淺談機械工程及自動化

李晉 高昊 于文

摘要:機械自動化技術的應用與發展的主要方向在于如何運用機械自動化提高機械制造業的技術改造水平、如何應用機械自動化有效促進機械制造技術的發展。 當前,綜合國力的競爭已經成為世界各國間的主要競爭方式,如何有效提高我國的綜合國力,如何保證綜合國力的穩步提升,與機械自動化有著不可分割的聯系。

關鍵詞:機械工程;自動化;發展;速度

隨著中國經濟的不斷發展,機械自動化技術對中國工業的發展有著極大的影響和推動作用,隨著中國加入WTO,重工業產業因為技術與生產力落后的原因,始終沒有跟上世界同步水平,導致近年來,中國工業生產水平止步不前,而機械自動技術的產生,可以改變這尷尬的情況,幫助中國工業生產重振雄風,機械工程自動化技術是指在機械制造工業中應用計算機智能自動化生產技術,實現對加工對象的連續自動生產,不斷優化自動生產的過程,提高工業生產的效益,加快生產投入物的加工變換,能有效提升生產的流動速度。

一、機械工程自動化的技術

中國作為一個發展中的國家,全部的技術都必須建立在一個基本前提上,那就是是否與我國的基本國情相匹配,是否能夠帶動我國經濟、工業的發展,而不會造成嚴重的后遺癥,所以,針對這些問題,我們看到,我國的當前的國情是,我國是通過不斷消化吸收國外的柔性制造系統完成自身工業發展的不斷成熟壯大,這是一個最基本的國情,而需要解決的方法就是,根據國外的先進技術,結合當前的實際情況,研制、開發和推廣適合我國國情的技術。

我們國家目前應該在消化吸收、融匯貫通國際上的自動化技術理論的基礎上,努力做到從我們國家機械制造業的實際情況出發,發展創新,形成有國情特征的發展自動化技術理論和學說,進行圍繞計算機技術的柔性自動化技術開發研究。

針對我國目前的發展的整體情況,相關人士認為應當先發展低成本自動化技術,因為該項技術發展的潛力巨大,前景非常廣闊,投資小而且見效迅速,對于目前中國的工業情況而言,是非常實用的技術,有利于提高生產的自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果。

二、機械工程自動化的發展

以微電子技術、軟件技術、計算機技術以及通信技術為核心而引發的數字化、網絡化、綜合化、個性化信息技術革命,不僅能深刻地影響著全球的軍事、社會、經濟和科技的發展,而且也深刻影響著機械自動化的發展趨勢。

光機電化方向

機械工程自動化的發展有一個極為重要的發展發展就是光機電化發展方向,因為在這一方向上,我們可以把整個進行有效的組合,在光機電化系統中,整個系統是由傳感系統、信息處理系統、動力系統、能源、機械結構等部件組成,最重要系統則是光學感應系統,在機械自動化的發展中,通過引進光學技術,利用光學技術的先天優勢,就能有效地改進機械自動化的傳感系統、能源系統和信息處理系統。光機電化技術可省過去靠機械傳動鏈連接的各個相關動作部分,改用幾臺電機分別驅動,或用電力電子器件,或用電子電控裝置進行相關動作控制來實現。光機電化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節拍頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式,能以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序。

智能化方向

智能制造是20世紀80年代發展起來的一門新興學科,具有很重要的前景,智能制造的涵義,有眾多說法,可以認為智能制造是指將專家系統、模糊推理、人工神經網絡和遺傳基因等人工智能技術應用到控制中,解決多種復雜的決策問題,提高制造系統的水平和實用性,人工智能的作用是要代替熟練工人的技藝,具有學習工程技術人員實踐經驗和知識的能力,并能在生產實際中長期發揮作用。

全球信息化方向

隨著全球信息化的程度不斷加深,機械自動化也在往全球信息化方向發展著,據我們所知,在跨國的并購和國際產業轉移的過程當中,全球化的另外兩個特征:全球采購與配套、全球設計與制造,相應形成。眾所周知,經濟全球化的快速發展,拉動了信息化和信息技術的全面發展,信息化、信息技術的發展又推動了全球化的進程,如果沒有全球的信息網絡做為運行環境的支撐,我們根本無法想象,全球的工業、生產制造業是否還能繼續維持下去。全世界的制造與設計,由于有了更廣闊的信息與網絡,不僅得到實現,并且能在24小時不間斷地工作,全球采購與配套,只有借助了信息技術才能有效地進行。

三、機械工程自動化的進步

精密機械

精密機械是高科技制造業的基礎,兩者互動密切,相輔相成。機密機械工業的推動,可加速高科技產業升級,全面調整經濟結構;高科技產業的發展,又可相對擴大對精密機械的市場需求,帶動機械成長茁壯。精密機械技術包含了NG工具機,超精密加工技術,納米加工技術,新精密機械技術等領域。

工具機技術

未來工具機產業將以發展高速切削、硬切削技術為主,而高速切削加工機之主要發展項目應以高速主軸及高速進給技術為主。在進給系統高速化方面,未來線性馬達之應用應會普及化,故硬加速協助業者進行高速切削工具機相關技術之研發。

半導體制程設備技術

我國半導體工業在過去十年來蓬勃發展,已為半導體工業相關技術扎根,也帶來信息相關產業的進步與發展。而今由于全球通信息產業日正當中,已有多家國內業者投入所需之Ⅲ-Ⅴ族半導體關鍵高速及高頻元件生制造。目前Ⅲ-Ⅴ族半導體晶園廠量產技術尚在萌芽階段,生產制程與設備尚有很大的改善空間。我國灣砷化鎵產業已成型,且為全球唯一投入砷化鎵晶園代工的地區,依各業者規劃的產能計算,不僅可拿下近五成的晶圓制造市場,并有機會延續硅晶圓發展模式,再創另一個半導體產業高峰。

四、總結

當今科技的進步與市場的需求對于機械工程的建設提出了前所未有的挑戰,同時又提供了更廣闊的發展空間。正是這種挑戰與機遇共存成為了機械工程發展的動力,在自身不斷完善發展的同時又從各個學科領域中獲得新的啟示與技術支持提高改進和創新的能力。在廣闊的市場需求與人才不斷擴充的前提下,我們不僅要加強自身的建設與發展更要積極的向國際最尖端的領域學習借鑒,相信我國的機械工程會引領世界。(作者單位:遼寧工程技術大學)

參考文獻:

[1]王煥庭等主編.機械工程材料.大連:大連理工大學出版社,1991.177~181

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