國內(nèi)外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們，實現(xiàn)機械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。當機器的操作采用自動控制器后，生產(chǎn)方式才從機械化逐步過渡到機械控制(傳統(tǒng))自動化、數(shù)字控制自動化、計算機控制自動化。只有建立了自動化工廠后，生產(chǎn)過程才能全盤自動化，才能使生產(chǎn)率全面提高，達到自動化的高級理想階段。
機械自動化，主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術，實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發(fā)展，是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術發(fā)展的主要方向。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展，而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。
機械自動化的產(chǎn)生
機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應用，上世紀60年代后為適應市場的需求和變化，為增強機械制造業(yè)對市場靈活快速反應的能力，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，機器設備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明，這種定義下的制造系統(tǒng)自動化與當代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。目前，世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。
機械自動化的現(xiàn)狀
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發(fā)展應用以來，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來計算機的高度集成化，開始采用了計算機集成制造系統(tǒng)，大大加快了機械自動化的發(fā)展，但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前，世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，我國的產(chǎn)業(yè)結構層次低。我國機械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當?shù)谋戎�，我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術的企業(yè)可以說沒有；我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準低，不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進水準也存在階段性差距。實現(xiàn)我國機械自動化技術是一個長期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。當前，我國還處在社會主義初級階段，經(jīng)濟、財力、生產(chǎn)力水準、國民素質(zhì)等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率，勞動力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個現(xiàn)實問題。
機械自動化的發(fā)展歷程
機械自動化技術從本世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應用，60年代后為適應市場的需求和變化，為增強機械制造業(yè)對市場靈活快速反應的能力，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，機器設備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。
70～80年代國際上出現(xiàn)了開始采用計算機集成制造系統(tǒng)CIMS(ComputerIntegratedManufacturing)，柔性自動化生產(chǎn)模式也有這種情況。初期犆犐犕犛以信息集成為重點，以較高的自動化程度為特征，但在實現(xiàn)過程中遇到了困難。鑒于實現(xiàn)計算機集成制造系統(tǒng)的全盤自動化所需的巨額投入(一個全盤自動化工廠耗資數(shù)百億美元，柔性制造系統(tǒng)一般價格為600～2500萬美元)，所承擔的巨大風險，加之技術上的難度與可靠性等問題，世界工業(yè)發(fā)達國家已開始“碰壁轉(zhuǎn)產(chǎn)”，轉(zhuǎn)而注重信息集成的效果，追求低成本自動化LCA(LowCostAutomation)的企業(yè)組織結構和運行方式。
目前，世界各國的機械自動化水準除少數(shù)工業(yè)發(fā)達國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進。實現(xiàn)我國機械自動化技術是一個長期的過程，不可能一蹴而就。我國機械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當?shù)谋戎�，我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機械自動化技術的企業(yè)可以說沒有；我國機械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準低，不僅在數(shù)量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進水準也存在階段性差距。
機械自動化的發(fā)展趨勢
農(nóng)業(yè)機械自動化
近些年來,國外農(nóng)業(yè)自動化飛速發(fā)展,農(nóng)業(yè)機械設計向高速、寬幅、大功率、舒適的方向發(fā)展。自動化控制技術在農(nóng)業(yè)機械上的應用已相當普及,一些著名廠商把自動控制、信息處理、全球定位系統(tǒng)和激光、遙感等現(xiàn)代尖端技術、裝備應用于農(nóng)業(yè)機械上。由于歷史、觀念和技術等方面的原因,我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械與發(fā)達國家相比有很大差距,已遠遠不能適應農(nóng)業(yè)的科技進步。近些年來,自動化的研究逐漸被人們所認識,自動控制在農(nóng)業(yè)上的應用越來越受到重視。
我國農(nóng)業(yè)自動化已在設施農(nóng)業(yè)中的溫室自動化控制、排灌機械自動化、部分農(nóng)業(yè)機械裝置自動化等方面得到一定的發(fā)展,尤其精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來越得到重視。電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展推動了農(nóng)業(yè)機器向自動化方向發(fā)展。隨著智能化技術的發(fā)展,人工智能將是世紀農(nóng)業(yè)工程發(fā)展的重點。各種農(nóng)業(yè)機器人或智能化系統(tǒng)將在農(nóng)業(yè)自動化控制中不斷涌現(xiàn),繼續(xù)推動和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動化是農(nóng)業(yè)機械化工程技術工作者所面臨的長遠課題和挑戰(zhàn),并進一步促進農(nóng)業(yè)自動化控制技術向智能化技術發(fā)展。 |
