機(jī)械自動(dòng)化,主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn),不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,而且對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。
國內(nèi)外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們,實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化是一個(gè)由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。當(dāng)機(jī)器的操作采用自動(dòng)控制器后,生產(chǎn)方式才從機(jī)械化逐步過渡到機(jī)械控制(傳統(tǒng))自動(dòng)化、數(shù)字控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化。只有建立了自動(dòng)化工廠后,生產(chǎn)過程才能全盤自動(dòng)化,才能使生產(chǎn)率全面提高,達(dá)到自動(dòng)化的高級(jí)理想階段。
機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)生
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)20年代首先在機(jī)械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應(yīng)用,上世紀(jì)60年代后為適應(yīng)市場(chǎng)的需求和變化,為增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)靈活快速反應(yīng)的能力,開始建立可變性自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng),即圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性自動(dòng)化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下,機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程,并能夠自動(dòng)地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會(huì)實(shí)踐證明,這種定義下的制造系統(tǒng)自動(dòng)化與當(dāng)代大多數(shù)企業(yè)的實(shí)際不相容。目前,世界各國的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)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(dòng)化。我國也不例外,需要循序漸進(jìn),不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動(dòng)化的高級(jí)理想階段邁進(jìn)。
機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來,已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展,特別是近年來計(jì)算機(jī)的高度集成化,開始采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),大大加快了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展,但我國仍處于初級(jí)操作階段的自動(dòng)化。目前,世界各國的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)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(dòng)化。我國也不例外,我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機(jī)械制造業(yè)目前有11.4萬個(gè)企業(yè),發(fā)展很不平衡,有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè),大部分企業(yè)還比較落后,手工勞動(dòng)占有相當(dāng)?shù)谋戎?,我國能?dú)立開發(fā)現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有;我國機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動(dòng)化裝備少、水準(zhǔn)低,不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)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(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進(jìn),不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動(dòng)化的高級(jí)理想階段邁進(jìn)。當(dāng)前,我國還處在社會(huì)主義初級(jí)階段,經(jīng)濟(jì)、財(cái)力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、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(dòng)力資源,每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬,且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會(huì)增加。機(jī)械自動(dòng)化最大限度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,勞動(dòng)力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。
機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展歷程
機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從本世紀(jì)20年代首先在機(jī)械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應(yīng)用,60年代后為適應(yīng)市場(chǎng)的需求和變化,為增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)靈活快速反應(yīng)的能力,開始建立可變性自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng),即圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的柔性自動(dòng)化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下,機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程,并能夠自動(dòng)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(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(Computer Integrated Manufacturing),柔性自動(dòng)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(diǎn),以較高的自動(dòng)化程度為特征,但在實(shí)現(xiàn)過程中遇到了困難。鑒于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的全盤自動(dòng)化所需的巨額投入(一個(gè)全盤自動(dòng)化工廠耗資數(shù)百億美元,柔性制造系統(tǒng)一般價(jià)格為600~2500萬美元),所承擔(dān)的巨大風(fēng)險(xiǎn),加之技術(shù)上的難度與可靠性等問題,世界工業(yè)發(fā)達(dá)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(dòng)化LCA(Low Cost Automation)的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式。
目前,世界各國的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)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(dòng)化。我國也不例外,需要循序漸進(jìn),不斷努力,創(chuàng)造條件,向自動(dòng)化的高級(jí)理想階段邁進(jìn)。實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程,不可能一蹴而就。我國機(jī)械制造業(yè)目前有11.4萬個(gè)企業(yè),發(fā)展很不平衡,有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè),大部分企業(yè)還比較落后,手工勞動(dòng)占有相當(dāng)?shù)谋戎?,我國能?dú)立開發(fā)現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有;我國機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動(dòng)化裝備少、水準(zhǔn)低,不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)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(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。
中國特色的機(jī)械自動(dòng)化道路
研究生產(chǎn)大量性能優(yōu)良、自動(dòng)化水平高的機(jī)電產(chǎn)品是發(fā)展應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵。自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)機(jī)械技術(shù)不再是單一的完成系統(tǒng)之間的連接,在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量(重量)、體積、鋼性和耐用性等方面對(duì)現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有著重要的影響。機(jī)械技術(shù)應(yīng)利用其它高新技術(shù)來更新,實(shí)現(xiàn)與適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展;自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí),機(jī)械制造系統(tǒng)的自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)伺服系統(tǒng)的操作等都少不了要應(yīng)用微電子技術(shù)和自動(dòng)控制理論;自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)信息的交換與處理、存取、運(yùn)算、判斷和決策等都少不了要應(yīng)用計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)。
鑒于我國國情,當(dāng)前要組織好機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收和開發(fā)工作,加強(qiáng)機(jī)械自動(dòng)化中具有共性的基礎(chǔ)技術(shù)研究、開發(fā)的基礎(chǔ)建設(shè),以及機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)工藝現(xiàn)代化、生產(chǎn)過程的基本工序自動(dòng)化、輔助工序自動(dòng)化等的研究。只有對(duì)企業(yè)各部門的工作進(jìn)行有效的協(xié)調(diào),方方面面配套發(fā)展,發(fā)展應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)才有市場(chǎng),現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)越性才能充分體現(xiàn)出來。