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关键词：自动化理念；机械制造技术；分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.028
0引言
自动化理念同自动化技术一样渗透到社会的各个领域，实现了前所未有的变革。自动化理念为机械制造技术的发展提供了新的思路，指明了机械制造行业新的发展方向。自动化理念在机械制造技术中的应用，极大的降低了机械制造的生产成本，节省了人力资源成本，提高机械制造技术的水平。现阶段，机械制造企业应该高度重视自动化理念在机械制造技术中的应用，发展和创新当前的机械制造技术，加快我国机械制造技术的发展速度，带动整个制造业的发展，缩小与世界发达国家在机械制造业上的距离。因此，对其制造技术进行分析，从而让自动化更好的为各行各业服务是自动化价值体现的需要，也是其重要的未来发展趋势。
1自动化理念下的机械制造技术
自动化理念是一个动态发展的过程，在实际的应用过程中，自动化理念并非特指某项技术，而是指机械制造技术依赖于动态的规范方式来实现机械自动化操作，总而言之，自动化理念渗透于机械制造技术自动化的系统之中，辅助机械制造技术顺利完成功能，并且对机械制造技术的应用加以指导和规范。随着计算机科学技术的发展，自动化理念在机械制造技术中的应用在深度和广度上都有了延伸，目前在机械制造技术中，主要体现出自动化理念有以下三个方面的内容。第一，实现了人工和机械制造的自动化统一以及人工智能和机械制造智能的结合。自动化理念是指在机械制造技术中运用自动化技术，成就机械自动化技术，其中，机械制造智能相当于专家的智商，通过自动化系统输入到机械制造技术当中，辅助机械制造技术在机械设计、制造中顺利开展；另外，基于自动化理念下的机械制造技术实现了机械设计、制造的自动化、集成化以及智能化，代替了传统的人工操作，大大节省了人力成本，降低机械制造中复杂程度，使得生产对象处在持续自动的加工流动的状态之中。第二，机械制造技术的自动化，使得各个分系统组成的整个生产系统得到持续不间断的运作动力，而且机械自动化技术具备预防和改进机械制造过程中出现的各种问题的功能，提高了机械制造技术的运行效率。理念相似的是，自动化技术在机械设计制造中的柔性应用，则大大满足了市场客户对产品适应和转变外界因素差异导致的产异性的需求，通过合理调整机械产品生产机构提高制造产品的应变能力，而基于自动化理念的机械制造技术的柔性应用，无疑反映了柔性自动化技术已经为自动化理念的发展赋予了新的内涵。随着柔性自动化水平的不断提升，机械制造的控制方式也由传统的机械设备控制到现如今计算机智能控制，大提升了机械制造设备的运行效率和质量，提高了产品的市场竞争力。第三，机械制造技术的自动化。在自动化理念的指导下，机械制造技术的应用更加细化和专门。在整个机械制造生产系统之中，落实自动化技术，有利于实现机械设计、制造等各个过程的自动化、集成化以及智能化，最大程度了激发了机械制造的生产效率。而且自动化理念有助于实现机械制造周期性、良性流动的生产循环。总之，要使得自动化理念不断为机械制造技术服务，就必须将自动化理念赋予到不断革新的自动化技术当中去，充分体现出机械自动化技术与时俱进的创新精神。
2机械制造技术自动化的未来发展趋势
2.1集成化发展
集成制造技术是机械自动化技术中最重要的组成部分，对于实现机械制造企业的信息化、顺应二十一世纪机械制造企业的生产模式的发展趋势具有极大的推动作用。机械设计制造的高度集成化是指机械设计、制造在计算机信息技术的基础上，通过有效以及相关的计算机组合使得整个机械制造过程处于在一种高度统一、自动化的生产制造系统之中，当这个系统运行过程中，整个生产系统中的各个分系统就会发挥其在运行过程中应该发挥的作用。
2.2智能化发展
伴随着互联网计算机技术的高度发展，其应用领域不断扩大，计算机智能技术也日趋成熟。人机一体化机械制造设备自从应用到机械设计制造领域，无时无刻不发挥着其智能化的优势，并有效的提高了机械制造自动化的实效。自动化技术、机械制造技术、系统工程以及人工智能等多门学科综合性技术是智能机械制造技术的重要组成部分，各个分学科之间相互渗透、相互交织，形成了一个集自动化、集成化以及智能化于一体的生产系统。
2.3虚拟化发展
虚拟化技术是指基于计算机技术，结合控制理论等，使加工对象在设计、生产过程中实现模拟，通过真实的模拟情景，进而提高加工对象的品质和生产效益。比如在机械设计制造过程中，通过计算机仿真技术等现代高端技术，实现整个生产运行过程被完完整整的模拟，在模拟过程中能够有效的诊断出技机械制造中容易出现的故障以及风险，并且依靠自带的改进和预防功能及时的实施应急预案。自动化理念与自动化技术的结合，方能在机械制造技术中迸发出强大的能量，实现机械制造的自动化、智能化。值得一提的是，自动化理念不是一成不变的，随着自动化技术的不断成熟以及机械制造的需求不断增多，自动化理念会相应呈现出当前时代的特色。
参考文献：
[1]曾超文.基于自动化理念的机械制造技术分析[J].科技创新与应用,2016(03):102.
[2]王同浩.自动化理念下的机械制造技术研究[J].中国高新技术企业,2015(28):14-15.
关键词：机械自动化。发展趋势；技术
机械自动化，主要是指在机械制造业中应用自动化技术，实现对加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动化生产过程，从而加快生产投入原料的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、升级和进步的主要手段，是未来机械制造业技术发展的主要方向。制造自动化技术是先进制造技术中的重要组成部分，也是当今制造业中涉及面广，研究十分活跃的技术，它代替人的体力劳动，辅助人的脑力劳动，协调、管理、控制和优化制造系统中人、机及整个系统，它的功能是多方面的，已形成了一个有机体系，它不仅涉及到具体的生产制造过程，而且涉及到产品的所有过程。
1、机械自动化的网络虚拟化趋势
网络虚拟制造技术是一种全新的人机界面形式，它主要是利用计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备，从而在计算机工作平台上，产生一个虚拟环境，并应用人类的知识、技术与感知能力，与虚拟世界中的对象进行交互作用，对所要进行的产品设计和生产制造活动进行全面的建模和仿真，包括了产品设计、加工装配、物流、生产计划、组织管理等，并在产品未生产出来前就实际地模拟出产品的设计开发和制造全过程，同时对产品性能进行全面模拟试验，预测产品的设计和制造合理性，产品性能和制造周期等，从而达到最佳化，使产品的开发生产周期最短，成本最低，质量最佳。如今，网络虚拟技术的范围已经从新产品开发设计、制造扩展到虚拟公司组合、市场开拓和营销活动、产品技术经济评价等。而所有这一切均在计算机网络平台上完成。由于网络虚拟制造技术在面对激烈市场竞争中显示出了巨大的技术优势，因而目前已受到各先进工业国家和企业的高度重视。
2、机槭自动化的环保绿色化趋势
自从第二次工业革命以来，人类社会经济发展步入了快速发展时期。特别是从20世纪50年代以来，世界上大多数国家都实现了经济的快速增长。但是，人类在享受经济增长所带来的优越生活条件的同时，也面临着资源消耗和环境污染等重大社会问题。人类社会已经意识到不可再生性资源的宝贵性和环境对人类的巨大影响，开始注重减少资源的消耗与环境的保持。机械制造业给环境带来了巨大的污染，“废水、废气、废渣”等“三废”已经给环境带来了巨大的污染，表现在全球气候变暖、水资源污染、各种自然灾害频发等现象。机械制造自动化水平的提高能够减少资源的消耗、降低“三废”的排放，从而实现“节能减排”的目标。因此，机械制造自动化朝着环保方向发展是必然的趋势。“绿色”是从环境保护领域中引用来的，人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和谐。人与人类社会本质上也是自然世界的一个部分，部分不能脱离整体，更不能对抗与破坏整体。人类必须从各方面促使人与人类社会同自然界和谐一致，制造技术的自动化也不能例外。制造业的产品从构思开始，到设计阶段、制造阶段、销售阶段、使用与维修阶段，直至回收阶段、再制造各阶段，都必须充分计及环境保护。所谓环境保护是广义的，不仅要保护自然环境，还要保护社会环境、生产环境和生产者的身心健康。在此前提与内涵下，必须制造出价廉、物美、供货期短、售后服务好的产品。作为“绿色”制造，产品必须在一定程度上是艺术品，以与用户的生产、工作、生活环境相适应，给人以高尚的精神享受，体现出物质文明、精神文明与环境文明的高度交融。每发展与采用一项新技术时，应站在哲学高度，反思“塞翁失马，安知非福”，即必须充分考虑可持续发展，保持环境文明。制造自动化必然要走向“绿色”自动化。
3、机械自动化的技术智能化趋势
这是制造自动化发展的前景，近20多年来，制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，这就要求制造系统不但要具备柔性，而且还要表现出某种智能，以便应对大量复杂信息的处理，瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境。因此，智能制造越来越受到高度的重视。智能化制造模式的基础是智能制造系统，智能制造系统既是智能和技术的集成而形成的应用环境，也是智能制造模式的载体。与传统的制造相比，智能制造系统具有以下特点：人机一体化、自律能力、自组织和超柔性、学习能力和自我维护能力，在未来。具有更高级的类人思维的能力。由此可以说智能制造作为一种模式是集自动化，集成化和智能化于一身，并具有不断向纵深发展的高技术含量和高技术水平的先进制造系统，也是一种由智能机器和人类专家共同组成人机一体化系统，它突出了在制造诸环节中，以一种高度柔性与集成的方式，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断，推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，同时，收集、存储、处理，完善、共事、继承和发展人类专家的制造智能；当然，虽然目前机械自动化技术还只能算是处于初步阶段，但是潜力巨大、前景广阔。
4、结语
总之，机械自动化是集机械、电子、光学、信息科学、材料科学、生物科学，激光学、管理学等最新成就于一体的新技术与新兴工业的综合体。制造自动化的概念自然也就发生了新的变化。“自动化”从自动控制，自动调节、自动补偿、自动辨识等发展到自学习，自组织，自维护、自修复等更高的自动化水平，具有更加宽广和深刻的特征。制造自动化是一个动态概念，在世界制造业发展的新形势下，有着十分广泛和深刻的内涵，走向虚拟化、绿色化、智能化是它发展的必然趋势。因此，我国机械制造业发展应用自动化技术不但要起点高，瞄准世界先进水准，包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术，而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针。只要这样，我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
参考文献：
[1]高文龙，现代制造技术(第1版)[M]，北京：机械工业出版社，2004。
关键词：自动化技术；机械制造；应用；前景
中图分类号：G718 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2013）07-0281-01
1.机械自动化的产生与发展
自进入21世纪以来，机械自动化技术取得了迅速的发展，对人类社会的发展进程也产生了巨大的影响，随着自动化技术在社会各个方面的普遍应用，机械自动化在实际生产中的体现也越来越明显。利用自动化生产来加工制造工业产品，不仅提高了生产效率，也极大的减少了加工所需的人力成本。同时，机械自动化技术的应用对机械制造业的发展也起到了巨大的推动作用。
一战后，西方工业国家开始了第二轮工业革命，即通过机械化大生产来加工制造冷金属，而后，随着计算机技术的诞生和应用，机械自动化生产技术更加成熟，尖端技术也一直为欧美国家所垄断。
近年来，我国的机械自动化取得了令人瞩目的发展，但距离欧美国家的先进水平仍然有不小的差距，制约我国机械自动化的原因主要是：产业结构层次低、机械制造业水平参差不齐、企业缺乏自主创新产品。
2.自动化技术在机械制造中的具体应用
2.1 集成化应用。为了实现不同级别集成制造系统的构造，比较简便有效的方法就是对各种技术进行系统集成。自动化技术在机械制造中的集成化应用，主要是借助系统工程理论的有效指导和信息技术对企业的制造流程进行整体上的优化，通过精简机构和过程重组等手段促进适度自动化，并在计算机数据库系统和信息网络的支持下，将机械制造企业的各种要素以及经营管理活动集成为一个有机整体，实现了机械制造以人为中心的柔性化生产。自动化及相关技术的集成化应用在提高产品生产质量，降低新产品研发成本，保护生态环境等方面都具有十分重要的现实意义。
2.2 柔性自动化的应用。随着现代机械制造业的发展，对机械制造企业的应变能力、客户需求的快速反应与适应能力都提出了更高的要求，需要企业能够结合市场需求和技术更新等外部条件的变化，实现对机械产品生产结构以及制造种类的合理调整，这时柔性自动化技术的应用就显得尤为重要。柔性自动化系统是在确保柔性生产的前提下，通过人机界面的优化和自动化的合理追求建立相对完善的信息管理系统，进而充分发挥计算机管理所能产生的效益。在柔性自动化系统中，自动化设备可能与普通设备是共同存在的，而且在机械制造的个别环节允许人为干预的出现，因而有效提高了机械制造对外界因素变化的适应能力，使得制造出的产品可以更好地适应市场的需求。此外，柔性自动化加工系统可以实现与柔性制造系统的有效衔接，提高了机械生产、机械设置与机械制造之间的联系，大大提高了机械制造的自动化程度。
2.3 智能化应用。自动化技术在机械制造中的智能化应用，是由自动化技术、机械制造技术、人工智能技术和系统工程技术等彼此间的相互渗透与交织，进而形成的一种综合性的应用技术，是人类专家与智能机械共同组成的一个人机一体化的智能系统，可以在机械制造过程开展一系列的智能活动，如智能化的分析、推理、判断与决策等。因此，智能机械制造技术是人工智能技术与机械制造技术的有效结合，它把人工智能融入到了机械制造系统中的各个环节，可以借助专家智力活动的模拟，代替机械制造过程中很多需要专家亲自完成的活动，实现对机械制造过程的自动化监测，并对监测到的问题进行自动的改进或预防。
此外，自动化技术在机械制造中的智能化应用还具有了一定的突发事件应对能力，能够根据外部事件的发生对自身的参数进行调整，进而更好地适应外部需求，确保机械制造过程的最优化。
2.4 虚拟化的应用。自动化技术在机械制造中的虚拟化应用，是以系统建模和仿真技术为基础的，包括计算机图形学、现代机械制造工艺、并行工程、多媒体技术、人工智能、信息技术等，是一种由多种学科技术组成的综合系统技术。机械虚拟制造技术通过计算机仿真技术和信息技术对机械制造的过程进行仿真，进而发现和解决机械制造过程中可能出现的问题，这对降低机械制造成本、缩短机械产品开发周期、提高产品合格率，增强机械产品的市场竞争力都是非常有利的。
3.自动化技术在我国机械制造中的发展前景
机械制造行业的发展，在很大程度上决定了我国的经济发展质量和民族的伟大复兴，但是由于我国的自动化水平相对降低，因此应加速寻求更快、更省的发展之路，但也绝不是对国外自动化技术的盲目引进和照搬照抄，而是应当制定长远的发展规划，实现从简单到复杂，从低级到高级，从不完善到完善需要的逐步发展。
自动化技术在机械制造中的应用已经有很多年的历史，但是与西方发达国家相比，我国机械制造业的自动化水平还相对较低，目前仅仅是处于起步阶段。伴随着我国自动化技术的发展，其在机械制造领域中的应用将会更加广泛。
对于机械制造企业而言，只有坚持以国家经济发展需要、企业的生产发展需要以及广大世界人民生活水平发展需要为导向，实事求是，脚踏实地，不断的学习、研究和借鉴世界其他国家的先进技术，这样才能确保机械自动化技术的健康、可持续发展，在机械制造领域产生更大的经济效益，实现全面的机械自动化目标，努力提高我国机械自动化技术的核心竞争力。
4.结束语
机械制造行业对于一个国家综合国力的发展具有十分关键的作用，这就要求我国要不断的加大机械自动化的力度，促进我国机械制造行业的发展。总之，随着自动化技术的快速发展，其在机械制造行业中的应用将会更加广泛，必然会促使我国的机械自动化发展进入一个全新的阶段。因此，我们需要在积极引进和吸收国外先进技术成果的基础上，树立高起点、高标准，循序渐进、持续开发的发展理念，促进我国机械自动化技术的又好又快发展，不断提高机械制造行业的生产质量和经济效益。
参考文献
[1] 宋明安.面向机械制造自动化的现代生产管理系统[J].工业工程与管理，2004，01：98-100.
目前，我国的机械制造行业正在向着柔性化、智能化、集成化、以及虚拟化发展。而自动化技术也与计算机集成制造、计算机辅助制造等概念进行联系，为机械制造业的发展提供完备的技术支持。
1．1自动化技术的柔性化应用
所谓的柔性就是能够尽量的配合外部的变化并及时做出相应的调节，使其更好的符合要求。在生产中要实现市场以及设计还有制造的结合，运用计算机进行统一管理，强化信息处理的能力，冲破空间的制约，用最低的成本实现信息的处理，为企业第一时间了解外界的信息提供服务，根据市场状况及时作出调整，使生产更加灵活多样，使产品更能适应市场的需求。在我国，从柔性制造出现至今，它能够极大的提高效率，同时还能保证优良的质量，而且能够做到如期完工，它在一些方面的运用上获得了良好的经济利益，特别强调的是在某些方面做进一步提升像信息系统的安全性，还要强化市场反应的灵敏度和灵活性。在实际生产中，将自动化充分运用和发挥，能节约更多的人力资源，增加效率，还能达到一些人们所做不到的要求。像现在某些领域都存在一些特殊工作，为人们带来危害，损坏身体健康，这都可以使用自动化。该技术为生产力的发展带来了巨大收益，顺应时代潮流，适应社会需要，得到了普遍应用。
1．2自动化技术的智能化应用
所谓智能化制造，就是在制造过程的所有步骤中科学合理的融入人工智能的技术，力求模仿专家的智能，来替代或是拓展原本制造环节中专家或者技术人员的工作。智能制造系统完美的展现了一些专家才具有的智能性，比如能够自发监控本身的实时运动，检测甚至预测错误，合理的进行修正以及预防。通过不断调试自身的参数以应对外部环境的各种变化，有效的增强了自身应对外界突发事件的处理能力，保证系统能够始终维持最完美的工作状态。智能化制造与普通的制造系统相比有很明显的优势，它能够进行自行的学习，以及组织适应的能力。目前，全球多个国家或地区对智能制造体系已非常重视，该系统已经由最初的为一个集团公司预测市场变动，生产规划，原料管理以及制造过程的实时控制，发展成以全球的范围为基点，为整个制造业提供环境组织方面服务的高级系统。近年来，针对制造业中引进人工智能技术，并积极开展了更深广的研究，推出了很多新型的智能方面的技术，CAD，CAPP以及机器人等就是比较引人注目的几项。
1．3自动化技术的集成化应用
计算机的集成制造思想是公司应用于生产过程的基本计算机手段，其主要思想为从生产过程的总体出发，通过对所有的技术以及原料和资源信息进行有效的集成和科学合理的调整优化，来实现技术的功能和经营活动的集成。目前，有很多制造企业都采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，来提高数控系统的集成度和软硬件运行速度；应用LED平板显示技术，来提高显示器性能；应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体；通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。
1．4自动化技术的虚拟化应用
虚拟制造技术主要包含计算机图形学、现代制造工艺、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等高新技术，并且以计算机仿真技术和系统建模为基础，所组成的一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。在生产领域中，虚拟化技术可用于计算机辅助设计或计算机辅助制造中，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
2机械自动化技术在机械制造业中的发展的思考
2．1发展低成本自动化技术
在我国机械制造业会使用到大量的通讯设备，随着现代机械自动化的在我国的发展，单纯使用原来的机床布局以及原有技术设备是远远达不到现代化技术水平的要求。由于我国现阶段的基本国情决定，现阶段发展低成本的自动化技术最为有效。因为低成本自动化技术的投资少、见效快，在执行过程中也可收到意想不到的效果。日本丰田公司由于采用准时生产方式（JIT）、全面质量管理（TQC）和成组技术（GT）、弹性作业人数和尊重人性的生产方式，最后使自动化程度不高的工厂收到了良好的经济效益。由此我们可以得出，机械自动化技术不但要有先进的自动化设备还要有专业指导人员从旁协助，将原来的工艺基础与现在的高新技术设备通过较为巧妙地利用结合在一起，达到整个生产过程造价低、见效快的良好局面，值得我们借鉴。
2．2结合本国国情发展机械自动化技术
由于我国人口的快速增长，要想保持可持续发展，就要从我国国情出发，注重对周围环境的保护。在我国机械自动化技术可采取绿色制造，这可以达到技术发展、环境保护的双赢局面。通过采取绿色的生产过程、绿色设计方案、选取绿色材料、绿色加工工艺、绿色包装以及绿色管理来达到绿色制造的良好效果，在产品的使用过程中可以通过绿色处理达到回收利用的目的。这种绿色制造不但可以提高原材料的使用效率，还可以有效减少在制造过程中可能对环境造成的不良影响。所以结合本国国情发展机械自动化技术是十分必要的。
2．3注重配套工程在机械自动化技术中的作用
现在的机械自动化发展技术在生产生活中的应用是通过在控制理论的指导下完成的，在使用过程中会涉及到机械技术、微电子技术、计算机技术、零配件检测技术以及自动控制理论等等。所以，在发展机械自动化技术的过程中要注意电子学、机床自动化、零配件检测以及机械技术。想要机械自动化技术得到应用和发展就必须要严抓机械自动化技术的基础工作，要研究和采用可靠的自动化生产线和计算机技术保证在生产过程中的信息系统以及自动化系统的实施，要注重配套系统，如可编程控制器、微处理机、各种传感器以及新型刀具等系统软件，它们的使用不但会为机械自动化提供科学依据，也将成为未来机械自动化的技术基础。
一、规模
按规模大小FMS可分为如下4类：
1.柔性制造单元(FMC)
FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。
2.柔性制造系统(FMS)
通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造线(FML)
它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
4.柔性制造工厂(FMF)
FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表，其特点是实现工厂柔性化及自动化。
二、关键技术
1.计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
2.模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更引起人们极大的关注。3.人工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了柔性。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中起着关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术(IMT)旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。故IMT被称为未来21世纪的制造技术。对未来智能化FMS具有重要意义的一个正在急速发展的领域是智能传感器技术。该项技术是伴随计算机应用技术和人工智能而产生的，它使传感器具有内在的“决策”功能。
4.人工神经网络技术
人工神经网络(ANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、发展趋势
1.FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
2.发展效率更高的FML
多品种大批量的生产企业如汽车及拖拉机等工厂对FML的需求引起了FMS制造厂的极大关注。采用价格低廉的专用数控机床替代通用的加工中心将是FML的发展趋势。
3.朝多功能方向发展
【关键词】智能化；制造；工厂
一、智能化工厂
智能化机械工厂是以“智能化”为核心，以智能化、数字化、网络化为主要特征的生产、经营实体。智能化工厂将逐步分层次实现。智能工业机器人在智能自动化制造工厂中扮演着重要角色。
（1）智能工业机器人在智能化数控设备中，除了各种数控设备和相关数控配套设备以外，智能工业机器人在智能制造单元、智能制造系统和智能制造工厂中具有重要作用。
例如日本发那科开发的智能化工业机器人，安装了三维视觉传感器和力传感器，用于数控设备自动上下料和产品组装方面。视觉传感器能识别三维图像、能识别零件的位置和姿态，能抓取散放零件。发那科的智能工业机器人，在安装了用于生产的视觉传感器之外，还使用了力传感器用于产品组装作业。
最近几年，国内外的工业机器人专家都把注意力和精力投入到“视觉伺服”智能工业机器人的研究方面，成为国内外最热门的研究课题。工业机器人的“视觉伺服”研究，包括从视觉信号处理到机器人控制的全过程。包括机器人运动学、控制理论；包括实时图像的识别与处理，以及三维信息的获取、处理和重构技术；包括实时计算技术等领域的融合；包括机器人本体标定和摄像机标定技术等。
“视觉伺服”智能工业机器人，技术难点较多，较复杂，但是目前在数控技术领域已有较成熟的高速度、高灵敏度、高精度伺服控制技术和机器人方面的视觉传感技术作为基础和借鉴，相信是能够攻克“视觉伺服”工业机器人技术的。
（2）智能化自动化工厂在各种智能化自动化数控设备的基础上，智能化工厂将由工厂局部智能自动化、逐步分层次地发展到全工厂智能自动化和社会化智能制造。
第一层次：单机或单元智能自动化。单机或单元智能自动化，可以实现长时间无人值守。国内外都有用于生产的实例。比如日本发那科在20世纪80年代第一代智能数控加工中心上，加几个用于人工上下料托盘，可以实现24h 连续运转。20世纪90年代的第二代智能加工系统，以4 ～6 台加工中心和装有带加工夹具的立体托盘架，能摆放待加工的大量毛坯件，可实现60h 连续运转。
20世纪末和21世纪初的第三代智能加工系统，称作“智能机器人化加工单元”，该单元就是用智能化机器人为智能加工数控设备的夹具自动装卸工件。与第二代加工系统相比，由机器人代替了人工上下工件，解放了工人的繁重劳力，减少了夹具，减少 了设备投资，缩短了生产准备时间，加工质量更加稳定，降低了生产成本。
第二个层次：生产制造系统智能自动化。
在第三代“智能机器人化单元”的基础上，实现计算机网络控制生产车间全自动化系统。包括毛坯仓储管理，再制品仓储管理，成品零件仓储管理及其搬运、装卸、装配作业和质量检验等。
第三个层次：智能化数字化网络制造系统。在第二层次生产制造系统智能自动化的基础上，配置网络综合管理系统，来实现全工厂的智能化数字化网络制造。智能化工厂的实现主要是靠信息通信技术（ICT）和智能网络的可靠运行加以保证。具有实时资料搜集与传输功能、高效能计算机与分析预测功能、远程监控与诊断功能及模拟功能等。
智能化工厂最核心的部分是生产过程和全面经营运行的智能自动化，包括设计智能化，生产排序自动化，生产线自动化，测试检验自动化，仓储自动化，电力管理智能自动化等等，进一步发展到自动化无人化工厂（绝大多数设备可以无人值守）。除生产过程智能自动化外，还包括人力资源优化调度，物资资源（设备，工具，材料等）智能优化调配，并具有强化专案时程能力，时间弹性应用支配能力，完善调整生产周期，优化生产经营方案，达到提高生产效率和降低成本的目标。
目前，这种工业网络智能工厂基本形态在技术先进国家有实力的技术先进企业已率先实现。但是用于工业智能网络不同于一般ICT 通信网络，有不少难点需要克服。工业智能化网络必须具有防水、防尘、防磁、防爆以及抗高低温和抗腐蚀的能力。在可靠性、耐用性方面都比一般通信网络要求高得多。
例如：Tata汽车有限公司在印度Gujarat投资4亿1700万美元建造一座先进的具有智能化特征的工厂，每一个生产环节都采用“智能化”制造技术，对于来自经销商的订单，可以及时对客户的偏好加以调整，满足个性化需求。采用“智能化”制造技术，可以追踪每种零件的来源，可以快速确认及解决任何可能产生的质量缺陷和安全问题。此外，智能网络还可以与智能电网相连，以便在能源最为充沛或最便宜时段大量投入设备运行以降低成本。
智能化制造工厂，应该具有掌握整体市场的需求与变化能力，适时调整生产经营的弹性灵活运行，协调生产线，推出最适合市场需求的产品。发展智能化制造工厂，绝对势在必行。这取决于三大关键要素：人性化操作接口，高功能高速度计算机运算平台连接及跨网络的云端运算与信息集成分析与统计。
第四个层次：智能化社会化生产。智能化网络化社会化制造，将由企业内部局域网经因特网向企业外部传输。这就是所谓的Internet/Intranet。网络可使企业与企业之间进行跨地区协同设计、协同制造、信息共享、远程监控、远程诊断和服务等。网络能为制造提供完整的生产数据信息，可以通过网络将加工程序传给远方的设备进行加工，也可远程诊断并发出指令调整。网络使各地分散的数控机床联系在一起，互相协调，统一优化调整，使产品加工不局限于一个工厂内而实现社会化生产。智能化社会化制造能够借助Internet网实现跨行业、跨国际智能化制造，进入Internet/Intranet时代。云计算借助Internet网整合了计算机资源，为智能化制造开了先河。智能化网络化社会化制造将引领社会和全球资源的整合与优化运用，同时将有效地提高人类的生活质量，逐步地减少人类的体力劳动而扩大脑力劳动的比重，进入知识社会，智能社会。
二、结束语
一、自动化机械制造规模
按规模大小FMS可分为如下4类：
（一）自动化制造单元
FMC：的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年，它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实{目单机自动化化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。
（二）自动化制造系统
通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等），由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
（三）自动化制造线
它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f：MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床，亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统自动化的要求低于FMS，但生产率更高。
（四）自动化制造工厂
FMt是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统（C1MS）投入实际，实现生产系统自动化化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统IMS）为代表，其特点是实现工厂自动化化及自动化。
二、自动化关键技术
（一）计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
（二）模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。
（三）工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题（如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在FMS（尤其智能型）中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。
（四）人工神经网络技术
人工神经网络fANN）是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、启动控制技术发展趋势
（一）FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
（二）朝多功能方向发展
关键词：机械自动化 ；应用 ；趋势
Abstract: with the development of the society, mechanical automation technology used more widely, especially in the field of mechanical manufacturing application. This paper analyses the present situation of mechanical automation and, finally describes the mechanical automation in mechanical manufacturing application and development trend.
Keywords: mechanical automation; Application; trend
中图分类号：F407.4文献标识码：A 文章编号：
1机械自动化技术的组成
机械自动化技术是一门涉及多学科、应用广泛的综合性科学技术。作为一个系统工程，它由五个单元组成：（1）程序单元。决定系统该做什么和如何做。（2）作用单元。对系统施加能量和定位。（3）传感单元。检测系统工作过程的性能和状态。（4）制定单元。对传感单元输送过来的信息进行比较分析，制定和发出指令信号。（5）控制单元。进行制定并调节作用单元的机构。
2我国械自动化的现状。
2.1.CAD应用基本普及。
重点骨干企业的70%己应用CAD技术;“九五”期间50家示范企业的CAD应用普及率己达93% ,主导产品CAD的出图率达98%,但在全行业，CAD应用的深度仍有很人局限，相当一部分企业停留在出图上，三维CAD ,CAD/CAM ,仿真设计等应用很少。
2.2.“人机一体化”思想得到一定体现
近年来，提出了“人机一体化”的新思想，其内涵就是发挥人的核心作用，将人作为系统结构中的有机组成部分，使生产制造企业不断提高生产效率，降低成木，减少消耗，并满足环保要求，保证产品质量，在激烈的市场竞争中立于不败之地。例如山东省纯梁采油厂坚持以人为木，实行人机一体化管理，小断提升设备管理水平，自04年以来，截至12年2月，全厂设备完好率达到95%以上，故障停机率在0.11%以下，设备特大、重大事故发生率为零，提高了企业生产综合经济效益，被山东省授予设备管理先进单位、设备管理二级标准企业称号。因此，实现人机一体化的决策机制，是取得制造系统最佳效益的有效办法。
2.3.CIMS应用在部分企业取得成效。
例如无锡威孚集团在实施CIMS企业后，其新产品开发周期缩短30%-50%;生产准备周期缩短50%-60%;机构实行扁平化，节约人员400余人。成都飞机有限公司在实施CIMS企业后，麦道机头生产周期缩短100% ,军机批生产周期缩短25 %，复杂结构件生产效率提局10-100倍，库存减少10%，并获得1亿美元的波音757尾段增定单。这些例子都告诉我们，制造业己越来越离不开以先进技术为支持的集成化思想，小到一个加工中心，大到一个企业集团，方方面面无小渗透着集成化思想。
2.4.产品的技术含量有所增加
信息技术与产品开发相互融合，大大提高了产品的技术含量。如数控装置、工业机器人、激光加工机、快速原型技术及装置、自控系统以及具有一定智能化的局档农业机械和工程机械等含有较高信息技术含量的产品，己开始批量生产，并正在进入市场，显示出了较强的竞争力。但由于机械产品量人面广、品种繁多，企业在信息技术的应用上很不平衡，特别是具有高技术含量的产品数量少，品种单一，在国内外市场的占有率不高，提高产品的信息技术含量是企业实施信息化的重要内容之一。
2.5.生产管理与过程控制自动化程度有所提高柔性生产线、自动化生产线、自动检测线、现代物流系统及立体仓库等制造过程自动化，在基础条件好的企业已有一定的应用，提高了企业生产过程的自动化和快速响应能力。但投入产出比不理想，没有发挥应有的作用。
以上情况说明，我国机械制造企业的自动化进程己经开始启动，并己显示出一定效果，但其应用规模、范围、深度与发达国家相比还有较大差距、为了使我国机械制造业尽快实现产业与产品的调整和升级换代，提高企业的竞争力，必须加快和加大实施企业自动化的力度，才能在激烈的市场竞争巾立于不败之地。
3机械自动化技术在机械制造业中的应用
目前，我国的机械制造行业正在向着集成化、智能化、柔性化以及虚拟化发展。而机械自动化技术与计算机集成制造、计算机辅助制造等概念进行联系，为机械制造业的发展提供了完善的技术支持。
3.1 集成化应用
机械制造技术对微电子、计算机和自动化等高科技的应用一直没有中断过，形成了很多新技术，如计算机辅助设计、制造、测试、工艺、评估、数控加工、信息管理系统和柔性制造系统等。要想构造不同级别的集成制造系统，最简便的方法就是对一些技术进行系统集成。集成制造是采用信息技术来整体优化企业的制造过程，是以系统工程理论为指导，以过程重组和精简机构为手段强调适度自动化，在计算机网络和工程数据库系统支持下，将制造企业的全部要素和企业的全部的经营活动集成为一个有机的整体，实现以人为中心的柔性化生产，使企业在新产品开发、产品质量、成本及服务、交货期和环境保护等方面均取得最佳效果。
3.2 智能机械制造应用
随着社会的发展，任何事情都是在不断发展和进步的，所以目前的制造技术也不仅仅再是简单的商品设计制造，而是已经从商品概念体系逐步过渡到最终产品的集成活动以及系统的过程，制造技术可以看做一个功能体系和信息处理体系的结合。智能机械制造技术是一个由机械制造技术、自动化技术、系统工程和人工智能等相互渗透，相互交织所形成的一门综合性的技术。它是由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在机械制造过程中能进行一些智能活动，如分析、推理、判断、决策等。也就是说，智能机械制造技术就是把人工智能和机械制造技术有机结合，将人工智能融入到机械制造系统的各个环节中，通过模拟专家的智力活动，取代或延伸机械制造环境中应由专家完成的那部分活动。在智能机械制造系统中，系统具有专家的智能，能自动监视自身的运行状况，随时发现错误或预测错误的发生，并加以改进或预防。同时，还具有应付外界突发事件的能力，能够自动调整自身参数来适应外部环境的需求，使自己始终运行在最佳状态。
关键词：机械设计制造；机械自动化；机械制造
1引言
机械设计制造自动化，简单来讲就是在机械设计制造过程中，加入自动化技术，来提高整个机械加工生产的效率以及质量，进而推动整个行业的良性发展。所以，想要在机械设计制造领域充分发挥自动化技术的应有作用，相关企业要结合机械设计制造及其自动化应用现状，加强对这方面的理论研究以及实践摸索，从而实现我国机械设计制造的自动化。
2主要特征
与传统的机械设计技术相比较，机械设计及其自动化在技术方面就有本质的不同，它主要是以自动化与智能化的原理进行作业，这种区别也是机械设计及其自动化不同于传统的机械设计技术的核心特征。机械设计的自动化主要是依靠多种科学技术的相互合作而实现，这种技术形式，不仅有利于不同学科之间的相互交流，还为他们之间的交流提供了新的平台与发展方式，同时，更使得机械制造在多个方面都发生了质的改变，例如，操作规范方面、结构变化方面、产品功能方面等。因此，积极推动我国机械化制造和自动化技术的良好发展，对促进我国现代化生产的长远发展有非常重要的意义，也是建设特色社会主义的必然趋势。
3机械设计制造及其自动化应用
3.1生产过程中的自动化应用
将自动化技术灵活的运用于机械设计制造中，可以在提升产品生产的连续性作业基础上，强化整个机械制造的智能化水平。与此同时，利用自动化技术替代人工生产，可以在机械设计制造中有效减少因人为因素带来的不确定影响，并为生产企业节约一部分人工成本，保证生产效率。另外，机械生产过程实现自动化之后，还能使产品损耗明显降低，维护企业的根本利益，提高企业的市场竞争力。
3.2柔性自动化技术地应用
柔性自动化技术主要指通过将计算机控制系统与机械制造生产线相结合，随后借助于将相关数据输入至生产线上各种设备中去，进而使得生产实现高度的自动化。而结合实践来看，一旦企业在自身机械制造生产中将柔性自动化技术应用，那么，只需将相应生产自动化控制数据输入到计算机系统中，设备据此实现机械制造生产全过程自动化操作。对企业来说，柔性自动化技术地应用不但有助于实现机械制造精准性生产，并且还可以有效地降低其人力资源地投入，进而为提高企业经济效益打下坚实的基础。不过，柔性自动化技术仍旧是存在着一定的弊端，即该技术地应用需要将相关数据输入，因而这就对操作人员工作提出了较高的要求，因为一旦其错误地输入信息，那么不仅会极易导致生产事故出现，同时更会给企业带来巨大的经济损失。
3.3自动检测技术地应用
一般来说，基于传统仪器和传感器的自动检测技术的发展，在机械制造业中，自动检测技术的应用可以减少生产过程中的人工参与，还能进一步提升产品合格率。此外，自动检测系统主要采用微型计算机等信息处理系统，进而确保检测工作的可靠性。
3.4智能自动化技术地运用
机械设计制造及其自动化地应用上除了上述两项技术外，智能自动化技术是其最重要地应用。智能自动化技术不但充分地柔性与集成自动化两种技术优点融合在一起，同时更使得该技术能够将生产数据自动采集、输入以及分析基于一身，从而达到机械制造生产智能化效果。智能自动化技术的应用其优点在于能够把以往需要通过人力方式所开展的信息数据采集、输入等工作实现计算机全智能化，如此一来不仅大大提升了生产效率及精准度，同时更使得机械制造生产借助于智能自动化技术实现对生产线自动监测与故障处理，进而极大程度地提升企业生产的可靠性以及安全性。
4未来机械设计制造及其自动化应用的发展方向
4.1更加趋向集成化
从总体上看，我国很多企业在生产制造机械设备时，总是有意无意的将机械设计、制造、生产以及管理等相互分离开来，这样就很难对机械设计制造的全过程有一个严格把控。对此，在未来发展进程中，相关企业依然要通过不断的技术创新，来提升自动化技术在机械设计制造中的融合程度，促进机械设计、制造、生产以及管理的高度融合，以迎合我国工业未来发展需求。
4.2微型化发展
机械设计制造及其自动化发展中除了上述5方面趋势外，微型化是其另外一个重要方向。得益于科学技术迅猛发展，各行各业生产建设自20世纪80年代后期便逐渐步入微型发展之路，这其中最为明显的变化，在于各行各業使用到或生产自动化产品大小不断变小，并且在节能、灵敏等方面也有了很大程度地提升。而针对机械设计制造及其自动化中微型化发展优点，在于不仅能够较为有效地降低设备与技术投入成本，同时在各种资源节约中也发挥了积极的作用，因而这就使得机械设计制造及其自动化微型化得了很大地发展，并且在当前也获取了不错的成果。目前机械设计制造及其自动化微型化发展中微机械技术是最主要的一个研究方向。
4.3朝着绿色化方向发展，注重产品设计虚拟化及数字化技术运用
结合低碳环保要求，需要机械制造行业未来发展中加强生态环境保护，注重各种资源的高效利用，朝着绿色化方向发展，满足可持续发展战略要求。同时，为了提高机械产品设计效率，优化产品设计方式，需要注重产品设计虚拟化及数字化技术运用：使缩短机械产品设计时间的同时提高设计精度，并加强产品设计中各种数据处理，优化生产流程，增强机械产品长期使用中的性能可靠性。
5结束语
总之，实现机械设计制造的自动化，不仅有助于提升企业的核心竞争力，同时在环境保护、节能降耗等方面均起着重要作用。因此，相关企业重视注重机械设计制造及其自动化应用的多元化、集成化以及节能化发展趋势，加强自动化技术在机械设计制造领域中的合理应用，从而为国家经济建设打下坚实基础。
作者：方立新
参考文献：
[1] 刘荣光.机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势探析[J].信息化建设，2016（6）.
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