机械及自动化论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇机械及自动化论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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引言

机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物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、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。

一、机械自动化的产生

机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用，上世纪60年代后为适应市场的需求和变化，为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力，开始建立可变性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下，机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程，并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明，这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。

二、我国机械自动化的现状

机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来，已经得到了迅速的发展，特别是近年来计算机的高度集成化，开始采用了计算机集成制造系统，大大加快了机械自动化的发展，但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外，我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业，发展很不平衡，有大量落后于现代水准的产业，大部分企业还比较落后，手工劳动占有相当的比重，我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有；我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低，不仅在数量上同世界先进国家有较大差距，而且在品种上、质量上、使用上，同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程，不可能一蹴而就。需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。当前，我国还处在社会主义初级阶段，经济、财力、生产力水准、国民素质等，与世界主要国家的差距是很大的；我国有丰富的劳动力资源，每年城镇新增就业人口达两千多万，且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率，劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。

三、我国机械自动化发展之路探索

（一）结合生产实际发展机械自动化技术

先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术，应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产，才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术，应结合实际，注重实用，即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法，全年生产任务只需1～2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正，对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益，而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差，开工率一般仅在50％～60％。而能在生产中长期服役的主力生产线很少，像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部，而是带有普遍性。据调查，我国引进的弧焊机器人，完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3；另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态；还有1/3不能正常使用，直接影响了用户使用更多机器人的信心。（二）发展投资少、见效快的低成本自动化技术

发展低成本自动化技术，潜力大，前景广，投资省，见效快，提高自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式，就是以最小的投入，取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产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为支柱的精节生产方式，使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线，它并不完全由自动化设备组成，中间穿插着借助计算机指导的人工参与，将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起，从而使这种生产线的造价较低，同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发，借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入CAD／CAM技术，就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。

（三）注重配套发展机械自动化技术

现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究，涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术，必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化，广泛采用程序数控机床，以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术，要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等，这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。

参考文献：

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2当前我国机械电子自动化的情况

对于机械电子自动化技术来讲，其开始于20世纪，到目前为止已经获取了极大的发展。尤其是最近几年计算机集成化水平越来越高，极大促进了我国机械自动化的发展。尽管我国近些年机械电子自动化取得了一定进步，然而仍处在初级阶段。现今，全球除了西方少数经济较发达的国家外，很多国家的电子自动化水平较低。我国的产业结构不够合理，发展较不平衡，自动化程度较低，与一些发达国家比较，在种类、质量、应用等方面存在较大差距。想要发展我国机械电子自动化技术，不可能一蹴而就，而是需要一个漫长的过程，需要坚持不懈的努力、勇于尝试、大胆创新，开拓进取，从而推动我国机械自动化更好发展。

3提高我国机械电子自动化水平的措施

随着经济发展速度的不断加快，市场竞争越来越激烈，机械生产企业想要保证自身在激烈的竞争中得以生存并不断发展，就需要提高机械电子自动化的能力及水平，具体可以从以下几方面入手。

3.1同实际生活相结合，大力发展机械电子自动化技术

对于机械制造技术来讲，其核心内容在于使用。想要促进机械电子自动化水平的不断提高，需要从企业生产技术发展的实际情况出发。唯有针对相应的商品生产选用配套的自动化生产形式，才能缩减成本投入，增加资金收益，提高企业市场竞争能力。所以，企业在发展机械电子自动化技术期间，应同实际相结合，关注应用，也就是生产的真实收益。相关工作人员应及时纠正盲目进行自动化的行为，如仅需1~2个月就可以完成的工作却要进行自动化，不仅不会增加资金收益，同时还会降低工作效率。企业应将注意力放在效益方面，而不是仅仅关注速度。

3.2大力推广见效快、成本低的机械自动化技术

大力推广成本低的机械自动化技术，具有较大的潜力，并且投入较少，前景十分广阔，同时具备较高的自动化水平，能够取得事半功倍的效果，同我国当前发展需求相吻合。美国著名的麻省理工大学曾提出了精益生产的LP形式，也就是通过最低的资金投入，获取最高的生产收益。同时，日本丰田公司提出了生产JIT、弹性作业、成组技术GT等生产形式，使很多自动化水平较低的企业收获了较高的资金收益。在芬兰，NOKOAData企业在生产车间创造了386、486等生产线，其不仅仅是由自动化的机械设备构成的，同时在其中也插入计算机指导及员工的参与，将原始工业生产形式同高新科技灵活、巧妙地结合起来，进而缩减生产过程中的资金使用，提高生产质量及效率。其实，精益生产自身就代表由企业及国家的真实状况出发，借助外国机械制造领域发展低成本自动化的经验。我国很多机械制造企业存有大量的通用型设备，在大力发展机械电子自动化技术的同时，在可以给予原始设备的前提下，对机床的布局进行科学调整，尽可能少地加入数控设备，并且引进CAD技术，就可以全面发挥人员的创造性优势及电子计算机的管理特点，形成以人为核心，以计算机为先导的生产体系，为我国的机械生产领域开创一条资金投入低、效果好、资金收益高、同我国国情相吻合的机械电子自动化技术发展途径。

3.3把握基础，关注发展机械电子自动化的配套技术

在促进机械电子自动化技术的应用与发展期间，还需要做好该技术应用的基础工作，并且基于实际情况进行推广，不但应发展主要设备，同时还需要加大开发自动化软件及相关配套控制系统的力度。电子计算机、微处理设备、新型刀具、传感设备、可编程控制设备等必将是未来机械电子自动化技术的前提与基础。配套设备的质量同日后机械设备自动化发展水平之间存在密切的关联。所以，相关工作人员应对其予以重视，不断更新机械自动化的配套技术，进而推动我国现代自动化的发展。在应用其进行自动化加工期间，体系的自行检测、控制、伺服等操作都不能缺少微电子技术；并且需要进行信息处理与交换，对数据进行计算，进而同计算机及信息处理技术又形成了密切关联。对于现代的自动化技术来讲，其涵盖微电子、自动控制、机械技术等内容。想要促进机械电子自动化水平的提高，就需要对电子学、计算机技术、机床装料技术等给予高度重视，大量选用数控程序机床进行生产，并且不断改进并完善生产线，保证其稳定性与安全性，同时加大对生产控制信息体系的重视程度。相关工作人员在应用并发展自动化技术期间，需要不断提高自身的专业技能及综合素养，牢牢把握自动化的基础，由真实情况出发，不仅发展主要设备，同时发展配套技术，为后续工作夯实基础，降低企业成本投入，增加企业资金收益，提高企业市场竞争能力。

3.4与我国的国情相结合，大力发展机械电子自动化技术

发展机械电子自动化技术，其是一个由低至高，由简单至复杂，由存在缺陷到不断改进及完善的过程。在通过自动控制设备操控机械生产期间，其生产的形式也由机械化水平逐步向机械控制自动化水平过渡，实现了计算机、数字化控制的自动化。唯有建设自动化厂房后，才能保证生产整体过程实施自动化，进而提高生产质量及效率，增加企业资金收益。当前，我国的机械自动化水平相对较低，不可急于求成，需要逐步开展。对于我国这一处在发展期间的国家来讲，对生产技术进行探究的前提是保证技术的适用性。例如：我国想要学习借鉴国外柔性制造系统，则需要在柔性生产的基础上，对人机工作界面进行优化，创建比较全面的信息体系，提高人机管理的质量及效率。在体系中，先进的自动化设备需要同普通装置并存，在体系中各个环节都可以进行人工干预。这种方法密切结合的我国的国情，选用科学、先进的技术进行创新，以适用性为基础，获取经验，进行应用与推广，从而增加企业资金收益，提高企业市场竞争能力。

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自动化技术在机械制造中的应用

在机械制造的实际操作中，对机械自动化生产的实际运用更加重视。随着机械制造自动化理论研究不断深入，自动化的目的也更加明确，使其更加适用于实际生产。为此，在实现机械制造的自动化进行研究时，主要是结合企业发展的需要不断针对生产环节进行突破，使其更加符合企业的需要，并能够有效实现自动化促进企业实现经济效益的目的，同时推进自动化技术的不断发展。就当下我国机械制造自动化技术的实际情况而言，自动化技术主要集中投资少回报快的技术上。特别是我国在机械制造水平上正处在较为落后的情况，更加应当注重发展潜力大、成本费用较低并且能够得到快速回报的自动化技术上，使企业的经济效益能够得到快速的回报。麻省理工大学在二十世纪所提出的LP精细生产模式，就能够有效实现低投入高回报的典型代表技术。结合我国当前情况来看，机械制造企业运用的生产设备大多是通用设备，并且随着自动化机械制造过程的不断发展，不断对自动化生产设备进行改进，但均是围绕企业机械制造生产的实际需要来推进自动化设备的生产布局，并在重点关键环节进行制造设备的添置，结合CAD\CAM技术、优秀的计算机队伍，通过计算机自动化技术对机械制造系统进行有效的整合，使自动化技术的优势能够得到有效发挥，全面推进我国机械制造自动化技术水平的不断上升。就当下我国在机械制造自动化的水平上来看，我国企业在自动化的发展上主要还是依照循序渐进的方式来开展，重点发展具有现代化特色的机械自动化。机械制造自动化技术主要是遵循由低级、简单到高级、复杂的发展过程，有效突进了自动化管理质量的快速提升。在当前的机械制造行业中，大多数的企业基本上已经实现了自动化控制设备，在机械制造生产过程也逐渐实现了机械控制自动化、数字化以及智能化的发展。在实现了机械化和自动化生产的工厂中，运用单机自动化生产设施来实现生产线的自动化，并通过综合自动化设备来对生产线进行管理，进而能够更加有效控制生产，促使生产效率的快速提升，使机械制造自动化更加符合理想需要。当前，我国在机械制造水平上相较于先进的制造水平还有这较大的差距。为此，大多数的企业并没有在生产过程中将计算机完全应用到其中，对“高度自动化”的追求也稍有欠缺，并且针对制造过程中出现关键环节，也均是通过将低成本的自动化手段来进行改革实现自动化。随后在此基础上，通过不断积累自动化技术的经验，以及设备的改进，来实现自动化生产，最终目的是实现高度自动化的CIMS生产。随着我国在机械制造自动化的不断发展，技术水平的不断提高，部分企业在机械自动化的生产、技术以及管理等方面上均有了非常大的提高，因此，自动化设备应当逐渐向高级自动化、集成化发展，使机械制造自动化生产体系更加趋于成熟。

自动化技术在机械制造中的应用发展趋势

当前我国自动化在设备上、技术上以及管理方法上均有了非常明显的提升，通过逐渐的积累，我国在机械制造自动化技术的经验更加丰富，发展也日渐成熟，逐渐向集成化、虚拟化以及智能化方向趋近。

二十一世界机械制造自动化发展方向中，集成制造技术可以说是最为重要的方向，更是当下机械制造企业不断改革的生产模式。将计算机组合应用作为基础，再通过有效的整合使生产制造系统能够作为一个整体来进行运作，通过多个分系统相互关联使其呈现为模块式的组合模式，自动化制造系统、自动化管理系统以及自动化信息系统均包含其中，同时信息集成程度高的制造系统则还将质量信息系统一并包含。

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在农作物从播种到成熟以及收割这一阶段内，所涉及的方面很多。在播种的初期所要进行的耕地就已经基本上实现了机械自动化。拖拉机的投入使用，大大提高了耕作的效率，目前正在研究的微机或者是电磁操向控制阀，来提高位调节以及力调节的可控制水平，这样可以提高耕作时的作业精度。现如今，这项技术已经在日本普及。而在农作物的收割方面，在一些长势较好以及没有受到自然灾害影响的时间内，基本上已经实现了简单的机械自动化。

1.2从已有的农业机械向无人的自动化操作转变

田间操作机械里主要有两种方式的无人机械自动化操作。一种是利用无线遥控来操纵机械的间接性的无人自动化操作，主要是农药喷雾直升机、割草机、插秧机等。还有一类是直接进行的无人机械自动化操作，例如将耕地、割草、收割集为一体化操作的。而在目前来说，也在积极利用计算机图像处理技术实现无人自动化对土壤干湿状况、土壤肥力状况等等各方面的研究。在固定机械方面的无人自动化操作已经取得了很大成就。例如在农作物收割后，进行全自动烘干技术，以及在对农作物质量所进行的分拣技术。主要是通过光电传感技术、照相机以及X射线等各种方式对农产品的质量进行挑选，从而使农产品根据自身的不同品质卖出不同的价值，换一句话来说，在同一条件满足了不同种类的人的需要，是一箭双雕的办法。

2农业机械自动化的推进模式

在推进农业机械自动化过程中会遇到各种各样的困难，这就需要我们不断总结经验，尝试新的方案并进行总结，争取在尝试不同的方式中取得进步。在推进机械自动化的过程中不仅仅需要考虑到组织方式，还需要考虑到各种其他的因素。例如，当前农业生产的条件，还有生产的技术条件等，这些都是在机械自动化的推进过程中需要考虑的。而只有我们提前进行充分地考虑，才能确保在推进过程中能够顺利进行。

2.1机械自动化模式的选择

首先，要根据当前的技术水平以及农业生产的现实条件，树立正确的理念。提高作业的精度以及作业的效率，在保证安全生产的前提下提高生产质量，节约能源。同时，要正确评价这些模式在推进机械自动化过程中的作用，根据这些作用的大小按先后顺序进行选择来推动机械自动化模式。

2.2机械产品的质量（耐久性、可靠性）的增强

农业与其他行业相比，存在着许许多多的变化，特别是它所面临的自然环境往往是最大的挑战，大多数时候是在自然条件较为恶劣的情况下进行作业，而此时机械的质量（耐用度的问题）往往会对工作效率产生绝对影响。特别是目前机械大多数采用微处理机或者是半导体集成电路，所以提高这些机械的产品质量和售后服务显得尤为重要。

2.3树立正确的机械自动化理念

在推进机械自动化的过程中我们要转变理念，不要仅仅考虑那些大规模的农户，同时还要考虑到那些小规模的农户，毕竟中国大多数还是小规模的个体生产，而这些也是我们在推动机械自动化的过程中所要面临对象，所以在机器的研究过程中开发和投入一些价格相对较低、多功能且是针对小规模的。而在机械的改进上，要根据土壤以及农作物出发，来开发一些适合实际生产且价格相对较低的，不能停留在到对原有机械的改装上。

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传统的机械设计制造，使用了大量的人工劳动力。根据不同的产品部件，安排不同的技术工种对其进行操作，并由指定的工人进行产品的焊接操作。环节越多越容易发生错误。而且人的劳动力是有限的，精力更是有限的，随着劳动时间的不断增加，他们的劳动效率也在不断下降。因此传统的机械设计制造耗费了大量的劳动力，却不能有效提高生产效率。

1.2产品质量不高

传统的机械设计制造消耗了大量的劳动力，人们不断地重复着相同的工作。随着工作时间的增加，工人们会感觉到疲惫，此时生产流程上最容易发生错误。产品的生产质量会随着时间的增加变得越来越差。如果是精细的产品，其生产过程中，需要大量精密的操作，这些操作如果是人工进行的，本身就存在着技术失误的可能性。再加上工人们劳累程度等多方面因素，工人出现操作失误的可能性就会变大，因此传统的机械设计制造生产出来的产品，一定有着不同的不合格率。但如果换成机器自动化生产，那么产品的质量就会大幅度提高。

1.3工作强度大安全性低

由于传统的工业设计制造需要大量工人，而生产厂家往往为了节省成本，会压缩自己的生产场地，往往几百个工人会挤在一个生产车间中。这样虽然能够节约成品，但是稍微一点的管理失误就会产生巨大的安全隐患问题。拥挤的生产车间里，需要配备相当多的消防设施，但尽管如此只要稍微有一点操作失误，就是引起整个生产车间的混乱。更重要的是一旦发生了安全问题，几百个人在一个车间里也会发生踩踏事件。因此传统的机械设计制造存在着安全隐患问题，设备的安全性能也是较低的。

2机械设计制造自动化的意义

2.1生产效率的大幅度提高

运用了机械设计制造自动化技术后，从人工生产变成机器流水线操作，由几百个人的工作规格变成一两个人。随着自动化技术的发展，机器与机器之间也没有了人力转换，变成了生产线上的全自动化模式。机器比人力更加有效率，最重要的是这种效率的稳定性，机械自动化所产生的生产效率不会随着工作时间的增加而降低，只需要几个工人进行对机器的监测就行了。

2.2产品质量及规格的提高

机械自动化可以做到使每个产品都达到生产标准，甚至做到每一个产品都一模一样。人工的劳力却只能满足生产的需要，做不到使得每一个产品都达到生产标准，机械设计制造及其自动化的最重要意义就是大大提高了产品的规格，保证了产品的质量。

2.3能源利用率提高

传统的机械设计制造，人工的操作往往伴随着材料的浪费和丢失，一旦人工操作出现失误，那么一个产品的报废处理就会带来资源的浪费，并会对生产效率产生影响。但是自动化操作改善了这种情况，每台机器都会使得能源利用率达到最高，随着自动化技术的发展，能源百分之百的利用是可以实现的。

3机械设计制造及自动化未来的发展方向

3.1环保化

虽然机械自动化带来了生产力的革新，但是大量机器的引进，也造成了废弃物的污染问题。在今后的发展中，我们应该把机械自动化技术和环保技术相结合，机器产生的废料和污染物应该自动循环到环保机器中，从而实现再生产。

3.2精细化

为某机械设备的自动化流程图，与原来单个设备对比，自动化系统变得越来越复杂，越来越精细。机械设计制造及其自动化技术在未来的发展过程中，应该不断把自动化设备做得更加精细，采用更加灵敏的机器人设备，使得生产效率更好，产品质量更高。

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2机械工程自动化技术的现状及制约因素

从我国机械工程自动化技术应用的现状来看，其还处于刚性自动化、单自动化的阶段，但国外一些工业发达国家已经实现了机械自动化技术的集成化、智能化、柔性化发展。在机械自动化生产的管理方面，我国一些企业仍旧是采用传统的管理模式，而发达国家已实现了计算机全程控制管理，而且在机械生产模式、工业组织与管理方面也在不断升级与创新。由此可见，我国机械自动化的发展仍然存在诸多的不足之处，而制约我国机械工程自动化技术进一步发展的因素，主要为：缺乏相关技术人才、自动化技术应用范围不够宽广、自动化技术相对落后、缺乏自动化技术的科研投入、机械自动化技术的管理不够完善等。

3加强机械工程自动化技术的建议

3.1加强配套机械自动化技术的发展

所谓配套机械自动化技术，是指机械自动化技术既要发展主要机械设备的自动化，又要发展配套元件及控制系统的自动化。充分应用电子学、零件检查与机床装料自动化技术、电子计算机技术，大力推广程序数控机床，研究发展可靠、高效的自动化生产线、自动化控制系统、生产信息系统等。通过配套机械自动化技术的大力发展，使机械工程行业从生产制造开始到结束均能实现自动化生产，从而大力提高生产效率，促进生产效益

3.2重视低成本机械自动化技术的发展

根据形势分析来看，我国暂时还无法投入大量资金发展太多高科技、高成本的机械自动化技术，这种形势下，便应该先从投资少、见效快、成本低、前景广、潜力大、适合我国发展需要和国情的自动化技术着手，打好基础，慢慢向上发展。例如芬兰NOKOAData机工厂组装车间内拥有的一条可制造286/386/486微机的灵活生产线，该生产线在自动化设备应用的同时融入人工参与，将自动化技术与传统工艺完美结合，使其在保证造价较低的同时，具有柔性制造系统的性能。国外这种低成本、见效快的自动化技术我们均可借鉴参考，并结合我国基本国情，研发出适合国内机械工程发展的低成本自动化技术。

3.3重视机械工程自动化人才的培养

我国机械自动化技术之所以发展缓慢，与这方面人才的缺失有很大关系，因此，为促进机械工程及自动化技术的进一步发展，便要重视对机械工程自动化人才的培养。第一，需大力引进国外先进的机械自动化技术，同时加强对机械工程自动化教育活动的开展，使我国的科研实力逐渐增强。第二，机械工程自动化专业人才必须具备机械工程的研究、设计、制造以及自动化技术基础知识、基础理论、基本技术与应用的能力，能够在机械工程生产第一线从事材料加工机械、机械制造及自动化等方面工作。

4机械工程及自动化技术的发展前景

在科技的快速发展下，我国的机械工程及自动化技术也在不断朝前发展，但其在发展的同时，也突显出资源浪费、环境污染、产品开发及利用率低等问题。为促进机械工程及自动化技术的可持续发展，机械工程自动化技术朝着绿色环保、经济性、实用性等方面发展也是必然趋势。

（1）绿色环保的发展前景。机械工程行业在自动化技术的广泛应用下，虽然大幅度地提高了生产效率，但给生态环境也带来了严重破坏，因此，自动化技术的应用与发展应该以减少环境污染和资源浪费，倡导绿色生产战略为原则。

（2）经济性发展前景。我国很多企业在自动化技术的应用与发展中还较为落后，由此也导致了企业经济发展的缓慢，因此，为保证自动化技术能创造出更为可观的经济效益，各企业对现有技术设施不断改进与优化，在提高生产效率的同时使经济的发展得以满足，才能真正发挥机械工程自动化生产的作用。

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2机械工程中的自动化技术发展

从整体上看，机械工程自动化技术的发展，是由简单到复杂、从低级到高级，在这一发展历程中，自动化技术水平得以显著提升。在自动化技术发展过程中，其理念逐步渗透到机械工程中，并产生和完善了自动化控制中的程控技术框架、数控机床框架，建立了一套完整的控制单元标准。同时，在建设机械过程中，结构层次中的自动化组合安装完全实现，且构建了微型化控制装置，实现了机械自动化和一体化的建设目标。在电子计算机技术不断发展的背景下，自动化技术向多元化方向发展，且精细度明显提升。但是，当前的机械工程自动化技术，处于单子自动化阶段，在智能效果和整体集成化方面还比较欠缺。同时，机械工程自动化建设规模也比较小，技术含量不高，主要是缺乏自主知识产权和创新能力，束缚了自动化技术的发展。而国外的这一技术已比较成熟，实现了操作阶段即内容的自动化控制，效果显著。不过在发展中尚缺乏具有特色的高端产品，竞争实力比较弱。

3机械工程建设中的自动化技术

3.1机械工程建设中自动化技术的形式

当前，自动化技术水平不断提升，促进了机械工程建设的快速发展。在机械工程建设中，自动化技术主要表现在信息流的自动化控制、加工生产过程的自动控制、物流运输系统的自动化控制以及监测操作的自动化控制、系统设备的自动化控制。其中，信息流的自动化控制，是根据产品数据管理的需求，完成各项计算机辅助制造或者控制。数据产品中包含着大量的信息，自动化技术综合集成上述信息流，进而实现对产品的处理和控制，这也是实现信息处理与操作的关键所在。完成信息处理与控制后，在计算机设计的辅助下，自动化系统可不断优化设计理念和内容，经绘图及设计来构件机械工程自动化系统，最终大幅提升信息控制的可靠性和有效性。而对物流运输系统的自动化控制，主要包括系统设计和控制物料运输两个方面；系统设备的自动化控制是在生产过程中，合理调整参数以实现设备与零件的组建与成套生产；加工过程的自动化控制是通过加工循环设计与辅助设备的控制，实现加工件操作或设备的加工操作。最后，监测操作的自动化控制是经自动化控监测，提高系统运行的安全性与可控性，提高监测工作的整体效益。

3.2机械工程建设的主要内容

1）基于柔性自动化技术的机械工程建设内容。在机械工程建设过程中，柔性自动化技术的应用，是指建设人员将自动化技术看做构建机械功臣公共点基础，进而提升系统操作的有效性。其中，设计人员需对机械设备加工的目的加以明确，而在一般的机械工程操作上，实现设计的自动化，同时借助自动化操作设备和计算机技术，实现柔性自动化设计。在机械工程建设过程中，将提高生产效益作为建设主体，采取有效的措施，提高生产的数量和效益，同时也大幅降低工作强度，通过建立和完善高端计算机自动控制体系，将各项产品的效益提高到新水平。综上所述，数控技术为柔性自动化机械工程的核心，在明确高端计算机内容的基础上，通过合理设置设备与布线，最大程度上提高柔性控制的效益。

2）基于集成自动化技术的机械工程建设内容。在机械工程建设中，集成自动化技术的应用是指设计人员先行确定设计目标，并根据操作与内容，设计出完整的框架。这要求设计人员了解和掌握生产流程，并明确生产中所需的各种信息，拓宽收集信息的途径，进而提高自动化控制的有效性。同时，将工程集成化效果视作设计主体，并综合运用高精度、集成性的设备，根据收集与监控原理，合理设置设备。在集成自动化建设中，明确工业系统设计内容，按照机械工程环境的变化，持续改进完善，最大程度上发挥集成控制的效益。

3）基于智能自动化技术的机械工程建设内容。在机械工程建设中，智能自动化控制技术是借助人工智能网络与神经网络原理，建设自动化控制体系。在构建自动化体系的过程中，设计人员需强化数据收集与分析的内容，有效提升智能化效果。同时，选取智能化设备，交叉应用智能技术与智能机械，并明确两者之间的交叉关系，进而形成一个统一的、集成化的机械核心。此外，在构建自动化系统过程中，还必须强化和提高神经网络的识别能力及机械制造的适应能力，注重控制的质量与效益，并及时分析与处理突发事件以及问题。

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（2）众所周知，自动化技术是综合了机械设计制造技术、自动化技术、电子计算机网络技术等而形成的一项新兴的数控技术，此外，它还是容纳了电子信息转换技术和微控技术，自动化技术在技术工业生产中的应用，在一定程度上促进了新型管理体系的产生，与此同时，还在很大程度上丰富了产品的功能和质量，由此可以看出，自动化技术在技术工业中的应用，将会给技术工业体系带来巨大的变革。

2机械设计制造及其自动化技术的相关优点概述

（1）我们都有所了解，现阶段的自动化产品都能在一定程度上通过电子信息技术的控制，完成对自身信息的处理和控制，产品的整体质量和精度，以及功能的完全性都有较大的改进。此外，微控技术的不断发展也为自动化产品的控制带来了良好的技术支持，使得产品的控制更为简单便捷。尤其要注意的是，在自动化产品的正常操作条件下，现代自动化技术的发展，可以使产品在既定的方式下进行运转而不会受到操作者的影响，即在产品正常运行的情况下，保障了产品运行的安全性，提高生产效率。这样的自动化技术在技术工业中的应用可以大大提升产品的合格率。

（2）对于自动化产品我们都有一个大致的了解，就是自动化产品对于运行中出现的问题能够及时的做出反应，以免损失加剧，甚至一些高端的自动化产品，还能在运行的过程中自动处理一些细微的问题，例如线路荷载过大或者出现短路情况时出现跳闸，避免线路损害，这样既能预先发展故障，或者在故障出现时及时进行处理的自动化产品在一定程度上可以减少安全事故的发展，还能起到保证在线路故障时减小损失的作用，对于保持机械设备正常稳定的运行具有重要的意义。对自动化产品的使用采取合理的管理手段，不仅仅能够较少安全隐患的触发，还能在一定程度上保障产品持续稳定运行的能力。

3机械设计制造及其自动化的发展方向研究

3.1机电一体化和智能化以及模块化

1）机电一体化技术的顺利研发为机械设计制造自动化提供了技术关键，首先对机械的电路改造完成为实现自动化生产奠定了基础，只有在完成机电一体化的前提条件下，才能将智能化网络技术引入机械的设计制造，这样才能维持自动化行业健康稳定的发展，自动化技术大范围的得以应用由此才能变为现实。

2）所谓的智能化运用现代的科学技术手段，将某些特定功能通过程式、敏感性元件等在相关的技术条件下，与机械设备进行组合，使得机械社会针对特定的情况做出相关的反应，就好比人类的应激思维模式一样，以此来赋予设备自主思维与决策能力。凭借这样的技术，我们将在人工智能控制下，完成机械设备的自动化生产进程。

3.2网络化和微型化

电子计算机技术和互联网技术的大力发展，网络化时代的到来近在眼前。计算机技术的不断更完善为远程控制机械设备提供了技术上的支持，也为智能化生产模式打开了大门，为技术工业智能化发展开拓了广阔的前景。此外，纳米技术等微型机械制造业的迅猛发展，为机械制造业打开了另一扇大门，微机技术在机械制造业中的应用，不仅仅是体积上的减小，还能节约大部分的资源消耗，降低生产成本，同时也解决了智能化应用成本增加带来的负担，也是对坚持科学发展观这一基本政策的拥护。

4机械设计制造及其自动化的发展前景

4.1培养人才，汲取经验技术

要保持一个行业的常青发展，专业性的人才培养是关键。就现状来看，全国绝大部分高校都有开设机械设计制造及其自动化之一专业，并且在一些工科院校，机械专业的规模甚至有时会超过一个学院。由此可以看出高等院校在了解市场发展前景之后，对于机械设计自动化的重视，也反映了市场上对于这类专业性人才的需求极大。有关数据显示，在全国工科院校所开设的近200个专业中，由于一些特色专业的影响，机械设计自造及其自动化专业排名约在70名，毕业生多数会选择沿海一些机械制造业发达的城市，例如上海、深圳等，其中尤以上海的就业前景最为良好。现代的机械自动化制造技术需要与电子计算机技术紧密的结合，智能化生产已经渐渐的占据大部分市场，计算机集成技术也随之成为一门综合性极强的学科。这一技术的应用，是机械运行更为精确、稳定，更具有现代人工智能的气息。机械自动化设计包含三个方面的内容，这三个方面相辅相成。

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二、教学体系创新思考

（一）创新教学方法

（1）培养大工程观。

在职高机械设计制造与自动化创新教学过程中，应该引进并重视世界上一些先进的职业技能培养理念，注重机械设计制造与自动化理论与实践的结合，培养学生形成客观的、理性的大工程观，充分理解和重视机械设计制造理论与实践相互支撑以及相互促进的重要作用。

（2）重视实践教学。

只有通过具体实践，才能真正将书本理论知识转化成相关的职业技能，才能真正将机械设计制造与自动化知识学以致用，并在不断的实践过程中积累经验，提升自我职业技能以及创新能力，因此，在职高机械设计制造与自动化创新教学过程中，必须重视实践教学，努力培养学生的实践能力。

（3）强化实习基地。

提高职高学生机械设计制造与自动化专业技能以及实践能力的一个最重要的途径就是通过在实习基地的实践与学习。因此，在实际创新教学过程中，应该重视校外实习基地的作用，着重发展和建设一些先进的、功能性较强的现代化实习基地，让职高学生能够很好用来进行工程机械方面的训练和实践。

（4）强化设计能力。

在职高学生机械设计制造与自动化创新教学过程中，能够很好地反映出学生综合能力和设计能力的途径就是进行课程设计。在我国目前的职高机械课程设计教学过程中，往往不利于学生的个性化发展和需求，应该重视课程设计的内容和目标设计，突出对实践过程中的应用，选择综合质量较高的设计课题，减少学生之间雷同设计的可能性，最大化地提升职高学生的设计能力、综合能力以及个性化发展能力。（5）提高新型教师。教师在职高机械设计制造及自动化教学中发挥着巨大的作用，直接影响着学生的学习效果和各项技能的提高，在创新教学体系中，应该重视和培养一批高素质新型教师，除了具备熟练的专业技术技能外，还应该能全面培养学生的综合素质，重视学生在教学过程中的主体地位，积极培养学生的实践能力、综合能力以及创新思维及创新能力。

（二）创新教学体系

（1）在职高机械设计制造及自动化创新教学中

应该建立和健全专业的知识教育体系，强化学生的专业技术和技能的培养，优化专业知识的教学环节和教学内容，提高专业知识的教学效率。

（2）在职高机械设计制造及自动化创新教学中

应该建立和健全学生能力培养体系，通过参加实习以及参加各种课外技能活动的形式等，培养和提升学生的实践能力。

（3）在职高机械设计制造及自动化创新教学中

应该建立和健全培养学生综合素质的教育体系。现代化建设和现代教育改革不断重视综合素质较高的新型人才，在实际创新教学过程中，应该通过各种实践活动、专业学术报告等形式，提高职高学生的综合素质，培养职高学生的创新思维以及创新能力。

（三）创新教学方式

（1）启发式教学。

在职高机械设计制造及自动化创新教学过程中，学生应该作为教学过程的主体，教师对学生起着引导作用，应该善于启发学生对相关知识的思考和讨论，引导学生自动地进行设计及相关的学习，提高学生自己解决问题的能力，充分发挥学生的主体作用。

（2）信息网络教学。

在信息科学技术迅猛发展的时代，信息网络技术在教学过程中的运用越来越重要。在职高机械实际制造及自动化创新教学过程中，可以充分利用多媒体教学方式，给学生的视觉和听觉造成新的冲击，激发学生的学习兴趣，提高学习效率。

（3）企业内部教学。

应该将传统的课堂教学与企业教学结合起来，将机械设计制造及自动化教学中的理论和实践有机地整合在一起，使学生对所学专业有深刻和全面的了解。

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2采矿机械装备中的自动化技术

近年以来，我国的采煤装备以及技术等各方面都有了很好的发展，同时采煤机械设备的自动化技术也取得了较大的发展。2．1液压支架中的电液控制系统液压支架电液控制系统方面的功能主要有支架的自降功能、自动推移刮板输送机、自动化跟机作业、远程操作作业等等，并且液压支架的电液控制系统已经完全摆托了对进口的依赖，实现了国产化。国内有很多液压支架电液控制系统的研究单位，主要分布在北京、河南、山西、广东等地，其中北京是主要的分布范围。2．2智能型采矿机的自动化控制智能型采矿机已经基本实现了记忆割煤、检测采煤位置、摇臂调高控制以及机身水平测试等等功能。国内的采矿机厂家有很多，都实现了挖矿机的这一重要功能。2．3刮板输送机中的自动化技术刮板式输送机的自动化功能不仅仅包括减速器、温度测试，还有电机的降压启动、链条张力检测以及破碎机自动推移等等。刮板式输送机的自动化技术在国内多家成套装备供应商家那里已经取得了突破，“三机”控制系统已经实现国产化。目前，多家公司组织专门的技术研究人员参与自动化控制方面的研究，并将无线、视频、音频等手段应用于输送机的自动化控制，致力于实现“无人跟机作业，有人安全值守”的理念。

3与国外先进机械设备对比

不可否认，我国自主研发的电牵引采煤机、液压支架、刮板式以及带式输送设备等都具有很强的技术实力，即使是在国外，也是有很强的竞争力的。但是，我国目前的煤矿开采机械设备同国外的相比仍有很多不足之处，主要体现在可靠性、安全性、智能化、信息化、自动化等方面，这些都是我国需要进一步提高的方面。3．1液压支架国产的液压支架主要是在材料、元部件、高级控制方面输与国外高端产品，而中国的液压支架的全自动控制系统还处在刚刚起步的阶段，更不要说与外国先进设备一较高下了。3．2采煤机国产的采煤机主要是在智能化功能方面弱于国外高端采煤机。如记忆割煤、远程遥控等等方面。要想取得长远的进步，必须在已有技术的基础上，借鉴国外的先进技术，同时也要有自己自主创新的过程。3．3输送机与国外高端输送机相比，国内的刮板式输送机主要是在自动伸缩机头以及在线故障诊断等方面存在着不足之处;对于带式输送机，主要是在动态分析、自控张紧技术等方面属于国外。3．4自动化技术在自动化技术以及设备的自动化方面，国内的科研单位在三维检测、自动找直等方面弱于国外技术。另外，我国的采煤设备，主要是以单机控制为主，缺乏联动控制;缺乏运输设备智能的一体化控制等等。

4我国采煤机械设备以及技术的发展方向

要想实现我国采煤技术以及开采机械设备的真正独立，必须要依靠自主创新，以期能够实现即使是在极其恶劣的情况下，也能安全信息传输、煤岩识别以及对安全的感知等等;形成一套依靠视频、音频、感知等手段的集检测、控制于一体的智能控制装备。通过对自动化技术的运用，将我国现有的液压支架、电牵引采煤机、刮板式输送机、带式输送机等有机地结合起来，全面提升我国采煤机械装备以及自动化技术的现有水平。努力为我国参与世界竞争创造条件。