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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（1）提高产品质量。自动化控制系统能够使机械的执行机构按照设计的要求完成作业，使之不受操作者主观因素的影响，使产品质量一致性好，降低产品的不合格率。

（2）提高生产效率。自动化设备能够实现连续生产且故障率低，生产准备时间短，生产效率高。

（3）增加生产的柔性。机械自动化生产加工系统可以随时产需求的变化快速调整生产，换线高效。

（4）降低制造成本。机器自动化生产的节拍很短，可以达到较高的生产率，同时机器可以连续运行，因而在大批量生产的条件下能大幅降低制造成本。

（5）提高产品精度。自动化设备上采用了各种高精度的导向、定位、进给、调整、检测、视觉系统或部件，可以保证产品装配生产的高精度。

（6）缩短制造周期，减少制品数量。自动化使产品的制造周期缩短，能够使企业实现快速交货，提高企业在市场上的竞争力，同时还可以降低原材料及制品的数量，降低流动资金成本。

2实施方式

2.1信息流自动化实施信息流自动化是以计算机技术为基础，把整个生产制造过程作为一个大系统，将产品的市场需求、产品设计、工艺制定、组织生产、原材料供给和库存等信息集成化，生产信息能够顺次、准确送达到指定下一流程地址。生产信息流自动化的主要实施手段是通过计算机集成制造系统（CIMS）集成计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工艺过程设计（CAPP）和计算机辅助制造（CAM）各单元的信息，这就要求产品数据进行标准化、统一化处理。信息流自动化的实施将从根本上解决农业机械制造周期长，信息渠道不畅，彻底改变了手工编制工艺文件的方式问题。有利于加快产品设计，提高工艺编制效率，保证工艺规程的精确性，最终保证制造产品的一致性。

2.2生产自动化实施

（1）生产设备的自动化。生产设备的自动化指对加工速度、进给量、动作姿态等生产信息编辑后，无需人工操作，生产系统根据已设定好的程序应用自动化生产设备完成出产任务。自动化设备的一次投入资金较高，从企业的长期考虑，不管是在作业质量，还是生产效率上都是经济的。生产设备的自动化实施可从以下5个方面考虑：①在农业机械零件铣、锉、钻、铰、攻等机加工中采用数控机床和加工中心，以适应产品变化，保证加工精度，减少人的作业强度；②在焊接生产中应用焊接机器人或专用焊接，增加系统柔性，并可实现多品种、小批量产品生产的快速转换，使焊接效率和质量大幅度提升。焊接辅助设备如翻转机、导轨、气动或电动夹具的应用将方便焊接作业，减少生产准备时间，进而提高焊接作业效率；③板材切割可使用激光或等离子切割机，可以保证切割的精度；④喷涂漆前的抛光打磨可由喷丸机替代，以提升打磨的均匀性和效率，且不漏死角；⑤若生产批量较大，对喷涂漆工作可设置自动化的喷涂车间，喷涂和自动输送链速率可系统控制，可改善人的作业环境，保证喷涂的均匀性。自动化的生产设备应用可有效缓解人的作业强度，一条生产线往往只需要少数人员，极大地节约人力资源，并提高生产的效率，保证产品质量，生产周期容易确定，使排产与生产管理更加准确。数控系统是自动化生产设备的“神经”，使对带有这些控制系统的加工设备实现远程控制和局域化控制成为可能。因此，在选用自动化设备时要考虑合适的控制系统。

（2）生产管理系统的自动化。传统的生产管理，依据年度计划或订单确定主生产计划，制定作业计划，对各种生产要素进行组织。现代的生产管理采用拉式生产，以看板管理为实施手段进行准时化（JIT）生产，对生产要素进行精益化组织，看板管理方法是在同一道工序或者前后工序之间进行物流或信息流的传递。随着计算机技术的发展，可利用网络，进行指令的下达、工序之间的信息沟通，使信息的流程缩短。在看板管理的基础上实施物料需求计划（MRP）系统，以完工时期为时间基准倒排计划，基于产品生成进度计划，组成产品的材料结构表和库存状况，通过计算机计算所需物料的需求量和需求时间。

2.3物流系统自动化实施

（1）运输自动化。机械制造产生产品附加价值，同时需要大批的物料输送到生产前线，因此物料在运输过程的效率高低直接影响机械产品的生产加工。保证机械生产连续性，首先要考虑生产物流的持续高效运输，为整个生产系统节约成本，创造利润。自动化运输可以使整个传输系统高效有序的运转起来，将生产线各工位需要的物料及时有效地运输到指定位置，更加完美地配合自动化机械生产，并做出快速反应，完成半成品和成品的整理及运输任务。对一般地传输系统的自动化而言，包括传输装置自动化、控制装置自动化和单机自动化装置，一些特殊的自动化系统还包含自动分拣、筛选、投递等。

（2）仓储自动化。物流系统中通过对信息流处理，精确地将各个类别的物料存储在自动化立体仓库中，并通过信息的传输由自动物流输送小车等自动化物流设备配送到生产一线。高水平的自动化立体仓储实现了以自动化立体仓库为枢纽的局域地区化物料配送，通过现代信息手段建立局域网络，实现少人化、智能化控制。自动化物流系统使现代管理通过信息传输结合MRP系统，实现数据资源的共享和及时处理及信息的传输和反馈，使管理变得更加的容易，所有的实时信息和数据都能准确快捷地反馈到专家系统，便于专家系统有效地分析并给出正确的指令，使生产更加的精益化，最终配合自动化生产机械生产出高质量的产品，以适应市场需要。自动化物流的建立是生产系统自动化重要的一部分。

3前景展望

（1）生产系统集成化。集成化在农业机械制造中的应用，主要是对信息集成，生产资料集成。信息基础主要是通过计算机集成技术，在农业机械产品在生产管理方面以MRP为核心，运用企业资源计划（ERP）、制造资源计划（MRPII）管理系统，对企业制造的各种资源进行统一的计划和控制；生产制造方面以CIMS为工具对CAD、CAPP和CAM进行数据信息集成，把以往企业相互分离的自动化“孤岛”（MRP－II、CAD/CAM、GT...）和人员通过计算机有机地综合起来，使企业各项业务相互协调地进行。

（2）智能化。智能化技术在生产管理系统中的应用，可以使系统能够对系统中的状况自动地进行快速反应和处理，并采取相应处理措施，而这一切生产活动的关键就是专家系统。可以说专家系统是人工智能与计算机数据库结合，并能比较快速地对系统进行监督和反馈，及时的发现处理系统中发生的问题，能够更好地保证生产的顺利进行。

（3）柔性化。在运营管理中，柔性化使生产系统可以同时生产不同的相似产品通过编程自动化技术，适应不同的环境和需求，具有良好的可操作空间。在这种环境下生产出的产品可以适应各种市场需求，有极强的适应能力，可以满足多数客户需求。

（4）虚拟化。虚拟化就是结合计算机技术、仿真技术，对农业机械产品从设计到生产的全过程进行仿真模拟，以验证其合理性，如在农业机械产品制造中，运用Flexsim、Witness和eM-Plain以对工厂和生产线，分析和优化生产布局、资源利用率、产能和效率、物流和供需链等；运用DELMIA仿真软件对机器人动作路径进行规划，并能验证是否存在干涉。

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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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工程机械化是人类生产文明进步的重要表现，从生产力角度工程机械化是实现生产力提升的直接标志。从广义角度上讲工程机械化就是工程建设施工实现了机械设备替代人力劳动，其是对工程建设施工过程中所有应用机械设备的总称。工程机械制造作为制作用于工程建设的机械设备施工环节，其所制作的机械设备种类众多，例如运输机械、起重机械、矿工冶金机械等等。在国家经济发展过程中，机械制造水平在一定程度上显示了该国家的科技发展水平，也就是说一个国家的机械制造水平很大程度上影响了国民经济发展。目前，我国已经实现了工程机械化发展，但相比于发达国家还有一定的差距，这在一定程度上影响了机械制造业水平的发展与进步，同时也影响了我国国民经济的进一步发展。相对来看，我国在机械制造发展方面还具有相对广阔的发展空间和前景，为此我们应该充分发挥国内机械制造业的潜力，以实现对我国机械制造水平地提升。

1.2机电自动化

机电自动化是一门综合性的机电技术类型，其是机电技术实现科技化发展的重要标志。从机电工程本质上讲，其本身就属于科技化发展产物，而机电自动化则是实现了机电工程全面科技化的发展。从当前的社会发展状态与情况来看，机电自动化发展是现代化生产环节中不可或缺的一部分。在科学技术的发展背景下，各个专业之间相互渗透、交叉越来越频繁，机电自动化就是专业交叉的重要产物，其引领了工程领域中的技术革命。在计算机技术发展迅速的科技背景下，电子技术对工程领域中的工业控制、生产方式革新、企业内部管理与成本控制均产生了重要影响，所以说机电自动化技术的发展是实现人类机械电子设备发展的重要里程碑。

2机电自动化在工程机械制造中的应用分析

机电自动化发展作为科学技术在制造业当中的重要发展标志，其所能够为社会生活带来的不仅是机械设备制造技术上的发展与进步，更是推动社会生产力水平向科技化、高效化发展的重要支持。随着机电自动化在机械系统设计、调试等方面的应用，其对工程机械制造业的发展及效益提升带来了重要推动。文章选择机电自动化在工程机械制造中最常见的集中技术进行分析。

2.1集成自动化技术

集成自动化技术是指机械制造中对各类生产经营、技术功能的集成性发展。在传统技术模式下，实现对机械制造技术的集成化发展是不切实际的，但随着信息技术的逐步完善与应用，集成自动化技术不仅得以实现，还成为了机械制造过程中使用最普遍的技术内容。随着市场经济体制地到来，机械制造业地竞争越来越激烈，为了能够在市场竞争中站稳脚跟，很多机械制造企业开展技术研究与发展，通过将电子计算机辅助设计技术、数控教工技术以及企业管理系统等多种技术与系统内容引入到企业的机械生产制造系统中，得到了非常显著地发展，并成为了机械制造业当中企业的发展潮流，CIMS工程应用的有效保持，在提升机械制造企业的生产能力和市场竞争里的基础上，也实现了集成自动化技术地有效发展。

2.2柔性自动化技术

所谓“柔性自动化技术”是以数控技术为核心，在融合其他先进技术的前提下而建立起的新兴技术类型。从生产与操作过程方面来看，柔性自动化技术能够实现机械制作与生产全自动化发展。在柔性自动化技术当中，包括机械设备的材料准备、制作、生产等一系列生产行为都由计算机来予以控制和操作。相比于传统人力机械生产模式，柔性自动化技术不仅能够在计算机技术的精确控制下，保证机械设备生产、制作过程中的各项生产行为、尺寸的准确性，同时还能大大减少对劳动力的应用，实现了对生产成本的有效控制，并在此基础上实现生产效率地有效提升，在确保机械设备生产秩序的基础上，提高生产效益。无论是从机械制造业未来发展角度考虑，还是制造企业的效益提升角度分析，柔性自动化技术都将成为机械设备自动化生产的主流模式。

2.3智能自动化技术

智能自动化技术即智能华机电自动化技术，其是在计算机技术发展支持下，通过利用计算机智能系统对人类行为地模拟，从而替代人类去进行机械设备的生产操作及相关行为。从表面上看智能自动化技术与柔性自动化技术有一定的共同性，但智能自动化技术要比柔性自动化技术更高级，相比于柔性自动化技术而言，智能自动化技术能够通过对人类行为地模仿，来提高自身的工作能力，并对生产行为产生一定的判断力，这是柔性自动化技术所不具备的优势。智能自动化技术在机械设备制造中的应用，能够更进一步提升机械制造行为的准确性，并保证这一行为能够始终保持在一个高水平状态之上。需要注意的是由于智能自动化技术需要人工操作来作为主观工作支持，因此要经常对智能自动化技术进行维护，以确保智能自动化技术的良好工作状态。

3注意事项

虽然机电自动化在机械制造中展现出了多方面的优势，但针对当前的机电自动化水平来看，其仍存在诸多不足，因此在实际应用过程中，要做好以下几方面的控制：（1）规范应用流程。机电自动化在为机械制造提供支持是建立起机电自动化设备、系统软件的规范安装与应用前提下的，为此企业必须要严格按照机电自动化要求进行工作，避免操作不当而为企业带来不必要的损失；（2）做好质量控制。机电自动化在机械制造当中的应用，确实能够为机械制造带来重要帮助，但企业必须要保证其所制造出来的机械设备质量符合质检与应用要求，否则机电自动化为工程机械制造带来的进步意义都是空谈。

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2培养自动化复合人才

要想发展并推广应用各种新的机械设计自动化技术，就需要持续引进一系列的新概念、新理论及新技术，不断将传统机械设计制造当中的某些设计观念及技术进行升级甚至是替换，这就需要我们培养出一大批兼具技术素质及研究理论的优秀复合型工作人才。机械设计朝着自动化方向发展的速度越来越快，机械制造业也将更加依赖科学技术及知识。这种全新的自动化设计模式对于工作人员的经验、技艺等的要求将越来越低，更多地是需要他们提高自身的自动化设计知识及技能。技术人员跟一线工作人员之间的界限将越来越模糊，直至消失，因而机械设计制造工人应当拥有高层次的管理能力及技术人员的知识结构。所以，机械设计及制造企业应当加快培养出更多的复合型人才，并充分发挥出人才资源的优势，大力推广应用自动化设计技术，最终达到提高机械设计自动化程度的目的。

3全面创新自动化技术

当前，我们正处于经济时代，不仅仅是经济在飞速发展，技术的发展也日新月异。从当下我国的国情来看，发展机械设计自动化技术是一个由简单到复杂、从低级到高级、逐渐完善的过程。然而这一过程所面临的不仅是时间问题，更重要的是技术创新问题［2］。机械设计制造在选择使用自动化技术后，其生产方才可以改变传统的机械化模式，逐渐过渡为机械控制自动化模式，最终实现计算机控制自动化。只有先以单个部门自动化的实现为基础，才能逐渐达到全行业的设计自动化，最终实现机械设计过程的全面自动化。从目前我国机械设计自动化的具体程度来看，中国机械设计自动化程度跟国外相比还存在很大的差距。所以，我们应当积极以国外先进的自动化技术发展进程为参考，不断追求创新，致力于我国机械设计自动化现状全面开发新技术，尽量少走发展的弯路，大大提升我国机械设计自动化程度，争取尽早与国际机械设计自动化接轨。