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控制系统主要功能实现

2.1安全功能

生产线的安全控制分两种，即急停安全和机器安全，通过TwinSAFE安全PLC端子模块EL6900，4通道故障安全输入模块EL1904，4通道故障安全输出模块EL2904实现。其中模块EL6900集成了256个安全功能块；安全输出模块EL2904可以开关最大电流达2A的24V直流执行器［3］。急停安全由复位按钮、急停按钮、控制电源反馈触点组成，2个急停为常闭触点，且EstopIn1和EstopIn2之间为逻辑与关系，当操作员按下急停按钮或控制电压反馈触点K24DC断开时，急停输出EstopOut断开，控制电压继电器K24DC断开，切换控制电源，设备停止，功能实现如图4所示。机器安全实现时，其安全功能块与急停功能块相近，只是在安全外设选择了安全光幕、双手控制开关安全门限位和安全门进入确认按钮，通过在功能块中对这些安全输入的失效时间（1s）进行监控，当输入点在规定的时间内失效后，触发监控输出，利用监控输出点实现相关动作的停止，保证机器安全。

2.2边模取置自动控制功能

边模取置通常采用自动划线，人工取置边模和喷油操作，由于人为的失误可导致产品直接报废，而采用伺服系统自动控制划线和边模取置，提高了系统的控制精度和重复精度，边模置放精度达到±2mm。由于控制特点具有很强的流程性，因此采用逻辑控制流程图法中的循环流程、条件分支和平行分支来实现设计［4］，其控制功能流程图如图5所示。

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2后台监控系统设计

CBZ8000自动化系统支持WindowsXP操作系统，利用SQLServer2000构造数据库，基于VisualBasic语言编制程序。实现无人值守自动化模型，需要得到正确的网络拓扑连接，实现系统实时分析。上述算法即为网络拓扑连通性的验证，网络节点矩阵自动生成可以大大降低计算工作量。进入监控系统前要完成登陆，系统设计时一定要根据不同的用户组设置不同的权限，进入登陆系统后就可以查询各个子系统的状态，还可以查看整个变电站的运行数据(见图3)。监控系统还可以查看变压器和进线的调度，如感性有功电度、感性无功电度、容性有功电度、容性无功电度等。变电站出现故障后，会弹出报警界面，同时记录下超限值和发生故障的时间，工作人员需要查看上边的提示，通过保护装置进行操作。本设计采用的终端设备是WYD—800系列RTU，由测控设备完成初始数据采集和预处理，经以太网由终端设备传输到集控站。较以往系统相比，本次设计中改进了微机五防操作系统，主机可以基于规则库中的数据对实际数据进行逻辑对比，并生成相应的操作程序。操作票专家系统设置了5种开票方式:图形开票、专家库开票、调用典型票、手工开票、历史操作票。

3遥视系统设计及测试

现有变电站一般都具有四遥系统，本设计在这个基础上增加了遥视系统，即远程视频监控系统。此系统可以实现以下功能:监控35kV变电站变压器和主要设备情况;对周围环境进行监控并实现消防系统报警;对门禁情况进行中心控制;辅助电力生产减少工作量。变电站遥视系统设备主要有:可控摄像机、烟雾传感器、红外传感器、电源、计算机、交换机、服务器等(见图4)［6］。中心监控服务器是本系统的核心，承担着工作人员与前端设备联络的任务，其可以实现服务器模块管理、监控系统设置、身份认证、权限管理、视频设备管理、镜头分组、报警和联动、中心录像、数据检索、电子地图等功能。遥视系统应用时，工作人员可以在集控站对变电站受控设备进行远程巡视，实现无人值守变电站的自动控制功能，并结合视频监控系统和图像监视系统提供的数据，远程控制现场球形摄像机(见表1)。

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将供、配电系统中的自动化技术与移动客户端相结合，内嵌手机短消息报警装置，从而能够对供、配电系统的状态进行监控管理，一旦出现问题，能够在第一时间通知运行人员及管理人员，对设备问题及时处理，避免电器设备发生故障。在自动化系统中支持各种综合自动化监控单元通讯接口，实现在线操作，获取断路器及隔离开关的实时状态信息，当状态信息不对应时装置报警。

2全方位数据采集与指令管理

在集控站自动化系统中，各站安装了微机保护、测控一体化设备以及其它的电子设备，采用分层式网络结构实现通信管理机与设备的数据交换，而且该系统配置了数字录音系统，能够对调度指令进行存储、记录、录音以及查询，具有全方位数据采集的特点，具有良好的扩充性与维护性。

3炼油供、配电系统中集控站自动化技术的应用特点

3.1综合操作屏操作直观

采用嵌入式技术支撑的综合操作屏能够将传统的常规控制屏、信号显示屏于一体，从而在同一界面下实现信号显示、遥控以及模拟操作功能，操作人员能够对设备进行有效操作，因为炼油供、配电低通需要频繁的对设备进行操作，采用传统的控制技术需要更多的人力资源。采用集控站自动化技术，能够通过屏幕对配、供电设备进行监视、模拟与操作，在可视的情况下实现遥控控制。

3.2确保操作唯一性

集控站自动化系统的建设能够进行远程控制、后台操作与管理，在运行过程中，一旦进行某项操作，必须禁止其它操作。采用集控站自动化技术，采用电子码钥匙进行控制管理，能够确保操作的唯一性，避免多箱操作引发双系统错误。相比于传统的“五防”逻辑判断的方式实现闭锁，集控站自动化技术能够通过设备状态数据的采集进行逻辑判断，并且采用接点串连闭锁技术，具有遥控、强制性闭锁的功能，能够确保系统安全、稳定地运行，有效杜绝站间防误闭锁、雷击等影响。

3.3预演、操作、告警图像联动

集控站自动化系统能够对遥控操作进行判断，通过模拟或操作现场设备时，从而最大限度地发挥系统功能。采用自动化系统能够对设备进行自动跟踪与定位，提升培训的有效性，当出现告警事件时，系统能够调出相应区域的参数及图像，从而更加直观地了解系统的情况。

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由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。

1EDA实验环境的建设

EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。

在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:

(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。

(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。

(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。

(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。

(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。

2EDA实验环境的管理

我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。

在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:

(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。

(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。

(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。

(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。

(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。

(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。

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恒压频比控制属于开环调节,通过保持异步电机电压和频率之比近似相同以调节煤矿电机转速的调节方法。V/F控制最大的优点,就是使用简单,没有复杂的算法流程、坐标变换及电机模型辨识过程,用户使用起来十分的容易。而且,由于属于开环控制,即便在负载出现任意扰动的情况下,输出值也保持固定,不会受到什么影响。所以在某些时候,尤其是稳定度要求高的情况下,会采用该种控制方法。但由于其开环控制特性,控制精度低,无法像矢量控制那样实现无偏差控制。这种控制方式主要运用于对精度要求不高的煤矿设备,如风机、水泵等。

1.2转差率控制

根据电机转速计算公式,转差率控制是通过改变电机转差率的大小来实现对电机转速进行改变的控制方法。主要通过改变电机定子电压和转子电阻的方式进行。小功率电机或者电机转速较慢的情况下会采用转差率控制方法。恒压频比控制和转差率控制方式都是基于电机系统的稳态模型和在稳态运行规律下进行控制的。这两种控制方式无法对电机内部磁场的大小和位置进行控制,因而电机只能实现较为精确的转速控制,而转矩控制能力差。要想精确控制转矩,就必须在动态过程中对电动机的磁场大小和位置进行控制。

1.3矢量控制(VC)

矢量控制是目前煤矿自动化领域中比较先进的控制方法。交流异步电机是一个十分复杂的系统。矢量控制的基本控制原理就是通过对异步电机定子电流在不同坐标系下进行矢量变换,最终将电流分解为可以分别控制的用于励磁分量和用于产生电磁转矩分量。矢量控制策略的基本思路就是将交流异步电机的耦合变量解耦,实现各个变量的独立控制,使异步电机和直流电机一样,获得良好的控制性能。

1.4直接转矩控制(DTC)

直接转矩控制技术是基于矢量控制理论而建立的一种新型交流异步电机控制技术,直接转矩控制将不会像矢量控制那样考虑变量解耦的问题,而是直接控制电磁转矩。直接转矩控制不需要将交流异步电机转化为直流电机的数学模型,而只关注电磁转矩的变化。因此,和矢量控制不同,直接转矩控制无需进行复杂的坐标变换和电机数学模型。但是,直接转矩控制也有其缺点,例如低速情况下转矩脉动大,启动电流冲击大等。目前,兆瓦级的大功率电牵采煤设备中直接转矩控制方法运用的较为广泛。

2自动化系统在煤矿采煤中的应用

2.1试验台机械结构及总体布置

变速器试验台是一个综合了机械、电气、液压原理的机电系统。其具体工作原理是驱动电机连续输入额定转速和扭矩,以模拟变速器在煤矿采煤工作中的输入工况。由于驱动电机最高转速的限制,往往无法达到发动机最高转速的要求,因此,在驱动电机后加入一个升速齿轮箱,以满足采煤系统的试验能力要求。为了更接近矿区采煤的真实工况,在变速器输入端增加一个惯量盘,其旋转时的转动惯量与在离合器飞轮和传动轴旋转时产生的转动惯量相同。试验台的末端是加载装置及其匹配的冷却系统,它能给变速器施加阻力矩,以模拟设备采煤时的负载和道路阻尼。

2.2驱动设备的选择

驱动设备需要给试验变速器输入试验所要求的转速和扭矩,驱动设备可以采用内燃机,也可以采用电动机作为输入动力源。两种不同的动力源均有其各自不同的优缺点。采用内燃机作为采煤系统驱动端,使得试验更加接近变速器在采煤应用中的实际工况。但是内燃机也有较多缺点,比如噪声大,产生的废气污染环境,而且内燃机转速和扭矩不易控制,会导致试验结果产生较大的误差。采用电动机作为试验台动力源有噪音小、占地面积小、启停方便、无污染、易于控制等优点。正是因为采用电动机作为试验台动力源具有较多的优点,目前电动机已经广泛应用在各种煤矿传动系统试验设备上。

2.3加载装置的选择

加载装置在整个采煤系统中为被测变速器施加负载转矩,目前主流的工业设备一般采用测功机作为加载装置。测功机一般用于测试发动机的功率,也可作为齿轮箱、减速机、变速箱试验设备的负载装置。测功机主要由功率吸收、负载调速、转矩调节和冷却部分组成。根据负载转矩输出方式的不同,一般可以将测功机分为水力测功机、电力测功机和电涡流测功机三种。自动化采煤系统一般采用开式布局,在保证试验需求的情况下,基于上表的三种测功机的性能对比,采用电涡流测功机较适合于基础的自动化采煤系统。该文采用一台长沙湘仪动力测试仪器有限公司生产的CW-150系列电涡流测功机作为研究对象,其额定吸收功率为150kW,额定扭矩为520N•m,额定转速为2500rpm。

2.4发动机速度特性分析

该文所建立的自动化采煤系统模型,选用交流异步电机作为试验台架的驱动系统,驱动试验变速器及负载机构的运转。这里所选用的驱动电机应能完全覆盖被测变速器所匹配采煤设备发动机的全部性能和运行工况,同时还应具备转速和转矩的调节能力。为了使试验结果更加准确,这里我们先要对发动机的速度特性进行简要分析,从而为异步电机参数的确定提供理论依据。

2.5驱动电机主要参数的确定

在确定了采用交流异步电机作为驱动电机之后,就必须确定驱动电机的各种参数,从而完成异步电机驱动的变速器试验台动力学仿真。而部分电动机参数的确定必须参照发动机相关参数的确定原则,这样才能提高驱动电机模拟发动机驱动的精确度。对于任意的一台异步电机,它的参数例如定子电阻、转子电阻、定子漏感、转子漏感、定转子互感、电机极对数以及转子的转动惯量等是异步电机所固有的参数,需要通过电动机试验进行选定。而对于额定功率、额定转速和额定转矩等动力学参数,需要根据电动机所使用的特定场合进行选定。由于这里是用异步电机模拟汽车发动机作为驱动源,则其动力学参数参照发动机的参数确定则。

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2模具设计自动化发展趋势

CAD/CAM/CAE等技术是随着计算机技术的发展而逐渐出现的，并且在模具设计与制造行业得到了普遍的应用，随着新世纪的到来，各个国家的经济逐渐融为一体，模具行业作为工业的一个基础支撑行业必然会朝着自动化的方向不断发展，这样才能在全球化的工业领域中起到其自身的重要作用，随着各个国家的工业发展联系更加紧密，模具行业不单单只是局限的某个国家，大多数情况下是需要多国外某些行业提供先进的模具产品，这不仅对模具的设计水平、制造质量以及制造效率提出了更高的要求，而且还推动着模具的自动化的进一步向前发展，只有这样才能够适应不断发展的经济。当前，模具的自动化发展趋势主要可以概括为以下几个主要方面，下面分别进行详细的研究。

2.1模具产品发展将大型化、精密化

随着模具自动化技术的不断发展与进步，模具的产品也出现了两个十分重要的发展方向，也就是模具的大型化发展与精密化发展，所谓大型化发展并不是指单个模具的尺寸逐渐变大，而是指将多个零件的模具集中到一个模具上进行生产，也就是一个模具往往会有多个模具腔，这样就可以提高零件的生产效率，模具的精密化与模具的大型化并不是冲突的，它是与零件的微型化有着一定的关系的，模具的精密化主要是为了提高产品的

2.2模具标准件的应用将日渐广泛

模具的自动化发展的主要目的之一就是为了提高模具的制造效率，传统的模具制造行业对于每个新的产品都要单独设计模具然后再去加工，加工过程中还要对模具的质量进行监测，这样大大降低了效率，模具标准件的出现可以使得一部分模具不用再去重新设计，通过将某些模具的组成部分设计成标准化的模块并制定出相应的国家或行业标准，对于模具的自动化发展具有很大的推动作用。

2.3在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术

随着计算机技术的出现并应用到模具领域，模具设计的开始出现自动化的发展趋势，各种先进技术包括CAE、CAD、CAM以及CNC都被应用到模具的设计和制造，目前许多的计算机辅助设计的软件在模具的设计过程中可以直接对模具的加工过程生成完成并且可靠的数控加工程序，不仅提高了模具加工的效率，而且提高了模具加工的质量。随着工业的不断发展，CAD/CAM/CAE等相关领域的应用软件成本也开始逐年降低，从而降低了许多中小型企业的门槛，这几项技术作为模具自动化发展技术的里程碑，推动了模具发展质的飞跃。

3模具设计的自动化

模具设计的自动化是一个比较完整的生产模具的过程，通过CAD软件对模具进行设计的周期中，可以不断对所设计的模具进行质量上的改进，找出设计过程中存在的问题并且进行修正，对于实际中应用的模具对其进行信息的完整收集然后将其体现在CAD模型之中，并可以在企业内部进行文件的共享从而几种多名设计人才的智慧对设计的模具进行改进，最后可以生成模具的生产文件，实现整个模具设计到制造的自动化过程。

3.1输入产品模型，生成高质量实体模型

在模具设计与制造的自动化过程中，模具的产品模型输入是最为基础的一个步骤，只有得到十分完整的实体模型才可以保证整个模具设计过程的可靠性，然而当前的状况就是常用的一些造型软件虽然在造型方面具有很好的使用功能，但是在进行数据交互的过程中往往会出现一系列的问题，在进行数据交互过程中最容易出现问题的部分就是曲面部分，很容易出现数据丢失的现象，因此在进行数据交互的过程中就需要对导入的产品模型进行相应的处理过程，处理过程大多数情况是针对的造型公差，当造型间隙相对公差较大的情况下常常采用的造型处理方法有两种，一种方法称为愈合处理，另一种方法是公差处理模型，前一种方法的应用比较受限，并不是所有的情况都可以用该方法进行处理，后一种方法是在实际应用中使用较多并且最终效果也比较好的处理方法，因此常常采用该方法。

3.2完备产品模型

在模具设计与制造的自动化过程中，模具的产品模型的完备是模具厂家需要完成的一个十分重要的步骤，之所以还需要对设计好的模型进行完备是因为许多模型在设计的过程中是不需要将整个模型完整地绘制出来的，有时候仅仅给出模具的一个简单的外观，而内部的结构则需要模具的厂家进行细化，这种情况在汽车行业比较普遍出现，就算设计人员最终给出的产品的模型是完整的，模具厂家也需要完成另一部分工作，那就是将模具进行分离，也就是分为型芯和型腔两个部分，只有这样设计出的模具才能够进行使用，因此，不管设计人员最终给出的产品的模型是不是完整的，该模型都需要进行不得处理，也就是模型的完备。

3.3产生模具

在模具设计与制造的自动化过程中，模具的产生是在产品模型完备以后需要进行的下一个步骤，在模具的产生过程又可以细化为两个部分，一部分就是型芯和型腔的产生，这是模具的主要部分，另一部分就是模架等附件，又可以称之为模具的辅助部分，很多模具设计的人员希望通过实体造型的CAD应用软件来完成这项工作，然后在实际操作中往往是不能够完成的，这是因为模具产生设计过程中应用到最多的就是曲面造型这一功能，而这些现有的应用软件往往很难达到使用的要求。

3.4加工准备

模具加工前的准备是在模具设计与制造的自动化过程最后一个关键步骤，这一步骤同样十分关键，它既涉及到模具的设计，也涉及到模具的制造，整个模具的生产过程并不是单一的切削就可以完成的，有时候还需要特殊的加工方式来进行配合，最常见的就是放电加工，对于需要切削加工的表面需要选择对应的刀具来进行加工，而对于需要放电加工的表面就比较复杂，首先需要对放电加工的部分设计对应的电极模型，这一步骤有时候会占据整个模具设计的大部分时间，而电极模型的设计原理就是对需要进行加工的部分进行求逆的过程。

3.5板材成型模具设计

自动化的模具设计时可以遵循上面阐述的四个步骤，此外还需要得到一些材料的特性参数、与模具相关的边界条件以及速度均方差的计算方法等等。其中，vi是考察截面上i节点处的流动速度，v是所有考察节点的平均速度，n是考察节点总数。

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(一)高层货架储存

在我国目前的仓储管理工作当中，如果对其进行了一定的了解的话，其实就能发现非常显着的一个特征，那就是仓库当中的货架都是比较高的，形成这种状态的主要原因其实就是因为在装卸自动化技术进行应用之后，仓储管理工作无论是工作质量还是效率都得到了比较大的提升，所以其承担的任务量其实也是随着时间而向上增长的，为了使用当前时代中比较大的任务量，就必须将仓储工作当中的储存空间进行一定的扩大化，而这正是国内的仓储管理工作的货架都比较高的主要原因。

(二)自动地进行装卸

装卸自动化技术其实我们就可以从其字面的意义上进行理解，也就是说，这项技术可以将从前需要人工的部分改为自动的机械运动过程。在实际的工作过程当中，自动化装卸技术就可以利用设备当中的部分，进行依次衔接且彼此之间有着特殊联系的工作，将以往需要人工劳动的部分全部转化为机械化的运动过程。而且，在实际的仓储管理工作当中，装卸自动化技术还可以按照电脑系统当中的拟定工作系统进行工作，也就是说，仓储管理工作当中的装卸自动化技术不是一成不变的，是可以根据拟定的电脑系统进行一定的改变的，在这种技术的帮助之下，甚至可以在一定的程度上将相关人员的体力劳动全部代替，而且其中的电脑拟定系统还可以将机械驾驶员的一部分脑力劳动代替，从这一点上来说，装卸自动化技术对于仓储管理工作自身的意义是非常大的。例如在洋山四期码头，初期将有100台智能设备投入生产，其中包括50台自动导引车、10台桥吊和40台轨道吊。根据规划，洋山四期码头最终将配置130台自动导引车、26台桥吊和120台轨道吊，这些设备都隶属于装卸自动化的相关设备。

(三)计算机进行控制

其实对于这一点我们已经进行了一定的介绍，那就是对于当今时代中的仓储管理工作来说，其自动化的方向以及工作效率其实都是依靠着计算机来对其进行控制的。而且，仓储管理工作当中非常重要的一项工作内容就是储存物的相关信息，而通过计算机来对装卸自动化进行控制的话，其实在某种程度来说也是对储存物的信息的一种控制。这种计算机进行控制的方式，不仅可以增加仓库的储藏货物的速度，还可以将货物的相关信息进行跟踪的工作。

二、仓储管理工作当中的装卸自动化技术的价值和贡献

(一)提高仓储管理工作的效率

众所周知，我们目前所生活的社会其实是一个节奏非常快的社会，在各种社会工作当中其实也是一样的，而且这种特点在仓储管理工作当中尤其显得突出。而且根据相关的文献记载来看，以往传统的仓储管理工作不能顺应时代进行发展，就是因为其效率比较低，而在当今的社会当中，无论是物流方面的工作还是交通运输方面的工作，其实多多少少的都与仓储管理有着密不可分的关系，也就是说，当今时代要求仓储管理的工作效率进行一定的提升，而装卸自动化技术则能将这一点要求非常好地完成。例如，对于传统的仓储管理工作来说，其应用的几乎都是人力资源，而人力资源的速度往往是比较缓慢的，而装卸自动化技术的效率是非常高的，例如在需求明确的情况下，江苏安方科技开始多方协作，先后解决了大场景图像扫描识别、人工智能三维图像识别等关键技术，获得了7项国家专利。以下就是杭州仓储自动化的相关流程图。

(二)产生良好的经济效益

一个发展事业如果想要在当今的社会中进行生存和发展，那么其中产生的经济效益是非常重要的。传统的仓储管理所处的时代对其要求并不是非常的高，因为以往的时代当中，我国的各项社会工作其实还远远达不到发达的程度，但是随着时间的推移，我国的社会发展已经开始逐渐地接近世界当中的发达国家，各项工作都有了非常显着的提高，其中一项工作其实就是仓储管理工作，而其中的装卸自动化技术其实是非常重要的，能够后为这项工作带来比较好的经济效益。例如在物流行业当中装卸自动化技术就能产生良好的经济效益，2010年中国物流市场规模是122亿元，而到了2016年已经增长到722亿元，从中就能看出这项技术的重要性了。

(三)使得仓储管理工作具有良好的发展前景

在某种程度上来说，如果没有装卸自动化技术涉入的话，我国的仓储管理工作是不能够发展到当前的这种程度的。而装卸自动化技术进行涉入之后，我国的仓储工作无论是工作内容还是工作量都有了比较显着的提升，因此这项工作的发展潜力其实也是装卸自动化技术带来的。

三、结论

综上所述，就是目前为止的装卸自动化技术对仓储管理工作的价值和贡献了，在文中我们对装卸自动化技术的相关特点进行一定的介绍，也将在仓储管理工作当中的价值和贡献进行了一定的介绍。就目前来说，这项技术在仓储管理工作当中的应用还是比较广泛且熟练的，希望这项技术以及这项工作在未来都能够得到一定的发展和突破。

【管理学博士论文参考文献】

［1］顾平．自动化立体仓库的优化研究［J］．科技展望，2017，27(6):141．

篇9

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：

[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京：机械工业出版社，2003.5.

[2]张世昌.先进制造技术[M].天津：天津大学出版社，2004.

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1．引言：

带库是理论上的无限量存储，适用于大容量视频数据的存储，在视音频服务器基础之上增加带库存储是一种更加高效安全的方式。

2．系统优势分析：

2．1可靠性：视频节目以数字的形式存储，不会象传统的录象带存储方式那样因为天长日久而有损失或失真；同时采用的多级故障自恢复技术，可以保证任一个服务器坏了，均可以用其余的视音频服务器把丢失的数据毫无损失的恢复出来，保证安全播出。

2．2效率：带库读出的数据通过SCSI通道进入带库管理系统，并行地按20MB/S存入缓冲区，然后通过DataMover把并行数据转换成串行的16OMb/S，再通过数据分配器，分别到100Mb/S自适应网络通道上进入视音频服务器。此种方式的速度是普通方式的3-20倍，若用12Mb/S播出方式，可达3-10倍的素材归档和恢复速度。

2．3跨平台：HDTV，SDI的MPEG-2的压缩数据流或DVB、ATSC的数据流均可按规定的格式正确地解读，装载到视音频服务器上用于播出。带库仅仅是存储数据，从带库至视频服务器的数据流通道并不改造数据。在我们早期准备的过程中发现不管是普通的VCD文件还是DVD文件，异或是MPG格式，均可正常播放，但是在传送的过程中，不可以对视频文件进行压缩，否则文件会丢失或由于另一种策略导致文件增大许多，不能达到预期的效果。

2．4管理策略：多种管理策略以保证存储的安全与有效，比如层次存储管理是把归档池，备份池，空间管理池，磁盘池按一定的层次进行存储，如果某个存储池空间不够，那么文件将直接存储到它的下一个层次存储池，这样就避免当某个存储池由于空间不足而造成的文件丢失或损坏。策略域管理，它定义归档/备份文件的保存时间，当再次归档/备份时是否将原来的文件覆盖，存储的目的地是哪一个存储池，存储过程中文件可否更改，归档/备份文件与哪种管理类相联系，当存储池中所存储的文件占用已达到总容量的多少才将文件转移到带库中。这些都是策略域规定好的，并不需要人手动执行，非常高效方便。

2．5网络化播出：充分利用现有的互联网络的优势，通过网络把素材完全共享，让一个客户端上载的素材供多个用户使用，这样的系统也会易于扩充。在网络上传输速度每秒可达1.5MB，感觉就象使用本地机器一样。通过网络存储管理服务，提供自动的，中心预定的，策略管理的备份，归档及空间管理。这样不仅可以提高工作人员效率，减少人力物力，保证节目的播出效果，还可对节目进行安全有效的管理。

3．系统实现方案：

此套系统是在视音频服务器的基础上增加了带库服务器，还有相关的数据库服务器。

3．1软件平台：服务器端是：WindowsNTServer4.0，SybaseSystem11，TivoliStorageManager。工作站端是：WindowsNTWorkstation，SybaseSystem11，VisualC++6.0，Delphi4.0，Infopower4.0。

3．2硬件平台框架图：

3．2．1主备服务器

它是网络中心数据库。由众多的数据模型组成。为了保证高可靠性，采用了双机热备份方式。主备机运行时互相实时检测。任何一台服务器出现故障时，可完成自动检测，自动切换，再线修复。

3．2．2主备播出机

为了保证高可靠性，每个播出频道均采用主备播出机同步播出控制。主备播出机在未进行播出前，它与服务器网络相连，可以服务器中调出播出表单，也可在播出机上现做播出单，一旦主备播出机开播，播出站自动与网络断开，网络中的任何异常均不会影响播出控制的正常进行。

3．3．3.准备站

可有多台准备站。它主要完成以下几项任务：视音频服务器和档案库中的素材是大量的。可达几万或十几万条索引素材库管理维护，如何维护管理，方便使用极为重要。准备站中有专门的素材库管理，提供了素材的编辑、检索、预览等功能，更好的管理资产，最大限度的发挥投资效益。或把带库中的素材根据播出需求上载到视音频服务器中，用于准备播出。

4．软件包功能模块举例：数据上载软件包（VTR驱动、素材信息入库）

5．软件界面介绍：界面一，素材之间进行交换，使用两个视音频服务器可以减少素材的多次上载，提高空间利用率。界面二，素材归档，把目前不需要的视频素材传送到带库中，等到将来需要的时候再重新上载。归档过程如下，文档管理系统接受自动播出系统的归档命令后，首先在视频服务器中查找要归档的文件，并作好归档准备；向数字中心存储带库查询空间，并检索是否有重复的归档文件；建立读写DMA处理；归档处理。完毕后，向自动播出控制系统返回应答信号。界面三是素材恢复，把在带库中存在而视频服务器上目前没有的素材送回视音频服务器恢复数据过程与归档动作序列是类似的，区别在于数据的方向是从数据中心存储带库进入文档管理系统缓冲区，再从该缓冲区进入视音频服务器。事实上，归档与恢复过程可并行同时进行。

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align=center>素材间交流界面

素材归档界面

素材恢复界面

6．结束语：为了提高播出效率，自动化控制，网络化播出是未来发展的趋势，它不仅在可靠性上，而且在中心控制、数据共享、多频道播出、使用便捷等众多方面均比单机自动播出控制具有绝对优势。网络化自动播出控制系统，它可同时兼容模拟和数字的播控系统。国内北京有线电视台已经采用它,在国外大中电视台已得到广泛应用，也必将在国内逐步普及。

参考书目：

[1]刘松海著《VisualC++编程指南》国防工业出版社出版社1998.10

[2]IBMCorp著《TivoliStorageManagerOnlineInformation》IBMCorp2000.7

[3]国家广播电视总局《有线电视数字技术教程》有线电视技术杂志社2000.6

[4]夏云著《现代计算机网络技术与应用》科学出版社1998.11

[5]MarcoCantu著王辉译《Delphi高级开发指南》电子工业出版社1998.8

[6]Microsoft著希望图书创作室译《MicrosoftSQLServer6.5程序员指南》科学出版社1997.10

[7]微软公司著希望图书创作室译《MicrosoftWindowsNT4.0核心技术》宇航出版社1998.1