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[摘 要]随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展。自动化制造系统（FMS）系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的FMS通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。
[关键词]制造规模；关键技术；发展趋势
中图分类号：TN830.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）43-0059-01
一、我国机械自动化技术应用的现状
随着现代信息技术的快速发展，我国各行业开始广泛采用计算机集成制造系统，推动了机械自动化技术的发展。但与国外工业发达的国家相比，我国的机械自动化技术仍是处在操作阶段自动化的水平。目前，我国工业生产过程中主要在以下几个方面应用机械自动化技术：在管理方面，工业发达的国家广泛采用了计算机进行管理，结合生产实际已经推出了精益生产（LP）、准时生产（JIT）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）等新的管理理念和管理技术。但是当前我国还有少数的大型企业拒不采用计算机辅助管理生产，大多数小型企业仍旧处于传统的经验管理阶段。
在工业制造设计方面，工业发达的国家加强设计研发，不断提出新的设计准则和设计方法，通过广泛采用CAD技术即计算机辅助设计技术，许多大型企业开始了工业无图纸化设计和生产。但目前我国工业制造部门采用CAD技术的比例还很低。在制造工艺方面，工业发达的国家广泛采用微细加工、精细加工、高精密加工、微型机械和微米、纳米技术、电磁加工技术、超塑加工技术、激光加工技术以及复合加工技术等新型技术对工业产品进行加工。而我国对于这些新型的加工技术目前普及率还很低，仍在开发和掌握的过程之中。在自动化技术应用方面，工业发达的国家普遍通过数控机床、柔性制造系统（FMS）、加工中心及柔性制造单元（FMC）、计算机集成制造系统（CIMS）等自动化技術，实现了生产过程的智能化、集成化和柔性自动化。而目前我国的自动化技术应用方面还是处在刚性自动化和单机自动化阶段，只有少数几间大型企业采用了柔性制造系统和单元。
二、机械自动化技术的作用
机械自动化是一种新的具有明确范畴的技术领域。这种技术是主要应用于工业，能够大大地提高制造业的社会效益和综合经济效益。同时，国民经济生产部门通过采用该种技术能够实现生产过程的自动化，节约了企业的人力、物力和财力成本，从而提高其与全球竞争的能力。在我国工业生产过程中，机械自动化技术发挥了很大的作用，主要体现在以下几个方面：第一，机械自动化技术的应用可以提高工业生产过程的安全性，减少生产安全事故的发生；第二，机械自动化技术够通过自动检测、信息处理自动地实现预先设定的某种过程，实现不同零件制造的自动转换，有效地提升了生产效率；第三，机械自动化是用计算机控制生产的过程，能够做到标准化、精准化生产，不仅可以减少能源和原材料的耗损，还大大提高了产品的质量。
三、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。
四、提高我国机械自动化程度的建议
机械制造的自动化技术应用就是以自动控制理论为指导，对生产过程中的物与人的作用进行综合研究，通常涉及到机械技术、计算机技术和微电子技术等先进现代信息技术。我国要推进机械自动化技术的发展，必须要着重关注电子学、零件检测、电子计算机技术以及机床装料自动化等技术和学科的发展，并在工业生产过程中广泛采用程序数控机床，结合实际研制高效可靠的自动化生产线、自动化生产控制系统等。我国要推进机械自动化技术的发展，首先要扎扎实实地做好机械自动化技术应用项目的基础工作和推广工作，不仅要发展主机，还要自主研发控制系统和自动化元件，如微处理机、可编程控制器、各种传感器、新型控制系统及系统软件等。其次，我国还需要引入其他学科的新理念、新概念和新技术，并通过其对机械制造业的传统生产理念和生产技术进行改造和融合，促进我国机械制造业形成新的生产理念和生产技术。再次，对机械制造业的工程技术人员、管理人员和工人进行专业培训，提高其机械自动化知识的水平。这是因为随着机械制造业自动化发展成为一种必然趋势，我国机械制造业的发展将来会更多地依赖各种自动化技术的新理念、新方法及其应用。这种新的制造模式要求管理人员、技术人员和工人掌握更多的自动化技术知识和更高层次的自动化技术知识结构，而对于其在技能和经验上的要求正在逐渐降低，因此抓紧自动化技术专业人才的培养是当务之急。只有如此，我国工业才能在大范围内推广和应用自动化技术，提高我国机械制造业的自动化水准。
五、结语
机械制造及自动化是一类知识丰富，具有较强专业性、技能性的学科。自动化技术的创新发展令其综合优势渗透至机械制造领域中，并发挥了核心效用价值。因此两者的结合需要丰富实践生产经验，提升技术工艺水平，应重点关注生产制造阶段中各类常见问题，制定科学有效的应对策略。
参考文献
[1] 李小朋，刘永红.从工程意识培养的角度谈“机械制造工艺学”教学[J].中国大学教学，2011（5）.
[2] 范洪军.机械制造工程技术的特征与走向[J].科技风，201l（4）.
[关键词]制造规模；关键技术；发展趋势
中图分类号：TN830.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）43-0059-01
一、我国机械自动化技术应用的现状
随着现代信息技术的快速发展，我国各行业开始广泛采用计算机集成制造系统，推动了机械自动化技术的发展。但与国外工业发达的国家相比，我国的机械自动化技术仍是处在操作阶段自动化的水平。目前，我国工业生产过程中主要在以下几个方面应用机械自动化技术：在管理方面，工业发达的国家广泛采用了计算机进行管理，结合生产实际已经推出了精益生产（LP）、准时生产（JIT）、并行工程（CE）、敏捷制造（AM）等新的管理理念和管理技术。但是当前我国还有少数的大型企业拒不采用计算机辅助管理生产，大多数小型企业仍旧处于传统的经验管理阶段。
在工业制造设计方面，工业发达的国家加强设计研发，不断提出新的设计准则和设计方法，通过广泛采用CAD技术即计算机辅助设计技术，许多大型企业开始了工业无图纸化设计和生产。但目前我国工业制造部门采用CAD技术的比例还很低。在制造工艺方面，工业发达的国家广泛采用微细加工、精细加工、高精密加工、微型机械和微米、纳米技术、电磁加工技术、超塑加工技术、激光加工技术以及复合加工技术等新型技术对工业产品进行加工。而我国对于这些新型的加工技术目前普及率还很低，仍在开发和掌握的过程之中。在自动化技术应用方面，工业发达的国家普遍通过数控机床、柔性制造系统（FMS）、加工中心及柔性制造单元（FMC）、计算机集成制造系统（CIMS）等自动化技術，实现了生产过程的智能化、集成化和柔性自动化。而目前我国的自动化技术应用方面还是处在刚性自动化和单机自动化阶段，只有少数几间大型企业采用了柔性制造系统和单元。
二、机械自动化技术的作用
机械自动化是一种新的具有明确范畴的技术领域。这种技术是主要应用于工业，能够大大地提高制造业的社会效益和综合经济效益。同时，国民经济生产部门通过采用该种技术能够实现生产过程的自动化，节约了企业的人力、物力和财力成本，从而提高其与全球竞争的能力。在我国工业生产过程中，机械自动化技术发挥了很大的作用，主要体现在以下几个方面：第一，机械自动化技术的应用可以提高工业生产过程的安全性，减少生产安全事故的发生；第二，机械自动化技术够通过自动检测、信息处理自动地实现预先设定的某种过程，实现不同零件制造的自动转换，有效地提升了生产效率；第三，机械自动化是用计算机控制生产的过程，能够做到标准化、精准化生产，不仅可以减少能源和原材料的耗损，还大大提高了产品的质量。
三、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。
四、提高我国机械自动化程度的建议
机械制造的自动化技术应用就是以自动控制理论为指导，对生产过程中的物与人的作用进行综合研究，通常涉及到机械技术、计算机技术和微电子技术等先进现代信息技术。我国要推进机械自动化技术的发展，必须要着重关注电子学、零件检测、电子计算机技术以及机床装料自动化等技术和学科的发展，并在工业生产过程中广泛采用程序数控机床，结合实际研制高效可靠的自动化生产线、自动化生产控制系统等。我国要推进机械自动化技术的发展，首先要扎扎实实地做好机械自动化技术应用项目的基础工作和推广工作，不仅要发展主机，还要自主研发控制系统和自动化元件，如微处理机、可编程控制器、各种传感器、新型控制系统及系统软件等。其次，我国还需要引入其他学科的新理念、新概念和新技术，并通过其对机械制造业的传统生产理念和生产技术进行改造和融合，促进我国机械制造业形成新的生产理念和生产技术。再次，对机械制造业的工程技术人员、管理人员和工人进行专业培训，提高其机械自动化知识的水平。这是因为随着机械制造业自动化发展成为一种必然趋势，我国机械制造业的发展将来会更多地依赖各种自动化技术的新理念、新方法及其应用。这种新的制造模式要求管理人员、技术人员和工人掌握更多的自动化技术知识和更高层次的自动化技术知识结构，而对于其在技能和经验上的要求正在逐渐降低，因此抓紧自动化技术专业人才的培养是当务之急。只有如此，我国工业才能在大范围内推广和应用自动化技术，提高我国机械制造业的自动化水准。
五、结语
机械制造及自动化是一类知识丰富，具有较强专业性、技能性的学科。自动化技术的创新发展令其综合优势渗透至机械制造领域中，并发挥了核心效用价值。因此两者的结合需要丰富实践生产经验，提升技术工艺水平，应重点关注生产制造阶段中各类常见问题，制定科学有效的应对策略。
参考文献
[1] 李小朋，刘永红.从工程意识培养的角度谈“机械制造工艺学”教学[J].中国大学教学，2011（5）.
[2] 范洪军.机械制造工程技术的特征与走向[J].科技风，201l（4）.