機械製造及其自動化的發展趨勢研究
理論研究
作者：孫繼超
【摘要】機電一體化從出現到今天的應用，經過了一個自我發展和完善的過程。隨著新情況的出現，需要明確的是它已經與當前的科學技術緊密結合在一起，呈現出機電一體化、智能化、模塊化、微型化、網絡化、綠色化和人性化的特點。
【關鍵詞】機械設計製造 自動化 發展趨向
一、 機械自動化的產生和定義
機電一體化這一名詞其實出現的時間很早，可以追溯到上世紀70年代。後來隨著在實踐中的廣泛應用而被大眾所知。美國機械工程師協會於1984年為現代機械下了如下定義：“由計算機信息網絡協調與控製的，用於完成包括機械力、運動和能量流等動力學任務的機械和（或）機電部件相互聯係的係統”。它與前麵提及的機電一體化是一致的，因此可以說現代機械就是指機電一體化係統。發展到上世紀90年代，國際社會給出了這樣的定義：機電一體化是精密機械工程、電子控製和係統思想在產品設計和製造過程中的協同結合。因此又可以說機電一體化就是在機械設計製造及其自動化基礎上的發展。
二、機械自動化的科學技術
從這一名詞出現至今，機械自動化無論從理論還是實踐都發生了巨大的變化。作為一門新興學科，它在日益完善，也在日益與其他學科相互滲透。就目前的應用來看，機械自動化使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體係發生了巨大變化，使工業生產由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的發展階段。
作為一門交叉學科，它必將隨著自身的發展被賦予新的內容。但其最基本的特征可概括為：機械自動化的設計製造是從係統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控製技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據係統功能目標和優化組織結構目標，在多功能、高質量、高可靠性，低能耗的意義上實現特定功能價值並使整個係統最優化的係統工程技術。
必須明確一點：機械自動化技術是基於上述群體技術有機融合的一種綜合性技術，而不是機械技術，以及其他新技術的簡單組合、拚湊，這就是現代機械與機械電氣化在概念上的根本區別。現代機械設計製造出的產品，不僅是人和手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征是現代機械自動化和傳統的機械在功能上的本質區別。
三、機械製造及其自動化的發展趨向
我國從20世紀80年代初才開始這方麵的工作研究和應用，研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，並取得了一定的成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。任何一門科學都是由基礎理論、技術和工程係統組成的完善體係。機械自動化在技術和工程係統方麵已有很大的發展，但基礎理論方麵尚在發展中，還很不完備，所以今後的發展方向是：
機電一體化。機電一體化就是機械自動化的發展和延伸，傳統的機械產品隻有向機電一體化方向發展，才是機械工業發展的唯一出路。
智能化。智能化發展到今天，已經不是什麼稀奇的事情了。這裏所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控製理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心裏學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法、模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控製目標。誠然，使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。