【www.gbppp.com--经典语录】
自动化在农业生产和制造业发展中的意义
《论语·魏灵公》曰：“工欲善其事，必先利其器。居是邦也，事其大夫之贤者，友其士之仁者。” 释义:器：工具。要做好工作，先要使工具锋利。比喻要做好一件事，准备工作非常重要。特别是对中国最具特色的两大产业——农业和制造业，有先进的自动化技术必将带动这两个方面的发展。
农业生产和制造业发展过程的自动化是科技不断进步和生产高度发展的产物，是人类早已向往并且早已期待的理想生产形式。自动化制造系统的实现标志着人类进入了现代化文明生产的新纪元。自动化制造方式一经出现，立即得到人们的高度重视。其原因在于，采用自动化制造技术可以有效改善劳动条件，显著提高劳动生产率，大幅度提高产品的质量，有效缩短生产周期，并能显著降低制造成本。因此，自动化在农业生产和制造生产方面得到快速发展，并在生产实践过程中得到愈来愈广泛的应用。归纳起来，在农业生产和制造业发展上实现自动化具有以下的意义：
提高劳动效率；缩短生产周期；提高产品质量；提高经济效益；降低劳动强度；有利于产品更新；提高劳动者的素质；带动相关技术的发展；体现一个国家的科技水平。
一、 农业发展
农业是国民经济的基础, 这是不以人们意志为转移的客观经济规律。农业生产力发展的水平和农业劳动生产率的高低, 决定了农业为其他部门提供剩余产品和劳动力的数量, 进而制约着这些部门的发展规模和速度。只有农业发展了, 国民经济其他部门才能得以进一步的发展。而农业机械自动化是农业现代化的中心环节, 它凝聚着现代科学技术的最新成果, 并配合农业生物等农业技术, 成为发挥增产作用的基本手段和提高劳动生产率、减轻繁重体力劳动的必要条件和根本途径, 从而带来生产力的质的飞跃。
1、农业机械的特殊性
农业机械属于机械一类，与工业机械相比虽有共性，但其作业还有不同的特点，须采取不同而有效的措施对待：
一是农业机械的工作对象为生物和与生物活动有关的环境和条件，如各种不同的土壤、土壤 水分、种子、肥料和农药等。它们的物理机械性质差别很大，更没有一定的性能规格；有些性能还随气候、温度、水分等的不同而变化。因此农业机械必须具有较大的适应性以满足多方面的要求。
二是农业机械的使用有较强的季节性和紧迫性，而且每一种农机具在一年中使用的时间也不 长。这就要求农业机械在作业上有最大的可靠性，保证合乎作业质量要求而不发
生故障，而且作业迅速，有较高的生产率而不浪费时间。
三是农业机械作业有较强的地区性，如东北地区一般为旱作垄作，而且平原地块大，要求农业机械有较大的功率进行宽幅和高速作业，能够整地起垄、中耕铲耥培垄。华北地区多两 茬连作或间套作，要求农业机械能进行耕、整地甚至播种、施肥、施农药和除草剂的联合作 业，并满足间套作要求。因此农业机械的设计和选用必须因地制宜。
四是农业机械大多数是经常在露天、不同气候条件、不同田野环境下工作，因此设计农业机械极其工作部件必须注意其刚度、强度、抗磨性，有抵抗冲击振动和低温淬裂等的能力， 并有安全保护装置。特别是转动润滑部分要有防尘能力，而且便于养护。
五是农业机械大多数在行走状态下工作，而且还是在不同的田地上行走，因此其本身行 走就要耗费大量的功率。机器越大越重，耗费功率越多。所以在设计上应尽可能减少机器的重量，以节约钢铁材料，降低制造成本和降低机器使用上的费用。有必要增加行走装置的附着力时，可临时增加配重。并应设计和采用联合作业机组一次完成多项作业，以减少机组进地次数，避免压实土壤，争取农时和田间有利条件等，以达到增产增收和减少费用的目的。
2、中国农业机械化取得的成就
农业机械化装备水平稳步提高
1949 年,全国农业机械化装备总动力只8101万千瓦,农用拖拉机只有117 台,一些大型农业机械如联合收割机、农用载重汽车基本上是空白。经过半个多世纪的发展, 农业机械拥有量增长了上千倍,有的品种甚至数万倍。截至2003年底,全国农业机械总动力达到6 亿kW以上,农机原值达3 362 亿美元。农用拖拉机保有量达1494万台, 拖拉机配套农机具2292万部, 联合收获机械36万台。
农田作业机械化水平显著提高
农田作业机械化水平显著提高,机械耕地、播种、收获水平分别达到46.8 %、26.7 %、19 %；2004 年小麦机收比1995 年提高了47 %。
农机服务领域不断拓展
农业机构服务领域由原来的农田作业, 逐步向产前和产后延伸, 向其他领域扩展。一大批设施农业设备、农副产品加工机械、畜牧业机械、林业机械、植保机械、运输机械、农田基本建设机械等迅速增长。
农机作业向市场化、社会化服务发展
发展农机社会化服务满足了农民的机械化收割要求,也提高了购机者效益, 促进了农
业机械化水平的提高。
国际间的农机技术交流与合作得到加强
近年来, 国际上不少大型农机企业看准中国巨大的农机市场, 与中国有关部门和企业合作,在中国开拓事业, 取得了双赢的佳绩。国内一些大型企业, 不断学习国外的先进经验和技术, 加大技术改造和升级换代力度, 推进了国产农业机械化产品质量的提高。为鼓励大型农业机械的进口, 国家还制定了优惠进口税收政策。在中国举办类似于今天的展览会, 也是农机界加强国际交流与合作的重要形式, 我们积极支持这类活动在中国开展。
二、 制造业的发展
随着当代信息技术、先进制造技术和全球化的发展，制造业的发展技术、发展模式发生了较大的变化，现代制造业是相对于传统制造业来说的，前者对信息化水平、企业的组织形式、经营的开放性与全球性、企业的研究开发能力与产品的技术含量都有较高的要求。一般来说，现代制造业主要有以下特征：1)充分应用和吸收当今世界先进制造技术，紧跟信息化的步伐，并呈现出制造业与服务业既分工又融合的特点；2)建立起与现代技术相适应的生产方式和企业组织形式；3)具有与全球化相适应的资源配置方式；4)利用现代信息技术，改造和集成业务流程，形成以价值链为基础的分工协作模式。
一、以信息化带动制造业的发展，出现了新的制造模式
20世纪70-80年代以来，信息技术和信息产业日新月异，世界性的信息技术革命以其高渗透性、高带动性和倍增性，不但使得信息产业在国民经济中的地位迅速提高，而且也对传统制造业进行了重新塑造。以信息技术为核心的新技术革命带来新的产业革命，无论是对发达国家，还是对发展中国家，其影响都非同小可。
1、用信息化带动工业化成为提高制造业竞争力的重要途径
用信息技术改造传统产业，是通过建立起自动化系统，不断提高研究开发、生产、经营、管理、决策、营销的效率和水平，进而提高企业经济效益和企业竞争力的过程。它主要包括：以应用计算机为主，实现研究开发的自动化，生产设备和生产过程的自动化、智能化，通过增加信息含量而增值的最终产品，以及适应这种高效、快速物流、信息流的新的管理模式、营销模式和组织形式，并最终使得新的生产方式和提高竞争力成为可能。在这种新的生产方式中，技术、信息及人力资本在提高竞争力方面起着决定性的作用，尤其是信息技术为制造业发展提供了新的动力，它使信息的采集、加工和传递可以在瞬间完成，为降低成本、提高生产力、提高质量和效率提供了可能；它扩大了企业的外部交流范围，为企业提供沟通客户交流的桥梁，帮助企业发现更具价值的客户或更有价值的市场空间，
提高企业的运营效率，完善企业经营方式。据美国经济学家乔根森、奥利那等人的测算，到20世纪90年代后半期，美国劳动生产率增加中有1/2到2/3是由信息技术带来的。
2、先进制造技术的兴起和先进制造模式的出现
由于信息技术的发展和应用，20世纪70年代以来，世界上制造业出现了一系列新的技术和新的生产方式。在管理信息系统的基础上，采用计算机辅助设计与制造，建立计算机集成制造系统；在开发决策支持系统的基础上，通过人机对话实施计划与控制，从物料资源规划发展到制造资源规划和企业资源规划；在生产和营销上，有集开发、生产和实物分销于一体的适时生产，有不断消除浪费的精良生产，也有供应链管理中的快速响应和敏捷制造，以及通过网络协调设计与生产的并行工程、虚拟企业和电子商务等。这些新的生产方式把信息技术革命和管理进步融为一体，使生产方式发生了根本的变化。
这种生产方式的转变主要体现在以下几个方面：在营销层次上，信息技术的应用能够适应需求的个性化需要，提供个性化的服务，并且能够得到快速响应，从而提高产品和服务的价值；在生产层次上，先进信息技术的应用，使得根据顾客需要，任意批量制造产品和提供服务成为可能；在设计层次上，先进信息技术的应用，可以从设计开始就产生出一套整合供应商关系、生产过程、经营过程、顾客关系以及产品使用和最终处理的方法；在组织层次上，先进信息技术的应用，无需额外增加投入，可以从企业内部与外部来整合生产所必须的优质资源(员工的专业技能、设备的有效利用)，以形成新的生产能力；在管理层次上，以指挥和控制为主的现代管理思想，转向领导、激励、支持和信任。企业组织结构由垂直型的科层组织，向扁平的网络型组织转变；在人力资源层次上，先进信息技术的应用，要求企业员工强化知识、技能和创新的意识和能力。
信息化带动工业化，出现了柔性和自动化程度很高、由计算机控制的生产设备，通过过程控制、准时生产、授权工作、质量管理等制造过程革新的精益制造，瞄准更小的市场、提供范围更广、更新换代寿命期更短的产品等新的营销战略，使得在不增加成本的情况下，改进产品的质量、提供更广泛的选择和快速响应成为可能，因而，新的生产方式同时具备了质量的可靠性、个性化的设计和合适的价格，并出现了准时制、精益生产、计算机集成制造系统、敏捷制造、虚拟制造与虚拟企业等新型制造模式。【加工过程自动化的意义,】
1、准时制。准时制生产追求无缺陷质量、持续地降低在制品库存、实行生产同步化、推行标准化作业、提高生产系统柔性、推行以“人为中心”等的工人自主管理。
2、计算机集成制造系统。CIMS是随着计算机技术在制造领域广泛应用而产生的一种新型生产模式，是企业全过程信息化的综合系统。
3、精益生产。精益生产提供了让企业在TQCS上全面提升竞争力的先进制造技术。
4、敏捷制造。敏捷制造就是指制造系统在满足低成本和高质量的同时，能对变幻莫测的市场需求作出快速反应。
5、清洁化生产。随着人们对环境的重视，ISO14000的诞生，绿色制造和清洁化生产是未来制造业必须实现的生产方式。
6、虚拟制造。以计算机支持的仿真技术和虚拟现实技术为前提，对企业的全部生产经营活动进行建模，并在计算机上“虚拟”地运行整个企业，在求得系统的最佳运行参数后，再据此实现企业的物理运行。
机械自动化给人类及社会带来的影响
吴洋
14市场营销1班
2014102286 一直以来，经济学家中有人认为，经济发展过程中，企业进行的自动化会带来工人的失业。近些年来，随着中国红利经济的退去，企业开始了实行自动化生产，减少了普通的简单劳动作业。过去一个公司需要五百人，工业自动化后变成了十几个人，如此一来给劳动市场上的就业者带来了压力。工业自动化的过程中，不时引发人们对就业率的担忧。美国每隔一段时间都会上报自己的失业率，来反应政府在国内经济中的政策实行情况，如果失业人口增加说明政府没有再关系到民生的问题上做好。
中国近些年，也在尝试着把就业人数、失业人数都纳入到国家统计局的正常统计范围内。不能够因为人口的失业人数增加，就现实企业进行自动化的生产。企业选择自动化，原因在于人的劳动成本增加，通过机器生产可以替代原来有人工作的劳动。当人的生产劳动带来的生产盈利能力不如机器的时候，将劳动者的生产工作向机器进行转移，可以带来两种有利的全社会福利。第一、企业使用的劳动人数减少，不用劳动者在进行简单的体力劳动。体力劳动者身体上对有规律的简单劳动进行了解放，那些需要处理的关键体力劳动，可以用人来处理，体现出了个人的自我不可替代性。第二、劳动者分为体力劳动和脑力劳动者两种。狭义上将，劳动是指人进行的体力劳动，需要使用人的肌肉，需要拥有强健的身体。机器代替人的体力工作，将会解放身体上的肌肉，转而进入脑力劳动之中。脑力劳动具有很大的不可替代性，更能够突出人类面对自然灾难时候，具有的智慧，可以帮助劳动者在公司企业的劳资谈判中，获取更多平等的机会。第三、企业生产的自动化，不是降低了生产的效率，而是增加了劳动效率。劳动效率的增加， 1
原来卖五块钱一块的面包，自动化后便宜到一块钱一块，成为变相给社会生活中的人加了工资。
当自动化的能力高于人的体力劳动的生产效率的时候，他生产的能力越快，人就越可以获得自动化带来的变相加工资。从上面的三条来看，宏观经济中，有自动化的替代是一件好事情，不但不减少了劳动者的体力劳动，还给全民增加了工资，改善了生活。从此角度来看，短暂的失业人数的增加，并没有给整体的宏观经济造成逆向经济倒退。一个企业的实现工业自动化，将会给企业内工作的劳动者带来失业的影响。被失业者短时间内需要熟悉心的工作，或者短时间内无工作可以做，他们都机器代替体力劳动的必然趋势。劳动者的数量减少，将会带来服务业的增加，将人的脑力劳动开发推向前台，如何在脑力资源上具有优势将会成为企业生存的关键。企业为了成为脑力劳动的优势企业，不被同行竞争下去，他们需要招收大量的人力资源，用于从事不可复制的开发项目。如此做，不仅仅会吸收失业人数，还会增加新的劳动者，使劳动市场获得更多的就业单位。 自动化技术的研究、应用和推广，对人类的生产、生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率，节约能源和原材料消耗，保证产品质量，改善劳动条件，改进生产工艺和管理体制，加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。
现代生产和科学技术的发展，对自动化技术提出越来越高的要求，同时也为自动化技术的革新提供了必要条件。70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛地应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化系统、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统、国民经济管理系统等。自动化的应用正从工程领域向非工程领域扩展，如医疗自动化、人口控制、经济管理自动化等。自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。
2
人类社会各方面进步了：生产效率提高，具有自动化功能机器的使用，可以取代原先重复的工作，生产产品质量更多、质量更好、标准统一，大大减轻了人的劳动，生活方便，洗衣机取代人手，就是一个例子社会进步，电报、电话、电视就是一种工具，社会交往方便容易、信息畅通，管理方便，效率提升教育发展，科学更普及，研究更深入当然有可能使原先审美观点取代的功能的人员下岗，这是社会发展的必然
提起自动化，许多人往往认为这是深奥莫测的。其实，人体就是具有自动化过程的活动体。当你骑上自行车时，用眼睛来辨别前进方向，用耳朵来监听周围的情况，用双脚不停地踩动踏板使车前进，而双手不停地把握着车头的方向，以防走偏，这就是一个自动化带反馈的系统。遇到红灯，大脑会指挥双手紧急刹车，双脚停踏。骑车人依靠眼睛、耳朵对信号的接收，依靠大脑的思考判断，依靠手对动作的执行，才完成了一个很默契的自动过程。而我们所说的自动化，则是指利用仪表和自动装置来代替人的体力劳动，以至某些非创造性或创造性劳动的一种高技术。最早进入家庭的自动化装置，要算是钟表了。在博物馆中，我们可以看到有些一百多年前的老钟，还在滴滴嗒嗒地走着。现在有家庭中自动记录能耗用量的水表、电表，旅馆中自动上水、排水、冲洗厕所的自控马桶，街头控制人车流向自动转换的红绿灯，喧闹的市中心自动记录声强的噪声记录器等等，真是数不胜数。这些都是人们司空见惯，却妙在其中的自动化技术在生活中的应用。
1.自动化在生活中的应用无论何时何处，自动化技术无处不在。我们用的手机、电视、电脑都是，甚至还出现了面包机、削苹果机等等，为我们的生活带来了很多便利，并且节省了许多时间，提高了工作效率。现代生活中，人们已经离不开自动化了。自动化产品主要是把电子技术、计算机技术、网络技术等集于一个产品上，达到产品的功能自动化，这就给人们的生活带来了极大地便利，为社会节省了大量的人力物力，这在很大程度上促进了社会的进步和发展，推动了社会生产力的发展。随着人们生活水平的提高，人们对消费品的要求也越来越高，这就使自动化产品的市场很大，这个从大家日常生活中随处可见的此类产品可见一般，比如人们每天所坐的公交车的车门、市民经常使用的电梯等，人们逐渐适应了这种自动化产品所带来的便利，这也使此类产品占据着很大的消费市场。自 3
动化产品的发展一般都与计算机的发展相配套，这是因为自动化的过程需要计算机来操作，随着电子技术和计算机技术的飞速发展，自动化产品的发展会更加智能化，也就是自动化程度会更高，所能完成的任务量及速度也会更大和更快，从而对人们日常生活影响力也会更大。现在社会生活节奏很快，人口的急剧增加使人的消费更快更高，这就给了工业生产很大的压力，电气自动化工业的发展很好的解决了这一问题，因为电气自动化可以使生产过程更加畅顺自动，减少了传统生产中人工搬运手工生产的弊端，使得生产力成倍的上升，生产的高效，有效的缓解了生产的压力。
2.自动化的优点在我们的日常生活中，也能遇到与自动化相关的东西。比如，全自动洗衣机，不用人动手就能把衣服洗干净；电脑控制的微波炉，不仅能按时自动做饭还能做出美味可口的饭菜；电脑控制的电冰箱，不仅可以实现传统电冰箱的自动控温功能，还能显示食物的储存数量和时间，更加方便了人们的烹饪。这些便是我们在日常家居中所能接触到的一些。以上提到的那些就是对自动化技术的使用。但是，日常生活中，自动化技术仍旧没有得到十分广泛的应用。上面所提到的，用电脑控制的微波炉和电脑控制的电冰箱并没有推广开来。其实，自动化在日常家居上大有用武之地。自动化技术可以应用在照明系统、安全系统、供暖与冷气系统及影音娱乐系统等各个方面。可以采用的控制方式有：远程控制、定时控制、场景控制、无线遥控、集中控制、电脑控制等控制方式。这些通过电脑和通信网络的结合来进行的控制，便可实现了对各种家用电器各种形式的控制。这种家庭的自动化应该是由微机和控制器组成并与通信网络相结合。比如，控制空调系统，使其能按季节变化而自动调节温度。或者也可以实施远程控制，比如你可以选择在回到家中之前使空调系统开启，从而便可在回到家的那一刻便能享受到舒适的温度。家中的照明设备，影音娱乐设备，甚至清洁设备均可使使用者在任何时间任何地点决定它们的工作情况。我们设想一下这种自动化的家居控制。在家庭生活环境控制方面，使用空气自动调节系统，能够始终使人生活在一种舒适的环境之中。还有，我们可以控制窗帘的自动开合，可以使你一觉醒来就能享受到窗外的鸟语花香和柔和的自然阳光。其在植物的自动浇水方面亦可应用。在安全防护系统方面，如在家庭防火上应用，我们可以在厨房和餐厅安装烟感探头和煤气探头，当有烟雾和煤气泄漏时发出信号，系统可以立刻响铃报警还 4
可以自动拨打电话报警。在防盗方面，如果门窗被非法破坏后闯入，系统便可立刻响铃报警，在通知你的同时自动拨打电话报警。可以肯定的是，自动化技术在日常生活中的使用一定能够大大方便人们的生活，并提高人们的生活质量。并且，随着时间的推移，自动化技术一定能被广泛的应用与我们的日常生活之中，而且其体现出来的市场价值也会越来越大。
3.自动化技术在生活中的应用举例自动化技术的应用领域遍及： 家庭：洗衣机、电冰箱、空调、微波炉、面包机 银行：自动取款机、红外报警装置 商店：自动售货机、自动识别条码 交通管理：智能交通管理 农业：农用温室、现代化粮库 工业：机械制造、电子、钢铁、石化、电力、轻工、制药 国防：舰艇、导弹发射、卫星、载人飞船的控制 自动化是现代社会管理、生产和国防发展的需要。一个现代化的社会离不开自动化，这是由现代社会的高生产力水平所决定的。自动化技术的发展推动了社会管理、生产和国防的现代化。可以说，没有自动化就没有现代化。
生产自动化对生产生活的影响
随着科学技术的不断发展，劳动生产率不断提高，生产逐渐向自动化方面发展，使人的劳动从直接参加生产转变为对生产过程的控制，生产过程自动化可极大地提高社会生产率和工作效率，节约能源和原材料消耗，保证产品质量，改善劳动条件，改进生产工艺和管理体制，加速社会的产业结构的变革进程。生产自动化的研究、应用和推广，对人类的生产、生活等方式将产生深远影响。
生产自动化促进了社会经济结构和社会生活结构的变化。生产自动化减轻了人们的劳动量，但同时有大批的劳动力被减退下来，劳动力的市场竞争更加激烈，找一份工作变得很不容易，要做好工作更不容易，大批失业者涌向第三产业，社会经济结构的变化是国民经济中的第三产业的比重上升，超过了第一、第二产业。同时，由于发达国家掌握着先进的生产技术，对发展中国家技术垄断，向发展中国家高价出口生产的产品，使发展中国家蒙受巨大的经济损失，造成了发展中国家与发达国家之间经济差距的不断加大。
生产自动化使企业的生产效率大大提高，企业之间的市场竞争也更加激烈，企业文化也发生变化，企业追求的不再是眼前的利益，而是着眼于长远的生存保证，企业与企业之间的竞争不再是产品价格的竞争，而是产品的质量，追求更加 5
谈工业自动化技术的特点和重要性
摘 要: 随着互联网技术和信息技术的飞速发展,必将进一步促进企业管理的改革,企业可通过互联网在网上进行交易,因而电子商务技术必将成为企业管理中的高技术。本文主要分析了工业自动化技术的内在规律,通过工业化和信息化的有机结合来促进和推动工业自动化技术的发展和广泛的应用。
关键词:工业自动化;技术;特点
一.工业自动化技术的特点
通常把工业自动化系统分为5级:企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级。两级管理级涉及到的高技术主要是计算机技术、软件技术、网络技术和信息技术。过程控制级涉及到的高技术主要是智能控制技术和工程方法。设备控制级和检测驱动级涉及的高技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。由此不难看出,工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术。这是工业自动化技术的特点之一。 二.工业自动化的关键技术
从控制的角度看,工业自动化系统包括检测、控制和驱动三个系统。这三个系统既自成体系又互相联系,既要研究每一个系统的技术又要研究三个系统的软硬件连接及最佳配合技术,这称之为三电一体化技术。三电一体化是工业自动化技术的第三个特点。下面重点从三个方面描述工业自动化技术所包括的关键技术。
1. 计算机集成制造技术(CIMS)。广义的CIMS技术指整个计算机控制系统。由于CIMS必须在设备自动化和过程自动化的基础上建立,所以通常讲的CIMS主要指企业管理和生产管理两级管理级。当今的企业管理和生产管理实质上就是信息产业的重要组成部分,这方面的文章很多,本文不做重点论述。由于我国CIMS的研究和应用刚刚起步,所以强调下面的一些问题是很必要的。 1.1 连续型与离散型生产方式的不同与研究内容的差异。钢铁工业属于连续型生产方式,与离散型生产方式(如机械加工)的不同使得在研究CIMS时,两者的侧重点和难点就不同。 第一,在产品加工过程方面,离散型基本是可视的,在冷状态下物理加工居多;而钢铁工业
加工过程基本处于“黑匣子”状况和处于高温、高湿、高速的环境中,物理加工和化学反应居多。上述差异,使离散型过程建立数学模型较容易;而钢铁工业建立数学模型较难多采用机理模型和经验模型相结合,应用专家系统、模糊控制和神经元网络建立控制模型。
第二,离散型生产过程,随时改变其工艺设备和流程较容易,产品外形也多变;但连续型的钢铁企业,工艺设备和生产流程基本不变(如高炉炼铁),产品外形也基本不变。离散型的产品质量保证和品种改变靠参数、符号、图形就可实现;而连续型的要靠调整工艺参数、控制设备稳定、使工况运行最佳来达到。
第三,企业为了适应快速变化的市场经济,需要柔性。离散型的柔性体现在工艺流程和设备的改变上;连续型的工艺流程和装备改变较难,属刚性,它的柔性体现在生产调度、计划安排、参数改变、设备控制等,实现起来难度较大。第四,离散型产品属单件或小批量生产,物料流可以单件搬动;而连续型产品大量连续生产,物料流是连续的致使连续型生产调度管理实时性强,时效性要求高,生产节奏要严格控制。如轧钢生产线,每秒几十米或上百米的轧速,工序一环扣一环,若节奏脱节、控制不好,瞬间就会产生严重后果。
1.2 坚持“以人为本”,实现“业务重组”的原则CIMS是一个复杂的大系统,此系统的实现不可能离开人,完全靠自动化是不可能的。美国有个公司提出,影响CIMS实现的主要障碍的70%来自于人,11%来自于对成本的评估,9%是技术原因,还有其它原因,可见人的因素的重要性。“业务重组”是指改变过去的经营模式、旧的生产管理体制、旧的信息交换模式,建立适应CIMS的新的组织体系,采用先进技术等。这对搞活大中企业、实现现代化的先进企业也是重要的内容。“以人为本”,主要包括实现“第一把手”原则;进行CIMS的宣传,使领导和群众都要认识实现CIMS的必要性、紧迫性;进行教育和培训,提高人的文化素质和技术水平,建立良好的企业文化氛围。同时也应该认识到,要较好地实现这一目标,就要经历一个有序的过程,需要时间,不是一蹴而就的事。
2.智能控制。智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面,与自动控制、运筹学、系
统论、信息论等学科的结合,已形成一个新兴的交叉学科系统,在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统,如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能———模糊控制、基于神经网络的智能———神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能———混沌控制等类型。 与其它行业一样,智能控制作为一项关键技术,在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中,用于设定与控制、生产计划的安排与调整,以及设备诊断、监测、学习等方面。 智能控制能在钢铁工业中得到较多应用,是与它的特点分不开的,它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程,并以知识进行推理,以启发引导求解过程;也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。钢铁工业生产过程控制,非常适合于采用智能控制。如炼铁、炼钢等生产过程是在“黑匣子”状态下进行的,环境有许多不确定因素,是一个复杂的过程,多年来,难以建立精确的数学模型,即使建立起控制模型,也有好多不如人工控制效果好,所以难以推广应用。智能控制的发展,将会使钢铁工业自动化的过程控制有更大进展。在钢铁工业自动化发展过程中,基础自动化在各个工序中占40%~60%,过程控制占10%左右。可见过程控制水平是较低的,主要是数学模型难以建立,有了智能控制将会有起色。
3.钢铁工业自动化工程方法。随着钢铁工业自动化的飞速发展,我国的钢铁工业自动化工程将日益增多,技术水平也将不断提高。因此,无论是对生产企业,还是从事自动化工程单位,有一个好的工程方法是非常必要的。工程方法就是为了达到实现自动化工程而采用的手段、途径和方法。有了好的方法,可以提高效率,较顺利地达到目标。
通过实践,钢铁工业自动化工程方法应该包括:成套的工程管理方法,从签合同、工程实施管理至工程的验收等,管理要规范化、文档标准化;成套的控制设备配套方法,坚持以自己的“拳头”产品和国内设备为先,掌握外国先进设备的性能及具有系统设备配套的能力;成套的控制技术实施的方法,体现三电一体化,机电、工艺一体化,具备计算机辅助软件工程的工具,
或工具箱,或平台,或环境,使软件制造更自动化,并使软件具有可复用性等。
三.总结
大力发展工业自动化技术,既可以促进信息化的发展又可以武装传统产业,带动工业化的实现。因此把工业自动化作为一个行业重点发展,应作为我国实现工业化和信息化的战略方针。工业化包括机械化、电气化、自动化,应该说我国工业的机械化、电气化已基本实现了,工业化应该着重实现的是自动化,用工业自动化技术武装传统产业,使设备控制自动化、工艺流程自动化,从而实现我国的工业化建设。
制造自动化技术发展展望
王艳超
摘要：我国科技的快速发展，使得机械自动化技术在各个领域都得到了广泛应用，特别是机械制造领域，先进的自动化技术不断为作业员提供更简洁、更方便的操作方式。目前，自动化领域取得突破进展，产品质量越来越高，工作环境越来越好，服务领域越来越全。随着计算机技术与信息技术的发展，新型的自动化技术的磅礴发展，自动化将占据更为宽泛的制造市场，必将导致21世纪工业领域的伟大变革。
关键词：全球化、敏捷化、网络化、虚拟化、智能化、绿色化、全盘自动化、数控加工、工业机器人、柔性制造
0引言
制造自动化从原材料到最终成品的全过程都不需要人工干预，极大地解放了生产力，提高了生产效率，在当今制造业发展中越来越占主导地位。制造自动化集检测自动化、信息自动化、加工自动化、装配自动化一体的先进制造技术。
制造自动化具有全球化、敏捷化、网络化、虚拟化、柔性化、智能化、数字化、节能化、绿色化的发展趋势。制造自动化能够减少手工操作，降低产品报废率，提高产品质量，使加工成品精度更高，材料利用率更高，制造成本更低，对人的伤害更少。当前自动化技术正在向着满足市场需求，提高自动化水平的方向上前进。数控加工技术、工业机器人、柔性制造系统的产生与发展，都对自动化领域产生着深远的影响。
1制造自动化技术的发展方向
1.1全球化
制造全球化的概念出现于美、日、欧洲等发达国家地区的智能系统计划。随着网络全球化，制造过程中自动化理念被各个国家相继采用，生产空间上也呈现出愈来愈广泛的应用范围。制造自动化的内容诸多，譬如：国际化市场，产品销售的全球网络渠道正在发展；产品设计和开发之间的国际合作；产品制造的跨国化；制造企业在全球的构建与重组；制造原料的跨国采购、共享利用。国际间的技术引进、互补，促进了制动自动化向着全球化的方向发展。
1.2敏捷化
敏捷制造（AM）的核心是使企业对面临的市场竞争作出快速响应，利用国内国际各方面的优势，形成动态联盟，缩短产品开发周期，尽快抢占市场。制造的敏捷化决定了一个企业的生存与发展的竞争优势，决定了制造自动化程度的高低。
敏捷化对企业的要求是改善制造业企业内部以及整个供应链各个环节的管理、调度及资源配置，迅速适应客户的新需求和市场新机遇的能力，快速有效地实施信息化。它是是面向新世纪制造活动的必然趋势。例如：易掌管MES实现车间生产敏捷化管理。
1.3网络化
快速发展和日益普及的网络技术，使得网络化成为了机械制造自动化技术发展的必然趋势。自动化产品随着网络化的普及变得越来越多，特别是网络的远程监控及检测技术已经
得到了极为广泛的应用。此外，借助网络的远程监控和检测技术，可以不断对机械设计漏洞进行完善，从而为提高自动化产品的设计性能及使用性能奠定基础。通过对终端生产数据分析，可以发现生产中存在的问题并进行改进优化，采取措施提高生产效益。例如：单位时间内适量地提高生产量。
利用网络应用于制造业的网络制造包括制造环境内部的网络化，实现制造过程的集成；制造环境与制造企业的网络化，实现制造环境与企业中的工程设计、管理信息系统等各子系统的集成；企业与企业间的网络化，实现企业间的资源共享、组合与优化利用；通过网络，实现异地制造。
1.4虚拟化
制造虚拟化主要指虚拟制造（VM），又称拟实制造。虚拟制造是以制造技术和计算机技术支持的系统建模技术和仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、虚拟现实技术和多媒体技术等多种高新科技技术为一体，由多学科知识形成的一种综合系统技术。它是敏捷制造的核心和关键，是一种虚拟制造系统，或称拟实制造系统，它是虚拟的，又是现实的。
由于一般情况下，机械制造企业如果想要得到新产品的最终设计图纸，那么就一定要经历设计、筛选、整合以及实验等工序，这样的做法不但费时费力，同时还会对企业优化合理配置资金形成阻碍作用，不利于企业获得进一步发展。针对信息时代带来的计算机技术在很大程度上方便了人们的生活和工作，如果将计算机技术有效地运用到制造自动化中，就可以利用计算机技术对设计方案进行模拟试验其可行性，从而简化试验环节，促使机械设计的效率的提高，为企业实现经济效益的最大化奠定基础。例如：CAXA数控车、数控仿真系统、SolidWorks以及CAX等的使用，减少了手工操作，提高了设计生产效率。此外，网络的日益普及同样为制造自动化的发展打下了基础，技术人员可以利用网络快速、安全地发送数据资料，促使设计双方实现无障碍的沟通与合作，为设计方案得到进一步完善提供了条件。
虚拟制造思路新颖、结构合理，一经问世就受到各国的青睐和重视，一时间虚拟制造、网络制造、全球制造等风起云涌，发展迅速。
1.5柔性化
柔性自动化与刚性自动化相对应的新的制造方式。柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足新产品要求的程度来衡量；第二方面是系统适应内部变化的能力，可用在有干扰（如机器出现故障）情况下，这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。
柔性化要求多品种单件、小批量生产的自动化。单一品种大批量生产自动化的问题早在50年代就较好地解决了，而柔性化对于制造业一直是一个难题，随着数控技术和计算机技术的发展、信息技术进入制造领域，才得以使柔性化有了解决的途径。
（l）相似性和相似工程的发展，零件从原始相似性和二次相似性进行成组分类，出现了成组工艺、成组夹具、成组生产线，成组技术已成为计算机辅助制造的基础。
（2）组合夹具、组合机床的发展加速了制造设备和工艺装备的开发过程，有效地增加了制造的柔性。
（3）柔性制造系统（FMS）是20世纪的重大制造技术成就。柔性生产线实际上是一种柔性制造系统与自动线的结合体，实用性较强。
柔性化的应用在机械工程领域具有较强的适应能力，这一创新发展会在健全自动化系统的基础上使得先进制造技术进一步满足市场经济对产品的需求、满足人们日常生活对机械制造业的需要。
1.6智能化
在未来，智能化将会成为制造自动化技术的主要发展趋势。为了能够实现人机智能制造技术，相关的技术人员需要将方便操作的人机一体化智能系统构建出来。这种系统不但能够被用来从事简单的人工劳动，如分析、归纳、筛选以及整理原始数据资料等，还可以替代比较高级的人工脑力劳动，如对设计方案的构思、拟定等。这在很大程度上使技术人员减少了工作量，能够帮助企业实现财力、物力、人力等资源的优化配置，为机械制造业以后的发展打下坚实的基础。
智能制造系统是制造系统发展的第3个阶段，即从柔性制造系统、集成制造系统向智能制造系统发展。智能制造包含了智能计算机、智能机器人、加工设备、智能生产线等多个方面。智能制造系统能够代替熟练工人的技艺，包含了工程技术人员多年实际工作的经验和能力，可用以解决生产实际问题，因此是当前最高级的制造系统。作为机器人与机床的结合所出现的虚拟轴机床，又称变异式加工中心（VARIAX），是20世纪末期机床制造业的一项创举。该机床结构新颖，特色突出，颇具智能性。它的产生对制造自动化技术的硬件和软件都有较大的推动作用，特别是对软件开发有积极意义。
1.7数字化
数字控制技术从50年代出现数控机床以来，发展十分迅速，从一般数控（NC）、计算机数控（CNC）、计算机多台设备数控（DNC），直到自适应控制（AC），数控机床也由一般数控机床发展为加工中心（MC）。
数控技术不仅在机床上发展很快，在工业控制上也已广泛应用，与模拟控制的竞争日趋激烈。由于其易于控制、可靠性好，大有逐渐取代模拟控制之势，出现了许多全数字工业产品。同时，数字技术已逐渐进入人们的生活文化领域，出现了数字电视、数字相机、数字图书、数字图形等。有人断言，21世纪将是数字化时代。
1.8节能化
现阶段，全球范围内的污染都呈现出比较严重的状态，我国更是将将资源节约型以及环境友好型的社会建设纳入国策。机械生产中要考虑最低限度原料的去除率，提高原料的使用率，减少毛坯的切削量。另外，也要求制造业做好资源的循环利用，多次使用。
机械行业要对环保节能的重要性形成深刻的认识，减少原料造成的浪费现象，规范管理生产投入，将其渗透到机械生产的所有环节当中，使机械产品既能够适应客户的需要，又能立足于科学发展观，将全面可持续发展理念有效地体现在制造自动化技术当中，促使机械行业实现更好更快的发展。
1.9绿色化
环境保护和生态平衡是20世纪人们对自然深刻认识的体现，保护人类的生存环境，保护各种动、植物的生存环境就是保护人类自己，对产品的全生命周期的各个过程进行控制，这是制造自动化发展的一个极其重要的方向。
在机械工业发展过程中，能源问题尤为突出，因此需要加强在机械自动化技术绿色化方面的研究和应用，尽可能降低机械运行过程中的能源消耗，并且减少工业废物的排放和噪音问题。机械自动化技术的发展前景需要实现社会效益和经济效益的统一，因此更需要考虑到生态环境问题和资源消耗问题。企业的产品研发、产品生产以及产品回收都要充分贯彻绿色化的相关理念，并尽可能的降低对生态环境的负面影响，从而促进机械制造业的可持续发展。 2 制造自动化的当前发展趋势
目前，制造自动化正朝着以下方向发展：
2.1 自动化的发展历程
2.1.1从手动走向半自动和自动
随着制造业的发展，手动控制已满足不了要求，而产生的半自动和自动机床解决了单一
品种大批量生产的问题，在20世纪50年代达到了顶峰，目前仍在发展中。
2.1.2全盘自动化
从自动生产线（简称自动线）向自动化车间和自动化工厂发展，满足了单一品种大量生产的需求。但技术难度比较大，成本较高，在20世纪70年代左右经历了一段争论后而逐渐有所收敛。目前来讲，要实现也是技术难题，而且解放了劳动力，反而导致失业率的上升，只可能在小部分实现，要实现大范围的使用必须经历漫长的发展过程。
2.1.3高自动化高柔性的制造系统
由于多品种小批量生产的市场需求，在20世纪70年代出现了柔性制造系统，通过加工中心、自动化运输小车、立体仓库等以及计算机控制，进行柔性化的自动化生产，但事实并未如愿。首先是柔性制造系统非常昂贵，生产厂家的投资大、技术难度大；第二，大多数工厂都处于批量生产的状态，单件生产是少数，因此对高度柔性的需求有限，柔性制造系统的作用就不易充分发挥，投资不易很快回收，市场需求走向低谷。
2.1.4 市场需求自动化
从20世纪90年代开始，制造者逐渐构思能经济实惠地实现自动化生产，不盲目追求全盘自动化，提出了将自动线的物流装置与柔性制造系统的立体仓库和加工中心结合起来，形成柔性传输生产线。
2.2从单一自动化走向综合自动化
制造技术的发展从单一学科走向了综合学科，现代的制造技术涉及到机理扩展、管理技术和电子商务。
2.3从质量、安全、减轻劳动走向快速响应市场需求
对于一些有害于人体健康的环境或人的器官不能直接达到的空间，采用自动化技术是必要的；另外自动化可以减轻工作者的劳动强度，特别是一些繁重、重复的劳动。
2.4从单元自动化走向总体自动化
目前主轴单元已发展为具有电机和主轴一体化、能够变速和控制的功能部件；进给伺服单元也形成独立的能够在较宽范围调速和控制的功能部件。
2.5 从刚性自动化走向智能自动化
刚性自动化适应单一品种大批量生产的要求；柔性自动化适应多品种单件小批生产的需求；集成自动化强调信息的综合，使产品开发各阶段信息能够集成起来，实现信息共享和分布式控制；智能自动化强调了人工智能技术，使自动化工作能够代替人的部分脑力劳动，从资源经济走向知识经济，进行技术创新。
2.6从工业自动化走向绿色自动化
绿色制造、环境保护、生态平衡与人类生存密切相关，是科学技术研究的重点和工业生产的基点。
本文来源：http://www.gbppp.com/jd/483052/
推荐访问:木材加工自动化 齿轮加工自动化