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傳統(tǒng)制造技術(shù)應(yīng)用雖然十分廣泛，但是存在問(wèn)題較多，例如材料浪費(fèi)、生產(chǎn)成本高和工作效率低等。為有效突破傳統(tǒng)制造技術(shù)的瓶頸，自動(dòng)化技術(shù)得到了快速發(fā)展，它是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等交叉互融的學(xué)科，改變了傳統(tǒng)制造模式，具體體現(xiàn)在生產(chǎn)系統(tǒng)化、集成化和智能化等方面。產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成品一體化完成，展現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的先進(jìn)性，為企業(yè)注入新的發(fā)展動(dòng)力，有助于企業(yè)提高生產(chǎn)能力，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，保持強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)造力和市場(chǎng)占有率，進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)智能制造技術(shù)快速發(fā)展[1]。

1自動(dòng)化技術(shù)概述

自動(dòng)化技術(shù)是通過(guò)讓機(jī)械設(shè)備按照預(yù)先編好的程序自動(dòng)完成一系列自我操作和控制的技術(shù)，達(dá)到解放人力勞動(dòng)的目的。從企業(yè)的角度而言，可以通過(guò)一次購(gòu)買(mǎi)自動(dòng)化設(shè)備來(lái)代替多人勞動(dòng)，提高工作效率，最大限度增加企業(yè)效益。隨著自動(dòng)化技術(shù)的成熟，自動(dòng)化技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、電力系統(tǒng)、交通運(yùn)輸和汽車(chē)制造等行業(yè)，有效推動(dòng)了我國(guó)裝備制造業(yè)的快速發(fā)展[2]。

2自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造的應(yīng)用

2.1智能制造技術(shù)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和系統(tǒng)工程結(jié)合建立智能化產(chǎn)品加工體系，以適應(yīng)現(xiàn)代化智能制造發(fā)展需求。傳統(tǒng)的零件制造主要依靠人和機(jī)械設(shè)備完成，零件加工和裝配精度受人為操作因素影響，不僅效率低而且很難保證質(zhì)量。隨著機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)深度結(jié)合，智能制造和裝配逐步取代傳統(tǒng)制造方式，能夠在零件制造過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)化改造，滿足零件互換性要求。比如數(shù)控加工技術(shù)，其可以利用計(jì)算機(jī)復(fù)制技術(shù)在終端預(yù)先編制加工程序，整個(gè)加工過(guò)程在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)下完成，實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)化加工，有效提高零件精度。并進(jìn)一步依靠大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和軟件技術(shù)等工具通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)零部件完成最優(yōu)組合或裝配，節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，從根源上解決生產(chǎn)效率低等問(wèn)題[3]。

2.2機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)

自動(dòng)化利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)計(jì)目標(biāo)相關(guān)信息，根據(jù)監(jiān)測(cè)信息的實(shí)時(shí)反饋來(lái)調(diào)整機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行遇到問(wèn)題時(shí)，可以及時(shí)對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行分析和處理并反饋給維修人員，確保機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全性。因此，利用自動(dòng)化技術(shù)可以提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)速度，根據(jù)實(shí)際工況對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，減少生產(chǎn)事故發(fā)生，進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)計(jì)整體質(zhì)量與水平[4]。

2.3虛擬仿真技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)將計(jì)算機(jī)和虛擬化應(yīng)用融入機(jī)械設(shè)計(jì)中，可以對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、裝配和運(yùn)行進(jìn)行模擬仿真，提供多種動(dòng)力交互手段。特別在特殊復(fù)雜零件的加工和裝配時(shí)，不僅可以有效地優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，還能模擬機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，防止機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)返修的情況，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的有效性，推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)飛速發(fā)展[5]。自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械制造的助推劑，形成了自動(dòng)化智能制造技術(shù)，但是制造技術(shù)離不開(kāi)檢測(cè)，只有將智能制造和檢測(cè)有效結(jié)合，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于企業(yè)而言，需要合理地應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)以提升競(jìng)爭(zhēng)力顛覆傳統(tǒng)的勞動(dòng)模式，構(gòu)建綜合運(yùn)營(yíng)模式，促進(jìn)制造企業(yè)邁向現(xiàn)代化發(fā)展。

3自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用

3.1智能化組裝技術(shù)

汽車(chē)生產(chǎn)制造要基于多元化的加工技術(shù)，零件需要采用不同的加工方式完成。隨著人們對(duì)汽車(chē)的需求量不斷提高，汽車(chē)行業(yè)不僅要確保數(shù)量還要提高汽車(chē)的安全性和舒適性。由于汽車(chē)零部件加工之后需要精密組裝，而傳統(tǒng)的組裝方式往往是人力完成，人為操作在安裝過(guò)程中又很難保證精度。因此汽車(chē)制造和裝配形成了自動(dòng)化流水線生產(chǎn)，不僅保證安裝精度，還能提高生產(chǎn)效率，成為我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志[6]。

3.2自動(dòng)巡航系統(tǒng)

利用大數(shù)據(jù)和信息技術(shù)把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到汽車(chē)自動(dòng)巡航系統(tǒng)，加強(qiáng)汽車(chē)軟件系統(tǒng)，可以為駕駛員提供輔助幫助，提高自動(dòng)巡航的準(zhǔn)確性和舒適性。在駕駛過(guò)程中可以根據(jù)路況設(shè)置合適的車(chē)速，系統(tǒng)可以按照指示要求自動(dòng)巡視路況，完成輔助駕駛。利用多傳感器技術(shù)可以精準(zhǔn)地計(jì)算并獲取汽車(chē)車(chē)速和前后車(chē)距等信息，傳輸至汽車(chē)中心系統(tǒng)后做出判斷，從而把汽車(chē)的速度控制在一定范圍，最大限度地降低事故發(fā)生率。如果在行駛過(guò)程中出現(xiàn)緊急情況，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)出現(xiàn)的狀況進(jìn)行分析處理并快速做出響應(yīng)，做出緊急剎車(chē)或者快速通過(guò)等判斷，確保汽車(chē)安全行駛。自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用，很大程度上降低了汽車(chē)的駕駛難度，也在汽車(chē)制造領(lǐng)域發(fā)揮至關(guān)重要的作用[7]。

3.3PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)主要檢測(cè)汽車(chē)內(nèi)部配件，了解車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中的功能效用，當(dāng)汽車(chē)在行駛過(guò)程中出現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)失靈情況時(shí)，PLC安全系統(tǒng)會(huì)及時(shí)啟動(dòng)保證汽車(chē)內(nèi)人員的生命安全，因此擁有PLC安全系統(tǒng)的汽車(chē)安全性更高，適合現(xiàn)階段汽車(chē)行業(yè)發(fā)展需求，借助安全系統(tǒng)可以有效地對(duì)汽車(chē)常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷，排除汽車(chē)存在的隱患[8]。自動(dòng)化技術(shù)貫穿于整個(gè)汽車(chē)制造過(guò)程，從生產(chǎn)制造、零部件裝配，到安全駕駛都起著至關(guān)重要的作用，有利于增強(qiáng)汽車(chē)安全性能，提高駕駛員的舒適性。借助人工智能技術(shù)、傳感器和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，為后續(xù)無(wú)人駕駛及自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)提供技術(shù)支持，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)快速發(fā)展。

4自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

4.1包裝和檢測(cè)自動(dòng)化

隨著農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，水果和蔬菜的包裝與檢測(cè)工作步入自動(dòng)化，有效地解決了工作人員的工作強(qiáng)度過(guò)大的問(wèn)題。自動(dòng)包裝和檢測(cè)主要利用X射線檢測(cè)與高速相機(jī)對(duì)水果和蔬菜有害性進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)對(duì)水果和蔬菜進(jìn)行分類(lèi)，篩選出無(wú)損傷的水果和蔬菜進(jìn)行分級(jí)包裝。進(jìn)一步提高水果和蔬菜種植人員的工作效率，減少檢測(cè)和人工包裝成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.2農(nóng)產(chǎn)品種植自動(dòng)化

通過(guò)把自動(dòng)化技術(shù)引入農(nóng)產(chǎn)品的種植中，實(shí)現(xiàn)科學(xué)種植，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。利用計(jì)算機(jī)輔助控制實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的無(wú)土種植。結(jié)合傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品對(duì)營(yíng)養(yǎng)液的需求，并用計(jì)算機(jī)分析各種參數(shù)，確定農(nóng)作物需要的營(yíng)養(yǎng)液配比，控制系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)需求制備營(yíng)養(yǎng)液并將其輸送至農(nóng)產(chǎn)品種植槽，從而減輕人為施肥過(guò)度的危害，滿足農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)的基本需求[9]。

4.3農(nóng)業(yè)灌溉自動(dòng)化監(jiān)測(cè)利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品節(jié)水減排灌溉，通過(guò)將計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)相結(jié)合。監(jiān)測(cè)土壤的溫濕度、氣候環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)條件需求，監(jiān)測(cè)不同時(shí)期農(nóng)產(chǎn)品對(duì)水的需求量。主要是通過(guò)傳感器對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的含水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)后下達(dá)灌溉命令，在確保農(nóng)產(chǎn)品水量充足的前提下不會(huì)造成澇災(zāi)或者水分流失，節(jié)約水資源。充分利用低水位線自動(dòng)灌溉，高水位自動(dòng)停水的措施，當(dāng)遇到惡劣天氣影響時(shí)需要自動(dòng)控水，以免影響農(nóng)產(chǎn)品正常生長(zhǎng)。自動(dòng)灌溉技術(shù)可以解決水資源浪費(fèi)的問(wèn)題，有效推動(dòng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展[10]。

4.4農(nóng)作物生產(chǎn)監(jiān)測(cè)

通過(guò)將圖像感知技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合，利用圖像識(shí)別功能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的生長(zhǎng)情況，遠(yuǎn)程控制農(nóng)產(chǎn)品的灌溉和蟲(chóng)害防治，幫助種植者治理蟲(chóng)害，及時(shí)止損，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用監(jiān)控技術(shù)還能夠精確化控制農(nóng)作物，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

5自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展前景

5.1加快現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展

自動(dòng)化技術(shù)成為工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主流方向，可以節(jié)約生產(chǎn)原材料，提高企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效益。有利于標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化結(jié)合，將硬件和軟件高度融合，形成一套行業(yè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，進(jìn)一步擴(kuò)大自動(dòng)化發(fā)展空間，提高工業(yè)生產(chǎn)力，推動(dòng)我國(guó)邁入發(fā)達(dá)國(guó)家行列，更好地為社會(huì)和人民服務(wù)。

5.2促進(jìn)制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)

在《中國(guó)制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略背景下，我國(guó)制造業(yè)正逐步向智能制造轉(zhuǎn)型發(fā)展，制造業(yè)日益朝數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)信息管理，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，減少人為干預(yù)，加大過(guò)程的可控性。將先進(jìn)的制造技術(shù)和信息技術(shù)結(jié)合，設(shè)置參數(shù)記憶、故障診斷和分析處理等功能，形成多維度在線監(jiān)測(cè)電流、電壓和溫度等智能PLC模塊。不僅可以在設(shè)備出現(xiàn)故障前提前預(yù)警，還能進(jìn)行故障分析處理，確保系統(tǒng)運(yùn)行良好，極大地提高了工作效率?！丁笆奈濉敝悄苤圃彀l(fā)展規(guī)劃》中也明確指出到2025年制造企業(yè)要普遍采用數(shù)字化技術(shù)，重點(diǎn)行業(yè)初步完成智能升級(jí)，到2035年制造企業(yè)要全面向智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型[11]。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國(guó)各個(gè)行業(yè)，本文主要介紹了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造和汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用。在機(jī)械制造方面主要從智能制造、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和虛擬仿真方面入手，體現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高了企業(yè)生產(chǎn)能力，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率。在汽車(chē)制造行業(yè)主要從智能組裝、巡航系統(tǒng)和PLC自控系統(tǒng)方向入手，體現(xiàn)自動(dòng)化與信息技術(shù)，人工智能和機(jī)器視覺(jué)等技術(shù)交叉互融，增強(qiáng)汽車(chē)安全性和舒適性。在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化方面，實(shí)施自動(dòng)化包裝與檢測(cè)，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，增加種植者的經(jīng)濟(jì)效益。目前自動(dòng)化技術(shù)減輕了人力勞動(dòng)，提高了工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)了我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和升級(jí)。到2035年自動(dòng)化技術(shù)會(huì)融入更多行業(yè)，將走向智能化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展道路，提高我國(guó)綜合國(guó)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

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作者:王琛瑋 燕并男 單位:西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院