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针对机械发展方向的研究

冀向阳 武勇
摘 要：把以前的自动化和机设做对比，可以得出智能化是两者的本质不同。自动化应用在各行各业，它的多功能等优点满足了人们的各种需求。从系统层次上讲，可以把机械技术等众多技术综合起来为化工生产服务。并且表明了自动化在以后的奋斗目标，同时也提出了机械的发展方向。
关键词：设计机械；自动化；完善方向
1机械自动化的起源及发展
日本的杂志在1971年就提出了把机电开始一体化的构思。之后，它不断的被完善。在1984年，美国给现代机械做了定义，它是用于完成众多动力学方面的任务，并由计算机控制和机电有一定关联的系统。它跟上面提到的机电可以一体化的构思大致是相同的。由此可以得出，两者是互通的。上世纪90年代，有关国际机构对其做了定义：机电的一体化是设计产品和制造产品的过程中，利用机械、电子等方面的思想协调完成的。由此也可以得出一体化是以机械为基础发展起来的。
它是以机械和电子两方面的技术做为主体，并且多门其他学科技术为辅，不断结合完善的产物，也是一门新兴的学科。机械设计结构、生产方式、产品结构和管理体系都因为自动化发生了重大变化，同时它也令工业由‘电气化进去了“自动化”时代。
自动化现在已经成了一门拥有完整体系的学科。随着时代的进步，它也将被赋予不同的任务。但是不管时代如何进步，它的最基本特征是不会变化的，可以将其概括为：从系统层次讲，自动化是把机械技术、信息技术、接口技术等众多技术综合作用，依据系统和组织目标，在质量、可靠性、功能以及能耗等方面实现其相对应的价值并且优化系统的一门技术。
值得强调的是，机械的电气化和现代机械最根本的不同之处在于，前者是把机械技术和其他的众多技术简单的拼凑在一起，而后者则是把他们有机的融合在一起并且加以完善。现代机械生产出来的产品，不仅仅像是人的双手和其他的肢体，更加像是人的眼睛等感官和大脑，更加人性化。传统机械与现在机械一脉相承，但是两者在功能上却有很大的不同，其最本质的不同就是智能化的程度。
2按照设计原则去制造机械
当谈及设计原则时，首先要按照功能要求生产机器，毕竟先是有了人们各种各样的需求，而后才出现相对应的产品。因为需求是不同的，所以不同产品的功能也是不尽相同的。综合众多产品功能不难得出自动化也一定具备着同其他系统相同的主功能，即把输入的信息、能量以及物质转化成人们所需求的信息、能量以及物质。
其次应该考虑的是吸取先进的经验并进行创新，各种产品的主功能不同，所以可以以此为依据进行分类，主要类别如下：第一类，如数据、图像等，它们把信息和能量主要转化成某种信息；第二类，如电动机等它们把外界输入其中的能量和信息主要转化成能量；第三类，如各种机床，它们把能量、信息和物质主要转化成某种物质的系统，也叫加工机。
鉴于以上的功能原理，它不仅仅能更方便的生产产品，还能帮助人们开拓思维，创造出更多的新发明。另外，主功能不同的加工机构，它的运动方式也不同，同样它所构成的机械的用途也就不同了。由此可以看出，自动化未来的发展空间有多么的广大，它的未来由我们去书写。
3在生产的过程中使用自动化
在生产的过程当中，每一个工艺过程当中的物理量都有着一定程度的限制，有的物理量甚至对该产品的质量和数量起到了决定性作用。
首先针对控制锅炉汽包水位的相关研究，锅炉汽包不仅仅是生产蒸汽的一件设备，更是工业生产过程中必不可少的设备。把它的液位的高度保持在条例规定的范围内是十分重要的。无论水位过低还是过高，都是十分危险的。如果要采取相应的措施就要对以下系统进行认识，第一，对汽包水位系统的控制，在这里“冲量”指的就是变量，而单冲量就是汽包水位。这是一种常见的普通的控制系统。但是这种系统并不能适应大型锅炉，然而却十分适应小型锅炉，并配上一些安全操作，所以用这种系统就能满足生产要求；第二，对双冲量系统的控制，蒸汽负荷变化是在控制汽包水位过程中最主要的扰动。在本质上来看，一个前馈控制的系统以及单方面回合的反馈控制系统，二者糅合而成的复合型的控制系统就是双冲量控制的系统。第三，对三冲量系统的控制，要使工作更准确，必须使控制阀的一些工作特性按照线性特性发现，但由双冲量的系统很难做到这一点，还有它也不能克服给水系统自身的扰动，这两点成为了双冲量系统控制的致命弱点，但是在其基础上再加上一个引入给水流量的信号的装置就完美了，这也构成了由三个冲量控制的系统。
其次就是研究如何控制冷却器，在工业上常常采用液态氨等物质，利用他们蒸发吸热这一特性，吸收工艺物料释放出来的热量，是工艺物料符合工艺要求，它们被称为冷却剂，同时也是以熱载体的身份服务于冷却器。对于冷却器的控制主要包括以下几种思路：第一，如何调整冷却器的流速，控制流速有多种方案，应该择优而选；第二，如何对气态氨的排量进行控制，完全自动控制的装置以及被人操控进行的工艺设备，二者组成了一个不需要人直接动手的自动化的系统。而人只需要坐在操控室里面监视着防止出现故障即可，这能更大程度的保障人的安全。
近年来，工业污染越来越严重，严重损害了人类的生产环境，减少工业污染势在必行。
4自动化的系统有哪些优点和效益
时代在不断的进步，传统模式上的机电产品越来越无法满足人类的需求，将逐渐被自动化的产品所取代。而机器的自动化无可非议的具有多种优势。第一，从节能环保方面而言，机器的自动化对于能源利用率的提升以及对原材料消耗的减少做出了极大贡献；第二，从改善生产环境、提高工作质量而言，把人们从劳务中解放出来；第三，从功能范围广以及适用面的全面性而言，对于不同的场合和领域都适用且范围广；第四，对于机器的二次维护和修理变得简单，大大提高了使用的高性能；第五，随着机械的自动化，不仅生产的速度和质量还有操作者的工作质量都大大提高。这也就导致了，机器自动化在全球范围内的风靡。
5有关机器设计的自动化未来的发展趋势
我国由于机器设计的自动化开始较晚，大致是起源于上世纪八十年达，所以尽管发展迅速但是同发达国家的差距仍然很大。所以，未来我国机器自动化的发展要从以下几个方面出发。第一点，机器和人有机结合，即为人格化；第二点，机器生产与环境有机结合，即为绿色化；第三点，机器的精简便利发展；第四点，机器和网络的有机结合即为网络化；第五点，机器生产应该分批分组规模生产即为模块化；第六点，机器本身的能力的提升最终达到智能的程度；第七点，机器和电路有机统一，完成最终进化。
6结论
现代我国的机器自动化仍然有很多不足和需要改进的地方，所以机器的设计发明都是以机器自动化为首要目标来工作的，广大工作者必须明白机器自动化和机器电路一体化是息息相关的，更需要有创造精神、创新精神，而不应该只作国外技术的生产者，要成为创造者。
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