自加入WTO以來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，以勞動密集型為特征的傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備已越來越不能適應(yīng)我們經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這就對我國生產(chǎn)設(shè)備的自動化提出了更高的要求。我國的自動化設(shè)備生產(chǎn)水平如何，將影響到我國能否站在產(chǎn)業(yè)鏈的制高點(diǎn)統(tǒng)領(lǐng)全局。本文以自動化設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用技術(shù)作切入點(diǎn)，對我國一般自動化設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成和應(yīng)用進(jìn)行分析，并對自動化生產(chǎn)未來的發(fā)展趨勢加以研究。
為了應(yīng)對金融危機(jī)，在黨的十八大之后，我國的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域掀起了一股產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的改革浪潮。其核心之一便是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，將傳統(tǒng)勞動密集型的設(shè)備升級為自動化的柔性智能生產(chǎn)設(shè)備。自動化設(shè)備的大量廣泛應(yīng)用將是這次浪潮的顯著特征。過去的中國有大量廉價(jià)勞動力，企業(yè)大都不愿意在自動化設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)新上投入資金。因而我們現(xiàn)在大部分生產(chǎn)設(shè)備都是生產(chǎn)半自動化或全人手化的設(shè)備。這種設(shè)備的顯著缺點(diǎn)是生產(chǎn)產(chǎn)品單一，污染大，體積大，需要廉價(jià)勞動力多。但隨著人口老齡化加劇，人力成本的上升，企業(yè)想再招到這種廉價(jià)勞力越來越難。因而更多企業(yè)將希望投向于更智能更省人，效率更高的自動化設(shè)備，在企業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域諸多詞匯隨之而來，如："工業(yè)機(jī)器人"，“柔性生產(chǎn)線”，“3D成型技術(shù)”，“復(fù)合加工機(jī)床”，“FA工廠”等等。
一般自動化設(shè)備的結(jié)構(gòu)
生產(chǎn)常用的自動系統(tǒng)一般包括機(jī)械單元、電氣單元、電子控制單元以及軟件程序單元四部分。自動化設(shè)備不單單是機(jī)械自動化，一臺完整的自動化設(shè)備是融合了機(jī)械系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)，電子控制系統(tǒng)，軟件控制系統(tǒng)，軟件通訊系統(tǒng)的有序整體。最簡單來說就是機(jī)械機(jī)構(gòu)和工裝，電氣接線組，PLC等控制單元和PLC程序
圖1 自動化設(shè)備結(jié)構(gòu)圖
自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用及分析
2.1 運(yùn)輸和操作自動化
在過去的生產(chǎn)實(shí)際中，由于設(shè)備比較落后，不僅需要大量的人力、物力、財(cái)力，還具有很大的危險(xiǎn)性。所以運(yùn)輸操作的自動化顯得尤其重要，技術(shù)人員只需要輸入一段程序或者按下一個(gè)按鈕就可以完成產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)，安全性大大提高了。比如現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)里的自動化無人物料搬運(yùn)車，工業(yè)機(jī)器人（水平多關(guān)節(jié)機(jī)器手+相應(yīng)的夾具組合完成搬運(yùn)動作）等，這里比較高檔的自動化系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人（三坐標(biāo)機(jī)器人，水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人，6軸垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人，并聯(lián)機(jī)器人），包含工業(yè)視覺系統(tǒng)和各種傳感器、伺服電機(jī)、皮帶輸送線以及各種工裝夾具組成的柔性系統(tǒng)，它能很好的實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸和操作的自動化。
2.2 產(chǎn)品加工自動化
產(chǎn)品加工自動化即通過對加工機(jī)械進(jìn)行自動化改裝，在直接采用數(shù)控機(jī)床設(shè)備的情況下完全實(shí)現(xiàn)加工環(huán)節(jié)的自動化。隨著社會的不斷發(fā)展，我國的各種行業(yè)發(fā)展迅猛，好多產(chǎn)品都要求無菌操作，比如食物的加工或者藥品的生產(chǎn)，這都要求能有一整套的設(shè)配能夠自動制造生產(chǎn)，不需要生產(chǎn)制造人員的來回工作流動，造成產(chǎn)品的不安全。例如：垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器手+數(shù)控機(jī)床（完成零件的上下料和加工），汽車焊接生產(chǎn)線，柔性生產(chǎn)線等等。
2.3 裝配自動化
按照規(guī)定的技術(shù)要求，通過自行搬運(yùn)，自行檢查調(diào)整連接稱之為裝配自動化。社會的不斷進(jìn)步，國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國生產(chǎn)的產(chǎn)品越來越趨向于大型化，而且裝配是人不能完成的，這就需要機(jī)械自動完成，而且小的機(jī)械產(chǎn)品，對于一些精密儀器等等同樣需要產(chǎn)品裝配的自動化。實(shí)際中一般就是垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器手+專用夾具+工業(yè)攝像頭來完成產(chǎn)品的裝配。
2.4 機(jī)械設(shè)備檢測自動化
設(shè)備檢測在實(shí)際生產(chǎn)中必不可少的，它通過一些儀器去得實(shí)際參數(shù)，與正常的質(zhì)量參數(shù)作比較，取得有價(jià)值的信息。機(jī)械設(shè)備的檢測自動化也是必須的。因?yàn)樵谝恍┪ｋU(xiǎn)的地域，危險(xiǎn)的工作場合，人達(dá)不到的地方，都需要自動化的設(shè)備區(qū)檢測，省時(shí)省力，最主要的是保障了人的生命安全，同時(shí)，設(shè)備的檢測室維護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行的必要手段，是維護(hù)生產(chǎn)的關(guān)鍵途徑。例如三坐標(biāo)測量儀，6軸垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人+檢查傳感器組成自動檢查設(shè)備，自動化溫箱（用于對產(chǎn)品作可靠性溫度測試）等。
機(jī)械自動化技術(shù)未來的發(fā)展
自動化技術(shù)的不斷革新進(jìn)步，推動機(jī)械設(shè)備的發(fā)展也越來越先進(jìn)，人們不斷地追求能應(yīng)用于各種目的的機(jī)械自動化設(shè)備也必將是未來發(fā)展的潮流。機(jī)械設(shè)備現(xiàn)正向著實(shí)用型自動化機(jī)械、經(jīng)濟(jì)型自動化機(jī)械、配套型自動化機(jī)械、綠色化自動化機(jī)械發(fā)展，機(jī)械自動化技術(shù)在未來發(fā)展的方向上將更多地呈現(xiàn)出智能化、數(shù)字化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化，各種機(jī)械自動化產(chǎn)品逐漸趨向成熟和競爭激烈的階段發(fā)展。而且自動化的生產(chǎn)設(shè)備還向功能更集成，精度更高，速度更快，體積更小工序集成度更大，系列更齊全，外觀更漂亮更親切友好的方向發(fā)展。同時(shí)處處體現(xiàn)了產(chǎn)品與人，與機(jī)械，與環(huán)境，與繼承完美結(jié)合。與人：歷經(jīng)考驗(yàn)的安全和便利性能，以人的一切開心舒服為設(shè)計(jì)依歸，“面向用戶”的設(shè)計(jì)理念，處處考慮人在應(yīng)用產(chǎn)品時(shí)的所思所想。與機(jī)械：卓越的運(yùn)算性能，高度的相應(yīng)性，加速推進(jìn)下一代的機(jī)械性能，發(fā)揮機(jī)械最大的效率，實(shí)現(xiàn)可視化，小型化，簡約化。與環(huán)境：安全，環(huán)保，生產(chǎn)和使用綠色無污染，低能耗，高效穩(wěn)定，盡量避免任何浪費(fèi)。與繼承：產(chǎn)品既可縱向通信與信息共享，也能橫向配合各產(chǎn)品。一臺臺應(yīng)用新型概念的自動化設(shè)備正一步步為我們展開機(jī)械自動化未來畫卷。

本文對自動化設(shè)備的結(jié)構(gòu)做了簡要介紹，并對其前景加以闡述，可以預(yù)見未來的自動化生產(chǎn)將是由各個(gè)自動化FA工廠組成的CIMS分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)。自動化設(shè)備作為這個(gè)該系統(tǒng)的基本單元將具有廣泛的發(fā)展空間和潛力，自動化設(shè)備的廣泛應(yīng)用將會使得我國的制造業(yè)更加強(qiáng)盛和繁榮！