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机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。
二、机械自动化在我国的特点及作用
机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。
在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。
很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。
三、我国机械自动化的现状
机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
1.管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
2.设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD技术的比例比较低。
3.制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
4.自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。
四、我国机械自动化的发展之路
1.结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。
2.发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。新晨
3.我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。
综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
参考文献:
[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京:机械工业出版社,2003.5.
[2]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.
关键词:煤矿机械制造;机械自动化技术;应用
机械设备不需要人员操作也可以依照预定程序或口令完成生产任务即为自动化。随着科学技术的进步,我国在机械的自动化技术方面进行了不断地完善和创新,使得自动化机械设备在工业生产当中得到了广泛的应用,在很大程度上节约了人力资源和物力资源,大大提升了工业生产的效率,这也是未来工业发展的必然趋势,而在煤矿机械制造过程中应用机械的自动化技术,有助于煤矿产量的提高,还能够将安全事故的发生几率有效降低,对煤矿产业的可持续发展具有推动作用。
1当前机械自动化技术发展的具体状况
1.1较之西方发达国家还存在差距
随着时代的进步,我国的科学技术发展迅速,促进了机械的自动化发展,但是相对于西方发达国家,我国在机械自动化方面还存在较大的差异,甚至大部分的企业生产当中并没有落实机械自动化技术。我国在机械的自动化技术发展方面还处在初级阶段,实现机械自动化的范围还非常有限,尤其是在最近几年,我国主要侧重机械的信息管理,并没有将机械的自动化技术广泛的应用到车间的机械生产当中,加上我国在机械的自动化技术方面还不够发达,很多企业的生产方式还是以人工操作为主,机械自动化的作用并没有被充分的发挥出来,生产效率没能得到提高[1]。虽然机械的自动化技术对于煤矿机械的制造行业来说具有非常明显的优势,但该技术在我国的煤矿机械制造当中实际应用的时间还比较晚,这方面较之西方发达国家还比较落后,当前阶段,我国在机械的自动化技术发展方面最主要的任务是追赶发达国家,当然想要实现自动化水平的有效提升,还需要不断的努力.
1.2自动化的设备不够充裕
由于我国在技术方面还不够完善,与发达国家在机械的自动化技术方面存在差距,所以,我国大部分煤矿企业所应用的自动化机械基本都是从国外引进的,虽然国外的自动化机械运行系统发展比较成熟,但是在价格方面比较昂贵,国内很多企业都不具备购买的能力,所以,只有很少一部分实力较强的企业引进了自动化的机械运行系统,导致我国煤矿机械制造行业所持有的自动化机械设备较少,可选择的类型也非常有限,加上受到技术水平、发展时间等因素的影响,在一定程度上限制了我国煤矿机械制造当中机械自动化技术的发展[2]。
2机械自动化技术在煤矿机械制造中的应用
2.1煤矿安全机械自动化
安全生产是所有行业发展过程中不可忽视的问题,尤其是在煤矿机械制造的行业当中,在对煤矿进行开采时,国家煤矿机械制造的自动化水平会直接从煤矿的生产安全上体现出来,所以,煤矿工作人员的人身安全不仅能够体现机械制造行业自动化实力,还关系到煤矿企业的稳定发展,也正因如此,煤矿企业对机械的自动化技术十分重视,并引入到了煤矿的生产当中,而紫外线和红外线喷雾设备是最为常见的自动化设备,主要是通过人工和瓦斯等监测方式实现安全监控,其中,瓦斯监控是通过鉴别瓦斯浓度来完成监测的,当瓦斯浓度超过既定标准以后,会连通报警系统,提醒工作人员迅速采取安全措施减小伤亡,从而降低煤矿企业的损失,而人工监测则是通过人工观察摄像系统掌握工作人员所在方位,一旦出现安全问题,能够第一时间通知工作人员进行安全撤离,但是这两种监测方法还有许多不足,还需要进行不断的优化,应该在煤矿的自动化安全机械当中融入计算机技术,从而实现自动化机械安全系统的灵敏性、高效性[3]。
2.2煤矿挖掘机械自动化
对于机械的自动化技术而言,煤矿挖掘机械的自动化是其在煤矿机械制造的基础部分,它的应用具有非常重要的作用。保证煤矿挖掘机械具有较高的自动化技术水平,能够使煤矿开采工作的效率得到有效的提升,用自动化的机械设备代替人力操作,能够在一定程度上实现人力物力资源的节约,使煤矿的安全生产质量得到保证,可以说,机械自动化技术在煤矿机械制造中的有效应用,使得我国在能源供给方面得到了一定的改善,有利于国民经济的发展。在煤矿机械制造当中应用自动化技术具有非常显著的效果,不但可以提高机械设备的可靠性,而且具有较高的操作精度,能够适应操作条件也比较广泛,较之传统形式机械的生产效率有了很大的提升,当前阶段,电牵引采煤机是煤矿生产中最为常见的自动化挖掘机械,该机械牵引性能良好,机械运行会产生牵引力防止仪器出现自由运动的现象,而且在运行寿命和工作时间方面都比较长,发生故障的几率较低,所以,在很多国家的煤矿机械制造中都有应用,而机械的自动化技术本身具有较高的工作效率和工作安全性,主要是因为在该技术当中融入了计算机以及故障诊断技术,最近几年,我国在煤矿机械的自动化方面发展迅速,在机械的自动化技术应用方面,取得的成果也非常可观,使得国外煤矿机械垄断的局面被打破,使得我国煤矿机械的自动化水平得到了有效的提升[4]。
2.3煤炭运输机械自动化
在煤矿机械制造中应用机械的自动化技术,使得自动化的煤矿挖掘机械在煤矿生产当中得到了广泛的应用,促进了我国的煤炭产量不断提高,而生产力的提高,自然带动了煤炭运输的发展,只有对具有良好运输性能的自动化运输机械加以选择,才能够使煤炭运输的安全和效率得到保障。在煤炭运输方面,最为常见的机械自动化技术即为胶带,胶带在煤炭生产中的优势非常多,它可以时刻保持运转、不间断的工作、具有较大的煤炭运输量和较为广泛的传输距离,这种机械制动化的设备在我国的煤炭运输工作当中发挥着巨大的作用,随着科学技术的进步,计算机技术被应用到各行各业当中,相关的科研人员,尝试将计算机技术引入到自动化的运输机械当中,实现了煤炭运输的安全性和高效性,此外,随着变频器技术的发展,在自动化技术当中融入变频器技术,使得煤炭的运输过程能够通过环流调速的方法来保持稳定,从安全性和准确性两方面入手对煤炭运输加以保证,加上它本身不具备直流,能够在一定程度上加快自动化运输机械的变频效率,使煤炭运输的效率得到巨大的提升[5]。
结束语
随着经济建设的发展,人们对于煤炭资源的需求也在逐渐提高,机械自动化技术在煤矿机械制造方面的应用,在很大程度上提高了煤炭生产的工作效率,能够使煤矿生产所需的人力、物力得到有效的节约,所以,应该对科学技术不断的创新,提升我国的机械自动化能力,逐渐缩小与西方国家的差距,将机械自动化技术在煤矿机械制造中的优势充分的发挥出来,从而满足人们需求,促进煤炭企业的发展。
参考文献
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[4]张小军.煤矿机械制造中机械自动化技术的应用[J].机械管理开发,2016,4(12):113-114.
【关键词】机械制造;自动化;机制自动化
0.引言
机械制造与自动化是一门专业性和知识性很强的学科,通过自动化技术的引入与应用,机械制造业实现加工对象地连续自动生产和生产过程的有效优化。自动化技术在机械制造的应用与发展,是机械制造业进行技术改造和技术发展的主要手段。而机械自动化技术水平的高低,对我国机械制造业和国民经济发展部门的技术进步与否产生了直接的影响。
1.我国机械自动化技术的发展
上个世纪20年代,机械制造冷加工的大批量生产过程首先开始应用机械自动化技术。到了60年代,可变性自动化生产技术开始出现,其适应了市场的需求与变化,增强了机械制造业对市场需求变化的快速反应能力。这种技术在制造系统维持不变或者变化很小的情况下,生产过程或机器设备通过自动检测、信息分析处理自动地实现预先设定的某种过程或操作,并且能从制造一种零件自动转变到制造另一种零件。目前,我国的机械自动化还处在操作阶段自动化的水准,与国外发达国家生产部门的机械自动化水平还有很大的差异。因此,我国引进国外先进自动化技术还需要一个循序渐进的过程。我国应在吸收、消化国际自动化技术理论基础上,从我国实情出发,不断发展创新,从而形成符合我国国情的机械制造自动化技术理论,并将其应用于实践当中,推动我国机械自动化技术向高水平方向发展。
2.机械自动化技术的作用
机械自动化是一种新的具有明确范畴的技术领域。这种技术是主要应用于工业,能够大大地提高制造业的社会效益和综合经济效益。同时,国民经济生产部门通过采用该种技术能够实现生产过程的自动化,节约了企业的人力、物力和财力成本,从而提高其与全球竞争的能力。在我国工业生产过程中,机械自动化技术发挥了很大的作用,主要体现在以下几个方面:第一,机械自动化技术的应用可以提高工业生产过程的安全性,减少生产安全事故的发生;第二,机械自动化技术够通过自动检测、信息处理自动地实现预先设定的某种过程,实现不同零件制造的自动转换,有效地提升了生产效率;第三,机械自动化是用计算机控制生产的过程,能够做到标准化、精准化生产,不仅可以减少能源和原材料的耗损,还大大提高了产品的质量。
3.我国机械自动化技术应用的现状
随着现代信息技术的快速发展,我国各行业开始广泛采用计算机集成制造系统,推动了机械自动化技术的发展。但与国外工业发达的国家相比,我国的机械自动化技术仍是处在操作阶段自动化的水平。目前,我国工业生产过程中主要在以下几个方面应用机械自动化技术:在管理方面,工业发达的国家广泛采用了计算机进行管理,结合生产实际已经推出了精益生产(LP)、准时生产(JIT)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)等新的管理理念和管理技术。但是当前我国还有少数的大型企业拒不采用计算机辅助管理生产,大多数小型企业仍旧处于传统的经验管理阶段。
在工业制造设计方面,工业发达的国家加强设计研发,不断提出新的设计准则和设计方法,通过广泛采用CAD 技术即计算机辅助设计技术,许多大型企业开始了工业无图纸化设计和生产。但目前我国工业制造部门采用CAD 技术的比例还很低。在制造工艺方面,工业发达的国家广泛采用微细加工、精细加工、高精密加工、微型机械和微米、纳米技术、电磁加工技术、超塑加工技术、激光加工技术以及复合加工技术等新型技术对工业产品进行加工。而我国对于这些新型的加工技术目前普及率还很低,仍在开发和掌握的过程之中。在自动化技术应用方面,工业发达的国家普遍通过数控机床、柔性制造系统(FMS)、加工中心及柔性制造单元(FMC)、计算机集成制造系统(CIMS)等自动化技术,实现了生产过程的智能化、集成化和柔性自动化。而目前我国的自动化技术应用方面还是处在刚性自动化和单机自动化阶段,只有少数几间大型企业采用了柔性制造系统和单元。
4.提高我国机械自动化程度的建议
机械制造的自动化技术应用就是以自动控制理论为指导,对生产过程中的物与人的作用进行综合研究,通常涉及到机械技术、计算机技术和微电子技术等先进现代信息技术。我国要推进机械自动化技术的发展,必须要着重关注电子学、零件检测、电子计算机技术以及机床装料自动化等技术和学科的发展,并在工业生产过程中广泛采用程序数控机床,结合实际研制高效可靠的自动化生产线、自动化生产控制系统等。我国要推进机械自动化技术的发展,首先要扎扎实实地做好机械自动化技术应用项目的基础工作和推广工作,不仅要发展主机,还要自主研发控制系统和自动化元件,如微处理机、可编程控制器、各种传感器、新型控制系统及系统软件等。其次,我国还需要引入其他学科的新理念、新概念和新技术,并通过其对机械制造业的传统生产理念和生产技术进行改造和融合,促进我国机械制造业形成新的生产理念和生产技术。再次,对机械制造业的工程技术人员、管理人员和工人进行专业培训,提高其机械自动化知识的水平。这是因为随着机械制造业自动化发展成为一种必然趋势,我国机械制造业的发展将来会更多地依赖各种自动化技术的新理念、新方法及其应用。这种新的制造模式要求管理人员、技术人员和工人掌握更多的自动化技术知识和更高层次的自动化技术知识结构,而对于其在技能和经验上的要求正在逐渐降低,因此抓紧自动化技术专业人才的培养是当务之急。只有如此,我国工业才能在大范围内推广和应用自动化技术,提高我国机械制造业的自动化水准。
综上所述,我国的机械自动化技术的发展还需要借鉴工业发达国家的新理念和新技术,同时坚持普及与提高相结合的方针,我国的机械自动化技术的应用和发展才能走向健康、高质和高效之路。
【参考文献】
[1]周一鸣,索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].价值工程,2011(12).
关键词:机械自动化;机械制造;应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.235
1 引言
在我国经济发展和社会进步的过程中,机械制造技术做出了巨大贡献,机械自动化是机械制造技术的一部分,通过机械自动化能够大幅度提高工作效率,降低产品成本,提升技术含量。目前我国的机械自动化技术水平与发达国家相比,还有着较大的差距,因此,通过本文的研究,充分认识到机械自动化已经成为机械制造发展的必然。
2 机械自动化简介
机械自动化是在自动化的基础上,机器通过机械的方式,来完成自动化的一个过程。通过自动化技术,极大的提升了机械技术水平,带动我国的机械技术向着国际水平前进。机械自动化的发展历程主要有如下四个过程:首先,是在上世纪的二十年代,随着市场的发展和需要,机械制造开始迈向自动化的趋势,但是当时的科技水平有限,机械自动化只是在机械制造过程中的一些应用。其次,机械自动化技术受到所处时代科技的限制,致使自动化技术无法大幅度提高机械制造的生产效率。再次,是在上世纪的七八十年代,经济水平还不是特别高的情况下,企业投资自动化技术,往往需要承担巨大的风险,同时投资大,技术水平偏低,无法全面的解决所遇到的众多问题,造成了机械自动化技术停滞不前。最后,到目前为止,机械自动化技术已经成熟应用,很多企业都陆续采用机械自动化技术,随着科技的发展和社会的进步,机械自动化技术必将发挥着越来越重要的作用。
3 机械自动化在机械制造中的广泛应用
机械自动化在机械制造过程中,随着机械自动化的发展历程而有所不同。通过对机械自动化的应用,必将会给机械制造业带来强有力的技术支持。
(1)柔性方面的应用。目前,柔性自动化技术已经十分成熟的运用的企业中,在企业的正常运作过程中起到了十分重要的作用。在现代企业中,能够针对不同的需求,快速做出应对,对于技术水平的提高起到很好的效果。柔性自动化技术不完全是依靠自动化技术,柔性技术是在柔性生产前,对相关系统信息来进行完善,对计算机进行充分的利用,从而来提高企业的工作效率。在当前竞争激烈的环境中,柔性自动化能够很好的应对市场变化。
(2)智能方面的应用。经济在发展,社会在进步,机械制造已经不再是单纯的进行设计制造的过程中,目前正朝着现代化和智能化方面发展。机械智能自动化技术将机械制造技术、人工智能进行融合,从而来使机械制造技术自动的完成相关工作方面的分析、推理、计算和决策等活动。在制造的过程中,因为有了智能系统,促进了智能自动化技术在运行过程中,动态的进行监测,以便及时的发现存在的缺陷,并且针对缺陷来及时的做出相应的解决对策。机械的智能化、自动化还可以根据系统的需求,来自动的做出相应的调整。
(3)集成方面的应用。集成自动化就是对信息进行采集利用,完成机械制造的一种技术。在此技术中,包含众多技术,如计算机辅助技术、信息采集、分析、制造、数控机床加工等。在当今时代,任何一个企业的全部要是已经和企业的生产经营紧密结合成为一个整体,通过对企业的优化,加快了研发、生产、制造和销售周期,极大的提高工作效率,降低研发成本和提高经济效益。不仅如此,通过集成自动化的广泛应用,还提高了产品质量,优化企业流程步骤和提高整个企业的服务水平等,利于企业在当前竞争激烈的市场经济环境下,获得更好的生存和发展。
(4)虚拟方面的应用。在现代机械制造过程中,加入了CAD、CAE和CAPP等机械制图技术和工艺等。通过对这些技术应用的完善,改变了传统手工作图技术,减少了劳动力,同时还能够大幅度提高绘图水平和速度。CAD技术的发展,可以快速的完成工作,一旦出现错误,还能够方便快捷的进行修改,无需重新绘图就可以满足需求。通过虚拟自动化技术,将计算机仿真技术和信息技术相互结合起来,从而来对危险复杂的事情进行仿真模拟。虚拟自动化技术能够有效增加产品的种类,缩短研发和生产周期,更好的应对瞬息万变市场的需求。
4 机械自动化的发展前景
机械自动化技术虽然在当前已经取得了不错的进展,但是依然还有很多技术水平不够成熟,不能够大规模的采用机械自动化技术,仍需进一步进行研究。我国的机械自动化技术起步晚,基础薄弱,和国际发达国家依然有着较大的差距,通过不断的努力,我国的机械自动化技术会有极大的提升和发展空间。
随着自动化技术的快速发展,机械自动化被广泛的应用在各行各业中,机械自动化的飞速发展,带动了我国积极主动的培养此技术方面的专业人才,同时人才的培养和应用,又可以进一步的推动机械自动化技术的发展,可以很好的解决我国人才就业方面的问题。通过机械自动化技术的应用,能够更好的满足企业的需求,引导着企业走向健康发展之路,带动企业经济效益的提高,促进我国经济水平迈向一个新台阶。机械自动化是一个具有极大发展潜力的行业,在我国经济发展的过程中,会起到其余行业所不可替代的作用,并且随着科学技术的发展,我国的机械自动化也在进步和发展。
5 结束语
总之,在当前挑战和机遇并存的环境中,通过在机械制造中,应用机械自动化技术,必将会极大的提高工作效率、提升公司产品质量,缩短产品研发周期,缩短生产时间和降低公司运营成本等,要想在当前的经济环境下,获得生存和发展,就需要解放思想,开拓差创新,要紧跟时代潮流发展,不断的吸收和引进先进技术来为我所用,提高核心竞争力,通过机械自动化在机械制造中的应用,持续不断的促进企业获得更好的经济效益,在市场中立于不败之地。
参考文献:
[1]解永强.机械自动化在机械制造中的实践研究[J].装备制造,2014(09).
[2]王平.机械自动化在机械制造中的应用[J].中国高新技术企业,2013(08).
关键词: 农业机械; 自动化; 市场竞争
中图分类号: S231文献标识码: A 文章编号:1009-8631(2010)06-0188-01
一、农业机械自动化是社会进步的需求
随着经济的发展和人们生活水平的提高,人们的观念日渐发生变化,消费者需要的不仅是解决温饱问题,而是更美味、更具营养价值、更高品质的产品;生产者对于提高劳动生产率和增加劳动舒适性的要求也越来越高,而且,随着经济的全球化,面临农产品开放进口和市场竞争的压力,现代农业只有通过进一步提高生产效率、降低生产成本和提高产品品质才能生存。从这些新的需求出发,农业生产向着高效率和高精度的机械化、自动化方向发展,是必然的选择。近年来,一些发达国家正在积极进行农业机械自动化的相关研究与开发,其中部分研究已经达到实用化阶段,这些研究以降低生产成本为主要目标,同时达到节约资源,提高农产品品质,实现安全生产和适应老龄化社会等目的。随着电子工业的快速发展,半导体集成电路及微处理机等电子产品质量的提高和价格的降低,将进一步促进农业机械自动化控制装置的开发,加速农业生产的自动化。
二、农业机械自动化解决了农村劳动力不足的问题
当今农村的青壮年大都向往都市,大量劳力离开农村涌向城镇,成为打工族。农村的大学生偏爱经济发达地区和城市的机关或企业,而很少有人想到偏远地区或回农村务农。根据对中国农业大学学生的职业选择调查,约80%的毕业生希望在北京或沿海发达城市工作,想回乡开拓事业的大学生屈指可数。另外,人口老龄化问题日趋明显,据中国老龄协会1997年统计,1/4的省市已进入了老龄化阶段。现在,全国60岁以上(包括60岁)的老龄人口已有1.2亿,而且正在以年平均3.2%的速度增长。自上海第一个进入老龄化社会以来,北京、天津、江苏、浙江、辽宁、山东、广东等省市也相继进入了老龄化社会。据专家解释,这些地区生活水平的提高使人的寿命延长,死亡率下降,而强调少生优生引起出生率下降,这样就造成了人口的老龄化现象。上述这些问题导致农村人口结构的变化,部分地区出现青壮年劳力不足的现象,从而将在更大程度上产生对农业机械自动化的需求,实现农业生产的自动化是必然的。
三、农业机械自动化的发展进程
最早的农业机械自动化装置是1936年Ferguson发明的牵引控制装置[1,2],该装置通过油压升降作用改变耕深,从而把牵引力维持在一定范围内,目前已经广泛地应用于大中型拖拉机上。随着传感器和微处理机的迅速发展,农业机械自动化在克服各种困难、不断尝试不同方案和方法的过程中持续前进和发展,主要表现在以下三个方面:
1. 已有农业机械及装置的部分自动化控制。这种自动化方式以提高已有农业机械及装置的作业与操作性能,提高作业效率和作业精度,减轻驾驶员的负担,节约资源(肥料、种子、农药、燃料等)等为目的。目前,已经广泛采用的自动控制装置大多数属于此类。
2. 已有农业机械及装置的无人自动操作。这种自动化方式用在操作简单且容易实现无人运转,危险性大或是长时间重复单调过程的作业上。如用计算机程序或无线电遥控来操纵拖拉机及联合收割机,自动控制行驶,自动检测耕深、耕宽或作物行列数,自动完成作业,以及能使干燥机、自动化温室等固定装置自动完成作业的机械及装置。
3. .农业机器人。农业机器人是一种可由不同程序软件控制,以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。
四、我国农业机械自动化的发展
我国农业机械化的发展突破了主要依靠国家、集体投资兴办农业机械化的模式、形成了多种所有制经济共同发展的新格局,调动了广大农民购置、经营和使用农业机械的积极性,加速了农业机械化的发展。到1999年底,全国农机总动力4.89亿千瓦,拖拉机保有量1293.5万台,联合收割机保有量22.7万台。机械化耕地、播种、收获水平分别达到期65%、25.6%、16.3%,其中小麦播种,收获机械化水平已分别达到68.7%?和61.8%。全农机行业能生产拖拉机、内燃机、耕作机械、植保机械、排灌机械、收获机械、畜牧机械、农业运输机械、渔业机械、设施农业装备、小农具、农副产品加工机械等16大类103类4000个品种(规格)的农机产品,基本上能满足市场需求,此外,中马力轮式拖拉机及配套农机具、小型自走式联合收割机、小型碾米和制粉加工机组等农机产品出口北美、南美、东南亚及非洲等国家。我国农机工业虽然有巨大发展,但与世界发达国家相比尚有许多差距,主要体现在:农业机械新产品研制、开发落后、产品品种与质量不能满足农业生产和农民急需;农机企业整体水平低,影响产品质量和水平的进一步提高;以农机企业为主导的销售和售后服务体系尚未形成是影响农机产品的进一步发展和扩大市场占有率的关键环节;市场管理混乱、企业无序竞争影响农机工业健康发展。根据我国农业机械自动化的现状,面对新的机遇与挑战,我们要加强国内外市场需求研究,加强技术创新,加快农业机械新产品的开发。
跟踪世界农业机械技术发展动向,采用高新技术、逐步实现农业机械作业的精确化、高效化与自动化;重点研究机电液一体化、微电脑技术、航空航天技术(GPS、GIS、RS)在农业机械上的应用。发展精细农业,不断提高农业机械自动监控水平以及舒适性与安全性。
五、目前应从以下几方面重点开发新产品、新技术从而使我国农业机械自动化向世界先进发达国家靠拢
1. 适度规模经营所需主要粮食和经济作物生产关键技术与设备。如水稻工厂化育秧、栽植、收获机械;玉米育苗移栽,收获机械,大田作物间作套种成套机械,棉花、油料(花生、油菜、大豆)、甘蔗、甜菜、薯类等主要经济作物种植、收获与运输机械。
2. 农业可持续发展及农业资源高效利用所需低污染节能型内燃机、拖拉机、农用运输车。机械化旱作节水农业成套机械如耕整地联合作业机、免耕播种机;无污染低污染病虫害防治技术与设备;化肥、有机肥、复合肥、缓释肥等深施机械;开发先进的高效的集雨贮水补灌技术和节水灌溉技术与设备(喷、微滴灌设备);秸杆及根茬粉碎还田机,地膜检拾机等。适应西部大开发战略及生态建设要求,开发推广山区坡耕地退耕还草、还林所需的牧草种植、营林与森林保护用机械。
3. 畜禽及经济动物集约化、工厂化成套饲养设备,大型饲料加工厂成套技术与装备。设施农业生产技术与装备如低污染小动力耕作、种植、收获机械、节水灌溉设备以及温室环境因子(温度、湿度、光照、CO2等)的自动控制设备;水产养殖、捕捞与初加工、保鲜、运输设备等。
4. 农业产业化经营及农产品(粮食、棉花、油料、果品、蔬菜、茶叶及中药材等)精深加工、贮藏、保鲜、运输、分级与包装设备。