自加入WTO以來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，以勞動密集型為特征的傳統(tǒng)機械設備已越來越不能適應我們經(jīng)濟的發(fā)展。這就對我國生產(chǎn)設備的自動化提出了更高的要求。我國的自動化設備生產(chǎn)水平如何，將影響到我國能否站在產(chǎn)業(yè)鏈的制高點統(tǒng)領全局。本文以自動化設備的結構及其應用技術作切入點，對我國一般自動化設備的結構組成和應用進行分析，并對自動化生產(chǎn)未來的發(fā)展趨勢加以研究。
為了應對金融危機，在黨的十八大之后，我國的經(jīng)濟領域掀起了一股產(chǎn)業(yè)結構調整的改革浪潮。其核心之一便是實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，將傳統(tǒng)勞動密集型的設備升級為自動化的柔性智能生產(chǎn)設備。自動化設備的大量廣泛應用將是這次浪潮的顯著特征。過去的中國有大量廉價勞動力，企業(yè)大都不愿意在自動化設備的研發(fā)和應用創(chuàng)新上投入資金。因而我們現(xiàn)在大部分生產(chǎn)設備都是生產(chǎn)半自動化或全人手化的設備。這種設備的顯著缺點是生產(chǎn)產(chǎn)品單一，污染大，體積大，需要廉價勞動力多。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備，在企業(yè)生產(chǎn)領域諸多詞匯隨之而來，如："工業(yè)機器人"，“柔性生產(chǎn)線”，“3D成型技術”，“復合加工機床”，“FA工廠”等等。
一般自動化設備的結構
生產(chǎn)常用的自動系統(tǒng)一般包括機械單元、電氣單元、電子控制單元以及軟件程序單元四部分。自動化設備不單單是機械自動化，一臺完整的自動化設備是融合了機械系統(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。最簡單來說就是機械機構和工裝，電氣接線組，PLC等控制單元和PLC程序
圖1 自動化設備結構圖
自動化技術在機械設備中的應用及分析
2.1 運輸和操作自動化
在過去的生產(chǎn)實際中，由于設備比較落后，不僅需要大量的人力、物力、財力，還具有很大的危險性。所以運輸操作的自動化顯得尤其重要，技術人員只需要輸入一段程序或者按下一個按鈕就可以完成產(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車，工業(yè)機器人（水平多關節(jié)機器手+相應的夾具組合完成搬運動作）等，這里比較高檔的自動化系統(tǒng)是工業(yè)機器人（三坐標機器人，水平多關節(jié)機器人，6軸垂直多關節(jié)機器人，并聯(lián)機器人），包含工業(yè)視覺系統(tǒng)和各種傳感器、伺服電機、皮帶輸送線以及各種工裝夾具組成的柔性系統(tǒng)，它能很好的實現(xiàn)運輸和操作的自動化。
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械進行自動化改裝，在直接采用數(shù)控機床設備的情況下完全實現(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：垂直多關節(jié)機器手+數(shù)控機床（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)定的技術要求，通過自行搬運，自行檢查調整連接稱之為裝配自動化。社會的不斷進步，國民經(jīng)濟的不斷發(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，這就需要機械自動完成，而且小的機械產(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。實際中一般就是垂直多關節(jié)機器手+專用夾具+工業(yè)攝像頭來完成產(chǎn)品的裝配。
2.4 機械設備檢測自動化
設備檢測在實際生產(chǎn)中必不可少的，它通過一些儀器去得實際參數(shù)，與正常的質量參數(shù)作比較，取得有價值的信息。機械設備的檢測自動化也是必須的。因為在一些危險的地域，危險的工作場合，人達不到的地方，都需要自動化的設備區(qū)檢測，省時省力，最主要的是保障了人的生命安全，同時，設備的檢測室維護設備正常運行的必要手段，是維護生產(chǎn)的關鍵途徑。例如三坐標測量儀，6軸垂直多關節(jié)機器人+檢查傳感器組成自動檢查設備，自動化溫箱（用于對產(chǎn)品作可靠性溫度測試）等。
機械自動化技術未來的發(fā)展
自動化技術的不斷革新進步，推動機械設備的發(fā)展也越來越先進，人們不斷地追求能應用于各種目的的機械自動化設備也必將是未來發(fā)展的潮流。機械設備現(xiàn)正向著實用型自動化機械、經(jīng)濟型自動化機械、配套型自動化機械、綠色化自動化機械發(fā)展，機械自動化技術在未來發(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)絡化，各種機械自動化產(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。同時處處體現(xiàn)了產(chǎn)品與人，與機械，與環(huán)境，與繼承完美結合。與人：歷經(jīng)考驗的安全和便利性能，以人的一切開心舒服為設計依歸，“面向用戶”的設計理念，處處考慮人在應用產(chǎn)品時的所思所想。與機械：卓越的運算性能，高度的相應性，加速推進下一代的機械性能，發(fā)揮機械最大的效率，實現(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。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。一臺臺應用新型概念的自動化設備正一步步為我們展開機械自動化未來畫卷。

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