机械工程自动化存在的问题及解决措施

引言

随着智能制造时代的到来，机械工程自动化作为制造业转型升级的核心驱动力，其发展水平直接关系到产业竞争力的提升。近年来，全球范围内机械工程自动化技术加速迭代，智能化、网络化、绿色化趋势日益凸显，发达国家通过技术创新与产业融合，已在高端装备制造、智能生产线等领域形成显著优势。

一、机械工程自动化概述

1.1 机械工程自动化的概念与内涵

机械工程自动化是指在机械工程领域中，借助先进的自动控制技术、计算机技术、传感器技术、通信技术等，使机械设备能够在无需人工直接干预或仅需少量人工干预的情况下，自动完成预定的生产任务与操作流程。其内涵不仅包括生产过程的自动化，如自动化加工、装配、检测等，还涵盖设备运行的自动化监控与管理，以及生产系统的自动化调度与优化。通过机械工程自动化，能够实现生产效率的大幅提升、生产成本的有效降低、产品质量的稳定提高，以及生产过程的智能化与柔性化，更好地满足市场多样化的需求。

1.2 机械工程自动化的发展历程与趋势

机械工程自动化的发展源远流长，其萌芽可追溯至工业革命时期。那时蒸汽机的改良及应用开启了机械化生产的大门，离心调速器等自动控制装置的出现，标志着机械工程自动化的初步探索。到了 20 世纪，随着电气技术兴起，电机逐步替代蒸汽机，自动化技术取得进一步发展。尤其在 20 世纪中叶，计算机技术融入，数控技术诞生，机械制造开始向柔性自动化迈进，能更好应对小批量、多品种生产需求。展望未来，机械工程自动化趋势明晰。智能化方面，机器学习、深度学习等人工智能技术将深度嵌入，赋予设备自主决策、故障诊断与自适应控制能力。

1.3 机械工程自动化在现代制造业中的作用与地位

在现代制造业中，机械工程自动化具有核心地位与关键作用。从提高生产效率角度看，自动化生产线能够实现 24 小时不间断运行，大幅缩短产品生产周期，提高单位时间内的产量，如汽车制造企业采用自动化生产线后，汽车年产量可大幅提升。在保证产品质量方面，自动化设备能够精确控制生产过程中的各项参数，减少人为因素造成的质量波动，生产出的产品具有更高的一致性与稳定性，如电子产品制造中，自动化贴片设备能够实现高精度的电子元件贴装。从降低生产成本来看，自动化生产减少了对大量人工的依赖，降低了人工成本。

二、机械工程自动化存在的问题分析

2.1 技术层面问题

技术体系的不完善制约着机械工程自动化的深度发展。核心技术对外依存度较高，关键零部件与高端控制系统的自主研发能力不足，导致部分自动化设备在稳定性与精度上难以突破。同时，技术整合存在壁垒，不同厂商的设备与系统兼容性较差，形成信息孤岛，阻碍了生产流程的一体化管控。现有自动化技术在应对复杂工况时适应性有限，面对多品种、小批量的柔性生产需求，技术方案的灵活性与调整效率仍有提升空间。

2.2 管理层面问题

管理模式与自动化发展节奏存在脱节。部分企业仍沿用传统生产管理思维，对自动化系统的运行规律认识不足，导致设备利用率与生产调度效率偏低。自动化项目实施中缺乏全流程管控，前期规划忽视实际生产需求，后期运维缺乏系统性方案，易出现功能闲置或故障频发的情况。部门间协同机制不畅，生产、技术、运维等环节的信息传递滞后，难以快速响应自动化生产中的动态变化。

2.3 人才层面问题

专业人才结构失衡成为突出瓶颈。既懂机械设计又掌握自动化控制的复合型人才短缺，导致技术应用与设备维护难以高效开展。人才培养体系与产业需求衔接不够紧密，理论教学与实际操作存在断层，新入职人员需长期磨合才能胜任岗位。行业吸引力不足，优秀人才向新兴领域流失，加剧了技术传承与创新的人才缺口。

2.4 政策层面问题

缺乏政策支撑体系。行业标准暂不成熟，各地区、企业之间的技术标准和技术安全要求不一致，跨区域、跨企业间的协作技术推广开展不理想。政策导向比较模糊，对于支持中小企业实现自动化改造的鼓励政策较粗，不能针对资金和高门槛的技术要求提出政策引导。知识产权制度建设没有保障，转化应用技术创新成果的动力不够，不利于提升技术的开发动力。

三、机械工程自动化问题的解决措施

3.1 加大科研投入，鼓励自主创新

政府增加对机械工程自动化相关的科研项目的政策和资金扶持力度，建立科研专项基金，重点对高精度加工技术、智能制造技术、机器人技术等核心技术的研发投入。鼓励企业加大自身研发性投入，对研发投入达一定额度的企业，享受税收减免、财政补贴等优惠政策，加强企业和高校、研究机构之间的合作，形成产学研协同创新机制，提升科研成果快速转化率。

3.2 加强产学研合作，推动科研成果转化

企业和相关院校、科研机构之间形成长期稳定合作关系，双方共同立项技术项目，相关院校、科研机构应该结合企业需求调整科研方向和课题内容，增强科研成果的针对性和实用性。进一步完善科研成果转化机制，明确各方在成果转化过程中权利、义务和保障科研人员的权益。

3.3 拓展自动化技术应用领域

对传统制造业自动化程度不高的产业，政府及相关行业协会应加大对传统产业制造业企业推广、引进自动化设备和相关技术的应用支持，通过技术咨询、培训等方式向传统产业制造业企业宣传自动化技术应用的意义及其实现的技术和方法。应推动自动化设备供应商针对传统产业企业的特殊需求研究开发小型化、低成本自动化设备及相应的解决方案，以减少企业对自动化技术应用的障碍。针对新业态应加强对生产工艺和需求的研究，通过产学研开展针对性的自动化技术及自动化装备攻关。

3.4 建立适应自动化发展的管理模式

企业应创建扁平化的、网络化的管理组织形式，减少管理层级，加快信息流速度以及决策速度，加强部门间的沟通与协作，成立各跨部门的项目团队，由其负责自动化项目及生产过程的协调管理。引进先进管理理念及方法，如引入精益生产方式、六西格玛管理方式等优化生产过程，降低生产成本，提高产品质量。

结语

因此，需要从技术创新、管理模式、人才培养、政策保障等维度分析机械工程自动化需要克服的障碍，并且需要以此为基础，实现针对机械工程自动化所出现的障碍实施破除与完善，确保多种障碍在全方位突破后，进而为机械工程自动化的发展奠定有利基础，促使我国机械工程自动化能够实现快速发展。

参考文献

[1] 宋明 远. 机械 工程 自动 化技 术存 在的 问题 及解 决措 施研 究 [J]. 科技风,2023,(32):91-93.

[2] 王青. 机械工程自动化技术存在的问题及解决措施[J]. 造纸装备及材料,2022,51(05):42-44.