陶承虎 张强 宋海东 刘洋

【摘 要】随着时代的发展和科学技术的进步，人们越来越重视技术的创新和发展，特别是在工业生产方面，机械自动化技术应用的范围越来越广，不管是关系民生的轻工业，还是关系国家安全的重工业，都可以看到机械自动化设备的身影。本文简要阐述了机械自动化技术的发展趋势，然后重点分析了机械自动化设备的优化技术，希望可以提供一些有价值的参考意见。

【关键词】机械自动化；发展趋势；优化技术

机械自动化技术具有很多的优势，在降低人力资源和金钱资源投入的基础上，还可以在很大程度上提高产品生产和加工的效率，这样就可以符合时代发展的特点。从某种程度上来讲，机械制造业的发展程度会在很大程度上受到机械自动化技术水平的直接影响，并且机械自动化技术也会对国民经济和社会的发展产生直接的推动作用。

1.机械自动化发展趋势

实用型机械自动化：依据目前的工业化发展程度和全球经济的大背景，我们可以了解到现代化机械自动化生产的发展趋势是从低端到高端、从简单到复杂，在生产现代化机械自动化设备的时候，首先需要考虑的就是实用，那么，实用型机械自动化就成为一个重要的发展趋势，从而满足生产力和经济效益提高的要求。

经济型机械自动化：在应用和推广机械自动化技术的时候，主要的目的就是为了能够节省大部分的生产成本，生产成本主要包括三个方面的内容，人力方面、材料方面以及资金方面，并且还需要将生产效率的提高作为一个还总有的因素来进行考虑。随着机械自动化技术在我国的应用范围越来越广，在这些年的发展过程中，摸索出了一条适应社会主义初级阶段发展特点的机械自动化技术，那就是经济型机械自动化技术。目前，世界各国都开始对机械自动化的经济效益进行研究和实践，并且也取得了不错的成果。其实，这种发展模式就是我国的经济型机械自动化的发展趋势。

配套型机械自动化：在机械自动化迅速发展的时候，也需要保证配套的设施和技术能够满足发展的需求，要想将自动化设备的科学效益和经济效益充分的发挥出来，就需要将基础打好。在发展的过程中，应该将生产目标作为考虑的一个重点，然后将自动化生产理念给有效的推广出去，在提高主设备技术的同时，还需要全面提高配套的设施和技术，只有这样，才能够实现机电一体化，并且将产品的效能给充分的发挥出来。

绿色化机械自动化：随着时代的发展和工业化进程的加快，环境和资源问题越来越突出，并且引起了人们足够的重视；机械自动化方面也是如此。在提高机械自动化技术的时候，需要将对环境的索取和破坏程度充分的纳入考虑的范围，然后将一些环境保护措施落到实处，成立环境保护方面的运行机制。

2.机械自动化技术的优化分析

本文以某厂的自动包装机设备为例，分析了如何对其进行优化。

算法的提出：在现实中的机械自动化生产过程，都是十分复杂的生产系统。在分析如何优化的时候，不能局限于某一个细节，需要站在整体的角度上进行考虑；如果在某一个作业阶段出现了问题，势必会对生产效率产生重大的影响。在生产环节方面，如果在配合方面出现了问题，也会出现很严重的问题；因此，就需要将灵敏度作为主要的参数来对生产设备进行优化，然后将这个优化方案转变为对生产周期和生产成本等目标的优化工作。

数学模型：如果生产设备是处于合理运转的状态，那么如果改变了任意一个生产环节，都会在很大程度上影响到设备整体的生产周期，本文依据自动包装机的具体情况，将整个生产设备配置的参数定义为自动包装机的生产周期，如公式（1）所示：。那么这个公式就可以将自动包装机各个环节所组成的数量向量给有机的表示出来，具体结果只需要对生产周期T（N）进行计算就可以有效的得出来。

在此基础上，因为直接费用和间接费用共同组成了自动包装机所涉及到的成产成本，直接费用主要指的是材料费、操作员工费、电费以及设备折损费用等；而一些不适宜或者不能够直接纳入成本中的部分就被称为间接费用，比如采购费、银行利息、企业管理费用等。因此，在机械自动化设备生产的过程中，需要综合考虑这两方面的成本问题，为了更加方便的进行理解，可以采用一个函数关系式将其直观的表现出来，如公式（2）所示： （2），在这个公式，生产成本用C来表示，种类采用的是i来表示，同时还包括了生产设备每台每天的费用、某一种生产设备的数量、生产周期等内容；这样就可以将生产成本和生产周期C（N，T）有效的结合起来，从而建立一个周期函数，这个数学模型可以通过公式（3）来表示出来：

数值求解：本文采用的是线性加权法来对函数进行求解，这样可以在有效的降低计算难度的同时，实现计算过程减少的目的；可以采用数学方法来处理生产周期和生产成本等目标的优化工作，本文在处理这些方面时主要是对其进行无纲量化。这样，在对自动包装机生产配置模型进行多目标优化的基础上，然后进行了加权处理，就可以得出求解模型，如下文所示：

在这组公式中，目标函数线性加权之和用Y来表示，然后将求解结果代入到生产环节中的限制和实际条件中去，将相关的可能情况给罗列出来，然后按照一定的原则来进行排除选优的工序。在选择优化方案的时候，在增加生产投入的基础上，还需要实现生产周期缩短和经济效益有效得到提高的目的。

可行性分析：对比和分析多目标优化法和灵敏度分析法的一致度问题。从某个方面上来讲，灵敏度分析法是多目标函数确立的前提；站在灵敏度的角度上来看，可以得出一个公式：

经过相关的仔细分析计算我们可以发现，两种方法的计算结果是不会因为Y的取值而发生变化的。这就说明了上文所讲的生产线优化方法是可行的。

3.结语

机械自动化技术可以有效的降低生产的成本，并且还可以有效的提高生产的效率和质量；因此，应用的范围就越来越广，不论是重工业还是轻工业，都可以有效的应用到机械自动化技术。随着时代的发展和科技的进步，机械自动化技术势必会朝着更远的方向发展，从而更好地促进我国经济的发展，满足人们的生产需求。本文简要分析了机械自动化技术的发展趋势，然后以某自动包装机为例，分析了机械自动化的优化技术，并且通过实践研究发展，这种优化技术是可行的，希望可以提供一些有价值的参考意见，促进我国机械自动化技术更好地发展。

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