機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)探討

孟明?馬東?魏東棟

摘 要：隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，人們的生活水平和質(zhì)量也不斷地提高，對(duì)于日常生活和環(huán)境等各種需求也越來(lái)越高。不論是生活還是工作，人們對(duì)于各種方便和快捷服務(wù)的要求也越來(lái)越高。例如日常生活用具的自動(dòng)化、通訊工具的自動(dòng)化和機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化等等。有許多工作如果采用人工控制則較難完成，既花費(fèi)很大的人力、物力和財(cái)力，又達(dá)不到預(yù)期的效果。通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)，可以合理利用各種設(shè)備，既節(jié)省能源又方便快捷。因此，機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)在現(xiàn)代建筑中是不可或缺的，對(duì)我國(guó)工程建設(shè)行業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義。

1 機(jī)械自控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

簡(jiǎn)單來(lái)講，機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)就是指通過(guò)使用機(jī)械控制設(shè)備，使被控對(duì)象自動(dòng)地在無(wú)人控制的情況下按照預(yù)先設(shè)定的程序進(jìn)行自行運(yùn)作的一種方式。它是以數(shù)學(xué)的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，利用反饋原理自動(dòng)地影響動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，使其輸出值接近或達(dá)到人們的預(yù)定值。在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程。近年來(lái)，很多發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械自動(dòng)控制業(yè)已經(jīng)達(dá)到較高的技術(shù)水平，絕大多數(shù)都是采用的都是機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù)。目前，多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家向機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)仍然得到不斷地發(fā)展，并提出了許多新的機(jī)械制造系統(tǒng)，例如：智能制造系統(tǒng)、敏捷制造系統(tǒng)等等。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù)已經(jīng)有了翻天覆地的變化，在機(jī)械制造技術(shù)水平以及產(chǎn)品總量都在逐年提高。在我國(guó)，由于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平不高，很多制造工藝都是借鑒國(guó)外先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)化制造技術(shù)，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品牌較少。

在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要時(shí)期，必須對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)給予充分的重視，必須提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，才能促進(jìn)我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)更好地發(fā)展，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不被淘汰。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)也不斷地發(fā)展，第一代機(jī)械控制技術(shù)源于150多年前。由于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的誕生和發(fā)展，智能控制這種自動(dòng)控制技術(shù)產(chǎn)生了，它是一種由定性方法和定量方法相結(jié)合之后進(jìn)行控制的方式。要求由機(jī)器用類似于人的思維和經(jīng)驗(yàn)來(lái)引導(dǎo)解決問(wèn)題的過(guò)程。智能控制的核心在于高層控制，高層控制是通過(guò)對(duì)實(shí)際情境或過(guò)程進(jìn)行操作而實(shí)現(xiàn)的。智能控制的主要技術(shù)方法有專家系統(tǒng)、模糊邏輯、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。隨著科學(xué)的發(fā)展，智能技術(shù)正逐步應(yīng)用于人們的日常生活中。

2 工程建設(shè)中影響機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的幾點(diǎn)因素

2.1 工程建設(shè)中的智能化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)、控制和通信等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程建設(shè)系統(tǒng)也越來(lái)越智能化。簡(jiǎn)單地說(shuō)各種智能化系統(tǒng)在工程建設(shè)中是一種各種服務(wù)的傳輸、處理和信息采集的工具。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)以及作為信息載體的智能卡技術(shù)，已成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞑豢苫蛉钡囊徊糠?，工程建設(shè)智能化也應(yīng)該順應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展，利用這些技術(shù)來(lái)解決智能化工程建設(shè)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，把這些技術(shù)作為智能建筑的技術(shù)基礎(chǔ)。目前，可以將這些先進(jìn)的技術(shù)整合成為一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，并以此為工程建設(shè)和參與建設(shè)的人們提供過(guò)去需要多個(gè)系統(tǒng)提供的服務(wù)，經(jīng)過(guò)整合后的新一代信息平臺(tái)及其相應(yīng)的服務(wù)可以從一棟建筑擴(kuò)展到整個(gè)社區(qū)乃至整個(gè)城市。按照這種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展路線來(lái)看，這種社會(huì)化信息平臺(tái)的一個(gè)重要組成部分就是工程建設(shè)智能化系統(tǒng)，而建筑智能化系統(tǒng)所提供的各種服務(wù)也將成為這個(gè)信息平臺(tái)的一種服務(wù)功能。因此，在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，以往根據(jù)不同服務(wù)功能構(gòu)成的不同系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生根本改變，如此一來(lái)，既可以避免投資重復(fù)造成的浪費(fèi)，還可以充分發(fā)揮系統(tǒng)的功能。

2.2 國(guó)家管理制度的變革對(duì)消除工程建設(shè)智能化系統(tǒng)發(fā)展的影響

原有的管理制度不適應(yīng)工程建設(shè)智能化系統(tǒng)成為一個(gè)整體統(tǒng)一的系統(tǒng)，工程建設(shè)智能化工程涉及到建設(shè)、消防、公安和廣電等行政主管部門。多部門管理、層層審批的管理模式已嚴(yán)重制約著工程建設(shè)的發(fā)展。隨著中國(guó)改革開(kāi)放，并加入世界貿(mào)易組織，這種阻礙已經(jīng)得到了明顯地改變。根據(jù)國(guó)家相關(guān)文件的規(guī)定，一個(gè)部門只能負(fù)責(zé)管理一件事，例如：產(chǎn)品質(zhì)量管理按照《產(chǎn)品質(zhì)量法》和國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局的相關(guān)文件規(guī)定，由國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局管理、工程設(shè)計(jì)和施工安裝資質(zhì)管理按照《建筑法》和《建筑法實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定由建設(shè)部負(fù)責(zé)而與建筑智能化系統(tǒng)相關(guān)的業(yè)務(wù)如通信、消防、安防等則分別由信息產(chǎn)業(yè)部、公安部消防局、公安部技防辦等管理。這種新的管理方式有利于把工程建設(shè)智能化系統(tǒng)作為一個(gè)整體統(tǒng)一的系統(tǒng)來(lái)實(shí)施，更值得一提的是，這將促進(jìn)工程建設(shè)智能化系統(tǒng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的發(fā)展。

2.3 對(duì)工程建設(shè)智能化系統(tǒng)的的認(rèn)識(shí)

從智能化系統(tǒng)在工程建設(shè)中的發(fā)展來(lái)看，工程建設(shè)智能化系統(tǒng)的功能已經(jīng)發(fā)生很大變化，最初工程建設(shè)和機(jī)電設(shè)備的一個(gè)主要部分是建筑智能化系統(tǒng)，它可以滿足工程建設(shè)及其各種設(shè)備的管理需要。隨著時(shí)間的變化，工程建設(shè)智能化系統(tǒng)不僅可以用來(lái)提高工程建設(shè)的服務(wù)和形象，還可以提高其管理和安全功能現(xiàn)在，工程建設(shè)智能化系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)營(yíng)運(yùn)系統(tǒng)，為人們提供各種方便快捷的服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和制度的變革，在不久的將來(lái)，工程建設(shè)智能化系統(tǒng)會(huì)成為一種基礎(chǔ)設(shè)施，為生活和工作在工程建設(shè)中的人們提供各種服務(wù)，例如電子商務(wù)、網(wǎng)上娛樂(lè)、物業(yè)管理、信息查詢、通訊交流等增值業(yè)務(wù)，成為一個(gè)具有投資價(jià)值的服務(wù)系統(tǒng)。為了這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，我們應(yīng)該對(duì)工程建設(shè)智能化系統(tǒng)重新理解和認(rèn)識(shí)。

作者簡(jiǎn)介

孟明（1996-），現(xiàn)就讀于鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院。