機(jī)械工程自動(dòng)化控制技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)踐研究

劉睿

摘要：受我國機(jī)械式工程的快速發(fā)展的影響，機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)也得到快速發(fā)展，文章簡(jiǎn)要地介紹了機(jī)械自動(dòng)化概念及組成，分析了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，并對(duì)其應(yīng)用主要注意的問題及前景進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用實(shí)踐

科技的發(fā)展使自動(dòng)化技術(shù)變的日益成熟，在多個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。在機(jī)械工程領(lǐng)域中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以對(duì)機(jī)械工程行業(yè)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，這對(duì)機(jī)械工程行業(yè)來說是一項(xiàng)重要的變革。雖然自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程行業(yè)中應(yīng)用已有一段時(shí)間，但是在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在一些問題有待探討。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)概念及組成

1.1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)實(shí)質(zhì)上指的就是在機(jī)械工程領(lǐng)域中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，使整個(gè)制造環(huán)節(jié)的施工工藝、原材料投放都變得更加合理，并且達(dá)到了節(jié)省人力資源、原材料的目的。在機(jī)械工程中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的大量的應(yīng)用結(jié)果表明，利用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)提升了機(jī)械工程產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)周期的合理控制，加快了產(chǎn)品的更新速度，提升了整個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，在機(jī)械工程中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以大幅度降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境。在目前技術(shù)的支持下，機(jī)械工程的發(fā)展在一定程度上受自動(dòng)化技術(shù)的影響，并且自動(dòng)化技術(shù)在一定程度上決定了機(jī)械自動(dòng)化在未來一段時(shí)間的發(fā)展方向。

1.2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)組成

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)包含的內(nèi)容十分廣泛，通常來說機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)包含內(nèi)容如圖l所示。（1）程序單元，自動(dòng)化系統(tǒng)的單元部分，主要作用是解決系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)做什么、應(yīng)當(dāng)如何做等問題。（2）傳感單元，系統(tǒng)的基礎(chǔ)單元，復(fù)雜檢測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的性能參數(shù)。（3）作業(yè)單元，是自動(dòng)化控制系統(tǒng)的前期型單元，主要作用是定位和確定能量施加。（4）制定單元，系統(tǒng)的核心內(nèi)容，通過傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的對(duì)比，制定動(dòng)作信號(hào)。（5）控制單元，系統(tǒng)的保障性部分，主要用于動(dòng)作調(diào)節(jié)和單元制定。

2 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，—方面可以控制企業(yè)的生產(chǎn)成本，另一方面也可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。機(jī)械行業(yè)是我國現(xiàn)代工業(yè)快速發(fā)展的標(biāo)志。自動(dòng)化技術(shù)的日益成熟對(duì)機(jī)械工程制造業(yè)的發(fā)展也起到了一定的促進(jìn)作用。目前，在機(jī)械工程行業(yè)中，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，具有高度集成化特點(diǎn)，在未來也會(huì)朝著突破和創(chuàng)新等方向發(fā)展。雖然，我國近年來自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中得到了快速發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國家相比，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用仍然較為落后，處于發(fā)展階段。目前，我國機(jī)械工程領(lǐng)域中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）集成自動(dòng)化。集成自動(dòng)化在我國機(jī)械工程領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，集成自動(dòng)化就是對(duì)原有技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐晟坪歪槍?duì)性改革，從而使機(jī)械工程的制造變得更加安全、科學(xué)、合理，提高機(jī)械生產(chǎn)的合理性。

集成自動(dòng)技術(shù)不僅可以對(duì)傳統(tǒng)的信息技術(shù)進(jìn)行完善與改動(dòng)，而且可以使機(jī)械生產(chǎn)與自動(dòng)化技術(shù)適當(dāng)結(jié)合，促進(jìn)機(jī)械工程集成的發(fā)展，從而提高生產(chǎn)效率。電子信息技術(shù)的日益成熟，使集成自動(dòng)化技術(shù)在多個(gè)方面得到了應(yīng)用，并且得到了機(jī)械工程制造領(lǐng)域的認(rèn)可。集成自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，—方面促進(jìn)了機(jī)械工程的發(fā)展，另—方面也提高了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）智能自動(dòng)化。智能自動(dòng)化技術(shù)就是將集成化措施與智能化合理的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械控制操作。智能自動(dòng)化技術(shù)以人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，在應(yīng)用過程中，在機(jī)械工程中選取一點(diǎn)，進(jìn)行模擬與控制，如果將整個(gè)系統(tǒng)看作一個(gè)人，智能化就相當(dāng)于人的大腦，促進(jìn)機(jī)械工程控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用數(shù)據(jù)的采集與分析，這就是智能自動(dòng)化技術(shù)。機(jī)械工程中的自動(dòng)化技術(shù)不僅可以提高機(jī)械制造生產(chǎn)水平，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程中生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，并且，利用該技術(shù)也可以降低生產(chǎn)成本。通過對(duì)人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的合理應(yīng)用，可以提高系統(tǒng)識(shí)別信息的能力，從而可以使系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)解決突發(fā)事件，降低突發(fā)事件給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失。

（3）柔性自動(dòng)化。柔性自動(dòng)化是一項(xiàng)新型技術(shù)，是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物。將柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程中，不僅可以促進(jìn)自動(dòng)化管理的實(shí)現(xiàn)，而且可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)指標(biāo)的制定。柔性自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械工程生產(chǎn)過程中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，在機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展過程中，適當(dāng)?shù)貙⒂?jì)算機(jī)信息技術(shù)融入到自動(dòng)化技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)控技術(shù)化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程生產(chǎn)的全程控制。

近幾年，科技的高速發(fā)展，使自動(dòng)化技術(shù)逐漸向智能化、集成化、靈活化方向發(fā)展，這使機(jī)械工程行業(yè)發(fā)生了較大變化。智能化著重強(qiáng)調(diào)的是在機(jī)械制造過程中進(jìn)行判斷、分析、決策等智能活動(dòng)，主要強(qiáng)調(diào)友好性和安全性，在生產(chǎn)過程中需要做好無污染、省能源，對(duì)可回收能源應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分的回收，降低生產(chǎn)成本，提高機(jī)械生產(chǎn)的社會(huì)價(jià)值和環(huán)境價(jià)值。計(jì)算機(jī)集成就是對(duì)信息、物料、技術(shù)等多個(gè)方面集成，優(yōu)化機(jī)械制造的全過程，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)功能和技術(shù)經(jīng)營目的。虛擬制造技術(shù)主要包含信息技術(shù)、制造工藝、多媒體技術(shù)等多項(xiàng)高新技術(shù)，是一項(xiàng)集合了多門學(xué)科的綜合技術(shù)。虛擬化制造技術(shù)，可以將對(duì)制造過程中可能發(fā)生的情況進(jìn)行合理預(yù)防，盡量使產(chǎn)品的生產(chǎn)能夠一次取得成功，從而降低機(jī)械產(chǎn)品的制造成本，縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品在市場(chǎng)中的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

（4）機(jī)械工程對(duì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的表現(xiàn)形式。機(jī)械制造中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的表現(xiàn)形式主要有：信息流自動(dòng)化、加工自動(dòng)化、檢測(cè)自動(dòng)化、裝備自系統(tǒng)自動(dòng)化等。信息流自動(dòng)化主要包括的內(nèi)容有：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助制造。產(chǎn)品的機(jī)械管理與數(shù)據(jù)管理相關(guān)的信息合理地集成在一起，同時(shí)也將生產(chǎn)過程中與產(chǎn)品生產(chǎn)涉及到的處理程序合理地集合。在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要包括概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、輔助設(shè)計(jì)等多個(gè)方面的內(nèi)容，對(duì)涉及的內(nèi)容進(jìn)行合理優(yōu)化和使用，最終實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化。利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行制造，可以幫助制造人員迅速地完成工藝文件，依據(jù)需求完成定額計(jì)算和指定內(nèi)容的生成。物流供輸系統(tǒng)是組成機(jī)械工程的一個(gè)主要部分，在物品制造過程中，將物料輸送到系統(tǒng)中，通過物流輸送機(jī)將物料及時(shí)地輸送到設(shè)備處或倉庫存儲(chǔ)設(shè)施中。加工自動(dòng)化主要包括裝卸工件、循環(huán)自動(dòng)化等輔助裝備，系統(tǒng)自動(dòng)化是機(jī)械工程自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵部門，在生產(chǎn)過程中，通過扳送、連接、調(diào)整、檢查等關(guān)鍵步驟，將生產(chǎn)過程中使用的零件連接程配套產(chǎn)品。

3 機(jī)械工程對(duì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)及發(fā)展前景

3.1 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

在機(jī)械工程中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，必須抓好對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)該技術(shù)涉及到的基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)推廣。一方面推廣主機(jī)的發(fā)展，另一方面需要做好機(jī)械自動(dòng)化元件和配套控制系統(tǒng)的發(fā)展。除此之外，還需要做好控制系統(tǒng)、編程控制器、微處理機(jī)等多個(gè)方面的技術(shù)發(fā)展，從而為自動(dòng)化技術(shù)在未來的應(yīng)用打好基礎(chǔ)。加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品和自動(dòng)化控制技術(shù)的研究，由于在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中自動(dòng)化技術(shù)容易受到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)質(zhì)量等方面因素的影響，因此，要不斷地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更新，滿足機(jī)械工程運(yùn)行對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的需求。

3.2 自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展前景

為促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中應(yīng)用的持續(xù)發(fā)展，在機(jī)械工程中使用的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)朝著經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、實(shí)用性等方面發(fā)展，這不僅是機(jī)械工程發(fā)展的要求，也是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求。

（1）經(jīng)濟(jì)性前景。從目前我國多數(shù)的企業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況來看，多數(shù)企業(yè)在應(yīng)用中還處于落后階段，也正是因?yàn)檫@種情況，導(dǎo)致了我國多數(shù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平緩慢。因此，為了確保在機(jī)械工程中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠創(chuàng)造出更加客觀的經(jīng)濟(jì)效益，在對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的同時(shí)要對(duì)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，從而在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時(shí)，使提高經(jīng)濟(jì)效益的目的能夠得以實(shí)現(xiàn)，只有這樣才能使機(jī)械工程中的自動(dòng)化技術(shù)的作用得到真正發(fā)揮。

（2）環(huán)保性前景。在對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用的背景下，雖然生產(chǎn)效率得到了大幅度提高，但是同時(shí)也給對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞。因此，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)朝著減少資源使用量、降低對(duì)環(huán)境污染的方向發(fā)展，大力倡導(dǎo)環(huán)保性原則。

（3）實(shí)用性前景。機(jī)械工程中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)將生產(chǎn)需求與技術(shù)需求作為發(fā)展的2項(xiàng)基礎(chǔ)條件，其主要目的是為了制造出能夠滿足時(shí)代要求的高科技的產(chǎn)品。由此可見，在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中，重視實(shí)用性前景也是發(fā)展的必然要求和主要趨勢(shì)。

4 結(jié)語

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的重要組成部分，目前也是機(jī)械工程領(lǐng)域中比較活躍的一種技術(shù)，是機(jī)械工程行業(yè)在面臨激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能夠取得成功的一項(xiàng)關(guān)鍵手段。但是，就目前我國自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用情況來看，自動(dòng)化技術(shù)并不成熟，在這樣的大背景下，應(yīng)當(dāng)結(jié)合我國機(jī)械工程行業(yè)的實(shí)際情況，合理借鑒國外的自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用理念，提高技術(shù)應(yīng)用的合理性。