機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中的幾個(gè)要點(diǎn)

劉永立

（中鐵十八局集團(tuán)有限公司 天津 300222）

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機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中的幾個(gè)要點(diǎn)

劉永立

（中鐵十八局集團(tuán)有限公司 天津 300222）

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了科技的快速成長(zhǎng)。機(jī)械制造業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，發(fā)展尤為迅猛。科研成果進(jìn)行及時(shí)的應(yīng)用以及機(jī)械自動(dòng)化的迅速發(fā)展，對(duì)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的商品化進(jìn)程起到了很好的促進(jìn)作用。從自動(dòng)化管理應(yīng)用、人才培養(yǎng)兩個(gè)方面，分析工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，并從集成自動(dòng)化技術(shù)、柔性自動(dòng)化技術(shù)和智能自動(dòng)化技術(shù)三個(gè)方面，闡述其在工程機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展中的有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化 促進(jìn) 應(yīng)用

1　引言

機(jī)械自動(dòng)化，是利用先進(jìn)的科技使得運(yùn)行設(shè)備可以自動(dòng)的運(yùn)行，但是人還是操控設(shè)備的主導(dǎo)，人需要對(duì)設(shè)備發(fā)布相關(guān)的控制命令，相關(guān)的設(shè)備按照命令中的內(nèi)容進(jìn)行工作。機(jī)械自動(dòng)化涵蓋的范圍很廣，人對(duì)機(jī)械發(fā)布命令時(shí)需要通信技術(shù)的支持，當(dāng)然在機(jī)械運(yùn)作的時(shí)候還需要電子技術(shù)等其他先進(jìn)技術(shù)的支持。我國(guó)工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)起步晚，但在諸多領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足性發(fā)展，這就強(qiáng)調(diào)自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新性發(fā)展的必要性。因此，集成自動(dòng)化技術(shù)、柔性自動(dòng)化技術(shù)和智能自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展與有效應(yīng)用，是當(dāng)前工程機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)，應(yīng)著力于發(fā)展的可持續(xù)性。

2　機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀

我國(guó)的機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)際相比存在著很大的差距，主要體現(xiàn)在自動(dòng)化程度不夠。我國(guó)的機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)水平屬于初級(jí)階段，只是初步實(shí)現(xiàn)了單子自動(dòng)化和剛性自動(dòng)化，智能化與信息化的水平較低，而發(fā)達(dá)國(guó)家目前已經(jīng)形成了集成化、智能化、柔性化的機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)，使得機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展更適應(yīng)現(xiàn)階段人們?nèi)找嫣岣叩纳a(chǎn)加工需求。一方面我國(guó)的機(jī)械工程相關(guān)行業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)管理時(shí)，仍舊采用傳統(tǒng)的管理模式，沒(méi)能將現(xiàn)階段的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)管理中，導(dǎo)致生產(chǎn)模式與管理模式不適應(yīng)，制約了機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。另一方面，我國(guó)相關(guān)的機(jī)械工程自動(dòng)化的相關(guān)人才極度缺乏，很多相關(guān)的管理者與生產(chǎn)人員沒(méi)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的培訓(xùn)，缺乏相對(duì)應(yīng)的技術(shù)知識(shí)，這對(duì)機(jī)械工程自動(dòng)化的發(fā)展產(chǎn)生一定的限制。除此之外，我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和機(jī)械產(chǎn)品加工水平還存在一些不足，許多新技術(shù)和新工藝尚未完全掌握和應(yīng)用，因而也延緩了我國(guó)機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。

3　我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中的問(wèn)題

3.1機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展欠缺環(huán)保理念

隨著全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題也引起了高度重視，環(huán)保理念也延伸至社會(huì)的各個(gè)角落。但是，作為能源消耗較大的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及回收利用的過(guò)程中，都欠缺環(huán)保理念，導(dǎo)致機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備制造過(guò)程中加重了對(duì)環(huán)境的污染，過(guò)度的追求片面的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展將帶來(lái)負(fù)面的影響。

3.2機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新能力不足

知識(shí)是有限的，而創(chuàng)造力是無(wú)限的，在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展中，創(chuàng)新能力也是確保機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。然而，現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，創(chuàng)新能力的不足對(duì)其技術(shù)發(fā)展有著一定的制約性，缺乏與外界的溝通以及其他國(guó)家先進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的學(xué)習(xí)等，形成“閉門(mén)造車(chē)”的現(xiàn)狀，不利于我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的長(zhǎng)期發(fā)展。

3.3機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展缺乏實(shí)用性

從機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的本質(zhì)上來(lái)講，實(shí)用性是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展必須遵守的原則。然而，當(dāng)前機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展研究的過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)天馬行空的想法，與市場(chǎng)的需求脫離，從而影響到機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

3.4自動(dòng)化技術(shù)的智能化發(fā)展

智能化是自動(dòng)化技術(shù)的方向，在機(jī)械工程領(lǐng)域智能化是獲得市場(chǎng)認(rèn)可提升競(jìng)爭(zhēng)能力的有效保障，要結(jié)合人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和云計(jì)算等高科技元素重新定義自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵與外延，在提升機(jī)械工程自動(dòng)化品質(zhì)的同時(shí)確保機(jī)械工程自動(dòng)化水平進(jìn)一步提升，在提升機(jī)械工程效率、降低成本的同時(shí)做到對(duì)機(jī)械工程行業(yè)發(fā)展的有力維護(hù)。

4　自動(dòng)化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用方法

工程機(jī)械的現(xiàn)代化發(fā)展，離不開(kāi)自動(dòng)化技術(shù)，而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用前提是自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的剛性化發(fā)展現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)了我國(guó)工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展仍需要走較長(zhǎng)的路途，以實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。從實(shí)際來(lái)看，智能自動(dòng)化技術(shù)、集成自動(dòng)化技術(shù)等，都已應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域，并取得了較好的應(yīng)用效果。

4.1集成自動(dòng)化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

集成自動(dòng)化技術(shù)充分依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化與改革，以更好的應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域。如圖 1 所示，是集成自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)，從中我們可以知道，集成自動(dòng)化技術(shù)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支撐下，實(shí)現(xiàn)了工程機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化管理，在很大程度上提高了工程機(jī)械的工作效率。一方面，集成自動(dòng)化技術(shù)在原有技術(shù)的基礎(chǔ)之上，強(qiáng)化了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的有效應(yīng)用，在提高機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)水平方面，表現(xiàn)出較好的應(yīng)用效果；另一方面，在信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的大背景之下，工程機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，有了良好的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，在自動(dòng)化水平方面，有了本質(zhì)性提高。因此，集成自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)了工程機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，是新時(shí)期自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的重要方向。見(jiàn)圖1。

圖 1 集成自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)

4.2合理地應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)

在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，一定要注重合理性，合理地應(yīng)用機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，自動(dòng)化技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，其方法和種類(lèi)也越來(lái)越多，在機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的使用上，一定注重適用性，是指能夠與機(jī)械制造相匹配，不可盲目選擇和使用最新的技術(shù)，應(yīng)該選擇工藝成熟、適用性高的自動(dòng)化技術(shù)，尤其是在制造大批量的機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，一定要仔細(xì)、認(rèn)真地研究機(jī)械生產(chǎn)的要求和需求，選擇最為適用的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)。

在施工生產(chǎn)實(shí)際操作中，智能技術(shù)可以形成自動(dòng)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)生產(chǎn)對(duì)象作出類(lèi)似人腦的判斷，對(duì)生產(chǎn)方式進(jìn)行實(shí)際的模擬運(yùn)行，并通過(guò)多項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能技術(shù)中可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有力控制，從而對(duì)生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，這樣以來(lái)不但能夠合理地對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，還可以節(jié)約人力成本，從而對(duì)生產(chǎn)效率進(jìn)行提高，來(lái)增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

4.3集成自動(dòng)化技術(shù)以及智能自動(dòng)化的運(yùn)用

集成自動(dòng)化技術(shù)是對(duì)信息技術(shù)的改進(jìn)，能夠使工程機(jī)械生產(chǎn)中的自動(dòng)化技術(shù)與生產(chǎn)信息進(jìn)行有效的集成，從而提高機(jī)械的運(yùn)行能力，對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行必要性的強(qiáng)化。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展必須要以電子學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)，零件監(jiān)測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)，集成自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械當(dāng)中去已經(jīng)得到人們普遍的認(rèn)可，并廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域中。計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和信息時(shí)代的發(fā)展，是集成化自動(dòng)化技術(shù)得到了很大的提升。智能自動(dòng)化技術(shù)是作為一種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)方式進(jìn)行模擬，在生產(chǎn)中發(fā)揮出操作人員的基本作用。它的優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，減少不必要的勞動(dòng)生產(chǎn)力，從而提高生產(chǎn)效率。預(yù)防突發(fā)事件，及時(shí)的做出反應(yīng)并作出相應(yīng)的處理。

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，智能系統(tǒng)可以通過(guò)自身來(lái)收集生產(chǎn)信息，把信息應(yīng)用到生產(chǎn)中，接著根據(jù)返回的信息對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)控與修改，在修改之后，要對(duì)此信息進(jìn)行儲(chǔ)存，并且要完善相關(guān)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以在下次的生產(chǎn)中使用。最后要依托生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，依靠質(zhì)量系統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)達(dá)到目標(biāo)。與此同時(shí)，集成技術(shù)在企業(yè)機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)程中得到了大力發(fā)展與完善，促使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不斷增長(zhǎng)的同時(shí)也促進(jìn)了其自身的發(fā)展與提高。

4.4自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果

在實(shí)際的應(yīng)用中，我們主要提及的是 SCADA 系統(tǒng)和 PLC控制系統(tǒng)。SCADA 控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)控的自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和控制。PLC 系統(tǒng)是機(jī)電一體化的重要組成部分，其模塊體積小，重量輕，具有容易安裝和操作十分方便的特點(diǎn)。通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用效果我們可以看出，自動(dòng)化技術(shù)使效率得到了明顯的提升，提高建設(shè)和生產(chǎn)的安全可靠性，縮短了生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，減少了原材料的浪費(fèi)，對(duì)節(jié)能減排有非常重要的作用，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，不斷的加強(qiáng)研究的創(chuàng)新。

5　對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展走向要有正確判斷

對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展走向進(jìn)行正確的識(shí)別，對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展有著重要意義。從機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)階段的發(fā)展情況來(lái)看，綠色化的方向發(fā)展，當(dāng)然，我國(guó)的發(fā)展也毫無(wú)例外，也應(yīng)該遵循著這樣一個(gè)原則。隨著人們對(duì)自身與環(huán)境之間的關(guān)系認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步加深，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)與自然環(huán)境之間的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須遵循的原則。也就是說(shuō)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也同樣要遵循這一原則實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展之路。近年來(lái)，制造系統(tǒng)正在由原來(lái)的能量驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)型，所以，這還需要制造系統(tǒng)在發(fā)展的過(guò)程中除了要具備相應(yīng)的柔性，還應(yīng)該體現(xiàn)出相應(yīng)的智能特性。能夠做到在對(duì)大量復(fù)雜信息處理的同時(shí)能夠自主進(jìn)行選擇與處理，這是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的一個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也是人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志。

6　結(jié)語(yǔ)

機(jī)械工程的發(fā)展應(yīng)該緊跟智能化和自動(dòng)化的科技步伐，要合理運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)在提高機(jī)械工程效率、安全的前提下提升機(jī)械工程整體的質(zhì)量和品質(zhì)。當(dāng)前在機(jī)械工程自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)人員的自動(dòng)化技術(shù)培訓(xùn)，鼓勵(lì)機(jī)械工程參與者積極參與到自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新的實(shí)踐中，在積累自動(dòng)化技術(shù)更好應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化方向的發(fā)展，取得機(jī)械工程行業(yè)整體綜合效益的保證與提升。

參考文獻(xiàn)：

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Several Key Points in the Development of Mechanical Automation Technology

LIU Yong-li
（China Railway 18th Bureau Group Co., Ltd Tianjin 300222 China）

Abstract：The development economy results into a rapid growth of science and technology. The manufacturing industry, being one of key industries in the development of national economy, keeps booming particularly. The timely application of scientific research achievement and rapid development of mechanical automation play a positive role in promoting the commercialization process of science and technology. From aspects of automation management, personnel training, this paper analyzes the present situation of engineering machinery automation technology, and expounds its effective application in engineering machinery automation development from the integrated automation technology, flexible automation technology and intelligent automation technology.

Key words：mechanical automation promotion application

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：中國(guó)分類(lèi)號(hào)：TF325A

文章編號(hào)：1673-1816（2016）01-0067-04

收稿日期：2015-11-14

作者簡(jiǎn)介：劉永立（1980-），男，學(xué)士，工程師，研究方向工程機(jī)械。