基于機(jī)電自動(dòng)化實(shí)際應(yīng)用探究

杜振陽(yáng) 張世林

（南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局河南分局 450000）

1 引言

在世界各國(guó)發(fā)展的推動(dòng)下，我國(guó)已成為世界上數(shù)一數(shù)二的制造業(yè)大國(guó)，每天都有無(wú)數(shù)件商品被生產(chǎn)出來(lái)，依靠工廠中無(wú)數(shù)的機(jī)器來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)量大并且井井有條，為人們提供了很大的便利。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上滿足了人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活的需求，漸漸脫離了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，并且其中還融入了可持續(xù)發(fā)展的觀念，改變了之前工業(yè)行業(yè)浪費(fèi)、隨意排放的惡習(xí)，使生產(chǎn)過(guò)程更加綠色化、健康化。本文就機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)展開(kāi)介紹，探討當(dāng)前機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用。

2 機(jī)電自動(dòng)化的概述

機(jī)電自動(dòng)化就是將具有特定功能的機(jī)械、電子元素進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)與電子控制系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，形成一個(gè)有機(jī)的整體，最終產(chǎn)生良好的人際交互體驗(yàn)，給用戶的操作使用帶來(lái)便利。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過(guò)多年來(lái)的發(fā)展與完善，已經(jīng)在數(shù)控機(jī)床、煤炭設(shè)備、汽車等諸多產(chǎn)品中得到了廣泛應(yīng)用。

隨著工業(yè)產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，操作難度也越來(lái)越大，為了完成一個(gè)命令有時(shí)需要對(duì)多個(gè)部件發(fā)出數(shù)十條操作指令，不僅不利于用戶的使用體驗(yàn)，還有可能由于誤操作造成危險(xiǎn)。而機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)有效解決了這一操作難題，與傳統(tǒng)操作方式相比，其具有以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

（1）提高了系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，將復(fù)雜的操作指令集成為多個(gè)功能指令。當(dāng)用戶選擇某項(xiàng)功能指令后，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)將自動(dòng)完成具體的控制指令，有效避免用戶的誤操作或漏操作，大大提高了系統(tǒng)使用的安全性與穩(wěn)定性。

（2）提高了系統(tǒng)的效率與性能。與人工操作相比，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的操作更加精準(zhǔn)，速度也更快，可以瞬時(shí)完成一系列復(fù)雜的系統(tǒng)操作，能大大提高系統(tǒng)的使用效率，提升系統(tǒng)性能。

（3）改善了系統(tǒng)的使用體驗(yàn)。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)將復(fù)雜的系統(tǒng)操作化繁為簡(jiǎn)，用戶不需要關(guān)心系統(tǒng)背后一系列復(fù)雜的具體操作細(xì)節(jié)，只需要完成整體功能性的控制即可，甚至許多控制都由系統(tǒng)根據(jù)外界環(huán)境自動(dòng)完成而無(wú)需用戶操作，大大降低了用戶的操控難度，改善了系統(tǒng)的使用體驗(yàn)。

3 機(jī)電自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用分析

3.1 機(jī)電自動(dòng)化在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1.1 柔性自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

主要依托數(shù)控技術(shù)的柔性自動(dòng)化技術(shù)，通過(guò)融合其他技術(shù)形成一種新的技術(shù)類型。柔性自動(dòng)化技術(shù)在工程機(jī)械制造行業(yè)中主要是可以在材料準(zhǔn)備、設(shè)備鍛造以及裝配等配合高度智能化、處理能力強(qiáng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行操控，減少了傳統(tǒng)模式中大量使用人力的需求，同時(shí)相對(duì)于傳統(tǒng)模式而言還大大提高了機(jī)械制造生產(chǎn)的制造質(zhì)量與工作效率，最終提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。由于柔性自動(dòng)化技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使其迅速應(yīng)用到了工程機(jī)械制造行業(yè)之中。

3.1.2 集成自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

集成自動(dòng)化相對(duì)柔性自動(dòng)化技術(shù)使用比較靈活，它沒(méi)有指定的某一技術(shù)作為基礎(chǔ)，可以根據(jù)需要的不同有效地結(jié)合計(jì)算機(jī)、微電子以及通信等技術(shù)和設(shè)備，最終達(dá)到提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的目的。通過(guò)不斷的實(shí)踐來(lái)看，集成自動(dòng)化技術(shù)可以有效地將制造設(shè)備系統(tǒng)與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，從而形成一個(gè)更加高效完整的系統(tǒng)，運(yùn)用到工程機(jī)械制造中提高工程機(jī)械制造的效率性和準(zhǔn)確性。

3.1.3 生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化應(yīng)用

生產(chǎn)自動(dòng)化就是完全不需要人工進(jìn)行操作，完全依靠機(jī)械自動(dòng)化裝置進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程，機(jī)械操作完全代替人工操作的所有環(huán)節(jié)，材料檢驗(yàn)、設(shè)備加工、儲(chǔ)存等。通過(guò)完全的生產(chǎn)自動(dòng)化，有效減少人員操作數(shù)量，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，而機(jī)械操作的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工生產(chǎn)，這同時(shí)提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還可以滿足重復(fù)工序的施工，減少由于人工疲倦生產(chǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤的機(jī)率，提高了生產(chǎn)的安全，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2 水利工程建設(shè)中的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)，自動(dòng)化控制技術(shù)和開(kāi)放控制系統(tǒng)應(yīng)用方面，水利工程建設(shè)項(xiàng)目已經(jīng)建成了一個(gè)綜合性的智能操作系統(tǒng)，并由機(jī)電技術(shù)專家進(jìn)行系統(tǒng)化和模糊化的操作控制，并采用中央處理器進(jìn)行核心運(yùn)行，而在使用分布式控制技術(shù)時(shí)，利用電子計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)水利工程施工中的施工條件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)水利工程中的問(wèn)題進(jìn)行控制，及時(shí)解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)小浪底水利工程的檢測(cè)、控制和管理的一體化發(fā)展。分布式控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單且易于上手，這大大提高了工程施工的安全性能。在施工現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與機(jī)電技術(shù)的整合開(kāi)發(fā)中，通過(guò)開(kāi)放式技術(shù)控制系統(tǒng)的密切配合，實(shí)現(xiàn)了水利工程建設(shè)項(xiàng)目之間的實(shí)時(shí)通信?，F(xiàn)代電子通訊設(shè)備可用于所有建筑工地，將機(jī)電設(shè)備，生產(chǎn)設(shè)備和電子設(shè)備連接起來(lái)，將這些設(shè)備施工過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過(guò)現(xiàn)代電子通信技術(shù)傳輸?shù)剿ㄔO(shè)項(xiàng)目的核心綜合控制室。通過(guò)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)對(duì)每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理，實(shí)現(xiàn)水利工程控制和運(yùn)行的一體化發(fā)展。

3.3 機(jī)電自動(dòng)化在水電站發(fā)電中的應(yīng)用

水電站主要是通過(guò)水力完成發(fā)電，水電站是我國(guó)電力的重要來(lái)源。因此，保證水電站的建設(shè)和運(yùn)作質(zhì)量至關(guān)重要。由于水電站的工程量較大，如果不加以改進(jìn)創(chuàng)新很難保證水電基礎(chǔ)設(shè)施的充分利用，對(duì)此，還應(yīng)加大研究力度，最大程度的提高發(fā)電效率，保證系統(tǒng)高效運(yùn)行。而將機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到水電站中有利于達(dá)到這一效果，通過(guò)將機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制發(fā)電站的生產(chǎn)運(yùn)行，從而提高發(fā)電效率，減少了人力資源的使用，進(jìn)一步避免了人工操作失誤造成資源浪費(fèi)或者埋下安全隱患。另外，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)能夠在水電站工作系統(tǒng)中形成一套自動(dòng)化的運(yùn)行系統(tǒng)，對(duì)一些操作事項(xiàng)自動(dòng)控制，從而節(jié)省了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，發(fā)電系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化操作也使生產(chǎn)成本有所降低。

4 機(jī)電工程自動(dòng)化的發(fā)展前景

4.1 精簡(jiǎn)化

隨著機(jī)電工程自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)正在不斷精簡(jiǎn)，具體體現(xiàn)在零件數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步優(yōu)化，資源實(shí)現(xiàn)高效利用等等。精簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)與不斷減少的能源消耗，將會(huì)成為機(jī)電工程自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。

4.2 可持續(xù)化

隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的逐漸深入，我國(guó)機(jī)電工程自動(dòng)化的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略亦在不斷推進(jìn)。一方面要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，另一方面要減少技術(shù)對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，成為有利于保護(hù)環(huán)境的力量。

4.3 智能化

機(jī)電工程自動(dòng)化將邁向智能化領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以機(jī)電工程自動(dòng)化等先進(jìn)技術(shù)為代表的科學(xué)技術(shù)會(huì)逐漸替代人工操作，提高工作效率，減少不必要投入與消耗。而且，智能化操作還可以促進(jìn)機(jī)電工程行業(yè)得到更加持久的發(fā)展，使其成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。

4.4 集中監(jiān)控化

現(xiàn)代機(jī)電工程自動(dòng)化還會(huì)邁進(jìn)集中監(jiān)控化的領(lǐng)域，促進(jìn)各項(xiàng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。①集中監(jiān)控技術(shù)將設(shè)備集中、統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)控，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)，使得集中監(jiān)控系統(tǒng)的功能得到統(tǒng)一展現(xiàn)。②加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的全程管理，以中央監(jiān)控系統(tǒng)為核心，全面檢查設(shè)備的運(yùn)行情況。一旦設(shè)備的某一方面發(fā)生問(wèn)題，就需要加強(qiáng)對(duì)故障的有效處理，使故障在第一時(shí)間內(nèi)得到解決。③集中監(jiān)控技術(shù)還可以提高設(shè)備的安全性，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了統(tǒng)一、集中的監(jiān)控，就可以方便維護(hù)設(shè)備。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，在機(jī)電自動(dòng)化水平不斷提高的今天，一方面要善于利用該技術(shù)提高工作效率，解決實(shí)際問(wèn)題；另一方面則不能忽視這其中存在的不足之處。我國(guó)的機(jī)電自動(dòng)化水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，因此必須要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與人才的培養(yǎng)。企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)，使其可以為機(jī)電工程自動(dòng)化發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?/p>