電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展探討

馬芙蓉

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730060）

0 引言

電氣科學(xué)是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的學(xué)科，在經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展之后，電氣科學(xué)取得的成就以及在社會(huì)中的應(yīng)用是眾所周知的，尤其是在科學(xué)信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，只要做好電氣科學(xué)的規(guī)劃，電氣工程將會(huì)有更大的發(fā)展空間，當(dāng)電氣工程得到更好的發(fā)展時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)也勢必會(huì)上升到一個(gè)新的層次[1]。下文在簡要分析電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，著重探討了電氣工程及其自動(dòng)化的未來發(fā)展。

1 電氣工程及其自動(dòng)化初探

近代以來，工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了電氣工程的發(fā)展，動(dòng)工化控制技術(shù)也更加的先進(jìn)，電氣工程體系的自動(dòng)化程度也上升到了一個(gè)前所未有的層次，電氣工程在近代的這些成就，均要?dú)w功于電氣專業(yè)體系的建立與發(fā)展[2]。在工業(yè)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，電氣工程也逐漸發(fā)展為一個(gè)獨(dú)立的體系，并在經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展與完善之后，成為一門獨(dú)立的、專業(yè)的學(xué)科，成為了一門涵蓋了各類機(jī)電知識(shí)的電氣化綜合類學(xué)科，即電氣工程及其自動(dòng)化。電氣工程及其自動(dòng)化這門綜合類學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)、物理學(xué)、自動(dòng)控制、電子學(xué)、測量技術(shù)、電工學(xué)等多種基礎(chǔ)原理。電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展的時(shí)間較晚，因此在學(xué)科體系的劃分方面并不成熟并且稍顯籠統(tǒng)，在該門學(xué)科發(fā)展的前期，電氣工程的基礎(chǔ)理論部門只被籠統(tǒng)的分為兩大部分，及調(diào)控理論與電力網(wǎng)理論，不僅是電氣工程在基礎(chǔ)理論的劃分方面較為籠統(tǒng)，自動(dòng)化的理論知識(shí)也是如此。盡管電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展較晚，并做為一門學(xué)科體系也尚顯稚嫩，沒有或的多少的專業(yè)學(xué)科成就，但是電氣工程及其自動(dòng)化仍舊深刻的影響著人們的生活，影響著社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，更是極大的提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量，同時(shí)因?yàn)樵诠I(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用了電氣工程及其自動(dòng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制與自動(dòng)化生產(chǎn)，為企業(yè)、為社會(huì)解放了一大批人力資源，不僅有效降低了生產(chǎn)成本，也促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。總而言之，電氣工程及其自動(dòng)化自提出到發(fā)展至今，已經(jīng)對社會(huì)的發(fā)展軌跡產(chǎn)生了重要的影響。

2 電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

雖然電氣工程及其自動(dòng)化在經(jīng)過一段時(shí)間的探索與完善之后，獲得了較快的發(fā)展，成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要因素，但不可否認(rèn)，電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展仍舊存在一些嚴(yán)重的問題，油氣是我國的電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展[3]。受一些不可抗力因素的影響，我國在某些技術(shù)領(lǐng)域的研究與發(fā)展速度一直落后于西方發(fā)達(dá)的資本主義國家，電氣工程及其自動(dòng)化也是如此。經(jīng)過詳細(xì)的研究與分析，我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，我國的電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展仍舊存在以下幾方面的問題：

2.1 自動(dòng)化水平不高

電氣工程及其自動(dòng)化的自動(dòng)化水平較低，自動(dòng)化控制的技術(shù)含量較低，這一問題在我國眾多工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制中均有體現(xiàn)。將電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)備以及技術(shù)應(yīng)用于多種類型的工業(yè)生產(chǎn)以及社會(huì)活動(dòng)中，能夠有效保證生產(chǎn)活動(dòng)的安全性以及高效性，事實(shí)上，安全性與高效性也是電氣工程及其自動(dòng)化的重要特點(diǎn)，但是當(dāng)前我國各領(lǐng)域?qū)﹄姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化的應(yīng)用水平顯現(xiàn)出明顯的差異，應(yīng)用水平層次不齊，不僅阻礙了行業(yè)的發(fā)展，也為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)秩序以及經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展造成了影響，究其原因，一方面是行業(yè)與企業(yè)自身的技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)能力的限制，部分行業(yè)或是企業(yè)用于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)資金欠缺、研發(fā)力度不足，就會(huì)造成自動(dòng)化水平較低的情況，另一方面，是我國對電氣工程及其自動(dòng)化的研發(fā)力度不夠，對行業(yè)以及企業(yè)的監(jiān)管力度不夠，沒有對行業(yè)以及企業(yè)制定出明確的研發(fā)以及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，導(dǎo)致不同領(lǐng)域、不同行業(yè)、不同企業(yè)對電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用水平不一。其次，電氣工程及其自動(dòng)化的研發(fā)與應(yīng)用并不能一蹴而就，需要投入大量的人力、物力與資金，并且在投入承臺(tái)本之后，也并不能立即獲得收益，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展需求一個(gè)周期，因此部分企業(yè)對發(fā)展電氣工程及其自動(dòng)化的積極性不高，因此就會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)化水平較低的情況[4]。但無論哪種原因，自動(dòng)化水平較低，就意味著生產(chǎn)時(shí)間與生產(chǎn)成本的上升，在相同的競爭機(jī)制與社會(huì)市場下，生產(chǎn)成本的上升會(huì)對企業(yè)的生產(chǎn)效益、經(jīng)濟(jì)效益甚至社會(huì)效益都造成嚴(yán)重的影響，不利于企業(yè)綜合競爭力的提升，也不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 資源浪費(fèi)嚴(yán)重，應(yīng)用成本較高

近年來，我國的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對資源能源的浪費(fèi)與損耗日益嚴(yán)重，資源能源的過度浪費(fèi)更加表明了我國在工業(yè)發(fā)展方面的失衡，在此背景下，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用電氣工程及其自動(dòng)化，雖然會(huì)在一定程度上降低工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對能源資源的損耗，但是對于電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用實(shí)際上也會(huì)造成資源能源的損耗，例如在一些發(fā)展規(guī)模較小，電氣化、自動(dòng)化水平較低的工業(yè)企業(yè)，很少會(huì)有一個(gè)完善的系統(tǒng)設(shè)備，并且也缺少管理維護(hù)先進(jìn)電氣生產(chǎn)設(shè)備的專業(yè)技術(shù)，自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備得不到有效的管理與維護(hù)，會(huì)大大縮短使用年限，進(jìn)而造成資源的浪費(fèi)[5]。另外，因?yàn)橄到y(tǒng)設(shè)備的欠缺，一旦在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)生產(chǎn)故障，小規(guī)模的工業(yè)企業(yè)很難在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)備的維修，使其恢復(fù)正常生產(chǎn)模式，反而會(huì)加重資源的浪費(fèi)。通過，隨著科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)模式也會(huì)發(fā)生很大的變化，如果工廠內(nèi)部技術(shù)人員的專業(yè)技能以及對先進(jìn)機(jī)械設(shè)備的操作與維修經(jīng)驗(yàn)欠缺，就會(huì)忽視設(shè)備效率對生產(chǎn)效率帶來的影響，或是因?yàn)椴僮鞯牟灰?guī)范，都會(huì)加重資源的浪費(fèi)，造成生產(chǎn)成本的增加。

3 電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展方向以及策略

3.1 實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)與控制

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能化的控制技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)各領(lǐng)域中嶄露頭角，甚至在部分領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，因此，電氣工程及其自動(dòng)化要想不被社會(huì)所淘汰，朝著智能化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)與控制將是電氣工程及其自動(dòng)化的必然發(fā)展方向與最主要的發(fā)展途徑[6]。要推動(dòng)電氣工程及其自動(dòng)化朝著智能化的方向發(fā)展， 就必須要在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)之間建立起聯(lián)系，即在電氣工程自動(dòng)化的基礎(chǔ)上建立起智能化的系統(tǒng)開放平臺(tái)，通過相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)間的兼容與結(jié)合，使得自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)結(jié)合發(fā)展成為一種新的技術(shù)共同體，或者說通過兩者之間的結(jié)合，使得電氣工程及其自動(dòng)化具備智能化的控制系統(tǒng)與傳輸終端，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的生產(chǎn)與控制，以此實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。在電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化的控制之后，一方面能夠機(jī)電設(shè)備生茶與控制的精準(zhǔn)度大幅提升，進(jìn)而幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的生產(chǎn)，另一方面，也能幫助企業(yè)解放勞動(dòng)力，同時(shí)還能讓企業(yè)內(nèi)員工的工作壓力得到有效的減緩，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)的全面發(fā)展。

3.2 優(yōu)化電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

推動(dòng)電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展的是先進(jìn)的技術(shù)，因此，電氣工程及其自動(dòng)化的長遠(yuǎn)發(fā)展也只有依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，也就是說，電氣工程及其自動(dòng)化只有不斷的創(chuàng)新與革新電氣自動(dòng)化技術(shù)，才是電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展的第二條途徑。因此不論是哪一領(lǐng)域、哪一行業(yè)，在創(chuàng)新與發(fā)展電氣工程及其自動(dòng)化時(shí)，均要依靠當(dāng)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及行業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)與社會(huì)發(fā)展的趨勢，完善電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)功能，充分發(fā)揮出電氣工程及其自動(dòng)化的技術(shù)優(yōu)勢。例如建構(gòu)起獨(dú)立的、專業(yè)的電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)，優(yōu)化電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過通用化的電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的暢通，進(jìn)而保證各網(wǎng)絡(luò)間信息傳遞的暢通性。同時(shí)，建立起通用化的電氣工程及其自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也能滿足企業(yè)內(nèi)部各項(xiàng)信息資源共享的需求，一旦自動(dòng)化機(jī)電設(shè)備或是其它的機(jī)電設(shè)備在生產(chǎn)以及控制的過程中出現(xiàn)運(yùn)行故障，控制系統(tǒng)能在第一時(shí)間內(nèi)收到信息，并做出相應(yīng)補(bǔ)救措施，確保企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行[7]。另外，電氣工程及其自動(dòng)化不僅在工業(yè)領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，在社會(huì)中的多個(gè)領(lǐng)域均被廣泛的應(yīng)用，因此，建立起電氣工程及其自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也能讓社會(huì)中的多項(xiàng)資源得到優(yōu)化，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步。

3.3 加大技術(shù)研發(fā)力度，提升技術(shù)水平

在前文已經(jīng)提到過，與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展較為落后，究其原因，是技術(shù)支持力度不足，因此我國電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展的領(lǐng)域途徑，就是規(guī)范接口程序標(biāo)準(zhǔn)，完善自動(dòng)化電氣設(shè)備，提高電氣工程及其自動(dòng)化的技術(shù)水平，推動(dòng)我國的電氣工程及其自動(dòng)化朝著高技術(shù)含量的方向發(fā)展[8]。為此，就需要合理借鑒西方先進(jìn)技術(shù)，建立統(tǒng)一的程序接口，推動(dòng)電氣工程及其自動(dòng)化的長遠(yuǎn)發(fā)展。

4 結(jié)論

總而言之，電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展需要緊跟社會(huì)與技術(shù)發(fā)展的步伐，不斷探索，不斷完善，進(jìn)而推動(dòng)電氣工程及其自動(dòng)化的長遠(yuǎn)發(fā)展。