電氣自動(dòng)化在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析

王才山 陳亮東

摘? 要：將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程中，不僅能夠減少人力需求，提高生產(chǎn)成本的合理控制能力，對(duì)于企業(yè)自身的產(chǎn)能提升也具有極為明顯的效益。機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用可以有效提升產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量，降低成本與誤差。從自動(dòng)化應(yīng)用的整體程度來(lái)看，主要是單機(jī)的、剛性的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，相比于發(fā)達(dá)國(guó)家全智能化設(shè)備與高科技自動(dòng)化技術(shù)而言，自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)仍顯不足。因此，提高自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中應(yīng)用能力與范圍，成了追趕差距、提高自動(dòng)化技術(shù)水平的有效途徑。

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

中圖分類號(hào)：TH16????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1機(jī)械制造工程的特點(diǎn)及現(xiàn)狀

1.1機(jī)械制造工程的特點(diǎn)

我國(guó)機(jī)械工程一度處在較為穩(wěn)定的發(fā)展階段，和機(jī)械設(shè)計(jì)相比，機(jī)械制造要相對(duì)領(lǐng)先，尤其是傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)，更是在全球行業(yè)當(dāng)中處于有力競(jìng)爭(zhēng)地位^[1]。我國(guó)現(xiàn)代意義上的機(jī)械工程主要呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：首先是機(jī)械制造技術(shù)具備工程性，現(xiàn)代的機(jī)械制造更加強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及傳感技術(shù)，需要機(jī)械工程在應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)代化技術(shù)的融合。其次是綜合性，當(dāng)代的機(jī)械工程應(yīng)用目標(biāo)在于提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，并在一定程度上促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提升。然后是統(tǒng)一性，機(jī)械工程在現(xiàn)代社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)發(fā)展中，機(jī)械制造企業(yè)要在機(jī)械制造過(guò)程及機(jī)械產(chǎn)品本身采用先進(jìn)的電氣自動(dòng)化技術(shù)，以在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。最后是全球性，隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)一體化將是往后的主要發(fā)展進(jìn)程，西方發(fā)達(dá)國(guó)家主要是通過(guò)科技、金融等手段不斷占據(jù)市場(chǎng)份額，這將導(dǎo)致往后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈^[2]。然而就現(xiàn)階段的情況來(lái)看，我國(guó)的機(jī)械工程領(lǐng)域在機(jī)械產(chǎn)品的針對(duì)性以及制造系統(tǒng)自動(dòng)化等方面還有待提升。

1.2機(jī)械制造工程的現(xiàn)狀

和傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)相比，機(jī)械工程有著與眾不同的特點(diǎn)，比如機(jī)械工程將機(jī)械領(lǐng)域和電氣自動(dòng)化領(lǐng)域進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從設(shè)計(jì)角度而言，機(jī)械工程其實(shí)并不是一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科，而是和其他多個(gè)學(xué)科融合起來(lái)，通過(guò)核心模塊化的形式最終完成設(shè)計(jì)?？傊?，對(duì)于機(jī)械工程學(xué)科的研究，讓制造業(yè)邁向了新的發(fā)展領(lǐng)域，在國(guó)家的大力支持下，機(jī)械工程將會(huì)取得突破性的發(fā)展，且將會(huì)融入更多新理論和學(xué)科，進(jìn)而邁向全新的發(fā)展領(lǐng)域。就我國(guó)現(xiàn)階段機(jī)械工程發(fā)展情況來(lái)看，由于機(jī)械工程起步較晚，在機(jī)械制造自動(dòng)化應(yīng)用方面還處在較為落后的階段。由于我國(guó)在科研方面的落后，導(dǎo)致當(dāng)下的機(jī)械制造自動(dòng)化水平較低，機(jī)械制造業(yè)的智能化、數(shù)字化應(yīng)用水平較低，再加上機(jī)械設(shè)計(jì)上缺乏創(chuàng)新，導(dǎo)致我國(guó)整體機(jī)械制造水平不足，具備較大的限制性^[3]。

2電氣自動(dòng)化在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析

2.1裝配系統(tǒng)的應(yīng)用

在我國(guó)目前發(fā)展階段的機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械裝配環(huán)節(jié)是要求較為嚴(yán)格、操作較為復(fù)雜的重要作業(yè)環(huán)節(jié)之一。因?yàn)槠洳僮骷夹g(shù)要求較高、操作流程與工藝較為復(fù)雜、耗時(shí)耗工較高，若是采用人工操作方式，不僅會(huì)造成大量的人力資源浪費(fèi)與人力成本增加的問(wèn)題，還會(huì)出現(xiàn)因人工實(shí)際能力、精力和效率不足造成誤差和損耗的狀況。而若在裝配環(huán)節(jié)良好應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，以自動(dòng)化機(jī)械代替人工作業(yè)，不僅能極大提升裝配環(huán)節(jié)的作業(yè)效率與效果，提升產(chǎn)能、降低耗損與成本，同時(shí)還能精確、恒久的達(dá)成嚴(yán)格的裝配技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以此來(lái)全面把控產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量^[4]。在目前機(jī)械制造行業(yè)，自動(dòng)化裝配的應(yīng)用已經(jīng)全面取代了人工作業(yè)環(huán)節(jié)，有效實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)產(chǎn)能與效率的極大提高，降低了生產(chǎn)成本，更提升了裝配環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)性，減少了機(jī)械工程建造中的誤差概率，優(yōu)化了整體制造流程，一定程度上促進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程的發(fā)展進(jìn)程，為未來(lái)的發(fā)展應(yīng)用奠定基石。

2.2自控系統(tǒng)的應(yīng)用

自控系統(tǒng)在機(jī)械制造中的應(yīng)用也十分廣泛，其中集成自控系統(tǒng)尤為重要，該技術(shù)是在原有的信息技術(shù)之上進(jìn)行改良，在應(yīng)用到機(jī)械制造中后再加以完善，對(duì)機(jī)械制造工程的發(fā)展有著較大的促進(jìn)作用，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操控，其精確度較高，很好的實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造的控制效果。另外，這種控制系統(tǒng)中的柔性自控系統(tǒng)也十分重要，能讓機(jī)械制造更加智能化。

2.3預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)在機(jī)械工程中的高速液壓機(jī)中有著十分重要的作用，主要表現(xiàn)在實(shí)際施工當(dāng)中機(jī)械的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器會(huì)對(duì)機(jī)械自身造成一定的影響，進(jìn)而使得機(jī)械的效率以及質(zhì)量受到影響，而通過(guò)預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)，就能很好的解決這一問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的快速發(fā)展讓機(jī)械的能力、功能、特性等方面能都得到了顯著提高，設(shè)計(jì)的手段也逐漸完善和豐富，數(shù)字化技術(shù)和智能化技術(shù)都是和機(jī)械制造相關(guān)的技術(shù)。

2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)歸屬于自動(dòng)化技術(shù)的范疇，其在機(jī)械工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)方面。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和完善，這是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的過(guò)程，需要以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，通過(guò)數(shù)學(xué)建模，求取目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，進(jìn)而達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)。在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行應(yīng)用。

3機(jī)械工程的發(fā)展方向

確定技術(shù)發(fā)展方向是機(jī)械工程實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的主要內(nèi)容之一，我國(guó)機(jī)械工程的發(fā)展方向應(yīng)該是朝著國(guó)際先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行，做到和國(guó)際接軌。比如在功能上實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)和運(yùn)行中的保護(hù)、監(jiān)控以及測(cè)量等工作，且在未來(lái)的發(fā)展中實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)工作的“一體化”，此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷完善，機(jī)械工程將會(huì)更多的應(yīng)用到先進(jìn)的智能技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，讓機(jī)械制造、運(yùn)行更加高效快捷。未來(lái)的機(jī)械工程與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)當(dāng)是朝向經(jīng)濟(jì)環(huán)保性、精確效率性、全面實(shí)用性邁進(jìn)。

其應(yīng)當(dāng)從機(jī)械工程的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)開(kāi)始延伸發(fā)展，不斷綜合各方面功能，提高產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，并不斷加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用功效與實(shí)行力度。在未來(lái)的機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，既要加強(qiáng)利于創(chuàng)新創(chuàng)造的主機(jī)模式的實(shí)際應(yīng)用功能，還需加強(qiáng)對(duì)加工自動(dòng)化應(yīng)用中相關(guān)生產(chǎn)的自動(dòng)化整合并優(yōu)化相關(guān)結(jié)構(gòu)^[5]。機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用研究人員應(yīng)當(dāng)不斷研究創(chuàng)新自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械生產(chǎn)加工的融合發(fā)展，不斷應(yīng)用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)信息交互、判斷等模式與計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的應(yīng)用融合，進(jìn)而不斷推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)普及應(yīng)用的進(jìn)程，提高自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用效果與范圍。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的廣泛普及與應(yīng)用水平、應(yīng)用效果的提升，不僅能夠增強(qiáng)企業(yè)的產(chǎn)能，優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與加工工藝，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本與誤差，同時(shí)從企業(yè)整體性發(fā)展的角度來(lái)看，更能實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益的廣泛提高，競(jìng)爭(zhēng)力的極大增強(qiáng)。在機(jī)械工程未來(lái)的發(fā)展中，要想實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程全面自動(dòng)化的最終目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用程度與范圍，盡力提高自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用水平，加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)在基層的推廣普及工作。機(jī)械工程目標(biāo)之一便是為各行業(yè)設(shè)計(jì)、制造所需要的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，在機(jī)械工程中廣泛應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，是提升企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)能、合理控制生產(chǎn)成本、提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。

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