机械工程自动化控制技术及其应用实践研究

    刘睿

    

    摘要：受我国机械式工程的快速发展的影响，机械工程自动化技术也得到快速发展，文章简要地介绍了机械自动化概念及组成，分析了自动化技术在机械工程中的应用，并对其应用主要注意的问题及前景进行了阐述。

    关键词：机械工程；自动化技术；应用实践

    科技的发展使自动化技术变的日益成熟，在多个领域中都得到了广泛的应用。在机械工程领域中对自动化技术进行应用，可以对机械工程行业进行优化与调整，这对机械工程行业来说是一项重要的变革。虽然自动化技术在机械工程行业中应用已有一段时间，但是在实际应用中仍然存在一些问题有待探讨。

    1 机械自动化技术概念及组成

    1.1 机械自动化技术

    机械自动化技术实质上指的就是在机械工程领域中对自动化技术的应用。机械自动化技术在机械工程中的应用，使整个制造环节的施工工艺、原材料投放都变得更加合理，并且达到了节省人力资源、原材料的目的。在机械工程中对自动化技术的大量的应用结果表明，利用机械自动化技术提升了机械工程产业所生产的产品的质量，提高了生产率，实现了对生产周期的合理控制，加快了产品的更新速度，提升了整个行业的经济效益。

    此外，在机械工程中对自动化技术进行应用，可以大幅度降低工作人员的劳动强度，改善工作环境。在目前技术的支持下，机械工程的发展在一定程度上受自动化技术的影响，并且自动化技术在一定程度上决定了机械自动化在未来一段时间的发展方向。

    1.2 机械自动化技术组成

    机械自动化技术包含的内容十分广泛，通常来说机械自动化技术包含内容如图l所示。（1）程序单元，自动化系统的单元部分，主要作用是解决系统应当做什么、应当如何做等问题。（2）传感单元，系统的基础单元，复杂检测系统在运行过程中的性能参数。（3）作业单元，是自动化控制系统的前期型单元，主要作用是定位和确定能量施加。（4）制定单元，系统的核心内容，通过传感器实现对数据的对比，制定动作信号。（5）控制单元，系统的保障性部分，主要用于动作调节和单元制定。

    2 自动化技术在机械工程中的应用

    应用自动化技术，—方面可以控制企业的生产成本，另一方面也可以提高企业的生产效率。机械行业是我国现代工业快速发展的标志。自动化技术的日益成熟对机械工程制造业的发展也起到了一定的促进作用。目前，在机械工程行业中，对自动化技术进行应用，具有高度集成化特点，在未来也会朝着突破和创新等方向发展。虽然，我国近年来自动化技术在机械工程领域中得到了快速发展，但与发达国家相比，自动化技术的应用仍然较为落后，处于发展阶段。目前，我国机械工程领域中对自动化技术的应用主要体现在以下几个方面。

    （1）集成自动化。集成自动化在我国机械工程领域中有着广泛的应用，集成自动化就是对原有技术进行适当的完善和针对性改革，从而使机械工程的制造变得更加安全、科学、合理，提高机械生产的合理性。

    集成自动技术不仅可以对传统的信息技术进行完善与改动，而且可以使机械生产与自动化技术适当结合，促进机械工程集成的发展，从而提高生产效率。电子信息技术的日益成熟，使集成自动化技术在多个方面得到了应用，并且得到了机械工程制造领域的认可。集成自动化技术的应用，—方面促进了机械工程的发展，另—方面也提高了企业的核心竞争力。

    （2）智能自动化。智能自动化技术就是将集成化措施与智能化合理的结合，从而实现机械控制操作。智能自动化技术以人工智能和神经网络为基础，在应用过程中，在机械工程中选取一点，进行模拟与控制，如果将整个系统看作一个人，智能化就相当于人的大脑，促进机械工程控制系统对应用数据的采集与分析，这就是智能自动化技术。机械工程中的自动化技术不仅可以提高机械制造生产水平，而且可以实现对机械工程中生产过程的动态监控，并且，利用该技术也可以降低生产成本。通过对人工智能和神经网络的合理应用，可以提高系统识别信息的能力，从而可以使系统能够在短时间内解决突发事件，降低突发事件给企业造成的经济损失。

    （3）柔性自动化。柔性自动化是一项新型技术，是计算机信息技术快速发展的产物。将柔性自动化技术应用到机械工程中，不仅可以促进自动化管理的实现，而且可以实现机械工程在生产过程中生产指标的制定。柔性自动化技术是机械工程生产过程中的一个关键组成部分，在机械工程自动化技术应用的快速发展过程中，适当地将计算机信息技术融入到自动化技术中，实现数控技术化，从而实现对机械工程生产的全程控制。

    近几年，科技的高速发展，使自动化技术逐渐向智能化、集成化、灵活化方向发展，这使机械工程行业发生了较大变化。智能化着重强调的是在机械制造过程中进行判断、分析、决策等智能活动，主要强调友好性和安全性，在生产过程中需要做好无污染、省能源，对可回收能源应当进行充分的回收，降低生产成本，提高机械生产的社会价值和环境价值。计算机集成就是对信息、物料、技术等多个方面集成，优化机械制造的全过程，从而实现技术功能和技术经营目的。虚拟制造技术主要包含信息技术、制造工艺、多媒体技术等多项高新技术，是一项集合了多门学科的综合技术。虚拟化制造技术，可以将对制造过程中可能发生的情况进行合理预防，尽量使产品的生产能够一次取得成功，从而降低机械产品的制造成本，缩短开发周期，提高产品在市场中的综合竞争力。

    （4）机械工程对自动化技术应用的表现形式。机械制造中对自动化技术的表现形式主要有：信息流自动化、加工自动化、检测自动化、装备自系统自动化等。信息流自动化主要包括的内容有：计算机辅助设计、产品的数据管理系统、计算机辅助制造。产品的机械管理与数据管理相关的信息合理地集成在一起，同时也将生产过程中与产品生产涉及到的处理程序合理地集合。在自动化技术应用中计算机辅助设计主要包括概念设计、优化设计、辅助设计等多个方面的内容，对涉及的内容进行合理优化和使用，最终实现工程设计自动化。利用计算机辅助进行制造，可以帮助制造人员迅速地完成工艺文件，依据需求完成定额计算和指定内容的生成。物流供输系统是组成机械工程的一个主要部分，在物品制造过程中，将物料输送到系统中，通过物流输送机将物料及时地输送到设备处或仓库存储设施中。加工自动化主要包括装卸工件、循环自动化等辅助装备，系统自动化是机械工程自动化生产的关键部门，在生产过程中，通过扳送、连接、调整、检查等关键步骤，将生产过程中使用的零件连接程配套产品。

    3 机械工程对自动化技术应用的注意事项及发展前景

    3.1 自动化技术应用的注意事项

    在机械工程中对自动化技术的应用，必须抓好对自动化技术的应用，对该技术涉及到的基础技术进行适当推广。一方面推广主机的发展，另一方面需要做好机械自动化元件和配套控制系统的发展。除此之外，还需要做好控制系统、编程控制器、微处理机等多个方面的技术发展，从而为自动化技术在未来的应用打好基础。加强对自动化产品和自动化控制技术的研究，由于在产品生产过程中自动化技术容易受到系统结构、系统质量等方面因素的影响，因此，要不断地对系统进行更新，满足机械工程运行对自动化技术的需求。

    3.2 自动化技术发展前景

    为促进自动化技术在机械工程中应用的持续发展，在机械工程中使用的自动化技术应当朝着经济性、环保性、实用性等方面发展，这不仅是机械工程发展的要求，也是社会可持续发展的要求。

    （1）经济性前景。从目前我国多数的企业对自动化技术的应用情况来看，多数企业在应用中还处于落后阶段，也正是因为这种情况，导致了我国多数企业的经济发展水平缓慢。因此，为了确保在机械工程中对自动化技术的应用能够创造出更加客观的经济效益，在对自动化技术进行应用的同时要对技术进行优化和改进，从而在提高企业生产效率的同时，使提高经济效益的目的能够得以实现，只有这样才能使机械工程中的自动化技术的作用得到真正发挥。

    （2）环保性前景。在对机械自动化技术广泛应用的背景下，虽然生产效率得到了大幅度提高，但是同时也给对生态环境造成了一定的破坏。因此，对自动化技术的应用，应当朝着减少资源使用量、降低对环境污染的方向发展，大力倡导环保性原则。

    （3）实用性前景。机械工程中自动化技术的发展，应当将生产需求与技术需求作为发展的2项基础条件，其主要目的是为了制造出能够满足时代要求的高科技的产品。由此可见，在自动化技术应用过程中，重视实用性前景也是发展的必然要求和主要趋势。

    4 结语

    机械自动化技术是现代机械制造业的重要组成部分，目前也是机械工程领域中比较活跃的一种技术，是机械工程行业在面临激烈市场竞争能够取得成功的一项关键手段。但是，就目前我国自动化技术在机械工程领域的应用情况来看，自动化技术并不成熟，在这样的大背景下，应当结合我国机械工程行业的实际情况，合理借鉴国外的自动化技术在机械工程领域中的应用理念，提高技术应用的合理性。