李光
【摘要】工程領(lǐng)域之中,因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)的出現(xiàn)以及廣泛運(yùn)用,機(jī)電工程技術(shù)逐漸朝向自動化發(fā)展,而機(jī)電工程技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用及其自動化也成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。本文討論了機(jī)電工程技術(shù)自動化的發(fā)展方向,同時(shí)從食品行業(yè)、鋼鐵行業(yè)以及數(shù)控機(jī)床三個(gè)方面分析了機(jī)電工程技術(shù)自動化應(yīng)用方式,以明晰該項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值與作用。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電自動化;機(jī)電工程技術(shù);運(yùn)用
基于我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域之間的交叉愈發(fā)頻繁,也推動了工程領(lǐng)域技術(shù)革新,科學(xué)技術(shù)得以在生產(chǎn)實(shí)踐之中廣泛運(yùn)用,使得工程機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率顯著提高,也幫助企業(yè)與社會創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益。如今,機(jī)電工程技術(shù)逐漸從傳統(tǒng)人工控制轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊刂?,不僅節(jié)省了人工與時(shí)間成本,同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率,而如何運(yùn)用機(jī)電工程技術(shù)自動化也成為業(yè)界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。
一、機(jī)電自動化的發(fā)展趨勢
(一)智能化
智能化是機(jī)電自動化發(fā)展的主要方向之一,尤其在進(jìn)入21世紀(jì)之后,隨著各項(xiàng)智能技術(shù)的出現(xiàn),人工智能逐漸引起人們的重視,人機(jī)智能化也是極為關(guān)鍵的應(yīng)用之一。智能化指的是針對設(shè)備行為等所有相關(guān)理論為基礎(chǔ),通過人工智能、計(jì)算機(jī)以及動力學(xué)等不同學(xué)科理論知識,使得設(shè)備發(fā)展為自動化產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)智能化,當(dāng)然,智能化達(dá)到人的程度是不現(xiàn)實(shí)的。但通過高性能、高效率的微型處理器,使得自動化技術(shù)產(chǎn)品獲得低級智能,相對容易實(shí)現(xiàn)。
(二)模塊化
模塊化屬于技術(shù)含量較高,且具有較大難度的工程,機(jī)電自動化在實(shí)際運(yùn)用期間需涉及大量其他專業(yè)的理論知識,而相應(yīng)衍生的產(chǎn)品種類也較為豐富,包括研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口等機(jī)電自動化配件,其程序也十分復(fù)雜,當(dāng)上述標(biāo)準(zhǔn)單元成功研發(fā)之后,便能以此為基礎(chǔ)在短期內(nèi)開發(fā)新型的機(jī)電自動化程序或是產(chǎn)品,有利于豐富機(jī)電產(chǎn)品種類,同時(shí)促進(jìn)機(jī)電生產(chǎn)制造業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
(三)人性化
符合人們不同的需要是研發(fā)人員研發(fā)機(jī)電自動化產(chǎn)品的初衷,從未來發(fā)展角度而言,研發(fā)人員在研發(fā)機(jī)電自動化設(shè)備過程中,需要不斷豐富與優(yōu)化其功能,以便滿足人們實(shí)際需求,以實(shí)現(xiàn)人性化服務(wù),這也是未來的機(jī)電自動化發(fā)展的主要方向。同時(shí),研發(fā)人員也需要考慮如下問題:一方面是如何進(jìn)一步豐富機(jī)電自動化設(shè)備之中的人性化功能。另一方面,是嘗試實(shí)現(xiàn)對生物機(jī)理的模擬,研制新型的自動化技術(shù)設(shè)備。
二、機(jī)電工程技術(shù)自動化應(yīng)用
(一)食品行業(yè)的運(yùn)用
針對傳統(tǒng)機(jī)械制造領(lǐng)域來說,基本是通過批量制造、企業(yè)本身規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與重復(fù)性搶先占據(jù)市場。該領(lǐng)域更傾向于對資源的合理運(yùn)用,在投入最少量資源的情況下獲取最高的效率與品質(zhì),但設(shè)備的運(yùn)用還需要人工控制。而自動化機(jī)械制造,則是以信息數(shù)據(jù)作為根據(jù),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化以及智能化。就目前來說,機(jī)械制造領(lǐng)域在引入電子計(jì)算機(jī)技術(shù)之后,技術(shù)得到深化,也加快了新制造技術(shù)的出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用,該技術(shù)在食品行業(yè)之中的運(yùn)用也十分廣泛。目前,飲料與食品包裝設(shè)備的研發(fā),通常選用機(jī)電一體化技術(shù),如此不僅可以提高單機(jī)自動化水平,同時(shí)也能夠達(dá)到對生產(chǎn)線自動化管控的目的,最大程度提高了生產(chǎn)效率,使得設(shè)備生產(chǎn)效率較傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備更高,一定程度優(yōu)化了我國飲料、食品保障的生產(chǎn)效率以及質(zhì)量,使得國內(nèi)企業(yè)在國內(nèi)市場以及海外市場的競爭力均有顯著的提高。
(二)鋼鐵行業(yè)之中的運(yùn)用
基于電力電子技術(shù)以及微電子技術(shù)的高速發(fā)展,交流傳動技術(shù)的發(fā)展速度相應(yīng)加快。由于交流傳動本身具備的優(yōu)越性,使其可以完全替換電氣傳動技術(shù),實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備朝向數(shù)字化發(fā)展,且實(shí)現(xiàn)了矢量控制,使得系統(tǒng)功能得到充分且全面發(fā)揮。就開放式控制系統(tǒng)來說,主要是為一種標(biāo)準(zhǔn)信息交換規(guī)程提供支持,依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng),具有較強(qiáng)的兼容性,可以為所有廠家設(shè)備提供支持,具備良好的資源共享性。開放式控制系統(tǒng)具體是運(yùn)用工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對不同控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)之間聯(lián)結(jié)的集成,之后實(shí)現(xiàn)控制室控制機(jī)械同現(xiàn)場總線儀表的聯(lián)結(jié),實(shí)現(xiàn)了一體化控制。而分布式控制系統(tǒng)則指的是運(yùn)用一臺計(jì)算機(jī)充當(dāng)中心,向所有臺面下達(dá)指令,實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的智能管控,包括測量與控制等工作。分布式控制系統(tǒng)在鋼鐵行業(yè)實(shí)踐運(yùn)用中,主要是在生產(chǎn)期間,運(yùn)用計(jì)算機(jī)針對施工現(xiàn)場集中進(jìn)行監(jiān)管以及控制,以確保生產(chǎn)各項(xiàng)工序處于可控狀態(tài)之內(nèi),保證生產(chǎn)工作能夠順利開展,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的生產(chǎn)目的。相較于集中式控制系統(tǒng),分布式控制系統(tǒng)的功能更為豐富,且在安全性方面表現(xiàn)更為良好,也是現(xiàn)代化大規(guī)模機(jī)電一體化系統(tǒng)未來發(fā)展的主要趨勢。
(三)數(shù)控機(jī)床之中的運(yùn)用
我國學(xué)者與制造企業(yè)通過數(shù)年的研發(fā),數(shù)控機(jī)床、數(shù)控工程技術(shù)構(gòu)成均得到顯著的優(yōu)化,包括操作、功能以及管控精度方面均有明顯改善,有助于提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率,其主要表現(xiàn)為如下幾個(gè)方面:第一,結(jié)構(gòu)逐漸朝向總線式、模塊化以及緊湊型發(fā)展,即開始利用多個(gè)CPU以及多主線的結(jié)構(gòu)。第二,大容量存儲設(shè)備得以廣泛運(yùn)用,且軟件設(shè)計(jì)朝向模塊化發(fā)展,不止是增加更多的數(shù)控功能,同時(shí)也令CNC系統(tǒng)的管控功能得到強(qiáng)化。第三,通過機(jī)電自動化運(yùn)用形成多通道、多過程的管控,代表一臺機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)在同一時(shí)間開展多個(gè)獨(dú)立的加工任務(wù),或是一臺中央設(shè)備可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對多臺機(jī)床或是不同類型機(jī)床管控的效果。不僅如此,還可以嘗試將刀具受損程度檢測、機(jī)械手以及各類資料運(yùn)輸?shù)瓤刂凭{入系統(tǒng)控制當(dāng)中,提高數(shù)控機(jī)床工作效率,加強(qiáng)設(shè)備的可控性,也使得數(shù)控機(jī)床功能更為豐富,為管控人員工作提供更多的便利。第四,數(shù)控機(jī)床逐漸呈開放性設(shè)計(jì),所謂開放性設(shè)計(jì)指的是硬件體系結(jié)構(gòu)以及功能模塊本身具有較強(qiáng)兼容性、層次性,能夠達(dá)到接口標(biāo)準(zhǔn)的要求,使得用戶運(yùn)用效益得到最大程度的提高。
三、結(jié)束語
機(jī)電自動化技術(shù)高速發(fā)展加快了社會生產(chǎn)的速度,也是社會發(fā)展至今必然產(chǎn)生的結(jié)果。機(jī)電自動化的出現(xiàn)與廣泛運(yùn)用加快了機(jī)械工業(yè)化的發(fā)展速度,促進(jìn)了機(jī)械與科技的改善,幫助企業(yè)節(jié)省了在人力與時(shí)間方面投入的成本,也提高了企業(yè)生產(chǎn)效率。故而,機(jī)電未來發(fā)展過程中,需要進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)電自動化的發(fā)展,以推動我國機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
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