工程自動化在工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展探討

【摘要】隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，社會經(jīng)濟的各個方面都取得了很大的提高。工業(yè)生產(chǎn)作為國民經(jīng)濟的支柱，工業(yè)自動化是已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的一個重要方向。本文主要從以下方面針對工程自動化在工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展探討。

【關(guān)鍵詞】自動化技術(shù)：工業(yè)：發(fā)展

我國作為工業(yè)為主導(dǎo)的社會，只有大力發(fā)展工業(yè)才能促進我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展。自動化技術(shù)水平的快速提高，使得這一技術(shù)應(yīng)用于工程中的各個領(lǐng)域，不但提高了生產(chǎn)效率，而且加快了工業(yè)化的發(fā)展速度。我國的工業(yè)在不斷的發(fā)展過程中雖然嘗試著使用先進的自動化技術(shù)，但是自動化水平還處于初級階段。因此，為了使自動化技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到更科學(xué)的應(yīng)用，加強自動化術(shù)出現(xiàn)的背景研究成為重中之重。

一、研究背景

目前除了少數(shù)工業(yè)比較發(fā)達的國家中一些生產(chǎn)部門使用的機械自動化水平較高外，其他的大多數(shù)國家工業(yè)自動化的水平還處在操作的初級階段，我國也處在其中，因此，需要對該技術(shù)進行不斷的研究探索，循序漸進，經(jīng)過不懈的努力和創(chuàng)造來實現(xiàn)自動化最理想的高級階段。由于改良的技術(shù)開發(fā)能力和更長的產(chǎn)品壽命周期，加上不斷增加的對于降低成本的壓力，工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域面臨很多挑戰(zhàn)。無論是感應(yīng)器和驅(qū)動器、數(shù)據(jù)網(wǎng)、電源配電、傳感器和制動器、安防系統(tǒng)元器件，還是供熱、通風(fēng)和空調(diào)，在這個復(fù)雜的市場中都面臨著同樣的產(chǎn)品挑戰(zhàn)。在過去60多年中，工業(yè)自動化同工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)袖們密切合作設(shè)計了新型和創(chuàng)新性方法來實施工業(yè)和商業(yè)產(chǎn)品解決方案，從而來降低成本并提高可靠性。

二、工程自動化在工業(yè)中的應(yīng)用

正如我們所知，生產(chǎn)力和效率與連接密不可分，這也是工業(yè)自動化始終與主要市場（如德國、日本、美國和中國）內(nèi)的制造和流程自動化領(lǐng)軍企業(yè)保持密切合作的原因。通過工程自動化，提升工業(yè)安全水平，提高能源效率，尤其是在當(dāng)前經(jīng)濟環(huán)境下，自動化裝置的先進性對工業(yè)生產(chǎn)的驅(qū)動作用日趨增強，工業(yè)自動化設(shè)計、制造的產(chǎn)品及解決方案，使得工業(yè)更智能、更迅速、更出色。

1.利用虛擬機工具進行生產(chǎn)規(guī)劃

現(xiàn)代化機床耗資不菲，而且必須充分發(fā)揮其能力才能讓企業(yè)獲得最大的投資回報。如果將機器閑置不用，將是很大的損失。當(dāng)機器投入運轉(zhuǎn)時，要確保其各項功能發(fā)揮穩(wěn)定，并盡可能提高運作效率。如果在生產(chǎn)中需要不斷重復(fù)設(shè)置機床，或?qū)⑵涓难b用于培訓(xùn)用途，將會產(chǎn)生機器被白白閑置的時間。然而，這種情況只要借助虛擬機工具即可避免，它像實體機床一樣運轉(zhuǎn)，但完全是通過工業(yè)信息技術(shù)與軟件程序來模擬的。西門子就有這樣一款解決方案，其名稱很貼切地被稱為虛擬機工具，是智能制造與數(shù)字化企業(yè)平臺的重要組成部分。它可被用于設(shè)定機床設(shè)置，還可供培訓(xùn)和驗證子程序之用，大大節(jié)省使用實體機床的時間。虛擬機工具可縮短機床的非生產(chǎn)性操作時間，其仿真度很高，可減少對實體機床的非生產(chǎn)性利用，進而顯著提高生產(chǎn)效率和能源效率。它為制造業(yè)的未來提供了卓越的范例。

2.數(shù)字化企業(yè)平臺的應(yīng)用

數(shù)字化企業(yè)平臺在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用意味著將現(xiàn)實和虛擬世界結(jié)合在一起，從全局角度看待整個工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)過程，推動每個過程步驟都實現(xiàn)高能效生產(chǎn)、覆蓋，從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)實施以及后續(xù)服務(wù)的整個過程，比如2012 年，LanzaTech 的微生物氣體發(fā)酵技術(shù)在上海附近的一座工廠（寶鋼集團的合資企業(yè)）得到成功驗證，通過對數(shù)字化技術(shù)平的深入開發(fā)、研究以及應(yīng)用，其最高可減少70% 的二氧化碳排放，同時可生成新的能源來源，為節(jié)省成本提供保證，尤其是在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)的需求早已今非昔比：更可靠、自動化程度更高、更靈活、擴展性更強、更分散化的流程已成為主流發(fā)展趨勢。工業(yè)自動化，要結(jié)合新意的解決方案，有效提升生產(chǎn)效率，從而更好地推進工業(yè)的更好發(fā)展。

3.工業(yè)信息技術(shù)與軟件的應(yīng)用

經(jīng)達大量實踐研究發(fā)現(xiàn)，利用工業(yè)信息技術(shù)與軟件（包括制造軟件和模擬軟件），可以整合產(chǎn)品與生產(chǎn)生命周期，掌控和駕馭復(fù)雜繁瑣的工業(yè)業(yè)務(wù)事項，通過智能聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)高能效生產(chǎn)的全面數(shù)字化。目前工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的未來所涉及的工藝流程正在變得日益復(fù)雜，因此，借助行業(yè) IT 和工業(yè)信息技術(shù)與軟件來掌控復(fù)雜局面，幫助企業(yè)提高自身競爭力，同時確保其產(chǎn)品的高質(zhì)量，就成為當(dāng)下研究的主要課題。比如目前普遍應(yīng)用的 PLM（產(chǎn)品生命周期管理）軟件，能助企業(yè)做出更明智的決策，帶來更完善的產(chǎn)品，改善了產(chǎn)品開發(fā)過程，同時提升了自身競爭力，實現(xiàn)企業(yè)價值最大化。另外，集成工業(yè)信息技術(shù)與軟件，還可以針對工廠資產(chǎn)的整個生命周期從整體進行設(shè)計和管理，為工廠生產(chǎn)工程、工廠操作人員、公司管理層和解決方案合作方提供了連續(xù)的數(shù)據(jù)流，能滿足他們在所有項目階段的特殊需求。在此基礎(chǔ)上企業(yè)將能得到全球一體化的綜合性解決方案，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，讓生產(chǎn)規(guī)劃和操作環(huán)境得以融合和同化，從而提升工作流程的效率和改善生產(chǎn)率及質(zhì)量，進一步推進生產(chǎn)自動化的更好進行。

結(jié)語：

總而言之，隨著時代的發(fā)展，我國科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)也緊跟時代腳步，與時俱進。要想滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)需求，就必須同現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)進行有機結(jié)合，在工業(yè)生產(chǎn)中可以大量應(yīng)用機械自動化技術(shù)，節(jié)約勞動力，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，以此促進工業(yè)走上新興工業(yè)化道路，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。工程自動化在工業(yè)中的應(yīng)用為生產(chǎn)、工廠和管理層的各級用戶在自身的職責(zé)領(lǐng)域內(nèi)做出決策時提供必要的依據(jù)，從過程工程一直延伸至生產(chǎn)實施和后續(xù)服務(wù)，具有良好的發(fā)展前景。

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