機械制造及控制自動化的應用與發展

葉 紅

（武漢軟件工程職業學院，湖北 武漢430000）

機械制造及其自動化是一門集合了電子技術、計算機技術、機械技術、信息技術、電力技術和軟件編程技術的新型學科，它的產生來源于各種各樣的先進機械技術。通過智能化和自動化的設備來實現連續、高效的生產模式。

1 機械制造自動化的優點

（1）高質量高效率。機器自動化和智能化是機械自動化的最主要的特點，機械制造及其自動化使得機器比人和傳統的機器設備具有更高的工作效率。機械自動化的產物具有非常強大的信息采集功能和自動控制的能力，使機器不需要在人工操作的情況下就可以自動按照一定的程序完成工作。機械自動化產品在很大程度上提高了檢測的靈敏度和控制的精確性，利用自動化控制系統可以使得機器按照執行程序和要求準確無誤的完成生產過程，使得生產過程不會因人為因素的影響而產生誤差，從而提高了產品的質量，保證了工藝的高效性。另外，機械制造自動化的機器設備在工作的過程中可以減少人工操作的危險性，既節省人力成本，又提高了工作效率。

（2）提高了安全性和可靠性。傳統機械設備總會因故障等問題，在維修和保養方面需要花費大量的資金。但是機械制造自動化設備就與此不同，如果在工作的過程中出現了某種故障，機器自身具備了一種自我修復功能，該功能自行檢查、診斷然后進行自我修復。這種功能減少了人工維修可能產生的危險性和麻煩性，使得機器使用的安全系數提高。機械自動化生產設備所具有的監督、檢查、補償、自動診斷和自我修護的功能，大大提高了機器的安全性能。

（3）具有很廣泛的使用范圍。機械制造自動化是一門集合了電子技術、計算機技術、機械技術、信息技術、電力技術、軟件編程技術的學科，它又具有很多傳統機械設備沒有的動能，如自動調節、自動檢測、自動修復、自動補償、自動控制等自動化優點，這就使得機械設計自動化在適用范圍上變得極為廣泛，能滿足很多用戶的各種需求，可以針對不同的用戶采取不同的處理問題的方式。

（4）提高了生產力。農業機械使農民從“臉朝黃土背朝天”的農田中解放出來了，機械制造自動化設備使得工人從高度緊張的生產線上解放了出來。人們只需要設定好操作程序和時間，就可以離開自己的工作崗位，不需要24小時堅守著。如此便可以減少很多人力物力，減少了因為誤差和人工因素而導致生產成本升高現象，極大地提高了生產效率。

2 設備控制自動化在生產中的應用

（1）鍋爐汽包水位控制方面的應用。鍋爐是一種常用設備，然而在生產過程中必須要保證鍋爐汽包的水液高度在規定的范圍內。如果水位太低產生的水蒸氣就會過少無法滿足工藝需求，也會導致鍋爐因為供水不足而爆炸;如果水位太高會導致水蒸氣中的含水量太多，而不能滿足工藝中對水蒸氣的需求。所以嚴格控制汽包水位是非常重要的，但大型鍋爐設備人工加水控制非常空難，而且還需人員24小時盯著鍋爐水位的升降，一旦人為因素失誤導致鍋爐水位不足很容易產生爆炸的危險事故。因此，使用自動化設備控制鍋爐汽泡水位會使得工作變得既簡單又降低了事故概率。

（2）冷卻器控制方案中的應用。冷卻劑是冷卻器的熱載體，冷卻器經常采用液態氨作為冷卻劑的介質，通過液氨在冷卻器內蒸發吸收工藝物料的大量熱來達到降低工藝物料的出口溫度的要求。自動化在冷卻器中的應用主要是控制冷卻器的流量和控制氨氣的排放量。

3 機械制造自動化的發展方向

（1）節能降耗。雖然時代在前進、社會在不斷進步、經濟在迅猛發展，可世界上的能源卻在逐漸走向枯竭，節約能源是全人類的大事。機械設備是耗能大戶，機械制造自動化設備可有效減少能源消耗，因此節能降耗應是機械制造設備研發方向。

（2）數字化。在制造機械設備時，每一個機器零部件的尺寸、規格都是采用數字的形式標注出來，利用數字來表示信息，使用數字技術來生產機械設備，可以快速整合、收集、研究資料信息，可以高效分析、重新組合企業內部的生產信息。因此生產設計數字化是未來制造業的必然發展趨勢。

（3）更加環保。經濟的高速發展雖然給人們的生活水平帶來了極大的方便，但是在另一方面也給人類的生活環境和資源帶來了極大破壞，經濟發展也因此遭到了阻礙。因此機械制造行業必須遵循保護環境的原則，從設備的設計階段就要本著低污染的原則，保證每一個生產環節都能做到低污染、少耗能。機械制造自動化應向更環保低能耗方向發展。