機械工程自動化控制技術及其應用實踐研究

劉睿

摘要：受我國機械式工程的快速發展的影響，機械工程自動化技術也得到快速發展，文章簡要地介紹了機械自動化概念及組成，分析了自動化技術在機械工程中的應用，并對其應用主要注意的問題及前景進行了闡述。

關鍵詞：機械工程；自動化技術；應用實踐

科技的發展使自動化技術變的日益成熟，在多個領域中都得到了廣泛的應用。在機械工程領域中對自動化技術進行應用，可以對機械工程行業進行優化與調整，這對機械工程行業來說是一項重要的變革。雖然自動化技術在機械工程行業中應用已有一段時間，但是在實際應用中仍然存在一些問題有待探討。

1 機械自動化技術概念及組成

1.1 機械自動化技術

機械自動化技術實質上指的就是在機械工程領域中對自動化技術的應用。機械自動化技術在機械工程中的應用，使整個制造環節的施工工藝、原材料投放都變得更加合理，并且達到了節省人力資源、原材料的目的。在機械工程中對自動化技術的大量的應用結果表明，利用機械自動化技術提升了機械工程產業所生產的產品的質量，提高了生產率，實現了對生產周期的合理控制，加快了產品的更新速度，提升了整個行業的經濟效益。

此外，在機械工程中對自動化技術進行應用，可以大幅度降低工作人員的勞動強度，改善工作環境。在目前技術的支持下，機械工程的發展在一定程度上受自動化技術的影響，并且自動化技術在一定程度上決定了機械自動化在未來一段時間的發展方向。

1.2 機械自動化技術組成

機械自動化技術包含的內容十分廣泛，通常來說機械自動化技術包含內容如圖l所示。（1）程序單元，自動化系統的單元部分，主要作用是解決系統應當做什么、應當如何做等問題。（2）傳感單元，系統的基礎單元，復雜檢測系統在運行過程中的性能參數。（3）作業單元，是自動化控制系統的前期型單元，主要作用是定位和確定能量施加。（4）制定單元，系統的核心內容，通過傳感器實現對數據的對比，制定動作信號。（5）控制單元，系統的保障性部分，主要用于動作調節和單元制定。

2 自動化技術在機械工程中的應用

應用自動化技術，—方面可以控制企業的生產成本，另一方面也可以提高企業的生產效率。機械行業是我國現代工業快速發展的標志。自動化技術的日益成熟對機械工程制造業的發展也起到了一定的促進作用。目前，在機械工程行業中，對自動化技術進行應用，具有高度集成化特點，在未來也會朝著突破和創新等方向發展。雖然，我國近年來自動化技術在機械工程領域中得到了快速發展，但與發達國家相比，自動化技術的應用仍然較為落后，處于發展階段。目前，我國機械工程領域中對自動化技術的應用主要體現在以下幾個方面。

（1）集成自動化。集成自動化在我國機械工程領域中有著廣泛的應用，集成自動化就是對原有技術進行適當的完善和針對性改革，從而使機械工程的制造變得更加安全、科學、合理，提高機械生產的合理性。

集成自動技術不僅可以對傳統的信息技術進行完善與改動，而且可以使機械生產與自動化技術適當結合，促進機械工程集成的發展，從而提高生產效率。電子信息技術的日益成熟，使集成自動化技術在多個方面得到了應用，并且得到了機械工程制造領域的認可。集成自動化技術的應用，—方面促進了機械工程的發展，另—方面也提高了企業的核心競爭力。

（2）智能自動化。智能自動化技術就是將集成化措施與智能化合理的結合，從而實現機械控制操作。智能自動化技術以人工智能和神經網絡為基礎，在應用過程中，在機械工程中選取一點，進行模擬與控制，如果將整個系統看作一個人，智能化就相當于人的大腦，促進機械工程控制系統對應用數據的采集與分析，這就是智能自動化技術。機械工程中的自動化技術不僅可以提高機械制造生產水平，而且可以實現對機械工程中生產過程的動態監控，并且，利用該技術也可以降低生產成本。通過對人工智能和神經網絡的合理應用，可以提高系統識別信息的能力，從而可以使系統能夠在短時間內解決突發事件，降低突發事件給企業造成的經濟損失。

（3）柔性自動化。柔性自動化是一項新型技術，是計算機信息技術快速發展的產物。將柔性自動化技術應用到機械工程中，不僅可以促進自動化管理的實現，而且可以實現機械工程在生產過程中生產指標的制定。柔性自動化技術是機械工程生產過程中的一個關鍵組成部分，在機械工程自動化技術應用的快速發展過程中，適當地將計算機信息技術融入到自動化技術中，實現數控技術化，從而實現對機械工程生產的全程控制。

近幾年，科技的高速發展，使自動化技術逐漸向智能化、集成化、靈活化方向發展，這使機械工程行業發生了較大變化。智能化著重強調的是在機械制造過程中進行判斷、分析、決策等智能活動，主要強調友好性和安全性，在生產過程中需要做好無污染、省能源，對可回收能源應當進行充分的回收，降低生產成本，提高機械生產的社會價值和環境價值。計算機集成就是對信息、物料、技術等多個方面集成，優化機械制造的全過程，從而實現技術功能和技術經營目的。虛擬制造技術主要包含信息技術、制造工藝、多媒體技術等多項高新技術，是一項集合了多門學科的綜合技術。虛擬化制造技術，可以將對制造過程中可能發生的情況進行合理預防，盡量使產品的生產能夠一次取得成功，從而降低機械產品的制造成本，縮短開發周期，提高產品在市場中的綜合競爭力。

（4）機械工程對自動化技術應用的表現形式。機械制造中對自動化技術的表現形式主要有：信息流自動化、加工自動化、檢測自動化、裝備自系統自動化等。信息流自動化主要包括的內容有：計算機輔助設計、產品的數據管理系統、計算機輔助制造。產品的機械管理與數據管理相關的信息合理地集成在一起，同時也將生產過程中與產品生產涉及到的處理程序合理地集合。在自動化技術應用中計算機輔助設計主要包括概念設計、優化設計、輔助設計等多個方面的內容，對涉及的內容進行合理優化和使用，最終實現工程設計自動化。利用計算機輔助進行制造，可以幫助制造人員迅速地完成工藝文件，依據需求完成定額計算和指定內容的生成。物流供輸系統是組成機械工程的一個主要部分，在物品制造過程中，將物料輸送到系統中，通過物流輸送機將物料及時地輸送到設備處或倉庫存儲設施中。加工自動化主要包括裝卸工件、循環自動化等輔助裝備，系統自動化是機械工程自動化生產的關鍵部門，在生產過程中，通過扳送、連接、調整、檢查等關鍵步驟，將生產過程中使用的零件連接程配套產品。

3 機械工程對自動化技術應用的注意事項及發展前景

3.1 自動化技術應用的注意事項

在機械工程中對自動化技術的應用，必須抓好對自動化技術的應用，對該技術涉及到的基礎技術進行適當推廣。一方面推廣主機的發展，另一方面需要做好機械自動化元件和配套控制系統的發展。除此之外，還需要做好控制系統、編程控制器、微處理機等多個方面的技術發展，從而為自動化技術在未來的應用打好基礎。加強對自動化產品和自動化控制技術的研究，由于在產品生產過程中自動化技術容易受到系統結構、系統質量等方面因素的影響，因此，要不斷地對系統進行更新，滿足機械工程運行對自動化技術的需求。

3.2 自動化技術發展前景

為促進自動化技術在機械工程中應用的持續發展，在機械工程中使用的自動化技術應當朝著經濟性、環保性、實用性等方面發展，這不僅是機械工程發展的要求，也是社會可持續發展的要求。

（1）經濟性前景。從目前我國多數的企業對自動化技術的應用情況來看，多數企業在應用中還處于落后階段，也正是因為這種情況，導致了我國多數企業的經濟發展水平緩慢。因此，為了確保在機械工程中對自動化技術的應用能夠創造出更加客觀的經濟效益，在對自動化技術進行應用的同時要對技術進行優化和改進，從而在提高企業生產效率的同時，使提高經濟效益的目的能夠得以實現，只有這樣才能使機械工程中的自動化技術的作用得到真正發揮。

（2）環保性前景。在對機械自動化技術廣泛應用的背景下，雖然生產效率得到了大幅度提高，但是同時也給對生態環境造成了一定的破壞。因此，對自動化技術的應用，應當朝著減少資源使用量、降低對環境污染的方向發展，大力倡導環保性原則。

（3）實用性前景。機械工程中自動化技術的發展，應當將生產需求與技術需求作為發展的2項基礎條件，其主要目的是為了制造出能夠滿足時代要求的高科技的產品。由此可見，在自動化技術應用過程中，重視實用性前景也是發展的必然要求和主要趨勢。

4 結語

機械自動化技術是現代機械制造業的重要組成部分，目前也是機械工程領域中比較活躍的一種技術，是機械工程行業在面臨激烈市場競爭能夠取得成功的一項關鍵手段。但是，就目前我國自動化技術在機械工程領域的應用情況來看，自動化技術并不成熟，在這樣的大背景下，應當結合我國機械工程行業的實際情況，合理借鑒國外的自動化技術在機械工程領域中的應用理念，提高技術應用的合理性。