機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用和其自動化問題探討

李光

【摘要】工程領(lǐng)域之中，因?yàn)橛嬎銠C(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，同時從食品行業(yè)、鋼鐵行業(yè)以及數(shù)控機(jī)床三個方面分析了機(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)省了人工與時間成本，同時也提高了生產(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，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)計朝向模塊化發(fā)展，不止是增加更多的數(shù)控功能，同時也令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)在同一時間開展多個獨(dú)立的加工任務(wù)，或是一臺中央設(shè)備可以同時實(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，所謂開放性設(shè)計指的是硬件體系結(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。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建宏.自動化設(shè)備在綜采工作面的應(yīng)用及問題應(yīng)對探討[J].機(jī)電工程技術(shù)，2017（7）.

[2]王彩云.機(jī)械工程自動化技術(shù)存在的問題淺析[J].機(jī)械工程與自動化，2018，No.209（4）：232-233.

[3]張柏華.機(jī)械工程自動化技術(shù)存在的問題及措施分析[J].中國科技投資，2017（19）.