電氣自動化在機械工程中的應(yīng)用分析

張海強

摘要：隨著我國信息技術(shù)和自動化技術(shù)的快速發(fā)展，機械工程也順應(yīng)時代的需求，逐漸邁入自動化、智能化應(yīng)用時代。現(xiàn)如今，自動化技術(shù)已經(jīng)成為當下最為前沿和頂端的技術(shù)之一，在各個領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代機械工程主要是通過和現(xiàn)代科學技術(shù)、控制技術(shù)以及計算機技術(shù)相結(jié)合，從而進一步實現(xiàn)自動化。本文從機械工程的現(xiàn)狀出發(fā)，對電氣自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用進行了詳細分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;機械工程;應(yīng)用

0? 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會的不斷進步，我國機械工程也進入了一個嶄新的發(fā)展階段，并在該領(lǐng)域取得了一些較為矚目的科研成果，但是由于我國的實際情況，導致我國在機械工程領(lǐng)域的起步較晚，機械工程及其自動化發(fā)展程度和國外相比仍存在一定的差距，技術(shù)水平較為落后，但是隨著電子市場的不斷加快，機械工程領(lǐng)域必將迎來嶄新的發(fā)展機遇。當下機械電子之間已經(jīng)由原來的能量連接轉(zhuǎn)為智能化、自動化連接，相信在未來的機械工程領(lǐng)域中，控制工程、計算機技術(shù)以及電氣自動化將更多的應(yīng)用到機械工程領(lǐng)域，全面實現(xiàn)機械工程的自動化、智能化。

1? 機械制造工程的特點及現(xiàn)狀

1.1 特點

我國機械工程一度處在較為穩(wěn)定的發(fā)展階段，和機械設(shè)計相比，機械制造要相對領(lǐng)先，尤其是傳統(tǒng)機械制造行業(yè)，更是在全球行業(yè)當中處于有力競爭地位。我國現(xiàn)代意義上的機械工程主要呈現(xiàn)出以下幾個方面的特點：首先是機械制造技術(shù)具備工程性，現(xiàn)代的機械制造更加強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)以及傳感技術(shù)，需要機械工程在應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)和現(xiàn)代化技術(shù)的融合。其次是綜合性，當代的機械工程應(yīng)用目標在于提升企業(yè)的綜合競爭力，并在一定程度上促進我國經(jīng)濟水平的提升。然后是統(tǒng)一性，機械工程在現(xiàn)代社會主義經(jīng)濟市場發(fā)展中，機械制造企業(yè)要在機械制造過程及機械產(chǎn)品本身采用先進的電氣自動化技術(shù)，以在市場競爭中占據(jù)絕對優(yōu)勢。最后是全球性，隨著現(xiàn)代經(jīng)濟技術(shù)的快速發(fā)展，全球經(jīng)濟一體化將是往后的主要發(fā)展進程，西方發(fā)達國家主要是通過科技、金融等手段不斷占據(jù)市場份額，這將導致往后的市場競爭更加激烈。然而就現(xiàn)階段的情況來看，我國的機械工程領(lǐng)域在機械產(chǎn)品的針對性以及制造系統(tǒng)自動化等方面還有待提升。

1.2 現(xiàn)狀

和傳統(tǒng)的機械工業(yè)相比，機械工程有著與眾不同的特點，比如機械工程將機械領(lǐng)域和電氣自動化領(lǐng)域進行有機結(jié)合，從設(shè)計角度而言，機械工程其實并不是一個獨立的學科，而是和其他多個學科融合起來，通過核心模塊化的形式最終完成設(shè)計。總之，對于機械工程學科的研究，讓制造業(yè)邁向了新的發(fā)展領(lǐng)域，在國家的大力支持下，機械工程將會取得突破性的發(fā)展，且將會融入更多新理論和學科，進而邁向全新的發(fā)展領(lǐng)域。就我國現(xiàn)階段機械工程發(fā)展情況來看，由于機械工程起步較晚，在機械制造自動化應(yīng)用方面還處在較為落后的階段。世界上的幾次工業(yè)大革命都在很大程度上推動了機械工程的發(fā)展和改進，開創(chuàng)出了世界工業(yè)發(fā)展的新方向，但是實際情況卻是，工業(yè)革命的成果都是僅僅由幾個國家掌控，存在一定的壟斷性質(zhì)，我國雖然一直在汲取國外的先進技術(shù)，但是只停留在表面技術(shù)的探索中，對于真正的核心技術(shù)和新研制的先進技術(shù)，仍是難以望其項背。另外，由于我國在科研方面的落后，導致當下的機械制造自動化水平較低，機械制造業(yè)的智能化、數(shù)字化應(yīng)用水平較低，再加上機械設(shè)計上缺乏創(chuàng)新，導致我國整體機械制造水平不足，具備較大的限制性。

2? 電氣自動化在機械工程中的應(yīng)用分析

2.1 計算機技術(shù)的應(yīng)用

計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是機械工程應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一，對于機械工程今后的發(fā)展具備重大意義。我國當下計算機技術(shù)在機械工程應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下方面：計算機技術(shù)為智能生產(chǎn)提供基礎(chǔ)支持，可以稱其為機械控制系統(tǒng)的標志性應(yīng)用，其應(yīng)用范圍更是涵蓋了整個機械工程的生產(chǎn)、調(diào)控。其次是對機械調(diào)動的應(yīng)用，計算機通過深度物聯(lián)實現(xiàn)對整個制造工程調(diào)控，對提升機械生產(chǎn)效率有著顯著意義。最后是信息管理系統(tǒng)中計算機技術(shù)的應(yīng)用，計算機的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)對機械生產(chǎn)體系信息的集成，進而形成全方位信息覆蓋，顯著提升自動化和智能化程度。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能自動化技術(shù)的應(yīng)用

將智能自動化技術(shù)應(yīng)用到機械制造中能夠很大的促進機械工程的發(fā)展，尤其是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能自動化技術(shù)的應(yīng)用中，這種技術(shù)是利用仿生學中的控制手段，將不同的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元連接成一個巨大網(wǎng)絡(luò)，各個神經(jīng)元連接之后就能進行有效控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的可靠性比較高，且在大規(guī)模處理數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用也比較明顯。該技術(shù)和人類大腦的學習能力較為相似，因此也可以稱之為智能自動化技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能自動化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控機床切割中，能輕易解決數(shù)控床的不確定因素，保證切割的質(zhì)量，因此，機械制造和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能自動化技術(shù)的有機結(jié)合，讓機械生產(chǎn)更加高效和穩(wěn)定。

2.3 自控系統(tǒng)的應(yīng)用

自控系統(tǒng)在機械制造中的應(yīng)用也十分廣泛，其中集成自控系統(tǒng)尤為重要，該技術(shù)是在原有的信息技術(shù)之上進行改良，在應(yīng)用到機械制造中后再加以完善，對機械制造工程的發(fā)展有著較大的促進作用，利用計算機進行操控，其精確度較高，很好的實現(xiàn)了機械制造的控制效果。另外，這種控制系統(tǒng)中的柔性自控系統(tǒng)也十分重要，能讓機械制造更加智能化。

2.4 預測控制系統(tǒng)的應(yīng)用

預測控制系統(tǒng)在機械工程中的高速液壓機中有著十分重要的作用，主要表現(xiàn)在實際施工當中機械的高速運轉(zhuǎn)，高速運轉(zhuǎn)的機器會對機械自身造成一定的影響，進而使得機械的效率以及質(zhì)量受到影響，而通過預測控制系統(tǒng)，就能很好的解決這一問題。機械設(shè)計制造業(yè)的快速發(fā)展讓機械的能力、功能、特性等方面能都得到了顯著提高，設(shè)計的手段也逐漸完善和豐富，數(shù)字化技術(shù)和智能化技術(shù)都是和機械制造相關(guān)的技術(shù)。

2.5 數(shù)字化的應(yīng)用

數(shù)字化也是機械工程的關(guān)鍵應(yīng)用內(nèi)容，借助于數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)相關(guān)信息的收集，進而實現(xiàn)機械制造的自動化、智能化生產(chǎn)。且隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，機械制造領(lǐng)域的營銷模式也將發(fā)生較大變化，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)跟蹤用戶的實際需求進而實現(xiàn)機械研制。

2.6 智能化的應(yīng)用

智能化的概念是機器行為在控制理論的指導下將人工智能、計算機技術(shù)、心理學以及生理學等多種領(lǐng)域融合，然后對其進行邏輯智能模擬訓練，讓機械產(chǎn)品能夠擁有屬于自己的邏輯思維判斷和一定的推理決策能力，最終實現(xiàn)對于機械產(chǎn)品更好的控制和操作。當下的部分機械產(chǎn)品以及具備了一部分的智能化特征，而我國將來的機械工程將向自動化和智能化融合的方向發(fā)展，進而逐漸提升我國的機械產(chǎn)品的應(yīng)用水平。

2.7 柔性自動化技術(shù)

柔性自動化技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)最大的差別在于可以按照不同的生產(chǎn)需求轉(zhuǎn)變生產(chǎn)模式，以往的機械制造通常采用剛性生產(chǎn)，該生產(chǎn)模式顧名思義一旦投入制造，將無法轉(zhuǎn)變生產(chǎn)線，如果需要對機械進行更新，則原本的生產(chǎn)線將會直接報廢。在采用柔性自動化技術(shù)之后，如果需要更改相應(yīng)的設(shè)計需求，只需要改變后臺程序代碼就能輕易的實現(xiàn)機械更新，這一技術(shù)相對而言更加便捷，且能夠有效利用流水線資源，極大的降低生產(chǎn)成本，進而達到提升經(jīng)濟效益的目的。

2.8 集成自動化技術(shù)

該技術(shù)是將原本的加工流程集中到同一設(shè)備，原本的機械生產(chǎn)項目中，同一件產(chǎn)品往往需要在不同工廠進行生產(chǎn)，一個工程只生產(chǎn)一件零件或者只進行一道流程，企業(yè)除去成本需求以外還需要面臨小規(guī)模或者批量需求，極大的限制了機械制造效率，而通過集成自動化技術(shù)對機械設(shè)備進行統(tǒng)一處理，極大的提升生產(chǎn)效率。

3? 機械工程的發(fā)展方向

確定技術(shù)發(fā)展方向是機械工程實現(xiàn)電氣自動化的主要內(nèi)容之一，我國機械工程的發(fā)展方向應(yīng)該是朝著國際先進技術(shù)進行，做到和國際接軌。比如在功能上實現(xiàn)機械生產(chǎn)和運行中的保護、監(jiān)控以及測量等工作，且在未來的發(fā)展中實現(xiàn)三項工作的“一體化”，此外，隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的不斷完善，機械工程將會更多的應(yīng)用到先進的智能技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，讓機械制造、運行更加高效快捷。其次就是融入人工智能技術(shù)，當今機械制造市場競爭日漸激烈，機械生產(chǎn)企業(yè)要想在將來的市場中爭得一席之地，就需要改變以往的全人工操作模式，走向電氣自動化的發(fā)展道路。人工智能技術(shù)就是現(xiàn)代計算機技術(shù)不斷深化的產(chǎn)物，在人類的智能基礎(chǔ)上，對計算機進行模擬、延伸和擴展，從而研發(fā)出的一種新的、和人類智能相似的智能機器，將人工智能技術(shù)運用在機械生產(chǎn)中，能對整個生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)全面監(jiān)控，如果某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，人工智能就能立即發(fā)現(xiàn)并迅速做出反應(yīng)，為檢修人員提供維修方案，從而加快機械生產(chǎn)維修效率，讓機械生產(chǎn)更加安全和可靠。另外，以往的機械制造行業(yè)在生產(chǎn)新的產(chǎn)品時通常是依靠人工分析來判斷新產(chǎn)品是否具有市場和價值，且產(chǎn)品從研發(fā)到投入市場需要很長的生產(chǎn)周期，這就使得產(chǎn)品投入市場后將落后于實際的市場需求，而將人工智能技術(shù)投入到機械生產(chǎn)中后，摒棄以往的人力操作，大大的降低了機械產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，在為企業(yè)取得豐厚利益的同時，搶先一步奪得市場，提升了企業(yè)的市場競爭力。

4? 總結(jié)

電氣自動化技術(shù)和機械工程的有機結(jié)合，是實現(xiàn)機械工程高速發(fā)展的前提，只有兩者相輔相成、相互協(xié)作，才能機械工程領(lǐng)域更上一層樓，讓機械設(shè)備具備功能全面、性能優(yōu)良和穩(wěn)定性可靠性良好的優(yōu)點，并滿足國家的發(fā)展方向，實現(xiàn)國家制造領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。信息網(wǎng)絡(luò)和自動化技術(shù)的高速發(fā)展，讓人們和社會對機械工程提出了更加嚴格的要求，這就意味著機械工程工作人員要逐漸轉(zhuǎn)變自身理念，深刻認識到機械工程的發(fā)展方向，將其和現(xiàn)代化信息技術(shù)、控制技術(shù)以及自動化技術(shù)相結(jié)合，從而實現(xiàn)機械工程的創(chuàng)新和完善，不斷提升機械工程的應(yīng)用水平。

參考文獻：

[1]朱張靜.電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用分析[J].冶金與材料，2020，40（01）：73-74.

[2]夏磊.電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機，2019，50（22）：160.

[3]林穎健.電氣自動化在水利水電工程中的應(yīng)用分析[J].綠色環(huán)保建材，2019（10）：204-205.

[4]李晨光.電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].居業(yè)，2019（10）：72，74.

[5]劉永博.電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機，2019，50（17）：224.