試析機電自動化在現(xiàn)代工程機械制造中的應(yīng)用

吳國兵

（宜興高等職業(yè)技術(shù)學校 江蘇 宜興 214206）

1 引言

伴隨著高新技術(shù)、計算機技術(shù)在我國機械領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，機械制造行業(yè)在前進道路上不斷改革創(chuàng)新，并得到較快發(fā)展，同樣現(xiàn)代工業(yè)也遭遇了前所未有的調(diào)整，自動化技術(shù)的應(yīng)用，使得我國機械行業(yè)更加信息化、智能化、高效化[1]。

2 機電自動化在現(xiàn)代工程機械制造中的需求分析

在國民經(jīng)濟水平中機械制造業(yè)的影響十分重大。如今經(jīng)濟全球化深入發(fā)展，市場競爭逐漸嚴峻，面臨復(fù)雜多變的工業(yè)制造環(huán)境，機械制造相關(guān)企業(yè)需要出臺積極高效的措施解決各種各樣的問題。

另外，時代進步與市場發(fā)展背景下，機械制造行業(yè)對高新技術(shù)型人才需求日益增加，現(xiàn)代工程的機械制造實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須要重視人才的培養(yǎng)。此外，企業(yè)還應(yīng)重視管理型人員與技術(shù)人才的融合工作，讓自動化技術(shù)應(yīng)用更加具備多樣化、個性化與高效化特征，使企業(yè)人才可以適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展需求，不斷促進企業(yè)自動化能力的提升，推動企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3 機電自動化在現(xiàn)代工程機械制造中的應(yīng)用意義

信息技術(shù)發(fā)展歷程中，機電自動化技術(shù)，是此行業(yè)在人工智能研究的初始化產(chǎn)物。在工作過程中，機械設(shè)備提前設(shè)置芯片，確保其能夠高效應(yīng)用在機械工作過程，并不斷完善現(xiàn)代化機械設(shè)施的自動化[2]。從具體方面來說，現(xiàn)代化工程機械制造在開始使用自動化技術(shù)時，主要應(yīng)用于機電設(shè)施工作過程，可以自動開機及關(guān)閉，不需要進行任何操作過程?，F(xiàn)代化工程機械還可以建立預(yù)警機制，自動化處理運行的各種故障。機電自動化處理系統(tǒng)能夠自行記憶機械設(shè)備的運行狀態(tài)，如果出現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)可以自動干預(yù)，保護機械設(shè)施。

和傳統(tǒng)機械制造相比，自動化機械生產(chǎn)方式更加多樣化，傳統(tǒng)機械工作內(nèi)容多，生產(chǎn)線單一，工時長。機械制造方式跟隨時代的發(fā)展在不斷改進，在生產(chǎn)制造過程中更加重視機械生產(chǎn)的便捷性、靈活性，能夠在制造全過程中降低成本，提高生產(chǎn)效率。另外，還能夠充分滿足機械制造對于各個環(huán)節(jié)的需求。

3.1 多樣性

隨著我國經(jīng)濟水平的穩(wěn)步提升，科學技術(shù)在國內(nèi)得到充分發(fā)展，為人民生產(chǎn)生活帶來極大的便利，機械制造行業(yè)同樣如此，改變了傳統(tǒng)落后生產(chǎn)方式，使制造業(yè)生產(chǎn)生活更加多樣化。生產(chǎn)方式的多樣化為生產(chǎn)技術(shù)提供了多種可能性，自動化機械制造方式由此展開，進一步推動機械制造行業(yè)的發(fā)展。

3.2 減少人力，提高效率

和自動化機械制造工藝相比較，傳統(tǒng)機械制造通過人工操作的方式浪費大量成本與人工費用，生產(chǎn)時間長、商品價格高，因人為原因經(jīng)常出現(xiàn)生產(chǎn)問題，容易造成產(chǎn)品質(zhì)量上的瑕疵，無法保證生產(chǎn)的精確度。機械制造過程應(yīng)用自動化技術(shù)，在設(shè)備操作時能夠以機器替代人工，大大減少了人工操作環(huán)節(jié)，有效解決耗時問題，并從源頭上保證生產(chǎn)準確程度。此外，在整個環(huán)節(jié)中還能夠有效降低物力成本與人工成本，從而實現(xiàn)生產(chǎn)效率的大幅提升。

3.3 安全性

機械制造進行生產(chǎn)過程中，一定要注重生產(chǎn)安全性。由于自動化機械生產(chǎn)設(shè)備不能及時采取有效防范措施，在機械制造過程時常產(chǎn)生安全事故。機械生產(chǎn)安全不僅包括工作人員自身安全，還包括產(chǎn)品質(zhì)量的安全。應(yīng)用自動化設(shè)備進行生產(chǎn)創(chuàng)造，采取科學的方法，可以實時監(jiān)控到全自動機械實時運作過程，從而保證了生產(chǎn)安全性，降低意外產(chǎn)生的次數(shù)，防止工作失效問題的出現(xiàn)。因此，自動化機械能夠避免工作人員在某環(huán)節(jié)出現(xiàn)的重大失誤，推動機械自動化生產(chǎn)制造工作的不斷實施。自動化生產(chǎn)方式能夠在確保機械設(shè)施各個環(huán)節(jié)工作完善基礎(chǔ)上，與實際生產(chǎn)生活相結(jié)合，與工人勞動特征相結(jié)合，進而促進機械制造生產(chǎn)工作的平穩(wěn)運行，這與安全生產(chǎn)標準相符合。在機械制造工作過程，各種突發(fā)事故、機械故障等問題與機械設(shè)備制造技術(shù)的完善性息息相關(guān)。而自動化生產(chǎn)技術(shù)在此基礎(chǔ)上從各個環(huán)節(jié)的操作中避免或預(yù)防這些問題發(fā)生的可能性，并避免因人為因素造成重大質(zhì)量事故的產(chǎn)生，為相關(guān)企業(yè)減少了不必要的經(jīng)濟損失。

4 機電自動化在現(xiàn)代工程機械制造中的應(yīng)用策略

自動化技術(shù)種類具備綜合化特征，包括多種自動化處理技術(shù)，可分為集成自動化、自動化與智能自動化等技術(shù)，在現(xiàn)代化工程機械制造環(huán)節(jié)中這3個方面產(chǎn)生的影響極其重大。例如，山東弘創(chuàng)液壓機械有限公司在不斷對液壓制造技術(shù)進行創(chuàng)新和改進，通過應(yīng)用自動化技術(shù)實現(xiàn)液壓制作的現(xiàn)代化工藝，工藝更加先進合理。

4.1 智能自動化進行機械設(shè)備控制工作

在機械設(shè)備的故障檢測中，通過智能化技術(shù)對其實現(xiàn)有效控制效果，可以達到工程中較高的質(zhì)量監(jiān)控效率，當設(shè)備運營過程中出現(xiàn)問題，智能化技術(shù)可以迅速將錯誤信息傳入到計算機系統(tǒng)中[3]。這些先進的智能技術(shù)在以往的傳統(tǒng)生產(chǎn)建設(shè)中沒有應(yīng)用，也從未涉及智能信息領(lǐng)域。目前，大多數(shù)企業(yè)在應(yīng)用智能化技術(shù)過程中不斷對其進行改革創(chuàng)新，以達到機械制造自動化技術(shù)的高效率。應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠節(jié)約機械運作成本，可以有效節(jié)省時間并極大地提高生產(chǎn)工程的工作效率，防止出現(xiàn)安全隱患或是施工問題，進而保證現(xiàn)代化機械制造工作的順利進行。

4.2 柔性自動化技術(shù)

在自動化技術(shù)中柔性自動化是其核心技術(shù)，是一種新型制造手段。柔性自動化核心優(yōu)勢在于應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，進行機械制造工序的操作，在實際生產(chǎn)過程實現(xiàn)高效率的數(shù)字化生產(chǎn)。比如在現(xiàn)代化機械制造過程中，柔性自動化技術(shù)可以對一些小部件實施精密化的操作，以保證零部件誤差降到最低，進而能夠防止因設(shè)計不科學導(dǎo)致生產(chǎn)資料浪費的情況。從另外一方面來講，大幅降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)利潤激增。另外，柔性自動化可以精密設(shè)計各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)效率顯著提升。

4.3 集成自動化技術(shù)

集成自動化是把機械制造環(huán)節(jié)的技術(shù)與生產(chǎn)經(jīng)營方式結(jié)合為一體，形成集中管理的制造模式，此種技術(shù)可以在生產(chǎn)全過程中實現(xiàn)集中控制，提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)機械制造工作，每個環(huán)節(jié)是獨立存在的，不僅可以有效降低生產(chǎn)效率，各個部門之間協(xié)作性較差，造成生產(chǎn)設(shè)施問題多發(fā)，最終給生產(chǎn)質(zhì)量帶來不良影響。應(yīng)用集成自動化技術(shù)，可以建立起各個部門的連接機制，實時獲取生產(chǎn)過程出現(xiàn)的不良問題，實現(xiàn)信息共享[4]。比如利用計算機輔助技術(shù)對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行信息化處理，將其應(yīng)用于現(xiàn)代化機械設(shè)計中，進而滿足生產(chǎn)制造要求。

4.4 人工智能技術(shù)在數(shù)控機械制造中的應(yīng)用

4.4.1 知識庫的創(chuàng)建與使用

智能化控制加工的整個過程包括多種難度較大的制造工藝，比如選擇制造工序與安排，這種機械制造存在模糊性的可能，尤其是人為操作帶來的模糊性更大，因此，現(xiàn)代自動化加工模式運用人工智能技術(shù)較多，并普遍采用自動化機械為主，人工操作為輔的方式，通過這種有效配合，能夠大大提高數(shù)控機床機械制造精準度。在獲取知識方面，包括人工知識與半自動知識以及全自動知識獲取的3個不同方面。獲取人工智能數(shù)據(jù)是取得這種制造方法的基礎(chǔ)內(nèi)容，將人們對制造技術(shù)的設(shè)計過程，包括確定制造尺寸的精準度、選擇機床、加工流程等方面融入智能化生產(chǎn)中，不斷豐富人工智能制造系統(tǒng)的知識庫，對數(shù)控加工的各個決策環(huán)節(jié)進行嚴格監(jiān)管[5]。

4.4.2 機械制造過程中通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行誤差補償

數(shù)控制造全過程，產(chǎn)生故障及質(zhì)量問題的因素有很多。所以，在智能數(shù)控機械制造零件與產(chǎn)品中，就需要通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行對比與分析處理，以進行自動化系統(tǒng)內(nèi)的自我調(diào)節(jié)，以此來提升產(chǎn)品制造過程的自動化工作效率，保證各個設(shè)施在工作時的最優(yōu)狀態(tài)。在機械制造尤其是數(shù)控加工中容易出現(xiàn)熱誤差，這種誤差又具有時滯、非線性等特征，所以熱誤差的出現(xiàn)是動態(tài)生產(chǎn)中產(chǎn)生的，通過傳統(tǒng)處理方式無法解決。而人工智能中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)以自身的應(yīng)變能力與柔性可以很好地處理熱誤差隱藏因素。通過熱傳感器收集數(shù)控機械的溫度，然后輸入到智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，進行補償計算，將處理結(jié)果反饋到控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)給出指令，解決誤差各類問題，進而提高數(shù)控加工的精準度。

4.5 培養(yǎng)高技能人才

先進的智能化工藝與自動化技術(shù)離不開新型人才的支持，為了滿足我國社會對于人才的需求，提升機械制造水平，所以在機械制造階段，有必要與實際案例相結(jié)合，重視復(fù)合型人才的培養(yǎng)。相關(guān)器械制造企業(yè)需要和各大高校構(gòu)建合作互惠關(guān)系，培養(yǎng)出大量與制造行業(yè)相關(guān)的高素質(zhì)、高水平人才，重視學生發(fā)展與創(chuàng)造的核心，深入研究機械制造行業(yè)的本質(zhì)需求，從而有效提升機械制造技術(shù)和工資的水平與效率。與此同時，我國職業(yè)學校與專業(yè)培訓機構(gòu)應(yīng)加強對機械制造智能化工藝和自動化技術(shù)高技能人才培養(yǎng)力度，積極要求各地專業(yè)學校開設(shè)新型專業(yè)課程，與我國制造業(yè)目前實際發(fā)展狀況相結(jié)合前提下，培養(yǎng)出大量可應(yīng)用新技術(shù)的相關(guān)人才，更好地提高我國智能化工藝與自動化制造技術(shù)。

5 結(jié)語

綜上所述，我國科學技術(shù)的進步與發(fā)展，對機械制造企業(yè)設(shè)備的發(fā)展提出的要求越來越高，機械制造及其自動化制造技術(shù)對于我國制造行業(yè)整體發(fā)展水平起到?jīng)Q定性影響作用，所以無論是相關(guān)企業(yè)還是政府相關(guān)部門一定要充分認識到技術(shù)、工藝自動化應(yīng)用的重要意義，結(jié)合我國國情，積極采取有效生產(chǎn)經(jīng)營措施，進一步提高我國制造業(yè)的生產(chǎn)加工水平，為我國機械制造業(yè)和社會經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。