電氣自動化在機械工程中的應用

李佳龍 鄭少林

通訊作者：李佳龍，1989年1月，男，漢族，浙江義烏人，就職于陜西凌云電器集團有限公司，助理工程師，本科學歷。研究方向：電氣工程及自動化。

摘 要：在社會經濟與科技穩定發展的推動下，自動化控制技術已經廣泛地融入機械技術中，并且能夠全面發揮自身的優勢，為各項工作的有序進行提供更多幫助。在具體的機械加工生產工作開展過程中，自動化帶來的優勢極為明顯，保證各項工作的有序進行，使得加工工藝的技術水平不斷提升，促進機械加工行業的健康發展。

關鍵詞：機械加工;自動化控制技術;應用;工藝

一、引言

毫不夸張地說，工業現代化轉型升級的過程中，有電的地方就有電氣自動化技術應用，影響機械工程的方方面面，有助于提高生產效率，降低資本成本消耗，對提高企業經濟效益水平有著至關重要的作用，應當引起重點關注與支持，從而更好地適應經濟市場競爭挑戰[1]。

二、機械制造自動化的優點

（一）操作更加便捷

在過去的機械生產中，機械設備操作步驟相對較為繁瑣，同時也需利用較多的人工實施具體操作，人性化設計層面相對匱乏，機械設備體積通常較大，操作工序極為復雜，甚至每個細節步驟均需一次繁瑣的操作方可呈現。而機械自動化技術就是把機械設備的諸多性能融合在一起，讓機械設備不但操作簡便，同時性能多樣化。在此加工流程中，機械制造引進了計算機等處理設備及信息采集技術，對信息實施采集，同時利用計算機加以處理，并輸入機械設備中，最后呈現機械設備自動化加工及生產[2]。

（二）提高產品質量

在過去的機械制造加工流程中，不但需要生產者對機械設備加以操作，同時還需要諸多質監者負責實施檢驗工作。人工操作的穩定性不好掌控，而且還時常發生操作失誤的狀況，對機械制造產品的質量具有較大影響。而在機械制造業中引進機械設備自動化生產，不但能讓生產節奏均維持在一個水平上，而且持續時間較長，在實際制造期間幾乎不會存在波動狀況，能使生產效率獲得一定保證，同時所制造的產品狀態更加穩定，產品質量也會得到很大的提高。產品質量與生產效率提高在機械制造自動化技術下均可實現，當然，這需要以健全的機械自動化技術來做支撐，并且需對制造生產的綜合流程實施高效的管控，盡可能降低機械制造自動化生產過程中的勞動力成本[3]。

三、自動化技術在機械產品設計與零部件生產中的實際應用

（一）在綜合生產中發揮價值

自動化技術是利用先進的工程技術和先進的控制理論為機械設計和制造提供了有效的技術保障。充滿新意的集成制造系統囊括了更多的硬件設備與軟件工程，保證理論與計算機、傳感器等設備的結合效果，從而實現生產和能源信息的統一管理，提高企業的生產效率。在機器設計和制造過程中，需要一個單元協同優化與設計，其中生產單元、開發單元與設計單元，要求工作人員根據實際生產進度，對生產周期進行整合，減少生產研發周期與生產賜福，降低項目重復。其中集成系統也是機械生產與實際制造過程中的重要一環，自動化技術在實際應用為系統完善提供了更多的支持。

自動化技術的應用對系統的要求逐年增高，近年來，企業繼承系統均以自動化技術為中心，作為企業基本運作的前置條件，自動化技術改變了機器設計與生產部件的基本結構，結合生產過程中所需數據將其重設計，二次開發與處理，自動化技術落實與生產制造過程中的每一個環節，遵從每一個指令，最大化地保持著自動化生產的效率與質量，充分保證著機械設計、制造中產品設計與零件質量，甚至于它可以在任何場景中發揮固有的價值[4]。

（二）集成化方面的應用

集成化主要建立在信息技術基礎上，從而生產集成化控制系統體系，這樣有利于實現機械加工工藝整體得到完善與優化，把握各項加工生產現狀。與此同時，機械加工工藝中的集成化應用體現在機械生產中的技術與經營方面，其應用范圍較為廣泛，但比較常見的就是食品外包裝設計及生產，其能夠根據實際去修，通過集成化技術對外包裝進行優化與改進，細致地完成各個環節生產。有關企業在運用集成化技術的過程中，還可以在現有的基礎上進行創新，這樣可以有效實現技術的整合與創新，將內外系統有效整合，從而可以根據外部市場需求，完成機械加工工藝的創新，保證自身企業的健康發展。

除此之外，在發展過程中還應該建立相對較為完整的自動化控制系統，并充分地利用企業新興技術，如計算機技術、數控加工技術等，有效地將多種技術整合，不僅可以發揮技術應用的效果，同時可以為各項工作的順利進行提供更多幫助，全面提高機械加工工藝的效果。而且針對現階段國內機械制造企業的發展現狀，工作人員應該注重分析，針對CAD/CAM/CIMS的工程方式，不斷創新自動化控制技術的應用，有效地將其機械生產整合，更加有效地開展生產工作[2]。

（三）電力機械

電氣自動化技術在電力機械工程中的應用，是推動各行各業發展的有力保障，提高了能源輸出的穩定性、安全性，主要集中在控制系統領域。作為供電系統正常運轉的“大腦中樞”，控制系統應用電氣自動化技術集載了更加全面的數據支持，包括供電系統其他部分的運行數據，并可自行整理、分析和保存，繼而以電信號的方式向各環節操作發出指令，保證其運行效率。與此同時，將自動化技術應用嵌入到供電系統的變壓器中，可還對其運行狀態進行實時監控，并對發現的異常數據發出警報，提高了運維人員對意外情況的反應速度，并可基于相關數據支持，快速排查造成意外情況的原因，進而采取有效的處置策略。因此，電氣自動化技術在電力機械工程中的應用至關重要，并且因著其本身行業屬性，為各行業輸出了穩定的能源支持，對促進國民經濟發展具有積極作用，相關研究備受關注[4]。

（四）制造機械

我國作為生產制造大國，各種車床的裝備總量不斷增長，在工業現代化轉型的今天，對電氣自動化技術的應用亦是相當重要。其中，刀具作為最為常見的切削工具，其生產制造系統較為復雜，包括選擇、鍛造、加工等，任何一個環節的錯誤，均可能影響其質量。通過電氣自動化技術應用，從根本上改變刀具的生產制造模式，優化加工工藝流程，尤其是在智能自動化的加持下，使得整個過程可控，并且提升了產品精度，從而滿足車床運用要求。同時，將模塊化技術應用到道具加工機械設備中，通過自動化與模塊化的結合，還有利于提高機械設備的運行效率。另外，電氣自動化技術還可應用于數控機床領域，提升其各個構成零部件的性能水平，使之運行在高度自動化的狀態下，基于傳感器、診斷設備等，提高其工作精度和效率，且同步降低故障率，為之多元化發展奠定了基礎[1]。

（五）應用于數控系統

數控系統在機械工程和生產中起著重要的作用，在自動化工程中充分保證生產設備的穩定性與效率，其中數控系統主要為數字中心、計算機設備與加工技術，這些技術的結合可以在實際企業生產制造過程中發揮最大價值，保證企業在更高維度實現產品機械化生產，提高企業生產效率的同時可保證質量更新。因此，企業需要對操作人員進一步培訓，這就能實現數字工程的質量控制，減少因不良操作造成機械操作不當引起的成本損失，加大操作人員對自身崗位重要性的認識，保證嚴謹、認真地工作態度。其中，在機械制造生產時，自動化技術大概作用于以下兩個方面。

1. 急停控制裝置

在機器運轉期間，由于工作人員的失誤，或者是機械故障，急停裝置便會自動開始運轉，將機器叫停。它主要是針對沖壓工藝實施監測，一旦急停控制裝置檢測出異常，便會立即對機器加以控制，以極大程度的保障沖壓工藝流程的安全。

2. 安全防護門

與急停裝置相配套使用，在急停裝置啟動后，警報器會提醒工作人員撤離到安全區域，此時防護門關閉，待到急停裝置完全啟動，并成功將裝置停下來后，安全防護門才會開啟，讓工作人員入內檢查故障原因[3]。

四、結束語

總而言之，在機械加工行業穩定發展的背景下，自動化控制技術的水平正在不斷提升，能夠廣泛地融入各個領域，并有效發揮自身的優勢。因此，機械加工企業應該深刻意識到自動化控制技術在促進企業發展中應用的效果，并有效將其與其他新興技術整合，這有利于輔助機械生產，并最大化發揮自動化控制技術的效果。

參考文獻：

[1]單濤.煤礦機械設備電氣自動化技術的應用管窺[J].當代化工研究， 2021（05）：135-136.

[2]張鑫.電氣自動化在機械工程中的應用[J].集成電路應用， 2021，38（02）：122-123.

[3]安全林.電氣自動化技術在機械設備中的應用解析[J].石化技術， 2020，27（6）：220.

[4]王衡，王先科.探析機械設備電氣自動化技術的應用[J].內蒙古煤炭經濟， 2020（5）：177.