机械工程自动控制技术现状与趋势

机械工程自动控制技术现状与趋势

董永1毕可心2

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摘要：随着科技的发展，我国的工业设备电气自动化控制水平逐渐提高。由于各类工业设备的内部构造越来越复杂，传统的控制方法已无法适应现代生产的要求，需要把电气自动化技术和工业机械的控制技术有机结合，进一步提高工业设备的应用水平。

关键词：机械工程；自动控制技术；现状

引言

针对机械制造和电子技术而言，它是研究自动化机械设备的重要依据，并在对应结构和制作出构造上，无不有赖于与之相适应的科学观念，能使工业生产在科学的驱动下不断向前发展。其实，有关设备的研究与开发并不简单，全过程均需相应合作，并给予足够评价与考量，能使总体投入生产就有其对应可行性，如此，才能保证机械制造设备能够满足客户的使用需求。目前自动化技术在不管是在农业、工业、还是日常生活和商业贸易中，都得到了广泛的应用。自动化技术已经渗透到了现代社会的方方面面。其不但让人们摆脱了体力、脑力和危险的工作，还拓展了人的能力，让现代社会个人或者集体的生产能力都得到了极大的提高。

1自动化技术应用概述

1.1自动化技术概念

自动化技术是一项综合技术，由信息传感、远程控制、环境感知、人工神经网络等多项关键技术组成。在机械设计制造过程中，自动化技术既可以辅助机械产品设计工作开展，能够起到简化设计流程、减轻工作负担、提供设计水准等多重作用，也可以在无人工干预的条件下，基于运行准则控制生产设备按照预定方案开展机械产品制造活动，有利于保证产品品质，贯彻安全生产目标与降低人工成本。

1.2自动化技术应用意义

自动化技术应用意义体现在提高生产效率、保证生产安全、降低生产成本3个方面。（1）提高生产效率方面，自动化技术能替代人工完成数据处理、参数转换、方案修订、控制指令传达等基础性工作，工作人员仅需开展产品设计、制造工艺选择等决策型工作，即可明显提高机械产品的生产效率。（2）保证生产安全方面，机械设计制造期间会发生设备运行故障、零件松脱等突发状况。而在自动化生产模式下，生产线配备工业机器人或自动化设备能替代人工完成切削等具备安全隐患的生产作业，出现突发状况时基本不会造成任何安全问题，且自动化系统可提前预防、规避绝大多数安全问题。（3）降低生产成本方面，自动化系统可通过减少一线生产人员数量降低人工成本，通过实施监控与调整生产设备运行工况降低能耗水平，通过设计辅助缩短产品设计周期，最终将机械产品总体研制成本费用控制在合理范围内。

2电气自动化技术的应用现状

2.1控制方式对科学技术的依赖

科技是人类社会的首要生产力。电气自动化技术的发展与科技息息相关。科技的发展会加速电气自动化技术的发展，有助于提高工业机械的电气自动化程度。因为各个时代的技术水平不同，所以机械的自动控制方法各有差异，但都离不开科技的发展。

2.2与计算机和网络的对接

目前，在工业机械中，电气自动控制和计算机技术的结合已经十分普及。随着网络技术的飞速发展，信息化程度不断提高，与计算机和网络对接已逐渐成为现代工业设备发展的必然趋势。为提高工业机械的自动化水准，需保证其与计算机网络之间具有较好的连接。在工业装备制造业中，将电气自动化技术与信息技术结合，可以提高企业的设备生产效率。

2.3对机械器件的实际需求

为达到对工业机械设备的自动控制，满足用户特殊用途的要求，在科学技术快速发展的今天，必须加强对机械设备的自动控制，确保各种指令和信息正确，精确判别各装置，保证输入和输出信息一致。

2.4机械设备的灵敏度

机械装置必须定期检验，否则会变得迟缓，极易造成安全隐患。使用电气自动化技术之前，操作人员需要反复检查需要使用的设备，确保可以接收到信号，同时须确保在不发生差错的前提下对系统进行精确的自动控制。机械设备的灵敏度和识别率不同，需要对各个设备的性能进行细微调整。机器的灵敏度关系到操作人员的人身安全，若灵敏度达不到标准，可能会危及操作人员的生命安全。

3自动化机械设备制造要点

3.1优化设计方法

个性化方案，系列化生产设备，需要对研发投资等成本进行灵活机动的控制。自动化机械设备设计和制造时，传统的流程是样机随设计改进而一个接一个地开发。其不只是设计时间过长，更重要的是，研发费用或能耗高昂，成本居高不下，即使是设计者的一个小小的失误，也会使生产商蒙受巨额的损失。自动化机械设备可以被设计成一个轻装结构，它不但可以节省运动控制的能量，还可以在原料原材料能耗上的一个供应链环节实现节能。同时，研发和设计的一体化还应节约能源，缩短研发周期，为企业提供新的发展途径。研发与设计的一体化是把自动化技术与设计相结合，从而实现产品的单一或多个阶段的转化，从而实现或接近于设计的目的。在自动化水平日益提升的今天，复杂车间的一体化设计，每一部分之间联系更为密切，不可避免地会伴随性能及设备可靠性等方面的高度需求，否则，任何一个地方出现了小问题，都势必引起连锁反应，导致整个设备及与设备有关的环境灾难性地受到损害，这种情况不仅会导致企业的正常生产经营无法持续，造成企业的严重经济损失，更严重的情况还有可能发生严重的安全事故，从而损害相关使用人员的人身安全。所以，在机械自动化设备的设计过程中，需要通过动态监控技术，掌握设备的实施运行情况，同时，研究者还需要通过故障诊断技术来及时发现并处理设备的故障，避免某一设备的轻微故障引发整个系统的连锁故障。通过对设备的状态监控和故障诊断的研究，可以使设备在正常工作的情况下得到全面的维护、维护和预测，从而减少和保证设备的故障率，保证设备的生产如期完成。

3.2定期监测设备

在生产设备时，要充分利用生产资源，保证设备的维修养护，以保障设备在良好的技术状态上投入使用。在生产自动化机器时，监督检查人员不但要将其与设计资料相对照，还要确认其与行业规范及设计标准的一致性，并且一定要对零部件制造结构是否合理进行把关，检查零部件是否达到安全生产的标准，充分考虑了生产加工制造难易度和能否方便修复。制造结束后，有关人员要认真做好设备的调试、安装工作，保证设备质量的重新验收和投运。

3.3无人化应用

随着电气自动化和人工智能技术的不断深入，人们对无人化的认识越来越深入。根据相关数据可知，工业机器人的市场占有率呈上升趋势，且增长速度较快。但是工业机器人的使用率与世界平均水平还相差甚远。尽管国内自主品牌发展很快，但与世界上其他国家的工业机器人仍有一定的差距。

结束语

综上所述，随着劳动者素质的提高、人工成本的增加，自动控制技术不但能够很好地降低生产成本、提高生产效率而且能代替人工进行复杂、危险、重复的工作。在全球大发展、科技大革新的背景下，自动化控制技术也将应用到越来越多的行业，这项技术必将成为经济发展的又一重要增长极，必将催生新业态。正是因为自动控制技术人类才能在食品、医疗、军事、工业、环境等各方面有更好的发展，自动控制技术也将促进人类社会乃至整个世界的进一步变革。随着社会的发展，各学科研究的深入，各种技术的不断更新，自动控制技术也将不断发展完善，依托于自动控制技术产品也将更多地融入人们生活的方方面面，给人们带来便捷，造福人类。相信自动控制技术还将推动人类社会进一步发展进步。

参考文献

[1]陈星宁.机械自动化的应用与发展前景探析[J].南方农机，2020，51(23):72-73.

[2]李所.工业机械设备电气工程自动化技术的应用[J].新型工业化，2020，10(8):72-73，78.

[3]刘逸伦，何倩鸿，王科盛.服务机器人行业发展现状分析[J].信息记录材料，2022，23(3):217-220.