机械工程自动控制技术现状与趋势

(整期优先)网络出版时间:2023-08-07
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机械工程自动控制技术现状与趋势

戴兵

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摘要:现当今,我国经济发展十分迅速,从社会生产角度分析机械工程,它的主要职能是设计、研发、制造、管理机械产品,旨在通过“机械取代人工、分散转为集约”的方式,持续性优化生产效率、提高生产规模、改进生产方式,机械工程是经济增长的重要助力。立足信息化时期,机械工程在电气时代遗留下的问题逐步突显,衍生为限制自身创新、性能升级的障碍,其中一个重要影响因素就是控制系统落后,无论是控制一个机械设备(如振动台、机床、电气机车等),还是控制一个机械工作过程(如锻压、焊接、打磨等),传统机械工程控制都高度依赖人(即操作者)的意志与决策,而人机互动过程中存在大量间隙,导致机械工程整体控制缺乏流畅性,进而暴露出资源浪费、效率低下、品质不佳等现象。

关键词:机械工程;自动控制技术;现状;趋势

引言

在我国的机械工程自动化产业领域的当前发展阶段,其智能化技术应用方案是将机械工程自动化设备的传统工艺技术和智能化科技相结合,促使其得到良好的发展。针对机械工程自动化领域中的智能化技术应用进行相关的课题研究,有助于我国的机械制造业实现自主创新,从而激发出产业自身的发展活力,更好地顺应当前快速发展的时代潮流和我国新时代的可持续发展战略。同时,针对相关的领域进行课题研究,可以促进我国的智能化科学技术在机械制造产业中实现新的实践突破,进一步促进国内的机械制造业与人工智能技术相互融合,满足现代化市场的需求,推动我国的经济发展。

1机械工程自动控制技术

1.1数据采集

数据采集模块通常情况下分为视觉、测距模块采集,两者都能进行数据信号的转换采集,然后,将采集的信息数据发送到主控制模块中进行处理。此外,数据采集模块、除尘模块、降噪模块等,都将和主控模块进行连接。其中,主控制模块的主要作用是将采集的数据信息进行统一集中优化控制。针对整个装配过程来说,其作用范围包括工业机器人的运行操作轨迹、运行方向控制、搬运装配控制、通信控制等。而用于机器人的实际操作方向是由方向控制模块进行控制的,用于机器人进行产品调度的装配调度模块,而夹持模块是指工业机器人的机械臂用作夹持工具进行使用。

1.2智能化技术在机械工程自动化生产过程中的应用

对于国内大部分的机械制造类型企业来讲,企业生产的机械工程设备质量非常重要。企业的管理人员若想提升在市场范围内的企业核心竞争力,就需要针对机械工程设备的生产质量进行严格的把控,针对这种情况,积极地引入先进的人工智能技术和智能化设备来辅助开展机械工程设备的生产制造工作可以显著地推动我国机械制造行业的发展。在我国当前发展阶段,市面范围内的智能化机械产品种类繁多,这些智能化产品也在社会各领域得到了广泛的实际应用,但是依据国内现有的智能化设备发展情况,我国机械制造产业中的智能化设备的实际应用和研发工作尚处于初级阶段。因此,我国的机械制造企业需要针对智能化设备的研发和应用进行不断的调整和优化,提升国内智能化机械工程的发展水平。机械工程生产作业一般是通过自动化技术生产设备来完成相关的操作,这种自动化的机械工程生产方式最大的技术革新就是取代了传统的人工,转而使用自动化的机械设备,从而减少了人工因素的限制。尽管使用了大量的自动化技术设备提高了机械生产作业的效率,同时也降低了产品的整体质量和生产品质。传统的机械工程设备制造工作是通过自动化技术流线来协助完成的,即使相关工作的效率和速度得到了大幅的改善,但是由于传统的流水线生产模式存在技术缺陷,相关的工作人员和管理部门无法对正在运行过程中的流水线生产状况进行全面地掌握,一旦出现运转故障,生产出来的产品质量就会受到影响,无法实现高质量的企业经济效益和社会效益。面临这类问题,相关的企业以及技术部门可以积极地引入智能化设备从而有效化解这些不利情况,不但可以降低企业的运营成本,同时可以保障产品的生产质量以及自动化流水线的运转质量。在机械工程自动化生产作业过程中实现智能化设备的实际应用,可以显著地增强我国机械制造产业的智能化发展,不但可以提高机械工程设备的生产效率和水平,降低企业的生产成本和经营成本,同时可以保障生产出的机械工程设备质量和性能符合标准。

1.3基于机械自动化的数控机制

数控机制是基于数字控制技术的机械自动化系统功能,在机械制造、产品生产中起到了重要作用。数控机制包括数控中心、计算机设备、生产加工技术等,能够实现产品的机械化、自动化生产,提高机械制造生产效率。在数控机制运行过程中,若发现生产线某环节存在严重的故障问题,可根据发出的指令启动急停控制,既能够令生产设备停止运转,又能够对机械进行控制,保证生产设备的安全,降低设备紧急制停中的损坏率。在机械自动化系统的应用中,信息技术与数据技术能够对数据进行分析、管理与审核,根据数据动态变化分析设备运行规律,及时判断设备运行状态,在设定范围之内调整参数,发出状态调整指令,实现动态控制。这种柔性控制机制能够大大提升机械制造生产线的灵活性,提升机械制造生产水平。

2机械工程自动控制技术趋势

2.1低成本的自动化

我国的机械自动化将向低成本自动化的方向发展,自动化程度的提高能够使经济的效果事半功倍,符合我国当前阶段的国情和发展需要。这样就要求我国的机械自动化技术向着虚拟化和网络化的方向发展。网络通讯技术的普及和迅速发展,使企业的经营与生产都得到了很大的改善。

2.2实际使用

机械制造业的发展显然离不开实用性。这也是产业发展的基本需求。机械制造商本身也构建适应生产效率和质量的开发环境,其目的是提高基础企业的经济利益。从客观上看,我国机械制造业已经开始了融合数字化、自动化等相关技术,并在多种技术支持下的创新局面。但注意的是,整体的资金和技术投入有限,自动化机械制造业务实际上并未形成相对成熟的体系,仍有提升空间。企业要想与时俱进,实现更快的发展速度,就积极引进专业化技术和设备,最终实现自动化行业与机械行业的融合,实现行业的精细化。

结语

以自动化技术为基础,设计全面的生产模式和智能系统,使机械制造能够智能化发展。机械自动化技术的应用是进一步加快机械制造业发展的有力工具。机械制造的生产过程比较复杂,需要大量的生产设备。自动化技术进一步实现了机械制造设备的数控化,实现了产线异常的自我诊断和及时检测。

参考文献

[1]夏端武,薛小凤.智能制造技术在工业自动化中的应用研究[J].机械设计与制造,2018(2):206-209.

[2]唐晓华,景文治.人工智能赋能下现代柔性生产与制造业智能化升级研究[J].软科学,2021,35(8):30-38.

[3]陆亮,吴军凯,孙宁,等.智能建造:工程机械智能化[J].液压与气动,2022,46(6):1-9.

[4]夏付欣.人工智能技术在机械设计制造及其自动化中的应用[J].造纸装备及材料,2022,51(4):111-113.

[5]韩英锋,鲁欣月,张乐.AI+化学:从自动化迈向智能化探索[J].西北大学学报(自然科学版),2023,53(1):1-16.

[6]王成城,王金江,黄祖广,等.智能制造预测性维护标准体系研究与应用[J].制造技术与机床,2023(2):73-82.