機電工程技術應用和其自動化問題探討

李光

【摘要】工程領域之中，因為計算機技術與微電子技術的出現以及廣泛運用，機電工程技術逐漸朝向自動化發展，而機電工程技術的實際運用及其自動化也成為人們關注的重點。本文討論了機電工程技術自動化的發展方向，同時從食品行業、鋼鐵行業以及數控機床三個方面分析了機電工程技術自動化應用方式，以明晰該項技術的價值與作用。

【關鍵詞】機電自動化;機電工程技術;運用

基于我國科學技術的持續發展，各個學科領域之間的交叉愈發頻繁，也推動了工程領域技術革新，科學技術得以在生產實踐之中廣泛運用，使得工程機械設備的生產效率顯著提高，也幫助企業與社會創造了更多的經濟效益。如今，機電工程技術逐漸從傳統人工控制轉變為自動化控制，不僅節省了人工與時間成本，同時也提高了生產效率，而如何運用機電工程技術自動化也成為業界普遍關注的熱點。

一、機電自動化的發展趨勢

（一）智能化

智能化是機電自動化發展的主要方向之一，尤其在進入21世紀之后，隨著各項智能技術的出現，人工智能逐漸引起人們的重視，人機智能化也是極為關鍵的應用之一。智能化指的是針對設備行為等所有相關理論為基礎，通過人工智能、計算機以及動力學等不同學科理論知識，使得設備發展為自動化產品，實現智能化，當然，智能化達到人的程度是不現實的。但通過高性能、高效率的微型處理器，使得自動化技術產品獲得低級智能，相對容易實現。

（二）模塊化

模塊化屬于技術含量較高，且具有較大難度的工程，機電自動化在實際運用期間需涉及大量其他專業的理論知識，而相應衍生的產品種類也較為豐富，包括研發標準機械接口、電氣接口等機電自動化配件，其程序也十分復雜，當上述標準單元成功研發之后，便能以此為基礎在短期內開發新型的機電自動化程序或是產品，有利于豐富機電產品種類，同時促進機電生產制造業經濟發展。

（三）人性化

符合人們不同的需要是研發人員研發機電自動化產品的初衷，從未來發展角度而言，研發人員在研發機電自動化設備過程中，需要不斷豐富與優化其功能，以便滿足人們實際需求，以實現人性化服務，這也是未來的機電自動化發展的主要方向。同時，研發人員也需要考慮如下問題：一方面是如何進一步豐富機電自動化設備之中的人性化功能。另一方面，是嘗試實現對生物機理的模擬，研制新型的自動化技術設備。

二、機電工程技術自動化應用

（一）食品行業的運用

針對傳統機械制造領域來說，基本是通過批量制造、企業本身規模、產品結構與重復性搶先占據市場。該領域更傾向于對資源的合理運用，在投入最少量資源的情況下獲取最高的效率與品質，但設備的運用還需要人工控制。而自動化機械制造，則是以信息數據作為根據，實現了網絡化、虛擬化以及智能化。就目前來說，機械制造領域在引入電子計算機技術之后，技術得到深化，也加快了新制造技術的出現與廣泛應用，該技術在食品行業之中的運用也十分廣泛。目前，飲料與食品包裝設備的研發，通常選用機電一體化技術，如此不僅可以提高單機自動化水平，同時也能夠達到對生產線自動化管控的目的，最大程度提高了生產效率，使得設備生產效率較傳統機械設備更高，一定程度優化了我國飲料、食品保障的生產效率以及質量，使得國內企業在國內市場以及海外市場的競爭力均有顯著的提高。

（二）鋼鐵行業之中的運用

基于電力電子技術以及微電子技術的高速發展，交流傳動技術的發展速度相應加快。由于交流傳動本身具備的優越性，使其可以完全替換電氣傳動技術，實現傳統機電設備朝向數字化發展，且實現了矢量控制，使得系統功能得到充分且全面發揮。就開放式控制系統來說，主要是為一種標準信息交換規程提供支持，依照相關標準設計的系統，具有較強的兼容性，可以為所有廠家設備提供支持，具備良好的資源共享性。開放式控制系統具體是運用工業通訊網絡實現對不同控制設備、管理計算機之間聯結的集成，之后實現控制室控制機械同現場總線儀表的聯結，實現了一體化控制。而分布式控制系統則指的是運用一臺計算機充當中心，向所有臺面下達指令，實現對現場的智能管控，包括測量與控制等工作。分布式控制系統在鋼鐵行業實踐運用中，主要是在生產期間，運用計算機針對施工現場集中進行監管以及控制，以確保生產各項工序處于可控狀態之內，保證生產工作能夠順利開展，實現預期的生產目的。相較于集中式控制系統，分布式控制系統的功能更為豐富，且在安全性方面表現更為良好，也是現代化大規模機電一體化系統未來發展的主要趨勢。

（三）數控機床之中的運用

我國學者與制造企業通過數年的研發，數控機床、數控工程技術構成均得到顯著的優化，包括操作、功能以及管控精度方面均有明顯改善，有助于提高數控機床的生產效率，其主要表現為如下幾個方面：第一，結構逐漸朝向總線式、模塊化以及緊湊型發展，即開始利用多個CPU以及多主線的結構。第二，大容量存儲設備得以廣泛運用，且軟件設計朝向模塊化發展，不止是增加更多的數控功能，同時也令CNC系統的管控功能得到強化。第三，通過機電自動化運用形成多通道、多過程的管控，代表一臺機床可以實現在同一時間開展多個獨立的加工任務，或是一臺中央設備可以同時實現對多臺機床或是不同類型機床管控的效果。不僅如此，還可以嘗試將刀具受損程度檢測、機械手以及各類資料運輸等控制均納入系統控制當中，提高數控機床工作效率，加強設備的可控性，也使得數控機床功能更為豐富，為管控人員工作提供更多的便利。第四，數控機床逐漸呈開放性設計，所謂開放性設計指的是硬件體系結構以及功能模塊本身具有較強兼容性、層次性，能夠達到接口標準的要求，使得用戶運用效益得到最大程度的提高。

三、結束語

機電自動化技術高速發展加快了社會生產的速度，也是社會發展至今必然產生的結果。機電自動化的出現與廣泛運用加快了機械工業化的發展速度，促進了機械與科技的改善，幫助企業節省了在人力與時間方面投入的成本，也提高了企業生產效率。故而，機電未來發展過程中，需要進一步促進機電自動化的發展，以推動我國機械工業的發展。

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