工程機(jī)械自動控制技術(shù)的發(fā)展

冉華明 任麗俐 張金艷

浙江長虹飛獅電器工業(yè)有限公司，中國·浙江 嘉興 314001

1 引言

在工業(yè)行業(yè)的發(fā)展過程中，自動控制技術(shù)在提高生產(chǎn)效率、降低人工成本、降低生產(chǎn)危險等方面起著難以估算的重要作用。正是由于其重要功能，眾多技術(shù)人員秉著精益求精和攻堅克難的工作態(tài)度，對自動控制技術(shù)進(jìn)行了多次技術(shù)改造和升級，使得此技術(shù)在短短時間內(nèi)取得了喜人的進(jìn)步。時至今日，與人類生活息息相關(guān)的許多生產(chǎn)領(lǐng)域，均認(rèn)識到了技術(shù)的重要性，愿意投入資源至自控技術(shù)的研發(fā)中，旨在希望自控技術(shù)的精準(zhǔn)度、安全度更高。因此，論文以工程機(jī)械自動控制技術(shù)為討論重點，談?wù)勂洮F(xiàn)實情況和未來發(fā)展實屬必要。

2 工程機(jī)械自動控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 柔性自動化技術(shù)

柔性自動化生產(chǎn)如圖1所示，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和種類越是單一，越能批量生產(chǎn)；反之，越難批量生產(chǎn)。隨著生活水平的提高和人類審美的多樣化，人類對產(chǎn)品的要求呈現(xiàn)多樣化趨勢，不利于批量生產(chǎn)。為了達(dá)到規(guī)模生產(chǎn)和多樣生產(chǎn)要求，柔性自動化技術(shù)應(yīng)運而生。柔性技術(shù)最大的特點在于柔，具備了易于變動的優(yōu)勢，既能批量生產(chǎn)，也能夠多樣生產(chǎn)。例如，當(dāng)原有的生產(chǎn)對象發(fā)生改變后，傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)需要更換機(jī)床，而柔性技術(shù)只需更改數(shù)控程序，就能馬上執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)，從而節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間[1]。對于工程機(jī)械行業(yè)的企業(yè)來說，將柔性自動化技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線上，單位時間內(nèi)能完成更多的生產(chǎn)任務(wù)，獲得更大的利潤。

圖1 柔性自動化生產(chǎn)

2.2 集成自動化技術(shù)

集成自控技術(shù)指的是遵循集成控制原理，利用儀器儀表、電子設(shè)備等工具，對生產(chǎn)工作進(jìn)行控制、優(yōu)化、調(diào)度等操作。相比傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，此技術(shù)具備提高生產(chǎn)管理效率的較大優(yōu)勢。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造行業(yè)中，生產(chǎn)者不得不雇傭大量的一線操作工人和相關(guān)的技術(shù)維修人員。而工人的精力和注意力是有限的，不可避免會出現(xiàn)一些生產(chǎn)錯誤，從而影響生產(chǎn)的效率。但是，自集成自動化技術(shù)被研發(fā)出來以后，工程機(jī)械行業(yè)中大量的企業(yè)引入了集成自控技術(shù)，使得行業(yè)內(nèi)的機(jī)械化水平得到顯著升高。

2.3 智能自動化技術(shù)

自動控制技術(shù)發(fā)展以來，許多技術(shù)工人為技術(shù)的升級和迭代，付出了無數(shù)的汗血，才迎來了如今光明的現(xiàn)在?，F(xiàn)如今，隨著技術(shù)發(fā)展，智能自動化技術(shù)成為了一個新的發(fā)展方向。具體來說，智能自動化技術(shù)是結(jié)合了集成和智能兩個方向的特點，能夠利用計算機(jī)控制系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進(jìn)行智能監(jiān)控、智能測試、智能環(huán)保等，從而縮短生產(chǎn)問題被發(fā)現(xiàn)和處理的時間，提高生產(chǎn)效率，智能自動控制功能如圖2所示。除了之外，由于智能技術(shù)還結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使其擁有不錯的適應(yīng)能力和自學(xué)能力，能夠快速地適應(yīng)不同且復(fù)雜的狀態(tài)，處理生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的老問題和新問題。

圖2 智能自動控制功能

3 工程機(jī)械自動控制技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 優(yōu)化相關(guān)配套措施

工程機(jī)械的可持續(xù)發(fā)展，既離不開精湛的自動化技術(shù)，也需要相關(guān)的配套設(shè)施。如果一味追求自動化技術(shù)的發(fā)展，而忽略了配套設(shè)施的完善，那么行業(yè)發(fā)展至一定的階段，落后的配套設(shè)施一定會限制行業(yè)的未來。因此，為了工程機(jī)械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，自控技術(shù)未來發(fā)展方向之一是，優(yōu)化配套設(shè)施。例如，許多生產(chǎn)企業(yè)都需要計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床等最基本的生產(chǎn)設(shè)備。生產(chǎn)商就不能只優(yōu)化自動化技術(shù)，還需要對基礎(chǔ)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行定期的升級和優(yōu)化[2]。只有當(dāng)自控系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)備同步完善時，工程機(jī)械自動化才能進(jìn)入完全階段，進(jìn)而推動整個行業(yè)的進(jìn)步。

3.2 提高技術(shù)的應(yīng)用性

生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化，最終是為了更好地服務(wù)生產(chǎn)者，以更快的速度、更低的成本生產(chǎn)出質(zhì)量更高的產(chǎn)品?？梢哉f，工程機(jī)械自動化技術(shù)的未來發(fā)展主要側(cè)重于提高技術(shù)的實用價值和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

一方面，在推廣自動化生產(chǎn)技術(shù)的過程中，生產(chǎn)者需要對機(jī)床和計算機(jī)等進(jìn)行優(yōu)化，為技術(shù)的全面應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

另一方面，生產(chǎn)者還需要加大對機(jī)電產(chǎn)品的研發(fā)力度，以提高其應(yīng)用水平、豐富應(yīng)用功能等。除此之外，盡管現(xiàn)階段的智能自控技術(shù)具備了自主學(xué)習(xí)和智能處理的能力，但仍然會受到系統(tǒng)質(zhì)量和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響。生產(chǎn)者還需要定期檢查自動化技術(shù)，以確保其能正常進(jìn)行生產(chǎn)制造作業(yè)。

3.3 采用環(huán)保生產(chǎn)模式

在工程機(jī)械行業(yè)，優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)僅僅是一個方面，還需要重視環(huán)境保護(hù)?，F(xiàn)階段，中國許多的生產(chǎn)企業(yè)均想要在短時間內(nèi)適應(yīng)快速變化的行業(yè)，在變化的局勢中站穩(wěn)腳跟，甚至引領(lǐng)潮流。為了達(dá)到此目的，許多企業(yè)選擇提高產(chǎn)品生產(chǎn)速度，完成更多的生產(chǎn)任務(wù)。然而，快速發(fā)展的同時，部分企業(yè)忽視了快速發(fā)展給生態(tài)環(huán)境帶來的影響。

例如，生產(chǎn)資源消耗過快，會促使企業(yè)們?nèi)ネ诰蚋嗟馁Y源，會加速資源的消耗；生產(chǎn)速度加快，使得生產(chǎn)廢料的堆積速度加快，易超過企業(yè)處理廢料的能力，易產(chǎn)生環(huán)境污染。因此，在工程機(jī)械行業(yè)內(nèi)，生產(chǎn)者需要探索出一條綠色生產(chǎn)的發(fā)展之路，兼顧生產(chǎn)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)。

4 工程機(jī)械自動控制技術(shù)的前景

4.1 經(jīng)濟(jì)前景

現(xiàn)階段，由于對自動化技術(shù)的認(rèn)識不深、技術(shù)優(yōu)化資金匱乏等原因，工程機(jī)械行業(yè)內(nèi)許多企業(yè)的自動化技術(shù)應(yīng)用水平較低，使得行業(yè)整體的生產(chǎn)效率提不上去，經(jīng)濟(jì)效益得不到提升。因此，為了讓更多的企業(yè)能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)收入，能夠在日益激烈的中國和國際中的競爭中取得優(yōu)勢，生產(chǎn)者需要不斷提高工程機(jī)械的自動化程度，真正發(fā)揮自動化生產(chǎn)技術(shù)對生產(chǎn)的促進(jìn)作用[3]。

4.2 環(huán)保前景

工程機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，一方面既能夠帶動人類文明的發(fā)展和國家實力的增強，另一方面也會給生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。

例如，由于生產(chǎn)過快，使得企業(yè)從大自然中挖掘資源的速度過快，已經(jīng)超過了自然恢復(fù)的速度。長此以往，資源枯竭就不只是一個假說，很有可能成為現(xiàn)實。因此，技術(shù)人員在優(yōu)化自動化技術(shù)的同時，一定要遵循最小消耗資源、最小污染環(huán)境的原則，將技術(shù)對自然的損害降至最低。

5 結(jié)語

綜上所述，在自動化技術(shù)出現(xiàn)的那一刻，工程機(jī)械行業(yè)的未來出現(xiàn)了新的發(fā)展點。盡管現(xiàn)階段中國自動化水平仍然處于一個較低的階段，但是隨著國家、社會、企業(yè)對自動化技術(shù)的重視，對技術(shù)投入的增加，中國自動化技術(shù)一定會有一個更加光明的未來，中國工程機(jī)械行業(yè)的整體實力會更上一個臺階。