摘要:将智能化技术有效地应用到机械自动化的工程项目当中,不仅可以提高企业的经济效益,还可以推动我国机械工程的发展与进步。因此,我国机械制造企业需要把握智能化机械工程的发展趋势,不断完善相关技术,推动智能化在机械自动化中的应用。
关键词:机械工程;自动化;智能化技术
1机械工程自动化技术的现状分析
机械工程自动化技术的研发与应用极大的解放了劳动力、提升了生产效率,其对我国乃至全球的工业生产具有重要意义。自改革开放以来,我国逐渐成为了世界的“制造中心”,“中国制造”遍布世界各个角落。之所以我国能够取得如此辉煌的成就,一方面受益于巨大的人口红利,另一方面也受益于机械工程自动化技术的快速发展。但是随着时代的不断发展,我国制造的发展情况却令人担忧,一方面是人口优势减弱、劳动力减少而造成的人工成本升高,其次则是机械工程自动化技术发展滞后。立足实际而言,我国机械工程自动化技术还处于单一自动化、刚性自动化阶段,与发达国家智能化、集成化、柔性化的自动化技术水平还存在一定的差距。除此之外,我国在机械自动化管理、生产、组织、设计等方面,也存在一定的不足,这正是我们急需改进的地方。
2机械工程智能化与自动化的结合
机械工程的智能化和自动化作为两个十分重要的工程技术,两者相互结合、相互促进,共同影响着整个机械工程的发展与进步。机械工程的自动化主要是指在企业机械工程的具体生产中,通过使用相关的工程自动化设备来实现对相关生产工作的有效控制与管理,赋予生产过程一定的自动化特征。目前,我国国内的企业机械工程自动化仍然处于半自动化的运行状态,严重依赖人工操作程序。此外,我国现有的机械智能化对机械自动化技术具有极强的依赖性,智能化技术在生产上的应用主要通过将自动化技术作为生产基础,然后再通过科学完善的智能化系统进行有关生产条件等数据的收集,根据生产状况进行数据的加工和处理,并将指令分配到相应的生产阶段当中,从而完成整个机械工程的生产制造,通过上述环节来有效降低人工参与部分,进而大大提高工程的产量和效率。
3智能化机械工程的基本特点
智能化机械工程的基本特点是品质高、效率高、四流交汇以及四流集成。智能化机械工程主要以一套智能化机械管理控制系统为运行基础,发挥机械管理控制系统对机械工程生产管理、规划、设计等作用,从而提高机械工程的运行效益,同时可以取代原有低效率的人工生产方式,极大降低生产的出错率,以此有效解放更多的人力资源。此外,智能化机械工程生产系统还具有人性化的生产特点,能够结合实际情况来适当改变智能化系统的相关参数设置,从而可以从不同程度满足不同企业的生产需要,增加整个机械化生产的灵活性,形成适合企业的人性化生产模式。
4智能化技术在机械工程自动化中的应用策略
4.1自动化限制
目前的技术无法使所有期望的任务自动化。许多使用自动化的操作具有大量的投资资本并产生大量的产品,使得故障成本极高且潜在危险。因此,需要一些人员来确保整个系统正常运行,并保证安全和产品质量。目前工业过程中人类的许多角色已经超出了自动化的范围。人类模式识别、语言理解和语言生产能力远远超出了现代机械和计算机系统的能力。需要主观评估或合成复杂感官数据(如气味和声音)以及战略规划等高级任务的任务目前需要人类专业知识。在许多情况下,甚至在可能实现工业任务自动化的情况下,使用人类比机械方法更具成本效益。克服这些障碍是后稀缺经济学的理论化途径。
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4.2生产管理智能化
传统的企业生产管理模式大都依照传统的步骤进行,主要按照调研、设计、生产、销售等步骤进行按部就班的管理,对人工操作具有很强的依赖性。同时,企业利用机械自动化技术进行生产制造,虽然能够获得一些便利,但是与以往相比,企业的生产管理人员工作就变得困难。再加上企业机械自动化的生产速度高于企业的以往生产,如果遇到某个决策不正确的情况,公司必然会遭受很大的经济损失,从而造成生产过剩等状况。而如果采用智能化的管理系统,不仅可以实现收集到的市场数据的及时处理,还能够结合企业的实际情况进行具体的生产规划,从而提高公司产品的生产效率,并且极大保证了市场生产的稳定性,提高产品生产时效性。
4.3智能化工具
工程师现在可以对自动化设备进行智能化控制。其结果是应用程序和人类活动的范围正在迅速扩大。计算机辅助技术(或 CAx)现在成为用于创建复杂系统的数学和组织工具的基础。CAx 的著名例子包括计算机辅助设计(CAD 软件)和计算机辅助制造(CAM 软件)。由 CAx 实现的产品改进设计、分析和制造对于工业是有益的。信息技术与工业机械和工艺一起可以帮助设计,实施和监控控制系统。工业控制系统的一个例子是可编程逻辑控制器(PLC)。PLC 是经过专门加固的计算机,经常用于同步来自(物理)传感器和事件的输入流与执行器和事件的输出流。人机界面(HMI)或计算机人机界面(CHI),以前称为人机界面,通常用于与PLC 和其他计算机通信。通过 HMI 进行监视和控制的服务人员可以通过不同的名称进行调用。在工业过程和制造环境中,它们被称为操作员或类似的东西。在锅炉房和中央公用事业部门,他们被称为固定工程师。存在不同类型的智能化工具:ANN- 人工神经网络;DCS- 分布式控制系统;HMI- 人机界面;SCADA- 监督控制和数据采集;PLC-可编程逻辑控制器;仪表;运动控制;机器人。在工厂自动化方面,主机仿真软件(HSS)是一种常用的测试工具,用于测试设备软件。HSS 用于根据工厂自动化标准(超时,响应时间,处理时间)测试设备性能。
4.4加强技术人型、管理型人才的培养力度
机械工程自动化技术要想得到有效的运用,要想实现快速发展,就应该保证技术型、管理型人才储备。然而要想切实加强技术型、管理型人才储备,就还需从教育培训入手:一方面,高校教育要切实树立以技术型、应用型、管理型人才培养为核心的自动化技术专业教学目标及体系,从而增加优秀人才输出量;另一方面,有关企业也应该提高人力资源管理强度,强化人才遴选实效,并通过切实有效的人才培训活动,全面提升职工技术水平、管理水平。
结束语
总而言之,机械工程在制造行业中发挥着十分重要的作用,并且为其他各个行业提供了许多有利的条件,有助于促进其他行业的发展。推动机械工程自动化可以大大提高机械工程的运行和工作效率,并且可以有效地节约人力、物力,提高资源的利用率,同时有效地提升了工程的整体机械化水平。而智能化技术机械工程自动化技术发展中新的方向和趋势,智能化技术在机械工程自动化中的有效应用能够为机械工程发展注入新的活力。如何在机械工程自动化中正确应用智能化技术,推动我国机械制造行业水平跟上国际水平成为了当今研究机械工程自动化进一步发展中的一个重要课题。以上内容就如何在机械工程自动化中应用智能化技术展开了分析。
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论文作者:刘杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/26
标签:机械工程论文; 技术论文; 机械论文; 我国论文; 企业论文; 人机界面论文; 控制系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;