工业机械设备电气工程自动化技术的应用研究

发表时间:2020/8/5   来源:《建筑实践》2020年8期   作者:韩晓忠
[导读] 机械工程与电气工程有着紧密的联系,在生产生活中发挥着重要的作用。
        摘要:机械工程与电气工程有着紧密的联系,在生产生活中发挥着重要的作用。在工业4.0时代,机械设备电气工程自动化技术决定了制造业的核心竞争力,能够大幅提升机械设备的智能化水平和工作效率,降低人工劳动强度,提高机械加工精度。本文结合机械设备电气工程自动化技术的最新进展,对其应用问题进行了分析。
        关键词:机械设备;电气工程;自动化技术;应用
        引言
        近年来,随着经济社会的发展,我国工业化发展的步伐加快,工业化发展的背景下,各行各业对于机械设备的依赖性较大,机械设备工业生产的基础,其在经济社会发展中起着重要的作用,创造了巨大的价值。技术的进步使得我国机械设备的种类日益多样,与此同时,行业发展对机械设备的稳定性、可靠性等提出了更高的要求。而电气工程自动化技术在机械设备中的应用可以提升机械设备的整体性能,有利于提高生产力,创造更大的经济价值。
        1工业机械设备中电气自动化技术应用概述
        自动化技术随着时间的推移不断进步,传统的技术利用控制器进行控制,因此应用范围十分有限,对于一些烦琐的操作步骤,只能依靠技术人员或者更加先进的设备完成。但自动化技术与信息技术结合后,利用计算机便可以对控制器进行操作,完美地保证了准确率,大幅提升了生产效率[1]。随着信息技术的发展,电气自动化技术也逐渐完善,在设备运行以及控制、自动化管理等方面进行广泛应用,完美呈现了电气自动化的优点。电气自动化在理论知识的不断发展中得到了显著的改变,设备的适应性以及稳定程度有所增强,体现了我国科技的发展。
        2机械设备电气工程自动化技术的发展趋势
        根据报错信息,自动进行调整,还具有视觉识别等功能,结合AI技术,对工作环境自动进行识别。未来在工业生产线上还将有智能维修和检测机器人,机器人在流水线周围检测自动化机械设备的运行情况,一旦发生故障自动进行维修和调整,并且将维修记录传达回系统中心。当维修不能进行时,系统将会暂停操作,进行机械设备的替换,并且进入人工维修的环节。智能化将是未来电气自动化发展的主要趋势,智能机器人将代替传统工人进行操作,甚至在编程领域能够实现自动化编程。
        3当前机械设备电气工程自动化技术的应用
        3.1在刀具生产领域的应用
        在日常的生产生活中,刀具的应用较多,基于不同的使用需求,刀具的种类等也越发多样。对于一些大型的高精度刀具而言,其生产往往具有复杂性,与普通的刀具生产相比,这些刀具在原材料选购、锻造与成型的过程包含的生产工序较多,在生产中任何一个环节的生产问题都会影响刀具最终的生产质量。随着技术的进步,在一些大型的刀具生产企业,逐步应用了机械设备电气工程自动化技术,该技术的应用大大提高了机械生产的整体质量。
        3.2数控机床领域的应用
        应用于数控机床的点击驱动系统中,代替传统人工操作,提高操作效率和精度,比如德国数控机床技术可以在1min内加工一个精密模具。同时电气自动化的技术还能够提升机床运行的稳定性,减少机械故障,降低维修频率。比如使用PLC系统为自动控制单元,既提升了操作的简洁度,又降低了次品率。人、机系统实现协调优化,从继电器程序控制向组合机床、工业机器人、计算机继承制造系统转变,建设仿真车间和自动化加工系统,将传统数控机床向自动化工业机器人转变,实现低成本自动化。
        3.3在制造业创新领域的应用
        虚拟制造、绿色制造、IMS制造,创建人机一体化制造系统,在计算机的控制下,一台机器或者是一个程序控制多台机器。以绿色制造为例,实现产品的3R设计,无污染回收,产品循环利用。

这其中可以利用电气自动化技术对产品全生命周期进行管理,提升设计的水平。虚拟现实技术也能够和电气自动化技术相结合,对生产制造的产品统一建模,灵活组织生产,实现产品质量的最优化。比如,在刀具加工上,很多农业刀具需要高精度加工,因此在制造中需要用计算机仿真技术进行创新,模拟刀具在实际生产环境中的缺陷,如果发现存在漏种等现象,那么就可以及时改正。业界著名的例子就是IBM开发的虚拟环境用于新型车的研发,在仿真环境中发现定位系统等缺陷,从而及时调整战略,缩短周期。
        3.4远程控制
        传统的机械设备中,其控制与操作都是由人来完成的,不管是各种大、中、性机械设备,人都是主要的操控主体,当然,有些机械设备实现了遥控操作等,然而,不管是人的操作还是遥控操作,都受到地点的限制。而机械设备自动化控制的实现达到了远程控制的效果,使得机械设备电气自动化的应用中不仅提高了生产的整体效率,也保障了操作人员的安全,使得在机械设备的控制中不受时间与地点的约束。对一些户外危险性较高的工程项目而言,远程控制具有实施的必要性与现实意义。比如,对一些大型的机械设备而言,自动化控制、远程控制的实现使得该设备在操作与控制中的人力投入大大减少,并且由于设备中安装了传感器、监视器等,可以在机械设备的运行过程中实时反馈相关的图像信息,在运行故障出现时,后台管理人员可以快速掌握相关的信息,有效保障了故障的解决。
        3.5汽车加工中的应用
        近年来,随着人们生活水平的提高,我国汽车行业逐步发展,在汽车行业,由于汽车加工与制造对于相关零部件的精度要求较高,随着机械设备自动化技术的发展,工业机器人、数控技术等逐步被应用于汽车加工与制造中,这些加工技术与传统的人工制造相比,其可靠性更高,在加工过程中不易出现各种运行故障,操作过程逐步向人性化靠近,实现高效的自动化。基于机械设备电气自动化技术的这些优势,其在汽车生产与加工中的应用可以在一定程度上大大缓解加工柔性与效率之间的矛盾,实现集约化与规模化生产,即使是一些复杂零部件的加工,工业机器人、数控加工技术等依然可以实现加工的智能化与自动化,有效保障了加工与生产的效率与质量。当前,随着技术的进步,机械工程电气自动化技术在汽车生产领域的应用越发具有普遍性,改变了传统的汽车加工方式,实现了汽车加工技术与工艺的创新,符合汽车行业现代化发展的趋势。
        4机械设备中电气工程自动化技术的应用发展方向
        4.1机电一体化发展
        当前,我国机械行业发展的主要趋势就是机电一体化,和传统机电系统相对比,机电一体化可以有效的将传动系统、传感器、动力源等部件进行连接,从而提升了机电设备的运行效率,提升了企业生产制造进度,从而促进生产企业的健康快速发展。随着科学技术的不断发展,机电一体化得到显著提升,所以企业要不断提升机电技术水平。
        4.2网络化与控制智能化发展
        通过网络技术和智能化技术可以有效的提升了自动化技术水平和设备运行效率,促进我国机械行业的快速发展。应用电子信息技术和计算机技术可以全面协调各个部件的运行状况,提升系统的运行质量和效率。很大程度上解放了生产劳动力,从而使作业人员投身到技术含量更高的工作中。
        结语
        近年来,随着技术的进步,各行各业的发展逐步应用了先进的技术,改变了行业传统的发展模式。电气工程自动化技术的进步使得该技术在很多领域都得到了较为普遍的应用,该技术与机械工程的结合,改变了我国工业发展的步伐,使得工业发展更符合现代化发展的要求,有利于推动行业的可持续发展。
        参考文献
        [1]计辉.机械设备电气自动化技术的应用[J].内燃机与配件,2019(15):217-218.
        [2][2]郭晓芳,齐畅,李梦.机械设备电气工程自动化技术的应用[J].南方农机,2016,47(10):116.
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