徐宝伟 程铁
沈阳庆恒华泰自动化成套设备有限公司 辽宁沈阳 110026
摘要:《中国制造2025》政策的出台为机械自动化发展提供了稳定的驱动力,本文主要介绍控制技术在机械自动化中的作用,并从控制精度提高、生产效率提升、人力资源节约和安全环境优化四个方面介绍控制技术在机械自动化中的应用进展,旨在全面突出机械自动化的发展优势,推动我国现代化建设进程。
关键词:控制技术;机械自动化;安全环境;生产效率
引言:目前,机械制造业正在经历以自动化、数字化、智能化为核心的新一轮产业升级,这意味着我国现代化建设已经取得阶段性成就,基于机械自动化发展现状,可知控制技术在机械自动化中具有优良应用基础和宽广应用平台,控制技术与机械自动化发展的有效融合,将进一步优化我国生产环境,提高社会生产效率。
1.控制技术在机械自动化中的作用
近年来,随着市场经济环境的逐步改善,在相关有力政策和先进技术的支持下,机械自动化已具有可观的发展规模,可以预见,在未来社会发展中,机械自动化的覆盖面还将持续扩大,控制技术可与机械自动化发展进行有效融合。以下对控制技术在机械自动化中的作用进行介绍;
第一,长期以来,我国高度重视机械自动化的发展,投入了大量的人力、物力和有力政策,使得机械自动化系统得以有效完善,控制技术在机械自动化系统中的应用可全面优化机械自动化环境,实现机械的自动化控制,精细化、实时性掌握机械的运行数据,有助于降低系统瘫痪概率。
第二,科学技术是第一生产力,技术创新发展中,科研人员针对机械自动化和控制技术的研究从未停止,使得控制技术与机械自动化的融合程度不断加强,从科技发展角度来看,控制技术可进一步促进机械自动化的发展,有效延伸机械自动化的链条,构建完善的机械自动化生产体系。
第三,近年来,我国正全面推进中小企业创新化发展,提高了对中小企业科技创新的扶持力度,控制技术在机械自动化中的应用有助于中小企业加大科技研发力度,加强人才培养和经验积累,进一步提高技术实力和核心竞争力。
2.控制技术在机械自动化中的应用进展
2.1控制精度提高
当前,我国正全面推进现代化建设进程,控制技术在机械自动化中的应用有助于提高我国的现代化建设水平,相关科研人员积极借鉴国、内外相关先进技术经验,将控制技术与机械自动化进行融合,构建了机械自动化控制系统。目前,大型的机械自动化控制系统主要包括控制模块和执行模块,由计算机对控制模块和执行模块进行协同控制,并通过连接具有拓展功能的执行装置进行控制信息的传输,大大提高了控制精度。当前,控制模块和具有拓展功能的执行装置之间主要通过光通信进行连接,相关技术人员在机械自动化控制系统设计中进行了RS485总线转光子模块的设计,其中包括RS485总线转光子模块硬件总体设计、FPGA及其外围电路设计、RS485接口电路的设计、光收发电路的设计。其中,FPGA及其外围电路主要包括FPGA电源部分、FPGA时钟模块、FPGA测试点灯程序、FPGA程序烧写模块,而RS485接口电路主要包括收发电路和电平转换电路。在此基础上,为提高控制精度,相关技术人员还在机械自动化控制系统设计中开展了RS485转光子模块软件设计,设计内容主要包括系统语言及软件开发平台和FPGA软件功能系统,其中系统语言及软件开发平台主要利用了Quartus Ⅱ设计软件和NIOS的编译,使得软件具有了优良的信息连通基础。
FPGA软件功能系统设计内容主要包括系统功能模块、发送功能模块以及接收功能模块,以此为前提,控制技术可有效提高机械自动化系统的控制精度,实现精细化机械制造和生产管理。
2.2生产效率提升
与传统生产方式相比,将控制技术与机械自动化融合产生的新型生产方式可有效提高生产效率。以汽车行业机械生产为例,公开资料显示,2011年-2019年,我国汽车焊装装备固定资产投资金额分别为1722.75亿元、1873.05亿元、2092.8亿元、2339.93亿元、2728.75亿元、2724.16亿元、2985.62元、3272.18亿元、3586.24亿元,预计2020年,我国汽车焊装装备固定资产投资金额将达到3930.4亿元,汽车焊装装备固定资产投资金额的提升意味着汽车焊装自动化生产线以充分发挥了机械自动化系统的现代化生产优势,生产效率的提升大大提高了生产收益。由此可知,控制技术在机械自动化中的应用可切实提高生产效率,降低生产压力,有助于社会生产力结构的优化和社会生产环境的优化。在汽车覆盖件冲压自动化生产中,控制技术在机械自动化系统内根据冲压设备的分类及结构以及冲压设备的技术参数,完成冲压设备的排序,满足冲压设备的位置要求以及自动化对冲床的要求,发送冲床与自动化的连锁信号,切实提高汽车覆盖件冲压自动化生产效率。因此,控制技术在汽车机械设备自动化生产中的应用可有效提高汽车生产企业的核心竞争力,促进经济平稳产出[1]。
2.3人力资源节约
近年来,我国科学环境逐步改善,相关先进技术在各个领域中的广泛应用均已取得实质性应用成效,充分证明了科技对社会发展的影响,控制技术在机械自动化中的应用可有效节约人力资源:传统机械生产环境中需要使用大量人力进行生产环节的控制,大规模的机械生产环境则需要匹配大量的人力资源,而机械自动化系统融合了控制技术后机械生产环境将得以有效更新,生产管理人员可在计算机上对多个生产流程进行协同控制,并利用控制技术精细化分析各个生产链条上的生产状态,根据机械设备生产线上生产设备的运行数据,进行生产管理和生产人员调动。在机械自动化生产环境中,控制技术的应用能够大大降低机械制造企业的用工压力,实现用工环境的优化,有助于机械制造企业人才的集约发展和高质量发展。另外,我国是机械制造大国,也是机械出口大国,控制技术在机械自动化中的有效应用可通过实现人力资源的节约,进一步优化我国机械生产领域的技术优势,有助于形成行业口碑,优化机械制造产业发展空间[2]。
2.4安全环境优化
长期以来,我国高度重视技术创新,在机械自动化中有效应用控制技术可形成完善的机械自动化生产系统,相关机械生产企业的生产管理人员可在机械自动化生产系统的操作平台上完成生产数据的监管和生产环境的管理,有助于安全环境的优化。习近平总书记指出:“安全生产必须警钟长鸣,常抓不懈,丝毫放松不得,否则就会给国家和人民带来不可挽回的损失”,近年来,我国大力推进生产环境中安全生产责任体系的建立和健全,控制技术可有效融合相关先进信息技术,在机械自动化中得以应用。例如,可结合实际的机械生产环境和机械制造情况,将控制技术与物联网技术进行融合,通过在机械生产环境中灵活布设传感器进行生产信息的监控和设备运行状态的监控,继而通过整合传感器所搜集的监控信息,由控制平台进行生产安全校验,精准定位机械生产制造中的风险以及现有生产链条和管理体系的薄弱环节,进行针对性改进。另外,在机械自动化中还可利用控制技术进行故障的远程排除和自动化预警,有助于全面提升安全生产系数。
结论:总而言之,科学技术是第一生产力,当前我国正处于科技创新和社会发展的关键时期,控制技术在机械自动化中的应用具有生产、管理积极作用,我国科研人员针对控制技术在机械自动化中的应用研究已取得阶段性进展,实现了控制精度的提高、生产效率的提升、人力资源的节约和安全环境的优化。
参考文献:
[1]李天翔.新时代下机械自动化技术应用形式与发展方向[J].内燃机与配件,2020(02):237-238.
[2]李刚,李庭贵.机械加工工艺中的自动化控制技术研究[J].内燃机与配件,2019(17):149-151.