机械自动化技术的应用与发展前景

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年第3月第9期   作者:屈晓泽,王前进,李培勇
[导读] 机械自动化技术可以提高劳动生产率,减少经济投入
        屈晓泽,王前进,李培勇
        盛安建设集团有限公司 山东淄博 255032
        摘要:机械自动化技术可以提高劳动生产率,减少经济投入,减轻劳动强度,提高生产技术水平,促进新技术的连续生产。它的开发和应用受到了国内外的广泛关注。但在我国还处于起步阶段,在机械领域的有效应用是我国机械领域发展的重要方向。鉴于此,文章针对我国机械自动化技术的应用与发展前景进行了研究,以供参考。
        关键词:机械自动化;应用分析;发展前景
        1机械自动化技术的应用分析
        1.1机械自动化在农业方面的应用
        近年来,我国无论是经济还是工业都得到了迅猛的发展。中国的人口数量是非常庞大的,对我国来说,农业发展是整个经济发展中的核心关键。且国家历年以来在农业方面投入的资金非常多。所以说现阶段农业机械制造在整个国家的发展中是非常可观的,特别是农业综合自动化和机械化。在现阶段,很多农民都打破了自己的传统理念,认识到机械自动化在农业整个生产中的优势。比如机械自动化运用在农产品的生产、加工、包装和运输等过程中,都可以大大减轻农民工的劳动强度,提高工作效率。农业发展在整个过程中不仅缩短了时间、降低了成本,还减少了农民的劳动力,并获得更多的收益。鉴于此,越来越多的农民开始购置机械自动化设备用于农业生产,进一步促进了机械自动化在农业中的应用与发展。
        1.2建筑机械设备控制自动化
        以数控钢筋加工设备为例,自动化数控设备可以在满足建筑工程钢筋加工需要的同时,简化钢筋加工流程,提高钢筋加工效率,促使工程获得最佳性价比。在实际应用过程中,高强度钢筋棒材的下料设备可以根据需要将钢筋自动切割成标准长度,落实加工钢筋品尺寸精准、长度标准、效率高的原则,并在短时间内完成钢筋与相关设备的安装调试、稳定运行。同时过渡到无人化施工领域。比如,在福冈县深山大规模水坝施工时,技术管理者就可以在激光扫描仪、全球定位系统支持下,掌握位置、周边环境信息。随后通过在多功能便携终端上发布指令,推土机、振动压路机等机械就可根据前期嵌入的程序自动实施搬运混凝土、地面铺平、压实等自动化作业。由于现行机械自动化技术已经将熟练工操作重型机械作为数据积累嵌入到了算法内,实现了系统自动学习“工程技艺”,可以避免压路机压实某部分时已压实部分与未压实部分落差问题的出现。且可彻底改变劳动密集型产业体系,在某种程度上解决了技术人员、施工人员严重短缺现象。
        1.3汽车机械设备控制自动化
        在现代汽车技术体系中,机动器件自己主动操纵、运行是发展主旨。在以汽油作为动力源的车辆安全管控、以汽油作为动力源的车辆发动机与底盘管控、以汽油作为动力源的车辆污染防控、以汽油作为动力源的车辆能源管控、以汽油作为动力源的车辆工况信息与道路信息、以汽油作为动力源的车辆乘坐舒适性管理、以汽油作为动力源的车辆再循环技术、运营信息技术等。比如,以汽油作为动力源的车辆发动机控制技术,自己主动操纵的范围就覆盖了燃油喷射装置、怠速、空燃比、排气再循环、点火器等汽车发动机模块以及速度变化器、轮驱动、牵引、车速等汽车变速器模块;而底盘自己主动操纵技术又可称之为汽车底盘无人干预运行,涉及了转向(制动防抱死、驱动防滑)、制动(动力转向、四轮转向)、悬架控制(悬架、悬挂系统自动控制)、巡航控制(在路况变化情况下车速始终保持稳定,且无需驾驶者手动控制油门)。

在机械自动化技术支撑下,汽车上各个机械元件、控制环节存在相互关联的特性,首层为人-车-环境控制系统,次层为车辆综合约束管制系统,次末层为制动约束管制系统、动力传动装置系统、转向约束管制系统、悬架约束管制系统,末层为汽车前悬架装置、后悬架装置、左悬架装置、右悬架装置以及前制动装置、后制动装置、左制动装置、右制动装置控制系统。整个过程主要利用汽车自动控制元件ECU(带单片机的嵌入式系统)的作用,统筹协调各子系统稳步运转。由于ECU具有独立的处理器、存储器、I/O设备,可以独立自动控制汽车的某一系统,比如发动机管理系统ABS、EMS等,避免主动悬架减弱车辆侧倾时四轮转向系统横摆响应减弱问题出现。
        2机械自动化的未来发展研究
        2.1机械自动化与绿色发展相结合
        由于我国人口众多,所以资源短缺。想要减轻这一问题,就必须节约对资源的利用。但想要发展机械自动化这个行业,就必须做好高资源消耗的准备。虽然机械自动化在近些年来给人们带来了很大的便利,但是对资源的消耗也是非常大的,如若在创造财富的同时,造成资源的大量浪费进而造成环境污染,那么对我国甚至是对整个社会来说都是非常不利的。所以我国在将来继续发展机械自动化的同时,要将绿色发展与其相结合,要利用最少的资源做到最大化的发展。我们在自主研发新技术的同时,可以适当的引进西方等国家的先进技术,但如若这一技术不符合我国的发展规律,就必须进行改革创新再使用。
        2.2低成本技术的应用
        在该技术的应用和开发的早期阶段,有必要寻找投资少、见效快的技术。这是因为低成本的自动化技术具有更大的潜力和发展前景,更少的投资和更快的效率,使公司得以发展。率先开发成本低、潜力大、前景广阔、投资少、见效快的低成本技术。自动化水平的提高可以为中国目前的发展和国情所需要带来更多的经济利益。例如,西方国家提出的简化生产和精益生产(LP)模型是一种特定的表达方式,能够以最少的投入实现最大的生产。日本丰田有限公司采用非常流行的管理方法:及时生产的准时生产(JIT),全面质量控制TQC(全面质量控制)和分组技术GT(自然分组技术)方法。
        2.3结合国情发展现代机技术
        机械自动化是从简单到复杂,从不完美到完美的从低到高的开发过程。当采用自动控制器进行操作时,生产模式也发生了改变,从单一的机械转化,到目前机械控制自动化,在自动化发展过程中,需要不断的优化,寻找适合企业发展的技术。我国与世界先进国家之间的自动化水平还存在一定的差距,在这种情况下,以成熟的生产技术开发大规模生产自动化技术是中国基础国家行政管理的合适模式。批量生产的产品品种单一,结构稳定,产量高,具有连续流操作和综合机械化的良好条件
        结语
        综上所述,对于我国机械自动化技术而言,可以在农业、汽车、建筑机械等多个领域发挥优良效用。特别是在工程中,利用机械自动化技术特有识读辨别系统,可以高度感知作业对象,识别石头、沙土等材料的特有性质,降低工程实施阶段不可控风险因子。基于此,在未来的机动器件自己主动操纵、运行进程中,相关作业者应进一步拓展应用领域,研制更小体积、更实用、更环保的产品,为我国工业科技攻关提供支撑。
        参考文献:
        [1]康殿胜,李昌宝,张睿.机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J].中国科技投资,2018(005):273.
        [2]张富宇.汽车生产自动化控制系统研究[J].山东工业技术,2018(03):33.
       
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