机电自动化在现代工程机械制造中的应用

韩加福 黑龙江省中能控制工程股份有限公司

在我国国民经济发展过程中，工程机械制造水平直接关系国家的工业化程度，影响整个经济市场的发展质量。其中，将机电自动化技术应用于工程机械制造业，能够显著提升工程机械制造的质量与效率，保障工程机械制造市场的稳定发展。因此，需深入把握机电自动化技术的应用特点与应用价值，在有效融合机电自动化技术理念与现代工程机械制造产业发展需求的基础上，构建完善的工程机械自动化制造体系，最终促进工程机械制造行业的可持续健康发展。

一、设计原则

出于自动化系统质量考虑，该系统设计要遵从效率原则、精度原则、稳定原则三大原则，各原则具体内容如下。1）效率原则。效率原则指的是系统响应速度，在机电一体化系统运作中自动化控制系统应尽可能快地根据现实情况生成指令，同时保障机械手、运输小车等设备也尽可能快地执行指令，这样自动化的上、下料环节才能有效率地完成，且如果遇到异常也能及时应对，避免异常情况恶化。因此，该系统需遵循效率原则进行设计。效率原则下，该系统的响应速度要保持在1s～3s（遭遇异常情况时，响应速度从3min 之后算起，区间同样是1s～3s），越快越好。2）精度原则。在自动化的上、下料环节中，如果控制系统不能精确识别机械手臂、运输小车的位置、移动等信息，则很可能出现误判、误动等现象，这必然导致该环节运作出现质量问题。如果机械手臂在自动化控制系统控制下未能复位到标准位置，则其在抓取时就不能抓取标准位置的物料，导致该环节受阻后无法正常运作。因此，该系统设计要遵从精度原则，以免不良事项的发生。3）稳定原则。如果该自动化控制系统表现良好，则其将投入实际应用。当其在长期应用中出现了异常，就会导致系统不稳定，反复发生异常情况，这也是该系统质量低下的表现，如在应用中经常受到信号干扰，使得系统响应速度、精度时好时坏。因此，该系统必须遵从稳定性原则进行设计，至少要保障系统能够在常规干扰环境中正常运作。

二、机电自动化在工程机械制造中的应用价值

在工程机械制造过程中，机电自动化的最大应用价值在于能够实现针对机械制造全过程的精细化管理，这使因人为管理不当所致的各种设备故障得到充分预防，有助于确保工程机械制造作业的持续稳定进行，并提升工程机械制造企业的生产效益。首先，依托机电自动化技术能够实现工程机械制造机电设备的自动开机与关机，帮助生产人员科学控制生产实践。同时，在机电自动化技术应用视角下，可围绕机械制造机电设备构建完善的故障预防机制，通过实现机械制造运行故障的及时预警帮助管理人员快速做出反应，减少设备故障对生产作业的影响，最终确保生产企业的整体效益。其次，构建机电自动化控制系统时，可借助参数设置控制整个设备系统，而当系统出现异常参数时，可通过自动化预警实现对常见故障的有效预防。另外，机电自动化系统包含自动记忆功能，这意味着当故障发生时，系统能够自动进行处理，进而避免因人为反应不及时所致的设备损坏。最后，在传统设备管理过程中，即使企业会根据设备管理需求制定系统的监控体制，但仍不可避免会出现一定的设备故障，对此，应用机电自动化技术能够实现对设备的全过程、不间断管理，不仅可大幅节约管理人员的时间和精力，同时也减少了不必要的企业成本，有助于推动工程机械制造企业的健康持续发展。

三、优化机械自动化技术与制造的建议

（一）加快机械制造行业人工智能化的应用

当今时代是一个互联网时代，机械自动化设计与制造发展领域面临着新挑战、新机遇。我国机械制造企业应摒弃既往传统观念，及时更新观念，抓住时代新机遇，在机械自动化设计与制造中加入人工智能研究，加强对当今互联网技术的研究力度，合理结合机械自动化技术与人工智能技术，在机械设备的程序运行、图像设计与产品制作中将智能化的机械自动化技术所具有的功能全面发挥出来，实现我国机械制造产业向生产自动化与现代化转变。

（二）设备故障诊断

在设备故障诊断方面，借助自动化控制系统能实现对设备运行参数的全面监控。一旦参数出现异常，系统就能够精确分析设备的故障种类和故障位置，并帮助维修人员以最及时的处理手段进行控制。其中，通过应用机电自动化技术，能够在尽可能少破坏设备结构的基础上系统地评估设备的运行情况，如设备的承受应力、强度以及设备的可靠性等。同时，依托于监控系统分析与设备故障有关的数据信息，掌握设备故障的产生原因，在建立设备故障模型基础上给出最佳处理方案，最终实现对设备故障的精确化维修。此外，当设备出现故障后，机电自动化控制系统能够随时记录设备的参数情况，这使得整个设备故障从产生到维修的数据均能够得到妥善记录，有助于在数据库技术的支撑下实现对常见工程机械制造设备故障信息的分析处理，并形成完善的设备故障预防体系，最终不断提高管理人员的设备故障防范水平。例如，当前我国工程机械制造过程中已经使用了智能化的专家系统，能够精确捕获设备的运行状态信息，并实现对设备运行过程的全面监控，最终可显著提高工程机械制造设备的可靠性、稳定性和安全性。

四、结语

综上，文章进行了机电自动化控制系统的一体化设计，在上、下料机电一体化系统基础上提出了相关设计方案。该设计方案根据设计思路，遵从三大原则提出，共分四层展开设计，设计后可得机电一体化自动化控制系统，笔者对该系统进行了测试，结果显示该系统可投入实际应用。同时，该系统具有良好的人工控制模式切换机制，说明该系统可操作性强，在实际应用中能实现良好的人机交互。