机械工程自动化技术存在的问题及措施分析

2023-02-24刘杰

中国设备工程 2023年1期

刘杰

（北京市环境卫生涉外服务中心，北京朝阳 100102）

1 机械工程自动化技术概述

1.1 机械工程

机械工程是自然科学技术为理论基础，结合生产实践中的技术经验，对抽象的机械原理进行分析，进行开发、设计、制造、维修等工作，在实际工作中强调整体性和一致性，提前给出图纸明确标注各项基本参数，并将其转化为方案标准语言，以此保证后续生产的顺利开展。同时，机械工程还会进行大量的计算与绘图，综合对比后做出科学优化，随后结合制造需求进行反复修改，在此过程中需要实施严格管理与控制，通过增强应用实效来确保每道工序皆能够规范操作，不断提高劳动生产率、和制造经济性，以此为行业的后续发展奠定坚实基础。

1.2 自动化技术

自动化技术可以配合传感器与监测系统，对机械工程的相关数据信息进行快速分析和处理，在此过程中记录各类情况，通过处理提升整体工作效率。现阶段，我国机械工程在自动化技术应用中已逐渐拓展了物联网技术、5G通信技术、数据传输技术、传感监测技术等，在经过计算机分析后，可以根据其特点来及时进行调整，实现连续完整的自动化控制，减少运行中发生风险问题的概率。在此基础上，自动化技术还能够进一步完善制造方案，通过CAD/CAM来传输数据，如超过规定数值便会发出警报，最终保证机械制造全过程能够符合预期要求。

2 机械工程自动化技术的特点

随着我国科学技术的不断发展，机械工程也在随之完善，现已逐渐融入了各类自动控制程序，在一定程度上提高了整个制造过程的应急处理能力，保证在自动控制下机车能够正常运行。在当前新时期背景下，机械工程涵盖的各方面都在朝着自动化、服务化的方向发展，如当前的制造已能够配合各类软件提前进行模拟，其中包括结构、主体和配件等方面，在模拟技术下准确执行各项工作，将工程管理、设计、生产、操作融为一体，不断提高整个过程的开展的效果。

机械工程在19世纪主要为民用，随着技术发展和知识增长，在20世纪初期被广泛应用在了建设领域中，且延伸出了其他的分支学科。现阶段，机械工程不仅发展技术，且开始专注于基础理论方面的拓展，使其能够应用在更多领域中，通过合并强调综合关系，其中包括了社会科学、自然科学和工程技术等，有效处理现阶段的发展矛盾问题。传统机械工程执行的流程较为烦琐，在使用外力调整的过程中，如出现操作不当的现象，便会导致某一部分结构出现损坏，为此后续应融合自动化技术手段，通过终端控制生产设备完成变准化作业，利用编程的方式实现自动位置调整，以此使生产制造符合运行要求，从而提高全过程的便捷性。

3 机械工程自动化技术的优势

3.1 提高效率性

随着自动化技术的发展，现已初步实现了对机械工程的有效控制，如系统运行中的手动操作相应减少，减轻了操作的工作强度，使整体运行更加完善。在当前的生产制造中，已逐渐融入了智能技术、设备、程序等方面，不仅在一定程度上提高了工作执行的应急处理能力，且在自动控制下产品能够加快生产，产品质量也会随之得到提高。自动化技术的加入不仅提高了生产加工效率，还进一步减少了工作中不必要的消耗，有效避免了制造过程受到人为因素的影响。

3.2 提高安全性

机械工程是我国发展建设中的重要组成部分，机械可以在一定程度上代替以往人工操作完成工作，且制造的质量和效率较比人力更高，可以有效应对精巧复杂的任务，让“解放双手”不再只是幻想。在我国当前科学技术的助力下，机械工程也在朝着智能化方向发展，如仍然选用人工的方式将难以发现执行中细微的问题，这样会严重降低机械工程的质量和效率，且可能造成较大的安全事故，而在自动化控制技术的帮助下，则可以降低机械工程隐患问题的发生概率。

3.3 提高操作性

自动化技术可以将其称为我国发展的一次“创新升级”，其能够将机械工程中的管理、设计、生产融为一体，以一体化模式减少了人力资源的应用，从而不断提高应用的便捷性。由于传统技术已经难以适应发展需求，为此要借助现代化手段进行调整，配合自动化技术进行调整能够提高整体的可操作性，实现全过程标准化，且可以对制造产品的生产规格、加工尺寸等进行性调整，进而不断提高运行的性能，降低实际操作难度，切实发挥出其在机械工程中的重要作用。

4 机械工程自动化技术的方向

4.1 控制方面

在传统工程建设模式中，平台中枢系统可以及时对出现的各种控制问题进行有效的调节，在自动化技术应用方面，能够着重强调全过程控制工作，实际执行中，需要预先对当前建设的各类信息参数与流程进行模拟，在获取到数据后进行组合应用，保证最终工程能够满足实际应用的需求。在此基础上，机械工程自动化技术控制方面能够实现全覆盖，这对于工业领域的经济效益有着重要的影响和意义，不但可以保证整个生产过程的顺利进行，还可以减少使用的生产成本。

4.2 决策方面

在机械工程相关建设活动开展中，工作人员需要合理使用自动化技术下的人机界面，通过计算机的运算将数据变换成能够识别的指令，保证系统在进行产品制造时能按规定操作完成，随后需要将分析后得到的结论传输到人机界面，工作人员对此进行分析后可给出方案，从而切实保证各项决策的有效性。自动化技术涉及的服务范围较广，如在机械工程的生产制造中，可以预先制定根据任务来编制相应的规划，现已在钢铁、汽车、服装、家具等许多的领域得到广泛应用。

4.3 感知方面

在对所收集的数据进行检测的过程中，可以通过配合自动化监控，让相关的工作人员发现其中存在的问题。但就目前情况来看，当前阶段我国传统制造系统并不能满足行业的需求，如自动化技术中所使用的机器的感知能力单一，这将会大幅度地降低整个检测过程的效率。为此后续要加强技术研发，将一些高端的感知技术应用于机械工程中，如数控机械技术、智能传感技术、集成控制技术等方面，通过模拟系统进行后续处理，最终切实满足现阶段机械工程建设的需求。

5 机械工程自动化技术存在的问题

5.1 管理模式落后

在机械工程自动化技术的实际应用中，虽然企业引入了相关的设备，但由于管理模式较为落后，导致其难以切实发挥出实际作用，其原因在于经营理念和术手段缺乏创新，使得技术手段难以突出自身的效果，现已成为阻碍后续发展的关键问题。机械工程企业要想实现有效性发展，就必须与当前时代的需求接轨，但由于未能形成先进的创新意识，对机械制造业发展产生不良影响，如随意引进设备却未能做好技术匹配，导致机械制造业生产效率大幅的降低，这一情况不符合当前发展的需求，为此在后续应对此着手进行优化和调整，避免造成不良影响。

5.2 技术水平较低

自动化是当前各领域中常用的技术手段，但在实际运用的过程中，仍然存在许多问题有待解决。目前，自动化技术的实际应用水平难以与各项工作相匹配，且由于整体上的发展时间较短，大部分的工艺技术仍然难以有效应用，且由于在发展过程中缺少创新，使得后续工作难以按照既定要求开展，如不对此进行分析和处理，则必然会影响后续的发展建设。自动化技术促使机械工程发生了巨大变化，企业建设方式与经营模式也在向智能化方向发展，然而，在发展过程中由于缺少自动化技术的深度融合，仅仅是设备使用，导致效果不符合预期。

5.3 缺乏人才支持

机械工程自动化技术的发展离不开人才支持，但就目前情况来看，高素质技术人才缺失，仍然是制约行业发展的主要影响因素之一。机械工程中各类人员的个人素质参差不齐，导致许多自动化技术难以发挥出实际优势，这一情况也在一定程度上对社会经济活动造成了一定影响。

机械工程行业在快速发展过程中，会直接受到许多因素影响，但由于人才的选拔培养存在较多突出的问题，导致实际工作开展中难以组建出一支专业化高效的技术人才团队，整体综合能力素质也难以达到后续发展的实际需求，无法支撑机械自动化工程技术的长远发展。

6 机械工程自动化技术的措施

6.1 做好管理工作

为了能够让机械工程安全高效地运行，在日常工作中针对自动化控制所涉及的系统与设备展开定期维护，针对设备展开最仔细的检测，发现设备存在的安全问题，随后对故障因素展开分析，及时采取相应的方法展开维修，没有发现任何电气设备存在问题，也需要对本次基础检查做好数据信息以及各项参数的详细记录，为后续电气设备在使用过程中发生故障提供一定的参考。同时，需要对操控人员组织模拟训练，针对自动化控制开展应用培训活动，使他们可以熟练掌握操控流程，发现以往执行流程上的不足，这样能够及时处理错误，从而有效避免因维护管理不当而引发风险，最终达到最大化效益。

6.2 强调运行防护

机械工程自动化技术的应用，不仅可以有效调节系统的精度和响应速度，还能够对性能进行解析，其中运行控制是工作开展的重要组成部分，为此需要在优化调整过程中作出严格的要求，根据不同设备的特点可选择相应的方法，以此提高机械设备在运行中的安全性和稳定性。同时，性能控制是机械工程运行保障的重要组成部分，合理进行方案设计与规划可以调节上游与下游交互，保证运行时的各项指标能够吻合电气负荷，切实发挥出自动化技术的作用，实时监测系统运行并确认各类参数信息，增加其输出设定值到控制器，提供性能控制器的前馈功能，以增加性能控制器的输出，保证机械工程可以高效开展工作。

6.3 总体编程设计

自动化技术控制系统设计十分重要，其关系着实际控制时的质量，在初始化程序操作指令编程方面，需要选取初始状态指令，在设计运行模式时进行综合考虑，采用结合控制方法实现全自动操作，有效完成所需执行的任务。在编程的控制中要做出相应的判断并解决，使得静态对象获得非常稳定的控制能力，将控制模块多样化特点对控制覆盖，进一步地满足实际生产的所需，与一些传统的自动化系统相比，该技术的合理应用能够降低35%以上的故障发生率，且检修时间也会缩短30%以上，以此为安全化工生产与管理做好铺垫。

6.4 应用辅助系统

由于机械工程行中存在着不科学性，在其中也存在着一些影响因素会导致设备的工作效率得不到保障，长期下去，会使得设备出现更多运行不稳定的问题，最终影响生产的效率。不同技术相互融合其本身就具备的各方面优势，辅机控制融入自动化技术能够对各系统进行整合，将整个控制中心按照一定的程序进行编制，为避免出现系统不适应的情况，需要使用相关设备进行辅助，按照既定要求对各辅助功能模块进行划分，在处理中心内部发挥控制效果。在此基础上，要做好软件与硬件之间的相互转化，将应用环节融合在一起，最终达到增效80%以上。

6.5 做好人才培养

机械制造企业一定要不断完善人才培养机制，高度重视内部人才的作用与价值，在相关工作的开展中，需要以优秀人才作为健康发展的保障，深刻了解员工的实际心理需求，完善当前内部人才培训管理制度，通过强化综合素质打造出色的团队。同时，需要掌握员工的心理需求不断变化的原因，努力留住优秀人才，通过优厚的人才待遇政策与福利来满足基本诉求，且在此过程中需要为企业员工自身创造更多便于学习的条件与工作机会，提供更多的发展空间，让人才能够在机械工程自动化技术应用中发挥出作用，以此不断提高企业的核心综合竞争力。