工业自动化技术的特点及其重要性

2023-12-11董顺林张贵菊

今日自动化 2023年7期

董顺林，张贵菊

（1.西宁湟水环境资源开发有限公司，青海西宁 810000；2.西宁湟水高能环境有限公司，青海西宁 810000）

1 自动化技术及工业自动化技术

1.1 自动化技术

自动化技术主要是指摆脱传统人力操作，借助机器设备进行自动化操作控制，代替传统人工完成简单或繁杂的工作任务。从自动化技术的基础来看，其主要包含数控技术、工业机器人、计算机辅助设计与制造。数控技术是依据信息化技术、数字化技术操作机床设备进行加工的一种自动化方式，包含数控装置、主轴驱动器等部分，对比传统人工操作的机器设备，其最大优势在于精准度较高，可解决传统人工操作中出现的问题，极大提高了机床的生产效率，使相应的产品在市场中具备一定的竞争力。工业机器人是指一种仿人类形态的机械结构，其相较于传统机械设备，最大优势在于各个主要部分具有较高灵活度与自由度，无需过多的人工介入，可按照事先编辑好的数据信息通过软件程序的方式操作机器设备运行。计算机辅助设计与制造也是自动化技术发展与应用中的重要组成部分，如在机械制造领域，相关行业将自动化技术应用到制造生产环节，通过计算机软件来操控数控机床设备进行加工制作的操作，同时其也能应用于制造检测、制造包装等环节，不仅节约了机械制造的人力成本投入，而且增强了机械制造本身的成效性[1]。

1.2 工业自动化技术

工业自动化技术是基于自动化技术所延伸的技术类型，主要应用于工业领域，包括自动调整装置、自动化控制机床等，可借助自动化操作的设备来代替人工操作，并能使制作过程精准、高效，避免传统人工操作出现的误差情况发生。工业自动化技术是一门综合性较强的技术，其在工业领域得到较为广阔的应用。

1.3 工业自动化技术的内容

（1）设计过程。设计过程是工业自动化应用的重要组成部分，其主要是通过计算机软件辅助设计，有效改善传统工业领域设计环节繁重的工作量，如在工业领域的设计环节，一般需很多具有设计领域专业知识的人员按照要求进行设计，设计过程不仅周期性较长，且本身存在较为繁复的设计内容，且设计好的图纸在后期审核修改时效率极低，会影响工业的生产与制造。而通过工业自动化技术中的计算机软件进行辅助设计，缓解了设计领域较繁重的工作量，使设计不仅精准高效，而且能降低设计人才的建设与投入成本。

（2）工艺准备过程。工业领域涉及较复杂的工艺技术，在选择工艺技术时需考虑自身实际情况、设计图样及产品生产制造等因素，选择对应的生产加工设备及生产加工工艺。如零部件制造时，需结合相关生产要求及零部件特征选择合适的生产加工工艺，而目前工业行业逐渐实现了工艺准备过程的自动化，其能借助模拟等方式自动选择合适的工艺，有助于增强工艺与实际加工的匹配度。

（3）生产准备过程。在工业领域涉及生产准备环节，其主要是为后续生产加工做准备，包括各个零部件及加工材料的准备。目前在工业生产准备环节也逐渐实现了自动化，增强了产品材料准备的准确性与效率。

（4）加工过程。加工过程是指工业行业按照发展要求所设计的产品图像，并利用机械设备进行批量加工，近年来在加工过程中数控机床、组合机床等应用得到广泛普及，这也推动了工业加工过程的自动化，进一步推动了计算机、微型机等的发展与应用。

（5）装配过程。工业领域装配环节也可融入工业自动化技术，包括成品的装配与运送、产品零部件的供给等，通过对工业自动化技术的应用，增强了这一环节的效率与成效性。

（6）生产管理过程。生产管理是工业生产领域较重要的内容，主要包括原材料管理、存货管理、设备管理、人员管理、生产管理等各个环节。目前工业自动化技术也开始与生产管理结合，使生产管理不仅具有了精准管理的效果，而且提升了工业生产管理的效能，有助于推动工业领域实现自动化车间及自动化工厂的目标[2]。

2 工业自动化技术的特点及其重要性

2.1 工业自动化技术的特点

（1）智能控制。近年来我国工业自动化技术越发成熟，尤其是随着智能技术的崛起，推动了工业自动化技术与智能技术相结合，使自动化技术不再是传统的只会按照参数命令执行运行的设备工具，而成为如人一般可思考与判断的智能化设备，使得工业自动化技术具备智能控制的特点。如在工业领域的机械制造环节，具有智能化控制的工业自动化设备可按照工艺要求、产品加工生产的要求对加工过程进行全方位的监督、监控，其能及时发现机械加工生产中存在的问题与漏洞，并能通过预警的方式及时告知相关人员，不仅可避免生产错误导致的成本损失，而且能及时对有故障的设备进行运维，有助于保障机械加工生产的有序运行。

（2）系统集成信息化。系统集成信息化是指工业生产设备与区域信息网络结合，使生产加工过程实现自动一体化管理，操作人员无需在现场观看与操作设备，可在专门的操作房间进行设备操控与管理，有效增强了操作人员的操作实效，摆脱以往对设备自动生产的管理难度。

2.2 工业自动化的重要性

（1）确保设备生产加工过程的可靠性。以往人工操作过程会受到诸多因素的干扰，导致实际加工过程遭受影响。而工业自动化技术是一项综合性较强的技术，其能有效应用于生产安排、调整等环节，有助于建立起精准的加工信息模型，完成传统人工操作无法完成的生产加工任务。

（2）细节把控。传统工业的生产加工环节主要是以设备操作人员进行操控，可能会在很多操控细节有所疏漏，对实际生产加工产生直接影响，如对零部件尺寸加工不到位。利用工业自动化技术可很好地解决这类问题，使工业生产加工领域更加精细、精密。

（3）增强工业行业的市场竞争力。现代化生活对产品要求越发严苛，若生产加工的企业未能按照时代发展规律、市场发展规律及顾客需求规律进行工艺改造与流程再造，就会失去市场竞争力。而工业自动化技术的应用为工业生产加工行业打开新的改革思路，不仅减少了人力成本投入，而且让相关产品的制造与加工更加的简单高效[3]。

3 工业自动化技术应用过程面临的困境与解决措施

3.1 困境

（1）人才储备不足。制造领域是我国经济的发展基石，尤其是近年来国家在制造领域取得的成就，有助于推动国家从工业大国向工业强国转型。但工业自动化技术应用受到人才的影响，导致工业领域在深度应用工业自动化技术过程面临问题。

（2）制度体系不完备。工业自动化技术的应用改变了以往工业生产加工模式，让自动化设备成为工业生产加工的主力军，其对比传统人工操作设备加工，需对各项制度体系进行针对性调整，使其能够与工业自动化技术的应用有效结合，否则就会对工业自动化技术的应用造成影响。

3.2 解决措施

（1）加强人才建设。人才建设是工业企业可持续发展的关键，要求工业企业须做好人才培训、人才吸纳、人才开发等各项工作。从人才培训来看，要求工业企业从工业自动化技术的发展现状及未来发展趋势出发，基于自身实际情况及生产加工的要求，对操作人员进行针对性培训，使其能够掌握与利用自动化设备进行生产加工的要点，这有助于增强工业自动化技术的应用效果。从人才吸纳来看，工业领域应基于人才市场的实际情况及对工业自动化人才的需求进行针对性的人才方案设计，包括薪酬福利方面、制度体系方面等，以增强对工业自动化人才的吸引力，更好地留住工业自动化人才。从人才开发分析，工业企业应做好人才的职业规划工作，并结合岗位工作的工业自动化技术特点及产品生产要求，制订相应的岗位准则与任务，并利用考核的方式来检测人员素质能力是否达标。

（2）加强制度体系完善。在工业自动化技术有效应用过程中，须重视对制度体系的完善，如在工业自动化技术应用过程，需考虑相关技术的应用特点及产品加工生产的要求，制订完善的生产管理体系，确保相应的制度体系与工业自动化技术的应用一一对应，从而增强工业自动化技术的应用效果[4]。

4 工业自动化技术的发展趋势

我国是工业大国，大部分的经济增长都与工业有关。近年来国家开始推动工业领域的自动化改革，并出台很多政策文件来指导工业行业发展自动化技术。尤其是在国际一体化的大背景下，推动工业领域发展自动化技术不仅可缩短与发达国家的技术差距、经济差距，而且能为建设美丽新中国、经济强国打下坚实稳固的基础。

目前，工业行业在国家政策文件的指引下，自动化建设与自动化技术应用水平不断提升，尤其是一些优秀的工业企业，国际品牌的影响力不断提升，逐渐缩小了我国品牌与国外品牌的各方面差距。工业自动化技术的应用并不是短期性的，其拥有较为广阔的发展前景，从目标发展趋势来看，工业自动化技术可能会朝着智能化、柔性化、网络化及绿色化的方向发展。

（1）柔性化是指机械加工设备具有应变各种新情况的能力，包括外部情况的应对、系统内部情况的应对。如在生产零部件过程，能根据相应产品的加工需求实时调整加工，使产品加工符合要求。未来，我国工业自动化技术也将向柔性化的方向发展，使工业生产的适应能力与应变能力更加出色。

（2）我国近年来的互联网技术发展颇有成果，如工业控制的网络互联、无线技术等，为工业领域带来新的发展机遇。同时，随着多种工业控制网络互联、嵌入式技术和无线通信技术等诸多技术的有效引入，工业自动化生产的稳定性、效率进一步增强，不仅降低了加工生产的设备操作难度，而且能让工业生产更好地适应不同的环境情况，这也说明工业自动化在网络化发展方面具有不错的前景。

（3）绿色化发展是我国的一项国策，其目的是改善人与自然的关系，使人们的日常生产及社会的发展与自然生态相协调，避免发展过程对生态环境的破坏。以往工业生产制造过程缺乏对绿色化的考量，生产过程易出现很多破坏自然生态环境的情况。而近年来国家大力倡导绿色化发展，工业领域在“双碳”政策的指引下，工业自动化技术也开始向绿色化转型，这也是未来工业自动化技术的一大发展趋势[5]。

我国数字化技术、智能化技术的发展与应用过程，逐渐与工业自动化技术相结合，使原本只会按照参数命令执行的自动化设备有了判断意识，可及时对一些不符合要求的工艺生产及机械故障进行预警，有效提升了工艺生产过程的精准性，进一步降低人工成本的投入。未来，工业行业也将继续推动数字化技术、智能化技术与工业自动化技术深度融合，有望实现建设智能化生产车间、智能化生产工厂的目标。