可持续发展视角下智能化机械设备和电气自动化技术的创新与应用.pdf
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1、造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月造纸装备及材料 第 53 卷 总第 227 期 2024 年 2 月 装备及自动化装备及自动化61摘要:在当今全球可持续发展的背景下,智能化机械设备的电气自动化技术正日益受到重视。这种技术不仅可以提高生产效率和质量,还可以减少资源浪费和环境污染。基于此,文章概述了可持续发展和智能化机械设备和电气自动化技术的内涵,通过综合分析现有研究和实践经验,提出了智能化机械设备和电气自动化技术的创新方向和应用实践。关键词:智能化机械设备;电气自动化技术;可持续发展分类号:TM76;TH-391 可持续发展概述1.1 可持续发展的概念与原则可
2、持续发展是一种发展模式,旨在通过综合性的方法,使社会、经济和环境相互协调,以满足当前和未来世代的需求。这种发展模式不仅关注短期的经济增长,还强调长期的生态平衡和社会公正。可持续发展强调了资源的有效管理,减少浪费,降低对环境的冲击,同时促进社会的公平和包容性1。可持续发展的核心原则是维护自然环境的健康,包括降低碳排放、保护生物多样性、减少污染和资源管理等方面的努力。可持续发展要求社会公正和包容性,这意味着确保资源和机会的平等分配,减少社会不平等,关注弱势群体的权益,并提高社会参与度。可持续发展需要经济增长,但不是无限制的增长。它强调了高效资源利用、绿色经济、可持续产业等概念,以确保经济活动不会对
3、环境和社会造成不可逆的损害。可持续发展关注长期后果而不仅仅是短期利益。决策制定者需要权衡当前需求和未来需求,采取长期可持续性的行动。许多环境和社会问题跨越国界,因此可持续发展需要国际合作和协调。各国应共同努力解决全球性挑战,如气候变化和生态系统崩溃。可持续发展依赖于科学和技术的不断创新,以找到更加可持续的解决方案,提高资源利用效率,减少环境冲击。1.2 工业领域可持续发展的要求工业生产通常需要大量的原材料、能源和水资源。因此,工业企业必须采取措施,以减少资源浪费、提高资源利用效率,并考虑资源的再生利用,实现可持续发展。提高工业生产的能源效率可以降低能源成本,减少温室气体排放,减轻气候变化的影响
4、。工业可持续发展需要采用清洁生产技术,减少废物产生,进行有效的废物处理和污染控制。替代有害的化学品和材料,采用环保的生产工艺,有助于减少对环境和人类健康的不利影响。将可再生能源(如太阳能、风能、水能)纳入工业生产中,有助于减少对非可再生能源的依赖,降低碳排放。利用数字技术、物联网和人工智能,提高工业生产的效率和质量,减少浪费,优化供应链。2 智能化机械设备和电气自动化技术概述2.1 智能化机械设备的定义与特点智能化机械设备是指具备高度自动化、智能化和自适应能力的机械设备,能够通过传感器、数据处理和决策系统等技术,实时感知、分析和响应环境变化,以实现高效、精确和灵活的工作,减少人工干预,提高生产
5、效率和质量2。智能化机械设备能够自动执行各种任务,不需要人工持续的干预,包括自动控制、自动化运行、自动故障检测和恢复等。这些设备配备了各种传感器,可以实时感知和监测环境变化、工作状态和生产数据,可持续发展视角下智能化机械设备和电气自动化技术的创新与应用赵 飞青岛市技师学院,山东 青岛 266000文章编号:2096-3092(2024)02-0061-03作者简介:赵飞,女,本科,高级讲师,研究方向为电工与电子技术应用。装备及自动化 装备及自动化 2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料2024 年 第 2 期 总第 227 期 造纸装备及材料62这些数据对于决策和控制至关重
6、要。智能化机械设备具备数据分析和决策系统,能够处理大量的实时数据,并基于算法和模型做出智能决策。这有助于提高生产效率和资源利用率。智能化机械设备可以根据环境变化和任务需求自适应调整工作参数和模式。例如,它们可以在不同负载下自动调整速度或功率,以实现最佳性能。智能化机械设备通常具有联网功能,可以与其他设备或系统进行实时通信,实现协同工作和远程监控。这些设备在工作过程中能够有效地利用能源和资源,减少浪费,从而降低能源消耗和环境影响。智能化机械设备通常具备高精度和可靠性,能够执行精确的任务,减少生产缺陷和损失。尽管这些设备具备高度自动化,但它们也可以与人工操作者进行协作,这种协作可以提高工作效率和安
7、全性。智能化机械设备具备一定的灵活性,可以快速适应不同的任务和生产需求,从而降低设备更换和调整的成本。2.2 电气自动化技术的发展与应用随着电力系统在 19 世纪末和 20 世纪初的广泛应用,电气自动化技术开始崭露头角。这个早期时期主要集中在电力分配和控制领域,电力的引入使工厂和生产设施能够更高效地运行。随着计算机技术的发展,电气自动化技术逐渐数字化,引入了可编程逻辑控制器等灵活的控制系统。20 世纪后半叶,传感器技术的进步使设备可以更好地感知和监测环境,进一步推动了电气自动化的发展。互联网的兴起和工业物联网的应用使设备可以实时通信和共享数据,提高了自动化系统的智能性和联网性。最近,机器学习和
8、人工智能的应用为电气自动化技术带来了新的可能性,使其更具自适应性和预测能力3。自动化机械设备和机器人用于生产线上的各个工序,从汽车制造到电子产品组装,提高了生产效率,降低了生产成本。电气自动化技术在电力系统中的应用有助于电力分配、监测和控制,提高了电网的稳定性和效率,同时促进可再生能源的集成。智能建筑系统利用电气自动化技术,实现了智能照明、暖通空调、安全监控和能源管理,提高了建筑的舒适性和能源效率。电气自动化技术应用于交通信号控制、自动驾驶汽车、智能交通管理等领域,提高了交通安全和流量控制。医疗设备如磁共振成像、自动化实验室和患者监测系统依赖于电气自动化技术,电气自动化技术的应用提高了医疗诊断
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