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智能电气设备在现代工业中的优势与挑战

作者

魏岩鹏 张雅栋 魏威

山西航天清华装备有限责任公司 山西省长治市 046400

   

一、智能电气设备在现代工业中的核心优势

(一)驱动生产效能跃升

以往工业运行生产过程中,对于各设备操控多依靠人工来完成,而这难免会出现失误情况,给企业造成不良影响。而智能电气设备依托于所设定的参数与程序,精准度较高,对于物料搬运、生产控制等较为复杂的环节,其均可自主完成,有效保证各环节的衔接性,切实缩短等待时间,促进生产效率的整体性提升。此外在生产质量方面,智能电气设备同样可起到有效保障作用,其内部所设置的传感器以及质量检测模块均可起到动态监控作用,一旦发现存在与原定标准不符情况则会立即做出反馈,从根本上保证产品的质量。以智能电机为例,传感器会对运行温度、功耗、状态等各参数进行采集,随后依靠人工智能算法完成计算,以此为依据调整工作模式,这不仅能够有效满足实际生产需求,更可确保设备时刻处于良好运转状态,保证生产的连续性与高效性。

(二)强化系统安全稳定性

根据经验来看,电气设备在持续长时间运行中常会出现不同程度的故障,生产线则会因此而中断,严重时还会引发各种不良事故。而智能电气设备具备实时监测与故障预警功能,其中远程监控功能不受空间限制,工作人员可通过解读各参数了解设备运行情况,在出现故障时立即做出处理。并且提前察觉潜在的故障隐患后会通过预警的方式起到有效警醒作用,以便于工作人员可立即进行维护。如设备一旦存在电压异常、电流过载情况时,会迅速切断电源,防止事态进一步发展[1]。

(三)降低成本支出

因智能电气设备有着自动化特点,与生产操作有关的工作均可通过设置参数及模型来完成,而这大大减少对人工的需求,切实降低人力成本支出。并且在能源消耗方面同样具有一定的优势,其可根据实际所需进行调整,尽可能在满足生产需求的同时防止能源浪费情况的发生。如现代工业中智能照明系统的应用,其会根据环境的亮度情况以及人员活动区域进行亮度调整,若该区域并无人员走动则会自动关闭;再如智能电机驱动系统,因运行过程中负载量会存在较大差异,该系统会结合实际情况对转速进行动态调节,使得能耗得以有效降低,相关电费也会随之缩减。同时在维修养护方面,以往多需专业人员定期对其展开检查,更换易损零件,或者是在出现故障后再进行维修,而这一过程则会消耗大量的成本,一旦维修不及时则可能会导致故障扩大,维保成本会大幅提升。智能电气设备可利用大数据对设备进行监测与分析,并提前预测可能会出现的故障类型与时间,随后以此为依据进行计划设定,这不仅可以避免发生过度维护情况,更可避免停机现象的发生,从根本上保证工业企业的经济效益。

二、智能电气设备在现代工业发展中的现实挑战

(一)技术融合壁垒

智能电气设备运行期间通常对环境有着较高的要求,但现代工业多有着环境复杂的情况,若温湿度较高或存在电磁干扰则会直接影响设备稳定性,其较易发生数据收集与传输异常问题,以至于传感器的性能无法得到有效发挥。此外在软件方面,需多技术协同配合完成技术架构,但不同设备厂家其无论是协议还是传输接口方面均存在较大差异性,在无标准情况下则导致兼容性较差或者是不兼容情况,数据传输期间则会因此发生错误、中断情况,设备在无法实现协同控制的情况下大幅提升系统集成难度。与此同时在信息技术高速发展背景下,网络安全一直是当前各企业重点考虑的难题,不法分子对设备的攻击与入侵,则会致使设备发生故障、重要的数据信息被窃取,这不仅给企业的正常生产运行造成较大干扰,还会影响其社会声誉,不利于其可持续发展目标的实现[2]。

(二)资金投入门槛高悬

智能电气设备在研发、生产、应用等环节均需要大量的资金支持,主要是因各工业企业对设备的要求有着一定区别,为满足其实际需求,会在研发时耗费大量的时间、精力与财力,测试过程中则需不断地调整优化,同样需投入资金。此外随着技术的更新,企业为能够在该行业市场占据稳定席位,就应确保技术时刻处于领先状态,而持续的研发所消耗的成本同样无法估量,这也大大提高投资成本。同时企业在购置设备后需专业人员负责操控,并且后期维护以及各设施的升级均要支付高额费用,以至于部分中小企业难以承担该费用,所以无法应用智能电气设备,生产质量与效率一直处于停滞不前状态,最终导致其在智能化转型中面临较大挑战。

(三)专业人才供需失衡

智能电气设备涉及各种高新科技,这也对工作人员的专业能力提出了更高的要求,其不仅需对电气设备有着一定的了解,还应熟练调整设计与优化算法,从而才能有效保证系统智能化程度。此外因工业的生产需要多种设备与系统进行智能化联结,因此工作人员需掌握数据传输、安全保障等技术;而且设备所采集的数据涵盖各类信息,工作人员还需精通数据分析技术,以此来保证设备的运行良好性。但市场与此相关专业人才供给情况远远无法满足实际需求,在分析原因后可见,主要是因各高校在进行课程设计时并未考虑工业企业需求,而且缺少校企合作情况下往往会导致人才不具备实践操作能力的情况;企业内部培养与激励机制缺乏完善性,致使人才流失。专业人才的缺乏给智能电气设备的应用造成了极大的影响,并制约各企业迈向智能化发展的进程。

三、突破智能电气设备发展瓶颈的应对策略

在技术方面,政府应当设立基金用于技术研发,并通过减免税收等方式给予企业及科研机构鼓励,使其可共同对关键技术进行不断创新与优化。此外针对于兼容性问题,还应设立统一标准及相关规范,以此来提高各设备之间的衔接性与互操作性。并加强网络安全管理,及时引进并应用防火墙技术,对重点信息进行加密处理,从而确保设备与系统运行稳定性;在成本控制层面,企业需在工艺设计时进行优化,在保证产品性能情况下尽可能地降低成本,并推动电气设备的规模化生产,工业企业应用期间需根据自身情况及需求进行计划制定,应追寻设备性价比层面,并构建维修养护体系,延长设备使用寿命,降低成本;各高校应建立校企合作机制,依据工业企业生产要求对课程进行调整,并构建实训基地,确保人才能够真正做到学以致用。企业定期对内部员工培训,组织技术研讨交流会,邀请行业专家开展讲座,以此来提高员工专业水平,使其掌握前沿技术。此外需调整薪资待遇,提供晋升渠道,这也可充分调动员工工作积极性与创新性 [3]。

结语:

综上所述,智能电气设备的应用可进一步提高现代工业生产效率与质量水平,并在成本降低以及保持系统稳定性方面具有较大优势,在现代工业转型中起到重要推动作用,但无论是技术、成本还是人才方面均是其所要面对的挑战,对此还应当积极采取措施予以突破,助力于工业实现高质量发展。

参考文献

[1] 严登梅, 阚新星. 智能电气自动化系统在工业生产中的应用研究 [J].造纸装备及材料 , 2024, 53 (07): 47-49.

[2] 丁治雄 , 余万纤子 . 智能电气技术在工业自动化系统中的应用 [J].集成电路应用 , 2024, 41 (02): 335-337.

[3] 郝琳 , 张亚超 . 电气自动化控制中人工智能技术的应用 [J]. 轻工科技 , 2021, 37 (06): 59-60.