對機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用探究

韋明

摘 要：本文重點(diǎn)從機(jī)電一體化和智能制造兩個(gè)方面展開論述，首先介紹機(jī)電一體化和智能制造的基本含義，接著分析機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用的優(yōu)勢，從模型、交換和控制三個(gè)方面展開闡述，最后從傳感技術(shù)、數(shù)控生產(chǎn)、自動生產(chǎn)線和工業(yè)智能機(jī)器人等四個(gè)方面探究機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的具體運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;技術(shù);智能制造;運(yùn)用;探究

隨著我國綜合國力不斷提升，科學(xué)技術(shù)得到了較好的發(fā)展，尤其是機(jī)電一體化技術(shù)，在智能制造中發(fā)揮著強(qiáng)大作用。在工業(yè)生產(chǎn)中，必須要充分發(fā)揮好機(jī)電一體化技術(shù)，才能不斷提升工業(yè)水平，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化技術(shù)屬于現(xiàn)代一種新型創(chuàng)新技術(shù)，更是將眾多技術(shù)進(jìn)行融合之后的一種全新技術(shù)。在工業(yè)行業(yè)生產(chǎn)之中，機(jī)電一體化技術(shù)不僅占據(jù)主導(dǎo)地位，更是處于技術(shù)核心地位，在計(jì)算機(jī)集成和自動化機(jī)械中，普遍存在機(jī)電一體化技術(shù)，另外在建筑和生產(chǎn)線中，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了廣泛的運(yùn)用，更使機(jī)械和電子進(jìn)行有效的融合。在智能制造中，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)揮重大作用，不僅有效提升生產(chǎn)效率，更是有效提升產(chǎn)品質(zhì)量。所以在未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向必定向智能化、微型化和人性化方向發(fā)展，推動社會和人類文明的進(jìn)步。

一、概述機(jī)電一體化和智能制造

（一）機(jī)電一體化

所謂的機(jī)電一體化技術(shù)就是將各種技術(shù)進(jìn)行有效的融合，從而達(dá)到智能科學(xué)技術(shù)的目的，包括：自動控制技術(shù)、傳感控制技術(shù)、信息處理技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)，該技術(shù)在研發(fā)過程中就已經(jīng)將各種高新技術(shù)進(jìn)行融合，然后充分發(fā)揮每個(gè)技術(shù)的優(yōu)勢，在實(shí)施過程中實(shí)現(xiàn)控制和優(yōu)化的目的。機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)⒄麄€(gè)系統(tǒng)資源進(jìn)行有效的配置，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，更是降低系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的能耗。機(jī)電一體化的物理結(jié)構(gòu)包括連接各類設(shè)施、框架和機(jī)身，在連接過程中，利用傳輸技術(shù)設(shè)定系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，另外還能將控制信號并將信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化作為可用的傳輸信號，并對信息進(jìn)行技術(shù)處理，從而實(shí)現(xiàn)可識別的信息;在系統(tǒng)內(nèi)主要控制和操作相關(guān)信息，并掌握信息的主要功能;在系統(tǒng)執(zhí)行過程中，通過信息的具體要求進(jìn)行控制和命令各種相關(guān)動作，目的是為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性;電液、電測和機(jī)械式控制系統(tǒng)執(zhí)行的重要組成部分;控制系統(tǒng)在信息傳輸過程中，不僅要對信息進(jìn)行加工處理，還要按照一定的規(guī)則進(jìn)行傳輸，從而確保信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性;另外還包括計(jì)算機(jī)、邏輯電路和可編輯控制器等等。

（二）智能制造

從智能制造產(chǎn)業(yè)來看，智能制造包括兩種內(nèi)容，智能制造系統(tǒng)和智能制造技術(shù)。智能制造系統(tǒng)為人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，通過人類專家和智能機(jī)器人相互組合而成的系統(tǒng)，在使用過程中，利用大類大腦的分析能力彌補(bǔ)智能機(jī)器人腦力不足，包括自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能制造技術(shù)等等。智能制造技術(shù)就是根據(jù)技術(shù)人員對計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)進(jìn)行分析和決策，在實(shí)際運(yùn)用過程中，不僅可以在大大減少人力物力和財(cái)力，還能確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通過分析計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)就能完成相應(yīng)的指令，這個(gè)過程完全不需要技術(shù)人員。

在集成應(yīng)用上智能制造系統(tǒng)發(fā)揮重大作用，且也是智能制造的主要載體。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工控制工作。智能制造系統(tǒng)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，且系統(tǒng)的體系比較完善，將是未來制造業(yè)發(fā)展主要趨勢。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用優(yōu)勢

（一）模型優(yōu)勢

在模塊化設(shè)計(jì)上，整體功能結(jié)構(gòu)比較明確，電子元器件的功能模塊在傳輸能力和處理能力上明顯提高，另外控制系統(tǒng)也根據(jù)需要進(jìn)行編寫，系統(tǒng)的應(yīng)用范圍大大提升。在智能制造中，模型控制得到了優(yōu)化和完善，并實(shí)現(xiàn)了模型參數(shù)控制的智能化，進(jìn)一步開拓了智能控制發(fā)展方向。

（二）交換優(yōu)勢

機(jī)電一體化技術(shù)具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力、控制能力和靈敏度等優(yōu)勢，并將這些優(yōu)勢運(yùn)用到智能制造中，能夠進(jìn)一步提高智能制造的數(shù)據(jù)處理能力，確保信息交換的穩(wěn)定性和安全性。交換優(yōu)勢還徹底打破了信息處理能力較低的技術(shù)障礙，同時(shí)也是保證了信息交換的穩(wěn)定性和安全性，并極大提高了信息交換時(shí)數(shù)據(jù)的完整性，促進(jìn)信息交換更加安全、高效。

（三）控制優(yōu)勢

在智能制造中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，不僅進(jìn)一步加大了智能控制的范圍，更能有效避免傳統(tǒng)控制的各種問題。在控制范圍上使線性控制和非線性控制更加精準(zhǔn)，大大提高控制跟蹤能力，使制造系統(tǒng)和控制系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，系統(tǒng)管理更加精準(zhǔn)高效。在傳統(tǒng)控制過程中通常會出現(xiàn)信息不完整、信息失真、控制操作復(fù)雜等各種干擾因素，使用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠整體上提升智能制造系統(tǒng)的監(jiān)測水平和控制水平。另外利用微電腦的可編模塊和記憶功能，使控制工作更加標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量和精度，從整體上提升智能制造系統(tǒng)的性能和效率。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用

（一）傳感技術(shù)

傳感技術(shù)隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展得到廣泛運(yùn)用并主導(dǎo)傳感技術(shù)的發(fā)展方向。在工業(yè)制造行業(yè)中，使傳感技術(shù)的控制工作更加精準(zhǔn)，進(jìn)一步提高智能制造的水平。為了最大化程度發(fā)展傳感技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳感技術(shù)有效結(jié)合起來，建立網(wǎng)絡(luò)化傳感平臺，充分發(fā)揮傳感技術(shù)的價(jià)值。另外，利用網(wǎng)絡(luò)平臺，計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)收集、傳輸、處理和分析數(shù)據(jù)，使制造能力更加精準(zhǔn)。從制造行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來看，光纖傳感器具有較大的實(shí)用價(jià)值，且光纖接口逐漸統(tǒng)一化，給智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了便利。

（二）數(shù)控生產(chǎn)

數(shù)控生產(chǎn)是最先使用機(jī)電一體化技術(shù)，并推動數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，更是推動制造行業(yè)的快速發(fā)展。在數(shù)控領(lǐng)域中，機(jī)電一體化獲得了巨大成就，同時(shí)也提高了制造精度，使標(biāo)準(zhǔn)控制技術(shù)更加成熟。并促進(jìn)在線診斷技術(shù)和模型仿真的發(fā)展。

（三）自動生產(chǎn)線

在工業(yè)制造中，生產(chǎn)線屬于重要的工藝之一，且也是提高工作效率的關(guān)鍵性工藝，在智能制造中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)智能和自動生產(chǎn)，首先設(shè)置好工藝各環(huán)節(jié)的模塊，然后設(shè)置好參數(shù)，制作加工就由自動化生產(chǎn)線自動完成，這種情況下只需要系統(tǒng)監(jiān)督和維護(hù)人員即可，目的是保證各種大型設(shè)備能夠正常生產(chǎn)，不斷提高工業(yè)效率。自動生產(chǎn)線包括操作平臺、控制系統(tǒng)和監(jiān)視器，所有工作都能實(shí)現(xiàn)自動控制、生產(chǎn)、報(bào)警和斷開故障電路，推動企業(yè)管理水平的發(fā)展。

（四）工業(yè)智能機(jī)器人

機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中最具有發(fā)展前景屬工業(yè)智能機(jī)器人，智能機(jī)器人能夠完成各種工業(yè)制造程序，同時(shí)也突破了人體力的限制、環(huán)境條件限制，實(shí)現(xiàn)不間斷生產(chǎn)。智能機(jī)器人將各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行整合利用，并實(shí)現(xiàn)全面系統(tǒng)的控制能力、判斷能力、分析能力和識別能力，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化生產(chǎn)，更是發(fā)揮出工業(yè)智能機(jī)器人的最大價(jià)值。

結(jié)語

智能制造必定成為未來發(fā)展主要趨勢，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的無人化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，推動工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。還需要對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化和完善，更好與智能制造結(jié)合，并大力發(fā)展智能制造技術(shù)，才能有效推動智能制造的發(fā)展。

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