機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的實(shí)踐

梁世國(guó)

摘要：在智能制造行業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛。機(jī)電一體化融入機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)一級(jí)信息處理等多門學(xué)科，是一種成熟、多元化的技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中應(yīng)用價(jià)值很高，可以提高制造水平和生產(chǎn)效率，降低不必要的人力投入。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;智能制造;運(yùn)用

在中國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中，制造業(yè)仍舊占據(jù)著不可替代的重要地位，對(duì)于整個(gè)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型有著極為重要的影響。然而，在經(jīng)濟(jì)全球化迅猛發(fā)展的今天，出口、占據(jù)更加廣闊的市場(chǎng)是每個(gè)制造行業(yè)相關(guān)企業(yè)都一直努力的方向。也正是如此，中國(guó)的制造業(yè)面臨的不僅僅是國(guó)內(nèi)的對(duì)手，還有數(shù)不勝數(shù)的國(guó)外同行，想要在眾多企業(yè)中脫穎而出，創(chuàng)新是最根本的突圍之路。而將機(jī)電化與智能化相結(jié)合，進(jìn)而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，是“中國(guó)制造”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸袊?guó)智造”的一條有效途徑，也是制造業(yè)以己身推動(dòng)整個(gè)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛的必經(jīng)之路。

1智能制造在體機(jī)電一體化技術(shù)的基本概況

智能制造是現(xiàn)代工業(yè)最新的生產(chǎn)模式，它可以像程序設(shè)計(jì)師一樣進(jìn)行編程，在無(wú)人控制的情況下，通過編制控制程序可以像工人操作一樣使機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，更重要的使，它還具有一定的學(xué)習(xí)能力、自我優(yōu)化以及自我修復(fù)的能力，而這些行為都是在相關(guān)數(shù)據(jù)的收集與處理之上實(shí)現(xiàn)的。利用系統(tǒng)還可以開展產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，在計(jì)算機(jī)的輔助下，它可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行諸如三維立體動(dòng)態(tài)仿真等多項(xiàng)操作。更重要的是，在在一些危險(xiǎn)系數(shù)比較大的工作領(lǐng)域，它甚至可以取代真正的工人。在此之前，一些工人必須去到一些危險(xiǎn)系數(shù)高，污染嚴(yán)重的環(huán)境中開展工作，這些工人的健康狀況因此受到了很大的影響。智能制造還能夠有效取代人工將有效地解決該問題。總的來說，早日在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造是我國(guó)目前追求的重要目標(biāo)之一。它能夠有使企業(yè)的生產(chǎn)成本較以往更低，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)單位的經(jīng)濟(jì)利益將顯著提高。將機(jī)器設(shè)備與計(jì)算機(jī)相互結(jié)合的技術(shù)對(duì)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造有重要的作用，它將各種先進(jìn)的技術(shù)相互結(jié)合在一起，在其發(fā)展過程中，日益呈現(xiàn)出智能化、模塊化等諸多特征。就我國(guó)各行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，主要有三個(gè)領(lǐng)域較好地運(yùn)用了該項(xiàng)技術(shù)，它們分別是傳感技術(shù)方面、信息處理技術(shù)方面以及自動(dòng)控制技術(shù)方面。從第一個(gè)方面來看，主要是指在一些設(shè)備的上裝置一些傳感器，它們?cè)谑占瘮?shù)據(jù)之后將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)，為相關(guān)工作人員提供有用信息。從第二個(gè)方面來看，是指按照相關(guān)規(guī)定科學(xué)地管理機(jī)電信息，利用計(jì)算技術(shù)處理分析數(shù)據(jù)，之后對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。最后一個(gè)方面是指，在未來可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備更好地管控，并且還能夠建立的系統(tǒng)既符合相關(guān)方面的規(guī)定又可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

2智能制造中機(jī)電一體化的主要應(yīng)用

2.1傳感技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)可以借助傳感器收集生產(chǎn)過程中的各種信息，在對(duì)這些信息經(jīng)過各種處理之后，可以從中找到生產(chǎn)所真正需要的信息，并遠(yuǎn)程傳達(dá)給智能控制中樞。在強(qiáng)大的信息支撐之下，結(jié)合電腦高速的運(yùn)算能力，控制中心能夠?qū)⒏鞣N生產(chǎn)信息有效、快速地傳達(dá)給具體實(shí)施生產(chǎn)各個(gè)機(jī)械設(shè)備，最終達(dá)到企業(yè)要求的智能制造。與人工不同，在信息的傳達(dá)方面，傳感器不容易受到外界因素的干擾，比起手動(dòng)輸入，失誤更少，速度也更快，有助于終端的產(chǎn)品質(zhì)量的提高和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。目前，如果想要在智能化生產(chǎn)的過程中大規(guī)模運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)的話，還需要進(jìn)一步降低傳感器的制造成本，優(yōu)化相關(guān)程序的設(shè)計(jì)。

2.2工業(yè)智能機(jī)器人

在科技快速發(fā)展的今天，我國(guó)的生產(chǎn)加工制造行業(yè)逐步開始運(yùn)用數(shù)字化、高效化、信息化以及智能化的科研技術(shù)，特別是在在工業(yè)生產(chǎn)加工制造業(yè)中，其獲得了更為廣泛的運(yùn)用。在現(xiàn)代科技的推動(dòng)下，我國(guó)工業(yè)發(fā)展極為迅速，且事先了生產(chǎn)加工制造的科學(xué)化、現(xiàn)代化、數(shù)據(jù)化、信息化、自動(dòng)化以及智能化的發(fā)展，并且越來越多不同類型的智能機(jī)器人也涌現(xiàn)出來，并在智能制造中發(fā)揮出了極高的應(yīng)用價(jià)值。工業(yè)智能機(jī)器人是一項(xiàng)現(xiàn)代化科技的產(chǎn)物，其具有較高的智能科技信息含量，在機(jī)器人的智能控制系統(tǒng)中含括了人工智能技術(shù)、信息傳感技術(shù)、信息加工處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)構(gòu)學(xué)、數(shù)據(jù)控制理論等內(nèi)容。在智能制造中應(yīng)用智能機(jī)器人能夠自主識(shí)別生產(chǎn)信息，將其中有用的數(shù)字資料提取出來，并為管理控制工作的開展提供可靠參考。而且智能機(jī)器人可以在短時(shí)間起高質(zhì)高效的完成較為復(fù)雜的工作任務(wù)與程序，保證整體制造的有序開展。

2.3數(shù)控生產(chǎn)

數(shù)控技術(shù)主要是運(yùn)用數(shù)據(jù)信息操控技術(shù)來實(shí)施生產(chǎn)與加工，在智能制造中數(shù)控技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容，該項(xiàng)技術(shù)的操作效果會(huì)對(duì)整體智能制造的自動(dòng)化以及智能化的發(fā)展有著極為重要的影響。在智能制造中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)主要包括如下兩方面內(nèi)容：第一，運(yùn)用數(shù)字模式模擬數(shù)據(jù)來處理信息。數(shù)控技術(shù)在應(yīng)用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行信息處理過程能能夠模擬分析與處理智能制造中所形成的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)零件生產(chǎn)效率以及精準(zhǔn)程度的提高。第二，和計(jì)算機(jī)技術(shù)有效融合。在智能制造管理和控制中數(shù)控技術(shù)得到了較為廣泛的運(yùn)用。其中，數(shù)控生產(chǎn)加工技術(shù)主要有加工處理信息、模擬分析數(shù)據(jù)和感應(yīng)控制數(shù)據(jù)信息等內(nèi)容，將該項(xiàng)技術(shù)能夠及時(shí)分析在生產(chǎn)加工過程中所出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)信息，且將其原因找出，妥善處理錯(cuò)誤信息，保證智能制造工作的正常進(jìn)行。將數(shù)控技術(shù)有效融合計(jì)算機(jī)技術(shù)以及統(tǒng)計(jì)軟件、繪圖軟件以及掃描儀等具有特殊功能軟件技術(shù)過程中，可以通過三維仿真動(dòng)態(tài)的畫面來展示出生產(chǎn)信息與流程，將智能制造的精準(zhǔn)程度大幅提升，有利于提升智能制造的生產(chǎn)加工質(zhì)量以及生產(chǎn)安全。。

2.4自動(dòng)化生產(chǎn)

自動(dòng)化是智能制造極為重要的表現(xiàn)形式，其實(shí)現(xiàn)也離不開機(jī)電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用。通過事先編好的相關(guān)程序，結(jié)合上述的傳感技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，就可以逐步達(dá)到生產(chǎn)的自動(dòng)化。這項(xiàng)技術(shù)目前在生產(chǎn)已有了相當(dāng)廣泛應(yīng)用，比較簡(jiǎn)單的生產(chǎn)程序，比如說對(duì)于產(chǎn)品外包裝的印刷，再比如說對(duì)于飲品的灌裝，再比如說對(duì)于煙草的制造，都是自動(dòng)化大顯身手的環(huán)節(jié)。這項(xiàng)技術(shù)可以綜合運(yùn)用上述的多種技術(shù)，進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧，構(gòu)造出一條完整的生產(chǎn)鏈條，完成不同層次的多種生產(chǎn)要求。同時(shí)，由于程序的可編輯性，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于需要經(jīng)常優(yōu)化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，還有需求量較小的樣品的生產(chǎn)，有很好的應(yīng)用前景，是提高智能制造水平和精度的關(guān)鍵手段。

3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

3.1邁向微型化

隨著機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品已邁向微型化方向。越來越多的機(jī)電一體化產(chǎn)品微型化，智能化，技術(shù)含量不斷提升。在許多行業(yè)中，微型產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)極大，這是因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品體積小，占用面積少，節(jié)省空間，具有極強(qiáng)的靈活性，降低能量消耗，輕松完成各項(xiàng)任務(wù)。

3.2人工智能化

在機(jī)電一體化中包含先進(jìn)的人工智能技術(shù)與數(shù)控智能技術(shù)，這些技術(shù)可以充分保證機(jī)電一體化發(fā)揮出相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，提高生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化技術(shù)能夠模擬人的思維，提高邏輯分析與判斷能力，這樣就可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化生產(chǎn)過程。隨著時(shí)間不斷推移，機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)具備更多的人工智能功能與特征。

3.3人性化

在機(jī)電一體化技術(shù)中要融入人文關(guān)懷，使技術(shù)日益人性化。在服務(wù)中要充分做到以人為本，融入人性化設(shè)計(jì)思維，使機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠滿足不同用戶的需求，不會(huì)污染環(huán)境，具備一定的環(huán)保功能。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在智能制造行業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用頻率越來越高，并具備廣泛的發(fā)展前景。機(jī)電一體化技術(shù)歷經(jīng)幾十年發(fā)展，不僅更新了生產(chǎn)模式，還大大提高工作效率，使生產(chǎn)日益智能化，自動(dòng)化。

參考文獻(xiàn)

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