機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的實(shí)踐研究

鄭文海

【摘 ?要】隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷增強(qiáng)與信息技術(shù)的逐漸普及，現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展變得越來(lái)越完善，尤其體現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)上面。機(jī)電一體化技術(shù)先進(jìn)已逐漸成為我國(guó)現(xiàn)代化制造行業(yè)的支柱性技術(shù)，與傳統(tǒng)技術(shù)不同的是，機(jī)電一體化技術(shù)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)以人工操作為主的工作形式，對(duì)于提高工作的效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量具有顯著意義。本文從機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展?fàn)顩r出發(fā)，探究進(jìn)一步促進(jìn)其在智能制造中的實(shí)踐策略，為推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;智能制造;實(shí)踐研究

前言

制造業(yè)是指機(jī)械工業(yè)時(shí)代將制造資源根據(jù)市場(chǎng)需求通過(guò)相關(guān)制造手段轉(zhuǎn)化成為人們能夠利用的產(chǎn)品的行業(yè)，它是國(guó)家生產(chǎn)水平的直接體現(xiàn)，是用于區(qū)分發(fā)展中國(guó)家與發(fā)達(dá)國(guó)家的重要指標(biāo)，想要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高國(guó)際地位，就必須要注重制造業(yè)的改革與創(chuàng)新[1]?，F(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)在制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用，不僅能夠提高生產(chǎn)效率，而且在提升生產(chǎn)制造水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量方面均有促進(jìn)效益。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的概念

機(jī)電一體化技術(shù)也叫作機(jī)械電子工程，是將機(jī)械技術(shù)、電子工程技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變化技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)有機(jī)融合并進(jìn)行綜合運(yùn)用的一項(xiàng)技術(shù)，不僅能夠利用自身特性實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上及性能上的改進(jìn)，而且還能夠通過(guò)電腦技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息交換[2]。在現(xiàn)代化生產(chǎn)模式中，能夠?qū)C(jī)電產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，按照流程進(jìn)行流水線控制，規(guī)范生產(chǎn)線的按照標(biāo)準(zhǔn)化流程進(jìn)行，進(jìn)而有利于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)起源于20世紀(jì)80年代初期，此階段主要是以簡(jiǎn)單的電子與機(jī)械技術(shù)結(jié)合而成，由于發(fā)展較晚且面對(duì)著全球經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，傳統(tǒng)工業(yè)無(wú)法找到合適的朝著微電子方向改造的方法，加上一體化技術(shù)加速了產(chǎn)品的更新?lián)Q代，這就導(dǎo)致我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)長(zhǎng)時(shí)間處于改革停滯不前的狀態(tài)。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來(lái)也普遍，加上現(xiàn)今信息技術(shù)及多媒體技術(shù)的發(fā)展，將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于智能制造已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

智能制造源于人工智能的研究，它包括智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，不僅有著完整的知識(shí)庫(kù)，而且能夠?qū)Νh(huán)境信息進(jìn)行收集，進(jìn)一步提高自身的判斷能力。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在傳感技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、數(shù)控生產(chǎn)方面。

（一）傳感技術(shù)

智能制造的基礎(chǔ)和核心就是傳感技術(shù)，因此在將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于智能制造時(shí)應(yīng)該首先考慮傳感技術(shù)的運(yùn)用。產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中若無(wú)傳感技術(shù)支持，將無(wú)法動(dòng)態(tài)獲取產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)信息，因此很難對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致最終生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)，不僅浪費(fèi)資源，而且耗費(fèi)精力，對(duì)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展造成影響。而傳感技術(shù)能夠有效避免這一問(wèn)題，傳感技術(shù)依靠各類傳感器，能夠感知周圍的環(huán)境或特殊物質(zhì)，從而將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)交給中央處理器進(jìn)行處理，最終用于信息的辨別與處理。比說(shuō)在智能制造系統(tǒng)中安裝定位器，有助于對(duì)實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行追蹤定位，從而及時(shí)獲取信息，掌握各項(xiàng)制造參數(shù)情況及設(shè)備運(yùn)行情況，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行檢修與調(diào)整，有效控制制造流程的工作運(yùn)行進(jìn)度，提高工作效率和工作質(zhì)量[3]。

（二）柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)是指由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的一些設(shè)備，其是由加工設(shè)備、儲(chǔ)存和搬運(yùn)及信息控制組成，通過(guò)在傳輸系統(tǒng)上連接加工裝置，從而使加工準(zhǔn)確迅速。柔性系統(tǒng)是信息控制、數(shù)控控制與物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的總和，通過(guò)綜合以上系統(tǒng)，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)不同對(duì)象進(jìn)行加工和自動(dòng)化處理[4]。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，柔性制造系統(tǒng)中的加工設(shè)備利用加工中心和數(shù)控車床，能夠?qū)ο潴w和板類零件等大型設(shè)備及軸類和盤(pán)類零件等小型設(shè)備進(jìn)行進(jìn)行加工，能大大提高生產(chǎn)的效率;同時(shí)搬運(yùn)和存儲(chǔ)設(shè)備能夠儲(chǔ)存和搬運(yùn)，毛坯、工件、道具等物料，利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)物料的運(yùn)輸，與傳統(tǒng)制造生產(chǎn)相比，節(jié)約了大量的人力物力，并且有較高的靈活性;最后其信息控制系統(tǒng)能夠?qū)に囋O(shè)備的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置進(jìn)行控制，并且能將實(shí)際生產(chǎn)的運(yùn)行狀況報(bào)給上級(jí)計(jì)算機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綜合管理。除此之外，柔性制造系統(tǒng)還具有系統(tǒng)穩(wěn)定、應(yīng)變能力強(qiáng)的特點(diǎn)，應(yīng)用此技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量明顯更高。

（三）數(shù)控生產(chǎn)

數(shù)控生產(chǎn)技工是在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件加工從而完成生產(chǎn)工藝的一種方法，需要由控制系統(tǒng)發(fā)出指令是刀具完成復(fù)核要求的操作，因此智能控制技術(shù)是數(shù)控生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要保障。智能控制技術(shù)通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行收集、處理及模擬等操作，能夠?qū)⒁惑w化技術(shù)運(yùn)用于數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域，能夠提高智能控制的效果，不僅能夠保證工作的質(zhì)量，而且還能進(jìn)一步加快生產(chǎn)進(jìn)程使得到的產(chǎn)品更多多且質(zhì)量更高。

四、機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的發(fā)展方向

研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)今機(jī)電一體化技術(shù)在只智能制造中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，對(duì)于生產(chǎn)業(yè)效率和質(zhì)量的提高均有促進(jìn)意義，并且隨著研究的不斷深入，機(jī)電一體化技術(shù)也在朝著更加完善和成熟的方向發(fā)展?；谥悄苤圃斓奶攸c(diǎn)，機(jī)電一體化技術(shù)必將朝著微型化和智能化的方向發(fā)展。就微型化方面來(lái)看，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該著重于探究如何在減小體積便于攜帶的條件下實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，以便于減少耗能;就智能化當(dāng)面來(lái)看，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該著重于探究如何為人類服務(wù)，在為人類提供便利及人性化服務(wù)的條件下實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)憑借其自動(dòng)化、智能化及集成化的特點(diǎn)，逐漸成為現(xiàn)今生產(chǎn)行業(yè)生產(chǎn)制造的關(guān)鍵技術(shù)，它能夠提高生產(chǎn)水平，而且能加快生產(chǎn)進(jìn)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量。為了促使機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步深化和發(fā)展，需要對(duì)傳感技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)及數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)探究，進(jìn)而發(fā)展其優(yōu)勢(shì)，以適應(yīng)生產(chǎn)制造行業(yè)的社會(huì)變化。

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（作者單位：山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)毛則渠煤炭有限公司）