機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用

張良 席偉江 王元賓 陳修素 饒梅貴 浙江和良智能裝備有限公司

機(jī)電一體化具有極強(qiáng)的綜合性，這一技術(shù)吸取了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的精華。通過(guò)該技術(shù)可以對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有機(jī)組合，對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能化控制，確保生產(chǎn)效率穩(wěn)步提升。在智能制造發(fā)展的過(guò)程中，離不開(kāi)機(jī)電一體化技術(shù)的支持。企業(yè)要根據(jù)自身實(shí)際情況，積極應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，提高自身生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量，保證企業(yè)具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力。

一、智能制造概述

在智能制造中主要包括智能制造技術(shù)與智能制造系統(tǒng)。在智能制造技術(shù)中，技術(shù)人員采用計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)對(duì)某一系統(tǒng)進(jìn)行有效的分析，做出合理決策，這樣就能節(jié)省人力與物力投入，只需利用計(jì)算機(jī)就能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)，提高生產(chǎn)效率。在智能制造系統(tǒng)中主要包括智能機(jī)器人與人類(lèi)專(zhuān)家。系統(tǒng)同樣得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，并采用專(zhuān)家思維對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，做出相應(yīng)的決策。智能制造系統(tǒng)充分吸取計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與自動(dòng)化技術(shù)的精華，可確保其每個(gè)子系統(tǒng)現(xiàn)智能化運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化中包含先進(jìn)的電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)，該技術(shù)可以提高工業(yè)生產(chǎn)水平，滿(mǎn)足更多生產(chǎn)需求。機(jī)電一體化技術(shù)最初是采用電子技術(shù)對(duì)各類(lèi)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的控制，從而提高生產(chǎn)效率。最初的機(jī)電一體化技術(shù)比較簡(jiǎn)單，缺乏各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)的融合。隨著時(shí)間的不斷推移，在機(jī)電一體化中除了計(jì)算機(jī)技術(shù)和微處理技術(shù)之外，還有先進(jìn)的智能技術(shù)，可對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行智能化分析，提高生產(chǎn)智能化水平。

隨著經(jīng)濟(jì)全球一體化格局的形成，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇越來(lái)越大，機(jī)電一體化技術(shù)越發(fā)先進(jìn)。除了原有的技術(shù)之外，在機(jī)電一體化中還包括遠(yuǎn)程控制技術(shù)和監(jiān)視技術(shù)，這充分說(shuō)明機(jī)電一體化技術(shù)具備與時(shí)俱進(jìn)的特點(diǎn)和廣泛的發(fā)展前景。企業(yè)在引進(jìn)機(jī)電一體化的過(guò)程中，會(huì)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，逐步實(shí)現(xiàn)模塊化、集成化生產(chǎn)，對(duì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，使生產(chǎn)過(guò)程更加規(guī)范，有效保證產(chǎn)品質(zhì)量。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

（一）在機(jī)械制造中的應(yīng)用

隨著機(jī)電一體化技術(shù)蓬勃發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展速度不斷加快，機(jī)械制造企業(yè)對(duì)技術(shù)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，對(duì)生產(chǎn)模式進(jìn)行優(yōu)化。將智能化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合，就能達(dá)到智能制造的目的。技術(shù)人員會(huì)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)械制造過(guò)程進(jìn)行操作與控制，這樣就能減少人力投入。采用模糊系統(tǒng)中的模糊計(jì)算方法就能對(duì)人的行為進(jìn)行模擬，達(dá)到機(jī)械制造與生產(chǎn)的目的。智能化機(jī)械制造技術(shù)可對(duì)機(jī)械制造的現(xiàn)狀進(jìn)行高度模擬，還能對(duì)各項(xiàng)信息進(jìn)行高效采集和處理，及時(shí)修改各項(xiàng)控制參數(shù)，達(dá)到智能化操作與控制的目的。

（二）在數(shù)控技術(shù)中的應(yīng)用

在數(shù)控技術(shù)中，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以提高生產(chǎn)的精準(zhǔn)度。與傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)相比，機(jī)電一體化可以降低機(jī)械制造的失誤率，其主要采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和模糊技術(shù)，對(duì)數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行全面模擬，就能保證加工的精確度，提高系統(tǒng)的操作質(zhì)量與效率。由于數(shù)控技術(shù)對(duì)智能控制系統(tǒng)的要求比較高，因此，要有效發(fā)揮出計(jì)算機(jī)的輔助優(yōu)勢(shì)，對(duì)數(shù)控加工進(jìn)行高度模擬，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比的方式達(dá)到智能制造的目的。

（三）傳感技術(shù)

傳感技術(shù)在機(jī)電一體化中處于關(guān)鍵地位。傳感技術(shù)具有極強(qiáng)的靈活性，可確保信息得到精準(zhǔn)傳輸，還能減少外來(lái)因素對(duì)系統(tǒng)所帶來(lái)的不利影響。將傳感技術(shù)與智能制造技術(shù)相結(jié)合，就能進(jìn)一步提高智能制造水平。采用先進(jìn)的傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就能確保信息得到高效傳輸，還可對(duì)計(jì)算機(jī)所采集的信息進(jìn)行有效整合，確保生產(chǎn)過(guò)程得到有效的管理和控制。目前，在市場(chǎng)中比較常見(jiàn)的一種設(shè)備是光纖電纜傳感器，該設(shè)備包含先進(jìn)的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化接口，可有效降低設(shè)計(jì)的難度，節(jié)約設(shè)計(jì)成本。

（四）在自動(dòng)機(jī)械和自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用

許多規(guī)模較大的企業(yè)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)工作高度重視，積極應(yīng)用自動(dòng)機(jī)械和自動(dòng)化生產(chǎn)線，有效提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。其主要采用光電控制系統(tǒng)與人機(jī)交互技術(shù)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行全面的控制，依托計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，確保各項(xiàng)設(shè)備得到有機(jī)結(jié)合，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的管理與控制。自動(dòng)機(jī)械與自動(dòng)化生產(chǎn)線的工作效率極高，可有效提高產(chǎn)品的合格率，還能減輕操作人員的工作強(qiáng)度，降低工作成本，因此，應(yīng)用范圍比較廣泛。智能手機(jī)和智能家電等設(shè)備就是通過(guò)這一技術(shù)進(jìn)行制造和生產(chǎn)。在一些特殊的生產(chǎn)行業(yè)中，采用自動(dòng)機(jī)械與自動(dòng)化生產(chǎn)線就能避免出現(xiàn)安全隱患，減輕工作人員的任務(wù)量，有效保證生產(chǎn)安全。該技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)人工無(wú)法操作的內(nèi)容，減少不必要的誤差，嚴(yán)格保證生產(chǎn)質(zhì)量。

（五）智能機(jī)器人

在智能制造中，要充分發(fā)揮出智能機(jī)器人的作用。智能機(jī)器人中包含先進(jìn)的人工智能技術(shù)和仿生技術(shù)等各項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)，并融合控制技術(shù)和傳感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將其與生產(chǎn)制造相結(jié)合，不僅可以保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)時(shí)間，還能代替更多人員進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。智能機(jī)器人可對(duì)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的采集與判斷，接受各種工作指令，嚴(yán)格按照工作流程的要求進(jìn)行操作，可有效提高產(chǎn)品的精準(zhǔn)度。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，由于智能制造業(yè)具有廣泛的發(fā)展前景，而且離不開(kāi)機(jī)電一體化的支持，因此，相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)二者融合的研究，在保證生產(chǎn)質(zhì)量和效率的前提下，吸取更多先進(jìn)技術(shù)的精華，完善機(jī)電一體化技術(shù)體系，使制造行業(yè)的智能化特征日益明顯，有效提高企業(yè)的綜合效益。