機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用

燕必成

摘 要：進(jìn)入二十一世紀(jì)后，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，使得以信息技術(shù)和電子科技為核心的第四次工業(yè)革命得以產(chǎn)生，新一輪現(xiàn)代化生產(chǎn)方式的變革，將人類帶入到了綠色工業(yè)革命時(shí)代，智能制造也開始受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。機(jī)電一體化技術(shù)可以說是智能制造發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，將其合理地應(yīng)用到智能制造中，能夠促進(jìn)智能制造業(yè)發(fā)展優(yōu)勢的提高。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;智能制造;應(yīng)用

引言

制造業(yè)是國際經(jīng)濟(jì)競爭與綜合國力博弈的重點(diǎn)領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)把機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、微電子技術(shù)、工藝與加工技術(shù)等技術(shù)有機(jī)地結(jié)為協(xié)同增效體系，根據(jù)智能制造的需求合理配置、科學(xué)組合，完成特定任務(wù)，全面助力智能制造的動(dòng)態(tài)感知、實(shí)時(shí)診斷、自主優(yōu)化、順暢交互、智能決策、精準(zhǔn)執(zhí)行和柔性生產(chǎn)。我國要搶抓和把握第四次工業(yè)革命的歷史機(jī)遇，推動(dòng)制造業(yè)的智能化變革，必須高度重視機(jī)電一體化技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與迭代升級，促進(jìn)更加智能化、精準(zhǔn)化、可靠化、高速化、微型化和高效化的機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的融合應(yīng)用。

1機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用價(jià)值

機(jī)電一體化技術(shù)是由機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合而成的技術(shù)手段，其聚集了兩種技術(shù)的全部特點(diǎn)，并能發(fā)揮出更高的技術(shù)優(yōu)勢。為加快我國制造行業(yè)向智能制造發(fā)展的步伐，機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到智能制造的發(fā)展過程中，并且在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色。一方面，機(jī)電一體化技術(shù)所涉及的領(lǐng)域相對較為廣泛，將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，可使工業(yè)生產(chǎn)檢測更具針對性，以確保工業(yè)生產(chǎn)可以高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)地完成任務(wù)。但是在機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用過程中，最能體現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值和技術(shù)優(yōu)勢的則是智能制造領(lǐng)域，其可以幫助人們僅通過計(jì)算機(jī)便可以對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入細(xì)致的模擬試驗(yàn)，不僅大幅度減少了人力物力的消耗，同時(shí)也在一定程度上讓工業(yè)生產(chǎn)更加安全可靠;另一方面，機(jī)電一體化技術(shù)是以信息技術(shù)作為核心和主導(dǎo)的技術(shù)，但是在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，其不僅展現(xiàn)出信息技術(shù)在智能制造中所起到的作用，同時(shí)還會(huì)在其他技術(shù)優(yōu)勢的配合下，將信息技術(shù)的作用最大程度發(fā)揮出來。機(jī)電一體化技術(shù)的合理應(yīng)用不僅為智能制造的發(fā)展提供了良好的技術(shù)支持，同時(shí)在我國工業(yè)生產(chǎn)智能化發(fā)展的過程中也起到了至關(guān)重要的作用。

2機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用

2.1傳感技術(shù)

傳感器作為一種檢測裝置，通過各種元件來感受熱量、光源、氣體成分、壓力、濕度、聲音、發(fā)射線等元素的變化，然后將感受到的信息按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或者其他需要的信息形式進(jìn)行傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制。在機(jī)電一體化設(shè)備中，利用傳感器的傳感檢測技術(shù)是機(jī)電一體化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，也是保證生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的重要保障。所以在智能制造生產(chǎn)中，傳感器是重要的組成部分，為實(shí)現(xiàn)智能控制和管理提供了重要的保障。在智能制造過程中，根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際狀況布置適宜的傳感器類型，傳感器會(huì)利用靈敏的感知元件來采集生產(chǎn)過程中需要的信息，在將這些信息轉(zhuǎn)換成需求的信號(hào)形式傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)流程的控制。比如光電傳感器在智能制造中的應(yīng)用，通過對物體反射的光線變化即能夠感知到物體的位置以及大小的變化，如果生產(chǎn)線中的物體位置發(fā)生偏移，則傳感系統(tǒng)中就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，確保產(chǎn)品加工的質(zhì)量。隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，可根據(jù)生產(chǎn)狀況的不同設(shè)置不同類型的傳感器，以能夠最大限度的對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為智能制造生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量提供基礎(chǔ)保障。同時(shí)，利用傳感技術(shù)構(gòu)建的傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?qū)⒅悄苤圃熘懈鱾€(gè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)中的操作信息綜合起來，形成一個(gè)完整的信息數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的同步傳輸和共享，提高智能制造的管理水平。

2.2數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)是指采用電腦程序來控制機(jī)器運(yùn)行的生產(chǎn)方式，工作人員根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求編寫好相應(yīng)的程序，然后將程序輸入到控制系統(tǒng)中，進(jìn)而控制機(jī)械設(shè)備按照編寫的程序進(jìn)行機(jī)械零件的加工。數(shù)控技術(shù)與數(shù)控設(shè)備的結(jié)合運(yùn)用，對我國傳統(tǒng)的制造業(yè)帶來了革命性的變革，大大提高了產(chǎn)品加工的質(zhì)量和效率，在我國汽車制造、輕工、醫(yī)療以及航天航空等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。因?yàn)閿?shù)控技術(shù)具有一定的延展性，所以在智能制造中，數(shù)控技術(shù)的智能化功能會(huì)得到更多的擴(kuò)展。在傳統(tǒng)的數(shù)控生產(chǎn)模式中，信息采集和處理、模擬生產(chǎn)、產(chǎn)品加工等多項(xiàng)工序需要同步運(yùn)行，受到技術(shù)條件的限制，在實(shí)際加工過程中產(chǎn)品的加工精度會(huì)受到一定的影響，沒有發(fā)揮出數(shù)控技術(shù)的真正價(jià)值。數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，對于龐大的數(shù)據(jù)信息采集量，可以采用模糊智能控制和在線診斷功能，可有效提高產(chǎn)品的加工精度。同時(shí)對于加工過程中可能存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警，對于出現(xiàn)的故障能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)診斷，可快速定位故障點(diǎn)并且為故障原因的診斷提供參考信息。

2.3自動(dòng)化生產(chǎn)線

其簡單的來說就是生產(chǎn)流水線的自動(dòng)化，能夠?qū)ιa(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行傳送、組裝等一系類工作。這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中較為適合生產(chǎn)規(guī)模龐大生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多的生產(chǎn)活動(dòng)中，其在實(shí)際應(yīng)用的過程中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在。第一，其技術(shù)的高效使用能利用機(jī)械與智能化技術(shù)之間的相互配合，更好的協(xié)調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)備的使用情況，從而在較大程度上提升設(shè)備的使用質(zhì)量與效率。第二，人工在生產(chǎn)的過程中較為容易受到外界的干擾，造成生產(chǎn)不穩(wěn)定情況，而自動(dòng)化生產(chǎn)線在實(shí)際應(yīng)用的過程中機(jī)械的使用則能夠在較大程度上提升生產(chǎn)的穩(wěn)定向，保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性。第三，這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中會(huì)在原有生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，將生產(chǎn)環(huán)節(jié)中相互連接的部分進(jìn)行優(yōu)化，減少其之間的空間距離，從而節(jié)約生產(chǎn)的占地面積。

2.4智能機(jī)器人

其在使用的過程中能夠?qū)⒏嗟母呖萍技夹g(shù)進(jìn)行結(jié)合使用，并在生產(chǎn)的過程中利用各種科技在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢，更好的對生產(chǎn)過程中的信息進(jìn)行收集，輔助機(jī)器更好的對自身的工作進(jìn)行調(diào)整與學(xué)習(xí)，提升機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量。這種技術(shù)實(shí)際現(xiàn)階段我國工業(yè)生產(chǎn)的重點(diǎn)工程，然而由于我國在發(fā)展過程中自身的智能化技術(shù)發(fā)展并不完善，其在實(shí)際應(yīng)用的過程中仍有較大的發(fā)展空間。智能機(jī)器人技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用還過程中存在的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，其能夠利用智能化的優(yōu)勢對信息進(jìn)行更加準(zhǔn)確的收集與整理，輔助機(jī)器更好的對自身的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)。第二，提升工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)性，降低由于機(jī)械工作協(xié)調(diào)性不足而產(chǎn)生的部分生產(chǎn)零件較多而造成的浪費(fèi)情況。第三，機(jī)器在運(yùn)作的過程中有著比人工工作更高的精確度，可以用于軍事、航天等各種高科技產(chǎn)品的生產(chǎn)活動(dòng)中。

結(jié)語

總而言之，工業(yè)生產(chǎn)的智能化發(fā)展，必然會(huì)涉足智能制造領(lǐng)域，要求相關(guān)企業(yè)能夠重視起來，認(rèn)識(shí)到智能化控制技術(shù)的重要性，將機(jī)電一體化技術(shù)合理地運(yùn)用到智能制造中，促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化控制水平提高的同時(shí)，也能夠更好地保障生產(chǎn)控制效果。對于企業(yè)而言，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況，做好機(jī)電一體化技術(shù)的深入研究，實(shí)現(xiàn)自身科技競爭力的提高。

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