機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

劉金濤　翟昱堯

摘? 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技水平的不斷提升，各行業(yè)領(lǐng)域均在進(jìn)行深化改革，創(chuàng)造出多種極具科學(xué)性及技術(shù)性的生產(chǎn)技術(shù)或施工工藝，并制定出可行性較高的管理制度，將以上新型的技術(shù)及工藝落實(shí)到企業(yè)的日常生活工作之中去。當(dāng)前最為新型的科技技術(shù)為電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及電氣自動(dòng)化技術(shù)，而將以上技術(shù)緊密結(jié)合，則組合而成了綜合性的機(jī)電一體化技術(shù)，文章以智能制造業(yè)為例，主要為人們闡述了智能制造業(yè)的概念，并明確出了機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造業(yè)之中的具體應(yīng)用方向，目的是為相關(guān)技術(shù)人員做參考，以改進(jìn)該技術(shù)在智能制造業(yè)之中存在的不足之處。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;智能制造;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD82? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）18-0174-02

Abstract： With the continuous improvement of China's economy and science and technology， various industries are deepening reform， creating a variety of extremely scientific and technical production technology or construction technology， and formulating a more feasible management system. The above new technologies and processes are implemented in the daily life and work of enterprises. At present， the latest technologies are power electronics technology， computer technology and electrical automation technology， and the above technologies are closely combined to form a comprehensive mechatronics technology. this paper takes the intelligent manufacturing industry as an example. This paper mainly expounds the concept of intelligent manufacturing for people， and defines the specific application direction of mechatronics technology in intelligent manufacturing， in order to provide reference for relevant technicians， in order to improve the shortcomings of this technology in the intelligent manufacturing industry.

Keywords： mechatronics; intelligent manufacturing; application

引言

機(jī)電一體化技術(shù)是多種新型技術(shù)相結(jié)合而成的高端科技技術(shù)，該技術(shù)擁有多方面的功能特性，將其融合于智能制造業(yè)的領(lǐng)域之中，能最大程度的提升有關(guān)企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效益，并降低該企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，以推動(dòng)該企業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)盡早實(shí)現(xiàn)。

1 智能制造技術(shù)的概念

近些年來(lái)，在市場(chǎng)中浮現(xiàn)出了多種類型及功能的自動(dòng)化電子產(chǎn)品，這些產(chǎn)品也逐漸融入了我國(guó)國(guó)民的生產(chǎn)及生活之中，逐漸改變了人們與外界相處的模式，然而，由于我國(guó)科技的跨越式發(fā)展，原有的電子產(chǎn)品已經(jīng)逐漸被更為高端的科技技術(shù)所取代，當(dāng)前，市場(chǎng)中廣受歡迎的智能電子產(chǎn)品的制造工藝極為精巧，所應(yīng)用的施工技術(shù)便是機(jī)電一體化技術(shù)，該技術(shù)的功能特點(diǎn)能促使機(jī)械產(chǎn)品靈活性，操作起來(lái)更加方便，還具有很多特殊的功能特性。正是由于將該技術(shù)應(yīng)用于智能電子產(chǎn)品之中，其發(fā)揮出了較大的優(yōu)勢(shì)特性。因此，很多大型的機(jī)械制造業(yè)便以將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在了負(fù)責(zé)生產(chǎn)及管理工作的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備之中，以促使原有的設(shè)備自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)更加明顯，且智能性及穩(wěn)定性更強(qiáng)。這樣一來(lái)，該企業(yè)便能以各種智能型生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備去替代大量的勞動(dòng)力，進(jìn)而降低自身企業(yè)的人力資源成本，以從中獲取到更大的生產(chǎn)效益。新型的機(jī)電一體化生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的功能特性更加強(qiáng)大，能夠以極高的效率生產(chǎn)大批量的產(chǎn)品，其產(chǎn)品具有極高的合格率，主要原因是由于此種智能型的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備具有極強(qiáng)的自動(dòng)化生產(chǎn)監(jiān)管及信息處理能力，進(jìn)而采用以上設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量水平更高，且該設(shè)備的事故發(fā)生幾率也隨之降低。

新型的智能生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備除了參與到自主的生產(chǎn)過(guò)程之外，還能夠?qū)ψ陨韮?nèi)部系統(tǒng)內(nèi)部的各部件進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)內(nèi)部存在故障點(diǎn)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)及預(yù)警系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)將數(shù)據(jù)輸入到中心控制系統(tǒng)之中，當(dāng)對(duì)以上錯(cuò)誤數(shù)據(jù)處理完畢之后，便會(huì)及時(shí)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)給生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，進(jìn)而勒令其停止生產(chǎn)工序，并啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警裝置，以便相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行處理。機(jī)電一體化生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備能夠最大程度的對(duì)生產(chǎn)原料性能進(jìn)行挖掘、使用，以最大限度的運(yùn)用原料，在這降低該企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，也與我國(guó)提出的綠色環(huán)保，節(jié)能減排的國(guó)策相吻合，以確保智能制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)。

從當(dāng)前機(jī)電一體化機(jī)技術(shù)的應(yīng)用形式上看，雖然此種智能性技術(shù)經(jīng)濟(jì)與我國(guó)存在多年，且逐漸為人們所接受，但是，該技術(shù)的普及力度仍被限制在了一個(gè)狹小的空間范圍之內(nèi)，其通常被應(yīng)用于小型的智能機(jī)械產(chǎn)品上，而在工業(yè)企業(yè)大型的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備之中還鮮有機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用身影，因此，相關(guān)的高科技研究專員應(yīng)該會(huì)充分發(fā)揮出自身強(qiáng)大的號(hào)召力，應(yīng)用多媒體播放、論文、周刊的發(fā)表等多類型的宣傳方式，讓國(guó)民對(duì)此技術(shù)所具有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)有著清晰且明確的認(rèn)知，進(jìn)而以保障機(jī)電一體化技術(shù)被多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域所接受，最終以全面提升我國(guó)工業(yè)企業(yè)及各型制造業(yè)的生產(chǎn)力。不僅如此，相關(guān)技術(shù)研究人員還應(yīng)該以發(fā)展的眼光看待市場(chǎng)，以機(jī)電一體化技術(shù)為基礎(chǔ)，將更多的新型科技技術(shù)補(bǔ)充進(jìn)去，例如，將現(xiàn)階段普及力度最高的計(jì)算機(jī)技術(shù)與技術(shù)加以疊加，以研發(fā)出智能化更高，且自動(dòng)化控制能力更強(qiáng)，反應(yīng)能力更加靈敏，存儲(chǔ)空間延展度最大的智能型高端技術(shù)，使我國(guó)可以走在時(shí)代發(fā)展的最前沿[1]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的具體應(yīng)用

2.1 自動(dòng)化生產(chǎn)線與自動(dòng)化機(jī)械的結(jié)合

智能制造業(yè)也是一個(gè)科技發(fā)展較為迅速的行業(yè)，為了制造出更能滿足人們需求的產(chǎn)品，以提升自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位，智能制造企業(yè)就應(yīng)該持續(xù)性的對(duì)自身的生產(chǎn)工藝及加工技術(shù)進(jìn)行整改，而將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于其中，便充分彰顯出了該企業(yè)所具備的時(shí)代性特點(diǎn)。在各種智能機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部系統(tǒng)之中融合機(jī)電一體化技術(shù)，其目的是促使各種機(jī)械設(shè)備更為智能化，且整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程能夠朝著簡(jiǎn)約化路線逐漸挺進(jìn)。因此，該技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)廠區(qū)生產(chǎn)線自動(dòng)化生產(chǎn)及機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化應(yīng)用工序中最為常見(jiàn)。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于這兩大過(guò)程之中，可以使得生產(chǎn)過(guò)程所具有的順序性更強(qiáng)，且生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備所具備的智能控制性及生產(chǎn)工作能力也能于應(yīng)用過(guò)程之中得到較大幅度的提升。這樣一來(lái)，智能制造企業(yè)便能借助新型的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備去實(shí)行各項(xiàng)生產(chǎn)工序，以最大規(guī)模的削減該企業(yè)的人力資源，智能化生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，操作起來(lái)極其簡(jiǎn)易，也能靈敏的處理生產(chǎn)過(guò)程中所發(fā)生的事故風(fēng)險(xiǎn)，因此，其完全可以替代人力去完成一系列的生產(chǎn)步驟，如此一來(lái)，該企業(yè)的生產(chǎn)效益將能得到極大幅度的提升。

很多大型的制造企業(yè)所開(kāi)展的工作內(nèi)容以生產(chǎn)線及生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新、研發(fā)及普及為主，因此，其自身企業(yè)所應(yīng)用到的多功能機(jī)械設(shè)備也是由該企業(yè)自主研發(fā)所得。此時(shí)，該企業(yè)就應(yīng)該要求其內(nèi)部的研發(fā)部門，將計(jì)算技術(shù)融入到生產(chǎn)線及機(jī)械設(shè)備之中，以制造極具自動(dòng)化特性生產(chǎn)流水線及機(jī)械設(shè)備，與該廠原本的生產(chǎn)方式不同，融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)的生產(chǎn)線及各型機(jī)械設(shè)備主要在內(nèi)部系統(tǒng)的控制之下，依次去自主完成各項(xiàng)制造工序。而等到此種智能型的設(shè)備及生產(chǎn)線正式投入到使用過(guò)程之中，充分發(fā)揮出其自身的作用效果之時(shí)，該企業(yè)便可以大批量的制造此設(shè)備，另外，制造企業(yè)應(yīng)該選拔出具有綜合素養(yǎng)的專業(yè)計(jì)算機(jī)人才，要求其深入買家工廠中去，對(duì)其生產(chǎn)線與生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行考察，以確保自身所生產(chǎn)的各類型設(shè)備及生產(chǎn)線與該廠實(shí)際生產(chǎn)狀況相符合[2]。

2.2 工業(yè)智能機(jī)器人

除了大型的智能生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備以及小型的電子產(chǎn)品之外，工業(yè)智能機(jī)器人的研發(fā)問(wèn)世，更體現(xiàn)出機(jī)電一體化所具有的包容兼并的功能結(jié)構(gòu)特性，在機(jī)器人的內(nèi)部系統(tǒng)之中所引用的仿真模擬學(xué)之時(shí)，可以使得其外形、身體結(jié)構(gòu)及發(fā)力節(jié)點(diǎn)與人類更為相似，而物理學(xué)特點(diǎn)體現(xiàn)于從事重力裝載操作的機(jī)器人上，由此可見(jiàn)，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于各型生產(chǎn)機(jī)器系統(tǒng)內(nèi)部，所制造出來(lái)的智能生產(chǎn)機(jī)器人已經(jīng)被多個(gè)領(lǐng)域所接受，并在按部就班的從事著各項(xiàng)生產(chǎn)操作工序，而真正能將此種工業(yè)機(jī)器人的智能性充分體現(xiàn)出來(lái)的行業(yè)便是制造業(yè)，該企業(yè)可以將借助智能機(jī)器人的識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙之中所標(biāo)化的各類型、規(guī)格及性能不同的物料辨別出來(lái)，進(jìn)而依照該廠實(shí)際的加工及生產(chǎn)條件，以及相應(yīng)的加工步驟，去對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理的安排，繼而以完成整個(gè)制造流程。除此之外，生產(chǎn)職能機(jī)器人還具有極強(qiáng)的自動(dòng)化監(jiān)控功能，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的各個(gè)制造工序檢測(cè)到位，一旦發(fā)現(xiàn)該設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生錯(cuò)差，就會(huì)立馬停止各項(xiàng)制造工作，并將錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)信息輸送給中心控制系統(tǒng)，進(jìn)而引發(fā)預(yù)警裝置，以提醒相關(guān)技術(shù)人員實(shí)行系統(tǒng)檢測(cè)及維修操作，這樣一來(lái)，該智能生產(chǎn)機(jī)器人便可將制造工作的事故發(fā)生幾率降至到最小范圍[3]。

新型智能生產(chǎn)機(jī)器人所具備的最明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，就是該設(shè)備可以完全的替代人力去完成單一的機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程。正因如此，智能制造企業(yè)為了確保自身利益最大化，可以將節(jié)省下來(lái)的人力費(fèi)用轉(zhuǎn)移到招聘高階型的計(jì)算機(jī)人才中去，以便全面提升企業(yè)內(nèi)部員工的專業(yè)素養(yǎng)水平，另外，相關(guān)技術(shù)人員還可以將節(jié)省下來(lái)的用人費(fèi)用投入到工業(yè)智能生產(chǎn)機(jī)器人的研發(fā)與制造之中，以促使企業(yè)逐漸形成一種“創(chuàng)新、研發(fā)、生產(chǎn)”相結(jié)合的新時(shí)代性制造企業(yè)。也只有這樣，該企業(yè)才能在滾滾洪流之中嶄露頭角。

2.3 傳感技術(shù)的使用

機(jī)電一體化智能生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備具有極強(qiáng)的自主化控制及監(jiān)管功能，其目的是在固定的生產(chǎn)條件之下，將自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制及監(jiān)管功能自主的發(fā)揮出來(lái)，之所以此設(shè)備具有如此的靈敏性，其主要原因是由于新型的機(jī)電一體化設(shè)備安裝了新型的傳感裝置，這也是傳感技術(shù)被充分應(yīng)用的一種具體表現(xiàn)形式，以減少外界環(huán)境對(duì)此設(shè)備產(chǎn)生的干擾，進(jìn)而將此智能生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)效率提升到最大值。之所以要在該生產(chǎn)設(shè)備之中安裝相應(yīng)的傳感裝置，目的是為了確保該生產(chǎn)設(shè)備持續(xù)性的處于正常運(yùn)行狀態(tài)之中，然而，若是該設(shè)備無(wú)法對(duì)系統(tǒng)中的故障部位有一定的感知功能，就會(huì)促使內(nèi)部零件出現(xiàn)故障點(diǎn)的智能生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間非正常狀態(tài)運(yùn)行，久而久之，該設(shè)備的承載力將會(huì)達(dá)到一定的程度范圍，進(jìn)而拖垮整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)身，而將傳感技術(shù)充分的應(yīng)用于其中，就能極為敏感的感知到非正常運(yùn)行狀態(tài)下，該設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)之中故障點(diǎn)所在位置。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是一種漸進(jìn)性技術(shù)，該技術(shù)是將各種新型的科技技術(shù)融合于生產(chǎn)機(jī)電設(shè)備之中，以全面改善傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備所存在的弊端，以使得該企業(yè)實(shí)施的生產(chǎn)與管理工作智能化特點(diǎn)更加明顯，進(jìn)而保障該企業(yè)能用最低的成本去獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張毅.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].石化技術(shù)，2020，27（1）：122-122.

[2]胡江川.關(guān)于智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2020，39（1）：286-287.

[3]安海峰.機(jī)電一體化技術(shù)在電力行業(yè)中的運(yùn)用[J].設(shè)備管理與維修，2020（4）：31-32.

[4]馮細(xì)香.機(jī)電一體化技術(shù)[J].職業(yè)，2011（27）：78-79.