智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

黃忠新

摘要：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)盡早實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;智能制造;應(yīng)用

中圖分類號：TD82 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的不斷更新發(fā)展，工業(yè)的作業(yè)形式也與之前相對比呈現(xiàn)出明顯的差異，智能制造逐漸占據(jù)主流地位，并在很大程度上影響著工業(yè)事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。在全新的制造環(huán)境中，相關(guān)部門需要不斷的開發(fā)全新的技術(shù)，從而保證工業(yè)制造的智能化，因此需要加強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)體系的研發(fā)。

1機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的具體應(yīng)用

1.1智能機(jī)械人

部分企業(yè)的生產(chǎn)線環(huán)境較為復(fù)雜惡劣，受到環(huán)境與人為因素影響，企業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量有所不足，存在一定的優(yōu)化提升空間。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可有效結(jié)合傳感技術(shù)、仿生學(xué)、信息化技術(shù)及機(jī)器人控制論等技術(shù)與學(xué)科領(lǐng)域，使得智能制造系統(tǒng)模仿人類思維模式，在系統(tǒng)生產(chǎn)、運(yùn)行過程中精確識別與判斷各項信息，以人類智能相似的方式快速做出反應(yīng)，替代人工完成各項復(fù)雜生產(chǎn)與智能制造系統(tǒng)管理工作。

與傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式相比，機(jī)電一體化技術(shù)在智能機(jī)械人領(lǐng)域中的應(yīng)用價值如下：（1）降低企業(yè)人工成本。在傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中，企業(yè)需要配置大量一線生產(chǎn)人員，以及高素質(zhì)技術(shù)人員，對企業(yè)財務(wù)系統(tǒng)造成較大負(fù)擔(dān)。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，企業(yè)僅需配置一定數(shù)量的智能機(jī)械人，即可在充分保障并提高生產(chǎn)效率的同時，節(jié)省大量勞動力。（2）提高生產(chǎn)效率。智能機(jī)械人在運(yùn)行過程中，將模仿人類思維模式以識別、分析各項信息數(shù)據(jù)，再針對性開展生產(chǎn)工作。但是在實際生產(chǎn)過程中，智能機(jī)械人并不會出現(xiàn)疏忽、注意力分散、操作失誤等問題，最大程度降低了人為因素對生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的影響系數(shù)。（3）智能機(jī)械人可在長時間、高負(fù)荷運(yùn)行過程中保持較高的生產(chǎn)精度，實現(xiàn)了不間斷持續(xù)生產(chǎn)，在調(diào)動企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升了生產(chǎn)效率與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;智能機(jī)械人具有運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)的特征，被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境中，在受到環(huán)境等因素影響而出現(xiàn)生產(chǎn)事故時，也不會造成嚴(yán)重的人員傷亡，保障了生產(chǎn)安全。

1.2傳感技術(shù)

在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式中，受到技術(shù)因素限制，企業(yè)與生產(chǎn)人員難以實時獲取生產(chǎn)制造的動態(tài)信息，無法做到對生產(chǎn)制造過程的精確掌握。受這一問題影響，產(chǎn)品制造質(zhì)量與預(yù)期質(zhì)量有所出入，質(zhì)量問題較為常見，限制了工業(yè)制造的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。

傳感技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的關(guān)鍵分支技術(shù)與主要構(gòu)成部分。在智能制造過程中，基于傳感技術(shù)，企業(yè)在生產(chǎn)線上配置適當(dāng)數(shù)量與型號的傳感器裝置，傳感器將持續(xù)將所采集生產(chǎn)信息上傳至系統(tǒng)，從而實時掌握動態(tài)生產(chǎn)制造情況，及時發(fā)現(xiàn)與解決所存在的生產(chǎn)問題，保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。例如針對生產(chǎn)設(shè)備加工誤差問題，智能制造系統(tǒng)對所接收數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，當(dāng)監(jiān)測到各項運(yùn)行參數(shù)存在異常波動、實時參數(shù)超過額定值時，針對性下達(dá)控制指令，校正設(shè)備加工精度與參數(shù)，避免誤差積累。在智能制造領(lǐng)域中，常見的傳感技術(shù)為光纖傳感技術(shù)，這項技術(shù)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸可靠性較為優(yōu)異，最大程度減少數(shù)據(jù)在傳輸過程中所遭受的阻礙。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)最早應(yīng)用的方向就是數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)，對于智能制造來說應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床中的機(jī)電一體化技術(shù)就是為智能化制造長足發(fā)展的奠基石。我國電子技術(shù)運(yùn)用到數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)中不僅提升了整個制造行業(yè)的質(zhì)量水平，更帶動了制造業(yè)的發(fā)展和崛起，提升了國民的生活水平。機(jī)電一體化運(yùn)用到數(shù)控技術(shù)中大大的提升了生產(chǎn)精準(zhǔn)度，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)達(dá)到了前所未有的新高度。就目前狀況而言，我國眾多企業(yè)開始著手于智能化管理與控制系統(tǒng)對數(shù)控機(jī)床的有效控制。例如，我國的電子生產(chǎn)企業(yè)，需要的是高精準(zhǔn)、高質(zhì)量、高生產(chǎn)效率，利用機(jī)電一體化技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的有效融合，在精度方面有電子技術(shù)做支撐，同時促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)的高質(zhì)量、高效率的工作，挖掘企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛力。

1.4自動化生產(chǎn)線與自動化機(jī)械的結(jié)合

智能制造業(yè)也是一個科技發(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，以提升自身的市場競爭地位，智能制造企業(yè)就應(yīng)該持續(xù)性的對自身的生產(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)所具備的時代性特點。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，且整個生產(chǎn)過程能夠朝著簡約化路線逐漸挺進(jìn)。因此，該技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)廠區(qū)生產(chǎn)線自動化生產(chǎn)及機(jī)械設(shè)備的自動化應(yīng)用工序中最為常見。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于這兩大過程之中，可以使得生產(chǎn)過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)用過程之中得到較大幅度的提升。這樣一來，智能制造企業(yè)便能借助新型的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備去實行各項生產(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)較為簡單，操作起來極其簡易，也能靈敏的處理生產(chǎn)過程中所發(fā)生的事故風(fēng)險，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，該企業(yè)的生產(chǎn)效益將能得到極大幅度的提升。

2機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域中的未來發(fā)展趨勢

2.1微型化發(fā)展

微型化技術(shù)發(fā)展理念起源于上世紀(jì)末，指將機(jī)電一體化技術(shù)向微型機(jī)器以及微型領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)展，進(jìn)而構(gòu)建微電子機(jī)械制造系統(tǒng)，泛指幾何體積在1cm3以內(nèi)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。與常規(guī)機(jī)電一體化產(chǎn)品相比，微型化產(chǎn)品的體積較小，具有運(yùn)行能耗低、控制精度高、制造成本小、運(yùn)動靈活等性能優(yōu)勢，被廣泛用于信息、生物醫(yī)療以及軍事等領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)微型化發(fā)展的關(guān)鍵在于加強(qiáng)精細(xì)與超精密加工技術(shù)的研發(fā)力度，如蝕刻技術(shù)、光刻技術(shù)等。

2.2人性化

人性化也是未來機(jī)電一體化應(yīng)用需要遵守的理念之一。在開發(fā)和應(yīng)用的過程中，需要站在人性的角度考慮，關(guān)注工作人員的主體需求，本著降低工作壓力與操作風(fēng)險的原則，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)置。從而進(jìn)一步拓展技術(shù)體系的應(yīng)用范圍，提高整體的功能覆蓋面，夯實人員隊伍的認(rèn)可和支撐基礎(chǔ)。因此，在今后的智能制造大環(huán)境下，相關(guān)單位需要順應(yīng)市場發(fā)展趨勢，積極鉆研和開發(fā)全新的技術(shù)手段，并將其有效整合構(gòu)建人性化、柔性化的作業(yè)體系，實現(xiàn)高效能、高品質(zhì)的作業(yè)生產(chǎn)。

2.3機(jī)電一體化

機(jī)電一體化，在今后的發(fā)展過程中，在技術(shù)層面會獲得不斷的創(chuàng)新。隨著智能制造逐漸占據(jù)工業(yè)市場主體地位，該技術(shù)體系中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及其他功能也會獲得優(yōu)化。首先，會逐漸趨向于人工智能方向發(fā)展，借助計算機(jī)和仿生學(xué)進(jìn)行人工操作智能模擬，從而保證整體作業(yè)生產(chǎn)效能更加突出。其次，將人與機(jī)械作業(yè)進(jìn)行有效結(jié)合，構(gòu)建更加綜合的制造體系，從而有效地突破以往工業(yè)制造所面臨的挑戰(zhàn)，進(jìn)一步拓展制造生產(chǎn)的適用范圍。

結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，保證了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，達(dá)到綠色、智能、自動的應(yīng)用目的，充分發(fā)揮了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用價值，從根本上解決了各項常見工業(yè)生產(chǎn)問題。同時，企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)力度，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展。

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（作者單位：南通泰勝藍(lán)島海洋工程有限公司）