智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

頓明新

摘? 要：伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科技水平的不斷增長，將新興的科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)活動中已經(jīng)成為了一種不可抵擋的趨勢。在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過程中，將其合理的運(yùn)用到智能制造中具有積極的社會意義。文章在閱讀大量文獻(xiàn)和相關(guān)的調(diào)研基礎(chǔ)上完成，分析研究了機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用和未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：智能制造;機(jī)電一體化;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）35-0177-02

Abstract： with the rapid development of economy and the continuous growth of science and technology， it has become an irresistible trend to apply emerging science and technology to production activities. In the development of mechatronics technology， it has positive social significance to apply it to intelligent manufacturing. Based on reading a large number of literature and related research， this paper analyzes the application and future direction of mechatronics technology in intelligent manufacturing.

Keywords： intelligent manufacturing; mechatronics; technology application

引言

機(jī)電一體化在近年來得到了迅速的發(fā)展，作為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的一種重要技術(shù)，對于生產(chǎn)效率的提高發(fā)揮了重大的作用。由此可見，對智能制造中的機(jī)電一體化研究具有積極的社會意義。

1 智能制造與機(jī)電一體化技術(shù)概述

根據(jù)智能制造的發(fā)展概況來看，這是一種近年來新興的生產(chǎn)制造模式，其主要是利用流行的計算機(jī)編程技術(shù)來控制生產(chǎn)制造中的各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備，從而達(dá)到減少不必要的生產(chǎn)投入、簡化生產(chǎn)流程、實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)的目的。這種生產(chǎn)制造模式，能夠有效避免以往生產(chǎn)模式的弊端，減少大量人力成本的投入，對于機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益的提高都產(chǎn)生了一定的積極作用，現(xiàn)階段，我國已經(jīng)將機(jī)電一體化的技術(shù)投入到了智能制造的生產(chǎn)活動中。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

2.1 運(yùn)用在傳感技術(shù)方面

根據(jù)傳感技術(shù)的特性來看，這是一門擁有較高敏捷性和精準(zhǔn)性特點(diǎn)的技術(shù)，它能夠很好的降低外界環(huán)境對各種生產(chǎn)設(shè)備的干擾，提高生產(chǎn)效率。伴隨著時代的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的要求。為此，相關(guān)的工作人員需要加強(qiáng)不斷的研究，生產(chǎn)制造出符合現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)要求的傳感器，推動傳感器向高精度方向發(fā)展。

在智能制造的過程中，傳感器主要是通過對生產(chǎn)所需的各種目標(biāo)信號的收集，實(shí)現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的監(jiān)控與管理。在信號的傳輸?shù)倪^程中，利用到了無線傳感器的作用，這種傳感器能夠利用自身的特性，將外界的信號傳輸給運(yùn)行中的計算機(jī)系統(tǒng)，隨后，這些信號會被內(nèi)部的計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行加工再處理，達(dá)到生產(chǎn)的目的。

機(jī)電一體化的技術(shù)在傳感技術(shù)方面的應(yīng)用，能夠有效的提高信息傳輸?shù)男剩瑸檎麄€計算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行傳輸更加精準(zhǔn)的信號。但是在研究中發(fā)現(xiàn)：如果應(yīng)用到生產(chǎn)中的傳感技術(shù)沒有達(dá)到相應(yīng)的生產(chǎn)要求，那么生產(chǎn)所需的各項(xiàng)信號和參數(shù)將會無法正常傳輸，從而影響這個設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致各項(xiàng)自動化設(shè)備出現(xiàn)操作失控的問題。由此可見：傳感器的技術(shù)應(yīng)用水平對于智能制造的自動化發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。

現(xiàn)階段的生產(chǎn)過程中，已經(jīng)有大量的企業(yè)將傳感網(wǎng)絡(luò)投入到了生產(chǎn)活動中，并且建立了較為系統(tǒng)、完善的傳感網(wǎng)絡(luò)，在很大程度上避免了傳統(tǒng)的傳感器運(yùn)行過程中存在的問題，對于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和其他行業(yè)的發(fā)展都有積極的作用。

2.2 應(yīng)用在數(shù)控生產(chǎn)中

機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展的初期階段，主要是被引用在數(shù)控生產(chǎn)活動中。在這過程中，機(jī)械制造企業(yè)利用各種數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)，有效的提高了生產(chǎn)效率，將機(jī)電一體化的優(yōu)勢充分的展現(xiàn)了出來。從機(jī)電一體化的技術(shù)優(yōu)勢來看，機(jī)械加工的精度是該技術(shù)得以運(yùn)用的最主要原因。為此，在技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要著重注意數(shù)控的智能化生產(chǎn)模式的構(gòu)建。

現(xiàn)階段投入到生產(chǎn)制造中的智能化模式主要利用了主線和CPU控制的方式，來實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)制造，從而提高生產(chǎn)的智能化程度和各項(xiàng)儀器的自我診斷能力。從其應(yīng)用效果來看，能夠明顯的提升各項(xiàng)設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

另外，集中化的生產(chǎn)制造優(yōu)勢方便了管理人員工作的開展。在對各項(xiàng)設(shè)備和生產(chǎn)制造流程的管理中，由于該系統(tǒng)的互聯(lián)性較為明顯，其中某一環(huán)節(jié)產(chǎn)生了問題，將會影響整個設(shè)備的正常運(yùn)行。相應(yīng)的，如果某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了維修的狀況，管理人員便會意識到整個生產(chǎn)線中存在的問題，進(jìn)行集中化的處理。由此可見：該技術(shù)的應(yīng)用方便了管理人員對生產(chǎn)線路的管理。數(shù)控機(jī)床作為整個生產(chǎn)制造中的核心設(shè)備，對制造質(zhì)量和效果發(fā)揮著重要的作用。

從當(dāng)前階段的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，智能制造技術(shù)已經(jīng)被充分的應(yīng)用到了數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域中。在應(yīng)用過程中，實(shí)現(xiàn)了信息處理和模擬的多種生產(chǎn)制造。從其應(yīng)用效果來看，我國的一些高精尖數(shù)控機(jī)機(jī)床產(chǎn)品，已經(jīng)能夠和歐美等發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品相比肩，甚至已經(jīng)超越了應(yīng)用水準(zhǔn)。伴隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的功能也在發(fā)揮著變化。

2.3 在智能機(jī)器人方面的具體應(yīng)用

智能化的技術(shù)在近年來得到了迅速的發(fā)展，其在機(jī)器人方面的應(yīng)用尤為明顯。將比較于傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，智能機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)信息的快速收集和整理，將生產(chǎn)所需的各項(xiàng)信息通過圖表的形式直觀的展現(xiàn)出來，這在很大的程度上減少了人力成本的投入，并且提高了生產(chǎn)效率。如果利用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行信息收集，便需要投入大量的工作人員對生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的檢測和記錄，在完成整個生產(chǎn)過程后，才能夠?qū)⑸a(chǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的統(tǒng)計和處理。由此可見：傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集存在著時間差的問題，如果在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的偏差，將會對整個工作產(chǎn)生較大影響，但是，智能機(jī)器人的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式便能夠有效的避免上述問題的發(fā)生，從而提高工作效率和測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。此外，將智能化的工業(yè)機(jī)器人和遙感等技術(shù)相結(jié)合，能夠代替體力工作者的勞動，為企業(yè)的發(fā)展節(jié)省大量的勞動力成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動其長遠(yuǎn)發(fā)展。

2.4 智能系統(tǒng)化應(yīng)用

智能系統(tǒng)化發(fā)展的最終目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)整個制造工程的智能化和系統(tǒng)化。將智能系統(tǒng)化投入到工程中，必須要確保各個機(jī)電系統(tǒng)保持在獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)，唯有此，才能夠保障各個系統(tǒng)的獨(dú)立性。在多臺設(shè)備運(yùn)行的管理過程中，必須要確保設(shè)備的相互性和相連性，促進(jìn)設(shè)備之間的協(xié)作。另外，還要注意對系統(tǒng)特殊狀況下的運(yùn)行系統(tǒng)的設(shè)置。在機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，在很大程度上會受到外界環(huán)境的干擾，對系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，為此，需要提高對外界環(huán)境的重視，降低不必要因素對系統(tǒng)運(yùn)行的影響，保障其積極作用能夠得到充分的發(fā)揮。

2.5 自動化生產(chǎn)

自動化的生產(chǎn)模式是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的充分體現(xiàn)，主要是通過一條條無人控制的生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，如果遇到了不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，該技術(shù)能夠?qū)⑵渥詣拥奶蕴?，并且不會影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)生產(chǎn)產(chǎn)品和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化。在現(xiàn)階段的應(yīng)用中，該技術(shù)已經(jīng)在我國的手機(jī)、電腦等電器設(shè)備的生產(chǎn)制造中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了一定的成效。

2.6 計算機(jī)集成

機(jī)電一體化技術(shù)在計算機(jī)集成方面也能夠進(jìn)行廣泛的使用。在這個過程中，計算機(jī)的集中處理系統(tǒng)和人的大腦一樣，能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，并且利用自己的思維方式，將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)所需要的信息。通過對人類思維進(jìn)行模擬的方式，構(gòu)成整個運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)制造的信息化處理，從而使得各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息更加準(zhǔn)確化和科學(xué)化。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的過程中，該技術(shù)還會注重各項(xiàng)數(shù)據(jù)的相連性，由一個數(shù)據(jù)和其他的數(shù)據(jù)相結(jié)合，使得整體的運(yùn)行更加完善，達(dá)到各個部門之間相互連接、相互協(xié)作的關(guān)系。另外，計算機(jī)集成系統(tǒng)還會將運(yùn)行所必要的子系統(tǒng)自動的升級成為主干系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)的繼承性特征更為明顯。

3 機(jī)電一體化未來使用的方向

3.1 小型化

伴隨著時代要求的不斷提高，在今后的研究中，還要促進(jìn)機(jī)電一體化的小型化發(fā)展。從當(dāng)前階段的應(yīng)用來看，微型的機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)在眾多的行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。這些行業(yè)的產(chǎn)品存在著體積小、消耗少、靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)，這也成為了微型機(jī)電一體化技術(shù)得以運(yùn)用的原因。

3.2 智能化

近年來機(jī)器人智能技術(shù)因其智能效果得到了廣泛的使用，人工智能技術(shù)主要指的是利用一定的機(jī)械和設(shè)備將其構(gòu)建為人類的模樣，并且模仿人類的方式開展工作。雖然數(shù)控機(jī)床的發(fā)展不能夠像人類一樣的智能化，但是將智能化的技術(shù)運(yùn)用到生產(chǎn)過程中，能夠有效的提升各項(xiàng)產(chǎn)品的性能，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。

3.3 人性化

技術(shù)發(fā)展的最終目的是為了方便人類的工作，為此，在進(jìn)行機(jī)電一體化的研究過程中，始終要保持人的主體地位，在未來的發(fā)展過程中，要促進(jìn)其向人性化的方向發(fā)展。在保持機(jī)電一體化技術(shù)各項(xiàng)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格達(dá)到生產(chǎn)要求的同時，不斷的提高其藝術(shù)性。

4 結(jié)束語

綜上所述，合理的將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到智能制造的生產(chǎn)活動中，是當(dāng)前較為明智的選擇。盡管現(xiàn)階段的智能制造尚處于初期階段，仍然不可避免的存在著一些問題，但只要相關(guān)的技術(shù)人員不斷的加強(qiáng)研究，一定能夠在一定程度上提高我國的機(jī)電一體化水平。

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