機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的實(shí)踐分析

張新海

（河北永樂膠帶有限公司，河北 涿州 072750）

引言

工業(yè)革命以來，我國工業(yè)領(lǐng)域呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。機(jī)電一體化技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要產(chǎn)物，在制造業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，如：傳感器技術(shù)、智能機(jī)器人等，極大地推動(dòng)了制造業(yè)智能化發(fā)展，使得我國制造綜合實(shí)力與核心競爭力顯著提升。

1 機(jī)電一體化技術(shù)和智能制造概述

1.1 機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是將傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)和自控技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、伺服技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)融合，形成具備高度自動(dòng)化、集成化、系統(tǒng)化及智能化的機(jī)電一體化技術(shù)，極大地推動(dòng)了工業(yè)領(lǐng)域制造行業(yè)集約化與規(guī)?；a(chǎn)與發(fā)展。在制造業(yè)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的流程進(jìn)行生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)智能控制生產(chǎn)線，規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)流程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 智能制造

智能制造系統(tǒng)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，智能制造系統(tǒng)具備人的思想和行為，自學(xué)并記憶產(chǎn)品制造全過程，并能結(jié)合生產(chǎn)需求、作業(yè)環(huán)境，進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，調(diào)整自身行為，確保所生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。和傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)相比，智能制造系統(tǒng)的功能更加智能化、人性化，如：學(xué)習(xí)功能、推理功能、判斷功能等等，能夠更好地滿足產(chǎn)品生產(chǎn)制造的要求，提高生產(chǎn)效率，降低人力成本，推動(dòng)制造業(yè)智能化發(fā)展[1]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用分析

2.1 傳感技術(shù)的應(yīng)用

傳感技術(shù)作為機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分，在智能制造領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。應(yīng)用傳感技術(shù)，能夠高效傳遞、獲取信息，通過分析信息明確生產(chǎn)制造問題所在，并加以調(diào)整，保證生產(chǎn)有序進(jìn)行。傳統(tǒng)制造模式下，無法把控產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程、無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)問題所在、無法保障產(chǎn)品性能，會(huì)給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。通過應(yīng)用傳感技術(shù)，通過將定位器安裝在智能制造系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，并上傳到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過分析信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)問題所在，并予以調(diào)整、糾正，控制產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，保證產(chǎn)品生產(chǎn)制造高效化、高質(zhì)量化進(jìn)行。

2.2 智能機(jī)器人的運(yùn)用

機(jī)電一體化技術(shù)中，智能機(jī)器人是研究與應(yīng)用的重點(diǎn)，智能機(jī)器人融合了機(jī)械技術(shù)、電機(jī)技術(shù)及仿生學(xué)技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，將其應(yīng)用于智能制造領(lǐng)域，能夠極大地節(jié)省人力、物力，降低工作強(qiáng)度，提升生產(chǎn)效率，是發(fā)展的必然趨勢(shì)。不僅如此，智能機(jī)器人還能夠模擬人類大腦思維，通過設(shè)計(jì)既定程序，機(jī)器人即可實(shí)現(xiàn)不間斷重復(fù)使用。尤其是人力無法完成或者難度較高的項(xiàng)目，智能機(jī)器人則能夠輕而易舉地完成，減輕人工勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，確保產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)范化、智能化進(jìn)行，減少人工生產(chǎn)所造成的差錯(cuò)、失誤問題的出現(xiàn)，達(dá)到更高的產(chǎn)品質(zhì)量[2]。此外，在復(fù)雜、惡劣的環(huán)境下，智能機(jī)器人優(yōu)勢(shì)更加突出，能夠有效應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)復(fù)雜環(huán)境，更好地滿足多種環(huán)境下的產(chǎn)品生產(chǎn)制造需求。

2.3 自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，有助于實(shí)現(xiàn)機(jī)械、生產(chǎn)線自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)制造全過程的有效管控。在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的背景下，自動(dòng)化機(jī)械與自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了廣泛有效的應(yīng)用，常見的有：印刷包裝線、玩具自動(dòng)生產(chǎn)線等，均可發(fā)現(xiàn)其身影。應(yīng)用自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)械，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，動(dòng)態(tài)管理智能制造流程，結(jié)合用戶個(gè)性化需求對(duì)生產(chǎn)模式予以靈活調(diào)整，生產(chǎn)作業(yè)更加人性化，更具有針對(duì)性。當(dāng)前，自動(dòng)生產(chǎn)線與自動(dòng)機(jī)械技術(shù)憑借自身諸多優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造中。

2.4 柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用

柔性制造系統(tǒng)屬于綜合性系統(tǒng)，該系統(tǒng)由信息控制系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)和物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)等組成。各個(gè)系統(tǒng)功能作用不同，能夠結(jié)合不同的加工對(duì)象進(jìn)行針對(duì)性的應(yīng)用，滿足生產(chǎn)加工需求。智能制造中應(yīng)用柔性制造系統(tǒng)，結(jié)合生產(chǎn)產(chǎn)品的不同，靈活選擇應(yīng)用加工工具設(shè)備、物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)等，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化和統(tǒng)一化的控制，滿足不同工件生產(chǎn)批量、高質(zhì)量、高效生產(chǎn)的需求。同時(shí)，應(yīng)用柔性制造系統(tǒng)時(shí)，需深入分析市場(chǎng)需求，結(jié)合分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)制造，在充分利用生產(chǎn)資源的基礎(chǔ)之上，有效提升企業(yè)的生產(chǎn)效益。在智能制造行業(yè)，柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用極為廣泛。從信息系統(tǒng)的角度，通過整合、分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料，并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制不同層級(jí)的機(jī)械設(shè)備，即可進(jìn)行生產(chǎn)制造。從自動(dòng)化加工系統(tǒng)的角度，通過集成加工工藝、數(shù)控機(jī)床、專用機(jī)床，發(fā)揮整合優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)，提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率。從軟件系統(tǒng)的角度，利用柔性制造系統(tǒng)，發(fā)揮該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、管理、監(jiān)控等多方面優(yōu)勢(shì)，即可達(dá)到理想的管控工作水平。

3 機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)探討

3.1 人工智能化發(fā)展

眾所周知，人工智能是各領(lǐng)域發(fā)展的重要目標(biāo)，制造業(yè)也不例外。在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的背景下，人工智能技術(shù)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，智能設(shè)備數(shù)量將會(huì)增多，進(jìn)而逐漸取代人類傳統(tǒng)的思考、學(xué)習(xí)和工作。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造業(yè)中的應(yīng)用，通過智能化設(shè)備調(diào)節(jié)控制生產(chǎn)線，生產(chǎn)作業(yè)效率將會(huì)顯著提升，進(jìn)一步推動(dòng)制造業(yè)人工智能化發(fā)展[3]。

3.2 人機(jī)一體化發(fā)展

智能制造和機(jī)電一體化技術(shù)的深度、全面融合，將會(huì)促進(jìn)人機(jī)一體化發(fā)展。和機(jī)械智能制造相比，人機(jī)一體化發(fā)展更加科學(xué)合理，將人腦作為技術(shù)控制核心，并利用智能化設(shè)備，兩者深度融合發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，更好地解決制造業(yè)發(fā)展過程中所面臨的技術(shù)瓶頸難題，推動(dòng)工業(yè)發(fā)展，提升人機(jī)一體化發(fā)展水平。

3.3 微型化發(fā)展

在過去，機(jī)械生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備體積較大，不易搬動(dòng)，往往固定在某個(gè)位置生產(chǎn)，無法實(shí)現(xiàn)靈活的生產(chǎn)作業(yè)。機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用，將會(huì)朝著微型化的方向發(fā)展，在原有基礎(chǔ)之上，對(duì)機(jī)械設(shè)備展開優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮小體積，使其應(yīng)用更加靈活，滿足各行各業(yè)生產(chǎn)制造及使用需求。

3.4 綠色化發(fā)展

在生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展背景下，工業(yè)生產(chǎn)污染引發(fā)了社會(huì)各界的高度關(guān)注。傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)污染物排放量巨大，能耗高，不僅浪費(fèi)資源，而且嚴(yán)重危害自然生態(tài)環(huán)境，違背了新時(shí)期可持續(xù)發(fā)展理念?；诖?，智能制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用應(yīng)重點(diǎn)體現(xiàn)綠色化理念和技術(shù)，建立綠色化、可持續(xù)化的生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)真正意義上的節(jié)能減排，減少資源浪費(fèi)，減輕環(huán)境污染，促進(jìn)工業(yè)、制造業(yè)綠色化可持續(xù)化發(fā)展。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)重要產(chǎn)物，當(dāng)前被廣泛應(yīng)用于制造行業(yè)中，并取得了良好的應(yīng)用效果。通過實(shí)例分析機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用，充分體現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，極大地提升了制造業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，推動(dòng)了制造業(yè)智能化、現(xiàn)代化發(fā)展。