大數(shù)據(jù)背景下談機(jī)電一體化在智能設(shè)備中的運(yùn)用

王曉玉

安徽三品技術(shù)服務(wù)有限公司 安徽 合肥 230000

引言

在大數(shù)據(jù)背景下，如何將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于智能設(shè)備中，是當(dāng)前亟待解決的問題。通過分析可知，機(jī)電一體化技術(shù)能夠有效提高生產(chǎn)效率、降低成本，并且其具有較強(qiáng)的開放性、兼容性、互換性等特點(diǎn)，將其應(yīng)用于智能設(shè)備中能夠?qū)崿F(xiàn)各設(shè)備之間的互聯(lián)互通。

1 機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化技術(shù)主要是將機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使其實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而使得機(jī)器的性能得到優(yōu)化。機(jī)電一體化的基本理念就是將機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)相互融合，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，可以采用3個(gè)方面進(jìn)行考慮[1]：①將機(jī)械和計(jì)算機(jī)功能進(jìn)行有效整合；②將機(jī)械和電子結(jié)合起來，并且要保證兩者能夠?qū)崿F(xiàn)高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一；③保證三者之間的有機(jī)聯(lián)系。從基本原理來看，機(jī)電一體化技術(shù)包括機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)3個(gè)方面，其涉及的范圍比較廣，并且具有較強(qiáng)的綜合性和系統(tǒng)性。

機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式相比，具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：①其具有較強(qiáng)的自適應(yīng)性，通過將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于智能設(shè)備中，能夠有效提升其智能化水平，使得機(jī)器的性能得到優(yōu)化，從而提高生產(chǎn)效率。②其具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，在使用機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，可以有效降低生產(chǎn)成本，從而使得生產(chǎn)效率得到提升。③其具有較強(qiáng)的開放性和兼容性。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于智能設(shè)備中能夠?qū)崿F(xiàn)各設(shè)備之間的互聯(lián)互通，從而使得不同類型的設(shè)備能夠得到充分利用。

2 大數(shù)據(jù)背景下智能設(shè)備中運(yùn)用機(jī)電一體化的策略要點(diǎn)

2.1 在智能制造機(jī)械作業(yè)精確度控制方面的應(yīng)用

在對(duì)智能制造機(jī)械的作業(yè)進(jìn)行精確控制時(shí)，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠有效保證智能制造機(jī)械作業(yè)的精準(zhǔn)度，同時(shí)還可以提高智能制造機(jī)械的作業(yè)效率，因此在對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行充分運(yùn)用的基礎(chǔ)上，制造企業(yè)應(yīng)重視對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性和有效性。

在實(shí)踐中，智能制造機(jī)械作業(yè)精確度控制方面的應(yīng)用需要將機(jī)電一體化技術(shù)有效應(yīng)用到智能制造機(jī)械的輔助工作當(dāng)中，通過對(duì)各種不同類型智能制造機(jī)械所具有的功能特點(diǎn)進(jìn)行分析和研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能制造機(jī)械作業(yè)精確度控制系統(tǒng)的優(yōu)化，同時(shí)還可以將各種類型的智能制造機(jī)械設(shè)備進(jìn)行充分結(jié)合，在此基礎(chǔ)上形成完善的信息化管理平臺(tái)。

例如在對(duì)生產(chǎn)制造過程中，如果應(yīng)用傳統(tǒng)的人工制造方法，其需要對(duì)工作人員進(jìn)行詳細(xì)的分工，而且工作效率較低，而如果在實(shí)際工作過程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，則可以通過計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)各種不同類型智能制造機(jī)械的作業(yè)程序進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，通過建立完善的信息化管理平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和有效控制。在此基礎(chǔ)上還可以建立完善的智能制造機(jī)械信息化管理系統(tǒng)，通過對(duì)智能制造機(jī)械運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和分析，并及時(shí)根據(jù)收集到的信息進(jìn)行科學(xué)的決策和判斷，從而保證智能制造機(jī)械作業(yè)精確度控制方面的效果。

2.2 在智能制造機(jī)械設(shè)備運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)和診斷中應(yīng)用

大數(shù)據(jù)背景下，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，主要是針對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備的全程智能化控制。在對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于智能制造機(jī)械設(shè)備故障診斷中進(jìn)行分析時(shí)，首先要做好對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備故障現(xiàn)象的分析工作，對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行深入了解，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行故障診斷技術(shù)的應(yīng)用。為了在智能制造機(jī)械設(shè)備故障診斷過程中更好地應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，需要明確以下幾點(diǎn)內(nèi)容[2]：①確定智能制造機(jī)械設(shè)備故障類型；②分析故障發(fā)生的原因；③掌握診斷技術(shù)原理；④開展智能制造機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)研究。

在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行智能制造機(jī)械設(shè)備故障診斷過程中，主要是通過對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和性能進(jìn)行綜合判斷，同時(shí)在此基礎(chǔ)上對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備的故障原因進(jìn)行分析，并將這些信息反饋給機(jī)電一體化技術(shù)專家，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備故障原因的準(zhǔn)確判斷。在此基礎(chǔ)上，專家可以根據(jù)智能制造機(jī)械設(shè)備故障信息建立故障診斷知識(shí)庫(kù)，通過知識(shí)的不斷積累和更新，提高故障診斷技術(shù)水平，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建智能制造機(jī)械設(shè)備故障診斷模型，通過對(duì)模型的不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備故障原因的準(zhǔn)確判斷。

2.3 在智能制造機(jī)械節(jié)能環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在智能制造機(jī)械設(shè)備的使用過程中，節(jié)能是一個(gè)很重要的因素，也是智能制造機(jī)械設(shè)備能夠持續(xù)發(fā)展的重要前提。但是，在實(shí)際的操作過程中，智能制造機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中能耗高、效率低是普遍存在的問題。針對(duì)這一問題，可以將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到智能制造機(jī)械設(shè)備節(jié)能環(huán)節(jié)中，通過將電氣技術(shù)與液壓技術(shù)結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的。

具體來說，在電氣技術(shù)與液壓技術(shù)的應(yīng)用過程中，能夠有效提高設(shè)備運(yùn)行效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。例如，在對(duì)某項(xiàng)產(chǎn)品制造時(shí)，可以將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到其中[3]。首先，通過對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和改造，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。其次，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到智能制造機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在智能制造機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中，往往存在著設(shè)備運(yùn)行能耗高的問題，因此，需要采取有效的措施進(jìn)行改進(jìn)。

2.4 在緊急停機(jī)系統(tǒng)、降低勞動(dòng)強(qiáng)度中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)背景下智能設(shè)備的發(fā)展，使得智能制造機(jī)械行業(yè)的機(jī)械使用過程中，逐漸出現(xiàn)了多種不利于企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的問題，比如機(jī)械故障的發(fā)生頻率日益增多，其故障處理流程較為煩瑣，給企業(yè)造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建緊急停機(jī)系統(tǒng)，將大數(shù)據(jù)技術(shù)與智能設(shè)備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能制造機(jī)械的智能化監(jiān)控和管理，以此來提升工作效率、降低工作強(qiáng)度。

具體來講，在實(shí)際運(yùn)用過程中應(yīng)當(dāng)將機(jī)械故障分析、自動(dòng)報(bào)警功能與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效結(jié)合，一方面可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)故障信息進(jìn)行及時(shí)、有效的采集和處理，另一方面可以將報(bào)警功能與智能設(shè)備相結(jié)合。在報(bào)警的過程中，可以通過網(wǎng)絡(luò)將故障信息及時(shí)發(fā)送給相關(guān)工作人員，可以根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況及時(shí)做出相應(yīng)的處理，從而有效避免由于機(jī)械故障引發(fā)的安全事故。此外，在緊急停機(jī)系統(tǒng)中，還應(yīng)當(dāng)將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效傳輸和處理，比如在數(shù)據(jù)信息采集完成之后，相關(guān)工作人員就可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、有效的分析和處理，從而得出機(jī)械設(shè)備是否處于安全狀態(tài)的判斷結(jié)論。在實(shí)際分析和處理過程中，也可以利用智能設(shè)備自動(dòng)輸出故障信息、故障原因以及處理建議等信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的智能化診斷、預(yù)測(cè)以及控制。

2.5 在機(jī)電設(shè)備維修管理中的應(yīng)用

機(jī)電一體化智能設(shè)備在進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，其運(yùn)作和維護(hù)過程中，均需要依托于相應(yīng)的設(shè)備，比如在生產(chǎn)機(jī)械中的液壓系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)等，都是以機(jī)電一體化設(shè)備為主要支持。由此可見，機(jī)電一體化智能設(shè)備在運(yùn)用過程中，其技術(shù)水平也決定了機(jī)電一體化智能設(shè)備運(yùn)行效率和質(zhì)量。

由于機(jī)電一體化智能設(shè)備應(yīng)用過程中會(huì)涉及多種類型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其中包括了不同的控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等，所以在開展機(jī)電設(shè)備維修管理工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合相關(guān)的維修工作內(nèi)容與工作要求，采取合理的措施，保證機(jī)電一體化智能設(shè)備的安全運(yùn)行[4]。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)機(jī)電一體化智能設(shè)備的故障進(jìn)行分析，掌握其故障出現(xiàn)的原因，并且有針對(duì)性地對(duì)相關(guān)的維修工作人員進(jìn)行培訓(xùn)，從而提高維修人員的專業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)，促進(jìn)機(jī)電一體化智能設(shè)備在企業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

3 大數(shù)據(jù)背景下智能制造機(jī)械設(shè)備中運(yùn)用機(jī)電一體化的未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1 微型化

微型化是大數(shù)據(jù)背景下智能制造機(jī)械設(shè)備運(yùn)用機(jī)電一體化的未來發(fā)展趨勢(shì)之一，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠滿足電子信息技術(shù)快速發(fā)展的要求，有利于推動(dòng)電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，有利于加快智能制造機(jī)械設(shè)備智能化的進(jìn)程。目前，隨著大數(shù)據(jù)背景下智能制造機(jī)械設(shè)備智能化、微型化的需求不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的智能制造機(jī)械設(shè)備已經(jīng)無法滿足市場(chǎng)發(fā)展需求，傳統(tǒng)智能制造機(jī)械設(shè)備不僅存在體積龐大、重量過重等問題，還存在安全性差、自動(dòng)化程度低等問題。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，機(jī)電一體化設(shè)備將朝著微型化方向發(fā)展，以此滿足人們對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備智能化、微型化的需求。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)主要是指在大數(shù)據(jù)背景下，通過建立網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸與共享，在這個(gè)過程中，需要構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為數(shù)據(jù)信息傳輸提供良好的基礎(chǔ)。智能制造機(jī)械設(shè)備是我國(guó)機(jī)械行業(yè)的重要組成部分，也是我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要載體，通過網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)可以有效促進(jìn)智能制造機(jī)械設(shè)備的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在智能制造機(jī)械設(shè)備中，能夠?qū)崿F(xiàn)智能制造機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷以及遠(yuǎn)程操作等功能。網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)使信息技術(shù)融入智能制造機(jī)械設(shè)備中，提高了設(shè)備的工作效率與工作質(zhì)量，保證了機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的有效性。

3.3 智能化

機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，在一定程度上也推動(dòng)了智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)可以更好地解決傳統(tǒng)智能制造機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，同時(shí)可以大大提高其使用效率，降低其成本[5]。如在大數(shù)據(jù)背景下，通過運(yùn)用智能化技術(shù)，可以對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的診斷和控制，進(jìn)而減少人工干預(yù)。

3.3.1 智能化監(jiān)控。將大數(shù)據(jù)和智能化技術(shù)應(yīng)用于智能制造機(jī)械設(shè)備中，通過對(duì)智能設(shè)備數(shù)據(jù)信息的收集和處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，例如：可以對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備的溫度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。

3.3.2 智能化決策。利用大數(shù)據(jù)和智能技術(shù)可以對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化決策。例如：通過對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和診斷，對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)警，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能制造機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化決策，以便于在第一時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)措施進(jìn)行解決，保證智能制造機(jī)械設(shè)備的高效、安全運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在大數(shù)據(jù)背景下，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。本文主要分析了大數(shù)據(jù)背景下智能設(shè)備中運(yùn)用機(jī)電一體化的策略要點(diǎn)，通過分析可知，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的影響下，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造機(jī)械設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。其在智能制造機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用能夠有效提高智能制造機(jī)械設(shè)備的作業(yè)精度和穩(wěn)定性，從而保證智能制造機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全。通過分析可知，隨著大數(shù)據(jù)背景下智能設(shè)備中運(yùn)用機(jī)電一體化的不斷深入，機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用，從而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。