論機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

蔡新輝

【摘 要】在市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展下，產(chǎn)業(yè)也逐漸向著多樣化發(fā)展，同時(shí)科學(xué)技術(shù)也得到了不斷的提升，而新技術(shù)的出現(xiàn)不僅為人們的生活帶去了更多的便利，還讓產(chǎn)品的生產(chǎn)變得方便與經(jīng)濟(jì)。在眾多科學(xué)技術(shù)中，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到智能制造中，能夠大幅度提升我國制造業(yè)的發(fā)展水平。基于此，下文對機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；智能制造；應(yīng)用

引言：

機(jī)電一體化技術(shù)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前提下，應(yīng)用范圍得到了不斷的擴(kuò)大，且機(jī)電一體化技術(shù)成為了實(shí)現(xiàn)智能制造的重要?jiǎng)恿ΑＭ瑯?，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對工業(yè)生產(chǎn)智能化控制的管理，使得工業(yè)化生產(chǎn)更為完整，對工業(yè)生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的提升起著關(guān)鍵性的作用。

一、機(jī)電一體化技術(shù)和智能制造的概述

（一）機(jī)電一體化技術(shù)的概述

機(jī)電一體化技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和微處理技術(shù)不斷發(fā)展和完善的背景下產(chǎn)生的，其將電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及控制技術(shù)等多種高新技術(shù)進(jìn)行了有效融合，并且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步朝著更加完善的方向發(fā)展。而機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢包含智能化、模塊化、集成化以及網(wǎng)絡(luò)化。另外，機(jī)電一體化技術(shù)可以利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬和決策功能，同時(shí)在工業(yè)生產(chǎn)線上能夠自動(dòng)操控各種復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備的智能化控制。同時(shí)，在信息技術(shù)廣泛應(yīng)用的背景下，機(jī)電一體化技術(shù)將遠(yuǎn)程監(jiān)視技術(shù)以及遠(yuǎn)程控制技術(shù)投入到實(shí)踐應(yīng)用中，從而突破了傳統(tǒng)的生產(chǎn)與制造模式，推動(dòng)了制造業(yè)的不斷發(fā)展。

（二）智能制造的概述

智能制造是通過利用計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)對人類思維模式的模擬，且讓機(jī)械設(shè)備在無人操控的模式下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。智能制造還具有采集、存儲(chǔ)、分析、處理的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)自維護(hù)、自優(yōu)化、自學(xué)習(xí)，并且可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)多方向視圖的展示、編程控制、三維立體動(dòng)態(tài)仿真以及比例縮放等，對提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造水平有著十分重要的作用。同時(shí)，智能制造還能夠開發(fā)制造車間的生產(chǎn)過程跟蹤控制系統(tǒng)，如圖1所示，從而實(shí)現(xiàn)了對產(chǎn)品制造流程的數(shù)據(jù)采集、分析和處理，并通過系統(tǒng)管理、資源管理、技術(shù)管理、調(diào)度管理、生產(chǎn)過程管理等實(shí)現(xiàn)對制造業(yè)的綜合自動(dòng)化管理。除此之外，智能制造減少了因人為失誤而造成的生產(chǎn)損失，提高了制造業(yè)的安全生產(chǎn)水平，促進(jìn)了制造業(yè)的精細(xì)化管理，為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，并且是現(xiàn)代制造業(yè)的主流發(fā)展趨勢。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

（一）數(shù)控生產(chǎn)中的相關(guān)應(yīng)用

機(jī)制制造不僅在我國國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著不可估量的影響力，還在我國工農(nóng)業(yè)的發(fā)展中起著重要的作用。我國機(jī)電一體化技術(shù)最早應(yīng)用的地方就是在數(shù)控加工技術(shù)方面，并且在我國機(jī)械制造水平方面發(fā)揮出了巨大的作用。同時(shí)，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在數(shù)控生產(chǎn)中，能夠提高機(jī)械加工的精準(zhǔn)度和機(jī)械加工的效率，而數(shù)控生產(chǎn)對智能控制系統(tǒng)方面有著嚴(yán)格的要求，一方面對生產(chǎn)環(huán)節(jié)中管理與控制工作起著重要的作用，另一方面對系統(tǒng)中所包含的相關(guān)模擬數(shù)據(jù)以及信息處理等技術(shù)有所涉及。目前數(shù)控機(jī)床中運(yùn)用的智能控制系統(tǒng)大部分運(yùn)用的是CPU預(yù)計(jì)總主線模式，這種模式主要是進(jìn)行在線判斷以及智能控制技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行三維仿真，從而對整個(gè)數(shù)控技術(shù)加工的過程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

（二）傳感技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用

在機(jī)電一體化技術(shù)中，傳感技術(shù)是最為基本與關(guān)鍵的構(gòu)成，由于其具有較高的準(zhǔn)確性以及敏感度，可以最大限度地避免受到外界雜亂信號對設(shè)備的干擾，如果將其應(yīng)用于智能生產(chǎn)中能夠發(fā)揮出巨大的作用。而普通的傳感器在使用中還要建設(shè)相關(guān)的傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)信息之間的相互傳輸，并且使用計(jì)算機(jī)把其收集到的相關(guān)信息進(jìn)行整理與分析，進(jìn)而讓整個(gè)生產(chǎn)過程能夠被有效管控。在目前生產(chǎn)制造中所使用的傳感器中，主要是以光纖電纜傳感器為主，并且使用標(biāo)準(zhǔn)化的借口，從而大幅度減低設(shè)計(jì)的難度與標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上節(jié)約成本。

（三）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)在智能制造應(yīng)用中的另一大表現(xiàn)是自動(dòng)生產(chǎn)線與自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用，其主要是使用了電子技術(shù)中光電控制系統(tǒng)和人機(jī)界面控制系統(tǒng)等電子技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的全面控制。自動(dòng)化生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用范圍比較廣泛，比如目前的電腦以及手機(jī)都是自動(dòng)化生產(chǎn)線。另外，與之相對應(yīng)的柔性制造系統(tǒng)技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對生產(chǎn)中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效融合，也就是將數(shù)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備等相關(guān)方面進(jìn)行一體化的管控，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)模式。

（四）工業(yè)智能機(jī)器人的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中最為高級的一種應(yīng)用就是工業(yè)智能機(jī)器人，其融合了各種相對先進(jìn)的技術(shù)，也就是將人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及仿生學(xué)技術(shù)等相關(guān)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行融合所得的新技術(shù)。而機(jī)器人技術(shù)是目前科學(xué)技術(shù)研究的重點(diǎn)，是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多種學(xué)科而形成的高新技術(shù)，在生產(chǎn)制造行業(yè)中廣泛的應(yīng)用。另外，在工業(yè)生產(chǎn)中智能機(jī)器人的出現(xiàn)與應(yīng)用，在提升產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)也增加了產(chǎn)品產(chǎn)量，并且減輕了工作人員的勞動(dòng)量。同時(shí)，工業(yè)智能機(jī)器人在運(yùn)用時(shí)具備了能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行判斷、迅速完成復(fù)雜的工作流程以及生產(chǎn)準(zhǔn)確度高等相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，并且還能夠運(yùn)用在軍事生產(chǎn)制造中，從而得到了各行各業(yè)的高度認(rèn)可。

三、機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展的方向

一方面，機(jī)電一體化技術(shù)向著微型化的方向發(fā)展。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，其已經(jīng)向著微型化的方向發(fā)展。目前，由于微型機(jī)電一體化的產(chǎn)品的體積比較小，損耗的能量比較少，靈活性較強(qiáng)，且對于一些常人無法完成的任務(wù)可以輕松的完成，所以其在某些特殊行業(yè)中的應(yīng)用占有著巨大的優(yōu)勢；另一方面，機(jī)電一體化技術(shù)向著智能化的方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對人工智能的重視程度也在不斷的增加，而機(jī)器人智能以及數(shù)控智能的應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大。其中，人工智能是指機(jī)器能夠模擬人類智能的方式進(jìn)行工作，而數(shù)控機(jī)床雖然不能像人類一樣智能化，但是擁有部分人類智能的性能，對提升機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能都有著極強(qiáng)的幫助作用。

四、結(jié)束語

綜上所述，智能制造是工業(yè)生產(chǎn)中主要的發(fā)展趨勢，其實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化以及智能化管理，有效提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，且為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益，而機(jī)電一體化是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要技術(shù)條件。因此，注重機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，可以促進(jìn)智能制造的更好發(fā)展。

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