機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用淺析

楊喜勇

摘要：目前，智能化已經(jīng)成為制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，為了提升行業(yè)的智能化水平，可以采用機(jī)電一體化技術(shù)。在傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合自動(dòng)控制、傳感、計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)，促進(jìn)自動(dòng)化水平的提升，實(shí)現(xiàn)模塊化和系統(tǒng)化的改進(jìn)。在該技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，不僅可以提升生產(chǎn)質(zhì)效，也可以對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行規(guī)范，并且對(duì)電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，促進(jìn)行業(yè)整體的發(fā)展和進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);智能制造;運(yùn)用

一、機(jī)電一體化技術(shù)與智能制造概述

1.機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是在立足傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的背景下，融入計(jì)算機(jī)技術(shù)以及傳感技術(shù)等，繼而形成的工業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中，能夠構(gòu)建集約型的全新工業(yè)生產(chǎn)模式。針對(duì)現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀而言，在我國(guó)大型的制造企業(yè)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)中有著極為廣泛的應(yīng)用，并且通過(guò)對(duì)人腦的模擬，能夠?qū)χ圃鞓I(yè)生產(chǎn)的各項(xiàng)流程與環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化監(jiān)控與綜合分析評(píng)估，對(duì)于制造企業(yè)不斷調(diào)整生產(chǎn)流程與正常策略，具有重要的參考價(jià)值。

2.智能制造

智能制造的發(fā)展主要依托計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人類(lèi)思維的模擬，并在此基礎(chǔ)上編寫(xiě)相關(guān)控制程序，在該程序的支撐下實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)制造各項(xiàng)設(shè)備的控制。智能制造的根本目標(biāo)是從人工生產(chǎn)向自動(dòng)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。智能制造實(shí)踐的過(guò)程中，運(yùn)用多樣化的自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠有效采集不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)這類(lèi)信息展開(kāi)深度分析、處理、儲(chǔ)存，具有十分鮮明的特征。在智能制造產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通常是借助計(jì)算機(jī)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙的多維度展示。相比傳統(tǒng)人工生產(chǎn)，智能制造縮減了人工崗位成本支出，并且可以運(yùn)用于具有較高危險(xiǎn)性和污染性的工業(yè)生產(chǎn)中，在很大程度上降低了環(huán)境對(duì)員工身體的影響，避免了人工操作過(guò)程中安全事故的發(fā)生，大大提高了生產(chǎn)效率。總而言之，智能制造是我國(guó)現(xiàn)代制造行業(yè)發(fā)展與轉(zhuǎn)型的必要路徑，不僅大大降低了人力與物力資源成本支出，同時(shí)能夠避免由于人為操作失誤而造成的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展意義深遠(yuǎn)。

二、機(jī)電一體化在智能制造中的重要性

不斷追求品質(zhì)是人們對(duì)生活的更高需求，因此如今用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品種類(lèi)和級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高?；谑袌?chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，制造者只有不斷革新優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品，通過(guò)縮短產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間、生命周期，才能更好地滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，提升自我在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的核心能力。由此來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的制造以及裝配操作極為關(guān)鍵，如將產(chǎn)品制造過(guò)程分為兩個(gè)部分應(yīng)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造兩個(gè)重要階段。通過(guò)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，同時(shí)會(huì)涉及到機(jī)械、電氣、控制以及計(jì)算機(jī)工程等相關(guān)學(xué)科。比如自動(dòng)控制技術(shù)可協(xié)助開(kāi)發(fā)各類(lèi)基于電子元器件的控制系統(tǒng)，以此強(qiáng)化或取代機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械化性能;計(jì)算機(jī)技術(shù)可廣泛應(yīng)用到各種軟件的編寫(xiě)中，以此來(lái)控制系統(tǒng)作業(yè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)活動(dòng)、制定資源計(jì)劃、記錄市場(chǎng)調(diào)研以及開(kāi)展銷(xiāo)售活動(dòng)等。我們可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行CAD設(shè)計(jì)，輕松有效的開(kāi)發(fā)出三維立體產(chǎn)品模型;并通過(guò)CAE分析產(chǎn)品模型，應(yīng)用數(shù)字工具模擬研究產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，通過(guò)實(shí)踐模擬能為產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員在早期階段提供一些準(zhǔn)確的設(shè)想;而基于仿真研究的可行性，設(shè)計(jì)人員再進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化修改，幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更好的性能和作用。我們知道，在傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)評(píng)估一般是以首批次生產(chǎn)的產(chǎn)品作為評(píng)估實(shí)體，而這樣做既費(fèi)時(shí)又耗力，使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的前置周期被拉長(zhǎng)，現(xiàn)在使用計(jì)算機(jī)CAD＼CAE軟件操作則可以節(jié)省大量的設(shè)計(jì)過(guò)程和時(shí)間。以機(jī)電一體化技術(shù)為依托的還有計(jì)算機(jī)CAM系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)等，如機(jī)床自動(dòng)化可幫助生產(chǎn)中精簡(jiǎn)人工操作的加工環(huán)節(jié);包裝自動(dòng)化可進(jìn)行全面的產(chǎn)品自動(dòng)包裝;質(zhì)量檢測(cè)自動(dòng)化可記錄生產(chǎn)制作過(guò)程、檢驗(yàn)產(chǎn)品合格率等等。這些系統(tǒng)的投入應(yīng)用能夠更好的保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量、工藝效率，讓企業(yè)搶占市場(chǎng)先機(jī)。故此，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行探究并應(yīng)用到智能制造中具有實(shí)踐的重要意義。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用

1.傳感技術(shù)應(yīng)用

在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，傳感技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用。傳感技術(shù)主要通過(guò)傳感器對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)信息進(jìn)行收集和處理，然后由智能控制中樞接收傳感器發(fā)出的信息。在信息數(shù)據(jù)的支撐下，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算和分析，使控制中心可以進(jìn)行高速地信息傳遞，為控制機(jī)械設(shè)備提供更多功能性支持，確保智能制造的要求等到充分的滿(mǎn)足。不同于人工操作，外界因素對(duì)這種信息傳遞方式的影響和干擾較小，可以保障輸入效率的提升，同時(shí)也可以減少失誤率，有極高的傳遞速度，進(jìn)而保障終端產(chǎn)品擁有良好的質(zhì)量，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的效果。為了促進(jìn)傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用，應(yīng)該對(duì)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到成本控制的效果。

2.數(shù)控生產(chǎn)應(yīng)用

在智能制造行業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛，且發(fā)揮了十分重要的作用。在早期，該技術(shù)主要在數(shù)控生產(chǎn)中應(yīng)用。數(shù)控生產(chǎn)有較高的技術(shù)性要求，需要對(duì)模擬信息進(jìn)行準(zhǔn)確地處理，同時(shí)也要嚴(yán)格管控各個(gè)環(huán)節(jié)。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，機(jī)電一體化技術(shù)可以對(duì)精度進(jìn)行控制，保障機(jī)械作業(yè)符合要求，避免不必要的失誤或故障問(wèn)題，從而促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。在具體應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合數(shù)據(jù)模擬、信息采集等技術(shù)，進(jìn)一步提升生產(chǎn)精度，同時(shí)促進(jìn)管控效果的增強(qiáng)，使傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)模擬等功能作用可以充分發(fā)揮，進(jìn)而為智能制造行業(yè)生產(chǎn)效率的提升奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。還可以與計(jì)算機(jī)繪制等功能結(jié)合在一起，更加準(zhǔn)確地反映生產(chǎn)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，使各項(xiàng)技術(shù)都能更進(jìn)一步完善。從目前的情況來(lái)看，數(shù)控技術(shù)在不斷革新，從專(zhuān)用型閉環(huán)式開(kāi)環(huán)控制模式逐漸向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式的方向發(fā)展。以集成化為基礎(chǔ)，逐漸呈現(xiàn)出超薄、超小的特點(diǎn)。結(jié)合計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等多項(xiàng)技術(shù)，在加工中可以進(jìn)行參數(shù)的自動(dòng)修正，也可以對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和補(bǔ)償，達(dá)到智能化故障處理的效果。

3.自動(dòng)機(jī)械應(yīng)用

伴隨著智能化發(fā)展的同時(shí)，自動(dòng)化也是必然趨勢(shì)。自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)成為智能制造的主要表現(xiàn)形式，在自動(dòng)化生產(chǎn)中，可以采用機(jī)電一體化技術(shù)，以此促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。生產(chǎn)前，應(yīng)該先編寫(xiě)程序，運(yùn)用各種信息技術(shù)，滿(mǎn)足不同的生產(chǎn)需求。目前，我國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)逐步成熟，廣泛應(yīng)用在各種產(chǎn)品的加工生產(chǎn)之中，包括包裝印刷、煙草制造等等，對(duì)行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。自動(dòng)化技術(shù)可以完善生產(chǎn)鏈，同時(shí)程序具有可編輯的特點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化有很大的幫助。以剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，其屬于多工位生產(chǎn)過(guò)程，利用工件輸送系統(tǒng)可以按照順序連接加工設(shè)備、輔助設(shè)備，通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單個(gè)零件加工，構(gòu)成完整、高效的運(yùn)作系統(tǒng)。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)早期傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)模式已得到很大程度的改觀和優(yōu)化。從整體層面來(lái)看，這一生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步的必然成果，將多項(xiàng)新型的技術(shù)綜合而形成更高科技的技術(shù)類(lèi)別。通過(guò)在智能制造中廣泛應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不但有利于多項(xiàng)技術(shù)的融合發(fā)展，優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)的整體結(jié)構(gòu)，也促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)技術(shù)改革步伐的加快，為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)發(fā)展創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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