機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

管杰

膠州市科技和工業(yè)信息化局 山東青島 266300

我國(guó)制造業(yè)擁有良好的整體發(fā)展趨勢(shì)，在制造業(yè)的發(fā)展過(guò)程之中，對(duì)于先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，成為促進(jìn)持續(xù)發(fā)展的最強(qiáng)大的動(dòng)力?？茖W(xué)合理地運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，有效提升了我國(guó)制造業(yè)智能化、自動(dòng)化以及數(shù)字化水平，為制造業(yè)的穩(wěn)健前行保駕護(hù)航。因此在智能制造這一全新的領(lǐng)域之中，必須重視機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)施，真正將我國(guó)建設(shè)成為制造強(qiáng)國(guó)。

1 機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化是一項(xiàng)由多重技術(shù)形式融合起來(lái)的新型技術(shù)，這一技術(shù)可以高速、持續(xù)地分析各種各樣的信息數(shù)據(jù)，并且大批傳統(tǒng)的信息處理的禁錮，基于物聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)等多重平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程共享，在分享的基礎(chǔ)上觀測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，進(jìn)而能夠避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障，最大程度地降低安全隱患[1]。此外，在當(dāng)今的智能制造行業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)也展現(xiàn)出線性和非線性雙重控制模式，甚至能夠不斷提升系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性，以及做到系統(tǒng)監(jiān)督的精確度，從而成為這一行業(yè)的關(guān)鍵之處，具備最優(yōu)結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)精確控制，挖掘更多的勞動(dòng)力資源和材料資源。智能制造是指通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用模擬人類(lèi)思維的方式方法，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的步驟和過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，在控制的基礎(chǔ)上解放人力，使生產(chǎn)步驟實(shí)現(xiàn)智能化，從而達(dá)到無(wú)人控制的情況下的自動(dòng)化生產(chǎn)。毋庸置疑，智能制造需要多重技術(shù)手段的扶持和應(yīng)用，如機(jī)電一體化技術(shù)等，這一制造模式實(shí)現(xiàn)了智能化模式下的產(chǎn)品制造，使得生產(chǎn)的效益和利潤(rùn)空間得到大幅度的提升?？傊谥悄苤圃祛I(lǐng)域，機(jī)電一體化技術(shù)在提升整個(gè)制造過(guò)程的精度、提升網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交流效率、保證系統(tǒng)處理安全等方面具有重要作用。機(jī)電一體化與智能制造兩者存在不可忽視的相關(guān)性，隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷改革和創(chuàng)新，這一技術(shù)形式將發(fā)揮出其本身的融合優(yōu)勢(shì)，在智能制造產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮出最大化的功用，造就兩者的成就[2]。

2 重要性

隨著當(dāng)前中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，智能制造行業(yè)的地位也就變得更加的重要，這對(duì)于相關(guān)的行業(yè)內(nèi)部從業(yè)者的要求也就更高，要求從業(yè)者要進(jìn)行不斷的學(xué)習(xí)，進(jìn)而對(duì)于智能制造行業(yè)的特點(diǎn)可以更為精確的把握，更為充分地利用機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)促進(jìn)智能制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用實(shí)施范圍

3.1 應(yīng)用實(shí)施于傳感技術(shù)

在我國(guó)很多行業(yè)之中，傳感技術(shù)已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用，如通訊、醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)線等，其實(shí)現(xiàn)過(guò)程離不開(kāi)機(jī)電一體化技術(shù)的大力支持。靈敏度是判斷傳感技術(shù)質(zhì)量高低的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，它可以決定智能制造產(chǎn)品的綜合能效，是體現(xiàn)出智能制造自身優(yōu)越性的一種重要的技術(shù)。傳感技術(shù)在運(yùn)行過(guò)程中，不僅對(duì)靈敏度有很高的要求，對(duì)精準(zhǔn)度和抗干擾能力的要求，也是居高不下的。傳統(tǒng)的傳感技術(shù)，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段智能制造的發(fā)展需求，因此，人們必須對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)加以利用，促進(jìn)傳感技術(shù)的新一輪革命，從而滿足現(xiàn)階段，甚至是未來(lái)的發(fā)展要求。從另一個(gè)角度而言，如果智能制造環(huán)境下的傳感技術(shù)，出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況，會(huì)直接對(duì)參數(shù)信息傳遞的過(guò)程產(chǎn)生負(fù)面影響，嚴(yán)重情況下可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械操作不受控制，出現(xiàn)安全事故。我國(guó)絕大多數(shù)企業(yè)和單位，都在對(duì)傳感技術(shù)進(jìn)行積極的優(yōu)化與創(chuàng)新，同時(shí)也推動(dòng)了在智能制造中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的步伐[4]。

3.2 應(yīng)用實(shí)施于數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)

自從機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)問(wèn)世，就被我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)所接受并且投入應(yīng)用。在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)之中，最重要的一個(gè)分支，就是數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)。數(shù)控生產(chǎn)的順利運(yùn)行，離不開(kāi)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)施。在運(yùn)行數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)的過(guò)程中，相關(guān)智能制造系統(tǒng)開(kāi)始發(fā)揮作用，智能化管理與控制數(shù)控收集和處理的信息，從而保證整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量以及效率。在我國(guó)數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)之中，以總主線、CPU等為代表的、數(shù)控構(gòu)造中的智能控制生產(chǎn)已經(jīng)得到實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化，如果某一個(gè)機(jī)械出現(xiàn)問(wèn)題，可以及時(shí)利用智能化來(lái)進(jìn)行診斷，從而保證設(shè)備處理數(shù)據(jù)、傳遞數(shù)據(jù)的效率與精確程度。智能制造離不開(kāi)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，能夠準(zhǔn)確展示制造過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)，方便工作人員操作。

3.3 應(yīng)用實(shí)施于智能機(jī)器人

伴隨著我國(guó)智能制造的飛速發(fā)展，智能機(jī)器人出現(xiàn)于人們的視野當(dāng)中。智能機(jī)器人顯示出極高的應(yīng)用有效性，有效保障產(chǎn)品加工制造業(yè)在健康、穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行發(fā)展。例如，在制造產(chǎn)品的過(guò)程中，相關(guān)工作人員可以對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行執(zhí)行任務(wù)的編程，然后利用計(jì)算機(jī)對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行控制，使得整個(gè)產(chǎn)品的制造過(guò)程秩序井然地完成，并且保證產(chǎn)品的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展、不斷更新?lián)Q代的特性，相關(guān)研究人員將智能機(jī)器人和智能制造相結(jié)合，對(duì)智能機(jī)器人的性能持續(xù)進(jìn)行完善與優(yōu)化，從而使智能機(jī)器人能夠與人們進(jìn)行互動(dòng)，協(xié)作人們開(kāi)展各項(xiàng)工作。有一部分生產(chǎn)領(lǐng)域本身具備危險(xiǎn)因素，在生產(chǎn)作業(yè)的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，如果派遣人力進(jìn)行該領(lǐng)域的工作，肯定會(huì)威脅到工人的人身安全，甚至?xí)?dǎo)致安全事故發(fā)生，所以應(yīng)用智能機(jī)器人是十分必要的。智能機(jī)器人被大量投入使用后，生產(chǎn)力得到了有效的解放，而且智能機(jī)器人能夠迅速適應(yīng)多種惡劣的環(huán)境，并且可以有效保證生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)的順利完成，顯著降低了生產(chǎn)過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生的概率，從而確保生產(chǎn)企業(yè)獲得利潤(rùn)，不斷擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模，進(jìn)而拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。除此之外，在應(yīng)用智能機(jī)器人的時(shí)候，不僅可以讓機(jī)電一體化技術(shù)大放異彩，還可以不斷收集產(chǎn)品制造過(guò)程中出現(xiàn)的各種信息，并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)信息當(dāng)中出現(xiàn)的異常情況，采取措施進(jìn)行及時(shí)的查漏補(bǔ)缺，避免在生產(chǎn)過(guò)程中隱藏的事故風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)控制整個(gè)制造過(guò)程，保證制造過(guò)程的有序進(jìn)行[5]。

3.4 應(yīng)用實(shí)施于自動(dòng)化生產(chǎn)

智能制造環(huán)境下的自動(dòng)化生產(chǎn)，能夠有效了解相關(guān)企業(yè)在開(kāi)展產(chǎn)品的生產(chǎn)工作的時(shí)候，可能會(huì)發(fā)生的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、產(chǎn)品精度低等問(wèn)題，而且上述問(wèn)題可以通過(guò)應(yīng)用實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)解決。機(jī)電一體化技術(shù)能夠控制企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)，并且具備自動(dòng)化、智能化的特性，如果生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)異常，可以利用自動(dòng)化生產(chǎn)進(jìn)行干預(yù)和修正，以保障整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的效率。當(dāng)前我國(guó)大力推進(jìn)自動(dòng)化生產(chǎn)的制造領(lǐng)域，主要為食品、飲料、香煙、生活用品等，上述制造領(lǐng)域擁有極高的重復(fù)性，而且生產(chǎn)數(shù)量巨大，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的要求很高，因此必須在自動(dòng)化生產(chǎn)之中，加大對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用力度。不僅如此，近年來(lái)我國(guó)學(xué)者一直在進(jìn)行研究，并發(fā)表大量關(guān)于在智能制造中，應(yīng)用實(shí)施機(jī)電一體化的文章。絕大多數(shù)文章都有一個(gè)共同點(diǎn)，就是自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程跟蹤控制系統(tǒng)，是一種被人們新研發(fā)出的、自動(dòng)生產(chǎn)控制系統(tǒng)，它能夠控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，并且及時(shí)處理與分析產(chǎn)品的參數(shù)，從而使產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障，提升相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)獲得的最終利潤(rùn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域得到大范圍的應(yīng)用，將對(duì)實(shí)現(xiàn)人工智能創(chuàng)新和研發(fā)起到關(guān)鍵的推動(dòng)作用。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，這是應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)挑戰(zhàn)和提升自身產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)捷徑，是提升產(chǎn)業(yè)規(guī)模的必要手段，更是實(shí)現(xiàn)自身可持續(xù)綠色發(fā)展的必然之路。同時(shí)，對(duì)于科研單位來(lái)說(shuō)，不斷提高機(jī)電一體化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將對(duì)社會(huì)和國(guó)家產(chǎn)生不可忽視的有益影響，具有深遠(yuǎn)的研究?jī)r(jià)值。