機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

張益峰++劉雨辰

摘 要 隨著社會(huì)的發(fā)展和制造業(yè)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足時(shí)代的需要，在工業(yè)生產(chǎn)中，通過(guò)微電子技術(shù)和信息技術(shù)很大程度上提高了機(jī)械制造的效率，尤其是智能制造的發(fā)展，更是為制造業(yè)注入了強(qiáng)勁的動(dòng)力。機(jī)電一體化融合計(jì)算機(jī)，機(jī)械和信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從很大程度上提高的企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。文章就機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用進(jìn)行了討論，希望能夠?yàn)槠髽I(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量，提高自己的科技含量提供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 智能制造 應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的日益成熟，機(jī)電一體化技術(shù)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中嶄露頭角，逐步成為當(dāng)今企業(yè)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化技術(shù)成功的將電子和機(jī)械結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備的信息化、智能化管理，讓人們體會(huì)到了科技發(fā)展帶來(lái)了良好效益。當(dāng)前為止，智能制造主要包括兩個(gè)方面的原因，一個(gè)是智能技術(shù)，一個(gè)是智能制造系統(tǒng)，就當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有智能制造模擬計(jì)算機(jī)的人腦，就很難對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化的分析、判斷，也就很難實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的人性化和智能化。用電腦模擬人腦已經(jīng)成為當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程中最為簡(jiǎn)捷的途徑，通過(guò)電腦的控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)化控制。本文通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和智能技術(shù)的論述，重點(diǎn)論述了智能一體化技術(shù)在當(dāng)前制造業(yè)中的應(yīng)用，希望能夠?yàn)闄C(jī)械的智能化提供參考。

1 機(jī)電一體化的發(fā)展概述

1.1 機(jī)電一體化發(fā)展歷程

機(jī)電一體化技術(shù)是上個(gè)世紀(jì)60年代后逐漸形成的，通過(guò)將電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的高效率和高精度。在最初的發(fā)展過(guò)程中，是直接通過(guò)計(jì)算機(jī)電子手段對(duì)機(jī)械技術(shù)進(jìn)行干預(yù)，整個(gè)技術(shù)水平非常簡(jiǎn)單，僅僅用于小型設(shè)備的生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展之后，機(jī)電一體化得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，充分將計(jì)算機(jī)技術(shù)的精華吸收過(guò)來(lái)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電和計(jì)算機(jī)的充分融合。新世紀(jì)以來(lái)，隨著材料技術(shù)和細(xì)信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化更是充分利用這些學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，逐步走向電子技術(shù)和信息技術(shù)的智能化方向，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的科技化，操作的簡(jiǎn)單化，讓智能的觀念深入人心。

1.2 機(jī)電一體化

就當(dāng)前的機(jī)電一體化技術(shù)來(lái)看，幾乎涵蓋了大型企業(yè)中所有的控制技術(shù)，比如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、光學(xué)和聲學(xué)技術(shù)等，無(wú)數(shù)行業(yè)通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展和進(jìn)步，未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)朝向更加智能化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)可以高度地模擬人的大腦，通過(guò)對(duì)整個(gè)機(jī)電生產(chǎn)過(guò)程的判斷，準(zhǔn)確的完成各種指令，對(duì)生產(chǎn)所用的機(jī)械實(shí)現(xiàn)智能控制。由于電腦代替人腦可以從很大程度上提高工作效率，減輕人在整個(gè)過(guò)程中的負(fù)擔(dān)，因此，受到了機(jī)電工作者的高度重視。隨著全球經(jīng)濟(jì)化的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)壓力越來(lái)越大，很多的企業(yè)開(kāi)始將原材料市場(chǎng)分散到全世界，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，真正實(shí)現(xiàn)了跨地區(qū)的監(jiān)視。相信在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)有更好的發(fā)展勢(shì)頭。

2 智能制造技術(shù)發(fā)展歷程及應(yīng)用

2.1 智能制造技術(shù)發(fā)展歷程

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造也開(kāi)始有了新的活力，機(jī)械制造正在從其他行業(yè)中吸取精華，不斷的進(jìn)行改革和進(jìn)步。隨著機(jī)械化的提高和進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)械的需求也逐漸增加，開(kāi)始研究更新的技術(shù)來(lái)提高機(jī)械生產(chǎn)率。尤其是在21世紀(jì)之后，智能制造成為機(jī)械制造的主流，智能制造技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)讓機(jī)械自主驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)控制的智能化。

2.2 智能制造技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

現(xiàn)在的智能制造技術(shù)，已經(jīng)越來(lái)越向科技性，信息性的方向發(fā)展，智能制造技術(shù)存儲(chǔ)大量的信息，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)的處理，通過(guò)對(duì)整體系統(tǒng)的組織，分析，優(yōu)化和維護(hù)，基本上克服了傳統(tǒng)產(chǎn)品制造的弊端，從很大程度上來(lái)說(shuō)，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，從智能制造產(chǎn)品的質(zhì)量檢查來(lái)看，無(wú)論是合格率還是科技含量，智能制造都達(dá)到了傳統(tǒng)產(chǎn)品難以達(dá)到的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前的智能制造技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，尤其是三維動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)編程技術(shù)也開(kāi)始向多維視圖方向演變，在計(jì)算機(jī)上猶如在圖紙上一樣，對(duì)制造的對(duì)象進(jìn)行比例縮放，從很大程度上滿足了機(jī)械制造的高精尖質(zhì)量的需要。

智能制造技術(shù)還有著其不可比擬的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的生產(chǎn)和各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，從很大程度上降低了制造的人力成本，在時(shí)代發(fā)展的今天，人力成本已經(jīng)成為制造中最高的成本，智能制造技術(shù)降低人工成本，從很大程度上為企業(yè)解決了生存之路。有的企業(yè)由于污染較為嚴(yán)重，或者在生產(chǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)安全事故，這些企業(yè)采用智能制造更是最佳選擇，可以很好的避免安全隱患，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。而對(duì)于高精度的制造技術(shù)，采用智能制造，更是從很大程度上避免了人工操作帶來(lái)的失誤，大大提高的了生產(chǎn)效率，避免了材料的浪費(fèi)。

3 機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用

隨著智能制造技術(shù)的發(fā)展，在近十幾年里，幾乎已經(jīng)走入到絕大多數(shù)更多工廠里去。就當(dāng)前的發(fā)展勢(shì)頭來(lái)看，機(jī)電一體化已經(jīng)逐步與信息技術(shù)結(jié)合，共同為制造業(yè)提供便利，其應(yīng)用是多方面的，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）傳感技術(shù)的應(yīng)用，傳感技術(shù)可以從很大程度上利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，保證整個(gè)制造過(guò)程的靈敏度，避免信號(hào)意外的信息干擾制造過(guò)程，從目前的發(fā)展情況看，單純的傳感器已經(jīng)不能滿足人們對(duì)高精度制造的需求，一般來(lái)說(shuō)，都是通過(guò)建立一個(gè)系統(tǒng)的傳感器，對(duì)計(jì)算機(jī)信號(hào)進(jìn)行收集。當(dāng)前使用最多的就是非線性的接觸手段和光纖電纜傳感器，這種傳感器擁有標(biāo)準(zhǔn)的接口，從很大程度上降低了開(kāi)發(fā)成本。

（2）三維計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用，在制造之前，通過(guò)三維模擬技術(shù)，對(duì)所加工的對(duì)象進(jìn)行外觀上和結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，通過(guò)三維視圖，可以看出整個(gè)制造對(duì)象的質(zhì)量，將整個(gè)制造的設(shè)計(jì)提前到制造前階段，從很大程度上降低了成本，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提供出仿真的動(dòng)態(tài)畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)多渠道的控制。

（3）自動(dòng)生產(chǎn)線的發(fā)展，在智能制造過(guò)程中，光電控制，人機(jī)控制，機(jī)器人控制都已經(jīng)成為當(dāng)前嶄新的發(fā)展方向，通過(guò)人工智能，遙感技術(shù)，通訊技術(shù)等，將各種學(xué)科雜糅在一起，例如仿生學(xué)，力學(xué)，藝術(shù)學(xué)等等，通過(guò)這些信息的處理，讓機(jī)械制造發(fā)揮著重要的作用。

機(jī)電一體化在智能制造中的作用越來(lái)越多，從很大程度上改進(jìn)了以往的生產(chǎn)效率，取得了廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)和信息技術(shù)的融合，尤其是近年來(lái)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的遙感系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人等用在機(jī)械制造上，解放了勞動(dòng)力，降低了公司成本，為很多企業(yè)所信賴和推崇，我們相信，在今后的機(jī)械制造領(lǐng)域，會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)發(fā)展智能制造技術(shù)，為企業(yè)和社會(huì)謀福利。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

鈦能科技股份有限公司 江蘇省南京市 210000endprint