機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用和發(fā)展

楊川

摘要：智能化的發(fā)展趨勢愈加顯著，給人們的生活工作帶來了巨大的變化，而變化的初始就是從社會(huì)生產(chǎn)和制造的相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展之中。各種機(jī)電設(shè)備加裝了控制系統(tǒng)，使得整個(gè)設(shè)備體系成為了一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的整體，一體化的發(fā)展促進(jìn)了機(jī)電設(shè)備這樣的硬件體系與智能化控制系統(tǒng)的加速融合，在不同行業(yè)中，生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量得到很大程度的提升。本文將重點(diǎn)論述一體化的相關(guān)技術(shù)在當(dāng)前智能制造領(lǐng)域的發(fā)展情況和技術(shù)應(yīng)用情形。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);智能制造;應(yīng)用;發(fā)展

中圖分類號：TH-39

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

在智能制造行業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛。機(jī)電一體化融入機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)一級信息處理等多門學(xué)科，是一種成熟、多元化的技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中應(yīng)用價(jià)值很高，可以提高制造水平和生產(chǎn)效率，降低不必要的人力浪費(fèi)。

1機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中運(yùn)用要點(diǎn)

1.1智能制造中傳感器的應(yīng)用

傳感技術(shù)是機(jī)電一體化中非常重要的技術(shù)，在智能制造中得到了廣泛應(yīng)用。傳感技術(shù)在生活中隨處可見，上課中的教室就有將近100多個(gè)傳感器，這些都將運(yùn)用到未來的智能制造行業(yè)中。傳感技術(shù)自身優(yōu)勢較強(qiáng)，防止在生產(chǎn)過程中受外界環(huán)境而影響其工作效率，也具有非常靈敏與準(zhǔn)確的性能。這是傳感器在機(jī)電一體化技術(shù)中的特色，智能制造其實(shí)就是更加先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，傳感器系統(tǒng)的建立尤為重要，在與智能制造相結(jié)合的過程，可以進(jìn)行信號的收集與信息的傳輸，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析與處理。

1.2數(shù)控加工生產(chǎn)中的應(yīng)用

機(jī)械制造在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著不可估量的作用，對國家工農(nóng)業(yè)方面也起著顯著的作用。數(shù)控生產(chǎn)工作的重點(diǎn)在于對信息的處理與收集，那么面對的智能化要求就將更高。傳統(tǒng)技術(shù)模式相對于落后，必須將機(jī)電一體化智能制造融入數(shù)控生產(chǎn)當(dāng)中，這樣生產(chǎn)的效率也將提高，質(zhì)量也更加完善，從整體到整個(gè)生產(chǎn)流程提供幫助。集中化的優(yōu)勢就在于能夠有效保障設(shè)備的運(yùn)行管理，集中監(jiān)控化更注重設(shè)備各支部功能的合一作用性，無論設(shè)備哪里出現(xiàn)問題都能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。

1.3工業(yè)智能化機(jī)器人

在智能制造中的應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)生是在機(jī)電一體化技術(shù)出現(xiàn)之前，但一直存在缺陷無法滿足當(dāng)下技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的使用必須做好提前預(yù)備工作，預(yù)先設(shè)計(jì)好動(dòng)作指令然后重復(fù)一樣的勞動(dòng)，是這樣一個(gè)模式指導(dǎo)它運(yùn)作的，不能靈活感應(yīng)到周圍環(huán)境的變化，產(chǎn)生問題波動(dòng)后回變得非常遲鈍，效率質(zhì)量將會(huì)降低。工業(yè)智能機(jī)器人技術(shù)主要是將計(jì)算機(jī)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人也變得更加智能化，是機(jī)電一體化相結(jié)合的產(chǎn)物，機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用使其生產(chǎn)質(zhì)量效率提升，智能化機(jī)器人存在非常多的優(yōu)勢，變得更加靈活，生產(chǎn)過程變得精準(zhǔn)而快速，從而提升智能制造的品質(zhì)與效率。一是能夠自動(dòng)識別并獲取有效信息資料;二是短時(shí)間中完成較為復(fù)雜的工作流程。

1.4柔性制造系統(tǒng)的運(yùn)用

柔性制造系統(tǒng)是一種集數(shù)字控制系統(tǒng)、信息控制系統(tǒng)和物料儲運(yùn)等系統(tǒng)為一體的，在實(shí)際的運(yùn)用過程中能夠根據(jù)加工對象進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換的自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)。將其運(yùn)用到智能制造當(dāng)中，可以根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程，選擇合理的加工設(shè)備、工具和物料儲運(yùn)系統(tǒng)，然后再由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的自動(dòng)化控制。該項(xiàng)制造系統(tǒng)可以滿足多種工件的成批高效生產(chǎn)，同時(shí)還能夠?qū)κ袌龅男枨筮M(jìn)行分析，并對產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)行合理的調(diào)整，從而使得各項(xiàng)生產(chǎn)資源的得到合理的利用，提升企業(yè)的生產(chǎn)效益。柔性制造系統(tǒng)在制造行業(yè)當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的信息系統(tǒng)、自動(dòng)加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。（1）信息系統(tǒng)，其主要是為了分析和處理生產(chǎn)過程當(dāng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息，然后再通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行分級控制。（2）自動(dòng)加工系統(tǒng)，其主要是在成組技術(shù)的基礎(chǔ)上，對加工工藝相似的零件利用數(shù)控機(jī)床和專用機(jī)床進(jìn)行成批量的集中生產(chǎn)，從而提升產(chǎn)品生產(chǎn)的效率。（3）物流系統(tǒng)，其主要是利用多種運(yùn)輸聯(lián)合裝置，在實(shí)際的生產(chǎn)加工過程中完成對各項(xiàng)物料的配送，是柔性制造系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分。（4）軟件系統(tǒng)，其主要是指電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，主要包括設(shè)計(jì)、管理、控制和監(jiān)督等軟件。

1.5計(jì)算機(jī)集成化控制

為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成化控制，就要完善集成制造系統(tǒng)，利用全局動(dòng)態(tài)的形式建立計(jì)算機(jī)集成制造體系。為了提高工作效率，加強(qiáng)各部門之間的溝通與協(xié)作，就要采取計(jì)算機(jī)集成化控制方式使每個(gè)子系統(tǒng)得到優(yōu)化組合，構(gòu)建完整的信息流與物流，為決策提供可靠依據(jù)。計(jì)算機(jī)集成化控制系統(tǒng)還可以優(yōu)化資源配置，規(guī)避不利因素的影響，提高生產(chǎn)開發(fā)水平，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.6智能制造技術(shù)在電子電氣行業(yè)中的應(yīng)用

高新電子類相關(guān)產(chǎn)業(yè)是智能制造技術(shù)應(yīng)用最為集中的產(chǎn)業(yè)。如在手機(jī)生產(chǎn)類企業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人的需求量極為龐大，其涉及到工作包括分揀、裝箱及激光焊接等，智能機(jī)器人高精度、高效率的特性使得產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率都得到了極大的提升。手機(jī)制造技術(shù)的不斷更新，也使得工業(yè)機(jī)器人向著小型化方向發(fā)展，整體管理與操作愈加人性化，人機(jī)工程設(shè)計(jì)日趨合理。精度的不斷提高能夠有效滿足相關(guān)產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的需求。工業(yè)機(jī)器人代替人工勞動(dòng)力已成必然趨勢。

2機(jī)電一體化的發(fā)展前景

機(jī)電的一體化發(fā)展和進(jìn)步，正在迅速向更高的智能化水平持續(xù)邁進(jìn)，尤其是近幾年物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，給一體化體系帶來更多的高新技術(shù)方法和手段，發(fā)展空間進(jìn)一步擴(kuò)大，各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目的發(fā)展逐漸走向智能化，萬物互聯(lián)互通的時(shí)代已經(jīng)向我們大跨步走來。

因此我們在分析繼電的一體化發(fā)展前景和主要方向時(shí)，最為顯著的方向就是實(shí)現(xiàn)更高水平的智能化，工廠車間中的設(shè)備被加裝和置入了各類控制程序和應(yīng)用系統(tǒng)，設(shè)備的智能化發(fā)展已經(jīng)勢不可擋，我們經(jīng)常見到的機(jī)器人其實(shí)有很多中形式，機(jī)電設(shè)備在智能化技術(shù)的應(yīng)用過程中，正在變成一種新型的智能機(jī)器人，利用中控系統(tǒng)來調(diào)度和操控整個(gè)設(shè)備體系，為機(jī)械生產(chǎn)和加工提供各種應(yīng)用程序類的服務(wù)，這就涉及到另一個(gè)非常重要的發(fā)展方向，那就是模塊化。模塊化對于我們來說并不陌生，但要真正實(shí)現(xiàn)并在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到預(yù)期效果是一項(xiàng)非常艱巨的工作，模塊代表著某個(gè)單元，或者多個(gè)單元綜合形成的一個(gè)整體，要想每個(gè)模塊能夠發(fā)揮功能，并形成模塊之間的聯(lián)動(dòng)反應(yīng)，就需要更加先進(jìn)的智能技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)提供相應(yīng)的支持。

在當(dāng)今傳統(tǒng)機(jī)械制造和智能制造交匯并接的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折時(shí)期，我們要進(jìn)一步明確機(jī)電一體化的發(fā)展路徑和模式，確立其發(fā)展的方向，使得整個(gè)機(jī)械制造的設(shè)備體系呈現(xiàn)出系統(tǒng)化和智能化的特點(diǎn)，在節(jié)能降耗方面也應(yīng)該發(fā)揮更大的作用，提倡并促進(jìn)各類一體化設(shè)備和體系的綠色化發(fā)展進(jìn)程，形成綠色環(huán)保的智能制造發(fā)展環(huán)境，推動(dòng)一體化的全面發(fā)展。

結(jié)束語

綜上所述，我國在智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用水平上，正不斷快速提升，很多工作的實(shí)施都可以取得非常不錯(cuò)的效果。未來，應(yīng)繼續(xù)對智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，開展科學(xué)的干預(yù)、指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]華愛琴.關(guān)于企業(yè)智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展分析應(yīng)用探討[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2016.

[2]余文兵.機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用論述[J].裝飾裝修天地，2016.

[3]鄭明輝.論機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011.

[4]汪木蘭，陸紅偉，嚴(yán)愛珍.人工智能技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2001（9）：18-19+42.