新時(shí)代下機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用研究

鄭秋生

摘 要：隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以有效實(shí)現(xiàn)電子與機(jī)械技術(shù)的融合。因此，未來智能制造將長期遵循整體發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;技術(shù)應(yīng)用;智能制造;應(yīng)用實(shí)踐

前言

機(jī)電一體化是一種將電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)產(chǎn)品，可有效提高常規(guī)生產(chǎn)效率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用于傳感器、數(shù)控、數(shù)控等領(lǐng)域。在其他領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以提高我國制造業(yè)的競爭力。

1智能制造相關(guān)概念和機(jī)電一體化技術(shù)概念

1.1智能制造相關(guān)概念

智能制造的結(jié)構(gòu)由技術(shù)和系統(tǒng)兩大部分組成。智能生產(chǎn)技術(shù)的本質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬智能生產(chǎn)系統(tǒng)，加強(qiáng)系統(tǒng)分析研究，降低成本。研發(fā)的目的是了解整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)，提高穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的有效性。智能制造系統(tǒng)以智能機(jī)器人和科研人員為核心，以人機(jī)交互為核心，將科研人員的決策作為生產(chǎn)和應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。

智能制造是一種新型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模計(jì)算機(jī)化設(shè)計(jì)，同時(shí)完成3D動(dòng)態(tài)模擬和多方位展示，替代人力資源、企業(yè)人員，防止損害的健康。應(yīng)對(duì)環(huán)境污染、安全事故等因素，加強(qiáng)行業(yè)精細(xì)化管理，推動(dòng)制造業(yè)智能化發(fā)展。

1.2機(jī)電一體化技術(shù)分析

機(jī)電一體化是一門主要融合先進(jìn)傳感器技術(shù)、智能技術(shù)和信息技術(shù)的先進(jìn)技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)具有更好的控制能力、更高的靈敏度、更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，不僅保證了應(yīng)用過程中數(shù)據(jù)處理的安全可靠，而且處理效果高，實(shí)現(xiàn)了各種數(shù)據(jù)信息的綜合采集。智能制造中的應(yīng)用突破傳統(tǒng)信息處理瓶頸，加強(qiáng)信息交流，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和針對(duì)性改進(jìn)智能制造中的安全隱患和制造問題，并加以改進(jìn)。此外，機(jī)電一體化技術(shù)可以更精確地控制線性和非線性。這是保證制造和控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于模型強(qiáng)大，尤其是其模塊化設(shè)計(jì)，使其更加全面，具有強(qiáng)大的傳輸和處理能力等特點(diǎn)，進(jìn)一步將其應(yīng)用過程描述為對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)景的描述到智能制造，對(duì)提高智能制造效率的影響。

2智能制造新時(shí)代機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1模型優(yōu)勢(shì)

機(jī)電一體化模式的優(yōu)勢(shì)顯而易見。首先是模塊化設(shè)計(jì)。通過對(duì)敏感電子元件功能模塊的分析，確定其功能結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸處理的可能性，提高了控制系統(tǒng)的可編程性，縮小了控制范圍。智能生產(chǎn)使模型控制與時(shí)俱進(jìn)，便于非固定結(jié)構(gòu)模型參數(shù)的開發(fā)，為未來智能控制指明方向。

2.2更換的好處

機(jī)電一體化技術(shù)比傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)具有更好的靈敏度、控制性能和協(xié)同性。智能生產(chǎn)提高了數(shù)據(jù)處理的效率，保障了信息的安全交換，有效突破了技術(shù)難題，避免了制造企業(yè)信息處理效率低下和信息交換系統(tǒng)崩潰的問題，并能有效保證和提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完整性操作安全性。

2.3控制優(yōu)勢(shì)

這種控制的好處集中在兩個(gè)方面。首先，智能制造中智能控制的范圍需要擴(kuò)大，以提高線性和非線性控制的精度。由于受多種因素的影響，受控生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，系統(tǒng)管理更加高效，提高了生產(chǎn)控制能力。二是結(jié)合智能生產(chǎn)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)程序的模塊化和存儲(chǔ)功能，提高效率和綜合性能，實(shí)現(xiàn)高精度、高質(zhì)量控制。

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

3.1傳感技術(shù)

作為機(jī)電一體化技術(shù)廣泛應(yīng)用的重要標(biāo)志，傳感器技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。各種傳感器技術(shù)的應(yīng)用提高了傳感器的靈敏度和程度，但傳感器在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用并不廣泛。許多控制系統(tǒng)無法保證相關(guān)物體參數(shù)的檢測(cè)精度，導(dǎo)致光線變化。由于光傳感器，難以自動(dòng)控制溫度等，因此無法識(shí)別智能制造的內(nèi)部因素。智能制造在制造企業(yè)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

3.2智能化數(shù)控生產(chǎn)

在智能制造領(lǐng)域，對(duì)智能制造系統(tǒng)的要求越來越高，需要對(duì)制造過程進(jìn)行嚴(yán)格控制。在數(shù)控機(jī)床制造過程中，采用CPU模式和骨干模式作為控制模式。采用智能控制系統(tǒng)和3D仿真技術(shù)。通過模擬數(shù)控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)測(cè)試過程，測(cè)試結(jié)果更加真實(shí)直觀，提高了評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，保證了實(shí)際生產(chǎn)的可靠性。

3.3自動(dòng)化生產(chǎn)和機(jī)械

智能生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)飲料生產(chǎn)、煙草生產(chǎn)、酒/包裝生產(chǎn)的自動(dòng)化生產(chǎn)控制。通過將機(jī)電一體化應(yīng)用到生產(chǎn)線上，結(jié)合智能制造，可以預(yù)先定義工藝模塊和各種產(chǎn)品參數(shù)，以增強(qiáng)智能工業(yè)生產(chǎn)，無需控制或監(jiān)控，節(jié)省人工和工作，可以降低強(qiáng)度。員工可以有效地維護(hù)和監(jiān)控生產(chǎn)過程，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。智能制造還可以利用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程和過程進(jìn)行跟蹤和開發(fā)，以多種控制方式增強(qiáng)和賦能生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)。開發(fā)生產(chǎn)控制自動(dòng)化。

3.4工業(yè)智能機(jī)器人

智能工業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)有效降低制造環(huán)境的影響或不斷突破人為限制，24小時(shí)內(nèi)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率。在感知能力方面，智能機(jī)器人在自動(dòng)化控制技術(shù)、微機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)上進(jìn)行了合作。其判斷分析能力使智能工業(yè)機(jī)器人制造的產(chǎn)品更加標(biāo)準(zhǔn)化，增加產(chǎn)品的使用價(jià)值。

3.5柔性生產(chǎn)系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)組件主要包括加工系統(tǒng)、信息流系統(tǒng)和物流系統(tǒng)。斷線系統(tǒng)可自動(dòng)更換斷線工具，按不同順序自動(dòng)執(zhí)行操作。物流系統(tǒng)主要包括存取、輸出和加工存儲(chǔ)，提高了加工對(duì)象存儲(chǔ)的隨機(jī)性。輸出可變截面后，各種加工設(shè)備自動(dòng)連接;運(yùn)輸可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸系統(tǒng)和加工系統(tǒng)之間的傳輸;加工過程控制系統(tǒng)控制生產(chǎn)過程;柔性生產(chǎn)系統(tǒng)可以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和滿足多種產(chǎn)品組合的生產(chǎn)要求。同時(shí)，企業(yè)才能在激烈的市場(chǎng)競爭中生存。通過采用柔性生產(chǎn)方式，動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，優(yōu)化人力物力配置，增加產(chǎn)能，采用柔性生產(chǎn)方式，可以快速發(fā)現(xiàn)問題，實(shí)際生產(chǎn)的企業(yè)。可以根據(jù)需要調(diào)整生產(chǎn)策略以降低成本并提高目標(biāo)的效率。

3.6在建筑工程中的應(yīng)用

建筑領(lǐng)域的智能控制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。廣泛應(yīng)用于建筑照明系統(tǒng)。通過的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以隨時(shí)科學(xué)地操作的照明系統(tǒng)，包括照明時(shí)間控制、照明邏輯控制以及照明系統(tǒng)的節(jié)能。建筑空調(diào)消耗大量電力。為保證空氣質(zhì)量，應(yīng)采用比例集成調(diào)節(jié)器控制封閉式空調(diào)，為智能空調(diào)提供夏冬空調(diào)協(xié)調(diào)。調(diào)整閥門以防止浪費(fèi)。

4智能制造發(fā)展趨勢(shì)

4.1人機(jī)融合

復(fù)雜智能，即構(gòu)建人機(jī)融合的智能系統(tǒng)，是智能制造未來發(fā)展的重要方向，且易于實(shí)現(xiàn)。人工智能作為一個(gè)整體仍在使用中。時(shí)間，以及人機(jī)融合，可以更好地發(fā)揮人的潛能，可以建立人與智能機(jī)器的互補(bǔ)性，從而區(qū)分人與機(jī)器，我能做到。

4.2超強(qiáng)的靈活性和自組織性

根據(jù)特定任務(wù)形成最優(yōu)結(jié)構(gòu)，以反映未來智能制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)靈活性。由于這些操作模式和結(jié)構(gòu)靈活性的所謂超靈活性，智能制造系統(tǒng)在生物學(xué)上是相似的，智能系統(tǒng)是由專家組成的。

結(jié)束語

總之，從我國機(jī)電一體化技術(shù)的研究和實(shí)踐來看，機(jī)電一體化技術(shù)只是技術(shù)概念的早期階段，尚未融入機(jī)電一體化領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)的普及，機(jī)電一體化技術(shù)成為發(fā)展新動(dòng)力，發(fā)展機(jī)遇增多，機(jī)電一體化普及，智能制造理念深入人心。

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