機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用

宋鋒杰

摘要：在當(dāng)今時(shí)代背景下，機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用已成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。因此，對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，我們必須更加重視，創(chuàng)新發(fā)展模式，適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展要求，使機(jī)電一體化技術(shù)成為智能制造的有效技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;智能制造;應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造不可缺少的組成部分。當(dāng)然，我國(guó)的科技發(fā)展也離不開機(jī)電一體化技術(shù)。世界各國(guó)都在不斷研究機(jī)電一體化技術(shù)與智能制造的結(jié)合，這不僅是企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)，也是國(guó)家之間科技實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)。

1.智能制造技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)代信息技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的加工模式，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、智能控制技術(shù)和加工技術(shù)相結(jié)合的系統(tǒng)控制技術(shù)。它具有信息化、系統(tǒng)化、自動(dòng)化和智能化控制的特點(diǎn)，能夠滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要，也是智能制造的基礎(chǔ)，推動(dòng)工業(yè)制造向智能化、集約化、多樣化方向發(fā)展。智能制造技術(shù)是集機(jī)電一體化和智能控制技術(shù)于一體的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)。人機(jī)一體化智能控制系統(tǒng)主要由智能機(jī)器人和專家系統(tǒng)組成，使機(jī)器在生產(chǎn)過程中具有與人類相同的分析、計(jì)算、判斷、操作和決策功能，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工過程的自動(dòng)化管理和控制，節(jié)省機(jī)械加工和生產(chǎn)過程中的人力和腦力資源的控制。

由于機(jī)電一體化涉及的內(nèi)容廣泛，包括機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、智能控制與管理、傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)等，它不僅可以自動(dòng)控制加工設(shè)備和企業(yè)生產(chǎn)線，還可以根據(jù)員工提供的設(shè)計(jì)方案自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)加工過程，其所包含的技術(shù)與智能制造具有互操作性，可以促進(jìn)和推動(dòng)智能制造的發(fā)展，降低智能制造的技術(shù)門檻，擴(kuò)大自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，彌補(bǔ)智能制造技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用的不足，促進(jìn)多行業(yè)智能制造的發(fā)展。

2機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用

2.1應(yīng)用于傳感技術(shù)中

傳感系統(tǒng)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中最基本的部分，傳感技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用越來越廣泛。利用傳感技術(shù)可以直接檢測(cè)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中零件和機(jī)械部件的具體構(gòu)造情況。傳感器具有采集數(shù)據(jù)的能力，而數(shù)控系統(tǒng)的水平取決于傳感技術(shù)的應(yīng)用。在數(shù)控生產(chǎn)中，傳感技術(shù)是采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)的重要組成部分。它可以輔助生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和調(diào)整，并通過傳感技術(shù)在制造系統(tǒng)中及時(shí)反饋生產(chǎn)信息。因此，傳感技術(shù)的程度越高，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。在準(zhǔn)確、快速檢測(cè)的條件下，機(jī)電一體化制造系統(tǒng)能夠及時(shí)控制目標(biāo)，利用傳感技術(shù)掌握生產(chǎn)制造全過程的各種參數(shù)，并將系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)指令傳遞給目標(biāo)。目前，光電傳感技術(shù)是工業(yè)機(jī)器人制造領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。通過感應(yīng)空間中的光線、溫度和氣體，檢測(cè)零部件的直徑、粗糙度、振動(dòng)效應(yīng)、平整度和平滑度，根據(jù)產(chǎn)品特性控制產(chǎn)品質(zhì)量;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還可以通過光電傳感技術(shù)返回的數(shù)據(jù)判斷生產(chǎn)操作的進(jìn)度，從而自動(dòng)生成下一條指令，合理控制和改善產(chǎn)品的外觀和性能。此外，光電傳感技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。它可用于手機(jī)和汽車的智能制造，包括醫(yī)療領(lǐng)域。

2.2智能機(jī)器人技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

智能機(jī)器人是機(jī)電自動(dòng)化發(fā)展的產(chǎn)物，使機(jī)電設(shè)備具有智能控制的特點(diǎn)。它可以替代工人的智力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，在企業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。利用智能機(jī)器人進(jìn)行智能制造，自動(dòng)判斷生產(chǎn)過程是否符合標(biāo)準(zhǔn)，不僅可以降低工業(yè)制造中的人工成本，還可以提高加工質(zhì)量和效率，代替員工完成一些危險(xiǎn)復(fù)雜的工作，并利用機(jī)電一體化技術(shù)、智能控制模塊、虛擬仿真技術(shù)等自動(dòng)控制技術(shù)，構(gòu)建模擬人類操作的智能機(jī)器人。這就要

求加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，集成PLC技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器人的仿真控制，并利用傳感技術(shù)和智能控制技術(shù)模擬智能機(jī)器人的思維和邏輯，使智能制造機(jī)器人具有與人類相同的思維和邏輯判斷能力。員工下達(dá)指令后，可以模擬生產(chǎn)加工中的人的動(dòng)作，大大提高了機(jī)械加工的智能制造技術(shù)水平。

2.3自動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)在智能制造的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的一個(gè)重要體現(xiàn)是自動(dòng)化生產(chǎn)線和自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備。根據(jù)我國(guó)的現(xiàn)狀，這種機(jī)械設(shè)備已在一些大型生產(chǎn)裝置中得到應(yīng)用。在實(shí)踐中，為了精確控制電子技術(shù)，該技術(shù)采用了大量的人機(jī)界面控制裝置和廣播電視控制系統(tǒng)。同時(shí)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，不僅實(shí)現(xiàn)了控制的多樣性和完整性，而且大大提高了生產(chǎn)的品種和效率。以常見的手機(jī)和電腦生產(chǎn)流程為例，自動(dòng)化生產(chǎn)線和自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在制造業(yè)的應(yīng)用在現(xiàn)階段已得到廣泛普及。一方面，自動(dòng)化生產(chǎn)線的使用減少了人員投資和成本，另一方面，大大提高了生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)集約化生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的共同進(jìn)步。

2.4數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

通過PIC控制編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了加工設(shè)備的自動(dòng)控制和管理。該控制技術(shù)主要通過識(shí)別設(shè)定的程序控制命令來分配生產(chǎn)任務(wù)。當(dāng)條件滿足時(shí)，設(shè)備命令自動(dòng)激活，以控制機(jī)器生產(chǎn)。在智能制造和生產(chǎn)控制過程中，計(jì)算機(jī)用于向生產(chǎn)機(jī)械和設(shè)備發(fā)送指令。機(jī)器根據(jù)指令完成生產(chǎn)過程，并將生產(chǎn)中的實(shí)時(shí)信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，便于管理人員及時(shí)檢測(cè)生產(chǎn)信息，并結(jié)合生產(chǎn)信息調(diào)整生產(chǎn)信息。在智能制造中，我們可以充分利用可編程控制系統(tǒng)的“可編程”特性，允許存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)器設(shè)備（如PLC定時(shí)控制系統(tǒng)）獨(dú)立設(shè)置、模擬、計(jì)算、分析和處理生產(chǎn)條件，并將無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在自動(dòng)控制和加工過程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制。同時(shí)，采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)的深度結(jié)合來控制機(jī)器，確保整個(gè)生產(chǎn)過程中操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向機(jī)器控制系統(tǒng)發(fā)送生產(chǎn)指令，然后利用人機(jī)交互系統(tǒng)和機(jī)器控制系統(tǒng)完成生產(chǎn)的自動(dòng)控制;傳統(tǒng)部分、機(jī)械部分和控制部分用于將生產(chǎn)系統(tǒng)及時(shí)反饋給計(jì)算機(jī)系統(tǒng);利用計(jì)算機(jī)與機(jī)器的交互系統(tǒng)來完成一個(gè)信息控制過程，從而形成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，這也在很大程度上實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化生產(chǎn)過程的智能化和數(shù)字化發(fā)展。

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式，對(duì)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率起到了非常重要的作用。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用也可以提高工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的不斷創(chuàng)新。

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