李本冬

（淄博市機關(guān)事業(yè)社會養(yǎng)老保險管理處，山東 淄博 255036）

機電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

李本冬

（淄博市機關(guān)事業(yè)社會養(yǎng)老保險管理處，山東 淄博 255036）

以機電一體化技術(shù)為核心，在分析機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上，探究機電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用。

機電一體化技術(shù)；智能制造；運用；途徑

社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進了工業(yè)生產(chǎn)體系的完善與優(yōu)化，同時提出智能制造的時代化建設(shè)要求。這就凸顯出機電一體化技術(shù)的應(yīng)用價值與意義，在實際使用中，借助機電一體化技術(shù)可以將電子和機械有效的結(jié)合在一起，提高機械設(shè)備管理的智能化水平，進而達到智能制造的最終目的。從智能制造的角度上看，智能制造系統(tǒng)由智能制造控制程序與智能制造技術(shù)構(gòu)成，作為社會工業(yè)化運行主體，可以有效提高工業(yè)生產(chǎn)的人性化與智能化，進而實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時控制與監(jiān)督，提高生產(chǎn)水平。對此，在這樣的環(huán)境背景下，探究機電一體化技術(shù)在智能制造中的運用具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 機電一體化技術(shù)的主要特征

1.1 整體結(jié)構(gòu)最優(yōu)化

在傳統(tǒng)機械產(chǎn)品中，要想增加使用功能或者是控制規(guī)律，就要以增加機械機構(gòu)的方式實現(xiàn)，像一系列齒輪構(gòu)成的變速箱，以實現(xiàn)系統(tǒng)變速；為了控制機床走刀軌跡而研發(fā)的靠模等，這也是較為直接的技術(shù)方式。但在電子技術(shù)不斷發(fā)展的今天，齒輪變速箱轉(zhuǎn)化為變頻調(diào)速電子裝置，而機床走刀規(guī)律完全可以依靠計算機軟件進行控制或是調(diào)節(jié)，綜合機械、電子、軟件以及硬件等方式，進而實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。

1.2 系統(tǒng)控制智能化

系統(tǒng)控制智能化作為機電一體化技術(shù)的顯著特征，其智能化發(fā)展是傳統(tǒng)機械制造的一大革新，改變傳統(tǒng)機械人工操作方式，打破復(fù)雜而又單調(diào)的工作情況。系統(tǒng)控制智能化通過電子控制系統(tǒng)，根據(jù)事前預(yù)定的程序逐一協(xié)調(diào)各個系統(tǒng)動作和功能之間的關(guān)系，進而賦予機電一體化系統(tǒng)自動化檢測、信息處理、修改、診斷以及記錄等自動化功能。在實際應(yīng)用的過程中，系統(tǒng)會根據(jù)輸入指令開展自動化控制，在發(fā)生故障的過程中可以自動應(yīng)急，保護系統(tǒng)不受侵害，并發(fā)出警報通知相關(guān)管理人員，進而保證系統(tǒng)運行的安全和效率性。

1.3 操作性能柔性化

計算機軟件技術(shù)作為機電一體化技術(shù)的重要內(nèi)容，在技術(shù)引入后，可以預(yù)設(shè)機電一體化系統(tǒng)各個操作工作，按照相關(guān)程序逐一進行，并借助電子系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，達到機電一體化系統(tǒng)高效運行的目的。結(jié)合生產(chǎn)需要改變傳動機構(gòu)動作的過程中，不需更改硬件機構(gòu)，在軟件中調(diào)整指令即可實現(xiàn)，進而提高工業(yè)生產(chǎn)或是智能制造中的效率、質(zhì)量以及安全性。這種軟件是在投入生產(chǎn)之前，軟件工程師按照生產(chǎn)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行編制，通過磁盤和數(shù)字通信設(shè)置儲存器進行調(diào)整，進而達到控制系統(tǒng)機構(gòu)動作的目的。

2 機電一體化技術(shù)對智能制造的重要性

2.1 模型優(yōu)勢

機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，為智能制造提供重要的技術(shù)支持，并使其具備較強的模型優(yōu)勢。相比于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)而言，引用機電一體化技術(shù)后的智能制造系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)清晰、信息處理能力高、使用范圍廣等特點，使得智能制造系統(tǒng)突破原有確定模型，促進智能制造系統(tǒng)的發(fā)展。從另一個角度上看，機電一體化技術(shù)在實際應(yīng)用中，可以有效控制和監(jiān)測不固定結(jié)構(gòu)模型與參數(shù)，拓展智能制造的使用范圍，進而滿足工業(yè)生產(chǎn)需要。

2.2 交換優(yōu)勢

智能系統(tǒng)以數(shù)據(jù)信號處理為核心，數(shù)據(jù)處理能力的提升是實現(xiàn)智能制造系統(tǒng)有效運行的的主要途徑。也就是說，機電一體化系統(tǒng)若沒有數(shù)據(jù)信號指示，系統(tǒng)將無法正常運行，進而降低信息處理的細(xì)致性，這也是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障的主要原因。引入機電一體化技術(shù)后，智能制造系統(tǒng)借助送音器保證信號傳輸和信號處理中的精確性，進而保證傳輸無誤。

2.3 控制優(yōu)勢

一方面，引入機電一體化技術(shù)后，大幅度提高智能制造系統(tǒng)中對高度非線性的實際控制，在原有控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提高監(jiān)控力度，保證系統(tǒng)運行效率和運行水平。另一方面，在控制效果方面，智能制造系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)之間存在很大的差距，傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中控制體系不完善，在傳輸速度與操作功能方面形成較大的影響，進而降低了系統(tǒng)整體控制水平。而基于機電一體化技術(shù)的智能制造系統(tǒng)，具備預(yù)先記憶控制功能的的特點，借助計算機技術(shù)、傳感技術(shù)完善系統(tǒng)控制體系，進而提高系統(tǒng)整體運行效率。

3 機電一體化技術(shù)在智能制造中的運用

3.1 傳感技術(shù)

傳感技術(shù)作為機電一體化技術(shù)的重要內(nèi)容，在實際應(yīng)用的過程中，具有極高的精準(zhǔn)性和敏捷性，可以有效抵抗外來信號的干擾，進而提高設(shè)備信號傳輸?shù)木_性和可靠性。在智能制造領(lǐng)域中，傳感技術(shù)提高了智能生產(chǎn)水平。為了發(fā)揮出傳感技術(shù)的價值和優(yōu)勢，在實際生產(chǎn)的過程中，可以借助計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，賦予傳感器信息對接和信息傳輸功能，同時，計算機可以對收集到的系統(tǒng)運行相關(guān)信息進行整合和分析，進而控制整個生產(chǎn)過程，實現(xiàn)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提升。在現(xiàn)階段生產(chǎn)制造中，從傳感器的使用方面分析，光纖電纜傳感器最為常見，相比于其他傳感器而言性能更高，其標(biāo)準(zhǔn)化接口可以降低智能制造系統(tǒng)設(shè)計難度和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在保證運行質(zhì)量的基礎(chǔ)上節(jié)約生產(chǎn)成本。

3.2 數(shù)控生產(chǎn)

從機電一體化技術(shù)發(fā)展的歷程來看，機電一體化技術(shù)最早被應(yīng)用在數(shù)控加工領(lǐng)域，并取得顯著成效，促進了我國機械制造整體技術(shù)水平的提升。實際上，機械制造行業(yè)的發(fā)展直接影響我國工業(yè)化發(fā)展進程和發(fā)展速度，而機電一體化引入到數(shù)控制造領(lǐng)域中，不僅提高了機械加工整體效率，還提高了機械加工精度，受到業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注與追捧?，F(xiàn)階段，基于數(shù)控生產(chǎn)的智能制造體系中，主要以 CPU為核心模式，借助在線診斷技術(shù)與傳感技術(shù)，構(gòu)建三維仿真模型，模擬整個數(shù)控加工過程，進而為智能制造生產(chǎn)過程提供重要的信息依據(jù)。

3.3 自動生產(chǎn)線

目前，較大規(guī)模的生產(chǎn)企業(yè)利用機電一體化技術(shù)構(gòu)建自動化生產(chǎn)線，使用自動生產(chǎn)機械，進而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化和智能化。在實際設(shè)計中，自動化生產(chǎn)線主要通過光電控制系統(tǒng)與人機界面控制裝置，對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，進而為安全生產(chǎn)提供重要保障。隨著機電一體化技術(shù)的逐漸成熟，自動生產(chǎn)線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的制造生產(chǎn)中，通過機電一體化技術(shù)建立制造系統(tǒng)，利用計算機控制相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備，綜合數(shù)控設(shè)備和計算機設(shè)備開展生產(chǎn)一體化管理，進而促進智能制造體系的集約化和網(wǎng)絡(luò)化。

3.4 工業(yè)智能機器人

工業(yè)智能機器人作為一項先進科研技術(shù)，在實際研究中綜合多種現(xiàn)代化技術(shù)，實現(xiàn)人工智能技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的高度融合，進而推動人工智能在智能制造中的應(yīng)用和發(fā)展。就現(xiàn)階段智能制造而言，工業(yè)智能機器人的應(yīng)用明顯提高了產(chǎn)品綜合質(zhì)量，在增加產(chǎn)品產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，減少了工作人員的重復(fù)性工作，降低其勞動強度，進而實現(xiàn)智能制造的高效性。從大量實踐中發(fā)現(xiàn)，人工智能機器人一方面可以對生產(chǎn)中形成的信息資料進行甄別和處理，迅速完成加工流程，提高智能制造綜合效率。另一方面，引入人工智能機器人可以有效提高生產(chǎn)精確度，可以批量應(yīng)用在軍事制造中，進而實現(xiàn)智能制造的預(yù)期效果。

4 推進機電一體化技術(shù)健康發(fā)展的有效措施

為了推進機電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域中的發(fā)展和應(yīng)用，在進行機電一體化體系建設(shè)中，政府要發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，加大對企業(yè)智能制造的扶持力度，鼓勵和引導(dǎo)企業(yè)不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，在實際生產(chǎn)中除了關(guān)注經(jīng)濟效益之外，還要重視科研，明確科研對企業(yè)乃至整個國家的作用，強化科研能力，提高企業(yè)核心競爭力，進而推進智能制造行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。從另一個角度上看，通過科研促進生產(chǎn)力，借助生產(chǎn)力促進經(jīng)濟，可以形成企業(yè)整個運行系統(tǒng)的良性循環(huán)。對此，政府部門要高度重視機電一體化技術(shù)的引用和發(fā)展，做好引導(dǎo)扶持工作，可以組織企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人員參與大型技術(shù)交流會，學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，進而達到企業(yè)高產(chǎn)量、低成本的智能制造目的。

5 結(jié)語

本文通過研究機電一體化技術(shù)在智能制造中的運用，讓我們知道了機電一體化主要特征和機電一體化技術(shù)對智能制造的作用，從傳感技術(shù)、數(shù)控生產(chǎn)、自動生產(chǎn)線、工業(yè)智能機器人等方面入手，明確機電一體化技術(shù)的實際應(yīng)用，并采取有效措施促進機電一體化技術(shù)的健康可持續(xù)發(fā)展，進而為我國智能制造事業(yè)添磚加瓦。

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