王輝

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技水平的不斷提升，各行業(yè)領(lǐng)域均在進(jìn)行深化改革，創(chuàng)造出多種極具科學(xué)性及技術(shù)性的生產(chǎn)技術(shù)或施工工藝，并制定出高效可行的管理制度，將以上新型的技術(shù)及工藝落實(shí)到企業(yè)的日常生活工作之中去。當(dāng)前最為新型的科技技術(shù)為電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及電氣自動(dòng)化技術(shù)，而將以上技術(shù)緊密結(jié)合，則形成了綜合性的機(jī)電一體化技術(shù)。本文以智能制造業(yè)為例，主要闡述了智能制造業(yè)的概念，并明確了機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造業(yè)中的具體應(yīng)用方向，目的是為相關(guān)技術(shù)人員做參考，以促進(jìn)該技術(shù)在智能制造業(yè)中的發(fā)展與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;智能制造;應(yīng)用

引言

隨著加快智能制造戰(zhàn)略規(guī)劃的提出，我國(guó)對(duì)智能化生產(chǎn)的研究也在不斷深入。其中，作為智能制造核心技術(shù)的機(jī)電一體化技術(shù)，借助大數(shù)據(jù)的支持，在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。

一、智能制造技術(shù)的概念

智能制造是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，將制造自動(dòng)化的概念擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。近些年來(lái)，在市場(chǎng)中浮現(xiàn)出了多種類型及功能的自動(dòng)化電子產(chǎn)品，這些產(chǎn)品逐漸融入了各國(guó)國(guó)民的生產(chǎn)及生活之中，逐漸改變了人們與外界相處的模式。由于我國(guó)科技的跨越式發(fā)展，原有的電子產(chǎn)品已經(jīng)逐漸被更為高端的科技產(chǎn)品所取代。當(dāng)前市場(chǎng)中廣受歡迎的智能電子產(chǎn)品的制造工藝極為精巧，所應(yīng)用的加工技術(shù)便是機(jī)電一體化技術(shù)，該技術(shù)的功能特點(diǎn)能促使機(jī)械產(chǎn)品更加靈活，操作起來(lái)更加方便，還具有很多特殊的功能特性。正是由于將該技術(shù)應(yīng)用于智能電子產(chǎn)品之中，其發(fā)揮出了較大的優(yōu)勢(shì)特性。因此，很多大型的機(jī)械制造企業(yè)便將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在了負(fù)責(zé)生產(chǎn)及管理工作的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備之中，以促使原有的設(shè)備自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)更加明顯，且智能性及穩(wěn)定性更強(qiáng)。這樣一來(lái)，該企業(yè)便能以各種智能型生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備去替代大量的勞動(dòng)力，進(jìn)而降低自身企業(yè)的人力資源成本，以從中獲取到更大的生產(chǎn)效益。新型的機(jī)電一體化生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的功能特性更加強(qiáng)大，能夠以極高的效率生產(chǎn)大批量的產(chǎn)品，其產(chǎn)品具有極高的合格率，主要原因是由于此種智能型的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備具有極強(qiáng)的自動(dòng)化生產(chǎn)監(jiān)管及信息處理能力，因而采用以上設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量水平更高，且該設(shè)備的事故發(fā)生幾率也隨之降低。

新型的智能生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備除了參與到自主的生產(chǎn)過(guò)程之外，還能夠?qū)ψ陨硐到y(tǒng)內(nèi)部的各部件進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)內(nèi)部存在故障點(diǎn)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)及預(yù)警系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)將數(shù)據(jù)輸入到中心控制系統(tǒng)之中，當(dāng)對(duì)以上錯(cuò)誤數(shù)據(jù)處理完畢之后，便會(huì)及時(shí)地負(fù)反饋調(diào)節(jié)給生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，進(jìn)而勒令其停止生產(chǎn)工序，并啟動(dòng)相應(yīng)的預(yù)警裝置，以便相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行處理。機(jī)電一體化生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備能夠最大程度地對(duì)生產(chǎn)原料性能進(jìn)行挖掘、使用，以最大限度地運(yùn)用原料，在降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，也與我國(guó)提出的綠色環(huán)保、節(jié)能減排的國(guó)策相吻合，能確保智能制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的具體應(yīng)用

1.數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用

智能控制技術(shù)是智能制造生產(chǎn)中的重要技術(shù)，也是保證加工順利的保證。通過(guò)將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控生產(chǎn)中，可以更好地收集生產(chǎn)信息，并及時(shí)進(jìn)行處理模擬，有效提升控制效果，從而提升生產(chǎn)效率。在數(shù)控生產(chǎn)中，重要的就是對(duì)生產(chǎn)精度的控制，因此這種控制對(duì)智能制造系統(tǒng)有著較高的要求。中央處理器和數(shù)據(jù)總線作為我國(guó)當(dāng)前數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，可以利用智能控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行模糊控制，并在生產(chǎn)中及時(shí)做好相應(yīng)的診斷工作，改善存儲(chǔ)設(shè)備的精確度。在機(jī)械制造行業(yè)，對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備的選擇，通常會(huì)使用通用設(shè)備，但通用設(shè)備在使用過(guò)程中存在流程復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)于簡(jiǎn)單產(chǎn)品的生產(chǎn)勢(shì)必會(huì)造成能源的浪費(fèi)。因此我國(guó)在設(shè)備的改進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)該做好產(chǎn)品的分類處理工作，提高設(shè)備的針對(duì)性，并通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查不斷開發(fā)設(shè)備的特色，有利于企業(yè)鑄就品牌。還應(yīng)該重視對(duì)優(yōu)秀人才的引進(jìn)，尤其是專業(yè)的節(jié)能人員，充分借助創(chuàng)新思維，完善機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。

2.傳感技術(shù)的使用

機(jī)電一體化智能生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備具有極強(qiáng)的自主化控制及監(jiān)管功能，其目的是在固定的生產(chǎn)條件之下，將自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制及監(jiān)管功能自主地發(fā)揮出來(lái)。之所以此類設(shè)備具有如此的靈敏性，其主要原因是由于新型的機(jī)電一體化設(shè)備安裝了新型的傳感裝置，這也是傳感技術(shù)被充分應(yīng)用的一種具體表現(xiàn)形式，以減少外界環(huán)境對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的干擾，進(jìn)而將智能生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)效率提升到最大值。在該生產(chǎn)設(shè)備之中安裝相應(yīng)的傳感裝置，目的是為了確保該生產(chǎn)設(shè)備持續(xù)地處于正常運(yùn)行狀態(tài)之中，然而，若是該設(shè)備無(wú)法對(duì)系統(tǒng)中的故障部位有一定的感知功能，就會(huì)促使內(nèi)部零件出現(xiàn)故障點(diǎn)的智能生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間非正常狀態(tài)運(yùn)行，久而久之，該設(shè)備的承載能力將會(huì)達(dá)到極限，進(jìn)而拖垮整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，將傳感技術(shù)充分地應(yīng)用于其中，就能極為敏感地感知到非正常運(yùn)行狀態(tài)下，該設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)之中故障點(diǎn)所在的位置。

3.柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用

這種系統(tǒng)包括數(shù)字控制系統(tǒng)和信息控制系統(tǒng)，同時(shí)還能做好物料儲(chǔ)運(yùn)等工作，因此在實(shí)際生產(chǎn)中能結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。通過(guò)將其應(yīng)用到智能制造中，可以借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)加工的設(shè)備、工具以及物料的存儲(chǔ)工作進(jìn)行智能控制。這種柔性制造系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)生產(chǎn)線的同時(shí)加工，因此能夠不斷提升生產(chǎn)效率。另一方面借助計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，還能對(duì)市場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，及時(shí)分析市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求量，從而調(diào)整生產(chǎn)的負(fù)荷，進(jìn)一步提升生產(chǎn)資源的利用率。就當(dāng)前而言，柔性制造系統(tǒng)最重要的應(yīng)用還是體現(xiàn)在信息系統(tǒng)、自動(dòng)加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)中。在不同的生產(chǎn)行業(yè)中都能通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的作用，對(duì)生產(chǎn)的數(shù)量和模式進(jìn)行調(diào)整，從而改善生產(chǎn)的質(zhì)量和效益。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域中的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1.微型化發(fā)展

微型化技術(shù)發(fā)展理念起源于上世紀(jì)末，是指將機(jī)電一體化技術(shù)向微型機(jī)器以及微型領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)展，進(jìn)而構(gòu)建微電子機(jī)械制造系統(tǒng)，泛指幾何體積在1cm3以內(nèi)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。與常規(guī)機(jī)電一體化產(chǎn)品相比，微型化產(chǎn)品的體積較小，具有運(yùn)行能耗低、控制精度高、制造成本小、運(yùn)動(dòng)靈活等性能優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于信息、生物醫(yī)療以及軍事等領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)微型化發(fā)展的關(guān)鍵在于結(jié)合智能制造的編程化、模塊化、芯片化優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)精細(xì)與超精密加工技術(shù)的研發(fā)力度，如蝕刻技術(shù)、光刻技術(shù)等。

2.綠色化發(fā)展

近年來(lái)，雖然我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域得到蓬勃發(fā)展，社會(huì)物質(zhì)基礎(chǔ)得到極大豐富，但與此同時(shí)生態(tài)環(huán)境也遭受嚴(yán)重污染破壞，且各類不可再生資源的消耗量仍在逐年增加，這都與我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的理念相悖。因此，應(yīng)致力于推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的綠色化發(fā)展進(jìn)程，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用與報(bào)廢過(guò)程中，最大化提高資源利用率，以及產(chǎn)品的再生利用價(jià)值。簡(jiǎn)單來(lái)講，則是確保機(jī)電一體化產(chǎn)品在使用時(shí)不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，且產(chǎn)品報(bào)廢后盡可能高效回收利用，盡可能地利用智能制造的大數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、智能、高效的綠色生產(chǎn)。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，保證了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，達(dá)到綠色、智能、自動(dòng)的應(yīng)用目標(biāo)，充分發(fā)揮了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，得以從根本上解決各項(xiàng)常見工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)力度，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)尤其是智能制造的快速發(fā)展。

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