林樂江
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機(jī)電一體化技術(shù)主要在工業(yè)生產(chǎn)中把電子和機(jī)械進(jìn)行有效融合,實現(xiàn)了對機(jī)械的智能化管理。智能化管理主要有兩方面,一方面是指智能制造系統(tǒng),另一方面是智能制造技術(shù)。智能制造是利用計算機(jī)技術(shù)模擬人類的大腦進(jìn)行思考,借助邏輯程序?qū)I(yè)生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行分析、決策。計算機(jī)的高精度計算可以大大提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和水平,所以在智能制造中大力推廣機(jī)電一體技術(shù)有著重要價值。
(1)確保產(chǎn)品質(zhì)量。與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)相比,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用更能夠確保量產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量,眾所周知傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)需要使用比較笨重的機(jī)械,大部分工作需要人工來完成,而每個人對產(chǎn)品生產(chǎn)的理解不相同這也會造成產(chǎn)品制造出來后具有了差異性,人工的懈怠也是導(dǎo)致產(chǎn)品差異化的原因,而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用避免了出現(xiàn)由于人和管理的差異導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的問題,由電子技術(shù)配合機(jī)械的生產(chǎn)使得產(chǎn)品質(zhì)量得以保證[1]。(2)促進(jìn)其他行業(yè)的發(fā)展。隨著制造業(yè)的崛起,其他相關(guān)專業(yè)技術(shù)也得到了長足的發(fā)展,并有效的融入到智能化生產(chǎn)中,從機(jī)電一體化的發(fā)展我們能夠知道,剛開始的電子技術(shù)需要和機(jī)械設(shè)備分開運行,到逐步的可以合二為一,再經(jīng)過科研人員的刻苦研發(fā),將其他技術(shù)不斷融合,才能讓機(jī)電一體化技術(shù)能夠成為智能生產(chǎn)中的中堅力量,其中的信息化技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、電子技術(shù)、人工智能技術(shù)等等都能夠相互促進(jìn)、相互發(fā)展,并能有效的促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。
機(jī)電一體化技術(shù)中的自動生產(chǎn)線和自動機(jī)械技術(shù),能夠在智能制造中,將人機(jī)進(jìn)行結(jié)合,形成智能化操作系統(tǒng),全面監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)節(jié)和流程。其中監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備的設(shè)定,主要依托可編程的程序和數(shù)據(jù),結(jié)合人機(jī)界面和光電控制模式,使自動生產(chǎn)線和自動機(jī)械運行的更加順暢[2]。如當(dāng)前較為普遍的是對工業(yè)類生產(chǎn)線,以及零件和鋼鐵板材加工的操控,優(yōu)化了整個生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng),同時提高了整體效率。另外,自動生產(chǎn)線和自動機(jī)械技術(shù)應(yīng)用的范圍也具有一定的限制性,其中柔性制造系統(tǒng)技術(shù)與之相對應(yīng),是計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域中較為突出的一種技術(shù)應(yīng)用模式,能夠遵循生產(chǎn)線和自動化融合的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),用于智能制造生產(chǎn)要素中,如計算機(jī)和數(shù)控機(jī)床等,并將多元素相互融合,不僅規(guī)避了自動生產(chǎn)中各大風(fēng)險,同時節(jié)約了資源和時間,進(jìn)一步提高了智能制造的效率和水平。
在數(shù)控生產(chǎn)中,重要的就是對生產(chǎn)精度的控制,因此這種控制對智能制造系統(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)對生產(chǎn)線進(jìn)行模糊控制,并在生產(chǎn)中及時做好相應(yīng)的診斷工作,改善存儲設(shè)備的精確度。機(jī)械制造行業(yè)中,對于產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備的選擇,通常會使用通用設(shè)備,但通用設(shè)備在使用過程中存在流程復(fù)雜的問題,對于簡單產(chǎn)品的生產(chǎn)勢必會造成能源的浪費。因此在設(shè)備的改進(jìn)過程中,應(yīng)該做好產(chǎn)品的分類處理工作,提高設(shè)備的針對性,并通過對市場應(yīng)用的調(diào)查,不斷開發(fā)設(shè)備的特色,有利于企業(yè)鑄造品牌。還應(yīng)該重視對優(yōu)秀人才的引進(jìn),尤其是節(jié)能領(lǐng)域的專業(yè)人員,充分借助其創(chuàng)新思維,完善機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)[3]。
傳感技術(shù)的發(fā)展水平和智能制造行業(yè)的整體水準(zhǔn)有著密切關(guān)聯(lián),也就是說傳感技術(shù)的發(fā)展水平越高,智能制造行業(yè)的整體水準(zhǔn)就越高,而機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)的水準(zhǔn)也隨著提升。傳感技術(shù)的大范圍應(yīng)用也在一定程度上將人工成本進(jìn)行了縮減,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,產(chǎn)品的總體品質(zhì)也區(qū)別以往大幅提高,由此減少了因產(chǎn)品質(zhì)量問題所導(dǎo)致的成本流失問題的發(fā)生。從目前的傳感技術(shù)應(yīng)用狀況來看,光纖傳感器的應(yīng)用相對很廣,而且穩(wěn)定性也很高,能夠保障數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。將光纖傳感器應(yīng)用到智能制造中可以大大減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖韪?,加快智能制造領(lǐng)域的發(fā)展[4]。
目前智能機(jī)器人是機(jī)電一體化研究的重要方向,智能機(jī)器人的應(yīng)用過程中需要結(jié)合傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及信息技術(shù),從而對人類的思維模式進(jìn)行模仿,賦予機(jī)器人更多的判斷能力。利用智能系統(tǒng),機(jī)器人可以對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行相應(yīng)的識別、分析和處理,并集合人類的實際習(xí)慣,通過仿生學(xué)技術(shù)的應(yīng)用完成相應(yīng)的操作指令。將智能機(jī)器人應(yīng)用到智能制造中,可以在很大程度上解放勞動力,降低生產(chǎn)成本,同時能在工作時間上延長,充分利用機(jī)器人的優(yōu)勢,提升生產(chǎn)量,確保生產(chǎn)質(zhì)量。最后,智能機(jī)器人在應(yīng)用過程中,還能提升生產(chǎn)的規(guī)范性,從而有效避免生產(chǎn)過程中造成的不必要的失誤,通過這種方式可以進(jìn)一步提升生產(chǎn)精度。對于機(jī)器人而言,比人工生產(chǎn)的適應(yīng)性更強(qiáng),因此可以在相對惡劣的環(huán)境下從事生產(chǎn)活動,從而進(jìn)一步降低生產(chǎn)的風(fēng)險,提升生產(chǎn)的安全性 。
機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中擁有廣泛的應(yīng)用及應(yīng)用前景,智能制造可以加速產(chǎn)品生產(chǎn),推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也能降低企業(yè)的經(jīng)營成本,降低生產(chǎn)中的出錯率,為企業(yè)帶來更好的效益和機(jī)遇。對機(jī)電一體化技術(shù)在智能制中的各方面的應(yīng)用,相關(guān)企業(yè)及研究人員都在不斷探索,高校及政府,也應(yīng)積極培養(yǎng)相關(guān)技能人才、研究人才,大力推動機(jī)電一體化技術(shù)在智能生產(chǎn)應(yīng)用中技術(shù)水平的提高。