李文平

摘要：對(duì)于我國的工業(yè)發(fā)展來說，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用。該項(xiàng)技術(shù)有著較強(qiáng)的綜合性，其結(jié)合了電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)械與信息技術(shù)中的一系列優(yōu)勢(shì)，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行了有機(jī)組合，再通過信息化設(shè)備對(duì)生產(chǎn)設(shè)備實(shí)施控制，使工業(yè)生產(chǎn)效率得到了很大程度的提升。而將機(jī)電一體化應(yīng)用在智能制造當(dāng)中也是未來智能制造發(fā)展的主要方向?；诖?，本文將對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的實(shí)踐運(yùn)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;智能制造;運(yùn)用

1 機(jī)電一體化的相關(guān)概述

總的來看，我國已經(jīng)研究了一段時(shí)間的機(jī)電一體化技術(shù)，但實(shí)踐應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)并不是十分豐富，因?yàn)槌跗谠摷夹g(shù)主要作為技術(shù)理念應(yīng)用，與機(jī)械電子領(lǐng)域的結(jié)合較少。所以，在機(jī)械生產(chǎn)中，機(jī)械和電子始終保持相互獨(dú)立的狀態(tài)，沒有達(dá)到機(jī)電一體化的效果。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的日臻完善，機(jī)電一體化技術(shù)迎來了全新的發(fā)展方向，將信息技術(shù)融入其中，并在實(shí)踐中應(yīng)用該技術(shù)方法，進(jìn)而推動(dòng)智能制造行業(yè)的進(jìn)步發(fā)展。目前，機(jī)電一體化技術(shù)涵蓋的內(nèi)容有很多，包括傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等等。通常，電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備周邊會(huì)安裝傳感器，用于信息監(jiān)控和采集，可以為操作人員提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，從而提升操作的便捷性;信息處理技術(shù)則主要運(yùn)用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析處理，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整參數(shù)，使設(shè)備信息得到優(yōu)化;根據(jù)生產(chǎn)要求，建立自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以PID閉環(huán)控制原理為基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效的控制，促進(jìn)管理質(zhì)效的提升。

2 機(jī)電一體化在智能制造中的重要性

不斷追求品質(zhì)是人們對(duì)生活的更高需求，因此如今用戶對(duì)產(chǎn)品種類和級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)越來越高?；谑袌?chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，制造者只有不斷革新優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)品，通過縮短產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間、生命周期，才能更好地滿足用戶的需求，提升自我在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的核心能力。由此來說，產(chǎn)品的制造以及裝配操作極為關(guān)鍵，如將產(chǎn)品制造過程分為兩個(gè)部分應(yīng)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造兩個(gè)重要階段。通過在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，同時(shí)會(huì)涉及到機(jī)械、電氣、控制以及計(jì)算機(jī)工程等相關(guān)學(xué)科。比如自動(dòng)控制技術(shù)可協(xié)助開發(fā)各類基于電子元器件的控制系統(tǒng)，以此強(qiáng)化或取代機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械化性能;計(jì)算機(jī)技術(shù)可廣泛應(yīng)用到各種軟件的編寫中，以此來控制系統(tǒng)作業(yè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)活動(dòng)、制定資源計(jì)劃、記錄市場(chǎng)調(diào)研以及開展銷售活動(dòng)等。我們可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行CAD設(shè)計(jì)，輕松有效的開發(fā)出三維立體產(chǎn)品模型;并通過CAE分析產(chǎn)品模型，應(yīng)用數(shù)字工具模擬研究產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，通過實(shí)踐模擬能為產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)人員在早期階段提供一些準(zhǔn)確的設(shè)想;而基于仿真研究的可行性，設(shè)計(jì)人員再進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化修改，幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更好的性能和作用。故此，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行探究并應(yīng)用到智能制造中具有實(shí)踐的重要意義。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

3.1 傳感技術(shù)的應(yīng)用

在智能制造當(dāng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是非常重要的，同時(shí)機(jī)電一體化技術(shù)可以為智能制造提供更廣闊的發(fā)展前景，在各個(gè)方面都能夠有針對(duì)性的進(jìn)行改善。而在機(jī)電一體化當(dāng)中，傳感技術(shù)占據(jù)著十分關(guān)鍵的位置，同時(shí)傳感技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，那就是有著極強(qiáng)的精確性以及靈敏性。在應(yīng)用傳感技術(shù)時(shí)，可以有效避免外界其他信號(hào)的干擾，同時(shí)能夠進(jìn)一步的提升智能生產(chǎn)水平。而普通傳感器與之相比，所發(fā)揮的效果并不理想，同時(shí)在應(yīng)用的過程中還一定要建立相互匹配的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這有這樣才能夠進(jìn)行信息的對(duì)接與傳輸。但是通過傳感技術(shù)，就能夠直接和智能制造進(jìn)行融合，以此來降低設(shè)計(jì)的難度以及標(biāo)準(zhǔn)，并且還能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)約更多的成本。

3.2 自動(dòng)機(jī)械應(yīng)用

伴隨著智能化發(fā)展的同時(shí)，自動(dòng)化也是必然趨勢(shì)。自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)成為智能制造的主要表現(xiàn)形式，在自動(dòng)化生產(chǎn)中，可以采用機(jī)電一體化技術(shù)，以此促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。生產(chǎn)前，應(yīng)該先編寫程序，運(yùn)用各種信息技術(shù)，滿足不同的生產(chǎn)需求。目前，我國自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)逐步成熟，廣泛應(yīng)用在各種產(chǎn)品的加工生產(chǎn)之中，包括包裝印刷、煙草制造等等，對(duì)行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。自動(dòng)化技術(shù)可以完善生產(chǎn)鏈，同時(shí)程序具有可編輯的特點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化有很大的幫助。以剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線來說，其屬于多工位生產(chǎn)過程，利用工件輸送系統(tǒng)可以按照順序連接加工設(shè)備、輔助設(shè)備，通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單個(gè)零件加工，構(gòu)成完整、高效的運(yùn)作系統(tǒng)。利用自動(dòng)化生產(chǎn)線，每年可以生產(chǎn)17000件曲柺零件，采用球墨鑄鐵件作為毛坯。由于工件沒有規(guī)則的形狀，所以輸送基面難以契合，因而采用隨行夾具安裝定位，使工件的輸送更加便利。柔性制造單元（FMC）由多個(gè)系統(tǒng)組成，包括單臺(tái)數(shù)控機(jī)床、工件自動(dòng)輸送系統(tǒng)等等。FMC控制系統(tǒng)可以分為單元控制和設(shè)備控制兩級(jí)，其具備管理和調(diào)度單元加工設(shè)備、物流設(shè)備等功能，其采用2臺(tái)或更多的加工中心/數(shù)控機(jī)床組成，在自動(dòng)化加工的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)物料流、信息流的自動(dòng)化。

3.3 在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

對(duì)于數(shù)控領(lǐng)域的機(jī)電一體化技術(shù)操作來說，其步驟是相對(duì)復(fù)雜的，對(duì)于操作中的一些細(xì)節(jié)要求也更加嚴(yán)格。如果在數(shù)控領(lǐng)域中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的過程中工作人員不重視流程與細(xì)節(jié)，就會(huì)使其中的智能制造過程出現(xiàn)事故，使得設(shè)備產(chǎn)生一系列故障，嚴(yán)重的還會(huì)為企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)于數(shù)控領(lǐng)域來說，在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，企業(yè)一定要將操作人員的培訓(xùn)工作做到位，進(jìn)而加強(qiáng)操作人員的素質(zhì)水平與專業(yè)能力，同時(shí)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)予以相應(yīng)的重視?？梢越Y(jié)合相應(yīng)的懲罰機(jī)制，如果由于自身的操作失誤或者馬虎而造成了問題與設(shè)備故障，需要有操作人員承擔(dān)，根據(jù)問題的大小來進(jìn)行相應(yīng)的處罰，進(jìn)而提高工作人員的工作注意力，降低設(shè)備故障的發(fā)生率。

4 機(jī)電一體化在智能制造中的未來發(fā)展趨向

4.1 微型化發(fā)展方向

微型化發(fā)展是機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)一步獲得發(fā)展的新方向，從而將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到航天航空、醫(yī)療器械、智能制造的各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域之中。目前，機(jī)電一體化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到智能制造方面并取得了較為顯著的成果，然而在其他領(lǐng)域尤其是醫(yī)療方面，由于智能機(jī)械的體積過大、耗能過高等一些客觀性問題有待解決，因此還無法滿足良好的使用需求。鑒于此，盡量?jī)?yōu)化智能機(jī)械的性能，縮小體積、減少能耗，從而使其從微型化方面發(fā)展極有必要。

4.2 人機(jī)一體化技術(shù)

智能制造發(fā)展到一定程度之后必然會(huì)形成人機(jī)一體化，而從現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的綜合發(fā)展情況來看，當(dāng)前實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化會(huì)比實(shí)現(xiàn)機(jī)械全智能要更具合理性及可能性一些。通過人機(jī)一體化技術(shù)，以人腦作為技術(shù)控制的核心，以智能設(shè)備作為技術(shù)的載體，將兩者融合使之發(fā)揮技術(shù)作用，而借助大腦的靈活性、多元性實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，借助智能設(shè)備的專業(yè)性、全面性達(dá)到技術(shù)的共享，以此更好地推動(dòng)工業(yè)科技的進(jìn)步發(fā)展。

3 結(jié)束語

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展過程當(dāng)中，智能制造發(fā)揮著十分重要的作用。智能制造可以進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化管理，以此來提高生產(chǎn)效益及產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而對(duì)于智能制造來說，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)也是非常有必要的，機(jī)電一體化技術(shù)水平會(huì)對(duì)智能制造的功能有著很大影響。因此，有關(guān)企業(yè)一定要對(duì)相關(guān)工作予以重視，進(jìn)而為智能制造今后的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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