朱希晨

摘要：機(jī)電一體化技術(shù)是融匯了電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等多樣技術(shù)的新型技術(shù)方法，并在現(xiàn)代科技的創(chuàng)新推動之下實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造和升級，給機(jī)械生產(chǎn)制造提供更大的便利，有效沖破傳統(tǒng)制造生產(chǎn)當(dāng)中的瓶頸。隨著智能制造時(shí)代的來臨，工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)獲得了長效發(fā)展，也提高了對機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的重視程度，力求最大化發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)在達(dá)成智能制造目標(biāo)當(dāng)中的優(yōu)勢作用，拓展機(jī)械設(shè)備的功能，節(jié)約生產(chǎn)制造的成本，提高綜合生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);智能制造;應(yīng)用;發(fā)展

1 引言

在機(jī)電制造業(yè)中，智能化已成為主流。機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)、數(shù)控、機(jī)械等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將智能工作模式應(yīng)用到實(shí)際制造過程中，解決了傳統(tǒng)制造的各種局限性和不足，充分體現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢。因此，提高智能制造技術(shù)的含量有利于提高制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 機(jī)電一體化技術(shù)概述

該技術(shù)是在傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，經(jīng)過不斷發(fā)展、改進(jìn)以及更新，從而將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、傳感技術(shù)以及電子技術(shù)等集于一身的現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)，是當(dāng)前制造領(lǐng)域較為成熟的自動化、模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)，并成功將傳統(tǒng)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)化成為集約生產(chǎn)模式。體現(xiàn)在：第一，有利于對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。曾經(jīng)有很長一段時(shí)間，在生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的過程中，為了能夠融入控制功能，就需要建立機(jī)械機(jī)構(gòu)，例如，變速齒輪、變速箱等，作用是對系統(tǒng)變速進(jìn)行合理控制。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，將電子技術(shù)與齒輪變速進(jìn)行融合，形成了變頻調(diào)速電子裝置，例如，機(jī)床走刀由電腦軟件完成，可基于實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，因此能夠?qū)φw結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效優(yōu)化。第二，系統(tǒng)控制朝著智能化完善?；谥悄苤圃斓臋C(jī)電一體化技術(shù)得到突破，以電子控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)需求設(shè)計(jì)程序，確保系統(tǒng)之中每一個(gè)動作與功能之間保持協(xié)調(diào)性，這樣才能有效發(fā)揮機(jī)電一體化的自動化功能，例如，信息自動處理功能、自動化檢測功能等。

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)

傳感器技術(shù)是智能制造的基礎(chǔ)，也是最先促進(jìn)機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型的技術(shù)之一。目前，智能傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用到智能制造中。智能傳感器具有自動采集信息、自動編程和優(yōu)化的功能。這些功能極大地提高了智能傳感器的自適應(yīng)能力。傳感器在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用，使系統(tǒng)運(yùn)行中具備了系統(tǒng)對本身和外界環(huán)境參數(shù)及狀態(tài)的檢測功能。通過對系統(tǒng)自身和環(huán)境的檢測，可通過識別信號、處理信息產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息，再借助控制信息自動化控制系統(tǒng)。傳感器對機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制都是以信息為基礎(chǔ)進(jìn)行的。對制造流程的控制，是通過對信息的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。智能傳感器自動采集、自動編程、自動優(yōu)化的功能使得系統(tǒng)具備了自適應(yīng)機(jī)械制造并調(diào)整信息的功能。如在制造流程中，傳感器自動采集到系統(tǒng)運(yùn)行的誤差時(shí)，向系統(tǒng)發(fā)送識別信號。信息自動傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?jīng)過分析處理后產(chǎn)生控制信息。系統(tǒng)將控制信息自動傳輸給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制信息與指令自動調(diào)控系統(tǒng)，完成控制信息要求的動作。控制信息自動調(diào)整后，動力將自動實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動系統(tǒng)功率的匹配，驅(qū)動執(zhí)行記過完成系統(tǒng)的動作與功能。

3.2 數(shù)控技術(shù)

機(jī)械制造在國家經(jīng)濟(jì)事業(yè)的長足發(fā)展當(dāng)中扮演著重要角色，其影響力還在進(jìn)一步發(fā)展當(dāng)中而不斷擴(kuò)大，同時(shí)還在國家的工農(nóng)業(yè)建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮著積極作用。從機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用角度進(jìn)行分析，數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域是最早推廣應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的領(lǐng)域，同時(shí)數(shù)控生產(chǎn)活動對于智能控制系統(tǒng)有著非常嚴(yán)格的要求，也因此增加了技術(shù)運(yùn)用和改進(jìn)的需要。在數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以完成對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效管控，也可以通過對數(shù)據(jù)模擬、信息處理等技術(shù)進(jìn)行使用來確保課程建設(shè)的有效性。在當(dāng)前的機(jī)床生產(chǎn)實(shí)踐活動中，數(shù)控技術(shù)就可以在模糊智能控制以及在線診斷的支持之下對機(jī)床生產(chǎn)工作進(jìn)行引導(dǎo)，確保各項(xiàng)設(shè)備生產(chǎn)活動的精準(zhǔn)度。另外數(shù)控技術(shù)還可依托計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)建三維動態(tài)畫面，為三維操作目標(biāo)的達(dá)成創(chuàng)造優(yōu)良條件，也讓生產(chǎn)流程更為真實(shí)，為工作人員的操作提供立體指導(dǎo)，提高工作人員的操作質(zhì)量。

3.3 智能機(jī)器人

在智能制造環(huán)節(jié)中，工業(yè)智能機(jī)器人的應(yīng)用是現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)在其中的一類高級應(yīng)用方式，工業(yè)智能機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用主要是科學(xué)融合了計(jì)算機(jī)、人工智能和仿生學(xué)等學(xué)科而成，其研發(fā)問世也是現(xiàn)代新型科學(xué)研究的一大突出成果，更呈現(xiàn)了當(dāng)前機(jī)電一體化所具備的兼容性和多功能性等特征。在工業(yè)智能機(jī)器人的內(nèi)部系統(tǒng)中所用的是現(xiàn)代化的仿真模擬學(xué)，可將其外觀、整體結(jié)構(gòu)和各節(jié)點(diǎn)的發(fā)力點(diǎn)充分呈現(xiàn)出與人類運(yùn)作功能的較高相似性，將物理學(xué)特性主要呈現(xiàn)在從事重力裝載的工業(yè)智能機(jī)器人身上。機(jī)電一體化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合和應(yīng)用主要是在各型生產(chǎn)機(jī)器系統(tǒng)的內(nèi)部，所制造的工業(yè)智能生產(chǎn)機(jī)器人已應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，其能按部就班地在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中工作。正是有智能制造業(yè)的突出貢獻(xiàn)才能創(chuàng)建充分呈現(xiàn)出智能性的工業(yè)機(jī)器人，智能制造企業(yè)可以通過智能機(jī)器人內(nèi)部的識別系統(tǒng)來對規(guī)范設(shè)計(jì)中所標(biāo)示的各規(guī)范、種類和性能不同的物品及材料進(jìn)行辨別和區(qū)分，并按照實(shí)際生產(chǎn)中對生產(chǎn)和加工的基準(zhǔn)條件，以及各環(huán)節(jié)相關(guān)步驟去更合理科學(xué)地實(shí)施統(tǒng)一、規(guī)范的安排，繼而按照標(biāo)準(zhǔn)操作來完成整個(gè)生產(chǎn)制造流程。

3.4 自動化生產(chǎn)控制

在智能制造業(yè)中，該技術(shù)是普遍運(yùn)用的技術(shù)，現(xiàn)階段它被運(yùn)用在人機(jī)界面控制以及傳感器等設(shè)備中，對智能制造業(yè)來說，在實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，該技術(shù)在印刷包裝以及飲料等產(chǎn)品中獲得了很大的發(fā)展，另外，針對多種產(chǎn)品的生產(chǎn)，還可以引入該技術(shù)，將其當(dāng)作基礎(chǔ)，并研發(fā)出可以對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)，從而利用該系統(tǒng)來分析產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，實(shí)時(shí)了解相關(guān)情況，然后把這些信息通過數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行反饋，并上傳到操作的計(jì)算機(jī)中，借助完成數(shù)據(jù)的分析及處理。對制造企業(yè)而言，科學(xué)運(yùn)用該技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對資源、系統(tǒng)等的全方位自動化管理，進(jìn)而增加企業(yè)的制造效率，提高其經(jīng)濟(jì)收益，推動企業(yè)健康發(fā)展。

4 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

傳感器、數(shù)控技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用促使中國制造實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化、高效化的生產(chǎn)，使得中國成為制造大國。但就機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量而言，中國與德國、日本等發(fā)達(dá)國家相比，還稍遜一籌。隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用，智能制造將向智能化、模塊化、微型化、集成化、人格化、綠色化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)智能制造真正意義上的高效高質(zhì)、節(jié)能減排。未來，中國制造需要實(shí)現(xiàn)制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變，而人工智能技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，將會在自動化生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上全面協(xié)調(diào)人機(jī)系統(tǒng)，由人工智能輔助智能制造，嚴(yán)格控制機(jī)械制造系統(tǒng)的誤差，全面提高機(jī)械制造生產(chǎn)線的質(zhì)量。機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的提升是樹立機(jī)械制造品牌的前提條件，它將推動中國制造大國向中國制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)型。

5 結(jié)束語

綜上所述，基于智能制造中的機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，很大程度上改變了傳統(tǒng)制造模式，使得制造效率與質(zhì)量得到了大幅度的提升，這也是制造領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。其中，傳感器技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人以及專家系統(tǒng)等，未來的發(fā)展空間很大，建議加強(qiáng)這些技術(shù)的研究與應(yīng)用，將能夠更大程度解放人力，從而促進(jìn)我國制造水平的實(shí)現(xiàn)全面提升。

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