论机电一体化技术在智能制造中的应用

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  摘要:近年来,我国科学技术和经济发展水平不断进步,促使工业生产也在持续发展中,而机电一体化技术在工业生产中取得了较好的科技成果。它改变了传统机械制造的方式,提高了生产效率,降低了生产成本。其中,智能制造利用机电一体化技术得以迅速发展,提高了我国制造业在国际市场中的地位。
  关键词:机电一体;智能制造;应用
  作为科学技术发展领域中的一份子,机电一体化的发展越来越迅速,其生产应用范围也在逐渐扩大,使之成为工业化发展的动力。机电一体化技术让电子和机械紧密相连,实现了对机械设备的智能化控制和管理。在实际生产中,智能制造包含智能制造系统和智能制造技术两个方面。随着工业化的发展,智能制造已经成为其主体,促使工业生产更加智能化和人性化,并且能够准确控制生产过程。智能制造发展和机电一体化技术分不开,因此,加强机电一体化技术在智能制造中的应用具有重要的现实意义。
  一、智能制造概述
  从社会发展角度来看,智能制造主要包含两个方面的内容:第一是智能制造技术,即IMT。它主要是指技术人员借助计算机模拟系统,对某一系统或者事物进行分析,从而产生决策,这样,即节省了大量的人力和物力,也让研究人员通过计算机精密的计算和科学的分析,对系统进行有效的研发,从而保证了生产的实效性。第二是智能制造系统,即IMS。它可以理解为人机一体化智能系统,是由人类专家和智能机器人共同组成[1]。智能制造系统是以计算机为主要工具,在由人类专家进行分析、构思和决策,这样它就代替了制造工程中人力脑力的活动。智能制造系统是智能制造技术的进阶,它集合了网络化、自动化技术于一体,从而实现了子系统的智能化运转。
  智能制造系统还可以在集成应用和智能制造模式中应用。智能制造系统是基于社会生态学基础上,利用计算机以及人工智能的控制,实现设计、加工、控制、管理等各个阶段,智能制造系统适用于高度变化比较显著的环境中。智能制造系统中知识体系占据了比较大的比重。而知识经济也是目前新兴经济的主导模式,所以,智能制造势必会引领社会制造业的发展,成为发展的趋势和目标。
  二、机电一体化技术的发展概况
  机电一体化在发展初期,研究人员还没有将电子技术和机械技术相融合,将两个技术作为单独的个体研究,依靠电子技术在机械工业中的应用,以此提高机械生产的效率,从而提升产品质量。在发展中期,电子技术和机械工业依旧没有融合,还是以单独个体的模式存在于机械生产中,这就使得工业发展水平没有达到预期的目的,其应用范围也不大,所以该技术的发展也受到了限制。随着计算机和网络技术的发展,让机电一体化焕发了新的活力,其应用范围越来越广泛,尤其是在智能制造中的应用,促使整个机械制造行业得以发展,生产管理更加智能化、自动化,为生产工作的开展提供了便捷服务[2]。
  机电一体化包括了很多技术,这些技术也在不断的更新发展,使其保持技术的先进性。机电一体化技术的工作原理是通过电子技术,以人工智能的方式,借助计算机系统实现对机械设备的自动化控制,从而让生产变得更加便捷、高效。随着网络技术的发展,跨地域生产活动越来越多,这是通过远程操控系统实现的。机电一体化系统的应用,让生产活动解决了很多难题,让生产活动实现自动化、规模化、规范化的模式。
  三、机电一体化技术在智能制造中的应用
  (一)传感技术的应用
  传感技术是机电一体化技术中非常重要的技术之一,传感技术具备高度的精准性和敏捷性,因此,它可以最大限度的避免外界其他信号对设备的影响,如果将传感技术应用在智能生产中,那么它就会发挥巨大的作用。普通传感器的效果并不明显,所以,需要构建相对应的传感网络系统,实现信息之间的对接和传输,之后利用计算机将信息进行整合和分析,从而有效控制整个生产过程。从当前普遍使用的传感器来看,主要的类型是光纤电缆传感器,搭配标准化的接口,这样,就大幅度降低了设计的难度和标准,同时,在一定程度上也节约了成本。
  (二)数控生产中的应用
  我国机电一体化最早是应用在数控加工技术中,对我国机械制造水平发挥了重要作用。机械制造业的发展关系着工业化水平的高低,机电一体化的应用,对机械加工的精度和效率方面具有重要作用。数控生产技术主要体现在加工精度上, 因此,它对智能控制系统有着十分严格的要求[3]。目前在数控机床中所使用的智能控制系统采用的是CPU和总主线模式,这种模式通过在线诊断技术和智能控制技术,实现三维仿真,从而模式了整个数控技术的加工过程,这就为数控机床的实际操作提供了重要依据。
  (三)自动生产线与自动机械的应用
  随着生产制造业的发展,很多企业都实现了自动化生产线和自动生产机械化。自动化生产是依靠电子技术中的光电控制系统和人机界面控制装置,对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械的应用范围非常广泛,比如,在电脑、手机上都实现了自动化生产线。智能制造企业在生产过程中,会根据需要融合柔性制造系统,即利用计算机控制系统管控生产设备,从而有序融合,将计算机设备、数控设备和各种生产要素实现一体化管理,进而实现集约化和网络化生产。
  (四)工业智能机器人
  工业智能机器人是目前最先进的智能技术,它结合了多种先进的技术,将人工智能技术、仿生学技术、计算机系统等多学科相互作用的新型成果。机器人是当今科学技术研究的重点内容,智能机器人的制造融合了控制论、传感技术以及信息技术等,是多学科的综合研究体,目前,我国在此领域已经取得了一定的成绩,同时,也被应用在生产行业中。工作智能机器人在生产行业发挥着巨大的作用,它提高了产品的质量以及产量,同时,减轻了员工的劳动力,促进了生产行业的发展[4]。工作智能机器人具有三个方面的优势:第一,可以有效甄别信息资料;第二,对于复杂的工作流程可以快速的完成;第三,提高了生产的精准度,这样,其应用范围越来越广泛,在军事生产制造中也可被应用,从而受到了社会各界的认可。
  (五)智能制造上的应用
  随着科学技术和工业制造的发展,智能制造在社会生产生活中被广泛应用,而机电一体化也朝着人工智能方向发展,这是社会发展必然的趋势。智能制造是经济发展和科学技术发展的产物。我国制造业中有效运用机电一体化技术,不仅可以保证产品的质量,还能满足生产的高效要求。而智能监控系统可以对机械运用进行有效的检测和管理,它可以预测出生产运作过程中,可能出现的问题或者故障,并且及时进行排除和校正,让智能生产顺利进行。
  结束语:综上,智能制造是工业生产行业发展的主要趋势,让传统工业机械生产转变为自动化、智能化生产,在提升了工业生产效率和产品质量的同時,也为企业创造了更多的经济和社会效益[5]。机电一体化技术是智能制造的重要技术,所以,一定要重视机电一体化在智能制造方面的应用,从而实现智能制造快速的发展。
  参考文献
  [1]周丽娜, 李晓琴. 浅谈机电一体化技术在智能制造中相关应用[J]. 农家参谋, 2020, No.648(05):187-187.
  [2]李杨. 机电一体化技术在智能制造中的应用[J]. 时代汽车, 2020(21):2.
  [3]刘金涛, 翟昱尧. 机电一体化技术在智能制造中的发展与应用[J].  2021(2020-18):174-175.
  [4]徐丕兵, 梁丽洁. 机电一体化技术在智能制造中的发展与应用[J]. 中国科技纵横, 2020(13):2.
  [5]陈楠. 试论机电一体化技术在智能制造中的具体应用[J]. 黑龙江科技信息, 2019, 000(018):180-181.
  作者简介:祁飞飞  民族:汉 职称:中级工程师   学位: 硕士
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