機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

劉軍旗

【摘要】機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為了我國(guó)工業(yè)發(fā)展過程中的一種強(qiáng)勁動(dòng)力。機(jī)電一體化技術(shù)屬于綜合性的技術(shù)，它融合了電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)械以及信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有機(jī)的組合，利用信息設(shè)備對(duì)其進(jìn)行控制，大幅度提升工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率。在智能制造過程中使用和發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)將是智能制造發(fā)展的大方向，在智能制造過程中，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的使用對(duì)于提升企業(yè)的生產(chǎn)能力，提升產(chǎn)品質(zhì)量以及提升產(chǎn)品的科技含量具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 智能制造 應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化也得到了快速的發(fā)展，并且其生產(chǎn)應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)化發(fā)展的動(dòng)力。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電子與機(jī)械的緊密結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械設(shè)備的智能化控制和管理，這也是智能制造的構(gòu)成基礎(chǔ)。在實(shí)際的生產(chǎn)制造中，智能制造基本上包含兩方面的內(nèi)容，一是智能制造系統(tǒng)，另一個(gè)是智能制造技術(shù)。智能制造已經(jīng)成為社會(huì)工業(yè)化發(fā)展的主體，使工業(yè)生產(chǎn)更加的智能化、人性化，可以準(zhǔn)確控制生產(chǎn)過程。而智能制造的發(fā)展離不開機(jī)電一體化技術(shù)，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、智能制造概述

從目前的社會(huì)發(fā)展來(lái)看是，智能制造主要包含兩方面的內(nèi)容：一是智能制造技術(shù)（IMT）。主要指的是，技術(shù)人員借助計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)某一系統(tǒng)的分析、決策等，節(jié)省了大量的人力和物力，研究人員只需通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分析，有效保證了研發(fā)的可靠性，同時(shí)也保證了生產(chǎn)的實(shí)效性。二是智能制造系統(tǒng)（IMS）?？梢院?jiǎn)單地理解為人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，由智能機(jī)器人和人類專家共同組成。它在應(yīng)用的過程中，以計(jì)算機(jī)為主要工具，借助人類專家進(jìn)行分析、構(gòu)思以及決策等智能活動(dòng)，代替制造工程中人力腦力活動(dòng)。智能制造系統(tǒng)是智能制造技術(shù)的延伸，是集網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化技術(shù)于一體的制造系統(tǒng)，使整個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)是電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的集合。機(jī)電一體化技術(shù)在20世紀(jì)60年代初步形成，這種技術(shù)的出現(xiàn)是為了滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，在發(fā)展的最初階段是通過電子手段對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。最初的機(jī)電一體化技術(shù)十分簡(jiǎn)單，技術(shù)含量也不高，智能適用于簡(jiǎn)單小型設(shè)備的生產(chǎn)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)逐步的融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的精華和微處理技術(shù)的精髓，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)又和信息技術(shù)以及電子技術(shù)等高新技術(shù)融合，模擬人腦對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行分析和判斷，使生產(chǎn)逐步的智能化。

目前，隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)不僅僅局限于某個(gè)區(qū)域，而是就地取材，遍布世界的各個(gè)角落，因此，機(jī)電一體化技術(shù)也有了新的含義，遠(yuǎn)程控制技術(shù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)視技術(shù)也在漸漸的被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)中來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)的需要而不斷發(fā)展的，機(jī)電一體化技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也勢(shì)必會(huì)使企業(yè)打破自有的生產(chǎn)模式，逐步的實(shí)現(xiàn)模塊化集成機(jī)電生產(chǎn)，統(tǒng)一機(jī)電產(chǎn)品的部分標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范生產(chǎn)過程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

智能制造技術(shù)隨著生產(chǎn)的需要發(fā)展迅速，并在短短的十幾年問廣泛的應(yīng)用到絕大多數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中來(lái)。當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)正在逐步的和智能制造技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，用以滿足多樣化的工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需要，同時(shí)兩種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合也為兩者的發(fā)展提供了更為廣闊的發(fā)展空間。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的逐步應(yīng)用必然會(huì)應(yīng)用到一些核心的技術(shù)。傳感技術(shù)就是其中的核心技術(shù)之一，傳感技術(shù)如若應(yīng)用到智能生產(chǎn)當(dāng)中來(lái)必須要保證其準(zhǔn)確性和靈敏性，并且保證傳感器不被目標(biāo)信號(hào)以外的其他信號(hào)所干擾，單純的傳感器是不行的，還要建立相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，傳感器用于目標(biāo)信號(hào)的收集，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸，通過計(jì)算機(jī)收集的信息進(jìn)行分析和處理，最終達(dá)到對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)過程的控制。就目前生產(chǎn)制造而言，主要采用的是非接觸性的檢測(cè)手段以及光纖電纜傳感器，采用統(tǒng)一且標(biāo)準(zhǔn)化的接口，將設(shè)計(jì)的難度適當(dāng)降低，主要開發(fā)成本較低的串行接口。

機(jī)械制造在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，同時(shí)機(jī)械制造對(duì)于國(guó)家農(nóng)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展有著重要的意義，在我國(guó)，數(shù)控領(lǐng)域最早將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到智能制造中來(lái)，數(shù)控生產(chǎn)對(duì)于智能控制的要求非常高，其中還要涉及到模擬、信息處理等多種技術(shù)，在生產(chǎn)過程中，智能控制技術(shù)能夠?qū)o(wú)法進(jìn)行建立模型的環(huán)節(jié)以及模糊的信心進(jìn)行處理，優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)過程的管理和控制。目前的數(shù)控機(jī)床主要采用多CPU和總主線的結(jié)構(gòu)形式，通過在線診斷以及模糊智能控制技術(shù)，采用大型的儲(chǔ)存設(shè)備、提升數(shù)控能力，提供二維和三維的仿真動(dòng)態(tài)畫面，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)的過程實(shí)現(xiàn)多過程和多通道的控制。

自動(dòng)機(jī)械和自動(dòng)生產(chǎn)線也在智能制造中得到了很好的應(yīng)用，其使用人機(jī)界面控制裝置、光電控制系統(tǒng)以及可編程序控制裝置等。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的極高體現(xiàn)表現(xiàn)為工業(yè)機(jī)器人的使用，工業(yè)機(jī)器人綜合了人工智能、遙感技術(shù)、通訊技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)等，它可以對(duì)生產(chǎn)信息記性獲取、識(shí)別和處理，工業(yè)機(jī)器人在目前工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的作用。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能制造是工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化管理，有效提升了工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。機(jī)電一體化是智能制造實(shí)現(xiàn)的重要技術(shù)條件，其運(yùn)用水平也直接關(guān)系到智能制造功能的實(shí)現(xiàn)。因此一定要注重機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，促進(jìn)智能制造更好的發(fā)展。