機電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

洪芳明

摘 要：機電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，為智能制造行業(yè)帶來了生機與活力，機械化設(shè)備逐漸走向智能化，機電一體化技術(shù)在智能制造業(yè)當(dāng)中的運用極大地滿足了社會發(fā)展的需求，它扮演著無法替代的重要角色，在實現(xiàn)工作效率提升的基礎(chǔ)上降低了人為失誤出現(xiàn)的概率，為精密生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，我國的企業(yè)生產(chǎn)能力得到了明顯提升，有助于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);智能制造;應(yīng)用要點

中圖分類號：TH-39? ? ? 文獻標識碼：A

引言

近年來，隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展以及與傳統(tǒng)生產(chǎn)行業(yè)的有效融合，產(chǎn)生了具有良好自主性、智能化生產(chǎn)工藝的智能制造系統(tǒng)。通過這種系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)對機械設(shè)備的智能化和遠程化控制，從而有效實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。從某種程度上來說，智能制造是工業(yè)生產(chǎn)的一次革命。為了進一步發(fā)揮智能制造的積極作用，提高生產(chǎn)系效率，降低生產(chǎn)成本，需要將其與機電一體化技術(shù)進行有效結(jié)合。在智能制造過程中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，能夠進一步拓展傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和模型，有效提高生產(chǎn)效率，并有效降低生產(chǎn)過程中的成本，達到良好的生產(chǎn)效果。分析顯示，在智能制造過程中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，可以有效降低各種安全事故的發(fā)生率，提高生產(chǎn)活動的安全性?；诖?，有必要結(jié)合智能生產(chǎn)的實際情況，積極應(yīng)用機電一體化技術(shù)，為實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益、社會效益和市場效益打下基礎(chǔ)。

1機電一體化技術(shù)的主要特征分析

隨著計算機和微處理技術(shù)的不斷推進與改革，機電一體化技術(shù)也拓展了應(yīng)用范圍，提高了普及率。其中，機電一體化技術(shù)在智能制造業(yè)中的有效應(yīng)用，能夠提高制造業(yè)的運行效率，保障智能產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)的較高質(zhì)量與水平，從根本上實現(xiàn)智能制造業(yè)的利用最優(yōu)化發(fā)展。而機電一體化技術(shù)的主要特征主要包括以下兩點：1.結(jié)構(gòu)最優(yōu)化，其中完整的技術(shù)組成系統(tǒng)，主要包括動力、結(jié)構(gòu)、感知和運動、智能等組成要素，不同的動力要素負責(zé)的區(qū)域即職能范圍有所不同，究其根本是將電子和機械，以及軟硬件等綜合調(diào)節(jié)，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。2.系統(tǒng)控制的智能化，機電一體化技術(shù)通過電子控制系統(tǒng)將設(shè)定的程序和實際操作相結(jié)合，賦予系統(tǒng)自動化能力，并實現(xiàn)指令的運行與調(diào)控，從而實現(xiàn)系統(tǒng)控制的智能化。

2機電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用要點

2.1自動生產(chǎn)線和自動機械的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)中的自動生產(chǎn)線和自動機械技術(shù)，能夠在智能制造中，將人機進行結(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)合人機界面和光電控制模式，使自動生產(chǎn)線和自動機械運行的更加順暢。如當(dāng)前較為普遍的是對飲料生產(chǎn)線，以及印刷包裝生產(chǎn)線的操控，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)范和標準，用于智能制造生產(chǎn)要素中，如計算機和數(shù)控機床等，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，進一步提高了智能制造的效率和水平。

2.2機電一體化在傳感方面的應(yīng)用

傳感技術(shù)展現(xiàn)了機電一體化技術(shù)的實際應(yīng)用中的出色表現(xiàn)，如今也被越來越多地推廣到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域、科學(xué)研究領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等。傳感技術(shù)的發(fā)展水平和智能制造行業(yè)的的整體水準有著密切關(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)的整體水準就越高，而機械生產(chǎn)行業(yè)的水準也隨著提升。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行了減縮，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。將光前傳感器應(yīng)用到智能制造中可以大大減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖韪簦涌熘悄苤圃祛I(lǐng)域的發(fā)展。

2.3機電一體化在智能機器人領(lǐng)域的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)在智能機器人制造領(lǐng)域的推廣促進了智能制造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。智能機器人制造技術(shù)是多行業(yè)多領(lǐng)域的綜合交叉技術(shù)，其涉及到傳感技術(shù)、智能控制、仿生學(xué)等多種學(xué)科技術(shù)。如今由于智能機器人的大范圍應(yīng)用，不同行業(yè)都有所受益，類似于信息重復(fù)傳輸?shù)葐栴}不再發(fā)生，信息識別的準確度提高，機械生產(chǎn)設(shè)備的效率也獲得大幅提升。（1）主控制級。主控制級的功能是建立操作和工業(yè)機器人之間的信息通道，傳遞作業(yè)指令和參數(shù)，反饋工作狀態(tài)，完成作業(yè)所需的各種計算，建立與伺服控制級之間的接口。它由以下幾個部紛組成：主控制計算機、主控制軟件、外圍設(shè)備、示教控制盒。（2）伺服控制級。伺服控制級由一組伺服控制系統(tǒng)構(gòu)成，每個伺服控制系統(tǒng)分別驅(qū)動工業(yè)機器人操作機構(gòu)的一個關(guān)節(jié)。每個關(guān)節(jié)的運動參數(shù)來自控制級計算機的輸出。伺服控制級主要組成部份有：①伺服驅(qū)動器。工業(yè)機器人常用的的電動伺服驅(qū)動器通常由伺服電動機（氣動伺服驅(qū)動器則通過電磁伐控制）、位置傳感器、速度傳感器及制動器組成。②伺服控制器電路。伺服控制器的基本電路是比較器、偏差放大器、運算器和功率放大器等。輸入信號除參考信號外，還有各種傳感器反饋信號?？刂破骺梢圆捎媚M調(diào)節(jié)電路也可用微處理器構(gòu)成的數(shù)字調(diào)節(jié)器構(gòu)成。數(shù)字伺服系統(tǒng)靈活性強，調(diào)節(jié)參數(shù)可自動改變適應(yīng)性強，便于實現(xiàn)各種復(fù)雜控制。

2.4數(shù)控技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)是機電一體化技術(shù)關(guān)鍵的組成部分。在具體的生產(chǎn)活動中，數(shù)控技術(shù)有助于實現(xiàn)機電一體化生產(chǎn)工藝的進一步升級和完善。分析結(jié)果顯示，在機電一體化技術(shù)中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，能夠從整體上提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，達到良好的生產(chǎn)經(jīng)營效益和經(jīng)濟效益。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到智能制造過程中，有助于建設(shè)具有良好實踐效果的智能制造系統(tǒng)，從而實現(xiàn)良好的生產(chǎn)效益。具體來講，數(shù)控技術(shù)在智能制造過程中的作用主要包括以下幾個方面。一是數(shù)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的模擬和良好的信息處理效果，有助于提高智能制造的準確性和實效性。二是利用數(shù)控技術(shù)對相關(guān)信息數(shù)據(jù)進行有效處理，能夠有效發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的故障和異常，在此基礎(chǔ)上進一步綜合分析相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容，實現(xiàn)對異常的科學(xué)處理，因此能有效確保智能制造系統(tǒng)的順利運行，一方面提高智能制造的生產(chǎn)效率，另一方面提高其整體管理效率。三是在智能制造過程中，將數(shù)控技術(shù)與相關(guān)的計算機技術(shù)、信息技術(shù)及遠程控制技術(shù)有機結(jié)合，能夠得到反映生產(chǎn)流程的三維仿真動態(tài)圖像。這種圖像是對生產(chǎn)過程的模擬和再現(xiàn)，因此可以為管理者提供智能制造生產(chǎn)過程中的具體信息和數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)可視化管理和良好的生產(chǎn)效率打下基礎(chǔ)。此外，這個過程可以實現(xiàn)對生產(chǎn)操控的精準掌握，有助于提高整體生產(chǎn)的安全性和有效性。

結(jié)束語

綜上所述，機電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的局限，能夠有效地解決原有生產(chǎn)過程中存在的很多問題，從根源上提升生產(chǎn)效率和品質(zhì)，促進我國新興科技的飛速發(fā)展。在科研方面，機電技術(shù)研究人員應(yīng)該加深機電一體化技術(shù)與智能制造技術(shù)的融合研究，重視創(chuàng)新科研人才的培養(yǎng)。在各方努力之下，我國將朝著職能時代走出一大步。

參考文獻

[1]馮競慧.機電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機，2019，50（19）：110+116.

[2]丁立新.淺析機電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域的應(yīng)用與研究[J].南方農(nóng)機，2019，50（17）：229.

[3]林少銳. 機電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用[J]. 科技資訊，2015（14）：92.