論智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

孫洪海

摘要：本文探討了智能制造與機(jī)電一體化技術(shù)，分析了智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，研究了智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能制造;機(jī)電一體化;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）03-0107-02

0 引言

隨著工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的不斷更新發(fā)展，工業(yè)的作業(yè)形式也與之前相對(duì)比呈現(xiàn)出明顯的差異，智能制造逐漸占據(jù)主流地位，并在很大程度上影響著工業(yè)事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。在全新的制造環(huán)境中，相關(guān)部門需要不斷的開(kāi)發(fā)全新的技術(shù)，從而保證工業(yè)制造的智能化，因此需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)體系的研發(fā)。

1 智能制造與機(jī)電一體化技術(shù)概述

1.1 智能制造

智能制造作為工業(yè)領(lǐng)域一種全新的制造形式，所呈現(xiàn)的先進(jìn)技術(shù)性特征十分突出。具體指在先進(jìn)載體——計(jì)算機(jī)的支撐下，通過(guò)人工模擬以及程序控制等手段，對(duì)制造設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和整體性能進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)與控制，從而在全面提高工業(yè)制造效能的同時(shí)，也能夠有效地控制人工成本，并降低了傳統(tǒng)的人工操作而造成的風(fēng)險(xiǎn)隱患。無(wú)論是在設(shè)備本身的系統(tǒng)維護(hù)，還是在具體的工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行作業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，與傳統(tǒng)制造相對(duì)比智能制造所呈現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)比較突出，能夠保證所設(shè)計(jì)的工業(yè)模型或者產(chǎn)品具有一定的直觀和立體性，方便工作人員在此基礎(chǔ)上規(guī)范性的開(kāi)展生產(chǎn)作業(yè)，提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。所以說(shuō)，智能制造是工業(yè)領(lǐng)域比較典型和持續(xù)性的發(fā)展趨勢(shì)，是促進(jìn)工業(yè)制造呈現(xiàn)新形態(tài)的重要載體。

1.2 機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體技術(shù)所呈現(xiàn)的綜合性特征比較突出，所包含的技術(shù)類型具有多元化，如計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等先進(jìn)的智能技術(shù)，是支撐智能制造實(shí)現(xiàn)有效落實(shí)的重要體系。目前來(lái)講，該體系所包含的技術(shù)類型可以分為以下幾個(gè)方面。

（1）傳感。這是一種重要的技術(shù)，主要依托于傳感器實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的智能監(jiān)控。（2）信息處理。所依賴的載體主要以計(jì)算機(jī)為主，針對(duì)機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行期間所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行智能統(tǒng)計(jì)和分析，以此判斷設(shè)備本身是否存在運(yùn)行故障，以便工作人員可以針對(duì)性的進(jìn)行維護(hù)處理。（3）自動(dòng)控制。即在先進(jìn)技術(shù)的支撐下實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化管理。

2 智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 傳感技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前的工業(yè)行業(yè)逐漸趨向于智能化方向發(fā)展，智能制造逐漸占據(jù)市場(chǎng)的主流地位，相關(guān)單位在開(kāi)展智能制造的過(guò)程中逐漸對(duì)技術(shù)更新更加重視[1]。機(jī)電一體化作為重要的技術(shù)支撐在新形態(tài)下的制造活動(dòng)中應(yīng)用比較廣泛，并被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域的制造和生產(chǎn)當(dāng)中。其中傳感技術(shù)作為一體化體系中的重要技術(shù)載體，在性能和地位方面相對(duì)比較突出。該技術(shù)與傳統(tǒng)工藝手段存在著明顯的差距，在敏捷性方面比較突出。所傳遞的數(shù)據(jù)和信號(hào)信息比較的精準(zhǔn)，能夠?yàn)樽鳂I(yè)人員提供更加精準(zhǔn)的信息服務(wù)，從而有效地針對(duì)相關(guān)的機(jī)電設(shè)備開(kāi)展服務(wù)。將傳感器與互聯(lián)網(wǎng)相融合，利用計(jì)算機(jī)對(duì)具體的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行全面分析，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程有效控制。同時(shí)，該技術(shù)支撐下的制造生產(chǎn)成本能夠得到合理的控制，從而全面提高企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)收益。

2.2 數(shù)控技術(shù)應(yīng)用

數(shù)控也是一體化體系的重要技術(shù)載體，在優(yōu)化制造生產(chǎn)環(huán)境方面發(fā)揮著重要的支撐作用，是促使工業(yè)制造實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展的關(guān)鍵手段。在智能制造領(lǐng)域數(shù)控生產(chǎn)比較普遍，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具有著嚴(yán)格的要求。在環(huán)境方面，相關(guān)單位需要注重先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)，積極引進(jìn)計(jì)算機(jī)構(gòu)建完善性的自動(dòng)化控制體系，通過(guò)編程等操作對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行智能設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)化控制。例如，在機(jī)床廠工作環(huán)境領(lǐng)域，數(shù)控作業(yè)體系的組成要素主要以總主線和CPU為主[2]。在控制設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行的同時(shí)也能夠精準(zhǔn)地檢測(cè)到設(shè)備內(nèi)部所存在的故障隱患，以便工作人員可以根據(jù)參數(shù)反饋情況合理制定維護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)維修。

2.3 自動(dòng)化生產(chǎn)線與自動(dòng)化機(jī)械應(yīng)用

在智能生產(chǎn)領(lǐng)域，為保證生產(chǎn)線設(shè)置更加規(guī)范，制造工藝更加成熟、高效，相關(guān)單位需要科學(xué)使用一體化體系，對(duì)生產(chǎn)線和機(jī)械體系進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，從而保證作業(yè)環(huán)境更加安全，技術(shù)手段更加先進(jìn)，全面提高智能制造實(shí)施水平。比如說(shuō)，柔性制造是一種十分先進(jìn)的技術(shù)手段，依托于計(jì)算機(jī)、數(shù)控等智能手段和載體，構(gòu)建全新生產(chǎn)技術(shù)鏈。相較于傳統(tǒng)技術(shù)，能夠在作業(yè)時(shí)間、成本等方面得到有效控制，使用的制造規(guī)模和主體以中小企業(yè)為主。

2.4 工業(yè)智能機(jī)器人應(yīng)用

在智能制造發(fā)展領(lǐng)域，智能機(jī)器人是一體化體系中的重要技術(shù)代表，所呈現(xiàn)的智能化特征十分突出，同時(shí)在當(dāng)前的制造領(lǐng)域也受到企業(yè)的廣泛青睞?；诜律鷮W(xué)的原理利用先進(jìn)的機(jī)械手段，模擬人工作業(yè)設(shè)置機(jī)器人模型，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)作。在制造作業(yè)領(lǐng)域，機(jī)器人功能優(yōu)勢(shì)十分突出，同其他技術(shù)一樣能夠有效節(jié)省作業(yè)時(shí)間，降低人工成本，同時(shí)也能夠通過(guò)編程等技術(shù)操作實(shí)現(xiàn)工作信息在線傳輸，運(yùn)行環(huán)境智能控制，也能夠有效克服惡劣的作業(yè)環(huán)境，突破工業(yè)制造的發(fā)展局限。

3 智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 微型化

在未來(lái)的智能制造發(fā)展領(lǐng)域，一體化技術(shù)將逐漸趨向于微型化的方向發(fā)展。也就是說(shuō)，為了方便機(jī)械制造的操作與運(yùn)行，有效的降低空間的占比，在今后的機(jī)械設(shè)備研發(fā)中，需要本著微型的原則進(jìn)行設(shè)備和制造?？s小占據(jù)空間，同時(shí)也能夠?yàn)橐苿?dòng)性制造操作提供便利條件。因此，相關(guān)研究人員需要站在該角度對(duì)具體的研發(fā)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新[3]。

3.2 人性化

人性化也是未來(lái)機(jī)電一體化應(yīng)用需要遵守的理念之一。在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的過(guò)程中，需要站在人性的角度考慮，關(guān)注工作人員的主體需求，本著降低工作壓力與操作風(fēng)險(xiǎn)的原則，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)置。從而進(jìn)一步拓展技術(shù)體系的應(yīng)用范圍，提高整體的功能覆蓋面，夯實(shí)人員隊(duì)伍的認(rèn)可和支撐基礎(chǔ)。因此，在今后的智能制造大環(huán)境下，相關(guān)單位需要順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，積極鉆研和開(kāi)發(fā)全新的技術(shù)手段，并將其有效整合構(gòu)建人性化、柔性化的作業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)高效能、高品質(zhì)的作業(yè)生產(chǎn)。

3.3 機(jī)電一體化

機(jī)電一體化，在今后的發(fā)展過(guò)程中，在技術(shù)層面會(huì)獲得不斷的創(chuàng)新。隨著智能制造逐漸占據(jù)工業(yè)市場(chǎng)主體地位，該技術(shù)體系中的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及其他功能也會(huì)獲得優(yōu)化。首先，會(huì)逐漸趨向于人工智能方向發(fā)展，借助計(jì)算機(jī)和仿生學(xué)進(jìn)行人工操作智能模擬，從而保證整體作業(yè)生產(chǎn)效能更加突出。其次，將人與機(jī)械作業(yè)進(jìn)行有效結(jié)合，構(gòu)建更加綜合的制造體系，從而有效地突破以往工業(yè)制造所面臨的挑戰(zhàn)，進(jìn)一步拓展制造生產(chǎn)的適用范圍。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在工業(yè)制造領(lǐng)域，智能化生產(chǎn)作為主要趨勢(shì)，在當(dāng)前的工業(yè)市場(chǎng)中占據(jù)著一定的影響地位。為實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，相關(guān)單位需要在技術(shù)層面上進(jìn)行重點(diǎn)更新。本著一體化的作業(yè)原則對(duì)具體的機(jī)電工作體系進(jìn)行創(chuàng)新，重點(diǎn)加強(qiáng)傳感技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合自身以及工業(yè)市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展需求，針對(duì)一體化技術(shù)的發(fā)展定位進(jìn)行明確，從而保證今后的體系和技術(shù)創(chuàng)新工作更具有針對(duì)性，也能夠促進(jìn)整個(gè)工業(yè)事業(yè)實(shí)現(xiàn)更加深遠(yuǎn)持久的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬仕駿.機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2019（24）：163+177.

[2] 劉光.智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2019（12）：195+202.

[3] 陳道通.機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用[J].智能城市，2019（23）：195-196.

On the Application of ?Mechatronics in Intelligent Manufacturing

SUN Hong-hai

（Shandong Polytechnic College， Jining ?Shandong ?272067）

Abstract：This paper discusses intelligent manufacturing and mechatronics technology， analyzes the application of mechatronics technology in intelligent manufacturing， and studies the development trend of mechatronics technology in intelligent manufacturing.

Key words：intelligent manufacturing; mechatronics; application