论机电一体化技术在智能制造中的应用与研究论文_侯江涛

论机电一体化技术在智能制造中的应用与研究论文_侯江涛

(长城汽车股份有限公司,河北省汽车工程技术研究中心,河北 保定 071000)

摘要:机电一体化技术已经成为了我国工业发展过程中的一种强劲动力。机电一体化技术属于综合性的技术,它融合了电子、计算机、机械以及信息技术的优势,将生产设备进行有机的组合,利用信息设备对其进行控制,大幅度提升工业企业的生产效率。在智能制造过程中使用和发展机电一体化技术将是智能制造发展的大方向,在智能制造过程中,加强机电一体化技术的使用对于提升企业的生产能力,提升产品质量以及提升产品的科技含量具有重要意义。

关键词:机电一体化;智能制造;应用

Vibration mechanism of transmission gear and method of modification, vibration reduction and noise reduction

Hou jiang tao

Great Wall Motor Company,Automotive Engineering Technical Center of HeBei,baoding

[Abstract] Mechatronics technology has become a strong driving force in the process of industrial development in China. Mechatronics technology is a comprehensive technology. It integrates the advantages of electronics, computers, machinery and information technology. It combines the production equipment organically and controls it by using information equipment, which greatly improves the production efficiency of industrial enterprises. In the process of intelligent manufacturing, the use and development of mechatronics technology will be the main direction of the development of intelligent manufacturing. In the process of intelligent manufacturing, strengthening the use of mechatronics technology is of great significance to enhance the production capacity of enterprises, improve product quality and enhance the scientific and technological content of products.

Application of Mechatronics Intelligent Manufacturing

进入20世纪以来,人类科学技术取得了巨大的突破,各种新理念与新技术的不断出现极大的推动了社会的进步与发展。对于制造业而言,机电一体化技术的出现和应用使得制造真正的实现了智能制造的转变,从传统的人力控制逐渐的转变为自动化、智能化控制,无论是制造效率还是制造质量都得到了巨大的提高。探索机电一体化技术在智能制造中的应用现状对于制造业的未来发展有着极大的借鉴意义。

1 机电一体化与智能制造

1.1 智能制造的概念

智能制造的概念起源于1990年日本所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划,经过20多年的研究智能制造技术已经相当的成熟,当前市场上比较常见的智能制造系统有多智能体(Multi-Agent)系统、整子系统(HolonicSystem)两种类型。对于智能制造的理解不能简单的将其理解为生产的自动化,智能制造包括两个方面的概念:一个是智能制造技术(IMT),所谓的智能制造技术和传统生产自动化有着很大的类似,两者最大的区别在于利用计算机模拟程序使得机器设备的智能化程度更高,不仅仅可以实现生产的自动化,更能够对整个生产流程进行协调控制,确保整个制造流程始终有序、健全的运行;另一个则是智能制造系统(IMS),即日本在1990年所进行的智能制造系统研究计划,严格的来说智能制造系统并不是纯粹的智能系统,而是一种由人类专家和机器共同组成的人机一体化智能系统,在运行的过程中计算机模拟人类专家的智能活动对生产活动进行分析、推理、判断和决策,从而解放了人的部分脑力劳动。但是受技术水平的限制,智能制造系统受计算机技术和专家数据库的限制较大,仅能够解决一些常见的问题。

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1.2 机电一体化的发展现状

机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成,这种技术的出现是为了满足工业生产的需要,在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制,提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单,技术含量也不高,智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展,机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓,尤其是进入21世纪以来,机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合,模拟人脑对生产过程进行分析和判断,使生产逐步的智能化。

如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。

2 机电一体化技术在智能制造中的应用

通过上文对智能制造和机电一体化技术的概述我们可以发现在某种程度上两者是有着共同之处的,例如都是通过模拟人类思考来实现生产的自动化和智能化,解放了人类的部分脑力劳动,从而极大的提高了生产效率。但是相比于智能制造而言,机电一体化技术毫无疑问更加的成熟,对于社会发展的实用价值更大。因此将机电一体化技术应用于智能制造中不仅是智能制造发展的必然要求,也是社会发展的必然结果。以下是笔者对当前机电一体化技术在智能制造中的一些应用进行的探讨:

2.1 传感技术的应用

传感技术是机电一体化技术在智能制造领域应用比较广泛的一种技术,在传统的自动化生产阶段,由于缺少高精度的传感技术导致自动化生产存在很大的不确定性,对于生产过程中出现一些细微问题难以及时的发现。而建立在计算技术、高精度定位技术基础之上的传感技术则基本上解决了这一问题,在生产的过程中通过各种定位器来即时的掌握生产状况,利用计算机对定位器反馈的数据进行整合分析,从而顺利的实现了对制造生产的控制。从智能制造的角度来看,传感技术的广泛应用解决了当前智能制造所面临的一个重大问题:即无法实现对制造过程的全方位、全过程掌握,使得智能制造系统无法获取足够多的数据信息,也无法对制造流程进行掌控。

2.2 数控生产中的应用

对于国民经济的发展而言,机械制造业的重要性是不言而喻的。机械制造业在国民经济的重要地位决定了其是机电一体化技术应用最早的行业之一,也是最早实现智能制造的行业。但是在很长一段时间内由于机电一体技术没有很好的和智能制造结合起来,从而使得数控生产难以真正的实现智能制造。当前国内各大机床厂,所使用的数控机床结构类型主要是CPU和总主线模式,该模式可通过在线诊断与模糊智能控制,提高存储设备的精准性,并借助计算机等相关软件实现三维仿真动态画面,使整个生产流程更加逼真与有效,为工作人员提供准确的向导,充分体现了机电一体技术对智能制造的重要意义。

3 智能制造业机电一体化的未来发展趋势

随着人工智能的发展迅速,目前很多智能数控和机器人已经得到了大量应用。具有智能化的产品设备,也就是可以以人类的思维进行分析和生产,其服务对象必须要保证是人,这就需要具有大量数据准确分析的能力和精准的操作能力,也就是需要计算机和传感器技术。可以利用计算机预先对于工业数据进行有效分析,然后依据分析成果来进行工业生产,也就是具有智能化的机电一体化技术。

4 结语

机电一体化技术是权衡国家科技发展水平的重要度量,也是进行国际科技竞争的重要实力。当前我国的智能制造业机电一体化技术还属于比较薄弱的部分,要达到工业4.0就必须要紧跟时代的潮流,将科学技术放在发展的战略优先地位上,保证后续科技力量地跟进。

参考文献

[1]卞如芳.智能制造中机电一体化技术的应用研究[J].科技经济导刊,2015.11.

[2]纪钰珩.机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用[J].企业技术开发,2014.03.

论文作者:侯江涛

论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年10月下

论文发表时间:2019/7/1

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