机电一体化技术在智能制造中的应用论文_周景志

机电一体化技术在智能制造中的应用论文_周景志

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摘要:改革开放三十年来,我国工业得到了快速的发展,自动化生产技术与微电子技术广泛应用于工业生产中。从现阶段的工业企业生产现象来看,机电一体技术已经是推动我国工业领域进步的重要动力之一。作为一种综合性的技术,机电一体化融合了信息技术、计算机技术与电子技术等方面的优势,能够将各种不同的生产设备有机结合在一起,使生产效率得到进一步的提升。将机电一体化技术应用于智能制造中是行业内一致认可的发展趋势。因此,相关企业需要综合运用各种手段为机电一体化技术的应用创造更多的有效场景,最终实现产品技术含量提升与生产质量提升的目的。

关键词:智能制造;机电一体化技术;应用

机电一体化技术就是通常所说的机械电子学,科学技术的不断发展带动了机电一体化技术在生产中的广泛利用。随着市场经济的不断发展,市场竞争力不断加剧,将机电一体化技术与智能制造技术相结合,大大降低生产成本,实现人们对机械设备的智能化管理利用。新世纪的到来,必将是机电一体化技术与智能技术结合利用的大发展时期。

1 智能制造简介

智能制造主要由两部分组成:智能制造技术和智能制造系统。智能制造技术简称 IMT,它基于计算机模拟系统开展分析、研究与决策等,在提高资源利用率的同时,使系统分析与研究更为便捷、高效,为系统决策的实效性和可靠性提供保障,有助于提升技术人员智能制造工作成效;智能制造系统简称 IMS,由专家和智能机器人组成人机一体化智能系统,该系统在实际应用过程中,通过计算机与人类分析的协调配合,组织开展系统分析、研究与决策等活动,有效改善工作成效。

在智能制造行业发展中,可以将智能制造技术看作是智能制造系统的前提和基础,将智能制造系统看作是智能制造技术的延伸和未来。二者之间互相促进,对于智能制造行业发展具有重要意义。

2机电一体化的发展概述

2.1 机电一体化发展历程

机电一体化技术是上个世纪60 年代后逐渐形成的,通过将电子技术和机械技术进行有机的结合,实现了工业生产的高效率和高精度。在最初的发展过程中,是直接通过计算机电子手段对机械技术进行干预,整个技术水平非常简单,仅仅用于小型设备的生产。经过几十年的发展之后,机电一体化得到了长足的发展,充分将计算机技术的精华吸收过来,实现了机电和计算机的充分融合。新世纪以来,随着材料技术和细信息技术的发展,机电一体化更是充分利用这些学科的优势,逐步走向电子技术和信息技术的智能化方向,实现了生产的科技化,操作的简单化,让智能的观念深入人心。

2.2 机电一体化

就当前的机电一体化技术来看,几乎涵盖了大型企业中所有的控制技术,比如电子技术、机械技术、光学和声学技术等,无数行业通过机电一体化技术取得了前所未有的发展和进步,未来的机电一体化技术将会朝向更加智能化、模块化和网络化的方向发展。机电一体化技术可以高度地模拟人的大脑,通过对整个机电生产过程的判断,准确的完成各种指令,对生产所用的机械实现智能控制。由于电脑代替人脑可以从很大程度上提高工作效率,减轻人在整个过程中的负担,因此,受到了机电工作者的高度重视。随着全球经济化的发展,工业生产的竞争压力越来越大,很多的企业开始将原材料市场分散到全世界,为了实现这个目标,机电一体化技术通过远程控制和远程监测,真正实现了跨地区的监视。

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3 机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1 在自动生产和自动机械中的应用

当前,机电一体化在企业当中已经得到了广泛地应用,其中最为突出的就是智能化制造技术的应用,不仅体现了自动生产线在实际生产当中的运用,也体现了自动机械在实际生产当中的运用。无论是现代传感技术,还是电子技术,在实际生产当中都有着一定的运用。我们将计算机化的制造系统成为柔性制造系统技术,对于这一技术来说,将数控机床、计算机、工业机器人等进行连接,从而成为一个生产网络整体当中的生产技术。其存在着一个显著的优势,就是能够满足于生产部门所提出了相应问题。

3.2传感技术

机电一体化技术中最为关键的技术便是传感技术,且其具备较高的敏捷性与精确性,可以有效避免其他信号对设备的干扰。普通传感器在智能制造中应用效果并不明显,而若使用机电一体化模式下的传感技术,则可以获得更好的效果,但其需要构建对应的传感器网络系统,实现信息的对接与传输,并收集、整合分析计算机获得的信息,进而有效控制整个生产过程。当前多数生产制造行业中使用的是光纤电缆传感器,且利用标准化接口,降低了设计的标准性,也节约了生产成本。

3.3数控生产中的应用

在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用 CPU 和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。

3.4三维计算机模拟技术的应用

在制造之前,通过三维模拟技术,对所加工的对象进行外观上和结构上的设计,通过三维视图,可以看出整个制造对象的质量,将整个制造的设计提前到制造前阶段,从很大程度上降低了成本,利用计算机技术的优势,提供出仿真的动态画面,实现多渠道的控制。

3.5 工业智能机器人

工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技术是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。

工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。

4机电一体化未来使用的方向

首先,在当前机电一体化趋势越来越明显的背景之下,其已经开始逐渐朝着微型化的方向发展,而就微型化发展本身而言,体现出来的是对于高新科技产品的发展与完善。就现有状况来看,由于卫星机电一体化产品在题记方面相对比较小,所以损耗的能量也不是很大,能够完成很多任务。

其次,从智能化角度上来看,工业领域对于人工智能的重视程度已经提升到一个新的程度上来,其中不仅涉及到机器人智能应用,也涉及到相应的数控智能应用。虽然当前的数控机床领域,并不能够与人类一样实现完全地智能化,但是,拥有部分人类智能的性能对于提升机电一体化产品的性能有着极强的帮助作用。

再次,无论机电一体化的发展方向如何,其最终目的始终是为人类服务,所以,在实际设计的过程当中,应当尽可能保存人性化的设计,在色彩和造型方面起到一致性,在满足上述条件之后,可以融入艺术性色彩。

5结束语

综合上文所述,现代机电一体化发展,已经取得了巨大突破,智能化技术和机电一体化有机融合,应用于各个领域之中,不仅可以取代部分人力操作节省部分人力劳动力,减少企业消耗,还提高了产品的质量及生产效率,促进了制造行业的快速发展创新。因此,必须加强机电一体化和智能技术制造化应用方面的发展,争取能够促进企业智能化制造行业生产的提高。

参考文献:

[1]盛中华.试探机电一体化技术发展趋势[J].中国新技术新产品,2018(03):112-113.

[2]于忠阳.机电一体化系统在机械工程中的应用分析[J].南方农机,2018,49(01):89+93.

论文作者:周景志

论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/7

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