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摘要:国民经济的不断发展和国家对科学技术创新的重视,使得科学领域以及在此基础上的技术应用得到空前发展。层出不穷的新技术不仅推动了新兴行业的产生,更促进了经济的繁荣和人们生活方式的改变。尤其是将机电一体化技术运用于工业机械制造业当中,通过各领域资源的整合和利用,大大提升了生产效率,使得机械制造业水平升至新台阶,加速了我国工业现代化的进程。本文通过简述机电一体化的内涵,并讨论其在智能制造业的具体应用现状,以为其未来的发展大方向及策略提供参考。
关键词:机电一体化 智能制造 应用
1.机电一体化及智能制造的内涵
“机电一体化”是一个典型的复合概念,从技术要素构成上包括了机械学和电子学两大类,从学科角度上分析则可视为多种独立学科的交叉形态,包括计算机、信息技术、数控技术等。“机电一体化”构成了现代化工业生产的核心要素,它与信息技术的密切结合也为智能化管理奠定了基础。
“智能制造”是人类社会工业生产的一个未来趋势,它包括两个体系,分别是“智能化制造系统”和“智能化制造技术应用”,前者侧重在现代工业体系中的规模性导入,而后者侧重于解决某一领域的实际问题,整体上满足对制造业各环节的优化处理。机电一体化技术具有很好的综合性优势,例如通过模块化理论和网络化理论,可以实现生产系统对人类思维的模拟,从而在生产中自动控制、自动判断,由此可以大大压缩人工劳动成本,扩大生产空间。其中,智能制造系统可于在生产实践中不断自主学习、纳入类似于人类“新图式”的内容,还可以搜索、理解提取周围环境及其自身的有用信息,在此基础上分析、决策和执行自身指令,从而提供更高层次的智能制造满足。
2. 机电一体化技术发展现状
首先,机电一体化技术的融合领域和技术要求越来越综合化、多元化。随着信息化时代的推进,计算机网络相关技术正处于黄金发展期,信息传递愈加多样化,机电一体化所包含的领域也较其兴起时更加丰富。为了为人类的生活提供更入时、更便捷的服务,使生产管理工作更加的智能化、自动化,机电一体化的含义被不断融入新理念,例如从开始的机械技术、电子技术、计算机技术的结合,到之后的声学技术、光学技术的引入,甚至为了进一步提高空间和时间的效率,现又将融合远程监控技术。可想而知,未来人工智能化的时代,机电一体化必将融入更多已知和新生领域的相关理念和技术,以促进其不断更新内容,保持与时俱进。
其次,机电一体化技术在生产中的应用范围和规格也越来越广泛。早先电子技术与机械技术是分裂的,只是简单地单方面的将电子技术应用于在机械工业,以求提高生产效率。但其发展水平受限,应用范围较窄,两个领域都没有得到充分发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着经济全球化的推动和科技的发展,对工业生产的集成化、多领域、多地域、大规模的需求使其不能仅仅局限于某个单独领域,尤其在大型企业的生产过程中,需要更加高度智能化、系统化和网络化的生产模式。加之发展条件的成熟,有各项技术的支撑作为基础,机电逐渐实现一体化,在整个的生产过程中,最大程度模拟人脑,分析、判断、决策、实施,对设备进行人工智能控制,其规范化、自动化、集成化不仅满足了经济利益和大生产的需求,更解放了减轻了人类的手脑。
3. 机电一体化技术在智能制造中的应用策略
3.1自动生产线、自动化机械
机电一体化应用最常体现在智能化制造技术上,许多大型生产企业都已采用自动化生产线和自动生产机械。它借助电子技术中的声光电控制技术及人机操作控制装置,将数控机床、计算机网路、机器人等一系列生产流程要素相互关联,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,实现对整个生产网络的系统控制。如典型的柔性制造系统流程,通过对物质系统、能量系统、信息系统的一体化管理,从而大规模、高效率、智能化、集约化生产。同时辅助以高精准、极敏感的传感技术,减少其他无关信号对设备的干扰,保证信息之间的对接传输,有效控制整个生产过程。
3.2 数控生产
数控对于实现生产的规格精确性,规模集成性,效率最大化方面极其重要。将机电一体化技术引入到数控生产中,存在很多的技术契合点,尤其在机械设备领域,能够实现工作性能的优化,降低人力物力成本;当前在技术层面上追求经济效益,就必须发挥设备的最大价值,应用中最常见的是CPU及其Bus模型,以实现数据传输、跟踪和控制,为数控机床的在日常生产操作中提供重要的规格依据。
3.3 人工智能与机器人
人工智能相关技术已经开始渗透生活每个的角落,未来的社会也将是人工智能取代人类工作的社会。从浏览引擎和手机应用依照兴趣进行的信息择取,还是手机语音助理,都包含人工智能的概念。另外,机器人的研发、升级也是目前世界科教事业和科学技术研究的重要模块。从应用角度来说,人工智能和机器人技术在工业生产、日常生活、公共设施等方面的应用具有很大前景,从技术上层面来说,它集控感、信息技术、仿生学概念等于一体,工业制造中应用智能机器人无疑体现了机电一体化技术和智能制造的先进性。它不可比拟的优势体现在:第一,提高生产效率和规模化,保证产品质量,减轻人类劳动负担;第二,能够迅速、统一地更新信息库和操作指令;第三,能精确高效地完成人类无法及时处理的较为复杂的工作。故对人工智能的发展必将将彻底改变人们的生产生活模式。
总而言之,机电一体化和智能制造都是经济、科技、工业现代化发展的产物。随着科技的不断更新,机电一体化和智能制造也处于逐渐完善之中,并在更广更深层面上产生高度融合。可以肯定的是,其未来发展必将延续“以人为本”的根本原则,并在实用基础上更具人性化和审美价值,以满足人们更深层次的需要。
参考文献
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[3]王伟. 机电一体化技术在智能制造中的应用浅析[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊),2016,(10):160-161.
论文作者:闵国湖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下
论文发表时间:2017/5/13
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