机电一体化技术在智能制造中的应用和发展论文_周爽

机电一体化技术在智能制造中的应用和发展论文_周爽

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摘要:在当前中国工业发展进程中,机电一体化技术随着国家科学技术实力的不断增长而越来越受到工业企业生产者的关注,并且逐渐在智能制造业受到广泛地认可、普及、推广使用。在生产过程中融入机电一体化技术的智能制造活动,相比以往低效的生产过程不仅大幅度地提升了生产效率,增强了企业经济发展实力和竞争力,而且引发了中国传统的、低结构化生产模式的突破和革新。机电一体化技术使得机器设备和电子设施进行了融合,使得传统和智能做到了合二为一。其是传统工业和智能制造之间的重要桥梁,有着非常重要且关键的作用。它能够推动制造业的整体发展和转型,为我国成为制造业强国贡献力量,对推动我国制造业供给侧结构性改革具有重要的现实意义。

关键词:机电一体化技术;智能制造;应用;发展

1机电一体化技术和智能制造概述

1.1机电一体化技术

机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合,由机械体、动力部分、执行部位、遥感测试部分、信息处理单元等基本部分组成。如今还涵盖了控制、光学、声学、信息等技术,随着这些科学技术的进步,机电一体化技术向着模块化、网络化、智能化的方向发展。将人工智能技术融入机电一体化中,赋予系统信息处理、自动检测、模拟和决策功能,实现对制造过程的智能控制。

1.2智能制造

由专家与智能化的机器组成的智能系统被称为智能制造系统。该系统能够在智能制造的过程中进行推理和判断。这种将人与智能机器合作的制造方式,把冷冰冰的制造过程拓展到柔性化、智能化和高度集成化,在某种程度上等同于拓展了人类专家在制造过程中的脑力劳动覆盖面。毫无疑问,智能化是工业制造生产活动的发展方向。专家们所拥有的技术水平能够用于工程的设计以及生产过程中对故障的诊断,但是以上的各个环节也几乎都可以运用智能技术。智能制造行业是我国当代工业发展新兴的领域之一,无论是发展前景还是发展的社会价值均受到了各界人士的广泛重视。随着科学技术水平的迅猛发展,智能制造行业也不断吸收和融合其他科学技术,突破传统生产规模和低效生产模式,积极地自我改革与创新,而实现了智能制造技术的完善和提升。机电一体化技术发展至今,已经能够实现高程度、高水准地模拟人脑工作原理进行工业生产活动,具有智能管控各类生产机械设备运用的功能,体现了智能化的同时也让工业生产活动增强了人性化特征:帮助管理者对生产全过程进行科学有效、具体详细的分析与判断;针对生产内容发出相应操作指令,进行生产控制;推动整个生产环节的顺利衔接、组装测试等,从而最终完成各类复杂的智能制造生产任务等。

2机电一体化技术在当前智能制造业发展中的实际应用

2.1在传感技术领域的相关应用

经过对我国智能制造业实际生产过程的深入观察可以发现,机电一体化在智能制造领域的实际运用中必然会涉及与企业生产活动相关的核心技术,比如传感技术。该技术在智能制造的过程中承担着信息传递和信息接收的重要意义。当传感技术与智能制造技术合二为一的时候,智能制造生产活动的准确性和灵敏性将会大幅度增加;同时智能制造技术还将反作用于传感技术,即利用智能制造技术构建专门的传感器网络系统,保障传感技术不受到其他外在信号的干扰。在智能制造生产过程中,传感器具有对目标信号收集的作用,其能够通过无线传感器网络来传输信号,然后再由计算机来对信息进行分析和处理,这样能够严格监控和管理智能制造业的生产过程。现在很多企业为了使得联系能够更加紧密,也为了使信息传递的能力得到提高,他们将自身的传感网络设计得更加系统化和规范化。

2.2数控生产

数控生产是机电一体化技术最早应用的领域,数控机床是制造业的“工作母机”,也是智能制造的重要基础。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆“中国制造2025”将高档数控机床列为十大重点领域之一,其结构具有良好的刚度和热稳定性,一般采用多轴联动,具有高速主轴和高动态响应的进给系统,能实现微米级直线轴定位。结合先进过程控制系统APS、智能温度控制系统ITC、远距离通知系统RNS等控制系统,能实现自适应控制、故障自诊断自修复、工艺参数智能化修改、智能化误差补偿。广泛应用于超高强度钢、高温合金等难加工材料和整体叶盘、叶轮等复杂结构件以及大型壁板等质量要求较高零件的加工,同时实现环境友好绿色制造。

2.3工业机器人技术

工业机器人是应用于工业领域的多关节机械手或多自由度机器人,接受人类指令并按照预设的程序执行运动和完成工作,是机电一体化技术在智能制造中最先进的应用。包括高精密减速器、高性能伺服电机、高速高性能控制器等关键技术,综合机械、电子、控制、计算机、人工智能等多门学科。国产机器人行业迅速发展,涌现了一批著名品牌,如沈阳新松、广州启帆、上海新时达等。工业机器人的发展顺应了我国人口红利降低的现状,实现机器换人,提高机械制造的质量和效率,广泛应用于汽车制造业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、冶金行业、化工行业、食品行业。

2.4数控技术的应用

数控技术是一种应用较早的机电一体化技术,为智能制造的发展奠定了良好基础。在数控加工领域,智能制造系统的性能要求更加严格,需要在有效控制和管理各类生产环节的基础上,对各类模拟信息进行处理。在数控机床生产运行过程中,智能控制系统应用数控技术进行现场的科学动态控制,通过总主线模式和CPU模式实现运行方式的完善,同时能够利用模糊控制理论和在线诊断技术进一步实现生产效率的提升,此外,还能够借助各类三维仿真技术进行数控生产的动态模拟,使得技术人员能够更加直观地观察生产制造工艺,进而做出科学的调整。

2.5在自动化生产领域中的相关应用

自动化生产是指机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期目标实现过程控制的生产。自动化的生产流水线被大量装备到企业的厂房中,通过智能机械设备代替大量人工,在各个生产环节中减少误差,有助于提高产品的精密度,从而提高制造能力和工艺水平,打造智能化生产线。当前自动化已经成为智能制造业生产活动的主要特征之一。利用自动化机械和自动化生产线进行智能制造的生产模式也颇受当前工业生产者的青睐,其中主要体现在运用自动化机械和自动化生产线对人机界面编程等控制装置以及光电控制系统进行有效地使用和运行。

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。

结束语

机电一体技术是一种创新性以及综合性质的技术,融合了机械技术、微电子、传感器技术、信息技术以及接口技术,一体化技术不但是机械系的学生需要高度重视以及加强学习的内容,与此同时,机电一体化技术也是机械生产的重要核心。机械生产需要大量的人力以及物力,因此,促使电子技术以及机械技术相互融合,对于节约生产成本以及提升生产效率都有着十分重要的意义,通过电脑控制促使管理更加科学合理,有助于控制机械生产,以及有效降低机械事故。以上内容就机电一体化技术在智能制造中的应用及发展趋势进行了分析。

参考文献:

[1]胡志耀.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].机械管理开发,2017,32(12):104-105.

[2]张益峰,刘雨辰.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(23):110.

[3]郭皓麟.机电一体化技术在智能制造中的有效应用[J].科技与创新,2017(22):146+149.

论文作者:周爽

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/8/10

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