机电一体化技术在智能制造中的应用孙健鹏论文_孙健鹏,闫放

机电一体化技术在智能制造中的应用孙健鹏论文_孙健鹏,闫放

摘要:以往工业制造与生产工作集中以人工操作为主,或者借助机器设备完成生产工作。然而,在实际工作过程中,现场流程易受到人为操作的影响,或者是受到机械设备老化程度过高的影响,出现质量隐患问题。而在机电一体化技术的大力支持下,不管运行设备处于什么样的运行状态,都不再需要人为控制与操作才能够完成运行工作。结合以往的实践经验来看,机电一体化技术会借助自身自动化功能,综合现场设备运行特点,自动化调整系统运行效果与效率。最重要的是,机电一体化技术可以解决以往人工运行成本过高的问题,基本上可以实现无人化控制功能,节省企业人力资源力量。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对机电一体化技术在智能制造中的应用提出了一些建议,仅供参考。

关键词:机电一体化技术;智能制造;应用

引言

机电一体化技术是结合了多种技术手段的新型技术,在工业生产中发挥着重要作用,现代化技术的不断更新形成了多种新的技术类型与技术手段,智能制造业中需要智能制造技术的不断完善,机电一体化技术应用于智能制造中成为了必然趋势,其能够将传感技术、数控技术应用于智能制造中,也能够为智能制造的自动化生产线技术、工业机器人生产与研发提供技术优势。总的来说,机电一体化技术在智能制造中的应用发挥了技术特点,为智能制造技术与智能制造系统的升级与优化奠定了良好基础条件,智能制造业更应该形成对机电一体化技术的合理应用,提高机电一体化技术的应用水平与应用效果。

1、智能制造与机电一体化技术的概述

1.1智能制造

智能制造是一种源于人工智能的研究,在智能制造中,分别有智能制造技术和智能制造系统来组成智能制造。智能制造技术是一种通过对计算机系统的利用来讲制造过程中存在的问题进行有效的管理,比如在企业进行制造的过程中存在的工作环节和流程可以进行智能化控制,帮助企业人员更好的管理制造工作的进行,通过计算机系统中留下的数据和工作流程制定来进行制造管理,智能化的控制制造环节,保证企业的制造生产可以更好的进行,有效的减少了人工生产中存在的失误等情况的发生。智能制造技术随着科技的发展已经愈加成熟,在企业的生产活动中已经开始得到了更多的应用,有效的帮助企业进行生产管理,提高了企业的生产效率,帮助企业可以更好的利用智能制造技术来进行有效的生产]。除了智能制造技术,智能制造系统在企业中也有更多的应用。智能制造系统作为一种一体化的智能系统,有效的利用专家和智能机器进行协同工作,并且在智能制造系统进行智能制造工作时由专家进行智能制造机器的管理工作,是一种智能制造技术的发展研究,在有效的利用机电一体化的情况下进行智能制造工作,帮助企业可以利用智能制造系统来将整个生产过程进行智能化和统一化,并有效的将自动化技术融入其中,帮助企业产品制造可以更好的通过对智能制造系统的利用来进行制造工作,在有效的帮助企业提高生产效率的同时节省了人力资源成本,减少了对工人的需求。

1.2机电一体化技术的学科性概念

机电一体化技术从系统理论上讲,是根据系统功能目标进行优化组织结构目标,以动力、智力、结构、运动、感知等多种要素为基础组成,通过一定的逻辑运算对基础组成要素进行信息处理、运动传递、物质运动、能量变换、接口耦合等指示,使得整个工作系统变得有机结合和综合集成。通过精密的系统程序和微电子电路的信息流控制,使得物质和能量进行规则运动,最终实现高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗的技术功能复合目的,体现最具功能性。

2、机电一体化技术在智能制造中的应用

2.1传感技术在智能制造中的应用

机电一体化技术在智能制造中的应用,不仅包括传感技术的应用,还包括数控技术与自动化生产技术的有效运用。传感技术在智能制造中起着重要的感受作用,同时还是系统调节的关键步骤。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。传感技术是我国现在机电一体化技术中的重要技术手段之一,将传感技术引入到智能制造中,其发挥的重要作用不是普通传感器能够相比的。就针对普通传感器来说,其构造过程必须与相应的网络系统相结合,只有这样才能够完成数据的处理与传输任务,除此之外,还需要使用计算机的相关技术进行信息的整合,才可以对信息进行精准的判断,从而促使制造工作的正常运行。传感技术在智能制造过程中的有效应用,可以通过远程操控进行制造的自动化与智能化,还可以确保相关信息传输的完整性,除此之外,还可以实现信息的最大的利用,从而确保制造部门下发智能化命令的准确性,以便于提高智能制造的效率。传感技术在智能制造中的应用,在很大程度上能够减小智造制造过程中设计应用的困难,节省更多的资源,降低生产花费。

2.2数控技术的应用

我国在工业生产中,机械制造业占有重要份额,机械制造业在技术手段更新与应用上更是具有前瞻性,机械制造业中发展机电一体化技术也更加迅速,同时,机械制造业中各技术领域的发展与应用也更加准确。数控领域中实现机电一体化技术与智能制造的融合是较早的,其处于不断探索、完善与优化的发展阶段,机械制造业的数控生产是提升生产效率与生产质量的关键要素,数控生产又能够应用于多个行业中,随着数控生产优势的凸显,在数控生产中技术应用与融合也不断提升。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆数控生产对于智能化、自动化控制的要求较高,计算机技术与信息处理技术、数字化模拟技术等的应用也正不断提高。机电一体化技术在数控生产中的应用一定程度上推动了数控生产与工业化的进程,在当前数控生产与智能制造有机结合的环境下,机电一体化技术提高了数控生产技术在机械加工上的精度与生产效率。当前数控生产中智能控制系统大多采用“CPU+总线”的设计模式,对数控生产过程实现三维仿真模拟,这极大地提高了数控生产效率与质量,发挥了技术优势,为数控生产技术的提升奠定了良好基础。

2.3柔性制造系统的应用

柔性制造系统是包括数字控制系统、信息控制系统以及物料储运系统在内的综合性系统,其在实践过程中应用可以以加工对象为依据进行自动转换,属于自动化机械制造系统的范畴。柔性制造系统在智能制造中的应用,可以在充分了解产品生产过程背景下,实现对加工设备、工具和物料储运系统的合理选择,之后会在计算机系统作用下对其予以系统化、统一化和自动化控制。就此项制造系统而言,不仅可以满足多种工件批量高效生产的需求,而且还能围绕市场需求予以系统化分析,从而在分析结果的引导下对产品生产进行相应的调整与优化,这样既可以使生产资源得到最大限度的利用,又能促进企业生产效益的提升。客观来讲,柔性制造系统是制造行业中应用最为广泛的,是集信息系统、自动加工系统、物流系统和软件系统为一体的系统类型。从信息系统角度来讲,其可以对生产过程中产生的各项数据信息进行整合、处理与分析,之后会以计算机技术为载体,将机械设备按层级不同进行控制。从自动加工系统方面来讲,主要是以成组技术为基础,以加工工艺相似零件为对象,以数控机床和专用机床为手段,实施的批量化、集中化生产,从而使产品生产效率得到大幅度提升。从物流系统方面来讲,主要是在多样化运输联合装置辅助下,将各项物料配送作为实际加工过程中的重要任务,是构成柔性制造系统中的不可或缺的因素。从软件系统而言,其主要是对电子计算机技术的总称,例如设计、管理、控制和监督等都是其中的重要内容。

2.4自动生产线与自动机械

传统生产模式以来人工或者半机械的模式,机电一体化在实际应用中,实现工业自动化、智能化生产,运用广电控制系统、人机界面控制装置实时监控生产线的情况,确保安全生产。机电一体化技术的成熟发展,促使自动化生产线、自动机械应用更加广泛,形成完善的创新智能制造体系,逐渐形成集约化生产和网络自动生产线。

2.5工业智能机器人

在机电一体化技术中,工业智能机器人是一项较为先进的技术,通过结合先进技术和仿生学、人工智能技术等学科,运用到智能制造中,最大化的提高工作效率,提升产品品质,降低生产过程中人工失误,降低人工成本投入,最终通过工业智能机器人的应用,有效的采集和处理信息资料,快速解决复杂的工作,提高生产准确度。

3、机电一体化技术在智能制造中的应用趋势及建议

虽然从某种程度上来说,机电一体化技术在智能制造运行中得到了广泛应用,但是从整体运行效果上来看,机电一体化技术仍旧存在较多亟待攻克的问题。从当前应用现状来看,机电一体化技术主要面临整体水平不高以及应用领域较小的局限问题,究其原因,实践应用过程中缺乏相关实践经验支持。建议在未来的发展过程中,机电一体化技术最好朝向智能化、绿色化、个性化的发展方向驶进。需要注意的是,机电一体化装置主要是以微电子与集成芯片等技术为主,因此在未来的发展过程中,小体积、低耗能势必会成为机电一体化装置的发展方向,不断为我国机电一体化技术的发展提供动力。

结束语

综上所述,随着我国经济的不断发展,机电一体化会在生活中的各个方面得到运用,特别是在智能制造中的突出作用。机电一体化技术在智能制造中的应用,不仅能够促进智能制造的快速发展,还能够有效地降低生产成本,减少安全事故的发生几率。

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论文作者:孙健鹏,闫放

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期

论文发表时间:2020/3/16

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