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摘要:隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,制造業(yè)所面臨的市場競爭越發(fā)激烈,將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到制造業(yè)中,能夠提高制造業(yè)的智能化水平。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展傳統(tǒng)的制造技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的技術(shù)需求,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。鑒于此,本文首先對機電一體化技術(shù)的概述與發(fā)展狀況進行介紹,然后對該技術(shù)的特點與實際應(yīng)用進行研究,最后分析了該技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù);智能制造;應(yīng)用
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,機電一體化技術(shù)也得到了發(fā)展,在我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)中所發(fā)揮的作用越發(fā)明顯。機電一體化技術(shù)也被稱為機械電子學(xué),是將電子學(xué)與機器學(xué)進行融合并用于工業(yè)化生產(chǎn)之中,進而實現(xiàn)了對機械設(shè)備的智能化管理。現(xiàn)代工業(yè)智能化管理已經(jīng)成為了一個代名詞,利用人工智能通過邏輯性分析,對工廠各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行推理、判斷、決策以及分析等操作。通過電子計算機高精度的計算能力,可以減少工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)中人為因素所造成的誤差,替代了傳統(tǒng)人力生產(chǎn)的模式,提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。從上述分析可以看出,對機電一體化技術(shù)在智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用進行探析是十分必要的。
1機電一體化技術(shù)的概述與發(fā)展情況
1.1技術(shù)概述
機電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣,是我國科學(xué)技術(shù)的重要組成部分,并已經(jīng)應(yīng)用到制造業(yè)、信息化產(chǎn)業(yè)、自動化控制產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域之中。目前,我國已經(jīng)進入到了信息化時代,傳統(tǒng)的制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)不能夠滿足社會發(fā)展的需求。在信息化快速發(fā)展的時代背景下,智能制造產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展,智能制造產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)將徹底改變傳統(tǒng)的以人力生產(chǎn)為主的制造生產(chǎn)模式,將極大的降低工廠人力勞動強度以及安全事故的發(fā)生率。將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到智能制造產(chǎn)業(yè)之中,對于我國未來工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
1.2技術(shù)發(fā)展情況
機電一體化技術(shù)最早提出于上世紀50年代,該項技術(shù)最早只是簡單的將電子與機械相關(guān)的技術(shù)相結(jié)合,在初期的應(yīng)用中存在著較多缺陷,同時自動化水平程度不高,其應(yīng)用范圍有限,并無法真正的投入到制造業(yè)生產(chǎn)之中。但隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機與微處理技術(shù)不斷成熟,這些技術(shù)的應(yīng)用增加了機電一體化技術(shù)的自動化程度,為其廣泛使用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。此外機電一體化技術(shù)還不斷的融入了信息與智能控制等技術(shù),為該項技術(shù)智能化發(fā)展指明了方向。目前將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到智能制造產(chǎn)業(yè)之中,也就是將信息技術(shù)、智能化技術(shù)、計算機技術(shù)等融入到了制造產(chǎn)業(yè)之中,實現(xiàn)了我國制造產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展。
2機電一體化技術(shù)的特點
2.1結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化
傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品要想將控制功能加入其中,就必須在機械產(chǎn)品中增加相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu),如想對整個系統(tǒng)實現(xiàn)變速控制,就必須在系統(tǒng)中增加變速箱。但是隨著信息技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的變速箱已經(jīng)開始向變頻調(diào)速電子設(shè)備發(fā)展,機床銑刀的運動軌跡也由傳統(tǒng)的人工控制變?yōu)榱擞嬎銠C軟件控制,機電一體化技術(shù)實現(xiàn)了電子、機械、計算機軟件以及硬件設(shè)備的結(jié)合,實現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化。
2.2系統(tǒng)的智能化控制
機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,其最大的特點就是系統(tǒng)的智能化控制。近些年來,機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向就是不斷提高自身的智能化程度。智能化系統(tǒng)的應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,減少了對人力的依賴。此外,智能化控制系統(tǒng)能夠根據(jù)系統(tǒng)事前所設(shè)置的程序?qū)ο到y(tǒng)的相關(guān)操作進行統(tǒng)一調(diào)配,實現(xiàn)系統(tǒng)的多種自動化功能。如信息處理功能、信息修改功能、自動化檢測功能、信息記錄以及故障診斷功能。在智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用的過程中,系統(tǒng)能夠根據(jù)操作人員輸入的控制指令實現(xiàn)自動化控制,當(dāng)系統(tǒng)運行過程中發(fā)生故障,也能夠自動采取相應(yīng)的處理措施,對系統(tǒng)進行保護,同時也具備預(yù)警功能,提醒相關(guān)管理人員進行相應(yīng)的處理,從而保證了系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。
3機電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用
3.1在數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用
制造產(chǎn)業(yè)在我國的社會經(jīng)濟體系中占有重要的地位,該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展能夠推動我國工業(yè)與農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。我國數(shù)控企業(yè)是最早開始對機電一體化技術(shù)進行研究的,因為數(shù)控企業(yè)在生產(chǎn)過程中對智能控制系統(tǒng)的要求較高,其要求主要有以下兩點:一是需要和系統(tǒng)內(nèi)部的模擬信號數(shù)據(jù)資料建立聯(lián)系。二是智能控制系統(tǒng)在企業(yè)進行控制與管理的過程中起到了重要的作用。目前我國的數(shù)控企業(yè)所使用的數(shù)控機床是以CPU與總主線控制模式為主的,這種控制模式將機電一體化技術(shù)應(yīng)用其中,通過在線診斷與模糊控制使得控制系統(tǒng)對機械設(shè)備進行精確控制。此外,還可以利用計算機軟件,對控制過程進行三維式重現(xiàn),使得原本復(fù)雜抽象的工作流程呈現(xiàn)出來,方便管理人員對控制系統(tǒng)進行管理。
3.2在傳感技術(shù)中的應(yīng)用
隨著智能制造技術(shù)逐漸發(fā)展,其應(yīng)用范圍越來越廣泛,在工業(yè)生產(chǎn)中起到了重要的促進作用。而傳感技術(shù)又是智能制造中不可或缺的一項技術(shù),在自動化生產(chǎn)中,高精度的傳感技術(shù)保證生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到傳感技術(shù)之中,能夠在一定程度上提高傳感技術(shù)的精確性,與配套設(shè)備配合使用能夠準確的獲取到設(shè)備的運行狀態(tài),并將這種運行狀態(tài)傳輸給計算機終端,計算機終端能夠?qū)@些反饋信息進行處理分析,通過邏輯運算實現(xiàn)制造流程的全面控制,進而實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的控制與生產(chǎn)效率的提升。
3.3在自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用
在智能制造產(chǎn)業(yè)中,機電一體化技術(shù)在自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用尤其是在自動機械和自動生產(chǎn)線上具有重要作用,通過該項技術(shù)可以對整個操作流程進行控制。從目前我國的應(yīng)用情況來看,該項技術(shù)在自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛,其中最具代表性的就是在我國飲料產(chǎn)業(yè)與印刷產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。此外,機電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)中也有一定的應(yīng)用,該系統(tǒng)包含了企業(yè)生產(chǎn)中的大量生產(chǎn)要素是一個具有綜合性的整體,能夠促進企業(yè)生產(chǎn)流程的網(wǎng)格化與動態(tài)化,有效的提升企業(yè)各部門的生產(chǎn)效率。
3.4在工業(yè)智能機器人領(lǐng)域的應(yīng)用
機電一體化技術(shù)在工業(yè)智能機器領(lǐng)域中的應(yīng)用是一種高級應(yīng)用,在智能制造中起到了重要作用,同時該領(lǐng)域還包含了仿生學(xué)技術(shù)、計算機技術(shù)以及人工智能技術(shù)等。這些年來有關(guān)該技術(shù)在智能機械領(lǐng)域中的應(yīng)用逐漸增多,使用率也逐漸增加。相關(guān)產(chǎn)品的迭代周期也在不斷縮短,應(yīng)用效果明顯提升,同時產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高。
4智能制造中機電一體化技術(shù)未來的發(fā)展
隨著工業(yè)化水平不斷提高,人工智能技術(shù)得到了大力發(fā)展,大量的智能化數(shù)控設(shè)備和機器人得到了應(yīng)用。更多的產(chǎn)品設(shè)備具有了智能化,這種智能化實際上是模擬人類思維進行的生產(chǎn)與數(shù)據(jù)分析,而智能化設(shè)備的服務(wù)對象又是人類,因此,就需要這些智能設(shè)備具備準確的數(shù)據(jù)分析能力與操作能力,而實現(xiàn)這一目標計算機技術(shù)與傳感技術(shù)又是必不可少的。使用計算機技術(shù)對工業(yè)數(shù)據(jù)進行有效的分析,并依據(jù)分析結(jié)果進行工業(yè)化生產(chǎn),這就實現(xiàn)了智能制造。在科技快速發(fā)展的今天,不斷有新的技術(shù)融入到制造產(chǎn)業(yè)之中,為了滿足現(xiàn)代化科技發(fā)展的需求,必須要吸取多種先進的科學(xué)技術(shù),融入到自身之中從而加快自身科技發(fā)展的步伐。目前我國的制造業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了機械化,生產(chǎn)制造的水平得到提升,對機器技術(shù)的研究力度也不斷增加,從而提高了工業(yè)化的生產(chǎn)效率。因此,將電一體化技術(shù)應(yīng)用到制造產(chǎn)業(yè)的機械設(shè)備之中,將推動我國工業(yè)智能化的發(fā)展。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)中存在的不足,提高了我國工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。同時該項技術(shù)的應(yīng)用,能對制造企業(yè)生產(chǎn)到設(shè)計全部流程進行科學(xué)合理的管理,緩解了人力成本給制造企業(yè)帶來的成本壓力。由此可以看出,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于推動我國工業(yè)的發(fā)展。在該項技術(shù)應(yīng)用過程中也要注意部分污染嚴重的工業(yè),會對該項技術(shù)的實際應(yīng)用造成一定的影響,不利于制造產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)??偠灾?,機電一體化在工業(yè)中的應(yīng)用能夠極大的減少人為因素所造成的操作失誤,從而保證了工業(yè)產(chǎn)品的良品率。因此,機電一體化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用,并在我國各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
5結(jié)語
隨著我國機電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)需求,該項技術(shù)的廣泛應(yīng)用是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然結(jié)果,同時也是多種技術(shù)的融合。將機電一體化技術(shù)應(yīng)用在智能制造工作中,是促進多種先進技術(shù)與制造業(yè)的融合,并促進制造業(yè)的改革與優(yōu)化,進而為制造企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟利益。
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作者:王軍亞 單位:周口職業(yè)技術(shù)學(xué)院