智能制造機電一體化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

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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?fàn)顩r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?，F(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(jì)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(zhǔn)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(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析能力與操作能力，而實現(xiàn)這一目標(biāo)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(yán)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