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智能制造中机电一体化技术应用分析

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：王亚南

[导读] 摘要：机电一体化是由电子技术、光学技术、信息技术、计算机技术、控制技术等相融合构成的一项新型技术，具有智能化、网络化、模块化、系统化等技术特征。随着工业领域技术的不断更新发展，工业的作业形式也与之前相对比呈现出明显的差异，智能制造逐渐占据主流地位，并在很大程度上影响着工业事业的发展进程。

        （身份证号码：37028319861007xxxx）
        摘要：机电一体化是由电子技术、光学技术、信息技术、计算机技术、控制技术等相融合构成的一项新型技术，具有智能化、网络化、模块化、系统化等技术特征。随着工业领域技术的不断更新发展，工业的作业形式也与之前相对比呈现出明显的差异，智能制造逐渐占据主流地位，并在很大程度上影响着工业事业的发展进程。在全新的制造环境中，相关部门需要不断的开发全新的技术，从而保证工业制造的智能化,因此需要进一步加强对机电一体化技术体系的研发。
        关键词：智能制造；机电一体化；技术应用
        引言
        在机电一体化技术应用过程中，既可以快速、持续采集与分析各类信息数据，也打破了传统信息处理技术的应用局限，可基于互联网或局域网，远程共享、交流各类信息数据，并实时观测系统运行情况、发现与上报所存在的系统故障及安全隐患。同时，在智能制造领域中，机电一体化技术也展露出优异的非线性与线性控制优势，成为提高智能制造系统运行稳定性以及控制精度的关键所在。从技术总体应用角度来看，发挥出改善智能制造精度、增强网络化数据交流功能、提升制造效率、保证数据处理安全等应用作用。
        1智能控制特点及主要方法
        智能控制特点及主要方法主要指的是智能控制技术简单的来说就是无人操作实现设备正常运行，自动化纠正，智能化生产，自动控制技术和计算机技术是其核心控制手段，并以此为基础，实现智能化生产，主要指机电一体化设备在无人操作的情况下依然可以不受外界环境因素的影响正常工作。智能化技术在多个学科均有涉猎，是古典控制理论与现代控制理论的有机融合，包括运筹学、信息论、人工智能等多个学科的知识，打破了传统控制模式的局限性，实现对复杂工作任务的有效控制，保证设备在复杂环境或者不确定工作因素下依然拥有十分优秀的问题处理能力，降低了环境因素对设备和系统产生的影响，满足了人们对多目标、多样性的机电设备的控制需要，提升了企业的生产效率。智能控制技术的发展进程主要是从函数传递逐渐引入智能控制理论以形成现代的智能控制技术，实现对复杂任务的处理，为机电一体化系统的智能控制带来新的发展方向。
        2智能制造中机电一体化技术的应用
        2.1在传感技术上的应用
        智能制造中机电一体化技术的应用之一是在传感技术上的应用。传感技术是利用机电一体化技术实现的广泛应用在当下多行业里的一种技术，如工业生产、通讯、医疗器械领域都有应用到传感技术。传感技术与机器的智能紧密相关，传感技术的灵敏度等技术特点决定着智能制造产品的综合能效。传感技术是智能制造中的重要技术之一。传感技术的特点是需要极强的灵敏度和精准度，以及好的排除外界信号干扰的能力。以往的传感技术，是无法满足当今智能制造领域的发展需求的，需要利用机电一体化技术提高现有传感器多方面的能力，实现传感技术的技术革新，满足未来发展中对传感器精密度等特性的要求。智能产品中，传感器扮演着高速收集目标信号、快速传递信号、信号加工等重要角色；在制造智能产品时，还会利用传感器实现监控管理等重要操作。机电一体化技术有效应用在智能制造传感技术上，能够使智能制造的信息传递效率得到明显的优化提高。换言之，智能制造中的传感技术如果出现不达标等情况，会直接影响参数信息的传递，后果严重的可能造成机械操作失控，出现安全隐患。在智能化快速发展的今天，传感技术会被十分重视，企业和科研单位都在积极优化、创新传感技术，而机电一体化技术作为传感技术的重要技术之一，被广泛应用。
        2.2在人机一体化技术的应用
        智能制造中机电一体化技术的应用之二是在人机一体化技术的应用。

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人机一体化也是未来智能制造的一个重要发展趋势，人机一体化不同于机械智能化，它更强调人与智能机械的共同协作生产，在科研等领域正被积极应用。在该技术中，人依然是控制生产的主要角色，而智能设备充当收集、处理部分信息等技术辅助工作。机电一体化技术在其中的应用重难点，将是要协调解决智能机械与人的工作范畴、一些控制操作中的主辅关系等问题，使人机一体化技术能实现更为智能、全面、专业的技术控制。
        2.3运输机械
        智能制造中机电一体化技术的应用之三是运输机械。我国是一个煤矿大国，但是，煤矿主要存在于地下，我们要想获取更多的煤矿，则需要采用各种先进的技术进行打井，再将开采出来的各种煤矿由矿井运输到地上，这一工作流程是需要工作人员具备一定工作经验和专业性技能的，并且在开采煤矿工作中还存在着各种不确定因素，威胁着施工人员的生命安全。在当前社会快速发展的背景下，机电一体化技术也渐渐应用在煤矿生产线中，各企业已经改变了传统的人工开凿矿井以及运输煤炭的工作形式，而是通过采用机电设备放在打好的矿井中来代替人工操作，而工作人员就可以坐在操作室中观看显示屏了解地下的实际情况，并发出各种操作指令，从而顺利地将各种煤运到地面。在采用机电一体化的煤矿生产工作中，运输形式也发生了改变，在综合考虑煤矿行业自身地势以及运输物品特征的前提下，落实采用液压系统带式传送，通过这种手段显著提升运输的效率，并且减少在运输途中存在的各种不平稳问题。
        2.4焊接的应用
        智能制造中机电一体化技术的应用之四是焊接的应用。焊接领域的应用是智能制造的一个重要区域，焊接所涉及的内容较多，在工业生产的各个方面都有着广泛的应用与价值体现。在进行焊接过程中需要按照准确的路径控制好焊料速度，确保每个焊接区域焊料数量比率、表面质量能够符合标准要求。焊接机器人在应用中较多的采用蚁群与遗传算法，通过科学的分析判断保证焊接机器人作业调度的合理性，针对焊接过程中存在的问题实现进步优化与控制。与此同时，为保证焊接质量还需要开展人工智能网络与正交试验的结合，根据实际需求分析焊接电阻参数，建立焊接生产试验关系模型，保证焊接工作的准确性。当前我国焊接机器人已经成为一种普遍的生产方式，并实现了语音识别控制等先进功能的应用。
        2.5数控技术应用
        智能制造中机电一体化技术的应用之五是数控技术应用。数控也是一体化体系的重要技术载体,在优化制造生产环境方面发挥着重要的支撑作用,是促使工业制造实现智能化发展的关键手段。在智能制造领域数控生产比较普遍,同时对生产环境和作业标准均有着严格的要求。在环境方面,相关单位需要注重先进技术和设备的引进,积极引进计算机构建完善的自动化控制体系,通过编程等操作对设备运行参数进行智能设置,从而实现设备运转的自动化控制。例如,在机床厂工作环境领域,数控作业体系的组成要素主要以总主线和CPU为主。在控制设备自动运行的同时也能够精准地检测到设备内部所存在的故障隐患,以便工作人员可以根据参数反馈情况合理制定维护方案,实现精准维修。
        结语
        总而言之，机电一体化技术在智能制造中拥有广泛的应用及应用前景，智能制造可以加速产品生产，推动社会经济发展，也能降低企业的经营成本，降低生产中的出错率，为企业带来更好的效益和机遇。对机电一体化技术在智能制造中的各方面的应用，相关企业及研究人员都在不断探索，高校及政府，也应积极培养相关技能人才、引进人才，大力推动机电一体化技术在智能生产应用中技术水平的提高。
        参考文献
        [1]马仕骏.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].南方农机,2019(24):163+177.
        [2]刘光.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].现代制造技术与装备,2019(12):195+202.
        [3]陈道通.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].智能城市,2019(23):195-196.