摘要:智能制造是基于传统工业生产模式下实施的改革,对工业生产效益的提升具有重要意义。在微电子技术和自动化技术持续发展的背景下,机电一体化技术应运而生,且在智能制造中的作用也逐渐突出。机电一体化技术是传感技术、自动生产线技术等多个先进技术的整合,能够在保障产品质量的同时促进制造业整体运行的效率的提升。本文结合机电一体化技术的主要特点,详细分析了机电一体化在智能制造中的具体应用体现,以期有效提升机电一体化技术在智能制造中的应用效果,促进智能制造健康稳定的发展。
关键词:机电一体化;智能制造;发展;应用
一、机电一体化技术和智能制造介绍
1.机电一体化技术
随着计算机技术和微处理技术的发展,机电一体化技术在实 际生产中的应用越来越广泛,并与信息技术和电子技术等高新技 术进行有机结合。现代机电一体化技术融合了电子、机械、计算机、信息、控制、光学等多项技术,其未来发展也与相关技术的 发展水平息息相关。机电一体化技术的未来发展趋势趋于智能化、 网络化、模块化。利用人工智能的独立决策能力和模拟功能,可以自主完成复杂的操作,实现对机械设备的智能控制,使生产过程更加人性化。
并且机电一体化一般有五种要素,即动力、结构、运动、智能、感知。这五种要素相互联系相互支持,共同发挥作用,使得机电一体化技术得到真正的运用,保证智能制造的顺利运行。同时在智能制造中应用机电一体化技术需要遵循一定的要求和准则,根据实际情况做出相应的判断和行为,避免接口接触不良以及信息传递不准确的误差,从而进一步实现真正的机电一体化,确保机电的真正融合,促进机电一体化技术的发展。
2.智能制造
智能制造,是智能系统 (IMS),智能系统是智能技术的衍生或者智能技术的集成,是集高度自动化、网络化于一身的智能系统,简单来讲就是人类的科研专家借助计算机系统进行科学分析及研究等相关活动,在智能系统进行实际操作的过程中,科学家借助智能系统的力量充分代替了原始的人力,充分体现出智能制造的优越性。智能制造在多样化自动控制系统依托下能够对各类数据进行采集,并以此为基础实施数据信息的分析、处理与存储,自学习、自优化和自维护是其突出功能。从产品设计角度来讲,智能制造借助计算机设备也为设计图纸的比例缩放、多维度的视图展示提供了可能。此外,智能制造的出现也是对以往人工岗位的有效替代,尤其在高污染和高危险工业生产环境中的应用,不仅避免了因环境对员工身体带来不利影响的情况,而且安全事故的发生几率也得到了显著的降低。
二、机电一体化技术在智能制造应用价值体现
1.传感技术
传感技术的主要功能是通过各种传感器采集各种信息。结果不仅具有较高的精度和灵敏度,而且使智能制造系统不受各种外界信号的干扰。在智能制造过程中,当传感器技术不能发挥作用时,会导致控制系统无法准确、快速地检测出被控对象的大量具体参数,这使得系统的自动运行和控制难以实现。换言之,传感器技术水平的高低直接影响到智能制造系统的自动化程度。例如,利用光电传感技术可以检测到导致亮度变化的相关因素,可以发现内部因素包括机械振动、物体位移、零件直径等外部因素,以及气体分子、光、温度等外部因素。还可以将光电传感技术充分应用于军事制造、汽车制造等重要领域。
2.数控生产的应用
随着时代的进步,机电一体化技术虽然得到了不断的应用和完善,但是在智能制造的应用中还是存在一定的缺陷和不足,数控应用就存在问题,没有将数控应用与机械生产充分结合在一起,不能处理各种大数据信息,导致智能制造不够精确和准确。
如果能够将数据生
产和智能制造无缝完美的结合在一起,能够将智能制造抽象的概念和复杂的程序具体化,进行大数据处理,并且用计算机仿真技术进行处理,将难以理解以及紊乱复杂的结果具体化,使操作人员更加形象化。通过数据处理帮助操作人员理清思路,寻找解决办法,从而从根本上降低智能制造的操作难度,从而进一步增强智能制造的生产速度,提升智能制造的生产地位和生产力。
3.系统集成技术的应用
在智能制造技术与智能制造系统的共同作用下实现了智能制造的目标,但是智能制造系统和机电一体化系统也存在明显的区别。智能制造系统是集成机电一体化技术的多项子系统而形成的,为此,针对机电一体化技术的应用与管理方面具有更加专业严格的要求。智能制造系统主要是利用分布式的框架结构将机电一体化技术中的各类子系统集成在网络空间之中,达到机电一体化技术与人工智能系统的科学融合,由此而实现更具科学性与自律性的人机管理模式。
4.工业智能机器人
工业智能机器人是企业智能制造中应用机电一体化技术的一种高级应用,工业智能机器人技术重点是融合仿生学、计算机、人工智能等学科而得到的新型科学研究成果。机器人技术这种高 新的技术融合了仿生学、传感技术、机构学、计算机、人工智能、 信息、控制论等,在当前的研究非常多见,也具备非常普遍的应 用领域。工业智能机器人有利于产品的迅速更新换代、提升生产效率、提升产品质量、优化劳动状况等。工业智能机器人的长处是准性高,在军事和建筑领域都具备非常高的应用价值,获得了人们的一致肯定;复杂的工作流程能够迅速地完成;可以对有效 的信息资料进行自动化地识别和获得。
5.自动化生产线
自动化生产线其实质就是将光电控制系统,柔性制造系统,智能检测系统以及电子技术等进行科学融合而获得的先进生产体系,再由计算机控制系统的人机界面开展统一性的管理工作,从而实现专业、统一地管理原材料、生产设备以及生产环境等各方面的工作。自动化生产线具有生产过程标准化高的特点,所以具有生产效率高,生产质量好的应用优势。将机电一体化技术科学地应用在智能制造系统之中,同时对其实际应用领域进行科学的拓展,实现在原料,生产,销售与售后,以及管理等不同环节的合理应用,从而实现整体生产链规范性与专业性的提升。
三、机电一体化未来发展的趋势
科学技术的不断发展和创新,为机电一体化技术的发展和改革提供了良好的基础和保障。在机电一体化技术的发展和改革中,小型化趋势尤为突出,这也是未来机电一体化技术的主要发展趋势。机电一体化技术的小型化发展将使机电一体化系统的体积越来越小,能耗也越来越低。因此,多种技术的融合将更加完善,生产效率和质量将显著提高。
在工业生产中,对人工智能技术的要求将逐步提高,这不仅需要机器人的智能化应用,也需要智能化数控技术的应用。目前,智能数控技术在我国的应用还有很大的发展空间。因此,利用科学技术提高机电一体化技术在数控机床上的应用范围,是实现数控机床智能化控制的根本。总之,机电一体化技术的发展原则和应用目标是提高生产效率和质量,服务于人们的生产和生活。因此,机电一体化技术应该朝着更科学、更人性化的方向发展。
结束语:综上所述,随着机电一体化技术应用率的不断提高,早期的生产方式已经发生了很大的变化。总的来说,这也可以看作是经济发展的必然结果,也是一项综合性的技术,它融合了许多新技术。机电一体化技术在企业智能制造中的应用,可以促进技术的综合集成,完成整体优化,促进产业改革的快速推进,为企业带来更多的经济效益。
参考文献:
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