机电一体化技术在智能制造中的发展与应用

发表时间:2020/12/2   来源:《工程管理前沿》2020年第24期   作者:曹忠诚 张国帅
[导读] 本次以研究创新发展内容加以分析,探讨机电智能发展的创新及未来趋势,望给今后的研究提供参考。
        曹忠诚  张国帅
        肥城矿业集团梁宝寺能源有限责任公司  山东肥城  272404
        摘要:机电一体化技术即机械电子工程专业技术,现机电一体化的自动化及智能化工业基本覆盖社会工业各大领域,特别是在智能制造2.0时代,在自动化工厂和研制应用中发挥着及其重要的作用,创新发展将成为主要趋势,给工业设备的自动化发展提供有力支持,本次以研究创新发展内容加以分析,探讨机电智能发展的创新及未来趋势,望给今后的研究提供参考。
关键词:机电一体化;智能制造;应用;发展
        机电一体化技术的出现,是中国社会发展中明显进步标志之一。科学技术的不断进步,得到了快速的发展,生产范围也逐渐扩大,机电一体化技术成为工业发展的动力。它有着极强的综合性能,在机械制造与信息、电子技术都发挥着重要的作用,机械制造业必然会朝机电一体化技术发展,未来的机电一体化运用也会越来越适应社会经济发展的需求,纵观机电机电一体化的发展史,就会发现,这项技术的发展空间广阔,具有很大的包容性,以下就对机电一体化技术在智能制造中的应用进行了分析。
1机电一体化技术和智能制造概述
1.1机电一体化技术
        机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合,由机械体、动力部分、执行部位、遥感测试部分、信息处理单元等基本部分组成。如今还涵盖了控制、光学、声学、信息等技术,随着这些科学技术的进步,机电一体化技术向着模块化、网络化、智能化的方向发展[4]。将人工智能技术融入机电一体化中,赋予系统信息处理、自动检测、模拟和决策功能,实现对制造过程的智能控制。
1.2智能制造
        智能制造是基于通信技术与先进制造技术的融合,借助计算机模拟系统实现对人脑思维的模拟,通过与人类专家的合作共事,扩大、延伸和部分取代其在制造过程中的脑力劳动,实现机械制造过程中的设计、加工、管理、控制等功能,具有自感知、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。智能制造技术的发展和应用,减轻人类脑力和体力负担,能提高工业制造生产效率,稳定产品质量,控制环境污染。
2机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用
2.1在数控领域中的应用
        在数控领域中,操作的步骤比较复杂,操作中的一些细节和其他的系统相比较,也更为严格。如果相关人员不注重流程,很容易出现问题,引起故障,最后造成巨大的经济损失。将机械一体化技术引入到数控领域,能够让过去的操作系统变得更为简单,并且能够提高整体的效率和准确性,确保系统的安全。例如,数控机床的使用就已经成为了一种趋势,数控机床作为工业制造中必备的一种设备,在进行机械制造的时候,数控机床使用的范围也在不断扩大。这样某种程度上促进了工业生产,提高了工作效率,对于机床铸造产业的发挥具有积极的意义。寻找到最佳的数控系统加工途径,运用数控中的预算和计算功能,在提高性能的过程中,还能增强自身的可靠性与精准度。构建三维仿真模型,对于工业生产进行必要的控制,这样能够更好的完善数控加工生产,为实际操作提供更多的信息数据。
2.2在传感技术方面的应用
        机电一体化中的传感技术,具有精确度和敏感度都比较高的特点,这样能够最大限度的避免工业生产中受到外界的影响,进而发挥出智能制造的优势点。它的功能效果主要体现在一些传感器网络系统中,确保信息可以及时有效的传输,利用计算机对信息进行控制。工业生产中,传感器的应用能够实现标准化的对接,更为全面且系统化的保障设计的精确度,同时,还能节省与控制更多的成本投入。例如,在汽车的自控控制系统中,机电一体化要求用自动控制系统来取代传统化的机械式控制部件,不仅体现在发动机上,为了更为全面的改善汽车性能。传感器的作用,就在于可以增加一些个性化的服务功能,降低油耗,优化资源,提高行驶的安全性。

企业的智能制造中,应用传感技术,需要构建一个传感器网路运行平台,让他的系统化可以得到足够的优化,这样就能有效的输入信息,然后对这些信息进行合理化的分析与整合。
2.3在机械制造中的应用
        机械制造是该系统中非常重要的一个组成部分,现如今,我国最先进的机械制造技术就是将智能控制与计算机辅助相互结合在一起,顺应智能机械制造的发展趋势。在机械制造过程中的应用,主要利用计算机系统,对机械的现状和动态化进程进行相应的模拟,利用传感器来处理其中的重要信息,进而修改控制模式中的相关数据。机械制造的过程中,会呈现出大型化和高速化的特点,而在传统领域中的控制技术是不符合现如今制造的基本需求的。通过智能控制技术,在产品生产中,能够及时作出有效的诊断,提高制造工作的开展效能。其中,还包含了开放控制与交流传动,开放控制主要是当前网络技术中的一种全新概念,针对一些标准化的信息开展交换,在达到了共识之后,能够让不同时期生产的产品,进行相互交换与兼容,实现多种资源共享,进而提升机械领域中产品生产的质量。
2.4工业智能机器人
        工业智能机器人是机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并结合多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量中发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。
3机电一体化制造技术发展方向
3.1微型化
        在当前机电一体化趋势越来越明显的背景之下,其已经开始逐渐朝着微型化的方向发展,而就微型化发展本身而言,体现出来的是对于高新科技产品的发展与完善。就现有状况来看,由于卫星机电一体化产品在体积方面相对比较小,所以损耗的能量也不是很大,能够完成很多任务。
3.2个性化
        机电一体化无论向着哪个方向发展,服务的对象一般都是人,因此,在未来的设计中,要确保它的个性化,在色彩、环境和造型等方面采取合理化的措施,在满足需求的基础下,尽可能提升它的艺术性。尤其是在激烈的市场竞争中,要促进我国的制造行业不断创新,就应该集成一体化设计和实际的生产线,帮助制造业客户实现设计平台与自动化技术的有效衔接,逐渐向着个性化的方向发展,推动制造业也开始迈向工业4.0时代。
3.3智能化
        当前时代,人工智能逐渐成为了高新科技变革的新方向。如今,智能数控和机器人已经被广泛投入到生产加工行列。人工智能指的就是利用科技模拟人类思维方式,赋予其一定的分析能力,这其中离不开计算机以及传感技术,人工智能是在大量精准数据的基础上,利用计算机预先设定的固定程序对制造业中的各项生产数据进行分析,然后根据分析结果进行高效生产。智能型的机电一体化制造技术可以减少传统人工繁杂的分析工作,而且对数据的分析结果更加精确。虽然智能制造不可能完全像人类一样智能化,但是拥有部分人类智能的性能对于提升机电一体化产品的性能有着极强的帮助作用。
4结语
        总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。
参考文献
[1]陈靖. 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用[J]. 家庭生活指南, 2019(7):298.
[2]应文博. 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用研究[J]. 冶金与材料, 2019(1):46.
[3]刘金涛, 翟昱尧. 机电一体化技术在智能制造中的发展与应用[J]. 科技创新与应用, 2020(18):180-181.
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