蒋晓双
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摘要:随着国家的发展、科学技术的进步,机电一体化是社会发展的未来趋势。不一样学科的融合,进一步促进了科学技术的改革与创新,推动了机电一体化技术的进步,为机械工业的发展定下了目标。近年来,机电一体化系统在各行各业都起到了积极的推动作用,成为促进行业发展的主要动力,在生产和生活中与智能控制技术有效结合,极大的弥补了原有系统中存在的问题和弊端,此项科技的广泛应用,不仅满足了生产需求,同时也提升了生产效率。基于此,本文机电一体化技术在智能制造中的运用策略。
关键词:机电一体化技术;智能制造;运用
引言
随着现代科学技术的发展,各学科开始相互交织,内容相互联系,带来了机电一体化技术领域的技术创新和革命。随着微型机电一体化技术和计算机技术在机械工程中的快速发展,以及这两种技术在机械工业中的参与程度不断提高,机械工业的技术结构、产品结构、产品功能、生产方式和管理体系都发生了巨大的变化,这些变化对机电一体化技术的发展产生了深远的影响。随着微型机电一体化技术和计算机技术在机械工程中的快速发展,以及这两种技术在机械工业中的参与程度不断提高,机械工业的技术结构、产品结构、产品功能、生产方式和管理体系都发生了巨大的变化,这些变化对机电一体化技术的发展产生了深远的影响。
1机电一体化及智能控制概述
1.1机电一体化
机电一体化指的是,借助综合性技术驱动机械系统,实现高效、优质生产目标。随着网络通信技术不断创新,机电一体化系统性能相应提升,为智能控制提供有利条件。现今,机电一体化在生产、生活中普遍存在,满足了现代社会可持续发展需要。机电一体化由多种信息技术组成,如计算机技术、自动控制技术、微电子技术、信号变换技术、机械技术、伺服传动技术、信息技术、传感检测技术等。其应用原则分别为信息化操作原则、结构耦合原则、能量转换原则、运动传递原则。对于系统操控者来说,应在遵循基本原则的基础上,全面挖掘机电一体化系统使用价值[1]。
1.2智能控制
智能控制指的是,使用计算机技术模拟人脑思维,经自动操作达到控制目的。智能控制涉及多学科知识,并且基础理论(自动控制论、人工智能论等)为技术应用提供可靠支撑。智能控制具有人性化、可变性、协调性等特征,当技术实践环节遇到阻力,则智能系统会自动诊断故障、定位故障,并通过自动修复减少运行风险,为管理决策科学制定提供价值信息。随着智能控制研究领域逐渐拓展,智能控制应用空间相应扩大,将其与先进技术融合,能够取得良好的发展前景。
2机电一体化的发展情况
机电一体化是一项新开发的技术,有几个发展阶段。第一阶段发生在20世纪60年代之前,当时机电一体化还处于起步阶段。人们在这个阶段会有意识或者无意识地利用电子技术的初步成果来提高机械产品的性能。值得一提的是,在第二次世界大战期间,战争的发生加速了机械产品和电子技术的结合。这些战争期间利用机电技术发展起来的军事技术,战后转为民用,积极推动战后经济复苏。但是受当时科学技术的影响,电子技术与机械技术的结合没有进行深入的发展,在此基础上开发出来的产品也没能有足够的推广。第二阶段是20世纪70年代至80年代,这个时期可以说是机电技术蓬勃发展的时期。这一时期电子信息技术、控制技术和通讯技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。超大规模集成电路和微型计算机的迅速发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。在此期间,机电一体化技术和产品开始蓬勃发展,受到各国的高度重视和支持[2]。
3智能控制技术在机电一体化中的应用
3.1用于数控领域
随着生产、加工环节的不断细化,数控领域应用智能控制技术已成为必然趋势,这既能优化生产、加工流程,又能从整体上提高生产效率,推动工业规模化发展。当数控领域得到智能控制技术支撑时,则工业综合效益会大幅提高,进而能为工业生产提供充足资金,促进智能化数控活动良性运作。日后科技水平会大幅提高,这能延续机电一体化技术生命力,并对数控技术实践提出严格要求,使数控功能丰富化,确保数控故障被逐项攻克,实现数控现场信息化操控。举例来说,数控机床智能化操控,计算机技术与智能控制技术有效衔接,能为数据化处理注入充足动力,满足数控机床精准应用、满足自动化操作需求。数控技术使用阶段,势必要智能监控,确保生产零件全程控制,经自动检测获知数控机床故障,必要时启动警报系统,进入故障排除阶段,尽可能保证数控技术应用安全性和有效性。鉴于数控机床零件种类多样,并且不同零件加工要求各异,仅应用人工方式予以管理,既会降低工作效率,又会影响产品质量。这种情况下,使用智能控制技术能够实现高精度、高效率、高质量管控目的,确保机电一体化智能水平大幅提高[3]。
3.2用于机械制造领域
目前,机械制造活动大范围开展,为提高生产效率,势必要创新传统生产方式,将智能控制技术与制造子环节有机融合,以此减轻劳动者的劳作强度,并全面提高机械制造水平。对于设计人员来说,能够将设计思维通过智能制造技术直观呈现,并根据设计要求的改变,针对性修改图纸信息,实现图纸信息动态更新和高效存储,为机械制造实践提供指导。随着技术融合步伐的加快,机电一体化系统应用水平迈向新阶段,工作人员经模拟仿真操控进行产品制造,利用传感器技术合理调节参数、有效处理信息,实现稳定生产、安全发展。当智能传感器效用全面发挥,则机械制造故障率明显降低,最终生产任务能够顺利完成,成功获得优质产品。具体来说,智能监控机械制造系统,将安全风险有效控制,其中故障诊断准确性得以保证,智能控制系统能在机械制造领域稳定运行[4]。
3.3机器人领域中智能控制技术的应用
随着智能化技术的进步,我国开始注重各个领域人工智能的研发和创新,对机器人的研究从未停止。如能在机器人的研发中融入智能控制系统,那么对今后的研发工作一定可以起到巨大的推动作用。将智能控制技术与机器人的研发相结合,通过人工智能数据对人类大脑的分析数据,进行机器人控制数据的编程,可以使机器人的行为更接近于人类,使机器人的性能得到更大空间的提升。例如,研发过程中在机器人行走方面融入智能控制,便能更准确的控制机器人的行走路线,对不平路面的避让,时刻关注到机器人行走的轨迹,并有效的下达操作指令[5]。
3.4用于建筑领域
智能建筑时代悄然而至,在这一时代背景下,从业人员意识到智能控制技术渗透的重要性。在建筑领域实现机电一体化系统与智能控制的有效衔接,能够保证建筑物质量,并且能为居住者提供舒适生活。从室内建筑智能操控角度来看,通过程序设置来人性化操控,其中空调设备满足温湿度自由调节需求,进而创设舒适环境,让居住者在舒适环境中生活。具体来说,在暖风风阀的适当位置安装智能设备,经智能调节灵活调节空调运行模式,确保空调在夏季、冬季发现。传统的中职教育中,教师通常依照课本教材将理论的知识进行照本宣科式的灌输,对每一个环节、每一个重点进行理解性的讲解,学生在倾听和记忆的过程中缺少对机械知识的画面感,在实践课堂中也就无法很好地将之前所学的理论融合到实践的操作中去,形成了理论是理论,实践是实践的两门功课的划分,对于全面发展的高素质专业人才的培养毫无益处。同时,有些教师自身的实践水平一般,又缺乏对外界最新技术的了解,学生们在教师的指导下只能掌握一些基本的操作,对较具难度的问题则缺乏正确的判断并缺少问题解决路径,更不要说对时下市场的新技术有所涉猎了。对于此类常见问题,中职院校要加强对师资力量的投入,在师资选择上就将标准提升,主要侧重教师的实际操作水平和对汽修领域的发展的看法是否独到;而在教师团队的培养方面,中职院校也要注意对教师教学观念的提升和对教学方法与手段的加强,以避免教师对专业方面的理解和操作十分优秀却不擅长转换为语言为学生讲解的情况的出现[6]。
4机电一体化系统智能化优势及发展趋势
4.1优势
机电一体化系统智能化发展,使系统性能全面提升,并且模型分析步骤简化,一定程度上可提高调控精准度,确保机电一体化系统灵活运作。与此同时,大大提高工作效率,因为智能控制系统在指令提示下规范化运作,这能减少因人工失误产生的误差,使企业综合效益大幅提高,最终机电一体化系统能够稳定运行,确保系统工作效率大大提高。此外,增强机电一体化系统可靠性,系统在指令信息提示下常态运作,无论是系统结构,还是系统程序,均合理调控,确保系统运作任务又好又快完成。足以见之,智能控制能够全面保障机电一体化系统可靠性,维护系统安全[7]。
4.2发展趋势
(1)模块化。这是一个复杂的项目—集中机电一体化的模块化管理,使每个产品单元都有相应的界面、良好的视觉效果,并且能使其在运作过程中产生其他的辅助功能比如控制单元的。除此之外,采用这种模块化管理还能拥有一个具有智能减速和可变速相关功能的电源单元。模块化可以提高相应的功率单元和控制单元的标准化水平,使其产生更大的价值。还可以通过提高各单元的匹配性能,使机电一体化产品的使用更加方便,将机电一体化产品的功能集中在单一区域的模块上,还可以在一定程度上提高机电一体化产品的可装配性。未来机电一体化产品的主要发展方向是整合机电一体化产品的功能单元。(2)绿色化。工业的发展使人们的生活发生了巨大的变化,也给人们的生活带来了不少的困扰。随着经济的不断发展,人民生活水平逐步提高,但是随之而来的是自然资源的破坏以及人类生活环境的极度恶化,雾霾、冰川消融、沙漠化等,这些自然现象的变化让人们开始对自身进行反思,社会发展的真正目的是什么,当人类生活的家园遭到了破坏,人类的生活还会幸福吗?国家看着环境的恶化提出了“金山银山不如绿水青山”的口号,各大企业之间也开始进行转型升级,创新发展方式,提升管理水平,大力发展第三产业[8]。
结束语
综上所述,智能时代到来后,机电一体化系统实用性和有效性被提出较高要求,通过运用智能控制技术来满足自动管控需求,使产品质量全面提升。当智能控制应用于机械制造、数控、建筑等领域时,能够大大减少企业成本,并且企业智能控制水平明显提升,最终能为机电一体化系统智能化发展提供内生动力。
参考文献
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