王正萃
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摘要:制造业的发展对于中国的实体经济发展和经济结构转型尤为重要。当今社会经济全球化发展迅猛,制造业的市场也更为广阔。目前,我国制造业的竞争对手不再仅限于国内,国外的同行更是数不胜数,要想进一步发展制造业,务必要进一步结提升机电系统中的智能化,进而提升企业整体的工作质量以及生产效率。基于此,本文详细分析了机电一体化技术在智能制造中的应用策略。
关键词:机电一体化技术;智能制造;应用
引言
随着5G时代的到来,工业制造已经从自动化开始向智能化转型。人类即将迎来工业4.0,实现自动化制造向完全的远程控制转型。制造业在我国国民经济中始终占据尤为重要的位置,面对竞争日益激烈的市场,要想实现制造业长久稳定发展,并逐渐走向国际,持续性的技术创新尤为重要。机电一体化实现数字化、智能化已然成为未来新工业革命的核心技术。鉴于此,需要将智能制造水平进行有效提升,提升整体的生产质量和生产效率,实现满足社会发展需求的目的,推动我国国民经济的发展。
1机电一体化与智能制造的相关性
在当代科技高速发展的历程当中,机电一体化技术与智能制造成为了技术领域发展史中的一大革新与突破,在实践应用时机电一体化技术能融合多类科技技术,显著突出技术融合下的优势,而智能制造正需要多类型技术的融合来提升制造质量及水平。在现代工业化生产中,作为主要生产技术的机电一体化技术,能够在实践应中充分融合电子信息和机械等技术,构成庞大的网络控制系统来实现机械操作控制的电子信息自动化,极大提升生产效率和产品品质。智能制造在人工智能领域发展当中是一项突破与创新,其是由人工科技智能制造技术为基础演变形成的,再加以智能化制造方面的革新,运行中与各类技术密切相关,制造阶段通过控制指令来传达指令操作,需要将信息科技技术与人工智能实现有机融合,成为机械控制技术。机电一体化技术应用于智能制造中有其必然性,是推动现代化智能制造业更稳健发展的动力和技术手段;机电一体化技术若想实现持续创新与升级,也与智能制造息息相关,两者是需要互相的融合[1]。
2机电一体化中智能制造的优势
2.1交换优势
对于智能制造系统而言,信息处理的可靠来源即为数据信号,其能够通过对信息数据进行高速处理,从而实现最大限度对智能制造系统的工作效率进行提升的根本目的。不仅如此,一旦不具备足够的信息信号作为智能制造系统的数据支撑,则机电一体化也无法实现正常运转,而一旦出现这种情况,系统信息处理的精准性也会受到影响。通过积极引进先进的机电一体化技术,同时科学利用送音器,有助于为机电一体化系统提供更为准确的信号供应,同时进一步确保信号传输的准确性[2]。
2.2模型优势
机电一体化技术不仅具有十分良好的模型优势,还能进一步推动我国整体智能制造业的蓬勃发展,为其提供更为持续稳定的技术支持。与传统控制系统不同,机电一体化技术具有更为明显的优势,主要包括信息处理的效率和质量更高、结构更为明确以及应用范围更广等。目前,我国智能制造系统在技术上经历了不断的改革与创新,因此其在模型上也获得了很大突破,通过模型和技术两方面的不断突破,推动智能制造系统的持续稳定发展[3]。
3机电一体化技术在智能制造中的应用
3.1传感器技术
传感器技术是智能制造的基础,也是最先促进机电一体化实现智能化转型的技术之一。目前,智能传感器已经广泛应用到智能制造中。传感器诞生于20世纪50年代,它的发展也经历了三个阶段。最初的传感器结构简单,只用来感受和转化信号。20世纪70年代,半导体、电介质、磁性材料等应用于传感器元件,使其具备了简单的信号处理能力。20世纪末,随着微机在传感器中的应用,智能传感器应运而生。智能传感器具有自动采集信息、自动编程和优化的功能。这些功能极大地提高了智能传感器的自适应能力。传感器在机电一体化技术中的应用,使系统运行中具备了系统对本身和外界环境参数及状态的检测功能。通过对系统自身和环境的检测,可通过识别信号、处理信息产生相应的控制信息,再借助控制信息自动化控制系统。传感器对机电一体化系统的控制都是以信息为基础进行的。对制造流程的控制,是通过对信息的调整来实现的。智能传感器自动采集、自动编程、自动优化的功能使得系统具备了自适应机械制造并调整信息的功能。如在制造流程中,传感器自动采集到系统运行的误差时,向系统发送识别信号。信息自动传输到信息处理单元经过分析处理后产生控制信息。系统将控制信息自动传输给执行机构,执行机构根据控制信息与指令自动调控系统,完成控制信息要求的动作。控制信息自动调整后,动力将自动实现与驱动系统功率的匹配,驱动执行记过完成系统的动作与功能[4]。
3.2工业智能机器人
在智能制造环节中,工业智能机器人的应用是现代机电一体化技术在其中的一类高级应用方式,工业智能机器人技术的应用主要是科学融合了计算机、人工智能和仿生学等学科而成,其研发问世也是现代新型科学研究的一大突出成果,更呈现了当前机电一体化所具备的兼容性和多功能性等特征。在工业智能机器人的内部系统中所用的是现代化的仿真模拟学,可将其外观、整体结构和各节点的发力点充分呈现出与人类运作功能的较高相似性,将物理学特性主要呈现在从事重力装载的工业智能机器人身上。机电一体化技术的有机结合和应用主要是在各型生产机器系统的内部,所制造的工业智能生产机器人已应用于诸多领域,其能按部就班地在各个生产环节中工作。
正是有智能制造业的突出贡献才能创建充分呈现出智能性的工业机器人,智能制造企业可以通过智能机器人内部的识别系统来对规范设计中所标示的各规范、种类和性能不同的物品及材料进行辨别和区分,并按照实际生产中对生产和加工的基准条件,以及各环节相关步骤去更合理科学地实施统一、规范的安排,继而按照标准操作来完成整个生产制造流程。在工业生产中智能机器人还拥有极强的自动化监控功能,可以针对生产产品的各制造环节都实施检测和检测到位。若是在检测中发现了该设备设施运行失误或存在错差,便会立刻暂停生产制造的各项相关工作,同时将错误点所呈现的数据信息传输到中心控制系统。而控制系统得到信息后便会发出预警装置,相关的技术人员在得到预警装置的提醒后,便会实施系统检测以及相关的维修作业。如此可见,将智能生产机器人应用于制造业当中可以极大降低故障和事故的发生概率[5]。
3.3汽车机械制造中集成技术的运用
汽车机械制造体系中集成化技术的实现是以主测控系统为核心,针对汽车机械制造过程中的各个分系统进行整合化、集成化处理。然后由主系统的指令下达,实现对不同操控机构的协调性运作,有效保障整个主系统运行的逻辑性是符合机械设备部件加工的基础需求。从集成化技术的应用方向来讲,可以看成是汽车智能机械制造的一种延伸范畴,其本身是依据内部指令传输,实现对相关操作机构的精准化控制。这就需要在具体落实之前设定相对应的程序,真正令机械制造与实际生产相关联起来,保证各个独立运作的系统可以通过主系统等统筹性调控,令整项操作模式呈现出一定的持续性特点,形成基于数据机构之间的有效交互,满足汽车机械制造持续性加工诉求,强化整体生产质量[6]。
3.4数控技术
数控技术是智能制造的前身,也是机械制造数字化管理的核心技术。数控一代是机电一体化技术走向网络化、智能化的第一步。数控技术融合了互联网技术、信息管理技术、传感器等,对提高机械制造的效率和质量的意义重大。将数控技术与智能制造系统相融合,设计出具有数字化管理与智能化生产的智能控制系统。智能控制系统采用总线+CPU的设计,整个智能生产过程具有全自动监测、三维仿真模拟、智能控制等功能。模糊控制系统提供非线性智能控制,通过模糊语言、模糊逻辑、模糊集合理论等利用人脑思维控制智能制造系统,实现系统的综合化数控与智能化生产。
3.5应用于自动化生产
在智能制造业中,自动化是极为重要的一种表现形式,自动化的实现同样也离不开机电一体化的应用和推广。自动化,即通过事先编写好的相关程序,结合传感器等相关技术,从而使生产实现自动化。自动化已经在很多简单的生产程序中大显身手,主要包括烟草的制作、饮品的灌装以及产品外包装的印刷等。此外,自动化技术可以将以上多种技术进行综合运用,实现系统的统筹兼顾,从而将一条相对完整的生产链条构建出来,对于不同层次多方面的生产需求逐渐实现。此外,由于程序本就具有可编辑性,该项技术还广泛应用于产品的优化设计以及需求产生容量较小的样品中,应用前景十分利好,其已经逐渐成为优化智能制造精度和水平的有效方式之一[7]。
4自动化技术在汽车机械制造中的发展趋势
汽车机械制造中自动化技术的实现是以主系统为操控中心,对整个设备运行模式进行协调操控,保证各类指令下达与执行的对接性。从我国现阶段汽车机械制造智能化实现特点来看,自主研发体系已经趋于完善,但是受到科学技术的不断创新,整个生产制造体系也将随之改变。这就需要自动化技术在具体实现过程中,需依据整个技术发展方向,实现对自身发展的有效调控。为此,应向智能化发展方向所推进。从长远目标来看,生产力是由科学技术程度而实现具体驱动的,而从现阶段机械制造行业的发展属性来讲,智能控制体系的建设,已经成为制造行业发展的主体目标。在此基础之上,将智能化体系与柔性化操控、信息化操控体系进行整合,通过主集成系统的应用,令整个机械制造体系可以通过智能操控模式,实现终端化、实时化的指令对接,解决汽车机械制造过程中所面临的一系列问题,提高生产制造水平[8]。
结束语
综上所述,在机电一体化向智能化发展的进程中,计算机技术、网络控制技术、物联网技术、互联网技术、5G技术、大数据技术、云计算技术、智能传感器技术等起到了重要的技术支持作用。这些高新科技技术在机电一体化中的集成化应用,推动数控机床由人工数字化管控向系统自适应化进行转型,实现了智能制造系统虚拟功能、人机交互功能、自适应辅助导航功能等,使原有的以人为中心的制造系统完成了智慧化工厂的建设。未来智慧化工厂将全面解放人类劳动力,由智能机器人与系统管理者实现在制造系统的协同作业,实现机械制造的全智能化制造与装配。
参考文献
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