机电一体化技术在智能制造中的发展与应用

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷第11期   作者:郭永海
[导读] 现如今,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,微电子技术在向工业化渗透的过程中,随着智能技术的应用,自动化、一体化程度越来越高。

        郭永海
        身份证号码:37132419780410****  山东济南  250101
        
        摘要:现如今,我国的经济在迅猛发展,社会在不断进步,微电子技术在向工业化渗透的过程中,随着智能技术的应用,自动化、一体化程度越来越高。机电一体化的自动化、智能化的进步促进了智能制造的发展。智能制造能取得今天的成就,与机电一体化的不断改革和进步有着不可分割的关系。每一次机电一体化技术的进步与革新,都标志着制造业向前迈进了一大步。进入了智能时代,智能制造将打开制造业全新的大门。本文论述了机电一体化技术的发展阶段,探讨了机电一体化关键技术在智能制造中的应用及其应用前景,旨在为智能制造的创新应用提供一些参考。
        关键词:机电一体化技术;智能制造;应用;人工智能;自动控制技术
        引言
        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。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。
        2机电一体化技术在智能制造中的发展与应用
        2.1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。


        2.2炼钢工作中机电一体化技术的应用
        时代发展工程中,基础建设的发展与完善,使钢材料的使用量增速明显,同时由以往的低要求高产量,逐步演变为高要求高产量。为了能够新时代对钢材料的要求,多数企业在技术方面进行了改革和升级。例如机电一体化技术的应用,其将计算机处理器为中心,并将其他设备如操控系统、加热设备、显示设备及仪表仪器等等,实现技术组合的同时,保持各设备之间的联动,在生产过程中实现协同生产。不仅大大提升了生产效率,提高了产量,同时对于产品质量的控制也有较大的提升,还能够有效提升设备的使用寿命。此外交流传动方式在轧钢生产中得到广泛应用,其可以对交流调速系统的优势进行体现,由此可见机电一体化技术能够为炼钢工作提供强有力的技术支撑,可加快机械制造业的发展脚步。
        2.3应用于智能机器人
        智能机器人是机电一体化技术中最为先进的一项应用,其能够将大量先进的技术充分结合在一起,同时也是学科间相互作用形成的一大成果,主要包括人工智能技术、仿生学以及计算机技术等。就目前来看,工业机器人及其应用是科学技术研究的重点和热点,而作为一个综合体,智能机器人能够将控制论、传感技术以及信息技术全部有效地结合在一起。对于智能机器人的研究,我国目前已经取得了初步成果,也逐渐将其广泛应用于工业生产当中。在实际的工业生产当中,智能机器人能够取得十分显著的优势和成就,能够大幅度提升生产质量和效率,同时提升整体的工业生产产量,基于此,将人工劳动强度和工作压力进行最大限度的控制。不仅如此,通过合理应用智能机器人,有助于更为准确地甄别生产相关的各项信息数据,即使是流程十分繁杂的操作依然可以迅速完成,在此基础上确保数据以及产品的生产精准度。目前为止,智能机器人在具有较大危险以及恶劣环境下的工业生产中具有更为明显的优势,因此其逐渐被广泛应用于军事生产中。
        2.4自动化生产线技术
        在我国的工业生产发展历程中,运用机电一体化技术能够逐渐降低传统模式下人工劳作的概率,在解放劳动力的基础上,极大提升和实现了工业智能、自动化的生产操作水平。在当下智能制造环节中,逐渐实现了智能自动化的生产、控制普及率,因此在智能制造中有效应用机电一体化技术也成为了加快实现自动化生产线与机械智能化来控制生产的效果。应用电子技术形成了对自动生产线的光电控制与人机交互,以计算机控制系统对自动生产线实施综合管控,呈现出生产和制造无人化的局面,也促使了制造业良好发展,展现出智能制造的发展优势。而且在科学管控方式下,自动化生产线构成了生产与控制相结合的一体化管理模式,随着时代发展,自动化生产线技术逐渐朝向网络化生产形式发展。
        结语
        综上所述,在我国工业生产中,智能制造技术已经取得了卓越成绩,有助于提高生产率、降低生产成本等,是制造业实现稳定可持续发展的重要方法。但就目前来看,想要将技术进行更好的应用,可从两方面入手:一方面,需趋于更便携、体积更小的方向发展,能够在完善构造的基础上尽量减少耗能;另一方面,更加适合人类使用,需要更加考虑机器与人类之间的关系,在满足人类心理和生理需求基础上,实现健康、舒适、高效的生产。
        参考文献
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        [5]周仁提.机电一体化技术在智能制造中的应用与发展探讨[J].大众标准化,2020(17):169-170.
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