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探讨机电一体化技术在智能制造中的应用王业辉

发表时间：2020/6/12 来源：《基层建设》2020年第6期作者：王业辉

[导读] 摘要：文章从关于机电一体化技术与智能制造出发，分别简述了机电一体化技术在智能制造中的应用，以及智能制造的发展趋势，仅供参考。

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        摘要：文章从关于机电一体化技术与智能制造出发，分别简述了机电一体化技术在智能制造中的应用，以及智能制造的发展趋势，仅供参考。
        关键词：机电一体化技术；智能制造；应用
        1、关于机电一体化技术与智能制造
        1.1机电一体化技术
        机电一体化技术是由机械技术和电子技术相结合的新型技术，其基本组成主要包括机械体、执行部分、动力部分、遥感测试部分以及信息处理单元等，发展到现在还包含了控制、声学、光学和信息等技术。随着这些技术的发展，机电一体化技术也逐渐向智能化、网络化、模块化的方向发展。同时，将人工智能应用到机电一体化技术中，为系统增加信息处理、模拟决策和自动检测的功能，实现工业制造的智能控制对工业生产有着重要意义。
        1.2智能制造
        智能制造是一种源于人工智能的研究，在智能制造中，分别有智能制造技术和智能制造系统来组成智能制造。智能制造技术是一种通过对计算机系统的利用来讲制造过程中存在的问题进行有效的管理，比如在企业进行制造的过程中存在的工作环节和流程可以进行智能化控制，帮助企业人员更好的管理制造工作的进行，通过计算机系统中留下的数据和工作流程制定来进行制造管理，智能化的控制制造环节，保证企业的制造生产可以更好的进行，有效的减少了人工生产中存在的失误等情况的发生。智能制造技术随着科技的发展已经愈加成熟，在企业的生产活动中已经开始得到了更多的应用，有效的帮助企业进行生产管理，提高了企业的生产效率，帮助企业可以更好的利用智能制造技术来进行有效的生产。
        除开智能制造技术，智能制造系统在企业中也有更多的应用。智能制造系统作为一种一体化的智能系统，有效的利用专家和智能机器进行协同工作，并且在智能制造系统进行智能制造工作时由专家进行智能制造机器的管理工作，是一种智能制造技术的发展研究，在有效的利用机电一体化的情况下进行智能制造工作，帮助企业可以利用智能制造系统来将整个生产过程进行智能化和统一化，并有效的将自动化技术融入其中，帮助企业产品制造可以更好的通过对智能制造系统的利用来进行制造工作，在有效的帮助企业提高生产效率的同时节省了人力资源成本，减少了对工人的需求。
        2、机电一体化技术在智能制造中的应用
        2.1 传感技术的具体应用
        在机电一体化技术中，传感技术是一种较为基础的技术，但是传感技术以其敏捷性和精准性的优势，能够在最大程度上避免外界信号对于机器设备的干扰。从当前的发展趋势来看，普通传感器已经无法满足人们对于高精度制造的要求，通常来说，都是需要建立一个系统的传感器，收集计算机信号。目前人们最常用的就是非线性的接触手段与光纤电缆传感器，这类传感器有着标准的接口，能够在很大程度上降低开发成本，提高产品的性价比。
        2.2智能机器人的应用
        机电一体化技术在工业智能机器人中的应用成为机电一体化技术发展的主要趋势，智能机器人需要通过机电一体化技术实现。我国诸多领域的机器人对机电一体化技术应用比较成熟。例如以安防领域机器人为例，技术热点涵盖导航定位、计算机视觉、目标跟踪、移动与运动控制、算法、目标检测与识别、传感器、人机交互等，这些都是机电一体化技术应用的体现。机电一体化技术在工业机器人中的应用具有独特的优势：（1）能够快速地对工作对象进行甄别，进而有针对性地完成工作流程。例如在快递分拣作业中，机器人可以按照快递信息对快递进行分区，大大简化了人工操作。（2）能够实现机械生产的精准性。工业机器人技术能够保证机械加工完全按照预定的操作进行，有效地降低了机械制作产品的残次率。
        2.3自动变速器
        自动变速器作为现代汽车智能制造中的一项重要技术，可以有效降低汽车的损耗功率，增强变速装置挡数，从而提升传递动力系统，切实提高汽车的安全性与舒适性。

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自动变速器技术的应用体现了机电一体化技术的基本特点，如在汽车发动机的工作过程中，可以借助传感器技术及时把握汽车的工作状态，也可以借助于信息化的监控设备实现数据的接收，从而有效选择开关程序、开关自动跳合信息、安装换挡信息等。同时，自动变速器技术也使得汽车的有效自检成为可能，从而有效排除汽车应用过程中的安全隐患，如果汽车报警系统在发动时处于稀或状态，则说明自动变速器为正常，而一旦变速器出现异常情况，则其会转化为非电控工作状态。可以看出，自动变速器在汽车中的应用适应了汽车智能制造的发展要求，而这一技术的应用恰恰是机电一体化技术的直接展现。
        2.4 激光测距雷达系统
        激光测距雷达系统也是现代汽车必不可少的一项关键系统，其通常设置于汽车的首尾两端，主要作用在于解决司机在行驶过程的视觉盲区问题，使得其能更加准确地把握汽车前后障碍物的实际情况，从而做出更加安全的驾驶选择；同时，激光测距雷达系统也使得倒车过程更加便捷，减少了因视觉问题造成的倒车偏差及碰撞等情况，可以起到保护汽车设备及乘坐人安全的作用。作为机电一体化技术的一种，激光测距雷达系统的关键在于传感系统、中央处理系统等的有效配合，从而能及时准确地对汽车周边的障碍物进行捕捉，并自动检测出其同汽车的间距。如果汽车距离障碍物的距离处于安全范围，则汽车就会自动报警，驾驶者在接收警示后即可以依照内置的反馈装置进行有效调整，避免“手忙脚乱”导致的安全事故。在未来，激光测距雷达系统的精度与适用范围也必将得到持续的提升。
        2.5数控技术
        数控技术是在智能制造中使用得较为广泛的一种技术，作为机电一体化技术中的重要环节，此项技术能够借助信息分析和数据处理等手段，降低生产的成本，完善产品的质量，改进生产的环节，最大限度地提高工业生产的速度和效率。举例来说，在未使用此项技术之前，对生产过程中的一些风险，可能只能通过经验丰富的工人等进行模糊的处理，而使用了这项技术后，完全可以借助多项数据，对生产过程实现全面的反映和模拟，进而提高产品生产的高质量。再比如，很多大型生产事故其实是一次次小的失误积累的结果，人的感知能力有限，不容易防微杜渐，而数控技术则能快速识别异常数据，及时把控生产中的危险环节，极大地提高生产的安全程度。总而言之，数控技术可以极大地提高智能化的精准度，实现高水平的智能制造。
        3.智能制造的发展趋势
        随着机电一体化技术和其他智能控制技术的不断发展和进步，智能制造的水平无疑会越来越高，在未来智能制造体现出了以下几个趋势：
        3.1人工智能
        在当前的智能制造中，许多技术和设备都还无法完全取代人的作用，智能制造最终要实现的是通过计算机来模拟人类的智能活动，进而延伸或者是取代人部分脑力劳动，而以人工神经网络、专家系统等为代表的人工智能技术是其中的关键。
        3.2超柔性及自组织
        在未来的智能制造当中，智能制造系统的各个组成可以以具体的工作任务为依据，自行组成最佳的结构，从而在结构形式上体现出柔性，这种在运行方式以及结构形式上表现出来的柔性就被称为超柔性。从而使智能制造系统具备了接近于生物的特征，智能系统就好比是由一群人类专家组成的整体。
        3.3人机一体化
        在未来智能制造的发展，建立混合智能，即人机一体化智能系统以一个重要的方向，同时相较于完全的人工智能也更加在较短的时期内容易实现。在人机一体化系统当中，人仍然居于核心地位，而智能机器可以对人起到更好的辅助效果，使得人的潜能得到更好的发挥，从而构建起人与智能机器平等共事、相互协作的关系，相辅相成，人与机器各显其能。
        参考文献：
        [1]梁博林.浅谈机电一体化技术在智能制造中的应用[J].科技风，2019（20）
        [2]蔡健霞.机电一体化技术在智能制造中的应用浅析[J].现代制造技术与装备，2019（6）
        [3]吴伟耀.机电一体化技术在智能制造中的实践研究[J].南方弄农机，2018（10）