试谈机电一体化技术在智能制造中的发展与应用

发表时间:2020/9/1   来源:《城镇建设》2020年5月13期   作者:傅淑英
[导读] 随着科技的进步和智能制造战略的深入
        摘要:随着科技的进步和智能制造战略的深入,目前在工业领域的生产中已广泛应用机电一体化技术来实现智能制造,并且在大数据的支持下发挥着多方面的功能和技术优势。因此,本文针对机电一体化在智能制造中的应用于发展趋势展开分析,以望为制造业完善机电一体化系统、提高制造水平提供参考。
        关键词:机电一体化技术;智能制造;

        前言:机电一体化技术是集成了计算机信息技术、自动控制技术等多种新型技术为一体的综合型高端技术,其在智能制造领域中的应用可全面提升生产效率,最大程度保障生产安全和降低生产成本的同时还可为企业创造更高的经济效益。而如何进一步优化该技术在智能制造中的应用并明确其未来发展方向至关重要。
1机电一体化技术在智能制造中的应用分析
1.1传感技术的应用
        在传统的工业生产中,由于技术水平有限,使得在生产制造过程中常无法实时获取和处理相关的动态信息,进而难以精准控制和掌握产品的制造质量。而传感技术是机电一体化技术的重要组成部分,其在智能制造中的应用可以发挥传递信息和自动化实时控制与监管的功能作用。在实际的应用中,通常是在机电一体化系统设备中安装适用的传感装置,以及时获取整个生产制造过程中产生的信息和准确感知系统内设备零部件的故障点,并依据既定的生产条件对生产状况进行有效的自动化调整,降低外界环境对设备和系统的干扰,最终实现对生产流程和生产设备的自动控制与管理,确保设备处于正常运行的状态[1]。在充分掌握相关生产信息的同时,传感技术还可发挥其自动检测的作用,对作业对象和制造产品进行检测,一旦发现存在故障和质量等问题便会立即发出预警、并作出相应处理,以保障整个生产过程安全顺利进行。目前,在智能制造中常会安装视觉、力觉、听觉、超声波等类型的传感器,可监控和改善整体的生产制造状况。
1.2智能机器人的应用
        智能制造是在人工智能和专家系统的基础上,利用计算机系统及其他技术对相应的生产流程进行科学模拟和决策,有利于减少人力物力财力的支出,并提升制造业的机械化水平。而在我国制造业不断升级改造的过程中,智能机器人逐渐成为现代化工业领域中的新生力量,一定程度上取代了工人位置。首先,它是机电一体化技术的新型展现,融合了新材料、软硬件、大数据、人工智能等多种高新技术,将内部各个系统模块紧密相连,发挥着强大的兼容性功能。其次,利用专家系统中的经验在机器人内部系统中构建仿真模拟操作流程和方法,进而在智能制造中实现模仿人类思维进行生产操作的模式,并在大数据的作用下可自动识别、分析和处理各种数据信息,以实现有序的生产制造,减少人力的同时可最大程度避免出现人为操作失误等问题,全面提升制造效率和质量。最后,智能机器人具有运行稳定性、可靠性强的优势,可进行长时间、高负荷的运作,在工序复杂的智能制造中能全面调动现有的制造资源进行操作,其内外置传感器也可精准定位生产设备零部件的位置,减少运行隐患。在技术和产品快速更迭的人工智能时代,智能机器人在智能制造领域中的应用已成为必然趋势,可全面提升生产效率、保障生产安全。


1.3数控生产中的应用
        制造行业为我国的经济增长做出了重要贡献,而先进技术的应用也推动着制造行业的进一步发展。其中,机电一体化技术在智能制造的数控生产中发挥着重要的作用,可有效保障加工制造程序的顺利进行和完成。在实际的生产制造环节中,机电一体化技术下的数控生产模式具有效率高、操作简便等优点,可全面收集生产全过程的数据信息,在设定好工艺路线、数控编程的基础上,会自动有效分析生产对象的尺寸精度和产品结构,借由中央处理器和数据总线等,即“CPU+总主线”的结构形式对相关数据信息进行准确检测和诊断,并根据实际诊断结果利用数控模拟仿真技术展开及时处理模拟,从而最大程度减小生产加工误差,最终实现对生产精度、生产线以及制造设备精确度的智能控制,有效优化生产流程、提高生产加工精度。
        此外,机电一体化技术在柔性制造和自动化生产线中具有良好的应用优势。可以优化数字和信息控制、自加工、物流管理等系统的构建,进而对生产加工设备运行及物料的储运等进行智能控制,实现各制造工序环节的自动合理转换。同时,还可在大数据技术的融合应用下高效分析市场对产品的需求量等数据信息,据此及时调整生产状况、改进生产模式,避免出现产品过剩等现象。
2机电一体化技术在智能制造中的发展趋势
        智能制造模式的变革主要受三种要素的驱动:一是技术要素,如机器人、大数据、云计算等;二是市场要素,产能过剩、产品生命周期的快速更新等;三是社会要素,劳动力成本上升、资源环境等。基于此,要想进一步推动我国智能制造模式的发展,还应不断深入研究机电一体化技术的研究,明确其未来发展趋势和方向,全面提升制造业的智能化水平。
2.1生态化发展方向
        在强调绿色友好型和生态环保的发展理念下,为降低工业生产中的能源消耗和环境污染,在机电一体化技术的研发中还应从能源资源使用、产品设计、加工制造、回收与销毁等环节充分融合绿色环保理念,提高资源使用的再利用价值,以实现智能制造过程的生态化,推动制造业的可持续发展。
2.2微型化发展方向
        目前,产品的生产制造更加注重小批量、个性化、定制化发展,因此,在技术研究中,应将机电一体化技术朝着微型化的方向发展。一般利用体积偏小的机电一体化产品和微型机械设备构建微型化的智能制造系统,加强精细与超精密加工技术的研发力度,如蚀刻、光刻技术等,以发挥其运行能耗低、控制精准度高、运行灵活等优势[2]。
总结:机电一体化是实现智能制造的关键技术,因而在全球产业转型升级的潮流中,我国制造业还应不断优化机电一体化技术中的传感技术、智能机器人在智能制造中的融合应用,及其在数控生产、柔性智能制造中的应用,并深入技术研究,朝着更加微型化、生态化方向发展,以推动智能制造行业的可持续发展。
参考文献:
[1]于慧佳.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].南方农机,2020,51(05):219.
[2]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):174-175.
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