机械制造的智能化技术与机电一体化的结合 罗智明

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:罗智明
[导读] 摘要:机电一体化技术是一种相对先进的制造技术,是信息技术、网络技术、自动化技术、智能技术在一定程度上的主要基础,是发展智能机械制造的关键技术。
        宁波博菱电器股份有限公司  浙江宁波  315000
        摘要:机电一体化技术是一种相对先进的制造技术,是信息技术、网络技术、自动化技术、智能技术在一定程度上的主要基础,是发展智能机械制造的关键技术。两者的充分结合可以打破传统劳动力能力的限制,实现国家智能制造2025规划,此外不仅可以有效降低机械制造的劳动力成本,而且高效的生产出高品质产品,属于当下先进潮流技术,具有良好的发展前景。
        关键词:机械制造;智能化技术;机电一体化;智能制造2025规划;节能绿色技术
        1机电一体化技术概述
        1.1机电一体化技术的概念
        机电一体化技术作为一门现代技术,属于跨学科的学科,简而言之就是这种技术是由多种技术组成的,这些技术是通信、电力、液压与气动、光学、机械和微电子技术。目前,机电一体化技术的概念尚未统一,这里作者阐述了被大多数人接受的概念,在研发自动化设备时,为了实现某些功能,将机械与电控相结合而成的系统,机械采用数字式控制系统控制电机,PLC或者单片机控制中心与机械执行系统,传感检测系统实现双向通信,这就是所谓的机电一体化。机械执行系统包含:数字电机与丝杆传动,轮带传动,凸轮传动,液压与气压传动等;电气控制系统包含:PLC和单片机,计算机等;传感检测系统包括:光学传感器,电磁传感器,编码器等。总之,机电一体化技术是在多种技术融合的基础上,应用于机械装备中的执行,检测与通讯控制。
        1.2机电一体化技术的特征
        机电一体化技术由如下几方面的特征:
        (1)应用范围广泛。通过以上分析,机电一体化技术属于多个技术的集合,交叉强,可以应用于多个领域。将信息技术应用于智能制造领域,可以促进国家智能制造转型。
        (2)合乎逻辑的。机电一体化应用于智能制造领域,可以促进计算机软件与机械结构系统的有机集成,使其能够转化为一个整体,这是机电一体化技术逻辑强直观的表现。
        (3)完整的理论体系机电一体化技术发展了很长一段时间,并逐渐形成了相关的理论体系,并有大量的参考文献:,供研究人员对技术的发展和应用进行研究。
        2机械制造的智能化技术与机电一体化结合的方法
        2.1加强人工智能技术应用
        (1)在信息时代,计算机网络技术飞速发展,发展已完成普及,数字化生产、数字化设计为机械制造的智能化发展奠定了技术支撑。虚拟技术和超级计算机的发展,为人工智能技术的应用和发展奠定了坚实的基础。人工智能技术的应用可以促进机械制造过程具有更强的可操作性、更高的可靠性以及自我诊断和自我修复的能力,从而实现智能化、智能化生产。
        (2)人工智能技术的应用也可以使机电产品具有更高的智能化水平,实现自动操作、远程操作、自诊断、自处理。例如,可以在机电设备上设置智能I/O接口,增加人机交互功能,使用智能更新数据库,更方便地促进机电一体化技术的应用。
        (3)在机械制造的智能技术与机电一体化相结合的情况下,利用人工智能技术不仅可以有效地提高生产制造水平,也是机械制造发展的主要趋势。因此,在未来的发展中,我们需要不断创新人工智能技术,积极更新和升级现有的人工智能技术,以提高智能技术与机械制造与机电一体化的结合,确保生产水平。
        2.2提高逆向工程和快速原型制造的应用水平
        机械制造的智能化技术与机电一体化的结合是未来机械制造领域发展的必然选择,提升逆向工程和快速原型制造应用水平,能够促使二者之间的结合更加紧密。所谓逆向工程就是对现存的产品进行剖析、改进、设计,和传统制造工序正好相反,逆向工程的原理虽然在很久以前就被提出,并应用在船舶制造、汽车制造中,但受到技术的限制,并没有发挥出应有的作用。

随着CAE技术、CAM技术的发展,逆向工程得到了重新发展,在逆向工程的基础上,融入更多计算机控制设计、传感器技术等,就形成快速原型制造技术,打破了传统去除成型的制造工艺,大大提升机械制造效率和质量,是目前机械制造领域最火热的技术之一。最被广泛认识的3D打印技术就是逆向工程和快速原型制造技术的有效应用,在具体应用中无需考虑机械制造零件的复杂性,可实现自由制造,而且整个生产过程立体可视,无切割噪声和振动,是一种比较绿色环保的机械制造技术。
        2.3增加机电一体化技术在电力设计中的应用
        动力设计是机械制造智能化生产的基础,在绿色可持续发展战略的背景下,节能、低碳、环保、绿色成为了各行各业发展的关键核心。对机械制造企业而言,要想实现可持续发展,不仅要保证企业生产经营效益,更加重要的是要保证各项资源能够得到充分利用,以节约资源能源。为达到这一目标就必须对动力进行优化设计,对机电设备进行精确控制,机电一体化技术是目前比较先进的机电控制技术,能够对机电设备运行动力、压力、速度等进行精确调节,在满足机械制造生产需求的基础上,避免资源和能源的浪费。
        2.4加大绿色技术的应用力度
        随着可持续发展理念的不断深化,各行各业对绿色技术的应用也逐渐增多。对于机械制造中智能技术与机电一体化的结合,绿色也是两者结合发展的主要方向。具体来说,我们可以同时从以下几个方面入手:
        (1)加大智能化技术的引入和应用力度,便于更加科学合理的指导机械设备制造和生产,但在此过程中,还要高度重视绿色化的思路。比如:在机械制造生产中引入更加先进的环保控制技术,在满足自动化、智能化生产的基础上,降低能耗,减轻对周围自然生态环境造成的影响。
        (2)在科学技术飞速发展的背景下,人们的生活方式、生产方式发生了很大改变,虽然生产力水平和人们生活水平得到了很大提升,但同时对周围自然生态环境也造成较大污染。对机电一体化技术而言,最大的收益者是人。机械制造中要注重人工智能和情感等人性化的体验。因此,在机械制造的智能化技术与机电一体化结合时有必要考虑人机关系,保证二者结合之后,在色彩、造型、操作便捷性等方面,达到人的感觉和体验的协调性,从更好的满足人的需求,促使人在使用和操作相关设备时能够更加舒适、更加自然。
        (3)在生态环境不断恶化的背景下,绿色生产和绿色发展理念更加深入人心,这就要求机械制造的智能化技术与机电一体化结合中,既要注重生产技术先进性,更要兼顾绿色发展,各项技术和设备的升级改造,需要以绿色发展为前提。当然绿色发展途径是多样化的,可从技术自身、机械制造业生产经营理念、生产工艺、产品产量等方面入手,促使机械制造的智能化技术与机电一体化的结合更加具有方向性和针对性。
        2.5加大机电一体化生产技术的应用力度
        就目前我国机械制造智能化发展水平而言,还处于发展的初级阶段,很多技术、设备、工艺还不够先进、不够完善,持续发展离不开机电一体化技术的深入应用。所以国家提出智能制造2025规划,使得机械制造企业加大机电一体化装备的应用力度,将其应用到各个生产制造环节。可以应用在机械制造数据模拟、信息处理等环节,将所有的生产数据汇总到一个平台上集中管理控制,进行系统化的分析、处理、模拟,发现问题及时处理,从而不断提升机械制造智能化作业精度。此外,还要充分利用数控技术和计算机软件设计的统计功能、绘制功能、数控生产功能等,将这些技术和智能化制造、机电一体化技术相互融合,能够对每个制造环节进行精准把控,从而最大限度上提升智能机械制造的效率和准确性。例如,应用终端设计技术和CPU运行模式,可以实现实时诊断和智能智能控制。它也是实现机械制造过程三维可视化的关键技术,对提高机械制造作业的精度具有重要意义。
        结束语
        综上所述,各种科学技术的相互交叉和融合,推动了机电一体化技术的发展,使其发展和应用符合时代的要求,满足工业生产的实际需要,实现国家智能制造2025规划。目前,该技术在工业工程领域的应用效果非常显著。随着时间的不断推移,它将实现智能化、网络化和发展绿色化。
        参考文献:
        [1]王军芳.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[J].南方农机,2020,51(04):202.
        [2]袁颖.机电一体化技术在机械工程领域的应用及展望[J].湖北农机化,2019(12):12.
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