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机电一体化技术在智能制造中应用

2021-01-19 13:28 来源:机电一体化论文 人参与在线咨询

摘要:社会经济的不断发展使制造业面临前所未有的市场竞争,相关企业已经融入了机电一体化技术,使得制造业朝智能化的方向发展。传统的制造模式与当今新兴的智能制造相比存在很多缺陷,已经被逐渐淘汰,但目前产品生产的效率和质量水平都随着机电一体化技术的应用而得到了提升。因此,文章首先对机电一体化技术及其发展情况进行概述,然后对机电一体化的特点以及在智能制造中的应用情况进行阐述,最后展望智能制造中机电一体化技术的未来发展,以供参考。

关键词:机电一体化技术;智能制造;工业生产

近几年,在我国社会经济不断发展的背景下,机电一体化技术得到了较大发展,并且在当今工业产业中有非常重要的影响。机电一体化技术也被叫作机械电子学,在具体工业化生产的过程中,主要将机械学和电子学进行结合,从而实现更加智能的管理机械设备[1]。现代化的工业智能管理已经成为人们熟悉的内容,在工业生产中所产生的作用至关重要。传统人工操作所产生的误差或失误,可以利用电子计算机高精度的计算方式来避免,能通过效率和质量两个方面来优化传统的人力生产方式。由此可知,分析智能制造中机械一体化技术的运用是具有重要意义的。

1机电一体化技术及其发展情况概述

1.1机电一体化技术。在我国众多的科学技术之中,机电一体化技术已经成为十分重要的一部分,并且目前已经在自动化控制、信息化产业和制造业等多个领域之中得到了运用。现在传统的制造业和制造方式已经很难满足社会发展的需求,也无法跟上现代化的脚步。因此,智能制造产业在信息化快速发展的新时代下衍生了出来,并得到了迅速的发展,人力生产和制造模式中存在的学习型问题被逐渐解决,一些风险问题和安全事故的发生概率得到了显著降低[2]。对于我国工业的未来发展来说,研究智能制造产业中机电一体化技术应用有着重要意义。

1.2机电一体化技术发展情况刚开始,这种技术只是把机械与电子有关的技术结合在一起,在初期使用的过程中有着很多问题和缺陷,因为其自动化水平受到了技术和实际应用方面的多重限制,所以在真正的制造生产过程中很难发挥出理想的效果。但是在信息技术不断发展和升级之后,呈现出了全新的微处理模式,机械一体化技术在自动化领域更是呈现出了全新的发展模式,为后续的广泛使用提供了强大的动力。自此之后,有更多智能和信息领域的技术被纳入其中,机电一体化的发展有了明确的方向[3]。目前,在制造产业中融入信息、计算机和智能化的技术是机电一体化技术智能发展的必要体现,其也间接体现出了我国制造产业发展的大方向。从机电一体化技术整体的发展情况和应用优势来看,其必然会在未来的诸多生产领域中得到广泛的应用,为国家工业生产创造更多经济效益。

2机电一体化技术的特点

2.1结构的最优化。传统的机械产品要想融入控制功能,就需要将机械结构添加到相应的机械产品中;若想在整个系统中完成变速控制,便需要在系统中添加变速箱。随着信息技术的快速发展,变频调速电子设备逐渐开始代替传统的变速箱,计算机软件控制也逐渐取代了传统的人工操作控制,机电一体化技术将电子、机械、计算机软件以及软件设备进行了有效融合,实现了整个结构的最优化。

2.2系统的智能化控制。机电一体化技术在应用的过程中,主要的特征是能够实现系统的智能化控制,完成对整个生产脉络的规划管理。近几年,机电一体化技术主要的发展方向和侧重点便是集中于自身的智能化程度上,传统的生产方式在根本上存在的缺陷被智能化系统所改变,在生产的过程中已经不再那么依赖人力。在此基础上,事前设置好的系统和程序能够通过智能化控制系统进行统一的调控,这样才能够发挥多种自动化功能的实际作用[4],如信息处理、修改、自动化检测、故障诊断和信息记录的功能。智能化控制系统无需人员的过多参与,只需要操作人员输入相应的指令就可以实现后续的自动化操作和控制。一旦系统出现故障或风险性问题,其就会迅速制定出具有针对性的处理措施,在保护系统的基础上还能进行迅速预警,管理人员能够通过预警功能迅速了解系统的运行情况,有效保障系统的安全运行,大大降低生产过程中的危险系数,是推动工业生产稳步发展的关键。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1在数控生产中的应用。在我国社会经济体系中,制造产业的重要性不言而喻,我国工业和农业技术的进步也离不开该产业的推动作用。机电一体化技术最早出现在我国数控发展领域,首先,其需要有效地将系统内部的模拟信号和数据联系在一起[5]。其次,数控在企业发展过程中需要更强的管理和控制手段,这项工作主要由智能控制系统来完成。CPU和总线控制的模式是我国目前大多数数控企业所使用的方式,在此基础上融入机电一体化技术,系统对于机械的精准控制主要由模糊控制和在线诊断等方式进行。另外,利用计算机软件可以实现三维式重现,一些复杂的工作流程能够更加简便地呈现出来,能够给管理员和整个控制系统提供更多便捷性服务,以形成智能化管理模式,带动企业发展,从而为企业生产创造更多的经济效益。

3.2在传感技术中的应用。目前,智能制造技术发展的范围越来越广泛,尤其在工业生产的领域有着极重要的作用,智能制造中利用传感技术的频率非常高,传感技术精度的高低体现了整体生产的水平和规模。在传感技术之中应用机电一体化技术,能够使传感技术水平上升到更高的层次,设备运行的状态能够通过各种配套设备的配合来获取,计算机终端会接收到这种运行状态并且继续进行反馈[6]。制造流程在接收到这些已经被反馈和处理的信息之后能够实现全面的控制,这样不仅能够保障生产效率,而且也能加强产品的质量控制。

3.3在自动化生产中的应用。对于智能制造产业来说,实际生产过程中)的自动生产线和自动机械运行都离不开机电一体化技术,这个技术能对整个流程都起到非常强大的控制作用。目前,该技术在我国制造业的自动化生产之中运用的频率非常高,同时也成为我国印刷产业和饮料制造业的首推技术[7]。除此之外,柔性制造系统也会应用机电一体化技术,使制造企业朝动态化和网格化的方向发展,很大程度上体现出了机电一体化技术在自动化生产中的重要性。

3.4在工业智能机器人领域的应用。在工业智能机械领域中,机电一体化应用能够体现出当今科技的高级属性,其中主要包括计算机技术、人工智能技术和仿生技术等。近几年,该技术在智能机械领域中的应用变得更加普遍。各种产品更新换代的速度在不断提升,除效果更好之外,生产出来的产品也越来越符合人们的实际需求。此外,机电一体化技术在工业智能机器人领域的应用,很大程度上节省了工业制造的人力、物力以及其他投入的成本,使工业生产效率大大提高。

4机电一体化技术的未来发展

现今,人工智能的发展由于工业水平的提高,得到了更广泛的使用,许多机械化设备逐渐大众化,很多产品变得智能化。在智能制造中,相关工作人员需要具备优秀的数据分析能力和操作实践能力,减少以往智能生产过程中人力、物力成本浪费的情况,同时避免生产过程中监管不到位的情况。要想实现智能制造,就需要使用计算机技术对数据进行分析,得出的分析结果对于工业化生产来说尤其重要[8]。在科学技术快速发展的现阶段,制造产业发展过程中不断出现新的技术,为了使其满足现代化科技发展的相关要求,在智能制造中必须融入诸多先进的科学技术,从而符合时展的要求。要想推动我国工业智能化的发展,就必须将机电一体化技术融入各个领域中。我国传统制造业的生产模式中存在的很多问题都被机电一体化技术解决了,我国工业生产效率得到提升的同时,产品的质量也得到了显著的提升。与此同时,机电一体化技术的应用,极大程度地降低了智能制造生产过程中企业所耗费的人力、物力成本。目前,我国的工业发展已经离不开机电一体化技术,在实际使用这项技术的过程中,应该考虑到其对于环境的影响和资源的浪费,这是提升此项技术实用性的主要侧重点。总而言之,在工业生产中采用机电一体化技术可以很大程度上减少人为操作上的失误,从根本上保证企业生产的整体质量。因此,机电一体化技术融入工业生产过程是至关重要的,其因独特的应用优势,在我国诸多的生产领域都得到了广泛的应用。

5结束语

综上所述,我国传统的工业生产方式已经随着机电一体化技术的出现逐渐被取代,该技术不仅是多种技术的结合体,还符合我国社会经济发展的需要。在智能制造中融入机电一体化技术有助于制造业与多种先进技术的结合,并且对制造业的升级和优化有着很好的促进作用。因此,企业利用这种形式也能够得到更好的发展,提高生产制造的整体效率,减少生产过程中人为操作上的失误,保证企业整个生产流程的顺利进行,从而为企业的工业生产创造出更多的利润。

作者:高思哲 单位:湖北第二师范学院

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