機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用淺析

王偉

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到了極大的進(jìn)步，各種新技術(shù)、新手段層出不窮，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)巨大的沖擊。其中智能制造利用機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展十分迅速，并且提升了我國(guó)的機(jī)械制造水平。基于此，本文從智能制造概念出發(fā)，分析機(jī)電一體化技術(shù)在其中的具體應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能制造；機(jī)電一體化；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）29-160-2

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化也得到了快速的發(fā)展，并且其生產(chǎn)應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)化發(fā)展的動(dòng)力。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電子與機(jī)械的緊密結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械設(shè)備的智能化控制和管理，這也是智能制造的構(gòu)成基礎(chǔ)。在實(shí)際的生產(chǎn)制造中，智能制造基本上包含兩方面的內(nèi)容，一是智能制造系統(tǒng)，另一個(gè)是智能制造技術(shù)。智能制造已經(jīng)成為社會(huì)工業(yè)化發(fā)展的主體，使工業(yè)生產(chǎn)更加的智能化、人性化，可以準(zhǔn)確控制生產(chǎn)過(guò)程。而智能制造的發(fā)展離不開機(jī)電一體化技術(shù)，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 智能制造概述

從目前的社會(huì)發(fā)展來(lái)看是，智能制造主要包含兩方面的內(nèi)容：一是智能制造技術(shù)（IMT）。主要指的是，技術(shù)人員借助計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)某一系統(tǒng)的分析、決策等，節(jié)省了大量的人力和物力，研究人員只需通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分析，有效保證了研發(fā)的可靠性，同時(shí)也保證了生產(chǎn)的實(shí)效性。二是智能制造系統(tǒng)（IMS）。可以簡(jiǎn)單地理解為人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，由智能機(jī)器人和人類專家共同組成。它在應(yīng)用的過(guò)程中，以計(jì)算機(jī)為主要工具，借助人類專家進(jìn)行分析、構(gòu)思以及決策等智能活動(dòng)，代替制造工程中人力腦力活動(dòng)。智能制造系統(tǒng)是智能制造技術(shù)的延伸，是集網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化技術(shù)于一體的制造系統(tǒng)，使整個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化運(yùn)轉(zhuǎn)。這也是本文應(yīng)用研究的重點(diǎn)。

智能制造系統(tǒng)一方面是集成應(yīng)用的主要場(chǎng)所，另一方面也是智能制造模式展現(xiàn)的主要載體。智能制造系統(tǒng)主要是基于社會(huì)生態(tài)學(xué)的根基上，借助計(jì)算機(jī)并通過(guò)人工智能的控制，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、加工以及控制管理等各個(gè)階段，該系統(tǒng)在高度變化較為顯著的環(huán)境中較為適用。在智能制造模式中對(duì)知識(shí)體系的注重程度較高，知識(shí)經(jīng)濟(jì)也是新興經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)模式，因此智能制造將引領(lǐng)未來(lái)社會(huì)制造業(yè)的潮流，成為發(fā)展的必然趨勢(shì)與目標(biāo)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展概況

機(jī)電一體化技術(shù)研究的時(shí)間比較長(zhǎng)，在發(fā)展的初期人們并沒有實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的融合，還將其視為分裂的個(gè)體，主要是要靠電子技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用，來(lái)提高機(jī)械生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。但是，在當(dāng)時(shí)的發(fā)展階段，機(jī)械工業(yè)與電子沒有融合，還是獨(dú)立的個(gè)體存在于機(jī)械生產(chǎn)中，使得其發(fā)展水平并沒有達(dá)到預(yù)期的目的，應(yīng)用范圍也不大，該技術(shù)沒有得到充分的發(fā)展。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等的發(fā)展，機(jī)電一體化又煥發(fā)了新的活力，在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，其在智能制造中的應(yīng)用更是促進(jìn)了整個(gè)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，使生產(chǎn)管理工作更加的智能化、自動(dòng)化，為生產(chǎn)工作的開展提供了更加便捷的服務(wù)。

機(jī)電一體化囊括了多種技術(shù)，并且不斷更新技術(shù)內(nèi)容，保持技術(shù)的先進(jìn)性。機(jī)電一體化技術(shù)借助電子技術(shù)，以人工智能的方式，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制，使生產(chǎn)更加的便捷、高效。并且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)和普及，出現(xiàn)了很多跨地域生產(chǎn)活動(dòng)，這主要是借助遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，解決了很多生產(chǎn)中的難題，使生產(chǎn)活動(dòng)更加規(guī)范化、自動(dòng)化、規(guī)模化。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

3.1 傳感技術(shù)的應(yīng)用

傳感技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的一個(gè)重要技術(shù)之一，由于其具有較高的精準(zhǔn)性與敏捷性，可最大限度地免受來(lái)自外界其他信號(hào)對(duì)設(shè)備的影響，若將其應(yīng)用于智能生產(chǎn)中則將會(huì)發(fā)揮巨大的作用，而普通的傳感器則效果不顯著，若要使用還需構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這樣才能實(shí)現(xiàn)信息之間的對(duì)接與傳輸，并借助計(jì)算機(jī)將所收集到的信息進(jìn)行整合與分析，從而使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程得以有效控制。縱觀當(dāng)前各大生產(chǎn)制造中所使用的傳感器，我們發(fā)現(xiàn)其主要使用的是光纖電纜傳感器，并使用標(biāo)準(zhǔn)化的接口，這樣可大大降低設(shè)計(jì)的難度與標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上也可節(jié)約一定的成本。

3.2 數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用

在我國(guó)機(jī)電一體化最早應(yīng)用在數(shù)控加工技術(shù)中，對(duì)提升我國(guó)機(jī)械制造水平方面發(fā)揮了重要作用。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展水平直接關(guān)系到我國(guó)的工業(yè)化水平，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控制造中，在提升機(jī)械加工精度以及機(jī)械加工效率方面發(fā)揮了重要的作用。數(shù)控生產(chǎn)的價(jià)值主要體現(xiàn)在加工精度上，所以數(shù)控生產(chǎn)對(duì)智能控制系統(tǒng)要求十分嚴(yán)格。目前數(shù)控機(jī)床中的智能控制系統(tǒng)基本上采用CPU和總主線模式。該模式利用在線診斷技術(shù)和智能控制技術(shù)，實(shí)行三維仿真，模擬數(shù)控技術(shù)加工的整個(gè)工程，為數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作提供重要的依據(jù)。

3.3 自動(dòng)生產(chǎn)線與自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用

目前許多大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)基本上都采用了自動(dòng)化生產(chǎn)線和自動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械。該技術(shù)主要是借助電子技術(shù)中的光電控制系統(tǒng)以及人機(jī)界面控制裝置，從而對(duì)生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)全面的控制。自動(dòng)生產(chǎn)線與自動(dòng)機(jī)械應(yīng)用的范圍十分的廣泛，例如在電腦、手機(jī)等都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)線。智能制造企業(yè)在生產(chǎn)的過(guò)程中融合柔性制造系統(tǒng)（圖1所示），主要利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有序的融合，即數(shù)控設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備等生產(chǎn)要素實(shí)行一體化管理，從而實(shí)現(xiàn)集約化、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)。

3.4 工業(yè)智能機(jī)器人

工業(yè)智能機(jī)器人是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中最先進(jìn)的應(yīng)用，并且結(jié)合了多種先進(jìn)技術(shù)，是人工智能技術(shù)、仿生學(xué)還有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等眾多學(xué)科相互作用的新型成果。機(jī)器人是當(dāng)期科學(xué)技術(shù)的研究重點(diǎn)，智能機(jī)器人技術(shù)是控制論、傳感技術(shù)以及信息技術(shù)等綜合體，我國(guó)在其研究上已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，并且在生產(chǎn)行業(yè)中已經(jīng)得到應(yīng)用。工業(yè)智能機(jī)器人的出現(xiàn)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)量以及減輕員工勞動(dòng)強(qiáng)度方面發(fā)揮重要作用。工業(yè)智能機(jī)器人在應(yīng)用的過(guò)程中具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是能夠有效甄別信息資料；二是可快速地完成較為復(fù)雜的工作流程；三是生產(chǎn)的精準(zhǔn)度高，可應(yīng)用于軍事生產(chǎn)制造中，受到社會(huì)各界的認(rèn)可。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能制造是工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化管理，有效提升了工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。機(jī)電一體化是智能制造實(shí)現(xiàn)的重要技術(shù)條件，其運(yùn)用水平也直接關(guān)系到智能制造功能的實(shí)現(xiàn)。因此一定要注重機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用，促進(jìn)智能制造更好的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

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