機(jī)電一體化在智能制造中的實(shí)踐分析

王冬

摘 要：科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的背景下，機(jī)電一體化技術(shù)日益完善并廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)中，有助于提升智能化制造水平，達(dá)到更高的生產(chǎn)制造效率和質(zhì)量，推動(dòng)制造行業(yè)、企業(yè)跨越發(fā)展。本文首先概述了機(jī)電一體化技術(shù)和智能制造;其次分析了機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用;最后探討了機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù) 智能制造 實(shí)踐應(yīng)用 研究

Practical Analysis of Mechatronics in Intelligent Manufacturing

Wang Dong

Abstract：With the continuous innovation of science and technology， mechatronics technology is becoming more and more perfect and widely used in the industrial field. The application of mechatronics technology in manufacturing industry will help to improve the level of intelligent manufacturing， achieve higher manufacturing efficiency and quality， and promote the leapfrog development of manufacturing industry and enterprises. Firstly， this paper summarizes mechatronics technology and intelligent manufacturing; secondly， the application of mechatronics technology in intelligent manufacturing is analyzed; finally， the practical application of mechatronics technology is discussed.

Key words：mechatronics technology， intelligent manufacturing， practical application， research

工業(yè)革命以來，我國工業(yè)領(lǐng)域呈現(xiàn)出快速發(fā)展的狀態(tài)與趨勢(shì)。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展催生出機(jī)電一體化技術(shù)，在制造業(yè)的發(fā)展中有極其重要的作用，如：傳感器技術(shù)、智能機(jī)器人等，極大的推動(dòng)了制造業(yè)智能化發(fā)展，使得我國制作業(yè)綜合實(shí)力與核心競爭力顯著提升。

1 機(jī)電一體化技術(shù)和智能制造概述

1.1 機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是將傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)和自控技術(shù)、傳感檢測技術(shù)及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、伺服技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)融合，形成具備高度自動(dòng)化、集成化、系統(tǒng)化及智能化的機(jī)電一體化技術(shù)，這極大的推動(dòng)著工業(yè)領(lǐng)域制造行業(yè)集約化與規(guī)模化生產(chǎn)與發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用，統(tǒng)一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的流程進(jìn)行生產(chǎn)，智能控制生產(chǎn)線，規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)流程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 智能制造

智能制造系統(tǒng)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，智能制造系統(tǒng)具備人的思想和行為，自學(xué)并記憶產(chǎn)品制造全過程，然后結(jié)合生產(chǎn)需求、作業(yè)環(huán)境，準(zhǔn)確判斷、調(diào)整自身行為，確保所生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。和傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)相比較而言，智能制造系統(tǒng)的功能更加智能化、人性化，如：學(xué)習(xí)功能、推理功能、判斷功能等等，能夠更好的滿足產(chǎn)品生產(chǎn)制造要求，提高生產(chǎn)效率，降低人力成本，制造業(yè)智能化發(fā)展更需要智能制造不斷推動(dòng)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)是集微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)于一體的技術(shù)。在日常生活實(shí)際應(yīng)用中，主要通過信息技術(shù)用于去高效控制設(shè)備，然后將信息技術(shù)控制與微電子技術(shù)相結(jié)合。目前，在信息化與智能化融合發(fā)展的過程中，傳感器技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、軟件技術(shù)等各種先進(jìn)技術(shù)正在順應(yīng)而生，機(jī)電一體化也變得更加智能化、自動(dòng)化。現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)水平有了明顯提高。在信息技術(shù)方面，微電子技術(shù)占比明顯提高，要更好地響應(yīng)機(jī)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以優(yōu)化人力資源，產(chǎn)生愈來愈多的經(jīng)濟(jì)效益，在具體的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮顯著的價(jià)值，其重要性也在不斷提高。在可預(yù)見的未來，機(jī)電一體化技術(shù)還將與光纖技術(shù)、人工智能技術(shù)等進(jìn)行融合發(fā)展。現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)通過不斷的實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)自動(dòng)化和智能化的程度有了更大的提升，在日常生活中也體現(xiàn)出重要的價(jià)值和作用，例如，機(jī)電一體化技術(shù)在電視和洗衣機(jī)、冰箱等日常家電家具制造中被廣泛地使用。機(jī)電一體化技術(shù)在工廠和企業(yè)的應(yīng)用集中在智能控制方面，比如大量應(yīng)用于自動(dòng)包裝機(jī)以及數(shù)控機(jī)床。機(jī)電一體化技術(shù)在不斷發(fā)展中已經(jīng)有了一定的學(xué)習(xí)和自主思考能力，一些智能機(jī)器人借助信息技術(shù)能夠完成相應(yīng)的控制指令，進(jìn)行相應(yīng)的分析和準(zhǔn)確判斷，這類信息技術(shù)能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)備的操作和運(yùn)行提供可供參考的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)比較明顯的發(fā)展趨勢(shì)是數(shù)字化和智能化，電子控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等都包含在這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)中。

（1）數(shù)字機(jī)電一體化的基礎(chǔ)是微型的控制器，在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等領(lǐng)域具有明顯的應(yīng)用場景。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將更好地適應(yīng)數(shù)字機(jī)電一體化發(fā)展的需要，其次是虛擬制造行業(yè)和計(jì)算機(jī)集成制造。機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)字化具有可靠性、可維護(hù)性和易用性等特點(diǎn)，可以更好地滿足實(shí)際應(yīng)用中遠(yuǎn)程控制和故障修復(fù)的較高需求。

（2）展望未來機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)電一體化利用信息技術(shù)來控制設(shè)備的運(yùn)行，因此信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)實(shí)現(xiàn)這一功能尤為重要，強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)的發(fā)展和機(jī)器控制的有效性應(yīng)用程序。具體來說，涵蓋了分析具體故障原因、控制方法和操作反饋等方面。如果缺乏信息技術(shù)的有效支撐，那么會(huì)對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)電一體化未來的發(fā)展桎梏。搞好機(jī)械技術(shù)的更新和發(fā)展，有利于信息技術(shù)的發(fā)展，滿足信息化需要的集成也有利于信息技術(shù)的發(fā)展。

4 機(jī)電一體化在智能制造中的實(shí)踐分析

4.1 數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

我國在機(jī)械加工過程中開始應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，最早是在數(shù)控加工技術(shù)中，使我國的機(jī)械制造水平有了很大的提升，在促進(jìn)我國工業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展方面發(fā)揮了積極作用。在實(shí)際操作中，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)后，數(shù)控制造不僅提高了機(jī)械加工精度，機(jī)械生產(chǎn)效率也大幅提高，加工精度體現(xiàn)了這一階段應(yīng)用機(jī)電一體化的主要價(jià)值，從此之后，在智能控制系統(tǒng)方面，制造商的要求越來越嚴(yán)格。現(xiàn)階段，為滿足社會(huì)生產(chǎn)需求，CPU和總線設(shè)計(jì)模式廣泛應(yīng)用在智能控制系統(tǒng)中，通過使用在線診斷技術(shù)和智能控制技術(shù)，三維仿真效果得以實(shí)現(xiàn)，繼而全面地模擬整個(gè)數(shù)控加工過程，達(dá)到提高數(shù)控機(jī)床操作效率和質(zhì)量的目的，為生產(chǎn)提供正確的參考數(shù)據(jù)。

4.2 傳感技術(shù)的應(yīng)用

傳感技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)工具之一，而且該技術(shù)的靈活性和準(zhǔn)確性遠(yuǎn)高于其他集成制造技術(shù)，最大限度地對(duì)智能設(shè)備受到的外部影響進(jìn)行控制。傳感器技術(shù)如果被引入智能生產(chǎn)，所發(fā)揮的作用將比普通的傳感器更加突出。普通傳感器應(yīng)用在智能制造中，為了完成相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)對(duì)接和傳輸任務(wù)，通常需要構(gòu)建相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。同時(shí)，所獲得的信息必須通過計(jì)算機(jī)集中整合，才能進(jìn)行分析和判斷，為有效控制整個(gè)生產(chǎn)過程提供正確的指導(dǎo)和決策。目前，由于傳感器制造和生產(chǎn)的現(xiàn)狀，光纖電纜傳感器通常被用作生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，這種先進(jìn)的傳感裝置的借口是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)成本的需求也較為合理。所以在各領(lǐng)域和行業(yè)中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。

4.3 工業(yè)智能機(jī)器人的應(yīng)用

工業(yè)智能機(jī)器人的大力研發(fā)，是目前智能制造應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)最好的體現(xiàn)。工業(yè)智能機(jī)器人系統(tǒng)集成了人工智能技術(shù)、仿生學(xué)科技、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種高科技技術(shù)，是這些高新技術(shù)成果綜合作用下的最新科技成果。現(xiàn)在工業(yè)智能機(jī)器人是備受相關(guān)專家學(xué)者關(guān)注的重大科研項(xiàng)目，是綜合驗(yàn)證多種科學(xué)技術(shù)理論的技術(shù)工具，是生產(chǎn)行業(yè)中發(fā)揮特定應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的重要手段。從相關(guān)實(shí)踐來看，工業(yè)智能機(jī)器人的出現(xiàn)對(duì)于智能制造的長遠(yuǎn)發(fā)展具有非常現(xiàn)實(shí)的意義，可以概括如下：第一，可以準(zhǔn)確識(shí)別各類有效信息。第二，能夠?qū)⒏鞣N復(fù)雜工作保質(zhì)保量地完成。第三，有極高的生產(chǎn)精度，常用于軍工制造，受到社會(huì)各界人士的廣泛肯定。

5 結(jié)語

綜上，機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展是人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)里程碑，對(duì)促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活水平具有重大的推動(dòng)作用。因此，我國推進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重中之重，就是要不斷提高機(jī)電一體化技術(shù)水平，同時(shí)推進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

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