發布時間:2022-07-18 11:21:01
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇機電一體化技術在智能制造中的運用,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘要:文章重點介紹了機電一體化智能制造的概念、特點、支撐技術、研究內容和發展簡況;并對智能制造與人工智能和計算機集成制造系統的關系作了簡要介紹。
關鍵詞:機電一體化 智能制造 制造企業
機電一體化又稱機械電子學(Mechatronics,由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成)。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展。現在的機電一體化技術,是機械和微電子技術緊密集合的一門技術,它的發展使冷冰冰的機器有了人性化和智能化。如今的現代化企業已經進入了嶄新的智能制造時代。
一、智能制造的概念
智能制造應當包含智能制造技術(IMT)和智能制造系統(IMS)。因本文不涉及智能制造技術本身,只側重于論述制造模式,所以重點討論智能制造系統。智能制造技術是指利用計算機模擬制造專家的分析、判斷、推理、構思和決策等智能活動,并將這些智能活動與智能機器有機地融合起來,將其貫穿應用于整個制造企業的各個子系統,以實現整個制造企業經營運作的高度柔性化和集成化,從而取代或延伸制造環境中專家的部分腦力勞動,并對制造業專家的智能信息進行收集、存儲、完善、共享、繼承和發展的一種極大地提高生產效率的先進制造技術。智能制造系統是指基于IMT,利用計算機綜合應用人工智能技術、智能制造機器、技術、材料技術、現代管理技術、制造技術、信息技術、自動化技術、并行工程、生命科學和系統工程理論與方法,在國際標準化和互換性的基礎上,使整個企業制造系統中的各個子系統分別智能化,并使制造系統形成由網絡集成的、高度自動化的一種制造系統。
IMS是智能技術集成應用的環境,也是智能制造模式展現的載體。IMS理念建立在自組織、分布自治和社會生態學機制上,目的是通過設備柔性和計算機人工智能控制,自動地完成設計、加工、控制管理過程,旨在解決適應高度變化的環境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知識在制造活動中的價值地位,而知識經濟又是繼工業經濟后的主體經濟形式,所以智能制造就成為影響未來經濟發展過程的制造業的重要生產模式。
二、智能制造系統的特點
IMS具有以下幾個特征:
一是自組織能力,二是自律能力,三是自學習和自維護能力,四是整個制造系統的智能集成,五是人機一體化智能系統,六是虛擬現實。
綜上所述,可以看出IMS作為一種模式,它是集自動化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不斷向縱深發展的先進制造系統。
三、智能制造的支撐技術
人工智能技術;
并行工程;
虛擬制造技術;
信息網絡技術。
四、智能制造主要研究內容及目標
1.智能制造主要研究內容
(1)智能制造理論和系統設計技術;
(2)智能制造單元技術的集成;
(3)智能機器的設計。
2.智能制造主要研究目標
(1)整個制造過程的全面智能化,在實際制造系統中,以機器智能取代人的部分腦力勞動作為主要目標,強調整個企業生產經營過程大范圍的自組織能力。
(2)信息和制造智能的集成與共享,強調智能型的集成自動化。
五、智能制造的發展簡況
1.國外發展簡況
自20世紀80年代美國提出IMS概念以來,IMS一直受到眾多國家的重視和關注。日本、美國、加拿大、澳大利亞、瑞士和歐洲自由貿易協定國在1991年1月聯合開展了由日本首先于1990年4月提出的為期10年的IMS國際合作計劃。
2.國內發展簡況
我國20世紀80年代末也將“智能模擬”列入國家科技發展規劃的主要課題,已在專家系統、模式識別、機器人方面取得了一批成果。1993年,中國國家自然科學基金委員會重點項目“智能制造技術基礎的研究”獲準設立,1994年開始實施,由華中理工大學、南京航空航天大學、西安交通大學和清華大學聯合承擔。研究內容為IMS基礎理論、智能化單元技術、智能機器等。至今,已取得了不少可喜的研究成果。
綜上所述,可以看出IMS是一種集自動化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式,具有不斷向縱深發展的高技術和高水平的先進制造系統,同時也是需要投入巨大科研力量去突破一個個技術難點的先進制造系統。目前研究的重點為虛擬企業、分布式智能系統、并行工程和基于的IMS。同時也應看到,這是一個人機一體化智能系統,只要努力追求人的智能和機器智能的有效結合,這樣的系統就有可能實現。當然,這種實現是一個從初級到高級的發展過程。
總之,隨著智能產品價值日益攀升,在可以預見的未來,IMS模式將成為下一代重要的生產模式。
(作者單位:淄博市技師學院)
摘 要:自從改革開放以來,我國的科學技術發展迅速,在工業生產中體現為微電子技術和自動化技術的應用,就目前的工業企業生產而言,機電一體化技術已經成為了我國工業發展過程中的一種強勁動力。機電一體化技術屬于綜合性的技術,它融合了電子、計算機、機械以及信息技術的優勢,將生產設備進行有機的組合,利用信息設備對其進行控制,大幅度提升工業企業的生產效率。在智能制造過程中使用和發展機電一體化技術將是智能制造發展的大方向,在智能制造過程中,加強機電一體化技術的使用對于提升企業的生產能力,提升產品質量以及提升產品的科技含量具有重要意義。
關鍵詞:機電一體化 智能制造 應用
機電一體化又稱為機械電子學,隨著科學技術的進步和經濟的迅速發展,機電一體化技術在生產中逐步的得到了廣泛的應用,尤其是在市場經濟下競爭激烈的今天,機電一體化技術成為了工業生產的強勁動力,機電一體化技術將電子與機械進行緊密的集合,從而實現了人們對機械設備的智能化管理,新世紀的制造必然是智能制造。智能制造包含兩重含義,即智能制造系統和智能制造技術,在目前的工業企業生產過程中,智能制造已經成為了制造業的主流,智能制造通過計算機模擬人腦,對制造過程中的各個環節進行分析、推理、判斷以及進行生產的決策,從而實現整個企業生產過程的智能化以及高度人性化,以電腦的模擬分析代表人腦的分析過程,對生產過程進行準確的控制。該文介紹目前機電一體化技術的發展現狀以及智能制造的概念,著重說明智能一體化技術在智能制造中的應用,希望對讀者有所幫助。
1 機電一體化技術發展的現狀
機電一體化技術是電子技術和機械技術的集合。機電一體化技術在20世紀60年代初步形成,這種技術的出現是為了滿足工業生產的需要,在發展的最初階段是通過電子手段對機械設備進行控制,提升企業的生產效率。最初的機電一體化技術十分簡單,技術含量也不高,智能適用于簡單小型設備的生產。經過幾十年的發展,機電一體化技術已經逐步的融合了計算機技術的精華和微處理技術的精髓,尤其是進入21世紀以來,機電一體化技術又和信息技術以及電子技術等高新技術融合,模擬人腦對生產過程進行分析和判斷,使生產逐步的智能化。
如今的機電一體化技術,尤其是在一些大型企業的生產過程中,涵蓋了機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、聲學技術、光學技術等。機電一體化技術的發展依賴眾多科學技術的發展,機電一體化的發展是為了適合生產的實際需要,機電一體化技術將更加的智能化、模塊化和網絡化。機電一體化技術能夠高度的模擬人腦,對整個的生產過程進行分析和判斷,發出各種操作指令,完成復雜的生產,對生產所用的機械設備進行智能控制,整個生產的過程也十分的人性化,電腦代替人腦進行控制大大的減輕了人們工作的負擔。目前,隨著經濟全球化進程的不斷推進,工業生產已經不僅僅局限于某個區域,而是就地取材,遍布世界的各個角落,因此,機電一體化技術也有了新的含義,遠程控制技術以及遠程監視技術也在漸漸的被應用到機電一體化技術中來,機電一體化技術的發展是隨著科學技術的發展和生產的需要而不斷發展的,機電一體化技術有著廣闊的發展空間。機電一體化技術的發展也勢必會使企業打破自有的生產模式,逐步的實現模塊化集成機電生產,統一機電產品的部分標準,規范生產過程,提升產品質量。
2 智能制造技術及其發展
隨著科學技術的迅速發展,機械制造技術也不再拘泥于陳舊的生產模式,科學技術賦予了機械制造新的活力,機械制造技術正在逐漸的吸取各種技術的精華,實現自身的改革和進步。現如今,生產逐步的實現機械化,人們對于機械設備的需求不斷加劇,為了滿足這種需求,人們不斷的研究新的技術提升機械生產效率。智能制造技術是目前機械制造技術的主流,智能制造技術是使機械設備自主驅動并且自主的控制機械設備的元件,實現機械設備系統控制的智能化,智能制造也必然是機械制造的主流趨勢。智能制造能夠儲存大量的信息,能夠有效的獲取生產過程中的信息,能夠對生產過程中出現的問題進行及時的處理,具有組織、學習、分析、優化、維護的功能。智能制造技術克服了傳統制造中的諸多缺點,大幅度提升了產品的質量,提升了產品的合格率和科技含量。智能制造技術正在逐步的借助三維動態演示,模擬技術、計算機編程、多方向視圖技術以及比例縮放等技術,對所要制造的產品進行設計和生產過程控制,使生產過程能夠滿足設計圖紙的高精度需要。智能制造技術在大幅度提升制造效率的同時還能夠實現人機的互動。
智能自造技術能夠對產品的設計生產等各個環節進行有效的控制,減少了人工的勞動,解放了大量的勞動力,在勞動力緊缺和勞動力成本很高的今天,智能制造技術對于企業的生存和發展有著特殊的意義。另外,對于一些污染較重以及危險技術較高的生產制造單位而言,使用智能制造技術不失為最佳的選擇,使用智能制造技術能夠及時發現安全隱患,有利于企業的安全生產。一些具有特殊生產要求的企業必須使用智能制造技術以實現勞動工人無法實現的操作控制,智能制造技術的使用還在很大程度上減少了誤差和人為失誤的出現,提升了產品的質量和生產效率。
3 機電一體化技術在智能制造中的應用
智能制造技術隨著生產的需要發展迅速,并在短短的十幾年間廣泛的應用到絕大多數的工業生產當中來。當前,機電一體化技術正在逐步的和智能制造技術進行結合,用以滿足多樣化的工業企業的生產需要,同時兩種技術的有機結合也為兩者的發展提供了更為廣闊的發展空間。機電一體化技術在智能制造中的逐步應用必然會應用到一些優秀的技術。傳感技術就是其中的優秀技術之一,傳感技術如若應用到智能生產當中來必須要保證其準確性和靈敏性,并且保證傳感器不被目標信號以外的其他信號所干擾,單純的傳感器是不行的,還要建立相應的傳感器網絡系統,傳感器用于目標信號的收集,無線傳感器網絡實現信息的傳輸,通過計算機收集的信息進行分析和處理,最終達到對于整個生產過程的控制。就目前生產制造而言,主要采用的是非接觸性的檢測手段以及光纖電纜傳感器,采用統一且標準化的接口,將設計的難度適當降低,主要開發成本較低的串行接口。
機械制造在國民經濟中占有重要的地位,同時機械制造對于國家農業和工業的發展有著重要的意義,在我國,數控領域最早將機電一體化技術應用到智能制造中來,數控生產對于智能控制的要求非常高,其中還要涉及到模擬、信息處理等多種技術,在生產過程中,智能控制技術能夠對無法進行建立模型的環節以及模糊的信心進行處理,優化整個生產過程的管理和控制。目前的數控機床主要采用多CPU和總主線的結構形式,通過在線診斷以及模糊智能控制技術,采用大型的儲存設備、提升數控能力,提供二維和三維的仿真動態畫面,對整個生產的過程實現多過程和多通道的控制。
自動機械和自動生產線也在智能制造中得到了很好的應用,其使用人機界面控制裝置、光電控制系統以及可編程序控制裝置等。機電一體化技術在智能制造中的極高體現表現為工業機器人的使用,工業機器人綜合了人工智能、遙感技術、通訊技術、仿生學技術等,它可以對生產信息記性獲取、識別和處理,工業機器人在目前工業生產中發揮著不可替代的作用。
4 結語
機電一體化技術技術的在智能制造中得到了極為廣泛的應用,提升了以往低下的生產效率,革新了傳統的生產模式,機電一體化技術在智能制造中廣泛的應用是經濟發展的結果,也是工業生產的需要,這種生產制造模式實現了技術的融合,提升了生產效率,推進了工業生產的革新。
摘 要:隨著經濟的不斷發展,科學技術也得到了極大的進步,各種新技術、新手段層出不窮,給人們的生產生活帶來巨大的沖擊。其中智能制造利用機電一體化技術發展十分迅速,并且提升了我國的機械制造水平。基于此,本文從智能制造概念出發,分析機電一體化技術在其中的具體應用,以供參考。
關鍵詞:智能制造;機電一體化;應用
0 引言
隨著科學技術的不斷進步,機電一體化也得到了快速的發展,并且其生產應用范圍逐步擴大,機電一體化技術已經成為工業化發展的動力。機電一體化技術實現了電子與機械的緊密結合,從而實現了對機械設備的智能化控制和管理,這也是智能制造的構成基礎。在實際的生產制造中,智能制造基本上包含兩方面的內容,一是智能制造系統,另一個是智能制造技術。智能制造已經成為社會工業化發展的主體,使工業生產更加的智能化、人性化,可以準確控制生產過程。而智能制造的發展離不開機電一體化技術,加強機電一體化技術在智能制造中的研究具有重要的現實意義。
1 智能制造概述
從目前的社會發展來看是,智能制造主要包含兩方面的內容:一是智能制造技術(IMT)。主要指的是,技術人員借助計算機模擬系統,從而實現對某一系統的分析、決策等,節省了大量的人力和物力,研究人員只需通過計算機系統就可以實現系統的分析,有效保證了研發的可靠性,同時也保證了生產的實效性。二是智能制造系統(IMS)。可以簡單地理解為人機一體化智能系統,由智能機器人和人類專家共同組成。它在應用的過程中,以計算機為主要工具,借助人類專家進行分析、構思以及決策等智能活動,代替制造工程中人力腦力活動。智能制造系統是智能制造技術的延伸,是集網絡化、自動化技術于一體的制造系統,使整個子系統實現智能化運轉。這也是本文應用研究的重點。
智能制造系統一方面是集成應用的主要場所,另一方面也是智能制造模式展現的主要載體。智能制造系統主要是基于社會生態學的根基上,借助計算機并通過人工智能的控制,從而實現設計、加工以及控制管理等各個階段,該系統在高度變化較為顯著的環境中較為適用。在智能制造模式中對知識體系的注重程度較高,知識經濟也是新興經濟的主導模式,因此智能制造將引領未來社會制造業的潮流,成為發展的必然趨勢與目標。
2 機電一體化技術的發展概況
機電一體化技術研究的時間比較長,在發展的初期人們并沒有實現電子技術與機械技術的融合,還將其視為分裂的個體,主要是要靠電子技術在機械工業中的應用,來提高機械生產效率,提升產品質量。但是,在當時的發展階段,機械工業與電子沒有融合,還是獨立的個體存在于機械生產中,使得其發展水平并沒有達到預期的目的,應用范圍也不大,該技術沒有得到充分的發展。而隨著計算機技術、信息技術等的發展,機電一體化又煥發了新的活力,在生產中得到廣泛的應用,其在智能制造中的應用更是促進了整個機械行業的發展,使生產管理工作更加的智能化、自動化,為生產工作的開展提供了更加便捷的服務。
機電一體化囊括了多種技術,并且不斷更新技術內容,保持技術的先進性。機電一體化技術借助電子技術,以人工智能的方式,借助計算機系統,從而實現對機械設備的自動化控制,使生產更加的便捷、高效。并且隨著網絡技術的出現和普及,出現了很多跨地域生產活動,這主要是借助遠程操控系統實現的。機電一體化技術的應用,解決了很多生產中的難題,使生產活動更加規范化、自動化、規模化。
3 機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用
3.1 傳感技術的應用
傳感技術是機電一體化技術中的一個重要技術之一,由于其具有較高的精準性與敏捷性,可最大限度地免受來自外界其他信號對設備的影響,若將其應用于智能生產中則將會發揮巨大的作用,而普通的傳感器則效果不顯著,若要使用還需構建相對應的傳感器網絡系統,這樣才能實現信息之間的對接與傳輸,并借助計算機將所收集到的信息進行整合與分析,從而使整個生產過程得以有效控制。縱觀當前各大生產制造中所使用的傳感器,我們發現其主要使用的是光纖電纜傳感器,并使用標準化的接口,這樣可大大降低設計的難度與標準,在一定程度上也可節約一定的成本。
3.2 數控生產中的應用
在我國機電一體化最早應用在數控加工技術中,對提升我國機械制造水平方面發揮了重要作用。機械制造業的發展水平直接關系到我國的工業化水平,將機電一體化技術應用到數控制造中,在提升機械加工精度以及機械加工效率方面發揮了重要的作用。數控生產的價值主要體現在加工精度上,所以數控生產對智能控制系統要求十分嚴格。目前數控機床中的智能控制系統基本上采用CPU和總主線模式。該模式利用在線診斷技術和智能控制技術,實行三維仿真,模擬數控技術加工的整個工程,為數控機床的實際操作提供重要的依據。
3.3 自動生產線與自動機械的應用
目前許多大規模生產企業基本上都采用了自動化生產線和自動生產機械。該技術主要是借助電子技術中的光電控制系統以及人機界面控制裝置,從而對生產流程實現全面的控制。自動生產線與自動機械應用的范圍十分的廣泛,例如在電腦、手機等都已經實現了自動化生產線。智能制造企業在生產的過程中融合柔性制造系統(圖1所示),主要利用計算機控制系統對生產設備進行有序的融合,即數控設備、計算機設備等生產要素實行一體化管理,從而實現集約化、網絡化生產。
3.4 工業智能機器人
工業智能機器人是當前機電一體化技術在智能制造中最先進的應用,并且結合了多種先進技術,是人工智能技術、仿生學還有計算機系統等眾多學科相互作用的新型成果。機器人是當期科學技術的研究重點,智能機器人技術是控制論、傳感技術以及信息技術等綜合體,我國在其研究上已經取得了一定的成績,并且在生產行業中已經得到應用。工業智能機器人的出現,在提高產品質量,增加產量以及減輕員工勞動強度方面發揮重要作用。工業智能機器人在應用的過程中具有明顯的優點:一是能夠有效甄別信息資料;二是可快速地完成較為復雜的工作流程;三是生產的精準度高,可應用于軍事生產制造中,受到社會各界的認可。
4 結束語
綜上所述,智能制造是工業生產行業的主要發展趨勢,實現了工業生產的自動化、智能化管理,有效提升了工業生產效率和產品質量,為企業創造更多的經濟效益和社會價值。機電一體化是智能制造實現的重要技術條件,其運用水平也直接關系到智能制造功能的實現。因此一定要注重機電一體化技術在智能制造中的應用,促進智能制造更好的發展。
[摘 要]隨著科學技術的不斷進步,機電一體化也得到了快速的發展,并且其生產應用范圍逐步擴大,機電一體化技術已經成為工業化發展的動力。機電一體化技術實現了電子與機械的緊密結合,從而實現了對機械設備的智能化控制和管理,這也是智能制造的構成基礎。在實際的生產制造中,智能制造基本上包含兩方面的內容,一是智能制造系統,另一個是智能制造技術。智能制造已經成為社會工業化發展的主體,使工業生產更加的智能化、人性化,可以準確控制生產過程。而智能制造的發展離不開機電一體化技術,加強機電一體化技術在智能制造中的研究具有重要的現實意義。
[關鍵詞]智能制造;機電一體化;應用
前言
在當前市場競爭日趨激烈的形勢下,機械制造企業都在努力革新自己的生產技術和設備,探尋新的生產方式,而智能制造作為一種更加先進的生產方式,自然就引起了越來越多人的重視。現實中,智能制造一般包含兩層含義,一層是實現智能制造過程中所需要用到的各種先進技術,另一層就是指代智能制造系統。智能制造技術的提出和應用目的就是為了實現智能生產方式,構建智能化的制造系統。可以這么說,在機械制造領域實現智能化制造也是機械制造發展的必然趨勢,對提高生產管理能力、生產效率以及企業效益等均具有極其重要的現實意義。
1 智能控制系統種類
智能控制系統的好壞決定著機電一體化系統的優劣。廣泛應用于機電一體化的智能控制系統有:神經網絡系統、模糊控制系統、家控制系統以及分級遞階智能控制系統等等。分別給予介紹:(1)專家控制系統。該系統匯集人的知識、經驗以及技能于一體,將其錄入到計算機中,按照編制好的指令程序對運行控制系統進行操作;(2)分級遞階智能控制系統。該系統又被稱為分級控制系統,基于自組織和自適應控制,通過組織級、執行級等發揮控制作用;(3)神經網絡系統。在機電一體化中,神經網絡系統的應用十分廣泛,其控制原理是:通過人工神經元、神經細胞等,進行非線性映射、對人的智能進行模仿以及分布處理等.其優勢是:適應性強,能夠實現自組織控制等;(4)模糊控制系統。在專家模糊控制中實現了多層次知識的表達和利用,對于提高控制的智能化來說十分有利;基于神經網絡的模糊控制能夠實現相應的模糊邏輯控制功能。
2 機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用
2.1 傳感技術的應用
傳感技術是機電一體化技術中的一個重要技術之一,由于其具有較高的精準性與敏捷性,可最大限度地免受來自外界其他信號對設備的影響,若將其應用于智能生產中則將會發揮巨大的作用,而普通的傳感器則效果不顯著,若要使用還需構建相對應的傳感器網絡系統,這樣才能實現信息之間的對接與傳輸,并借助計算機將所收集到的信息進行整合與分析,從而使整個生產過程得以有效控制。縱觀當前各大生產制造中所使用的傳感器,我們發現其主要使用的是光纖電纜傳感器,并使用標準化的接口,這樣可大大降低設計的難度與標準,在一定程度上也可節約一定的成本。
2.2 數控生產中的應用
在我國機電一體化最早應用在數控加工技術中,對提升我國機械制造水平方面發揮了重要作用。機械制造業的發展水平直接關系到我國的工業化水平,將機電一體化技術應用到數控制造中,在提升機械加工精度以及機械加工效率方面發揮了重要的作用。數控生產的價值主要體現在加工精度上,所以數控生產對智能控制系統要求十分嚴格。目前數控機床中的智能控制系統基本上采用CPU和總主線模式。該模式利用在線診斷技術和智能控制技術,實行三維仿真,模擬數控技術加工的整個工程,為數控機床的實際操作提供重要的依據。
2.3 自動生產線與自動機械的應用
目前許多大規模生產企業基本上都采用了自動化生產線和自動生產機械。該技術主要是借助電子技術中的光電控制系統以及人機界面控制裝置,從而對生產流程實現全面的控制。自動生產線與自動機械應用的范圍十分的廣泛,例如在電腦、手機等都已經實現了自動化生產線。智能制造企業在生產的過程中融合柔性制造系統,主要利用計算機控制系統對生產設備進行有序的融合,即數控設備、計算機設備等生產要素實行一體化管理,從而實現集約化、網絡化生產。
2.4 工業智能機器人
工業智能機器人是當前機電一體化技術在智能制造中最先進的應用,并且結合了多種先進技術,是人工智能技術、仿生學還有計算機系統等眾多學科相互作用的新型成果。機器人是當期科學技術的研究重點,智能機器人技g是控制論、傳感技術以及信息技術等綜合體,我國在其研究上已經取得了一定的成績,并且在生產行業中已經得到應用。工業智能機器人的出現,在提高產品質量,增加產量以及減輕員工勞動強度方面發揮重要作用。工業智能機器人在應用的過程中具有明顯的優點:一是能夠有效甄別信息資料;二是可快速地完成較為復雜的工作流程;三是生產的精準度高,可應用于軍事生產制造中,受到社會各界的認可。
結束語
總而言之,機電一體化技術作為實現智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術,將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義,必須引起我們高度的重視。此外,智能制造技術和機電一體化技術的結合還會推動二者各自擁有各大的發展空間,這對機械行業的未來發展也將產生巨大的積極作用。
摘要:進入21世紀以來,人工智能技術取得飛速發展,在工業制造中人工智能發揮的作用越來越明顯,尤其在南方沿海發達地區,很多企業都已經幾乎實現了100%智能化無人生產。在工業制造領域,機電一體化技術成為當前最炙手可熱的技術和應用。本文主要立足于機電一體化人工智能技術所處的特殊的宏觀時代背景,對其在機械制造領域的應用現狀、呈現的特點及存在的問題等做梳理分析,結合當前最新的理論與發展實際,探討改進的措施和對策。
關鍵詞:機電一體化;智能制造;應用
隨著經濟社會的進步與發展,機電一體化在工業制造生產中的應用越來越廣泛。所謂機電一體化,通俗講就是機械電子學,是電子信息科學技術在工業制造領域中的應用。在當前激烈的市場競爭中,可以說機械化程度的強弱,已經成為企業競爭實力強弱的體現之一。因此,從企業發展的角度看,不斷加強機電一體化技術的推進,是企業長久發展直觀重要的推動因素。
1機電一體化的意義
所謂機電一體化,主要強調的是將機械技術與電子技術之間的結合,在當前計算機技術的高速發展,再加上網絡技術的輔助性作用,使得機電一體化的發展提升到一個新的高度上來。從客觀上來看,機電一體化已經成為集中計算機技術、信息技術與自動化技術等為一體的綜合性技術體制。在未來,C電一體化會朝著更為廣闊的應用空間發展。
2機電一體化發展的現狀
機電一體化技術研究的時間比較常,在發展的初期人們并沒有實現電子技術與機械技術的融合,還將其視為分裂的個體,主要是靠電子技術在機械工業中的應用,來提高機械生產效率,提升產品質量。但是,在當時的發展階段,機械工業與電子沒有融合,還是獨立的個體存在于機械生產中,使得其發展水平并沒有達到預期的水平和目標,應用范圍也并不十分廣泛,技術沒有得到充分發展。
如今的機電一體化技術,尤其是在一些大型企業的生產過程中,涵蓋了機械技術、電子技術、控制技術、計算機技術、聲學技術、光學技術等。機電一體化技術的發展依賴眾多科學技術的發展,機電一體化的發展是為了適合生產的實際需要,機電一體化技術將更加的智能化、模塊化和網絡化。機電一體化技術能夠高度的模擬人腦,對整個的生產過程進行分析和判斷,發出各種操作指令,完成復雜的生產,對生產所用的機械設備進行智能控制,整個生產的過程也十分的人性化,電腦代替人腦進行控制大大的減輕了人們工作的負擔。當前,在全球化趨勢的推動作用之下,工業生產已經并不單純局限于某一個單獨的領域當中,而是就地取材,遍布世界的諸多角落。所以,關于機電一體化的含義也被融入了新理念,因此,在現代化機電一體化技術當中,我們不難看到遠程控制技術和遠程監視技術的存在。伴隨著科學技術的不斷發展,機電一體化技術也處于不斷完善與發展的過程當中,在未來,勢必會突破原有的生產模式,從而對于機電產品的部分標準進行統一與規范。
3機電一體化技術在智能制造中的應用
3.1在自動生產和自動機械中的應用
當前,機電一體化在企業當中已經得到了廣泛地應用,其中最為突出的就是智能化制造技術的應用,不僅體現了自動生產線在實際生產當中的運用,也體現了自動機械在實際生產當中的運用。無論是現代傳感技術,還是電子技術,在實際生產當中都有著一定的運用。我們將計算機化的制造系統成為柔性制造系統技術,對于這一技術來說,將數控機床、計算機、工業機器人等進行連接,從而成為一個生產網絡整體當中的生產技術。其存在著一個顯著的優勢,就是能夠滿足于生產部門所提出了相應問題[3]。
3.2計算機的集成化體制
基于當前的戰略發展理念,借助于全局動態的形勢,能夠幫助促進整個計算機集成制造系統的完善與優化。在這一體系當中,其建立與組合,并不單純是子系統的簡單組合,而是立足于當前地系統,將各個部門之間的界線得以突破,在這一系統當中,制造系統是主干系統。對于企業本身來說,在其具有一定的集成性特征時,就能夠對于生產因素當中的各項資源進行優化配置,從而在客觀上保證生產開發水準的提升,使得企業當中所蘊含的潛力和發展潛力被激發出來。
3.3在工程建設當中的使用
機電一體化在工程建設當中的使用,能夠體現在以下幾個方面:首先,在建筑物照明系統的應用,在@一功能當中,主要能夠通過通信系統和計算機控制系統聯合實現的,因此,對于不同時段的照明系統,應當進行有效控制。在這一照明體系當中,對于照明時間的自動控制,能夠幫助減少電能損耗,實現智能化控制。其次,在建筑內部空調系統的控制方面,也存在著智能化特征,利用比例積分調節器閉環的形勢,從而對于不同季節的空調使用模式進行設置,這樣能夠實現空調的智能化調節,保證整個建筑物的室內空氣的優化,從而最大程度上減少能量的損耗。
4機電一體化未來使用的方向
首先,在當前機電一體化趨勢越來越明顯的背景之下,其已經開始逐漸朝著微型化的方向發展,而就微型化發展本身而言,體現出來的是對于高新科技產品的發展與完善。就現有狀況來看,由于衛星機電一體化產品在題記方面相對比較小,所以損耗的能量也不是很大,能夠完成很多任務。
其次,從智能化角度上來看,工業領域對于人工智能的重視程度已經提升到一個新的程度上來,其中不僅涉及到機器人智能應用,也涉及到相應的數控智能應用。雖然當前的數控機床領域,并不能夠與人類一樣實現完全地智能化,但是,擁有部分人類智能的性能對于提升機電一體化產品的性能有著極強的幫助作用。
再次,無論機電一體化的發展方向如何,其最終目的始終是為人類服務,所以,在實際設計的過程當中,應當盡可能保存人性化的設計,在色彩和造型方面起到一致性,在滿足上述條件之后,可以融入藝術性色彩。
5結語
總的來說,機電一體化設計對于人類的影響是極大的,這也是當前現代化經濟發展的產物,也是多重高新技術的集合體。因此,在未來研究與發展的過程當中,有必要在智能性方面進行深入研究,從而實現生產方式的深化改革,保證生產質量和效率的提升,與以人為本的發展理念相契合。