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智能制造中機電一體化技術的應用策略探析

作者:王熊(寧波家聯科技股份有限公司,浙江寧波 315200)時間:2022-07-30來源:電子產品世界收藏

摘要技術集計算機技術、機械技術、信息化技術、電子技術以及機械技術為一體,在科學技術不斷進步的當下,技術也取得了長遠發展,除了可以代替原有的人工操作模式之外,還逐漸發展的更加完善且智能化,使現代工業生產也迎來了全新發展機遇。由此我們也可以看出,對體系來說,技術的優勢也日漸明顯。

本文引用地址:http://www.zishayishu.cn/article/202207/436842.htm

關鍵詞;機電一體化

1 機電一體化與

1.1 機電一體化技術

所謂機電一體化技術,就是涉及電子信息處理系統技術、機械制造系統技術等,具有較強綜合性特點,相關設備主要包括光學傳感器、壓力傳感器等。在相關技術不斷發展的當下,機電一體化技術要想獲得可持續發展,需要把眾多高新技術成果互相融合,把信息技術研發當作最重要的目標。機電設備一體化技術除了包含系統、機身框架和各項基礎設施之外,對連接部分而言,還需要借助實際壓力傳感器調整各項系統的重要運行參數以及狀態信息,并且把獲取的信息處理成能夠自我識別的各項內容,然后再綜合分析各項信息傳輸指令要求的基礎之上,實現運動部件的有效控制,使整個系統能夠正常運行。其中,實現一體化與智能化控制系統的系統主要包括可編程微控制器、自動計算器以及邏輯電路等,通過有效整合上述部分,明確各個功能部分的各自分工與責任,提升整個系統技術的運行管理效率,為我國制造行業健康穩定發展夯實基礎。

1.2 智能制造

智能制造技術就是利用計算機仿真系統完成正確分析、判斷以及決策的過程,通過特定方式整合智能機器,同時把其應用于制造企業系統當中,使制造企業能夠更加有序穩定發展。從該角度來看,智能制造技術的主要優點就是能夠節約勞動力,實際操作中用計算機進行簡單的數據收集、處理及存儲工作,就能提升生產效率 [2]。

2 機電一體化技術的特點

2.1 結構最優化

往在機械產品控制過程中,一般需要設計機電機構;為了實現變速控制目標,也需要在機電系統中加入變速箱。而信息技術的不斷發展,也讓傳統的人工操作模式逐漸被變頻調速電子設備所取代,通過運用計算機軟件控制模式,提升生產效率。機電一體化技術的出現,能夠充分整合計算機軟件、電子技術以及機械技術等眾多優勢,使機械產品結構得到整體優化。

2.2 系統智能化

機電一體化技術能夠實現智能化控制系統規劃管理生產脈絡的目標。隨著機電一體化技術各項性能的快速提升,傳統生產方式的弊端也逐漸得到了較大改善,人力投入量也得到了有效控制。智能化控制系統的出現能對各項系統與程序進行有效調控,也能充分體現其自動化控制的實際效果,比如故障診斷、信息處理和自動化檢測等等,具體操作時也可以將工作指令輸入系統內,使系統完成自動化操作程序,節約較多人力 [3]。除此之外,當系統出現風險故障時,工作人員也能更加具有針對性地對故障進行處理,使管理人員借助系統當中的預警功能掌握系統運行的實際情況,保證系統運行安全性的同時,也能有效降低生產危險系數。

2.3 交換優勢

與傳統生產技術相比,機電一體化技術有著十分明顯的控制功能以及靈敏度,可有效提升數據處理效率。而智能制造通過引入機電一體化技術,也能讓數據處理流程變得更加高效,信息數據交換也會更加安全。通過機電一體化技術的相關優勢,可以有效解決智能制造過程中的技術困難,也能有效提升信息處理效率,使數據完整性得到有效保障。

3 機電一體化技術在智能制造中的應用

3.1 傳感器技術

對機電一體化技術來說,傳感器其實作為系統十分關鍵的沒人,可在應用過程中體現較大作用,借助傳感器技術,能對外界情況進行實時監測,也能保證生產時形成傳感器終端網絡系統,可實時對傳感器接收到的各項數據完成加工。結合應用情況可知,傳感器技術也必須發揮計算機作用,讓傳感器信號進行實時分析,把握信息數據。目前光纖傳感器有著十分廣泛的應用范圍,也是十分特殊的應用類型,在前期使用過程中需消耗較大成本,一般在汽車等機械加工過程應用,例如我們以長春一汽汽車為例,如圖 1 所示,在實際生產加工中安裝有激光測距雷達裝置,這個裝置就能十分深入地反映智能制造中傳感器技術發揮的重要作用 [4]。將激光測距雷達設計于汽車前后方,能為司機提供實時提醒,使其能隨時觀測周圍障礙物,合理判斷距離。除此之外,激光測距雷達還能根據信號對障礙物情況作出準確判斷,當距離過近,也會通過該裝置對駕駛人進行報警,提升安全性。

3.2 自動生產技術

在智能制造過程中,運用自動化技術能夠充分發揮實現對機械生產的自動控制,也能讓整個生產模式變得更加自動化,提升工作人員效率,使整個產品的工藝模式能夠更加優化,也能獲得更加滿足人們要求的產品。以往產品制造與加工中以手工方式為主,這種模式不僅無法保證工作效率,還對后續的產品銷售存在不利影響。而對智能制造來說,實現自動化生產以后,不僅能夠提升生產效率,還能讓整個工藝模式變得更加優化,提升產品性能。

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圖1 基于傳感技術設計的激光測距雷達裝置

3.3 信號處理技術

在智能制造信號傳輸過程中,主要為借助網絡傳輸信號對機電一體化技術進行處理的最終信號,通常以傳輸電信號為主 [5] 。從技術原理層面來看,機電一體化技術能夠一起處理終端系統與服務器的各項內容,利用制造的智能化方式,讓信息在機電一體電信號傳輸平臺與網絡中得到實時傳輸,也能借助智能制造技術對各項信號進行實時處理。上文我們提到智能制造模式有著較大的應用價值,其可以通過構建電信號傳輸模塊的方式,降低信號干擾,也能將智能制造實際效果體現出來。

3.4 智能機器人技術

該技術能夠在條件比較差的工況下應用,工作人員也能根據現場操作情況,合理利用信息化技術、仿生學技術以及機器人控制技術等,不僅能夠優化生產環境,還能讓生產信息的篩選過程變得更加智能化,使產品生產與管理工作變得更加高效,讓企業加工更加高效。智能機器人有著很大的使用價值:第一,可減少人力方面的投入,提升最終利潤,使企業生產鏈更加完善;第二,可有效提升企業生產效率,使生產流程更加智能化,也能通過更為優化的生產流程模式,降低傳統生產過程中存在的不足,保證系統運行的同時,也能有效提升生產效率。第三,有效控制安全現象的發生概率,防止人員受到威脅。由于實際生產條件十分惡劣,我們一定要重視監督管理工作,但是即便如此,也無法完全避免安全事故的發生。而利用智能機器人技術,不僅能夠有效保證人身安全,也能通過該項技術手段降低安全事故的發生概率。

3.5 人機一體化技術

目前該技術在智能制造過程中得到很大范圍的應用,該項技術除了能夠提升機械設備的智能化程度之外,還能將智能設備與人力相結合。在利用該技術時,工作人員需要對整個成本進行有效控制,通過智能設備獲取以及分析相關數據。除此之外,借助該技術還能對人與機械的工作范圍進行實時調整,改變加工期間存在的主被關系,也能讓人機一體化技術朝著更加專業且智能的方向不斷發展。

3.6 計算機集成數字化采集技術

通過該技術的應用,并發揮數據存儲作用,在綜合手工操作模式的基礎之上,能夠獲取與處理數字化內容,還可以對各項生產數據進行實時監控。例如,技術人員可以通過計算機對各項數字化采集技術進行統一應用,也能進一步查明設備的實際運行狀態。社會在不斷發展,該技術也發展更加完善,能夠以機電一體化技術為主要手段,確保在智能制造中真正達到技術遷移的效果。

3.7 柔性控制系統

柔性控制系統能對數字信息進行有效控制,也可根據具體狀況進行科學轉換,可以通過智能化的方式調控各項生產物料與設備,也能共同作用于數條生產線。借助信息技術對各項環節的數據信息進行實時處理,也能進一步掌握市場的發展動態,可結合市場要求制定更加科學的生產方案,避免出現生產資源浪費現象。

3.8 生產制造遠程控制技術

在傳統生產方式中,受到人工干預很多,現在已經很難達到生產管理要求,在機電一體化技術支持下,能夠讓生產管理實現遠程化操作與控制目標。要想進一步保證網絡應用的可靠性,很多企業也在積極引入局域網網絡,但是這種方式雖說可降低外部干擾,仍然會面臨一定的風險隱患,在遠程管控方面還有很大難度,因此也會引起安全管理等問題。由于信息傳輸模式十分多元化,然而對各種傳輸手段來說,其對應的特點也有所不同,現在智能制造的思想,可以通過多模組協同傳輸信號,也能有效保證信息傳輸效果,讓各生產流程實現遠程控制,結合實際情況開展有效管控。

4 結語

綜上所述,機電一體化技術在智能制造過程當中的發展前景與應用模式也受到了全社會的廣泛關注,因此需要從模式創新、技術升級等層面進行有效分析與改進。把握機電一體化技術的特點與智能制造的發展前景有著十分重要的現實意義,智能制造中的機電一體化技術應用需要從穩定控制、系統設計兩大層面入手,引進國外先進的技術設計理念,在有針對性優化后獲取更好效果,保證系統運行更加安全,產品質量也得到有力控制。

參考文獻

[1] 陳育貴.智能制造中機電一體化技術的應用探討[J].科技創新導報,2020,17(2):7-9.

[2] 管靜.汽車智能制造中機電一體化技術分析[J].現代工業經濟和信息化,2021,19(8):133-134.

[3] 張小濤,鄧鳳儀.關于智能制造中機電一體化技術的應用[J].科學咨詢,2020,23(11):140.

[4] 傅彩虹.智能制造中機電一體化技術的應用分析[J].南方農機,2020,51(6):160.

[5] 脫文瑞.機電一體化技術在智能制造中的實踐研究[J].課程教育研究,2020,33(20):250.

(注:本文轉載自《電子產品世界》2022年7月期)



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