机电一体化在智能制造中的实践分析

机电一体化在智能制造中的实践分析

陈浩

诺博橡胶制品有限公司  徐水区  071000

摘要：企业应该在我国现代制造行业市场发展形势日益严峻的全新背景下，对机电一体化技术在智能制造过程中存在的问题进行详细分析，明确了解导致相关问题产生的原因，从而采取多样化有效措施将相关问题妥善解决，加快对智能制造行业的全面发展，促进我国制造业供给侧结构性改革目标有效实现的同时，为智能制造行业实现健康、稳定发展目标提供技术支持。本文主要分析机电一体化在智能制造中的实践。

关键词：机电一体化；智能制造；实践应用

引言

随着信息技术的崛起,在机械制造领域引入先进电子技术,从而实现全自动的智能化机械制造已经成为各大国家工业化发展主流,而机电一体化技术正是机械制造智能化技术的基础和关键所在。有了高超的机电一体化技术,我们就能拥有精良的智能制造装备,这正是实现智能制造的手段和途径。

1、智能化技术的概念

智能化技术是一种综合应用性极强的技术，本质上可以将其视作逻辑模型，运作中主要依托于庞大数据体，然后对数据体进行分析，分析所得结果会被保存在知识库当中，这样智能化技术就能够根据知识库中的数据分析结果，对现实事物进行识别，并给出决策建议或其他形式的结果。例如在机械制造当中，只要智能化技术实现进行过相关的分析，知识库内有对应的信息，其就能够对机械制造流程进行识别，可以知道当前机械制造流程是否存在异常，如果存在异常还能对异常进行分析，确认异常类型、异常成因、异常范围、异常设备所在位置等，这些结果会被转化为可视化信息、数据展示给人工，甚至可以根据这些信息、数据给人工提供异常处理建议。可以看出，智能化技术包含了自动化技术的特征，整个运作过程无需人工干预，同时还具备识别实际情况中数据，对实际情况进行判断，然后自主作出决策的能力，这是自动化技术不具备的，因此相比之下智能化技术具有更高的应用价值。另外，机械制造智能化技术是指应用于机械制造当中的智能化技术，其本质与上述并无差别。

2、机电一体化技术在机械工程中的具体应用路径

2.1在机床改造中的运用

数控机床是当前机械工程领域的核心设备，数控机床的精度更高，并具有超强的可控性。但是在其实际应用过程中，为了最大限度提高数控机床的精度，对工作台与机床刀具进行精准控制，将其控制在允许的误差范围内，但在一定程度上限制了机床的生产效率。随着机电一体化技术的不断升级与优化，借助开环伺服系统对数控机床进行进一步升级改造。经过升级改造的数控机床，其操作更为简单，通过应用滚珠丝杠副，全面改善了机床在实际操作过程中可能出现的盲区问题。随着现代信息技术手段的不断进步，大幅提高了数控机床对数据的处理能力、整合能力以及处理效率。在数控机床的改造过程中充分考虑其改造成本，经济性得到了有效保障。

2.2在产品开发上的应用

随着市场化经济时代的到来，市场需求逐渐朝着多元化方向发展。根据市场需求，加强对新型机械产品的开发，是实现机电一体化技术融入各个领域的重要举措。与此同时，在产品开发中合理应用机电一体化技术，能够充分发挥其灵活的设计优势，根据其产品需求合理选择相应的实现手段，既能满足产品开发的各方面功能性需求，又能够在一定程度上满足产品的个性化需求，充分体现产品开发的现代化与个性化优势。

3、智能化技术与机电一体化融合措施与发展趋势

3.1集控单元智能化更新

目前，很多机电一体化系统在设计时都充分使用了接口技术，目的是将整个系统中所有生产设备集成，形成若干集控单元，然后根据每个集控单元的工作情况，设计对应的标准流程，让每个集控单元按照标准流程进行运作，这样能够简化自动化生产的管理难度。这一基础上，为了让智能化技术与机电一体化融合，可以在机械制造当中生产出智能化的机械设备，此类设备能够替代自动化生产中的集控单元，使得每个集控单元都具备智能化属性，这一属性使得集控单元可以与智能化技术终端连接，以便进行控制，例如制造生产出带有传感器、参数自检程序、信号收发装置的智能化机械设备，然后将这些机械设备安装在自动化生产的相关工位上，这样每个设备能够相互通信，形成智能化集控单元，这个单元在智能化技术终端控制下能够更好地执行生产工作[4]。在具体的生产过程中，因为每个设备能够相互通信，所以设备会根据其他设备的运作情况来调整自己的运作参数，诸如更改运动轨迹，以免与其他设备发生碰撞等。值得一提的是，智能化集控单元中所有设备之所以能够根据其他设备情况来调整自身运动轨迹，除了因为设备本身具有智能化属性以外，更主要的是因为设备与智能控制终端连接，即设备上的传感器能够采集设备信息，参数自检程序能够获取当下参数条件，这些信息或参数并不是直接通过信号收发装置发送给其他设备的。而是先发送给智能控制终端，经由终端分析之后，根据设备的实际情况设计出整个集控单元的运作方案，方案内包含了每个设备的运动轨迹、运动时间等指令要求，指令要求则会通过集控单元总线发送给所有设备，促使不同设备的运动轨迹等发生变化，能够相互配合。

3.2模块化

模块化生产是一项复杂的系统工程，由于机电一体化产品类型及生产企业较多，各种产品型号较为复杂，因此，为了提高机电一体化相关产品的研发速度与通用性，扩大机电一体化产品的生产规模，应该制定相关的生产标准，如电气接口、机械接口等，促进机电一体化产品的标准化、科学化及规模化发展，这些产品可以在设计过程中替代各种子系统模块实现重构。开发一款高效的计算机辅助原型开发环境十分重要，其主要特征包括以下几方面。1）建立模型。利用框图或可视化界面创造一些物理或者抽象模型，这些模型具有简单、直观和易于理解等特点，对于复杂性的机械产品子系统非常有用。2）仿真。求解模型的数学方法主要包括微分方程、离散化方程和混合方程等，因此，仿真必须要有一个执行实际操作的锁存器，便于机械产品仿真更快地执行。3）项目管理。维护项目信息和子系统模型的数据库。4）实时接口。用一种插入式的实际硬件卡替代部分模型，使用驱动器和传感器与之交互，一般称为“硬件半实物仿真”或者“快速模型”。

3.3微控技术应用

微控技术全称微动控制技术，主要功能是对机械设备的细微动作进行控制，其应用普遍需要建立在动态反馈技术与智能调节技术的基础上。但该项技术的作用无可取代，即现代机电一体化生产对于产品质量的要求越来越高，间接对机电一体化生产精度也提出了更高的要求。如何满足精度要求成为了各领域重点关注的事项，而通过以往技术手段，很难保障设备精度达标，可以说受限于以往技术水平，机械设备精度难以提升。而微控技术解决了这一问题，其从控制角度上提高了设备制造时相关操作的精度，而高精度的制造操作将有效提高机械设备的精度，再然后高精度的机械设备在机电一体化生产中就能有效提高生产精度，促使产品质量满足当下要求。

结束语

随着现代化市场经济时代的到来，制造业逐渐成为我国经济发展的支柱性产业。将机电一体化与机械工程进行深度融合，全面提高机械工程的智能化水平，在提高其生产质效的同时，能够有效实现对其生产精度的智能化控制，促进我国机械工程良性发展。

参考文献：

［1］于慧佳．机电一体化技术在智能制造中的应用［J］．南方农机，2020，51(05):219．

［2］孙峰．机电一体化在智能制造中的有效应用［J］．科技风，2020(05):14－15．

［3］胡江川．关于智能制造中机电一体化技术的应用［J］．价值工程，2020，39(01):286－287．

［4］孙维阳．智能制造中机电一体化技术的应用［J］．电子技术与软件工程，2019(07):110．

［5］陈锋．智能制造中机电一体化技术的应用分析［J］．湖北农机化，2020(06):79．