基于传感器技术的智能制造过程效率提升研究

胡兆东

摘要：随着我国制造业的发展，传感器技术越来越多的应用于制造业中。传感器能够将化学量、物理量和电量转化为计算机能够识别的数字信号，实时的反映各项参数。当今的制造业越来越依赖传感器技术，传感器能在智能制造过程中提升工作效率。本文通过分析传感器技术在智能制造中的应用，希望能对传感器技术在智能制造的发展中有些许作用。

Abstract： With the development of my country's manufacturing industry， sensor technology is increasingly used in manufacturing. The sensor can convert the chemical quantity， physical quantity and electric quantity into digital signals that the computer can recognize， and reflect various parameters in real time. Today's manufacturing industry is increasingly dependent on sensor technology， and sensors can improve work efficiency in the intelligent manufacturing process. This article analyzes the application of sensor technology in intelligent manufacturing， hoping to have a little effect on the development of sensor technology in intelligent manufacturing.

关键词：传感器技术;智能制造;效率提升

Key words： sensor technology;intelligent manufacturing;efficiency improvement

中图分类号：TP212.6                                文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0208-02

0  引言

目前，各种各样的传感器已经融入了我们生活的各个面面，每秒能够收集大量的数据，并形成了智能物联网的基本要素。作为所有智能设备的感官，传感器收集物理信息，主要包括湿度、温度、压力等多的感知。在智能制造过程中高效化应用传感器技术，它可以更加有效地保证稳定运行系统，以此在智能制造保证效率运行的有效性。

1  传感器技术在智能制造中的应用概述

在智能制造传感器的应用领域，不同行业之间对其应用各具其行业特点。在石化等制造业中，新型高端工业传感器的应用相较而言不多，但在高端制造业，传感器的本土化率仍然很低。智能制造所需的某些特殊部件，如高温高压传感器，其可靠性和稳定性与国外产品相比还是相去甚远。期初，我国大多数智能制造设备都从国外进口，这是非常昂贵的。后期发展中，由于国内相关企业进行了学习，能够独立生產，但是为了便于设备类型选择和运行稳固，传感器通常为原厂产品。与此同时，智能制造利用MEMS技术定义了的工业物联的新领域。基于物联网的工业应用将带来一个巨大的新兴市场，而国内制造商不能仅满足于传感器的生产本身。对于硬件来说，工业传感器在硬件等方面的应用也很重要。目前，以工业生态为导向的总体规划具有很强的操作性。

现阶段，传感器技术在内燃机控制中的应用也十分重要，内燃机系统的运行可以在传感器的指导下将实时信息转变成电信号。传感器技术即使在比较困难的条件下也能良好的运转。由于工作温度范围宽泛，是因为汽车传感器能明显的抗高温，我们以表面传感器为例，它可以承受超过100℃的温度，而至于尾气传感器，它可以运行至800℃的以上。同时，它对于震动和打击具有很强的抵抗力，因此保证了传感器在任何位置的正常工作。

从智能制造传感器技术应用现状中看出，传感器技术在智能制造中的运用仍有较多问题。目前传感器技术的精细化程度有待提升，在工业化进程快速推进的大背景下，对智能制造动化系统应用提出了更高的要求。首先，现阶段传感器技术发展尚处于优化完善阶段，传感器技术精细化、整体化发展程度有待优化。其次，技术应用中清洁性不足，不能有效满足绿色环保发展要求。在传感器技术应用中，要消耗较多切削液，实际消耗成本较高，还会产生较多废油，对自然环境具有较大危害。传感器技术智能化以及稳定性亟需提升，以进一步适应机电系统自动化的发展要求。

业内人士建议，我国传感器制造商应更加注重质量管理与控制。例如，一个力传感器被用来检测机器人自身力的与外部环境力之间相互作用，虽然它目前没有得到广泛使用，但是已成为工业发展中不可避免的趋势。在不成熟的市场领域中，我国能事先做好功课，加以布局，能够得到更多的发展机会。

2  智能制造中对传感器技术的创新运用

2.1 机械加工  制造行业中有关各个振动部件动态情况和机械阻抗部件的精确测量和其他参数的测量等，利用传感器技术可以使制造中的效率更加有保障，并提高其质量，使部件工作更加可靠安全。同时，现有的异常条件能够传送给控制中心，确保相关的沟通和安全监督顺利进行。在实际工作过程中，传感器的控制方式可以灵活调整，以满足企业安全监督的工作要求，使企业能够更加安全地进行安全监督工作。此外，为了确保传感器技术始终保持其应用的效果，相关人员有必要对传感器进行定期维护和调试，并制定有效的措施，来更高效的解决现有的问题。其中，传感器技术在企业加工中的运用主要体现在以下几点方面，首先是对加工的最终精度所进行的响应。为了有效地控制加工的最终精度，这是企业机械加工工作的重要组成部分，通过适当使用扫描传感器技术，可以高效地对轮廓进行连续测量，从而获得更准确的信息，能够有效地识别和及时确定相关工具的寿命。其次，必须及时掌握加工场地的现状并加以分辨，利用传感器技术来准确地监测加工过程中的相关参数，包括机器的速度和位置，把握并理解各种加工过程中的相关影响因素，并对更加精确的加工过程加以运用，同时有助于降低人工的劳动强度。此外，为了充分发挥传感器技术的作用，工作人员应实施监控特定的加工过程，以提高加工过程的安全性。

2.2 内燃机控制系统的应用  内燃机控制系统主要为内燃机组件提供相关指令，并通过电子控制单元向内燃机组的各个组件发布控制命令，确保安全性、可靠性、舒适性、节能性。智能传感器技术在内燃机控制系统的应用主要体现在压力、转速器、车速、气体浓度和流量等方面。压力传感器可以检查出储压器的压力、输出油泵的闭合、断开信号或者油压出现异常情况，及时发现问题，并将其传输到电子显示屏，第一时间发现问题，对车子进行检修，确保车辆行驶安全。目前，汽车压力传感器主要有电容式传感器、压阻式传感器、差动变压器传感器等，不同的传感器有不同的特点，电容式传感器主要以电容器作为传感元件，将测量量转变为物理量或者机械量转化为电容量，主要用于位移、角度、速度、压力、介质特点等方面的测量;压阻式传感器是受到力的作用，电阻率发生变化，电路得到变化将信号输出，一般压阻式传感器用来测量压力、拉力、压力差等;差动变压器传感器可以将仪器设备受到的物理量转变为模拟量，主要用来测量电阻。转速器传感器、角度传感器和车速传感器主要用来对内燃机的转速、角度和車速进行控制。

2.3 机器人研发  运用传感器技术，通过对复杂数据的辨析，机器人可以获取运动控制参数，并形成相应的行动指令。传感器使机器人在制造加工中的运用更加智能，因此机电功能不只局限在固定的位置，只要收集到的数据被加以分析，机器人就可以独立地发出动作指令。开发机器人的过程中使用的传感器，有内部传感器和外部传感器两个类型。其中，外部传感器能够有效地识别机器人所处的环境及其存在的风险，能够监测机器人动作的安全性，以有效防止机器人因为技术问题而发生不可逆的问题。通过对内部传感器的使用，机器人可以有效地分散执行机器人的各个部分的指令和自己的协调指令，机器人可以提供自动功能服务。通过与外部和内部传感器结合的有效合作，可以扩大机器人的自动化服务范围，提高机器人的服务质量。

3  基于传感器技术的智能制造效率提升

3.1 调整机械生产异常情况  高质量、高精度的机械设备是目前多领域工业化生产的重要基础，传感器技术高效化应用能为机械生产设备在多状态作业环境中提供安全保障。传感器技术融入到机械生产中，能有效实现机械生产现场有效监控，对阻抗、机械震动等方面进行在线测量，做好多项异常状态调控，促使机械生产稳定性有效提升。此外，车刀刀尖性状对工件表面以及尺寸精确性具有较大影响，多数机械生产质量降低的重要原因是受到车刀刀尖性状影响。传感器技术在应用中能对车床车刀具体位置展开精确化测量，在刀尖位置安装传感器，能对实际生产现状精确化检测。当锋利度不能满足应用要求时，要及时更换，对机械生产异常问题进行控制，提高零部件加工质量。

3.2 降低机器人技术故障率  机器人技术属于智能化技术，此项技术是发挥传感器技术应用价值，对各项数据信息集中获取，之后转化为规定格式，能实现数据信息高效化传输。传感器技术运用能对机器人合理控制，通过传感器技术能有效检测收取的数据信息，对异常数据精确化识别，判定机器人系统运行故障。合理选取传感器技术，全面掌握机器基本运行现状，将多项数据信息传输到调度中心，对数据信息合理调控，优化技术感知能力，便于开展多项活动。

3.3 机电自动化运行报警系统  报警系统应用有重要作用，智能制造运行中产生较多异常故障，报警系统能及时传递出相应的预警信号，便于技术人员对智能制造各项参数合理调控，促使系统高效、稳定运行，防止诱发较多安全隐患。将传感器技术融入到报警系统中，全面掌握各类机电设备运行现状以及异常问题，在异常问题发生之后传感器技术能将具体检测结果合理转为数据信息传递到报警系统中。技术人员能采取针对性措施对各项异常问题集中控制，在智能制造中设定对应的消防点实施监控，针对各项潜在问题能有效降低事故发生的概率，促使智能制造稳定运行。

3.4 检测系统环境检测运行  智能制造运行安全与环境要素之间具有较大关联，当运行环境较为恶劣时，会对智能制造运行综合效率产生较大的负面影响，严重的还会产生较多的故障问题。在智能制造中灵活运用传感器技术，能有效分析系统基本运行情况，对各项环境不稳定因素产生的负面影响集中整合。将各项数据信息传递给系统调度人员，能对智能制造运行规范化调控。在环境监测中应用传感器技术，消耗成本较低，操作便捷度以及测量精确性较高。相关技术人员能远离危险环境展开高效化测量，还能应用传感器技术获取相应的环境影响要素，对各类保护装置灵活应用，降低系统故障损失，加速自动化系统运行。

4  传感器技术在智能制造中的发展趋势

在智能制造中，传感器技术有非常重要的作用，传感器技术水平对智能制造的发展有着很大的影响。至于信号的出处控制系统方面，一体化发展是个重要的发展趋势，针对传感器技术，人们对其有着更高的要求，如智能化要求、数字化要求等。此外，通过对传感器的有效调节，改善生产活动中的状态，有助于减少能源消费，并促进生产系统功率的有效转换。综上所述，节能降耗、和连续电量供是传感器技术的未来发展趋势。

5  结语

传感器技术是一种重要的技术，有助于智能制造工作顺利进行。因此，我们必须顺应时代发展，高度重视传感器技术在职能制造中的创新和发展，继续创新和发展传感器技术，推动传感器技术更为科学、可靠、有效，提高我国智能制造产业的效率，推动我国经济的发展。

参考文献：

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