智能时代机械制造技术的创新问题研究

2021-11-27王川

农机使用与维修 2021年12期

王川

(镇江高等职业技术学校，江苏镇江 212000)

0 引言

智能制造符合时代发展的趋势，智能时代需要不断创新来推动技术升级以及进步，在机械制造以及生产过程中注重基础技术创新、升级以及转型，助力我国机械制造行业顺利迈入智能时代[1]。基于此，机械制造技术创新为社会所重视，使机械制造技术的创新效率以及产品品质都有更多的进步。

1 智能制造时代机械制造技术的核心信息设备

为了贯彻落实《中国制造2025》的要求，机械制造技术在创新以及整合过程中需要集合各类社会资源，推动机械制造行业的产业发展。机械制造升级与信息技术的发展有着紧密的联系，落实机械制造技术的创新升级离不开集成电路及专用设备的辅助，离不开信息通信设备的优化，离不开操作系统与工业软件的应用，最终机械制造技术的优化还需要智能制造核心信息设备的辅助以及应用[2]。

智能制造核心信息设备在制造的过程中将各个技术环节的信息综合在一起，达到机械制造技术创新的动态交互，并在关键技术实行的时候落实创新节点。

1.1 智能通信设备

在智能机械制造技术系统中，创新并应用智能通信设备，给机械技术的应用创造高可靠、高容量、高速度以及高质量的技术实施环境，利用高速工业无线路由器和工业级低功耗远距/近场通讯设备以及快速自组网工业无线通讯设备等，为机械制造技术的创新、升级以及使用创造良好的工业通信网络，使得智能制造的机械设备能够高速、安全、可靠的运作，机械制造技术在应用过程中实现快速的工业通讯。

1.2 智能制造控制系统的搭建

在智能制造控制系统搭建的过程中，可以将智能制造技术更好地应用在机械制造过程中，通过智能制造控制系统的开发将通信功能分布在机械控制系统中，还可以借助可编程控制系统、工控机系统、嵌入式控制系统以及数据采集系统、监视控制系统，提高智能制造自主安全可控的能力以及水平，在智能制造控制系统的辅助下，机械技术的创新以及应用的空间更大[3]。其中，分布式控制系统是未来工业制造的发展方向，能够快速适应市场需求以及机械制造的要求，创建先进的制造模式，在过程控制以及过程监控的过程中组建通信网络，以通信系统为纽带搭建多级计算机系统，提升系统的可靠性、灵活性、功能性、协调性以及维护能力，让机械制造技术的创新与通信控制系统深度融合在一起。

1.3 可编程控制系统的运用

可编程控制系统运用的PLC系统，将机械制造的要求进行内部存储，执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算，通过数字式或模拟式的输入和输出方式进行各种控制类型的生产以及设计，方便机械功能的开发，优化机械设计的工作量，为后续机械维修奠定良好的基础。工程机控制系统也是工业控制计算系统，在机械设计以及应用的过程中综合生产过程、工艺装备的检测以及控制，将装备制造系统以及制造水平综合在一起，基于先进的机械技术进行深度的自主研发，提升机械制造技术的水平。嵌入式控制系统以及数据采集和监控系统在智能机械制造系统中的应用是以计算机为基础进行生产过程模拟以及调度自动化系统的优化，对机械现场的运行设备进行监视以及控制，逐步升级优化成为一个先进的监视和控制系统。在能量管理系统中，机械制造技术的创新需要一个信息完整、效率高、系统运行快速的系统支撑，对系统的快速诊断以及故障问题进行深度分析，综合高电网的运用来提升机械制造技术创新的可靠性、安全性以及经济效益性，减轻电力自动化以及现代化过程中出现的阻力。

我国的智能机械制造技术的升级以及创新需要突破现有的桎梏，结合智能信息设备系统进行优化以及升级，调整高精度的技术制造以及创新，追求质量，保障机械技术在操作和应用过程中实现技术的深度结合，不断利用新技术来创新机械制造技术，打开行业运转的前景[4]。

2 智能机械制造技术创新的实现路径

2.1 分散多动力

智能机械制造技术的创新需要做到分散多动力，对于不同实施技术效率的要求，机械制造技术要根据实际的技术负荷程度、集中动力源的输出特性以及可调节性进行改善以及创新，机械制造技术的创新要落实高效、柔性、节能、高质量的要求，对机器内的各个实施环节进行运动特性的实时监控。在机械制造技术创新的过程中，分散多动力要求每一个机械设备都能够达到既定的实施技术效率。在机械创新的过程中，每一个机器设备都应当按照既定的自由度的运动零部件进行动力源的驱动，机械创新应运用不同的动力源类型例如机械、液压、气压等共同驱动同一个运动部件，实现多个传动零部件的统一运转。机械技术在创新实现分散多动力的过程中要解决的关键技术问题有：分散多动力设立体系的建立、分散多动力优化模型的建立、智能型动力源的研发、智能型分散多动力源的数据库建立、标准化、系列化、模块化、信息化智能分散多动力功能部件的研发。

2.2 伺服电直驱的创新技术

机械技术创新的过程中，伺服电直驱技术的创新要经过一套复杂的转换机构，解决以往机械技术应用中的转动惯性、弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦噪声等问题，在机械制造技术创新的过程中重点解决机械装备制造的加工精度、运行可靠性等问题的设计，减小维护、维修的时间和成本，在机械传动环节创新的过程中不断改进传动性能，提升机械技术创新以及应用的高效性、节能性、高精度以及高速智能化效力。在直驱与零传动环节设计优化过程中，以中间机械传动环节提升电动机直接驱动工作效力，在机械制造技术创新的过程中达到“零传动”的功能以及效力，这样可以在未来的机械制造技术创新中借助直驱系统实现真正的机电一体化。在创新直接驱动问题的过程中，要重点解决的问题包括动力学原理、高性能伺服电动机研发、典型机器伺服电动机直驱方案研究、驱动器以及控制器的研发。

2.3 集成一体化技术

在机械制造技术创新中，集成一体化技术的创新以及改善，将机械、电气与软件融合在一起，对机械制造技术进行智能、高效、精密、低耗能的可靠运行，内部零部件的机械传动、液压传动、气压传动、电气传动等各个内部零部件的优化以及创新，使得机械制造技术能够相互融合，不断创新以及进步。在集成一体化创新体系搭建的过程中，要实现机械零部件的一体化、传动系统一体化、自由度动力源与传动系统一体化、机器动力源传动、工作机构一体化以及智能传感器和全面传感器嵌入机械零部件的一体化，综合集成一体化的技术体系创新以及升级，实现创新水平以及应用水平的升级[5]。