机电一体化技术在智能制造中的实践分析

2022-12-18张新海

现代工业经济和信息化 2022年7期

关键词：生产线机电智能化

张新海

（河北永乐胶带有限公司，河北涿州 072750）

引言

工业革命以来，我国工业领域呈现出快速发展的态势。机电一体化技术作为现代科学技术的重要产物，在制造业发展中发挥着不可替代的作用，如：传感器技术、智能机器人等，极大地推动了制造业智能化发展，使得我国制造综合实力与核心竞争力显著提升。

1 机电一体化技术和智能制造概述

1.1 机电一体化技术

机电一体化技术是将传统机械技术和自控技术、传感检测技术及计算机信息技术、伺服技术等多项技术融合，形成具备高度自动化、集成化、系统化及智能化的机电一体化技术，极大地推动了工业领域制造行业集约化与规模化生产与发展。在制造业中应用机电一体化技术，可以严格按照预先设定的流程进行生产，实现智能控制生产线，规范产品生产流程，提升产品质量。

1.2 智能制造

智能制造系统在生产制造领域发挥着不可替代的作用，智能制造系统具备人的思想和行为，自学并记忆产品制造全过程，并能结合生产需求、作业环境，进行准确判断，调整自身行为，确保所生产出的产品符合相关标准。和传统生产系统相比，智能制造系统的功能更加智能化、人性化，如：学习功能、推理功能、判断功能等等，能够更好地满足产品生产制造的要求，提高生产效率，降低人力成本，推动制造业智能化发展[1]。

2 机电一体化技术在智能制造中的应用分析

2.1 传感技术的应用

传感技术作为机电一体化技术的重要组成部分，在智能制造领域中有着广泛应用。应用传感技术，能够高效传递、获取信息，通过分析信息明确生产制造问题所在，并加以调整，保证生产有序进行。传统制造模式下，无法把控产品的生产制造过程、无法及时发现产品生产问题所在、无法保障产品性能，会给企业造成一定的经济损失。通过应用传感技术，通过将定位器安装在智能制造系统，实时采集产品生产数据信息，并上传到计算机系统。通过分析信息，及时发现生产环节问题所在，并予以调整、纠正，控制产品生产质量，保证产品生产制造高效化、高质量化进行。

2.2 智能机器人的运用

机电一体化技术中，智能机器人是研究与应用的重点，智能机器人融合了机械技术、电机技术及仿生学技术等多项技术，将其应用于智能制造领域，能够极大地节省人力、物力，降低工作强度，提升生产效率，是发展的必然趋势。不仅如此，智能机器人还能够模拟人类大脑思维，通过设计既定程序，机器人即可实现不间断重复使用。尤其是人力无法完成或者难度较高的项目，智能机器人则能够轻而易举地完成，减轻人工劳动负担，确保产品生产规范化、智能化进行，减少人工生产所造成的差错、失误问题的出现，达到更高的产品质量[2]。此外，在复杂、恶劣的环境下，智能机器人优势更加突出，能够有效应对危险复杂环境，更好地满足多种环境下的产品生产制造需求。

2.3 自动生产线和自动机械的应用

机电一体化技术在智能制造中的应用，有助于实现机械、生产线自动化运转，实现产品生产制造全过程的有效管控。在科学技术不断创新的背景下，自动化机械与自动生产线实现了广泛有效的应用，常见的有：印刷包装线、玩具自动生产线等，均可发现其身影。应用自动生产线和自动机械，发挥其优势，动态管理智能制造流程，结合用户个性化需求对生产模式予以灵活调整，生产作业更加人性化，更具有针对性。当前，自动生产线与自动机械技术凭借自身诸多优势，被广泛应用于高标准、高质量产品设计生产制造中。

2.4 柔性制造系统的应用

柔性制造系统属于综合性系统，该系统由信息控制系统、数字控制系统和物料储运系统等组成。各个系统功能作用不同，能够结合不同的加工对象进行针对性的应用，满足生产加工需求。智能制造中应用柔性制造系统，结合生产产品的不同，灵活选择应用加工工具设备、物料储运系统等，利用计算机系统进行自动化和统一化的控制，满足不同工件生产批量、高质量、高效生产的需求。同时，应用柔性制造系统时，需深入分析市场需求，结合分析结果及时调整优化产品生产制造，在充分利用生产资源的基础之上，有效提升企业的生产效益。在智能制造行业，柔性制造系统的应用极为广泛。从信息系统的角度，通过整合、分析生产数据资料，并结合计算机技术，控制不同层级的机械设备，即可进行生产制造。从自动化加工系统的角度，通过集成加工工艺、数控机床、专用机床，发挥整合优势，可实现产品批量生产，提升产品生产效率。从软件系统的角度，利用柔性制造系统，发挥该系统的设计、管理、监控等多方面优势，即可达到理想的管控工作水平。

3 机电一体化在智能制造中的应用发展趋势探讨

3.1 人工智能化发展

众所周知，人工智能是各领域发展的重要目标，制造业也不例外。在科学技术不断创新的背景下，人工智能技术将会进一步发展，智能设备数量将会增多，进而逐渐取代人类传统的思考、学习和工作。机电一体化技术在智能制造业中的应用，通过智能化设备调节控制生产线，生产作业效率将会显著提升，进一步推动制造业人工智能化发展[3]。

3.2 人机一体化发展

智能制造和机电一体化技术的深度、全面融合，将会促进人机一体化发展。和机械智能制造相比，人机一体化发展更加科学合理，将人脑作为技术控制核心，并利用智能化设备，两者深度融合发挥技术优势，更好地解决制造业发展过程中所面临的技术瓶颈难题，推动工业发展，提升人机一体化发展水平。

3.3 微型化发展

在过去，机械生产设施设备体积较大，不易搬动，往往固定在某个位置生产，无法实现灵活的生产作业。机电一体化在智能制造中的应用，将会朝着微型化的方向发展，在原有基础之上，对机械设备展开优化设计，缩小体积，使其应用更加灵活，满足各行各业生产制造及使用需求。

3.4 绿色化发展

在生态、环保、可持续发展背景下，工业生产污染引发了社会各界的高度关注。传统机械制造业污染物排放量巨大，能耗高，不仅浪费资源，而且严重危害自然生态环境，违背了新时期可持续发展理念。基于此，智能制造中机电一体化的应用应重点体现绿色化理念和技术，建立绿色化、可持续化的生产模式，实现真正意义上的节能减排，减少资源浪费，减轻环境污染，促进工业、制造业绿色化可持续化发展。