机械制造的智能化技术与机电一体化的结合
(上海亚大汽车塑料制品有限公司,上海 201708)
摘 要:随着科技的不断发展,机械制造的现代化生产设备制造水平也得到了长足的进步,在机械制造行业当中,应用最为广泛的是智能化技术与机电一体化的结合,它能够在很大程度上提高机械制造生产能力水平,在机械设备管理上,真正做到了无人值守和智能化控制,减少了企业在人力上投入的同时,还提高了企业生产效率以及产品的制造精度要求,使企业的机械制造水平得到了极大的提升。
关键词:机械制造;智能化技术;机电一体化
引言
目前我国的机械制造行业在逐渐向尖端化、智能化发展,不但极大的提高了机械制造企业的生产效率和产品精度,而且还促进了批量化和规模化生产的快速发展。在当前的制造行业当中,应用最为先进的生产技术是机电一体化应用技术,其是在科技迅速发展的背景下,由网络信息技术、自控技术以及智能控制技术共同发展下产生的应用技术,对于机械制造企业的智能化生产来说能够起到至关重要的作用。
将智能化技术和机电一体化相结合的技术应用在机械制造当中,能够帮助生产企业摆脱劳动力的束缚,大幅降低劳动成本的同时,还能够极大的提高机械制造的生产效率和制造水平。
1 机电一体化中应用智能控制的重要性
1.1 完善机电一体化系统性能
在机械工程建设和微电子行业当中,应用的控制系统已经从相对传统的机电一体化转变为智能化控制系统,而机电一体化的智能化控制已然成为机械制造业的主要发展方向。在智能控制系统的运行过程当中,能够起到促进机械电子一体化系统更加完善运行的作用,不但能够把模型分析的工序进行简化,还可以有效把控外部影响环境的变化,并根据变化情况进行合理调节,通过控制器和外部罂粟的干预,能够极大的增强机电一体化性能,达到优化机电一体化性能的目的,提高生产的产品精度。通过广泛应用智能控制系统,可以极大的提高生产效率,进而提高企业产能。
1.2 提升机械电子技术系统的工作效率
在机电一体化的生产过程当中,应用智能控制系统可以对生产过程进行预设设备程序编码,生产设备会根据程序设定自动进行相关生产流程,大大降低了因为人为原因导致的生产事故或生产故障的发生。
应用智能控制系统进行生产任务,在提前预设好程序的前提下,仅仅需要一个人就可以完成多台生产设备的操控,为企业降低人力成本的同时,还极大的提高了企业生产效率。
2 智能控制技术在机电一体化系统中的应用
2.1 数控领域中智能控制技术的应用
随着我国市场经济的繁荣稳定,市场竞争也越来越激烈,数控企业要想提高市场竞争力,必须要提高数控系统的安全性和稳定性。由于智能控制技术在控制上的优势,将其应有到数控系统当中,不但可以数控机床的安全性得到有效提高,还能够极大的延长数控机床的使用寿命。在实际运行过程当中,数控机床的智能控制系统可以把机床的各项运行数据进行分类采集,并进行科学的分析、对比和执行,整个工作过程数控机床都可以处在无人值守的状态。
在数控行业的生产过程中,对于加工精度有着非常高的要求,而传统的加工技术对于一些高难度的加工产品很难满足其加工要求,数控加工企业要想提高企业加工能力,必须要在数控加工设备上应用智能控制技术。在智能控制技术当中,有模糊控制的功能,可以将数控加工过程当中遇到的编码信息不准确或模糊的控制指令加以纠正,并执行正确的加工动作。模糊控制技术不但可以使数控系统的加工技术持续优化,还能够将数控机床的加工过程中产生的故障情况进行清除,极大的提高了数控机床的加工准确性和安全性。智能控制系统在数控加工中的应用,不但能够把运行系统中存在的故障进行有效消除,还能够帮助数控系统进行问题诊断和查补运算。问题诊断和查补运算对于数控系统来说能够起到至关重要的作用,其能够对生产过程中出现的任一信号进行有效查补,使数控机床的数据分析时间大幅缩短。
2.2 机械制造领域智能控制技术的应用
在机械制造领域,生产加工过程主要是把计算机技术和智能控制技术进行互相融合的过程。在加工工程中,应用智能控制技术,使计算机加工过程更加智能化,人性化,对生产过程中出现的每一个错误,每一道工序进行完善,稳步提升生产效率,提高产品完工质量,促进我国机械制造业稳步向前发展。在智能控制技术当中有一种模拟机械制造技术,能够通过传感器采集到的相关参数对加工过程进行实时控制,随着科技的不断向前发展,智能控制技术的越发完善,其在机械制造领域的应用作用将会越来越重要。
2.3 传感技术中智能控制技术的应用
在智能控制系统中,传感技术的应用是至关重要的一个环节,在加工过程当中,传感技术可以将各作业工序有效的进行串联,能够极大的提高加工作业效率。但是由于其对测量数据要求相对比较精准,所以就要求有更加严格的安装环境,避免受到其他作业信号的影响。
在以往的加工作业过程当中,传感器数量相对较少,没有形成有效的传感系统,同样也无法很好的完成相关数据的采集和上传,较少的作业数据以及失真的采集数据对于设备的加工作业没有形成有效的帮助,而且还需要操作人员对数据进行整理和分析,加工质量完全依赖操作人员的作业经验,产品质量无法得到有效保障,应用了智能控制系统中的传感技术后,很好的解决了以上问题,有效的节约了生产成本。
3 机械制造的智能化技术与机电一体化结合的方法3.1 加大人工智能技术的应用力度应用人工智能技术能够使机械制造的智能化技术和机电一体化技术进行有效的结合,人工智能技术当中的两个关键技术是传感技术和神经网络技术,应用这两种技术能够使机械加工设备拥有类似人类的学习与思维能力,自动将生产过程中出现的问题进行更加合理的解决,能够极大的提高生产效率。在机械制造领域应用人工智能技术拥有以下优势。
第一点:数字化设计和数字化生产技术都为行业的智能化发展提供了强有力的支持。人工智能技术当中的虚拟技术和超级计算机技术的应用,为机械制造过程创造了更好的生产条件,使得生产过程拥有了更高的操作性和可靠性,实现了设备自我诊断和自我修复的能力水平。
第二点:在机电设备上应用人工智能技术,能够极大的提高设备的智能化水平,能够实现设备的全自动运行、远程控制、自动检测、故障处理等功能。可以应用机电设备上的 I/O 接口进行数据处理,实现人机交互以及数据库自动更新等任务。
3.2 提升逆向工程和快速原型制造应用水平
要想快速提高机械制造能力水平,必须要使智能化技术和机电一体化技术进行有效融合,就要提高逆向工程以及快速原型制造应用水平。逆向工程是指将已经生产出来的产品进行拆解分析、有效改进以及再设计的过程,整个过程与传统的生产过程截然相反,逆向工程的理论提出的相对比较早,主要是在汽车和船舶的制造过程中进行应用,但是由于限制条件比较多,并没有大范围的进行推广使用。计算机 CAM和 CAE 技术相继推出后,逆向工程也重新进入了人们的视野,在逆向工程的过程当中,加入了计算机控制以及传感器等技术的应用,形成了新的快速原型制造技术,突破了以往去除成型的制造技术,最为常见的逆向工程和快速原型制造技术就是 3D 打印技术,生产过程中不需要考虑零件的复杂结构,整个生产过程实现了可视化和无污染的生产过程。
3.3 加大绿色技术的应用力度
在科学发展观当中,可持续发展理念已经得到了人们普遍的认可,绿色环保理念已经在各个行业得到了有力的支持,尤其是机械制造行业,智能化技术和机电一体技术的有效结合,为行业的绿色节能作出了巨大的贡献,主要体现在以下几个方面:第一点,提高对于智能化应用技术的重视程度,在机械设备的制造和生产过程当中,更多的应用智能化管理系统,不但能够满足设备生产的自动化和智能化转变,还可以大幅度降低生产能耗,降低工业污染对生态环境造成的破坏程度。第二点,人们在保证基本生活的基础上,对于舒适性的要求越来越高。对于目前的机械制造行业来说,生产制造还是以人为主,在机械生产过程中,应用人工智能技术,能够增加人机之间的相互沟通,更加具有人性化等特点。尤其是在智能化技术和机电一体化的相结合,将人机关系联系的更加紧密,尤其是在色彩和操作等方面的便捷性上,使操作人员的体验和感官更加舒适。第三点,我们应当提高对绿色生产和绿色发展的重视程度,在机械制造行业,要更加注重智能化技术与机电一体化的结合,不但要坚持技术创新,而且还有兼顾绿色发展,对制造设备和智能化技术的创新升级,要优先考虑绿色发展,例如可以从技术升级、企业生产经营活动、生产技术以及企业产能等方面进行发展。
结束语
机械制造领域未来必将会朝着智能化的方向发展,其不但能够极大的提高生产效率以及产品生产精度,而且还能够加快企业生产标准化和规模化的发展步伐。而随着智能化机械制造的发展,机电一体化技术将是最为先进的制造技术之一,将智能化与机电一体技术想结合,能够在很大程度上解决企业劳动力紧缺的问题,降低人力成本,因此应当加快将智能化技术与机电一体的结合,提高机械制造业的智能化水平。
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