智能化制造技术实用13篇

智能化制造技术
智能化制造技术篇1

智能化机械工厂是以“智能化”为核心,以智能化、数字化、网络化为主要特征的生产、经营实体。智能化工厂将逐步分层次实现。智能工业机器人在智能自动化制造工厂中扮演着重要角色。

(1)智能工业机器人在智能化数控设备中,除了各种数控设备和相关数控配套设备以外,智能工业机器人在智能制造单元、智能制造系统和智能制造工厂中具有重要作用。

例如日本发那科开发的智能化工业机器人,安装了三维视觉传感器和力传感器,用于数控设备自动上下料和产品组装方面。视觉传感器能识别三维图像、能识别零件的位置和姿态,能抓取散放零件。发那科的智能工业机器人,在安装了用于生产的视觉传感器之外,还使用了力传感器用于产品组装作业。

最近几年,国内外的工业机器人专家都把注意力和精力投入到“视觉伺服”智能工业机器人的研究方面,成为国内外最热门的研究课题。工业机器人的“视觉伺服”研究,包括从视觉信号处理到机器人控制的全过程。包括机器人运动学、控制理论;包括实时图像的识别与处理,以及三维信息的获取、处理和重构技术;包括实时计算技术等领域的融合;包括机器人本体标定和摄像机标定技术等。

“视觉伺服”智能工业机器人,技术难点较多,较复杂,但是目前在数控技术领域已有较成熟的高速度、高灵敏度、高精度伺服控制技术和机器人方面的视觉传感技术作为基础和借鉴,相信是能够攻克“视觉伺服”工业机器人技术的。

(2)智能化自动化工厂在各种智能化自动化数控设备的基础上,智能化工厂将由工厂局部智能自动化、逐步分层次地发展到全工厂智能自动化和社会化智能制造。

第一层次:单机或单元智能自动化。单机或单元智能自动化,可以实现长时间无人值守。国内外都有用于生产的实例。比如日本发那科在20世纪80年代第一代智能数控加工中心上,加几个用于人工上下料托盘,可以实现24h 连续运转。20世纪90年代的第二代智能加工系统,以4 ~6 台加工中心和装有带加工夹具的立体托盘架,能摆放待加工的大量毛坯件,可实现60h 连续运转。

20世纪末和21世纪初的第三代智能加工系统,称作“智能机器人化加工单元”,该单元就是用智能化机器人为智能加工数控设备的夹具自动装卸工件。与第二代加工系统相比,由机器人代替了人工上下工件,解放了工人的繁重劳力,减少了夹具,减少 了设备投资,缩短了生产准备时间,加工质量更加稳定,降低了生产成本。

第二个层次:生产制造系统智能自动化。

在第三代“智能机器人化单元”的基础上,实现计算机网络控制生产车间全自动化系统。包括毛坯仓储管理,再制品仓储管理,成品零件仓储管理及其搬运、装卸、装配作业和质量检验等。

第三个层次:智能化数字化网络制造系统。在第二层次生产制造系统智能自动化的基础上,配置网络综合管理系统,来实现全工厂的智能化数字化网络制造。智能化工厂的实现主要是靠信息通信技术(ICT)和智能网络的可靠运行加以保证。具有实时资料搜集与传输功能、高效能计算机与分析预测功能、远程监控与诊断功能及模拟功能等。

智能化工厂最核心的部分是生产过程和全面经营运行的智能自动化,包括设计智能化,生产排序自动化,生产线自动化,测试检验自动化,仓储自动化,电力管理智能自动化等等,进一步发展到自动化无人化工厂(绝大多数设备可以无人值守)。除生产过程智能自动化外,还包括人力资源优化调度,物资资源(设备,工具,材料等)智能优化调配,并具有强化专案时程能力,时间弹性应用支配能力,完善调整生产周期,优化生产经营方案,达到提高生产效率和降低成本的目标。

目前,这种工业网络智能工厂基本形态在技术先进国家有实力的技术先进企业已率先实现。但是用于工业智能网络不同于一般ICT 通信网络,有不少难点需要克服。工业智能化网络必须具有防水、防尘、防磁、防爆以及抗高低温和抗腐蚀的能力。在可靠性、耐用性方面都比一般通信网络要求高得多。

例如:Tata汽车有限公司在印度Gujarat投资4亿1700万美元建造一座先进的具有智能化特征的工厂,每一个生产环节都采用“智能化”制造技术,对于来自经销商的订单,可以及时对客户的偏好加以调整,满足个性化需求。采用“智能化”制造技术,可以追踪每种零件的来源,可以快速确认及解决任何可能产生的质量缺陷和安全问题。此外,智能网络还可以与智能电网相连,以便在能源最为充沛或最便宜时段大量投入设备运行以降低成本。

智能化制造工厂,应该具有掌握整体市场的需求与变化能力,适时调整生产经营的弹性灵活运行,协调生产线,推出最适合市场需求的产品。发展智能化制造工厂,绝对势在必行。这取决于三大关键要素:人性化操作接口,高功能高速度计算机运算平台连接及跨网络的云端运算与信息集成分析与统计。

第四个层次:智能化社会化生产。智能化网络化社会化制造,将由企业内部局域网经因特网向企业外部传输。这就是所谓的Internet/Intranet。网络可使企业与企业之间进行跨地区协同设计、协同制造、信息共享、远程监控、远程诊断和服务等。网络能为制造提供完整的生产数据信息,可以通过网络将加工程序传给远方的设备进行加工,也可远程诊断并发出指令调整。网络使各地分散的数控机床联系在一起,互相协调,统一优化调整,使产品加工不局限于一个工厂内而实现社会化生产。智能化社会化制造能够借助Internet网实现跨行业、跨国际智能化制造,进入Internet/Intranet时代。云计算借助Internet网整合了计算机资源,为智能化制造开了先河。智能化网络化社会化制造将引领社会和全球资源的整合与优化运用,同时将有效地提高人类的生活质量,逐步地减少人类的体力劳动而扩大脑力劳动的比重,进入知识社会,智能社会。

智能化制造技术篇2

机电一体化又称为机械电子学,随着科学技术的进步和经济的迅速发展,机电一体化技术在生产中逐步的得到了广泛的应用,尤其是在市场经济下竞争激烈的今天,机电一体化技术成为了工业生产的强劲动力,机电一体化技术将电子与机械进行紧密的集合,从而实现了人们对机械设备的智能化管理,新世纪的制造必然是智能制造。智能制造包含两重含义,即智能制造系统和智能制造技术,在目前的工业企业生产过程中,智能制造已经成为了制造业的主流,智能制造通过计算机模拟人脑,对制造过程中的各个环节进行分析、推理、判断以及进行生产的决策,从而实现整个企业生产过程的智能化以及高度人性化,以电脑的模拟分析代表人脑的分析过程,对生产过程进行准确的控制。该文介绍目前机电一体化技术的发展现状以及智能制造的概念,着重说明智能一体化技术在智能制造中的应用,希望对读者有所帮助。

1 机电一体化技术发展的现状

机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合。机电一体化技术在20世纪60年代初步形成,这种技术的出现是为了满足工业生产的需要,在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制,提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单,技术含量也不高,智能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展,机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓,尤其是进入21世纪以来,机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合,模拟人脑对生产过程进行分析和判断,使生产逐步的智能化。

如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。目前,随着经济全球化进程的不断推进,工业生产已经不仅仅局限于某个区域,而是就地取材,遍布世界的各个角落,因此,机电一体化技术也有了新的含义,远程控制技术以及远程监视技术也在渐渐的被应用到机电一体化技术中来,机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的,机电一体化技术有着广阔的发展空间。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式,逐步的实现模块化集成机电生产,统一机电产品的部分标准,规范生产过程,提升产品质量。

2 智能制造技术及其发展

随着科学技术的迅速发展,机械制造技术也不再拘泥于陈旧的生产模式,科学技术赋予了机械制造新的活力,机械制造技术正在逐渐的吸取各种技术的精华,实现自身的改革和进步。现如今,生产逐步的实现机械化,人们对于机械设备的需求不断加剧,为了满足这种需求,人们不断的研究新的技术提升机械生产效率。智能制造技术是目前机械制造技术的主流,智能制造技术是使机械设备自主驱动并且自主的控制机械设备的元件,实现机械设备系统控制的智能化,智能制造也必然是机械制造的主流趋势。智能制造能够储存大量的信息,能够有效的获取生产过程中的信息,能够对生产过程中出现的问题进行及时的处理,具有组织、学习、分析、优化、维护的功能。智能制造技术克服了传统制造中的诸多缺点,大幅度提升了产品的质量,提升了产品的合格率和科技含量。智能制造技术正在逐步的借助三维动态演示,模拟技术、计算机编程、多方向视图技术以及比例缩放等技术,对所要制造的产品进行设计和生产过程控制,使生产过程能够满足设计图纸的高精度需要。智能制造技术在大幅度提升制造效率的同时还能够实现人机的互动。

智能自造技术能够对产品的设计生产等各个环节进行有效的控制,减少了人工的劳动,解放了大量的劳动力,在劳动力紧缺和劳动力成本很高的今天,智能制造技术对于企业的生存和发展有着特殊的意义。另外,对于一些污染较重以及危险技术较高的生产制造单位而言,使用智能制造技术不失为最佳的选择,使用智能制造技术能够及时发现安全隐患,有利于企业的安全生产。一些具有特殊生产要求的企业必须使用智能制造技术以实现劳动工人无法实现的操作控制,智能制造技术的使用还在很大程度上减少了误差和人为失误的出现,提升了产品的质量和生产效率。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

智能制造技术随着生产的需要发展迅速,并在短短的十几年间广泛的应用到绝大多数的工业生产当中来。当前,机电一体化技术正在逐步的和智能制造技术进行结合,用以满足多样化的工业企业的生产需要,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的发展空间。机电一体化技术在智能制造中的逐步应用必然会应用到一些核心的技术。传感技术就是其中的核心技术之一,传感技术如若应用到智能生产当中来必须要保证其准确性和灵敏性,并且保证传感器不被目标信号以外的其他信号所干扰,单纯的传感器是不行的,还要建立相应的传感器网络系统,传感器用于目标信号的收集,无线传感器网络实现信息的传输,通过计算机收集的信息进行分析和处理,最终达到对于整个生产过程的控制。就目前生产制造而言,主要采用的是非接触性的检测手段以及光纤电缆传感器,采用统一且标准化的接口,将设计的难度适当降低,主要开发成本较低的串行接口。

机械制造在国民经济中占有重要的地位,同时机械制造对于国家农业和工业的发展有着重要的意义,在我国,数控领域最早将机电一体化技术应用到智能制造中来,数控生产对于智能控制的要求非常高,其中还要涉及到模拟、信息处理等多种技术,在生产过程中,智能控制技术能够对无法进行建立模型的环节以及模糊的信心进行处理,优化整个生产过程的管理和控制。目前的数控机床主要采用多CPU和总主线的结构形式,通过在线诊断以及模糊智能控制技术,采用大型的储存设备、提升数控能力,提供二维和三维的仿真动态画面,对整个生产的过程实现多过程和多通道的控制。

自动机械和自动生产线也在智能制造中得到了很好的应用,其使用人机界面控制装置、光电控制系统以及可编程序控制装置等。机电一体化技术在智能制造中的极高体现表现为工业机器人的使用,工业机器人综合了人工智能、遥感技术、通讯技术、仿生学技术等,它可以对生产信息记性获取、识别和处理,工业机器人在目前工业生产中发挥着不可替代的作用。

4 结语

机电一体化技术技术的在智能制造中得到了极为广泛的应用,提升了以往低下的生产效率,革新了传统的生产模式,机电一体化技术在智能制造中广泛的应用是经济发展的结果,也是工业生产的需要,这种生产制造模式实现了技术的融合,提升了生产效率,推进了工业生产的革新。

参考文献

[1] 尚教廷.浅论机电一体化技术的发展趋势[J].中国科技纵横,2010(14):234.

[2] 雷雪银.试论机电一体化技术的发展趋势[J].沿海企业与科技,2007,(9):18-19.

智能化制造技术篇3

一、我国机械工程智能化的现状

上个世纪,科技的快速发展对机械工程在现阶段的发展奠定了良好的基础,目前,成熟的机械工程知识。聪明,根据人脑的结构和功能是研究机械工程智能主要目的在于结合人类大脑的特点实现用机器代替手工劳动的一部分。目前,我国有一个明确的机械工程的发展趋势,总的来说,引进国外先进技术水平,并有自己的勘探和开发,和政府的政策支持,机械工程的发展非常有利条件,发展非常迅速。

智能机械工程的发展是非常重要的。目前,我国许多企业已经开始在机械工程开发智能应用程序的可能性,尽管企业经营仍然存在着一些缺陷,但在企业管理模式,生产方面的变化,越来越多的企业越来越重视创新能力的培养。但我国现阶段存在许多困难:机械工程、智能科学技术水平的发展,虽然有了长足的进步,但与世界顶尖水平有差距。智能虽然有一定效果,但创新能力是不够的,尽管建立信息管理系统,但还有待进一步完善,企业更快的发展,但并不是智能程度更高。然而,这些困难只是暂时的,机械工程,智能化的发展方向是时代的潮流,随着经济等方面的深度,我国科学技术的发展,将为机械工程提供一个更强大的智能支持。

二、机械智能化制造技术的应用

1.现代机械制造技术已不再是一个简单的生产过程,生产和产品设计,但通过商品的概念系统已经逐渐过渡到最终产品生产完成,系统集成生产过程的生产,是现代制造技术的一个函数更系统和生产系统的信息处理机制的完美融合。制造技术、系统工程、自动化技术和智能技术的集成,逐步开发一个全面的新技术产业,即智能制造技术,这是自动化技术在机械制造中的应用,智能水平的表现。最典型的是智能制造系统在机械制造行业,人工智能的应用有机成机械制造系统在每一个操作环节,通过专家智能的模拟活动,而不是最初由专家负责的那部分的活动和扩展专业负责的活动系统使用其功能的智能制造系统运行状态监测,各种各样的错误可以发生在任何时间和分析预测异常运行状态,并在专家系统的基础上写的类似问题的预防措施的实施,与操作参数调整,以适应外部环境的变化和紧急突发事件的处理。

2.机械制造技术,有一种高端的技术称为实时智能技术。只有第一个实时系统根据环境相对简单的定义,它只停留在如何调整任务,如何修改操作,如何使用这些工具,以确保有效的在规定的时间内完成所有任务。人工智能和高科技产品正试图重组人类智能行为的实时计算模型,并实现其功能。现阶段科学技术使实时系统和人工智能相互结合,相互补充,人工智能领域正朝着一个更现实的不断发展,实时系统也向更智能的应用领域迈出了一大步,因为这样的进步,现在的实时智能控制高度预期的结果是否得以实现。

三、机械工程智能化的发展方向

先进制造技术的最新发展阶段,制造技术是由传统的制造技术,不仅使制造技术的有效因素,在过去,不断吸收各种高新技术成果,并渗透到生产的所有领域和整个过程。现代机械制造技术的发展主要体现在两个方向:一个是精密工程技术、超精密加工的前沿地区,精细加工、纳米技术,将进入微机械电子技术和微机时代;第二,机械工程,智能,智能产品,为了实现的生产管理和发展智能和智能安全报警。

1.精密成形技术包括:精密铸造(湿膜铸造精密成形,只要输入铸造精密成形、精密制造核心)、精密锻造、冷湿精密成形、精密冲裁)、精密成型、精密热塑焊接与切割等。

2.隐形切割无切削液加工机械加工工业是主要的应用领域,没有切削液处理和简化流程,降低成本,消除了冷却剂带来了一系列问题,如废物排放和回收,等等。

3.快速原型制造(RPM)和快速成型零件设计突破了传统的加工工艺材料去除的原理,通过添加,累积的原则。代表技术分层实体制造(LOM),融化沉积建模(FDM)等等。

4.机械工程情报不仅仅是生产产品的智能化,智能管理方式,和机械工程设备智能化,智能机器生产能有效提高生产效率,可以帮助管理者在机械设备智能设备管理,降低管理成本,通过计算机管理,实现智能管理的目标机器的性能和运行状态,如故障时发生在生产的过程中,监管设备将发出警报,停止设备运行的问题,确保二次故障的机器将不会发生。机械工程设备运行条件是机械工程的基础,生产效率,在生产的过程中是非常重要的。因为不同的机器设备设计、施工、性能、安装和其他差异,机械工程,生产效率和生产目标也不同,智能机械工程设备可以根据每台机器的不同功能合理操作。机械工程、智能生产等各环节的连锁控制技术、遥感技术、控制技术、现代机械工程等,所以企业应密切关注科学和技术的发展趋势,跟随科技发展的步伐,与时俱进,应用新的科学技术投入生产。

四、总结

只有跟上世界潮流的先进制造技术的发展,并把它在一个战略重点,,有足够的强度以缩小与发达国家的差距,尽快能在激烈的市场竞争中立于不败之地。在我国研究和发展先进制造技术势在必行。

参考文献:

智能化制造技术篇4

1.焊接技术的国内外发展

在焊接材料领域,进入21世纪以来,国内的知名焊材企业对钢材的发展迅速跟进,在提升传统产品的品质和开发与高品质钢种配套焊材品种方面做出了不少努力,但新型焊材的开发远远落后于钢种的发展,一些新型钢种的配套焊材尚需进口。高品质焊接材料附加值较高,目前约占我国焊接材料总量的20%左右,预计5年后能达到30%~40%。即使按20%计,其总量也可达60万t左右。近年来国外各著名焊材企业纷纷进入中国抢夺高端焊材市场,我国民族焊材工业在这方面存在明显差距。

例如国外已采用厂房密闭除尘换气的方式生产熔炼焊剂,国内仍是敞开式生产,对环境的污染大;烧结焊剂国外均采用先进的自动化设备生产,我国大部分焊剂的成形欠佳和颗粒强度不好。除此之外,在无铅焊接可靠性评价及寿命评估的机理研究上起步晚,只有少数科研院所在从事无铅可靠性领域的研究及检测工作。助焊剂和锡膏的研发与国际先进水平差距大。

2.智能化焊接技术的构成

基于计算机、控制等信息处理新技术,将人工智能与焊接工艺有机结合,实现焊接工艺制造的技术――称之为“智能化焊接技术”(Intelligentized Welding Technology,IWT)。智能焊接技术的提法含义为:利用机器模拟和实现人的某些智能行为实施焊接工艺制造的技术。

智能化焊接的主要技术构成如图1-1所示。包括采用智能化途径进行焊接工艺规划、焊接设备、传感与检测、信息处理、知识建模、焊接过程控制、机器人运动控制、复杂系统集成设计的实施。可见智能化焊接技术是多学科交叉综合在焊接技术领域的集成与升华。

图 1-1 智能化焊接技术的构成

3.焊接动态过程的视觉传感技术

视觉是人类感觉外部信息的主要功能之一。焊工感官对焊接过程接受的主要是视觉信息。因此,模拟焊工行为的基础技术之一是采用计算机将人类视觉的理解及其信息的处理有效地用于焊接过程传感。近年来,随着计算机视觉技术的发展,利用视觉正面直接观察焊接熔池,以反映焊接过程熔化金属的动态变化行为,通过图象处理获取熔池的几何形状信息实现焊接熔深、熔透以及成形的实时控制,已成为重要的研究方向。

脉冲GTAW的技术研究有以下几方面:熔池正反面同时同幅视觉传感系统,并获得了堆焊熔池正反面图象,对熔池图象二维特征尺寸的实时提取进行了较为系统的研究,为控制正反面熔宽提供了传感信息;对接填丝无间隙熔池图象的三维特征提取进行了的研究,获得了填充焊丝焊接过程中熔池表面凸出和下塌,部分熔透和全熔透状态下的图象。采用灰度分布的反射图方程计算恢复熔池的三维尺寸信息取得了初步的成功,为基于单目图象传感控制焊缝的余高提供了预测传感信息;多方位同时同幅熔池图象,基于对熔池前端图象处理实时提取间隙变化,为解决工程应用中变间隙焊接焊缝成形控制提供了传感信息。成功地提取铝合金熔池的动态特征并实现了对铝合金熔池尺寸的实时控制,实现机器人焊接过程中的熔池特征视觉传感与实时控制的结合技术。

4.焊接动态过程的实时智能控制方法

实现焊接动态过程的实时智能控制是智能化焊接制造过程的关键技术与难点所在。

由于焊接过程是一个多参数相互耦合的时变的非线性系统,影响焊缝成形质量的不确定因素众多,这使得基于精确数学模型的经典和现性控制理论方法的有效应用受到限制和挑战。而模拟焊工决策操作功能的智能控制则有可能在大范围的不确定性条件下实现较为满意焊接质量。因此,在焊接过程控制中引入智能控制,如模糊控制、人工神经网络学习控制和专家系统及其相互结合的智能控制方法的研究已经兴起。

如堆焊、无间隙对接焊、有间隙变化对接焊智能控制器设计的方法;无填丝和有填丝焊条件下正反面焊缝宽度、余高的实时智能控制的系列研究;对焊接速度与熔宽变化过程时滞不确定系统的预测补偿自学习模糊神经控制方法;单个神经元自学习控制器实现了对脉冲GTAW堆焊熔池背面熔宽的智能控制;系统控制和自学习模糊神经网络(焊接速度、电流)双变量控制器实现了对脉冲GTAW对接熔池背面熔宽的智能控制;自适应模糊神经网络控制器实现了对脉冲GTAW填丝熔池背面熔宽与正面余高的预测智能控制;前馈控制送丝速度和自学习模糊神经网络控制器实现了对变间隙脉冲GTAW填丝熔池背面熔宽与焊缝成形质量的智能控制等。

5.智能化焊接技术的未来发展

焊接工艺智能化的未来发展就是能够将焊接技术进行优化发展、智能识别工程制造操作环境、对焊接的质量自动进行检测、对焊接过程智能的进行控制以及对焊接中的纰漏进行自我的诊断和检查等。

目前的焊接制造由于不能感知焊接的操作环境、不能适应工艺条件的变化及波动的干扰,故而,还是以人员操作焊接为主,因此,焊接工艺近期的发展目标就是研发一种具有感知、具有判断能力、具有反馈和决策能力的智能焊接机器人。而智能焊接制造的最终目标是研发一款以智能、协调控制系统为基础,以柔性制造系统、敏捷制造系统为辅的智能化焊接生产线。

结束语:

综合全文的叙述,可以得出以下结论,智能焊接技术主要是由十大技术构成的,其中动态视觉传感以及智能控制过程是智能化焊接的主要研究对象,智能焊接的动态传感技术主要用于焊接的动态成像以及监测技术,而焊接的智能控制则是智能化焊接制造工程中的研究难点,由此可见,智能化焊接工程不仅是信息与科学技术的结合,更是焊接技术发展的又一大突破。

焊接工艺从刚开始的手工作业逐渐发展为机械作业,再发展为半自动化焊接,现今又向智能化焊接技术迈进,并且随着计算机的普及、人工智能技术的渗透,智能化的焊接制造工程将在不远的未来得以实现。

参考文献:

[1]陈善本,林涛,陈文杰,邱涛. 智能化焊接制造工程的概念与技术[J]. 焊接学报(2004)06:124-128+134.

智能化制造技术篇5

 

所谓的工业4.0,是指利用物联信息系统将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。而在如今制造业开始逐步应用智能化技术的背景下,工业4.0的出现,则能更好的推动制造业智能化技术的发展。基于此,本文就工业4.0推动制造业智能化技术的发展进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

 

2 智能技术系统

 

2.1 三大技术发展加速催生新一代技术系统

 

进入21世纪以来,信息与通信技术取得了突破性进展,出现了如下3个重要的技术发展趋势。

 

(1)电子部件的微小型化。

 

随着超大规模集成电路技术的突破、电子设计自动化的广泛应用以及半导体工艺的迅速发展,新型微控制器和8核、16核等多核微处理器研发速度明显加快,新产品不断问世。这些新型电子部件具有集成度高、可靠性与性能价格比高、抗干扰能力强以及功耗低等优点;平行计算功能极大地提高了信息处理能力,为智能技术系统的研发创造了优越的硬件条件。

 

(2)软件成为创新的驱动力。

 

由于功能的增加、产品用户特定需求的增加、交付要求不断变化、不同技术学科和组织日益融合以及不同的公司间合作形式迅速变化等原因,工业产品及其相关的制造系统变得越来越复杂。特别是具有嵌入式软件的系统,其复杂性还在快速地增加,管理这样复杂的系统,其难度越来越大。

 

(3)工业生产系统网络化。

 

过去二十年,互联网很好地解决了人与人之间的互联互通,并颠覆了与人密切相关的一些传统行业。今后,随着技术的不断发展,互联网将要实现物与物的互联互通,进而实现信息世界与物理世界的融合,于是产生了物联网。工厂生产系统需要完成控制功能,为了将控制技术融入互联网,在将物理设备联网的同时,也要将计算与通信嵌入实物过程,并使其与实物过程密切互动,从而出现了信息物理融合系统,又称工业互联网,它将互联网的发展推向了新高度。

 

2.2 智能技术系统的定义与特征

 

以上3个技术发展趋势加速了机电一体化系统的升级。新一代技术系统将以机械学、电气/电子学、控制工程、软件技术和新材料的紧密相互作用为基础,通过“嵌入式智能”产生一种超越机电一体化的新系统。在这里,信息技术将与诸如认知科学、神经生物学和语言学等非技术学科相融合,跨学科融合不断研发出过去只是在生物系统中才使用的新的集成方法、技术和规范,使用这些方法、技术和规程可以将感知、认知和执行功能集成融入技术系统,这样的技术系统称作智能技术系统。

 

智能技术系统具有自动适配功能,适应力强,并且使用方便。同时,系统还具有节约资源、可进行直观操作以及可靠性高等特点。

 

通常,智能技术系统都具有如下主要特征。

 

适应性,即智能技术系统能够与所处的环境相互交互,并能自治地适应它们的运行模式。按照这种方式,在设计人员设定的框架内,智能技术系统能够在运行期间逐步完善,从而确保它们能够长期保持最佳使用状态。

 

坚固性,即智能技术系统能够在动态环境中灵活和自治地运行,甚至能够在开发设计者不希望或未曾预见到的环境中运行。系统能够处理不确定或者不足的信息,确保至少达到某种使用等级,满足各种要求。

 

可预期性,即以经验积累的知识为基础,智能技术系统能够预测未来的效果和可能的情况。按照这种方式,系统能够早期识别出风险,并能及时选择和执行适合的策略,迅速解决问题。这样一来,系统就能够更有效地实现目标。

 

用户友好性,即智能技术系统能够适应用户指定的特性,能与用户进行合理的交互。对用户而言,系统具有一定的理解能力。

 

3 认知信息处理参考模型及其模块的研制

 

3.1 非认知系统与认知系统

 

信息处理方法是推动机电一体化向智能技术系统升级的主要推动力。机电一体化系统与智能技术系统的信息处理方法是不同的。机电一体化系统在传感器和执行机构之间提供一种反应式和固定的耦合。而智能技术系统则类似于具有认知的生物,能够变更这些耦合。认知处理不会取代直接的和反应式耦合,它会与后者共存。认知系统和非认知系统的比较如图1所示。

 

3.2 认知信息处理参考模型

 

如上所述,认知科学完全参照认知生物的行为,以此为基础创建了智能信息处理技术。因此,评价一个系统是否具有“智能“,应该看该技术系统是否具备如下3个特殊的特征:

 

(1)主动嵌入到环境中,并能够与所处的生产场景环境交换信息;

 

(2)借助周围环境与系统相关信息的内部表达,产生灵活的、与环境相适应的控制动作;

 

(3)具有学习和参与综合信息处理的能力。

 

3.3 操作器-控制器智能模块的研制。

 

为了实现STRUBE认知信息处理3层模型,德国帕德博恩大学Jugen Gausemeier教授领导的研发人员开发了用于自寻最优系统的操作器-控制器模块。在这里,信息处理分成3级,即控制器、条件反射操作器和认知操作器。

 

控制器的主要任务是按照更优的方式控制基本系统的动态性能。其控制回路是获取测量信号和确定调节信号十分有效的链路,因此称它为“原动”回路。该级软件在硬实时条件下运行。大量控制器配置能够由控制器本身完成。

 

条件反射操作器的操作能够监视和指挥控制器。它不能直接访问系统的执行机构;但是它能够通过改变参数和结构,完成对控制器的修改。条件反射操作器本质上是面向事件的,它与控制器紧密相连,其按硬实时方式处理事件。作为认知操作器的连接部件,条件反射操作器可以当作控制器和那些软实时或不能实时工作的部件之间的接口。它将进入的信号过滤,并将其送给下一级。条件反射操作器负责若干OCM之间的实时通信,这些OCM一起构成一个自寻最优控制系统。

 

认知操作器位于OCM的最高一级,系统能够采用各种方法(诸如学习方法、基于模型的最佳化方法或基于系统的知识的系统方法),去使用它本身和其周围环境的信息,以提升它自身的性能。在这里,特别要强调能够实现自寻最优的认知能力。

 

4 智能子系统与智能网络化系统

 

智能技术系统具有两种结构形式,一种是子系统基本结构形式,即智能子系统;另一种是组群结构形式,称作智能网络化系统。

 

对于大型机械装备或生产流水线,为了完成各种各样的功能,通常都由几个子系统构成,它们被看成是一个相互作用的组合体。这些智能子系统在地理位置上是分散的,通常采用分布式结构,它们彼此之间需要进行通信和协调,从而形成了网络化系统结构。但是,由此产生的网络化系统的功能作用仅能通过单个系统间的交互作用呈现出来。无论是网络还是单个系统的角色都是静态的,而要完成整体功能作用,就需要借助于通过动态改变来实现。在过去,这完全是分开考虑的问题,诸如一方面是云计算,另一方面是嵌入式系统。现在,我们可以采用最新的信息物理融合系统(CPS)的途径进行集成。

 

5 智能技术系统的实现

 

从2007年开始,德国科技创新主要依靠分布在全国各地的15个前沿技术创新集群,每个集群都主攻一个专业方向。“it’s OWL”北威州创新集群专注于智能技术系统产品与系统的研发,它是欧洲具有最强产品开发能力的地区之一,其愿景是成为全球智能技术系统市场和技术的领导者。该集群共有174个成员,包括25个工程和顾问咨询公司、25个核心公司和78个基本公司、6个高等院校以及10个竞争力中心。2012年2月,某教研部投入1亿欧元,支持45个产品和生产的研发项目,计划用5年时间完成。这些项目分为平台、创新及可持续项目3种类型。

 

平台项目,即为推动集群内各家公司在今后几年内进入智能技术系统业务领域,以及实现技术成果向大量中小型企业转移,创建自寻最优控制系统、人机交互、智能网络、能源效率以及系统工程等5个最基本的技术平台。

 

创新项目,即系统集群内的核心公司为实现战略目标,基于上述技术平台,开发子系统、系统以及网络化系统等具体产品和解决方案。

 

可持续项目,即这些项目研究采取7种有效措施,在政府计划支持的时间结束后,仍然能保持长期的可持续性。特别是在这些项目内,中小型企业在今后几年仍然能够自身实现智能技术系统的开发工作。

 

6 工业4.0智能自适应生产系统产品与应用

 

某公司为了实现工业4.0“智能生产”战略目标,按照智能技术系统的技术概念,研发了自适应生产系统。该系统采用分散式模块化结构,并使用公司最新研制的即插即生产智能化网络技术。分散式模块化结构意味着整个生产过程所使用的机械、控制和通信系统全部采用模块化设计,这就使得生产制造系统能够按照工艺和生产的要求任意组合,系统的适应性可以通过插入或移除其中的模块来实现。

 

即插即生产技术具有自寻最优特性和即插即生产网络自配置功能。自配置功能是建立在实时通信系统的自配置方法和生产系统、模块和部件语义自描述能力的基础上,无须使用任何工程工具。生产制造系统通过分析与理解外界及自身的信息,对系统中各组成部分进行自动协调、重组与扩充,实现对产品的数量、种类、性能和质量的自动适应,从而最佳地完成不断变化的工作任务。该自适应生产系统已成功用于公司的I/O装置生产线,取得了满意的效果。按照计划,自适应生产技术与系统产品即将推向市场。与此同时,“it’s OWL”创新集群的各成员公司也将分批各种类型的智能技术系统的产品和系统,并在传统的机电一体化系统用户领域推广应用。这些创新的技术与产品,将为制造企业,特别是中小型制造企业的转型升级创造理想的条件,也为工业4.0的实现提供了具体路径和解决方案。

 

7 结束语

 

智能化制造技术篇6

随着经济的快速发展,计算机技术也不断创新,以往传统的制造方式被现代化智能制造技术所替代,各个国家均对制造技术产业投入巨大资金来实现新的技术创新,目前提出了多种新型智能化技术。在现代的制造行业中,数控技术作为核心技术,它将信息处理、微电子、计算机、数控检测等高科技技术融为一体,大大提高了生产效率,且具备了一定的精确度。这些革新对制造行业中自动化和智能化的实现提供了有利的条件。

现阶段的数控技术已经发生了翻天覆地的变化,原有的专用型封闭式开环控制系统已经逐步被淘汰,慢慢被通用型开放式的实时动态全闭环控制系统所取代。数控技术还使超薄外观得以实现,并将多媒体、神经网络、计算机等多种科技相结合,在智能化基础上实现了高速度、高精确度、高效率的加工模式,且在制造过程中可以对已完成的加工进行自动修正和自动检测,对未达成的参数进行调整,实现了在线检测和在线故障排除。且随着网络的不断发展,数控技术与CAD融为一体,进行机床间联网,实现了集中式智能化机床管理。

2 机械智能化制造技术的应用

2.1 性能方面的应用。机械制造技术中最核心最关键的性能指标是运行速度和运行精确度。在现代化制造过程中,使用了高速CPU芯片和多元化CPU控制系统,还加入了高分辨率检测软件,并采取一系列防错手段,大大提高了制造过程的效率。机械制造技术包含两大柔化性,首先是数控系统自身具备的柔性,在数控系统中,主要使用模块化设计方式,极大覆盖了所有功能,且具备极强的可裁性,根据用户的要求制定不同的方案。

其次是群控系统的柔性,即使是同一个群控系统,也能够对不同的生产流水线进控制,并自动监控其不同要求所决定的物料信息及参数设置,最大程度地实现了群控系统的工作效率。机械制造技术中还存在为了减少工作程序和辅助时间,而产生的工艺复合形式的制造过程。数控机床的工艺复合化通常是指某个工装件在一台机器上安装后,通过各种不同的工艺手段对零件进行复杂的加工,实现多工序同时进行。机械制造技术中还有一个较为高端的技术,称为实时智能化技术。最初的实时系统仅是在较为简单的环境基础上定义的,它的作用仅仅停留在如何对任务进行调整,如何对操作进行修改,如何通过这些手段来保证各项任务在规定的时间内有效完成。而高科技产物下的人工智能化实时则是企图通过计算模型来对人类的各种智能行为进行重组,并实现其作用。现阶段的科学技术已将实时系统与人工智能化互相结合,取长补短,人工智能正朝着更加现实的领域不断前进不断发展,实时系统也向着更加智能化的应用领域迈出了一大步,正是由于这种进步,才使得现在的实时智能控制取得了万众瞩目的成绩。

2.2 功能方面的应用。数控系统和使用者之间唯一的对话窗口就是用户界面了。由于不同制造行业产品的不同,他们对机械用户界面的要求也随着不同,因此对用户界面进开发时所花费的工作量是非常庞大的,用户界面的设计逐渐成为计算机软件开发中最具难度的过程,再加上目前的因特网、虚拟现实等媒体技术的产生,对用户界面的设计提出了更苛刻的要求,用户界面的设计成为了一项急需创新的事项。现阶段使用最广发的用户界面类型是图形用户界面,图形用户界面的创造,很大程度地为非专业人士提供了便捷,即使是非专业人士,也能根据窗口的显示进行简单的操作,可以在界面上进行各种类型的编程、三维彩色立体图显示、操作示范等功能。

科学计算可视化的产生不仅可以运用在高效数据处理和数据分析方面,不再将文字表达作为唯一的信息传播途径,还可以直接运用在图形和动画等可视信息方面。这种将可视化技术与虚拟技术相结合的方式,在很大程度上拓展了其运用领域,这种方式可以减少图纸设计时间和虚拟样机技术设计时间,这样就大大缩短了产品的设计周期,提高了性价比,在降低其生产成本的同时还提高了产品质量。

在数控技术方面,可视化常被运用在CAD领域,例如自动编程、自动设定参数等可视化演示等。多种插补方式包括直线型插补、圆形插补、柱状插补、椭圆形插补、螺栓型插补、NANO插补、多方位式插补、多孔性插补等等。其多种补偿功能包括空间间隙补偿、平行度补偿、故障式补偿、象限误差补偿和统计补偿、温度补偿、垂直度补偿、平面补偿等等。有关数控系统内存在的内装高性能PLC控制模块,能够使用梯形图对其进行高级语言编程,可以通过直观的在线调整等功能提供帮助。在编程工具中含有在车床上使用的PLC标准和用户程序实例示范,用户能够根据PLC标准在原有的程序基础上自行修改,这样的操作模式给予了用户对程序建立的需求。

多媒体技术与声像技术融合在一起,使计算机在处理文字与声像方面的能力更加直接更加具体,大大提高了计算机的综合性能。在数控技术领域中也是如此,在数控技术领域中也是如此,运用多媒体能够将信息的处理转向更加综合和智能的形式,在实时监控系统及生产现场,可以对设备的故障进行及时报警及诊断,并对过程参数的设置进行监督和测量。

2.3 体系结构方面的应用。采用高度集成化的CPU和RISC芯片及大范围的集成电路、专用电路相结合,均可到达提升数控系统的集成度及软件和硬件的效率。FPD平板技术显示的采用,也大大提高了显示器的基本性能。平板显示器的产生为用户带来了极大的方便,它采用高科技含量技术,将显示器设计为重量轻、耗能低、便于携带的物体。并在原先基础上将显示屏尺寸加大,实现超大屏幕显示,成为21世纪显示器的引领者。它的设计原理是运用高科技封装及互联技术,将半导体及表面安装技术相结合,以此来增加集成电路的密度,并将互连长度降低,从而大大降低产品生产成本,并优化其性能,使零件大小缩小,并提高了其可靠性。

硬件模块化的产生为数控系统的集成化和标准化提供了有利的条件,根据每个用户不同的要求,根据其基本模块做成标准的系列产品,并通过积木方式对其功能进行简单的剪辑和增减,从而形成各种层次的数控系统。对机床进行集体联网可以实现集中化管理和远程操作,并一定程度减少了因人为失误而引发的故障。运用这种方式,可以在任何一台机床上对其他机场进行远程编程、参数设定、参数修改、开机关机,且在主机台可以显示其他任何几台的操作画面。

采用通用计算机所组成的模块化和嵌入式结构,便于扩展和升级,这样的结构可以组成不同层次和不同类型的数控系统。现在传统数控系统的基础上提出了更新的闭环控制模式,由于制造加工过程中具有较多变量因素,且工艺参数复杂,其中包括尺寸、温湿度、摩擦、形状等关键因素,因此要全方面控制过程中的每个关键因素,最好采用多变量闭环控制方式来对其进行监控,在整个加工过程中对其参数进行控制。这样不仅能将智能化、网络技术、CAD技术、动态数据管理能技术高效地结合在一起,形成一个综合性能极其强大的控制系统,还能够实现集成化和智能化的统一。

参考文献

1 宋波.论机械制造的智能化技术发展趋势[J].现代商贸工

业,2009(21)

智能化制造技术篇7

在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微 电子 、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经 网络 等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,cad/cam与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

2 智能化技术发展趋势

2.1 性能发展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速cpu芯片、risc芯片、多cpu控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。 科学 技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2 功能发展方向

(1)用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2) 科学 计算 可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于cad/cam,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2d+2螺旋插补、nano插补、nurbs插补(非均匀有理b样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能plc。

数控系统内装高性能plc控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准plc用户程序实侧,用户可在标准plc用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3 体系结构的 发展

(1)集成化。

采用高度集成化cpu,risc芯片和大规模可编程集成电路fpga、epld、cpld以及专用集成电路asic芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用led平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。

(2)模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如cpu、存储器、位置伺服,plc、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

(3) 网络 化

智能化制造技术篇8

中图分类号:TD406 文献标识码:文章编号:

前言:

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求, 就必须采用先进的机械制造技术。

1机械制造技术的发展在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。

2智能化技术发展趋势

2.1性能发展方向

2.1.1 高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。

2.1.2 柔性化。包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。

2.1.3 工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。

2.1.4 实时智能化。早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2功能发展方向

2.2.1 用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

2.2.2 科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

2.2.3 插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

2.2.4 内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。

2.2.5 多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3体系结构的发展

2.3.1 集成化。采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。

2.3.2 模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。

2.3.3 网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

智能化制造技术篇9

20世纪50年代,我国在机械化产业方面开始了发展,随着时代的进步,机械制造产业愈来愈重要,对我国的整体经济水平的发展有着带动作用。在机械制造技术的应用过程中,就能促进整体的机械产业发展水平的提高,尤其是在近些年的智能化技术的应用下,从机械制造的效率以及时间和质量等诸多方面都有着进步。通过从理论层面对机械制造技术发展和智能化技术发展趋势进行探究,对实际应用起到积极促进作用。

1 我国机械制造智能技术的特征体现和发展现状分析

1.1 我国的机械制造智能技术的特征体现分析

我国的机械制造产业的发展比较迅速,在机械制造智能化的系统发展逐步完善。从这一智能系统的特征来看,有着其虚拟性,在制造的设备方面对不同来源的企业和车间等,其在物理位置上是能够分步的。从逻辑层面来说,能组成共同逻辑制造单元。另外,在机械制造智能系统的自治性特征上比较突出,这一特征的体现主要在生产管理层面表现得比较突出,这一系统的自比较强,能够使突发事件在处理能力上得到有效加强,从而实现自动调整等。还有是在动态性的特征上表现得也比较突出,能结合不同物理资源和外部环境进行逻辑制造单元的科学化配置。

机械制造智能技术是不断发展和完善的系统。在智能化系统的发展中,是从传统制造技术上进行逐渐发展的,也是机械制造技术的最新发展阶段,对传统机械制造产业以及新技术的成果等都有着吸收和应用,能结合自身的发展加以调整,形成新的技术群,在这样的技术发展促进下使得机械制造智能化的作用能够充分呈现出来。不仅如此,机械制造智能技术也是系统化的工程和全球化的技术,在这些特征方面都有着鲜明的呈现。

1.2 我国的机械制造智能技术的发展现状分析

从当前的机械制造系统的发展情况来看,数字化技术是比较重要的技术,这一技术的应用有着高效性、高精度的特征,在数字技术的支持下,能促进机械制造产业的进一步发展。在现阶段的发展条件下,对制造产业智能化以及集成化发展产生影响的就是数控技术,这一技术使得机械制造的智能化目标得以有效实现。自我国改革开放以来,在机械化的技术产业发展上已经有了很大程度的进步,机械制造的水平以及产品质量方面也不断的提高,在机械制造产品方面也有着我国自主研发新的产品。虽然在一些方面我国的机械制造得到了很大程度的进步,但还有诸多方面存在着缺陷问题,有待完善加强。

在信息化时代背景下,在新技术以及理念的融入下,机械制造技术得到了进一步发展。在计算机的智能化应用下,机械制造产业良好发展。基于我国在机械制造的管理方面比较落后以及在管理的体制上和生产模式上的发展相对比较缓慢,这在很大程度上都会影响我国的机械制造产业的进一步发展。我国的机械制造总体上还处在低水平的发展阶段,在创新能力以及自主开发能力层面还相对比较薄弱,在制造技术上以及技改力度上还不是很充足。

实际的发展中,传统的机械制造管理模式中,我国仍处在初期的阶段,通过经验来进行管理,也是以人为的管理方式为主。在制造设计的工艺方面,我国在CAD/CAM的技术层面向中小制造企业进行普及发展,但从整体上来看还有很大的进步空间。为此就要能结合我国的机械制造技术的发展现状,采取针对性的发展措施来对机械制造智能化的发展进行促进。

2 机械制造技术的地位体现和影响因素分析

2.1 机械制造技术的地位体现分析

机械制造技术在我国的经济发展中占有重要的地位。机械制造行业是比较大的发展行业,尤其是在我国的经济发展过程中,发挥着重要的作用。机械制造行业在农业和工业发展时期扮演着重要角色,到了当前的社会经济发展背景下,对机械制造的需求不仅没有降低,反而有了增加。一些国家将机械制造产业的发展作为对国家综合实力衡量的重要标准,可见机械制造产业对国家发展的重要性。我国在农业以及机械制造和工业发展的需求上都是大国,尤其是在机械制造产业的发展中,对农业的发展也有着很大的带动作用,同时也能对工业化的正常发展有着积极的促进作用。从这些方面就能够看出,机械制造技术在经济社会中的作用和地位。

2.2 机械制造技术发展的影响因素分析

智能化制造技术篇10

改革开发以来,我国的各项事业也都得到了快速发展,工业生产水平尤其是机械制造水平更是进步显著,正逐渐呈现出从制造自动化向着制造智能化的方向~进的趋势。与传统制造模式不同,智能制造模式中融入了电子、计算机信息等先进科技,是一种具有自适应加工和综合自动化控制等特征的先进生产方式,它的一个显著特点就是将机械技术和信息电子技术进行了结合使用,从而构建出了能够大幅度提升生产能力和效率的先进制造系统,而这就说明了智能制造的实现过程中就必然离不开机电一体化技术。笔者结合自己的工作实践经验,就机电一体化技术在智能制造中的应用进行了一些有意义的探讨,希望对相关工作能够有所借鉴。

2 智能制造的概念及其发展

在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统(如图1所示)。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。

与传统的制造技术不同,智能制造技术融合电子、机械以及计算机信息等技术,即智能制造的实现高度依赖于机电一体化技术。智能制造技术的一个最显著的特点就是可以对制造状态实现智能感知,并对感知到的信息进行自动分析和处理,最后还可以生成决策指令来对整个制造加工和管理环节进行自动控制。显而易见,智能制造技术的功能就是对机械产品的加工制造环节进行自动控制,通过对人工决策过程加以模仿来自动生产控制指令。这样做的一个显著好处就是降低了人为因素可能造成的干扰。如采用智能制造技术来生产机械零件产品就消除了因人工操作失误而造成的废品损失,在解放了大量生产劳动力的同时,也极大幅度地提升了生产效率和产品质量。此外,对于一些劳动强度特别大或者生产过程存在潜在安全隐患的领域,采用智能制造技术来替代人工生产也是实现安全和高效生产的一种最佳选择。总之,智能制造技术不仅可以大幅度提升生产效率,而且可以在很大程度上杜绝人为失误的影响,是当前机械制造技术发展的一种主流趋势。

智能制造系统就是通过运用智能制造技术来构建的一种先进生产系统。与传统生产方式不同,智能制造系统中融入了大量的制造加工状态信息,并通过对这些信息进行智能处理来及时发现当前制造环节中可能存在的问题,这就为生产加工过程的自动化调节和控制提供了依据。此外,智能制造系统还拥有组织、学习以及优化等众多功能,如可以对生产加工过程中用到的各类资源进行灵活配置,对加工制造过程进行合理优化,对加工过程进行模拟仿真以及可视化展示等,而这些也都迎合了制造业的发展潮流。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

当前,机电一体化技术正在逐渐和智能制造技术进行融合,同时两种技术的有机结合也为两者的发展提供了更为广阔的空间。可以这样说,机电一体化技术已经逐渐成为了实现智能制造过程时的一种不可或缺的核心技术。例如当前智能制造系统中所广泛采用的传感器技术就是二者结合使用的典范。在智能制造系统中,需要加装多种型号的智能传感器来对加工制造状态信息进行监测和收集,而这就需要用到机电一体化技术来对信号进行采集。此外,传感器监测到的信息还需要通过信息网络传输给控制系统进行分析,而这也需要用到电子信息技术来构建信息传输网络。总之,在构建智能制造系统的过程中,必不可少地就需要用到机电一体化技术来达到各种信号检测和传输的目的。

事实上,智能制造是在制造自动化高度发展的基础上所诞生的一种新型制造理论,而数控技术就是实现制造自动化的一种关键技术。众所周知,数控技术的实现就离不开机电一体化技术,它对数控系统的要求非常高,不仅涉及到模拟、信息处理等多种技术,还包括对所有数字加工环节的自动优化和管理。目前绝大多数制造企业都应用了数控机床,其数控系统主要采用的是“CPU+总主线”的结构形式,通过在线诊断和模糊智能控制的方式来对整个生产过程进行多通道的管控。

除此之外,一些国内外先进企业构建的无人化生产线和无人工厂也是机电一体化技术和智能制造技术结合应用的典范。在这些生产制造系统中,工业机器人被大量使用,它们和数控机床之间可以通过物联网来实现互连互通,并通过构建基于人工智能的智能控制系统来对所有制造过程进行控制。

4 结束语

总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。

参考文献

[1]冉胜国.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].商品与质量,2016(20):68

[2]周怀疆.试述机电一体化技术在智能制造中的应用[J].引文版(工程技术),2015(36):240

智能化制造技术篇11

0.引言

在这个技术时代下,机电一体化技术也得到了较为显著的发展和进步,所以在各个领域中也得到了较为广泛的应用,在现如今也已经成为了工业发展的重要动力。在工业生产制造过程中,应用机电一体化技术能够真正的将机械和电子结合在一起,以此来对设备进行智能化管理和控制,这样就能真正实现智能制造。由此可见,在智能制造过程中应用机电一体化技术有着非常重要的作用,能够真正促使工业生产变得更加的人性化、智能化,最大程度提高制造生产效率和质量。

1.机电一体化技术在智能制造中应用的意义

机电一体化技术是随着时展而发展的,这一技术在最开始还没有真正实现机械和电子技术的融合,在实际应用过程中机械和电子还是分割的独立个体,所以在实际应用主要是在机械工业中应用电子技术,通过这一应用方式来提升机械生产效率,最终促进产品质量提升。但是,在社会技术不断发展过程中,信息技术、计算机技术在不断的发展,在这种时代背景下,机电一体化技术也就得到了发展,尤其是在智能制造中的应用尤其的显著,能够最大程度促进整个机械行业的发展[1]。机电一体化技术本身就包含了各种技术,再加上社会的不断发展,这一项技术也就在不断的发展更新,所以机电一体化技术也就具备一定的先进性,在智能制造中应用这一技术,其能够利用电子技术、计算机系统、人工智能等方式来真正实现对机械设备的自动化控制,这样就能最大程度提高生产的效率和速度;另外,在实际应用过程中,网络技术的存在则能有效地实现远程操作这一工作。综上,机电一体化技术在智能制造中的应用有着非常显著的意义,能够让整个生产活动更加的智能化、规范化、自动化。

2.机电一体化技术在智能制造中的具体应用

机电一体化技术包含了很多内容,为了更好地对其进行分析,笔者也对其在智能制造中的具体应用进行了以下的分析:

2.1 传感技术在智能制造中的应用

在机电一体化技术中,传感技术属于其中较为重要的一个技术,这一技术最为显著的特点就是具备较高的敏捷性、精准性,所以在实际应用过程中,能够有效地避免外界因素对其它设备所造成的影响,也正是因为如此在智能制造过程中传感技术受到了较为广泛的应用。在智能制造过程中,应用传感技术其在实际生产过程中效果会明显的优于普通的传感器,但是,在实际应用过程中需要构建出相应的传感器网络系统,这样就能真正的实现信息之间的传输和对接,同时还能利用计算机将那些信息进行有效地分析和整合,最终就能对整个制造生产过程进行控制。就目前只能制造过程中所应用的传感器,笔者发现大多数传感器都属于光纤电缆,而其接口则是标准化的接口,这主要是因为应用这种传感器能够在很大程度上降低设计的标准以及难度,同时还能在一定程度上降低成本[2]。

2.2 机电一体化技术在数控生产中的应用

机电一体化技术在智能制造中的应用,最早就是应用在数控加工当中,而这也是机电一体化技术在智能制造中的具体应用以及表现,同时还在一定程度上提高了我国机械制造水平以及能力。在数控生产过程中应用机电一体化技术,其本身就能有效地提高机械加工精度以及效率,促进机械制造业的发展,最终促进我国工业水水平提升。就目前来看,数控机床中所使用的智能控制系统,大多是CPU和总主线模式,在应用这一模式的过程中,其主要是利用智能控制技术以及在线诊断技术进行三维仿真,以此来对整个加工过程进行模拟,从而为数控机床实际操作提供相应的数据支持。

2.3 自动生产线与自动机械的应用

就目前来看,一些规模^大的生产企业在实际生产过程中,都应用了自动化生产线以及自动生产机械设备,这也是机电一体化技术在智能制造中的应用体现。在实际应用过程中,这一技术主要是利用电子技术中所存在的人机界面控制装置、光电控制系统对整个生产流程进行控制,这样就能确保控制的全面性系统性,最大程度提升生产效率和质量。在智能制造中自动生产线与自动机械的应用在现如今是十分普遍的,就像是在对手机、电脑进行制造的过程中,就一定使用了自动化生产线,而很多智能制造企业在实际生产过程中大多是采用了柔性制造系统(系统构造如图1所示),通过这一方式来真正实现网络化、集约化生产[3]。

2.4 工业智能机器人的应用

就目前而言,工业智能机器人属于机电一体化技术中较为先进的一项技术,这一技术结合了各种先进技术以及学科,其中就包括了仿生学、计算机系统、人工智能技术等方面,将其应用到智能制造过程中能够最大程度提高工作的效率和质量,同时降低人员的失误,减少人工成本。也正是因为如此,现如今很多领域都在加强对机器人的研究,希望通过研究来真正实现智能制造,这样在实际生产过程中,就可以应用工业智能机器人来对信息资料进行有效地甄别、最快速度完成一些较为复杂的工作流程、提高生产精准度。

3.结语

综上所述,在社会不断发展过程中,机电一体化技术在智能制造中的应用也越发的广泛,应用这一技术能够促使整个制造生产过程更加的智能化、自动化,真正实现多样化、高批量生产,同时还能在一定程度上减少人工成本、降低人为失误,最大程度保证生产经济效益,提高产品质量,最终促进我国工业水平提升。

参考文献

智能化制造技术篇12

1机电一体化的意义

所谓机电一体化,主要强调的是将机械技术与电子技术之间的结合,在当前计算机技术的高速发展,再加上网络技术的辅作用,使得机电一体化的发展提升到一个新的高度上来。从客观上来看,机电一体化已经成为集中计算机技术、信息技术与自动化技术等为一体的综合性技术体制。在未来,C电一体化会朝着更为广阔的应用空间发展。

2机电一体化发展的现状

机电一体化技术研究的时间比较常,在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合,还将其视为分裂的个体,主要是靠电子技术在机械工业中的应用,来提高机械生产效率,提升产品质量。但是,在当时的发展阶段,机械工业与电子没有融合,还是独立的个体存在于机械生产中,使得其发展水平并没有达到预期的水平和目标,应用范围也并不十分广泛,技术没有得到充分发展。

如今的机电一体化技术,尤其是在一些大型企业的生产过程中,涵盖了机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、声学技术、光学技术等。机电一体化技术的发展依赖众多科学技术的发展,机电一体化的发展是为了适合生产的实际需要,机电一体化技术将更加的智能化、模块化和网络化。机电一体化技术能够高度的模拟人脑,对整个的生产过程进行分析和判断,发出各种操作指令,完成复杂的生产,对生产所用的机械设备进行智能控制,整个生产的过程也十分的人性化,电脑代替人脑进行控制大大的减轻了人们工作的负担。当前,在全球化趋势的推动作用之下,工业生产已经并不单纯局限于某一个单独的领域当中,而是就地取材,遍布世界的诸多角落。所以,关于机电一体化的含义也被融入了新理念,因此,在现代化机电一体化技术当中,我们不难看到远程控制技术和远程监视技术的存在。伴随着科学技术的不断发展,机电一体化技术也处于不断完善与发展的过程当中,在未来,势必会突破原有的生产模式,从而对于机电产品的部分标准进行统一与规范。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1在自动生产和自动机械中的应用

当前,机电一体化在企业当中已经得到了广泛地应用,其中最为突出的就是智能化制造技术的应用,不仅体现了自动生产线在实际生产当中的运用,也体现了自动机械在实际生产当中的运用。无论是现代传感技术,还是电子技术,在实际生产当中都有着一定的运用。我们将计算机化的制造系统成为柔性制造系统技术,对于这一技术来说,将数控机床、计算机、工业机器人等进行连接,从而成为一个生产网络整体当中的生产技术。其存在着一个显著的优势,就是能够满足于生产部门所提出了相应问题[3]。

3.2计算机的集成化体制

基于当前的战略发展理念,借助于全局动态的形势,能够帮助促进整个计算机集成制造系统的完善与优化。在这一体系当中,其建立与组合,并不单纯是子系统的简单组合,而是立足于当前地系统,将各个部门之间的界线得以突破,在这一系统当中,制造系统是主干系统。对于企业本身来说,在其具有一定的集成性特征时,就能够对于生产因素当中的各项资源进行优化配置,从而在客观上保证生产开发水准的提升,使得企业当中所蕴含的潜力和发展潜力被激发出来。

3.3在工程建设当中的使用

机电一体化在工程建设当中的使用,能够体现在以下几个方面:首先,在建筑物照明系统的应用,在@一功能当中,主要能够通过通信系统和计算机控制系统联合实现的,因此,对于不同时段的照明系统,应当进行有效控制。在这一照明体系当中,对于照明时间的自动控制,能够帮助减少电能损耗,实现智能化控制。其次,在建筑内部空调系统的控制方面,也存在着智能化特征,利用比例积分调节器闭环的形势,从而对于不同季节的空调使用模式进行设置,这样能够实现空调的智能化调节,保证整个建筑物的室内空气的优化,从而最大程度上减少能量的损耗。

4机电一体化未来使用的方向

首先,在当前机电一体化趋势越来越明显的背景之下,其已经开始逐渐朝着微型化的方向发展,而就微型化发展本身而言,体现出来的是对于高新科技产品的发展与完善。就现有状况来看,由于卫星机电一体化产品在题记方面相对比较小,所以损耗的能量也不是很大,能够完成很多任务。

其次,从智能化角度上来看,工业领域对于人工智能的重视程度已经提升到一个新的程度上来,其中不仅涉及到机器人智能应用,也涉及到相应的数控智能应用。虽然当前的数控机床领域,并不能够与人类一样实现完全地智能化,但是,拥有部分人类智能的性能对于提升机电一体化产品的性能有着极强的帮助作用。

再次,无论机电一体化的发展方向如何,其最终目的始终是为人类服务,所以,在实际设计的过程当中,应当尽可能保存人性化的设计,在色彩和造型方面起到一致性,在满足上述条件之后,可以融入艺术性色彩。

5结语

总的来说,机电一体化设计对于人类的影响是极大的,这也是当前现代化经济发展的产物,也是多重高新技术的集合体。因此,在未来研究与发展的过程当中,有必要在智能性方面进行深入研究,从而实现生产方式的深化改革,保证生产质量和效率的提升,与以人为本的发展理念相契合。

智能化制造技术篇13

前言

在当前市场竞争日趋激烈的形势下,机械制造企业都在努力革新自己的生产技术和设备,探寻新的生产方式,而智能制造作为一种更加先进的生产方式,自然就引起了越来越多人的重视。现实中,智能制造一般包含两层含义,一层是实现智能制造过程中所需要用到的各种先进技术,另一层就是指代智能制造系统。智能制造技术的提出和应用目的就是为了实现智能生产方式,构建智能化的制造系统。可以这么说,在机械制造领域实现智能化制造也是机械制造发展的必然趋势,对提高生产管理能力、生产效率以及企业效益等均具有极其重要的现实意义。

1 智能控制系统种类

智能控制系统的好坏决定着机电一体化系统的优劣。广泛应用于机电一体化的智能控制系统有:神经网络系统、模糊控制系统、家控制系统以及分级递阶智能控制系统等等。分别给予介绍:(1)专家控制系统。该系统汇集人的知识、经验以及技能于一体,将其录入到计算机中,按照编制好的指令程序对运行控制系统进行操作;(2)分级递阶智能控制系统。该系统又被称为分级控制系统,基于自组织和自适应控制,通过组织级、执行级等发挥控制作用;(3)神经网络系统。在机电一体化中,神经网络系统的应用十分广泛,其控制原理是:通过人工神经元、神经细胞等,进行非线性映射、对人的智能进行模仿以及分布处理等.其优势是:适应性强,能够实现自组织控制等;(4)模糊控制系统。在专家模糊控制中实现了多层次知识的表达和利用,对于提高控制的智能化来说十分有利;基于神经网络的模糊控制能够实现相应的模糊逻辑控制功能。

2 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

2.1 传感技术的应用

传感技术是机电一体化技术中的一个重要技术之一,由于其具有较高的精准性与敏捷性,可最大限度地免受来自外界其他信号对设备的影响,若将其应用于智能生产中则将会发挥巨大的作用,而普通的传感器则效果不显著,若要使用还需构建相对应的传感器网络系统,这样才能实现信息之间的对接与传输,并借助计算机将所收集到的信息进行整合与分析,从而使整个生产过程得以有效控制。纵观当前各大生产制造中所使用的传感器,我们发现其主要使用的是光纤电缆传感器,并使用标准化的接口,这样可大大降低设计的难度与标准,在一定程度上也可节约一定的成本。

2.2 数控生产中的应用

在我国机电一体化最早应用在数控加工技术中,对提升我国机械制造水平方面发挥了重要作用。机械制造业的发展水平直接关系到我国的工业化水平,将机电一体化技术应用到数控制造中,在提升机械加工精度以及机械加工效率方面发挥了重要的作用。数控生产的价值主要体现在加工精度上,所以数控生产对智能控制系统要求十分严格。目前数控机床中的智能控制系统基本上采用CPU和总主线模式。该模式利用在线诊断技术和智能控制技术,实行三维仿真,模拟数控技术加工的整个工程,为数控机床的实际操作提供重要的依据。

2.3 自动生产线与自动机械的应用

目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置,从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛,例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统,主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合,即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理,从而实现集约化、网络化生产。

2.4 工业智能机器人

工业智能机器人是当前机电一体化技术在智能制造中最先进的应用,并且结合了多种先进技术,是人工智能技术、仿生学还有计算机系统等众多学科相互作用的新型成果。机器人是当期科学技术的研究重点,智能机器人技g是控制论、传感技术以及信息技术等综合体,我国在其研究上已经取得了一定的成绩,并且在生产行业中已经得到应用。工业智能机器人的出现,在提高产品质量,增加产量以及减轻员工劳动强度方面发挥重要作用。工业智能机器人在应用的过程中具有明显的优点:一是能够有效甄别信息资料;二是可快速地完成较为复杂的工作流程;三是生产的精准度高,可应用于军事生产制造中,受到社会各界的认可。

结束语

总而言之,机电一体化技术作为实现智能制造方式所不可获取的一种关键技术,将其与智能制造技术进行结合应用具有重要意义,必须引起我们高度的重视。此外,智能制造技术和机电一体化技术的结合还会推动二者各自拥有各大的发展空间,这对机械行业的未来发展也将产生巨大的积极作用。

参考文献

[1] 王成勤,李威.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].江苏徐州中国矿业大学机电学院,2013(02).

[2] 官腾.智能控制机电一体化系统中的应用探讨[J].随州职业技术学院,2011(04).

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