机电一体化装配过程的优化

机电一体化装配过程的优化

许日升

广东省汕尾市

摘要：与传统装配工艺相比，机电一体化装配工艺提供了更加智能化的、自动化的、更为高效的生产方式。但由于机电一体化技术发展不够成熟，如何优化机电一体化装配过程的效率，成为各界研究关注的焦点和挑战。因此，本论文将从智能化技术下的机电一体化装配过程优化出发，为促进机电一体化装配过程的智能化、自动化和优化，提供一些可行性建议。

关键词：机电一体化；装配

1 研究背景

机电一体化装配过程现状。经过多年发展，机电一体化装配技术已成为现代工业生产不可或缺的一部分，具有大大提高生产效率、降低生产成本和保证产品质量稳定性等优势。了解机电一体化装配过程现状，对企业的技术创新和未来发展具有重要指导意义。机电一体化装配过程的发展主要分为以下几个阶段：（1）纯人工方式。现代制造业已经开始采用自动化装配和智能化检测系统，包括使用机器人和计算机控制的工业自动化系统等高科技手段来提高生产效率和质量。而且，随着物联网和工业4.0技术的发展，生产过程中的各种数据也可以实时监测和分析，从而帮助企业实现更高效的生产管理和智能制造。（2）半自动化方式。半自动方式是人工与机器结合，如拥有设备挡纸、自动卡纸、自动调节压力裁切的设备。它能够通过自动化手段来提高工人的效率，减少操作者的劳动强度。但是该方式无法自主适应简并生产环节，也无法对装配相关的质量数据进行有效监控。此外，半自动方式在操作过程中依然需要人工干预，所以存在一定的人为误差和技术要求，这也会影响生产的稳定性和一致性，从而可能降低了产品的质量和可靠性。另外，半自动方式通常需要更多的设备和人力成本投入，这也会影响到企业的经济效益。因此，在选择装配方式时，企业需要根据实际情况综合考虑各种因素，以提高生产效率和质量，推动企业的可持续发展。（3）全自动化方式。全自动化方式通常采用先进的传感器、控制系统和人工智能技术，能够实时监控和调整装配过程中的各项参数，从而保证装配精度和一致性。此外，全自动化方式还能够节省人力资源，提高生产线的生产率和效益，同时减少了操作人员的安全风险和健康危害。然而，全自动化方式也存在着一些局限性，例如，它需要依赖于准确的产品设计和标准化的生产线，对于特别定制或非标准化的产品很难应对。此外，由于装配过程中可能存在一些无法预知的问题，例如零件的错位或故障，这也需要工作人员的干预以快速解决问题，为生产线的顺畅运行提供保障。由此可见，全自动化方式虽然具备高效、准确等优点，但也需要结合实际情况进行综合考虑，以避免存在的缺陷影响到生产效率和质量。（4）智能化装配方式。智能化方式是基于半自动化和全自动化的方式发展起来的，能够提供高效率、高精度、高稳定性的特点，其主要特征是：相对于全自动化模式，智能化模式兼具了自适应性和自主性。具体工作中不确定性的情况也能通过预测和分析进行预测，并进行自主调整以达到优化效益的需求。

2 机电一体化装配过程中的智能化技术

与智能化相辅相成的便是先进技术，如：物联网技术、人工智能技术、云计算技术和大数据技术等。下面将会就智能化技术在机电一体化装配过程中的应用进行详细介绍。

(1）物联网技术。物联网是指将每一个能与网络相连的物体都与互联网等通信网络相互连接，实现智能感知、互联互通和数据共享，实现人与物、物与物、人与人之间的无缝连接。在机电一体化装配过程中，物联网技术可用于传感器技术开发、设备监控、生产流程控制、工厂管理以及采集、传送和处理生产数据等。

(2）人工智能技术。人工智能技术在机电一体化装配过程中的应用是非常广泛的，其主要包括以下几个方面。首先，机电装配过程中会涉及各种零部件的识别和更恰当的匹配。因此，通过人工智能技术，将能够快速地进行零部件的识别及匹配工作。其次，人工智能技术还能够进行流程监测和质量控制。最后，基于机器视觉技术，人工智能技术可帮助自动定位和识别非标准模板，进一步提高装配效率。

(3）云计算技术。云计算技术是一种管理、处理并存储数据的方式，在机电一体化装配过程中也可以用来分析数据、管理数据和支持决策。云计算服务可以提供更快的响应、更高的可靠性、更大的存储能力等优势。通过云计算技术，机械通常可以充分利用CPU和处理器资源，实现稳健、高效、可靠的机电一体化装配生产流程。

(4）大数据技术。大数据技术是指利用计算机技术和互联网技术，从海量且非结构化的数据集中获取信息，并提供给企业或个人的一种技术手段。在机电一体化装配过程中，大数据技术可用于生产流程监测和质量信息控制。此外，通过大数据技术，还可对机电一体化装配过程的决策提供支持和建议。

3 机电一体化装配过程的优化

在机电一体化装配过程中，智能化技术能够提高装配效率、提升生产质量、降低成本和提高资源利用效率。因此，智能化技术的应用对于机电一体化装配过程的优化至关重要。具体建议如下。

(1）实时监测装配作业。智能化技术为装配作业提供了实时监测和优化的可能性。监控平台可以通过装配环节的信息收集，实时获取零件状态、机器运行情况和员工操作状态等数据，并在后台进行分析和处理。同时，监控平台还可以通过前端传感器等技术，对装配工序进行监控和追踪，及时掌握加工情况和零件生产状态。通过前后端的数据共享和传递，监控平台可以实现对装配作业的动态优化和调整。例如，针对生产过程中出现的异常情况，可以及时发出警报和处理提示，提高生产效率和质量稳定性；又如，针对操作员的工作状态，可以自动提供操作建议，优化装配流程，降低操作难度和疲劳感，提高生产效能。这些优化功能，都有助于提高生产效率和质量，降低生产成本，为企业的发展注入强劲动力。

(2）引入自适应调度算法。自适应调度算法能够针对不同类型的零件和装配环节进行个性化的调度和优化。通过实时分析获取的数据，对装配流程进行优化调整，以满足装配要求和零件状态的变化。通过对数据的量化分析，自适应调度算法可以预测未来的装配情况和量化结果反馈，帮助企业实现精准的生产预测和优化调度。同时，自适应调度算法还可以提高生产效率和产品质量，减少生产过程中的浪费和缺陷率，帮助企业实现可持续发展。

(3）智能化资料流共享。智能化资料共享是一种高效的数据管理方式，旨在优化生产流程，提高生产效率和产品品质。通过将各生产环节中所使用的数据进行集成和共享，不仅可以减少数据传输的时间和成本，还可以增强生产团队的协作和沟通能力，提高生产决策的准确性和灵活性。智能化资料共享还可以为企业带来更多的商业机会和发展空间，促进企业在市场上的竞争力和价值创造。

4 结语

智能化技术为促进各行各业科技创新提供了巨大的便利。在智能化技术下，机电一体化装配过程的优化也面临着更为复杂的挑战。本论文对机电一体化装配过程的现状和发展趋势进行了介绍，并且分别探讨了物联网技术、人工智能技术、云计算技术和大数据技术等智能化技术在机电一体化装配过程中的应用。

参考文献

[1] 巴翠.探索机械制造智能化技术与机电一体化的结合[J].中国新通信,2021,23(17):139-140.

[2] 李俊青.机械制造的智能化技术与机电一体化的融合[J].现代工业经济和信息化,2022,12(12):86-88.