机电一体化与电气机械制造智能化技术融合研究

机电一体化与电气机械制造智能化技术融合研究

杨璐

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摘要：现如今，我国经济发展十分迅速，随着社会的发展、科技的进步以及工业技术的革新,机械制造业取得突飞猛进的进步。传统制造业受到单一生产模式、人员思维方式和认识方面的局限等影响,极大地制约了制造业向高端跃升,不能有效适应国家高质量发展战略布局要求。为了推动机械制造业的发展,进行机械制造技术的全面革新与优化,需要在机械制造过程中使用机电一体化理念和智能化技术,从而使机械制造领域智能化技术的应用达到预期的效果。

关键词：机电一体化;电气机械制造;智能化技术;融合

引言

智能化技术和机电一体化是当今科技发展的重要方向，随着科技的创新，这两个领域之间的融合越来越深入。促进机电一体化与电气机械制造智能化技术融合已经是当前机械行业发展的必然趋势。基于此，文章以机电一体化与电气机械制造智能化融合作为主要研究内容，对机电一体化的概念进行相关阐述，探讨了机电一体化与电气机械制造智能化技术融合的意义，并重点分析了机电一体化与电气机械制造智能化技术融合措施及发展趋势，以期为机电一体化与电气机械制造智能化技术的融合发展提供相关的借鉴意义。

1智能化技术与机电一体化融合的重要价值

1.1为系统级别故障诊断和反馈提供基础

在具体的机械制造过程中,需要完成系统级别的故障诊断和反馈工作,使用传统的PID调节控制方式无法精准完成这类工作,实际上PID调节控制单元也无法为系统提供有效的数据反馈。就目前来看,在实现高效率的机械制造控制功能单元方面,机电一体化系统的构建仍然存在着一定的问题,不同功能单元之间存在较为明显的隔阂,无法进行必要的协同联动,各单元仍然存在较为明显的独立性。如果从系统的控制节点分布角度切入来进行分析,不难发现节点的分布形式没有太过清晰的条理,相应的节点分布往往不够清晰,彼此之间也缺乏内在关联,因此在具体的单元控制过程中,很可能无法找寻到有效的组网模式,这会影响到机电一体化系统的正常运作。如果能够在机电一体化系统构建的过程中,添加使用智能化技术,那么超规模组网结构在机电一体化系统中的运用就能成为可能。这就意味着原本系统中的各类设备节点不会在以孤立形态出现,系统节点与上层控制系统之间能够形成畅通无阻的数据通道,这就意味着故障反馈数据信息能够及时进行传递,不同层级之间的信息互通效率也会得到提升,在这种智能化技术使用的过程中,数据反馈和监督工作能够得到全面实现,因此机电一体化技术与智能化技术的融合运用是具有重要价值的。

1.2降低机械设备制造难度

随着科技的不断进步和智能化技术的不断发展，机电一体化生产控制和智能化机械设备制造领域正迎来前所未有的机遇。智能化技术的应用为机械制造业带来了革命性的变化，推动产业的升级和转型。智能化机械设备的功能更加强大，能够在各种不同的环境中稳定运行，无论是高温、低温、高湿、低湿，还是高压、低压的环境，都能够应对自如。强大的适应性和智能化技术的应用使得机械设备在各种复杂的物理环境中都能够保持稳定工作状态，降低了机械制造的难度。同时，智能化技术还能够解决形状、规模等设计问题与生产要求之间的冲突，提高机械设备的性能和效率。这些技术的不断进步和应用将为机械设备制造业带来更多的创新和发展机会，例如，对于机械手臂在小空间内运输自重较大的物料的需求。传统制造在运输自重较大物料时可能面临难题，然而借助智能化技术中的避障功能，即使使用规模较大的机械手臂，也能适应小空间限制，巧妙解决冲突。这样的技术应用不仅降低了机械设备制造的难度，也满足了机电一体化生产的需求。通过智能化技术的应用，机械设备的设计和制造过程中的各种问题都能够得到有效的解决，从而提高生产效率，降低生产成本，使机械设备的生产更加高效、便捷。

2智能化技术与机电一体化融合的优化策略分析

2.1增强现实和虚拟现实

增强现实(AR)和虚拟现实(VR)技术是机械制造领域的前沿工具,AR和VR技术可以应用于机械制造过程中的人员培训、机械维护和机械产品设计等方面。1)人员培训。通过VR,工作人员可以在虚拟环境中进行实际设备的模拟操作,新员工可以在没有实际设备的情况下学习如何正确操作复杂的机械设备,直到他们熟练掌握。同时,VR技术可以模拟危险工作场所,以进行安全培训。员工可以在虚拟环境中学习安全程序,识别危险,并学习如何应对紧急情况。2)机械设备维护。首先AR头戴设备可以在实地维护中提供实时故障诊断,工作人员可以通过头戴设备查看设备的传感器数据、维护手册和可视化指导,以确定问题并采取适当措施。AR技术允许远程专家通过网络连接,实时查看设备并提供指导,可以解决设备问题、减少停机时间和降低维护成本。

2.2拥有高效的生产效率

通过利用自动化技术，能够进一步提升工作人员的工作水平，降低其工作量按照固定的程序完成自动生产，提高生产效果。在以往的生产模式下，会受到多方面因素的影响，如气候条件等。而自动化生产能够不受外界因素的影响，使整个生产流程更加顺畅，对于促进机械生产质量和效率，具有非常重要的意义。此外，传统的机械生产方式需要在人工控制与管控的水平下开展，但是人力资源比较有限，工作人员需要承担更多的工作。因此，在日常管理工作中，难免会出现疏忽，导致生产效率无法获得更大程度的提升。机械自动化发展能够使机械的成本降低，工作人员仅需要开展调控工作，并进行全面监督。借助机械自动化技术与网络技术的融合，管理人员可以在网络上进行机械控制，有效降低其工作压力，简化工作内容。

2.3善其在快速原型制造的应用

机电一体化技术与智能化技术的结合使用是机械制造发展的重要方向,如果能在这一过程中进行快速原型制造或提升逆向工程的建设发展水平,那么机电一体化技术与智能化技术的结合会变得更加紧密。而所谓的逆向工程建设不单纯只对现存产品进行设计剖析和改进,还是需要在具体的机械制造过程中,使用与传统制造理念相反的工序,虽然所谓的逆向制造原理已经提出了很长一段时间,但在具体的机械制造过程中并未得到广泛使用。近年来,随着CAM和CAD技术的不断发展,逆向工程逐步受到了技术研发人员的重视,在具体的逆向工程建设过程中,技术人员更多地融入了与计算机控制相关联的各项技术,这能够让快速原型制造速率和质量均得到进一步提升,也能够让传统制造工艺得到进一步的改良与创新。目前经常在人们日常生活中进行使用的3D打印技术,就是快速原型制造与逆向工程建设的实际运用范本在相应工序和技术使用过程中,不需要考虑机械制造零件的复杂性相关,制造流程也更为随性,整个生产过程也是具体可感的,且不会产生过多的噪音和振动,是一项较为绿色环保的机械制造方式和手段。

结语

综上所述，在传统的机械设备制造中，各个部分往往是独立进行的，缺乏有效的协同和整合。而机电一体化的机械设备制造则打破了这种局限，它将机械、电子、计算机和控制技术有机地结合在一起，形成了一个整体化的生产系统。这种系统能够实现各个部分的高效协同工作，提高生产效率，同时也能保证产品的高质量。此外，通过与智能化技术的融合，机电一体化的机械设备制造还能够实现生产过程的自动化和智能化。这不仅能够减少人工操作的错误，提高生产效率，还能够实现对生产过程的精确控制，保证产品质量的稳定性。

参考文献

[1]蒋晓,曹生亮.机械制造中的智能化与机电一体化融合分析[J].中国机械,2021(10):53-56.

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[3]刘畅.机械设计制造中机电一体化的运用分析[J].内燃机与配件,2020(18):165-166.