時間:2023-07-21 16:49:06
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0.前言
機械制造業在我國國民經濟中占據著舉足輕重的地位,而且它在我國國民經濟中的國內生產總值中所占有的比例非常之大,因此它的發展情況的好壞直接影響了我國國民經濟的發展狀況。并且就目前而言,我國正處在經濟快速迅猛發展的關鍵階段,而機械制造業發展的相對落后,這樣就嚴重的阻礙了我國經濟的發展進度,因此,促進機械制造業的不斷發展就變得很重要,并且很緊迫。而最有效的方法就是對機械制造業進行智能化技術的應用。
1.機械制造的智能化相關概念
所謂機械制造的智能化技術,就是指把傳統的機械制造的技術和現代新的制造技術進行很好的結合,并且通過對信息技術的不斷深入、新產品新技術的不斷探索和開發等采取相關措施,從而形成一種集加工技術、設計技術、管理技術為一體的綜合性機械制造技術。機械制造智能化的技術具有高度柔性和高度集成的這種特性,并且該技術可以通過對計算機技術的相關應用來模擬人類進行一系列智能的活動,比如說,可以進行人類的思考、分析、判斷、決策等一些腦力活動。這樣就能夠有效的替代人類進行工作,從而減少了人類的工作量。該技術還可以通過對數據庫、軟件制造的系統進行合理的運用,然后對機器人的控制能力和相應的專家的知識能力進行比對,這樣就可以實現機械制造的智能機器在沒有人的情況下進行自主的生產和制造工作。機械制造的智能化技術的應用能夠很大程度的提高產品制造過程中的精確程度,還能夠有效的保證生產產品的質量,并且還能夠大大的縮短生產產品所需要的時間。從而實現了機械制造業生產的科學性和現代性。
2.我國機械制造業的發展狀況和智能化技術的發展趨勢
2.1目前我國機械制造業的發展狀況
目前來說,我國的機械制造業仍然處于不斷摸索的階段,而整體的發展水平比較低,智能化技術的應用程度還比較小,對于新產品的研發能力相對來說還比較薄弱。而國家對于研發工作投入的資金又相對較少,所以整個機械制造業就呈現出一種緩慢發展的狀態。由于機械制造業的技術相對落后,生產產品的科學含量較低等現象的出現,從而嚴重影響了機械制造業產品的質量而且還阻礙了機械制造智能化技術的應用。雖然我國的機械制造業處于比較劣勢的發展境地,但是因為我們國家經濟市場的不斷擴大,給機械制造業也提供了良好的發展空間和機遇,這樣就可以促進整個機械制造業的不斷發展。再加上我們國家加入了WTO之后,在國際中與各國之間的合作逐漸增多,這樣又為我國機械制造業的更好發展提供了很好的發展空間。因此我國的機械制造業要好好的抓住機會,迎接挑戰,才能從激烈的市場競爭中站穩腳跟。
2.2機械制造智能化技術的發展趨勢
2.2.1對于性能發面的發展趨勢
對于機械制造業而言,其制造技術速度的快慢、精度準確與否及效率的高低已經成為了衡量其發展狀況好壞的標準。在機械制造的智能化技術方面,因為采用的是較高速度的控制芯片和較高分辨率的測試元件的數字系統,與此同時,還通過了具體、科學的方法有效的改善了機床的相關性能指標,從而使機床在運行時的速度有了很大程度的提高。
在智能化技術的柔性方面,主要有兩方面的改觀,第一個就是在數控系統中采用的主要是模塊化的設計,這就使得其功能的覆蓋面變得很大。由于是模塊化的設計,因此具有很強的剪裁性,從而可以滿足更多的需要;另一個就是在群控系統中的改觀,群控系統的最大特點就是可以根據不同的生產需要,能夠快速的對生產資料和信息進行相應的調整,能夠最大程度的發揮其群控的能力。
2.2.2對于功能方面的發展趨勢
在功能方面,主要針對的是用戶。用戶所使用的界面就是數控系統和用戶本身的一個對話框。但是因為每一位用戶對于這個界面有著千差萬別的要求,那么就使得在進行用戶界面的開發時困難重重。而智能化技術就能很好的解決這一問題,由于計算機技術的應用,可以使用戶根據自己的喜好對界面進行相應的修改,這個修改直接在界面的窗口和菜單中就能進行,這樣就大大降低了相關人員的工作量,也能夠使用戶更快更好的滿足自己的需求,一舉兩得。
在對制造企業中的相關計算的問題上,可實現科學計算的可視化,這種技術的應用可以對數據進行高速的處理和解析,這樣就使得工作人員可以通過相關的圖像和動畫了解數據計算分析情況,清晰明了,從而使工作人員不再覺得對數據進行分析時的冗長性和枯燥性。這種技術的應用還可以有效的減少產品的設計時間,提高產品的質量檢測速度以及大大的降低了產品生產的成本等。
2.2.3對于體系結構方面的發展趨勢
智能化技術采用的是高度集成化的CPU,這樣就可以對數控系統的集成度與硬件的運行速度有很大的提高作用。該技術還采用了平板顯示的技術,這樣就可以很大程度上的改善原本顯示器的性能。并且這種顯示器的科技含量較高,重量還很輕,體積還很小,耗能較小,因此被廣泛的應用到各個領域中。
智能化技術采用的是模塊化生產,這樣就可以使數控系統更好更快的趨于集成化和標準化??梢愿鶕煌墓δ芤?,把基本的模塊,比如說CPU模塊、PLC模塊、輸入輸出接口的模塊等進行標準化,還可以通過對模塊進行剪裁、增減其數量等方式來對基本模塊進行標準化。
對于整個智能化技術而言,不可缺少的就是其能夠實現網絡化的特點。所謂網絡化,就是指通過通信技術和計算機技術的應用,把在不同地區不同計算機或者各種電子產品的終端設備建立連接,并且要根據相關的網絡協議進行互相的通信。這樣就可以使所有連接起來的用戶進行更好的交流,還可以實現資源的共享等。隨著網絡技術的不斷發展,也給制造業的生產和經營帶來很大的方便。對于制造企業生產產品的設計問題、對于原材料的選擇問題、對于產品的市場銷售問題等等都可以通過網絡進行。除此之外,網絡技術的迅猛發展,還使得技術人員的信息交流、不同企業產品開發與合作等有了更好發展空間。近些年來,由于計算機技術的發展和普及,互聯網技術的發展也成為了一種很大的趨勢,這樣就為制造企業的發展提供了良好的保障。機械制造的智能化技術通過對網絡技術的合理應用,可以真正意義上的實現對產品生產的遠程監控和進行無人操作,從而使得制造業能夠向著更科學更高速的方向發展。
【參考文獻】
[1]李曉鐘.淺析機械制造的智能化技術發展趨勢[J].科技與企業,2011,23,(15):16-18.
隨著社會經濟的不斷進步,人們對于機械制造的要求也是越來越高,伴隨著智能化技術的出現,對于機械制造的智能化需求也是日益強烈,制造業當中勞動力成本的上升給企業發展帶來了較大負擔,為了有效度過企業轉型升級期,有必要開發智能化的機械制造模式,以便有效順應時展,推動機械制造行業的進步。
一、機械制造技術概述
智能化在機械制造當中的應用,對于當前我國的機械制造業發展具有舉足輕重的作用,具體表現在以下幾點上:一是推動轉型升級,提高制造業水平。因此,我們要加大推動機械制造的智能化發展,不斷創新,才能為我國經濟產業的轉型升級提供強勁的推動力,從整體上提高我國的制造業水平,提高我國產品在國際市場上的競爭力;二是提升生產效率,降低企業運營成本。智能化在機械制造當中的應用能夠有效節省人力資本的投入,減少工廠中工人的數量,同時利用自動化的生產設備來提升生產效率,在降低企業運營成本的情況下保證了產品制造生產的效率和質量;三是改造生產流程,提高制造精度。依靠智能化設備和軟件,用機械來代替人力手工能夠使生產更加規范化和標準化,提升產品的精度和質量。
二、機械制造中智能化發展趨勢
在未來智能化發展當中,智能化技術的發展主要有以下幾個趨勢:
(一)、人機互動更加完善
人機互動是智能化操作中的重點,隨著機械智能化的不斷發展,機械設備控制和機械操作也更加趨向人性化,智能化技術在機械設備當中的應用通過計算機這個中介著為人機友好交互提供了橋梁,計算機終端呈現出來的可視化數據以及自動化操作都為機械設備操作人員提供了充足的信息數據,使得人機信息交流更加快捷通暢。同時CAD等設計軟件在機械設計當中的應用取代了傳統設計人員手繪的設計方式,既能夠縮短了軟件設計的時間,而且還能夠在一定程度上提高機械設計的精度。多媒體技術本身自帶的圖像和聲像處理功能使操作人員能夠通過簡單的圖形化終端界面對機械設備各個環節進行直接操作,并對整個機械制造的過程進行實時監控錄像,及時發現機械故障,也為企業在之后的生產管理方面的競爭力增加了籌碼。
(二)、結構向著集成化方向發展
未來智能化的機械設備在占地體積上將越來越小,但功能卻會更加強大,智能機械設備能夠完成的制造工作也將越來越多,這都是與集成化的結構是分不開的。機械制造中模塊化的應用為未來機械制造行業的發展指出了道路,而柔性化和微型化的應用則使得機械制造行業的產品更加貼合當前的市場需求,集成化的數控系統在機械制造當中發揮出來的作用和功能越來越強大,其賦予產品的功能也將得到充分釋放,從而有效增加機械制造產業的靈活性,使機械制造能夠適應不同的市場需求。
(三)、制造性能更加高效,制造過程更加智能。
現代機械制造智能化的發展離不開精密加工,微型機械等技術的發展。為了提高機械制造的精度和質量,機械制造的設備上往往安裝有很多的傳感器和單片機控制器,從而極大地發掘機械制造設備的性能。尤其是納米技術獲得了飛速發展,在機械制造、材料生產和電子制造當中都得到了廣泛應用,極大推動了我國機械制造的智能化發展。納米技術以其體積的優勢與精密加工之間的結合更加緊密,將成為未來機械制造技術當中的重點,不斷推動機械制造的智能化發展水平,同時納米精密加工在機械制造當中的應用也使得機械制造的生產效率大大提升。集成化芯片以及大規模可編程集成電路的發展為機械制造智能化提供了堅強的后盾,產品可靠性也將得到提高。
結語:
當前機械制造的發展正在向著全面化和綠色環保的方向發展,計算機技術的快速進步,給機械設備的數字化和網絡化推廣帶來了更多可能性,各個設備之間的網絡連接和自動化技術的應用,使得機械制造智能化生產成為可能,在未來可以預見機械制造智能化的發展模式將更加完善和規范,從而不斷推動機械制造行業的進步發展。
參考文獻
[1]趙新樂,李斌.論機械制造智能化的發展趨勢[J].太原城市職業技術學院學報,2014,(03):169-170.
在中國自改革開放以來,工業生產已經取得了很大的進步,智能機械制造技術的應用和實施是代表之一。文章圍繞智能機械制造技術的現狀,以及三個方面討論了未來的發展趨勢和應用,智能機械制造技術的應用和實現進行了討論。
一、我國機械工程智能化的現狀
上個世紀,科技的快速發展對機械工程在現階段的發展奠定了良好的基礎,目前,成熟的機械工程知識。聰明,根據人腦的結構和功能是研究機械工程智能主要目的在于結合人類大腦的特點實現用機器代替手工勞動的一部分。目前,我國有一個明確的機械工程的發展趨勢,總的來說,引進國外先進技術水平,并有自己的勘探和開發,和政府的政策支持,機械工程的發展非常有利條件,發展非常迅速。
智能機械工程的發展是非常重要的。目前,我國許多企業已經開始在機械工程開發智能應用程序的可能性,盡管企業經營仍然存在著一些缺陷,但在企業管理模式,生產方面的變化,越來越多的企業越來越重視創新能力的培養。但我國現階段存在許多困難:機械工程、智能科學技術水平的發展,雖然有了長足的進步,但與世界頂尖水平有差距。智能雖然有一定效果,但創新能力是不夠的,盡管建立信息管理系統,但還有待進一步完善,企業更快的發展,但并不是智能程度更高。然而,這些困難只是暫時的,機械工程,智能化的發展方向是時代的潮流,隨著經濟等方面的深度,我國科學技術的發展,將為機械工程提供一個更強大的智能支持。
二、機械智能化制造技術的應用
1.現代機械制造技術已不再是一個簡單的生產過程,生產和產品設計,但通過商品的概念系統已經逐漸過渡到最終產品生產完成,系統集成生產過程的生產,是現代制造技術的一個函數更系統和生產系統的信息處理機制的完美融合。制造技術、系統工程、自動化技術和智能技術的集成,逐步開發一個全面的新技術產業,即智能制造技術,這是自動化技術在機械制造中的應用,智能水平的表現。最典型的是智能制造系統在機械制造行業,人工智能的應用有機成機械制造系統在每一個操作環節,通過專家智能的模擬活動,而不是最初由專家負責的那部分的活動和擴展專業負責的活動系統使用其功能的智能制造系統運行狀態監測,各種各樣的錯誤可以發生在任何時間和分析預測異常運行狀態,并在專家系統的基礎上寫的類似問題的預防措施的實施,與操作參數調整,以適應外部環境的變化和緊急突發事件的處理。
2.機械制造技術,有一種高端的技術稱為實時智能技術。只有第一個實時系統根據環境相對簡單的定義,它只停留在如何調整任務,如何修改操作,如何使用這些工具,以確保有效的在規定的時間內完成所有任務。人工智能和高科技產品正試圖重組人類智能行為的實時計算模型,并實現其功能?,F階段科學技術使實時系統和人工智能相互結合,相互補充,人工智能領域正朝著一個更現實的不斷發展,實時系統也向更智能的應用領域邁出了一大步,因為這樣的進步,現在的實時智能控制高度預期的結果是否得以實現。
三、機械工程智能化的發展方向
先進制造技術的最新發展階段,制造技術是由傳統的制造技術,不僅使制造技術的有效因素,在過去,不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到生產的所有領域和整個過程?,F代機械制造技術的發展主要體現在兩個方向:一個是精密工程技術、超精密加工的前沿地區,精細加工、納米技術,將進入微機械電子技術和微機時代;第二,機械工程,智能,智能產品,為了實現的生產管理和發展智能和智能安全報警。
1.精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜鑄造精密成形,只要輸入鑄造精密成形、精密制造核心)、精密鍛造、冷濕精密成形、精密沖裁)、精密成型、精密熱塑焊接與切割等。
2.隱形切割無切削液加工機械加工工業是主要的應用領域,沒有切削液處理和簡化流程,降低成本,消除了冷卻劑帶來了一系列問題,如廢物排放和回收,等等。
3.快速原型制造(RPM)和快速成型零件設計突破了傳統的加工工藝材料去除的原理,通過添加,累積的原則。代表技術分層實體制造(LOM),融化沉積建模(FDM)等等。
4.機械工程情報不僅僅是生產產品的智能化,智能管理方式,和機械工程設備智能化,智能機器生產能有效提高生產效率,可以幫助管理者在機械設備智能設備管理,降低管理成本,通過計算機管理,實現智能管理的目標機器的性能和運行狀態,如故障時發生在生產的過程中,監管設備將發出警報,停止設備運行的問題,確保二次故障的機器將不會發生。機械工程設備運行條件是機械工程的基礎,生產效率,在生產的過程中是非常重要的。因為不同的機器設備設計、施工、性能、安裝和其他差異,機械工程,生產效率和生產目標也不同,智能機械工程設備可以根據每臺機器的不同功能合理操作。機械工程、智能生產等各環節的連鎖控制技術、遙感技術、控制技術、現代機械工程等,所以企業應密切關注科學和技術的發展趨勢,跟隨科技發展的步伐,與時俱進,應用新的科學技術投入生產。
四、總結
只有跟上世界潮流的先進制造技術的發展,并把它在一個戰略重點,,有足夠的強度以縮小與發達國家的差距,盡快能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻:
智能化技術是集成了現代信息技術、精美傳感技術、計算機技術與網絡技術的綜合技術媒介的統稱,在國民經濟建設與發展中起到了十分關鍵的作用,日益展現出獨特的價值。在工業化生產中大幅度、全方位的運用智能化技術可以很好的提升工業生產的效率和質量,同時降低人員的損耗與勞動強度。機械制造是新時期工業生產的重要形態,也集中表現了智能化技術運用的價值,可以視為智能化技術與工業生產相結合的典范。尤其在新時期機械制造產業化融合的大背景下,分析了智能化技術的高度應用,無疑更具現實指導價值。
一、 智能化技術可以提升機械制造的效率,確保工作的穩定性
機械制造幾乎是最傳統、最具代表性的工業生產工種了,在新時期機械現代化、工業生產現代化的歷史進程中,機械制造也正在經歷一次巨大的變革和轉型,其中以新技術、新科技的應用為主要代表。智能化技術從本質上來說集成了包括計算機技術、精美傳感技術、GPS定位技術與網絡技術等多種“高精尖技術”,是現代科技的重要成果,能夠為機械制造的轉型升級提供強大的動力支撐,同時確?,F在和未來的機制制造產業真正走向智能化、自動化與現代化。因此,傳統意義上的機械制造的變革與升級都是智能化技術應用于機械制造產業的重要依托,也是其中最終的目標所在。從路徑上分析,智能化技術的引入和應用可以大幅度提升機械制造的效率、質量,縮短機械制造的時間,降低機械制造與生產的成本,同時解放勞動力。
更重要的是,智能化技術能夠實現機械制造產業與工業的“智能化操作”,可以在極少人員參與的情況下實現自發、自主與自動的機械制造生產,同時還可以最大程度的確保機械制造的穩定性,這是智能化技術最核心的優勢的展現。據此可以看出,智能化技術應用于機械制造的價值首先是提升了機械制造與生產的效率、層次,另一方面則是確保機械制造處于穩定運行的區間范圍,同時大幅度的縮減機械制造及生產的時間、成本,真正的實現了人性化與智能化的生產。所以,在特定環境和條件下推廣智能化技術,提升機械制造的智能化水平,是未來一段時期我國機械工業發展的必然趨勢。
二、 智能化技術提升了機械制造的高精度,增強了數控系統的靈活性
機械制造領域大面積的引入智能化技術并使之成為機械制造的“主力軍”已經由來已久,在實際工作中也產生了不錯的經濟效益。據此,要把智能化技術更為細致的分解才能體現其應用價值,才能展現出機械制造生產對其的依賴。例如,現代化的數控技術其實就是智能化技術的一個分支,顧名思義就是以數據庫控制系統的建設和完善來指導工業生產,尤其在機床生產、機械制造中運用極為廣泛。數控技術可以實現對機械制造的動態控制,即透過掌握機械制造的各項數據、信息來做出明確的制造、生產的指示,從何確保機械制造處于高精度、高效率與高度靈活的狀態。這樣一來,機械制造的整體質量能夠得到保障,機械制造產業化的進程也就被大大提升了。
再如,現代機械制造過程中運用智能化技術還有一個重要的用途就是診斷、分析和排查機械制造的故障、問題與事故。顯然,傳統的機械制造借助機械設備與人力開展,一旦機械設備或生產流程出現故障,很難做到快速、準確的判斷,而智能化技術尤其是數控系統可以快速分析機械故障和問題,從而做出準確的處置判斷。所以,從故障規避和處置的反面也可以看出,智能化技術為機械制造提供了強大的內生動力的支持,這是傳統的機械制造技術所不具備的巨大優勢??傊?,智能化技術不僅增強了機械制造與生產的精度、密度和靈活度,而且為機械制造的故障排查提供了依據,其應用價值十分巨大。
三、 智能化技術催生了機械制造的工藝創新,實現機械制造的實時智能化
很顯然,智能化技術的運用早已是工藝生產領域的共識,這一點在機械制造與生產中被一再證實。將智能化技術應用于機械制造另一個重要的意義就是推動了機械制造的工藝創新,同時實現了實時的智能化操作。例如,以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工,正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施,完成多工序、多表面的復合加工。
此外,機械制造應用智能化技術也日漸成熟,現今實時系統和人工智能相互結合,人工智能正向著具有實時響應的、更現實的領域發展,而實時系統也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發展,由此產生了實時智能控制這一新的領域,其最終將促進機械制造的實時智能化,可能帶動機械制造產業的大變革。
綜上所述,新時期機械制造的技術變革以智能化技術的普遍應用為主要標志,也彰顯出智能化技術的巨大優勢,不僅可以推動機械制造產業的快速發展,而且能夠實現機械制造的現代化與實時智能化,真是“一舉多得”。
參考文獻
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[2] 賀廣華. 機械制造的智能化技術的發展探索[J]. 黑龍江科技信息. 2012(25)
眾所周知,機械設計技術在機械制造的過程中發揮的作用非常的關鍵,只有做好設計工作,生產出的產品才可以擁有優秀的質量。每一不同時期的機械產品都會隨著時代的改變發生改變,而設計人員做出的設計工作在很大程度上都會對成品本身產生較大的影響。在21世紀,數字化與智能化技術開始普及,工作人員在日常工作過程中應該多多利用這項技術,使這項技術達到最好的應用效果。
1目前機械設計制造業的發展形勢
1.1數字智能化已成為流行趨勢
在21世紀,計算機網絡的廣泛流行在某種程度上也使社會得以更快更好的發展。近年來,數字化也可以毫無壓力的使機械設計工作可以更順利的展開,工作人員可以在開始設計工作之前,就模擬出一建筑模型,然后參照模型進行設計。毫無疑問在工作過程中工作人員也可以利用計算機進行充足的模擬事前準備,這種事前準備也可以提升設計成品的整體質量。
1.2在建筑模型中數字化模擬發揮的作用
由于當代計算機網絡的快速發展,數字化技術正在各行各業發揮著重要的作用,該技術在一定程度上也推進了社會的發展。而機械設計制造也能夠利用數字化技術得以進一步的發展,在進行機械設計工作時數字化技術可以為其帶去非常多的便利,比如,在開始進行機械設計工作之前,與設計有關的工作人員就可以目標為依據建立模型,然后再利用計算機進行一一對應的設計工作,這也能夠使機械設計實際工作順利展開。
1.3機械設計工作的并行化開始發揮作用
因為中國現如今的工業化水平在逐漸的提升,與此同時機械設計產品的外觀以及使用功能也隨之發生了巨大的改變,這樣一來也就對機械設計工作的整體質量提出了更嚴格的要求,因為機械設計制造工作所需要完成的步驟非常繁瑣,而且需要的工作人員也比較多,但是很多人一起進行工作的話就非常容易出現很多不確定因素影響工作,所以在現如今的工作過程中正在竭力避免出現多人在同一空間進行工作的情況,但一人完成的人工成果也很難跟現如今的機械設計工作要求相符合。而現如今由于計算機網絡的發達,計算機網絡技術的流行以及廣泛被應用,達到了在網絡上可以實時進行資源信息共享,信息數據等都可以通過互相之間的傳輸進行共享的地步,除此以外,這種共享也可以使傳統信息傳遞方式不受空間與時間的束縛。這就避免了空間的影響,該種信息共享甚至可以使在不同空間的設計工作者在同一時間一起完成工作。比如說,在開始進行機械設計制造工作的過程中間,如果在設計小組中的某名設計工作人員因為不得已的家庭方面的緣故或者是任何其他事情不得不提前離開去處理事情而無法參加小組團體研究,這種資源共享并行化模式開始普及之后,他就能夠實時的利用計算機網絡實現跟小組團隊之間的實時通話視頻,可以把傳統類型的開會研究模式轉化成實時的視頻會議模式,通過這種方法就可以使機械設計工作在截止日期之前按時完成。工作人員可以這種并行化的工作模式可以實時通過互相之間的互惠互助高效完成工作,也可以提高設計技術,提升工作效果。
1.4在機械自動化的基礎之上盡力完善智能化體系
在機械設計制造的工作過程中,自動化技術發揮的作用不可忽視,使用這種自動化技術可以讓機械設計工作在最大程度之上縮減工作人員的工作量。由于現如今自動化技術已經被廣泛應用于機械設計制造工作,與之對應的機械的自動化程度與之前相比也就變得越來越高,工作人員也對機械自動化設計的過程提出了更高水準的要求,與之有關的機械設計工作人員在開始進行對應的機械設計工作時必須使用智能化技術,以建立完美的智能化體系。
2機械設計制造技術與數字化智能化結合發展前景
2.1在機械設計制造流程中必須注意設計工作系統化模式
機械設計工作人員在進行機械設計的過程當中,必須首先考慮到整個大局設計工作的細節系統化,必須事先制定出一智能化全面化的設計體系,并且還要對這種智能化體系進行全方位的分析討論研究,之后再逐一的研究該體系系統的子系統,再把各種子系統全部考慮進去,進行改善并優化整體系統。
2.2在機械設計制造流程中必須注意設計人員的精英化模式
在機械設計人員開始進行機械設計工作的過程之中,大面積的使用計算機網絡也讓機械設計工作的效率及其整體質量都得到了大幅度的提高,但是,現如今的計算機網絡也還沒有發展到無機操作的地步,在任何時候也都是需要人工進行整體操控的,人民群眾可以為計算機網絡投入大量的創造力以及活力,讓計算機網絡可以達到長足發展。基于上述考慮,機械設計工作人員在現如今的機械設計制造工作過程中依然占據著領先地位,設計工作人員可以利用計算機網絡去完成機械設計工作中另外的環節,這樣一來機械設計工作人員也就有了更多其他的時間在其他的環節投入精力去開發創造新設計,所以在機械設計制造的工作過程中,設計工作人員必須對設計工作的核心首要環節投入大量的精力,因為該核心環節具有非常大的潛力等待我們去開發。
2.3在機械設計制造流程中必須注意產品的商品化模式
如果機械設計人員在完成產品之后想要驗證設計工作是否成功,工作人員首先應該驗證該產品是否具有商品化特征,設計工作人員為了讓產品具有商品化,在開展設計工作時就必須事先調查市場需求,并且依據調查結果開始做產品定位,以得到商品化的產品,提升它的整體競爭能力。
3應用實例分析——智能化CAD技術在農業領域的應用
上世紀40年代出現了計算機,隨后被廣泛應用于控制加工機床中,逐漸發展為數控技術。現階段,一部分發達國家已經100%實數字化設計和生產,而我國在這方面還有待提升。以往應用的CAD技術主要用于計算,難以良好的處理設計方案以及結構等設計中存在的問題,所以必須加強智能化CAD技術的研究與應用。智能CAD的構成中包含著多個智能體以及多種功能模塊,可以完成產品設計工作。因此在農業機械設計中添加智能CAD技術的應用可提升農機產品的設計和生產效率及質量。農業機械設計具有種類型號多、結構簡單且穩定、易受季節變化影響的特點,因此其智能化CAD技術的應用需要配置合理系統框架??稍趨翟O計基礎上引入裝配模型進行智能化框架設計,經過實例推理、參數設計以及變量設計技術的合理應用提升農業機械產品的設計率。
4結語:
總而言之,現如今中國已經進入一個工業改革換展的重要階段,也是為與時展的高要求相符,機械設計制造工作人員必須身體力行的深化數字化與智能化工作的進程。在達成機械設計制造技術數字化的基礎上,再達成機械技術智能化的目標也已經是囊中之物。相關部門的工作人員需進一步學習數字化智能化技術,以此為中國整體的經濟發展貢獻出自己的一份力量。
參考文獻:
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對于我國的工業發展來說,機電一體化技術發揮著十分重要的作用。該項技術有著較強的綜合性,其結合了電子、計算機、機械與信息技術中的一系列優勢,對生產設備進行了有機組合,再通過信息化設備對生產設備實施控制,使工業生產效率得到了很大程度的提升。而將機電一體化應用在智能制造當中也是未來智能制造發展的主要方向,在進行智能制造時強化對機電一體化的應用水平能夠進一步提高企業生產力、產品質量以及產品科技含量,有著十分關鍵的意義。
1機電一體化技術概述
機電一體化技術對于我國的生產、加工技術的研發與創新來說,發揮著不可替代的作用。在應用機電一體化技術時,能夠緩解由于人工操作所帶來的一系列問題,同時在進行技術參數、技術功能等變更的過程中,可以依照科學的路線以及方式來進行完善,進而推動我國機械制造的發展。(1)在應用機電一體化技術進行機械制造時,不僅能夠滿足機械制造的基礎框架,還能夠結合不同企業的需求以及模式,對技術方案進行完善。比如,對于日常用品的加工與生產來說,應用機電一體化技術可以讓設備自動運行,特別是對于一些需要加急生產的產品,通過機電一體化技術能夠在進行參數調整是使設備保持在可承受范圍之內,緩解了由于極端生產對設備形成的壓力,不僅有效減少了設備損耗,還能夠充分發揮機電一體化技術的功能,進而實現穩定、順利的生產。(2)機電一體化的操作難度較低?,F階段,大部分技術模式都是朝著“傻瓜式技術”的方向發展,這樣能夠保證技術人員在執行時,能夠更好地按照相關規范與標準進行操作。這對于今后的產品優化與技術創新都可以帶來更大的幫助,機電一體化本身的發展趨勢也會更加明確。當前,機電一體化技術可以與大部分產業進行結合。
2智能制造概述
隨著我國科技水平的不斷提升,智能制造技術的發展取得了很大進步,以現階段的社會發展角度來看,智能制造一般包括智能制造技術和及智能制造系統。智能制造技術一般是指技術人員通過計算機模擬系統來對某一系統進行分析與決策,能夠節省大量的時間以及人力,研究人員利用計算機系統就能夠進行充分的分析,同時確保了研發的可靠性與生產的時效性。智能制造系統也就是一種人機一體化智能系統,其主要是由人類專家以及智能機器人自稱。在應用智能制造系統時,主要利用計算機來進行,通過人類專家對智能活動的分析與構思來代替制造工程中的人力與腦力活動。智能制造系統是智能制造技術的延伸,是集網絡化、自動化技術于一體的制造系統,使整個子系統實現智能化運轉。
3機電一體化技術在智能制造中的應用
3.1傳感技術的應用
在智能制造當中應用機電一體化技術是非常重要的,同時機電一體化技術可以為智能制造提供更廣闊的發展前景,在各個方面都能夠有針對性的進行改善。而在機電一體化當中,傳感技術占據著十分關鍵的位置,同時傳感技術有著非常明顯的優勢,那就是有著極強的精確性以及靈敏性。在應用傳感技術時,可以有效避免外界其他信號的干擾,同時能夠進一步的提升智能生產水平。而普通傳感器與之相比,所發揮的效果并不理想,同時在應用的過程中還一定要建立相互匹配的傳感器網絡系統,這有這樣才能夠進行信息的對接與傳輸。但是通過傳感技術,就能夠直接和智能制造進行融合,以此來降低設計的難度以及標準,并且還能夠為企業節約更多的成本。
3.2在數控領域中的應用
對于數控領域的機電一體化技術操作來說,其步驟是相對復雜的,對于操作中的一些細節要求也更加嚴格。如果在數控領域中應用機電一體化技術的過程中工作人員不重視流程與細節,就會使其中的智能制造過程出現事故,使得設備產生一系列故障,嚴重的還會為企業帶來極大的經濟損失。因此,對于數控領域來說,在應用機電一體化技術時,企業一定要將操作人員的培訓工作做到位,進而加強操作人員的素質水平與專業能力,同時對機電一體化技術予以相應的重視。可以結合相應的懲罰機制,如果由于自身的操作失誤或者馬虎而造成了問題與設備故障,需要有操作人員承擔,根據問題的大小來進行相應的處罰,進而提高工作人員的工作注意力,降低設備故障的發生率。
3.3自動生產控制的應用
在進行自動生產控制的過程中,企業在進行產品生產時,通常會出現由于人為因素影響而導致的產品精度以及質量不達標的情況。而通過對機電一體化技術的應用,能夠對生產活動進行現代化的控制干涉,以此來推動產品產生實現自動化以及智能化,提高工作效率。而在進行產品生產的過程中一旦發生了問題,就會借助自動生產控制來實施干預,來保證產生工作技術步入正軌?,F階段,應用自動生產控制較為普遍的行業主要有香煙、飲料生產等,由于這類產品生產有著重復性強、生產力大的特點,同時對于產品品質的要求較高,因此通過自動生產控制能夠在確保產品質量的基礎上進行大量生產。另一方面,對于智能制造中機電一體化技術應用的研究文章發現,自動生產過程的跟蹤控制系統屬于一種新進的自動生產控制系統,其在應用的過程中能夠對產品生產過程進行合理的控制,對相關的信息進行整理與分析,保障產品生產過程中能夠按照這些參數進行規范、標準的自動化作業,保證產品生長的效率以及質量,進而推動相關企業經濟效益的提升。
4結束語
綜上所述,在工業生產行業的發展過程當中,智能制造發揮著十分重要的作用。智能制造可以進行工業生產的自動化、智能化管理,以此來提高生產效益及產品質量,進而提高了企業的經濟效益和社會效益。而對于智能制造來說,應用機電一體化技術也是非常有必要的,機電一體化技術水平會對智能制造的功能有著很大影響。因此,有關企業一定要對相關工作予以重視,進而為智能制造今后的發展打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]于慧佳.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].南方農機,2020,51(05):219.
0引言
機電一體化技術在智能制造中的運用領域包括汽車技術類、數控加工類、柔性制造類等,有效提高了生產質量與效率,加快了企業的發展步伐。因此在今后的工業制造業發展中,就可以實現該技術的廣泛應用與全面推廣,充分發揮其價值與優勢。
1機電一體化技術在智能制造中的運用價值
將機電一體化技術運用在智能制造中,其價值主要表現在以下幾個方面:第一,隨著工業制造業的高速發展,其市場競爭也越發激烈。各企業為了在激烈的市場競爭中立于不敗之地,就需要不斷提高自身綜合實力,才能取得成功。而企業要想提高自身實力,就需要對生產模式進行創新改革,注重產品質量的提升,節約更多的成本費用,實現資源的優化配置。而通過機電一體化技術的運用,就能夠實現各項生產工作的智能化、一體化、高效化,實現了人力、物力的優化配置,節約了大量的成本費用,提高了產品質量,贏得了廣大消費者的青睞與追捧,樹立了良好的形象與品牌,有利于企業的長遠持續發展。第二,工業制造業的覆蓋范圍非常廣泛,比如智能機器人、服裝行業、汽車領域、數控機床等,都需要相應的生產與加工。而將機電一體化技術運用在智能制造中,就可以快速推動這些行業領域的轉型變革與持續發展,實現現代化信息技術與機械技術的完美融合,從而帶動其他行業的高速發展,實現真正的智能化、信息化、一體化生產。
2機電一體化技術在智能制造中的運用領域
2.1汽車技術類
在汽車生產與制造技術中,實現了機電一體化技術的高效運用,并且取得了顯著成效。其在汽車生產與制造技術中的運用,主要表現在以下幾個方面:第一,發動機控制。發動機可謂是汽車的心臟部位,如果發動機出現故障,就會導致汽車無法正常運行。而發動機是一個十分復雜的被控對象,整個控制系統由許多子控制系統或項目組成,包括EGR、空燃比、點火時刻、怠速等等。通過機電一體化技術的運用,就可以提高各控制項目的性能與質量,保障發動機的正常使用。其中在EGR控制項目中,主要為EGR率的控制,也就是所謂的廢氣再循環系統,可以促使廢氣的再循環量在每一個工作點都達到最佳狀態,保障燃燒過程處于理想狀態,將排放的污染物成分降低最低,有利于生態環境的保護。在空燃比項目的控制中,主要是通過空燃比的控制,保障燃油充分燃燒,降低各種污染物含量,實現經濟、環保。在點火時刻項目的控制中,主要是為了防止異常燃燒而引起發動機故障,增強汽車的各項性能[1]。第二,底盤和車身控制。底盤具有著減震、承重等功能,而車身具有著保護、操控等功能,因此也需要通過機電一體化技術的運用,促使其功能充分發揮,保障汽車的安全平穩運行。比如在汽車防抱死系統、車速感應動力轉向、電子控制懸架、防滑系統、導航系統、機械傳感式安全氣囊、中央控制門鎖等,都實現了機電一體化的廣泛應用,有效保障了汽車的舒適性、安全性、自動化,加快了汽車行業的發展步伐,滿足了人們的各項需求。第三,其他領域的運用。近幾年來,自動化、網絡化、智能化的汽車駕駛系統已經逐步問世,深受人們的青睞與追捧,提高了人們的駕駛體驗感。比如特斯拉的自動駕駛、網絡控制等,就運用了機電一體化技術,實現了互聯網信息技術與機械操控控制的有效結合,廣泛的應用在汽車的各個領域。比如ABS系統、抬頭顯示系統、多媒體技術、撞擊傳感技術、自動泊車、定速巡航等,機電一體化技術都扮演著非常重要的角色,實現了汽車駕駛的信息化與智能化。此外,還有5G技術的應用、人工智能技術的應用,促使機電一體化技術更加安全、實效,真正實現了無人化、舒適化駕駛,并且廣泛的運用在汽車的各個控制系統中。
2.2數控加工類
在工業制造行業高速發展的背景下,離不開數控機床的廣泛應用。而數控機床就是現代化信息技術的應用與融合,為工業制造業的生產帶來了很多的便利。這主要是依賴機電一體化技術的應用,使得數控加工更加精密、智能、高效、安全,為企業帶來了更多的社會與經濟效益[2]。尤其是各種智能制造中的數控加工,對于工藝流程、精度效率等有著很高的要求。而通過機電一體化技術的運用,就可以實現數控加工的信息化、精密化、高效化,不僅能夠進行各項模擬信息的高效處理,還能夠對整個生產加工環節進行全面管控。及時找出各種問題與不足,然后進行深入分析,提出切實可行的解決策略,有效提高了數控加工的精準度。在智能制造中的數控加工中,主要采用了CPU模式與總主線模式,并且結合模糊控制理論以及在線診斷技術,有效提高了工作效率與質量。而且還解放了傳統勞動生產力,保障了人員的生命健康與財產安全,簡化了生產工藝,降低了工作難度,實現了全面普及與應用。隨著科學技術的不斷發展,現階段的數控加工類還運用了三維仿真技術,能夠對生產環境、流程、工藝等進行動態模擬與跟蹤,及時找出問題與隱患,進行三維立體化展示,便于生產人員快速了解工藝方法,進行效率的評估,保障生產工作的可靠與安全,加快了工業制造業的轉型變革。
2.3柔性制造類
柔性制造類是指各種生產加工、信息傳輸、貨物搬運等,對于生產效率與質量有著很高的要求。通過機電一體化技術的運用,就提高了生產效率,保障了貨物質量,實現了資源的優化配置與充分利用,提高了企業的競爭實力。在機電一體化技術的運用下,可以實現生產工具的自動更換、密切跟蹤、貨物運輸、存儲管理,保障了生產工作與運輸工作的有效對接,避免倉庫限制或者物資爆滿,影響整個生產運輸效率[3]。無論是生產加工,還是貨物存儲與運輸,都可以實現自動化以及密切化跟蹤,只需要根據生產要求,提前設置好頻率與計劃,就可以全天候生產、搬運、存儲,有效提高了生產效率。此外,還能夠實現貨物信息的密切跟蹤與管控,實現人力資源的優化配置,保障生產計劃與方案的合理性,一定程度上實現了智能化與自動化生產,增加了企業的經濟效益。機電一體化技術的運用,還能夠實現設備運行狀態的自我監控,縮短故障時間,保障設備的安全平穩運行。
3運用現狀與發展對策
3.1現狀
現階段,機電一體化技術在智能制造中的運用,還存在著一些問題,主要表現在:第一,重視不足。將機電一體化技術運用在智能制造中,前期需要投入較多的人力、物力與財力,才能保障后續生產的高效性。然而很多企業領導層,認為前期投入較高,而后期的收益較少,就放棄了機電一體化技術的運用。再加上很多領導層,對于機電一體化技術的認知不夠全面,重視程度低下,思想觀念比較陳舊,無法緊跟時展,以及認識到企業發展面臨的困境,嚴重阻礙了工業制造業的持續發展[4]。第二,技術落后。機電一體化技術,需要電子技術與機械技術的緊密結合,才能實現廣泛應用。然而現階段,很多工業制造企業的技術水平比較落后,大量缺失優秀的專業技術人才,因此無法實現兩者的緊密銜接。比如企業的電子技術發展落后,應用范圍較窄,缺少與專業廠商的合作等,都會導致兩者的銜接困難,無法實現廣泛應用。第三,制度缺失。機電一體化技術在智能制造中的運用,需要在人力、物力、財力、制度的保障下,才能有序開展。然而由于企業領導層的重視不足,缺少制度體系的建設,導致基層人員也不夠重視,增加了實際運用的難度。此外,資金較少,人員缺失,也將嚴重制約技術的實際運用與生產監管,為工業制造業的發展帶來了很大的考驗。
3.2對策
其有效發展對策為:第一,提高重視,加大宣傳。要想實現機電一體化技術在智能制造中的高效運用,就需要先引起企業領導層的高度重視,然后加大宣傳引導,實現全面普及與推廣。因此作為企業領導層,就要緊跟時展,認識到機電一體化技術在智能制造中的運用價值,及時轉變自身的思想觀念,調整企業發展計劃與目標。然后利用會議、網絡平臺、宣傳欄等方式,加大宣傳引導,為全體工作人員提供多元的培訓深造機會,提高其對機電一體化技術的認知與運用能力[5]。第二,創新技術,規范管理。在今后的發展中,還需要對企業內部的技術進行創新優化,改良升級,然后實現整個運用過程的密切與規范管理,充分發揮機電一體化技術的價值與作用。作為工業制造業,可以加強與其他廠商、高校、機構的合作,加大電子科研成果向電子產品、技術的轉化,實現內部技術的升級創新,與機械技術完美融合。還要積極借鑒國外優秀的技術、方法、經驗,結合我國的實際情況,進行優化與改良,加快智能制造中的機電一體化發展步伐。第三,完善制度,給予保障。健全的制度與體系,是機電一體化技術在智能制造中運用的關鍵與保障,因此還要通過崗位責任制度、生產監管制度、人員培訓制度的建立,實現生產工作的智能、高效、安全。此外,企業還要加大人力、物力、財力的投入,營造良好的應用環境。
4結語
綜上所述,本文針對機電一體化技術在智能制造中的運用價值、領域,展開了詳細深入的分析;并且具體闡述了運用現狀與發展對策,希望為后續的實際工作,提供堅實可靠的理論依據。那么在今后的發展中,就可以通過提高重視,加大宣傳;創新技術,規范管理;完善制度,給予保障等策略,實現機電一體化技術在智能制造中的高效與廣泛運用。
參考文獻:
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2機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用
2.1傳感技術的應用。傳感技術在智能制造過程中發揮著傳遞與接收信息信號的重要作用,在電子設備與機械設備之間需要做出指令和信息的傳遞時,傳感器就可以憑借其極高的敏銳度和高效的傳遞信息的能力,在指揮生產制造中起到重要的連接作用,目前,很多制造企業為了加強這種聯系,強化信息傳遞的能力和水平,使生產效率進一步加快,使用了更加具備系統化和規范化的傳感網絡,也就是專門用于傳遞接收信息的處理系統,加快了信息傳遞的速度,并且縮短了反應時間,能夠在很短的時間內完成對信息的識別和判斷,經過解析后再發出有效信息,以其先進的技術和極高的效率極大地促進了智能制造的快速發展和應用。2.2數控生產中的應用。數控機床在生產制造中屬于最關鍵的設備之一,而數字化和智能化機床的進一步研發和應用,也促進了相應的機電一體化相關技術的發展,可以說數控生產也是智能制造發展過程中的重要部分,將電子智能化產品與生產機械完美的融合在一起,這本身就是一種機電技術相結合的創舉,我國的數控機床的最尖端產品已經處于世界領先地位,這就是將機電結合,生產制造智能化的重要體現,隨著數控機床所利用的機電技術愈來愈多,功能更加多樣實用,“中國智造”并將獲得更快的發展和更大的進步。2.3自動生產線與自動機械的應用。由于智能制造的發展理念更加深入人心,企業的制造生產過程為了應對快速發展帶來的挑戰和機遇,自動化的生產流水線被大量裝備到企業的廠房中,通過智能機械設備代替大量人工,在各個生產環節中減少誤差,有助于提高產品的精密度,從而提高制造能力和工藝水平,打造智能化生產線。2.4工業智能機器人。工業智能機器人是機電一體化技術在智能制造中最先進的應用,并結合多種先進技術,是人工智能技術、仿生學還有計算機系統等眾多學科相互作用的新型成果。機器人是當期科學技術的研究重點,我國在其研究上已經取得了一定的成績,并且在生產行業中已經得到應用。工業智能機器人的出現,在提高產品質量中發揮重要作用。工業智能機器人在應用的過程中具有明顯的優點:一是能夠有效甄別信息資料;二是可快速地完成較為復雜的工作流程;三是生產的精準度高,可應用于軍事生產制造中,受到社會各界的認可。
3機電一體化在企業的智能制造中的發展前景
智能化技術的發展從未有過像最近十年的發展速度,智能機器人的應用范圍愈加寬廣,中國資本一方面大力發展本國的智能技術的創新和應用,另一方面通過國家合作與資本收購其他先進智能制造產業來加快促進智能化建設,可謂雙管齊下,發展速度極快。制造業的生產制造過程是核心,也是基礎,而要將智能技術完美的融合進制造工藝之中,還必須有配套的技術和措施加以促進,這就是機電一體化技術,將擁有智能化的電子設備與企業的機械生產設備結合應用,就做到了制造業與智能制造的融合,機電一體化技術作為兩者之間的重要聯系紐帶,也是目前國家制造業轉型升級中的關鍵科學技術,其發展和技術上的突破,能夠帶動整個制造業的加速轉型,為實現成為制造業強國的宏偉目標提供充足的動力源泉,無論是智能化的系統還是科學技術,為了增強制造加工的智能化水平,就必須借助發展機電一體化技術來促成,將每個生產設備和環節統一納入到智能化管理和控制之中,制造企業的管理與生產將獲得質的飛躍。
4結語
總而言之,機電一體化技術作為實現智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術,將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義,必須引起我們高度的重視。此外,智能制造技術和機電一體化技術的結合還會推動二者各自擁有各大的發展空間,這對機械行業的未來發展也將產生巨大的積極作用。
作者:王哲
機電一體化技術是一種機械、電子、信息科學三者為一體的機械微電子復核技術。通過機電一體化技術,一方面能夠對傳統產業進行改造升級,另一方面則能促進機電一體化產品的開發,加快產品結構進行調整。隨著中國制造2025發展戰略的提出,我國許多傳統制造行業開始逐漸注重對機電一體化技術的應用,其中尤其是汽車智能制造行業,依托機電一體化技術,已經不斷朝著智能化、自動化的方向發展。由此可見,探索機電一體化技術在汽車智能制造中的實踐應用,具有重要的現實意義。
1汽車智能制造中運用機電一體化的價值
1.1有利于汽車智能制造信息化
通過在汽車智能制造中應用機電一體化技術,能夠在汽車制造階段時,在汽車各個重要位置安裝感應裝置,一方面能夠對汽車運行狀態開展實時監控,另一方面則能對周邊環境信息進行采集,幫助駕駛者智能化操控汽車。除此之外,機電一體化技術也為實現無人駕駛提供了強有力的技術支持[1]。憑借機電一體化技術,能夠在汽車行駛過程中自動收集路面信息,并借助信息系統處理汽車運行狀態,最終實現汽車的智能化行駛。
1.2有利于汽車智能制造系統化
在汽車智能制造過程中,傳統的機械制造方式無法滿足多種汽車零部件之間的協同控制,同時也無法使汽車零部件之間形成有效的信息交互。例如,汽車在駕駛過程中,主要依靠駕駛者的個人經驗控制車速。此時如果駕駛者為新手,則其經驗判斷能力將稍顯不足,因此會提升汽車行駛過程中的意外發生概率。而通過在汽車智能制造中運用機電一體化技術,則能為汽車配備智能化的信息系統,幫助駕駛者及時分析路面信息,增強汽車的安全性以及信息系統的協調性。
1.3有利于汽車智能制造環保化
隨著我國經濟的發展,我國汽車保有量直線上升。根據我國公安部門的數據統計,截至2021年9月,我國機動車保有量已經達到3.90億輛,其中汽車2.97億輛。伴隨我國汽車保有量的不斷提升,必然對環境造成更大的破壞?;诖耍档推嚨奶寂欧帕砍蔀橹刂兄氐膯栴}。但是,依托傳統的機械設計方案較難控制汽車的全面指標,也未能達成節能減排的根本目的。而通過使用機電一體化技術,則能借助智能化控制系統,有效降低汽車在使用過程中的碳排放量,從而實現汽車的環保化制造。
2汽車智能制造中機電一體化技術的實踐應用
2.1自動變速器設置
在汽車智能制造中應用機電一體化技術,能夠在升級汽車自動變速器的同時,將汽車的操控水平提升一個臺階。與此同時,通過機電一體化設置汽車的自動變速器,還能有效降低駕駛者操控汽車的難度,提升駕駛者的整體操控體驗。將機電一體化技術應用于汽車的自動變速器設置中,能夠依托信息技術對汽車基本狀態進行自檢分析,然后對汽車的電子電路展開監控,進而向駕駛員傳輸汽車的運行條件[2]。當汽車在行駛過程中出現熄火等問題時,系統將在第一時間向駕駛員預警,提醒其注意即將帶來的風險。而當自動變速器出現故障時,傳統的機械系統無法處理此類問題,而應用機電一體化技術的汽車,則能將自動變速器設置快速切換至手動控制狀態,以確保變速器的穩定有效運行。由此可見,在汽車智能制造中應用機電一體化技術,能夠促進自動變速器設備進行優化升級。該應用舉措不僅能夠有效提升自動變速器的功能,還能使汽車系統逐漸朝著智能化方向發展。
2.2制動防抱死技術
將機電一體化技術實踐應用于汽車的制動防抱死系統中,一方面能夠有效限制汽車后輪的移動條件,另一方面則能使汽車系統和制動防抱死技術形成統一的作用體系,從而提高汽車的整體操控水平。例如在車速控制方面,當汽車面臨緊急制動需求時,汽車搭載的智能化系統能夠快速聯動制動防抱死技術,快速控制汽車車速,在提高汽車行駛的安全性的同時,將智能化價值進行集中呈現。在傳統汽車制造行業中,主要通過后輪制動的方式控制汽車車速,這樣顯然無法滿足汽車的緊急制動需求。而通過機電一體化設計的制動防抱死技術,能夠對駕駛者的駕駛習慣進行分析,為駕駛者匹配最合適的控制技術。而在機械制動方面,應用機電一體化技術的制動防抱死技術能夠在后輪制動的基礎上,加入前輪制動系統,從而實現整車的制動技術控制。除此之外,當汽車在行駛過程中,基于機電一體化技術的制動防抱死技術,能夠通過對路面狀況進行分析,為駕駛者提供制動輔助等功能,從而提升汽車的智能化駕駛體驗。
2.3激光雷達測距系統
在汽車智能制造中,依托機電一體化技術,能夠打造以激光和雷達為技術核心的全新測距系統。將該系統放置于汽車前部,能夠對汽車前端的障礙物進行實時掃描,進而確保汽車始終與障礙物保持安全距離。該測距系統的運行過程主要包括以下幾方面。首先,在汽車行駛過程中,透過激光和雷達設備,能夠對汽車前方的障礙物進行捕捉,然后借助汽車搭載的自動化信息檢測系統,分析汽車與障礙物之間的距離。其次,信息系統在收集到足夠信息后,能夠對障礙物的運動軌跡進行預測,從而使障礙物與汽車形成實時安全距離。最后,向駕駛者發出預警信息,使其對當前測距內容有所了解,從而把控汽車速度和前進方向[3]。在激光雷達測距系統中,機電一體化技術所帶來的處理器設備是其實現信息傳輸,確保測距成功的關鍵。由此可見,正是機電一體化技術在汽車智能制造中的應用,為汽車制造實現智能化發展創造了技術優勢。
3汽車智能制造中機電一體化技術的未來發展
3.1自動化方向發展
隨著機電一體化技術的創新和完善,勢必使汽車智能制造行業逐漸朝著自動化、智能化的方向發展。在此過程中,汽車的相關工藝和設計,也將隨之發生翻天覆地的變化。在未來的發展方向中,汽車智能制造需要依靠機電一體化技術,拓展諸如智能控制、智能算法等操作技術,并將其加入汽車智能制造的工藝和設計中,從而使整個汽車生產過程更具精確性和效率性。此外,在汽車智能制造技術發展過程中,更多地要與日益發達的信息技術相結合,并依托互聯網技術、云計算等新興技術,為汽車智能制造行業搭建完善的工業信息網絡,從而為用戶提供更具個性化的定制服務[4]。
3.2綠色化方向發展
對于汽車制造行業,始終都是造成環境污染的重要因素之一。尤其是汽車生產過程中存在的噪聲污染、粉塵和紫外輻照污染、化學物質污染、矽塵污染等,上述污染因素加重了人們對汽車制造行業的刻板印象。因此,為了打破人們的刻板印象,并在經濟發展和環境保護之間找到發展平衡點,需要依托機電一體化技術升級汽車智能制造行業的產業結構,推動技術升級換代,加強生產過程中的綠色和環保屬性。除此之外,通過將機電一體化技術應用于汽車智能制造的各個環節,不僅能夠有效提升汽車制造效率,還能降低汽車制造過程中的能源消耗,使汽車智能制造行業始終朝綠色化方向發展。
3.3安全性方向發展
對于汽車智能制造行業而言,數據信息的安全性至關重要。尤其是在信息化時代背景下,許多汽車制造技術環節都需要依托信息技術加以實現。如果數據信息得到泄露,將嚴重影響汽車的安全質量?;诖?,以信息科學技術為核心的機電一體化技術,將為汽車智能制造提供安全性能的保障。一方面,依托機電一體化技術,能夠對汽車智能制造行業的安全系統進行升級換代,從而提升安全系統發現安全漏洞的能力,并對安全漏洞展開及時處理,降低安全問題發生的可能性。另一方面,依托機電一體化技術,能夠建立有效的入侵檢測系統。通過該系統,能夠對未經允許的非法訪問用戶進行抵御和攔截,同時還能抵抗一定程度的非法入侵,保障系統的整體安全性。
4結語
隨著中國制造2025戰略計劃的,汽車制造行業也需要逐漸朝智能化方向轉型,而通過應用機電一體化技術能夠快速達成該目標。依托機電一體化技術,能夠在自動變速器設置、制動防抱死技術、激光雷達測距系統等實踐應用中,為汽車智能制造帶來重大改變。而在未來的發展中,汽車智能制造中機電一體化技術也應該時刻朝著自動化、綠色化、安全性的方向發展,才能推動汽車智能制造行業實現可持續發展。
參考文獻:
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1、前言
智能變電站作為堅強智能電網的基礎和保障是至關重要的建設內容,堅強智能電網能夠實現從發電到用戶用電各環節的雙向信息交流。目前,數據采集、自動化控制等技術已趨于成熟并已進行實際應用,變電站智能化建設的應用逐步擴大,這為未來電網的智能化建設提供了技術支持和保障。為了不斷適應社會發展的需要,將變電站進行智能化升級改造勢在必行,改造后的變電站能夠實現提升運行效率、優化資源配置、降低運維成本的目的。
我國電網公司已于2010年明確提出在智能電網技術改造的基礎上,加大對500KV變電站的智能化改造技術方案的研究力度,不斷加強對改造過程中的關鍵技術進行模擬討論,爭取在未來五年內實現2003年以前投運的500KV變電站設備進行智能化改造并以此為基礎廣泛投入應用。本文正是以我國電網公司的相關原則和技術規范為理論基礎對500KV變電站智能化建設的關鍵技術進行探索和詮釋,并在此基礎上形成了具有實用價值的變電站智能化建設技術方案體系,具有一定的理論和現實意義。
2、500KV變電站現狀分析
我國500KV變電站基本上是具有樞紐作用的變電站,這些變電站大部分采用PLC監控系統,它的繼電保護裝置是通過微機來實現的,存在重復采集資源、程序調試復雜、設備兼容性差、規范化、標準化有待提高等問題,這些問題的存在嚴重影響了變電站的生產運行效率,安全性指標有待進一步提高。
隨著社會的不斷發展,計算機通信網絡技術、新型傳感器等技術也有了日新月異的發展,500KV變電站的自動化系統在應用上也得到了進一步升級,衍生的新技術和新功能應用于變電站的越來越多。但是,這些新的技術和應用多是依據各自的需求產生的,系統間的兼容性很差,信息共享度差。此外,由于用戶對廠家的私有協議依賴性較大給變電站系統的后期維護帶來了巨大的挑戰。所以,變電站在智能化建設方面必須要充分發揮國際標準的優勢,靈活、便捷的適應社會新標準、新技術的發展需要,有效融合異構信息,高效實現系統的兼容。
3、變電站智能化改造的基本原則
依據國家電網公司的《變電站智能化技術原則》和智能電網項目建設意見,全面貫徹變電站全壽命周期的管理理念對現有變電站進行設備更新的改建工程,避免出現為智能化改造而造成的破壞性改造。為了節約整體改造項目的投資,技術人員必須要堅持向典型設計靠攏的原則,不斷優化主接線和設備的配置,遵循科技進步和社會發展的需要,改造技術一定要具有前瞻性,能夠適應設備長期運行的需要,要充分考慮技術設備的長期兼容性,不能僅停留在簡單的配件更換上。
要全面貫徹國家電網公司提出設備全壽命周期管理理念,在此基礎上提高技術改造工程的效益。運用全壽命周期成本管理方法進行技術經濟的綜合分析評價,全面考慮系統的規劃、設計、制造、配置、安裝、運行、維護、改進、更新、報廢的全過程,綜合追求效益最大化,供電質量最優化,全壽命周期費用最小化。本著系統可靠性、先進性、經濟性的原則考慮現階段廠家的制造能力進行設備選型。
4、500KV變電站智能化改造關鍵技術及方案
4.1變壓器智能組件技術
一次設備智能化改造的重要特征是智能組件作為變電站設備層的關鍵設備,主要有變壓器冷卻系統匯控柜、有載調壓開關控制器、短路控制箱等。智能組件就是可以實現集成、分散、內置、外置等任意組合的靈活設備。
變壓器進行設備狀態信息的采集和處理,主要是采用主、子智能電子設備(LED)方式。主LED的主要任務是對一次設備進行綜合故障的診斷和狀態評估,根據各智能檢測組件的檢測數據和結果來判斷,主LED的功能相當于前置服務器,被安置在智能匯控柜中。變壓器智能組件關鍵技術如下:
1)同步監測技術:可以實現多種狀態量實時同步監測,如微水監測、鐵芯電流監測、油溫監測、有載開關監測、工況信息等。2)過載能力評判:主LED結合環境溫度、油溫、負荷等情況完成對變壓器過載能力的估算,建立變壓器負荷動態智能監測系統。3)設備余壽評估:主要是通過對頂層油溫、環境溫度、負荷等情況進行設備的絕緣老化與剩余壽命評估。通過智能組件對熱點溫度的監測計算絕緣老化率,絕緣老化率主要取決于繞組熱點溫度和油中的水分以及超負荷情況。
4.2開關設備智能組件技術
開關設備智能組件可以實現開關設備的間隔內保護、監控、傳輸等功能,它是采用保護、測控、狀態監測、計量、合并單元、智能終端一體化技術。智能組件通過專用光、電纜與開關設備二次機構或傳感器連接,被安裝在開關設備附近或本體機構箱內。當下,計量和狀態監測還難以有效結合集成于一體,智能組件未來應高度集成化,高效兼容化,使其具有更高的可靠性,進而與一次設備融為一體,使之真正成為智能變電站的重要設備。
4.3自動化系統改造方案
基于500KV變電站的重要性,自動化系統改造需要兩套系統并存交替運行的形式,改造過程中需要考慮新、舊系統間有清晰的分界線,盡可能減少停電的范圍和次數。系統改造前期要嚴格按照新監控系統配置要求布置,在系統調試時要盡可能完成全站系統的試運行和性能測試。改造過程中,要保持新老系統的聯閉鎖完整再進行跨間隔設備的改造,待全站改造完成后,舊系統需要推出運行后再拆除相關電纜,改造期間新、舊監控系統可以實現平滑過渡。
4.4遠動系統改造方案
遠動系統在改造過程中不能中斷,該系統承擔著向遠方調度傳送實時信號、接受遠方控制命令的功能。在改造過程中可以采用以下幾種遠動系統過渡。
1)在組織改造過程中,新遠動與原遠動通信保持獨立,互不通信,已改造過的設備通過新遠動系統上傳數據,未改造過的設備還是由原遠動上傳數據,隨著改造的進行,最終所有信息都是通過新的遠動系統上傳數據至調度端。2)將改造后的設備信息都匯集到新的遠動系統,將新遠動數據經接口轉換裝置接入原遠動系統,再向調度傳送信息。隨著改造的進行,逐漸由新的遠動通信裝置向遠方調度傳送信息。3)先建立新的遠動系統,將原遠動系統中的數據接入到新遠動系統通信系統通信裝置中,隨著改造的進行,整合轉發參數,新系統直接采集數據,原遠動數據逐漸減少。
5、結束語
變電站的智能化建設是國家電網的基礎和重要組成,傳統變電站通過智能化改建能夠提升其運行效率,優化資源配置,降低運營成本。建設堅強的智能化電網是一個循序漸進的過程,當下,需要我們有步驟、有計劃的深入探索系統的兼容性、穩定性及可靠性的技術改造方案,從而實現電網智能化的穩步推進。相信在不久的將來,研究總結出一套符合社會發展需要的、資源利用效率高、改造成本低的技術改造方案必將在500KV變電站智能化改造項目中得到廣泛的應用。