现代机械制造中机电一体化技术的应用及发展趋势

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

董文杰

河北京西建设集团有限公司,河北怀来075400

摘要

现阶段,在信息化浪潮下,全球制造业加速转型,机械制造业机遇与挑战并存。传统生产模式难适市场对产品多样化、高精度和高效率的需求,机电一体化技术作为多学科融合产物,成为行业变革的核心力量。它集成机械、电子控制等要素,构建自动化、智能化生产系统,可提升效率、优化资源配置。与前沿科技结合时,其潜力巨大。因此,剖析其应用现状与趋势,对行业发展意义重大。


关键词

机电一体化技术;现代机械制造;应用;发展趋势

正文


引言

在现代工业体系中,机械制造作为关键支柱产业,其发展水平直接影响着国家综合实力。随着科技的飞速发展,机电一体化技术应运而生,并在机械制造领域得到了广泛应用。机电一体化技术融合了机械技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术等多学科的精华,为机械制造行业带来了深刻变革,推动其朝着智能化、自动化、高效化方向迈进。深入研究机电一体化技术在现代机械制造中的应用及发展趋势,对于提升机械制造行业的竞争力、促进产业升级具有重要的现实意义。

1机电一体化技术在现代机械制造中的应用重要性

1.1提高机器运行的精确度

机电一体化技术在提高机器运行精确度方面发挥着至关重要的作用,特别是在高精度加工、精细化管理以及智能化控制等领域。通过引入先进的传感器、控制算法和执行机构,该技术能够对机械系统的运动进行实时监控和精确控制。例如,在计算机数控(CNC)机床中,机电一体化技术通过精确的位置控制系统确保加工件能够达到微米级的加工精度。此外,通过集成的反馈机制,系统能够自动检测并校正偏差,从而进一步提高加工精度和重复精度。这种技术的应用不仅能提高产品质量,降低废品率,还能极大地优化生产流程,减少后续的检测和修正工作量。在现代制造业中,随着对产品质量和性能要求的不断提升,机电一体化技术在提高机器运行精确度方面的作用变得尤为重要,不仅是提高生产效率和产品竞争力的关键,还是推动制造业向高质量、高效率发展的重要技术支撑。

1.2提高生产效率

机电一体化技术作为现代工程技术领域的重要组成部分,通过集成电子技术、信息处理技术与传统机械工程技术,能大幅提高生产效率。这种技术的核心在于高度集成的控制系统,能够实时监测机械设备的运行状态,确保设备运行在最优状态,从而显著提升生产线的自动化水平和生产速度。例如,在自动化装配线上,机电一体化技术通过精确控制各个执行单元,实现了快速且精确的零件装配,能大幅减少人工干预,降低生产过程中的错误率,提高整个生产流程的效率。此外,这项技术还能通过预测性维护减少设备故障时间,通过实时数据分析优化生产过程,进一步提高生产效率。

2现代机械制造中机电一体化技术的应用及发展趋势要点分析

2.1构建一体化集控单元

机电一体化技术的应用已成为制造企业提升生产效率和产品质量的关键。通过将智能化机械设备集成到一体化集控单元中,可实现更高水平的自动化和智能化生产管理,可为操作人员提供更便捷的远程控制和监控功能,进而提升其工作效率。具体措施如下:(1)建立智能化集控单元是实现设备间协作的重要环节。通过设备之间的通信和参数调整,形成智能化的集控单元,可优化生产流程,提高生产效率和产品质量。这种整合方式促进了设备间的协同工作,为生产线的稳定性和效率提供了有力支持。(2)采用总线通信技术是实现设备间快速、准确传递指令的有效途径。总线通信技术作为一种高效的数据传输方式,能实现多种设备之间快速、实时地交换信息,并在一体化集控单元中通过总线传递指令给各个设备,不仅简化了设备之间的通信方式,还可实现对生产过程的动态调控。通过使生产线上的各设备根据收到的指令实时调整工作状态和生产参数,使整个生产流程更加灵活和高效。

2.2电子信息

现阶段机械设备的应用规模大,应用性能的实际要求也呈现逐步提高的趋势。因此,需要结合实际对设备运行状态进行实时监控,发现潜在安全隐患或潜在故障时,应当及时采取对应措施进行处理,这不仅有利于延长机械的使用寿命,也能够有效减少因故障引发的机械设备停运情况。应用电子信息技术可以对机械设备运行的状态进行监控分析,做好故障的预测与诊断工作,实现生产的全过程智能化控制。基于电子信息技术的核心功能,保证农业生产过程有24h无人值守的作业模式。例如,电子信息技术中的物联网技术就可使机械设备之间、机械与控制系统之间形成实时的数据交换状态,实现对生产过程的自动化控制。

2.3设计监控

在机电一体化背景下,机械设计的监控技术是保证设计效果、了解机械设备运行状态的关键技术,通过实时监控能够及时发现和解决系统运行中的潜在问题,保证机械设备正常高效运行。设计监控技术在实践应用中,一般从以下方面发挥作用。1)做好多样化的数据信息监控分析工作,机械在作业过程中面临复杂多变的环境,具体数据信息包括区域地形、气候、作物种类等。通过使用设计监控技术能够实时监测机械的各项参数,如温度、压力、转速等,及时发现异常情况并进行预警。这有助于防止机械损坏并降低事故发生的概率,确保操作者的安全。2)利用设计监控技术能够提升机械作业效率,通过实时监测运行状态,对关键参数的精确度进行判断和总结,进一步在后续设计环节基于关键数据对机械设备系统进行优化设计,如可通过分析设备作业过程中的速度、轨迹、土壤湿度等关键信息,调整机械设备的基础运行参数,保证其作业效率得到提升。

3机电一体化技术在现代机械制造中的发展趋势

3.1智能化发展趋势

随着人工智能技术的不断发展,将其引入机电一体化系统已成为未来的重要发展方向。人工智能技术可以实现对生产过程的智能优化、故障预测和诊断,提高系统的智能化水平。例如,利用机器学习算法对大量的生产数据进行分析,预测设备的故障发生时间,提前进行维护,减少设备停机时间;通过人工智能技术优化加工工艺参数,提高加工质量和效率。未来的机电一体化系统将更加注重人机协作,通过传感器和智能控制系统,实现人与机器之间的自然交互和协同工作。操作人员可以通过手势、语音等方式与机器进行沟通,机器能够理解操作人员的意图并做出相应的反应,提高生产过程的安全性和效率。例如,在一些危险或复杂的生产环境中,操作人员可以通过远程控制机器人完成任务,同时机器人能够实时反馈现场信息,确保操作的准确性和安全性。

3.2微型化发展趋势

微机电系统是机电一体化技术向微型化发展的重要成果,它将机械元件、传感器、执行器和电子电路集成在一个微小的芯片上,具有体积小、重量轻、功耗低、响应速度快等优点。微机电系统在生物医疗、航空航天、消费电子等领域具有广泛的应用前景,例如,微型传感器可以用于生物体内的生理参数监测,微型执行器可以用于微型机器人的驱动。随着科技的发展,对微小产品的制造需求不断增加,如微型电子元件、微纳机械等。机电一体化技术的微型化发展能够满足这些微小产品的制造要求,通过微型化的加工设备和精密控制技术,实现微小产品的高精度制造和装配。

结束语

综上所述,机电一体化技术在现代机械制造中占据着关键地位,从提升生产效率、保障产品质量,到促进产业向智能化、绿色化转型,其作用不可忽视。随着技术的持续创新,未来机电一体化技术将不断拓展应用边界,与新兴技术深度融合,为机械制造行业的可持续发展注入强劲动力,助力其在全球竞争中保持领先,为工业发展创造更多价值。

参考文献

[1]薛梅.探讨机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].中华纸业,2024,45(1):100-102.

[2]郝韶华.机电一体化数控技术在机械制造中的应用研究[J].新潮电子,2024(12):58-60.

[3]周晓祺.机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].流体测量与控制,2024,5(4):99-101-104.

 


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