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机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

2021-04-10徐迪

新型工业化 2021年7期
关键词:微电子传感机电

徐迪

(永高股份有限公司信息中心,浙江 台州 318020)

0 引言

从十八世纪六十年代开始的工业革命到我们现在生活的时代,在这两三百年的时间中一共进行了三次工业革命,第一次是我们耳熟能详的蒸汽技术革命,这次革命将人类社会带入了蒸汽时代;第二次就是电力技术革命,这一次的革命则将人类社会带入电气时代;第三次也是我们感受较深的信息技术革命,那么这一次革命则是将人类社会带入了我们受益最多的信息时代。从这三次的工业革命来看,每一次的革命都对整个人类社会产生了重大的影响。在这三次工业革命的大环境下,我们或许也在默默的推动第四次工业革命,从机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用中就可以窥见一斑了。

1 机电一体化技术的发展概况

机电一体化(Mechatronics)又称机械电子工程,是机械工程与自动化的一种,20世纪七十年代机电一体化技术首次出现在人们的视野当中,当时人们对机电一体化这个概念是懵懂无知的,后来机械技术不断快速的发展,机电一体化技术也就被更多的人熟知并且在一定的范围内得到了广泛的应用。

在机电一体化的发展初期科学技术不够成熟,关于机电一体化技术的理论基础也不够完善,这就导致了当时的机电一体化技术的短板,它的技术含量是达不到在大范围内广泛应用的要求的。随着第三次工业革命的不断进行,计算机技术以及微处理技术得到了发展和完善,这为机电一体化技术的中期发展起到了良好的助力。21世纪世界各国争相进行科学技术研究,世界的科学技术水平在较短的时间内有了极大的提升,在这时候人工智能控制技术也达到了一个相对成熟的层次。人工智能控制技术与机电一体化技术相结合使机电一体化技术更加的便捷,同时也减轻了相关工作人员的工作压力[1]。

机电一体化技术的发展结合工业革命以来最具人类智慧的技术,包括较为基础的机械技术,较为复杂的微电子技术,信息技术,自动技术,传感技术等,机电一体化技术是一项具有智慧的高水平技术。因为机电一体化技术是由多种复杂的技术组合而成的,这就意味着它运行的难度系数是比较高的,对人才的选拔也更为的严格[2]。

利用机电一体化技术进行相关的产业生产是极为便捷的,它可以在终端进行控制,以一种智能的方式去运行操作生产过程,而这时候的人类就只要在一定的时间内进行监督,以免机器发生意外产生机器故障,这在一定的范围内充分的减轻了工作人员的工作压力,可以让工作人员将精力放在更加精密更加需要注意力的工作上,这也可以缓解当今社会对一些方面的高端人才需求的压力。出于对高端人才工作人员的人情关怀或者是出于对社会发展的需求来说,机电一体化技术的发展是百利而无一害的[3]。

尽管机电一体化技术具有较高的难度系数,但是它的发展趋势是绝对不会受到限制的,它将以一种高速的发展速度朝着智能化、模版化、网络化、微型化、绿色化、系统化的方向不断发展,并且在一定的时候将会成为未来科学技术发展的风向标。

2 企业智能制造技术的发展概况

有人类的生产活动就会有商业交易的往来,为了方便商业交易往来就有了将各种商业交易集聚在一起的企业。传统的企业制造技术是我们最常见的工厂生产或者车间生产,许多的工人在一个较大的半封闭场所进行集体生产制造。这种生产制造方式对于小型企业来说还是可行的,但是对于中型或者大型企业的生产制造来说就有较大的弊端[4]。

企业在不断做大的过程中需要进行不断地生产制造,需求方的需求量越大企业所要提供的产品就越多,在这种情况下,工人操作生产制造的显得比较艰难。一则是工人的数量是有限的,企业不可能一直招收工人;二则是工人长时间的工作会有倦怠期,工作效率下降,也可能会出现一些生产制造的错误。这些是企业需要解决的问题。

随着科学技术的发展,一些较为高端的生产制造技术走入了企业生产制造的工厂,智能制造技术也就是在这种情况下得到了企业的广泛应用。智能制造技术是一种能在生产制造过程中进行智能活动的由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,智能制造技术的应用有效的解决了企业在进行生产制造时流水线工人数量不够,生产产品瑕疵率较高等问题[5]。

智能制造技术以一种全新的方式为企业带来了便捷,也为企业在后续的发展中节约了一定的成本。智能制造技术本身就是一种精密的技术,对仪器的要求比较高,这也就决定了它发生安全事故的可能性是非常低的。从某种方面来说,智能制造技术也保障了工人的人身安全,机器受到伤害的承受能力比人类本身是要高出上百倍的,也就是说智能制造技术可以替人类进行高风险生产制造活动。

3 机电一体化技术在企业智能制造中的应用

3.1 微电子技术的应用

微电子技术是一种以集成电路为核心的高新电子技术,微电子技术的基础和重点都在微电子上,具体来说就是微和电子。微侧重在微电子技术是在极其微小的范围内对信息进行处理,这是人类靠人类本身达不到的效果。电子则是说微电子技术对信息的处理是在半导体器件中的微观电子的运动中实现的,与微观电子的运动有着密不可分的关系[6]。

科学技术发展带动了微电子技术的发展成熟,现在微电子技术应用于我国各项高端研究方面,同样,这项技术也广泛应用于我国企业智能制造中。微电子技术因为它的体积比较小、重量相比其他高新技术来说也要更轻,又有耗能低的明显优点,这就让微电子技术在众多的高新技术中脱颖而出,机电一体化技术企业发展智能制造是必须要具有微电子技术的。

3.2 信息技术的应用

信息技术也就是信息和通信技术,它包括了计算机与智能技术、通信技术和控制技术等,是一个与信息密不可分的技术。在工业革命进行到第三次的时候,人类就已经进入到了信息时代,这个时代就是依靠信息技术的时代。

机电一体化技术在企业智能制造中应用需要以信息技术为支撑,在智能制造中获取信息、处理信息、传输信息和使用信息,信息技术将机电一体化技术中的技术联系紧密。信息技术在现在世界技术高速发展的时代是不可或缺的,现在都是使用网络进行企业与企业的、企业与工厂的交流,存在网络就要使用信息技术。在过去的企业发展中偶尔会发生企业资料的丢失或者泄露,在运用信息技术之后这种情况的发生就会急剧的减少,信息技术不仅可以传输信息,也可以对在其中的信息进行加密。

信息技术的发展在一定程度上体现了一个企业、一个社会、一个国家的发展程度,也是推动现代社会生产力增长的重要因素。企业将信息技术运用到企业管理中可以有效的对企业资源进行管理,以免企业资源有过多的浪费。

3.3 自动技术的应用

自动技术的重点在于自动,自动顾名思义,就是指不用人力而用机械、电气等装置直接操作。这在机电一体化技术中也是极为重要的,机电一体化在一体化,一体化要将各个装置联系在一起自主工作运行,这必然需要自动技术。在近些年我们时常可以看到有关自动化技术在各个领域的应用,这说明自动技术发展到现在是相对成熟的,是各个企业可以充分利用自动技术。智能制造也就是要体现智能,自动技术进入企业可以加速企业制造的速度,让企业的生产制造变得更加的智能,在一定的基础上可以优化产业生产线。企业需要重视自动技术在企业中的应用,以技术带动企业发展。

3.4 传感技术的应用

传感技术在世界的信息中有着重要的支撑技术,信息技术的传导和接收都要依靠传感技术。在企业进行智能制造的过程中,需要将控制仪器与工作仪器相连接,同时要保障两者的信息顺利传递,不会发生信息丢失。传感技术依靠传感器传递感知信息,这个信息的包含范围是广泛的,例如空气中的湿度、光线细微变化的感知,空气温度的变化等等,这些在传感器的作用下都可以得到明显的感知,并且利用传感技术将其转变为我们可以理解的文字或者数字信息。在传感技术的作用下,工作人员可以快速的了解到产品生产制造的具体情况,实现实时监测,步步监督。也可以随时调取产品的生产制造信息,对产品的各项功能进行调试改善,判断产品是否存在瑕疵。传感技术的应用为企业在生产制造中信息的传递提供了极大的便捷,有效的提高了企业与工厂之间的联系效率。

4 结语

机电一体化技术在我国的发展是晚于世界其他国家的,但我国及时的在高等院校开设了有关机电一体化技术专业的课程,培养了相关方面的人才,为我国机电一体化发展起到了重要的作用,这也让我国机电一体化技术后起直追。现代科学技术的高度发展,为我们的生产生活提供了极大的便利,企业也应该在机电一体化技术方面加大研究投入,机电一体化技术的应用或可为企业的发展模式提供新的方向,利用方便的科学技术为企业发展创造新的活力。总之,机电一体化技术都是企业实现智能制造不可缺少的一部分,当然我国的科技发展也是离不开机电一体化技术的。世界各国都在不断的进行机电一体化技术与智能制造结合的研究,这不仅是企业与企业之间的竞争,也是国家与国家之间科学技术实力之间的竞争。

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