智能化机电系统在智能制造中的应用探索

智能化机电系统在智能制造中的应用探索

韩涛

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摘要：现阶段，随着我国科技的加快发展，作为先进制造业的重要支柱，机械制造业的转型升级对于我国实现制造强国目标意义重大。机电一体化自动化技术是当代先进制造技术的重要支撑，代表了制造业技术发展的最新方向。它通过将机械工程、电子技术、计算机技术、控制理论以及现代信息技术等多学科知识融合，实现对生产过程的自动检测、自动控制和优化管理，大幅提高了生产的柔性化、智能化和绿色化水平。该技术在机械制造领域具有广阔应用前景，对于促进机械制造业转型升级、实现智能制造具有重要意义。

关键词：智能化;机电系统;智能制造;应用

引言

近几年来，随着我国科学技术的不断进步，智能化技术得到了快速发展。在机电工程行业中，智能化技术的应用从根本上改变了机电工程行业的工作模式、管理模式、管理水平。其中，智能化技术主要应用在设备智能化监控、人员智能化管理、安全智能化监管等诸多方面。

1轻量化加工

轻量化是绿色加工的一种体现，轻量化的实现过程主要包括2个方面：（1）机加工原料轻量化，（2）机械加工设备操作方法轻量化与过程工艺的应用。首先，从材料轻量化的视角出发，传统机加工模式在轻量化方面适应性不足的原因，主要是传统机加工模式中存在的工艺误差及无法实现更高效率的反馈控制。而智能加工技术体系能够根据不同的轻质材料，智能选取不同的切削深度、切削速度，提高加工制造的总体适应能力。其次，从机械制造装备的操作模式和工艺技术应用流程的轻型化来看，在轻量化加工技术的运用与融合中，没有太多的边界成本，特别是在机电一体化技术的支撑下，装备能基于加工周期和实际生产工艺，自主地优化轻量级加工工艺，如走刀速度、与之关联的转数参数、切刀速度等。通过该方法，不仅可以使机床的加工和控制更轻便，而且可以显著增强机电一体化的实际应用效果。

2计算机集成制造系统（CIMS)

CIMS打破了传统制造业中各环节分散割裂的格局，通过数据共享和业务协同，实现了制造资源的优化配置和动态管理，是推动智能制造、网络化制造和服务化制造发展的重要技术支撑。在CIMS系统中，产品的三维设计数据可以直接传递到过程规划系统，结合工艺知识库自动生成满足各种制造约束的工艺路线，进而自动编制加工程序下发到车间执行系统，指导数控机床、机器人等设备进行加工制造。车间信息也会实时反馈到CIMS系统，基于生产现场大数据，CIMS可以持续优化工艺策略、制定详细计划、动态调度生产、监控质量等，实现对制造过程的精细化管理和优化决策。同时，CIMS系统还与企业其他信息系统如ERP、PDM等集成，确保数据在各业务环节之间高效流转和共享，支撑智能化经营管理决策。CIMS支持产品数字化设计和虚拟仿真，有助于产品设计优化和缩短开发周期；支持工艺数字化和精细化管理，能够最大限度挖掘工艺潜力；支持生产智能调度和实时监控，提高制造效率和质量稳定性；支持企业资源优化管理，降低运营成本。总之，CIMS系统集成了先进的CAD/CAPP/CAM/MES等技术，实现了设计、工艺、生产、质量、管理的无缝集成，是制造企业实现数字化、网络化、智能化的重要基础平台，对于提升企业的制造能力和全面综合竞争力意义重大。

3施工现场智能化管理

施工现场智能化管理指的是在施工现场中所涉及的智能化管理内容，主要有成员分级管控、工程资料动态管理、施工现场全方位管理等。在集美软件园TOD综合体项目中，其中的机电工程项目具有规模大、内容多、周期长等特点，所以很多项目工程都需要聘请大量的工作人员，因此施工人员管理工作就成为机电工程管理的一大难点。对此，机电工程负责人可以借助智能化技术的力量来构建施工人员分级管理架构，以此来确保人员管理的规范性和秩序性。常用的方法为搭建信息化平台，使用大数据技术和信息技术将人员信息录入到线上平台中，利用网络来对施工人员进行管理和调配，确保施工成员可以在同一平台上共享工作进度、施工信息。通过这种方式来实现分级管理，管理人员可以根据施工人员的工作内容来划分等级，确保同一级别的施工人员在同一平台的同一小组中，通过这种方法来为各级人员分配不同的工作任务，以此来确保工程项目能够顺利推进。工程资料动态化管理主要是为了解决机电工程资料过多难以解决的问题，以此来保证工程资料安全、可靠、准确。机电工程管理会产生各式各样的资料，数目较多，包括但不限于纸质文件、电子文件、视频文件、音频文件等。这些文件难以储存又难以管理，为此，管理团队需要借助智能化技术的力量对所有工程资料进行统一管理，将各类数据资料上传到云端，方便后续使用。施工现场全范围管理指的是管理人员借助智能化技术对施工现场的所有工作进行统一管理，包括但不限于施工现场秩序、环境保护情况、施工现场安全等。实现这一管理目标的方式比较简单，只需要安装视频监控系统即可，视频监控系统可以将采集到的数据上传到内网，以此来实现施工现场动态化管理。除了对人员的管控以外，管理人员还可以借助视频监控系统来检验出入车辆、材料等。

4智能优化调度系统

智能优化调度系统是机电自动化技术在制造业中的重要应用，它通过对生产全过程的实时监控和大规模数据采集，利用大数据分析、优化算法、人工智能等先进技术手段，能够辅助企业制定最优化的生产计划、工艺路线，实现精细化管理和动态调度，从而最大限度优化制造资源配置，提高生产组织效率。传统的生产计划和调度往往依赖人工经验判断，缺乏对实时状态的准确把控，调度决策的滞后性和主观性较强，资源利用效率低下。而智能优化调度系统则可以实时感知并采集现场的生产数据，包括设备状态、工序进度、物料库存等，并结合产品订单信息、工艺知识库等，通过建模分析，快速制定出满足约束条件的最优生产计划方案。在具体执行过程中，智能调度系统可根据产品交期、工艺要求、资源可用情况等多维度约束条件，自动布置和分配生产任务，合理安排物料、设备和人员等资源，优化生产线平衡，确保高效流畅运行。同时，系统还可以持续监控并动态优化调整计划执行进度，一旦出现设备故障、缺料等异常情况，能够及时重新调度，规避风险，确保生产计划的高效完成。此外，智能优化调度系统还可以与CIMS、MES等系统无缝集成，协同管理产品全生命周期，从设计、工艺规划到生产制造和售后服务的各个环节，进行资源优化配置、过程实时监控和决策分析，全面提升运营管理的精细化、智能化水平。例如，在产品设计阶段，可以基于制造资源约束提供设计优化建议，缩短新品导入周期。总之，智能优化调度系统融合了大数据、人工智能、优化理论等先进技术，能够实现生产制造领域的精准决策和智慧调度，是实现智能制造、提高制造业运营效率和竞争力的重要手段。

结语

综上所述，机电工程智能化技术的广泛应用受益于我国科技水平的不断提高，因此间接影响了建筑工程项目的管理效率和管理质量。在智能化技术体系中，网络技术、大数据技术、云计算技术等先进的技术种类具有不同的功能与作用，机电工程管理团队需要积极了解智能化技术的特点，结合工程项目的缺点，以此来弥补不足，共同促进机电工程长久发展。相关工程企业同时也需要不断研发智能化技术，争取早一日实现工程项目全面自动化、智能化、智慧化。

参考文献

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[3]陆菁菁.机电自动化在工程机械制造中的应用[J].中国设备工程,2023,(21):212-215.