机电一体化装备自动化改造与智能升级研究

针对离散型装配产线自动化不足与数据闭环缺失的问题，以某齿轮泵装配线为对象，提出执行层伺服化与边缘侧感知增强的硬件重构，并构建边缘与中台到MES的协同架构，配合随机森林驱动的预测性维护与节拍物流联动优化。改造后，设备利用率由65%升至90%，单位小时能耗由120降至90千瓦时，故障停机率由15%降至5%，产线效率较基线提升38%，能效提升25%，OEE由58%抬升，质量不良率下降。年化测算节电约23.8万千瓦时，维护相关成本减少约50万元，在约280万元投入条件下静态回收期约为一年半。结果表明，伺服直驱与力位协同、毫秒级感知网络、边缘特征约简与MES指令闭环在系统层产生叠加效应，可为同类装配线提供可推广的改造与升级路径。