論機電一體化技術在智能制造中的應用

蔡新輝

【摘 要】在市場經濟的不斷發展下，產業也逐漸向著多樣化發展，同時科學技術也得到了不斷的提升，而新技術的出現不僅為人們的生活帶去了更多的便利，還讓產品的生產變得方便與經濟。在眾多科學技術中，將機電一體化技術應用到智能制造中，能夠大幅度提升我國制造業的發展水平?；诖耍挛膶C電一體化技術在智能制造中的應用進行了分析，以供參考。

【關鍵詞】機電一體化；智能制造；應用

引言：

機電一體化技術在科學技術發展的前提下，應用范圍得到了不斷的擴大，且機電一體化技術成為了實現智能制造的重要動力。同樣，機電一體化技術在智能制造中的應用，實現了對工業生產智能化控制的管理，使得工業化生產更為完整，對工業生產水平和產品質量的提升起著關鍵性的作用。

一、機電一體化技術和智能制造的概述

（一）機電一體化技術的概述

機電一體化技術是在計算機技術和微處理技術不斷發展和完善的背景下產生的，其將電子技術、機械技術、信息技術、計算機技術以及控制技術等多種高新技術進行了有效融合，并且隨著科學技術的進步朝著更加完善的方向發展。而機電一體化技術的未來發展趨勢包含智能化、模塊化、集成化以及網絡化。另外，機電一體化技術可以利用人工智能技術實現模擬和決策功能，同時在工業生產線上能夠自動操控各種復雜的生產工藝，實現對機械設備、電氣設備的智能化控制。同時，在信息技術廣泛應用的背景下，機電一體化技術將遠程監視技術以及遠程控制技術投入到實踐應用中，從而突破了傳統的生產與制造模式，推動了制造業的不斷發展。

（二）智能制造的概述

智能制造是通過利用計算機程序來實現對人類思維模式的模擬，且讓機械設備在無人操控的模式下實現自動化生產。智能制造還具有采集、存儲、分析、處理的功能，能夠實現自維護、自優化、自學習，并且可以通過計算機技術來實現多方向視圖的展示、編程控制、三維立體動態仿真以及比例縮放等，對提高產品的設計和制造水平有著十分重要的作用。同時，智能制造還能夠開發制造車間的生產過程跟蹤控制系統，如圖1所示，從而實現了對產品制造流程的數據采集、分析和處理，并通過系統管理、資源管理、技術管理、調度管理、生產過程管理等實現對制造業的綜合自動化管理。除此之外，智能制造減少了因人為失誤而造成的生產損失，提高了制造業的安全生產水平，促進了制造業的精細化管理，為企業的經濟發展奠定了良好的基礎，并且是現代制造業的主流發展趨勢。

二、機電一體化技術在智能制造中的應用

（一）數控生產中的相關應用

機制制造不僅在我國國民經濟中發揮著不可估量的影響力，還在我國工農業的發展中起著重要的作用。我國機電一體化技術最早應用的地方就是在數控加工技術方面，并且在我國機械制造水平方面發揮出了巨大的作用。同時，將機電一體化技術應用在數控生產中，能夠提高機械加工的精準度和機械加工的效率，而數控生產對智能控制系統方面有著嚴格的要求，一方面對生產環節中管理與控制工作起著重要的作用，另一方面對系統中所包含的相關模擬數據以及信息處理等技術有所涉及。目前數控機床中運用的智能控制系統大部分運用的是CPU預計總主線模式，這種模式主要是進行在線判斷以及智能控制技術，并在此基礎上進行三維仿真，從而對整個數控技術加工的過程進行模擬實驗。

（二）傳感技術的相關應用

在機電一體化技術中，傳感技術是最為基本與關鍵的構成，由于其具有較高的準確性以及敏感度，可以最大限度地避免受到外界雜亂信號對設備的干擾，如果將其應用于智能生產中能夠發揮出巨大的作用。而普通的傳感器在使用中還要建設相關的傳感網絡系統，這樣就能夠實現信息之間的相互傳輸，并且使用計算機把其收集到的相關信息進行整理與分析，進而讓整個生產過程能夠被有效管控。在目前生產制造中所使用的傳感器中，主要是以光纖電纜傳感器為主，并且使用標準化的借口，從而大幅度減低設計的難度與標準，在一定程度上節約成本。

（三）自動生產線和自動機械的應用

機電一體化技術在智能制造應用中的另一大表現是自動生產線與自動機械的應用，其主要是使用了電子技術中光電控制系統和人機界面控制系統等電子技術，來實現對整個生產系統的全面控制。自動化生產線和自動機械的應用范圍比較廣泛，比如目前的電腦以及手機都是自動化生產線。另外，與之相對應的柔性制造系統技術是運用計算機控制系統對生產中的相關設備進行有效融合，也就是將數控設備、計算機設備等相關方面進行一體化的管控，從而實現動態、網絡化的生產模式。

（四）工業智能機器人的應用

機電一體化技術在智能制造中最為高級的一種應用就是工業智能機器人，其融合了各種相對先進的技術，也就是將人工智能、計算機技術以及仿生學技術等相關的科學技術進行融合所得的新技術。而機器人技術是目前科學技術研究的重點，是綜合了計算機、控制論、機構學、信息和傳感技術、人工智能、仿生學等多種學科而形成的高新技術，在生產制造行業中廣泛的應用。另外，在工業生產中智能機器人的出現與應用，在提升產品質量的同時也增加了產品產量，并且減輕了工作人員的勞動量。同時，工業智能機器人在運用時具備了能夠對信息進行判斷、迅速完成復雜的工作流程以及生產準確度高等相關的優點，并且還能夠運用在軍事生產制造中，從而得到了各行各業的高度認可。

三、機電一體化技術未來發展的方向

一方面，機電一體化技術向著微型化的方向發展。隨著機電一體化技術的不斷發展，其已經向著微型化的方向發展。目前，由于微型機電一體化的產品的體積比較小，損耗的能量比較少，靈活性較強，且對于一些常人無法完成的任務可以輕松的完成，所以其在某些特殊行業中的應用占有著巨大的優勢；另一方面，機電一體化技術向著智能化的方向發展。隨著科學技術的不斷發展，人們對人工智能的重視程度也在不斷的增加，而機器人智能以及數控智能的應用范圍也在不斷的擴大。其中，人工智能是指機器能夠模擬人類智能的方式進行工作，而數控機床雖然不能像人類一樣智能化，但是擁有部分人類智能的性能，對提升機電一體化產品的性能都有著極強的幫助作用。

四、結束語

綜上所述，智能制造是工業生產中主要的發展趨勢，其實現了工業生產的自動化以及智能化管理，有效提升了工業生產的效率和產品質量，且為企業創造了更多的經濟效益，而機電一體化是實現智能制造的重要技術條件。因此，注重機電一體化技術在智能制造中的應用，可以促進智能制造的更好發展。

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