機電一體化在智能制造中的運用

王天奇

摘要：在科技技術逐漸發展下，機電一體化技術也具備了更多的優勢，并且使其在更多的領域中被運用。機電一體化技術的出現，讓電子和機械有效的結合在一起，進而達到了對機械設備進行智能化管控的目標，這是智能制造的基礎構成。在目前的生產制造中，主要是包含了智能系統以及智能制造技術。其是目前社會工業化發展的主流趨勢。本文在對智能制造與機電一體化技術的概念進行闡釋的基礎上從傳感技術的應用、數控生產中的應用、自動生產線與自動機械的應用等角度對機電一體化技術在智能制造中的應用進行了探討。

關鍵詞：機電一體化；智能制造；應用

進入20世紀以來，人類科學技術取得了巨大的突破，各種新理念與新技術的不斷出現極大的推動了社會的進步與發展。對于制造業而言，機電一體化技術的出現和應用使得制造真正的實現了智能制造的轉變，從傳統的人力控制逐漸的轉變為自動化、智能化控制，無論是制造效率還是制造質量都得到了巨大的提高。探索機電一體化技術在智能制造中的應用現狀對于制造業的未來發展有著極大的借鑒意義。

1 機電一體化的發展概述

1.1 機電一體化發展歷程

機電一體化技術是上個世紀60年代后逐漸形成的，通過將電子技術和機械技術進行有機的結合，實現了工業生產的高效率和高精度。在最初的發展過程中，是直接通過計算機電子手段對機械技術進行干預，整個技術水平非常簡單，僅僅用于小型設備的生產。經過幾十年的發展之后，機電一體化得到了長足的發展，充分將計算機技術的精華吸收過來，實現了機電和計算機的充分融合。新世紀以來，隨著材料技術和細信息技術的發展，機電一體化更是充分利用這些學科的優勢，逐步走向電子技術和信息技術的智能化方向，實現了生產的科技化，操作的簡單化，讓智能的觀念深入人心。

1.2 機電一體化

就當前的機電一體化技術來看，幾乎涵蓋了大型企業中所有的控制技術，比如電子技術、機械技術、光學和聲學技術等，無數行業通過機電一體化技術取得了前所未有的發展和進步，未來的機電一體化技術將會朝向更加智能化、模塊化和網絡化的方向發展。機電一體化技術可以高度地模擬人的大腦，通過對整個機電生產過程的判斷，準確的完成各種指令，對生產所用的機械實現智能控制。由于電腦代替人腦可以從很大程度上提高工作效率，減輕人在整個過程中的負擔，因此，受到了機電工作者的高度重視。隨著全球經濟化的發展，工業生產的競爭壓力越來越大，很多的企業開始將原材料市場分散到全世界，為了實現這個目標，機電一體化技術通過遠程控制和遠程監測，真正實現了跨地區的監視。相信在未來的發展過程中，機電一體化技術會有更好的發展勢頭。

1.3 機電一體化的發展現狀

機電一體化技術是電子技術和機械技術的集合。機電一體化技術在20世紀60年代初步形成，這種技術的出現是為了滿足工業生產的需要，在發展的最初階段是通過電子手段對機械設備進行控制，提升企業的生產效率。最初的機電一體化技術十分簡單，技術含量也不高，智能適用于簡單小型設備的生產。經過幾十年的發展，機電一體化技術已經逐步的融合了計算機技術的精華和微處理技術的精髓，尤其是進入21世紀以來，機電一體化技術又和信息技術以及電子技術等高新技術融合，模擬人腦對生產過程進行分析和判斷，使生產逐步的智能化。

目前，隨著經濟全球化進程的不斷推進，工業生產已經不僅僅局限于某個區域，而是就地取材，遍布世界的各個角落，因此，機電一體化技術也有了新的含義，遠程控制技術以及遠程監視技術也在漸漸的被應用到機電一體化技術中來，機電一體化技術的發展是隨著科學技術的發展和生產的需要而不斷發展的，機電一體化技術有著廣闊的發展空間。機電一體化技術的發展也勢必會使企業打破自有的生產模式，逐步的實現模塊化集成機電生產，統一機電產品的部分標準，規范生產過程，提升產品質量。

2 機電一體化技術在智能制造中的應用

通過上文對智能制造和機電一體化技術的概述我們可以發現在某種程度上兩者是有著共同之處的，例如都是通過模擬人類思考來實現生產的自動化和智能化，解放了人類的部分腦力勞動，從而極大的提高了生產效率。但是相比于智能制造而言，機電一體化技術毫無疑問更加的成熟，對于社會發展的實用價值更大。因此將機電一體化技術應用于智能制造中不僅是智能制造發展的必然要求，也是社會發展的必然結果。以下是筆者對當前機電一體化技術在智能制造中的一些應用進行的探討：

2.1數控生產中的相關應用

我們將機電一體化最早是運用在數控加工技術方面，其在我國機械制造水平方面發揮了很大的作用。把機電一體化技術運用在數控制造中，能夠提高機械加工的精準度和機械加工的效率，數控生產的主要是在其加工精準度方面，因此數控在智能控制系統方面要求比較嚴格，現在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，在此基礎上進行三維仿真，對整個數控技術加工的過程進行模擬實驗，以此對實際操作提供參考依據。

2.2 傳感技術的應用

傳感技術是機電一體化技術在智能制造領域應用比較廣泛的一種技術，在傳統的自動化生產階段，由于缺少高精度的傳感技術導致自動化生產存在很大的不確定性，對于生產過程中出現一些細微問題難以及時的發現。而建立在計算技術、高精度定位技術基礎之上的傳感技術則基本上解決了這一問題，在生產的過程中通過各種定位器來即時的掌握生產狀況，利用計算機對定位器反饋的數據進行整合分析，從而順利的實現了對制造生產的控制。從智能制造的角度來看，傳感技術的廣泛應用解決了當前智能制造所面臨的一個重大問題：即無法實現對制造過程的全方位、全過程掌握，使得智能制造系統無法獲取足夠多的數據信息，也無法對制造流程進行掌控。

2.3 自動生產線與自動機械的應用

機電一體化技術在企業智能制造應用中的另一大表現則是自動生產線與自動機械方面的應用，它主要是通過人機界面控制裝置以及光電控制系統等電子技術實現對操作流程的全面掌控，該技術的應用范圍較為廣泛，像印刷包裝生產線以及飲料自動生產線中都能看到該技術的有效應用。與之相對應的柔性制造系統技術則指的是計算機化的制造系統技術，它主要是將數控機床、計算機、自動化倉庫等生產要素整合為一體，實現動態、網絡化的生產模式，這樣做的優點在于一方面可滿足不同部門的相關需求，另一方面還能節省大量的時間與物力，該技術主要應用于產品種類較多、設計要求高的小型企業中。

3結語

綜上所述，在目前的工業生產行業中，智能制造是最為主要的發展趨勢，其能夠對工業生產進行自動化以及智能化的管理，從而提高了生產效率以及質量。而機電一體化是智能制造的關鍵與基礎，其應用水平對智能制造的實現有很大的影響。所以必須要重視機電一體化在智能制造中的相關應用，在此基礎上保障了智能制造能夠更好的發展，從而為生產企業帶去更多的經濟效益。

參考文獻

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（作者單位：博思特能源裝備（天津）股份有限公司）