探析機電一體化技術在智能制造中的發展與應用

王軍亞

（周口職業技術學院，河南 周口 466001）

隨著我國社會經濟的不斷發展，機電一體化技術也得到了發展，在我國工業產業中所發揮的作用越發明顯。機電一體化技術也被稱為機械電子學，是將電子學與機器學進行融合并用于工業化生產之中，進而實現了對機械設備的智能化管理。現代工業智能化管理已經成為了一個代名詞，利用人工智能通過邏輯性分析，對工廠各個生產環節進行推理、判斷、決策以及分析等操作。通過電子計算機高精度的計算能力，可以減少工廠生產環節中人為因素所造成的誤差，替代了傳統人力生產的模式，提高了工業生產的效率與質量。從上述分析可以看出，對機電一體化技術在智能制造中的發展與應用進行探析是十分必要的。

1 機電一體化技術的概述與發展情況

1.1 技術概述

機電一體化技術的應用范圍較廣，是我國科學技術的重要組成部分，并已經應用到制造業、信息化產業、自動化控制產業等諸多領域之中。目前，我國已經進入到了信息化時代，傳統的制造產業已經不能夠滿足社會發展的需求。在信息化快速發展的時代背景下，智能制造產業得到了快速發展，智能制造產業的出現將徹底改變傳統的以人力生產為主的制造生產模式，將極大的降低工廠人力勞動強度以及安全事故的發生率。將機電一體化技術應用到智能制造產業之中，對于我國未來工業的發展具有重要的意義。

1.2 技術發展情況

機電一體化技術最早提出于上世紀50年代，該項技術最早只是簡單的將電子與機械相關的技術相結合，在初期的應用中存在著較多缺陷，同時自動化水平程度不高，其應用范圍有限，并無法真正的投入到制造業生產之中。但隨著信息技術的不斷發展，計算機與微處理技術不斷成熟，這些技術的應用增加了機電一體化技術的自動化程度，為其廣泛使用奠定了技術基礎。此外機電一體化技術還不斷的融入了信息與智能控制等技術，為該項技術智能化發展指明了方向。目前將機電一體化技術應用到智能制造產業之中，也就是將信息技術、智能化技術、計算機技術等融入到了制造產業之中，實現了我國制造產業的大發展。

2 機電一體化技術的特點

2.1 結構的最優化

傳統的機械產品要想將控制功能加入其中，就必須在機械產品中增加相應的機械結構，如想對整個系統實現變速控制，就必須在系統中增加變速箱。但是隨著信息技術的發展，傳統的變速箱已經開始向變頻調速電子設備發展，機床銑刀的運動軌跡也由傳統的人工控制變為了計算機軟件控制，機電一體化技術實現了電子、機械、計算機軟件以及硬件設備的結合，實現了系統結構的最優化。

2.2 系統的智能化控制

機電一體化技術的應用，其最大的特點就是系統的智能化控制。近些年來，機電一體化技術的發展方向就是不斷提高自身的智能化程度。智能化系統的應用從根本上改變了傳統的生產方式，減少了對人力的依賴。此外，智能化控制系統能夠根據系統事前所設置的程序對系統的相關操作進行統一調配，實現系統的多種自動化功能。如信息處理功能、信息修改功能、自動化檢測功能、信息記錄以及故障診斷功能。在智能化控制系統應用的過程中，系統能夠根據操作人員輸入的控制指令實現自動化控制，當系統運行過程中發生故障，也能夠自動采取相應的處理措施，對系統進行保護，同時也具備預警功能，提醒相關管理人員進行相應的處理，從而保證了系統的安全平穩運行。

3 機電一體化技術在智能制造中的應用

3.1 在數控生產中的應用

制造產業在我國的社會經濟體系中占有重要的地位，該產業的快速發展能夠推動我國工業與農業技術的發展。我國數控企業是最早開始對機電一體化技術進行研究的，因為數控企業在生產過程中對智能控制系統的要求較高，其要求主要有以下兩點：一是需要和系統內部的模擬信號數據資料建立聯系。二是智能控制系統在企業進行控制與管理的過程中起到了重要的作用。目前我國的數控企業所使用的數控機床是以CPU與總主線控制模式為主的，這種控制模式將機電一體化技術應用其中，通過在線診斷與模糊控制使得控制系統對機械設備進行精確控制。此外，還可以利用計算機軟件，對控制過程進行三維式重現，使得原本復雜抽象的工作流程呈現出來，方便管理人員對控制系統進行管理。

3.2 在傳感技術中的應用

隨著智能制造技術逐漸發展，其應用范圍越來越廣泛，在工業生產中起到了重要的促進作用。而傳感技術又是智能制造中不可或缺的一項技術，在自動化生產中，高精度的傳感技術保證生產的平穩運行。將機電一體化技術應用到傳感技術之中，能夠在一定程度上提高傳感技術的精確性，與配套設備配合使用能夠準確的獲取到設備的運行狀態，并將這種運行狀態傳輸給計算機終端，計算機終端能夠對這些反饋信息進行處理分析，通過邏輯運算實現制造流程的全面控制，進而實現對產品質量的控制與生產效率的提升。

3.3 在自動化生產中的應用

在智能制造產業中，機電一體化技術在自動化生產中的應用尤其是在自動機械和自動生產線上具有重要作用，通過該項技術可以對整個操作流程進行控制。從目前我國的應用情況來看，該項技術在自動化生產中的應用非常廣泛，其中最具代表性的就是在我國飲料產業與印刷產業中的應用。此外，機電一體化技術在柔性制造系統中也有一定的應用，該系統包含了企業生產中的大量生產要素是一個具有綜合性的整體，能夠促進企業生產流程的網格化與動態化，有效的提升企業各部門的生產效率。

3.4 在工業智能機器人領域的應用

機電一體化技術在工業智能機器領域中的應用是一種高級應用，在智能制造中起到了重要作用，同時該領域還包含了仿生學技術、計算機技術以及人工智能技術等。這些年來有關該技術在智能機械領域中的應用逐漸增多，使用率也逐漸增加。相關產品的迭代周期也在不斷縮短，應用效果明顯提升，同時產品質量不斷提高。

4 智能制造中機電一體化技術未來的發展

隨著工業化水平不斷提高，人工智能技術得到了大力發展，大量的智能化數控設備和機器人得到了應用。更多的產品設備具有了智能化，這種智能化實際上是模擬人類思維進行的生產與數據分析，而智能化設備的服務對象又是人類，因此，就需要這些智能設備具備準確的數據分析能力與操作能力，而實現這一目標計算機技術與傳感技術又是必不可少的。使用計算機技術對工業數據進行有效的分析，并依據分析結果進行工業化生產，這就實現了智能制造。在科技快速發展的今天，不斷有新的技術融入到制造產業之中，為了滿足現代化科技發展的需求，必須要吸取多種先進的科學技術，融入到自身之中從而加快自身科技發展的步伐。目前我國的制造業已經實現了機械化，生產制造的水平得到提升，對機器技術的研究力度也不斷增加，從而提高了工業化的生產效率。因此，將電一體化技術應用到制造產業的機械設備之中，將推動我國工業智能化的發展。機電一體化技術的應用解決了傳統制造產業中存在的不足，提高了我國工業的產品質量。同時該項技術的應用，能對制造企業生產到設計全部流程進行科學合理的管理，緩解了人力成本給制造企業帶來的成本壓力。由此可以看出，機電一體化技術的應用有利于推動我國工業的發展。在該項技術應用過程中也要注意部分污染嚴重的工業，會對該項技術的實際應用造成一定的影響，不利于制造產業的安全生產。總而言之，機電一體化在工業中的應用能夠極大的減少人為因素所造成的操作失誤，從而保證了工業產品的良品率。因此，機電一體化技術在工業生產中發揮了重要的作用，并在我國各個領域得到了廣泛應用。

5 結語

隨著我國機電一體化技術的廣泛應用，傳統的工業生產方式已經不能滿足現代化的工業生產需求，該項技術的廣泛應用是社會經濟發展的必然結果，同時也是多種技術的融合。將機電一體化技術應用在智能制造工作中，是促進多種先進技術與制造業的融合，并促進制造業的改革與優化，進而為制造企業帶來更多的經濟利益。