機電一體化在智能制造中的應用

燕必成

摘 要：進入二十一世紀后，信息技術的飛速發展，使得以信息技術和電子科技為核心的第四次工業革命得以產生，新一輪現代化生產方式的變革，將人類帶入到了綠色工業革命時代，智能制造也開始受到社會各界的廣泛關注。機電一體化技術可以說是智能制造發展的前提和基礎，將其合理地應用到智能制造中，能夠促進智能制造業發展優勢的提高。

關鍵詞：機電一體化;智能制造;應用

引言

制造業是國際經濟競爭與綜合國力博弈的重點領域。機電一體化技術把機械技術、自動化技術、電力電子技術、接口技術、傳感技術、數控技術、工業機器人技術、微電子技術、工藝與加工技術等技術有機地結為協同增效體系，根據智能制造的需求合理配置、科學組合，完成特定任務，全面助力智能制造的動態感知、實時診斷、自主優化、順暢交互、智能決策、精準執行和柔性生產。我國要搶抓和把握第四次工業革命的歷史機遇，推動制造業的智能化變革，必須高度重視機電一體化技術的持續創新與迭代升級，促進更加智能化、精準化、可靠化、高速化、微型化和高效化的機電一體化技術在智能制造中的融合應用。

1機電一體化技術在智能制造中的應用價值

機電一體化技術是由機械技術和微電子技術有機結合而成的技術手段，其聚集了兩種技術的全部特點，并能發揮出更高的技術優勢。為加快我國制造行業向智能制造發展的步伐，機電一體化技術被廣泛應用到智能制造的發展過程中，并且在工業生產中扮演著重要角色。一方面，機電一體化技術所涉及的領域相對較為廣泛，將其應用于工業生產中，可使工業生產檢測更具針對性，以確保工業生產可以高質量、高標準地完成任務。但是在機電一體化技術的應用過程中，最能體現其應用價值和技術優勢的則是智能制造領域，其可以幫助人們僅通過計算機便可以對相關內容進行深入細致的模擬試驗，不僅大幅度減少了人力物力的消耗，同時也在一定程度上讓工業生產更加安全可靠;另一方面，機電一體化技術是以信息技術作為核心和主導的技術，但是在應用機電一體化技術時，其不僅展現出信息技術在智能制造中所起到的作用，同時還會在其他技術優勢的配合下，將信息技術的作用最大程度發揮出來。機電一體化技術的合理應用不僅為智能制造的發展提供了良好的技術支持，同時在我國工業生產智能化發展的過程中也起到了至關重要的作用。

2機電一體化在智能制造中的應用

2.1傳感技術

傳感器作為一種檢測裝置，通過各種元件來感受熱量、光源、氣體成分、壓力、濕度、聲音、發射線等元素的變化，然后將感受到的信息按照一定的規律轉換成電信號或者其他需要的信息形式進行傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制。在機電一體化設備中，利用傳感器的傳感檢測技術是機電一體化設備能夠實現自動化生產的關鍵技術，也是保證生產效率和生產質量的重要保障。所以在智能制造生產中，傳感器是重要的組成部分，為實現智能控制和管理提供了重要的保障。在智能制造過程中，根據生產線的實際狀況布置適宜的傳感器類型，傳感器會利用靈敏的感知元件來采集生產過程中需要的信息，在將這些信息轉換成需求的信號形式傳輸到控制系統，從而實現對生產流程的控制。比如光電傳感器在智能制造中的應用，通過對物體反射的光線變化即能夠感知到物體的位置以及大小的變化，如果生產線中的物體位置發生偏移，則傳感系統中就會發出報警信號，確保產品加工的質量。隨著傳感技術的發展，可根據生產狀況的不同設置不同類型的傳感器，以能夠最大限度的對生產過程進行實時監控，為智能制造生產效率和生產質量提供基礎保障。同時，利用傳感技術構建的傳感網絡系統，能夠將智能制造中各個生產加工環節中的操作信息綜合起來，形成一個完整的信息數據網絡，實現數據信息的同步傳輸和共享，提高智能制造的管理水平。

2.2數控技術

數控技術是指采用電腦程序來控制機器運行的生產方式，工作人員根據產品的生產需求編寫好相應的程序，然后將程序輸入到控制系統中，進而控制機械設備按照編寫的程序進行機械零件的加工。數控技術與數控設備的結合運用，對我國傳統的制造業帶來了革命性的變革，大大提高了產品加工的質量和效率，在我國汽車制造、輕工、醫療以及航天航空等領域中得到廣泛應用。因為數控技術具有一定的延展性，所以在智能制造中，數控技術的智能化功能會得到更多的擴展。在傳統的數控生產模式中，信息采集和處理、模擬生產、產品加工等多項工序需要同步運行，受到技術條件的限制，在實際加工過程中產品的加工精度會受到一定的影響，沒有發揮出數控技術的真正價值。數控技術在智能制造中的應用，對于龐大的數據信息采集量，可以采用模糊智能控制和在線診斷功能，可有效提高產品的加工精度。同時對于加工過程中可能存在的潛在風險會及時發出預警，對于出現的故障能夠實現自動診斷，可快速定位故障點并且為故障原因的診斷提供參考信息。

2.3自動化生產線

其簡單的來說就是生產流水線的自動化，能夠對生產的產品進行傳送、組裝等一系類工作。這種技術在實際應用的過程中較為適合生產規模龐大生產環節較多的生產活動中，其在實際應用的過程中的優勢主要表現在。第一，其技術的高效使用能利用機械與智能化技術之間的相互配合，更好的協調各個環節設備的使用情況，從而在較大程度上提升設備的使用質量與效率。第二，人工在生產的過程中較為容易受到外界的干擾，造成生產不穩定情況，而自動化生產線在實際應用的過程中機械的使用則能夠在較大程度上提升生產的穩定向，保證產品生產質量的穩定性。第三，這種技術在實際應用的過程中會在原有生產線的基礎上對其進行改進與優化，將生產環節中相互連接的部分進行優化，減少其之間的空間距離，從而節約生產的占地面積。

2.4智能機器人

其在使用的過程中能夠將更多的高科技技術進行結合使用，并在生產的過程中利用各種科技在實際應用中的優勢，更好的對生產過程中的信息進行收集，輔助機器更好的對自身的工作進行調整與學習，提升機械生產的質量。這種技術實際現階段我國工業生產的重點工程，然而由于我國在發展過程中自身的智能化技術發展并不完善，其在實際應用的過程中仍有較大的發展空間。智能機器人技術在實際應用還過程中存在的優勢主要表現在三個方面。第一，其能夠利用智能化的優勢對信息進行更加準確的收集與整理，輔助機器更好的對自身的工作進行協調。第二，提升工業生產各個環節之間的協調性，降低由于機械工作協調性不足而產生的部分生產零件較多而造成的浪費情況。第三，機器在運作的過程中有著比人工工作更高的精確度，可以用于軍事、航天等各種高科技產品的生產活動中。

結語

總而言之，工業生產的智能化發展，必然會涉足智能制造領域，要求相關企業能夠重視起來，認識到智能化控制技術的重要性，將機電一體化技術合理地運用到智能制造中，促進生產自動化控制水平提高的同時，也能夠更好地保障生產控制效果。對于企業而言，應該結合實際生產狀況，做好機電一體化技術的深入研究，實現自身科技競爭力的提高。

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（浙江機電職業技術學院 ?浙江 ?杭州 ?310000）