機電一體化技術在智能制造中的應用研究

李明

摘要：近年來，隨著信息化時代的到來，機電一體化技術在工業領域中得到廣泛應用，有力推動了工業制造領域的自動化、智能化發展進程，發揮出顯著的技術價值。因此，本文對機電一體化技術在智能制造領域中的應用現狀、未來發展趨勢進行以下探究，希望有所裨益。

關鍵詞：機電一體化技術;智能制造;應用現狀;未來發展

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）03-0035-01

1 機電一體化技術分析

機電一體化是由電子技術、光學技術、信息技術、計算機技術、控制技術等相融合構成的一項新型技術，具有智能化、網絡化、模塊化、系統化等技術特征。在機電一體化技術應用過程中，既可以快速、持續采集與分析各類信息數據，也打破了傳統信息處理技術的應用局限，可基于互聯網或局域網，遠程共享、交流各類信息數據，并實時觀測系統運行情況、發現與上報所存在的系統故障及安全隱患。同時，在智能制造領域中，機電一體化技術也展露出優異的非線性與線性控制優勢，成為提高智能制造系統運行穩定性以及控制精度的關鍵所在。從技術總體應用角度來看，發揮出改善智能制造精度、增強網絡化數據交流功能、提升制造效率、保證數據處理安全等應用作用。

2 機電一體化技術在智能制造領域中的應用

2.1 智能機械人

部分企業的生產線環境較為復雜惡劣，受到環境與人為因素影響，企業生產效率、產品質量有所不足，存在一定的優化提升空間。機電一體化技術的應用，可有效結合傳感技術、仿生學、信息化技術及機器人控制論等技術與學科領域，使得智能制造系統模仿人類思維模式，在系統生產、運行過程中精確識別與判斷各項信息，以人類智能相似的方式快速做出反應，替代人工完成各項復雜生產與智能制造系統管理工作。

與傳統工業生產模式相比，機電一體化技術在智能機械人領域中的應用價值如下：（1）降低企業人工成本。在傳統生產模式中，企業需要配置大量一線生產人員，以及高素質技術人員，對企業財務系統造成較大負擔。機電一體化技術的應用，企業僅需配置一定數量的智能機械人，即可在充分保障并提高生產效率的同時，節省大量勞動力。（2）提高生產效率。智能機械人在運行過程中，將模仿人類思維模式以識別、分析各項信息數據，再針對性開展生產工作。但是在實際生產過程中，智能機械人并不會出現疏忽、注意力分散、操作失誤等問題，最大程度降低了人為因素對生產效率及產品質量的影響系數。（3）智能機械人可在長時間、高負荷運行過程中保持較高的生產精度，實現了不間斷持續生產，在調動企業現有生產資源的基礎上，進一步提升了生產效率與企業經濟效益;智能機械人具有運行穩定、可靠性強的特征，被廣泛應用于復雜生產環境中，在受到環境等因素影響而出現生產事故時，也不會造成嚴重的人員傷亡，保障了生產安全。

2.2 傳感技術

在傳統工業生產模式中，受到技術因素限制，企業與生產人員難以實時獲取生產制造的動態信息，無法做到對生產制造過程的精確掌握。受這一問題影響，產品制造質量與預期質量有所出入，質量問題較為常見，限制了工業制造的標準化發展。

傳感技術是機電一體化技術的關鍵分支技術與主要構成部分。在智能制造過程中，基于傳感技術，企業在生產線上配置適當數量與型號的傳感器裝置，傳感器將持續將所采集生產信息上傳至系統，從而實時掌握動態生產制造情況，及時發現與解決所存在的生產問題，保證產品生產質量。例如針對生產設備加工誤差問題，智能制造系統對所接收數據信息進行分析，當監測到各項運行參數存在異常波動、實時參數超過額定值時，針對性下達控制指令，校正設備加工精度與參數，避免誤差積累。在智能制造領域中，常見的傳感技術為光纖傳感技術，這項技術的穩定性、數據傳輸可靠性較為優異，最大程度減少數據在傳輸過程中所遭受的阻礙。

2.3 在數控生產中的應用

在傳統數控生產模式中，需同步開展信息采集與處理、模擬生產、產品加工等多項生產作業，且不同生產步驟之間有著極為緊密的關聯。但受到技術等因素限制，數控加工效率與產品加工精度有所不足，沒有做到對數據生產價值的充分發揮。在數控生產領域中，對機電一體化技術的應用，有效增強了智能控制效果，替代人工、或是輔助人工同步開展數據采集、分析等生產工作。同時，在數控加工過程中，針對龐大的信息數據量，可采用模糊智能控制以及在線診斷功能，既可以提高系統控制及產品加工精度的基礎上，也可以及時發現所存在故障問題、自動開展故障診斷與預警工作，實現了對各項數控加工風險因素的有效規避。此外，在機電一體化技術實際應用過程中，可結合企業生產線實際情況、原有生產與功能模塊，針對性調整技術與系統參數，真正實現數控加工的無人操作智能制造自動生產。

3 機電一體化技術在智能制造領域中的未來發展趨勢

3.1 微型化發展

微型化技術發展理念起源于上世紀末，指將機電一體化技術向微型機器以及微型領域進行發展，進而構建微電子機械制造系統，泛指幾何體積在1cm3以內的機電一體化產品。與常規機電一體化產品相比，微型化產品的體積較小，具有運行能耗低、控制精度高、制造成本小、運動靈活等性能優勢，被廣泛用于信息、生物醫療以及軍事等領域。機電一體化技術微型化發展的關鍵在于加強精細與超精密加工技術的研發力度，如蝕刻技術、光刻技術等。

3.2 綠色化發展

近年來，雖然我國工業領域得到蓬勃發展，社會物質基礎得到極大豐富。但與此同時，生態環境遭受嚴重污染破壞，且各類不可再生資源的消耗量逐年激增，這都與我國可持續發展理念相違背。因此，應致力于推動機電一體化技術的綠色化發展進程，在產品設計、制造、使用與銷毀過程中，最大化提高資源利用率，以及產品的再生利用價值。簡單來講，則是確保機電一體化產品在使用時不會對生態環境造成嚴重污染，且產品報廢后可回收利用。

4 結語

綜上所述，機電一體化技術在智能制造領域中的應用，保證了產品生產質量，達到綠色、智能、自動的應用目的，充分發揮了機電一體化技術的應用價值，從根本上解決了各項常見工業生產問題。同時，企業應進一步加強機電一體化技術的研發力度，促進工業生 產的快速發展。

參考文獻

[1] 李新偉.機電一體化技術在智能制造當中的應用研究[J].中國新通信，2020，22（03）：231.

[2] 胡江川.關于智能制造中機電一體化技術的應用[J].價值工程，2020，39（01）：286-287.