探析機電一體化技術在智能制造中的發展與應用

艾光波

摘要：機電一體化技術是將機械、電氣以及計算機等多種器械、技術融合在一起，并將其綜合應用到相關領域中。具體而言機電一體化技術主要包括綜合運用機械技術、自動控制技術、電子技術、計算機技術、接口技術、信息變換技術、傳感測控技術以及軟件編程技術等，基于此，本文概述了機電一體化技術，闡述了智能制造技術發展，對機電一體化技術在智能制造中的發展與應用進行了探討分析。

關鍵詞：機電一體化技術;智能制造;發展;應用

機電一體化技術在智能制造中的發展與應用，能夠有效解決我國工業生產中存在的一些問題，從根本上提高其生產效率和質量，并促進我國科技技術發展，因此為了促進其發展，并發揮其在智能制造中的作用，以下就機電一體化技術在智能制造中的發展與應用進行了探討分析。

一、機電一體化技術的概述

機電一體化技術是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物。計算機技術與微處理技術的創新發展，催生機電一體化技術，實現了電子、機械、計算機和控制等技術的完美融合，并且這一高新技術隨著科學技術的發展而發展。未來，機電一體化朝著智能化、模塊化、集成化和網絡化的方向發展，借助人工智能技術，實現機電一體化的模擬與決策功能，實現對工業生產線上生產工藝的自動化操控，對機械設備和電氣設備實現智能化控制。此外，機電一體化技術將遠程監視技術和遠程控制技術應用到具體實踐中，對傳統生產和制造模式實現突破，推動工業制造業的創新發展。

二、智能制造技術發展的分析

智能制造是一種源于人工智能的研究，在智能制造中，分別有智能制造技術和智能制造系統來組成智能制造。智能制造技術是一種通過對計算機系統的利用來講制造過程中存在的問題進行有效的管理，比如在企業進行制造的過程中存在的工作環節和流程可以進行智能化控制，幫助企業人員更好的管理制造工作的進行，通過計算機系統中留下的數據和工作流程制定來進行制造管理，智能化的控制制造環節，保證企業的制造生產可以更好的進行，有效的減少了人工生產中存在的失誤等情況的發生。智能制造技術隨著科技的發展已經愈加成熟，在企業的生產活動中已經開始得到了更多的應用，有效的幫助企業進行生產管理，提高了企業的生產效率，幫助企業可以更好的利用智能制造技術來進行有效的生產。除開智能制造技術，智能制造系統在企業中也有更多的應用。智能制造系統作為一種一體化的智能系統，有效的利用專家和智能機器進行協同工作，并且在智能制造系統進行智能制造工作時由專家進行智能制造機器的管理工作，是一種智能制造技術的發展研究，在有效的利用機電一體化的情況下進行智能制造工作，幫助企業可以利用智能制造系統來將整個生產過程進行智能化和統一化，并有效的將自動化技術融入其中，幫助企業產品制造可以更好的通過對智能制造系統的利用來進行制造工作，在有效的幫助企業提高生產效率的同時節省了人力資源成本，減少了對工人的需求。此外，利用智能制造，可以將一些不適合有人直接操作的加工環節，如高污染的、高輻射的、高危險的工作環節，利用機器人替代可以減少安全事故的發生，更加可以利用機械的高精度操作來完成一些人工達不到標準的加工，有效管理和控制生產細節，提高產品的質量和生產效率。

三、機電一體化技術在智能制造中的發展與應用分析

智能制造技術已經在各種工業制造企業投入生產實踐，機電一體化技術與智能化生產緊密結合可以更好地促進工業發展，為機械生產帶來新的方向，其中涉及一系列新的技術，主要表現為：

1、傳感器技術的應用。在智能化制造中對于數據的傳輸與收集主要應用傳感器技術，利用傳感器技術將測試得到的數據輸送到計算機控制端。在傳感器技術的運用中，要保證檢測的靈敏性與精確性，在制造加工中保證不受到其他因素的干擾，在企業智能制造中，為了保證數據的高效傳輸，需要建立無線傳感器網絡，將傳感器收集的數據完整及時的傳輸到電腦設備，利用非接觸是的檢測技術與光纖電纜傳感器實現高效的數據聯通，簡化原有接口技術，簡化設計與管理的難度。

2、柔性制造技術。企業智能制造需要面對更加靈活的生產，不因設備限制而只能完成有限的零件制造，理論上智能制造技術可以完成非常多的產品種類，這是在機電一體化中極為重要的一部分，柔性制造系統，它有計算機進行終端控制，利用數控機床、光電控制系統、自動化倉庫、工業機器人、運輸機器人等手段實現完整的生產網絡，在面對不同產品的不同工藝制造要求，可以通過修正計算機中的加工數據與模型進行修正，這個柔性制造系統會按照設計制造的方案修正加工工藝順序，可以滿足現在的小批量的私人訂制產品，不需要由于頻繁的設計更改而增加設備的調整修正成本。

3、微型化制造技術。微型化一直以來是電子信息產品的發展方向，智能制造技術也有此趨勢。近十余年來， 微機電系統的發展十分迅速，是機電一體化技術的一項前沿技術分支，它主要特點是產品的體積小，而對于高精度加工技術、微電子技術、材料、微型結構設計、微型零件的摩擦性質研究等等領域都有著極高的要求。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術， 在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件，在這樣的基礎上可以實現機械與電子的融合，進一步消弭了機械與控制器的區分，除了可以進一步將機電一體化設備縮小外，將智能制造中的CPU、傳感器與最終的執行器件融合起來，減小了原有能耗與在傳輸數據途中受到干擾的影響，具有極大的優勢。

4、數控智能控制技術。在現有數控機床加工中，需要進行預設編程來控制具體加工過程，在比較早的時候，數控領域就一直在開始了機電一體化技術與智能化制造技術的結合運用。利用智能化技術將需要制造的零件性能完整的輸入計算機中，還需要計算機自行進行延伸與擴展，一些環節難以進行建模，或者設計圖紙中沒有明確要求的模糊信息，這些需要智能控制技術進行模糊處理，優化執行與管理環節。為了對接智能制造技術，數控機床運用多總線多CPU的設置，這是為了方便在線診斷錯誤與模糊控制智能的引入，實現真正脫離人工的高效自動化生產，類似人腦的多過程復雜控制。

四、結束語

綜上所述，目前機電一體化已經形成了系統化的技術，其在不同領域的應用也相對比較廣泛，尤其在智能制造中的發展與應用。因此相關單位要加強對于機電一體化技術研究，將其發展成集智能化，微型化以及綠色化等一體的技術，從而提升機電一體化技術在智能制造中的應用水平。

參考文獻：

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（作者單位：浙江天煌科技實業有限公司）