机电一体化技术在智能制造中的应用

2020-01-19房永

中国设备工程 2020年15期

房永

（费斯托气动有限公司，山东济南 250101）

机电一体化技术包括信息技术、网络技术、自动化技术以及智能技术等，对促进我国智能制造飞速发展起到了非常积极的作用。与传统人工生产制造相比，智能制造不受劳动能力的限制，在降低人力资源成本的同时，还能极大提高制造效率。此外，通过应用机电一体化技术实现智能制造，还能有效避免生产作业带来的问题。因此，在发展机电一体化技术过程中，应积极与智能制造技术相融合，共同促进生产制造行业的快速、可持续发展。

1 机电一体化技术与智能制造相关性分析

现代技术的不断改革与创新，同样促进着机电一体化技术与智能制造技术的突破发展，将机电一体化技术与其他先进技术融合起来，能充分凸显技术融合优势，智能制造则是多技术融合的具体表现。智能制造生产作业中，也离不开机械技术与电子技术，人工智能通过接收相关信号指令，然后完成指令操作。因此，机电一体化技术应用于智能制造是必然发展的趋势，更是进一步推进智能制造行业快速前进的技术手段。同时，机电一体化要想得到升级创新，也必须融合智能制造技术，两者相互成就，有着非常紧密的相关性。

2 机电一体化技术在智能制造中的实践应用

2.1 数控生产技术的应用

我国机械加工企业正处于快速发展提升的阶段，这离不开机电一体化技术的深入应用。早在机械加工企业发展初期，企业开始尝试应用数控技术进行生产制造，可以说是机电一体化技术的初步开展。数控生产技术应用于数据模拟、信息处理中，将所有数据整合起来，并对其进行处理、模拟和分析，对提高智能制造生产作业精准度有着积极作用。同时，将数控生产技术与计算机技术的统计功能、绘制功能和数控生产融合起来，更加直接的反应智能制造各项数据以及生产流程，进而提高智能制造效率和准确性。机械生产企业在产品制造过程中广泛应用终端设计结合CPU操作模式，利用实时诊断、智能化控制优势，实现了机械生产加工全流程的三维模拟化，为机械制造生产提供了精准、全面的数据参考，对提高数控机床操作准确性有着非常重要的作用。

2.2 传感技术的应用

传感技术应用于智能制造中，能充分发挥出其较强的精准性和敏捷性，最大程度上避免了机械设备受外界信号干扰困境发生。在智能制造中，传感器通过高效收集目标信号，然后依托无线传感器将数据信号传输给计算机系统，相关技术人员利用计算机技术对信号进行处理和计算，最终实现实时监控，全过程制造流程的管理。现代传感技术也被广泛应用到了光纤传感器中，大大提高了传感器的稳定性，稳定数据传播，提高其传播效率及准确性。因此，将传感技术应用于智能制造中，能有效降低数据传播阻碍率，优化制造过程，促进智能制造业发展。目前，我国很多机械制造企业都广泛应用到了系统化传感网络，实现了大量信息数据的高效、快速处理，对促进智能制造产业飞速发展发挥着重要价值。

2.3 智能机器人中的应用

智能制造技术也深入应用到了工业智能机器人中。智能机器人是由多种先进技术共同融合产生的，例如仿生科技、计算机系统技术等。而智能机器人应用于机械生产领域中，不仅能极大提高产品制造质量，减少人力资源成本支出，还可以有效收集和整理相关生产信息，不断优化生产作业流程，最终提高生产效率。就目前来讲，智能机器人已经应用到了我国智能制造工业中，而机电一体化技术通过结合仿生学科学技术、人工智能技术等，对优化工业机器人有着非常积极的作用。另外，智能机器人还可以与遥感技术等先进技术进行融合创新，希望能更好的代替劳动者开展各项工业生产制造，并能不考虑人身安全去参与相对危险性的压铸、喷漆等领域作业。

工业智能机器人在智能制造机电一体化技术中的应用，满足了现代化生产作业的各项需求。此外，机电一体化技术在智能制造中还可以应用于智能化设备、自动生产线方面，减少人为操作误差，从而实现智能化、安全化生产理念。最后，智能机器人还具备高生产精准度的优势，机器人通过与视觉系统的配合，可以应用到对于精度要求比较高的行业中，例如电子行业，食品行业等。

2.4 生产线上的应用

在我国工业水平快速发展态势下，工业生产线的生产、制造与发展也在不断完善和创新，如今已经初步实现了自动生产线。自动生产线替代了传统人工生产模式，极大提高了生产效率，为企业节约了大量的人力资源成本。尤其在一些具有操作风险的生产线上，通过采取自动化生产线，能替代人员操作行为，规避风险因素给工作人员带来的生命健康威胁。总之，机电一体化技术应用于生产线上，实现了安全、自动化、智能化的运用。

在具体应用时，技术负责人员必须要结合生产作业实际情况，设计出科学的生产线模块，根据生产要求设置相应的模块参数，在实际运行时就能通过调整参数来操作生产线的运行。

这种生产模式不仅满足了智能制造生产运营要求，更是实现了无人操作自动化生产目标。机电一体化技术还可以对生产车间的系统、相关设备进行控制，并结合管理人员的定期设备和系统维护与日常监督，及时掌握生产作业车间各项设备或系统出现的故障，从而采取针对性解决措施，避免安全事故的发生。而相关管理人员还要全面监督智能生产系统、自动生产系统以及相关设备的运行情况，例如通过数据采集系统，对所有的数据进行采集、分析，从而对所有系统设备展开更全面的控制和监督。还可以应用机电一体化技术完善自动报警系统，这对帮助相关工作人员快速、准确的查找故障，及时处理有着非常重要的作用。总而言之，机电一体化技术应用于智能作业的生产线中，能有效提高生产线作业水平，降低生产事故发生率，最终提升企业的生产经济效益。

2.5 计算机集成中的应用

我们知道，人的大脑由无数神经系统进行控制的，神经系统操纵着人的思维，并帮助人完成对外界信息的接收、整理、分析、计算等一系列操作过程。计算机集成系统就是模拟了人类神经网络系统，从而形成了一套完善、规范的智能信息处理系统。通过计算机集成的应用，能对海量的数字化信息进行采集、整理与分析，从而得到精确的结果，剖析其中的关联性，以此满足生产作业、各项技术数据要求，从而能够帮助管理者做出有效的决策。

计算机集成通过与各部门进行联合合作，将原有单一的计算机子系统升级为智能制造系统，赋予其继承性特点，不仅能满足现代化企业生产需求，对激发企业创造力、发展潜力也有着一定的促进作用。

3 机电一体化未来使用和发展的方向

在我国机电一体化技术不断发展，持续应用的形式下，制造行业、机械生产企业都受到了极大影响，目前正朝着微型化发展方向不断优化和前进中。微型化的机电一体化技术主要结合了一些高科技、新兴的产品和技术，例如卫星机电一体化产品，已经应用到了相关社会领域中。卫星机电一体化产品能大大节约能源损耗，在实现更多智能化控制和监控工作的基础上，进一步实现了绿色环保生产作业目标。另一方面，从智能层次上分析机电一体化未来的使用与发展方向。工业的发展越来越重视起人工智能技术的应用，甚至将人工智能技术纳入到了科研重点项目中。我国开始重视起智能机器人的研发创新，并提高了数控技术智能化发展创新科研工作的重视度。

虽然目前我国在数控机床领域并未实现完全机电一体化操作，但从整体上看人工智能产品的应用水平和层次也在不断提升和加深，可以说，未来机电一体化发展和使用方向为人工智能产品创新应用，从而为进一步提高机械生产和数控操作精准度而不断前进。