关于智能制造中机电一体化技术的应用

胡江川

摘要：在科学技术快速发展背景下，机电一体化技术在智能制造中得到了较为广泛的应用，并发挥着至关重要的作用，不仅给传统工业生产改革提供了动力，而且也促进了工业生产效率和质量的提升，是企业获得良好经济效益和社会效益的有效支撑。本文主要围绕智能制造中机电一体化技术的应用进行探讨。

Abstract： Against the background of the rapid development of science and technology， mechatronical technology has been widely used in intelligent manufacturing and plays a vital role. It not only provides impetus to the reform of traditional industrial production， but also promotes the improvement of industrial production efficiency and quality， so it is an effective support for enterprises to obtain good economic and social benefits. This article focuses on the application of mechatronical technology in intelligent manufacturing.

关键词：智能制造;机电一体化技术;应用

Key words： intelligent manufacturing;mechatronical technology;application

中图分类号：TH-39                                     文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）01-0286-02

0  引言

智能制造是基于传统工业生产模式下实施的改革，对工业生产效益的提升具有重要意义。在微电子技术和自动化技术持续发展的背景下，机电一体化技术应运而生，且在智能制造中的作用也逐渐突出。机电一体化技术是传感技术、自动生产线技术等多个先进技术的整合，能够在保障产品质量的同时促进制造业整体运行的效率的提升。鉴于此，加大对智能制造中机电一体化技术及应用的探究力度具有重要意义，从而在机电一体化技术支撑下确保对机电设备管理和控制的科学、合理进行。

1  智能制造概念阐述

智能制造就是借助计算机技术，通过模拟人类思维对控制程序进行的编写，并在程序支撑下对相关生产制造设备予以的控制，旨在推动无人控制的自动化生产模式的实现。智能制造在多样化自动控制系统依托下能够对各类数据进行采集，并以此为基础实施数据信息的分析、处理与存储，自学习、自優化和自维护是其突出功能。从产品设计角度来讲，智能制造借助计算机设备也为设计图纸的比例缩放、多维度的视图展示提供了可能。此外，智能制造的出现也是对以往人工岗位的有效替代，尤其在高污染和高危险工业生产环境中的应用，不仅避免了因环境对员工身体带来不利影响的情况，而且安全事故的发生几率也得到了显著的降低。总的来讲，智能制造为现代制造行业发展提供了明确的方向，既节省了人力和物力资源的投入，又减少了因人为失误导致的经济损失情况的发生几率，对制造行业的快速、稳健发展具有重要意义。

2  机电一体化技术概述及特征

2.1 机电一体化技术概述

机电一体化技术简单来讲就是以传统机械技术为基础，在综合计算机信息技术、传感检测技术等多个技术综合下衍生出的新型的工业生产技术。促进其在工业生产领域中的运用，对传统工业生产模式向集约型生产模式转变具有不可忽视的意义。就现阶段的机电一体化技术来讲，大型生产和制造企业当中运用相对广泛，并在模拟人脑背景下实现对企业生产过程的动态监测和分析判断，为企业生产调整与优化提供了重要参考。此外，此项技术是对以往人工控制、检测工作的调整与优化，强调以机械控制和检测为主，不仅使生产过程得到了简化，而且工作人员的工作量也有效减轻，对企业经济效益提高具有重要意义。

2.2 机电一体化技术的特征

第一，最优的整体结构。剖析传统机械产品生产过程可以看出，想要赋予其控制功能和使用功能，必须有相应的机械机构为支撑，例如想要使系统实现变速，就要借助变速箱和变速齿轮的作用。然而，为了推动电子技术的发展，齿轮变速箱逐渐被变频调速电子装置替代，对机床走刀规律控制和调节时计算机软件成为主要应用的手段，并促进了电子、机械和软件等方式的整合，达到了整体结构的最优化。第二，系统控制智能化。系统控制智能化是机电一体化技术中尤为突出的特征，同时，智能化也为机电一体化技术发展和改革提供了明确的方向。系统控制智能化可以使生产方式得到及时的调整与更改，释放了更多的劳动力资源。系统控制智能化通常来讲主要是在电子控制系统支撑下，按照事前既定程序对各系统动作和功能存在的关系进行的持续性的协调，使其系统拥有更多的自动化功能，如自动化检测、信息处理等都是上述措施应用下实现的自动化的功能类型[1]。其在实践应用时，通过输入相关指令并由系统接收后即可推动自动化控制实现。这样一旦有故障情况的发生可以自动进行应急处理，既避免了保护系统受到伤害，也能及时通知相关管理人员，为系统安全、稳定运行提供了重要的保障。

3  智能制造中机电一体化技术的应用

3.1 传感技术的应用

传感技术是智能制作的核心所在，因此，智能制造中机电一体化应用时，要将传感技术应用作为首先考虑的内容。纵观传统产品生产制造系统可以得知，生产制造信息无法实现动态化获取、潜藏在系统中的细小问题无法得到及时的发现、整个生产过程不能予以实时控制等现象时有发生。而传感技术的应用可以使上述问题得到有效的解决。例如立足智能制造系统，将定位器安装在其中，可以在计算机信息技术支撑下实现对生产过程中各项信息和数据的有效获取、整合、分类和分析，同时，这些数据也是智能制造系统生产调整时的重要参考，从而对整个制造流程进行严格的掌控，确保生产产品的质量和性能。现阶段，传感器在光纤光缆中应用广泛，并在统一接口设计标准下使原本的费用得到有效的降低，进而带动企业经济效益的提升。

3.2 柔性制造系统的应用

柔性制造系统是包括数字控制系统、信息控制系统以及物料储运系统在内的综合性系统，其在实践过程中应用可以以加工对象为依据进行自动转换，属于自动化机械制造系统的范畴。柔性制造系统在智能制造中的应用，可以在充分了解产品生产过程背景下，实现对加工设备、工具和物料储运系统的合理选择，之后会在计算机系统作用下对其予以系统化、统一化和自动化控制。就此项制造系统而言，不仅可以满足多种工件批量高效生产的需求，而且还能围绕市场需求予以系统化分析，从而在分析结果的引导下对产品生产进行相应的调整与优化，这样既可以使生产资源得到最大限度的利用，又能促进企业生产效益的提升[2]。客观来讲，柔性制造系统是制造行业中应用最为广泛的，是集信息系统、自动加工系统、物流系统和软件系统为一体的系统类型。从信息系统角度来讲，其可以对生产过程中产生的各项数据信息进行整合、处理与分析，之后会以计算机技术为载体，将机械设备按层级不同进行控制。从自动加工系统方面来讲，主要是以成组技术为基础，以加工工艺相似零件为对象，以数控机床和专用机床为手段，实施的批量化、集中化生产，从而使产品生产效率得到大幅度提升。从物流系统方面来讲，主要是在多样化运输联合装置辅助下，将各项物料配送作为实际加工过程中的重要任务，是构成柔性制造系统中的不可或缺的因素。从软件系统而言，其主要是对电子计算机技术的总称，例如设计、管理、控制和监督等都是其中的重要内容。

3.3 智能机器人的应用

智能机器人是机电一体化技术的最高技术的呈现，集中了电子技术、机械技术和仿生学等多个领域的知识。现阶段，围绕智能机器人开展的研究逐渐丰富起来，并逐渐成为机电一体化技术研究的重要方向。同时，智能机器人还对传感技术、控制技术和信息技术进行了整合，既可以根据人类思维模式进行模仿，并在智能系统提供的相关数据支撑下实现信息的识别、分析和判断，又能够行使人类的行为习惯，以此确保生产操作指令的完成。智能机器人在智能制造中的运用，可以使现有工作人员的工作量得到明显的减轻，同时，还能保证每天工作的持续性，对产品质量和效率的提升具有重要作用[3]。此外，智能机器人还能推动产品生产过程向规范化所迈进，防止了因人工操作存在失误造成的生产质量和精度无法保证的情况。智能机器人受恶劣环境影响较小，即使所处生产环境恶劣且危险性较大，依然可以正常工作，对制造生产的安全性开展意义重大。

3.4 自动化生产控制技术的应用

自动生产控制技术是机电一体化技术在智能制造中的又一应用形式，其主要是以人机界面控制装置、可编程序控制等多个装置为辅助。对智能制造领域进行深入剖析可知，无论是基本的饮料生产线还是印刷包装生产线等，都可以看到自动化生产控制技术的身影。同时，车间的生产过程跟踪和控制系统也是机电一体化技术在智能制造中应用的具体形式，如图1所示，一方面可以对产品制造流程中的数据予以采集、分析和处理，另一方面借助系统管理、资源管理等多个管理过程也为制造业综合自动化管理的实现提供了动力。

3.5 数控技术的应用

数控技术应用较早，鉴于此，为智能制造发展提供了基础与保障。近年来数控加工领域对智能制造系统性能有着较高的要求，除了要对各类生产环节予以控制和管理外，还需要对各类模拟信息予以处理。数控机床生产运行时，智能控制系统会对数控技术进行应用，以此實现对生产情况的动态把控，并借助总主线模式和CPU模式为辅助，推动运行方式向完善化发展[4]。同时，还可以在整合模糊控制理论和在线诊断技术的基础上提高生产效率。此外，各类三维仿真技术也是对数控生产动态予以模拟的有效措施，一方面帮助技术人员明确生产制造工艺存在的不足，另一方面也为科学化调整提供了方向。

4  结束语

总之，工业生产智能化发展必然会在智能制造领域涉猎，对此，制造类企业要深刻意识到智能控制技术的重要性，并注重技术的引进和应用。机电一体化技术应用到智能制造中有着至关重要的作用，既可以推动生产自动化控制水平提升到更高的层次，又可以使生产控制效果得以提升。制造类企业要以实际生产情况和需求为依据，对机电一体化技术予以深入研究和探索，为自身科技竞争力的提升提供重要助力。

参考文献：

[1]周芳科.浅析智能制造中机电一体化技术的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2018（03）：154-155.

[2]吕阳.关于智能制造中机电一体化技术的运用[J].技术与市场，2019，26（09）：128-129.

[3]刘胜.探讨机电一体化技术在智能制造中的实践分析[J].时代农机，2019，46（06）：125-126.

[4]张俊平.论机电一体化技术在智能制造中的应用与研究[J].计算机产品与流通，2019（05）：103.