机电一体化技术在智能制造中的运用

2021-12-27黄小华

南方农机 2021年2期

黄小华

（陕西电子信息职业技术学院，陕西西安 710000）

社会经济发展的基础是工业发展，随着制造技术的不断发展，工业发展模式也不断得到更新。先进的技术能提升工业生产的自动化和智能化，提升工业生产质量，促进工业产业可持续发展。在工业生产过程中运用机电一体化技术，可以实现智能化生产模式，提高我国工业生产的质量，全面提升我国的经济发展水平。

1 机电一体化技术现状

机电一体化技术是我国科学技术中重要的一部分，并且在多个领域被广泛应用。传统的制造业和制造模式无法满足社会发展的需求，而随着信息技术不断发展，逐渐衍生出了智能制造产业，解决了人力生产和制造模式的问题，显著降低了安全事故发生率。运用机电一体化技术，可以促进我国工业可持续发展[1-2]。

我国在机电一体化技术发展初期只是结合机械技术和电子技术，在实际工作中存在的各种问题会因为技术方面的不足而影响设备智能化水平，不利于发挥机电一体化制造生产的效果。信息技术不断发展，人们开始在生产过程中运用微处理模式，在自动化领域中建立机电一体化新的发展模式，为其后续发展提供动力，同时不断纳入智能技术和信息技术，促进机电一体化技术的发展。实现机电一体化技术智能发展，需要综合运用信息技术和计算机技术等，这也是我国制造产业的未来发展方向。机电一体化技术具有较多优势，因此未来会在更多生产领域中广泛运用机电一体化技术，提升我国工业生产的综合效益。

2 机电一体化技术的特点

2.1 结构最优化

为了有效控制传统机械产品，需要在相应的机械产品中加入机电机构；为了实现系统变速控制，需要将变速箱加入机电系统中。信息技术不断发展，变频调速电子设备逐渐淘汰了人工操作控制，转而运用计算机软件控制模式。机电一体化技术综合运用电子技术和机械技术以及计算机软件等，进一步优化了机械产品整个结构。

2.2 系统智能化

在运用机电一体化技术的过程中，可以智能化控制系统，规划管理生产脉络。近年来，我国不断提高机电一体化技术智能化水平，逐渐改变了传统生产方式的不足，降低了人力投入量。运用智能化控制系统统一调控系统和程序，可以发挥多种自动化功能的作用，如可以实现信息处理和自动化检测以及故障诊断等。运用智能化控制系统，工作人员在系统中输入工作指令，即可自动化操控工作程序，节约人力。如果系统发生风险故障，可以提出针对性的故障处理措施，同时可以实现保护系统的预警功能，帮助管理人员明确系统运行情况，保障系统运行的安全性，降低生产工作的危险性，实现工业生产稳定性[3-4]。

2.3 交换优势

对比传统生产技术，机电一体化技术具有显著的灵敏度和控制性能，可以高效处理数据。在智能制造中运用机电一体化技术，可以高效处理数据，安全地交换信息数据。发挥机电一体化技术的交换优势，可以解决技术困难，提高制造信息处理效率，避免因为信息交换而导致系统瘫痪，保障数据完整性，同时可以维护系统运行的安全。

3 智能制造概述

智能制造主要包括技术和系统两个方面，智能制造技术主要是运用计算机技术强化系统分析，节省人力投入量。技术人员可以全面掌控系统动态，保障系统运行的稳定性。智能系统包括智能制造系统，注重发展人机一体化，在实际生产中可根据人员决策运用计算机代替人力，有效降低工作人员的劳动强度。

在产品设计过程中，智能制造运用计算机缩放设计图纸的比例，可以实现三维立体动态仿真，在多个方向展示视图。智能制造可以代替人力，避免因为高污染生产而威胁工作人员的身体健康，降低安全事故发生率。在制造行业发展过程中，智能制造是主要发展方向，可以降低人为失误发生率，同时可以精细化管理行业，使企业经济效益不断提高，保障我国生产制造产业可持续发展。

4 机电一体化技术在智能制造中的应用

4.1 传感器技术

为了发挥传感器技术的作用，需要保障传感器具有良好的性能。一方面，传感器具有刷新速率，在固定时间内运用传感器高效处理监控范围内的图像信息，高效反馈信息内容，能有效节省时间成本。另一方面，需要保障动态捕捉的准确性，这直接关系传感器信息处理能力，传感器技术的基本功能在应用智能制造技术的过程中，能高效传输中断处理数据。传感器技术能实现信息反馈延迟，运用终端系统发送工作指令，传感器接收到工作指令之后，数据信息传回的时间就是信息反馈延迟。如果没有提出特殊工作要求，传感器技术能运用毫秒计算信息延迟反馈时间，因为运用智能制造技术可以在短期内处理大量的数据，始终有效控制传感器数据信息传输延迟[5-6]。

4.2 自动生产技术

在智能制造中运用自动生产技术，发挥自动机械控制效能，实现生产模式的自动化，促使工作人员高效地生产和加工产品，使产品工艺模式不断优化，生产出符合社会大众需求的产品。传统产品生产模式主要是运用手工模式生产产品，这种生产模式工作效率较低，不利于进一步销售产品。在智能制造中运用自动生产技术，可以提高整体生产效率，创新整体工艺模式，优化产品生产性能。

4.3 信号处理技术

传输智能制造技术信号是运用网络传输信号处理机电一体化技术信号，主要是传输电信号。根据技术原理，机电一体化技术能同时连接服务器和终端系统传输信息数据。运用智能制造技术，通过机电一体化电信号传输平台和网络传输信息，并根据运用智能制造技术处理信号。因为智能制造技术具有较广的适用范围，智能制造技术运用电信号传输模块可构建双模信号处理系统，减少信号之间的干扰，充分发挥智能制造技术的作用。

4.4 智能机器人技术

机电一体化技术可以适应较恶劣工作环境，工作人员可以根据实际情况运用仿生学技术和信息化技术以及机器人控制技术等，进一步优化企业生产环境，智能化筛选生产信息，同时智能化地判断信息准确性，高效完成产品生产和管理工作，提高企业整体生产效率。

智能机器人技术具有较大实用价值，首先，可以降低企业人力成本，拓展企业利润空间，完善企业生产链。其次，可以使企业生产效率得到进一步提高，实现实际生产流程的智能化，优化生产流程模式，以解决传统生产工作中的不足，保障系统运行效率，提高整体生产效率。最后，可以降低安全问题发生率，避免伤害工作人员。因为工业生产环境非常复杂，企业虽加大力度监督生产过程，但是无法完全杜绝生产事故，运用智能机器人技术可以保障工作人员的生命安全。此外，运用技术化手段降低安全事故发生率，是实现制造产业以人为本的生产理念的重要方式[7-8]。

4.5 人机一体化技术

当前，智能制造行业中已开始广泛运用人机一体化技术。这项技术并不是单纯地提高机械设备智能化，而是有效结合人力和智能设备。运用人机一体化技术的过程中，工作人员负责控制整个生产成本，利用智能设备收集和处理相应的信息。通过运用人机一体化技术，可以调整人和机械的工作范围，进一步优化生产过程中的主被关系，实现人机一体化技术的智能化和专业化。

4.6 计算机集成数字化采集技术

运用计算机集成数字化采集技术和计算机的数据存储功能，结合人工操作，能采集和分析数字化信息；还可以监控生产数据，如技术人员运用计算机集成数字化采集技术可以明确设备运行状态。计算机数字信息采集技术逐渐变得成熟，可以以机电一体化技术为基础，在智能制造领域中实现技术迁移的目标。

4.7 柔性控制系统

运用柔性控制系统可以控制数字信息，同时结合实际情况合理转换；可以智能调控生产中的设备和物料，同时落实多个生产线。企业可以运用信息技术分析生产数据，明确市场发展动态，同时根据市场发展需求合理调整生产计划，避免浪费生产资源。另外，柔性控制系统还可以合理调整生产系统，保障整体生产质量。

4.8 生产制造远程控制技术

人工干预生产管理模式无法满足生产管理需求，运用机电一体化技术则可以实现远程生产管理模式。为了保障互联网技术应用的安全性，很多企业运用局域网网络体系虽然可以降低外部干扰，但是无法彻底排除内部风险，技术人员也无法实现远程管控，增加了安全管理风险。信息传输模式较多，但不同的传输方式具有不同的特点，而智能制造技术通过多模组协同传输信号，可以保障信息传输效果，使技术人员远程控制生产环节，根据生产管理需求有效管控生产风险。此外，运用智能制造技术还可以监控生产设备，及时排除技术故障，提高企业风险安全防控能力，保障企业生产效率。