机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用探讨

刘加芹

广州市交通技师学院 广东 广州 510540

引言

随着科技的进步，机电一体化技术已成为大多数企业实现智能制造的重要手段，其应用领域也在不断地扩展。其中所包含的信息和自动化技术，可以实现对企业生产与制造的实时监控，让信息传递变得更快，运用网际网路仿真系统，既可节约人力、物力，又可确保企业的产品等到稳定研发。二者的功能是互相促进、共同发展，这对提高我国的工业水平有积极的作用。

1 企业智能制造的现状

伴随着我国经济的快速发展，我国的机械制造技术也在不断地提高，然而，要想满足人们对机械产品的高精度和高质量的需求，就需要通过开发和引进先进技术，来推动企业的发展。智能制造技术，是指机械装备对其进行自动控制与驱动，从而达到自动化生产的目的，是今后机械装备工业的重要发展方向。传统机械系统在生产效率和质量上的潜力逐渐耗尽的情况下，智能制造技术必将成为推动机械制造行业不断发展的动力。智能制造技术借助多种技术的联合运用，可以以人机交互的方式缩短生产周期，同时也可以保证生产效率和质量。因为智能制造技术可以使劳动力得到很大程度上的解放，所以它可以很好地解决目前企业所面临的劳动力短缺的困境，这不仅能减轻工人的劳动强度，而且能提高生产率和产品的质量。对一些高危险性的作业，要尽可能地采用智能化的方法，对作业过程中出现的问题要及时加以解决，以确保作业的安全。因为智能制造技术可以进行精细化控制，所以可以实现对生产工艺与流程的严格管控，减少人为失误和差错的发生，有力地提升生产效率和质量。

2 机电一体化技术的发展现状

最初的机电一体化技术是在20世纪60年代初由电子和机械两种工艺的简单组合而成的。在应用之初，机电一体化技术主要是利用在机械工业中的电子技术来提高生产效率，但由于当时的技术水平比较低、生产规模也比较小，所以并没有得到广泛的应用。伴随着微处理技术和计算机技术的持续发展，机电一体化技术在生产中得到了更多的应用，并将其与电子技术、信息技术以及智能控制技术的有机结合，逐步走向智能化的发展之路。因为机电一体化技术将光学、控制、信息、计算机、机械以及电子等技术融合在一起，所以这些技术的发展也可以推动机电一体化技术的发展。模块化、网络化以及智能化是机电一体化技术未来的主要发展趋势，利用人工智能的模拟功能和独立决策功能，实现对机械装备的智能化控制。随着网络信息技术的快速发展，以及远程控制技术、远程监视技术的投入使用，机电一体化技术必然会取得巨大的进展，逐渐地将原来的生产模式转变为模块化集成生产[1]。

3 智能制造中机电一体化技术的意义

随着时代的发展，在新的时代，工业制造已经超越了传统、过时的标准与方式，传统、过时的工业制造方式很难再起到高效率的工业生产作用，也不能满足当前人们对工业生产的质量要求。如果不能在工业生产上进行技术创新，就只能原地踏步，不仅会造成巨大的经济损失，而且对国家的整体发展也不利。因此，要促进并强化在智能制造领域中的机电一体化技术，将其科学、合理地运用到区域制造业中，才能有效地促进区域制造业的整体发展。例如，在某些具有特色化资源的地区，通过对先进技术的不断改进和引入，可以解决生产中的有关问题，并且可以提高生产的效率和质量。其次，将机电一体化技术应用于智能制造，可以保证对今后的工作进行合理的规划，既符合时代的发展需要，又可以防止出现冒进性的问题。

4 分析企业智能制造中机电一体化技术的发展趋势

4.1 小型化

随着集成技术的发展，小型化产品在一些特定的产业中会占据很大的优势。比如，日本电力改革前，EPS马达以电刹车为主，以较高的输出功率为动力，以商品化生产。因此，企业推出了一款主打小型化、轻量化的E-Axle，并利用其高效率、低成本的优势，采用大批量生产的方式，可以大幅降低零部件的采购成本。

4.2 个性化

不管电机集成向哪种方向发展，其服务的对象通常都是人，所以在今后的设计中，要确保它的个性，在色彩、环境和造型上采用合理的方式，在符合一定条件的情况下，尽量提高其艺术价值。特别是在面对越来越激烈的市场竞争时，要想让我国的制造业不断地创新，就需要把整体的设计和真实的生产线结合起来，使制造业客户能够有效地将设计平台与自动化技术相结合，逐步向个性化发展，使制造业也开始步入工业4.0时代。

4.3 智能化

随着高科技的发展，人们对人工智能的关注也越来越多，各种数控智能装备的使用也越来越多，甚至可以模仿人类的动作。因此，对机电行业实施相应的转型，不仅是优化内部结构、提高机电行业质量的需要，而且也是国民经济发展的需要。要想实现新的发展，就要从控制的智能化、精准化等方面着手。

5 机电一体化技术在智能制造中的应用策略

5.1 在数控领域中的应用

在CNC行业中，由于其操作过程相对于其他行业来说，具有更多的复杂性和更多的细节要求。若有关人员对工作过程不够重视，则极易因操作失误而导致工作失败，从而带来重大的经济损失。在CNC中引入机电一体化技术，可以大大提高作业效率、精度、安全性。例如，数控机床的应用已经成为一种发展方向，它已经成为工业生产过程中不可或缺的一项装备，而在机械生产过程中，它的应用领域也越来越广泛。该方法不仅能促进企业的工业化，而且能有效地提高企业的劳动生产率，还能促进我国机床铸造产业的快速发展。找到最优的CNC系统加工方法，利用CNC中的预算和计算功能，在改善性能的同时，还能增强其本身的稳定性和精确性。建立三维仿真模型，对工业生产进行必要的控制，更好的完善数控加工生产任务，为实际操作提供更多的信息数据[2]。

5.2 自动化生产线与自动化机械的结合

智能制造业同样属于一个技术发展比较快的行业，如果想要制造出更多满足人们需要的产品，从而提高其在市场中的竞争力，就需要不断地完善自身生产工艺和加工技术，而运用机电一体化技术则能充分显示出企业的时代性。将机电一体化技术整合到各类智能机械装备的内部系统中，以促进各类机械装备的智能化，使总体生产过程的简单化。所以，这一技术是最常用于企业生产区的流水线上的自动化生产和机器设备。在这两个主要工艺中采用了机电一体化技术，可以提高生产工艺的有序性，而且在应用时，还可以有效地提升生产机械设备的智能化控制性和生产作业能力。在这种情况下，智能制造企业就能够使用新的生产机械设备，在不同的生产过程中，有效降低企业的人力成本。智能化的生产机械设备，其构造相对简单，操作起来也很容易，并且能够对生产中出现的事故和危险进行快速的处理，从而可以代替人工进行一系列的生产工艺，从而大大提高企业的生产效率[3]。

5.3 自动生产控制

通过对自动生产控制的研究，可以发现，在加工制造企业进行产品生产的过程中，很可能会遇到由于人为原因而导致的产品精度和质量不达标等问题，而运用机电一体化技术，可以实现对生产过程的现代控制与介入，并实现自动化与智能化，提高其工作效率和效率，当生产过程中出现某些异常状况时，就可以依靠自动生产控制及时介入，保证产品生命活动早日恢复正常。目前，主要开展自动生产控制的行业包括香烟生产、饮料生产、卷烟生产等，这些生产活动具有高度的重复性，且生产量大，对产品的质量有较高的要求，采用这种方法，通过对生产过程进行自动控制，保证产品的质量和产量。除此之外，还对最近几年，许多学者所做的关于智能制造中机电一体化应用研究文章进行了分析，最后得出的结论是，自动生产过程跟踪控制系统属于一种新研发出来的自动生产控制系统。通过该系统，可以对产品的全流程进行控制，可以对与产品生产相关的数据信息进行实时的采集和分析，从而保证在产品生产时，可以按照这些参数进行标准化、规范化的自动化操作，从而使产品具有较高的综合价值。

5.4 工业智能机器人

除了大型的智能生产机械设备和小型的电子产品之外，工业智能机器人的出现更多地显示出机电一体化所具有的包括合并在内的功能结构特征。在其内部系统中，通过模拟技术，使其外形、身体结构以及发力节点更加与人体相似，这一物理特性也可以用在重力加载的机器人上。从这里可以看到，在各类生产机器系统中，利用机电一体化技术所生产的智能生产机器人，在很多方面都得到了认可，而且可以按一定的程序进行各类生产操作，而最能将这些工业机器人的智能性发挥到极致的，就是制造业。该企业可以通过智能机器人的识别系统，区别设计图纸中所标化的各类型、规格及性能的物料，根据该厂实际的加工及生产条件，和相应的加工步骤，进行科学合理的安排，完成整个制造流程。另外，生产功能机器人还拥有强大的自动监控能力，它可以对产品的每一道制造工序进行全面的检测，当发现设备在运转过程中出现差错时，它会立即停止所有的制造作业，并将错误的数据信息传输到中央控制系统，从而触发报警装置，提醒有关技术人员进行系统的检测和维护，因此，在生产操作中，这些智能化的生产机器人，可以使意外的发生概率降低到最低[4]。

5.5 加强技术团队创建

机电一体化技术在智能制造中的应用是非常明显的，但这项技术在应用的过程中却不能完全脱离人工，对技术团队的依赖性还是很大的。为此，需要建立一支科技队伍，使其能科学、合理地运用于智能制造。首先，要对技术人员进行关于机电一体化技术在智能制造中的应用的相关培训，使每个人都能在意识和实际操作上，根据自身实际情况，很好地调整自己原有的工作方式。其次，建立一个技术团队，需要一个长期的创新过程，特别是要将新的技术，融入自己的项目中，这样才能保证项目的实施更加紧密。

5.6 提高技术管理

在工艺管理中，要对与智能制造相关的各种数据、数据进行详细的记录。与此同时，还应该持续地对必要的技术管理体系进行改进，针对机电一体化技术在智能制造中的应用特征，高效地建立该系统，从而为未来的事业布局和产业调整提供更多保障。

5.7 制造行业中的柔性系统

柔性系统在制造行业中的应用比较广泛，它以计算机自我控制为核心，在进行批量产品的高效生产时，可以充分地满足不同市场的需要，柔性系统包含计算机、信息技术等较为先进的科学技术，因此，它可以有效解决传统制造业所面临的问题，从而提升生产效率，并减少库存问题。

6 结束语

综上所述，在企业智能制造的过程中，运用到了机电一体化技术，这是对传统产业的一种创新和变革，它不但可以颠覆以往的运作模式，而且也可以在生产的方式上也做出一定的调整。伴随着这项技术的持续普及，它对企业的经济效益也起到了积极的影响。在智能控制技术持续优化的同时，智能化技术也为我国各领域的科学发展打下了坚实的基础。