試論智能制造中機電一體化技術的應用

摘 要：機電一體化技術作為實現智能制造方式所不可或缺的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。文章對機電一體化技術在智能制造中的應用進行了一些有意義的探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

關鍵詞：智能制造技術；智能制造系統；機電一體化技術

1 概述

改革開發以來，我國的各項事業也都得到了快速發展，工業生產水平尤其是機械制造水平更是進步顯著，正逐漸呈現出從制造自動化向著制造智能化的方向邁進的趨勢。與傳統制造模式不同，智能制造模式中融入了電子、計算機信息等先進科技，是一種具有自適應加工和綜合自動化控制等特征的先進生產方式，它的一個顯著特點就是將機械技術和信息電子技術進行了結合使用，從而構建出了能夠大幅度提升生產能力和效率的先進制造系統，而這就說明了智能制造的實現過程中就必然離不開機電一體化技術。筆者結合自己的工作實踐經驗，就機電一體化技術在智能制造中的應用進行了一些有意義的探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

2 智能制造的概念及其發展

在當前市場競爭日趨激烈的形勢下，機械制造企業都在努力革新自己的生產技術和設備，探尋新的生產方式，而智能制造作為一種更加先進的生產方式，自然就引起了越來越多人的重視。現實中，智能制造一般包含兩層含義，一層是實現智能制造過程中所需要用到的各種先進技術，另一層就是指代智能制造系統（如圖1所示）。智能制造技術的提出和應用目的就是為了實現智能生產方式，構建智能化的制造系統。可以這么說，在機械制造領域實現智能化制造也是機械制造發展的必然趨勢，對提高生產管理能力、生產效率以及企業效益等均具有極其重要的現實意義。

與傳統的制造技術不同，智能制造技術融合電子、機械以及計算機信息等技術，即智能制造的實現高度依賴于機電一體化技術。智能制造技術的一個最顯著的特點就是可以對制造狀態實現智能感知，并對感知到的信息進行自動分析和處理，最后還可以生成決策指令來對整個制造加工和管理環節進行自動控制。顯而易見，智能制造技術的功能就是對機械產品的加工制造環節進行自動控制，通過對人工決策過程加以模仿來自動生產控制指令。這樣做的一個顯著好處就是降低了人為因素可能造成的干擾。如采用智能制造技術來生產機械零件產品就消除了因人工操作失誤而造成的廢品損失，在解放了大量生產勞動力的同時，也極大幅度地提升了生產效率和產品質量。此外，對于一些勞動強度特別大或者生產過程存在潛在安全隱患的領域，采用智能制造技術來替代人工生產也是實現安全和高效生產的一種最佳選擇。總之，智能制造技術不僅可以大幅度提升生產效率，而且可以在很大程度上杜絕人為失誤的影響，是當前機械制造技術發展的一種主流趨勢。

智能制造系統就是通過運用智能制造技術來構建的一種先進生產系統。與傳統生產方式不同，智能制造系統中融入了大量的制造加工狀態信息，并通過對這些信息進行智能處理來及時發現當前制造環節中可能存在的問題，這就為生產加工過程的自動化調節和控制提供了依據。此外，智能制造系統還擁有組織、學習以及優化等眾多功能，如可以對生產加工過程中用到的各類資源進行靈活配置，對加工制造過程進行合理優化，對加工過程進行模擬仿真以及可視化展示等，而這些也都迎合了制造業的發展潮流。

3 機電一體化技術在智能制造中的應用

當前，機電一體化技術正在逐漸和智能制造技術進行融合，同時兩種技術的有機結合也為兩者的發展提供了更為廣闊的空間。可以這樣說，機電一體化技術已經逐漸成為了實現智能制造過程時的一種不可或缺的核心技術。例如當前智能制造系統中所廣泛采用的傳感器技術就是二者結合使用的典范。在智能制造系統中，需要加裝多種型號的智能傳感器來對加工制造狀態信息進行監測和收集，而這就需要用到機電一體化技術來對信號進行采集。此外，傳感器監測到的信息還需要通過信息網絡傳輸給控制系統進行分析，而這也需要用到電子信息技術來構建信息傳輸網絡。總之，在構建智能制造系統的過程中，必不可少地就需要用到機電一體化技術來達到各種信號檢測和傳輸的目的。

事實上，智能制造是在制造自動化高度發展的基礎上所誕生的一種新型制造理論，而數控技術就是實現制造自動化的一種關鍵技術。眾所周知，數控技術的實現就離不開機電一體化技術，它對數控系統的要求非常高，不僅涉及到模擬、信息處理等多種技術，還包括對所有數字加工環節的自動優化和管理。目前絕大多數制造企業都應用了數控機床，其數控系統主要采用的是“CPU+總主線”的結構形式，通過在線診斷和模糊智能控制的方式來對整個生產過程進行多通道的管控。

除此之外，一些國內外先進企業構建的無人化生產線和無人工廠也是機電一體化技術和智能制造技術結合應用的典范。在這些生產制造系統中，工業機器人被大量使用，它們和數控機床之間可以通過物聯網來實現互連互通，并通過構建基于人工智能的智能控制系統來對所有制造過程進行控制。

4 結束語

總而言之，機電一體化技術作為實現智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術和機電一體化技術的結合還會推動二者各自擁有各大的發展空間，這對機械行業的未來發展也將產生巨大的積極作用。

參考文獻

[1]冉勝國.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].商品與質量，2016（20）：68

[2]周懷疆.試述機電一體化技術在智能制造中的應用[J].引文版（工程技術），2015（36）：240

[3]王昌祥.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].工業，2014（8）：56

[4]朱國紅.試論機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用[J].職業，2012（17）：90.

作者簡介：杜旭升（1986-），男，漢族，本科，助理工程師，寧夏隆德人，工作單位：中色（寧夏）東方集團有限公司，主要工作：安全管理，設備管理，非標加工。