機電一體化技術在智能制造中的運用研究

張光祖

摘 要 改革開放以后，我國的科學技術取得了飛速發展，極大地推動了智能制造行業的發展。機電一體化技術是計算機技術和自動控制技術的結合產物，隨著機電一體化技術的進一步成熟和完善，工業智能制造水平也獲得了有效提升。本文主要對機電一體化技術的特征和優勢進行論述，并對其在智能制造中的發展和應用予以說明。

關鍵詞 機電一體化技術 智能制造 運用

隨著經濟社會的進步和發展，機電一體化在工業制造生產中的應用越來越廣泛。所謂機電一體化，通俗地講就是機械電子學，是電子信息科學技術在工業制造領域中的應用。在激烈的市場競爭下，機械化程度將直接決定企業的競爭實力。因此，從企業發展的角度看，不斷加強機電一體化技術的推進，是企業長久發展較為重要的推動因素。

一、機電一體化技術的具體特征

（一）優化整體結構

傳統的機械生產中，要想完善其功能，強化控制效果，需要通過增加機械結構的方式來實現，比如，通過齒輪變速箱的應用來調節系統的運行速度，利用靠模技術來控制機床走刀的軌跡等等。不過隨著電子技術的發展，傳統的機械設備也得到了一定改善和優化，原有的齒輪變速箱逐漸被變頻調速電子裝置所取代，而機床走刀軌跡的控制也逐漸應用計算機軟件進行合理調節和控制。這些改變不僅提升了系統運行效率，也實現了整體結構的優化，保證了生產質量。

（二）智能化控制

智能化控制是機電一體化技術中較為明顯的特征，也是傳統機械制造的一次重大變革。智能化控制系統的應用，一方面，節省了機械生產的時間，保證了產品的生產質量，另一方面，可以根據預先設定好的程序對系統運行情況以及各環節的操作狀態進行自動檢測，實現信息數據的及時傳輸、修改和完善，減少系統故障。同時，在系統運行過程中，通過智能化控制可以將其中存在的問題及時上報給相關部門，并采取一定的控制措施，減小問題擴大所帶來的影響。

（三）柔性化特征

計算機軟件技術是機電一體化技術中較為重要的內容，通過該技術的應用，可以在運行作業前按照要求設定相應程序，并根據設定好的程序逐一開展工作，以此有效加強系統運行的有效性、協調性，提升運行效率和質量。與此同時，該技術的應用只需更改軟件設備內容，對硬件設備不會構成影響，這不僅保證了生產的質量和安全性，也減少了人工作業量，避免了誤差的生成。

二、機電一體化技術對智能制造的重要性

（一）模型優勢

在智能制造中，機電一體化技術的應用，豐富了模型構件的優勢，大大提升了系統運行和處理效率，提高了系統結構的清晰度，擴展了智能制造系統的應用范圍。同時，機電一體化技術的應用在一定程度上打破了原有固定模型的限制，保證了檢測不固定模型時相關參數的準確性，為工業生產提供了更多的助力。

（二）交換優勢

智能系統的有效運行需要以信息數據作為支持，一旦數據信號指示出現問題，將會直接影響系統的運行效率，對生產作業造成阻礙。但是應用機電一體化技術后，能夠有效避免上述問題，提升信息數據傳輸、處理的準確性，確保系統運行的質量和安全性。

（三）控制優勢

首先，機電一體化技術的應用提高了高度非線性控制的質量，保證了系統運行的水平和效率；其次，機電一體化技術的應用也改善了傳統控制中存在的問題，提升并優化了系統傳輸速度以及操作功能；最后，計算機技術、傳感技術等的應用，大大提升了系統運行效率，降低了故障問題的出現頻率。

三、機電一體化技術在智能制造中的運用和發展

（一）遙感技術

傳感技術利用自身高度的精準性和敏捷性在智能制造系統中起著非常重要的作用，其可以有效減小外界不良信號對設備運行帶來的影響，保證設備的運行質量。同時，傳感網絡系統的構建以及計算機技術的應用，實現了信息數據的對接、傳輸、處理和分析等工作，提高了各項生產環節的綜合水平，提高了系統運行控制效率，為提高企業的生產質量奠定了堅實基礎。現階段，在智能制造中，所使用的傳感器類型以光纖電纜傳感器為主，并通過標準化接口的應用，大大降低了設計難度，實現了節約成本的目的。

（二）數控生產

在數控生產中應用機電一體化技術，一方面，可以提高機械制造水平，為我國工業生產力的增強奠定基礎，另一方面，也可以提升機械生產的精準度和效率，助力企業發展以及經濟目標的實現。數控生產中，產品加工的精確度是較為核心的內容，因此，其對于智能制造的要求也相對較高。機電一體化技術的應用，可以加強數控機床作業的有效性，提高各環節監控的質量和效率，并通過仿真模型的構建，對生產加工中存在的問題進行及時的分析和研究，保證生產質量。

（三）自動生產線和自動機械的應用

自動生產線和自動機械是目前工業生產中最常見的形式，其主要是通過電子技術和人機界面裝置的應用來實現生產流程的合理化控制，以此加強各環節生產的標準性、規范性，提高產品質量。另外，柔性制造系統的應用做到了設備、系統的統一管理和控制，為實現集約化、網絡化生產貢獻了力量。

（四）智能機器人的應用

智能機器人是結合了人工智能技術、仿生學技術、計算機技術等多門學科研制而成的較為先進的職能設備，將其應用在智能制造中，能夠更好地降低人工消耗，保證生產效率和質量?，F階段，我國在智能機器人的研究方面已經取得了一定的成績，并逐漸將其應用到工業生產中，以期為我國工業化水平的提高貢獻力量。具體來說，智能機器人應用的優勢在于：首先，可以自動識別生產中所需的信息；其次，簡化生產工作流程，降低生產難度；最后，保證生產效率和質量，提高產品的精確度，尤其是在軍事制造中，應用智能機器人能夠有效提高我國軍事水平，壯大軍事力量，為我國整體實力的加強提供助力。

四、結語

機電一體化技術對于我國工業發展的影響是較為巨大的，這也是當前現代化經濟發展的產物，是多重高新技術的結合體。因此，在未來的研究和發展過程中，有必要在智能性方面進行深入的研究，從而實現生產方式的深化改革，保證生產質量和效率的提升，最終為我國社會經濟發展目標的實現以及綜合國力的加強奠定堅實基礎。

（作者單位為揚州市產品質量監督檢驗所）

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