機電一體化技術在智能制造中的應用

張高平

(河南工業技師學院，河南 鄭州 450000)

0 引言

機電一體化技術主要是新一代機械自動化技術與微電子技術相結合的技術產物，以智能化的操作形式對各種工業機械設備制造系統進行智能化操作。在激烈的市場競爭環境下，機電一體化技術在工業生產企業中的應用有效地提升了企業的競爭力。智能制造具體含義已經涉及了智能機械設備制造技術與各種智能機械設備制造管理系統2種含義，在現階段的機械設備制造業技術領域，智能機械設備制造已經逐漸成為了工業制造企業快速發展的一種技術主流。其中，智能機械設備制造技術能夠有效地利用計算機技術對設備的人腦操作過程進行自動模擬，判斷、推理并且準確地分析每一個影響工業生產的環節，進而以高度的人性化、智能化的操作方式對工業生產經營中的設備進行智能化管理與實現過程控制。現階段，機電一體化技術在智能制造中已經實現了廣泛的應用，這對我國工業生產的發展起到了重要的促進作用。本文對我國智能機器制造的基本概念以及機電一體化的發展現狀問題進行了全面地闡述和分析，希望讀者可以在實踐中起到指導和參考的作用。

1 智能制造及其發展

現階段由于我國的機械制造設備行業正在加速與其它的技術與領域產生交流與融合，更加深入地對我國機械制造業的產品進行了優化與改良。利用智能機械制造已經可以對大量的機械生產數據與信息進行存儲，對于機械設備生產的過程中所需要生成的各種數據與信息可以進行及時地獲取與分析，具有維護、分析、學習以及組織等多個方面的信息管理功能。智能機械制造信息技術的發展消除了許多目前傳統機械制造企業生產流程的技術缺陷與不足，使得產品生產的質量和可靠性得到大幅提升，同時也有利于使所生產的機械制造產品和技術具有了更多的實用性和技術含量。

智能機械制造技術對于每一個企業生產過程的各環節均需要能夠實時進行快速、靈活地自動化控制，大大減輕了現場工作人員的勞動強度，同時也大大提高了智能化產品的合格率與智能化生產的精度。在我國勞動力生產成本的提高、勞動力緊缺的今天，將工業機械制造與企業智能化的技術更好地結合應用起來，對于工業相關機械制造企業的生存和發展將會起到十分重要的推動和促進作用。同時，對于一部分危險污染系數相對較高、污染較重的機械生產制造設備企業來說，也意味著需要進一步加大對智能機械制造相關技術的研發投入應用力度，智能制造技術能夠有效地幫助一部分企業管理者對企業生產現場所可能存在的各種安全隱患和問題進行高效、準確地檢測識別，使得企業的生產更加安全且高效。

2 機電一體化技術在智能制造領域中的發展與應用

隨著對機械制造一體化市場需求的增長和不斷擴大，智能機械制造一體化技術的快速發展也為企業迎來了難得的市場發展契機，當前由于我國大多數的工作機械制造企業都已經開始在工業生產的過程中大量應用機電制造一體化的技術，企業所開發和生產的一體化產品也越來越多地體現和顯示出了多樣化的產品特點。這種智能一體化制造的技術與機電一體化技術的有機緊密結合，也為未來工業生產過程中各領域的智能技術發展和應用創造了更多的發展可能。企業大量應用機電一體化技術就必然會使企業涉及應用到更多的智能機械制造一體化技術。

2.1 傳感技術應用

傳感技術中應用傳感器是工業智能機械制造的重要核心技術之一，在工業智能制造的生產中通過應用光線傳感器的技術能夠使生產流程具有更高的靈敏性與更高的準確性，使得傳感器有效地避免受到了外界干擾因素的直接干擾。對傳感器在生產的過程中所需要生成的各項生產流程參數能夠進行實時地采集，通過有線的網絡將所需要采集得到的生產流程數據上傳至智能化的計算機，計算機在先進的軟件和電子工程技術的幫助和支持下能夠對所需要接收采集到的生產流程數據進行高效地分析計算，將相關數據計算的結果實時反饋提供給工業智能流程控制管理系統，最終有效地實現對于機械設備的智能化流程控制。

2.2 數控生產中應用

目前機電一體化技術在智能制造中應用最為廣泛和深入的就是數控車床的生產，數控技術應用的水平深刻展現了一個國家的制造業發展水平，同時也影響著整個機械制造行業的發展，與工業化進程有著密切的聯系。傳統的機床加工工藝存在著很大的不穩定性，人為因素影響較大，同時在零件生產的精度方面并不穩定，還容易因為操作失誤產生嚴重的經濟損失甚至人身傷害。將機電一體化技術用于車床加工生產，是智能制造時代最為廣泛的應用，具有提高生產精度，提高生產安全和生產效率的諸多優勢，是工業時代得以不斷進步的重要基礎。機電一體化技術通過實現central processing unit與總生產主線的相互配合，可以借助信息化技術實現對數控車床的智能控制和遠程模擬操縱。

2.3 機電一體化技術在自動制造方面的一些重要應用

21世紀的工業生產能夠實現全自動化產業生產最重要的技術支持就是機電一體化技術，目前，我們國家大力發展的人工智能技術在工業智能制造方面發揮了相當大的作用，大部分的工業生產線都應用了機電一體化技術，建立和完善了人機智能交互控制系統，開發和研究了計算機控制程序，同時利用光電子感應器、智能傳感器等高新技術實現了工業生產的全自動化。人類賴以生活的食品飲料、生活用品等均是由自動化制造生產線產出的，高度發達的智能制造行業不僅提升了產品的產量，也更加規范了產品的質量安全，為人類生活和工作提供了更加安全、便捷的產品服務，是人類社會不斷發展的重要動力。另一方面，機電一體化技術實現了工業生產中的柔性制造技術，柔性自動化生產技術滿足了當前市場產品需求更迭快的要求，能夠大幅度降低產品的制造周期，提升產品的出貨和交貨速度，提高了相關企業應對復雜市場變化的能力，降低了企業遭受的經濟風險。柔性自動化生產技術所涉及的學科知識較為廣泛，在機電一體化技術的支持下，結合計算機技術、網絡技術、控制技術以及監測技術等，實現了生產環節的自動運輸、自動交換、更換、接口對接等工作，已經廣泛應用與各類生產行業。

2.4 工業智能機器人

工業智能機器人制造技術作為一項先進的工業和科研創新技術，其在實際應用和研究的過程中已經綜合了多種先進和現代化的技術，實現了傳統的人工與智能制造技術、信息技術、傳感器等技術的高度發展和融合，推動了我國工業智能制造機器人行業的健康可持續發展。就現階段的智能機器人制造而言，工業智能制造機器人的廣泛應用明顯地提高了機器人產品的綜合性能和質量，在最大限度增加了產品產量的基礎上，減少了生產中工作人員的時間和重復性工作，降低了勞動強度，實現了智能機器人制造的高效性。從大量的實踐中可以發現，人工智能制造機器人一方面可以對加工生產中已經形成的各種信息資料和數據進行甄別和綜合處理，迅速地完成加工生產流程，提高了智能機器人制造的綜合性能和效率。另一方面，將先進的人工智能機器人制造技術引入到實際應用和生產的過程中，可以大大提高生產的精度，實現了大批量生產，從而更好地達到可以預期的智能制造生產效果。

3 結語

我國是目前世界上最大的智能化工業機械制造國家，在國民經濟中，機械制造在工業中有著十分重要的作用和地位。另外，機械制造對于促進我國的智能化工業與現代農業的發展也有著十分強勁的吸引力和推動作用。在機電一體化和信息技術的強大支持下，智能工業自動控制在控制精度和可靠性方面已經體現出了其不可替代的關鍵技術優勢。自動控制使整個工業生產制造的全過程都具有高精度自動化、高智能化的過程控制優點，實現高效率的批量生產、多樣化的生產，并能有效地減少對人力、設備等物力資源的大量消耗，同時其高精確控制性能可以很好地控制產品的質量，使工業生產經濟效益和可靠性得到有效地提高，進一步推動了工業信息產業的關鍵技術創新與完善。