新時代下機電一體化技術在智能制造中的運用研究

申小波

摘 要：隨著工業4.0時代的到來，機電一體化技術的應用可以有效地實現電子技術與機械技術的融合。從而使智能制造在今后相當長的時間里，順應著總體發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化;技術應用;智能制造;運用實踐

機電一體化是電子技術與機械技術相結合的新技術的產物，它能有效地提高傳統的生產效率，促進工業的發展，機電一體化技術已廣泛應用于傳感器、數控、數控等領域，智能工業裝備等領域，這項技術的應用可以提高我國制造業的競爭力。

1智能制造相關概念

智能制造其結構主要由技術和系統兩部分組成。智能化生產技術的實質是用計算機技術模擬智能生產系統，加強系統分析研究，降低成本的目的：研究開發簡單易行，可以了解整個系統的動態，提高系統的穩定性和有效性。智能制造系統以智能機器人和科研人員為核心，以人機交互為核心，以科研人員的決策作為生產應用的重要依據。

智能化制造是一種新型的產品設計制造方式，它通過計算機實現大規模設計，同時完成三維動態仿真和多向顯示，以取代人力資源，避免企業由于環境污染、安全事故等因素而給人類健康帶來的危害，同時加強產業精細化管理，促進制造業智能化發展。

2新時代下機電一體化技術在智能制造中的優勢

2.1模型優勢

機械電子一體化模式的優勢顯而易見。首先是模塊化設計，通過對敏感電子元件功能模塊的分析，確定其功能結構及數據傳輸和處理的可能性;因此，提高了控制系統的可編程性，控制范圍更小。智能生產使模型控制不斷更新，推動了非固定結構模型參數智能化的發展，為未來智能控制指明了方向。

2.2交換優勢

機電一體化技術具有比傳統生產技術更好的靈敏度、控制性能和協同能力。智能化生產能提高數據處理效率，確保信息的安全交換，能有效地突破技術難題，避免制造企業信息處理的低效和信息交換系統的崩潰現象，有效保證數據的完整性，提高系統運行的安全性。

2.3控制優勢

這一控制的優點集中在兩方面。首先，要擴大智能控制的范圍，提高智能制造中線性和非線性控制的精度;由于受到諸多因素的影響，使控制生產系統的運行更加穩定，系統管理更加高效，從而提高生產控制的能力。其次，結合智能生產技術和機電一體化技術，實現微機程序的模塊化和存儲功能，提高效率和綜合性能，實現高精度、高質量的控制。

3機電一體化技術在智能制造中的運用實踐

3.1傳感技術

傳感器技術作為廣泛應用的機電一體化技術的重要表現，在自動控制領域發揮著重要的作用。各種傳感器技術的應用提高了傳感器的靈敏度和程度，但傳感器在智能制造領域的應用還不廣泛，很多控制系統無法保證對相關對象參數進行檢測的準確性，使得光電傳感導致的光照變化、溫度等自動控制困難，因此，無法識別智能制造的內在因素，智能制造在制造企業中具有很高的應用價值。

3.2智能化數控生產

在智能制造領域，對智能制造系統的要求越來越高，而且需要對生產過程進行嚴格的控制，數控機床生產過程中，采用 CPU模式和主干模式作為智能控制系統的控制模式，采用三維仿真技術來模擬數控系統的動態試驗過程，使試驗結果更加逼真、直觀，提高了評定的準確性，保證了實際生產的可靠性。

3.3自動生產與機械

智能化生產方面，實現了飲料生產、煙草生產、酒和包裝生產的自動化生產控制。將機電一體化與智能制造相結合，將其應用于生產線，可預定義工藝模塊及各種產品參數，加強智能化工業生產，無需進行控制或監督，節省勞力，降低工人勞動強度。員工可以有效維護和監督生產過程，提高企業生產效率，智能制造還可以利用機電一體化技術對現場生產過程進行跟蹤和開發，并通過各種管理手段對生產過程數據進行處理，加強和實現生產管理自動化的發展。

3.4工業智能機器人

智能工業機電一體化技術有效地減少制造環境的影響，或者是不斷地突破人為限制，在24小時內連續工作，達到生產效率。在感知能力方面，智能機器人實現了自動控制技術、微機技術、傳感器技術等先進技術的協同工作。它的判斷和分析能力使智能工業機器人生產的產品更加標準化，提高了產品的使用價值。

3.5柔性制造系統

柔性制造系統構成部分主要包括加工系統、信息流系統和物流系統。切削系統能夠自動修改切削刀具，并自動按不同的順序進行加工;物流系統主要包括存取、輸出和處理存貯，從而增加了對加工對象存貯的隨機性;輸出變截面后的各種加工設備自動連接;輸送可自動實現輸送系統與加工系統之間的傳輸;加工過程控制系統控制生產過程;柔性制造系統可以提高產品的生產效率，滿足多種產品組合的生產要求。與此同時，企業能夠在激烈的市場競爭中生存。采用靈活的生產方式，動態調整生產計劃，優化人力和物力配置，提高生產能力，采用靈活的生產方式，可以快速發現問題，根據企業的實際生產需求，調整生產策略，以達到降低成本、提高效率的目的。

3.6在建筑工程中的應用

建筑領域的智能控制主要體現在以下幾個方面：建筑照明系統的廣泛應用。通過計算機網絡，照明系統可在任何時候科學地運行，包括照明時間控制，照明邏輯控制，照明系統節能等。建筑物的空調耗電大，在保證空氣質量的基礎上，有必要采用比例積分調節器控制閉合式空調，實現夏、冬季的空調調節，以達到智能調節空調閥，防止浪費。

4智能制造的發展趨勢

4.1人機一體化

創造復合型智能，即人機一體化智能系統，是未來智能制造發展的重要方向，也更易于實現，短時間內仍以人工智能作為一個整體，而人機一體化能更好地發揮人的潛能，從而能建立人與智能機器的互補性，從而區分人與機器。

4.2超柔性及自組織

基于具體任務形成最佳的結構，從而在未來智能制造系統中體現出結構的靈活性。這種操作方式和結構柔性是所謂的超柔性，因此智能制造系統具有生物學相似性，智能系統由專家組成。

結語

總之，從我國機電一體化技術的研究與實踐來看，機電一體化技術只是一個技術概念的起步階段，還沒有融入機電一體化領域。隨著計算機的日益普及，機電一體化技術的發展成為新的動力，它帶來了更多的發展機遇，機電一體化也在實踐中得到了普及，而智能制造的理念深深扎根于人們的心中。

參考文獻：

[1]孟建. 基于智能制造中的機電一體化技術研究[J]. 中國設備工程，（2）：23-24.

[2]黃小華. 機電一體化技術在智能制造中的運用[J]. 南方農機，52（2）：171-172.

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