機電一體化技術在智能制造中的研究與應用

范繼東 夏梓瑜 向金 謝惠 普恒

摘 要：隨著社會的發展以及科技的進步，機電一體化技術也得以廣泛的應用。作為一種綜合性的技術，機電一體技術有效地融合了計算機、電子、信息技術、機械以及電氣等多種技術優勢，有效地提升了企業的生產效率和質量。在智能制造中應用機電一體化技術也是社會的發展必然需求，尤其是在提升企業生產能力，提升生產質量方面更是發揮了巨大作用。

關鍵詞：機電一體化;智能制造;應用;研究

引言

隨著社會主義市場經濟的飛速發展，智能制造行業也迎來了新的發展機遇，由此也導致了其對相關設備、相關技術的要求也越來越高。而通過機電一體化技術的應用不僅有效的提升生產效率和質量，而且還有利于企業的可持續發展。

1 智能制造以及機電一體化的應用優勢

1.1智能制造概述

目前，智能制造主要是由兩個方面組成，即智能制造技術和智能制造系統。其中，智能制造技術又被稱作IMT技術，其主要是通過計算機的模擬系統來實現對生產過程的分析以及決策，進而有效地為企業節省大量的人力、物力以及財力投入，相關人員僅通過計算機系統就可以完成相關操作，并且還提升了生產的實效和科學性;而智能制造系統則有被稱為IMS，該系統可以理解為一個較為簡單的人機一體化智能系統，其主要是由智能機器人、計算機輔助系統以及相關專家組成。在實際生產過程中，該系統通過計算機操作以及專家的分析、構思以及決策等操作來代替傳統的人腦勞動。簡單來說智能制造系統就是智能制造技術的一個延伸，其有效的融合了網絡化、自動化技術與一體的智能化系統。

1.2機電一體化技術對智能制造的應用優勢

技術應用的模型優勢。通過將機電一體化技術應用在智能制造中可以有效的為其提供技術支持并且還具有一定的模型優勢。與傳統的控制系統不同，機電一體化技術在應用過程中不僅結構清晰、信息處理效率高而且使用范圍較為廣泛等優勢，為此，可以有效地打破傳統的智能制造中的原有確定模型的限制，進而促進智能制造系統的優化升級。另外，在機電一體化技術實際應用過程中，還可以及時準確的對不同結構模型參數進行監控，進而提升智能制造的應用范圍。

技術應用的交換優勢。作為智能系統的核心，數據信號的質量顯得尤為重要，換而言之，數據的收集和處理能力將直接影響到智能制造系統的運行和應用。而通過機電一體化技術的應用則可以有效的提升智能制造系統中信號處理以及信號傳輸的精準度，進而提升數據信息質量，確保整個生產的高效性。

技術應用的控制優勢。首先，通過機電一體化技術的應用可以有效的提升智能制造系統中對于非線性高度的有效控制，進而確保在原有的系統基礎上提升了監控質量，確保整個生產的安全和穩定;其次，對于控制效果而言，智能制造系統對于傳統的控制系統間本身就具有一定的差距。對于傳統控制系統而言其不僅控制體系尚不完善，且傳輸速度以及操作功能也有待提升，進而制約了整個系統的生產水平。而通過機電一體化技術的應用則可以有效地提升控制效果，其通過預先的記憶進行控制然后在通過計算機、傳感技術等來實現智能控制，進而提升了整個系統的生產效率。

2 機電一體化技術在智能制造中的應用

2.1應用在傳感技術方面

傳感技術主要是通過傳感器來獲取相關信息，然后在對信息進行預處理、后置處理、特征的提取和選擇等操作，進而提取生產所需的準確信息。與其他技術不同，傳感器技術的敏捷以及準確性較高，為此在智能制造系統中應用傳感技術可以有效地降低外界因素對于設備生產的不良影響，保證傳輸信號的準確和高效性，但是隨著科技的進步，顯然傳感技術已經無法滿足實際生產需求，而通過機電一體化技術的應用則可以有效的提升信息傳輸質量，而且實現遠程操作進而實現生產過程的自動化以及智能化。機電一體化技術在實際應用過程中主要是通過構建傳感器網絡系統來保證信息數據的連續、準確性，并且通過信息共享來為控制中心下達指令而提供參考依據，提升智能制造的生產效率和質量。而且還通過計算機技術來對信息數據進行整合和分析，進而提升智能制造系統的控制效果，保證安全生產。

2.2數控領域中的應用

對于機械加工而言，傳統的操作方式主要是依靠人力通過操作普通機床來進行作業，而通過機電一體化技術的應用則可以有效地促進機械加工的智能化變革。在機電一體化發展初期其主要是應用在數控生產活動中，而隨著社會的發展目前其逐漸被應用在智能化生產以及集成化生產模式中，不僅可以更好滿足社會發展需求，而且還實現了拓展、模擬以及延伸等信息處理功能，繼而促使機械加工過程中無法建模環節或者建模模糊環節的處理效率，進而促進生產工藝的進一步優化。譬如，通過對數控機床的在線診斷、模糊控制、面向生產車間的編程技術等多渠道的控制，在很大程度上提升了智能制造水平。

2.3自動化生產的應用

作為智能制造最為突出的一個特征，自動化生產主要是通過機電一體化技術的應用和應用而生的一種機械自動生產線。通過應用人機界面以及可編程的控制裝置、光電控制系統等現代先進技術，如果在生產過程中出現不符合生產標準的產品，該技術能夠將其自動的淘汰，并且不會影響系統的整體運行，實現各項生產產品和設備的標準化。譬如，我國的手機、電腦等生產已經完全可以實現自動化生產，已經達到了較高的智能制造水平。除此以外，柔性化技術更是融合了計算機、數控機床、自動化倉庫以及料盤等先進技術，進而形成了一個較為完整的生產網絡，進而滿足一些設計較為復雜的生產設計需求，促進了產品種類多但批量較小的產品生產的智能制造。

2.4工業智能機器人方面的應用

對于智能制造而言，工藝智能機器人的應用不僅有效的替代了傳統的人力勞動，而且還高度的實現了生產的自動化發展。工業智能機器人主要是一種自動化的機械設備，其通過對人體某些部位的模仿來實現生產的自動化，譬如，通過模仿人類手部操作來實現對控制系統的操作控制等。工業智能機器人的應用主要是融合了微電子、機械、計算機以及傳感檢測等多項技術，其主要是由主體、控制系統和驅動系統三部分構成的。其中主體主要包括了執行機構和機座，控制系統則是按照所輸入的信號來發出相關質量操作來對驅動以及執行機構進行控制，其主要起到人類大腦的作用進而實現生產的自動化;而驅動系統這主要是用來進行執行的部分，其有動力以及轉動裝置而組成。另外，通過計算機編程可以有效地促使機器人完成焊接、切割、裝配以及搬運等自動化、智能化相關操作，進而為企業帶來較大的經濟利益。

3 結語

總而言之，機電一體技術有效地融合了計算機、電子、信息技術、機械以及電氣等多種技術優勢，有效地提升了企業的生產效率和質量。在智能制造中應用機電一體化技術也是社會的發展必然需求，有效的降低操作工人的勞動強度，改善了操作工人的作業環境，為企業積極發現攻關難題、探尋創新點并持續優化工作創造了條件，為推動企業高質量發展奠定了良好的基礎，尤其是在提升企業生產能力，提升生產質量等方面更是發揮了巨大作用。

參考文獻：

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