機電一體化技術在智能制造中的發展與應用(1)

王輝

摘要：隨著我國經濟與科技水平的不斷提升，各行業領域均在進行深化改革，創造出多種極具科學性及技術性的生產技術或施工工藝，并制定出高效可行的管理制度，將以上新型的技術及工藝落實到企業的日常生活工作之中去。當前最為新型的科技技術為電力電子技術、計算機技術及電氣自動化技術，而將以上技術緊密結合，則形成了綜合性的機電一體化技術。本文以智能制造業為例，主要闡述了智能制造業的概念，并明確了機電一體化技術在智能制造業中的具體應用方向，目的是為相關技術人員做參考，以促進該技術在智能制造業中的發展與應用。

關鍵詞：機電一體化;智能制造;應用

引言

隨著加快智能制造戰略規劃的提出，我國對智能化生產的研究也在不斷深入。其中，作為智能制造核心技術的機電一體化技術，借助大數據的支持，在應用過程中發揮出越來越重要的作用。

一、智能制造技術的概念

智能制造是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，在制造過程中能進行智能活動，將制造自動化的概念擴展到柔性化、智能化和高度集成化。近些年來，在市場中浮現出了多種類型及功能的自動化電子產品，這些產品逐漸融入了各國國民的生產及生活之中，逐漸改變了人們與外界相處的模式。由于我國科技的跨越式發展，原有的電子產品已經逐漸被更為高端的科技產品所取代。當前市場中廣受歡迎的智能電子產品的制造工藝極為精巧，所應用的加工技術便是機電一體化技術，該技術的功能特點能促使機械產品更加靈活，操作起來更加方便，還具有很多特殊的功能特性。正是由于將該技術應用于智能電子產品之中，其發揮出了較大的優勢特性。因此，很多大型的機械制造企業便將機電一體化技術應用在了負責生產及管理工作的生產機械設備之中，以促使原有的設備自動化優勢更加明顯，且智能性及穩定性更強。這樣一來，該企業便能以各種智能型生產機械設備去替代大量的勞動力，進而降低自身企業的人力資源成本，以從中獲取到更大的生產效益。新型的機電一體化生產機械設備的功能特性更加強大，能夠以極高的效率生產大批量的產品，其產品具有極高的合格率，主要原因是由于此種智能型的生產機械設備具有極強的自動化生產監管及信息處理能力，因而采用以上設備生產出的產品質量水平更高，且該設備的事故發生幾率也隨之降低。

新型的智能生產機械設備除了參與到自主的生產過程之外，還能夠對自身系統內部的各部件進行檢測，一旦發現該系統內部存在故障點，自動化控制系統及預警系統將會及時將數據輸入到中心控制系統之中，當對以上錯誤數據處理完畢之后，便會及時地負反饋調節給生產機械設備，進而勒令其停止生產工序，并啟動相應的預警裝置，以便相關技術人員對其進行處理。機電一體化生產機械設備能夠最大程度地對生產原料性能進行挖掘、使用，以最大限度地運用原料，在降低企業經濟成本的同時，也與我國提出的綠色環保、節能減排的國策相吻合，能確保智能制造企業實現自身的經濟可持續發展的建設目標。

二、機電一體化技術在智能制造中的具體應用

1.數控生產中的應用

智能控制技術是智能制造生產中的重要技術，也是保證加工順利的保證。通過將機電一體化技術應用到數控生產中，可以更好地收集生產信息，并及時進行處理模擬，有效提升控制效果，從而提升生產效率。在數控生產中，重要的就是對生產精度的控制，因此這種控制對智能制造系統有著較高的要求。中央處理器和數據總線作為我國當前數控機床的重要組成部分，可以利用智能控制系統對生產線進行模糊控制，并在生產中及時做好相應的診斷工作，改善存儲設備的精確度。在機械制造行業，對于產品生產設備的選擇，通常會使用通用設備，但通用設備在使用過程中存在流程復雜的問題，對于簡單產品的生產勢必會造成能源的浪費。因此我國在設備的改進過程中，應該做好產品的分類處理工作，提高設備的針對性，并通過市場調查不斷開發設備的特色，有利于企業鑄就品牌。還應該重視對優秀人才的引進，尤其是專業的節能人員，充分借助創新思維，完善機械制造業的產業鏈結構。

2.傳感技術的使用

機電一體化智能生產機械設備具有極強的自主化控制及監管功能，其目的是在固定的生產條件之下，將自動化系統中的控制及監管功能自主地發揮出來。之所以此類設備具有如此的靈敏性，其主要原因是由于新型的機電一體化設備安裝了新型的傳感裝置，這也是傳感技術被充分應用的一種具體表現形式，以減少外界環境對設備產生的干擾，進而將智能生產設備生產效率提升到最大值。在該生產設備之中安裝相應的傳感裝置，目的是為了確保該生產設備持續地處于正常運行狀態之中，然而，若是該設備無法對系統中的故障部位有一定的感知功能，就會促使內部零件出現故障點的智能生產設備長時間非正常狀態運行，久而久之，該設備的承載能力將會達到極限，進而拖垮整個生產系統。因此，將傳感技術充分地應用于其中，就能極為敏感地感知到非正常運行狀態下，該設備內部系統之中故障點所在的位置。

3.柔性制造系統的應用

這種系統包括數字控制系統和信息控制系統，同時還能做好物料儲運等工作，因此在實際生產中能結合實際情況進行自動轉換。通過將其應用到智能制造中，可以借助計算機系統對加工的設備、工具以及物料的存儲工作進行智能控制。這種柔性制造系統可以實現多個生產線的同時加工，因此能夠不斷提升生產效率。另一方面借助計算機大數據技術的優勢，還能對市場的數據進行有效分析，及時分析市場對產品的需求量，從而調整生產的負荷，進一步提升生產資源的利用率。就當前而言，柔性制造系統最重要的應用還是體現在信息系統、自動加工系統、物流系統和軟件系統中。在不同的生產行業中都能通過計算機控制系統的作用，對生產的數量和模式進行調整，從而改善生產的質量和效益。

三、機電一體化技術在智能制造領域中的未來發展趨勢

1.微型化發展

微型化技術發展理念起源于上世紀末，是指將機電一體化技術向微型機器以及微型領域進行發展，進而構建微電子機械制造系統，泛指幾何體積在1cm3以內的機電一體化產品。與常規機電一體化產品相比，微型化產品的體積較小，具有運行能耗低、控制精度高、制造成本小、運動靈活等性能優勢，被廣泛用于信息、生物醫療以及軍事等領域。機電一體化技術微型化發展的關鍵在于結合智能制造的編程化、模塊化、芯片化優勢，加強精細與超精密加工技術的研發力度，如蝕刻技術、光刻技術等。

2.綠色化發展

近年來，雖然我國工業領域得到蓬勃發展，社會物質基礎得到極大豐富，但與此同時生態環境也遭受嚴重污染破壞，且各類不可再生資源的消耗量仍在逐年增加，這都與我國可持續發展的理念相悖。因此，應致力于推動機電一體化技術的綠色化發展進程，在產品設計、制造、使用與報廢過程中，最大化提高資源利用率，以及產品的再生利用價值。簡單來講，則是確保機電一體化產品在使用時不會對生態環境造成嚴重污染，且產品報廢后盡可能高效回收利用，盡可能地利用智能制造的大數據優勢，實現精準、智能、高效的綠色生產。

結束語：綜上所述，機電一體化技術在智能制造領域中的應用，保證了產品生產質量，達到綠色、智能、自動的應用目標，充分發揮了機電一體化技術的應用價值，得以從根本上解決各項常見工業生產問題。同時，企業應進一步加強機電一體化技術的研發力度，促進工業生產尤其是智能制造的快速發展。

參考文獻：

【1】李新偉.機電一體化技術在智能制造當中的應用研究[J].中國新通信，2020，22（03）：231.

【2】胡江川.關于智能制造中機電一體化技術的應用[J].價值工程，2020，39（01）：286-287.