機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

王衛(wèi)軍

太原鋼鐵（集團(tuán)）有限公司礦業(yè)分公司尖山鐵礦 山西太原 030304

1 機(jī)電一體化在制造業(yè)中的優(yōu)點(diǎn)

1.1 確保產(chǎn)品質(zhì)量

與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)相比，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用更能夠確保成產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，眾所周知傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)需要使用比較笨重的機(jī)械，大部分工作需要人工來完成，而每個(gè)人對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的理解不相同這也會(huì)造成產(chǎn)品制造出來后具有了差異性，人工的懈怠也是導(dǎo)致產(chǎn)品差異化的原因，而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用避免了出現(xiàn)由于人和管理的差異導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的問題，由電子技術(shù)配合機(jī)械的生產(chǎn)使得產(chǎn)品質(zhì)量得以保證[1]。

1.2 促進(jìn)其他行業(yè)的發(fā)展

機(jī)電一體化在制造業(yè)中的應(yīng)用能夠有效的促進(jìn)其他行業(yè)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)除了利用電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)想結(jié)合其中還運(yùn)用了其他技術(shù)，隨著制造業(yè)的崛起，其他相關(guān)專業(yè)技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，并有效的融入到智能化生產(chǎn)中，從機(jī)電一體化的發(fā)展我們能夠知道，剛開始的電子技術(shù)需要和機(jī)械設(shè)配分開運(yùn)行，到逐步的可以合二為一，再經(jīng)過科研人員的刻苦研發(fā)，將其他技術(shù)不斷融合，才能讓機(jī)電一體化技術(shù)能夠成為智能生產(chǎn)中的中堅(jiān)力量，其中的信息化技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、電子技術(shù)、人工智能技術(shù)等等都能夠相互促進(jìn)相互發(fā)展，并能有效的促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展[2]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的具體應(yīng)用

2.1 自動(dòng)化生產(chǎn)線與自動(dòng)化機(jī)械的結(jié)合

智能制造業(yè)也是一個(gè)科技發(fā)展較為迅速的行業(yè)，為了制造出更能滿足人們需求的產(chǎn)品，以提升自身的市場競爭地位，智能制造企業(yè)就應(yīng)該持續(xù)性的對(duì)自身的生產(chǎn)工藝及加工技術(shù)進(jìn)行整改，而將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于其中，便充分彰顯出了該企業(yè)所具備的時(shí)代性特點(diǎn)。在各種智能機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部系統(tǒng)之中融合機(jī)電一體化技術(shù)，其目的是促使各種機(jī)械設(shè)備更為智能化，且整個(gè)生產(chǎn)過程能夠朝著簡約化路線逐漸挺進(jìn)。因此，該技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)廠區(qū)生產(chǎn)線自動(dòng)化生產(chǎn)及機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化應(yīng)用工序中最為常見。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于這兩大過程之中，可以使得生產(chǎn)過程所具有的順序性更強(qiáng)，且生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備所具備的智能控制性及生產(chǎn)工作能力也能于應(yīng)用過程之中得到較大幅度的提升。這樣一來，智能制造企業(yè)便能借助新型的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備去實(shí)行各項(xiàng)生產(chǎn)工序，以最大規(guī)模的削減該企業(yè)的人力資源，智能化生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡單，操作起來極其簡易，也能靈敏的處理生產(chǎn)過程中所發(fā)生的事故風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 工業(yè)智能機(jī)器人

部分企業(yè)的生產(chǎn)線環(huán)境較為復(fù)雜惡劣，受到環(huán)境與人為因素影響，企業(yè)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量有所不足，存在一定的優(yōu)化提升空間。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可有效結(jié)合傳感技術(shù)、仿生學(xué)、信息化技術(shù)及機(jī)器人控制論等技術(shù)與學(xué)科領(lǐng)域，使得智能制造系統(tǒng)模仿人類思維模式，在系統(tǒng)生產(chǎn)、運(yùn)行過程中精確識(shí)別與判斷各項(xiàng)信息，以人類智能相似的方式快速做出反應(yīng)，替代人工完成各項(xiàng)復(fù)雜生產(chǎn)與智能制造系統(tǒng)管理工作[3]。

與傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式相比，機(jī)電一體化技術(shù)在智能機(jī)械人領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值如下：(1)降低企業(yè)人工成本。在傳統(tǒng)生產(chǎn)模式中，企業(yè)需要配置大量一線生產(chǎn)人員，以及高素質(zhì)技術(shù)人員，對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)系統(tǒng)造成較大負(fù)擔(dān)。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，企業(yè)僅需配置一定數(shù)量的智能機(jī)械人，即可在充分保障并提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，節(jié)省大量勞動(dòng)力。(2)提高生產(chǎn)效率。智能機(jī)械人在運(yùn)行過程中，將模仿人類思維模式以識(shí)別、分析各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，再針對(duì)性開展生產(chǎn)工作。但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，智能機(jī)械人并不會(huì)出現(xiàn)疏忽、注意力分散、操作失誤等問題，最大程度降低了人為因素對(duì)生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的影響系數(shù)。(3)智能機(jī)械人可在長時(shí)間、高負(fù)荷運(yùn)行過程中保持較高的生產(chǎn)精度，實(shí)現(xiàn)了不間斷持續(xù)生產(chǎn)，在調(diào)動(dòng)企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)資源的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升了生產(chǎn)效率與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;智能機(jī)械人具有運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)的特征，被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境中，在受到環(huán)境等因素影響而出現(xiàn)生產(chǎn)事故時(shí)，也不會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡，保障了生產(chǎn)安全。

2.3 傳感技術(shù)的使用

作為智能制造中的核心技術(shù)，傳感技術(shù)對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)意義重大，因此在實(shí)際生產(chǎn)中需要充分考慮傳統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用缺點(diǎn)。就傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，對(duì)于信息的獲取和處理存在效率低下的問題。通過傳感技術(shù)的應(yīng)用而言，可以通過對(duì)生產(chǎn)過程中的信息進(jìn)行獲取，從而及時(shí)對(duì)生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)整，從而控制整個(gè)制造流程，還能及時(shí)對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時(shí)預(yù)警處理，從而保證總體的生產(chǎn)質(zhì)量。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造領(lǐng)域中的未來發(fā)展趨勢(shì)

微型化技術(shù)發(fā)展理念起源于上世紀(jì)末，指將機(jī)電一體化技術(shù)向微型機(jī)器以及微型領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)展，進(jìn)而構(gòu)建微電子機(jī)械制造系統(tǒng)，泛指幾何體積在1cm3 以內(nèi)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。與常規(guī)機(jī)電一體化產(chǎn)品相比，微型化產(chǎn)品的體積較小，具有運(yùn)行能耗低、控制精度高、制造成本小、運(yùn)動(dòng)靈活等性能優(yōu)勢(shì)，被廣泛用于信息、生物醫(yī)療以及軍事等領(lǐng)域。近年來，雖然我國工業(yè)領(lǐng)域得到蓬勃發(fā)展，社會(huì)物質(zhì)基礎(chǔ)得到極大豐富。但與此同時(shí)，生態(tài)環(huán)境遭受嚴(yán)重污染破壞，且各類不可再生資源的消耗量逐年激增，這都與我國可持續(xù)發(fā)展理念相違背。因此，應(yīng)致力于推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的綠色化發(fā)展進(jìn)程，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用與銷毀過程中，最大化提高資源利用率，以及產(chǎn)品的再生利用價(jià)值。

綜述，在我國智能技術(shù)的研究過程中，改善智能制造水平需要充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，因此在計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及5G 技術(shù)的推動(dòng)下，我國的智能化生產(chǎn)將會(huì)迎來新的發(fā)展契機(jī)。