機電一體化技術在智能制造中的發展與應用

徐丕兵 梁麗潔

摘 要：在我國高科技工業生產技術中，機電一體化技術是非常重要的組成部分。機電一體化技術集成了信息、電子計算機、機械設備、電子設備等技術手段，可以合理地整合機械設備生產線設備以及電子設備監控軟件。因此，本文討論了公司智能制造系統的發展趨勢以及機電一體化技術在公司智能制造系統中的發展趨勢和應用。

關鍵詞：機電一體化;智能制造;發展應用

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）13-0053-02

0 引言

隨著科學技術水平的不斷提高，自動化控制系統和電子信息技術已廣泛應用于工業生產中。為了適應社會迅猛發展的要求，機電一體化技術的發展趨勢必然是個性化、小型化、智能化。以下是公司智能制造系統中機電一體化技術的發展趨勢和應用問題的簡要分析。

1 機電一體化技術的發展概況

機械設備技術和電子信息技術的集成是機電一體化技術最初發展的基本方式。機電一體化的基本發展趨勢主要是基于電子信息技術在機械工程中的應用，以提高機械設備的生產率。由于技術含量低，制造操作規模小，因此不能很好地滿足工業生產要求。隨著電子信息技術和微處理技術的不斷優化升級，機電一體化技術在特定制造中越來越普遍。它與諸如信息技術和電子信息技術的新技術有機地融合在一起[1]。人工智能技術控制系統逐漸朝著智能化系統方向發展。

2 企業智能制造技術的發展概況

隨著社會經濟的不斷發展，機械設備制造的技術性也得到了轉化和提高。為了考慮社會經濟發展對機械設備商品的日益突出的要求，我們必須積極引進繁榮的產品開發技術。智能制造系統的技術性是指基于工業設備的全自動驅動以及原始工業設備及其機械設備的操縱來操縱生產系統的方式。這是機械設備制造業的必然發展趨勢。智能制造系統的基本特征包括：獲得、表達、解決、存儲專業知識的能力，自我學習，自我組織，自我完善，自我維護以及整合各種信息內容的認知能力[2]。在特定的生產和應用中，傳統的機械結構總是在下降和變脆，智能制造系統的技術系統軟件將被廣泛使用并在應用中繼續發展。依靠電子信息技術進行快速編程，三維界面顯示，使用縮放、多向視圖等，可以實現產品設計和相關的實際操作，以考慮對圖形設計精度的高要求。縮短生產周期，在加工過程中完成人機交互技術，并合理提高產品質量和生產率。

3 機電一體化技術在智能制造中的具體應用

3.1 自動生產線與自動機械的結合應用

將機電一體化應用于智能制造系統的關鍵性能方面之一是自動化生產線和自動化機械的應用和集成。使用自動化生產線和自動機械，以便利用智能技術有條不紊地進行操作和工作，在商品加工過程中控制設備，減少人工服務的操作過程，并減少加工過程中的人力資源消耗[3]。這兩種技術主要基于工業觸摸屏操作設備的安裝和光學操作以及其系統軟件的合理操作，應用較為普遍，并且可以在許多行業中看到技術應用的影子。這種應用和集成的優勢可以及時滿足生產部門的相關要求，節省大量的人力和物力，使資本投入到更有價值的工作上，為社會發展做出更大的貢獻。

3.2 工業智能機器人的應用

工業生產服務機器人是將電子計算機、人工智能技術和仿生學集成全面創新的新型產品。就目前的科學研究狀況而言，已經開發出工業生產服務機器人，并將其用于各個行業以提高產品質量和產品生產率。工業生產服務機器人在制造業中的應用具有非常積極的作用：它可以自動檢索設計者繪制的工程圖，以進行有效的原材料分配和制造，然后在整個制造過程中進行合理地開發。發現問題后，立即停止工作，等待技術專業人員的定期檢查和維護，以防止對貨物造成更大的損害。

3.3 傳感技術的應用

像其他表現形式一樣，傳感器技術在自動化控制和監督過程中也起著極其重要的作用。傳感技術不僅要求極高的靈敏度和準確性，而且還需要具有減少外部干擾甚至屏蔽外部干擾作用的能力。這樣可以優化智能制造的操作步驟，減少外部干擾，提高成功率。傳感器技術在智能制造過程中會失去其原始功能，因此許多電子系統和手動系統在出現錯誤時都無法檢測到各種參考指標，沒有傳感器技術的靈敏性和準確性，智能制造就無法正確判斷指標是否滿足要求，也無法檢測出過高的指標，這最終使自動化難以實現，還取決于人力和物力以及最終的檢測和實施。傳感技術不僅是機電一體化技術應用的重要體現，而且是智能制造過程中不可或缺的一部分，決定了是否只有系統才能執行自動化工作和自動化檢測。

4 機電一體化技術在企業智能制造中的發展趨勢

4.1 自動機械及自動生產線的發展

機電一體化技術在公司智能制造系統中的杰出表現主要是自動化機械和自動化生產線。關鍵是依靠電子信息技術（光學自動控制系統和工業觸摸屏控制系統）全面地操縱操作步驟[4]。該技術應用非常廣泛，例如飲料自動生產線和印刷包裝生產線。柔性制造技術性是指電子計算機自動化技術生產和制造系統軟件的技術性。關鍵是將一系列規模經濟（例如自動倉庫、電子計算機、數控車床等）整合到一個統一的行為主體中，以便將生產模式與網絡動態聯系起來。這樣，一方面可以考慮各部門的有關規定，另一方面可以節省大量的物力和時間。該技術密鑰適用于對設計方案和各種產品類型有較高要求的中小企業。

4.2 工業智能機器人的發展

工業智能機器人是機電一體化技術在企業智能制造中的先進應用。工業智能機器人技術專注于通過整合仿生學、計算機、人工智能和其他學科而獲得的新科學研究成果。機器人技術是一種結合仿生、傳感技術、力學、計算機、人工智能、信息、控制論等技術的高科技技術，在當前研究中非常普遍，并且具有非常廣泛的應用領域。工業智能機器人有利于產品的快速更換，提高生產效率，提高產品質量，優化勞動條件等。工業智能機器人的優點是：精度高，在軍事和建筑領域具有很高的應用價值，并得到一致認可。復雜的工作流程可以快速完成，可以實現有效信息自動識別并獲取。

4.3數控生產的發展趨勢

在社會經濟中，機械制造不僅扮演著非常重要的角色，而且可以促進該國工農業的發展。我國數控生產企業是應用CNC生產機電一體化技術生產的行業。CNC生產所需的智能控制系統具有非常嚴格的指標和要求。首先，它涉及系統中相關模擬信息和數據的處理。其次，它處于控制之中。生產環節的管理體現了非常關鍵的功能。對于當今我國的主要機床工廠來說，主干線和CPU模式是CNC機床構造的主要類型，這種模式可以借助模糊智能控制和在線診斷來提高存儲設備的精度，并通過計算機和其他相關軟件實現三維仿真動態圖像的實現，使整個生產過程特別有效和逼真，從而準確地指導員工。

5 結語

綜上所述，機電一體化技術在企業智能制造中的應用有效地改變了過去低效的運營方式和生產方式。隨著現代社會經濟發展的趨勢，它結合并應用了各種高科技科學技術。機電一體化技術在公司智能制造系統中的發展趨勢和應用可以促進各種技術的相互滲透，進一步改革和創新傳統工業生產的精益生產方法，進一步提高生產率和制造質量，最終完成更多的工作，實現理想化社會經濟效益。

參考文獻

[1] 陳開朗.機電一體化技術在現代工程機械中得發展應用探討[J].科技創新與應用，2015（25）：165.

[2] 劉繼峰.簡述機電一體化在工程機械中的應用[J].中國新技術新產品，2015（17）：71.

[3] 李相洋，王壯芬.論述機電一體化技術在機械工程中的應用[J].四川水泥，2015（11）：166.

[4] 關林林，陳崗.智能制造中機電一體化技術的應用分析[J].內燃機與配件，2019（16）：251-252.

Abstract：In China's high-tech industrial production technology， mechatronics technology is a very important part. Mechatronics technology integrates information， computer， mechanical equipment， electronic equipment and other technical means， which can reasonably integrate mechanical equipment production line equipment and electronic equipment monitoring software. Therefore， this paper discusses the development trend of the company's intelligent manufacturing system and the development trend and application of mechatronics technology in the company's intelligent manufacturing system.

Key words：mechatronics;intelligent manufacturing;development and application

收稿日期：2020-06-08

作者簡介：徐丕兵（1976—），男，山東青島人，本科，研究方向：智能制造領域。