機電一體化技術在智能制造中的運用淺析

摘要：人們對各種產品需求的增多刺激了生產制造產能的擴大，生產制造的任務艱巨，傳統的人工生產制造不僅難以保障產能，也無法保障質量，越來越多的制造企業開始了智能化探索，以推進智能制造目標的實現，智能制造中涉及到的現代化技術非常多，機電一體化是核心技術，為保障智能制造的建設水平和效益，相關制造企業需加大機電一體化技術的創新。基于此，本文從機電一體化技術在智能制造方面的優勢出發，重點研究了該技術的具體應用，有利于改變制造行業的發展模式。

關鍵詞：機電一體化技術;智能制造;應用

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A ? ?文章編號：2096-6903（2021）11-0000-00

我國是制造大國，制造行業每年為國家貢獻巨大的財富，但隨著國際國內經濟的接軌，我國的制造行業也在積極探索嶄新的發展模式，力求通過行業的轉型發展和產業優化來提高競爭力。一些大型的制造企業實施了智能制造，經由各種現代化技術在生產制造流程和控制中的應用，生產制造的智能化優勢凸顯，給企業、行業都帶來了經濟與社會效益。但我國制造業的市場規模龐大，并非全部的制造企業都實現了智能制造，未來的發展中，各個制造企業都要加大機電一體化在制造中的應用。

1 機電一體化技術在智能制造中的應用優勢

1.1優化系統結構

機電一體化是現代化發展的技術表現，此技術中融合了多種技術，經由這一技術在智能制造中的應用，可在技術支持下優化系統結構，進而使得生產過程中產品質量更有保障。在傳統的制造領域，產品制造的控制環節雖可實現一定的機械化，但因為技術條件的限制，對機電系統的配置要求非常高，且系統穩定性不夠、功能不足，而機電一體化技術在制造中的應用，通過對系統的調整和優化，可克服這些不足，提升制造的智能化水平[1]。

1.2智能化系統

機電一體化技術在應用在制造領域后，可在企業中構建起智能化系統，該系統的出現，克服了人工控制的弊端，再加上系統穩定性好、功能多樣，可在生產制造中體現出巨大的優越性。在信息時代到來以后，各種信息技術的應用范圍逐步擴大，機電一體化技術一經出現就在制造行業中受到了人們的關注，通過智能化系統的創建，可使得在控制中的人力成本顯著降低[2]。生產制造的過程中，智能化系統中的調控模塊，可對生產制造的一切流程、要素都加以科學調控，保障生產制造的效率和資源利用，智能化模塊還可實現對制造全過程的監督，及時進行故障識別與預警，即使設備出現了故障，也可在最短的時間內恢復正常。

1.3靈敏度提高

機電一體化技術在智能制造中的應用，還有著極高的靈敏度，這種靈敏性優勢使得在生產制造的過程中，可利用智能化系統來完成對應的控制任務，不僅可實現對生產中全部過程和要素的動態化監控，還可在控制的同時進行對應的數據信息采集和處理，實現數據在不同環節、不同部門之間的高效流通，使得相關人員可在生產制造的過程中，利用數據信息來解決難題，輔助決策，提高數據安全性、完整性，保持智能制造系統的穩定、可靠運轉。

1.4模型優勢

機電一體化技術在智能制造中的應用還具備模型優勢，這一方面的優勢可帶動整個行業的進步，使得各個制造企業都可以根據自身的生產制造情況，加大在機電一體化技術方面的投入，機電一體化的模型優勢表現在模型結構、信息處理和生產效率等方面。

2機電一體化技術在智能制造中的實踐運用策略

2.1數控技術

近年來，隨著我國國際影響力的增強，制造業已經成為了我國的重點產業，每年都為國家創造了巨大的效益。在制造領域，不同主體之間表現出激烈的競爭，為贏得競爭力，很多制造企業都在開展智能制造模式的探索，機電一體化的出現和應用，帶動了全行業的進步。數控技術在制造領域的應用范圍顯著擴大，當制造企業在制造中應用了這一技術后，就可通過數據信息的采集、分析來實現對機械運動、工作過程的自動化控制。根據當下數控技術的發展，在該技術中融合了計算機技術、現代控制技術、機械制造技術等，不同技術在制造系統中的相互配合，不僅可提高制造的效率，更可以保障產品的質量[3]。與機電一體化技術的其他技術相比較，數控技術在智能制造中的應用相對早，在多年的發展過程中，此項技術的發展和應用都相對成熟，給行業帶來了巨大的效益和發展潛力。數控技術下的數控生產模式，提高了加工制造效率，就智能制造中的數控技術應用，大多選用的是CPU+總線的模式，這一模式下，可對制造開展三維仿真模擬。

2.2傳感技術

傳感技術也是機電一體化中不可或缺的技術，因為傳感技術的特點，可在制造過程中發揮智能化的優勢。但在傳感技術的應用中，需根據制造流程和要求，配備各種的傳感器，多個不同類型的傳感器，也就可在生產系統中構成完善的傳感網絡系統，在后續生產制造的過程中，各個傳感器可在生產的過程中進行自動的數據信息收集，目標信號的接收與傳輸更怯便捷。傳感技術與計算機信息技術的結合，可實現生產制造過程中的智能化控制，控制精度和準度都更有保障。我國智能制造雖取得了一定的發展成就，但在智能制造的過程中，所配備的各類智能設備，在運行過程中極易受到各種因素的干擾，信號接收和傳輸無法保持正常，各個制造企業在當下的技術條件下，加大了傳感技術的應用，在構建了傳感網絡系統且綜合了計算機信息技術后，可在生產制造的全過程中直接進行數據信息的采集、存儲和分析[4]。很多的智能制造中，傳感技術的應用都配備了光纖電纜傳感設備，此設備的使用，可發揮設備的功能優勢，采集到完整、準確的生產信息。

2.3計算機集成數字化采集技術

計算機集成數字化采集技術也是智能制造中的重要技術，對智能制造而言，為有效推進各個環節的智能化，就需要注重生產中的數據信息采集，從而在此實現上將這些采集到的信息高效利用起來。計算機集成數字化采集技術應用時需配備相應的設備，以保障數據采集工作的高質量完成，比如，可配備微電子設備、傳感器、人機界面控制裝置。不論是哪一種產品的生產制造，都可以利用計算機集成數字化采集技術來完成數據的采集，在此基礎上開展相應的控制，控制體現出全過程、全方位和動態化特征。在形成了跟蹤控制系統以后，系統中的智能化模塊可自動進行產品生產流程的分析，實時監測生產制造過程中各個要素的制造狀態、參數信息，將所獲得的信息實時上傳到計算機系統中，也就可完成自動化控制。

2.4柔性制造系統

機電一體化技術在智能制造中的應用包含了多種的技術，其中，柔性制造系統也在制造領域引起了人們的關注，越來越多的制造企業中都設計了柔性制造系統，根據此系統的構成，主要包含有信息控制系統、數字控制系統和物料儲運系統三個子系統，不同子系統的相互配合，可在生產制造的過程中，實現加工對象的自動轉換，滿足生產制造要求。柔性制造系統在智能制造中應用時，后臺管理人員可在系統中實時掌握產品的生產進度與流程，在對數據加以科學分析的基礎上，也就可根據需求來進行設備、工具、物料等的調配與決策，保障生產制造的高效開展。柔性制造系統在智能制造中應用后，產品生產越發高效，企業所生產對產品數量和質量可符合市場需求，給企業創造了巨大的效益。伴隨著我國制造行業的進步，一些大型的制造企業中，因為其規模較大、技術水平高，為滿足智能制造的要求，這些企業中都引入了柔性制造系統，此系統的應用類型相對較多，企業可從自身的生產特點出發，進行柔性制造系統的選擇，使得在生產時，該系統可進行數據的采集、整合與處理，達到對生產制造的分層控制目標。

2.5智能機器人

信息時代到來后，我國的智能技術發展迅猛，再加上市場上各類產品需求的增長，很多制造企業都面臨著巨大的生產壓力，為確保制造企業的生產效率、質量都可滿足市場對產品的需求，一些制造企業都加大了在智能制造方面的探索，力求通過智能化技術在生產中的應用來提高生產效率，給企業創造更大的發展契機，提升企業競爭力。隨著智能化技術的優勢凸顯，針對傳統人工制造所存在的諸多問題，逐步研發出了各種的智能機器人，這些智能機器人的使用，實現了智能化制造。事實上，智能機器人中包含的現代化技術非常多，具有學科交叉性，我國關于智能機器人的研究日漸深入，取得了豐碩的研究成果，智能機器人的研究和應用已經成為了機電一體化中的重點內容。傳感技術、控制技術和信息技術等，都是智能機器人中不可或缺的技術，這些技術的綜合應用，可使得在產品制造的過程中，可模仿人類思維來進行問題的處理，智能制造系統可對所采集到的一切數據和信息加以處理，在信息綜合的基礎上開展判斷和決策。根據智能機器人在制造領域的應用，智能機器人可替代人工作業，使得制造企業在制造過程中的人力投入量大大降低，工作負擔顯著減小，保持不同生產流程的高度銜接，提高生產效率和效益。此外，智能機器人的配置，還可規范制造和生產流程，使得一切的制造流程都可按照既定標準來實施，避免因為人工錯誤操作所引起的制造誤差，提高產品質量，控制加工制造誤差。即使生產條件相對惡劣，智能機器人也可克服這種惡劣環境的干擾，保持正常的生產作業。

3機電一體化技術在制造領域的未來發展

3.1自動化監控技術

機電一體化技術在智能制造領域中的應用雖取得了一定的成效，但一些小型制造企業的機電一體化技術應用尚不成熟，未來還有著巨大的發展空間，比如，自動化監控技術也是未來需重點關注的方面，這一技術應用以后，可在制造的過程中克服時間、地點的限制，達到遠程控制的目標。具體的監控工作開展是由傳感器和計算機網絡的關聯來完成的，自動化監控系統形成后，可在制造的過程中，對全部的流程和要素都開展連續化監控，監控表現出動態化、實時性特征[5]。現階段的一些制造企業雖然實現了自動化監控，但是其系統規模和功能有限，在小范圍的監控中非常有效，如果要滿足大規模生產的自動化監控，就需要在原有基礎上擴展系統功能，保持系統的穩定性。

3.2機械與信息技術工程融合發展

機電一體化技術在智能制造中應用時，未來還需重視機械與信息技術的高度融合，經由二者的科學融合，可有效減少制造中的一些問題。在技術不斷進步的今天，再加上各個制造企業的生產規模明顯擴大，單一的主體技術構建模式顯然已經無法滿足智能制造的目標，而需要實現不同系統控制模式的高度融合，以發揮系統的功能優勢。制造企業中復雜的機電設備配置和生產流程，都要求在開展智能制造的過程中，需有效通過新技術的使用來促進機械與信息的融合，在實現機械設備科學控制的基礎上，保障各種信息資源的高效利用，用信息數據來輔助生產決策。

4結語

制造行業在當前邁入了嶄新的發展階段，全行業范圍內都在大力推進智能制造建設，但智能制造的實施需有機電一體化技術的支持，為提升智能制造水平，各個制造企業都要立足于自身的發展，著力推進機電一體化技術的創新和應用。

參考文獻

[1]張馨仁.機電一體化技術在智能制造中的應用分析[J].山東工業技術，2017（6）：146.

[2]劉明.機電一體化技術在智能制造中的應用分析[J].數字化用戶，2017，23（22）：86.

[3]李明.機電一體化技術在智能制造中的應用研究[J].數字技術與應用，2020，38（3）：2.

[4]潘愛民.機電一體化技術在企業智能制造中的應用研究[J].湖南農機，2017，44（8）：54.

[5]步延生，陳恒超，楊龍.智能制造中機電一體化技術的應用分析[J].中國新通信，2019，21（5）：116.

收稿日期：2021-10-08

作者簡介：田飛（1974—），女，山西忻州人，大專， 研究方向：機電、安全。

Abstract： People increasing demand for various products to stimulate the expansion of production capacity， production and manufacturing of a difficult task， the traditional manual production not only difficult to safeguard capacity， also can't guarantee quality， more and more intelligent manufacturing companies began to explore， in order to promote to achieve the goals of intelligent manufacturing， intelligent manufacturing involves in modern technology is very much， Mechatronics is the core technology， in order to ensure the construction level and efficiency of intelligent manufacturing， relevant manufacturing enterprises need to increase the innovation of mechatronics technology. Based on this， this paper from the advantages of mechatronics technology in intelligent manufacturing， focusing on the specific application of the technology， is conducive to change the development model of manufacturing industry.

Key words： Mechatronics technology; Intelligent manufacturing; application