機電一體化技術在智能制造中的運用淺析

楊喜勇

摘要：目前，智能化已經成為制造行業的主要發展趨勢，為了提升行業的智能化水平，可以采用機電一體化技術。在傳統機械技術的基礎上，結合自動控制、傳感、計算機等信息技術，促進自動化水平的提升，實現模塊化和系統化的改進。在該技術應用的過程中，不僅可以提升生產質效，也可以對生產流程進行規范，并且對電子產品標準進行統一，促進行業整體的發展和進步。

關鍵詞：機電一體化技術;智能制造;運用

一、機電一體化技術與智能制造概述

1.機電一體化技術

機電一體化技術是在立足傳統機械技術的背景下，融入計算機技術以及傳感技術等，繼而形成的工業生產新技術。將機電一體化技術運用于我國工業生產中，能夠構建集約型的全新工業生產模式。針對現階段機電一體化技術運用現狀而言，在我國大型的制造企業和生產環節中有著極為廣泛的應用，并且通過對人腦的模擬，能夠對制造業生產的各項流程與環節實現動態化監控與綜合分析評估，對于制造企業不斷調整生產流程與正常策略，具有重要的參考價值。

2.智能制造

智能制造的發展主要依托計算機技術，能夠實現對人類思維的模擬，并在此基礎上編寫相關控制程序，在該程序的支撐下實現對生產制造各項設備的控制。智能制造的根本目標是從人工生產向自動化生產轉變。智能制造實踐的過程中，運用多樣化的自動控制系統，能夠有效采集不同類型的數據信息，并對這類信息展開深度分析、處理、儲存，具有十分鮮明的特征。在智能制造產品設計的過程中，通常是借助計算機設備，實現產品設計圖紙的多維度展示。相比傳統人工生產，智能制造縮減了人工崗位成本支出，并且可以運用于具有較高危險性和污染性的工業生產中，在很大程度上降低了環境對員工身體的影響，避免了人工操作過程中安全事故的發生，大大提高了生產效率。總而言之，智能制造是我國現代制造行業發展與轉型的必要路徑，不僅大大降低了人力與物力資源成本支出，同時能夠避免由于人為操作失誤而造成的經濟損失，對我國傳統制造業的轉型發展意義深遠。

二、機電一體化在智能制造中的重要性

不斷追求品質是人們對生活的更高需求，因此如今用戶對產品種類和級別的標準越來越高。基于市場需求和競爭環境，制造者只有不斷革新優化現有產品，通過縮短產品生產時間、生命周期，才能更好地滿足用戶的需求，提升自我在市場競爭中的核心能力。由此來說，產品的制造以及裝配操作極為關鍵，如將產品制造過程分為兩個部分應包括產品設計和制造兩個重要階段。通過在產品設計階段應用機電一體化技術，同時會涉及到機械、電氣、控制以及計算機工程等相關學科。比如自動控制技術可協助開發各類基于電子元器件的控制系統，以此強化或取代機械系統的機械化性能;計算機技術可廣泛應用到各種軟件的編寫中，以此來控制系統作業、產品設計、開發活動、制定資源計劃、記錄市場調研以及開展銷售活動等。我們可以借助計算機技術進行CAD設計，輕松有效的開發出三維立體產品模型;并通過CAE分析產品模型，應用數字工具模擬研究產品的各項性能，通過實踐模擬能為產品的開發設計人員在早期階段提供一些準確的設想;而基于仿真研究的可行性，設計人員再進行相應的優化修改，幫助產品設計實現更好的性能和作用。我們知道，在傳統產品設計領域，設計評估一般是以首批次生產的產品作為評估實體，而這樣做既費時又耗力，使得產品開發的前置周期被拉長，現在使用計算機CAD＼CAE軟件操作則可以節省大量的設計過程和時間。以機電一體化技術為依托的還有計算機CAM系統、自動化系統等，如機床自動化可幫助生產中精簡人工操作的加工環節;包裝自動化可進行全面的產品自動包裝;質量檢測自動化可記錄生產制作過程、檢驗產品合格率等等。這些系統的投入應用能夠更好的保證產品的生產質量、工藝效率，讓企業搶占市場先機。故此，對機電一體化技術進行探究并應用到智能制造中具有實踐的重要意義。

三、機電一體化技術在智能制造中的運用

1.傳感技術應用

在機電一體化技術應用的過程中，傳感技術發揮著十分重要的作用。傳感技術主要通過傳感器對各項生產信息進行收集和處理，然后由智能控制中樞接收傳感器發出的信息。在信息數據的支撐下，結合計算機技術，對數據信息進行計算和分析，使控制中心可以進行高速地信息傳遞，為控制機械設備提供更多功能性支持，確保智能制造的要求等到充分的滿足。不同于人工操作，外界因素對這種信息傳遞方式的影響和干擾較小，可以保障輸入效率的提升，同時也可以減少失誤率，有極高的傳遞速度，進而保障終端產品擁有良好的質量，達到標準化生產的效果。為了促進傳感技術的廣泛應用，應該對生產技術進行改進，達到成本控制的效果。

2.數控生產應用

在智能制造行業不斷發展的過程中，機電一體化技術的應用愈加廣泛，且發揮了十分重要的作用。在早期，該技術主要在數控生產中應用。數控生產有較高的技術性要求，需要對模擬信息進行準確地處理，同時也要嚴格管控各個環節。在實際生產的過程中，機電一體化技術可以對精度進行控制，保障機械作業符合要求，避免不必要的失誤或故障問題，從而促進生產效率的提升。在具體應用的過程中，應該結合數據模擬、信息采集等技術，進一步提升生產精度，同時促進管控效果的增強，使傳感技術、數據模擬等功能作用可以充分發揮，進而為智能制造行業生產效率的提升奠定堅實的技術基礎。還可以與計算機繪制等功能結合在一起，更加準確地反映生產中的各項數據，使各項技術都能更進一步完善。從目前的情況來看，數控技術在不斷革新，從專用型閉環式開環控制模式逐漸向通用型開放式實時動態全閉環控制模式的方向發展。以集成化為基礎，逐漸呈現出超薄、超小的特點。結合計算機、神經網絡、模糊控制等多項技術，在加工中可以進行參數的自動修正，也可以對參數進行調節和補償，達到智能化故障處理的效果。

3.自動機械應用

伴隨著智能化發展的同時，自動化也是必然趨勢。自動化生產已經成為智能制造的主要表現形式，在自動化生產中，可以采用機電一體化技術，以此促進生產效率的提升。生產前，應該先編寫程序，運用各種信息技術，滿足不同的生產需求。目前，我國自動化生產技術逐步成熟，廣泛應用在各種產品的加工生產之中，包括包裝印刷、煙草制造等等，對行業的發展起到了很大的促進作用。自動化技術可以完善生產鏈，同時程序具有可編輯的特點，對產品質量的優化有很大的幫助。以剛性自動化生產線來說，其屬于多工位生產過程，利用工件輸送系統可以按照順序連接加工設備、輔助設備，通過控制系統實現單個零件加工，構成完整、高效的運作系統。

結束語

總而言之，隨著機電一體化技術的廣泛應用，我國早期傳統的生產作業模式已得到很大程度的改觀和優化。從整體層面來看，這一生產模式的轉變也是我國經濟發展進步的必然成果，將多項新型的技術綜合而形成更高科技的技術類別。通過在智能制造中廣泛應用機電一體化技術，不但有利于多項技術的融合發展，優化企業生產的整體結構，也促進了我國工業技術改革步伐的加快，為企業的經營發展創造出更大的經濟效益。

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