對機電一體化技術在智能制造中的運用探究

朱慧軍 謝麗娟

【摘? 要】機電一體化技術應用涉及科技領域繁多，基于機電一體化技術加強智能制造技術拓展，有利于更好地完善智能制造技術應用體系，提高智能制造技術的發展水平，彌補智能制造發展技術的缺失，使智能制造在不同技術領域中均可發揮基礎技術優勢。

【Abstract】The application of mechatronics technology involves the various areas of science and technology. Strengthening the development of intelligent manufacturing technology based on mechatronics technology is conducive to better improve the application system of intelligent manufacturing technology， improve the development level of intelligent manufacturing technology， make up for the lack of intelligent manufacturing development technology， so that intelligent manufacturing can play the advantages of basic technology in different technical fields.

【關鍵詞】機電一體化;智能制造;運用

【Keywords】mechatronics; intelligent manufacturing; application

【中圖分類號】TH-39;TH1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）01-0184-02

1 引言

現今，機電一體化技術應用普及，對制造業產業發展創造良好技術條件。以機電一體化技術發展為載體，加強智能制造對機電一體化技術運用，將有助于更好填補智能制造技術的空白，提高智能制造技術應用水平，使智能制造技術能從技術創新角度，為制造行業及科技產業發展提供技術支持，進一步彌補智能制造技術發展不足，為智能制造技術更好地滿足多元化技術應用發展需求夯實基礎。

2 智能制造技術發展與應用

智能制造又稱“人機一體化智能系統”，該項技術非常有優勢，是基于人工智能技術發展分支延伸而來。智能制造最早由日本提出，后隨著美國及歐洲部分發達國家加入，使智能制造技術發展應用領域不斷擴大。從理論概念來說，智能制造不同于傳統意義人工智能，智能制造技術特點在于，對機械生產、管理調出及生產控制環節進行輔助，在自主化技術處理能力方面，智能制造可以基于人工干預，實現對全生產流程的監控，最大限度地降低人工管理及生產監控成本。人工智能技術在制造領域的運用，則更多是在管理決策及數據分析等方面予以運用。但從技術內核分析，智能制造與人工智能發展起源方向基本一致，均是以計算機技術應用為基本載體，利用互聯網網絡體系實現在制造領域的使用，滿足科技產業、實體制造業的發展需求。

3 機電一體化技術在智能制造中的應用優勢

3.1 降低智能制造技術應用門檻

機電一體化涉及機械技術、信息技術、傳感器及信號變換技術等多項技術內容，基礎技術構架與智能制造技術具有一定互通性。從嚴格意義來講，機電一體化技術發展，是智能制造技術應用的重要基礎，對智能制造技術發展起到積極的助推作用。將機電一體化運用于智能制造領域，能更好地降低技術門檻，提高智能制造技術水平，彌補智能制造技術應用部分不足，使智能制造技術發展能朝著多元化、體系化進行邁進。除此之外，由于機電一體化技術結構，涵蓋智能制造技術應用的大部分內容，使智能制造技術可以依托于機電一體化及技術內容，對其核心技術應用作充分拓展，為智能制造技術更好運用于制造行業發展夯實技術基礎。

3.2 提高智能制造技術應用寬泛性

相比于傳統機械自動化，智能制造技術具有操作便捷、控制安全性高的基本特點，能更好地滿足不同行業制造發展基本需求。機電一體化在智能制造技術領域的運用，將為其拓寬技術應用發展范圍提供切實技術保障。例如，在機電一體化生產管理方面，可以通過電信號傳輸實現人工干預遠程操控。而智能制造技術，則是基于網絡信號進行遠程操作控制。在技術應用過程中，智能制造僅需將機電一體化電信號傳輸改變網絡信息傳輸處理，即可實現進一步技術拓展，提高智能制造技術使用便捷性，為智能制造技術在更多領域廣泛應用創造良好技術條件。

4 基于智能制造技術發展的機電一體化技術的應用方向

4.1 傳感器技術

傳感器技術在機電一體化中應用較為普遍。智能制造技術對傳感器技術應用基本需求有著一定性能要求，其中最主要的三個指標為刷新速率、動態捕捉準確性及信息反饋延遲。刷新速率是指在固定時間內，傳感器所能對監控范圍圖像信息處理頻率，保證在有限時間內，傳感器能運用最短時間對信息內容進行反饋，以控制技術應用時間成本。動態捕捉準確性，直接決定傳感器指令信息處理能力，是傳感器技術應用所需具備最基本的系統功能，能更好地在智能制造技術應用方面做好對終端處理的傳輸。信息反饋延遲，是指終端系統向傳感器發送指令，在傳感器執行系統指令之后傳回數據信息所需時間。通常在無特殊要求的情況下，傳感器技術應用對信息延遲反饋時間均以毫秒計算，由于智能制造技術應用，需要在短期內對大量數據進行處理，因此，確保傳感器數據信息傳輸延遲始終處于較低范圍內尤為重要。

4.2 信號處理技術

智能制造技術信號傳輸，基于網絡信息傳輸處理加以實現。機電一體化技術信號傳輸處理，則是基于電信號實現。從技術內容來看，機電一體化與智能制造技術并不互通。但從技術原理上分析，現代機電一體化技術應用，也可基于外接服務器及終端系統，實現對網絡傳輸信息的應用。因此，在智能制造技術方面，可以利用機電一體化電信號傳輸平臺，實現對網絡傳輸信息模擬，以數字信號為基礎實現智能制造技術對信號處理技術的有效應用。此外，由于智能制造技術適用范圍較廣，智能制造技術亦可利用電信號傳輸基本模塊，建立雙模傳輸信號處理系統，以降低相同模式下的信號傳輸干擾，提高智能制造技術應用的技術優勢。

4.3 計算機集成數字化采集技術

計算機集成數字化采集技術，是以計算機數據存儲為載體，將數字傳感器集成信息采集芯片，由人工操作實現計算機設備對數字化信息采集、分析。計算機數字化采集技術，在機電一體化領域應用，主要用于生產數據監控，通過收集數字信息幫助技術人才了解設備當前的運行狀態。智能制造技術對于數字化采集技術的運用，則可拓展至數據運算、神經元網絡數據傳輸、數據信息管理等相關層面。由于機電一體化對計算機數字信息采集技術應用相對成熟，智能制造技術運用技術遷移，即可實現以機電一體化技術應用為基礎，有效將計算機數字采集技術運用于智能制造技術領域。

4.4 生產制造遠程控制技術

保證生產管理制造安全性，對于企業而言至關重要。傳統模式下人工干預生產管理控制機制，已然不適用于現有生產管理條件，基于現代計算機技術應用開發遠程生產管理模式，成為現代生產制造行業生產管理的主要發展方向。但由于現有計算機技術應用數據信息傳輸模式較為單一，信息傳輸范圍相對有限。與此同時，加之考慮到互聯網技術應用安全性，大部分企業采用局域網網絡體系封閉式技術應用管理，這一模式雖然降低了遠程生產管理外部干擾的可能性，但內部風險仍未排除，使技術人員無法在較遠距離進行遠程控制管理，一定程度提升安全管理風險。智能制造技術由于信息傳輸模式較為豐富，不同網絡制式信息傳輸特點各不相同，智能制造技術能采用多模組信號協同傳輸，提高信息傳輸有效范圍，使生產環節中遠程控制，可以結合生產管理安全需要，更好地開展安全風險控制。另外，智能制造技術不僅能對信號傳輸處理方面提高生產管理安全性，同時，亦可利用對生產設備的安全監控，幫助技術人員遠程排除技術故障。一方面，強化企業生產管理風險安全防控能力，另一方面，也為企業安全生產工作長效化開展創造有利條件。

4.5 工業智能機器人

工業產業的優化升級下，是以制造技術、制造理念的延伸，為整個系統的完善提供數字化保障。以智能制造技術、機電一體化技術為雛形的工業智能機器人的建造與實現，可令整項功能建立在集成化功能之上來實現的，其不再以一個獨立的系統為平臺，而是通過不同操控程序之間的相互配合，令操控工序呈現出一定的規范性。從工業智能機器人的實現原理來看，其涵蓋信息技術、傳感技術、控制技術等，在模糊控制理論、神經網絡算法的支持下，令整個操控系統具備人工化思維，可對當前系統內的數據參數進行仿真學模擬，通過人工智能思維的導入，令工業機器人在實現某一項操控指令時，不再是以單一化的數據確認為主，而是通過不同層面的結構分析，界定出當前操作工況下的極限屬性值。

5 結語

綜上所述，機電一體化在智能制造技術中的運用，涉及機械技術、計算機技術及信號傳輸技術等多個領域，對提高智能制造技術應用能力具有一定幫助。由于機電一體化技術內容與智能制造技術具有一定互通性，技術應用難度相對較低，使智能制造技術可以基于對已經成熟機電一體化技術內容技術的遷移，實現智能制造技術應用水平的提高，為智能制造技術未來信息化應用發展創造良好的時代機遇。

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