機電一體化技術在智能制造中的運用淺析

牟林

（日照市科技中等專業(yè)學校，山東 日照 262300）

目前，智能化已經成為制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，為了提升行業(yè)的智能化水平，可以采用機電一體化技術。在傳統(tǒng)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(xiàn)模塊化和系統(tǒng)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(guī)范，并且對電子產品標準進行統(tǒng)一，促進行業(yè)整體的發(fā)展和進步。

1 機電一體化的相關概述

總的來看，我國已經研究了一段時間的機電一體化技術，但實踐應用的經驗并不是十分豐富，因為初期該技術主要作為技術理念應用，與機械電子領域的結合較少。所以，在機械生產中，機械和電子始終保持相互獨立的狀態(tài)，沒有達到機電一體化的效果。隨著計算機信息技術的日臻完善，機電一體化技術迎來了全新的發(fā)展方向，將信息技術融入其中，并在實踐中應用該技術方法，進而推動智能制造行業(yè)的進步發(fā)展。目前，機電一體化技術涵蓋的內容有很多，包括傳感技術、信息處理技術、自動控制技術等等。通常，電氣設備和機械設備周邊會安裝傳感器，用于信息監(jiān)控和采集，可以為操作人員提供詳細的數(shù)據(jù)信息，從而提升操作的便捷性；信息處理技術則主要運用計算機的計算功能對運行參數(shù)進行分析處理，根據(jù)分析結果調整參數(shù)，使設備信息得到優(yōu)化；根據(jù)生產要求，建立自動化控制系統(tǒng)，以PID閉環(huán)控制原理為基礎，對機電設備進行有效的控制，促進管理質效的提升。

2 機電一體化技術在智能制造中的優(yōu)勢

2.1 交換優(yōu)勢

在智能系統(tǒng)中，需要利用數(shù)據(jù)信號對系統(tǒng)信息進行處理，所以獲取數(shù)據(jù)信息十分重要，有效地處理數(shù)據(jù)信息可以促進智能系統(tǒng)工作效率的提升。此外，機電一體化系統(tǒng)需要信號的支撐，否則會直接影響系統(tǒng)的正常運行，不僅影響信息處理的精準度，還會導致生產效率降低。所以，在實際應用的過程中，需要采用送引器，以此獲得穩(wěn)定、準確的信號。

2.2 模型優(yōu)勢

機電一體化技術的模型優(yōu)勢比較明顯，對智能制造行業(yè)的發(fā)展和進步有很大的促進作用，可以保障行業(yè)技術的先進性和可靠性。相較于目前應用比較更廣泛的控制系統(tǒng)，機電一體化技術的模型優(yōu)勢十分明顯，主要在模型結構、信息處理、生產效率等方面有所體現(xiàn)。智能制造系統(tǒng)在不斷地完善和改進，以此為基礎對技術進行革新，優(yōu)化傳統(tǒng)模型形式，對不固定模型、參數(shù)監(jiān)控等功能進行改進，為智能制造產業(yè)提供更加先進可靠的技術，促進生產效率的提升，保障生產的穩(wěn)定性。

3 機電一體化技術在智能制造中的運用

3.1 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(fā)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(fā)出的信息。在信息數(shù)據(jù)的支撐下，結合計算機技術，對數(shù)據(jù)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。

3.2 數(shù)控生產應用

在智能制造行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，機電一體化技術的應用愈加廣泛，且發(fā)揮了十分重要的作用。在早期，該技術主要在數(shù)控生產中應用。數(shù)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(huán)節(jié)。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(yè)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)模擬等功能作用可以充分發(fā)揮，進而為智能制造行業(yè)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(shù)據(jù)，使各項技術都能更進一步完善。從目前的情況來看，數(shù)控技術在不斷革新，從專用型閉環(huán)式開環(huán)控制模式逐漸向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式的方向發(fā)展。以集成化為基礎，逐漸呈現(xiàn)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(shù)的自動修正，也可以對參數(shù)進行調節(jié)和補償，達到智能化故障處理的效果。以網絡技術為技術，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)一體化，各個機床之間相互聯(lián)網，實現(xiàn)中央集中控制，對加工生產進行群體控制，提升控制的效果。數(shù)控加工技術既可以提升機械加工的精度，也能促進生產效率的提升，可以在單件生產中應用，也可以在批量生產中應用，能夠生產更多性轉年更復雜的零件，也能滿足更高的精度要求。

3.3 自動機械應用

伴隨著智能化發(fā)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(xiàn)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(yè)的發(fā)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(yōu)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(tǒng)可以按照順序連接加工設備、輔助設備，通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)單個零件加工，構成完整、高效的運作系統(tǒng)。利用自動化生產線，每年可以生產17000件曲柺零件，采用球墨鑄鐵件作為毛坯。由于工件沒有規(guī)則的形狀，所以輸送基面難以契合，因而采用隨行夾具安裝定位，使工件的輸送更加便利。柔性制造單元（FMC）由多個系統(tǒng)組成，包括單臺數(shù)控機床、工件自動輸送系統(tǒng)等等。FMC控制系統(tǒng)可以分為單元控制和設備控制兩級，其具備管理和調度單元加工設備、物流設備等功能，其采用2臺或更多的加工中心/數(shù)控機床組成，在自動化加工的同時，也能實現(xiàn)物料流、信息流的自動化。

3.4 智能機器應用

在智能制造生產的過程中，機電一體化技術可以有效提升生產效率，所以應用范圍逐步擴大。在各項技術中，智能機器人發(fā)揮了十分重要的作用，其本身就具有自動化、智能化的特點，采用多種學科技術，包括仿生學、信息技術等等，與智能化生產的要求相符。目前，智能機器人的研究和應用成為各個學者和專家所關注的熱點，其在采用傳感技術的同時，也發(fā)揮了信息、控制等技術的優(yōu)勢作用，對生產水平的提升有很大的幫助。應用智能機器可以減少人工成本的投入，既可以降低人工操作的壓力，也能避免人為因素造成的失誤問題。智能機器可以對各項數(shù)據(jù)信息進行準確地甄別，可以滿足更加復雜的操作要求，既可以保障生產精度，也能提升生產效率。在制造行業(yè)生產中，往往要面對許多惡劣的環(huán)境，惡劣的環(huán)境導致人工生產對人體的損傷較大，需要投入的成本也比較高。采用智能機器，可以避免危險環(huán)境對人的影響，同時也能保障生產質效。近幾年，智能機器人的數(shù)量在不斷增多，包括工業(yè)機器人、電力機器人、水下機器人、醫(yī)學機器人等，解決了各個行業(yè)的生產難題。智能機器人具有多樣化的信息傳感器，可以獲取視覺、聽覺、嗅覺等多種能夠信息。在環(huán)境作用的過程中，不僅感應器發(fā)揮了重要的作用，效應器也發(fā)揮著十分重要的作用。其具備感覺、運動、思考3個要素。智能機器人由多種技術和學科集成在一起，逐漸成為未來科技發(fā)展的主要內容。

4 結語

綜上所述，機電一體化技術在智能制造中發(fā)揮著十分重要的作用，其具有交換優(yōu)勢和模型優(yōu)勢，主要采用傳感技術、數(shù)控生產、自動機械、智能機器4項技術設備，對智能制造行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進作用。