機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用

徐迪

（永高股份有限公司信息中心，浙江 臺州 318020）

0 引言

從十八世紀六十年代開始的工業革命到我們現在生活的時代，在這兩三百年的時間中一共進行了三次工業革命，第一次是我們耳熟能詳的蒸汽技術革命，這次革命將人類社會帶入了蒸汽時代；第二次就是電力技術革命，這一次的革命則將人類社會帶入電氣時代；第三次也是我們感受較深的信息技術革命，那么這一次革命則是將人類社會帶入了我們受益最多的信息時代。從這三次的工業革命來看，每一次的革命都對整個人類社會產生了重大的影響。在這三次工業革命的大環境下，我們或許也在默默的推動第四次工業革命，從機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用中就可以窺見一斑了。

1 機電一體化技術的發展概況

機電一體化（Mechatronics）又稱機械電子工程，是機械工程與自動化的一種，20世紀七十年代機電一體化技術首次出現在人們的視野當中，當時人們對機電一體化這個概念是懵懂無知的，后來機械技術不斷快速的發展，機電一體化技術也就被更多的人熟知并且在一定的范圍內得到了廣泛的應用。

在機電一體化的發展初期科學技術不夠成熟，關于機電一體化技術的理論基礎也不夠完善，這就導致了當時的機電一體化技術的短板，它的技術含量是達不到在大范圍內廣泛應用的要求的。隨著第三次工業革命的不斷進行，計算機技術以及微處理技術得到了發展和完善，這為機電一體化技術的中期發展起到了良好的助力。21世紀世界各國爭相進行科學技術研究，世界的科學技術水平在較短的時間內有了極大的提升，在這時候人工智能控制技術也達到了一個相對成熟的層次。人工智能控制技術與機電一體化技術相結合使機電一體化技術更加的便捷，同時也減輕了相關工作人員的工作壓力[1]。

機電一體化技術的發展結合工業革命以來最具人類智慧的技術，包括較為基礎的機械技術，較為復雜的微電子技術，信息技術，自動技術，傳感技術等，機電一體化技術是一項具有智慧的高水平技術。因為機電一體化技術是由多種復雜的技術組合而成的，這就意味著它運行的難度系數是比較高的，對人才的選拔也更為的嚴格[2]。

利用機電一體化技術進行相關的產業生產是極為便捷的，它可以在終端進行控制，以一種智能的方式去運行操作生產過程，而這時候的人類就只要在一定的時間內進行監督，以免機器發生意外產生機器故障，這在一定的范圍內充分的減輕了工作人員的工作壓力，可以讓工作人員將精力放在更加精密更加需要注意力的工作上，這也可以緩解當今社會對一些方面的高端人才需求的壓力。出于對高端人才工作人員的人情關懷或者是出于對社會發展的需求來說，機電一體化技術的發展是百利而無一害的[3]。

盡管機電一體化技術具有較高的難度系數，但是它的發展趨勢是絕對不會受到限制的，它將以一種高速的發展速度朝著智能化、模版化、網絡化、微型化、綠色化、系統化的方向不斷發展，并且在一定的時候將會成為未來科學技術發展的風向標。

2 企業智能制造技術的發展概況

有人類的生產活動就會有商業交易的往來，為了方便商業交易往來就有了將各種商業交易集聚在一起的企業。傳統的企業制造技術是我們最常見的工廠生產或者車間生產，許多的工人在一個較大的半封閉場所進行集體生產制造。這種生產制造方式對于小型企業來說還是可行的，但是對于中型或者大型企業的生產制造來說就有較大的弊端[4]。

企業在不斷做大的過程中需要進行不斷地生產制造，需求方的需求量越大企業所要提供的產品就越多，在這種情況下，工人操作生產制造的顯得比較艱難。一則是工人的數量是有限的，企業不可能一直招收工人；二則是工人長時間的工作會有倦怠期，工作效率下降，也可能會出現一些生產制造的錯誤。這些是企業需要解決的問題。

隨著科學技術的發展，一些較為高端的生產制造技術走入了企業生產制造的工廠，智能制造技術也就是在這種情況下得到了企業的廣泛應用。智能制造技術是一種能在生產制造過程中進行智能活動的由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，智能制造技術的應用有效的解決了企業在進行生產制造時流水線工人數量不夠，生產產品瑕疵率較高等問題[5]。

智能制造技術以一種全新的方式為企業帶來了便捷，也為企業在后續的發展中節約了一定的成本。智能制造技術本身就是一種精密的技術，對儀器的要求比較高，這也就決定了它發生安全事故的可能性是非常低的。從某種方面來說，智能制造技術也保障了工人的人身安全，機器受到傷害的承受能力比人類本身是要高出上百倍的，也就是說智能制造技術可以替人類進行高風險生產制造活動。

3 機電一體化技術在企業智能制造中的應用

3.1 微電子技術的應用

微電子技術是一種以集成電路為核心的高新電子技術，微電子技術的基礎和重點都在微電子上，具體來說就是微和電子。微側重在微電子技術是在極其微小的范圍內對信息進行處理，這是人類靠人類本身達不到的效果。電子則是說微電子技術對信息的處理是在半導體器件中的微觀電子的運動中實現的，與微觀電子的運動有著密不可分的關系[6]。

科學技術發展帶動了微電子技術的發展成熟，現在微電子技術應用于我國各項高端研究方面，同樣，這項技術也廣泛應用于我國企業智能制造中。微電子技術因為它的體積比較小、重量相比其他高新技術來說也要更輕，又有耗能低的明顯優點，這就讓微電子技術在眾多的高新技術中脫穎而出，機電一體化技術企業發展智能制造是必須要具有微電子技術的。

3.2 信息技術的應用

信息技術也就是信息和通信技術，它包括了計算機與智能技術、通信技術和控制技術等，是一個與信息密不可分的技術。在工業革命進行到第三次的時候，人類就已經進入到了信息時代，這個時代就是依靠信息技術的時代。

機電一體化技術在企業智能制造中應用需要以信息技術為支撐，在智能制造中獲取信息、處理信息、傳輸信息和使用信息，信息技術將機電一體化技術中的技術聯系緊密。信息技術在現在世界技術高速發展的時代是不可或缺的，現在都是使用網絡進行企業與企業的、企業與工廠的交流，存在網絡就要使用信息技術。在過去的企業發展中偶爾會發生企業資料的丟失或者泄露，在運用信息技術之后這種情況的發生就會急劇的減少，信息技術不僅可以傳輸信息，也可以對在其中的信息進行加密。

信息技術的發展在一定程度上體現了一個企業、一個社會、一個國家的發展程度，也是推動現代社會生產力增長的重要因素。企業將信息技術運用到企業管理中可以有效的對企業資源進行管理，以免企業資源有過多的浪費。

3.3 自動技術的應用

自動技術的重點在于自動，自動顧名思義，就是指不用人力而用機械、電氣等裝置直接操作。這在機電一體化技術中也是極為重要的，機電一體化在一體化，一體化要將各個裝置聯系在一起自主工作運行，這必然需要自動技術。在近些年我們時常可以看到有關自動化技術在各個領域的應用，這說明自動技術發展到現在是相對成熟的，是各個企業可以充分利用自動技術。智能制造也就是要體現智能，自動技術進入企業可以加速企業制造的速度，讓企業的生產制造變得更加的智能，在一定的基礎上可以優化產業生產線。企業需要重視自動技術在企業中的應用，以技術帶動企業發展。

3.4 傳感技術的應用

傳感技術在世界的信息中有著重要的支撐技術，信息技術的傳導和接收都要依靠傳感技術。在企業進行智能制造的過程中，需要將控制儀器與工作儀器相連接，同時要保障兩者的信息順利傳遞，不會發生信息丟失。傳感技術依靠傳感器傳遞感知信息，這個信息的包含范圍是廣泛的，例如空氣中的濕度、光線細微變化的感知，空氣溫度的變化等等，這些在傳感器的作用下都可以得到明顯的感知，并且利用傳感技術將其轉變為我們可以理解的文字或者數字信息。在傳感技術的作用下，工作人員可以快速的了解到產品生產制造的具體情況，實現實時監測，步步監督。也可以隨時調取產品的生產制造信息，對產品的各項功能進行調試改善，判斷產品是否存在瑕疵。傳感技術的應用為企業在生產制造中信息的傳遞提供了極大的便捷，有效的提高了企業與工廠之間的聯系效率。

4 結語

機電一體化技術在我國的發展是晚于世界其他國家的，但我國及時的在高等院校開設了有關機電一體化技術專業的課程，培養了相關方面的人才，為我國機電一體化發展起到了重要的作用，這也讓我國機電一體化技術后起直追。現代科學技術的高度發展，為我們的生產生活提供了極大的便利，企業也應該在機電一體化技術方面加大研究投入，機電一體化技術的應用或可為企業的發展模式提供新的方向，利用方便的科學技術為企業發展創造新的活力。總之，機電一體化技術都是企業實現智能制造不可缺少的一部分，當然我國的科技發展也是離不開機電一體化技術的。世界各國都在不斷的進行機電一體化技術與智能制造結合的研究，這不僅是企業與企業之間的競爭，也是國家與國家之間科學技術實力之間的競爭。