機電一體化技術在智能制造中的實踐運用

霍英杰 方周泉

摘? 要：在現代信息技術的推動下，我國工業領域迎來高速發展，并在各項技術的支撐下，實現了我國傳統制造業向智能制造的轉型發展。本文闡述了機電一體化技術與智能制造的概念、兩者的關聯性與應用價值，并提出具有較強可行性的實踐運用策略。

關鍵詞：機電一體化技術;智能制造;實踐運用

中圖分類號：TH-39;TH16 文獻標識碼：A 文章編號：2095-9052（2021）09-00-02

近年來，機電一體化技術在各領域廣泛運用。作為綜合技術類型，在工業與經濟方面占據突出地位，實現了機械與電子技術的有機融合，對智能制造業的發展起到不可替代的推動作用，不僅提高了產品質量，同時改進了傳統制造業生產效率低的問題，為我國工業發展奠定堅實基礎。

一、機電一體化技術與智能制造概述

（一）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。

（二）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、機電一體化技術與智能制造的關聯性和應用價值

機電一體化技術融合多種技術手段，具有十分鮮明的特征以及極高的技術優勢。我國智能制造行業在不斷發展的過程中，運用機電一體化技術能夠充分發揮其技術優勢，對工業生產的轉型升級具有重要的推動作用。首先，機電一體化技術廣泛在工業生產中的實踐運用，能夠提高生產檢測的效率，促使工業生產產出更加高質量的產品。在智能制造領域的運用，不斷凸顯機電一體化技術的優勢，通過計算機技術實現對相關內容的模擬可以縮短制造業人力物力及資源投入，切實提高工業生產的安全性。其次，機電一體化技術在發展過程中離不開信息技術的支持，將其應用于智能制造實踐能夠凸顯信息技術優勢，充分發揮其價值，在信息技術的支持下，推動我國智能制造業快速發展。

三、機電一體化技術在智能制造中的實踐運用策略

（一）數控技術

機械制造業始終占據我國工業生產的重要位置，在不斷發展的進程中，能夠不斷更新相關技術手段，體現出較強的前瞻性。且在機電一體化技術的推動下，機械制造業得到了迅速發展。數控技術是運用數字信息實現對機械運動和工作過程的控制手段，其中涵蓋計算機技術、現代控制技術、機械制造技術以及網絡通信技術等，均是現代制造業發展中的技術手段，對提高制造業生產效率、精度，以及實現柔性自動化方面具有積極作用，對于我國智能制造發展起到不可替代的作用。相比其他技術手段，數控技術是機電一體化技術在智能制造領域運用較早的技術手段，促使機械制造業整體水平得以提高。數控技術是機電一體化技術的重要構成部分，數字化技術在數控生產中的運用，使其整體水平得以提高，且機械加工的整體效率得以改善。現階段，數控技術在智能制造領域運用的過程中，通常是CPU+總線的模式，實現智能制造的三維仿真模擬，使數控生產效率大大提高，充分凸顯出機電一體化技術優勢，為數控生產發展夯實基礎。

（二）傳感技術

機電一體化中的核心技術，即傳感技術。將機電一體化技術運用于智能制造實踐過程中，能夠實現傳感技術與智能制造的有機結合。與此同時，為了充分發揮傳感技術運用的價值，提高其靈敏性，同時要構建相應的傳感網絡系統。在此系統的保障下，能夠在很大程度上避免傳感技術被信號干擾，可以更加準確地接收和傳輸目標信號，將信息技術融入計算機系統內，繼而形成對工業生產的智能化、自動化控制。將傳感技術運用于我國智能制造領域的過程中，智能設備十分容易受到傳感技術信息干擾，繼而對信號接收產生消極影響。因此，在智能制造系統建設的過程中，應充分發揮傳感器網絡系統的作用，借助計算機系統的支撐，實現對信息內容的快速獲取、分析以及相關處理。現階段，機電一體化技術在智能制造領域實踐運用的過程中，傳感技術通常會配備相關的光纖電纜傳感設備，這樣才能更好地保證技術準確性、靈敏性，提高設計的合理性與科學性，增強智能制造技術的整體水平，對智能制造的發展發揮著重要的推動作用。

（三）自動化生產控制技術

在機電一體化技術運用于智能制造領域的過程中，自動化生產控制技術是最為常見的技術手段，當前運用的范疇相對較廣，主要包含微電子設備、傳感器、人機界面控制裝置、光電控制系統、可編程序控制裝置等設備。在智能制造生產環節中，自動化生產控制技術同樣廣泛運用，如包裝印刷、飲料、香煙等。與此同時，在各類產品的生產環節，同樣可以將自動化生產控制技術加以運用，繼而實現對生產過程的全方位監控、實時追蹤，形成相應的跟蹤控制系統。在該系統的支持下，能夠深度分析產品的相關生產流程，對生產過程有更深入且實時的了解，將獲得的數據信息直接反饋給計算機，借助計算機進行相關數據信息的分析與處理工作。在智能制造實踐的過程中，將自動化生產控制技術運用其中，能夠對生產過程管理、資源管理以及系統管理，實現全面的自動化管理，對提高企業整體的制造效率和質量具有重要價值，同時有利于制造企業不斷提高經濟效益，實現企業的健康良好發展。

（四）柔性制造系統

柔性制造系統主要是由信息控制系統、數字控制系統和物料儲運系統共同組成，實踐運用的過程中能夠實現加工對象的自動轉換，體現出自動化機械制造的顯著特征。將柔性制造系統用于智能制造實踐，能夠幫助深度了解產品生產過程的同時，對生產過程中的相關加工設備與工具，以及物料儲運進行科學決策，充分發揮計算機系統的作用，實現同一化以及自動化控制。柔性制造系統在實踐領域的運用實現了更多產品的高效生產，有助于更好地滿足市場需求，同時可以經過系統分析結果，不斷調整產品生產的規劃和策略，真正實現各類生產資源的優化配置與高效利用，增強企業生產效益。基于客觀角度而言，當前柔性制造系統在智能制造領域運用最為廣泛，包含的系統類型豐富。基于信息系統角度而言，柔性制造系統能夠實現生產過程中，各項數據信息的整合與分析處理，借助計算機技術實現分層控制。基于自動加工系統而言，則是根據成組技術的運用實現各類相似零件的批量生產，大大提高了企業產品生產效率。基于物流角度而言，該系統能夠實現各項物料配送的多樣化運輸聯合裝置。總而言之，柔性制造系統也稱之為柔性生產系統，對于智能制造領域的高效生產具有重要價值。

（五）智能機器人

智能機器人是機電一體化技術的最高技術體現，其中涉及的知識領域十分廣泛，包含電子技術、機械技術以及仿生學等。當前我國針對智能機器人的研究不斷深入，且獲取了豐富的研究成果，已然成為機電一體化技術研究的主要方向。與此同時，智能機器人整合了多項技術，主要包含控制技術、信息技術以及傳感技術，不僅能夠實現對人類思維模式的模仿與復制，同時所構建的智能系統能夠根據識別的數據信息進行信息分析與準確判斷，將人類的行為習慣進行模仿與運用，以此來完成相關生產與操作指令。在智能制造領域將智能機器人運用其中，能夠有效減輕人工工作量，降低工作人員工作壓力，并且實現工作內容的高速運轉，以保證工作的連續性，對于規范產品質量以及提高生產速度具有不可替代的作用。另外，智能機器人在智能制造領域的運用，有助于進一步規范產品生產流程，在很大程度上避免了由于人工操作失誤而形成的誤差，保證各項生產的精度與質量。并且智能機器人在智能制造領域運用的過程中，不會受惡劣環境的嚴重影響，即便受到生產環境的影響，存在一定的危險指數，仍然可以維系工作的正常運轉，大大提高了我國智能制造生產的安全性與效率。

參考文獻：

[1]雷藝聰.剖析機電一體化技術在智能制造中的應用與實施[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2020（12）：175-176.

[2]周仁提.機電一體化技術在智能制造中的應用與發展探討[J].大眾標準化，2020（17）：169-170.

[3]華愛琴.關于企業智能制造中機電一體化技術的發展分析與應用探討[J].時代農機，2016（9）：51-52.

（責任編輯：董維）

收稿日期：2021-04-19 修改日期：2021-07-06

作者簡介：霍英杰（1983—），男，吉林德惠人，副教授，碩士，主要從事控制工程研究;方周泉（1981—），男，福建漳州人，研究實習員，碩士，主要從事市政工程管理研究。