機電一體化技術在智能制造中的運用分析

周 青

（江蘇省常州技師學院，江蘇 常州 213000）

在機電制造中，智能化已經成為主要趨勢。機電一體化技術融合了計算機、數控、機械等技術優勢，將智能化工作模式應用于實際生產制造過程中，解決了傳統生產制造的各種限制和弊端，充分展現出機電一體化技術優勢。因此，完善智能制造技術內容，有利于提高制造業的經濟效益[1-4]。

1 機電一體化技術基本含義

機電一體化技術包括各種機械制造系統技術以及電子信息處理系統技術，同時也包含壓力傳感器、光學傳感器等電子技術，在相關技術的研發應用過程中需要將各類高新技術成果融合在一起，結合開展相應的信息技術研發應用作為目標，對相關技術研發實施的全過程系統進行自動控制和管理優化，提高整個信息技術系統資源的合理配置利用效率，提高系統正常運行的技術整體管理效率，并在保證高質量運行的同時有效降低系統成本能耗。機電設備一體化技術主要包括系統機身、框架以及各類相關連接基礎設施，在搭建連接設施過程中，運用自身壓力傳感器等設備對系統主要運行物理參數和具體運行系統狀態信息進行自動設定，將這些信號數據轉化為自身可以識別的相關信息。根據各種相關信息傳輸的指令要求，對運動部件進行實時控制，確保系統正常安全穩定運行。機電一體化系統控制技術在相關信息采集傳輸操作過程中，還要根據既定的相關信息及時進行數據的采集、加工、處理、傳輸。實現智能化和一體化的控制系統包括自動計算機、可遠程編輯的微控制器以及邏輯電路等部件組成。將上述部分進行整合管理起來，明確各個功能部分之間的功能分工和合作關系，進而有效提高整個系統的技術運行管理效率，使制造行業不斷發展和創新。

2 智能制造與機電一體化技術

智能機械制造屬于一種新的現代工業生產管理模式，它主要是通過利用計算機和可編程技術達到對工業生產加工設備的高級自動控制，從而實現工業化自動生產管理模式，能有效減少企業人力物力等資源的過度投入和大量使用，全面提升加工企業自動生產管理效率和提高產品質量。由此可見，未來中國制造業快速發展的最終商業模式必然也會是采用智能機器制造。近年來，隨著我國專業科研人員對機電設備一體化制造技術的不斷研究，加上與其他高新技術的相互應用融合，機電設備一體化制造技術及其智能化明顯得到提升，已經在我國智能機械制造裝備行業逐漸占據市場領頭羊的位置，競爭力明顯。到目前為止，機電裝備一體化制造技術已經能完全模仿傳統人類簡單操作思維，按照工業生產者的口令自動進行原料加工并對制造、組裝進行測試。隨著現代科學信息技術快速發展，使得機電設備一體化制造技術快速更新換代，同時有效將智能電子技術和現代機械制造生產技術整合運用在一起，使原本老舊的工業機械制造向現代智能化快速發展蛻變，利用現代化智能化機械制造管理技術和先進過程控制管理系統等新模式，實現了各類智能機械制造。當前，工業生產不再局限于某個特定行業領域，正朝著更加健康完善、全面、智能化、科技化的方向持續發展，使機電裝備一體化制造技術在現代工業裝備制造技術領域和現代智能裝備制造領域行業中發展，引領行業潮流。

3 機電一體化技術在智能制造中的具體運用

3.1 傳感技術的應用

機電設備一體化相關產品廣泛涉及現代工業生產、科學技術研究、人們日常生活、醫療衛生等各個領域，如集成電路自動控制生產線、激光材料切割加工設備、印刷包裝設備、家用電器、汽車工業電子化、微型數控機械、飛機、雷達、醫學檢驗儀器、環境監測等，當前機電設備一體化相關技術與現代智能機械制造相關技術正在相互交叉整合，更好服務于現代工業生產。此外，兩者完美相互融合也為其各自產業發展方向帶來了更大市場發展應用空間。隨著相關技術不斷發展壯大與成熟，相信它的技術應用領域范圍也一定會更加廣泛。若將其廣泛應用于現代智能工業生產中，則將有機會對其發揮巨大推動作用，而普通智能傳感器則使用效果不顯著，若要正常使用還須重新構建與其對應的智能傳感器以及網絡管理系統，這樣才能有效實現各種信息之間的技術對接與數據傳輸，并可以借助計算機將所需要收集和得到的各種信息綜合進行技術整合與數據分析，從而可以使整個智能生產管理過程完全得以有效率控制。縱觀當前各生產商和制造中所普遍使用的電纜傳感器，發現其主要產品使用的大都是新型光纖無線電纜接口傳感器，且部分使用的是標準化電纜接口，這樣一來可能會大大降低系統設計的操作難度與技術標準，在一定程度上可有效節約生產成本。

3.2 數控機床生產的工業應用

數控生產是機電一體化技術的主要應用方向，該技術能夠分析產品的加工方法和加工原理，并通過有效的技術進行分配。有利于全面提高生產精準度，還能使加工、生產更為科學。通過利用可編寫的程序和具有人機交互界面電子控制驅動裝置、光電電子控制驅動系統等技術為主要代表的各種現代通用電子和壓力傳感器等技術，可以實現生產機械過程自動化，構建支撐起一條自動化的機械生產線。自動包裝機械與自動包裝生產線，這個控制系統的一大重點問題是如何能夠有效借助這種電子技術全面簡化控制系統的日常操作生產流程，并且這種電子技術的應用發展較為普遍。數控系統是一種通過利用數字信息技術進行機械工作控制過程以及能對機械運動狀態進行遠程控制的機電結合一體化裝備。它不僅大大提高了工業機械制造的生產效率，同時也有效實現了對產品生產和物料加工機械作業的全過程精準自動控制，使得機械產品的工藝、質量、性能得到有效控制。通過應用以機電一體化數控技術裝備為主要代表的多種智能過程控制核心技術，數控控制領域不僅可完全達到傳統高性能化和智能過程控制的技術要求，還實現了智能模擬、拓展和智能延伸等多種信息處理控制功能。通過模糊控制、在線自動診斷、面向多個生產線和車間的自動編程技術等，大大提高了工業智能機床制造的技術水平。

3.3 柔性制造系統的應用

柔性制造系統是一種包括數字控制管理系統、信息過程控制管理系統以及各種物料運輸儲運控制系統在內的一種綜合性制造系統，屬于工業自動化制造系統范疇。柔性制造系統在工業智能設備制造行業中的廣泛應用，在市場分析統計結果的準確引導下，對加工產品整體生產流程進行整體相應的結構調整與綜合優化，不僅可有效使現有生產資源得到最大限度的綜合利用，還能有效促進加工企業整體生產管理效益不斷提升。從企業信息系統管理角度來講，該系統不僅可以對企業生產經營過程中自動產生的各項機械數據通過信息系統進行自動整合、處理與數據分析，之后它還會以各種計算機信息技術軟件為信息載體，將各種機械設備按各個層級不同級別進行自動控制。從加工物流配送系統設計方面角度來講，主要特點是在品種多樣化物流運輸以及聯合配送裝置等的輔助下，將各項加工物料物流配送作為實際加工過程任務中的重要組成任務，是系統構成柔性制造系統結構中的不可或缺的重要因素。對柔性制造系統而言，利用該系統進行軟件設計、管理、控制和產品質量監督等工作均可以高效完成。

3.4 智能機器人的應用

人工智能以及相關信息技術已逐漸滲透社會生產生活中，從網頁瀏覽搜索引擎和智能手機上的應用，依照用戶興趣愛好進行的海量信息收集擇取，還是智能手機上的語音識別助理，都已經包含了人工智能的核心概念。另外，機器人的研發、升級也是目前推動世界科教科技事業和社會科學信息技術發展研究的重要組成模塊。從技術應用性的角度來說，人工智能和通用機器人制造技術在現代工業生產、日常生活、公共設施等各個方面的廣泛應用上都具有很大發展前景。從技術上各個層面來說，它可以集控感、信息合成技術、仿生學三大概念成為一體。工業裝備制造中廣泛應用人工智能化和機器人，無疑充分體現了機電裝備一體化制造技術和人工智能裝備制造的技術先進性。它具有的優勢主要體現在：提高工業生產經營效率和工業規模化，保證工業產品質量，減輕部分人類生產勞動力的負擔；能夠迅速、統一及時更新系統信息庫和處理操作系統指令；能精確高效及時完成一些人類大腦無法及時處理的、較為復雜的業務工作。因此，人工智能的快速發展必將直接徹底改變現代人們的經濟生產力和生活工作模式。

4 結束語

綜上所述，機電設備一體化制造技術與現代智能制造技術完美融合，可以廣泛應用于各個領域，節省大量時間人力，降低設備生產成本，大大提高企業生產操作效率和提高產品質量。應積極加強機電融合一體化關鍵技術在我國智能機械制造工業中的綜合應用和基礎研究，以進一步有效促進我國制造工業的健康可持續發展。在當今現代工業生產中，智能機械制造已經是其未來發展的主要技術趨勢。只有不斷提高我國工業生產的安全自動化管理程度，實現生產管理工作流程的自動智能化，才會更有效不斷提高企業生產工作效率和產品質量，為社會和企業的發展提供不竭動力。