機電一體化技術在智能制造中的實踐分析

張新海

（河北永樂膠帶有限公司，河北 涿州 072750）

引言

工業(yè)革命以來，我國工業(yè)領域呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢。機電一體化技術作為現(xiàn)代科學技術的重要產物，在制造業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，如：傳感器技術、智能機器人等，極大地推動了制造業(yè)智能化發(fā)展，使得我國制造綜合實力與核心競爭力顯著提升。

1 機電一體化技術和智能制造概述

1.1 機電一體化技術

機電一體化技術是將傳統(tǒng)機械技術和自控技術、傳感檢測技術及計算機信息技術、伺服技術等多項技術融合，形成具備高度自動化、集成化、系統(tǒng)化及智能化的機電一體化技術，極大地推動了工業(yè)領域制造行業(yè)集約化與規(guī)模化生產與發(fā)展。在制造業(yè)中應用機電一體化技術，可以嚴格按照預先設定的流程進行生產，實現(xiàn)智能控制生產線，規(guī)范產品生產流程，提升產品質量。

1.2 智能制造

智能制造系統(tǒng)在生產制造領域發(fā)揮著不可替代的作用，智能制造系統(tǒng)具備人的思想和行為，自學并記憶產品制造全過程，并能結合生產需求、作業(yè)環(huán)境，進行準確判斷，調整自身行為，確保所生產出的產品符合相關標準。和傳統(tǒng)生產系統(tǒng)相比，智能制造系統(tǒng)的功能更加智能化、人性化，如：學習功能、推理功能、判斷功能等等，能夠更好地滿足產品生產制造的要求，提高生產效率，降低人力成本，推動制造業(yè)智能化發(fā)展[1]。

2 機電一體化技術在智能制造中的應用分析

2.1 傳感技術的應用

傳感技術作為機電一體化技術的重要組成部分，在智能制造領域中有著廣泛應用。應用傳感技術，能夠高效傳遞、獲取信息，通過分析信息明確生產制造問題所在，并加以調整，保證生產有序進行。傳統(tǒng)制造模式下，無法把控產品的生產制造過程、無法及時發(fā)現(xiàn)產品生產問題所在、無法保障產品性能，會給企業(yè)造成一定的經濟損失。通過應用傳感技術，通過將定位器安裝在智能制造系統(tǒng)，實時采集產品生產數(shù)據(jù)信息，并上傳到計算機系統(tǒng)。通過分析信息，及時發(fā)現(xiàn)生產環(huán)節(jié)問題所在，并予以調整、糾正，控制產品生產質量，保證產品生產制造高效化、高質量化進行。

2.2 智能機器人的運用

機電一體化技術中，智能機器人是研究與應用的重點，智能機器人融合了機械技術、電機技術及仿生學技術等多項技術，將其應用于智能制造領域，能夠極大地節(jié)省人力、物力，降低工作強度，提升生產效率，是發(fā)展的必然趨勢。不僅如此，智能機器人還能夠模擬人類大腦思維，通過設計既定程序，機器人即可實現(xiàn)不間斷重復使用。尤其是人力無法完成或者難度較高的項目，智能機器人則能夠輕而易舉地完成，減輕人工勞動負擔，確保產品生產規(guī)范化、智能化進行，減少人工生產所造成的差錯、失誤問題的出現(xiàn)，達到更高的產品質量[2]。此外，在復雜、惡劣的環(huán)境下，智能機器人優(yōu)勢更加突出，能夠有效應對危險復雜環(huán)境，更好地滿足多種環(huán)境下的產品生產制造需求。

2.3 自動生產線和自動機械的應用

機電一體化技術在智能制造中的應用，有助于實現(xiàn)機械、生產線自動化運轉，實現(xiàn)產品生產制造全過程的有效管控。在科學技術不斷創(chuàng)新的背景下，自動化機械與自動生產線實現(xiàn)了廣泛有效的應用，常見的有：印刷包裝線、玩具自動生產線等，均可發(fā)現(xiàn)其身影。應用自動生產線和自動機械，發(fā)揮其優(yōu)勢，動態(tài)管理智能制造流程，結合用戶個性化需求對生產模式予以靈活調整，生產作業(yè)更加人性化，更具有針對性。當前，自動生產線與自動機械技術憑借自身諸多優(yōu)勢，被廣泛應用于高標準、高質量產品設計生產制造中。

2.4 柔性制造系統(tǒng)的應用

柔性制造系統(tǒng)屬于綜合性系統(tǒng)，該系統(tǒng)由信息控制系統(tǒng)、數(shù)字控制系統(tǒng)和物料儲運系統(tǒng)等組成。各個系統(tǒng)功能作用不同，能夠結合不同的加工對象進行針對性的應用，滿足生產加工需求。智能制造中應用柔性制造系統(tǒng)，結合生產產品的不同，靈活選擇應用加工工具設備、物料儲運系統(tǒng)等，利用計算機系統(tǒng)進行自動化和統(tǒng)一化的控制，滿足不同工件生產批量、高質量、高效生產的需求。同時，應用柔性制造系統(tǒng)時，需深入分析市場需求，結合分析結果及時調整優(yōu)化產品生產制造，在充分利用生產資源的基礎之上，有效提升企業(yè)的生產效益。在智能制造行業(yè)，柔性制造系統(tǒng)的應用極為廣泛。從信息系統(tǒng)的角度，通過整合、分析生產數(shù)據(jù)資料，并結合計算機技術，控制不同層級的機械設備，即可進行生產制造。從自動化加工系統(tǒng)的角度，通過集成加工工藝、數(shù)控機床、專用機床，發(fā)揮整合優(yōu)勢，可實現(xiàn)產品批量生產，提升產品生產效率。從軟件系統(tǒng)的角度，利用柔性制造系統(tǒng)，發(fā)揮該系統(tǒng)的設計、管理、監(jiān)控等多方面優(yōu)勢，即可達到理想的管控工作水平。

3 機電一體化在智能制造中的應用發(fā)展趨勢探討

3.1 人工智能化發(fā)展

眾所周知，人工智能是各領域發(fā)展的重要目標，制造業(yè)也不例外。在科學技術不斷創(chuàng)新的背景下，人工智能技術將會進一步發(fā)展，智能設備數(shù)量將會增多，進而逐漸取代人類傳統(tǒng)的思考、學習和工作。機電一體化技術在智能制造業(yè)中的應用，通過智能化設備調節(jié)控制生產線，生產作業(yè)效率將會顯著提升，進一步推動制造業(yè)人工智能化發(fā)展[3]。

3.2 人機一體化發(fā)展

智能制造和機電一體化技術的深度、全面融合，將會促進人機一體化發(fā)展。和機械智能制造相比，人機一體化發(fā)展更加科學合理，將人腦作為技術控制核心，并利用智能化設備，兩者深度融合發(fā)揮技術優(yōu)勢，更好地解決制造業(yè)發(fā)展過程中所面臨的技術瓶頸難題，推動工業(yè)發(fā)展，提升人機一體化發(fā)展水平。

3.3 微型化發(fā)展

在過去，機械生產設施設備體積較大，不易搬動，往往固定在某個位置生產，無法實現(xiàn)靈活的生產作業(yè)。機電一體化在智能制造中的應用，將會朝著微型化的方向發(fā)展，在原有基礎之上，對機械設備展開優(yōu)化設計，縮小體積，使其應用更加靈活，滿足各行各業(yè)生產制造及使用需求。

3.4 綠色化發(fā)展

在生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展背景下，工業(yè)生產污染引發(fā)了社會各界的高度關注。傳統(tǒng)機械制造業(yè)污染物排放量巨大，能耗高，不僅浪費資源，而且嚴重危害自然生態(tài)環(huán)境，違背了新時期可持續(xù)發(fā)展理念。基于此，智能制造中機電一體化的應用應重點體現(xiàn)綠色化理念和技術，建立綠色化、可持續(xù)化的生產模式，實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能減排，減少資源浪費，減輕環(huán)境污染，促進工業(yè)、制造業(yè)綠色化可持續(xù)化發(fā)展。

4 結語

機電一體化技術作為現(xiàn)代科學技術重要產物，當前被廣泛應用于制造行業(yè)中，并取得了良好的應用效果。通過實例分析機電一體化技術在汽車智能制造領域的應用，充分體現(xiàn)了機電一體化技術的優(yōu)勢，極大地提升了制造業(yè)生產效率和質量，推動了制造業(yè)智能化、現(xiàn)代化發(fā)展。