機電一體化在智能制造中的實踐分析

李小雷，孟凡旭，李海濤

（山東恒業石油新技術應用有限公司，山東 東營 257000）

引言

企業應該在我國現代制造行業市場發展形勢日益嚴峻的全新背景下，對機電一體化技術在智能制造過程中存在的問題進行詳細分析，明確了解導致相關問題產生的原因，從而采取多樣化有效措施將相關問題妥善解決，加快對智能制造行業的全面發展，促進我國制造業供給側結構性改革目標有效實現的同時，為智能制造行業實現健康、穩定發展目標提供技術支持。

1 機電一體化技術在智能制造中的發展與應用

1.1 機電一體化技術在傳感技術中的應用

作為智能制造的基礎技術支撐，傳感技術的全面發展，能夠充分展示機電一體化技術的發展水平。傳感技術不僅具有的敏感性較高，而且能夠對外界信息進行精準接收。特別是在我國智能制造行業全面發展的背景下，越來越多的制造行業目前已經實現了利用機器人操作取代傳統人工操作，而機器人操作系統的正常運行主要以傳感系統的控制為主。比如，利用傳感技術能夠將機器人系統發出的信號進行真實反饋，確保各項工作能夠嚴格按照系統指令如實操作。

1.2 機電一體化技術在數控生產中的應用

在數控機床生產中靈活運用機電一體化技術，能夠使工作效率得到大幅度提升。比如，對數控機床正常運行起到重要支撐作用的伺服驅動系統能夠結合產品具體位置、形狀等要素輸入信號，對數控機床的實際運行狀態進行自動控制。長時間以來，在機械加工領域，數控機床精度不高的問題始終無法得到充分解決，然而通過合理應用伺服驅動系統，則能夠為產品精度提供有力保障。

1.3 機電一體化技術在工業智能機器人研發中的應用

在智能機器人中合理應用機電一體化技術，已經成為目前我國機電一體化技術主要發展方向，而智能機器人各項功能的有效實現則對機電一體化技術產生了高度依賴。在眾多擁有智能機器人的領域中，機電一體化技術的發展水平趨于成熟。比如，以治安防范領域的智能機器人為例，相關技術熱點包括計算機視覺、移動與運動控制、目標檢測與識別、人機交互、傳感器、算法、目標跟蹤和導航定位等。

在工業機器人中運用機電一體化技術，具有的優勢表現在以下幾個方面：第一，對具體工作對象進行快速甄別，采取針對性措施確保工作流程順利完成。比如，在對快遞進行分揀的過程中，機器人可以根據快遞信息中的地理位置進行精準分區，使傳統人工操作的錯誤率和工作強度有效降低。第二，能夠確保機械生產具有的精準性得到有效提升。利用工業機器人技術能夠使機械加工嚴格按照預定計劃執行各項操作，從根源解決傳統機械制造殘次品概率無法降低的問題[1]。

2 機電一體化在智能制造中的有效實踐途徑——以汽車行業為例

2.1 自動變速器

在汽車自動化變速器中運用機電一體化技術，能夠為現代智能汽車制造行業全面發展奠定良好基礎，為我國汽車未來發展指明方向。通過運用機電一體化技術，不僅能夠使汽車自動變速器的功率損耗明顯降低，而且還能確保汽車的舒適性得到有效提升，對汽車的運行速度進行精準控制。汽車在行駛過程中，變速器能夠對汽車發動機的實際運行狀態進行隨時檢驗，通過加入智能機電技術，能夠使變速器的智能化水平得到有效提升。比如，汽車的電路與電子監控設施都可以利用變速器進行檢測，如果在汽車發動時報警系統處于熄火狀態，則說明變速器保持在正常狀態；當自動變速器出現故障問題時，則會呈現出非電控工作狀態，從而為發動機的持續、穩定工作提供保障[2]。

在我國機電技術發展水平全面提升的背景下，對自動變速器進行設計時，電磁閥門具有的功能越來越多元，而且電磁閥門與閥體之間整合方式也得到了不斷調整。比如，目前大部分智能汽車所使用的自動變速器主要是采取捆綁電磁閥的方式，從而形成一個獨立的電磁閥模塊。這樣的方式不僅能夠使智能汽車變速器系統中的各個敏感電子元件得到有效保護，而且還能使變速器的使用壽命得到進一步延長[3]。

2.2 激光測距雷達系統

作為我國汽車行業目前的主要發展趨勢之一，無人汽車的核心制造問題是如何使汽車行駛安全得到保障。對于無人汽車而言，關鍵技術就是智能感知系統，通過對智能感知系統的不斷完善，能夠使無人汽車對行駛線路進行精準判斷[4]。

根據對目前我國無人汽車運行情況展開的全面測試能夠知道，車載雷達系統以及車載光學系統是無人汽車制造的關鍵技術，而環境感測中機電一體化技術的主要應用形式包括毫米波傳感器、激光雷達傳感器、視覺傳感器三種。其中無人汽車普遍采取的技術措施為激光雷達傳感器，具體工作原理以系統掃描為主，通過從一個物體上反射回來的激光對距離進行確定，從而形成具有較高精準度的3D環境地圖，使無人駕駛的輔助功能得到有效實現。云平臺和機電技術是確保激光雷達系統始終保持正常運行狀態的有效實現途徑，通過利用車載激光雷達系統對汽車在行駛過程中周圍的環境進行全面掃描，然后建立對應的3D模型，以此對汽車周圍的環境進行及時判斷，并且將北斗導航系統與3D模型的反饋信息進行順利對接，從而對汽車的行駛路線進行精準定位[5]。

2.3 制動系統

作為汽車制造的關鍵部件之一，制動系統同時也是機電一體化技術應用的重點環節，在自動系統中應用機電一體化技術主要集中在以下幾個方面。

第一，車輪智能控制系統。隨著汽車對制動性能要求的不斷提升，傳統以機械項目為主的制動方式對汽車行駛的安全性和舒適性產生了一定影響，而采取電力制動方式，能夠使汽車制動效果以及舒適性得到大幅度提升。對于汽車智能制動而言，主要是指在汽車采取制動措施的過程中，通過對集成力以及力矩傳感器的有效利用，對存在的問題進行分析。在此基礎上，結合對制動力以及制動力力矩的精準計算，確保設計的自動控制系統具有較高有效性，為汽車整個制動系統提供具有較高安全性和可靠性的保障[6]。

第二，中央電力控制單元。對于中央控制單元而言，主要是指通過對機電自動化控制技術的有效應用，使汽車制動的自動化控制目標得到有效實現。比如，福特公司生產的自動剎車系統，其具有的智能感應制動保護系統主要是通過毫米波雷達以及攝像頭共同工作，對汽車行駛過程中前方存在的潛在危險進行檢測和識別[7]。

3 結語

機電一體化技術憑借自身具有的眾多優勢以及現代化特征，在提高我國智能制造能力水平以及實現智能制造戰略發展目標的過程中，發揮了不可替代的作用。因此，企業應該從思想和行動層面入手，對機電一體化技術具有的重要性給予正確認知和高度重視，不僅要將現代化理念以及多元化措施充分結合其中，不斷提高機電一體化技術的發展水平，而且還要從各個層面入手，確保機電一體化技術各項措施能夠在智能制造工作中得到有效落實。