智能制造中機電一體化技術的應用

［摘 要］智能制造是在制造過程中，以互聯網、大數據、云計算等技術為支撐，實現生產制造的智能化。機電一體化技術作為智能制造的核心技術，在機電一體化技術的開發與應用過程中，通過互聯網技術和信息技術，將現代信息技術與機電一體化技術進行有機結合，從而實現生產制造智能化。文章對智能制造中機電一體化技術的應用進行分析，并提出了有效措施。

［關鍵詞］智能制造；機電一體化；應用優勢；具體應用

［中圖分類號］TH-39 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）02–0028–03

智能制造是一種先進的制造模式，是在傳統制造業的基礎上，利用現代信息技術，通過數字化、網絡化、智能化、服務化等方式，將制造過程中的人、機、料、法、環等要素進行優化配置，實現高質量、高效率及高效益的先進制造。近年來，隨著科學技術的不斷發展，機電一體化技術在工業生產中得到了廣泛應用。在智能制造中，機電一體化技術的開發與應用可以提高工業生產效率，降低生產成本，提高產品質量。

1 機電一體化技術的應用優勢

機電一體化技術是智能制造的核心技術之一，通過對機電一體化技術的應用能夠促進我國工業生產效率和產品質量的提升，實現企業經濟效益的增長。智能制造中機電一體化技術的開發與應用，能夠在實現生產制造智能化的同時，充分發揮出機電一體化技術的優勢，進而推動我國智能制造行業的可持續發展。因此，需要充分認識機電一體化技術在生產制造智能化中的優勢，從而促進我國智能制造行業可持續發展。

1.1 機電一體化技術的優點

機電一體化技術將傳統的機械制造技術和信息技術結合，實現了機械制造向自動化、智能化的方向發展。同時，機電一體化技術能夠將傳統的生產加工過程轉變為自動化生產，從而有效提高了生產效率和產品質量。在機電一體化技術應用于智能制造中時，其應用范圍也得到了進一步拓展。在智能制造中，機電一體化技術主要是將計算機技術和信息技術相結合，從而實現了對生產加工過程的控制。

1.2 控制優勢

控制優勢主要表現在：①機電一體化技術可以提高生產效率和質量。②機電一體化技術可以有效減少生產過程中的成本，并且可以使設備操作更加方便。③機電一體化技術在智能制造領域中得到了廣泛應用，使企業的生產效率得到了有效提升。但是在智能制造的機電一體化技術應用過程中，還存在一些問題：①智能制造設備的管理力度不足；②智能化設備的維護管理有待完善；③智能制造中機電一體化技術的研發與應用還需要進一步加強。

2 機電一體化技術在智能制造中的具體應用

2.1 自動化生產線與自動化機械的結合

自動化生產線與自動化機械的結合，可以實現高效率、高質量的生產。具體來說，在產品加工過程中，自動化生產線會根據工藝流程的需求自動調整加工速度和加工時間，實現對原材料和零部件的合理分配。在生產過程中，自動化機械可以實現自動夾具、自動搬運、自動裝配、自動檢測等功能，大幅提高了生產效率。例如，在機械加工中，通過利用機械手抓取工件或自動輸送工件的功能，可以實現對生產線上的零件進行有序的分類和管理。同時，機械加工也可以根據實際需求進行定制設計和調整。例如，在機床上安裝自動化機床手臂以完成零件加工任務。此外，自動化生產線還可以通過傳感器和無線通信技術實現數據采集和傳輸，通過計算機編程控制技術實現生產過程中的監控和管理，保證加工過程的安全、穩定、高效。

2.2 工業智能機器人

工業智能機器人是一種高科技產品，具有很高的智能性，能夠實現人類所不能完成的任務。在工業生產中，機器人可以代替人完成一些危險、重復及繁重的工作。尤其是在制造行業，機器人可以代替人進行自動化的加工和裝配，從而提高生產效率和產品質量。近年來，隨著人工智能技術的不斷發展和完善，工業智能機器人被廣泛應用于各領域。例如，在汽車行業中，工業智能機器人可以完成汽車噴漆等工作；在航空航天領域，工業智能機器人可以完成航空航天零部件的加工和裝配工作。

2.3 傳感器技術

在智能制造中，傳感器技術的應用可以實現對生產過程中的各種數據的采集和分析。通過傳感器技術可以獲取產品在生產過程中的各種信息，實現對產品質量的實時監控，從而提高產品質量，提升產品附加值。傳感器技術是智能制造中機電一體化技術應用的重要組成部分，只有將傳感器技術應用到智能制造中，才能實現對生產過程的全面監控，確保工業生產中所采集到的數據準確、可靠。隨著科技的不斷發展，傳感器技術也得到了不斷升級和完善，目前常用的傳感器類型有溫度傳感器、位移傳感器等。在智能制造中應用各種傳感器，可以實現對生產過程中各種數據的采集和分析，從而為智能制造提供科學依據。

2.4 數控技術

數控技術是機電一體化技術中的重要組成部分，也是智能制造中必不可少的一部分。數控技術在工業生產中得到了廣泛應用，特別是在汽車制造、航空航天、軍工等領域發揮著重要作用。隨著科技的不斷進步，數控技術在發展過程中也在不斷地進行創新，逐漸形成了智能化、數字化、網絡化的數控技術。智能化數控技術具有實時采集和處理加工信息的能力，可實現對加工過程的實時監控，從而提高了工作效率和產品質量。數字化數控技術將電子計算機與機械控制相結合，提高了控制精度和智能化程度。網絡化數控技術可通過互聯網實現信息共享，提高了系統的兼容性和通用性。網絡化數控技術還可以充分利用互聯網提供的優勢資源，實現各子系統之間的數據共享，提高了信息傳輸的效率和準確性，避免了信息孤島現象，降低了系統故障率。

2.5 自動生產及信號處理技術

自動生產及信號處理技術是指對生產過程中產生的各種數據進行分析、處理及決策的技術，該技術可以提高工業生產效率，降低生產成本。在智能制造中，自動生產及信號處理技術主要包括計算機控制、自動檢測、故障診斷及人機交互等方面。計算機控制技術是指利用計算機和信息系統來實現對自動化設備的控制和管理。自動檢測技術主要包括機器視覺、工業機器人及智能視覺等，可以實現對產品的實時監控，提高產品的質量。自動檢測技術在智能制造中的應用主要包括機械和電氣兩方面。通過采用檢測裝置和傳感器，可以有效檢測工業產品中的各種質量信息，并根據這些信息對產品進行調整和改進。故障診斷技術主要包括故障樹分析法、狀態監測與故障診斷技術、神經網絡技術及模糊推理系統。故障診斷技術主要通過建立系統的故障樹模型來對系統中的各個部件進行分析和診斷，從而判斷其是否存在故障。通過將相關設備中積累下來的數據和信息進行綜合處理，實現對設備運行狀態的監測與分析。人機交互技術主要是借助計算機資源和人力資源的高效協調，實現生產效率的穩步提升。在工業生產過程中，人機交互技術是實現自動化生產的重要技術手段。在機電一體化系統中，人機交互技術具有非常重要的作用。通過人機交互技術，可以實現工業生產過程中對各項數據的采集、處理及傳輸等功能。通過人機交互技術，可以實現對各種信息的綜合處理，從而提高工作效率。

2.6 從制造到“智造”，5G發展引領智慧工廠數字化創新

制造業是立國之本、興國之器、強國之基，是一個國家綜合實力的重要體現。當前，全球制造業正經歷著前所未有的變革，傳統制造業在產品和服務體驗上的升級，正在倒逼制造業生產模式轉型升級。當前我國制造企業已全面進入以“智造”為代表的發展新階段。在全球新一輪科技革命和產業變革中，以數字化、網絡化、智能化為核心特征的新一代信息技術正加速向工業經濟各領域滲透融合，推動著制造業生產方式、組織方式、商業模式及經濟結構發生深刻變革，在更深層次、更廣范圍、更高水平上推動制造業轉型升級。據中商產業研究院預測，未來5 a 我國智能制造市場規模有望超過4 萬億元，約占我國GDP 的4%。數字化、網絡化及智能化將成為推動制造業發展的重要動力。“5G+ 智慧工廠數字化+ 工業互聯網”作為5G 與實體經濟深度融合的創新應用場景，已成為制造強國和網絡強國建設的重要引擎。

3 結束語

綜上所述，機電一體化技術作為智能制造的核心技術之一，在智能制造中發揮著十分重要的作用，為智能制造提供了有力的支撐。從長遠來看，在信息技術的支撐下，機電一體化技術在未來的發展中，將會不斷進行創新升級，未來將有更多更先進的機電一體化智能設備出現在各個領域，并實現高效化應用，逐步朝著集智能化、自動化、模塊化、數字化、微型化、網絡化及精益柔性制造于一體的方向不斷發展。新一代機電一體化智能產品通過設計、研發、生產、供應等環節，全面向數智化轉型，滿足各領域新型工業化的需求，以此切實促進我國智能制造行業的可持續發展。從現階段我國智能制造領域中機電一體化技術的發展情況來看，在開發與應用方面還存在著一些問題和不足之處，例如缺乏相關專業人才、機電一體化技術和設備不夠完善等。因此，應加大對機電一體化技術人才的培養力度，加強對機電一體化設備的優化升級，加強對機電一體化設備管理力度等，從而促進智能制造技術在我國制造業中更好地發展。

參考文獻

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