機電一體化技術在智能制造中的運用研究

張光祖

摘 要 改革開放以后，我國的科學技術取得了飛速發(fā)展，極大地推動了智能制造行業(yè)的發(fā)展。機電一體化技術是計算機技術和自動控制技術的結合產(chǎn)物，隨著機電一體化技術的進一步成熟和完善，工業(yè)智能制造水平也獲得了有效提升。本文主要對機電一體化技術的特征和優(yōu)勢進行論述，并對其在智能制造中的發(fā)展和應用予以說明。

關鍵詞 機電一體化技術 智能制造 運用

隨著經(jīng)濟社會的進步和發(fā)展，機電一體化在工業(yè)制造生產(chǎn)中的應用越來越廣泛。所謂機電一體化，通俗地講就是機械電子學，是電子信息科學技術在工業(yè)制造領域中的應用。在激烈的市場競爭下，機械化程度將直接決定企業(yè)的競爭實力。因此，從企業(yè)發(fā)展的角度看，不斷加強機電一體化技術的推進，是企業(yè)長久發(fā)展較為重要的推動因素。

一、機電一體化技術的具體特征

（一）優(yōu)化整體結構

傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)中，要想完善其功能，強化控制效果，需要通過增加機械結構的方式來實現(xiàn)，比如，通過齒輪變速箱的應用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行速度，利用靠模技術來控制機床走刀的軌跡等等。不過隨著電子技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械設備也得到了一定改善和優(yōu)化，原有的齒輪變速箱逐漸被變頻調(diào)速電子裝置所取代，而機床走刀軌跡的控制也逐漸應用計算機軟件進行合理調(diào)節(jié)和控制。這些改變不僅提升了系統(tǒng)運行效率，也實現(xiàn)了整體結構的優(yōu)化，保證了生產(chǎn)質(zhì)量。

（二）智能化控制

智能化控制是機電一體化技術中較為明顯的特征，也是傳統(tǒng)機械制造的一次重大變革。智能化控制系統(tǒng)的應用，一方面，節(jié)省了機械生產(chǎn)的時間，保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，另一方面，可以根據(jù)預先設定好的程序對系統(tǒng)運行情況以及各環(huán)節(jié)的操作狀態(tài)進行自動檢測，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的及時傳輸、修改和完善，減少系統(tǒng)故障。同時，在系統(tǒng)運行過程中，通過智能化控制可以將其中存在的問題及時上報給相關部門，并采取一定的控制措施，減小問題擴大所帶來的影響。

（三）柔性化特征

計算機軟件技術是機電一體化技術中較為重要的內(nèi)容，通過該技術的應用，可以在運行作業(yè)前按照要求設定相應程序，并根據(jù)設定好的程序逐一開展工作，以此有效加強系統(tǒng)運行的有效性、協(xié)調(diào)性，提升運行效率和質(zhì)量。與此同時，該技術的應用只需更改軟件設備內(nèi)容，對硬件設備不會構成影響，這不僅保證了生產(chǎn)的質(zhì)量和安全性，也減少了人工作業(yè)量，避免了誤差的生成。

二、機電一體化技術對智能制造的重要性

（一）模型優(yōu)勢

在智能制造中，機電一體化技術的應用，豐富了模型構件的優(yōu)勢，大大提升了系統(tǒng)運行和處理效率，提高了系統(tǒng)結構的清晰度，擴展了智能制造系統(tǒng)的應用范圍。同時，機電一體化技術的應用在一定程度上打破了原有固定模型的限制，保證了檢測不固定模型時相關參數(shù)的準確性，為工業(yè)生產(chǎn)提供了更多的助力。

（二）交換優(yōu)勢

智能系統(tǒng)的有效運行需要以信息數(shù)據(jù)作為支持，一旦數(shù)據(jù)信號指示出現(xiàn)問題，將會直接影響系統(tǒng)的運行效率，對生產(chǎn)作業(yè)造成阻礙。但是應用機電一體化技術后，能夠有效避免上述問題，提升信息數(shù)據(jù)傳輸、處理的準確性，確保系統(tǒng)運行的質(zhì)量和安全性。

（三）控制優(yōu)勢

首先，機電一體化技術的應用提高了高度非線性控制的質(zhì)量，保證了系統(tǒng)運行的水平和效率；其次，機電一體化技術的應用也改善了傳統(tǒng)控制中存在的問題，提升并優(yōu)化了系統(tǒng)傳輸速度以及操作功能；最后，計算機技術、傳感技術等的應用，大大提升了系統(tǒng)運行效率，降低了故障問題的出現(xiàn)頻率。

三、機電一體化技術在智能制造中的運用和發(fā)展

（一）遙感技術

傳感技術利用自身高度的精準性和敏捷性在智能制造系統(tǒng)中起著非常重要的作用，其可以有效減小外界不良信號對設備運行帶來的影響，保證設備的運行質(zhì)量。同時，傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的構建以及計算機技術的應用，實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的對接、傳輸、處理和分析等工作，提高了各項生產(chǎn)環(huán)節(jié)的綜合水平，提高了系統(tǒng)運行控制效率，為提高企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量奠定了堅實基礎?，F(xiàn)階段，在智能制造中，所使用的傳感器類型以光纖電纜傳感器為主，并通過標準化接口的應用，大大降低了設計難度，實現(xiàn)了節(jié)約成本的目的。

（二）數(shù)控生產(chǎn)

在數(shù)控生產(chǎn)中應用機電一體化技術，一方面，可以提高機械制造水平，為我國工業(yè)生產(chǎn)力的增強奠定基礎，另一方面，也可以提升機械生產(chǎn)的精準度和效率，助力企業(yè)發(fā)展以及經(jīng)濟目標的實現(xiàn)。數(shù)控生產(chǎn)中，產(chǎn)品加工的精確度是較為核心的內(nèi)容，因此，其對于智能制造的要求也相對較高。機電一體化技術的應用，可以加強數(shù)控機床作業(yè)的有效性，提高各環(huán)節(jié)監(jiān)控的質(zhì)量和效率，并通過仿真模型的構建，對生產(chǎn)加工中存在的問題進行及時的分析和研究，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

（三）自動生產(chǎn)線和自動機械的應用

自動生產(chǎn)線和自動機械是目前工業(yè)生產(chǎn)中最常見的形式，其主要是通過電子技術和人機界面裝置的應用來實現(xiàn)生產(chǎn)流程的合理化控制，以此加強各環(huán)節(jié)生產(chǎn)的標準性、規(guī)范性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。另外，柔性制造系統(tǒng)的應用做到了設備、系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和控制，為實現(xiàn)集約化、網(wǎng)絡化生產(chǎn)貢獻了力量。

（四）智能機器人的應用

智能機器人是結合了人工智能技術、仿生學技術、計算機技術等多門學科研制而成的較為先進的職能設備，將其應用在智能制造中，能夠更好地降低人工消耗，保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量?，F(xiàn)階段，我國在智能機器人的研究方面已經(jīng)取得了一定的成績，并逐漸將其應用到工業(yè)生產(chǎn)中，以期為我國工業(yè)化水平的提高貢獻力量。具體來說，智能機器人應用的優(yōu)勢在于：首先，可以自動識別生產(chǎn)中所需的信息；其次，簡化生產(chǎn)工作流程，降低生產(chǎn)難度；最后，保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量，提高產(chǎn)品的精確度，尤其是在軍事制造中，應用智能機器人能夠有效提高我國軍事水平，壯大軍事力量，為我國整體實力的加強提供助力。

四、結語

機電一體化技術對于我國工業(yè)發(fā)展的影響是較為巨大的，這也是當前現(xiàn)代化經(jīng)濟發(fā)展的產(chǎn)物，是多重高新技術的結合體。因此，在未來的研究和發(fā)展過程中，有必要在智能性方面進行深入的研究，從而實現(xiàn)生產(chǎn)方式的深化改革，保證生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升，最終為我國社會經(jīng)濟發(fā)展目標的實現(xiàn)以及綜合國力的加強奠定堅實基礎。

（作者單位為揚州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所）

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