試論智能制造中機電一體化技術的應用

摘 要：機電一體化技術作為實現(xiàn)智能制造方式所不可或缺的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結(jié)合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。文章對機電一體化技術在智能制造中的應用進行了一些有意義的探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

關鍵詞：智能制造技術；智能制造系統(tǒng)；機電一體化技術

1 概述

改革開發(fā)以來，我國的各項事業(yè)也都得到了快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)水平尤其是機械制造水平更是進步顯著，正逐漸呈現(xiàn)出從制造自動化向著制造智能化的方向邁進的趨勢。與傳統(tǒng)制造模式不同，智能制造模式中融入了電子、計算機信息等先進科技，是一種具有自適應加工和綜合自動化控制等特征的先進生產(chǎn)方式，它的一個顯著特點就是將機械技術和信息電子技術進行了結(jié)合使用，從而構建出了能夠大幅度提升生產(chǎn)能力和效率的先進制造系統(tǒng)，而這就說明了智能制造的實現(xiàn)過程中就必然離不開機電一體化技術。筆者結(jié)合自己的工作實踐經(jīng)驗，就機電一體化技術在智能制造中的應用進行了一些有意義的探討，希望對相關工作能夠有所借鑒。

2 智能制造的概念及其發(fā)展

在當前市場競爭日趨激烈的形勢下，機械制造企業(yè)都在努力革新自己的生產(chǎn)技術和設備，探尋新的生產(chǎn)方式，而智能制造作為一種更加先進的生產(chǎn)方式，自然就引起了越來越多人的重視?，F(xiàn)實中，智能制造一般包含兩層含義，一層是實現(xiàn)智能制造過程中所需要用到的各種先進技術，另一層就是指代智能制造系統(tǒng)（如圖1所示）。智能制造技術的提出和應用目的就是為了實現(xiàn)智能生產(chǎn)方式，構建智能化的制造系統(tǒng)?？梢赃@么說，在機械制造領域?qū)崿F(xiàn)智能化制造也是機械制造發(fā)展的必然趨勢，對提高生產(chǎn)管理能力、生產(chǎn)效率以及企業(yè)效益等均具有極其重要的現(xiàn)實意義。

與傳統(tǒng)的制造技術不同，智能制造技術融合電子、機械以及計算機信息等技術，即智能制造的實現(xiàn)高度依賴于機電一體化技術。智能制造技術的一個最顯著的特點就是可以對制造狀態(tài)實現(xiàn)智能感知，并對感知到的信息進行自動分析和處理，最后還可以生成決策指令來對整個制造加工和管理環(huán)節(jié)進行自動控制。顯而易見，智能制造技術的功能就是對機械產(chǎn)品的加工制造環(huán)節(jié)進行自動控制，通過對人工決策過程加以模仿來自動生產(chǎn)控制指令。這樣做的一個顯著好處就是降低了人為因素可能造成的干擾。如采用智能制造技術來生產(chǎn)機械零件產(chǎn)品就消除了因人工操作失誤而造成的廢品損失，在解放了大量生產(chǎn)勞動力的同時，也極大幅度地提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，對于一些勞動強度特別大或者生產(chǎn)過程存在潛在安全隱患的領域，采用智能制造技術來替代人工生產(chǎn)也是實現(xiàn)安全和高效生產(chǎn)的一種最佳選擇。總之，智能制造技術不僅可以大幅度提升生產(chǎn)效率，而且可以在很大程度上杜絕人為失誤的影響，是當前機械制造技術發(fā)展的一種主流趨勢。

智能制造系統(tǒng)就是通過運用智能制造技術來構建的一種先進生產(chǎn)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式不同，智能制造系統(tǒng)中融入了大量的制造加工狀態(tài)信息，并通過對這些信息進行智能處理來及時發(fā)現(xiàn)當前制造環(huán)節(jié)中可能存在的問題，這就為生產(chǎn)加工過程的自動化調(diào)節(jié)和控制提供了依據(jù)。此外，智能制造系統(tǒng)還擁有組織、學習以及優(yōu)化等眾多功能，如可以對生產(chǎn)加工過程中用到的各類資源進行靈活配置，對加工制造過程進行合理優(yōu)化，對加工過程進行模擬仿真以及可視化展示等，而這些也都迎合了制造業(yè)的發(fā)展潮流。

3 機電一體化技術在智能制造中的應用

當前，機電一體化技術正在逐漸和智能制造技術進行融合，同時兩種技術的有機結(jié)合也為兩者的發(fā)展提供了更為廣闊的空間?？梢赃@樣說，機電一體化技術已經(jīng)逐漸成為了實現(xiàn)智能制造過程時的一種不可或缺的核心技術。例如當前智能制造系統(tǒng)中所廣泛采用的傳感器技術就是二者結(jié)合使用的典范。在智能制造系統(tǒng)中，需要加裝多種型號的智能傳感器來對加工制造狀態(tài)信息進行監(jiān)測和收集，而這就需要用到機電一體化技術來對信號進行采集。此外，傳感器監(jiān)測到的信息還需要通過信息網(wǎng)絡傳輸給控制系統(tǒng)進行分析，而這也需要用到電子信息技術來構建信息傳輸網(wǎng)絡?？傊?，在構建智能制造系統(tǒng)的過程中，必不可少地就需要用到機電一體化技術來達到各種信號檢測和傳輸?shù)哪康摹?/p>

事實上，智能制造是在制造自動化高度發(fā)展的基礎上所誕生的一種新型制造理論，而數(shù)控技術就是實現(xiàn)制造自動化的一種關鍵技術。眾所周知，數(shù)控技術的實現(xiàn)就離不開機電一體化技術，它對數(shù)控系統(tǒng)的要求非常高，不僅涉及到模擬、信息處理等多種技術，還包括對所有數(shù)字加工環(huán)節(jié)的自動優(yōu)化和管理。目前絕大多數(shù)制造企業(yè)都應用了數(shù)控機床，其數(shù)控系統(tǒng)主要采用的是“CPU+總主線”的結(jié)構形式，通過在線診斷和模糊智能控制的方式來對整個生產(chǎn)過程進行多通道的管控。

除此之外，一些國內(nèi)外先進企業(yè)構建的無人化生產(chǎn)線和無人工廠也是機電一體化技術和智能制造技術結(jié)合應用的典范。在這些生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，工業(yè)機器人被大量使用，它們和數(shù)控機床之間可以通過物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)互連互通，并通過構建基于人工智能的智能控制系統(tǒng)來對所有制造過程進行控制。

4 結(jié)束語

總而言之，機電一體化技術作為實現(xiàn)智能制造方式所不可獲取的一種關鍵技術，將其與智能制造技術進行結(jié)合應用具有重要意義，必須引起我們高度的重視。此外，智能制造技術和機電一體化技術的結(jié)合還會推動二者各自擁有各大的發(fā)展空間，這對機械行業(yè)的未來發(fā)展也將產(chǎn)生巨大的積極作用。

參考文獻

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作者簡介：杜旭升（1986-），男，漢族，本科，助理工程師，寧夏隆德人，工作單位：中色（寧夏）東方集團有限公司，主要工作：安全管理，設備管理，非標加工。