機電一體化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用分析

許葳葳

（大連信達變壓器有限公司，遼寧 大連 116037）

機電一體化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用分析

許葳葳

（大連信達變壓器有限公司，遼寧 大連 116037）

現(xiàn)代科技發(fā)展的必然趨勢就是機電一體化技術(shù)。這是因為機械技術(shù)與信息以及控制等技術(shù)的有機結(jié)合、相互滲透的結(jié)果，這對于改換整個機械制造業(yè)的面貌意義非凡。筆者在文章中主要概述了其在機械制造中的運用與發(fā)展趨勢。

機電一體化；機械制造；計算機集成制造

機電一體化——電子技術(shù)、機械為主，信息技術(shù)作為二者的橋梁并將其有機結(jié)合形成的高科技技術(shù)，它的本質(zhì)是應(yīng)用系統(tǒng)的方法與觀點，將現(xiàn)代高科技技術(shù)綜合運用來進行產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)，實現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以達到提升產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率的目的。

1 計算機數(shù)字控制

數(shù)控技術(shù)從發(fā)明到現(xiàn)在雖然歷史較短，但是其發(fā)展歷程是漫長的，大致分為五個階段：電子管數(shù)控、晶體管數(shù)控、中小規(guī)模集成電路、大、超大集成規(guī)模電路、微處理器數(shù)控；計算機由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。在計算機的發(fā)明下，數(shù)控系統(tǒng)裝備的機床極大地提升了加工進度與效率。換言之，數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)制造自動化的基礎(chǔ)，也是自動化的核心，失控技術(shù)是當代制造系統(tǒng)不可或缺的部分。伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)、計算機技術(shù)的快速發(fā)展，微處理器與微計算機功能的增多，其價格也有所下降，數(shù)控裝置已成為計算機數(shù)字控制裝置，也就是CNC裝置，整個裝置是由軟件來實現(xiàn)和完成全部數(shù)控功能的。

2 計算機集成制造系統(tǒng)

計算機集成化制造系統(tǒng)的含義為：運用現(xiàn)代的計算機網(wǎng)絡(luò)，利用CADCMDDNC這些計算機單位進行設(shè)計、制造、管理并同時進行，可最大化的提升工作的效率從而降低成本。20世紀中后期，美國就提出了CIM理念，它的含義是運用計算機，把企業(yè)中各種和制造有關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)收集起來，從而提升企業(yè)的市場競爭力。但是該理念并未得到廣泛的應(yīng)用。

隨之而來的是CIMS的產(chǎn)生，它是一種新型生產(chǎn)制造模式，集信息化、數(shù)字化、綠色化、智能化、集成優(yōu)化的制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)是工程分析系統(tǒng)、經(jīng)營管理與決策系統(tǒng)、支撐平臺子系統(tǒng)等組成。

現(xiàn)階段我國的“現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)”發(fā)展了“計算機集成制造系統(tǒng)”。更加細化了市場競爭的內(nèi)容，也提出了CIMS現(xiàn)代化的特點是信息化、智能化、數(shù)字化、綠色化、集成優(yōu)化；特別強調(diào)了系統(tǒng)優(yōu)化，并且拓展了集成優(yōu)化的內(nèi)容，其中包含企業(yè)間集成優(yōu)化、過程集成、信息集成以及企業(yè)活動三流程與三要素的集成優(yōu)化，以及與該系統(tǒng)相關(guān)的各類成員與技術(shù)的集成優(yōu)化；強調(diào)管理與技術(shù)相結(jié)合與人在系統(tǒng)中的作用。并且指出該系統(tǒng)是根植于傳統(tǒng)的制造技術(shù)、管理技術(shù)、信息技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)、自動化技術(shù)的一門正在發(fā)展中的技術(shù)，體現(xiàn)了信息技術(shù)的主導(dǎo)作用，在發(fā)展的過程中也拓寬了該技術(shù)的適用范圍，其中包含了流程和混合型制造業(yè)、離散型制造業(yè)。

3 機電一體化的技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

（1）機電一體化的技術(shù)應(yīng)用。機械制造業(yè)的特點是網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化、集成化與不斷創(chuàng)新的制造業(yè)，然而機械制造業(yè)的重要發(fā)展方向是生物技術(shù)、微機電系統(tǒng)、納米技術(shù)。所以應(yīng)用數(shù)字技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)改造傳統(tǒng)的制造業(yè)已成為跨越式發(fā)展的重要途徑，應(yīng)用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)的制造業(yè)提升了運營的可靠性，同時產(chǎn)品的質(zhì)量也具有一致性與穩(wěn)定性。從而提升產(chǎn)品的市場競爭力。

微處理是機電一體化技術(shù)的核心，將顯示裝置、數(shù)據(jù)通訊、工控機、儀表、微機等技術(shù)有機的相結(jié)合，運用組裝合并的方式，工程系統(tǒng)一體化的綜合使用創(chuàng)造了有力的條件，使系統(tǒng)的質(zhì)量、可靠性、控制精度得到了增強。機電一體化在機械制造中大致應(yīng)用在以下方面：①智能化的控制技術(shù)：智能控制技術(shù)主要包含模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等，智能技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、設(shè)備、產(chǎn)品診斷等領(lǐng)域。②分布式的控制系統(tǒng)，利用一臺中央的操縱性指揮計算機，利用計算機對生產(chǎn)的過程進行監(jiān)督、管理、分散等。③開放式的控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)不同商家的互換與兼容，達到資源共享的目的。④計算機集成制造系統(tǒng)，用以實現(xiàn)從原料的設(shè)計、加工。產(chǎn)品發(fā)貨整個過程的一體化控制。⑤現(xiàn)場總線技術(shù)，可使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表與更高的系統(tǒng)之間在共同的媒體平臺上進行雙向的傳送。⑥交流傳動技術(shù)，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得到實現(xiàn)。

（2）機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。機電一體化是微電子、控制、計算機、機械、信息處理等多個學(xué)科的相互融合，其進步與發(fā)展對相關(guān)的技術(shù)在一定程度上有依賴性，其發(fā)展的主要方向是網(wǎng)絡(luò)化、人性化、數(shù)字化、智能化、模塊化、集成化、微型化、綠色化以及帶源化。

4 結(jié)語

制造業(yè)自動化的重要支撐就是機電一體化技術(shù)，因為計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，大量的信息流成為機電一體化的主要特點。創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)就是技術(shù)的改革，在機械技術(shù)中科學(xué)合理的運用一些電子技術(shù)，那么產(chǎn)品與企業(yè)的面貌就可以煥然一新，實現(xiàn)產(chǎn)品機電一體化則可以提升產(chǎn)品的附加值?？偟膩碚f，機電一體化的運用為機械行業(yè)帶來了很大希望。

［1］李道敏.機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用研究［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，（29）：116-117.

［2］劉貴昌.機電一體化在工程機械中的應(yīng)用分析［J］.黑龍江科技信息，2015，（25）：113.

Analysis of Application of Mechatronics Technology in Machinery Manufacturing Industry

XU Wei-wei
（Dalian Xinda Transformer Co.，Ltd.，Dalian，Liaoning 116037，China）

The inevitable trend of modern science and technology development is mechanical and electrical integration technology，which is the results of organic combination and mutual penetration of the mechanical technology and information and control technology，which is of extraordinary significance for the transformation of the entire machinery manufacturing.The paper mainly summarizes its application and development trend in machinery manufacturing.

mechanical and electrical integration；machinery manufacturing；computer integrated manufacturing

TH-39

A

2095-980X（2017）04-0033-01

2017-03-15

許葳葳，主要研究方向：機電一體化。