智能制造中機電一體化技術的應用研究

張麗娟

摘要：現階段，我國科技水平不斷提升，機電一體化的發(fā)展也已經進入到了一個新的階段?；仡櫸覈鴻C電一體化技術的發(fā)展歷程，發(fā)現，智能制造技術的發(fā)展使得傳感技術以及柔性制造系統(tǒng)這兩項技術的應用范圍不斷擴展，并且取得了較為理想的應用效果。同時，機電一體化技術的應用，也在很大程度上提升了生產制造的效率，并且保證了生產質量?；诖?，本文嘗試對機電一體化技術在智能制造中的應用進行了深入研究。

Abstract： At this stage， the level of science and technology in our country is constantly improving， and the development of the mechatronics engineering has entered a new stage. Looking back on the development of mechatronics engineering technology in our country， it is found that the development of smart manufacturing technology makes the application range of sensor technology and flexible manufacturing system （fms） expand continuously， and obtain more ideal application effect. At the same time， the application of mechatronics engineering technology， to a large extent， has improved the efficiency of production and manufacturing， and ensure the quality of production. Based on this， this paper attempts to study the application of mechatronics engineering technology in intelligent manufacturing.

關鍵詞：機電一體化技術;智能制造;應用研究

Key words： mechatronics engineering;intelligent manufacturing;applied research

中圖分類號：TH-39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）24-0195-02

0? 引言

我國工業(yè)發(fā)展速度不斷加快，隨著科技水平的提升，自動化技術開始被普遍應用到了工業(yè)生產中，以此帶動了我國制造工業(yè)的快速發(fā)展。目前來看，機械一體化制造技術已經成為了我國工業(yè)發(fā)展中的主流，在機械生產應用的過程中有效解決了生產效率與生產質量之間的矛盾，也已經成為了今后我國機械制造行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。

1? 機電一體化技術與智能制造技術簡析

1.1 機電一體化技術簡析

對于機械一體化技術來說，其具有綜合性的特點，在實際應用的過程中主要結合了電腦技術、信息數以及自動化技術。隨著我國科技發(fā)展速度的不斷加快，機電一體化技術的應用范圍也在不斷擴大，其應用主要體現在以下兩個部分，即傳感技術、信息處理技術以及自動控制技術。

首先，傳感技術。對于工作人員來說，需要將傳感器安裝到機械以及電氣設備中，這樣可以實現對各類信息的有效收集以及監(jiān)管，同時也可以為機電工作者提供必要的數據支持。

其次，信息處理技術。工作人員想要實現對機電信息的有效管理，就應該保證信息收集的準確性，同時還應該對收集到的信息數據進行分析，這樣才能夠保證設備信息了可以得到自動化處理，從而保證了設備整體運行穩(wěn)定性[1]。

最后，自動控制技術。想要更好的符合工業(yè)生產控制的要求，應該創(chuàng)建起標準的自動化控制系統(tǒng)，應用PID閉環(huán)原理來對機電設備進行掌控，從而提升機電設備的管理效果。

機電一體化技術的主要特征體現在以下兩個方面：

首先，可以實現整體結構的優(yōu)化。在過去很長一段時間中，在對機械產品進行生產的時候，想要融入控制功能，就應該建立起相關的機械機構，例如變速箱、變速齒輪等等，通過這種方式來使系統(tǒng)實現合理變速。現階段，為提升電子技術水平，已經將齒輪變速箱逐漸轉換成了變頻調速電子裝置，在進行機床走刀操作的時候，則需要利用電腦軟件來完成，同時還需要將電子技術與機械軟件進行結合，這樣可以實現對整體結構的優(yōu)化。

其次，系統(tǒng)控制實現智能化。對于機電一體化技術來說，智能化控制系統(tǒng)已經成為其最為突出的技術特征，并且我國的機電一體化技術已經開始全面朝向智能化的方向發(fā)展。對于系統(tǒng)智能化控制來說，主要是指電子控制系統(tǒng)，利用已經設定完成的程序可以使每項系統(tǒng)的動作以及功能之間的關系保持協(xié)調，這樣也使得機電一體化系統(tǒng)的自動化功能得到了更好的體現。例如，自動化檢測功能以及信息處理功能[2]。

1.2 智能制造技術簡析

對于智能制造技術來說，其主要是指應用智能的電腦系統(tǒng)來完成各類信息的獲取，從而保證整體的信息決策效果，應用智能制造系統(tǒng)之后，可以有效減輕工作人員工作壓力，同時也節(jié)省了機械制造的一部分物力以及財力。對于智能制造系統(tǒng)來說，其屬于人機一體化智能系統(tǒng)，其中人的職責主要是對機器進行控制，計算機是主要的控制工具，將人與機器的有效結合使得智能制造的效果得到了全面提升。

2? 機電一體化技術在智能制造中的應用分析

2.1 數控生產技術的應用

我國機械加工行業(yè)之所以在最近幾年發(fā)展規(guī)模不斷擴大，其與我國機電一體化技術的全面落實應用有直接關系。在我國機電一體化技術一開始發(fā)展的時候，主要是運用了數控技術，這也在很大程度上提升了機械制造的整體效果，對工業(yè)生產效率的提高也起到了很大幫助[3]。通常情況下，在對機電一體化技術進行應用的過程中，數控制造工作主要是利用智能化控制模式，這樣一來不僅在很大程度上提升了產品生產的精準度，同時也使得工作者自身的工作量得到了控制，在現階段我國工業(yè)生產中有廣泛應用。在今后行業(yè)發(fā)展過程中，想要使數控生產技術的應用效果更加理想，應該在機械制造的過程中與CPU段進行結合操作，從而實現對整個機械生產過程的實時性診斷以及智能化控制，這樣一來也使得整個機械加工流程更加清晰具體。

2.2 柔性制造系統(tǒng)的應用

在機電一體化技術的范圍中，柔性制造系統(tǒng)主要是指信息系統(tǒng)以及物質儲存系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)可以變換加工對象，同時，柔性制造系統(tǒng)是建立在成組技術之上的，對于這一技術來說，在實際應用的過程中應該首先確定機械制造過程，并且對加工設備以及物料進行合理選擇，應用計算機系統(tǒng)對其進行有效控制。綜合來看，柔性制造系統(tǒng)在我國的應用范圍正在不斷擴展，在實際應用的過程中也發(fā)揮出了較為理想的效果。柔性制造系統(tǒng)的應用可以滿足多批產品的高效生產需求，同時也可以根據市場的實際需求情況來對生產方案進行自動調整[4]。從而使得人力資源以及設備資源可以得到更加合理的應用，提升整體生產效益。

2.3 內燃機的應用

在我國的機械制造領域，機電一體化技術的應用范圍正在逐漸擴大，所涉及到的技術領域也呈現出了多樣化的趨勢。對于內燃機來說，其屬于一種動力機械設備，機電一體化技術的發(fā)展也直接帶動了內燃機的發(fā)展，內燃機主要是通過燃料來實現機器內部燃燒，從而將熱能直接轉化為動力，是一種在我國多個領域有廣泛應用的發(fā)動機。目前來看，內燃機在船舶上的應用最為常見，將其安裝在船上之后，通用柴油做燃料，因此也將其稱為柴油機，是現代船舶上最為主要的裝置之一。船舶上燒汽油的內燃機叫做汽油機;燒煤油的內燃機叫做煤油機。與柴油機相比較，汽油機和煤油機的功率都很小，一般被應用在小型船舶上。

2.4 傳感技術的應用

對于傳感器技術來說，其是機電一體化技術中的重要組成部分，對于此項技術來說，在對其進行實際應用的過程中體現出了較多的優(yōu)勢，不僅可以對外界情況進行隨時監(jiān)控，同時在生產期間可以建立起與之相對應的傳感器終端網絡系統(tǒng)，這樣一來可以實現對傳感器所獲取信號的有效處理。目前來看，還需要應用計算機系統(tǒng)來對傳感器信號進行完善，通過這種方式來準確掌握各項傳感信息，為整個生產過程提供更加準確的數據支持。隨著科技的發(fā)展，光纖電纜傳感器已經在我國有了較為廣泛的應用，其屬于其中較為特殊的傳感器類型，不僅有數據接口，同時也無需投入較多的經費，因此在我國機械生產中的應用范圍正在逐漸擴展[5]。例如，在長春一汽的汽車生產中（圖1），激光測距雷達裝置的設計就是傳感技術在智能制造中應用的重要體現。激光測距雷達安裝在汽車的前、后方，主要作用是輔助司機對汽車與障礙物以及其他汽車之間的距離進行控制，實現對障礙物距離變化情況的準確判斷。如果距離過近，系統(tǒng)便會自動報警，從而提升汽車駕駛的安全性。

2.5 在機械制造過程中的應用

機電一體化技術主要是將計算機輔助技術與智能控制技術進行融合，通過這種方式來使得機械制造業(yè)可以實現智能化，在進行機械制造的過程中，智能制造技術的應用范圍正在不斷擴展，其主要作用在于成功取代了人工生產。此外，在對智能控制技術進行全面應用之后，可以應用計算機系統(tǒng)來對整個機械制造的環(huán)節(jié)進行模擬，將不同的傳感器技術相互融合，從而實現對多種信息數據的有效整理。將模糊數據整合到控制體系當中，通過這種方式來精準的完成各種動作，從而使得機械制造工作能夠順利展開。機電一體化技術本身融合了計算機技術、材料技術、結構技術以及人工智能等多項技術，是智能化制造水平全面提升的重要體現。目前，工業(yè)智能機器人出現在了機械生產的過程中，工業(yè)智能機器人是人工智能技術、仿生學以及計算機系統(tǒng)等眾多前沿科學技術的結合體，不僅可以甄別信息資料，同時可以快速完成復雜的工業(yè)科技及生產流程，并且生產精準度很高，被廣泛應用到軍事生產制造中。

3? 結束語

總而言之，對于機電一體化技術來說，此項技術的大規(guī)模應用在很大程度上改變了傳統(tǒng)機械制造模式，使得機械生產效率大大提高，同時也保證了機械生產的綜合質量，是現代社會發(fā)展的必然趨勢。將機電一體化技術應用到機械制造中，可以使企業(yè)的生產效率得到全面提升，在很大程度上解放了人力，同時也推動了企業(yè)自身經濟效益以及社會效益的發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉金濤，翟昱堯.機電一體化技術在智能制造中的發(fā)展與應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2020，22（18）：174-175.

[2]蔣佳健.機電一體化技術在企業(yè)智能制造中的應用[J].南方農機，2020，51（10）：162.

[3]曹坤洋，楊莉.淺談機電一體化技術在智能制造中的應用[J].環(huán)球市場，2020，14（11）：398.

[4]李新偉.機電一體化技術在智能制造當中的應用研究[J].中國新通信，2020，22（3）：231.

[5]肖贊華.機電一體化技術在智能制造中的應用研究與分析[J].環(huán)球市場，2020，11（7）：384.