機電一體化技術在智能制造中的運用淺析

牟林

（日照市科技中等專業(yè)學校，山東 日照 262300）

目前，智能化已經成為制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，為了提升行業(yè)的智能化水平，可以采用機電一體化技術。在傳統(tǒng)機械技術的基礎上，結合自動控制、傳感、計算機等信息技術，促進自動化水平的提升，實現模塊化和系統(tǒng)化的改進。在該技術應用的過程中，不僅可以提升生產質效，也可以對生產流程進行規(guī)范，并且對電子產品標準進行統(tǒng)一，促進行業(yè)整體的發(fā)展和進步。

1 機電一體化的相關概述

總的來看，我國已經研究了一段時間的機電一體化技術，但實踐應用的經驗并不是十分豐富，因為初期該技術主要作為技術理念應用，與機械電子領域的結合較少。所以，在機械生產中，機械和電子始終保持相互獨立的狀態(tài)，沒有達到機電一體化的效果。隨著計算機信息技術的日臻完善，機電一體化技術迎來了全新的發(fā)展方向，將信息技術融入其中，并在實踐中應用該技術方法，進而推動智能制造行業(yè)的進步發(fā)展。目前，機電一體化技術涵蓋的內容有很多，包括傳感技術、信息處理技術、自動控制技術等等。通常，電氣設備和機械設備周邊會安裝傳感器，用于信息監(jiān)控和采集，可以為操作人員提供詳細的數據信息，從而提升操作的便捷性；信息處理技術則主要運用計算機的計算功能對運行參數進行分析處理，根據分析結果調整參數，使設備信息得到優(yōu)化；根據生產要求，建立自動化控制系統(tǒng)，以PID閉環(huán)控制原理為基礎，對機電設備進行有效的控制，促進管理質效的提升。

2 機電一體化技術在智能制造中的優(yōu)勢

2.1 交換優(yōu)勢

在智能系統(tǒng)中，需要利用數據信號對系統(tǒng)信息進行處理，所以獲取數據信息十分重要，有效地處理數據信息可以促進智能系統(tǒng)工作效率的提升。此外，機電一體化系統(tǒng)需要信號的支撐，否則會直接影響系統(tǒng)的正常運行，不僅影響信息處理的精準度，還會導致生產效率降低。所以，在實際應用的過程中，需要采用送引器，以此獲得穩(wěn)定、準確的信號。

2.2 模型優(yōu)勢

機電一體化技術的模型優(yōu)勢比較明顯，對智能制造行業(yè)的發(fā)展和進步有很大的促進作用，可以保障行業(yè)技術的先進性和可靠性。相較于目前應用比較更廣泛的控制系統(tǒng)，機電一體化技術的模型優(yōu)勢十分明顯，主要在模型結構、信息處理、生產效率等方面有所體現。智能制造系統(tǒng)在不斷地完善和改進，以此為基礎對技術進行革新，優(yōu)化傳統(tǒng)模型形式，對不固定模型、參數監(jiān)控等功能進行改進，為智能制造產業(yè)提供更加先進可靠的技術，促進生產效率的提升，保障生產的穩(wěn)定性。

3 機電一體化技術在智能制造中的運用

3.1 傳感技術應用

在機電一體化技術應用的過程中，傳感技術發(fā)揮著十分重要的作用。傳感技術主要通過傳感器對各項生產信息進行收集和處理，然后由智能控制中樞接收傳感器發(fā)出的信息。在信息數據的支撐下，結合計算機技術，對數據信息進行計算和分析，使控制中心可以進行高速地信息傳遞，為控制機械設備提供更多功能性支持，確保智能制造的要求等到充分的滿足。不同于人工操作，外界因素對這種信息傳遞方式的影響和干擾較小，可以保障輸入效率的提升，同時也可以減少失誤率，有極高的傳遞速度，進而保障終端產品擁有良好的質量，達到標準化生產的效果。為了促進傳感技術的廣泛應用，應該對生產技術進行改進，達到成本控制的效果。

3.2 數控生產應用

在智能制造行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，機電一體化技術的應用愈加廣泛，且發(fā)揮了十分重要的作用。在早期，該技術主要在數控生產中應用。數控生產有較高的技術性要求，需要對模擬信息進行準確地處理，同時也要嚴格管控各個環(huán)節(jié)。在實際生產的過程中，機電一體化技術可以對精度進行控制，保障機械作業(yè)符合要求，避免不必要的失誤或故障問題，從而促進生產效率的提升。在具體應用的過程中，應該結合數據模擬、信息采集等技術，進一步提升生產精度，同時促進管控效果的增強，使傳感技術、數據模擬等功能作用可以充分發(fā)揮，進而為智能制造行業(yè)生產效率的提升奠定堅實的技術基礎。還可以與計算機繪制等功能結合在一起，更加準確地反映生產中的各項數據，使各項技術都能更進一步完善。從目前的情況來看，數控技術在不斷革新，從專用型閉環(huán)式開環(huán)控制模式逐漸向通用型開放式實時動態(tài)全閉環(huán)控制模式的方向發(fā)展。以集成化為基礎，逐漸呈現出超薄、超小的特點。結合計算機、神經網絡、模糊控制等多項技術，在加工中可以進行參數的自動修正，也可以對參數進行調節(jié)和補償，達到智能化故障處理的效果。以網絡技術為技術，CAD/CAM與數控系統(tǒng)一體化，各個機床之間相互聯(lián)網，實現中央集中控制，對加工生產進行群體控制，提升控制的效果。數控加工技術既可以提升機械加工的精度，也能促進生產效率的提升，可以在單件生產中應用，也可以在批量生產中應用，能夠生產更多性轉年更復雜的零件，也能滿足更高的精度要求。

3.3 自動機械應用

伴隨著智能化發(fā)展的同時，自動化也是必然趨勢。自動化生產已經成為智能制造的主要表現形式，在自動化生產中，可以采用機電一體化技術，以此促進生產效率的提升。生產前，應該先編寫程序，運用各種信息技術，滿足不同的生產需求。目前，我國自動化生產技術逐步成熟，廣泛應用在各種產品的加工生產之中，包括包裝印刷、煙草制造等等，對行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進作用。自動化技術可以完善生產鏈，同時程序具有可編輯的特點，對產品質量的優(yōu)化有很大的幫助。以剛性自動化生產線來說，其屬于多工位生產過程，利用工件輸送系統(tǒng)可以按照順序連接加工設備、輔助設備，通過控制系統(tǒng)實現單個零件加工，構成完整、高效的運作系統(tǒng)。利用自動化生產線，每年可以生產17000件曲柺零件，采用球墨鑄鐵件作為毛坯。由于工件沒有規(guī)則的形狀，所以輸送基面難以契合，因而采用隨行夾具安裝定位，使工件的輸送更加便利。柔性制造單元（FMC）由多個系統(tǒng)組成，包括單臺數控機床、工件自動輸送系統(tǒng)等等。FMC控制系統(tǒng)可以分為單元控制和設備控制兩級，其具備管理和調度單元加工設備、物流設備等功能，其采用2臺或更多的加工中心/數控機床組成，在自動化加工的同時，也能實現物料流、信息流的自動化。

3.4 智能機器應用

在智能制造生產的過程中，機電一體化技術可以有效提升生產效率，所以應用范圍逐步擴大。在各項技術中，智能機器人發(fā)揮了十分重要的作用，其本身就具有自動化、智能化的特點，采用多種學科技術，包括仿生學、信息技術等等，與智能化生產的要求相符。目前，智能機器人的研究和應用成為各個學者和專家所關注的熱點，其在采用傳感技術的同時，也發(fā)揮了信息、控制等技術的優(yōu)勢作用，對生產水平的提升有很大的幫助。應用智能機器可以減少人工成本的投入，既可以降低人工操作的壓力，也能避免人為因素造成的失誤問題。智能機器可以對各項數據信息進行準確地甄別，可以滿足更加復雜的操作要求，既可以保障生產精度，也能提升生產效率。在制造行業(yè)生產中，往往要面對許多惡劣的環(huán)境，惡劣的環(huán)境導致人工生產對人體的損傷較大，需要投入的成本也比較高。采用智能機器，可以避免危險環(huán)境對人的影響，同時也能保障生產質效。近幾年，智能機器人的數量在不斷增多，包括工業(yè)機器人、電力機器人、水下機器人、醫(yī)學機器人等，解決了各個行業(yè)的生產難題。智能機器人具有多樣化的信息傳感器，可以獲取視覺、聽覺、嗅覺等多種能夠信息。在環(huán)境作用的過程中，不僅感應器發(fā)揮了重要的作用，效應器也發(fā)揮著十分重要的作用。其具備感覺、運動、思考3個要素。智能機器人由多種技術和學科集成在一起，逐漸成為未來科技發(fā)展的主要內容。

4 結語

綜上所述，機電一體化技術在智能制造中發(fā)揮著十分重要的作用，其具有交換優(yōu)勢和模型優(yōu)勢，主要采用傳感技術、數控生產、自動機械、智能機器4項技術設備，對智能制造行業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進作用。