機電一體化技術在智能制造中的運用研究

沈俊良

摘要：機電一體化技術，就是指通過機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、傳感技術等結合運用，實現(xiàn)生產(chǎn)工作的智能化、高效化，進行各功能單元的合理配置與布局優(yōu)化，為工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展提供了很大的便利，值得廣泛運用。

Abstract： Mechatronics technology refers to the use of mechanical technology， microelectronics technology， automatic control technology， computer technology， sensor technology， etc.， to achieve intelligent and efficient production， and to rationally configure and layout each functional unit Optimization has provided great convenience for the development of industrial manufacturing and is worthy of extensive use.

關鍵詞：機電;一體化技術;智能制造

Key words： mechatronics;integrated technology;intelligent manufacturing

中圖分類號：TP273+.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）15-0174-02

0? 引言

機電一體化技術在智能制造中的運用領域包括汽車技術類、數(shù)控加工類、柔性制造類等，有效提高了生產(chǎn)質量與效率，加快了企業(yè)的發(fā)展步伐。因此在今后的工業(yè)制造業(yè)發(fā)展中，就可以實現(xiàn)該技術的廣泛應用與全面推廣，充分發(fā)揮其價值與優(yōu)勢。

1? 機電一體化技術在智能制造中的運用價值

將機電一體化技術運用在智能制造中，其價值主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，隨著工業(yè)制造業(yè)的高速發(fā)展，其市場競爭也越發(fā)激烈。各企業(yè)為了在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就需要不斷提高自身綜合實力，才能取得成功。而企業(yè)要想提高自身實力，就需要對生產(chǎn)模式進行創(chuàng)新改革，注重產(chǎn)品質量的提升，節(jié)約更多的成本費用，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。而通過機電一體化技術的運用，就能夠實現(xiàn)各項生產(chǎn)工作的智能化、一體化、高效化，實現(xiàn)了人力、物力的優(yōu)化配置，節(jié)約了大量的成本費用，提高了產(chǎn)品質量，贏得了廣大消費者的青睞與追捧，樹立了良好的形象與品牌，有利于企業(yè)的長遠持續(xù)發(fā)展。第二，工業(yè)制造業(yè)的覆蓋范圍非常廣泛，比如智能機器人、服裝行業(yè)、汽車領域、數(shù)控機床等，都需要相應的生產(chǎn)與加工。而將機電一體化技術運用在智能制造中，就可以快速推動這些行業(yè)領域的轉型變革與持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)現(xiàn)代化信息技術與機械技術的完美融合，從而帶動其他行業(yè)的高速發(fā)展，實現(xiàn)真正的智能化、信息化、一體化生產(chǎn)。

2? 機電一體化技術在智能制造中的運用領域

2.1 汽車技術類

在汽車生產(chǎn)與制造技術中，實現(xiàn)了機電一體化技術的高效運用，并且取得了顯著成效。其在汽車生產(chǎn)與制造技術中的運用，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，發(fā)動機控制。發(fā)動機可謂是汽車的心臟部位，如果發(fā)動機出現(xiàn)故障，就會導致汽車無法正常運行。而發(fā)動機是一個十分復雜的被控對象，整個控制系統(tǒng)由許多子控制系統(tǒng)或項目組成，包括EGR、空燃比、點火時刻、怠速等等。通過機電一體化技術的運用，就可以提高各控制項目的性能與質量，保障發(fā)動機的正常使用。其中在EGR控制項目中，主要為EGR率的控制，也就是所謂的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，可以促使廢氣的再循環(huán)量在每一個工作點都達到最佳狀態(tài)，保障燃燒過程處于理想狀態(tài)，將排放的污染物成分降低最低，有利于生態(tài)環(huán)境的保護。在空燃比項目的控制中，主要是通過空燃比的控制，保障燃油充分燃燒，降低各種污染物含量，實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)保。在點火時刻項目的控制中，主要是為了防止異常燃燒而引起發(fā)動機故障，增強汽車的各項性能[1]。第二，底盤和車身控制。底盤具有著減震、承重等功能，而車身具有著保護、操控等功能，因此也需要通過機電一體化技術的運用，促使其功能充分發(fā)揮，保障汽車的安全平穩(wěn)運行。比如在汽車防抱死系統(tǒng)、車速感應動力轉向、電子控制懸架、防滑系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、機械傳感式安全氣囊、中央控制門鎖等，都實現(xiàn)了機電一體化的廣泛應用，有效保障了汽車的舒適性、安全性、自動化，加快了汽車行業(yè)的發(fā)展步伐，滿足了人們的各項需求。第三，其他領域的運用。近幾年來，自動化、網(wǎng)絡化、智能化的汽車駕駛系統(tǒng)已經(jīng)逐步問世，深受人們的青睞與追捧，提高了人們的駕駛體驗感。比如特斯拉的自動駕駛、網(wǎng)絡控制等，就運用了機電一體化技術，實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)信息技術與機械操控控制的有效結合，廣泛的應用在汽車的各個領域。比如ABS系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)、多媒體技術、撞擊傳感技術、自動泊車、定速巡航等，機電一體化技術都扮演著非常重要的角色，實現(xiàn)了汽車駕駛的信息化與智能化。此外，還有5G技術的應用、人工智能技術的應用，促使機電一體化技術更加安全、實效，真正實現(xiàn)了無人化、舒適化駕駛，并且廣泛的運用在汽車的各個控制系統(tǒng)中。

2.2 數(shù)控加工類

在工業(yè)制造行業(yè)高速發(fā)展的背景下，離不開數(shù)控機床的廣泛應用。而數(shù)控機床就是現(xiàn)代化信息技術的應用與融合，為工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)帶來了很多的便利。這主要是依賴機電一體化技術的應用，使得數(shù)控加工更加精密、智能、高效、安全，為企業(yè)帶來了更多的社會與經(jīng)濟效益[2]。尤其是各種智能制造中的數(shù)控加工，對于工藝流程、精度效率等有著很高的要求。而通過機電一體化技術的運用，就可以實現(xiàn)數(shù)控加工的信息化、精密化、高效化，不僅能夠進行各項模擬信息的高效處理，還能夠對整個生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)進行全面管控。及時找出各種問題與不足，然后進行深入分析，提出切實可行的解決策略，有效提高了數(shù)控加工的精準度。在智能制造中的數(shù)控加工中，主要采用了CPU模式與總主線模式，并且結合模糊控制理論以及在線診斷技術，有效提高了工作效率與質量。而且還解放了傳統(tǒng)勞動生產(chǎn)力，保障了人員的生命健康與財產(chǎn)安全，簡化了生產(chǎn)工藝，降低了工作難度，實現(xiàn)了全面普及與應用。隨著科學技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的數(shù)控加工類還運用了三維仿真技術，能夠對生產(chǎn)環(huán)境、流程、工藝等進行動態(tài)模擬與跟蹤，及時找出問題與隱患，進行三維立體化展示，便于生產(chǎn)人員快速了解工藝方法，進行效率的評估，保障生產(chǎn)工作的可靠與安全，加快了工業(yè)制造業(yè)的轉型變革。

2.3 柔性制造類

柔性制造類是指各種生產(chǎn)加工、信息傳輸、貨物搬運等，對于生產(chǎn)效率與質量有著很高的要求。通過機電一體化技術的運用，就提高了生產(chǎn)效率，保障了貨物質量，實現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置與充分利用，提高了企業(yè)的競爭實力。在機電一體化技術的運用下，可以實現(xiàn)生產(chǎn)工具的自動更換、密切跟蹤、貨物運輸、存儲管理，保障了生產(chǎn)工作與運輸工作的有效對接，避免倉庫限制或者物資爆滿，影響整個生產(chǎn)運輸效率[3]。無論是生產(chǎn)加工，還是貨物存儲與運輸，都可以實現(xiàn)自動化以及密切化跟蹤，只需要根據(jù)生產(chǎn)要求，提前設置好頻率與計劃，就可以全天候生產(chǎn)、搬運、存儲，有效提高了生產(chǎn)效率。此外，還能夠實現(xiàn)貨物信息的密切跟蹤與管控，實現(xiàn)人力資源的優(yōu)化配置，保障生產(chǎn)計劃與方案的合理性，一定程度上實現(xiàn)了智能化與自動化生產(chǎn)，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益。機電一體化技術的運用，還能夠實現(xiàn)設備運行狀態(tài)的自我監(jiān)控，縮短故障時間，保障設備的安全平穩(wěn)運行。

3? 運用現(xiàn)狀與發(fā)展對策

3.1 現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，機電一體化技術在智能制造中的運用，還存在著一些問題，主要表現(xiàn)在：第一，重視不足。將機電一體化技術運用在智能制造中，前期需要投入較多的人力、物力與財力，才能保障后續(xù)生產(chǎn)的高效性。然而很多企業(yè)領導層，認為前期投入較高，而后期的收益較少，就放棄了機電一體化技術的運用。再加上很多領導層，對于機電一體化技術的認知不夠全面，重視程度低下，思想觀念比較陳舊，無法緊跟時代發(fā)展，以及認識到企業(yè)發(fā)展面臨的困境，嚴重阻礙了工業(yè)制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展[4]。第二，技術落后。機電一體化技術，需要電子技術與機械技術的緊密結合，才能實現(xiàn)廣泛應用。然而現(xiàn)階段，很多工業(yè)制造企業(yè)的技術水平比較落后，大量缺失優(yōu)秀的專業(yè)技術人才，因此無法實現(xiàn)兩者的緊密銜接。比如企業(yè)的電子技術發(fā)展落后，應用范圍較窄，缺少與專業(yè)廠商的合作等，都會導致兩者的銜接困難，無法實現(xiàn)廣泛應用。第三，制度缺失。機電一體化技術在智能制造中的運用，需要在人力、物力、財力、制度的保障下，才能有序開展。然而由于企業(yè)領導層的重視不足，缺少制度體系的建設，導致基層人員也不夠重視，增加了實際運用的難度。此外，資金較少，人員缺失，也將嚴重制約技術的實際運用與生產(chǎn)監(jiān)管，為工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展帶來了很大的考驗。

3.2 對策

其有效發(fā)展對策為：第一，提高重視，加大宣傳。要想實現(xiàn)機電一體化技術在智能制造中的高效運用，就需要先引起企業(yè)領導層的高度重視，然后加大宣傳引導，實現(xiàn)全面普及與推廣。因此作為企業(yè)領導層，就要緊跟時代發(fā)展，認識到機電一體化技術在智能制造中的運用價值，及時轉變自身的思想觀念，調整企業(yè)發(fā)展計劃與目標。然后利用會議、網(wǎng)絡平臺、宣傳欄等方式，加大宣傳引導，為全體工作人員提供多元的培訓深造機會，提高其對機電一體化技術的認知與運用能力[5]。第二，創(chuàng)新技術，規(guī)范管理。在今后的發(fā)展中，還需要對企業(yè)內部的技術進行創(chuàng)新優(yōu)化，改良升級，然后實現(xiàn)整個運用過程的密切與規(guī)范管理，充分發(fā)揮機電一體化技術的價值與作用。作為工業(yè)制造業(yè)，可以加強與其他廠商、高校、機構的合作，加大電子科研成果向電子產(chǎn)品、技術的轉化，實現(xiàn)內部技術的升級創(chuàng)新，與機械技術完美融合。還要積極借鑒國外優(yōu)秀的技術、方法、經(jīng)驗，結合我國的實際情況，進行優(yōu)化與改良，加快智能制造中的機電一體化發(fā)展步伐。第三，完善制度，給予保障。健全的制度與體系，是機電一體化技術在智能制造中運用的關鍵與保障，因此還要通過崗位責任制度、生產(chǎn)監(jiān)管制度、人員培訓制度的建立，實現(xiàn)生產(chǎn)工作的智能、高效、安全。此外，企業(yè)還要加大人力、物力、財力的投入，營造良好的應用環(huán)境。

4? 結語

綜上所述，本文針對機電一體化技術在智能制造中的運用價值、領域，展開了詳細深入的分析;并且具體闡述了運用現(xiàn)狀與發(fā)展對策，希望為后續(xù)的實際工作，提供堅實可靠的理論依據(jù)。那么在今后的發(fā)展中，就可以通過提高重視，加大宣傳;創(chuàng)新技術，規(guī)范管理;完善制度，給予保障等策略，實現(xiàn)機電一體化技術在智能制造中的高效與廣泛運用。

參考文獻：

[1]岳雷.基于智能制造中的機電一體化技術初探[J].機電元件，2021，41（02）：58-60.

[2]周青.機電一體化技術在智能制造中的運用分析[J].南方農(nóng)機，2021，52（07）：187-188.

[3]張瑞虹，王增峰.機電一體化技術在汽車智能制造的應用分析[J].時代汽車，2021（05）：33-34.

[4]韋清.對機電一體化技術在智能制造中的運用解析[J].電子世界，2021（04）：22-23.

[5]王永玉.機電一體化技術在智能制造中的運用[J].南方農(nóng)機，2021，52（04）：167-168.