浅谈机电一体化在智能制造中的相关应用

于振

摘 要：随着工业化的不断发展，人们对商品服务能力的要求也越来越高，这使智能控制逐渐成为了现代制造业的主流，同时也成为了工业化发展的主要趋势。智能控制在机电一体化系统中的应用主要涉及到机械制造、机器人、机床、交流伺服、数控领域、设备装置等方面，随着智能控制技术的不断发展，也为机电一体化系统带来了更多样性的功能，与此同时也带来了控制难度的不断提升。本文就智能控制在机电一体化系统中的应用进行分析，提出几点建议，以供参考。

关键词：智能制造;机电一体化;应用

引言

随着信息化技术的迅猛发展，机电一体化技术也越来越受到各大企业的重视，开始着手研究先进的机电一体化技术。更是将机电一体化技术引入到各个的生产领域，使得生产、制造业犹如雨后春笋般迅猛的发展起来，给人们带来了更大的经济利益，在生产中不但节省了人力、物力，更是在時间、产品质量有更大的提升，增强了产品的生产效率，从而获得更大的利益。本文分析了机电一体化技术的优点，剖析了机电一体化的发展，同时列举了机电一体化技术在智能化生产中的应用。更希望机电一体化技术的不断突破，应用于更多的领域，为人们提供更多的方便。

一、机电一体化技术分析

机电一体化是由电子技术、光学技术、信息技术、计算机技术、控制技术等相融合构成的一项新型技术，具有智能化、网络化、模块化、系统化等技术特征。在机电一体化技术应用过程中，既可以快速、持续采集与分析各类信息数据，也打破了传统信息处理技术的应用局限，可基于互联网或局域网，远程共享、交流各类信息数据，并实时观测系统运行情况、发现与上报所存在的系统故障及安全隐患。同时，在智能制造领域中，机电一体化技术也展露出优异的非线性与线性控制优势，成为提高智能制造系统运行稳定性以及控制精度的关键所在。从技术总体应用角度来看，发挥出改善智能制造精度、增强网络化数据交流功能、提升制造效率、保证数据处理安全等应用作用。

二、机电一体化技术在智能制造中的应用

（一）智能机器人的应用

智能机器人是机电一体化技术的最高技术，因此在智能机器人中需要充分重视电子技术和机械技术的作用，并充分利用仿生学的知识，让机器人更好地发挥作用。目前智能机器人也是机电一体化研究的重要方向，智能机器人的应用过程中需要结合传感技术、控制技术以及信息技术，从而对人类的思维模式进行模仿，赋予机器人更多的判断能力。利用智能系统，机器人可以对系统的数据和信息进行相应的识别、分析和处理，并集合人类的实际习惯，通过仿生学技术的应用完成相应的操作指令。将智能机器人应用到智能制造中，可以在很大程度上解放劳动力，降低生产成本，同时能在工作时间上延长，充分利用机器人的优势，提升生产量，确保生产质量。最后，智能机器人在应用过程中，还能提升生产的规范性，从而有效避免生产过程中造成的不必要的失误，通过这种方式可以进一步提升生产精度。对于机器人而言，比人工生产的适应性更强，因此可以在相对恶劣的环境下从事生产活动，从而进一步降低生产的风险，提升生产的安全性。

（二）传感技术

在传统工业生产模式中，受到技术因素限制，企业与生产人员难以实时获取生产制造的动态信息，无法做到对生产制造过程的精确掌握。受这一问题影响，产品制造质量与预期质量有所出入，质量问题较为常见，限制了工业制造的标准化发展。传感技术是机电一体化技术的关键分支技术与主要构成部分。在智能制造过程中，基于传感技术，企业在生产线上配置适当数量与型号的传感器装置，传感器将持续将所采集生产信息上传至系统，从而实时掌握动态生产制造情况，及时发现与解决所存在的生产问题，保证产品生产质量。例如针对生产设备加工误差问题，智能制造系统对所接收数据信息进行分析，当监测到各项运行参数存在异常波动、实时参数超过额定值时，针对性下达控制指令，校正设备加工精度与参数，避免误差积累。在智能制造领域中，常见的传感技术为光纤传感技术，这项技术的稳定性、数据传输可靠性较为优异，最大程度减少数据在传输过程中所遭受的阻碍。

（三）数控技术应用

数控也是一体化体系的重要技术载体，在优化制造生产环境方面发挥着重要的支撑作用，是促使工业制造实现智能化发展的关键手段。在智能制造领域数控生产比较普遍，同时对生产环境和作业标准具有着严格的要求。在环境方面，相关单位需要注重先进技术和设备的引进，积极引进计算机构建完善性的自动化控制体系，通过编程等操作对设备运行参数进行智能设置，从而实现设备运转的自动化控制。例如，在机床厂工作环境领域，数控作业体系的组成要素主要以总主线和CPU为主。在控制设备自动运行的同时也能够精准地检测到设备内部所存在的故障隐患，以便工作人员可以根据参数反馈情况合理制定维护方案，实现精准维修。

（四）智能控制在机械制造中的应用

机械制造是机电一体化系统的重要组成部分，且随着智能制造理念的提出，机电一体化设备也正逐渐取代人工操作设备而广泛应用到制造业中。计算机软件技术不断发展，计算机辅助技术已经与传统的机械设计理论和加工工艺融为一体，并在智能控制手段下，共同构成了新型的机械制造技术，也被称之为智能制造系统。智能制造系统其主要特点就是利用计算机代替人工操作而进行机械设计工作，完善人脑在设计过程中出现的漏洞和缺陷，发挥计算机技术科学严谨的优势。在这一过程中，智能控制技术主要是利用神经网络模型和模糊数学理论来对产品生产环境和生产过程进行建模，确保整个生产环境和流程的严谨科学，最大限度的降低成本，满足社会需要，保证产品性能的最优化。

（五）机电一体化在自动化生产线中的应用

制造业的发展带动了经济发展，说到生产大家都会想到生产车间中长长的流水线，不同线段的工人从事着不同的工作。随着信息化技术和人工智能的高度发展越来越多的企业生产线逐步实现自动生产线和自动机械的运用。这是智能制造中机电一体化运用的重要体现。在自动化生产线中，主要通过使用总控装置对电子技术、信息技术的使用和处理做到精准把控，从而对整个制造过程能够起到严格管控的作用，在生产方面减少了体力劳动，生产线全自动化更加提升了生产质量和生产效率。目前大部分的电子产品在生产中都是实现自动化生产线和自动机械应用。

（六）在人机一体化技术的应用

人机一体化也是未来智能制造的一个重要发展趋势，人机一体化不同意机械智能化，更强调人与智能机械的共同协作生产，在科研等领域正被积极研究。在该技术中，人依然是控制生产的主要角色，而智能设备充当收集、处理部分信息等技术辅助工作。机电一体化技术在其中的应用重难点，将是要协调解决智能机械于人的工作范畴、一些控制操作中的主被关系等问题，使人机一体化技术能实现更为智能、全面、专业的技术控制。

结语

综上所述，在我国智能技术的研究过程中，改善智能制造水平需要充分发挥机电一体化技术的应用，因此在计算机技术、大数据技术以及5G技术的推动下，我国的智能化生产将会迎来新的发展契机。

参考文献：

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