机电一体化在智能制造中的实践分析

李小雷，孟凡旭，李海涛

（山东恒业石油新技术应用有限公司，山东 东营 257000）

引言

企业应该在我国现代制造行业市场发展形势日益严峻的全新背景下，对机电一体化技术在智能制造过程中存在的问题进行详细分析，明确了解导致相关问题产生的原因，从而采取多样化有效措施将相关问题妥善解决，加快对智能制造行业的全面发展，促进我国制造业供给侧结构性改革目标有效实现的同时，为智能制造行业实现健康、稳定发展目标提供技术支持。

1 机电一体化技术在智能制造中的发展与应用

1.1 机电一体化技术在传感技术中的应用

作为智能制造的基础技术支撑，传感技术的全面发展，能够充分展示机电一体化技术的发展水平。传感技术不仅具有的敏感性较高，而且能够对外界信息进行精准接收。特别是在我国智能制造行业全面发展的背景下，越来越多的制造行业目前已经实现了利用机器人操作取代传统人工操作，而机器人操作系统的正常运行主要以传感系统的控制为主。比如，利用传感技术能够将机器人系统发出的信号进行真实反馈，确保各项工作能够严格按照系统指令如实操作。

1.2 机电一体化技术在数控生产中的应用

在数控机床生产中灵活运用机电一体化技术，能够使工作效率得到大幅度提升。比如，对数控机床正常运行起到重要支撑作用的伺服驱动系统能够结合产品具体位置、形状等要素输入信号，对数控机床的实际运行状态进行自动控制。长时间以来，在机械加工领域，数控机床精度不高的问题始终无法得到充分解决，然而通过合理应用伺服驱动系统，则能够为产品精度提供有力保障。

1.3 机电一体化技术在工业智能机器人研发中的应用

在智能机器人中合理应用机电一体化技术，已经成为目前我国机电一体化技术主要发展方向，而智能机器人各项功能的有效实现则对机电一体化技术产生了高度依赖。在众多拥有智能机器人的领域中，机电一体化技术的发展水平趋于成熟。比如，以治安防范领域的智能机器人为例，相关技术热点包括计算机视觉、移动与运动控制、目标检测与识别、人机交互、传感器、算法、目标跟踪和导航定位等。

在工业机器人中运用机电一体化技术，具有的优势表现在以下几个方面：第一，对具体工作对象进行快速甄别，采取针对性措施确保工作流程顺利完成。比如，在对快递进行分拣的过程中，机器人可以根据快递信息中的地理位置进行精准分区，使传统人工操作的错误率和工作强度有效降低。第二，能够确保机械生产具有的精准性得到有效提升。利用工业机器人技术能够使机械加工严格按照预定计划执行各项操作，从根源解决传统机械制造残次品概率无法降低的问题[1]。

2 机电一体化在智能制造中的有效实践途径——以汽车行业为例

2.1 自动变速器

在汽车自动化变速器中运用机电一体化技术，能够为现代智能汽车制造行业全面发展奠定良好基础，为我国汽车未来发展指明方向。通过运用机电一体化技术，不仅能够使汽车自动变速器的功率损耗明显降低，而且还能确保汽车的舒适性得到有效提升，对汽车的运行速度进行精准控制。汽车在行驶过程中，变速器能够对汽车发动机的实际运行状态进行随时检验，通过加入智能机电技术，能够使变速器的智能化水平得到有效提升。比如，汽车的电路与电子监控设施都可以利用变速器进行检测，如果在汽车发动时报警系统处于熄火状态，则说明变速器保持在正常状态；当自动变速器出现故障问题时，则会呈现出非电控工作状态，从而为发动机的持续、稳定工作提供保障[2]。

在我国机电技术发展水平全面提升的背景下，对自动变速器进行设计时，电磁阀门具有的功能越来越多元，而且电磁阀门与阀体之间整合方式也得到了不断调整。比如，目前大部分智能汽车所使用的自动变速器主要是采取捆绑电磁阀的方式，从而形成一个独立的电磁阀模块。这样的方式不仅能够使智能汽车变速器系统中的各个敏感电子元件得到有效保护，而且还能使变速器的使用寿命得到进一步延长[3]。

2.2 激光测距雷达系统

作为我国汽车行业目前的主要发展趋势之一，无人汽车的核心制造问题是如何使汽车行驶安全得到保障。对于无人汽车而言，关键技术就是智能感知系统，通过对智能感知系统的不断完善，能够使无人汽车对行驶线路进行精准判断[4]。

根据对目前我国无人汽车运行情况展开的全面测试能够知道，车载雷达系统以及车载光学系统是无人汽车制造的关键技术，而环境感测中机电一体化技术的主要应用形式包括毫米波传感器、激光雷达传感器、视觉传感器三种。其中无人汽车普遍采取的技术措施为激光雷达传感器，具体工作原理以系统扫描为主，通过从一个物体上反射回来的激光对距离进行确定，从而形成具有较高精准度的3D环境地图，使无人驾驶的辅助功能得到有效实现。云平台和机电技术是确保激光雷达系统始终保持正常运行状态的有效实现途径，通过利用车载激光雷达系统对汽车在行驶过程中周围的环境进行全面扫描，然后建立对应的3D模型，以此对汽车周围的环境进行及时判断，并且将北斗导航系统与3D模型的反馈信息进行顺利对接，从而对汽车的行驶路线进行精准定位[5]。

2.3 制动系统

作为汽车制造的关键部件之一，制动系统同时也是机电一体化技术应用的重点环节，在自动系统中应用机电一体化技术主要集中在以下几个方面。

第一，车轮智能控制系统。随着汽车对制动性能要求的不断提升，传统以机械项目为主的制动方式对汽车行驶的安全性和舒适性产生了一定影响，而采取电力制动方式，能够使汽车制动效果以及舒适性得到大幅度提升。对于汽车智能制动而言，主要是指在汽车采取制动措施的过程中，通过对集成力以及力矩传感器的有效利用，对存在的问题进行分析。在此基础上，结合对制动力以及制动力力矩的精准计算，确保设计的自动控制系统具有较高有效性，为汽车整个制动系统提供具有较高安全性和可靠性的保障[6]。

第二，中央电力控制单元。对于中央控制单元而言，主要是指通过对机电自动化控制技术的有效应用，使汽车制动的自动化控制目标得到有效实现。比如，福特公司生产的自动刹车系统，其具有的智能感应制动保护系统主要是通过毫米波雷达以及摄像头共同工作，对汽车行驶过程中前方存在的潜在危险进行检测和识别[7]。

3 结语

机电一体化技术凭借自身具有的众多优势以及现代化特征，在提高我国智能制造能力水平以及实现智能制造战略发展目标的过程中，发挥了不可替代的作用。因此，企业应该从思想和行动层面入手，对机电一体化技术具有的重要性给予正确认知和高度重视，不仅要将现代化理念以及多元化措施充分结合其中，不断提高机电一体化技术的发展水平，而且还要从各个层面入手，确保机电一体化技术各项措施能够在智能制造工作中得到有效落实。