机电一体化技术在智能制造中的应用

孙剑云

【摘 要】 随着科学技术的不断发展一些新技术与新理念被提出和应用，机电一体化技术是当前应用范围最为广泛的一种技术。本文在对智能制造与机电一体化技术的概念进行阐释的基础上从传感技术的应用、数控生产中的应用、自动生产线与自动机械的应用等角度对机电一体化技术在智能制造中的应用进行了探讨。

【关键词】 机电一体化 智能制造 应用

进入20世纪以来，人类科学技术取得了巨大的突破，各种新理念与新技术的不断出现极大的推动了社会的进步与发展。对于制造业而言，机电一体化技术的出现和应用使得制造真正的实现了智能制造的转变，从传统的人力控制逐渐的转变为自动化、智能化控制，无论是制造效率还是制造质量都得到了巨大的提高。探索机电一体化技术在智能制造中的应用现状对于制造业的未来发展有着极大的借鉴意义。

1 机电一体化与智能制造

1.1 智能制造的概念

智能制造的概念起源于1990年日本所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划，经过20多年的研究智能制造技术已经相当的成熟，当前市场上比较常见的智能制造系统有多智能体（Multi-Agent）系统、整子系统（HolonicSystem）两种类型。对于智能制造的理解不能简单的将其理解为生产的自动化，智能制造包括两个方面的概念：一个是智能制造技术（IMT），所谓的智能制造技术和传统生产自动化有着很大的类似，两者最大的区别在于利用计算机模拟程序使得机器设备的智能化程度更高，不仅仅可以实现生产的自动化，更能够对整个生产流程进行协调控制，确保整个制造流程始终有序、健全的运行；另一个则是智能制造系统（IMS），即日本在1990年所进行的智能制造系统研究计划，严格的来说智能制造系统并不是纯粹的智能系统，而是一种由人类专家和机器共同组成的人机一体化智能系统，在运行的过程中计算机模拟人类专家的智能活动对生产活动进行分析、推理、判断和决策，从而解放了人的部分脑力劳动。但是受技术水平的限制，智能制造系统受计算机技术和专家数据库的限制较大，仅能够解决一些常见的问题。

1.2 机电一体化的发展现状

机电一体化技术起步于上世纪中期，在发展的初期阶段人们对于机电一体化技术的了解仅仅是从机械技术和电子技术的两个角度进行的，其主要应用方向就是通过电子技术来提高机械生产的实效性。随着计算机技术的不断发展，机电一体化技术在多种新技术的支持下进入了智能化领域，成为智能生产不可或缺的重要组成部分。当前机电一体化技术已经能够初步的模拟人脑，对整个生产过程进行分析和判断，进而发出相应的操作指令，完成各种复杂的。而在信息技术的支撑下，机电一体化技术也客服了时空的障碍，实现了对生产的远程操控目标。可以说机电一体化技术是一门不断更新的技术，在固有技术的基础上通过各种新技术的应用，机电一体化技术有着广阔的发展前景。

2 机电一体化技术在智能制造中的应用

通过上文对智能制造和机电一体化技术的概述我们可以发现在某种程度上两者是有着共同之处的，例如都是通过模拟人类思考来实现生产的自动化和智能化，解放了人类的部分脑力劳动，从而极大的提高了生产效率。但是相比于智能制造而言，机电一体化技术毫无疑问更加的成熟，对于社会发展的实用价值更大。因此将机电一体化技术应用于智能制造中不仅是智能制造发展的必然要求，也是社会发展的必然结果。以下是笔者对当前机电一体化技术在智能制造中的一些应用进行的探讨：

2.1 传感技术的应用

传感技术是机电一体化技术在智能制造领域应用比较广泛的一种技术，在传统的自动化生产阶段，由于缺少高精度的传感技术导致自动化生产存在很大的不确定性，对于生产过程中出现一些细微问题难以及时的发现。而建立在计算技术、高精度定位技术基础之上的传感技术则基本上解决了这一问题，在生产的过程中通过各种定位器来即时的掌握生产状况，利用计算机对定位器反馈的数据进行整合分析，从而顺利的实现了对制造生产的控制。从智能制造的角度来看，传感技术的广泛应用解决了当前智能制造所面临的一个重大问题：即无法实现对制造过程的全方位、全过程掌握，使得智能制造系统无法获取足够多的数据信息，也无法对制造流程进行掌控。

2.2 数控生产中的应用

对于国民经济的发展而言，机械制造业的重要性是不言而喻的。机械制造业在国民经济的重要地位决定了其是机电一体化技术应用最早的行业之一，也是最早实现智能制造的行业。但是在很长一段时间内由于机电一体技术没有很好的和智能制造结合起来，从而使得数控生产难以真正的实现智能制造。当前国内各大机床厂，所使用的数控机床结构类型主要是CPU和总主线模式，该模式可通过在线诊断与模糊智能控制，提高存储设备的精准性，并借助计算机等相关软件实现三维仿真动态画面，使整个生产流程更加逼真与有效，为工作人员提供准确的向导，充分体现了机电一体技术对智能制造的重要意义。

2.3 自动生产线与自动机械的应用

机电一体化技术在企业智能制造应用中的另一大表现则是自动生产线与自动机械方面的应用，它主要是通过人机界面控制装置以及光电控制系统等电子技术实现对操作流程的全面掌控，该技术的应用范围较为广泛，像印刷包装生产线以及饮料自动生产线中都能看到该技术的有效应用。与之相对应的柔性制造系统技术则指的是计算机化的制造系统技术，它主要是将数控机床、计算机、自动化仓库等生产要素整合为一体，实现动态、网络化的生产模式，这样做的优点在于一方面可满足不同部门的相关需求，另一方面还能节省大量的时间与物力，该技术主要应用于产品种类较多、设计要求高的小型企业中。

参考文献：

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