浅析智能制造中机电一体化技术的应用

周芳科

（432922196901160076，广州 510760）

1 引言

智能制造是对传统工业生产模式的改革，对于提升工业生产效益十分重要。随着微电子技术和自动化技术的不断发展，机电一体化技术得到开发和应用，在智能制造中发挥着越来越重要的作用。机电一体化技术有效融合了多种先进技术，例如传感技术、自动生产线技术、柔性控制系统等，能够提升制造业的整体运行效率，在保障产品质量的同时，减少生产成本。因此，机电一体化技术能够更加科学、合理地进行机电设备的管理和控制，其在智能制造中的应用值得深入探讨。

2 智能制造概念简析

智能制造就是充分利用计算机技术，模拟人类思维模式，进行控制程序的编写，通过程序控制相关的生产制造设备，进而实现无人控制的自动化生产模式。智能制造通过各种自动化控制系统能够实现各类数据的采集、分析、处理与存储，并且具有良好的自学习、自优化、自维护功能。在产品设计方面，智能制造还可以充分利用计算机设备进行三维立体动态仿真、设计图纸比例缩放、多方向视图展示等。此外，智能制造还能够有效取代人工岗位，在一些高污染、高危险的工业生产环境中，避免了对员工身体健康的威胁，降低了安全事故的发生概率。总之，智能制造是现代制造行业发展的重要趋势，能够有效减少人力、物力的投入，同时避免人为失误造成的经济损失，进而促进制造行业的高效、稳定发展。

3 机电一体化技术简析

机电一体化技术是一种综合性较强的技术，有效融合了计算机技术、信息技术、自动化技术等，并且朝着智能化、模块化、网络化的方向不断发展[1]。目前，应用较多的机电一体化技术主要有以下几点：第一，传感技术，将传感器安装在机械设备、电气设备旁边，进行信息的实时采集和监控，能够为机电操控人员提供更加全面的数据；第二，信息处理技术，对机电信息进行科学化、标准化的管理，通过计算机分析和计算，对设备的运行参数进行调整，实现设备信息的自动化处理；第三，自动控制技术，根据工业生产控制的要求，构建完善的自动化控制系统，并利用PID闭环控制原理对机电设备进行控制，进一步提升机电设备的管理水平。

4 机电一体化技术在智能制造中的应用

4.1 传感技术的应用

在智能制造中，机电一体化技术应用的一个重要表现就是传感技术。传感技术的灵敏性和准确性较高，能够有效抵抗各类环境干扰，进而提升机电设备运行信息采集的精确度。传感技术具有良好的自动控制和自动调节作用，一旦传感器失去作用，那么控制对象的参数将得不到有效检测，进而影响自动化控制系统的控制功能，因此，传感技术十分重要。此外，传感器还能够对零部件直径、表面粗糙程度、振动、物体形状等进行检测，在医疗、军事、汽车等制造领域应用广泛。

4.2 自动化生产控制技术的应用

机电一体化技术在智能制造中的应用还体现在自动生产控制技术方面，自动生产控制技术广泛应用了人机界面控制装置、可编程序控制装置、光电控制系统以及传感器和微电子设备。在智能制造领域，最基本的饮料生产线、印刷包装生产线、香烟生产线等均应用到了自动化生产控制技术。智能制造还能够应用机电一体化技术开发制造车间的生产过程跟踪控制系统，如图1所示，实现对产品制造流程的数据采集、分析和处理，并通过系统管理、资源管理、技术管理、调度管理、生产过程管理等实现对制造业的综合自动化管理。

图1 生产过程跟踪控制系统

4.3 数控技术的应用

数控技术是一种应用较早的机电一体化技术，为智能制造的发展奠定了良好基础。在数控加工领域，智能制造系统的性能要求更加严格，需要在有效控制和管理各类生产环节的基础上，对各类模拟信息进行处理。在数控机床生产运行过程中，智能控制系统应用数控技术进行现场的科学动态控制，通过总主线模式和CPU模式实现运行方式的完善，同时能够利用模糊控制理论和在线诊断技术进一步实现生产效率的提升，此外，还能够借助各类三维仿真技术进行数控生产的动态模拟，使得技术人员能够更加直观地观察生产制造工艺，进而做出科学的调整。

4.4 柔性制造系统的应用

柔性制造系统主要是信息系统、物质储存系统以及数字控制系统的总和。柔性制造系统可以满足多批产品的高效生产要求，同时可以自动根据市场的需求及时调整生产方案，使各种人力、设备资源得到充分利用，在一定程度上降低了生产成本，提高了生产效益。同时，柔性制造系统具有很强的自我检查能力，可以第一时间对故障进行检测，及时调整产品的生产策略，减少人力资源的消耗。柔性制造系统（FMS）如图2所示，主要利用计算机技术实现智能制造，将数控机床、计算机、自动化仓库等生产要素连成完整的生产网络，实时满足相关部门在其生产能力范围内的生产要求。

图2 柔性制造系统

5 结语

智能制造是工业生产智能化发展的重要领域，这就需要制造类企业积极引进和应用智能控制技术。机电一体化技术在智能制造中的应用，为提升生产自动化控制水平提供了可靠的基础，各类控制技术、控制系统的完善，进一步改善了生产控制效果。制造类企业要结合生产需求，积极进行机电一体化技术的研究和实践，进而提升科技竞争实力。