新时代下机电一体化技术在智能制造中的运用研究

申小波

摘 要：随着工业4.0时代的到来，机电一体化技术的应用可以有效地实现电子技术与机械技术的融合。从而使智能制造在今后相当长的时间里，顺应着总体发展趋势。

关键词：机电一体化;技术应用;智能制造;运用实践

机电一体化是电子技术与机械技术相结合的新技术的产物，它能有效地提高传统的生产效率，促进工业的发展，机电一体化技术已广泛应用于传感器、数控、数控等领域，智能工业装备等领域，这项技术的应用可以提高我国制造业的竞争力。

1智能制造相关概念

智能制造其结构主要由技术和系统两部分组成。智能化生产技术的实质是用计算机技术模拟智能生产系统，加强系统分析研究，降低成本的目的：研究开发简单易行，可以了解整个系统的动态，提高系统的稳定性和有效性。智能制造系统以智能机器人和科研人员为核心，以人机交互为核心，以科研人员的决策作为生产应用的重要依据。

智能化制造是一种新型的产品设计制造方式，它通过计算机实现大规模设计，同时完成三维动态仿真和多向显示，以取代人力资源，避免企业由于环境污染、安全事故等因素而给人类健康带来的危害，同时加强产业精细化管理，促进制造业智能化发展。

2新时代下机电一体化技术在智能制造中的优势

2.1模型优势

机械电子一体化模式的优势显而易见。首先是模块化设计，通过对敏感电子元件功能模块的分析，确定其功能结构及数据传输和处理的可能性;因此，提高了控制系统的可编程性，控制范围更小。智能生产使模型控制不断更新，推动了非固定结构模型参数智能化的发展，为未来智能控制指明了方向。

2.2交换优势

机电一体化技术具有比传统生产技术更好的灵敏度、控制性能和协同能力。智能化生产能提高数据处理效率，确保信息的安全交换，能有效地突破技术难题，避免制造企业信息处理的低效和信息交换系统的崩溃现象，有效保证数据的完整性，提高系统运行的安全性。

2.3控制优势

这一控制的优点集中在两方面。首先，要扩大智能控制的范围，提高智能制造中线性和非线性控制的精度;由于受到诸多因素的影响，使控制生产系统的运行更加稳定，系统管理更加高效，从而提高生产控制的能力。其次，结合智能生产技术和机电一体化技术，实现微机程序的模块化和存储功能，提高效率和综合性能，实现高精度、高质量的控制。

3機电一体化技术在智能制造中的运用实践

3.1传感技术

传感器技术作为广泛应用的机电一体化技术的重要表现，在自动控制领域发挥着重要的作用。各种传感器技术的应用提高了传感器的灵敏度和程度，但传感器在智能制造领域的应用还不广泛，很多控制系统无法保证对相关对象参数进行检测的准确性，使得光电传感导致的光照变化、温度等自动控制困难，因此，无法识别智能制造的内在因素，智能制造在制造企业中具有很高的应用价值。

3.2智能化数控生产

在智能制造领域，对智能制造系统的要求越来越高，而且需要对生产过程进行严格的控制，数控机床生产过程中，采用 CPU模式和主干模式作为智能控制系统的控制模式，采用三维仿真技术来模拟数控系统的动态试验过程，使试验结果更加逼真、直观，提高了评定的准确性，保证了实际生产的可靠性。

3.3自动生产与机械

智能化生产方面，实现了饮料生产、烟草生产、酒和包装生产的自动化生产控制。将机电一体化与智能制造相结合，将其应用于生产线，可预定义工艺模块及各种产品参数，加强智能化工业生产，无需进行控制或监督，节省劳力，降低工人劳动强度。员工可以有效维护和监督生产过程，提高企业生产效率，智能制造还可以利用机电一体化技术对现场生产过程进行跟踪和开发，并通过各种管理手段对生产过程数据进行处理，加强和实现生产管理自动化的发展。

3.4工业智能机器人

智能工业机电一体化技术有效地减少制造环境的影响，或者是不断地突破人为限制，在24小时内连续工作，达到生产效率。在感知能力方面，智能机器人实现了自动控制技术、微机技术、传感器技术等先进技术的协同工作。它的判断和分析能力使智能工业机器人生产的产品更加标准化，提高了产品的使用价值。

3.5柔性制造系统

柔性制造系统构成部分主要包括加工系统、信息流系统和物流系统。切削系统能够自动修改切削刀具，并自动按不同的顺序进行加工;物流系统主要包括存取、输出和处理存贮，从而增加了对加工对象存贮的随机性;输出变截面后的各种加工设备自动连接;输送可自动实现输送系统与加工系统之间的传输;加工过程控制系统控制生产过程;柔性制造系统可以提高产品的生产效率，满足多种产品组合的生产要求。与此同时，企业能够在激烈的市场竞争中生存。采用灵活的生产方式，动态调整生产计划，优化人力和物力配置，提高生产能力，采用灵活的生产方式，可以快速发现问题，根据企业的实际生产需求，调整生产策略，以达到降低成本、提高效率的目的。

3.6在建筑工程中的应用

建筑领域的智能控制主要体现在以下几个方面：建筑照明系统的广泛应用。通过计算机网络，照明系统可在任何时候科学地运行，包括照明时间控制，照明逻辑控制，照明系统节能等。建筑物的空调耗电大，在保证空气质量的基础上，有必要采用比例积分调节器控制闭合式空调，实现夏、冬季的空调调节，以达到智能调节空调阀，防止浪费。

4智能制造的发展趋势

4.1人机一体化

创造复合型智能，即人机一体化智能系统，是未来智能制造发展的重要方向，也更易于实现，短时间内仍以人工智能作为一个整体，而人机一体化能更好地发挥人的潜能，从而能建立人与智能机器的互补性，从而区分人与机器。

4.2超柔性及自组织

基于具体任务形成最佳的结构，从而在未来智能制造系统中体现出结构的灵活性。这种操作方式和结构柔性是所谓的超柔性，因此智能制造系统具有生物学相似性，智能系统由专家组成。

结语

总之，从我国机电一体化技术的研究与实践来看，机电一体化技术只是一个技术概念的起步阶段，还没有融入机电一体化领域。随着计算机的日益普及，机电一体化技术的发展成为新的动力，它带来了更多的发展机遇，机电一体化也在实践中得到了普及，而智能制造的理念深深扎根于人们的心中。

参考文献：

[1]孟建. 基于智能制造中的机电一体化技术研究[J]. 中国设备工程，（2）：23-24.

[2]黄小华. 机电一体化技术在智能制造中的运用[J]. 南方农机，52（2）：171-172.

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