智能制造中机电一体化技术的应用研究

张丽娟

摘要：现阶段，我国科技水平不断提升，机电一体化的发展也已经进入到了一个新的阶段。回顾我国机电一体化技术的发展历程，发现，智能制造技术的发展使得传感技术以及柔性制造系统这两项技术的应用范围不断扩展，并且取得了较为理想的应用效果。同时，机电一体化技术的应用，也在很大程度上提升了生产制造的效率，并且保证了生产质量。基于此，本文尝试对机电一体化技术在智能制造中的應用进行了深入研究。

Abstract： At this stage， the level of science and technology in our country is constantly improving， and the development of the mechatronics engineering has entered a new stage. Looking back on the development of mechatronics engineering technology in our country， it is found that the development of smart manufacturing technology makes the application range of sensor technology and flexible manufacturing system （fms） expand continuously， and obtain more ideal application effect. At the same time， the application of mechatronics engineering technology， to a large extent， has improved the efficiency of production and manufacturing， and ensure the quality of production. Based on this， this paper attempts to study the application of mechatronics engineering technology in intelligent manufacturing.

关键词：机电一体化技术;智能制造;应用研究

Key words： mechatronics engineering;intelligent manufacturing;applied research

中图分类号：TH-39                                    文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2020）24-0195-02

0  引言

我国工业发展速度不断加快，随着科技水平的提升，自动化技术开始被普遍应用到了工业生产中，以此带动了我国制造工业的快速发展。目前来看，机械一体化制造技术已经成为了我国工业发展中的主流，在机械生产应用的过程中有效解决了生产效率与生产质量之间的矛盾，也已经成为了今后我国机械制造行业发展的主要趋势。

1  机电一体化技术与智能制造技术简析

1.1 机电一体化技术简析

对于机械一体化技术来说，其具有综合性的特点，在实际应用的过程中主要结合了电脑技术、信息数以及自动化技术。随着我国科技发展速度的不断加快，机电一体化技术的应用范围也在不断扩大，其应用主要体现在以下两个部分，即传感技术、信息处理技术以及自动控制技术。

首先，传感技术。对于工作人员来说，需要将传感器安装到机械以及电气设备中，这样可以实现对各类信息的有效收集以及监管，同时也可以为机电工作者提供必要的数据支持。

其次，信息处理技术。工作人员想要实现对机电信息的有效管理，就应该保证信息收集的准确性，同时还应该对收集到的信息数据进行分析，这样才能够保证设备信息了可以得到自动化处理，从而保证了设备整体运行稳定性[1]。

最后，自动控制技术。想要更好的符合工业生产控制的要求，应该创建起标准的自动化控制系统，应用PID闭环原理来对机电设备进行掌控，从而提升机电设备的管理效果。

机电一体化技术的主要特征体现在以下两个方面：

首先，可以实现整体结构的优化。在过去很长一段时间中，在对机械产品进行生产的时候，想要融入控制功能，就应该建立起相关的机械机构，例如变速箱、变速齿轮等等，通过这种方式来使系统实现合理变速。现阶段，为提升电子技术水平，已经将齿轮变速箱逐渐转换成了变频调速电子装置，在进行机床走刀操作的时候，则需要利用电脑软件来完成，同时还需要将电子技术与机械软件进行结合，这样可以实现对整体结构的优化。

其次，系统控制实现智能化。对于机电一体化技术来说，智能化控制系统已经成为其最为突出的技术特征，并且我国的机电一体化技术已经开始全面朝向智能化的方向发展。对于系统智能化控制来说，主要是指电子控制系统，利用已经设定完成的程序可以使每项系统的动作以及功能之间的关系保持协调，这样也使得机电一体化系统的自动化功能得到了更好的体现。例如，自动化检测功能以及信息处理功能[2]。

1.2 智能制造技术简析

对于智能制造技术来说，其主要是指应用智能的电脑系统来完成各类信息的获取，从而保证整体的信息决策效果，应用智能制造系统之后，可以有效减轻工作人员工作压力，同时也节省了机械制造的一部分物力以及财力。对于智能制造系统来说，其属于人机一体化智能系统，其中人的职责主要是对机器进行控制，计算机是主要的控制工具，将人与机器的有效结合使得智能制造的效果得到了全面提升。

2  機电一体化技术在智能制造中的应用分析

2.1 数控生产技术的应用

我国机械加工行业之所以在最近几年发展规模不断扩大，其与我国机电一体化技术的全面落实应用有直接关系。在我国机电一体化技术一开始发展的时候，主要是运用了数控技术，这也在很大程度上提升了机械制造的整体效果，对工业生产效率的提高也起到了很大帮助[3]。通常情况下，在对机电一体化技术进行应用的过程中，数控制造工作主要是利用智能化控制模式，这样一来不仅在很大程度上提升了产品生产的精准度，同时也使得工作者自身的工作量得到了控制，在现阶段我国工业生产中有广泛应用。在今后行业发展过程中，想要使数控生产技术的应用效果更加理想，应该在机械制造的过程中与CPU段进行结合操作，从而实现对整个机械生产过程的实时性诊断以及智能化控制，这样一来也使得整个机械加工流程更加清晰具体。

2.2 柔性制造系统的应用

在机电一体化技术的范围中，柔性制造系统主要是指信息系统以及物质储存系统。柔性制造系统可以变换加工对象，同时，柔性制造系统是建立在成组技术之上的，对于这一技术来说，在实际应用的过程中应该首先确定机械制造过程，并且对加工设备以及物料进行合理选择，应用计算机系统对其进行有效控制。综合来看，柔性制造系统在我国的应用范围正在不断扩展，在实际应用的过程中也发挥出了较为理想的效果。柔性制造系统的应用可以满足多批产品的高效生产需求，同时也可以根据市场的实际需求情况来对生产方案进行自动调整[4]。从而使得人力资源以及设备资源可以得到更加合理的应用，提升整体生产效益。

2.3 内燃机的应用

在我国的机械制造领域，机电一体化技术的应用范围正在逐渐扩大，所涉及到的技术领域也呈现出了多样化的趋势。对于内燃机来说，其属于一种动力机械设备，机电一体化技术的发展也直接带动了内燃机的发展，内燃机主要是通过燃料来实现机器内部燃烧，从而将热能直接转化为动力，是一种在我国多个领域有广泛应用的发动机。目前来看，内燃机在船舶上的应用最为常见，将其安装在船上之后，通用柴油做燃料，因此也将其称为柴油机，是现代船舶上最为主要的装置之一。船舶上烧汽油的内燃机叫做汽油机;烧煤油的内燃机叫做煤油机。与柴油机相比较，汽油机和煤油机的功率都很小，一般被应用在小型船舶上。

2.4 传感技术的应用

对于传感器技术来说，其是机电一体化技术中的重要组成部分，对于此项技术来说，在对其进行实际应用的过程中体现出了较多的优势，不仅可以对外界情况进行随时监控，同时在生产期间可以建立起与之相对应的传感器终端网络系统，这样一来可以实现对传感器所获取信号的有效处理。目前来看，还需要应用计算机系统来对传感器信号进行完善，通过这种方式来准确掌握各项传感信息，为整个生产过程提供更加准确的数据支持。随着科技的发展，光纤电缆传感器已经在我国有了较为广泛的应用，其属于其中较为特殊的传感器类型，不仅有数据接口，同时也无需投入较多的经费，因此在我国机械生产中的应用范围正在逐渐扩展[5]。例如，在长春一汽的汽车生产中（图1），激光测距雷达装置的设计就是传感技术在智能制造中应用的重要体现。激光测距雷达安装在汽车的前、后方，主要作用是辅助司机对汽车与障碍物以及其他汽车之间的距离进行控制，实现对障碍物距离变化情况的准确判断。如果距离过近，系统便会自动报警，从而提升汽车驾驶的安全性。

2.5 在机械制造过程中的应用

机电一体化技术主要是将计算机辅助技术与智能控制技术进行融合，通过这种方式来使得机械制造业可以实现智能化，在进行机械制造的过程中，智能制造技术的应用范围正在不断扩展，其主要作用在于成功取代了人工生产。此外，在对智能控制技术进行全面应用之后，可以应用计算机系统来对整个机械制造的环节进行模拟，将不同的传感器技术相互融合，从而实现对多种信息数据的有效整理。将模糊数据整合到控制体系当中，通过这种方式来精准的完成各种动作，从而使得机械制造工作能够顺利展开。机电一体化技术本身融合了计算机技术、材料技术、结构技术以及人工智能等多项技术，是智能化制造水平全面提升的重要体现。目前，工业智能机器人出现在了机械生产的过程中，工业智能机器人是人工智能技术、仿生学以及计算机系统等众多前沿科学技术的结合体，不仅可以甄别信息资料，同时可以快速完成复杂的工业科技及生产流程，并且生产精准度很高，被广泛应用到军事生产制造中。

3  结束语

总而言之，对于机电一体化技术来说，此项技术的大规模应用在很大程度上改变了传统机械制造模式，使得机械生产效率大大提高，同时也保证了机械生产的综合质量，是现代社会发展的必然趋势。将机电一体化技术应用到机械制造中，可以使企业的生产效率得到全面提升，在很大程度上解放了人力，同时也推动了企业自身经济效益以及社会效益的发展。

参考文献：

[1]刘金涛，翟昱尧.机电一体化技术在智能制造中的发展与应用[J].科技创新与应用，2020，22（18）：174-175.

[2]蒋佳健.机电一体化技术在企业智能制造中的应用[J].南方农机，2020，51（10）：162.

[3]曹坤洋，杨莉.浅谈机电一体化技术在智能制造中的应用[J].环球市场，2020，14（11）：398.

[4]李新伟.机电一体化技术在智能制造当中的应用研究[J].中国新通信，2020，22（3）：231.

[5]肖赞华.机电一体化技术在智能制造中的应用研究与分析[J].环球市场，2020，11（7）：384.