机械制造的智能化技术与机电一体化的结合

陶晓红

（和勤通信技术有限公司，浙江 金华 321017）

智能化机械制造是目前机械制造业发展的主要趋势，对提升制造效率、制造精度，实现批量化、规模化生产有重要意义。机电一体化技术是目前比较先进的制造技术，是信息技术、网络技术、自动化技术、智能技术发展到一定程度的主要产物，是智能化机械制造发展的关键技术。将二者充分结合，能够挣脱传统劳动能力不足的限制，既能有效降低机械制造的劳动力成本，也可以大幅度提升机械制造的效率和生产水平，具有良好的发展前景。基于此，开展机械制造的智能化技术与机电一体化的结合分析就显得尤为必要。

1 智能化机械制造和机电一体化的相关性分析

在科学技术飞速发展的背景下，很多高精尖技术被广泛应用在机械制造领域，为机电一体化技术和机械制造智能化的发展提供了技术支持。无论是机电一体化设计，还是机械制造智能化，都是先进技术相互融合的主要产物，而且二者之间具有相辅相成的促进关系。比如：机械制造智能化发展离不开机电一体化技术的支持。而机电一体化技术发展，又促进了机械制造智能化水平的提升。因此，二者相互结合才是目前机械制造和机电事业发展的必然趋势，二者之间具有非常密切的相关性。

2 机械制造的智能化技术与机电一体化结合的方法

2.1 加大人工智能技术的应用力度

人工智能技术的应用是实现机械制造的智能化技术与机电一体化相互结合的关键技术，人工智能技术是通过先进的神经网络技术和传感技术，让机械设备具有人的思维方式和学习能力，处理机械制造中的各种问题，提升机械制造效率。人工智能技术的应用对机械制造的智能化技术与机电一体化结合的必要性主要体现在以下几个方面：

（1）在信息时代，计算机网络技术飞速发展，发展至今已经完成普及，数字化生产、数字化设计为机械制造的智能化发展奠定了技术支持。虚拟技术和超级计算机的发展，为人工智能技术的应用和发展奠定了坚实基础。人工智能技术的应用，可促使机械制造过程具有更强的操作性、更高的可靠性以及自我诊断和自我修复能力，从而实现智能化、智慧化生产。

（2）人工智能技术的应用，还能让机电产品具有更高的智能化水平，实现自动化运行、远程操作、自我诊断、自我处理。比如：在机电设备上可设置智能I/O接口、添加人机交互功能、采用智能更新数据库，可促使机电一体化技术的应用更加便捷。

（3）在机械制造的智能化技术与机电一体化结合中，采用人工智能技术，既能有效提升生产制造水平，也是机械制造

业发展的主要趋势。所以，在今后发展中，需要不停的创新人工智能技术，积极更新和升级现有的人工智能技术，以提升机械制造的智能化技术与机电一体化结合契合度，保证生产水平。

2.2 提升逆向工程和快速原型制造应用水平

机械制造的智能化技术与机电一体化的结合是未来机械制造领域发展的必然选择，提升逆向工程和快速原型制造应用水平，能够促使二者之间的结合更加紧密。所谓逆向工程就是对现存的产品进行剖析、改进、设计，和传统制造工序正好相反，逆向工程的原理虽然在很久以前就被提出，并应用在船舶制造、汽车制造中，但受到技术的限制，并没有发挥出应有的作用。随着CAE技术、CAM技术的发展，逆向工程得到了重新发展，在逆向工程的基础上，融入更多计算机控制设计、传感器技术等，就形成快速原型制造技术，打破了传统去除成型的制造工艺，大大提升机械制造效率和质量，是目前机械制造领域最火热的技术之一。最被广泛认识的3D打印技术就是逆向工程和快速原型制造技术的有效应用，在具体应用中无需考虑机械制造零件的复杂性，可实现自由制造，而且整个生产过程立体可视，无切割噪声和振动，是一种比较绿色环保的机械制造技术。

2.3 加大机电一体化技术在动力设计中的应用力度

动力设计是机械制造智能化生产的基础，在绿色可持续发展战略的背景下，节能、低碳、环保、绿色成为了各行各业发展的关键核心。对机械制造企业而言，要想实现可持续发展，不仅要保证企业生产经营效益，更加重要的是要保证各项资源能够得到充分利用，以节约资源能源。为达到这一目标就必须对动力进行优化设计，对机电设备进行精确控制，机电一体化技术是目前比较先进的机电控制技术，能够对机电设备运行动力、压力、速度等进行精确调节，在满足机械制造生产需求的基础上，避免资源和能源的浪费。

2.4 加大绿色技术的应用力度

随着可持续发展理念的不断深入，各行各业逐步加大了绿色技术的应用力度，对机械制造的智能化技术与机电一体化的结合而言，绿色化也是二者结合发展的主要方向，具体而言，可从以下几个方面同时入手：

（1）加大智能化技术的引入和应用力度，便于更加科学合理的指导机械设备制造和生产，但在此过程中，还要高度重视绿色化的思路。比如：在机械制造生产中引入更加先进的环保控制技术，在满足自动化、智能化生产的基础上，降低能耗，减轻对周围自然生态环境造成的影响。

（2）在科学技术飞速发展的背景下，人们的生活方式、生产方式发生了很大改变，虽然生产力水平和人们生活水平得到了很大提升，但同时对周围自然生态环境也造成较大污染。对机电一体化技术而言，最大的收益者是人。机械制造中要注重人工智能和情感等人性化的体验。因此，在机械制造的智能化技术与机电一体化结合时有必要考虑人机关系，保证二者结合之后，在色彩、造型、操作便捷性等方面，达到人的感觉和体验的协调性，从更好的满足人的需求，促使人在使用和操作相关设备时能够更加舒适、更加自然。

（3）在生态环境不断恶化的背景下，绿色生产和绿色发展理念更加深入人心，这就要求机械制造的智能化技术与机电一体化结合中，既要注重生产技术先进性，更要兼顾绿色发展，各项技术和设备的升级改造，需要以绿色发展为前提。当然绿色发展途径是多样化的，可从技术自身、机械制造业生产经营理念、生产工艺、产品产量等方面入手，促使机械制造的智能化技术与机电一体化的结合更加具有方向性和针对性。

2.5 加大数控生产技术的应用力度

就目前我国机械制造智能化发展水平而言，还处于发展的初级阶段，很多技术、设备、工艺还不够先进、不够完善，持续发展离不开机电一体化技术的深入应用。机械制造企业要加大数控技术应用力度，将其应用到各个生产制造环节。数控技术可以应用在机械制造数据模拟、信息处理等环节，将所有的生产数据汇总到一个平台上集中管理控制，进行系统化的分析、处理、模拟，发现问题及时处理，从而不断提升机械制造智能化作业精度。此外，还要充分利用数控技术和计算机软件设计的统计功能、绘制功能、数控生产功能等，将这些技术和智能化制造、机电一体化技术相互融合，能够对每个制造环节进行精准把控，从而最大限度上提升智能机械制造的效率和准确性。比如：应用终端设计技术和CPU操作模式，能够实现实时诊断，智能化、智慧化控制，也是实现机械制造过程三维可视化的关键技术，对提升机械制造操作准确性有非常重要的意义。

3 未来智能化机械制造的发展方向

在科学技术和机电一体化技术持续发展的背景下，为机械制造企业提供了新的发展机遇，目前我国很多机械制造企业正向着微型化、科技化、智慧化的方向发展，融合了很多高精尖技术，比如：卫星机电一体化产品，已经被应用到很多制造行业和机械生产行业，和现有的机电一体化产品相比，卫星机电一体化产品在节约能源方面具有更加显著的优势，可为远程控制、智能化控制、一体化控制提供良好的平台和基础，能够更好的实现和满足国家倡导的绿色、环保、节能发展理念。此外，工业发展正向着人工智能的方向发展，比如：人工智能机器人的出现取代了很多传统人工操作岗位，显著提升数控技术智能化水平，也是未来智能化机械制造发展的主要方向。

4 结语

综上所述，本文结合理论实践，分析了机械制造的智能化技术与机电一体化的结合，分析结构表明，智能化技术和机电一体化技术，都是信息时代发展的主要技术，将二者充分结合应用到机械制造中，可大幅度提升机械制造生产的效率和控制精度，真正意义上实现“无人值班或者少人值班”，减少人力资源投入，集中精力发展更加先进的技术设备，促使生产力水平和智能化水平不断提升，实现持续健康的发展。