机电一体化技术在智能制造中的应用

刘洪东

摘要：机电一体化技术改善了智能制造业的生产效率低下的现象，提高了产品开发、生产的整体效率，并帮助智能制造业有效管控了各个流程和生产阶段，代替人工解决了众多难题，大力的推动了智能制造业的可持续发展。因此，我们应当重视机电一体化技术的应用领域拓展及创新，并充分利用其优势与特征，为我国更多产业做出贡献，全面提高产品的生产效率和质量。

关键词：机电一体化技术；智能制造；应用

1机电一体化技术分析

1.1机电一体化技术的技术构成

机电一体化技术逐渐发展成为多种技术交叉而成的新兴科技，今后也会成为许多高新技术和高新技术产业的基础技术指导。其中光机电一体化产品包含了光学、微电子、机械、自动化等各类技术，凭借其应用价值将在未来的工业生产中发挥重要作用。光机电一体化技术主要是指技术原理和相关光机电一体化产品相融合进行利用发展的技术理论。

1.2机电一体化技术的学科性概念

从理论上来说，机电一体化技术从系统功能目标出发然后进行组织结构的优化升级，由动力、智力、结构、感知等要素构成，其运用逻辑运算的方式对上述构成要素发出信息处理、数据计算、物质传递、能量变化等指令，从而保证整体工作系统的有机集合和运转。高度精密的系统程序和微电子电路的信息流控制能够促成物质、能量的规则化运动，最后达成高功能、高质量、高精度、低耗能的技术功能集合，展现功能的最高价值。

2智能制造概述

智能制造被称为工业4．0，也叫做绿色工业革命。它是以科学为发展依据，在制造生产的过程中不断的应用智能化科学技术来提高工业生产的效能，逐渐的扩大智能化技术在制造也各个领域中的应用。智能制造并非指单一的智能技术，而是指多种智能技术的集合应用。在现代化工业生产中，机电一体化目前还占据着主要的市场，而智能制造的最终目的就是将机电一体化技术与智能化生产管理相结合，集成多主体参与的智能制造系统，从而取代传统的机电一体化生产方式，开启制造产品全生命周期的智能化制造生产与管理。从智能制造的构想来看，未来智能制造的主要方向是智能制造系统的应用。智能制造系统衔接的内容是多方面、多领域、多主体的，它研究的是如何是机器代替人工实现高效的分工合作，也就是人工智能在制造也中的高度应用。在智能制造中，人工智能占据主导地位，而智能系统是创建人工智能的基础。智能制造系统必须依托自动化控制技术、智能控制技术、伺服传动技术等机电一体化技术，在此基础上对机电一体化的子系统进行整个，从而创建多智能体系统来发展智能制造。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1柔性制造系统的应用

这种系统包括数字控制系统和信息控制系统，同时还能做好物料储运等工作。因此在实际生产中能结合实际情况进行自动的转换。通过将其应用到智能制造中，可以借助计算机系统对加工的设备、工具以及物料的存储工作进行智能控制。通过这种系统可以实现多个生产线的同时加工，因此能够不断提升生产效率。另一方面借助计算机大数据技术的优势，还能对市场的数据进行有效分析，及时分析市场对产品的需求量，从而调整生产的情况，进一步提升生产资源的利用率。就当前而言，柔性制造系统最重要的应用还是体现在信息系统、自动加工系统、物流系统和软件系统中。在不同的系统中都能通过计算机控制系统的作用，对生产的数量和模式进行调整，从而改善生产的质量和效益。

3.2智能机器人的应用

智能机器人是机电一体化技术的最高技术，因此在智能机器人中需要充分重视电子技术和机械技术的作用，并充分利用仿生学的知识，让机器人更好地发挥作用。目前智能机器人也是机电一体化研究的重要方向，智能机器人的应用过程中需要结合传感技术、控制技术以及信息技术，从而对人类的思维模式进行模仿，赋予机器人更多的判断能力。

利用智能系统，机器人可以对系统的数据和信息进行相应的识别、分析和处理，并集合人类的实际习惯，通过仿生学技术的应用完成相应的操作指令。将智能机器人应用到智能制造中，可以在很大程度上解放劳动力，降低生产成本，同时能在工作时间上延长，充分利用机器人的优势，提升生产量，确保生产质量。最后，智能机器人在应用过程中，还能提升生产的规范性，从而有效避免生产过程中造成的不必要的失误，通过这种方式可以进一步提升生产精度。对于机器人而言，比人工生产的适应性更强，因此可以在相对恶劣的环境下从事生产活动，从而进一步降低生产的风险，提升生产的安全性。

3.3数控生产中的应用

智能控制技术是智能制造生产中的重要技术，也是保证加工顺利的保证。通过将机电一体化技术应用到数控生产中，可以更好地收集生产信息，并及时进行处理模拟，可以有效提升控制效果，从而提升生产效率。在数控生产中，重要的就是对生产精度的控制，因此这种控制对智能制造系统有着较高的要求。中央处理器和数据总线作为我国当前数控机床的重要组成部分，可以利用智能控制系统对生产线进行模糊控制，并在生产中及时做好相应的诊断工作，改善存储设备的精确度。

对于机械制造行业，对于产品生产设备的选择，通常会使用通用设备，但通用设备在使用过程中存在流程复杂的问题，对于简单产品的生产势必会造成能源的浪费。因此我国在设备的改进过程中，应该做好产品的分类处理工作，提高设备的针对性，并通过对市场的调查，不断开发设备的特色，有利于企业铸造品牌。还应该重视对优秀人才的引进，尤其是专业的节能人员，充分借助创新思维，完善机械制造业的产业链结构。

4机电一体化在智能制造领域的发展趋势

4.1机电一体化的智能化趋势

人工智能的变革将实现智能设备调节掌控全程生产线的画面，而利用生产线模块间的联动和反馈也能大大增加生产流程的速度和成果，对于人工智能的使用性能也有着促进作用。高性能、高速度的微处理器的应用，使机电产品向更加智能化的方向发展，如单片机从4位到32位具有驱动、总线、USB、DSP。机器人与数控机床的智能化就是重要应用。

4.2机电一体化的系统化发展趋势

系统化有两大表现特征：系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构，即机电一体化的模块化方向发展；通信功能的大大加强，一般除了RS232外，还有RS-422以及DNC(计算机分布式控制技术)等多种功能，实质是系统模块间的组网，机电一体化的网络化方向发展。

4.3机电一体化的轻量化及微型化发展趋势

微型化发展也是机电一体化技术在今后的重大发展思路，其适用于医疗器械、航天航空、智能制造等各种领域当中。从如今的发展现状来看，机电一体化技术在智能技术领域的应用已经卓有成效，但是在其他领域的推广应用中还存在着一个硬性问题就是智能机械体积过大且能耗也较高，这也是今后需要尽快解决的技术问题。但如果能够解决这两个问题，那么在微型化方向的发展将会呈现进阶式的进步。

结束语

机电一体技术又被称为机械电子学，是工业生产中的重要技术。随着我国科技实力的不断提升，机电一体化技术也得到了充分发展。机电一体化技术主要在工业生产中把电子和机械进行有效融合，实现了对机械的智能化管理。智能化管理主要有两方面，一方面是指智能制造系统，另一方面是智能制造技术。智能制造是利用计算机技术模拟人类的大脑进行思考，借助逻辑程序对工业生产的不同环节进行分析、决策。

参考文献

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