機電一體化技術(shù)在智能制造中的運用分析

呂明皓

（黑龍江新和成生物科技有限公司，黑龍江 綏化 152000）

隨著機械化時代的到來，各行各業(yè)都被卷入了智能化的浪潮，在傳統(tǒng)工業(yè)中融合現(xiàn)代科技已經(jīng)是時代趨勢，企業(yè)為了適應(yīng)日益加劇的市場競爭，就必須尋求科技轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)的制造業(yè)已經(jīng)越來越無法適應(yīng)時代的趨勢和人們的要求，因此以人力資源為主的制造業(yè)逐漸轉(zhuǎn)型為智能制造已是大勢所趨。此外，企業(yè)為了提高智能制造的效率，增強核心競爭力，機電一體化技術(shù)應(yīng)運而生。它有效融合了機械、數(shù)控和計算機等多種技術(shù)優(yōu)勢，這種技術(shù)能夠提高智能制造的工作質(zhì)量和工作效率，有效解決智能制造中存在的問題，提高企業(yè)的經(jīng)濟收益，促進制造業(yè)良性可持續(xù)發(fā)展，因此探討機電一體化技術(shù)，加強其運用效果非常有意義。

1 概述智能制造與機電一體化技術(shù)

1.1 智能制造

所謂的智能制造，就是通過計算機技術(shù)，仿真的對系統(tǒng)進行判斷與分析，然后作出正確的決策，達到解決問題和提高制造效率的目的，它能夠用特定方式，把技術(shù)和智能機器結(jié)合起來，并且完美融合進制造業(yè)當(dāng)中，達到提高整個制造行業(yè)的制造效率和推進制造業(yè)蓬勃發(fā)展的目的。智能制造比起傳統(tǒng)制造業(yè)，能夠有效節(jié)約人力資源成本，1個技術(shù)人員可以同時操作3～5臺計算機，完成幾個人的工作量，使用計算機收集、存儲和處理數(shù)據(jù)，能夠大幅度提高工作效率，并且降低了人為導(dǎo)致的工作誤差，提高了制造產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.2 機電一體化

所謂機電一體化，是指有效的整合各樣技術(shù)來實現(xiàn)智能化目標(biāo)的科技，包括傳感器控制、自動控制、機械制造以及信息處理各種技術(shù)，這些技術(shù)已經(jīng)被熟練運用于制造業(yè)各個環(huán)節(jié)，而機電一體化可以整合這些技術(shù)的優(yōu)勢，在智能過程中達成精準(zhǔn)優(yōu)化和監(jiān)控，并且有效對整個系統(tǒng)資源進行配置，這樣做不僅可以優(yōu)化資源配置，降低能耗，還可以提高整個智能制造系統(tǒng)的效率。此外，機電一體化的配置并不算復(fù)雜，但是其作用卻非常大，因此，非常值得掌握和推廣。他的物理設(shè)備包括用來連接各式各樣設(shè)施和電網(wǎng)以及機身，然后轉(zhuǎn)換控制信號，使其成為可用的數(shù)據(jù)信號。在智能制造系統(tǒng)運行期間，根據(jù)制造的實際需求來分類以及控制各種各樣的相關(guān)的指令，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，而在傳輸信息的過程中，則可以處理信息，并且按照相應(yīng)的規(guī)則來傳輸信息，以確保系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。綜上所述，機電一體化技術(shù)更像是輔助技術(shù)，它能夠讓智能系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的效率更高，系統(tǒng)更加有保障。

1.3 探討智能制造與機電一體化的相關(guān)性

現(xiàn)代化的進程越來越快，各行各業(yè)蓬勃發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也不斷發(fā)展，推動行業(yè)發(fā)展，因此，新技術(shù)以及新理念的衍生就推動了智能制造以及機電一體化的發(fā)展。機電一體化技術(shù)在不斷發(fā)展的過程中，集合了新時代制造業(yè)其它技術(shù)，集百家所長，因此，這項技術(shù)有其特有優(yōu)勢和特點。智能制造是在傳統(tǒng)制造業(yè)的基礎(chǔ)上進行的科學(xué)創(chuàng)新，但是它也有弊端，例如不能很快的接收相關(guān)信息和指令，而機電一體化可以解決這個問題。由此看來，在智能制造中應(yīng)用機電一體化技術(shù)已經(jīng)是大勢所趨，這也是我國制造業(yè)想要突破的必經(jīng)之路，企業(yè)要想提高核心競爭力，國家制造業(yè)要想發(fā)展，就需要不斷更新技術(shù)理念和技術(shù)水平，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，在確保質(zhì)量的前提下不斷提高工作效率，這樣產(chǎn)業(yè)才能在日益激烈的市場浪潮中占據(jù)一席之地，國家才能在國際上走向制造強國，減少對于人力資源的依賴，使產(chǎn)業(yè)智能化、高效化，緊跟時代潮流，是制造業(yè)未來的發(fā)展方向。

2 在智能制造中應(yīng)用機電一體化技術(shù)

2.1 運用數(shù)控技術(shù)

目前，我國制造行業(yè)正處于尋求突破和轉(zhuǎn)型的時期，傳統(tǒng)的制造業(yè)已經(jīng)越來越不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物欲，因此，為了大力發(fā)展，制造業(yè)正在利用數(shù)字化計算機技術(shù)來進行生產(chǎn)和制造，它的高效率離不開機電一體化技術(shù)的加持。智能制造業(yè)發(fā)展的初期同樣也是機電一體化的發(fā)展初期，它已經(jīng)能夠運用仿真分析技術(shù)來影響智能制造和企業(yè)的系統(tǒng)。機電一體化技術(shù)可以使得計算機技術(shù)和數(shù)控生產(chǎn)技術(shù)有機結(jié)合在一起，這樣就能夠使得該技術(shù)發(fā)揮出最大的功效。此外，數(shù)控技術(shù)的集成功能和渲染功能可以更加快速地反映智能制造過程和生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，這樣就能夠提高制造的精準(zhǔn)度和整體效率，智能控制能夠使得實時診斷、處理器以及終端設(shè)計緊密結(jié)合在一起，這也是傳統(tǒng)機械制造行業(yè)的突破。此外，它還可以對整個機床的生產(chǎn)過程完成三維仿真，這樣就能為機床生產(chǎn)的過程提供完整的、準(zhǔn)確的參考。

2.2 運用傳感器技術(shù)

機電一體化技術(shù)能夠積極推動我國的智能制造業(yè)，機電一體化技術(shù)涵蓋多個領(lǐng)域，包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化控制技術(shù)、信息技術(shù)以及智能技術(shù)。與我國傳統(tǒng)的制造行業(yè)相比，新型的智能制造業(yè)并不受人力資源的限制，全程機械化智能運作，這樣可以提高生產(chǎn)效率，擴大企業(yè)經(jīng)濟收益。機電一體化技術(shù)包括傳感器技術(shù)，它可以充分發(fā)揮智能制造的靈活性和精準(zhǔn)度，最大程度的避免來自外部環(huán)境的信號干擾，確保智能制造系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行。在制造業(yè)生產(chǎn)過程中，需要依賴無線傳感器，使用高效的采集技術(shù)進行信息采集，完成后傳遞給操縱終端計算機的技術(shù)人員，并且使用相應(yīng)的信息技術(shù)合理處理信號。這個功能可以實現(xiàn)制造過程中全程的監(jiān)控管理以及優(yōu)化。智能制造可以提高無線傳感器的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，因此，在智能制造中運用傳感器技術(shù)可以打破信息傳輸?shù)谋趬荆涌焐a(chǎn)制造的速度，當(dāng)前，為了提高生產(chǎn)效率，我國絕大部分的智能制造業(yè)中都使用了傳感器技術(shù)。

2.3 機電一體化技術(shù)在生產(chǎn)線上的應(yīng)用

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)的發(fā)展也按下了加速的按鈕，為了適應(yīng)時代的需求，企業(yè)需要不斷完善工業(yè)的生產(chǎn)線。相比較傳統(tǒng)的生產(chǎn)線，新時代的生產(chǎn)線最大的特點是基本上實現(xiàn)了機械化、自動化，大大降低了對于人力的需求，也降低了勞動強度，隨之降低了人工成本。由此，通過實現(xiàn)生產(chǎn)線全過程自動化，可以盡可能降低因為工作人員的身體健康或者個人因素人為導(dǎo)致的對于工作造成的消極影響，使用機電一體化技術(shù)，可以強化生產(chǎn)線的自動化，優(yōu)化生產(chǎn)線。為了確保機電一體化技術(shù)的應(yīng)用效果，一定要根據(jù)實際的生產(chǎn)情況對生產(chǎn)線的模塊進行相應(yīng)的調(diào)整，直到實現(xiàn)無人的智能化的生產(chǎn)線系統(tǒng)。此外，應(yīng)用機電一體化，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)車間的控制和監(jiān)管，定期完成相關(guān)的運營和維護，確保生產(chǎn)線保持高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。該技術(shù)可以根據(jù)車間設(shè)備以及系統(tǒng)的生產(chǎn)目標(biāo)對生產(chǎn)線進行及時調(diào)整，對于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及時的調(diào)整和解決問題，保障生產(chǎn)線的安全平穩(wěn)運行。此外，這項系統(tǒng)以及相關(guān)的設(shè)備必須在自動化以及智能化的基礎(chǔ)上進行使用，可以通過安裝監(jiān)控設(shè)備以及系統(tǒng)來監(jiān)控車間生產(chǎn)線，如果出現(xiàn)意外情況可以及時解決，不斷總結(jié)失敗的教訓(xùn)。

2.4 運用工業(yè)智能機器人

機電一體化技術(shù)還有一個能發(fā)揮作用的地方，就是工業(yè)智能機器人領(lǐng)域，在這項技術(shù)中，工業(yè)一體化發(fā)揮了重要作用。在智能制造領(lǐng)域，機電一體化具有先進的應(yīng)用方式，它的智能機器人技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域也是大有作為。智能機器人的技術(shù)相對來說比較復(fù)雜，設(shè)計多個領(lǐng)，包括結(jié)構(gòu)技術(shù)、自動化控制技術(shù)、傳感技術(shù)、仿生技術(shù)異界計算機人工智能技術(shù)等等，隨著產(chǎn)品的設(shè)計能力以及制造能力的提高，將制造業(yè)的產(chǎn)出能力推動到了更高的水平，這也帶動了我國智能制造產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。而在智能制造領(lǐng)域，為了降低對于人工的依賴和成本，完全使用了智能機器人，這些使得傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式被完全取代，使一些冒險的、復(fù)雜的、困難的工作由機器人來完成，有效的降低了工作人員的危險性，確保員工安全。此外，為了加強安全保障，智能機器人可以智能地調(diào)整和控制生產(chǎn)線上的操作信息，以保障生產(chǎn)操作符合規(guī)范和要求。

2.5 機電一體化在建筑施工上的應(yīng)用

在建筑領(lǐng)域，機電一體化技術(shù)也有著非常廣泛的應(yīng)用，比如，在智能的控制系統(tǒng)中，會有一套調(diào)節(jié)負反饋的系統(tǒng)，它是用來根據(jù)反饋條件控制和調(diào)節(jié)初始放電，這樣能夠確保正常放電。比如，使用照明控制技術(shù)就可以控制亮度、數(shù)量以及光源，這種照明裝置的開關(guān)可以使用智能系統(tǒng)來進行控制。此外，太陽能電池也能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為電能，體現(xiàn)機電一體化以及智能制造技術(shù)的作用。機電一體化技術(shù)在智能制造業(yè)的應(yīng)用上遠遠不止這些，它為制造業(yè)的發(fā)展提供了非常大的作用，產(chǎn)生了積極影響。

2.6 自動化生產(chǎn)電子

我國許多產(chǎn)業(yè)需要電子，因此電子生產(chǎn)也是我國制造業(yè)當(dāng)值一個重要的生產(chǎn)內(nèi)容。自動化生產(chǎn)電子在我國的電子技術(shù)體系中占據(jù)了非常重要的地位。如果在智能制造業(yè)中生產(chǎn)電子，就可以利用自動化的生產(chǎn)線來提高電子的生產(chǎn)質(zhì)量和效果。數(shù)控機床、計算機智能制造以及三位的自動化倉庫都被廣泛的運用到了我國的飲料包裝智能化中。這種自動化的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)有如下特點：（1）能夠有效的大幅度的減少物力和節(jié)省時間。（2）能夠根據(jù)生產(chǎn)的實際需求實時調(diào)整。這里需要強調(diào)的是，對于產(chǎn)品多樣化以及設(shè)計要求比較高的小型或者是中型的智能制造企業(yè)來說，這種自動化生產(chǎn)技術(shù)的運用尤其廣泛。

2.7 運用柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)就是說可以通過它實現(xiàn)對于信息的控制、傳輸物料以及控制數(shù)據(jù)等的功能，還可以在生產(chǎn)制造的過程中，依據(jù)實際情況來改變加工的對象，以此實現(xiàn)制造的自動化。這種柔性制造系統(tǒng)能夠批量的生產(chǎn)大批零件，并且由于它可以實時調(diào)整，所以靈活性很強，能夠?qū)崿F(xiàn)資源和設(shè)備的合理配置，避免出現(xiàn)資源浪費，根據(jù)市場的需求來調(diào)整所生產(chǎn)的產(chǎn)品，提高了生產(chǎn)的性價比。此外，還可以解決傳統(tǒng)的制造業(yè)中出現(xiàn)的資源利用、庫存積壓等問題，從而確保生產(chǎn)有比較高的效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，因此大有可為。

3 機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

由于機電一體化具有效率高、靈活性強等優(yōu)勢，它被廣泛運用在了智能制造業(yè)當(dāng)中。在智能制造生產(chǎn)過程中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，可以降低企業(yè)對于勞動力的過度依賴，幫助傳統(tǒng)的機械制造業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級，還能夠降低人力資源成本，擴大企業(yè)的經(jīng)濟收益，因此，機電一體化的作用非常大。各行各業(yè)實現(xiàn)智能化、自動化已經(jīng)是大勢所趨，這是時代的要求，是群眾而要求，也是市場的要求，因此，為了提高核心競爭力，未來機電一體化技術(shù)會被更加廣泛的運用在各行各業(yè)中。那么，要想提高機電一體化的應(yīng)用效果，就必須提高對這項技術(shù)的掌握能力，企業(yè)需要讓相應(yīng)的技術(shù)人才掌握這門技術(shù)，還需要派遣專人進行監(jiān)督，確保其按照規(guī)范進行操作，定期進行培訓(xùn)，使工作人員的理念和技術(shù)更新?lián)Q代，緊跟時代潮流。此外，除了技術(shù)人員這方面的要求，企業(yè)在設(shè)備和設(shè)施上要符合機電一體化的實施要求，防止為了節(jié)約成本而選擇價格低廉的設(shè)備和材料，導(dǎo)致生產(chǎn)問題得不償失。企業(yè)要更加重視科技和信息技術(shù)的力量，才能不被市場和國際行業(yè)淘汰，永遠保持增長和發(fā)展的動力。

4 結(jié)語

在各行各業(yè)智能化、機械化、自動化發(fā)展的當(dāng)下，制造業(yè)不得不尋求轉(zhuǎn)型，這是機遇，也是挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的制造業(yè)已經(jīng)越來越不能滿足時代的要求，正在被智能制造所取代。為了強化智能制造的優(yōu)勢，發(fā)揮其最大作用，行業(yè)趨勢是在智能制造業(yè)中運用機電一體化技術(shù)，它能夠加強智能制造業(yè)的靈活性和精準(zhǔn)性，降低人力成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，機電一體化技術(shù)在多個領(lǐng)域都有其獨特的應(yīng)用效果，因此研究此項技術(shù)非常有現(xiàn)實意義，希望業(yè)界持續(xù)予以關(guān)注。