唐睿炎

摘 要：智能制造是新时期我国工业现代化发展的重要组成部分，对于社会经济的发展进步具有深远的影响，因此如何提高智能制造的水平，促进其健康持续发展备受各行业的关注。机电一体化技术是融合电子、机械、信息等多领域技术的综合性技术，具有诸多的应用优势，是推动工业快速发展的重要因素。基于此，本文将在简要阐述智能制造、机电一体化技术特点及优势的基础上，分析总结机电一体化技术在智能制造中的具体应用，以期促进二者的有机融合，推动智能制造的健康发展。

关键词：机电一体化技术 智能制造 应用

智能制造是新时期工业制造业发展的重要趋势。而涉及多个科学领域、集合多种先进技术的机电一体化技术在工业制造业中的应用，对于智能制造的发展具有极为重要的推动作用。因此，在工业智能化发展的时代背景下，探究总结机电一体化技术在智能制造中的应用策略，具有重要的现实意义。

1 智能制造概述

智能制造指的是在制造过程中，由人类专家和智能机器共同构建起人机一体化智能系统，通过自动化技术、计算机技术及智能化技术的整合运用，在制造过程中进行判断、分析、推理、构思等智能活动，并做出正确决策，以此扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动，实现人与智能机器的合作共事，达到提高制造效率，推动制造活动柔性化、智能化和高度集成化的目的。相较于传统制造模式，智能制造能够大幅度降低人力资源成本， 提高工作效率及制造精度，因此是制造业自动化发展的必然趋势[1]。

2 机电一体化技术特点及应用优势分析

机电一体化技术包含传感器控制、自动控制、机械制造、信息处理等多种分支技术，是通过多种技术整合运用来促进职能目标实现的现代科学技术。该技术的应用既能够实现多领域技术优势的互补利用，又能够监控优化目标，对系统整体资源进行优化配置，以此降低系统运行能耗，提高系统运行效率。同时依托信号传输技术，可对系统运行参数和状态进行实时调整，从而更有力地保证系统运行的有效性和安全性[2]。

从实际应用情况来看，机电一体化技术具有以下技术特点：（1）结构最优化。以往，在机械产品制造过程中，为实现机械产品的变速控制，通常会设计机电机构和变速箱，并通过人为操控的方式进行控制。而机电一体化技术的出现，使得变频调速电子设备取代了需要人为操控的传统机电机构，能够利用计算机系统实现机械产品的智能化变速控制，从而在提升制造生产效率的同时，使机械产品的结构得到整体优化；（2）系统智能化。机电一体化技术的应用能够实现智能化控制系统规划、管理生产脉络的目标。即基于机电一体化技术开发的智能化控制系统，能够对各项系统、程序实施有效控制，如：系统运行信息自动化采集与处理，系统或程序运行故障自动化检测与排除等。与以往相比，这一技术发展变化不仅能够提升机械制造的效率和质量，还能够提高制造过程及机械产品的整体安全性；（3）交换优势。包含传感器技术和信息处理技术的机电一体化技术，不仅具有更显著的控制功能和更高的操控灵敏度，而且具有更强大的数据信息处理能力。在以上分支技术的支持下，机电一体化技术在应用过程中，对数据信息的处理流程会更加简洁高效，数据信息交换也会更加安全，从而最大限度保证数据信息的完整性，为制造活动及系统运行提供有力保障[3]。

基于對机电一体化技术特点的了解和分析，可以清楚地认识到其在智能制造中的应用具有以下突出优势：（1）可降低智能制造的应用门槛。机电一体化技术包含多领域技术内容，属于综合性极强的技术类别，而这一技术架构形式与智能制造技术具有较高的契合度，因此机电一体化技术可作为智能制造的技术基础，将机电一体化技术与智能制造技术有效结合既能够在技术层面上降低智能制造的应用门槛，又能够有效弥补智能制造技术的不足之处，促进智能制造的多元化、长远化发展；（2）可提高智能制造的应用广泛性。机电一体化技术在智能制造中的应用，有利于智能制造技术的优化和拓展，从而达到提高智能制造应用广泛性的效果。例如：机电一体化技术下，想要实现生产设备的远程操控，需要借助电信号传输来实现；智能制造技术下，则可借助网络信号来实现。而将二者有效结合，则可通过双信号模式来对生产设备进行远程操控，这不仅能够更有力地保证远程操控的可靠性，还能够一定程度上提升智能制造生产设备远程控制功能的应用广泛性和便捷性；（3）可提高生产设备的检测和维修水平。智能制造会涉及较多、较复杂的生产设备和仪器仪表，这些仪器设备在使用过程中难免会出现故障或异常。由于生产仪器设备复杂且精密，一旦发生故障或异常，其检测和维修过程往往十分繁杂，需要耗费较多的时间和精力。而在智能制造中引入机电一体化技术，借助其包含的传感器技术、自动化监控技术及计算机集成技术，可实现生产仪器设备运行参数和状态的实时监测，能够在第一时间发现故障并确定故障点，从而大幅提升生产设备的检测、维修效率和水平[4]。

3 机电一体化技术与智能制造的相关性分析

机电一体化技术是多领域技术的有机整合，具备明显的集成技术优势，智能制造同样强调多种技术的组合运用，通过技术互补来满足制造需求、提高制造水平和质量；机电一体化技术中，计算机技术和信息技术是其重要组成部分，而这两项技术同样是实现智能制造的核心技术；机电一体化技术主要以自动化、信息化等方式对机械设备实施控制，以此提升工业生产质量和水平，而智能制造技术则是在生产自动化的基础上，以模拟人类智慧的方式实现智能化制造。由此可见，机电一体化技术是智能制造的技术基础，智能制造是机电一体化技术应用发展的重要方向，二者之间具有相辅相成、相互带动的紧密关系。因此，机电一体化技术在智能制造中的应用是制造行业健康发展的必然趋势[5]。

4 机电一体化技术在智能制造中的具体应用

4.1 传感器技术的应用

目前，传感器技术在智能制造中的应用是机电一体化技术与智能制造相融合的重要标志，其能够显著提升智能制造的精准度和灵活性，从而提高智能制造的水平和质量。具体而言，现阶段在进行智能制造的过程中，会在智能制造系统中加入都具有较高刷新速率、固定时间内监控范围数据信息高效处理能力以及高精度动态捕捉功能的各种类型的传感器装置，以此提高生产制造内容反馈的高效性。基于传感器技术的应用，智能制造过程中可实现数据信息的高效传输、延时反馈和中断处理，并且能够以毫秒级的时间差来控制数据信息的传输和反馈，从而有效保障智能制造过程中，数据信息传输的及时性、有序性和完整性，为智能制造奠定坚实的数据信息传输基础[6]。

4.2 数控技术的应用

数控技术是机电一体化技术中出现时间较早的分支技术，发展至今以具有一定的技术成熟度。该技术可在特定编写程序、光电电子控制装置及系统的驱动下时实现人机交互，是构建自动化制造生产线的基础技术。目前，传感器技术在智能制造中的应用是机电一体化技术与智能制造相融合的重要标志，是提升智能制造生产效率和质量的重要手段。具体而言，现阶段数控技术在智能制造中的应用主要体现为：通过PLC控制技术、模糊控制理论、“CPU+总线”设计模式的整合运用，构建出多元化的三维仿真模型，以此对整个智能制造过程进行动态化模拟，使生产过程中的具体参数、设计流程及工艺缺陷直观地呈现在技术人员面前。而技术人员可在全面分析以上数据信息的基础上，对制造生产过程和细节进行针对性调整并通过智能制造控制系统对数控机床进行远程操控，从而最大限度保证智能制造的质量和效率[7]。

4.3 自动化生产及信号处理技术的应用

传统制造模式中，产品生产基本以手工操控形式为主，不仅工作效率较低而且容易因人为因素而影响生产质量。而机电一体化技术中自动化生产及信号处理技术在智能制造中的应用，则能够有效促进自动化生产模式的实现，在提升制造生产效率，解放劳动力的同时，进一步提高智能制造的生产质量，使产品性能得到显著提升。具体表现为：自动化生产及信号处理技术的应用，可同时连接智能制造系统的终端生产设备和后台控制系统，并基于电信号和网络信号双模信号传输模式，构建起具有较强抗干扰能力和较高传输速度的数据信号传输通路，从而为智能制造过程中数据信息的传输和处理提供有力保障。同时，自动化生产及信号处理技术的应用可一定程度上提升智能制造系统终端设备或局部操控系统的信息处理和智能决策能力，并在PLC技术的支持下，使终端设备或局部操控系统在接收到特定信号的同时，按照预定程序进行相应的动作响应，以此提升智能制造的效率和安全性。

4.4 远程监控技术的应用

工业制造生产活动具有一定的危险性，在以人工操作为主的传统制造生产模式中，若发生生产安全事故，极容易对现场工作人员的生命安全造成威胁。而机电一体化技术在智能制造中的应用则能够有效应对上述问题。具体应用方式为：利用机电一体化技术中的传感器技术，对智能制造系统的运行环境、各系统部件的运行参数和工况等数据信息进行实时采集，然后利用信息处理技术对采集信息进行快速的整理和初步分析，并将处理结果上传至智能制造管理后台。在管理后台中，计算机系统会根据预设参数指标和实际制造需求，对接收信息进行深度分析，以此实现智能制造系统异常运行状态报警并根据后台操控人员的指令或管理平台预设的智能化处理指令，向智能系统终端设备传输操控信息，以此调整生产行为或处理运行故障，从而实现智能制造系统的实时监控和远程操控。相较于传统制造生产模式，上述生产模式无需在现场留有操控人员，可最大限度保障高危制造生产活动中，工作人员的生命安全[8]。

4.5 柔性制造技术的应用

集合数控管理、信息过程控制管理等系统所形成的综合化制造系统称之为柔性制造系统。该系的研发是机电一体化技术在制造领域一项重要的技术突破，也是现阶段機电一体化技术在智能制造中最主要的应用形式。柔性制造系统在智能制造中的应用，可对市场分析统计结果加以合理运用，以此对生产流程进行科学优化和调整，使现有生产资源得到最合理、最充分的利用。同时，还能够对智能制造过程中产生的各类数据进行整合处理和挖掘分析，并通过多样化的技术软件对智能制造过程进行科学操控，从而使智能制造更加科学性和高效性。

4.6 智能机器人技术的应用

随着人工智能技术的不断成熟，具有较高智能化水平的工业机器人在智能制造中的应用愈发普及，已逐渐成为现阶段智能制造的重要技术支撑。智能机器人涉及仿生学、人工智能、机电一体化等多个技术领域，能够将信息技术、传感技术、控制技术有机结合。其在智能制造领域中的应用，既能够对人工劳动强度和工作压力进行有效控制，从而大幅度提升生产制造的效率和质量，还能够利用执行端安装的各类型传感器，实时采集生产作业过程中产生的各类数据信息，并借助人工智能技术对采集数据进行深度分析，在此基础上对自身工作流程和操控精度进行自动优化和调节，以此不断提升制造质量和效率。基于上述技术优势，智能机器人非常适宜应用在恶劣生产环境、高危生产环境或具有高精度要求、高工作强度的智能制造工作中，如军工制造领域、车辆和船舶制造领域、自动化装配及物流搬运领域等。目前，智能制造中常见的智能机器人有：焊接机器人、搬运机器人、组装机器人等。

5 结语

综上所述，机电一体化技术具有结构最优化、系统智能化、交换优势明显等特点，其在智能制造中的应用具有降低智能制造应用门槛、提高智能制造的应用广泛性和提高生产设备的检测和维修水平的优势。因此，新时期背景下，相关行业及企业应深刻意识到机电一体化技术对于智能制造的重要性和价值，通过传感器技术、数控技术、信息处理技术、远程监控技术、柔性制造技术的灵活运用，使二者有机融合，从而进一步推动我国智能制造的健康、高效发展。

参考文献：

[1]罗千.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].机电产品开发与创新，2022，35（03）：91-93.

[2]吕明皓.机电一体化技术在智能制造中的运用分析[J].中国设备工程，2022（09）：26-28.

[3]罗书明.机电一体化技术在智能制造中的应用策略[J].中国科技信息，2022（09）：112-113.

[4]胡杰.机电一体化技术在智能制造中的运用分析[J].内蒙古煤炭经济，2021（17）：69-70.

[5]刘毅龙，寇元金.机电一体化技术在智能制造中的发展与应用[J].科技风，2021（17）：6-7.

[6]贾海朝.探究机电一体化技术在智能制造中的应用[J].农业装备技术，2021，47（03）：60-61.

[7]顿明新.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].科技创新与应用，2020（35）：177-178.

[8]王军亚.探析机电一体化技术在智能制造中的发展与应用[J].中国设备工程，2020（20）：27-28.