智能制造中机电一体化技术的应用策略探析

摘要：机电一体化技术集计算机技术、机械技术、信息化技术、电子技术以及机械技术为一体，在科学技术不断进步的当下，机电一体化技术也取得了长远发展，除了可以代替原有的人工操作模式之外，还逐渐发展的更加完善且智能化，使现代工业生产也迎来了全新发展机遇。由此我们也可以看出，对智能制造体系来说，机电一体化技术的优势也日渐明显。

关键词：智能制造；机电一体化

1 机电一体化与智能制造

1.1 机电一体化技术

所谓机电一体化技术，就是涉及电子信息处理系统技术、机械制造系统技术等，具有较强综合性特点，相关设备主要包括光学传感器、压力传感器等。在相关技术不断发展的当下，机电一体化技术要想获得可持续发展，需要把众多高新技术成果互相融合，把信息技术研发当作最重要的目标。机电设备一体化技术除了包含系统、机身框架和各项基础设施之外，对连接部分而言，还需要借助实际压力传感器调整各项系统的重要运行参数以及状态信息，并且把获取的信息处理成能够自我识别的各项内容，然后再综合分析各项信息传输指令要求的基础之上，实现运动部件的有效控制，使整个系统能够正常运行。其中，实现一体化与智能化控制系统的系统主要包括可编程微控制器、自动计算器以及逻辑电路等，通过有效整合上述部分，明确各个功能部分的各自分工与责任，提升整个系统技术的运行管理效率，为我国制造行业健康稳定发展夯实基础。

1.2 智能制造

智能制造技术就是利用计算机仿真系统完成正确分析、判断以及决策的过程，通过特定方式整合智能机器，同时把其应用于制造企业系统当中，使制造企业能够更加有序稳定发展。从该角度来看，智能制造技术的主要优点就是能够节约劳动力，实际操作中用计算机进行简单的数据收集、处理及存储工作，就能提升生产效率^[2]。

2 机电一体化技术的特点

2.1 结构最优化

往在机械产品控制过程中，一般需要设计机电机构；为了实现变速控制目标，也需要在机电系统中加入变速箱。而信息技术的不断发展，也让传统的人工操作模式逐渐被变频调速电子设备所取代，通过运用计算机软件控制模式，提升生产效率。机电一体化技术的出现，能够充分整合计算机软件、电子技术以及机械技术等众多优势，使机械产品结构得到整体优化。

2.2 系统智能化

机电一体化技术能够实现智能化控制系统规划管理生产脉络的目标。随着机电一体化技术各项性能的快速提升，传统生产方式的弊端也逐渐得到了较大改善，人力投入量也得到了有效控制。智能化控制系统的出现能对各项系统与程序进行有效调控，也能充分体现其自动化控制的实际效果，比如故障诊断、信息处理和自动化检测等等，具体操作时也可以将工作指令输入系统内，使系统完成自动化操作程序，节约较多人力^[3]。除此之外，当系统出现风险故障时，工作人员也能更加具有针对性地对故障进行处理，使管理人员借助系统当中的预警功能掌握系统运行的实际情况，保证系统运行安全性的同时，也能有效降低生产危险系数。

2.3 交换优势

与传统生产技术相比，机电一体化技术有着十分明显的控制功能以及灵敏度，可有效提升数据处理效率。而智能制造通过引入机电一体化技术，也能让数据处理流程变得更加高效，信息数据交换也会更加安全。通过机电一体化技术的相关优势，可以有效解决智能制造过程中的技术困难，也能有效提升信息处理效率，使数据完整性得到有效保障。

3 机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1 传感器技术

对机电一体化技术来说，传感器其实作为系统十分关键的没人，可在应用过程中体现较大作用，借助传感器技术，能对外界情况进行实时监测，也能保证生产时形成传感器终端网络系统，可实时对传感器接收到的各项数据完成加工。结合应用情况可知，传感器技术也必须发挥计算机作用，让传感器信号进行实时分析，把握信息数据。目前光纤传感器有着十分广泛的应用范围，也是十分特殊的应用类型，在前期使用过程中需消耗较大成本，一般在汽车等机械加工过程应用，例如我们以长春一汽汽车为例，如图 1 所示，在实际生产加工中安装有激光测距雷达装置，这个装置就能十分深入地反映智能制造中传感器技术发挥的重要作用^[4]。将激光测距雷达设计于汽车前后方，能为司机提供实时提醒，使其能随时观测周围障碍物，合理判断距离。除此之外，激光测距雷达还能根据信号对障碍物情况作出准确判断，当距离过近，也会通过该装置对驾驶人进行报警，提升安全性。

3.2 自动生产技术

在智能制造过程中，运用自动化技术能够充分发挥实现对机械生产的自动控制，也能让整个生产模式变得更加自动化，提升工作人员效率，使整个产品的工艺模式能够更加优化，也能获得更加满足人们要求的产品。以往产品制造与加工中以手工方式为主，这种模式不仅无法保证工作效率，还对后续的产品销售存在不利影响。而对智能制造来说，实现自动化生产以后，不仅能够提升生产效率，还能让整个工艺模式变得更加优化，提升产品性能。

图1 基于传感技术设计的激光测距雷达装置

3.3 信号处理技术

在智能制造信号传输过程中，主要为借助网络传输信号对机电一体化技术进行处理的最终信号，通常以传输电信号为主^[5]。从技术原理层面来看，机电一体化技术能够一起处理终端系统与服务器的各项内容，利用制造的智能化方式，让信息在机电一体电信号传输平台与网络中得到实时传输，也能借助智能制造技术对各项信号进行实时处理。上文我们提到智能制造模式有着较大的应用价值，其可以通过构建电信号传输模块的方式，降低信号干扰，也能将智能制造实际效果体现出来。

3.4 智能机器人技术

该技术能够在条件比较差的工况下应用，工作人员也能根据现场操作情况，合理利用信息化技术、仿生学技术以及机器人控制技术等，不仅能够优化生产环境，还能让生产信息的筛选过程变得更加智能化，使产品生产与管理工作变得更加高效，让企业加工更加高效。智能机器人有着很大的使用价值：第一，可减少人力方面的投入，提升最终利润，使企业生产链更加完善；第二，可有效提升企业生产效率，使生产流程更加智能化，也能通过更为优化的生产流程模式，降低传统生产过程中存在的不足，保证系统运行的同时，也能有效提升生产效率。第三，有效控制安全现象的发生概率，防止人员受到威胁。由于实际生产条件十分恶劣，我们一定要重视监督管理工作，但是即便如此，也无法完全避免安全事故的发生。而利用智能机器人技术，不仅能够有效保证人身安全，也能通过该项技术手段降低安全事故的发生概率。

3.5 人机一体化技术

目前该技术在智能制造过程中得到很大范围的应用，该项技术除了能够提升机械设备的智能化程度之外，还能将智能设备与人力相结合。在利用该技术时，工作人员需要对整个成本进行有效控制，通过智能设备获取以及分析相关数据。除此之外，借助该技术还能对人与机械的工作范围进行实时调整，改变加工期间存在的主被关系，也能让人机一体化技术朝着更加专业且智能的方向不断发展。

3.6 计算机集成数字化采集技术

通过该技术的应用，并发挥数据存储作用，在综合手工操作模式的基础之上，能够获取与处理数字化内容，还可以对各项生产数据进行实时监控。例如，技术人员可以通过计算机对各项数字化采集技术进行统一应用，也能进一步查明设备的实际运行状态。社会在不断发展，该技术也发展更加完善，能够以机电一体化技术为主要手段，确保在智能制造中真正达到技术迁移的效果。

3.7 柔性控制系统

柔性控制系统能对数字信息进行有效控制，也可根据具体状况进行科学转换，可以通过智能化的方式调控各项生产物料与设备，也能共同作用于数条生产线。借助信息技术对各项环节的数据信息进行实时处理，也能进一步掌握市场的发展动态，可结合市场要求制定更加科学的生产方案，避免出现生产资源浪费现象。

3.8 生产制造远程控制技术

在传统生产方式中，受到人工干预很多，现在已经很难达到生产管理要求，在机电一体化技术支持下，能够让生产管理实现远程化操作与控制目标。要想进一步保证网络应用的可靠性，很多企业也在积极引入局域网网络，但是这种方式虽说可降低外部干扰，仍然会面临一定的风险隐患，在远程管控方面还有很大难度，因此也会引起安全管理等问题。由于信息传输模式十分多元化，然而对各种传输手段来说，其对应的特点也有所不同，现在智能制造的思想，可以通过多模组协同传输信号，也能有效保证信息传输效果，让各生产流程实现远程控制，结合实际情况开展有效管控。

4 结语

综上所述，机电一体化技术在智能制造过程当中的发展前景与应用模式也受到了全社会的广泛关注，因此需要从模式创新、技术升级等层面进行有效分析与改进。把握机电一体化技术的特点与智能制造的发展前景有着十分重要的现实意义，智能制造中的机电一体化技术应用需要从稳定控制、系统设计两大层面入手，引进国外先进的技术设计理念，在有针对性优化后获取更好效果，保证系统运行更加安全，产品质量也得到有力控制。

参考文献：

[1] 陈育贵.智能制造中机电一体化技术的应用探讨[J].科技创新导报,2020,17(2):7-9.

[2] 管静.汽车智能制造中机电一体化技术分析[J].现代工业经济和信息化,2021,19(8):133-134.

[3] 张小涛,邓凤仪.关于智能制造中机电一体化技术的应用[J].科学咨询,2020,23(11):140.

[4] 傅彩虹.智能制造中机电一体化技术的应用分析[J].南方农机,2020,51(6):160.

[5] 脱文瑞.机电一体化技术在智能制造中的实践研究[J].课程教育研究,2020,33(20):250.

(注：本文转载自《电子产品世界》2022年7月期)