机械制造业中机电一体化技术的应用分析

机械制造业中机电一体化技术的应用分析

冯登明 ,唐明清

湖北铁道运输职业学院

摘要：在当前社会的发展进程中，推进工业生产的智能化以及自动化发展已经成为大势所趋，机电一体化技术的应用范围也呈现出逐渐扩大趋势。机电一体化技术的发展是现代科学技术发展的必然，是由机械技术与信息和控制等技术的有机融合、相互渗透的结果。其对

改变整个机械制造业面貌发展的意义重大。本文主要阐述在机械制造行业中机电一体化技术带来的重要发展趋势。

关键词：机电一体化；现代科学技术；机械制造业

信息技术与工业生产之间的融合产生了较为良好的效果，其中最具代表性的就是机电一体化技术。就我国当前工程设备及机械领域的发展而言，为了进一步满足社会发展以及群众生产、生活的需求，各生产企业所承担的任务是十分繁重的，传统的人工管理及人工操作模式已经无法满足社会的实际需求，因此，建立在科技创新的基础上，结合机电一体化技术构建出具有自动化和智能化特点的生产技术体系已经成为社会发展的必然要求，其不仅能够满足实际的相关设备生产和发展的需求，而且可以推动我国相关工业领域技术体系的全面改革、升级和创新。

1.机电一体化技术的应用现状

近年来，我国机电一体化技术在应用过程中的智能化、自动化水平稳步提升，一些家用电器、设备都应用有机电一体化技术，如洗衣机、电视机等，机电一体化技术在人们日常生活中发挥的作用越来越突出。当然，由于我国技术发展起步较晚，对于机电一体化技术的发展和实际应用而言，相关单位仍需要结合社会的实际发展需求进行动态化调整。就目前而言，我国机电一体化技术主要应用在以下几个领域：

1.1机器人领域

近年来，智能机器人成为了一个社会热点话题，其可以识别和处理多样化的信息，并完成一些复杂程度较高的工作任务，不可否认，各类机器人的出现及应用极大推动了我国经济社会的智能化发展。而谈及机器人的制作过程，显然是离不开机电一体化技术的。机电一体化技术主要利用编程软件进行大数据分析，并结合工程机械设计过程中的相关信息进行数据获取，由此判断当前的设备状态，并且结合数据分析结果实时反馈到操作平台，随着科学技术的不断进步，目前我国机电一体化技术已经具备了一定的思考、分析和学习能力，人工干预频次大幅减少，这也是智能机器人能够识别和处理相关指令、完成工作任务的关键所在，是机器人智能化的基础性数据支撑。当然，受限于技术水平和昂贵的生产成本，目前智能机器人还只是在一些特殊行业有所应用，但毋庸置疑，在不久的将来，其必将应用在社会的各个领域，为人类社会的信息化、智能化发展贡献力量。

1.2电力领域

我们知道，电力系统的正常运行离不开大量的保护装置，如发电机保护装置、继电保护装置、重合闸装置等，这些保护装置的稳定工作离不开机电一体化技术的支撑。机电一体化设备配备有感应装置，能够实现对于所处环境的全方位检测，同时具备诊断、监督和报警等功能，当其在工作过程中发现故障问题时，可以实现自动捕捉和诊断，并根据故障点选择相应的预设解决方案排除故障，及时恢复电网的正常运行，是助力电力系统良好、稳定运转的重要力量。

1.3数控加工领域

在数控机床设备中引入机电一体化技术，可以将不同零件的加工工艺、方法等通过前期编程完成，在这一过程中，零件加工的相关信息会转化为信息数据。通过数据分析，工作人员可以直观了解零件的自动化加工流程，从而严格把握数控设备的各种参数，切实提升零件的加工质量和精准度。说起来，机电一体化技术就相当于利用信息技术以及计算机平台构建的一个仿真的人工大脑，它可以代替原有的人工操作及工作模式，能够在避免误区、提升精度和有效性的同时，保质保量完成生产任务。近年来，我国一些尖端数控机床产品的各项参数已经达到了世界先进水平，甚至远远超出了国际通用标准，这显然离不开相关科研人员的不懈努力，也直接证明了机电一体化技术在数控加工领域中的先进性。

2.机电一体化在机械制造业中的应用措施

2.1智能化控制技术

由于器械制造具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术已不能满足需要，因此采用智能控制技术替代传统的技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于机械制造的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面。

2.2分布式控制系统

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。

2.3开放式控制系统

开放控制系统是目前计算机技术发展引出的新结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。

2.4计算机集成制造系统

机械制造的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料，设计、加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前机械制造已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代企业产的要求。

2.3智能化控制技术

即要求机电产品有一定的智能，使它具有人一样的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了新天地。

3.机电一体化技术未来发展趋势

3.1数字化

微控制器的发展为机电产品向数字化发展打下坚实的基础，而计算机网络技术的快速发展则为机电一体化向数字化发展铺平了道路，机电一体化软件产品在实现数字化必须要具有可靠性、易操作、自我诊断等多方面的优秀能力。数字化操作将会机电设备显示远程操作及诊断和修复。

3.2网络化

局域网技术和现场总线技术使家用电器网络化变成为了可能，在家庭中可以利用网将所有的用电器都集中在一起，从而体验高技术带来的好处。由此可见，机电一体化产品应该朝着网络化方向发展。

3.3智能化

实际生产中使用的机电产品要想在使用中发挥出本身的优势就必须要具有思考能力，能够对出现的问题进行推理判断，并且可以依据推理从而做出准确决策。例如，在CNC数控机床上加入人机对话等。同时随着神经网络、小波理论技术的发展也为机电一体化技术发展提供了一片新的天地。

4. 结束语

在我国机电一体化技术的发展过程中，存在着技术含量较高、生产任务较重等现实问题，为进一步满足社会发展的实际需求，相关工作人员要立足于技术体系角度，不断研究新的发展思路，确保机电一体化技术的发展始终符合我国经济社会的发展需求，只有这样，才可以在提升相关领域发展水平的同时，为我国科技水平的提升贡献力量。

参考文献：

[1]郭杰钊.机电一体化系统中智能控制的应用及发展趋势[J].发明与创新（职业教育），2021（4）：177-179.

[2]周青.机电一体化技术在智能制造中的运用分析[J].南方农机，2021，52（7）：187-188.