智能制造中机电一体化技术的应用

智能制造中机电一体化技术的应用

郭海波1,孙义2

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摘要：随着我国社会的发展，制造业也有了很大进步。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：智能制造；机电一体化技术；应用

引言

自改革开放以来，工业化发展便是我国建设发展的重点，并取得了重大成果。随着时代的不断进步，传统工业亟须创新与转型，其中智能化是极为重要的发展方向。在推动现代工业智能化发展的进程中，机电一体化技术的作用不容忽视，有必要对其展开研究。

1机电一体化技术

机电一体化技术在我国已实现更新，在该技术的应用初期，其并没有满足智能化和自动化的要求，经常分裂工作，因此生产效率受到制约。智能制造技术的出现，使机电一体化技术有了成长空间，提高了机械生产效率和质量。机电一体化技术囊括了多种技术，并非单纯指某一领域。为了保障整体技术的先进性，在机电一体化技术中要对产品进行批次生产，同时还要对产品进行抽检，这些都需要通过智能制造技术远程操控实现。机电一体化技术与智能制造技术的融合，将会解决生产中的难题，使所有的生产活动呈现规模化、自动化、规范化、个性化、一体化的特征。

机电一体化技术是将信息技术、电子技术、光学技术、控制技术和计算机技术等有机地结合而形成的一种新型技术，这种技术的特点是具有较强的信息化、系统化、模块化特点，能够满足当前的发展需要。机电一体化技术的应用，加强了生产和制造过程中对信息数据的处理和采集，打破了传统的观念和技术的限制，改变了传统的工作方式。利用远程数据传输和信息数据共享，可以实时监控系统工作状态，从而能够及时找到设备工作中的缺陷，充分地利用非线性的控制优点，为提高智能系统的工作稳定性和精度打下坚实的基础，促进行业的稳定发展。

2机电一体化技术在智能制造中的应用

2.1智能制造中CAD/CAPP/CAM信息集成的应用

在智能制造过程中要应用各种信息集成系统，如CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAPP（计算机辅助工艺规程）等信息集成系统，能将不同位置的加工中心和智能计算控制系统相互结合，让机械加工各环节能协同作业，从而实现整个机械生产和加工的智能化管理，实时传输系统加工数据，工作人员可根据企业需求加工出对应产品。同时，在智能控制背景下进行协同管理，能将不同智能技术进行融合，建立智能化机械加工管理系统，具有方案设计、数控编程、造型设计和加工仿真等功能，合理应用工程数据库中各种数据，编制数据自动设计加工方案，充分体现智能制造中各种功能，形成自动化控制生产线。

2.2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。

2.3数控生产

智能制造对数控加工生产要求极高，应用机电一体化技术能保障数控加工生产质量。在机电一体化技术的支持下，数控生产能实现机械和电子的深度融合，进而提升机械加工精度，降低机械制造失误率；依靠全流程实时检测与动态管理保障数控加工质量，对数控加工中存在的问题进行自动修正，同时对数控系统的故障进行自动处理与修复。

智能制造中的数控生产还能实现仿真模拟和全程试验对比，进一步保障加工精度与质量，实现加工过程的智能化管理。在云计算技术、大数据技术、智能化控制技术等的支持下，智能制造中的数控加工生产水平将进一步得到提升。

2.4机器视觉检测的应用

机器视觉技术作为智能制造的重要技术，能真实模拟人眼识别机械加工图，进一步掌握机械加工产品中存在的问题，真实模拟人脑全面处理相关信息。工作人员可通过机械视觉收集相关信息，再使用计算机数据库将相关数据整理出来，将其应用到机械加工，自动控制整个机械生产过程。同时，机械视觉是由信息技术、自动化技术、智能控制技术等技术组成，通过详细记录机械加工产品的各种数据，再根据加工参数标准判断零件加工中存在的问题，能全面检测机器零件，提高系统检测的准确性。另外，机器视觉检测成本较低，有利于检测者进行分析。可通过应用机械零部件三维模型，设置加工工艺数据，如加工方法、刀具参数等数据，利用数字化仿真设计云平台来仿真整个加工过程，预测加工轨迹结果，保存加工轨迹数据和加工过程动画，提高云平台计算效率。对比单台计算机工作效率发现，大数据云平台能减少计算时间，主要原因为云平台是采用协同化技术提高设计效率，增加零件设计制造效率，将生产成本控制在合理范围内。

3机电一体化技术在智能制造中的发展趋势

智能制造机电一体化技术的发展要迈向精密化、高安全性、高敏捷性。安全是智能制造的先决条件，为了降低机械设备使用过程中的事故风险，避免不必要损失，就要对电子器械进行优化，使机械设备的生产质量得到进一步提升，为工作人员提供更佳的操作环境。同时缩短产品之间的差异，保障生产企业健康、快速、有序发展。

在各种智能控制技术和机电一体化技术的发展过程中，我国的总体智能制造水平会继续提高。人工智能会是机电一体化技术未来的发展方向，在人工智能方面，通过计算机来模拟人脑的决策思维，从而代替人们的一些智力劳动，机电一体化技术通过人工智能技术更好地实现智能制造，优化生产流程和模式，从而提高企业生产效益。

结语

综上，机械一体化技术在智能制造中发挥着重要作用，是推动现代工业进步的重要技术。可以预见的是，随着现代科技的不断发展和智能制造水平的持续提升，机电一体化技术在智能制造中将逐步朝着产品微型化、工作智能化、设计人性化的方向发展，推动工业生产安全、质量和效率的全面提升，进而为我国智能制造的发展带来有力支持。

参考文献

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