華愛(ài)琴

（新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng)　453006）

關(guān)于企業(yè)智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展分析與應(yīng)用探討

華愛(ài)琴

（新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng)453006）

近年來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的迅速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)中的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用比例也在迅速提高，因此為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)步提升，必須在企業(yè)智能制造中開(kāi)展機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用。筆者根據(jù)個(gè)人多年來(lái)的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，分別對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)論述，希望能夠推動(dòng)制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

智能制造；機(jī)電一體化；發(fā)展；應(yīng)用

通常來(lái)講機(jī)電一體化也被稱作機(jī)械電子化，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、電力電子技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)以及伺服傳動(dòng)技術(shù)等，因此其技術(shù)含量非常高。為了有效推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)大多數(shù)學(xué)院都開(kāi)設(shè)了這方面的專業(yè)。隨著我國(guó)大力發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)的契機(jī)，機(jī)電一體化技術(shù)在很多方面都得到了應(yīng)用，并且取得了令人矚目的成果。機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展不僅帶動(dòng)了制造業(yè)的進(jìn)步，也促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)向著智能化方向發(fā)展。

1　企業(yè)智能制造的現(xiàn)狀

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)也在不斷進(jìn)步，但是為了滿足人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品越來(lái)越高的精度、質(zhì)量要求，必須通過(guò)開(kāi)發(fā)、引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的方式，促進(jìn)企業(yè)進(jìn)步。智能制造技術(shù)指的是機(jī)械設(shè)備自主控制和驅(qū)動(dòng)機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的系統(tǒng)，這是機(jī)械制造行業(yè)的未來(lái)主要發(fā)展趨勢(shì)。隨著傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)在生產(chǎn)效率以及質(zhì)量上潛力逐步枯竭，未來(lái)智能制造技術(shù)必然會(huì)起到推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)繼續(xù)進(jìn)步的作用。借助于多種技術(shù)的共同應(yīng)用，智能制造技術(shù)能夠通過(guò)人機(jī)互動(dòng)的方式，縮短生產(chǎn)周期，并保證生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

由于智能制造技術(shù)能夠極大釋放勞動(dòng)力，因此對(duì)于企業(yè)如今面臨的勞動(dòng)力困局是一項(xiàng)非常好的解決辦法，不僅減少了作業(yè)人員、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，還提高了生產(chǎn)效率與質(zhì)量。對(duì)于一些損傷大、危險(xiǎn)高的工作崗位應(yīng)盡量使用智能制造技術(shù)來(lái)替代，并對(duì)其發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)處理，保證生產(chǎn)安全。由于智能制造技術(shù)能夠進(jìn)行精細(xì)化控制，因此可以實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格管控生產(chǎn)工序與流程，減少了人為錯(cuò)誤和誤差的發(fā)生，對(duì)于提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量具有強(qiáng)力的促進(jìn)作用。

2　機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從20個(gè)世紀(jì)60年代開(kāi)始，通過(guò)電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的簡(jiǎn)單結(jié)合形成了最開(kāi)始的機(jī)電一體化技術(shù)。在應(yīng)用初期，機(jī)電一體化技術(shù)主要是通過(guò)在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用電子技術(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率，但是受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平較低，生產(chǎn)規(guī)模較小，因此一直未得到大范圍應(yīng)用。隨著微處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用頻率也越來(lái)越高，并通過(guò)與電子技術(shù)、信息技術(shù)以及智能控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，已經(jīng)走上了智能化發(fā)展的道路。

由于機(jī)電一體化技術(shù)融合了光學(xué)、控制、信息、計(jì)算機(jī)、機(jī)械以及電子等技術(shù)，因此這些技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步。機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)主要發(fā)展趨勢(shì)是模塊化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化，通過(guò)人工智能的模擬功能和獨(dú)立決策功能，自主完成更為復(fù)雜的操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的智能控制。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的高速發(fā)展，并且伴隨著遠(yuǎn)程控制技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)視技術(shù)的投用，機(jī)電一體化技術(shù)勢(shì)必會(huì)有長(zhǎng)足的進(jìn)步，逐步改變?cè)猩a(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)模塊化集成生產(chǎn)。

3　機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

近年來(lái)智能制造在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，在一定程度上帶動(dòng)了發(fā)展速度緩慢的傳統(tǒng)工業(yè)，為工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。在機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用從普通的加工中心、數(shù)控機(jī)床和機(jī)械手逐步發(fā)展到無(wú)人生產(chǎn)車間、柔性制造系統(tǒng)、智能機(jī)器人，以及集設(shè)計(jì)、制造、管理、銷售于一體的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，企業(yè)智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)必然會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用。

（1）數(shù)控生產(chǎn)中的應(yīng)用。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)械制造業(yè)的推動(dòng)，并且隨著機(jī)械制造水平的提升也會(huì)帶動(dòng)我國(guó)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展。對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)，工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，機(jī)電一體化技術(shù)最早開(kāi)始在數(shù)控生產(chǎn)行業(yè)中得到應(yīng)用，一方面可以在生產(chǎn)中進(jìn)行嚴(yán)格的控制與管理，另一方面還可以對(duì)系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行處理，因此逐步促進(jìn)了智能控制系統(tǒng)的發(fā)展。我國(guó)現(xiàn)階段的主要機(jī)床廠所使用的數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)都是總主線和CPU模式，這種模式可以通過(guò)在線診斷和智能控制的方式，提高存儲(chǔ)設(shè)備準(zhǔn)確性，并借助其他軟件的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)模擬仿真，保證生產(chǎn)流程的準(zhǔn)確性和可控性，為管理、控制提供更準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)。

（2）自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)械的應(yīng)用。自動(dòng)生產(chǎn)線和自動(dòng)機(jī)械方面的應(yīng)用是機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的另一項(xiàng)主要應(yīng)用，通過(guò)光電控制系統(tǒng)以及人機(jī)界面控制裝置等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全部操作流程的控制和管理，該技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣闊，例如：飲料自動(dòng)生產(chǎn)線和印刷包裝生產(chǎn)線中都有這種技術(shù)的應(yīng)用。與之相對(duì)應(yīng)的柔性制造系統(tǒng)技術(shù)是一種將計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)以及數(shù)控機(jī)床等要素結(jié)合在一起的計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、動(dòng)態(tài)化的生產(chǎn)模式，不僅可以節(jié)省大量的人力、物力以及實(shí)踐，還能夠滿足不同用戶的不同要求，這類技術(shù)主要應(yīng)用在設(shè)計(jì)要求高、種類較多的中小型企業(yè)中。

（3）傳感技術(shù)的應(yīng)用。作為機(jī)電一體化技術(shù)的重要分支，傳感技術(shù)由于具有較高的敏捷性與準(zhǔn)確性，能夠最大限度的減少外界其他信號(hào)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的影響。因此通過(guò)將傳感技術(shù)應(yīng)用在智能制造中會(huì)發(fā)揮巨大的作用，但是由于現(xiàn)階段制造技術(shù)的不成熟，普通傳感器使用效果并不明顯，因此需要構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)更好地進(jìn)行信息的傳輸，并借助計(jì)算機(jī)對(duì)其收集、整合以及分析，更好地實(shí)現(xiàn)工程生產(chǎn)過(guò)程的控制、管理。現(xiàn)階段絕大多數(shù)制造企業(yè)中使用的傳感器都是光纖電纜傳感器，由于使用了標(biāo)準(zhǔn)化的接口，極大程度地降低了設(shè)計(jì)、使用的難度，并且節(jié)約了大量的成本。

（4）工業(yè)智能機(jī)器人。在企業(yè)智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)最為高級(jí)的一種應(yīng)用就是工業(yè)智能機(jī)器人，這種機(jī)器人是一種將仿生學(xué)、人工智能以及計(jì)算機(jī)等學(xué)科相融合而得到的研究成果。此外，由于機(jī)器人技術(shù)融合了機(jī)構(gòu)學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)、仿生學(xué)、傳感技術(shù)、信息技術(shù)以及控制技術(shù)等，因此其功能強(qiáng)大、質(zhì)量可靠，并且應(yīng)用范圍廣。工業(yè)智能機(jī)器人的應(yīng)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量的提高、效率的提升，并且對(duì)產(chǎn)品的更新?lián)Q代以及勞動(dòng)條件的改善起著積極的促進(jìn)作用。通過(guò)歸納總結(jié)，工業(yè)智能機(jī)器人有下列幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：可以在短時(shí)間內(nèi)掌握復(fù)雜的工作流程的控制；能夠自動(dòng)識(shí)別并獲取有效的信息資料；精度較高，在軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域中有較高的使用價(jià)值。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，帶動(dòng)了各行各業(yè)的向前發(fā)展，筆者根據(jù)個(gè)人實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)企業(yè)智能制造中機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)的探討，希望能夠提高社會(huì)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的重視程度，更好地推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

Discussion on Development and App lication of Electromechanical Integration Technology in Intelligent M anufacturing Enterprise

HUA Ai-qin

（Xinxiang Vocational and Technical College，Xinxiang，Henan 453006，China）

In recent years，with rapid development of China's science and technology，various industries are rapidly increasing application of science and technology.Therefore，in order to realize the stable improvement of machinery manufacturing industry，it's necessary to carry out the effective application of mechatronics technology in intelligent manufacturing.Based on personal practical experience for many years，this paper respectively discusses development and application of mechatronics technology in details，aiming to promote the sustainable development of manufacturing industry.

intelligent manufacturing；mechanical and electrical integration；development；application

TH-39

A

2095-980X（2016）09-0051-02

2016-08-11

華愛(ài)琴（1970-），女，河南新鄉(xiāng)人，大學(xué)本科，講師，主要研究方向：機(jī)電。