机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

摘 要：随着科学技术的不断发展，自动控制技术和微电子技术在工业生产中的应用越来越广泛。机电一体化技术（Mechatronics）已成为我国工业企业科技的重要组成部分。机电一体化技术属于多功能的综合性技术手段，集电子、机械、计算机和信息技术于一身，将电子控制设备和软件与机械生产装置有机结合组成最佳系统。加强机电一体化技术在企业智能制造中的应用和发展，是机电工业发展的必然趋势，对提高企业智能制造的产品质量、科技含量乃至整个企业的管理方式和生产能力都具有重要意义。

关键词：机电一体化技术；智能制造；发展与应用

中图分类号：TH39 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）8-0042-01

1 机电一体化技术的发展概况

机械技术与电子技术的结合是机电一体化技术成型的最初形式，20世纪60年代开始逐步发展。机电一体化技术的发展初期主要是通过电子技术在机械工业中的应用以提高机械生产效率。技术含量较为薄弱，生产规模较小。随着计算机技术和微处理技术的发展，机电一体化技术在实际生产中的应用越来越广泛，与信息技术和电子技术等高新技术进行有机结合，采用人工智能控制技术，逐步向智能化发展。

机电一体化技术融合了电子、机械、计算机、信息、控制、光学等多项技术，其未来发展也与相关技术的发展水平息息相关。机电一体化技术的未来发展趋势趋于智能化、网络化、模块化。利用人工智能的独立决策能力和模拟功能，可以自主完成复杂的操作，实现对机械设备的智能控制，使生产过程更加人性化。网络信息技术的飞速发展，异地甚至跨国生产普遍存在，远程监视技术和远程控制技术投入应用，机电一体化技术势必上升到更高的发展空间。打破自有生产模式，模块化集成机电生产，统一机电产品的接口标准，行程统一的行业生产规范，实现共赢。

2 企业智能制造技术的发展

随着社会经济的不断发展，机械制造技术也在不断变革和进步。为了满足人们对于机械产品日益增长的高要求，必须积极引进和开发新技术。智能制造技术是指机械设备自主驱动和控制机械设备原件，自动化控制机械生产系统。是机械制造领域的必然发展趋势。智能制造的基本特征包括：具有获取、表达、处理和存储知识的能力，具有自学习、自组织、自优化和自维护的功能，能够感知与融合多信息。传统的机械系统在实际生产应用中只会不断退步和老化，而智能制造技术系统则是越用越好，在应用中不断进步。借助计算机技术快速编程、三维立体动态展示、比例缩放、多方向视图等，进行产品的设计和相关操作，满足对设计图形精密度的高要求。缩短生产周期，实现制作过程人机互动，提高产品质量和生产效率。

智能制造技术极大地解放了劳动力，有利于缓解劳动力困局，降低了劳动强度，提高生产效率。一些重污染和高危险的工作岗位由智能制造技术接替，及时发现并处理生产中出现的险情，减少了安全事故的发生率。有利于安全生产，节能减排。智能制造技术精细化控制产品的生产过程，实现劳动力无法实现的生产工序，减少了人为失误和误差，有效管理和控制生产细节，提高产品的质量和生产效率。

3 机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用

智能制造技术迅速发展，广泛应用于各个工业企业的生产实践当中。机电一体化技术与智能制造有机结合，有效促进工业化生产的发展，为机电一体化技术提供了更为广阔的发展空间。

机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用涉及到一系列的核心技术。传感技术。传感器必须具备高度灵敏性和精确性，保证抗干扰能力。建立无线传感器网络，传感器负责收集数据，并通过无线网络向外传输，方便控制与维护。目前主要采用非接触性检测技术和光纤电缆传感器。接口技术。统一标准化接口，简化设计难度，开发速度高成本低的串行接口。

机械制造业是国民经济的先行行业，在数控领域最早进行机电一体化和智能制造技术的结合与应用。数控领域需要高性能的智能控制，还要有模拟、延伸、扩展的信息处理功能。运用智能控制技术，处理模糊信息和无法建模的环节，优化对生产过程的控制与管理。数控机床采取多总主线和多CPU的结构体系，引进在线诊断和模糊控制智能技术，提供加工过程的二维三维仿真动态和面向生产车间的编程技术，应用大容量存储器，丰富数控能力，实现多通道和多过程控制。

自动生产线与自动机械的应用，是机电一体化技术在企业智能制造中应用的普遍具体体现。广泛应用人机界面控制装置、可编程序控制装置、光电控制系统等现代传感技术与电子技术。例如各种饮料自动生产线、印刷包装生产线、高速香烟生产线等等。与此相关的柔性制造系统技术（FMS）是指计算机化的制造系统技术，将数控机床、计算机、工业机器人、自动化仓库和料盘等生产要素连成完整的生产网络，可以随机实时满足相关部门在其生产能力范围内的生产要求，适用于产品种类多、设计更改频繁的小批量产品生产。

工业智能机器人是机电一体化技术在企业智能制造中应用的极高水平体现。综合了计算机、机构学、微电子学、人工智能、传感技术、通讯技术、仿生学等多学科的最新成果。工业智能机器人可以自动识别、获取和处理信息材料，自主完成复杂操作。在工程、建筑、军事、娱乐等各个行业都发挥着重要作用。

机电一体化逐渐微型化发展。通过半导体的蚀刻技术制造出的亚微米级元件已经完全实现了机械和电子的融合，没有了控制器和机械部分的区分，智能制造过程的CPU、传感器和执行体融为一体，作为一种自律元件存在。体积小，耗能低，应用灵活，在实际应用中具有很大优势。

机电一体化技术的应用极大地改变了过去效率低下的生产方式和作业模式，是现代经济发展的必然结果，是将多项高新技术综合运用的结合体。加强机电一体化技术在企业智能制造中的发展与应用，促进技术融合，实现整体优化，推进传统工业产业的深化改革，提高产品的生产质量和生产效率，创造更高价值的经济效益和社会效益。

参考文献：

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[2] 汪洋，杨金勇.浅谈机械制造的智能化技术与机电一体化技术的结合发展及趋势[J].黑龙江科技信息，2010，（12）.

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