马福龙
新疆庆华能源集团有限公司 新疆 伊犁 835000
摘要：随着社会经济的持续发展，原有的生产制造模式已经无法满足实际需求，在制造行业应用机电一体化技术，不仅可以节约人工成本，而且可以提高生产效率和生产质量，因此，文章重点对机电一体化技术在各个行业的应用进行了分析，并阐述了此技术未来的发展方向。
关键词：机电；一体化；技术；发展；机床；制造
1.机电一体化技术的应用
1.1在现代制造行业的应用
传统的制造行业在经营生产中，主要是通过人工完成生产任务，在此过程中，不仅会耗费大量的人力、财力，而且生产质量、效率普遍不高，无法满足实际需求，而通过机械设备进行生产制造，则可以提高生产效率、质量和效益，下面以制造Li/MnO2扣式电池为例，介绍了在制造行业应用机电一体化技术的情况，具体如下：在制造Li/MnO2扣式电池的流程为：安装负极片-安装隔热板-注入电解液-安装正极片、渗透，一般是通过PLC技术控制自动组装生产系统，然后使用触摸系统中的传感装置对生产过程进行监测，当在生产过程中，系统出现故障，机械装置则会第一时间发出警报。若在生产期间发现有质量不达标的产品，则系统会直接将其剔除。在PCL控制系统中磁性、行程、接近、压力、漫反射光电、对射光电等开关元件的主要作用是执行检测工作，状态显示灯、冲床、气缸、电视、振动料斗、声光报警装置等零部件的作用是执行指令。
1.2在钢铁制造业中的应用
1.2.1分布式控制系统（DCS）
分布式控制系统主要是使用一台主机控制、指挥现场测控的计算机，其具备较强安全性和功能，一般，可将分布式控制系统分为两级、三级或多级，使用主机监控、管控现场生产，在测控技术不断更新的基础上，分布式控制系统还可以在线优化、统计管理生产过程，它是一款测、控、管为一体的系统，而且还具备操作方便、可靠性高、功能强大等优点，从而最大限度提升系统的安全可靠性。
1.2.2开放式控制系统
开放的字面意思是解除封闭和限制，开放式控制系统的优点是可以互换和兼容各个厂家生产的产品，从而使得技术得到互通，资源得到共享，进一步促进各大企业的共同发展。在开放式控制系统中工业通信网络是不可缺少的一部分，它不仅可以对计算机设备进行管理，而且可以实现设备的互联，是集管理、经营、控制、决策为一体的系统。
1.2.3计算机集成制造系统（CIMS）
计算机集成制造系统是一种集人、技术、经营为一体的系统，将其应用在钢铁制造行业，可以大幅提升生产效率和生产水平，促进钢铁制造业的进一步发展。此外，政府在优化产业结构方面，科学应用CIMS技术，可以使企业在国际市场上具备较强的竞争优势。
1.3在煤矿开采行业中的应用
在煤矿开采过程中，由于环境及其他自然灾害的影响，会威胁工作人员的生命财产安全，因此，为降低煤矿开采时对工人的威胁，可以将机电一体化技术应用在煤矿开采行业，通过自动化、机械化方式进行开采工作，尤其是将智能化机器人应用在井下开采工作中，不仅可以大幅提升开采效率，而且可以降低对工人的威胁。
1.4在数控机床控制中的应用
在将机电一体化技术应用在数控机床控制方面，不仅可以提高控制精度，并使机床的功能更加多样化，具备操作方便、结构合理的优点，它在结构方面更加总线化、模块化、紧凑化。在控制数控机床时，将一体化技术的系统设计为开放性系统，可以使系统具备高兼容性和层次性，为升级、改进用户的编程和设备提供了极大的便利，并使数控机床的智能化水平得到显著提升。一般，在该系统中引入在线诊断、模糊控制等技术，在机床出现潜在性故障时，可以利用在线诊断技术模块将故障发送至工作人员，以便工作人员及时采取相应的措施解决故障，另外，模块化设计可以使整个系统具备多样化功能，便于操作，使用一台主机床同时对多台机床进行控制，在同一时间使机床执行多个加工指令，多通道、多过程控制数控机床。
1.5在工业机器人制造中的应用
随着科学技术的不断发展，工业机器人应运而生，它的出现取代了许多人工操作环节，尤其在一些高浓度有害气体、高辐射、高噪声污染的生产车间，使用工业机器人可以规避这些有毒气体对人体的危害。在发展工业机器人的过程中，一共经历了三个阶段，像第一代工业机器人的缺陷是智能化程度不高，仅可以执行一些提前预设的程序和重复简单动作，无法在多变环境和岗位中应用；第二代工业机器人是在第一代工业机器人的基础上研发的，可以应用多种传感装置，获取、分析、处理环境信息，并将其反馈至动作单元，完成部分适应性工作，虽然这种类型的工业机器人智能化水平不高，但已经成功应用在一些特殊行业。随着机电一体化技术的不断发展，第三代工业机器人在智能化水平方面已经有了很大突破，可以利用传感元件对信息数据进行收集，并模拟人脑系统进行判断，适用于多种工作环境，且可以独立完成工作指令，但由于其费用高昂，限制了其应用范围。
2.机电一体化技术的发展趋势
2.1人工智能化
人工智能化主要是让数控机床、工业机器人对人脑进行模拟，在工作时有较强的推理判断、自主决策、逻辑思维等能力，从而使工业生产的自动化程度得到显著提升，且有可能实现无人值守，自主进行操作，在降低人工费用的同时显著提高生产效率和生产质量。现阶段，人工智能已经日趋成熟，因此，不难看出机电一体化技术在未来也具有广阔的发展空间。虽说，现在的科技水平无法让数控机床、机器人完全具备和人类一样的思维模式，但将其应用在工业生产中，可以让机电一体化设备拥有人类部分思维，从而完成一些高难度工作。
2.2网络化
在机电一体化设备中应用网络技术，可以完成远程监控工作，因此，将机电化技术与网络技术相结合，是机电一体化技术未来发展的趋势。在传统制造工作中，相关人员需不断在生产车间走动，掌握设备运行状态，并操作机床面板，而利用网络技术，可以在机电一体化设备与控制终端两者间构建相应的通信协议，利用光纤等传递数据，便可远程监控车间设备的运行状态，节约人工成本；另外，可以利用网络技术对其他系统进行控制。
2.3环保化
自改革开放以来，虽然我国社会经济取得了骄人的成绩，人们的生活水平有了较大提升，但是在发展经济过程中，我国消耗了大量的不可再生能源，且对环境造成了极大的污染，因此，现阶段，在发展技术的过程中，必须从节能环保的角度出发，而在应用机电一体化技术时，可以高效合理利用资源，并在各类生产制造工作中不污染环境，使用产品时不影响生态环境，即使机电一体化设备在淘汰后也可以二次回收利用，由于机电一体化技术具备较强的环保性，完全符合国家的可持续发展政策，所以在未来已经成为必然发展趋势。
2.4模块化
现阶段，生产制造机电一体化设备的厂商非常多，为使系统改造费用得到减少，方便后期维修和管理，可以加大模块化研究力度，改造功能单元模块，在改变功能和增加功能时，更换或者加装相应的功能模块，以便在系统发生故障问题时，仅需更换出现问题的模块，从而帮助企业降低成本开支。
2.5自带能源化
机电一体化技术在电能需求方面较高，若电能供应不足，会对生产效率造成影响，甚至会丢失数据，因此，使用设备自带动力能源系统可以规避电能供应不足引起的问题，确保系统安全稳定运行。
结束语
总之，在各个领域中科学应用机电一体化技术，可以节约人工成本，而且可以提高产品的生产质量和效率，具有极强的应用优势，随着科技水平的进一步发展，在未来机电一体化技术水平也会随之提高，从而使工业制造走上更好的发展道路。
参考文献：
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