史康云 刘进 王文朋
机械工业第六设计研究院有限公司 河南省 郑州市 450000
摘要：随着科学技术的飞速发展，机电一体化技术作为现代科技的新型种类，以其极强的综合性能，实现了机械设备生产过程中的智能化控制和管理，成为机电一体化与智能技术的链接纽带。
关键词：机电一体化技术;智能制造;应用
近年来，机电一体化技术被广泛应用于工业生产制造中，促使工业生产制造不断向智能制造的方向发展。在产业多样化发展大潮的冲击下，电子技术、信息技术和计算机技术得到快速发展，机电一体化技术也得到了不断的改进和完善，在推动工业生产和智能制造的发展中，发挥着重要的作用。
一、机电一体化技术概述
机电一体化技术是一种集多种技术如电子、机械等于一体的新型技术，随着科技发展的步伐不断加快，该技术也会得到不断的推进与发展。
早在20世纪中期，机电一体化技术就已得到了初步的发展，起初人们将机电一体化技术主要划分为两个层面去理解：①机械技术；②电子技术。在发展的初期，机电一体化技术主要指电子技术在机械工业中的大力应用，从而增强机械生产的实效性。但由于该技术将机械与电子未进行有机结合，使得技术含量没有达到理想的状态，使用范围也受到了一定的制约；再加之其生产规模较小，也不利于该技术的发展与壮大。
进入21世纪后，计算机以及新兴技术的不断兴起，机电一体化技术在智能生产中也得到了人们的普遍认可与接受。在实际生产中进行了大量的应用，并与信息技术等进行融合，向智能化的方向迈进，为人们提供更加便捷的服务。
二、机电一体化技术的发展现状
机电一体化技术主要是电子技术与机械技术的有效融合。这种技术的出现是为了满足工业生产的需要，在发展的最初阶段是通过电子手段对机械设备进行控制，提升企业的生产效率。最初的机电一体化技术十分简单，技术含量也不高，只能适用于简单小型设备的生产。经过几十年的发展，机电一体化技术已经逐步的融合了计算机技术的精华和微处理技术的精髓，尤其是进入21世纪以来，机电一体化技术又和信息技术以及电子技术等高新技术融合，模拟人脑对生产过程进行分析和判断，使生产逐步的智能化。
目前，随着经济全球化进程的不断推进，工业生产已经不仅仅局限于某个区域，多源异地式的协同生产逐渐成为一种新的发展趋势。因此机电一体化技术也有了新的含义，远程控制及监视技术也逐渐被应用到机电一体化技术中来，为人们带来了便捷的工作环境。同时机电一体化技术通过人工智能的独立决策能力以及计算机的模拟功能，可将复杂的操作过程变得更加简单与有效，从而实现对机械设备的自动化控制，解决了传统生产过程中所遇到的一些难题，使生产更具规模化与规范化。
机电一体化技术的发展是随着科学技术的发展和生产的需要而不断发展的。机电一体化技术的发展也势必会使企业打破自有的生产模式，逐步的实现模块化、集成式生产，通过统一机电产品的部分标准，规范生产过程，提升产品质量。
三、机电一体化技术在智能制造中的具体应用
智能制造技术主要包含技术和系统两部分，智能制造的技术是指工作人员前期对相关数据进行收集、整理与分析，制定出提高生产加工效率的决策，通过工厂的智能生产系统，有效降低生产加工过程中人力资源和物力资源的投入；智能制造技术对数据信息的分析是在生产加工过程中进行的，通过工作人员对整个设备进行控制，实现加工制造；通过数据信息的反馈，制定加工制造的决策性操作控制，让智能化生产加工在整个制造工程技术开展过程中发挥出主体价值。
机电一体化技术在智能制造中的应用主要包括数控技术、传感技术、工业机器人技术、自动化生产等。因其具有极强的综合性，能够把工业生产中的多种技术设备高效的组合在一起，不断进行组合优质化和配置合理化调控。实现对工业生产中的电子机械设备智能化的管理和控制，从而增强设备的功能复合性，降低工业生产能耗，提高整个应用系统的工作质量和工作效率。
3.1在智能机器人中的应用
部分企业的生产线环境较为复杂恶劣，受到环境与人为因素影响，企业生产效率、产品质量有所不足，存在一定的优化提升空间。机电一体化技术的应用，可有效结合传感技术、仿生学、信息化技术及机器人控制论等技术与学科领域，使得智能制造系统模仿人类思维模式，在系统生产、运行过程中精确识别与判断各项信息，以人类判断和动作相似的方式快速做出反应，替代人工完成各项复杂生产与智能制造系统管理工作。
与传统工业生产模式相比，机电一体化技术在智能机器人领域中的应用价值如下：（1）降低企业人工成本。在传统生产模式中，企业需要配置大量一线生产人员，以及高素质技术人员，对企业财务系统造成较大负担。机电一体化技术的应用，企业仅需配置一定数量的智能机器人，即可在提高生产效率的同时，节省大量劳动力。（2）提高生产效率。智能机械人在运行过程中，将模仿人类思维模式以识别、分析各项信息数据，再针对性开展生产工作。但是在实际生产过程中，智能机械人并不会出现疏忽、注意力分散、操作失误等问题，最大程度降低了人为因素对生产效率及产品质量的影响。
（3）智能机器人可在长时间、高负荷运行过程中保持较高的生产精度，实现了不间断持续生产。在调动企业现有生产资源的基础上，进一步提升了生产效率与企业经济效益。智能机器人具有运行稳定、可靠性强的特征，被广泛应用于复杂生产环境中，在受到环境等因素影响而出现生产事故时，也不会造成严重的人员伤亡，保障了生产安全。
3.2在传感技术中的应用
在传统工业生产模式中，受到技术因素限制，企业与生产人员难以实时获取生产制造的动态信息，无法做到对生产制造过程的精确掌控。受这一因素影响，产品制造质量与预期质量有所出入，质量问题较为常见，限制了工业制造的标准化发展。
传感技术是机电一体化技术的关键分支技术与主要构成部分。在智能制造过程中，基于传感技术，企业在生产线上配置适当数量与型号的传感器装置，传感器将持续将所采集生产信息上传至系统，从而实时掌握动态生产制造情况，及时发现与解决所存在的生产问题，保证产品生产质量。例如针对生产设备加工误差问题，智能制造系统对所接收数据信息进行分析，当监测到各项运行参数存在异常波动、实时参数超过额定值时，针对性下达控制指令，校正设备加工精度与参数，避免误差积累。在智能制造领域中，常见的传感技术为光纤传感技术，这项技术的稳定性、数据传输可靠性较为优异，最大程度减少数据在传输过程中受到的阻碍。
3.3在数控生产技术中的应用
机电一体化技术最早应用的方向就是数控生产技术，对于智能制造来说，应用到数控机床中的机电一体化技术就是为智能化制造长足发展的奠基石。我国电子技术运用到数控机床的生产中不仅提升了整个制造行业的质量水平，更带动了制造业的发展和崛起，提升了国民的生活水平。机电一体化运用到数控技术中，大大提升了生产精准度，促进了机械制造业达到了前所未有的新高度。就目前状况而言，我国众多企业开始着手于智能化管理与控制系统对数控机床的有效控制。例如，我国的电子生产企业，需要的是高精准、高质量、高生产效率，利用机电一体化技术和数控技术的有效融合，在精度方面有电子技术做支撑，同时促进了数控技术的高质量、高效率的发展，挖掘企业经济增长的潜力。
3.4在自动化生产线中的应用
为了制造出更能满足人们需求的产品，以提升自身的市场竞争地位，许多企业开始实施智能化改造和提升，持续性的对自身生产工艺及加工技术进行整改。而将机电一体化技术应用于其中，在各种智能机械设备的内部系统之中融合机电一体化技术，如加入自动化上、下料装置，辅加以机器视觉等。其目的是促使各种机械设备更为智能化，且整个生产过程能够朝着简约化路线逐渐发展。尤其在企业实现生产线自动化及机械设备的单机自动化工序中应用最为常见，将机电一体化技术应用于这两大过程之中，可实现相对性的连续生产，生产效率和质量均能得到较大幅度的提升。尤其是在重复性动作多、劳动强度大、工作环境差的应用场景中，智能化生产机械设备结构较为简单，操作起来极其简易，也能灵敏的处理生产过程中所发生的事故风险，因此，其完全可以替代人力去完成一系列的生产工序，企业的生产效益将能得到较大幅度的提升。
四、机电一体化技术的未来发展方向
4.1小型化
机电一体化正在逐步迈向微小型的方向发展，而微小型的发展需要高新科技微型化的支撑。就目前的发展而言，微小型机电一体化产品在一些特殊行业当中有着极大的应用优势。由于其产品体积小、耗能低以及灵活性强等特点可以完成一些人工无法完成的艰巨任务，而借助微小型机电产品就能够轻松实现，例如在日本核事故泄露事后处理过程中，微小型智能机器人的应用充分显示了智能机电一体化产品的强大优势。
4.2智能化
在当前科技飞速发展的时代面前，智能化已经成为一种趋势，在生活当中随处可见的智能产品推动着人们更加注重智能化的发展。在生产制造业中，智能机器人以及数字化、网络化、智能化的应用尤为关键，其中一些先进的智能产品能够模拟人脑进行工作，虽然它们还无法像人脑一样智能化，但将人脑的部分功能嫁接到智能产品当中，将使机电一体化产品性能得到越来越大地提升。
结束语
当下智能制造是我国工业生产领域追求的重要目标之一，而机电一体化技术的不断进步为该生产模式的实现提供了一些现实层面的帮助。将计算机与生产设备相结合的技术有利于帮助我国在工业生产方面尽快实现自动化和数字化。促进各类生产现场管理、控制系统的不断完善，灵活适应生产方面和人们需求方面的变化。目前，相关行业大力推进该技术的应用，这将会使得我国的工业生产产品在市场上更有竞争力。
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