李海洋
中国建筑第二工程局有限公司 江苏南京 210000
摘要：现阶段，机电一体化在世界各产业内部都有着重点应用，其在传感、机械、自动控制、信息以及电子方面都有涉及。国家为了使该技术进一步得到革新，国内大部分高校都开设了机电一体化相关的学院及学科，为国家的技术革新培养更多的专业型创新人才。因为当前国内支柱性产业依然是制造行业，所以机电一体化有了更为广阔的应用空间，并且在其应用期间内不断取得显著成果。机电一体化在推动制造行业发展的同时，更促使了国内的制造行业朝着智能方向前进。
关键词：机电一体化技术；智能制造；发展与应用
引言
随着科学技术水平的不断提升，我国也逐渐的走进了机电一体化的时代；机电一体化需要的是各个学科之间的有效结合和渗透，这也加快了我国工程的改革发展；在机械工程领域中，机电一体化技术的应用显得更加的广泛，随着微电子技术和计算机技术的不断发展，机电一体化技术逐渐的得到了完善和提高，机电一体化技术对机械工程技术的主要结构、产品的结构、产品的功能以及管理体系和生产方法有了非常重要的影响，机电一体化技术的应用对机械工程行业来说是非常具有探究意义的。
1机电一体化技术和智能制造概述
1.1机电一体化技术
机电一体化技术是电子技术和机械技术的集合，由机械体、动力部分、执行部位、遥感测试部分、信息处理单元等基本部分组成。如今还涵盖了控制、光学、声学、信息等技术，随着这些科学技术的进步，机电一体化技术向着模块化、网络化、智能化的方向发展。将人工智能技术融入机电一体化中，赋予系统信息处理、自动检测、模拟和决策功能，实现对制造过程的智能控制。
1.2智能制造
智能制造是基于通信技术与先进制造技术的融合，借助计算机模拟系统实现对人脑思维的模拟，通过与人类专家的合作共事，扩大、延伸和部分取代其在制造过程中的脑力劳动，实现机械制造过程中的设计、加工、管理、控制等功能，具有自感知、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。智能制造技术的发展和应用，减轻人类脑力和体力负担，能提高工业制造生产效率，稳定产品质量，控制环境污染。
2智能控制系统种类
机电一体化技术需要一个智能化的控制系统来运转，为了更好的促进制造生产工艺的创新和发展，维持企业智能制造的稳步推进，开发人员设计并研发了应对各种情况的智能化控制系统， 能够对生产制造进行管理和控制，极大的提高了生产效率。下面就介绍几种常用的控制系统。
人工神经网络系统是一种模仿动物的神经网络的行为特征，将各种信息处理工作才去分布于网络中，并行进行处理的控制系统，这种系统的复杂程度很高，方便利用和调整其内部存在的大量神经节点之间的相互连接的关系，以此来处理信息，而且能够适应大多数生产制造过程中遇到的情况，可以自主记忆和学习。
专家控制系统主要是指一个高智能的计算机程序系统，内部包含着大量的专业知识和积累下来的宝贵经验，比如制造加工的工艺和相关技术，就可以存储在该系统之中，系统在处理生产制造某个故障和问题时，就可以将以往的知识和经验方法拿出来，迅速有效的解决问题，而且可以解决很多的高难度问题，高效迅速，节省了大量的检修时间和工作量。
3机电一体化技术在智能制造中的应用
3.1数控生产
数控生产是机电一体化技术最早应用的领域，数控机床是制造业的“工作母机”，也是智能制造的重要基础。
“中国制造2025”将高档数控机床列为十大重点领域之一，其结构具有良好的刚度和热稳定性，一般采用多轴联动，具有高速主轴和高动态响应的进给系统，能实现微米级直线轴定位。结合先进过程控制系统APS、智能温度控制系统ITC、远距离通知系统RNS等控制系统，能实现自适应控制、故障自诊断自修复、工艺参数智能化修改、智能化误差补偿。广泛应用于超高强度钢、高温合金等难加工材料和整体叶盘、叶轮等复杂结构件以及大型壁板等较高质量要求零件的加工，同时对能源与环境友好，实现绿色制造。
3.2传感技术
传感技术是指利用各种传感器接受声音、光度、光电、温度等各种信息，将信息传输到集成系统对其进行识别、判断，指示机械电子设备做出相应的调整，从而实现对制造过程的智能化控制。传感技术的应用，能动态获取生产制造信息，及时发现并解决生产制造过程中的问题并进行调整，减少质量缺陷，提高使用性能。如在汽车产品结构件生产中，通过光电传感器检测钻孔反射光量，修正产品钻孔的孔径偏差；在智能制造系统中安装定位器，掌握具体的生产数据并及时作出调整；在机械手、机器人制造中使用视觉传感器、扭矩传感器、压力传感器、碰撞检测传感器，实现利用机器人进行智能制造。
3.3工业机器人技术
工业机器人是应用于工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，接受人类指令并按照预设的程序执行运动和完成工作，是机电一体化技术在智能制造中最先进的应用。包括高精密减速器、高性能伺服电机、高速高性能控制器等关键技术，综合机械、电子、控制、计算机、人工智能等多门学科。国产机器人行业迅速发展，涌现了一批著名品牌，如沈阳新松、广州启帆、上海新时达等。工业机器人的发展顺应了我国人口红利降低的现状，实现机器换人，提高机械制造的质量和效率，广泛应用于汽车制造业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、冶金行业、化工行业、食品行业。
3.4自动化生产
自动化技术利用人机界面控制装置、光电控制系统等技术实现全部操作流程的控制和管理，从而实现自动化生产。自动化生产水平随着机电一体化技术进步而快速发展，智能化、网络化、动态化、柔性化是其发展的重要方向。柔性制造系统技术将数控机床、工业机器人、自动化仓库等生产要素与计算机技术结合起来进行智能生产，综合了模糊控制技术、智能传感器技术、人工神经网络技术等关键技术，利用信息控制系统和数字控制系统实现产品大批量集中生产及产品质量自动检测。
4机电一体化技术在智能制造中的发展
智能化技术的发展从未有过像最近十年的发展速度，智能机器人的应用范围愈加宽广，中国资本一方面大力发展本国的智能技术的创新和应用，另一方面通过国家合作与资本收购其他先进智能制造产业来加快促进智能化建设，可谓双管齐下，发展速度极快。制造业的生产制造过程是核心，也是基础，而要将智能技术完美的融合进制造工艺之中，还必须有配套的技术和措施加以促进，这就是机电一体化技术，将拥有智能化的电子设备与企业的机械生产设备结合应用，就做到了制造业与智能制造的融合，机电一体化技术作为两者之间的重要联系纽带，也是目前国家制造业转型升级中的关键科学技术，其发展和技术上的突破，能够带动整个制造业的加速转型，为实现成为制造业强国的宏伟目标提供充足的动力源泉，无论是智能化的系统还是科学技术，为了增强制造加工的智能化水平，就必须借助发展机电一体化技术来促成，将每个生产设备和环节统一纳入到智能化管理和控制之中，制造企业的管理与生产将获得质的飞跃。
5结论
机电一体化技术在智能制造中的主要应用包括数控生产、传感技术、工业机器人技术、自动化生产等。机电一体化技术的水平直接关系到智能制造的发展，要加大统筹规划和监督管理，建立标准检测体系；出台补贴和税收优惠政策，鼓励科技创新；开展校企和作，突破关键技术；深化国际交流，推进智能化建设。
参考文献
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