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摘要：随着科学技术的不断进步，机电一体化也得到了快速的发展，并且其生产应用范围逐步扩大，机电一体化技术已经成为工业化发展的动力。机电一体化技术实现了电子与机械的紧密结合，从而实现了对机械设备的智能化控制和管理，这也是智能制造的构成基础。文本文从机电一体化技术和智能制造的内涵入手，分析了机电一体化技术在智能制造中的主要应用，并提出了发展意见。
关键词：机电一体化；智能制造；应用
0 引言
2015年 5月8日，国务院印发《中国制造 2025》行动纲领，旨在通过促进信息化和工业化深度融合，提升我国制造业整体水平。将“智能制造”列为五大重点工程之一，提出“围绕制造领域关键环节，开展信息技术与制造装备融合的创新工程，开发智能产品，建设智能工厂，建立智能制造标准体系，搭建智能制造网络系统平台”。2016 年 12月 8 日，工信部和财政部联合印发了《智能制造发展规划（2016-2020 年）》，指出“加快发展智能制造，推进我国制造业供给侧结构性改革，构建新型制造体系，实现制造强国”，并进一步细化了智能制造发展的重点任务和战略部署。智能制造是指利用计算机程序来实现对人类思维的模拟，在制造过程中能进行分析、推理、判断、构思和决策，从而高水平的完成产品制造。机电一体化技术将机械技术与计算机信息技术、传感检测技术、自动控制技术等电子技术相结合，提高机械设备自动化水平，是实现智能制造的重要基础。
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 机 电一体化技术的发展概况
机电一体化技术研究的时间比较长，在发展的初期人们并没有实现电子技术与机械技术的融合，还将其视为分裂的个体，主要是要靠电子技术在机械工业中的应用，来提高机械生产效率，提升产品质量。但是，在当时的发展阶段，机械工业与电子没有融合，还是独立的个体存在于机械生产中，使得其发展水平并没有达到预期的目的，应用范围也不大，该技术没有得到充分的发展。而随着计算机技术、信息技术等的发展，机电一体化又焕发了新的活力，在生产中得到广泛的应用，其在智能制造中的应用更是促进了整个机械行业的发展，使生产管理工作更加的智能化、自动化，为生产工作的开展提供了更加便捷的服务。
机电一体化囊括了多种技术，并且不断更新技术内容，保持技术的先进性。机电一体化技术借助电子技术，以人工智能的方式，借助计算机系统，从而实现对机械设备的自动化控制，使生产更加的便捷、高效。并且随着网络技术的出现和普及，出现了很多跨地域生产活动，这主要是借助远程操控系统实现的。机电一体化技术的应用，解决了很多生产中的难题，使生产活动更加规范化、自动化、规模化。
2 机电一体化技术在智能制造中的应用
2.1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。
2.2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。
2.3 自动生产线与自动机械的应用
目前许多大规模生产企业基本上都采用了自动化生产线和自动生产机械。该技术主要是借助电子技术中的光电控制系统以及人机界面控制装置，从而对生产流程实现全面的控制。自动生产线与自动机械应用的范围十分的广泛，例如在电脑、手机等都已经实现了自动化生产线。智能制造企业在生产的过程中融合柔性制造系统（图 1 所示），主要利用计算机控制系统对生产设备进行有序的融合，即数控设备、计算机设备等生产要素实行一体化管理，从而实现集约化、网络化生产。
图 1 柔性制造系统流程图
2.4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。
论文作者:张紫信
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/9/28
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