智能机电一体化技术研究

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智能机电一体化技术篇1

21世纪以来，我国工业领域步入了高速发展阶段，各项先进的技术不断涌现，自动化技术与电子技术的融合，对制造行业的发展具有重要的意义，推进了智能化制造领域的进一步发展。机电一体化作为一种新型技术，其为智能制造提供了技术支持，极大地改善了传统生产方式效率低下的状况，有利于推进工业现代化发展。机电一体化技术融合了传感技术、自动化技术、数控技术等多种高新技术，大大提升了制造业的智能化水平，保障产品整体质量，同时增强了制造业的综合竞争力，为制造行业的稳定可持续发展提供基础保障。

1机电一体化与智能制造简述

机电一体化技术融合了电子技术与机械，作为一项新型技术，通过长期的发展，已经越来越成熟，其能够通过智能化功能进行模拟，并作出独立决策，简化操作程序，提高操作效率，对机械设备实现自动化全面控制，促使智能制造和生产逐渐朝着规范化与标准化方向发展[1]。互联网信息技术快速发展的同时，智能制造已经逐渐被应用于到许多领域当中，有效解决了传统制造生产过程中面临的各种问题，有利于促进制造生产行业的稳定可持续发展。智能制造是基于计算机互联网技术，对人类的思维模式进行相应的模拟，机械设备可以进行远程无人控制和操作，从而实现自动化生产，智能制造具备采集、存储、分析以及处理的功能，可进行维护及优化，并自我学习，还可通过计算机技术多方面展示视图，实现远程控制以及三维动态仿真，大大提高了制造与设计水平。智能制造也可对生产制造全过程进行实时跟踪与控制，如图1所示。通过系统管理对产品制造过程中的数据进行采集、分析与处理，实现对制造全过程的自动化综合管理。智能制造已经逐渐成为现代制造业的主流发展方向，其有效简化了复杂的操作流程，并且也降低了人为失误导致的生产损失，大大提高了制造行业的整体安全生产水平，逐步实现制造行业的精细化与全面化管理，为工业领域的发展创造了有利条件[2]。

2机电一体化技术与智能制造发展现状

机电一体化技术是将机械技术、信息技术以及电子技术全面融合的一种全新技术，在日常生产与生活中，可以通过信息技术以及智能化系统对设备生产过程进行高效控制，并将信息技术与微电子技术进行有效结合。当前，信息化和智能化融合发展中，传感器技术以及各种现代化软件技术也得到了迅速发展，机电一体化越来越智能化、自动化。当前阶段，机电一体化技术水平也大幅提升。微电子技术的应用，对机电行业的发展具有重要的作用，机电一体化技术不仅能够提高生产效率与质量，同时也能够优化人力资源配置，为企业创造更大的经济效益，在生产与生活当中的作用也越来越突出[3-4]。随着技术的更新交替，机电一体化技术也还会和人工智能、光纤技术等进行全面有效地融合。通过大量的实践，智能制造领域也迎来了全新的阶段，对人们的日常生活也有着重要的影响，如机电一体化技术被应用于洗衣机、电视以及冰箱等家电制造过程中，能够有效保证产品的生产效率与质量，避免人为操作出现失误的情况。机电一体化技术也被应用于企业或工业生产智能控制方面，如工业生产过程中被应用于自动包装机与数控机床等方面，大大提升了实际工作效率。机电一体化技术在不断发展过程中，逐渐融入了人工智能，并且具备一定的思考与学习能力，部分智能机器人可以通过信息技术和系统控制指令，进行分析与判断，该类信息技术也可以为机械设备的实践操作与运行提供精准的参考依据[5]。

3机电一体化技术在智能制造中的应用

3.1传感技术在智能制造中的应用

传感技术是通过各类传感器从而高效地收集各类信息数据，其准确性与灵敏度非常高，能够有效降低外界信号的干扰和影响。传感技术可以对企业生产制造全过程进行全面监控，及时掌握动态化信息数据，并进行综合全面分析，产品生产加工各个环节中一旦出现异常情况，系统能够第一时间反馈，工作人员便能够尽早发现故障问题，并及时进行处理与解决，这样也能够不断提高制造加工的效率与质量。传感技术通过计算机互联网能够快速收集数据，并进行分析。定位器装置是比较常见的设备之一，将其安装在制造生产系统当中，可以对产品的整个生产制造过程进行综合全面监督，实现智能化管理，实时收集产品全过程信息，如果产品生产环节出现问题，工作人员也可以第一时间发现，并对系统参数及时进行调节。智能制造过程中，一旦传感技术出现故障，控制系统则会无法及时有效地获取控制环节的参数信息，自然就不能很好地实现对系统的控制与操作，所以，传感技术也直接反映着自动化程度[6]。光电传感技术可以有效检测光亮的变化情况及相关因素，比如温度、光线、气体成分等因子；同时也能够检测到智能制造当中的内部情况，如零件直径、物体移位、机械振动等，其在军事和汽车制造等领域中具有重要的作用和价值。传感器装置工作示意图如图2所示。

3.2自动生产控制技术在智能制造中的应用

机电一体化技术自动生产控制技术能够实时掌握和了解企业产品加工过程及相关信息，这样能够最大程度上避免由于人为因素导致出现产品质量不达标的问题，该项技术在生产环节中也得到了广泛应用，能够及时发现产品生产可能存在的各种问题，第一时间予以处理，保障企业制造生产活动正常有序进行。自动生产环节中，跟踪控制系统是非常实用先进的控制系统，该系统可以对产品生产过程进行科学有效的控制与管理，并且实时采集与分析产品生产环节的动态数据信息，进行综合处理，保障企业能够根据所设定的程序与数据，实现标准化与自动化生产。数控生产对智能制造系统的要求比较高，在机床数控制造环节中，智能控制系统包括了总主线模式与CPU模式，通过在线诊断技术的应用，能够提高智能制造整体效率，三维仿真技术也可以进行动态模拟实验，可以对制造工艺进行客观评估，为生产操作提供精准的参考依据[7]。自动生产线已经在很多领域当中得到了应用，通过人机界面控制装置、可编程序控制等实现自动化生产，在饮料、罐头自动生产线、包装生产线等多个领域中都发挥着显著的效果。与之相关的柔性制造系统技术（FMS）也是智能制造过程中非常重要的技术之一，将计算机、工业机器人以及数控机床等进行有效连接，形成完整的生产网络，能够在最大程度上满足实际生产需求，可适用于种类繁琐且设计变更频繁的批量产品生产过程中。

3.3工业机器人在智能制造中的应用

随着科学技术不断地更新与发展，工业机器人已经得到了广泛应用，其具有工作效率高与质量高的特点，有利于推动企业产品的现代化与智能化生产与发展，产品生产制造过程中，编程人员可以对工业机器人提前进行程序编辑，确定其具体工作内容，之后再去执行任务，工业机器人便会根据计算机设定的程序去进行产品生产加工，其能够保障产品的质量与精确度。制造企业可以通过智能工业机器人自身的识别系统，分辨设计图当中的不同类型、规格、性能材料，并根据要求和步骤，进行科学合理的安排，从而高效完成整个制造流程。并且可以对各个环节进行检测，如果设备出现问题，将会自动停止制造任务，并将故障信息传输到中心控制系统，发出警报，提醒技术人员进行检测与维修，降低事故的发生率。应用工业机器人能够大大降低危险隐患，保障生产工作高效有序开展，甚至逐渐替代人工操作，在保障生产安全性与可靠性的同时，也大大提高了制造生产效率与质量[8]。工业机器人系统流程示意图如图3所示。

4结束语

企业在产品制造生产环节中，随着各项新型技术的快速发展和应用，智能化制造也得到了迅速的发展，其中机电一体化技术得到了广泛应用，其重要性也越来越突出。为了使其更好地发挥作用和价值，就必须加大研发与实践力度，更加深入地掌握该项技术，为制造领域的稳定可持续发展奠定基础。

作者:艾述亮 单位:郴州职业技术学院

智能机电一体化技术篇2

1机电一体化与智能制造

1.1机电一体化技术

机电一体化技术是以大规模集成电路和微电子技术，现代工业为基础，将各种机械技术、传感测试技术等先进技术融为一体的综合技术。机电一体化技术的科学应用，能够对技术方案进行优化和更新，通过调整相关技术参数，减少实际生产制造过程中对于设备造成的压力和影响，能够有效减少设备损耗，还具备自动、检测、诊断以及记录等智能化功能。同时，机电一体化技术的应用也极大地降低了实际生产过程中的操作难度，保障了生产制造的精度和安全性，有助于减小工作压力，以及对于人力资源的需求。

1.2智能制造

智能制造顾名思义，就是以智能化技术手段进行生产制造，智能制造主要包括智能制造技术和系统两个部分内容，在实际生产制造的过程中，能够进行自动化、智能化活动，例如，分析、判断、决策等，以智能技术取代部分人脑活动，进一步提升制造生产的智能化水平。在实际进行智能制造的过程中，通过采集多样化的，与生产制造相关的数据信息，并针对此类信息进行深入分析，以此为后续制造过程提供可靠依据，同时智能决策下的制造过程，也能够减少由于人为失误造成的经济损失[1]。

2智能制造当中机电一体化技术的具体应用

2.1传感技术

传感技术在智能制造业当中的应用，给传统制造业带来了新的契机，也进一步促进了制造业的转型发展。在最初阶段，传感器的主要功能就是用于感受和转化信号，其本身的结构也相对较为简单，然后随着各种半导体、磁性材料在传感器当中的应用，使得传感器逐渐具备了简单的信号处理功能，而当前在微机的应用之下，智能传感器逐渐得以开发，相较于普通传感器而言，智能传感器具备自动采集、处理、信息交换以及诊断等功能，不仅能够实现高精度的信息采集，而且成本相对较低，还具备自动化编程能力，使得智能传感器有了更强大的适应力。而通过将智能传感技术，应用在智能制造当中，不仅能够使得系统在实际运行的过程中，能够对自身情况进行监督，还能够对外界环境条件以及相关参数等进行检测，然后再进行信号的识别和处理，进而形成控制信息，为后续决策提供可靠依据。在实际应用传感器时，智能传感器能够对制造过程中，系统出现的误差进行采集，并发送相应识别信号，将采集到的信息经过处理单元进行优化处理之后，生成控制信息，然后再将控制信息传输到执行机构，执行机构会按照相应控制信息和指令，对系统进行自动调控[2]。传感器的组成如图1所示。在智能制造当中，智能传感器的应用主要体现在产品质量指标检测方面，例如产品的粘度、硬度、成分以及气味等多方面，不仅有着较高的监测效率，还能够实现在线控制。此外，通过智能传感器，还能够直接测量与产品质量相关的参数，例如温度、压力等，并建立这些参数与产品质量间的函数关系，通过数学模型计算，直接能够反映出产品质量。结合当前智能制造的实际情况，常用的传感器类型包括压力传感器、光学传感器以及RFID技术等，由于不同传感器的功能和作用不同，因此在智能制造当中的应用场景也各不相同。其中压力传感器基于其较高的灵敏度和较低的误差，主要应用于汽车制造、航空动力学等领域；光学传感器由于其较高的分辨率、成像能力以及均匀性，被广泛应用于智能手机显示屏的监测等方面；RFID则主要应用于智能制造系统的流程管理以及物联网智能识别和数据采集方面。

2.2数控技术

数控技术是指利用数字信息，通过编程对生产制造过程进行自动控制的技术，数控技术融合了机械制造技术、计算机技术以及光机电技术等。数控技术主要由机床、数控系统以及外围技术三个部分组成，机床本体包括床身、立柱、导轨以及工作台等，如图2所示；数控系统包括输入、输出设备，计算机数控装置、可编程控制器、主轴伺服驱动装置、进给伺服驱动装置，以及测量装置等；外围技术则主要包括工具技术、编程技术以及管理技术。实际上制造行业是应用数控技术最早的行业，也是智能制造领域的核心技术，对于制造行业的转型发展有着极大的意义和作用。数控技术在智能制造领域的应用优势和特点主要表现在以下几个方面：第一，提高加工精度，数控技术的功能和作用，需要在精密的仪器设备，以及自动化控制系统的共同支持下才能够得以实现和发挥，而这些精密仪器，以及自动控制系统其本身都具有较高的精度，使得在机床运行的过程中，具有较好的刚度和稳定性，极大地减少了机床运行误差，并且在数控系统的支持下，还能够对所产生误差进行补偿，也进一步提高了加工的精度，有效保障了产品的生产质量。第二，提高生产效率，相较于传统生产加工方式，数控技术的应用，极大提高了机床的加工效率，通过各种自动化功能，有效地缩短了加工时间。第三，有着较高的适应性，数控技术其主要是通过数控程序实现对于机床的控制，因此在改变加工对象的情况之下，只需要结合实际情况，对数控程序进行调整即可，不仅省去了模具样板的制作成本，而且还能够缩短生产周期。第四，提高了加工技术水平，在数控技术的支持下，使得很多复杂零件的加工成产成为可能，而且极大地降低了这部分零件的加工难度[3]。

2.3智能机器人

人工智能技术作为计算机技术的分支，主要是通过模拟人类智能的方式，实现对于机器设备的控制，当前智能及其人作为机电一体化当中的先进技术成果，在智能制造当中的应用也取得了较好的效果。在智能制造领域，应用智能机器人技术的过程中，可以结合实际生产制造需求，对智能机器人进行编程，然后再借助计算机实现对于机器人的远程控制，并且根据设定好的程序，智能机器人还能够对生产制造过程进行监控，并合理做出相应决策，以此确保整个生产过程顺利、有序地推进下去。而且，基于智能机器人较高的适应性以及执行力，还能够适应多样化生产环境，代替此部分人力工作，以此有效保障生产制造的质量、效率，以及生产安全，降低生产过程对于员工人身安全的威胁和危险指数。

2.4自动生产

自动化生产控制在智能制造当中的应用主要包括自动机械和自动控制两个方面。其中自动机械是以电子技术为依托，进而实现对于实际生产制造过程地管理和控制，能够实现智能制造的动态化、网络化的生产管理。自动控制则主要是针对在无人值守的情况之下，系统能够自动进行产品的加工生产控制，以此确保产品的生产制造能够依旧按照相应规范有序进行。在智能制造领域当中，自动化生产控制技术常见于产品包装的印刷，例如饮料、香烟等等。自动化生产控制技术的合理应用，不仅能够实现对于生产制造过程的监控和追踪，还能够借助相应控制系统，对整个自动生产过程进行深入分析，并借助系统反馈的数据信息，发现生产过程中存在的不足之处，进而进行生产流程的优化和更新。

2.5柔性制造

柔性制造系统就是指在一个传输系统的作用之下，将系统当中的各个设备连接在一起，并由传输装置将需要加工的工件传输到其他生产加工设备上，进行工件的加工，以此提高工件加工的准确性、效率。整个柔性制造系统主要以下三个部分：第一，加工设备，主要包括数控机床以及加工中心；第二，储存和搬运系统，主要是负责物料的搬运和物料的存储；第三，信息控制系统，主要采用的是群控方式，包括对加工过程的控制、指令的下达和信息的反馈、生产作业计划的制定、数据管理，以及全厂管理。柔性制造系统在智能制造领域当中的主要应用优势体现在以下几个方面：首先，有着较为稳定的生产能力，在出现机床故障的情况之下，系统能够自动绕过故障机床，保障了加工过程的连续性；其次，产品质量较高，在实际生产制造的过程中，整个加工、装卸流程顺畅，加工精度也相对较高；最后，柔性系统有着极强的灵活性和应变能力，不仅装置具有一定可调整性，而且还能够实现对于磨损刀具等的自动更换。

作者:高露单位:兰州现代职业学院

智能机电一体化技术篇3

0引言

制造业是我国国民经济的重要构成部分，市场环境日渐激烈，要想走出国门获得长足发展，就必须要持续推进生产技术创新，而通过对机电一体化技术应用力度的加大，可以在一定程度上使得制造智能化水平迈向新台阶，进而实现生产质效双提升，助力我国工业生产高质量发展，以满足社会多元化的发展需求，为地区经济可持续增长贡献力量，促进国民经济畅通循环。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术作为一种新技术，是以传统机械技术为基础，并将传感技术、微电子技术、信息技术、信号变化技术、接口技术等结合起来的综合性技术[1]。在我国工业领域应用机电一体化技术可以构建集约型工业生产新模式。就目前而言，该技术在我国制造业领域应用十分广泛，通过模拟人脑可以综合评估和动态化监控制造生产各环节，从而为企业提供全面详实的参考信息，助力企业优化生产流程，提高生产效率，降低生产成本。机电一体化产品最突出的特点就是打破了技术与功能的局限性，其集多种技术和功能于一体，尤其是在智能制造中应用功能被放大。而且，机电一体化产品适用领域较广，可以满足不同用户的多元需求。此外，依托机电一体化技术还能使得机械设备结构更加精简，尤其是传动部件得以简化，能够减小因机械磨损、受力变形等导致的作业误差，同时凭借着计算机检测技术与控制技术对外界干扰所形成的动态误差进行校正，从而使得制造精度得以提升[2]。不仅如此，机电一体化产品还能实现自动监测、预警、诊断、保护，这些功能使得发生人身伤害、设备故障等的几率降低，设备安全性能提升。

2机电一体化技术在智能制造中的应用必要性

我国制造业转型升级具有紧迫性和必要性，尤其是对于工业智能化、数字化的需求越来越强烈。如何依托机电一体化技术助力“制造强国”建设，已成为当前社会各界关注的焦点和热点话题。伴随着以互联网为代表的新一轮信息技术革命的掀起，使得人类生活方式发生明显改变，这也倒逼传统产业必须要加快革命步伐，传统制造业智能化发展成为必然趋势。但若是智能技术与制造业、实体经济这个基础脱节，其价值难以最大化发挥。我国作为制造业第一大国，2021年，制造业增加值规模达31.4万亿元，GDP占比高达27.4%，智能制造发展空间广阔。一方面，随着制造强国建设进程加快，将促进机电一体化技术的发展和应用，助推传统产业转型升级，实现制造业整体性突破。另一方面，随着机电一体化地层技术开源化，制造业有望依托其积累行业数据，实现机电一体化技术与实体经济的深度融合。对此，深入探究机电一体化技术的应用，有助于推动我国制造业智能化转型。

3机电一体化技术在智能制造中的实践运用策略

3.1数控技术

在我国工业体系中，制造业占据着主导地位，且随着行业的不断发展，相关技术手段不断更新，前瞻性较强。且随着机电一体化技术的发展，为机械制造业提供了全新的机遇。数控技术作为一种控制手段，主要借助数字信息对机械运动和过程进行控制，能够有效提高制造业生产效率，减少人为误差。首先，数控技术操控非常灵活，可应用于各种智能操作系统，有效保障系统内部数据处理、分析、采集的精准性和高效性。其次，依托数控技术能够使得操作流程更加简化，只需要提前设定好数控程序，数控机床就能自主工作，从而减少操作人员工作量[3]。最后，数控技术在智能制造中应用非常广泛，可以使机床自主工作、自主判断、自主分析，从而提高工作效率。同时，还能降低高自动化生产中高精度加工的难度，有效保障高精度零件的生产质量。当前，在智能制造领域中所使用的数控技术多为CPU+总线模式，可实现三维仿真模拟，机电一体化技术得以充分凸显。

3.2传感技术

近年来，数字经济浪潮席卷全球，加之工业4.0、中国制造2025等战略部署出台，加速推进了新一轮产业革命，智能制造成为焦点。其中智能传感技术作为机电一体化技术的核心技术之一，在保障国家工业平稳发展中具有非常重要的作用。因具有较快的运行效率，传感器在运行时可以对动态化图形数据进行实时收集，然后通过传感器传输手段，第一时间反馈所收集到的图像信息。同时，因传感技术运行效率高，因此能够很好地减少生产时间，从而控制生产成本，为智能制造提供数据与技术保障。传感技术还可以进行高质量数据处理，当数据传输到传感器后，基于终端系统控制，能够开展数据信息处理，从而满足制造生产需求。在智能制造中传感技术主要应用于数控机床之中，尤其是在位移、位置、速度、压力检测方面基本上都安装有高性能传感器，能够实时监控加工状态、刀具状态、磨损情况等，可对误差进行灵活的补偿与自校正[4]。不仅如此，依托视觉传感器的可视化监控技术还能实现对数控机床的智能监控。在配电系统中，传感技术的运用也非常广泛，配电系统在日常的运行中存在着较大的风险，需要24h对配电系统的运行状态进行监视和监控，传感技术可对配电系统的电压、电流、关键点位温度进行实时的监控，同时还可以通过视觉传感技术对配电房和重要设备进行可视化监控，有效降低了配电系统的风险和管理难度，提升了配电系统的安全性和可靠性。

3.3柔性制造系统

2021年，我国制造业增加值占GDP比重27.45%，连续12年增加值总量位居世界首位。伴随着工业4.0时代的来临，依托“互联网+”使得制造业发展前景广阔，尤其是机电一体化技术在制造业中的广泛应用，使得传统工业产销形式发生改变，柔性生产成为必然趋势。柔性制造系统包括信息控制系统、物料储运系统等部分，可实现自动转换加工对象，体现出了智能制造的特征。不仅如此，在智能制造中运用柔性制造系统不仅能够对产品生产过程进行深度了解，同时也能够为生产过程中的相关决策提供依据，如加工设备应用、物料储运等。例如，在产品生产环节，依托柔性制造系统进行数字化评估，精准分析需求，从而实现以需定产[5]；又比如在制定生产方案时，依托5G、工业互联网平台，通过大数据进行分析，AI进行智能决策。此外，柔性制造系统还能使得智能制造供应链、物流等环节的柔性程度得到提升，有利于构建协同关系。如通过对物流路径进行柔性管理，可推动资源动态协同，通过精益排产与调度，能够使得设备使用率大幅度提升；供应链柔性则有利于优化生产流程，通过精准化生产实现“零库存”目标，从而降低库存压力，减少库存积压情况的发生。

3.4智能机器人

智能制造是中国制造的必然走向，而机器人则是智能制造的基础设施。智能机器人核心技术包括视觉、人机交互、传感技术等，是机电一体化技术的重要分支。焊接作为工业“裁缝”，是制造业非常常见的加工方式，但通常情况下焊接工作环境不佳，对工人身心健康都有着很大的影响，加之降本增效需求的不断提升，传统焊接供需矛盾日渐尖锐。工业焊接机器人具有非常紧凑的结构，主要依靠智能控制系统进行机器人控制、数据存储等操作，通过编程将数据传输到控制系统中，系统就能够根据数据设置相应的参数。此外，在工业焊接机器人中还安装有各类型传感器，如视觉传感器、力学传感器、质量传感器、防碰撞传感器等，通过这些传感器可以准确快速向控制系统传递焊缝位置、规格等信息，同时还能对焊接质量进行动态化实时监控，一旦发现问题系统将立即报警[6]。可见，依托智能机器人能够实现焊接智能化、自动化，而且在焊接时全程由机器人代替工人在恶劣的生产环境中工作，对于预防职业病有着很好地作用，同时还能帮助企业降低人力成本，减少人工支出。此外，运用智能机器人还能对生产流程进行规范，有效避免因人为操作失误造成的误差，提高工件加工精度。并且智能机器人不受外界环境因素的影响，即便生产环境存在一定的安全隐患和危险指数，依旧可以确保生产有序进行，极大提高了我国智能制造生产效率。

3.5自动化生产控制技术

在智能制造领域中应用机电一体化技术，其中最为常见的技术手段就是自动化生产控制技术，其主要由微电子设备、可编程序控制装备、人机界面控制装置、光电控制系统等设备组成。以PLC控制系统为例，其可以对各种操控算法程序进行编制，实现闭环操作，使得质料和动力消耗得以有效降低，其在智能制造数控机床中的应用十分普遍。首先，运用PLC技术对电气控制系统的运行过程进行掌握，从而采集相关数据，在这一过程中PLC技术具有断开和接通外部电路的功能，经过接口向映像寄存器进行传输，达到执行数控设备的功能[7]。其次，PLC技术与电气控制系统内部的组件结合，通过对操作指令进行解析，根据指令开展各项操作。最后，基于PLC技术完成输入和执行操作后，寄存器内含有输入信号，当指令结束后，将继电器状态进行输出，经由锁存器转存，从而实现外部控制。有效降低能源消耗，自动化生产控制技术发挥着重要的作用，例如，制造业的生产过程中，我们可以通过自动化生产控制技术对水电气汽的使用实现精准控制，可以通过数据模型的分析，可以在生产结束前一定时间内关闭中央空调，从而也能保证工艺指标达标，而不是传统的生产结束后才关闭中央空调，导致能源的浪费。总之，基于PLC技术的自动化生产控制技术不仅可以提高设备加工速度，还能增强加工精度以及能源消耗。

4机电一体化技术的发展前景展望

随着现代科技的不断发展，电子装备不断向高频段、高密度、高精度、小型化的方向发展，机电之间耦合性不断增强。因此，机电一体化也迈进了机电耦合新阶段，表现出较机电综合更加理性的机电一体化，其主要特征有两方面：一方面是不仅可以对机械、电磁、热等自动数值进行仿真分析，同时也确保了各个学科之间信息传递更加真实可靠。另一方面通过数学将基于物理量耦合的多物理系统的耦合理论模型导出，对非线性机械结构因素影响电性能的机理进行了探明。可以看出，与机电综合相比，机电耦合存在本质上的区别，性质有了飞跃性改变。而伴随着电子技术、信息技术、材料学等学科的不断发展与成熟，今后机电一体化电子设备发展将具有极端性特征，具体表现为极端频率和极端环境，这些都使得机电耦合理论与技术研究面临更多困境，因此未来研究应着重解决好以下问题：一是如何建立电磁场、结构位移场、温度场之间的耦合理论模型（electro-mechanicalcoupling，EMC），这些直接关系到电子装备的研发，因此EMC之间存在着相互依存、相互制约的关系，必须要明确揭示出彼此之间的耦合关系与影响因素，梳理多领域、多场之间的耦合机制，多工况之间的影响因素，并通过定量数学关系式来进行描述。二是电子装备非线性机械结构因素，如结构参数、制造精度等愈发明显，从而影响着电子装备的电磁性能，急需对这些非线性因素影响电性能的规律进行探索总结，进而摸清其对电性能的影响机理（influencemechanism，IM）。三是加强对机电耦合设计方法的研究。着重对耦合理论模型、IM特点与规律等进行综合研究，从而提出科学合理的机电设备耦合设计方法，做好机、电、热分析模型的难点处理工作，强化解决机、电、热之间数值分析网络滑移问题。四是明确耦合度的数学表征，从理论角度出发，可以对任何耦合进行度量。但为了对物理系统之间的耦合进行更加深入的探索，就需要建立一种通用的数学表征方法进行耦合度量，从而列出能够对耦合度进行计算的数学表达式。五是未来机电一体化必将朝着机电耦合方向发展，其在制造领域中的应用将呈现出更深度的融合。尤其是在各种机电装备中都会存在着机电耦合技术，是推动智能制造迭代的关键性技术之一，对于推动高端装备制造转型升级有着重要的作用。伴随着科技革命新时代的来临，尤其是以智能化、数字化、网络化为代表的智能制造的出现，制造业与机电技术的融合将更加深入，而这一融合也客观体现出了机电耦合理论的实际应用，可见未来机电耦合成为机电一体化研究和发展的重要方向，具有广阔的发展前景。

5结束语

总而言之，机电一体化技术对于智能制造领域而言作用显著，不仅能够改变传统的制造业生产模式，同时也能推动我国制造业智能化转型，其应用前景极为广阔。而机电一体化技术涉及领域较多，包含众多先进的技术，制造企业必须要持续深入探索和研究，切实发挥其技术价值，有效应用到智能制造中，从而提高我国制造业水平，真正实现从制造大国向制造强国转变。

参考文献：

[1]苗广.机电一体化在智能制造中的应用[J].现代制造技术与装备，2021，6.

[2]韦亚栋.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].电子技术与软件工程，2021，11.

[3]王永玉.机电一体化技术在智能制造中的运用[J].南方农机，2021，4.

[4]张丽娟.智能制造中机电一体化技术的应用研究[J].内燃机与配件，2020，24.

[5]王军亚.探析机电一体化技术在智能制造中的发展与应用[J].中国设备工程，2020，20.

[6]朱继凯.关于机电一体化技术在智能制造中的运用研究[J].湖北农机化，2020，6.

[7]李新伟.机电一体化技术在智能制造当中的应用研究[J].中国新通信，2020，3.

作者:陈利，胡茂凌单位:四川中烟工业有限责任公司