淺談機電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

陸煜 孔哲

摘 要：近年來，我國科技水平日益提升，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，無論是微電子技術(shù)，還是自動控制技術(shù)，都得到了日益廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，在我國工業(yè)企業(yè)科技中，機電一體化技術(shù)占有重要地位，是一種融合了機械、信息技術(shù)、電子技術(shù)以及計算機技術(shù)等多門技術(shù)的綜合性技術(shù)手段，能夠?qū)C械生產(chǎn)設(shè)備、電子控制設(shè)備以及計算機軟件結(jié)合到一起，形成機電一體化技術(shù)，不僅是企業(yè)實現(xiàn)智能制造的有效手段，同時也是機電工業(yè)發(fā)展的必由之勢，對于我國智能制造產(chǎn)品及科技水平的提升，甚至對于企業(yè)生產(chǎn)與管理方面都有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：機電一體化；應(yīng)用；發(fā)展

1.機電一體化技術(shù)的概念

科技的迅猛發(fā)展，大大促進(jìn)了各種科學(xué)的交叉與滲透，在所有工程領(lǐng)域內(nèi)引發(fā)了技術(shù)革命與改造，而依托機械技術(shù)與電子技術(shù)，并融合多學(xué)科技術(shù)的交融與滲透，使之形成一個新興學(xué)科，即機電一體化，目前已經(jīng)成為學(xué)界研究的重要內(nèi)容之一。

對于機電一體化的定義，各國是不一致的。其中有德國的“機械電工與電子、光學(xué)及其它技術(shù)的組合”，美國的“由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等多動力學(xué)任務(wù)的機械和機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”，日本則認(rèn)為是“將機械裝置與電子設(shè)備以及軟件等有機結(jié)合而成的系統(tǒng)”。但無論是各種技術(shù)的組合，還是部件有機的結(jié)合，里面總是體現(xiàn)了一個思想，就是系統(tǒng)的、整體的、交融的和綜合性的。因此，我們可以這樣認(rèn)為：在機構(gòu)的主要功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，并且以系統(tǒng)的、整體的思想來考慮機電系統(tǒng)綜合性的技術(shù)問題，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)就是機電一體化系統(tǒng)，而其中所形成的技術(shù)就是機電一體化技術(shù)。

2.機電一體化技術(shù)的優(yōu)點

2.1安全性高

相對而言，機電一體化產(chǎn)品在自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護(hù)等方面具有更強的功能。當(dāng)遇到工作過程的各種電力故障時，它都能自動啟動相應(yīng)保護(hù)措施，最大限度避免和減少人身和設(shè)備事故，使設(shè)備的使用安全性得到顯著提高。

2.2使用性能高

由于數(shù)字顯小和過程控制的普遍采用，機電一體化產(chǎn)品的手柄數(shù)量和操作按鈕大大減少，簡化操作，使用方便。由于預(yù)設(shè)程序開始逐步被電子控制系統(tǒng)操控，機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了對全部動作的大量重復(fù)。此外，更高級的機電一體化產(chǎn)品甚至還可以實現(xiàn)隨機自動尋找最佳的工作程序，實現(xiàn)了自動最優(yōu)化操作。

2.3生產(chǎn)能力高

由于具備了較強的信息自動處理和自動控制功能，機電一體化產(chǎn)品在控制和檢測靈敏度、精度、范圍等方面都有很大程度的提高。通過自身自動控制系統(tǒng)，可確保機械執(zhí)行機構(gòu)的動作能夠按已設(shè)計的要求完成，工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率也能得到最佳保證。此外，由于自動化的成功實現(xiàn)，機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力也有顯著的提高。

2.4適用面廣

由于不受機電產(chǎn)品單技術(shù)、單功能的限制，機電一體化產(chǎn)品的復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，大大提高了產(chǎn)品的自動化程度和功能水平。另外，機電一體化產(chǎn)品還因具備了自動化和智能化等多種功能而應(yīng)用于各種不同的場合和不同領(lǐng)域，對用戶需求的應(yīng)變能力較強。

3.煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

我國自行設(shè)計制造的煤礦機電一體化設(shè)各都具有智能化、程序

化、信息化的特點，以及設(shè)各體積小、操作、維護(hù)力便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點這些設(shè)各在煤炭生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，小僅減輕了操作人員的勞動強度，而且極大地提高了煤礦的生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和效益，但是，我國的煤礦機電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的上作需要繼續(xù)研究，其未來的發(fā)展趨勢是：（1）開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的以煤礦開采技術(shù)及配套裝各為主導(dǎo)的核心技術(shù)，研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝置；（2）增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動化的需要；（3）開發(fā)以微處理器和微機為基礎(chǔ)的礦井設(shè)各上況和運行狀態(tài)監(jiān)測以及微處理器、計算機和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等；（4）煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術(shù)今后研究的重點。

4.機電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

智能制造技術(shù)迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)實踐當(dāng)中。機電一體化技術(shù)與智能制造有機結(jié)合，有效促進(jìn)工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，為機電一體化技術(shù)提供了更為廣闊的發(fā)展空間。

機電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用涉及到一系列的核心技術(shù)。傳感技術(shù)。傳感器必須具備高度靈敏性和精確性，保證抗干擾能力。建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)向外傳輸，方便控制與維護(hù)。目前主要采用非接觸性檢測技術(shù)和光纖電纜傳感器。接口技術(shù)。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化接口，簡化設(shè)計難度，開發(fā)速度高成本低的串行接口。

5.機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢

機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢主要朝向高性能化、微型化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

5.1高性能化

現(xiàn)實應(yīng)用對機電一體化技術(shù)提出越來越高的要求，為了滿足社會生產(chǎn)快速發(fā)展的需要，新一代機電一體化系統(tǒng)對速度、精度、效率以及可靠度等方面的要求更高了。所以，以高速度、高精度、高效率和高可靠度為標(biāo)準(zhǔn)的高性能化是未來機電一體化技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。

5.2微型化

所謂微烈化，就是指機電一體化技術(shù)趨向微烈機器或微烈領(lǐng)域發(fā)展，它源于人們對高新技術(shù)不斷微烈化的追求。比較而言，微烈機電一體化的產(chǎn)品在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢，現(xiàn)有產(chǎn)品的體積小、少耗能、運動靈活等，對常人無法想象的各種任務(wù)都能成功勝任。

6.結(jié)語

機電一體化是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求二隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，是21世紀(jì)機械工業(yè)的主角，在各方面均可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]李鄭和.現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的機電一體化技術(shù)[J].科技信息，2013，（01）：129+178.[2017-08-22].

[2]劉耀海.淺談機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢[J].信息系統(tǒng)工程，2012，（10）：89+95.[2017-08-22].

[3]趙偉.淺談機電一體化技術(shù)的發(fā)展及在煤礦的應(yīng)用[J].煤，2010，19（07）：93-94+118.[2017-08-22].

[4]陳輝，王磊.機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].機械，2008，（07）：1-4.[2017-08-22].

[5]馮正進(jìn).機電一體化技術(shù)進(jìn)展[J].工業(yè)工程，2000，（01）：1-4.[2017-08-22].

（作者單位：沈陽地鐵集團(tuán)有限公司運營分公司）