機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展運用

郝一旭，張許澤

（1.河南省特種設備安全檢測研究院許昌分院，河南 許昌 461000；2.許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000）

0 引 言

隨著我國現(xiàn)代化技術的不斷發(fā)展和科學化技術的進步，促進了現(xiàn)代工程機械的發(fā)展，為工程建設領域的創(chuàng)新與建設打下了良好基礎。通過機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展運用，我國現(xiàn)代化的專業(yè)機械體系快速完善，進一步滿足了相關建設需求。另外，機電一體化技術對社會進步也起到了推動作用。就其發(fā)展與應用進行淺析與探索，具有重要意義。下文闡述了在現(xiàn)代工程機械制造行業(yè)中機電一體化技術的特征。

1 機電一體化技術的發(fā)展歷程

1.1 初期發(fā)展、飛速發(fā)展和深層領域發(fā)展研究

1.1.1 初期發(fā)展

機電一體化技術發(fā)展始于20世紀50年代末。此時期，我國在電子技術發(fā)展上獲得了一些初期的科研果實，使機械產(chǎn)品的質(zhì)量得到了提升，但一些技術受部分領域限制影響，還不能使機電技術與電子技術達到較理想的結合，尚無法全面推廣和深入發(fā)展機電一體化技術。

1.1.2 飛速發(fā)展

20世紀70年代初，機電一體化技術處于飛速發(fā)展時段，其中計算機、控制、通信的大規(guī)模集成電路與計算機技術的發(fā)展，均為一體化技術的進步提供了強大的技術支撐與不竭的動力[1]。

1.1.3 深層領域發(fā)展研究

此階段，機電一體化的技術逐步向更加智能化方向聚集，通過通信技術、能源開發(fā)技術不斷在機電一體化技術中應用，極大豐富了機電一體化的內(nèi)容，增強了機電一體化的技術含量，為更深層次的專研提供了豐富課題，形成了一套專門的學科體系，為全新智能化時代的到來確立了新的發(fā)展方向。

1.1.4 機電一體化技術產(chǎn)品的特點

首先，機電一體化現(xiàn)代工業(yè)機械產(chǎn)品體積小、重量輕、方便運輸且為集成電路，已逐步向輕小型化發(fā)展；其次，機電一體化現(xiàn)代工業(yè)機械產(chǎn)品運行速度快、工作精準度高，達到了理想的應用要求，產(chǎn)品的實用性強且穩(wěn)定；最后，機電一體化產(chǎn)品技術具有較強的擴展性和較廣的應用范圍。

1.2 機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械發(fā)展中遇到的問題

（1）未滿足公眾生活需要。機電一體化技術要與我國經(jīng)濟發(fā)展、居民生活水平發(fā)展相協(xié)調(diào)、匹配，而產(chǎn)品的研發(fā)水平較低造成了質(zhì)量與功能的不穩(wěn)定。

（2）同發(fā)達國家存在距離?？茖W技術落后于發(fā)達國家，從現(xiàn)代機械工程技術發(fā)展狀況看，尚缺乏后續(xù)力量[2]。

（3）我國高水平的機電一體化產(chǎn)品所占比例較小，技術研發(fā)力度和經(jīng)濟投放水平相對落后，必須對此做出重要調(diào)整，不斷增強研發(fā)人員的能力與技術水平，加大資金投入力度，促進現(xiàn)代機械工程的進步與發(fā)展。

2 機電一體化技術的發(fā)展實例

2.1 機電一體化技術在煤炭工業(yè)中的應用

2.1.1 煤炭行業(yè)發(fā)展狀況

為了促進綜合國力發(fā)展，國家各個行業(yè)對能源的需求均不斷增長。因此，煤炭行業(yè)必須加大自身的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。在煤炭生產(chǎn)過程中引入機電一體化技術，對生產(chǎn)質(zhì)量具有全面的管理與控制作用，充分滿足工業(yè)化進步的要求，緊跟時代的步伐[2]。

2.1.2 機電一體化應用優(yōu)勢

將現(xiàn)代機械工程在煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展中應用，可顯著提高生產(chǎn)安全性和生產(chǎn)效率，使原始操作水平顯著提高，減輕煤礦工作人員的工作強度，使各個環(huán)節(jié)更加明確和精準，更好地控制開采進度，為發(fā)現(xiàn)安全隱患和及時處理創(chuàng)造理想條件，使自動控制技術和電力集成具有更加高效的運行效果。

2.1.3 改善煤炭工作環(huán)境

在煤炭行業(yè)引入機電一體化技術，可極大地改善煤炭工作人員的生產(chǎn)環(huán)境，在保障煤炭產(chǎn)量開采逐步提升的同時，保障了工作的安全性。目前，各項安全措施的設置均日趨數(shù)字化，各項流程均得以簡化和優(yōu)化，為進一步提高生產(chǎn)質(zhì)量提供了有力保障。

2.1.4 發(fā)揮環(huán)保作用

煤炭機電一體化技術也會為環(huán)保工作的開展提供了有效途徑。煤炭屬于不可再生資源，應該把綠色化技術發(fā)展作為發(fā)展經(jīng)濟的首要目標，不斷優(yōu)化機電一體化技術，提高環(huán)境保護意識，增強綠色生產(chǎn)方面的要求。整體的生產(chǎn)發(fā)展過程中，均應貫穿環(huán)保二字，促使從工業(yè)化向綠色技術轉(zhuǎn)變，進一步調(diào)整發(fā)展計劃，引起各行各業(yè)的重視。因此，綠色機電一體化技術是一種必然的發(fā)展趨勢，需引起重視。

2.2 機電一體化在汽車企業(yè)中的運用

2.2.1 應用概況

機電一體化在鋼鐵企業(yè)應用十分廣泛，如控制系統(tǒng)和汽車行業(yè)中的發(fā)電機系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等，進一步促進了技術的相互交融和資源的共享。

2.2.2 控制技術進步

機電一體化技術的發(fā)展，使現(xiàn)代機械工程的經(jīng)營管理達到了高度的集成化和系統(tǒng)化，促進了整體控制技術的發(fā)展。在制動方面，應用機電一體化技術可顯著提高汽車的剎車性能，避免發(fā)生交通事故。

2.2.3 未來構想

機電一體化在未來汽車的自動化發(fā)展中將發(fā)揮巨大作用。汽車會通過傳感器探測障礙物進行自主躲避，探測整體路況，具有較大發(fā)展空間。

2.3 機電一體化技術在油田設備中的應用

2.3.1 促進效果

機電一體化對于油田設備的發(fā)展具有促進作用。機電一體化技術有利于測控裝置的改善與進步，能夠?qū)τ吞锾峁┫鄳谋Ｗo技術。它能夠及時發(fā)現(xiàn)故障，發(fā)出警報信息并及時處理，使油田設備更加智能化，更好地控制油田的開發(fā)，促進資源的有效利用。

2.3.2 傳感器改進

機電一體化現(xiàn)代工程機械在油田設備中應用，可使傳感器功能實時改進，不斷創(chuàng)新對傳感器的研究，顯著提高精度及可靠性，保障傳感信號可以全面覆蓋。引進機電一體化技術，可將油田設備的故障做出完善的分析和診斷，對于故障檢測能夠最大限度實現(xiàn)自我診斷與調(diào)試維修，大大提高了油田設備的開機效率，降低了失效的可能性[3]。

2.3.3 變頻技術

機電一體化促進了變頻技術的發(fā)展。目前，機電一體化仍大力發(fā)展對變頻技術的深入探索，使得油田設備獲得了進一步的全面發(fā)展。

3 機電一體化技術應用的發(fā)展趨勢

3.1 全面發(fā)展機電一體化

第一，更突出智能化，通過專業(yè)人員的不斷研發(fā)，進步顯著。第二，人們對個性化的需求不斷多元，如外觀需求等，會不斷促進產(chǎn)品外形上的創(chuàng)新。第三，高性能化。高的性價比是企業(yè)的不斷追求，對企業(yè)生產(chǎn)管理也具有至關重要的作用。第四，現(xiàn)代信息技術的發(fā)展和信息網(wǎng)絡化的發(fā)展，均對生產(chǎn)工作全自動化的進步提供了保障，減少了人力資源的投入[4]。

3.2 網(wǎng)絡技術影響

網(wǎng)絡技術可促進機電一體化發(fā)展，同時更加深層地影響機電一體化現(xiàn)代機械工程的進步。相關技術人員應該增強自身專業(yè)水平，重視遠程控制技術與監(jiān)控技術發(fā)展，使整體更加模塊化和系統(tǒng)化[5]。

3.3 對環(huán)境保護的要求

機電一體化必將走向綠色制造，減少資源浪費，提倡廢物利用，開發(fā)可再生資源。例如，增強生物能源研發(fā)包括納米技術等，均在不斷創(chuàng)新和發(fā)展，為未實現(xiàn)人機一體化發(fā)展提供了有效途徑。

4 結 論

機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械中的不斷發(fā)展與應用，使現(xiàn)代工程機械行業(yè)的科技含量、產(chǎn)品特能、生產(chǎn)效率和管理制度均發(fā)生了重大改變，在人類社會發(fā)展進程中具有里程碑的意義，并強有力地推進社會經(jīng)濟發(fā)展和公眾生活水平的進步。將來，機械工程與機電一體化技術發(fā)展更加深入融合要不斷在技術創(chuàng)新方面大膽突破，以保障整體發(fā)展成效。

[1] 高德成.機電一體化技術發(fā)展問題分析與技術探索[J].自動化與儀器儀表，2011，（6）：16-18.

[2] 黃恩勇.機電一體化的核心技術與發(fā)展前景分析[J].河南科技，2012，（1）：79.

[3] 賈啟升.簡述機電一體化技術發(fā)展狀況及趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2012，（1）：195-196.

[4] 黃恩勇.淺談機電一體化技術的應用與發(fā)展趨勢[J].科技與企業(yè)，2012，（4）：210.

[5] 杜永勝.淺析煤礦機電一體化技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011，（8）：196-197.