機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械運(yùn)用探究

武 超 王 晨

（河南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 鄭州 450062）

機(jī)電一體化技術(shù)為時(shí)代發(fā)展的衍生物，有助于我國(guó)制造業(yè)良性發(fā)展。新時(shí)期背景下，在工程機(jī)械運(yùn)用中引入機(jī)電一體化技術(shù)，既能減少工作人員的工作壓力，又能提升工程機(jī)械的工作效率。為此，相關(guān)人員需給予機(jī)電一體化技術(shù)高度重視，通過(guò)規(guī)范操作，將其存在的作用和價(jià)值在工程機(jī)械運(yùn)用中發(fā)揮出最大化，為我國(guó)工程機(jī)械長(zhǎng)足發(fā)展提供有利條件。本文重點(diǎn)闡述了機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械運(yùn)用優(yōu)勢(shì)及發(fā)展前景。

1 分析機(jī)電一體化的內(nèi)涵及其具備的優(yōu)勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)為科技進(jìn)步的產(chǎn)物，在機(jī)械、液壓等方面均實(shí)現(xiàn)了不同程度的提升?，F(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械工程項(xiàng)目中，常常運(yùn)用微電子的處理器進(jìn)行工作，且不斷整合各種處理系統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)良好配置和處理，實(shí)現(xiàn)電子管理設(shè)備依托處理器為中心的使用越發(fā)全面。怎樣合理應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，并將其存在的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出最大化，為當(dāng)前有關(guān)部門(mén)需要關(guān)注的重點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)具有以下幾種優(yōu)勢(shì)：

1.1 有助于提高生產(chǎn)效率

將機(jī)電一體化技術(shù)引入到工程機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中，既能實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)自動(dòng)化，又能實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)智能化，信息處理會(huì)實(shí)現(xiàn)高精度控制，提高監(jiān)測(cè)工作的靈敏度。在具體操作過(guò)程中，機(jī)械操作人員只用按下操作開(kāi)關(guān)即可，系統(tǒng)便會(huì)展開(kāi)自動(dòng)識(shí)別，且在很短的時(shí)間中最大限度的生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，使生產(chǎn)效率得到極大的提升。當(dāng)企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，還能給企業(yè)帶來(lái)更大的價(jià)值，切實(shí)增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。[1]

1.2 有助于保證工作人員生命安全

科學(xué)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以切實(shí)增強(qiáng)產(chǎn)品的應(yīng)用功能，并可以保證功能不受影響且完整的基礎(chǔ)上，開(kāi)展全面性監(jiān)視工作。而若是出現(xiàn)異常情況或者是發(fā)生故障，機(jī)電一體化技術(shù)可以進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉，并且不會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)較大的損壞，確保工作人員生命安全，相對(duì)來(lái)講安全系數(shù)較高，有較強(qiáng)的可信性。[2]

1.3 有助于增強(qiáng)操作的性?xún)r(jià)比

其實(shí)，機(jī)電一體化設(shè)備是通過(guò)程序進(jìn)行控制的，且從數(shù)據(jù)上把設(shè)備運(yùn)用情況真實(shí)的反映出來(lái)的高端機(jī)器，相對(duì)來(lái)講操作既方便又簡(jiǎn)單。此外，在全方位運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，可以有針對(duì)的選取程序結(jié)構(gòu)，并持續(xù)加大其工作范圍，逐漸的降低工作人員的工作壓力。且機(jī)電一體化技術(shù)還與其他技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)融合，能夠切實(shí)延伸功能，滿(mǎn)足企業(yè)多元化的生產(chǎn)需求。[3]

2 機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械運(yùn)用方面

當(dāng)前，機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械運(yùn)用體現(xiàn)在很多方面，其中最為常見(jiàn)的是工程機(jī)械設(shè)備的節(jié)能方面、工程機(jī)械監(jiān)控方面、工程機(jī)械作業(yè)精度控制方面，詳細(xì)闡述如下：

2.1 運(yùn)用于工程機(jī)械設(shè)備的節(jié)能方面

在過(guò)去的工程機(jī)械加工過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備的使用功能非常容易受到自身因素所影響，導(dǎo)致設(shè)備間的功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)有機(jī)協(xié)調(diào)與有效整合，時(shí)常發(fā)生設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不平穩(wěn)等問(wèn)題，導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費(fèi)。而應(yīng)用機(jī)電一體化設(shè)備可以將電子節(jié)能裝置裝入其中，有效的提升各種工程機(jī)械的能源應(yīng)用率，比如挖掘機(jī)和碾壓機(jī)等，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在工程機(jī)械生產(chǎn)中引入機(jī)電一體化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能有機(jī)協(xié)調(diào)，把磨損降到最低，保證機(jī)械穩(wěn)定安全的運(yùn)行。[4]如應(yīng)用NewHolland小挖的自動(dòng)怠速系統(tǒng)，它的油門(mén)依舊應(yīng)用機(jī)械拉桿的形式，特點(diǎn)在于添加一個(gè)自動(dòng)怠慢結(jié)構(gòu)，若是系統(tǒng)檢測(cè)到要自動(dòng)怠慢時(shí)，電磁鐵會(huì)吸合，而發(fā)動(dòng)機(jī)則回歸到怠速狀態(tài)。

2.2 運(yùn)用于工程機(jī)械監(jiān)控方面

在工程機(jī)械項(xiàng)目開(kāi)展中，監(jiān)控工作具有不可或缺的作用。工程機(jī)械在具體應(yīng)用中無(wú)法規(guī)避的會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并解決，保證工程機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)良好。而機(jī)電一體化技術(shù)能夠在電子監(jiān)控裝置之中運(yùn)用多種技術(shù)，比如控制技術(shù)、電子技術(shù)等，來(lái)構(gòu)建完善的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控工程機(jī)械。一般來(lái)講，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由多個(gè)不同的模塊所組成，其中比較常見(jiàn)的有工作裝置作業(yè)模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)模塊、危險(xiǎn)及違規(guī)操作模塊等，可以對(duì)工程機(jī)械狀態(tài)進(jìn)行全面且多方位的監(jiān)測(cè)，并自行診斷和決策工程機(jī)械存在的問(wèn)題，第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，提醒給工作人員進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理，降低安全事故發(fā)生率。[5]

2.3 運(yùn)用于工程機(jī)械作業(yè)精度控制方面

在工程機(jī)械運(yùn)行之中需要對(duì)精度進(jìn)行嚴(yán)格控制，特別是設(shè)計(jì)階段、加工階段、制造階段，對(duì)精度的要求可謂是十分嚴(yán)格，需要滿(mǎn)足國(guó)家所下發(fā)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。為了保證工程機(jī)械的精度滿(mǎn)足產(chǎn)品生產(chǎn)的具體要求，諸多工程機(jī)械制造過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，且有種類(lèi)眾多的零部件，若是單一的運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)不但不能確保成品機(jī)械的精度，還不能確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)。而在工程機(jī)械加工中引入機(jī)電一體化技術(shù)，在不斷實(shí)踐中獲得了良好的控制效果，并可以保證產(chǎn)品依據(jù)特定的加工精度來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，此種現(xiàn)象的出現(xiàn)主要受益于現(xiàn)代系統(tǒng)的運(yùn)用，如常見(jiàn)的電子控制系統(tǒng)，且在朝著工程機(jī)械領(lǐng)域繼續(xù)拓展。[6]和人工操作產(chǎn)生的誤差相比較，電子控制系統(tǒng)的中心是應(yīng)用電子控制技術(shù)來(lái)展開(kāi)稱(chēng)量工作，其自身具備的自動(dòng)化優(yōu)化能夠切實(shí)保證機(jī)械精準(zhǔn)的作業(yè)。此外，還可以引入平地機(jī)激光導(dǎo)向鏟刀自動(dòng)調(diào)平技術(shù)和旋挖鉆鉆桅垂直度智能控制技術(shù)，對(duì)比人工或者機(jī)械控制作業(yè)精度均有大幅度提升，并且能夠減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械運(yùn)用發(fā)展趨勢(shì)

在新時(shí)期背景下，為了跟緊時(shí)代發(fā)展的腳步，加快工程機(jī)械智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展十分重要，這不但能夠滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展不斷提高的要求，還能保證工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足發(fā)展，一舉兩得。為此，相關(guān)部門(mén)需給予工程機(jī)械智能化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展高度重視，通過(guò)有效實(shí)施，充分發(fā)揮其存在的價(jià)值。

3.1 智能化發(fā)展趨勢(shì)

在機(jī)電一體化背景下，工程機(jī)械的發(fā)展必然朝智能化趨勢(shì)前進(jìn)。現(xiàn)階段，有很多國(guó)家都在工程機(jī)械項(xiàng)目中引用了機(jī)電一體化技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了智能化的發(fā)展目標(biāo)。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的工程機(jī)械智能化水平還有待提升，對(duì)于工程機(jī)械項(xiàng)目中運(yùn)用的機(jī)電一體化技術(shù)還有待完善，主要發(fā)展趨勢(shì)是實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。如今已經(jīng)有數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人有機(jī)結(jié)合的案例，通過(guò)整合數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)，來(lái)提升數(shù)控的能力水平，工程機(jī)械智能化發(fā)展將在高性能與高技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)。[7]

3.2 自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

在機(jī)電一體化技術(shù)的全面運(yùn)用和進(jìn)一步升級(jí)的背景下，能夠?qū)崿F(xiàn)提升工程機(jī)械自動(dòng)化水平的目標(biāo)，這是當(dāng)前我國(guó)工程機(jī)械發(fā)展的主要目標(biāo)。機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化功能的增強(qiáng)，可以有效提升機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)效性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)目標(biāo)，確保工程機(jī)械設(shè)備的整體質(zhì)量及運(yùn)用效率，最大程度的避免事故發(fā)生，保證工程機(jī)械運(yùn)用的穩(wěn)定性及安全性。在日后技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展中，我國(guó)將提高對(duì)工程機(jī)械自動(dòng)化要求，進(jìn)而使工程機(jī)械領(lǐng)域的整體發(fā)展提升到一個(gè)新的高度。

3.3 微型化及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)科技水平的提升給工程機(jī)械微型化發(fā)展提供了新的機(jī)遇。所謂微型機(jī)電一體化其實(shí)就是將多種技術(shù)相結(jié)合，如納米尺度電子技術(shù)及機(jī)械技術(shù)，進(jìn)一步控制機(jī)電一體化產(chǎn)品的大小，將運(yùn)動(dòng)的靈活完全的突出顯出來(lái)，應(yīng)用精細(xì)化加工技術(shù)，來(lái)提升工程機(jī)械性能。此外，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展和全面利用，把工程機(jī)械同5G通訊等技術(shù)有機(jī)融合，能夠深度增強(qiáng)機(jī)電一體化產(chǎn)品的綜合性能，讓工程機(jī)械朝著網(wǎng)絡(luò)化的層面前進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上分析，在工程機(jī)械領(lǐng)域合理應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不但能夠提升工程機(jī)械的工作效率，還能增強(qiáng)工程機(jī)械的安全系數(shù)與操作性?xún)r(jià)比。依托機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用價(jià)值及優(yōu)勢(shì)，相信日后在工程機(jī)械領(lǐng)域能有更大的發(fā)展。機(jī)電一體化背景下的工程機(jī)械運(yùn)用發(fā)展趨勢(shì)十分明朗，作為工程機(jī)械的管理人員和應(yīng)用人員，需要結(jié)合科技發(fā)展方向，全面掌握機(jī)電一體化技術(shù)，給現(xiàn)代化建設(shè)提供更多貢獻(xiàn)。