機電一體化的應用與發(fā)展趨勢

方建孝

摘要：現(xiàn)階段，機電一體化在我國的多個行業(yè)和領域中被廣為應用，創(chuàng)造了極為可觀的社會效益和經(jīng)濟效益，之于生產(chǎn)力的提升發(fā)揮著關鍵性的作用。通過加強機電一體化的研究，充分挖掘其內在潛能，提高機電一體化應用水平，能夠為技術革新和產(chǎn)品改良提供強有力的保障。本文將探討機電一體化的應用優(yōu)勢和應用現(xiàn)狀，并對其未來發(fā)展趨勢加以展望，以期能夠全面推進機電一體化的推廣應用，從而為相關領域的快速發(fā)展注入新的生機和活力。

關鍵詞：機電一體化；應用；發(fā)展趨勢

引言

機電一體化是機械技術和電子技術有機結合而成的新型科技產(chǎn)物，自上世紀70年代誕生以來就廣泛運用到各行各業(yè)之中，促進了傳統(tǒng)生產(chǎn)技術的改革，大幅度提高了企業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量。為了實現(xiàn)機電一體化的良好發(fā)展，必須要對該項技術予以堅持不懈的研究，使之在相關產(chǎn)業(yè)中能夠發(fā)揮更大的作用，從而最大化的展現(xiàn)出機電一體化的應用價值，推動社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展進程。

一、機電一體化的含義和應用優(yōu)勢

隨著科學技術的進步發(fā)展，各種先進的技術產(chǎn)物被應用到企業(yè)生產(chǎn)之中，促使企業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大的變革，自動化生產(chǎn)真正成為了現(xiàn)實，不但將人力資源從繁瑣的生產(chǎn)中解放了出來，而且生產(chǎn)更加趨于穩(wěn)定化和高效化，給企業(yè)帶來了豐厚的利益回報。其中，機電一體化起到了不容忽視的作用，作為機械、電子、通訊、信息等多門技術的有機結合體，機電一體化技術的應用實現(xiàn)了對機械設備的精密操控，賦予了產(chǎn)品智能化特征，顯著擴大了產(chǎn)品的銷量，增強了企業(yè)的市場競爭力，因而機電一體化技術一直備受企業(yè)的青睞。具體而言，機電一體化的應用優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、提高生產(chǎn)自動化水平

自動化生產(chǎn)是一種必然趨勢，需要相應的設備和技術作為有力支持，機電一體化技術蘊含的科技含量較高，符合信息時代下企業(yè)生產(chǎn)改革的實際要求，越來越多的企業(yè)成為了機電一體化技術的忠實擁踅，在企業(yè)生產(chǎn)中應用了這一技術，這給機電一體化技術的發(fā)展創(chuàng)造了有利的契機。與此同時，機電一體化的應用明顯改善了企業(yè)的生產(chǎn)模式，提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力，企業(yè)充分認識到了機電一體化技術帶來的好處，在相關技術和設備引入上毫不吝嗇于資金的投入，使得企業(yè)在行業(yè)中始終領先一步，保持著迅猛的發(fā)展態(tài)勢。

2、安全性和可靠性較高

相比于其他生產(chǎn)設備和控制技術，機電一體化設備在運行過程中不會輕易出現(xiàn)故障問題，其安全性和可靠性都比較高，而且在設備上往往安裝有自檢裝置，可以實時監(jiān)控設備運行情況，在發(fā)現(xiàn)設備運行異常和故障問題時及時發(fā)出預警信號，自動進行故障的排查，無法自動排除的會向工作人員指出故障位置，由工作人員進行處理。預警信號發(fā)出的同時機電一體化設備將進入自我保護狀態(tài)，切斷故障線路，避免故障點的進一步擴大和蔓延，在此情況下企業(yè)損失也會降到最低[1]。

3、節(jié)約了大量的資源

智慧化是機電一體化設備的一大特征，設備在運行過程中會根據(jù)工作需要實時調整運行狀態(tài)，合理配置資源，降低了能源的損耗，達到了環(huán)保節(jié)能的目的，這是其他生產(chǎn)設備所無法比擬的。除此之外，應用機電一體化技術來控制設備無需使用電線電纜，保持了工作現(xiàn)場的整潔，減輕了后期維護保養(yǎng)工作量，最大程度的防范了設備故障的發(fā)生，節(jié)約了設備維修費用，維護了企業(yè)的切身利益，因此機電一體化的應用具有必然性。

二、機電一體化的應用現(xiàn)狀

1、數(shù)控機床

在一些高精度產(chǎn)品的加工作業(yè)中通常應用了數(shù)控機床，這類設備是由多個模塊組成，內部構造十分精密，可以說是機電一體化應用的杰出代表?，F(xiàn)如今我國制造行業(yè)正處于飛速發(fā)展時期，數(shù)控機床的應用范圍也越來越廣，但是不可否認的是我國利用數(shù)控機床所加工出的產(chǎn)品質量仍然落后于西方發(fā)達國家。要想轉變這一現(xiàn)狀，提高機加工產(chǎn)品質量，就要重視機電一體化的應用，以此來改革數(shù)控機床的結構，擴展數(shù)控機床的功能，使之能夠生產(chǎn)加工出精度高、質量好的產(chǎn)品，從而促進我國制造行業(yè)的良性發(fā)展。

2、自動機與自動生產(chǎn)線

實際上，機電一體化最為基本的功能就是對生產(chǎn)設備進行自動化操控，基于此，機電一體化在自動機和自動生產(chǎn)線的應用也就不足為奇了，有助于提高我國工業(yè)發(fā)展水平，促使我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)在世界舞臺上大放異彩。但是機電一體化的應用并不是沒有缺點的，其對設備的控制主要憑借預先編好的程序，如果程序出現(xiàn)錯誤就會引發(fā)各種各樣的問題，而且在設備運行中人工介入是比較困難的，這些都是在未來技術研究中需要改進的地方。

3、機器人

在企業(yè)生產(chǎn)和工程建設中往往存在著一些危險性較高的工作，嚴重威脅到了作業(yè)人員的人身安全，如果能夠用機器人來取代人工操作，不但會大大提高作業(yè)效率，人員的生命安全也會得以保證。運用機電一體化來實施機器人的設計、開發(fā)、制造，將機器人應用到生產(chǎn)生活之中，能夠不受外界氣候環(huán)境的影響，保持長時間的高強度勞動，工作效率非常高，同時也能展現(xiàn)我國的綜合實力，提高先進科技的應用水平。

三、機電一體化的發(fā)展趨勢

1、人工智能化

人工智能化是未來機電一體化技術發(fā)展的一個重要方向，從機電一體化的特征來看，智能化、自動化都是非常明顯的特點，可是要想發(fā)展成為人工智能化還需要較長的一段時間。目前我國所用的數(shù)控機床和機器人都是機電一體化的產(chǎn)物，雖然具備了初步的智能，然而有些問題仍然需要人工來解決，尚未具備獨立思考能力和邏輯推理能力，若能夠加強對機電一體化的研究，爭取早日賦予生產(chǎn)設備人工智能化，那么人工控制就會完全被取代，真真正正的實現(xiàn)了生產(chǎn)制造的自動化，與當前的生產(chǎn)效率將不可同日而語。

2、網(wǎng)絡化

計算機的普及與網(wǎng)絡技術的發(fā)展，對人們的生產(chǎn)和生活方式帶來了巨大的變革。機電一體化與網(wǎng)絡化的結合，實現(xiàn)了企業(yè)對生產(chǎn)車間遠程監(jiān)控，這在一定程度上提高了生產(chǎn)安全效率，對未來生產(chǎn)發(fā)展具有極大的影響。實施網(wǎng)絡化操作，制造人員將不再受到崗位的限制，且制造人員的數(shù)量也會大大減少，可以計算機網(wǎng)絡進行操作，全面掌握各個設備的運行狀況，利用操作界面就可以全面控制各個加工流程[2]。另外，機電一體化設備和相關設備之間建立網(wǎng)絡通信協(xié)議，通過網(wǎng)絡傳輸重要的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程控制和監(jiān)控，最大程度的降低工作量。

3、微型化

目前，大多數(shù)企業(yè)所采用的機電一體化設備體積較大，所占空間較大，這樣就在一定程度上增加了維修難度，也增加了工作人員的負擔。機電一體化向著微型化發(fā)展是必然趨勢，采用微機械技術、微電子技術和相關軟件技術，從而縮小設備的體積，減少占地面積，降低維修成本，能夠大大提高機電一體化設備的利用率?，F(xiàn)代科技水平不斷發(fā)展創(chuàng)新，相信機電一體化設備微型化發(fā)展在不久的將來就會實現(xiàn)，甚至向納米系統(tǒng)方向進行發(fā)展。且微型機電一化技術的應用范圍將不斷進行擴展，涉及到各個方面的運用[3]。

結語

綜上所述，機電一體化的應用能夠提高企業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力，降低資源損耗，減少人力資源投入和設備故障的發(fā)生，具有著無限廣闊的應用和發(fā)展前景。如今機電一體化在數(shù)控機床、自動生產(chǎn)線、機器人等領域中得到了廣泛應用，其未來更是會向著人工智能化、網(wǎng)絡化和微型化的方向發(fā)展。可以說，機電一體化的研究任重而道遠，需要相關工作人員能夠持之以恒、堅持不懈，結合我國生產(chǎn)實際研發(fā)出更加穩(wěn)定可靠的機電一體化產(chǎn)品，從而為我國生產(chǎn)制造行業(yè)的發(fā)展增添助力。

參考文獻

[1]陳順平，朱江龍.淺析機電一體化技術的應用及發(fā)展[J].黑龍江科技信息.2015（36）

[2]王志英，王飛.淺談機電一體化技術的發(fā)展及應用[J].四川水泥.2015（03）

[3]劉耀海.淺談機電一體化技術的應用與發(fā)展趨勢[J].信息系統(tǒng)工程.2012（10）

（作者單位：青海西部水電有限公司）