機電一體化背景下的工程機械運用分析

代紹軍DAI Shao-jun

（云南交通職業(yè)技術學院，昆明650500）

0 引言

機電一體化是信息技術時代下所產生一種新型技術，在制造業(yè)中有著廣泛的應用，推進了制造行業(yè)的智能化發(fā)展。機電一體化技術在1970 年左右在國外已經有了較多的應用，在科學技術高速發(fā)展的帶動下，為工程機械的高效運用提供了重要助力，減輕了有關領域工作人員的工作量以及壓力。但是當前在工程機械的使用過程中部分技術人員沒有對機電一體化技術進行合理的應用，對機電一體化背景有一定的認知誤區(qū)。因此技術人員需要正確認識該類技術的應用必要性，提升工程機械應用規(guī)范化水平，為工程機械的可持續(xù)發(fā)展提供基礎保障，推進機電一體化進程。

1 機電一體化的概述

機電一體化在有關領域中也被稱之為機械電子工程，在計算機技術的推動下該技術發(fā)展速度加快，微電子技術和機械技術進行了更加緊密的聯(lián)合，讓各種工程機械開始具備智能化和人性化的特點。機電一體化技術融合了多種技術，例如機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等。在實際的工程機械應用過程中，所有可以實現自動化生產的設備均屬于機電一體化設備。

2 機電一體化的應用優(yōu)勢

2.1 提升工程機械工作效率

在工程機械設備的具體應用過程中，如果引進了機電一體化技術，可以達到自動化作業(yè)的目的，與此同時還會使其擁有智能化的優(yōu)勢，使流水線作業(yè)生產效率和工作效率有所提升。在作業(yè)過程中能夠對信息實施高速處理，提升控制工作的精準度，同時還能夠更加靈敏監(jiān)測到工作過程中的異常情況。在實際工作和操作過程中，操作人員在按下操作開關之后即能夠讓工程機械進行自動工作，工程機械系統(tǒng)會開始生產作業(yè)，能夠在保證生產質量的基礎上提升生產速度。對于企業(yè)來講，在利用機電一體化之后能夠提升生產效率，為企業(yè)帶來更多的經濟收入，對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供重要的支持[1]。

2.2 加強工程設備應用安全性

機電一體化技術在應用之后能夠提升工程機械設備的智能化水平，在生產工作中如果出現各種異常問題，系統(tǒng)能夠自動針對故障采取相應的措施，防止系統(tǒng)因設備故障而出現損壞，進而提升了生產工作的安全性。對于操作工程機械設備的人員而言，機電一體化的應用也能夠防止因設備故障給人員帶來的身體損傷，提升了工程設備的安全系數。

2.3 減少生產成本的投入

機電一體化工程機械設備需要利用技術人員利用程序對其實施有效控制，并且還可以將設備運行過程中產生的所有數據利用計算機清晰的展示出來，使得操作人員能夠更加直接地觀察到工程機械設備運行情況，減輕了工作量，減少了人力資源的投入。機電一體化技術在應用時可以結合具體的應用需求選擇相應的程序結構，通過各種程序結構的融合可以使機電一體化和其他技術進行有效的結合，進而延伸工程機械設備的功能，可以滿足當前企業(yè)在生產方面多元化需求。以往要求實現設備功能多元化，需要通過將各種設備進行結合應用，然而在機電一體化應用后只需要使用程序結構結合即可，在一定程度上減少了設備方面的成本投入。

3 機電一體化技術在工程機械中的運用

3.1 減少工程機械設備能源消耗

以往當工程機械設備在進行加工工作時，設備的具體功能應用效果會因設備自身因素而產生變化，受到較大的影響，進而使得不同工程機械設備之間的功能出現沖突的問題。在無法實現有機協(xié)調的狀態(tài)下，增加了設備運行狀態(tài)不穩(wěn)定問題的出現幾率，使得工程機械設備會消耗大量的能源，不符合現階段的可持續(xù)發(fā)展政策。在應用機電一體化技術之后，可以在工程機械設備中增加電子節(jié)能裝置，進而提高能源的應用效率，避免能源的過度浪費，例如在挖掘機以及碾壓機等設備中均加入了這一類裝置，可以達到節(jié)能的效果。機電一體化可以減少工程機械設備中不同結構之間的磨損，保證各個功能能夠有序運行，提升工程機械設備運行的穩(wěn)定性。例如在NewHolland 小挖之中應用了自動怠速系統(tǒng)，在應用機電一體化技術之后油門裝置仍然屬于以往的機械式拉桿形式，但是在其中增加了自動怠慢結構之后，系統(tǒng)可以對工程機械設備的運行需求進行分析，當檢測到應當進入自動怠慢狀態(tài)之后，電磁鐵會自動吸合，內部的發(fā)動機會轉化到怠速的狀態(tài)，進而達到設備節(jié)能的需求。

3.2 在工程機械監(jiān)控中的有效運用

當進行工程機械項目的過程中需要應用到各種不同的監(jiān)控工具，監(jiān)控功能能夠對項目過程實施全面監(jiān)控，對于保證項目質量和工作效率有著重要的意義和作用。在應用工程機械設備的過程中無法避免會存在較多的問題，利用監(jiān)控工具能夠對這些問題的發(fā)生全過程進行監(jiān)督，進而及時發(fā)現存在的問題隱患，采取針對性的措施進行解決，確保工程機械設備能夠持續(xù)處于良好的運行狀態(tài)。在工程機械設備中增加機電一體化的應用后，能夠在設備中增加電子監(jiān)控裝置，利用自動控制技術以及電子技術等能夠形成遠程監(jiān)控系統(tǒng)，對工程機械設備能夠起到自動遠程監(jiān)測的作用，提升監(jiān)控工作中的動態(tài)化水平。遠程監(jiān)控系統(tǒng)是由作業(yè)模塊、發(fā)動機模塊、危險模塊、違規(guī)操作模塊等構成，能夠針對工程機械設備實施更加全面性的監(jiān)控，確保監(jiān)測工作的有效性。在監(jiān)控過程中能夠對工程機械設備存在的問題展開有效診斷和決策，在第一時間就能夠向后臺人員發(fā)出問題警報，提升問題解決效率，避免在工程機械設備應用過程中出現生命事故。

3.3 加強工程機械作業(yè)精度公職效果

在產品生產過程中有多個環(huán)境均需要注意精度的控制，包括產品設計、產品加工、產品制造等，如果精度誤差沒有控制在國家要求的范圍內，即會出現產品質量不合格的問題[2]。工程機械作業(yè)最為重要的在于作業(yè)精度，如果精度不夠會影響到生產產品的質量，對于后續(xù)企業(yè)發(fā)展、產品銷售等多個環(huán)節(jié)均會起到不利的影響，因此必須要合理的應用機電一體化，以此達到提升精度的效果。為了加強工程機械設備的作業(yè)精度，需要認識到工程機械設備的結構特性，在設備中包括多種不同類型、不同功能的零件，如果利用以往所使用的生產技術，會影響到不同零件功能和作用的發(fā)揮，進而無法保證生產產品的精度。在應用機電一體化技術之后，可以根據不同產品的精度要求來開展生產工作，能夠滿足不同產品的精度生產需求，確保產品能夠符合國家所提出的質量要求。在工程機械設備中應用以機電一體化技術為基礎的電子控制系統(tǒng)，可以減少操作誤差的出現，利用電子控制技術實施稱量工作，進而確保工程機械設備能夠更加精準的進行作業(yè)。或者也可以引進各種智能控制技術，如平地機激光導向鏟刀自動調平技術、旋挖鉆鉆桅垂直度智能控制技術，能夠提升作業(yè)精度，并在此基礎上減輕了技術人員的工作量。

4 未來機電一體化技術發(fā)展趨勢

第一，向著智能化的方向進行發(fā)展。隨著人工智能技術的快速發(fā)展，以及我國“智能制造”發(fā)展戰(zhàn)略的要求，智能化將是未來機電一體化的發(fā)展趨勢。智能化是對工程機械設備行為的描述，在智能控制的理論基礎之上，結合了人工智能技術、計算機科學技術、心理學技術以及生理學技術等，可以對人類行為進行模擬，進而使工程機械設備能夠進行自主決策。

第二，向著模塊化的方向進行發(fā)展。對于機電一體化技術而言，模塊化難度極大，加之機電一體化產品的生產規(guī)模逐漸擴大，通過標準單元的應用，能夠開發(fā)出更多不同的產品，滿足生產規(guī)模擴大的需求，形成規(guī)?；纳a企業(yè)。對于機電一體化的發(fā)展以及企業(yè)的未來發(fā)展，模塊化發(fā)展趨勢均會帶來積極的影響。

第三，向著微型化的方向進行發(fā)展。微型機電一體化產品可以提升設備的攜帶便捷性，消耗能量少，且運動行為較為靈活，在多個領域中均有著廣泛的應用。但是該類方向的發(fā)展瓶頸是微機械技術，屬于超精密的技術類型。

第四，向著綠色化的方向進行發(fā)展。綠色發(fā)展是各個領域的未來發(fā)展方向，要求能夠減少各項能源、減少污染，因此也將是機電一體化的發(fā)展方向。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用[3]。

5 結束語

為了滿足現代社會對工程機械的需求，應當積極發(fā)展機電一體化產品，對以往的工程機械設備進行改造，加快工程機械產品的更新速度，為機械工業(yè)的發(fā)展提供重要助力。在機電一體化的發(fā)展背景下，以該技術為基礎的產業(yè)覆蓋在我國各個領域，對傳統(tǒng)產業(yè)中信息技術的應用方式進行轉變，加強機械和電子技術之間的融合，促進工程機械能夠同時具備兩種技術的優(yōu)點。政府應當也重視到機電一體化技術應用的必要性，和有關企業(yè)進行積極的聯(lián)系和溝通，為傳統(tǒng)產業(yè)工程機械改造提供支持，加快機電一體化技術研發(fā)速度以及發(fā)展速度。