機電一體化技術在機械工程中的應用分析

趙偉

摘要：我國經濟發(fā)展的速度是非常快的，因此在科技方面的投入也很大，科技和經濟之間形成了良性循環(huán)，這對各行各業(yè)都有很大的幫助。在機械工程方面，國家也大力研發(fā)先進的技術。機電一體化技術被廣泛運用到各行各業(yè)，例如航空、教育、醫(yī)學、科技等等領域中，并且發(fā)揮著不可替代至關重要的作用。

關鍵詞：機電一體化系統;機械工程;應用

引言

機電一體化技術，簡要來說就是所有的功能系統稱作。機電一體化技術被廣泛運用到各行各業(yè)，例如航空、教育、醫(yī)學、科技等等領域中，并且發(fā)揮著不可替代至關重要的作用。以計算機技術、電子、光學等為代表的現代科技與傳統機械技術的整合，加快推動了機電一體化的發(fā)展進程，提高了企業(yè)生產效率。

1機電一體化的技術特點

機電一體化技術就是將很多技術結合在一起，發(fā)揮出巨大的作用，其主要結合了四種技術，一是計算機技術，這是基礎技術;二是信息技術，有利于對信息進行收集分析傳送;三是電子技術，這是不可或缺的技術;四是傳感器技術，有利于系統中各部件聯合在一起工作。機電一體化技術主要是用來指導系統功能，具有兩點優(yōu)點：一大優(yōu)點是可以對系統各個單元進行了合理布局，從而使各個單元有效的結合在一起更加有效的工作;另一大優(yōu)點是可以使各個系統單元變得更加規(guī)范完善，提高自身的性能。

2應用自動化技術的優(yōu)勢

應用自動化技術的優(yōu)勢主要體現在以下方面：自動化技術應用于機械設計制造領域，可以大幅提升機械設計制造的生產效率和生產速度，使之達到更高的標準要求，進一步提升機械制造產品的質量，并節(jié)約原材料和生產材料。隨著全球一體化的發(fā)展，各行業(yè)的競爭壓力隨之增大，機械制造業(yè)的競爭更為激烈。機械制造企業(yè)引入自動化技術，不僅能夠提升生產效率和產量，還能大大節(jié)約制造成本，有利于機械制造企業(yè)的長遠發(fā)展。機械制造業(yè)對于機械元件的精度要求較高，有效結合自動化技術與計算機技術，利用電子數據制圖標準來設計元件精度，就能實現高精度有效控制，滿足機械元件對高密精度的要求，進一步提升機械設計制造產品質量。機械制造企業(yè)可以將更多的資金投入到產品的維護保養(yǎng)等方面，提升機械產品的售后服務質量。從長遠來看，自動化技術的應用優(yōu)勢巨大，可有效降低生產成本，提升產品質量和效益。

3機電一體化系統在機械工程中的應用

3.1數控技術的應用

機電一體化系統在機械工程中的應用之一是數控技術的應用。現代機電技術已經深入到機床數控技術的內部，使其發(fā)展?jié)B透在數控機床的各方面，更進一步拓寬延伸至機床操作系統中，如多功能數控機床、經濟型數控機床等。此外，通過可操控的編程方式，自數控技術中衍生的智能化的機電控制技術，通過主軸箱輸入指令，來實現機械設備例如旋轉、換刀技術等的自動化操作，在其中完成科學型、信息型、命令遞進型的轉化。此外，數控技術的進一步發(fā)展有利于明確CAM技術和CAD技術的目標指向性，解決實效問題，讓其可視化操作延申至生產過程的方方面面，從而做到有效拓展數據模型，推動數控技術在實際操作中的科學化發(fā)展。

3.2動力設計的應用

機電一體化系統在機械工程中的應用之二是動力設計的應用。動力設計作為機械設計制造的基礎，是整個制造過程的重要部分，并且對機械設計制造整體過程起決定作用?，F如今，節(jié)能環(huán)保是各行業(yè)能否得到長遠發(fā)展的重要因素，對于機械設計制造業(yè)而言亦是如此。將機電一體化技術應用于動力設計過程中，既能更及時有效地解決所存在的問題，又能促進資源的合理利用，有助于減少企業(yè)成本增加經濟效益。一般而言，液壓機是機械設計制造的首選，但是液壓機需要大量的能源提供動力，因而，必須節(jié)約在該環(huán)節(jié)上的能耗。而機電一體化能更精確地調控機械動力壓力，還能實時調整設備的運行參數，以達到提高機械設計制造整體工作效率的目的，更好地體現動力設計的整體效果。

3.3在監(jiān)控技術方面的應用

機電一體化系統在機械工程中的應用之三是在監(jiān)控技術方面的應用。在機械設計制造的過程中，突發(fā)問題是不可避免的。然而如何解決好這些突發(fā)問題，將損失降到最小才是機械設計制造工作的最終目的，而監(jiān)控系統的廣泛應用，可以及時的幫助工作人員找到問題發(fā)生的根源以及原因，及時的解決問題。當設備突然發(fā)生故障時，工作人員應當及時的采取措施，及時停止設備的運行，以免形成更嚴重的后果。為了能夠及時的解決突發(fā)問題，將機械一體化應用在監(jiān)控技術方面就表現出了其相當大的作用。機械一體化技術在監(jiān)控方面的應用，可以實時的監(jiān)測機械設備的運行狀態(tài)，及時的解決設備故障，自動的解決一些問題。機電一體化技術在監(jiān)控技術中的應用有效提高了設備工作效率，減少了設備在運行過程中出現了故障，有效保障了設備的使用安全，為機械設計制造提供了充分的安全保障。

4工業(yè)4.0對機電一體化發(fā)展的影響

工業(yè)4.0對機電一體化發(fā)展的影響主要體現在以下方面：機電一體化的發(fā)展離不開信息技術的應用。機電一體化的發(fā)展，需要進一步提高信息處理設備的可靠性和處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。工業(yè)4.0對集成電路、信息通信、操作系統及工業(yè)軟件等信息技術的發(fā)展產生重要的影響。工業(yè)4.0對我國集成電路產業(yè)的發(fā)展極其關鍵。由于我國集成電路產業(yè)在設計、制造、封裝測試以及產業(yè)鏈上下游不協同，芯片、軟件、系統、應用等各環(huán)節(jié)銜接不緊密，我國集成電路產業(yè)的發(fā)展必須集成電路產業(yè)鏈上下游虛擬一體化模式探索，工業(yè)4.0對強化集成電路產業(yè)鏈上下游的合作與協同，改善集成電路發(fā)展的生態(tài)環(huán)境，加強集成電路產品設計與軟件、系統及服務的有機連接，增強集成電路大產業(yè)鏈的整體競爭優(yōu)勢有著重要的作用。信息通信設備是機電一體化應用十分重要的領域，工業(yè)4.0對數據的計算、連接、存儲、加密等技術的發(fā)展有著重要的作用。我們以第五代移動通信（5G）技術為例，5G技術的發(fā)展，是以超高速大容量智能光傳輸技術以及巨型的網絡架構為基礎，需要對各個硬件設備進行升級。工業(yè)4.0有利于對服務器、路由交換機、智能終端、基站等設備的研發(fā)，推動核心通信設備體系化發(fā)展以及規(guī)?；瘧?。隨著機電一體化的發(fā)展，操作系統及工業(yè)軟件已經成為發(fā)展機電一體化產業(yè)的關鍵要素，工業(yè)4.0對開發(fā)基礎軟件，產品設計、工業(yè)系統設計、數據處理等起著非常重要的作用。同時，工業(yè)4.0有利于完善工業(yè)軟件集成標準和安全測評體系，推進工業(yè)軟件體系化發(fā)展和產業(yè)化應用，大大提高設計效率，節(jié)約成本，實現可視化管理。工業(yè)4.0促使操作系統和工業(yè)軟件成為企業(yè)調整經濟結構，轉變經濟增長方式的主要因素。同時，工業(yè)4.0推動綠色能源的發(fā)展。工業(yè)4.0推進新能源和可再生能源裝備、儲能裝置、用戶終端設備以及電子器件、高溫超導材料等重要元器件和關鍵材料的生產，進一步提高綠色能源生產水平，形成產業(yè)化結構。工業(yè)4.0還對接口技術、軟件技術等發(fā)展有著重要作用，同時工業(yè)4.0推動機電一體化技術向智能化、模塊化、網絡化和微型化與綠色化方向發(fā)展。

結語

總之，在機械工程領域發(fā)揮出最大的益處，不僅需要往微型化方面發(fā)展，還需要往系統化方向發(fā)展，這樣才能更好的與工程機械進行有機的結合，最重要的是需要在智能化方面苦下功夫，這樣才能提高工作效率，進而推動我國經濟飛速發(fā)展。

參考文獻：

[1]?溫玉春.試論機電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向[J].山東工業(yè)技術，2017（05）：127.

[2]?李喆.機電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向[J].科技展望，2016，26（33）：41.

（作者單位：保定市旭銳工程檢測有限公司）