機電一體化技術的發(fā)展趨勢及應用分析

王偉

秦皇島市凱盛環(huán)保服務有限公司 河北秦皇島 066000

隨著微電子和計算機技術的快速發(fā)展，機械工程領域向機電一體化方向發(fā)展，這也給機械產業(yè)帶來了巨大的變化。機械產業(yè)的生產，從機械的電氣化逐步發(fā)展到機電一體化的新階段[1]。在機電一體化信息收集系統(tǒng)中，傳感器技術具有比較廣泛的用途，在機電一體化系統(tǒng)的信息處理和決策控制指示中發(fā)揮著極其重要的作用。機電一體化是保證了世界范圍內人工智能的蓬勃發(fā)展的一個重要的基礎。在機械電子工程內部大力研發(fā)人工智能技術，可以直接提高制造業(yè)的自動控制，生產管理、故障分析及診斷問題的水平和能力，可以促進機電工程生產效率的提高，同時企業(yè)的運營成本也可以得到控制。

1 機電一體化技術

工程機械中機電一體化技術的應用水平，是衡量和評估現(xiàn)代建設項目合理性的重要依據。計算機技術和微電子技術將繼續(xù)發(fā)展，基于此，電子控制機械將成為工程機械未來發(fā)展的主要發(fā)展趨勢。電子控制機器的功能將更加完善和強大，機器也會愈來愈復雜，這需要電氣一體化技術的不斷開發(fā)和改進。許多實踐表明，電氣一體化技術在工程機械中的應用具有許多優(yōu)點。一般來說，主要反映在：（1）有效節(jié)約能源和能源消費；（2）提高生產工程機械的效率；（3）提高建設質量和建設精度；（4）使工程機械更加安全、穩(wěn)定、可靠、便捷；（5）能夠自動監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)，對系統(tǒng)的潛在故障提供有效的早期預警和提醒。

2 機電一體化技術的應用

2.1 數控機床領域

機床行業(yè)承擔著為整個國民經濟提供基本設備和工藝技術的使命。機床行業(yè)產品水平的提高可以在一定程度上促進制造水平的提高，可以說我國大部分相關行業(yè)產品的實際生產工藝都與數控機床有著不可分割的關系。通過在數控機床領域應用機電一體化技術，可實現(xiàn)生產管理、功能、結構的有效應用。在數控機床領域應用機電一體化技術，可以在正確操作的前提下實現(xiàn)整體化生產，結構構造向著模塊開發(fā)的趨勢發(fā)展，應用價值大大提升[2-3]?；诖耍覀儾浑y確認機電一體化技術在數控機床領域的應用價值巨大，并有良好的應用前景。在功能方面，數控機床設計的開放性強，通過靈活運用機電一體化技術，可以有效提高用戶使用感，提高公司聲譽，樹立良好的企業(yè)形象。在機床制造領域，使用WOP技術也可以促進機床領域的智能制造。同時，機床制造領域的機電工程技術的應用，可以促進車間內編程技術的持續(xù)的改善和，也可以實現(xiàn)二維及三維的效果最大化，為數控機床的制造提供了可以信賴的技術支持。此外，在數控機床相關領域應用機電一體化技術，還可以有效提高信息存儲容量，獲得理想的應用效果。

就目前機電一體化技術在數控機床相關領域的應用狀況而言，中國早已出現(xiàn)了多家自動化生產及制造車間，其數控機床已逐步實現(xiàn)智能化、合理化生產，此舉可有效控制和減少勞動力，大幅降低生產成本，提升生產效率。在數控機床制造中運用機電一體化技術，可以實現(xiàn)機器與傳感設備之間的相互通信，從而滿足特定的功能。特別是在某些存在安全隱患的場所，用它來代替人工可以大大提高產業(yè)效益。

2.2 工業(yè)機器人相關領域

在現(xiàn)在的社會發(fā)展中，人工智能吸引著人們對其進行詳細的研究和應用。機器人是人工智能最重要的領域之一。機器人的開發(fā)對于促進組件的高度集成和電子產品的迅速開發(fā)有著積極的意義。在工程機械行業(yè)，使用機器人來模仿人類來生產加工機械產品已被大規(guī)模應用，相關工作人員可以根據需求，通過控制系統(tǒng)的定制功能實現(xiàn)生產，推動我國工程機械智能水平持續(xù)提升。為了將機電一體化技術應用于工業(yè)機器人的相關領域，需要分階段、分層次地實施[4]。

機電一體化技術在工業(yè)機器人相關領域的應用需要分為三個階段，并且每個環(huán)節(jié)都將被持續(xù)改進和優(yōu)化。首先，在機電一體化技術的最初引進過程中，工業(yè)機器人需要相關技術的支持才能執(zhí)行相關技術和任務的操作。另外，也可以讓工業(yè)機器人重復使用，通過不斷的熟悉周圍的任務和工作對象，提高工業(yè)機器人的適應性和靈活性，強化應用中機器人傳感器元件的高級性質，優(yōu)化靈敏度。第二，憑借簡單的技術操作，獲取工作環(huán)境信息。取得工作機器人的工作環(huán)境信息后，進行上傳和反饋，將反饋信息傳達到行動上，進而實現(xiàn)技術的自動化。最后，借助機電工程技術，促使其向更智能的方向發(fā)展，促進產業(yè)機器人的開發(fā)，也可以在實際的生產及制造中提高產業(yè)機器人的靈敏度，有效地提高產業(yè)機器對環(huán)境功能的人的適應性。

2.3 計算機制造相關領域

機電一體化技術也可以用于計算機制造的特定用途，促進計算機制造核心系統(tǒng)功能的強化。電子集成技術在計算機制造相關領域的應用可以簡稱為CIMS。機電一體化技術的組合和集成，不是一個簡單的分布式系統(tǒng)的集成。而機電一體化技術的應用將使整個系統(tǒng)的整體動態(tài)得到整合和優(yōu)化，促進計算機制造相關領域應用效果的持續(xù)改善。機電一體化技術應用于計算機制造相關領域，可以促進系統(tǒng)的整體升級，打破制造部門與其他部門之間原有的界限和限制，實現(xiàn)各個部門的有機整合和相互協(xié)調，實現(xiàn)計算機制造相關領域產品生產、開發(fā)的綜合性、系統(tǒng)性管理。在計算機制造相關領域對機電工程技術的應用，會促進機電工程技術開發(fā)和改善的同時，也會促進計算機制造相關領域的各種要素之間的協(xié)調和有機合作，實現(xiàn)應用逐漸優(yōu)化，最終促進計算機得到大幅優(yōu)化和改善[5]。

3 機電一體化技術的發(fā)展趨勢

機電工程技術開發(fā)并非通過簡單的機械設備對人力進行替代，其核心是實現(xiàn)對機械設備控制技術、智能網絡技術，電子計算機數字控制技術的有機組合和最大開發(fā)與利用。今天是信息技術飛速發(fā)展的時代，機電一體化技術的未來發(fā)展將體現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 提高數字水平

機電一體化技術開發(fā)的核心基礎是數字化，其開發(fā)基礎是高度發(fā)達的數字信息技術。將來，人們對微控制器、智能機器人、無人駕駛等的要求會不斷提升，而提高數控機床是提高機電工程技術的數字水平的必要條件，由此一來，相關的技術和產品的精度和安全性才能得到不斷地提高，人們才更容易接受機電工程技術。

3.2 向人性化發(fā)展

機電一體化技術開發(fā)的最直接影響是簡化了過去復雜的工作，使設計更加靈活、多樣化，能夠根據用戶的需求進行產品開發(fā)和提高產品性能。在現(xiàn)代社會的發(fā)展中，人們更加注重個體需求的實現(xiàn)，為了滿足人們的需求，提高產品的服務能力，機電一體化設計逐漸走向人性化[6]。

3.3 低能耗

低耗能是最新產品的重要要求之一，便于攜帶是產品的重要發(fā)展方向之一。在對產品的便攜性的研究中，產品的能源和能源消費的削減也是與之相關的重要研究方向。未來機電一體化微型產品在促進生物學、軍事和醫(yī)療事業(yè)發(fā)展方面也將發(fā)揮積極作用。

3.4 綠色無污染化

在當今社會發(fā)展中，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略仍然是一個重要的發(fā)展原則，這就需要工業(yè)生產盡可能地實現(xiàn)零污染，盡可能地抑制可能發(fā)生的污染和對環(huán)境的損害。為了更好地滿足人們對“青山綠水”的追求，有必要制定合理的回收利用對策。機電一體化技術的綠色化逐步實現(xiàn)，對于滿足人們對更優(yōu)質生活環(huán)境的追求具有重要意義，為機電一體化技術的開發(fā)提供了廣闊的發(fā)展空間。

4 結語

總的來說，從機電工程技術的實際應用方面來看，機電工程技術開發(fā)的應用范圍和領域十分寬廣，有很大的發(fā)展前景[7-8]。而在今后的機電一體化技術的應用和開發(fā)中，為了更準確地滿足用戶的需求并持續(xù)推進，有必要加強對數字化、人性化、節(jié)能減排、綠化等方面的進一步深入研究，大力開發(fā)，促進工程機械產業(yè)發(fā)展，滿足用戶多樣化的需求。