淺析機電一體化在工程機械中的應(yīng)用

張 猛

（冀中能源股份有限公司邯鄲云駕嶺礦，河北 武安 056300）

現(xiàn)階段，我國工程機械的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了全新的發(fā)展階段，然而隨著一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用。使工程機械技術(shù)發(fā)展為綜合技術(shù)模式。機電一體化中融合了電子技術(shù)、信息技術(shù)等各種技術(shù)，工程機械中將機電一體化應(yīng)用其中，能夠讓工程機械向著智能化的方向發(fā)展，自動化水平能夠不斷提高。機電一體化技術(shù)主要的特點就是能夠利用電子控制系統(tǒng)控制工程機械，讓工程機械的運行質(zhì)量得到保障，實現(xiàn)安全運行，給工程機械的發(fā)展開拓更加重要的領(lǐng)域，屬于工程機械十分關(guān)注的一項技術(shù)[1]。這種技術(shù)模式的形成，不但在一定程度上提高了工程機械的性能，同時還保證了工程機械使用的可靠性。目前在工程機械制造的過程中，其一體化模式往往都采用的是微電子處理器模式。一體化技術(shù)在實際的運營當(dāng)中，能夠有效的合理優(yōu)化工程當(dāng)中各種系統(tǒng)設(shè)備。隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高，工程機械化技術(shù)得到不斷的發(fā)展，并且為一體化技術(shù)的發(fā)展指明了前進(jìn)的發(fā)展方向。

1 機械制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

概括來說機械制造技術(shù)，其實就是在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)時，采用計算機設(shè)備，利用這些現(xiàn)代化設(shè)備將企業(yè)在生產(chǎn)運行過程中將會出現(xiàn)的技術(shù)問題和風(fēng)險進(jìn)行有效預(yù)估，對于各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效管控，使企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)機械化生產(chǎn)。與傳統(tǒng)的人工操作相比，計算機技術(shù)對生產(chǎn)設(shè)備的控制，能夠發(fā)揮出其存儲空間大的優(yōu)勢，將機械設(shè)備生產(chǎn)中的多種信息進(jìn)行統(tǒng)一整合，對有效信息的篩選更加準(zhǔn)確，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時這些設(shè)備可以一直工作，降低了用人成本。工業(yè)生產(chǎn)中采用機械化制造技術(shù)可以提高產(chǎn)品的合格率，同時產(chǎn)品質(zhì)量也可達(dá)到統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使企業(yè)在市場上具備競爭力。目前我國的機械制造技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用范圍比較廣泛，例如在一些經(jīng)濟較為發(fā)達(dá)地區(qū)，企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了全部機械化操作，企業(yè)的生產(chǎn)成本大大降低，而對于一些生產(chǎn)要求比較高的高精度配件，人工操作是無法達(dá)到實際要求的，而采用機械制造技術(shù)，將生產(chǎn)設(shè)備調(diào)至穩(wěn)定狀態(tài)，避免產(chǎn)品生產(chǎn)出現(xiàn)誤差，可滿足高精度零件生產(chǎn)要求。另外，企業(yè)生產(chǎn)過程中不可避免會出現(xiàn)一些生產(chǎn)事故，用機械制造取代人工生產(chǎn)，可有效降低生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，確保企業(yè)安全生產(chǎn)。

2 機電一體化技術(shù)在機械制造中的實踐與運用

無論是機電一體化技術(shù)，還是機械制造技術(shù)，在今天的工業(yè)生產(chǎn)中都有極其重要的地位，而若能將兩者緊密融合起來，則會帶給企業(yè)更大的經(jīng)濟效益，這主要表現(xiàn)在以下四個層面。

2.1 機電一體化的監(jiān)控作用

當(dāng)前，在工程機械當(dāng)中，機電一體化技術(shù)能否得到有效的利用，在一定程度上嚴(yán)重的影響著設(shè)備系統(tǒng)運營時的電子監(jiān)控。在實際的機械運營過程中，一旦相關(guān)的機械出現(xiàn)系統(tǒng)性故障，其設(shè)備電子監(jiān)控將會及時的發(fā)出警報，從而提醒相關(guān)工作人員[2]。然而工程機械中機電一體化在此基礎(chǔ)得到了有效的提升，當(dāng)系統(tǒng)出行故障時，機電一體化技術(shù)能夠?qū)ζ湎到y(tǒng)故障進(jìn)行自動排除，并且對系統(tǒng)進(jìn)行及時的修復(fù)，從而保障系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。機電一體化的自動排除、修復(fù)的功能有效的避免了由于系統(tǒng)故障，所帶來的不必要的損失與影響。

2.2 機械機器人

機械機器人的工作原理其實是將人體的一些功能通過計算機設(shè)備進(jìn)行一個模擬，生產(chǎn)出一種智能的機器人。例如，機械機器人可以模擬人的手臂，當(dāng)控制設(shè)備對其發(fā)出指令時，它可以代替人工完成工作。機械機器人的設(shè)計通常涉及多個學(xué)科領(lǐng)域，多個跨領(lǐng)域的高精尖技術(shù)有效的結(jié)合，才能生產(chǎn)出一臺機械機器人，機械機器人在工業(yè)生產(chǎn)中可以稱之為高級別的應(yīng)用，也是我國未來機械制造行業(yè)需要不斷探索與使用的一項新興技術(shù)。與傳統(tǒng)人工操作相比，機械機器人可以在段時間內(nèi)完成比較復(fù)雜的生產(chǎn)工序，同時其操作失誤率更低，在批量生產(chǎn)過程中發(fā)揮出來巨大優(yōu)勢，企業(yè)不需要大批量培養(yǎng)工人，生產(chǎn)成本變得更低，可以將更多精力投入到技術(shù)水平的提升方面，為工業(yè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了保障。現(xiàn)階段，機械機器人主要應(yīng)用在一些對生產(chǎn)精度要求高及較危險生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，在軍事方面使用得相對廣泛[3]。

2.3 數(shù)控技術(shù)

在機械制造中數(shù)控技術(shù)的使用較為普遍，作為機電一體化技術(shù)中至關(guān)重要的部分，該項技術(shù)憑借數(shù)據(jù)處理手段和信息精準(zhǔn)分析優(yōu)勢，為企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益，保證了生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將高精尖產(chǎn)品的生產(chǎn)速度和效率提升上來。信息處理單元中包括諸多的控制功能，主要是利用系統(tǒng)中存在的執(zhí)行結(jié)構(gòu)來接受信息，并對信息和指令進(jìn)行發(fā)送，利用機械機構(gòu)來完成相應(yīng)的動作。實際生產(chǎn)中，機電一體化技術(shù)已經(jīng)普遍使用到多項項目之中，后期這項技術(shù)將會發(fā)展的更加壯大，推動工程機械的大力發(fā)展。

舉例來說，沒有使用數(shù)控技術(shù)之前，對生產(chǎn)設(shè)備故障的判斷只能根據(jù)以往的維修經(jīng)驗對其進(jìn)行簡單處理，而使用數(shù)控技術(shù)后，可以根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)中的多項信息數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)過程進(jìn)行一個模擬操作，找出設(shè)備問題所在，并及時進(jìn)行處理，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，再比如，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的較大生產(chǎn)事故大多是由每次的小事故積累而成的，人力排查問題的能力有限，不能對每個點檢查到位，而使用數(shù)控技術(shù)，可迅速監(jiān)測出設(shè)備異常數(shù)據(jù)，及時把控生產(chǎn)中的危險環(huán)節(jié)，極大地提高生產(chǎn)的安全程度?？偠灾?，數(shù)控技術(shù)可以極大地提高機械化的精準(zhǔn)度，實現(xiàn)高水平的機械制造。

2.4 控制施工精度

由于工程機械中機電一體化技術(shù)成功的引入，從而在一定程度上將工作推向了高精度、低強度的層次。從而使機械的運轉(zhuǎn)效果得到了相對較大的提升。然而電子控制系統(tǒng)在當(dāng)前工程機械領(lǐng)域的應(yīng)用，不但可以有效的促進(jìn)測量的精度，同時還大大的降低了由人工測量所帶來的誤差[4]。此外電子自動測量技術(shù)，不但可以有效的提升其測量的精準(zhǔn)度，同時還可以有效的節(jié)約了人力資源。在一定程度，大大的降低了施工人員的工作強度。從而實現(xiàn)了高效、高速、快捷的施工目標(biāo)。

3 機電一體化的發(fā)展方向

3.1 智能化發(fā)展趨勢

隨著我國社會不斷的進(jìn)步發(fā)展，以及數(shù)字化信息技術(shù)的出現(xiàn)，從而促進(jìn)我國工程機械中機電一體化技術(shù)向智能化的趨勢進(jìn)行發(fā)展。例如工程機械在實際的生產(chǎn)過程中，相關(guān)的科研人員不斷研制出機電一體化技術(shù)，并且將其有效的與人工智能化技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合。這對于工程機械的發(fā)展是一次里程碑式的跨越。此外在智能化發(fā)展的過程中，人們利用計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)為依托，從而促進(jìn)工程機械向智能化方向前進(jìn)。然而工程機械的智能化發(fā)展，有效的提升了工程機械企業(yè)的相關(guān)機械設(shè)備的高效率，低能耗的生產(chǎn)成效。

3.2 微型化發(fā)展趨勢

在未來機電一體化發(fā)展過程中，現(xiàn)代信息技術(shù)在一體化領(lǐng)域應(yīng)用更為廣泛，從而促使工程機械中機電一體化，朝著微型化趨勢發(fā)展。然而微型化電子設(shè)備的共性特點即電子機械，以及尺寸都表現(xiàn)的相對較小。此外為了有效的順應(yīng)時代的發(fā)展需求，工程機械企業(yè)在今后生產(chǎn)過程中，會陸續(xù)生產(chǎn)出體積相對較小的機械零件。未來微型化機械一體化系統(tǒng)，與當(dāng)前的系統(tǒng)沒有任何本質(zhì)上的區(qū)別，只是其體積相對變小、對于能源的消耗有所較少，具有一定的靈活性特征。

4 結(jié)語

總而言之，機電一體化技術(shù)在實際生活的應(yīng)用越來越廣泛，其使用價值也在不斷有所提升。然而工程機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，不但可以節(jié)約大量的能源，從而有效的避免了能源的浪費。