機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的運用探討

（許昌電氣職業(yè)學(xué)院，河南許昌市，461000）王延申 劉順華

1 機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中運用的優(yōu)勢分析

1.1 降低人力成本

機(jī)械工程中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠通過遠(yuǎn)程自動化技術(shù)運作，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人為操作模式，簡化工作流程，以實現(xiàn)機(jī)械工程的高效率、高質(zhì)量操作[1]。機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效減輕人員工作壓力，降低機(jī)械工程單位的人力資本投入數(shù)額。通過流程化、系統(tǒng)化及自動化的運作流程，還能夠準(zhǔn)確篩選重點需求，對后續(xù)機(jī)械工程項目的開展奠定良好基礎(chǔ)。

1.2 提升安全性能

機(jī)電一體化系統(tǒng)具有安全監(jiān)督、預(yù)警的作用，能夠保證工程建設(shè)的安全性，且能夠?qū)ぷ魅藛T的安全提供保障[2]。機(jī)電一體化系統(tǒng)融入到機(jī)械工程中，能夠基于機(jī)械工程運行的具體情況設(shè)置預(yù)警防控系統(tǒng)，幫助機(jī)械工程單位實時了解、觀察工程操作的過程，自動分析運行期間存在的故障。若發(fā)現(xiàn)問題，及時發(fā)送預(yù)警信號，便于快速、準(zhǔn)確解決問題，降低機(jī)械工程單位的經(jīng)濟(jì)損失及安全問題發(fā)生率。

2 機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中運用的方式

2.1 降低能耗，科學(xué)節(jié)能

常規(guī)民用工程機(jī)械運行的過程中，需要消耗較多的機(jī)械能量。產(chǎn)生這種情況的原因，在于傳統(tǒng)工程機(jī)械難以在額定的負(fù)荷下運行[3]。在工程操作過程中，具有工程機(jī)械運行期間效益難以滿足要求，超負(fù)荷生產(chǎn)等情況，均會影響機(jī)械施工中能源的消耗量，不利于機(jī)械工程單位資源的合理利用及經(jīng)濟(jì)效益的提升。

機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，結(jié)合機(jī)械工程施工的具體情況，合理調(diào)節(jié)工程中的應(yīng)用功率，發(fā)揮節(jié)能環(huán)保的作用。比如在企業(yè)行業(yè)中，則可以通過機(jī)電一體化系統(tǒng)降低人員消耗，合理控制能耗，促進(jìn)機(jī)械工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 精準(zhǔn)稱量，智能操作

機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械工程中，能夠準(zhǔn)確、快速測量相關(guān)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為各項后續(xù)工程的開展及設(shè)計方案的調(diào)整等均能夠提供科學(xué)參考依據(jù)。根據(jù)智能化運行的要求，規(guī)范順序操作，保證工程數(shù)據(jù)、信息應(yīng)用的有效性。

比如可以在汽車生產(chǎn)過程中應(yīng)用自動化的電子操作過程控制稱量系統(tǒng)，對系統(tǒng)中精確成品實施稱量操作。以自動化的技術(shù)，降低人工誤差發(fā)生率，減輕人員工作量，且保證混合產(chǎn)品的稱量操作準(zhǔn)確性、精確度。

2.3 全面監(jiān)督，排查故障

機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程的應(yīng)用，可對工程機(jī)械設(shè)備、系統(tǒng)正常運行的情況進(jìn)行監(jiān)督，且通過遠(yuǎn)程監(jiān)控的形式，實時了解工程運行的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障且發(fā)送故障信號。先進(jìn)的機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)具有自動排查故障、修復(fù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能，可保證機(jī)械工程項目的安全性、有序性開展，降低經(jīng)濟(jì)損失及安全故障的發(fā)生率。

機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠預(yù)防工程機(jī)械零部件、機(jī)械設(shè)備故障問題的發(fā)生，對各類傳動系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)運行情況等進(jìn)行監(jiān)督。以專業(yè)的子監(jiān)控、故障傳感器及診斷專家系統(tǒng)等，對機(jī)械工程的設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行檢查。比如在汽車制造行業(yè)中，則可以應(yīng)用機(jī)電一體化系統(tǒng)檢測汽車行駛期間的安全性。應(yīng)用電子監(jiān)控、自動報警及故障自診斷技術(shù)等，對汽車運行的能力進(jìn)行測評、監(jiān)督。根據(jù)獲取的信息及數(shù)據(jù)，判斷汽車的性能，及時調(diào)整、優(yōu)化改進(jìn)不足之處，使汽車生產(chǎn)過程中更加的穩(wěn)定。這種方式能夠保證駕駛?cè)藛T及車內(nèi)人員的安全，對汽車行業(yè)的發(fā)展可產(chǎn)生積極促進(jìn)作用。

3 機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中運用的未來展望

3.1 柔性化

在機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用過程中，柔性制造系統(tǒng)主要指的是信息系統(tǒng)和物質(zhì)儲存系統(tǒng)。柔性化制造是建立在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，柔性化制造系統(tǒng)模式可以變換加工對象，在實際應(yīng)用中確定具體機(jī)械制造過程，對加工設(shè)備和物料進(jìn)行合理選擇。柔性化制造系統(tǒng)在我國機(jī)械工程應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在實際應(yīng)用中也起到了重要的作用。機(jī)電一體化系統(tǒng)柔性化制造模式可以滿足多批次不同產(chǎn)品的需求，有效的結(jié)合市場的實際需求進(jìn)行調(diào)整，確保人力資源和設(shè)備資源得到合理的應(yīng)用[4]。

3.2 智能化

工業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展的環(huán)境下，越來越多的信息化設(shè)備開始和機(jī)電工程融合，促進(jìn)了機(jī)械工程事業(yè)的發(fā)展。機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)工程項目的智能化、全程化管控。在未來機(jī)械工程發(fā)展的過程中，還將整合人工智能、計算機(jī)工程科學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容，更好的為機(jī)械工程發(fā)展服務(wù)。基于機(jī)械工程建設(shè)的需求不斷創(chuàng)新發(fā)展，持續(xù)提升機(jī)械工程生產(chǎn)的質(zhì)量及效率，強(qiáng)化管理效果，降低能源消耗量。

3.3 微型化

近年來我國機(jī)械工程技術(shù)水平不斷提升，技術(shù)研究的重視程度增強(qiáng)，且機(jī)電一體化系統(tǒng)逐漸趨向于微型化的方向發(fā)展。當(dāng)前機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，一般電子機(jī)械的體積和尺寸均低于1cm3，在未來的發(fā)展過程中，還會趨向于更小的微型化目標(biāo)、方向發(fā)展。

微機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?qū)C(jī)電技術(shù)融合為一體，且通過更小的體積，更低的能源消耗量及靈活的應(yīng)用能力等，在機(jī)械工程中全面得到應(yīng)用。超精密加工技術(shù)的研究質(zhì)量，能夠直接影響微機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)的效率，故而需要加強(qiáng)研究與創(chuàng)造，為機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

3.4 模塊化

當(dāng)前機(jī)械一體化關(guān)聯(lián)產(chǎn)品的類型、種類較多，故而在機(jī)械傳感器接口、電氣傳感器接口設(shè)計的過程中，需要考量的影響因素較多，無法構(gòu)成統(tǒng)一性的標(biāo)準(zhǔn)，也會影響機(jī)電一體化系統(tǒng)具體應(yīng)用的可行性[5]。針對上述問題，未來需要強(qiáng)化系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理的重視程度。加強(qiáng)新技術(shù)的研究，根據(jù)常見的機(jī)械工程生產(chǎn)需求等，制定模塊化的產(chǎn)品，推動相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)展。

3.5 網(wǎng)絡(luò)化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用，能夠發(fā)揮遠(yuǎn)程控制的作用。將機(jī)電一體化系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程監(jiān)管，自動化控制。比如可以通過現(xiàn)場監(jiān)控總線、移動局域網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)等，為機(jī)械工程工作的開展創(chuàng)設(shè)便利條件。在網(wǎng)絡(luò)化的管理模式下，還能夠?qū)崟r與相關(guān)部門、技術(shù)人員溝通等，合理應(yīng)用各類資源，加強(qiáng)信息溝通及技術(shù)研究。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程行業(yè)中的應(yīng)用，能夠持續(xù)提升機(jī)械工程生產(chǎn)的質(zhì)量及效率，強(qiáng)化管理的效果，降低能源消耗量。在全程且實時監(jiān)控的模式下，及時檢出系統(tǒng)運行的故障，發(fā)現(xiàn)工程管理中的不足，為機(jī)械工程事業(yè)的規(guī)范化、科學(xué)化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)?，F(xiàn)代機(jī)械工程行業(yè)發(fā)展過程中，需要充分認(rèn)識到機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用的必要性，學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的工作經(jīng)驗，將先進(jìn)的理念及專業(yè)的技術(shù)融入到機(jī)械工程生產(chǎn)中，推動我國機(jī)械工業(yè)發(fā)展。