淺談機電一體化技術在機械制造業(yè)中的應用

朱福強

摘要：作為機械制造業(yè)現代化發(fā)展的重要技術之一，機電一體化技術在應用過程當中具有極強的綜合性，同時也要受到多方面因素的限制和影響。文章從機電一體化技術的概念以及其優(yōu)點著手展開討論，分析了其對機械制造業(yè)的積極影響，同時詳細論述了機電一體化技術的應用現狀及其前景，希望以此推動工機械制造的更好更快成長。

關鍵詞：機電一體化技術;機械制造業(yè);應用;前景分析

1、前言

伴隨著機械制造業(yè)向著現代化的不斷改進，行業(yè)對機電一體化技術也抱有了更高的期待，而且機電一體化技術又是機械制造業(yè)信息化進程中的必不可少的組關鍵技術，其對于確保機械工程生產制造的效率和質量有著舉重若輕的作用。但是不可否認，當前機電一體化技術在機械制造業(yè)內的應用還要受到多方面影響因素的限制，需要進一步的發(fā)展完善。

2、機電一體化技術的概念

機床制造業(yè)是目前我國機械制造業(yè)的支柱所在。數控機床是利用數字編碼信息指令，使機床按照規(guī)定的操作程序以及預設的運行速度與軌跡進行自動加工，來控制機床的程序?，F代電子信息技術的更新成長過程中，數控機床的控制系統(tǒng)也越來越完善。隨著多功能和小型化的發(fā)展，不僅提高了自診斷能力，而且有效地提高了可靠性。為了滿足未來加工的需要，數控機床的性能必須不斷改革和優(yōu)化。

機電一體化技術不是某項單一的技術，而是現代信息、通訊等技術的結合，形成一個精確的協(xié)調系統(tǒng)。利用這樣的整合過程，補充了各種技術的特點與長處，技術的應用的范疇達到了一定擴展，也提高了機電一體化產品的品質。機電一體化產品的特點主要體現在：一是體積小、重量輕。通過集成電路和半導體技術的發(fā)展應用，在保證其自身性能的前提下，對產品的結構進行優(yōu)化升級以減小其體積與質量。其次，效率高。集成電路技術的應用實現了機械工作效率大幅度上升。第三，可靠性高。

3、機電一體化的應用優(yōu)勢

3.1提高性能

機電一體化產品通常采用具有針對性的控制技術在控制平面上所反映的數字信息，然后按下對應操作的按鈕。這樣，在人工操作過程中節(jié)省了操作，實現了操作的簡化，復雜程度大大降低，機械控制能力大大提高。

3.2擴大使用范圍

機電一體化的出現革新了傳統(tǒng)機械產物品類不夠豐富的現象，使產品生產技術更加豐富。因此，工程機械的應用范圍將大大增加，這將對推動我國機械工程的成長起著不可忽視的影響。

3.3更容易的機械調試和維護

在機械工程中，引用機電一體化技術實現合理控制，只需執(zhí)行既定的輸入程序，整個工程才能進行科學的調整。這樣既能滿足機械產品在生產流程中的需求，又能實現自動化操作和控制。此外，它還可以自動檢測工程機械的一些故障，并采取科學的措施，合理有效地進行處理。這使得機械調試和維護更容易操作。

4、機電一體化技術在機械制造業(yè)中的應用

4.1監(jiān)控系統(tǒng)

為了實現機械制造和機電一體化的目標，機械制造應增加報警、設備診斷和監(jiān)控等系統(tǒng)。安裝監(jiān)控系統(tǒng)能夠完成對機械制造中的關鍵環(huán)節(jié)的實時控制。通過連續(xù)監(jiān)控，避免機械設備的運行故障并及時診斷。在生產過程中，如果機械設備出現故障或異常，故障報警系統(tǒng)會第一時間報警，指示故障位置。故障診斷系統(tǒng)會及時反饋確定故障原因，提供解決問題的流程。通過這種聯動功能，可以及時處理機械制造中的故障，避免機械制造企業(yè)遭受巨大的經濟損失。

4.2降低能耗，提高生產力

機電一體化技術可以顯著降低能耗，提升機械生產能力。傳統(tǒng)機械設備生產需要更多的人力投入，生產過程的整體效率低，能耗高，非常不利于機械制造企業(yè)的發(fā)展。在傳統(tǒng)的機器制造模式中加入機電一體化技術，不但可以降低人工操作的成本，還可以減少因人為操作帶來的誤差。通過對平臺設備的監(jiān)控，不僅對機械設備的能耗實現了節(jié)約，還有效提升了機械設備在運行中的安全系數。以液壓機為例。傳統(tǒng)液壓設備整體能源利用率不到35%，機械能消耗利用率低，效率低。機電一體化技術的應用，改善了液壓設備運行方式的弊端，大大提高了機械設備的生產效率，降低了能耗。以柴油機為例，在對傳統(tǒng)柴油機和機電一體化技術的改進基礎上，改進后的柴油機可以根據不同的運行環(huán)境調節(jié)運行速度，既節(jié)省了能源消耗，又提高了柴油機的使用壽命.這是一千波。

4.3技術應用

機電一體化技術廣泛應用于機械制造行業(yè)，包括以下幾個方面：

一是計算機集成制造技術。該技術的核心是CIMS技術，通過人、生產、控制的整合，形成完整的生產管理機制。整個系統(tǒng)從原材料、設計以及生產控制等方面解放了人工操作的強度，并對工作質量實現了有效的提升。目前，國內機械制造已初具規(guī)模，取得了一定的技術突破。但是，發(fā)達國家與國外仍有較大差距。通過資源共享機制，機械制造企業(yè)的總體效益實現了增長。

二是現場總線。現場總線的建立是為了為機械生產的各種環(huán)境提供信息交換和傳輸通道。隨著信息技術的普及，傳統(tǒng)的信號傳輸方式已不能滿足新時代的生產需求。需要一種高度集成、穩(wěn)定的信號傳輸方式，為儀器設備提供保障。

三是交流驅動。機械制造的基本原理是傳動技術。傳統(tǒng)機械傳動的傳動機構為直流傳動，安全性差，傳動效果一般。它與機電一體化相聯系后的傳輸方式為交流傳輸，是通過微電子技術與電子功率技術相結合來促成的。無論是在傳輸效率上，還是在系統(tǒng)的速度控制上，直流傳輸方式都是無與倫比的。

四是實現自動化和半自動化。利用機電一體化降低機械健康大量勞動力投入生產，提高了生產效率，降低了安全事故風險。例如，國內某建設部門采購了多臺配備先進控制系統(tǒng)的大型挖井機。在挖掘機的作業(yè)中，我們只需要設定給定的挖掘機作業(yè)路線，以及開采過程和開采參數。然后挖掘機可以按照預設的路線和挖掘參數進行操作。提高了運營效率的同時，更實現了人工操作的風險的有效規(guī)避。

5、機電一體化發(fā)展趨勢

5.1數字化發(fā)展

在數字化產品中，必須更好地開拓相應的機電一體化軟件系統(tǒng)。機電一體化具有數字化發(fā)展、安全性高、自我故障診斷等優(yōu)點。

5.2網絡化發(fā)展

現場總線技術和局域網技術實現了家電的網絡化，并使用網絡實現了所有家電或公司家電的接入。

5.3智能化發(fā)展

在行業(yè)現實生產流程中，機電產品需要在發(fā)揮自身優(yōu)勢的同時，還要具備根據問題類性的差異做出不同判斷的能力，并自行相應的診斷與決策。一系列相應的決定。多智慧是社會各界人士不斷追求的。同時，神經網絡的建立為機電一體化技術的智能化發(fā)展帶來了嶄新的研究方向。

6、結束語

總而言之，機電一體化幾乎在機械制造業(yè)中的發(fā)展具有較為光明的前景，但現階段的應用效果還要受到多個方面的影響和限制，機械制造與生產的效率還有相當發(fā)的成長空間。筆者針對機電一體化在機械制造業(yè)內的應用現狀及其自身特點對其應用前景進行分析，希望能夠以此提升機電一體化技術的應用水平。

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