工程機(jī)械中機(jī)電一體化的運(yùn)用*

孫玉鋒

（江蘇省江陰中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校，江蘇 無(wú)錫 214433）

區(qū)別于傳統(tǒng)的工程機(jī)械制造，新時(shí)期的工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展對(duì)高新技術(shù)的依賴(lài)性更強(qiáng)，機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用范圍不斷擴(kuò)大，所生產(chǎn)的工程機(jī)械設(shè)備質(zhì)量和精確度也有了巨大的提升，同時(shí)能源的消耗也得到了有效的控制，智能化和自動(dòng)化已成為現(xiàn)階段工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展的主流模式。因此，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械制造中的應(yīng)用，體現(xiàn)在機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)的完善、自動(dòng)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用以及高精度應(yīng)用和綠色節(jié)能的深入等方面，有著廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。

1 工程機(jī)械和機(jī)電一體化概述

工程機(jī)械源于大量的社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)，從早期的手工業(yè)生產(chǎn)、小型作坊生產(chǎn)到后期的工業(yè)化生產(chǎn)以及工程機(jī)械生產(chǎn)，其實(shí)質(zhì)是生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和全新生產(chǎn)模式的推廣。隨著工程建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模的擴(kuò)大和數(shù)量的增多，工程建設(shè)行業(yè)對(duì)工程機(jī)械設(shè)備的需求量也大大提升，為保證建設(shè)工程項(xiàng)目的順利開(kāi)展，大量工程機(jī)械設(shè)備被應(yīng)用到了實(shí)際的工程施工中，為建設(shè)工程項(xiàng)目的進(jìn)展提供了有力的保障。

機(jī)電一體化是機(jī)械工程與自動(dòng)化相結(jié)合的技術(shù)產(chǎn)物，隨著信息技術(shù)與機(jī)械微電子技術(shù)的不斷發(fā)展和融合，機(jī)械生產(chǎn)的模式發(fā)生了重大的改變。機(jī)電一體化技術(shù)可以對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證每一施工環(huán)節(jié)都符合生產(chǎn)需求，合理地運(yùn)用微電子處理器解決各種問(wèn)題，優(yōu)化工程機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)模式和流程。這對(duì)于機(jī)械工程生產(chǎn)質(zhì)量和效率的提升有著積極的促進(jìn)作用[1]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

依托于微電子技術(shù)的機(jī)電一體化技術(shù)，具有極佳的精確度、自動(dòng)化運(yùn)行和自動(dòng)化檢測(cè)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，可以提升機(jī)械工程的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，使得工程機(jī)械生產(chǎn)更加滿足新時(shí)期的生產(chǎn)需求。

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)的高精度特點(diǎn)

隨著微電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，新時(shí)期的機(jī)電一體化技術(shù)在解決工程機(jī)械運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題時(shí)，可以保持極高的精準(zhǔn)度，對(duì)工程機(jī)械生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和處理，從而完美處理生產(chǎn)過(guò)程中各環(huán)節(jié)之間的銜接，將誤差控制在極為精準(zhǔn)的范圍內(nèi)，進(jìn)而有效提升工程機(jī)械的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。以電子稱(chēng)量系統(tǒng)在混凝土攪拌設(shè)備中的應(yīng)用為例，電子稱(chēng)量系統(tǒng)可以使得混凝土攪拌設(shè)備的運(yùn)行更為高效合理，將攤鋪操作變得更為順暢，提高了機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)和操作的精準(zhǔn)度，減少了不必要的浪費(fèi)。這對(duì)工程機(jī)械生產(chǎn)而言，是提升施工整體質(zhì)量和效率的最優(yōu)選擇[2]。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)的自動(dòng)化運(yùn)行特點(diǎn)

傳統(tǒng)的工程機(jī)械生產(chǎn)模式對(duì)操作人員的專(zhuān)業(yè)化水平以及工作經(jīng)驗(yàn)有著極為嚴(yán)格的要求標(biāo)準(zhǔn)，但人無(wú)法始終保持在高速運(yùn)行的狀態(tài)中，一旦出現(xiàn)失誤，就會(huì)導(dǎo)致巨大的浪費(fèi)和安全事故。新時(shí)期的機(jī)電一體化技術(shù)則具有自動(dòng)化運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)，在能源充足的前提下可以保持較高的運(yùn)算和運(yùn)轉(zhuǎn)水平，將其應(yīng)用到機(jī)械工程生產(chǎn)中，可以調(diào)整和調(diào)度工程運(yùn)行流程，及時(shí)地轉(zhuǎn)變運(yùn)行環(huán)節(jié)，保證機(jī)械工程生產(chǎn)的順利進(jìn)行。機(jī)電一體化技術(shù)自動(dòng)化運(yùn)行的特點(diǎn)推動(dòng)了現(xiàn)有機(jī)械工程生產(chǎn)模式的革新，節(jié)省了大量人力資源，同時(shí)也縮短了生產(chǎn)的周期，有利于企業(yè)降低生產(chǎn)成本，加大企業(yè)的管控力度，這對(duì)于新時(shí)期企業(yè)提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著積極的影響作用[3]。

2.3 機(jī)電一體化技術(shù)的自動(dòng)化檢測(cè)特點(diǎn)

工程機(jī)械化設(shè)備的運(yùn)行流程較為復(fù)雜嚴(yán)密，不僅包括液壓、傳動(dòng)設(shè)施，還包括制動(dòng)和運(yùn)輸?shù)妊b置。為保證工程機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，需要投入大量的人力、物力進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)管理，處理和解決發(fā)生的故障問(wèn)題時(shí)，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且監(jiān)控效果并不理想。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的人工監(jiān)控方式已經(jīng)無(wú)法滿足新時(shí)期的生產(chǎn)需求，一旦發(fā)生機(jī)械工程生產(chǎn)故障，僅依靠人工監(jiān)控，無(wú)法對(duì)故障的發(fā)生原因做出及時(shí)和準(zhǔn)確的判斷，容易延誤機(jī)械故障維修的最佳時(shí)機(jī)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。然而，機(jī)電一體化技術(shù)自身所具有的自動(dòng)檢測(cè)功能，可以在機(jī)械運(yùn)行中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的各個(gè)系統(tǒng)，將機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)給管理和操作人員；機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障后，機(jī)電一體化技術(shù)可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出故障的發(fā)生位置和原因，同時(shí)提醒操作人員和監(jiān)控人員，幫助操作人員及時(shí)解決各種問(wèn)題，以保證機(jī)械工程生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。

3 機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的運(yùn)用

工程機(jī)械的產(chǎn)生是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定水平的必然產(chǎn)物，作為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的重要組成部分，工程機(jī)械對(duì)于節(jié)省人力資源、提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量有著積極的促進(jìn)作用。隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸得到普及，加快了機(jī)械工程生產(chǎn)模式的變革與優(yōu)化速度。

3.1 在工程機(jī)械故障檢測(cè)中的運(yùn)用

工程機(jī)械生產(chǎn)流程十分精密?chē)?yán)格，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的故障都有可能造成整體生產(chǎn)效率和質(zhì)量的下降，因此工程機(jī)械故障的檢測(cè)在工程機(jī)械生產(chǎn)體系中占據(jù)著相當(dāng)重的比例。作為微電子技術(shù)的另一代表產(chǎn)物，機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)微型計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)檢測(cè)工程機(jī)械故障。通過(guò)全面檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況，一旦其出現(xiàn)故障或者問(wèn)題，機(jī)電一體化技術(shù)就可以通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)將故障的類(lèi)型和位置進(jìn)行及時(shí)的界定，并發(fā)出警報(bào)通知故障維修人員進(jìn)行處理，將故障的影響控制在可接受的范圍之內(nèi)[4]。

3.2 在工程機(jī)械高精度要求中的運(yùn)用

工程機(jī)械設(shè)備的操作和管理難度系數(shù)較高，尤其是數(shù)量眾多的機(jī)械設(shè)備管理需要耗費(fèi)大量的人力資源，無(wú)論操作人員的工作經(jīng)驗(yàn)豐富與否，都無(wú)法保證工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行完全符合工程建設(shè)的需要，一旦出現(xiàn)施工誤差，整體生產(chǎn)質(zhì)量和效率就都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。為保證工程機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量，需要通過(guò)微電子技術(shù)進(jìn)行管理，計(jì)算各機(jī)械工程設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，模擬和計(jì)劃后實(shí)施自動(dòng)化操作，在節(jié)省人力資源的同時(shí)保證機(jī)械工程產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，減少能源資源的不必要消耗，從而提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和效益。

3.3 在工程機(jī)械節(jié)約能耗中的運(yùn)用

工程機(jī)械施工無(wú)疑會(huì)造成資源和能源的大量消耗，設(shè)備的維護(hù)和管理也需要消耗一定的資源，因此傳統(tǒng)的工程機(jī)械生產(chǎn)能耗量十分巨大。隨著綠色節(jié)能理念的深入和科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，低能耗生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能設(shè)備在工程機(jī)械生產(chǎn)中逐漸被廣泛應(yīng)用。以機(jī)電一體化為代表的節(jié)能技術(shù)在工程機(jī)械生產(chǎn)中的應(yīng)用，可以嚴(yán)格審核與把控生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，詳細(xì)規(guī)劃每一流程的能源消耗，節(jié)約大量能源和資源，維護(hù)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，滿足社會(huì)生產(chǎn)的實(shí)際需求?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)也會(huì)有極為寬廣的發(fā)展前景[5]。

4 工程機(jī)械機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展方向

機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中有著極廣泛的應(yīng)用，從工程機(jī)械生產(chǎn)的起始階段到最終的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)，都可以發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的身影，因此機(jī)電一體化技術(shù)與工程機(jī)械之間的融合會(huì)更加深入，為工程機(jī)械行業(yè)的發(fā)展注入新的活力。

4.1 微型化

微電子技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的核心，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，尤其是材料的革新，一定會(huì)推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)朝著微型化的方向發(fā)展。無(wú)論是計(jì)算技術(shù)、信息技術(shù)還是互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，都是朝著微型化方向發(fā)展，更為高效、便捷、運(yùn)算率高的機(jī)電一體化技術(shù)可以滿足社會(huì)生產(chǎn)的需求。利用機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械與納米電子技術(shù)之間的融合，促使工程機(jī)械設(shè)備也朝著微型化和精密化方向發(fā)展，提高工程機(jī)械的電子化水平。

4.2 智能化

以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)是現(xiàn)階段以及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展的主流趨勢(shì)，為滿足人們的多元化生活需求，智能化設(shè)備和智能技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)擴(kuò)大，應(yīng)用程度變得更加深入，為人們的工作學(xué)習(xí)和生活提供便捷的服務(wù)。機(jī)電一體化技術(shù)亦是如此，通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、計(jì)算機(jī)等技術(shù)之間的相互融合和創(chuàng)新，推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)朝著智能化的方向發(fā)展，智能化機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行可以解決人力無(wú)法解決和處理的各種類(lèi)型問(wèn)題，提高生產(chǎn)效率。

4.3 綠色節(jié)能化

綠色節(jié)能這一可持續(xù)發(fā)展的核心理念已成為各行業(yè)發(fā)展的主要原則。工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染和破壞十分嚴(yán)重，能源消耗十分巨大，要想實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，就需要明確機(jī)電一體化技術(shù)的綠色節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)，創(chuàng)新現(xiàn)有的機(jī)電一體化技術(shù)，改善機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用和運(yùn)行模式，減少工程機(jī)械生產(chǎn)的能耗和造成的污染，推動(dòng)綠色節(jié)能理念更深入的應(yīng)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)，也是社會(huì)生產(chǎn)力提升的必然產(chǎn)物，機(jī)電一體化技術(shù)與工程機(jī)械生產(chǎn)之間的深度融合也是現(xiàn)代化作業(yè)的必然需求。為滿足社會(huì)生產(chǎn)的實(shí)際要求，需要對(duì)現(xiàn)有的工程機(jī)械生產(chǎn)模式進(jìn)行一定的調(diào)整和完善，擴(kuò)大機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍，深入應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可解決工程機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，推動(dòng)工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)的平穩(wěn)快速發(fā)展。