工程機械中機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢

黃小華

（陜西電子信息職業(yè)技術學院，陜西 西安 710000）

機電一體化技術屬于一項專業(yè)性較強的技術學科，在工程機械生產的過程中，主要是將其作為可控機械設備運行實況的重要技術手段，以此提升機械設備的生產效率和質量，為其提供基礎性保障。同時，機電一體化技術的應用對于整個工程機械生產系統(tǒng)來說，都起到了重要的作用，如確保生產系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實現(xiàn)良好的生產效益，為促進工程機械行業(yè)發(fā)展給予重要的技術支持。

1 機電一體化技術

機電一體化技術在現(xiàn)代工程機械生產中占據(jù)著重要的地位，能實現(xiàn)良好的生產效率，提升生產質量[1]。但是，工程機械機電一體化技術在應用之前，需要對其技術概述和技術價值進行明確，這樣可以有針對性地對其進行落實和應用，以此保證良好的應用效果。機電一體化技術概述和價值主要內容如下。

1.1 技術概述

1）機電一體化技術也稱機械電子學，是一項專業(yè)性和復雜性較強的學科，所包含的技術較多，如控制技術、光學技術、計算機技術、信息技術、機械技術、電子技術等，并且機電一體化技術還具有一定的獨立性。同時，隨著機電一體化技術的發(fā)展以及一些先進技術的影響，機電一體化技術逐漸朝智能化、綠色化、微型化、系統(tǒng)化等方向發(fā)展，為相關行業(yè)發(fā)展提供重要的技術保障。

2）機電一體化技術主要以機械為核心，將電子技術應用到機械的動力系統(tǒng)、信息控制功能等方面，并且借用計算機技術將智能化和機械有效結合，以此形成機電一體化技術。同時，機電一體化技術所涉及的學科很多，如機械學、運動學等，還兼具集成性、融合性等特性。另外，機電一體化技術在應用的過程中，其核心目的就是實現(xiàn)工程機械生產的智能化操控，在最短的時間內完成多項信息命令的處理，確保工程機械生產的穩(wěn)定性及生產效率。

1.2 技術價值

機電一體化技術在工程機械中的價值主要有高安全性、高生產力、高生產效益、操作簡便等，下面就針對此展開具體的分析。

1）高安全性。機電一體化技術與傳統(tǒng)的工程機械技術相比，在安全性價值方面相對更高一些，主要是因為在具體應用的時候，其能充分發(fā)揮計算機技術、機械技術、自動化控制技術等的作用，有效提升工程機械的安全功能，如通信功能、遙感功能、定位功能、報警功能、監(jiān)視功能等，這樣就可以針對工程機械生產的情況做出調整，以此保證生產的效益[2]。另外，其還具保護功能，避免故障造成嚴重的影響，確保工程機械在安全、穩(wěn)定的情況下運行和生產。

2）高生產力。生產人員在機電一體化技術的背景下，僅需要安全操作即可使多種大型的工程機械設備處于自動生產狀態(tài)。同時，再加上編程處理，就可以在保障工程機械生產穩(wěn)定的情況下參與作業(yè)，并且針對設備運行的情況對其精度和靈敏度等方面進行調節(jié)，以此在預定的時間內完成各項生產任務，實現(xiàn)高產、高質、高效的生產模式。

3）高生產效益。高生產效益是工程機械生產工程追求的重點，而工程機械生產的環(huán)境相對較為復雜，其工作難度相對較大，因此為了實現(xiàn)高生產效益，必須加強先進技術的使用。通過利用機電一體化技術，可以及時、準確地獲取生產環(huán)境的實際情況，以此制訂生產方案，保證生產成本可控、安全穩(wěn)定，并且在生產期間不會對生產周圍環(huán)境造成嚴重的影響。

2 工程機械中機電一體化技術的具體應用

工程機械機電一體化技術在應用的時候，主要包括自動化系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)、故障診斷技術等方面。

2.1 分布式系統(tǒng)

分布式系統(tǒng)在工程機械中機電一體化技術應用的一個重要表現(xiàn)是將現(xiàn)有的生產控制內容進行分類，并且都與該分類相匹配的子處理系統(tǒng)對應，這樣可以一定程度上提升系統(tǒng)處理的效果。同時，工程機械機電一體化技術在分布式系統(tǒng)應用時，與傳統(tǒng)集中式控制技術相比，其控制效果更加理想，處理能力也相對較強，可以避免故障問題的產生，確保生產的安全性。另外，工程機械機電一體化技術可以根據(jù)生產的實際情況合理調度，為工程機械實現(xiàn)良好的生產效益提供重要的保障。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)

由于生產環(huán)境較為復雜，生產工序相對較為復雜，很容易產生問題，從而影響生產的效益。然而，將工程機械機電一體化技術應用到監(jiān)督系統(tǒng)中，可以根據(jù)生產零件的復雜性與精度要求，以及生產工序等方面，對其進行監(jiān)督與控制，并且一旦發(fā)生與預期不符的現(xiàn)象，系統(tǒng)可以及時響應，讓工作人員根據(jù)實際情況處理，保證生產的效果[3]。以航空工程機械零件為例，該行業(yè)零件生產對于精準度的要求極高，因此在生產的過程中，必須嚴格地控制生產過程，確保零件合格率。機電一體化技術的應用，可以利用先進的技術嚴格控制整個生產流程，確保其穩(wěn)定、有序地完成每一道工序，并且機電一體化技術會進行相應的質量檢測，這樣出現(xiàn)問題就可以及時進行處理，避免造成嚴重的影響。另外，工程機械機電一體化技術應用在監(jiān)督系統(tǒng)時，可以詳細地記錄各項故障、異常等數(shù)據(jù)，以便后續(xù)故障的處理，以此保證高質、高量的工程機械生產。

2.3 自動化系統(tǒng)

工程機械傳統(tǒng)生產中，人力資源是主要的動力，容易造成誤差累積的情況。然而，隨著各項科學技術的發(fā)展，機電一體化技術應運而生，將其應用到工程機械生產中可以有效解決傳統(tǒng)人力生產所產生的弊端。首先，應用自動化的工程機械機電一體化技術，可以梳理生產工序，將每一道生產工序作為重點，分析其生產的情況，這樣就可以有效做到及時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，避免造成較大的生產質量問題；其次，可以根據(jù)生產的需求和要求設置響應頭的精度，以此減少誤差積累現(xiàn)象的產生，大大提升生產的精準度；最后，自動化系統(tǒng)也會對整個生產過程進行動態(tài)監(jiān)測，機電一體化技術可以利用計算機軟件對工程機械零件的精準度進行嚴格的計算和分析，一旦發(fā)現(xiàn)不符合的工程機械零件，可以及時將其去除，以有效降低資源消耗，提升工程機械生產的質量，實現(xiàn)良好的生產效益。

2.4 故障診斷技術

工程機械生產難免會受到環(huán)境的影響，導致生產故障的產生，而利用機電一體化技術中的故障診斷技術，可以針對工程機械生產的情況進行故障診斷，根據(jù)診斷的結果做出相應的處理，以此避免故障造成嚴重的影響，并且也能發(fā)揮工程機械生產故障診斷功能。同時，工程機械的故障診斷功能還可以服務于工程機械的各個部件，如利用電子監(jiān)測控制系統(tǒng)對生產設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，分析其中是否存在異常，根據(jù)分析結果及相關依據(jù)判斷故障點，以有針對地進行處理，做到在最短的時間內恢復生產，提高生產效率。

3 工程機械中機電一體化技術的發(fā)展趨勢

機電一體化技術的出現(xiàn)，對于工程機械生產行業(yè)來說無疑是新的突破，在提升工程機械生產質量、生產效益方面，起到了關鍵性的作用。

3.1 智能化方向

對工程機械機電一體化技術未來的發(fā)展來說，智能化屬于一個重要的發(fā)展趨勢。換言之，智能化發(fā)展屬于自動化發(fā)展的一個延伸方向，而工程機械機電一體化技術進入智能化發(fā)展階段以后，可以根據(jù)生產的需求和要求調整生產參數(shù)，并且一旦出現(xiàn)問題就可以及時發(fā)現(xiàn)，立即對其進行處理，以此保證良好的生產效益。工程機械機電一體化技術在朝智能化發(fā)展的同時，可以分析生產系統(tǒng)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，以此形成適合工程機械生產的數(shù)據(jù)，并且在生產階段可以根據(jù)生產趨勢以及參數(shù)的變化做出動態(tài)調整，有效避免生產異常，確保生產系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，實現(xiàn)良好的生產效率。

3.2 微型化方向

隨著科學技術的發(fā)展，很多設備的體積都在逐漸減小，尤其是計算機方面。同時，工程機械機電一體化技術也正逐漸朝微型化的方向發(fā)展，主要是利用納米技術促使工程機械機電一體化設備體積進一步縮小，便于生產期間的使用[4]。另外，工程機械機電一體化技術通過納米技術縮小之后，不會對設備原有的性能造成任何影響，可以實現(xiàn)良好的應用效果。工程機械機電一體化技術朝微型化方向發(fā)展，可以有效提升生產期間的靈活性，更好地提高生產的精準度，以此提高工程機械生產效益。

3.3 綠色化方向

近年來，資源消耗程度日趨嚴重，在這樣的環(huán)境下，綠色化方向也成為工程機械機電一體化技術發(fā)展的一個重要趨勢。其實，工程機械機電一體化技術朝綠色化方向發(fā)展，就是指在整個生產期間實現(xiàn)零污染的生產，并且保證得到良好的生產效益。另外，可以回收利用生產完成以后的材料，以此實現(xiàn)材料的最大化利用，降低材料的消耗，實現(xiàn)綠色生產。

4 結束語

工程機械生產應用機電一體化技術，可以很好地控制整個生產系統(tǒng)，提升生產的效率和生產的質量，為工程機械生產實現(xiàn)良好的生產效益提供了重要的技術保障。同時，機電一體化技術在工程機械發(fā)展的過程中，可以促使工程機械朝新的領域延伸，提升其生產性能和精準度，也避免對周圍環(huán)境造成影響，滿足現(xiàn)代化社會發(fā)展的需求。