機電一體化技術(shù)在機械工程上的應用及其趨勢展望

孫樹峰

機電一體化作為現(xiàn)代生產(chǎn)工藝之一，對于機械工程的發(fā)展有著非常關(guān)鍵的作用。只有加大力度對于機電一體化技術(shù)進行分析，明確機電一體化技術(shù)在機械工程中的應用，才能夠了解其進一步發(fā)展方向，在今后更加科學合理的對于技術(shù)進行運用。

1 機電一體化技術(shù)

機電一體化技術(shù)主要是將電子技術(shù)和機械技術(shù)相聯(lián)系，能夠精準的控制機械不同功能，和傳統(tǒng)的機械技術(shù)進行對比，機械一體化技術(shù)在控制機械時更加的靈活，在使用微電子技術(shù)之后，機械智能化程度也明顯提升。并且，其對于能源的消耗比較少，能夠在滿足人們正常應用需求的同時，對于機械情況進行動態(tài)監(jiān)管，有針對性的進行調(diào)整，有效的提升了機械設備的可靠程度。

機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢較為突出，并且隨著發(fā)展已經(jīng)有了自身的特征，在機械中的重要性明確提升。第一，因為機電一體化技術(shù)是包含多個學科的交叉技術(shù)，對其進行應用可以使用傳統(tǒng)機械應用方式發(fā)生變化，機械控制精準程度明顯提升，能夠為制造業(yè)的發(fā)展提供有利條件作為支持。第二，因為機電一體化是借助于軟件對于多種不同類型技術(shù)進行匯總，可以有效提升機電一體化技術(shù)的邏輯性，使系統(tǒng)更加健全。并且，隨著算法以及計算機軟件的廣泛運用，大部分工作都能夠借助于數(shù)據(jù)構(gòu)建模型，調(diào)整工作，使機械處在正常狀態(tài)下，更加優(yōu)質(zhì)的進行工作。第三，機電一體化技術(shù)較為清晰。通過和軟件技術(shù)結(jié)合，展現(xiàn)出了清晰的設計界面，操控難度明顯降低，工作人員可以很快地完成各項工作。

2 機電一體化技術(shù)在機械工程上的應用

2.1 對于機床進行改造

機電一體化技術(shù)在機械工程之中有著良好的發(fā)展空間，應用價值較為突出。將其應用到改造機床之中，可以使各項工作更加順利高效的開展。數(shù)控機床作為機械工作中最為關(guān)鍵的設備，在機械工程中應用較為普遍，并且在開展產(chǎn)品加工時，對于精準程度有著較高的標準，如果在現(xiàn)實工作時所選擇運用的模具存在問題，很可能會導致產(chǎn)品的質(zhì)量下降，這就需要工作人員和管理人員科學合理的將機電一體化技術(shù)應用到機床加工之中，并提升數(shù)控機床工作效果，使數(shù)控機床發(fā)展更加智能化。

在這個過程中，應用機電一體化技術(shù)還能夠使數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化調(diào)整，提升其現(xiàn)代化程度，降低刀具以及工作臺在使用過程中所出現(xiàn)的偏差。

在現(xiàn)實運用時，還應該通過分析計算機技術(shù)來對于多種不同類型數(shù)據(jù)信息進行處理，降低人員工作負擔。在計算機內(nèi)存在著較多的DPS芯片，這一芯片的使用可以較為有效的增強自動機床抵抗干擾的水平，為機械工程創(chuàng)造較多經(jīng)濟收益和社會效益。隨著社會的進一步發(fā)展，我國機械工程逐漸呈現(xiàn)半自動化發(fā)展趨勢，從某種角度來說，減輕了工作人員任務量，工作難度明顯降低。

因此，科學合理的使用自動化技術(shù)能夠從源頭上降低機械工程所處的不足，使生產(chǎn)工作更加高效的開展。比如說，在對于挖掘機進行生產(chǎn)的過程中，應該從現(xiàn)實出發(fā)制定適宜的挖掘軌跡控制系統(tǒng)，并合理設置運行軌跡，再通過計算機技術(shù)達成智能控制目標，借助于這一方式可以有效的降低由于人為操作不當所引發(fā)的問題，使工作的精準程度得到大幅度提升。

2.2 開展機械運輸

我國的礦產(chǎn)資源數(shù)量眾多，但是礦產(chǎn)大多都需要挖掘，因此需要對于多種不同類型的現(xiàn)代化技術(shù)進行使用，再將所挖掘出的礦產(chǎn)資源進行運輸。這一工作對于工作人員的要求較高，需要其有著較強的專業(yè)性和豐富的工作經(jīng)驗，并且在采礦的過程中存在著較多因素，很可能會對于工作人員的生命和財產(chǎn)安全造成威脅。

隨著社會的發(fā)展，機電一體化技術(shù)在礦產(chǎn)生產(chǎn)挖掘中應用越發(fā)普遍，企業(yè)已經(jīng)優(yōu)化了原本的礦產(chǎn)生產(chǎn)挖掘方式，運用機電設備來代替人工。工作人員可以在操控室中通過機器觀察地下礦產(chǎn)的分布情況，并輸送指令，成功運輸?shù)V產(chǎn)資源。隨著機電一體化技術(shù)的廣泛應用，運輸方式也發(fā)生了較大變化，需要從整體角度出發(fā)考慮到礦產(chǎn)行業(yè)自身特征以及運輸物品的特點，運用液壓系統(tǒng)帶式傳送方式，提升運輸效果，并降低在運輸過程中出現(xiàn)問題概率。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)

機電一體化技術(shù)的應用優(yōu)勢較為突出，能夠開展安全控制以及修復工作。因此，將其應用在監(jiān)控系統(tǒng)中，可以取得較為理想的成效。

在這個過程中，液壓系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)等，也可以展現(xiàn)出機電一體化技術(shù)的優(yōu)勢，從而達成全天候?qū)崟r動態(tài)監(jiān)控這一目標。并且，在機械工程之中使用監(jiān)控系統(tǒng)可以第一時間分析出現(xiàn)的故障以及導致故障出現(xiàn)原因，為維修人員提供方便，降低維修人員工作的困難程度。將機電一體化技術(shù)應用到機械工程之中，不但能夠?qū)τ诠ぷ鞣绞胶铜h(huán)境進行優(yōu)化，還能夠使機械工程的應用效果得到提升。此外，在監(jiān)控系統(tǒng)中安裝報警系統(tǒng)，可以幫助工作人員及時的對于系統(tǒng)出現(xiàn)問題進行處理，防止機械工程出現(xiàn)經(jīng)濟虧損，并延長各個機械設備的應用時長，降低消耗，確保機械工程可以獲得較多經(jīng)濟收益。

2.4 應用在包裝機械之中

機械工程是將包裝機械作為主要方式的，包裝機械在機械工程中應用較為廣泛。包裝機械設備的組成復雜程度比較高，尤其是控制連桿以及凸輪的結(jié)構(gòu)較為繁瑣，如果發(fā)生故障，開展維修工作是非常困難的。設備故障已經(jīng)變?yōu)榱水斍跋拗瓢b機械生產(chǎn)效率的主要因素，機械一體化的運用，能夠?qū)鹘y(tǒng)的工作模式轉(zhuǎn)變成為包裝機械生產(chǎn)方式，使其達成模塊化生產(chǎn)，從而推動包裝機械生產(chǎn)的智能化程度，使機械生產(chǎn)更加高效、優(yōu)質(zhì)，降低設備在應用過程中出現(xiàn)問題概率。

2.5 對于電子油門控制技術(shù)進行應用

隨著經(jīng)濟水平的提升，人們對于科技產(chǎn)品有了新的標準，無論是性能還是質(zhì)量都應該符合現(xiàn)實應用需要。在這個過程中，人們對于節(jié)能環(huán)保工作的重視程度明顯提升，堅持可持續(xù)發(fā)展觀念已經(jīng)成為了大勢所趨。在這一情況下，可以通過機電一體化來對于車輛油門進行控制，改善傳統(tǒng)柴油裝置污染物排放量不斷增加的情況，構(gòu)建真正的環(huán)保技術(shù)監(jiān)管體系。這能夠在提高裝置控制效果的同時降低污染物的數(shù)量，推動其長期穩(wěn)定發(fā)展。因此，在對于機械工程中運用電子油門控制技術(shù)，不但能夠?qū)τ诓僮髁鞒藤|(zhì)量進行改善，還能夠使工作更加安全、穩(wěn)定，是與時俱進的表現(xiàn)。

2.6 對于柴油機進行優(yōu)化

柴油機對于我國工業(yè)發(fā)展有著非常重要的作用，為了與時俱進的獲得較好發(fā)展，企業(yè)應該對于柴油機的應用予以充分關(guān)注，在提升經(jīng)濟收益的同時盡可能的避免污染。將機電一體化技術(shù)運用到柴油機處理工作之中，不但可以通過電子調(diào)速器和電子控油裝置完成相關(guān)任務，推動柴油機的自動化發(fā)展，還能夠確保其運行的時效性，創(chuàng)造較多的經(jīng)濟收益，達成管理目標。最為關(guān)鍵的是，對于機電一體化技術(shù)進行應用，可以將柴油機污染物排放量控制在一定范圍內(nèi)，并增強技術(shù)管理能力，為設備監(jiān)管機制的全過程優(yōu)化提供條件，滿足柴油機轉(zhuǎn)型升級需求。

3 機電一體化技術(shù)在機械工程上的發(fā)展情況

3.1 從我國來進行分析

當前我國較為關(guān)注機電一體化技術(shù)的發(fā)展，近些年來，和機電一體化相關(guān)的6項技術(shù)，被我國有關(guān)部門當做高新產(chǎn)業(yè)研究重點。隨著機電一體化技術(shù)的進一步發(fā)展，我國生態(tài)文化建設取得了一定成效。綠色、生態(tài)觀念和機電一體化技術(shù)相結(jié)合，使機電一體化技術(shù)更加適應社會發(fā)展戰(zhàn)略。

3.2 對于國外進行分析

機電一體化技術(shù)在世界各國制造業(yè)和機械工程中都有著不容忽視的作用。機電一體化技術(shù)的應用情況，從某種角度來說，能夠反映出國家工業(yè)技術(shù)水平，和國家的政治、經(jīng)濟、軍事領域有著較為密切的聯(lián)系，因此不僅我國較為關(guān)注機電一體化技術(shù)，其他國家也非常關(guān)注機電一體化技術(shù)。西歐國際將機電一體化技術(shù)作為關(guān)鍵，并制定了輔助設計、裝備制造、機械制造、智能化、柔性化五項發(fā)展目標。

4 機電一體化技術(shù)在機械工程上的發(fā)展趨勢

4.1 網(wǎng)絡化

隨著技術(shù)實力的提升，機電一體化技術(shù)也在不斷地完善，并且，將其應用在機械工程中有著良好的發(fā)展前景。當前，機電一體化技術(shù)逐漸網(wǎng)絡化發(fā)展。

為了達成機電一體化技術(shù)網(wǎng)絡化發(fā)展這一目標，需要相關(guān)人員在使用機電一體化技術(shù)的同時，科學合理的對于人工智能、信息技術(shù)、科學技術(shù)等進行運用，保障機電一體化技術(shù)的實踐性和整體性，為機電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡化發(fā)展提供有利條件。在這個過程中，還應該將機電一體化技術(shù)與各項工程技術(shù)相聯(lián)系，確保其能夠得到廣泛應用，從而推動我國機械工程的長期穩(wěn)定發(fā)展。

4.2 智能化

當前，我國技術(shù)發(fā)展較為迅速，各項技術(shù)正在不斷完善，隨著社會的發(fā)展，應該將機電一體化技術(shù)融入到各種現(xiàn)代化技術(shù)之中，從而推動機電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展。而產(chǎn)品是滿足機電一體化智能發(fā)展的基礎，這是和傳統(tǒng)技術(shù)所不同的。因此，相關(guān)人員需要將控制理論作為立足點，并將其和心理學、人工智能等學科相加，對于人工智能手段進行模擬，進行自動編程診斷以及產(chǎn)品加工。

但是，需要注意的是，當前智能機電一體化還處在不斷摸索狀態(tài)下，并未得到應有落實，這就需要科研工作者在今后更加重視智能機電一體化技術(shù)的研發(fā)和應用。

4.3 綠色化

綠色發(fā)展是當前我國各行各業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵目標，各行各業(yè)想要獲得長期穩(wěn)定的發(fā)展，就必須要與時俱進，將綠色發(fā)展落實到位。雖然當前我國經(jīng)濟發(fā)展較為迅速，但是經(jīng)濟發(fā)展是通過犧牲環(huán)境換取的，對于生態(tài)系統(tǒng)造成了一定程度的破壞。在這一情況下，機電一體化技術(shù)應該認識到綠色發(fā)展的重要作用，堅持綠色發(fā)展觀念，在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)盡可能的避免污染。

在對于產(chǎn)品進行應用時，還應該對于產(chǎn)品進行回收處理，借助于這一方式從源頭上降低資源浪費等情況。

4.4 個性化

根據(jù)實際分析發(fā)現(xiàn)，當前消費者不但對于產(chǎn)品的質(zhì)量有著較高標準，還希望產(chǎn)品能夠滿足自身個性化需求。因此，相關(guān)人員需要加大力度探究機電一體化技術(shù)，將其和現(xiàn)代化技術(shù)相聯(lián)系，研發(fā)出可以滿足消費者多種不同需求的產(chǎn)品，為消費者提供更加優(yōu)質(zhì)的服務。

4.5 模塊化

開展機電一體化的企業(yè)數(shù)量較多，所生產(chǎn)出的產(chǎn)品類型較為豐富，這從某種角度來說，增加了生產(chǎn)機電一體化零件的困難程度。因此，在現(xiàn)實應用時，應該將機電一體化產(chǎn)品模塊化、圖像識別以及距離測量等工作落到實處。

目前，機電一體化技術(shù)在運用過程中會被電子技術(shù)系統(tǒng)化以及標準化等問題所約束，而科學合理的對其進行應用，降低問題對其造成的不利影響，可以使產(chǎn)品生產(chǎn)更加高效優(yōu)質(zhì)，并在結(jié)束生產(chǎn)以后迅速的配置零部件。因此，在今后隨著社會的發(fā)展，機電一體化技術(shù)模塊化趨勢將會越發(fā)突出。

4.6 微型化

在開展半導體元件生產(chǎn)工作時，需要對于蝕刻技術(shù)進行應用。當前，我國相關(guān)機構(gòu)已經(jīng)對于除半微米級的機械元件進行了一系列研究，這也就代表著我國可以生產(chǎn)精細化程度較高的半導體元件，機電一體化設備的體積將會得到明顯縮減。微型化技術(shù)的應用，為設備的智能升級發(fā)展提供了較為有利條件作為支持，并且這一研究仍在不斷推進，隨著這一技術(shù)的運用，在今后將會受到更多人的重視。

4.7 構(gòu)建規(guī)范化一體技術(shù)發(fā)展機制

在對于機電一體化技術(shù)進行應用時，需要將機電技術(shù)和機電設備管理工作作為立足點。因此，在構(gòu)建結(jié)構(gòu)以及規(guī)劃時，應該堅持發(fā)展觀念，將戰(zhàn)略目標落實到位。第一，當前機電一體化技術(shù)正在不斷優(yōu)化，科學合理的運用現(xiàn)代化技術(shù)能夠使相關(guān)工作更加協(xié)調(diào)開展，有效提升整體管理水平。第二，當前機電一體化技術(shù)的精細化和智能化程度明顯提升，能夠在增強操作工序完整程度的同時，增強經(jīng)濟收益和管理水平。

4.8 進行故障診斷

如果機械的使用時間過長，在應用的過程中很可能會出現(xiàn)能源的大量消耗，導致設備負荷過重，嚴重時甚至出現(xiàn)故障，無法正常應用。為了盡可能的避免機械設備故障，技術(shù)人員需要加大力度應用機電一體化技術(shù)。這主要是因為機電一體化可以對于故障進行分析診斷，使工作人員在第一時間了解到機械設備目前的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并及時的找出存在故障，明確故障出現(xiàn)原因，有針對性的進行維修。這從某種角度來說，可以延長設備的應用壽命。根據(jù)相關(guān)資料調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，運用機電一體化技術(shù)能夠在保證診斷結(jié)果精準程度的基礎上，降低工作人員的負擔，縮短分析故障原因以及開展維修工作需要花費的時間。除此之外，技術(shù)人員還可以通過計算機來進行建模，分析故障出現(xiàn)規(guī)律，達成精準監(jiān)測設備故障這一目標，并將監(jiān)測結(jié)果作為依據(jù)，運用預防措施，盡可能的保證機械設備處在安全狀態(tài)下。

4.9 進行產(chǎn)品開發(fā)

將機電一體化技術(shù)應用到機械工程之中，可以為機電產(chǎn)品的研發(fā)提供支持，從而為社會的發(fā)展提供更多優(yōu)質(zhì)的機電產(chǎn)品。當前，大部分機械產(chǎn)品性能較為多變，還存在著一些智能機械。這從某種角度來說，可以展現(xiàn)出機電一體化技術(shù)對于自動化以及智能化新型機械的影響，有效改進了傳統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)。

比如說，通過應用CAD等技術(shù)，可以使機械機床在無人工操作的情況下自動的對于零件進行識別，并根據(jù)加工工序來達成零件加工目標。在這一基礎上，機械工程產(chǎn)品的技術(shù)含量和價值將會得到明顯提升，從而推動這一時期機械工程行業(yè)的發(fā)展。

4.10 將其運用到冶金行業(yè)

近些年來，大部分冶金企業(yè)在發(fā)展的過程中所運用的生產(chǎn)工藝以及設備逐漸向機電一體化發(fā)展，智能化程度明顯提升。在冶金行業(yè)中推行機電一體化，可以降低材料和人力資源的消耗。并且，機電一體化、自動化的落實，能夠使生產(chǎn)環(huán)節(jié)處在被控制情況下，在減少成本投入的同時增加經(jīng)濟收益。智能冶鐵和煉鋼技術(shù)在國外應用較為廣泛，和國外進行比較，我國機電一體化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應用時間較短，技術(shù)水平比較低，需要相關(guān)人員結(jié)合我國實際并吸引發(fā)達國家成功經(jīng)驗，制定適宜的措施推動國內(nèi)冶金行業(yè)的自動化發(fā)展。

5 總結(jié)

根據(jù)上文來進行分析，當前將機電一體化技術(shù)應用到機械工程中取得了一些成效，為社會的發(fā)展提供了較為有利的條件作為支持。而想要加深機電一體化和機械工程的融合趨勢，就必須要加大力度對于機電一體化技術(shù)進行分析，并有針對性的進行創(chuàng)新。