淺談機電一體化技術的應用及發展

陸煜 孔哲

摘 要：近年來，我國科技水平日益提升，在工業生產領域，無論是微電子技術，還是自動控制技術，都得到了日益廣泛的應用。當前，在我國工業企業科技中，機電一體化技術占有重要地位，是一種融合了機械、信息技術、電子技術以及計算機技術等多門技術的綜合性技術手段，能夠將機械生產設備、電子控制設備以及計算機軟件結合到一起，形成機電一體化技術，不僅是企業實現智能制造的有效手段，同時也是機電工業發展的必由之勢，對于我國智能制造產品及科技水平的提升，甚至對于企業生產與管理方面都有十分重要的意義。

關鍵詞：機電一體化；應用；發展

1.機電一體化技術的概念

科技的迅猛發展，大大促進了各種科學的交叉與滲透，在所有工程領域內引發了技術革命與改造，而依托機械技術與電子技術，并融合多學科技術的交融與滲透，使之形成一個新興學科，即機電一體化，目前已經成為學界研究的重要內容之一。

對于機電一體化的定義，各國是不一致的。其中有德國的“機械電工與電子、光學及其它技術的組合”，美國的“由計算機信息網絡協調與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等多動力學任務的機械和機電部件相互聯系的系統”，日本則認為是“將機械裝置與電子設備以及軟件等有機結合而成的系統”。但無論是各種技術的組合，還是部件有機的結合，里面總是體現了一個思想，就是系統的、整體的、交融的和綜合性的。因此，我們可以這樣認為：在機構的主要功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，并且以系統的、整體的思想來考慮機電系統綜合性的技術問題，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統就是機電一體化系統，而其中所形成的技術就是機電一體化技術。

2.機電一體化技術的優點

2.1安全性高

相對而言，機電一體化產品在自動監視、報警、自動診斷、自動保護等方面具有更強的功能。當遇到工作過程的各種電力故障時，它都能自動啟動相應保護措施，最大限度避免和減少人身和設備事故，使設備的使用安全性得到顯著提高。

2.2使用性能高

由于數字顯小和過程控制的普遍采用，機電一體化產品的手柄數量和操作按鈕大大減少，簡化操作，使用方便。由于預設程序開始逐步被電子控制系統操控，機電一體化產品實現了對全部動作的大量重復。此外，更高級的機電一體化產品甚至還可以實現隨機自動尋找最佳的工作程序，實現了自動最優化操作。

2.3生產能力高

由于具備了較強的信息自動處理和自動控制功能，機電一體化產品在控制和檢測靈敏度、精度、范圍等方面都有很大程度的提高。通過自身自動控制系統，可確保機械執行機構的動作能夠按已設計的要求完成，工作質量和產品的合格率也能得到最佳保證。此外，由于自動化的成功實現，機電一體化產品的生產能力也有顯著的提高。

2.4適用面廣

由于不受機電產品單技術、單功能的限制，機電一體化產品的復合技術和復合功能，大大提高了產品的自動化程度和功能水平。另外，機電一體化產品還因具備了自動化和智能化等多種功能而應用于各種不同的場合和不同領域，對用戶需求的應變能力較強。

3.煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢

我國自行設計制造的煤礦機電一體化設各都具有智能化、程序

化、信息化的特點，以及設各體積小、操作、維護力便、保護齊全、性能可靠等優點這些設各在煤炭生產中的廣泛應用，小僅減輕了操作人員的勞動強度，而且極大地提高了煤礦的生產水平和能力，創造了巨大的經濟效益和效益，但是，我國的煤礦機電一體化技術與發達國家相比，還有一定的差距，因此還有很多的上作需要繼續研究，其未來的發展趨勢是：（1）開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝各為主導的核心技術，研究具有自主知識產權的核心裝置；（2）增加產品的通信功能，以適應綜合自動化的需要；（3）開發以微處理器和微機為基礎的礦井設各上況和運行狀態監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等；（4）煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術今后研究的重點。

4.機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用

智能制造技術迅速發展，廣泛應用于各個工業企業的生產實踐當中。機電一體化技術與智能制造有機結合，有效促進工業化生產的發展，為機電一體化技術提供了更為廣闊的發展空間。

機電一體化技術在企業智能制造中的發展與應用涉及到一系列的核心技術。傳感技術。傳感器必須具備高度靈敏性和精確性，保證抗干擾能力。建立無線傳感器網絡，傳感器負責收集數據，并通過無線網絡向外傳輸，方便控制與維護。目前主要采用非接觸性檢測技術和光纖電纜傳感器。接口技術。統一標準化接口，簡化設計難度，開發速度高成本低的串行接口。

5.機電一體化技術發展趨勢

機電一體化技術發展趨勢主要朝向高性能化、微型化、智能化、系統化、網絡化方向發展。

5.1高性能化

現實應用對機電一體化技術提出越來越高的要求，為了滿足社會生產快速發展的需要，新一代機電一體化系統對速度、精度、效率以及可靠度等方面的要求更高了。所以，以高速度、高精度、高效率和高可靠度為標準的高性能化是未來機電一體化技術發展的一大趨勢。

5.2微型化

所謂微烈化，就是指機電一體化技術趨向微烈機器或微烈領域發展，它源于人們對高新技術不斷微烈化的追求。比較而言，微烈機電一體化的產品在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢，現有產品的體積小、少耗能、運動靈活等，對常人無法想象的各種任務都能成功勝任。

6.結語

機電一體化是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求二隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，是機械工業發展的必然趨勢，是21世紀機械工業的主角，在各方面均可帶來顯著的經濟效益和社會效益，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

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（作者單位：沈陽地鐵集團有限公司運營分公司）