機電一體化技術在機械工程上的應用及其趨勢展望

趙傳生

摘 要：借著改革開放的東風，我國機械工程領域迅速發展，特別是在機電一體化技術不斷取得進步后，進一步擴大了機械工程的發展范圍，使得其工作效率和生產質量不斷提高。大大提高了生產力，大大促進了我國經濟的發展。本文將對機電一體化技術進行全面系統的了解分析，并同時探討機電一體化技術在機械工程中的應用，為進一步探求并發現機電一體化技術在機械工程中的全新用途提供理論基礎。

關鍵詞：機電一體化技術；機械工程；應用；趨勢；探究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.071

0 引言

在新的時代，在機械工程領域，許多專家認為機電一體化技術的應用是應該作為核心課題來研究的，他們認為機械工程的高速發展從根源上講是由于機電一體化技術促進的結果，機電一體化技術使得機械工程技術成為當今的熱門技術[1]。要想機械工程技術得到進一步發展，并使其應用領域得到進一步拓展，就離不開對機電一體化技術的研究。積極的投入機電一體化技術的研究中去是每個技術工作者的責任。

1 對機電一體化技術進行簡單了解

1.1 機電一體化技術的簡單概念

機電一體化技術屬于機械領域，是一門交叉性學科，其涉及學科廣泛包括機械技術、電力電子技術、微電子技術和通信技術等。在技術領域對機電一體化技術的定義有很多，在機電一體化技術廣泛的定義中被大多數人接受的一種是：機電一體化技術是指在機械設備的功能擴展和設計的過程中，將機械系統集成化，使其控制中心與電腦上安裝的程序進行雙向通信，來更好的運用機械特用的主要功能[2]。通俗的講機電一體化技術就是將通信技術、電力電子技術、微電子技術以及機械技術等技術結合起來，組成一個完整的整體并嵌入機械系統中的一項技術。

1.2 機電一體化技術具有的基本特征

（1）應用范圍廣：正是由于機電一體化技術涉及學科廣泛，是一門交叉性很強的學科，使得機電一體化技術在現實生產中的應用十分廣泛。特別是機械工程領域更是離不開機電一體化技術的支持，并且機電一體化技術的應用早就已經超出了機械工程領域。研究機電一體化技術在未來的應用趨勢對機械工程領域的發展是十分有幫助的。

（2）邏輯性極強：因為機電一體技術融合了各項技術，把機電一體化技術應用于機械工程領域，將系統的機械結構與電腦軟件結合起來，使他們融為一個整體。在這個過程中充分體現出機電一體化技術具有很強的邏輯性和系統性[3]。

（3）理論體系完整：機電一體化技術經過多年的發展，已經形成了一套完整的最優化理論體系，具有很強最優化理論。相關的算法都可以在參考文獻中找到，這對于機電一體化技術的研究十分方便。

2 機電一體化技術發展歷程

相較于國外機電一體化技術在機械工程領域于發展較早，我國起步就相對較晚了，例如：美國在上個世紀九十年代就曾在機械領域應用了自動化控制設備。但同時相較于外國我國的起點就相對較高了，二十世紀六十年代我國的機電控制設備還需要依賴進口，進口設備主要來源于蘇聯。直到二十世紀八十年代，我國才實現機電控制設備的國產化。到后來隨著我國科技水平的不斷提高，通信技術、計算機處理技術不斷進步并開始運用于機電一體化技術，使得機電一體化技術又一次迎來了大發展，時至今日機電一體技術已經應用于許多個領域，促進著許多個領域的發展，機械工程領域的發展更是離不開機電一體化技術的支持。探討機電一體化技術在機械工程領域的應用和發展趨勢很有必要，這將進一步促進我工業生產的又一次大發展。

3 機電一體化技術在機械工程領域的部分實踐

這些年我國機械制造業不斷發展，這離不開機電一體化技術的不斷完善。機電一體化技術的優勢在機械工程領域得到了充分的體現。

3.1 機電一體化技術在機械工程中應用的需求

隨著人們生活水平的不斷提高，生活水平的不斷提高。人們在考慮產品實用性的同時，對產品的外觀的關注度也不斷提高[4]。機電一體化技術的應用使得產品質量得和實用性得到保證的同時，產品外觀也得到了很大提高，使人們的需求得到了滿足。社會的不斷進步人們的需求不斷變化，為了更好的為人們提供好的產品，發展機電一體化技術促進機械工業的進步是刻不容緩的。

3.2 機電一體化技術在現代機床控制上的應用

機電一體化技術在現代機床上的應用是這一技術在機械工程領域最重要的應用之一，機電一體化技術提高了現代機床的加工精度，加快了現代機床的加工速度，也使得現代機床更加智能化。同時計算機內置多塊DPS芯片，使得現代機床具有很強的抗干擾性。這使機械工業生產力得到了很大的提高，人們的需求得到了進一步滿足。

3.3 機電一體化技術在自動包裝機方面的應用

通過機電一體化技術在自動包裝機上的應用，解決了包裝機作為機械工程領域結構繁瑣控制困難的問題，同時機電一體化技術在包裝機上的應用也使得包裝機實現了模塊化，解決了包裝機故障維修十分困難的問題。對于企業來講機電一體化技術的應用使得包裝機操作得到優化，維修成本得到有效降低，并且生產效率得到大大提高，是一項完美的應用實踐。使得企業在提高利潤的同時，業大大降低了生產所需的成本。

4 機電一體化技術在機械工程領域應用的的發展趨勢

4.1 機電一體化技術朝著微型方向發展

就當前機電一體化技術的發展方向上看，機電一體化技術正朝著微型機電一體化系統方向發展，微型機電一體化指的是在幾何尺寸面積為納米的情況下進行生產工作。微型機電一體化技術在某種程度上講是由納米程度上的電子技術和機械技術融合的結果。這種技術在社會生產中表現出體積小、能耗低運動靈活的特點，是一項十分關鍵的技術。這項技術的實現將會使工業產品的質量得到進一步提高，時間產本得到進一步縮減，達到事倍功半的效果。

4.2 機電一體化技術朝著智能化方向發展

一般而言，談到未來機電一體化技術的發展方向，人們大多會想到智能化技術方面。就現在機電一體化技術在控制理論基礎方面做出的貢獻體現的都是傳統機械控制化技術。智能機電一體化技術相較于傳統機電一體化技術其綜合了人工智能、計算機科學、生理學以及其他一系列有關智能相關的技術，智能機電一體化技術正處于不斷的探

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索之中，并將在不遠的將來得到運用，例如在對人類智能進行模擬方面[5]。智能機電一體化技術在未來一定會有廣闊的發展空間。智能機電一體化化技術的應用將會使機械工業的生產更加具備智能特點，將會進一步減少企業對人工的需求，從而降低人工成本。

4.3 機電一體化技術朝著高性能方向發展

關于目前機電一體化技術朝著高性能方向發展，主要體現了機電一體化技術的高效性、可靠性、以及高精度高速度的特點。這些特性充分滿足了新型CNC系統中多個中央處理器結構且利用總線進行連接的方式。同時這個系統采用精簡指令集機，可以讓多個操作系統同時進行工作，處理多個工作任務。利用這種機電一體化技術生產產品不僅節約了生產時間而且生產出來的產品也具有更高的性能。高性能的機電一體化技術的運用將會再一次提高工業生產的效率，節約企業的時間成本，為企業創造更大的利潤。

5 機電一體化技術近年的發展趨勢的特點

隨著機電電一體化技術的不斷發展，機電一體化技術的發展趨勢呈現出明顯的特點。

5.1 機電一體化技術的發展存在明顯的個性化

在這個經濟迅速發展人民生活水平日益提高的今天，追求個性化的心理在不斷的影響這人們的消費觀。因而一個產品的是否能被更多的人所接受，技術的創新就必不可少了。所以在這個大背景的影響下，機電一體化產品也呈現出一定的個性化。

5.2 機電一體化技術體現高性能的特點

高速、精確、可靠、高效率是高性的體現，新一代的CNC系統的出現就很好的解決了這些問題。并且該系統采用多處理器結構，采用多總線連接，可以進行多個任務的同時處理。

5.3 機電一體化技術的發展呈現綠色化的特點

隨著機電一體化技術的不斷進步，機電一體化產品不再污染環境，并且可以進行回收再利用產品綠色化的趨勢，使得機電一體化技術能更好的適應未來的發展。

6 結束語

現在機械工程領域都朝著機電一體化技術方向發展，機電一體化技術的應用與進步推動著社會和生活的發展，機電一體化技術在經濟、農業、科技等領域都有著積極的影響作用。要想使我國機械工業得到進一步的發展離不開機電一體化技術的應用。結合這篇文章的簡單總結，為了進一步推進機電一體化技術的進步，并且充分的使其在機械工程領域得到應用，實現機械設備的進一步機電一體化。技術人員應積極的投入到機電一體化技術的總結分析中去，并在此基礎上做出新的創興。

參考文獻：

[1]陳偉.機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢[J].山東工業技術，2015（22）：222.

[2]姚秀君，王維東.機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢[J].黑龍江科技信息，2017（11）：105.

[3]劉錄平，張曉彤，劉杰.機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢淺談[J].工程技術：文摘版，2016（12）：00282-00283.

[4]張力.淺談機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢[J].引文版：工程技術，2016（04）：252.

[5]李艷勇.淺談機電一體化技術的應用與發展趨勢[J].工程技術：文摘版，2016（05）：00248.