機電一體化技術在機械工程領域的應用及展望

曹清洪

七冶安裝工程有限責任公司 貴州 貴陽 550004

1、簡述機電一體化特點

1.1 具備全面建模及優化理論特點

在機電一體化技術的發展過程中，逐步形成了更全面的建模和優化理論。通過相關算法的組合和操作，最終得到優化模式，使整個機械工程處于低耗、高效率、科學化的狀態。

1.2 具備較強的邏輯性

機電一體化技術涵蓋許多學科的知識基礎，并且具有自己的相對獨立性。通過機電一體化技術，各種技術以最佳方式相互結合，并以“增長優勢，避免缺點”這一最直接的原則采用不同的技術。執行最合理的配置，以實現最大化利益的目標，并形成一個完整，有效和邏輯上完整的系統。

1.3 廣泛應用優勢

它的普遍性主要體現在機電一體化本身的跨學科技術，不僅具有其他技術的優勢，而且具有其他技術所沒有的優勢。因此，機電一體化技術不僅能有效地應用于機械工程，而且在其他領域也有廣泛的應用。具有很好的應用價值。

1.4 具備簡單清晰的特征

從用戶的角度來看，機電一體化具有簡化和清晰的特點，因為機電一體化技術在一定程度上可以實現對機械設備的智能控制，并能及時檢測和修復故障。使用戶可以減少設備的時間、故障維修等，使設備操作更方便。

2、機械工程機電一體化應用

2.1 機電一體化技術概述

機電一體化在機床中的應用中，其電機當中必須要能夠擁有獨立，不會被別的所干擾的驅動，只有這樣坐標軸才能夠更加正常的傳輸。實施數據傳輸以及運動，能夠真正的讓機電機床電機在驅動的時候趨向平衡，使其可以被協調控制。①將機器運行的數據信息輸入機電設備裝置，在數控裝置里面對數據信息進行邏輯方面的轉換等。②數控系統可以自動向其中的一些系統發布相關的脈沖信息，并且將信號傳輸出去，這樣可以實施連續的控制。③把機床的驅動連續喚醒之后，可以讓機床設備持續化的進行運轉，使機床的比較單一的運行模式得以優化，機電一體化的技術能夠有效地解決因為傳統技術不足所造成的一種摩擦現象，使生產效率也可以有效提升。

2.2 包裝機械機電一體化應用

隨著機電一體化技術的推廣，食品包裝也逐步趨于機械化，包裝機械應用機電一體化技術是發展的必然趨勢：①自動化的產品包裝設計及生產，通過包裝系統在保證設計及生產的合理性完成整個設計及生產流程。②同時實現測試及控制功能，嚴格控制產品包裝的安全性、衛生狀況，確保達到達到衛生標準。③將機電一體化與微電子技術結合，應用于包裝設備，在一定程度上提升了包裝的效率，實現機械包裝的低耗高效。

2.3 產品開發的機電一體化

人工智能和模糊數學也讓機電一體化在發展的時候變得更加精細。特別是使用于產品開發潛在較高的應用價值。產品開發體系，使用機電一體化的技術，能夠讓各種不同的技術相互融合，相對會比較靈活，也比較便捷，運行起來速度也很快。對機械設備當中比較復雜的任務也能夠及時完成，不僅如此，產品開發的系統也可以隨時隨地了解目前市場的需要，按照市場的實際定位來開發和市場需求能夠相互匹配的產品，使市場的競爭力能夠獲得顯著提升。

2.4 空調安裝機電一體化

機電一體化在機械工程中的應用，可以達到全面工程相互之間配合協作的根本性的目的能夠高效的讓機械工程在運轉的時候更加一致，機電一體化的系統在進行空調機械安裝的時候，能夠讓安裝工程更具一致性以及完整性，同時也可以更加有效地讓空調當中的各項機器，比如微處理器和壓縮機。形成一種相對而言更加全面的循環系統，不僅如此，在很大程度上也可以將空調的機械工程安裝以及施工相互聯合起來，不但能夠讓加工效率獲得提升，而且可以讓不同施工環節之間的關系更加緊密。

3、機械工程機電一體化發展趨勢

3.1 自動化分配

機電一體化的應用規模相對而言已經不斷在擴大，而且在很大程度上也能夠打造成自我控制和控制的巨大彈性空間。它有相對比較完整的修復功能，可以應對一些比較緊急的情況，系統在運行的時候能夠保障各個子系統更加獨立，不會受到干擾，同時也可以更加有意識地分配不同的指揮信號，控制各個子系統的運行，并且要按照各子系統的實際變化來進行整改。

3.2 全面信息化

機械工程在信息傳遞以及信息共享方面能夠發揮巨大的價值，綜合信息系統在機電一體化當中是一個比較重要的趨勢，信息的傳輸以及信號的指令執行都會比較精確。智能發展從很多別的角度也發展出來了信息技術以及模糊技術。

3.3 光學技術領域機電一體化

在機械工程方面對光處理的難點是比較復雜的，但是如果可以使用機電一體化技術就可以突破這一類型的難點。如果能夠把光學技術和機電一體化相互之間結合起來，就可以讓光學技術更加具備智能化的特點，能夠真正發揮其價值，特別是應用在能源工程方面，其技術更加先進。

3.4 機電一體化向著仿生物系統化領域發展

信息處理在核心位置和機電一體化集成的發展過程當中信息系統的信息負載也變得更高，機電一體化的信息系統其負載越大，那么結構就越容易不平衡，在靜態以及動態不斷變化的范圍之中，很難達到處理信息的平衡度。這也使仿生機體出現了一定的促進,有利于生物科學的發展。

3.5 機電一體化應用于綠色環保方向

隨著社會發展，各行各業的環保意識也愈加強烈。綠色加工生產是機械工程領域的環境保護方面的策略，綠色能源在進行機械工程生產的時候，如果可以同時結合機電一體化的技術，就可以真正的滿足讓機械工程更加環保的基本需求，實現可持續發展的環保生產理念，提高生產效率的同時也可以讓資源利用變得更有價值，達到環保的目標，使機械工程能夠獲得可持續發展的動力。

3.6 模塊化方向

社會分工變得更加細致，科技也在不斷的發展，而機電一體化的應用面也變得更加廣闊，所以為了能夠讓機械生產個真正的實現標準化的生產系統，就必須要能夠讓機電一體化變得更具模塊化，模塊化在機械工程發展的過程當中是比較復雜也是比較困難的技術要點。開發模塊化能夠真正的提升各個單元或部件的匹配性，例如兼具智能調速和減速的動力單元的研究和開發，或者具有識別、視覺和圖像處理的控制單元的研究和開發。

結束語

機電一體化屬于綜合性學科，涉及面廣闊，涵蓋了諸多學科，應用于機械工程領域，取得顯著的技術價值及經濟效益，實現了社會與生態價值的統一性，在其他領域的應用也取得了顯著的收益，提升了技術水平，促使機械技術更加的先進，加快了機械工程的發展進程。