機電一體化的應用與發展趨勢

方建孝

摘要：現階段，機電一體化在我國的多個行業和領域中被廣為應用，創造了極為可觀的社會效益和經濟效益，之于生產力的提升發揮著關鍵性的作用。通過加強機電一體化的研究，充分挖掘其內在潛能，提高機電一體化應用水平，能夠為技術革新和產品改良提供強有力的保障。本文將探討機電一體化的應用優勢和應用現狀，并對其未來發展趨勢加以展望，以期能夠全面推進機電一體化的推廣應用，從而為相關領域的快速發展注入新的生機和活力。

關鍵詞：機電一體化；應用；發展趨勢

引言

機電一體化是機械技術和電子技術有機結合而成的新型科技產物，自上世紀70年代誕生以來就廣泛運用到各行各業之中，促進了傳統生產技術的改革，大幅度提高了企業生產效率和生產質量。為了實現機電一體化的良好發展，必須要對該項技術予以堅持不懈的研究，使之在相關產業中能夠發揮更大的作用，從而最大化的展現出機電一體化的應用價值，推動社會經濟的可持續發展進程。

一、機電一體化的含義和應用優勢

隨著科學技術的進步發展，各種先進的技術產物被應用到企業生產之中，促使企業生產模式發生了巨大的變革，自動化生產真正成為了現實，不但將人力資源從繁瑣的生產中解放了出來，而且生產更加趨于穩定化和高效化，給企業帶來了豐厚的利益回報。其中，機電一體化起到了不容忽視的作用，作為機械、電子、通訊、信息等多門技術的有機結合體，機電一體化技術的應用實現了對機械設備的精密操控，賦予了產品智能化特征，顯著擴大了產品的銷量，增強了企業的市場競爭力，因而機電一體化技術一直備受企業的青睞。具體而言，機電一體化的應用優勢主要表現在以下幾個方面：

1、提高生產自動化水平

自動化生產是一種必然趨勢，需要相應的設備和技術作為有力支持，機電一體化技術蘊含的科技含量較高，符合信息時代下企業生產改革的實際要求，越來越多的企業成為了機電一體化技術的忠實擁踅，在企業生產中應用了這一技術，這給機電一體化技術的發展創造了有利的契機。與此同時，機電一體化的應用明顯改善了企業的生產模式，提高了企業的生產能力，企業充分認識到了機電一體化技術帶來的好處，在相關技術和設備引入上毫不吝嗇于資金的投入，使得企業在行業中始終領先一步，保持著迅猛的發展態勢。

2、安全性和可靠性較高

相比于其他生產設備和控制技術，機電一體化設備在運行過程中不會輕易出現故障問題，其安全性和可靠性都比較高，而且在設備上往往安裝有自檢裝置，可以實時監控設備運行情況，在發現設備運行異常和故障問題時及時發出預警信號，自動進行故障的排查，無法自動排除的會向工作人員指出故障位置，由工作人員進行處理。預警信號發出的同時機電一體化設備將進入自我保護狀態，切斷故障線路，避免故障點的進一步擴大和蔓延，在此情況下企業損失也會降到最低[1]。

3、節約了大量的資源

智慧化是機電一體化設備的一大特征，設備在運行過程中會根據工作需要實時調整運行狀態，合理配置資源，降低了能源的損耗，達到了環保節能的目的，這是其他生產設備所無法比擬的。除此之外，應用機電一體化技術來控制設備無需使用電線電纜，保持了工作現場的整潔，減輕了后期維護保養工作量，最大程度的防范了設備故障的發生，節約了設備維修費用，維護了企業的切身利益，因此機電一體化的應用具有必然性。

二、機電一體化的應用現狀

1、數控機床

在一些高精度產品的加工作業中通常應用了數控機床，這類設備是由多個模塊組成，內部構造十分精密，可以說是機電一體化應用的杰出代表。現如今我國制造行業正處于飛速發展時期，數控機床的應用范圍也越來越廣，但是不可否認的是我國利用數控機床所加工出的產品質量仍然落后于西方發達國家。要想轉變這一現狀，提高機加工產品質量，就要重視機電一體化的應用，以此來改革數控機床的結構，擴展數控機床的功能，使之能夠生產加工出精度高、質量好的產品，從而促進我國制造行業的良性發展。

2、自動機與自動生產線

實際上，機電一體化最為基本的功能就是對生產設備進行自動化操控，基于此，機電一體化在自動機和自動生產線的應用也就不足為奇了，有助于提高我國工業發展水平，促使我國工業產業在世界舞臺上大放異彩。但是機電一體化的應用并不是沒有缺點的，其對設備的控制主要憑借預先編好的程序，如果程序出現錯誤就會引發各種各樣的問題，而且在設備運行中人工介入是比較困難的，這些都是在未來技術研究中需要改進的地方。

3、機器人

在企業生產和工程建設中往往存在著一些危險性較高的工作，嚴重威脅到了作業人員的人身安全，如果能夠用機器人來取代人工操作，不但會大大提高作業效率，人員的生命安全也會得以保證。運用機電一體化來實施機器人的設計、開發、制造，將機器人應用到生產生活之中，能夠不受外界氣候環境的影響，保持長時間的高強度勞動，工作效率非常高，同時也能展現我國的綜合實力，提高先進科技的應用水平。

三、機電一體化的發展趨勢

1、人工智能化

人工智能化是未來機電一體化技術發展的一個重要方向，從機電一體化的特征來看，智能化、自動化都是非常明顯的特點，可是要想發展成為人工智能化還需要較長的一段時間。目前我國所用的數控機床和機器人都是機電一體化的產物，雖然具備了初步的智能，然而有些問題仍然需要人工來解決，尚未具備獨立思考能力和邏輯推理能力，若能夠加強對機電一體化的研究，爭取早日賦予生產設備人工智能化，那么人工控制就會完全被取代，真真正正的實現了生產制造的自動化，與當前的生產效率將不可同日而語。

2、網絡化

計算機的普及與網絡技術的發展，對人們的生產和生活方式帶來了巨大的變革。機電一體化與網絡化的結合，實現了企業對生產車間遠程監控，這在一定程度上提高了生產安全效率，對未來生產發展具有極大的影響。實施網絡化操作，制造人員將不再受到崗位的限制，且制造人員的數量也會大大減少，可以計算機網絡進行操作，全面掌握各個設備的運行狀況，利用操作界面就可以全面控制各個加工流程[2]。另外，機電一體化設備和相關設備之間建立網絡通信協議，通過網絡傳輸重要的數據，實現遠程控制和監控，最大程度的降低工作量。

3、微型化

目前，大多數企業所采用的機電一體化設備體積較大，所占空間較大，這樣就在一定程度上增加了維修難度，也增加了工作人員的負擔。機電一體化向著微型化發展是必然趨勢，采用微機械技術、微電子技術和相關軟件技術，從而縮小設備的體積，減少占地面積，降低維修成本，能夠大大提高機電一體化設備的利用率。現代科技水平不斷發展創新，相信機電一體化設備微型化發展在不久的將來就會實現，甚至向納米系統方向進行發展。且微型機電一化技術的應用范圍將不斷進行擴展，涉及到各個方面的運用[3]。

結語

綜上所述，機電一體化的應用能夠提高企業生產效率和生產能力，降低資源損耗，減少人力資源投入和設備故障的發生，具有著無限廣闊的應用和發展前景。如今機電一體化在數控機床、自動生產線、機器人等領域中得到了廣泛應用，其未來更是會向著人工智能化、網絡化和微型化的方向發展。可以說，機電一體化的研究任重而道遠，需要相關工作人員能夠持之以恒、堅持不懈，結合我國生產實際研發出更加穩定可靠的機電一體化產品，從而為我國生產制造行業的發展增添助力。

參考文獻

[1]陳順平，朱江龍.淺析機電一體化技術的應用及發展[J].黑龍江科技信息.2015（36）

[2]王志英，王飛.淺談機電一體化技術的發展及應用[J].四川水泥.2015（03）

[3]劉耀海.淺談機電一體化技術的應用與發展趨勢[J].信息系統工程.2012（10）

（作者單位：青海西部水電有限公司）