機電一體化技術在機械工程上的應用及其趨勢展望

【摘 要】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。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。

【關鍵詞】機電一體化技術；機械工程；應用；趨勢；

1機電一體化的相關知識

1.1機電一體化的相關概念

機電一體化技術是一種結合了多種技術形成的具有自身體系的新的技術，主要涉及機械的信息處理和功能控制方面，通過對控制軟件統一控制實現機械結構的主功能和電子化集成。機電一體化技術的使用離不開機械技術、微電子技術、電子電力技術之間的互相配合，和各個功能單元之間的有效搭配，最終實現對機械系統控制的智能化和自動化。機電一體化技術最大的優點是可以保證機械設備在消耗較低能源的情況下進行可靠的高效運行，機電一體化技術除了具有原來機械技術具有的機械功能之外，還具有自動檢測和調節功能，完全實現從產品生產到設備檢測的過程中的自動化。機電一體化技術是目前最為先進可靠的技術，具有廣泛的發展空間和應用前景。

1.2機電一體化技術發展

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。

1.3機電一體化技術的特征

機電一體化技術具有多種技術的優點，形成了獨特的技術特征，在實際應用中發揮重要的作用。①機電一體化技術具有應用的廣泛性機電一體化技術是一門涉及多個學科的交叉技術，同時具有各個技術的優點。因此機電一體化技術已經突破了機械工程的應用范疇，在各個領域都有應用，具有巨大的開發價值。②機電一體化技術具有極強的邏輯性機電一體化技術通過統一的控制軟件將各種技術進行了合理的融合，在對技術融合過程中需要按照一定的邏輯選取不同技術的不同方面，進行合理的組合配置，最終形成一個完整的系統。③機電一體化技術具有很強的建模優化理論經過多年的發展機電一體化形成了最優的理論體系，通過科學合理的組合和運算，實現了整體的最優化。保證機械設備在實現低能耗的情況下處于工作的最佳狀態。提高生產產品和質量和工作效率。④機電一體化技術具有簡單化、清晰化的特征機電一體化的簡單化和清晰化是以用戶角度看的，機電一體化技術可以很好的實現對機械設備的智能化控制，可以自動完成產品生產到故障檢測等一系列操作，對于用戶來說不需要十分復雜的操作就可以使用機電產品。

2機電一體化技術在機械工程中的實踐

隨著機電一體化技術的不斷完善，其對我國的機械制造業發展起到促進的作用，其優勢在機械工程領域得到充分的發揮。

2.1機電一體化技術在改造機床上的應用

在機械工程中，數控機床是極為重要的機械設備，同時也是應用極為廣泛的機械設備，該設備本身對產品的加工精度要求較高，若機床中的模具出現偏差，則會對產品質量造成較大影響。而機電一體化技術在機械工程中的應用，有效提升了現代機床的加工精度，并對機床的加工速度進行了提升，使機床更加智能化。機電一體化技術對機床的內部結構進行了改造，對工作臺與床上刀具運行軌跡的偏差值進行了有效的降低，提升了產品的質量，并且在機床實際的使用中，可利用計算機技術對相關的數據信息進行自動化處理，且因計算機內配置多塊DPS芯片，增加的機床的抗干擾性，使得機械工程達到生產力得到提升，有效促進了企業經濟效益的提升。

2.2機電一體化技術在包裝機械方面的應用

在機械工程之中，包裝機械是一類較為常見的機械，其在包裝生產中的應用極為廣泛。包裝機械設備自身在結構方面較為繁瑣，在其中的控制連桿及凸輪構造更是極為復雜，若這些復雜的部位一旦出現故障，則很難進行維修。而機電一體化技術在機械工程中包裝機械領域的應用，有效解決了包裝機械難以維修的問題。機電一體化技術的實際應用，將包裝機械設備系統進行了模塊化，并使包裝機械從產品的實際生產到設備的維護的全過程，實現智能化操作，不僅僅優化了包裝機械的操作，還提升了生產效率，有效降低了維修成本。

2.3自動化和智能化方面的運用

機電一體化技術在當前工程機械中的運用還表現出了較強的自動化和智能化效果，這同樣也是未來機電一體化技術創新發展的重要方向。結合機電一體化在自動化以及智能化方面的具體表現，其能夠較好實現對于整體工程機械操作流程的改進，尤其是對于一些關鍵環節，其能夠有效擺脫對于人員的依賴，實現較強的自動化處理效果，減輕操作人員的勞動強度，并且規避一些可能存在的威脅隱患。結合這種自動化和智能化運用，其對于傳感器以及相關智能分析系統的要求比較高，需要切實圍繞著工程機械進行詳細分析探究，確保其能夠體現出較強的使用效果，并且能夠結合控制管理效果進行不斷調整，優化管理效果。

3機電一體化技術在機械工程上的發展趨勢

隨著科學技術的不斷發展，不同技術出現了交叉滲透的現象。機電一體化技術正是通過信息技術和微電子技術與機械工業領域相關技術的結合產生的一門具有自身體系的新技術，機電一體化技術在機械工程上可以得到廣泛的應用，其發展趨勢比較好。第一智能化。機電一體化技術的最大的特征在于，在機械運行的過程中，使機械具有智能化的特征，在未來的發展中，機電一體化的智能化特征會日益的突出，而且會有一些新的智能化的技術在機械工程中運用。第二個性化。消費者現在不僅僅對產品的質量提出較高的要求，同時也對產品的外觀等提出了要求，要求產品的外觀應該滿足消費者的個性化的需求。所以，機電一體化技術的發展必然要朝著個性化的方向發展，最終可以生產出個性化的產品。第三高性能化。在機電一體化技術的使用中，要充分發揮其高性能的特征，而且完善設備運行的速度和穩定性，提高設備的精度。這些高性能化的特征對企業的生產起到重要的作用，成為機電一體化技術發展的必然趨勢。第四網絡化。隨著信息技術的不斷完善和發展，網絡在機械設備的加工中也發揮著重要的作用，其可以對生產進行自動化的控制，將機電一體化技術和網絡技術融合，可以實現遠程監控的效果，人們不用在加工現場，就能發現產品在加工的環節存在哪些問題，可以有效的減少問題的發生，減少人力資源的投入，網絡化趨勢是今后機電一體化技術發展的必然趨勢。

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。

作者簡介：

徐躍，男，1986年生，遼寧省鐵嶺市，注冊一級機電建造師，項目負責人.

（作者單位：大連龍運電力安裝有限公司）