探究機電一體化系統在機械工程中的應用

李旦成

【摘 要】隨著時代的發展與進步，我國機電一體化技術也取得了突飛猛進的發展，機電一體化技術作為工業發展下的重要產物，在我國工業化進程中扮演者不可忽略的角色。它將與機械工業技術做緊密聯系，在結構、產品機構、功能與構成、管理體制以及生產模式上都將有重大突破，這不僅將加快我國工業化科技水平的進步，我將讓現階段的機電電氣化朝著機電一體化邁進，讓這個工業生產朝著更加多元化、智能化發展，這里就以探究機電一體化系統在機械工程中的應用做研究分析。

【關鍵詞】機電一體化;機械工程;應用;研究分析

就目前來看，我國工業化發展水平有了長足的進步，并且隨著我國工業體系的逐步完善，越來越多的機械也在朝著機電一體化發展，工業自動化將成為我國發展的新方向，而作為工業自動化的升級版本，機電一體化將從中探索出更加高階的自動化化一體技術，深入整合前沿科技，讓我國工業發展提供新方向。機電一體化技術整合當前的自動化技術，與計算機技術做了緊密結合，所以，根據整個行業的未來發展來看，整個工程機械的機電智能化和一體化將是今后的重要發展方向。

一、機電一體化概述

所為的機電一體化技術指的是：從系統工程觀點出發，在工業化生產中將機械、電子、計算機通信等有關技術做有效結合，從而讓機械、電子、計算機技術有效的整合，從而實現系統或產品整體最優的綜合性技術。總而言之，機電一體化技術是當今工業化發展的重要突破口，機電一體化技術也將涉及更廣的領域，并且其中涉及到的專業也將更多。而對于機電一體化技術而言，其主要包括了技術原理和使用機電一體化產品得以實現以及使用和發展的技術。所以從中也不難發現，機電一體化技術是一項專業技術群的統稱。

二、工業生產中的機電一體化技術分析

進入二十一世紀后，我國不管是經濟還是科技都有了突飛猛進的發展，尤其是現代化的工業生產領域，我國成為世界的代工廠，承接了世界上百分之七十以上的工業產品制造，成為世界性的制造大國。不過隨著科技的發展，人力資本的逐步升高，越來越多的企業開始升級技術，以此來替代昂貴的人力成本，這很大程度上推進了工業技術的發展，越來越多的工業生產用上了機器人、計算機自動化等技術，這很大程度上促進了我國工業化發展。下面就對其應用范圍做相關概述：

（一）監督控制作用

機電一體化化技術整合更更加完善的監控體系，并成為機電一體化系統中的關鍵組成部分，它將對工程機械的發動機、工作裝置、傳動系統、制動系統等關鍵部位進行實時有效監控，保證系統能夠安全、穩定運行，一旦在機械工作環節出現問題，電子監控系統就會及時做出反應，并觸發報警功能，找到故障點，從而有效的減少事故的發生，保障企業安全生產。與此同時，電子監控系統還能優化系統功能，對于系統能的故障起一定修復作用，若問題嚴重，將及時反饋給相關技術人員，并提供相關故障數據，方便工作人員及時的檢修和排除故障，這樣不僅很大程度上提高了企業的生產效率，還能夠有效保障生產環境的安全，降低了企業不必要的經濟損失。

（二）促進生產、節能降耗

柴油機在工業生產中有著大量的應用，不過這些年柴油機的發展一直面臨著一些問題，比如說傳統的柴油機能源利用率低，這樣很大程度上影響了企業的生產，還額外增加了成本，為了有效改進這一問題，如今在柴油機中就加入了電控系統，它能夠充分有效的發揮出柴油機的輸出功率，促進柴油充分燃燒，減少資源的浪費，并且還能有效減少污染物的排出，保護自然環境。在傳統型的柴油機中采用電子控制技術，其主要目的是電控系統可以對柴油機的內部負荷狀況進行有效監控，根據不同反應狀態采取相應來自動調節柴油機的油門，這樣來讓柴油機的能源利用率最大化。就比如說這個例子：由日本小松公司生產的挖掘機就采用了當下新型的節能控制器（OLLS系統），它不僅提高了柴油機的整體性能，得益于節能控制器的作用，其能源消耗也同比下降了燃氣可節23能源%，并且同時機械的使用功率的利用率可達到98%之高。

（三）高精度要求

如今越來越多的工程機械設備上都開始采用電子控制系統，這種技術不僅可以量化生產，優化資源配置，更重要的是它能有效實現自動化生產，不僅可以降低生產成本，還能提高產品的精確度，實現更加出色的性能。從而有效的避免了人工稱量效率低、誤差大的問題，這樣不僅可以有效提高產品的質量，也可以讓產生獲得更高的社會認可度，提高產品競爭優勢。就比如我們生活中常見到的路政施工用的混凝土攪拌機，越來越多的商品混凝土拌合站都在混凝土拌合設備上采用了微電控制的電子稱量系統，真正意義上讓混凝土攪拌機實現了量化生產、高精度作業的功能，而這都將歸功于電子稱量系統的引用，它不僅能夠保證混凝土的科學配合比，自動化的生產還能夠有效提高混凝土施工質量。除此之外，在路政施工中瀝青混凝土攤鋪機上也應用了自動找平系統，它們提高工作的生產效率，還能讓施工質量更加出色，路面的最終平整度可達到 0.127m/3m，而這都是機電一體化技術的功勞。

三、機電一體化技術的發展探究

機電一體化技術是一個綜合性整合技術，其中涉及到了眾多領域，如機械、電子、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展與當今前沿科技同步，所以它也符合當前社會的發展特點，下面就概述其相關發展方向：

（一）智能化

就目前來看，工業的生產也將逐步被智能機械所替代，而今后的產品也將朝著智能化方向邁進，越來越多的產品在以后也將應用機電一體化的“全息”特性，就比如說，如今越來越多以智能化為口號的家用電器出現，比如說智能化電視、智能化空調等，它們將模擬人類智慧，讓這些產品具備初步的邏輯判斷功能，還能自主選擇分析，這樣很大程度上提高了生產效率，讓目標更加明確，而這都主要受益于模糊技術、信息技術的發展。尤其是工業機械生產領域。

（二）模塊化

如今社會的發展，越來越多的模塊化產品出現，這不僅很大程度上提高了生產的效率，也讓產品的功能屬性更加完善，不過模塊化是一項重要而艱巨的工程。需要配合眾多廠家，并制定統一化的機械兼容標準，從而實現模塊功能的統一，所以模塊化技術在如今還仍處于初期階段，還有很大的提升空間，就比如說在生產的集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，它們都有圖像處理、識別和測距等功能，其也是模塊化的典型。模塊化技術的應用可利用相關標準迅速開發出適配的功能模塊，提高企業生產效率。不過當前模塊化技術還面臨眾多問題，比如模塊化標準的統一、相關技術的完善等都需要克服。

（三）網絡化

21世紀是信息化、數據化的時代，越來越多的生產、制造都與互聯網技術同步接軌，物聯網、大數據等技術紛紛孕育而生，不僅提高了工作效率，也給產品提升提供了更多的可能。所以如今的機電一體化技術也與計算機信息技術進行了高度整合，并將信息互聯網技術作為接入口，實現了產品技術的革新。由于網絡的普及，如遠程生產、作業、遠程會議等功能已經成為了可能，并更多功能已經在機械設備中實現，這也標志者機電一體化將朝著網絡化方向進一步發展。

四、結束語

綜上所述不難發現，機電一體化技術很大程度上推進了工業化的發展，并且提高了企業的生產效率，在很多領域都涉及到機電一體化技術，未來機電一體化技術必將成為各個領域的焦點，為我國工業、科技、軍事等領域帶來新的發展方向。

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