機電一體化技術的應用與發展趨勢分析

摘要：機電一體化是基于現代技術手段，能夠有效的將傳統機械模式或人工勞動變為自動化，使產品的制造水平得以飛躍的提升。機電一體化是現代化生產的重要技術，也是解放人類生產力的重要手段，更是工業現代化的顯著標志。機電一體化比擬傳統工業有著生產效率，產品可靠性穩定和工廠內部生產安全性等優勢可以將工人從長時間的惡劣工作環境中解脫出來，給予廣大生產線上的工人一個更為安全，高效的生產環境，從技術層面全面推進我國工業的發展水平。

關鍵詞：機電一體化；技術應用；發展趨勢

隨著社會經濟的發展與科學水平的進步，機電一體化技術開始在更廣闊的領域有了新的應用。在傳統的工業制造中，機電一體化代替了簡單的機械工作流水線模式，使其在自動化生產線與數控機床領域有著突破性的發展。在應用機電一體化的生產制造過程中，可以有效提高生產效率，減少企業能耗。并以自動化機械代替簡單的生產制造流程和傳統的人力勞動模式，提高了生產作業的安全性，因此在一些高危行業，例如建筑工程的煤礦采集中創造了巨大了收益。

一、機電一體化技術在實際應用中的優勢

（一）較高的安全性能

機電一體化相較于傳統的機械制造具有更高的安全性能，在自動保護，自動檢測，自動診斷等多方面具備優勢。在傳統的生產制造過程中，簡單的機械制造流程遇到設備故障或出現電力停滯的情況，許多員工來不及停止工作，一些機械設備也得不到相應的控制，很容易出現安全隱患。而在使用機電一體化的設備中，在整個生產流程中，一旦出現設備故障或電氣等問題，控制中心可以及時啟動相應的保護措施最大程度的減少人員傷亡和設備損壞，讓整個自動化生產過程真正做到安全生產。

（二）自動化操作性能

在自動化生產線應用上，機電一體化技術采用程序控制和數字顯示，極大地提升了自動化生產的效率，簡化了流水線生產的操作步驟。近年來，隨著自動化生產線控制技術的發展，電子控制系統逐漸取代傳統的預設程序控制，使自動化流水生產在具備著高度的自動化的同時也具備著一定的智能性，可以在一定范圍內自動尋找符合當前工況的最優工作程序。

（三）較高的生產效率

機電一體化采用現代技術控制機械進行流水生產，簡化傳統的人工流水線和簡單機械流水線的生產步驟，在自動化生產的設備靈敏性，設備控制精確度和自動化生產水平上較于傳統設備有著明顯的提升。通過自動化控制，系統可以簡化預設參數的設計，讓生產執行設備可以按照不同的要求進行精密化的零件生產，保證工作進度和生產質量。

二、機電一體化技術在實際工程中的應用

（一）電氣自動化控制技術

機電一體化技術在電氣控制中具有精確度高，響應時間快和控制效果穩定的特點，很適合建筑工程進行精確的貨物取放。在加上工地本身使用電氣設備，對于自動保護類型的裝置和抗干擾類型的裝置有一定的要求，而電子自動化控制系統諸多連鎖保護系統的設置可以完美做好這一點。

在建筑工程的物料運輸中所應用的電氣自動化技術就是先將工地的物料相關必備信息收集，結合建筑的實際需求，為實現高效生產目標，基于電氣自動化技術，可以大幅度減少人員的使用率和提高生產效率。對工人而言，有效的降低了工作強度，對工地而言，可以提高實際生產活動的效率。

（二）在數控機床中的應用

隨著技術的不斷發展，數控機床已經不滿足傳統的單線工況控制，開始使用開放性的設計，其工作結構趨向于模塊化，總線化。為實現數控機床中二維、三維加工過程的動態仿真，機電一體化技術開始廣泛應用于數控機床技術中。系統在模糊控制和在線診斷中引進大容量的存儲器和大模塊處理機進行軟件的應用和設計，豐富機床的數控性能和系統控制機能。以總線化模式代替傳統的數控機床生產模式，實現以一對多的控制模式，各機床可以由一臺總線機床進行控制，互相配合共同完成作業，也可以獨立進行產品的生產工作。

三、機電一體化未來的技術發展趨勢

（一）綜合智能控制

機電一體化未來的發展趨勢是結合新型的微型計算機控制技術，網絡通信技術和自動化控制技術。以計算機技術為處理數據的根本，通過機電一體化的總線控制整體的一個生產過程并收集生產相關數據，及時了解機電一體化生產線中各線路的生產參數和實際情況。通過智能技術對其進行自動化式的處理，提升整體工作效率，實現機電一體化技術相關的實時監測，分析和控制。應用最新的智能技術，保證高新產業鏈的穩定運行。

（二）人工智能診斷

目前應用機電一體化的設備出現故障時，人工診斷系統只能針對其單進程或單一的對某一故障進行排查。無法從一個整體的層面和大局觀察故障發生的脈路，存在著較大的局限性。而日后發展的人工智能診斷技術可以從整體上觀察機電一體化的生產脈絡，從多進程觀察機電一體化設備的故障發生點，及時發現并處理各種大型設備的故障問題并對故障風險進行預測。

（三）環保化

科學技術的發展對人們的生活來說是一把雙刃劍，人們在生產技術不斷提升的同時也承擔著自然環境不斷被污染的惡果。機電一體化的環保改革勢在必行。在實際改革操作過程中，各企業要達到標準排放，爭取零排放，針對報廢產品進行有效的回收利用，從根本上推進可持續發展。

四、結束語

機電一體化技術是我國新興的工程技術，我們要結合國內外先進技術和生產經驗，不斷完善自身發展理念。以新作為面對新局面，全面推進社會主義現代化強國的建設。

參考文獻：

[1]胡海平. 機電一體化技術的應用與發展趨勢分析[J]. 工程技術研究， 2016（7）：64-65.

[2]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）：89-89.

作者簡介：張勝剛（1984-02）男，漢族，河北省石家莊市，從事機電相關技術工作。