工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

楊 宏

（武漢鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北·武漢 430205）

0 引言

程機(jī)械行業(yè)中，機(jī)械設(shè)備的作用是巨大的，應(yīng)用機(jī)械設(shè)備，不僅可以節(jié)省人工成本，同時還能提高作業(yè)效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。但是，機(jī)械設(shè)備是有使用壽命的，且在使用過程中容易出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響到工程機(jī)械整體生產(chǎn)效率，而要想提高工程機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，提高工程機(jī)械機(jī)電自動化水平十分必要。機(jī)電一體化技術(shù)是一門先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，加大機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率，保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而促進(jìn)工程機(jī)械行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的意義分析

化技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)學(xué)科，涉及到控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等，這門技術(shù)在工程機(jī)械生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。眾所周知，工程機(jī)械生產(chǎn)會使用到各種各樣的設(shè)備。雖然機(jī)械設(shè)備可以完成許多人工無法完成的工作，提高機(jī)械生產(chǎn)效率，但是機(jī)械設(shè)備在使用過程中也會出現(xiàn)性能的磨損，再加上維修不到位、外在因素的影響，機(jī)械設(shè)備會出現(xiàn)各種故障，一旦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問題，就會影響到工程機(jī)械系統(tǒng)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的還會引發(fā)安全故事。機(jī)電一體化技術(shù)是以機(jī)械為核心的，是將電子技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等諸多技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的動力系統(tǒng)、信息控制功能等方面，以此推進(jìn)機(jī)械的智能化、自動化運(yùn)作。在工程機(jī)械生產(chǎn)中，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不僅可以有效避免機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，促進(jìn)設(shè)備自動化、智能化運(yùn)作，同時也能提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)作效率，在最短的時間內(nèi)完成多項信息命令的處理，提高工程機(jī)械生產(chǎn)效益。

2 工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和制造技術(shù)已經(jīng)不適合工程機(jī)械發(fā)展的需要，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式和制造技術(shù)工作效率比較低，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量也不高，而要想改變這一局面，就必須徹底改變傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)制造技術(shù)落后的局面。機(jī)電一體化技術(shù)很好迎合了工程機(jī)械發(fā)展的需要，加大機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以優(yōu)化工程機(jī)械生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)在設(shè)備自動化控制

就目前來看，雖然工程機(jī)械生產(chǎn)已經(jīng)走上了機(jī)械化道路，但是機(jī)械設(shè)備的操作還是靠人力來完成，如果工作人員業(yè)務(wù)能力不足，不具備專業(yè)的技能，設(shè)備就容易出現(xiàn)問題，在這種環(huán)境下，工程機(jī)械自動化生產(chǎn)、自動化控制研究也越來越廣泛。機(jī)電一體化技術(shù)為工程機(jī)械自動化運(yùn)作提供了技術(shù)支持。在工程機(jī)械中，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以構(gòu)建自動化控制系統(tǒng)，對機(jī)械設(shè)備運(yùn)作進(jìn)行智能化控制，從而取代人工操作，提高設(shè)備運(yùn)行效率，避免人工操作失誤的發(fā)生。如，在推土機(jī)、挖掘機(jī)等機(jī)械設(shè)備中，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以由自動化控制系統(tǒng)對這些設(shè)備進(jìn)行控制和操作，使其具備電子系統(tǒng)調(diào)節(jié)的自動變速箱，從而使得設(shè)備能夠適應(yīng)更復(fù)雜的工程機(jī)械作業(yè)需要。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用

在工程機(jī)械中，設(shè)備是為機(jī)械生產(chǎn)服務(wù)的。但是許多企業(yè)只看到了設(shè)備的服務(wù)性能，沒有考慮到設(shè)備的這種服務(wù)性是建立在設(shè)備安全、穩(wěn)定、可靠的基礎(chǔ)上的，以至于許多設(shè)備很容易出現(xiàn)故障，而設(shè)備發(fā)生故障后，就會影響到正常生產(chǎn)。因此，加強(qiáng)設(shè)備故障的診斷十分重要。在工程機(jī)械中，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，一方面，可以對設(shè)備的性能進(jìn)行科學(xué)評估和分析，評價設(shè)備性能是否穩(wěn)定、是否滿足工程機(jī)械生產(chǎn)需要；另一方面，可以對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動化控制，當(dāng)設(shè)備存在故障時，控制系統(tǒng)會發(fā)生警報，并自動起到保護(hù)裝置，保護(hù)機(jī)電系統(tǒng)安全運(yùn)行。另外，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后，由機(jī)電一體化系統(tǒng)對設(shè)備故障進(jìn)行分析，準(zhǔn)確找出設(shè)備故障位置，方便維修人員及時維修。

2.3 機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械作業(yè)過程中的應(yīng)用

規(guī)模化生產(chǎn)是現(xiàn)代社會發(fā)展的一大特征，而要想實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，就必須加大先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)很好地彌補(bǔ)了當(dāng)前工程機(jī)械生產(chǎn)的不足，大大地提高了工程機(jī)械生產(chǎn)效率。在工程機(jī)械生產(chǎn)中，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以取代傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械作業(yè)自動化控制，從而有效地避免人工操作引起的失誤。同時，在機(jī)電一體化技術(shù)的依托下，通過控制系統(tǒng)可以對機(jī)械生產(chǎn)所需要的原材料進(jìn)行有效的控制，避免浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，從而降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)資源的利用率，有助于獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 機(jī)電一體化在機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量管理中的應(yīng)用

在工程機(jī)械生產(chǎn)中，產(chǎn)品的質(zhì)量是關(guān)鍵，只有生產(chǎn)處高質(zhì)量的產(chǎn)品，企業(yè)才能會的應(yīng)有的效益。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以根據(jù)生產(chǎn)零件的復(fù)雜性和精度要求，以及生產(chǎn)工序等方面，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效監(jiān)督和控制，一旦發(fā)生與預(yù)期不符的現(xiàn)象，系統(tǒng)可以及時作出響應(yīng)，從而避免生產(chǎn)出有問題的產(chǎn)品。另外，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以改善機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境，提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)電一體化減少了傳動部件，從而降低了機(jī)械磨損，同時，通過計算機(jī)檢測與控制補(bǔ)償技術(shù)，可以對機(jī)械產(chǎn)品的精度進(jìn)行確定，從而成產(chǎn)出高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品，確保機(jī)械產(chǎn)品符合市場需要。

3 工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢

在工程機(jī)械領(lǐng)域中，機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢是顯著的，加大機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展具有重大現(xiàn)實(shí)意義。社會是不斷發(fā)展的，這種發(fā)展也會對工程機(jī)械提出更高要求，這也要求我們必須深入機(jī)電一體化技術(shù)研究，加快機(jī)電一體化技術(shù)的自動化、精密化、可持續(xù)化、智能化、微型化發(fā)展。

3.1 自動化發(fā)展

在傳統(tǒng)的工程機(jī)械生產(chǎn)中，人力是主要的動力，這種動力已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化工程機(jī)械發(fā)展的需要。機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，改變了工程機(jī)械生產(chǎn)環(huán)境，大大的提高工程機(jī)械自動化生產(chǎn)水平。現(xiàn)行社會經(jīng)濟(jì)形勢下，工程機(jī)械規(guī)模不斷擴(kuò)大，對工程機(jī)械自動化要求也越來越高，這種要求也決定了我們必須深入機(jī)電一體化技術(shù)的自動化研究。實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動化發(fā)展，可以提高機(jī)械制造生產(chǎn)效率，推動機(jī)械制造智能化管理，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的更好發(fā)展。

3.2 精密化發(fā)展

精密性是產(chǎn)品的一個性能指標(biāo)，這一指標(biāo)與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)。不斷提高產(chǎn)品的精密性也是工程機(jī)械生產(chǎn)的重中之重。在機(jī)械生產(chǎn)中，要先提高產(chǎn)品的精密性，我們就必須深入精密成形技術(shù)研究。精密成形制造技術(shù)包括鍛造、焊接、可塑性加工等。在機(jī)械制造生產(chǎn)中，我們需要加大精細(xì)成形技術(shù)的應(yīng)用，以先進(jìn)的制造技術(shù)為手段，提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量，從而使制造出來的產(chǎn)品可以滿足各行各業(yè)的使用需求。

3.3 可持續(xù)發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)與資源之間的矛盾也越來越突出，在這種的環(huán)境下，走可持續(xù)發(fā)展道路是我國當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用具有很強(qiáng)的目的性，在滿足其應(yīng)用功能的同時，我們也應(yīng)認(rèn)識到工程機(jī)械一體化技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的重要性。在工程機(jī)械生產(chǎn)中，我們需要做到零污染、低消耗；生產(chǎn)出來的產(chǎn)品也綠色、環(huán)保、可重復(fù)使用。

3.4 智能化發(fā)展

在工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展過程中，智能化是一個重要的發(fā)展趨勢。智能化是指在計算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化物體功能，使其能夠滿足人的各種需求。目前來看，雖然工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)涉及到智能化，但是智能化水平并不高，工程機(jī)械生產(chǎn)過程中的許多工序還需要人工來完成，對此，我們需要深入智能化研究，積極推進(jìn)工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展，提高提高其智能化水平。

3.5 微型化發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多設(shè)備越來越小型化、微型化，面對這種形勢，工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)也應(yīng)當(dāng)朝著微型化的方向發(fā)展。當(dāng)前，納米技術(shù)開始得到了應(yīng)用，在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展過程中，我們應(yīng)當(dāng)融入納米技術(shù)，使工程機(jī)電一體化設(shè)備體積進(jìn)一步縮小，以便生產(chǎn)期間的使用。同時，加快機(jī)電一體化設(shè)備的微型化發(fā)展，還可以提高設(shè)備的靈活性，使其能夠滿足各種條件的機(jī)械作業(yè)。

3.6 國際化發(fā)展

機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，是國家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的根本動力，可以說一個國家的機(jī)械制造水平直接影響到了其國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。目前來看，雖然我國機(jī)電一體化技術(shù)取得了很好的發(fā)展，但是與一些發(fā)達(dá)國家相比，還存在不小的差距，這種差距也決定了我們必須對外學(xué)習(xí)，積極開展國際合作，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的制造技術(shù)，從中吸取經(jīng)驗(yàn)，從而不斷推動提高我國機(jī)械制造水平。一方面，國家要加大政策支持，為工程機(jī)械機(jī)電一體化發(fā)展提供保障；另一方面，我國機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到這這一形勢，積極與國外一些知名企業(yè)合作，對外引進(jìn)先進(jìn)的制造技術(shù)，從而不斷提高我國機(jī)械制造工藝水平，拉近國際差距，使我國機(jī)械制造產(chǎn)品走向國際市場。

4 結(jié)語

綜上，機(jī)電一體化作為自動化技術(shù)深層體的體現(xiàn)以及其發(fā)展的重要方向，在機(jī)械領(lǐng)域中加大機(jī)電一體化的應(yīng)用可以促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，提高機(jī)械生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省機(jī)械生產(chǎn)成本，從而推動機(jī)械行業(yè)的更好發(fā)展。隨著社會的不斷法戰(zhàn)，對工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)要求也會越來越高，這種要求也決定了我們必須繼續(xù)深入機(jī)電一體化技術(shù)研究。未來，機(jī)械一體化技術(shù)應(yīng)當(dāng)朝著自動化、精密化、可持續(xù)化、智能化、微型化方向發(fā)展，進(jìn)而更好地服務(wù)行業(yè)發(fā)展，推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。