機電一體化系統在機械工程中的運用探討

（許昌電氣職業學院，河南許昌市，461000）王延申 劉順華

1 機電一體化系統在機械工程中運用的優勢分析

1.1 降低人力成本

機械工程中機電一體化技術的應用，能夠通過遠程自動化技術運作，轉變傳統的人為操作模式，簡化工作流程，以實現機械工程的高效率、高質量操作[1]。機電一體化系統的應用，能夠有效減輕人員工作壓力，降低機械工程單位的人力資本投入數額。通過流程化、系統化及自動化的運作流程，還能夠準確篩選重點需求，對后續機械工程項目的開展奠定良好基礎。

1.2 提升安全性能

機電一體化系統具有安全監督、預警的作用，能夠保證工程建設的安全性，且能夠對工作人員的安全提供保障[2]。機電一體化系統融入到機械工程中，能夠基于機械工程運行的具體情況設置預警防控系統，幫助機械工程單位實時了解、觀察工程操作的過程，自動分析運行期間存在的故障。若發現問題，及時發送預警信號，便于快速、準確解決問題，降低機械工程單位的經濟損失及安全問題發生率。

2 機電一體化系統在機械工程中運用的方式

2.1 降低能耗，科學節能

常規民用工程機械運行的過程中，需要消耗較多的機械能量。產生這種情況的原因，在于傳統工程機械難以在額定的負荷下運行[3]。在工程操作過程中，具有工程機械運行期間效益難以滿足要求，超負荷生產等情況，均會影響機械施工中能源的消耗量，不利于機械工程單位資源的合理利用及經濟效益的提升。

機電一體化系統在機械工程中的應用，結合機械工程施工的具體情況，合理調節工程中的應用功率，發揮節能環保的作用。比如在企業行業中，則可以通過機電一體化系統降低人員消耗，合理控制能耗，促進機械工程行業的可持續發展。

2.2 精準稱量，智能操作

機電一體化系統應用到機械工程中，能夠準確、快速測量相關數據，保證數據的準確性，為各項后續工程的開展及設計方案的調整等均能夠提供科學參考依據。根據智能化運行的要求，規范順序操作，保證工程數據、信息應用的有效性。

比如可以在汽車生產過程中應用自動化的電子操作過程控制稱量系統，對系統中精確成品實施稱量操作。以自動化的技術，降低人工誤差發生率，減輕人員工作量，且保證混合產品的稱量操作準確性、精確度。

2.3 全面監督，排查故障

機電一體化系統在機械工程的應用，可對工程機械設備、系統正常運行的情況進行監督，且通過遠程監控的形式，實時了解工程運行的狀態，及時發現系統故障且發送故障信號。先進的機電監控系統具有自動排查故障、修復監控系統的功能，可保證機械工程項目的安全性、有序性開展，降低經濟損失及安全故障的發生率。

機電一體化系統能夠預防工程機械零部件、機械設備故障問題的發生，對各類傳動系統、發動機運行情況等進行監督。以專業的子監控、故障傳感器及診斷專家系統等，對機械工程的設備運行狀態進行檢查。比如在汽車制造行業中，則可以應用機電一體化系統檢測汽車行駛期間的安全性。應用電子監控、自動報警及故障自診斷技術等，對汽車運行的能力進行測評、監督。根據獲取的信息及數據，判斷汽車的性能，及時調整、優化改進不足之處，使汽車生產過程中更加的穩定。這種方式能夠保證駕駛人員及車內人員的安全，對汽車行業的發展可產生積極促進作用。

3 機電一體化系統在機械工程中運用的未來展望

3.1 柔性化

在機電一體化技術的應用過程中，柔性制造系統主要指的是信息系統和物質儲存系統。柔性化制造是建立在現有技術基礎上，柔性化制造系統模式可以變換加工對象，在實際應用中確定具體機械制造過程，對加工設備和物料進行合理選擇。柔性化制造系統在我國機械工程應用范圍不斷擴大，在實際應用中也起到了重要的作用。機電一體化系統柔性化制造模式可以滿足多批次不同產品的需求，有效的結合市場的實際需求進行調整，確保人力資源和設備資源得到合理的應用[4]。

3.2 智能化

工業數字化、智能化發展的環境下，越來越多的信息化設備開始和機電工程融合，促進了機械工程事業的發展。機電一體化系統在機械工程中的應用，能夠實現工程項目的智能化、全程化管控。在未來機械工程發展的過程中，還將整合人工智能、計算機工程科學、心理學等多學科內容，更好的為機械工程發展服務。基于機械工程建設的需求不斷創新發展，持續提升機械工程生產的質量及效率，強化管理效果，降低能源消耗量。

3.3 微型化

近年來我國機械工程技術水平不斷提升，技術研究的重視程度增強，且機電一體化系統逐漸趨向于微型化的方向發展。當前機電一體化系統技術的標準，一般電子機械的體積和尺寸均低于1cm3，在未來的發展過程中，還會趨向于更小的微型化目標、方向發展。

微機電一體化技術，能夠將機電技術融合為一體，且通過更小的體積，更低的能源消耗量及靈活的應用能力等，在機械工程中全面得到應用。超精密加工技術的研究質量，能夠直接影響微機電一體化產品生產的效率，故而需要加強研究與創造，為機械工程行業的發展奠定良好基礎。

3.4 模塊化

當前機械一體化關聯產品的類型、種類較多，故而在機械傳感器接口、電氣傳感器接口設計的過程中，需要考量的影響因素較多，無法構成統一性的標準，也會影響機電一體化系統具體應用的可行性[5]。針對上述問題，未來需要強化系統化、標準化管理的重視程度。加強新技術的研究，根據常見的機械工程生產需求等，制定模塊化的產品，推動相關設備生產企業規模的擴展。

3.5 網絡化

機電一體化產品的應用，能夠發揮遠程控制的作用。將機電一體化系統與網絡連接，實現網絡化的遠程監管，自動化控制。比如可以通過現場監控總線、移動局域網監控技術等，為機械工程工作的開展創設便利條件。在網絡化的管理模式下，還能夠實時與相關部門、技術人員溝通等，合理應用各類資源，加強信息溝通及技術研究。

4 結語

機電一體化系統在機械工程行業中的應用，能夠持續提升機械工程生產的質量及效率，強化管理的效果，降低能源消耗量。在全程且實時監控的模式下，及時檢出系統運行的故障，發現工程管理中的不足，為機械工程事業的規范化、科學化發展奠定良好基礎。現代機械工程行業發展過程中，需要充分認識到機電一體化系統應用的必要性，學習國內外先進的工作經驗，將先進的理念及專業的技術融入到機械工程生產中，推動我國機械工業發展。