機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析

董亮 山東衍博智能化工程有限公司

機(jī)電一體化技術(shù)是很多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的要求的提高應(yīng)運(yùn)而生。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工程發(fā)展的必然趨勢(shì)。機(jī)電一體化在機(jī)械工程上能彌補(bǔ)機(jī)械電氣的缺陷。本文分析了機(jī)電一體化技術(shù)概況和特點(diǎn)以及在機(jī)械工程中的具體應(yīng)用。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)

（一）自動(dòng)檢測和監(jiān)督。隨著人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求量增加，傳統(tǒng)的監(jiān)督檢測不僅耗費(fèi)時(shí)間長、勞動(dòng)成本高，還做不到對(duì)正在運(yùn)作的機(jī)械進(jìn)行及時(shí)監(jiān)督，更做不到機(jī)械內(nèi)部的準(zhǔn)確檢測。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用恰好彌補(bǔ)了這些缺陷。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將運(yùn)行中的機(jī)械工作狀態(tài)數(shù)字化直觀地呈現(xiàn)到計(jì)算機(jī)上，例如部件齒輪的磨損程度和已使用的時(shí)長、機(jī)床內(nèi)部的溫度和濕度狀況等。這樣可以做到對(duì)運(yùn)行機(jī)械的實(shí)時(shí)監(jiān)督，及時(shí)修復(fù)和更換損壞部件，節(jié)約了處理故障的時(shí)間，保證了機(jī)械的高效正常運(yùn)行，以達(dá)到最大化降低產(chǎn)品損失。

（二）提升精準(zhǔn)度。在具體實(shí)施機(jī)械工程的過程中需要大量的檢測和稱量等，這些工作對(duì)精準(zhǔn)度要求很高。如果僅憑經(jīng)驗(yàn)來開展工作，操作中會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)很多產(chǎn)品質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響機(jī)械工程的工作效率。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠滿足機(jī)械工程運(yùn)作的精準(zhǔn)度的高要求，避免其他因素影響工程機(jī)械運(yùn)作的精度，整體上減少了工作所需時(shí)間。目前很多檢測和稱量都會(huì)讓機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化工作，這樣大大降低了員工的工作強(qiáng)度，使整個(gè)工程機(jī)械流水線的制作質(zhì)量和速度大幅度上升。

（三）智能化程度高。人工智能使用機(jī)電一體化技術(shù)程度逐步增高，效率也隨之增高。在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展下，工程機(jī)械更加需要人工智能的支持。人工智能中使用機(jī)電一體化的高性能，高速度的微處理器，可以使計(jì)算機(jī)技術(shù)更輕便快捷。智能化程度高可以對(duì)工程機(jī)械自動(dòng)化控制，取代員工對(duì)其手動(dòng)操控，降低出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性。只需下達(dá)運(yùn)作指令便能完成操作，降低了人工成本。

（四）節(jié)約能源。工程機(jī)械以往生產(chǎn)和運(yùn)作依靠煤炭，石油等能源的燃燒提供動(dòng)力，這樣不僅造成環(huán)境的污染，其生產(chǎn)效率沒有達(dá)到預(yù)期。機(jī)電一體化技術(shù)可以充分利用電力能源提供動(dòng)力，在很多領(lǐng)域已經(jīng)引進(jìn)這樣的技術(shù)。機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)也十分明顯，一是提高了生產(chǎn)運(yùn)作的效率，二是減少了對(duì)環(huán)境污染和破壞，三是減少了煤炭，石油等有限難再生資源的使用。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械的運(yùn)行中實(shí)時(shí)監(jiān)控和檢測能源的使用程度，很大程度解決了能源分配不合理的難題。及時(shí)調(diào)整能源的分配可以增加能源的利用率，減少工程機(jī)械的成本投入。

二、機(jī)電一體化在機(jī)械工程上的應(yīng)用

（一）在故障診斷中的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)具有自動(dòng)自我檢測和監(jiān)督的特點(diǎn)，將其充分應(yīng)用在工程機(jī)械的故障診斷中，能夠提高機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的運(yùn)用效果。借助機(jī)電一體化技術(shù)，科學(xué)快速地解決工程運(yùn)作中出現(xiàn)的相關(guān)故障，能夠增長設(shè)備裝置的使用年限，有利于降低對(duì)設(shè)備裝置的投入成本。相關(guān)故障診斷和分析需要機(jī)電一體化技術(shù)作為支撐，工程機(jī)械設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行診斷，建立故障檢測診斷的信息庫。這樣不僅提高了故障診斷成效，更減輕了檢測維修的工作人員的任務(wù)量。

（二）在精準(zhǔn)度控制中的應(yīng)用。在工程機(jī)械中有項(xiàng)較為復(fù)雜的包裝機(jī)械工作。保證機(jī)械在過去通過控制電路的連接手段使機(jī)械的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，在此過程中極易出現(xiàn)操作困難，機(jī)械頻繁故障的問題，需要有專人看管和其進(jìn)行維修檢測。這種情況導(dǎo)致人力、財(cái)力和物質(zhì)上的極大浪費(fèi)。機(jī)械的精確度影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，會(huì)對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生很大的影響。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在包裝機(jī)械上，能夠進(jìn)行準(zhǔn)確測量和自動(dòng)減少機(jī)械的運(yùn)行誤差。

（三）在工程機(jī)械自動(dòng)化和半自動(dòng)化中的應(yīng)用。機(jī)電一體化中人工智能技術(shù)的水平提高，將其運(yùn)用于工程機(jī)械的操作中，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的自動(dòng)化或半自動(dòng)化生產(chǎn)，很大程度上降低相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度，也可以避免出現(xiàn)人員短缺帶來的無法正常的情況，甚至可以降低工作人員經(jīng)驗(yàn)少而帶來的操作失誤。企業(yè)能夠減少對(duì)故障維修等資金和人力投入，增加了生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化技術(shù)中智能化能夠讓企業(yè)減少對(duì)工作人員的招聘要求，有利于企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)創(chuàng)造的規(guī)模，在市場競爭中提高自我的競爭實(shí)力，占據(jù)有利的市場。

（四）在節(jié)約能耗中的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)能解決這樣的問題，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)控上，安裝自動(dòng)停車裝置，電子油門控制裝置和電子調(diào)成器等，從日常生活中減少能源的不必要消耗。傳統(tǒng)的工程機(jī)械在能源的利用上效率較低，增加了企業(yè)對(duì)能源資本的投入，比如挖掘機(jī)的能源有效利用率僅是20%。在工程機(jī)械中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)監(jiān)控能源是否完全使用和調(diào)配不平衡的能源，增加能源的利用率能夠減少煤炭能源消耗，降低對(duì)周圍環(huán)境的污染。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中發(fā)展趨勢(shì)

（一）高性能化。市場對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的要求會(huì)越來越高，所以需要增加產(chǎn)品的性能。機(jī)電一體化在機(jī)械工程的操作中能夠?qū)Χ嗳蝿?wù)操作系統(tǒng)同時(shí)處理，實(shí)現(xiàn)高性能產(chǎn)品的生產(chǎn)。在應(yīng)用模式中實(shí)現(xiàn)高精度、高效率、高可靠性和高速性。

（二）微型化。微型化發(fā)展是基于產(chǎn)品的小巧性、靈活性和便攜帶性來說的。微型機(jī)電一體化產(chǎn)品在尺寸納米級(jí)之中，運(yùn)用于醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域，會(huì)起到十分重要的作用。

（三）智能化。機(jī)電一體化產(chǎn)品區(qū)別于傳統(tǒng)產(chǎn)品最大特點(diǎn)便是智能化。智能化結(jié)合了計(jì)算機(jī)科學(xué)，人工智能等思想能夠最大程度幫助提高作業(yè)效率，減少資金的不必要投入。

總結(jié)：機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能大幅度提高工程機(jī)械的作業(yè)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，增加產(chǎn)品的精度，也降低操作人員的工作強(qiáng)度，從而推動(dòng)工程機(jī)械的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)容和功能也會(huì)更加充實(shí)，其在機(jī)械工程上的運(yùn)用也需要進(jìn)一步探索。