機電一體化技術的應用及發展趨勢

王建國

（晉神能源有限公司沙坪洗煤廠 山西省河曲縣 036500）

從目前的經濟發展形式上看，國內的許多領域都已經開始使用機電一體化技術，例如，機械生產、生產制造、數控機床、工程建筑等等，都出現了機電一體化技術的身影，并且機電一體化技術為所使用的領域帶來了非常大的改變。機電一體化技術的與應用不僅是我國經濟發展的必然過程，也是一種國際的趨勢，如果這項技術得到更加廣泛以及有效的應用，那么我國的經濟一定會有更快的發展，也最大程度上們滿足了現代社會市場的需求。

1 機電一體化技術

隨著微電子技術以及計算機技術的蓬勃發展，機電技術也得到了巨大的發展，機械工程迎來了新的發展階段，那就是從機械電氣化過渡到機電一體化。在機電一體化信息采集系統中，需要廣泛的使用傳感器技術，這影響著機電系統的信息處理速度以及決策控制質量。站在全球的角度，機電一體化技術是人工智能快速發展的重要技術支持。在機械領域使用人工智能技術，可以大大提高生產過程中的故障分析與診斷能力，有效的控制了企業的經營成本。

目前機電一體化技術在工程機械領域的應用是最多的，機電一體化的應用可以為工程項目施工的合理性提供重要依據。計算機技術一定會不斷的發展，于是，在工程機械發展的過程中，使用電子技術控制機械一定會是發展的主流，大量事實都證明了，在工程機械領域使用電氣一體化技術有著非常多的優點，主要是，可以大大的減少生產資源的消耗，提高企業的生產效率，保障施工的質量，對生產潛在的風險，甚至是事故都可以精準的預測以及分析。

機電一體化技術雖然被人們知道的時間并不長，但是卻有著非常長的發展歷史，自從1971年首次提出，一直到今天應用在各個領域，機電一體化技術發揮出了重大的意義，這項技術之所以會有這么重要的作用，最主要的原因就是這項技術具有廣泛的應用性以及突出的技術優勢。從目前的市場發展形勢來看，幾乎每一個企業都已經有意識的開始使用機電一體化技術，并且已經取得了重大的技術突破，值得一提的是，這也是經濟發展的必然。

2 機電一體化技術的特點

2.1 可以進行實時監控以及檢測

企業在進行實際的生產活動中有效的使用機電一體化技術，會大大的改變企業的發展格局以及精神面貌，最大的原因就是機電一體化技術自身的優勢和特點，最重要的一點就是，這項技術可以實時監控與檢測生產活動的每一個環節。就比如玻璃制造企業，玻璃的生產是一個非常復雜的活動，需要使用的原材料非常多，使用的生產設備也非常多，這就需要有非常高的生產技術，在生產中，不僅要關注玻璃生產的效率以及質量，更要嚴格的監測儀器質量，避免生產事故的發生。機電一體化技術可以完美的解決上述問題，機電一體化技術可以嚴格監控生產設備的運行狀態，以及監測產品的質量，不僅控制了企業的生產成本，也大大的保證了生產的質量，繼而提高了企業的經濟效益。

2.2 提高機器生產的運行質量

這里也拿玻璃生產為例。玻璃生產最主要的設備就是玻璃窯爐。玻璃窯爐的運行質量影響著整個企業的生產狀況，一旦這一環節發生了問題，那么整個生產活動都要停止，會給企業帶來難以預估的經濟損失，以及會影響到基層生產人員的人身安全。機電一體化技術的應用就會大大減少這些問題，在進行實際生產的時候，可以在玻璃窯爐等等生產環節安裝機電一體化技術的設備，工作人員就可以通過機電設備實施監測生產設備運行的狀況，及時發現安全隱患，并且及時解決。除了人工監測的情況之外，機電一體化技術還可以及時報警，并且及時糾正生產人員的工作流程以及操作行為。機電一體化技術的應用可以最大程度上保證生產參數的精確，繼而就會大大提升企業的生產效率，假如玻璃窯爐的溫度不符合生產需要，這項技術就會做出提醒，操作人員可以根據提示，進行調整，繼而保證企業的生產效率。

2.3 促進行業的節能減排

在企業進行生產的時候，節能減排一直都是不變的發展目標，許多發達國家都有一段犧牲環境換取經濟發展的歷史，我國為了不重蹈覆轍，明確規定社會發展的同時也要注重對于環境的保護，提倡環境保護以及綠色生產，如果企業沒有嚴格遵守這一規定，輕者受到輿論上的攻擊，重者要受到行政上的處罰，生產活動要節能減排是社會公約，是每一個人員都應遵守的，玻璃生產制造的時候，會產生大量的有害氣體，比如二氧化硫以及氮氧化物，如果不及時對這些氣體進行處理，而是任由氣體排放的話，就會嚴重影響到地區的環境，就比如酸雨，就是一種非常嚴重的災害。使用機電一體化技術，可以對二氧化硫與氮氧化物進行有效的處理，繼而達到生產再利用的目的，這樣的方式不僅你可以保護環境，還可以促進社會的發展。

3 機電一體化技術的應用領域

3.1 數控機床相關領域

機床這一行業肩負著為國家經濟提供基礎設備以及生產技術的重要任務，機床行業產品的生產水大大影響著我國制造行業水平，并且我國大部分的實際生產過程都與數控機床有著非常緊密的聯系。在數控機床領域使用機電一體化技術，可以在生產流程方面以及生產功能方面進行有效的控制，通過使用機電一體化技術，可以保證整個生產環節的操作保持精準，并且以此為基礎可以使得結構構造向模塊化的方向發展，因此，這一項技術的應用價值是非常顯著的，應用前景也是非常好的。從功能的角度上看，數控機床有著較強的開放性，通過機電一體化技術的應用，可以有效的提升其經營效益，繼而提升企業的信譽以及社會形象。在機床生產領域使用機電一體技術可以促進生產的智能程度，不僅如此，還可以完善機床生產車間的編程技術，使得技術更加的全面，繼而為數控機床的生產提供有效的技術支持。在數控機床的相關領域應用機電一體化技術可以增強信息存儲的數量，并且使用的效果經過實踐是非常有效的，我國目前已經出現了非常多的自動化生產車間，數控機床的生產也逐漸邁進了智能化，生產方式更加的流水化，這樣的方式大大減少了人工生產的成本，提升了企業生產的效率，這項技術可以代替人工進行許多危險的工作，從而提升了企業的效益，因為人工操作的環節減少，生產車間內因為人員減少，人員安全事故的風險也大大減少，在一定程度上提高了企業的經濟效益。在數控機床生產的相關領域使用機電一體化技術，可以實現機器與傳感設備的交流，滿足某些特定的功能。

3.2 工業機器人生產的領域

當今世界，人工智能技術的發展吸引了大部分的目光，越來越多的人進入這一行業，研究這一行業。機器人是人工智能重要的組成部分之一，機器人技術的發展可以大大的提高元器材的集成化程度，促進電子產品的快速發展。在進行機械制造的時候，可以使用機器人代替人進行機械生產，技術人員可以根據生產的需要制定對應系統程序進行生產，從而大大提升了我國的機械生產智能化水平，想要在工業機器人生產領域使用機電一體化技術，就不能一蹴而就，而是要分階段的逐步進行，在工業機器人領域使用機電一體化技術，可以分為三個階段，并且對每一個階段進行不斷的優化，第一個環節，機電一體化技術引進之初，要確保工業機器人，可以在相關技術的支持下進行生產操作，還要保證工業機器人可以進行重復性的運用，在機器人可以熟練操作工作后，就要開始提高工業機器人工作的靈活性，提高機器人傳感元件的先進程度，提高機器人的敏感度。第二個環節，可以使用一些技術性的手段得到工業機器人在進行生產時獲取的信息，將反饋得到的信息傳達到機器人的動作上，，促進技術自動化的實現。第三個環節，可以借助機電一體化技術提高工業機器人的智能程度，提升工業機器人在生產活動中的敏感程度，可以大大提升工業機器人對于環境的適應能力，工業機器人的使用價值也會更好的體現。

3.3 計算機制造的相關領域

在計算機制造領域，機電一體化技術也到了一定的應用，提升了計算機制造的核心系統所具備的功能。在計算機制造的相關領域使用機電一體化技術，可以將這一系統稱之為CIMS，機電一體化技術的組合與集成過程并不是簡單的將分散的系統進行整合，而是要通過對機電一體化技術的使用對整個系統的動態實現最優化，從而提升這一技術在計算機制造領域的應用價值。在計算機制造的領域使用機電一體化技術，可以對整個系統進行升級，破除原有生產制造環節之間的限制，實現各個生產環節的整體協調，這樣就可以對計算機制造的各個環節進行系統化的統一管理。伴隨著機電一體化技術的不斷的發展和完善，可以協調整個計算機制造領域的各種要素，并且對這些要素進行不斷的優化，最終優化整個計算機制造領域。

3.4 汽車電子化領域

社會經濟的不斷進步與發展，人民生活水平的提高，對于汽車的需求也越來越多，私家車數量逐漸增多，機電一體化技術在汽車領域實行了廣泛的應用，比如電子化儀表。通過機電一體化技術的使用，汽車的儀表外觀和性能都有了非常大的變更，這大大增強了人們對于汽車的美好體驗，以及保障了人們出現的安全，對比傳統的儀表，機電一體化儀表具備的功能更加的全面，為汽車的生產與制造提供了有利的技術支持，同樣也增加了機電一體化技術的發展與使用的空間。

4 機電一體化技術的發展趨勢

4.1 模塊化

我國存在的自動化產品種類是非常多的，每一中產品具有的功能也是不盡相同，總體來看，我國的市場缺乏一些統一的技術標準，這就造成了自動化產品的流通性不強。舉個例子，某機械生產設備有一些非常精密先進的零件，如果這一零件發生損壞，就不得不返回廠家進行調換，不僅增加了機械的維護成本，也延緩了企業的生產速度，在無形中提高了企業的經營成本，基于這樣的問題，國家應該在尊重機械生產專利的條件下，制定一套統一的、科學的管理標準，實現對自動化產品的有效管理，從而促進自動化產品向著模塊化的方向發展，繼而推動機電一體化技術的發展。

4.2 輕量化

較之以往的自動化產品，機電一體化技術具有輕量化的特點，這一特點不僅僅體現在外觀上，其質量水平以及可操作性也得到了大幅度的提高。這些優秀的表現都得益于片式原器件技術得到了大幅度的進步，從傳統的零件插孔變成了現在的電子芯片組裝，這些都使得機電一體化的產品更加的輕量化，大大提高了其機電一體化技術的使用程度。

4.3 環保節能

隨著社會經濟的發展與進步，環境方面的問題也更加的顯現，按照國家的有關規定以及人民的生產生活需要，節能環保是所有企業生產一定會面臨，并且必須要解決的問題，我國大力倡導低碳環保作為發展戰略，機電一體化技術在進行自動化產品設計的時候，都要遵循著一點，盡最大的可能，保證自動化產品在投入企業生產的時候，不會出現環保標準超標的情況。

5 結束語

綜上所述，我國機電一體化技術已經得到了廣泛的應用，并且使發展的前景也非常廣闊，這一項技術有著非常明顯的技術優勢，因此，這一技術的穩步發展，可以加快實現我國現代化建設發展目標。雖然這一項技術仍然有一些不足，但是隨著科技的發展，這些不足也一定會得到彌補。