機電一體化系統在機械工程中的運用探討

劉洪樂

（山東省工業設備安裝集團有限公司，山東 濟南 250013）

引言：隨著我國工業技術的進步，諸多工業化機械和設備推動著相關行業的發展，不過目前工程機械依然需要提升安全性和自動化水平。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。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。利用機電一體化系統可以有效提升生產效率，這是由于機電一體化系統將電子技術和機械技術有效結合起來提升了機械設備的智能化水平，以下對相關內容進行分析。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。

一、分析機電一體化系統的特征和作用

（一）具有較高的安全性

和傳統的工程機械進行對比，機電一體化系統是存在較大的性能，通過借助于計算機技術和自動化控制技術以及機械技術等，使其工程機械能夠具有著遙感功能、定位功能、通信功能、監視功能和報警功能，在工程機械運行期間存在任何故障可以自我保護，確保高效運行。

（二）具有較強的生命力

在現如今工業制造的過程中，工程機械可以廣泛的代替人力操作，其中在機電一體化系統支持下，工業制造只需要技術人員進行按鍵操作便能夠對多種的大型工程機械進行控制和管理，這主要依賴于科學的編程設計，有效提升設備的精確度和靈敏度，能夠在預定時間內完成有關生產任務，保證生產效率。

（三）具有良好的效益型

工程機械的誕生而言，能夠比較顯著的提高企業制造效益，創造出更多的經濟效益和社會效益，例如對于巖造機械而言，在現如今開采領域中，因為巖層存在復雜性，使得開采難度加大，為了保證作業安全性，技術人員利用通信技術獲取巖層信息，然后通過遠程遙控觀察巖層圖像，確定開采方案，確保整個開采作業的安全性，最大程度節約開采成本，保護生態環境。

（四）具有方便的操作

目前工程機械開始應用到更多的制造領域中，向著科技化和專業化以及智能化方向不斷發展，并且工程也不斷地深入挖掘機電一體化優勢，使其操作能夠具有智能化特點，大大降低了操作難度。在人工智能技術不斷應用的背景下，工程機械還具備自我學習能力，根據不同生產場景改變運行參數。

（五）具有廣泛的應用面

機電一體化系統是存在綜合性的特點，存在自我保護和信息傳導以及數據分析、智能定位等多種功能，不僅具有技術方面的優勢，也可以將設計管理和質檢等環節相互串聯到一起，從而讓工廠機械的操作具有延展性，比如振動壓路機在作業過程中利用機電一體化技術可以實時掌握施工現場信息，技術人員能夠合理調整施工方案，監理人員也能通過現場數據的分析保證施工質量，全面提升工程管理的科學性。

二、分析機電一體化系統在機械工程中的應用方式

（一）對能耗進行降低和實現科學節能

常規民用工程的機械設備在運行時，需要消耗比較多的機械能量，產生這種原因主要是傳統工程機械難以在額定的負荷下運行，在工廠操作的過程中，具體工程機械運行期間的效益難以滿足實際需要，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，此時是可以通過機電一體化系統去降低人員的消耗，合理的對能耗進行控制，這樣可以更好地促進工程機械行業可持續的進行發展。

（二）準確稱量和智能操作

機電一體化系統合理的應用到工程機械中，可以更加準確和快速的測量相關的數據內容，更好地去保證數據的準確性，為各項后續工程的順利開展和設計方案的調整提供出相應的參考依據。此外結合智能化實際運行需要，規范順序操作，保證其工程的數據和信息應用具有有效性。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的準確性、精確度。

（三）全面進行監督和故障排查

機電一體化系統在實際機械工程中進行應用，是可以對工程機械設備和系統正常運行的情況進行合理的監督，并且通過遠程監控的方式，能夠實時去了解工程的運行狀態，及時地去發現系統故障，并且發送相應的故障信息。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。例如在車制造行業中，通過合理的應用機電一體化系統去檢測汽車行駛過程中的安全性，通過合理的應用電子監控和自動報警以及估值自診斷等方面的技術，進而對其汽車的運行能力做出相應的測評和監督，結合獲取的信息和數據內容，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。

三、分析機電一體化系統在機械工程中應用的未來展望

（一）分析柔性化

在機電一體化技術實際進行應用的過程中，柔性制造系統主要是指信息系統和物質存儲系統，柔性化制造主要是建立在現有的技術基礎上，柔性化的制造系統模式可以變換加工對象，在實際進行應用的過程中，從而確定出具體的機械制造過程，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能夠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，更好的保證人力資源和設備資源的合理應用。

（二）分析智能化

工業數字化以及智能化的發展背景下，越來越多的信息化設備開始以及機電工程的融合，全面地促進了機械工程事業的快速發展，并且也能帶動機械工程事業的快速發展。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，更好地為機械工程發展服務。基于機械工程建設需求的不斷創新與發展，從而不斷提高機械工程生產的質量和效益，強化管理效果和降低能源消耗。

（三）分析微型化

最近幾年來我國機械工程技術水平不斷地提高，技術研究的重視程度增加，并且機電一體化系統逐漸向著微型化方向進行發展，目前機電一體化系統技術的標準，通常情況下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，因此是需要提高研究和創造，為機械工程行業發展奠定出相應的基礎。

（四）分析模塊化

目前機械一體化關聯產品的類型和種類比較多，因此在機械傳感器接口和電器傳感器接口設計的過程中，是需要考量的影響因素比較多，并且也是沒有辦法可以統一標準，也會影響機電一體化系統具體應用的可行性。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。

（五）分析網絡化

機電一體化產品的應用，可以充分地發揮出遠程控制的作用，將其機電一體化系統和網絡相互連接，實現網絡化的遠程監管和自動化控制，例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，進而合理的應用各種類型的資源，提高信息溝通和技術的研究。

總結：綜上所述，機電一體化系統已經成為我國工業機械領域中的重要技術，具有應用面廣、安全性高、操作便捷等優勢，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。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。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。