機電一體化技術在工程機械設備中的應用

蘇州工業職業技術學院 陸琦

前言

伴隨社會信息技術的不斷發展，電工電子工程行業作為市場發展的支柱行業背負著更重要的經濟任務。所以，也就要求相關企業及時更新電工電子理念與電工電子技術，尤其是電工電子技術實際應用與操作方面。在電工電子工程中使用一體化技術進行研究建設并利用相關實驗，可以為相關企業帶來前所未有的發展機遇，在一定程度上加快電工電子工程設備的運行速度，為電工電子工程建設帶來更高的經濟效益。

1 機電一體化技術的概念分析

機電一體化是指在電子技術上對機械機構的主控制面板、動力性能、信息處理板塊、控制管理能力進行作業，是把機械設備與電子技術及軟件處理方式相結合的統稱。機電一體化技術主要包含計算機技術、機械制造技術、系統集成技術與信息傳感技術。機電一體化的基本特征是從系統化操作角度出發，可以充分應用微電子、自動控制、電力電子、傳動、計算機信息處理系統等技術，與具體操作目標相符，科學布置并配備功能單塊，在高效率、低耗能、多樣化操作的基礎上實現特殊功能作業，并優化整個機電處理系統。

2 機電一體化技術應用領域分析

機電一體化技術及其產品在工業生產過程得到了廣泛的應用,按照機電一體化產品的功能,機電一體化技術主要應用于五大領域分別是：電子設備、信息控制、機電結合、數控機床、電液伺服等等。其應用功能如下。

對于電子設施來說，其制造產品主要包含超聲波加工設備、線切割設備、電火花機床設備、測量設備等等，這些產品的特征工作核心為電子裝置。應用在信息管理行業上的相關產品主要包含傳真機、復印機、磁盤儲存設備，而這些產品的主要特點是通過一定動作所接受的信息進行控制。在機電組合方面來說，其主要產品包含自動探傷設備、形狀自動識別設備、自動售貨機與CT掃描設備等等，這些產品主要特征為機械設備與電子設備的有機結合。數控機械的主要產品包含機器人、數控機床、發動機控制裝備、全自動設備等等，這些產品的特征為機械裝置。電液伺服的產品主要為電子伺服萬能材料實驗裝置，這些產品特征為液壓驅動的機電設備。

3 機電一體化技術在工程機械設備中的應用

3.1 機電一體化在加工制造中的應用

機電一體化技術在現代化機械加工設備的應用比較廣泛，當下比較常見的就是數控機床工作中自動化技術和機械設備的結合。在傳統機械加工制造業中，工藝操作需要依靠車、銑、鉆等工藝與不同機床進行，使用的道具也大為不同。但是現階段大多數數控機床工作過程，都可以實現多種加工工序一體化的作業，對機械零部件工作實現全面一體化加工。這是機械設備與機電一體化技術完美結合的重要體現，實際加工中通過企業需求，為加工設備配備適應的程序比如對刀、進刀、換刀與退刀等等，在一定程度上能夠減少機械加工制造的復雜程度，還能夠大大提升機械加工效率與質量。

一體化技術的開展過程同時也是國家科學技術資源被使用的過程，它的開展不僅能夠促進電子工程的發展，在一定程度上還能極大的促進我國工業的成長與發展。一體化技術在電工電子技術中開展，一方面，對相關企業提出更高的標準，相關企業要積極進行經驗交流和實踐探索，以此來應對一體化技術在各個領域中的實際應用難題。另一方面，一體化技術的建設給企業提給你給了更為廣闊的發展空間，相關企業可以自由創造、創新一體化技術應用的新形式。機械制造行業能夠運用一體化技術的產業較多，例如化工業、輕工業、航天事業、建筑行業、管理行業等等。所以，實踐過程需要綜合多方面因素進行考量，重視技術制造工藝于相機制造技術的應用，并能夠充分汲取國內外先進生產技術，從而持續推動機械制造業的穩步發展。

3.2 利用一體化技術實現機械制造質量的顯著提升

在一體化技術的應用實踐中顯示，當下自動化技術已經成為機械生產中極為重要的關鍵性環節。通過應用這種先進生產方式，可以有效減少生產成本、人力資源、管理環節等方面的浪費，在整個企業經營過程實現統籌規劃的一體化管理方式。引用此技術在未來還能夠對產品的效益與質量有所影響，進一步促進我國機械生產效率在全球的創新發展。從近幾年發展歷程中可以看出，隨著數控技術、工業機器人、AI智能等技術設備不斷在機械制造領域廣泛使用，為此行業發展提供根本性支撐。應用一體化信息處理系統等措施，不斷加強機械設備的運行效率，充分發揮其使用性能。

在建筑電氣工程施工中時常出現一些或大或小的問題。工程問題往往會影響整個工程的建筑質量，在人們實際應用過程中也會造成一定影響。因此，需要可行的技術改變此類現象的產生，一體化技術恰恰可以有效解決工程建設的相關問題，并糾正施工錯誤。比如，在電氣工程運營期間產生故障情況時，以往的檢查方式可能需要耗時很長時間才能將問題根源找到，即使找到問題原因也無法得到根本解決，并容易出現檢測失誤的現象。如此一來，對電氣工程的整個施工進度造成一定影響，還會增加大量建設成本，而且建筑質量也得不到根本保障。但是通過應用一體化信息技術，能夠對電氣工程施工質量進行科學化的排查檢測，不僅可以保證檢測工作的準確程度，還可以加快檢測工作速度，使檢測工作有條不紊的開展，從而提升建筑電氣工程的建設水平與建設質量。

3.3 產品設計時期的應用機電一體化技術

可以通過軟件監控、遠程控制、AR虛擬技術對機械生產過程進行前期的準備工作，能夠對機械制造起到積極影響作用。從自動化技術方向來看，可以清晰看出，傳統機械在生產前期準備工作上從技術、可行性方案、突發性等方面進行應用。在未來發展過程中自動化技術能夠預測生產運行基本方向，對產品實施信息化的監測、維護、與制造。

機械制造行業在我國起步較晚，但這并不阻礙機械制造在我國國內的發展。所以，具體實踐中一體化技術有必要與實際相結合，積極吸取國內外先進加工制造技術、現今的生產經營理念、科學合理地管理機制、技術設施與人員調配制度，取長補短，為我國制造業使用。但是要注意，一定要杜絕“拿來主義”，應因地制宜、重視地區差異性。相關人員要有選擇地進行應用，理性管理、科學開發相關生產技術。機電一體化技術在產品設計與研發極端靈活程度較高，科學性與全面性較強，可以在一定程度上增加產品功能特征，優化產品生產結構。在機械工程制造中使用機電一體化技術，能夠促進其向數字化、系統化、信息化的發展，不斷改革并創新產品，大大提升產品的使用性能和質量，可以讓我國人民對于機械化產品更加信賴，幫助企業更加完善產業結構的升級與產業鏈的改善，從而促進企業的進步。讓機械工程工作更加便利，為企業節約不必要的成本。

3.4 機電一體化技術發展中積極推進產學研一體化

在機電相關職業教學中，如果能結合產業和科研對學生進行教學，能夠培育成社會與企業真正需要的實踐性人才。在教育過程中聯合企業以促進機械工程在我國社會的發展，讓企業中的一線經驗人員走進高職課堂，加強教育理論同實際相結合、生產與教學相結合，為社會培養出優秀的專業性人才。另外，還要讓機械制造工作人員走進現代化技術應用教育課堂，提高工人工作效率，為機械制造工程企業鍛煉出實踐經驗豐富的人力資源力量。

機電一體化要想面向市場、面向產業就必須要制定出一套完整的產學研共同發展機制，讓產、學、研、同市場中的企業相結合。比如，設置出根據機電一體化技術相關部門定制的供給一體化技術科學人才的簽約機制、市場信息傳遞機制、自我完善的機械工程資源機制等相關機制。

3.5 機械維修中應用機電一體化技術

現階段人民需求的持續增加，現代加工企業的機械設施復雜程度逐漸上升，在這種背景下也為現代化機械設備的維修與預防工作提升了難度，在機械設備出現問題后準確找出故障點十分困難，維修檢測工作無法進行，為相關企業的正常生產加工帶來極大的經濟損失。在機械設備中廣泛應用機電一體化信息技術，可以讓機械設備進行自我檢測，在某個零件出現故障時，可以及時將異常信息傳遞給工作人員，相關人員根據數據的比對與分析，可以迅速找出故障點，從而迅速完成維修工作，提高機械設備的使用年限，降低不必要的成本。以我國高鐵運架為例，伴隨現代化信息技術的發展，其產品安全管理與信息化管理等方面以全新的面貌向著智能化方向發展，其故障診斷系統以遠程智能化為主，GPRS、GPS等技術在高鐵建設中被廣泛應用，其系統主要結構為遠程智能服務中心、網絡傳輸以及設備監控系統等。我國相關生產企業應積極應用這種先進管理系統，并將其與機械設備維修工作相結合。利用遠程智能操控系統中的智能診斷功能，利用智能化檢測系統診斷機械設備工作狀態，并檢測出設備故障區域，為維修人員診斷維修策略提供便利性。為故障分類工作與編碼規范提供依據，進而建立完備的故障案例信息數據庫。

4 結語

綜上所述,經過20多年的發展，機電一體化技術已經成為當今世界最熱門、最重要的技術發展方向之一，并影響到幾乎全部的工業行業。我國從80年代初對機電一體化技術和產品開始予以重視，先后在國家科技攻關計劃、863高科技計劃和國家自然科學基金中列專項對機電一體技術加以研究，并取得了一系列重大科技成果。國家逐漸將用電子技術改造傳統產業列為“八五”及21世紀后十年發展全民經濟的重要戰略技術措施，機電一體化技術的推廣應用已取得相當進展。