機電一體化技術在工程機械中的應用

羅日欽

（江西省工業和信息化研究院，江西 南昌 330096）

隨著我國工業化水平不斷提升，以及“中國制造2025”等發展目標的提出，工業生產規模不斷擴大，生產技術快速更新。工程機械是制造行業的關鍵組成，也是促進工業制造業發展的重要基礎。在當前發展背景下，工程機械自動化、智能化發展成為其重要方向。機電一體化技術是隨著現代信息技術發展逐步廣泛應用于工程機械的一種自動化技術，其具有安全性、高效性、便捷性等優勢。機電一體化技術在工程機械中的應用，加強了對大型的復雜性較強、運維較困難的機械設備的管理與控制水平，為其實現穩定運行提供了重要保障，從而為促進我國工業發展發揮穩定作用。

1 工程機械與機電一體化技術概述

1.1 工程機械概述

工程機械是在工業工程建設過程中所應用到的一系列機械設備，如起重機、挖掘機、氣動工具等等。工程建設中，工程機械是必不可少的重要組成部分，要有序開展工程建設，實現建設目標，必然要合理配置相關機械設備。當前，在我國工業化程度不斷提升與發展的背景下，工程建設規模逐步擴大，對建設質量的要求不斷提升，傳統的工程機械管控模式已經難以適應現代工程建設的實際需求，加強工程機械技術創新與發展，強化現代機械設備自動化、智能化應用，成為提高機械設備應用水平，促進工程建設發展的重要前提[1]。

1.2 機電一體化技術概述

機電一體化技術是隨著信息化、自動化技術發展而逐步生成的一種機械電子工程技術，其包括微電子技術、傳感器、信號變頻等多元化技術種類，是一種具有較強綜合性的應用技術。具體來說，機電一體化技術具有顯著的學科交叉性特征，其本身包括了多種類別技術，涉及的學科領域廣泛，包括信息技術、電子技術等多個學科。同時，機電一體化技術的學科交叉融合使其在實際應用中能夠實現廣泛應用和高頻應用，促進應用領域發展。同時，機電一體化技術還具有整體最優化特征，其在實際應用中，具有提升生產效率、節能降耗等優勢，能夠實現機械設備應用的整體最優化。機電一體化技術經過較長一段時間的發展與探索，已經形成了較為豐富的理論體系，為其在現代工業工程領域中的應用提供了可靠的理論與數據支撐，從而為其進一步應用與發展奠定重要基礎。

1.3 機電一體化技術在工程機械中的應用

機電一體化在工程機械領域中的應用，是在機械生產中利用電子科技，通過信息化手段輸出指令，從而保障機械設備根據相關指令動作，實現機械生產的自動化控制。其在工程機械領域的應用，改變了傳統的人為操作方式，實現了自動化機械生產，大大解放了人力。現階段，機電一體化技術在高工作強度、大規模生產中的應用十分普遍，大幅提升了機械生產效率[2]。隨著現代市場競爭日趨白熱化，以及科學技術的快速革新，機電一體化技術通過不斷創新發展，能夠在工程機械應用領域發揮更大的優勢，為我國工業發展提供重要保障。

2 機電一體化技術在工程機械中的應用意義

2.1 有效提升工程機械生產質量

在傳統的機械生產過程中，以人為操作為主，通常誤差較大且難以控制。例如，生產機床夾具是生產加工工件過程中應用的重要機械設備，其主要發揮定位和夾緊功能，其誤差很大程度上決定了工件加工生產質量。然而，在傳統的生產加工過程中，通常需要生產人員依靠人力和個人經驗來控制生產機床夾具的誤差，非常容易導致誤差過大，生產精度難以控制。機電一體化技術的應用，則可以實現對生產機床夾具的自動化控制，通過計算機調節程序，在生產加工過程中利用傳感器實時接收反饋信息，從而確保生產夾具誤差精準控制在允許范圍內，從而保證工程機械整個生產加工過程控制有效性，提升工程機械生產質量。

2.2 提高機械生產加工的安全性

相較于傳統的工程機械生產加工，機電一體化技術的應用大大提升了工程機械生產加工的安全性。在實際生產加工過程中，通過運用計算機技術、自動控制技術等，增強工程機械的技術能力，使其在生產加工過程中具備通信、遙感、定位、監控、報警等多種功能，從而及時發現存在的故障問題，并實現自我保護。有效避免故障問題造成的生產安全事故，提高工程機械生產加工在全過程運行中的安全穩定性，確保生產高效性，滿足工程機械生產應用需求。

2.3 提高工程機械生產整體效益

工程機械生產效益是其應用與發展的重要目標。隨著現代工程生產規模及生產精度要求不斷提升，為實現生產安全性、高效性，提高生產效率，更好地完成生產任務，則需要加強對機電一體化技術的有效應用。通過應用機電一體化技術，生產人員可以實現對機械生產過程的全面監控、自動化控制，提高生產成本的可控性、生產運行的穩定性，同時實現節能降耗，提高生產加工的整體效益[3]。

3 機電一體化技術在工程機械中的具體應用

3.1 精度控制方面

當前，隨著工業技術發展，對工程機械生產加工的精度要求越來越高。在實際生產過程中，為提高各環節生產加工的精度，就必須要重視機電一體化技術的應用，實現對生產全過程的有效監控，從而實現精度控制要求，滿足不同工藝生產的實際需求。機電一體化技術應用，可以充分滿足當前工程機械發展要求，解決機械生產加工的復雜性和困難性，保障生產加工材料及各操作環節參數控制的合理性。在確保工程機械運行穩定性的同時，有效提高其精度控制水平，為后續生產奠定重要基礎[4]。在實際應用中，當機械生產加工過程中出現誤差或者隱患問題，機電一體化生產設備能夠及時發出警報，接著工作人員采取針對性的處理措施，能夠有效保障生產系統整體的穩定運行，提高機械生產的可靠性。

3.2 監控系統方面

機電一體化技術中，通過監控系統能夠對機械生產加工全過程進行全面監控，從而確保生產安全穩定性，為工程機械穩定發展提供重要保障。在機電一體化技術應用中，運用監控系統對機械生產工作全流程進行監督與管理，能夠及時發現工程中存在的故障問題，并采取有效的解決措施。這一過程中，通過對液壓、制動以及傳動各個系統運行過程的管控，能夠實現良好的監控效果。在監控管理過程中，監控系統能夠對系統運行中發生的異常進行及時處理。當異常問題較為明顯并且嚴重程度較高時，監控系統則會自動發出警報，并實施報警內容自動處理，縮短故障問題處置時間。此外，在監控系統中，還包括機械設備的自我保護與自動修復功能，對出現的故障問題會及時采取自我保護措施，提高機械生產的安全性和穩定性。

3.3 節能優化方面

現代工業機械生產中，對節能環保、降低能耗的要求不斷提升。機電一體化技術的有效應用，能夠達到良好的節能優化目標和降耗效果。在工程機械節能降耗過程中應用機電一體化技術，能夠促使工業機械生產流程逐步實現系統化與規模化，從而有效降低工程機械生產能耗，減少不必要的資源浪費問題[5]。同時，運用機電一體化技術，在確保生產高效、安全、穩定運行的基礎上，還可以有效提升設備運行過程中的協調性與可靠性，從而進一步提升運行效率，提高各項資源的利用率，減少原料成本投入，實現節能降耗的目的。因此，在工程機械領域應用機電一體化技術，還可以有效實現節能降耗，提高工程機械能源資源利用率。

3.4 智能制造方面

隨著現代科學技術的快速發展，智能化、數字化建設逐漸成為各個技術領域發展的重要方向，工程機械領域也不斷向智能化發展。機電一體化技術的應用，為促進工程機械智能化發展更加完善提供了重要保障。在機電一體化技術的基礎上，通過結合現代人工智能、大數據等先進技術，可以實現機械生產的智能化，將機械生產加工由智能機器人協調進行，完全代替手工操作。立足智能化應用及實際的生產需求，借助智能機器人完成各項生產參數設置、運行監控等，實現工業機械生產的智能制造。

4 機電一體化技術在工程機械中應用策略

4.1 樹立二者融合發展意識

想進一步加強機電一體化技術在工程機械中的應用，就需要相關行業人員樹立二者融合發展的意識。首先，加強對工程機械應用主體需求的了解，深入分析各項要素，合理運用機電一體化技術。技術人員應當加強與客戶的溝通，共同確定機電一體化技術在工業機械中融合發展的實際需求。其次，在明確融合需求的基礎上，立足機械生產實際要求，制訂科學的融合方案，包括基礎計算、參數設定、實驗模擬等各個方面，注意加強與客戶的溝通，針對方案進行論證并加以改進優化。再次，進行設計方案修改，并繪制平面圖，包括裝配圖、零件圖等，清晰列明易損件清單、零部件明細表等，確保機電一體化技術應用具有目標引導，充分滿足工程機械各項功能需求[6]。最后，將優化后的融合方案投入使用，重視對使用成果的深入分析與研究，從而積累相關工作經驗，為實現機電一體化技術與工程機械深度融合提供指導，有效促進工業機械對機電一體化技術的有效應用。

4.2 重視培養優秀技術人才

要加強機電一體化技術在工程機械領域的深度應用，離不開優秀專業技術人才的支持。首先，相關企業應當重視加強工程機械應用型人才培養，組織培訓相關技術人員進行機電一體化先進技術的學習、研究及應用，引導其不斷探索擴大機電一體化技術在工程機械領域中廣泛應用的方式[7]。其次，相關企業應當加強與外部專業教育機構的合作，共同培育優秀的機電一體化技術人才，為企業技術人員提供深造機會，及時了解前沿技術動態，為后續開展研究創新應用奠定基礎。最后，加強對技術人才的管理，鼓勵其進行技術創新，結合工程機械發展實際情況，不斷積累實踐經驗，為相關技術開發及應用奠定基礎。

4.3 明確機電一體化技術發展趨勢

隨著現代技術的快速發展，機電一體化技術呈現出自動化程度不斷提升、精細化程度越來越高的趨勢。在實際應用中，可以利用技術的精細化發展，實現對生產商和生產產品的細分，從而進一步促進機械生產產品的細致化，在滿足市場需求的同時，集中生產企業的發展優勢，提升企業行業市場競爭力。

5 結論

現階段，機電一體化技術在工程機械領域中的應用已經十分廣泛，并呈現出顯著的應用優勢。因此，在工業機械領域的發展過程中，需要進一步加強對機電一體化技術的深度融合應用，充分把握其技術特征，發揮其技術優勢，深入滲透至工業機械生產的各個環節中，提高生產效率和質量，進一步促進我國工程機械生產發展，促進我國工業化進程穩步前進，為社會發展創造更高的社會效益和經濟效益。