機電一體化技術在機械工程中的應用與發展趨勢

孟凡旭，李海濤，李小雷

（山東恒業石油新技術應用有限公司，山東 東營 257000）

引言

機電一體化技術主要是指將電子技術與機械技術進行深度融合，利用電子技術帶動機械設備運行，進而實現對人工的解放。隨著現代化信息技術、計算機技術及自動控制技術的不斷融入，促進了機電一體化技術朝著智能化、綠色化、模塊化等方向發展，并成為當前工業領域、制造業領域廣泛應用的系統性技術手段，推動我國機械生產領域進入一個全新的發展時代。

1 機電一體化技術應用價值

1.1 全面提升機械生產效率

機械工程領域的發展主要助力我國工業、制造業等領域的生產，隨著當前機電一體化技術水平的整體提升，現階段各領域機械生產的質效得到了大幅提高，成為推進機械工程領域發展的核心力量。機電一體化技術的應用與普及，大幅提升了機械設備的生產能力，同時隨著計算機技術與自動控制技術的不斷融入，機電一體化機械設備的可控性更強，其機械自動化水平得到顯著提升，很大程度上提高了機械設備的實用性和運行的穩定性，設備故障發生概率顯著降低，為企業的良性發展夯實基礎[1-3]。

1.2 全面提升機械節能效果

隨著當前我國機電一體化技術的不斷更新與優化，其節能效果得到顯著提升。在以往的機械化生產中，機械生產對能源的消耗一直是生產企業廣泛關注的問題，生產過程中的能源與資源消耗會直接影響企業的生產成本。基于當前我國全面推行的綠色生產理念，采用機電一體化技術針對機械設備各個運行環節的能源損耗進行全面分析，對導致能源損耗過高的設備進行優化，最大限度降低機械設備運行過程的能源損耗，全面提升機械設備的能源轉化能力，實現機械設備的能效水平整體提升，既符合當前我國綠色生產的目標要求，又能夠有效降低企業的能源消耗成本，實現企業經濟效益最大化。

2 機電一體化技術在機械工程中的具體應用路徑

2.1 在機床改造中的運用

數控機床是當前機械工程領域的核心設備，數控機床的精度更高，并具有超強的可控性。但是在其實際應用過程中，為了最大限度提高數控機床的精度，對工作臺與機床刀具進行精準控制，將其控制在允許的誤差范圍內，但在一定程度上限制了機床的生產效率。隨著機電一體化技術的不斷升級與優化，借助開環伺服系統對數控機床進行進一步升級改造。經過升級改造的數控機床，其操作更為簡單，通過應用滾珠絲杠副，全面改善了機床在實際操作過程中可能出現的盲區問題。隨著現代信息技術手段的不斷進步，大幅提高了數控機床對數據的處理能力、整合能力以及處理效率。在數控機床的改造過程中充分考慮其改造成本，經濟性得到了有效保障。

2.2 在包裝機械中的應用

包裝機械本身的結構以及工作原理就具有一定的復雜性，并且用于不同產品包裝的機械設備，結構差異相對較大。大多數包裝機械的各項功能實現都是通過控制電路來實現，導致包裝機械設備的結構更加復雜，操作難度高，后續對機械設備的保養維護難度增加，維護成本相對較高。隨著機電一體化技術在包裝機械中的應用，通過操作計算機控制機械運行，對包裝機械實行模塊化管理，顯著提升了設備的精密度和可操作性，其維護成本也有所下降，能夠降低企業的生產成本。

2.3 在產品開發上的應用

隨著市場化經濟時代的到來，市場需求逐漸朝著多元化方向發展。根據市場需求，加強對新型機械產品的開發，是實現機電一體化技術融入各個領域的重要舉措。與此同時，在產品開發中合理應用機電一體化技術，能夠充分發揮其靈活的設計優勢，根據其產品需求合理選擇相應的實現手段，既能滿足產品開發的各方面功能性需求，又能夠在一定程度上滿足產品的個性化需求，充分體現產品開發的現代化與個性化優勢[4-6]。

3 機電一體化技術未來的發展趨勢

3.1 智能化趨勢

與傳統機械工程技術相比，機電一體化技術不僅包含機械工程，同時還包含現代化信息技術、計算機技術等多個領域的技術，不僅注重機械設備各方面性能的提升，同時還包含對其操作系統、運行系統的優化，借助現代計算機技術與信息技術的優勢特點，實現對機械設備的智能化控制，有效提升機械設備的精度，降低機械設備的操控難度，降低機械設備操作人員的技術水平要求，更加符合市場對現代機械工程的要求[7-8]。

3.2 高性能趨勢

制造企業對機械設備進行更新改造，需要投入一定的成本。因此，企業更加注重投資回報率。在未來的機電一體化技術發展中，應當更加注重其生產效率、操作精度、設備運行穩定性等各方面性能的提高。機械設備作為企業的核心生產力，設備性能穩定是企業生產經營活動順利進行的重要保障。因此，注重對機械設備綜合化性能的提高，降低機械故障處理難度，成為當前機電一體化技術的主要發展方向[9]。

3.3 環保化趨勢

隨著現階段我國綠色節能發展理念的不斷推進，降低能源損耗、全面提升能源利用率，逐漸成為當前環保理念背景下企業的核心發展方向。在機電一體化技術發展過程中，同樣應當注重機械設備的節能性、環保性，在降低機械設備能源損耗的同時，最大限度控制其運行過程對環境造成污染。并且在選擇機械制造材料過程中，應當盡可能選擇具有可回收特點的材料，全面落實當前我國所提倡的節能減排政策要求，推進我國機電一體化技術朝著環保化方向發展。

4 結語

隨著現代化市場經濟時代的到來，制造業逐漸成為我國經濟發展的支柱性產業。將機電一體化與機械工程進行深度融合，全面提高機械工程的智能化水平，在提高其生產質效的同時，能夠有效實現對其生產精度的智能化控制，促進我國機械工程良性發展。機電一體化技術其本身具備較強的綜合性特點，融合現代科學技術、網絡技術和信息技術，不僅表現出超高的生態價值與經濟價值，而且對社會發展具有重要的現實意義，是推進國機械工程未來將朝著智能化、高性能、環保化方向發展的核心力量。