機電一體化技術在機械工程上的應用及其趨勢展望

孫樹峰

機電一體化作為現代生產工藝之一，對于機械工程的發展有著非常關鍵的作用。只有加大力度對于機電一體化技術進行分析，明確機電一體化技術在機械工程中的應用，才能夠了解其進一步發展方向，在今后更加科學合理的對于技術進行運用。

1 機電一體化技術

機電一體化技術主要是將電子技術和機械技術相聯系，能夠精準的控制機械不同功能，和傳統的機械技術進行對比，機械一體化技術在控制機械時更加的靈活，在使用微電子技術之后，機械智能化程度也明顯提升。并且，其對于能源的消耗比較少，能夠在滿足人們正常應用需求的同時，對于機械情況進行動態監管，有針對性的進行調整，有效的提升了機械設備的可靠程度。

機電一體化技術的優勢較為突出，并且隨著發展已經有了自身的特征，在機械中的重要性明確提升。第一，因為機電一體化技術是包含多個學科的交叉技術，對其進行應用可以使用傳統機械應用方式發生變化，機械控制精準程度明顯提升，能夠為制造業的發展提供有利條件作為支持。第二，因為機電一體化是借助于軟件對于多種不同類型技術進行匯總，可以有效提升機電一體化技術的邏輯性，使系統更加健全。并且，隨著算法以及計算機軟件的廣泛運用，大部分工作都能夠借助于數據構建模型，調整工作，使機械處在正常狀態下，更加優質的進行工作。第三，機電一體化技術較為清晰。通過和軟件技術結合，展現出了清晰的設計界面，操控難度明顯降低，工作人員可以很快地完成各項工作。

2 機電一體化技術在機械工程上的應用

2.1 對于機床進行改造

機電一體化技術在機械工程之中有著良好的發展空間，應用價值較為突出。將其應用到改造機床之中，可以使各項工作更加順利高效的開展。數控機床作為機械工作中最為關鍵的設備，在機械工程中應用較為普遍，并且在開展產品加工時，對于精準程度有著較高的標準，如果在現實工作時所選擇運用的模具存在問題，很可能會導致產品的質量下降，這就需要工作人員和管理人員科學合理的將機電一體化技術應用到機床加工之中，并提升數控機床工作效果，使數控機床發展更加智能化。

在這個過程中，應用機電一體化技術還能夠使數控機床的結構得到優化調整，提升其現代化程度，降低刀具以及工作臺在使用過程中所出現的偏差。

在現實運用時，還應該通過分析計算機技術來對于多種不同類型數據信息進行處理，降低人員工作負擔。在計算機內存在著較多的DPS芯片，這一芯片的使用可以較為有效的增強自動機床抵抗干擾的水平，為機械工程創造較多經濟收益和社會效益。隨著社會的進一步發展，我國機械工程逐漸呈現半自動化發展趨勢，從某種角度來說，減輕了工作人員任務量，工作難度明顯降低。

因此，科學合理的使用自動化技術能夠從源頭上降低機械工程所處的不足，使生產工作更加高效的開展。比如說，在對于挖掘機進行生產的過程中，應該從現實出發制定適宜的挖掘軌跡控制系統，并合理設置運行軌跡，再通過計算機技術達成智能控制目標，借助于這一方式可以有效的降低由于人為操作不當所引發的問題，使工作的精準程度得到大幅度提升。

2.2 開展機械運輸

我國的礦產資源數量眾多，但是礦產大多都需要挖掘，因此需要對于多種不同類型的現代化技術進行使用，再將所挖掘出的礦產資源進行運輸。這一工作對于工作人員的要求較高，需要其有著較強的專業性和豐富的工作經驗，并且在采礦的過程中存在著較多因素，很可能會對于工作人員的生命和財產安全造成威脅。

隨著社會的發展，機電一體化技術在礦產生產挖掘中應用越發普遍，企業已經優化了原本的礦產生產挖掘方式，運用機電設備來代替人工。工作人員可以在操控室中通過機器觀察地下礦產的分布情況，并輸送指令，成功運輸礦產資源。隨著機電一體化技術的廣泛應用，運輸方式也發生了較大變化，需要從整體角度出發考慮到礦產行業自身特征以及運輸物品的特點，運用液壓系統帶式傳送方式，提升運輸效果，并降低在運輸過程中出現問題概率。

2.3 監控系統

機電一體化技術的應用優勢較為突出，能夠開展安全控制以及修復工作。因此，將其應用在監控系統中，可以取得較為理想的成效。

在這個過程中，液壓系統、自動化系統等，也可以展現出機電一體化技術的優勢，從而達成全天候實時動態監控這一目標。并且，在機械工程之中使用監控系統可以第一時間分析出現的故障以及導致故障出現原因，為維修人員提供方便，降低維修人員工作的困難程度。將機電一體化技術應用到機械工程之中，不但能夠對于工作方式和環境進行優化，還能夠使機械工程的應用效果得到提升。此外，在監控系統中安裝報警系統，可以幫助工作人員及時的對于系統出現問題進行處理，防止機械工程出現經濟虧損，并延長各個機械設備的應用時長，降低消耗，確保機械工程可以獲得較多經濟收益。

2.4 應用在包裝機械之中

機械工程是將包裝機械作為主要方式的，包裝機械在機械工程中應用較為廣泛。包裝機械設備的組成復雜程度比較高，尤其是控制連桿以及凸輪的結構較為繁瑣，如果發生故障，開展維修工作是非常困難的。設備故障已經變為了當前限制包裝機械生產效率的主要因素，機械一體化的運用，能夠將傳統的工作模式轉變成為包裝機械生產方式，使其達成模塊化生產，從而推動包裝機械生產的智能化程度，使機械生產更加高效、優質，降低設備在應用過程中出現問題概率。

2.5 對于電子油門控制技術進行應用

隨著經濟水平的提升，人們對于科技產品有了新的標準，無論是性能還是質量都應該符合現實應用需要。在這個過程中，人們對于節能環保工作的重視程度明顯提升，堅持可持續發展觀念已經成為了大勢所趨。在這一情況下，可以通過機電一體化來對于車輛油門進行控制，改善傳統柴油裝置污染物排放量不斷增加的情況，構建真正的環保技術監管體系。這能夠在提高裝置控制效果的同時降低污染物的數量，推動其長期穩定發展。因此，在對于機械工程中運用電子油門控制技術，不但能夠對于操作流程質量進行改善，還能夠使工作更加安全、穩定，是與時俱進的表現。

2.6 對于柴油機進行優化

柴油機對于我國工業發展有著非常重要的作用，為了與時俱進的獲得較好發展，企業應該對于柴油機的應用予以充分關注，在提升經濟收益的同時盡可能的避免污染。將機電一體化技術運用到柴油機處理工作之中，不但可以通過電子調速器和電子控油裝置完成相關任務，推動柴油機的自動化發展，還能夠確保其運行的時效性，創造較多的經濟收益，達成管理目標。最為關鍵的是，對于機電一體化技術進行應用，可以將柴油機污染物排放量控制在一定范圍內，并增強技術管理能力，為設備監管機制的全過程優化提供條件，滿足柴油機轉型升級需求。

3 機電一體化技術在機械工程上的發展情況

3.1 從我國來進行分析

當前我國較為關注機電一體化技術的發展，近些年來，和機電一體化相關的6項技術，被我國有關部門當做高新產業研究重點。隨著機電一體化技術的進一步發展，我國生態文化建設取得了一定成效。綠色、生態觀念和機電一體化技術相結合，使機電一體化技術更加適應社會發展戰略。

3.2 對于國外進行分析

機電一體化技術在世界各國制造業和機械工程中都有著不容忽視的作用。機電一體化技術的應用情況，從某種角度來說，能夠反映出國家工業技術水平，和國家的政治、經濟、軍事領域有著較為密切的聯系，因此不僅我國較為關注機電一體化技術，其他國家也非常關注機電一體化技術。西歐國際將機電一體化技術作為關鍵，并制定了輔助設計、裝備制造、機械制造、智能化、柔性化五項發展目標。

4 機電一體化技術在機械工程上的發展趨勢

4.1 網絡化

隨著技術實力的提升，機電一體化技術也在不斷地完善，并且，將其應用在機械工程中有著良好的發展前景。當前，機電一體化技術逐漸網絡化發展。

為了達成機電一體化技術網絡化發展這一目標，需要相關人員在使用機電一體化技術的同時，科學合理的對于人工智能、信息技術、科學技術等進行運用，保障機電一體化技術的實踐性和整體性，為機電一體化技術的網絡化發展提供有利條件。在這個過程中，還應該將機電一體化技術與各項工程技術相聯系，確保其能夠得到廣泛應用，從而推動我國機械工程的長期穩定發展。

4.2 智能化

當前，我國技術發展較為迅速，各項技術正在不斷完善，隨著社會的發展，應該將機電一體化技術融入到各種現代化技術之中，從而推動機電一體化技術的智能化發展。而產品是滿足機電一體化智能發展的基礎，這是和傳統技術所不同的。因此，相關人員需要將控制理論作為立足點，并將其和心理學、人工智能等學科相加，對于人工智能手段進行模擬，進行自動編程診斷以及產品加工。

但是，需要注意的是，當前智能機電一體化還處在不斷摸索狀態下，并未得到應有落實，這就需要科研工作者在今后更加重視智能機電一體化技術的研發和應用。

4.3 綠色化

綠色發展是當前我國各行各業轉型升級的關鍵目標，各行各業想要獲得長期穩定的發展，就必須要與時俱進，將綠色發展落實到位。雖然當前我國經濟發展較為迅速，但是經濟發展是通過犧牲環境換取的，對于生態系統造成了一定程度的破壞。在這一情況下，機電一體化技術應該認識到綠色發展的重要作用，堅持綠色發展觀念，在生產的各個環節盡可能的避免污染。

在對于產品進行應用時，還應該對于產品進行回收處理，借助于這一方式從源頭上降低資源浪費等情況。

4.4 個性化

根據實際分析發現，當前消費者不但對于產品的質量有著較高標準，還希望產品能夠滿足自身個性化需求。因此，相關人員需要加大力度探究機電一體化技術，將其和現代化技術相聯系，研發出可以滿足消費者多種不同需求的產品，為消費者提供更加優質的服務。

4.5 模塊化

開展機電一體化的企業數量較多，所生產出的產品類型較為豐富，這從某種角度來說，增加了生產機電一體化零件的困難程度。因此，在現實應用時，應該將機電一體化產品模塊化、圖像識別以及距離測量等工作落到實處。

目前，機電一體化技術在運用過程中會被電子技術系統化以及標準化等問題所約束，而科學合理的對其進行應用，降低問題對其造成的不利影響，可以使產品生產更加高效優質，并在結束生產以后迅速的配置零部件。因此，在今后隨著社會的發展，機電一體化技術模塊化趨勢將會越發突出。

4.6 微型化

在開展半導體元件生產工作時，需要對于蝕刻技術進行應用。當前，我國相關機構已經對于除半微米級的機械元件進行了一系列研究，這也就代表著我國可以生產精細化程度較高的半導體元件，機電一體化設備的體積將會得到明顯縮減。微型化技術的應用，為設備的智能升級發展提供了較為有利條件作為支持，并且這一研究仍在不斷推進，隨著這一技術的運用，在今后將會受到更多人的重視。

4.7 構建規范化一體技術發展機制

在對于機電一體化技術進行應用時，需要將機電技術和機電設備管理工作作為立足點。因此，在構建結構以及規劃時，應該堅持發展觀念，將戰略目標落實到位。第一，當前機電一體化技術正在不斷優化，科學合理的運用現代化技術能夠使相關工作更加協調開展，有效提升整體管理水平。第二，當前機電一體化技術的精細化和智能化程度明顯提升，能夠在增強操作工序完整程度的同時，增強經濟收益和管理水平。

4.8 進行故障診斷

如果機械的使用時間過長，在應用的過程中很可能會出現能源的大量消耗，導致設備負荷過重，嚴重時甚至出現故障，無法正常應用。為了盡可能的避免機械設備故障，技術人員需要加大力度應用機電一體化技術。這主要是因為機電一體化可以對于故障進行分析診斷，使工作人員在第一時間了解到機械設備目前的運轉狀態，并及時的找出存在故障，明確故障出現原因，有針對性的進行維修。這從某種角度來說，可以延長設備的應用壽命。根據相關資料調查分析發現，運用機電一體化技術能夠在保證診斷結果精準程度的基礎上，降低工作人員的負擔，縮短分析故障原因以及開展維修工作需要花費的時間。除此之外，技術人員還可以通過計算機來進行建模，分析故障出現規律，達成精準監測設備故障這一目標，并將監測結果作為依據，運用預防措施，盡可能的保證機械設備處在安全狀態下。

4.9 進行產品開發

將機電一體化技術應用到機械工程之中，可以為機電產品的研發提供支持，從而為社會的發展提供更多優質的機電產品。當前，大部分機械產品性能較為多變，還存在著一些智能機械。這從某種角度來說，可以展現出機電一體化技術對于自動化以及智能化新型機械的影響，有效改進了傳統機械結構。

比如說，通過應用CAD等技術，可以使機械機床在無人工操作的情況下自動的對于零件進行識別，并根據加工工序來達成零件加工目標。在這一基礎上，機械工程產品的技術含量和價值將會得到明顯提升，從而推動這一時期機械工程行業的發展。

4.10 將其運用到冶金行業

近些年來，大部分冶金企業在發展的過程中所運用的生產工藝以及設備逐漸向機電一體化發展，智能化程度明顯提升。在冶金行業中推行機電一體化，可以降低材料和人力資源的消耗。并且，機電一體化、自動化的落實，能夠使生產環節處在被控制情況下，在減少成本投入的同時增加經濟收益。智能冶鐵和煉鋼技術在國外應用較為廣泛，和國外進行比較，我國機電一體化技術在冶金行業中的應用時間較短，技術水平比較低，需要相關人員結合我國實際并吸引發達國家成功經驗，制定適宜的措施推動國內冶金行業的自動化發展。

5 總結

根據上文來進行分析，當前將機電一體化技術應用到機械工程中取得了一些成效，為社會的發展提供了較為有利的條件作為支持。而想要加深機電一體化和機械工程的融合趨勢，就必須要加大力度對于機電一體化技術進行分析，并有針對性的進行創新。