機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用及發(fā)展

李勇

摘 要：機(jī)電一體化技術(shù)在許多行業(yè)中的應(yīng)用，在一定程度上提高了企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量以及效率，解放了部分的勞動(dòng)生產(chǎn)力，對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有良好的作用。機(jī)電一體化技術(shù)作為綜合使用機(jī)械、自動(dòng)控制、電子計(jì)算機(jī)以及其他多方面技術(shù)的學(xué)科為社會(huì)在電子控制等領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn)。該文將通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以期待能夠進(jìn)一步深化其作用，提高生產(chǎn)力水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；機(jī)械工程；信息化

中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人力開始逐漸從勞動(dòng)中解放出來(lái)，機(jī)電一體化作為機(jī)械工程領(lǐng)域重要的研究方向之一，其進(jìn)一步的發(fā)展將對(duì)機(jī)械工程有重要的意義。通過(guò)將信息、電子等技術(shù)與機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的其他技術(shù)結(jié)合而成的機(jī)電一體化，能夠保證機(jī)械工程工作更全面，還能夠更好地發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，改善機(jī)械工程現(xiàn)有的面貌，提高性能、功能以及效果，使機(jī)械工程更具科學(xué)性、可靠性以及實(shí)用性。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 具有全面的建模優(yōu)化理論優(yōu)勢(shì)

隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，在這方面逐漸形成了具有較全面建模優(yōu)化的理論，通過(guò)對(duì)相關(guān)算法等的組合與運(yùn)算，最終得到優(yōu)化后的能夠?qū)崿F(xiàn)的方式，使整個(gè)機(jī)械工程能夠處于低耗、高效、科學(xué)化工作的狀態(tài)。

1.2 具有較強(qiáng)的邏輯性

機(jī)電一體化技術(shù)涉及多個(gè)學(xué)科的知識(shí)基礎(chǔ)，其本身又具有相對(duì)獨(dú)立性，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)將各種技術(shù)通過(guò)最優(yōu)的方式相互結(jié)合，以“揚(yáng)長(zhǎng)避短”的最直接原則，將不同的技術(shù)進(jìn)行最合理的配置，達(dá)到效益最大化的目的，形成完整、有效、具有較強(qiáng)邏輯性的完整體系。

1.3 具有應(yīng)用的廣泛性

其廣泛性主要體現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)本身具有多方面學(xué)科的交叉技術(shù)，不僅有其他技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具備其他技術(shù)不具備的優(yōu)勢(shì)，因此機(jī)電一體化技術(shù)不僅能夠有效地應(yīng)用在機(jī)械工程上，還能夠在其他領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

1.4 具有簡(jiǎn)單、清晰等特征

從用戶角度分析，機(jī)電一體化具有簡(jiǎn)單化、清晰化等特征，由于機(jī)電一體化技術(shù)在一定程度上能夠?qū)C(jī)械設(shè)備等實(shí)現(xiàn)智能化控制，對(duì)發(fā)生的故障等能夠進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)、修復(fù)，使用戶能夠減少設(shè)備上手、故障檢修等的時(shí)間，讓其能夠更好、更簡(jiǎn)單地對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用

2.1 在監(jiān)控、檢修等系統(tǒng)中的應(yīng)用

通過(guò)上述的機(jī)電一體化特征可以知道機(jī)電一體化技術(shù)在智能化控制、故障檢修中具有較好的能力，因此其應(yīng)用到機(jī)械工程中的監(jiān)控、檢修等系統(tǒng)具有較強(qiáng)的意義?？梢詫?duì)機(jī)械工程中的制動(dòng)、液壓等進(jìn)行全面地監(jiān)控及檢測(cè)，在發(fā)生故障或者出現(xiàn)其他情況的時(shí)候，工作人員能夠及時(shí)進(jìn)行處理，提高工作效率，延長(zhǎng)機(jī)械的使用時(shí)間，提高整體經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 在機(jī)床中的應(yīng)用

機(jī)電技術(shù)一體化的實(shí)現(xiàn)主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)床改造方面，使我國(guó)在數(shù)控機(jī)床的使用得到進(jìn)一步發(fā)展與改善，通過(guò)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡與工作原理，采取補(bǔ)刀、控制偏差等方式對(duì)機(jī)床進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品的合格率，讓機(jī)床更具耐磨性、通用性，降低消耗成本以及維修成本，促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.3 在紡織、包裝等機(jī)械方面的應(yīng)用

在程序相對(duì)簡(jiǎn)單的紡織機(jī)械中，在繞線架以及軌道間固定頻率之后，通過(guò)主動(dòng)傳輸?shù)姆绞?，改變交叉角度，通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)，將相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行傳輸、處理，通過(guò)內(nèi)部的系統(tǒng)分析，對(duì)重疊的數(shù)據(jù)、比率等進(jìn)行處理，最終輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸，讓整個(gè)紡織機(jī)械能夠高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行。而對(duì)于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的包裝機(jī)械中，傳統(tǒng)的包裝機(jī)械通過(guò)電路控制各個(gè)流程與設(shè)備，由于比較復(fù)雜，極易導(dǎo)致設(shè)備不能夠統(tǒng)一調(diào)配、維護(hù)較困難，但是利用機(jī)電一體化技術(shù)后，由于其具有較強(qiáng)的監(jiān)控、檢修的能力，不僅能夠在包裝機(jī)械的微型設(shè)備上具有良好的控制能力，還能夠?qū)⒄麄€(gè)包裝機(jī)械進(jìn)行整體或者模塊化管理與控制，可以在減少整體的裝備的量以及體積的同時(shí)，讓整個(gè)機(jī)械工程更加靈活，易于操作，使時(shí)間、設(shè)備等多方面得到提升，為企業(yè)節(jié)約成本。

2.4 在產(chǎn)品開發(fā)方面的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)方面具有較強(qiáng)的靈活性、科學(xué)性以及全面性，能夠在一定程度上提高產(chǎn)品的性能，優(yōu)化整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用，推動(dòng)了其信息化、數(shù)字化的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)以及創(chuàng)新，極大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量以及性能，讓人們能夠?qū)ζ渖a(chǎn)出的產(chǎn)品更具信心，讓企業(yè)能夠更好地進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級(jí)，推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展。

3 機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì)展望

隨著科學(xué)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)必將突破現(xiàn)有空間，把握好機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，能夠讓其發(fā)揮出更大的價(jià)值，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.1 能進(jìn)行自律分配，更具智能化

隨著科技的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，智能化必將是許多行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)電一體化的發(fā)展也不例外，自律分配系統(tǒng)是一個(gè)很好的體現(xiàn)。通過(guò)自律分配系統(tǒng)，可以很好地實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的獨(dú)立運(yùn)行，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行參數(shù)等方面的調(diào)節(jié)，讓整個(gè)機(jī)械化工程能夠在一定程度上不會(huì)由于一臺(tái)或者部分設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致整個(gè)流程出現(xiàn)停滯。通過(guò)讓機(jī)電一體化技術(shù)更加的智能化，讓整個(gè)機(jī)械工程在運(yùn)作上能夠更加高效，達(dá)到更高的生產(chǎn)目標(biāo)，推動(dòng)整個(gè)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化，對(duì)整個(gè)工程能夠進(jìn)行更加智能化的管控。

3.2 提高性能，推動(dòng)個(gè)性化發(fā)展

在日常生活中，人們除了會(huì)關(guān)注產(chǎn)品的價(jià)格外，還會(huì)關(guān)注產(chǎn)品的性能，同時(shí)也更加追求個(gè)性化，因此機(jī)電一體化技術(shù)在高性能、個(gè)性化方面也是一個(gè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化技術(shù)在使用性等方面的提高，使整個(gè)生產(chǎn)流程能夠更加流暢，減少問(wèn)題出現(xiàn)的概率，為人們帶來(lái)更好的使用體驗(yàn)。在提高性能的同時(shí)要更加注重個(gè)性化的發(fā)展，只有這樣才能夠更好地滿足市場(chǎng)需求，實(shí)現(xiàn)精益發(fā)展，讓企業(yè)在未來(lái)發(fā)展中占據(jù)一席之地。

3.3 光電一體化，推動(dòng)微型化發(fā)展

通過(guò)提升光電一體化技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備需要的部分元件進(jìn)行替換，讓整個(gè)設(shè)備在精確性、靈敏性等各方面具有整體的提高，同時(shí)結(jié)合電子與機(jī)械技術(shù)，將部分原件的尺寸進(jìn)行縮小，使整個(gè)設(shè)備的效能得到進(jìn)一步提升，同時(shí)靈巧的體積，更高的精度還能夠廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。

3.4 信息化、網(wǎng)絡(luò)化以及可持續(xù)發(fā)展

社會(huì)各方面的可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)下甚至未來(lái)一直會(huì)延續(xù)的主題之一，隨著信息革命的不斷發(fā)展與成熟，網(wǎng)絡(luò)科技的不斷完善，使可持續(xù)發(fā)展更加成為一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)的現(xiàn)實(shí)。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的信息化、網(wǎng)絡(luò)化，將可以優(yōu)化資源配置、提高工作效率與質(zhì)量，讓整個(gè)工作能夠更加穩(wěn)定。同時(shí)追求產(chǎn)品的綠色可持續(xù)發(fā)展理念，在保持甚至提高原有產(chǎn)品特性的情況下，讓產(chǎn)品能夠進(jìn)行一定的回收，起到保護(hù)環(huán)境的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟對(duì)機(jī)械工程甚至整個(gè)社會(huì)的發(fā)展都具有重要的促進(jìn)作用。機(jī)電一體化不僅會(huì)影響機(jī)械工程，隨著其不斷發(fā)展與技術(shù)的普遍使用，甚至?xí)绊懙睫r(nóng)業(yè)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)的了解，有利于進(jìn)一步提高我國(guó)在機(jī)械工程方面的質(zhì)量，為機(jī)械工程的進(jìn)一步創(chuàng)新與發(fā)展提供契機(jī)，為機(jī)械工程能夠更好地“走出去”打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]行磊.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢(shì)展望[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（2）：154.

[2]徐立華，吳錚.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的深度應(yīng)用[J/OL].輕工科技，2018（12）：38-39.

[3]王賢定.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代國(guó)企研究，2018（18）：135.

[4]趙傳生.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及其趨勢(shì)展望[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（8）：79，31.