探究機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

李旦成

【摘 要】隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)作為工業(yè)發(fā)展下的重要產(chǎn)物，在我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程中扮演者不可忽略的角色。它將與機(jī)械工業(yè)技術(shù)做緊密聯(lián)系，在結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、管理體制以及生產(chǎn)模式上都將有重大突破，這不僅將加快我國(guó)工業(yè)化科技水平的進(jìn)步，我將讓現(xiàn)階段的機(jī)電電氣化朝著機(jī)電一體化邁進(jìn)，讓這個(gè)工業(yè)生產(chǎn)朝著更加多元化、智能化發(fā)展，這里就以探究機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用做研究分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;機(jī)械工程;應(yīng)用;研究分析

就目前來(lái)看，我國(guó)工業(yè)化發(fā)展水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，并且隨著我國(guó)工業(yè)體系的逐步完善，越來(lái)越多的機(jī)械也在朝著機(jī)電一體化發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化將成為我國(guó)發(fā)展的新方向，而作為工業(yè)自動(dòng)化的升級(jí)版本，機(jī)電一體化將從中探索出更加高階的自動(dòng)化化一體技術(shù)，深入整合前沿科技，讓我國(guó)工業(yè)發(fā)展提供新方向。機(jī)電一體化技術(shù)整合當(dāng)前的自動(dòng)化技術(shù)，與計(jì)算機(jī)技術(shù)做了緊密結(jié)合，所以，根據(jù)整個(gè)行業(yè)的未來(lái)發(fā)展來(lái)看，整個(gè)工程機(jī)械的機(jī)電智能化和一體化將是今后的重要發(fā)展方向。

一、機(jī)電一體化概述

所為的機(jī)電一體化技術(shù)指的是：從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，在工業(yè)化生產(chǎn)中將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)通信等有關(guān)技術(shù)做有效結(jié)合，從而讓機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)有效的整合，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)?？偠灾?，機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今工業(yè)化發(fā)展的重要突破口，機(jī)電一體化技術(shù)也將涉及更廣的領(lǐng)域，并且其中涉及到的專(zhuān)業(yè)也將更多。而對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言，其主要包括了技術(shù)原理和使用機(jī)電一體化產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)以及使用和發(fā)展的技術(shù)。所以從中也不難發(fā)現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)群的統(tǒng)稱(chēng)。

二、工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)電一體化技術(shù)分析

進(jìn)入二十一世紀(jì)后，我國(guó)不管是經(jīng)濟(jì)還是科技都有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其是現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，我國(guó)成為世界的代工廠(chǎng)，承接了世界上百分之七十以上的工業(yè)產(chǎn)品制造，成為世界性的制造大國(guó)。不過(guò)隨著科技的發(fā)展，人力資本的逐步升高，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始升級(jí)技術(shù)，以此來(lái)替代昂貴的人力成本，這很大程度上推進(jìn)了工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)生產(chǎn)用上了機(jī)器人、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化等技術(shù)，這很大程度上促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)化發(fā)展。下面就對(duì)其應(yīng)用范圍做相關(guān)概述：

（一）監(jiān)督控制作用

機(jī)電一體化化技術(shù)整合更更加完善的監(jiān)控體系，并成為機(jī)電一體化系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，它將對(duì)工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、工作裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵部位進(jìn)行實(shí)時(shí)有效監(jiān)控，保證系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行，一旦在機(jī)械工作環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，電子監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)做出反應(yīng)，并觸發(fā)報(bào)警功能，找到故障點(diǎn)，從而有效的減少事故的發(fā)生，保障企業(yè)安全生產(chǎn)。與此同時(shí)，電子監(jiān)控系統(tǒng)還能優(yōu)化系統(tǒng)功能，對(duì)于系統(tǒng)能的故障起一定修復(fù)作用，若問(wèn)題嚴(yán)重，將及時(shí)反饋給相關(guān)技術(shù)人員，并提供相關(guān)故障數(shù)據(jù)，方便工作人員及時(shí)的檢修和排除故障，這樣不僅很大程度上提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能夠有效保障生產(chǎn)環(huán)境的安全，降低了企業(yè)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（二）促進(jìn)生產(chǎn)、節(jié)能降耗

柴油機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中有著大量的應(yīng)用，不過(guò)這些年柴油機(jī)的發(fā)展一直面臨著一些問(wèn)題，比如說(shuō)傳統(tǒng)的柴油機(jī)能源利用率低，這樣很大程度上影響了企業(yè)的生產(chǎn)，還額外增加了成本，為了有效改進(jìn)這一問(wèn)題，如今在柴油機(jī)中就加入了電控系統(tǒng)，它能夠充分有效的發(fā)揮出柴油機(jī)的輸出功率，促進(jìn)柴油充分燃燒，減少資源的浪費(fèi)，并且還能有效減少污染物的排出，保護(hù)自然環(huán)境。在傳統(tǒng)型的柴油機(jī)中采用電子控制技術(shù)，其主要目的是電控系統(tǒng)可以對(duì)柴油機(jī)的內(nèi)部負(fù)荷狀況進(jìn)行有效監(jiān)控，根據(jù)不同反應(yīng)狀態(tài)采取相應(yīng)來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油機(jī)的油門(mén)，這樣來(lái)讓柴油機(jī)的能源利用率最大化。就比如說(shuō)這個(gè)例子：由日本小松公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)就采用了當(dāng)下新型的節(jié)能控制器（OLLS系統(tǒng)），它不僅提高了柴油機(jī)的整體性能，得益于節(jié)能控制器的作用，其能源消耗也同比下降了燃?xì)饪晒?jié)23能源%，并且同時(shí)機(jī)械的使用功率的利用率可達(dá)到98%之高。

（三）高精度要求

如今越來(lái)越多的工程機(jī)械設(shè)備上都開(kāi)始采用電子控制系統(tǒng)，這種技術(shù)不僅可以量化生產(chǎn)，優(yōu)化資源配置，更重要的是它能有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，不僅可以降低生產(chǎn)成本，還能提高產(chǎn)品的精確度，實(shí)現(xiàn)更加出色的性能。從而有效的避免了人工稱(chēng)量效率低、誤差大的問(wèn)題，這樣不僅可以有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，也可以讓產(chǎn)生獲得更高的社會(huì)認(rèn)可度，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。就比如我們生活中常見(jiàn)到的路政施工用的混凝土攪拌機(jī)，越來(lái)越多的商品混凝土拌合站都在混凝土拌合設(shè)備上采用了微電控制的電子稱(chēng)量系統(tǒng)，真正意義上讓混凝土攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)了量化生產(chǎn)、高精度作業(yè)的功能，而這都將歸功于電子稱(chēng)量系統(tǒng)的引用，它不僅能夠保證混凝土的科學(xué)配合比，自動(dòng)化的生產(chǎn)還能夠有效提高混凝土施工質(zhì)量。除此之外，在路政施工中瀝青混凝土攤鋪機(jī)上也應(yīng)用了自動(dòng)找平系統(tǒng)，它們提高工作的生產(chǎn)效率，還能讓施工質(zhì)量更加出色，路面的最終平整度可達(dá)到 0.127m/3m，而這都是機(jī)電一體化技術(shù)的功勞。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展探究

機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)綜合性整合技術(shù)，其中涉及到了眾多領(lǐng)域，如機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展與當(dāng)今前沿科技同步，所以它也符合當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展特點(diǎn)，下面就概述其相關(guān)發(fā)展方向：

（一）智能化

就目前來(lái)看，工業(yè)的生產(chǎn)也將逐步被智能機(jī)械所替代，而今后的產(chǎn)品也將朝著智能化方向邁進(jìn)，越來(lái)越多的產(chǎn)品在以后也將應(yīng)用機(jī)電一體化的“全息”特性，就比如說(shuō)，如今越來(lái)越多以智能化為口號(hào)的家用電器出現(xiàn)，比如說(shuō)智能化電視、智能化空調(diào)等，它們將模擬人類(lèi)智慧，讓這些產(chǎn)品具備初步的邏輯判斷功能，還能自主選擇分析，這樣很大程度上提高了生產(chǎn)效率，讓目標(biāo)更加明確，而這都主要受益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展。尤其是工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域。

（二）模塊化

如今社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的模塊化產(chǎn)品出現(xiàn)，這不僅很大程度上提高了生產(chǎn)的效率，也讓產(chǎn)品的功能屬性更加完善，不過(guò)模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。需要配合眾多廠(chǎng)家，并制定統(tǒng)一化的機(jī)械兼容標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)模塊功能的統(tǒng)一，所以模塊化技術(shù)在如今還仍處于初期階段，還有很大的提升空間，就比如說(shuō)在生產(chǎn)的集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，它們都有圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能，其也是模塊化的典型。模塊化技術(shù)的應(yīng)用可利用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)迅速開(kāi)發(fā)出適配的功能模塊，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。不過(guò)當(dāng)前模塊化技術(shù)還面臨眾多問(wèn)題，比如模塊化標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一、相關(guān)技術(shù)的完善等都需要克服。

（三）網(wǎng)絡(luò)化

21世紀(jì)是信息化、數(shù)據(jù)化的時(shí)代，越來(lái)越多的生產(chǎn)、制造都與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同步接軌，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)紛紛孕育而生，不僅提高了工作效率，也給產(chǎn)品提升提供了更多的可能。所以如今的機(jī)電一體化技術(shù)也與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行了高度整合，并將信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為接入口，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品技術(shù)的革新。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，如遠(yuǎn)程生產(chǎn)、作業(yè)、遠(yuǎn)程會(huì)議等功能已經(jīng)成為了可能，并更多功能已經(jīng)在機(jī)械設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，這也標(biāo)志者機(jī)電一體化將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向進(jìn)一步發(fā)展。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述不難發(fā)現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)很大程度上推進(jìn)了工業(yè)化的發(fā)展，并且提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，在很多領(lǐng)域都涉及到機(jī)電一體化技術(shù)，未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)必將成為各個(gè)領(lǐng)域的焦點(diǎn)，為我國(guó)工業(yè)、科技、軍事等領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)展方向。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張?zhí)m強(qiáng).機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的實(shí)際應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（16）：146.

[2]鄭澤煒，李莉純.淺論機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（15）：68.

[3]朱士更.淺談機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（15）：160.

[4]張曦，李飛飛.機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（14）：149.