機械電子技術的發展及其對產業的影響

肖先鋒

摘要：機械電子作為一種新的生產力，是將電子技術引入到機械領域，使電子和機械能夠有機的結合。既能降低勞動強度，又能減少成本投入，同時還能改進現有的生產技術水平，促使新科學技術的不斷更新。機械電子的應用發展也在全世界范圍內得到了高度關注。但是在我國，機械電子的應用發展還處于起步階段，國家也把機械電子的應用領域作為發展的一個很重要的方向。目前機械電子技術在不斷的研發新技術，挖掘新的生產潛能。

關鍵詞：機械電子；技術發展；影響

機械電子技術也被稱之為機電一體化，在早期一般是指在機械生產活動過程中運用電機技術，促使電子技術和機械生產能夠實現有效結合，從而為機械生產活動帶來相應的技術支撐。隨著時代的發展和社會科技水平的不斷提升，電子技術在機械制造業中的運用也越來越廣泛，為我國機械產業的發展做到了非常大的貢獻。

1 機械電子技術概述

機械電子技術也被稱之為機電一體化，在早期一般是指在機械生產活動過程中運用電機技術，促使電子技術和機械生產能夠實現有效結合，從而將相應的技術支持提供給機械生產活動，促使其生產活動能夠更加便利。當然，我國在機械電子技術早期認識沙漠化，依舊還存在較為顯著的還局限性，應用范圍也還只能夠相應的指定范圍中。而隨著我國近幾年科學技術水平的快速進步和提高，也在一定程度上促進了電子技術、機械技術等得到進一步發展和創新，而和早期技術相對比下來看，機械電子技術逐漸納入了多種學科，覆蓋范圍也在不斷擴大，綜合型的技術體系逐漸開始形成。新型的機械電子技術在多個方面上都能夠達到電子技術操作目標，例如：機械控制、操作以及動力系統等，而且還能夠更加具體、全面分配電子技術功能，從而促使機械設備結構得到不斷優化和改進，在讓生產成本、生產能耗得到節約和降低的過程中，極大的提升了機械生產效率。

就目前而言，現代機械電子技術還在不斷的融入新的技術和元素，借此來對機械電子技術的生產潛能進行進一步挖掘。

2 運用機械電子技術的產業

2.1 數控機械類

主要是包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等主要方面。這類產品的主要特征就是使用的機構都為電子裝置設備，所以為數控機械類的產品。

2.2 機電結合類

這類型的產品主要涉及的有自動探傷機、掃描診斷機以及自動售貨機等。這些產品的特點是執行元件主要是電子設備和機械設備的有機結合的運用。

2.3 電液伺服類

主要的產品是機電液一體化的伺服裝置。例如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。

2.4 以微電子裝置代替原設備的信心處理類

這類性的產品比如說指針式的石英電子表，帶微處理器的各種儀表，電動機自動智能調速裝置。它是通過CMOS 集成電路驅動步進電機，從而帶動一系列的齒輪，最后用指針表示時間。這即是典型的機械電子技術的運用，它大大提高了時間的準確度，能實現小型、便利的制造。

2.5 實際應用

農業方面的應用。將電子信息化技術應用于大型現代化農業機械設備，需要設備融入計算機控制終端，利用智能化的應用來實現自動化控制，同時通過計算機標準接口設計和網絡通訊協議設定來提升機械設備的信息化和智能化水平。

電子產品方面的應用。近幾年發展起來的3D打印技術，是一種數字模型文件為基礎，通過3D方式來構造物體的技術。現階段，科學家已經研發出3D打印的內置測光器和帶有觸摸按鈕的游戲手柄等電子產品。

3 機械電子技術的發展趨勢

3.1 自動化系統

化工機械自動化技術主要有四類應用，按應用范圍依次進行如下介紹：（1）自動化制造單元。自動化制造單元由1-2臺生產設備、工業機器人、物料運送儲存設備及數控設備構成。自動化制造單元具有規模小、成本低、可生產多種類型產品的優點。（2）自動化制造系統。該系統包括至少四臺以上的全自動數控設備及人工中心，數控設備及物料搬運系統通過控制系統進行集中管理，以實現連續工作下的多品種、中小批量的生產及管理。（3）自動化制造線。自動化制造線的實際功能介于單一品種或小品種大批量非自動化生產線與中小批量多品種生產之間的一種生產線，該生產線主要優點提高了生產效率，但對于物料搬運系統自動化技術要求較低。（4）自動化制造工廠。將多條柔性制造系統（FMS），如訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、發貨的制造系統進行有機結合，配以自動化立體倉庫，各條FMS及倉庫之間通過計算機系統進行自動化管理。自動化制造工廠包括CAD/CAM，將計算機集成制造系統（CIMS）投入生產實際，不僅實現了生產的自動化，還將生產管理、產品加工及物料儲存及運輸自動化擴展到全廠范圍，是自動化生產的最高水平。

3.2 PLC 控制系統

PLC控制系統的功能，主要包括在化工自動化控制中的數據采集功能和化工工藝流程中的順序控制功能這兩方面。首先，數據采集功能在實際生產過程表現為，按照化工自動化控制系統所要求的模數轉換精度、自動化掃描周期及模塊采樣速度等，通過曲線、文字、圖表等各種形式采集和處理相關模擬量等生產流程實時信息，并組合成各種工藝運行情形實況，通過上位機配備的液晶顯示屏，展現出相應畫面，從而使得操作員能夠及時掌握機組運轉狀況。其次，化工工藝流程中的順序控制功能這方面，將按PLC控制系統可選的功能組級及相應的單項控制方式，獨立運行各子組級控制功能的啟、停。在程序自動執行期間，如果出現任何運行故障，PLC控制系統將會立即發出中斷運行的信號，可使正在運行的化工生產程序中斷，并確保化工自動化控制處于安全狀態，同時在中控室屏幕上將會顯示出工藝程序中斷的故障原因。

綜上所述，我國機械電子技術還處于起步階段，相對于國外發達國家而言，依舊還存在著一定差距，因此，只有在原有基礎上對研究隊伍進行不斷擴大，對相關技術人員進行重點培育，從而才能讓我國機械電子技術發展水平得到盡快提升。

參考文獻：

[1]趙雪，曹國慶.計算機與機械電子技術的融合發展思考[J].電子世界，2014，10：362-363.

[2]王愛民.機械電子技術的現代化發展探究[J].橡塑技術與裝備，2015，24：79-80.

[3]閆海.淺談機械電子技術的發展現狀及未來趨勢[J].橡塑技術與裝備，2016，14：35-37.