機電一體化技術在現代工程機械中的發展運用

郝一旭，張許澤

（1.河南省特種設備安全檢測研究院許昌分院，河南 許昌 461000；2.許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000）

0 引 言

隨著我國現代化技術的不斷發展和科學化技術的進步，促進了現代工程機械的發展，為工程建設領域的創新與建設打下了良好基礎。通過機電一體化技術在現代工程機械中的發展運用，我國現代化的專業機械體系快速完善，進一步滿足了相關建設需求。另外，機電一體化技術對社會進步也起到了推動作用。就其發展與應用進行淺析與探索，具有重要意義。下文闡述了在現代工程機械制造行業中機電一體化技術的特征。

1 機電一體化技術的發展歷程

1.1 初期發展、飛速發展和深層領域發展研究

1.1.1 初期發展

機電一體化技術發展始于20世紀50年代末。此時期，我國在電子技術發展上獲得了一些初期的科研果實，使機械產品的質量得到了提升，但一些技術受部分領域限制影響，還不能使機電技術與電子技術達到較理想的結合，尚無法全面推廣和深入發展機電一體化技術。

1.1.2 飛速發展

20世紀70年代初，機電一體化技術處于飛速發展時段，其中計算機、控制、通信的大規模集成電路與計算機技術的發展，均為一體化技術的進步提供了強大的技術支撐與不竭的動力[1]。

1.1.3 深層領域發展研究

此階段，機電一體化的技術逐步向更加智能化方向聚集，通過通信技術、能源開發技術不斷在機電一體化技術中應用，極大豐富了機電一體化的內容，增強了機電一體化的技術含量，為更深層次的專研提供了豐富課題，形成了一套專門的學科體系，為全新智能化時代的到來確立了新的發展方向。

1.1.4 機電一體化技術產品的特點

首先，機電一體化現代工業機械產品體積小、重量輕、方便運輸且為集成電路，已逐步向輕小型化發展；其次，機電一體化現代工業機械產品運行速度快、工作精準度高，達到了理想的應用要求，產品的實用性強且穩定；最后，機電一體化產品技術具有較強的擴展性和較廣的應用范圍。

1.2 機電一體化技術在現代工程機械發展中遇到的問題

（1）未滿足公眾生活需要。機電一體化技術要與我國經濟發展、居民生活水平發展相協調、匹配，而產品的研發水平較低造成了質量與功能的不穩定。

（2）同發達國家存在距離。科學技術落后于發達國家，從現代機械工程技術發展狀況看，尚缺乏后續力量[2]。

（3）我國高水平的機電一體化產品所占比例較小，技術研發力度和經濟投放水平相對落后，必須對此做出重要調整，不斷增強研發人員的能力與技術水平，加大資金投入力度，促進現代機械工程的進步與發展。

2 機電一體化技術的發展實例

2.1 機電一體化技術在煤炭工業中的應用

2.1.1 煤炭行業發展狀況

為了促進綜合國力發展，國家各個行業對能源的需求均不斷增長。因此，煤炭行業必須加大自身的生產效率和生產質量。在煤炭生產過程中引入機電一體化技術，對生產質量具有全面的管理與控制作用，充分滿足工業化進步的要求，緊跟時代的步伐[2]。

2.1.2 機電一體化應用優勢

將現代機械工程在煤礦產業發展中應用，可顯著提高生產安全性和生產效率，使原始操作水平顯著提高，減輕煤礦工作人員的工作強度，使各個環節更加明確和精準，更好地控制開采進度，為發現安全隱患和及時處理創造理想條件，使自動控制技術和電力集成具有更加高效的運行效果。

2.1.3 改善煤炭工作環境

在煤炭行業引入機電一體化技術，可極大地改善煤炭工作人員的生產環境，在保障煤炭產量開采逐步提升的同時，保障了工作的安全性。目前，各項安全措施的設置均日趨數字化，各項流程均得以簡化和優化，為進一步提高生產質量提供了有力保障。

2.1.4 發揮環保作用

煤炭機電一體化技術也會為環保工作的開展提供了有效途徑。煤炭屬于不可再生資源，應該把綠色化技術發展作為發展經濟的首要目標，不斷優化機電一體化技術，提高環境保護意識，增強綠色生產方面的要求。整體的生產發展過程中，均應貫穿環保二字，促使從工業化向綠色技術轉變，進一步調整發展計劃，引起各行各業的重視。因此，綠色機電一體化技術是一種必然的發展趨勢，需引起重視。

2.2 機電一體化在汽車企業中的運用

2.2.1 應用概況

機電一體化在鋼鐵企業應用十分廣泛，如控制系統和汽車行業中的發電機系統、雷達系統和制動系統等，進一步促進了技術的相互交融和資源的共享。

2.2.2 控制技術進步

機電一體化技術的發展，使現代機械工程的經營管理達到了高度的集成化和系統化，促進了整體控制技術的發展。在制動方面，應用機電一體化技術可顯著提高汽車的剎車性能，避免發生交通事故。

2.2.3 未來構想

機電一體化在未來汽車的自動化發展中將發揮巨大作用。汽車會通過傳感器探測障礙物進行自主躲避，探測整體路況，具有較大發展空間。

2.3 機電一體化技術在油田設備中的應用

2.3.1 促進效果

機電一體化對于油田設備的發展具有促進作用。機電一體化技術有利于測控裝置的改善與進步，能夠對油田提供相應的保護技術。它能夠及時發現故障，發出警報信息并及時處理，使油田設備更加智能化，更好地控制油田的開發，促進資源的有效利用。

2.3.2 傳感器改進

機電一體化現代工程機械在油田設備中應用，可使傳感器功能實時改進，不斷創新對傳感器的研究，顯著提高精度及可靠性，保障傳感信號可以全面覆蓋。引進機電一體化技術，可將油田設備的故障做出完善的分析和診斷，對于故障檢測能夠最大限度實現自我診斷與調試維修，大大提高了油田設備的開機效率，降低了失效的可能性[3]。

2.3.3 變頻技術

機電一體化促進了變頻技術的發展。目前，機電一體化仍大力發展對變頻技術的深入探索，使得油田設備獲得了進一步的全面發展。

3 機電一體化技術應用的發展趨勢

3.1 全面發展機電一體化

第一，更突出智能化，通過專業人員的不斷研發，進步顯著。第二，人們對個性化的需求不斷多元，如外觀需求等，會不斷促進產品外形上的創新。第三，高性能化。高的性價比是企業的不斷追求，對企業生產管理也具有至關重要的作用。第四，現代信息技術的發展和信息網絡化的發展，均對生產工作全自動化的進步提供了保障，減少了人力資源的投入[4]。

3.2 網絡技術影響

網絡技術可促進機電一體化發展，同時更加深層地影響機電一體化現代機械工程的進步。相關技術人員應該增強自身專業水平，重視遠程控制技術與監控技術發展，使整體更加模塊化和系統化[5]。

3.3 對環境保護的要求

機電一體化必將走向綠色制造，減少資源浪費，提倡廢物利用，開發可再生資源。例如，增強生物能源研發包括納米技術等，均在不斷創新和發展，為未實現人機一體化發展提供了有效途徑。

4 結 論

機電一體化技術在現代工程機械中的不斷發展與應用，使現代工程機械行業的科技含量、產品特能、生產效率和管理制度均發生了重大改變，在人類社會發展進程中具有里程碑的意義，并強有力地推進社會經濟發展和公眾生活水平的進步。將來，機械工程與機電一體化技術發展更加深入融合要不斷在技術創新方面大膽突破，以保障整體發展成效。

[1] 高德成.機電一體化技術發展問題分析與技術探索[J].自動化與儀器儀表，2011，（6）：16-18.

[2] 黃恩勇.機電一體化的核心技術與發展前景分析[J].河南科技，2012，（1）：79.

[3] 賈啟升.簡述機電一體化技術發展狀況及趨勢[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2012，（1）：195-196.

[4] 黃恩勇.淺談機電一體化技術的應用與發展趨勢[J].科技與企業，2012，（4）：210.

[5] 杜永勝.淺析煤礦機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2011，（8）：196-197.