淺析機電一體化在工程機械中的應用及發展趨勢

孫洪利

摘 要： 機電一體化是基于多種先進技術相互融合而形成的一門交叉學科，機電一體化技術的的產生和發展，實現了工程機械技術與液壓技術、電子控制技術等的有效融合，全面提高了工程機械的使用性能和經濟效益。為工程機械領域的智能化、自動化和網絡化的發展起到了積極的促進作用。

關鍵詞： 機電一體化；工程機械；應用；發展趨勢

在當前工程機械中應用機電一體化技術過程中，主要是借助于微電子處理器的作用，以此來對工程機械進行優化，以此來推動工程機械行業的快速發展。當前機電一體化技術在工程機械中應用較為廣泛，而且說在各個專業系統和產品中都有著廣泛的應用。其將各種技術進行集成應用，使工程機械設備整體達到了最優化，而且操作十分簡單，為工程機械整體性能的提升奠定了良好的基礎。

一、機電一體化與工程機械關系分析

由于機電一體化發展過程中將數字化、智能化、網絡化、集成化等諸多特點集于一身，其多樣化的特點使其在機械工程中得到了更為廣泛的應用。將機電一體化技術導入到工程機械中來，在提高工程機械性能的同時，也促進工程機械使用更具可靠性和經濟性。在當前社會快速發展過程中，工程項目中實現了機械化施工，有效的提高了工程建設的效率，而且節省了勞動力。為了能夠進一步提高工程機械的性能，人們開始重視工程機械智能化和自動化的研究，而且研發了電子控制系統，并將其在工程機械中進行應用，在一定程度上實現了現代工程機械的智能化和自動化。機電一體化在工程機械中應用后，特別是微電子技術的應用，有效的提高了機電一體化技術的水平，電子控制技術在工程機械中應用的不斷深入，再加之機電一體化技術的不斷完善，這必然會推動工程機械智能化和網絡化的發展。

二、機電一體化在工程機械中的應用

（一）機電一體化技術在工程機械節能施工中的應用

由于傳統工程機械工作過程中運作效率較低，而且需要消耗掉大量的能源，不具有經濟性。引入機電一體化技術后，在工程機械運行過程中，機電一體化技術能夠將其運行有效的控制在額定功率范圍內，使機械設備有用功增加。而且能夠根據實際工作情況和施工需要來靈活調節工程機械的機械功率，盡可能的降低機械運行過程中能源的消耗量，使工程機械運行具有較好的高效性和節能性。

（二）機電一體化技術在工程機械監控方面的應用

在工程機械中應用機電一體化技術后，其中故障自診技術、電子監控技術和自動報警技術實現了對工程機械運行狀態的實時監控，而且能夠將工程機械傳動系統、制動系統、液壓系統和人機界面操作系統等都納入到有效的監控范圍內，一旦任何一個系統出現異常情況，電子監控系統都能夠監測到，并在第一時間內自動報警系統會發出警報，故障自診技術會對故障進行定位、診斷和分析，及時找出故障位置和故障發生原因，并對故障進行具體處理，降低故障對系統運行所帶來的不利影響，確保無故障部位的正常運行。可以說在工程機械中應用機電一體化技術后，有效的提高了工程機械系統運行的可靠性，機械設備工作效率大幅度提升，并進一步改善了作業人員的工作環境。

（三）機電一體化技術在工程機械施工精度控制中的應用

工程機械應用機電一體化所產生的有利改變不僅是實時監控和能源節約，還有工程施工精度的控制。機電一體化中的電子控制系統可以有效提高工程機械稱量過程的自動化水平，提高稱量的精度，減小由人工測量所帶來的誤差給工程施工造成的負面影響，從而可以很好的保證機械加工出成品的精度，提高工程機械制造產品合格率。另外，電子自動測量技術在工程機械施工中的運用，也可以大大提高工程施工精度，降低產品加工誤差。

三、機電一體化未來發展趨勢

（一）機電一體化向智能化方向發展

近年來科學技術的快速發展，有效的提高了我國電子信息智能化的水平，當前機電一體化技術加快向智能化方向的發展。在當前機電系統中，人工智能技術的應用范圍不斷擴大，機電一體化智能化程度有了大幅度的提升，這也促使智能化應用不斷增多，智能化在機電一體化技術中的優越性更好的顯示出來。對于機電一體化產品，可以充分的利用智能化的獨立決策、邏輯思維和模擬等功能，全面提高機電設備的高效處理能力，并充分的利用微處理器來賦予機電一體化產品以智慧，使其功能更加強大。

（二）機電一體化產品向網絡化方向發展

各種網絡技術和應用將全球生產、經濟連成一片，使得企業間的競爭也將面臨全球化，這既是壓力又是一種挑戰。機電一體化只要研制出具有質量可靠、功能獨到的新產品一旦研制出來，很快就可以全球性暢銷。由于網絡的普及，各種網絡監視和遠程控制技術此起彼伏。因此，機電一體化產品無疑應該朝著網絡化方向發展。

（三）機電一體化向微型化方向發展

微型化泛指機電一體化產品的幾何尺寸不超過1cm，機電一體化正朝著納米、微米級別方向發展。當前，在半導體器件制造過程中利用蝕刻技術，在實驗室中已實現亞微米級的機械元件的制造，當這一成果用于在實際產品中得以應用時，就沒有必要區分控制器部分和機械部分了。到時候電子和機械完全可以實現有機融合，執行機構、機體、CPU傳感器等可以集成在一起，并組成一種體積很小的自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

（四）模塊化

當前機電一體化產口種類和數量不斷增多，這也促使機械產品生產過程中各接口在實現標準化。

因此在當前工程機械機電一體化發展過程中，模塊化是其中非常重要的一項任務，通過實現模塊化，可以實現各部件和單元之間的有效匹配，促進新產品的研發和擴大工程機械的生產規模。

（五）環保化

工業化進程的不斷深入雖然在很大程度上改善了人類的生活質量，但也對我們的生存環境造成了嚴重的破壞，導致了自然資源的大量浪費。21世紀以來，社會對環保的關注和投入越來越多，公眾的環保意識也在不斷加強，綠色產品的概念和設計制造已成為新形勢下的必然趨勢。工程機械產品在其設計、制造、使用和銷毀的每個環節，都要適應環保的要求，滿足人類對健康的需求，提高資源的利用效率。所以，綠色機電一體化產品將會在工程機械中占據優勢。

四、結束語：

當前機電一體化技術已發展到較高的水平，其引入工程機械領域后，也促使工程機械水平有了大幅度的提升。在當前機電一體化技術在工程機械中應用時，微機械技術作為其發展的瓶頸，在軟件和電子技術滿足要求的基礎上，當前機械元件還無法實現小型化，這也對微機械技術的發展帶來了較大的影響，因此需要加大對機電一體化技術的研發力度，以此來推動工程機械行業的更快更好發展。

參考文獻

[1]倪飛.機電一體化在工程機械中的應用分析[J].科技致富向導，2015.

[2]費宏偉.談機電一體化在工程機械中的應用[J].城市建設理論研究：電子版，2015.

[3]李娟.機電一體化技術的發展與思考[J].硅谷，2012（11）.