探究機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的應(yīng)用

李旦成

【摘 要】隨著時代的發(fā)展與進步，我國機電一體化技術(shù)也取得了突飛猛進的發(fā)展，機電一體化技術(shù)作為工業(yè)發(fā)展下的重要產(chǎn)物，在我國工業(yè)化進程中扮演者不可忽略的角色。它將與機械工業(yè)技術(shù)做緊密聯(lián)系，在結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(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，這不僅將加快我國工業(yè)化科技水平的進步，我將讓現(xiàn)階段的機電電氣化朝著機電一體化邁進，讓這個工業(yè)生產(chǎn)朝著更加多元化、智能化發(fā)展，這里就以探究機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的應(yīng)用做研究分析。

【關(guān)鍵詞】機電一體化;機械工程;應(yīng)用;研究分析

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

一、機電一體化概述

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

二、工業(yè)生產(chǎn)中的機電一體化技術(shù)分析

進入二十一世紀后，我國不管是經(jīng)濟還是科技都有了突飛猛進的發(fā)展，尤其是現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，我國成為世界的代工廠，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。不過隨著科技的發(fā)展，人力資本的逐步升高，越來越多的企業(yè)開始升級技術(shù)，以此來替代昂貴的人力成本，這很大程度上推進了工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的工業(yè)生產(chǎn)用上了機器人、計算機自動化等技術(shù)，這很大程度上促進了我國工業(yè)化發(fā)展。下面就對其應(yīng)用范圍做相關(guān)概述：

（一）監(jiān)督控制作用

機電一體化化技術(shù)整合更更加完善的監(jiān)控體系，并成為機電一體化系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，它將對工程機械的發(fā)動機、工作裝置、傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等關(guān)鍵部位進行實時有效監(jiān)控，保證系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運行，一旦在機械工作環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，電子監(jiān)控系統(tǒng)就會及時做出反應(yīng)，并觸發(fā)報警功能，找到故障點，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，電子監(jiān)控系統(tǒng)還能優(yōu)化系統(tǒng)功能，對于系統(tǒng)能的故障起一定修復(fù)作用，若問題嚴重，將及時反饋給相關(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)濟損失。

（二）促進生產(chǎn)、節(jié)能降耗

柴油機在工業(yè)生產(chǎn)中有著大量的應(yīng)用，不過這些年柴油機的發(fā)展一直面臨著一些問題，比如說傳統(tǒng)的柴油機能源利用率低，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，為了有效改進這一問題，如今在柴油機中就加入了電控系統(tǒng)，它能夠充分有效的發(fā)揮出柴油機的輸出功率，促進柴油充分燃燒，減少資源的浪費，并且還能有效減少污染物的排出，保護自然環(huán)境。在傳統(tǒng)型的柴油機中采用電子控制技術(shù)，其主要目的是電控系統(tǒng)可以對柴油機的內(nèi)部負荷狀況進行有效監(jiān)控，根據(jù)不同反應(yīng)狀態(tài)采取相應(yīng)來自動調(diào)節(jié)柴油機的油門，這樣來讓柴油機的能源利用率最大化。就比如說這個例子：由日本小松公司生產(chǎn)的挖掘機就采用了當下新型的節(jié)能控制器（OLLS系統(tǒng)），它不僅提高了柴油機的整體性能，得益于節(jié)能控制器的作用，其能源消耗也同比下降了燃氣可節(jié)23能源%，并且同時機械的使用功率的利用率可達到98%之高。

（三）高精度要求

如今越來越多的工程機械設(shè)備上都開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現(xiàn)自動化生產(chǎn)，不僅可以降低生產(chǎn)成本，還能提高產(chǎn)品的精確度，實現(xiàn)更加出色的性能。從而有效的避免了人工稱量效率低、誤差大的問題，這樣不僅可以有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，也可以讓產(chǎn)生獲得更高的社會認可度，提高產(chǎn)品競爭優(yōu)勢。就比如我們生活中常見到的路政施工用的混凝土攪拌機，越來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量系統(tǒng)，真正意義上讓混凝土攪拌機實現(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量系統(tǒng)的引用，它不僅能夠保證混凝土的科學配合比，自動化的生產(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上也應(yīng)用了自動找平系統(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到 0.127m/3m，而這都是機電一體化技術(shù)的功勞。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展探究

機電一體化技術(shù)是一個綜合性整合技術(shù)，其中涉及到了眾多領(lǐng)域，如機械、電子、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展與當今前沿科技同步，所以它也符合當前社會的發(fā)展特點，下面就概述其相關(guān)發(fā)展方向：

（一）智能化

就目前來看，工業(yè)的生產(chǎn)也將逐步被智能機械所替代，而今后的產(chǎn)品也將朝著智能化方向邁進，越來越多的產(chǎn)品在以后也將應(yīng)用機電一體化的“全息”特性，就比如說，如今越來越多以智能化為口號的家用電器出現(xiàn)，比如說智能化電視、智能化空調(diào)等，它們將模擬人類智慧，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)機械生產(chǎn)領(lǐng)域。

（二）模塊化

如今社會的發(fā)展，越來越多的模塊化產(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，不過模塊化是一項重要而艱巨的工程。需要配合眾多廠家，并制定統(tǒng)一化的機械兼容標準，從而實現(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，就比如說在生產(chǎn)的集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，它們都有圖像處理、識別和測距等功能，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)標準迅速開發(fā)出適配的功能模塊，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。不過當前模塊化技術(shù)還面臨眾多問題，比如模塊化標準的統(tǒng)一、相關(guān)技術(shù)的完善等都需要克服。

（三）網(wǎng)絡(luò)化

21世紀是信息化、數(shù)據(jù)化的時代，越來越多的生產(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。所以如今的機電一體化技術(shù)也與計算機信息技術(shù)進行了高度整合，并將信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為接入口，實現(xiàn)了產(chǎn)品技術(shù)的革新。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，如遠程生產(chǎn)、作業(yè)、遠程會議等功能已經(jīng)成為了可能，并更多功能已經(jīng)在機械設(shè)備中實現(xiàn)，這也標志者機電一體化將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向進一步發(fā)展。

四、結(jié)束語

綜上所述不難發(fā)現(xiàn)，機電一體化技術(shù)很大程度上推進了工業(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)域都涉及到機電一體化技術(shù)，未來機電一體化技術(shù)必將成為各個領(lǐng)域的焦點，為我國工業(yè)、科技、軍事等領(lǐng)域帶來新的發(fā)展方向。

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