淺析機電一體化技術的應用及發展趨勢

謝林杰

【摘 ?要】科技在不斷的發展，社會在不斷的進步，機械設備的應用區域在我國涉及的愈發廣泛，也正是因此，機電一體化逐漸成為當下潮流的發展趨勢。就現階段而言，機電一體化技術的應用及發展極為快速，在多個行業中都有所涉及，同時，其應用所涉及到的領域越大，呈現出來的效果也就越好，但隨之而來所面對的挑戰也就越多，以下將對此展開簡略的探討。

【關鍵詞】機電一體化技術;應用;發展趨勢

引言

快速發展的信息技術是促進機電一體化技術發展的重要動力，機電一體化技術的快速發展使得產品生產自動化水平顯著提升，大大降低人工的工作強度，從而間接降低人力成本。機電一體化設備可以快速獲得海量數據，并對其進行深度處理，在此基礎上修正和改進產品缺陷，這也是人工所很難實現的。機電一體化設備的安全性和可靠性較高，其本身具有自我監測系統，能夠對設備的運行狀態進行實時監測，如果設備出現問題，則會立即通知并自動啟動相關的保護機制，即便出現意外，機電一體化技術也能夠將損失控制在最低。機電一體化技術能夠有效節約資源，由于其本身智能化水平較高，所有設備的運行都處于被監控狀態，所以其可以及時調整低工作量設備的工作功率，有效降低相關能源消耗，同時其具有較高的自動化水平，所以可以大大減少人工投入，降低人力資源消耗，提高生產效率，間接節約資源。基于這諸多優勢，對機電一體化技術的應用及未來發展加以探討十分必要。

1機電一體化技術的概述

機電一體化也可以稱為機械電子技術，從國外逐漸傳遞到國內，它是機械工程與自動化技術相結合后的產物。因此可以說機電一體化技術既離不開機械工程技術作為載體，也離不開自動化技術將其升華。雖然機電一體化技術所結合的技術種類比較清晰，但是該技術所涵蓋的領域卻十分廣泛，除了依靠機械工程技術和自動化技術以外，要想達到真正的自動化目的還要結合計算機技術以及電子信息技術，近年來，人工智能技術也快速興起，有關于人工智能技術研究成果頻出，因此機電一體化技術的下一發展階段必將結合人工智能技術。有關于機電一體化技術的機械設備距離人們的生活并不遙遠，除了工廠和農場中的機械設備以外，汽車中的安全氣囊、防滑剎車系統以及自動售票機都應用到了機電一體化技術。機電一體化技術是由：機械技術、傳感器技術、計算機與信息處理技術、接口技術、伺服驅動技術、自動控制技術等等許多高新技術組合而成的。

2機電一體化技術的主要應用

2.1應用于數控機床

數控機床在機電一體化技術的輔助及使用的帶動下，其整個生產流程的精準性獲得了明顯的提升，蘊含的使用功能也更趨向多樣化。除此之外，針對數控機床整體結構而言，其具備更為緊湊的結構體系，更偏向模塊化。在功能方面來講，其具有較強的開放性，促進數控機床逐漸朝向更智能化的趨勢發展，強化機床的準確性，為數控機床的全過程生產提供更為優質與完善技術奠定良好的基礎。

2.2鋼鐵行業的應用

在鋼鐵行業中應用機電一體化技術，能夠顯著提升其生產效率和質量，同時可以促進鋼鐵行業的現代化發展。就目前而言，鋼鐵行業對于機電一體化技術的應用主要分為三點，第一，應用計算機集成系統，通過對計算機集成系統的合理利用，可以確保鋼鐵生產過程中的各個環節之間的過渡更為流暢和完美，從而實現一體化控制鋼鐵生產;第二，現場總線技術，該技術的應用可以實現設備鏈路數字化，通過應用連接設置，確保各個控制系統之間信息的雙向傳遞，促進鋼鐵生產的管理控制;第三，應用交流傳動技術，交流傳動技術隨著計算機技術的快速發展而得到了廣泛的應用，其相對于傳統電子傳動技術而言，交流傳動技術更具優勢，能夠使得生產效率得到顯著提升。

2.3機電一體化技術在機器人領域的應用

很多研究調研報告表明，機器人是20世紀最偉大的發明之一，它擁有很多人所沒有的優點，在現代社會越來越受到人們的關注。機電一體化技術可以在智能機器人的領域內得到應用，并在智能機器人的制作與使用方面起著關鍵性的作用。機器人可以在工廠內實現連續工作，并且工廠運用機器人，可以降低員工雇傭資金的壓力，還可以實現我國群眾工作的高效順利開展。正因為機器人所擁有的這些優點，使得我國對機器人的研究開發工作極其重視，而且，由于現在大家認為機器人的制造研究工作是一個國家現代化水平與科技實力的集中體現，所以我們國家相關部門、相關研究單位也非常注重機器人研發關鍵技術——機電一體化技術的發展與創新，這也說明，機電一體化技術有著十分光明的發展前景。智能機器人功能龐雜，它可以完成對多種信息的識別、處理、獲取工作，并且還可以進行一些難度相當大的操作工作。與工業型機器人相比，智能機器人還具有更加強大的機動性能與靈活性能，有著更加廣闊的應用范圍，對制造業與非制造業的發展進步起著非常重要的作用。再者，智能機器人是一種信息化與自動化的設備裝置，它還可以進入到網絡世界中，進入到虛擬情境中，在這些環境下它還可以取得更大更多的建樹。這些應用對人們的生產生活起著十分重要的作用，對未來新產業開發與新科技研發起著重要的作用。

2.4 CIMS中的應用

CIMS的全稱是計算機集成以及制造系統，是機電一體化技術重要的應用方面，通過系統的組合的形式，從而更好、更合理的實現全局管理的綜合優化，以往通過人工技術的控制方式，將會被顛覆，機電一體化技術利用制造為基本的物流以及控制信息流，更快的實現產業決策、產品的研究開發、生產前的準備、以及實驗管理相互的有機化。在企業內部利用機電一體化技術，使得集成度不斷地提高，將不同的生產要素的配置進行進一步的優化，可以在最大的程度上去實現每一個要素之間的潛能。

3機電一體化技術發展趨勢

1）光機電一體化光機電一體化在下一階段是常用的機電一體化系統，其構成系統有：（1）傳感系統;（2）能源系統;（3）信息處理系統;（4）機械結構等。光學技術能夠對機電一體化傳感系統進行改造，同時能改進機電一體化的動力系統和信息系統，增加機電一體化技術價值。2）自律分配系統化以往的經驗顯示，設備運行的過程存在的故障和系統漏洞等問題，經常影響設備的正常運行。應針對這一問題進行改進，進一步提高對系統的控制能力，提升系統的運行能力，使系統自發地針對突發事件迅速做出反應，提出解決方案。這意味著需要進行自律分配系統的合理設計，子系統在保持獨立運行前提下，根據運營狀態分別做出反應，并為總系統提供服務。3）智能化系統智能化系統構建雙向聯系，使機電一體化產品做出最優選擇，保證了產品質量。4）微型機電化半導體器件中的蝕刻技術，可以制造出亞微米級的機械元件，亞微米級機械元件的應用過程，能夠忽略機械、控制器的差異，實現二者融合。

結語

總而言之，機電一體化不僅是我國各行業發展過程中的必要技術，更是推動我國社會經濟快速發展的首要前提，然而在時代及社會持續發展的影響下，現階段機電一體化技術在部分行業的應用中還無法達到其標準需求，所以，機電一體化技術必然會朝著系統化、智能化以及光學化的方向不斷發展，進而促進機電一體化的可持續發展。

參考文獻：

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（作者單位：紹興中環建設工程有限公司）