芻議機電一體化技術在機械工程上的應用及其趨勢展望

張金安 楊照永

【摘 ?要】該文將通過對機電一體化技術在機 械工程上的應用及其趨勢進行簡要分析，以期待能夠進一步深化其作用，提高生產力水平，促進經濟更好的發展。

【關鍵詞】機電一體化;機械工程;信息化

隨著科學技術的不斷發展，人力開始逐漸從勞動中解放 出來，機電一體化作為機械工程領域重要的研究方向之一，其進一步的發展將對機械工程有重要的意義。通過將信息、電子等技術與機械工業領域的其他技術結合而成的機電一 體化，能夠保證機械工程工作更全面，還能夠更好地發揮優 勢，改善機械工程現有的面貌，提高性能、功能以及效果，使機械工程更具科學性、可靠性以及實用性。機電一體化技術的不斷發展與成熟對機械工程甚至整個 社會的發展都具有重要的促進作用。機電一體化不僅會影響機 械工程，隨著其不斷發展與技術的普遍使用，甚至會影響到農 業、軍事等各個領域。對機電一體化技術應用以及發展趨勢的 了解，有利于進一步提高我國在機械工程方面的質量，為機械 工程的進一步創新與發展提供契機，為機械工程能夠更好地 “走出去”打下基礎。

1 機電一體化技術的特點

1.1 具有全面的建模優化理論優勢

隨著機電一體化技術的不斷發展，在這方面逐漸形成了 具有較全面建模優化的理論，通過對相關算法等的組合與運算，最終得到優化后的能夠實現的方式，使整個機械工程能 夠處于低耗、高效、科學化工作的狀態。

1.2 具有較強的邏輯性

機電一體化技術涉及多個學科的知識基礎，其本身又具 有相對獨立性，通過機電一體化技術將各種技術通過最優的 方式相互結合，以“揚長避短”的最直接原則，將不同的技 術進行最合理的配置，達到效益最大化的目的，形成完整、有效、具有較強邏輯性的完整體系。

1.3 具有應用的廣泛性

其廣泛性主要體現在機電一體化技術本身具有多方面 學科的交叉技術，不僅有其他技術的優點，同時還具備其他 技術不具備的優勢，因此機電一體化技術不僅能夠有效地應用在機械工程上，還能夠在其他領域得到廣泛的應用，具有很 大的應用價值。

1.4 具有簡單、清晰等特征

從用戶角度分析，機電一體化具有簡單化、清晰化等特 征，由于機電一體化技術在一定程度上能夠對機械設備等實現 智能化控制，對發生的故障等能夠進行及時的檢測、修復，使 用戶能夠減少設備上手、故障檢修等的時間，讓其能夠更好、更簡單地對設備進行操作。

2 機電一體化技術在機械工程上的應用

2.1 在監控、檢修等系統中的應用

通過上述的機電一體化特征可以知道機電一體化技術在 智能化控制、故障檢修中具有較好的能力，因此其應用到機械 工程中的監控、檢修等系統具有較強的意義?？梢詫C械工程 中的制動、液壓等進行全面地監控及檢測，在發生故障或者出 現其他情況的時候，工作人員能夠及時進行處理，提高工作效 率，延長機械的使用時間，提高整體經濟效益。

2.2 在機床中的應用

機電技術一體化的實現主要體現在對機床改造方面，使 我國在數控機床的使用得到進一步發展與改善，通過相關的運 動軌跡與工作原理，采取補刀、控制偏差等方式對機床進行改 造，實現機床的穩定性，提高產品的合格率，讓機床更具耐磨 性、通用性，降低消耗成本以及維修成本，促進企業的進一步 發展。

2.3 在紡織、包裝等機械方面的應用

在程序相對簡單的紡織機械中，在繞線架以及軌道間固定 頻率之后，通過主動傳輸的方式，改變交叉角度，通過機電一 體化技術，將相關的信號進行傳輸、處理，通過內部的系統分 析，對重疊的數據、比率等進行處理，最終輸出信號，實現數 據的準確傳輸，讓整個紡織機械能夠高效、準確地進行。而對 于結構相對復雜的包裝機械中，傳統的包裝機械通過電路控制 各個流程與設備，由于比較復雜，極易導致設備不能夠統一調 配、維護較困難，但是利用機電一體化技術后，由于其具有較 強的監控、檢修的能力，不僅能夠在包裝機械的微型設備上具 有良好的控制能力，還能夠將整個包裝機械進行整體或者模塊 化管理與控制，可以在減少整體的裝備的量以及體積的同時，讓整個機械工程更加靈活，易于操作，使時間、設備等多方面 得到提升，為企業節約成本。

2.4 在產品開發方面的應用

機電一體化技術在產品開發方面具有較強的靈活性、科學 性以及全面性，能夠在一定程度上提高產品的性能，優化整個產 品的結構，機電一體化技術在機械工程上的應用，推動了其信息 化、數字化的發展，對產品的改進以及創新，極大地提高了產品 的質量以及性能，讓人們能夠對其生產出的產品更具信心，讓企 業能夠更好地進行產業結構調整與升級，推動企業的發展。

3 機電一體化技術的未來趨勢展望

隨著科學技術以及網絡技術的發展，機電一體化技術必將 突破現有空間，把握好機電一體化技術未來的發展趨勢，能夠 讓其發揮出更大的價值，推動社會經濟的進一步發展。

3.1 能進行自律分配，更具智能化

隨著科技的不斷創新與發展，智能化必將是許多行業的發 展趨勢，機電一體化的發展也不例外，自律分配系統是一個很 好的體現。通過自律分配系統，可以很好地實現設備間的獨立 運行，并根據實際情況對系統或設備進行參數等方面的調節，讓整個機械化工程能夠在一定程度上不會由于一臺或者部分 設備發生故障而導致整個流程出現停滯。通過讓機電一體化技 術更加的智能化，讓整個機械工程在運作上能夠更加高效，達 到更高的生產目標，推動整個生產流程的自動化，對整個工程 能夠進行更加智能化的管控。

3.2 提高性能，推動個性化發展

在日常生活中，人們除了會關注產品的價格外，還會關注 產品的性能，同時也更加追求個性化，因此機電一體化技術在 高性能、個性化方面也是一個未來的發展趨勢。機電一體化技 術在使用性等方面的提高，使整個生產流程能夠更加流暢，減 少問題出現的概率，為人們帶來更好的使用體驗。在提高性能 的同時要更加注重個性化的發展，只有這樣才能夠更好地滿足 市場需求，實現精益發展，讓企業在未來發展中占據一席之地。

3.3 光電一體化，推動微型化發展

通過提升光電一體化技術，對機械設備需要的部分元件進 行替換，讓整個設備在精確性、靈敏性等各方面具有整體的提 高，同時結合電子與機械技術，將部分原件的尺寸進行縮小，使整個設備的效能得到進一步提升，同時靈巧的體積，更高的 精度還能夠廣泛應用于醫療、軍事等領域。

3.4 信息化、網絡化以及可持續發展

社會各方面的可持續發展是當下甚至未來一直會延續的 主題之一，隨著信息革命的不斷發展與成熟，網絡科技的不斷 完善，使可持續發展更加成為一個能夠實現的現實。實現機電 一體化的信息化、網絡化，將可以優化資源配置、提高工作效 率與質量，讓整個工作能夠更加穩定。同時追求產品的綠色可 持續發展理念，在保持甚至提高原有產品特性的情況下，讓產 品能夠進行一定的回收，起到保護環境的作用。

4 結語

機電一體化技術在許多行業中的應用，在一定程度上提高了企業的生產質量以及效率，解放了部分的勞 動生產力，對進一步促進國內經濟的發展具有良好的作用。機電一體化技術作為綜合使用機械、自動控制、電子 計算機以及其他多方面技術的學科為社會在電子控制等領域做出了突出貢獻。

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