芻議機電一體化技術在機械工程上的應用及其趨勢展望

白雙慶

摘?要：伴隨著國家改革開放的腳步，我國的機械工程領域也逐漸實現快速發展，特別是機電一體化技術的發展，很大程度上提高了我國機械工程發展領域范圍，增強了生產質量和效率，從而提升我國各企業的生產核心力，對我國社會經濟快速發展起到了一定的促進作用。本篇文章深入探討機電一體化具體內容，闡述說明機電一體化在機械工程上的發展趨勢和應用，望對機電一體化技術研究工作人員有所幫助。

關鍵詞：機電一體化;機械工程;發展趨勢

受社會科學技術領域不斷發展的影響，不同的技術領域開始出現滲透交叉的情況。機電一體化技術正是通過微電子技術和信息技術及機械工業行業相關技術的融合形成的擁有自身體系的一項新技術。這種科學技術形成之后讓我過機械工業技術領域發生了巨大的轉變，我國制造業正逐漸步入“機電一體化”時代。

一、機電一體化相關知識

機電一體化技術是一種包含了各項技術從而形成自身特色體系的創新型技術，其主要涉及機械的功能控制和機械的信息處理方面，通過對控制軟件的整體控制進一步實現機械組成結構的電子化集成和主要功能。機電一體化技術的運行不能缺少微電子技術、電子電力指數和機械技術的相互配合，和各單元功能之間的合理配置，最終演變成機械系統控制的自動化和智能化。機電一體化最突出的優點就是可以確保機械設備在損耗資源小的情況來開展合理運行，機電一體化技術除了具有調節和自動檢測的功能之外，還具有機械技術具備的機械功能，實現從產品生產到設備檢修全過程的自動化。機電一體化技術是當點社會最穩定先進的科學技術，有廣闊的發展前景和應用空間。機電一體化的清晰化和簡單化特點都是從使用者的角度來看的，機電一體化技術能很好的實現對機械工程設備的智能化管理，還可以完成對生產產品從生產到故障檢測等一系列操作，對于使用者來說不用繁瑣的操作就能使用機電產品設備。與此同時，機電一體化技術擁有很強的建筑設備優化理論體系。機電一體化技術經過很多年的發展逐漸形成了最好的知識理論體系，通過合理科學的搭配和計算，實現了整體的最佳化。確保機械工程設備在實現資源消耗最低的情況下能處于一種最優的工作狀態。從而提高企業生產產品的質量和生產效率。機電一體化技術有很強的邏輯性。機電一體化技術通過進行集合統一的各種控制軟件來對各項技術進行有效的結合，在技術結合的過程中要遵循一定的性質邏輯選擇不同技術層面，進行合理的調試搭配，進而形成一個獨立完整的系統。機電一體化技術是一項蘊含多個科學技術的新型交叉技術，同業也具備各個技術的優點。因此機電一體化技術已經打破了機械工程應用領域的范疇，其在各個領域都能被廣泛應用，有很大的深入研發價值。機電一體化技術包含多種技術的優點，從而形成獨特的一種技術形式，在社會實際應用中都發揮很重要的作用。[1]

二、機電一體化技術在機械工程中的運用

（一）機電一體化技術在包裝機械方面的應用

機電一體化技術是于世紀60年代開創出來，至今為止經過多年的發展，對機械制造行業的發展有很大的促進作用，其自身的優勢就在機械工程領域能廣泛的被應用。包裝機械式機械工程中最普遍的一種機械形式，其在生產過程中隨處可見。但是由于包裝機械設備自身的組成結構極其復雜繁瑣，其中凸輪構造和控制連桿等組成結構是包包裝機械設備中最復雜的組成部分。如果這些部件出現故障問題，維修工作將會有很大的難度。而把機電一體化技術應用在包裝機械領域，就能很好的解決這類問題。通過電一體化技術的運用能讓包裝機械設備的系統演變成模塊化，實現包裝機械設備從生產到防護的全部智能化操作過程，對包裝機械設備優化程度最大化，很大程度上加強企業的生產核心力。[2]

（二）機電一體化技術在機械工程領域的應用

伴隨著我國社會經濟的迅速發展和國民生活水平的提高，人們對于產品的外觀、性能和質量的要求也越來越高。機電一體化技術最主要的特點就是能實現自動智能化監控機械設備，讓大部分產品都朝著智能化方向發展。因此在機電一體化技術運用過程中要全面考慮到怎樣才能合理有效的監控機械設備，實現機械設備的智能化生產。

（三）機電一體化技術在改造機床上的運用

數控機床主要是作用于模具的生產，在一些工廠中比較常見，是機械工程中的一項重要設備。數控機床對產品的精準度要求非常高，模具稍微出現偏差都可能會影響整體產品的質量。想要確保產品的精準度，很多的數控機床都通過機電一體化技術實現了對其內部結構的完善改造。完善改造后的數控機床能大大減少床上刀具和工作臺運作軌跡的偏差數值，讓數控機床生產的產品質量提高。并且數控機床設備在微機技術的應用下實現了對信息數據的智能自動化處理。大大提高了生產企業的利潤效益。

三、機電一體化技術在機械工程的發展趨勢展望

（一）網絡化

我們身處于一個迅速擴大且充滿信息網絡的環境中，網絡的一體化讓信息的獲取和傳播途徑更加快捷，現場總線技術和局域網技術讓一些家用電器智能網絡化成為了可能。機電一體化技術作為機械工程領域中核心的技術，其具有廣闊的運用空間和發展前景，機電一體化當前所呈現的主要有網絡化、高性能化、智能化、個性化四中發展趨勢。隨著網絡信息技術的發展，網絡在機械設備管控和管理方面都發揮出很大的作用，把機電一體化技術和網絡信息技術相融合，可以實現網絡遠程監控，從而減輕人力物力的投入。這也是機電一體化技術在社會未來發展過程中必然的轉變趨勢。

（二）高性能化

機電一體化技術的高性能特點就是指運用機電一體化技術的相關設備在穩定性、精準性和速度等方面都能快速發展。且模塊化也是未來機械生產的主要方向，為提高機械設備的檢修效率，就可利用模塊化生產技術，一旦設備出現故障，只需要更換模塊就可完成維修。這種高性能、易維修的機械生產設備對于增強各企業的生產核心力都有很十分重要的作用，注定會成為未來機電一體化發展的趨勢。

（三）智能化

在現實生活中，我們可以感受到很多的機電產品都在朝著智能化方向發展，很多機電產品在生產的過程中已經開始模仿人類的知覺能力，一些機械工程產品都能對簡單的問題來做出相對應的解決方案。機電一體化技術中最為突出顯著的優點就是能實現對機械工程設備的智能化監控，在日后的機械工程發展過程中機械一體化自動智能化效果也會越來越明顯，會加入一些新的科學智能化技術來促進機械工程的迅速發展，小波理論技術和神經網絡技術的發展也為機電一體化技術發展開創一片新的天地。[3]

（四）個性化

當前消費者除了對生產的產品要達到滿足自身的個性化需求，除此之外還對產品的質量的要求標準也很高。因此，就需要對機電一體化技術深入的討論研究和研發，結合當前的高新技術，最終生產出讓消費者滿意的產品。

（五）綠色化

隨著我國工業化建設腳步的不斷加快，工業技術發展和我國生態環境建設出現了一定的矛盾，為了調節二者之間的關系，機電一體化技術就需要朝著綠色、低碳的方向進行發展。在這一點上，機電一體化技術已經實現了柴油燃燒效率的提高，且污染排放相較于此前的技術，已經減少了24%，柴油能源利用率達到了82%以上，這對實現綠色、低碳化工業發展有著重要的現實意義。此外，機電一體化技術和智能化技術的融合，為綠色低碳生產指出了新的發展道路，其技術主要為：模糊控制、神經網絡、專家系統、遺傳算法，這對機電一體化技術的發展有著重要意義。

（六）微型化

半導體元件在生產的過程中，就需要應用到至關重要的蝕刻技術，針對這一點，我國部分科學研究院已經研究除了亞微米級的機械元件，這就意味著我國能夠制造更為精細的半導體元件，機電一體化設備的體積就能有效的得到減小。微型化技術的發展，給設備升級、智能化發展提供了良好的條件，且這方面的研究也在不斷的進行中，隨著該項技術在現實生活中的應用，必定會受到更多人的關注。

四、機電一體化技術在國內外的發展情況

（一）國內發展情況

我國對機電一體化技術有著高度的重視，在我國近幾年有限發展產業中，與機電一體化技術相關的15項技術，被列為我國有限發展產業技術，同時機電一體化的6項共性關鍵技術作為我國高新技術產業的重點研究對象。同時隨著機電一體化技術的不斷發展，我國生態文明建設的不斷深化，綠色、低碳等技術理念也和幾點一體化技術進行了有機結合，從這個角度看，機電一體化技術的發展，已經和我國的社會戰略發展目標融為了一體。

（二）國外發展情況

機電一體化技術在世界各國的制造行業、機械工程中都有著重要的地位，機電一體化技術的發展直接代表了國家工業技術的發展程度，且機電一體化技術在世界各國的經濟、軍事競爭中都有著至關重要的作用，所以不僅我國對機電一體化技術十分重視，其它發達國家對機電一體化技術的發展也給予了足夠的支持。

西歐國家針對機電一體化技術的發展，策劃了24個重點發展項目，且提出了輔助設計、裝備制造、機械制造、智能化、柔性化等五個應用領域的發展目標，同時將機電一體化技術作為了國家關鍵基礎的發展戰略對象。

日本將計算機芯片、智能技術、柔性制造、人機交互作為了機電一體化技術的主要發展目標，縱觀日本近幾年的工業發展，不難發現日本在智能機器人以及制造自動化等技術領域得到了明顯的發展。

五、結語

綜上所述，機械工程是一項大規模重型項目，由于一些機械工程的特點非常復雜，而且一些項目工程非常巨大，就需要利用一些機械來對其進行操作監控，從而減少人力物力的資源投入。隨著計算機網絡技術和一些相關技術的發展，機電一體化技術也在不斷地快速發展，而且機電一體化技術也變得逐漸成熟。把機械一體化技術運用到機械工程當中，要全面了解機電一體化提供的便利性和機電一體化技術的實際意義，比如機電一體化安全、高性能等特點。另外，要全面了解機電一體化技術在機床、監控系統等機械上的運用，并且要了解機電一體化的未來發展趨勢，這對于我國機械工程領域發展有著重要的意義，應該不斷提高我國機械工程的質量，才能讓我國機械工程領域在世界取得較好的名譽。

參考文獻：

[1]王曉琴.機電一體化技術在工程機械上的應用與發展[J].機械管理開發，2017（3）：162-163.

[2]龔超.工程機械中機電一體化技術的應用[J].科學技術創新，2017（8）：67.

[3]肖遠見.機電一體化系統在機械工程中的應用[J].科技創新與應用，2017（5）：139.