工程機械機電一體化技術應用研究

張瑋倫 李玲玲（指導老師）

（遼寧科技大學，遼寧 鞍山114051）

1 工程機械機電一體化技術目前的應用情況

時代在不斷的進步，如今21 世紀的中國已經在加快工程技術的改革，有了先進的科學技術手段，逐步和世界的工業生產水平完成對接，這其中很大一部分得益于我國工程機械機電一體化技術的應用和發展。機器、機械在接收到信息化技術所提供的命令信息后，通過一定的處理和篩選，使得機械自動化的調整運行方式與工作狀態，結合了電子信息化技術實現了自動控制，這就是我們常說的機電一體化技術。隨著機電一體化技術的不斷發展，目前的工業生產、機械加工已經在傳統意義上得到了變革，將人及操作模式逐步向極其自動控制的模式進行過渡。在大規模的工業生產以及機械加工項目中通常需要較多的勞動力，同時勞動強度也相對較大，此時，機電一體化技術的應用就具備充分的優勢。隨著各個行業之間的競爭越來越激烈，以及目前信息技術產業的升級和轉型，機電一體化技術需要不斷地進行自我更新和調整，通過技術開發不斷適應目前的生產需求，優化操作系統與操作界面。

2 機電一體化技術在工程機械中的具體應用

2.1 機電一體化與工程機械的監控

現代工程機械在安全運行的同時達到高效運行的目的，需要對工程機械的運作進行實時的監控，才能方便科學管理。機械工程的運轉狀況在機電一體化技術以及控制模塊的組合下將監控設備的功能實現了范圍較寬的拓展，因此可以在任意時刻了解機械工程所處的狀態，實現遠程監督。機電一體化技術在很大程度上能夠在第一時間對系統的不正常狀態及時進行反饋，機器依賴PLC 模塊進行自主的判斷以及處理，并發出警報，將故障情況第一時間告訴了相關的工作人員，使得機械設備能在短時間內回歸正常狀態。機電一體化技術對工程機械的監控和在很大程度上實現了自我調控和管理，一方面節省了相關工程所需的人力和物力，另一方面由于不需要傳統較為繁瑣的檢測，也使得機電設備的運行效率有所提高，避免了機械工程運行過程中的資源浪費。

2.2 機電一體化與工程機械的能源節約

以往的工程項目中使用傳統的技術，世紀的設備運行效率沒有得到較好的控制，能源浪費可以說非常的嚴重。但是，由于機械工程技術結合了機電一體化，電子設備的節能性得到了較好的管控，更好的進行了能源的分配和管理，使得能源的使用量得到了較好的控制。比如通常工程中會用到液壓挖掘機，通過將機電一體化技術運用在其運行過程中可以實現高效的能源控制，將能源利用率由原來的20%提升到了45%左右，燃料能夠更好的將熱值用在具體的工程項目中。另外，機電一體化技術使得工程機械的環保性能也由很大的提升，能夠將廢棄物的產生通過電子信息化技術實現檢測，并采取對應的措施進行管理，于此同時，在機械運行過程中一定程度上保證機械磨損情況得到保護，使得工程機械的產品效益有了很大程度的提高。

2.3 機電一體化與機械自動和半自動化

現代化工業生產與工程施工的主要特征之一就是自動化，隨著機電一體化技術的發展，現代化工業生產與工程施工的自動化體系已經逐步完善。目前的自動化程度仍然技術有限，大部分的工程項目是半自動化的狀態。在工程機械機電一體化技術的應用背景下，自動化與半自動化程度在很多的生產和施工項目中得到了全面的提升，并逐步實現了更加全面的自動化，存在過渡作用。由于機電一體化技術在工程機械中的全面應用，很大程度上釋放了大部分的勞動力，使得工人施工過程更加的簡單可靠，并提高了工作的效率。由于部分工作人員的工作經驗不足往往存在一定的失誤，由機電一體化技術所推動的項目自動化發展很好的規避了人工失誤所導致的項目質量問題，將產品的合格率最大化。

2.4 機電一體化技術與機械作業精度的控制

產品質量的保障是與機械作業精度分不開的，嚴格的加工方式才能將產品的精度要求進行完美的控制，達到目標產品的效果。傳統和的工程機械由于技術缺陷一般很難對產品加工精度進行保障，對于每一個環節的要求相對較高。而經過機電一體化技術的應用，各種機械零部件的生產精度有了很大程度的提高，目前機械工程生產的部件或產品的復雜程度越來越高，傳統技術已經無法獨立完成生產，機電一體化技術與計算機技術的應用能夠利用電子信息技術手段完成產品精度的檢測，并編制PLC 模塊來實現產品的精度控制，是目前機械工程發展的趨勢，在很大程度上決定了企業的核心競爭力。企業對于機電一體化技術的掌握程度直接與企業的生產效率和投資成本相關，相關部門應該對其高度的重視。

3 我國工程機械的機電一體化技術應用存在的問題

3.1 與發達國家的機電一體化技術存在著差距

雖然，我國的機電一體化技術在工程施工以及工業生產過程中應用的比較廣泛，并在技術推廣的政策下實現了很大程度的普及，但是不得不說我國目前的技術水平與國外相比仍然存在著很大的差距，由較為廣闊的提升空間。西方的眾多發達國家由于機電一體化事業起步時間早，其發展時間相對充裕，并且技術成熟，因此有著比我們更加可靠的技術手段。當前國產的機電一體化技術有了自我研發，但是還有大部分的自動化機械以及核心技術手段都是依賴國外進口的，我國的技術研發和技術改進有待加強。

3.2 工程機械本身的質量存在一定的問題

除了我國機電一體化技術的軟件缺乏，技術有待發展，其核心硬件也同樣存在著與國外較大的差距，因此機械工程項目存在著本身的質量問題。從國內機械設備的以往調查數據顯示，國內的工程機械使用年限普遍偏低，足夠的耐用性顯然沒有得到保障，專業水技術人才的匱乏導致了技術創新難以實現，在國際層面我國的機電一體化技術存在著質量水平高低不一，難以集中規范要求來進行技術革新，其操作性即使有一定的智能化水平，但是仍然存在操作困難的一些界面。

4 機電一體化技術應用的發展前景

4.1 智能化

隨著時代的發展和進步，智能化技術已然成為了技術發展的主題，機電一體化技術的發展也不例外，隨著機電一體化技術實現逐步的智能化發展，其應用前景將非常可觀。機電一體化的智能化發展很好的適應了實際的工程需求，目前在較高水平的自動化工程項目上，人工人力輔助仍然出現的頻率很高，需要自行設置相關參數并操作有關人機界面，由此可見，機電一體化技術的智能化發展以AI 技術的利用為核心，可以將智能化設備的發展結合人工智能實現高效的智能化技術優化，并將相關規范要求做得更加到位。

4.2 微型化

電子信息技術的納米微型計算機技術在機電一體化技術中的應用也使得機電一體化技術的微型化發展成為了重要的技術手段，機電一體化技術不斷地將操作界面升級，逐步實現了微型化發展。我們可以在不久的將來看到機電一體化技術在機電設備中應用時產品的體積會很大程度的縮小，節省了大量的空間。微型納米技術使得系統的能耗也很大程度的降低，系統操作過程中具有更好的靈活性，使得機電一體化技術在軍事等其他的技術領域也能更好的得到應用。

4.3 高性能

工程機械的精度、可靠程度、施工生產速度等等都得到了較好的提升，這得益于機電一體化技術的發展，從工程機械的實際使用效益來看，高性能的機電一體化技術發展很大程度上幫助企業建立了核心優勢。目前高性能的機電一體化技術主要利用總線連接進行多CPU 處理，并將CNC 的相關技術要求進行了匹配。在進行信息處理時可以在同一時間通過一定的技術手段將指令發個各個處理器，精簡指令集機將不同的指令信息集成分配處理，完成多任務的同時處理，生產效率得到了大幅度的提升。

5 結論

從我國機電一體化技術的應用現狀以及具體的技術發展水平來看，我國的機電一體化技術在目前階段的發展空間是巨大的，為了實現現代化企業建設以及現代化工業生產，相關部門必須將機電一體化技術在工程機械中的應用高度重視起來。