淺析機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

楊建華 王洋 楊光輝 王炳峰

（山東省東營市墾利區(qū)山東勝通鋼簾線有限公司，山東 東營 257500）

機(jī)電一體化技術(shù)是集多項(xiàng)技術(shù)為一身，使機(jī)械設(shè)備達(dá)到更高生產(chǎn)效率的一項(xiàng)技術(shù)。隨著此項(xiàng)技術(shù)的不斷進(jìn)步與完善，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用也逐漸擴(kuò)大了范圍，它將以往機(jī)械設(shè)備操控變得更加簡單易操作，這不僅給設(shè)備操作人員減輕了工作負(fù)擔(dān)，而且也使得機(jī)械設(shè)備性能等方面得到了有效提升，使機(jī)械設(shè)備將本身的作用發(fā)揮之最大化，提高了生產(chǎn)制造行業(yè)的工作效率。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的概念、特征及作用

（一）機(jī)電一體化技術(shù)的概念

“機(jī)電一體化”一詞在20 世紀(jì)70 年代起源于日本，它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)相互交叉和融合的產(chǎn)物。機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械本體、信息處理與控制部分、能源部分、檢測部分、執(zhí)行原件部分等五個(gè)子系統(tǒng)組成。目前，科技的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)是融合了更多的新型技術(shù)，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、以及專用軟件等當(dāng)代先進(jìn)的各種新型技術(shù)。多種先進(jìn)技術(shù)的融合，使機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用范圍變得更廣，并也在不同領(lǐng)域發(fā)揮出不同的優(yōu)勢與作用，推動(dòng)了相關(guān)應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)的特征

一是它體積較小，機(jī)電一體化所依托的設(shè)備是集成電路，通過半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，縮小了設(shè)備本身的體積，其重量也隨之降低，并且這樣的轉(zhuǎn)變也使得占地面積減小，還能夠保障設(shè)備的性能和控制效率；二是效率高，集成電路把設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化，機(jī)電一體化技術(shù)對其能夠達(dá)到高效的控制，兩者同時(shí)出擊就使得機(jī)械設(shè)備效率得到了大幅度的提升；三是穩(wěn)定性高，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用建立單板、單片機(jī)作為控制機(jī)的基礎(chǔ)上，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置，其在穩(wěn)定性方面有著較強(qiáng)的表現(xiàn)。

（三）機(jī)電一體化技術(shù)的作用

在機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不僅可以使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效提升，而且也有利于滿足當(dāng)今社會發(fā)展對機(jī)械設(shè)備的需求。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展體現(xiàn)在智能化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化等幾大方面，從而它們的創(chuàng)新也是影響機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)部分。運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)可以有效提高產(chǎn)品在市場上的競爭力與調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使機(jī)械制造行業(yè)在時(shí)代的不斷變遷中一直長久的發(fā)展下去。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

（一）有利于機(jī)械設(shè)備調(diào)試與養(yǎng)護(hù)

將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中，可以使機(jī)械操作變得更加具有精準(zhǔn)性，并且還可以將人在繁瑣的操作中解脫出來，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化或半自動(dòng)化狀態(tài)。同時(shí)機(jī)電一體化技術(shù)包括很多先進(jìn)的技術(shù)，從而就可以根據(jù)不同的生產(chǎn)需求設(shè)置不同的系統(tǒng)程序，這將會大幅度提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率。另外，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中，也是有利于機(jī)械設(shè)備維修與保養(yǎng)的，比如當(dāng)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行期間出現(xiàn)了異常情況，通過此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常情況，并將其故障及時(shí)進(jìn)行分析，之后傳遞給相關(guān)維修與檢測部門，使維修與檢測人員可以在第一時(shí)間趕赴現(xiàn)場，并將故障及時(shí)處理掉，保證生產(chǎn)進(jìn)度不會受到較大的影響。

（二）使機(jī)械使用性能得到提升

將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中，生產(chǎn)出的機(jī)械產(chǎn)品會更加具有實(shí)用性能，這在一定程度上使產(chǎn)品更加具有優(yōu)勢性，使機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量得到有效提升。另外，可以自行檢測故障情況和提示故障位置以外，還可以用警報(bào)來減少機(jī)械生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)性。機(jī)電一體化技術(shù)把各種先進(jìn)的技術(shù)融為一體且操作簡便，使生產(chǎn)效率得到了有效的提升，同時(shí)也使生產(chǎn)流程變得更加完善，從而為機(jī)械制造業(yè)拓展了市場的發(fā)展空間，推進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。

（三）降低操控難度，拓展適用范圍

機(jī)電一體化技術(shù)將各種技術(shù)完美的融合于一身，使機(jī)械控制集成化，操作更加的簡單而便捷，為操作人員省去了過多繁瑣的操作步驟，也使操作準(zhǔn)確性得到了有效的提升。將操作流程編入操作系統(tǒng)中，形成自動(dòng)識別程序，使有些操作可以自動(dòng)完成，減輕操作人員的工作量，同時(shí)也大大提升了工作效率和機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率，拓展了機(jī)械設(shè)備適用范圍。

三、機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用注意事項(xiàng)分析

首先是要以需求為導(dǎo)向，使機(jī)電一體化技術(shù)得到充分性的應(yīng)用。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品不是一成不變的，它會根據(jù)市場發(fā)展趨勢而改變。機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)制造時(shí)不僅有較多和較高的制造要求，對制造技術(shù)有極高的要求，而且還有智能化的特點(diǎn)，因此在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)，一定要以需求為導(dǎo)向，以保證機(jī)電一體化技術(shù)可以在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮出自身的作用及優(yōu)勢，提高生產(chǎn)效率；其次是要以保證安全為前提，使機(jī)電一體化技術(shù)得到充分性的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)是由多種技術(shù)結(jié)合的成果，從而就需要在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)十分的謹(jǐn)慎，保證在應(yīng)用中安全性有所保障；最后要切實(shí)做好機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用效果調(diào)試工作，只有對其應(yīng)用效果進(jìn)行有效調(diào)，才能使機(jī)電一體化技術(shù)得到充分性的應(yīng)用。

四、機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

（一）在監(jiān)控系統(tǒng)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用，比較常見的體現(xiàn)就是自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、設(shè)備診斷系統(tǒng)以及完善的監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝能夠?qū)C(jī)械而制造生產(chǎn)的全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，使之隨時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，使機(jī)械設(shè)備始終處于安全平穩(wěn)的工作狀態(tài)中，保證生產(chǎn)的整體效率。當(dāng)機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過程中發(fā)生了故障或者是異常的情況，故障報(bào)警系統(tǒng)就會在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)信息以及警報(bào)聲，并將故障位置鎖定，同時(shí)故障系統(tǒng)也會在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)對故障進(jìn)行分析，并將問題解決方式以及流程顯示出來。經(jīng)過這種連動(dòng)式功能就可以使機(jī)械故障及時(shí)得到有效解決，避免影響到生產(chǎn)效率及進(jìn)度，給機(jī)械制造企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)方面的損失。

（二）機(jī)械能耗降低中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)以往機(jī)械工作效率來看，傳統(tǒng)機(jī)械效率低下多數(shù)都與能耗利用率低下有關(guān)，這并不符合當(dāng)下我國環(huán)保節(jié)能理念，也不利于機(jī)械制造企業(yè)長久而可持續(xù)性的發(fā)展。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并根據(jù)不同的使用需求，對機(jī)械轉(zhuǎn)速等方面進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，長此以往，就會發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備能耗方面有了明顯性的控制，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的，推動(dòng)我國環(huán)保節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。

（三）機(jī)床控制工作中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)床控制在實(shí)際機(jī)械制造方面對于精度、準(zhǔn)確度的要求比較嚴(yán)苛，同時(shí)還需要具備較快的速度，這就要求機(jī)床控制做到較高的智能化水平和穩(wěn)定性。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床控制中，并與計(jì)算機(jī)技術(shù)相融合，在兩者共同的作用下，有效提升機(jī)床控制效率，同時(shí)也會使生產(chǎn)工藝水平得到提升，使機(jī)械制造生產(chǎn)出的機(jī)械設(shè)備質(zhì)量得到更加強(qiáng)有力的保障。

（四）精度控制工作中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

精度控制在機(jī)械制造業(yè)中十分的重要，精度控制的好壞與否會直接影響到機(jī)械制造質(zhì)量，從而決定生產(chǎn)產(chǎn)品的整體質(zhì)量。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于精度控制工作中，可以根據(jù)生產(chǎn)需求使機(jī)械結(jié)構(gòu)達(dá)到優(yōu)化，減少機(jī)械設(shè)備內(nèi)部配件損耗，并增加各個(gè)配件間的密切配合，使機(jī)械配件相互之間配合達(dá)到最優(yōu)化。另外，機(jī)電一體化技術(shù)能夠通過計(jì)算及檢測與控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對機(jī)械制造中的干擾進(jìn)行補(bǔ)償和校正，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)誤差的合理控制。由此看來，機(jī)電一體化技術(shù)在精度控制工作中發(fā)揮著重要的作用，并且在未來的應(yīng)用中還會有更大的發(fā)展空間。

（五）全自動(dòng)包裝工作中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

包裝機(jī)械設(shè)備擁有三高的特點(diǎn)，分別是速度方面、效率方面以及質(zhì)量方面。智能化的包裝機(jī)電設(shè)備發(fā)展的重點(diǎn)便是向著低能耗、重量輕、效率高等方面發(fā)展。我國目前機(jī)械設(shè)備包裝水平已經(jīng)轉(zhuǎn)移到先進(jìn)、智能、數(shù)字化發(fā)展方向，并且全自動(dòng)包裝機(jī)械設(shè)備應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)較為普遍，原因是全自動(dòng)包裝所涉及的操作步驟以及要求較多且又比較繁瑣，機(jī)電一體化技術(shù)恰好包括多種技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而就會將操作簡單化、便捷化，使操作工作效率增加。具體來看，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)備中，同時(shí)運(yùn)用機(jī)械工程知識、微處理技術(shù)等，將復(fù)雜的操作步驟進(jìn)行集成組合，這有效減輕了實(shí)際操作的繁瑣性，同時(shí)也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)中的不足，通過軟件和機(jī)械控制的有效結(jié)合實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械全自動(dòng)包裝工作狀態(tài)，有效提升工作效率，為機(jī)械制造企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益。另外，產(chǎn)品包裝工藝的發(fā)展主要也是依靠相關(guān)的機(jī)電技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。

五、機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展方向

第一，機(jī)電一體化應(yīng)用發(fā)展的高性能。機(jī)電一體化發(fā)展過程中低能高效發(fā)展更為突出，這樣有利于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，在CPU 技術(shù)中，需要同時(shí)利用多種技術(shù)來進(jìn)行總線的鏈接，在同一時(shí)間內(nèi)利用多個(gè)任務(wù)系統(tǒng)，保證產(chǎn)品的高性能；第二，機(jī)電一體化在微型化中的應(yīng)用。具體分析來看，機(jī)電一體化的方向使微型機(jī)電一體化，在微型技術(shù)方面，尤其是信息軍事和醫(yī)療等方面，機(jī)電一體化技術(shù)得到了很大的發(fā)展。在目前發(fā)展來看，需要進(jìn)一步促進(jìn)微型技術(shù)的發(fā)展，原因是這種技術(shù)的應(yīng)用會使操作變得簡單，從而使機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)得到有效的掌控；第三，機(jī)電一體化在自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)上的運(yùn)用。在電氣工程中，只有不斷完善 自動(dòng)化技術(shù)才能使電力系統(tǒng)得到優(yōu)化，對電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的補(bǔ)償，對電力系統(tǒng)來說，如果沒有負(fù)荷現(xiàn)象發(fā)生，那么錯(cuò)誤的發(fā)生率也會降低，自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)的運(yùn)用能夠進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，從而提升安全性能；第四，數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用。數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用也比較普遍，此技術(shù)運(yùn)用于電力系統(tǒng)中，使其系統(tǒng)可以得到有效提升，從而使電氣更加有效發(fā)揮，因此電力系統(tǒng)中需要深入融合數(shù)據(jù)庫技術(shù)，使數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以得到更好的發(fā)展，比如可以使用觸發(fā)裝置；第五，機(jī)電一體化技術(shù)在應(yīng)用和發(fā)展過程中的智能化。機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用能夠有效促進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展與革新，智能化技術(shù)的運(yùn)用能夠區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù)，充分融合生物、物理等新型思想來促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)與利用，具有十分巨大的發(fā)展?jié)摿Γ谥悄芑夹g(shù)發(fā)展過程中，機(jī)電一體化的運(yùn)用能夠?yàn)楫a(chǎn)品研發(fā)提供支持，促進(jìn)人工智能的發(fā)展，能夠充分把握人工智能技術(shù)，促進(jìn)技術(shù)在發(fā)展與應(yīng)用中的提高。

六、結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用，此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用使機(jī)械制造業(yè)提高了生產(chǎn)效率，也使更多技術(shù)到了相結(jié)合運(yùn)用的機(jī)會，創(chuàng)新了控制系統(tǒng)，使控制系統(tǒng)更加的智能化。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中，可以使機(jī)械設(shè)備性能得到有效性優(yōu)化，提升設(shè)備自身的優(yōu)勢與作用。另外，將此技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中還能夠?qū)C(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果出現(xiàn)故障問題也可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)，使維修人員可以在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行處理，為機(jī)械設(shè)備安全而持久的運(yùn)行提供良好的保障。機(jī)電一體化技術(shù)是眾多先進(jìn)技術(shù)結(jié)合的成果，從而就表明此技術(shù)還有更多的發(fā)展空間，因此，應(yīng)對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行更加深層次的進(jìn)一步研究，進(jìn)而使其在更多領(lǐng)域中發(fā)揮出自身的作用。