機械工程中機電一體化的運用

楊志超

貝萊特空調有限公司 山東德州 253000

隨著工業實踐中的經驗積累、技術積累，以及科技的信息化與智能化發展，涌現出機電一體化技術。此技術屬于新興學科，包括自動化控制技術、傳感技術和機械技術等，它的保持快速發展，推動了工業化向前發展，成為振興民族工業與推動中國制造發展的重要力量。基于現代化科技的工程機械，機電一體化技術正在朝向自動化與智能化的方向深度發展[1]。

1 機械工程中機電一體化的運用

1.1 柔性制造系統

柔性制造系統的各項組成部分，主要包含加工系統、信息流系統與物流系統。具體而言，加工系統可以對刀具進行自動更換，通過各種順序對工件進行自動加工；物流系統主要分儲存、輸出、搬運，儲存可以增強針對加工對象存取的隨意性；輸出可以自動按可變節拍連接不同加工裝置；搬運可以實現輸送系統與加工系統之間的自動傳遞；信息流系統則可以針對過程進行控制與監視。其中柔性制造系統的使用，可以提升產品生產效率，達到多批產品生產要求。與此同時，在市場競爭日趨激烈的情況下，企業可以通過應用柔性制造系統，結合市場實際需求，對生產方案進行動態調整，實現對人力物力等資源的優化配置，提升利用率，減少生產成本，增加生產效益。與此同時，柔性制造系統具備自我檢查能力，可以快速檢測故障，基于實際生產需求，對企業產品生產策略進行調整。

1.2 智能機器人技術

當下，智能機器人的研究與制造是智能制造行業的重點話題。智能機器人技術涉及多種技術：機械、信息、仿生、電子等技術都在其中發揮著重要的作用，這是機電一體化技術發展的方向之一。智能機器人對傳感器技術、信息控制技術、仿生技術等進行了組合，使得機器人既有機械運動的功能，也可以模仿人的思維方式及行為。智能機器人可以代替人類工作，并且可承受惡劣環境的影響，研究與制造智能機器人具有重要的價值。機電一體化技術在煤礦中的應用。隨著機電一體化技術的推進與發展，其在我國煤礦機械中的應用越來越多，為煤礦生產發揮了積極的促進作用。同時，機電一體化技術能夠實現準確控制，而煤礦中設備眾多，如采煤機、升降機、通風機、氣體檢測報警器等。因此，在煤礦中應用機電一體化技術，能夠更好地管理和使用煤礦設備，提升煤礦生產效率，增加煤礦生產的安全性[2]。

1.3 電子監控、自動報警和故障自診斷

為了進一步有效保證參與操作的人員和工程機械設備的安全，避免工程機械的零部件或者機械設備發生損壞的情況發生，應對各種工程機械的發動機、傳動系統和液壓傳動系統的正常運行和工作狀態等情況進行監控，通過專業的電子監控和故障傳感器診斷專家系統通過設置各種類型的故障傳感器和設備來保證故障實現。在解決故障傳感器發生前發現的問題更是有很大的幫助。機電一體化系統在汽車行業中應用，電子監控，自動報警，故障自診斷可以更好地對汽車存在的問題進行一定的分析，使汽車更加的精準，使汽車生產過程中更加的穩定，進一步促進汽車行業的發展。

1.4 機電一體化與產品制造精度

對于機械產品，除了功能上的一般性要求，對其制造精度的要求也十分重要。工程機械種類繁多、結構復雜，各零配件之間的配合均有一定的精度要求，在機械產品制造的過程中，制造精度存在一定的偏差，往往會使產品的性能受到一定的負面影響。應用機電一體化技術，就可有效控制各參考數據，從而實現機械產品制造精度的有效控制，這是傳統制造技術難以實現的精度控制。如原材料重量的精確稱量、構件尺寸的精確測量、材料加工進尺的精確控制，都嚴重依賴機械一體化所帶來的機械運行和電子控制的巧妙集合。機電一體化技術的應用，為機械設計制造從設計研究、加工制造、部件裝配的各環節提供了精度控制的有效工具[3]。

2 機械設計制造基于機電一體化技術的發展方向

2.1 智能化

人工智能是計算機技術發展的一個新學科，也是未來智能制造的發展方向。機械設計制造將越來越智能化，模擬出與機械操作相關的部分智能乃至模擬操作者的人類智能，在一定程度上具備自主獲取信息、自主邏輯判斷、自主決策，甚至是自主學習等能力。中國作為制造業第一大國，為實現中國制造2025的恢弘目標，機械設計制造的智能化必不可少。

2.2 模塊化

機械設備是集多功能于一體的集合。在以往的設計制造中，往往根據多種功能進行集成化訂制，不僅增加了開發難度，還會影響機械設備的開發制造和應用成本。如果能夠實現機械設備的模塊化，則可以實現機械設備的按需組合使用，降低了設計開發成本，也有利于機械設備使用者檢修更換以及對使用功能的調整轉產。對不同產品的性能差異，甚至還可以根據具體的功能需要，在一套集成系統中使不同廠家不同品牌的組件混合起來，組成綜合性能更加完善的整體。但是實現機械設計制造的模塊化發展方向，需要國家、行業制定政策和標準，以解決不同廠家設計制造的統一接口和適配問題。

3 結語

簡而言之，機電一體化技術在未來將會是工程機械發展的重點內容，能夠推動我國工程機械的進步。相關部門必須了解機電一體化技術的真正內涵，以滿足未來發展的需要。新的觀念，把機械使用和技術推向更高端，解決技術裝備落后的問題，這樣才能夠為工程企業提供保障。