工程機械機電一體化技術的應用與發展的研究

臧少鋒 張菊

[摘 ? ?要]工程機械機電一體化技術最初是機械技術與電子技術的融合，隨著多種先進技術的發展，機電一體化技術也融合了更多技術，其應用領域較廣泛，具有著很高的應用價值。文章通過分析機電一體化技術的特征與重要性，進一步分析了工程機械機電一體化技術的實際應用與未來發展趨勢。

[關鍵詞]機電一體化技術;未來發展;工程機械

[中圖分類號]F426.4 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）03–00–03

Research on the Application and Development of Engineering

Machinery Mechatronics Technology

Zang Shao-feng，Zhang Ju

[Abstract]The mechatronics technology of construction machinery was originally a fusion of mechanical technology and electronic technology. With the development of various advanced technologies， mechatronics technology has also integrated more technologies， and its application fields are wider and have high application value. This paper further analyzes the practical application and future development trend of construction machinery mechatronics technology by analyzing the characteristics and importance of mechatronics technology.

[Keywords]mechatronics technology; future development; construction machinery

近些年，機電一體化技術的發展水平逐漸提升，發展速度變得更快，該項技術在許多領域中得到了良好運用，獲得了顯著效益。基于此，本文針對機電一體化技術進行了簡要分析。

1 機電一體化技術的特征及重要性

1.1 機電一體化技術的特征

目前的工程機械領域已經廣泛運用了機電一體化技術，涉及到的各項內容也包含著不同的技術類型，像是機械控制技術、液壓控制技術以及電子控制技術等。機電一體化技術與工程機械的融合，在很大程度上促使生產優化，減少了制造誤差，技術的具體特征主要包括以下幾點。

（1）具有較高的安全性。在傳統的工程機械領域中，由于技術方面欠缺先進性，許多操作由人工來完成，因此操作具有許多不確定性，容易出現失誤并產生誤差，而機電一體化技術性能水平更高，在工程機械領域中，可以借助于自動化控制技術、計算機技術以及機械技術實現對加工生產的監控功能、定位功能、遙感功能以及通信功能，提升操作的精準性，避免產生誤差及發生事故，在發生故障后也能夠自我保護，提升了工程機械運行的高效性，提高了安全性[1]。

（2）具有更強的生命力。在工業制造領域當中，人工操作已經被廣泛替代為機械操作，而基于機電一體化技術的支持，實際制造生產中，技術人員只需要控制一些操作按鈕或是操縱計算機系統就能夠控制并管理大型工程，依賴于科學的編程設計，設備的操作靈敏度會上升，與人工操作相比，不會受到外部環境的過多干擾，能夠保證在規定時間內完成任務，保證生產效率與質量的達標，這也是機電一體化技術生命力的體現。

（3）具有較高的效益性。應用機電一體化技術的工程機械明顯提升了企業制造效益，從而創造出更多社會價值。比如說plc技術在機械工程實施中可以提升資源利用率，還能夠運用節能型的控制裝置，實現節能降耗的生產目標并提升效益，對于一些復雜的生產流程還能夠實現實時監控，采集并整合各環節信息，以便于提升效率。

（4）應用面更為廣泛。機電一體化技術是1種綜合性技術，具備了多種類型功能，像是數據分享、信息傳導、自我保護以及智能定位等等，還能夠完成設計、管理以及質檢多項任務，體現出工程機械操作的延展性，因此，機電一體化技術在許多工程操作專業上被運用，能夠保證操作質量，也能夠提升管理科學性。

1.2 機電一體化技術的重要性

機電一體化技術包含了機械加工技術、自動生產線技術、液壓及氣動技術、檢測技術、電氣控制技術以及機電維修技術等，其整體內容具有復雜性，涉及到的工作內容包括機械制造工作、生產技術管理工作、維護維修工作以及技術改造工作等。隨著目前科學技術的發展進步，多種學科技術正在互相融合，使得各領域技術的發展邁入新高度，機電一體化技術正是融合發展下誕生的新學科技術，該技術將多種新型先進技術綜合起來，以組織目標為基礎，優化資源配置，豐富了運行系統的功能，提升運行質量，推動工業領域的發展[2]。

2 機電一體化技術的發展現狀

機電一體化技術從上世紀60年代就已經開始發展，最初該項技術被運用到戰爭領域，隨著技術水平的不斷提升，在加工領域、建筑領域以及航天領域中都已經得到廣泛應用。經過了多年發展，目前正處于智能化發展階段，成為了1門獨立學科，尤其是計算機技術與網絡技術的發展，也被納入到機電一體化技術的新發展范疇。在機械領域中，機電一體化技術將機械技術與電子技術整合，增加了信息處理與動力控制的功能模塊，這與傳統的機械行業有著很大不同，技術的先進化會體現在機械產品上，增加了產品的附屬價值。我國目前的機電一體化技術結合了國外發達國家的發展經驗，也保留了自身的技術特征，推動機電一體化領域的完善發展，促進工業生產水平的提升。

3 工程機械機電一體化技術的實際應用分析

3.1 機電一體化技術在精度控制方面的應用

工業領域正在不斷發展，許多技術也在進步，而工程機械的實際加工精度要求也變得更高。在這種情況下，實際生產中運用機電一體化技術，可以有效提升生產加工精度，達到精度標準，還能夠對加工生產的全流程實施監控，以此來實現精度控制，為此，應當要更加重視機電一體化技術的合理應用，滿足工業各生產工藝的需求。相比于傳統的生產加工操作模式，基于機電一體化技術的操作模式靈敏度更高、精確性更強，可以解決許多目前工業生產加工的復雜問題與困難問題，保證對操作環節的參數實施合理控制，也能夠避免加工材料和其他資源的浪費，滿足當前工程機械的發展要求。傳統的生產加工控制完全依賴于加工人員的經驗來判斷，缺少了科學性，且實際加工還容易受到多種因素干擾，造成整個機械項目的生產不穩定。機電一體化技術不僅可以保證機械生產項目穩定推進，還能夠在此基礎上進一步提升加工精度，為后續生產工作的推進打好基礎。除此之外，實際應用機電一體化技術的工業機械生產過程中，若是出現了一些隱患威脅或是加工誤差問題，相應的技術生產設備也能夠及時發出警報，提醒管理人員來采取措施處理，保證整個加工生產系統的穩定運轉，提升工業機械生產的效率以及生產可靠性[3]。

3.2 機電一體化技術在監控系統方面的應用

工程機械生產加工過程中，在監控系統當中運用機電一體化技術具有很多優勢，其能夠對生產加工的全過程開展監控，保證實際生產的穩定性與安全性，為工程機械的發展提供可靠保障。監控系統應用了機電一體化技術后，可以對生產操作的機械設備實時監控，及時發現加工系統中存在的故障問題，采取解決措施，避免造成經濟損失。例如，工程機械加工中的液壓系統、傳動系統以及制動系統都是完成操作的重要系統，而采用基于機電一體化技術的監控系統，可以對這些操作核心系統開展良好監控，相比于傳統的人為監控方式，可以準確找到問題所在位置并分析問題產生的原因。機電一體化技術具有計算機功能，還能夠自動化識別各項加工機械設備，甚至借助于計算機軟件實現一定程度上的自我維修，若是系統中的異常問題不能夠自行處理，則會發動自動報警，提醒專業技術人員來處理，進一步縮短工業機械加工生產系統的故障處理時間，提升其生產效率。除此之外，機電一體化技術應用后的監控系統也具有自我保護功能，當部分位置發生故障時，可保證其他位置不受到影響，提升機械生產的穩定性。總體來說，該項技術的應用會提升工程機械的科技水平，相應的機械項目建設質量也會上升[4]。

3.3 機電一體化技術在節能優化方面的應用

工程機械生產領域在當前背景下也開始向節能、降耗以及綠色的方向發展，而有效運用機電一體化技術就能夠起到節能降耗的效果。為此，為了推進工程機械的節能優化，合理運用機電一體化技術成為重要手段。具體來說，機電一體化技術的應用使得工程機械生產流程變得系統化、自動化以及模塊化，從而降低生產加工流程的能耗，避免加工操作不當導致的資源損耗問題。與此同時，機電一體化技術還能夠在保證生產穩定、高效以及安全的基礎上，促進各加工設備之間的協調性提升，也可提升生產效率，充分利用加工過程中的各項資源，避免產生過多加工廢料，降低原料成本的投入，實現節能降耗。與傳統的工程機械加工生產相比，這種形式還減少了人工勞動的投入，降低人工生產成本，在操作生產過程中，生產人員只需操控計算機系統就能夠實現對多種技術的管理，這也在很大程度上降低了生產磨損率，充分發揮出機電一體化技術的性能優勢。

3.4 機電一體化技術在智能制造方面的應用

目前的各個技術領域都向著數字化與智能化的方向發展，工程機械領域也不例外，而機電一體化技術的應用更是推動著該領域的智能化發展。尤其是在實現智能制造方面綜合運用機電一體化技術，比如說結合大數據技術與人工智能，整體制造的過程都能夠精準、智能推進。例如，在工程機械生產中運用基于機電一體化技術的智能機器人，再結合一定的人工智能技術，讓這種機器人具有邏輯思維能力，可作出簡單判斷，這還需要計算機控制系統與傳感器采集系統的相互配合，代替傳統流水性的人工操作，規范整個生產加工流程，智能機器人還不會受到環境限制，其實用性較強，在生產各項參數的設置與控制方面具有較強功能，進一步提升實際工作效率，實現工程機械的智能制造目標。當前這種智能化的技術已經成為時代研究的熱點，技術水平正不斷提升，因此智能機器人也在不斷更新換代，逐漸變得專業且高效，代替傳統生產模式，發揮出更多技術價值。

4 工程機械機電一體化技術的未來發展趨勢

4.1 可持續化發展

工業行業正在不斷發展，工程機械的生產水平也在不斷進步，與此同時其造成的環境污染問題也逐漸嚴重，環境遭受到嚴重破壞，因此，未來的工程機械領域結合應用機電一體化技術，充分遵循新時代可持續理念，樹立起正確的發展觀念，發揮出機電一體化技術的更多效益。例如，在實際應用技術時，需要充分考慮生產引發的環境污染問題，站在環保角度予以優化，也要預防能源浪費，以推動機電一體化技術的合理運用，推進行業健康發展。

4.2 智能化發展

工程機械機電一體化技術在未來，也必然會朝向智能化方向發展，與國內外的多種先進技術相結合，將會是未來機電一體化技術提升應用價值的重要途徑。目前已經實現了取代傳統人工操作，利用人力操控計算機系統來實現一系列復雜的加工操作，大幅度提升了生產力并減少了人力投入。未來的智能化生產將會進一步優化工作模式，變得更加輕松與便利，提升機械的利用效率。目前國家也在大力倡導工程機械領域的創新，未來的工程機械將會邁入到全自動化領域，完全無需人工就能實現高效、高質量生產，這就需要提升對計算機信息數據的分析與應用水平，促進機械生產與智能技術的深度融合，提升工業企業的經濟收益，從而提升民族企業在國際上的競爭力。

4.3 區域化發展

機電一體化技術充分利用了計算機技術，對實際機械操作加強了管理，促進實時監控，實現智能化管理機械設備，減少了成本投入，還提升了生產效率。在未來的工程機械領域當中，機電一體化技術將會呈現出區域化發展態勢，更大范圍地被應用，提升機械加工設備的穩定運行水平，隨著網絡信息技術的進步，工程機械的自動化運用范圍會擴大，通過網絡來進行輻射，推動工業生產的自動化進程實現。同時還要結合實踐運用經驗，促進工程機械的建設不斷完善，保持著整個行業的健康發展。

4.4 微型化發展

機電一體化技術在工程機械領域要實現持續發展，未來還應當充分結合網絡技術，整合應用系統，運用微電子技術來打造出更加微型的機電一體化設備，可以拓寬工程機械的利用范圍。目前機電一體化的微型設備已經成為了全新發展方向，與當前時代的發展需求相匹配，許多加工機械也正在向微小方向發展。另外，還可以促進機電一體化技術與納米技術的整合應用，促使開發出更為靈活、體積更小以及效能更佳的機械設備，從而改善目前工業領域的現況，推動其穩步生產以及良好發展。

4.5 人才化發展

工程機械機電一體化技術的人才化發展，主要是指未來的技術發展依托于高素質人才，因此還應當重視工程機械的應用型人才，提升人才培養力度。例如，在不斷更新技術理念的過程中，也要更新人才的應用理念，保證人才化發展實現，確保人才充分掌握先進技術，發揮出機電一體化技術的真正價值。工業企業還可以與各高校加強合作，采用定向輸送人才的方式，也為當前在崗的技術人員提供再學習和深造的機會，為機電一體化技術的推廣運用奠定基礎。

5 結束語

機電一體化技術在工程機械領域中的發展和應用已經有許多年，在該項技術的優勢下，生產操作更為精準，工業生產效率也進一步提升。由本文分析可知，工程機械機電一體化技術的實際應用主要包括：在精度控制方面的應用、在監控系統方面的應用、在節能優化方面的應用、在智能制造方面的應用等。

參考文獻

[1] 江一寰.論機電一體化技術在建筑工程機械中的應用[J].居業，2021（12）：116-117.

[2] 王進照.工程機械機電一體化技術的應用與發展探索[J].河北農機，2021（12）：84-85.

[3] 韓會麗.工程機械機電一體化技術的應用與發展綜合研究[J].時代汽車，2021（21）：22-23.

[4] 陳安民.機電一體化技術在現代工程機械中的發展應用探討[J].河北農機，2021（10）：77-78.