陳庚

摘 要：進(jìn)入新時(shí)期后，我國機(jī)電一體化水平不斷提升，并且機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域也得到了廣泛的使用。工程機(jī)械生產(chǎn)具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，這是由機(jī)械作業(yè)的設(shè)備特性決定的，通過機(jī)電一體化技術(shù)可有效避免機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中安全事故的發(fā)生。本文對機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)論述。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng)；機(jī)械工程；應(yīng)用

引言

隨著社會的快速發(fā)展，信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營中，而信息技術(shù)創(chuàng)新性特征又使各專業(yè)相互交織、融合，形成一體化系統(tǒng)，此種變化在機(jī)械工程中尤為明顯。機(jī)電一體化技術(shù)將機(jī)械工程、電子技術(shù)、信息技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)綜合運(yùn)用了起來，將其合理應(yīng)用于機(jī)械工程中，可以促使機(jī)械工程的現(xiàn)代化、信息化水平得到提升，同時(shí)也可以有效優(yōu)化和創(chuàng)新工程機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)方式與管理模式。

1機(jī)電一體化的概念

直至今日，機(jī)械一體化已經(jīng)衍變成一個(gè)獨(dú)具特點(diǎn)的專業(yè)學(xué)科，而科學(xué)技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，會讓機(jī)械一體化變得更加完善更加多樣化。自動化控制在機(jī)械一體化出現(xiàn)的同時(shí)，證明了自動化控制是可以實(shí)現(xiàn)的，并且機(jī)械一體化屬于一個(gè)交叉性的專業(yè)學(xué)科，它的存在是融合了多種專業(yè)而形成的，在融合的同時(shí)還有獨(dú)立的特點(diǎn)存在。我們從概念上可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)械一體化所涵蓋的就是產(chǎn)品與技術(shù)。系統(tǒng)工程是機(jī)械一體化的出發(fā)點(diǎn)，并且將種種信息進(jìn)行融合，讓其可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)多方面技術(shù)共存的最優(yōu)產(chǎn)品。因此為了可以讓機(jī)械一體化發(fā)展更加完善，以下幾個(gè)技術(shù)是必須進(jìn)行的：（1）機(jī)械本體技術(shù)。質(zhì)量，精度與性能是機(jī)械本體技術(shù)最該注重的幾個(gè)方面。機(jī)械系統(tǒng)的縮微化和性能優(yōu)化是建立在一個(gè)簡化的機(jī)械基礎(chǔ)之上的，所以如果想要讓機(jī)械本體的質(zhì)量減輕，我們可以考慮使用非金屬復(fù)合材料而不是傳統(tǒng)的鋼材料，讓機(jī)械快速響應(yīng)的特性可以得到提高，從而將效率提升并且降低能源使用。（2）信息處理技術(shù)。電氣機(jī)械一體化與微電子技術(shù)之間的關(guān)系與傳播信息和普遍使用的信息都擁有著密切的關(guān)系。因此，為了進(jìn)一步讓電動機(jī)械一體化得到發(fā)展，信息處理設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性就必須要提高。（3）軟件技術(shù)。機(jī)械一體化系統(tǒng)當(dāng)中軟件是不可或缺的一部分，軟件與硬件之間需要保持協(xié)調(diào)一致的發(fā)展。并且為了讓軟件的研發(fā)成本節(jié)約以及維修效率的提高，應(yīng)該讓軟件逐步向標(biāo)準(zhǔn)化前進(jìn)，其中也包括程序的模塊化以及程序標(biāo)準(zhǔn)化和軟件程序的固化等。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)特征

2.1智能化

各領(lǐng)域的高速發(fā)展進(jìn)一步推進(jìn)了生產(chǎn)流程智能化發(fā)展進(jìn)程，而機(jī)電一體化系統(tǒng)以其高智能化特征被廣泛應(yīng)用在各類型生產(chǎn)管理過程中?，F(xiàn)階段我國智能化水平處于國際領(lǐng)先地位，因此，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中也應(yīng)用了更多運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)及生理學(xué)等理論體系，通過對生產(chǎn)流程及生產(chǎn)需求的分析，模擬人腦解決及分析問題等方式，更好控制生產(chǎn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

2.2模塊化

由于商品交易、分別生產(chǎn)趨勢使得模塊化機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展較為滯后，但與傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行元件及接口產(chǎn)品運(yùn)行水平依然很高，模塊化發(fā)展在有條不紊的進(jìn)行當(dāng)中。

2.3個(gè)性化

信息化時(shí)代的到來使得各領(lǐng)域生產(chǎn)目標(biāo)及特征更加明顯，而機(jī)電一體化系統(tǒng)多學(xué)科相融合的功能，可將此些生產(chǎn)目標(biāo)通過快速、智能及模擬等方式實(shí)現(xiàn)個(gè)性化統(tǒng)一，切實(shí)提升了生產(chǎn)可控性。

2.4可持續(xù)化

大眾給生活水平及環(huán)保意識的不斷提升使得傳統(tǒng)生產(chǎn)流程及工藝被逐步淘汰，現(xiàn)代機(jī)械工程施工形式趨向多元化發(fā)展，對生產(chǎn)控制水平提出了更高要求。而機(jī)電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品涉及生產(chǎn)，均考慮到了社會可持續(xù)發(fā)展理念，注重生產(chǎn)資源的回收及利用，通過提高生產(chǎn)流程中的節(jié)能降耗性，確保機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械領(lǐng)域未來發(fā)展中，也占據(jù)著領(lǐng)先軍的地位。

3機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

3.1在包裝機(jī)械中的應(yīng)用

將機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用在包裝機(jī)械生產(chǎn)中，可有效規(guī)避包裝機(jī)械電力控制中的局限性，提升包裝機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)統(tǒng)一度，降低實(shí)際維護(hù)難度及成本。同時(shí)，減少包裝機(jī)械設(shè)備占地面積，簡化包裝設(shè)備運(yùn)維流程，切實(shí)提升生產(chǎn)期間的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2在機(jī)床改造中的應(yīng)用

由于機(jī)械工程中的機(jī)械改造環(huán)節(jié)對精準(zhǔn)度要求較高，系統(tǒng)運(yùn)行及工作臺運(yùn)行軌跡均需通過嚴(yán)格控制實(shí)現(xiàn)。而將機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用在機(jī)床改造過程中，可切實(shí)提升機(jī)床運(yùn)行期間的轉(zhuǎn)動效率，確保機(jī)床運(yùn)行精度滿足實(shí)際加工需求。同時(shí)，將機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用在機(jī)床改造過程中，還可避免改造環(huán)節(jié)對機(jī)床原結(jié)構(gòu)的影響，控制機(jī)床改造成本。

3.3在紡織機(jī)械中的應(yīng)用

將機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用在紡織機(jī)械生產(chǎn)中，可通過主動傳輸模式，確保繞線架與導(dǎo)軌之間的頻率固定。在紡織機(jī)械系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間，可利用速度傳感器將信號發(fā)送到TPU數(shù)據(jù)中，明確生產(chǎn)最佳繞組比，提升數(shù)據(jù)傳輸期間的精準(zhǔn)性及全面性。

3.4在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

機(jī)械工程中機(jī)電一體化在監(jiān)控系統(tǒng)中也有運(yùn)用，它的應(yīng)用能夠提高機(jī)械工程自動化控制穩(wěn)定性。在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用有制動系統(tǒng)的安裝、液壓系統(tǒng)的安裝等，在這些設(shè)備中使用機(jī)電一體化，最大限度地能夠發(fā)揮機(jī)電一體化的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控。機(jī)電一體化控制的監(jiān)控體系能夠查找出機(jī)械工程中的反常的狀況，進(jìn)而發(fā)出信號，方便操作人員快速對排除故障。機(jī)械工程中由于機(jī)械化程度較高，所以工程中部分程序才需要員工來完成，這樣改變了員工的工作場所以及環(huán)境，降低了員工工作的投入力度，從而提升工作人員的工作效率。員工通過機(jī)器的監(jiān)督降低機(jī)器出現(xiàn)故障的可能性，進(jìn)而減少機(jī)械損耗提升經(jīng)濟(jì)效益，高質(zhì)量地完成工程任務(wù)。

3.5在冶金行業(yè)中的運(yùn)用

冶金行業(yè)作為一個(gè)危險(xiǎn)較高的行業(yè)，對于機(jī)器化操作需求量很大，對于機(jī)電系統(tǒng)化的應(yīng)用也很迫切，它的生產(chǎn)程序、生產(chǎn)設(shè)備等正在向自動化和智能化方向發(fā)展。機(jī)電一體化在冶金行業(yè)的應(yīng)用一方面高度節(jié)約了資源，使資源的利用更高效，另一方面，實(shí)現(xiàn)智能化和自動化消除了使用人力所產(chǎn)生的一些問題，例如人際矛盾、員工內(nèi)部小群體等。此外，機(jī)電一體化的應(yīng)用使得冶金行業(yè)的生產(chǎn)流程，操作更加精確更有目的性，減少了損耗。隨著科技的進(jìn)步，推動機(jī)電一體化在冶金行業(yè)中的運(yùn)用，促使機(jī)電一體化逐步完善勢在必行。通過上述分析，我們也能夠從生產(chǎn)效率、資源利用方面看到機(jī)電一體化在冶金行業(yè)的運(yùn)用是不可缺少的部分。

3.6在機(jī)床中的應(yīng)用

除了上述領(lǐng)域，機(jī)床技術(shù)中的機(jī)械工程中的機(jī)電一體化也能夠運(yùn)用。在機(jī)床的控制中依據(jù)坐標(biāo)軸使用輔助的方式，對數(shù)字化控制機(jī)床技術(shù)進(jìn)行完善，避免機(jī)床的接觸，增加機(jī)床的運(yùn)行速度，提高機(jī)床運(yùn)行效率。與其他應(yīng)用領(lǐng)域相比機(jī)電一體化應(yīng)用在機(jī)床領(lǐng)域中，更能使機(jī)床操作變得簡單方便，能夠明顯感覺到機(jī)械工程中機(jī)電一體化在機(jī)床中的應(yīng)用帶來產(chǎn)品質(zhì)量提高、控制更加精準(zhǔn)的變化，是機(jī)床運(yùn)行中經(jīng)常使用的改善方式。

結(jié)語

總而言之，機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中得到了廣泛應(yīng)用，并為切實(shí)工程經(jīng)濟(jì)效益及社會效益奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。為切實(shí)提升機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用有效性，相關(guān)管理部門還需從提升工作人員專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)入手，認(rèn)清機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值及要點(diǎn)，構(gòu)建起更加科學(xué)長效的機(jī)電一體化系統(tǒng)管理機(jī)制，確保機(jī)電一體化系統(tǒng)成為機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展新方向。

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（作者單位：江蘇高速公路信息工程有限公司）