趙偉

摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度是非常快的，因此在科技方面的投入也很大，科技和經(jīng)濟(jì)之間形成了良性循環(huán)，這對(duì)各行各業(yè)都有很大的幫助。在機(jī)械工程方面，國(guó)家也大力研發(fā)先進(jìn)的技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛運(yùn)用到各行各業(yè)，例如航空、教育、醫(yī)學(xué)、科技等等領(lǐng)域中，并且發(fā)揮著不可替代至關(guān)重要的作用。

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

引言

機(jī)電一體化技術(shù)，簡(jiǎn)要來(lái)說就是所有的功能系統(tǒng)稱作。機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛運(yùn)用到各行各業(yè)，例如航空、教育、醫(yī)學(xué)、科技等等領(lǐng)域中，并且發(fā)揮著不可替代至關(guān)重要的作用。以計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子、光學(xué)等為代表的現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的整合，加快推動(dòng)了機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程，提高了企業(yè)生產(chǎn)效率。

1機(jī)電一體化的技術(shù)特點(diǎn)

機(jī)電一體化技術(shù)就是將很多技術(shù)結(jié)合在一起，發(fā)揮出巨大的作用，其主要結(jié)合了四種技術(shù)，一是計(jì)算機(jī)技術(shù)，這是基礎(chǔ)技術(shù);二是信息技術(shù)，有利于對(duì)信息進(jìn)行收集分析傳送;三是電子技術(shù)，這是不可或缺的技術(shù);四是傳感器技術(shù)，有利于系統(tǒng)中各部件聯(lián)合在一起工作。機(jī)電一體化技術(shù)主要是用來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)功能，具有兩點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：一大優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)系統(tǒng)各個(gè)單元進(jìn)行了合理布局，從而使各個(gè)單元有效的結(jié)合在一起更加有效的工作;另一大優(yōu)點(diǎn)是可以使各個(gè)系統(tǒng)單元變得更加規(guī)范完善，提高自身的性能。

2應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面：自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，可以大幅提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)速度，使之達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)一步提升機(jī)械制造產(chǎn)品的質(zhì)量，并節(jié)約原材料和生產(chǎn)材料。隨著全球一體化的發(fā)展，各行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力隨之增大，機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)更為激烈。機(jī)械制造企業(yè)引入自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)量，還能大大節(jié)約制造成本，有利于機(jī)械制造企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。機(jī)械制造業(yè)對(duì)于機(jī)械元件的精度要求較高，有效結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用電子數(shù)據(jù)制圖標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)元件精度，就能實(shí)現(xiàn)高精度有效控制，滿足機(jī)械元件對(duì)高密精度的要求，進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)械制造企業(yè)可以將更多的資金投入到產(chǎn)品的維護(hù)保養(yǎng)等方面，提升機(jī)械產(chǎn)品的售后服務(wù)質(zhì)量。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)巨大，可有效降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量和效益。

3機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

3.1數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用之一是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)代機(jī)電技術(shù)已經(jīng)深入到機(jī)床數(shù)控技術(shù)的內(nèi)部，使其發(fā)展?jié)B透在數(shù)控機(jī)床的各方面，更進(jìn)一步拓寬延伸至機(jī)床操作系統(tǒng)中，如多功能數(shù)控機(jī)床、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床等。此外，通過可操控的編程方式，自數(shù)控技術(shù)中衍生的智能化的機(jī)電控制技術(shù)，通過主軸箱輸入指令，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備例如旋轉(zhuǎn)、換刀技術(shù)等的自動(dòng)化操作，在其中完成科學(xué)型、信息型、命令遞進(jìn)型的轉(zhuǎn)化。此外，數(shù)控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展有利于明確CAM技術(shù)和CAD技術(shù)的目標(biāo)指向性，解決實(shí)效問題，讓其可視化操作延申至生產(chǎn)過程的方方面面，從而做到有效拓展數(shù)據(jù)模型，推動(dòng)數(shù)控技術(shù)在實(shí)際操作中的科學(xué)化發(fā)展。

3.2動(dòng)力設(shè)計(jì)的應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用之二是動(dòng)力設(shè)計(jì)的應(yīng)用。動(dòng)力設(shè)計(jì)作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造的基礎(chǔ)，是整個(gè)制造過程的重要部分，并且對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造整體過程起決定作用?，F(xiàn)如今，節(jié)能環(huán)保是各行業(yè)能否得到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要因素，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)而言亦是如此。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于動(dòng)力設(shè)計(jì)過程中，既能更及時(shí)有效地解決所存在的問題，又能促進(jìn)資源的合理利用，有助于減少企業(yè)成本增加經(jīng)濟(jì)效益。一般而言，液壓機(jī)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造的首選，但是液壓機(jī)需要大量的能源提供動(dòng)力，因而，必須節(jié)約在該環(huán)節(jié)上的能耗。而機(jī)電一體化能更精確地調(diào)控機(jī)械動(dòng)力壓力，還能實(shí)時(shí)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，以達(dá)到提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造整體工作效率的目的，更好地體現(xiàn)動(dòng)力設(shè)計(jì)的整體效果。

3.3在監(jiān)控技術(shù)方面的應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用之三是在監(jiān)控技術(shù)方面的應(yīng)用。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中，突發(fā)問題是不可避免的。然而如何解決好這些突發(fā)問題，將損失降到最小才是機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的最終目的，而監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，可以及時(shí)的幫助工作人員找到問題發(fā)生的根源以及原因，及時(shí)的解決問題。當(dāng)設(shè)備突然發(fā)生故障時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)的采取措施，及時(shí)停止設(shè)備的運(yùn)行，以免形成更嚴(yán)重的后果。為了能夠及時(shí)的解決突發(fā)問題，將機(jī)械一體化應(yīng)用在監(jiān)控技術(shù)方面就表現(xiàn)出了其相當(dāng)大的作用。機(jī)械一體化技術(shù)在監(jiān)控方面的應(yīng)用，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)的解決設(shè)備故障，自動(dòng)的解決一些問題。機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控技術(shù)中的應(yīng)用有效提高了設(shè)備工作效率，減少了設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了故障，有效保障了設(shè)備的使用安全，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供了充分的安全保障。

4工業(yè)4.0對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展的影響

工業(yè)4.0對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展的影響主要體現(xiàn)在以下方面：機(jī)電一體化的發(fā)展離不開信息技術(shù)的應(yīng)用。機(jī)電一體化的發(fā)展，需要進(jìn)一步提高信息處理設(shè)備的可靠性和處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。工業(yè)4.0對(duì)集成電路、信息通信、操作系統(tǒng)及工業(yè)軟件等信息技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。工業(yè)4.0對(duì)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極其關(guān)鍵。由于我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游不協(xié)同，芯片、軟件、系統(tǒng)、應(yīng)用等各環(huán)節(jié)銜接不緊密，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上下游虛擬一體化模式探索，工業(yè)4.0對(duì)強(qiáng)化集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作與協(xié)同，改善集成電路發(fā)展的生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)集成電路產(chǎn)品設(shè)計(jì)與軟件、系統(tǒng)及服務(wù)的有機(jī)連接，增強(qiáng)集成電路大產(chǎn)業(yè)鏈的整體競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)有著重要的作用。信息通信設(shè)備是機(jī)電一體化應(yīng)用十分重要的領(lǐng)域，工業(yè)4.0對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算、連接、存儲(chǔ)、加密等技術(shù)的發(fā)展有著重要的作用。我們以第五代移動(dòng)通信（5G）技術(shù)為例，5G技術(shù)的發(fā)展，是以超高速大容量智能光傳輸技術(shù)以及巨型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為基礎(chǔ)，需要對(duì)各個(gè)硬件設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。工業(yè)4.0有利于對(duì)服務(wù)器、路由交換機(jī)、智能終端、基站等設(shè)備的研發(fā)，推動(dòng)核心通信設(shè)備體系化發(fā)展以及規(guī)?；瘧?yīng)用。隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，操作系統(tǒng)及工業(yè)軟件已經(jīng)成為發(fā)展機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵要素，工業(yè)4.0對(duì)開發(fā)基礎(chǔ)軟件，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理等起著非常重要的作用。同時(shí)，工業(yè)4.0有利于完善工業(yè)軟件集成標(biāo)準(zhǔn)和安全測(cè)評(píng)體系，推進(jìn)工業(yè)軟件體系化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，大大提高設(shè)計(jì)效率，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)可視化管理。工業(yè)4.0促使操作系統(tǒng)和工業(yè)軟件成為企業(yè)調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的主要因素。同時(shí)，工業(yè)4.0推動(dòng)綠色能源的發(fā)展。工業(yè)4.0推進(jìn)新能源和可再生能源裝備、儲(chǔ)能裝置、用戶終端設(shè)備以及電子器件、高溫超導(dǎo)材料等重要元器件和關(guān)鍵材料的生產(chǎn)，進(jìn)一步提高綠色能源生產(chǎn)水平，形成產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)。工業(yè)4.0還對(duì)接口技術(shù)、軟件技術(shù)等發(fā)展有著重要作用，同時(shí)工業(yè)4.0推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)向智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和微型化與綠色化方向發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

總之，在機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)揮出最大的益處，不僅需要往微型化方面發(fā)展，還需要往系統(tǒng)化方向發(fā)展，這樣才能更好的與工程機(jī)械進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，最重要的是需要在智能化方面苦下功夫，這樣才能提高工作效率，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展。

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[2]?李喆.機(jī)電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向[J].科技展望，2016，26（33）：41.

（作者單位：保定市旭銳工程檢測(cè)有限公司）