施華軍

摘要：近些年來，伴隨著我國城市化建設的高速發(fā)展，推動了各個行業(yè)的發(fā)展得到了突飛猛進的提高，然而，在機械工程領域中，機械工程為了提高工作的效率都引進了機電一體化系統(tǒng)，機電一體化系統(tǒng)的合理運用能夠降低機械工程運營當中的人力成本，讓機械工作代替大部分的人力工作，且在機械介入工作的過程當中其工作安全性得到了保障，人員不用再進行一些高難度的操作。機電一體化系統(tǒng)的深入應用是我國機械工程行業(yè)發(fā)展的趨勢。希望可以為相關行業(yè)的良好發(fā)展提供參考。

關鍵詞：機電一體化系統(tǒng);機械工程;應用

引言

隨著當今機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展，機械化已經(jīng)成為機械工程發(fā)展的一個必然趨勢。通過機械工程的應用，不僅實現(xiàn)了工作強度的有效降低，同時也進一步提升了機械工程效率與經(jīng)濟效益。尤其是隨著機電一體化系統(tǒng)的應用，機械工程更是在技術水平上實現(xiàn)了突破性的發(fā)展。因此，在機械工程的應用與發(fā)展中，技術人員一定要加強機電一體化系統(tǒng)的應用研究，以此來發(fā)揮其充分優(yōu)勢，促進機械工程的良好發(fā)展。

1機電一體化技術概述

機電一體化技術主要以機械信息科學以及電子技術科學為基礎，是在工業(yè)生產(chǎn)過程中融合前期設計及中期制造的一種綜合性的技術體系，其集智能計算機技術及機械工程和電子技術于一體，能夠落實全過程的自動化產(chǎn)品的開發(fā)以及生產(chǎn)。從技術類型角度而言，機電一體化技術涵蓋有傳感技術、智能技術、自動化技術、控制技術、數(shù)據(jù)計算及數(shù)據(jù)挖掘等多種技術體系，其主要內置于硬件設備及軟件系統(tǒng)當中，由計算機控制進行智能化的加工制造。通常來講，人們可以通過人機交互界面及智能終端等對其進行遠程操作和調整。機電一體化技術的出現(xiàn)有效代替了傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)技術，可以滿足當前多樣化的機械設備的制造需求，且其編程范圍隨著技術的進步而不斷拓展，現(xiàn)場編程、結合具體需求進行微調等已成為現(xiàn)實，極大推動了機電行業(yè)生產(chǎn)技術發(fā)展多樣性。立足于生產(chǎn)制造這一核心點，機電一體化技術還能實現(xiàn)與其他技術體系的拓展聯(lián)動，從而使多元化協(xié)同技術方案的構建成為了可能。例如，將無線通信技術及傳感監(jiān)測技術等與機電一體化技術相融合，能夠有效突破硬件和軟件的壁壘，從而構建出純硬件數(shù)控手段，這不僅能夠增強機械設備生產(chǎn)過程的精準度，還可以進一步確保生產(chǎn)流程滿足實際的生產(chǎn)需求。

2機電一體化技術的應用優(yōu)勢

2.1生產(chǎn)安全性較高

在機電一體化技術的支持下，制造人員能夠充分發(fā)揮電子信息系統(tǒng)與計算機技術的優(yōu)勢，對機械生產(chǎn)進行自動監(jiān)視、斷電保護等工作。在這種環(huán)境下，機械設計制造的安全性得以保障。機電一體化控制系統(tǒng)對電壓及電流變化的感知較強，當發(fā)現(xiàn)有異常變化或設備超負荷運轉時，該系統(tǒng)能夠自行斷電并發(fā)出警報，避免設備中的電子元件受到損壞。以內燃機生產(chǎn)為例，由于當前對內燃機的產(chǎn)品性能有著較高的要求，工作人員就可以通過程序設計與電路控制，推動內燃機生產(chǎn)流程的自動化發(fā)展。這不但可以有效提高內燃機的切割精度，還能為其生產(chǎn)流程的安全性提供保障，有助于滿足我國對內燃機行業(yè)的生產(chǎn)需求，實現(xiàn)大型機械設備研發(fā)和生產(chǎn)目標的落實。

2.2可操控性較強

機電一體化技術在設備操控與維護方面具有較強的應用優(yōu)勢。在實際的生產(chǎn)過程中，相關設備通過發(fā)揮自身的數(shù)字顯示、程序控制、計算機操作等功能，降低了設備操作人員的使用難度。生產(chǎn)設備按照既定的程序完成生產(chǎn)工作，使整個生產(chǎn)流程中的設備保持高度的協(xié)同性與連續(xù)性，無須工作人員參與。隨著機電一體化應用的不斷深入，該技術與機械工程行業(yè)的關聯(lián)性愈發(fā)緊密。

2.3降低人力成本

機械工程屬于大型工程項目，在工程的開展期間需要耗費巨大的人力成本，過去機械工程主要依靠人力勞動方式進行生產(chǎn)，這種生產(chǎn)方式不但落后，其生產(chǎn)效率跟不上生產(chǎn)需要，且在生產(chǎn)過程當中會具有一定的危險性，經(jīng)常會造成不必要的人員傷亡。當機械工程當中逐漸加入機電一體化痛的時候，人們就能夠通過電腦遠程控制的技術來實現(xiàn)生產(chǎn)，傳統(tǒng)的人力勞動變?yōu)榱巳藶椴僮髂Ｊ?，不但簡化了工作流程，且提高了生產(chǎn)的效率，能夠在工作當中有效降低人員的工作壓力，因此機械工程單位能夠相應的減少人員成本的投資，給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟效益。通過機械工程系統(tǒng)化和自動化的運作，能夠準確抓住生產(chǎn)當中的重點，讓產(chǎn)品可定制性更加高，更容易滿足目標客戶的需求，對于未來機械工程的發(fā)展是有重大意義的。

3機電一體化系統(tǒng)在機械工程當中應用

3.1虛擬技術的應用

在機電一體化系統(tǒng)中，虛擬技術主要是借助于多媒體技術、計算機制圖技術、圖片模式識別技術以及傳感技術等的支持，將用戶的實際設計要求作為基礎來進行一個三維立體場景的構建。將該技術應用到農(nóng)業(yè)機械工程中，可實現(xiàn)機械的動態(tài)建模，以此來實現(xiàn)整個機械三維立體模型的全方位構建，并通過這個模型來全面展示機械的外形及其所有的實體結構。就本質而言，虛擬技術也屬于集成技術的一種，將該技術應用到機械工程中，可按照機械設備的實際運動過程的具體特征來進行相應的幾何模型、運動模型以及物理模型等的構建，這樣便可在最初的設計環(huán)節(jié)對機械做到最佳優(yōu)化。同時，通過虛擬技術的應用，也可以將機械結構更加直觀地展示給用戶，以便用戶對機械工程做到全面了解，且能夠將機械工程的運行場景展示給用戶，向其傳輸一些極端狀況的應急技巧，這樣便可有效降低機械工程運行故障所帶來的不利影響，為其安全穩(wěn)定運行提供良好保障。

3.2實時監(jiān)控中的應用

機電一體化系統(tǒng)在機械工程當中應用之后，就意味著有了連帶的監(jiān)控系統(tǒng)，在依托電子系統(tǒng)對于機械系統(tǒng)進行控制之后，電子系統(tǒng)可以直接獲取傳動系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)等機械系統(tǒng)方面的詳細數(shù)據(jù)。因此以電子系統(tǒng)為主導，在機械設備發(fā)生故障之后，電子控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同的故障原因給出相應的解決方案，且電子控制系統(tǒng)與報警器相連，一旦發(fā)生故障就會切斷故障區(qū)域的運作，并且做好故障數(shù)據(jù)的反饋工作。甚至目前發(fā)展先進的電子系統(tǒng)能夠實現(xiàn)自己解決系統(tǒng)當中的錯誤，通過事先寫入的程序實現(xiàn)自我查錯，避免了因為系統(tǒng)錯誤導致生產(chǎn)停止。但目前該領域還需要繼續(xù)進行研究，提高電子控制系統(tǒng)的智能性，提高技術的熟練程度。

3.3高精度GPS技術的應用

在機械工程中，高精度GPS系統(tǒng)主要是借助于傳感技術、超聲波技術以及GPS拆分技術，精準地將機械工程設計參數(shù)、三維坐標、儀表顯示參數(shù)等各種詳細信息反饋給計算機，它是機電一體化系統(tǒng)中的一種新型技術形式。但是就目前來看，這種技術形式的應用范圍比較有限，僅在一些機械工程中用來進行機械的混合作業(yè)控制。通過該技術的應用，可以讓工作人員及時發(fā)現(xiàn)機械工程運行中存在的異常，并對可能會發(fā)生的故障做出科學判斷，以便及時處理相應的異常，避免機械故障所帶來的不利影響，確保機械工程的安全可靠運行，并進一步提升其運行質量與效率，滿足機械工程實際需求。

結語

在我國當前的機械工程中，機電一體化技術的應用可以有效提高生產(chǎn)效率，保障生產(chǎn)安全，從而促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提高，為我國機械工業(yè)的現(xiàn)代化、智能化發(fā)展奠定基礎。由此，本文對機械工程中機電一體化的應用進行研究，通過對機電一體化技術的應用優(yōu)勢進行分析，提出了其在虛擬技術、實時監(jiān)控、高精度GPS技術等方面的應用，以促進設備生產(chǎn)效率的提升。

參考文獻

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