劉雄

摘要：現(xiàn)代機(jī)械工程為了提高工作的效率都引進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)，機(jī)電一體化系統(tǒng)的合理運(yùn)用能夠降低機(jī)械工程運(yùn)營(yíng)當(dāng)中的人力成本，讓機(jī)械工作代替大部分的人力工作，且在機(jī)械介入工作的過(guò)程當(dāng)中其工作安全性得到了保障，人員不用再進(jìn)行一些高難度的操作。機(jī)電一體化系統(tǒng)的深入應(yīng)用是我國(guó)機(jī)械工程行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

Abstract： In order to improve the efficiency of modern mechanical engineering， we have introduced the mechatronics engineering system. The rational use of the mechatronics engineering system can reduce the manpower cost in the operation of mechanical engineering， let the mechanical work instead of most of the human work， and in the process of mechanical intervention in the work of its work security has been guaranteed， personnel no longer need to carry out some high-level operations. The further application of mechatronics engineering system is the development trend of mechanical engineering industry in China.

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng);機(jī)械工程;工程自動(dòng)化

Key words： mechatronics engineering;mechanical engineering;engineering automation

中圖分類(lèi)號(hào)：TH-39?????????????????????????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????????????????????????????????? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）21-0180-02

0? 引言

本文將對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)，分析在機(jī)械工程當(dāng)中具體運(yùn)用的方法，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討。各個(gè)機(jī)械工程單位為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需要大力引進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)，在實(shí)際工作當(dāng)中積極應(yīng)用起來(lái)，提高工程操作過(guò)程當(dāng)中的準(zhǔn)確性以及安全性。

1? 機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程當(dāng)中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

1.1 在工程當(dāng)中降低人力成本? 機(jī)械工程屬于大型工程項(xiàng)目，在工程的開(kāi)展期間需要耗費(fèi)巨大的人力成本，過(guò)去機(jī)械工程主要依靠人力勞動(dòng)方式進(jìn)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(guò)程當(dāng)中會(huì)具有一定的危險(xiǎn)性，經(jīng)常會(huì)造成不必要的人員傷亡。當(dāng)機(jī)械工程當(dāng)中逐漸加入機(jī)電一體化痛的時(shí)候，人們就能夠通過(guò)電腦遠(yuǎn)程控制的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，傳統(tǒng)的人力勞動(dòng)變?yōu)榱巳藶椴僮髂Ｊ?，不但?jiǎn)化了工作流程，且提高了生產(chǎn)的效率，能夠在工作當(dāng)中有效降低人員的工作壓力，因此機(jī)械工程單位能夠相應(yīng)的減少人員成本的投資，給企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)機(jī)械工程系統(tǒng)化和自動(dòng)化的運(yùn)作，能夠準(zhǔn)確抓住生產(chǎn)當(dāng)中的重點(diǎn)，讓產(chǎn)品可定制性更加高，更容易滿足目標(biāo)客戶的需求，對(duì)于未來(lái)機(jī)械工程的發(fā)展是有重大意義的。

1.2 在生產(chǎn)當(dāng)中提高安全性? 機(jī)電一體化系統(tǒng)本身就有監(jiān)督和糾錯(cuò)的作用，此系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)作發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候會(huì)自動(dòng)停止或切斷電源，機(jī)電一體化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)人為看管情況下的運(yùn)作，充分保證了機(jī)械工程的安全性，且對(duì)給機(jī)械工程當(dāng)中的施工人員提供了足夠的安全保障。機(jī)電一體化系統(tǒng)可以事先設(shè)置預(yù)警控制系統(tǒng)，在機(jī)械工程生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中超過(guò)預(yù)警時(shí)會(huì)給出警報(bào)或者切斷的效果。還能幫助機(jī)械工程單位了解生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中存在的弊端，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)會(huì)以發(fā)送信號(hào)的方式告知工作人員，工作人員可以進(jìn)行快速的問(wèn)題處理，降低生產(chǎn)失誤帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。比如在飛機(jī)和輪船制造過(guò)程當(dāng)中，其產(chǎn)品的密封性和堅(jiān)固性是有嚴(yán)格要求的，因此光靠人力是無(wú)法做到零誤差的，只有依靠自動(dòng)化設(shè)備做出來(lái)的產(chǎn)品才能統(tǒng)一其性能。

2? 機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程當(dāng)中應(yīng)用形式

2.1 降低生產(chǎn)能耗，達(dá)到節(jié)能效果? 在一些普通平民用的機(jī)械類(lèi)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生許多不必要的機(jī)械能消耗，這是由于傳統(tǒng)的機(jī)械沒(méi)有電子系統(tǒng)的輔助，他無(wú)法根據(jù)生產(chǎn)的需要來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備的頻率，或者來(lái)改變?cè)O(shè)備運(yùn)行的強(qiáng)度，這就導(dǎo)致了機(jī)械設(shè)備在任何情況之下都是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的，帶來(lái)機(jī)械能消耗的同時(shí)加大了電力方面的消耗，給機(jī)械工程單位會(huì)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，且機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)此以往的高負(fù)荷運(yùn)作會(huì)提高損壞的風(fēng)險(xiǎn)。上述情況都不利于機(jī)械工程單位的資源合理利用，以及提高企業(yè)效益。機(jī)電一體化系統(tǒng)的推出可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)作過(guò)程當(dāng)中根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要來(lái)改變運(yùn)行頻率，根據(jù)生產(chǎn)需要來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備的功率，這樣就達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的效果。在合理控制電能機(jī)械能消耗的同時(shí)，人力資源方面的消耗也隨之下降，這有利于機(jī)械工程行業(yè)在未來(lái)降低運(yùn)營(yíng)成本，促進(jìn)機(jī)械工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 精準(zhǔn)稱量，智能操作? 機(jī)電一體化系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中能自動(dòng)搜集生產(chǎn)時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是很高的，準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以為后續(xù)機(jī)械工程的開(kāi)展提供有力的參考。相關(guān)工作人員能夠在有準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的情況下科學(xué)調(diào)整生產(chǎn)方案，讓生產(chǎn)模式不斷進(jìn)行完善。在機(jī)電一體化系統(tǒng)的監(jiān)督之下，可以對(duì)生產(chǎn)順序進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，保證生產(chǎn)的合理性?，F(xiàn)在許多汽車(chē)的制造廠商會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中使用機(jī)電一體化系統(tǒng)，他可以對(duì)生產(chǎn)的零配件進(jìn)行準(zhǔn)確的稱量以及拼裝，降低因?yàn)槿斯げ僮魉a(chǎn)生的誤差，減輕了人工操作的工作量，且同時(shí)保證了生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，且在機(jī)電一體化系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況之下生產(chǎn)錯(cuò)誤率基本為零。汽車(chē)在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中需要測(cè)試其安全性能，其中包括汽車(chē)的電子監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警，故障檢測(cè)機(jī)制等，對(duì)于汽車(chē)的性能進(jìn)行檢測(cè)，在出廠之前做好調(diào)校工作，還能夠及時(shí)發(fā)展汽車(chē)性能反面的不足，讓汽車(chē)生產(chǎn)線更加穩(wěn)定，對(duì)于汽車(chē)制造業(yè)發(fā)展有推進(jìn)作用。

2.3 在實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)中的應(yīng)用? 機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程當(dāng)中應(yīng)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(duì)于機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行控制之后，電子系統(tǒng)可以直接獲取傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)等機(jī)械系統(tǒng)方面的詳細(xì)數(shù)據(jù)。因此以電子系統(tǒng)為主導(dǎo)，在機(jī)械設(shè)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(yīng)的解決方案，且電子控制系統(tǒng)與報(bào)警器相連，一旦發(fā)生故障就會(huì)切斷故障區(qū)域的運(yùn)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(jìn)的電子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自己解決系統(tǒng)當(dāng)中的錯(cuò)誤，通過(guò)事先寫(xiě)入的程序?qū)崿F(xiàn)自我查錯(cuò)，避免了因?yàn)橄到y(tǒng)錯(cuò)誤導(dǎo)致生產(chǎn)停止。但目前該領(lǐng)域還需要繼續(xù)進(jìn)行研究，提高電子控制系統(tǒng)的智能性，提高技術(shù)的熟練程度。

3? 機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程當(dāng)中運(yùn)用的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 柔性化發(fā)展? 在機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，其系統(tǒng)需要進(jìn)行柔性化發(fā)展，系統(tǒng)柔性化主要指的是信息系統(tǒng)和物質(zhì)儲(chǔ)存系統(tǒng)的升級(jí)，柔性化制造時(shí)基于傳統(tǒng)制造方式的基礎(chǔ)之上進(jìn)行發(fā)展的，加工對(duì)象可以因?yàn)槿嵝曰圃煜到y(tǒng)模式來(lái)改變，在生產(chǎn)當(dāng)中可以根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備和生產(chǎn)物料自行進(jìn)行搭配和選擇。柔性化的制造系統(tǒng)為了適應(yīng)生產(chǎn)所需在機(jī)械工程領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴(kuò)大，其優(yōu)勢(shì)主要可以滿足同時(shí)制造多批次的不同產(chǎn)品，可以根據(jù)市場(chǎng)的需求積極改變自身的產(chǎn)品線，確保設(shè)備資源和人力資源能夠得到充分利用。

3.2 智能化發(fā)展? 我國(guó)工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)就是逐漸走向智能化，智能化發(fā)展帶來(lái)的不僅是生產(chǎn)效率的提高，更可以提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)解放大量的勞動(dòng)力，隨著信息技術(shù)的發(fā)展智能化應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)是必然趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)工業(yè)逐漸走向數(shù)字化和智能化的同時(shí)，越來(lái)越多的信息化設(shè)備開(kāi)始投入工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，其中機(jī)電工程就與數(shù)字化進(jìn)行充分融合，促進(jìn)機(jī)械工程事業(yè)的發(fā)展。機(jī)電一體化系統(tǒng)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程項(xiàng)目的自動(dòng)化和全程管控，在不久的將來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)以及人工智能領(lǐng)域的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，將為機(jī)械工程發(fā)展提供更多的可能，甚至是機(jī)器人代替人員進(jìn)行施工。因此機(jī)械工程建設(shè)在智能化方面發(fā)展的潛力還是無(wú)窮的，機(jī)械工程的質(zhì)量提升和效率提升還有很大的提升工作，我們需要做的就是充分利用機(jī)電一體化系統(tǒng)，強(qiáng)化信息系統(tǒng)的管理效果，實(shí)現(xiàn)工程生產(chǎn)當(dāng)中的節(jié)能降耗。目前的汽車(chē)制造業(yè)已經(jīng)向智能化方面發(fā)展，車(chē)載芯片的智能化程度越來(lái)越高，車(chē)內(nèi)功能的集成度越來(lái)越強(qiáng)，飛機(jī)和船舶同樣如此，要想把智能化做好，在產(chǎn)品當(dāng)中集成更多的功能，就給制造階段提供了較大的挑戰(zhàn)，所以擁有一條智能化的生產(chǎn)線是必須的。

3.3 微型化發(fā)展? 我國(guó)的機(jī)械工程發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)新的高度，其中的生產(chǎn)技術(shù)方面的研究已經(jīng)非常透徹，目前的機(jī)械工程已經(jīng)能夠滿足國(guó)家發(fā)展的需要。但機(jī)械工程的設(shè)備體積仍然過(guò)于龐大，在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中需要占用大量的空間，以及噪音問(wèn)題一直難以解決，且大型的機(jī)械設(shè)備過(guò)于笨重難以搬運(yùn)，修理起來(lái)也非常麻煩。所以國(guó)家對(duì)于機(jī)電一體化的要求已經(jīng)向著微型化發(fā)展，目前機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，普通的電子機(jī)械的尺寸需要低于一立方米，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中為了實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，微型化發(fā)展還會(huì)加深。微機(jī)電一體化技術(shù)將成為主流，將機(jī)電技術(shù)融為一體以獲得更小的體積，在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)更小的能源消耗，以及運(yùn)用起來(lái)更加的靈活。超精密加工技術(shù)領(lǐng)域的研究，直接關(guān)系到微機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，因此需要加強(qiáng)微型化方面的研究，給機(jī)械工程的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3.4 模塊化? 目前的機(jī)械方面的產(chǎn)品種類(lèi)太多，在機(jī)械傳感器接口以及電氣傳感器接口進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，需要考慮到各個(gè)因素對(duì)于機(jī)械的影響，需要完成接口的統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這樣在應(yīng)用當(dāng)中將提高機(jī)械之間的匹配程度。如果沒(méi)有較好的統(tǒng)一性，則會(huì)影響機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中的可行性。上述問(wèn)題要求機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，根據(jù)機(jī)械工程實(shí)際的生產(chǎn)需求來(lái)制定模塊化的產(chǎn)品，以拓展機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模。

3.5 網(wǎng)絡(luò)化? 上文已經(jīng)說(shuō)到機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，將機(jī)電一體化控制系統(tǒng)與公司局域網(wǎng)相連接，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在逐漸走向網(wǎng)絡(luò)化的管理模式之下，各相關(guān)部門(mén)的工作人員能夠更好的實(shí)現(xiàn)資源共享，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，技術(shù)人員可以更好的進(jìn)行溝通。因此需要合理利用資源進(jìn)行信息溝通技術(shù)方面的拓展。讓機(jī)械工程在將來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)管作業(yè)，即使現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有監(jiān)管人員也能起到監(jiān)管的效果。

4? 結(jié)論

我國(guó)的機(jī)械工程領(lǐng)域在近幾年得到了飛速的發(fā)展，這是因?yàn)楫?dāng)今社會(huì)的信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度發(fā)達(dá)給各行各業(yè)帶來(lái)的便利，信息技術(shù)開(kāi)始融入到各個(gè)行業(yè)的工作生產(chǎn)當(dāng)中來(lái)，電腦和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了生產(chǎn)工作當(dāng)中必不能缺少的東西。機(jī)電一體化系統(tǒng)就是信息技術(shù)發(fā)展之下的產(chǎn)物，機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用之后提高了傳統(tǒng)機(jī)械工程行業(yè)的生產(chǎn)效率，電腦控制下的機(jī)械設(shè)備做出的產(chǎn)品精密度更加高，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，并且大大減小了機(jī)械工程生產(chǎn)當(dāng)中的事故發(fā)生率。讓原本笨拙的機(jī)械設(shè)備逐漸走向智能化和科學(xué)化，目前機(jī)械工程相關(guān)的各個(gè)企業(yè)需要意識(shí)到信息技術(shù)的重要性，加緊推廣機(jī)電一體化系統(tǒng)在生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用，并且學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，將先進(jìn)的理念和更加專(zhuān)業(yè)的技術(shù)應(yīng)用到工作當(dāng)中來(lái)，從技術(shù)層面推動(dòng)我國(guó)的機(jī)械工程事業(yè)發(fā)展。

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