機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械工程的應(yīng)用研究

周冬領(lǐng)

摘要：隨著工業(yè)時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的不斷積累，工業(yè)4.0時(shí)代早已到來(lái)，而每次工業(yè)時(shí)代的進(jìn)步與技術(shù)的革新，都會(huì)對(duì)生成力的提高起到了非常大的促進(jìn)作用，對(duì)社會(huì)的發(fā)展也起到了基礎(chǔ)推進(jìn)的作用。在工業(yè)4.0中，機(jī)電一體化技術(shù)占用著非常重要的作用，本文針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，并闡述其在現(xiàn)代化機(jī)械工程中的應(yīng)用場(chǎng)景和具體的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)電;一體化;現(xiàn)代;機(jī)械;工程;應(yīng)用

引言

機(jī)械工程的應(yīng)用程度是一個(gè)社會(huì)進(jìn)步的程度體現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)被大多數(shù)研究機(jī)構(gòu)以及核心研發(fā)人員作為核心提高生產(chǎn)力的過(guò)程進(jìn)行研究。機(jī)械工程中離不開機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，而控制機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，讓機(jī)械自動(dòng)高效的運(yùn)行是重中之重。如何使機(jī)械工程技術(shù)得到進(jìn)一步提高，就會(huì)直接映射到如何將機(jī)電一體化技術(shù)的提高。這兩者相互依賴、相輔相成，機(jī)電一體化的技術(shù)的提高需要在機(jī)械工程中驗(yàn)證，反過(guò)來(lái)，機(jī)械工程技術(shù)的提高需要機(jī)電一體化的支撐。

1什么是機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)，簡(jiǎn)單的從詞語(yǔ)的拆分可以看作是機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，但并不像字面的意思那么簡(jiǎn)單，它還設(shè)計(jì)到電子、自動(dòng)化、通訊、微電子、物理、傳感技術(shù)、材料等一些學(xué)科領(lǐng)域，涉及面非常廣泛。一整套的幾點(diǎn)一體化技術(shù)，需要多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行協(xié)同工作，共同研究。這套技術(shù)需要機(jī)械的精準(zhǔn)性、計(jì)算機(jī)技術(shù)的流程控制的合理性、整套系統(tǒng)的健壯性、系統(tǒng)的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性等等，多個(gè)方面，是一套非常復(fù)雜的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步并不是單純某個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)步的就可以推動(dòng)，當(dāng)各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)都積累到一定程度時(shí)，會(huì)促進(jìn)該技術(shù)進(jìn)行質(zhì)的變化。

2機(jī)電一體化的發(fā)展概述

最早提出機(jī)電一體化的概念是在日本，日本的專家提出將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合成一套體系，我們可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為，就是利用電子技術(shù)，控制機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，這些技術(shù)在歐洲，如美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，并有了非常大的提高和技術(shù)積累，并有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行研究應(yīng)用。并且他們的研究都時(shí)間都相對(duì)較早，這些年持續(xù)的研究，技術(shù)有很大的先進(jìn)性。

雖然我國(guó)對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)相比其他國(guó)家介入的較晚，但我們的起點(diǎn)并不低，我們從一開始并沒(méi)有從零開始，先是向先進(jìn)國(guó)家進(jìn)行取經(jīng)，在二十世紀(jì)六十年代，我們從其他國(guó)家進(jìn)口先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行我們的生產(chǎn)，而后我們?cè)谶@些技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行自我研發(fā)。到了二十世紀(jì)八十年代，國(guó)產(chǎn)的機(jī)電一體化技術(shù)開始在國(guó)內(nèi)開始應(yīng)用。經(jīng)過(guò)這些年的積累我們穩(wěn)步發(fā)展，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，打下了良好的基礎(chǔ)。

近些年隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)在計(jì)算機(jī)技術(shù)上得到突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，從互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，又提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的概念，并促進(jìn)我們向工業(yè)4.0時(shí)代的邁進(jìn)，而我國(guó)相當(dāng)于是直接邁過(guò)了工業(yè)3.0，直接跳到了工業(yè)4.0時(shí)代，這和我們的研究人員的努力奮斗分不開，曾有人提出了萬(wàn)物皆可連的概念，這也就是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步的紅利，也在這個(gè)時(shí)期顯示出來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普及到各個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)也促進(jìn)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。

機(jī)電一體化技術(shù)在將機(jī)械制圖、設(shè)計(jì)、制造這些技術(shù)沉淀為基礎(chǔ)上，通過(guò)信息技術(shù)的融合，通過(guò)程序化的控制，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，軟席系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、大數(shù)據(jù)的分析、預(yù)測(cè)等各種技術(shù)。更為發(fā)展迅速的智能行業(yè)，也就是常說(shuō)AI技術(shù)的發(fā)展，也讓這項(xiàng)技術(shù)如虎添翼，在此時(shí)代都得到了大量融合和應(yīng)用，讓我們現(xiàn)階段的技術(shù)處于領(lǐng)先領(lǐng)域。同時(shí)這些技術(shù)也變革了機(jī)械工程領(lǐng)域，讓機(jī)械工程領(lǐng)域進(jìn)入了現(xiàn)代化時(shí)代。而這種現(xiàn)代化時(shí)代，隨著AI智能化技術(shù)的不斷成熟應(yīng)用，會(huì)有一天進(jìn)入更加先進(jìn)的領(lǐng)域。

3機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)械工程中的應(yīng)用

3.1自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

前期的機(jī)械工程只能稱為半自動(dòng)化，只是將一個(gè)流程工作劃分為幾個(gè)小流程，每個(gè)流程使用機(jī)械進(jìn)行完成，再通過(guò)人工的方式進(jìn)行串聯(lián)，保證流程的暢通，由于加入人工的干預(yù)，生成效率必然會(huì)有所下降，而現(xiàn)代機(jī)械化工程中，由于機(jī)電一體化技術(shù)的成熟，可以將這些人工干預(yù)去處，使整個(gè)流程完全自動(dòng)化。這項(xiàng)技術(shù)的提升對(duì)生成力的提升起到了非常大的作用。

3.2信息化技術(shù)的應(yīng)用

在前期的機(jī)械化工程中，很多信息的記錄生成靠人工記錄，流轉(zhuǎn)也需要人工流轉(zhuǎn)，按照公司的各個(gè)流程，耗時(shí)耗力，工作效率相對(duì)較低。而隨著信息化技術(shù)提升，會(huì)將人工部分的工作都變?yōu)檐浖刂?，例如各個(gè)機(jī)械產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，全部由軟件進(jìn)行采集，采集后會(huì)根據(jù)流程自動(dòng)發(fā)到各個(gè)環(huán)節(jié)，再由下一個(gè)環(huán)節(jié)的程序進(jìn)行處理。同時(shí)也可以將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行電子介質(zhì)存儲(chǔ)，也節(jié)省了存儲(chǔ)的成本，并能提高查閱的效率，從本質(zhì)上提高了工作效率。

3.3軟件系統(tǒng)的應(yīng)用

目前很多公司都已經(jīng)將信息電子化，離開了紙質(zhì)信息的記錄和存儲(chǔ)。但這只是一個(gè)基本的信息化標(biāo)志。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，很多公司在實(shí)際工作中，又結(jié)合自己的需求，對(duì)軟件進(jìn)行提升。軟件系統(tǒng)以電子信息化為基礎(chǔ)，將這些電子數(shù)據(jù)進(jìn)行初步加工，匯總給相關(guān)技術(shù)人員，由技術(shù)人員再進(jìn)行分析，從而對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)過(guò)這樣循環(huán)，讓流程生成更加合理。

3.4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念被應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中，萬(wàn)物皆可連不止是一個(gè)愿景，同時(shí)在各個(gè)領(lǐng)域都在不斷實(shí)踐。在機(jī)械工程中，我們可以使用感應(yīng)技術(shù)，應(yīng)用到機(jī)械工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，例如溫度、濕度、機(jī)械零件的磨損程度等進(jìn)行感知。再結(jié)合軟件技術(shù)實(shí)時(shí)將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到軟件系統(tǒng)中，就是先了對(duì)機(jī)械的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不需要人工去巡檢，只根據(jù)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控即可。提高了工作效率，減少了人工的出錯(cuò)率。

3.5智能化技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)信息化技術(shù)應(yīng)用了一段時(shí)間后，就會(huì)形成大量的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以將這些信息充分的利用，為領(lǐng)導(dǎo)的決策提出了依據(jù)。但智能化技術(shù)的應(yīng)用可以更大維度的提升數(shù)據(jù)應(yīng)用。智能化技術(shù)根據(jù)不同業(yè)務(wù)制定出相應(yīng)的算法，在這些大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，直接分析出結(jié)果，甚至可以做出預(yù)測(cè)，可以為人工的決策提供更加進(jìn)一步的依據(jù)。同時(shí)智能化可以深入到機(jī)械工程中各個(gè)環(huán)節(jié)，24小時(shí)不間斷的代替人的工作。

4結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)是一門復(fù)雜的技術(shù)，其中涉及到了各個(gè)學(xué)術(shù)、學(xué)科、領(lǐng)域的技術(shù)，這些技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)性的應(yīng)用，為現(xiàn)代化機(jī)械工程的進(jìn)步提供了強(qiáng)有力的支撐。相信隨著智能化的發(fā)展，現(xiàn)代化工程的發(fā)展會(huì)更加迅速，更加合理，從而促進(jìn)我們生活水平的提高。