機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用研究

李寶修

摘要：隨著中國(guó)機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)的不斷快速發(fā)展及其在當(dāng)代中國(guó)的機(jī)械工程一體化中的不斷推廣應(yīng)用，將會(huì)極大地推動(dòng)當(dāng)代中國(guó)的機(jī)械工程產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。目前，我國(guó)更加高度重視了機(jī)械工程產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，并在一定的程度上對(duì)其給予了大力的支持。本文主要對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行了一系列的技術(shù)分析和研究，并對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)在中國(guó)機(jī)械工程中的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展提出了一些建議和措施。

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

中圖分類號(hào)：TH-39;TH16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2020）20-0190-02

0? 引言

隨著機(jī)電一體化的廣泛應(yīng)用，工程機(jī)械的生產(chǎn)使用和其管理越來越嚴(yán)格。因此，為了能更好地適應(yīng)當(dāng)今信息化時(shí)代的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理需要，有必要及時(shí)地培訓(xùn)其操作技術(shù)人員，使他們的操作能夠更好地滿足信息化生產(chǎn)的要求。機(jī)電一體化的廣泛應(yīng)用將直接影響企業(yè)工程機(jī)械的工作功率、經(jīng)濟(jì)、可靠性和其施工的質(zhì)量。因此，在其應(yīng)用和工程機(jī)械操作中企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分注意其技術(shù)的要求，以更好地保證其生產(chǎn)的質(zhì)量。隨著機(jī)電一體化技術(shù)和應(yīng)用涉及范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，機(jī)電一體化的難度和復(fù)雜性也在不斷得到提高，因此企業(yè)員工在日常的管理中必須學(xué)習(xí)和具備較高的知識(shí)和技能。

1? 機(jī)電一體化技術(shù)概述

1.1 機(jī)械工程的技術(shù)分析

要提高機(jī)械體的技術(shù)，我們應(yīng)該從機(jī)器本身的重量、性能和精度開始。首先，有必要優(yōu)化機(jī)器本身的重量，減輕機(jī)器本身的重量，使機(jī)器的使用更加方便，同時(shí)提高機(jī)器的性能。同時(shí)，金屬材料可以被非金屬?gòu)?fù)合材料替代，從而提高機(jī)械性能。另外，更換材料后，可以減少機(jī)械，從而提高工作效率。在汽車行業(yè)也是如此。

1.2 電子技術(shù)分析

機(jī)電一體化系統(tǒng)中的自動(dòng)電子技術(shù)主要是體現(xiàn)在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的自動(dòng)控制技術(shù)和系統(tǒng)中的高頻、集成、高效率和全控制系統(tǒng)等電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，這可以有效地控制和促進(jìn)機(jī)電智能一體化自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，優(yōu)化機(jī)電一體化自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能和動(dòng)力以及資源配置，降低機(jī)電智能一體化控制系統(tǒng)的動(dòng)力和資源的消耗，提高機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的自動(dòng)智能化和系統(tǒng)集成一體化的程度。在汽車行業(yè)也是如此。

1.3 信息處理設(shè)備和技術(shù)的分析

隨著先進(jìn)的微電子信息處理技術(shù)在世界和中國(guó)的應(yīng)用和推廣，機(jī)電的一體化信息處理技術(shù)也得到了突破性的發(fā)展。因此，為了進(jìn)一步提高機(jī)電的一體化信息處理技術(shù)，有必要?jiǎng)?chuàng)新和提高機(jī)電的一體化信息處理技術(shù)領(lǐng)域中的一體化信息處理設(shè)備和技術(shù)。機(jī)電相關(guān)的人員也可以通過國(guó)內(nèi)最新的機(jī)電一體化信息處理技術(shù)，結(jié)合國(guó)外的一些相關(guān)研究和理論，創(chuàng)新和提高發(fā)展機(jī)電的一體化信息處理技術(shù)領(lǐng)域中的一體化信息處理技術(shù)。從而改善和提高機(jī)電的一體化信息處理技術(shù)的可靠性和信息處理質(zhì)量和效率，促進(jìn)機(jī)電的一體化信息處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。在汽車行業(yè)也要利用機(jī)電一體化信息處理技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行更加準(zhǔn)確的分析，推動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。

1.4 傳感技術(shù)分析

傳感技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)電控制系統(tǒng)一體化過程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在機(jī)電控制系統(tǒng)一體化過程控制系統(tǒng)中對(duì)其應(yīng)用起著重要的技術(shù)指導(dǎo)作用。傳感技術(shù)的應(yīng)用可以有效地利用傳感器的電流和頻率來提高過程控制命令的準(zhǔn)確性和傳輸速度。傳感技術(shù)首先就需要充分關(guān)注傳感器的干擾性能，這直接決定了充分關(guān)注傳感器對(duì)技術(shù)的干擾復(fù)雜程度。因此，相關(guān)的研究工作人員在深入研究各種傳感器的干擾技術(shù)時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步提高充分關(guān)注傳感器的干擾性能，以有效地降低傳感技術(shù)的復(fù)雜性和干擾程度。在汽車行業(yè)中，應(yīng)用傳感技術(shù)進(jìn)行機(jī)電一體化分析，可以使系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用，從而推動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。

1.5 軟件技術(shù)分析

在實(shí)際應(yīng)用機(jī)電一體化軟件技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，主要任務(wù)是對(duì)相關(guān)機(jī)械和軟件設(shè)備進(jìn)行管理和控制，因此要有效促進(jìn)機(jī)電一體化軟件系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，就必須不斷完善相關(guān)軟件和設(shè)備。如果機(jī)械和相關(guān)的軟件設(shè)備跟不上一體化設(shè)備的技術(shù)發(fā)展，機(jī)電一體化的系統(tǒng)將可能會(huì)在技術(shù)上受到一定時(shí)間和程度的限制和影響。因此，在機(jī)電一體化軟件系統(tǒng)的技術(shù)研究中，應(yīng)及時(shí)制定一系列相關(guān)軟件和設(shè)備實(shí)際使用的標(biāo)準(zhǔn)，以有效促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)軟件技術(shù)的研究和發(fā)展。

2? 機(jī)電傳動(dòng)一體化在機(jī)械工程中的應(yīng)用分析

2.1 機(jī)電一體化的監(jiān)控作用

在生產(chǎn)工程機(jī)械中，合理地使用機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)一體化的技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程電子監(jiān)控，如果工程機(jī)械操作員在運(yùn)行的過程中突然出現(xiàn)了系統(tǒng)故障，還可以及時(shí)地發(fā)出故障警報(bào)信息提醒相關(guān)工作人員。更先進(jìn)的機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)一體化甚至可以實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)排除故障、修復(fù)工程監(jiān)控系統(tǒng)的問題和自動(dòng)實(shí)現(xiàn)正常系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)控制能力。這樣的技術(shù)可以有效地避免工程機(jī)械的操作故障給用戶帶來的不必要的經(jīng)濟(jì)損失和影響，對(duì)于工程機(jī)械的研究和應(yīng)用發(fā)展具有重要的意義。機(jī)電一體化系統(tǒng)在汽車行業(yè)中應(yīng)用，監(jiān)控作用可以更好使汽車在行駛過程中更加的安全，更好的保證車內(nèi)人員的安全，進(jìn)一步促進(jìn)汽車行業(yè)的發(fā)展。

2.2 機(jī)電一體化的節(jié)能效果

傳統(tǒng)的民用工程機(jī)械在正常運(yùn)行時(shí)，往往因?yàn)樾枰斯は拇罅康臋C(jī)械能量。這種高消耗現(xiàn)象的主要形成原因之一就是傳統(tǒng)的工程機(jī)械不能在額定的負(fù)荷下正常運(yùn)行。在許多日常施工的情況下，存在工程機(jī)械運(yùn)行時(shí)的效益達(dá)不到規(guī)定的功率或超負(fù)荷而無法運(yùn)行，這種情況使得傳統(tǒng)的施工機(jī)械在日常施工中往往做了大量無用的高消耗工作。通過合理的設(shè)計(jì)和應(yīng)用機(jī)電一體化的技術(shù)，可以根據(jù)實(shí)際情況和施工的需要自動(dòng)調(diào)節(jié)一定的功率，從而可以達(dá)到良好的施工節(jié)能環(huán)保效果，為工程機(jī)械企業(yè)發(fā)展節(jié)約一定的人力資源。機(jī)電一體外系統(tǒng)在汽車行業(yè)中應(yīng)用，節(jié)能效果可以為汽車企業(yè)減少更大的人員消耗，使汽車生產(chǎn)過程中更加的安全便利，促進(jìn)汽車行業(yè)發(fā)展。

2.3 電子監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警和故障自診斷

為了進(jìn)一步有效保證參與操作的人員和工程機(jī)械設(shè)備的安全，避免工程機(jī)械的零部件或者機(jī)械設(shè)備發(fā)生損壞的情況發(fā)生，應(yīng)對(duì)各種工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和工作狀態(tài)等情況進(jìn)行監(jiān)控，通過專業(yè)的電子監(jiān)控和故障傳感器診斷專家系統(tǒng)通過設(shè)置各種類型的故障傳感器和設(shè)備來保證故障實(shí)現(xiàn)。在解決故障傳感器發(fā)生前發(fā)現(xiàn)的問題更是有很大的幫助。機(jī)電一體化系統(tǒng)在汽車行業(yè)中應(yīng)用，電子監(jiān)控，自動(dòng)報(bào)警，故障自診斷可以更好地對(duì)汽車存在的問題進(jìn)行一定的分析，使汽車更加的精準(zhǔn)，使汽車生產(chǎn)過程中更加的穩(wěn)定，進(jìn)一步促進(jìn)汽車行業(yè)的發(fā)展。

2.4 確?；旌铣善返姆Q量和操作的準(zhǔn)確性

通過在一些汽車生產(chǎn)行業(yè)引入自動(dòng)化的電子操作過程控制稱量系統(tǒng)，可以大限度地滿足系統(tǒng)對(duì)精確成品的稱量和操作自動(dòng)化成品操作過程的準(zhǔn)確性要求，同時(shí)混合產(chǎn)品可以大幅度地降低勞動(dòng)強(qiáng)度，不斷地提高其工作效率，盡可能減少人工精確稱量的復(fù)雜性和誤差，從而大限度地保證了混合產(chǎn)品的稱量操作準(zhǔn)確性和精度。

3? 工程機(jī)械中機(jī)電一體化的應(yīng)用展望

3.1 智能化

在當(dāng)今的工業(yè)數(shù)字信息化的時(shí)代，智能化設(shè)備是其重要的技術(shù)表現(xiàn)形式。目前人們將傳統(tǒng)的人工智能與機(jī)電結(jié)合融為一體相有機(jī)結(jié)合的方法進(jìn)行了研究，為用戶需求研發(fā)出一種將機(jī)器人與工程機(jī)械相結(jié)合的企業(yè)智能化生產(chǎn)管理設(shè)備。企業(yè)智能化設(shè)備可直接地理解為對(duì)機(jī)械操作行為的智能化，其中主要包含了人工智能、計(jì)算機(jī)工程科學(xué)、心理學(xué)等多個(gè)專門的學(xué)科，為企業(yè)生產(chǎn)管理服務(wù)的企業(yè)智能化生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的實(shí)際操作進(jìn)行設(shè)定，其主要設(shè)計(jì)目的其實(shí)就是為了創(chuàng)造高生產(chǎn)效率、低耗能的企業(yè)生產(chǎn)管理效果。

3.2 微型化

自上世紀(jì)八十年代末的微型化開始，機(jī)電一體便朝著其微型化的目標(biāo)和方向迅速進(jìn)行了發(fā)展。目前具備機(jī)電一體微型化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的電子機(jī)械的體積和尺寸通常小于1立方厘米，并且不斷朝著更小的微型化目標(biāo)和方向發(fā)展。微機(jī)電一體化具備機(jī)電結(jié)合為一體所需要具有的所有基本功能，并且還同時(shí)具備了體積更小、耗能更少、靈活性更高等諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠廣泛運(yùn)用在除了工業(yè)機(jī)器人批量生產(chǎn)以外的其他多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，例如汽車行業(yè)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的批量生產(chǎn)和加工效率主要取決于其超精密加工的技術(shù)，即所謂的超精密加工技術(shù)，該種超精密技術(shù)的應(yīng)用能夠有效實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體產(chǎn)品的高效和微型化。

3.3 模塊化

就目前而言，要真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化建設(shè)難度較大。目前的機(jī)電一體化相關(guān)產(chǎn)品的種類不僅繁多并且采用的型號(hào)各異，因此在設(shè)計(jì)和研制機(jī)械傳感器接口、電氣傳感器接口等模塊化產(chǎn)品時(shí)需要考慮的確定性因素過多，很難形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此將機(jī)電一體的模塊化建設(shè)是一項(xiàng)較為艱巨的系統(tǒng)性工程。但對(duì)于集自動(dòng)減速、智能自動(dòng)調(diào)速等一體的模塊則較為便利，此類模塊化產(chǎn)品的采用模塊化設(shè)計(jì)能夠有效推動(dòng)新技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)，并且能夠推動(dòng)相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

機(jī)電一體化的產(chǎn)品在其研制生產(chǎn)出來以后也非常的需要嚴(yán)格保證其遠(yuǎn)程控制功能的健全和其質(zhì)量的是否合格，在其遠(yuǎn)程控制產(chǎn)品的推廣和其使用的過程中，可以有效的借助遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品的自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程監(jiān)視。如今的機(jī)電一體化的產(chǎn)品很多都是實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程控制，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控總線和移動(dòng)局域網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為工程機(jī)械制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展提供了極大的便利。在其生產(chǎn)和操作過程中，只需要能夠借助遠(yuǎn)程的操控則已經(jīng)能夠有效的實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的正常運(yùn)作。

3.5 環(huán)?；?/p>

工業(yè)在極大地推動(dòng)現(xiàn)代人們的工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)物質(zhì)生活的水平進(jìn)一步提高的同時(shí)，也給現(xiàn)代人們的自然環(huán)境和生活的發(fā)展帶來了很大的挑戰(zhàn)和影響。在自然資源豐富的自然情況下，資源的合理濫用和資源浪費(fèi)行為終究會(huì)直接使得自然資源完全消耗利用殆盡，因此在國(guó)家大力推行機(jī)電一體化工業(yè)生產(chǎn)的今天，需要合理地運(yùn)用自然資源，加強(qiáng)對(duì)自然資源的合理利用和分配，并且有效地降低生產(chǎn)對(duì)于環(huán)境的各種負(fù)面影響，從而最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的健康可持續(xù)發(fā)展。在汽車行業(yè)應(yīng)用機(jī)電一體化可以更好地解決資源短缺的問題，同時(shí)也在一定程度上減少對(duì)環(huán)境的污染，促進(jìn)汽車行業(yè)發(fā)展。

4? 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化是通過將應(yīng)用在機(jī)械工程里的計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)電子信息技術(shù)以及工程機(jī)械的電子技術(shù)進(jìn)行一系列的技術(shù)整合，在大大提高了機(jī)械一體化生產(chǎn)的效率和精準(zhǔn)度的同時(shí)和前提下，提高了一體化產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，促進(jìn)了機(jī)械企業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提高。而且現(xiàn)階段由于我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷快速發(fā)展，使得對(duì)于機(jī)械工程的專業(yè)依賴和重視程度越來越高，這就必然需要我國(guó)的機(jī)械行業(yè)不斷地努力提高自身的專業(yè)發(fā)展，充分發(fā)揮機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和作用，從而直接促進(jìn)了機(jī)械一體化生產(chǎn)的質(zhì)量和效率的進(jìn)一步提高。

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