機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢

王建國

（晉神能源有限公司沙坪洗煤廠 山西省河曲縣 036500）

從目前的經濟發(fā)展形式上看，國內的許多領域都已經開始使用機電一體化技術，例如，機械生產、生產制造、數(shù)控機床、工程建筑等等，都出現(xiàn)了機電一體化技術的身影，并且機電一體化技術為所使用的領域帶來了非常大的改變。機電一體化技術的與應用不僅是我國經濟發(fā)展的必然過程，也是一種國際的趨勢，如果這項技術得到更加廣泛以及有效的應用，那么我國的經濟一定會有更快的發(fā)展，也最大程度上們滿足了現(xiàn)代社會市場的需求。

1 機電一體化技術

隨著微電子技術以及計算機技術的蓬勃發(fā)展，機電技術也得到了巨大的發(fā)展，機械工程迎來了新的發(fā)展階段，那就是從機械電氣化過渡到機電一體化。在機電一體化信息采集系統(tǒng)中，需要廣泛的使用傳感器技術，這影響著機電系統(tǒng)的信息處理速度以及決策控制質量。站在全球的角度，機電一體化技術是人工智能快速發(fā)展的重要技術支持。在機械領域使用人工智能技術，可以大大提高生產過程中的故障分析與診斷能力，有效的控制了企業(yè)的經營成本。

目前機電一體化技術在工程機械領域的應用是最多的，機電一體化的應用可以為工程項目施工的合理性提供重要依據(jù)。計算機技術一定會不斷的發(fā)展，于是，在工程機械發(fā)展的過程中，使用電子技術控制機械一定會是發(fā)展的主流，大量事實都證明了，在工程機械領域使用電氣一體化技術有著非常多的優(yōu)點，主要是，可以大大的減少生產資源的消耗，提高企業(yè)的生產效率，保障施工的質量，對生產潛在的風險，甚至是事故都可以精準的預測以及分析。

機電一體化技術雖然被人們知道的時間并不長，但是卻有著非常長的發(fā)展歷史，自從1971年首次提出，一直到今天應用在各個領域，機電一體化技術發(fā)揮出了重大的意義，這項技術之所以會有這么重要的作用，最主要的原因就是這項技術具有廣泛的應用性以及突出的技術優(yōu)勢。從目前的市場發(fā)展形勢來看，幾乎每一個企業(yè)都已經有意識的開始使用機電一體化技術，并且已經取得了重大的技術突破，值得一提的是，這也是經濟發(fā)展的必然。

2 機電一體化技術的特點

2.1 可以進行實時監(jiān)控以及檢測

企業(yè)在進行實際的生產活動中有效的使用機電一體化技術，會大大的改變企業(yè)的發(fā)展格局以及精神面貌，最大的原因就是機電一體化技術自身的優(yōu)勢和特點，最重要的一點就是，這項技術可以實時監(jiān)控與檢測生產活動的每一個環(huán)節(jié)。就比如玻璃制造企業(yè)，玻璃的生產是一個非常復雜的活動，需要使用的原材料非常多，使用的生產設備也非常多，這就需要有非常高的生產技術，在生產中，不僅要關注玻璃生產的效率以及質量，更要嚴格的監(jiān)測儀器質量，避免生產事故的發(fā)生。機電一體化技術可以完美的解決上述問題，機電一體化技術可以嚴格監(jiān)控生產設備的運行狀態(tài)，以及監(jiān)測產品的質量，不僅控制了企業(yè)的生產成本，也大大的保證了生產的質量，繼而提高了企業(yè)的經濟效益。

2.2 提高機器生產的運行質量

這里也拿玻璃生產為例。玻璃生產最主要的設備就是玻璃窯爐。玻璃窯爐的運行質量影響著整個企業(yè)的生產狀況，一旦這一環(huán)節(jié)發(fā)生了問題，那么整個生產活動都要停止，會給企業(yè)帶來難以預估的經濟損失，以及會影響到基層生產人員的人身安全。機電一體化技術的應用就會大大減少這些問題，在進行實際生產的時候，可以在玻璃窯爐等等生產環(huán)節(jié)安裝機電一體化技術的設備，工作人員就可以通過機電設備實施監(jiān)測生產設備運行的狀況，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并且及時解決。除了人工監(jiān)測的情況之外，機電一體化技術還可以及時報警，并且及時糾正生產人員的工作流程以及操作行為。機電一體化技術的應用可以最大程度上保證生產參數(shù)的精確，繼而就會大大提升企業(yè)的生產效率，假如玻璃窯爐的溫度不符合生產需要，這項技術就會做出提醒，操作人員可以根據(jù)提示，進行調整，繼而保證企業(yè)的生產效率。

2.3 促進行業(yè)的節(jié)能減排

在企業(yè)進行生產的時候，節(jié)能減排一直都是不變的發(fā)展目標，許多發(fā)達國家都有一段犧牲環(huán)境換取經濟發(fā)展的歷史，我國為了不重蹈覆轍，明確規(guī)定社會發(fā)展的同時也要注重對于環(huán)境的保護，提倡環(huán)境保護以及綠色生產，如果企業(yè)沒有嚴格遵守這一規(guī)定，輕者受到輿論上的攻擊，重者要受到行政上的處罰，生產活動要節(jié)能減排是社會公約，是每一個人員都應遵守的，玻璃生產制造的時候，會產生大量的有害氣體，比如二氧化硫以及氮氧化物，如果不及時對這些氣體進行處理，而是任由氣體排放的話，就會嚴重影響到地區(qū)的環(huán)境，就比如酸雨，就是一種非常嚴重的災害。使用機電一體化技術，可以對二氧化硫與氮氧化物進行有效的處理，繼而達到生產再利用的目的，這樣的方式不僅你可以保護環(huán)境，還可以促進社會的發(fā)展。

3 機電一體化技術的應用領域

3.1 數(shù)控機床相關領域

機床這一行業(yè)肩負著為國家經濟提供基礎設備以及生產技術的重要任務，機床行業(yè)產品的生產水大大影響著我國制造行業(yè)水平，并且我國大部分的實際生產過程都與數(shù)控機床有著非常緊密的聯(lián)系。在數(shù)控機床領域使用機電一體化技術，可以在生產流程方面以及生產功能方面進行有效的控制，通過使用機電一體化技術，可以保證整個生產環(huán)節(jié)的操作保持精準，并且以此為基礎可以使得結構構造向模塊化的方向發(fā)展，因此，這一項技術的應用價值是非常顯著的，應用前景也是非常好的。從功能的角度上看，數(shù)控機床有著較強的開放性，通過機電一體化技術的應用，可以有效的提升其經營效益，繼而提升企業(yè)的信譽以及社會形象。在機床生產領域使用機電一體技術可以促進生產的智能程度，不僅如此，還可以完善機床生產車間的編程技術，使得技術更加的全面，繼而為數(shù)控機床的生產提供有效的技術支持。在數(shù)控機床的相關領域應用機電一體化技術可以增強信息存儲的數(shù)量，并且使用的效果經過實踐是非常有效的，我國目前已經出現(xiàn)了非常多的自動化生產車間，數(shù)控機床的生產也逐漸邁進了智能化，生產方式更加的流水化，這樣的方式大大減少了人工生產的成本，提升了企業(yè)生產的效率，這項技術可以代替人工進行許多危險的工作，從而提升了企業(yè)的效益，因為人工操作的環(huán)節(jié)減少，生產車間內因為人員減少，人員安全事故的風險也大大減少，在一定程度上提高了企業(yè)的經濟效益。在數(shù)控機床生產的相關領域使用機電一體化技術，可以實現(xiàn)機器與傳感設備的交流，滿足某些特定的功能。

3.2 工業(yè)機器人生產的領域

當今世界，人工智能技術的發(fā)展吸引了大部分的目光，越來越多的人進入這一行業(yè)，研究這一行業(yè)。機器人是人工智能重要的組成部分之一，機器人技術的發(fā)展可以大大的提高元器材的集成化程度，促進電子產品的快速發(fā)展。在進行機械制造的時候，可以使用機器人代替人進行機械生產，技術人員可以根據(jù)生產的需要制定對應系統(tǒng)程序進行生產，從而大大提升了我國的機械生產智能化水平，想要在工業(yè)機器人生產領域使用機電一體化技術，就不能一蹴而就，而是要分階段的逐步進行，在工業(yè)機器人領域使用機電一體化技術，可以分為三個階段，并且對每一個階段進行不斷的優(yōu)化，第一個環(huán)節(jié)，機電一體化技術引進之初，要確保工業(yè)機器人，可以在相關技術的支持下進行生產操作，還要保證工業(yè)機器人可以進行重復性的運用，在機器人可以熟練操作工作后，就要開始提高工業(yè)機器人工作的靈活性，提高機器人傳感元件的先進程度，提高機器人的敏感度。第二個環(huán)節(jié)，可以使用一些技術性的手段得到工業(yè)機器人在進行生產時獲取的信息，將反饋得到的信息傳達到機器人的動作上，，促進技術自動化的實現(xiàn)。第三個環(huán)節(jié)，可以借助機電一體化技術提高工業(yè)機器人的智能程度，提升工業(yè)機器人在生產活動中的敏感程度，可以大大提升工業(yè)機器人對于環(huán)境的適應能力，工業(yè)機器人的使用價值也會更好的體現(xiàn)。

3.3 計算機制造的相關領域

在計算機制造領域，機電一體化技術也到了一定的應用，提升了計算機制造的核心系統(tǒng)所具備的功能。在計算機制造的相關領域使用機電一體化技術，可以將這一系統(tǒng)稱之為CIMS，機電一體化技術的組合與集成過程并不是簡單的將分散的系統(tǒng)進行整合，而是要通過對機電一體化技術的使用對整個系統(tǒng)的動態(tài)實現(xiàn)最優(yōu)化，從而提升這一技術在計算機制造領域的應用價值。在計算機制造的領域使用機電一體化技術，可以對整個系統(tǒng)進行升級，破除原有生產制造環(huán)節(jié)之間的限制，實現(xiàn)各個生產環(huán)節(jié)的整體協(xié)調，這樣就可以對計算機制造的各個環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)化的統(tǒng)一管理。伴隨著機電一體化技術的不斷的發(fā)展和完善，可以協(xié)調整個計算機制造領域的各種要素，并且對這些要素進行不斷的優(yōu)化，最終優(yōu)化整個計算機制造領域。

3.4 汽車電子化領域

社會經濟的不斷進步與發(fā)展，人民生活水平的提高，對于汽車的需求也越來越多，私家車數(shù)量逐漸增多，機電一體化技術在汽車領域實行了廣泛的應用，比如電子化儀表。通過機電一體化技術的使用，汽車的儀表外觀和性能都有了非常大的變更，這大大增強了人們對于汽車的美好體驗，以及保障了人們出現(xiàn)的安全，對比傳統(tǒng)的儀表，機電一體化儀表具備的功能更加的全面，為汽車的生產與制造提供了有利的技術支持，同樣也增加了機電一體化技術的發(fā)展與使用的空間。

4 機電一體化技術的發(fā)展趨勢

4.1 模塊化

我國存在的自動化產品種類是非常多的，每一中產品具有的功能也是不盡相同，總體來看，我國的市場缺乏一些統(tǒng)一的技術標準，這就造成了自動化產品的流通性不強。舉個例子，某機械生產設備有一些非常精密先進的零件，如果這一零件發(fā)生損壞，就不得不返回廠家進行調換，不僅增加了機械的維護成本，也延緩了企業(yè)的生產速度，在無形中提高了企業(yè)的經營成本，基于這樣的問題，國家應該在尊重機械生產專利的條件下，制定一套統(tǒng)一的、科學的管理標準，實現(xiàn)對自動化產品的有效管理，從而促進自動化產品向著模塊化的方向發(fā)展，繼而推動機電一體化技術的發(fā)展。

4.2 輕量化

較之以往的自動化產品，機電一體化技術具有輕量化的特點，這一特點不僅僅體現(xiàn)在外觀上，其質量水平以及可操作性也得到了大幅度的提高。這些優(yōu)秀的表現(xiàn)都得益于片式原器件技術得到了大幅度的進步，從傳統(tǒng)的零件插孔變成了現(xiàn)在的電子芯片組裝，這些都使得機電一體化的產品更加的輕量化，大大提高了其機電一體化技術的使用程度。

4.3 環(huán)保節(jié)能

隨著社會經濟的發(fā)展與進步，環(huán)境方面的問題也更加的顯現(xiàn)，按照國家的有關規(guī)定以及人民的生產生活需要，節(jié)能環(huán)保是所有企業(yè)生產一定會面臨，并且必須要解決的問題，我國大力倡導低碳環(huán)保作為發(fā)展戰(zhàn)略，機電一體化技術在進行自動化產品設計的時候，都要遵循著一點，盡最大的可能，保證自動化產品在投入企業(yè)生產的時候，不會出現(xiàn)環(huán)保標準超標的情況。

5 結束語

綜上所述，我國機電一體化技術已經得到了廣泛的應用，并且使發(fā)展的前景也非常廣闊，這一項技術有著非常明顯的技術優(yōu)勢，因此，這一技術的穩(wěn)步發(fā)展，可以加快實現(xiàn)我國現(xiàn)代化建設發(fā)展目標。雖然這一項技術仍然有一些不足，但是隨著科技的發(fā)展，這些不足也一定會得到彌補。