機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

吳勝杰

（泰安市岱岳區(qū)高級(jí)技工學(xué)校，山東 泰安 271000）

引言：隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，以計(jì)算機(jī)、機(jī)械工程技術(shù)、微電子學(xué)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，有力地推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，不僅大大提高了機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化水平，而且促進(jìn)了機(jī)械電子應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，提高了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量、性能、穩(wěn)定性和精度。在此背景下，有必要充分認(rèn)識(shí)機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)機(jī)電技術(shù)向系統(tǒng)化、活化、智能化、綠色化的可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。從目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形式上看，國(guó)內(nèi)的許多領(lǐng)域都已經(jīng)開始使用機(jī)電一體化技術(shù)，例如，機(jī)械生產(chǎn)、生產(chǎn)制造、數(shù)控機(jī)床、工程建筑等等，都出現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的身影，并且機(jī)電一體化技術(shù)為所使用的領(lǐng)域帶來(lái)了非常大的改變。這也就在一定程度上影響著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，成功的改變了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀。

一、分析機(jī)電一體化的技術(shù)

現(xiàn)如今隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速的進(jìn)行發(fā)展，機(jī)電技術(shù)也得到了較大的進(jìn)步，機(jī)械工程迎來(lái)了全新的發(fā)展階段，逐漸從機(jī)械電氣化過渡到機(jī)電一體化。機(jī)電一體化信息采集系統(tǒng)中，需要廣泛的應(yīng)用傳感器的技術(shù)，這影響著機(jī)電系統(tǒng)的信息處理速度以及決策控制質(zhì)量。站在全球的角度，機(jī)電一體化技術(shù)是人工智能快速發(fā)展的重要技術(shù)支持。在機(jī)械領(lǐng)域使用人工智能技術(shù)，能夠大大提高生產(chǎn)過程中的故障分析與診斷能力，有效的控制了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本。目前機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用是最多的，機(jī)電一體化的應(yīng)用可以為工程項(xiàng)目施工的合理性提供重要依據(jù)。此外計(jì)算機(jī)技術(shù)也是會(huì)得到快速的創(chuàng)新和發(fā)展，因此在工程機(jī)械進(jìn)行發(fā)展的過程中，采用電子技術(shù)控制機(jī)械一定會(huì)成為主流的發(fā)展趨勢(shì)，大量的事實(shí)都證明了，在工程機(jī)械領(lǐng)域中，應(yīng)用電氣一體化的技術(shù)是存在較多的優(yōu)點(diǎn)，能夠在一定程度上減少生產(chǎn)資源的消耗，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，保障施工的質(zhì)量，對(duì)生產(chǎn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，甚至是事故都可以精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)以及分析。機(jī)電一體化技術(shù)雖然被人們知道的時(shí)間不是很長(zhǎng)，但卻有著非常長(zhǎng)的發(fā)展歷史，自從1971年首次提出，一直到今天應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)揮出了重大的意義，這項(xiàng)技術(shù)之所以會(huì)存在十分重要的作用，其主要的原因便是這項(xiàng)技術(shù)存在廣泛的應(yīng)用性和突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

二、分析機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)

（一）能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和檢測(cè)

企業(yè)在實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，有效的應(yīng)用機(jī)電一體化的技術(shù)，將會(huì)大大的改變企業(yè)發(fā)展的格局和精神的面貌，最大的原因便是由于機(jī)電一體化的技術(shù)自身存在較多的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，并且最為重要的則是這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控和檢測(cè)生產(chǎn)活動(dòng)中的每個(gè)環(huán)節(jié)，就比如玻璃制造企業(yè)，玻璃的生產(chǎn)是一個(gè)非常復(fù)雜的活動(dòng)，需要使用的原材料非常多，使用的生產(chǎn)設(shè)備也非常多，因此需要有非常高的生產(chǎn)技術(shù)，在生產(chǎn)中不僅要關(guān)注玻璃生產(chǎn)的效率以及質(zhì)量，更要嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)儀器質(zhì)量，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。機(jī)電一體化技術(shù)可以完美的解決上述問題，并且這項(xiàng)技術(shù)是可以嚴(yán)格的監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，同時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量，不僅能控制企業(yè)生產(chǎn)成本，還能在一定程度上保證生產(chǎn)質(zhì)量，從而提高企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）提高機(jī)器的生產(chǎn)運(yùn)行質(zhì)量

例如在玻璃進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，主要的設(shè)備便是玻璃窯爐，玻璃窯爐的運(yùn)行質(zhì)量將會(huì)對(duì)企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)情況帶來(lái)影響，如果這個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么會(huì)導(dǎo)致其整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)停止，對(duì)企業(yè)帶來(lái)難以預(yù)估的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也會(huì)影響到基層生產(chǎn)人員自身的生命安全。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用就會(huì)大大減少這些問題，在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)的時(shí)候，可以在玻璃窯爐等等生產(chǎn)環(huán)節(jié)安裝機(jī)電一體化技術(shù)的設(shè)備，工作人員就可以通過機(jī)電設(shè)備實(shí)施監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，并且及時(shí)解決。除了人工監(jiān)測(cè)的情況之外，機(jī)電一體化技術(shù)還可以及時(shí)報(bào)警，并且及時(shí)糾正生產(chǎn)人員的工作流程以及操作行為。在此之外機(jī)電一體化的技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠最大程度上保證生產(chǎn)參數(shù)的準(zhǔn)確，從而對(duì)企業(yè)自身的生產(chǎn)效率進(jìn)行提高，如果玻璃窯爐的溫度無(wú)法滿足生產(chǎn)需要，那么這項(xiàng)技術(shù)便會(huì)作出提醒，操作人員結(jié)合提示要求進(jìn)行合理的調(diào)整，繼而保證企業(yè)的生產(chǎn)效率。

三、分析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

（一）結(jié)合多種技術(shù)應(yīng)用范圍更加廣泛

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展不是獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的，而是眾多領(lǐng)域結(jié)合的成果，其中包括信息技術(shù)和機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)等，因此機(jī)電一體化技術(shù)不僅能滿足傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)，也比較適合應(yīng)用到現(xiàn)代新型機(jī)器人和其他先進(jìn)制造行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。它的應(yīng)用范圍有了很大的發(fā)展，就拿物流行業(yè)來(lái)說(shuō)，快遞的挑揀以及分類是一項(xiàng)工作量非常大的活動(dòng)，要想快速的將快遞派送出去對(duì)于公司來(lái)說(shuō)需要許多的勞動(dòng)力，成本非常高。但是機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，讓機(jī)器人進(jìn)行這一項(xiàng)工作，不僅效率快，而且成本低，還能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。因此也是融合了多種科學(xué)技術(shù)，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展而言是一個(gè)較大的機(jī)遇，能夠在此基礎(chǔ)上不斷促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

（二）應(yīng)用方向向著智能化發(fā)展

現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)促進(jìn)各個(gè)產(chǎn)業(yè)向著智能化方向進(jìn)步，這樣才不會(huì)被日新月異的時(shí)代所淘汰。在此情況下，機(jī)電一體化朝著智能化方向發(fā)展是時(shí)代所趨，目前雖然智能化技術(shù)不是非常的先進(jìn)，但是在某些高性能和微型處理器方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一些柔性化、智能化，同時(shí)這一技術(shù)的使用使系統(tǒng)的控制操作更加精確。此外也是現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)電一體化技術(shù)之間差異的主要特點(diǎn)。

（三）機(jī)電一體化和可編程控制技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用

對(duì)于可編程技術(shù)而言，在人們的生產(chǎn)生活中所發(fā)揮的作用越來(lái)越重要，通過將可編程的技術(shù)合理的應(yīng)用到機(jī)電一體化生產(chǎn)中，能夠更好的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化和易操作化和精準(zhǔn)化，由于手測(cè)造成的數(shù)據(jù)差、誤差，進(jìn)而導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量低下，企業(yè)利潤(rùn)率不高等問題，現(xiàn)在由于可編程控制技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)逐步解決。

四、分析機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

（一）向著智能化方向發(fā)展

對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言，其智能化在一定程度上是日后社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，充分的把各種智能化技術(shù)有效的應(yīng)用到機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)中，這樣做的目的能夠?qū)θ藗兊纳詈蜕a(chǎn)所需進(jìn)行滿足，對(duì)市場(chǎng)中的份額進(jìn)行擴(kuò)大，不僅能獲取更多的利潤(rùn)，同時(shí)還能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。將各種智能化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)當(dāng)中去，滿足人們的生活以及生產(chǎn)所需，擴(kuò)大在市科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展將使得機(jī)電一體化技術(shù)中的智能控制逐步取代傳統(tǒng)的手動(dòng)控制，系統(tǒng)將運(yùn)用合理的思維和邏輯判斷，能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的完善，對(duì)其實(shí)施科學(xué)有效的優(yōu)化，與此同時(shí)還能將完全改變純手工制作的時(shí)代，讓人們的工作效率更加提高，進(jìn)一步將以往的工作重心轉(zhuǎn)移到科研技術(shù)中去。

（二）向系統(tǒng)化方向發(fā)展

機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展過程中的目標(biāo)是保證未來(lái)能夠變得更加系統(tǒng)化以及標(biāo)準(zhǔn)化，由于機(jī)電一體化技術(shù)通常情況下使用的是更加開放的系統(tǒng)結(jié)果，保證能夠讓各個(gè)子系統(tǒng)之間的實(shí)現(xiàn)相互關(guān)聯(lián)以及獨(dú)立，在一定程度上不會(huì)由于某一系統(tǒng)出現(xiàn)故障進(jìn)而對(duì)其它子系統(tǒng)帶來(lái)影響。另外，系統(tǒng)化之后的機(jī)電一體化可以根據(jù)實(shí)際的工作所需子系統(tǒng)之間進(jìn)行自我調(diào)整和組合，更好地服務(wù)于生產(chǎn)工作中去。同時(shí)通信技術(shù)的發(fā)展將提高機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展。除了進(jìn)行通信技術(shù)發(fā)展外，其中的光學(xué)傳感技術(shù)在發(fā)展的過程中也發(fā)揮著不可忽視的重要作用，它能夠?qū)C(jī)電一體化中的傳感設(shè)備性能得到全面的提高，同時(shí)還能加強(qiáng)電子集成水平，對(duì)光學(xué)傳感器技術(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，其還能成為機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向之一。

（三）向柔性化方向發(fā)展

由于機(jī)電一體化技術(shù)在外來(lái)發(fā)展的過程中是比較靈活的，不會(huì)由于某個(gè)系統(tǒng)而出現(xiàn)崩潰，導(dǎo)致整體出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象，致使工作不能順利開展。也就是所謂的控制設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)執(zhí)行等方面都要保證具有足夠的空間和靈活跳動(dòng)空間，這一發(fā)展將為機(jī)電一體化系統(tǒng)有效應(yīng)對(duì)緊急情況提供良好的基礎(chǔ)。今后在工作當(dāng)中遇到突發(fā)情況時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)能夠進(jìn)行自我管控，并且所有子系統(tǒng)也不會(huì)受到其他系統(tǒng)的帶來(lái)的干擾，同時(shí)還能隨著環(huán)境的變化開展自我調(diào)整，這樣就會(huì)進(jìn)一步加大系統(tǒng)的使用范圍以及空間。同時(shí)還能最大限度上避免由于一個(gè)子系統(tǒng)存在問題致使所有的工作不得不出現(xiàn)停工的局面，不僅能促進(jìn)整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的安全性，同時(shí)還能加強(qiáng)其可靠性，在一定程度上加強(qiáng)工作過程中的效率。

總結(jié)：綜上所述，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且使發(fā)展的前景也非常廣闊，這一項(xiàng)技術(shù)有著非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)工程的發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的加工業(yè)和制造業(yè)，并為其發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。這在很大程度上提高了機(jī)電一體化生產(chǎn)企業(yè)的工作效率，而且在為國(guó)家節(jié)約能源方面做出了巨大的貢獻(xiàn)。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中的廣泛應(yīng)用是機(jī)電行業(yè)的一項(xiàng)重大技術(shù)創(chuàng)新。它是指機(jī)電一體化通過各種互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的綜合應(yīng)用和整合而逐步發(fā)展壯大起來(lái)。因此，這一技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，可以加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展目標(biāo)。雖然這一項(xiàng)技術(shù)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(huì)得到彌補(bǔ)。