機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

祁 蕾，高 民，楊繼芳

（新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832000）

為了更加有效地推進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)工作人員務(wù)必增強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用實(shí)際情況的認(rèn)知，了解機(jī)電一體化技術(shù)存在的問題，并提出有效的解決策略，只有這樣，才能夠更加有效地明晰機(jī)電一體化技術(shù)將來的發(fā)展趨勢，推動機(jī)電一體化技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的運(yùn)用。因此，要從多個層面增強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)的探究，推動機(jī)電一體化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

1 機(jī)電一體化技術(shù)特征

機(jī)電一體化技術(shù)與其他有關(guān)技術(shù)相比，其是多種技術(shù)結(jié)合發(fā)展的綜合體，因此關(guān)于機(jī)電一體化的發(fā)展不能只注重技術(shù)的某一個層面，而應(yīng)當(dāng)將多種核心技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，構(gòu)建出性能突出的機(jī)電一體化設(shè)施與技術(shù)。大部分研究表明，在生產(chǎn)制造過程中科學(xué)采用機(jī)電一體化技術(shù)，不但可以使生產(chǎn)效果出現(xiàn)質(zhì)的提升，還能夠有效減少人力資源的投入，從而有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前在機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用過程中，具有以下幾個方面的特征：1）體積小、重量輕，因?yàn)闄C(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)等方面的改革發(fā)展，機(jī)電一體化設(shè)備體積越來越小，所以其得到各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用；2）生產(chǎn)效率高，為了滿足市場對經(jīng)濟(jì)的需求，機(jī)電一體化設(shè)備的生產(chǎn)制作都采用了許多高效保質(zhì)的生產(chǎn)技術(shù)；3）安全性高，機(jī)電一體化設(shè)備運(yùn)用了較多先進(jìn)的信息技術(shù)，因此其有著極高的應(yīng)用價值，只需要通過計算機(jī)進(jìn)行操作，就能夠滿足機(jī)電一體化技術(shù)的操作需求[1]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用可以分為軟件與硬件運(yùn)用，其中硬件包含傳感器、信息處理單元與機(jī)械技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械工作中，工作人員可從功能、密度與效果上優(yōu)化鋼材料，還可利用非金屬復(fù)合材料替代鋼料，借此提升其功能性與密度。機(jī)電一體化技術(shù)在傳感器運(yùn)用過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)重視傳感器的檢測性能，依據(jù)相關(guān)規(guī)律優(yōu)化傳感器。傳感器的工作原理是通過一定的轉(zhuǎn)化設(shè)施將被檢測到的物理量轉(zhuǎn)化為另一物理量。當(dāng)前，為了杜絕電磁影響，部分研究工作人員在傳感技術(shù)中采用了光纖材料，借此推動傳感器技術(shù)的升級，同時朝非接觸檢測方向發(fā)展。在信息處理技術(shù)中采用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠有效提升信息處理設(shè)施的效率、可行性，包含數(shù)字模型轉(zhuǎn)化設(shè)施的技術(shù)改良、分時處理功能，借此提升信息處理技術(shù)的效果，優(yōu)化其抗影響性能。自動控制技術(shù)中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以對自動控制系統(tǒng)開展模擬與調(diào)節(jié)，從而加強(qiáng)自動診斷校準(zhǔn)與檢測功能[2]。機(jī)電一體化設(shè)備如圖1 所示。

3 機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)際運(yùn)用

3.1 在建筑材料中的運(yùn)用

當(dāng)前，建筑材料在整個建筑施工過程中有著不可或缺的價值，因此其對于材料的運(yùn)用要求更加嚴(yán)格。機(jī)電一體化技術(shù)自身具備綜合性特征，在建筑材料中加強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用，能夠有效保證建筑材料的效果與性能。此外，因?yàn)榻ㄖ牧腺|(zhì)量關(guān)系整個建筑質(zhì)量的高低，建筑材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)就會對建筑工程的整體質(zhì)量與使用壽命造成嚴(yán)重影響，甚至?xí)?dǎo)致建筑出現(xiàn)安全問題，從而產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟(jì)損失。將機(jī)電一體化技術(shù)科學(xué)地運(yùn)用到建筑材料之中，能夠使得建筑材料達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，減少誤差現(xiàn)象的發(fā)生，最終提升建筑施工質(zhì)量。

3.2 在數(shù)控機(jī)床中及自動生產(chǎn)線中的運(yùn)用

我國作為一個工業(yè)大國，機(jī)床被廣泛運(yùn)用到制造生產(chǎn)過程中，其中數(shù)控機(jī)床可促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此，我國務(wù)必提高對數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的重視度。數(shù)控機(jī)床如圖2 所示。我國機(jī)床構(gòu)建與數(shù)控機(jī)床技術(shù)有直接關(guān)系，隨著我國機(jī)電一體化技術(shù)的不斷健全與發(fā)展，機(jī)床技術(shù)越發(fā)完善，但還需要進(jìn)行不斷的優(yōu)化升級。當(dāng)前，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床制造方面，已經(jīng)具備了模塊化結(jié)構(gòu)與總線式結(jié)構(gòu)，同時在CPU 以及總線方面增強(qiáng)了對機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用。在性能效果方面，通過在數(shù)控機(jī)床中運(yùn)用WOP 技術(shù)以及開放性設(shè)計，可以推動數(shù)控機(jī)床朝智能化方向發(fā)展。另外，在對由單板機(jī)與單片機(jī)所構(gòu)成的控制機(jī)進(jìn)行運(yùn)用的過程中，有效改善了數(shù)控機(jī)床的密度問題，提升了機(jī)床的密度，同時在產(chǎn)品制作方面獲得了一定的技術(shù)支撐。

在自動生產(chǎn)線中，機(jī)電一體化技術(shù)也有著較為全面的運(yùn)用。隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，工業(yè)構(gòu)建中自動化生產(chǎn)線與生產(chǎn)設(shè)施的運(yùn)用規(guī)模越來越大，這對我國工業(yè)化進(jìn)展的推進(jìn)有著一定的幫助。可是，針對目前的發(fā)展實(shí)際情況來看，機(jī)電一體化技術(shù)中仍舊存在一些問題，因此要增強(qiáng)對人機(jī)畫面系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi)容的優(yōu)化升級，從而推動機(jī)電一體化技術(shù)的綜合發(fā)展[3]。

4 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢

4.1 綠色發(fā)展趨勢

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們對環(huán)境保護(hù)的需求也越來越高。對此，在機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢之中，應(yīng)重視機(jī)電一體化技術(shù)的綠色運(yùn)用，只有這樣，才能夠真正意義上落實(shí)保護(hù)環(huán)境的理念。機(jī)電一體化技術(shù)的綠色運(yùn)用主要是降低產(chǎn)品消耗與減少污染。在產(chǎn)品設(shè)計、制作與運(yùn)用過程結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)中，不但不會對環(huán)境造成污染，同時也不會給人們的身體健康帶來影響。機(jī)電一體化技術(shù)的綠色運(yùn)用能推動產(chǎn)品運(yùn)用效果的有效提高，避免對人們的身體健康、自然環(huán)境造成傷害，因此機(jī)電一體化綠色運(yùn)用的發(fā)展趨勢極為重要。

4.2 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

信息技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，某種程度上推動了人們生活與工作效率的提高，不斷深入和影響人們的日常生活生產(chǎn)，體現(xiàn)出機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)增強(qiáng)對遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)施的設(shè)計，使得該設(shè)施能夠被廣泛運(yùn)用到各個行業(yè)之中。因此，應(yīng)當(dāng)提高對機(jī)電一體化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)用的重視程度。

4.3 智能發(fā)展趨勢

由于機(jī)械智能化水平的提升，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也應(yīng)當(dāng)與時代發(fā)展相吻合，將人工智能運(yùn)用到機(jī)電一體化技術(shù)之中，借此確保機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到智能化發(fā)展的目的。為了更加有效地落實(shí)機(jī)械智能化發(fā)展，就應(yīng)積極采用多層面思維與方法，對理論技術(shù)的有效運(yùn)用進(jìn)行科學(xué)的控制。目前，大多數(shù)的工業(yè)機(jī)器人都具備一定的智能化性能，隨著科技的持續(xù)發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)提高對機(jī)器人以及數(shù)控機(jī)床智能化的關(guān)注度，更加全面地掌握智能化發(fā)展內(nèi)容，從而有效提升工業(yè)生產(chǎn)效果。

4.4 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢

因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)具備的強(qiáng)大性能，將機(jī)電一體化運(yùn)用到日常生活生產(chǎn)中能夠充分體現(xiàn)其作用，所以人們逐漸提升了對機(jī)電一體化技術(shù)的關(guān)注與研究強(qiáng)度。現(xiàn)今，機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由機(jī)械結(jié)構(gòu)、能源系統(tǒng)與傳感系統(tǒng)等幾大方面組成，為了使機(jī)電一體化技術(shù)可以在日常生活生產(chǎn)中充分體現(xiàn)其自身的作用，有關(guān)工作人員必須增強(qiáng)對光學(xué)技術(shù)的認(rèn)識與理解，推動機(jī)電一體化的發(fā)展，這也是未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。

4.5 模塊化技術(shù)發(fā)展趨勢

未來生產(chǎn)制造企業(yè)的數(shù)量將會呈現(xiàn)上升趨勢，為了使機(jī)電一體化技術(shù)朝著多性能與多層面的方向發(fā)展，可以采用模塊化構(gòu)建來落實(shí)，不需要額外的技術(shù)優(yōu)化與改善。在模塊化的基礎(chǔ)上形成性能模塊，使其可以由1 臺主機(jī)操控并運(yùn)用到多方面的生產(chǎn)中。假如在模塊的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)問題，工作人員需要針對性地解決，從而降低系統(tǒng)修復(fù)的概率。

4.6 全息技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著科技的持續(xù)發(fā)展，全息技術(shù)被廣泛運(yùn)用到各大行業(yè)中，增強(qiáng)了不同行業(yè)的全息化。相關(guān)工作人員將全息技術(shù)采用到機(jī)電一體化技術(shù)之中，可以充分體現(xiàn)芯片技術(shù)、模糊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)成一個簡單直觀的層次組成，落實(shí)不同指令之間的雙向鏈接[4]。

5 結(jié)束語

總而言之，在機(jī)械制造發(fā)展過程中，機(jī)電一體化技術(shù)作為一種運(yùn)用極其廣泛的技術(shù)，在數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人與分布式控制系統(tǒng)都有著明顯的優(yōu)勢。對此，機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用效果在未來的生產(chǎn)與制造過程中會得到明顯提升，以滿足制造行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的需求。機(jī)電一體化技術(shù)能夠通過智能化技術(shù)、模塊化技術(shù)、環(huán)保技術(shù)等進(jìn)行升級優(yōu)化，從而促進(jìn)機(jī)械制造的發(fā)展。