王庭林，劉太貴

（貴州振華新材料有限公司，貴陽550014）

1 引言

近幾年，我國不斷對機電一體化技術進行創(chuàng)新，提高了機電產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)效率，同時，提高了產(chǎn)品的功能性和精度，將其應用在現(xiàn)代化工程建設中，可以為生產(chǎn)提供便利。

2 機電一體化概念

機電一體化是一門典型的現(xiàn)代化交叉學科，它涉及機械、電氣等技術。它是研究將電子器件的信息處理和控制功能附加或融合在機械裝置中的一種復合型技術。機電一體化的基本思路是智能化地集成各個行業(yè)的有效功能于一體，以滿足人工智能日益增長的需求，目前，在其具體的應用形式中，應用最廣的是數(shù)控機床和工業(yè)機器人。現(xiàn)代工業(yè)機器人需要集成感知、控制、操作等方面的技術，需要高水平的機電一體化技術的支持，尤其在計算機信息化不斷發(fā)展的背景下，具體實現(xiàn)方式不斷更新，越來越智能化，同時也更加復雜化。

3 機械工程中機電一體化技術應用需要解決的難點

3.1 投入成本高

在我國，工程機械機電一體化的發(fā)展，沒有成熟的科技成果和豐富的實踐經(jīng)驗來借鑒和指導，需要投入大量的資源，并且成功率較低。由于行業(yè)競爭非常激烈，以及市場信息的快速變化，給該領域的技術人員帶來了巨大的挑戰(zhàn)和壓力，也給研究工作增加了很大的難度[1]。目前，只有少數(shù)企業(yè)實現(xiàn)了機電一體化在工程機械中的廣泛應用，占據(jù)了市場優(yōu)勢。

3.2 缺乏技術創(chuàng)新

相較于歐美國家，我國機電一體化技術的發(fā)展水平還相對落后，主要是由于我國機械工程機電一體化技術的創(chuàng)新能力不足，對該技術的應用只是盲目模仿。由于缺乏獨立意識，很難與國外企業(yè)進行競爭，導致越來越多的外國品牌進入中國，消費市場的主導力量也在不斷動搖[2]。

4 機電一體化在機械工程中的應用

4.1 自動化以及半自動化作業(yè)全過程中的應用

機械工程機電一體化的實現(xiàn)可以提高自動化和半自動化的操作水平，有效降低操作人員的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。例如，三菱公司設計生產(chǎn)的挖掘機具有控制挖掘機履帶系統(tǒng)的功能，操作人員可以通過在控制面板上設定鏟斗的運動形狀[3]，使微機操作系統(tǒng)將根據(jù)傳感器不同角度的信號自動控制動臂、鏟斗和鏟斗桿的運動，從而實現(xiàn)各特定斷面的槽、開口和斜坡的精確挖掘，有效實現(xiàn)挖掘作業(yè)的自動化水平。

4.2 產(chǎn)品開發(fā)

隨著科學技術水平的提高，人們的生活質量也有所提高，并且使人們更加追求美好生活。傳統(tǒng)的機械工程的產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足社會的實際需求，因此，機械工程產(chǎn)品逐漸走向智能化和信息化的發(fā)展方向。而機電一體化技術在機械工程中的應用，豐富了機械工程產(chǎn)品的種類和功能，同時還可以結合市場需求，生產(chǎn)出具有特定性能的產(chǎn)品，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益。因此，機電一體化技術在機械工程產(chǎn)品開發(fā)中的應用，無形中豐富了產(chǎn)品的使用價值。

4.3 運行狀態(tài)及故障監(jiān)控

現(xiàn)代的機械工程設備的構成非常復雜，它是由不同的結構單元共同發(fā)揮作用綜合而成。在實際工作中，這些組成部分必須互相作用，協(xié)調聯(lián)動，才能保證機械設備的正常工作。其中任何一個環(huán)節(jié)或部位發(fā)生問題，都會影響整個設備的有效運轉，因此，必須對其運行狀況進行即時監(jiān)控，并且在發(fā)生故障時能夠及時確定故障原因。對于這樣復雜而又精密的工程機械，僅靠人工監(jiān)測很難實現(xiàn)即時監(jiān)控和故障診斷，而工程機械引入機電一體化技術后，可對自身運行狀態(tài)進行24h 的即時監(jiān)控和故障診斷，機電一體化的監(jiān)控系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)問題或其他影響設備運行的危險因素會自動發(fā)出警報，工作人員可根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)提供的信息進行故障查詢和處理，從而節(jié)省了維修時間提高了工作效率，同時改善了駕駛員的工作條件，縮短了停機維修時間。

4.4 電子油門控制技術

由于市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對科技產(chǎn)品提出了更多的要求，無論是性能還是應用質量都要滿足實際應用需求，與此同時，人們的環(huán)保意識也逐漸增強，全面落實綠色可持續(xù)性經(jīng)濟運行機制成為社會發(fā)展的必然趨勢。因此，利用機電一體化技術能對車輛油門進行合理控制，改善傳統(tǒng)柴油裝置油耗量和排放污染物量大的問題，能在提升控制裝置實效性水平的基礎上，減少對環(huán)境的影響，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

4.5 在控制精度中應用

機電一體化技術在現(xiàn)代機械工程中的應用，還突出體現(xiàn)在精度控制方面，例如，在現(xiàn)代機械工程的生產(chǎn)過程中，會將機電一體化相關的軟件安置在內(nèi)部電子控制系統(tǒng)中，通過智能設備設置參數(shù)實現(xiàn)設備的自動化，從而解決舊式人工操作所產(chǎn)生的誤差，更好地保證精準性和精密度，在提升機械產(chǎn)品質量的同時，有效地避免了安全事故的發(fā)生，彰顯出了現(xiàn)代工程機械中機電一體化技術的運用價值。

4.6 數(shù)控機床的應用

在機電一體化技術的應用中，數(shù)控機床是機械生產(chǎn)的主要平臺與載體，經(jīng)過多年的開發(fā)與改進，在功能實現(xiàn)和操作性能的精準方面都有了明顯的提升，主要表現(xiàn)：（1）數(shù)控機床已經(jīng)基本實現(xiàn)了信息化與模塊化，并且正在向著集成化的方向發(fā)展；（2）硬件設備的標準化生產(chǎn)程度更高，總體系統(tǒng)的擴展性能和兼容性能有了新的突破；（3）大容量的存儲器與軟件使數(shù)據(jù)技術有了新的突破，可以支持多過程的同時運行，極大提升了生產(chǎn)效率。

5 結語

綜上所述，隨著深化改革的不斷推進，我國機械工程發(fā)展很快，尤其是在機電一體化技術得到不斷創(chuàng)新發(fā)展的情況下，推動了機械生產(chǎn)的發(fā)展。通過發(fā)展和應用機電一體化技術，不僅提高了生產(chǎn)力，還大大促進了我國的經(jīng)濟發(fā)展，增加了國民收入。因此，要繼續(xù)推動現(xiàn)代機械工程的發(fā)展，需要大力發(fā)展科技，促進其智能化的發(fā)展，對機電一體化技術進行不斷完善、改進、發(fā)展和創(chuàng)新。