摘?要:機(jī)械工程中運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng),利用系統(tǒng)提高機(jī)械工程質(zhì)量。因此,有必要研究機(jī)械工程中運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要性。文中分析機(jī)械工程中運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要性,探討如何有效運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng),以期為類似研究提供借鑒。
關(guān)鍵詞:機(jī)械工程;機(jī)電一體化;具體運(yùn)用
在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型是我國需要關(guān)注的重點(diǎn)問題,這也是為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新鮮活力的重要措施。但我國的機(jī)械生產(chǎn)中,機(jī)械生產(chǎn)水平依然相對較低,因此進(jìn)一步推廣機(jī)械化生產(chǎn)才能推動我國的健康發(fā)展,改善生產(chǎn)質(zhì)量。
一、機(jī)械工程中運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)的重要性
首先,機(jī)電一體化已經(jīng)成為我國發(fā)展的必然趨勢,機(jī)械領(lǐng)域在快速發(fā)展的今天也帶動了技術(shù)的革新。對于機(jī)械生產(chǎn)而言,對機(jī)械設(shè)備的需求量不斷提升。因此合理利用機(jī)電一體化技術(shù)可以提升生產(chǎn)效率,保證生產(chǎn)質(zhì)量,有利于我國的大規(guī)模生產(chǎn)。
其次,在機(jī)械生產(chǎn)的過程中,機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工勞作,不僅提升了效率,還能有效降低對勞動力的需求。在機(jī)械的制造過程中,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展,有效改善了機(jī)械生產(chǎn)環(huán)境,通過對生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化,可以選擇更好的生產(chǎn)技術(shù),提升制造的精度,提升機(jī)械生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),加快機(jī)械化生產(chǎn)進(jìn)程。
最后,就機(jī)械生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備而言,由于人們對生產(chǎn)的效率和質(zhì)量越來越重視,因此機(jī)械設(shè)備的功能也越來越豐富。傳統(tǒng)的機(jī)械企業(yè)制造,需要經(jīng)過煩瑣的流程,具體包括對各類零件的加工以及設(shè)備框架的制作和組裝工作。這些工作將會消耗大量的人力和物力,也為企業(yè)的制造工作增加了成本,不利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。使用機(jī)電一體化技術(shù),不僅可以簡化生產(chǎn)流程,還能進(jìn)一步滿足機(jī)械生產(chǎn)的需求,推動設(shè)備的創(chuàng)新。
二、機(jī)械工程中機(jī)電一體化的優(yōu)勢分析
(一)保證制造的安全性和可靠性
在技術(shù)的推動下,應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)械工程,具有自動監(jiān)視、自動報警以及自我保護(hù)的功能。在運(yùn)行過程中,一旦出現(xiàn)電力故障,系統(tǒng)會立即啟動保護(hù)措施,從而有效降低安全事故發(fā)生的概率,提升機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。
(二)提升運(yùn)行能力
機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)勢顯著,將其應(yīng)用到機(jī)械工程中,可以改善傳統(tǒng)機(jī)械運(yùn)行的不足。機(jī)電一體化技術(shù)綜合各方面技術(shù),如:網(wǎng)絡(luò)科技、計算機(jī)、機(jī)械制造以及自動化控制等多個領(lǐng)域和科技,從而為制造企業(yè)提供更加智能化的控制服務(wù),這對于提升管理人員的管理水平,提升工作效率具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
(三)提高機(jī)械性能
將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程中,通過程序控制與電氣技術(shù)及時調(diào)整機(jī)械制造情況,改善傳統(tǒng)控制方法的不足,簡化操作流程,提升工作效率。對于高級的機(jī)電一體化技術(shù),還能通過對控制對象的數(shù)學(xué)模型和外部參數(shù)的調(diào)整,自動選擇最優(yōu)的工作程序。
三、機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的具體措施
(一)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
1.信息流自動化的應(yīng)用
信息流自動化以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),以機(jī)械生產(chǎn)制造的過程為系統(tǒng),需要根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的市場需求與工藝特點(diǎn),將生產(chǎn)信息準(zhǔn)確傳到基層環(huán)節(jié)。通過合理利用信息化手段,發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢,可以對機(jī)械產(chǎn)品的零部件生產(chǎn)組裝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化處理。
借助這種方式可以從根本上解決機(jī)械工程周期過長和信息獲取途徑不暢造成的問題,打破傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)模式的限制,改善生產(chǎn)水平,擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。因此,需要充分利用信息流的自動化應(yīng)用,改善產(chǎn)品的設(shè)計效率和生產(chǎn)效率,提升加工精度,讓機(jī)械設(shè)備在機(jī)械生產(chǎn)中發(fā)揮更大的價值。
2.庫存自動化的應(yīng)用
由于機(jī)械設(shè)備并不是隨時生產(chǎn)隨時銷售。因此需要做好對產(chǎn)品的管理工作。對于機(jī)械生產(chǎn)的企業(yè)而言,需要建立相應(yīng)的倉庫進(jìn)行存儲,并做好庫存的管理工作,隨時為機(jī)械生產(chǎn)提供產(chǎn)品。并做好與物流環(huán)節(jié)的對接工作,提升信息錄入的效率。
利用機(jī)電一體化技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)械數(shù)據(jù)信息資源的共享,并及時對銷售情況進(jìn)行反饋。根據(jù)市場的具體情況,及時對下一步的銷售工作做出調(diào)整,保證命令的下達(dá),提升機(jī)械制造的精細(xì)化程度,更好地滿足市場的需求。在普及機(jī)械化生產(chǎn)的過程中,機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)需要充分運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)和管理的優(yōu)勢,降低成本,擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益,助力我國現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)前我國機(jī)械工程加工過程中存在不同程度的管理問題,其中最基本的處理方式就是對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)管理,使設(shè)備的價值在工作中充分發(fā)揮其優(yōu)勢。
3.智能機(jī)器人的合理應(yīng)用
隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展,智能機(jī)器人開始活躍在大眾視野中,并在多個領(lǐng)域擔(dān)任職能,發(fā)揮作用。智能機(jī)器人的引入,不僅提升企業(yè)生效效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量,而且技術(shù)人員可以根據(jù)生產(chǎn)需要對機(jī)器人進(jìn)行程序設(shè)置,加強(qiáng)對機(jī)器人主腦的控制,提高產(chǎn)品質(zhì)量,促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
將智能機(jī)器人結(jié)合機(jī)械工程技術(shù),針對機(jī)器人的性能進(jìn)行優(yōu)化和完善,這不僅是科技領(lǐng)域的發(fā)展,對相關(guān)行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展更是意義深遠(yuǎn)。比如,在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中都是依靠人工勞力進(jìn)行生產(chǎn),這不僅需要大量資金投入,還存在極高的失誤率和安全問題。但是結(jié)合機(jī)械工程技術(shù),只需要設(shè)置好程序,機(jī)器人就能自行開展工作,特別是在一些高危行業(yè)中,智能機(jī)器人已經(jīng)完全替代人工操作,不僅節(jié)約成本,而且失誤率低,全面提升生產(chǎn)安全性。
(二)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備中自動化技術(shù)的應(yīng)用
在機(jī)械設(shè)備的制造過程中,生產(chǎn)自動化是非常重要的環(huán)節(jié)。機(jī)械工程中合理利用機(jī)電一體化技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)多方面的管理,提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行質(zhì)量與效率。
首先,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備自動化管理。機(jī)械工程中通過機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)整技術(shù)內(nèi)容的目的,并做好相關(guān)的執(zhí)行工作,生產(chǎn)系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定的邏輯程序,逐一開展工作,確保在規(guī)定的時間內(nèi)完成生產(chǎn)任務(wù)。對于機(jī)械工程生產(chǎn)設(shè)備而言,充分發(fā)揮機(jī)器人的作用,配合使用導(dǎo)軌、氣動、電動夾具等輔助工具,提升生產(chǎn)制造的轉(zhuǎn)換效率,改善焊接的效率和質(zhì)量。
其次,實(shí)現(xiàn)自動化處理機(jī)械設(shè)備。企業(yè)需要根據(jù)年度計劃和生產(chǎn)訂單制訂相應(yīng)的生產(chǎn)計劃,對于機(jī)械制造涉及的人員、設(shè)備和材料進(jìn)行組織管理。應(yīng)用現(xiàn)代自動化系統(tǒng)可以通過拉式生產(chǎn)的方式進(jìn)行管理,提升精細(xì)化的管理程度。另一方面,在計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展的今天,機(jī)械工程生產(chǎn)的管理工作,應(yīng)該充分利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行機(jī)械化管理。
最后,結(jié)合了機(jī)械工程科技的自動化生產(chǎn)技術(shù),可以加強(qiáng)對相關(guān)行業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況的全面調(diào)查和了解。傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式可能由于各種因素造成生產(chǎn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、生產(chǎn)精度不能滿足要求等情況,在產(chǎn)品的檢測過程中可能存在一定的限制。但是結(jié)合了機(jī)械工程科技的自動化生產(chǎn)技術(shù),能根據(jù)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)計劃,發(fā)展需求等結(jié)合自動化和智能化的技術(shù)優(yōu)勢,在生產(chǎn)過程中一旦發(fā)現(xiàn)異常,可以及時發(fā)送警報,從而降低故障的影響范圍,保證企業(yè)的生產(chǎn)效益。
(三)機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用分析
1.機(jī)床改造過程中具體應(yīng)用
機(jī)械工程領(lǐng)域的主要設(shè)備就是數(shù)控機(jī)床,數(shù)控車床設(shè)備加工時對精確度的要求極高。機(jī)床運(yùn)行時當(dāng)模具出現(xiàn)偏差情況時,直接影響到整個設(shè)備加工效果。通過合理利用機(jī)電一體化技術(shù),可以提高加工精確度和設(shè)備的加工效率,達(dá)成高效化運(yùn)行的目的。同時,數(shù)控車床應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù),可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,降低外界因素對加工精度的影響,促進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)效率的提升,繼而提高企業(yè)加工效益。
2.包裝機(jī)械中技術(shù)的應(yīng)用
機(jī)械工程中設(shè)備種類較多,其中最主要的是包裝機(jī)械,在各個生產(chǎn)企業(yè)中得到廣泛使用。包裝設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,實(shí)際維修難度較大。通過應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù),提高整個設(shè)備執(zhí)行的效果,還能實(shí)現(xiàn)自動化產(chǎn)品生產(chǎn)與維護(hù),進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率,控制維修成本,避免出現(xiàn)浪費(fèi)生產(chǎn)資源的目的。
3.運(yùn)用電子油門控制技術(shù)
隨著國內(nèi)市場環(huán)境發(fā)展與變化,國民生活水平得到顯著提升,對生活質(zhì)量的要求越來越高,這就對產(chǎn)品質(zhì)量提出更高要求,需要提高產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。通過合理利用機(jī)電一體化技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對車輛油門的高效控制,改善傳統(tǒng)車輛高油耗與污染物排放的問題,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展的目的。因此,引入電子油門控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)提高油門控制質(zhì)量的目的。
(四)融入智能化技術(shù),提高機(jī)電一體化技術(shù)效果
1.優(yōu)化操作系統(tǒng)
在機(jī)械工程中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用需要重視操作系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。企業(yè)需要根據(jù)自身的生產(chǎn)情況積極對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),提升對故障識別的靈敏性,并定期對操作系統(tǒng)軟件進(jìn)行更新維護(hù),從而形成完善的系統(tǒng)維護(hù)管理制度。在實(shí)際操作方面,企業(yè)需要重視結(jié)合自身的實(shí)際需要,對操作系統(tǒng)的性能進(jìn)行積極優(yōu)化和改進(jìn)。
2.實(shí)現(xiàn)光纖的全面連接
在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要依托良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境做好數(shù)據(jù)的分析、控制和收集等工作。智能終端以及間隔層作用的發(fā)揮都需要光纖的連接,電氣自動化生產(chǎn)的過程中還需要完善的控制程序,這些程序的輸入也需要光纖傳輸?shù)倪B接,從而提升反應(yīng)速度。對于企業(yè)而言,需要重視軟件和硬件的更新?lián)Q代,從而重視數(shù)據(jù)交換工作,保證通信質(zhì)量,充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的便利條件,更好地為高質(zhì)量的生產(chǎn)服務(wù)。
3.與智能終端技術(shù)相結(jié)合
機(jī)械工程中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用需要重視與智能終端技術(shù)的有效融合,通過光纖實(shí)現(xiàn)與設(shè)備之間的相互連接。智能終端在實(shí)際的應(yīng)用過程中需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析,并利用相互配合的方式有效滿足信號的測試和接收方面的要求。另一方面,在具體的應(yīng)用過程中,還可以充分利用跳閘雙重保護(hù)的措施,提升生產(chǎn)的可靠性、穩(wěn)定性和智能化水平,促進(jìn)制造系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)的有效連接,確保產(chǎn)品能夠更好地滿足市場的需求。
四、機(jī)械工程機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
首先,朝著智能化方向發(fā)展。作為工業(yè)制造的主力技術(shù)以及重要發(fā)展和研究對象,機(jī)械自動化技術(shù)在人工智能等技術(shù)的推動下,智能化水平不斷提升。在智能制造中,借助專用程序?qū)崿F(xiàn)對人行為的模仿。由此發(fā)展而來的無人機(jī)駕駛、自動駕駛、自動操作技術(shù)等,都是借助人機(jī)交互功能的研發(fā),還能提供更加精準(zhǔn)的服務(wù)。
其次,向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。作為未來機(jī)械生產(chǎn)制造的主要研究方向,網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展備受關(guān)注。借助網(wǎng)絡(luò)科技,在進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備、機(jī)械運(yùn)行以及運(yùn)營管理等方面的高效管控,從而進(jìn)行有效地溝通和數(shù)據(jù)交換,這對于優(yōu)化資源配置,提升運(yùn)營效率,改善運(yùn)行的安全性都具有重要意義。
再次,向著高效化方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)將與其他技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)提高技術(shù)性能的目的。機(jī)電一體化技術(shù)將會主動融入計算機(jī)、機(jī)械學(xué)等內(nèi)容,持續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用范圍,控制生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益。同時,新型系統(tǒng)中機(jī)電一體化技術(shù)充分滿足生產(chǎn)需求、簡化生產(chǎn)指令、節(jié)約生產(chǎn)時間、促進(jìn)產(chǎn)品性能提升,實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率的目的。
最后,向著微型化方向發(fā)展。在未來發(fā)展中,微型化將是機(jī)械自動化技術(shù)研發(fā)的一種重要領(lǐng)域。在半導(dǎo)體技術(shù)快速發(fā)展的今天,新的工藝和材料不斷問世,促使各設(shè)備元器件朝著微型化、輕量化方向發(fā)展,機(jī)械自動化技術(shù)通過對各零部件的組裝,拓展系統(tǒng)功能,實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)設(shè)備和軟硬件的精準(zhǔn)控制。此外,當(dāng)前已經(jīng)在機(jī)電一體化技術(shù)中引入納米技術(shù),通過各種新型技術(shù)減小設(shè)備的體積,降低設(shè)備能耗,避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)與環(huán)境污染的情況。當(dāng)機(jī)械設(shè)備投入使用后,會表現(xiàn)出便攜性與環(huán)保性的優(yōu)勢,甚至可以顯示再次回收利用,滿足國家的可持續(xù)發(fā)展理念。
結(jié)語
綜上所述,機(jī)械工程機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,順應(yīng)我國現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。長期以來我國的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率較低,質(zhì)量和精度相對于發(fā)達(dá)國家還有很大差距,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用,技術(shù)的優(yōu)勢將會逐漸顯現(xiàn)出來,設(shè)備也將得到不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新,推動我國科學(xué)技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展。當(dāng)前我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)之間的聯(lián)系越來越緊密,在工業(yè)化生產(chǎn)的背景下,也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。其中,自動化技術(shù)的完善,讓機(jī)械工程技術(shù)在多個領(lǐng)域越來越多地發(fā)揮了主導(dǎo)作用。在這種背景下,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也得到各個領(lǐng)域的重視,因此研究其發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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作者簡介:程路(1982—?),男,漢族,天津人,本科,中海石油(中國)有限公司天津分公司工程師/總監(jiān),研究方向:機(jī)械專業(yè)。