機電一體化系統(tǒng)在機械工程中運用

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摘要：現(xiàn)代機械工程為了提高工作的效率都引進了機電一體化系統(tǒng)，機電一體化系統(tǒng)的合理運用能夠降低機械工程運營當中的人力成本，讓機械工作代替大部分的人力工作，且在機械介入工作的過程當中其工作安全性得到了保障，人員不用再進行一些高難度的操作。機電一體化系統(tǒng)的深入應用是我國機械工程行業(yè)發(fā)展的趨勢。

關鍵詞：機電一體化系統(tǒng)；機械工程；工程自動化

0引言

本文將對機電一體化系統(tǒng)運行的特點，分析在機械工程當中具體運用的方法，對機電一體化系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢進行探討。各個機械工程單位為了順應時代的發(fā)展需要大力引進機電一體化系統(tǒng)，在實際工作當中積極應用起來，提高工程操作過程當中的準確性以及安全性。

1機電一體化系統(tǒng)在機械工程當中運用的優(yōu)勢

1.1在工程當中降低人力成本

機械工程屬于大型工程項目，在工程的開展期間需要耗費巨大的人力成本，過去機械工程主要依靠人力勞動方式進行生產(chǎn)，這種生產(chǎn)方式不但落后，其生產(chǎn)效率跟不上生產(chǎn)需要，且在生產(chǎn)過程當中會具有一定的危險性，經(jīng)常會造成不必要的人員傷亡。當機械工程當中逐漸加入機電一體化痛的時候，人們就能夠通過電腦遠程控制的技術來實現(xiàn)生產(chǎn)，傳統(tǒng)的人力勞動變?yōu)榱巳藶椴僮髂Ｊ?，不但簡化了工作流程，且提高了生產(chǎn)的效率，能夠在工作當中有效降低人員的工作壓力，因此機械工程單位能夠相應的減少人員成本的投資，給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟效益。通過機械工程系統(tǒng)化和自動化的運作，能夠準確抓住生產(chǎn)當中的重點，讓產(chǎn)品可定制性更加高，更容易滿足目標客戶的需求，對于未來機械工程的發(fā)展是有重大意義的。

1.2在生產(chǎn)當中提高安全性

機電一體化系統(tǒng)本身就有監(jiān)督和糾錯的作用，此系統(tǒng)的優(yōu)勢在于運作發(fā)生問題的時候會自動停止或切斷電源，機電一體化系統(tǒng)可以實現(xiàn)在無人為看管情況下的運作，充分保證了機械工程的安全性，且對給機械工程當中的施工人員提供了足夠的安全保障。機電一體化系統(tǒng)可以事先設置預警控制系統(tǒng)，在機械工程生產(chǎn)過程當中超過預警時會給出警報或者切斷的效果。還能幫助機械工程單位了解生產(chǎn)過程當中存在的弊端，在發(fā)現(xiàn)問題時會以發(fā)送信號的方式告知工作人員，工作人員可以進行快速的問題處理，降低生產(chǎn)失誤帶來的經(jīng)濟損失。比如在飛機和輪船制造過程當中，其產(chǎn)品的密封性和堅固性是有嚴格要求的，因此光靠人力是無法做到零誤差的，只有依靠自動化設備做出來的產(chǎn)品才能統(tǒng)一其性能。

2機電一體化系統(tǒng)在機械工程當中應用形式

2.1降低生產(chǎn)能耗，達到節(jié)能效果

在一些普通平民用的機械類設備運行過程當中會產(chǎn)生許多不必要的機械能消耗，這是由于傳統(tǒng)的機械沒有電子系統(tǒng)的輔助，他無法根據(jù)生產(chǎn)的需要來調(diào)節(jié)設備的頻率，或者來改變設備運行的強度，這就導致了機械設備在任何情況之下都是高速運轉(zhuǎn)的，帶來機械能消耗的同時加大了電力方面的消耗，給機械工程單位會造成不必要的經(jīng)濟損失，且機械設備長此以往的高負荷運作會提高損壞的風險。上述情況都不利于機械工程單位的資源合理利用，以及提高企業(yè)效益。機電一體化系統(tǒng)的推出可以實現(xiàn)各個機械設備在運作過程當中根據(jù)生產(chǎn)的實際需要來改變運行頻率，根據(jù)生產(chǎn)需要來調(diào)節(jié)設備的功率，這樣就達到了環(huán)保節(jié)能的效果。在合理控制電能機械能消耗的同時，人力資源方面的消耗也隨之下降，這有利于機械工程行業(yè)在未來降低運營成本，促進機械工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2精準稱量，智能操作

機電一體化系統(tǒng)在運行的過程當中能自動搜集生產(chǎn)時的相關數(shù)據(jù)，根據(jù)搜集到的數(shù)據(jù)進行分析，其數(shù)據(jù)的準確性是很高的，準確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以為后續(xù)機械工程的開展提供有力的參考。相關工作人員能夠在有準確數(shù)據(jù)的情況下科學調(diào)整生產(chǎn)方案，讓生產(chǎn)模式不斷進行完善。在機電一體化系統(tǒng)的監(jiān)督之下，可以對生產(chǎn)順序進行嚴格規(guī)范，保證生產(chǎn)的合理性。現(xiàn)在許多汽車的制造廠商會在生產(chǎn)過程當中使用機電一體化系統(tǒng)，他可以對生產(chǎn)的零配件進行準確的稱量以及拼裝，降低因為人工操作所產(chǎn)生的誤差，減輕了人工操作的工作量，且同時保證了生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)更加精準，且在機電一體化系統(tǒng)正常運行的情況之下生產(chǎn)錯誤率基本為零。汽車在生產(chǎn)的過程當中需要測試其安全性能，其中包括汽車的電子監(jiān)控自動報警，故障檢測機制等，對于汽車的性能進行檢測，在出廠之前做好調(diào)校工作，還能夠及時發(fā)展汽車性能反面的不足，讓汽車生產(chǎn)線更加穩(wěn)定，對于汽車制造業(yè)發(fā)展有推進作用。

2.3在實時監(jiān)控當中的應用

機電一體化系統(tǒng)在機械工程當中應用之后，就意味著有了連帶的監(jiān)控系統(tǒng)，在依托電子系統(tǒng)對于機械系統(tǒng)進行控制之后，電子系統(tǒng)可以直接獲取傳動系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)等機械系統(tǒng)方面的詳細數(shù)據(jù)。因此以電子系統(tǒng)為主導，在機械設備發(fā)生故障之后，電子控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同的故障原因給出相應的解決方案，且電子控制系統(tǒng)與報警器相連，一旦發(fā)生故障就會切斷故障區(qū)域的運作，并且做好故障數(shù)據(jù)的反饋工作。甚至目前發(fā)展先進的電子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自己解決系統(tǒng)當中的錯誤，通過事先寫入的程序?qū)崿F(xiàn)自我查錯，避免了因為系統(tǒng)錯誤導致生產(chǎn)停止。但目前該領域還需要繼續(xù)進行研究，提高電子控制系統(tǒng)的智能性，提高技術的熟練程度。

3機電一體化系統(tǒng)在機械工程當中運用的發(fā)展趨勢

3.1柔性化發(fā)展

在機電一體化系統(tǒng)發(fā)展的過程當中，其系統(tǒng)需要進行柔性化發(fā)展，系統(tǒng)柔性化主要指的是信息系統(tǒng)和物質(zhì)儲存系統(tǒng)的升級，柔性化制造時基于傳統(tǒng)制造方式的基礎之上進行發(fā)展的，加工對象可以因為柔性化制造系統(tǒng)模式來改變，在生產(chǎn)當中可以根據(jù)現(xiàn)有的設備和生產(chǎn)物料自行進行搭配和選擇。柔性化的制造系統(tǒng)為了適應生產(chǎn)所需在機械工程領域應用不斷擴大，其優(yōu)勢主要可以滿足同時制造多批次的不同產(chǎn)品，可以根據(jù)市場的需求積極改變自身的產(chǎn)品線，確保設備資源和人力資源能夠得到充分利用。

3.2智能化發(fā)展

我國工業(yè)發(fā)展的趨勢就是逐漸走向智能化，智能化發(fā)展帶來的不僅是生產(chǎn)效率的提高，更可以提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時解放大量的勞動力，隨著信息技術的發(fā)展智能化應用于各個領域已經(jīng)是必然趨勢。國內(nèi)工業(yè)逐漸走向數(shù)字化和智能化的同時，越來越多的信息化設備開始投入工業(yè)生產(chǎn)應用，其中機電工程就與數(shù)字化進行充分融合，促進機械工程事業(yè)的發(fā)展。機電一體化系統(tǒng)的出現(xiàn)實現(xiàn)了機械工程項目的自動化和全程管控，在不久的將來，隨著計算機以及人工智能領域的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，將為機械工程發(fā)展提供更多的可能，甚至是機器人代替人員進行施工。因此機械工程建設在智能化方面發(fā)展的潛力還是無窮的，機械工程的質(zhì)量提升和效率提升還有很大的提升工作，我們需要做的就是充分利用機電一體化系統(tǒng)，強化信息系統(tǒng)的管理效果，實現(xiàn)工程生產(chǎn)當中的節(jié)能降耗。目前的汽車制造業(yè)已經(jīng)向智能化方面發(fā)展，車載芯片的智能化程度越來越高，車內(nèi)功能的集成度越來越強，飛機和船舶同樣如此，要想把智能化做好，在產(chǎn)品當中集成更多的功能，就給制造階段提供了較大的挑戰(zhàn)，所以擁有一條智能化的生產(chǎn)線是必須的。

3.3微型化發(fā)展

我國的機械工程發(fā)展已經(jīng)到了一個新的高度，其中的生產(chǎn)技術方面的研究已經(jīng)非常透徹，目前的機械工程已經(jīng)能夠滿足國家發(fā)展的需要。但機械工程的設備體積仍然過于龐大，在生產(chǎn)過程當中需要占用大量的空間，以及噪音問題一直難以解決，且大型的機械設備過于笨重難以搬運，修理起來也非常麻煩。所以國家對于機電一體化的要求已經(jīng)向著微型化發(fā)展，目前機電一體化系統(tǒng)技術的標準當中，普通的電子機械的尺寸需要低于一立方米，在未來的發(fā)展過程中為了實現(xiàn)資源的最大化利用，微型化發(fā)展還會加深。微機電一體化技術將成為主流，將機電技術融為一體以獲得更小的體積，在運行過程當中實現(xiàn)更小的能源消耗，以及運用起來更加的靈活。超精密加工技術領域的研究，直接關系到微機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，因此需要加強微型化方面的研究，給機械工程的發(fā)展奠定良好的基礎。

3.4模塊化

目前的機械方面的產(chǎn)品種類太多，在機械傳感器接口以及電氣傳感器接口進行設計的過程當中，需要考慮到各個因素對于機械的影響，需要完成接口的統(tǒng)一設計標準，這樣在應用當中將提高機械之間的匹配程度。如果沒有較好的統(tǒng)一性，則會影響機電一體化系統(tǒng)應用過程當中的可行性。上述問題要求機電一體化系統(tǒng)進行系統(tǒng)強化，實現(xiàn)標準化管理，根據(jù)機械工程實際的生產(chǎn)需求來制定模塊化的產(chǎn)品，以拓展機械設備生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模。

3.5網(wǎng)絡化

上文已經(jīng)說到機電一體化系統(tǒng)的應用可以實現(xiàn)遠程控制，將機電一體化控制系統(tǒng)與公司局域網(wǎng)相連接，可以實現(xiàn)隨時隨地的遠程監(jiān)控和遠程操作，通過移動網(wǎng)絡設備來實現(xiàn)自動化控制。在逐漸走向網(wǎng)絡化的管理模式之下，各相關部門的工作人員能夠更好的實現(xiàn)資源共享，通過網(wǎng)絡平臺來進行數(shù)據(jù)傳輸，技術人員可以更好的進行溝通。因此需要合理利用資源進行信息溝通技術方面的拓展。讓機械工程在將來實現(xiàn)無人監(jiān)管作業(yè)，即使現(xiàn)場沒有監(jiān)管人員也能起到監(jiān)管的效果。

4結論

我國的機械工程領域在近幾年得到了飛速的發(fā)展，這是因為當今社會的信息技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的高度發(fā)達給各行各業(yè)帶來的便利，信息技術開始融入到各個行業(yè)的工作生產(chǎn)當中來，電腦和網(wǎng)絡已經(jīng)成為了生產(chǎn)工作當中必不能缺少的東西。機電一體化系統(tǒng)就是信息技術發(fā)展之下的產(chǎn)物，機電一體化系統(tǒng)應用之后提高了傳統(tǒng)機械工程行業(yè)的生產(chǎn)效率，電腦控制下的機械設備做出的產(chǎn)品精密度更加高，進一步保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，并且大大減小了機械工程生產(chǎn)當中的事故發(fā)生率。讓原本笨拙的機械設備逐漸走向智能化和科學化，目前機械工程相關的各個企業(yè)需要意識到信息技術的重要性，加緊推廣機電一體化系統(tǒng)在生產(chǎn)當中的應用，并且學習國內(nèi)外的生產(chǎn)經(jīng)驗，將先進的理念和更加專業(yè)的技術應用到工作當中來，從技術層面推動我國的機械工程事業(yè)發(fā)展。

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作者:劉雄 單位:南京三樂微波技術發(fā)展有限公司