高传远
广西尚景建设有限公司
摘要：近年来，随着机械技术、传感技术与信息技术等的发展，机电一体化技术逐步在生产中得到了较为普遍的应用，因此，机电一体化逐步成为工业机械发展的重要趋势。机电一体化的实现推动了工业、机械行业的自动化、智能化水平，保证了生产的精度，对于产品质量控制等有着重要的意义。基于机电一体化技术的重要作用，本文从机电一体化技术概况着手，分析了该技术在机械工程中的具体应用，并探讨了相应的发展趋势等，有利于提升机电一体化的发展水平。
关键词：机电一体化系统；机械工程；应用
近年来，我国微电子技术等的发展，使得机械设备的功能逐步趋于完善，满足了生产的各方面需求。技术的进步加快了机电一体化的发展步伐，机电一体化逐步成为机械行业的热点议题。从机电一体化的发展过程来看，其发展与应用是经济社会、技术发展的产物，大大提高了机械行业的发展水平，提升了机械设备的精度、可靠性，提升了设备运行与使用的稳定性，保证了机械设备使用的安全性，促进了机械行业的快速发展。
1.机电一体化研究概况
1.1机械本体技术
机械本体技术是机电一体化的基础技术，就目前机械本体技术的研究与应用来看，机械自重与性能问题依然是制约技术发展的主要问题。在技术的应用过程中，由于机械本身使用的金属材料较多，因而使得机械重量无法减小，影响了机械性能的有效发挥，大大降低了机械设备的运行效率。因此，为了减小机械本身的重量，在机械设计中可以进行体积缩孝材料使用等的改进。
1.2信息处理技术
随着信息时代的到来，信息处理技术在各个行业发挥着重要的作用。机电一体化对于信息处理技术的依赖程度很高，因此，信息处理技术的革新对于机电一体化的发展至关重要。在信息技术的发展中，信息处理效率的提升是信息处理技术改进的重点，主要是为了保证信息处理的准确性，从而保证机械设备运行的良好状态。我国信息处理技术的发展水平还不成熟，需要在未来的发展中借鉴国外先进的信息处理技术，提高我国信息处理技术的发展水平。
1.3传感技术
传感技术是机电一体化中的关键技术，在实际的应用中，传感器可以进行相关指令的下达，进而可以完成施工加工任务等，但是传感技术对于传感器的性能要求极高，需要在传感技术的应用上注意提升传感器的整体性能，进而保证机械运行的稳定性与可靠性。机电一体化技术的应用中，传感器的抗干扰能力极差，严重影响了相关指令等的有效传输，因此，未来发展的重点应该放在提升传感器的抗干扰能力上，以提升控制的精度与准度。
1.4软件技术
机电一体化技术的发展离不开硬件与软件系统的支持，在实际的应用中，硬件与软件只有相互协调与配合方能够保证机电一体化的实现，因此，需要进行相关硬件与软件的更新，实现二者的紧密配合，保证机电一体化的应用效果。
2.机电一体化系统的优势
2.1应用范围广
近年来，机电一体化技术在很多行业与领域都得到了普遍的应用与推广，具有应用范围极广的优势。机电一体化具有明显的复合性特征，其技术的应用是多种技术的综合，因此，具有广泛的适用性。与传统的技术相比，机电一体化系统改变了传统系统单一的功能与技术模式，提升了机械设备的性能，完善了其功能，满足了不同的生产与使用需求。
2.2科技含量高
机电一体化技术本身是多种先进技术的融合，比如计算机技术、传感技术、信息技术等，因此，机电一体化就有科技含量高的特点，其应用的技术性、专业性极强，可以改变以往的机械控制模式等。
2.3安全性能好
机电一体化技术本身具有良好的控制功能，因此，其在机械设备中的应用可以发挥其控制优势，实现对机械运行全过程的管理与监督，由于机电一体化系统中还包含了预警与自我保护等功能，可以在机械出现运行异常情况时进行必要的应急处理，减少设备的损坏等，因此，机电一体化具有良好的安全性能，提升了机械运行的稳定性。
2.4有助于提高产品性能
机电一体化技术在机械工程中的应用改变了传统的仪表使用方式，实现了仪表使用的数字化与智能化。另外，机电一体化借助于先进的控制技术，实现了控制的自动化，提升了机械设备运行的稳定性与安全性，具有操作简单便捷的优势。微电脑控制方式取代了人工操作的模式，提高了机械工程的应用性能。
3.机电一体化系统在机械工程中的有效应用
3.1监控系统的应用
电子监控系统是机电一体化系统中的重要组成部分。在实际的应用过程中，电子监控系统可以进行相关机械设备的管理，有效实现了对机械运行情况的实时监控，使得在机械的使用中可以有效进行传动与制动系统运行状态的有效管控与监督。有些情况下，机械设备在使用的过程中也常常存在着不稳定的情况，有些时候也常常存在着运行故障，而电子监控系统中所配备的报警装置可以进行相应的报警触动，使得在运行过程中可以进行相关故障点的判断与识别，可以使得相关的管理人员及时进行相关故障部位的排查与处理，提升了机械设备检修与维护的效率，提升了机电设备运行的效率。
3.2机电一体化系统在机械工程中应用的核心技术
3.2.1数控机床的应用
机电一体化系统在数控机床应用中得到了较为普遍的应用。近年来，随着技术的进步，数控机床技术的功能与性能等逐步提升，大大提高了控制的精度。具体来说，数控机床技术中机电一体化系统的应用主要表现在以下方面：（1）我国数控机床多采用CPU、主总线的结构，逐步朝着模块化、紧凑性等的方向发展。（2）硬件呈现出标准化的特点，因此，大大提升了系统的扩展性与兼容性。（3）数控机床的功能逐步完善，有效实现了机械加工的独立运行。
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3.2.2计算机集成制造系统的应用
在计算机集成制造系统中，机电一体化技术也逐步被广泛应用，主要是进行了全局动态化的优化与组合，不再局限于传统分散系统的单向相加，突破了设备中各个部件、系统等的局限，使得其能够有效实现产品的开发、生产等。机械工程中机电一体化技术的应用可以实现各种资源的整合，实现对各种资源的优化配置，满足生产的各种功能性要求。
3.2.3柔性制造系统
柔性制造系统中机电一体化技术的应用以计算机技术为基础，融合了自动化、机器人等技术，实现了加工、物流、信息等的合理组成，并且在应用的过程中还有效实现了自动化仓库等的组合，但是其组合过程需要结合标准的生产需求等，在此过程中，地点、时间等对于其生产、运输过程的影响微乎其微，是机械加工、生产中应用的主要技术。
3.3促进精度提升
机械工程领域中机电一体化技术的应用提升了控制的精度。机械工程中所使用的电子控制系统，实现了称量的自动化，并且在一定程度上保证了称量结果的准确性，避免了传统人工称量所造成的误差，提高了机械设备运行的可靠性与稳定性。比如在进行混凝土施工操作中，一般需要遵守施工的基本规范，进行科学的配比设计等。在实际的混凝土施工中，人工操作对于精度的控制往往是难以实现的，而电子称量系统可以进行混凝土原材料的自动称量，实现了自动化的控制与管理，提高了混凝土配比的精度，保证了其施工质量。
3.4促进自动化工序的实现
机械工程中机电一体化系统的应用促进了机械工程的自动化，基于其控制的整体水平，提升了设备的安全系统，使得设备可以稳定、可靠运行，降低了机械设备故障的概率。在机械工程中本身就使用了各种高科技技术，而机电一体化的实现使得机械设备实现了自动化工序，提升了机械设备使用的稳定性，促进了其功能效益的实现。
4.机电一体化技术的发展趋势与方向
4.1自律分配化系统方向
近年来，随着机电一体化技术的进步，当技术发展到一定的程度以后，就会以实现自律分配化系统，但是该系统对于机电一体化技术的要求极高。在自律分配化系统模式下，设备运行过程中是独立运行的模式，各个环节之间不存在运行的影响关系，但是在应用中需要系统本身具备较高的自律性，具体表现在运行状态可以适应外部环境因素等方面。在自律分配化系统下，子系统可以进行相关信息的处理，使得在整体的指令条件下，子系统可以进行相应的调整与改变，这种特点使得即使在某一子系统发生故障的情况下，系统本身也具备较高的柔性。
4.2全息系统化方向
全息主要指的是全方位呈现、监控的方式，在机电一体化的应用过程中，全息系统化的发展趋势逐步明显，机电一体化可以使得在机械设备的运行与使用中进行相关指令的准确执行。全息系统化的发展是信息技术与模糊技术的发展。
4.3光机电一体化方向
光机电一体化是机电一体化技术发展的重要趋势，是机械工程中自动化发展的一种重要表现。光机电一体化与机电一体化之间存在着明显的区别，主要是其引入了光学技术，利用了光学技术的优势与特点，提升了机电一体化系统中传感系统、信息处理系统等的功能。
4.4智能化趋势
智能化是机电一体化发展的主要趋势，智能化实现了对机械行为的准确描述，在控制技术的基础上，融合了人工智能、计算机科学、模糊数学等新思想，提高了系统自主决策的能力，促进了机械设备自动控制的功能。
4.5微型化趋势
微型化起源于上世纪八十年代，微型化趋势主要是机电一体化向微型机器与微观领域发展的趋势。我国微型化技术的发展水平有限，尚处于起步阶段，与国外发达国家相比存在巨大的差距，国外微型化趋势的几何尺寸极校微机电一体化具有明显的应用优势，主要表现在产品体积孝耗能低、运动灵活等方面，因此，基于此优势，可以在医疗卫生、军事、信息工程等领域取得良好的应用效果。但是，微机电发展也同样存在中制约因素，主要是微机械技术，微机电一体化对于产品的精密加工要求极高，需要将其作为未来发展的重点。
4.6网络化趋势
近年来，随着技术的进步，网络技术等快速发展，带动了工业生产、教育等领域的变化。机电一体化相关产品一经问世，就在生产生活领域得到了普遍的应用，具有功能完善、质量可靠等优势。随着网络技术的发展，机电一体化中的远程控制与监测技术等功能逐步完善，在机械工程的自动化控制中发挥着重要的作用。现场总线与局域网技术也是网络化发展的重要表现，在这种情况下，有效实现了各种机械设备等的有效连接，逐步建立了计算机集成系统，实现了高新技术的融合，为人们生活等带来了极大的便利。因此，机电一体化网络化的发展趋势是现代机械行业发展的重要趋势。
结束语：
近年来，随着技术的进步，我国机械行业快速发展，而机电一体化的实现为机械行业的发展等注入了新的生机与活力，在一定程度上实现了机械行业的创新发展，是机械行业可持续发展的重要表现。虽然机电一体化技术在我国机械行业等逐步得到了应用与推广，但是其整体发展技术还不成熟，未来还需要紧密结合机械行业的发展需求进行机电一体化技术的改进，提升机电一体化技术发展的水平。
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论文作者:高传远
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/26
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