摘要：随着改革开放的进程，我国机械工程领域得到迅速发展，特别是机电一体化技术的发展，极大地拓展了机械工程的发展范围，提高了生产效率和生产质量，极大地改善了企业生产力。生产力对促进中国经济发展起到了积极作用。本文将对机电一体化技术发展现状进行分析，同时探索机电一体化技术在机械工程中的应用。在此基础上讨论其发展趋势。
关键词：机电一体化技术；机械工程；应用；趋势
0.引言
随着科学技术的发展，机电一体化技术也融入越来越多的现代化技术，如微电子，机械化和电子工程，并将随着时间的推移而完全融合。从目前的情况看，机电一体化技术已经在许多领域得到了有效的应用，同时也改善了一些现代化科学技术。在这个过程中，机电一体化技术的多功能性也得到了有效发挥。从目前机电一体化技术的发展来看，其发展空间非常广阔。本文首先分析了机电一体化技术的应用，并在此基础上探讨了其发展趋势。
1.机电一体化的发展现状
随着机电一体化技术的引入，机械，电子控制，液压等技术在工程技术中得到有效应用，极大地提高了工程机械的性能，也使工程机械在实际应用中更加经济，安全和可靠。目前，以微电子处理器为核心的机电一体化技术，已经广泛应用于现代工程机械中。在工程机械的许多领域中，电子控制技术已经得到了深入的应用，例如摊铺机的自动送料。柴油发动机的电子速度控制，挖掘机的电子功率优化，装载机和铲运机变速箱的自动控制等。
2.机电一体化技术在机械工程领域的应用
2.1 自动报警、电子监控与自诊故障的应用
如果机械工程中的传动装置，发动机，液压系统和制动系统发生故障，很可能会影响工程使用。如果机械故障位置无法及时解决，不仅会影响生产的进度，还可能投入更多的人力、物力。机电一体化的应用有助于机电自动报警，电子监控和诊断故障。当机械设备的任何部分不灵活或机械故障时，电子控制可以快速自动地报警并指示机械故障区域，从而提高工作效率和质量。
2.2 确保精度
在工程质量方面，机械工程中机电一体化系统应用中最重要的一点是能够确保精度。传统的机械工程通常是手动操作，而且过程相对简单。相关数据统计，工程测量和计算中的误差频率非常高，因此传统机械工程的整体质量往往得不到保证。随着机电一体化系统在机械工程中的应用，不仅大大提高了机械工程相关数据测量的准确性，而且实现了数据测量的自动化操作，有效地保证了机械生产的整体质量。在保证机械工程精度的前提下，可大大提高机械工程的工作效率，大大降低人员的劳动强度，从而减少人力。
2.3 机电一体化技术在包装机械方面应用
包装机械是机械工程的重要组成部分，包括许多特殊的复杂机构，如控制连杆、凸轮构造等。传统的元件连接方法主要采用控制电路，导致设备整体结构过于繁琐，不利于以后的设备维护，操作起来不方便。将机电一体化技术应用于包装机械，可以实现微机控制设备，整个控制系统形成了模块化管理。与以往的构造方式相比，设备整体尺寸更小，零件更精确，操作更简单、方便，能耗也大大降低，实现了节能环保，在一定程度上提高了企业的效益。
2.4 实时监控
在机械工程中，机电一体化技术的另一个具体应用是实时监控技术。由于传统的机械工程在各方面都落后，其操作过程无法进行实时监控，也就无法有效控制机械工程的整体质量，无法保证操作人员的人身安全。机电一体化在机械工程中的有效应用可以很好地解决这些问题，在生产过程中，机电一体化能够实时监控一系列环节，一旦出现问题，机电一体化系统将立即发出警报，并立即定位故障，然后分析故障，使相关技术人员能够快速解决问题。这不仅确保了机械工程的安全性，而且提高了机械工程的整体效率。
2.5 实现对柴油机的自动化控制
由于机械工程的机械功率要求相对较高，柴油发动机是机械核心。机电一体化在柴油发动机中的应用不仅减少了柴油机废气量，而且增加了柴油机的动力和经济性。优化传统柴油机，减少柴油机污染物减少油耗。利用机电一体化工作性能，控制柴油机，使柴油机与工程机械的工作状态相结合，科学调整柴油机，实现柴油机的自动控制并调整柴油机油门。进而达到自动升温和启停的目的。将机电一体化技术应用到柴油机中有助于提高柴油机经济指标，减少污染排放。
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2.6 分布式控制系统
与集中控制系统不同，分布式控制系统是一对多控制和命令。由于分布式控制系统功能强大且非常安全，因此，分布式控制系统成为机电一体化的主流技术。通常，分布式控制系统可以根据实际情况分为两级，三级或更多级。
2.7 促使自动化工序达成
通过机电一体化的应用，逐步推动了工程机械的半自动化或自动化，既可以有效降低人工的操作强度，又可以显着提高生产效率，提高了生产设备安全系数，确保施工机械生产设备的安全性。例如，当前，由于科学技术融入了机械设备中，许多机械设备都有自己的线路或轨迹控制系统。例如挖掘机，在挖掘机上设置轨迹控制系统。当施工人员在控制面板中设定铲斗的轨迹时，电控系统可以根据放置在各个位置的传感器，对制动臂，铲刀和铲斗杆进行了精确控制，可以确定挖掘深度并且可以将挖掘风险控制在相应的范围内。
2.8 数控机床
数控机床可以说是在机械许多应用领域中机电一体化技术最成功的例子。随着机电一体化技术的日趋成熟，数控机床技术越来越完善，结构越来越合理，使用功能越来越广泛，操作更智能，控制精度更高。数控机床逐渐演变为模块化，总线型，紧凑型结构，采用多CPU，多主总线体系。在数控机床中，为了便于用户编程，修改和升级设备，大多采用开放式设计，因为这可以有效地提高数控机床的兼容性和层次性。
3.机电一体化技术的发展趋势
3.1 微型方向发展
就当前机电一体化技术的发展方向上看，机电一体化技术正朝着微型机电一体化系统方向发展，微型机电一体化指的是在几何尺寸面积为纳米的情况下进行生产工作。微型机电一体化技术在某种程度上讲是由纳米程度上的电子技术和机械技术融合的结果。这种技术在社会生产中表现出体积小、能耗低运动灵活的特点，是一项十分关键的技术。这项技术的实现将会使工业产品的质量得到进一步提高，时间产本得到进一步缩减，达到事倍功半的效果。
3.2 智能化方向发展
一般而言，谈到未来机电一体化技术的发展方向，人们大多会想到智能化技术方面。就现在机电一体化技术在控制理论基础方面做出的贡献体
现的都是传统机械控制化技术。智能机电一体化技术相较于传统机电一体化技术其综合了人工智能、计算机科学、生理学以及其他一系列有关智能相关的技术，智能机电一体化技术正处于不断的探索之中，并将在不远的将来得到运用，例如在对人类智能进行模拟方面。智能机电一体化技术在未来一定会有广阔的发展空间。智能机电一体化化技术的应用将会使机械工业的生产更加具备智能特点，将会进一步减少企业对人工的需求，从而降低人工成本。
3.3 高性能方向发展
关于目前机电一体化技术朝着高性能方向发展，主要体现了机电一体化技术的高效性、可靠性、以及高精度高速度的特点。这些特性充分满足了新型CNC系统中多个中央处理器结构且利用总线进行连接的方式。同时这个系统采用精简指令集机，可以让多个操作系统同时进行工作，处理多个工作任务。利用这种机电一体化技术生产产品不仅节约了生产时间而且生产出来的产品也具有更高的性能。高性能的机电一体化技术的运用将会再一次提高工业生产的效率，节约企业的时间成本，为企业创造更大的利润。
4.结束语
综上所述，机电一体化技术的推广主要是基于传统的生产技术，逐步渗透到生产过程中，加速产品创新，推动工业改革，这是工业自动化的必然发展。为了全面了解和掌握机电一体化，有必要明确其应用的主要方向及其发展趋势，从根本上促进机电一体化对社会生产的有序发展。为社会生产生活的各个方面提供更大的便利。
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论文作者:黄善欣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/9
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