机电一体化技术在机械制造业中的应用

机电一体化技术在机械制造业中的应用

王成龙 1 王刚 2

山推工程机械股份有限公司， 272000

2.山东山推欧亚陀机械有限公司，272000

摘要：机电一体化技术是应用自动控制、信息变换、传感测控、自动化处理、计算机、网络、微电子的一种群体技术。对于机械制造业而言，计算机系统集成制造、数控、工业机器人制造等发展前景广阔。随着信息化、智能化的发展，机械制造业必将利用机电一体化技术不断提升生产效率、精度及质量，迎来机械制造业发展的创新改革。本文首先分析了机电一体化在机械制造业中的应用，并根据其发展趋势提出几点看法。

关键词：机械制造；机电一体化；发展趋势

机电一体化技术的应用能够让机械制造业的整个生产过程更具系统化、科学化、高精度化，提升产品制造的效率质量和产量。随着工程机械在社会生产生活中的普及，工程机械制造人员必须认识到机电一体化发展的必然趋势，在充分运用的同时不断完善与创新，推动我国机械制造行业长远发展^[1]。本文以机电一体化为主线，针对在机械制造业中的应用及发展趋势展开讨论。

一、机电一体化的应用

（一）机械作业自动化

随着智能化、信息化的发展，机电一体化技术的重要发展方向之一为半自动化作业以及全自动化作业。利用机电智能技术，通过对信息的收集、整合、处理、发送实现对各机械部件的控制。相较于传统人工管理而言，控制精度显著提升，降低了人工劳作成本，工程机械自动化程度显著提升，生产效率有了质的飞跃^[2]。自动化作业可改变传统人工施工生产过程中可能出现的失操作，将失误影响降至最低。以挖掘机为例，当前三菱公司生产的某款挖掘机在施工过程中利用轨迹控制系统完成对施工环境的自动监测，在信息反馈下让行动臂杆和铲刀进行自动化控制，来保障其运行轨迹趋于合理状态，可显著提升挖掘机的工作精度。

（二）提升作业精度及质量

对于工程机械制造而言，在质量控制层面必须不断提升精度，这是质量的重要检测指标。一旦出现零件或设备成品精度无法达到预计标准，将直接影响整体应用性。在电工电子技术以及信息技术的帮助下，机电一体化技术模式能够让工程机械制造不断提升数据控制能力，让机械部件的操作更具精确性。例如在道路铺设工程中，机电一体化技术的优势可体现在自动找平系统的应用中，浇筑材料的滩平和自动供给依靠超声波技术极大提升了工作效率及质量^[3]。另外，机电一体化技术还可改变传统人工操作下无法规避的误差。以建筑生产为例，传统人工操作下对混凝土的搅拌及配比大多为称重计量，会受到较多外部因素及人为操作的影响，一旦误差超标可能影响混凝土强度，对建筑质量埋下隐患。而在机电一体化设备下，由系统控制电子称量系统，实现对原材料的高精度称重检测，将误差降至最低。

（三）降低能源消耗

动力控制系统是机械设备制造的重点内容。在技术生产中必须确保设备应用的节能化，节能程度会直接受到生产技术的影响。以往工程机械制造模式下对能源的有效利用率较低，以液压挖掘机为例，其动力系统能源燃料的有效利用率仅在五分之一左右，对于机械制造企业而言存在大量基础能源的浪费，生产成本显著提升且不符合我国建设节约型社会的发展要求^[4]。在机电一体化技术下，工程机械节能设计必须受到重视。例如将传统液压挖掘机改为新型挖掘机，通过节能控制OLLS系统来降低能源消耗，基本可实现25%燃料节约。

（四）优化监控系统

机械监控系统的设计在传统机械制造中存在较多疏漏之处。以往管理者并未重视此方面的设计和应用，在监控装置上未合理配备，且监控系统呈现滞后性，无法精确显示画面，监控存在较多死角。但在引入了机电一体化技术后，利用信号变换技术、传感器技术、信息技术，机械生产人员可对机械制造实现实时监控，全方位、动态化的了解液压系统、制动系统、执行装置、传动系统的工作状态^[5]。在机电一体化技术监控下，若存在异常将实现自动报警并标明异常点，让故障检测更具精确性。机械生产人员可更快处理故障，保障设备应用安全性及生产效率。

二、机电一体化发展趋势

（一）规范化

根据当前机械一体化技术的应用环境，虽说其应用确实能够对人们的生活水平及生产方式带来有益影响并提升生产经济效益，但在发展的同时也应注意管理层面的规范化、严格化，注重功能应用，切不可忽视了原理研究，否则会直接影响到机械设备管理和创新的进度，难以让设备功能特点与设备应用充分结合。对于机械制造而言，机械生产人员应注重对机电一体化技术的现代管理理念融入。不但考虑到其实际操作应用能力的提升，还需充分挖掘不足之处以及相关知识原理的补充，在不断探索下予以创新，确保机电一体化的规范化、科学化发展。

（二）智能化

智能化方向发展趋势已是无可厚非，在信息化网络化技术帮助下，人工智能技术应用于各个行业领域。在机械制造中可帮助电子产品研发环节将人工智能化作为基础，增强机器的有效信息沟通能力

^[6]。例如将人工智能技术应用于CNC机床上，通过信息交换实现生产过程和交流检测机械制造的各项数据流通，让机器和管理者实现信息交流。利用信息化、网络化、智能化的发展推动智能化技术的深层次应用。

（三）合理化

机电一体化技术所带来的优势显而易见。虽说目前我国在多项领域应用了机电一体化机械，例如道路建设、桥梁建设、房屋建设等。，但具体来仍存在着设备损耗严重、设备应用不合理、设备选择不充分的弊端。面对机电一体化的飞速发展，工程机械管理者必须不断明确机电一体化的应用规范，指明具体的强度指标和控制指标，将其具体领域应用过程明确化，保障设备物有所值、物尽其用。同时还需进一步拓宽机电一体化应用领域，挖掘更多的应用空间。

（四）人性化

机械制造企业在未来发展中必将融入人性化特征。在考虑到科技发展对人们工作、生活生产带来便利的同时，也应思考如何提升产品性价比，让产品更符合人们的使用需求及更高要求。基于此，机械制造企业的产品将逐渐向着人性化方面考量，在设计环节更注重产品颜色、外形等，让第一印象有所提升。通过产品内在质量的保障以及外在形象的加分营造人机一体化、人机合一氛围。

（五）生活化

随着网络的广泛性普及，科技的发展让网络有了更广阔的应用空间，而机电一体化技术可让未来人们生活中处处有网络、处处有智能。以智能家居为例，随着该技术的逐渐完善、创新与发展，当前智能家居在网络协助下已经可实现相互之间的协调性运作。例如在人们回到家中，通过小度智能屏、天猫精灵等设备便可实现对家中部分电器的控制。例如发出指令看电视，则系统会自动发送信息控制打开电视、拉好窗帘、调节灯光，让家电实现智能化运作，提升生活便利性。

结束语

机械制造业的发展离不开机电一体化技术的应用。机械制造操作人员需合理把控该技术的应用过程与内容，让机械制造企业的社会效益与经济效益全面提升。

参考文献：

[1]胡科元. 谈机械制造的智能化技术与机电一体化的结合发展及趋势[J]. 现代工业经济和信息化,2018,8(18):51-52.

[2]聂立权. 机电一体化在工程机械制造中的应用研究[J]. 中国设备工程,2019(05):211-213.

[3]刘英建,王硕,孟天彬,申静怡. 浅析机电一体化技术在现代机械制造业中的应用[J]. 科技经济导刊,2019,27(35):62.

[4]戚涛. 现代机械制造中机电一体化技术的作用及发展趋势[J]. 南方农机,2020,51(02):153.

[5]华爱琴. 关于企业智能制造中机电一体化技术的发展分析与应用探讨[J]. 时代农机,2016,43(09):51-52.

[6]王凯. 基于计算机技术的机床机电一体化数控系统设计[J]. 粘接,2020,43(09):145-148.

作者简介：王成龙，男， 1982.2.20，机械制造 山推工程机械股份有限公司， 272000

作者简介：王刚 男 1979.1.24 机械制造 山东山推欧亚陀机械有限公司，272000