机电一体化系统在机械工程中的应用分析

陈庚

摘 要：进入新时期后，我国机电一体化水平不断提升，并且机电一体化技术在工程机械领域也得到了广泛的使用。工程机械生产具有一定的安全风险，这是由机械作业的设备特性决定的，通过机电一体化技术可有效避免机械设备生产过程中安全事故的发生。本文对机电一体化系统在机械工程中的具体应用进行相关论述。

关键词：机电一体化系统；机械工程；应用

引言

随着社会的快速发展，信息技术被广泛应用于各领域生产经营中，而信息技术创新性特征又使各专业相互交织、融合，形成一体化系统，此种变化在机械工程中尤为明显。机电一体化技术将机械工程、电子技术、信息技术等一系列先进技术综合运用了起来，将其合理应用于机械工程中，可以促使机械工程的现代化、信息化水平得到提升，同时也可以有效優化和创新工程机械设备的生产方式与管理模式。

1机电一体化的概念

直至今日，机械一体化已经衍变成一个独具特点的专业学科，而科学技术的不断完善和发展，会让机械一体化变得更加完善更加多样化。自动化控制在机械一体化出现的同时，证明了自动化控制是可以实现的，并且机械一体化属于一个交叉性的专业学科，它的存在是融合了多种专业而形成的，在融合的同时还有独立的特点存在。我们从概念上可以发现，机械一体化所涵盖的就是产品与技术。系统工程是机械一体化的出发点，并且将种种信息进行融合，让其可以实现一个多方面技术共存的最优产品。因此为了可以让机械一体化发展更加完善，以下几个技术是必须进行的：（1）机械本体技术。质量，精度与性能是机械本体技术最该注重的几个方面。机械系统的缩微化和性能优化是建立在一个简化的机械基础之上的，所以如果想要让机械本体的质量减轻，我们可以考虑使用非金属复合材料而不是传统的钢材料，让机械快速响应的特性可以得到提高，从而将效率提升并且降低能源使用。（2）信息处理技术。电气机械一体化与微电子技术之间的关系与传播信息和普遍使用的信息都拥有着密切的关系。因此，为了进一步让电动机械一体化得到发展，信息处理设备的稳定性与可靠性就必须要提高。（3）软件技术。机械一体化系统当中软件是不可或缺的一部分，软件与硬件之间需要保持协调一致的发展。并且为了让软件的研发成本节约以及维修效率的提高，应该让软件逐步向标准化前进，其中也包括程序的模块化以及程序标准化和软件程序的固化等。

2机电一体化系统特征

2.1智能化

各领域的高速发展进一步推进了生产流程智能化发展进程，而机电一体化系统以其高智能化特征被广泛应用在各类型生产管理过程中。现阶段我国智能化水平处于国际领先地位，因此，在机电一体化系统中也应用了更多运筹学、心理学及生理学等理论体系，通过对生产流程及生产需求的分析，模拟人脑解决及分析问题等方式，更好控制生产目标实现。

2.2模块化

由于商品交易、分别生产趋势使得模块化机电一体化系统发展较为滞后，但与传统生产系统相比，机电一体化系统标准化执行元件及接口产品运行水平依然很高，模块化发展在有条不紊的进行当中。

2.3个性化

信息化时代的到来使得各领域生产目标及特征更加明显，而机电一体化系统多学科相融合的功能，可将此些生产目标通过快速、智能及模拟等方式实现个性化统一，切实提升了生产可控性。

2.4可持续化

大众给生活水平及环保意识的不断提升使得传统生产流程及工艺被逐步淘汰，现代机械工程施工形式趋向多元化发展，对生产控制水平提出了更高要求。而机电一体化系统产品涉及生产，均考虑到了社会可持续发展理念，注重生产资源的回收及利用，通过提高生产流程中的节能降耗性，确保机电一体化系统在机械领域未来发展中，也占据着领先军的地位。

3机电一体化系统在机械工程中的应用

3.1在包装机械中的应用

将机电一体化系统应用在包装机械生产中，可有效规避包装机械电力控制中的局限性，提升包装机械设备生产统一度，降低实际维护难度及成本。同时，减少包装机械设备占地面积，简化包装设备运维流程，切实提升生产期间的经济效益。

3.2在机床改造中的应用

由于机械工程中的机械改造环节对精准度要求较高，系统运行及工作台运行轨迹均需通过严格控制实现。而将机电一体化系统应用在机床改造过程中，可切实提升机床运行期间的转动效率，确保机床运行精度满足实际加工需求。同时，将机电一体化系统应用在机床改造过程中，还可避免改造环节对机床原结构的影响，控制机床改造成本。

3.3在纺织机械中的应用

将机电一体化系统应用在纺织机械生产中，可通过主动传输模式，确保绕线架与导轨之间的频率固定。在纺织机械系统实际运行期间，可利用速度传感器将信号发送到TPU数据中，明确生产最佳绕组比，提升数据传输期间的精准性及全面性。

3.4在监控系统中的应用

机械工程中机电一体化在监控系统中也有运用，它的应用能够提高机械工程自动化控制稳定性。在监控系统中的应用有制动系统的安装、液压系统的安装等，在这些设备中使用机电一体化，最大限度地能够发挥机电一体化的优势，实现系统的监控。机电一体化控制的监控体系能够查找出机械工程中的反常的状况，进而发出信号，方便操作人员快速对排除故障。机械工程中由于机械化程度较高，所以工程中部分程序才需要员工来完成，这样改变了员工的工作场所以及环境，降低了员工工作的投入力度，从而提升工作人员的工作效率。员工通过机器的监督降低机器出现故障的可能性，进而减少机械损耗提升经济效益，高质量地完成工程任务。

3.5在冶金行业中的运用

冶金行业作为一个危险较高的行业，对于机器化操作需求量很大，对于机电系统化的应用也很迫切，它的生产程序、生产设备等正在向自动化和智能化方向发展。机电一体化在冶金行业的应用一方面高度节约了资源，使资源的利用更高效，另一方面，实现智能化和自动化消除了使用人力所产生的一些问题，例如人际矛盾、员工内部小群体等。此外，机电一体化的应用使得冶金行业的生产流程，操作更加精确更有目的性，减少了损耗。随着科技的进步，推动机电一体化在冶金行业中的运用，促使机电一体化逐步完善势在必行。通过上述分析，我们也能够从生产效率、资源利用方面看到机电一体化在冶金行业的运用是不可缺少的部分。

3.6在机床中的应用

除了上述领域，机床技术中的机械工程中的机电一体化也能够运用。在机床的控制中依据坐标轴使用辅助的方式，对数字化控制机床技术进行完善，避免机床的接触，增加机床的运行速度，提高机床运行效率。与其他应用领域相比机电一体化应用在机床领域中，更能使机床操作变得简单方便，能够明显感觉到机械工程中机电一体化在机床中的应用带来产品质量提高、控制更加精准的变化，是机床运行中经常使用的改善方式。

结语

总而言之，机电一体化系统在机械工程中得到了广泛应用，并为切实工程经济效益及社会效益奠定了坚实基础。为切实提升机电一体化系统的应用有效性，相关管理部门还需从提升工作人员专业技能及职业素养入手，认清机电一体化系统应用价值及要点，构建起更加科学长效的机电一体化系统管理机制，确保机电一体化系统成为机械领域发展新方向。

参考文献：

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（作者单位：江苏高速公路信息工程有限公司）