机电一体化系统在机械工程中的运用探讨

（许昌电气职业学院，河南许昌市，461000）王延申 刘顺华

1 机电一体化系统在机械工程中运用的优势分析

1.1 降低人力成本

机械工程中机电一体化技术的应用，能够通过远程自动化技术运作，转变传统的人为操作模式，简化工作流程，以实现机械工程的高效率、高质量操作[1]。机电一体化系统的应用，能够有效减轻人员工作压力，降低机械工程单位的人力资本投入数额。通过流程化、系统化及自动化的运作流程，还能够准确筛选重点需求，对后续机械工程项目的开展奠定良好基础。

1.2 提升安全性能

机电一体化系统具有安全监督、预警的作用，能够保证工程建设的安全性，且能够对工作人员的安全提供保障[2]。机电一体化系统融入到机械工程中，能够基于机械工程运行的具体情况设置预警防控系统，帮助机械工程单位实时了解、观察工程操作的过程，自动分析运行期间存在的故障。若发现问题，及时发送预警信号，便于快速、准确解决问题，降低机械工程单位的经济损失及安全问题发生率。

2 机电一体化系统在机械工程中运用的方式

2.1 降低能耗，科学节能

常规民用工程机械运行的过程中，需要消耗较多的机械能量。产生这种情况的原因，在于传统工程机械难以在额定的负荷下运行[3]。在工程操作过程中，具有工程机械运行期间效益难以满足要求，超负荷生产等情况，均会影响机械施工中能源的消耗量，不利于机械工程单位资源的合理利用及经济效益的提升。

机电一体化系统在机械工程中的应用，结合机械工程施工的具体情况，合理调节工程中的应用功率，发挥节能环保的作用。比如在企业行业中，则可以通过机电一体化系统降低人员消耗，合理控制能耗，促进机械工程行业的可持续发展。

2.2 精准称量，智能操作

机电一体化系统应用到机械工程中，能够准确、快速测量相关数据，保证数据的准确性，为各项后续工程的开展及设计方案的调整等均能够提供科学参考依据。根据智能化运行的要求，规范顺序操作，保证工程数据、信息应用的有效性。

比如可以在汽车生产过程中应用自动化的电子操作过程控制称量系统，对系统中精确成品实施称量操作。以自动化的技术，降低人工误差发生率，减轻人员工作量，且保证混合产品的称量操作准确性、精确度。

2.3 全面监督，排查故障

机电一体化系统在机械工程的应用，可对工程机械设备、系统正常运行的情况进行监督，且通过远程监控的形式，实时了解工程运行的状态，及时发现系统故障且发送故障信号。先进的机电监控系统具有自动排查故障、修复监控系统的功能，可保证机械工程项目的安全性、有序性开展，降低经济损失及安全故障的发生率。

机电一体化系统能够预防工程机械零部件、机械设备故障问题的发生，对各类传动系统、发动机运行情况等进行监督。以专业的子监控、故障传感器及诊断专家系统等，对机械工程的设备运行状态进行检查。比如在汽车制造行业中，则可以应用机电一体化系统检测汽车行驶期间的安全性。应用电子监控、自动报警及故障自诊断技术等，对汽车运行的能力进行测评、监督。根据获取的信息及数据，判断汽车的性能，及时调整、优化改进不足之处，使汽车生产过程中更加的稳定。这种方式能够保证驾驶人员及车内人员的安全，对汽车行业的发展可产生积极促进作用。

3 机电一体化系统在机械工程中运用的未来展望

3.1 柔性化

在机电一体化技术的应用过程中，柔性制造系统主要指的是信息系统和物质储存系统。柔性化制造是建立在现有技术基础上，柔性化制造系统模式可以变换加工对象，在实际应用中确定具体机械制造过程，对加工设备和物料进行合理选择。柔性化制造系统在我国机械工程应用范围不断扩大，在实际应用中也起到了重要的作用。机电一体化系统柔性化制造模式可以满足多批次不同产品的需求，有效的结合市场的实际需求进行调整，确保人力资源和设备资源得到合理的应用[4]。

3.2 智能化

工业数字化、智能化发展的环境下，越来越多的信息化设备开始和机电工程融合，促进了机械工程事业的发展。机电一体化系统在机械工程中的应用，能够实现工程项目的智能化、全程化管控。在未来机械工程发展的过程中，还将整合人工智能、计算机工程科学、心理学等多学科内容，更好的为机械工程发展服务。基于机械工程建设的需求不断创新发展，持续提升机械工程生产的质量及效率，强化管理效果，降低能源消耗量。

3.3 微型化

近年来我国机械工程技术水平不断提升，技术研究的重视程度增强，且机电一体化系统逐渐趋向于微型化的方向发展。当前机电一体化系统技术的标准，一般电子机械的体积和尺寸均低于1cm3，在未来的发展过程中，还会趋向于更小的微型化目标、方向发展。

微机电一体化技术，能够将机电技术融合为一体，且通过更小的体积，更低的能源消耗量及灵活的应用能力等，在机械工程中全面得到应用。超精密加工技术的研究质量，能够直接影响微机电一体化产品生产的效率，故而需要加强研究与创造，为机械工程行业的发展奠定良好基础。

3.4 模块化

当前机械一体化关联产品的类型、种类较多，故而在机械传感器接口、电气传感器接口设计的过程中，需要考量的影响因素较多，无法构成统一性的标准，也会影响机电一体化系统具体应用的可行性[5]。针对上述问题，未来需要强化系统化、标准化管理的重视程度。加强新技术的研究，根据常见的机械工程生产需求等，制定模块化的产品，推动相关设备生产企业规模的扩展。

3.5 网络化

机电一体化产品的应用，能够发挥远程控制的作用。将机电一体化系统与网络连接，实现网络化的远程监管，自动化控制。比如可以通过现场监控总线、移动局域网监控技术等，为机械工程工作的开展创设便利条件。在网络化的管理模式下，还能够实时与相关部门、技术人员沟通等，合理应用各类资源，加强信息沟通及技术研究。

4 结语

机电一体化系统在机械工程行业中的应用，能够持续提升机械工程生产的质量及效率，强化管理的效果，降低能源消耗量。在全程且实时监控的模式下，及时检出系统运行的故障，发现工程管理中的不足，为机械工程事业的规范化、科学化发展奠定良好基础。现代机械工程行业发展过程中，需要充分认识到机电一体化系统应用的必要性，学习国内外先进的工作经验，将先进的理念及专业的技术融入到机械工程生产中，推动我国机械工业发展。