机械工程中机电一体化的应用发展研究

张晋也 田爽

大连松下汽车电子系统有限公司 辽宁大连 116000

1 机电一体化技术和工程机械的含义

集成给排水设计的技术方面是指将主要项目和机械应用以及新技术（例如电子核心技术）相结合的总体概念。此外，它还包括计算机应用技术，电子技术和信息内容。应用技术包括现代西方技术在内的各种技术和多种传感器技术的实现，筛选并结合了各种技术的优势。

为了使系统实现中的所有单元标准化，并使软件系统的基本功能更加成熟，功能更加强大，该总体表示系统称为集成给排水模式。随着计算机应用技术的全面快速发展，中国目前的给排水综合服务越来越多地用于现代工程技术和机械中，应用技术的范围也在不断扩大。各类建筑机械是指业主拥有的建筑、建筑工程和机械。工程机械的使用标准非常广泛，如建筑、能源工程、大型水利工程、国防安全等。随着科学技术的全面发展，两大工程机械智能化、实用化、全自动化程度越来越高[1]。

2 机电一体化技术的发展现状

根据技术研究与应用实践总结如下：①数控技术。传统的数控车床正在随着科技的发展，逐渐取消皮带与带轮等驱动结构，采用电主轴技术手段，将直线电机当作伺服驱动，优化传送流程。升级后的系统，主轴转速能够超过10000r/min。当前我国普通数控车床加工精度可以达到5μm，精密级加工可以达到1μm-1．5μm，超精密加工水平可以达到纳米级。当前技术正在朝向高速化、高精密化以及可靠化方向发展，精度水平不断提高。②工业机器人。企业生产经营管理，必须要控制用工成本，工业机器人自动化生产线的应用，充分利用机器人控制技术和驱动系统设计技术等，提高加工制造的水平，有利于降本增效。目前，中国市场上的工业机器人数量与类型不断增加，完全由中国研发与制造的机器人占30%的市场份额。实际应用中可助力生产，提高生产效率。计算机集成制造系统的应用，促使工厂自动化水平得到提高，被认为是未来工程发展的主要方向，CIMS 的概念逐渐被接受，并且成为指导工厂自动化的理念。目前，清华大学已建成国家CIMS 工程研究中心，朝向无人化制造研发[2]。

3 基于机电一体化的工程机械发展策略

3.1 智能化

采用人工智能系统，运用其知识处理系统，通过知识表示、知识利用以及知识获取，以模拟人思考求解、逻辑推理与学习，赋予系统“人的能力”。智能化的实现，主要是对机器行为进行描述，基于控制理论，同时吸收人工智能和运筹学以及计算机科学等学科领域的新思想与新方法，进一步模拟人类智能，使得系统具备判断推理功能、逻辑思维与自主决策能力，增强整体控制的效果。这其中的关键技术，主要为专家系统、模糊系统与神经网络、遗传算法，构建独立的系统，同时发挥系统相互渗透的作用与价值，实现系统的价值与应用效益。未来，制造自动化水平不断提高，具备较高智能化水平的制造系统控制器会出现，能够像人类专家去思考，进行智能制造活动，同时能对制造期间遇到的问题，开展分析和判断以及推理等，最终支持制造的智能化实现。

3.2 模块化

机械设备是集多功能于一体的集合。在以往的设计制造中，往往根据多种功能进行集成化订制，不仅增加了开发难度，还会影响机械设备的开发制造和应用成本。如果能够实现机械设备的模块化，则可以实现机械设备的按需组合使用，降低了设计开发成本，也有利于机械设备使用者检修更换以及对使用功能的调整转产。对不同产品的性能差异，甚至还可以根据具体的功能需要，在一套集成系统中使不同厂家不同品牌的组件混合起来，组成综合性能更加完善的整体。但是实现机械设计制造的模块化发展方向，需要国家、行业制定政策和标准，以解决不同厂家设计制造的统一接口和适配问题。

3.3 微型化

使用微机电工程集成各种技术的产品的体积比小于1cm3。这项新技术已应用于许多市场领域。它开发的大多数产品体积小，能耗低，运行效率高。它还将为大多数人的生活带来极大的便利。微型给排水技术的实现是最重要的技术方面，在当今社会，日本等一些发达国家已经开发了它。从那时起，他们专注于微小型数控集成建筑技术的研究，并在创新和进步方面取得了突破。他们将基于微米的技术和电子技术以及机械核心技术有机地结合在一起，创造了各种微机电工程集成施工软件系统。

随着超小型机电设备集成模式核心技术的应用，自己工厂生产的新产品将越来越小，也将主要应用于各个商业领域，比如中国的医疗和军事业务。此外，一些相对较小的产品也会对以前的产品进行改造和替代，只会大大降低电力消耗，促进我国各相关领域的进一步发展[3]。

4 结语

综上，机电一体化技术在工程机械中的应用具有安全性高、应用面广、追加效益、操作简便、生产力强等价值。基于此，技术人员需树立机电一体化技术与工程机械融合发展意识，应用机电一体化技术增强工程机械功能性，立足实际加大机电一体化技术在工程机械应用中的创新力度，同时培养优秀技术型人才，继而发挥机电一体化技术作用，助推工程机械应用与发展。