工程机械机电一体化技术的应用与发展的研究

臧少锋 张菊

[摘    要]工程机械机电一体化技术最初是机械技术与电子技术的融合，随着多种先进技术的发展，机电一体化技术也融合了更多技术，其应用领域较广泛，具有着很高的应用价值。文章通过分析机电一体化技术的特征与重要性，进一步分析了工程机械机电一体化技术的实际应用与未来发展趋势。

[关键词]机电一体化技术;未来发展;工程机械

[中图分类号]F426.4 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）03–00–03

Research on the Application and Development of Engineering

Machinery Mechatronics Technology

Zang Shao-feng，Zhang Ju

[Abstract]The mechatronics technology of construction machinery was originally a fusion of mechanical technology and electronic technology. With the development of various advanced technologies， mechatronics technology has also integrated more technologies， and its application fields are wider and have high application value. This paper further analyzes the practical application and future development trend of construction machinery mechatronics technology by analyzing the characteristics and importance of mechatronics technology.

[Keywords]mechatronics technology; future development; construction machinery

近些年，机电一体化技术的发展水平逐渐提升，发展速度变得更快，该项技术在許多领域中得到了良好运用，获得了显著效益。基于此，本文针对机电一体化技术进行了简要分析。

1 机电一体化技术的特征及重要性

1.1 机电一体化技术的特征

目前的工程机械领域已经广泛运用了机电一体化技术，涉及到的各项内容也包含着不同的技术类型，像是机械控制技术、液压控制技术以及电子控制技术等。机电一体化技术与工程机械的融合，在很大程度上促使生产优化，减少了制造误差，技术的具体特征主要包括以下几点。

（1）具有较高的安全性。在传统的工程机械领域中，由于技术方面欠缺先进性，许多操作由人工来完成，因此操作具有许多不确定性，容易出现失误并产生误差，而机电一体化技术性能水平更高，在工程机械领域中，可以借助于自动化控制技术、计算机技术以及机械技术实现对加工生产的监控功能、定位功能、遥感功能以及通信功能，提升操作的精准性，避免产生误差及发生事故，在发生故障后也能够自我保护，提升了工程机械运行的高效性，提高了安全性[1]。

（2）具有更强的生命力。在工业制造领域当中，人工操作已经被广泛替代为机械操作，而基于机电一体化技术的支持，实际制造生产中，技术人员只需要控制一些操作按钮或是操纵计算机系统就能够控制并管理大型工程，依赖于科学的编程设计，设备的操作灵敏度会上升，与人工操作相比，不会受到外部环境的过多干扰，能够保证在规定时间内完成任务，保证生产效率与质量的达标，这也是机电一体化技术生命力的体现。

（3）具有较高的效益性。应用机电一体化技术的工程机械明显提升了企业制造效益，从而创造出更多社会价值。比如说plc技术在机械工程实施中可以提升资源利用率，还能够运用节能型的控制装置，实现节能降耗的生产目标并提升效益，对于一些复杂的生产流程还能够实现实时监控，采集并整合各环节信息，以便于提升效率。

（4）应用面更为广泛。机电一体化技术是1种综合性技术，具备了多种类型功能，像是数据分享、信息传导、自我保护以及智能定位等等，还能够完成设计、管理以及质检多项任务，体现出工程机械操作的延展性，因此，机电一体化技术在许多工程操作专业上被运用，能够保证操作质量，也能够提升管理科学性。

1.2 机电一体化技术的重要性

机电一体化技术包含了机械加工技术、自动生产线技术、液压及气动技术、检测技术、电气控制技术以及机电维修技术等，其整体内容具有复杂性，涉及到的工作内容包括机械制造工作、生产技术管理工作、维护维修工作以及技术改造工作等。随着目前科学技术的发展进步，多种学科技术正在互相融合，使得各领域技术的发展迈入新高度，机电一体化技术正是融合发展下诞生的新学科技术，该技术将多种新型先进技术综合起来，以组织目标为基础，优化资源配置，丰富了运行系统的功能，提升运行质量，推动工业领域的发展[2]。

2 机电一体化技术的发展现状

机电一体化技术从上世纪60年代就已经开始发展，最初该项技术被运用到战争领域，随着技术水平的不断提升，在加工领域、建筑领域以及航天领域中都已经得到广泛应用。经过了多年发展，目前正处于智能化发展阶段，成为了1门独立学科，尤其是计算机技术与网络技术的发展，也被纳入到机电一体化技术的新发展范畴。在机械领域中，机电一体化技术将机械技术与电子技术整合，增加了信息处理与动力控制的功能模块，这与传统的机械行业有着很大不同，技术的先进化会体现在机械产品上，增加了产品的附属价值。我国目前的机电一体化技术结合了国外发达国家的发展经验，也保留了自身的技术特征，推动机电一体化领域的完善发展，促进工业生产水平的提升。

3 工程机械机电一体化技术的实际应用分析

3.1 机电一体化技术在精度控制方面的应用

工业领域正在不断发展，许多技术也在进步，而工程机械的实际加工精度要求也变得更高。在这种情况下，实际生产中运用机电一体化技术，可以有效提升生产加工精度，达到精度标准，还能够对加工生产的全流程实施监控，以此来实现精度控制，为此，应当要更加重视机电一体化技术的合理应用，满足工业各生产工艺的需求。相比于传统的生产加工操作模式，基于机电一体化技术的操作模式灵敏度更高、精确性更强，可以解决许多目前工业生产加工的复杂问题与困难问题，保证对操作环节的参数实施合理控制，也能够避免加工材料和其他资源的浪费，满足当前工程机械的发展要求。传统的生产加工控制完全依赖于加工人员的经验来判断，缺少了科学性，且实际加工还容易受到多种因素干扰，造成整个机械项目的生产不稳定。机电一体化技术不仅可以保证机械生产项目稳定推进，还能够在此基础上进一步提升加工精度，为后续生产工作的推进打好基础。除此之外，实际应用机电一体化技术的工业机械生产过程中，若是出现了一些隐患威胁或是加工误差问题，相应的技术生产设备也能够及时发出警报，提醒管理人员来采取措施处理，保证整个加工生产系统的稳定运转，提升工业机械生产的效率以及生产可靠性[3]。

3.2 机电一体化技术在监控系统方面的应用

工程机械生产加工过程中，在监控系统当中运用机电一体化技术具有很多优势，其能够对生产加工的全过程开展监控，保证实际生产的稳定性与安全性，为工程机械的发展提供可靠保障。监控系统应用了机电一体化技术后，可以对生产操作的机械设备实时监控，及时发现加工系统中存在的故障问题，采取解决措施，避免造成经济损失。例如，工程机械加工中的液压系统、传动系统以及制动系统都是完成操作的重要系统，而采用基于机电一体化技术的监控系统，可以对这些操作核心系统开展良好监控，相比于传统的人为监控方式，可以准确找到问题所在位置并分析问题产生的原因。机电一体化技术具有计算机功能，还能够自动化识别各项加工机械设备，甚至借助于计算机软件实现一定程度上的自我维修，若是系统中的异常问题不能够自行处理，则会发动自动报警，提醒专业技术人员来处理，进一步缩短工业机械加工生产系统的故障处理时间，提升其生产效率。除此之外，机电一体化技术应用后的监控系统也具有自我保护功能，当部分位置发生故障時，可保证其他位置不受到影响，提升机械生产的稳定性。总体来说，该项技术的应用会提升工程机械的科技水平，相应的机械项目建设质量也会上升[4]。

3.3 机电一体化技术在节能优化方面的应用

工程机械生产领域在当前背景下也开始向节能、降耗以及绿色的方向发展，而有效运用机电一体化技术就能够起到节能降耗的效果。为此，为了推进工程机械的节能优化，合理运用机电一体化技术成为重要手段。具体来说，机电一体化技术的应用使得工程机械生产流程变得系统化、自动化以及模块化，从而降低生产加工流程的能耗，避免加工操作不当导致的资源损耗问题。与此同时，机电一体化技术还能够在保证生产稳定、高效以及安全的基础上，促进各加工设备之间的协调性提升，也可提升生产效率，充分利用加工过程中的各项资源，避免产生过多加工废料，降低原料成本的投入，实现节能降耗。与传统的工程机械加工生产相比，这种形式还减少了人工劳动的投入，降低人工生产成本，在操作生产过程中，生产人员只需操控计算机系统就能够实现对多种技术的管理，这也在很大程度上降低了生产磨损率，充分发挥出机电一体化技术的性能优势。

3.4 机电一体化技术在智能制造方面的应用

目前的各个技术领域都向着数字化与智能化的方向发展，工程机械领域也不例外，而机电一体化技术的应用更是推动着该领域的智能化发展。尤其是在实现智能制造方面综合运用机电一体化技术，比如说结合大数据技术与人工智能，整体制造的过程都能够精准、智能推进。例如，在工程机械生产中运用基于机电一体化技术的智能机器人，再结合一定的人工智能技术，让这种机器人具有逻辑思维能力，可作出简单判断，这还需要计算机控制系统与传感器采集系统的相互配合，代替传统流水性的人工操作，规范整个生产加工流程，智能机器人还不会受到环境限制，其实用性较强，在生产各项参数的设置与控制方面具有较强功能，进一步提升实际工作效率，实现工程机械的智能制造目标。当前这种智能化的技术已经成为时代研究的热点，技术水平正不断提升，因此智能机器人也在不断更新换代，逐渐变得专业且高效，代替传统生产模式，发挥出更多技术价值。

4 工程机械机电一体化技术的未来发展趋势

4.1 可持续化发展

工业行业正在不断发展，工程机械的生产水平也在不断进步，与此同时其造成的环境污染问题也逐渐严重，环境遭受到严重破坏，因此，未来的工程机械领域结合应用机电一体化技术，充分遵循新时代可持续理念，树立起正确的发展观念，发挥出机电一体化技术的更多效益。例如，在实际应用技术时，需要充分考虑生产引发的环境污染问题，站在环保角度予以优化，也要预防能源浪费，以推动机电一体化技术的合理运用，推进行业健康发展。

4.2 智能化发展

工程机械机电一体化技术在未来，也必然会朝向智能化方向发展，与国内外的多种先进技术相结合，将会是未来机电一体化技术提升应用价值的重要途径。目前已经实现了取代传统人工操作，利用人力操控计算机系统来实现一系列复杂的加工操作，大幅度提升了生产力并减少了人力投入。未来的智能化生产将会进一步优化工作模式，变得更加轻松与便利，提升机械的利用效率。目前国家也在大力倡导工程机械领域的创新，未来的工程机械将会迈入到全自动化领域，完全无需人工就能实现高效、高质量生产，这就需要提升对计算机信息数据的分析与应用水平，促进机械生产与智能技术的深度融合，提升工业企业的经济收益，从而提升民族企业在国际上的竞争力。

4.3 区域化发展

机电一体化技术充分利用了计算机技术，对实际机械操作加强了管理，促进实时监控，实现智能化管理机械设备，减少了成本投入，还提升了生产效率。在未来的工程机械领域当中，机电一体化技术将会呈现出区域化发展态势，更大范围地被应用，提升机械加工设备的稳定运行水平，随着网络信息技术的进步，工程机械的自动化运用范围会扩大，通过网络来进行辐射，推动工业生产的自动化进程实现。同时还要结合实践运用经验，促进工程机械的建设不断完善，保持着整个行业的健康发展。

4.4 微型化发展

机电一体化技术在工程机械领域要实现持续发展，未来还应当充分结合网络技术，整合应用系统，运用微电子技术来打造出更加微型的机电一体化设备，可以拓宽工程机械的利用范围。目前机电一体化的微型设备已经成为了全新发展方向，与当前时代的发展需求相匹配，许多加工机械也正在向微小方向发展。另外，还可以促进机电一体化技术与纳米技术的整合应用，促使开发出更为灵活、体积更小以及效能更佳的机械设备，从而改善目前工业领域的现况，推动其稳步生产以及良好发展。

4.5 人才化发展

工程机械机电一体化技术的人才化发展，主要是指未来的技术发展依托于高素质人才，因此还应当重视工程机械的应用型人才，提升人才培养力度。例如，在不断更新技术理念的过程中，也要更新人才的应用理念，保证人才化发展实现，确保人才充分掌握先进技术，发挥出机电一体化技术的真正价值。工业企业还可以与各高校加强合作，采用定向输送人才的方式，也为当前在岗的技术人员提供再学习和深造的机会，为机电一体化技术的推广运用奠定基础。

5 结束语

机电一体化技术在工程机械领域中的发展和应用已经有许多年，在该项技术的优势下，生产操作更为精准，工业生产效率也进一步提升。由本文分析可知，工程机械机电一体化技术的实际应用主要包括：在精度控制方面的应用、在监控系统方面的应用、在节能优化方面的应用、在智能制造方面的应用等。

參考文献

[1] 江一寰.论机电一体化技术在建筑工程机械中的应用[J].居业，2021（12）：116-117.

[2] 王进照.工程机械机电一体化技术的应用与发展探索[J].河北农机，2021（12）：84-85.

[3] 韩会丽.工程机械机电一体化技术的应用与发展综合研究[J].时代汽车，2021（21）：22-23.

[4] 陈安民.机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用探讨[J].河北农机，2021（10）：77-78.