機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中運(yùn)用

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摘要：現(xiàn)代機(jī)械工程為了提高工作的效率都引進(jìn)了機(jī)電一體化系統(tǒng)，機(jī)電一體化系統(tǒng)的合理運(yùn)用能夠降低機(jī)械工程運(yùn)營(yíng)當(dāng)中的人力成本，讓機(jī)械工作代替大部分的人力工作，且在機(jī)械介入工作的過(guò)程當(dāng)中其工作安全性得到了保障，人員不用再進(jìn)行一些高難度的操作。機(jī)電一體化系統(tǒng)的深入應(yīng)用是我國(guó)機(jī)械工程行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng)；機(jī)械工程；工程自動(dòng)化

0引言

本文將對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)，分析在機(jī)械工程當(dāng)中具體運(yùn)用的方法，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討。各個(gè)機(jī)械工程單位為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需要大力引進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)，在實(shí)際工作當(dāng)中積極應(yīng)用起來(lái)，提高工程操作過(guò)程當(dāng)中的準(zhǔn)確性以及安全性。

1機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程當(dāng)中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

1.1在工程當(dāng)中降低人力成本

機(jī)械工程屬于大型工程項(xiàng)目，在工程的開(kāi)展期間需要耗費(fèi)巨大的人力成本，過(guò)去機(jī)械工程主要依靠人力勞動(dòng)方式進(jìn)行生產(chǎn)，這種生產(chǎn)方式不但落后，其生產(chǎn)效率跟不上生產(chǎn)需要，且在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中會(huì)具有一定的危險(xiǎn)性，經(jīng)常會(huì)造成不必要的人員傷亡。當(dāng)機(jī)械工程當(dāng)中逐漸加入機(jī)電一體化痛的時(shí)候，人們就能夠通過(guò)電腦遠(yuǎn)程控制的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，傳統(tǒng)的人力勞動(dòng)變?yōu)榱巳藶椴僮髂Ｊ剑坏?jiǎn)化了工作流程，且提高了生產(chǎn)的效率，能夠在工作當(dāng)中有效降低人員的工作壓力，因此機(jī)械工程單位能夠相應(yīng)的減少人員成本的投資，給企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)機(jī)械工程系統(tǒng)化和自動(dòng)化的運(yùn)作，能夠準(zhǔn)確抓住生產(chǎn)當(dāng)中的重點(diǎn)，讓產(chǎn)品可定制性更加高，更容易滿足目標(biāo)客戶的需求，對(duì)于未來(lái)機(jī)械工程的發(fā)展是有重大意義的。

1.2在生產(chǎn)當(dāng)中提高安全性

機(jī)電一體化系統(tǒng)本身就有監(jiān)督和糾錯(cuò)的作用，此系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)作發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候會(huì)自動(dòng)停止或切斷電源，機(jī)電一體化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在無(wú)人為看管情況下的運(yùn)作，充分保證了機(jī)械工程的安全性，且對(duì)給機(jī)械工程當(dāng)中的施工人員提供了足夠的安全保障。機(jī)電一體化系統(tǒng)可以事先設(shè)置預(yù)警控制系統(tǒng)，在機(jī)械工程生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中超過(guò)預(yù)警時(shí)會(huì)給出警報(bào)或者切斷的效果。還能幫助機(jī)械工程單位了解生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中存在的弊端，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)會(huì)以發(fā)送信號(hào)的方式告知工作人員，工作人員可以進(jìn)行快速的問(wèn)題處理，降低生產(chǎn)失誤帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。比如在飛機(jī)和輪船制造過(guò)程當(dāng)中，其產(chǎn)品的密封性和堅(jiān)固性是有嚴(yán)格要求的，因此光靠人力是無(wú)法做到零誤差的，只有依靠自動(dòng)化設(shè)備做出來(lái)的產(chǎn)品才能統(tǒng)一其性能。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程當(dāng)中應(yīng)用形式

2.1降低生產(chǎn)能耗，達(dá)到節(jié)能效果

在一些普通平民用的機(jī)械類設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生許多不必要的機(jī)械能消耗，這是由于傳統(tǒng)的機(jī)械沒(méi)有電子系統(tǒng)的輔助，他無(wú)法根據(jù)生產(chǎn)的需要來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備的頻率，或者來(lái)改變?cè)O(shè)備運(yùn)行的強(qiáng)度，這就導(dǎo)致了機(jī)械設(shè)備在任何情況之下都是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的，帶來(lái)機(jī)械能消耗的同時(shí)加大了電力方面的消耗，給機(jī)械工程單位會(huì)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，且機(jī)械設(shè)備長(zhǎng)此以往的高負(fù)荷運(yùn)作會(huì)提高損壞的風(fēng)險(xiǎn)。上述情況都不利于機(jī)械工程單位的資源合理利用，以及提高企業(yè)效益。機(jī)電一體化系統(tǒng)的推出可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)作過(guò)程當(dāng)中根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要來(lái)改變運(yùn)行頻率，根據(jù)生產(chǎn)需要來(lái)調(diào)節(jié)設(shè)備的功率，這樣就達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的效果。在合理控制電能機(jī)械能消耗的同時(shí)，人力資源方面的消耗也隨之下降，這有利于機(jī)械工程行業(yè)在未來(lái)降低運(yùn)營(yíng)成本，促進(jìn)機(jī)械工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2精準(zhǔn)稱量，智能操作

機(jī)電一體化系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中能自動(dòng)搜集生產(chǎn)時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是很高的，準(zhǔn)確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以為后續(xù)機(jī)械工程的開(kāi)展提供有力的參考。相關(guān)工作人員能夠在有準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的情況下科學(xué)調(diào)整生產(chǎn)方案，讓生產(chǎn)模式不斷進(jìn)行完善。在機(jī)電一體化系統(tǒng)的監(jiān)督之下，可以對(duì)生產(chǎn)順序進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，保證生產(chǎn)的合理性?，F(xiàn)在許多汽車的制造廠商會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中使用機(jī)電一體化系統(tǒng)，他可以對(duì)生產(chǎn)的零配件進(jìn)行準(zhǔn)確的稱量以及拼裝，降低因?yàn)槿斯げ僮魉a(chǎn)生的誤差，減輕了人工操作的工作量，且同時(shí)保證了生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，且在機(jī)電一體化系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況之下生產(chǎn)錯(cuò)誤率基本為零。汽車在生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中需要測(cè)試其安全性能，其中包括汽車的電子監(jiān)控自動(dòng)報(bào)警，故障檢測(cè)機(jī)制等，對(duì)于汽車的性能進(jìn)行檢測(cè)，在出廠之前做好調(diào)校工作，還能夠及時(shí)發(fā)展汽車性能反面的不足，讓汽車生產(chǎn)線更加穩(wěn)定，對(duì)于汽車制造業(yè)發(fā)展有推進(jìn)作用。

2.3在實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程當(dāng)中應(yīng)用之后，就意味著有了連帶的監(jiān)控系統(tǒng)，在依托電子系統(tǒng)對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行控制之后，電子系統(tǒng)可以直接獲取傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)等機(jī)械系統(tǒng)方面的詳細(xì)數(shù)據(jù)。因此以電子系統(tǒng)為主導(dǎo)，在機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障之后，電子控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同的故障原因給出相應(yīng)的解決方案，且電子控制系統(tǒng)與報(bào)警器相連，一旦發(fā)生故障就會(huì)切斷故障區(qū)域的運(yùn)作，并且做好故障數(shù)據(jù)的反饋工作。甚至目前發(fā)展先進(jìn)的電子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自己解決系統(tǒng)當(dāng)中的錯(cuò)誤，通過(guò)事先寫(xiě)入的程序?qū)崿F(xiàn)自我查錯(cuò)，避免了因?yàn)橄到y(tǒng)錯(cuò)誤導(dǎo)致生產(chǎn)停止。但目前該領(lǐng)域還需要繼續(xù)進(jìn)行研究，提高電子控制系統(tǒng)的智能性，提高技術(shù)的熟練程度。

3機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程當(dāng)中運(yùn)用的發(fā)展趨勢(shì)

3.1柔性化發(fā)展

在機(jī)電一體化系統(tǒng)發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，其系統(tǒng)需要進(jìn)行柔性化發(fā)展，系統(tǒng)柔性化主要指的是信息系統(tǒng)和物質(zhì)儲(chǔ)存系統(tǒng)的升級(jí)，柔性化制造時(shí)基于傳統(tǒng)制造方式的基礎(chǔ)之上進(jìn)行發(fā)展的，加工對(duì)象可以因?yàn)槿嵝曰圃煜到y(tǒng)模式來(lái)改變，在生產(chǎn)當(dāng)中可以根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備和生產(chǎn)物料自行進(jìn)行搭配和選擇。柔性化的制造系統(tǒng)為了適應(yīng)生產(chǎn)所需在機(jī)械工程領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴(kuò)大，其優(yōu)勢(shì)主要可以滿足同時(shí)制造多批次的不同產(chǎn)品，可以根據(jù)市場(chǎng)的需求積極改變自身的產(chǎn)品線，確保設(shè)備資源和人力資源能夠得到充分利用。

3.2智能化發(fā)展

我國(guó)工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)就是逐漸走向智能化，智能化發(fā)展帶來(lái)的不僅是生產(chǎn)效率的提高，更可以提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)解放大量的勞動(dòng)力，隨著信息技術(shù)的發(fā)展智能化應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)是必然趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)工業(yè)逐漸走向數(shù)字化和智能化的同時(shí)，越來(lái)越多的信息化設(shè)備開(kāi)始投入工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，其中機(jī)電工程就與數(shù)字化進(jìn)行充分融合，促進(jìn)機(jī)械工程事業(yè)的發(fā)展。機(jī)電一體化系統(tǒng)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程項(xiàng)目的自動(dòng)化和全程管控，在不久的將來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)以及人工智能領(lǐng)域的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，將為機(jī)械工程發(fā)展提供更多的可能，甚至是機(jī)器人代替人員進(jìn)行施工。因此機(jī)械工程建設(shè)在智能化方面發(fā)展的潛力還是無(wú)窮的，機(jī)械工程的質(zhì)量提升和效率提升還有很大的提升工作，我們需要做的就是充分利用機(jī)電一體化系統(tǒng)，強(qiáng)化信息系統(tǒng)的管理效果，實(shí)現(xiàn)工程生產(chǎn)當(dāng)中的節(jié)能降耗。目前的汽車制造業(yè)已經(jīng)向智能化方面發(fā)展，車載芯片的智能化程度越來(lái)越高，車內(nèi)功能的集成度越來(lái)越強(qiáng)，飛機(jī)和船舶同樣如此，要想把智能化做好，在產(chǎn)品當(dāng)中集成更多的功能，就給制造階段提供了較大的挑戰(zhàn)，所以擁有一條智能化的生產(chǎn)線是必須的。

3.3微型化發(fā)展

我國(guó)的機(jī)械工程發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)新的高度，其中的生產(chǎn)技術(shù)方面的研究已經(jīng)非常透徹，目前的機(jī)械工程已經(jīng)能夠滿足國(guó)家發(fā)展的需要。但機(jī)械工程的設(shè)備體積仍然過(guò)于龐大，在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中需要占用大量的空間，以及噪音問(wèn)題一直難以解決，且大型的機(jī)械設(shè)備過(guò)于笨重難以搬運(yùn)，修理起來(lái)也非常麻煩。所以國(guó)家對(duì)于機(jī)電一體化的要求已經(jīng)向著微型化發(fā)展，目前機(jī)電一體化系統(tǒng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，普通的電子機(jī)械的尺寸需要低于一立方米，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中為了實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，微型化發(fā)展還會(huì)加深。微機(jī)電一體化技術(shù)將成為主流，將機(jī)電技術(shù)融為一體以獲得更小的體積，在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)更小的能源消耗，以及運(yùn)用起來(lái)更加的靈活。超精密加工技術(shù)領(lǐng)域的研究，直接關(guān)系到微機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，因此需要加強(qiáng)微型化方面的研究，給機(jī)械工程的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3.4模塊化

目前的機(jī)械方面的產(chǎn)品種類太多，在機(jī)械傳感器接口以及電氣傳感器接口進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，需要考慮到各個(gè)因素對(duì)于機(jī)械的影響，需要完成接口的統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這樣在應(yīng)用當(dāng)中將提高機(jī)械之間的匹配程度。如果沒(méi)有較好的統(tǒng)一性，則會(huì)影響機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中的可行性。上述問(wèn)題要求機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，根據(jù)機(jī)械工程實(shí)際的生產(chǎn)需求來(lái)制定模塊化的產(chǎn)品，以拓展機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模。

3.5網(wǎng)絡(luò)化

上文已經(jīng)說(shuō)到機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，將機(jī)電一體化控制系統(tǒng)與公司局域網(wǎng)相連接，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在逐漸走向網(wǎng)絡(luò)化的管理模式之下，各相關(guān)部門的工作人員能夠更好的實(shí)現(xiàn)資源共享，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，技術(shù)人員可以更好的進(jìn)行溝通。因此需要合理利用資源進(jìn)行信息溝通技術(shù)方面的拓展。讓機(jī)械工程在將來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)管作業(yè)，即使現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有監(jiān)管人員也能起到監(jiān)管的效果。

4結(jié)論

我國(guó)的機(jī)械工程領(lǐng)域在近幾年得到了飛速的發(fā)展，這是因?yàn)楫?dāng)今社會(huì)的信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度發(fā)達(dá)給各行各業(yè)帶來(lái)的便利，信息技術(shù)開(kāi)始融入到各個(gè)行業(yè)的工作生產(chǎn)當(dāng)中來(lái)，電腦和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了生產(chǎn)工作當(dāng)中必不能缺少的東西。機(jī)電一體化系統(tǒng)就是信息技術(shù)發(fā)展之下的產(chǎn)物，機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用之后提高了傳統(tǒng)機(jī)械工程行業(yè)的生產(chǎn)效率，電腦控制下的機(jī)械設(shè)備做出的產(chǎn)品精密度更加高，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，并且大大減小了機(jī)械工程生產(chǎn)當(dāng)中的事故發(fā)生率。讓原本笨拙的機(jī)械設(shè)備逐漸走向智能化和科學(xué)化，目前機(jī)械工程相關(guān)的各個(gè)企業(yè)需要意識(shí)到信息技術(shù)的重要性，加緊推廣機(jī)電一體化系統(tǒng)在生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用，并且學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，將先進(jìn)的理念和更加專業(yè)的技術(shù)應(yīng)用到工作當(dāng)中來(lái)，從技術(shù)層面推動(dòng)我國(guó)的機(jī)械工程事業(yè)發(fā)展。

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作者:劉雄 單位:南京三樂(lè)微波技術(shù)發(fā)展有限公司