闫兴强
山东电立得动力科技有限公司277400
摘要：机电一体化是机械和电力电子结合的现代化技术，在现代化工业生产中，机电一体化技术是实现集成化、自动化生产，智能化、数据化管理的关键技术，也是工程机械发展的基础。文章基于现代机电一体化技术展开论述，分析相关发展趋势，探讨具体的应用，内容如下。
关键词：机电一体化；发展趋势；应用；工程机械
机电一体化不是单纯的机械装置与电子装置的简单组合，而是技术工艺层面上的有机融合，是多领域、跨行业的综合实践技术。机电一体化技术涉及机械工程、电工电子、微电子、传感器、接口、信号转换等内容，根据系统功能和使用需求，有实际的目的，旨在打破传统技术工艺中的局限性，提升工作效率和性能。机电一体化技术是以生产为前提的专业技术，在钢铁、电气、石油化工、航空航天、机械制造等行业中都有广泛应用。本文就机电一体化技术的发展趋势和应用研究谈几点粗浅认识。
一、机电一体化的应用领域及优势
（一）机电一体化的应用领域
机电一体化的应用发展趋势现阶段主要为三大类，集成自动化工业生产、机器人技术以及汽车电子化。机电一体化最早在国民经济发展中的作用就是基于工业生产流水线进行技术创新，打破了大量雇佣劳动力从事精密生产工作的现状，实现了集成化、自动化和数字化生产。结合电子技术和传感技术，还能够进行更加智能，更多功能的控制管理系统，提高了生产效率和管理水平。机器人技术是现代工业生产中的一大突破，也是工程机械行业中的新兴发展，机器人技术发展的核心依赖于机电一体化技术，新世纪人工智能的技术突破，正在影响着人类的日常生活，提高生活质量水平，推动了国民经济的法则。机器人已在工业领域得到了广泛的应用，而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展，是机电技术未来发展趋势的重要分支。汽车电子化则是近年来由于环境和资源问题，节能型汽车和清洁能源的利用，使得汽车工程机械行业在动力系统上的侧重于机电一体化技术。无论是传统汽车制造业的传感器、指示仪器或电子系统等硬件技术支持，还是新时期电汽车行业的发展，机电一体化在这一行业中仍然有巨大的潜力[1]。
（二）机电一体化技术发展的优势
运维高效；区别于其他类型的技术工艺，机电一体化产品的性能和使用效果在安装调试和运作过程中有相应的指标和检测标准，尤其是根据使用情况和需求的差异，调整参数和编程设计，能够在短时间内适应相应的工作模式，并且不需要更改或调整其中的硬件，是基于数字化操控进行管理的。机电一体化产品的运维流程能够通过系统自主管理，实时监测，尤其是存在故障问题时，对比正常运作情况和故障问题，能够快速有效地明确出现的根源，大大提高了运维工作效率。
安全管理；机电一体化产品根据工作对象和工作职能的不同，都具有相应的自动应急功能。比如能够监控温度、湿度、室内压力等指标变化；具备自动监视、扫描和信息存储功能；具备自动报警和保护功能等。一些电力、化工企业中的高技术难度生产流程环节，经常会出现安全事故风险，机电一体化技术通过参数或程序设定，能够即时断电、关机，起到自主管理的作用，杜绝安全事故，提高安全管理水平[2]。
生产力稳定，经济效益高；机电一体化技术由于自动化和数字化技术核心，具备基本的信息处理和控制管理功能，在运行管理、检测灵敏度和控制精度的提升下，能够通过系统程序设定和智能控制系统保证工程机械装置按照既定计划和设计方案完成预定的工作，有效保证工作效率和质量，优化成本的情况下，使得企业生产能力大幅提升，推动了企业经济效益稳步上升。
适用面广；机电一体化技术应用广泛，跨领域、跨行业的应用不胜枚举，它不仅仅是工程机械的一个技术工艺，而是社会进步和国民经济发展中无处不在的实用性功能。比如自动控制、自动检验、自动调节、自动反馈等职能在日常生活中都有体现，这也就意味着机电一体化技术在工程机械行业中也并不局限于生产，在管理中也有广泛应用。诸如刷脸打卡、绩效考核、监督管理等等内容，都有积极意义。能应用于不同的场合和不同领域，满足用户具体的需求[3]。
二、机电一体化技术的应用研究
（一）分布式控制系统技术
DCS控制系统以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。大数据背景下，分布式系统的应用更加注重横向功能领域的拓展，而不是纵向专业化深入。总的来说，分布式系统要做的任务就是把多台机器有机的组合、连接起来，让其协同完成一件任务，可以是计算任务，也可以是存储任务。DCS系统根据需求或用途，主要分为计算、存储和管理三个方面，不同等级的控制系统具有相应的功能。DCS技术的特点就在于多个控制单元的组合，能够成为实现一体化全面综合管理的控制系统。控制功能多样化、操作简便、系统完善独立且支持扩展、维护高效、可靠性高故障影响面小。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流[4]。
（二）计算机集成制造系统
CIMS 的实现不是现有各分散系统的简单组合，在机电一体化技术发展和创新过程中，管理和改进是研究关键，基于动态管理进行实时监控，CIMS系统能够从前期设计和计划就通过数据模拟出后期相关指标，实现在前期经营决策环节中就能够估算和预见相应的收益，自动化集成化生产流水线式庞大的数量指标和参数要求实现的，CIMS系统能够提高企业的集成度，优化生产要素配置，提高生产能力。最重要的是，能够贴合实际，结合企业实际生产经营状况，选择最优的收益的管理和生产方案[5]。
（三）柔性制造系统
柔性制造FMS系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
（四）PLC技术
PLC 是一种自动化设计的数字运算操作系统，其运行核心是 PLC 可编程存储器，依靠系统内部的存储记忆对各个元件下发控制指令。是机电一体化技术最具有代表性的技术工艺之一，在工业生产中成效显著，比如对于数控机床的自动控制和智能管理，能够通过plc技术的逻辑编程设定相应的工作模式，切合相应的功能领域。PLC 具有可编程的控制系统，能够准确快速的传输发布命令，不仅具有弱电控制强电的功能，而且能很好的适应多变化的逻辑关系。数控机床在控制方面要求精准，具有可编程能力，且控制响应迅速。从数控机床的发展史上来看，数控机床的出现就是为了解放劳动力、纠正更多的人为错误、实现更精准的机械操作而诞生的。PLC 精准高效的控制理念正好符合当下数控机床的生产要求[6]。
结语：机电一体化技术是现代工业生产和发展中的重要突破，也是现代社会生产力提高的表现，随着时代的法则，机电一体化技术的未来发展前景更加广阔，文章简要论述了机电一体化技术的优势和应用，旨在推动我国工程机械水平不断提升。
参考文献：
[1]曲衍霖.机电一体化技术的发展趋势及应用研究[J].科学与财富,2019,(13):91.
[2]赵子珍.机电一体化技术的应用及发展趋势研究[J].智能城市,2017,3(6):181.
[3]张文洁.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].中国设备工程,2020,(10):225-226.
[4]邱琳.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].商情,2020,(29):177.
[5]谢杰.机电一体化技术的发展趋势及应用研究[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(24).
[6]陈义龙,郑塬塬.机电一体化技术的应用与发展趋势研究[J].农家科技（下旬刊）,2020,(4):211.