機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的運用

機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的運用身份證號：32062219670118****摘要：現(xiàn)代機械工程為了提高工作的效率都引進了機電一體化系統(tǒng)，機電一體化系統(tǒng)的合理運用能夠降低機械工程運營當(dāng)中的人力成本，讓機械工作代替大部分的人力工作，且在機械介入工作的過程當(dāng)中其工作安全性得到了保障，人員不用再進行一些高難度的操作。機電一體化系統(tǒng)的深入應(yīng)用是我國機械工程行業(yè)發(fā)展的趨勢。關(guān)鍵詞：機電一體化系統(tǒng)；機械工程；工程自動化1機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用分析1.1計算機輔助設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)屬于機電一體化技術(shù)中的一種，在這種技術(shù)中，計算機制圖、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通信等的各種功能實現(xiàn)了有效集成，并發(fā)揮出了良好的綜合型技術(shù)效果。將該技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的設(shè)計中，可以讓設(shè)計變得更加直觀。具體設(shè)計中，計算機輔助設(shè)計可將常結(jié)合空間作用力、動力學(xué)以及運動學(xué)等的分析，對農(nóng)業(yè)機械的運動軌跡進行模擬，并以此為依據(jù)來進行模型的構(gòu)建，再結(jié)合具體的設(shè)計要求，對其中的各項參數(shù)進行優(yōu)化，以此來實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械工程設(shè)計水平的進一步提升。1.2高精度GPS技術(shù)的應(yīng)用高精度GPS系統(tǒng)主要是借助于傳感技術(shù)、超聲波技術(shù)以及GPS拆分技術(shù)，精準(zhǔn)地將農(nóng)業(yè)機械設(shè)計參數(shù)、三維坐標(biāo)、儀表顯示參數(shù)等各種詳細(xì)信息反饋給計算機，它是機電一體化系統(tǒng)中的一種新型技術(shù)形式。但是就目前來看，這種技術(shù)形式的應(yīng)用范圍比較有限，僅在一些大型農(nóng)場中用來進行農(nóng)業(yè)機械的混合作業(yè)控制。通過該技術(shù)的應(yīng)用，可以讓工作人員及時發(fā)現(xiàn)異常，并對可能會發(fā)生的故障做出科學(xué)判斷，以便及時處理相應(yīng)的異常，避免農(nóng)業(yè)機械故障所帶來的不利影響，確保農(nóng)業(yè)機械工程的安全可靠運行，并進一步提升其運行質(zhì)量與效率，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際需求。1.3電子信息技術(shù)的應(yīng)用電子信息技術(shù)的應(yīng)用也為農(nóng)業(yè)機械工程的發(fā)展與創(chuàng)新創(chuàng)造了更多的契機，通過此項技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷以及通信等的各項功能，讓整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程得以良好控制，確保農(nóng)業(yè)機械按照既定的標(biāo)準(zhǔn)來進行各項操作，在實現(xiàn)人力資源節(jié)約的同時提升農(nóng)業(yè)機械的工作效率。在傳統(tǒng)形式的機電一體化設(shè)備中，其監(jiān)控主要為人工方式，這種監(jiān)控方式不僅具有較大的局限性，且監(jiān)控效率也非常低，在機電一體化設(shè)備的風(fēng)險與故障檢查中存在較大漏洞，一般情況下，故障只有在出現(xiàn)之后才可以被發(fā)現(xiàn)和處理，進而很容易對設(shè)備造成傷害，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)p壞設(shè)備。而在現(xiàn)代化的機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用中，借助于機電一體化監(jiān)控技術(shù)，便可在設(shè)備的整個運行過程中對其進行實時監(jiān)控，并將監(jiān)控信息實時傳輸給機電一體化系統(tǒng)終端，讓操作者對設(shè)備的實際運行情況做到實時了解，并通過機電一體化系統(tǒng)中的總控制臺來實農(nóng)業(yè)機械的遠(yuǎn)程操作與控制。1.4虛擬技術(shù)的應(yīng)用在機電一體化系統(tǒng)中，虛擬技術(shù)主要是借助于多媒體技術(shù)、計算機制圖技術(shù)、圖片模式識別技術(shù)以及傳感技術(shù)等的支持，將用戶的實際設(shè)計要求作為基礎(chǔ)來進行一個三維立體場景的構(gòu)建。將該技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械工程中，可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械的動態(tài)建模，以此來實現(xiàn)整個農(nóng)業(yè)機械三維立體模型的全方位構(gòu)建，并通過這個模型來全面展示農(nóng)業(yè)機械的外形及其所有的實體結(jié)構(gòu)。就本質(zhì)而言，虛擬技術(shù)也屬于集成技術(shù)的一種，將該技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械工程中，可按照農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的實際運動過程和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體特征來進行相應(yīng)的幾何模型、運動模型以及物理模型等的構(gòu)建，這樣便可在最初的設(shè)計環(huán)節(jié)對農(nóng)業(yè)機械做到最佳優(yōu)化。2機電一體化系統(tǒng)在機械工程當(dāng)中運用的發(fā)展趨勢2.1柔性化發(fā)展在機電一體化系統(tǒng)發(fā)展的過程當(dāng)中，其系統(tǒng)需要進行柔性化發(fā)展，系統(tǒng)柔性化主要指的是信息系統(tǒng)和物質(zhì)儲存系統(tǒng)的升級，柔性化制造時基于傳統(tǒng)制造方式的基礎(chǔ)之上進行發(fā)展的，加工對象可以因為柔性化制造系統(tǒng)模式來改變，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)所需在機械工程領(lǐng)域應(yīng)用不斷擴大，其優(yōu)勢主要可以滿足同時制造多批次的不同產(chǎn)品，可以根據(jù)市場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。2.2智能化發(fā)展我國工業(yè)發(fā)展的趨勢就是逐漸走向智能化，智能化發(fā)展帶來的不僅是生產(chǎn)效率的提高，更可以提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時解放大量的勞動力，隨著信息技術(shù)的發(fā)展智能化應(yīng)用于各個領(lǐng)域已經(jīng)是必然趨勢。國內(nèi)工業(yè)逐漸走向數(shù)字化和智能化的同時，越來越多的信息化設(shè)備開始投入工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，其中機電工程就與數(shù)字化進行充分融合，促進機械工程事業(yè)的發(fā)展。機電一體化系統(tǒng)的出現(xiàn)實現(xiàn)了機械工程項目的自動化和全程管控，在不久的將來，隨著計算機以及人工智能領(lǐng)域的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，將為機械工程發(fā)展提供更多的可能，甚至是機器人代替人員進行施工。因此機械工程建設(shè)在智能化方面發(fā)展的潛力還是無窮的，機械工程的質(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電一體化系統(tǒng)，強化信息系統(tǒng)的管理效果，實現(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越高，車內(nèi)功能的集成度越來越強，飛機和船舶同樣如此，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。2.3微型化發(fā)展我國的機械工程發(fā)展已經(jīng)到了一個新的高度，其中的生產(chǎn)技術(shù)方面的研究已經(jīng)非常透徹，目前的機械工程已經(jīng)能夠滿足國家發(fā)展的需要。但機械工程的設(shè)備體積仍然過于龐大，在生產(chǎn)過程當(dāng)中需要占用大量的空間，以及噪音問題一直難以解決，且大型的機械設(shè)備過于笨重難以搬運，修理起來也非常麻煩。所以國家對于機電一體化的要求已經(jīng)向著微型化發(fā)展，目前機電一體化系統(tǒng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，普通的電子機械的尺寸需要低于一立方米，在未來的發(fā)展過程中為了實現(xiàn)資源的最大化利用，微型化發(fā)展還會加深。微機電一體化技術(shù)將成為主流，將機電技術(shù)融為一體以獲得更小的體積，在運行過程當(dāng)中實現(xiàn)更小的能源消耗，以及運用起來更加的靈活。超精密加工技術(shù)領(lǐng)域的研究，直接關(guān)系到微機電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，因此需要加強微型化方面的研究，給機械工程的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。2.4模塊化目前的機械方面的產(chǎn)品種類太多，在機械傳感器接口以及電氣傳感器接口進行設(shè)計的過程當(dāng)中，需要考慮到各個因素對于機械的影響，需要完成接口的統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，這樣在應(yīng)用當(dāng)中將提高機械之間的匹配程度。如果沒有較好的統(tǒng)一性，則會影響機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用過程當(dāng)中的可行性。上述問題要求機電一體化系統(tǒng)進行系統(tǒng)強化，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理，根據(jù)機械工程實際的生產(chǎn)需求來制定模塊化的產(chǎn)品，以拓展機械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模。2.5網(wǎng)絡(luò)化上文已經(jīng)說到機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，將機電一體化控制系統(tǒng)與公司局域網(wǎng)相連接，可以實現(xiàn)隨時隨地的遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作，通過移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來實現(xiàn)自動化控制。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現(xiàn)資源共享，通過網(wǎng)絡(luò)平臺來進行數(shù)據(jù)傳輸，技術(shù)人員可以更好的進行溝通。因此需要合理利用資源進行信息溝通技術(shù)方面的拓展。讓機械工程在將來實現(xiàn)無人監(jiān)管作業(yè)，即使現(xiàn)場沒有監(jiān)管人員也能起到監(jiān)管的效果。結(jié)束語綜上所述，在當(dāng)今時代的社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)協(xié)同發(fā)展中，機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展也十分可觀。將機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機械工程領(lǐng)域中，通過各種先進技術(shù)的應(yīng)用，便可讓農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用得以科學(xué)優(yōu)化。因此，在農(nóng)業(yè)機械工程領(lǐng)域，生產(chǎn)企業(yè)、技術(shù)人員以及操作者一定要加強對機電一體化系統(tǒng)的了解，并將其在農(nóng)業(yè)機械工程中加以合理應(yīng)用，這樣才可以充分發(fā)揮出機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢，促進農(nóng)業(yè)機械工程的良好發(fā)展，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展提供足夠的技術(shù)支撐。參考文獻[1]張維維.機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的實際應(yīng)用[J].科技風(fēng),2020(11):180+198.DOI:10.19392/ki.1