机电自动化在工程机械制造中的实践探索

引言

工程机械制造是装备制造业的重要组成部分，其产品涵盖挖掘机、起重机、装载机等，广泛应用于基建、矿山、交通等领域。传统工程机械制造以人工操作为主，依赖经验型生产，存在生产周期长、零部件加工精度不稳定、装配误差大等问题，难以满足当前行业对高效、高质量、规模化生产的需求。

一、机电自动化在工程机械制造中的应用现状与问题

机电自动化技术在工程机械制造中的应用已从单一设备升级向多环节渗透，但受技术适配、管理模式、人员能力等因素制约，尚未实现深度落地，主要存在三方面问题。

1.1 自动化覆盖范围不全面

核心工序依赖人工，当前多数工程机械制造企业仅在零部件粗加工、简单装配等标准化程度高的工序引入自动化设备，而在复杂零部件的精密加工、定制化装配等关键环节，仍依赖人工操作。例如，液压阀组的孔系加工需极高精度，部分企业因自动化设备精度不足或编程复杂，仍采用人工操作数控设备，导致加工效率低、误差率高；定制化工程机械的装配环节，因产品规格多变，自动化生产线难以灵活适配，需人工调整装配流程，制约整体生产效率。

1.2 自动化设备协同性差

数据孤岛现象明显，工程机械制造涉及多道工序，需不同类型的自动化设备协同配合，但当前多数企业的自动化设备来自不同供应商，设备间数据接口不统一、通信协议不一致，导致数据无法互通。零部件加工环节的数控车床与装配环节的智能机器人，无法共享零部件尺寸、加工进度等数据，装配环节需重新检测零部件精度，增加重复工序；生产过程中，物联网监控设备采集的设备运行数据、生产进度数据，无法与企业管理系统联动，数据仅用于存储而非决策支撑，难以实现生产全流程的动态管控。

1.3 技术与生产适配不足

运维能力滞后，部分企业盲目引入高端机电自动化设备，未结合自身生产需求与产品特性进行适配设计，导致设备功能无法充分利用。例如，小型工程机械制造企业引入适用于大型企业的柔性自动化生产线，因生产规模小、产品种类少，生产线利用率低，增加生产成本；企业技术人员对自动化设备的运维能力不足，部分复杂自动化系统出现故障时，需依赖供应商维修，导致设备停机时间长，影响生产进度。

二、机电自动化在工程机械制造中的核心实践场景

结合工程机械制造的生产流程，机电自动化技术在零部件加工、装配检测、生产管理三大核心环节的实践应用，可有效解决传统生产痛点，提升生产效能。

2.1 零部件加工环节的自动化实践聚焦精密化与高效化

在复杂零部件精密加工中，采用数控加工中心与自动化上下料系统结合的模式，实现加工全自动化。例如，传动系统齿轮加工中，数控加工中心通过预设程序完成齿轮齿形加工、孔系钻削等工序，自动化上下料机器人通过视觉识别技术精准抓取工件，完成工件在加工中心与料库间的转运，减少人工干预，提升加工精度与效率；针对批量零部件加工，采用自动化生产线，通过输送轨道连接多台数控设备，实现工件自动流转与工序衔接，如挖掘机履带板加工中，生产线可同步完成切割、焊接、打磨等工序，生产周期较传统人工模式大幅缩短。

2.2 装配检测环节的自动化实践侧重协同化与智能化

在工程机械总装环节，采用多机器人协同装配与 AGV 配合的模式，提升装配效率与精度。例如，挖掘机驾驶室装配中，地面 AGV 小车将驾驶室壳体转运至装配工位，多台工业机器人分工完成座椅安装、线路连接、仪表盘装配等工序，机器人通过力控传感器感知装配力度，避免零部件损坏；在液压系统装配中，自动化设备通过激光定位技术精准对接液压管路，确保接口密封性能，减少人工装配的误差。装配完成后，引入自动化检测系统，如通过压力测试设备检测液压系统密封性，通过振动测试设备检测传动系统运行稳定性，检测数据实时反馈至生产系统，实现装配质量的动态管控。

2.3 生产管理环节的自动化实践注重数字化与可视化

依托物联网与大数据技术，构建机电自动化生产管理平台，实现生产全流程的动态监控与智能调度。平台实时采集自动化设备的运行数据、生产进度数据，通过数据可视化界面展示，管理人员可实时掌握生产状态；当设备出现故障预警时，平台自动推送维修提示，并调度备用设备接替生产，减少停机时间；在生产调度中，平台根据订单需求与设备负荷，合理分配自动化设备的生产任务，提升生产资源利用率。

三、推动机电自动化在工程机械制造中深度应用的优化策略

针对当前机电自动化应用中的问题，需从技术适配、协同整合、能力建设三方面发力，推动技术与生产深度融合，充分释放自动化优势。

3.1 优化技术适配设计，提升设备实用性

企业应结合自身生产规模、产品特性与工序需求，选择适配的机电自动化技术与设备，避免盲目引入。对于中小型企业或定制化生产需求高的企业，优先采用模块化自动化设备，如可快速切换程序的数控加工中心、灵活调整装配流程的机器人系统，提升设备灵活性；对于大型企业或批量生产需求高的企业，构建全流程自动化生产线，同时预留数据接口与扩展空间，便于后续技术升级。

3.2 加强设备协同整合，打破数据孤岛

建立统一的机电自动化数据平台，规范设备数据接口与通信协议，实现不同自动化设备、系统间的数据互通。例如，将零部件加工环节的数控设备、装配环节的机器人、检测环节的自动化设备、管理系统接入同一数据平台，共享零部件加工精度、装配进度、检测结果等数据，避免重复检测与数据冗余；利用工业互联网技术，实现设备间的实时通信与协同控制，如数控设备根据管理系统的生产计划自动调整加工任务，机器人根据零部件加工数据自动调整装配参数，提升全流程协同效率。

3.3 强化人才培养与技术研发，提升运维能力

构建分层分类的人才培养体系，针对不同岗位人员开展专项培训：对设备操作人员，重点培训自动化设备的基础操作、参数调整与简单故障排查；对技术运维人员，重点培训复杂自动化系统的故障诊断、维修保养；邀请设备供应商、行业专家开展技术讲座与实操演练，分享先进实践经验。加大技术研发投入，鼓励企业与高校、科研机构合作，开展机电自动化关键技术的研发，提升技术自主可控能力，减少对外部供应商的依赖。

结语

机电自动化技术为工程机械制造行业突破传统生产瓶颈、实现智能化转型提供了关键路径，其在零部件加工、装配检测、生产管理环节的实践应用，可有效提升生产效率、产品质量与行业竞争力。当前机电自动化应用中存在的覆盖不全面、协同性差、适配不足等问题，可通过优化技术适配、加强协同整合、强化人才培养逐步解决。

参考文献

[1]李卫社,王新伟.机电自动化在工程机械制造中的应用[J].造纸装备及材料,2025,54(02):52-54.

[2]焦庆亚.关于机电自动化在工程机械制造中的应用研究[J].仪器仪表用户,2024,31(11):146-148.