發(fā)布時(shí)間:2024-03-04 17:32:39
序言:寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)電一體化的未來(lái)樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;現(xiàn)狀;發(fā)展
中圖分類號(hào):TU85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、機(jī)電一體化技術(shù)簡(jiǎn)介
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué),英語(yǔ)名稱為Mechatronics,它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體,是在以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透并與機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上,綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),從系統(tǒng)理論出發(fā)根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo),以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ),對(duì)各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運(yùn)動(dòng)傳遞,物質(zhì)運(yùn)動(dòng),能量變換進(jìn)行研究,使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng),在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。典型機(jī)電一體化系統(tǒng)功能原理構(gòu)成實(shí)例如下圖:
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1、初級(jí)發(fā)展階段
二十世紀(jì)六十年代以前的時(shí)間是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段,在初級(jí)發(fā)展階段,人們開(kāi)始能夠自覺(jué)利用電子技術(shù)的成果完善機(jī)械產(chǎn)品的性能,在二戰(zhàn)之后,戰(zhàn)爭(zhēng)在使科技發(fā)展滯后的同時(shí),也促進(jìn)了電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合,在戰(zhàn)爭(zhēng)期間這種結(jié)合主要應(yīng)用與軍事,在戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束夠,電子技術(shù)與機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,并為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的作用,由于機(jī)電一體化技術(shù)剛剛產(chǎn)生,人們對(duì)這種技術(shù)的認(rèn)可程度還不高,機(jī)電一體化技術(shù)還未得到廣泛運(yùn)用,這個(gè)階段的機(jī)電一體化技術(shù)還算不上是真正的機(jī)電一體化技術(shù)。
2、深入發(fā)展階段
從二十世紀(jì)六十年代到九十年代后期,機(jī)電一體化技術(shù)到了迅速發(fā)展階段,在這一階段,機(jī)電一體化技術(shù)逐漸智能化,并在迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上不斷深入。這一時(shí)期,機(jī)電一體化技術(shù)中又加入了光學(xué)和通信技術(shù),微細(xì)加工技術(shù)在初現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)中,同時(shí),對(duì)機(jī)電一體化的系統(tǒng)分析和學(xué)科體系也進(jìn)入了深入發(fā)展的階段,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、光線技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)拓寬了發(fā)展前景,促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。這個(gè)階段的機(jī)電一體化技術(shù)為當(dāng)前的機(jī)電一體化發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3、規(guī)劃發(fā)展階段
在二十世紀(jì)八十年代初期,國(guó)家就對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究,并且國(guó)務(wù)院還把機(jī)電一體化技術(shù)列入了863計(jì)劃中,還成立了專門(mén)的機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,由于國(guó)際機(jī)電一體化技術(shù)在飛速的發(fā)展過(guò)程中,我國(guó)充分考慮到國(guó)外技術(shù)的發(fā)展對(duì)我國(guó)的影響,還把機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向與影響納入九五規(guī)劃和發(fā)展綱要中,不僅是國(guó)家對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)非常重視,很多高等院校、國(guó)家企業(yè)也對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究與應(yīng)用,并取得了一定的成果。當(dāng)前階段的機(jī)電一體化發(fā)展為我國(guó)的綜合國(guó)力的提升做出了重要的貢獻(xiàn)。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1、綠色化趨勢(shì)
工業(yè)革命以后,機(jī)械領(lǐng)域的技術(shù)革新給人們帶來(lái)了巨大的方便,對(duì)人們的生活、工作產(chǎn)生的深遠(yuǎn)的影響,但是,在給人們帶來(lái)方便的同時(shí),也帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。于是,人們對(duì)環(huán)保型的設(shè)計(jì)、制造有著很高的呼聲,符合綠色化的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)在適用時(shí)對(duì)環(huán)境的污染降到最低、對(duì)資源的利用提到最高,同時(shí)在報(bào)廢后還能都回收利用。機(jī)電一體化的綠色產(chǎn)品要充分考慮到環(huán)保的特性,在設(shè)計(jì)之初就要將環(huán)保理念考慮進(jìn)去,使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在使用過(guò)程中能夠做到對(duì)資源的最大利用和對(duì)環(huán)境的最小危害。
2、智能化趨勢(shì)
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能。
3、系統(tǒng)化趨勢(shì)
系統(tǒng)化發(fā)展的特點(diǎn)是采用開(kāi)放化和模式化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),形成設(shè)備的系統(tǒng)發(fā)展,通過(guò)多種模式的組合和剪裁建立起機(jī)械設(shè)備的整體發(fā)展和設(shè)計(jì)系統(tǒng),并且能夠在系統(tǒng)整體發(fā)展和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的系統(tǒng)管理和綜合控制。系統(tǒng)化的機(jī)電一體化技術(shù)還能推動(dòng)更為有效而便捷的通信技術(shù)發(fā)展模式的形成,從而實(shí)現(xiàn)更為有效的信息傳播和個(gè)性化的設(shè)備管理、使用方式,為在人性化的設(shè)備管理原則之上設(shè)計(jì)生產(chǎn)出以使用個(gè)體需求為主的機(jī)電一體化設(shè)備提供有利條件。
4、網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品價(jià)格日益下降,為其的普及工作帶來(lái)了便利條件。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各類遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)。其遠(yuǎn)程控制終端便是機(jī)電一體化產(chǎn)品,當(dāng)發(fā)展到一定程度時(shí),人們可以利用家庭網(wǎng)絡(luò)對(duì)家庭中的各項(xiàng)電氣設(shè)備進(jìn)行計(jì)算機(jī)集中管理,進(jìn)而享受更加現(xiàn)代化的生活。
5、模塊化趨勢(shì)
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣,可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定,無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)?;瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。
6、微型化趨勢(shì)
微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)。
四、結(jié)束語(yǔ)
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為機(jī)電一體化的產(chǎn)生和發(fā)展創(chuàng)造了條件,社會(huì)需求則為之提供了動(dòng)力。反過(guò)來(lái),機(jī)電一體化的發(fā)展又不斷促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)需求。機(jī)電一體化已經(jīng)顯示出了強(qiáng)大的生命力,并正以空前的速度和力度沖擊著傳統(tǒng)的技術(shù)思想、生產(chǎn)方式和方法以及傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都將因此而發(fā)生深刻變革。
參考文獻(xiàn):
[1]張建寶. 淺談煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及展望[J]. 科技信息.2013(18)
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展
引言:
機(jī)電一體化技術(shù)建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)之上,利用機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)處理技術(shù),對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行多功能整合,有效改善設(shè)備精度、提升設(shè)備性能,使其朝著智能化的方向發(fā)展。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,促使機(jī)電一體化技術(shù)不斷的變化和發(fā)展,微電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等也逐步融入到機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中,但是機(jī)電一體化技術(shù)絕不是這些技術(shù)的簡(jiǎn)單疊加,而是將這些技術(shù)有機(jī)結(jié)合,使機(jī)電一體化技術(shù)的適用范圍更加廣闊,日常生活中常見(jiàn)的智能洗衣機(jī)、空調(diào)、照相機(jī)等都是機(jī)電一體化產(chǎn)品的代表。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,在一定程度上提高了機(jī)械工程技術(shù)的效率,使機(jī)械工程的要求得以更好的滿足,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械產(chǎn)品的自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制與檢測(cè),因此,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越受到人們的重視,這項(xiàng)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展前景將會(huì)越來(lái)越廣闊。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程
早在上世紀(jì)60年代末期,日本企業(yè)界就提出了“機(jī)電一體化技術(shù)”的概念,他們將這一技術(shù)取名為“Mechatronics”,即機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)融為一體。直至70年代,人們都把機(jī)電一體化看成是機(jī)械與電子技術(shù)的結(jié)合。到了20世紀(jì)80年代,信息技術(shù)開(kāi)始逐步發(fā)展起來(lái),促使微處理機(jī)的性能有所提高,為數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人以及汽車(chē)電子控制系統(tǒng)等機(jī)電一體化產(chǎn)品提供了有力的技術(shù)支持,超大規(guī)模集成電路及微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)也為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,機(jī)電一體化系統(tǒng)中融入了通信技術(shù),使得機(jī)械設(shè)備變得更加智能,便于操控。機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備的功能更加多樣,性能也有了很大程度的提升,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)與半導(dǎo)體技術(shù)、機(jī)電一體微型化方法相結(jié)合,形成了更加精密和集成的“微機(jī)電一體化”。隨著自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)、光纖技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,機(jī)電一體化技術(shù)逐步建立起完善的科學(xué)體系。
2.我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
20世紀(jì)80年代,我國(guó)開(kāi)始了對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的研究,國(guó)務(wù)院對(duì)這項(xiàng)技術(shù)予以高度重視,并將其列入“863”計(jì)劃的重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目之一。為加快機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)提出了發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)的具體實(shí)施策略,并成立了專門(mén)的研發(fā)小組,著重研究如何促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)更快的進(jìn)步。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提高,使機(jī)械與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)結(jié)合,尤其是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)。尤其是我國(guó)自主研發(fā)出了微型計(jì)算機(jī)以及大規(guī)模的集成電路,這為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了更為充足的條件。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)有了更為深入的發(fā)展,各種高科技技術(shù)逐漸被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)的研究當(dāng)中,使機(jī)電一體化系統(tǒng)更加智能化,促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展。目前,我國(guó)已建立了計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)工程研究中心,很多企業(yè)通過(guò)實(shí)施計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)應(yīng)用示范工程獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,得到了各行各業(yè)人們的關(guān)注。另外,我國(guó)現(xiàn)在已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造及程序優(yōu)化等技術(shù),能夠獨(dú)立生產(chǎn)機(jī)器人的關(guān)鍵元器件,開(kāi)發(fā)出適合各行各業(yè)作業(yè)的多種機(jī)器人,為企業(yè)的發(fā)展提供了便利。
二、機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的制造和加工起著非常重要的作用。就目前的狀況來(lái)看,高智能將成為機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的主要發(fā)展方向,智能機(jī)器人將變得更加普及。在控制系統(tǒng)的指引下,智能機(jī)器人將會(huì)具有一定的判斷及推理能力,并根據(jù)不同指令自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),代替人類完成一些復(fù)雜的生產(chǎn)工作,使人們得到所需產(chǎn)品的同時(shí),提高生產(chǎn)效率。因此,高智能化將成為機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì),研究人員將會(huì)根據(jù)不同層次的需求編寫(xiě)不同的控制系統(tǒng),讓機(jī)器人可以更好的為人類的生產(chǎn)生活而服務(wù)。
機(jī)電工業(yè)的不斷發(fā)展,為人們的生活提供了極大的便利以及豐富的物質(zhì)生活,但同時(shí)也對(duì)資源進(jìn)行過(guò)度的開(kāi)發(fā),對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的惡劣影響。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),綠色生產(chǎn)、綠色產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的歡迎。因此,未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)將朝著綠色化的方向邁進(jìn),即以減少對(duì)環(huán)境的危害或?qū)Νh(huán)境無(wú)危害為根本出發(fā)點(diǎn),最大限度的回收與利用報(bào)廢設(shè)備及產(chǎn)品,使用更加環(huán)保的生產(chǎn)原料及生產(chǎn)技術(shù),使研發(fā)過(guò)程及產(chǎn)品符合環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn),以保證產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)值。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起與發(fā)展推動(dòng)著各行各業(yè)的發(fā)展,并且充分將全球資源整合,使企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)更為激烈。將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中,不僅實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化設(shè)備的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制,而且使我國(guó)對(duì)于國(guó)際上一些先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品有了更加深入的研究,促使國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨于成熟。可以說(shuō),未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)更加網(wǎng)絡(luò)化,使機(jī)電一體化設(shè)備的無(wú)人值守運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí),同時(shí)也能夠讓機(jī)電一體化技術(shù)的新產(chǎn)品通過(guò)便捷的途徑得以向市場(chǎng)推廣。
目前我國(guó)有很多企業(yè)生產(chǎn)機(jī)電一體化的產(chǎn)品,但是由于所生產(chǎn)的產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因此在生產(chǎn)過(guò)程以及以后的使用過(guò)程中難免會(huì)遇到麻煩。因此,這就要求機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)模塊化,即將這些產(chǎn)品劃分為獨(dú)立的模塊,使每個(gè)模塊可以在機(jī)械設(shè)備更好的發(fā)揮其應(yīng)有的功能,以適應(yīng)不同生產(chǎn)的需要。模塊化技術(shù)能夠在一定程度上減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的成本,使不同產(chǎn)品的零部件之間實(shí)現(xiàn)通用,這對(duì)產(chǎn)品的維修性、裝配性與拓展性的提高也起著一定的促進(jìn)作用。模塊化的設(shè)計(jì)與制造也將成為未來(lái)機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),并且隨著微機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展而逐漸普及。利用這些模塊,可以方便快捷的生產(chǎn)出各種新型機(jī)電一體化產(chǎn)品。
隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,很多領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了“由大及小”的過(guò)渡,尤其是機(jī)電一體化技術(shù),也逐漸朝著微型化方向發(fā)展。微型化,即機(jī)電一體化設(shè)備向微型機(jī)器及微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),微型化產(chǎn)品的體積小,耗能低,機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型化使得其應(yīng)用范圍更加廣泛,由此來(lái)看,微機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的必然發(fā)展趨勢(shì),具有廣闊的發(fā)展前景。
三、結(jié)論
我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展受到了國(guó)家的重視和支持,獲得了巨大的發(fā)展和進(jìn)步。但是我國(guó)的機(jī)電一體化領(lǐng)域在某些技術(shù)方面還存在著不足,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一些差距。因此,為了使我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的技術(shù)占有率和核心競(jìng)爭(zhēng)力有所提升,國(guó)家應(yīng)該繼續(xù)鼓勵(lì)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),加大支持力度,采取有效措施提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的研發(fā)能力,以促進(jìn)我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
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一、機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用與作用
(一)電子監(jiān)控中的應(yīng)用
工程機(jī)械中電子監(jiān)控的主要作用是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的監(jiān)控,給維修人員及時(shí)的傳遞各系統(tǒng)的運(yùn)行情況和信息,以便于其及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,解決故障,確保各項(xiàng)設(shè)備、各系統(tǒng)的正常運(yùn)行,如果監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,一旦發(fā)生故障,工作人員很難及時(shí)發(fā)現(xiàn),這會(huì)對(duì)整個(gè)工程機(jī)械的運(yùn)行造成極大影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的癱瘓,從而帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。
(二)節(jié)能作用
傳統(tǒng)的工程機(jī)械設(shè)備對(duì)能量的利用率比較低,這就造成了能源的極大浪費(fèi),不符合可持續(xù)發(fā)展的原則,例如液壓式挖掘機(jī)的能量利用率僅為30%,機(jī)電一體化技術(shù)能夠借助電子節(jié)能控制器提高大型設(shè)備的能量利用率,這對(duì)工程機(jī)械的節(jié)能有著重要作用,由于操作簡(jiǎn)單,電子節(jié)能控制器能夠減少設(shè)備的磨損,變相提高了設(shè)備的使用年限,對(duì)提高工作效率也有著積極意義。
(三)精確稱量
如何精確稱量一直是工程機(jī)械中的一個(gè)重要問(wèn)題,機(jī)電一體化技術(shù)中的電子控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)稱量的微機(jī)控制,將整個(gè)稱量過(guò)程自動(dòng)化,這就大大減少了人為誤差對(duì)稱量結(jié)果的影響,同時(shí)提高了測(cè)量結(jié)果的精確度,此外,這種自動(dòng)化的稱量程序減少了人力的使用,對(duì)節(jié)省人力資源也有著重要的意義,符合現(xiàn)代施工高效、快捷的原則要求。
(四)降低勞動(dòng)強(qiáng)度
傳統(tǒng)的工程機(jī)械施工操作中對(duì)工作人員的要求十分高,這是由于其工作強(qiáng)度大、工作量大的原因,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)工程機(jī)械的自動(dòng)化、半自動(dòng)化,許多之前需要大量人力的工作都由機(jī)電技術(shù)中的控制系統(tǒng)代替,這就大大降低了工程機(jī)械施工過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)人力操作會(huì)由于工作人員自身的原因?qū)κ┕べ|(zhì)量造成一定影響,而機(jī)電一體化的應(yīng)用能夠避免這一現(xiàn)象的發(fā)生,對(duì)提高工作準(zhǔn)確度也有著重要意義。
(五)其他應(yīng)用
傳統(tǒng)的裝載機(jī)、推土機(jī)等大型設(shè)備并不會(huì)根據(jù)實(shí)際的負(fù)載量調(diào)整自身的傳動(dòng),例如一些很少的工作量,設(shè)備不會(huì)智能調(diào)小其傳動(dòng),這在一定程度上浪費(fèi)了能源,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠在這些大型設(shè)備上增加電子控制的自動(dòng)化變速器,這些設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際的負(fù)載量來(lái)調(diào)整傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)利用最小的傳動(dòng)完成工作,這樣能夠節(jié)省能源,從而節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本,同時(shí)這種電子控制的自動(dòng)化變速器能夠?qū)崿F(xiàn)大型設(shè)備的半自動(dòng)化,降低了設(shè)備的操作難度,為工作人員減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
二、機(jī)電一體化的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)是以電子、計(jì)算機(jī)、光學(xué)、系統(tǒng)控制等多種學(xué)科和技術(shù)為基礎(chǔ)的一門(mén)綜合性技術(shù),隨著科技的發(fā)展,各個(gè)學(xué)科在其領(lǐng)域都有了新的突破,這就給機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了動(dòng)力,就目前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)智能化趨勢(shì)
智能化應(yīng)用已經(jīng)深入到人們生活、工作的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,在機(jī)電一體化技術(shù)中也有著深刻的應(yīng)用,其符合以人為本的基本原則,在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,智能化會(huì)成為機(jī)電一體化技術(shù)主要的發(fā)展方向之一。機(jī)電一體化技術(shù)在控制理論的基礎(chǔ)上有機(jī)結(jié)合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、自動(dòng)化控制學(xué)等重要的科學(xué),這給機(jī)電一體化技術(shù)智能化發(fā)展提供了有力的科學(xué)基礎(chǔ),其主要原理是通過(guò)對(duì)人類智能的模擬,實(shí)現(xiàn)以人工智能化的機(jī)器代替人力來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,進(jìn)行各種勞動(dòng)。
(二)微型化趨勢(shì)
以最小的體積占用實(shí)現(xiàn)控制效果是機(jī)電一體化技術(shù)微型化發(fā)展的核心,微型化是機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),其當(dāng)前科研工作的主攻方向是將機(jī)電一體化產(chǎn)品向體積小、耗能小、操作靈活的方向發(fā)展,許多科研單位已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品的體積控制在1cm3之內(nèi),相信在未來(lái),機(jī)電一體化產(chǎn)品會(huì)實(shí)現(xiàn)微米、納米級(jí)的體積標(biāo)準(zhǔn)。
(三)網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
當(dāng)今時(shí)代是網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代,網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來(lái)臨使得網(wǎng)絡(luò)化成為了機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì),例如,當(dāng)前許多工程機(jī)械中都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)控制的監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的滲透不僅能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化在操作上的先進(jìn)性,同時(shí)能夠使其具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,對(duì)工程機(jī)械各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,能夠發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)哪些問(wèn)題,哪里需要改進(jìn),這對(duì)工程機(jī)械的發(fā)展有著重要作用。
(四)個(gè)性化趨勢(shì)
不同種類的工程機(jī)械對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的要求不盡相同,這就促使機(jī)電一體化技術(shù)向著個(gè)性化方向發(fā)展,機(jī)電一體化要具備自身的個(gè)性化特點(diǎn),以此來(lái)滿足不同種類工程機(jī)械的需求,當(dāng)前機(jī)電一體化個(gè)性化發(fā)展已經(jīng)初見(jiàn)效果,呈現(xiàn)出了智能制造、模擬制造、敏捷制造等個(gè)性化的特點(diǎn)。
(五)環(huán)保化
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;應(yīng)用;發(fā)展
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)17-008-01
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也在日益發(fā)展和提升,現(xiàn)已成為一門(mén)新的應(yīng)用學(xué)科,發(fā)展著自身重要的作用。機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)和接口技術(shù)等多樣群體技術(shù),通過(guò)合理的配置各個(gè)功能單元,從而在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)其特定的價(jià)值功能,是促使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最佳化的系統(tǒng)工程技術(shù)。它的發(fā)展提升使工業(yè)生產(chǎn)從“機(jī)械電氣化”步入了“機(jī)電一體化”的快速發(fā)展階段。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用
1、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)。(1)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。鋼鐵企業(yè)的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)可以將人與生產(chǎn)的經(jīng)營(yíng)管理和生產(chǎn)過(guò)程有效連接,從而實(shí)現(xiàn)原料的入廠采購(gòu)、加工生產(chǎn)和產(chǎn)品出貨全過(guò)程的一體化控制管理。(2)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(FBT)可以有效連接設(shè)置生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表并可設(shè)置控制室里的控制設(shè)備,使其實(shí)現(xiàn)數(shù)字式、雙向和多站通信鏈路的連接。采用這種技術(shù)不僅可以取代當(dāng)下使用的信號(hào)傳輸技術(shù),而且可以將大量的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間于共同的通信媒體上實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。(3)交流傳動(dòng)技術(shù)。交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展是伴隨著電力電子技術(shù)與微電子技術(shù)的發(fā)展而快速發(fā)展起來(lái)的。因其具有著交流傳動(dòng)優(yōu)良特征,所以,電氣傳動(dòng)技術(shù)在未來(lái)可有由交流傳動(dòng)全部取代直流傳動(dòng)。(4)開(kāi)放式控制系統(tǒng)。所謂“開(kāi)放”指的是對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)與支持,按這種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的系統(tǒng),可以達(dá)到非同一廠家產(chǎn)品的有效兼容與替代,并且可以實(shí)現(xiàn)資源的共享。其通過(guò)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)將控制設(shè)備與管理計(jì)算機(jī)相互聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)了經(jīng)營(yíng)、管理與控制、決策的有效統(tǒng)一,從而經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線將生產(chǎn)儀表與控制室中的控制設(shè)備鏈接,從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制的一體化進(jìn)程。
2、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用汽車(chē)行業(yè)中。(1)以微機(jī)控制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。在汽車(chē)應(yīng)當(dāng)中,控制發(fā)電機(jī)單元的核心部位是利用微處理器設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)集成大規(guī)模電路,并通過(guò)各個(gè)傳感器接受電壓模擬信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)的各個(gè)單元,信號(hào)模擬利用數(shù)字模擬直接轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)數(shù)字。并在這些信息的基礎(chǔ)上,控制發(fā)電機(jī)單元對(duì)于燃料的空氣比例和點(diǎn)火時(shí)間,并計(jì)算循環(huán)排氣效率,最后把計(jì)算出的結(jié)果做為噴射閥燃料控制和點(diǎn)火設(shè)備的驅(qū)動(dòng)信息輸出出來(lái),從而控制空氣與燃料質(zhì)量之間的比例。當(dāng)此比例加大時(shí),燃料稀少,就難以點(diǎn)火,相反,其比例下降后,點(diǎn)火就會(huì)比較順利。(2)汽車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)。在汽車(chē)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中,我們常需要使用到汽車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng),如進(jìn)行倒車(chē)等,其可以使我們?cè)谛旭偦虻管?chē)時(shí)觀察到前方與后方的距離與障礙物情況,一旦有情況就會(huì)發(fā)出警報(bào),從而有效的保障了行車(chē)安全,減少了事故發(fā)生,這就是機(jī)電一體化技術(shù)中的激光測(cè)距雷達(dá)系統(tǒng)在汽車(chē)行業(yè)中的有效應(yīng)用。(3)行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)。汽車(chē)可以安全的在正常情況由行駛轉(zhuǎn)換為停車(chē),靠的是汽車(chē)上的行車(chē)制動(dòng)器,這種裝置就是應(yīng)用了機(jī)電一體化的技術(shù),滿足了汽車(chē)在剎車(chē)時(shí)的前后兩輪剎車(chē)制動(dòng),從而有效保障了剎車(chē)功能,保障了行駛安全。
3、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)。當(dāng)前時(shí)期,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于采煤機(jī)械設(shè)備與提升機(jī)械設(shè)備等方面。電牽引采煤機(jī)和礦井提升機(jī)就是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的良好實(shí)例。因此使機(jī)械設(shè)備不僅具備了傳統(tǒng)功能更兼具了自行發(fā)電制動(dòng)功能,從而使設(shè)備運(yùn)行更加自如、有效,在簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)的同時(shí)集成了諸如信息、控制、電力電子等技術(shù),在力提升了煤礦生產(chǎn)效率。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1、機(jī)電一體化技術(shù)更趨智能化發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用使現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品更具智能特征,表現(xiàn)為具備類似于人的邏輯思維力、判斷力和應(yīng)變力、決策力等。
2、機(jī)電一體化技術(shù)更趨數(shù)字化發(fā)展。機(jī)電一體化的數(shù)字化基礎(chǔ)表現(xiàn)為微控制器技術(shù)和接口技術(shù),而且隨著科技的更新與發(fā)展還會(huì)發(fā)展應(yīng)用數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人等。同時(shí),依托計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),使得數(shù)字化進(jìn)程更加深入與廣泛,未來(lái)將會(huì)應(yīng)用于設(shè)計(jì)與制造方面,例如計(jì)算機(jī)集成制造、虛擬設(shè)計(jì)等等。
3、機(jī)電一體化技術(shù)更趨模塊化發(fā)展。隨著機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)量與品類的不斷增多,其技術(shù)發(fā)展更趨于研發(fā)一些具有標(biāo)準(zhǔn)接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊。
4、機(jī)電一體化技術(shù)更趨網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用給社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)了重大的變化,以互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控技術(shù)日益發(fā)展完善,這就使得作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備得以長(zhǎng)足發(fā)展,其現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)也更加促進(jìn)著家電網(wǎng)絡(luò)。
5、機(jī)電一體化技術(shù)更趨自源化發(fā)展。也就是說(shuō)機(jī)電一體化產(chǎn)品的自攜帶能源特征,例如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池的發(fā)展和有效應(yīng)用。
6、機(jī)電一體化技術(shù)更趨人性化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品在有效完善提升自身性能之外,還會(huì)隨著人們?nèi)找孀兓男枨笞兓煌脑煨秃蜕实纫蛩兀瑲w根結(jié)底就是要讓用戶體驗(yàn)度更佳,滿意度更高。
7、機(jī)電一體化技術(shù)更趨微型化發(fā)展。隨著科技的發(fā)展和創(chuàng)新,龐大的機(jī)電設(shè)備已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嫣嵘氖褂眯枨?,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品在向微型化特征和微觀領(lǐng)域不斷變化發(fā)展。
總的來(lái)說(shuō),機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的重點(diǎn)與核心,其已廣泛應(yīng)用于機(jī)電產(chǎn)業(yè)和其機(jī)械制造業(yè)。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也是不斷的更新、完善、發(fā)展,從而向更加智能化、數(shù)字化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、自源化、人性化與微型化發(fā)展,有力促進(jìn)著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展,促進(jìn)著社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
參考文獻(xiàn):
[1] 姜新嘉.淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 電子制作,2013,(08).
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.178
0 前言
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)之間的聯(lián)系也越來(lái)越密切,有步入統(tǒng)一化的趨勢(shì),能在很大程度上促進(jìn)不同領(lǐng)域的技術(shù)的協(xié)調(diào)和滲透,這讓我國(guó)的工業(yè)技術(shù)革新加快了步伐,促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展壯大。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可以讓工業(yè)發(fā)展由機(jī)械化模式穩(wěn)定的向智能化及網(wǎng)絡(luò)化模式發(fā)展,對(duì)于我國(guó)的產(chǎn)業(yè)變革具有重大的歷史意義。
1 機(jī)電一體化技術(shù)的概述
機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)備和電子技術(shù)融合后的統(tǒng)稱,機(jī)電一體化深入應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備可以使機(jī)械設(shè)備在性能控制和信息處理等各方面更加智能化、自動(dòng)化。機(jī)電一體化作為一項(xiàng)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù),其基礎(chǔ)就是機(jī)械電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的綜合。目前,機(jī)電一體化已經(jīng)有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和相對(duì)獨(dú)立性,很大一部分的職業(yè)院校把機(jī)電一體化技術(shù)作為一門(mén)新興學(xué)科進(jìn)行教學(xué),培養(yǎng)出許多的高素質(zhì)的機(jī)電一體化方面的技術(shù)性、應(yīng)用型人才,為我國(guó)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國(guó)在應(yīng)用技術(shù)方面的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)漸漸的從初步的應(yīng)用階段發(fā)展到對(duì)智能技術(shù)的應(yīng)用階段,機(jī)電一體化技術(shù)的技術(shù)革新及深入應(yīng)用,在很大程度上促進(jìn)了人們生活水平的提高。近年來(lái),我國(guó)加強(qiáng)了對(duì)集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展力度,機(jī)電一體化技術(shù)也隨之步入快速發(fā)展時(shí)期,讓機(jī)電一體化技術(shù)更深入的在人們生活中融合與實(shí)踐。例如,人們?nèi)粘I钪械闹悄茉齐娨?、方便烹飪的微波爐、及可以清潔房間的吸塵器機(jī)器人等,此技術(shù)還應(yīng)用于工廠之中,比如,數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)功能控制等。另外,部分的研究人員越來(lái)越重視電子智能技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合,也使生活起到了這樣或那樣的改變,例如,智能機(jī)器人可以進(jìn)行超越人類體能極限的工作,娛樂(lè)人們的生活等。所以,加大機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)機(jī)器人的深入應(yīng)用研究,對(duì)很多的特殊行業(yè)有很重要的意義。
3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)深化思考
機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)融入多種新興一體設(shè)備,通常使用多媒體等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全智能,而且已融入到各行各業(yè),為社會(huì)便捷的目標(biāo)更好的跟進(jìn),現(xiàn)今得到許多人的認(rèn)同和贊揚(yáng)。國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者不斷投入智慧與物資,力求將最先級(jí)的科學(xué)成果與技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合,使機(jī)電一體化技術(shù)向著先進(jìn)的方向發(fā)展。下面段落向各位闡述了機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展模式在日后的不斷升級(jí)。
3.1 智能型模式
我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)在近幾年有了很大的進(jìn)步,讓智能化技術(shù)也能得以更加深入的研究。機(jī)電一體化逐漸走向智能化,將極為顯著地提升工作效率,并能夠打破固有模式的生產(chǎn)局限,進(jìn)行大規(guī)模的、高質(zhì)量的產(chǎn)出,有效的降低了對(duì)人力物力的投入,對(duì)于優(yōu)化資源結(jié)構(gòu)配置有很大的作用。智能化除了能夠應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備中,還能應(yīng)用于時(shí)下最火爆、最先進(jìn)的機(jī)器人研究領(lǐng)域,讓機(jī)器人研究能夠更加人性化、更加貼近于人類智慧,為人類生活更好服務(wù)?,F(xiàn)而今,國(guó)內(nèi)在機(jī)器人領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用還不夠普遍,所能應(yīng)用的領(lǐng)域僅僅是少數(shù)的服務(wù)行業(yè),使用機(jī)器人的營(yíng)銷(xiāo)效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出機(jī)器人所能提供的智能服務(wù)。但是相信隨著我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)智能化的發(fā)展,機(jī)器人領(lǐng)域定會(huì)有長(zhǎng)足的進(jìn)步,賦予機(jī)器人更多、更好、更新、更人性的功能與科技,已達(dá)到造福于人類的目的。
3.2 環(huán)保型模式
機(jī)電一體化技術(shù)在環(huán)?;矫娴陌l(fā)展中,會(huì)讓自然界中的資源能被更加合理的開(kāi)發(fā),能有效促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展的進(jìn)程。但隨著資源減少速度的迅速提升,自然環(huán)境的變化速度也會(huì)隨之加快。近幾年,構(gòu)建人與自然的和諧關(guān)系成為國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的一致呼聲,在不遠(yuǎn)的未來(lái),低碳環(huán)保、可再生資源會(huì)成為各領(lǐng)域共同追求的目標(biāo)。此種改變將會(huì)影響到人們生活的許多方面,例如環(huán)保低耗的生產(chǎn)過(guò)程,可回收可分解可再利用的環(huán)保產(chǎn)品等,從根本上讓資源的利用率得到提升,最大限度的減少對(duì)環(huán)境以及不可再生資源的消耗與影響,并努力保證對(duì)既有資源的高利用率與高轉(zhuǎn)化率。日后,產(chǎn)品從整體上會(huì)逐漸做到以下幾個(gè)要求:第一資源利用率先比提升;第二,杜絕對(duì)環(huán)境的污染;第三,對(duì)資源進(jìn)行二次使用。機(jī)電一體化技術(shù)環(huán)?;l(fā)展將促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的有一次升華重組,對(duì)未來(lái)環(huán)保經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展鋪墊了厚厚的基石。
3.3 網(wǎng)絡(luò)型模式
現(xiàn)階段,全球經(jīng)濟(jì)一體化形勢(shì)發(fā)展迅速且不可逆轉(zhuǎn),人們通過(guò)網(wǎng)絡(luò),可以第一時(shí)間了解想要的市場(chǎng)信息,最新的技術(shù)發(fā)展方向,最新的國(guó)家政策與相關(guān)規(guī)定。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展中速度最快的,為人們的生活和工作提供了效率保障,減少了很大的勞動(dòng)量。由此,機(jī)電一體化技術(shù)也將投身于網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的浪潮中,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解國(guó)內(nèi)外在技術(shù)領(lǐng)域的最新動(dòng)向與研究成果,通過(guò)網(wǎng)絡(luò),專家學(xué)者們可以實(shí)現(xiàn)無(wú)國(guó)界、跨時(shí)空的交流和討論,打破技術(shù)壟斷,實(shí)現(xiàn)資源最有配比,共同推進(jìn)人類文明向前發(fā)展。
4 結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化技術(shù)讓各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)科學(xué)的結(jié)合在一起,是科研人員歷經(jīng)千辛萬(wàn)苦奮戰(zhàn)無(wú)數(shù)個(gè)日日夜夜的成果,也是在新時(shí)代社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展到一定地步必然的產(chǎn)物,機(jī)電一體化對(duì)人們的生產(chǎn)生活水平的提高有非常重大的意義。隨著對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)更加深入的研究,相信將來(lái)會(huì)有更加先進(jìn)、智能的技術(shù)應(yīng)用于人類的生產(chǎn)生活,機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)是不可限量的。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;核心技術(shù);發(fā)展進(jìn)程;發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù),是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速,機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
1.機(jī)械技術(shù):是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其高、新技術(shù)來(lái)更新概念,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.計(jì)算機(jī)與信息技術(shù):其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
3.系統(tǒng)技術(shù):即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4.自動(dòng)控制技術(shù):其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5.傳感檢測(cè)技術(shù):是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。
6.伺服傳動(dòng)技術(shù):包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置,伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
1.數(shù)控機(jī)床問(wèn)世:自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已50個(gè)年頭。我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展階段,尤其是在1999年后,國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金,使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。
2.微電子技術(shù)的發(fā)展:我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年,經(jīng)過(guò)30多年發(fā)展,已初步形成包括設(shè)計(jì)、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3.可編程序控制器(PLC)的應(yīng)用于工業(yè):上世紀(jì)60年代后期,美國(guó)汽車(chē)制造業(yè)開(kāi)發(fā)一種ModularDigitalController(MODICON)取代繼電控制盤(pán)。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起,并首先在汽車(chē)工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟,全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開(kāi)始了PLC的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是:在保留PLC功能的前提下,采用面向現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),采用開(kāi)放的通信接口,如以太網(wǎng)、高速串口;采用各種相關(guān)的國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn);從而使PLC和DCS這些原來(lái)處于不同硬件平臺(tái)的系統(tǒng),正隨著計(jì)算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展,趨向于建立同一硬件平臺(tái),運(yùn)用同一個(gè)操作系統(tǒng)、同一個(gè)編程系統(tǒng),執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn):以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來(lái)信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就,成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科,對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技和國(guó)防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
三、機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)
20世紀(jì)90年代后期,各主要發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支;另一方面,對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地,也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。未來(lái)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有:
1.智能化:是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。
2.網(wǎng)絡(luò)化:20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.微型化:興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
4.綠色化:機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
5.系統(tǒng)化:其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強(qiáng),特別是“人格化”發(fā)展引人注目,即未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。
結(jié)束語(yǔ):
當(dāng)然,機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】探究中職學(xué)校機(jī)電一體化發(fā)展前景
什么是機(jī)電一體化?機(jī)電一體化是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。是現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說(shuō)都是機(jī)電一體化的設(shè)備。機(jī)電一體化專業(yè)的發(fā)展前景如何,不僅要看一方面的因素,而要多方面綜合起來(lái)考慮。
1、 學(xué)校背景條件及開(kāi)設(shè)優(yōu)勢(shì)
機(jī)電一體化專業(yè)不是隨便一個(gè)中職學(xué)校就可以開(kāi)設(shè)的,必須有充足的條件和開(kāi)設(shè)優(yōu)勢(shì)才能有發(fā)展前途,否則,即使開(kāi)設(shè)也看不到未來(lái)發(fā)展的方向。以我教授的學(xué)校為例,我們學(xué)校是央企辦學(xué),全國(guó)唯一一所以鐵路橋梁冠名的省部屬國(guó)家級(jí)重點(diǎn)高級(jí)技工學(xué)校,同時(shí)具有職工培訓(xùn)和黨校教育職能。建校30年來(lái),一直致力于鐵路橋梁建設(shè)技能人才的培養(yǎng),不斷探索和實(shí)踐高技能人才的培養(yǎng)工作,已經(jīng)取得了湖北省和武漢市兩個(gè)級(jí)別的“高技能人才培訓(xùn)基地”的資質(zhì),學(xué)校擁有湖北省一級(jí)、二級(jí)專業(yè)等優(yōu)質(zhì)特色品牌,我們?yōu)楸姸嗥髽I(yè)以及中鐵系統(tǒng)培訓(xùn)了大量的高級(jí)工、技師、高級(jí)技師等技能型人才。我可以就以下幾個(gè)方面具體說(shuō)明一下我們學(xué)校自身的優(yōu)勢(shì)。
一是提供智力支持。中鐵大橋局集團(tuán)擁有豐富的人力資源,學(xué)校隨時(shí)可以根據(jù)辦學(xué)需要,聘請(qǐng)專家,尤其是技能型人才作為兼職教師。得天獨(dú)厚的智力資源,為我們學(xué)校培養(yǎng)建橋高技能人才提供了不竭的智力支持。
二是提供技術(shù)支持。集團(tuán)公司橋梁建設(shè)技術(shù)代表了國(guó)際先進(jìn)水平。強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力可為學(xué)校第一時(shí)間提供橋梁建造和維護(hù)的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料,為學(xué)校緊跟橋梁技術(shù)發(fā)展及時(shí)修訂教材提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
三是提供實(shí)訓(xùn)保障。集團(tuán)公司每年有超過(guò)二百項(xiàng)大型分部工程,幾百個(gè)施工工地,為學(xué)校學(xué)生實(shí)習(xí)創(chuàng)造了有力的實(shí)訓(xùn)保障。在武漢,學(xué)校長(zhǎng)期與武橋重工、中鐵七局、中國(guó)一冶、中鐵科工、中交二航局、武鍋集團(tuán)簽有實(shí)習(xí)合作協(xié)議,學(xué)生實(shí)習(xí)教學(xué)安排方便靈活。
開(kāi)設(shè)機(jī)電一體化專業(yè)必須首先引進(jìn)像機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)等等,要想發(fā)展還要有足夠的設(shè)備,而這些都需要一個(gè)堅(jiān)實(shí)的后盾作為基礎(chǔ)。
2、 機(jī)電一體化專業(yè)的現(xiàn)狀
機(jī)電一體化不是孤立出現(xiàn)的,它是很多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定階段的要求和產(chǎn)物,而且機(jī)電一體化專業(yè)從上世紀(jì)60年代以來(lái),其發(fā)展也經(jīng)歷了幾個(gè)不同的發(fā)展階段。隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)的發(fā)展,現(xiàn)代的機(jī)電一體化專業(yè)也得到了很大的發(fā)展,從之前不自覺(jué)的利用電子技術(shù)上出現(xiàn)的技術(shù)成果到現(xiàn)在智能化的發(fā)展階段。
現(xiàn)在很多學(xué)校都開(kāi)設(shè)了機(jī)電一體化專業(yè),但是長(zhǎng)期以來(lái),中職學(xué)校機(jī)電專業(yè)基本上還是按照傳統(tǒng)的理論體系以學(xué)科為核心來(lái)組織教學(xué),其出發(fā)點(diǎn)還是用傳授系統(tǒng)的理論知識(shí)來(lái)組織教學(xué),并以此作為教學(xué)過(guò)程的主線和質(zhì)量考核的主要標(biāo)準(zhǔn)。從教學(xué)目的上來(lái)說(shuō),讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識(shí),對(duì)于學(xué)生以后開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品是有幫助的。但是這種教學(xué)方法也有其不利的一面,因?yàn)榫同F(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展情況,一般一個(gè)中職學(xué)校的學(xué)生畢業(yè)之后很難從事研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、決策等方面的工作,而是被分配到生產(chǎn)線從事制定工藝、調(diào)試試車(chē)、查找故障和排除故障等方面的工作。更有甚者,很多學(xué)校干脆單純的培養(yǎng)“電工”、“鉗工”等,并沒(méi)有從“一體化”上來(lái)深入教學(xué),沒(méi)有根據(jù)社會(huì)的發(fā)展和新裝備、新技術(shù)的需要來(lái)貼合實(shí)際。
3、 機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)要求及發(fā)展方向
要想使機(jī)電一體化專業(yè)有更好更大的發(fā)展,中職學(xué)校必須要在教學(xué)不足的地方多下功夫,多進(jìn)行改進(jìn)學(xué)習(xí)。如下是關(guān)于機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)要求:第一,運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)手段。一些專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課程中的原理圖、電路圖及梯形圖還有一些程序都要用軟件制作成課件,利用多媒體技術(shù)直觀教學(xué),更有利于學(xué)生消化吸收并更好地理解。第二,在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)方面。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)一方面要營(yíng)造“車(chē)間”的真實(shí)情境,還要把學(xué)生學(xué)到的零碎的知識(shí)系統(tǒng)的結(jié)合起來(lái),把學(xué)習(xí)和車(chē)間聯(lián)系起來(lái),全面掌握知識(shí)和技能。第三,在頂崗實(shí)習(xí)方面。頂崗實(shí)習(xí)在于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力,機(jī)電一體化專業(yè)的頂崗實(shí)習(xí)可以跟著導(dǎo)師做一些項(xiàng)目,也可以自己聯(lián)系單位實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)崗位還是很多的,可以做維修電工、機(jī)修鉗工、數(shù)控車(chē)工、制圖員等等,主要是把實(shí)習(xí)內(nèi)容和實(shí)習(xí)崗位結(jié)合起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、判斷問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
更嚴(yán)格的教學(xué)要求是為了更好地發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)電一體化近幾年來(lái)取得了一定的成績(jī),現(xiàn)在是集機(jī)械、電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、控制等為一體的綜合學(xué)科,為了取得更大的進(jìn)步,其未來(lái)發(fā)展方向主要在:第一,智能化方面,以計(jì)算機(jī)為實(shí)現(xiàn)手段,與控制論、信息論、決策論相結(jié)合,使人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視,把機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床結(jié)合的智能化。第二,網(wǎng)絡(luò)化方面,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和快速發(fā)展給工業(yè)生產(chǎn),科學(xué)技術(shù),等方面帶來(lái)了很大的變化,各種基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)給機(jī)電一體化建設(shè)提供了很大的發(fā)展空間。第三,集成化方面,這是放進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展的特點(diǎn),很多的系統(tǒng)都是運(yùn)用了這一特點(diǎn),比如,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),智能制造系統(tǒng)等等,在這一方面機(jī)電一體化也有很大的發(fā)展前景。
總之,機(jī)電一體化的技術(shù)功能及發(fā)展方向遠(yuǎn)不及上面所介紹的這些,還有很多技術(shù)領(lǐng)域會(huì)用到機(jī)電一體化技術(shù)。社會(huì)和科技在發(fā)展,各種技術(shù)之間將會(huì)有很多融合的部分,機(jī)電教學(xué)要本著面向現(xiàn)代面向世界面向未來(lái)的發(fā)展方針,從實(shí)際出發(fā),不斷改進(jìn),使專業(yè)人才培養(yǎng)和未來(lái)社會(huì)發(fā)展需要相適應(yīng),機(jī)電一體化專業(yè)在中職學(xué)校的發(fā)展前途一定會(huì)很光明,發(fā)展越來(lái)越好。
參考文獻(xiàn)
[1]王斌. 論機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)略述[J]. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2006(09)
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工;機(jī)床;機(jī)電一體化
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué),其主要是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù),信息技術(shù),機(jī)械技術(shù),電子技術(shù),控制技術(shù)和光學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和系統(tǒng)化加工。機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了加工技術(shù)、加工質(zhì)量和加工精度的優(yōu)化,對(duì)制造行業(yè)具有重大的貢獻(xiàn),也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的主要技術(shù)支持之一。近幾年隨著機(jī)電一體化的逐漸發(fā)展,對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床的改造工作正在逐漸推廣和普及。為進(jìn)一步提升傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造效率和質(zhì)量,對(duì)其實(shí)施改造分析具有重要的意義和價(jià)值。
1機(jī)電一體化改造優(yōu)勢(shì)
隨著機(jī)電一體化的逐漸推廣和普及,人們對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化的改造出現(xiàn)了不同的聲音,其中有支持也有反對(duì)的[1]。就該種現(xiàn)象及機(jī)電一體化改造進(jìn)行優(yōu)勢(shì)分析發(fā)現(xiàn)其具有以下幾種優(yōu)勢(shì)。第一,智能化優(yōu)勢(shì)。對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實(shí)施機(jī)電一體化改造的過(guò)程中會(huì)利用計(jì)算機(jī)控制軟件,實(shí)現(xiàn)軟件更新,在保障機(jī)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化操作。在改造的過(guò)程中利用智能化軟件實(shí)現(xiàn)人操作和組合,具有自行判斷、自行篩選等基本邏輯功能,從而實(shí)現(xiàn)人類自動(dòng)控制危險(xiǎn)因素的實(shí)際操作。因此,對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實(shí)施機(jī)電一體化具有優(yōu)化其智能化的作用。第二,個(gè)性化優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化智能化優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)機(jī)械加工基礎(chǔ)改造的必然趨勢(shì)[2]。近幾年隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的逐漸轉(zhuǎn)變,企業(yè)和人們對(duì)事物個(gè)性化的需求逐漸增加,進(jìn)一步提升了對(duì)機(jī)械加工的個(gè)性化需求。而機(jī)電一體化改造能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合實(shí)際發(fā)展需求,滿足消費(fèi)者個(gè)性化加工。在產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中其微控系統(tǒng)根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研需求自主的對(duì)產(chǎn)品實(shí)施升級(jí)方案制定,以滿足智能個(gè)性化產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。第三,高速化優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化改造的過(guò)程中對(duì)機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)速度改造是其中關(guān)鍵的一環(huán)。利用微控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提升,可以在傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上提高2倍左右,明前的加快了加工的速度,為整個(gè)機(jī)床加工生產(chǎn)效益的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)[3]。此外,隨著納米技術(shù)的逐漸應(yīng)用,納米機(jī)床機(jī)電一體化改造更是實(shí)現(xiàn)了高效率、高精度的機(jī)械加工。因此,機(jī)電一體化改造具有其高速化發(fā)展優(yōu)勢(shì)。第四,綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化改造不僅能夠在技術(shù)、效率、性能等上實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床優(yōu)化,在其綠色環(huán)保上能夠降低材料和燃料的使用,從而利用高新技術(shù)手段降低對(duì)環(huán)境的污染。隨著綠色能源的創(chuàng)新和發(fā)展,以綠色能源為基礎(chǔ)的機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床必將成為機(jī)械加工機(jī)床改造優(yōu)化的主流趨勢(shì)。
2傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造注意點(diǎn)
針對(duì)實(shí)踐工作中對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的工作經(jīng)驗(yàn),結(jié)合理論知識(shí)和內(nèi)容,提出未來(lái)在傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)電一體化改造的過(guò)程中需要從以下幾方面注意處理。第一,在改造穩(wěn)定性上。對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實(shí)施改造的過(guò)程中需要在現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。由于傳統(tǒng)的機(jī)械加工機(jī)床的加工一般采用的是焊接的方式,且材料的使用上一般是堅(jiān)固的鑄造件。經(jīng)過(guò)改造之后需要將其改變?yōu)楦咝阅芎透呔_度的結(jié)構(gòu)。因此,在改造的過(guò)程中需要從其鑄造件的性能出發(fā),注重改造的整體性,在不破壞設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,保障機(jī)械加工機(jī)床的整體穩(wěn)定性。第二,在設(shè)備為維修操作山。對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實(shí)施改造的過(guò)程中在其設(shè)備維修改造上為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化操作,也會(huì)對(duì)其維修性能實(shí)施改造,為改造后機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床的日常使用和維護(hù)提供保障。因此,在其維修改造的過(guò)程中必須對(duì)其維修周期和故障診斷性能實(shí)施計(jì)算機(jī)信息處理和邏輯程序編制,以保障設(shè)備維修操作的安全性和高效性[4]。第三,在技術(shù)運(yùn)行改造上。在實(shí)施技術(shù)運(yùn)行改造的過(guò)程中必須按照技術(shù)該噶發(fā)展方向速度對(duì)其進(jìn)行改造,采用循序漸進(jìn)的技術(shù)改造方案,從而保障實(shí)時(shí)提高設(shè)備自動(dòng)化的效率和水平。在不斷提升傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床設(shè)備檔次的基礎(chǔ)上完成技術(shù)運(yùn)行改造。尤其注意的是不能采用激進(jìn)的方式進(jìn)行技術(shù)運(yùn)行改造,這樣容易形成技術(shù)壁壘和技術(shù)脫檔。第四,在工作效率和質(zhì)量改造上。針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床的工作效率和工作質(zhì)量改造是在設(shè)備技術(shù)改造的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。因此,在其改造的過(guò)程中需要從精度、專業(yè)、生產(chǎn)三方面完成整體工作效率和工作質(zhì)量改進(jìn),這樣才能夠保障傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床在實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的基礎(chǔ)上,充分的發(fā)揮機(jī)電一體化工作效率和工作質(zhì)量的提升。第五,在改造成本上。針對(duì)改造成本實(shí)施成本控制也是傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造中需要注意的一點(diǎn),可以采用分環(huán)節(jié)成本控制和材料成本控制的方式實(shí)現(xiàn)改造成本控制,在保障改造效率的前提下節(jié)約改造經(jīng)費(fèi),降低企業(yè)成本,從未有效的提高機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3總結(jié)
通過(guò)本文中對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的優(yōu)勢(shì)分析們能夠看出,機(jī)械加工機(jī)電一體化是未來(lái)我國(guó)機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展的必然趨勢(shì)。未來(lái)我國(guó)在傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的過(guò)程中需要對(duì)其改造穩(wěn)定性、設(shè)備維修操作、技術(shù)運(yùn)行、工作效率和質(zhì)量、改造成本等方面對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)智能化、高效率、高質(zhì)量、高性能的改造,以促進(jìn)我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的整體發(fā)展,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
作者:李杰 單位:秦皇島優(yōu)益重工科技有限公司
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