【摘要】信息化技術(shù)的到來使得機電技術(shù)向電子化轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為必然發(fā)展趨勢,特別是電子信息時代的到來,為我國機電技術(shù)和電子信息技術(shù)的結(jié)合創(chuàng)造了有力條件,改變了傳統(tǒng)機電技術(shù),推動了機電一體化的形成,機電一體化的形成和發(fā)展一定程度上推動著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展。本文主要就目前我國機電一體化的基本狀況進行了簡單分析和探討,并針對目前機電一體化的實際情況對預(yù)測了其未來發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】機電一體化;基本現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢;研究
工業(yè)生產(chǎn)中使用的機械設(shè)備和日常生活中我們所接觸到的家用電器等都是有工業(yè)生產(chǎn)制造出來的,所以說人們的日常生活是離不開工業(yè)的,它直接影響著人們的生活質(zhì)量和水平。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,各領(lǐng)域技術(shù)逐漸滲透和交融,一定程度上促進了工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和變革,從而使機電一體化逐漸興起和發(fā)展。機電一體化的發(fā)展推動者我國機械逐漸向網(wǎng)絡(luò)化、智能化和環(huán)?;M軍。
1.機電一體化的基本概論
所謂機電一體化,就是將電子技術(shù)和機械設(shè)備進行有機結(jié)合,從而讓機械設(shè)備的信息化處理能力和動力各方面功能呈現(xiàn)出智能化狀態(tài),他是以電子技術(shù)、機械技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化機械系統(tǒng)技術(shù)??萍嫉陌l(fā)展使得人們對機電一體化技術(shù)各方面的研究整合取得了一定的進步?,F(xiàn)階段,國家為培養(yǎng)高技術(shù)人才,已將機電一體化作為一門專業(yè)列入各大高校專業(yè)中。
產(chǎn)品和技術(shù)是機電一體化最核心的兩個部分,因此,研究人員在對其進行研究時需綜合考慮這兩部分,不能單獨的撇開產(chǎn)品談技術(shù),也不能一味的追求技術(shù)的創(chuàng)新而忽略了產(chǎn)品的生產(chǎn),而是應(yīng)該合理利用技術(shù)生產(chǎn)處高質(zhì)量高水平的產(chǎn)品。
2.機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀60年代,機電一體化逐漸興起并得到發(fā)展,至今已有幾十年歷史,機電一體化的進程也由起初的簡單化應(yīng)用階段逐漸過渡到現(xiàn)在的智能化應(yīng)用中,這期間為人們的生活和工作提供了很多便利,并隨著技術(shù)研究的不斷深入,研究人員開始著手將機電一體化融合到光纖技術(shù)中,從而為人們創(chuàng)造更多的價值。
現(xiàn)階段,計算機信息技術(shù)和集成電路的發(fā)展推動著機電一體化向更高層次邁進,這一技術(shù)的合成使得機電一體化涉足的領(lǐng)域更加廣闊,內(nèi)容更加豐富,人們逐漸將該技術(shù)運用到日常生活中,例如洗衣機、微波爐等等,還有例如數(shù)控機床生產(chǎn)功能的研發(fā)和控制等等在工廠中的實際應(yīng)用。這已經(jīng)完全是機械產(chǎn)業(yè)的一次偉大變革。同時,由于經(jīng)濟發(fā)展需要,國家制定了相關(guān)政策推動機電一體化的發(fā)展,這一政策的頒發(fā)和實施確定了機電一體化在工業(yè)機器人、數(shù)控機床等等十多個領(lǐng)域的發(fā)展?,F(xiàn)階段,我國對于機電一體化的任務(wù)要求主要體現(xiàn)在兩方面,一個是對傳統(tǒng)行業(yè)進行改造,另一個則是開發(fā)新型的機電一體化產(chǎn)品,通過創(chuàng)新產(chǎn)品提升國家的整體競爭力,從而使我國盡快融入到國際市場中去。除此之外,研究人員更傾向于機電一體化的智能化應(yīng)用,較為常見的包括機器人,在進行相關(guān)程序處理后可自動幫助處理家務(wù)等等。
3.機電一體化的發(fā)展趨勢
電子技術(shù)、機械技術(shù)、自動化處理和計算機技術(shù)的有機結(jié)合成就了機電一體化,所以,從另一個層面上來講,機電一體化的發(fā)展嚴重受到以上幾大技術(shù)的影響。這就要求研究人員在進行技術(shù)研究時需不斷創(chuàng)新和尋找新的技術(shù),以便于緊急之時有可以替換的技術(shù),不至于出現(xiàn)資源短缺等現(xiàn)象的發(fā)生,從而更好的對這些技術(shù)進行整合,讓機電一體化向更普遍更先進的方向發(fā)展。
3.1 智能化發(fā)展
科學(xué)技術(shù)的研究使得人們開始著眼于向智能化方向發(fā)展,所謂智能化,就是有效的將技術(shù)安吉技術(shù)投入到機器設(shè)備中去,并通過一定的程序設(shè)置讓機器設(shè)備按照自己想要的方式進行運轉(zhuǎn)。這種技術(shù)的好處在于能夠大批量的對產(chǎn)品進行生產(chǎn),并且不需要很多人操作,大大節(jié)省了時間和人力,從而將更多的精力放在其他項目上,實現(xiàn)資源最優(yōu)化。智能化的發(fā)展不僅僅只體現(xiàn)在工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用上,還可以在生活中得到應(yīng)用,比如機器人,現(xiàn)階段機器人的發(fā)展水平只局限于簡單的洗衣掃掃衛(wèi)生等特殊工作,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能化技術(shù)的實現(xiàn),機器人目前的狀態(tài)會逐漸被取代,被賦予人類的基本生活自理能力,同時,還可以處理一些簡單的具有邏輯思維能力的問題,這些都將是未來機電一體化向智能化發(fā)展方向所能夠取得的成效。
3.2 環(huán)保型發(fā)展
我們都知道人類在尋求發(fā)展的過程中會根據(jù)自身需要在自然界獲取一定的資源,從而來促進人類文明的發(fā)展。但是久而久之,人類發(fā)現(xiàn),自然界可用資源越來越少,自然界的環(huán)境遭到了嚴重破壞,人類逐漸認識到問題的嚴重性,也逐漸開始樹立環(huán)保意識。由此可見,機電一體化的發(fā)展趨勢也是向環(huán)保型靠近。機電一體化的環(huán)保主要體現(xiàn)在對資源的合理利用上,包括產(chǎn)品的生產(chǎn)、設(shè)計、外包裝和使用過程,甚至包括銷毀過程,都方方面面提倡降低對資源的浪費,提倡資源的再利用。理想中對于產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)具備的特點是盡量保證污染最小化,能回收利用資源是最好的。機電一體化向環(huán)保型邁進已是大勢所趨,也符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針,唯有如此,才能夠保證資源的可持續(xù)發(fā)展。
3.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為人類的生活帶來了很大的方便,同時,還帶動著其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,特別是機電一體化技術(shù),更是朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。隨著經(jīng)濟一體化的飛速發(fā)展,國內(nèi)的市場競爭逐漸向國際競爭轉(zhuǎn)變,企業(yè)要想立足于市場,就必須掌握充分的市場信息和高新技術(shù),而這些,均需要依靠網(wǎng)絡(luò)化來實現(xiàn)。因此,機電一體化在未來的發(fā)展階段一定會利用網(wǎng)絡(luò)化幫助人們了解最新的資訊,與此同時,相關(guān)研究人員也能過通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的專業(yè)知識的合作與討論。除此之外,新技術(shù),新產(chǎn)品,都可以直接通過網(wǎng)絡(luò)來進行推廣和宣傳。
3.4 模塊化發(fā)展
現(xiàn)階段,因為生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的商家不計其數(shù),能夠生產(chǎn)出一件標準的具有電氣接口、環(huán)境接口和動力接口的機電一體化產(chǎn)品是一件分廠困難且復(fù)雜的工作內(nèi)容,就像我們經(jīng)常聽說的只能調(diào)速、研制集減速等等,這些均是經(jīng)過了一定的圖片處理或是各種視覺效果的機械裝置了的,也正因為如此,才能夠生產(chǎn)和開發(fā)出更多的新項目。但我們所需要的是對各項部件制定統(tǒng)一的標準,方便操作過程中能夠盡快實現(xiàn)資源匹配。從以上我們所談及的電氣產(chǎn)品的標準化我們可以知道,對于生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品和單元的企業(yè)來講,對各項部件實現(xiàn)模塊化能夠給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。
3.5 柔性化發(fā)展
柔性化主要是包括兩方面,即產(chǎn)品自身的適應(yīng)性和制造商對客戶需求的判斷,前者的化我們舉個例子來論證,例如在紡織業(yè)中,紡紗設(shè)備是必不可少的工具,她也是眾多紡織女的主要工具,它能夠適應(yīng)所有不同材質(zhì)或品種的纖維,制造出符合人類需求的工藝品,并能夠在纖維品種發(fā)生變化時做到便捷的轉(zhuǎn)變;后者主要是制造商在對產(chǎn)品進行設(shè)計時需預(yù)先了解市場需求,然后運用PLC、PCS和FCS等技術(shù)對機械產(chǎn)品進行調(diào)整和改善,從而提高設(shè)備自動化的一種方式方法,使得機械在動轉(zhuǎn)過程中更大的方便快捷。
3.6 防生物化系統(tǒng)發(fā)展
現(xiàn)階段,對于生物控制邏輯的方法很多,常見的有分布式智能、反應(yīng)是智能和慎思式智能,但是因為受到很多主客觀條件的限制,這些只能都只是片面的強調(diào)了對生物質(zhì)能的模仿。如果說,要想讓機電一體化產(chǎn)品朝著生物智能方向發(fā)展,向生物智能一樣對信息進行有效的控制和處理,即感知、規(guī)劃和行動,那么在進行產(chǎn)品設(shè)計之前就需要對控制系統(tǒng)提出高出平時要求的許多倍。雖然我們都知道這條路還很長,但是這必然是未來發(fā)展的主流趨勢。
3.7 微型化發(fā)展
微型機電系統(tǒng)的主要特點就是外形輪廓小,各部件是由微米量級的元件構(gòu)成的,并且能夠正常運轉(zhuǎn)和使用。從微電子技術(shù)問世至今,大家一直都很關(guān)注微電子技術(shù)的發(fā)展,并努力追求高技術(shù)的微型電子產(chǎn)品,這也將是事物發(fā)展的必然趨勢,微型的機電一體化產(chǎn)品所具備的最突出的特點是韓能少和運轉(zhuǎn)靈活,不管是在醫(yī)療設(shè)備還是軍事中的運用,都具備其他產(chǎn)品所無法比擬的優(yōu)勢,能夠超過常人理解的能力。現(xiàn)階段,我們所能知道的就是蝕刻技術(shù),其主要就是運用半導(dǎo)體進行制作的。
4.總結(jié)
綜上所述,機電一體化是由各領(lǐng)域技術(shù)交叉相容而產(chǎn)生的,這也是科研人員經(jīng)過不斷努力得到的結(jié)果,一定程度上促進了人民生活水平的提高和工業(yè)的發(fā)展。我們相信,在未來的十幾年或者幾十年時間內(nèi),經(jīng)過他們的努力,機電一體化一定能夠向更廣闊的空間發(fā)展,從而帶動整個國民經(jīng)濟的發(fā)展。
參考文獻
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[3]曹新生.李曉路.析機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢.職大學(xué)報,2011.(4 ):95,96.
作者簡介:
宋利芬,女,河南鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,研究方向:機電技術(shù)教育專業(yè)。
陳韻,女,河南機電高等??茖W(xué)校講師,研究方向:機電技術(shù)教育。