【摘要】科技水平的快速發(fā)展帶動了生產(chǎn)生活方面的重大變革,同時更加便捷了人們的日常生產(chǎn)和生活。目前隨著機電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展,促進了社會經(jīng)濟的全面進步。因此文章重點探討機電一體化技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用現(xiàn)狀。
【關(guān)鍵詞】機電一體化;發(fā)展趨勢;應(yīng)用
現(xiàn)階段,機電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于機械制造行業(yè)中。不僅極大的提高了機械行業(yè)的生產(chǎn)效率,產(chǎn)品品質(zhì),還有效的降低了能源的消耗,提高了制造企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此大力推廣機電一體化技術(shù),促使其得到更加廣泛的應(yīng)用,對于切實提升我國國民經(jīng)濟具有不可估量的重要作用。
一、機電一體化技術(shù)概述
所謂機電一體化主要指的是在機械結(jié)構(gòu)的各方面引入新型的電子技術(shù),并將電子技術(shù)和原先的裝置進行有效結(jié)合的一種方式。所以機電一體化屬于融合多種先進技術(shù)為一體的技術(shù)綜合體,其并非是將電子技術(shù)和計算機技術(shù)進行簡單的疊加,同時機電一體化既可以從技術(shù)層面展開分析,也可以從產(chǎn)品層面進行探討?,F(xiàn)階段,在現(xiàn)代機械制造行業(yè)中,機電一體化技術(shù)的應(yīng),用范圍已經(jīng)十分普遍。其中機電一體化技術(shù)中的微電子裝置既能夠取代部分機械元件原有的功能,還能夠衍生出大量的新型功能。例如可以實現(xiàn)產(chǎn)品的自主檢測功能,自動顯示故障數(shù)據(jù)以及自動進行運行方式的調(diào)節(jié)等??梢哉f在機械制造行業(yè)中運用機電一體化技術(shù),其所生產(chǎn)的產(chǎn)品,不僅能夠代替手工技術(shù)操作所生產(chǎn)的產(chǎn)品,還能夠促使產(chǎn)品具備更多功能。一般來說,運用機電一體化技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品,通常具備較高的自動化水平,更加符合客戶的現(xiàn)實需求。
二、機電一體化技術(shù)未來的發(fā)展方向
機電一體化技術(shù)的發(fā)展必須基于可持續(xù)發(fā)展以及以人為本的理念之上,通過不斷完善相關(guān)技術(shù),不斷提升制造產(chǎn)品的使用性能,進一步滿足人們的不同使用需求。目前機電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向如下:
(一)綠色化
科技水平的不斷提升正日漸改變著人們的生活環(huán)境和生活品質(zhì)。然而我們也應(yīng)該看到,傳統(tǒng)工業(yè)化快速發(fā)展是以損害人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)的。目前全球生態(tài)環(huán)境日益惡化,日益威脅到人們的正常生活。因此機電一體化技術(shù)的未來發(fā)展方向之一就是走綠色化發(fā)展道路,不斷制造出更多更好的綠色一體化產(chǎn)品。
(二)光機電一體化
目前伴隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,將先進的科技技術(shù)積極融入到機電一體化技術(shù)十分必要。例如將光學(xué)技術(shù)中的優(yōu)勢應(yīng)用在機電一體化系統(tǒng)中的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)中,推動機電一體化逐漸朝向光機電一體化的方向轉(zhuǎn)變,也是未來的重點研究方向。
(三)智能化
隨著智能化時代的到來,在機電一體化技術(shù)中逐漸引入智能化技術(shù)也是完全可行的。例如人工智能、生理學(xué)、心理學(xué)和模糊數(shù)學(xué)等。即便機電一體化產(chǎn)品無法擁有和人類一樣的智能,但是對于高性能的微處理器卻是極有可能促使產(chǎn)品具備一定的低級智能的。
(四)網(wǎng)絡(luò)化
隨著信息化時代的到來,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得了空前的發(fā)展契機,并廣泛在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)以及軍事等領(lǐng)域得以應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展加強了世界的聯(lián)系,也加劇了機電產(chǎn)品的市場競爭力。機電產(chǎn)品必須具備強大的功能、可靠的質(zhì)量以及突出的優(yōu)勢,方能在激烈的市場競爭中脫穎而出,并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速傳遞到世界各地。因此網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展不僅帶來產(chǎn)品的營銷優(yōu)勢,也推動了產(chǎn)品制造方面的技術(shù)革新。
(五)模塊化
目前尚未有關(guān)于機電產(chǎn)品模塊化方面的研究,主要原因在于機電一體化技術(shù)的種類較為繁多,對其模塊化進行研究以及開發(fā)的難度也是十分大的。但是隨著社會分工的逐步細化,未來的機電一體化技術(shù)也將進行分類發(fā)展,對其進行模塊化研究也是未來的重要研究課題之一。
(六)人性化
伴隨著人們生活水平的逐漸提升以及文化程度的普遍提升,人們更加關(guān)注生活品質(zhì)的提升。因此對于機電一體化產(chǎn)品而言,其不僅需要具備基礎(chǔ)的產(chǎn)品使用功能,還應(yīng)該注重產(chǎn)品的外觀、顏色等方面的設(shè)計。使其能夠得到人們的廣泛好評,更加貼合人們的生活習(xí)慣,不斷滿足人們的各種需求。
三、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析
目前機電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)不僅僅局限在機械制造行業(yè)中,還在軍事、醫(yī)療、教學(xué)等方面發(fā)揮著重要的作用。機電一體化技術(shù)不僅能切實提升產(chǎn)品的制造效率,降低運行成本,還能夠切實提升產(chǎn)品的制造質(zhì)量。以下僅分析機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床和分布式控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。
(一)數(shù)控機床
我國是一個產(chǎn)品的出口大國,尤其是機床的生產(chǎn)數(shù)量更是占據(jù)全球較高的比例。然而數(shù)控機床的生產(chǎn)總數(shù)卻顯著低于世界發(fā)達國家水平。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,我國機床生產(chǎn)工藝水平也得到了進一步提升。目前我國車床主軸的轉(zhuǎn)速已經(jīng)由3000-4000r/min提高到了8000~10000r/min;同時車床轉(zhuǎn)速的提升還要求其他運動部件的加速度相應(yīng)的進行提升,例如普通機床的加速度已經(jīng)由0.5G提高到1.5~2G,最高可達15G。此外最小分辨率為1nm的數(shù)控系統(tǒng)以及機床也已經(jīng)誕生了。
(二)分布式控制系統(tǒng)
分布式控制系統(tǒng)也可以稱之為DCS,其不僅能夠有效控制生產(chǎn)過程,還能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)計劃的統(tǒng)計管理,實時調(diào)度和優(yōu)化生產(chǎn)過程,其集中了管理、控制和測試為一體,是一個綜合性的系統(tǒng)。DCS的工作方式主要為集中監(jiān)視和分散控制,因此即便其系統(tǒng)出現(xiàn)局部故障,也不會影響到其他分部,也就是說DCS系統(tǒng)具備較好的穩(wěn)定性能和安全性能,也是我國大型機電系統(tǒng)主要的運用對象。
機電一體化技術(shù)是多種技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物,其已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)等行業(yè)中,并在提升產(chǎn)品性能方面發(fā)揮了重要作用。伴隨著科技水平的進一步發(fā)展,機電一體化技術(shù)必將為國家?guī)砀嗟慕?jīng)濟效益和社會效益。
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