摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新,機(jī)電一體化發(fā)展也在不斷完善,不斷被賦予新的內(nèi)容。機(jī)電一體化又被稱機(jī)械電子工程,是機(jī)械工程與自動化的一種,是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱,機(jī)電一體化通過相關(guān)計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò),拓展了機(jī)電一體化的空間與范圍,使得機(jī)電一體化成為更方便、快捷、安全可靠的工控技術(shù)模式。本文將就機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和未來發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。
關(guān)鍵字:機(jī)電應(yīng)用;一體化;發(fā)展;智能;
文章編號:1674-3520(2015)-07-00-01
一、機(jī)電一體化的應(yīng)用
(一)數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床在經(jīng)過發(fā)展之后在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),開放性設(shè)計,能最大限度地提高用戶的使用效益。大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計。能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制,系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
(二)計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。計算機(jī)集成制造系統(tǒng)打破了原有部門之間的界線,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。而不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。使各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化。
(三)柔性制造系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)主要由計算機(jī)、機(jī)器人、料盤、數(shù)控機(jī)床、自動搬運(yùn)小車和自動化倉庫等組成,是計算機(jī)化的制造系統(tǒng),。它可以隨機(jī)地、按量地按照裝配部門的要求來生產(chǎn)任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
(四)工業(yè)機(jī)器人。最新的工業(yè)機(jī)器人與計算機(jī)關(guān)系密切。機(jī)電一體化是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化是近幾年才出現(xiàn)的一門新科學(xué)、新技術(shù),但它卻必將是當(dāng)前世界技發(fā)展的必然趨勢,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展.高新技術(shù)的發(fā)展越來越受國家、社會和企業(yè)的關(guān)注與重視。該技術(shù)的使用。不僅能夠提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益.而且能夠增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力.當(dāng)今社會國際競爭的實(shí)質(zhì).是以經(jīng)濟(jì)和科技為核心的綜合國力的較量.一定隉度上代表著技術(shù)發(fā)展水平的機(jī)電一體化技術(shù).將會越來越被重視越來越好的發(fā)展。
(一)智能化。即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。隨著模糊控制、灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了新的方向。
(二)數(shù)字化。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷。微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為數(shù)字化設(shè)計與制造提供了基礎(chǔ),數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面并將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
(三)模塊化。機(jī)電一體化產(chǎn)品和技術(shù)可分為機(jī)械、電子和軟件三個主要部分。模塊化技術(shù)是這三者的共同技術(shù)。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)各種機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。模塊化技術(shù)降低產(chǎn)品研發(fā)成本,提高不同產(chǎn)品間的零部件通用化程度,提高產(chǎn)品的可裝配性、可維修性和可擴(kuò)展性等。機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,規(guī)?;瘜⒔o機(jī)電一體化的相關(guān)企業(yè)帶來更廣闊的發(fā)展。
(四)網(wǎng)絡(luò)化。電子技術(shù)日新月異的發(fā)展引起了巨大的變革,網(wǎng)絡(luò)逐漸普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)也得到了發(fā)展。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化的相關(guān)產(chǎn)品,機(jī)電一體化設(shè)備產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展??茖W(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及日常生活都受其影響。機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
(五)微型化。微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,微電子系統(tǒng)的幾何尺寸越來越小,由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動靈活等特點(diǎn),可以很方便的進(jìn)行一些一般機(jī)構(gòu)難以進(jìn)行的操作,比如一些微型的手術(shù)、航天工業(yè)中,機(jī)電工程的微型化發(fā)展在這些高精尖的領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
(六)人性化。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),最高境界就是人機(jī)一體化。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢,要在機(jī)電一體化技術(shù)中引進(jìn)光學(xué)技術(shù),充分利用光學(xué)技術(shù),有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)。
(七)集成化。集成化既包含包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序,還包含了各種技術(shù)的相互滲透、各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合??蓪⑾到y(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)發(fā)展。
(八)智能化。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的時代,機(jī)電一體化技術(shù)中的智能化也在快速發(fā)展。智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械的最重要的區(qū)別,這也是未來幾十年重要的發(fā)展方向。以計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、動力學(xué)、人工智能、心理學(xué)等新的學(xué)科方法以及設(shè)計思想模擬人類的思維能力,機(jī)電一體化產(chǎn)品將具有智能,具有一點(diǎn)簡單的判斷能力和決策能力,可以取代一些人類的體力勞動和一部分運(yùn)算處理,并給工程的決策控制提供重要的支撐依據(jù)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展, 機(jī)電一體化產(chǎn)品智能特征也越來越明顯, 智能化水平也是日趨上升。
機(jī)電一體化技術(shù)或者產(chǎn)品的出現(xiàn)是應(yīng)運(yùn)而生與時俱進(jìn)的,它包括了電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等多方向技術(shù),是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然趨勢。將來,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及社會生產(chǎn)力的提高,機(jī)電一體化水平將向更高層次發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]錢強(qiáng).淺論機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013,(26).
[2]彭加佳.論機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2014,(7).