王雅麗（西安機(jī)電信息技術(shù)研究所 陜西西安 710061）

淺談機(jī)電自動(dòng)化在機(jī)械制造中的有效應(yīng)用

王雅麗（西安機(jī)電信息技術(shù)研究所 陜西西安 710061）

機(jī)電一體化是當(dāng)今自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段。也是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)等發(fā)展的必然產(chǎn)物，是以計(jì)算機(jī)為主要特征的自動(dòng)化技術(shù)。如果說(shuō)機(jī)械系統(tǒng)處理的對(duì)象是運(yùn)動(dòng)、力、物質(zhì)和能量，電子系統(tǒng)處理的對(duì)象是信息和知識(shí)，那么機(jī)電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質(zhì)的功能，而且還有處理信息和知識(shí)的能力。本文主要探討機(jī)電自動(dòng)化在工程機(jī)械制造中的發(fā)展趨勢(shì)和注意事項(xiàng)。

機(jī)電自動(dòng)化；技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

【DOI】10.19312/j.cnki.61-1499/c.2016.06.039

機(jī)電一體化是當(dāng)今世界機(jī)械工業(yè)發(fā)展的主要趨向，它的應(yīng)用與發(fā)展已引起工農(nóng)業(yè)、科技、經(jīng)濟(jì)、軍事、社會(huì)乃至生活的巨大變革。我國(guó)的機(jī)械工業(yè)，迫切需要機(jī)電一體化技術(shù)改造和振興。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造和武裝傳統(tǒng)機(jī)械老設(shè)備的新途徑，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開(kāi)辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。科學(xué)技術(shù)的高度創(chuàng)新帶來(lái)技術(shù)的不斷發(fā)展，在不同程度上促進(jìn)了各個(gè)學(xué)科的前進(jìn)，包括工程領(lǐng)域的技術(shù)改造。正因?yàn)槲㈦娮雍陀?jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展以及在機(jī)械工業(yè)里所涉及的自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，引起在機(jī)械工程方面的技術(shù)結(jié)構(gòu)，功能和構(gòu)成得到提高，帶來(lái)生產(chǎn)方式和管理體系發(fā)生巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“數(shù)字控制化”為特征的發(fā)展階段。

一、機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

縱橫機(jī)電自動(dòng)化發(fā)展的歷史，可以分為三個(gè)階段，第一階段(20世紀(jì)80年代及以前)，第二階段（20世紀(jì)90年代），第三階段（20世紀(jì)末）。第一階段也為初級(jí)階段，在這一時(shí)期，人們利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)加強(qiáng)完成機(jī)械產(chǎn)品的性能，在不同程度上刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的完美結(jié)合，這些結(jié)合經(jīng)歷了軍用，民用等技術(shù)變革，對(duì)當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇起到很好的促進(jìn)作用。但在當(dāng)時(shí)，機(jī)械水平中處于自發(fā)的狀態(tài)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)技術(shù)的限制電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的結(jié)合還不可能深入了解和發(fā)展，已開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品很難得到推廣。第二階段對(duì)比第一階段則出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展階段，通信技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為自動(dòng)化技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，以及超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，又為自動(dòng)化技術(shù)提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐，這一時(shí)期各國(guó)的技術(shù)和產(chǎn)品得到很大的發(fā)展，各個(gè)國(guó)家對(duì)自動(dòng)化技術(shù)智能化方向給予了很大幫助。第三階段則是比較成熟的階段，也是機(jī)電化邁入智能化的一個(gè)新階段，光學(xué)、通信技術(shù)滲透到機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，微細(xì)加工技術(shù)在機(jī)電化技術(shù)也露出頭角。

20世紀(jì)80年代后期，我國(guó)才慢慢對(duì)這些方面進(jìn)行研究和應(yīng)用，國(guó)家還組建了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，此計(jì)劃為“863計(jì)劃”，標(biāo)志著我國(guó)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)的開(kāi)端，在規(guī)劃這些任務(wù)時(shí)充分研究了國(guó)際上有關(guān)自動(dòng)化發(fā)展的動(dòng)態(tài)，以及由于此計(jì)劃帶來(lái)的影響，很多高等院校和研究院也對(duì)其進(jìn)行了大量研究，并且取得成果，但和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在差距。

二、機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電自動(dòng)化是多學(xué)科交叉的一種學(xué)科，它集光學(xué)，計(jì)算機(jī)，信息等學(xué)科，可以歸結(jié)以下個(gè)方面：

1．向智能化方向發(fā)展

進(jìn)入新世紀(jì)，智能化成為機(jī)電自動(dòng)化的一個(gè)重要方向，人工智能越來(lái)越受到人們的重視，人機(jī)智能化成為一個(gè)總要的應(yīng)用之一，所謂智能化是對(duì)機(jī)器行為等一切理論基礎(chǔ)上的，運(yùn)用人工智能，計(jì)算機(jī)，動(dòng)力學(xué)等學(xué)科，使其逐漸成為自動(dòng)化產(chǎn)品的智能，但是要完全和人一樣的智能是不可能的。

2.向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

近年網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的各種控制和技術(shù)的不斷出現(xiàn)，而遠(yuǎn)程控制終端本身就是對(duì)于自動(dòng)化本身產(chǎn)品而言，網(wǎng)絡(luò)和總線技術(shù)的應(yīng)用成為網(wǎng)絡(luò)化不斷發(fā)展的趨勢(shì)，采用家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接電器成為計(jì)算機(jī)家庭化的有效實(shí)現(xiàn)，所以，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)無(wú)疑將向網(wǎng)絡(luò)化不斷發(fā)展。

3.模塊化是大勢(shì)所趨

模塊化是一個(gè)巨大的工程，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)所衍射出的產(chǎn)品種類繁多，研制和開(kāi)發(fā)一點(diǎn)程度上的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口等的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品單元比較困難，也是是一項(xiàng)非常復(fù)雜、艱巨的過(guò)程。在這些標(biāo)準(zhǔn)單元基礎(chǔ)上就可迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大產(chǎn)品的規(guī)模。要實(shí)現(xiàn)如上功能，還需要制定各項(xiàng)原則和標(biāo)準(zhǔn)，以便符合產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。

4.自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展方向

自動(dòng)化是動(dòng)態(tài)化的，前瞻未來(lái)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，更加注重產(chǎn)品和人的人性結(jié)合，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的人格化有兩方面：一是如何給自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)更加人性化的一些功能，顯得越來(lái)越重要，特別像家用機(jī)器人，更加凸顯出人機(jī)一體化技術(shù)；二是模仿生物機(jī)理，研制出各種機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品。其實(shí)，很多機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)品都是在動(dòng)物的靈感下研制出來(lái)的。

5.綠色化符合時(shí)代主題

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展給人們生活帶來(lái)巨大變化。物質(zhì)豐富，生活舒適，然而資源減少，生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的影響。為此，人們倡導(dǎo)保護(hù)自然，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種情況下出現(xiàn)，漸漸成為時(shí)代的主題。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造等一系列過(guò)程中，環(huán)境和人類的要求不斷增加，對(duì)生態(tài)資源要求高，利用率卻不斷增加。有效的設(shè)計(jì)綠色機(jī)電化產(chǎn)品，具有未來(lái)遠(yuǎn)大的前景。機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品的綠色化主要凸顯在使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后還能回收利用。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)都不是孤立發(fā)展的，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展。不斷創(chuàng)新的結(jié)果，也是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展到這一時(shí)期必然帶來(lái)的產(chǎn)物。在自動(dòng)化發(fā)展日新月異的今天，相關(guān)技術(shù)也隨著科學(xué)技術(shù)和各種技術(shù)的結(jié)合也應(yīng)用于社會(huì)。

三、機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于工程機(jī)械制造時(shí)的注意事項(xiàng)

第一，熟悉機(jī)電自動(dòng)化的應(yīng)用過(guò)程，進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)嚴(yán)格遵守自動(dòng)化操作程序；其次，在加快機(jī)電自動(dòng)化發(fā)展之上，嚴(yán)格把好“生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)”，提高我國(guó)工程機(jī)械制造的質(zhì)量和效率；第三，完善好工程機(jī)械的維修工作，建立詳細(xì)的資料庫(kù)，對(duì)出廠的機(jī)械設(shè)備做好記錄，防止生產(chǎn)事故。

全面提高我國(guó)工程機(jī)械制造的機(jī)電自動(dòng)化水平，不僅能提高我國(guó)機(jī)械制造的質(zhì)量和效率，還能保證我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的設(shè)備所需，制造出能和歐美機(jī)械設(shè)備相媲美的機(jī)械，縮小我國(guó)與世界先進(jìn)水平的工程機(jī)械制造差距，提高我國(guó)整體民族工業(yè)化水平。

[1]馮衡濱．試論我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展[J].民營(yíng)科技，2008，(02).

[2]張列貴，簡(jiǎn)述現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)[J]．黑龍江科技信息，2007，(20)．