肖凡

摘 要：多年來機(jī)電一體化技術(shù)持續(xù)發(fā)展，不斷的完善和改革，目前已經(jīng)成為了一種專業(yè)化的技術(shù)學(xué)科，在各大高校內(nèi)設(shè)立專門的課程。該技術(shù)融合了多種技術(shù)手段方法為一體，包含的內(nèi)容非常廣泛，目前被廣泛的使用在自動(dòng)生產(chǎn)中。本文對(duì)于機(jī)電一體化的進(jìn)程詳細(xì)分析，并對(duì)于其未來的發(fā)展形式進(jìn)行判斷，供相關(guān)專業(yè)人士參考借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；技術(shù)；進(jìn)程；智能化；趨勢(shì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.170

我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)起步時(shí)間比較晚，理論基礎(chǔ)環(huán)節(jié)方面比較薄弱，然而隨著多年來不斷的完善和改進(jìn)，已經(jīng)取得了顯著的成果。其不是一種單一性的技術(shù)，它和各種技術(shù)種類的關(guān)系密切，受到多方面因素的影響和限制。

1 機(jī)電一體化的概念

早期機(jī)電一體化的概念是機(jī)械和電子技術(shù)結(jié)合的名稱，是從國(guó)外逐漸傳遞到國(guó)內(nèi)的，該技術(shù)從深層次的水平上來看是對(duì)于機(jī)械電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種集合，綜合性的使用了微控電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等方法。從理論水平上來看，依照系統(tǒng)性的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)化組織結(jié)構(gòu)的目的，要合理的對(duì)于不同組織中的構(gòu)成要素，具體包含接口的鏈接、運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)接、能量的變換、信息的自動(dòng)處理、能量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換等整體性進(jìn)行研究，讓整個(gè)運(yùn)行過程保證基礎(chǔ)條件上實(shí)行信息的集合和有效性的結(jié)合，在系統(tǒng)化的控制程序以及微電子環(huán)節(jié)全部的科學(xué)資源信息流通下，形成有關(guān)物質(zhì)和能量的運(yùn)動(dòng)形式。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展過程

2.1 微電子技術(shù)發(fā)展

國(guó)內(nèi)在上個(gè)世紀(jì)的八十年代開始對(duì)于機(jī)電化領(lǐng)域進(jìn)行研究，和世界的其他國(guó)家相比，發(fā)展的起步時(shí)間比較晚，并且還沒有建立準(zhǔn)確完善的引導(dǎo)機(jī)制。該技術(shù)發(fā)展的前期國(guó)內(nèi)的集成電子技術(shù)仍處在初級(jí)的階段，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)建立比較科學(xué)的理論體系系統(tǒng)，并且積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。微電子技術(shù)中主要包含對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)企業(yè)的制造、產(chǎn)品等的再次加工為一體化的體系結(jié)構(gòu)。如今電子計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)得到了普及，成為了電子的時(shí)代，微電子技術(shù)發(fā)展的前提是對(duì)于相關(guān)集成電路的研究和完善，構(gòu)建更加科學(xué)多元化的系統(tǒng)。

2.2 數(shù)控機(jī)床發(fā)展

該技術(shù)的起步時(shí)間比較早，誕生在上個(gè)世紀(jì)的美國(guó)。起源時(shí)間相對(duì)來說比較早，可是由于歷史發(fā)展和技術(shù)條件等方面的限制性，沒有廣泛的推廣應(yīng)用在不同的行業(yè)領(lǐng)域中。發(fā)展到八十年代左右，世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐漸進(jìn)入到穩(wěn)定時(shí)期，不同國(guó)家的經(jīng)濟(jì)交往關(guān)系越來越多，該技術(shù)應(yīng)用的作用逐漸被不同行業(yè)認(rèn)可，隨著資金投入量的增加，發(fā)展速度呈現(xiàn)幾何狀的變化，在不同領(lǐng)域中逐漸發(fā)揮重要的作用。

2.3 可編寫程序控制器的應(yīng)用

上世界六十年代的后期，可編程控制器被使用在控制工業(yè)的生產(chǎn)中，此后美國(guó)的汽車制造領(lǐng)域在該程序的基礎(chǔ)上研究開發(fā)了新型的機(jī)電控制器MODICON，當(dāng)時(shí)成為了具有世界級(jí)別先進(jìn)水平的PLC，到七十年代的時(shí)候，PLC 開始批量進(jìn)行了生產(chǎn)，并通過實(shí)踐應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)效果得到了更加廣泛的推廣?；谶@點(diǎn)前提下，不同的生產(chǎn)行業(yè)逐漸在各自的步驟中應(yīng)用PLC提升加工效率，發(fā)展到九十年代的時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)IEC61131的發(fā)布代表著PLC已經(jīng)成為了技術(shù)研究領(lǐng)域，在世界的工業(yè)生產(chǎn)過程中都是重要的環(huán)節(jié)。前期的PLC結(jié)構(gòu)僅僅是一種單機(jī)模式，組織結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單，目前該技術(shù)已經(jīng)繼承了不同的分布系統(tǒng)和CPU，很多結(jié)構(gòu)和功能比較先進(jìn)的PLC已經(jīng)擁有遠(yuǎn)程的控制功能。在內(nèi)置軟件的設(shè)計(jì)方面演化出不同類型的圖像處理方法和文字文本格式，該內(nèi)容的出現(xiàn)某種程度上讓PLC在文字處理功能、編寫設(shè)計(jì)功能、語言表達(dá)方面得到了提升，從使用的效果和范圍方面考慮該功能對(duì)于機(jī)械加工生產(chǎn)線應(yīng)用價(jià)值的提升起到作用，除了控制機(jī)械加工的自動(dòng)生產(chǎn)線之外，在該基礎(chǔ)上形成了PLC應(yīng)用為基本的DCS系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)FMS、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集SCADA 系統(tǒng)，安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)ESD，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等等。該系統(tǒng)的應(yīng)用深度和寬度進(jìn)一步的提升，發(fā)展至今已經(jīng)和現(xiàn)場(chǎng)的總線系統(tǒng)融合到一起，實(shí)現(xiàn)了多元化的發(fā)展。應(yīng)用國(guó)際統(tǒng)一化的工業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn)，配合不同的硬件平臺(tái)系統(tǒng)，比如PLC、DCS，在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容上，建立統(tǒng)一的硬件管理平臺(tái)是未來發(fā)展的一種趨勢(shì)。

2.4 激光技術(shù)、信息技術(shù)、模糊技術(shù)的出現(xiàn)

未來信息技術(shù)的發(fā)展中光電子技術(shù)具有重要的作用，在激光的基礎(chǔ)上融合了材料科學(xué)、波導(dǎo)光學(xué)、固體物理等不同學(xué)科，在各種行業(yè)中都已經(jīng)得到了推廣使用。對(duì)于光子技術(shù)、電子技術(shù)等不同學(xué)科的發(fā)展有十分重要的作用。未來的科技技術(shù)應(yīng)用中也將扮演者重要的作用，對(duì)國(guó)家的國(guó)防、科技、經(jīng)濟(jì)各方面發(fā)展提供技術(shù)支持。

3 機(jī)電一體化的智能化發(fā)展

智能化系統(tǒng)是對(duì)于某種特定的生產(chǎn)過程和不同環(huán)境的特殊性資源信息綜合處理，對(duì)于所得到的數(shù)據(jù)資料歸納總結(jié)后進(jìn)一步估計(jì)，讓全部的運(yùn)行環(huán)節(jié)保持在最佳的狀態(tài)。該系統(tǒng)是使用資源解決實(shí)際問題的人工性處理系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在知識(shí)的表現(xiàn)方面、知識(shí)的簡(jiǎn)單獲取、知識(shí)的利用結(jié)構(gòu)三個(gè)方面，最主要是運(yùn)用類似人類的思維學(xué)習(xí)和解答。

未來的機(jī)電一體化發(fā)展形勢(shì)必然是朝著智能化邁進(jìn)，該技術(shù)得到各級(jí)人士空前的重視，智能機(jī)器人的面世對(duì)于數(shù)控機(jī)床起到了一定的促進(jìn)作用，表達(dá)出了智能技術(shù)的效果。目前已經(jīng)應(yīng)用的智能技術(shù)主要包含了模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等，這些手段形成各自管理同時(shí)各種獨(dú)立的關(guān)系系統(tǒng)，制造自動(dòng)化水平的持續(xù)升高，以后極有可能出現(xiàn)系統(tǒng)控制調(diào)制器來進(jìn)行智能化活動(dòng)的模仿，對(duì)于系統(tǒng)在生產(chǎn)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的漏洞進(jìn)一步的分析、處理、判斷、構(gòu)思以及決定。

智能化的機(jī)電一體化技術(shù)是在傳統(tǒng)科技的支持下形成的，未來該領(lǐng)域發(fā)展的一種趨勢(shì)。目前的智能化操作系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)揮了非常好的效果，智能化機(jī)器人通過使用觸覺、聽覺、視覺不同方面?zhèn)鞲衅髟O(shè)備的使用對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)機(jī)械進(jìn)行判定，通過實(shí)際進(jìn)行判定和推測(cè)。

總而言之，從經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度看國(guó)內(nèi)的機(jī)電一體化技術(shù)仍舊會(huì)持續(xù)發(fā)展，不斷的引進(jìn)世界先進(jìn)的工藝技術(shù)，國(guó)內(nèi)的技術(shù)研究人員深化研究和探索，不斷進(jìn)行改革創(chuàng)新，將其應(yīng)用在多種行業(yè)領(lǐng)域中，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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