陸煜 孔哲

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)科技水平日益提升，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，無(wú)論是微電子技術(shù)，還是自動(dòng)控制技術(shù)，都得到了日益廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，在我國(guó)工業(yè)企業(yè)科技中，機(jī)電一體化技術(shù)占有重要地位，是一種融合了機(jī)械、信息技術(shù)、電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門(mén)技術(shù)的綜合性技術(shù)手段，能夠?qū)C(jī)械生產(chǎn)設(shè)備、電子控制設(shè)備以及計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合到一起，形成機(jī)電一體化技術(shù)，不僅是企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的有效手段，同時(shí)也是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必由之勢(shì)，對(duì)于我國(guó)智能制造產(chǎn)品及科技水平的提升，甚至對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)與管理方面都有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；應(yīng)用；發(fā)展

1.機(jī)電一體化技術(shù)的概念

科技的迅猛發(fā)展，大大促進(jìn)了各種科學(xué)的交叉與滲透，在所有工程領(lǐng)域內(nèi)引發(fā)了技術(shù)革命與改造，而依托機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)，并融合多學(xué)科技術(shù)的交融與滲透，使之形成一個(gè)新興學(xué)科，即機(jī)電一體化，目前已經(jīng)成為學(xué)界研究的重要內(nèi)容之一。

對(duì)于機(jī)電一體化的定義，各國(guó)是不一致的。其中有德國(guó)的“機(jī)械電工與電子、光學(xué)及其它技術(shù)的組合”，美國(guó)的“由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等多動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械和機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”，日本則認(rèn)為是“將機(jī)械裝置與電子設(shè)備以及軟件等有機(jī)結(jié)合而成的系統(tǒng)”。但無(wú)論是各種技術(shù)的組合，還是部件有機(jī)的結(jié)合，里面總是體現(xiàn)了一個(gè)思想，就是系統(tǒng)的、整體的、交融的和綜合性的。因此，我們可以這樣認(rèn)為：在機(jī)構(gòu)的主要功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，并且以系統(tǒng)的、整體的思想來(lái)考慮機(jī)電系統(tǒng)綜合性的技術(shù)問(wèn)題，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)就是機(jī)電一體化系統(tǒng)，而其中所形成的技術(shù)就是機(jī)電一體化技術(shù)。

2.機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1安全性高

相對(duì)而言，機(jī)電一體化產(chǎn)品在自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等方面具有更強(qiáng)的功能。當(dāng)遇到工作過(guò)程的各種電力故障時(shí)，它都能自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)保護(hù)措施，最大限度避免和減少人身和設(shè)備事故，使設(shè)備的使用安全性得到顯著提高。

2.2使用性能高

由于數(shù)字顯小和過(guò)程控制的普遍采用，機(jī)電一體化產(chǎn)品的手柄數(shù)量和操作按鈕大大減少，簡(jiǎn)化操作，使用方便。由于預(yù)設(shè)程序開(kāi)始逐步被電子控制系統(tǒng)操控，機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了對(duì)全部動(dòng)作的大量重復(fù)。此外，更高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品甚至還可以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)自動(dòng)尋找最佳的工作程序，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)最優(yōu)化操作。

2.3生產(chǎn)能力高

由于具備了較強(qiáng)的信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，機(jī)電一體化產(chǎn)品在控制和檢測(cè)靈敏度、精度、范圍等方面都有很大程度的提高。通過(guò)自身自動(dòng)控制系統(tǒng)，可確保機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作能夠按已設(shè)計(jì)的要求完成，工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率也能得到最佳保證。此外，由于自動(dòng)化的成功實(shí)現(xiàn)，機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)能力也有顯著的提高。

2.4適用面廣

由于不受機(jī)電產(chǎn)品單技術(shù)、單功能的限制，機(jī)電一體化產(chǎn)品的復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，大大提高了產(chǎn)品的自動(dòng)化程度和功能水平。另外，機(jī)電一體化產(chǎn)品還因具備了自動(dòng)化和智能化等多種功能而應(yīng)用于各種不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，對(duì)用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。

3.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的煤礦機(jī)電一體化設(shè)各都具有智能化、程序

化、信息化的特點(diǎn)，以及設(shè)各體積小、操作、維護(hù)力便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)這些設(shè)各在煤炭生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，小僅減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且極大地提高了煤礦的生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和效益，但是，我國(guó)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還有一定的差距，因此還有很多的上作需要繼續(xù)研究，其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）開(kāi)發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的以煤礦開(kāi)采技術(shù)及配套裝各為主導(dǎo)的核心技術(shù)，研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心裝置；（2）增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動(dòng)化的需要；（3）開(kāi)發(fā)以微處理器和微機(jī)為基礎(chǔ)的礦井設(shè)各上況和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及微處理器、計(jì)算機(jī)和專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用等；（4）煤礦機(jī)器人仍然是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)今后研究的重點(diǎn)。

4.機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用

智能制造技術(shù)迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中。機(jī)電一體化技術(shù)與智能制造有機(jī)結(jié)合，有效促進(jìn)工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)提供了更為廣闊的發(fā)展空間。

機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)智能制造中的發(fā)展與應(yīng)用涉及到一系列的核心技術(shù)。傳感技術(shù)。傳感器必須具備高度靈敏性和精確性，保證抗干擾能力。建立無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，傳感器負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向外傳輸，方便控制與維護(hù)。目前主要采用非接觸性檢測(cè)技術(shù)和光纖電纜傳感器。接口技術(shù)。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化接口，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)難度，開(kāi)發(fā)速度高成本低的串行接口。

5.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要朝向高性能化、微型化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

5.1高性能化

現(xiàn)實(shí)應(yīng)用對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)提出越來(lái)越高的要求，為了滿足社會(huì)生產(chǎn)快速發(fā)展的需要，新一代機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)速度、精度、效率以及可靠度等方面的要求更高了。所以，以高速度、高精度、高效率和高可靠度為標(biāo)準(zhǔn)的高性能化是未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一大趨勢(shì)。

5.2微型化

所謂微烈化，就是指機(jī)電一體化技術(shù)趨向微烈機(jī)器或微烈領(lǐng)域發(fā)展，它源于人們對(duì)高新技術(shù)不斷微烈化的追求。比較而言，微烈機(jī)電一體化的產(chǎn)品在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)有產(chǎn)品的體積小、少耗能、運(yùn)動(dòng)靈活等，對(duì)常人無(wú)法想象的各種任務(wù)都能成功勝任。

6.結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求二隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是21世紀(jì)機(jī)械工業(yè)的主角，在各方面均可帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有廣闊的發(fā)展前景。

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（作者單位：沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司）