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        淺談機電一體化技術(shù)發(fā)展

        2017-08-30 19:49:25郭華
        卷宗 2017年16期
        關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù)信息

        郭華

        摘 要:隨著信息技術(shù)的發(fā)展,機電一體化技術(shù)發(fā)展迅速,“機電一體化”就是將機械、電子與信息技術(shù)進行有機結(jié)合,以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程整體最優(yōu)化的一種高新技術(shù)。機電一體化是指在設(shè)備機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,本文簡述了機電一體化技術(shù)的基本特點,分析了機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

        關(guān)鍵詞:機電一體化;技術(shù);發(fā)展;信息

        現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

        1 機電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用

        20世紀60年代以來,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能后,刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展更進一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀80年代末期,機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持,20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入了深入發(fā)展時期。光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭角,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。機電一體化已成為一門有著自身體系的新型

        2 機電一體化的技術(shù)基本特征

        機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

        機電一體化是一個綜合的概念,涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩方面內(nèi)容。前者是指包括技術(shù)基礎(chǔ)、技術(shù)原理在內(nèi)的、使機電一體化產(chǎn)品得以實現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。后者是指采用機電一體化技術(shù),在機械產(chǎn)品基礎(chǔ)上創(chuàng)造出來的新一代機電一體化產(chǎn)品。

        “機電一體化”已成為當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的主要趨勢,也帶動了傳統(tǒng)機械工業(yè)的一場新的革命。機械工業(yè)要爭生存,求發(fā)展,必須走機電一體化之路。學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。

        3 機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢

        1、全息系統(tǒng)化

        全息系統(tǒng)化也即智能化,是對機器的行為描述,即在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運籌學(xué)、混沌動力學(xué)、人工智能、心理學(xué)和生理學(xué)等新的學(xué)科方法、新的設(shè)計思想,從而模擬人類的思維能力,使它如同人一樣具有思維、意識等能力,以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展,機電一體化產(chǎn)品智能特征也越來越明顯,智能化水平也是日趨上升,新世紀機電一體化技術(shù)中的智能化的快速發(fā)展,人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視,其中機器人與數(shù)控機床的智能結(jié)合就是一項重要應(yīng)用。當(dāng)然,要使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的,也沒有這個必要,但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品具有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而又必要的。

        2、光機電一體化

        光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢,因為機電一體化系統(tǒng)是由機械系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等部件構(gòu)成的,因此,在機電一體化技術(shù)中引進光學(xué)技術(shù),充分利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點,有效地改進機電一體化系統(tǒng)的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

        3、產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化

        計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展帶動了科學(xué)技術(shù)的巨大發(fā)展,同時給日常生活都帶來了全新的面貌,全球生產(chǎn)、經(jīng)濟被各種網(wǎng)絡(luò)連成一片,企業(yè)間的競爭也將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全球化,一旦研制出機電一體化新產(chǎn)品,只要其質(zhì)量有保證,功能可靠,必然會暢銷全球。因為有了網(wǎng)絡(luò)的普及,那么只要是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程監(jiān)視和控制技術(shù)也就方興未艾,然而遠程控制的終端設(shè)備就是機電一體化產(chǎn)品,因此,機電一體化產(chǎn)品也必然會朝著網(wǎng)絡(luò)全球化發(fā)展。

        4、綠色化趨勢

        工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。

        4 小結(jié)

        機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然,與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

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