李冬波
摘要:機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)升級(jí),促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同傳統(tǒng)的機(jī)電技術(shù)相比,機(jī)電一體化融合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在時(shí)間和空間上靈活度更高,對(duì)于生產(chǎn)來(lái)說(shuō)變得十分方便快捷,技術(shù)上更加穩(wěn)定。隨著科技技術(shù)的發(fā)展,各個(gè)學(xué)科之間產(chǎn)生了深度的滲透和交融,機(jī)械工程加上計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)了機(jī)電一體化的巨大發(fā)展。機(jī)電一體化背景下的機(jī)械工業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)、管理模式和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面完成了升級(jí)改造,提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率,本文通過(guò)研究機(jī)電一體化的技術(shù)特點(diǎn)及現(xiàn)狀,對(duì)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)展開了論述。
關(guān)鍵詞:機(jī)電;一體化;技術(shù);發(fā)展;思考
1、機(jī)電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析
機(jī)電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機(jī)電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對(duì)電子以及機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用下,能將兩者得以有機(jī)結(jié)合,就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此,機(jī)電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個(gè)層面的內(nèi)容。機(jī)電一體化系統(tǒng),也就是產(chǎn)品方面,是通過(guò)多個(gè)特定功能機(jī)械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體,使人們的實(shí)際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機(jī)電一體化系統(tǒng)所涵蓋的裝置要素比較多,其中的執(zhí)行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。
除此之外,機(jī)電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內(nèi)容。機(jī)電一體化的思想也簡(jiǎn)稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對(duì)人機(jī)一體化以及機(jī)電液一體化等發(fā)展目標(biāo)都能有效實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化工程作為電子和機(jī)械工程集合,通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)制造體系應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。
2、新形勢(shì)下機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)
2.1機(jī)電一體化技術(shù)的智能化
從機(jī)電一體化的發(fā)展歷程來(lái)看,智能化將在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中扮演更重要的職責(zé)。機(jī)電一體化的發(fā)展需要智能化技術(shù)的支持,智能化是未來(lái)機(jī)電一體化發(fā)展的主要方向。人工智能技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展在優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)上起到了很重要的促進(jìn)作用,提供了很多值得參考的研究資料。機(jī)器人技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展就是智能化帶來(lái)的成果。在機(jī)電一體化的智能化發(fā)展是建立在控制理論的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,另外還融合了運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和大數(shù)據(jù)運(yùn)算等多方面的綜合技術(shù)。未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)一定能夠?qū)崿F(xiàn)微處理和高速度的運(yùn)算,目前的部分CNC數(shù)控機(jī)床就實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話功能,在智能工藝數(shù)據(jù)處理方面提供了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對(duì)于工廠生產(chǎn)的實(shí)際操作起到了促進(jìn)左右,提供了生產(chǎn)效率。
2.2機(jī)電一體化技術(shù)的模塊化
隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品加工精度和穩(wěn)定程度的需求提高,產(chǎn)品制造過(guò)程中的分工將會(huì)越來(lái)越精細(xì),所有的分工都應(yīng)該執(zhí)行統(tǒng)一的操作標(biāo)準(zhǔn),在這個(gè)需求下,就形成了模塊機(jī)構(gòu)。模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的另一重要趨勢(shì),模塊化就是將電子系統(tǒng)和操作系統(tǒng)分割,通過(guò)分割可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)排除故障過(guò)程中能夠快速找到設(shè)備中存在故障的地方,另外一方面,模塊化便于對(duì)設(shè)備的加工和維修,最重要的是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)的快速升級(jí)改造,不需要額外支出購(gòu)買設(shè)備的費(fèi)用,僅僅依靠升級(jí)操作系統(tǒng)和改良操作防范,就能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電一體化加工設(shè)備的升級(jí)。例如,在電機(jī)控制模塊匯總加入動(dòng)態(tài)捕捉、圖像采集、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)測(cè)距等功能,在電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊加入變頻、節(jié)能和減速等功能。在這種方式下,在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就能夠?qū)崿F(xiàn)模塊的優(yōu)化和建立,縮短了產(chǎn)品上市的周期,提高了資金的利用效率。
2.3機(jī)電一體化技術(shù)的綠色環(huán)?;?/p>
隨著工業(yè)化進(jìn)程的深入,人類的生活方式發(fā)生了很大的變化,對(duì)資源的需求量也與日俱增,工業(yè)發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了方便和快捷,于此同時(shí),對(duì)環(huán)境也造成了很大的影響。一方面,大量的工業(yè)產(chǎn)品滿足了人們的衣食住行,提高了人們的生活水平;另一方面,大量的工業(yè)產(chǎn)品消耗了很多資源,給環(huán)境造成了很大的破壞,威脅到了人們的生活健康問(wèn)題。環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到政府和全社會(huì)的關(guān)注。綠色環(huán)保成為了當(dāng)今社會(huì)生活的主旋律和熱點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)同智能化應(yīng)用的結(jié)合給綠色生產(chǎn)帶來(lái)了廣闊的前景,智能化應(yīng)用主要包括四個(gè)方面的內(nèi)容,分別是:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)和遺傳算法。依靠智能化技術(shù),可以提高對(duì)資源的利用率,減少?gòu)U物的排放。在環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的背景下,機(jī)電一體化技術(shù)的綠色環(huán)保將成為必然的趨勢(shì)。
2.4機(jī)電一體化技術(shù)的微型化
趨勢(shì)機(jī)電一體化的升級(jí)過(guò)程必然會(huì)向微型化的方向發(fā)展。例如,半導(dǎo)體原件制造過(guò)程中,蝕刻技術(shù)是非常關(guān)鍵的一個(gè)技術(shù)手段,我國(guó)的一些科研院所已經(jīng)制造出了亞微米級(jí)的微型化機(jī)械原件,這使得蝕刻過(guò)程變得簡(jiǎn)單精準(zhǔn)。微型化的發(fā)展使得機(jī)械零件能夠進(jìn)行融合,形成一個(gè)集成的新原件,這樣就能減小機(jī)電一體化設(shè)備的有效體積,給設(shè)備升級(jí)、智能化提高條件。目前,我國(guó)在機(jī)電一體化的微型化發(fā)展方面取得了一定的成功,關(guān)于這方面的研究也在積極進(jìn)行當(dāng)中。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,機(jī)電一體化技術(shù)的微型化的應(yīng)用一定會(huì)日漸增多,獲得令人矚目的成就。
2.5機(jī)電一體化技術(shù)的信息化趨勢(shì)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的普及,信息技術(shù)融入了各個(gè)行業(yè),給許多行業(yè)帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)升級(jí)。在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程紅,機(jī)械加工設(shè)備中的部分精密儀器和檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng),通過(guò)聯(lián)網(wǎng)操作,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控,減少了人力物力的支出,提高了工作的效率。在未來(lái),所有的機(jī)電設(shè)備都會(huì)聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)在信息基礎(chǔ)上的機(jī)電一體化。機(jī)電化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是科技發(fā)展的必然。
綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)的升級(jí)進(jìn)步對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的優(yōu)化起到了很大促進(jìn)作用。我國(guó)在機(jī)電一體化的發(fā)展中有了長(zhǎng)足進(jìn)步,但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)進(jìn)行研究分析,就能為實(shí)際機(jī)電一體化發(fā)展提供理論支持,帶動(dòng)我國(guó)機(jī)電一體化領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。