張澍
摘 要:目前,我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)隨著時(shí)代科技的不斷發(fā)展和升級(jí),已經(jīng)逐漸從昔日的初步應(yīng)用階段進(jìn)階為智能技術(shù)應(yīng)用階段,機(jī)電一體化這一技術(shù)也得到了不斷的革新與發(fā)展,同時(shí)也在很大程度上對(duì)人們的生活起到了助推的作用,使得人們的生活水平得到了很大提高。本文主要針對(duì)我國(guó)機(jī)電一體化的發(fā)展問題進(jìn)行分析和討論。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì);智能化;綠色化
一、機(jī)電一體化技術(shù)概述
機(jī)電一體化并不是一種單一的科技,而是不同科技的融合產(chǎn)物,其中包括機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)。目前,我國(guó)電子技術(shù)不斷更新,多種多樣的電子技術(shù)出現(xiàn)在市場(chǎng)上,能夠更好地被應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,對(duì)于提升電子技術(shù)專業(yè)水平有著很好地促進(jìn)作用。電子產(chǎn)品也是日新月異。而保證機(jī)電一體化能夠不斷更新最關(guān)鍵的基礎(chǔ)就是豐富的電子技術(shù)的出現(xiàn)。所以說,未來電子技術(shù)的高速發(fā)展能夠不斷完善和優(yōu)化我國(guó)電子行業(yè),使得越來越多的行業(yè)能夠有更高的生產(chǎn)工具。機(jī)電一體化是一種綜合技術(shù),但它不是簡(jiǎn)單的拼湊或者整合的技術(shù),而是將不同的電子技術(shù)相互涵蓋和包容,利用特殊的技術(shù)將其結(jié)合起來,與此同時(shí),機(jī)電一體化產(chǎn)生的效果也不僅僅是人工的延伸,而是隸屬于智能化的技術(shù)。所以說現(xiàn)代化的生產(chǎn)設(shè)備需要具備這種機(jī)電一體化的特征才能符合社會(huì)生產(chǎn)需求。
二、我國(guó)機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
1、數(shù)控技術(shù)方面
我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年,在“九五”末期,國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)50%,配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)普及型也達(dá)到了10%??v觀我國(guó)數(shù)控技術(shù)近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過四個(gè)五年計(jì)劃的攻關(guān),總體來看取得了很好成績(jī)。目前,已具有年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)3000多套、主軸與進(jìn)給裝置5000多套的生產(chǎn)能力。近十年來,普通級(jí)數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級(jí)加工中心則從3-5μm,提高到1-1.5μm,并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(jí)0.01μm。
2、工業(yè)機(jī)器人方面
我國(guó)1986年將機(jī)器人的研究開發(fā)列入國(guó)家科技計(jì)劃,現(xiàn)已掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)和軟件編程技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù),生產(chǎn)了部分機(jī)器人的關(guān)鍵元器件,并進(jìn)入實(shí)用化階段,開發(fā)出弧焊、點(diǎn)焊、噴漆、裝配、搬運(yùn)、注塑、沖壓及能前后行走、爬墻、水下作業(yè)的多種機(jī)器人。目前,國(guó)內(nèi)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化制造技術(shù),解決了工業(yè)機(jī)器人控制、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù),機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程等關(guān)鍵技術(shù),還掌握弧焊、點(diǎn)焊及大型機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線(工作站)與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制備技術(shù)?,F(xiàn)在,我國(guó)從事機(jī)器人研發(fā)的單位有200多家,專門從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)開發(fā)的企業(yè)有50家以上,中國(guó)市場(chǎng)上總共擁有近萬臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,其中完全國(guó)產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人(行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機(jī)器人企業(yè))行業(yè)集中度占30%左右。
3、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)方面
我國(guó)經(jīng)過多年的理論和技術(shù)準(zhǔn)備,CIMS已經(jīng)有了較快發(fā)展。目前,已在清華大學(xué)建成國(guó)家CIMS工程研究中心,在著名高校和研究單位建立了7個(gè)CIMS單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和8個(gè)CIMS培訓(xùn)中心。當(dāng)前我國(guó)已有20多個(gè)省市、10多個(gè)行業(yè)、200多家不同規(guī)模和類型的企業(yè)通過實(shí)施CIMS應(yīng)用示范工程,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前,CIMS的進(jìn)一步試點(diǎn)推廣應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到機(jī)械、電子、航空、航天、輕工、紡織、冶金、石油化工等諸多領(lǐng)域,正得到各行各業(yè)越來越多的關(guān)注和投入。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1、網(wǎng)絡(luò)化
隨著社會(huì)的進(jìn)步,任何一項(xiàng)科技的發(fā)展都離不開網(wǎng)絡(luò),而機(jī)電一體化也是同樣。所以,保證機(jī)電一體化能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化是非常關(guān)鍵的。隨著我國(guó)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展速度的迅速提升,我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用不斷深入機(jī)電一體化的應(yīng)用,正是在這樣的環(huán)境下,我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展才有了更明確的目標(biāo),也就是說,在網(wǎng)絡(luò)的催化下,我國(guó)機(jī)電一體化應(yīng)用才能夠茁壯成長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠很好地為機(jī)電一體化提供動(dòng)力,將各種不同領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)融集于一身就是網(wǎng)絡(luò)帶給機(jī)電一體化的最好產(chǎn)物。
2、智能化
機(jī)電一體化專業(yè)的優(yōu)勢(shì)較為顯著,其有點(diǎn)就在于資源消耗少、環(huán)境污染小且富含豐富信息量。其具有多種功能,精度較高,且能夠?qū)崿F(xiàn)智能化發(fā)展。研究人員有效地把電子技術(shù)與設(shè)備的操作系統(tǒng)進(jìn)行緊密的結(jié)合,從很大程度上分析,對(duì)于機(jī)械設(shè)備的精密度提升發(fā)揮了重要作用。例如,智能化發(fā)展中的內(nèi)容為,微電子制造期間,檢測(cè)人員要以國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),對(duì)空間內(nèi)部含有的塵埃顆粒數(shù)量和芯片材料等進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè),要爭(zhēng)取達(dá)到國(guó)家的要求。設(shè)計(jì)電子電路的時(shí)候,則可以發(fā)揮計(jì)算機(jī)的智能化作用,充分發(fā)揮其具備的仿真能力,從而保證電路版圖和印刷電路板等能夠趨于科學(xué)化。為了可以使電子產(chǎn)品具備更加豐富的功能,工作人員就要把自控技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)高度地融合在一起,協(xié)助電子設(shè)備自動(dòng)化水平能夠有進(jìn)一步的提升。
3、微型化
近些年以來,電子技術(shù)發(fā)展速度和成效毋庸置疑,和其有所關(guān)聯(lián)的電子產(chǎn)品在逐漸地?cái)[脫傳統(tǒng)模式,向精良與齊全的方向轉(zhuǎn)化,并且產(chǎn)品外觀也在變得日漸精小。將其與機(jī)電一體化結(jié)合在一起順應(yīng)當(dāng)前集成電路和集成元件的發(fā)展,電子產(chǎn)品微型化的保障基礎(chǔ)更加雄厚?,F(xiàn)階段,電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所使用的材料是塑料合金或是欽合金,產(chǎn)品外觀相較以往,明顯得以優(yōu)化,由體積龐大,變得更加小巧了。在對(duì)電子元件進(jìn)行連接時(shí),為可以使得元件的外觀更為精致化,則可以運(yùn)用片式元件和片狀器件。經(jīng)過對(duì)比傳統(tǒng)插裝元件的情況看來,貼片元件體積和重量也有了明顯的減少。在運(yùn)用表面組裝技術(shù)之后,生產(chǎn)的電子產(chǎn)品體積變小,重量可以大幅度降低。
4、綠色化
工業(yè)的進(jìn)步為人們的生活與工作提供了諸多的便利,滿足了人們更高的物質(zhì)需求,提升了人們的生活水平。但與此同時(shí),大量的工業(yè)生產(chǎn)也引起了一系列的生態(tài)污染問題。為此,面對(duì)這種現(xiàn)狀,應(yīng)當(dāng)大力提倡綠色生產(chǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中融入綠色生態(tài)理念,這也是機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是從制造、包裝、運(yùn)輸以及使用上,貫穿整個(gè)產(chǎn)品過程。對(duì)于機(jī)電一體化產(chǎn)品,則主要是提高其產(chǎn)品報(bào)廢時(shí)的回收利用率。
結(jié)束語
機(jī)電一體化對(duì)于我們國(guó)家的各個(gè)行業(yè)來說是比較重要的,能夠顯著促進(jìn)我們國(guó)家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,不過由于受到時(shí)代和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的影響,如今機(jī)電一體化技術(shù)在一些行業(yè)中的使用還是很難滿足實(shí)際的需求。因此機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)變得越來越智能化和系統(tǒng)化,最主要的就是可以保障機(jī)電一體化的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]孫智杰.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探析[J].中國(guó)設(shè)備工程,2019(06):209-210.
[2]秦曉光.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].當(dāng)代化工研究,2019(04):2-3.
[3]楊衛(wèi)平.關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)的探討[J].電子技術(shù)與軟件工程.2015(12)
[4]王桂杰.從教學(xué)視閾看機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)[J].才智,2019(09):211.
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