張晉也 田爽

大連松下汽車(chē)電子系統(tǒng)有限公司 遼寧大連 116000

1 機(jī)電一體化技術(shù)和工程機(jī)械的含義

集成給排水設(shè)計(jì)的技術(shù)方面是指將主要項(xiàng)目和機(jī)械應(yīng)用以及新技術(shù)（例如電子核心技術(shù)）相結(jié)合的總體概念。此外，它還包括計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，電子技術(shù)和信息內(nèi)容。應(yīng)用技術(shù)包括現(xiàn)代西方技術(shù)在內(nèi)的各種技術(shù)和多種傳感器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，篩選并結(jié)合了各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

為了使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的所有單元標(biāo)準(zhǔn)化，并使軟件系統(tǒng)的基本功能更加成熟，功能更加強(qiáng)大，該總體表示系統(tǒng)稱為集成給排水模式。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的全面快速發(fā)展，中國(guó)目前的給排水綜合服務(wù)越來(lái)越多地用于現(xiàn)代工程技術(shù)和機(jī)械中，應(yīng)用技術(shù)的范圍也在不斷擴(kuò)大。各類(lèi)建筑機(jī)械是指業(yè)主擁有的建筑、建筑工程和機(jī)械。工程機(jī)械的使用標(biāo)準(zhǔn)非常廣泛，如建筑、能源工程、大型水利工程、國(guó)防安全等。隨著科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，兩大工程機(jī)械智能化、實(shí)用化、全自動(dòng)化程度越來(lái)越高[1]。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)技術(shù)研究與應(yīng)用實(shí)踐總結(jié)如下：①數(shù)控技術(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床正在隨著科技的發(fā)展，逐漸取消皮帶與帶輪等驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，采用電主軸技術(shù)手段，將直線電機(jī)當(dāng)作伺服驅(qū)動(dòng)，優(yōu)化傳送流程。升級(jí)后的系統(tǒng)，主軸轉(zhuǎn)速能夠超過(guò)10000r/min。當(dāng)前我國(guó)普通數(shù)控車(chē)床加工精度可以達(dá)到5μm，精密級(jí)加工可以達(dá)到1μm-1．5μm，超精密加工水平可以達(dá)到納米級(jí)。當(dāng)前技術(shù)正在朝向高速化、高精密化以及可靠化方向發(fā)展，精度水平不斷提高。②工業(yè)機(jī)器人。企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理，必須要控制用工成本，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用，充分利用機(jī)器人控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)等，提高加工制造的水平，有利于降本增效。目前，中國(guó)市場(chǎng)上的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量與類(lèi)型不斷增加，完全由中國(guó)研發(fā)與制造的機(jī)器人占30%的市場(chǎng)份額。實(shí)際應(yīng)用中可助力生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的應(yīng)用，促使工廠自動(dòng)化水平得到提高，被認(rèn)為是未來(lái)工程發(fā)展的主要方向，CIMS 的概念逐漸被接受，并且成為指導(dǎo)工廠自動(dòng)化的理念。目前，清華大學(xué)已建成國(guó)家CIMS 工程研究中心，朝向無(wú)人化制造研發(fā)[2]。

3 基于機(jī)電一體化的工程機(jī)械發(fā)展策略

3.1 智能化

采用人工智能系統(tǒng)，運(yùn)用其知識(shí)處理系統(tǒng)，通過(guò)知識(shí)表示、知識(shí)利用以及知識(shí)獲取，以模擬人思考求解、邏輯推理與學(xué)習(xí)，賦予系統(tǒng)“人的能力”。智能化的實(shí)現(xiàn)，主要是對(duì)機(jī)器行為進(jìn)行描述，基于控制理論，同時(shí)吸收人工智能和運(yùn)籌學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的新思想與新方法，進(jìn)一步模擬人類(lèi)智能，使得系統(tǒng)具備判斷推理功能、邏輯思維與自主決策能力，增強(qiáng)整體控制的效果。這其中的關(guān)鍵技術(shù)，主要為專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法，構(gòu)建獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)發(fā)揮系統(tǒng)相互滲透的作用與價(jià)值，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的價(jià)值與應(yīng)用效益。未來(lái)，制造自動(dòng)化水平不斷提高，具備較高智能化水平的制造系統(tǒng)控制器會(huì)出現(xiàn)，能夠像人類(lèi)專家去思考，進(jìn)行智能制造活動(dòng)，同時(shí)能對(duì)制造期間遇到的問(wèn)題，開(kāi)展分析和判斷以及推理等，最終支持制造的智能化實(shí)現(xiàn)。

3.2 模塊化

機(jī)械設(shè)備是集多功能于一體的集合。在以往的設(shè)計(jì)制造中，往往根據(jù)多種功能進(jìn)行集成化訂制，不僅增加了開(kāi)發(fā)難度，還會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的開(kāi)發(fā)制造和應(yīng)用成本。如果能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備的模塊化，則可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的按需組合使用，降低了設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成本，也有利于機(jī)械設(shè)備使用者檢修更換以及對(duì)使用功能的調(diào)整轉(zhuǎn)產(chǎn)。對(duì)不同產(chǎn)品的性能差異，甚至還可以根據(jù)具體的功能需要，在一套集成系統(tǒng)中使不同廠家不同品牌的組件混合起來(lái)，組成綜合性能更加完善的整體。但是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的模塊化發(fā)展方向，需要國(guó)家、行業(yè)制定政策和標(biāo)準(zhǔn)，以解決不同廠家設(shè)計(jì)制造的統(tǒng)一接口和適配問(wèn)題。

3.3 微型化

使用微機(jī)電工程集成各種技術(shù)的產(chǎn)品的體積比小于1cm3。這項(xiàng)新技術(shù)已應(yīng)用于許多市場(chǎng)領(lǐng)域。它開(kāi)發(fā)的大多數(shù)產(chǎn)品體積小，能耗低，運(yùn)行效率高。它還將為大多數(shù)人的生活帶來(lái)極大的便利。微型給排水技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是最重要的技術(shù)方面，在當(dāng)今社會(huì)，日本等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)了它。從那時(shí)起，他們專注于微小型數(shù)控集成建筑技術(shù)的研究，并在創(chuàng)新和進(jìn)步方面取得了突破。他們將基于微米的技術(shù)和電子技術(shù)以及機(jī)械核心技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，創(chuàng)造了各種微機(jī)電工程集成施工軟件系統(tǒng)。

隨著超小型機(jī)電設(shè)備集成模式核心技術(shù)的應(yīng)用，自己工廠生產(chǎn)的新產(chǎn)品將越來(lái)越小，也將主要應(yīng)用于各個(gè)商業(yè)領(lǐng)域，比如中國(guó)的醫(yī)療和軍事業(yè)務(wù)。此外，一些相對(duì)較小的產(chǎn)品也會(huì)對(duì)以前的產(chǎn)品進(jìn)行改造和替代，只會(huì)大大降低電力消耗，促進(jìn)我國(guó)各相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用具有安全性高、應(yīng)用面廣、追加效益、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)力強(qiáng)等價(jià)值?；诖?，技術(shù)人員需樹(shù)立機(jī)電一體化技術(shù)與工程機(jī)械融合發(fā)展意識(shí)，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)增強(qiáng)工程機(jī)械功能性，立足實(shí)際加大機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械應(yīng)用中的創(chuàng)新力度，同時(shí)培養(yǎng)優(yōu)秀技術(shù)型人才，繼而發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)作用，助推工程機(jī)械應(yīng)用與發(fā)展。