時(shí)間:2024-04-08 14:47:21
導(dǎo)語:在機(jī)電一體化要求的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
引言
在現(xiàn)代工程中,機(jī)電一體化工作效率高,操作簡單,因此在施工現(xiàn)場中得到迅速傳播和應(yīng)用,這在一定程度上促進(jìn)了我國現(xiàn)代工程的發(fā)展。機(jī)電一體化是全面考慮出發(fā),將在工程中可能用到的電氣技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等系統(tǒng)地結(jié)合在一起,經(jīng)過全面概括,細(xì)化內(nèi)部具體技術(shù),從而完善各項(xiàng)技術(shù)的功能。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;現(xiàn)代工程;影響
1機(jī)電一體化發(fā)展歷程
在1950年,機(jī)電一體化的理念最早被提出。當(dāng)時(shí),大概是科學(xué)家為了改善產(chǎn)品的質(zhì)量,因而聚集在一起,嘗試將電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備結(jié)合,雖然取得了初步成功,但這種觀念還是不太成熟。當(dāng)時(shí),社會(huì)出于戰(zhàn)亂時(shí)期,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不穩(wěn)定,科研人員也缺少,再加上初始發(fā)展的電子技術(shù),機(jī)電一體化的理念并沒有被人們所熟知。在戰(zhàn)爭期間,機(jī)電一體化的發(fā)展在一定程度上依賴于人們對(duì)機(jī)械設(shè)備,但這時(shí)機(jī)電一體化的發(fā)展也只是停留再戰(zhàn)爭機(jī)械的應(yīng)用。戰(zhàn)爭結(jié)束后,人們才把機(jī)械一體化應(yīng)用到民用機(jī)械。
2機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
在民用機(jī)械發(fā)展的過程中,工程機(jī)械是使用機(jī)電一體化最多的地方,社會(huì)經(jīng)濟(jì)逐漸發(fā)展并得到穩(wěn)定,各種新興科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn),這在一定程度上糾正了機(jī)電一體化的發(fā)展方向。由此,從下面幾個(gè)方向詳細(xì)介紹機(jī)電一體化。智能化發(fā)展。在發(fā)展過程中,機(jī)電一體化吸收了計(jì)算機(jī)工作的原理,進(jìn)而完成自身的計(jì)算機(jī)通信技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的智能化突破。因此,在智能化發(fā)展實(shí)際上就是在編程過程中,摻入人們的思維方式,通過整合各項(xiàng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在研發(fā)過程中,相關(guān)人員應(yīng)該注意全面考慮各項(xiàng)技術(shù),在編程的過程中加入心理學(xué),從智能的角度編程,以符合人們的心理需求。區(qū)域化發(fā)展。機(jī)電一體化的產(chǎn)生是順應(yīng)時(shí)代的腳步,因此在現(xiàn)代社會(huì),必然會(huì)有區(qū)域性的發(fā)展。隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的腳步加快,我國各區(qū)域城鎮(zhèn)化建設(shè)的過程中,也開始運(yùn)用各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。從某方面來說,機(jī)電一體化不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制,也比較全面的整合了工程技術(shù),并且被廣泛應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域,這將推動(dòng)我國城鎮(zhèn)化的發(fā)展,進(jìn)而帶動(dòng)現(xiàn)代工程的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)使人與人之間的通信變得更加方便,而且信息化的發(fā)展在工程機(jī)械方面也有所涉足。機(jī)電一體化發(fā)展過程中,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不僅能使相關(guān)人員實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況,也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,不僅提高了工作效率,也保證了施工安全。
3機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用及影響
機(jī)電一體化之所以在現(xiàn)代工程中被廣泛應(yīng)用,是因?yàn)槠渚哂懈咝?、全面性,尤其在電子技術(shù)方面。機(jī)電一體化技術(shù)最開始發(fā)展的時(shí)候,便是利用電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備,兩兩結(jié)合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化?,F(xiàn)在,通過機(jī)電一體化的發(fā)展,電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在機(jī)械設(shè)備上的可操作性、安全性,因此說,機(jī)電一體化推動(dòng)了電子技術(shù)的發(fā)展。在現(xiàn)代工程中,機(jī)電一體化的影響貫穿整個(gè)過程。下面從施工前、施工中分別介紹機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程中的影響。
3.1機(jī)電一體化在工程施工前的影響
更具有科學(xué)性的施工數(shù)據(jù)。在施工前,施工單位需要根據(jù)施工要求設(shè)計(jì)施工圖紙,有了機(jī)電一體化技術(shù)后,相關(guān)人員你能夠準(zhǔn)確的利用精準(zhǔn)儀器結(jié)合實(shí)際施工現(xiàn)場繪畫圖紙,從而保證圖紙具有可操作性,以此減少實(shí)際誤差,既保證了測量精度也保證了質(zhì)量。為投標(biāo)單位選擇施工單位和施工材料提供了相應(yīng)依據(jù)。施工單位組織設(shè)計(jì)工作時(shí),利用機(jī)電一體化技術(shù)能夠在現(xiàn)場采用高精度的精測儀器進(jìn)行高精度的測量,進(jìn)而減少施工誤差,使施工操作按照規(guī)范性進(jìn)行設(shè)計(jì)。有關(guān)單位在投標(biāo)時(shí),可以根據(jù)投單位提交的組織設(shè)計(jì)的規(guī)范性,來判斷施工單位的機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)的程度。在選擇施工材料時(shí),也正是選擇與設(shè)備適應(yīng)性較強(qiáng)的材料,這樣能保證工程的質(zhì)量。
3.2機(jī)電一體化在工程施工中的影響
(1)使用機(jī)電一體化能提高施工工藝。社會(huì)經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量開始有了更多的要求,因而對(duì)現(xiàn)代建筑的要求,不再是簡單的保暖御寒。較于傳統(tǒng)的工程建筑,利用機(jī)電一體化建造出的建筑物符合人們的生活要求,機(jī)電一體化技術(shù)的操作方式也符合人們生產(chǎn)生活的方式。(2)提高工程的準(zhǔn)確度和速度。從某方面來說,機(jī)電一體化技術(shù)包含各項(xiàng)工程技術(shù),因而能實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化,尤其在施工過程中,使用機(jī)電一體化技術(shù)不僅能提高施工效率,也能節(jié)約時(shí)間、縮短工期,降低成本。在使用過程中,機(jī)電一體化的設(shè)備操作起來更加靈活,不需要相關(guān)部門培養(yǎng)設(shè)備的操作人員。(3)機(jī)電一體化技術(shù)大多實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或者半自動(dòng)化。在施工監(jiān)測的過程中,如果施工人員或者施工技術(shù)出現(xiàn)問題,結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械設(shè)備能夠自動(dòng)報(bào)警,這在一定程度上保證了施工人員的安全,也保證了施工質(zhì)量,即便出現(xiàn)質(zhì)量問題,利用機(jī)電一體化設(shè)備也能自動(dòng)報(bào)警,從而減少因浪費(fèi)時(shí)間而造成的損失。(4)機(jī)電一體化技術(shù)能夠提高施工效率。在施工過程中,使用機(jī)電一體化種技術(shù),能夠節(jié)約了施工材料以及能源。其操作技術(shù)快,因此能減少施工過程中材料的損耗,節(jié)約成本的同時(shí),也能保護(hù)環(huán)境。
4.結(jié)語
由上可知,機(jī)電一體化技術(shù)順應(yīng)時(shí)代而生,不僅順應(yīng)了發(fā)展的潮流,也在工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)為機(jī)電一體化技術(shù)的研究提供資金,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。這不僅促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也促進(jìn)了社會(huì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展。因此,科研人員應(yīng)該大力支持,研發(fā)更多利于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]楊俊.機(jī)電一體化對(duì)現(xiàn)代工程施工的影響[J].江西建材,2016,(21):116+121.
[2]黎香洪.工程施工機(jī)械中的機(jī)電一體化分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,(20):76-77.
機(jī)電一體化中的核心技術(shù),決定了智能化發(fā)展的潛力,也是機(jī)電一體化發(fā)展進(jìn)程中不可缺少的支持[1]。結(jié)合機(jī)電一體化的實(shí)踐應(yīng)用,例舉比較核心的技術(shù),如:(1)光電一體化技術(shù),融合了各項(xiàng)機(jī)電技術(shù),為了提高一體化的發(fā)展水平,引入光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光電一體化應(yīng)用,改變機(jī)電系統(tǒng)的工作狀態(tài),加大光能源的利用效率,取締傳統(tǒng)能源的利用,體現(xiàn)光電一體化技術(shù)節(jié)能、降耗的優(yōu)勢,也是機(jī)電一體化智能建設(shè)的一項(xiàng)支持,表明光學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢;(2)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),其為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的技術(shù),重點(diǎn)發(fā)揮遠(yuǎn)程與控制的應(yīng)用,促使機(jī)電終端進(jìn)入一體化的作業(yè)狀態(tài),進(jìn)而推進(jìn)了產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,既可以保障機(jī)電一體化的生產(chǎn)效率,又可以加快智能化的發(fā)展速度;(3)綠色化技術(shù),機(jī)電一體化發(fā)展中,非常注重綠色生產(chǎn),致力于降低能源的消耗,減少機(jī)電作業(yè)中的環(huán)境污染,所以綠色技術(shù)的應(yīng)用,符合機(jī)電一體化的發(fā)展要求,強(qiáng)調(diào)綠色技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造中的應(yīng)用,提倡生態(tài)綠色化的生產(chǎn)方式,優(yōu)化機(jī)電一體化生產(chǎn)作業(yè)的過程。
2機(jī)電一體化的進(jìn)程分析
根據(jù)機(jī)電一體化在行業(yè)中的應(yīng)用,分析一體化的具體發(fā)展,由傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)到現(xiàn)行技術(shù),規(guī)劃機(jī)電一體化的進(jìn)程。
2.1數(shù)控機(jī)床階段
數(shù)控機(jī)床階段,代表了機(jī)電一體化的早期進(jìn)程。數(shù)控機(jī)床在我國的發(fā)展速度比較快,推動(dòng)了工業(yè)市場的發(fā)展,其為機(jī)電一體化的雛形。
2.2微電子技術(shù)階段
微電子技術(shù)階段,機(jī)電一體化的含量要高于數(shù)控機(jī)床,已經(jīng)可以參與工業(yè)的設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié),改進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)[2]。例如:微電子在當(dāng)時(shí)汽車行業(yè)中的應(yīng)用,電子裝置占到總產(chǎn)品的70%,制造中引入了集成電路,實(shí)現(xiàn)了信息化的技術(shù)應(yīng)用,提高了汽車制造的精確度。微電子技術(shù)階段的到來,延長了設(shè)備的運(yùn)行壽命,各大行業(yè)將微電子技術(shù)做為機(jī)電生產(chǎn)的核心。
3PLC控制階段
PLC是具有編程能力的控制器,此項(xiàng)發(fā)展進(jìn)程表明了機(jī)電一體化進(jìn)入可編程控制的時(shí)代。PLC在機(jī)電一體化中的應(yīng)用時(shí)間比較長,經(jīng)歷了單機(jī)向多CPU控制的過程,其可在機(jī)電系統(tǒng)中提供遠(yuǎn)程控制的方法。以PLC為基礎(chǔ)的機(jī)電一體化中,常用的控制系統(tǒng)有:DCS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、ESD系統(tǒng),后期發(fā)展中,在PLC控制中,實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場總線布設(shè),提供通信功能接口,將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到機(jī)電一體化中。
4新技術(shù)階段
PLC在機(jī)電一體化中的應(yīng)用,帶動(dòng)了發(fā)展進(jìn)程,根據(jù)機(jī)電一體化的需求,實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)的應(yīng)用[3]。例舉機(jī)電一體化在新技術(shù)階段進(jìn)程中所涉及的技術(shù),如:(1)激光技術(shù),其可在機(jī)電一體化中提供高度集中的控制條件,在材料打孔、穿孔等生產(chǎn)中較為常用,與普通光源不同,具有定位、集中等方面的優(yōu)勢;(2)模糊技術(shù),主要是處理機(jī)電一體化中的模糊信息,根據(jù)設(shè)定目標(biāo),模糊的描述生產(chǎn)中的對(duì)象,打破了傳統(tǒng)熟悉邏輯的限制;(3)信息技術(shù),涵蓋了整個(gè)IT領(lǐng)域,利用信息處理的方法,對(duì)機(jī)電信息進(jìn)行獲取、加工,促使計(jì)算機(jī)成為機(jī)電一體化中不可缺少的設(shè)備,常用的信息技術(shù)有通信技術(shù)、傳感技術(shù)等,提高了信息技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用效益。
5機(jī)電一體化的智能化思考
機(jī)電一體化的智能化發(fā)展,利用智能技術(shù)模擬人類的思維方式,促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以主動(dòng)歸類機(jī)電生產(chǎn)中的屬性信息,進(jìn)而根據(jù)機(jī)電一體化的要求,對(duì)信息進(jìn)行規(guī)劃和處理,預(yù)估機(jī)電一體化的生產(chǎn)模式和操作。智能化是機(jī)電一體化未來發(fā)展的方向,具有很強(qiáng)的實(shí)踐能力,近幾年,機(jī)電一體化非常重視智能技術(shù)的應(yīng)用,構(gòu)建人工智能系統(tǒng),輔助人們解決機(jī)電生產(chǎn)中的問題。機(jī)電一體化的智能化思考中,總結(jié)了三項(xiàng)元素,即:解答、分析與學(xué)習(xí)。分析如:首先利用智能化系統(tǒng),解決機(jī)電一體化中出現(xiàn)的問題,降低機(jī)電生產(chǎn)故障的發(fā)生機(jī)率,提高機(jī)電一體化的工作效率;然后根據(jù)機(jī)電一體化的運(yùn)行狀態(tài),猜測后期的運(yùn)營與發(fā)展,提前進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)整和設(shè)計(jì),基本不需要人工操作的參與;最后提高機(jī)電一體化的學(xué)習(xí)能力,加快智能化的開發(fā)速度。機(jī)電一體化的智能化建設(shè)中,對(duì)專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用比較明顯,促使機(jī)電一體化保持相互協(xié)作的關(guān)系,完善機(jī)電一體化中的智能推理、判斷和結(jié)論[4]。機(jī)電一體化智能發(fā)展中,還在網(wǎng)絡(luò)化、綠色化方面表現(xiàn)出一定的需求,輔助機(jī)電一體化進(jìn)行智能設(shè)計(jì),判斷機(jī)電一體化的工作方式,保障系統(tǒng)可以根據(jù)外界的參數(shù)變化,完成設(shè)定。智能化能夠減少機(jī)電一體化中的冗余系統(tǒng),朝向系統(tǒng)化、微型化的方向發(fā)展,增加了對(duì)傳感技術(shù)的應(yīng)用壓力,提出了人格化的構(gòu)建思想,充分發(fā)揮智能化發(fā)展的優(yōu)勢,為人格化建設(shè)提供相關(guān)的條件,優(yōu)化機(jī)電一體化的應(yīng)用環(huán)境。
6結(jié)語
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展方向
一、關(guān)于機(jī)電一體化的特點(diǎn)
(一)效率得到提高
機(jī)電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理的功能和自動(dòng)控制的功能。新產(chǎn)品的檢測和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品通過自動(dòng)控制的系統(tǒng)對(duì)機(jī)械進(jìn)行控制,使機(jī)械規(guī)范的進(jìn)行工作,可以精確的完成來自控系統(tǒng)設(shè)定的動(dòng)作,從而得到最佳的操作,使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產(chǎn)的效率,也大大的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
(二)使用性能得到提高
機(jī)電一體化的設(shè)備基本上都是采用了程序控制和數(shù)字顯示的方式,操作臺(tái)上的操作按鈕以及操作手柄都已經(jīng)在逐漸的減少,這樣做可以使操作人員進(jìn)行操作的時(shí)候簡單、方便。機(jī)電一體化的產(chǎn)品是以程序?yàn)楦荆娮涌刂葡到y(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進(jìn)行指揮實(shí)現(xiàn)操作,系統(tǒng)支持重復(fù)操作。
(三)功能得到提高
機(jī)電一體化的設(shè)備具有復(fù)合功能并且得到了廣泛的應(yīng)用,適用面也比較廣泛。原有的機(jī)械只具有單一的功能、單一的技術(shù),機(jī)電一體化的設(shè)備技術(shù)不再是單純的只是單一技術(shù),單一功能了,具有了復(fù)合的技術(shù)與功能,使得產(chǎn)品的自動(dòng)化和功能水平上都有了很大的提高。
(四)維護(hù)得到提高
機(jī)電一體化產(chǎn)品維護(hù)和調(diào)整都變的方便了很多,產(chǎn)品在進(jìn)行安裝和調(diào)試的時(shí)候,是可以通過改變程序的控制來達(dá)到改變工作方式的目的。因此,更加的適應(yīng)不同對(duì)象的需要以及現(xiàn)場的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的需求。機(jī)電一體化的的產(chǎn)品具有自動(dòng)監(jiān)視的功能和自動(dòng)化檢驗(yàn)的功能,可以在工作的過程中針對(duì)所出現(xiàn)的問題自動(dòng)采取措施,使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)
(一)機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)
機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)身、機(jī)械傳動(dòng)、框架以及連接等部分。機(jī)械系統(tǒng)部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分,因此對(duì)于機(jī)械的結(jié)構(gòu)要求也就更高了,需要在材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多功能、高效率、節(jié)能、可靠以及小型輕量等要求。
(二)機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力功能和能量都是由動(dòng)力系統(tǒng)來完成的。動(dòng)力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類的動(dòng)力源,一般的都是以電力為主的,比如電源、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)等。
(三)機(jī)電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測的系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使其成為能夠測定的物理量,這個(gè)過程都是由傳感器完成的。而檢測的系統(tǒng)就是對(duì)這些物理量進(jìn)行精確的測定,從而為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需要的各個(gè)種類的信息。
(四)機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理
為了滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和要求,信息處理以及控制系統(tǒng)接收到了檢測和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息,然后對(duì)這些信息進(jìn)行一些處理、運(yùn)算和一些決策,對(duì)正在運(yùn)行按照要求進(jìn)行控制,達(dá)到控制的功能。在產(chǎn)品中,信息處理以及控制系統(tǒng)只要是用計(jì)算機(jī)的軟件、計(jì)算機(jī)的硬件以及各種接口組成的。
(五)機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要完成要求的動(dòng)作,控制信息占據(jù)這重要的地位,只有在控制信息的作用下才能完成產(chǎn)品的主功能。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本都是運(yùn)動(dòng)部件,經(jīng)常性的采用電液、機(jī)械、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。
三、機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向
(一)機(jī)電一體化的智能化
機(jī)電一體化技術(shù)中一個(gè)重要的發(fā)展方向就是智能化。智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用得到了機(jī)電一體化的研究建設(shè)的重視,最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化,以控制理論為基礎(chǔ),融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、模糊學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新的思想與方法,對(duì)人類智能進(jìn)行模擬,致使新一代的產(chǎn)品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力,得已達(dá)到更高的控制目標(biāo),更好的為工業(yè)加強(qiáng)效率。
(二)機(jī)電一體化的模塊化
由于現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家與種類比較多,所以十分有必要研制和開發(fā)有著標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時(shí)還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),這樣可以方便各個(gè)部件,單元的匹配和接口。模塊化將會(huì)為機(jī)電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。
(三)機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)等最為突出的成就。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一旦問世,只要是擁有獨(dú)特的功能,并且可靠性比較高,質(zhì)量能夠保證,相信很快就會(huì)風(fēng)靡全球?,F(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)以及得到了普及,以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時(shí)期,而遠(yuǎn)程的終端本身就是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品,因此機(jī)電一體化肯定也會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。
(四)機(jī)電一體化的微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,是指機(jī)電一體化向微型化的方面發(fā)展,國外稱之為微電子,它的特點(diǎn)是體積小,耗能少,運(yùn)動(dòng)靈活。
四、小結(jié)
經(jīng)過本文的分析,可以看出,機(jī)電一體化并不是一個(gè)孤立的個(gè)體,是一個(gè)由很多科學(xué)與領(lǐng)域交叉融合后的產(chǎn)物,隨著時(shí)代的發(fā)展以及生產(chǎn)力的需求,機(jī)電一體化的發(fā)展是必然的,因此機(jī)電一體化的技術(shù)將會(huì)有著廣闊的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;人才培養(yǎng)模式;改革
一、機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生
1.20世紀(jì)90年代以來,歐美、日本等國家將機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)結(jié)合起來廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。它著重強(qiáng)調(diào)了機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合逐漸產(chǎn)生了機(jī)電一體化這門學(xué)科。機(jī)電一體化是一門注重應(yīng)用的跨學(xué)科的邊緣科學(xué)。它使系統(tǒng)更優(yōu)化,從而產(chǎn)生體積更小、功能更強(qiáng)的新一代智能化產(chǎn)品。
2.隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用,它與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生了數(shù)控機(jī)床技術(shù)。數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了機(jī)電一體化歷史的新的篇章。它使機(jī)械制造裝備業(yè)快速進(jìn)行了技術(shù)革新和發(fā)展。自從第l臺(tái)數(shù)控銑床問世以來,數(shù)控裝備形成龐大的數(shù)控制造裝備產(chǎn)業(yè),每年全世界的產(chǎn)量有10萬臺(tái)左右,產(chǎn)值達(dá)幾百億美元。我國的數(shù)控機(jī)床技術(shù)也有了快速的發(fā)展,在制造業(yè)領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用,形成了繁榮的供求市場。
3.微電子新技術(shù)的加入為機(jī)電一體化帶來了新的發(fā)展契機(jī)。幾乎所有的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)只要與微電子技術(shù)結(jié)合,用集成電路芯片進(jìn)行智能改造,就會(huì)使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)重新煥發(fā)青春??删幊绦蚩刂破鱌LC、電力電子等技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4.激光技術(shù)把機(jī)電一體化更是把機(jī)電一體化推向高速發(fā)展軌道。以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),它集中了物理學(xué)、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就,成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科。光電子技術(shù)將繼微電子技術(shù)之后再次推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向
以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命,不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展,而且也影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢。機(jī)電一體化技術(shù)將向以下幾個(gè)方向發(fā)展。
1.光機(jī)電一體化方向。一般機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn),就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。
2.柔性化方向。未來機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在這種系統(tǒng)中,各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。
3.智能化方向。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展。
4.仿生物系統(tǒng)化方向。今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大,往往在結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定,但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí),生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí),生物就很有活力。
5.微型化方向。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行結(jié)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型化是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
三、機(jī)電一體化在教學(xué)中改革創(chuàng)新
目前部分高職院校對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格的定位由于各高職院校的服務(wù)區(qū)域和學(xué)校教學(xué)傳統(tǒng)及教學(xué)資源的不同,他們的機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格各有其特殊性。
1.大部分高職學(xué)院以傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)為基礎(chǔ),開發(fā)了以現(xiàn)代加工制造技術(shù)為主的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè),該專業(yè)的人才培養(yǎng)規(guī)格是:①工藝規(guī)格的編制及實(shí)施;②傳統(tǒng)機(jī)械加工的工裝設(shè)計(jì);③數(shù)控加工程序的編制;④數(shù)控機(jī)床的操作、加工調(diào)試、維護(hù)與保養(yǎng);⑤數(shù)控機(jī)床的安裝調(diào)試;⑥數(shù)控機(jī)床故障診斷為初步維修。
2.高職機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格新要求(1)學(xué)校與企業(yè)在人才培養(yǎng)規(guī)格上的認(rèn)識(shí)差距。根據(jù)對(duì)本次調(diào)研材料對(duì)比分析,學(xué)校與企業(yè)在人才培養(yǎng)規(guī)格上認(rèn)識(shí)和實(shí)踐方面有差距;①學(xué)校偏重于技術(shù)崗位,企業(yè)偏重綜合實(shí)用崗位;②學(xué)校希望學(xué)生有后勁,企業(yè)希望學(xué)生立竿見影,馬上有勁;③學(xué)校傳遞給學(xué)生的知識(shí)和培養(yǎng)的能力綜合度不夠,企業(yè)則對(duì)綜合度要求高;④學(xué)校希望按專業(yè)培養(yǎng)人才,企業(yè)希望按項(xiàng)目培養(yǎng)人才;⑤學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容偏重理論,企業(yè)注重理論的實(shí)際運(yùn)用。
3.現(xiàn)代企業(yè)技術(shù)崗位職責(zé)的新變化根據(jù)機(jī)械、電子行業(yè)的有關(guān)調(diào)查,現(xiàn)代企業(yè)技術(shù)崗位對(duì)人才的要求同過去相比有較大變化:①工作負(fù)荷(勞動(dòng)強(qiáng)度)要求在降低,工作責(zé)任心的要求在提高;②專項(xiàng)技能要求在降低,綜合理論知識(shí)要求在提高;③與物交流的能力要求在下降,與人交流的能力要求在上升;④對(duì)適應(yīng)一個(gè)崗位的技能要求在下降,對(duì)適應(yīng)多個(gè)崗位的技能要求在上升。
4.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展催促著教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的改革涉及教學(xué)內(nèi)容的選擇、組織、實(shí)施等。圍繞著教學(xué)內(nèi)容而展開的工作復(fù)雜,社會(huì)對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)性人才的需求、辦學(xué)指導(dǎo)思想、學(xué)校教師整體教學(xué)水平、教學(xué)設(shè)備儀器和教學(xué)場地及日常教學(xué)經(jīng)費(fèi)等問題的相互制約,教學(xué)內(nèi)容的改革只能循序漸進(jìn)。
機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容豐富,處理不好就容易成為知識(shí)的堆積。從調(diào)研情況來分析,重理論、輕實(shí)踐,教學(xué)內(nèi)容陳舊,實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)裝備缺乏,雙師型教師數(shù)量不足等問題不同程度困擾著機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)改革。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;技術(shù)特征;發(fā)展方向
中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-8500(2013)01-0065-01
一、機(jī)電一體化的技術(shù)分類
1.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。各種信息資料之間交換、運(yùn)算、存儲(chǔ)、判斷和決定以及專家系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)都是計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
2.機(jī)械技術(shù)。機(jī)電一體化的基礎(chǔ)技術(shù)就是機(jī)械技術(shù)。它和機(jī)電一體化相互促進(jìn),完成了結(jié)構(gòu)和功能上的改革,同時(shí)它的重量減輕,體積相對(duì)以前更小,精度也得到了提高,它的性能指標(biāo)也更加的適應(yīng)人類的需要,努力地利用高科技來更新著機(jī)電一體化的概念。
3.自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)是在自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)上,先進(jìn)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)然后再經(jīng)過仿真調(diào)試,它可以進(jìn)行高精度和速度的控制,還能進(jìn)行自我的調(diào)制、診斷和修補(bǔ)。
4.系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)是以整體趨勢和目標(biāo)為基礎(chǔ),利用整體概念組織和各種相關(guān)的技術(shù),利用總分的觀念來將整體分成為好多有一定關(guān)聯(lián)的小單元,其中的接口技術(shù)是紐扣是實(shí)現(xiàn)各小部分進(jìn)行連接的保證。
5.感應(yīng)技術(shù)?,F(xiàn)在的感應(yīng)技術(shù)在社會(huì)生活中的應(yīng)用十分普遍,機(jī)電一體化也應(yīng)用了感應(yīng)檢測技術(shù)。要想實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié),傳感檢測技術(shù)是必不可少的,它向人類的皮膚那樣,是整個(gè)系統(tǒng)的感受器官,而且他的功能越是強(qiáng)大那么系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的特征
1.較小靈活,操作方便。機(jī)電一體化技術(shù)讓工作人員可以改變?cè)械膹?fù)雜繁瑣的操作模式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序,它的動(dòng)作可由程序一步一步控制實(shí)現(xiàn),甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。所以體積小,重量輕,適應(yīng)性強(qiáng),操作更方便是機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)最明顯的特征。
2.精度功能強(qiáng)大?,F(xiàn)在社會(huì)的科技越來越發(fā)展,其中的準(zhǔn)確度、精確度在各個(gè)領(lǐng)域都要求十分嚴(yán)格,機(jī)電一體化也在朝著這一特征努力,機(jī)電一體化控制水平得以提高,運(yùn)算速度也更加快速,可以精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作,進(jìn)行自行診斷、校正、補(bǔ)償功能,可以減少誤差,達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。
3.軟件功能的應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向“軟件化”和“智能化”。
4.產(chǎn)品可靠壽命長。傳統(tǒng)機(jī)械裝置由于運(yùn)動(dòng)部件之間產(chǎn)生的工作誤差,會(huì)嚴(yán)重影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。光機(jī)電一體化技術(shù)可以使裝置的運(yùn)動(dòng)部件減少,磨損程度也會(huì)相對(duì)降低,如果沒有了運(yùn)動(dòng)部件,那么機(jī)械磨損也將會(huì)消失。所以,裝置提高了壽命,降低了故障,產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性就會(huì)得到提高。
5.協(xié)調(diào)性提高。機(jī)電一體化是多種技術(shù)及多個(gè)部分的組合,要想讓機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品擁有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性,那么各個(gè)組成部分之間就得有嚴(yán)格的要求,良好的配合默契,這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短,提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展方向
1.智能化。人工智能在機(jī)電一體化中越來越受到人們的重視,它是在理論得以控制上,讓機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有一定的智能,在這其中還有人工智能、計(jì)算機(jī)學(xué)、生命科學(xué)等一些新的思想和新的方法,它雖然不能達(dá)到人類那樣的水平,但也可以進(jìn)行一些簡單的推理判斷和邏輯決策。當(dāng)然,要想真正的像人一樣是不可能的,它只能進(jìn)行低級(jí)智能或人的部分智能。
2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠(yuǎn)。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體不僅可以利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,還可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,從這一點(diǎn)來說不管是對(duì)于任何機(jī)電一體化化的企業(yè),模塊化將帶來一個(gè)美好的前景,并且它的潛力是無窮的。
3.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給社會(huì)各方面的發(fā)展都帶來了巨大的變革,全球化的趨勢也無可阻擋,機(jī)電一體化新產(chǎn)品無疑會(huì)暢銷全球,而且網(wǎng)絡(luò)化可以在一定基礎(chǔ)上促進(jìn)智能化的應(yīng)用,他可以以計(jì)算機(jī)為中心把一系列的家用電器連成一個(gè)系統(tǒng),讓人們真切的感受到現(xiàn)代高科技帶來的便利,因此機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然結(jié)果。
4、微型化?,F(xiàn)在社會(huì)上大多數(shù)的產(chǎn)品都在走向微型化,機(jī)電一體化也是順應(yīng)時(shí)代的潮流。機(jī)電一體化正在向微型精確的方面發(fā)展它在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
5.綠色化。綠色環(huán)保是世界的主題,現(xiàn)在的環(huán)境狀態(tài)是資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源的呼聲更加高漲,時(shí)展的要求是可以設(shè)計(jì)一不污染環(huán)境的綠色化的機(jī)電一體化產(chǎn)品,讓綠色路線在產(chǎn)品中一路暢通,這也就成為了機(jī)電一體化最符合人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)發(fā)展方向。
6.人性化。人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化的產(chǎn)品在具有一定完整性能的基礎(chǔ)上,對(duì)于外觀設(shè)計(jì)以及它的外觀視覺也有著相應(yīng)的要求,這可以讓產(chǎn)品與外在環(huán)境更加的適應(yīng),讓人們使用產(chǎn)品更加的貼心,更加的自然,更接近生活習(xí)慣。
機(jī)電一體化與電子之間深度結(jié)合,并且與各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢學(xué)科方向。機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。所以要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢,準(zhǔn)確定位,嚴(yán)謹(jǐn)制定人才培養(yǎng)計(jì)劃,使教學(xué)緊跟機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展變化的趨勢,為培養(yǎng)出符合機(jī)電一體化技術(shù)崗位實(shí)際需要的、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的合格人才。
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關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 發(fā)展過程 前景展望
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得單純的單一學(xué)科應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足人類社會(huì)的生產(chǎn)生活需要。各學(xué)科相互滲透,相互促進(jìn),為新的技術(shù)改革,知識(shí)創(chuàng)新提供契機(jī)。機(jī)電一體化技術(shù)就是在這樣的背景下發(fā)展而成的。
一、機(jī)電一體化技術(shù)簡介
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué),英語稱為Mechatronics,它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成的。最早提出這一概念的是1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書的副刊。時(shí)至今日,機(jī)電一體化這一概念已經(jīng)廣泛的被接受和應(yīng)用。
機(jī)電一體化技術(shù)并不是單純的機(jī)械學(xué)與電氣或電子學(xué)的結(jié)合,而是在上述兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上融合了信息技術(shù),傳感器技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),接口技術(shù),信號(hào)變換技術(shù)以及軟件工程技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù),并不斷發(fā)展,廣泛應(yīng)用的一門新興科學(xué)技術(shù)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
(一)、世界范圍內(nèi)的發(fā)展
20世紀(jì)60年代以前為初級(jí)階段。這一時(shí)期,人們?cè)谏a(chǎn)生活中并沒有刻意的將機(jī)械學(xué)與電子學(xué)技術(shù)結(jié)合起來,而是不知不覺的利用電子技術(shù)的成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能,這便出現(xiàn)了最早期的機(jī)電一體化技術(shù)。期間發(fā)生的第二次世界大戰(zhàn),促使了機(jī)械技術(shù)與其他技術(shù)的融合。戰(zhàn)后,這些技術(shù)由軍用逐漸應(yīng)用至民用范圍,但并沒有提出機(jī)電一體化這一概念,沒有將多技術(shù)的結(jié)合推廣。
20世紀(jì)70到80年代是這一技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和迅速發(fā)展,大規(guī)模的集成電路和微型計(jì)算機(jī)開始出現(xiàn),這位機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。正是在這一階段,Mechatronics一詞被提出并逐漸被認(rèn)可,機(jī)電產(chǎn)品大量涌現(xiàn),世界各國逐漸對(duì)這項(xiàng)技術(shù)給予大力支持。
20世紀(jì)90年代開始,機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入新的階段。這一時(shí)期,通信技術(shù)、光學(xué)技術(shù)以及微細(xì)加工技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)逐漸結(jié)合,出現(xiàn)了微機(jī)電一體化和光機(jī)電一體化的分支。同時(shí),機(jī)電一體化技術(shù)本身的研究日益成熟,對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的建模研究、分析和集成方法以及機(jī)電一體化的整個(gè)科學(xué)體系的研究,使機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)更加完整,理論體系更加完善。
(二)我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展
[1]我國是從20世紀(jì)80年代初才開始這方面技術(shù)的研究。國務(wù)院成立了由杰出科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)的機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將這項(xiàng)技術(shù)列入“863”計(jì)劃中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來的諸多影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,雖然都取得了一定成果,但與日本、歐美等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)大的差距。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
在半個(gè)世紀(jì)左右的發(fā)展中,人類生產(chǎn)生活對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)不斷提出更高的要求,推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、綠色化和微型化程度快速發(fā)展。其中智能化和自動(dòng)化更是機(jī)電一體化技術(shù)的重中之重。
智能化是目前形勢下大部分技術(shù)所共有的發(fā)展方向,也是機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的重要區(qū)別之一。隨著智能控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和人工智能技術(shù)在生產(chǎn)設(shè)計(jì)活動(dòng)中被越來越重視,機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展迅速。在更高速的微處理器出現(xiàn)以及運(yùn)籌學(xué)、仿生學(xué)等技術(shù)的輔助下,機(jī)電一體化產(chǎn)品更好的擁有人類的部分智能。
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展必須標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。必須制定出一系列標(biāo)準(zhǔn),將各個(gè)單元、接口統(tǒng)一化,以便擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)。但由于這項(xiàng)技術(shù)剛剛興起,做到標(biāo)準(zhǔn)化系列化還很難。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)帶來了新的影響。網(wǎng)絡(luò)的普及使得基于網(wǎng)絡(luò)的各種機(jī)電產(chǎn)品遠(yuǎn)程控制得到很大發(fā)展。而總線技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,帶動(dòng)了家用機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)化,集成化的發(fā)展。
[2]系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。另一個(gè)表現(xiàn)是通信功能的增強(qiáng)。機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢是更加注重人格化,機(jī)電一體化的人格化有兩層定義,首先,就是模仿生物生理機(jī)能,設(shè)計(jì)各種機(jī)電產(chǎn)品。另外,機(jī)電一體化產(chǎn)品歸根到底是人在使用,賦予機(jī)電產(chǎn)品人的智能、情感、個(gè)性愈發(fā)重要,其總重目的便是人機(jī)一體。
在生態(tài)環(huán)境問題愈發(fā)重要的今天,機(jī)電一體化技術(shù)的綠色化成為一個(gè)新的重要課題。綠色機(jī)電產(chǎn)品是指產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)以及回收銷毀等方面對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率高。設(shè)計(jì)、使用綠色機(jī)電產(chǎn)品,是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
機(jī)電一體化技術(shù)的微型化指的是機(jī)電產(chǎn)品向微型機(jī)械及微觀領(lǐng)域發(fā)展。這一概念興起于20世紀(jì)80年代末,國外稱其為微電子技術(shù)。微電子產(chǎn)品體積小、耗能低、靈活性高,可廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)療、軍事等方面。而機(jī)電一體化技術(shù)微型化的一個(gè)挑戰(zhàn)就是必須采用超精加工技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)制造,如果在這一方面有了較大的發(fā)展,那么機(jī)電一體化技術(shù)的微型化將有質(zhì)的飛躍。
綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)是社會(huì)勞動(dòng)力發(fā)展的產(chǎn)物,也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要組成部分。機(jī)電一體化技術(shù)融合多學(xué)科種類,使傳統(tǒng)的機(jī)械預(yù)設(shè)方法和預(yù)設(shè)概念發(fā)生著革命性的變化。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將愈發(fā)光明。大力發(fā)展這一先進(jìn)技術(shù),不僅是人類文明發(fā)展的要求,也是創(chuàng)新理念,振興工業(yè)的必經(jīng)之路。
參考文獻(xiàn):
目前機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快,其發(fā)展趨勢如下。
1)機(jī)電一體化在向智能化的方向發(fā)展,智能化就是在原本電腦控制的基礎(chǔ)上更具備合理性和效率性,機(jī)電一體化的智能化發(fā)展就像最初的硬件手機(jī)與現(xiàn)在的智能手機(jī)的區(qū)別一樣。總體說來就是智能化更人性化,更能解決操作中的突發(fā)狀況或者說是提前就設(shè)定了應(yīng)對(duì)解決突發(fā)狀況的解決措施。
2)機(jī)電一體化更加環(huán)保,機(jī)電一體化進(jìn)程使原本的柴油發(fā)電帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的情況得到改善,現(xiàn)在的機(jī)電一體化是電腦操控,解決了其中一些污染環(huán)境的問題,響應(yīng)環(huán)保的口號(hào),機(jī)電一體化也朝著更環(huán)保的方向發(fā)展。
3)機(jī)械一體化朝著微機(jī)模式發(fā)展,顧名思義就是機(jī)械的規(guī)模與形式越來越小,這就要求機(jī)械的精密程度。這樣的發(fā)展趨勢有利于解決原始機(jī)械龐大的占地面積問題,可以使同一片場地發(fā)揮更大的效果。機(jī)械以替換的發(fā)展趨勢是更加進(jìn)步與人性化,它是朝著一個(gè)操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發(fā)展。這就是機(jī)電一體化,它是機(jī)械與電子的有機(jī)結(jié)合,有著密不可分的有機(jī)組成部分,有著良好的發(fā)展趨勢。在這兩者的定義下,筆者希望日后機(jī)電的結(jié)合能夠更加密切,其各個(gè)組成部分能日漸精密完善使得整個(gè)機(jī)電一化得到優(yōu)化;機(jī)電一體化能夠在屬于它的發(fā)展趨勢下日益發(fā)展完善,更好的滿足機(jī)電一體化進(jìn)程的需要。
2機(jī)械電子工程專業(yè)
在科技發(fā)展與時(shí)代進(jìn)步的大背景下,機(jī)電一體化的進(jìn)程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越來越大,接下來筆者將介紹機(jī)電一體化的人才來源——機(jī)械電子工程專業(yè)。上文中我們論述了什么是機(jī)電一體化與機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢,根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化已經(jīng)在生產(chǎn)生活中日益重要,為了供應(yīng)機(jī)電一體化所需要的人才,機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,上個(gè)世紀(jì)九十年代后期,一些高校開始設(shè)置了機(jī)械電子專業(yè)。機(jī)械電子工程專業(yè)的出現(xiàn)是為了響應(yīng)現(xiàn)階段和日后的電子控制機(jī)械的主流趨勢,為了使自動(dòng)化方面有更多可用人才。在機(jī)械電子工程專業(yè)設(shè)置上要注意很多的問題:第一要考慮新課程的課程設(shè)置方面,要在傳統(tǒng)的機(jī)械上有所發(fā)展又要估計(jì)學(xué)生的負(fù)擔(dān),不能是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感到吃力或者是電子與機(jī)械兼顧的拖沓。第二就是機(jī)械電子專業(yè)是機(jī)械和電子的有機(jī)結(jié)合,電子與機(jī)械的側(cè)重點(diǎn)問題,在教授的過程中要二者兼顧,因?yàn)閭鹘y(tǒng)機(jī)械是整個(gè)機(jī)械一體化的基礎(chǔ)而電子的計(jì)入是一個(gè)良性發(fā)展,很多新生代的同學(xué)更加重視電子方面,這是不科學(xué)的做法??傊畽C(jī)械電子工程專業(yè)是一個(gè)時(shí)代要求的必要專業(yè),要安排好課程,明確側(cè)重點(diǎn),最終達(dá)到滿足機(jī)電一體化進(jìn)程下人才的需要。
3機(jī)電一體化與機(jī)械電子專業(yè)
介紹過機(jī)電一體化與機(jī)械電子專業(yè)以后,接下來明確機(jī)電一體化與機(jī)械電子專業(yè)之間的關(guān)系。根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn),機(jī)電一體化與機(jī)械電子專業(yè)有著非常密切的關(guān)系,可以說機(jī)械電子專業(yè)是機(jī)電一體化的前身,以為機(jī)械電子專業(yè)所培養(yǎng)的正是機(jī)電一體化專業(yè)的對(duì)口人才,也就是說機(jī)械電子專業(yè)為機(jī)電一體化提供了人才來源。機(jī)械電子專業(yè)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是機(jī)電一體化的具體內(nèi)容。其中包括理論知識(shí)與具體操作,也就是什么是機(jī)電一體化、幾點(diǎn)一體化需要我們做些什么、在操作中會(huì)遇見什么問題并且該怎樣解決等。機(jī)械電子專業(yè)是為機(jī)電一體化培養(yǎng)人才的搖籃,在機(jī)械電子專業(yè)中學(xué)習(xí)的同學(xué)畢業(yè)后的前景就是在機(jī)電一體化應(yīng)用的地方工作。而機(jī)電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機(jī)械電子專業(yè)研究的課題和研究方向??傊畽C(jī)電一體化與機(jī)械電子專業(yè)二者之間密不可分,互補(bǔ)互助,機(jī)電一體化的發(fā)展要求了機(jī)械電子專業(yè)的學(xué)科內(nèi)容、機(jī)械電子專業(yè)為機(jī)電一體化提供了人才來源。
4結(jié)束語
機(jī)電一體化技術(shù)包含了機(jī)械制造、信息處理、傳感器、自動(dòng)控制、傳動(dòng)等幾項(xiàng)技術(shù),其是一種新興的科學(xué)技術(shù),在發(fā)展過程中將各項(xiàng)先進(jìn)的新型技術(shù)融合成一體,不斷進(jìn)行優(yōu)化組織目標(biāo)、合理配置,從而使整個(gè)系統(tǒng)具備了高質(zhì)量、多功能、低能耗的優(yōu)勢。機(jī)電一體化主要是由機(jī)身、框架以及各種鏈接設(shè)施組成的整體。機(jī)電一體化通過自身具有的傳感器將外部或本身存在的參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行傳遞,把信息轉(zhuǎn)換成信號(hào),在經(jīng)過處理分析以后轉(zhuǎn)化成為控制信息。而驅(qū)動(dòng)部分主要是由控制信息操控的,通過操控可以完成各個(gè)構(gòu)造相應(yīng)的功能。按照控制信息的要求完成各項(xiàng)動(dòng)作指令是機(jī)電一體化的執(zhí)行部分。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由機(jī)械、電測和電液等組成。機(jī)電一體化傳感器傳來的信息經(jīng)過控制及信息處理實(shí)施集中式的處理、分析及加工,并嚴(yán)格按照一定的程序進(jìn)行處理??刂萍靶畔⑻幚聿糠种饕杏?jì)算機(jī)、可編程控制器、邏輯電路等,是形成控制及信息處理的主要結(jié)構(gòu)。經(jīng)過以上幾部分形成,使機(jī)電一體化成為具備獨(dú)特機(jī)械功能和電子因素的產(chǎn)品,從而更好地滿足各種需求。
2機(jī)電一體化產(chǎn)品具備的優(yōu)勢
機(jī)電一體化因?yàn)榫哂锌刂?、信息處理以及?jì)算等方面的功效,更好地在生產(chǎn)和生活的應(yīng)用中將產(chǎn)品的功能性和職能性發(fā)揮到理想的效果。通過對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的了解,讓我們更加認(rèn)定機(jī)電一體化是提升現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的因素,更好地滿足了人們的需求。機(jī)電一體化產(chǎn)品是運(yùn)用模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化的方式進(jìn)行掌控和設(shè)計(jì)的,另外,機(jī)電一體化產(chǎn)品不但可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)用的狀態(tài)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整,良好地控制產(chǎn)品運(yùn)行情況,同時(shí)還具有少數(shù)的智能化特征,如自動(dòng)監(jiān)視、診斷等功能,在很大程度上提升了機(jī)電一體化產(chǎn)品的安全性和可靠性。
3機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義
依照對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品優(yōu)勢的了解,我們很容易看出,對(duì)一體化技術(shù)的采用具有以下五個(gè)方面的優(yōu)勢:(1)采用智能化對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行操控。在機(jī)械制造業(yè)機(jī)電一體化占據(jù)著非常重要的位置,由于機(jī)電一體化以微處理為主要方式,同時(shí)還和數(shù)據(jù)信息操作系統(tǒng)緊密結(jié)合,從而極大地提升了整個(gè)系統(tǒng)的操控準(zhǔn)確度。機(jī)械在生產(chǎn)過程中具有快速和連續(xù)的性能,如果不運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù),在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行智能化控制時(shí)會(huì)有很大的難度,將不能和每個(gè)設(shè)施的系統(tǒng)操控完整配合。(2)機(jī)電一體化還可以通過分布式控制的方式對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化。通過分布式控制可以更好地對(duì)現(xiàn)場計(jì)算機(jī)實(shí)施集中監(jiān)視、分散控制。(3)多種產(chǎn)品融合,實(shí)現(xiàn)有效的資源共享。開放式的控制系統(tǒng)可以將信息互相交換,同時(shí)還可以將不同種類的產(chǎn)品進(jìn)行有效結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)了資源共享局面,再經(jīng)過計(jì)算機(jī)相互鏈接實(shí)現(xiàn)控制一體化。(4)計(jì)算機(jī)有很高的集成化功效。運(yùn)用計(jì)算機(jī)的集成化功能將生產(chǎn)經(jīng)營管理和控制過程組合成一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)了原料從進(jìn)入工廠到生產(chǎn)加工的過程一體化操控。在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)全過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)了信息資源的有效共享、生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理,更好地適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展。(5)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)交流傳動(dòng)技術(shù),提高產(chǎn)品的廣泛認(rèn)知度。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各項(xiàng)電子、微電子技術(shù)也在迅速發(fā)展,通過交流傳動(dòng)技術(shù)能夠更好、更快地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的平滑調(diào)動(dòng)。
4機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向
從如下五方面論述了機(jī)電一體化的發(fā)展方向:(1)數(shù)字化為機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展打下了穩(wěn)固的基礎(chǔ),通過對(duì)微控制器的不斷創(chuàng)新改革,實(shí)現(xiàn)了操作數(shù)控機(jī)床。數(shù)字化經(jīng)過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn),從而提升了機(jī)電一體化產(chǎn)品自身的診斷功能,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控與整改。(2)在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中模塊化是最基礎(chǔ)的。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類在不斷增加,機(jī)電一體化的模塊化發(fā)展就顯得尤為重要。產(chǎn)品通過配套部件、接口等擴(kuò)大規(guī)模,更加符合國際的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)電一體化技術(shù)的模塊化發(fā)展推進(jìn)了我國電氣產(chǎn)品的一體化、規(guī)?;l(fā)展。(3)通過網(wǎng)絡(luò)化操作使產(chǎn)品更加便利,機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及計(jì)算機(jī)的運(yùn)用得到了新的發(fā)展,通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及、對(duì)遠(yuǎn)程操作與控制,可以提高產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)功能,從而與中心計(jì)算機(jī)連接形成計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng),更有利于機(jī)電一體化的產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)化的社會(huì)中具有更多便利的功能。(4)在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的過程中,人性化的模式是其發(fā)展必須經(jīng)歷的過程,可以使產(chǎn)品更加靈活機(jī)動(dòng)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用和各項(xiàng)智能化技術(shù)的不斷發(fā)展,再通過精密的智能化傳感技術(shù),機(jī)電一體化的技術(shù)產(chǎn)品正邁向智能化的發(fā)展方向。人們的需求隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷提升,對(duì)產(chǎn)品的智能化服務(wù)要求也相對(duì)有所提高,人性化的智能儀器以及機(jī)器設(shè)備都會(huì)成為今后應(yīng)用廣泛的科技。例如,智能化的機(jī)器人等,能夠?yàn)槿藗兲峁└又悄芑漠a(chǎn)品性能,從而使產(chǎn)品更好地發(fā)展。(5)微型化機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的新趨勢。目前,在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中,微型化的特征正逐漸受到重視。例如,在軍事、醫(yī)療等方面機(jī)電一體化產(chǎn)品的面積小、節(jié)能好、應(yīng)用靈敏等優(yōu)勢突出得非常顯著,因此通過提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工技術(shù),使得產(chǎn)品更具優(yōu)勢。據(jù)我們的了解,機(jī)電一體化是一種由電子、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、控制以及信息等多方面交叉綜合而產(chǎn)生的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。機(jī)電一體化將來的發(fā)展方向主要是光機(jī)電一體化、全系統(tǒng)智能化、技術(shù)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化、微型機(jī)電化微型化、自律分配系統(tǒng)化以及設(shè)計(jì)產(chǎn)品綠色化等。
5結(jié)語
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;工程機(jī)械;智能化控制
引言
在工程機(jī)械領(lǐng)域,隨著電工電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展,工程機(jī)械的模式從傳統(tǒng)單一的機(jī)械電氣化逐步進(jìn)化為現(xiàn)代的機(jī)電一體化。
1機(jī)電一體化技術(shù)
機(jī)電一體化技術(shù)(機(jī)械電子工程技術(shù))屬于機(jī)械工程與自動(dòng)化。機(jī)電一體化技術(shù)包含多種類別技術(shù),包含微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等。機(jī)電一體化技術(shù)是一種將上述多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合并加以實(shí)際應(yīng)用的綜合性技術(shù),現(xiàn)工程機(jī)械領(lǐng)域中,現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎都應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)[1-5]。機(jī)電一體化技術(shù)有以下三大主要特征:(1)與其他學(xué)科互相交叉,應(yīng)用范圍廣泛;機(jī)電一體化技術(shù)本身包含了多種其他技術(shù),是一門交叉性特別廣泛的學(xué)科,融合了其他各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),因此機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用范圍廣泛、使用頻率高。(2)整體最優(yōu)化;由于應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)效率高超,節(jié)能環(huán)保,能量消耗率更低,因此將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域,可以滿足整體最優(yōu)化的雙贏局面。(3)具有豐富的理論及數(shù)據(jù)支撐;經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展與探索,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)逐步形成了一套豐富的、適用于現(xiàn)代社會(huì)的理論體系,為機(jī)電一體化技術(shù)的科研帶來了真實(shí)可靠的理論、數(shù)據(jù)支持。機(jī)電一體化技術(shù)最早是日本企業(yè)界在1970年代左右提出的概念,隨著第三次信息技術(shù)革命的到來,機(jī)電一體化技術(shù)也得到了超前發(fā)展,應(yīng)用到的領(lǐng)域及范圍也越來越廣泛。中國投入機(jī)電一體化技術(shù)的研究起步略晚,我國在這一領(lǐng)域內(nèi)面臨著更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為彌補(bǔ)時(shí)間上起步晚的劣勢,我國不斷持續(xù)擴(kuò)大在機(jī)電一體化技術(shù)方面的科研經(jīng)費(fèi)投入。
2技術(shù)特點(diǎn)
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的大力發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢也越來越顯著,具體體現(xiàn)在以下幾方面:(1)安全性更高?,F(xiàn)代的機(jī)電一體化設(shè)備本身裝有檢測系統(tǒng),確保可以全程追蹤設(shè)備的工作狀態(tài),遇到故障便會(huì)啟動(dòng)機(jī)器設(shè)備保護(hù)機(jī)制,因此現(xiàn)代的機(jī)電一體化設(shè)備具有很強(qiáng)的安全性、可靠性。解放勞動(dòng)力的同時(shí),極大提高了生產(chǎn)效率。(2)提高生產(chǎn)效率。生產(chǎn)工作中,機(jī)電一體化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化處理,極大提高了生產(chǎn)效能,節(jié)約人力成本,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品量化生產(chǎn),提高企業(yè)的市場競爭力。數(shù)字化顯示的應(yīng)用,降低了操作的難度,避免了工作人員的重復(fù)性操作,節(jié)約了人力成本,使得工作更加精準(zhǔn)定位。(3)環(huán)保和節(jié)約能源。由于機(jī)電一體化技術(shù)的智能化,機(jī)電一體化技術(shù)做出大量的貢獻(xiàn),減少了不必要的能源浪費(fèi)現(xiàn)象,提高產(chǎn)量的同時(shí)也最大化實(shí)現(xiàn)了能源環(huán)保。
3在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)工程機(jī)械領(lǐng)域來說,擁有著舉足輕重的地位。工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)τ跍?zhǔn)確度、靈敏度都有著極高的要求,這些機(jī)電一體化技術(shù)恰恰都可以滿足。機(jī)電一體化設(shè)備本身具有的自我檢測系統(tǒng),相較于普通的監(jiān)測系統(tǒng)來說,監(jiān)督效果更強(qiáng)。機(jī)電一體化技術(shù)和現(xiàn)代智能化技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域,極大提高了機(jī)械的生產(chǎn)量,使量化生產(chǎn)成為可能,產(chǎn)品的品質(zhì)也得到了保證,同時(shí)還節(jié)約了人力成本,降低了勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度。機(jī)電一體化技術(shù)降低了施工難度,增強(qiáng)了施工的安全性,促進(jìn)了工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。從功能應(yīng)用、性能應(yīng)用從可靠性、操控性來說,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域都發(fā)揮著不可取代的作用。
3.1在改造機(jī)床方面的應(yīng)用
在工程機(jī)械領(lǐng)域,數(shù)控機(jī)床是最為重要的機(jī)械設(shè)備之一,使用頻率高,數(shù)控機(jī)床在加工產(chǎn)品上對(duì)準(zhǔn)確度、精確度有著高標(biāo)準(zhǔn),模具若產(chǎn)生偏差,會(huì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)電一體化技術(shù)本身對(duì)精確度有著高要求且擁有自我檢測系統(tǒng),若把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域,則可以有效解決這一問題,提高精準(zhǔn)度,使機(jī)床朝智能化邁進(jìn)。
3.2在包裝機(jī)械方面的應(yīng)用
在工程機(jī)械領(lǐng)域,包裝機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,尤其是在控制連桿方面。一旦這些部分出現(xiàn)損毀或問題,都會(huì)給工作人員帶來巨大的工作量及維修的難度。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在包裝機(jī)械方面,則可以化繁為簡,使整個(gè)工作流程自動(dòng)化。不但提升了工作效率,也降低了設(shè)備的維修費(fèi)用。
3.3在工程監(jiān)督方面的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)自帶檢測系統(tǒng),應(yīng)用于工程機(jī)械上,可以實(shí)時(shí)監(jiān)督管理機(jī)械的運(yùn)作狀態(tài)。與液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行裝置聯(lián)合使用,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種問題并自動(dòng)報(bào)警,方便工作人員精準(zhǔn)定位,解決問題,提高生產(chǎn)力,改善機(jī)械的使用效率。
3.4對(duì)機(jī)械作業(yè)精確度控制的應(yīng)用
工程機(jī)械領(lǐng)域的工程機(jī)械運(yùn)行有著極高的精確度要求,需符合有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)技術(shù)很難達(dá)到符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量及精確度,將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到這一方面,可以取得良好的控制效果,生產(chǎn)出保質(zhì)保量的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)精確化的機(jī)械作業(yè)。
3.5在節(jié)能環(huán)保方面的應(yīng)用
傳統(tǒng)工程機(jī)械領(lǐng)域中,設(shè)備自身存在影響設(shè)備機(jī)械功能應(yīng)用的問題,設(shè)備效率低、浪費(fèi)能源的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。將機(jī)電一體化技術(shù)與電子節(jié)能控制器等聯(lián)合起來,極大提高了能源的利用率,使節(jié)能成為可能。
4發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化在工程機(jī)械上的發(fā)展趨勢,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)更加智能化。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)朝著更加智能化的方向演變發(fā)展。在未來,機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)與生命科學(xué)、人工智能等領(lǐng)域相融合,模擬人類的智能活動(dòng),使得機(jī)電一體化的發(fā)展邁上新臺(tái)階。(2)模塊化發(fā)展。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)來說,模塊化發(fā)展雖然比較復(fù)雜,但未來一定會(huì)朝這個(gè)方向走。機(jī)電一體化技術(shù)的模塊化,可以使產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),降低資源浪費(fèi),擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,提升工程機(jī)械性能。(3)產(chǎn)品個(gè)性化、定制化。市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,商品的個(gè)性化、定制化尤為重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品若想在市場中保持不敗之地,就必須在保質(zhì)保量的大前提下向產(chǎn)品個(gè)性化、定制化的方向發(fā)展。(4)微型化、袖珍化。從目前的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向上看,未來機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)朝著微型化、袖珍化的方向不斷演變。將納米技術(shù)和機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合,提高工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,壓縮時(shí)間成本,取得事倍功半的效果。(5)高性能化。機(jī)電一體化若想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展,必須首先考慮到使用性能,在確保性能效率的同時(shí),使使用性能朝著更精準(zhǔn)化、更可靠、更高速的方向發(fā)展。CNC系統(tǒng)中含有多個(gè)CPU結(jié)構(gòu),通過連接多條總線,以滿足高性能生產(chǎn)的需求。(6)綠色化。機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步使得機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品更加綠色化,避免破壞綠色環(huán)境,利用機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)時(shí),避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)和閑置、污染環(huán)境的情況。符合我國提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和方針,擴(kuò)大機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展空間。