曾凡毅

(成都師范學(xué)院 四川 成都 611130)

機(jī)械電子技術(shù)也被稱為機(jī)電一體化技術(shù)，在早期階段主要是指，機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)中應(yīng)用的電機(jī)技術(shù)，為了進(jìn)一步提高科技水平，電子技術(shù)與機(jī)械生產(chǎn)開始有效融合，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要的主推力量，而機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用也日益廣泛，一些應(yīng)用不足也逐漸暴露，需要在今后不斷創(chuàng)新、發(fā)展，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此從實(shí)際角度出發(fā)，分析機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響與發(fā)展趨勢(shì)是十分必要的。

一、機(jī)械電子技術(shù)概述

(一)機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展歷程

早在上個(gè)世紀(jì)70年代開始，機(jī)械電子學(xué)便已經(jīng)開始著手研究，發(fā)展至今已經(jīng)有將近五十年的歷史，從單一理論發(fā)展為兼具理論與實(shí)踐的雙重學(xué)問(wèn)，為各行各業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了有力條件，而各種思想也在長(zhǎng)期的實(shí)踐中不斷證實(shí)。在發(fā)展的初期階段，受到資源、技術(shù)等方面因素的影響，大部分機(jī)械電子產(chǎn)品都是通過(guò)手工制作完成，具有較大的發(fā)展限制。隨著當(dāng)前我國(guó)機(jī)械工程工業(yè)水平的快速發(fā)展，機(jī)械電子技術(shù)也有所發(fā)展，創(chuàng)新技術(shù)逐漸增加，多種學(xué)科也納入到機(jī)械電子領(lǐng)域，各方面期許、要求已然能夠達(dá)到既定目標(biāo)[1]。目前，常見的會(huì)應(yīng)用到的機(jī)械電子長(zhǎng)夜包括數(shù)控機(jī)械類、機(jī)電結(jié)合類、電液伺服類、以為電子裝置代替原設(shè)備的信心處理類等幾項(xiàng)。除此之外，近幾年機(jī)械電子技術(shù)也嘗試在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)加以應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了大型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制與智能化發(fā)展，而這也成為機(jī)械電子技術(shù)今后的一個(gè)應(yīng)用、研究發(fā)展方向。

(二)機(jī)械電子技術(shù)的特點(diǎn)

根據(jù)現(xiàn)如今我國(guó)機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中主要具有以下特點(diǎn)：第一，安全性，機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化創(chuàng)造了有力條件，在機(jī)械運(yùn)行的過(guò)程中，若是出現(xiàn)較大問(wèn)題可以自主對(duì)機(jī)械故障機(jī)芯產(chǎn)能檢測(cè)、診斷與修復(fù)，可以避免在存在問(wèn)題的情況下運(yùn)行，減少安全事故出現(xiàn)的可能性，具有極高的安全性。第二，工作效率較高，機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高整體的工作效率與質(zhì)量，受人工操作因素的影響較小，且依靠機(jī)械操作完成操作，能夠降低產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，且不會(huì)受到時(shí)間限制，能夠24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，使工作質(zhì)量與效率都有所提升。第三，操作簡(jiǎn)單，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了原有的操作環(huán)節(jié)，工作人員只需要進(jìn)行按鈕操作，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的整體化作業(yè)，避免了重復(fù)工作內(nèi)容，減少勞動(dòng)力投入，成產(chǎn)成本有所降低，相對(duì)的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)有所提升，對(duì)于機(jī)械領(lǐng)域、企業(yè)可持續(xù)發(fā)展都有著較好的促進(jìn)作用。第四，適用范圍廣泛，這一技術(shù)實(shí)際上是機(jī)械與電子的有機(jī)融合，適用于多個(gè)領(lǐng)域，既能夠滿足的工廠、企業(yè)的多樣化需求，還能夠降低維護(hù)難度，只需要矯正預(yù)定程序即可，最大限度上降低了行業(yè)應(yīng)用門檻，值得進(jìn)一步推廣與普及[2]。

二、機(jī)械電子技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響

(一)加快產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代

隨著近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也有所提高，而市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的到來(lái)，也使得社會(huì)、企業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻率進(jìn)一步增加，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)階段產(chǎn)品需求速度。機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用，為生產(chǎn)設(shè)備的完善、優(yōu)化、改良創(chuàng)造了有力條件，設(shè)備自身的靈活性，也會(huì)在機(jī)械電子基礎(chǔ)的推進(jìn)下有所提升，實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代，既適應(yīng)了現(xiàn)階段我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程，也為產(chǎn)品性能提升打好基礎(chǔ)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[3]。

(二)提高產(chǎn)業(yè)智能化水平

目前，各國(guó)研究的主要科學(xué)技術(shù)之一就是如何實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子系統(tǒng)的智能化運(yùn)用，提升其工作效率。智能化手段是一種新興的技術(shù)措施，它能夠執(zhí)行和完成與人類有關(guān)的判斷、分析、推理、證明等過(guò)程，提升產(chǎn)業(yè)的整體建設(shè)實(shí)力。目前，以迷糊邏輯、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究、發(fā)展起來(lái)的智能化運(yùn)用已然十分廣泛，為機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展提供了原始的系統(tǒng)能力，而遺傳算法也開始應(yīng)用于機(jī)械電子技術(shù)中，加快了技術(shù)發(fā)展進(jìn)程[4]。

(三)加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新

創(chuàng)新是延續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最重要?jiǎng)恿?，在機(jī)械電子技術(shù)的促進(jìn)下，產(chǎn)業(yè)會(huì)持續(xù)創(chuàng)新，也為創(chuàng)新提供了必要的科技條件。以行政管理行業(yè)為例，在以往行業(yè)管理、信息處理等工作都為手動(dòng)完成，其不僅具有較低的工作效率，而且不利于工作有效性的提升。在將機(jī)械電子技術(shù)應(yīng)用其中以后，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)等各部分先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行合理化應(yīng)用，信息獲取的精確性也有所提升，為后續(xù)開展的各項(xiàng)工作提供了較大便利，最大程度上提高工作質(zhì)量，為今后各項(xiàng)工作的展開打好基礎(chǔ)。例如，某醫(yī)院在信息管理系統(tǒng)中加入了機(jī)械電子技術(shù)后，大大改善了工作的實(shí)效性，信息資源內(nèi)容的獲取更為便捷，資料也更加完善，加快了醫(yī)院現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程，而醫(yī)療設(shè)備在機(jī)械電子技術(shù)的支撐下，工作性能、效率、質(zhì)量紛紛提升，為患者醫(yī)療、醫(yī)院綜合管理發(fā)展創(chuàng)造有力條件。

(四)實(shí)現(xiàn)實(shí)用性轉(zhuǎn)變

機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展，使得多個(gè)學(xué)科被納入到范圍內(nèi)，無(wú)疑是促進(jìn)了多個(gè)行業(yè)的共同發(fā)展，這一技術(shù)也受到了多個(gè)行業(yè)的重視，且應(yīng)用范圍日益廣泛，實(shí)用性有所增強(qiáng)。以醫(yī)學(xué)治療為例，現(xiàn)如今機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于醫(yī)療器械中，這種自動(dòng)化技術(shù)能夠有效提高數(shù)據(jù)自身的精確心性，在這些數(shù)據(jù)的支撐下，醫(yī)院可以根據(jù)病人的情況，制定更為詳細(xì)的方案，這些方案設(shè)計(jì)對(duì)于提高醫(yī)療質(zhì)量與效率有著重要作用。這也就不難看出，機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展，使其在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中能夠更為實(shí)用，全方位提高了機(jī)械運(yùn)行效率與工作質(zhì)量，為各行各業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有力條件。

三、機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

基于上述分析，機(jī)械電子技術(shù)對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著較大影響，在該項(xiàng)技術(shù)的支持下，整體生產(chǎn)力有了明顯提升。然而，受到各個(gè)方面因素的影響，當(dāng)前機(jī)械電子技術(shù)仍然存在不足，在今后會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。結(jié)合時(shí)代背景，以及機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展思路，未來(lái)機(jī)械電子技術(shù)將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展：

(一)自動(dòng)化發(fā)展

自動(dòng)化發(fā)展可以說(shuō)是機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展的最終形態(tài)，使機(jī)械可以真正意義上代替人工，為了滿足這一最終形態(tài)，在今后機(jī)械電子技術(shù)將會(huì)朝著四個(gè)自動(dòng)化范圍方向發(fā)展：第一，自動(dòng)化制造單元，由1～2臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、儲(chǔ)存設(shè)備、數(shù)控設(shè)備等構(gòu)成，具有規(guī)模小、成本低、生產(chǎn)種類多等諸多優(yōu)勢(shì)。第二，自動(dòng)化制造系統(tǒng)，包含四個(gè)以上的全自動(dòng)數(shù)控設(shè)備、人工中心，各個(gè)部分都能夠較好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，，可連續(xù)實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的生產(chǎn)與有序管理。第三，自動(dòng)化制造線，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，功能處于非自動(dòng)化生產(chǎn)線與多品種生產(chǎn)線之間的一種形式，能夠有效提高生產(chǎn)效率，且對(duì)搬運(yùn)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平要求相對(duì)較低[5]。第四，自動(dòng)化制造工廠，訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、發(fā)貨等各個(gè)部分會(huì)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建起一個(gè)制造系統(tǒng)，配合其他的倉(cāng)庫(kù)、生產(chǎn)線等，在計(jì)算機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。

(二)PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、流程順序控制著兩個(gè)方面，在數(shù)據(jù)采集方面，根據(jù)自動(dòng)化控制要求，利用曲線、文字、圖表等方式，第一時(shí)間獲取生產(chǎn)流程信息，組合成為工藝運(yùn)行狀況，這些數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)狀態(tài)，都會(huì)通過(guò)上位機(jī)配備的液晶顯示屏展示出來(lái)，使得工作人員能夠動(dòng)態(tài)掌握機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀況，為其他開展的工作提供指導(dǎo)、參考。在順序控制方面，PLC控制系統(tǒng)可以選擇與功能組級(jí)相符合的單項(xiàng)控制方式，對(duì)子組級(jí)控制功能的啟動(dòng)、停止加以控制，若是在程序的整個(gè)執(zhí)行期間出現(xiàn)故障問(wèn)題，還差能夠及時(shí)發(fā)出終端信號(hào)，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行處于安全狀態(tài)，并將問(wèn)題呈現(xiàn)在中控室屏幕上，用于故障原因分析等方面工作中，有助于問(wèn)題修復(fù)、應(yīng)急方案制定等，最大程度上提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

(三)綠色化發(fā)展

雖然高水平的機(jī)械電子技術(shù)能夠?yàn)楫a(chǎn)業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)利益，各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)更加便捷，但是由于機(jī)械工藝水平不同，生產(chǎn)目標(biāo)的差異，機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用有可能會(huì)產(chǎn)生較多的材料浪費(fèi)，而廢棄物品、氣體也很有可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，為社會(huì)、產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)較大阻礙[6]。因此，在今后發(fā)展的過(guò)程中機(jī)械電子技術(shù)將會(huì)不斷朝著綠色化方向發(fā)展，不光是產(chǎn)品本身不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響，產(chǎn)品報(bào)廢以后也能夠進(jìn)行回收，在材料應(yīng)用方面也更為嚴(yán)謹(jǐn)，盡可能減少生產(chǎn)過(guò)程中所需要消耗的原材料，從而達(dá)到綠色、節(jié)約、環(huán)保的最終目的。隨著“綠色環(huán)?！边@一時(shí)代主題的不斷深化，人們也開始充分意識(shí)到綠色發(fā)展的重要性，這也就要求科研領(lǐng)域在今后，應(yīng)該著重對(duì)機(jī)械電子產(chǎn)品自身的綠色價(jià)值的開發(fā)，在對(duì)機(jī)械電子技術(shù)也應(yīng)該進(jìn)一步完善，降低材料消耗與能源消耗，為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供重要的內(nèi)在原動(dòng)力。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在科技時(shí)代背景下，傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)下市場(chǎng)發(fā)展需求，為了提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，勞動(dòng)密集型企業(yè)不得不積極進(jìn)行變革，機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用，無(wú)疑是為行業(yè)革新創(chuàng)造了有力條件，企業(yè)生產(chǎn)也會(huì)發(fā)生變化。目前，機(jī)械電子技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到的影響主要集中在加快產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代、提高產(chǎn)業(yè)智能化水平、加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)實(shí)用性轉(zhuǎn)變幾個(gè)方面，而在今后發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)械電力技術(shù)也將更為完善，朝著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展提供重要的推動(dòng)力量。