成軒龍
摘要:機電一體化的發(fā)展中,技術的升級進步對機電一體化設備的優(yōu)化起到了很大促進作用。我國在機電一體化的發(fā)展中有了長足進步,但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對機電一體化的技術進行研究分析,就能為實際機電一體化發(fā)展提供理論支持,帶動我國機電一體化領域的可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞:機電一體化技術;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
引言:
隨著生產和科學技術的不斷發(fā)展,機電一體化技術是一項以機械、電子技術為主的多門技術相結合的新型技術,是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結果,新的機電設備和產品將機械、電子有機結合,可以大大提高產品的性能和可靠性,提高制造技術水平,實現(xiàn)生產方式的多方向發(fā)展。目前我國機電一體化技術得到普遍的重視和廣泛應用,逐漸應用于社會經濟的各個領域。本文主要根據(jù)目前機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀,分析其發(fā)展趨勢。
1機電一起化技術的概念
機電一體化指將機械裝置與電子化設計方面的功能結合起來的系統(tǒng)的總稱,采用機電一體化技術在機械產品基礎上創(chuàng)造出新型的機電產品,在機構的執(zhí)行、動力和信息控制功能上引進電子技術。機電一體化主要包括技術和產品兩方面,機電一體化是將群體技術相互融合為一體的綜合技術,與傳統(tǒng)電氣形成的機械電氣化概念有本質性的區(qū)別。隨著科技的不斷發(fā)展,機電一體化作為一種有自身特征的新型技術學科主要具有一定的特征:從系統(tǒng)觀念討論,綜合運用各種機械、微電子、自動控制技術和軟件編程技術等多種綜合技術,各個技術之間配置合理,從根本上實現(xiàn)多功能、高質量和低能耗的經濟意義,使得系統(tǒng)工程技術在整個系統(tǒng)中最優(yōu)化。
2機電一體化技術的現(xiàn)狀
我國的機電一體化技術與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距,如當前國內外在開發(fā)煤礦機電大功率厚煤層電牽引采煤機的機電一體化新技術方面。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是總體技術上,國外Eickhoff公司開發(fā)的SL500系列采煤機,截高范圍2.0m~6.0m,可達截割功率2×825kW,而國內引進6LS3,6LS5和7LS5型6臺,SL500型3臺,EL3000型1臺,最大裝機總功率1860kW,最大截高才5.5m,差距主要在可靠性和使用壽命方面;二是工況檢測、故障診斷技術上,目前國外使用微機控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點多等特點,而國內卻達不到這一水平;三是自動調高技術上,基于位置傳感器和計算機的記憶截割技術在國外比較容易實現(xiàn),而國內在研采煤機仍未實現(xiàn)記憶截割。
機電一體化技術涵蓋技術以及產品兩個層面的內容。機電一體化系統(tǒng),也就是產品方面,是通過多個特定功能機械以及電子技術要素構成的整體,使人們的實際生產制造的需求得到滿足。機電一體化系統(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,機電一體化內容中的系統(tǒng)設計思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內容。機電一體化的思想也簡稱為一體化思想。這一思想的應用對人機一體化以及機電液一體化等發(fā)展目標都能有效實現(xiàn)。機電一體化工程作為電子和機械工程集合,通過機電一體化技術設計制造體系應用,在實際應用中的作用發(fā)揮也比較顯著。
3機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化技術是多項技術相互融合、滲透形成的技術,代表著我國先進生產力的實際發(fā)展情況,其發(fā)展主要依賴于相關技術的發(fā)展與進步??v觀近年來機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀及各項高新技術的發(fā)展情況,機電一體化在未來將會朝著以下幾方面發(fā)展。
3.1模塊化
機電一體化產品種類很多,生產廠家也非常多,因此其開發(fā)和研制是一項非常重要的工作,例如,動力單位是集智能調速、減速、電機于一體的,該機械裝置具有視覺、識別及測距等功能,因此,可以充分利用標準單元對新產品進行開發(fā),以擴大生產規(guī)模,這就需要對各項標準進行制定,這樣各單元、各部件之間才能互相匹配。由于利益沖突問題的影響,近期很難制定出這方面的標準,但是電氣產品系列化、標準化帶來的利益是可以肯定的,規(guī)?;貙槠髽I(yè)帶來更加美好的前程。
3.2綠色化
工業(yè)發(fā)達必將會為人們的生活帶來一些變化,一方面人們的物質生活會更加豐富,另一方面隨著資源的減少,生態(tài)環(huán)境會受到更加嚴重的破壞,這種情況下越來越多人開始意識到保護環(huán)境的重要性,開始呼吁回歸自然。綠色產品的概念就是在這種形勢下應運而生的,符合了時代的發(fā)展趨勢,在綠色產品設計、制造、使用及銷毀等生命過程中,人們認識到了綠色產品對生態(tài)環(huán)境的危害極少,其資源利用價值非常高。因此設計出綠色的機電一體化產品,發(fā)展前途非常遠大。
3.3智能化
智能化是新時期機電一體化發(fā)展的重要方向,機電一體化中有關人工智能的研究將會受到人們的重視,機器人及數(shù)控機床的智能化將會成為研究重點。所謂“智能化”實際上是對機器行為的一種表述,它是以控制理論為基礎,充分吸收計算機科學、人工智能及模擬人類智能等方面理論,使其具有邏輯思維、判斷推理及自主決策的能力,最終獲得更好的控制目標。當然,要想使機電一體化產品和人的智能劃等號是不可能的,但是在高速、高性能微處理器的作用下,機電一體化產品將會具有人的部分智能,這是很必要的。
3.4大數(shù)據(jù)下的網(wǎng)絡化
計算機技術的快速發(fā)展,全球社會被網(wǎng)絡連接成了一個地球村,隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)模式的發(fā)展,計算機科學技術與機電一體化技術產生火花。促使機電一體化技術走向網(wǎng)絡化的發(fā)展,與計算機網(wǎng)絡同步發(fā)展的機電一體化產品逐漸走向全世界,人們會感受到網(wǎng)絡化的機電一體化的產品給人們帶來的便利性。屆時人們可以在足不出戶的環(huán)境中感受到網(wǎng)絡化的機電一體化產品帶來的方便與樂趣,人們對機電一體化的產品美好體驗逐漸走向網(wǎng)絡化。
4結束語
科學技術的發(fā)展帶動了機電一體化技術的廣泛應用。其作為一項綜合性極強的技術,是傳統(tǒng)技術的新突破,在原有的層面上加入很多新的元素,經過不斷的創(chuàng)新和改革,才發(fā)展起來。由于計算機技術的普遍,出現(xiàn)很多性能良好的集成電路,所以機電一體化技術的應用方向和領域變得更加寬廣。但是機電一體化技術的水平已經不能滿足人們的需求,只有通過不斷的改進和完善,才能夠讓我國的機械行業(yè)發(fā)展水平能夠跟上世界的腳步。
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