高海波
摘要:機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,在人工智能、智能制造等行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,可極大的減輕人們的勞動力和改善生活水平。在智能制造的帶動之下,其勢必會與其他學(xué)科快速融合。本文就此展開論述。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;智能制造;發(fā)展趨勢
中圖分類號:TH39 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 引言
在機(jī)電一體化技術(shù)中,我們必須緊密結(jié)合實(shí)際需求,確保機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用更具有針對性和實(shí)踐性。并結(jié)合其未來的發(fā)展趨勢,針對性的加強(qiáng)對其的優(yōu)化和完善,以達(dá)到良好的效果。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的概述
機(jī)電一體化也可以稱為機(jī)械電子技術(shù),從國外逐漸傳遞到國內(nèi),它是機(jī)械工程與自動化技術(shù)相結(jié)合后的產(chǎn)物。因此可以說機(jī)電一體化技術(shù)既離不開機(jī)械工程技術(shù)作為載體,也離不開自動化技術(shù)將其升華。雖然機(jī)電一體化技術(shù)所結(jié)合的技術(shù)種類比較清晰,但是該技術(shù)所涵蓋的領(lǐng)域卻十分廣泛,除了依靠機(jī)械工程技術(shù)和自動化技術(shù)以外,要想達(dá)到真正的自動化目的還要結(jié)合計算機(jī)技術(shù)以及電子信息技術(shù),近年來,人工智能技術(shù)也快速興起,有關(guān)于人工智能技術(shù)研究成果頻出,因此機(jī)電一體化技術(shù)的下一發(fā)展階段必將結(jié)合人工智能技術(shù)。有關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的機(jī)械設(shè)備距離人們的生活并不遙遠(yuǎn),除了工廠和農(nóng)場中的機(jī)械設(shè)備以外,汽車中的安全氣囊、防滑剎車系統(tǒng)以及自動售票機(jī)都應(yīng)用到了機(jī)電一體化技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)是由:機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機(jī)與信息處理技術(shù)、接口技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動控制技術(shù)等等許多高新技術(shù)組合而成的。
3 機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用
3.1 應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床在機(jī)電一體化技術(shù)的輔助及使用的帶動下,其整個生產(chǎn)流程的精準(zhǔn)性獲得了明顯的提升,蘊(yùn)含的使用功能也更趨向多樣化。除此之外,針對數(shù)控機(jī)床整體結(jié)構(gòu)而言,其具備更為緊湊的結(jié)構(gòu)體系,更偏向模塊化。在功能方面來講,其具有較強(qiáng)的開放性,促進(jìn)數(shù)控機(jī)床逐漸朝向更智能化的趨勢發(fā)展,強(qiáng)化機(jī)床的準(zhǔn)確性,為數(shù)控機(jī)床的全過程生產(chǎn)提供更為優(yōu)質(zhì)與完善技術(shù)奠定良好的基礎(chǔ)。
3.2 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用
很多研究調(diào)研報告表明,機(jī)器人是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一,它擁有很多人所沒有的優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代社會越來越受到人們的關(guān)注。機(jī)電一體化技術(shù)可以在智能機(jī)器人的領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用,并在智能機(jī)器人的制作與使用方面起著關(guān)鍵性的作用。機(jī)器人可以在工廠內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作,并且工廠運(yùn)用機(jī)器人,可以降低員工雇傭資金的壓力,還可以實(shí)現(xiàn)我國群眾工作的高效順利開展。正因?yàn)闄C(jī)器人所擁有的這些優(yōu)點(diǎn),使得我國對機(jī)器人的研究開發(fā)工作極其重視,而且,由于現(xiàn)在大家認(rèn)為機(jī)器人的制造研究工作是一個國家現(xiàn)代化水平與科技實(shí)力的集中體現(xiàn),所以我們國家相關(guān)部門、相關(guān)研究單位也非常注重機(jī)器人研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)——機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新,這也說明,機(jī)電一體化技術(shù)有著十分光明的發(fā)展前景。智能機(jī)器人功能龐雜,它可以完成對多種信息的識別、處理、獲取工作,并且還可以進(jìn)行一些難度相當(dāng)大的操作工作。與工業(yè)型機(jī)器人相比,智能機(jī)器人還具有更加強(qiáng)大的機(jī)動性能與靈活性能,有著更加廣闊的應(yīng)用范圍,對制造業(yè)與非制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)步起著非常重要的作用。再者,智能機(jī)器人是一種信息化與自動化的設(shè)備裝置,它還可以進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)世界中,進(jìn)入到虛擬情境中,在這些環(huán)境下它還可以取得更大更多的建樹。這些應(yīng)用對人們的生產(chǎn)生活起著十分重要的作用,對未來新產(chǎn)業(yè)開發(fā)與新科技研發(fā)起著重要的作用。
3.3 CIMS中的應(yīng)用
CIMS的全稱是計算機(jī)集成以及制造系統(tǒng),是機(jī)電一體化技術(shù)重要的應(yīng)用方面,通過系統(tǒng)的組合的形式,從而更好、更合理的實(shí)現(xiàn)全局管理的綜合優(yōu)化,以往通過人工技術(shù)的控制方式,將會被顛覆,機(jī)電一體化技術(shù)利用制造為基本的物流以及控制信息流,更快的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)決策、產(chǎn)品的研究開發(fā)、生產(chǎn)前的準(zhǔn)備、以及實(shí)驗(yàn)管理相互的有機(jī)化。在企業(yè)內(nèi)部利用機(jī)電一體化技術(shù),使得集成度不斷地提高,將不同的生產(chǎn)要素的配置進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化,可以在最大的程度上去實(shí)現(xiàn)每一個要素之間的潛能。
3.4 應(yīng)用于柔性制造
針對柔性制造系統(tǒng)來講,其中所涉及到的部門相對較多,其中高端科技機(jī)器人以及數(shù)控等都包含在其中。其應(yīng)該在裝配標(biāo)準(zhǔn)需求的正確引導(dǎo)下,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)需求,對各個工件展開生產(chǎn)。在柔性制造系統(tǒng)應(yīng)用過程中,應(yīng)該對其中所生產(chǎn)的構(gòu)件種類、位置、尺寸等展開高頻率的更換。除此之外,柔性制造系統(tǒng)在機(jī)電一體化技術(shù)的輔助下,其生產(chǎn)質(zhì)量獲得提升已是必然趨勢,從而達(dá)到提升生產(chǎn)效率的初衷。
4 機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢
4.1 智能化發(fā)展
智能化發(fā)展更多的是依靠現(xiàn)代科技技術(shù)的不斷發(fā)展及完善。在時代及社會快速發(fā)展的過程中,智能化早已和機(jī)電一體化形成一體,協(xié)同發(fā)展。智能化發(fā)展過程中更為重視在思維形式中引入綜合性,將控制理論作為首要前提,提升其控制性。未來機(jī)電一體化的各類產(chǎn)品雖然在智能化方面不能和人腦思維達(dá)到統(tǒng)一層次,然而合理利用智能化產(chǎn)品可以對繁雜問題進(jìn)行優(yōu)化有改善,由此能夠在根本上促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展。
4.2 綠色化
在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推動下,更加嚴(yán)格要求工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)零排放、零污染,減少對生態(tài)環(huán)境破壞。這也要求機(jī)電產(chǎn)品不僅要減少能源消耗、降低其對環(huán)境的污染,還要求報廢的產(chǎn)品能夠回收利用,提高資源的利用效率。而這些要求也符合人們渴望更好的生活質(zhì)量的追求,綠色產(chǎn)品也非常符合人類對健康和環(huán)境保護(hù)的要求,因此,綠色化有很大發(fā)展提升空間。
4.3 微型化
1959年有人提出了關(guān)于微型機(jī)械的設(shè)想,現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)越來越發(fā)達(dá),對于設(shè)備的小型化也提出了更高的要求,機(jī)電一體化技術(shù)也朝著這一方面不斷地探索。如果系統(tǒng)的特征尺寸上升到納米級別,許多的關(guān)鍵技術(shù)研究十分困難,面臨許多的問題。所以機(jī)電一體化技術(shù)需要很好的應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備的小型化上,要基于系統(tǒng)的特性進(jìn)行詳細(xì)的分析,使得機(jī)電技術(shù)更好的應(yīng)用。
4.4 系統(tǒng)化發(fā)展
系統(tǒng)化發(fā)展,其主要更為注重整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模式化以及開放性,并且還會側(cè)重強(qiáng)化通信功能及通信性能,換而言之,系統(tǒng)化發(fā)展可以確保機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用更具備靈活性,能夠在整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)允許的基礎(chǔ)上展開靈活組合,由此一來便可以達(dá)到最大限度的系統(tǒng)控制及統(tǒng)一管理。
5 結(jié)束語
機(jī)電一體化技術(shù)有著較大的應(yīng)用空間,從改革開放到現(xiàn)在,我國的機(jī)電一體化發(fā)展取得了飛速進(jìn)步。機(jī)電一體化技術(shù)綜合了各項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù),其智能化、產(chǎn)品設(shè)備連接廣泛、網(wǎng)絡(luò)化程度高和可以實(shí)現(xiàn)多功能的控制模式等,給人們帶來更加數(shù)字化程度高、更貼近人性化的設(shè)計以及小巧低碳的智能產(chǎn)品,隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,機(jī)電一體化技術(shù)還要緊跟發(fā)展步伐,不斷創(chuàng)新和完善,以保證在更多的領(lǐng)域中,機(jī)電一體化技術(shù)能得到應(yīng)用,不斷拓寬其發(fā)展的空間,從而實(shí)現(xiàn)與發(fā)揮它的更大價值和作用。
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