時間:2023-08-09 17:32:11
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)電一體化的行業(yè)現(xiàn)狀,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展方向
工業(yè)生產(chǎn)對于人們的生活有重要意義,例如人們?nèi)粘I钪械募矣秒娖骷吧a(chǎn)工作中所用的機(jī)械設(shè)備等都屬于工業(yè)生產(chǎn),因此工業(yè)的發(fā)展能直接影響人們的生活質(zhì)量。隨著社會的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)逐步滲透到人們生活的各個方面,在推動各行業(yè)技術(shù)水平發(fā)展的同時,也進(jìn)一步推進(jìn)了工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)正是處于這種社會背景之下,機(jī)械化生產(chǎn)方式才逐步向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保節(jié)能化邁進(jìn)。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體化技術(shù)的起步較早,從上世紀(jì)60年代開始一些發(fā)達(dá)國家的工業(yè)生產(chǎn)中就已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)方式,而后有了計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、無人化工廠、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、納米技術(shù)等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國機(jī)電一體化技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用,但是因?yàn)樵S多因素的制約,我國機(jī)電一體化技術(shù)的總體水平與發(fā)達(dá)國家相比還有不小的差距。上世紀(jì)60年代我國機(jī)械行業(yè)應(yīng)用的生產(chǎn)機(jī)床仍然是最基本的裝備,不僅工藝落后,并且勞動強(qiáng)度較大,生產(chǎn)效率低,嚴(yán)重影響企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。到90年代后期,機(jī)電一體化技術(shù)的簡單應(yīng)用逐漸開始發(fā)展,一直到現(xiàn)在人工智能技術(shù)才得到了廣泛的應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也加快了速度。
隨著機(jī)電一體化技術(shù)研究的不斷深入,該技術(shù)在人們生活中得到了廣泛的應(yīng)用,例如電視機(jī)、電腦、洗衣機(jī)等等;此外,許多工廠的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)功能的控制等也屬于機(jī)電一體化應(yīng)用。目前,隨著我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子智能技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)開始逐步結(jié)合,使機(jī)電一體化技術(shù)在智能化發(fā)展方面有了顯著的進(jìn)步。例如,智能機(jī)器人不僅可以幫助人們清潔家庭衛(wèi)生,為人們帶來樂趣,還可以進(jìn)行廢墟搜救等工作。雖然智能機(jī)器人的發(fā)展還處于初級階段,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)必將為人類的生活與生產(chǎn)作出更多貢獻(xiàn)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展方向
21世紀(jì)是屬于信息化、智能化的新時代,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度使各種新型技術(shù)處于不斷改革創(chuàng)新的過程中。將機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、自動處理技術(shù)等相互整合發(fā)展產(chǎn)生的新型技術(shù)不斷推進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。因此,我國必須加強(qiáng)這一方面的理論研究與應(yīng)用研究工作,進(jìn)一步縮短與發(fā)達(dá)國家在機(jī)電一體化技術(shù)上的差距。以宏觀角度研究我國機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀,科學(xué)的預(yù)測該技術(shù)未來發(fā)展方向,對于提高該技術(shù)的研發(fā)能力具有極大的促進(jìn)作用。
(一)系統(tǒng)化
將機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用開放化、多樣化,不僅能夠提高工業(yè)生產(chǎn)效率,還能更加方便人們的生活。雖然多種單一的機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠在不同方面滿足市場需求,但是多種機(jī)電一體化產(chǎn)品的整合運(yùn)用,則能同時滿足實(shí)際情況中多個方面的市場需求。針對市場的多樣化需求,機(jī)電一體化產(chǎn)品也逐漸向系統(tǒng)化方向發(fā)展。努力實(shí)現(xiàn)不同種類機(jī)電一體化產(chǎn)品的兼容并用,是機(jī)電一體化技術(shù)的必然發(fā)展方向。
(二)微型化
將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)以納米尺度相融合所產(chǎn)生的產(chǎn)品,就是微型機(jī)電一體化產(chǎn)品。簡單來說,是將傳統(tǒng)尺度的機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行最大限度的縮小,在通常體積上不超過1立方厘米。這種縮小并不是簡單的縮小尺寸,而是將傳統(tǒng)機(jī)械制造方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑圃欤@已經(jīng)成為了機(jī)電一體化學(xué)科中的新型技術(shù)。體積小、能耗低、運(yùn)用靈活等都是微型化機(jī)電一體產(chǎn)品的特點(diǎn),其在醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域都已經(jīng)被廣泛運(yùn)用。例如醫(yī)療過程中的微創(chuàng)技術(shù)就屬于微型機(jī)電一體化技術(shù);軍事所用的微型間諜竊聽器也是微型機(jī)電一體化產(chǎn)品。
(三)智能化
機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展的重要方向之一必定包含智能化發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,人們正在不斷研發(fā)可以在多種領(lǐng)域替代人類智能活動的產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)智能發(fā)展,主要表現(xiàn)在機(jī)電產(chǎn)品能產(chǎn)生類似人類邏輯思考及自我決策能力等方面。例如,在數(shù)控機(jī)床上設(shè)置人機(jī)對話功能、人類生產(chǎn)模擬程序等,都能給產(chǎn)品的生產(chǎn)操作與維護(hù)等工作方面帶來極大便利。因此,智能化發(fā)展在推動機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展上可以起到較大的促進(jìn)作用。
(四)環(huán)保化
隨著社會的不斷發(fā)展,自然界的各種資源物質(zhì)越來越匱乏,環(huán)境破壞問題日益嚴(yán)重,人們在尋求發(fā)展的過程已經(jīng)注意到環(huán)境保護(hù)的重要性,環(huán)保成為了各行各業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要考慮因素。所以機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢也必然會朝著環(huán)保化前進(jìn)。機(jī)電一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、使用、甚至在銷毀的整個過程中,都可以盡量提高對有限資源的利用率,最大限度的減少環(huán)境污染問題,并且保證產(chǎn)品質(zhì)量。環(huán)保化機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有最大限度利用資源、最小限度破壞壞境的特點(diǎn),這不僅是技術(shù)發(fā)展的趨勢,也是社會可持續(xù)發(fā)展的需要。
(五)網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也在飛速的發(fā)展之中,已經(jīng)全面滲透到人們?nèi)粘I畹母鞣礁髅妫瑸槿祟惿钆c生產(chǎn)提供了極大便利,對其它技術(shù)的發(fā)展也起到了促進(jìn)作用,機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展方向也必然會趨于網(wǎng)絡(luò)化。如今,全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展十分迅速,市場經(jīng)濟(jì)已經(jīng)逐步由國內(nèi)市場轉(zhuǎn)向國際市場,機(jī)電一體化技術(shù)想要掌握最新的發(fā)展?fàn)顩r,就必須充分利用網(wǎng)絡(luò)了解最新技術(shù)咨詢。研究人員也可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無國界交流,促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
結(jié)束語
機(jī)電一體化技術(shù)不僅促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展,也提高了人們的生活質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,將會有更多的學(xué)科技術(shù)相互交叉整合,出現(xiàn)更多有利于人類生活與生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展前景也會更加廣闊。
參考文獻(xiàn)
[1]李舜.淺析我國機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及走向[J].科技致富向?qū)В?014,03:220.
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.178
0 前言
隨著社會的不斷進(jìn)步,各個領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)之間的聯(lián)系也越來越密切,有步入統(tǒng)一化的趨勢,能在很大程度上促進(jìn)不同領(lǐng)域的技術(shù)的協(xié)調(diào)和滲透,這讓我國的工業(yè)技術(shù)革新加快了步伐,促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展壯大。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可以讓工業(yè)發(fā)展由機(jī)械化模式穩(wěn)定的向智能化及網(wǎng)絡(luò)化模式發(fā)展,對于我國的產(chǎn)業(yè)變革具有重大的歷史意義。
1 機(jī)電一體化技術(shù)的概述
機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)備和電子技術(shù)融合后的統(tǒng)稱,機(jī)電一體化深入應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備可以使機(jī)械設(shè)備在性能控制和信息處理等各方面更加智能化、自動化。機(jī)電一體化作為一項(xiàng)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù),其基礎(chǔ)就是機(jī)械電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動化技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的綜合。目前,機(jī)電一體化已經(jīng)有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和相對獨(dú)立性,很大一部分的職業(yè)院校把機(jī)電一體化技術(shù)作為一門新興學(xué)科進(jìn)行教學(xué),培養(yǎng)出許多的高素質(zhì)的機(jī)電一體化方面的技術(shù)性、應(yīng)用型人才,為我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國在應(yīng)用技術(shù)方面的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)漸漸的從初步的應(yīng)用階段發(fā)展到對智能技術(shù)的應(yīng)用階段,機(jī)電一體化技術(shù)的技術(shù)革新及深入應(yīng)用,在很大程度上促進(jìn)了人們生活水平的提高。近年來,我國加強(qiáng)了對集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展力度,機(jī)電一體化技術(shù)也隨之步入快速發(fā)展時期,讓機(jī)電一體化技術(shù)更深入的在人們生活中融合與實(shí)踐。例如,人們?nèi)粘I钪械闹悄茉齐娨暋⒎奖闩腼兊奈⒉t、及可以清潔房間的吸塵器機(jī)器人等,此技術(shù)還應(yīng)用于工廠之中,比如,數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)功能控制等。另外,部分的研究人員越來越重視電子智能技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合,也使生活起到了這樣或那樣的改變,例如,智能機(jī)器人可以進(jìn)行超越人類體能極限的工作,娛樂人們的生活等。所以,加大機(jī)電一體化技術(shù)對機(jī)器人的深入應(yīng)用研究,對很多的特殊行業(yè)有很重要的意義。
3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢深化思考
機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)融入多種新興一體設(shè)備,通常使用多媒體等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全智能,而且已融入到各行各業(yè),為社會便捷的目標(biāo)更好的跟進(jìn),現(xiàn)今得到許多人的認(rèn)同和贊揚(yáng)。國內(nèi)外的專家學(xué)者不斷投入智慧與物資,力求將最先級的科學(xué)成果與技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合,使機(jī)電一體化技術(shù)向著先進(jìn)的方向發(fā)展。下面段落向各位闡述了機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展模式在日后的不斷升級。
3.1 智能型模式
我國計(jì)算機(jī)技術(shù)在近幾年有了很大的進(jìn)步,讓智能化技術(shù)也能得以更加深入的研究。機(jī)電一體化逐漸走向智能化,將極為顯著地提升工作效率,并能夠打破固有模式的生產(chǎn)局限,進(jìn)行大規(guī)模的、高質(zhì)量的產(chǎn)出,有效的降低了對人力物力的投入,對于優(yōu)化資源結(jié)構(gòu)配置有很大的作用。智能化除了能夠應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備中,還能應(yīng)用于時下最火爆、最先進(jìn)的機(jī)器人研究領(lǐng)域,讓機(jī)器人研究能夠更加人性化、更加貼近于人類智慧,為人類生活更好服務(wù)。現(xiàn)而今,國內(nèi)在機(jī)器人領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用還不夠普遍,所能應(yīng)用的領(lǐng)域僅僅是少數(shù)的服務(wù)行業(yè),使用機(jī)器人的營銷效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出機(jī)器人所能提供的智能服務(wù)。但是相信隨著我國機(jī)電一體化技術(shù)智能化的發(fā)展,機(jī)器人領(lǐng)域定會有長足的進(jìn)步,賦予機(jī)器人更多、更好、更新、更人性的功能與科技,已達(dá)到造福于人類的目的。
3.2 環(huán)保型模式
機(jī)電一體化技術(shù)在環(huán)保化方面的發(fā)展中,會讓自然界中的資源能被更加合理的開發(fā),能有效促進(jìn)人類社會的發(fā)展的進(jìn)程。但隨著資源減少速度的迅速提升,自然環(huán)境的變化速度也會隨之加快。近幾年,構(gòu)建人與自然的和諧關(guān)系成為國內(nèi)外專家學(xué)者的一致呼聲,在不遠(yuǎn)的未來,低碳環(huán)保、可再生資源會成為各領(lǐng)域共同追求的目標(biāo)。此種改變將會影響到人們生活的許多方面,例如環(huán)保低耗的生產(chǎn)過程,可回收可分解可再利用的環(huán)保產(chǎn)品等,從根本上讓資源的利用率得到提升,最大限度的減少對環(huán)境以及不可再生資源的消耗與影響,并努力保證對既有資源的高利用率與高轉(zhuǎn)化率。日后,產(chǎn)品從整體上會逐漸做到以下幾個要求:第一資源利用率先比提升;第二,杜絕對環(huán)境的污染;第三,對資源進(jìn)行二次使用。機(jī)電一體化技術(shù)環(huán)保化發(fā)展將促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的有一次升華重組,對未來環(huán)保經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展鋪墊了厚厚的基石。
3.3 網(wǎng)絡(luò)型模式
現(xiàn)階段,全球經(jīng)濟(jì)一體化形勢發(fā)展迅速且不可逆轉(zhuǎn),人們通過網(wǎng)絡(luò),可以第一時間了解想要的市場信息,最新的技術(shù)發(fā)展方向,最新的國家政策與相關(guān)規(guī)定。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展中速度最快的,為人們的生活和工作提供了效率保障,減少了很大的勞動量。由此,機(jī)電一體化技術(shù)也將投身于網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的浪潮中,通過網(wǎng)絡(luò)了解國內(nèi)外在技術(shù)領(lǐng)域的最新動向與研究成果,通過網(wǎng)絡(luò),專家學(xué)者們可以實(shí)現(xiàn)無國界、跨時空的交流和討論,打破技術(shù)壟斷,實(shí)現(xiàn)資源最有配比,共同推進(jìn)人類文明向前發(fā)展。
4 結(jié)語
機(jī)電一體化技術(shù)讓各個領(lǐng)域的技術(shù)科學(xué)的結(jié)合在一起,是科研人員歷經(jīng)千辛萬苦奮戰(zhàn)無數(shù)個日日夜夜的成果,也是在新時代社會生產(chǎn)力的發(fā)展到一定地步必然的產(chǎn)物,機(jī)電一體化對人們的生產(chǎn)生活水平的提高有非常重大的意義。隨著對機(jī)電一體化技術(shù)更加深入的研究,相信將來會有更加先進(jìn)、智能的技術(shù)應(yīng)用于人類的生產(chǎn)生活,機(jī)電一體化技術(shù)的未來是不可限量的。
參考文獻(xiàn):
[1]劉慶民.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].科技致富向?qū)В?011(12):89-90.
[2]胡家華.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2011(21):193.
一、機(jī)電一體化技術(shù)在企業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用
電子技術(shù)問世后,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。60年代末作商業(yè)注冊時最先創(chuàng)用的。當(dāng)時及70年代,人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。80年代,信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高,為更高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用,典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。90年代,通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化,機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展,和半導(dǎo)體技術(shù)以光刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合,開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點(diǎn)的機(jī)電一體化新分支“微機(jī)電一體化”。雖然微加工方法尚未成熟,但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個組成部分。之后,機(jī)電一體化隨著自動化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展,穩(wěn)步進(jìn)入了21世紀(jì)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展。
2.1智能化。智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。
2.2系統(tǒng)化。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)行任意的剪裁和組合,同時尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
2.3微型化。微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。
2.4綠色化。綠色化是時代的趨勢,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
三、我國“機(jī)電一體化”面臨的形勢及任務(wù)與其相應(yīng)對策
我國用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進(jìn)口量都比較大,因此亟需發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
我國“機(jī)電一體化”較熱,而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,我國有必要明確一個“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu),根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神,以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn),我們建議,盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會的建設(shè),賦予其行業(yè)管理職能。
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。
結(jié)語
關(guān)鍵詞:機(jī)電;一體化技術(shù);智能制造
0引言
機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用領(lǐng)域包括汽車技術(shù)類、數(shù)控加工類、柔性制造類等,有效提高了生產(chǎn)質(zhì)量與效率,加快了企業(yè)的發(fā)展步伐。因此在今后的工業(yè)制造業(yè)發(fā)展中,就可以實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的廣泛應(yīng)用與全面推廣,充分發(fā)揮其價(jià)值與優(yōu)勢。
1機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值
將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中,其價(jià)值主要表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,隨著工業(yè)制造業(yè)的高速發(fā)展,其市場競爭也越發(fā)激烈。各企業(yè)為了在激烈的市場競爭中立于不敗之地,就需要不斷提高自身綜合實(shí)力,才能取得成功。而企業(yè)要想提高自身實(shí)力,就需要對生產(chǎn)模式進(jìn)行創(chuàng)新改革,注重產(chǎn)品質(zhì)量的提升,節(jié)約更多的成本費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。而通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,就能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)生產(chǎn)工作的智能化、一體化、高效化,實(shí)現(xiàn)了人力、物力的優(yōu)化配置,節(jié)約了大量的成本費(fèi)用,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,贏得了廣大消費(fèi)者的青睞與追捧,樹立了良好的形象與品牌,有利于企業(yè)的長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。第二,工業(yè)制造業(yè)的覆蓋范圍非常廣泛,比如智能機(jī)器人、服裝行業(yè)、汽車領(lǐng)域、數(shù)控機(jī)床等,都需要相應(yīng)的生產(chǎn)與加工。而將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中,就可以快速推動這些行業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型變革與持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化信息技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的完美融合,從而帶動其他行業(yè)的高速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)真正的智能化、信息化、一體化生產(chǎn)。
2機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用領(lǐng)域
2.1汽車技術(shù)類
在汽車生產(chǎn)與制造技術(shù)中,實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的高效運(yùn)用,并且取得了顯著成效。其在汽車生產(chǎn)與制造技術(shù)中的運(yùn)用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,發(fā)動機(jī)控制。發(fā)動機(jī)可謂是汽車的心臟部位,如果發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障,就會導(dǎo)致汽車無法正常運(yùn)行。而發(fā)動機(jī)是一個十分復(fù)雜的被控對象,整個控制系統(tǒng)由許多子控制系統(tǒng)或項(xiàng)目組成,包括EGR、空燃比、點(diǎn)火時刻、怠速等等。通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,就可以提高各控制項(xiàng)目的性能與質(zhì)量,保障發(fā)動機(jī)的正常使用。其中在EGR控制項(xiàng)目中,主要為EGR率的控制,也就是所謂的廢氣再循環(huán)系統(tǒng),可以促使廢氣的再循環(huán)量在每一個工作點(diǎn)都達(dá)到最佳狀態(tài),保障燃燒過程處于理想狀態(tài),將排放的污染物成分降低最低,有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。在空燃比項(xiàng)目的控制中,主要是通過空燃比的控制,保障燃油充分燃燒,降低各種污染物含量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。在點(diǎn)火時刻項(xiàng)目的控制中,主要是為了防止異常燃燒而引起發(fā)動機(jī)故障,增強(qiáng)汽車的各項(xiàng)性能[1]。第二,底盤和車身控制。底盤具有著減震、承重等功能,而車身具有著保護(hù)、操控等功能,因此也需要通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,促使其功能充分發(fā)揮,保障汽車的安全平穩(wěn)運(yùn)行。比如在汽車防抱死系統(tǒng)、車速感應(yīng)動力轉(zhuǎn)向、電子控制懸架、防滑系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)械傳感式安全氣囊、中央控制門鎖等,都實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的廣泛應(yīng)用,有效保障了汽車的舒適性、安全性、自動化,加快了汽車行業(yè)的發(fā)展步伐,滿足了人們的各項(xiàng)需求。第三,其他領(lǐng)域的運(yùn)用。近幾年來,自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的汽車駕駛系統(tǒng)已經(jīng)逐步問世,深受人們的青睞與追捧,提高了人們的駕駛體驗(yàn)感。比如特斯拉的自動駕駛、網(wǎng)絡(luò)控制等,就運(yùn)用了機(jī)電一體化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與機(jī)械操控控制的有效結(jié)合,廣泛的應(yīng)用在汽車的各個領(lǐng)域。比如ABS系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、撞擊傳感技術(shù)、自動泊車、定速巡航等,機(jī)電一體化技術(shù)都扮演著非常重要的角色,實(shí)現(xiàn)了汽車駕駛的信息化與智能化。此外,還有5G技術(shù)的應(yīng)用、人工智能技術(shù)的應(yīng)用,促使機(jī)電一體化技術(shù)更加安全、實(shí)效,真正實(shí)現(xiàn)了無人化、舒適化駕駛,并且廣泛的運(yùn)用在汽車的各個控制系統(tǒng)中。
2.2數(shù)控加工類
在工業(yè)制造行業(yè)高速發(fā)展的背景下,離不開數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用。而數(shù)控機(jī)床就是現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用與融合,為工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)帶來了很多的便利。這主要是依賴機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使得數(shù)控加工更加精密、智能、高效、安全,為企業(yè)帶來了更多的社會與經(jīng)濟(jì)效益[2]。尤其是各種智能制造中的數(shù)控加工,對于工藝流程、精度效率等有著很高的要求。而通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的信息化、精密化、高效化,不僅能夠進(jìn)行各項(xiàng)模擬信息的高效處理,還能夠?qū)φ麄€生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)進(jìn)行全面管控。及時找出各種問題與不足,然后進(jìn)行深入分析,提出切實(shí)可行的解決策略,有效提高了數(shù)控加工的精準(zhǔn)度。在智能制造中的數(shù)控加工中,主要采用了CPU模式與總主線模式,并且結(jié)合模糊控制理論以及在線診斷技術(shù),有效提高了工作效率與質(zhì)量。而且還解放了傳統(tǒng)勞動生產(chǎn)力,保障了人員的生命健康與財(cái)產(chǎn)安全,簡化了生產(chǎn)工藝,降低了工作難度,實(shí)現(xiàn)了全面普及與應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)階段的數(shù)控加工類還運(yùn)用了三維仿真技術(shù),能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)境、流程、工藝等進(jìn)行動態(tài)模擬與跟蹤,及時找出問題與隱患,進(jìn)行三維立體化展示,便于生產(chǎn)人員快速了解工藝方法,進(jìn)行效率的評估,保障生產(chǎn)工作的可靠與安全,加快了工業(yè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型變革。
2.3柔性制造類
柔性制造類是指各種生產(chǎn)加工、信息傳輸、貨物搬運(yùn)等,對于生產(chǎn)效率與質(zhì)量有著很高的要求。通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,就提高了生產(chǎn)效率,保障了貨物質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置與充分利用,提高了企業(yè)的競爭實(shí)力。在機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用下,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工具的自動更換、密切跟蹤、貨物運(yùn)輸、存儲管理,保障了生產(chǎn)工作與運(yùn)輸工作的有效對接,避免倉庫限制或者物資爆滿,影響整個生產(chǎn)運(yùn)輸效率[3]。無論是生產(chǎn)加工,還是貨物存儲與運(yùn)輸,都可以實(shí)現(xiàn)自動化以及密切化跟蹤,只需要根據(jù)生產(chǎn)要求,提前設(shè)置好頻率與計(jì)劃,就可以全天候生產(chǎn)、搬運(yùn)、存儲,有效提高了生產(chǎn)效率。此外,還能夠?qū)崿F(xiàn)貨物信息的密切跟蹤與管控,實(shí)現(xiàn)人力資源的優(yōu)化配置,保障生產(chǎn)計(jì)劃與方案的合理性,一定程度上實(shí)現(xiàn)了智能化與自動化生產(chǎn),增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自我監(jiān)控,縮短故障時間,保障設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
3運(yùn)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策
3.1現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用,還存在著一些問題,主要表現(xiàn)在:第一,重視不足。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中,前期需要投入較多的人力、物力與財(cái)力,才能保障后續(xù)生產(chǎn)的高效性。然而很多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層,認(rèn)為前期投入較高,而后期的收益較少,就放棄了機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用。再加上很多領(lǐng)導(dǎo)層,對于機(jī)電一體化技術(shù)的認(rèn)知不夠全面,重視程度低下,思想觀念比較陳舊,無法緊跟時展,以及認(rèn)識到企業(yè)發(fā)展面臨的困境,嚴(yán)重阻礙了工業(yè)制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展[4]。第二,技術(shù)落后。機(jī)電一體化技術(shù),需要電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的緊密結(jié)合,才能實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。然而現(xiàn)階段,很多工業(yè)制造企業(yè)的技術(shù)水平比較落后,大量缺失優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才,因此無法實(shí)現(xiàn)兩者的緊密銜接。比如企業(yè)的電子技術(shù)發(fā)展落后,應(yīng)用范圍較窄,缺少與專業(yè)廠商的合作等,都會導(dǎo)致兩者的銜接困難,無法實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。第三,制度缺失。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用,需要在人力、物力、財(cái)力、制度的保障下,才能有序開展。然而由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的重視不足,缺少制度體系的建設(shè),導(dǎo)致基層人員也不夠重視,增加了實(shí)際運(yùn)用的難度。此外,資金較少,人員缺失,也將嚴(yán)重制約技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用與生產(chǎn)監(jiān)管,為工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展帶來了很大的考驗(yàn)。
3.2對策
其有效發(fā)展對策為:第一,提高重視,加大宣傳。要想實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的高效運(yùn)用,就需要先引起企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的高度重視,然后加大宣傳引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)全面普及與推廣。因此作為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層,就要緊跟時展,認(rèn)識到機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值,及時轉(zhuǎn)變自身的思想觀念,調(diào)整企業(yè)發(fā)展計(jì)劃與目標(biāo)。然后利用會議、網(wǎng)絡(luò)平臺、宣傳欄等方式,加大宣傳引導(dǎo),為全體工作人員提供多元的培訓(xùn)深造機(jī)會,提高其對機(jī)電一體化技術(shù)的認(rèn)知與運(yùn)用能力[5]。第二,創(chuàng)新技術(shù),規(guī)范管理。在今后的發(fā)展中,還需要對企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化,改良升級,然后實(shí)現(xiàn)整個運(yùn)用過程的密切與規(guī)范管理,充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的價(jià)值與作用。作為工業(yè)制造業(yè),可以加強(qiáng)與其他廠商、高校、機(jī)構(gòu)的合作,加大電子科研成果向電子產(chǎn)品、技術(shù)的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部技術(shù)的升級創(chuàng)新,與機(jī)械技術(shù)完美融合。還要積極借鑒國外優(yōu)秀的技術(shù)、方法、經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國的實(shí)際情況,進(jìn)行優(yōu)化與改良,加快智能制造中的機(jī)電一體化發(fā)展步伐。第三,完善制度,給予保障。健全的制度與體系,是機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中運(yùn)用的關(guān)鍵與保障,因此還要通過崗位責(zé)任制度、生產(chǎn)監(jiān)管制度、人員培訓(xùn)制度的建立,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工作的智能、高效、安全。此外,企業(yè)還要加大人力、物力、財(cái)力的投入,營造良好的應(yīng)用環(huán)境。
4結(jié)語
綜上所述,本文針對機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值、領(lǐng)域,展開了詳細(xì)深入的分析;并且具體闡述了運(yùn)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策,希望為后續(xù)的實(shí)際工作,提供堅(jiān)實(shí)可靠的理論依據(jù)。那么在今后的發(fā)展中,就可以通過提高重視,加大宣傳;創(chuàng)新技術(shù),規(guī)范管理;完善制度,給予保障等策略,實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的高效與廣泛運(yùn)用。
參考文獻(xiàn):
[1]岳雷.基于智能制造中的機(jī)電一體化技術(shù)初探[J].機(jī)電元件,2021,41(02):58-60.
[2]周青.機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用分析[J].南方農(nóng)機(jī),2021,52(07):187-188.
[3]張瑞虹,王增峰.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車智能制造的應(yīng)用分析[J].時代汽車,2021(05):33-34.
[4]韋清.對機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用解析[J].電子世界,2021(04):22-23.
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;工程機(jī)械;應(yīng)用
前 言:在工程機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù),首先能夠使施工操作變得簡單,從而提升操作人員的操作質(zhì)量與效率。但是因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)涉及到多方面的內(nèi)容,尤其是各個專業(yè)的技術(shù)相互融合,因此要想完全掌握這項(xiàng)技術(shù)還有一定的難度,由此可知,相關(guān)工程機(jī)械企業(yè)還應(yīng)該加大力度培養(yǎng)精英人才,以此確保機(jī)電一體化技術(shù)能夠在工程機(jī)械中發(fā)揮出最佳的效能。
1機(jī)電一體化相關(guān)問題概述
機(jī)電一體化是科技不斷發(fā)展的產(chǎn)物,也是未來工程器械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,機(jī)電一體化體系是將機(jī)械運(yùn)行與電子技術(shù)結(jié)合在一起,其可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行的自動化,提高了機(jī)械運(yùn)行的效率,也節(jié)約了工程的人力成本,給企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)發(fā)展離不開機(jī)電一體化,可以說,機(jī)電一體化水平直接決定著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展前景。現(xiàn)階段我國大部分企業(yè)工程機(jī)械都逐漸進(jìn)入到了自動化運(yùn)行階段,其施工制造效率大為提高。作為目前最為先進(jìn)的技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)是我國科技發(fā)展最為典型的代表。機(jī)電一體化,大多數(shù)的人也將其稱之為機(jī)械電子學(xué),該技術(shù)的應(yīng)用可以提高機(jī)械運(yùn)行的效率以及質(zhì)量,其研發(fā)的意義十分巨大。機(jī)電一體化技術(shù)并不是簡單的一項(xiàng)的技術(shù),其涵蓋了多項(xiàng)技術(shù),涉及的專業(yè)非常廣,也正是因?yàn)槿绱耍瑱C(jī)電一體化技術(shù)具有一定的復(fù)雜性,同時也能夠反映出其先進(jìn)性。機(jī)電一體化主要是將電子與機(jī)械有機(jī)融合,進(jìn)而提高機(jī)械的運(yùn)行效率。
機(jī)電一體化技術(shù)涵蓋了多方面的內(nèi)容,其中比較重要的有三方面,一是機(jī)械;二是電子技術(shù);三是計(jì)算機(jī)。機(jī)電一體化可以說是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,其應(yīng)用推動了工程機(jī)械向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展,其是以機(jī)械設(shè)備自身所帶有的功能為基礎(chǔ),融合現(xiàn)代高新科技技術(shù),能夠滿足不同類型的工程機(jī)械企業(yè)的需求。機(jī)電一體化因其復(fù)雜性,因此在運(yùn)行時需要依據(jù)規(guī)范,確保每個應(yīng)用環(huán)節(jié)毫無差錯。
2機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢
工程機(jī)械應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù),不僅避免了傳統(tǒng)的技術(shù)所帶來的弊端,而且來保證了機(jī)械運(yùn)行的質(zhì)量,對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有著重大的作用。機(jī)電一體化繼承了傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢,保留機(jī)械自身所帶有的所有的功能,并且對這些功能進(jìn)行了改進(jìn),融合了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),以此使得整個工程機(jī)械行業(yè)進(jìn)行到了繁榮階段。其具體的應(yīng)用優(yōu)勢如下:
首先,監(jiān)控機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況,機(jī)電一體化技術(shù)中有一項(xiàng)電子監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù),該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控,當(dāng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間發(fā)生任何的異常情況時,電子監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時的發(fā)出預(yù)警,并且針對故障情況自行展開診斷,這對降低故障損失有著積極的意義。維修人員接到報(bào)警之后,可以立刻展開維修,因?yàn)殡娮颖O(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)做出了相應(yīng)的診斷,因此只要維修人員直接維修即可,非常節(jié)省時間,能夠使工程機(jī)械在最短的時間內(nèi)恢復(fù)正常。
其次,節(jié)能技術(shù)。節(jié)能部分不僅是使用節(jié)能設(shè)備,而在設(shè)備安裝中的節(jié)能技術(shù)同樣重要。簡單的說使用節(jié)能設(shè)備的情況下,線路的安排、器材的使用同樣會影響到節(jié)能的效果。以電器安裝為例,線路的鋪設(shè)、變電箱的安排都可以進(jìn)行節(jié)電設(shè)置,而且線路多余部分越多浪費(fèi)的電量越大,所以電路的優(yōu)化設(shè)置就是機(jī)電安裝的節(jié)能技術(shù)之一。
再次,溫控技術(shù)。溫控技術(shù)一般來說只在空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行使用,通過一定的感應(yīng)器設(shè)置,提高中央空調(diào)的智能性,在低于或者高于限定溫度時才開始工作,這樣就可以充分的提高中央空調(diào)的節(jié)能能力,減輕設(shè)備的能源消耗,優(yōu)化設(shè)備性能,延長使用壽命。
3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1智能化趨勢
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。智能化是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。
3.2微型化趨勢
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.3 數(shù)字化趨勢
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)得以廣泛應(yīng)用,其在工程機(jī)械方面同樣可以使用。也就是說,數(shù)字化發(fā)展,也是機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢之一,在這樣的導(dǎo)向下,未來的機(jī)電一體化可以動態(tài)化的實(shí)現(xiàn)平臺操作,各個環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)資源共享,這將成為促進(jìn)生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高的重要舉措。
3.4 環(huán)保化趨勢
機(jī)電一體化未來發(fā)展同樣需要將環(huán)境保護(hù)考慮進(jìn)去,這是建設(shè)環(huán)境友好型社會的重要內(nèi)容,也是企業(yè)責(zé)任的具體表現(xiàn)。對于機(jī)械行業(yè)來講,如何保證在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的同時,避免產(chǎn)生生態(tài)污染,增強(qiáng)其循環(huán)利用效率,是很值得我們?nèi)ゲ粩嗵轿龅膯栴},這也是決定機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題。
3.5 整體化趨勢
現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用與工程機(jī)械領(lǐng)域,還不是很充分,僅僅在部分環(huán)節(jié)有著比較廣泛的應(yīng)用,要想真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化在工程機(jī)械方面的效能,還需要從多個角度去開展研究和探索,構(gòu)建工程機(jī)械體系,使得工程操作質(zhì)量和效益得以提高。由此,整體化發(fā)展,也將是機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域方面的發(fā)展趨勢之一。
3.6網(wǎng)絡(luò)化趨勢
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了翻天覆地的變化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一經(jīng)研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)迅速發(fā)展起來,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。這也使機(jī)電一體化技術(shù)朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展成為必然趨勢。
結(jié)束語
綜上所述,可知現(xiàn)階段我國的工程機(jī)械企業(yè)越來越多,其競爭已經(jīng)進(jìn)入到白熱化階段,如果哪一個企業(yè)依然使用傳統(tǒng)的技術(shù),只會被工程機(jī)械市場淘汰,因此必須全面改革,打破傳統(tǒng),保留原有技術(shù)優(yōu)勢的同時,不斷地創(chuàng)新,只有如此,企業(yè)才能獲得長久發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用完全是市場競爭以及工程機(jī)械行業(yè)自身發(fā)展需求的結(jié)果,另外因其優(yōu)勢突出,運(yùn)行穩(wěn)定,節(jié)約環(huán)保,因此受到了眾多企業(yè)的歡迎,依據(jù)現(xiàn)實(shí)情況,我國的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展前景更好。
參考文獻(xiàn)
[1]李軍.機(jī)電一體化的發(fā)展及趨勢[J].科技信息(科學(xué)教研),2007(15).
[2]徐國山.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息,2007(18).
[3]田永成,劉廣昱.論機(jī)電一體化的發(fā)展及現(xiàn)狀[J].科技信息(科學(xué)教研),2007(17).
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化、應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢
中圖分類號:TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
機(jī)電一體化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然成果,它將機(jī)械設(shè)備、電子信息和自動控制等相關(guān)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來,成為一門綜合型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),大幅度提高了工廠的生產(chǎn)技術(shù)水平。通過推廣新型電子技術(shù)對傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的改造,成為了當(dāng)今提高工業(yè)生產(chǎn)管理水平,促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)的重要措施。因此,加快機(jī)電一體化的課程研究已成為世界各國爭相研究的技術(shù)內(nèi)容。
1機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)
機(jī)電一體化作為一門綜合型的技術(shù)科學(xué),它綜合了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和機(jī)械技術(shù)相關(guān)方面的內(nèi)容,使整個工業(yè)技術(shù)水平和相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)品更加系統(tǒng)性、科學(xué)性和完整性。在整個工業(yè)操作系統(tǒng)中,各個組成部分相互配合,協(xié)同工作,并且各項(xiàng)工作內(nèi)容互相補(bǔ)充,使工業(yè)技術(shù)的發(fā)展不斷向著科學(xué)化、高效化的方向發(fā)展。機(jī)電一體化在現(xiàn)代工業(yè)中的得到普遍應(yīng)用,其科學(xué)的技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在幾個方面:(1)機(jī)電一體化具有體積小,重量輕的特點(diǎn)。機(jī)電一體化融入了大量的新型技術(shù)產(chǎn)品,隨著新型半導(dǎo)體和集成電路技術(shù)的研究進(jìn)展以及液晶顯示在機(jī)電一體化中的應(yīng)用使得機(jī)電一體化體系中的控制和測量系統(tǒng)的重量和體積都大為減小。(2)機(jī)電一體化使整個生產(chǎn)作業(yè)過程的生產(chǎn)速度加快,精度變高。隨著工業(yè)生產(chǎn)集成電路的不斷優(yōu)化改造,使得整個工業(yè)系統(tǒng)的各個操作步驟速度不斷提升并且精度變高。(3)擁有高度的集成控制系統(tǒng)。機(jī)電一體化往往可以通過改變計(jì)算機(jī)上的運(yùn)行條件就可以改變操作流程的運(yùn)動狀況,具有安全性高和操作簡單的特點(diǎn)。
2對機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展概況的探討
機(jī)電一體化自產(chǎn)生以來經(jīng)歷了較長期的應(yīng)用研究和發(fā)展歷程。我國機(jī)械制造業(yè)等相關(guān)工業(yè)在出現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)之前,世界各國已開始從事大量有關(guān)對機(jī)械技術(shù)設(shè)計(jì)和自動化控制功能設(shè)計(jì)的研究,并且相關(guān)研究工作者為了配合工業(yè)較高的生產(chǎn)技術(shù)要求已經(jīng)研究和開發(fā)了較多的機(jī)電一體化系列產(chǎn)品,隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展,機(jī)電一體化概念最早由七十年代日本人長期的研究和實(shí)踐工作總結(jié)出了機(jī)電一體化這一概念,并且機(jī)電一體化在以后的應(yīng)用研究中得到不斷完善。在后來的十到二十年內(nèi),隨著信息技術(shù)的研究進(jìn)展使電子計(jì)算機(jī)的性能逐步提高,電子信息技術(shù)被越來越多的機(jī)電一體化企業(yè)所采用來開展機(jī)電一體化產(chǎn)品,當(dāng)時開展的典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品像數(shù)控機(jī)床和汽車的電子控制系統(tǒng)等。而隨著科學(xué)對更大規(guī)模集成電路和微型電子技術(shù)的研究和投入使用,使機(jī)電一體化的機(jī)械電子結(jié)合形式更加方便靈活、組成內(nèi)容更加全面具體而機(jī)電一體化的應(yīng)用也變得更加廣泛。
3關(guān)于技術(shù)一體化技術(shù)的在未來幾年的發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化是機(jī)械、控制、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科的交叉融合,在當(dāng)前很多工業(yè)生產(chǎn)中都離不開機(jī)電一體化的技術(shù)支持,相信在未來的工業(yè)發(fā)展中,機(jī)電一體化將會發(fā)揮著更重要的作用。當(dāng)前,機(jī)電一體化的發(fā)展依托于相關(guān)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其在未來的主要研究和發(fā)展方向?yàn)閿?shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化和綠色化等。
3. 1 數(shù)字化
由于微控制器和接口技術(shù)的研究進(jìn)展,使其成為了機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)字化的條件基礎(chǔ),又由于計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,為機(jī)電一體化的數(shù)字化發(fā)展提供了前進(jìn)的方向,如機(jī)電一體化的虛擬設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)集成制造等。向著技術(shù)數(shù)字化發(fā)展要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的操作系統(tǒng)軟件具有較高的可靠性、通用性、易操作性、自身良好的診斷能力等。而機(jī)電一體化數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將更有利于工業(yè)生產(chǎn)流程的遠(yuǎn)程控制操作、系統(tǒng)自身診斷和修復(fù)功能。
3.2 智能化
隨著技術(shù)設(shè)備的先進(jìn)化和科技化,機(jī)電一體化處理器速度已經(jīng)飛速提高和電子計(jì)算機(jī)變得更加高性能化,智能化是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的核心以及工業(yè)發(fā)展的必然要求。因此為向機(jī)電一體化系統(tǒng)中嵌入智能控制算法,相關(guān)專家做了一系列智能產(chǎn)品的研究并將其投入到機(jī)電一體化行業(yè)中來,電子技術(shù)為智能化創(chuàng)造了條件,加上傳感器系統(tǒng)的高度集成化的技術(shù)進(jìn)步,更加有力地推動了我國機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展,使機(jī)電一體化具有一定程度的判斷推理和自主決策能力。
3.3.網(wǎng)絡(luò)化
隨著當(dāng)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶來的各種遠(yuǎn)程控制技術(shù)和監(jiān)視技術(shù)也隨之而來。而機(jī)電一體化產(chǎn)品作為遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ),可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)等使電器網(wǎng)絡(luò)化可行,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可把各種用途的設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)集成實(shí)現(xiàn)集中操作控制 ,讓人們更加方便快捷的實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)設(shè)備的綜合運(yùn)用。
3.4微型化
微電子技術(shù)的快速發(fā)展帶動了微型機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展,由于體積龐大和重量大的設(shè)備已不能滿足生產(chǎn)工作的需要,所以追求高新技術(shù)的微型化成為機(jī)電一體化發(fā)展的必然要求。微型機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少而且運(yùn)動靈活,在許多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)都有著強(qiáng)大的優(yōu)勢。它可以完成很多工作任務(wù)較難的工作,為當(dāng)代的技術(shù)工業(yè)化發(fā)展帶來的巨大優(yōu)勢。
機(jī)電一體化除了以上幾方面的發(fā)展方向,仍向著模塊化、人性化的方向發(fā)展,使機(jī)電一體化技術(shù)以符合人的意志進(jìn)行工作,這些發(fā)展內(nèi)容為機(jī)電一體化的科技化發(fā)展提供了新的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)。相信未來的機(jī)電一體化事業(yè)將會是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展下的優(yōu)秀結(jié)晶成果。
結(jié)語
機(jī)電一體化在當(dāng)代制造行業(yè)中的應(yīng)用研究和發(fā)展加快了工業(yè)的先進(jìn)化和科技化技術(shù)水平。機(jī)電一體化作為當(dāng)代相關(guān)制造行業(yè)的重要核心技術(shù),技術(shù)上的改革和各個組成部分的技術(shù)支持是實(shí)現(xiàn)更大發(fā)展的基礎(chǔ),隨著機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,擁有更完整、更科學(xué)的系統(tǒng)體系已成為機(jī)電一體化未來發(fā)展的重要目標(biāo)。在機(jī)械技術(shù)中我們要合理使用電子信息技術(shù),使整個工業(yè)流程的運(yùn)行和相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品性狀都有較大的良性改變,讓產(chǎn)品擁有更高的功能特性和附加價(jià)值,為社會各個領(lǐng)域帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]裘加杰. 機(jī)電一體化的未來發(fā)展趨勢探微. 大眾科學(xué),2007
關(guān)鍵詞 職業(yè)教育 機(jī)電一體化 人才需求
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.12.025
Abstract Combining the vocational education ideas and the development of mechatronics student skills, the author conduct research talent demand situation for the social market and enterprises. Through the analysis of the research results mechatronics students and personnel needs of the enterprise requirements situation of the students of professional competence were obtained at present, while providing strong evidence for the subsequent professional training.
Key words vocational education; mechatronics; talent demand
機(jī)電一體化技術(shù)知識面寬,應(yīng)用廣泛,學(xué)生畢業(yè)后能夠從事的工作領(lǐng)域廣,為了及時了解區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,掌握機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才的崗位群、工作任務(wù)和企業(yè)需求情況,把握本專業(yè)的發(fā)展方向,確定人才培養(yǎng)目標(biāo),找準(zhǔn)人才培養(yǎng)的定位,合理制定人才培養(yǎng)方案和課程內(nèi)容,真正體現(xiàn)就業(yè)導(dǎo)向、能力本位的辦學(xué)方針,特對揚(yáng)州及周邊地區(qū)的人才需求進(jìn)行調(diào)研分析。
1 專業(yè)設(shè)置的區(qū)域與行業(yè)背景
目前揚(yáng)州正提高先進(jìn)制造業(yè)的競爭力、發(fā)展以汽車、食品機(jī)械、智能交通、化工機(jī)械、傳動關(guān)鍵零部件等專業(yè)和成套設(shè)備為重點(diǎn)的裝備型制造業(yè)。制造業(yè)的不斷發(fā)展推動了機(jī)電一體化技術(shù)的前進(jìn)步伐并且使得機(jī)電一體化產(chǎn)品在市場上不斷更新,因此與機(jī)電一體化相關(guān)的教育業(yè)和服務(wù)業(yè)也在不斷改革和發(fā)展。機(jī)械、汽車、化工、船舶、新能源新光源等五大千億產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增幅全年均保持11%以上。上海大眾就是一個典型事例:新增10萬輛車、尤妮佳二期、江淮10萬輛皮卡等一批重大項(xiàng)目開工、投產(chǎn)。清華揚(yáng)州智能裝備科技園、東大科技園、揚(yáng)大科技園開園運(yùn)行,促進(jìn)機(jī)電行業(yè)深度發(fā)展。
2015年,揚(yáng)州全年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值3625億元,增長11%。公共財(cái)政預(yù)算收入295.19億元,增長13.9%,增幅列全省第二;其中稅收收入242.22億元,增長13.9%。城鎮(zhèn)常住居民人均可支配收入30380元,增長10%;農(nóng)村常住居民人均可支配收入15255元,增長11%。產(chǎn)業(yè)層次提高效果非常之明顯,高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值的比重達(dá)到40%以上;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)明顯調(diào)整優(yōu)化,而且建立健全有區(qū)域特色的機(jī)電類的自主創(chuàng)新體系,增加科技、人力、知識等重要環(huán)節(jié)的投入,成立以服務(wù)中小企業(yè)為宗旨、市場為導(dǎo)向、應(yīng)用技術(shù)研發(fā)為重點(diǎn)的揚(yáng)州產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院。“科教合作新”計(jì)劃深入推進(jìn),簽訂校企產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議496項(xiàng),新引進(jìn)高校院所或知名企業(yè)研發(fā)中心、創(chuàng)新中心54家。
機(jī)電一體化技術(shù)水平的提高,對推動“長三角”及揚(yáng)州地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮,對五大千億產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng),對向高端發(fā)展、向研發(fā)設(shè)計(jì)和銷售服務(wù)兩端延伸、提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力等方面具有十分重要的意義,機(jī)電一體化技術(shù)人才的質(zhì)量和數(shù)量更是揚(yáng)州區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)、行業(yè)企業(yè)發(fā)展的重要保證。行業(yè)和區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)和發(fā)展提供了良好的契機(jī)。
2 人才需求分析
通過對上海大眾儀征分公司、南京汽車集團(tuán)有限公司、揚(yáng)農(nóng)集團(tuán)、牧羊集團(tuán)、江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司等揚(yáng)州及周邊城市的30家企業(yè)的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)隨著石油化工、汽車、現(xiàn)代裝備制造業(yè)三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,企業(yè)設(shè)備先進(jìn),自動化程度不斷提高,新型機(jī)電設(shè)備、自動化生產(chǎn)流水線占據(jù)企業(yè)設(shè)備的絕大部分,傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備只占很小的比例;進(jìn)口設(shè)備比例大,國產(chǎn)設(shè)備比例小;高端技能型的機(jī)電一體化技術(shù)專門人才的需求在不斷擴(kuò)大。機(jī)械技術(shù)與電氣技術(shù)已經(jīng)變的密不可分,從而機(jī)電行業(yè)對人才的市場需求量也發(fā)生了很大的變化,許多企業(yè)一方面為了提高生產(chǎn)的高效性從而精簡缺乏專業(yè)技能的員工,然而在另一方面又非常需要大量的專業(yè)的技術(shù)型員工。總體上看來,從事機(jī)電行業(yè)的人員數(shù)量非但沒有明顯的上升,反而在一定的時間段內(nèi)呈現(xiàn)出了下降的趨勢。與之相對應(yīng)的情況就變成了,機(jī)電行業(yè)對從業(yè)人員的技能要求更高了,從以前單純的“懂機(jī)”或“懂電”,向既“懂機(jī)”又“懂電”的方向發(fā)展。因此,與工業(yè)發(fā)展速度不相適應(yīng)的高素質(zhì)的技能型人才在市場上極為短缺,主要表現(xiàn)為以下幾方面:
(1)機(jī)電一體化技術(shù)在制造行業(yè)生產(chǎn)及管理中的應(yīng)用現(xiàn)狀。隨著企業(yè)技術(shù)和設(shè)備的不斷引進(jìn)、嫁接以及改造的完成,機(jī)電一體化技術(shù)十分廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中,成為現(xiàn)代設(shè)備制造和生產(chǎn)過程控制中不可缺少的部分。機(jī)電一體化技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用從簡單的數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、機(jī)械加工中心以及機(jī)械手發(fā)展到現(xiàn)在的智能機(jī)器人、無人生產(chǎn)車間和將設(shè)計(jì)、制造、銷售、管理集于一體的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。機(jī)電一體化的產(chǎn)品涉及工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、人民生活、醫(yī)療衛(wèi)生等各個領(lǐng)域,如集成電路自動生產(chǎn)線、激光切割設(shè)備、印刷設(shè)備、家用電器、汽車電子化、微型機(jī)械、飛機(jī)、雷達(dá)、醫(yī)學(xué)儀器、環(huán)境監(jiān)測等。
(2)企業(yè)對機(jī)電專業(yè)人才需求狀況。對揚(yáng)州及周邊地區(qū)的一些企業(yè)的用人情況作了調(diào)研,從收集的數(shù)據(jù)分析來看,受調(diào)研的企業(yè)只是全市機(jī)電類企業(yè)的一小部分,但有的企業(yè)在規(guī)模、技術(shù)力量、產(chǎn)品類型和質(zhì)量、人才構(gòu)成等一些基本狀況具有一定的代表性。從數(shù)據(jù)的分析中可以發(fā)現(xiàn),數(shù)控機(jī)床操作仍占較多的份額,而一些機(jī)加工的市場需求仍在加大,尤其是對熟練機(jī)加工人員需求很迫切。自動化生產(chǎn)線的維護(hù)人員的需求也逐漸出現(xiàn)了上升傾向。另外,對懂得機(jī)電知識并且能從事機(jī)電產(chǎn)品營銷的人員也有大量的需求。生產(chǎn)線的操作工的需求卻在下降,大大小于前兩年。企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量更高的追求,使得越來越多的企業(yè)更專注于員工的質(zhì)量,很多機(jī)電企業(yè)用人時,不僅全面考察其專業(yè)教育的背景,而且更關(guān)注人的社交能力和非智力素質(zhì),善于與別人交流,明確正確的價(jià)值觀,樹立敬業(yè)精神,培養(yǎng)吃苦精神,有紀(jì)律性,有責(zé)任心,并且擁有良好的工作態(tài)度。
(3)高職層次機(jī)電人才需求量。在傳統(tǒng)行業(yè)中,高新技術(shù)行業(yè)已經(jīng)逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的革命漸漸開始,然而機(jī)電一體化技術(shù)確是在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)革命中產(chǎn)生的一種新的科學(xué)新興領(lǐng)域。目前應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品具有強(qiáng)大先進(jìn)的功能,在精度、速度、動力的優(yōu)勢下,并提高了自動化程度,具有柔性化、智能化、信息化等特點(diǎn),同時向先進(jìn)的控制管理過渡,如自適應(yīng)控制、自組織、資管理等模式,最終向智能化發(fā)展。當(dāng)今,數(shù)控編程及操作人員有著大量的市場前景,所以近幾年來,高職院校的機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生在市場上更是供不應(yīng)求,就業(yè)前景可謂是一片光明。在未來的幾年甚至十幾年內(nèi),國內(nèi)企業(yè)對機(jī)電一體化人員的需求量是有增無減。目前省內(nèi)高等技術(shù)工人嚴(yán)重緊缺,而且中年人較多,制造業(yè)工人中具備高等技術(shù)資格的人員不多。這都是我們的優(yōu)勢所在。
調(diào)查顯示,針對目前在職的機(jī)電技術(shù)人才的現(xiàn)狀,大部分單位對此的滿意度很低,主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面是部分專業(yè)人才具有較高的學(xué)歷層次,理論知識扎實(shí),但是動手能力和工作實(shí)際能力較弱,在工作后通常需要職業(yè)培訓(xùn);另一個方面是有經(jīng)驗(yàn)的老技術(shù)人員的發(fā)展滯后于現(xiàn)代技術(shù)的革新,在新技術(shù)面前無所適從。絕大部分的企業(yè)表示對技能型機(jī)電人才的渴望。同時,在江蘇省機(jī)電一體化維修行業(yè)的從業(yè)人員,具有高級技術(shù)水平的技術(shù)人員的所占比重很低,因此廠家不得花重金邀請國內(nèi)外機(jī)電專業(yè)人員來服務(wù),但是還不能滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需求本地區(qū)人才市場的這種巨大需求,為機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的設(shè)置提供了重要依據(jù),為專業(yè)的發(fā)展注入強(qiáng)大動力,為畢業(yè)生的就業(yè)提供了廣闊的空間。
3 對人才培養(yǎng)方案的建議
(1)對人才培養(yǎng)目標(biāo)的建議。調(diào)查結(jié)果顯示,企業(yè)看重的不僅是學(xué)生對本專業(yè)知識技能的掌握程度,更加看重的是工作、學(xué)習(xí)態(tài)度還有團(tuán)隊(duì)精神和溝通能力,因此對于機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)的建議是:課程的理論知識不要太深,但應(yīng)具有一定的高度和寬度,加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。
(2)對課程設(shè)置的建議。在整個教學(xué)課程體系中,以專業(yè)技能為主要教學(xué)目標(biāo),每個目標(biāo)徹底改變原有的教育教學(xué)體系。以教學(xué)目標(biāo)為中心,配備多個技能模塊。專業(yè)課程種類與課時的合理搭配。就本專業(yè)而言,由于學(xué)生主要從事的是機(jī)電設(shè)備的安裝、維護(hù)與維修等方面,所以在技能訓(xùn)練的課程應(yīng)有一定的高度和寬度,而在必備技能方面需要達(dá)到應(yīng)有的職業(yè)資格等級工的基本要求。
(3)對專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施配置的建議。為了達(dá)到專業(yè)理論知識和實(shí)踐教學(xué)在時間、場所、教師上的統(tǒng)一,充分利用已建國家級電氣自動化實(shí)訓(xùn)基地和電氣工程實(shí)訓(xùn)中心,最高限度地建設(shè)與生產(chǎn)實(shí)際條件相吻合的實(shí)習(xí)環(huán)境,對機(jī)電專業(yè)特別加強(qiáng)液壓與氣動、電氣設(shè)備維修、PLC、機(jī)電一體化設(shè)備調(diào)試、鉗工工場、機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)室等校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè),并在校外加強(qiáng)機(jī)電類實(shí)習(xí)基地建設(shè)。
4 結(jié)論
在未來發(fā)展和發(fā)揚(yáng)有特色的機(jī)電專業(yè)是重中之重,這就需要我們要做好十分充分的社會調(diào)查,并結(jié)合現(xiàn)代化科技的發(fā)展對專業(yè)人才的需求,找到適合學(xué)生的專業(yè)發(fā)展的定位目標(biāo),全方面提高學(xué)生的專業(yè)能力和職業(yè)能力。
基金項(xiàng)目:中央財(cái)政支持的職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)項(xiàng)目(蘇教財(cái)[2012]177號);江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃(201513 754005Y,201513754004Y)
參考文獻(xiàn)
[1] 鄭峰.機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才需求調(diào)查與分析[J].科技信息,2011(21).
[2] 王敏.高職機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究[J].價(jià)值工程,2013.32(11):251-252.
[3] 張剛,張曉東.機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)的探討[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2015.15(3):67-69.
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;煤礦生產(chǎn);安全管理
隨著各行業(yè)的激烈競爭趨勢,各煤礦企業(yè)也開始依靠先進(jìn)的技術(shù)來提高生產(chǎn)的效率。但由于近年的煤礦事故頻繁發(fā)生,嚴(yán)重制約了煤礦發(fā)展的同時,也給煤礦工作人員尤其是一線采礦人員的生命安全形成了威脅,如何提高煤礦開采的安全度成為社會關(guān)注的熱點(diǎn)。尤其是煤礦開采向著更深層的方向發(fā)展,對開采的規(guī)模和安全開采的水平的要求越來越高,在這種背景下,機(jī)電一體化便被應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中,提高了煤礦生產(chǎn)的安全性,使煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益有了質(zhì)的飛躍。本文針對機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用問題展開討論,并對機(jī)電一體化今后的發(fā)展作出了相關(guān)的建議。
一、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
1、機(jī)電一體化的含義和優(yōu)勢
機(jī)電一體化是將機(jī)械、計(jì)算機(jī)和信息處理以及自動控制技術(shù)綜合起來并加以運(yùn)用的復(fù)合技術(shù),其中,它的計(jì)算機(jī)和電子信息技術(shù)涉及到機(jī)械的動力功能和控制功能。從本質(zhì)上講,機(jī)電一體化并不是將各種技術(shù)單純的綜合在一起各自發(fā)揮作用,而是將這些技術(shù)形成完整的系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效。
對于機(jī)電一體化應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)的優(yōu)勢,主要有這幾點(diǎn):首先,提高了煤礦生產(chǎn)的安全性和可靠性,改善了煤礦生產(chǎn)中的機(jī)械使用性能,簡化了機(jī)械的操作復(fù)雜性,使機(jī)械的適用性更強(qiáng)。其次,提高了煤礦生產(chǎn)的效率,因?yàn)樯顚拥V井的數(shù)萬噸煤炭需要從地下深處經(jīng)過長時間的運(yùn)輸才能到達(dá)地面,采用機(jī)電一體化能夠?qū)C(jī)械與電子技術(shù)結(jié)合在一起,使煤炭生產(chǎn)大為方便。另外,它還有較強(qiáng)的監(jiān)測功能,很大程度上控制了煤礦生產(chǎn)的安全性。
2、機(jī)電一體化的發(fā)展
從表一可以看出,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展離不開電子計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)的支持,而我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用要追溯到21世紀(jì)后期,在煤礦安全生產(chǎn)和監(jiān)控等方面均取得有效的成果,但與美國等先進(jìn)采煤國比較還具有很大的差距。
二、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用
1、電牽采煤機(jī)的應(yīng)用
電牽采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的典型技術(shù)應(yīng)用,與液壓牽引相比,它具有更強(qiáng)的牽引力,可以使采煤機(jī)克服前進(jìn)動力不足的難題,即使是出現(xiàn)下滑時也能起到良好的牽引作用。同時,可以在具有一定傾斜度的煤層處防止機(jī)器下滑,并能保持較長的使用周期,除此之外,它還具有反應(yīng)快,動態(tài)特性好的特點(diǎn),對采煤機(jī)的超載情況進(jìn)行監(jiān)測,大大提高了工作效率。
2、在提升機(jī)方面的使用
目前國內(nèi)機(jī)電一體化在提升機(jī)方面的技術(shù)應(yīng)用主要是礦井提升機(jī),這是一種典型的機(jī)電一體化設(shè)備,在結(jié)構(gòu)上采用自動控制裝備,全數(shù)字化設(shè)備方面,簡化電器的安裝,并能夠與硬件配置相互兼容,核心部分采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),以全數(shù)字化設(shè)備提高提升機(jī)的使用可靠性。
3、其它煤礦機(jī)電一體化設(shè)置
采用的帶式輸送機(jī)是我國煤礦井下煤炭的主要輸送設(shè)備,主要采用可控軟啟動裝置,具有輸送量大和易于自動控制的優(yōu)點(diǎn),但是,由于在監(jiān)控技術(shù)等方面還存在不足,制約了輸送機(jī)的功能發(fā)展。另外,計(jì)算機(jī)與液壓設(shè)備的有機(jī)結(jié)合也是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的成功運(yùn)用,因?yàn)槊旱V對供電要求較高,采用電液控制和網(wǎng)絡(luò)功能,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。
三、煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展目標(biāo)
伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是信息技術(shù)被應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中,我國的煤礦機(jī)電一體化將會出現(xiàn)以下幾種特點(diǎn)。
1、智能化
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷提高,智能化是今后煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢之一。所謂智能化,就是將一系列的程序輸入機(jī)器,通過程序來控制機(jī)器來完成相關(guān)的操作行為。在煤礦生產(chǎn)中安全生產(chǎn)是對煤礦生產(chǎn)順利進(jìn)行的保證,針對目前礦難事故頻繁發(fā)生的現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的智能化是必然的。
2、網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,全球一體化的趨勢也會越來越強(qiáng),涉及的范圍也必將擴(kuò)大,從經(jīng)濟(jì)、文化領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展到多行業(yè)、多領(lǐng)域。一旦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將全球的生產(chǎn)連成一體,包括煤炭行業(yè)在內(nèi)的行業(yè)競爭也必將出現(xiàn)全球化的趨勢,其中采用的機(jī)電一體化技術(shù)也會朝著這一方向發(fā)展。
3、其他發(fā)展趨勢
除以上發(fā)展趨勢之外,煤礦機(jī)電一體化可能會出現(xiàn)系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢,同時,由于全球競爭的加劇,對研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)電一體化技術(shù)也是目前國內(nèi)煤礦企業(yè)爭相研究的課題,并根據(jù)煤礦開采的發(fā)展變化,增加機(jī)電一體化產(chǎn)品的通信功能以適應(yīng)自動化的需要,也是今后的技術(shù)研究重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);機(jī)械工程;應(yīng)用;發(fā)展趨勢
現(xiàn)如今,我國機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展突飛猛進(jìn),作為機(jī)械工程領(lǐng)域的重點(diǎn)研究對象之一,機(jī)電一體化技術(shù)對機(jī)械工程的生產(chǎn)效率起著至關(guān)重要的影響。機(jī)電一體化技術(shù)可以從根本上轉(zhuǎn)變機(jī)械工程的生產(chǎn)現(xiàn)狀,擴(kuò)大機(jī)械工程的使用范圍,提高了機(jī)電產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,使機(jī)械工程向著更簡單、更實(shí)用、更安全的方向發(fā)展。
1機(jī)電一體化技術(shù)的概念和特征
1.1機(jī)電一體化技術(shù)的概念
機(jī)電一體化技術(shù)是增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備性能的綜合技術(shù),它在將機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù)進(jìn)行組合的同時,還實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜系統(tǒng)的整合。我們應(yīng)該合理利用機(jī)電一體化技術(shù),使其發(fā)揮出真正的作用。在打破傳統(tǒng)機(jī)械工程生產(chǎn)束縛的基礎(chǔ)上,增添了自動化的檢測和處理功能,可對信息進(jìn)行自動化調(diào)節(jié)和控制,完成機(jī)械工程的自我診斷和自我保護(hù)。
1.2機(jī)電一體化技術(shù)的特征
(1)應(yīng)用性強(qiáng):機(jī)電一體化技術(shù)是以機(jī)械為應(yīng)用基礎(chǔ),通過對機(jī)電的研究,實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程機(jī)電性能得以開發(fā)的技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用廣泛,受行業(yè)和機(jī)械種類的限制較少,對各個專業(yè)系統(tǒng)和產(chǎn)品的應(yīng)用、開發(fā)等領(lǐng)域,具有著極其重大的影響,因此它的應(yīng)用性極強(qiáng)。(2)系統(tǒng)化突出:機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)施需要各種技術(shù)進(jìn)行集成和合作,并且與產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中綜合在一起,形成的功能強(qiáng)大的完整系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化突出,且具備較強(qiáng)的層次化。(3)整體最優(yōu)化:整體最優(yōu)化指的是機(jī)電一體化技術(shù)的附加值較高,它在機(jī)械工程的應(yīng)用中具有高效率、低耗能、少污染的特點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)的性能較高,若是將其充分利用,可實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程整體的最優(yōu)化。(4)操作清晰化:對于在機(jī)電原理知識欠缺、操作技術(shù)欠佳的用戶來說,機(jī)電一體化的清晰操作十分重要。機(jī)電產(chǎn)品的簡單化可以使用戶們,更好的了解機(jī)電一體化的操作方式,從而進(jìn)行熟練的使用機(jī)電產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品真正強(qiáng)大的功能。
2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用現(xiàn)狀
工業(yè)革命的爆發(fā)使全球經(jīng)濟(jì)受到了巨大的影響,推動了全球經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,同時也使機(jī)械工程技術(shù)得到了發(fā)展。在二十世紀(jì)六十年代,機(jī)電一體化技術(shù)開始在機(jī)械工程領(lǐng)域逐漸使用,促使了機(jī)械工程制造業(yè)產(chǎn)生了新的變革。機(jī)械工程領(lǐng)域中的信息技術(shù)應(yīng)用,可在提高機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)效率的同時,增強(qiáng)產(chǎn)品的科技含量,提高了機(jī)械工程可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展速度,讓工業(yè)技術(shù)水平得到進(jìn)一步的提升。
2.1改造機(jī)床方面
機(jī)床設(shè)備是機(jī)械工程中的關(guān)鍵設(shè)備,設(shè)備運(yùn)行過程中對工作臺以及刀具運(yùn)行軌跡控制有著很高的要求。刀具運(yùn)行軌跡與設(shè)計(jì)軌跡不能出現(xiàn)較大偏差,否則會影響原材料的削切成效,從而降低產(chǎn)品構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中滾珠絲扛副具傳統(tǒng)效率很高,摩擦系數(shù)較小,相關(guān)人員只需要對滾珠適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整,這樣就可以有效避免空間死區(qū)存在,避免數(shù)控機(jī)床運(yùn)行與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在較大的差異性。現(xiàn)階段,很多數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中都呈現(xiàn)出了微機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢,設(shè)備運(yùn)行信息數(shù)據(jù)處理呈現(xiàn)出了數(shù)字化、自動化的特性,技術(shù)與生產(chǎn)更為良好的進(jìn)行了融合,這對于促進(jìn)我國機(jī)械工程領(lǐng)域發(fā)展有著關(guān)鍵影響。
2.2包裝機(jī)械方面
包裝機(jī)械是機(jī)械工程中的重要環(huán)節(jié),它具有極其復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備中,部件連接方式主要采用控制電路,這使得設(shè)備的結(jié)構(gòu)較繁瑣,對后期維護(hù)和修理造成了不利影響,在操作方面也缺少便利性。當(dāng)包裝機(jī)械應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)后,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的微機(jī)控制,使控制系統(tǒng)更加的方便、快捷、模塊化。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比,設(shè)備的體積變小,零件變得更加精密,操作也更加的方便快捷。
2.3產(chǎn)品開發(fā)方面
為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求,產(chǎn)品開發(fā)必須向著智能化方向發(fā)展。在產(chǎn)品開發(fā)方面應(yīng)用機(jī)電一體化,不僅增加了產(chǎn)品的種類,還使產(chǎn)品的功能更加的全面。在特定產(chǎn)品的開發(fā)上,還可使用微電子技術(shù)。機(jī)電一體化使普通產(chǎn)品具備了智能化,提高了產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)價(jià)值,在激烈的市場競爭中,增強(qiáng)了企業(yè)的核心競爭力。
3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上應(yīng)用的發(fā)展趨勢
高性能是一個好的機(jī)械產(chǎn)品必須具備的特點(diǎn),而機(jī)電一體化產(chǎn)品就具備優(yōu)良的高性能,其中尤為突出的就是產(chǎn)品的運(yùn)行速度快、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等方面,正是這些方面使機(jī)電產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)、多數(shù)據(jù)的操作,而且在產(chǎn)品發(fā)生問題時,維修人員能夠以最快的時間找到問題出現(xiàn)的原因并及時調(diào)整好。在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展中,機(jī)械工程中涉及到的精密儀器和檢測設(shè)備也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控,減少了人力,提高了工作的效率。機(jī)電一體化技術(shù)是未來機(jī)械工程的發(fā)展趨勢,它的應(yīng)用和發(fā)展必然會引起社會的變革。不僅在機(jī)械工程領(lǐng)域,包括在農(nóng)業(yè)、軍事、科技等領(lǐng)域也將得到廣泛的應(yīng)用。雖然我國的機(jī)械工程起步較晚、起點(diǎn)較低,但是相信通過我國的不斷學(xué)習(xí)和研究,一定會使機(jī)械工程得到更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]陳玉震.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?015(3).
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TU85文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,新的材料、設(shè)備、技術(shù)不斷涌進(jìn),從某種程度上來看極大的推動了整個機(jī)械行業(yè)甚至是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。微電子的技術(shù)和計(jì)算機(jī)的技術(shù)也在飛速的發(fā)展,它們不斷與工業(yè)機(jī)械相摩擦,找出契合點(diǎn)然后相結(jié)合,機(jī)電一體化就是這樣產(chǎn)生的。機(jī)電一體化從系統(tǒng)化的觀點(diǎn)來說局勢綜合的運(yùn)用了機(jī)械、微電子、自動控制和傳感測控等技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)的功能和目標(biāo),合理的運(yùn)用各個功能進(jìn)行布局。實(shí)現(xiàn)具有多功能。高質(zhì)量的功能價(jià)值極其目標(biāo)。
如今世界各國都在大力發(fā)展推行機(jī)電一體化的先進(jìn)技術(shù)及在生活生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用。它不僅關(guān)系到全球各國各個方面的發(fā)展,也成為了體現(xiàn)一個國家綜合能力的象征。
一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的狀況
1、機(jī)電一體化技術(shù)的第一階段
在二十世紀(jì)的六十年代以前被稱為第一階段。這一時期。人們開始不自覺的去利用電子技術(shù)初步的成功去補(bǔ)充和完善機(jī)械的性能。尤其是二戰(zhàn)的爆發(fā),刺激了電子和機(jī)械的結(jié)合。戰(zhàn)后這些軍用技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)化為民用技術(shù),使戰(zhàn)后的經(jīng)濟(jì)迅速的恢復(fù)。但是當(dāng)時的電子技術(shù)還沒有達(dá)到一定的技術(shù)水平,電子和機(jī)械的相結(jié)合還沒有能力深入的研究和開發(fā),而那些已經(jīng)開發(fā)出來了的產(chǎn)品也沒有辦法進(jìn)行大量的推廣。
2機(jī)電一體化技術(shù)的第二個階段
在二十世紀(jì)的七十到八十年代被稱為第二階段,同時也是最為蓬勃發(fā)展的一個階段。在這一時期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等都在的不斷進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)奠定了強(qiáng)有力的技術(shù)基礎(chǔ)。而大規(guī)模的集成電路也在迅速的的發(fā)展是機(jī)電一體化技術(shù)有了結(jié)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3、機(jī)電一體化技術(shù)的第三個階段
到了二十世紀(jì)九十年代的后期,就是機(jī)電一體化的第三個階段,同時也開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能發(fā)展,進(jìn)而進(jìn)入了深入探索的新階段。光學(xué)和通信的技術(shù)也融入了機(jī)電一體化的技術(shù),那些細(xì)微的加工技術(shù)也慢慢從機(jī)電一體化技術(shù)中浮現(xiàn)出來,于是就出現(xiàn)了光機(jī)電一體化與微機(jī)電一體化兩種體系。另外在對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入深入研究的同時,也為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了廣闊的發(fā)展空間。
我國是從二十世紀(jì)的八十年代才開始對機(jī)電一體化進(jìn)行研究并且開始應(yīng)用的,在制定“九五”規(guī)劃的時候考慮到了機(jī)電一體化給各個國家?guī)斫?jīng)濟(jì)上的效益和影響。許多的大專的院校及研究機(jī)構(gòu)開始對機(jī)電一體化的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用做了大量的工作,并取得了一定的成果。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
1.智能化趨勢
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能。
2.模塊化趨勢
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程,利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),便于各部件、單元的匹配和接口。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3.網(wǎng)絡(luò)化趨勢
計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂,因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢所趨。
4.微型化趨勢
微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢,泛指幾何尺寸不超過1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。
微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)。
5.綠色化趨勢
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。
6、系統(tǒng)化
系統(tǒng)化所表現(xiàn)出來的重要特征之一,就是關(guān)對系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的運(yùn)用開放和模式化的結(jié)構(gòu)。整個系統(tǒng)可以隨意靈活的組成形態(tài),并進(jìn)行任意的剪裁組合,以便于實(shí)現(xiàn)多子的系統(tǒng)控制和管理。特征之二就是通信的功能加強(qiáng)了,在未來的機(jī)電一體化會更加的注重產(chǎn)品和人之間的關(guān)系。機(jī)電一體化的人格化有兩個含義,第一個就是最終使用機(jī)電一體化產(chǎn)品的對象是人,不管在怎樣的賦予機(jī)電產(chǎn)品一體化人的情感和智能。使之人性越來越明顯,尤其是家用的機(jī)器人,最高的境界就是實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化。而另一個含義是指模仿生物的機(jī)理,從而研制出各種機(jī)電一體化的各種產(chǎn)品。實(shí)事也是如此。很多的機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受到動物的啟蒙而研究出來的。
三、電一體化的發(fā)展階段
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段。上世紀(jì)60年代以前為第一階段(亦可稱為初級階段)。在這一時期,人們不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。
上世紀(jì)70~80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
第三階段,上世紀(jì)90年代后,機(jī)電一體化技術(shù)開始向智能化方向邁進(jìn),進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。
四、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
(一)數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,表現(xiàn)在:①總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu);②開放性設(shè)計(jì),即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益;③WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制;④大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),不僅豐富了數(shù)控功能,也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能;⑤能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺機(jī)床同時完成多個獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去;⑥系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力;⑦以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
(二)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
(三)柔性制造系統(tǒng)(FMS)。柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動搬運(yùn)小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
(四)工業(yè)機(jī)器人。第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人,它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動,對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性;第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息,通過計(jì)算機(jī)處理、分析,做出一定的判斷,對動作進(jìn)行反饋控制,表現(xiàn)出低級智能,已開始走向?qū)嵱没坏?代機(jī)器人即智能機(jī)器人,具有多種感知功能,可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動,與第五代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。
結(jié)束語:
所以得出的結(jié)論就是機(jī)電一體化的出現(xiàn)并不是孤立存在的,它是由許多科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展所得出的結(jié)晶,也是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定程度必然的結(jié)果。機(jī)電一體化的技術(shù)將會成為二十一世紀(jì)機(jī)械工業(yè)的主角。在各個方面都可以帶來明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)上的效益。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展,各個技術(shù)之間互相融合的的趨勢也隨之越來越明顯。以機(jī)械技術(shù)和微電子的技術(shù)有效的結(jié)合起來,成為機(jī)電一體化技術(shù)的主體。成為機(jī)械工業(yè)的必然發(fā)展趨勢,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將會越來越寬廣。
參考文獻(xiàn):
[1] 田雙月.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].工業(yè)設(shè)計(jì),2011,(6):217-218.
[2] 張葆青,閆石,陳爽等.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].機(jī)床與液壓,2011,39(24):105-106,121.DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2011.24.037.
[3] 王卓.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].文藝生活:中旬刊,2011,(9):280-280.
關(guān)鍵詞:機(jī)電;一體化;技術(shù)提高;應(yīng)用
1.機(jī)電一體化的基本結(jié)構(gòu)
1.1機(jī)械本身
它是機(jī)電一體化要素中最基本的部分,相當(dāng)于人體的身軀骨架。它是系統(tǒng)所有功能元素的機(jī)械支持,結(jié)構(gòu)包括機(jī)身框架、機(jī)械連接等。
1.2動力設(shè)備
是機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)中重要的組成部分。動力部分相當(dāng)于人體內(nèi)臟,來產(chǎn)生能量為系統(tǒng)提供能量和動力,是功能驅(qū)動執(zhí)行的機(jī)構(gòu),可以使系統(tǒng)按照控制要求正常運(yùn)行。
1.3傳感部分
傳感部分相當(dāng)于人的眼鼻耳口等感覺器官,將系統(tǒng)運(yùn)行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行檢測,變成可識別的信號,然后傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧=?jīng)過分析處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。其功能一般由專門的傳感器和儀器儀表來配合完成。
1.4驅(qū)動部分
驅(qū)動部分相當(dāng)于人體的肌肉,接受大腦指揮驅(qū)動四肢運(yùn)動,在控制信息作用下驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成各種動作和功能。
1.5執(zhí)行部分
執(zhí)行部分相當(dāng)于人的四肢,由大腦支配完成各項(xiàng)工作任務(wù),根據(jù)控制信息和指令完成各種動作和功能,執(zhí)行機(jī)構(gòu)是運(yùn)動部件,一般由機(jī)械、電磁電液等機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
1.6控制及信息處理
控制及信息處理部分猶如人的大腦,來指揮、控制全身運(yùn)動并將信息集中存儲分析加工,根據(jù)信息處理的結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。它一般由計(jì)算機(jī)可編程序控制器、數(shù)控裝置以及邏輯電路A/D與D/A轉(zhuǎn)換I/O輸入輸出接口和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備等組成。
2.機(jī)電一體化的現(xiàn)狀與應(yīng)用
2.1重工業(yè)領(lǐng)域
機(jī)電一體化技術(shù)目前越來越廣泛被采用,其中包括了鋼鐵、電力、石油化工、采礦冶金、汽車、造船、航空工程等多種行業(yè),相對來說,主要是應(yīng)用于重工業(yè)領(lǐng)域。
2.2數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,能最大限度地提高用戶的使用效益。WOP技術(shù)和智能化、大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì),既豐富了數(shù)控功能,也加強(qiáng)了控制功能。
2.3計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)
CIMS的實(shí)現(xiàn)是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。使各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
2.4柔性制造系統(tǒng)
柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動搬運(yùn)小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
2.5工業(yè)機(jī)器人
機(jī)電一體化是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求,開辟新領(lǐng)域,發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè),需要大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化是近幾年才出現(xiàn)的一門新科學(xué)、新技術(shù),但它必將是當(dāng)前世界技術(shù)發(fā)展的趨勢,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展.高新技術(shù)的發(fā)展越來越受國家、社會和企業(yè)的關(guān)注與重視。
3.1數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造提供了有力保障,數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面,將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
3.2智能化
智能化是未來機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。要求機(jī)電產(chǎn)品具有一定程度的智能,從而使它具有類似人的判斷推理、邏輯思考、自主決策等能力。這樣會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。
3.3模塊化
機(jī)電一體化產(chǎn)品和技術(shù)可分為機(jī)械、電子和軟件三個主要部分。模塊化技術(shù)是這三者共同使用的技術(shù)。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)各種機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。模塊化技術(shù)降低了產(chǎn)品研發(fā)成本,提高了不同產(chǎn)品間零部件通用化程度,提高了產(chǎn)品的可裝配性、可維修性和可擴(kuò)展性等。
3.4網(wǎng)絡(luò)化
電子技術(shù)日新月異的發(fā)展引起了巨大的變革,網(wǎng)絡(luò)逐漸普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)也得到了發(fā)展。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化的相關(guān)產(chǎn)品,機(jī)電一體化設(shè)備產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及日常生活都能得到長足發(fā)展。
3.5人性化
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
3.6微型化
微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,在很多方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electronic Mechanical Systems,簡稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源匯于一體的微型器件或系統(tǒng),將是未來很重要的發(fā)展方向。
3.7集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。要使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性,可將系統(tǒng)分解為若干層次,使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn),將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
3.8綠色化
機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指不污染生態(tài)環(huán)境并能回收利用。工業(yè)的發(fā)展使得物質(zhì)豐富,生活舒適的同時也導(dǎo)致資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。綠色產(chǎn)品符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率和回收率高,是時代的要求與趨勢。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
3.9光機(jī)電一體化
引進(jìn)光學(xué)技術(shù),在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上,促進(jìn)光電及一體化技術(shù)的發(fā)展,利用光學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的信息處理系統(tǒng)等方面。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品和市場發(fā)展的必要趨勢。
參考文獻(xiàn):
[1]章浩,張西良,周士沖等.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化究,2006,(7).
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展;趨勢
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
隨著時代的進(jìn)步,科技的發(fā)展,各個工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)開始融合起來,從而大大提高了技術(shù)的水平,提高了我國的工業(yè)生產(chǎn)能力。機(jī)電一體化就是這樣一個在科技發(fā)展的浪潮中衍生的科技發(fā)展新方向。
二十世紀(jì)九十年代后期發(fā)展至今,機(jī)電一體化技術(shù)開始逐漸地邁向了新階段[3]。以微電子技術(shù)作為核心的高科技技術(shù)逐漸被應(yīng)用于工程機(jī)械制造領(lǐng)域中,進(jìn)而改變了我國工程機(jī)械長期落后的困境,同時也促進(jìn)了相關(guān)工業(yè)制成品的性能的進(jìn)步,從整體上將我國的工程機(jī)械推進(jìn)了一個全新的臺階。尤其是在一些樓宇建設(shè)中電子監(jiān)控和自動報(bào)警的應(yīng)用中,如果相關(guān)的設(shè)備和工程機(jī)械出現(xiàn)了故障,電子監(jiān)控設(shè)備以及自動報(bào)警系統(tǒng)能夠及時準(zhǔn)確地為工作人員提供相關(guān)信號,以方便工作人員及時地維護(hù)和更新。
二、機(jī)電一體化技術(shù)
機(jī)電一體化技術(shù).顧名思義.結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展,成為一門綜合計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù),應(yīng)用范圍愈來愈廣。
機(jī)電一體化技術(shù)具體包括以下內(nèi)容:
1、機(jī)械技術(shù)
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。
2、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)
其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
3、自動控制技術(shù)
其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
4、傳感檢測技術(shù)
傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn),它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
5、伺服傳動技術(shù)
包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展階段
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段。上世紀(jì)60年代以前為第一階段(亦可稱為初級階段)。在這一時期,人們不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。
上世紀(jì)70~80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
第三階段,上世紀(jì)90年代后,機(jī)電一體化技術(shù)開始向智能化方向邁進(jìn),進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。
四、機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀
機(jī)電一體化技術(shù)與其他技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r類似,也經(jīng)歷了長期的產(chǎn)生發(fā)展和成熟的過程。在機(jī)電一體化概念還未出現(xiàn)時,世界各國的相關(guān)科技工作者就已在原有的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)和研發(fā)出了機(jī)電一體化的產(chǎn)品。但隨著機(jī)電一體化產(chǎn)品的不斷前進(jìn)和發(fā)展,20世紀(jì)70年代初,相關(guān)的科技工作者才在長期實(shí)踐過程中系統(tǒng)地總結(jié)和提出了機(jī)電一體化的概念,并在實(shí)踐中使其不斷發(fā)展完善。
隨著集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展和普遍應(yīng)用,機(jī)電一體化也得到了新的全面發(fā)展由于具備了形式靈活內(nèi)容豐富應(yīng)用廣泛的特點(diǎn),機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中引發(fā)了深層的技術(shù)改革,而這種改革又反過來推動了機(jī)電一體化技術(shù)向全新的方向發(fā)展。現(xiàn)在,隨著技術(shù)進(jìn)步時展,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用已深入到社會生活的各個領(lǐng)域,為人類帶來了更為高效的生產(chǎn)和生活方式。
五、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展:
1.智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。
2.模塊化
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。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、動力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的,還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。
3.網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利號快樂。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4.微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
5.綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,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,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。
六、結(jié)束語
綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)下科技發(fā)展的一個新的趨勢,它是眾多學(xué)科交叉、共生的結(jié)果,對于提高我國的科技水平和人們的生活水平具有很好的推動作用。
【參考文獻(xiàn)】