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机电一体化的行业现状

时间:2023-08-09 17:32:11

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电一体化的行业现状,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

机电一体化的行业现状

第1篇

【关键词】机电一体化技术;发展现状;发展方向

工业生产对于人们的生活有重要意义,例如人们日常生活中的家用电器及生产工作中所用的机械设备等都属于工业生产,因此工业的发展能直接影响人们的生活质量。随着社会的不断发展,科学技术逐步渗透到人们生活的各个方面,在推动各行业技术水平发展的同时,也进一步推进了工业技术的发展。机电一体化技术正是处于这种社会背景之下,机械化生产方式才逐步向智能化、网络化、环保节能化迈进。

一、机电一体化技术的发展现状

机电一体化技术的起步较早,从上世纪60年代开始一些发达国家的工业生产中就已经应用了数控机床的生产方式,而后有了计算机数控机床、柔性制造单元、柔性制造系统、无人化工厂、计算机集成制造系统、纳米技术等。随着科学技术的不断发展,我国机电一体化技术也得到了广泛应用,但是因为许多因素的制约,我国机电一体化技术的总体水平与发达国家相比还有不小的差距。上世纪60年代我国机械行业应用的生产机床仍然是最基本的装备,不仅工艺落后,并且劳动强度较大,生产效率低,严重影响企业自身的经济效益。到90年代后期,机电一体化技术的简单应用逐渐开始发展,一直到现在人工智能技术才得到了广泛的应用,机电一体化技术的发展也加快了速度。

随着机电一体化技术研究的不断深入,该技术在人们生活中得到了广泛的应用,例如电视机、电脑、洗衣机等等;此外,许多工厂的数控机床生产功能的控制等也属于机电一体化应用。目前,随着我国计算机系统技术的不断发展,电子智能技术与机电一体化技术开始逐步结合,使机电一体化技术在智能化发展方面有了显著的进步。例如,智能机器人不仅可以帮助人们清洁家庭卫生,为人们带来乐趣,还可以进行废墟搜救等工作。虽然智能机器人的发展还处于初级阶段,但是随着科学技术的发展,机电一体化技术必将为人类的生活与生产作出更多贡献。

二、机电一体化技术的未来发展方向

21世纪是属于信息化、智能化的新时代,科学技术的发展速度使各种新型技术处于不断改革创新的过程中。将机械技术、电子技术、自动处理技术等相互整合发展产生的新型技术不断推进机电一体化技术的发展。因此,我国必须加强这一方面的理论研究与应用研究工作,进一步缩短与发达国家在机电一体化技术上的差距。以宏观角度研究我国机电一体化的发展现状,科学的预测该技术未来发展方向,对于提高该技术的研发能力具有极大的促进作用。

(一)系统化

将机电一体化技术系统的应用开放化、多样化,不仅能够提高工业生产效率,还能更加方便人们的生活。虽然多种单一的机电一体化产品能够在不同方面满足市场需求,但是多种机电一体化产品的整合运用,则能同时满足实际情况中多个方面的市场需求。针对市场的多样化需求,机电一体化产品也逐渐向系统化方向发展。努力实现不同种类机电一体化产品的兼容并用,是机电一体化技术的必然发展方向。

(二)微型化

将机械技术与电子技术以纳米尺度相融合所产生的产品,就是微型机电一体化产品。简单来说,是将传统尺度的机电一体化产品进行最大限度的缩小,在通常体积上不超过1立方厘米。这种缩小并不是简单的缩小尺寸,而是将传统机械制造方式转变为智能化制造,这已经成为了机电一体化学科中的新型技术。体积小、能耗低、运用灵活等都是微型化机电一体产品的特点,其在医学、军事等领域都已经被广泛运用。例如医疗过程中的微创技术就属于微型机电一体化技术;军事所用的微型间谍窃听器也是微型机电一体化产品。

(三)智能化

机电一体化技术未来发展的重要方向之一必定包含智能化发展。随着计算机技术的快速发展,人们正在不断研发可以在多种领域替代人类智能活动的产品。机电一体化技术智能发展,主要表现在机电产品能产生类似人类逻辑思考及自我决策能力等方面。例如,在数控机床上设置人机对话功能、人类生产模拟程序等,都能给产品的生产操作与维护等工作方面带来极大便利。因此,智能化发展在推动机电一体化技术的发展上可以起到较大的促进作用。

(四)环保化

随着社会的不断发展,自然界的各种资源物质越来越匮乏,环境破坏问题日益严重,人们在寻求发展的过程已经注意到环境保护的重要性,环保成为了各行各业技术发展的重要考虑因素。所以机电一体化技术的发展趋势也必然会朝着环保化前进。机电一体化产品在设计、生产、包装、使用、甚至在销毁的整个过程中,都可以尽量提高对有限资源的利用率,最大限度的减少环境污染问题,并且保证产品质量。环保化机电一体化产品应具有最大限度利用资源、最小限度破坏坏境的特点,这不仅是技术发展的趋势,也是社会可持续发展的需要。

(五)网络化

网络技术随着科学技术的进步也在飞速的发展之中,已经全面渗透到人们日常生活的各方各面,为人类生活与生产提供了极大便利,对其它技术的发展也起到了促进作用,机电一体化技术的未来发展方向也必然会趋于网络化。如今,全球经济的发展十分迅速,市场经济已经逐步由国内市场转向国际市场,机电一体化技术想要掌握最新的发展状况,就必须充分利用网络了解最新技术咨询。研究人员也可以通过网络进行无国界交流,促进机电一体化技术的发展。

结束语

机电一体化技术不仅促进了工业发展,也提高了人们的生活质量。随着科学技术的不断进步,将会有更多的学科技术相互交叉整合,出现更多有利于人类生活与生产的先进技术,机电一体化技术的未来发展前景也会更加广阔。

参考文献

[1]李舜.浅析我国机电一体化技术发展现状及走向[J].科技致富向导,2014,03:220.

第2篇

关键词:机电一体化技术;现状;发展趋势

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.178

0 前言

随着社会的不断进步,各个领域科学技术之间的联系也越来越密切,有步入统一化的趋势,能在很大程度上促进不同领域的技术的协调和渗透,这让我国的工业技术革新加快了步伐,促进了机电一体化技术的发展壮大。机电一体化技术的发展可以让工业发展由机械化模式稳定的向智能化及网络化模式发展,对于我国的产业变革具有重大的历史意义。

1 机电一体化技术的概述

机电一体化是机械设备和电子技术融合后的统称,机电一体化深入应用于机械设备可以使机械设备在性能控制和信息处理等各方面更加智能化、自动化。机电一体化作为一项机械系统技术,其基础就是机械电子技术、计算机技术以及自动化技术等现代化技术的综合。目前,机电一体化已经有很强的系统性和相对独立性,很大一部分的职业院校把机电一体化技术作为一门新兴学科进行教学,培养出许多的高素质的机电一体化方面的技术性、应用型人才,为我国工业技术的发展做出了很大的贡献。

2 机电一体化技术的发展现状

随着我国在应用技术方面的快速发展,机电一体化技术已经渐渐的从初步的应用阶段发展到对智能技术的应用阶段,机电一体化技术的技术革新及深入应用,在很大程度上促进了人们生活水平的提高。近年来,我国加强了对集成电路和计算机技术的发展力度,机电一体化技术也随之步入快速发展时期,让机电一体化技术更深入的在人们生活中融合与实践。例如,人们日常生活中的智能云电视、方便烹饪的微波炉、及可以清洁房间的吸尘器机器人等,此技术还应用于工厂之中,比如,数控机床的生产功能控制等。另外,部分的研究人员越来越重视电子智能技术与机电一体化技术的结合,也使生活起到了这样或那样的改变,例如,智能机器人可以进行超越人类体能极限的工作,娱乐人们的生活等。所以,加大机电一体化技术对机器人的深入应用研究,对很多的特殊行业有很重要的意义。

3 机电一体化发展趋势深化思考

机电一体化技术现阶段已经融入多种新兴一体设备,通常使用多媒体等技术实现全智能,而且已融入到各行各业,为社会便捷的目标更好的跟进,现今得到许多人的认同和赞扬。国内外的专家学者不断投入智慧与物资,力求将最先级的科学成果与技术和机电一体化技术结合,使机电一体化技术向着先进的方向发展。下面段落向各位阐述了机电一体化技术发展模式在日后的不断升级。

3.1 智能型模式

我国计算机技术在近几年有了很大的进步,让智能化技术也能得以更加深入的研究。机电一体化逐渐走向智能化,将极为显著地提升工作效率,并能够打破固有模式的生产局限,进行大规模的、高质量的产出,有效的降低了对人力物力的投入,对于优化资源结构配置有很大的作用。智能化除了能够应用于机械生产设备中,还能应用于时下最火爆、最先进的机器人研究领域,让机器人研究能够更加人性化、更加贴近于人类智慧,为人类生活更好服务。现而今,国内在机器人领域的开发与应用还不够普遍,所能应用的领域仅仅是少数的服务行业,使用机器人的营销效应远远超出机器人所能提供的智能服务。但是相信随着我国机电一体化技术智能化的发展,机器人领域定会有长足的进步,赋予机器人更多、更好、更新、更人性的功能与科技,已达到造福于人类的目的。

3.2 环保型模式

机电一体化技术在环保化方面的发展中,会让自然界中的资源能被更加合理的开发,能有效促进人类社会的发展的进程。但随着资源减少速度的迅速提升,自然环境的变化速度也会随之加快。近几年,构建人与自然的和谐关系成为国内外专家学者的一致呼声,在不远的未来,低碳环保、可再生资源会成为各领域共同追求的目标。此种改变将会影响到人们生活的许多方面,例如环保低耗的生产过程,可回收可分解可再利用的环保产品等,从根本上让资源的利用率得到提升,最大限度的减少对环境以及不可再生资源的消耗与影响,并努力保证对既有资源的高利用率与高转化率。日后,产品从整体上会逐渐做到以下几个要求:第一资源利用率先比提升;第二,杜绝对环境的污染;第三,对资源进行二次使用。机电一体化技术环保化发展将促进我国经济发展模式的有一次升华重组,对未来环保经济的持续发展铺垫了厚厚的基石。

3.3 网络型模式

现阶段,全球经济一体化形势发展迅速且不可逆转,人们通过网络,可以第一时间了解想要的市场信息,最新的技术发展方向,最新的国家政策与相关规定。因为网络技术是当今科学技术发展中速度最快的,为人们的生活和工作提供了效率保障,减少了很大的劳动量。由此,机电一体化技术也将投身于网络化发展的浪潮中,通过网络了解国内外在技术领域的最新动向与研究成果,通过网络,专家学者们可以实现无国界、跨时空的交流和讨论,打破技术垄断,实现资源最有配比,共同推进人类文明向前发展。

4 结语

机电一体化技术让各个领域的技术科学的结合在一起,是科研人员历经千辛万苦奋战无数个日日夜夜的成果,也是在新时代社会生产力的发展到一定地步必然的产物,机电一体化对人们的生产生活水平的提高有非常重大的意义。随着对机电一体化技术更加深入的研究,相信将来会有更加先进、智能的技术应用于人类的生产生活,机电一体化技术的未来是不可限量的。

参考文献:

[1]刘庆民.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技致富向导,2011(12):89-90.

[2]胡家华.机电一体化技术的应用及其发展趋势[J].中国高新技术企业,2011(21):193.

第3篇

一、机电一体化技术在企业的发展及应用

电子技术问世后,电子技术与机械技术的结合就开始了,出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代,人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。80年代,信息技术崭露头角。微处理机的性能提高,为更高级的机电一体化产品所采用,典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。90年代,通信技术进入了机电一体化,机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微传感器和执行器技术的发展,和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合,开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟,但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后,机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展,稳步进入了21世纪。

二、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。

2.1智能化。智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。

2.2系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。

2.3微型化。微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。

2.4绿色化。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。

三、我国“机电一体化”面临的形势及任务与其相应对策

我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。

优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。

结语

第4篇

关键词:机电;一体化技术;智能制造

0引言

机电一体化技术在智能制造中的运用领域包括汽车技术类、数控加工类、柔性制造类等,有效提高了生产质量与效率,加快了企业的发展步伐。因此在今后的工业制造业发展中,就可以实现该技术的广泛应用与全面推广,充分发挥其价值与优势。

1机电一体化技术在智能制造中的运用价值

将机电一体化技术运用在智能制造中,其价值主要表现在以下几个方面:第一,随着工业制造业的高速发展,其市场竞争也越发激烈。各企业为了在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要不断提高自身综合实力,才能取得成功。而企业要想提高自身实力,就需要对生产模式进行创新改革,注重产品质量的提升,节约更多的成本费用,实现资源的优化配置。而通过机电一体化技术的运用,就能够实现各项生产工作的智能化、一体化、高效化,实现了人力、物力的优化配置,节约了大量的成本费用,提高了产品质量,赢得了广大消费者的青睐与追捧,树立了良好的形象与品牌,有利于企业的长远持续发展。第二,工业制造业的覆盖范围非常广泛,比如智能机器人、服装行业、汽车领域、数控机床等,都需要相应的生产与加工。而将机电一体化技术运用在智能制造中,就可以快速推动这些行业领域的转型变革与持续发展,实现现代化信息技术与机械技术的完美融合,从而带动其他行业的高速发展,实现真正的智能化、信息化、一体化生产。

2机电一体化技术在智能制造中的运用领域

2.1汽车技术类

在汽车生产与制造技术中,实现了机电一体化技术的高效运用,并且取得了显著成效。其在汽车生产与制造技术中的运用,主要表现在以下几个方面:第一,发动机控制。发动机可谓是汽车的心脏部位,如果发动机出现故障,就会导致汽车无法正常运行。而发动机是一个十分复杂的被控对象,整个控制系统由许多子控制系统或项目组成,包括EGR、空燃比、点火时刻、怠速等等。通过机电一体化技术的运用,就可以提高各控制项目的性能与质量,保障发动机的正常使用。其中在EGR控制项目中,主要为EGR率的控制,也就是所谓的废气再循环系统,可以促使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状态,保障燃烧过程处于理想状态,将排放的污染物成分降低最低,有利于生态环境的保护。在空燃比项目的控制中,主要是通过空燃比的控制,保障燃油充分燃烧,降低各种污染物含量,实现经济、环保。在点火时刻项目的控制中,主要是为了防止异常燃烧而引起发动机故障,增强汽车的各项性能[1]。第二,底盘和车身控制。底盘具有着减震、承重等功能,而车身具有着保护、操控等功能,因此也需要通过机电一体化技术的运用,促使其功能充分发挥,保障汽车的安全平稳运行。比如在汽车防抱死系统、车速感应动力转向、电子控制悬架、防滑系统、导航系统、机械传感式安全气囊、中央控制门锁等,都实现了机电一体化的广泛应用,有效保障了汽车的舒适性、安全性、自动化,加快了汽车行业的发展步伐,满足了人们的各项需求。第三,其他领域的运用。近几年来,自动化、网络化、智能化的汽车驾驶系统已经逐步问世,深受人们的青睐与追捧,提高了人们的驾驶体验感。比如特斯拉的自动驾驶、网络控制等,就运用了机电一体化技术,实现了互联网信息技术与机械操控控制的有效结合,广泛的应用在汽车的各个领域。比如ABS系统、抬头显示系统、多媒体技术、撞击传感技术、自动泊车、定速巡航等,机电一体化技术都扮演着非常重要的角色,实现了汽车驾驶的信息化与智能化。此外,还有5G技术的应用、人工智能技术的应用,促使机电一体化技术更加安全、实效,真正实现了无人化、舒适化驾驶,并且广泛的运用在汽车的各个控制系统中。

2.2数控加工类

在工业制造行业高速发展的背景下,离不开数控机床的广泛应用。而数控机床就是现代化信息技术的应用与融合,为工业制造业的生产带来了很多的便利。这主要是依赖机电一体化技术的应用,使得数控加工更加精密、智能、高效、安全,为企业带来了更多的社会与经济效益[2]。尤其是各种智能制造中的数控加工,对于工艺流程、精度效率等有着很高的要求。而通过机电一体化技术的运用,就可以实现数控加工的信息化、精密化、高效化,不仅能够进行各项模拟信息的高效处理,还能够对整个生产加工环节进行全面管控。及时找出各种问题与不足,然后进行深入分析,提出切实可行的解决策略,有效提高了数控加工的精准度。在智能制造中的数控加工中,主要采用了CPU模式与总主线模式,并且结合模糊控制理论以及在线诊断技术,有效提高了工作效率与质量。而且还解放了传统劳动生产力,保障了人员的生命健康与财产安全,简化了生产工艺,降低了工作难度,实现了全面普及与应用。随着科学技术的不断发展,现阶段的数控加工类还运用了三维仿真技术,能够对生产环境、流程、工艺等进行动态模拟与跟踪,及时找出问题与隐患,进行三维立体化展示,便于生产人员快速了解工艺方法,进行效率的评估,保障生产工作的可靠与安全,加快了工业制造业的转型变革。

2.3柔性制造类

柔性制造类是指各种生产加工、信息传输、货物搬运等,对于生产效率与质量有着很高的要求。通过机电一体化技术的运用,就提高了生产效率,保障了货物质量,实现了资源的优化配置与充分利用,提高了企业的竞争实力。在机电一体化技术的运用下,可以实现生产工具的自动更换、密切跟踪、货物运输、存储管理,保障了生产工作与运输工作的有效对接,避免仓库限制或者物资爆满,影响整个生产运输效率[3]。无论是生产加工,还是货物存储与运输,都可以实现自动化以及密切化跟踪,只需要根据生产要求,提前设置好频率与计划,就可以全天候生产、搬运、存储,有效提高了生产效率。此外,还能够实现货物信息的密切跟踪与管控,实现人力资源的优化配置,保障生产计划与方案的合理性,一定程度上实现了智能化与自动化生产,增加了企业的经济效益。机电一体化技术的运用,还能够实现设备运行状态的自我监控,缩短故障时间,保障设备的安全平稳运行。

3运用现状与发展对策

3.1现状

现阶段,机电一体化技术在智能制造中的运用,还存在着一些问题,主要表现在:第一,重视不足。将机电一体化技术运用在智能制造中,前期需要投入较多的人力、物力与财力,才能保障后续生产的高效性。然而很多企业领导层,认为前期投入较高,而后期的收益较少,就放弃了机电一体化技术的运用。再加上很多领导层,对于机电一体化技术的认知不够全面,重视程度低下,思想观念比较陈旧,无法紧跟时展,以及认识到企业发展面临的困境,严重阻碍了工业制造业的持续发展[4]。第二,技术落后。机电一体化技术,需要电子技术与机械技术的紧密结合,才能实现广泛应用。然而现阶段,很多工业制造企业的技术水平比较落后,大量缺失优秀的专业技术人才,因此无法实现两者的紧密衔接。比如企业的电子技术发展落后,应用范围较窄,缺少与专业厂商的合作等,都会导致两者的衔接困难,无法实现广泛应用。第三,制度缺失。机电一体化技术在智能制造中的运用,需要在人力、物力、财力、制度的保障下,才能有序开展。然而由于企业领导层的重视不足,缺少制度体系的建设,导致基层人员也不够重视,增加了实际运用的难度。此外,资金较少,人员缺失,也将严重制约技术的实际运用与生产监管,为工业制造业的发展带来了很大的考验。

3.2对策

其有效发展对策为:第一,提高重视,加大宣传。要想实现机电一体化技术在智能制造中的高效运用,就需要先引起企业领导层的高度重视,然后加大宣传引导,实现全面普及与推广。因此作为企业领导层,就要紧跟时展,认识到机电一体化技术在智能制造中的运用价值,及时转变自身的思想观念,调整企业发展计划与目标。然后利用会议、网络平台、宣传栏等方式,加大宣传引导,为全体工作人员提供多元的培训深造机会,提高其对机电一体化技术的认知与运用能力[5]。第二,创新技术,规范管理。在今后的发展中,还需要对企业内部的技术进行创新优化,改良升级,然后实现整个运用过程的密切与规范管理,充分发挥机电一体化技术的价值与作用。作为工业制造业,可以加强与其他厂商、高校、机构的合作,加大电子科研成果向电子产品、技术的转化,实现内部技术的升级创新,与机械技术完美融合。还要积极借鉴国外优秀的技术、方法、经验,结合我国的实际情况,进行优化与改良,加快智能制造中的机电一体化发展步伐。第三,完善制度,给予保障。健全的制度与体系,是机电一体化技术在智能制造中运用的关键与保障,因此还要通过岗位责任制度、生产监管制度、人员培训制度的建立,实现生产工作的智能、高效、安全。此外,企业还要加大人力、物力、财力的投入,营造良好的应用环境。

4结语

综上所述,本文针对机电一体化技术在智能制造中的运用价值、领域,展开了详细深入的分析;并且具体阐述了运用现状与发展对策,希望为后续的实际工作,提供坚实可靠的理论依据。那么在今后的发展中,就可以通过提高重视,加大宣传;创新技术,规范管理;完善制度,给予保障等策略,实现机电一体化技术在智能制造中的高效与广泛运用。

参考文献:

[1]岳雷.基于智能制造中的机电一体化技术初探[J].机电元件,2021,41(02):58-60.

[2]周青.机电一体化技术在智能制造中的运用分析[J].南方农机,2021,52(07):187-188.

[3]张瑞虹,王增峰.机电一体化技术在汽车智能制造的应用分析[J].时代汽车,2021(05):33-34.

[4]韦清.对机电一体化技术在智能制造中的运用解析[J].电子世界,2021(04):22-23.

第5篇

【关键词】机电一体化;工程机械;应用

前 言:在工程机械中应用机电一体化技术,首先能够使施工操作变得简单,从而提升操作人员的操作质量与效率。但是因为机电一体化技术涉及到多方面的内容,尤其是各个专业的技术相互融合,因此要想完全掌握这项技术还有一定的难度,由此可知,相关工程机械企业还应该加大力度培养精英人才,以此确保机电一体化技术能够在工程机械中发挥出最佳的效能。

1机电一体化相关问题概述

机电一体化是科技不断发展的产物,也是未来工程器械行业发展的必然趋势,机电一体化体系是将机械运行与电子技术结合在一起,其可以实现机械运行的自动化,提高了机械运行的效率,也节约了工程的人力成本,给企业带来了一定的经济效益。

现代机械制造业发展离不开机电一体化,可以说,机电一体化水平直接决定着机械制造业的发展前景。现阶段我国大部分企业工程机械都逐渐进入到了自动化运行阶段,其施工制造效率大为提高。作为目前最为先进的技术,机电一体化技术是我国科技发展最为典型的代表。机电一体化,大多数的人也将其称之为机械电子学,该技术的应用可以提高机械运行的效率以及质量,其研发的意义十分巨大。机电一体化技术并不是简单的一项的技术,其涵盖了多项技术,涉及的专业非常广,也正是因为如此,机电一体化技术具有一定的复杂性,同时也能够反映出其先进性。机电一体化主要是将电子与机械有机融合,进而提高机械的运行效率。

机电一体化技术涵盖了多方面的内容,其中比较重要的有三方面,一是机械;二是电子技术;三是计算机。机电一体化可以说是现代计算机技术发展的产物,其应用推动了工程机械向着现代化的方向发展,其是以机械设备自身所带有的功能为基础,融合现代高新科技技术,能够满足不同类型的工程机械企业的需求。机电一体化因其复杂性,因此在运行时需要依据规范,确保每个应用环节毫无差错。

2机电一体化在工程机械中的应用优势

工程机械应用机电一体化技术,不仅避免了传统的技术所带来的弊端,而且来保证了机械运行的质量,对提高企业经济效益有着重大的作用。机电一体化继承了传统技术的优势,保留机械自身所带有的所有的功能,并且对这些功能进行了改进,融合了先进的计算机技术,以此使得整个工程机械行业进行到了繁荣阶段。其具体的应用优势如下:

首先,监控机械设备的运行情况,机电一体化技术中有一项电子监控系统技术,该技术能够实现对机械设备的实时监控,当机械设备运行期间发生任何的异常情况时,电子监控系统能够及时的发出预警,并且针对故障情况自行展开诊断,这对降低故障损失有着积极的意义。维修人员接到报警之后,可以立刻展开维修,因为电子监控系统已经做出了相应的诊断,因此只要维修人员直接维修即可,非常节省时间,能够使工程机械在最短的时间内恢复正常。

其次,节能技术。节能部分不仅是使用节能设备,而在设备安装中的节能技术同样重要。简单的说使用节能设备的情况下,线路的安排、器材的使用同样会影响到节能的效果。以电器安装为例,线路的铺设、变电箱的安排都可以进行节电设置,而且线路多余部分越多浪费的电量越大,所以电路的优化设置就是机电安装的节能技术之一。

再次,温控技术。温控技术一般来说只在空调系统中进行使用,通过一定的感应器设置,提高中央空调的智能性,在低于或者高于限定温度时才开始工作,这样就可以充分的提高中央空调的节能能力,减轻设备的能源消耗,优化设备性能,延长使用寿命。

3机电一体化技术的发展趋势

3.1智能化趋势

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、计算机科学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。

3.2微型化趋势

微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.3 数字化趋势

随着计算机技术的发展,网络数字技术得以广泛应用,其在工程机械方面同样可以使用。也就是说,数字化发展,也是机电一体化的发展趋势之一,在这样的导向下,未来的机电一体化可以动态化的实现平台操作,各个环节实现资源共享,这将成为促进生产效率进一步提高的重要举措。

3.4 环保化趋势

机电一体化未来发展同样需要将环境保护考虑进去,这是建设环境友好型社会的重要内容,也是企业责任的具体表现。对于机械行业来讲,如何保证在机电一体化技术应用的同时,避免产生生态污染,增强其循环利用效率,是很值得我们去不断探析的问题,这也是决定机电一体化实现可持续发展的关键性问题。

3.5 整体化趋势

现阶段机电一体化技术运用与工程机械领域,还不是很充分,仅仅在部分环节有着比较广泛的应用,要想真正实现机电一体化在工程机械方面的效能,还需要从多个角度去开展研究和探索,构建工程机械体系,使得工程操作质量和效益得以提高。由此,整体化发展,也将是机电一体化技术在工程机械领域方面的发展趋势之一。

3.6网络化趋势

网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育及人们的日常生活都带来了翻天覆地的变化。机电一体化新产品一经研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术迅速发展起来,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。这也使机电一体化技术朝着网络化方向发展成为必然趋势。

结束语

综上所述,可知现阶段我国的工程机械企业越来越多,其竞争已经进入到白热化阶段,如果哪一个企业依然使用传统的技术,只会被工程机械市场淘汰,因此必须全面改革,打破传统,保留原有技术优势的同时,不断地创新,只有如此,企业才能获得长久发展。机电一体化技术的应用完全是市场竞争以及工程机械行业自身发展需求的结果,另外因其优势突出,运行稳定,节约环保,因此受到了众多企业的欢迎,依据现实情况,我国的机电一体化技术发展前景更好。

参考文献

[1]李军.机电一体化的发展及趋势[J].科技信息(科学教研),2007(15).

[2]徐国山.机电一体化的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2007(18).

[3]田永成,刘广昱.论机电一体化的发展及现状[J].科技信息(科学教研),2007(17).

第6篇

关键词:机电一体化、应用现状、发展趋势

中图分类号:TU85 文献标识码:A

机电一体化是科学技术发展的必然成果,它将机械设备、电子信息和自动控制等相关技术有机的结合起来,成为一门综合型高新技术产业,大幅度提高了工厂的生产技术水平。通过推广新型电子技术对传统工业产业链的改造,成为了当今提高工业生产管理水平,促进机电一体化产品的开发的重要措施。因此,加快机电一体化的课程研究已成为世界各国争相研究的技术内容。

1机电一体化技术的特点

机电一体化作为一门综合型的技术科学,它综合了电子技术、计算机科学和机械技术相关方面的内容,使整个工业技术水平和相关生产产品更加系统性、科学性和完整性。在整个工业操作系统中,各个组成部分相互配合,协同工作,并且各项工作内容互相补充,使工业技术的发展不断向着科学化、高效化的方向发展。机电一体化在现代工业中的得到普遍应用,其科学的技术特点主要体现在几个方面:(1)机电一体化具有体积小,重量轻的特点。机电一体化融入了大量的新型技术产品,随着新型半导体和集成电路技术的研究进展以及液晶显示在机电一体化中的应用使得机电一体化体系中的控制和测量系统的重量和体积都大为减小。(2)机电一体化使整个生产作业过程的生产速度加快,精度变高。随着工业生产集成电路的不断优化改造,使得整个工业系统的各个操作步骤速度不断提升并且精度变高。(3)拥有高度的集成控制系统。机电一体化往往可以通过改变计算机上的运行条件就可以改变操作流程的运动状况,具有安全性高和操作简单的特点。

2对机电一体化技术发展概况的探讨

机电一体化自产生以来经历了较长期的应用研究和发展历程。我国机械制造业等相关工业在出现机电一体化技术之前,世界各国已开始从事大量有关对机械技术设计和自动化控制功能设计的研究,并且相关研究工作者为了配合工业较高的生产技术要求已经研究和开发了较多的机电一体化系列产品,随着科技的进一步发展,机电一体化概念最早由七十年代日本人长期的研究和实践工作总结出了机电一体化这一概念,并且机电一体化在以后的应用研究中得到不断完善。在后来的十到二十年内,随着信息技术的研究进展使电子计算机的性能逐步提高,电子信息技术被越来越多的机电一体化企业所采用来开展机电一体化产品,当时开展的典型的机电一体化产品像数控机床和汽车的电子控制系统等。而随着科学对更大规模集成电路和微型电子技术的研究和投入使用,使机电一体化的机械电子结合形式更加方便灵活、组成内容更加全面具体而机电一体化的应用也变得更加广泛。

3关于技术一体化技术的在未来几年的发展趋势

机电一体化是机械、控制、计算机等多学科的交叉融合,在当前很多工业生产中都离不开机电一体化的技术支持,相信在未来的工业发展中,机电一体化将会发挥着更重要的作用。当前,机电一体化的发展依托于相关科学技术的进步与发展,其在未来的主要研究和发展方向为数字化、智能化、网络化、人性化、微型化、集成化和绿色化等。

3. 1 数字化

由于微控制器和接口技术的研究进展,使其成为了机电一体化产品数字化的条件基础,又由于计算机信息网络的迅速发展,为机电一体化的数字化发展提供了前进的方向,如机电一体化的虚拟设计和计算机集成制造等。向着技术数字化发展要求机电一体化产品的操作系统软件具有较高的可靠性、通用性、易操作性、自身良好的诊断能力等。而机电一体化数字化的实现将更有利于工业生产流程的远程控制操作、系统自身诊断和修复功能。

3.2 智能化

随着技术设备的先进化和科技化,机电一体化处理器速度已经飞速提高和电子计算机变得更加高性能化,智能化是科学技术发展的核心以及工业发展的必然要求。因此为向机电一体化系统中嵌入智能控制算法,相关专家做了一系列智能产品的研究并将其投入到机电一体化行业中来,电子技术为智能化创造了条件,加上传感器系统的高度集成化的技术进步,更加有力地推动了我国机电一体化产品向智能化方向发展,使机电一体化具有一定程度的判断推理和自主决策能力。

3.3.网络化

随着当代计算机网络的快速发展,计算机网络带来的各种远程控制技术和监视技术也随之而来。而机电一体化产品作为远程控制系统的设备基础,可实现局域网技术等使电器网络化可行,网络技术可把各种用途的设备通过网络集成实现集中操作控制 ,让人们更加方便快捷的实现各种技术设备的综合运用。

3.4微型化

微电子技术的快速发展带动了微型机电系统的发展,由于体积庞大和重量大的设备已不能满足生产工作的需要,所以追求高新技术的微型化成为机电一体化发展的必然要求。微型机电一体化产品体积小、耗能少而且运动灵活,在许多高新技术产业都有着强大的优势。它可以完成很多工作任务较难的工作,为当代的技术工业化发展带来的巨大优势。

机电一体化除了以上几方面的发展方向,仍向着模块化、人性化的方向发展,使机电一体化技术以符合人的意志进行工作,这些发展内容为机电一体化的科技化发展提供了新的发展方向和发展目标。相信未来的机电一体化事业将会是先进科学技术发展下的优秀结晶成果。

结语

机电一体化在当代制造行业中的应用研究和发展加快了工业的先进化和科技化技术水平。机电一体化作为当代相关制造行业的重要核心技术,技术上的改革和各个组成部分的技术支持是实现更大发展的基础,随着机械技术、计算机技术和自动化技术的进一步发展,拥有更完整、更科学的系统体系已成为机电一体化未来发展的重要目标。在机械技术中我们要合理使用电子信息技术,使整个工业流程的运行和相关企业的产品性状都有较大的良性改变,让产品拥有更高的功能特性和附加价值,为社会各个领域带来更大的经济效益。

参考文献

[1]裘加杰. 机电一体化的未来发展趋势探微. 大众科学,2007

第7篇

关键词 职业教育 机电一体化 人才需求

中图分类号:G712 文献标识码: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

机电一体化技术知识面宽,应用广泛,学生毕业后能够从事的工作领域广,为了及时了解区域经济的发展,掌握机电一体化技术专业人才的岗位群、工作任务和企业需求情况,把握本专业的发展方向,确定人才培养目标,找准人才培养的定位,合理制定人才培养方案和课程内容,真正体现就业导向、能力本位的办学方针,特对扬州及周边地区的人才需求进行调研分析。

1 专业设置的区域与行业背景

目前扬州正提高先进制造业的竞争力、发展以汽车、食品机械、智能交通、化工机械、传动关键零部件等专业和成套设备为重点的装备型制造业。制造业的不断发展推动了机电一体化技术的前进步伐并且使得机电一体化产品在市场上不断更新,因此与机电一体化相关的教育业和服务业也在不断改革和发展。机械、汽车、化工、船舶、新能源新光源等五大千亿产业产值增幅全年均保持11%以上。上海大众就是一个典型事例:新增10万辆车、尤妮佳二期、江淮10万辆皮卡等一批重大项目开工、投产。清华扬州智能装备科技园、东大科技园、扬大科技园开园运行,促进机电行业深度发展。

2015年,扬州全年实现地区生产总值3625亿元,增长11%。公共财政预算收入295.19亿元,增长13.9%,增幅列全省第二;其中税收收入242.22亿元,增长13.9%。城镇常住居民人均可支配收入30380元,增长10%;农村常住居民人均可支配收入15255元,增长11%。产业层次提高效果非常之明显,高新技术产业产值占规模以上工业产值的比重达到40%以上;产业结构明显调整优化,而且建立健全有区域特色的机电类的自主创新体系,增加科技、人力、知识等重要环节的投入,成立以服务中小企业为宗旨、市场为导向、应用技术研发为重点的扬州产业技术研究院。“科教合作新”计划深入推进,签订校企产学研合作协议496项,新引进高校院所或知名企业研发中心、创新中心54家。

机电一体化技术水平的提高,对推动“长三角”及扬州地区经济繁荣,对五大千亿产业做大做强,对向高端发展、向研发设计和销售服务两端延伸、提高产业核心竞争力等方面具有十分重要的意义,机电一体化技术人才的质量和数量更是扬州区域经济建设、行业企业发展的重要保证。行业和区域的经济发展为机电一体化技术专业建设和发展提供了良好的契机。

2 人才需求分析

通过对上海大众仪征分公司、南京汽车集团有限公司、扬农集团、牧羊集团、江苏金方圆数控机床有限公司等扬州及周边城市的30家企业的调研,发现随着石油化工、汽车、现代装备制造业三大主导产业规模的不断扩大,企业设备先进,自动化程度不断提高,新型机电设备、自动化生产流水线占据企业设备的绝大部分,传统机电设备只占很小的比例;进口设备比例大,国产设备比例小;高端技能型的机电一体化技术专门人才的需求在不断扩大。机械技术与电气技术已经变的密不可分,从而机电行业对人才的市场需求量也发生了很大的变化,许多企业一方面为了提高生产的高效性从而精简缺乏专业技能的员工,然而在另一方面又非常需要大量的专业的技术型员工。总体上看来,从事机电行业的人员数量非但没有明显的上升,反而在一定的时间段内呈现出了下降的趋势。与之相对应的情况就变成了,机电行业对从业人员的技能要求更高了,从以前单纯的“懂机”或“懂电”,向既“懂机”又“懂电”的方向发展。因此,与工业发展速度不相适应的高素质的技能型人才在市场上极为短缺,主要表现为以下几方面:

(1)机电一体化技术在制造行业生产及管理中的应用现状。随着企业技术和设备的不断引进、嫁接以及改造的完成,机电一体化技术十分广泛地应用在现代生产过程中,成为现代设备制造和生产过程控制中不可缺少的部分。机电一体化技术在制造业的应用从简单的数控机床、柔性制造系统(FMS)、机械加工中心以及机械手发展到现在的智能机器人、无人生产车间和将设计、制造、销售、管理集于一体的计算机集成制造系统(CIMS)。机电一体化的产品涉及工业生产、科学研究、人民生活、医疗卫生等各个领域,如集成电路自动生产线、激光切割设备、印刷设备、家用电器、汽车电子化、微型机械、飞机、雷达、医学仪器、环境监测等。

(2)企业对机电专业人才需求状况。对扬州及周边地区的一些企业的用人情况作了调研,从收集的数据分析来看,受调研的企业只是全市机电类企业的一小部分,但有的企业在规模、技术力量、产品类型和质量、人才构成等一些基本状况具有一定的代表性。从数据的分析中可以发现,数控机床操作仍占较多的份额,而一些机加工的市场需求仍在加大,尤其是对熟练机加工人员需求很迫切。自动化生产线的维护人员的需求也逐渐出现了上升倾向。另外,对懂得机电知识并且能从事机电产品营销的人员也有大量的需求。生产线的操作工的需求却在下降,大大小于前两年。企业对产品质量更高的追求,使得越来越多的企业更专注于员工的质量,很多机电企业用人时,不仅全面考察其专业教育的背景,而且更关注人的社交能力和非智力素质,善于与别人交流,明确正确的价值观,树立敬业精神,培养吃苦精神,有纪律性,有责任心,并且拥有良好的工作态度。

(3)高职层次机电人才需求量。在传统行业中,高新技术行业已经逐渐占据了主导地位,传统产业的革命渐渐开始,然而机电一体化技术确是在传统产业革命中产生的一种新的科学新兴领域。目前应用机电一体化技术的产品具有强大先进的功能,在精度、速度、动力的优势下,并提高了自动化程度,具有柔性化、智能化、信息化等特点,同时向先进的控制管理过渡,如自适应控制、自组织、资管理等模式,最终向智能化发展。当今,数控编程及操作人员有着大量的市场前景,所以近几年来,高职院校的机电专业毕业生在市场上更是供不应求,就业前景可谓是一片光明。在未来的几年甚至十几年内,国内企业对机电一体化人员的需求量是有增无减。目前省内高等技术工人严重紧缺,而且中年人较多,制造业工人中具备高等技术资格的人员不多。这都是我们的优势所在。

调查显示,针对目前在职的机电技术人才的现状,大部分单位对此的满意度很低,主要体现在两个方面:一方面是部分专业人才具有较高的学历层次,理论知识扎实,但是动手能力和工作实际能力较弱,在工作后通常需要职业培训;另一个方面是有经验的老技术人员的发展滞后于现代技术的革新,在新技术面前无所适从。绝大部分的企业表示对技能型机电人才的渴望。同时,在江苏省机电一体化维修行业的从业人员,具有高级技术水平的技术人员的所占比重很低,因此厂家不得花重金邀请国内外机电专业人员来服务,但是还不能满足现代化工业生产的需求本地区人才市场的这种巨大需求,为机电一体化技术专业的设置提供了重要依据,为专业的发展注入强大动力,为毕业生的就业提供了广阔的空间。

3 对人才培养方案的建议

(1)对人才培养目标的建议。调查结果显示,企业看重的不仅是学生对本专业知识技能的掌握程度,更加看重的是工作、学习态度还有团队精神和沟通能力,因此对于机电专业人才培养的建议是:课程的理论知识不要太深,但应具有一定的高度和宽度,加强培养学生的动手能力。

(2)对课程设置的建议。在整个教学课程体系中,以专业技能为主要教学目标,每个目标彻底改变原有的教育教学体系。以教学目标为中心,配备多个技能模块。专业课程种类与课时的合理搭配。就本专业而言,由于学生主要从事的是机电设备的安装、维护与维修等方面,所以在技能训练的课程应有一定的高度和宽度,而在必备技能方面需要达到应有的职业资格等级工的基本要求。

(3)对专业实验实训设施配置的建议。为了达到专业理论知识和实践教学在时间、场所、教师上的统一,充分利用已建国家级电气自动化实训基地和电气工程实训中心,最高限度地建设与生产实际条件相吻合的实习环境,对机电专业特别加强液压与气动、电气设备维修、PLC、机电一体化设备调试、钳工工场、机械拆装实训室等校内实习基地建设,并在校外加强机电类实习基地建设。

4 结论

在未来发展和发扬有特色的机电专业是重中之重,这就需要我们要做好十分充分的社会调查,并结合现代化科技的发展对专业人才的需求,找到适合学生的专业发展的定位目标,全方面提高学生的专业能力和职业能力。

基金项目:中央财政支持的职业教育实训基地建设项目(苏教财[2012]177号);江苏省大学生实践创新训练计划(201513 754005Y,201513754004Y)

参考文献

[1] 郑峰.机电一体化技术专业人才需求调查与分析[J].科技信息,2011(21).

[2] 王敏.高职机电一体化专业人才培养模式的研究[J].价值工程,2013.32(11):251-252.

[3] 张刚,张晓东.机电一体化专业人才培养的探讨[J].淮南职业技术学院学报,2015.15(3):67-69.

第8篇

【关键词】机电一体化;煤矿生产;安全管理

随着各行业的激烈竞争趋势,各煤矿企业也开始依靠先进的技术来提高生产的效率。但由于近年的煤矿事故频繁发生,严重制约了煤矿发展的同时,也给煤矿工作人员尤其是一线采矿人员的生命安全形成了威胁,如何提高煤矿开采的安全度成为社会关注的热点。尤其是煤矿开采向着更深层的方向发展,对开采的规模和安全开采的水平的要求越来越高,在这种背景下,机电一体化便被应用于煤矿生产中,提高了煤矿生产的安全性,使煤矿企业的经济效益和社会效益有了质的飞跃。本文针对机电一体化在煤矿生产中的应用问题展开讨论,并对机电一体化今后的发展作出了相关的建议。

一、机电一体化的发展现状

1、机电一体化的含义和优势

机电一体化是将机械、计算机和信息处理以及自动控制技术综合起来并加以运用的复合技术,其中,它的计算机和电子信息技术涉及到机械的动力功能和控制功能。从本质上讲,机电一体化并不是将各种技术单纯的综合在一起各自发挥作用,而是将这些技术形成完整的系统,从而实现高产高效。

对于机电一体化应用于煤矿生产的优势,主要有这几点:首先,提高了煤矿生产的安全性和可靠性,改善了煤矿生产中的机械使用性能,简化了机械的操作复杂性,使机械的适用性更强。其次,提高了煤矿生产的效率,因为深层矿井的数万吨煤炭需要从地下深处经过长时间的运输才能到达地面,采用机电一体化能够将机械与电子技术结合在一起,使煤炭生产大为方便。另外,它还有较强的监测功能,很大程度上控制了煤矿生产的安全性。

2、机电一体化的发展

从表一可以看出,机电一体化技术的发展离不开电子计算机等信息技术的支持,而我国煤矿机电一体化技术的广泛应用要追溯到21世纪后期,在煤矿安全生产和监控等方面均取得有效的成果,但与美国等先进采煤国比较还具有很大的差距。

二、机电一体化技术在煤矿生产中的应用

1、电牵采煤机的应用

电牵采煤机是机电一体化技术在煤矿生产中的典型技术应用,与液压牵引相比,它具有更强的牵引力,可以使采煤机克服前进动力不足的难题,即使是出现下滑时也能起到良好的牵引作用。同时,可以在具有一定倾斜度的煤层处防止机器下滑,并能保持较长的使用周期,除此之外,它还具有反应快,动态特性好的特点,对采煤机的超载情况进行监测,大大提高了工作效率。

2、在提升机方面的使用

目前国内机电一体化在提升机方面的技术应用主要是矿井提升机,这是一种典型的机电一体化设备,在结构上采用自动控制装备,全数字化设备方面,简化电器的安装,并能够与硬件配置相互兼容,核心部分采用先进的计算机系统,以全数字化设备提高提升机的使用可靠性。

3、其它煤矿机电一体化设置

采用的带式输送机是我国煤矿井下煤炭的主要输送设备,主要采用可控软启动装置,具有输送量大和易于自动控制的优点,但是,由于在监控技术等方面还存在不足,制约了输送机的功能发展。另外,计算机与液压设备的有机结合也是煤矿机电一体化技术的成功运用,因为煤矿对供电要求较高,采用电液控制和网络功能,可以实现远程遥控。

三、煤矿机电一体化的发展目标

伴随着科学技术的不断发展,尤其是信息技术被应用于煤矿生产中,我国的煤矿机电一体化将会出现以下几种特点。

1、智能化

随着网络技术的不断提高,智能化是今后煤矿机电一体化的发展趋势之一。所谓智能化,就是将一系列的程序输入机器,通过程序来控制机器来完成相关的操作行为。在煤矿生产中安全生产是对煤矿生产顺利进行的保证,针对目前矿难事故频繁发生的现象,实现煤矿机电一体化技术的智能化是必然的。

2、网络化

网络技术是计算机信息技术发展的产物,随着网络技术的发展,全球一体化的趋势也会越来越强,涉及的范围也必将扩大,从经济、文化领域逐渐扩展到多行业、多领域。一旦网络技术将全球的生产连成一体,包括煤炭行业在内的行业竞争也必将出现全球化的趋势,其中采用的机电一体化技术也会朝着这一方向发展。

3、其他发展趋势

除以上发展趋势之外,煤矿机电一体化可能会出现系统化的发展趋势,同时,由于全球竞争的加剧,对研发具有自主知识产权的机电一体化技术也是目前国内煤矿企业争相研究的课题,并根据煤矿开采的发展变化,增加机电一体化产品的通信功能以适应自动化的需要,也是今后的技术研究重点。

第9篇

关键词:机电一体化技术;机械工程;应用;发展趋势

现如今,我国机械工程领域的发展突飞猛进,作为机械工程领域的重点研究对象之一,机电一体化技术对机械工程的生产效率起着至关重要的影响。机电一体化技术可以从根本上转变机械工程的生产现状,扩大机械工程的使用范围,提高了机电产品的性能和质量,使机械工程向着更简单、更实用、更安全的方向发展。

1机电一体化技术的概念和特征

1.1机电一体化技术的概念

机电一体化技术是增强机械设备性能的综合技术,它在将机械技术和微电子技术进行组合的同时,还实现了复杂系统的整合。我们应该合理利用机电一体化技术,使其发挥出真正的作用。在打破传统机械工程生产束缚的基础上,增添了自动化的检测和处理功能,可对信息进行自动化调节和控制,完成机械工程的自我诊断和自我保护。

1.2机电一体化技术的特征

(1)应用性强:机电一体化技术是以机械为应用基础,通过对机电的研究,实现机械工程机电性能得以开发的技术。机电一体化技术的应用广泛,受行业和机械种类的限制较少,对各个专业系统和产品的应用、开发等领域,具有着极其重大的影响,因此它的应用性极强。(2)系统化突出:机电一体化技术的实施需要各种技术进行集成和合作,并且与产品的生产过程中综合在一起,形成的功能强大的完整系统。机电一体化技术的系统化突出,且具备较强的层次化。(3)整体最优化:整体最优化指的是机电一体化技术的附加值较高,它在机械工程的应用中具有高效率、低耗能、少污染的特点。机电一体化技术的性能较高,若是将其充分利用,可实现机械工程整体的最优化。(4)操作清晰化:对于在机电原理知识欠缺、操作技术欠佳的用户来说,机电一体化的清晰操作十分重要。机电产品的简单化可以使用户们,更好的了解机电一体化的操作方式,从而进行熟练的使用机电产品,实现机电产品真正强大的功能。

2机电一体化技术在机械工程上的应用现状

工业革命的爆发使全球经济受到了巨大的影响,推动了全球经济的进步,同时也使机械工程技术得到了发展。在二十世纪六十年代,机电一体化技术开始在机械工程领域逐渐使用,促使了机械工程制造业产生了新的变革。机械工程领域中的信息技术应用,可在提高机械产品生产效率的同时,增强产品的科技含量,提高了机械工程可持续发展的发展速度,让工业技术水平得到进一步的提升。

2.1改造机床方面

机床设备是机械工程中的关键设备,设备运行过程中对工作台以及刀具运行轨迹控制有着很高的要求。刀具运行轨迹与设计轨迹不能出现较大偏差,否则会影响原材料的削切成效,从而降低产品构件的生产质量。数控机床设备实际运行中滚珠丝扛副具传统效率很高,摩擦系数较小,相关人员只需要对滚珠适当的进行调整,这样就可以有效避免空间死区存在,避免数控机床运行与设计标准存在较大的差异性。现阶段,很多数控机床运行中都呈现出了微机技术的优势,设备运行信息数据处理呈现出了数字化、自动化的特性,技术与生产更为良好的进行了融合,这对于促进我国机械工程领域发展有着关键影响。

2.2包装机械方面

包装机械是机械工程中的重要环节,它具有极其复杂的机构。在传统的机械设备中,部件连接方式主要采用控制电路,这使得设备的结构较繁琐,对后期维护和修理造成了不利影响,在操作方面也缺少便利性。当包装机械应用了机电一体化技术后,实现了设备的微机控制,使控制系统更加的方便、快捷、模块化。与传统结构相比,设备的体积变小,零件变得更加精密,操作也更加的方便快捷。

2.3产品开发方面

为了满足人们日益增长的物质需求,产品开发必须向着智能化方向发展。在产品开发方面应用机电一体化,不仅增加了产品的种类,还使产品的功能更加的全面。在特定产品的开发上,还可使用微电子技术。机电一体化使普通产品具备了智能化,提高了产品的开发和生产价值,在激烈的市场竞争中,增强了企业的核心竞争力。

3机电一体化技术在机械工程上应用的发展趋势

高性能是一个好的机械产品必须具备的特点,而机电一体化产品就具备优良的高性能,其中尤为突出的就是产品的运行速度快、精度高、稳定性强等方面,正是这些方面使机电产品能够实现多任务、多数据的操作,而且在产品发生问题时,维修人员能够以最快的时间找到问题出现的原因并及时调整好。在机电一体化技术发展中,机械工程中涉及到的精密仪器和检测设备也已经实现了联网,实现了对设备的远程监控,减少了人力,提高了工作的效率。机电一体化技术是未来机械工程的发展趋势,它的应用和发展必然会引起社会的变革。不仅在机械工程领域,包括在农业、军事、科技等领域也将得到广泛的应用。虽然我国的机械工程起步较晚、起点较低,但是相信通过我国的不断学习和研究,一定会使机械工程得到更好的发展。

参考文献:

[1]陈玉震.机电一体化技术在机械工程中的应用[J].科技致富向导,2015(3).

第10篇

关键词:机电一体化 现状 发展趋势

中图分类号:TU85文献标识码: A

在科学技术日新月异的今天,新的材料、设备、技术不断涌进,从某种程度上来看极大的推动了整个机械行业甚至是经济的发展。微电子的技术和计算机的技术也在飞速的发展,它们不断与工业机械相摩擦,找出契合点然后相结合,机电一体化就是这样产生的。机电一体化从系统化的观点来说局势综合的运用了机械、微电子、自动控制和传感测控等技术,根据系统的功能和目标,合理的运用各个功能进行布局。实现具有多功能。高质量的功能价值极其目标。

如今世界各国都在大力发展推行机电一体化的先进技术及在生活生产当中的应用。它不仅关系到全球各国各个方面的发展,也成为了体现一个国家综合能力的象征。

一、机电一体化技术发展的状况

1、机电一体化技术的第一阶段

在二十世纪的六十年代以前被称为第一阶段。这一时期。人们开始不自觉的去利用电子技术初步的成功去补充和完善机械的性能。尤其是二战的爆发,刺激了电子和机械的结合。战后这些军用技术逐渐转化为民用技术,使战后的经济迅速的恢复。但是当时的电子技术还没有达到一定的技术水平,电子和机械的相结合还没有能力深入的研究和开发,而那些已经开发出来了的产品也没有办法进行大量的推广。

2机电一体化技术的第二个阶段

在二十世纪的七十到八十年代被称为第二阶段,同时也是最为蓬勃发展的一个阶段。在这一时期,计算机技术、通信技术等都在的不断进步,为机电一体化技术奠定了强有力的技术基础。而大规模的集成电路也在迅速的的发展是机电一体化技术有了结实的物质基础。

3、机电一体化技术的第三个阶段

到了二十世纪九十年代的后期,就是机电一体化的第三个阶段,同时也开始了机电一体化技术向智能发展,进而进入了深入探索的新阶段。光学和通信的技术也融入了机电一体化的技术,那些细微的加工技术也慢慢从机电一体化技术中浮现出来,于是就出现了光机电一体化与微机电一体化两种体系。另外在对机电一体化技术进入深入研究的同时,也为机电一体化技术开辟了广阔的发展空间。

我国是从二十世纪的八十年代才开始对机电一体化进行研究并且开始应用的,在制定“九五”规划的时候考虑到了机电一体化给各个国家带来经济上的效益和影响。许多的大专的院校及研究机构开始对机电一体化的技术发展和应用做了大量的工作,并取得了一定的成果。

二、机电一体化的发展趋势

1.智能化趋势

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能。

2.模块化趋势

模块化是一项重要而艰巨的工程,利用标准单元迅速开发出新产品,扩大生产规模,制定各项标准,便于各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.网络化趋势

计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐,因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。

4.微型化趋势

微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。

微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术。

5.绿色化趋势

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染,设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。

6、系统化

系统化所表现出来的重要特征之一,就是关对系统体系结构进一步的运用开放和模式化的结构。整个系统可以随意灵活的组成形态,并进行任意的剪裁组合,以便于实现多子的系统控制和管理。特征之二就是通信的功能加强了,在未来的机电一体化会更加的注重产品和人之间的关系。机电一体化的人格化有两个含义,第一个就是最终使用机电一体化产品的对象是人,不管在怎样的赋予机电产品一体化人的情感和智能。使之人性越来越明显,尤其是家用的机器人,最高的境界就是实现人机一体化。而另一个含义是指模仿生物的机理,从而研制出各种机电一体化的各种产品。实事也是如此。很多的机电一体化产品都是受到动物的启蒙而研究出来的。

三、电一体化的发展阶段

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。上世纪60年代以前为第一阶段(亦可称为初级阶段)。在这一时期,人们不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。

上世纪70~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化发展提供了充分的物质基础。

第三阶段,上世纪90年代后,机电一体化技术开始向智能化方向迈进,进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。

四、机电一体化技术的主要应用领域

(一)数控机床领域。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,表现在:①总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构;②开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益;③WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制;④大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,也加强了CNC系统的控制功能;⑤能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去;⑥系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力;⑦以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

(二)计算机集成制造系统(CIMS)。CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

(三)柔性制造系统(FMS)。柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

(四)工业机器人。第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第五代计算机关系密切。

结束语:

所以得出的结论就是机电一体化的出现并不是孤立存在的,它是由许多科学技术不断的发展所得出的结晶,也是社会生产力发展到一定程度必然的结果。机电一体化的技术将会成为二十一世纪机械工业的主角。在各个方面都可以带来明显的社会效益和经济上的效益。随着科学技术不断的发展,各个技术之间互相融合的的趋势也随之越来越明显。以机械技术和微电子的技术有效的结合起来,成为机电一体化技术的主体。成为机械工业的必然发展趋势,机电一体化技术的发展前景也将会越来越宽广。

参考文献:

[1] 田双月.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].工业设计,2011,(6):217-218.

[2] 张葆青,闫石,陈爽等.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].机床与液压,2011,39(24):105-106,121.DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2011.24.037.

[3] 王卓.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].文艺生活:中旬刊,2011,(9):280-280.

第11篇

关键词:机电;一体化;技术提高;应用

1.机电一体化的基本结构

1.1机械本身

它是机电一体化要素中最基本的部分,相当于人体的身躯骨架。它是系统所有功能元素的机械支持,结构包括机身框架、机械连接等。

1.2动力设备

是机电一体化结构中重要的组成部分。动力部分相当于人体内脏,来产生能量为系统提供能量和动力,是功能驱动执行的机构,可以使系统按照控制要求正常运行。

1.3传感部分

传感部分相当于人的眼鼻耳口等感觉器官,将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,变成可识别的信号,然后传输到信息处理单元。经过分析处理后产生相应的控制信息。其功能一般由专门的传感器和仪器仪表来配合完成。

1.4驱动部分

驱动部分相当于人体的肌肉,接受大脑指挥驱动四肢运动,在控制信息作用下驱动执行机构完成各种动作和功能。

1.5执行部分

执行部分相当于人的四肢,由大脑支配完成各项工作任务,根据控制信息和指令完成各种动作和功能,执行机构是运动部件,一般由机械、电磁电液等机构构成。

1.6控制及信息处理

控制及信息处理部分犹如人的大脑,来指挥、控制全身运动并将信息集中存储分析加工,根据信息处理的结果发出相应的指令,控制整个系统有目的的运行。它一般由计算机可编程序控制器、数控装置以及逻辑电路A/D与D/A转换I/O输入输出接口和计算机外部设备等组成。

2.机电一体化的现状与应用

2.1重工业领域

机电一体化技术目前越来越广泛被采用,其中包括了钢铁、电力、石油化工、采矿冶金、汽车、造船、航空工程等多种行业,相对来说,主要是应用于重工业领域。

2.2数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、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户的使用效益。WOP技术和智能化、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,既丰富了数控功能,也加强了控制功能。

2.3计算机集成制造系统

CIMS的实现是全局动态最优综合。它实现了从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。使各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

2.4柔性制造系统

柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

2.5工业机器人

机电一体化是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。改造传统机械设备的要求,开辟新领域,发展与振兴机械工业,需要大力发展新一代机电一体化产品。

3.机电一体化的发展趋势

机电一体化是近几年才出现的一门新科学、新技术,但它必将是当前世界技术发展的趋势,随着科学技术的不断发展.高新技术的发展越来越受国家、社会和企业的关注与重视。

3.1数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,计算机网络为数字化设计与制造提供了有力保障,数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面,将便于远程操作、诊断和修复。

3.2智能化

智能化是未来机电一体化技术发展的一个重要发展方向。要求机电产品具有一定程度的智能,从而使它具有类似人的判断推理、逻辑思考、自主决策等能力。这样会给使用、操作和维护带来极大的方便。

3.3模块化

机电一体化产品和技术可分为机械、电子和软件三个主要部分。模块化技术是这三者共同使用的技术。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发各种机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。模块化技术降低了产品研发成本,提高了不同产品间零部件通用化程度,提高了产品的可装配性、可维修性和可扩展性等。

3.4网络化

电子技术日新月异的发展引起了巨大的变革,网络逐渐普及,基于网络的各种远程控制和监视技术也得到了发展。而远程控制的终端设备就是机电一体化的相关产品,机电一体化设备产品无疑应朝网络化方向发展。科学技术、工业生产、政治、军事、教育及日常生活都能得到长足发展。

3.5人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人,给机电一体化产品赋予人的智能和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

3.6微型化

微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在很多方面具有不可比拟的优势。微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源汇于一体的微型器件或系统,将是未来很重要的发展方向。

3.7集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。要使系统具有更广泛的柔性,可将系统分解为若干层次,使各部分协调而又安全地运转,将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。

3.8绿色化

机电一体化产品的绿色化主要是指不污染生态环境并能回收利用。工业的发展使得物质丰富,生活舒适的同时也导致资源减少,生态环境受到严重污染。绿色产品符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率和回收率高,是时代的要求与趋势。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。

3.9光机电一体化

引进光学技术,在机电一体化技术的基础上,促进光电及一体化技术的发展,利用光学技术的优势改进机电一体化系统的信息处理系统等方面。光机电一体化是机电产品和市场发展的必要趋势。

参考文献:

[1]章浩,张西良,周士冲等.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化究,2006,(7).

第12篇

【关键词】机电一体化;技术;现状;发展;趋势

中图分类号:F407文献标识码: A

一、前言

随着时代的进步,科技的发展,各个工业领域的技术开始融合起来,从而大大提高了技术的水平,提高了我国的工业生产能力。机电一体化就是这样一个在科技发展的浪潮中衍生的科技发展新方向。

二十世纪九十年代后期发展至今,机电一体化技术开始逐渐地迈向了新阶段[3]。以微电子技术作为核心的高科技技术逐渐被应用于工程机械制造领域中,进而改变了我国工程机械长期落后的困境,同时也促进了相关工业制成品的性能的进步,从整体上将我国的工程机械推进了一个全新的台阶。尤其是在一些楼宇建设中电子监控和自动报警的应用中,如果相关的设备和工程机械出现了故障,电子监控设备以及自动报警系统能够及时准确地为工作人员提供相关信号,以方便工作人员及时地维护和更新。

二、机电一体化技术

机电一体化技术.顾名思义.结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,应用范围愈来愈广。

机电一体化技术具体包括以下内容:

1、机械技术

机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。

2、计算机与信息技术

其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

3、自动控制技术

其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

4、传感检测技术

传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。

5、伺服传动技术

包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

三、机电一体化的发展阶段

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。上世纪60年代以前为第一阶段(亦可称为初级阶段)。在这一时期,人们不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。

上世纪70~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化发展提供了充分的物质基础。

第三阶段,上世纪90年代后,机电一体化技术开始向智能化方向迈进,进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。

四、机电一体化技术的现状

机电一体化技术与其他技术的发展状况类似,也经历了长期的产生发展和成熟的过程。在机电一体化概念还未出现时,世界各国的相关科技工作者就已在原有的机械设计基础之上设计和研发出了机电一体化的产品。但随着机电一体化产品的不断前进和发展,20世纪70年代初,相关的科技工作者才在长期实践过程中系统地总结和提出了机电一体化的概念,并在实践中使其不断发展完善。

随着集成电路、计算机技术等的发展和普遍应用,机电一体化也得到了新的全面发展由于具备了形式灵活内容丰富应用广泛的特点,机电一体化技术在机械行业中引发了深层的技术改革,而这种改革又反过来推动了机电一体化技术向全新的方向发展。现在,随着技术进步时展,机电一体化技术的应用已深入到社会生活的各个领域,为人类带来了更为高效的生产和生活方式。

五、机电一体化技术的发展趋势

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展:

1.智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。

2.模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。

3.网络化

20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,CIAS),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利号快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

4.微型化

微型化兴起于20世纪80年代末,是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

5.绿色化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。

六、结束语

综上所述,机电一体化技术已经成为了当下科技发展的一个新的趋势,它是众多学科交叉、共生的结果,对于提高我国的科技水平和人们的生活水平具有很好的推动作用。

【参考文献】