機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展策略
時(shí)間:2022-06-22 11:18:39
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摘要:機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。簡(jiǎn)要介紹機(jī)電一體化發(fā)展前途和基本要領(lǐng),以及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;現(xiàn)狀;數(shù)控機(jī)床;發(fā)展趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,工業(yè)科技成了當(dāng)今重要的組成部分,機(jī)電一體化科技是必不可少的。機(jī)電一體化綜合運(yùn)用多個(gè)系統(tǒng)技術(shù),主要包括機(jī)械、微電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、信息、電力電子、軟件編程等技術(shù)。機(jī)電一體化根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化組合合理配置,使整個(gè)工程技術(shù)能夠達(dá)到多功能、高質(zhì)量、高效率、低能耗。
1機(jī)電一體化概述
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化作為一門(mén)自身體系的新學(xué)科,已經(jīng)進(jìn)入了各個(gè)高校專(zhuān)業(yè)設(shè)置。機(jī)電一體化由多個(gè)系統(tǒng)化技術(shù)組成,根據(jù)各系統(tǒng)的功能目標(biāo)合理組織配置與分布,在多功能高效益、低耗能的情況下來(lái)顯示出它的特點(diǎn)及利用價(jià)值,通過(guò)優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)系統(tǒng),使整個(gè)功能系統(tǒng)成為機(jī)電一體化系統(tǒng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)電一體化的產(chǎn)品。我們要先分清楚機(jī)電一體化的真正含義,絕對(duì)不能與機(jī)械電氣化相混淆,機(jī)電一體化主要包括機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)電一體化產(chǎn)品:機(jī)電一體化技術(shù)是上述綜合技術(shù)的融合,并不是簡(jiǎn)單的一些技術(shù)組合;而機(jī)械電氣化則是屬于機(jī)械技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣的一種轉(zhuǎn)變趨勢(shì),機(jī)械電氣的主要功能是它可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械來(lái)進(jìn)行作業(yè)。但是如果說(shuō)想要發(fā)展到機(jī)電一體化這一地步,其功能屬性就不相同了,裝入電子裝置,或電子軟件,就取代了這些機(jī)械零部件,還能產(chǎn)生一些新的功能,解決不少人工操作程序和機(jī)械自身的維護(hù)和診斷。機(jī)電一體化產(chǎn)品的誕生,它既解決了人體感官問(wèn)題也解放了人手腳勞累的問(wèn)題,它是智能化的表現(xiàn),也是機(jī)械電氣化本質(zhì)上的區(qū)別。
2機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機(jī)電一體化早在上個(gè)世紀(jì)60年代就已問(wèn)世,在那個(gè)時(shí)期被稱(chēng)為初級(jí)階段。在那個(gè)年代,戰(zhàn)爭(zhēng)促進(jìn)了電子產(chǎn)品和機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合。戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后,經(jīng)過(guò)了進(jìn)一步的研發(fā),慢慢地往民用方面轉(zhuǎn)產(chǎn),給戰(zhàn)爭(zhēng)后經(jīng)濟(jì)恢復(fù)帶來(lái)了巨大的作用。在那個(gè)年代雖然研發(fā)了,但技術(shù)水平不高,機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合未達(dá)到一定的技術(shù)水平,從而沒(méi)有大量的應(yīng)用到各行各業(yè)。到上個(gè)世紀(jì)80年代初期,這個(gè)時(shí)期可稱(chēng)為機(jī)電一體化的中期,那是將產(chǎn)業(yè)興旺發(fā)展時(shí)期,國(guó)家上馬了大規(guī)模的集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及溫控電控技術(shù),為發(fā)展機(jī)電一體化奠定了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。機(jī)電一體化到了20世紀(jì)末,經(jīng)過(guò)廣泛應(yīng)用后,這種技術(shù)又向智能方向邁進(jìn)。科學(xué)家們通過(guò)深入研究,逐步研制出微型計(jì)算機(jī),光學(xué)也融入機(jī)電一體化,對(duì)現(xiàn)在的研制維系加工技術(shù)、光機(jī)電一體化和微電機(jī)一體化、人工智能技術(shù)以光纖技術(shù)邁進(jìn)了一大步。網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)、科學(xué)的發(fā)展對(duì)研究機(jī)電一體化以其應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的天地,促使我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,機(jī)電一體化的逐步完善將形成一個(gè)完整科學(xué)運(yùn)營(yíng)體系。
3機(jī)電一體化的應(yīng)用
當(dāng)前社會(huì),隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)電逐步走向整體化、數(shù)字化和微電子技術(shù)。信息技術(shù)應(yīng)用越發(fā)的廣泛,機(jī)電一體化已應(yīng)用到現(xiàn)代輕工、重工、軍工等行業(yè)。下面以數(shù)控機(jī)床為例,簡(jiǎn)要說(shuō)明數(shù)控技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上機(jī)電一體化的應(yīng)用。由原始的普通機(jī)床研制出現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床,經(jīng)過(guò)了40多年的發(fā)展,在機(jī)床的結(jié)構(gòu)、功能以及自動(dòng)化操作和控制精度上都有了新的提高,主要表現(xiàn)在多主線(xiàn)式結(jié)構(gòu)、開(kāi)放性設(shè)計(jì)、緊湊型的結(jié)構(gòu)、數(shù)控編程技術(shù)智能化、系統(tǒng)的多功能控制等。上述這些程序在數(shù)控機(jī)床上得到了推廣和應(yīng)用。
4機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
從國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展和高新技術(shù)發(fā)展的方向來(lái)看,機(jī)電一體化的產(chǎn)品將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。
4.1智能化
智能化是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要方向。機(jī)電智能化是科研工作者日益研究的目標(biāo),像高科技產(chǎn)品智能機(jī)器人的運(yùn)用以及數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用,都很受歡迎。但智能化與自動(dòng)化二者之間存在很大區(qū)別。智能化主要是運(yùn)用多種科學(xué)技術(shù)手段,在控制理論的基礎(chǔ)上,模擬人類(lèi)的智能去思維判斷,邏輯推理,具有主動(dòng)的決策能力來(lái)取代人的腦力勞動(dòng),而取得更高的目標(biāo)。
4.2數(shù)字化
微控制器產(chǎn)品的出現(xiàn),給我們的機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)字化奠定了長(zhǎng)期有效的基礎(chǔ),而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展為機(jī)電數(shù)字化設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了道路,有利于將來(lái)數(shù)字化機(jī)電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程操作和維護(hù)。
4.3網(wǎng)絡(luò)化
近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)的興起,給國(guó)家各行各業(yè)都帶來(lái)了巨大的變革,給人們的生活帶來(lái)了翻天覆地的變化。網(wǎng)絡(luò)的全球化把世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系到一起,有利于人們了解全球的經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)。而機(jī)電產(chǎn)品的成功,與其自身的質(zhì)量是分不開(kāi)的,隨著網(wǎng)絡(luò)的普及,遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)逐漸出現(xiàn)在了人們的視野當(dāng)中。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化的產(chǎn)品,它使人們?cè)诩蚁硎芨呖萍紟?lái)的好處。因此,機(jī)電一體無(wú)一不是朝著網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。
4.4微型化
微型化是把機(jī)電一體化產(chǎn)品向微型方向發(fā)展,如微機(jī)電產(chǎn)品,它具有體積小、重量輕、低耗能等特點(diǎn),在軍事、醫(yī)療等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。微型機(jī)電一體化系統(tǒng),它融合微機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的新發(fā)展方向。
4.5綠色化
工業(yè)化發(fā)達(dá)了,隨之而來(lái)人們的生活也得到了提高,經(jīng)濟(jì)上也得到了很多實(shí)惠,在物質(zhì)上也得到了享受,同時(shí),也給我們的資源和生態(tài)環(huán)境造成破壞。所以我們應(yīng)該呼吁起來(lái),保護(hù)環(huán)境,建設(shè)綠色家園。所謂綠色就是我們所用的產(chǎn)品必須是低能耗、低耗材、低污染,有利于回歸自然的產(chǎn)品。在整體的設(shè)計(jì)、制造、使用過(guò)程中,對(duì)人的身體健康、對(duì)生態(tài)環(huán)境都是沒(méi)有危害的,而且很多的資源都是可以分解再利用的,這樣不僅使產(chǎn)品的可用率得到了提升,最主要的是隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視程度不斷加深,機(jī)電一體化綠色產(chǎn)品的發(fā)展前景非??捎^(guān)。
5結(jié)語(yǔ)
機(jī)電產(chǎn)品一體化是現(xiàn)代許多科學(xué)家要研究的課題,隨著新產(chǎn)品的研發(fā),機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品占領(lǐng)了各行各業(yè)的市場(chǎng),使我國(guó)各行各業(yè)制造發(fā)生了戰(zhàn)略性的變革。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造退出了歷史的舞臺(tái),朝著高性能、智能化、微型化方向發(fā)展,也給國(guó)家?guī)?lái)了更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
作者:徐創(chuàng)業(yè) 單位:特變電工沈陽(yáng)變壓器集團(tuán)有限公司
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