化工機(jī)電一體化技術(shù)研究

時(shí)間:2022-08-15 09:33:09

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化工機(jī)電一體化技術(shù)研究

21世紀(jì),人類社會(huì)正式進(jìn)入信息時(shí)代,科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展,為各學(xué)科交叉和滲透提供了極大的支持,特別是在機(jī)械技術(shù)工程方面。計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)發(fā)展,使得化工機(jī)電趨于一體化,在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,不僅改變了原有技術(shù)結(jié)構(gòu)、且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能也發(fā)生了巨大變化,使得化工生產(chǎn)由最初的機(jī)械電氣化進(jìn)入一體化全新的發(fā)展階段。但當(dāng)前人們對(duì)于化工機(jī)電一體化技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠深入,導(dǎo)致其尚未全面推廣和普及,在很大程度上抑制了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展,因此對(duì)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的研究將成為本文研究重點(diǎn)。

一、機(jī)電一體化技術(shù)概述

上個(gè)世紀(jì)六十年代,機(jī)電一體化正式出現(xiàn),在計(jì)算機(jī)、電子及信息等技術(shù)與機(jī)械工程深度融合,由此產(chǎn)生了機(jī)電一體化。隨著二者之間融合不斷深化,在原有技術(shù)基礎(chǔ)之上,綜合機(jī)械技術(shù),將自動(dòng)控制、傳感測(cè)試等綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)融合到一起,使得各項(xiàng)技術(shù)相互作用,在很大程度上提升了技術(shù)水平。在技術(shù)發(fā)展過程中,將智力、動(dòng)力及結(jié)構(gòu)等要素作為基礎(chǔ),對(duì)各個(gè)組成要素的信息處理、接口耦合等進(jìn)行分析和研究,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)系統(tǒng)、規(guī)則化運(yùn)作。

二、化工機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化作為一項(xiàng)新興事物,尚處于發(fā)展階段,其發(fā)展主要經(jīng)歷了如下幾個(gè)階段:20世紀(jì)60年代初,人們運(yùn)用電子技術(shù)完善機(jī)械設(shè)備、產(chǎn)品性能,日本東川電機(jī)公司首次提出“機(jī)電一體化”概念,但當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展水平并不高,還存在很多局限性,故機(jī)械與電子技術(shù)之間的融合深度不夠,且通過各個(gè)學(xué)科滲透出來的產(chǎn)品,在實(shí)踐應(yīng)用中并沒有得到良好的推廣和普及,發(fā)展緩慢。進(jìn)入70、80年代,此時(shí)化工機(jī)電一體化進(jìn)入全新的發(fā)展階段,之所以這樣,是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等技術(shù)也獲得了發(fā)展,在此推動(dòng)下,各項(xiàng)技術(shù)之間互補(bǔ)關(guān)系愈發(fā)深化,創(chuàng)新出很多技術(shù)含量更高的技術(shù)。不僅如此,機(jī)電一體化概念被人們所熟知,該項(xiàng)技術(shù)憑借自身高效、便利等優(yōu)勢(shì)受到了廣泛關(guān)注。此時(shí),國(guó)際市場(chǎng)上出現(xiàn)很多高技術(shù)含量機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品,為技術(shù)未來推廣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。到了90年代,信息通信技術(shù)滲透至機(jī)械系統(tǒng)當(dāng)中,推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)朝著智能化、自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變。該時(shí)期,機(jī)電一體化技術(shù)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展,此時(shí)機(jī)械設(shè)備在很多方面能夠代替人們開展工作,且人們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程控制。技術(shù)快速發(fā)展,微傳感器、執(zhí)行器等技術(shù)快速發(fā)展,在很大程度上提高了技術(shù)精密化水平,此時(shí)各項(xiàng)技術(shù)發(fā)展繁盛,人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等出現(xiàn),且在諸多學(xué)者研究下,使得該項(xiàng)技術(shù)逐漸發(fā)展成為一門完整的科學(xué)體系。而在國(guó)內(nèi),機(jī)電一體化技術(shù)起步較晚,直至80年代我國(guó)才開始引入該項(xiàng)技術(shù),但近年來,越來越多專門性研究機(jī)構(gòu)的建立,我國(guó)在該方面取得了不錯(cuò)的成果,但相比較國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家,還存在一定距離,有待進(jìn)一步完善和發(fā)展。

三、化工機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)具有綜合性特點(diǎn),集機(jī)械、電子及光學(xué)等多項(xiàng)學(xué)科,該項(xiàng)技術(shù)能夠獲得長(zhǎng)足發(fā)展,更多的是依賴于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。隨著各項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展,化工機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)朝著如下趨勢(shì)發(fā)展:(一)高智能趨勢(shì)。高智能作為技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì),人工智能化將成為學(xué)者研究的主要方向,實(shí)現(xiàn)高智能化,能夠使得該項(xiàng)技術(shù)取代人類完成復(fù)雜、危險(xiǎn)更高的工作,緩解人們工作壓力,且能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量、性能過關(guān)。從根本上來看,高智能是對(duì)機(jī)械設(shè)備行為的描述,將控制理論作為基礎(chǔ),融合人工智能、運(yùn)籌學(xué)等多項(xiàng)學(xué)科知識(shí),對(duì)人類智能進(jìn)行模擬處理,賦予機(jī)電一體化系統(tǒng)予以判斷和推理,提高技術(shù)水平,使得人類能夠更加便利、自由地把握機(jī)電一體化設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)的高效控制目標(biāo)。(二)區(qū)域模塊趨勢(shì)。針對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品來說,其構(gòu)成較為復(fù)雜,各單元對(duì)應(yīng)不同的接口。為此將接口集中到一起,實(shí)現(xiàn)區(qū)域模塊化管理非常必要。如對(duì)于智能減速等動(dòng)力單元來說,可以實(shí)現(xiàn)集圖形圖像識(shí)別、視覺效果等功能為一體的控制單元。模塊化能夠?qū)刂?、?dòng)力等單元進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化衡量,協(xié)調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系,最大限度上提高技術(shù)有效性。最為關(guān)鍵的是能夠?qū)⒍囗?xiàng)功能集合到區(qū)域模塊上,不僅能夠更加便利地運(yùn)用產(chǎn)品,且能夠增強(qiáng)產(chǎn)品可裝配性,能夠適應(yīng)不同生產(chǎn)需求,降低后續(xù)維修成本。實(shí)現(xiàn)區(qū)域模塊化將成為機(jī)電一體化產(chǎn)品未來發(fā)展的重要方向之一,但對(duì)于區(qū)域模塊化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),還需要加強(qiáng)技術(shù)研究,積極引入先進(jìn)技術(shù),不斷提高集約性。(三)環(huán)保綠色趨勢(shì)。化工工業(yè)發(fā)展對(duì)人類社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。人們?cè)谙硎茇S富物質(zhì)生活的的同時(shí),還要面對(duì)資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等負(fù)面影響。隨著人們綠色環(huán)保意識(shí)深入人心,人們?cè)谶x購產(chǎn)品時(shí)更加關(guān)注產(chǎn)品是否綠色、環(huán)保。因此環(huán)保綠色將成為技術(shù)發(fā)展的亮點(diǎn),在實(shí)踐中,無論是設(shè)計(jì)、制造,還是使用和銷毀都要嚴(yán)格按照環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),盡可能避免對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。新時(shí)期下,人們愈發(fā)注重環(huán)保重要性,以往環(huán)境污染嚴(yán)重的產(chǎn)品勢(shì)必會(huì)被市場(chǎng)所淘汰,只有注重和加強(qiáng)綠色環(huán)?;C(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn),才能夠更好地適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì),從而擁有更為廣闊的發(fā)展前景。(四)網(wǎng)絡(luò)趨勢(shì)。近年來,隨著技術(shù)高速發(fā)展,機(jī)電一體化系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中得到了廣泛推廣,二者相互促進(jìn)和推動(dòng),向前發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)為機(jī)電一體化技術(shù)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,借助該項(xiàng)技術(shù)能夠突破時(shí)空限制,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制目標(biāo)。不僅如此,針對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)?guó)際上先進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品予以深入研究,且將新產(chǎn)品推向市場(chǎng),以此來證明我國(guó)在該方面的實(shí)力。如今,人們運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),針對(duì)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)零距離交流,第一時(shí)間獲取先進(jìn)研究成果,提高研究成果轉(zhuǎn)化率,為人們提供更多便利。(五)微型精密趨勢(shì)目前,機(jī)電一體化產(chǎn)品規(guī)模、體積較大,使得生產(chǎn)、維護(hù)工作量較大。隨著納米技術(shù)持續(xù)深入,微型精密化將成為機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)。通常情況下,產(chǎn)品微型精密化程度越高,那么其應(yīng)用和普及范圍也將隨之拓展。加上產(chǎn)品體積下、功耗小等優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)榧夹g(shù)應(yīng)用帶來更加廣闊的發(fā)展空間。但該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展需要極其精密的加工工藝,為其發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。隨著未來社會(huì)發(fā)展,技術(shù)人員還要深入研究該項(xiàng)技術(shù),積極引入現(xiàn)代化技術(shù),不斷提高技術(shù)水平,使其能夠更好地發(fā)揮實(shí)用價(jià)值。

根據(jù)上文所述,機(jī)電一體化技術(shù)作為技術(shù)發(fā)展與機(jī)械工程深度融合的產(chǎn)物,為化工等領(lǐng)域發(fā)展帶來了強(qiáng)大的支持。機(jī)電一體化技術(shù)建立在諸多學(xué)科基礎(chǔ)之上,其產(chǎn)品具有無可比擬的優(yōu)勢(shì),具有廣闊的發(fā)展前景。目前,我國(guó)化工機(jī)電一體化發(fā)展水平與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距,還有待進(jìn)一步完善?;C(jī)電一體化技術(shù)是社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的重要標(biāo)志,該項(xiàng)技術(shù)高速發(fā)展及應(yīng)用,能夠顯著提高產(chǎn)品科技含量,且能夠滿足人們?nèi)粘I钚枨螅浞謱?shí)現(xiàn)綜合價(jià)值。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,化工機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展將會(huì)朝著全新的方向轉(zhuǎn)變,如網(wǎng)絡(luò)化、微型精密、環(huán)保綠色等,更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展趨勢(shì),減少資源過度消耗的同時(shí),還能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)有效性,進(jìn)而推動(dòng)化工等領(lǐng)域持續(xù)健康發(fā)展。

作者:馮克昌 單位:蘇州市吳中區(qū)安監(jiān)局