周雙(新疆塔林投資(集團)有限責任公司,新疆 克拉瑪依 834000)
機電一體化技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析
周雙(新疆塔林投資(集團)有限責任公司,新疆 克拉瑪依 834000)
隨著全球的生產(chǎn)和技術(shù)的飛速發(fā)展,機電一體化技術(shù)得以提升,并且隨著微電子和計算機等相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,也使得自動化程度得到大幅度提高,并且開始運用到機電一體化領(lǐng)域上來,這使得機械與技術(shù)很好地進行融合,進而提升了機械的性能、質(zhì)量和可靠性。那么如何更加準確的理解機電一體化,使得更好的投入建設,進而為我國經(jīng)濟發(fā)展做出巨大貢獻,也是我們所要分析的。
機電一體化;技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
現(xiàn)階段,我國的機電一體化技術(shù)已經(jīng)得到一定的重視和普遍的應用,并且成為了我國經(jīng)濟發(fā)展中不可或缺的一種現(xiàn)代技術(shù),這也足可以看出機電一體化的重要性。本文主要闡述從機電一體化的相關(guān)概念和機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析出機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢,使得更好的為我國經(jīng)濟化建設發(fā)展做出重要的貢獻。
機電一體化的在二十世紀的日本有著明確的概念:機電一體化是指在機械進行相關(guān)功能上運用相應的電子技術(shù),并且將機械和電子運用相關(guān)軟件進行結(jié)合,最終構(gòu)成一個系統(tǒng)的總稱。
其主要包括技術(shù)方面和產(chǎn)品方面的內(nèi)容,在技術(shù)方面:機電一體化技術(shù)包括有技術(shù)基礎(chǔ)和技術(shù)原理等相關(guān)內(nèi)容,使得機電一體化可以更好地運用和發(fā)展相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)其機電一體化的產(chǎn)品,而機電一體化產(chǎn)品主要就是指運用機電一體化技術(shù),在傳統(tǒng)產(chǎn)品之上制造出更加先進化的機電產(chǎn)品。機電一體化技術(shù)是建立在機械、微電子、計算機和信息處理、自動控制、傳感與測試、電子電力、伺服驅(qū)動等相關(guān)總體技術(shù)的基礎(chǔ)之上研究出的一種高新技術(shù)。
機電一體化的發(fā)展一般會分為三個時期:
第一時期,是在二十世紀六十年代之前,這也是機電一體化的初級時期。在這一時期,人們開始試著運用相關(guān)的電子技術(shù)的成果來將機械產(chǎn)品的性能開始完善。由于當時的年代,使得一些電子技術(shù)還是未發(fā)展到一定的水準,相關(guān)的機械與電子的技術(shù)還沒有很好地進行相結(jié)合,使得部分產(chǎn)品沒有能夠得到大范圍的推廣。
第二時期,是在二十世紀七十至八十年代,這也是機電一體化的發(fā)展時期。在這一時期,人人們開始大范圍的發(fā)展計算機、控制和通信等相關(guān)技術(shù),這也為機電一體化的飛速發(fā)展奠定了夯實的技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模的集成電路和微型計算機得到飛速發(fā)展,更為了機電一體化的飛速發(fā)展提供了充實的物質(zhì)基礎(chǔ)。
第三時期,是在二十世紀九十年代后期,這也是機電一體化的新時期。在這一時期,機電一體化技術(shù)開始邁進了智能化的新時期。一方面,機電一體化成功的加入了光學技術(shù)和通信技術(shù)等相關(guān)的現(xiàn)今化技術(shù),并且微細加工技術(shù)也更好的運用在機電一體化中,更加在機電一體化中分出了光機電和微機電一體化的相關(guān)內(nèi)容;另一方面,機電一體化系統(tǒng)中的建模需要的分析、設計和集成所運用的方法及機電一體化的體系及趨勢都得到了深入的研究。
3.1 智能化
在二十一世紀,智能化是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。隨著機電一體化技術(shù)的飛速發(fā)展,人工智能化也日益受到了重視,這在機電一體化中應用到機器人和數(shù)控機床等方面就可以看出。但是智能化不單單是對機械行為的一種描述,更是要在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收更多新的科學內(nèi)容、思想及其方法,使得更好的模擬人類的智能,使得其具有一定的判斷、推理、邏輯思維、自主決策等能力,使得可以達到更高的控制目標。但是機電一體化產(chǎn)品的智能還是不能夠完全達到與人完全相同。這能通過更加高性能的處理器,將機電一體化產(chǎn)品安裝一下低級或人具有的部分智能。
3.2 模塊化
在機電一體化技術(shù)中,模塊化是艱難并且重要的一項工程,主要是將標準單元運用到新產(chǎn)品的開發(fā),使得將生產(chǎn)規(guī)模擴大化,并且在各個部件、接口和單元的匹配制定各種標準。機電一體化的模塊化發(fā)展可以對生產(chǎn)標準機電一體化單元或是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的相關(guān)企業(yè),模塊化都會帶來美好的前程。
3.3 柔性化
柔性化在機電一體化技術(shù)中具有兩種概念:其一,需要機電一體化產(chǎn)品要具有一定的適應性,就是需要相關(guān)設備可以適應不同的生產(chǎn)原料,并且需要機械能夠滿足不同原料對不同技能的需求,使得在變化技能的時候更加方便;其二,機械的制造廠商要有能夠滿足客戶需求,進而為客戶定做的能力。這就使得,想要實現(xiàn)柔性化必須要將設計理念與機械實際理念完全貫徹模塊化,并且在機械設計中,采用可編程邏輯控制器、可編程計算機控制器、過程控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等相關(guān)的解決方案,并且要普及變頻和交流伺服的調(diào)速,使得機械的自動化水平可以大幅度提升,并且將機械傳動機構(gòu)得到大大簡化。
3.4 網(wǎng)絡化
在機電一體化技術(shù)中,最為突出的成就就是網(wǎng)絡技術(shù),并且隨著我國的網(wǎng)絡得到普及,使得遠程控制的終端機械得到更好的發(fā)展,這使得部分人群可以運用各種家庭網(wǎng)絡使的各種家用電器集成為家電系統(tǒng),這也說明機電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展是為大勢所趨。
隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,這也為了機電一體化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),這也是社會需求所促使的,并且機電一體化飛速提升,又使得科學技術(shù)得到發(fā)展。機電一體化的飛速發(fā)展也使得傳統(tǒng)的技術(shù)思想、生產(chǎn)的方式及方法和傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品及產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)都受到高度并且強力的沖擊,這也使得國家的相關(guān)領(lǐng)域都被迫開始要發(fā)生改革,但只有這種改革才能促使國家經(jīng)濟更好的發(fā)展,這也說明了機電一體化技術(shù)的重要性。