機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

吳佰軍

(安徽馬鋼工程技術(shù)集團(tuán)設(shè)備檢修分公司 安徽 馬鞍山 243000)

機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

吳佰軍

(安徽馬鋼工程技術(shù)集團(tuán)設(shè)備檢修分公司 安徽 馬鞍山 243000)

在當(dāng)下社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的新時(shí)代下，人們的生活水平也得到了全面的提升，對(duì)各種工業(yè)產(chǎn)品的需求量也越來越大，所以，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的要求也越來越高。機(jī)電一體技術(shù)的出現(xiàn)為國(guó)內(nèi)工業(yè)發(fā)展注入了全新的活力，促使我國(guó)的工業(yè)發(fā)展變得更加環(huán)保化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。為此，本文首先對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了論述，接著對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，最后對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討，可供參考。

機(jī)電一體化；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

引言

隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)是一種具有較強(qiáng)綜合性的技術(shù)，其是傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上添加了諸多的新元素，通過不斷的革新，逐漸形成的一種新型技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量?jī)?yōu)良性能的集成電路也隨之不斷涌現(xiàn)出來，機(jī)電一體化技術(shù)的使用領(lǐng)域及方向也隨之變得越來越廣闊。然而，機(jī)電一體化技術(shù)的水平已經(jīng)無法滿足人們的發(fā)展要求，唯有不斷地優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)，方能促進(jìn)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的更快、更好發(fā)展。

一、機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化技術(shù)是指將電子技術(shù)與機(jī)械設(shè)備結(jié)合起來，以使機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化運(yùn)作，從而使機(jī)械動(dòng)力與信息化的優(yōu)點(diǎn)得以充分地體現(xiàn)出來。機(jī)電一體化技術(shù)屬于一門綜合性的機(jī)械技術(shù)體系，其牽涉到諸多方面，如電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及數(shù)字技術(shù)等[1]。國(guó)內(nèi)已經(jīng)設(shè)立了專門的學(xué)科來研究機(jī)電一體化技術(shù)，許多高等院校均有開設(shè)與機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)的課程，極大地推動(dòng)了我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。在使用和研究機(jī)電一體化技術(shù)時(shí)，應(yīng)將產(chǎn)品和技術(shù)充分整合起來，除了應(yīng)將技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)充分地展現(xiàn)出來外，還必須全面提高產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣方能將機(jī)電一體化技術(shù)的使用價(jià)值充分體現(xiàn)出來。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

到目前為止，機(jī)電一體化技術(shù)主要被使用于如下幾領(lǐng)域：一是工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和使用，其主要包括三個(gè)發(fā)展時(shí)期，第一代機(jī)器人由于智能化水平較低，僅能根據(jù)簡(jiǎn)單的程序開展簡(jiǎn)單的工作；第二代機(jī)器人可以憑借內(nèi)部傳感器來對(duì)環(huán)境中的信息進(jìn)行采集和分析，并執(zhí)行相應(yīng)的操作；第三代機(jī)器人能夠在各種條件下工作[2]。二是分布式控制系統(tǒng)，分布式控制系統(tǒng)的功能與安全水平均非常高，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)中，可以有效的提升其各方面的功能，如處理功能、調(diào)度功能等。三是數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化技術(shù)使用最為成功的一個(gè)領(lǐng)域。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)的誕生，使得國(guó)內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活得到了巨大的轉(zhuǎn)變，機(jī)電一體化技術(shù)所創(chuàng)造的產(chǎn)品具有反應(yīng)能力強(qiáng)、計(jì)算速度快、質(zhì)量穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。根據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)的這些特性，筆者總結(jié)出了其日后的發(fā)展趨勢(shì)。

(一)智能化發(fā)展趨勢(shì)。在當(dāng)下社會(huì)飛速發(fā)展的形勢(shì)下，人們對(duì)信息的需求也越來越大，渴望隨時(shí)獲知各方的訊息。機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展，通過結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，使機(jī)械設(shè)備根據(jù)計(jì)算機(jī)一系列的操作指令來開展工作，繼而實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。從目前的情況來看，信息載體的體積正是逐步縮小，上億條信息均可存儲(chǔ)于一小塊芯片之中，將機(jī)電一體化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來使用，可以使所創(chuàng)造的機(jī)械設(shè)備變得更加智能化，最大限度地減少人們的工作量，有助于人們獲取更多的信息，同時(shí)，人們還可以利用所制作的智能化設(shè)備來完成一些難以完成的工作。譬如，目前不少工程車間的工作都是由機(jī)器人來操作的，這說明智能化是未來的一個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也必將朝著智能化的方向前進(jìn)。

(二)綠色化發(fā)展。自工業(yè)革命后，人們的生活環(huán)境及生活模式均得到了巨大的轉(zhuǎn)變，工業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重影響著人們的日常生活。一方面，所制造的工業(yè)產(chǎn)品可以使人們的物質(zhì)生活水平實(shí)現(xiàn)全面的提升，最大限度的滿足人們的物質(zhì)生活需要；另一方面，工業(yè)生產(chǎn)不僅需要消耗大量的資源，還會(huì)在一定程度上對(duì)環(huán)境造成污染。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們也開始逐漸認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要意義，“綠色生活”、“綠色生產(chǎn)”已成為當(dāng)下社會(huì)發(fā)展的一個(gè)潮流。所以，綠色發(fā)展也必將是機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)。

(三)光電一體化發(fā)展。光電一體化技術(shù)主要包括技術(shù)與產(chǎn)品兩方面。光電一體化產(chǎn)品的科技含量非常高，其是利用自控控制技術(shù)、機(jī)械、光學(xué)、通信技術(shù)以及微電子制作而成的，其附加值及功能均是非常優(yōu)良的，而且其重量比較輕、比較小，可以在多種條件下應(yīng)用較長(zhǎng)時(shí)間，同時(shí)其還具有便于操作應(yīng)用、簡(jiǎn)潔等特點(diǎn)[3]。光電一體化技術(shù)是使產(chǎn)品在特定的技術(shù)原理下實(shí)現(xiàn)某種功能的一種技術(shù)，倘若光電一體化技術(shù)可以得到科學(xué)合理地應(yīng)用，則必定可以進(jìn)一步完善產(chǎn)品的功能，為生產(chǎn)廠家創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。在日后的發(fā)展過程中，傳感器技術(shù)、激光技術(shù)以及光機(jī)器人等必將都會(huì)應(yīng)用到這一技術(shù)，其也必將成為機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)之一。

(四)柔性化發(fā)展。柔性化主要是指產(chǎn)品具有兩方面功能，一方面，產(chǎn)品本身應(yīng)當(dāng)具備一定的適應(yīng)性，譬如在紡織生產(chǎn)期間，紡織設(shè)備必須能夠適應(yīng)多種纖維，每種織物均可以根據(jù)織機(jī)達(dá)到其相應(yīng)的織造工藝要求，如果織物品種出現(xiàn)變化，紡織設(shè)備必須能夠快速做出反應(yīng)；另一方面，機(jī)械設(shè)備的制作廠家必須擁有能力能夠依據(jù)客戶的要求來制作設(shè)備，若想使所制造的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)柔性化，則必須根據(jù)模塊化理念來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，可借助PCC和PLC技術(shù)來對(duì)設(shè)備的變頻問題進(jìn)行處理，這樣可以使設(shè)備的自動(dòng)化水平實(shí)現(xiàn)全面的提升[4]。因此，柔性化也是機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)之一。

(五)微型化發(fā)展。電子技術(shù)對(duì)電子芯片與電子元件的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。現(xiàn)階段，數(shù)以萬計(jì)的電子元件均可集成于一塊小小的電路板上。微型化技術(shù)的發(fā)展大大地提升產(chǎn)品的精密度和含金量，為人們的生活帶來了諸多的便利，同時(shí)也使得機(jī)電一體化產(chǎn)品變得更加微型化。因此，在未來的發(fā)展過程中，機(jī)電一體化技術(shù)也必將朝著微型化方面發(fā)展。

(六)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。在當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的新時(shí)代下，許多監(jiān)控技術(shù)及遠(yuǎn)程控制技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了飛躍式的發(fā)展，而機(jī)電一體化產(chǎn)品也屬于一種遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備。另外，隨著局域網(wǎng)技術(shù)及總線技術(shù)的不斷發(fā)展，電器也逐漸實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，目前，許多家庭電器均可借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形成一個(gè)集成系統(tǒng)，即使人們不在家，也可實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭電器的實(shí)時(shí)控制。因此，網(wǎng)絡(luò)化必將成為機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)。

四、結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)是由多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)組合而成的，其不僅是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的必然產(chǎn)物，同時(shí)也極大地推動(dòng)著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。從目前的情況來看，機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)下機(jī)電行業(yè)最為重要的一項(xiàng)技術(shù)，其在提升機(jī)電企業(yè)自身的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在當(dāng)下科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的新時(shí)代下，必將會(huì)有更多的技術(shù)融入到機(jī)電行業(yè)之中，機(jī)電一體化技術(shù)的水平也必將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、微型化、柔性化、綠色化、光電一體化發(fā)展。

[1]趙長(zhǎng)柱.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版).2017(05)

[2]劉志勇,王鵬,鐘建偉.淺談機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].山東工業(yè)技術(shù).2017(11)

[3]韋暉強(qiáng).新形勢(shì)下機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)研究[J].現(xiàn)代國(guó)企研究.2017(04)

[4]汪麗.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].山東工業(yè)技術(shù).2017(02)