機械電子技術(shù)的發(fā)展及其對產(chǎn)業(yè)的影響

肖先鋒

摘要：機械電子作為一種新的生產(chǎn)力，是將電子技術(shù)引入到機械領(lǐng)域，使電子和機械能夠有機的結(jié)合。既能降低勞動強度，又能減少成本投入，同時還能改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)水平，促使新科學(xué)技術(shù)的不斷更新。機械電子的應(yīng)用發(fā)展也在全世界范圍內(nèi)得到了高度關(guān)注。但是在我國，機械電子的應(yīng)用發(fā)展還處于起步階段，國家也把機械電子的應(yīng)用領(lǐng)域作為發(fā)展的一個很重要的方向。目前機械電子技術(shù)在不斷的研發(fā)新技術(shù)，挖掘新的生產(chǎn)潛能。

關(guān)鍵詞：機械電子；技術(shù)發(fā)展；影響

機械電子技術(shù)也被稱之為機電一體化，在早期一般是指在機械生產(chǎn)活動過程中運用電機技術(shù)，促使電子技術(shù)和機械生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)有效結(jié)合，從而為機械生產(chǎn)活動帶來相應(yīng)的技術(shù)支撐。隨著時代的發(fā)展和社會科技水平的不斷提升，電子技術(shù)在機械制造業(yè)中的運用也越來越廣泛，為我國機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做到了非常大的貢獻(xiàn)。

1 機械電子技術(shù)概述

機械電子技術(shù)也被稱之為機電一體化，在早期一般是指在機械生產(chǎn)活動過程中運用電機技術(shù)，促使電子技術(shù)和機械生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)有效結(jié)合，從而將相應(yīng)的技術(shù)支持提供給機械生產(chǎn)活動，促使其生產(chǎn)活動能夠更加便利。當(dāng)然，我國在機械電子技術(shù)早期認(rèn)識沙漠化，依舊還存在較為顯著的還局限性，應(yīng)用范圍也還只能夠相應(yīng)的指定范圍中。而隨著我國近幾年科學(xué)技術(shù)水平的快速進(jìn)步和提高，也在一定程度上促進(jìn)了電子技術(shù)、機械技術(shù)等得到進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新，而和早期技術(shù)相對比下來看，機械電子技術(shù)逐漸納入了多種學(xué)科，覆蓋范圍也在不斷擴大，綜合型的技術(shù)體系逐漸開始形成。新型的機械電子技術(shù)在多個方面上都能夠達(dá)到電子技術(shù)操作目標(biāo)，例如：機械控制、操作以及動力系統(tǒng)等，而且還能夠更加具體、全面分配電子技術(shù)功能，從而促使機械設(shè)備結(jié)構(gòu)得到不斷優(yōu)化和改進(jìn)，在讓生產(chǎn)成本、生產(chǎn)能耗得到節(jié)約和降低的過程中，極大的提升了機械生產(chǎn)效率。

就目前而言，現(xiàn)代機械電子技術(shù)還在不斷的融入新的技術(shù)和元素，借此來對機械電子技術(shù)的生產(chǎn)潛能進(jìn)行進(jìn)一步挖掘。

2 運用機械電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)

2.1 數(shù)控機械類

主要是包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等主要方面。這類產(chǎn)品的主要特征就是使用的機構(gòu)都為電子裝置設(shè)備，所以為數(shù)控機械類的產(chǎn)品。

2.2 機電結(jié)合類

這類型的產(chǎn)品主要涉及的有自動探傷機、掃描診斷機以及自動售貨機等。這些產(chǎn)品的特點是執(zhí)行元件主要是電子設(shè)備和機械設(shè)備的有機結(jié)合的運用。

2.3 電液伺服類

主要的產(chǎn)品是機電液一體化的伺服裝置。例如電子伺服萬能材料試驗機。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為液壓驅(qū)動的機械裝置，控制機構(gòu)是接受電信號的液壓伺服閥。

2.4 以微電子裝置代替原設(shè)備的信心處理類

這類性的產(chǎn)品比如說指針式的石英電子表，帶微處理器的各種儀表，電動機自動智能調(diào)速裝置。它是通過CMOS 集成電路驅(qū)動步進(jìn)電機，從而帶動一系列的齒輪，最后用指針表示時間。這即是典型的機械電子技術(shù)的運用，它大大提高了時間的準(zhǔn)確度，能實現(xiàn)小型、便利的制造。

2.5 實際應(yīng)用

農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。將電子信息化技術(shù)應(yīng)用于大型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械設(shè)備，需要設(shè)備融入計算機控制終端，利用智能化的應(yīng)用來實現(xiàn)自動化控制，同時通過計算機標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議設(shè)定來提升機械設(shè)備的信息化和智能化水平。

電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用。近幾年發(fā)展起來的3D打印技術(shù)，是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過3D方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。現(xiàn)階段，科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出3D打印的內(nèi)置測光器和帶有觸摸按鈕的游戲手柄等電子產(chǎn)品。

3 機械電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 自動化系統(tǒng)

化工機械自動化技術(shù)主要有四類應(yīng)用，按應(yīng)用范圍依次進(jìn)行如下介紹：（1）自動化制造單元。自動化制造單元由1-2臺生產(chǎn)設(shè)備、工業(yè)機器人、物料運送儲存設(shè)備及數(shù)控設(shè)備構(gòu)成。自動化制造單元具有規(guī)模小、成本低、可生產(chǎn)多種類型產(chǎn)品的優(yōu)點。（2）自動化制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少四臺以上的全自動數(shù)控設(shè)備及人工中心，數(shù)控設(shè)備及物料搬運系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)進(jìn)行集中管理，以實現(xiàn)連續(xù)工作下的多品種、中小批量的生產(chǎn)及管理。（3）自動化制造線。自動化制造線的實際功能介于單一品種或小品種大批量非自動化生產(chǎn)線與中小批量多品種生產(chǎn)之間的一種生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線主要優(yōu)點提高了生產(chǎn)效率，但對于物料搬運系統(tǒng)自動化技術(shù)要求較低。（4）自動化制造工廠。將多條柔性制造系統(tǒng)（FMS），如訂貨、設(shè)計、加工、裝配、檢驗、發(fā)貨的制造系統(tǒng)進(jìn)行有機結(jié)合，配以自動化立體倉庫，各條FMS及倉庫之間通過計算機系統(tǒng)進(jìn)行自動化管理。自動化制造工廠包括CAD/CAM，將計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）投入生產(chǎn)實際，不僅實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化，還將生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料儲存及運輸自動化擴展到全廠范圍，是自動化生產(chǎn)的最高水平。

3.2 PLC 控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)的功能，主要包括在化工自動化控制中的數(shù)據(jù)采集功能和化工工藝流程中的順序控制功能這兩方面。首先，數(shù)據(jù)采集功能在實際生產(chǎn)過程表現(xiàn)為，按照化工自動化控制系統(tǒng)所要求的模數(shù)轉(zhuǎn)換精度、自動化掃描周期及模塊采樣速度等，通過曲線、文字、圖表等各種形式采集和處理相關(guān)模擬量等生產(chǎn)流程實時信息，并組合成各種工藝運行情形實況，通過上位機配備的液晶顯示屏，展現(xiàn)出相應(yīng)畫面，從而使得操作員能夠及時掌握機組運轉(zhuǎn)狀況。其次，化工工藝流程中的順序控制功能這方面，將按PLC控制系統(tǒng)可選的功能組級及相應(yīng)的單項控制方式，獨立運行各子組級控制功能的啟、停。在程序自動執(zhí)行期間，如果出現(xiàn)任何運行故障，PLC控制系統(tǒng)將會立即發(fā)出中斷運行的信號，可使正在運行的化工生產(chǎn)程序中斷，并確保化工自動化控制處于安全狀態(tài)，同時在中控室屏幕上將會顯示出工藝程序中斷的故障原因。

綜上所述，我國機械電子技術(shù)還處于起步階段，相對于國外發(fā)達(dá)國家而言，依舊還存在著一定差距，因此，只有在原有基礎(chǔ)上對研究隊伍進(jìn)行不斷擴大，對相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行重點培育，從而才能讓我國機械電子技術(shù)發(fā)展水平得到盡快提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙雪，曹國慶.計算機與機械電子技術(shù)的融合發(fā)展思考[J].電子世界，2014，10：362-363.

[2]王愛民.機械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展探究[J].橡塑技術(shù)與裝備，2015，24：79-80.

[3]閆海.淺談機械電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢[J].橡塑技術(shù)與裝備，2016，14：35-37.