淺析機電一體化技術(shù)的創(chuàng)新及發(fā)展

朱華僑

【摘 要】現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。機電一體化技術(shù)就是將機械、電子與信息技術(shù)進行有機結(jié)合，以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程整體最優(yōu)化的一種高新技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)和工程控制領(lǐng)域具有重要應用價值。本文對機電一體化技術(shù)進行了簡單分析，并探討了機電一體化技術(shù)的創(chuàng)新及發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機電一體化技術(shù)；創(chuàng)新；發(fā)展

機電一體化技術(shù)的基本特征可以認為是基于系統(tǒng)的角度，將機械領(lǐng)域的所有技術(shù)綜合應用，為了實現(xiàn)系統(tǒng)設定的目標，需要將各個單元合理配置和布局，最終達到多功能、高質(zhì)量的的要求，使系統(tǒng)處于最優(yōu)狀態(tài)。機電一體化和機械電氣化還是有很多不同之處，只有純技術(shù)才能通過不斷發(fā)展才能形成機械電氣化，歸屬為傳統(tǒng)機械，然而發(fā)展到機電一體化，特有的微電子設置可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械部門的某些功能，并且還存在很多新的功能，例如自動檢測、自動處理信息等，所以機電一體化技術(shù)的應用方向和領(lǐng)域變得更加寬廣。從目前機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀可以看出，只有通過不斷的研究才能使機電一體化技術(shù)的功能更加完善，進一步推動我國工業(yè)技術(shù)改革。

一、機電一體化技術(shù)概述

機電一體化技術(shù)指的是機械技術(shù)與微電子技術(shù)的一體化，其中包括了計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化控制技術(shù)、集成技術(shù)等多種類型。其中常見的機電一體化技術(shù)有以下幾種：第一，傳感技術(shù)，通過傳感器對機械設備、電氣設備的運行信息進行采集、監(jiān)測，從而方便操作人員全面了解機電設備的狀態(tài)，制定科學的控制方案；第二，自動控制技術(shù)，可以根據(jù)工程機械的操作要求，構(gòu)建完善的自動化系統(tǒng)，通過PID控制原理，實現(xiàn)機電設備的自動化控制，尤其對于煤礦工程機械具有重要的應用價值；第三，信息技術(shù)，實現(xiàn)機電信息的標準化、科學化管理，可以通過計算機分析和計算機電設備的相關(guān)運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設備信息的自動化處理，提高設備的控制效率。自動生產(chǎn)線與自動機械的應用是機電一體化技術(shù)在智能制造中應用的一種具體體現(xiàn)，利用人機界面控制裝置、可編程序控制裝置、光電控制系統(tǒng)等實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，例如飲料自動生產(chǎn)線、印刷包裝生產(chǎn)線、高速香煙生產(chǎn)線中都體現(xiàn)了機電一體化技術(shù)的應用優(yōu)勢。此外，我國的數(shù)控機床技術(shù)離不開機電一體化技術(shù)的支持，把機電一體化技術(shù)運用在數(shù)控制造中，能夠提高機械加工的精準度，并且還能夠使工作效率得以有效提升。

二、機電一體化技術(shù)的創(chuàng)新

1.造型和功能的創(chuàng)新

隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，我國的機電一體化將在在造型和功能方面實現(xiàn)更好的創(chuàng)新，這樣可以更好的滿足人們對于機電一體化產(chǎn)品的需求。例如，在產(chǎn)品的造型方面，機電一體化技術(shù)的應用將會大大的增加產(chǎn)品造型的美觀程度，滿足人們對于產(chǎn)品造型的需求。另外，在功能方面也會得到全面的創(chuàng)新，機電一體化產(chǎn)品的功能將會越來越多樣化，以滿足用戶不同時期的不同需求，實現(xiàn)產(chǎn)品功能的全面化和多樣化。

2.生產(chǎn)材料的創(chuàng)新

在政府倡導可持續(xù)發(fā)展的理念下，將來環(huán)保綠色的材料一定會更受市場的歡迎，可以根據(jù)具體的產(chǎn)品需要來選擇具體的材料。機電一體化將會廣泛應用納米材料等創(chuàng)新性強的材料。生產(chǎn)材料的創(chuàng)新可以極大提高產(chǎn)品的便捷性，延長產(chǎn)品的使用壽命。此外，我國應該遵循可持續(xù)發(fā)展理念，將環(huán)保帶入到機電一體化中，盡量選擇綠色的生產(chǎn)材料，倡導與自然的和諧統(tǒng)一，開發(fā)新的技術(shù)來最大限度降低對環(huán)境的影響。

3.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新

市場經(jīng)濟條件下，客戶的需求是多樣的，如果產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)過于單一，就會難以滿足現(xiàn)代工業(yè)客戶的獨特的生產(chǎn)控制需求，必須要應用機電一體化技術(shù)使得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更加豐富。機電一體化產(chǎn)品在產(chǎn)品設計的過程中，就需要進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新主要體現(xiàn)在傳動方式、物理機械結(jié)構(gòu)、動力裝置以及周邊設備搭接形式等方面的創(chuàng)新。對于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行一定程度上的創(chuàng)新，從而實現(xiàn)產(chǎn)可以品結(jié)構(gòu)層次豐富化、多樣化的目標。

4.控制技術(shù)的創(chuàng)新

傳統(tǒng)的機械設備在操作方面具有較大的繁瑣性，再加上在工作的過程中需要人為實現(xiàn)機器的操作運行，這往往就會提升人工操作機器設備的危險性。機電一體化就是能較好地避免這些潛在危險的發(fā)生，可以有效地實現(xiàn)在機械設備的操作運行中的便捷性、安全性、自動化與高效性。例如，在機電一體化中運用電子技術(shù)、光子技術(shù)或者現(xiàn)代新型的信息技術(shù)，并在此基礎之上加以創(chuàng)新就會實現(xiàn)機電一體化的便捷性、智能化與高效性，有利于進一步促進機電一體化的創(chuàng)新發(fā)展的進程。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展

1.微型化

隨著信息技術(shù)和經(jīng)濟的快速發(fā)展，在各個行業(yè)領(lǐng)域中，微型化技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應用。機電一體化技術(shù)作為現(xiàn)代新型技術(shù)，也將會在生產(chǎn)中有效引入微型化技術(shù)。例如，微型電機系統(tǒng)是由可控制和可運動的微型機電裝置組成的，外形都是毫米量級以下。在機電一體化產(chǎn)品中使用微型化技術(shù)，可以讓產(chǎn)品達到微型的目標，從而對于生產(chǎn)的移動以及運輸會帶來一定的便利性，可以有效的降低相關(guān)人員的負擔，從而可以達到有效提高工作效率的目標。

2.柔性化

柔性化指的是產(chǎn)品具有兩方面功能，首先是產(chǎn)品自身適應性，例如在紡織生產(chǎn)過程中，紡織設備對于各種的纖維都能夠適應，不同織物可以依據(jù)織機達到不同織造工藝的需求，一旦品種發(fā)生改變紡織設備能夠迅速做出反應；同時，機械設備的制造商需要具備能力根據(jù)用戶的需求制造設備，想要實現(xiàn)產(chǎn)品的柔性化必須在設計產(chǎn)品時依據(jù)模塊化理念，利用PLC、PCC技術(shù)等解決設備變頻等問題，進一步提高自動化的水平。

3.網(wǎng)絡化

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和推廣，我國的工業(yè)生產(chǎn)和科學技術(shù)等領(lǐng)域都面臨著一系列的變革要求。信息技術(shù)能夠打破空間限制，使得全球的生產(chǎn)和經(jīng)濟都有效聯(lián)合在一起，形成經(jīng)濟全球化的局面。隨著網(wǎng)絡信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和全面普及，各種各樣的監(jiān)視技術(shù)和遠程控制技術(shù)也會得到快速發(fā)展并且成為社會熱點，而遠程控制終端設備的研發(fā)離不開機電一體化技術(shù)的運用。例如，家電的網(wǎng)絡化發(fā)展是未來的一個必然趨勢，不僅可以提高人們生活的舒適度和便捷性，同時也讓機電一體化的網(wǎng)絡趨勢發(fā)展更加明顯。

4.智能化

在科學技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，機電一體化將會漸漸地實現(xiàn)智能化。與普通的產(chǎn)品相比較，智能化的機電一體化產(chǎn)品能夠更好的進行觀察和推理判斷，并且能夠根據(jù)具體的情況及時的采取一些相對應的解決對策。例如，智能機器人能夠?qū)Χ喾N信息進行識別、處理和獲取，同時完成一些比較復雜的操作任務，相對于一些工業(yè)機器人，智能機器人的機動性和靈活性更強，應用領(lǐng)域也更加廣泛，在一些非制造領(lǐng)域和制造領(lǐng)域，機器人有著非常重要甚至是不可或缺的地位，比如軍事、救災、醫(yī)用、工程機械、核工業(yè)等各個方面，都可以替代人工完成各種任務。

四、結(jié)束語

總而言之，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)水平的進步，傳統(tǒng)的機械工業(yè)早已落后于時代的腳步，必須對其進行技術(shù)革新才能滿足人們的需求。機電一體化充分結(jié)合了傳統(tǒng)機械工業(yè)和現(xiàn)代高科技的優(yōu)勢，極大地提高了生產(chǎn)效率。在科學技術(shù)的推動下，機電一體化技術(shù)將會朝著微型化、柔性化、網(wǎng)絡化和智能化的方向發(fā)展，其應用領(lǐng)域也會得到有效的拓寬，為我國國民經(jīng)濟增長做出更多、更大的貢獻。

【參考文獻】

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