機(jī)電工程技術(shù)及一體化發(fā)展趨勢(shì)

蔡子創(chuàng) 孔國芳

摘要：

時(shí)代的發(fā)展對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提出了新要求，這和我國將來的經(jīng)濟(jì)緊密聯(lián)系在一起。目前的工業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)是比較依賴于機(jī)械設(shè)備，其與現(xiàn)代化科技的融合帶來了多方面的提升，機(jī)電一體化技術(shù)是因此而生的。不同的科學(xué)技術(shù)都是相互依存的關(guān)系，要充分彰顯出其真正的特色來。本文對(duì)目前的機(jī)電工程技術(shù)一體化發(fā)展進(jìn)行了分析，

關(guān)鍵詞：

機(jī)電工程技術(shù);一體化;發(fā)展方向趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：

TH-39

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

A

文章編號(hào)：

1672-9129（2020）15-0148-01

1關(guān)于機(jī)電一體化的綜述

機(jī)電一體化是一種綜合型的新技術(shù)，它主要就是將機(jī)械制造與電子分析相結(jié)合，嘗試構(gòu)建出更適用于工業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)。它涉及機(jī)械技術(shù)和自動(dòng)化等內(nèi)容，但是由于技術(shù)層面尚未成熟，一般都被使用在電力企業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中。這項(xiàng)技術(shù)對(duì)工程的整體構(gòu)成有著深遠(yuǎn)的影響，通過在實(shí)踐過程中不斷地去改進(jìn)，在自動(dòng)化和故障監(jiān)控領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成效。而機(jī)電一體化的運(yùn)行更多地依賴于軟件和工程系統(tǒng)的結(jié)合，使其充分發(fā)揮出自身獨(dú)有的特色。機(jī)電一體化技術(shù)改變了傳統(tǒng)的機(jī)械操作方式，其在生產(chǎn)效率方面有了質(zhì)的提升。企業(yè)要對(duì)機(jī)電一體化的管理進(jìn)行優(yōu)化，消除掉其在應(yīng)用過程中存在的隱患，以此來幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展。而如果想要通過推行機(jī)電一體化來增加收益，企業(yè)就應(yīng)該從實(shí)際的情況出發(fā)，參考市場(chǎng)的形式來構(gòu)建機(jī)電一體化系統(tǒng)。圖一是典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)：

2我國現(xiàn)階段的機(jī)電一體化發(fā)展?fàn)顩r

我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展重心位于南部，沿海城市的建設(shè)發(fā)展水平普遍高于內(nèi)地。正是因?yàn)檫@種地域經(jīng)濟(jì)水平存在的差異，機(jī)電一體化的推行是比較困難的。大部分地區(qū)的生產(chǎn)仍舊沿用傳統(tǒng)的技術(shù)，沒有結(jié)合信息技術(shù)等科技手段進(jìn)行創(chuàng)新，導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)水平始終難以提升。而且現(xiàn)階段的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用不夠純熟，容易出現(xiàn)各種各樣的問題。雖說國家在近些年出臺(tái)了很多的優(yōu)惠政策，大大提高了新型技術(shù)人才的培養(yǎng)速度，但是在全國范圍內(nèi)普及還有很長一段路要走。

3機(jī)電一體化技術(shù)有著怎樣的未來前景

3.1智能化。由于信息技術(shù)在近些年的飛速發(fā)展，已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中取得了突破，智能化技術(shù)就是其中的代表。人工智能技術(shù)與機(jī)電一體化存在著一定的聯(lián)系，比如機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化，在21世紀(jì)受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。而本文所述的智能化是對(duì)機(jī)器行為的綜述，在控制理論的前提下與其他技術(shù)相融合，使其具備判斷推理和自主決策能力。甚至可以說機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人同樣的智能，這在目前受到了科技手段的限制，在短時(shí)間內(nèi)是無法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的。如今的機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠擁有低級(jí)智能，在操作的過程中實(shí)用性并不強(qiáng)。

3.2模塊化。因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品由多個(gè)組件拼湊而成，其產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家都很多，在研發(fā)的過程中難以實(shí)現(xiàn)信息的交互，是一件非常復(fù)雜但又非常重要的事。比如其中動(dòng)力單元研發(fā)環(huán)節(jié)、控制單元和機(jī)械裝置的研發(fā)，都需要多個(gè)組件的共同支持。如果能夠利用好標(biāo)準(zhǔn)單元去開發(fā)新產(chǎn)品，慢慢地企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模也會(huì)擴(kuò)大。這需要工作人員實(shí)現(xiàn)制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，保證各部分的組件能夠與之相匹配。但是由于受到其中存在的經(jīng)濟(jì)影響，很難根據(jù)國際或者國內(nèi)的情況來制定標(biāo)準(zhǔn)，只能通過組建一些大型企業(yè)來逐漸形成。但是從目前的電氣標(biāo)準(zhǔn)化效果來看，不管是生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)，還是生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，模塊化都是實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

3.3網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起能夠帶動(dòng)科技的創(chuàng)新，為工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事和教育方面提供支持，進(jìn)一步地改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ睢＿@樣各種網(wǎng)絡(luò)會(huì)加強(qiáng)世界各國之間的交流，從而為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)收益。機(jī)電一體化的研發(fā)要考慮到實(shí)際的需求，只要保證其功能和質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就能夠在世界范圍內(nèi)得到推廣。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展給人們的生活帶來了便利，而機(jī)電一體化產(chǎn)品的操作需要遠(yuǎn)程控制，因此網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用非常重要。隨著局域網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用越來越多，機(jī)電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的速度在不斷加快。而且智能家電的研發(fā)有了新的進(jìn)展，已經(jīng)初步形成了計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)與自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)是不可分割的，企業(yè)管理者要清楚地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，才能夠保證機(jī)電一體化產(chǎn)品取得好的收益。

3.4微型化。微型化最早是在20世紀(jì)80年代末提出的，它所指的是微觀領(lǐng)域中的機(jī)電一體化發(fā)展。國外一般采用微電子機(jī)械系統(tǒng)來稱呼它，指代幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電產(chǎn)品。而且在近些年的不斷研發(fā)下，已經(jīng)朝著微米和納米級(jí)發(fā)展。這種微機(jī)電一體化產(chǎn)品有著很多的優(yōu)勢(shì)，如果將其應(yīng)用到生物醫(yī)療、軍事和信息等方面，將會(huì)取得難以預(yù)估的效果。但是這一技術(shù)的發(fā)展也逐漸地遇到了瓶頸，微機(jī)械的加工沒有想象中的那么簡單，尤其是光刻和蝕刻這兩項(xiàng)技術(shù)。

3.5自律分配系統(tǒng)化——柔性化。未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品的適應(yīng)性更強(qiáng)，在控制和執(zhí)行方面存在著一定的冗余度，能夠通過其系統(tǒng)具備的“彈性”解決突發(fā)性事件，成為所謂的自律分配系統(tǒng)。而在這種系統(tǒng)下子系統(tǒng)都是相互獨(dú)立的，其目標(biāo)都是在為總系統(tǒng)服務(wù)，能夠在不同的環(huán)境條件下作出適應(yīng)性變化。其主要體現(xiàn)在子系統(tǒng)產(chǎn)生的附加信息上，在總前提不變的條件下可以改變行動(dòng)。這樣系統(tǒng)的自我調(diào)整能力會(huì)大大加強(qiáng)，不會(huì)猶豫子系統(tǒng)的故障而受到影響，從而影響到工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)程。

結(jié)語：機(jī)電一體化的是一種新型的科技手段，它推動(dòng)了我國的工業(yè)發(fā)展。相較于之前的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)而言，機(jī)電一體化結(jié)合了時(shí)下最新的科學(xué)技術(shù)，對(duì)各有所長進(jìn)行了一場(chǎng)徹頭徹尾的大變革。而企業(yè)也應(yīng)該抓住這個(gè)良好的發(fā)展機(jī)遇，充分利用政府的扶持政策進(jìn)行擴(kuò)充，把機(jī)電一體化更好地結(jié)合到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]李建勇.機(jī)電一體化技術(shù).北京：科學(xué)出版社，2017（5）：15-21.

[2]李運(yùn)華.機(jī)電控制.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2017（6）：5-7.

[3]高鐘毓.機(jī)電控制工程.北京：清華大學(xué)出版社，2019（2）：124-131.