摘要:近些年,经济发展快速,科学技术也随之飞速的发展,各种新技术和新产品不断出现在人们的眼前,各类技术也在朝着互相交融的趋势发展,其中机电一体化应用十分的广泛,在现代经济发展中占有十分重要的地位。该技术将机械技术与微电子技术进行了有机的结合,对以往的机电技术的时间以及地域限制进行了突破,这是机械工业向前发展的必然之选。本文对机电一体化技术的现状进行了分析,并对其发展走向进行了探讨,希望可以为机电一体化技术的发展提供一些参考。
关键词:机电一体化 发展现状 走向
现代的科学技术不断的发展,不同学科之间相互的交叉并渗透,工程领域也开始了它的技术革命改造。在机械工程这个领域,微电子技术以及计算机技术的发展给机电一体化带来了契机,它给机械行业中的产品结构、技术结构、生产方式、管理体现、功能与构成都带来了十分巨大的改变,从此工业生产走向了机电一体化的阶段。它开始衍生出传感检测技术、自动控制技术等等专业技术。机电一体化的发展会发展的越来越好,其前景十分广阔。
一、机电一体化的概述
机电一体化指的是电子技术与机械设备相互融合之后的总称,机电一体化现已深入的应用到机械设备的控制当中,使机械在信息处理以及性能控制的方面都更加的自动化、智能化。机电一体化属于机电系统技术中的一项,它是电工电子技术、机械电子技术、微电子技术、接口技术、信息传感器技术、信号变换技术等等现代化技术的一种有机结合,而不是简单的将机械技术与微电子技术进行拼凑以及组合。机电一体化技术不只是简单的将人的肢体进行延伸,更是人的头脑以及感官的延伸,它已发展的十分智能化。现如今,机电一体化的相对独立性以及系统性都是比较强的,有很多职业性的院校已经将机电一体化作为新兴学科来进行教学安排,不断为社会培养机电一体化的高素质、应用型、技术型的人才,这为我国的工业技术发展做出了十分巨大的贡献。
二、机电一体化技术的发展现状
(一)数控技术方面
现如今的数控技术,正在向着高可靠性、高精密化、高速化、智能化以及结构设计的模块化方向进行发展。市场的需求会随着科技的发展不断发生变化,数控机械需要不断的进行切削速度的提高,准干切削以及干切削以及成为了当前发展的主流方向,其精度也在不断的提高。
随着技术不断发展,数控车床已经取消了带轮以及皮带这些传统的驱动结构,现在主要采用电主轴,利用直线电机进行驱动,将传统的滚珠丝扛的传送环节省略,使主轴的运转速度得到了一个度的提高。现在我国的数控车床技术已经发展的十分精细,其加工精密十分精密,已经进入了纳米级的时代。
(二)工业机器人方面
工业发展快速,这也就引出了劳动力需求,劳动力资源已经日趋稀缺,用工成本随着增加,在这时,企业里开始将大量的资金投入到机器人的自动生产研究当中,这样的供需关系决定了机器人的控制技术会不断发展,驱动系统的设计技术、软件以及编程技术等等周边的技术也随之不断的发展。中国市场上早就已经有很多工业机器人被投入到生产当中,只是在这些机器人当中很少量是由中国自主研发出来的,面对内外部的双重情况,工业机器人的发展必然是其发展的重要方向。
(三)计算机集成制造系统的方面
经过这些年理论以及技术的双重准备,我国的计算机集成制造系统已经在非常快速的向前发展。如今,清华大学已经建成了国家的计算机集成制造系统的工程研究中心,另外其他著名高校也和研究单位共同建立了八个计算机集成制造系统的培训中心,七个单元技术的实验室。早在二十一世纪初,全国就已经有许多企业都利用计算机集成制造系统进行成产,并获得了非常大的经济回报。目前,它的应用已经推广到了电子、机械、航空、航天、纺织、轻工、石油化工、冶金等等很多领域,这给越来越多的行业带来了发展的新契机。
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三、机电一体化的发展走向
(一)人工智能化
目前的机电一体化发展已经显示出来了智能化的发展趋势。人工智能是通过对模糊数学以及运筹学进行深入的研究,以此为基础将计算机技术等先进技术运用到其中从而实现的人工智能。随着科技的发展,人工智能被越来越广泛的应用到实际的生产生活当中,比如说实现了人工对话的数控机床,其操作效率和生产效率都得到了很好的提升。另外人工智能的机器人现在也越来越普遍,其设计逻辑是将与人类惯性的行为方式以及逻辑思维进行研究,并编写为程序,从而赋予到机器人当中,从而使机器人可以更好的与人类进行沟通。机器人虽然还没有大规模的应用到生产生活中,但这一定是其未来的发展趋势。
(二)模块化
机电一体化技术发展的趋势必然是模块化,这是十分重要的,但是其通往模块化发展的道路又是十分艰巨的。因为机电一体化的产品是多种多样的,各类产品的生产厂家更是不计其数,在进行新产品的开发与研究时便容易产生一些问题。在开发与研制当中,具有环境接口、动力接口、电气接口、标准机械接口的机电一体化产品单元是一件非常重要可是又十分复杂的事情。当机电一体化的产品单元统一,便可以利用这些标准的单元实现新产品的快速开发以及规模性的生产。同时,需要在行业内制定各项应用标准,从而使各种单元、部件都可以进行匹配。国内的标准暂时还不能与国际进行统一,这是因为利益上的冲突,但是可以通过大企业的组建逐渐的与国际进行统一。从而不断实现机电一体化技术的模块化,为机电一体化的企业带来新的发展。
(三)光机电一体化
光机电一体化指的是光学技术与机电一体化的结合,其主要利用控制技术、光学技术、微电子技术以及计算机技术相互结合进行不断的研究,使其不断相互融合,从而使光学技术也融入到了机电一体化技术当中。光机电一体化的应用,可以使其技术创新更加的富有活力,并且将技术应用提高到一个新的水平,有了光学技术的加入,其发展空间会更加广阔,并且为研究光机器人打下了基础。
(四)绿色化
机电一体化在未来很重要的一个发展目标便是绿色化,科技的迅速发展给我们的生活带来了很多便利,只是这是以许多生态环境被破坏作为代价的,工业中所排放的污水占了总污水排放量的百分之六十左右,这是一个非常可怕的数字,对可持续发展造成了十分恶劣的影响。在今后的生产研究中,必须向着绿色化发展,坚持走可持续发展的道路,不断实现绿色化的发展目标,实现人与自然的和谐相处。
(五)微型化
机电一体化的微型产品通常体积比较小,运用较为灵活,其消耗的能源也比大型机电产品消耗的要少很多。而机电一体化的工程通常都较为庞大,虽然在微型化方面也是有一些研究成果的,可是当整体产品研发出之后,体积仍然有些大,在一些行业内无法进行运用。当微型产品产生后,便可以根据微型产品的特点将其利用到微型空间当中,将其操作过程不断精细化,其可以在军事、信息、生物疗等方面发挥其独特的优势。
(六)循环化
绿色机电产品是其发展的趋势,将机电产品向着循环化发展,在生产时选用可回收材料进行生产,设计环境友好型的机电产品,促使其产品在报废后可以回收利用,从而减少对生态环境的破坏。
四、结束语
机电一体化是一项将很多科学以及技术相互结合的技术,这是通过科研人员不断地研究从而得到的结果,它推动了社会的不断向前发展,提高了人们的生产生活水平。近年来科学技术快速的发展,必然会给机电一体化技术的发展带来新的契机,各类技术相互融合,从而使机电一体化技术的发展空间更加广阔。
参考文献:
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论文作者:江行鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/8
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