试析机电一体化技术的现状及发展趋势论文_窦英章,龚旭

试析机电一体化技术的现状及发展趋势论文_窦英章,龚旭

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【摘 要】机电一体化发展到了今天已经成为一门拥有自身体系的新型学科,随着科学技术的快速发展,未来还会被赋予很多新的内容。可以将其特征概括为:从系统观点开始出发,综合利用机械、微电子、自动控制及计算机等方面技术,按照系统功能及优化组织目标,对各功能单元进行合理配置及布局,实现特定功能价值,使整个系统最优化目标得到实现的系统工程技术。文章从多角度分析了基于机电一体化技术现状及发展趋势的相关问题,供参考。

【关键词】机电一体化技术;现状;发展趋势

随着近年来科学技术的快速发展,不同学科之间的交叉及渗透越来越强,推动了工程领域的技术变革。机械工程领域中,随着计算机技术及微电子技术的发展逐渐向机械工业领域中渗透,并形成了机电一体化的形势,这种情况下机械工业产品结构、技术结构及生产管理方式等都发生了巨大变化,工业生产逐渐由“机械电气化”向“机电一体化”方向发展。当前有关机电一体化技术的研究越来越多,很多高校都开设了机电一体化专业,可见人们对机电一体化的重视程度,下面我们就从不同角度分析有关机电一体化技术的几点问题,相信一定可以为大家带来一些启示。

1机电一体化技术内涵

所谓机电一体化是指将电子、机械及信息技术等多项技术集中到一起,并对其进行统一应用的技术。现代机电设备均为机电一体化设备,机械技术在机电一体化技术中是非常重要的基础,因此对机械技术的研究非常重要。机电一体化实现以后,结构、材料及性能都可以得到改进,最终达到改善精度、减轻重量、提升性能的目的。在机电一体化技术中计算机信息技术是非常重要的技术,信息交换、人工智能及传感测控等技术都属于计算机处理技术,机电一体化发展到了现在,已经将机械技术、自动控制技术及计算机技术等多项技术整合到了一起,各系统结构得到了优化,应用机电一体化技术有助于机械工程技术效率的提升,不仅有助于机械工程各种要求的实现,同时自动检测、控制及调节等都可以实现。当前某些方面机电一体化的应用已经实现了智能化操作,随着未来科学技术的快速发展,机电一体化技术也会逐渐引起人们的重视,现在我国机电一体化技术发展尚处于初级阶段,未来还有很长的路要走。

2我国机电一体化发展的现状

虽然和日本、欧美等先进国家相比,我国机电一体化技术始终存在一定差距,但是,随着新技术革命的快速发展,我国也相继加大了这方面的研究力度,并将机电一体化确定为国家高新技术重点研究的领域,还为其提供了优先支持,获得了可喜的成绩。

2.1数控技术方面

1958年我国数控技术开始起步,到了“九五”末期,我国数控机床在市场中的占有率达到了50%,同时配国产数控系统也达到了10%。从近50年我国数控技术的发展历程中来看,尤其是经过了4个5年计划以后,从总体上来看成绩良好。当前我国年产数控系统已经超过3000套,主轴和进给装置年产超过5000套,生产能力明显提高。近几年来,普通级数控机床加工精度也有了明显提高,从原来的10μm提升到了5μm,精密级加工从开始的3~5μm提升到了1~1.5μm,此外,超精密加工精度也进入到了纳米级0.01μm的程度。

2.2工业机器人方面

随着科学技术的快速发展,当前我国科研机构及相关企业已经深入掌握了有关工业机器人操作机优化制造方面的技术,工业机器人驱动、控制系统设计技术问题得到了解决,同时机器人软件设计及编程的相关技术问题也得到了解决,此外,点焊、弧焊及大型机器人自动工作站和配套设备制备技术也开始掌握。当前我国共有200多家从事机器人研发的单位,共有50多家企业在专门从事机器人产业,纵观现在的中国市场,已经拥有近万台工业机器人,其中30%为完全国产工业机器人。

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2.3计算机集成制造系统方面

经过多年来的理论研究及技术准备,当前我国CIMS方面已经有了比较快的发展,现在清华大学已经成立了基于国家CIMS工程的研究中心,同时在很多著名高校和研究单位中建立了CIMS单元技术实验室和培训中心。现在我国过个省市、行业及企业都开始落实CIMS应用示范工程,获得了非常高的经济效益。现在,有关CIMS试点推广的工作已经扩展到了航空、航天及石油化工等领域中,各行各业的投入都越来越高。

3机电一体化的发展趋势

机电一体化技术是多项技术相互融合、渗透形成的技术,代表着我国先进生产力的实际发展情况,其发展主要依赖于相关技术的发展与进步。纵观近年来机电一体化的发展现状及各项高新技术的发展情况,机电一体化在未来将会朝着以下几方面发展。

3.1智能化

智能化是新时期机电一体化发展的重要方向,机电一体化中有关人工智能的研究将会受到人们的重视,机器人及数控机床的智能化将会成为研究重点。所谓“智能化”实际上是对机器行为的一种表述,它是以控制理论为基础,充分吸收计算机科学、人工智能及模拟人类智能等方面理论,使其具有逻辑思维、判断推理及自主决策的能力,最终获得更好的控制目标。当然,要想使机电一体化产品和人的智能划等号是不可能的,但是在高速、高性能微处理器的作用下,机电一体化产品将会具有人的部分智能,这是很必要的。

3.2模块化

机电一体化产品种类很多,生产厂家也非常多,因此其开发和研制是一项非常重要的工作,例如,动力单位是集智能调速、减速、电机于一体的,该机械装置具有视觉、识别及测距等功能,因此,可以充分利用标准单元对新产品进行开发,以扩大生产规模,这就需要对各项标准进行制定,这样各单元、各部件之间才能互相匹配。由于利益冲突问题的影响,近期很难制定出这方面的标准,但是电气产品系列化、标准化带来的利益是可以肯定的,规模化必将会为企业带来更加美好的前程。

3.3绿色化

工业发达必将会为人们的生活带来一些变化,一方面人们的物质生活会更加丰富,另一方面随着资源的减少,生态环境会受到更加严重的破坏,这种情况下越来越多人开始意识到保护环境的重要性,开始呼吁回归自然。绿色产品的概念就是在这种形势下应运而生的,符合了时代的发展趋势,在绿色产品设计、制造、使用及销毁等生命过程中,人们认识到了绿色产品对生态环境的危害极少,其资源利用价值非常高。因此设计出绿色的机电一体化产品,发展前途非常远大。

结语:

综上所述,从本文的分析和研究中可以看出,当前社会已经充分认可机电一体化技术,同时在发展过程中机电一体化技术也取得了一定的成果,但是毕竟机电一体化技术从出现到现在的时间并不长,在发展的过程中将会面临诸多困难,因此,我们必须始终坚持科学发展观,对机电一体化技术发展现状进行清醒的认识,并按照当前我国的科技及经济发展实际情况进行应用,这样才能使机电一体化技术在国家发展过程中发挥出更多的作用,为社会发展做出贡献。

参考文献:

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[4]贺喜. 浅析内蒙古锡林郭勒盟地区机电一体化技术的现状和发展[J]. 科技资讯,2008,32:106.

论文作者:窦英章,龚旭

论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第15期

论文发表时间:2016/11/10

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