机电一体化技术的应用及发展趋势研究论文_刘强

机电一体化技术的应用及发展趋势研究论文_刘强

(浙江省浙江农林大学 浙江杭州 311300)

摘要:随着制造业技术的不断升级,机电一体化技术被广泛应用与生产过程中,促进了机械制造水平的提高,改变传统生产模式下人力劳动效率低下的弊端,使产品性能、质量等获得明显提升。在本课题研究中,将重点阐述机电一体化技术的创新应用,并对其未来发展趋势做出分析。

关键词:机电一体化;技术创新;发展趋势

机电一体化技术融合了计算机、网络、机加工、自动化等多重技术因素,在制造业生产过程中,能够促进生产能效的提高,改变以往传统的生产模式,提高生产能效和产品质量。该技术的应用为机械工业的发展带来了新契机,而且具有显著的安全性和操作性,应用范围较广,在提高生产力的同时还有利于降低维护成本,因此应用范围不断拓展。

一、机电一体化技术的应用现状

1.1数控机床

在数控机床领域,机电一体化的应用非常成功,在数控机床技术持续完善的进程中,要求其精准度更高,功能更加多样,机床结构科学合理,而且对其操作便捷性提出了更高要求。数控机床结构整体向紧凑化和模块化方向发展,以多CPU结构为主。

通过开放性设计的应用,能够提高数控机床的兼容性,丰富系统功能层次,用户能够根据需要进行编程升级,还能够对设备进改装。为了进一步提高智能化操作水平,一般会在系统设计中引入模糊技术,如果机床道具出现磨损或其它故障,就能够利用在线诊断将故障成因及时传递到操作人员数据信息中,以便尽快采取措施避免出现运行故障。通过模块化设计能够实现不同功能的整合和发挥,从而使操作更加便捷,一台机床能够同时与多台机床联合作业,并实现协调控制,从而使多个加工流程能够同时完成,有利于实现多通道、多流程控制。

1.2工业机器人

工业机器人的代替人力劳动的人工智能,尤其是在极端条件如高污染、有害辐射环境下,机器人能够更安全、更快捷的开展工作。机器人技术的发展从低到高,从仅能应对单一工作任务到能够适应复杂任务环境,其智能化发展步伐不断加快。随着机电一体化技术的不断成熟,机器人在智能化水平方面已经出现质变,机电一体化计划有利于机器人进行自主信息收集,并通过智能化分析对多重进行进行判断,不但环境适应性更高,而且独立作业性也很强。但是机器人本身造价成本较高,隐私对于机电一体化技术的应用仍有不少局限。

1.3分布式控制系统

分布式控制系统能够通过一台终端设备对现场全部计算机设备进行指挥,性能更强大,而且安全性更高,是当前机电一体化技术的主流发展趋势。从实际应用情况进行划分,可以将其分为两级到多级,中央计算机对现场全部设备实施全程监控和操作。同时,在测控技术持续升级的情况下,分布式控制系统实现了生产流程的最优设计,从而使调度管理更加灵活,突出了“测、控、管”协调一体的综合性能,而且系统功能更加丰富,操作更加变化,故障率能够得到有效控制,系统维护升级更加便捷,从而使系统应用价值大幅提升。

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二、机电一体化技术的发展趋势

2.1人工智能化

人工智能能够使数控机床具备模拟人脑思维、智力的特点,从而使设备在生产运行当中能够进行自主判断、推理和决策,从而提高其自动化程度,还有可能实现无人值守自动作业。人工智能的应用有利于控制人力成本,提高操作精准度、提升工作效率。当前,人工智能还处于概念发展阶段,而机电一体化技术将逐渐向人工智能方向发展。虽然从当前人工智能水平来看,数控机床只能具备部分智能特点,但是在工业生产领域,这一技术的实现和应用仍有极高的可行性。

2.2网络化

在网络技术支持下,机电一体化设备具备了远程监测控制基础,因此在未来机电一体化技术发展中,网络化讲述其重要特色。在实际应用中,操作人员只需要对现场设备状态进行观察分析,同时在机床面板进行相关操作,就能够利用设备与网络终端的通讯协议、光纤介质完成信息传输,实现远程监控操作,进而减少工作人员数量。从这一层面而言,机电一体化技术与网络技术息息相关。

2.3环保化

随着社会经济的高速发展,公众生活水平有所提升的同时,也造成了环境的严重破坏和资源的巨大透支。为了改变这一现状,世界各个对社会经济以及资源开发的可持续发展提起了高度重视,以环境友好型发展模式为依据,才能获得更长远的发展力。而机电一体化技术能够实现资源的高效发掘和利用,在生产制造中有望达到零排放,保证生产过程不会对环境造成不利影响。及时设备报废之后,也能够对其进行有效回收,从而使机电一体化技术的环保性能更加突出,是促进经济可持续发展的技术基础。

2.4模块化

随着机电技术竞争企业的不断增加,为了获得更突出的成本优势、提高维护便捷性,不少企业将模块化作为未来机电一体化技术的研发重点方向。对不同功能单元实施模块化改进,一旦需要功能升级或改在,则能够以模块化形式进行更换,即使发生故障也能够对事故模块进行独立更换,不但有利于节约维护维修成本,而且还能有效提高工作效率。

2.5自带能源化

机电一体化技术需要有高质量的电力保障基础,如果电能供应不稳定,则有可能造成数据丢失,后果不可预期。因此在未来机电一体化技术研发中,将侧重于自带能源,从而保证系统稳定安全运行,增加系统运行的安全性和流畅性。

结语

机电一体化是未来机械科技发展的重要趋势,有利于提升工业生产效率,提升综合生产力和行业竞争力。在未来工业生产中,机电一体化的应用范围将进一步加大,应用效率和应用水平也会进一步提高,是未来工业发展、社会经济进步的有效助力。

参考文献:

[1]李奎.试论机电一体化技术的发展趋势[J].海峡科技与产业.2017(05)

[2]王军杰,杨智军,王军莉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].山东工业技术.2017(16)

[3]李媛.试论机电一体化技术的现状及发展趋势[J].科技风.2017(17)

作者简介:刘强(1997-12),男,汉族,籍贯:山西省吕梁市,学历:本科在读,研究方向:机电一体化

论文作者:刘强

论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期

论文发表时间:2018/1/10

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