浅谈机电一体化技术的现状和发展趋势

浅谈机电一体化技术的现状和发展趋势

黑龙江省应用电子有限责任公司黑龙江哈尔滨150000

摘要:机电一体化是一种将机械、计算机以及电子技术等相结合,协同推动生产,提高生产速率的技术。随着信息科技时代的到来,机电一体化技术将会在越来越多行业发展起来,使得工业自动化加快了脚步,解放了劳动力,降低了企业生产的成本,整体上促进了工业社会的发展。基于此,文章先是阐述了机电一体化技术的发展现状,然后对机电一体化技术的发展趋势进行了分析,以期机电一体化技术在我国的应用范围越来越广,机电一体化技术能带领中国制造走向国际。

关键词:机电一体化;现状;发展趋势

前言:科学技术的快速发展带动了机电一体化技术的广泛应用,从而不仅突破了传统技术,而且还基于原有的层面添加了大量新元素,并且在创新与改革的过程中获得了较快的发展。另外,由于计算机技术的普及,出现了大量性能较好的集成电路,因此,机电一体化技术的应用范围与行业变得越来越广。

1.机电一体化技术的发展现状

1.1数控技术的发展现状

现阶段,数控技术向着高精密、高速、可靠、结构设计的模块化、智能化的方向发展。为了达到市场的多样要求,数控机械设备不断提高切削速度,干切削和准干切削逐渐发展成主流,设备的精度逐渐提高。数控车床逐渐随着技术的发展撤销了皮带、带轮等较为传统的驱动结构,使用电主轴的技术,用直线电机当做伺服驱动,免去了滚珠丝杠这一传送环节。在此基础上主轴的转速已经达到了一万转每分钟,我国的普通数控机床的加工精度已经达到了5微米,精密级加工已经达到了1~1.5微米,超精密级加工已经达到了纳米级别。

1.2工业机器人现状

随着科技的发展,企业开始在生产线使用机器人进行自动生产,一方面解决了劳动力的紧张;另一方面减少了用工的成本。供需关系促进机器人的控制技术、系统的设计技术、编程技术及其他配套设施的大力发展。目前我国市场上已经有上万台工业机器人,其中30%的机器人是完全由中国研发生产,越来越多工业机器人的使用,能够有效解决我国劳动力紧张的现象。

1.3现代计算机集成制造系统现状

计算机集成制造系统体现了如今工厂自动化的最佳水平,被作为未来工厂的发展导向,越来越多人认可CIMS概念[1],成为指导自动化的重要哲理。目前CIMS不仅被应用在机械制造中,还被广泛应用在电子、化工、冶金等等各个领域,在越来越多的行业投入使用。清华大学成立了国家CIMS工程研究中心,专注研究自动化应用,实现无人制造,除了清华大学之外,还有很多知名高校和研究单位机构加入进自动化研究。

2.机电一体化技术的发展趋势

2.1智能化发展和绿色化发展

本处所谓的“智能化”,描述的是机器的行为,是以控制理论为基础,吸收包括人工智能等多种新学说新思想和新方法,使其实现对人类智能的模拟,进而具备一定的判断推理能力,一定的逻辑思维能力

和一定的自主决策能力,以实现控制目标更高。但应该认识到,使该产品具备与人完全相同的智能既不可能也没有必要,但微处理器具有更高性能和更高速度,使机电一体化产品具备低级智能或一个人的部分智能,既有其必要性也有其可能性[2]。机电一体化技术的未来发展趋势之一是机电一体化的智能化,智能化主要是研究和开发,用来模拟、延展、拓展的智能技术、理论和方法的一门新兴学科。如今智能化正在向机电技术靠拢,成为了新时代机电一体化技术发展的主要方向,是在控制理论的基础之上,融合了人工智能、模糊数学以及心理学等理论,使得智能化发展具有相当的判断、逻辑、决策等思维能力,来达到更高的控制要求。机电一体化产品技术的智能化发展水平将愈来愈高,智能化不仅体现在生产加工环节,与此同时产品的系统层次会由简单变为复杂,相互交界有着更多冗余度的双向关联。

从改革开放以来,我国的机械工业持续发展,机械工业的传统发展模式是建立在消耗大量物资的基础之上,在“节约型社会”建设的目标下,传统的高投入高输出发展模式完全违背了可持续发展的总体方针,将逐渐被社会淘汰。新型的发展模式将朝向绿色化发展,新型发展模式将以降低机械生产的材料消耗,较低机械工业的能源消耗,降低机械生产的污染为主要原则,提高机械系统的可回收力度,让机电一体化技术走向可持续发展的绿色环保道路。

2.2网络化发展和模块化发展

随着网络技术的持续发展,市场的竞争发生了十分巨大的改革,不仅仅是生产企业内部对网络技术进行了控制,同时也让市场的发展趋势组建走向产品的虚拟化,产品的销售战地将转移到了线上,人们生活中的基础消费也将实现网络化。机电一体化产品在网络可以远程控制、实时监控的基础上持续发展,实施控制的终端设施就是机电一体化的产品。通过网络技术的应用,数据终端和集成家电系统实现互相连接,人们在使用高科技产物的体验过程中获得方便,以此机电一体化的发展将向着网络化融合。

产品以及技术可以分为机电一体化数学机械,以及软件编程和电子测控这三类。模块化则是三者共有的特点和应用技术,模块技术可以减少开发的成本和降低开发的难度,并且还可以提高产品零件的通用程度因为这样研发一种可以使其他的产品公用,而且还提高了产品的相互兼容性和可配装以及维修的难度,以信息、软件以及机电这三部分进行有机的结合,优化机电一体化的发展前景,具有着高度的自主独立性以及良好的协调能力这样的特点是非常值得其他专业去学习的。并且随着微处理日益发展的以及大家对性价比看的更加重要的前提条件下各种机电一体化的产品更加迅速的出现在我们的市场上,可以通过利用机电一体化在迅速以及方便上的特征,扩大市场。从家庭用的插座键盘到汽车耗材,模块化产品在市场的占有率也越来越高,通过这些模块化机电产物,企业能够迅速设计制作更加优化的机电一体化产品。

2.3自动化发展和微型化发展

自动化是指在生产过程中实现无人或较少人操作机械,机械系统自动按照人的要求进行检测、分析、操作等环节,来实现最终的预期目标。机电一体化实现全自动化在航空、军工、农业等领域的应用,将会帮助人们从危险、繁重的劳动中解放出来,拓展人的感官功能,实现生产效率的大幅提升,增强人类改造世界、认识世界的能力。

机电一体化技术将向着微型化进行发展,近些年来,微电子技术和机械工程加强了紧密结合,将微电子技术的操作范围控制在微米之内,甚至有更小的纳米机电系统,产品的微型化制作,使得体积占据更小,能源消耗更小,能够进入更小的空间,因此在军事领域、信息领域、医疗领域等具有更大的优势,在医学、生物、航空、信息、国防军事

领域具有更广泛的前景[3]。目前使用硅制造出的集成电路,在制作过程中使用半导体器件实施蚀刻技术,能够大面积使用在军用产业和民用产业,具有更宽广的发展道路。

3.结论

当今社会中,很多科学技术都与机电一体化技术息息相关,且随着相关科学技术的逐渐发展,多领域技术的相互结合与共同发展将越来越普遍,显然已经成为社会发展的大趋势,国家已经加大了对机电一体化技术的投入和研发。机电一体化技术将朝着智能化、网络化、自动化、微型化、模块化、绿色化发展,在机电一体化的积极发展下,我国工业社会将维持快速发展状态,更加保障了中国制造的产品质量和性能。

参考文献:

[1]李子岳.刍议机电一体化的发展前景[J].中华少年,2017,(34):243.

[2]宋文智.探析我国机电一体化技术的应用现状及发展[J].设备管理与维修,2017,(17):7-8.

[3]曹相贇.略论机电一体化技术的发展现状[J].建筑工程技术与设计,2016(15).

标签:;  ;  ;  

浅谈机电一体化技术的现状和发展趋势
下载Doc文档

猜你喜欢