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前言:在市场经济快速发展背景下,无论企业或个人都需依托于信息技术完成较多生产生活活动,如在通信设备领域、IT产业以及人们日常生活方式中,都可发现有信息技术的存在,充分说明电子信息技术能够对社会发展起到很大的推动作用。因此,本文对电子信息技术特征与发展趋势研究具有十分重要的意义。
一、电子信息技术的相关概述
关于电子信息技术的内涵,首先可从“信息”的概念进行分析,其主要指描述事物形态的重要形式,如数据、文字等,其都可作为被传递与处理的内容。在此基础上便可引申出电子信息技术的基本概念,其可理解为以计算机技术为依托形成的用于传递与处理信息的技术,包括信息或信号处理、传感以及通信等技术。
从目前电子信息应用现状看,其在微电子制造业、计算机技术领域、通信行业以及的制造业等方面都有所涉及。而且在科学技术的推动下,电子信息技术将以会不断创新与突破,更好的为各行业领域提供技术支撑[1]。
二、电子信息技术应用特征研究
2.1网络化与快捷化特征
目前,电子信息技术应用中多以网络数字结构的形式呈现出现,如无线通信技术、光纤通信技术等都可作为网络化的重要体现。而且有较多网络平台与系统如云数据平台等,其都可通过网络技术帮助用户进行信息的存储与使用。同时,电子信息技术网络化特征也表现在较多沟通交流工具方面,用户仅需利用相关软件便可达到信息传输的目标。
另外,在快捷化特征方面,电子信息技术本身表现为速度快、效率高等优势上,无论在信息处理或传感技术的应用等方面都极为快捷,如现代智能手机、平板电脑,为人们生活带来较多便利。
2.2微型化与集成化特征
在半导体技术高速发展的背景下,电子信息技术开始呈现出集成化的特征,如电网建设中对于电路的设计多以集成电路为主。再如传感器的设计,其要求将更多高端技术与复合材料引入其中,整个传感器结构在体积上减小许多,如毫米级传感器,成为现代传感器的典型代表。另外,从计算机制造看,当前应用较为广泛的技术主要以纳米技术为主,尽管计算机在体积上较小,但却容纳较多的技术能力。这些都可充分说明,当前电子信息技术具有集成化、微型化等特征。
2.3数字化与智能化特征
智能化作为现代电子信息技术的重要特征体现,在许多应用技术上都有所体现,如云技术、自动导航技术,都表现出明显的智能化特点,既可使用户工作量减少,同时使数据信息的安全系数得以增加。再如智能传感器的应用,其改变传统信息获取中耗时多、用户工作量大等难题,能够在信息传输后第一时间进行获取。另外,现代电子信息技术应用中,对于各行业领域中累积的数据,都可进行高效处理与存储,如云计算平台等,仅需保证相关数据转化为系统或平台可接受的形式,便能达到存储与处理的目标[2]。
三、电子信息技术发展趋势分析
电子信息技术在未来发展中将表现在多核方向、高集成化方向、光电子技术等方面。其中多核方向,主要表现在处理器由单核向多核过渡,多核心将逐渐取代单核心,且其他技术如图像处理、语言识别以及多媒体技术等都将以人工智能作为核心。而在高集成化方向方面,纳米加工将逐步取代原有的集成电路技术,22nm与32nm等纳米级技术也开始投入使用。
在光电子技术方面,目前大多发达国家致力于对光电子技术给入较多投入,如激光器的设计,其在工业、农业以及医疗行业等许多领域都有所涉及。再如常见的LED灯具,其是优化高耗能照明系统的重要体现。此外,通信技术方面也将趋向于高效化特征,如CDMA数字通信,其成为现代数字移动通信的典型代表[3]。
四、结论
电子信息技术以其自身的优势被广泛用于现代各行业领域中。从其现代应用特征看,多表现在智能化、网络化、集成化以及微型化等特征上,能够为人们的生产生活带来极大便利。
而在科学技术的推动下,电子信息技术也将向多核方向、高集成化方向以及光电子技术等方面发展,可为现代生产生活活动提供更多优质服务,推动社会的全面发展。
参 考 文 献
二、农业机械新技术的发展方向
随着我国科学技术的不断发展,农业机械新技术得到全面发展,现有的成果并不是完全不变的,科学技术总在不断更新换代,因此,农业机械的新技术发展将充满希望。
1、智能化、自动化智能化、自动化技术的应用领域越来越广泛,随着智能化、自动化技术的应用越来越成熟,其在农业机械方面的应用也将成为必然。实现农业机械化、智能化、自动化生产,将进一步提高农业生产效率,降低生产成本与农民工作量,为开辟农业产业化经营创造良好的条件。要推动智能化、自动化生产在农业机械中的应用,就必须引进和学习国外先进技术和经验,自主创新,在实践活动中不断探索和发现,这样才能实现农业生产智能化、自动化。
2、绿色化产业道路构建绿色环保型社会是当今我国积极倡导的社会理念,它可以促使现代化建设逐步向绿色化产业道路迈进。农业作为我国第一大产业,实现其绿色化产业发展势在必行。因此,建立绿色生态农业产业化基地,倡导绿色农业,使用先进的、节能型的、低能耗的农业设备,是推动农业绿色化、产业化发展的必要手段。节能型农业机械设备顺应了市场发展的需求,农业机械设备制造企业要以市场发展为导向,大力发展节能型农业机械设备,结合农业产业化发展实际情况,确保市场需求与市场供应统一协调发展,在实践活动中推动农业绿色化、产业化可持续发展。
3、提高创新意识,不断研发新技术和新机械现代化建设以创新理念为基础,不断提高人文、技术、教育等方面的创新能力与市场竞争力,促进社会经济健康、稳定、可持续发展。我国农业要实现可持续发展,就必须提高创新意识,加快农业机械新技术的开发和应用,政府要积极配合,鼓励农业机械、技术的创新。这样有利于加强农业发展的科技创新能力,在政府和市场需求的前提下,引导企业加大农业机械、技术的创新和研发力度,改善传统的农业生产模式,把实现机械化、产业化、规模化、技术化作为我国农业未来发展的方向,逐步将现代化生产经营管理模式以及科技创新能力应用于农业发展中。
尽管我国的农机工业今年来有了较大的发展,并一直呈稳定增长态势,但是和国外发达国家相比差距还非常大,其差距除了表现在设计观念、设计产业化、装配线的合理性、质量控制等方面外,最主要的问题是产品性能不高,智能化程度低下。
现阶段,我国正在提倡节约型社会,大力推进农业调整,促进农业由数量型向质量型转变,努力实现由土地密集型产品向劳动与技术密集型产品转变。在这种大背景下,我国农机工业发展的重点领域就是集约化农业需要的大中型粮食与经济作物生产机械,农业产业化需要的农产品精神加工的成套机械装备,高效无公害的畜禽工厂化饲养成套设备,牧草生产与加工机械设备,以及配套动力和关键配套件等。
一、农产品价格下滑要求降低其生产成本
近年来,由于农业生产技术的不断进步,我国的农产品产量得以很大的提高,从而使其价格出现了下滑的局势;又由于受加入WTO的影响,我国大部分农产品价格受到来自国际农产品市场更加剧烈的冲击,进一步加剧了我国农产品价格的下滑局势,严重制约了我国农民人均收入的提高,使得许多地方出现大面积的撂荒。如内蒙古的调查资料显示,全蒙的撂荒土地面积已达57万亩,约有10%的农民不愿从耕,开始离土离乡自谋出路,还有15%的农民离土不离乡搞季节性的劳务输出。在农民收入锐减甚至无利可图的情况下,我们要降低农产品成本,则应该分析一下我国农产品成本的主要构成,我国农产品生产成本较国外高的主要原因是劳动力所占比例太高,机械成本占有比例较低的结果,而机械成本低的原因是我国缺少智能化、自动化程度较高的可供农民使用的机具。所以要降低我国农产品的生产成本,必须发展自动化和智能化比较高的农业机械,以提高农机化水平,减少劳动力在农产品生产成本中所占的份额。
随着我国改革开放政策的不断深入,我国科学技术方面也取得了突飞猛进的发展,为我国实现农业生产自动化、智能化打好了基础。
二、智能农机具
1、联合收割机
例如英国MesseyFerguson公司MF40型联合收割机,采用DGPS系统动态定位精度优于5m,其谷物流量传感器为7射线式,计量精度达±0.5%,软件系统为该公司开发的“农田之星”(Field-Star),作业监控系统为DataVisionⅡ。收获工程中,可采AgGPS132平行导航选项,进行精确导航。其输出为产量分布图。
2、变量施肥机
根据田块的不同要求,有针对性地撒施不同配方及不同量的混合肥。具体工作如下:田间各小区所需肥料的比率及单位面积施用量,都事先已编程存入计算机;获取田间当前位置信息;控制撒播施肥量。
3、变量喷药机
根据处方图和DGPS定位,调节药量和雾滴大小。例如,当驾驶拖拉机在田间喷施农药时,驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时,数据处理器根据处方图上的喷药量,自动向喷药机下达命令,控制喷洒。
4、变量灌溉机
采用主从微处理器分布控制,臂长达392m,随时调节喷洒流量,以适应各小区土壤质地、耕层深度、地形及产量潜力不同对水分的不同要求。
5、变量播种机
随着全球污染日益严重,农业的绿色机械化是目前研究的重点,农用机械需要更加节能环保、低排放、高效运行、降低噪音,这样才能对我国的农业发展产生促进作用。我国对新能源有很大的支持力度,在一些地区,农业发展得到了国家的新能源补贴。随着人们环保意识增强,电动农业机械将会成为未来主流的农业机械。目前,大型农业机械应用电动驱动方式比较少,因此,对于大型的农业机械来说,目前还处于探索阶段。
1优势
燃油动力农业机械的质量体积都很大,不方便在小空间进行操作,电动农业机械的出现,解决了此问题。其具有小巧、灵活的特点,可以在小面积的范围内使用,如温室大棚的环境中进行工作。随着世界能源的不断枯竭,油价的上涨,从能耗上来看,电动农业机械是未来的发展趋势,电动机械结构简单,维护成本低,操作简单,成本相当于燃油机的1/4左右,能够实现零污染,因此对空气和土壤没有影响,在温室大棚中工作,噪音也比较小,因此能够实现农业的绿色和环保发展。
2发展现状
2.1存在的问题
我国电动机械的研究主要是提高生产的效率,以及保证足够的动能输出,但是却忽略了电池的耐用性和安全性。近5年来,电动农业机械的电池容量比较小,没有取得一定的突破。柴电混合的动力机械应用比较少,对于电动农业机械的安全防护技术不足,废旧的设备以及电池的污染、智能化操作等问题还有待于提升。电动农业机械的操作环境比较复杂,工作时间比较长,因此,会出现电路问题,还需要进一步探索研究。
2.2国内外研究现状
1921年第一台电动拖拉机由德国西门子公司推出,农业机械开始了电动化的生产。国外对于电动农业机械的研究,主要是在于操作性、安全性、功能性、可靠性以及燃料电池的性能等多方面,能够实现多功能的目标。我国对电动农业机械的研究比较晚,采用了英国技术,通过电池为农业机械提供动力,以微型手动操作为主。随着农业大棚的推广,电动农业机械主要围绕大棚的需求推出了室内电动撒肥机械设备。主要应用在对土地的合理化利用方面,能够实现均匀种植的目的。近年来,我国又把电动农业机械研究向着智能化方向发展,使得农业生产质量与效率得到了很大程度的提升,农业资源得到了合理化的使用。因此微型遥控和自动化程序以及提高作业的效率,是现代电动农业机械的发展目标,比如小型播种机、采摘机等,是农业机械最新研究成果。
2.3我国电动机械技术发展迅猛
电动农业机械的技术发展比较快,电能作为一种清洁的能源,代替石油成为了未来环保型农业机械主要应用的方向。在环境保护日益高涨的今天,农业生产更需要清洁的能源,电动农业机械发展空间前景比较大,而且控制方便,功率运转速度好,技术比较成熟,奠定了电动农业机械的发展,目前,移动式电动农业机械是我国的主要研究方向,实现了小型发电机组与移动电池互相配合,提供了稳定的输出功率,使大型电动机械装置的发展得到了很大程度的推动。
3发展趋势
近年来,电子信息技术已在我国通信设备制造业、微电子制造业、软件业及信息服务业等诸多领域实施了科学应用,其通过计算机网络的信息处理、传递及利用等技术为和会诸多领域带来了经济发展模式的改变与效益的提升。在科技力量的推动下,电子信息技术还需不断的向着多元化发展方向迈进。
1 电子信息技术发展现状
目前,随着电子信息技术在我国社会各领域的广泛应用,其技术已经由单一的职能向着高效性、智能化方向发展。在知识经济时代,电子信息技术的市场竞争力日益增强。
电子信息技术的发展应该是始于上世纪90年代美国提出的关于建设全球信息基础设施建设的计划。在此计划下,世界各国都给予了相应并落实在行动中,对信息高速公路的发展模式进行修改。从此,电子信息技术开始在发达国家大量使用。在全球化信息时代的发展趋势下,我国也投入到电子信息技术的建设之中,电子信息技术随之成为国家支柱产业。然而,与国外电子信息技术相比,我国电子信息技术整体水平仍然不高,且面临诸多挑战,如何实现电子信息技术的突破与转型,实现其与通信技术的融合与发展是电子信息技术产业面临的重要问题。
2 电子信息技术的应用特点
2.1 应用的自动化与智能化
电子信息技术在实际应用过程中越来越体现出自动化与智能化特征。比较典型的自动导航技术、自动存储技术及云技术都充分地展现了现代电子信息技术的自动化发展特点,最大程度地减少了人工作业及人工作业的误差,在节省人力资源的同时还提高了工作质量。另外,在电子信息技术的信息获取方面,智能传感器的出现,能确保在第一时间内主动获取信息并传输,很好的体现了电子信息技术的智能化特点与巨大优势。
2.2 应用的集成化与微型化
半导体技术的发展使得电子信息技术逐渐向着集成化与微型化方向发展。可以发现,在电子信息技术中,其电路已实现了集成电路的形式;传感器也是在先进的复合性材料与高分子材料技术下进行了研发与制造,传感器的体积大大缩小,市场上已经出现了一些毫米级的传感器;当前,纳米技术被广泛地应用于微型计算机设计与制造中,其体积虽小,但却集成了强大的功能与技术能力;最后,嵌入式技术也在电子信息技术上实现了应用,促使了信息处理单元的集成度迅速提升。以上种种技术的应用,都体现出了现代电子信息技术应用的集成化与微型化特征。
2.3 应用的网络化与数字化
随着计算机网络的普及,现代信息技术有效融合了网络技术,将高清数字处理技术与网络邮寄融合,建立起全球一体化的网络数字结构。同时无线通信与光纤通信技术的融入,使得电子信息技术的传输呈现出可靠性高、分布广泛的优势特点,促进了全球信息资源的共享与交流。此外,电子信息技术运用的数字存储技术,提升了其信息存储的安全性与数据容量,且易于查找与保存,充分地体现了电子信息技术的网络化与数字化。
2.4 应用的快捷化与高效化
正由于当前传感技术、计算机技术及网络技术等在电子信息技术中的高效融合,使得电子信息技术的应用效率迅速提高,其高速、智能、且方便的特点极大的方便了人们的生产与生活中的信心传输。如:手机、平板及电脑等,现已成为了人们离不开的信息传送工具,就是因为其具有快捷高效的优势特点。
3 电子信息技术的未来发展趋势
3.1 计算机向多核方向发展
计算机作为电子信息技术的最关键的组成技术,其在未来还会向着多核方向发展,且处理器体积也会越来越小,运行速度越来越快。具体而言,处理器是计算机的核心,自电脑产生至今,其处理器的运行速度都呈直线上升的趋势,且体积也在逐渐变小,因而未来也将继续秉承这一发展方向进行研发。处理器起初都是由单核构成的,发展到现代的多核处理器,未来也会向着多核方向发展。另外,现今多媒体技术与智能技术的发展,使得图像处理技术及语言识别技术在计算机中实现人机的直接交流,智能电脑较好的体现出人性化特征,未来其还将技术向着智能化方向加强云技术的发展。
3.2 微电子技术向高集成化方向发展
对于电子信息技术而言,其硬件的体积是影响其实施效率的重要因素,未来电子信息系统将向着集成化方向发展,以不断提升电子信息技术的实施效率。当前,电子信息技术中的集成电路已进入到纳米加工时代,intel、amd等处理器制造已很好的将纳米技术加以应用,促进微电子技术的高集成化实现。从65nm,45nm技术到当前的32nm技术,微电子技术已呈现出高集成化特征,未来22nm技术将得到应用。未来在arm,fpga,asic等嵌入式微电子产品中,还将投入更小的纳米技术应用。
3.3 光电子将成为未来电子信息技术的核心
之所以说,光电子将成为未来电子信息技术的核心,主要是因为电子技术与光子技术合成的光电子技术涉及到光显示、光存储、激光等多个领域,其将在农业领域、工业领域、医疗领域及军事领域中发挥重要的作用。因此,推进光电子技术的研发,将会促进其他领域经济效益及社会效益的双赢。目前,结合激光器在医疗事业及军事上的重要作用,大功率半导体激光器及固体激光器已成为光电子激光器技术的主要发展方向。而光显示领域则是新使其光电子技术的重要发展方向,平板显示技术将会向着可折叠化方向发展,LED灯具也将替代传统灯泡被广泛的应用。
4 结语
总之,电子信息技术在现代各个领域已显现出巨大的应用作用,并推动着人类科技及社会的进步。为了让其更好的实现对人们生活及社会生产的服务,必须充分了解其应用特点,并把握发展方向。在现有技术水平基础上进行优化,推动未来电子信息技术的发展,提供更多优质的服务,为社会创作更多价值。
参考文献
[1]罗宇文.探究电子信息技术的应用特点与未来发展方向[J].通讯世界,2013(09).
[2]赵鸿胜.对于现代电子与信息技术发展与展望[J].中国新技术新产品,2012(02).
[3]秦伟强.探讨电子信息技术环境应用及发展趋势[J].计算机光盘软件与应用,2012(24).
作者简介
在农业机械设计制造过程中,农机生产是重要的组成部分。想要有效提升生产质量,就要引进先进的技术,逐步提升制造水平。而自动化技术的应用能够有效避免传统设计制造过程中存在的问题,提升整体水平。
1现代农业机械设计制造工艺
1.1设计工艺
在应用农业机械设计工艺时,应将最初的设计方案输入到设计软件中,并结合相关内容,设计出农业机械图,直观地展现在工作人员面前。之后,相关人员可结合实际对三维模型进行适当修改,使用相关软件进行修改保存,并将改后数据在模型上根据相关指令进行上色,进而将修改完成后的数据呈现在模型上[1]。除此以外,软件呈现的模型也可结合设计转变为二维模型,方便工作人员更好地操作,以提升机械制造效率。
1.2焊接制造
可应用电流实现对焊件的加热,以提升焊接质量。但在实际工作过程中,易出现质量问题,所以,要对焊接制造引起足够重视。当前,在实际进行焊接工作时,无须对焊机划分正负极,只需对焊点进行明确,有效连接电流,达到焊接的目的。因电流长时间运行会产生发热现象,进而使焊接区域温度提升,导致融化现象。可再次进行加热,对融化以后的焊接物再进行一次焊接,以达到完整的零件,进而提升其制造质量,满足农业所需。通过对当前制造工艺的分析,此工艺已在多领域得到广泛应用,如在农业生产过程中,可以通过围护操作实现对护栏网的焊接,同时,在应用焊接制造过程中,不使用焊条,能够有效减少成本,达到较好的焊接效果。
2自动化技术在农业机械中的实际应用
2.1集成化技术应用
随着机械设计制造技术的不断发展与进步,对生产提出越来越高的要求,传统技术已不能满足当前发展的实际需求。因此,想要有效提升自动化技术在设计制造中的应用水平,就要将其进行集成化。不同企业对其要求也存在着一定的不同,而应用集成技术前,必须对生产过程进行有效协调,以提升自动化应用方式。此外,还要不断学习理论知识,通过理论知识与操作技能的结合,实现生产技术的集成化。在自动化技术应用过程中,能够有效提升设计制造质量与效率,提升企业竞争实力。
2.2柔性技术
传统设计制造行业中存在的重要问题是缺乏应变能力,究其原因是由于落后的管理模式与技术阻碍了行业的发展[2],特别是随着客户要求的不断增加,对农业设计制造提出更高的要求。而柔性技术的应用能够有效解决这类问题,在此过程中,将自动化技术、智能技术相结合,优化设计制造过程每个环节的联系。结合当前实际分析,在农业机械设计制造过程中,柔性系统、制造单元等技术已取得有效应用,并能够有效提升农业设计制造的效率。
2.3虚拟技术
当前,为进一步促进农业机械制造行业的发展,就要不断完善技术,因而就会消耗大量人力资源。为了有效节约成本,运用虚拟技术,通过仿真模拟,及时将问题呈现在模拟试验中。不仅有效减少了成本,还节约了大量资源。此外,通过虚拟技术的应用,还能够有效提升企业经济效益。因此,虚拟技术具有极其关键的促进作用,有利于农业机械设计的可持续发展[3]。
2.4智能化技术
随着时代的不断发展,在机械设计制造行业中,智能技术已得到有效应用,如机器人等。在实际应用过程中,机器人能够代替人类完成生产流水线上的各类工作,不仅保障了生产质量,还能够有效提升生产效率,且只需设定程序就能完成,大大降低了成本投入力度。同时,智能进程的应用将传感器、机械装置很好地结合起来,以电子技术形式对程序进行运算,并发出执行命令,从而更好地提升了设计制造的自动化技术水平。
2.5自动化设计技术
导致农业发展较慢的原因是由于机械设计缓慢,传统设计都是采用人工绘图,但随着时代的发展,当前很多设计都是通过计算机实现的,设计完成后还能够看到效果图。从而为工作人员更直观地展现出设计中是否存在问题,并及时进行优化。以往仅依靠图纸观察是无法实现这一效果,且需制定模型,这种模式不仅浪费材料,还耽误了大量时间,不利于农业的发展,而自动化设计技术的应用有效改善了这一现状,促进了农业机械设计制造水平的提升。
2.6数控技术
农业机械制造中,数控技术也获得一定的应用,并发挥着关键作用。在生产过程中无须采用人工方式,从而更好地避免错误率,加之自身具有较好的重复性,提升了加工产品的质量。
3未来发展方向
3.1智能化控制
当前,在农业控制方式中,智能化控制是比较常用的一种模式,能够结合内置芯片自主进行学习,并有效完成生产任务,在没有人工操作的过程中,不仅保障了工作人员的人身安全,还使工作方式变得更简便。当前,在很多地区应用无人机进行喷洒农药,而无人机就是机械设备的一种类型[4],人们在田边通过操控遥控器对农药进行喷洒,有效避免了对农作物造成的破坏。通过智能化的控制,在应用无人机过程中,不仅能够对喷洒线路进行设定,还能够自主进行喷洒。
3.2互联网技术的应用
关键词:机械设计制造;自动化;发展方向
0.引言
所谓的械设计制造的自动化就是结合了多种技术的新兴学科,它能使机械的自动化特征更为明显,对于工业生产来说是一次技术性的革命。它采用多种技术对机械设备进行控制,不仅可以提高机械设备的质量,使其功能更加完善和强大,还可以提高机械设备的稳定性与安全性,促进机械人性化和智能化。这些都是传统的机械无法拥有的,所以机械设计制造与自动化具有巨大的研发意义。
1.机械设计制造与自动化的设计原则
1.1.满足机械功能需求
满足企业生产需要是机械自动化设计的前提。机械自动化系统应该具备一个以上核心功能。能够将信息和能量进行转换之后为人们提供必要的信息和能量。要想形成完整的机械自动化系统就必须将产品和技术结合在一起,在设计和制造以及功能方面完善机械自动化设计[1]。
1.2.借助先进技术进行设计
机械自动化的设计要以先进技术为基础,自动化产品、系统和功能都必须以高新技术为基础,如此研发出来的系统才能帮助机械设备展现先进的智能化和人性化[2]。借助先进技术进行自动化设计的机械主要包括以下几种:(一)加工设备,如机床或者加工机械。(二)进行能量转换的机械,如电动机和内燃机等。(三)信息处理机械,如计算机等。(四)具有其他功能的机械。
2.机械设计制造实现自动化的意义
2.1.提高机械工作效率
机械实现自动化之后,可以保证机械按照操作要求按部就班进行操作,从而节省了人工,提高了工作效率。按照产品生产要求生产产品,提高产品直来那个。从而促进企业生产力的提高,给企业带来更高的经济效益。
2.2.加大了机械操作的可靠系数
机械自动化产品在实际工作过程中一旦遇到为或者古战,可以自动采取措施解决,从而提高机械操作的安全性和可靠性[3]。
2.3.机械自动化操作简捷
自动化产品具有强大的功能,当企业要改变工作方式时,只需要输入新的控制程序即可,无需更换设备。利用产品的程序控制产品的生产,可以减少生产环节和操作流程,从而简化操作,优化操作方式。
3.机械设计制造与自动化的发展方向
3.1.数字化的趋势
数字化是先进制造技术未来发展的核心。数字化的制造是各种技术的融合,主要包括制造、计算机、网络和管理学。在制造企业中,信息是以数字的形式呈现的,通过企业内部的网络进行流通的。借助数字化技术具有目的性的快速收集资料和信息,以虚拟现实、多媒体和数据库等技术为支撑,并对企业产品信息进行认真分析、重新规划和组合,从而实现产品的设计和功能的仿真以及产品生产过程和组织的仿真,达到企业生产过程重组速度的提升并对市场快速反应的目的,实现客户的要求。这也是全球制造业发展的趋势,用户借助互联网信息,企业则借助电子商务,实现沟通,形成一种动态的联盟,设计出相应的产品。
3.2.虚拟化的趋势
传统的机械制造业主要是利用图纸进行产品设计,并依据图纸进行成品实验,只有当实验成果之后,才能确定产品的设计。这种做法浪费了时间,提高了企业成本。科学技术的发展,使得计算机技术与网路技术得到快速的发展[4]。人们可以借助先进的电子计算仪器,利用网络,模拟大量工作的操作,从而实现数据的第一时间传递,让处于不同地方的对象之间实现交流和合作。所以虚拟化发展趋势是机械设计制造与自动化的发展趋势。
3.3.绿色化的趋势
绿色化的趋势是人类社会发展的要求,人类社会最终的发展是人类社会与自然界的和谐。人事自然界中的一部分,人类社会的发展是无法脱离自然界的。所以社会的发展必须保证人与自然的和谐发展,机械制造的自动化设计也不能例外。所以企业在机械产品的构思、设计、制造、销售、使用各个阶段都应该充分考虑环境因素。突出产品的绿色特点,满足客户的工作、生产和生活的需要,并给人充实的精神享受。产品应该突出物质、精神和环境三种文明的高度融合。在研发新技术时,做到辩证的看待,充分考虑经济利益和可持续发展之间的关系,促进机械制造自动化走一条绿色的可持续发展的道路。
3.4.智能化的趋势
智能化是机械制造自动化的目的也是未来发展的趋势。要想实现智能化就必须实现智能机器与人类专家之间的结合,研发出人机一体的智能系统,从而实现机械制造过程的智能化,比如机械可以模仿人类进行分析、推理、甚至判断的思维活动。实现智能制造业的目的是为了实现人与智能机械的合作,不断的延伸人类专家在机械制造过程中脑力活动,从而优化机械制造过程[5]。
3.5.机电一体化和微机型的趋势
现代机械设备的发展离不开机电一体化的技术。机电一体化是机械制造自动化的延伸,该种技术要求有效的结合机械、电子、电工技术。机械自动化的产品在市场上表现为体积小、操作灵活的产品更受欢迎。微电子机械借助微电子技术发展越来越完善,并有向微米、纳米发展的趋势。
4.结语
现代机械的设计与制造的自动化具有多功能、高可靠性和低能耗的特点。所以设计人员应该掌握机械自动化的发展趋势,主要包括数字化、虚拟化、绿色化、智能化、机电一体化和微型化等趋势,研发出符合时展方向的自动化产品。从而帮助机械制造业实现快速稳健的发展。
参考文献:
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[2]周立强.浅谈我国机械自动化现状及发展趋势[J].现代企业教育,2011(22).
1.概况
汽车电子技术是“机电结合”的技术,“机”的部分和“电”的部分要同步开发,相互之间的匹配技术非常复杂,技术上的开发难度比较大[1]。
近年来,汽车技术的创新80%来自于电子技术的应用。汽车设计工程师把汽车电子技术作为开发新车型、改善和提高汽车性能所采用的主要技术措施,汽车制造商把加快汽车电子化的进程、增加汽车电子装置的数量作为汽车的新卖点和夺取未来市场的重要手段。进入21世纪,汽车工业发达的国家,汽车电子技术主要用来解决汽车的节能、环保和安全问题;随着人们消费水平的提高,舒适和便捷的汽车电子装置也在高速增长。相对于发动机制造、机械传动等领域,中国在汽车电子方面与国际先进水平相比要更落后。
2.汽车电子的研究方向
通过近几年的研究,我们发现,对汽车电子技术的研究大体上有以下几个方向:电子控制系统的研究、混合动力车辆的研究、车载电子设备的研究和智能汽车的研究。
2.1电子控制系统的研究
随着汽车电子控制技术的发展,发达国家在汽车的各个系统中竞相采用电子控制装置。目前比较多见、成熟的汽车电子控制系统主要有发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等。发动机电子控制包括燃油喷射控制、点火时间控制(ESA)、怠速控制(1SC)、排气再循环(EGR)、发动机爆震控制和其他相应的控制,以及自诊断系统、后备系统等。发动机电子控制能最大限度地提高发动机的动力性,改善发动机运转的经济性,同时尽可能降低汽车尾气中有害物质的排放量。它是电子控制技术在汽车上应用的主要部分。底盘电子控制包括自动变速器电子控制(ECT)、防抱死制动控制(ABS)、驱动防滑控制(ASR)、悬架系统控制、电子控制动力转向、4轮转向(4WS)控制、巡航控制(CCS)系统等。车身的电子控制包括车用空调控制、车辆信息显示、挡风玻璃刮水器的控制、灯光控制、汽车门锁控制、汽车车窗控制、电动坐椅控制、防撞与防盗安全系统等。汽车电子控制系统的应用不仅可以明显提高汽车发动机的效率、减少油耗,还可以提高汽车的性能,进一步降低成本。
2.2混合动力汽车的研究
所谓混合电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV),是车上装有内燃机和电动机两种动力源[2]。将产生动力的部件与电能储存元件以不同的方式结合起来,可以形成不同类型的HEV。它较纯电动汽车有以下优点:可以最大限度地发挥内燃机汽车和纯电动汽车的双重优点;辅助动力单元(APU)的选用使汽车的续驶里程和动力性能可以达到内燃机汽车的水平;虽然内燃机会有排放产生,但由于其排量小,主要工作在最佳工况点附近,而大大减少了汽车变工况(特别是低速、怠速)时的排放,再由于可回收制动能量,可使混合动力汽车成为较低排放的节能汽车;在一些对汽车排放严格限制的地区(如商业区等),混合电动汽车可以关闭APU,由纯电力驱动,成为零排放的电动汽车。
2.3车载电子设备的研究
目前的车载电子设备包括:车载影音设备安全防盗、汽车通讯、汽车GPS导航设备与仪器、车载冰箱、倒车雷达等,但这并不是全部,例如最近投放市场的新技术――配光可变型前照灯(AFS),它是一种可以在行驶过程中根据道路状况进行自动照明的系统。研究表明车载电子设备领域将有更大的发展空间,近几年车载电子设备的普及速度可以用“惊人”来形容。
2.4汽车智能化技术的研究
智能汽车(Intelligent Vehicle,简称IV)是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它包括智能感知与预警系统、辅助驾驶系统、车辆自动驾驶系统等。汽车智能化系统集中地运用了计算机、人工智能与自动控制技术、现代传感技术、信息与通讯等技术,它是典型的高新技术的综合体,是目前各国重点发展的智能交通系统中重要的组成部分,也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力[3]。
3.汽车电子技术的发展现状及未来发展趋势
近几年,汽车电子技术在电子控制系统、混合动力车辆、车载电子设备和智能汽车等方面的发展势头良好,逐年呈上升趋势,并带动了我国汽车电子技术的进一步发展。
就车载电子的发展来说,目前车载电子产业尚处在高速发展阶段,进军该产业的企业较少,但用户市场较为广泛,收益较多,且有较大发展空间,市场潜力巨大。车载电子还加入了对通讯的进一步要求,包括卫星导航、当地服务、远程诊断、紧急援助、安全气囊展开通知、互联网访问、移动电视和蓝牙,等等。其它应用还包括提高乘客的舒适性和娱乐性体验的诸多新产品。据悉,北美和欧洲将在所有的汽车中安装自动缴费和紧急援助系统。
汽车智能化技术是未来汽车电子的未来发展趋势。机器视觉技术、雷达技术、磁性导航技术、高精度数字地图和卫星导航技术是智能汽车的关键技术。
随着汽车电子技术的不断发展,与其技术相关的一些标准和协议也将进一步得到完善。BMW正在努力研制一种基于IP网络协议的汽车电子系统,其目的是要简化公交系统内部的通信联络方式。
此外,不论是汽车主动安全技术(aetive salty technology),还是汽车被动安全技术(passive safty technology),都对我国汽车电子技术的发展提出了新的挑战。尤其是主动安全技术,它可以避免人员及车辆的损伤,事后由于交通堵塞引起的间接经济损失[4]。目前已广泛采用的汽车主动安全技术主要有防抱死制动系统(ABS)、电子制动力分配装置(EBD)、驱动防滑系统(ASR)和车距报警装置等。研究显示,Bosch公司生产的电子稳定程序(ESP)技术,可以稳定车辆并降低打滑危险,减少50%的严重交通事故。
4.总结
随着电子信息技术的飞速发展,现代汽车技术与电子技术、智能化技术融合在一起,汽车已成为现代科技的载体和结晶。汽车电子化、智能化是当今汽车研究的重点,已经成为衡量各国汽车工业发展水平的重要标志。
除了大力发展汽车电子工业外,还应注重对人才的培养和新技术的引进,并着重于电控系统和电子电器设备模拟和数字电路等职业技能的实践、实训和创新能力的培养,突出电子技术的实用性和先进性,培养熟悉汽车电子电器、电控系统故障诊断和维修的高级应用型技术人才。
参考文献:
[1]程振彪.世界汽车电子化及其技术发展趋势[J].汽车情报,2008.3,(10):17-23.
[2]陈清泉,孙逢春,祝嘉光.现代电动汽车技术[M].北京:北京理工大学出版社,2002.1-22.
0 引言
近年来,科学技术发展迅速,机械设计制造及其自动化也取得了令人瞩目的成就。机械设计制造自动化是一种融入了多种因素(如传染技术、信息技术、自动控制技术等)的新型技术,这种技术能够借助自动化系统进行机械生产控制,继而在很大程度上提升机械的生产能力和生产效率。从现状看,机械设计制造及其自动化的发展日趋成熟,本文将对其未来发展方向进行探讨。
1 机械设计制造及其自动化简介
1.1 机械设计制造的基本定义
机械设计制造是近年来比较新兴的学科,该学科的发展以多种先进机械技术为基础,学科中涉及了机械、计算机、软件编程等多种技术,能够借助自动化实现高效生产。简而言之,机械设计制造是一门综合技术学科,它能够帮助企业研究各种机械装备及机电产品的设计制造过程和生产过程,对企业管理意义重大。
1.2 机械设计制造及其自动化的基本特征
首先,机械设计制造及其自动化具有高质高效的特点。机械制造自动化产品不但具有强大的信息处理能力,还具备较佳的自动控制能力。利用自动化设备进行产品生产,能够实现连续作业,与传统机械设备相比,机械化自动设备出现失误的风险相对较低,收获的产品产出效率相对较高。其次,机械设计制造及其自动化具有安全性高的特点。用传统的机械设备进行工作,错误和故障时有发生,因此不得不对其进行人工修理。运用自动化技术及自动化产品进行工作,能够实现故障自检,发生故障时,能够自我诊断、自我处理,这在很大程度上提升了机械产品生产的安全性和高效性。再次,机械设备制造及其自动自动化具有适用范围广的特点,它涉及了众多学科,且具备多种复合功能,能够真正实现自动化控制补偿、调节及保护,满足各类用户的各种需求。
1.3 机械设计制造及其自动化的工作原则
首先,在进行机械设计制造及其自动化设计工作时应遵循信息交互转换的原则,这样做有诸多益处,生产出来的自动化产品能够同时满足公众的应用需求和信息需求。只有遵循信息交互转换的原则,才能实现自动化产品和技术一体化,继而形成完整的自动化系统。其次,在进行机械设计与制造及其自动化设计工作时应遵循创新原则。只有不断创新,才能促使生产出来的机械产品具有独特性,才能提高产品的市场占有率,继而在激烈的市场竞争中有立足之地。总而言之,机械设备接受的科技资金投入越高,创新思想应用的越多,其具备的功能便越多、越完善、越发达。
2 机械设计及其自动化的未来发展方向
2.1 智能化
在机械化产品中,有着一个重要标志――智能化,智能化水平越高,机械化产品的自动化程度也越高。因此,在未来的发展中,机械化产品有必要朝着智能化的方向发展。智能化技术是一项高科技技术,它涉及了多种学科的内容,包括计算机学科、运筹学科、人工智能学科等,它能够让机械化产品产生人的逻辑思维能力和判断能力。在机械化产品中融入智能化技术,能够促使产品替代施工者从事一些危险系数高的施工任务,在很大程度上降低了安全事故发生率。总而言之,让机械化产品朝着智能化的方向发展,能够替代人工劳动,实现安全施工,提升工作效率和效益。
2.2 数字化
在现代工业当中,数字化技术发挥着十分独特的作用,它能够统计复杂信息(图形、声音、技能等),将复杂信息以数字信息的形式展现出来,并及时分析、处理,全真模拟产品的功能和产品的生产加工过程,实现原型产品的模拟制造,最终在减少设计错误和生产错误的基础上收获较高的生产效率。总之,机械设计制造及其自动化朝着数字化的方向发展,能够进一步提升机械设备的生产效率,促使机械设备更快、更好地工作。
2.3 微型化
上世纪八十年代以来,机械设备开始向微型化的方向发展,机械设备微型化能够提高运营灵活度,减少能耗,降低机械企业生产成本。除此之外,机械设备微型化还能增强产品综合竞争能力。从现状看,微型机械在诸多领域具有较高的应用价值,比如说军事领域、信息领域、生物医疗领域。由此可知,机械设备具有十分广阔的应用前景。需注意的是,机械设备的微型化程度越高,加工难度也越大,如何更好地实现机械设备微型化还需众多学者进一步研究。
2.4 网络化
网络化是机械设计制造及其自动化的必然发展趋势。从现状看,机械设计制造过程中虽然应用了网络化技术,但生产控制的网络化水平还有待提高。举例而言,在进行产品设计和产品生产时,机械设计制造的自动化系统一旦发生问题,便不能继续正常生产产品,若是生产现场缺乏专业设计者或技术者,就得暂停产品生产工作。等专业技术人员解决系统问题之后才能继续进行产品生产工作,这在无形当中降低了产品生产效率。由此可知,机械设计制造及其自动化必然会朝着网络化的方向发展,这样当出现产品生产问题时,便可利用网络中的信息技术、传感技术以及远程监控技术向不在生产现场的专业人员求助,产品生产问题便能得到解决,产品生产效率便能得到保证。
2.5 绿色化
近年来,我国工业化进程加快,社会公众面临的环境污染问题愈演愈烈,环境污染问题直接制约了社会经济健康发展。作为现代工业的重要内容,机械设备制造及其自动化在发展过程中应注意融入绿色理念。不论是在产品的设计阶段,还是在产品的应用阶段,机械设备制造及其自动化都需要朝着节能环保的方向发展,只有这样,才能实现经济发展和环境保护双收益。
2.6 人性化
人是机械设计制造及其自动化产品的服务对象,机械设计制造及其自动化若想实现健康发展,就得在未来发展中处理好产品与人的关系,促使机械化产品朝着人性化的方向发展。笔者认为,作为机械设备生产企业,应尽量生产出富有人的情感、富有人性以及人的生理机能的机械化产品。
3 结语
本文结合机械制造的概念、特点以及设计原则,对机械设计制造及其自动化的发展方向进行了探讨,认为机械设计制造及其自动化应朝着智能化、数字化、微型化、网络化、绿色化、人性化的方向发展,希望能为机械制造行业健康发展提供理论指导。机械设计制造及其自动化是提升生产效率的重要途径,相信与科学技术进步的同时,机械设计制造及其自动化还会朝着更多的方向发展,机械自动化产品的社会应用价值也会越来越高。
参考文献:
[1]李彤.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].中国科技投资,2013,11:106-106.
[2]梁韶祥.探讨机械设计制造及其自动化的发展方向[J].科技展望,2014,11:85-85.
[3]王琪,胡海燕.基于机械设计制造及其自动化未来发展方向的探究与思考[J].电子世界,2014,16:93-93.
[4]程海洲,苏张磊.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].河南农业,2015,08:26-27.
智慧农业把关食品安全
智慧农业作为今年活动新增的重点板块,以“慧三农、聚万物”为主题,集中展示物联网技术提升下农业信息数字化、生产自动化、管理智能化的创新成果。国内农业物联网双巨头上海农业物联网应用工程技术研究中心和安徽朗坤物联网有限公司首次同台亮相,分别展示其自主研发的“水产养殖物联网系统”以及“智慧农业生态圈”等。同时,欧洲相关领域著名研究机构(LEI Wageningen UR)也带来了未来智慧农业的美好远景,并和中国优秀企业共同探讨行业未来发展。智慧城市勾勒美好生活
1 研究目的与方法
通过网络、书籍调查资料,结合科幻影视作品和小说,从科学的角度预测分析未来计算机的发展趋势。
2 研究结果
2.1 未来计算机将有更高的性能
看计算机的发展过程,历经电子管计算机、晶体管计算机、大规模集成电路计算机、超大规模集成电路计算机4个发展阶段。受工艺的限制,大规模超大规模的集成电路不可能无限集成,因此集成电路的开发已经濒临极限。由于目前计算机硬件用的几乎都是半导体集成电路,以半导体材料生产集成电路或超大规模集成电路的工艺以及技术越来越接近其物理极限,在不远的将来,计算机的性能也将接近物理极限。
2.2 未来计算机将有更广的应用
⑴普适计算将无处不在。所谓普适计算指的是,无所不在的、随时随地可以进行计算的一种方式;无论何时何地,只要需要,就可以通过某种设备访问到所需的信息,普适计算强调把计算机嵌入到环境或日常工具中。
⑵电子娱乐。目前,不少娱乐公司已经开始在网上播放电影和电视节目,并打造数字家庭。
⑶生物识别技术。生物识别技术被广泛应用鉴于反计算机黑客、反病毒、网络过滤及识别盗贼等技术存在的问题,生物识别技术为其提供了可能的解决方案。指纹、虹膜、声音和面部特征等识别技术已经开始用于政府和公司的身份认证系统。
⑷精确农业。精确农业是指以计算机、全球定位系统(GPS)等信息技术控制的农业灌溉、播种、施肥和治虫以及水土保持等工作。鉴于精确农业具有可降低化学品使用量、保证农作物高产和环保等特点,预计精确农业技术将在未来10年内在国内得到广泛应用。
⑸远程医疗。常规检查将轻而易举,医药行业是最早被装备先进信息技术产品的行业。性能更好的信息技术产品将显著地降低医疗工作成本。专家预计,这些技术将在2015年形成气候,将显著降低数十亿美元的医疗费用,极大改善医疗保健,提供更便捷的医疗服务。
⑹纳米技术。纳米技术逐步形成规模在纳米级别上的科学研究与开发成果,使人类越来越有信心掌控微观世界,制造出功能更强的计算机和更有效的医疗手段。目前,已有数十亿美元的资金用于纳米技术及其产品的研发。专家预计,纳米技术的应用将在2015年左右形成规模,纳米技术的潜在市场将达兆亿级水平。
⑺机器人。机器人将落户寻常百姓家包括能与人交谈、从事更为艰苦工作等智能化机器人,正被加速开发。随着计算机技术以及仿真技术等发展,微型机器人不久将成为人类既经济又方便的助手。目前,日本和韩国已经出售了上百万的微型机器人,用于工业界、家庭事务、医疗保健、军事和休闲业。专家预计,机器人最早将于2020年被大规模采用。
⑻人造器官。人体诸多器官现在都可以用仿真器官来代替,包括人造皮肤、骨头、耳蜗、血管、心脏等。利用计算机芯片、微型机械、组织工程和其他新技术,仿生器官不久可以涵盖到整个人体。目前,利用芯片,人造胳膊和大腿可以与人神经系统相连,借助于传感器可以有触觉。专家预计,2017年到2027年,人造器官可以替代人体主要器官。
⑼智能交通。智能化高速公路将成为风景线,鉴于没完没了的交通拥堵现象,智能化高速公路以其更低的成本、更快的速度、更高的安全性被普遍看好。有关计算机模型显示,智能化公路将使目前高速公路通畅能力提高2―3倍,而每英里的成本不到1万美元。目前新的高速公路造价是每英里100万到1亿美元。智能车将装配无线通讯和传感器等设施,将使行驶车辆的速度、方向和刹车得以自动化控制。目前通用汽车公司已经成功测试了无人驾驶的速度为每小时112公里的智能车。预计,2020年―2030年期间,30%的高速公路将采用智能化公路。
2.3 未来计算机将有更深的智能
⑴人机交互。人类自然形成的与自然界沟通的认知习惯和形式必定是人机交互的发展方向,研究者们也正在努力让未来的计算机能听、能看、能说、能感觉。
⑵机器学习。机器学习是研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使计算机具有智能的根本途径,其应用遍及人工智能的各个领域。
⑶自然语言理解。自然语言理解就是要让计算机能够听懂人们说的话。自然语言理解技术的突破不光可以应用在计算机人机语音对话中,它的更大应用将是人工智能中的一个具有更大意义的领域──机器翻译。
⑷机器视觉。机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。特点是提高生产的柔性和自动化程度,而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。
[参考文献]