时间:2023-08-11 09:14:55
序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇机电一体化行业前景范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!
一、我国目前对于煤矿机电一体化的具体技术应用
随着社会发展的不断扩大需求,煤矿行业的不断进步。煤炭行业中机电一体化程度也在不断地加深。一种全新的高效的机械一体化设备的引用,可能会带来行业内翻天覆地的变化,从而更好地创造社会效益。对于煤矿行业来讲,煤矿领域内大多数工作都是特别繁重的,如果能在某些方面引入机电一体化设备,将会极大程度的减轻对于人工劳动的负担,也能减少人员从事煤矿行业的危险性。
从劳动生产的角度来看,因为行业本身的工作性质原因,煤矿行业可以从多个角度来完成引入机电一体化设备。达到减轻劳动强度,提高生产力的现代化改造。
(一)采煤设备
近年来,我国电牵引采煤机的研发取得了长足的进步,在新型设备的研发上,国内各厂家已经完成了对相关技术的研发。已经能够形成多品种、多体系、多型号的设备生产局面。国内厂家在现有设备的基础上通过自主创新, 还完成了对设备不同传动方式的相互转换改造,在电磁,电液,机液方面均取得了不俗的成果,完整了电牵引采煤机的市场,使得采煤机能够更好适应地层地质的需求进行工作。不仅提高了工作效率解放了人工,更在一定程度上减小了煤矿建设对于工作环境的要求。将采煤设备的工作效率提升了一个新的台阶,对于煤矿行业的整体发展提供了技术上的保障。
(二)矿井安全生产监测监控系统
作为最能体现机电一体化技术优势的一个领域,矿井的安全生产监测监控系统能够在煤矿产业中得到广泛应用,大幅度地提高煤矿开采的工作效率,保障工作人员的生命安全。同时,机电一体化技术随着科技的发展,逐渐形成了将软、硬件系统协调工作的工作模式,更加合理地对煤矿的工作进行监控,提高效率的同时还延长了持续工作的时长,满足的不断进步的煤矿行业的要求。
(三)传输设备
随着煤矿工作效率,工作产量的不断提升,对于传输设备的需求也在不断扩大。在对提升运输设备的研发中,我国科研企业和相关人员,完成了对于输送机的自主研发,对于带式提升机的机电一体化有了重大突破。传输设备自动化的生产模式也在逐步形成,结合新型的计算机技术和互联网技术,只要输入相对指令,传输设备本身就能够完成正常的开采运输工作,还能够对系统内发生的故障经行检测和排查,方便工作人员进行日常的设备保养与维护。
二、机电一体化技术的优势与发展前景
(一)机电一体化技术在煤矿事业中的优势
机电一体化技术发展至今,已经形成了一套成熟的将电气工程、机械工程、互联网技术、计算机应用技术充分结合的技术体系,将传感装置,动力装置和机械装置进行有效整合和对高新技术的吸收改造,更好地发挥了机电一体化在实际工作中的作用。性能,功能上区别于人工,机电一体化技术能够更加快速全面地完成工作任务,并能根据实际情况调整工作方式,提高工作的效率和生产产量。对于产品本身又有着良好的状态保证。在工作中的运算、记忆、控制、信息处理等方面对于与人工有了更大程度的进步,且机电一体化设备的操作比较简单,对于人员的培养较为便利,同时又能减少对于工作人数上的需求。减少人员在现场施工的数量,减低对于危险区域工作的人员需求还能大程度的提高工作人员的安全性。生产过程更加标准,使得煤矿行业在产能和产值上得到了了重要保障。
(二)煤矿机电一体化技术的管理措施
我们要明确一个概念:计算机技术机械一体化技术的核心,只有计算机技术的不断发展才能带动机电一体化技术的,同时,计算机技术的发展方向通常也决定着机电一体化技术的发展方向。因此,要善于引进先进的科学技术到实际的机电一体化技术的改造中去,不断提高计算机处理事务的能力,根据现场情况深化机电一体化设备的实际应用,将机电一体化设备本身具备的优势不断地发挥出来。
为机电一体化技术的应用创立一套新的管理策略也是对于机电一体化技术的重要管理措施,对于新的设备要有新的方式进行管理,不能照搬别的地方的经验,在实际操作过程中进行总结,发展出一套适合自身情况的管理模式。对于机电一体化技术中的人员,要经常性的带领相关人员进行学习培训,以跟上不断发展的时代脚步,确保机电一体化技术在现场的具体施工中得到保障,也能在具体施工中不断地得到进化。
要相对煤矿中机电一体化技术进行正确管理,还要在管理上成立一个对应的机构,能对机电一体化设备出现的问题进行迅速的反应,在此机构中,要明确对于机电一体化设备管理的职责范畴,形成机电为主体的管理部门,严格人员的管理,确立奖惩制度以提高工作人员的积极性,保证机电一体化设备的正常运行。
(三)煤矿机电一体化技术的发展前景及思路
在通信系统上可以将新时期实现的新型通讯手段运用到煤矿机电一体化技术中来,加强一体化技术通讯功能可靠程度,对于通信一体化的信息传输有一个新的革新,从而更好地完成对于机电一体化技术设备的控制。
在机械领域内,发展机电液一体化的程度。本身机电液一体化就是讲机械、电气、液压三者结合发展的一种新型技术,在性能上更加趋近于稳定。如果能将机电液技术研究成果大范围的引入到煤矿机电一体化技术中,将会跟进一步地提高煤矿生产的机械化、智能化、现代化程度。
中图分类号:F871 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)19-0178-01
1.机电一体化的发展前景假设及理由
就我所选的专业――机械制造与自动化有着很大的发展前景。如今时代,正是中国发展的黄金时代,中国又是一个发展中国家,要想谋求更大的发展,行业的转型是一定的,所以轻工业的转型,重工业与机械制造的行业的重视是必然的。就这一点来看,我清晰看到这一行的发展前景有着如此大的潜力。它与其他行业有着千丝万缕的联系!
2.机电一体化的定义及运用学科
机电一体化又是如何一回事?随和经济的发展和科技的进步,越来越多的产品智能化、自动化、网络化,这些产品除了要用到机械驱壳,还需要用电路来控制,电的部分已经不再是简单的开关电路,而是用大规模的集成电路,单片机、传感器、可编程控制器等智能元件被用来和设备的机械部分想结合。单纯的机械活着单纯的电子已经不能适应行业发展的需要,渐渐地就出现了机电一体化①这个学科。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,到目前这个学科已经逐渐成熟了。机电一体化包含了很多的技术部分。
2.1 机械技术
机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。
2.2 计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
2.3 系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。 第四, 自动控制技术 。其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
2.4 传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。
2.5 伺服传动技术
包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
2.6 机电一体化的整合
机电一体化系统主要由五个部分组成:机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源。机械本体包括机架、机械连接、机械传动等,它是机电一体化的基础,起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比,机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强,这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应,具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点;检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制;电子控制单元又称ECU(Electrical Control Unit ),是机电一体化系统的核心,负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析,根据信息处理结果,按照一定的程度和节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的地进行;执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件,通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式;动力源是机电一体化产品能量供应部分,其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能,以电能为主。
2.7 机电一体化运用方向
机电一体化有着如此强大与先进的技术,它日后会为我们的发展会做出如此强大作用,我想和多人都会想到!机械作为减轻人类劳动强度的一种工具,自从出现以来就一直不断地发展进步。模块化、网络化、智能化、自动化、系统化和绿色化已经成为机械发展的方向。在未来的几个世纪,并没有什么东西能取代机械的位置。也就是说,这个行业还有很长的路要走,它在人们消费的比重将不断提高。而这个行业的竞争也会变得越来越激烈,只有不断创新,只有把机电一体化产品的软硬部分完美地结合起来才能做成优异的机电一体化产品。
3.世界工程机械行业和市场的总结
1.2002年以来,全球工程机械行业呈现稳定发展的态势,在经济发展,特别是工程建设事业发展的推动下,传统市场稳定增长,新兴市场发展迅速,多数工程机械制造企业盈利丰厚,扩张的欲望强烈。
2.从机种发展看,大型机械中挖掘机仍旧占有第一的地位,销售额和增长速度都名列前茅;但相比之下,小型多用途机械的发展则更快,这主要归功于发达国家大型基础设施建设已接近完成,大量的市政、维修、养护、园林工作拉动小型多用途机市场升温;另外,和目前倡导的节约资源、能源,保护环境等政策措施也有一定的关系。
3.从营销方式看,工程机械租赁在发达国家已经成为一种主要的营销手段,大约占到销售额的50%以上,出现了一大批颇具实力的租赁公司。租赁业的发达,也带动了二手机市场和拍卖市场的发展。工程机械营销和使用方式的改变,对于降低施工成本,提高设备利用率,节约资源是有积极意义的。
4.在全球范围的工程机械销量较大增长的情况下,预计产品库存和关键零部件短缺就成为一个普遍的问题,正如所谓“木桶理论”中的一块短木板,制约了行业更快发展。这个问题已经引起全行业的关注,按照市场经济的规律,应该有更多的资金和技术投向这个方向,最终实现动态的平衡。
5.在可预见的将来,工程机械行业及市场发展的前景是比较乐观的,这是目前业内相当一致的看法。
机电专业有着如此强大的技术与发展前景,还有着庞大的市场。我相信加入这一领域里,不但自身能够得到很好的发展,而且还能为国家的建设尽一份力!
参考文献
[1] 王宣银等.机电一体化的创新及发展方向.机电一体化,2000(6):6-8
[2] 张建民等.国内外机电一体化发展概况.机电一体化,1996(5)
[3] 陈辉等.机电一体化的现状及发展趋势.机械.2008(7):1-3
作者简介
中图分类号:TH-39文献标识码: A
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
一、我国发展“机电一体化”面临的形势
机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。我国亟须大力支持机电一体化发展
二、我国发展“机电一体化”的对策
1、加强统筹安排,协调发展计划
目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车!
2、强化行业管理,发挥“协会”作用
目前,我国“机电一体化”较热,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作。
3、优化发展环境、增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
4、突出发展重点,兼顾“两个层次”
机电一体化产业履盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。
三、我国机电一体化的发展趋势
机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
当今社会,计算机的技术可以说是日臻成熟,在工控机技术方面的进步也是突飞猛进,进而推动着机电一体化向更加光明的方向发展。工控机技术能够通过总线结构,对生产过程、工艺以及机电设备等加以控制和检测。随着当今社会计算机技术不断创新与飞跃,工控机技术也正朝着个性化、数字化、分散化、专业化和微型化这样的方向发展,工控机系统发展方向也逐步实现智能化、网络化、综合化和集成化,就目前发展现状来看机电一体化必定有着十分广阔的发展前景。只有发展好机电一体化这一门技术,其他的高新科技才能在此基础上得以更好的发展,与此同时这门技术在发展对其他相关技术又有所依赖,所以由于目前的生物、材料和计算机等新兴科技正飞速发展,医疗设备、微型机械、家用智能机械、现代化制造等领域产品,机电一体化的发展之路将获得更大的拓宽。
1机电一体化的信息单元和系统控制
来自各个传感器的外部输入命令和检测信息,能够被信息单位和系统控制进行加工、集中、分析和储存,并对信息处理后的结果统计与分析,同时在相应的节奏和程序的命令下,对整个系统进行操作并保证有目的的运转。机电一体化系统由电路、转换器、计算机及外部设备、数控和接口装置等组成。机电一体化技术的系统在处理和控制信息单元时的最基本要求就是处理信息的速度的提高,并在可靠性、抗干扰能力以及系统的自诊功能等方面都所有完善和提升。在目前机电一体化的研究系统中,系统控制单元可以在有效的硬件、软件支持下,对数据进行准确的采集、分析、决策以及判断工作,从而实现对信息的最完美控制。现阶段的高程度智能化系统中,存在着一些信息控制是以知识驱动为核心的,例如:我们在对知识进行自学、获取和推理的种种过程。计算机以及信息处理技术应用环节包括对信息的运算、决策、判断、存取以及交换等环节,而计算机上处理信息的工具,因此,信息处理技术与计算机的技术之间有着密不可分的联系。计算机技术涵盖范围很广包括硬、软件的使用技术,网络与发达的通信技术以及处理数据的技术等等。在计算机视野下的机电一体化,需要发挥计算机对信息处理的能力并经过它的指挥才能够实现对整个系统的运行。而是否能够及时并准确的处理信息将对机电一体系统的工作效率和质量有着最直接的影响。所以,在目前机电一体化的不断发展与变革的过程中,计算机对信息的处理技术以及计算机的应用已经成为促进机电一体化发展的最为关键因素。
2机电一体化技术在计算机视野下不断发展
2.1计算机技术推动着工控机技术的发展
自从世界第一台实验性的数控系统在美国的麻省理工被研制出来,至今已经是历经了多半个世纪的岁月。改革开放以来我国在计算机技术领域已经取得了较为卓越的成就,并不断研发出领先市场不同层次的开放式数字控制系统,而且发展的速度也相当之快。目前正努力实现更为开放和标准的计算机体系结构研发。由于工控机有着在工业系统内部被镶嵌的优势,所以计算机在工业领域的应用已经打破了极端环境的限制,并能够保持更为长期、有效、持续、稳定的进行工作的。虽然工控机经过了诸如:采用无源背板、取消大拇指、工业电源、插卡式模板、温度调整和自测等等的工业化改造,但在本质上并不是工业型的,也不能够在根本上使元器件失效率比较高、抗震冲击力差、困难维护和大母板的水平放置得到解决。为了使市场能够最大限度的满足计算机的需要,在对总线工控机研发基础上,还产生了一系列的嵌入式工控机。
2.2软件新技术对机电一体化的推进作用
当今社会,新技术软件的发展,使得吸纳带的机电一体化技术得到了更好的推进。例如,嵌入式JAVA、IP构件库、编口API规范、行业性编程和无线网络的操作系统等,这都给新软件的技术的发展带来了前所未有的挑战和机遇。在当今科技市场上能够是产品的竞争力得到最有效的提高手段就是构件能够兼容、软件得到重用、维护起来方便、设计技术可以共享与合作生产,这些手段的实施都是在对行业软件技术实现充分开发的基础上实现的,这种技术的发展给各个生产计算机厂商也带来了空前的经济收益。近年来人们不断实现了对GNU、多种嵌入式Linux原型、工具性等软件的研制与开发,促使我国现阶段的机电一体化技术的发展得到了更好的环境和机遇。目前硬件的提供商用其数据软件库的形式,将其经过长时间研制的芯片版图数据和处理器逻辑,以供EAD软件将配置功能直接作用去芯片上。目前IP技术在市场上不断的兴起并占有一席之地,使得市场上所有机电一体化软件行业将会面临更加广阔的发展前景。
3计算机技术和机电一体化技术相结合
20世纪60年代时,第四次革命爆发,其中以微电子技术的为主要导向的新能源技术、生物技术、信息技术、自动化技术、新材料技术和激光、红外线技术等的高科技新型技术都在逐步的形成。这次新技术革命,使得机械工业的生产结构和产品结构发生了巨大的飞跃。目前技术领域内,将计算机技术和机电一体化技术相结合,是社会发展的必然,一方面使得现在的机电产品竞争性和性能得到了极大的提高,另一方面使得企业的竞争力和生产效率都得到了极大的提高,促进了机械工业的大规模技术革命,使得机电一体化技术应运而生。机电一体化的技术上将多种技术进行融合的产物,它是系统论、控制论和信息论的基础,是在软件技术、传感器和计算机三者共同支撑下才发展起来的。事实上,机电一体化的技术不只是局限在电子技术和机械的结合,而是融合了自动控制技术、检测传感技术、伺服驱动技术和信息处理技术等等多技术融合、交叉的一门学科和技术。
4结语
综上所述,机电一体化的技术发展并不是独立存在的,他是其他各种学科能够发展的重要因素,而且也会随着科学技术的进步得到进一步的完善。同时,相关的技术还有许多,不只是包括计算机的技术,相信随着科技的不断发展向前,也会随之显现处理,并且为机电一体化技术的发展、壮大提供更为广阔的空间。
参考文献
0.引言
机电一体化技术是机械工业技术、微电子技术和信息技术相互交叉融合的新产物,在电子技术的推动下,已被广泛应用于各个技术领域,逐步提高各行业领域的智能控制水平。机电一体化技术在我国机械制造、饮料生产和钢铁生产中应用更为广泛,具有良好发展前景。
1.机电一体化技术的应用
1.1应用于现代机械制造工业
传统机械制造工业是基于市场规模经济建立的,主要依靠企业生产规模、生产批量和产品结构来增强自身竞争优势,其根本目的是真正实现资源的有效利用,以生产机器取代人力,通过低成本获取高质量、高效率。现代机械制造工业以信息技术为先导,其生产模式、制造系统、制造技术和组织管理形式得到全面改革,是具有全球化、网络化、智能化特性的绿色环保制造业。机电一体化技术应用于现代机械制造工业,能让企业的制造技术得到良好发展[1]。
1.2应用于饮料行业
事实上,机电一体化技术是现今应用最广泛的、发展前景最好的应用技术,它广泛应用于食品饮料包装机械的开发、设计和制造中。这不仅可以有效提高单机自动化程度,还能全面增强整条包装生产线的自动化控制能力和生产能力,让其竞争能力远远优胜于其他传统的机械控制同类设备,从根本上改善食品饮料包装工作质量。
1.3应用于钢铁企业
1.3.1现代集成制造系统
在钢铁企业中,现代集成制造系统(CIMS)能实现人与生产经营、生产管理和生产过程的一体化控制,对生产原料进厂、生产加工到产品发货的全过程都真正实现全过程一体化控制。
1.3.2现场总线技术
现场总线技术(FBI)主要用于连接设置在现场的仪表与控制室内的控制设备,真正实现数字化双向多站通信连接。[2]用现场总线技术取代当前常用的信号传输技术可以让大量信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统进行双向传输,保证数据传输的有效性。
1.3.3交流调速技术
交流调速技术是电力电子技术和微电子技术飞速发展的衍生物,由于交流传动性质优越,已广泛应用于生产实际中。随着科学技术的飞速发展,不仅能让复杂的矢量控制技术实用化变成现实,还大大改善交流调速系统的调整性能,甚至远远超过直流调素水平。
1.3.4开放式控制系统
开放式控制系统能对一种标准的信息交换规程进行识别是支持,能实现不同厂家生产产品的兼容和互换。通过工业通信网络,开放式控制系统能使各种控制机械设备、管理计算机互联,实现测量与控制的一体化管理。
2.机电一体化技术的发展
2.1信息智能化
信息智能化是基于控制理论基础,对计算机科学、数学理论、运筹学、动力学和人工智能进行吸收强化的新学科思想,它能模拟人类思维能力,实现高水平的控制目的。随着科学技术的不断发展,机电一体化技术必然日趋智能化,机电一体化产品智能化会成为明显特征,目前我国的机器人与数控机床的智能结合就是机电一体化技术智能化体现。
2.2微型机电化
目前,借助半导体蚀刻技术已经成功制造出亚微米级的机械元件,若将该成果应用于实际产品中,就能完全实现机械和电子的相互融合,将CPU、机体、传感器、执行机构有效集成,不仅体积小,还能组成一种自律元件[3]。这表明了机电一体化朝着微型机械学发展的重要趋势,一旦研究成功,必然会给军事、生物医疗、信息科技领域带来重大影响。
2.3光机电一体化
事实上,机电一体化系统包括机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件,若在机电一体化技术中积极引进光学技术,就能充分利用光学技术的优点,全面改进机电一体化系统的各个处理系统,提高机电一体化工作效率。
2.4产品网络全球化
在全球互联网的影响下,全球生产、经济被连成一体,企业间竞争也将上升到网络全球化的竞争,只要研制出具有质量保证、功能可靠、性质稳定的机电一体化新产品,必然会在短期内畅销全球。由此可见,机电一体化产品必然会朝着网络全球化的趋势发展。
2.5产品绿色化
机电一体化产品绿色化主要是指产品在使用过程中不会对生产环节造成破坏,即使报废后也能回收利用。由此可见,机电一体化绿色产品在其设计、生产、使用和销毁的过程中,是完全符合自然环境和人类健康的要求,尽可能对生态环境不造成危害或仅有极小危害,其资源利用率高。虽然机电一体化绿色产品制作成本和技术成本较高,但其具有可观的发展前景,值得深入研究。
随着社会的不断进步,机电一体化技术已渗透到我们生活的方方面面,给我们的生活带来重大影响。科学技术的飞速发展,使机电一体化技术的发展前景更为广阔。机电一体化技术的完善发展,必然会给新世界新形势下的生产活动带来更多的技术支持。
【参考文献】
机电一体化技术在经济发展的过程中,使自动化的发展提升具有良好的技术支持,并在机电一体化技术的应用过程中,有效减少人力物力在生产加工中的多余消耗,并降低了安全问题发生的几率,因此在煤炭行业、建筑行业中创造了巨大社会效益与经济效益。机电一体化技术包含信息传感器技术、电工电子技术、接口技术、机械技术等多项技术的有机结合,并能够综合应用在实际操作中。
1.机电一体化的应用范围
1.1建筑材料
在当前建筑施工的工作中,对建筑材料的要求也越来越高,且建筑材料作为建筑施工中比例较多的内容,对其的质量要求标准也更高。要想保证建筑材料能够有更高的质量发展特征,就要确保机电一体化的技术能够在建筑材料中得到科学应用[1]。此外,建筑材料的选择调配对建筑质量有直接影响,若是材料调配没有满足规定要求,将会减少建筑工程中的使用寿命,甚至引发严重的安全隐患,从而产生经济损失。正因如此,应用机电一体化技术到建筑材料中,就能实现建筑材料的正确配比,以免误差产生,进而推动建筑行业的发展。
1.2自动生产线与数控机床
作为一个生产大国,我国在产品生产的过程中,对机床的使用量非常大,这也造成国家生产总值的提升。通常情况下,机床建设同数控技术的发展具有密切联系。在国家机电一体化技术逐步发展完善的过程中,机电技术也更加成熟,但是综合水平的发展依然处于世界的中级水平,因此对其要逐步改进与完善,进而更好推动数控机床技术的发展。此外,机电一体化在自动化生产线中也有普遍应用,且在国民经济增长的进程中,更多的生产设备与自动化生产线被用于工业化建设的工作时,使工业化进程进一步加快。就当前阶段的发展来说,工业化的发展还具有一定不足,需要在今后的使用过程中完善人机界面系统设计、边坡调速等任务,从各方面完善机电一体化技术的发展。
1.3钢铁行业
机电一体化技术在钢铁行业中的应用,能够使生产效率、生产质量得到提升,促进钢铁行业能够超现代化的发展方向进步,就当前的发展情况来说,钢铁行业中的机电一体化技术应用可分成以下几点:第一,计算机集成系统的应用,使得钢铁生产过程中每个工作流程能够紧密连接。第二,现场的总线技术应用,能够使设备链路实现通信数字化[2]。第三,使用交流传动技术,能够替代传统的电子传动,使生产效率大幅度提升。
1.4工业机器人
机电一体化在工业机器人中的应用主要为三个阶段,第一阶段中,机器人对环境的适应力较差,智能依照规定要求进行动作的机械重复。第二阶段中机器人已经具备初级的传感系统,并能够及时进行信息处理。第三阶段的工业机器人发展,已经逐渐进入智能化的发展领域,引出感知能力^强,能够在较为复杂的逻辑思维中进行合理准确的科学分析,使工业机器人能够在使用中发挥更好的社会效益,并具备较好的环境适应力。
2.机电一体化的发展趋势
2.1绿色化
在人们生活水平逐步提高的同时,对环境发展的关注度也越来越多,因此机电一体化技术在今后的改进工作中,更应注意绿色化的应用发展,最终达到环境保护的最终目标。机电一体化中的绿色发展方向就是实现各类产品的低能耗、低污染发展,并减少人们在使用制造中出现的健康危害,避免造成环境污染。绿色化的发展方向能够是产品应用效率全面提升,并在推动生态环境的良好发展、人体身心健康等方面都具有良好作用,总之,机电一体化的产品发展趋势具有十分广阔的市场前景。
2.2光机电一体化
机电一体化技术具备强大的功能作用,并在实际生活、生产过程中发挥出了自身优势,人们对机电一体化技术的研究力度、关注力度也在逐步提升。目前机电一体化的应用主要包含了信息处理系统、能源系统、传感系统等,其中机械机构属于其最主要的结构组成[3]。为更好掌握金银光学技术,促使光机电一体化的技术发展,推动机电一体化走向新的发展时期。
2.3智能化
在当前信息化技术飞速发展的进程中,智能化的信息技术水平也有了突飞猛进的发展。因此机电一体化技术中,人工智能的科学应用,也是未来发展的趋势之一。在充足的理论知识基础之上,从多方面思维引进,从而达到机电一体化技术的全信息化。智能化作为机电一体化技术的信息重要表现,能够运用计算机科学、人工智能、模糊定量、运筹学等进行机电一体化技术的整体发展,并且在模拟人类智能技术、混沌动力学等领域有了新的研究进程,随着今后机电一体化研究的逐步深入,也呈现出了“全息”化发展特征,并在智能化的应用领域增强使用效果。
3.结语
综上所述,机电一体化技术是在经济发展进程中十分重要的科学技术,也属于全球科学技术发展的结果。所以,在以后的发展应用过程中,相关部门应当更加重视机电一体化技术的深入与研究,利用先进的技术设备创新机电一体化发展。促使国家的生产效力能够提升也能增大企业的发展规模,提升其社会经济效益,全面推动国家经济的持续发展。机电一体化技术综合多种科学技术的应用优势,在技术发展的提升过程中其应用水平也能够不断进步,最终在机电行业中发挥更大作用。
参考文献
0 引言
作为全国发展较为落后的省份,到贵州主政不到一年的省委书记、省长赵克志指出,工业强省战略是贵州更好更快发展的必然选择,因此,“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略和城镇化带动战略。在这样的时代背景下,作为职业院校的一名教师,深感机电一体化专业又迎来了发展的春天。随着现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。但机电一体化专业就业前景如何,机电一体化专业就业方向有哪些?这些问题成了很多家长和同学们想要了解的问题。
1 机电一体化技术的基本应用
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
1.1 在现代机械制造业中的应用
传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。
1.2 在饮料行业中的应用
机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。
1.3 在钢铁企业中的应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。
2 机电一体化专业就业前景
有关研究报告显示“机电一体化”一词最早是日本提出的,在上世纪80年代初,日本名古屋大学最早设置了“机电一体化”专业。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列入“863计划”中。机电一体化专业是精密机械——电子技术(含电力电子)——计算机技术等多门学科交叉融合的产物,属高新技术,也是当前发展最快的技术之一,它是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代,是产品向高、精、快迅速迈进,使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才。而“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略,因此我校机电一体化专业的毕业生可以立足贵州,放眼全国,就业前景很好,而且往届毕业生普遍反应待遇较好。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。具体就业方向有:
2.1 机电一体化专业
从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作,也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作。
2.2 机电一体化专业(计算机辅助设计与制造方向)
从事机电产品的计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM),并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才。
可在模具设计及制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程,数控机床的调试、维护及加工操作,从事生产和技术管理工作,也可以从事国内外数控设备的营销工作。
2.3 机电一体化专业(模具CAD/CAM方向)
从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。
可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作,也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作。
2.4 机电一体化专业(机电CAD技术方向)
在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才。
可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业,轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作。
市场调研发现机电一体化专业是一个宽口径专业,适应范围很广。我校该专业学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外,还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试,如维修电工,PLC程序设计师,CAD制图员等国家级职业技能鉴定考试,学生必须考取相应的技能证书后才能取得毕业证,充分体现重视技能培养的特点。历届学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。
参考文献:
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京.科学出版社.2004.
随着科学技术日新月异的发展,不同学科的知识相互渗透交融,促进了工程领域内的技术的革新,特别是机电一体化技术的发展,确立了机械工业未来的发展方向。本文主要对机电一体化技术进行了基本的概述,同时简述了国内外机电一体化技术的发展概况,进一步分析了机电一体化技术的发展趋势。
一、机电一体化概要
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
二、机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:
1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设的研究日益获得重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3 网络化
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4 微型精密化
随着纳米技术的不断深入发展,机电一体化技术也将面向微型精密化的方向发展。一般来说,机电一体化产品的微型精密化可以使机电一体化产品的应用范围更加的广泛,微机电一体化产品具有体积小,耗能低,应用广泛等诸多优点,因此微机电一体化技术具有比较广阔的发展前景。但是微机电一体化技术的发展需要精密的加工工艺以及先进的设备作为其强大的后盾。
1 机电一体化概述
机电一体化就是将微电子技术引入机械的主功能、动力功能、控制功能、信息功能的研究,并且将机械设备和电子设备通过软件有机结合而构成的系统的总称。机电一体化的目的是在科学专业化和深度专业之间达到平衡和两者的集合,让系统工程以及解决问题方法出现突破。
“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。首先,机电一体化技术并非机械技术、微电子技术以及其它新技术机械的组合或拼凑,而是基于一定的技术研究,将机械、微电子元素有机整合而成的一种综合技术。它的发展进程有别于机械加电气所形成的机械电气化的发展过程。某些机械部件的原有功能可以通过机电一体化中的微电子装置代替,这种装置的应用在一定程度上丰富了机电系统功能,而且机电一体化产品的智能特征改善了机械性能。智能化是机电一体化与机械电气化的本质区别。
2 机电一体化的特点
2.1 具有综合性 从某种意义上讲,机电一体化技术可谓是一种跨学科的边缘科学,它将微电子、计算机等多门技术整合于机械主体构造中,使之形成一套一体化的系统。这套机电一体化系统综合了多门学科的技术优势,这些技术协调运作,彼此取长补短,使整个机电系统的性能得到最大发挥。可以说,机电一体化技术是具有综合性的高水平技术。
2.2 广而强的应用性 机电一体化的目的是基于机械的主体构造通过机电产品的开发,完善机电功能,实现过程控制。机电一体化是当前机械系统的一个主流发展趋势,它与机械系统能够有机融合,打破了行业的限制。智能化是机电一体化的主要特点,计算机技术的引入为智能化开辟了广阔的发展空间。
2.3 多层次的系统化 从本质上讲,机电一体化就是将计算机技术、智能技术等多项技术整合于主体机械,不断优化机械的主体功能,使其形成一套完整的系统。机电一体化注重各种技术(尤其是微电子技术与精密机械技术)的集成,强调主体结构的层次化和系统化。无论从单参数、单击控制到多参数、多级控制,还是从单件单品生产工艺到流畅、自动化的生产线,直至完成整个机电系统的设计,各个层次的开发和应用都会涉及智能化的机电一体化技术。
2.4 整体的最优化 基于系统工程的设计理念,将智能技术、计算机技术等多项技术有机整合,形成整体优势,以提高机电系统的主体性能,提高运行效率和附加值,同时达到节能降耗的目的,保护生态环境。比如,应用数控机床、柔性生产线、工业机器人和计算机管理等高端机电一体化系统后,企业就要及时更新观念,将机电一体化概念引入生产系统,不断优化生产流程,以压缩生产周期,满足不断增长的社会需求。
2.5 使用简易化 从产品开发来看,机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化系统和产品得以实现。作为开发者,除了要具备扎实的理论基础,对于技术架构也要有丰富的积淀,要有创新精神。从用户角度来讲,无需深入学习机电一体化系统的技术原理,只要掌握机电系统的操作规程,能够确保系统操作正确、合规,在人机磨合的过程中形成协作关系即可。
2.6 提高了安全性 机电一体化系统的智能技术使系统具备自我保护功能,可以有效规避运行中的故障或风险,确保系统稳定、安全地运行。一些高端机电一体化系统已实现了全自动操作,而且被广泛应用在海底、高空等恶劣的作业环境中。
2.7 具有高可靠性、高稳定性和长寿命 机电一体化系统发生机械磨损的程度非常小,因而故障少,运行时稳定可靠,系统的服务年限比普通机电系统长。而且某些自诊断、自修复的机电一体化系统甚至可以实现“零故障”。
2.8 具有柔性 柔性是机电一体化系统的特点。根据需要的变化,用机电一体化技术无需改装系统就可以及时地对系统的结构和生产过程作必要的处理,从系统的观点出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智能、调整、修改,因此机电一体化技术是解决多品种、小批量生产的重要途径。
3 机电一体化的发展状况及现状分析
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:①20世纪60年代以前,利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能的初级发展阶段;②20世纪70~80年代以大规模、超大规模集成电路和微型计算机为代表的蓬勃发展阶段;③20世纪90年代后期,机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。现阶段,光学、通信技术等领域正循着机电一体化的发展步伐大踏步迈进,微细加工技术开始在机电行业初露锋芒,光学、通信技术的融入使机电一体化由最初单一的模式逐步衍生出光机电一体化、微机电一体化等多个分支。另一方面,我国现阶段在光纤、人工智能和神经网络等技术领域发展较快,这对机电一体化技术的发展有一定的促进作用。在未来的技术研究领域,机电一体化将有望形成完整的基础科学体系。
4 机电一体化技术未来的发展
4.1 智能化 智能化是当前机电一体化技术领域的一个未来发展趋势。智能化是运用控制理论,将计算机科学、混沌动力学、模糊数学、人工智能、心理学、生理学以及运筹学等多个学科有机整合,智能模拟人类的逻辑思维、判断推理和自主决策等能力,以便得到更高的控制目标。按照目前人工智能技术的研究状况,未来时间将有可能发展高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,这是人工智能技术研究的一个必然的发展趋势。
4.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元,需要针对各个研究项目制定不同的标准,各部件、单元或借口才能很好的完成配型。但是由于该技术领域存在利益纷争,当前国内外尚未形成一套统一的标准。但是模块化的生产理念已逐渐被机电生产领域认可,在未来的机电一体化研究领域,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
4.3 网络化 网络技术在上世纪九十年代风靡全球,带动了科技研究、工业生产、政治、军事、教育等众多领域的技术研究或经济模式的革新。机电一体化产品的市场前景是广阔的,产品一经研发,配以网络技术辅助推广,必将在短时间内成为业界瞩目的焦点。基于网络技术的远程控制终端设备就属于机电一体化产品其中的一类。另外,现场总线和局域网技术在机电领域的应用,恰恰是机电一体化产品网络化发展趋势的最好印证。
4.4 微型化 微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,但其技术应用尚存在微机械技术这一发展瓶颈,在未来的发展进程中还有待进一步研究。
4.5 绿色化 绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,资源利用率大幅提高,有利于节约生产成本,而且健康环保,对生态环境的影响程度较小。无论是生产成本角度来考虑,还是从生态保护的角度来分析,机电一体化产品绿色化已是机电研究领域的必然趋势,具有广阔的开发前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
4.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。另外,通信功能除了rs232外,还有rs485、dcs人格化。
5 结语
机电一体化的产生与迅速发展的根本原因在于社会的发展和科学技术的进步。系统工程、控制论和信息论是机电一体化的理论基础,也是机电一体化技术的方法论。微电子技术的发展,半导体大规模集成电路制造技术的进步,则为机电一体化技术奠定了物质基础。现代产品的机电一体化进入到实用阶段。机械工程及自动化专业人员掌握机电一体化技术与应用中的理论和方法对今后的工作是非常有用的。
参考文献:
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.
[2]赵再军.机电一体化概论[M].浙江大学出版社,2004.
[3]赵建民.国内外机电一体化发展概况[J].机电一体化,1996(05).
1引言
在科技迅速发展的时代,机械智能制造与机电一体化技术在不断向前发展。机械智能制造与机电一体化产品设计在社会生产以及日常生活的应用越来越广泛和普遍,它可以反映出电力系统是否稳定安全运行,根据发生情况向运行人员发出警示,便于迅速准确地处理安全隐患。在我国机电一体化是一个综合技术,也是现代化象征。有关企业实现自身的发展并提高生产效率,需要高度重视机电一体化技术,并加强该领域研究与应用。
2机械智能制造的相关概述
机械工程对于当今的机械工程行业发展来说,可谓是新的科技发展方向。机械工程不仅关系到机械的加工与生产,还关系到机械使用方式和效果[1]。
2.1我国机电一体化智能制造现状
我国的机电自动化技术仍处于初级阶段,机电自动化水平仍低于其他发达国家。此外智能制造的总体进程和发展速度较慢,而自动化与机械化是目前机械和电气自动化的两个轴心,需要它们更好地融入到当前机电行业当中。由于我国机械技术发展缓慢,相关理论缺乏完善,其中一些技术通常需要引进其他国家的技术,需要我们不断努力和探索。
2.2机电工程企业的便捷性
在机械智能制造系统控制的产品相关设计上,我们要针对性借助国外先进的系统知识理论,结合我国机电信息发展行情,切实加强自身机械与信息技术工程的发展进步;同时对于现在错综复杂的电子机电信息工程发展环境,需要大力发展机电系统设计与机械智能制造来改善当前的大环境,让人们信息生活更加有秩序,机械控制系统工程的产品设计也更加方便快捷。机电一体化技术在智能制造中的应用能够给相关企业带来稳定且长久的发展空间,在国家的政策和市场调节作用下也能够获得更宽广的企业经营生产模式,也体现智能制造对机电工程企业发展带来的便利性。
3机电一体化技术的优点
3.1安全可靠,提高工作效率
更大的安全性和可靠性,作为机电一体化技术的主要优势,在很大程度上保证了获得机电一体化技术的人员安全,并为电气自动化技术的分析和研究提供了坚实的基础。电机自动化技术的自动检测系统在运行过程中,可以实时监视相关运行状态。安全可靠是机电一体化技术应用所要实现的主要目的之一,这也体现了在未来的超数据时代人工将会被取代的趋势。机电一体化技术在智能制造中的应用能够有效减少由于人工计算、调配等出现的可避免的失误,从而实现在企业生产的各个流程中功效效率的提高。
3.2有利于设备检测和维修
对于机电一体化设备而言,机电一体化设备的组成部分多种多样,主要包括反应设备、仪表、机泵等,它的构成结构复杂多样,维护过程复杂易变化。在企业的具体生产应用当中,所需要的机电一体化设备应用数据也会有所不同,这就会导致机电一体化设备存在一定的损害性与预告性,我们可以借此进行机电设备的相关故障诊断。在实际的设备应用运行维护上,我们要全方位考虑电气维修与运行维护措施、备用的替换措施。在电位计合理调节之后,可以有效修正相关系统故障问题,可将电气系统中电位计进行准确调整,预防因为调节混乱出现问题。机电一体化设备自身在电路数据监测上,可能对一些已经发生的初级电路故障没有及时地反映出来。导致在后面的数据中,根据整条电路中物理量测量值进行比较,会发现有些反应数据与其他位置输出数据有着明显差别。明显的数据差别反映在仪器设备上,会出现设备短路、工作温度降低等电气设备故障的发生;应进行检查和维修,避免滚雪球造成后来较大经济损失[2]。
4机电一体化技术在智能制造中的构想
4.1设计构想
在机电一体化控制下,机械设计制造的相关产品设计可以多用一些智能化设施完善设备的建设,减少一些因设备问题而浪费的时间;同时也使管理更加方便,减少人力的投入,使工作可以被更快且更高效率地完成,减少因人工的粗心而导致的错误;对于机电信息工程技术发展来说,可以有效避免一些错误,从而使效率更高。不同的人要有不同的分工,各部门一起合作,把工作落实到每一个人的身上,利用协同合作来完成上级指定工作任务,工作效率高,负责人满意度高。最后,值得一提的便是设计模型的交付工作,机电信息技术的应用完全改变了原有方式,优化了工作程序。
4.2关键技术
科技不断向前进步发展,单一的主体技术构建模式已经不能满足人们对机电系统整体控制发展的需要,而把不同的系统控制模式融合在一起慢慢地变成了发展的趋势。在机电信息技术工程的系统控制产品设计上,我们要针对性地借助国外先进的系统知识理论,结合我国机电信息发展行情,切实加强自身机械与信息技术工程的发展。在互联网的背景下,机械工程行业自动控制系统的构建以及产品智能化的生产已成为大势所趋。目前机械智能化产品设计行业,需要切实把握时代特点,融合计算机信息元素,开创性地推动机电自动化信息工程技术发展。机电行业自动控制系统的构建,可以极大缩减人的数据计算、工程产品设计、数据模型构建等繁杂的数据操作。
5机电一体化技术在智能制造中的实践
5.1机电一体化技术的系统优化
对于机电工程一体化在智能制造中的应用而言,各模块的整合工作显得尤其重要。我们要切实做好模块整合工作,主要任务是实现机电控制系统的高效有序与运行统一。电子与机械系统的整合控制,实质是机械系统的整合利用,考虑到机电信息模块系统性整合在机电系统整体控制运行中的重要性,相关部门要尽快制定相关操作规范和对操作员专业素养的考核;为保证工程机械的智能化模块系统优化及其发展,必须建立在电子智能化的监控体系上。当今时展背景下,多方位、全面有序系统地控制与整合,已成了必要性。
5.2自动化监控技术
机电工程的自动监视技术是一种远程监视技术,使用传感器和计算机网络实现监控目标。自动电力监视技术提供多个实时监视目标,通过监测中心来建立,不仅有助于打破时间和空间限制,而且在很大程度上为监控提供便利。由于该技术是一种远程监控技术,其运行速度有限,一般不适合大自动化系统的远程监视。在对自动化系统中的多个功能进行集中和统一的监视,需要使用同一处理器来执行中央监视功能。作为一种监视系统的方法,在监视时,根据设备的不同功能需要设置相应的间隔。同时,不同的监视装置在功能上是独立的,并且具有较高可靠性,减少绝缘装置和系统中端子柜的使用频率,从而大大节省了投资成本。
5.3机械与信息技术工程融合发展
对于机电信息工程技术发展来说,可以通过有效避免一些错误来实现效率提高。科技不断向前发展,单一的主体技术构建模式已经不能满足人们对机电系统整体控制发展的需要,而把不同的系统控制模式融合在一起慢慢地变成了发展的趋势。同时对于现在错综复杂的电子机电信息工程发展环境,大型机械设备不可或缺。我们需要两者兼备,同时并用。在此基础上,还要吸收借鉴更为先进的技术、系统知识。最大限度实现机械系统设备中各组成部分有机结合,提升系统巡行质量与优化设计,推进机电一体化在智能制造中的应用进步[3]。
关键词:机电一体化;工程机械;应用前景
1 引言
一般来说,现代机电一体化是当今目前自动化技术发展的相对较高级的阶段。它同时也以计算机产业为基础和主要特征的自动化技术,同时也是生产实践对自动化技术进一步发展的需要。因此,根据整个行业的未来发展来看,整个工程机械的机电智能化和一体化将是今后的主要发展方向。
2 机电一体化在现代工程机械上的应用模式
2.1 机电一体化技术应用于机床的创新
在机电一体化应用中,Z80-CPU各种应用软件较多,在我国机床数控方面应用比较普遍,因为它的系统开发较容易。我国的数控机床一般均采用经济型的光电隔离电路及Z80-CPU微机、微机I/O接口电路以及功率放大电路等。而且这类Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉价并且相对于其他的技术来说相对可靠、维修方便、通用性强。Z80系列有独特的I/O指令,而且I/O接口译码硬件也较简单,其微机执行时间也较短、重要的是其指令格式也相对较短,这样非常有利于缩短扫描现场机床工作状况的周期。
由于大部分的数控机床要求工作刀具或工作台必须精确按照沿坐标轴的运动,因此在这类机电一体化应用中,就必须要考虑采用具有插补功能的连续控制方式。滚珠丝杠摩擦损失小,副传动效率高,在整个操作中无爬行现象,运动平稳,给予适当预紧,采用氟塑贴面导轨,它具有耐磨性好,摩擦系数小,可消除低速运动的爬行现象,同时它的抗撕伤能力强、以及成本低等优点。反向时可以定位精度高、消除空间死区以及刚度好。可消除螺母和丝杠的螺纹间隙,因此一般数控机床的执行机构传动方式采用滚珠丝杠副传动。
2.2 现代机电一体化在其他行业中的应用
首先我们来看在化纤行业的工程机械中的应用,如精密卷绕控制系统中,其控制系统是由金属导纱器电机、高强度摩擦辊以及变频器组成,同时还附加测速控制器与传感器组成。这样的工程机械中,其卷绕筒子一般采用积极式传动,卷绕交叉角是变化的,并且在筒子与导丝器的往复频率之间是一固定比值。
此外国外生产的工程机械,如装载机、推土机以及铲运机等由于采用了相对电子控制的自动变速器,这充分提高了整个工程机械的油耗,增加了经济性,而且简化了操作。
3 现代机电一体化在工程机械应用中的发展趋势
3.1 高性能化的应用发展
这里面主要包含:高速的应用化模式、高精度的应用模式以及高效率的应用模式、高可靠性的应用。新一代CNC系统采用多CPU结构以多总线连接,就是以此“四高”为满足生产而诞生的。这种系统采用精简指令集机,可同时实时多任务操作系统并行处理,从而来保证该机电一体化的产品具有相对高性能。
3.2 微型化的应用发展
微型机电一体化系统是机电一体化的一个新发展方向,同时也是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物,国外称微电子机械系统。微型机电一体化产品,泛指几何尺寸向微米、纳米级发展,其体积一般不超过1cm3的机电一体化产品,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,并且其耗能小、体积小、运动灵活,是近年和将来十大关键技术之一。
3.3 机电一体化智能化的应用发展
一般来说,现代机电一体化的发展和进步都主要体现在控制理论的基础上,也就是当前机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一就是智能化技术,而且这种在实际中的区别表现就是表现在其产品的智能上。它是吸收计算机科学、人工智能、生理学等一系列智能的新方法、新思想,模拟人类智能,这样的技术目前任然在探索和应用中,相信将来是有非常广阔的应用前景。
参考文献
[1]孙永利.机电一体化在工程机械中的应用[J].农机使用与维修,2009,(1).
[2]浩清勇.简述机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息,2010,(2).
[3]冷俊.机电一体化在工程机械中的应用[J].科技资讯,2011,(7).
[4]李洪忠,梁振清.机电液一体化技术在工程机械上的应用研究[J].山东农机,2009,(7).