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時間:2023-08-29 16:22:59
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【關(guān)鍵詞】探究中職學(xué)校機(jī)電一體化發(fā)展前景
什么是機(jī)電一體化?機(jī)電一體化是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。是現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。機(jī)電一體化專業(yè)的發(fā)展前景如何,不僅要看一方面的因素,而要多方面綜合起來考慮。
1、 學(xué)校背景條件及開設(shè)優(yōu)勢
機(jī)電一體化專業(yè)不是隨便一個中職學(xué)校就可以開設(shè)的,必須有充足的條件和開設(shè)優(yōu)勢才能有發(fā)展前途,否則,即使開設(shè)也看不到未來發(fā)展的方向。以我教授的學(xué)校為例,我們學(xué)校是央企辦學(xué),全國唯一一所以鐵路橋梁冠名的省部屬國家級重點(diǎn)高級技工學(xué)校,同時具有職工培訓(xùn)和黨校教育職能。建校30年來,一直致力于鐵路橋梁建設(shè)技能人才的培養(yǎng),不斷探索和實踐高技能人才的培養(yǎng)工作,已經(jīng)取得了湖北省和武漢市兩個級別的“高技能人才培訓(xùn)基地”的資質(zhì),學(xué)校擁有湖北省一級、二級專業(yè)等優(yōu)質(zhì)特色品牌,我們?yōu)楸姸嗥髽I(yè)以及中鐵系統(tǒng)培訓(xùn)了大量的高級工、技師、高級技師等技能型人才。我可以就以下幾個方面具體說明一下我們學(xué)校自身的優(yōu)勢。
一是提供智力支持。中鐵大橋局集團(tuán)擁有豐富的人力資源,學(xué)校隨時可以根據(jù)辦學(xué)需要,聘請專家,尤其是技能型人才作為兼職教師。得天獨(dú)厚的智力資源,為我們學(xué)校培養(yǎng)建橋高技能人才提供了不竭的智力支持。
二是提供技術(shù)支持。集團(tuán)公司橋梁建設(shè)技術(shù)代表了國際先進(jìn)水平。強(qiáng)大的技術(shù)實力可為學(xué)校第一時間提供橋梁建造和維護(hù)的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料,為學(xué)校緊跟橋梁技術(shù)發(fā)展及時修訂教材提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
三是提供實訓(xùn)保障。集團(tuán)公司每年有超過二百項大型分部工程,幾百個施工工地,為學(xué)校學(xué)生實習(xí)創(chuàng)造了有力的實訓(xùn)保障。在武漢,學(xué)校長期與武橋重工、中鐵七局、中國一冶、中鐵科工、中交二航局、武鍋集團(tuán)簽有實習(xí)合作協(xié)議,學(xué)生實習(xí)教學(xué)安排方便靈活。
開設(shè)機(jī)電一體化專業(yè)必須首先引進(jìn)像機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)等等,要想發(fā)展還要有足夠的設(shè)備,而這些都需要一個堅實的后盾作為基礎(chǔ)。
2、 機(jī)電一體化專業(yè)的現(xiàn)狀
機(jī)電一體化不是孤立出現(xiàn)的,它是很多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定階段的要求和產(chǎn)物,而且機(jī)電一體化專業(yè)從上世紀(jì)60年代以來,其發(fā)展也經(jīng)歷了幾個不同的發(fā)展階段。隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)的發(fā)展,現(xiàn)代的機(jī)電一體化專業(yè)也得到了很大的發(fā)展,從之前不自覺的利用電子技術(shù)上出現(xiàn)的技術(shù)成果到現(xiàn)在智能化的發(fā)展階段。
現(xiàn)在很多學(xué)校都開設(shè)了機(jī)電一體化專業(yè),但是長期以來,中職學(xué)校機(jī)電專業(yè)基本上還是按照傳統(tǒng)的理論體系以學(xué)科為核心來組織教學(xué),其出發(fā)點(diǎn)還是用傳授系統(tǒng)的理論知識來組織教學(xué),并以此作為教學(xué)過程的主線和質(zhì)量考核的主要標(biāo)準(zhǔn)。從教學(xué)目的上來說,讓學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識,對于學(xué)生以后開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品是有幫助的。但是這種教學(xué)方法也有其不利的一面,因為就現(xiàn)在社會的發(fā)展情況,一般一個中職學(xué)校的學(xué)生畢業(yè)之后很難從事研究、開發(fā)、設(shè)計、決策等方面的工作,而是被分配到生產(chǎn)線從事制定工藝、調(diào)試試車、查找故障和排除故障等方面的工作。更有甚者,很多學(xué)校干脆單純的培養(yǎng)“電工”、“鉗工”等,并沒有從“一體化”上來深入教學(xué),沒有根據(jù)社會的發(fā)展和新裝備、新技術(shù)的需要來貼合實際。
3、 機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)要求及發(fā)展方向
要想使機(jī)電一體化專業(yè)有更好更大的發(fā)展,中職學(xué)校必須要在教學(xué)不足的地方多下功夫,多進(jìn)行改進(jìn)學(xué)習(xí)。如下是關(guān)于機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)要求:第一,運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)手段。一些專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課程中的原理圖、電路圖及梯形圖還有一些程序都要用軟件制作成課件,利用多媒體技術(shù)直觀教學(xué),更有利于學(xué)生消化吸收并更好地理解。第二,在校內(nèi)實訓(xùn)方面。校內(nèi)實訓(xùn)一方面要營造“車間”的真實情境,還要把學(xué)生學(xué)到的零碎的知識系統(tǒng)的結(jié)合起來,把學(xué)習(xí)和車間聯(lián)系起來,全面掌握知識和技能。第三,在頂崗實習(xí)方面。頂崗實習(xí)在于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)造能力,機(jī)電一體化專業(yè)的頂崗實習(xí)可以跟著導(dǎo)師做一些項目,也可以自己聯(lián)系單位實習(xí)。實習(xí)崗位還是很多的,可以做維修電工、機(jī)修鉗工、數(shù)控車工、制圖員等等,主要是把實習(xí)內(nèi)容和實習(xí)崗位結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、判斷問題、解決問題的能力。
更嚴(yán)格的教學(xué)要求是為了更好地發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)電一體化近幾年來取得了一定的成績,現(xiàn)在是集機(jī)械、電子、光學(xué)、計算機(jī)、控制等為一體的綜合學(xué)科,為了取得更大的進(jìn)步,其未來發(fā)展方向主要在:第一,智能化方面,以計算機(jī)為實現(xiàn)手段,與控制論、信息論、決策論相結(jié)合,使人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視,把機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床結(jié)合的智能化。第二,網(wǎng)絡(luò)化方面,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和快速發(fā)展給工業(yè)生產(chǎn),科學(xué)技術(shù),等方面帶來了很大的變化,各種基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)給機(jī)電一體化建設(shè)提供了很大的發(fā)展空間。第三,集成化方面,這是放進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展的特點(diǎn),很多的系統(tǒng)都是運(yùn)用了這一特點(diǎn),比如,計算機(jī)集成制造系統(tǒng),智能制造系統(tǒng)等等,在這一方面機(jī)電一體化也有很大的發(fā)展前景。
總之,機(jī)電一體化的技術(shù)功能及發(fā)展方向遠(yuǎn)不及上面所介紹的這些,還有很多技術(shù)領(lǐng)域會用到機(jī)電一體化技術(shù)。社會和科技在發(fā)展,各種技術(shù)之間將會有很多融合的部分,機(jī)電教學(xué)要本著面向現(xiàn)代面向世界面向未來的發(fā)展方針,從實際出發(fā),不斷改進(jìn),使專業(yè)人才培養(yǎng)和未來社會發(fā)展需要相適應(yīng),機(jī)電一體化專業(yè)在中職學(xué)校的發(fā)展前途一定會很光明,發(fā)展越來越好。
參考文獻(xiàn)
[1]王斌. 論機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢略述[J]. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2006(09)
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;核心技術(shù);發(fā)展進(jìn)程;發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù),是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速,機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
1.機(jī)械技術(shù):是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2.計算機(jī)與信息技術(shù):其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機(jī)信息處理技術(shù)。
3.系統(tǒng)技術(shù):即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4.自動控制技術(shù):其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5.傳感檢測技術(shù):是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動化程序就越高。
6.伺服傳動技術(shù):包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
1.數(shù)控機(jī)床問世:自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段,尤其是在1999年后,國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金,使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。
2.微電子技術(shù)的發(fā)展:我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年,經(jīng)過30多年發(fā)展,已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3.可編程序控制器(PLC)的應(yīng)用于工業(yè):上世紀(jì)60年代后期,美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種Modular DigitalController(MODICON)取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起,并首先在汽車工業(yè)獲得大量應(yīng)用。80年代是它走向成熟,全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進(jìn)入了第四階段。其特征是:在保留PLC功能的前提下,采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),采用開放的通信接口,如以太網(wǎng)、高速串口;采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和一系列的事實上的標(biāo)準(zhǔn);從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng),正隨著計算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展,趨向于建立同一硬件平臺,運(yùn)用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(tǒng),執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn):以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),它集中了固體物理、波導(dǎo)光學(xué)、材料科學(xué)、微細(xì)加工和半導(dǎo)體科學(xué)技術(shù)的科研成就,成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴(kuò)展、具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的新興交叉學(xué)科,對于國家經(jīng)濟(jì)、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
三、機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)
20世紀(jì)90年代后期,各主要發(fā)達(dá)國家開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支;另一方面,對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地,也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。未來機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向有:
1.智能化:是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。
2.網(wǎng)絡(luò)化:20世紀(jì)90年代,計算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.微型化:興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
4.綠色化:機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
5.系統(tǒng)化:其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強(qiáng),特別是“人格化”發(fā)展引人注目,即未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。
結(jié)束語:
當(dāng)然,機(jī)電一體化的發(fā)展不是孤立的,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化發(fā)展趨勢應(yīng)用概要
一、機(jī)電一體化概要
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。
因此,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是,機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護(hù)等。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
二、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1、數(shù)字化微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人;而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計、計算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
2、智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對話功能,設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護(hù)帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
3、模塊化由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動力驅(qū)動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣,在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時,可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
4、網(wǎng)絡(luò)化由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5、人性化機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào),使用這些產(chǎn)品,對人來說還是一種藝術(shù)享受,如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
6、微型化微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electronic Mechanical Systems,簡稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個微電機(jī)以來,國內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展,開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構(gòu)件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等)。
7、集成化集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合,又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率,應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn),然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
8、仿生物系統(tǒng)化方向??今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。就目前情況看,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展的趨勢,但還有一段很漫長的道路要走。
關(guān)鍵字:機(jī)電一體化 核心技術(shù) 發(fā)展趨勢
前言
機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,是跨學(xué)科技術(shù)。從機(jī)電一體化技術(shù)的基本概要和發(fā)展歷程,可看出機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù),是機(jī)械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果?,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。
1機(jī)電一體化的基本概要
機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科,而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,采用微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合,它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。近年來,隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域在不斷地擴(kuò)大和完善。
2機(jī)電一體化的發(fā)展背景
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展, 機(jī)電一體化產(chǎn)品有逐步取代傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品的趨勢,這完全取決于機(jī)電一體化技術(shù)所存在的優(yōu)越性和潛在的應(yīng)用性能。
2.1 使用安全性和可靠性提高
機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護(hù)等功能。在工作過程中, 遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時,能自動采取保護(hù)措施,避免和減少人身和設(shè)備事故,顯著提高設(shè)備的使用安全性。機(jī)電一體化產(chǎn)品由于采用電子元器件,減少了機(jī)械產(chǎn)品中的可動構(gòu)件和磨損部件,從而使其具有較高的靈敏度和可靠性,產(chǎn)品的故障率低,壽命得到了提高。 2.2生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高
機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能,其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高,通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計的要求完成預(yù)定的動作,使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響,從而實現(xiàn)最佳操作,保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時,由于機(jī)電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化,使得生產(chǎn)能力大大提高。
2.3 使用性能改善
機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示,操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少,使得操作大大簡化并且方便、簡單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn),系統(tǒng)可重復(fù)實現(xiàn)全部動作。高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序,實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。
3 機(jī)電一體化的核心技術(shù)
3.1機(jī)械技術(shù):是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
3.2 信息處理技術(shù)。信息處理技術(shù)是指在機(jī)電一體化產(chǎn)品工作過程中,與工作過程各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動控制有關(guān)的信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策分析等。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中,實現(xiàn)信息處理技術(shù)的主要工具是計算機(jī)。計算機(jī)技術(shù)包括硬件和軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中,計算機(jī)信息處理裝置是產(chǎn)品的核心,它控制和指揮整個機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)行,因此,計算機(jī)應(yīng)用及其信息處理技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中最關(guān)鍵的技術(shù),它包括目前廣泛研究并得到實際應(yīng)用的人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。
3.3系統(tǒng)技術(shù):即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
3.4 自動控制技術(shù)。機(jī)電一體化產(chǎn)品中的自動控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、校正、補(bǔ)償?shù)?。機(jī)電一體化產(chǎn)品中自動控制功能的不斷擴(kuò)大,使產(chǎn)品的精度和效率都在迅速提高。通過自動控制,機(jī)電一體化產(chǎn)品在工作過程中能及時發(fā)現(xiàn)故障,并自動實施切換,減少了停機(jī)時間,使設(shè)備的有效利用率提高。
3.5 傳感檢測技術(shù):是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動化程序就越高。
3.6 系統(tǒng)總體技術(shù)。系統(tǒng)總體技術(shù)是從整體目標(biāo)出發(fā),用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法, 將機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體功能分解成若干功能單元, 找出能夠完成各個功能的可能技術(shù)方案,再把功能與技術(shù)方案組合成方案組進(jìn)行分析、評價,綜合優(yōu)選出適宜的功能技術(shù)方案。系統(tǒng)總體技術(shù)的主要目的是在機(jī)電一體化產(chǎn)品各組成部分的技術(shù)成熟、組件的性能和可靠性良好的基礎(chǔ)上,通過協(xié)調(diào)各組件的相互關(guān)系和所用技術(shù)的一致性來保證產(chǎn)品實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠、高效率和操作方便等。
4 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
4.1智能化趨勢
智能化作為一個多個專業(yè)的邊緣科學(xué),是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。 例如:冷凍機(jī)組,通過測量各類物理量與微機(jī)內(nèi)部已經(jīng)設(shè)定的對應(yīng)的參數(shù)比較,自動實現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的啟停、報警、故障自修復(fù)等事宜。
4.2模塊化趨勢
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品涉及各行各業(yè),種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣,可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。 例如在OA產(chǎn)品中的電腦與打印機(jī)等各類外設(shè)之間,各個廠家通過標(biāo)準(zhǔn)接口(UBS)實現(xiàn)機(jī)電一體。
4.3網(wǎng)絡(luò)化趨勢
20世紀(jì)90年代,計算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 這些技術(shù)已經(jīng)成熟,并且在OA中司空見慣,經(jīng)過權(quán)限級別,可以實現(xiàn)遙控、遙信、遙測。
4.4 微型化趨勢
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
4.5綠色化趨勢
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。 隨著材料科學(xué)的發(fā)展,新型材料不斷涌現(xiàn),和現(xiàn)實對綠色材料的需要的催生下,綠色化在幾點(diǎn)一體工業(yè)中將會發(fā)生日新月異的發(fā)展。
4.6系統(tǒng)化趨勢
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng),特別是“人格化”發(fā)展引人注目,即未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一是機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層含義是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。
4.7大眾化趨勢
產(chǎn)品只有成為普羅大眾都能理解、需要,才能具有強(qiáng)有力的經(jīng)濟(jì)性,生命才會長盛不衰。成為建筑以及日常生活中不可缺少的商品。機(jī)電一體化技術(shù)通過產(chǎn)品來展示的,經(jīng)過網(wǎng)路化、模塊化等技術(shù)的攻關(guān),成為生產(chǎn)、生活中的消費(fèi)品將屬于必然。建筑中的空調(diào)系統(tǒng)可以通過溫度、壓力、流量等各類非電物理參數(shù),通過傳感器、變送器傳輸?shù)街醒胩幚砥?,電流、電壓、頻率等電氣參數(shù)通過采樣傳輸?shù)街醒胩幚砥?;中央處理器的芯片?dāng)前已經(jīng)可以進(jìn)行編程處理;這樣各類用戶根據(jù)自己的需要,選用模塊、處理器等硬件,通過網(wǎng)絡(luò)或者售后服務(wù)獲取軟件資料和程序,通過協(xié)議等進(jìn)行簡短的鏈接與安裝調(diào)試即可實現(xiàn)用戶的目的。
5結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
參考文獻(xiàn)
Abstract: The emergence of mechatronics is not isolated, it is the crystallization of many scientific and technological development, social development of productive forces to a certain stage requirements. Articles in the analysis of mechatronics development process, based on the trends of mechatronics.
Keywords: mechatronics; development process; trends
當(dāng)前,機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速,機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系都發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段,機(jī)電一體化產(chǎn)品更是日新月異。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展大體可以分為三個階段。20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。20世紀(jì)70―80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機(jī)的迅猛發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
我國從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果,但與世界先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。因此,機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向如下:
1、光機(jī)電一體化。
一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。
2、智能化。
今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要受益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中只益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的錯能化就足螢要應(yīng)朋。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3、模塊化。
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣,可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),模塊化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
4、網(wǎng)絡(luò)化。
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)及日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?,F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家電系統(tǒng),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5、微型化。
目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時,就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
6、綠色化。
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指:使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。
7、仿生物系統(tǒng)化。
今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物――軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點(diǎn)是硬件(肌體)――軟件(大腦)一體,不可分割。事實上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化;另一層是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。當(dāng)然,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展的趨勢,但還有一段漫長的道路要走。
綜上所述,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。另外,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越廣闊。
參考文獻(xiàn):
1.李晶.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用之我見.價值工程,2011年第30卷第3期
2.章浩,張西良,周士沖.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用.農(nóng)機(jī)化研究,2006年第7期
[關(guān)鍵詞]機(jī)電一體化;經(jīng)濟(jì)發(fā)展;趨勢
中圖分類號:TE65;TU712文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-914X(2017)47-0207-01
引言
由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化、信息化概念向自動化領(lǐng)域的滲透,使得自動化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)面臨一場深刻的變革,這種變革也必將對機(jī)電一體化發(fā)展產(chǎn)生重大影響。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。同時,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地,也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。
一、機(jī)電一體化在煤化工生產(chǎn)企業(yè)中作用
1、提高勞動效率;機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用使過去落后的生產(chǎn)方式得到極大的改變,大量新型自動化電子設(shè)備的使用徹底轉(zhuǎn)變了煤化工企業(yè)的作業(yè)模式,明顯降低了工人的勞動強(qiáng)度,大幅提升了勞動生產(chǎn)率,極大地提高了勞動效率。
2、提高了勞動安全保障;傳統(tǒng)的焦化工作環(huán)境非常惡劣,高負(fù)荷地工作會嚴(yán)重影響到操作工的身體健康和生產(chǎn)安全。采用機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行、運(yùn)輸、閥門的開啟等,不僅可以使操作工從繁重的體力勞動中解脫出來,而且減少去有毒有害場所的次數(shù)故能降低發(fā)生事故和危險的幾率,提高安全生產(chǎn)效率。
3、增加了經(jīng)濟(jì)效益和工人的勞動收入;焦化機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用使得焦炭的產(chǎn)量大幅提高,增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,同樣使工人的勞動收入有所提高,改善工人的生活質(zhì)量。煤化工企業(yè)的快速發(fā)展帶動了我市其它相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展,對地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到積極的推動作用。
二、機(jī)電一體化技術(shù)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用
1.機(jī)電一體化技術(shù)在傳統(tǒng)國民經(jīng)濟(jì)中的作用。機(jī)電一體化技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用將大大提高企業(yè)產(chǎn)品的競爭力,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,對國家經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大的推動作用。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)直接拉動著自動化制造裝備的整體需求。另一方面,新興技術(shù)發(fā)展刺激了新的技術(shù)裝備的發(fā)展,如信息、材料、生物等。還有戰(zhàn)略性可持續(xù)發(fā)展所迫切要求的特種高精尖自動化裝備的研究發(fā)展,如海洋、空間、地下資源開發(fā),國防工業(yè)精密加工,微機(jī)電器件制造,等領(lǐng)域。所以,機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)國民經(jīng)濟(jì)的影響是長期的、持久的,甚至是決定性的。
2.機(jī)電一體化技術(shù)與產(chǎn)品的應(yīng)用。機(jī)電一體化在機(jī)械和電子行業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)普遍,如數(shù)控機(jī)床(ONC系統(tǒng))工業(yè)機(jī)器人等,此外,機(jī)電一體化技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)用于化工部門,能預(yù)先報警,減少停車事故造成的損失。減少電能和化工原料消耗,并提高產(chǎn)品質(zhì)量:應(yīng)用于電力部門,能提高發(fā)電輸電穩(wěn)定性,優(yōu)化電力分配并避免重大事故;應(yīng)用于生活方面,電子化家用器械減少了人們的家務(wù)勞動量;應(yīng)用于現(xiàn)代管理部門,自動化辦公機(jī)械大大提高了管理效率和輔助人們決策實施各種戰(zhàn)略方案。
3.機(jī)電一體化與企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)在生產(chǎn)、管理等各個方面的現(xiàn)代化,由于機(jī)電一體化的出現(xiàn),使得生產(chǎn)方式向“柔性”轉(zhuǎn)化,并向綜合(集成)自動化發(fā)展,使信息在生產(chǎn)經(jīng)營管理中的地位顯著增大。機(jī)電一體化產(chǎn)品的出現(xiàn),使得工廠自動化、辦公自動化和社會服務(wù)自動化成為現(xiàn)實。
在企業(yè)管理中,機(jī)電一體化就是將市場信息供需變化有機(jī)的結(jié)合起來,成為指導(dǎo)生產(chǎn)的依據(jù),所以把信息的收集、分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)預(yù)測和經(jīng)營決策結(jié)合起來,用于指導(dǎo)生產(chǎn)、強(qiáng)化銷售和技術(shù)服務(wù)是保證企業(yè)常勝不衰的重要工作。
在未來的企業(yè)里,一流的機(jī)電一體化設(shè)備、機(jī)電一體化產(chǎn)品和機(jī)電一體化在管理中的應(yīng)用,將是企業(yè)進(jìn)步和發(fā)展的標(biāo)志。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
1.智能化
智能化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而必要的。
2.系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng),一般除RS232外,還有RS485、DCS人格化。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。
3.網(wǎng)絡(luò)化
早在20世紀(jì)90年代,計算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、軍事、教育以及人們?nèi)粘I疃紟砹司薮蟮淖兏铩8鞣N網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
4.模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣,可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
5.綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時代的趨勢。設(shè)計綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。
結(jié)語
機(jī)電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。其產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性。其發(fā)展趨勢是朝智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化、系統(tǒng)化方面發(fā)展。
作者:許文裴
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展
1.機(jī)電一體化現(xiàn)狀
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子工程,是機(jī)械工程與自動化的一種,隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是放大了人的力量與范圍,更是代替了人的感官和頭腦,智能化是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。機(jī)電一體化的根據(jù)發(fā)展大體可以分為3個階段。
初級階段是20世紀(jì)60年代以前。這一階段,機(jī)電一體化的研制和發(fā)開還處于自發(fā)狀態(tài),人們簡單的使用電子技術(shù)改造機(jī)械產(chǎn)品的性能。在第二次世界大戰(zhàn)期間,由于戰(zhàn)爭大大刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,戰(zhàn)后軍用技術(shù)轉(zhuǎn)為民用。但是受當(dāng)時的電子技術(shù)的發(fā)展水平所限,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合和滲透都處于比較低級水平。
蓬勃發(fā)展階段為20世紀(jì)70~80年代。這一階段,機(jī)電一體化在計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展的基礎(chǔ)上,結(jié)合大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機(jī)的迅猛發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展,機(jī)電一體化的概念到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn),各國也更加關(guān)注和支持機(jī)電一體化的發(fā)展深入發(fā)展階段是在20世紀(jì)90年代后期,機(jī)電一體化技術(shù)開始向智能化方向邁進(jìn),光學(xué)、通信技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支,機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都被深入的研究,人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了更加廣闊的發(fā)展前景。這些科學(xué)技術(shù)和研究,為機(jī)電一體化逐漸形成完整的科學(xué)體系奠定了基礎(chǔ)[3]。
我國對機(jī)電一體化的研究和應(yīng)用是從20世紀(jì)80年代初才開始的,機(jī)電一體化技術(shù)被列為“863計劃”,國務(wù)院也成立相關(guān)的小組。我國將機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向與影響納入九五規(guī)劃和發(fā)展綱要中,在我國許多高等院校、國家企業(yè)也對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究與應(yīng)用,當(dāng)前階段的機(jī)電一體化發(fā)展有利的提升了我國的綜合國力。
2.機(jī)電一體化的發(fā)展
2.1人工智能方面的發(fā)展
21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)一個主要發(fā)展趨向就是智能化。智能化是機(jī)電一體化技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)最根本的特征。人工智能方向的研究也越來越重視,人工智能不是要求完全達(dá)到人類的智能標(biāo)準(zhǔn),高性能的微處理器可以使產(chǎn)品擁有部分低級智能,使其可以在某些技術(shù)方面得以應(yīng)用。外形龐大、生產(chǎn)過程連續(xù)性高以及生產(chǎn)速度快等是當(dāng)前工業(yè)產(chǎn)品的主要特點(diǎn),以往的機(jī)械技術(shù)對于這些特點(diǎn)已不能很好的適應(yīng),智能化的出現(xiàn)很好的適應(yīng)了這些方面。
2.2模塊化方面的發(fā)展
模塊化設(shè)計就是將多個要素組合在一起,構(gòu)成一個子系統(tǒng)。多個子系統(tǒng)最后又組合成為一個整體,從而生成一個新的系統(tǒng),產(chǎn)生不同的功能。機(jī)電一體化如果能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化設(shè)計,必然大大減少設(shè)備之間的不兼容概率。如今機(jī)電一體化產(chǎn)品由于生產(chǎn)廠家很多,對產(chǎn)品的規(guī)格也無法統(tǒng)一,產(chǎn)品的多樣性造成了標(biāo)準(zhǔn)電氣、機(jī)械接口研制和開發(fā)的困難。但是對產(chǎn)品規(guī)格又很難做出嚴(yán)格的把控,由于利益關(guān)系,對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善很難出臺。模塊化的發(fā)展可以使各部件都使用標(biāo)準(zhǔn)單元,從而為制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)打下基礎(chǔ)。產(chǎn)品的生產(chǎn)者在標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品上進(jìn)行革新從而促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代,擴(kuò)大產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模[1]。
2.3網(wǎng)絡(luò)化方面發(fā)展
世界通過網(wǎng)絡(luò)緊密地結(jié)合在了一起,人們的生活水平因網(wǎng)絡(luò)而提高,人與人之間的聯(lián)系因網(wǎng)絡(luò)而密切。網(wǎng)絡(luò)的普及與發(fā)展對各個領(lǐng)域都起了重大的推動作用,加快了我國全球化的步伐,全球的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)通過網(wǎng)絡(luò)變得緊密,同時企業(yè)競爭也變得全球化,機(jī)電一體化技術(shù)因為世界,國際間的交流與合作得到了更快的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)新的發(fā)展動態(tài),新的成品都會通過網(wǎng)絡(luò)渠道暢銷全球,網(wǎng)絡(luò)的普及帶來了產(chǎn)品營銷方面的革命。
2.4微型化方面的發(fā)展
機(jī)電一體化發(fā)展的整體趨勢之一就是微型化。微型化起步比較晚,但其在機(jī)電一體化領(lǐng)域也算是小有成就。機(jī)械設(shè)備向微型化發(fā)展,甚至是向微電子系統(tǒng)發(fā)展是微型化的方向。微機(jī)電一體化的目前存在機(jī)電技術(shù)的瓶頸,因為機(jī)電設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜,使得機(jī)電技術(shù)還不能達(dá)到與微電子技術(shù)同步,相信隨著科技的進(jìn)步,機(jī)電技術(shù)也會隨之進(jìn)步。從而使機(jī)電一體化整體的微型化水平更上一個臺階。微型化的產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)廣泛運(yùn)用于軍事及醫(yī)療方面。其體積小、操作性強(qiáng)、耗能少的優(yōu)點(diǎn)使得微型化產(chǎn)品擁有廣闊的前景。
2.5綠色化方面的發(fā)展
工業(yè)的發(fā)達(dá)帶來人們生活上的巨大變化。物質(zhì)極大豐富,生活更加舒適;但由于人們過于追求經(jīng)濟(jì)效益,而不重視環(huán)境和能源問題,導(dǎo)致環(huán)境問題日益突出,能源面臨枯竭。低碳環(huán)保是當(dāng)代社會的理念,現(xiàn)代隨著人們生活水平逐漸提高,全社會都在呼吁合理利用環(huán)境資源,回歸自然。因此綠色產(chǎn)業(yè)就有更大的發(fā)展空間,綠色化產(chǎn)品也是機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。綠色產(chǎn)品消耗最少的資源,達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益,造成最小的環(huán)境污染,在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的整個生命過程中,始終注重環(huán)境的保護(hù)和人類的健康,對生態(tài)環(huán)境造成的危害很小,對資源利用率極高,所以機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化此具有很大的發(fā)展前途[2]。
3.小結(jié)
機(jī)電一體化產(chǎn)品隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個方面發(fā)揮出越來越重要的作用。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械、電子技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)技術(shù)等多種技術(shù)發(fā)展的結(jié)合的產(chǎn)物。伴隨著各種技術(shù)相互融合的趨勢越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也會推向一個新的高峰。
【參考文獻(xiàn)】
[1]蔣微.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014(26).