機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和思考

吳子鋒

摘要：我國(guó)機(jī)電工作人員近年來改革了原有的機(jī)電技術(shù)，將電子信息技術(shù)和機(jī)電技術(shù)進(jìn)行充分的整合，為當(dāng)今機(jī)電一體化做出了貢獻(xiàn)，同時(shí)也間接地促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。文章主要針對(duì)當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行探討和思考，進(jìn)而根據(jù)目前的情況預(yù)測(cè)一下機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；智能化；數(shù)字化

中圖分類號(hào)：TH39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）26-0001-02

1 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

所謂的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，它要求用信息技術(shù)控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用，而微電子技術(shù)是信息技術(shù)控制設(shè)備運(yùn)行的一種方法，隨著信息技術(shù)與機(jī)械設(shè)備的有效結(jié)合能推動(dòng)機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)、軟件技術(shù)等智能化、自動(dòng)化發(fā)展。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了巨大的成果，微電子技術(shù)已經(jīng)是信息技術(shù)非常重要的一部分，這是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

從20世紀(jì)60年代開始發(fā)展到現(xiàn)在，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)由簡(jiǎn)單的應(yīng)用階段發(fā)展成為了現(xiàn)在機(jī)械的智能化與自動(dòng)化，它優(yōu)化了人力資源、提高了經(jīng)濟(jì)效益，在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用有重要的意義。現(xiàn)在人們已經(jīng)開始研究將光纖和人工智能等技術(shù)和機(jī)電一體化整合的整合技術(shù)，這是未來機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向。

目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在各個(gè)方面，而智能化、自動(dòng)化的層次也在不斷提高。在日常生活中，機(jī)電一體化得到廣泛的應(yīng)用，比如說微波爐、電視機(jī)和洗衣機(jī)等；在工廠企業(yè)的應(yīng)用中，人們把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、自動(dòng)包裝機(jī)、自動(dòng)碼垛機(jī)和數(shù)控機(jī)床等智能控制方面。不僅如此，機(jī)電一體化的技術(shù)已經(jīng)具有學(xué)習(xí)能力與分析思考的能力，比如現(xiàn)在研發(fā)出的一些智能機(jī)器人，它們通過信息技術(shù)的仿生物方法、仿生物技術(shù)等，除了能完成手工輸入指令的控制，還能完成簡(jiǎn)單的自我分析、自我診斷、自我決策，這些信息技術(shù)給機(jī)械操作與診斷提供大量的數(shù)據(jù)依據(jù)。由于目前對(duì)于機(jī)電一體化智能化方面的研究尚在初級(jí)階段，這些機(jī)器人也只能應(yīng)用于某些特定的職業(yè)當(dāng)中，但是相信，隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)必然會(huì)更加的先進(jìn)，將會(huì)為社會(huì)的進(jìn)步和人類的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向

所謂的機(jī)電一體化就是電子控制、機(jī)械、信息處理、計(jì)算機(jī)等不同學(xué)科的交叉融合，主要的發(fā)展方向包括智能化、數(shù)字化等。

2.1 智能化

也就是說機(jī)電產(chǎn)品是具有一定的智能的，要能夠具有類似于人的判斷推理能力、邏輯思考能力和自主決策能力等。比如說在CNC的數(shù)控機(jī)床上可以增加人機(jī)對(duì)話的功能以及設(shè)置智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)、智能I/O接口等，給使用和維護(hù)機(jī)器帶來很大的方便，同時(shí)隨著當(dāng)前灰色理論、模糊控制、混沌和分岔、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)電一體化必然會(huì)在技術(shù)發(fā)展方向走出更加廣闊的

天地。

2.2 數(shù)字化

微控制器是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，比如說不斷發(fā)展的機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床。而當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，也為機(jī)電數(shù)字化的建設(shè)鋪平了道路，比如說計(jì)算機(jī)集成制造，虛擬設(shè)計(jì)等。機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)字化具有非常可靠的可維護(hù)性、可靠性和易操作性，數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將能夠便于遠(yuǎn)程的操控以及故障的診斷和修復(fù)。

3 機(jī)電一體化未來發(fā)展方向

所謂的機(jī)電一體化，實(shí)際上是以信息技術(shù)控制機(jī)械的操作，這就要求首先必須發(fā)展信息技術(shù)，因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)負(fù)責(zé)機(jī)械控制的應(yīng)用，它包括負(fù)責(zé)控制方法、數(shù)據(jù)分析、運(yùn)行反饋、分析決策等，如果沒有先進(jìn)的信息技術(shù)支持，那么機(jī)電一體化不能有效率地展開，也不能滿足經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會(huì)的需求，在信息技術(shù)發(fā)展后，機(jī)械技術(shù)要同步更新和發(fā)展，它需要能滿足信息技術(shù)的要求，兩者同時(shí)提高、有效整合，正是未來發(fā)展的方向。

第一，機(jī)電一體化技術(shù)要向智能化方向發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步，目前智能化的研究取究正在不斷的發(fā)展，人們?cè)谛畔⒓夹g(shù)中大量應(yīng)用到數(shù)掘挖掘技術(shù)、粗糙集理論等等，這些都是信息技術(shù)智能化的基礎(chǔ)，它們能讓信息技術(shù)擁有模擬人一樣的思維，同時(shí)它具有學(xué)習(xí)能力、決策能力等。這些先進(jìn)的信息技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，工作人員可以用程序的方法讓機(jī)械設(shè)備按照預(yù)定的流程進(jìn)行工作。原來這些工作需要耗費(fèi)大量的人力資源，而現(xiàn)在只需要很少的人力就能完成，它能大幅度地降低人力的使用，同時(shí)，人力資源的精減也使管理得到更高的效率，達(dá)到企業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。機(jī)械設(shè)備不僅向著智能化的方向發(fā)展，還向著機(jī)械人的方向發(fā)展。機(jī)器人的行動(dòng)會(huì)更加的靈活，同時(shí)也會(huì)被賦予人類的一些簡(jiǎn)單的行為，機(jī)器人能提煉出人的思維流程，模擬人類數(shù)據(jù)分析的方法，它能使智能化向著更進(jìn)一步的方向發(fā)展，比如說機(jī)器人擁有自我決策能力以及邏輯判斷能力等，可以看到，未來機(jī)械設(shè)備將來逐漸擺脫人的控制而讓這些智能機(jī)械人

操作。

第二，機(jī)電一體化技術(shù)還要兼顧環(huán)保的需求。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)的進(jìn)步，人們已經(jīng)意識(shí)到周圍的環(huán)境正在變化，日趨減少的自然資源和正在惡化的生存環(huán)境是人們必須要去面對(duì)的問題，現(xiàn)在人們已經(jīng)越來越意識(shí)到除了要保證科學(xué)的發(fā)展，同時(shí)也要兼顧環(huán)保的控制，因此機(jī)電一體化在設(shè)計(jì)過程中，也要注意到環(huán)保的理念，使機(jī)電一體化設(shè)備更能滿足人們的需求。要求機(jī)電一體化擁有環(huán)保的性能，要求設(shè)計(jì)機(jī)電一體化設(shè)備時(shí)能對(duì)資源有效的利用，同時(shí)要盡可能做到對(duì)廢舊的資源能進(jìn)行再回收、再利用，要能實(shí)現(xiàn)使用最小的資源能得到最大的產(chǎn)出效果，機(jī)電一體化技術(shù)向著環(huán)保的方向發(fā)展既是企業(yè)節(jié)省成本的需要，也是社會(huì)的整體需求，機(jī)電一體化技術(shù)只有滿足環(huán)保的需求才能適應(yīng)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，設(shè)備才能持續(xù)性發(fā)展。

第三，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是機(jī)電一體化的趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給人們的生產(chǎn)、生活方式帶來巨大的改變，這種改變也對(duì)機(jī)電一體化帶來巨大的影響，比如在機(jī)電一體化設(shè)備的生產(chǎn)上，人們可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集與分析，了解到社會(huì)對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的需求，生產(chǎn)廠家可以針對(duì)此市場(chǎng)需求開發(fā)；在機(jī)電一體化工藝技術(shù)的共享上，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能將信息迅速傳播，一旦機(jī)電一體化設(shè)備出現(xiàn)新的工藝、新的設(shè)計(jì)構(gòu)思，很快就能被相關(guān)人員了解，人們可以通過網(wǎng)絡(luò)的方式共同探討；在機(jī)電一體化設(shè)備的使用上，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，未來遠(yuǎn)程對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行操作成為可能；同時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合，當(dāng)機(jī)電一體化設(shè)備出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，人們可以遠(yuǎn)程收到機(jī)電一體化設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程評(píng)估與診斷，這些方式將對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過程就是不同學(xué)科之間相互融合、相互交叉的過程，它是多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)共同融合的成果，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。機(jī)電一體化的發(fā)展能大力推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，它是人們的需求也是社會(huì)的需求，可以預(yù)測(cè)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)將極快的發(fā)展而且會(huì)廣泛的應(yīng)用，它能給社會(huì)帶來更加深重的影響。

參考文獻(xiàn)

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