摘 要:隨著科學技術的不斷發展,各個學科之間存在的交叉以及相互滲透越來越明顯,這一趨勢引導著工程領域中相關技術不斷出現新的變革。機電一體化是機械工程領域一項極為重要的變革,其主要由于計算機技術以及微電子技術等相關技術的迅速發展以及其自身向機械工業領域的滲透所造成。這一變革極大的改變了機械工程項目,導致該項目中產品機構、技術結構、功能與構成、生產以及管理方式均發生了巨大變化。目前,工業生產已經逐步邁入了由“機械電氣化”,向“機電一體化”發展的重要階段。文章對機電安裝一體化進行了簡單的概述,并在此基礎上對其發展趨勢進行了總結和分析。
關鍵詞:機電一體化;技術;安裝;發展趨勢
1 機電一體化相關概述
機電一體化是人的手與肢體的延伸,同時也是人的頭腦以及感覺器官的延伸,與機械電氣化機電一體化具有明顯的智能化特點。機電一體化從表意上理解即是將機械裝置與軟件以及其他電子化設計相結合的過程,簡單的講就是將機構的功能(動力功能、主功能以及信息處理功能和信息控制功能等)與電子技術相結合的過程。隨著對機電一體化實際需求的不斷增加,該學科已經自成體系,成為一項新型學科。在科學技術迅猛發展的大好形勢下,機電一體化將會被賦予更廣更新的內容。機電一體化的關鍵技術主要包括以下幾部分:傳感與檢測技術、信息處理技術、先進制造技術、伺服驅動技術、自動控制技術、系統總體技術
2 機電一體化的發展趨勢
機電一體化是一門多學科交叉綜合的學科,它不僅涉及到機械、光學、電子、計算機還涉及到信息以及信息控制等多個領域。機電一體化的發展以及進步與相關技術的發展進步是密不可分的,二者既相互依賴又相互促進。在深入了解現有趨勢的基礎上本文對機電一體化未來的發展方向進行了分析,內容如下:
2.1 微型化
微型化指的是機電一體化逐步向微型機器以及微觀領域發展的一種趨勢。機電一體化是一個系統,其中包含很多分支,而微機電一體化則是其中較為重要的一支,在國外又被成為微型電子機械系統。它泛指幾何尺寸不超過lcm的機電一體化產品,并向著微米、納米級發展。采用精細加工技術加工生產微機電一體化產品,其具有體積小、運動靈活、耗能少的優勢,在生物醫療、軍事、信息等方面具有較好的應用前景。
2.2 智能化
智能化實質上就是指通過一定的技術使機電產品具備智能功能,能夠在一定程度上擁有類似于人類的思維、推理以及決策等能力。智能化傳統自動化技術與機電一體化技術之間的最主要區別,同時還是21世紀機電一體化技術發展的主要方向。隨著模糊控制等人工智能技術的不斷發展與進步,機電一體化技術的發展迎來了廣闊的天地。
2.3 集成化
機電一體化的集成是從全局角度和系統目標出發,將總體功能分解成相互有機聯系的若干子功能,再將系統分解成若干個功能單一的功能單元,然后通過硬件以及軟件等將各個功獨立的單元按照其功能有機地聯系起來,最終形成一個具有最有功能的整體。集成是推動機電一體化發展的內在動力,是一個具有極高創新性的過程,這種創新性的存在使得機電、控制以及信息等相互結合,共同構成了一個最優的整體,使得機電一體化領域的得到不斷拓展。
2.4 模塊化
模塊化是機電一體化工程中極為重要而且很艱巨的工程。由于機電一體化產品種類以及生產廠家數量以及種類的不斷擴大。開發并研制具備標準接口的機電一體化產品是一項比較艱巨的任務。要完成各項要求同時需要做到大規模生產不僅需要根據不同需要定制不同的標準,同時還要根據目前的需要及時變更對標準的限定,只有如此才能更好的適應社會的發展,滿足實際需求。但是目前因為有各種利益沖突的存在,要在較短的時間內完成國內各方面標準的制定并且需要跟上國際化標準很難完成,但是通過大型企業的構建可以逐漸完成。顯然,從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業,規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
2.5 系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意翦裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義。一層是機電一體化產品的最終使用對象是人,如何賦于機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理,研制各種機電一體化產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。
2.6 網絡化
網絡技術的興起以及發展為現代工業生產、科學技術、經濟、政治、軍事、更各個方面的發展均提供了巨大的空間。網絡的發展使得整個社會形成了一個統一的整體,企業之間的競爭也已經實現了全球化。機電一體化產品的各項優勢在網絡信息的幫助下定會得到更加顯著的體現。
2.7 綠色化
工業的發展極大的改變了人類的生產以及生活方式。這主要體現在人們的物質財富日益豐富,生活更為舒適上;但是,我們需要同時意識到環境資源數量有限,長期開發利用其基數已經大為減少,生態環境也遭到了嚴重污染。隨著人類素質的不斷提高對保護環境的意識不斷提高,保護環境資源,回歸自然的呼聲越來越響亮。綠色產品這一概念就是在這一趨勢下產生的。綠色產品的設計、制造、使用以及銷毀等過程中無一不符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,另外還具有較高的資源利用率。設計綠色的機電一體化產品,具有極好的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后可以回收再利用。
2.8 人性化
人類是機電一體化產品的使用對象以及服務對象。所以對于未來的機電一體化產品,不僅需要加強它們與生命機體的相似性,給產品賦予人的智能、情感和人性;同時還要充分協調產品與人和環境的關系,使產品更關注人的生理、心理特性和極限,方便人類使用以及操作。
3 結束語
隨著我國綜合國力的不斷提高,各項技術水平已經有了極大的提高,機電一體化技術也呈現出了蒸蒸日上的勢頭,但是,我們需要意識到自身與發達國家之間存在的較大差距。為了促進我國機電一體化水平的不斷發展,減少與發達國家之間的差距,在發展過程中我們要在充分利用原有設備以及技術的基礎上,引進發達國家的新技術,不斷開發經濟型機電產品,在學習和仿造的基礎上開發出富有中國特色的產品。
參考文獻
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