淺談機電一體化的進程和智能化研究

肖凡

摘 要：多年來機電一體化技術持續(xù)發(fā)展，不斷的完善和改革，目前已經(jīng)成為了一種專業(yè)化的技術學科，在各大高校內(nèi)設立專門的課程。該技術融合了多種技術手段方法為一體，包含的內(nèi)容非常廣泛，目前被廣泛的使用在自動生產(chǎn)中。本文對于機電一體化的進程詳細分析，并對于其未來的發(fā)展形式進行判斷，供相關專業(yè)人士參考借鑒。

關鍵詞：機電一體化；技術；進程；智能化；趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.170

我國的機電一體化技術起步時間比較晚，理論基礎環(huán)節(jié)方面比較薄弱，然而隨著多年來不斷的完善和改進，已經(jīng)取得了顯著的成果。其不是一種單一性的技術，它和各種技術種類的關系密切，受到多方面因素的影響和限制。

1 機電一體化的概念

早期機電一體化的概念是機械和電子技術結合的名稱，是從國外逐漸傳遞到國內(nèi)的，該技術從深層次的水平上來看是對于機械電子技術和計算機技術的一種集合，綜合性的使用了微控電子技術、信息處理技術、自動化技術等方法。從理論水平上來看，依照系統(tǒng)性的結構和強化組織結構的目的，要合理的對于不同組織中的構成要素，具體包含接口的鏈接、運動的轉(zhuǎn)接、能量的變換、信息的自動處理、能量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換等整體性進行研究，讓整個運行過程保證基礎條件上實行信息的集合和有效性的結合，在系統(tǒng)化的控制程序以及微電子環(huán)節(jié)全部的科學資源信息流通下，形成有關物質(zhì)和能量的運動形式。

2 機電一體化的發(fā)展過程

2.1 微電子技術發(fā)展

國內(nèi)在上個世紀的八十年代開始對于機電化領域進行研究，和世界的其他國家相比，發(fā)展的起步時間比較晚，并且還沒有建立準確完善的引導機制。該技術發(fā)展的前期國內(nèi)的集成電子技術仍處在初級的階段，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)建立比較科學的理論體系系統(tǒng)，并且積累了一定的經(jīng)驗。微電子技術中主要包含對于產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)企業(yè)的制造、產(chǎn)品等的再次加工為一體化的體系結構。如今電子計算機技術應用已經(jīng)得到了普及，成為了電子的時代，微電子技術發(fā)展的前提是對于相關集成電路的研究和完善，構建更加科學多元化的系統(tǒng)。

2.2 數(shù)控機床發(fā)展

該技術的起步時間比較早，誕生在上個世紀的美國。起源時間相對來說比較早，可是由于歷史發(fā)展和技術條件等方面的限制性，沒有廣泛的推廣應用在不同的行業(yè)領域中。發(fā)展到八十年代左右，世界經(jīng)濟的發(fā)展逐漸進入到穩(wěn)定時期，不同國家的經(jīng)濟交往關系越來越多，該技術應用的作用逐漸被不同行業(yè)認可，隨著資金投入量的增加，發(fā)展速度呈現(xiàn)幾何狀的變化，在不同領域中逐漸發(fā)揮重要的作用。

2.3 可編寫程序控制器的應用

上世界六十年代的后期，可編程控制器被使用在控制工業(yè)的生產(chǎn)中，此后美國的汽車制造領域在該程序的基礎上研究開發(fā)了新型的機電控制器MODICON，當時成為了具有世界級別先進水平的PLC，到七十年代的時候，PLC 開始批量進行了生產(chǎn)，并通過實踐應用的優(yōu)質(zhì)效果得到了更加廣泛的推廣。基于這點前提下，不同的生產(chǎn)行業(yè)逐漸在各自的步驟中應用PLC提升加工效率，發(fā)展到九十年代的時候，標準IEC61131的發(fā)布代表著PLC已經(jīng)成為了技術研究領域，在世界的工業(yè)生產(chǎn)過程中都是重要的環(huán)節(jié)。前期的PLC結構僅僅是一種單機模式，組織結構也非常簡單，目前該技術已經(jīng)繼承了不同的分布系統(tǒng)和CPU，很多結構和功能比較先進的PLC已經(jīng)擁有遠程的控制功能。在內(nèi)置軟件的設計方面演化出不同類型的圖像處理方法和文字文本格式，該內(nèi)容的出現(xiàn)某種程度上讓PLC在文字處理功能、編寫設計功能、語言表達方面得到了提升，從使用的效果和范圍方面考慮該功能對于機械加工生產(chǎn)線應用價值的提升起到作用，除了控制機械加工的自動生產(chǎn)線之外，在該基礎上形成了PLC應用為基本的DCS系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)FMS、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集SCADA 系統(tǒng)，安全聯(lián)鎖保護系統(tǒng)ESD，運動控制系統(tǒng)等等。該系統(tǒng)的應用深度和寬度進一步的提升，發(fā)展至今已經(jīng)和現(xiàn)場的總線系統(tǒng)融合到一起，實現(xiàn)了多元化的發(fā)展。應用國際統(tǒng)一化的工業(yè)要求標準，配合不同的硬件平臺系統(tǒng)，比如PLC、DCS，在計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術的基礎內(nèi)容上，建立統(tǒng)一的硬件管理平臺是未來發(fā)展的一種趨勢。

2.4 激光技術、信息技術、模糊技術的出現(xiàn)

未來信息技術的發(fā)展中光電子技術具有重要的作用，在激光的基礎上融合了材料科學、波導光學、固體物理等不同學科，在各種行業(yè)中都已經(jīng)得到了推廣使用。對于光子技術、電子技術等不同學科的發(fā)展有十分重要的作用。未來的科技技術應用中也將扮演者重要的作用，對國家的國防、科技、經(jīng)濟各方面發(fā)展提供技術支持。

3 機電一體化的智能化發(fā)展

智能化系統(tǒng)是對于某種特定的生產(chǎn)過程和不同環(huán)境的特殊性資源信息綜合處理，對于所得到的數(shù)據(jù)資料歸納總結后進一步估計，讓全部的運行環(huán)節(jié)保持在最佳的狀態(tài)。該系統(tǒng)是使用資源解決實際問題的人工性處理系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在知識的表現(xiàn)方面、知識的簡單獲取、知識的利用結構三個方面，最主要是運用類似人類的思維學習和解答。

未來的機電一體化發(fā)展形勢必然是朝著智能化邁進，該技術得到各級人士空前的重視，智能機器人的面世對于數(shù)控機床起到了一定的促進作用，表達出了智能技術的效果。目前已經(jīng)應用的智能技術主要包含了模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等，這些手段形成各自管理同時各種獨立的關系系統(tǒng)，制造自動化水平的持續(xù)升高，以后極有可能出現(xiàn)系統(tǒng)控制調(diào)制器來進行智能化活動的模仿，對于系統(tǒng)在生產(chǎn)應用過程中出現(xiàn)的漏洞進一步的分析、處理、判斷、構思以及決定。

智能化的機電一體化技術是在傳統(tǒng)科技的支持下形成的，未來該領域發(fā)展的一種趨勢。目前的智能化操作系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)揮了非常好的效果，智能化機器人通過使用觸覺、聽覺、視覺不同方面?zhèn)鞲衅髟O備的使用對于系統(tǒng)運行的狀態(tài)機械進行判定，通過實際進行判定和推測。

總而言之，從經(jīng)濟發(fā)展的角度看國內(nèi)的機電一體化技術仍舊會持續(xù)發(fā)展，不斷的引進世界先進的工藝技術，國內(nèi)的技術研究人員深化研究和探索，不斷進行改革創(chuàng)新，將其應用在多種行業(yè)領域中，促進產(chǎn)業(yè)結構的優(yōu)化，推動經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

[1]徐鵬輝.淺析機電一體化的進程和智能化研究[J].林業(yè)機械與木工設備，2014.

[2]王耀慶.淺析機電一體化的進程和智能研究[J].建造機械化，2013.