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時(shí)間:2023-11-03 11:03:45
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工業(yè)生產(chǎn)對于人們的生活有重要意義,例如人們?nèi)粘I钪械募矣秒娖骷吧a(chǎn)工作中所用的機(jī)械設(shè)備等都屬于工業(yè)生產(chǎn),因此工業(yè)的發(fā)展能直接影響人們的生活質(zhì)量。隨著社會的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)逐步滲透到人們生活的各個(gè)方面,在推動各行業(yè)技術(shù)水平發(fā)展的同時(shí),也進(jìn)一步推進(jìn)了工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)正是處于這種社會背景之下,機(jī)械化生產(chǎn)方式才逐步向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保節(jié)能化邁進(jìn)。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體化技術(shù)的起步較早,從上世紀(jì)60年代開始一些發(fā)達(dá)國家的工業(yè)生產(chǎn)中就已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)方式,而后有了計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、無人化工廠、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、納米技術(shù)等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國機(jī)電一體化技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用,但是因?yàn)樵S多因素的制約,我國機(jī)電一體化技術(shù)的總體水平與發(fā)達(dá)國家相比還有不小的差距。上世紀(jì)60年代我國機(jī)械行業(yè)應(yīng)用的生產(chǎn)機(jī)床仍然是最基本的裝備,不僅工藝落后,并且勞動強(qiáng)度較大,生產(chǎn)效率低,嚴(yán)重影響企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益。到90年代后期,機(jī)電一體化技術(shù)的簡單應(yīng)用逐漸開始發(fā)展,一直到現(xiàn)在人工智能技術(shù)才得到了廣泛的應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也加快了速度。
隨著機(jī)電一體化技術(shù)研究的不斷深入,該技術(shù)在人們生活中得到了廣泛的應(yīng)用,例如電視機(jī)、電腦、洗衣機(jī)等等;此外,許多工廠的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)功能的控制等也屬于機(jī)電一體化應(yīng)用。目前,隨著我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子智能技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)開始逐步結(jié)合,使機(jī)電一體化技術(shù)在智能化發(fā)展方面有了顯著的進(jìn)步。例如,智能機(jī)器人不僅可以幫助人們清潔家庭衛(wèi)生,為人們帶來樂趣,還可以進(jìn)行廢墟搜救等工作。雖然智能機(jī)器人的發(fā)展還處于初級階段,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)必將為人類的生活與生產(chǎn)作出更多貢獻(xiàn)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展方向
21世紀(jì)是屬于信息化、智能化的新時(shí)代,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度使各種新型技術(shù)處于不斷改革創(chuàng)新的過程中。將機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、自動處理技術(shù)等相互整合發(fā)展產(chǎn)生的新型技術(shù)不斷推進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。因此,我國必須加強(qiáng)這一方面的理論研究與應(yīng)用研究工作,進(jìn)一步縮短與發(fā)達(dá)國家在機(jī)電一體化技術(shù)上的差距。以宏觀角度研究我國機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀,科學(xué)的預(yù)測該技術(shù)未來發(fā)展方向,對于提高該技術(shù)的研發(fā)能力具有極大的促進(jìn)作用。
(一)系統(tǒng)化
將機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用開放化、多樣化,不僅能夠提高工業(yè)生產(chǎn)效率,還能更加方便人們的生活。雖然多種單一的機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠在不同方面滿足市場需求,但是多種機(jī)電一體化產(chǎn)品的整合運(yùn)用,則能同時(shí)滿足實(shí)際情況中多個(gè)方面的市場需求。針對市場的多樣化需求,機(jī)電一體化產(chǎn)品也逐漸向系統(tǒng)化方向發(fā)展。努力實(shí)現(xiàn)不同種類機(jī)電一體化產(chǎn)品的兼容并用,是機(jī)電一體化技術(shù)的必然發(fā)展方向。
(二)微型化
將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)以納米尺度相融合所產(chǎn)生的產(chǎn)品,就是微型機(jī)電一體化產(chǎn)品。簡單來說,是將傳統(tǒng)尺度的機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行最大限度的縮小,在通常體積上不超過1立方厘米。這種縮小并不是簡單的縮小尺寸,而是將傳統(tǒng)機(jī)械制造方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑圃?,這已經(jīng)成為了機(jī)電一體化學(xué)科中的新型技術(shù)。體積小、能耗低、運(yùn)用靈活等都是微型化機(jī)電一體產(chǎn)品的特點(diǎn),其在醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域都已經(jīng)被廣泛運(yùn)用。例如醫(yī)療過程中的微創(chuàng)技術(shù)就屬于微型機(jī)電一體化技術(shù);軍事所用的微型間諜竊聽器也是微型機(jī)電一體化產(chǎn)品。
(三)智能化
機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展的重要方向之一必定包含智能化發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,人們正在不斷研發(fā)可以在多種領(lǐng)域替代人類智能活動的產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)智能發(fā)展,主要表現(xiàn)在機(jī)電產(chǎn)品能產(chǎn)生類似人類邏輯思考及自我決策能力等方面。例如,在數(shù)控機(jī)床上設(shè)置人機(jī)對話功能、人類生產(chǎn)模擬程序等,都能給產(chǎn)品的生產(chǎn)操作與維護(hù)等工作方面帶來極大便利。因此,智能化發(fā)展在推動機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展上可以起到較大的促進(jìn)作用。
(四)環(huán)保化
隨著社會的不斷發(fā)展,自然界的各種資源物質(zhì)越來越匱乏,環(huán)境破壞問題日益嚴(yán)重,人們在尋求發(fā)展的過程已經(jīng)注意到環(huán)境保護(hù)的重要性,環(huán)保成為了各行各業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要考慮因素。所以機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢也必然會朝著環(huán)保化前進(jìn)。機(jī)電一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、使用、甚至在銷毀的整個(gè)過程中,都可以盡量提高對有限資源的利用率,最大限度的減少環(huán)境污染問題,并且保證產(chǎn)品質(zhì)量。環(huán)保化機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有最大限度利用資源、最小限度破壞壞境的特點(diǎn),這不僅是技術(shù)發(fā)展的趨勢,也是社會可持續(xù)發(fā)展的需要。
(五)網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也在飛速的發(fā)展之中,已經(jīng)全面滲透到人們?nèi)粘I畹母鞣礁髅?,為人類生活與生產(chǎn)提供了極大便利,對其它技術(shù)的發(fā)展也起到了促進(jìn)作用,機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展方向也必然會趨于網(wǎng)絡(luò)化。如今,全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展十分迅速,市場經(jīng)濟(jì)已經(jīng)逐步由國內(nèi)市場轉(zhuǎn)向國際市場,機(jī)電一體化技術(shù)想要掌握最新的發(fā)展?fàn)顩r,就必須充分利用網(wǎng)絡(luò)了解最新技術(shù)咨詢。研究人員也可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無國界交流,促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
結(jié)束語
機(jī)電一體化技術(shù)不僅促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展,也提高了人們的生活質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,將會有更多的學(xué)科技術(shù)相互交叉整合,出現(xiàn)更多有利于人類生活與生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展前景也會更加廣闊。
參考文獻(xiàn)
自上個(gè)90年代以來,計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子信息技術(shù)的飛躍推動了我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,同時(shí)各種機(jī)電一體化產(chǎn)品也層出不窮,至今也處于快速發(fā)展的階段。隨著國內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,很多企業(yè)在生產(chǎn)方面更加規(guī)范化,各個(gè)崗位的技能要求也逐步提高,機(jī)電一體化行業(yè)對相應(yīng)的人才的需求也發(fā)生了根本性的改變。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化課程體系顯然已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的客觀需要了,這就促使高職院校結(jié)合當(dāng)前實(shí)際,重新制定或優(yōu)化機(jī)電一體化的人才培養(yǎng)方案,加緊實(shí)施課程改革。
一、當(dāng)前高職機(jī)電一體化專業(yè)課程的現(xiàn)狀分析
1、課程的設(shè)置過于追求學(xué)科的系統(tǒng)化
機(jī)電一體化專業(yè)的課程建設(shè)雖然幾經(jīng)改革依然沒有跳出學(xué)科體系的潘籬,這是導(dǎo)致高職機(jī)電人才與企業(yè)所需要之間不一致的結(jié)癥所在。機(jī)電一體化專業(yè)是一種復(fù)合型高技術(shù)專業(yè),專業(yè)知識涉及機(jī)械與電子兩大學(xué)科領(lǐng)域,讓學(xué)生在短短的在校時(shí)間內(nèi)去系統(tǒng)的掌握兩大寬廣而精深的學(xué)科領(lǐng)域知識是不可能的。嚴(yán)格追求學(xué)科知識的系統(tǒng)化造成了,機(jī)不太懂,電業(yè)不太通的尷尬局面,或者嚴(yán)重失去了專業(yè)的特色,達(dá)不到培養(yǎng)的目標(biāo)。
2、課程知識老化、落后
目前,機(jī)電產(chǎn)業(yè)已逐步成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),機(jī)電產(chǎn)品逐漸智能化、柔性化、高速高精度化、微型化鄧方向發(fā)展。支撐機(jī)電一體化產(chǎn)品的許多技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、伺服電機(jī)技術(shù)、傳感檢測技術(shù)及信息處理技術(shù)等在日益涌現(xiàn)和不斷更新。許多的新知識、新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備、新標(biāo)準(zhǔn)需要在課程中體現(xiàn)出來,而絕大部分院校的機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容相對社會領(lǐng)域的科學(xué)化已顯得非常落后,有些甚至依然是以傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)占主導(dǎo)地位,這必然導(dǎo)致培養(yǎng)目標(biāo)很難適應(yīng)當(dāng)今機(jī)電行業(yè)的發(fā)展趨勢。
3、專業(yè)課程設(shè)置與就業(yè)崗位存在偏差
由于現(xiàn)階段我們?nèi)狈^(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的系統(tǒng)性、針對性調(diào)查研究,導(dǎo)致很多高職院校在專業(yè)課程設(shè)置方面未能很好地突出就業(yè)為導(dǎo)向以及社會需求,使得機(jī)電一體化的專業(yè)方向十分單一,且市場適應(yīng)能力較弱,進(jìn)而不能滿足地區(qū)經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展、就業(yè)崗位的需要。
4、專業(yè)教材內(nèi)容與實(shí)際脫節(jié)甚至滯后
當(dāng)前,很多高職院校所采用的某些機(jī)電一體化專業(yè)教材內(nèi)容十分陳舊,版本過老,缺少一些能反映機(jī)電一體化先進(jìn)技術(shù)的內(nèi)容,而且該專業(yè)的各門課程之間缺乏緊密的聯(lián)系,不利于學(xué)生將相關(guān)知識有機(jī)地滲透或結(jié)合在一起進(jìn)行掌握。除此之外,還存在知識重復(fù)嚴(yán)重、理論性過強(qiáng)等問題,同時(shí)也極大地忽視了對學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
5、忽視了對學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)
由于深受“重理論,輕實(shí)踐”這一錯(cuò)誤思想的影響,導(dǎo)致很多高職院校在進(jìn)行專業(yè)設(shè)置時(shí)把理論課看得過于重要,導(dǎo)致理論與實(shí)踐學(xué)習(xí)的比例嚴(yán)重失調(diào)。加之不注重教學(xué)實(shí)訓(xùn),導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐場所或?qū)嵙?xí)基地條件較差,使學(xué)生的實(shí)踐訓(xùn)練嚴(yán)重不足,這對機(jī)電一體化這樣實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)來說顯然是不相適宜的。
6、專業(yè)“雙師型”教師存在嚴(yán)重不足
當(dāng)前,很多高職院校在師資力量建設(shè)上還存在一些不足,尤其是機(jī)電一體化專業(yè)“雙師型”教師存在嚴(yán)重不足的問題,有的專業(yè)理論教師不能指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)教學(xué),而有的實(shí)訓(xùn)教師在基礎(chǔ)理論方面又過于薄弱,這不利于學(xué)生全面地提升和發(fā)展自我。
二、高職機(jī)電一體化專業(yè)課程改革的重要性與必要性分析
一方面,對當(dāng)前的高職機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)行課程改革是改變我國機(jī)電一體化教學(xué)現(xiàn)狀的根本途徑,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與飛速發(fā)展,我國的機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展成為高新產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),甚至成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱,所以機(jī)電一體化行業(yè)對人才的需求變得更高,具體來說,這些人才必須要具備扎實(shí)的專業(yè)技術(shù)技能,要能夠靈活地運(yùn)用各種現(xiàn)代化機(jī)器設(shè)備開展日常工作;其次,這些人才必須具備一定的經(jīng)營管理能力、環(huán)境適應(yīng)能力以及較強(qiáng)的應(yīng)變能力,這樣才能夠快速地適應(yīng)企業(yè)的管理經(jīng)營模式,為企業(yè)的未來發(fā)展建言獻(xiàn)策;第三,必須具備足夠豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、良好的職業(yè)操守和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,這是作為工程技術(shù)人才必不可少的基礎(chǔ)條件。另一方面,由于我國的機(jī)電一體化專業(yè)起步較晚,發(fā)展時(shí)間不長,所以還沒有形成一種合理高效的專業(yè)課程體系,當(dāng)前不得不加快對該課程體系的總結(jié)、研究,以盡快發(fā)現(xiàn)自身的不足并加以改進(jìn),這樣才能推動該專業(yè)又好又快地發(fā)展,因此,筆者認(rèn)為進(jìn)行機(jī)電一體化專業(yè)課程改革是一種必然趨勢。
三、高職機(jī)電一體化專業(yè)課程改革的方向和建議
1、加快調(diào)研,進(jìn)一步分析崗位需求,明確專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
對于高職院校而言,現(xiàn)階段最重要的是根據(jù)行業(yè)和社會需求制定人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。具體來說,應(yīng)當(dāng)在機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會的領(lǐng)導(dǎo)下,通過問卷、訪談、研討等多種方式對機(jī)電企業(yè)進(jìn)行廣泛的調(diào)查研究,進(jìn)一步明確我國機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的主要工作和崗位群。同時(shí),要結(jié)合國家對高職學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的總體定位,以崗位需求和職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),以職業(yè)生涯發(fā)展為目標(biāo),明確機(jī)電一體化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),應(yīng)當(dāng)是全面發(fā)展,具有良好的職業(yè)素質(zhì)、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新能力的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才。
2、與時(shí)俱進(jìn),加快機(jī)電一體化專業(yè)課程體系的模塊構(gòu)建
筆者認(rèn)為,現(xiàn)階段構(gòu)建以模塊化課程為基礎(chǔ)的理論課程體系和實(shí)踐課程體系很有必要。
要合理地構(gòu)建理論課程體系,就需要我們對職業(yè)崗位群進(jìn)行系統(tǒng)的分析,以知識應(yīng)用為主線,不講求理論知識的系統(tǒng)性和完整性,以“必需與夠用”為度,更加注重專業(yè)的應(yīng)用性和實(shí)踐性,這樣,我們就可以把機(jī)電一體化專業(yè)的理論知識組成一些模塊化課程,進(jìn)而形成理論課程體系。另外,構(gòu)建合理的實(shí)踐課程體系十分關(guān)鍵,這是由于實(shí)踐課程是促使學(xué)生獲得知識的重要途徑,它對培養(yǎng)學(xué)生的作風(fēng)、素質(zhì)和能力具有十分重要的作用。高職院校應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)訓(xùn)條件,形成一種與理論課程體系緊密結(jié)合的實(shí)踐課程體系,可分為基本技能訓(xùn)練、技術(shù)應(yīng)用能力訓(xùn)練和綜合技能訓(xùn)練三個(gè)模塊。這樣既能夠有效地促進(jìn)學(xué)生對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和技能的掌握,又能夠?yàn)閷W(xué)生未來就業(yè)提供經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造條件。
3、著重強(qiáng)化校外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力
針對高職院校對機(jī)電一體化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不夠重視的情況,筆者認(rèn)為有必要對此采取進(jìn)一步的強(qiáng)化措施。首先,高職院校應(yīng)當(dāng)注重對實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排與實(shí)施。日常除了開展各種傳統(tǒng)的電機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目外,還應(yīng)當(dāng)有序地組織學(xué)生到不同電機(jī)企業(yè)或變壓器廠進(jìn)行實(shí)習(xí)訓(xùn)練,以不斷增強(qiáng)學(xué)生對電機(jī)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)流程的感性認(rèn)識;其次,高職院校也要加快校企合作,注意搞好與較大較強(qiáng)企業(yè)之間的關(guān)系,以借助校外實(shí)習(xí)基地鍛煉學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)更多優(yōu)質(zhì)人才;第三,高職院校也要適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的投資方式,可以把學(xué)校實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)投資與企業(yè)的技術(shù)改造結(jié)合起來,著力抓好實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)工作,甚至可以把部分實(shí)驗(yàn)室或者實(shí)訓(xùn)基地直接建立在企業(yè)當(dāng)中,這樣一方面給學(xué)生創(chuàng)建了一個(gè)真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境,另一方面又極大地促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,盤活了學(xué)校的投資,為機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生帶來更多福音。
四、結(jié)束語
總而言之,我國的高職院校機(jī)電一體化專業(yè)課程現(xiàn)狀不容樂觀,可以說是已經(jīng)面臨著嚴(yán)峻的改革形勢,當(dāng)前我們的高職院校必須在國家教育部門相關(guān)政策的指引下,緊跟機(jī)電行業(yè)發(fā)展的需求與步伐,結(jié)合高等職業(yè)教育的實(shí)際特征,逐步有序地采取課程改革措施,并且在改革的過程中不斷進(jìn)行總結(jié)、更新、調(diào)整和完善,這樣才能探索出一條真正適合自身發(fā)展的道路,才能為我國的機(jī)電行業(yè)培養(yǎng)出更多適應(yīng)社會發(fā)展需要的高素質(zhì)人才。
參考文獻(xiàn):
機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程的理論入手,將當(dāng)前先進(jìn)的機(jī)械電子技術(shù)融合起來形成更加高效的技術(shù)系統(tǒng)。一般來講,機(jī)電一體化技術(shù)主要涉及到機(jī)電一體化產(chǎn)品和機(jī)電一體化技術(shù)兩個(gè)方面的內(nèi)容,由此形成機(jī)電一體化系統(tǒng)。從理論上來講,機(jī)電一體化系統(tǒng)主要涉及到機(jī)械裝置,執(zhí)行裝置,動力源,傳感器,計(jì)算機(jī)這五個(gè)基本要素。將機(jī)電一體化的理念運(yùn)用到機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中去,由此是的機(jī)電一體化產(chǎn)品展現(xiàn)出以下的優(yōu)勢:其一,功能多樣化和智能化,實(shí)現(xiàn)了記憶,運(yùn)算,控制和信息處理等功能的拓展;其二,機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更加簡單,并且朝著標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的方向發(fā)展,設(shè)計(jì)制造的專業(yè)化程度也不斷提升,使得機(jī)電一體化產(chǎn)品具備輕薄細(xì)巧的特點(diǎn);其三,依據(jù)不同負(fù)荷和運(yùn)行情況,制定更加高效的運(yùn)行方案,實(shí)現(xiàn)對于機(jī)械運(yùn)行模式的調(diào)整和控制,能夠促進(jìn)成本的縮減;其四,在智能技術(shù)納入之后,不僅僅可以實(shí)現(xiàn)全程的自動化監(jiān)控,還可以自動診斷故障,由此使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性大大提升。
2機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
我國機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展始于上世紀(jì)六十年代,從一片空白到當(dāng)前人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用,這充分證明了我國機(jī)電一體化發(fā)展飛快,并且很快的成為影響人們生活和生產(chǎn)不可或缺的重要技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)前隨著集成電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的快速發(fā)展,我國機(jī)電技術(shù)發(fā)展也朝著更高層次方面去前進(jìn),無論是我們經(jīng)常使用的電視機(jī),還是工業(yè)生產(chǎn)中使用的流水線生產(chǎn)設(shè)備,或者是電子數(shù)碼產(chǎn)品,都可以看到機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用。但是相對于國外其他國家機(jī)電一體化發(fā)展水平來講,當(dāng)前我國機(jī)電一體化發(fā)展還存在很多缺陷和不足,具體來講其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:其一,機(jī)電一體化產(chǎn)品質(zhì)量難以保證,很多機(jī)電產(chǎn)品還處于較低的層次中,難以在激烈的市場中占據(jù)有利地位,屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品體系中的最低層次;其二,機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ)比較薄弱,自主研發(fā)能力欠缺,專業(yè)化機(jī)電一體化設(shè)計(jì)人才缺乏,難以保證機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展;其三,機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)步趨勢不明顯,高水平的機(jī)電一體化產(chǎn)品在整個(gè)工業(yè)體系中的比重不大,其對于經(jīng)濟(jì)增長造成的影響也不是很明顯。當(dāng)然隨著人們對于機(jī)電一體化產(chǎn)品的認(rèn)知不斷提升,需求不斷增加,國家政策環(huán)境不斷完善,科研創(chuàng)新能力不斷提升,上述的各種問題都將一一解決,由此引領(lǐng)我國機(jī)電一體化技術(shù)朝著更加理想的方向發(fā)展和進(jìn)步。
3機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
立足當(dāng)前機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀,依照當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn),對于機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測,并且依照這樣的預(yù)測結(jié)果去引導(dǎo)機(jī)電一體化的技術(shù)創(chuàng)新和理論研究工作,是很有必要的。具體來講,當(dāng)前機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢主要呈現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.1光學(xué)化
原始機(jī)電一體化系統(tǒng)主要是有傳感系統(tǒng),能源系統(tǒng),信息處理系統(tǒng),機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件構(gòu)成,相信隨著光學(xué)技術(shù)的融入,不僅僅使得傳感系統(tǒng),能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)的性能得以提升,還打開了機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新格局,即光機(jī)電一體化。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:其一,層次多,覆蓋面積比較廣泛;其二,結(jié)構(gòu)不斷簡化,方便操作;其三,精度得以不斷提高,功能朝著多樣化發(fā)展;其四,可靠性不斷提升,保證了穩(wěn)定運(yùn)行,并且有著較高的使用壽命。
3.2智能化
機(jī)電一體化技術(shù)的智能化,主要是指將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)備中去,只要輸出簡單的程序命令,就使得機(jī)械設(shè)備按照理想的方式去運(yùn)行。其技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣泛,需求的技術(shù)人員不多,實(shí)現(xiàn)了勞動力的縮減,可以達(dá)到資源優(yōu)化配置的作用;其二,依靠智能技術(shù),使得機(jī)械設(shè)備能夠做好簡單重復(fù)操作的工作,但是在人工智能技術(shù)體系不斷健全的背景下,機(jī)電一體化系統(tǒng)下的機(jī)械設(shè)備活動能力將越來越靈活,甚至可以具備基本的邏輯判斷思維,能夠自發(fā)的根據(jù)情況進(jìn)行自我決策,以達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效益。以數(shù)控機(jī)床的誕生為例,其就是利用數(shù)控技術(shù),采用計(jì)算機(jī)對于機(jī)械加工過程進(jìn)行控制和管理,發(fā)揮驅(qū)動單元和機(jī)械執(zhí)行的效能。
3.3環(huán)保化
為了機(jī)電一體化的發(fā)展同樣需要秉持可持續(xù)發(fā)展觀,處理好機(jī)械設(shè)備運(yùn)行與資源消耗,經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量之間的關(guān)系。因此,新時(shí)代的機(jī)電一體化也需要向著環(huán)?;姆较虬l(fā)展和進(jìn)步。具體來講,其主要體現(xiàn)在:其一,在進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候,融入環(huán)保理念,將生產(chǎn),包裝,使用和銷毀等多個(gè)階段考慮進(jìn)去,本著提高資源利用率,減少環(huán)境污染的目的,去進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);其二,從機(jī)電一體化能耗消耗的方向入手,保證機(jī)電一體化系統(tǒng)效益發(fā)揮的同時(shí),實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化能耗量的降低,引導(dǎo)其朝著集約化的方向發(fā)展和進(jìn)步。
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.178
0 前言
隨著社會的不斷進(jìn)步,各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)之間的聯(lián)系也越來越密切,有步入統(tǒng)一化的趨勢,能在很大程度上促進(jìn)不同領(lǐng)域的技術(shù)的協(xié)調(diào)和滲透,這讓我國的工業(yè)技術(shù)革新加快了步伐,促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展壯大。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可以讓工業(yè)發(fā)展由機(jī)械化模式穩(wěn)定的向智能化及網(wǎng)絡(luò)化模式發(fā)展,對于我國的產(chǎn)業(yè)變革具有重大的歷史意義。
1 機(jī)電一體化技術(shù)的概述
機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)備和電子技術(shù)融合后的統(tǒng)稱,機(jī)電一體化深入應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備可以使機(jī)械設(shè)備在性能控制和信息處理等各方面更加智能化、自動化。機(jī)電一體化作為一項(xiàng)機(jī)械系統(tǒng)技術(shù),其基礎(chǔ)就是機(jī)械電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動化技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的綜合。目前,機(jī)電一體化已經(jīng)有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和相對獨(dú)立性,很大一部分的職業(yè)院校把機(jī)電一體化技術(shù)作為一門新興學(xué)科進(jìn)行教學(xué),培養(yǎng)出許多的高素質(zhì)的機(jī)電一體化方面的技術(shù)性、應(yīng)用型人才,為我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國在應(yīng)用技術(shù)方面的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)漸漸的從初步的應(yīng)用階段發(fā)展到對智能技術(shù)的應(yīng)用階段,機(jī)電一體化技術(shù)的技術(shù)革新及深入應(yīng)用,在很大程度上促進(jìn)了人們生活水平的提高。近年來,我國加強(qiáng)了對集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展力度,機(jī)電一體化技術(shù)也隨之步入快速發(fā)展時(shí)期,讓機(jī)電一體化技術(shù)更深入的在人們生活中融合與實(shí)踐。例如,人們?nèi)粘I钪械闹悄茉齐娨?、方便烹飪的微波爐、及可以清潔房間的吸塵器機(jī)器人等,此技術(shù)還應(yīng)用于工廠之中,比如,數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)功能控制等。另外,部分的研究人員越來越重視電子智能技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合,也使生活起到了這樣或那樣的改變,例如,智能機(jī)器人可以進(jìn)行超越人類體能極限的工作,娛樂人們的生活等。所以,加大機(jī)電一體化技術(shù)對機(jī)器人的深入應(yīng)用研究,對很多的特殊行業(yè)有很重要的意義。
3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢深化思考
機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)融入多種新興一體設(shè)備,通常使用多媒體等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全智能,而且已融入到各行各業(yè),為社會便捷的目標(biāo)更好的跟進(jìn),現(xiàn)今得到許多人的認(rèn)同和贊揚(yáng)。國內(nèi)外的專家學(xué)者不斷投入智慧與物資,力求將最先級的科學(xué)成果與技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合,使機(jī)電一體化技術(shù)向著先進(jìn)的方向發(fā)展。下面段落向各位闡述了機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展模式在日后的不斷升級。
3.1 智能型模式
我國計(jì)算機(jī)技術(shù)在近幾年有了很大的進(jìn)步,讓智能化技術(shù)也能得以更加深入的研究。機(jī)電一體化逐漸走向智能化,將極為顯著地提升工作效率,并能夠打破固有模式的生產(chǎn)局限,進(jìn)行大規(guī)模的、高質(zhì)量的產(chǎn)出,有效的降低了對人力物力的投入,對于優(yōu)化資源結(jié)構(gòu)配置有很大的作用。智能化除了能夠應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備中,還能應(yīng)用于時(shí)下最火爆、最先進(jìn)的機(jī)器人研究領(lǐng)域,讓機(jī)器人研究能夠更加人性化、更加貼近于人類智慧,為人類生活更好服務(wù)?,F(xiàn)而今,國內(nèi)在機(jī)器人領(lǐng)域的開發(fā)與應(yīng)用還不夠普遍,所能應(yīng)用的領(lǐng)域僅僅是少數(shù)的服務(wù)行業(yè),使用機(jī)器人的營銷效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出機(jī)器人所能提供的智能服務(wù)。但是相信隨著我國機(jī)電一體化技術(shù)智能化的發(fā)展,機(jī)器人領(lǐng)域定會有長足的進(jìn)步,賦予機(jī)器人更多、更好、更新、更人性的功能與科技,已達(dá)到造福于人類的目的。
3.2 環(huán)保型模式
機(jī)電一體化技術(shù)在環(huán)?;矫娴陌l(fā)展中,會讓自然界中的資源能被更加合理的開發(fā),能有效促進(jìn)人類社會的發(fā)展的進(jìn)程。但隨著資源減少速度的迅速提升,自然環(huán)境的變化速度也會隨之加快。近幾年,構(gòu)建人與自然的和諧關(guān)系成為國內(nèi)外專家學(xué)者的一致呼聲,在不遠(yuǎn)的未來,低碳環(huán)保、可再生資源會成為各領(lǐng)域共同追求的目標(biāo)。此種改變將會影響到人們生活的許多方面,例如環(huán)保低耗的生產(chǎn)過程,可回收可分解可再利用的環(huán)保產(chǎn)品等,從根本上讓資源的利用率得到提升,最大限度的減少對環(huán)境以及不可再生資源的消耗與影響,并努力保證對既有資源的高利用率與高轉(zhuǎn)化率。日后,產(chǎn)品從整體上會逐漸做到以下幾個(gè)要求:第一資源利用率先比提升;第二,杜絕對環(huán)境的污染;第三,對資源進(jìn)行二次使用。機(jī)電一體化技術(shù)環(huán)?;l(fā)展將促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的有一次升華重組,對未來環(huán)保經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展鋪墊了厚厚的基石。
3.3 網(wǎng)絡(luò)型模式
現(xiàn)階段,全球經(jīng)濟(jì)一體化形勢發(fā)展迅速且不可逆轉(zhuǎn),人們通過網(wǎng)絡(luò),可以第一時(shí)間了解想要的市場信息,最新的技術(shù)發(fā)展方向,最新的國家政策與相關(guān)規(guī)定。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展中速度最快的,為人們的生活和工作提供了效率保障,減少了很大的勞動量。由此,機(jī)電一體化技術(shù)也將投身于網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的浪潮中,通過網(wǎng)絡(luò)了解國內(nèi)外在技術(shù)領(lǐng)域的最新動向與研究成果,通過網(wǎng)絡(luò),專家學(xué)者們可以實(shí)現(xiàn)無國界、跨時(shí)空的交流和討論,打破技術(shù)壟斷,實(shí)現(xiàn)資源最有配比,共同推進(jìn)人類文明向前發(fā)展。
4 結(jié)語
機(jī)電一體化技術(shù)讓各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)科學(xué)的結(jié)合在一起,是科研人員歷經(jīng)千辛萬苦奮戰(zhàn)無數(shù)個(gè)日日夜夜的成果,也是在新時(shí)代社會生產(chǎn)力的發(fā)展到一定地步必然的產(chǎn)物,機(jī)電一體化對人們的生產(chǎn)生活水平的提高有非常重大的意義。隨著對機(jī)電一體化技術(shù)更加深入的研究,相信將來會有更加先進(jìn)、智能的技術(shù)應(yīng)用于人類的生產(chǎn)生活,機(jī)電一體化技術(shù)的未來是不可限量的。
參考文獻(xiàn):
[1]劉慶民.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].科技致富向?qū)В?011(12):89-90.
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及不同學(xué)科的深化滲透,極大的推動了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)的迅速發(fā)展加速了機(jī)電一體化的步伐,機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、管理體系等發(fā)生了巨大變化,工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入到機(jī)械電氣化向機(jī)電一體化的過度時(shí)期。
一、機(jī)電一體化技術(shù)概述
1.機(jī)電一體化淵源。機(jī)電一體化作為一門新興的學(xué)科領(lǐng)域,其起步發(fā)展較晚。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,其逐漸與傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)交匯融合,形成了早期的機(jī)電一體化技術(shù)。此后,以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)和信息技術(shù)越來越多的向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域滲透,機(jī)械和電子已不再彼此分離。新形勢下,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)展現(xiàn)了蓬勃的生命力,它代表著機(jī)械工業(yè)技術(shù)革命的前沿方向。新環(huán)境下,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)綜合了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),正朝著以實(shí)現(xiàn)高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面技術(shù)要求的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)方向發(fā)展。
2.機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)狀。機(jī)電一體化技術(shù)在一定程度上代表著一個(gè)國家在高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)水平。特別是隨著機(jī)電一體化越來越成為制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo),其在國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)中扮演著越來越重要的角色。因此,必須對其發(fā)展給予足夠重視。目前,引領(lǐng)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展前沿的主要是美日及西歐國家。日本在智能傳感器、智能工業(yè)機(jī)器人及柔性制造技術(shù)方面處于領(lǐng)先
地位。我國作為發(fā)展中大國,與西方先進(jìn)國家相比,在機(jī)電一體化技術(shù)方面存在底子薄、基礎(chǔ)差和發(fā)展不均衡等問題。但是經(jīng)過自主創(chuàng)新發(fā)展,目前我國在先進(jìn)數(shù)控技術(shù)、工業(yè)自動化控制儀表等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了跨越式發(fā)展,已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
二、我國發(fā)展機(jī)電一體化的對策
1.主管部門加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,注重行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。目前,我國進(jìn)行機(jī)電一體化研究和改革的企業(yè)和單位眾多,他們各自有著一套自己的改革策略。各單位立足于本單位的利益,難免只考慮局部利益,忽視了整體利益。同時(shí),各主管部門的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃也可能由于統(tǒng)籌安排不夠等原因而缺乏權(quán)威性和戰(zhàn)略意義。各主管部門應(yīng)當(dāng)建立信息化支持平臺,充分利用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)統(tǒng)籌機(jī)電一體化發(fā)展。運(yùn)用科學(xué)技術(shù)方法,結(jié)合加強(qiáng)制度創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,建立主管部門和企業(yè)單位一起參與的管理信息系統(tǒng)。
2.建立機(jī)電一體化行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu),強(qiáng)化行業(yè)管理。目前,我國機(jī)電一體化是一股熱潮。我國有必要明確一個(gè)機(jī)電一體化行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu),根據(jù)經(jīng)濟(jì)體制改革的精神和目標(biāo),結(jié)合機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn),對機(jī)電一體化進(jìn)行宏觀上的統(tǒng)籌和規(guī)劃。對此,加強(qiáng)中國機(jī)電一體化協(xié)會的建設(shè),不斷完善協(xié)會的管理職能,進(jìn)一步擴(kuò)大協(xié)會理事會的覆蓋面,擬制“ 行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃 ,選擇發(fā)展的突破口 ,抓好重點(diǎn)試點(diǎn)工程的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作。
3.創(chuàng)造機(jī)電一體化的良好環(huán)境,加大對機(jī)電一體化的支持力度。機(jī)電一體化對我國經(jīng)濟(jì)、社會的意義十分重大,因此,必須加強(qiáng)宣傳力度,形成一種不僅企業(yè)內(nèi)外重視,而且社會上下都關(guān)注和重視的機(jī)電一體化環(huán)境。要盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)進(jìn)行一定的優(yōu)惠和鼓勵(lì),制定優(yōu)惠政策吸引外商企業(yè)到國內(nèi)發(fā)展機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。加大對機(jī)電一體化的支持力度表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是要嚴(yán)格限制高耗能、高污染的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,逐步淘汰市場上未采用機(jī)電一體化的技術(shù)落后的產(chǎn)品;二是大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造。
三、發(fā)展趨勢
1.關(guān)注人工智能化發(fā)展。機(jī)電一體化在新時(shí)期的主要發(fā)展方向之一就是人工智能,也即是:從力學(xué)角度出發(fā)研究思路,使機(jī)器具備人的思維能力、決策能力,實(shí)現(xiàn)控制目的。此項(xiàng)技術(shù)的最典型運(yùn)用就是數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人。當(dāng)然,機(jī)電一體化的人工智能并不能達(dá)到具備完全和人一樣的智能,但是,完全且有必要使超速度、高性能的微處理器具備與人相似的智能。
2.注重單元標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。由于機(jī)電一體化的產(chǎn)品構(gòu)成相對復(fù)雜,所以在生產(chǎn)過程中,無法對機(jī)電一體化的產(chǎn)品做出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化管控,尤其是對機(jī)電一體化產(chǎn)品所具備的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境接口、動力接口等,因其生產(chǎn)廠家的眾多而難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。但是機(jī)電一體化新產(chǎn)品的開發(fā)需要單元標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)也能形成規(guī)模生產(chǎn)效益。
3.加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)家電集成系統(tǒng)發(fā)展。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的廣泛運(yùn)用可以幫助人們解決很多問題,并可以快速的傳遞信息。全球經(jīng)濟(jì)因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)而變得更加緊密,也形成了全球化的企業(yè)競爭。每當(dāng)研發(fā)出一種機(jī)電一體化的新產(chǎn)品,依靠新產(chǎn)品的獨(dú)特功能、質(zhì)量保證可以在全球范圍進(jìn)行銷售。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控逐漸興起,其中就包括了機(jī)電一體化的一個(gè)新產(chǎn)品,即遠(yuǎn)程監(jiān)控的終端設(shè)備。依靠現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù),可以形成大范圍的家電網(wǎng)絡(luò)化。各種各樣的家電產(chǎn)品通過家庭網(wǎng)絡(luò),組合成一個(gè)以計(jì)算機(jī)為核心的家電集成系統(tǒng),使人們感受到高科技帶來的簡便和樂趣。因此,網(wǎng)絡(luò)家電集成系統(tǒng)無疑是機(jī)電一體化未來發(fā)展的方向之一。
4.運(yùn)用超精密技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)出現(xiàn)重大突破―微電子技術(shù)的出現(xiàn)。研究人員首先提出了”微電子機(jī)械系統(tǒng)“概念,是指機(jī)電一體化產(chǎn)品的尺寸小于1cm,以微米、納米為發(fā)展方向。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的主要特點(diǎn)有:體積微小、耗能超低、靈活,在軍事、醫(yī)療等方面具有極大的發(fā)展空間。但目前微型技術(shù)是阻礙微機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要問題。在實(shí)踐中,精細(xì)加工是微機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用的具體表現(xiàn),主要包含光刻技術(shù)、蝕刻技術(shù)。
5.研發(fā)綠色機(jī)電一體化產(chǎn)品。當(dāng)今社會,環(huán)境保護(hù)一直是主題。為了防止環(huán)境的繼續(xù)惡化,人們采取了很多措施。低碳生活便是措施之一。物質(zhì)生活日益豐富,為之付出的代價(jià)則是資源的逐漸減少,生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重。如今各國都在呼吁合理開發(fā)、利用環(huán)境資源,保護(hù)環(huán)境,因此綠色產(chǎn)品不斷進(jìn)入公眾視野。綠色產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、銷毀的一系列過程中,符合人類健康和環(huán)境保護(hù)的要求,對生態(tài)環(huán)境危害極小或無危害,但資源的利用率確是極高,產(chǎn)品還可以回收利用。研發(fā)綠色機(jī)電一體化產(chǎn)品,是機(jī)電一體化未來發(fā)展的方向之一。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也得到了長足進(jìn)步。在新時(shí)期新環(huán)境下,機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展表現(xiàn)出智能化、系統(tǒng)化和微型化的發(fā)展趨勢。相比過去,機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
參考文獻(xiàn):
作者簡介:張盛釗(1986-),男,福建龍巖人,大專,助理工程師,研究方向:機(jī)電一體化(礦山方向)
隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,礦山開采行業(yè)所采用的設(shè)備及工藝也得到了逐步的改良和精進(jìn),尤其是機(jī)電設(shè)備的一體化,不僅提高了礦產(chǎn)開采的效率,也使礦井作業(yè)的安全性得到了一定程度的改善,為煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了必要幫助,因此,機(jī)電一體化被廣泛應(yīng)用于礦山開采領(lǐng)域中。
1機(jī)電一體化
計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,帶動了社會生產(chǎn)中各種機(jī)械設(shè)備的研發(fā)和科技升級,機(jī)電一體化也到了空前的進(jìn)步和完善。機(jī)電一體化起初主要指電子和機(jī)械的簡單結(jié)合,設(shè)備功能簡單,伴隨微型處理器、光電元件、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步應(yīng)用于機(jī)電產(chǎn)品中,機(jī)電一體化的涵意和內(nèi)容也日漸豐富起來,不再單純是電子裝置與機(jī)械設(shè)備的簡單組合和重裝,是匯集了光學(xué)、電子以及自動化控制技術(shù)于一體的新型技術(shù)。目前,微電子技術(shù)的研發(fā)已日趨成熟并被應(yīng)用于機(jī)電一體化之中,使機(jī)電一體化擁有了更強(qiáng)大的功能[1]。礦山的機(jī)電一體化指機(jī)電一體化的技術(shù)以及產(chǎn)品,技術(shù)機(jī)電一體化,是把該技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)過程,目的是是制造出具備機(jī)電一體化性能的產(chǎn)品,而產(chǎn)品機(jī)電一體化,是指集光學(xué)、計(jì)算機(jī)以及微電子等先進(jìn)技術(shù)于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。
2礦山機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀
2.1產(chǎn)品制造技術(shù)落伍
統(tǒng)觀國內(nèi)礦山機(jī)電一體化生產(chǎn)技術(shù)比國外的技術(shù)水平落后很多。該技術(shù)以傳統(tǒng)的機(jī)電一體化作為技術(shù)基礎(chǔ),對其實(shí)施技術(shù)改造和創(chuàng)新,將新型能源、材料以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)工藝融合其中,通過與創(chuàng)新的管理技術(shù)相結(jié)合,在新產(chǎn)品和新技術(shù)的研發(fā)及創(chuàng)新中,全面、綜合地考慮各種影響因素,獲得技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的顯著提升,然而,國內(nèi)的技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用在這方面落后很多。
2.2自動化技術(shù)
機(jī)電一體化的技術(shù)發(fā)展從儀器設(shè)備的自動化技術(shù)應(yīng)用中得到了充分體現(xiàn)。微處理器被廣泛應(yīng)用于各種儀器設(shè)備和儀表中,不僅提高了儀器設(shè)備和儀表的可視性、可操作性以及可控制性,還實(shí)現(xiàn)了儀表物理體積和重量的明顯減小,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低了難度,在降低生產(chǎn)成本的同時(shí),使得儀表更加精巧,儀表安裝和使用的限制條件被大大減少,在礦山企業(yè)中廣受好評。
2.3機(jī)器人技術(shù)
機(jī)器人技術(shù)就是將人腦的思維及行為方式通過機(jī)械儀器等進(jìn)行模仿和操作,以代替人類進(jìn)行某些具體腦力或者體力活動。由于經(jīng)濟(jì)成本以及管理難度的限制,該項(xiàng)技術(shù)目前尚未在礦山生產(chǎn)領(lǐng)域獲得應(yīng)用和實(shí)踐。
3礦山機(jī)電一體化的創(chuàng)新
市場競爭日益激烈,礦山企業(yè)要想獲得長足穩(wěn)定的發(fā)展,就必須順應(yīng)市場需求,在機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、控制及造型等方面實(shí)施加以創(chuàng)新,為客戶提供更加滿意的服務(wù)和產(chǎn)品。
3.1創(chuàng)新產(chǎn)品造型
客戶在選購產(chǎn)品時(shí),首先關(guān)注的是產(chǎn)品外在形象,對產(chǎn)品造型加以創(chuàng)新,使其外觀得以優(yōu)化的同時(shí)而不影響其功能的正常發(fā)揮,這是產(chǎn)品造型創(chuàng)新的基本要求。要創(chuàng)造出新穎的產(chǎn)品造型,可以優(yōu)先選擇計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的方法,不僅設(shè)計(jì)成果可視,還能提高造型創(chuàng)新的效率[2]。
3.2創(chuàng)新產(chǎn)品功能
利用機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品,功能創(chuàng)新主要側(cè)重于兩方面,一方面是對已有的產(chǎn)品進(jìn)行功能創(chuàng)新和完善,這是對產(chǎn)品已有功能的擴(kuò)充和延展,風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)?shù)停踔量梢院雎?,不需要投入過多的資金與技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的改造和完善;另一方面是從礦山開采的生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),根據(jù)需要進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā),使其功能能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求,這一層面就需要企業(yè)投入相當(dāng)一部分資金與技術(shù),換個(gè)角度分析,也是企業(yè)創(chuàng)新能力和研發(fā)技術(shù)的較量,成功開發(fā)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的新型機(jī)電一體化設(shè)備和產(chǎn)品,是企業(yè)快速、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的強(qiáng)有力保障。
3.3創(chuàng)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品創(chuàng)新的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容就是結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。機(jī)電一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,通常體現(xiàn)在物理機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動方式、動力裝置以及周邊設(shè)備的搭接形式等方面的創(chuàng)新。
3.4創(chuàng)新產(chǎn)品材料
產(chǎn)品材料方面的創(chuàng)新大體分為:一是研發(fā)用于產(chǎn)品制造的新型材料,如納米材料、高分子聚合材料等;二是選用剛度強(qiáng)、重量和體積都偏小,并且具有抗震性、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)良性能的材料。
3.5創(chuàng)新控制和傳感
一方面,機(jī)電產(chǎn)品性能直接影響著控制系統(tǒng),如對執(zhí)行機(jī)構(gòu)位移、速度及加速度的控制;另一方面,傳感技術(shù)和傳感儀器也是機(jī)電一體化的重要內(nèi)容,對傳感器的檢測技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,研發(fā)性能更加優(yōu)良的傳感器,甚至是供礦山開采的專用型傳感器,都是企業(yè)自主創(chuàng)新的制勝法寶。當(dāng)前,機(jī)電產(chǎn)品智能化尚處于低級階段,加快微處理器的研發(fā)進(jìn)度,使機(jī)電產(chǎn)品在模糊控制以及網(wǎng)絡(luò)控制等方面得到大幅度提升是機(jī)電產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)面臨的重要課題。
4發(fā)展方向的探討
礦山機(jī)電一體化是一項(xiàng)綜合性技術(shù),依托信息科技的飛速發(fā)展,其發(fā)展趨勢必將是越來越智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和微型化。通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)以及程序開發(fā)和編寫,使機(jī)電產(chǎn)品和設(shè)備擁有類似于人類的邏輯判斷及思維能力,使產(chǎn)品和設(shè)備的智能化程度越來越高,這將是礦山機(jī)電一體化發(fā)展的主流方向;相較而言,模塊化就復(fù)雜得多,由于機(jī)電產(chǎn)品種類繁多,生產(chǎn)廠商大量存在,在產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)方面、電氣接口以及環(huán)境接口等方面各有不同,模塊化難度高,這將是產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)面臨的一大難題;隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會生產(chǎn)各行業(yè)中的普及,礦山開采行業(yè)要實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化建設(shè),就要充分利用局域網(wǎng)以及家電網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)控制模式的優(yōu)勢,進(jìn)一步提高機(jī)電一體化水平;所謂微型化,機(jī)電產(chǎn)品的微型優(yōu)化,幾何尺寸在1cm3以下的微型產(chǎn)品在礦山開采行業(yè)中深受青睞,也必將在該領(lǐng)域中獲得更加廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮更大的價(jià)值和作用。
參考文獻(xiàn):
電子技術(shù)問世后,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意。60年代末作商業(yè)注冊時(shí)最先創(chuàng)用的。當(dāng)時(shí)及70年代,人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。80年代,信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高,為更高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用,典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。90年代,通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化,機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展,和半導(dǎo)體技術(shù)以光刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合,開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點(diǎn)的機(jī)電一體化新分支“微機(jī)電一體化”。雖然微加工方法尚未成熟,但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。之后,機(jī)電一體化隨著自動化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展,穩(wěn)步進(jìn)入了21世紀(jì)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。
2.1智能化。智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。
2.2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)行任意的剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
2.3微型化。微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。
2.4綠色化。綠色化是時(shí)代的趨勢,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
三、我國“機(jī)電一體化”面臨的形勢及任務(wù)與其相應(yīng)對策
我國用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進(jìn)口量都比較大,因此亟需發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。
我國“機(jī)電一體化”較熱,而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,我國有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu),根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神,以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn),我們建議,盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會的建設(shè),賦予其行業(yè)管理職能。
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。
隨著信息社會的不斷發(fā)展,人們將越來越多的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到在機(jī)電一體化的系統(tǒng)中,從而使其得到了有效的發(fā)展。尤其是傳感器的出現(xiàn)使機(jī)電一體化的科技水平實(shí)現(xiàn)了飛躍發(fā)展,通過檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)問題,方面人們對系統(tǒng)信息及時(shí)進(jìn)行控制和處理。由此,在機(jī)電一體化當(dāng)中運(yùn)用傳感器技術(shù),不僅有利于人們及時(shí)了解機(jī)電一體化中的系統(tǒng)信息,還不斷加快了機(jī)電一體化的發(fā)展速度。鑒于此,下面將研究傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用。
1 傳感器技術(shù)的研究現(xiàn)狀
在工程中,人們通常把按照一定規(guī)律將被測量的信息轉(zhuǎn)換成同種量值進(jìn)行輸出的器件叫做傳感器,也就是說,傳感器是一種檢測裝置,其測量對象是被檢測系統(tǒng)的信息,然后將其以不同的形式進(jìn)行傳輸、處理和管理等工作,從而能夠?qū)崿F(xiàn)對被檢測系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的自動測量和控制。簡單來說,傳感器的作用就是類似于人的感覺器官,幫助機(jī)電一體化系統(tǒng)探索和發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)當(dāng)中存在的問題。因此,將傳感器技術(shù)應(yīng)用于檢測機(jī)電一體化系統(tǒng)的操作對象以及運(yùn)行環(huán)境狀態(tài),能夠精確、快速的獲取機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)作信息,有效地提高了機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行水平。目前,傳感器技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于人們的生活和生產(chǎn)當(dāng)中,引起了人們的高度重視。但是與此同時(shí),由于傳感器技術(shù)在我國的起步較晚,在發(fā)展過程中仍然存在著一些局限性,因此為了提高傳感器技術(shù)的精確度,還需要對其進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)與完善。
2 傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用價(jià)值
機(jī)電一體化技術(shù)包含機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)以及人工智能技術(shù)等多方面內(nèi)容,在發(fā)展過程中直接導(dǎo)致了自動化技術(shù)的產(chǎn)生。而從某種程度上說,傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化發(fā)展過程中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù),影響著機(jī)電一體化系統(tǒng)的自動化程度,具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
2.1 傳感器技術(shù)在機(jī)械加工過程中的應(yīng)用
眾所周知,在機(jī)械加工的過程中,需要檢測的地方有很多,下面將從兩個(gè)個(gè)方面進(jìn)行簡要介紹:第一,將傳感器技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械的切削過程和機(jī)床運(yùn)行過程。現(xiàn)階段,在切削方面,傳感器技術(shù)主要是對切削過程中的機(jī)械設(shè)備切削力的變化狀態(tài)進(jìn)行控制,通過分析這個(gè)過程當(dāng)中的相關(guān)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的了解,保證切削過程的順利進(jìn)行,提高切削過程的生產(chǎn)效率,以及降低材料的消耗量。將傳感器技術(shù)應(yīng)用到機(jī)床的運(yùn)行當(dāng)中,主要是為了對機(jī)床的驅(qū)動系統(tǒng)、溫度進(jìn)行檢測,從而保證機(jī)床運(yùn)行的安全性,通過分析得到的相應(yīng)參數(shù),從而不斷提高機(jī)床的運(yùn)行效率和精度。第二,將傳感器技術(shù)應(yīng)用到工件的生產(chǎn)過程。與切削和機(jī)床的運(yùn)行過程相比,工件的生產(chǎn)過程監(jiān)視是非常重要,而且研究和應(yīng)用也是最早、最多的。首先,在加工之前需要對所用的加工設(shè)備和坯件進(jìn)行自動檢查,從而保證加工過程的正常進(jìn)行,比如說自動判斷和調(diào)整坯件的夾持方位等;其次,在加工過程中,也有嚴(yán)格的要求,對切削的、力度、扭矩等參數(shù)都需要進(jìn)行自動檢測,以保證加工條件處于最佳狀態(tài),除此之外,對于在這個(gè)過程中加入傳感技術(shù)的其他目的還在于提高切削過程的生產(chǎn)效率;最后,在加工完成之后還需要對工件的合格與否進(jìn)行測量,例如工件的尺寸、粗糙程度、形狀等,由于檢查的過程比較繁瑣和復(fù)雜,所以這些檢測需要能夠自動的進(jìn)行,并且可以將檢測結(jié)果直接輸入到下一道程序,從而選用合格的產(chǎn)品。
2.2 傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用
近年來,隨著傳感器技術(shù)在汽車行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代汽車不斷朝著智能化、小型化和電子化發(fā)展,進(jìn)入了全新時(shí)期。目前,在汽車的制造過程中,為了實(shí)現(xiàn)汽車的機(jī)電一體化,需要用自動控制系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式控制裝置,將先進(jìn)的監(jiān)測和控制技術(shù)擴(kuò)大到汽車的全身,從而全面改善汽車的功能,不斷增加汽車的人性化服務(wù)、減少排氣污染和汽油損耗、提高汽車的安全駕駛和舒適性。比如說,在實(shí)現(xiàn)汽車的一體化過程中,凡是和電子控制有關(guān)的系統(tǒng)或是裝置都離不開傳感器的應(yīng)用,尤其是在安全報(bào)警裝置、信息裝置和自動變速器等裝置當(dāng)中,所以這也要求傳感器能夠適應(yīng)惡劣的環(huán)境,無論是塵土彌漫還是風(fēng)雨交加的時(shí)候,都能夠保證具有很好的密封性,與此同時(shí)還應(yīng)該具備一定的抗干擾能力,尤其是安裝在汽車發(fā)動機(jī)內(nèi)的傳感器,需要能夠承受得住發(fā)動機(jī)在工作時(shí)的高溫和高壓環(huán)境。
3 我國傳感器技術(shù)在機(jī)電一體化中的發(fā)展現(xiàn)狀和未來方向
在機(jī)電一體化體統(tǒng)當(dāng)中,傳感器使其實(shí)現(xiàn)自動控制和調(diào)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù),起作用就好像系統(tǒng)的感覺器官,能夠在嚴(yán)酷的環(huán)境中快速的獲取機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行信息,從而保證系統(tǒng)的高水平運(yùn)轉(zhuǎn)。一般說來,在機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)行過程當(dāng)中,如果沒有這些傳感器對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和被檢測對象各種信息參數(shù)的自動檢測,那么就不可能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的信息處理和決策控制等功能,不能夠保證整個(gè)系統(tǒng)的正常有效工作。但是從我國現(xiàn)有的傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看,當(dāng)前的傳感器發(fā)展還不能夠滿足機(jī)電一體化系統(tǒng)的快速、精確和價(jià)格低廉的要求,仍然處于研究階段,沒有真正的實(shí)行于市場當(dāng)中。這個(gè)問題的主要原因在于我國傳感技術(shù)的起步較晚,科研技術(shù)水平比較低,所以為了提高傳感器的整體水平,還需要對其進(jìn)行不斷的技術(shù)研究。除此之外,針對傳感器技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,其今后的發(fā)展方向還可以朝著加速開發(fā)新型敏感材料、向微型化發(fā)展、向高精度發(fā)展等方向發(fā)展。
4 結(jié)束語
綜上所述,目前將傳感器技術(shù)的應(yīng)用于機(jī)電一體化當(dāng)中,不僅提高了機(jī)械設(shè)備的使用效率,而且促進(jìn)了機(jī)械一體化的不斷進(jìn)步。但是與此同時(shí),面對我國傳感器技術(shù)發(fā)展較晚的現(xiàn)狀,在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在著一些問題,需要對其進(jìn)行有效的改進(jìn)和完善,從而不斷推動經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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引言
從80年代開始,西方發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)研究和推廣了機(jī)電一體化在綜合采煤設(shè)備中的使用,這些國家以微電子技術(shù)為前提,以計(jì)算機(jī)先進(jìn)技術(shù)為核心,大量運(yùn)用自動化技術(shù)推動機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤機(jī)械設(shè)備中的廣泛應(yīng)用,大力發(fā)展了本國的煤炭工業(yè)。此外,這些發(fā)達(dá)國家在設(shè)備運(yùn)行方面,設(shè)備的全自動化監(jiān)控水平也在逐漸完善。但是就我國目前形勢來看,我國煤炭企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)和西方發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距。因此,加大對綜合采煤機(jī)械設(shè)備機(jī)電一體化的研究力度有著重要的意義。本文針對我國現(xiàn)階段機(jī)電一體化在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用情況進(jìn)行研究分析,探討改進(jìn)綜合采煤機(jī)械設(shè)備的相關(guān)技術(shù),為我國煤炭企業(yè)加大機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用提供參考資料。
一、我國綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化的現(xiàn)狀
我國煤炭行業(yè)有一定程度的發(fā)展,尤其是近幾年煤炭的產(chǎn)量出現(xiàn)了大幅度的提高。隨著科技的飛速發(fā)展,國家綜合采煤設(shè)備的技術(shù)水平也得到了提升,國產(chǎn)采煤設(shè)備比重逐年呈高速上漲趨勢。為了進(jìn)一步滿足煤礦行業(yè)的高效高產(chǎn)要求,綜合采煤設(shè)備應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)能夠整體提升采煤設(shè)備的技術(shù)水平、工作效率與易維護(hù)性能。
雖然我國綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化技術(shù)有了一定程度的發(fā)展,但是和國際先進(jìn)煤炭企業(yè)還存在較大的差距。我國國家科研院和廠商合作研制出了交流型電牽引綜合采煤機(jī),但是其中的電氣關(guān)鍵技術(shù)還是從國外引進(jìn)過來的。此外,重型工作面刮板的運(yùn)輸設(shè)備等還處于研究狀態(tài),微機(jī)控制軟啟動系統(tǒng)并不具有綜合采煤設(shè)備工況的故障檢測功能??傊?,我國綜合采煤設(shè)備機(jī)電一體化還處于起步極端[1]。
二、機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用情況
為進(jìn)一步提高煤礦生產(chǎn)的工作效率和安全性,我國一些煤礦企業(yè)不斷對綜合采煤設(shè)備的進(jìn)行技術(shù)的改進(jìn)。采煤機(jī)采用電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)從液壓牽引轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍碗姞恳?,提高了牽引的速度,也克服了液壓部件難以避免的技術(shù)缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,交流變頻型電牽引系統(tǒng)逐漸取代直流型電牽引系統(tǒng),使得采煤機(jī)采煤速度得到了大大的提升,采煤機(jī)的可靠性和工作效率也得到了提升。此外,隨著微電子技術(shù)和信息科技的發(fā)展和應(yīng)用,采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)得到了改善,提高了綜合采煤設(shè)備的自動化技術(shù)水平。使得綜合采煤設(shè)備具備了:自動管理、監(jiān)控工況、診斷故障、采集和整理數(shù)據(jù)、人機(jī)對話、故障報(bào)警等功能。
機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中也得到了廣泛的應(yīng)用,提高了設(shè)備的性能和功效。機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用體現(xiàn)在:增強(qiáng)了一些自動化操作的功能與自動化調(diào)節(jié)的功能,使得采煤設(shè)備的可靠性能得到提高。利用自動化診斷和停電措施等先進(jìn)技術(shù)后,改善了綜合采煤設(shè)備的操作性能,具備了不同程度的自動化監(jiān)控功能、自適應(yīng)能力和智能化等;使得設(shè)備結(jié)構(gòu)更加簡單化。因?yàn)榻涣餍蜋C(jī)電利用的是微機(jī)控制,使其具備了直流電機(jī)的調(diào)速功能,還具備了結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、機(jī)械光量小、工作效率高等特征。生產(chǎn)綜合采煤設(shè)備方式朝著柔性化和自動化的方向發(fā)展和改進(jìn)。電子技術(shù)的大量應(yīng)用,使得綜合采煤設(shè)備的檢測盒控制水平得到了提升,提高了自動化的程度、診斷設(shè)備故障的能力和監(jiān)控檢測水平[2]。
三、綜合采煤設(shè)備的改進(jìn)和相關(guān)技術(shù)的探討
(一)綜合采煤設(shè)備的改進(jìn)
綜合采煤設(shè)備具備重型化、強(qiáng)功能化、大功率化、高性能化等特征。而高效高產(chǎn)的綜合采煤設(shè)備技術(shù)將會朝著大功率采煤機(jī)、交流型電牽引、智能化監(jiān)控檢測、強(qiáng)功能化和軟啟動的運(yùn)輸機(jī)、高操作阻力和電液控制的液壓支架等方面改進(jìn)[3]。
(二)相關(guān)技術(shù)的探討
(1)檢測傳感器
對檢測傳感器的研究包括電流電壓、功率測定、電機(jī)溫度、油液壓力、油液溫度、液位高度、牽引速度、電液閥等主要方面,但是還是存在著不同程度的問題。企業(yè)需要加大對核心部件的研制力度,例如:采煤機(jī)機(jī)身的傾角、擺臂角、牽引速度、牽引力、移動方向、煤礦和巖石的分離等。此外,煤礦企業(yè)需要進(jìn)一步提高設(shè)備傳感器的結(jié)構(gòu)性能、測量的精度與測量可靠性。
(2)監(jiān)控裝置
在研究檢測傳感器的同時(shí),企業(yè)也要加大對綜合采煤設(shè)備的控制性能和維護(hù)能力的研究力度、檢測各種工況參數(shù)的不同,在通過微電子計(jì)算機(jī)處理和運(yùn)算后,需要按照預(yù)設(shè)動作值進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)動作。此外,當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí),結(jié)合井下工作的實(shí)際情況,依靠光和聲發(fā)出警示信號,顯示故障的具體部位和故障的性質(zhì),對于這些過程的完成需要利用微機(jī)控制。
利用微機(jī)軟件系統(tǒng)具備運(yùn)算簡便、靈活性強(qiáng)等特征,且對綜合采煤設(shè)備實(shí)行智能化和自動化功率管理。企業(yè)需要進(jìn)一步研究對采煤機(jī)擺臂的自動化調(diào)高控制技術(shù)。
(3)監(jiān)控工況與故障診斷
采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)診斷采煤設(shè)備是否存在故障,保障采煤設(shè)備能夠進(jìn)行自動化診斷和自適應(yīng)。對監(jiān)控工況與故障診斷的研究主要包括:綜合采煤設(shè)備的故障診斷裝置、采煤機(jī)的綜合工況監(jiān)控裝置、采煤機(jī)故障診斷系統(tǒng)、刮板運(yùn)輸設(shè)備的故障診斷等內(nèi)容[4]。
四、結(jié)語
隨著科技的進(jìn)步和機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)為核心,并具備多種傳感設(shè)備的監(jiān)控檢測與故障診斷設(shè)備成了先進(jìn)綜合采煤設(shè)備的特征。企業(yè)要加大機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤中的應(yīng)用力度。
參考文獻(xiàn):
[1]劉丹陽,李齊森,孫振華. 芻議機(jī)電一體化技術(shù)在綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)用 [J].天津商學(xué)院學(xué)報(bào),2011,10(03):121-145.
0引言
機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用領(lǐng)域包括汽車技術(shù)類、數(shù)控加工類、柔性制造類等,有效提高了生產(chǎn)質(zhì)量與效率,加快了企業(yè)的發(fā)展步伐。因此在今后的工業(yè)制造業(yè)發(fā)展中,就可以實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的廣泛應(yīng)用與全面推廣,充分發(fā)揮其價(jià)值與優(yōu)勢。
1機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值
將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中,其價(jià)值主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,隨著工業(yè)制造業(yè)的高速發(fā)展,其市場競爭也越發(fā)激烈。各企業(yè)為了在激烈的市場競爭中立于不敗之地,就需要不斷提高自身綜合實(shí)力,才能取得成功。而企業(yè)要想提高自身實(shí)力,就需要對生產(chǎn)模式進(jìn)行創(chuàng)新改革,注重產(chǎn)品質(zhì)量的提升,節(jié)約更多的成本費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。而通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,就能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)生產(chǎn)工作的智能化、一體化、高效化,實(shí)現(xiàn)了人力、物力的優(yōu)化配置,節(jié)約了大量的成本費(fèi)用,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,贏得了廣大消費(fèi)者的青睞與追捧,樹立了良好的形象與品牌,有利于企業(yè)的長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。第二,工業(yè)制造業(yè)的覆蓋范圍非常廣泛,比如智能機(jī)器人、服裝行業(yè)、汽車領(lǐng)域、數(shù)控機(jī)床等,都需要相應(yīng)的生產(chǎn)與加工。而將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中,就可以快速推動這些行業(yè)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型變革與持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化信息技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的完美融合,從而帶動其他行業(yè)的高速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)真正的智能化、信息化、一體化生產(chǎn)。
2機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用領(lǐng)域
2.1汽車技術(shù)類
在汽車生產(chǎn)與制造技術(shù)中,實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的高效運(yùn)用,并且取得了顯著成效。其在汽車生產(chǎn)與制造技術(shù)中的運(yùn)用,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,發(fā)動機(jī)控制。發(fā)動機(jī)可謂是汽車的心臟部位,如果發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障,就會導(dǎo)致汽車無法正常運(yùn)行。而發(fā)動機(jī)是一個(gè)十分復(fù)雜的被控對象,整個(gè)控制系統(tǒng)由許多子控制系統(tǒng)或項(xiàng)目組成,包括EGR、空燃比、點(diǎn)火時(shí)刻、怠速等等。通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,就可以提高各控制項(xiàng)目的性能與質(zhì)量,保障發(fā)動機(jī)的正常使用。其中在EGR控制項(xiàng)目中,主要為EGR率的控制,也就是所謂的廢氣再循環(huán)系統(tǒng),可以促使廢氣的再循環(huán)量在每一個(gè)工作點(diǎn)都達(dá)到最佳狀態(tài),保障燃燒過程處于理想狀態(tài),將排放的污染物成分降低最低,有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。在空燃比項(xiàng)目的控制中,主要是通過空燃比的控制,保障燃油充分燃燒,降低各種污染物含量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。在點(diǎn)火時(shí)刻項(xiàng)目的控制中,主要是為了防止異常燃燒而引起發(fā)動機(jī)故障,增強(qiáng)汽車的各項(xiàng)性能[1]。第二,底盤和車身控制。底盤具有著減震、承重等功能,而車身具有著保護(hù)、操控等功能,因此也需要通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,促使其功能充分發(fā)揮,保障汽車的安全平穩(wěn)運(yùn)行。比如在汽車防抱死系統(tǒng)、車速感應(yīng)動力轉(zhuǎn)向、電子控制懸架、防滑系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、機(jī)械傳感式安全氣囊、中央控制門鎖等,都實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的廣泛應(yīng)用,有效保障了汽車的舒適性、安全性、自動化,加快了汽車行業(yè)的發(fā)展步伐,滿足了人們的各項(xiàng)需求。第三,其他領(lǐng)域的運(yùn)用。近幾年來,自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的汽車駕駛系統(tǒng)已經(jīng)逐步問世,深受人們的青睞與追捧,提高了人們的駕駛體驗(yàn)感。比如特斯拉的自動駕駛、網(wǎng)絡(luò)控制等,就運(yùn)用了機(jī)電一體化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與機(jī)械操控控制的有效結(jié)合,廣泛的應(yīng)用在汽車的各個(gè)領(lǐng)域。比如ABS系統(tǒng)、抬頭顯示系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、撞擊傳感技術(shù)、自動泊車、定速巡航等,機(jī)電一體化技術(shù)都扮演著非常重要的角色,實(shí)現(xiàn)了汽車駕駛的信息化與智能化。此外,還有5G技術(shù)的應(yīng)用、人工智能技術(shù)的應(yīng)用,促使機(jī)電一體化技術(shù)更加安全、實(shí)效,真正實(shí)現(xiàn)了無人化、舒適化駕駛,并且廣泛的運(yùn)用在汽車的各個(gè)控制系統(tǒng)中。
2.2數(shù)控加工類
在工業(yè)制造行業(yè)高速發(fā)展的背景下,離不開數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用。而數(shù)控機(jī)床就是現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用與融合,為工業(yè)制造業(yè)的生產(chǎn)帶來了很多的便利。這主要是依賴機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使得數(shù)控加工更加精密、智能、高效、安全,為企業(yè)帶來了更多的社會與經(jīng)濟(jì)效益[2]。尤其是各種智能制造中的數(shù)控加工,對于工藝流程、精度效率等有著很高的要求。而通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工的信息化、精密化、高效化,不僅能夠進(jìn)行各項(xiàng)模擬信息的高效處理,還能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)進(jìn)行全面管控。及時(shí)找出各種問題與不足,然后進(jìn)行深入分析,提出切實(shí)可行的解決策略,有效提高了數(shù)控加工的精準(zhǔn)度。在智能制造中的數(shù)控加工中,主要采用了CPU模式與總主線模式,并且結(jié)合模糊控制理論以及在線診斷技術(shù),有效提高了工作效率與質(zhì)量。而且還解放了傳統(tǒng)勞動生產(chǎn)力,保障了人員的生命健康與財(cái)產(chǎn)安全,簡化了生產(chǎn)工藝,降低了工作難度,實(shí)現(xiàn)了全面普及與應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)階段的數(shù)控加工類還運(yùn)用了三維仿真技術(shù),能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)境、流程、工藝等進(jìn)行動態(tài)模擬與跟蹤,及時(shí)找出問題與隱患,進(jìn)行三維立體化展示,便于生產(chǎn)人員快速了解工藝方法,進(jìn)行效率的評估,保障生產(chǎn)工作的可靠與安全,加快了工業(yè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型變革。
2.3柔性制造類
柔性制造類是指各種生產(chǎn)加工、信息傳輸、貨物搬運(yùn)等,對于生產(chǎn)效率與質(zhì)量有著很高的要求。通過機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,就提高了生產(chǎn)效率,保障了貨物質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)化配置與充分利用,提高了企業(yè)的競爭實(shí)力。在機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用下,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工具的自動更換、密切跟蹤、貨物運(yùn)輸、存儲管理,保障了生產(chǎn)工作與運(yùn)輸工作的有效對接,避免倉庫限制或者物資爆滿,影響整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)輸效率[3]。無論是生產(chǎn)加工,還是貨物存儲與運(yùn)輸,都可以實(shí)現(xiàn)自動化以及密切化跟蹤,只需要根據(jù)生產(chǎn)要求,提前設(shè)置好頻率與計(jì)劃,就可以全天候生產(chǎn)、搬運(yùn)、存儲,有效提高了生產(chǎn)效率。此外,還能夠?qū)崿F(xiàn)貨物信息的密切跟蹤與管控,實(shí)現(xiàn)人力資源的優(yōu)化配置,保障生產(chǎn)計(jì)劃與方案的合理性,一定程度上實(shí)現(xiàn)了智能化與自動化生產(chǎn),增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用,還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自我監(jiān)控,縮短故障時(shí)間,保障設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
3運(yùn)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策
3.1現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用,還存在著一些問題,主要表現(xiàn)在:第一,重視不足。將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在智能制造中,前期需要投入較多的人力、物力與財(cái)力,才能保障后續(xù)生產(chǎn)的高效性。然而很多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層,認(rèn)為前期投入較高,而后期的收益較少,就放棄了機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用。再加上很多領(lǐng)導(dǎo)層,對于機(jī)電一體化技術(shù)的認(rèn)知不夠全面,重視程度低下,思想觀念比較陳舊,無法緊跟時(shí)展,以及認(rèn)識到企業(yè)發(fā)展面臨的困境,嚴(yán)重阻礙了工業(yè)制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展[4]。第二,技術(shù)落后。機(jī)電一體化技術(shù),需要電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的緊密結(jié)合,才能實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。然而現(xiàn)階段,很多工業(yè)制造企業(yè)的技術(shù)水平比較落后,大量缺失優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才,因此無法實(shí)現(xiàn)兩者的緊密銜接。比如企業(yè)的電子技術(shù)發(fā)展落后,應(yīng)用范圍較窄,缺少與專業(yè)廠商的合作等,都會導(dǎo)致兩者的銜接困難,無法實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。第三,制度缺失。機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用,需要在人力、物力、財(cái)力、制度的保障下,才能有序開展。然而由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的重視不足,缺少制度體系的建設(shè),導(dǎo)致基層人員也不夠重視,增加了實(shí)際運(yùn)用的難度。此外,資金較少,人員缺失,也將嚴(yán)重制約技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用與生產(chǎn)監(jiān)管,為工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展帶來了很大的考驗(yàn)。
3.2對策
其有效發(fā)展對策為:第一,提高重視,加大宣傳。要想實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的高效運(yùn)用,就需要先引起企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的高度重視,然后加大宣傳引導(dǎo),實(shí)現(xiàn)全面普及與推廣。因此作為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層,就要緊跟時(shí)展,認(rèn)識到機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值,及時(shí)轉(zhuǎn)變自身的思想觀念,調(diào)整企業(yè)發(fā)展計(jì)劃與目標(biāo)。然后利用會議、網(wǎng)絡(luò)平臺、宣傳欄等方式,加大宣傳引導(dǎo),為全體工作人員提供多元的培訓(xùn)深造機(jī)會,提高其對機(jī)電一體化技術(shù)的認(rèn)知與運(yùn)用能力[5]。第二,創(chuàng)新技術(shù),規(guī)范管理。在今后的發(fā)展中,還需要對企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化,改良升級,然后實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)用過程的密切與規(guī)范管理,充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的價(jià)值與作用。作為工業(yè)制造業(yè),可以加強(qiáng)與其他廠商、高校、機(jī)構(gòu)的合作,加大電子科研成果向電子產(chǎn)品、技術(shù)的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部技術(shù)的升級創(chuàng)新,與機(jī)械技術(shù)完美融合。還要積極借鑒國外優(yōu)秀的技術(shù)、方法、經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國的實(shí)際情況,進(jìn)行優(yōu)化與改良,加快智能制造中的機(jī)電一體化發(fā)展步伐。第三,完善制度,給予保障。健全的制度與體系,是機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中運(yùn)用的關(guān)鍵與保障,因此還要通過崗位責(zé)任制度、生產(chǎn)監(jiān)管制度、人員培訓(xùn)制度的建立,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工作的智能、高效、安全。此外,企業(yè)還要加大人力、物力、財(cái)力的投入,營造良好的應(yīng)用環(huán)境。
4結(jié)語
綜上所述,本文針對機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的運(yùn)用價(jià)值、領(lǐng)域,展開了詳細(xì)深入的分析;并且具體闡述了運(yùn)用現(xiàn)狀與發(fā)展對策,希望為后續(xù)的實(shí)際工作,提供堅(jiān)實(shí)可靠的理論依據(jù)。那么在今后的發(fā)展中,就可以通過提高重視,加大宣傳;創(chuàng)新技術(shù),規(guī)范管理;完善制度,給予保障等策略,實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的高效與廣泛運(yùn)用。
參考文獻(xiàn):
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20世紀(jì)60年代,電子技術(shù)逐漸成熟,人們開始將電子技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械發(fā)展中。機(jī)電一體化技術(shù)不斷成熟,在每個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用。當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)擁有如下優(yōu)勢:具有很高的安全性和可靠性,能夠提高使用性能。簡化操作步驟,提高工作效率,保障工作質(zhì)量。機(jī)電一體化產(chǎn)品具有上述功能,因此適用于各種領(lǐng)域和不同場合,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有非常高的應(yīng)變能力,可以大大提高控制的靈敏度和檢測的精度,復(fù)合功能使得調(diào)整和維護(hù)更加方便。礦產(chǎn)資源一直是人們生活中大量應(yīng)用的能源,近年來隨著科技的發(fā)展,社會的進(jìn)步。尤其是機(jī)電一體化技術(shù)走向智能化和數(shù)控化,在性能和功能方面都有極大地提升,這更為礦山開采挖掘提供了穩(wěn)定的支撐,保證了礦產(chǎn)資源采、掘、運(yùn)等過程的效率和質(zhì)量。研究機(jī)電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用中的現(xiàn)狀,探索如何將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到礦山發(fā)展,保證安全、高效和現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式,對于促進(jìn)我國礦山資源和礦產(chǎn)工業(yè)走向現(xiàn)代化和智能化發(fā)展具有極其重要的意義[1]。本文首先對于機(jī)電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行研究。通過本文的分析可以了解到機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中具有重要應(yīng)用,且未來必然會向模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和綠色化發(fā)展。
1機(jī)電一體化技術(shù)在礦山應(yīng)用的現(xiàn)狀
1.1在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用
礦物提升是礦山生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此對于提升機(jī)的機(jī)械性能要求和傳動要求很高。目前所使用的礦井提升機(jī)是礦山設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)最多的設(shè)備。礦井提升機(jī)的控制方式是芯片和PLC外端結(jié)合統(tǒng)一控制,統(tǒng)一控制使軟件功能得以實(shí)現(xiàn),保證操作過程的安全性,操作結(jié)果的可靠性。機(jī)電一體化技術(shù)能夠保護(hù)系統(tǒng)軟件和硬件,實(shí)現(xiàn)礦井電動機(jī)的軟啟動,啟動時(shí)不會出現(xiàn)轉(zhuǎn)差沖擊,提升操作系統(tǒng)分為手動調(diào)繩、半自動調(diào)繩、全自動調(diào)繩三種運(yùn)行方式,手動調(diào)繩是指操作時(shí)利用人工手動調(diào)節(jié)提升繩的高度來完成工作,半自動調(diào)繩是指操作過程將人工手動和智能化機(jī)械結(jié)合調(diào)節(jié)提升繩的高度來完成工作。機(jī)電技術(shù)為提升機(jī)設(shè)置的保護(hù)系統(tǒng)由監(jiān)控裝置、故障診斷裝置、報(bào)警裝置組成,監(jiān)控裝置對提升機(jī)運(yùn)行工作的全過程實(shí)施自動監(jiān)測,當(dāng)發(fā)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行過程參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤或者某個(gè)零件出現(xiàn)故障時(shí),故障診斷裝置就會通過LED屏顯示出來,同時(shí)報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)聲,提醒工作人員。機(jī)電一體化技術(shù)大大提高提升機(jī)運(yùn)行安全性,減少維修工作量,保證提升工作質(zhì)量[2]。
1.2在空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用
空氣壓縮機(jī)是礦山資源開采挖掘時(shí)需要使用的固定設(shè)備,使空壓機(jī)的高低壓缸、電機(jī)系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的工作運(yùn)行效率更高,同時(shí)也可以開通系統(tǒng)內(nèi)部的軟件系統(tǒng),簡化空氣壓縮機(jī)的控制回路接線,使外部線路更加清晰明了。
1.3在其他機(jī)械中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在礦山電液控制裝置中也有廣泛的應(yīng)用。借助機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對支架工作狀態(tài)的準(zhǔn)確檢測。機(jī)電一體化設(shè)備具有安全性能高,設(shè)備體積小,操作過程簡單,運(yùn)行結(jié)果可靠,便于維修等優(yōu)點(diǎn),可以大大減輕技術(shù)人員的工作負(fù)擔(dān),提升礦山產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化和機(jī)械化水平[3]。
2機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中的發(fā)展趨勢
未來的機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中必然向模塊化趨勢、智能化趨勢、網(wǎng)絡(luò)化趨勢、微型化趨勢以及綠色化趨勢發(fā)展。發(fā)展趨勢表如下表1所示:通過表1可知,機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中首要的發(fā)展方式就是向模塊化發(fā)展。這是一項(xiàng)復(fù)雜而艱難的任務(wù),因?yàn)榈V山設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品種類繁多,生產(chǎn)廠家也多種多樣,因此如何將這些機(jī)電一體設(shè)備模塊化一直是人們想要解決的問題?,F(xiàn)在學(xué)者已經(jīng)通過研制控制單元和動力單元來實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體設(shè)備的模塊化,研制出減速智能裝置和圖像處理系統(tǒng),調(diào)查顯示,機(jī)電一體化設(shè)備向模塊化發(fā)展可以使礦山企業(yè)更加具有規(guī)模性。智能化是機(jī)電一體化技術(shù)在礦山企業(yè)中的必然發(fā)展模式,智能化是指利用計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊學(xué)、心理學(xué)和生理學(xué)等動力學(xué)為機(jī)電設(shè)備賦予人工智能,使機(jī)電設(shè)備擁有判斷思維、邏輯推理和自主決策的功能,機(jī)電設(shè)備智能化能夠大大減少礦山作業(yè)技術(shù)人員的工作量,是礦山發(fā)展的必然方向。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也飛速進(jìn)步,指揮者在家里甚至就可以完成工作,擁有極高的便利性。微型化機(jī)電一體化技術(shù)向微型機(jī)械和微觀領(lǐng)域發(fā)展。微電子機(jī)械的尺寸通常不會超過1cm,產(chǎn)品體積小,所以靈活性更高,所消耗的能源也更少,擁有大型機(jī)械設(shè)備不可比擬的優(yōu)勢,超精密技術(shù)為機(jī)電一體化設(shè)備向微型化發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障。礦山資源開采雖然為人們生活帶來了極大的便利,但是也對環(huán)境造成了不容忽視的污染,因此未來的機(jī)電一體化技術(shù)在礦山企業(yè)中必然會向綠色化發(fā)展。整個(gè)機(jī)械一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀過程中都要保證不污染生態(tài)環(huán)境,或者極少污染生態(tài)環(huán)境。綠色機(jī)電一體化產(chǎn)品在使用時(shí)保證資源的可持續(xù)發(fā)展,是未來的必然發(fā)展方向。
3結(jié)語
通過本文的研究可以了解到機(jī)電一體化技術(shù)在大量礦山設(shè)備,未來的機(jī)電一體化技術(shù)在礦山中必然會向模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和綠色化趨勢發(fā)展。
參考文獻(xiàn)