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機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀精品(七篇)

時間:2024-02-23 14:57:06

序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

篇(1)

關(guān)鍵詞:機電一體化現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

隨著電子技術(shù)、機械技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了機電一體化這門發(fā)展迅猛的新技術(shù)。微電子技術(shù)以及大規(guī)模集成電路的發(fā)展又給機電一體化帶來新的生機。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,機電一體化技術(shù)還將被賦予新的內(nèi)容。

一、機電一體化的概念

機電一體化是指在機構(gòu)主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱,其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(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)化組織結(jié)構(gòu)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)。

二、機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀

歐美等發(fā)達國家對機電一體化技術(shù)研究較早。但在初期,由于電子技術(shù)發(fā)展的局限,機電一體化技術(shù)發(fā)展緩慢。隨著計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的不斷進步和大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,機電一體化技術(shù)有了充分的基礎(chǔ),得到了極大發(fā)展。到20世紀90年代以后,一方面光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;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)域取得的巨大進步, 為機電一體化技術(shù)開辟了新的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的理論基礎(chǔ),逐漸形成完善的科學(xué)體系。

我國大約從20世紀80年代初開始在機電一體化方面進行研究和應(yīng)用, 國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”。在制定發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(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,并取得了可喜的成果:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等研究成果不斷應(yīng)用到機電一體化技術(shù)上來,數(shù)控技術(shù)、機器人和計算機集成制造系統(tǒng)等方面也取得了長足的進展。但是我們也清醒地看到,與日本、歐美等先進國家相比我國的機電一體化技術(shù)仍有相當(dāng)差距。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合,其發(fā)展進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步??v觀國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向,其發(fā)展的方向主要有智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、人性化、綠色化。

1、 智能化

賦予機電―體化產(chǎn)品以某種程度的智能是機電一體化永恒的追求,智能化是機電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機械自動化技術(shù)的主要區(qū)別之一,也是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向。機電一體化產(chǎn)品智能化的途徑多種多樣,包括模糊邏輯控制技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能工程等。

2、 模塊化

和其他的技術(shù)發(fā)展類似,由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但很重要的事。有了標(biāo)準(zhǔn)接口的單元,產(chǎn)品的兼容性大大提高,而且開發(fā)新產(chǎn)品的周期也會更短,這對于機電一體化企業(yè)來說是發(fā)展的必然。

3、 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀90年代,計算機技術(shù)的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)的普及使得基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(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為中心的計算機集成家用電器系統(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,機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

4、 微型化

微型化是機電一體化向微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微型化是精細加工技術(shù)發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。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以來,國內(nèi)外在MEMs工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展,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、微彈簧以及微機器人等)。

5、 人性化

機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性,使產(chǎn)品和人之間的關(guān)系更加和諧顯得愈來愈重要,機電一體化產(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,這些都對未來的機電一體化產(chǎn)品提出了更高的要求。

6、 綠色化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時都應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求,以求把對生態(tài)環(huán)境的危害降到最低。

四、結(jié)語

機電一體化作為高新技術(shù)的重要代表之一,是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)和核心。發(fā)展以機電一體化為基礎(chǔ)的現(xiàn)代制造業(yè)將對傳統(tǒng)制造業(yè)的全面優(yōu)化升級起到巨大的促進作用,同時也將對經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生巨大的支撐、拉動和提升作用。在市場經(jīng)濟條件下,立足技術(shù)創(chuàng)新和自主開發(fā),機電一體化的發(fā)展前景必將越來越廣闊。

參考文獻:

[1]韓瑞寶.我國機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].應(yīng)用科學(xué),2008,(3).

[2]孟寶金.機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀的分析研究[J].航海工程,2009,38(1).

[3]曲文君.機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用研究[J].電氣與自動化,2009,38(4).

[4]王成勤,李威,孟寶星.智能控制及其在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].機床與液壓,2008,36(8).

[5]呂長河.論機電一體化與我國的經(jīng)濟發(fā)展[J].產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟,2008,(12).

篇(2)

關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

隨著科技的進步,尤其是電子信息時代的來臨,將電子信息技術(shù)充分地與機電技術(shù)相整合,成就了現(xiàn)今的機電一體化技術(shù)。機電一體化技術(shù)的發(fā)展促進了工業(yè)生產(chǎn)向著機械自動化的方向邁進,同時也間接地促進了我國經(jīng)濟的發(fā)展。筆者結(jié)合自身的學(xué)習(xí)體會先就機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢淺談一下自己的看法與觀點:

一、簡述機電一體化技術(shù)

機電一體化技術(shù).顧名思義.結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展,成為一門綜合計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù),應(yīng)用范圍愈來愈廣。

機電一體化技術(shù)具體包括以下內(nèi)容:

(1)機械技術(shù)

機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ),機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機械理論與工藝應(yīng)借助于計算機輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術(shù)。

(2)計算機與信息技術(shù)

其中信息交換、存取、運算、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)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

(3)自動控制技術(shù)

其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進行系統(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、補償、再現(xiàn)、檢索等。

(4)傳感檢測技術(shù)

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,系統(tǒng)的自動化程序就越高?,F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。

(5)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、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。因此,機電一體化的主要發(fā)展方向如下:

1.智能化

智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(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。

2.模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(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)機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)?;瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.網(wǎng)絡(luò)化

20世紀90年代,計算機技術(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、教育義舉人么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、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,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)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品?,F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system, CIAS),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

篇(3)

關(guān)鍵詞:煤礦機電一體化;特征;現(xiàn)狀問題;應(yīng)用

一、煤礦電一體化技術(shù)的主要特征

煤礦機電一體化技術(shù)的特征主要表現(xiàn)為:(1)具有在線監(jiān)控、自動報警及故障自診的特征。即對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)監(jiān)控,出現(xiàn)故障能動報警并準(zhǔn)確地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機器的工作效率,簡化設(shè)備維護檢查工作,降低應(yīng)用維修費用,縮短停機維修時間,延長設(shè)備的應(yīng)用壽命。(2)具有提高生產(chǎn)效率的特征。例如井下應(yīng)用的膠帶輸送機、通風(fēng)機、提升機等,應(yīng)用變頻起動、PLC控制系統(tǒng),節(jié)電量就為30%左右,同時生產(chǎn)效率也可以大大的提高(3)適用范圍大的特征。機電一體化產(chǎn)品具有復(fù)合技術(shù)和功能,不具有單技術(shù)、單功能的局限性,這使得機電一體化產(chǎn)品的功能得到很大提高,也深化了自動化的程度。機電一體化產(chǎn)品具有的自動和智能功能可以輕松應(yīng)對用戶的需求。

二、我國煤礦機電一體化的現(xiàn)狀問題

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種智能技術(shù)的開發(fā)與利用,全方位的提高了機電一體化的水準(zhǔn),并且有效地結(jié)合了計算機技術(shù)的利用。目前我國煤礦機電一體化還存在著很明顯的不足,也與西方國家存在明顯的差距,但仍然取得了顯著進步,這在很多方面都得到了體現(xiàn):先進采煤機的應(yīng)用是最明顯標(biāo)志,其不僅大大的提高了產(chǎn)量,還增加了安全性;綜合液壓支架的應(yīng)用不僅僅大量減輕了重力的壓力,也提高了人身設(shè)備的安全;鋼絲繩損耗定量檢測系統(tǒng),這一系統(tǒng)就充分利用了計算機的作用,精確的計算了鋼絲繩的損耗程度,使安全隱患消失于無形;此外,還有很多其他技術(shù)的利用也充分體現(xiàn)了我國煤礦機電一體化的進程,例如:提升機交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機綜合后備保護裝置、ZDC30/30煤V用斜巷防跑車擋車裝置等等。

雖然我國在機電一體化的進程方面和西方發(fā)達國家差不多,但在具體的技術(shù)和應(yīng)用上卻還是存在著很大的差距,不僅僅在整體的技術(shù)水平和利用范圍上存在著明顯差距,就算在具體的機械設(shè)備上也存在著明顯的落后趨勢,舉例來說:國外現(xiàn)在最流行的一種SL500系列采煤機的各種數(shù)據(jù)在我國暫時研制不出來,并且在交流變頻開采技術(shù)等方面也存在著明顯的差距,最大的差距是存在于自動化技術(shù)方面。

三、機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

1、機電一體化技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用分析。電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)在采煤機的一個典型應(yīng)用。與液壓牽引相比,其具有以下特征:(1)具有良好牽引特性的特征。可以在采煤機前進時提供牽引力,使其克服阻力移動,也可以在采煤機下滑時進行發(fā)電制動,向電網(wǎng)反饋電能。(2)可用于大傾角煤層的特征。牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器,因為它的設(shè)計制動力矩為電動機額定轉(zhuǎn)矩的1.6~2.0倍,所以電牽引采煤機可用在40°~50°傾角的煤層,而不需要其它防滑裝置。(3)運行可靠且應(yīng)用壽命長的特征。電牽引和液壓牽引不同,前者除電動機的電刷和整流子有磨損外,其它元件均無磨損,因此工作可靠,故障少,壽命長,維修工作量小。(4)反應(yīng)靈敏且動態(tài)特性好的特征。電控系統(tǒng)能及時調(diào)整各種參數(shù),防止采煤機超載運行。(5)結(jié)構(gòu)簡單、效率高的特征。電牽引采煤機機械傳動結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕,電能轉(zhuǎn)換為機械能只做一次轉(zhuǎn)換,效率可達99%,而液壓采煤機的效率只有65%-70%左右。

2、機電一體化技術(shù)在帶式輸送機中的應(yīng)用分析。煤礦帶式輸送機由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特征,已成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運輸設(shè)備。因此,成為近幾年來機電一體化技術(shù)的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷,如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設(shè)計的軟驅(qū)動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術(shù)以及啟動延遲技術(shù),我國帶式輸送機的中間驅(qū)動點不能不知過多,一般為3點驅(qū)動,這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。

3、機電一體化技術(shù)在提升機中的應(yīng)用分析。礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設(shè)備,全數(shù)字化交直流提升機。尤其是內(nèi)裝式提升機,從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一體,機械結(jié)構(gòu)大大簡化,充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機高度可靠,采用總線方式,大大簡化了電器安裝,此外,硬件配置簡單,互相兼容。

4、礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分析。多數(shù)煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用還存在一些問題,主要問題是傳感器的不足,并且應(yīng)用過程中,其穩(wěn)定性相對較差,應(yīng)用壽命不足,一些研究所和應(yīng)用單位在這方面進行了大量的研究,對一些關(guān)鍵技術(shù)也實施多次再設(shè)計改進措施,但仍然沒有得到預(yù)期的效果,因此這些在實際現(xiàn)場應(yīng)用率不是很高。在國外,由于計算機網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)發(fā)展很快,運行速度和質(zhì)量也在不斷提高,傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜,信息媒體由字符發(fā)展到聲像,煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展,他們的機電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。

四.結(jié)語

綜上所述,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展是實現(xiàn)高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。并且隨著微電子技術(shù)以及計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,機電一體化技術(shù)在工程機械領(lǐng)域占據(jù)的優(yōu)勢,受到了越來越多企業(yè)的重視,其在煤礦開采中具有重要的作用,因此必須加強對煤礦機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀問題及其應(yīng)用進行了分析。

參考文獻:

[1]黃建軍.技校機電一體化教學(xué)的發(fā)展趨勢和改革對策[J].管理學(xué)家,2011(8)

篇(4)

【關(guān)鍵詞】機電一體化技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展方向

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方面,在推動各行業(yè)技術(shù)水平發(fā)展的同時,也進一步推進了工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化技術(shù)正是處于這種社會背景之下,機械化生產(chǎn)方式才逐步向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)保節(jié)能化邁進。

一、機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化技術(shù)的起步較早,從上世紀60年代開始一些發(fā)達國家的工業(yè)生產(chǎn)中就已經(jīng)應(yīng)用了數(shù)控機床的生產(chǎn)方式,而后有了計算機數(shù)控機床、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、無人化工廠、計算機集成制造系統(tǒng)、納米技術(shù)等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國機電一體化技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用,但是因為許多因素的制約,我國機電一體化技術(shù)的總體水平與發(fā)達國家相比還有不小的差距。上世紀60年代我國機械行業(yè)應(yīng)用的生產(chǎn)機床仍然是最基本的裝備,不僅工藝落后,并且勞動強度較大,生產(chǎn)效率低,嚴重影響企業(yè)自身的經(jīng)濟效益。到90年代后期,機電一體化技術(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,機電一體化技術(shù)的發(fā)展也加快了速度。

隨著機電一體化技術(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、電腦、洗衣機等等;此外,許多工廠的數(shù)控機床生產(chǎn)功能的控制等也屬于機電一體化應(yīng)用。目前,隨著我國計算機系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子智能技術(shù)與機電一體化技術(shù)開始逐步結(jié)合,使機電一體化技術(shù)在智能化發(fā)展方面有了顯著的進步。例如,智能機器人不僅可以幫助人們清潔家庭衛(wèi)生,為人們帶來樂趣,還可以進行廢墟搜救等工作。雖然智能機器人的發(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。

二、機電一體化技術(shù)的未來發(fā)展方向

21世紀是屬于信息化、智能化的新時代,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)不斷推進機電一體化技術(shù)的發(fā)展。因此,我國必須加強這一方面的理論研究與應(yīng)用研究工作,進一步縮短與發(fā)達國家在機電一體化技術(shù)上的差距。以宏觀角度研究我國機電一體化的發(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作用。

(一)系統(tǒng)化

將機電一體化技術(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,但是多種機電一體化產(chǎn)品的整合運用,則能同時滿足實際情況中多個方面的市場需求。針對市場的多樣化需求,機電一體化產(chǎn)品也逐漸向系統(tǒng)化方向發(fā)展。努力實現(xiàn)不同種類機電一體化產(chǎn)品的兼容并用,是機電一體化技術(shù)的必然發(fā)展方向。

(二)微型化

將機械技術(shù)與電子技術(shù)以納米尺度相融合所產(chǎn)生的產(chǎn)品,就是微型機電一體化產(chǎn)品。簡單來說,是將傳統(tǒng)尺度的機電一體化產(chǎn)品進行最大限度的縮小,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)機械制造方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑圃?,這已經(jīng)成為了機電一體化學(xué)科中的新型技術(shù)。體積小、能耗低、運用靈活等都是微型化機電一體產(chǎn)品的特點,其在醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域都已經(jīng)被廣泛運用。例如醫(yī)療過程中的微創(chuàng)技術(shù)就屬于微型機電一體化技術(shù);軍事所用的微型間諜竊聽器也是微型機電一體化產(chǎn)品。

(三)智能化

機電一體化技術(shù)未來發(fā)展的重要方向之一必定包含智能化發(fā)展。隨著計算機技術(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。機電一體化技術(shù)智能發(fā)展,主要表現(xiàn)在機電產(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)控機床上設(shè)置人機對話功能、人類生產(chǎn)模擬程序等,都能給產(chǎn)品的生產(chǎn)操作與維護等工作方面帶來極大便利。因此,智能化發(fā)展在推動機電一體化技術(shù)的發(fā)展上可以起到較大的促進作用。

(四)環(huán)?;?/p>

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)境破壞問題日益嚴重,人們在尋求發(fā)展的過程已經(jīng)注意到環(huán)境保護的重要性,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。機電一體化產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)、包裝、使用、甚至在銷毀的整個過程中,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)?;瘷C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,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)展也起到了促進作用,機電一體化技術(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)濟的發(fā)展十分迅速,市場經(jīng)濟已經(jīng)逐步由國內(nèi)市場轉(zhuǎn)向國際市場,機電一體化技術(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)進行無國界交流,促進機電一體化技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)束語

機電一體化技術(shù)不僅促進了工業(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)的先進技術(shù),機電一體化技術(shù)的未來發(fā)展前景也會更加廣闊。

參考文獻

[1]李舜.淺析我國機電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及走向[J].科技致富向?qū)В?014,03:220.

篇(5)

【關(guān)鍵詞】機電一體化 應(yīng)用 發(fā)展趨勢

一、機電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用

20世紀60年代以來,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能,刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀80年代末期,各國均開始對機電一體化技術(shù)給以很大的關(guān)注。20世紀90年代后期,機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進。目前,機電一體化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)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。

二、機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段。20世紀60年代以前為第一階段,在這一時期,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。但當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平,C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70年代~80年代為第二階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(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的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進入了機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面,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)域取得的巨大進步,更為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當(dāng)差距。

三、機電一體化的發(fā)展趨勢

(一)智能化趨勢。智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力。

(二)模塊化趨勢。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。不過這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。

(三)人性化。機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外,還要在色彩、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。

(四)網(wǎng)絡(luò)化趨勢。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)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品,因此機電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢所趨。

(五)微型化趨勢。微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微型化產(chǎn)品泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢。

(六)綠色化趨勢??萍嫉陌l(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的問題。綠色產(chǎn)品概念在這種情況下應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求。

(七)帶源化。是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

四、典型機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展

目前我國是全世界機床擁有量最多的國家(近320萬臺),但數(shù)控機床只占約5%且大多數(shù)是普通數(shù)控(發(fā)達國家數(shù)控機床占10%)。近些年來數(shù)控機床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展,在以下幾個技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進步。

(1)高速化。由于高速加工技術(shù)普及,機床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉(zhuǎn)速有3000~4000r/min提高到8000~10000r/min;銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由4000~8000r/min提高到12000~40000r/min以上;快速移動速度由過去的10~20m/min提高到120m/min;在提高速度的同時要求提高運動部件起動的加速度,由過去一般機床的0.5G(重力加速度)提高到1.5G~2G,最高可達15G;

(2)高精度化。數(shù)控機床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008左右;亞微米級機床達到0.0005mm左右;納米級機床達到0.005~0.01um;最小分辨率為1nm(0.000001mm)的數(shù)控系統(tǒng)和機床已問世。

(3)復(fù)合加工,新結(jié)構(gòu)機床大量出現(xiàn),如5軸5面體復(fù)合加工機床,5軸5聯(lián)動加工各類異形零件。同時派生出各種新穎的機床結(jié)構(gòu),包括6軸虛擬軸機床,串并聯(lián)絞鏈機床等。

結(jié)束語:綜上所述, 經(jīng)過20多年的發(fā)展,機電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界最熱門、最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一,并影響到幾乎全部的工業(yè)行業(yè)。我國從80年代初對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品開始予以重視,先后在國家科技攻關(guān)計劃、863高科技計劃和國家自然科學(xué)基金中列專項對機電一體技術(shù)加以研究,并取得了一系列重大科技成果。1990年,國家將用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)列為“八五”及本世紀后十年發(fā)展全民經(jīng)濟的重要戰(zhàn)略技術(shù)措施,機電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用已取得相當(dāng)進展。

參考文獻:

[1]李建勇.機電一體化技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

篇(6)

【關(guān)鍵詞】煤礦企業(yè)機電一體化;意義;現(xiàn)狀;發(fā)展

隨著我國煤炭事業(yè)的發(fā)展,高產(chǎn)高效成為煤礦生產(chǎn)的最高目標(biāo),那么煤電技術(shù)的自動化和智能化對于煤炭生產(chǎn)來說是非常重要的。作為礦山綜合自動化基礎(chǔ)的煤礦機電一體化技術(shù),它支撐著整個煤礦企業(yè)信息化建設(shè),在煤礦生產(chǎn)的每個過程都起著積極的作用,這一技術(shù)對于提高我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力起到了很好的推動作用,為實現(xiàn)高效節(jié)能的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎(chǔ)。

一、煤礦企業(yè)機電一體化的意義

機電一體化是將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),合理配置與布局各功能單元,使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展,對控制水平和規(guī)模的要求越來越高,從而又加速了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和進步,而采用新的機電一體化技術(shù)裝備的煤礦,能夠獲得更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟和社會效益,這是一個循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。

首先,煤礦企業(yè)機電一體化技術(shù)對于提高煤炭企業(yè)的勞動效率起到了非常重要的意義。在煤炭企業(yè)的起步階段,那時基本是手工作業(yè),企業(yè)的生產(chǎn)狀況非常落后,由于設(shè)備簡單,每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是以手工作業(yè)為主,這樣就造成了工人勞動強度大,勞動效率低的現(xiàn)象。但是隨著科學(xué)的發(fā)展,機電技術(shù)的引入,煤企業(yè)生產(chǎn)逐步實現(xiàn)了一些機械化水平,可是由于不是非常先進,工人仍然處于勞動強度比較大的狀態(tài)。當(dāng)然,近幾年,由于機電一體化技術(shù)迅速發(fā)展,并在煤炭企業(yè)中被大量運用,很多新型機電設(shè)備的投入使用生產(chǎn)徹底降低了工人的勞動強度,也改變了煤礦企業(yè)生產(chǎn)的作業(yè)模式,大大的提高了勞動生產(chǎn)率。其次,煤礦企業(yè)機電一體化對于提高了煤炭企業(yè)安全保障起著重要意義。由于煤炭企業(yè)的特殊性,它的工作性質(zhì)存在一定的安全隱患。煤礦的安全工作直接關(guān)系到煤炭職工生命安全及身體健康,同時安全生產(chǎn)也關(guān)系到保護國家資源與財產(chǎn)不受損失。所以,在煤礦的機電系統(tǒng)中,在安全保護方面要求非常嚴格,保證設(shè)備的防爆性能,這樣才能保證煤炭工業(yè)的順利發(fā)展。另外,煤礦企業(yè)機電一體化對于提高企業(yè)經(jīng)濟效益,增加了群眾勞動收入方面也起到了積極的意義。由于采用最先進的煤礦機電一體化技術(shù),煤炭企業(yè)的勞動生產(chǎn)率提高了,煤炭產(chǎn)量也自然大大提升,那么企業(yè)的經(jīng)濟效益也在穩(wěn)定中得到了提高,企業(yè)職工收入更是顯著增加,生活水平得到改善。同時,由于煤炭企業(yè)的快速發(fā)展,它也為社會做出了很多的貢獻,促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。

二、我國煤炭企業(yè)機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化技術(shù)是近幾年中在企業(yè)中被大量采用個的技術(shù),它是一門綜合性的復(fù)合技術(shù),它符合社會進步和科學(xué)發(fā)展規(guī)律,具有很強的優(yōu)勢。由于煤炭生產(chǎn)是一項非常復(fù)雜的工作,它是將數(shù)百、數(shù)千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面,所以大量的機電設(shè)備應(yīng)運而生,實現(xiàn)了這一目標(biāo)。

近幾年,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步,我國煤礦機電一體化建設(shè)取得了很大進步。由于煤礦機電一體化水平不斷增高,我國煤炭企業(yè)機電設(shè)備不再完全依賴進口設(shè)備的引入,有一部分設(shè)備已經(jīng)能夠國產(chǎn)化,并且在生產(chǎn)中取得了一定的成效。目前,中遠距離遙控技術(shù)及部分機電一體化高端電器原件已經(jīng)被應(yīng)用到煤炭采掘機械中,采掘機械部分控制、自身檢查檢測及監(jiān)控均已經(jīng)實現(xiàn)了電腦程序化,這給采掘工作帶來很大的便利性。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,與之相關(guān)的技術(shù)也不斷加入到機電一體化技術(shù)中來,于是信息流成為機電一體化的主要特色。當(dāng)然,和機電相關(guān)的產(chǎn)品在性能和功能方面均實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。煤炭企業(yè)將這些先進的技術(shù)應(yīng)用于煤礦機械中,使煤炭生產(chǎn)又一次得到了質(zhì)的飛躍。

三、當(dāng)代煤礦企業(yè)機電一體化的發(fā)展

目前,在礦山開采生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用的機電設(shè)備,其主要特點是其擁有高可靠性、功率小、保護功能完備、維護簡便等優(yōu)良性能。但是,為了更好地適應(yīng)綜合自動化生產(chǎn)需要,今后的煤炭企業(yè)主要研究開發(fā)以微機為基礎(chǔ)的礦井安全監(jiān)控及專家系統(tǒng)應(yīng)用,開發(fā)研制擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤礦開采配套設(shè)備的核心裝置,積極研制具有多種功能的煤礦機器人,以增加煤礦機械機電一體化產(chǎn)品的通信功能。雖然我煤炭企業(yè)在機電一體化上取得了不錯的進步,但是今后煤礦企業(yè)機電一體化發(fā)展還要從以下幾個方面著手:

第一是機電設(shè)備系統(tǒng)化。雖然,我國的大部分煤礦的機械設(shè)備部分采用先進的機電一體化技術(shù),但這些設(shè)備還很零散,還沒有形成系統(tǒng)化態(tài)勢。而且這些先進的設(shè)備往往只有一些國有新建大中型煤礦才被采用,而很多傳統(tǒng)的中小煤礦幾乎還沒有應(yīng)用到這些設(shè)備:第二是機電設(shè)備程序化。目前,我國的機電一體化應(yīng)用雖然已經(jīng)比以前有了很大的進步,但是煤炭企業(yè)的機電裝備上在程序化的應(yīng)用卻是很差,尤其與國際同行業(yè)相比差距更大:第三是機電設(shè)備環(huán)?;?。今后煤礦企業(yè)開發(fā)優(yōu)質(zhì)、高效節(jié)能、環(huán)保、噪聲低、低污染、低粉塵、可靠性強的技術(shù)設(shè)備,是煤炭企業(yè)機電一體化的發(fā)展趨勢,也是我國煤礦采掘行業(yè)的發(fā)展趨勢;第四是信息化。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的迅速發(fā)展將改變企業(yè)的管理模式,使煤炭企業(yè)經(jīng)營模式面臨新的挑戰(zhàn)。加入WTO以后,煤炭企業(yè)將面臨更激烈、更殘酷的國際競爭。為迎接雙重挑戰(zhàn),國有重點煤炭企業(yè)需要盡快推進企業(yè)信息化進程。通過信息化建設(shè),可以達到強化安全生產(chǎn),宣傳企業(yè)形象、減少內(nèi)耗、提高內(nèi)信息的傳輸速度都有極高的作用,這也是我國煤炭企業(yè)機電一體化的發(fā)展趨勢。

隨著社會的需要,煤炭企業(yè)的地點一體化技術(shù)要向更深層次的水平發(fā)展,這樣會更有利于促進從這一技術(shù)的發(fā)展和進步。目前各種高新技術(shù)的發(fā)展,使機電一體化產(chǎn)品功能更強大、性能更優(yōu)越,使機電一體化產(chǎn)品功能越來越強,智能化程度也越來越高,因此采用新的機電一體化技術(shù)裝備的煤礦,能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟和社會效益,這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。

參考文獻

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關(guān)鍵詞:機電一體化 技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨

現(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,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機電一體化概述

機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

2 機電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段:(1)20世紀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)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起到了積極的作用。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)展尚未達到一定水平,機械技術(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。(2)20世紀70-80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(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的出現(xiàn),為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認;機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。(3)20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進入機電一體化,微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將該技術(shù)列入“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。但與日本等先進國家相比,仍有相當(dāng)差距。

3 機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面:

3.1 智能化

方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(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,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然,使機電一體化產(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、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元,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械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。為了達到以上目的,還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品?,F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliance system,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.4 環(huán)?;?/p>

工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。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)境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環(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)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠大的發(fā)展前景。機電一體化產(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。

綜上所述,機電一體化的出現(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和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(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,機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻