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机电一体化技术的应用及发展方向

2018/04/24 阅读:

摘要随着现代社会科技的不断进步,计算机信息技术的不断发展,机电一体化应用的越来越广泛。机电一体化技术主要是将机械技术、计算机技术、自动化技术以及电子信息技术有机结合在一起,目前该技术的应用十分广泛,发展前景非常广阔。由于计算机信息技术的不断发展,有效促使机电一体化技术也在飞速更新发展。利用此技术,可以大幅度提高产品质量和性能。文章将对机电一体化在我国当前的应用领域以及未来发展趋势进行分析,希望可以对我国机电一体化技术达到积极的促进作用。

关键词:机电一体化;应用领域;发展趋势

随着我国科技技术的不但发展,机电一体化技术已经达到国际领先水平,在我国不同行业已经开始广泛应用,而且应用领域范围仍在不断扩大,已经呈现出一种多元化发展的良好态势。机电一体化科技手段涉及非常广泛的专业知识,需要多种专业技术进行有机结合,默契高效地进行协同作业,并不是简单的将多种技术拼凑到一起。目前广泛应用的机械自动化生产设备都可以视作是由机电一体化作为技术支持。

1机电一体化的技术核心

(1)信息处理及驱动技术。机电一体化的技术核心由外部硬件以及内部软件两方面组成。其中硬件技术是机电一体化的技术载体,信息处理器和驱动设备是硬件的基本组成单位。电机是一种目前使用非常广泛的驱动机器,但是由于技术过时,电机的使用效率和响应效率都存在很大的问题。目前,我国科研人员正在努力研究利用信息处理器、传感器以及电机三者进行有机结合。机电一体化技术和信息处理以及电子信息具有紧密的联系,如果想要进一步对机电一体化技术进行发展创新,就需要提高信息处理效率和准确性,解决机电一体化的抗干扰和标准化的问题。(2)传感器技术。目前虽然传感器技术已经有了重大突破,已经开发出精度很高的传感器,但是由于成本较高、专业性要求严格等原因,还没有广泛使用。目前使用的大多数传感器在精确度、灵敏度以及可靠性方面都存在问题。如何提高传感器精确灵敏度是机电一体化技术发展突破的关键因素。光纤传感器技术是目前较为流行的前沿技术,也是未来传感器技术的发展趋势,未来将创造并使用非接触类外部接受信息传感器。(3)机械制造技术。目前机械技术相对成熟,但是在机械的使用性能、精确度以及减轻质量上仍然可以进行改进。现阶段大多数使用的原材料多以钢铁为主,具有个很大的进步空间,完全可以考虑非金属类的复合材料。研制生产具有高密度、强硬度、低重量的新型材料,减少机械体积,提高机械使用效率,提高相应速度,减少能源耗费。(4)软件开发技术。机电一体化中,硬件是软件的使用载体,而软件才是真正操作运行的主体。为了保证软件系统能够与硬件设备进行协同工作,在发展硬件规格标准的同时,必须要规范化软件开发标准,将软件开发模块化、标准化,提高软件系统开发效率、运行速度以及准确性,延长软件的使用生命周期。

2机电一体化的应用领域

(1)工业制造领域。随着工业制造成本不断下降,对于产品生产周期和生产质量的要求不断增加,我国工业生产行业目前已经广泛使用机电一体化技术。计算机电子信息技术日益发展,使用自动化机械制造技术能够进行高效准确的生产作业,进行复杂繁琐的数据计算,通过增加使用传感器技术,还可以具备一定程度的感知能力。此外,人力使用上的减少还可以降低产品不合格率,具有很强的独立性和环境适应能力。(2)柔性制造系统领域。柔性制造系统是通过对计算机信息技术、自动搬运车、料盘、自动化仓库等进行有机结合,通过机电一体化技术进行应用,实现自动化定义产品产量,根据实际需求进行自动调节。广泛应用在产量较小、品种较多、需要频繁更改需求的工业领域。(3)计算机制造集成领域。机电一体化技术可以应用在集成制造系统中,对制造系统进行综合化和最优化处理,颠覆传统制造行业流程,将各个部门之间进行整合,从设计、开发、制造、运营等进行有机结合。利用快速准确的信息传递,优化设备配置,充分发挥工业生产能力。利用计算机高速的计算处理能力,对生产以及运营都能准确地设计出最佳方案,减少人为计算时间,提高生产效率。(4)数控机床领域。数控机床是我国使用最为广泛的制造设备,经过多年的应用和磨合,机电一体化技术也可以完全使用到数控机床领域,目前在数控机床的操作精度、功能完善、构造整体等方面都已经获得了显著的效果。实现了模块化的构造结构,使其更加紧凑。在功能使用方面,由于使用了开放性设计,不仅具备智能处理能力,还大幅度提高了可操控性以及精确性,为机械生产提供了更多的技术支持。

3机电一体化在未来的发展趋势

(1)提高使用性能。由于目前计算机信息技术的快速发展,人们对产品的质量要求越来越高,因此需要提高生产效率,增加制造精度,加快生产速度,对于未来的机电一体化技术,仍需要提高使用性能。(2)微型技术。目前微型技术水平已经发展成熟,众多领域都已经进行广泛的使用。机电一体化技术也必将向微型技术方向发展,医疗行业以及军事领域都需要体积小,具有高度灵活性的微型机械产品进行辅助作用,在未来必然的需求中,微型技术也必将是机电一体化未来的发展方向。(3)人工智能。随着目前人工智能AI的出现,人们逐渐认识到人工智能的巨大优势。机电一体化技术本身就需要计算机信息技术进行发展,人工智能是目前计算机领域最新型的科研技术,未来机电一体化必然会结合人工智能,自行学习,对交代的工作和实际需求进行更加深刻的理解,并自行生产出预期甚至超过预期的完美产品。(4)网络化发展。随着目前工业制造的不断发展,企业生产部门以及生产车间数量不断增加,生产地点广泛分布,此时必然需要及时有效地沟通,传递生产数据及信息进行互相协同合作。未来机电一体化技术必将使用网络进行数据共享,通过建立完整的互联网环境,利用数据共享和实时沟通,实现各部门的有效协同合作,甚至会出现人机分离,操作人员远程控制生产设备进行产品制造。

4结语

综上所述,机电一体化目前已经广泛的应用在各个领域,是我国经济发展不可或缺的一项重要生产技术。但是目前机电一体化技术仍然存在各种问题,需要进行深度科研并实际解决。在未来不断发展中,机电一体化技术必然更加智能化、自动化、网络化,高效精确地完成各种产品制造,为我国社会经济发展贡献出一份力量。

参考文献

[1]刘吉平.浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[J].科技与创新,2015,(12):153.

[2]张中景,田文君.浅析机电一体化技术发展趋势[J].现代职业教育,2017,(5):83.

[3]袁继来.浅析机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].工程技术:文摘版,2016,(6):137.

作者:郝亮 单位:青海省西宁市青海国鑫铝业股份有限公司

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