机电一体化应用及发展趋势

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guocheng19896230801
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  摘 要:由于当今社会科学技术的日益发展,计算机信息技术的日益进步,机电一体化被普遍运用于众多领域。机电一体化技术的核心为:集电子信息技术、自动化技术、机械技术与计算机技术于一体。在计算机信息技术变得越来越好的过程中,机电一体化技术也随之飞速进步和革新。采用该技术能大大提升产品质量以及性能。本文将分析机电一体化在中国现今的应用领域和未来的发展局势,以期能很好地推动中国机电一体化技术的发展。
  关键词:机电一体化;应用领域;发展趋势
  由于中国科技的日益进步,机电一体化技术已上升至全球最高层次,已开始在中国各大行业中得以普遍运用,并且,其运用范围还在向外延伸,已表示出丰富多彩的极佳发展形势。机电一体化技术方式同十分普遍地的专业知识息息相关,要同各类专业技术有机地融合,互通且有用地的齐步工作,而不是简单地把各类技术组合为一体。现今,普遍运用的机械自动化生产装置的技术支撑皆以机电一体化为主。
  1 机电一体化的技术核心
  (1)信息處理与驱动技术。机电一体化的技术核心由外部硬件和内部软件构成。其中,机电一体化的技术媒介是硬件技术,硬件的基础构成部分是信息加工器以及启动装置。电机为现今普遍运用的一类启动电机。但因为技术落后,电机的使用效率以及响应效率有着较大的缺陷。现今,中国的研究人员正在竭力将信息处理器、传感器和电机地集为一体。机电一体化技术与信息加工及电子信息存在密切的关系,要想深入推动机电一体化技术的进步及革新,便不得不提升信息的加工作用及正确性,处理好机电一体化抗干扰及标准化的漏洞。
  (2)传感器技术。现今,即便传感器技术已获得了极大的进步,已经研制出高精度的传感器,但因为高成本以及严苛的专业要求,尚未得到普遍应用。当下运用的诸多传感器在精度、灵敏度和可靠性方面皆有着一定缺陷。怎样提升传感器的精度和灵敏度是机电一体化技术深入进步的核心条件。光纤传感器技术是当下被人们常用的先进技术,也是以后传感器技术的进步势头。未来将研制和使用非接触式外部接收信息传感器在今后将被创造并运用。
  (3)机械制造技术。现今,机械技术已日趋稳定,但机械性能、精度和减缓质量还有待提高。现阶段,大部分的原材料主要是钢材,这方面还有较广的发展前景。可以说,非金属复合材料几乎能派上用场,开发生产高密度、韧性好以及重量轻的新材料,可减少机械体积,提升机械的使用效率以及相应的速度,降低能耗。
  (4)软件研发技术。在机电一体化中,软件的使用媒介是硬件,软件是实际操控的核心。为了确保软件系统筒硬件装置可以一起作业,在研发硬件规格和标准时,有必要规范软件研发的标准,模块化和标准化的软件研发,可以提升系统研发效率、运行速度和精度,使软件的使用寿命得以延长。
  2 机电一体化的应用优势
  (1)使生产资源消耗率真正减少。机电一体化技术是基于前沿技术革新研发的一类新技术,此项技术的产生代表着前沿技术在中国的高端技术已上升另一个新的阶层,最重要的,此项技术的革新,强化了很多前沿技术的运用,促进了技术进步的整体综合能力。在发展机电一体化装置的阶段中,减少生产资源的浪费是如今设备的核心势头。而在智能技术的带领下,若是找到机电一体化装置的工作量未完成原计划的标准或在一个较低的操作状态,监控系统将按照具体的监测数据信息改变操作功率,力求降低能耗,提高能源操作质量。
  (2)很好地提高了生产的可靠性与安全性。利用机电一体化技术构设有关设备时,研发者把自我监测系统装载在设备内部,工作时能够达到全面地监控工作程序,该系统能够准确地检测设备是否在短时间内出错,若是设备出错,监控系统将按照出错部件作早期预备,进而全面保护地维护设备。监控系统既能维护设备,又能维护设备生产的有关产品,从而减少运行损失。由此可知,机电一体化在具体使用时,其可靠性以及安全性仍然十分优越。
  (3)很好地提高生产效率以及质量。机电一体化在社会所有领域的应用,不仅具有可靠性以及安全性,还能提高生产效率和生产质量。在信息网络环境中,人们每天都要碰见各种各样的海量信息,而由于信息传输速度的变快,不管是技术创新还是知识的提高,这些内容皆是促进机电一体化设备在社会所有领域进步与使用的基础。同时,机电一体化技术也能够自动形成产品,另外,机电一体化技术也含有精细的生产工艺,此类技术措施能够更精确以及更精密地协助小物件的生产。
  3 机电一体化的应用领域
  (1)工业制造业领域。由于工业制造成本的持续变低,对产品生产周期与生产质量的需求逐渐变多,现今,机电一体化技术已普遍应用于中国工业生产行业。由于计算机电子信息技术的不断进步,利用自动机械制造技术可以作高效正确的生产操作以及多元复杂的数据计算,利用加大传感器技术的运用,也能拥有某种感知能力。另外,减少人力的使用也能减少不合格率,拥有极强的独立性以及环境适应性。
  (2)柔性制造系统领域。柔性制造系统有机地融合计算机信息技术、自动货车、托盘以及自动仓库等的应用,借助机电一体化技术加以使用,达到产品产量的自动化和按照具体需要作自动调整。普遍运用于生产小、种类多以及要多次更改需要的行业。
  (3)计算机制造业集成领域。在集成制造系统中能够使用机电一体化技术,对制造系统加以集成和优化,打破旧式的加工步骤,将设计、开发、制造以及运营等所有部门有机地整合在一起。通过极速且精准的信息传输,改进设备配置,完全让生产能力起作用。通过计算机的极速计算能力,能够精确地设计出极好的生产和运行方法,从而节省人工计算时长,提升了生产率。
  (4)数控机床领域。中国数控机床技术和相应的数控技术历经数十年的进步,其结构功能和操控精度皆符合制造需要,可以详细概括如下:第一,总线结构、模块化、紧凑等特点,使用CPU与多主机总线架构。此外,模型构设具备开放性的特性,硬件系统模型及其功能层次、兼容性很高,满足多种接口需求及规范,很大限度地提高用户应用率。第二,WOP技术和智能应用相对稳定,可以通过编制数控机床技术程序来实现加工过程的动态仿真效果,并将相关技术引入在线诊断、模糊控制等智能机制。此外,大容量的内存和应用软件模块,能够有效地丰富以及强化数控功能。第三,它能够真正地达到多进程以及多通道操控,换句话说,利用一台机床,自行实现多项处理事务。此外,对于系统的多层网络功能,机电一体化技术能够利用系统更新完成繁复的处理功能。机床控制机以单板及单片机为核心,机电一体化技术能为其生产专门的芯片以及模块,构成完备的数控机床体系。   (5)自动机和自动生产线领域。由于科学技术的迅猛进步,自动化已经变成生产活动的代言人。自动化生产线一方面完成了生产力,另一方面也很大程度地提升了行业的生产率,拉高了企业的经济效益。目前,自动机和自动化生产线技术在很多生产领域皆已发挥自身作用,完成了这一行业的大规模生产。然而,不简单的手工艺品行业难以将自动机和自动化生产线技术应用于大规模生产。
  (6)高端机器人领域。广义上的高端机器人领域是:机器的自动控制领域。在整个生产活动中,机器人不仅能自动执行某项作业,还能发挥其辅助功能。由于机器人技术领域的日益发展,这一技术已不再受现当前的产业束缚,而且进入了机械电子、人工智能、材料科学以及仿生学等范畴。最近几年,中国机器人产业进步很快,取得了极佳的效果,促进了有关领域的发展。智能机器人能通过联网达到远距离操作,同时,能完全让自身功能有用,达到工业科技化以及增强国力。
  (7)汽车电子产品。汽車范畴内的电子仪表归属为机电一体化设备,真正做到汽车仪表的多元化。在过去,汽车上使用的机械仪器极易发生问题,而电子仪器却能降低类似问题的发生率。
  4 机电一体化在未来的发展趋势
  极佳地达到制造方法的高效率利用是机电一体化技术的根本目的,然而,在今后的进步阶段中,这一技术的期望是达到宏观愿望。其中,机电一体化技术进步的核心方向是绿色化、智能化以及网络化。
  (1)运用性能的提升。随着计算机信息技术的飞速进步,人们就产品质量提出了更高的要求。所以,运用和宣传机电技术应提升生产效率,提高制造精度,对生产加速。针对今后的机电一体化技术,依然有必要强化其性能。
  (2)微型技术。当下,微技术已经得到了广泛的进步和运用。机电一体化技术一定会朝着微技术局势进步,医疗行业和军事领域皆比较倾向于小尺寸,具备高柔性的微机械产品发挥辅助功能,在今后确定的需要中,微技术也一定会是未来机电一体化的进步趋势。
  (3)人工智能。如今,由于人工智能AI的产生,就人工智能而言,人们慢慢意识到其不可忽视的势头。机电一体化技术自身要依赖计算机信息技术作深入发展,人工智能是日前计算机领域的最新科研技术,以后的机电一体化势必会同人工智能融为一体,并自发学习,对布置的事务与具体需要作更进一步的认识,并产生一个预期甚至超过预期的最佳产品。
  (4)网络化进步趋势。由于当前工业制造业的日益进步,企业制造单位和制造车间数量持续变多,制造地遍布众多地方。此时,务必要及时可行地加以交流,输送生产数据和信息,相互配合。机电一体化技术在今后定会利用网络分享数据,借助全面的互联网环境的设置、数据分享以及如时交流,达到所有部门间的高效协作,也可能会存在人机分离,作业员工将远距离操控制造机器生产产品。
  (5)绿色化发展趋势。新的局势下,科技进步迅猛,这大大地提高了群众的物质生活质量,也提升了对生活环境的需求。因此,环境漏洞慢慢变成大众注意的焦点,期待不损害自然生态环境。因此,在具体发展阶段,绿色产品的发展已慢慢变为社会的愿望。其中,人们十分关注和认可绿色机电一体化技术,可以把完全发挥自身的作用,全面保护城市生态环境,深入促进城市的建造以及进步。
  (6)自律分配系统化。过去的经验表明,设备的正常运行往往受到故障和系统漏洞的影响。这个漏洞亟需完善,深入提升系统的操控水平,强化系统的操作水平,让系统能够自行处理突发事件。这代表着需要对一个自调节配电系统进行合理的构设,其内的子系统按照各自的操作情况相互响应,在稳定自行操作的同时为整个系统服务。
  4 结语
  有以上叙述可知,机电一体化在现今已在众多领域已得以普遍运用,是中国经济发展不能少的一大核心生产技术。但现今的机电一体化技术还有着诸多漏洞,亟需作深入研究以及处理。在今后的日益进步中,机电一体化技术势必会越来越智能化、自动化、网络化以及高效准确地实现多元产品的生产,为中国社会经济的上升搭一把手。
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