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摘要:隨著(zhù)科技的發(fā)展,科技對機械、電子等行業(yè)的影響越來(lái)越大。隨之而誕生的機電一體化技術(shù)在其行業(yè)得到快速發(fā)展,其優(yōu)點(diǎn)如下:提高工作效率,加強產(chǎn)品質(zhì)量管理,節約生產(chǎn)成本。本文就機電一體化的技術(shù)、應用以及發(fā)展趨勢進(jìn)行闡述。 關(guān)鍵詞:機電;一體化;應用;發(fā)展趨勢
1 機電一體化技術(shù)
機電一體化技術(shù)即結合機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息傳感技術(shù)等多種技術(shù)于一體,將其應用到實(shí)際生產(chǎn)中的一種綜合性技術(shù)[1]。這種優(yōu)勢主要是一方面可以充分發(fā)揮機械技術(shù)的長(cháng)處,生產(chǎn)相對應的產(chǎn)品,另一方面采取將微電子技術(shù)、機械技術(shù)和信息技術(shù)有效的結合在一起,促使機械時(shí)代的更新?lián)Q代。機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,解放了人的雙手,加快了生產(chǎn)效率,提高工作精度,優(yōu)化操作。
2 機電一體化技術(shù)的應用領(lǐng)域
2.1 數控機床
數控車(chē)床是一種按照事先編制好的加工程序,自動(dòng)對零件進(jìn)行加工,是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機床,是一種典型的機電一體化的產(chǎn)物。采用計算機實(shí)現數字程序控制機床技術(shù),利用代碼形成指令,軟件控制,簡(jiǎn)單人為操作的新型機床。改變控制機床動(dòng)作的程序就可以達到加工不同零件的目的,并在復雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮了良好的經(jīng)濟效果。與傳統機床相比,節約了人工,提高了效率和產(chǎn)品質(zhì)量,加快了科技的進(jìn)步。正是這種優(yōu)勢使得數控機床的市場(chǎng)很寬闊,盡管我國機床數量龐大,但高端的數控機床技術(shù)還是依賴(lài)于進(jìn)口,國內市場(chǎng)比例失衡,意味著(zhù)高端數控機床技術(shù)有待提高[2]。
2.2 全自動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)領(lǐng)域
自動(dòng)化技術(shù)是人工智能技術(shù)與現代自動(dòng)化技術(shù)結合而來(lái),屬于機電一體化的應用擴展。數控技術(shù)可以使設計及制造的每個(gè)步驟能夠借助于自動(dòng)化的有效應用并為設計制造提供安全保障。將數控技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行融合從而提高設計及制造的高效性和便捷性,從而應用到汽車(chē)的機械制造中可以充分發(fā)揮其先進(jìn)的功能,提高效率,節約成本。但是由于該技術(shù)對實(shí)驗操作人員有一定的技術(shù)和知識要求,這樣才能確保在實(shí)際生產(chǎn)中將操作的失誤率降到最低,提高生產(chǎn)速度,加快汽車(chē)制造業(yè)的進(jìn)程。隨著(zhù)人們的生活水平的不斷提高,對生活的要求越來(lái)越高,同時(shí)對汽車(chē)的性能問(wèn)題更加的關(guān)注,這對我國的汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了機遇,同時(shí)也面對巨大的挑戰。同時(shí)機電一體化在汽車(chē)行業(yè)的運用,能夠提高汽車(chē)各種性能指標,滿(mǎn)足人們的需求,在保證質(zhì)量的情況下,加快生產(chǎn)速度。例如全自動(dòng)汽車(chē)行駛技術(shù)、防抱死系統等等,提高汽車(chē)各個(gè)環(huán)節的協(xié)調性[3]。
2.3 人工智能機器人
人工智能是計算機科學(xué)的分支,能夠模擬人的思維過(guò)程和智能行為,制造出類(lèi)似于人腦智能的計算機,代替人工計算復雜的數學(xué)公式以及操作繁瑣的機械運作。通過(guò)代碼編程形成軟件,最后結合機械技術(shù)以及信息傳導技術(shù)開(kāi)發(fā)出一種能夠智能化的機器。智能機器人在工業(yè)生產(chǎn)中能夠加工精密的儀器,降低誤差,提高精確度,為機電一體化的應用開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。
2.4 機電一體化柔性操作系統
機電一體化柔性操作系統是在計算機的指引下,將加工對象變換成自動(dòng)化的系統。原材料在各個(gè)機器上進(jìn)行加工,自動(dòng)傳送,無(wú)需人工參與,只需按照程序編程進(jìn)行即可。在生產(chǎn)中,在性能上能夠大批量的生產(chǎn)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),可加工形狀復雜,工序繁多,且大批量生產(chǎn),同時(shí)節約人工,提高生產(chǎn)加工速度。
3 機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1綠色化
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來(lái)了巨大變化: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運而生,綠色化是時(shí)代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設計、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護和人類(lèi)健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用[4]。工業(yè)的發(fā)展使得資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。綠色化成了時(shí)代的趨勢,產(chǎn)品的綠色化更成了適應未來(lái)發(fā)展的一大特色。如果我們把機械產(chǎn)品和制造機械產(chǎn)品的機械裝置統稱(chēng)為機械系統,則機電一體化技術(shù)的功能可歸結為:提高機械系統的性能,完成傳統機械系統不能完成的功能;提高機械系統的智能化程度,使人在更舒適的環(huán)境中工作;提高機械系統的可回收性;降低機械系統的原材料消耗;降低機械系統的能耗;降低機械系統對環(huán)境的污染,可以看出其中至少有3條是和環(huán)境保護有關(guān)的。
3.2智能化
人工智能系統是一個(gè)知識處理系統,它包括知識表示、知識利用和知識獲取三個(gè)基本問(wèn)題,其最終目標是模擬人的問(wèn)題求解、推理、學(xué)習。人工智能在機電一體化建設中的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類(lèi)的智能,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。目前,專(zhuān)家系統、模糊系統、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )以及遺傳算法是機電一體化產(chǎn)品(系統)實(shí)現智能化的四種主要技術(shù),它們各自獨立發(fā)展又彼此相互滲透。隨著(zhù)制造自動(dòng)化程度的不斷提高,將會(huì )出現智能制造系統控制器來(lái)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的智能制造活動(dòng),并會(huì )對制造中出現的問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、推理、構思和決策[5]。
3.3模塊化
機電一體化產(chǎn)品和技術(shù)可分為機械、電子和軟件三大部分。模塊化技術(shù)是這三者的共同技術(shù)。模塊化技術(shù)可以減少產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)成本,提高不同產(chǎn)品間的零部件通用化程度,提高產(chǎn)品的可裝配性、可維修性和可擴展性等。融合機械、電子和軟件三大部分的機電一體化模塊代表了未來(lái)產(chǎn)品的發(fā)展方向,具有高度自主性、良好協(xié)調性和自組織性的特點(diǎn)。總之,模塊化設計與制造是機電一體化系統的基本方法和發(fā)展趨勢。隨著(zhù)微處理器性能價(jià)格比的迅速提高和微機械電子(MEMS)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種機電一體化模塊將越來(lái)越多地出現在市場(chǎng)上。利用這些模塊,可以迅速方便地設計和制造出各種新的機電一體化產(chǎn)品。
4結語(yǔ)
行業(yè)的發(fā)展和科技的進(jìn)步是不可分離的,機電一體化技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的基石,同時(shí)其他行業(yè)的發(fā)展也能促進(jìn)機電一體化技術(shù)的不斷更新,適合現代化企業(yè)的需求,加快科技進(jìn)步,實(shí)現科技與企業(yè)共贏(yíng)。人工智能技術(shù)的應用,使得機電一體化需要轉型于智能方向,機電一體化技術(shù)在數控、汽車(chē)等行業(yè)的快速發(fā)展,使得工業(yè)發(fā)展趨向于智能化,符合現代企業(yè)的發(fā)展模式,同時(shí)產(chǎn)品的精密性使得對機電一體化技術(shù)提出新的挑戰。機電一體化的前景很好,是現代工業(yè)的技術(shù)支持,同時(shí)由于工業(yè)的需求,使機電一體化技術(shù)向智能化發(fā)展。
參考文獻:
[1]王永幸.機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應用[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(11).
[2]李鍇.機電一體化技術(shù)及其應用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019.
[3]鄭冰松.智能自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)工程中的應用[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù),2018.
[4]姜新嘉.淺析機電一體化技術(shù)的應用及發(fā)展趨勢[J].電子制作,2013(08).
[5]胡家華.機電一體化技術(shù)的應用及其發(fā)展趨勢[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2011(14):3-4.
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