刍议机电一体化技术的发展背景和趋势

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  摘 要:国家经济以及科学技术的发展必然会带动一些技术行业进入新的发展阶段,就机电一体化技术来说,其在科学技术的支撑下未来定会走上电子化的发展道路,特别是电子信息技术的不断成熟,为其向现代化转型提供了良好的基础。作为工业发展的关键之一,机电一体化技术的应用能够大大提高工业生产效率,实现制造企业经济效益以及社会效益。文章围绕机电一体化技术的发展背景以及发展趋势开展探讨,旨在为相关工作提供参考建议。
  关键词:机电一体化;发展背景;发展趋势
  中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)9-0106-02
  作为社会发展的主要推动力,机械制造这一产业已经日益成熟,为了迎合社会经济的告诉发展,其生产工艺也正发生着深刻的变化,由此衍生出的机电一体化技术得到了推广,并且经过实践观察,其在工业生产中有极大的利用价值,包括实现了工业生产的高效以及自动智能化、网络化。这一项技术的应用也是未来我国工业生产主要的发展方向。
  1 机电一体化的发展背景
  根据时间段来看,机电一体化的发展背景能够概括为三个阶段。即使萌芽阶段、发展阶段以及成熟阶段。萌芽阶段主要指20世纪60年代左右电子技术在机械制造中的初步应用,同时世界战争频发,为了提高自身的战斗力,西方发达国家都想将电子技术与机械融合在一起,但是这个阶段受限于电子技术的尚未成熟,因此机电一体化没有得到实质的发展;第二阶段为20世纪70年代左右,这阶段包括计算机技术、通信技术等多种科学技术都得到了较大的发展,为机电一体化的形成创造了条件;第三阶段为20世纪90年代,这一阶段社会经济繁荣、科学技术更加成熟,尤其是一些新兴的科学技术,例如神经网络技术以及人工智能技术都为机电一体化的形成奠定了坚实的基础。同时还出现了机电一体化相关的建模分析、设计以及集成方式,为机电一体化的深入发展提供了多样化的技术手段。以上累积的研究经验对于机电一体化未来的发展产生了深远的影响。
  2 机电一体化的发展趋势
  结合目前的发展现状以及科学技术的发展方向,不难发现机电一体化未来将向智能化、绿色化、系统化、网络化、微型化、模块化的方向发展,这是进一步提高机电一体化技术的必要历程。下文将围绕这些方面开展研究。
  ①智能化。智能技术是21世纪科技发展的主要标志,并且在机电一体化中应用智能化技术的必要性已经被社会各界所认可。将智能化元素应用在机电一体化中的代表有机器人以及数控机床。智能化技术涵括了人工智能、模糊数学、计算机计算、生理心理学等多种学习,是一个综合性的智能系统,其最大的特点在于具备了逻辑思维能力、决策能力以及分析判断能力,能够替代一部分人员的工作,从而减少人员的工作量并使生产效率和生产精度得到显著的提高。但是完全替代人的思维也是没有必要的。就目前来看,智能化仅仅是技术人员操作的辅助工具。
  ②绿色化。随着环保节能型社会的理念深入人心,社会对于工业生产的生态绿色性也提出了更高的要求标准,这是时代发展的必然趋势,是保证工业发展以及经济发展可持续性的基本前提。绿色化要求工业生产品在设计、生产、使用以及销毁的全寿命周期内对人体和环境不会产生损害,并且能够实现资源的重复利用,这与机电一体化产品的特征相同,即以生态的理念进行设计,进行无污染或可控污染的生产工艺,在投入使用后对于人体和环境没有危害,最终还能够回收实现其他的利用价值。
  ③系统化。系统化发展的特点在于体现系统结构的模式化和开放性,其内部结构能够实现动态的调整,便于管理和控制,另外还具有较强的通信功能,包括RS232、RS485、DCS人格化等。机电一体化技术的重点在于和人思维模式的结合,将机电一体化向人格化的方向引导,包括明确机电一体化的使用对象、尤其是一般居民所使用的日常机器人,其发展得最高层次就是能够实现人机一体化,还有一种技术是带有明显的仿生学知识,当前存在的很多技术都是在自然环境中受到的启发。
  ④网络化。就目前来看,网络技术可以说是计算机技术中最显著的成就,并且目前网络技术已经应用在众多的领域,为经济全球化的实现提供了强有力的保障,同时是我国社会进步的主要推动力。机电一体化技术生产出的产品功能全面,稳定性高,因此也得到世界范围内的广泛应用,同时建立在网络环境中的远程控制和安全监控技术也得到了发展,机电一体化设备是各种远程控制的载体,因此机电一体化向网络化发展的趋势不可扭转。
  ⑤微型化。顾名思义,微型化就是进一步提高机电一体花的微观领域应用能力,向纳米、微米等微电子机械系统发展。微型化产品具有众多优势,包括体积小、节能、灵敏等等,能够从事医疗、建筑、军事等众多行业的特殊任务。但是机电一体化微型化的发展面临较多的技术难点,尤其是加工微型产品的微机械,必须采取超精密技术才能保证微机电一体化产品的质量。
  ⑥模块化。随着机电一体化的不断发展,目前产品种类以及制造厂家的数量明显上升,而电气、动力、机械、环境接口的机电产品具有极高的研发难度,但是也是必要的。例如动力单元必须包括对图像的识别以及对距离的预测能力,通过标准单元立即研发出新产品,进一步增大了生产效益。但是这就需要对各个单元或者部件的兼容性和结构进行统一制定,但是目前实现这一点的难度较大,对此在未来应该在一部分的大企业中率先实施。只有实现了系统化、标准化才能够进一步提高机电一体化技术的水平。
  3 结 语
  综上所述,机电一体化技术的产生是科学技术发展的必要产物,也是提高社会生产力的有效手段,在未来随着技术人员的综合素质的不断提高,科学技术的发展日益成熟,机电一体化技术必定会实现更高的价值。
  参考文献:
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