机电一体化技术的应用及发展趋势

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年第12期   作者:陈明珍
[导读] 机电一体化技术中综合应用了多种先进的技术,通过智能化,网络化程度高,多功能控制模式等方面的应用,促使工程机械的发展更加智能化、人性化。
        摘要:机电一体化技术中综合应用了多种先进的技术,通过智能化,网络化程度高,多功能控制模式等方面的应用,促使工程机械的发展更加智能化、人性化。随着现代科学技术的发展,机电一体化技术还要紧跟时代发展趋势、用户需求不断拓展,从而发挥出更大的价值。
        关键词:机电一体化;智能制造;技术应用;发展趋势
        引言
        机电一体化是20世纪以来兴起的一门新兴学科。它集机械、计算机、电子、信息、微电子科学等多学科于一体,对推动我国经济和社会发展特别是智能制造的发展发挥了十分重要的作用。随着20世纪以来,人类的新理论、新思想不断碰撞,使新技术、新工艺层出不穷,并且在应用上不断取得了新的进展与突破。机电一体化技术也应运而生。它使制造业焕发出勃勃生机,推动了制造业的变革,有效地提高了制造效率和制造质量,对推动我国制造业的发展具有十分重要的作用。
        1机电一体化技术
        随着微电子技术、计算机技术的迅速发展,机械工程领域朝着机电一体化方向发展,这也促使机械工业发生了巨大的变化。机械工业生产有从机械电气化逐渐向着机电一体化的新阶段发展。在机电一体化信息采集系统中,对传感器技术有着较为广泛的应用,对机电系统的信息处理、决策控制指令等起着至关重要的作用。机电一体化也是世界范围内的大力发展人工智能的重要基础与保障。在机械电子工程中应用人工智能技术,可以促使制造业制动化生产控制、故障分析与诊断能力提升,在提升机械电子生产效率的同时还能使得企业的运营成本得以控制。
        机电一体化技术在工程机械中的应用水平可以看做是现代工程项目施工的施工是否合理的重要依据。计算机技术、微电子技术还会不断发展、进步,基于此在未来的工程机械发展中,电子控制机械将成为其中的主要发展趋势。电子控制机械的功能更加完善与强大,机械的复杂程度日益加深,这也就要求电气一体化技术不断发展与完善。大量的实践表明,在工程机械中应用电气一体化技术具有较多的优点。一般来看,主要体现在:(1)有效的节省能源与能耗;(2)提供工程机械的生产效率;(3)提升施工质量、施工精准度;(4)使得工程机械朝着更加安全、稳定、可靠、方便的方向发展;(5)可以实现自动监控运行状态,对系统中的潜在故障进行有效的预警与报警。
        2机电一体化技术的应用进展
        2.1数控加工
        所谓数控加工(numericalcontrolmachining),是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法。数控机床加工能够有效提高传统机床加工的工艺能力。机电一体化技术是最早被应用到数控加工工作中的。它的应用旨在用数字信息控制零件和刀具位移的机械加工,可以提高加工的质量和精度,也可以提高机械加工的效率。
        2.2运输机械
        我国是一个煤矿大国,但是,煤矿主要存在于地下,我们要想获取更多的煤矿,则需要采用各种先进的技术进行打井,再将开采出来的各种煤矿由矿井运输到地上,这一工作流程是需要工作人员具备一定工作经验和专业性技能的,并且在开采煤矿工作中还存在着各种不确定因素,威胁着施工人员的生命安全。
        在当前社会快速发展的背景下,机电一体化技术也渐渐应用在煤矿生产线中,各企业已经改变了传统的人工开凿矿井以及运输煤炭的工作形式,而是通过采用机电设备放在打好的矿井中来代替人工操作,而工作人员就可以坐在操作室中观看显示屏了解地下的实际情况,并发出各种操作指令,从而顺利地将各种煤运到地面。在采用机电一体化的煤矿生产工作中,运输形式也发生了改变,在综合考虑煤矿行业自身地势以及运输物品特征的前提下,落实采用液压系统带式传送,通过这种手段显著提升运输的效率,并且减少在运输途中存在的各种不平稳问题。
        2.3工业智能机器人
        工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机械装置。

机电一体化在智能制造中最基础的应用便是工业智能机器人。它应用多种先进的技术,集成人工智能技术、仿生学以及计算机技术等,可以按设计程度操作,也可以按照预先设定的程序自动运行。工业机器人可以代替人工从事危险的操作,如进行海底探矿、地震救人等。它的使用大大减轻了工作人员的劳动强度,提高了工作质量和效率。
        2.4计算机制造相关领域
        机电一体化技术在计算机制造方面也有一定的应用,从而促使计算机制造的核心系统所具备的功能得以提升。在计算机制造相关领域中应用电气一体化技术,可以将该系统简称为CIMS,在进行机电一体化技术的组合、集成当中并不是对其中的分散系统进行简单的整合。而是通过应用机电一体化技术来实现对整个系统的全局的动态实现综合化、最优化,从而促使计算机制造相关领域的应用效果不断提升。在计算机制造相关领域中应用机电一体化技术,可以促使该系统得到整体升级,原有的生产制造部门之间存在的界限、限制得以破除,各个部门之间可以实现有机结合与互相协调,这样就可以实现对计算机制造相关领域中产品生产、开发的综合化、系统化管理。在计算机制造相关领域中应用机电一体化技术,伴随着机电一体化技术的不算发展与完善,可以使计算机制造相关领域中的各个要素之间实现协调与有机配合,应用逐渐优化,最终促使计算机制造的功能得到显著的优化与改进。
        3机电一体化技术的未来发展趋势
        3.1趋向人性化
        机电一体化技术的发展最直接的影响就是可以使以往复杂的工作被简化,设计更加灵活多样,可以根据用户的需求来开展产品研发、产品性能提升等工作。现代社会发展人们更加注重实现个性化的需求。机电一体化为满足人们的需求,提升产品的服务能力,就会逐渐趋向人性化的设计趋势。
        3.2自动化
        机电一体化技术在实现以上性能的同时,也要实现自动操作程度的提升。机电一体化技术主要的目的就是进行自动操作,如果其应用的范围扩展,而扩展的原因就是自动操作程序的提升。在短时间内,机电一体化技术只能由人工来编辑基本的程序,然后由操作员按开始键操作。如果自动操作的目标是电脑,就可以不需要人多次编辑程序代码,而自动进行操作,这是研究人员需要进行研究的。同时,机电一体化技术的自动操作程序提升之后,体系也会更加完备。从现在对机电一体化技术的研究情况来看,未来机电一体化技术将具有更智能的程序,让人们可以随意进行组合,灵活性更强。
        3.3网络化趋势
        在当前社会快速发展的背景下,我国的机电一体化技术也不断优化和完善,同时,在机械工程中也有着更加广阔的发展空间,当前机电一体化技术向着网络化的方向进发展。
        为了促进机电一体化技术能够向着网络化发展,这就要求在应用机电一体化技术的同时,进一步综合人工智能、信息技术、科学技术等,落实提升机电一体化技术自身的实践性以及综合性,为推动实现机电一体化技术网络化发展奠定坚实的基础。
        结语
        机电一体化作为一门应用性很强的技术学科,在高科技企业中特别是在智能制造中起到了重要的作用。并且,各种高新技术的相互融合也使机电一体化技术越来越强大,其在不同领域的应用也越来越广泛。
        参考文献
        [1]孙雅峰.机电一体化技术在机械工程中的应用分析[J].黑龙江科技信息,2016,(30):8.
        [2]窦超.工程机械机电一体化技术的应用与发展[J].城市建设理论研究(电子版),2017(3).
        [3]罗辑,杜柳青,袁冬梅等.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势[J].机床与液压,2016(1).
       
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