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一、機電一體化技術在企業的發展及應用
電子技術問世后,電子技術與機械技術的結合就開始了,出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意。60年代末作商業注冊時最先創用的。當時及70年代,人們一直把機電一體化看作是機械與電子的結合。80年代,信息技術嶄露頭角。微處理機的性能提高,為更高級的機電一體化產品所采用,典型的機電一體化產品如數控機床、工業機器人和汽車的電子控制系統等。90年代,通信技術進入了機電一體化,機器可像機器人系統那樣遙控和虛擬現實多媒體等技術緊密聯系的計算機控制的網絡化機電一體化日益普及。有些機電一體化機械可兩用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執行器技術的發展,和半導體技術以光刻為基礎的方法以及和傳統機電一體化微型化方法的結合,開創了以精密工程和系統集成為特點的機電一體化新分支“微機電一體化”。雖然微加工方法尚未成熟,但將逐漸成為集成控制系統的一個組成部分。之后,機電一體化隨著自動化技術的發展而日益發展,穩步進入了21世紀。
二、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發展。
2.1智能化。智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一,也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件,有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。
2.2系統化。系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體,使其向著生物系統化方向發展。
2.3微型化。微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術,是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作,故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域,都有廣闊的應用前景。
2.4綠色化。綠色化是時代的趨勢,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態環境無危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境,報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
三、我國“機電一體化”面臨的形勢及任務與其相應對策
我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。從市場需求的角度看,由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發展。機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。
我國“機電一體化”較熱,而按目前的行業劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,我國有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構,根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神,以及機電一體化行業特點,我們建議,盡快加強北京機電一體化協會的建設,賦予其行業管理職能。
優化發展環境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發展“機電一體化”產業提供方便;盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈;盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
機電一體化產業復蓋面非常廣,而我們的財力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。
結語
關鍵詞:機電一體化技術;發展;應用;探究
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.149
0 引言
科學技術使社會的生產生活發生了日新月異的變化,機電一體化技術是現代科學技術和人類智慧的結晶,它把機械技術與現代電子技術結合在一起,它的發展和應用在提高企業產量的同時還提高了產品的技術含量,使企業更具市場競爭力,也促進了社會經濟的進步。
1 機電一體化技術的概述及發展歷程
機電一體化技術是一種綜合技術,應用范圍愈來愈廣泛,它將微電子技術、控制技術、計算機技術、機械技術、光學技術相互交叉和融合,成為眾多高新技術產業和裝備的基礎。它包括產品和技術兩個方面。機電一體化技術的發展經歷了三個階段,1960 年以前是初級階段,由于電子、機械兩方面的技術水平不夠完善,導致機電一體化技術開發出來的產品沒有廣泛的應用。1970 年至 1980 年之間屬于第二階段,機電一體化技術得到了計算機等提供的技術基礎,特別是微型計算機和大規模集成電路促使其發展快速,在很多領域得到了應用。1990 年以后,人工智能、光纖、神經網絡等技術的發展,使機電一體化技術邁向智能化階段,發展前景更加廣闊。
2 機電一體化技術的應用
機電一體化技術在各個行業得到了廣泛運用:
2.1 在汽車行業的應用
(1)汽車的打火系統使用機電一體化技術:原來的汽車打火系統接收到的打火指令信號較弱,使用時間一長,打火會很困難,影響汽車的啟動,采用機電一體化技術通過數字模式增強打火信號,提升電路傳感能力,系統自動對空氣和燃料質量之間進行對比,減少它們的比例,使燃料的含量提升,打火容易很多,實現發動機的快速反應。
(2)汽車的雷達系統使用了機電一體化技術:它的應用不僅使人們的生活更加方便,而且減少了危險因素。生活中,汽車在倒車、行駛、停車的時候,我們雖然也會減速對周圍的環境進行觀察,防止發生意外,但總會有視覺死角,在這種情況下,汽車的雷達系統檢測到障礙物就會自動發出警報,給駕駛員已提醒,有效的避免了事故的發生。
(3)汽車的制動系統使用了機電一體化技術:之前,汽車的制動是靠車后輪安裝的制動系統來完成的,是為了及時停車,保證安全,但是,隨著汽車行駛速度的提升,原來的制動作用已經難以滿足現代汽車的需要,因此,運用了機電一體化技術,能夠減輕汽車質量,提升車速,使得車輛在行駛狀態下遇到緊急情況也能夠實現快速平穩的制動,汽車的安全性更強,制動效果更好,防止了交通事故的發生。
2.2 在建筑材料生產中的應用
施工建設要求的不斷提升,對建筑材料的生產要求隨之更高更嚴格,而具有高性能、高質量、低能耗、多功能特性的機電一體化技術為建筑材料生產行業提供了機遇,并在建筑材料的生產中發揮著至關重要的作用,得到了廣泛的應用。對于現代建筑而言,材料的級配控制非常關鍵。如果級配出現誤差,會使建筑的壽命縮短,造成安全隱患。因此,機電一體化技術的應用就可以利用微機控制最大限度的降低級配誤差,提升建筑行業的競爭力。
2.3 在煤礦企業中的應用
在煤礦企業中,機電一體化技術主要用于地下開采作業。因為作業在地面以下,對工人的人身安全造成了很大的威脅。機電一體化技術的應用,可以讓井下作業實現自動化、機械化,既能提高工作效率,又能保障工人的安全,因此,井下機器人的智能化操作已成為煤礦行業的發展趨勢。
3 機電一體化技術的發展趨勢
3.1 智能化發展趨勢
機電一體化技術中智能化發展趨勢越來越強烈,已將人工智能、計算機科學、生理學、心理學、模糊數學等融入吸收其中,使機電一體化系統具備了簡單的思維能力,向其輸入指令,能夠按照指令完成特定的動作,提高機電產品的智能,增加機電產品的實用性。盡管機電一體化的產品不可能擁有和人類相同的智能,但它的高性能的微處理器可以使產品具有低級智能,為人們的生產生活提供方便。
3.2 網絡化發展趨勢
隨著科技的發展,網絡技術的更新換代進一步加快,在產品的生產制造、銷售等過程中更是不遺余力的開發和利用這一優勢,實現遠程控制,人們在家里就足不出戶就能享受到機電一體化技術帶來的便利。所以,機電一體化向網絡化發展是必然的,是時展的要求。
3.3 綠色化發展趨勢
綠色環保已經成為當今社會的主題,也是各行各業發展的必然趨勢。因為,工業科技的發展讓人們享受美好生活的同時也帶來了很多問題:環境污染、資源減少等等,所以機電一體化也必須實現綠色化發展,才能跟上時代的腳步。通過提升機電一體化技術,實現綠色化、環?;l展,不僅拓寬了機電一體化技術的運用范圍,還能夠減少環境污染和能源消耗。
3.4 光機電一體化發展趨勢
在未來的機電一體化技g中充分發揮光學技術的優勢,增加傳感系統的性能,不僅減少能源的浪費,而且利于機械系統快捷、精準的運作,提升機電一體化系統的信息傳導和交流能力,實現系統內部的信息交換與聯動。
3.5 人性化發展趨勢
人性化是每一個產品發展的必然趨勢,在對產品的發展過程中必須保證人性化的發展,對于機電一體化的產品不但要保證產品的性能之外,還要更好的進行造型和色彩方面的協調,讓這些產品達到廣大人民群眾的認同和喜愛,同時也更加貼近自然,更接近生人們活習慣。
4 結語
機電一體化技術將各種科學技術相互融合,已經成為諸多行業的核心技術,在實際運用當中體現出來的優勢是無法比擬的,隨著對產品要求的提高,未來機電一體化技術還將向更高的臺階發展,發展前景不可估量,將為國家帶來更大的經濟效益和社會效益。
參考文獻:
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【關鍵詞】 機電一體化;PLC技術;煤礦行業
一、我國目前對于煤礦機電一體化的具體技術應用
隨著社會發展的不斷擴大需求,煤礦行業的不斷進步。煤炭行業中機電一體化程度也在不斷地加深。一種全新的高效的機械一體化設備的引用,可能會帶來行業內翻天覆地的變化,從而更好地創造社會效益。對于煤礦行業來講,煤礦領域內大多數工作都是特別繁重的,如果能在某些方面引入機電一體化設備,將會極大程度的減輕對于人工勞動的負擔,也能減少人員從事煤礦行業的危險性。
從勞動生產的角度來看,因為行業本身的工作性質原因,煤礦行業可以從多個角度來完成引入機電一體化設備。達到減輕勞動強度,提高生產力的現代化改造。
(一)采煤設備
近年來,我國電牽引采煤機的研發取得了長足的進步,在新型設備的研發上,國內各廠家已經完成了對相關技術的研發。已經能夠形成多品種、多體系、多型號的設備生產局面。國內廠家在現有設備的基礎上通過自主創新, 還完成了對設備不同傳動方式的相互轉換改造,在電磁,電液,機液方面均取得了不俗的成果,完整了電牽引采煤機的市場,使得采煤機能夠更好適應地層地質的需求進行工作。不僅提高了工作效率解放了人工,更在一定程度上減小了煤礦建設對于工作環境的要求。將采煤設備的工作效率提升了一個新的臺階,對于煤礦行業的整體發展提供了技術上的保障。
(二)礦井安全生產監測監控系統
作為最能體現機電一體化技術優勢的一個領域,礦井的安全生產監測監控系統能夠在煤礦產業中得到廣泛應用,大幅度地提高煤礦開采的工作效率,保障工作人員的生命安全。同時,機電一體化技術隨著科技的發展,逐漸形成了將軟、硬件系統協調工作的工作模式,更加合理地對煤礦的工作進行監控,提高效率的同時還延長了持續工作的時長,滿足的不斷進步的煤礦行業的要求。
(三)傳輸設備
隨著煤礦工作效率,工作產量的不斷提升,對于傳輸設備的需求也在不斷擴大。在對提升運輸設備的研發中,我國科研企業和相關人員,完成了對于輸送機的自主研發,對于帶式提升機的機電一體化有了重大突破。傳輸設備自動化的生產模式也在逐步形成,結合新型的計算機技術和互聯網技術,只要輸入相對指令,傳輸設備本身就能夠完成正常的開采運輸工作,還能夠對系統內發生的故障經行檢測和排查,方便工作人員進行日常的設備保養與維護。
二、機電一體化技術的優勢與發展前景
(一)機電一體化技術在煤礦事業中的優勢
機電一體化技術發展至今,已經形成了一套成熟的將電氣工程、機械工程、互聯網技術、計算機應用技術充分結合的技術體系,將傳感裝置,動力裝置和機械裝置進行有效整合和對高新技術的吸收改造,更好地發揮了機電一體化在實際工作中的作用。性能,功能上區別于人工,機電一體化技術能夠更加快速全面地完成工作任務,并能根據實際情況調整工作方式,提高工作的效率和生產產量。對于產品本身又有著良好的狀態保證。在工作中的運算、記憶、控制、信息處理等方面對于與人工有了更大程度的進步,且機電一體化設備的操作比較簡單,對于人員的培養較為便利,同時又能減少對于工作人數上的需求。減少人員在現場施工的數量,減低對于危險區域工作的人員需求還能大程度的提高工作人員的安全性。生產過程更加標準,使得煤礦行業在產能和產值上得到了了重要保障。
(二)煤礦機電一體化技術的管理措施
我們要明確一個概念:計算機技術機械一體化技術的核心,只有計算機技術的不斷發展才能帶動機電一體化技術的,同時,計算機技術的發展方向通常也決定著機電一體化技術的發展方向。因此,要善于引進先進的科學技術到實際的機電一體化技術的改造中去,不斷提高計算機處理事務的能力,根據現場情況深化機電一體化設備的實際應用,將機電一體化設備本身具備的優勢不斷地發揮出來。
為機電一體化技術的應用創立一套新的管理策略也是對于機電一體化技術的重要管理措施,對于新的設備要有新的方式進行管理,不能照搬別的地方的經驗,在實際操作過程中進行總結,發展出一套適合自身情況的管理模式。對于機電一體化技術中的人員,要經常性的帶領相關人員進行學習培訓,以跟上不斷發展的時代腳步,確保機電一體化技術在現場的具體施工中得到保障,也能在具體施工中不斷地得到進化。
要相對煤礦中機電一體化技術進行正確管理,還要在管理上成立一個對應的機構,能對機電一體化設備出現的問題進行迅速的反應,在此機構中,要明確對于機電一體化設備管理的職責范疇,形成機電為主體的管理部門,嚴格人員的管理,確立獎懲制度以提高工作人員的積極性,保證機電一體化設備的正常運行。
(三)煤礦機電一體化技術的發展前景及思路
在通信系統上可以將新時期實現的新型通訊手段運用到煤礦機電一體化技術中來,加強一體化技術通訊功能可靠程度,對于通信一體化的信息傳輸有一個新的革新,從而更好地完成對于機電一體化技術設備的控制。
在機械領域內,發展機電液一體化的程度。本身機電液一體化就是講機械、電氣、液壓三者結合發展的一種新型技術,在性能上更加趨近于穩定。如果能將機電液技術研究成果大范圍的引入到煤礦機電一體化技術中,將會跟進一步地提高煤礦生產的機械化、智能化、現代化程度。
發展PLC技術可以更加規范煤礦機電一體化的工作。作為更適合機電一體化技術的PLC技術是目前機電一體化技術最好的控制模式的選擇對于能耗與體積輕量化,而計算和存儲能力卻在不斷加大,更好的運用PLC技術,可以將機電一體化技術的現代化進程提高到一個新的水平。