机电 一体化技术的现状及发展趋势

机电 一体化技术的现状及发展趋势

许蛟

浙江省邮电工程建设有限公司 浙江省 杭州市 310016

摘 要：在机械工业领域的发展过程中，机电一体化技术是微电子技术、微机技术向机械工业智能化中渗透所形成的一项技术，使机械工业产业结构、技术结构和功能、管理体系、生产方式等发生了很大的改变。机电一体化技术为相关技术的发展奠定了基础，如生物技术、材料技术、信息技术等，在机器人、数控机床、家用智能电器、无人驾驶汽车等领域中得到有效应用[1]。因此，在未来的行业发展中，机电一体化的技术水平将得到进一步提升。  关键词：机电一体化系统;智能控制;应用 

引言  　　随着科学技术的快速发展，机电一体化技术已在工业领域得到广泛地应用。机电一体化指的是将系统作为出发点，应用各项技术，如机械技术、计算机技术、信息转换技术等，并引进先进的软件程序和编程技术，在各个行业得到有效地应用。机电一体化技术在工业领域中的有效应用，为企业创造了更多的经济效益，保障了产品生产的高效性和可靠性。基于此，文章分析了机电一体化技术的现状，研究了机电一体化技术的发展趋势。  　　1、机电一体化的相关内容  　　在机电一体化的长期发展中，已有了丰富的理论基础，并与很多先进技术进行了有效融合，逐渐发展成一门新的学科，在科学技术的快速发展中，融入了更多新的内容，并赋予了新的内涵。机电一体化是从整体发展的角度，将各项技术进行有效融合，如微电子技术、自动控制技术、接口技术等，通过制定科学合理的目标，实现了各项系统目标的精细化，有效地对各项功能进行了划分，使得各个单元的工作范围更加明确，为生产的整体质量和可靠性提供了保障，减少了能源的消耗量，并衍生出了很多产品种类。因此，机电一体化指的是技术和产品，但机电一体化是在以多项技术为载体的基础上，将各项技术进行有效融合所形成的综合性技术，具有系统性特点。这项技术不是简单地将相关技术进行融合，这就是与传统技术的区别。因此，在机电一体化工作中，相关人员需要引进微电子装置，使其替代原有的零件，有效地调节零件的运行速度，并完成自动检测，合理地调节相关程序，这样就能够在遇到系统故障的情况下，自动检测故障的原因，并予以保护。  　　2、明确机电一体化的技术特点  　　与其他的相关技术发展相比较发现，机电一体化技术最大的特点就是多项技术融合发展后的综合体，所以对于机电一体化进行发展时决不能仅仅关注技术的某一个方面，而是要将多项核心技术进行创新发展之后才能制造出功能优越的机电一体化设备和技术。很多的时间均表明，在生产制造的过程中有效引入机电一体化技术不仅能够使得生产效率发生质的变化，而且能够在很大程度上降低人力资源的投入，从而最终提升企业相关效益。目前在应用 的机电一体化技术中，主要有以下几方面的特点：①体积小重量轻，因为随着机械技术、信息技术等方面的创新发展，就使得很多的机电一体化设备变得越来越小，故应用的范围十分广泛;②生产速度快，为了应对市场经济的需求，很多的机电一体化设备的生产制造本身也采取很多高效保质的生产工艺;③高安全性，在机电一体化中应用很多最新的信息技术，所以对于其操作来说有着很大的安全保障作用，仅仅通过对计算机进行操作即可。 

3、机电一体化技术发展的历程和现状  　　在机电一体化技术的长期发展中，一共经历了三个发展阶段。首先，初级阶段。机电一体化技术发展的初级阶段指的是20世纪60年代以前，人民群众应用初始状态下的电子技术，有效地改善了机械产品的各项性能。如第二次世界大战期间，机械产品和电子技术的有效融合得到了快速发展，军方应用的传统技术很多转变到了民用领域，使得战后经济得以快速恢复。其次，蓬勃发展时期。机电一体化技术的蓬勃发展阶段指的是20世纪70年代至20世纪80年代，其主要体现在计算机技术、控制技术和通信技术的发展，为机电一体化技术的快速发展提供了支持。最后，快速发展阶段。在20世纪90年代以后，集成电路实现了大规模化和超大规模化发展，集成电路和微型计算机的有效融合得到了快速发展，为机电一体化技术的快速发展提供了物质保障，这也是机电一体化技术智能化发展的重要阶段。在这一时期的发展中，光学技术、通信技术、微细加工技术都得到了一定程度的发展，使得光机电、微机电应运而生，这就在很大程度上推动了工业制造行业的进一步发展。因此，在新时期的快速发展中，社会各界加大了机电一体化技术系统的建模设计、学科体系建设的研究力度[2]。 　　

4、机电一体化技术在工业智能制造中的发展与应用  　　在新时期的发展中，很多先进技术已得到了十分广泛的应用。机电一体化技术在工业智能制造过程中得到了一定的发展，并取得了很大的成就。因此，随着社会经济的快速发展，工业企业需要加大机电一体化技术的研究力度，为工业制造的有效进行提供支持，下文主要介绍了机电一体化技术在工业智能制造中的发展与应用。  　　4.1 传感技术的应用  　　传感技术是机电一体化技术中的重要组成部分之一，其具有精准性、灵敏性高等特点，能够有效地避免外部信号对设备造成的影响，其在工业智能制造过程中的应用发挥着十分重要的作用。但普通的传感器无法实现预期的效果，在应用过程中需要建立传感器网络系统，实现信息之间的对接和传输。将应用计算机收集的信息进行整合和分析，有效地控制生产的全过程。通过观察生产制造过程中的各项传感器可以发现，常用的传感器是光纤电缆传感器，在应用标准化接口的情况下，能够降低设计的难度，为企业节省更多的成本，推动工业制造行业的进一步发展。  　　4.2 数控生产的应用  　　机电一体化技术最早被应用在数控加工技术中，有效地提升了我国机械制造的整体水平，直接影响着我国的工业化水平，其在数控制造中的应用，不仅确保了机械加工精度，还提升了机械加工的整体效率。数控生产价值主要体现在加工精度等方面，这就对智能控制系统提出了更加严格的要求。在现代社会的发展中，智能控制系统在数控机床中的应用主要使用CPU、总主线模式，这一模式应用的技术主要有诊断技术、智能控制技术、三维仿真技术，对数控技术加工的全过程进行模拟，为数控机床的实际操作提供了支持。  　　4.3 自动生产线与自动机械的应用  　　在现代社会的发展中，大规模生产企业普遍应用自动化生产线和生产机械，这一技术主要应用电子技术的光电控制系统、人机界面控制装置，全面控制生产的全过程。自动生产线和自动机械应用的范围比较广泛。智能制造企业在实际生产过程中，将自动生产线和自动机械应用与柔性制造系统进行了融合，通过应用计算机控制系统融合先进的生产设备，如数控设备、计算机设备等，将生产要素实行一体化管理，为生产的集约化、网络化提供了支持[3]。  　　4.4 工業智能机器人  　　在现代社会的发展中，工业智能机器人是机电一体化技术在智能制造领域中最先进的应用，其将各项先进技术进行了有效融合，是人工智能技术、仿生物学技术、计算机系统等相互作用的新型成果。机器人是现阶段科学技术研究的重要方向之一，智能机器人技术将控制论、传感技术和信息技术进行了有效融合，并在实际研究过程中取得了一定的成就，在生产领域得到了十分广泛地应用。在工业制造过程中，智能机器人的应用不仅能够有效地提升产品的整体质量，为企业增收，还能够减少人力成本的投入，在现代工业制造中得到了十分广泛地应用。在新时期的发展中，工业智能机器人的应用具有很多优势，如甄别信息资料，快速完成复杂的工作流程，生产准确性较高，适用于军事生产制造，得到了社会各界的广泛关注。  　　5、结语  　　综上所述，在社会经济的快速发展和科学技术水平不断提升的大背景下，机电一体化技术得到了十分快速的发展。在机电一体化技术的发展中，工业领域的生产模式发生了很大改变，满足了社会发展的实际需求。同时，在科学技术水平快速提升的大背景下，机电一体化技术呈现出数字化、模块化的发展趋势，使得产品种类有所增加，生产规模也得到了扩大，有助于实现系统的自动化操作，实现人机互动的预期效果，为工业制造的有序进行提供了支持。  　　参考文献  　　【1】聂海燕，王慧萍.浅谈机电一体化技术的发展现状与趋势[J].中国设备工程，2018（13）：224-225.  　　【2】赵长柱.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].城市建设理论研究（电子版），2017（05）：242.  　　【3】徐军，魏华.机电一体化在机械工程中的应用探讨[J].工程建设与设计，2017（22）：226-227.