信息化技术下机电一体化技术手段运用

(整期优先)网络出版时间:2021-11-23
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信息化技术下机电一体化技术手段运用

吕利君

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摘要:在当前社会的创新发展过程中,各个领域的科学技术逐渐融合,以形成统一化系统,在一定程度上促使不同领域之间的技术更加协调。在实际的工业生产中,技术的革新促使效率和质量得到明显加强。机电一体化技术在此背景下有较大进步,促使工业发展由传统的机械化模式,逐步趋向智能化、一体化、网络化的模式变革,对我国产业结构优化、产能优化等均有重要的价值和意义。

关键词:信息化技术;机电一体化技术手段;运用

1机电一体化内容及特点

1.1机电一体化技术内容

第一,机电一体化技术融合了电子、机械等方面,整合系统与实际产品,遵循了系统工程的处理原则。机电一体化技术还包括机电一体化产品与相关技术原理,代表了全部技术整体。第二,机电一体化系统可以满足人们对产品的使用需求,结合了电子技术与特殊功能要素。同时,机电一体化系统中融入了机械系统与微电子系统,使得新产品具备更多使用功能,提高了运行性能,保证了人机协作关系的稳定。机械装置、传感器、计算机、动力源以及执行装置属于机电一体化系统的组成部分。第三,机电一体化工程明确了机电一体化产品的规格与具体型号,综合电子工程与机械工程。机电一体化技术人员完成产品的设计与制造工作,并在具体产品中应用相关技术。第四,机电一体化理念综合了信息论、系统工程以及集成技术等原理,在人机、机电液以及光电发展过程中融合了一体化思想。

1.2机电一体化技术特点

一方面是模块化,机电一体化产品具备较多类型,生产厂家各不相同,研发产品涵盖机械接口、环境接口、电器接口等方面,流程比较复杂,动力单元具备减速、调速以及电机等功能,可以快速准确识别图像,并通过机械化操作开发生产新产品,获得更大的生产规模。另一方面是网络化,且在军事、工业生产以及教育等行业得到广泛应用,通过计算机技术带来较大变革。

2信息化技术下机电一体化技术手段运用现状

2.1数控技术

对于机电一体化技术的发展,在20世纪80年代中期,我国开始探索和研究数控技术。在借鉴国外先进技术和经验的基础上,积极建设数控研发和生产基地,截至目前具有较好的自我研发能力,推动数控产业基本成型。在实际发展过程中,我国数控技术行业已经具备年生产数控系统3000余套、主轴与供给装置5000余套的生产能力,是保证国民经济发展的重要条件。并且通过机电一体化掌握关键数控技术,提高自我研发和生产能力,在国防工业和民用工业的创新发展中,具有非常重要的地位,在很大程度上有助于提高我国的综合国力。

2.2机器人技术

自1986年后,我国将机器人的研发列入到国家科技发展计划中,到如今经过35年的探索,借助机电一体化技术,已经掌握机器人设计制造、控制和软件编程等核心技术,并广泛应用于社会各个领域,比如工业、医疗、水下探测、消防、家居生活等。不仅充分提高了生产制造能力,而且还提升了社会服务水平,促使人们的生活质量得到较大改善,促使生产生活更加便利、高效。

2.3计算机集成制造系统

通过机电一体化技术,我国在计算机集成制造系统方面取得了巨大进步,并在国内建立了多个工程研究中心、技术实验室和培训中心,充分掌握了计算机集成制造系统的核心技术内容。同时在国内多家企业中得到广泛、深入的应用,对社会效益和经济效益具有一定的提升效果。比如制造企业中的生产管理信息系统、计算机辅助工程系统、生产过程控制与管理系统、物料存储、运输和保障系统、数据库等,均是在机电一体化技术基础上发展而来的集成化系统模式,对企业的制造能力和生产效率起到了良好的助推作用,是我国产业变革的重要基础保证。

3机电一体化发展趋势

3.1模块化

现阶段,在生产中对于标准化的认可程度越来越高,对产品的设计和制造更倾向于规范化和适应性。在目前我国对于机电产品已经明确了标准化生产的目标,这对生产率和衔接便利性的提高具有一定意义。因此在后续的发展进程中,模块化势必会成为机电一体化革新进步的主要趋势。通过模块化的机电一体化产品,有利于提供相对标准的机械接口、动力接口、电器接口以及环境接口,改善以往机电产品相互衔接性能较差的情况,稳定机电性能,从而促使各个产品之间能够形成有效的结合和兼容。所以在全球经济一体化的趋势下,对于机电一体化产品的统一模块化标准将会逐步建立和完善,促使机电产品的衔接性进一步提高。

3.2微型化

机电一体化产品的微型化趋势,主要是在机械技术与电子技术在纳米尺度上进行融合的结果。即促使传统尺度的机电一体化产品,缩小到体积不超过1cm3的形态。但其并非是单纯缩小尺寸制造,而是保障微型化产品不仅体积小,并还要具有能耗低、运动灵活等特征。比如在医疗领域中所应用的微创技术,则是微型机电一体化技术进行应用的主要体现。再比如航天领域内,针对太空舱体积较小的特点,可应用微型化的机电一体化技术,改进试验设备和探测设备,有利于稳定发挥相应的功能等。所以微型化是机电一体化技术未来发展的重要趋势之一。

3.3系统化

当前人们对于机电产品的应用,更注重开放性和多样化,因此机电一体化技术将会逐渐趋向系统化。利用计算机集成的特性对机电产品实现系统运用,有效提高生产效率,为人们的生产生活提供更好的便利性,满足现代化多种需求。所以针对未来市场逐步出现的多元化需求,机电一体化产品的设计制造以及生产,也将向系统化方向发展,尽可能保证不同系列的机电一体化产品之间,具有较好的兼容性和并用性。

4机电一体化技术发展建议

首先,应当注重利用高新技术对机电一体化进行改造和提升。近年来,虽然我国对机电一体化技术的研究取得了诸多成果,但基于科学技术的不断发展和经济社会的进步,对其提出了更高的要求。因此在未来机电一体化发展过程中,仍需注重利用高新技术,对自身性能进行改善和提升,以便于提高机电一体化产品的市场竞争能力。其次,坚持自主研发和技术创新。在新时代下,创新作为市场竞争的关键要素,只有持续变革才能够满足用户市场日益增长的要求。所以在机电一体化技术发展进程中,应当坚持自主研发,加大技术引进中的消化吸收,根据市场导向明确创新研究方向,形成良好的自主开发能力,增强机电产品的技术含量,为现代生产生活提供便利。同时应当坚持发展科学技术,依托重点项目,集中使用资金,支持核心技术、核心产品以及核心工程的创新,实现跨越式发展。并要注重机电一体化基础理论、基础技术和共性技术研究,通过新理论和实践带动机电一体化的突破发展。最后,提高人才质量,加快人才培育。机电一体化实际上是一项高新技术产业,其对人员的专业知识和技术能力具有较高的要求。因此为保证机电一体化技术的高效向前发展,则应当注重人才的培养和培育。在实践中则可加强高校人才体系建设,合理设置相关课程、编写适当教材内容、强化实验教学,以此充分提高相关人员的综合素质。

5结语

综上所述,机电一体化技术代表了社会发展至一定程度的成果,综合应用多种科学技术,整合了微电子与微机械技术。但当前电子与软件技术小型化实现难度较大,还有待进一步研究,引入更多先进信息技术,实现重大突破。

参考文献

[1]祁明胜,张冬梅.机电一体化技术在机械工程中的应用及发展趋势[J].造纸装备及材料,2020,49(5):33-34+37.

[2]石新伟,段文君.机电一体化技术的发展趋势分析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(6):135-136.