機電一體化職稱論文(2)
機電一體化職稱論文
機電一體化職稱論文篇二
機電一體化應用研究
摘要：機電一體化是綜合運用機械電子技術、自動控制技術、計算機技術、光電技術、數(shù)據(jù)傳輸技術等群體技術。文章簡單介紹了機電一體化技術發(fā)展的方向，討論了機電一體化技術對于改變整個機械制造業(yè)面貌所起的重要作用，并就機電一體化技術應用進行了闡述。
關鍵詞：機電一體化 智能化 數(shù)字化 仿生物系統(tǒng)化
機電一體化是機電一體化技術及產品的統(tǒng)稱。所謂機電一體化技術是在機械控制中引入電子技術，也就是在機械運動中采用傳感器檢測設備，由計算機對檢測數(shù)據(jù)進行處理運算，計算獲得預先指定機械運動的控制信號，并由接口技術將控制信號傳輸給控制執(zhí)行裝置，實現(xiàn)各功能單元以及整個系統(tǒng)配置最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。
1、機電一體化技術發(fā)展的方向
機電一體化已發(fā)展成綜合運用機械電子技術、自動控制技術、計算機技術、光電技術、數(shù)據(jù)傳輸技術等群體技術,工業(yè)生產已由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。機電一體化產品的各個組成部分在工作時相互協(xié)調，共同完成所規(guī)定的目的功能。在結構上，各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結合在一起，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。機電一體化朝著以下幾個方向發(fā)展。
1.1 光機電一體化方向
一般機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結構等部件組成。引進光學技術，利用光學技術的先天特點，就能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。
1.2 柔性化方向
未來機電一體化產品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發(fā)事件，被設計成“自律分配系統(tǒng)”。在這系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務，同時具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應。其特點是子系統(tǒng)可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具有“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
1.3 智能化方向
今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術與信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發(fā)展。
1.4 仿生物系統(tǒng)化方向
今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(tǒng)(大腦)工作時，生物就很有活力。就目前情況看，機電一體化產品雖然有仿生物系統(tǒng)化方向發(fā)展的趨勢，但還有一段很漫長的道路要走。
1.5 微型化方向
目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當這一成果用于實際產品時，就沒有必要再區(qū)分機械部分和控制器部分了。那時，機械和電子完全可以“融合”機體，執(zhí)行結構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型化是機電一體化的重要發(fā)展方向。
2、機電一體化技術應用
2.1 在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應用
傳統(tǒng)機械制造業(yè)是建立在規(guī)模經濟的基礎上,靠企業(yè)規(guī)模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優(yōu)勢的,它強調資源的有效利用,以低成本獲得高質量和高效率,其生產盈利是靠機器取代人力,靠復雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業(yè)是以信息為主導,采用先進生產模式、先進制造系統(tǒng)、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業(yè),其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,充分利用電子計算機技術,使制造技術提高到新的高度。近年來,制造工程領域的新技術相繼誕生,如計算機數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
2.2 在工業(yè)生產流水線中的應用
機電一體化技術是當今發(fā)展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在工業(yè)設備生產流水線中的開發(fā)、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高,而且使整條生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高,使其競爭能力遠遠超過傳統(tǒng)的機械控制的同類設備?？梢源蠓雀纳粕a的產品質量,提高其國內、國際競爭能力。
2.3 在鋼鐵企業(yè)中應用
在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質量和可靠性。智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業(yè)的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼-連鑄-軋鋼綜合調度系統(tǒng)、冷連軋等。鋼鐵企業(yè)的 CIMS 是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產加工到產品發(fā)貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。
3、結語
以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，隨著機電一體化技術的發(fā)展,各種產品與裝置實現(xiàn)了機電一體化,有利實現(xiàn)整體優(yōu)化,提高產品質量和生產效率,縮短開發(fā)新產品的生產準備周期,加速科技成果向商品轉化,有利推動傳統(tǒng)產業(yè)發(fā)生深刻變革,同時,隨著新產品的研發(fā)及高精密等設備的發(fā)展,要求新一代機電一體化技術、產品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展,從而為國家?guī)砀蟮慕洕б媾c社會效益。
參考文獻
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[3]芮延年.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.
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