机电一体化的创新及发展方向探析吴海东

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月7期   作者:吴海东
[导读] 机电工程技术通常是指机械与电气控制工程结合,研究机械设备及其电力驱动与控制的方法
        摘要:机电工程技术通常是指机械与电气控制工程结合,研究机械设备及其电力驱动与控制的方法。从20世纪中叶以来,随着微电子科学技术的发展及其广泛应用,人类进入了电子时代、计算机时代。半导体大规模集成电路的出现,促进了微电子科学技术和计算机技术向机械工业渗透,由此产生了机械电子工程。计算机控制和电子控制已经成为当前实现机械控制的主要方式,在这种形势下,机电一体化技术开始出现在人们的视野中,并发展得越来越快。它从根本上改变了机械制造业的面貌,提高了机电产品在国际市场上的竞争能力。
        关键词:机电工程;一体化;电气
在现阶段的机电工程中,机电一体化技术日益得以综合性的利用。与机械工程运用的传统技术予以对比,可见机电一体化本身具备更优的技术实效性,其能够在根源上消除较高的机械工程总体成本,并且简化了一体化运行的流程与步骤。在实践中,关于机械工程仍需更多侧重于细节优化,确保遵照循序渐进的宗旨与思路来逐步渗透机电一体化技术,保证机电企业能够收获优良的机电工程综合效果。
1 机电一体化技术的基本特征及其内涵
1.1机电一体化的内涵。
        从基本内涵的视角来讲,机电一体化的本质内涵就在于预设相应的机械控制程序,然后据此实现智能性的机械系统控制,最终保证能够达到最优的低消耗、多功能以及环保运行综合效果。由此可见,机电一体化整合了全过程的机械设计、机械功能改进以及机械应用实效的优化,其中涵盖了集成性的微电子以及电力电子技术。在电子技术手段的辅助下,系统将会预设相应的装置操作流程,然后配置独立性的各个功能单元。从系统内部配置的视角来看,应当能够依托智能化手段来全面整合各个独立性的系统操控单元,据此达到了更高层次的智能化水准。因此可以得知,机电一体化本身应当属于特殊的科学操作过程,该过程融合了多层次的体系化要素,而不单纯局限于衔接微电子技术以及机械技术。从系统功能本身的视角来看,机电一体化设有系统自我检测、自我控制、自我调整以及自主处理各类信息的全新功能,此外还能用于完成实时性的自我诊断,进而生成了相应的机械工程操作项目。
1.2机电一体化的技术特征。
        机电一体化首先体现为优良的系统应用性,这是由于该技术本身建立于研发新型产品的视角下,其存在根基就在于灵活性的日常生产应用。截至目前,上述的一体化技术已经着眼于突破原有的产品领域以及产品类型约束,从而实现了更广范围的产品应用更新。此外针对各类现有的机械开发技术以及机械专业系统而言,关键在于多专业以及多领域之间开展全方位的协同与配合。只有在多专业紧密进行配合的状态下,最终才会达到优良的系统研发整体效果。此外,机电一体化还具备整体性以及集成性的特征。从整体性的视角来看,机电一体化设有简便并且易于进行操作的良好人机界面,用户据此即可观察到完整度较高的机电系统运作流程。另外,机电一体化还体现为优良的附加值以及较好的系统综合性能,其在客观上有助于减低机械污染并且优化了机械运行实效性。
2 机电一体化的发展现状
        目前,我国的机电一体化技术的应用取得了较大的成就。在应用领域方面,机电一体化的应用领域渐趋广阔。在数控机床方面表现的尤为明显。随着该技术的应用,我国拥有自主产权的数控机床加工平台数量不断增多,现阶段我国已形成以精密机床工程技术研究中心和数控机床企业为主体的数控机床体系。在先进制造技术方面,在计算机辅助下的设计制造、产品全程质量控制、柔性控制系统等技术发展逐渐成熟,数控机床在复合加工等领域也取得了突破性的技术进展,对发达国家对数控技术的垄断局面有所打破。同时,在自动化仪表和传感器方面,我国逐步实现了机电一体化产品的智能化、高精度和微型化。比较重要的是,机电一体化产业得到的认可度逐渐提高,我国的机电产业近年来生产的机电一体化产品逐渐迈向中高端,且加强出口,在国际上也有着较大的竞争优势。

但是在飞速发展的同时,我国机电一体化发展的体系还不甚完善,技术水平与发达国家之间的差距仍然较为明显。因此仍然处于探索和前进的道路上。
3 机电一体化的创新方向
3.1 创新造型
        产品的造型是消费者购买产品时最先接触到的、最为直接的对产品的感知。产品造型的美观与否,直接影响导消费者的印象。因此要对机电产品做针对性的创新,使得产品的造型设计更加美观,将产品的性能与产品的外型充分衔接在造型设计时注重细节,争取为消费者带来最佳的视觉体验。
3.2 创新材料
        材料是机电产品的最基本的元素,也是非常重要的部分。在对材料进行创新时,首先要注意对其进行针对性的研发,如研发全新品种的金属化合物,或者全新种类的智能以及纳米材料等,同时还有高分子材料以及陶瓷材料等。在强大人才基础的支撑下,进行材料的创新性研发很可能对机电一体化技术有系统性的促进效果。另一方面是可以现有的材料,对其性能加以改善及优化,在质量及体积等方面进行精简,使得其整体的强度得以优化。对于具有特殊性能的材料,可以进行针对性的特殊创新。
3.3 创新功能
        产品的功能是消费者最为关注的方面。一成不变的产品功能除非是有非常强大的市场占有情况,否则必然会被新型的技术或替代品多取代,失去市场竞争力。对于机电一体化产品的功能创新可以从两方面着手。首先是在产品已有功能的基础上,加以一定程度的改进及优化,使相關性能得到完善和创新,从而与用户的需求条件更加切合。另一方面要密切观察社会市场的整体需求趋势,以此需求的趋势为基本的导向,使得功能创新具有更多的针对性,使产品具有针对性的全新功能,可以更加适应市场。
4 机电一体化的发展方向
4.1 智能化
        人作为高级灵长类哺乳动物,与一般动物的显著区别就是智能,通过智能促进自身及社会的发展,人类才有了不断的突破及繁衍。因此智能化是机电一体化技术未来的发展方向之一。其在研发过程中,需要为技术产品注入人类的逻辑思维,使得技术产品可以通过类似人的价值观那样对事物进行判断及推理,并且需要进行针对性的智能层次划分,以满足多样化的需求。
4.2 模块化
        在机电一体化的大背景下,大量的产品得以生产,这样的产品具有丰富的种类,且生产厂家也很多。这就使得在具体的产品生产、研发的过程中需要解决很多方面的问题。如机械接口、电气接口、动力接口、环境接口等,相关产品需要经过复杂的程序才能最终形成单元化。具体来讲,在动力单元中,不仅包括减速,还有智能调速,同时还包括电机。不仅如此,还有控制单元,这一单元不仅包括视觉图像处理,还拥有识别以及测距功能。因此对于机电一体化产品的模块化处理也是很重要的发展方向之一。
5结语
        随着科学技术的不断发展进步,机电一体化技术当前已经引入了众多的现代科技,在很多行业内都得到了广泛的应用。但是目前我国机电一体化技术的发展还处于相对初级的状态,要想其发展到一个新的高度,还要不断的对其进行系统的、全面的创新,以促进我国机电一体化的健康快速发展,提高在国际市场的竞争力。
        参考文献:
        [1]丁万涛.机电一体化的创新及发展方向[J].工程技术(全文版)00211-00211.
        [2]温玉春.试论机电一体化的创新及发展方向[J].山东工业技术,2017(5):127-127.
        [3]郝忠孝.试论机电一体化的创新及发展方向[J].内燃机与配件,2017(11):107-108.
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