机电一体化的应用领域和发展趋势探析

发表时间:2020/10/20   来源:《科学与技术》2020年6月17期   作者:唐莉莉
[导读] :就目前机电一体化设备的发展现状而言,虽然其在各领域中都得到了应用,
        唐莉莉
        广东省普宁职业技术学校  广东省揭阳市普宁市  515300
        摘要:就目前机电一体化设备的发展现状而言,虽然其在各领域中都得到了应用,并取得了相应的成就。但是,在诸多因素的影响下,其在应用中仍存在些许不足之处,限制了机电一体化技术的应用水平。针对此种现象,为了明确机电一体化技术的应用领域及未来发展趋势,本文展开了探讨,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
        关键词:机电一体化、应用、发展趋势

        改革开放40年来,我国经济结构不断改善,科学技术也取得了举世瞩目的成就,推动了机电一体化技术在我国生产领域的发展和应用。我国加入世贸组织后,国外企业的先进生产技术逐渐渗透到中国市场,对我国企业产生了重大影响,也使我国企业面临着严峻的市场竞争和重大的外部挑战。因此,应在生产实践的基础上,提高机电一体化技术在我国生产领域的适用性和发展能力。这也是我国必须解决的实际问题。
        一、机电一体化的应用领域分析
        (一)自动生产
        在自动化的发展过程中,机电一体化得到了广泛的应用。在自动化生产线上,机器设备在机电一体化技术的支持下,大幅度提高了生产型企业的生产效率。与此同时,在工业部门,在基本工业生产的基础上,正在建设更多的自动化生产线和生产设施。以啤酒生产行业为例,啤酒包装和啤酒盖都是利用自动化生产设施进行自动包装的。在汽车工业中,它可以借助自动装置实现汽车的自动喷漆。可见,当前机电一体化在自动化生产领域得到了广泛应用,但机电一体化技术仍处于不断更新和发展的阶段,仍有许多问题有待解决。
        (二)工业机器人
        随着劳动力成本的逐步提高和工业机器人的供应不断增多,机器人在工业生产中的应用越来越广泛,而且它具有良好的会计核算能力,不受个人情绪的影响,工作效率高,因而在其中占有越来越重要的地位。它能很好地解决一些比较复杂的逻辑问题,对环境的适应能力是人不能与之相比的。
        (三)柔性制造系统
        柔性制造系统尤其包括自动化仓储、数控机床、机器人及相关设备,能够有效满足生产相关设备的自动调整产量的要求。它可以通过机电一体化装置来实现,特别是对于品种多、零件交换频率高的设备,效果和作用非常显著。
        (四)计算机制造集成领域(CIMS)
        为了实现CIMS的应用,这不仅是一个分散系统的简单组合,也是一个优化全局动态的问题。计算机集成制造系统不仅打破了企业不同部门之间的界限和限制,而且利用制造来进行对物流的控制,样公司就完成了经营决策与生产经营的有机统一。在当今社会,提高企业的集成度已成为企业优化自身生产要素配置的重要途径。
        (五)数控机床
        数控机床的全称是数字控制机床,上世纪70年代首次研制,经过多年的进步和创新,数控机床的功能结构和操作都有了显著的改善,在机械工业中得到了广泛的应用。数控机床主要由电子控制装置、执行设备、传感器和动力装置等组成,具有以下特点:(1)实现了机床的多通道控制和多过程控制;(2)采用了大存储容量软件的模块化设计;(3)对其结构进行了调整,它由多个CPU处理器和多条主母线组成,结构紧凑、完整。(4)具有开放式设计的特点,在整个系统的功能结构上具有兼容性和层次性。例如,使用单一的标准接口可以提高企业或个人的使用效率。
        (六)汽车的机电一体化
        对于汽车机电一体化的来说,特别包括以下内容:以微机为基础,充分发挥自动控制的作用,以提高车辆的性能,改善相应的功能,降低油耗和排气负荷,提高可靠性以及汽车行驶控制中的安全性和舒适性。

驾驶车辆时应考虑以下情况:发动机应按时启动,空燃比和燃油喷射应调节在适当的水平,废气应循环利用,以确保完全燃烧,控制污染,有效利用能源,有效控制废气净化和自动变速,优化形态状态:兼顾防撞和制动性能,保证行车安全。近年来,许多大型汽车企业都十分重视汽车集成化的研究,掀起了汽车发展的高潮。
        二、对机电一体化未来发展趋势的展望
        通过了解机电一体化技术在实际生产领域的应用,可以看出,这是机械技术、电子技术、计算机应用技术和自动控制技术的有机结合。随着我国改革开放的不断深入,机电一体化在提高企业市场竞争力方面的作用将越来越重要。机电一体化技术的未来发展趋势包括以下几个方面:
        (一)高性能化方向
        信息通信技术的发展促进了社会生产力的快速发展。在信息时代,企业对生产力的要求将越来越高。为了满足信息时代企业对高生产率的需求,机电一体化应进一步加大高性能的研发力度,以满足生产企业对高性能产品开发的要求,使生产企业能够生产出新的高质量的产品,以推动企业快速发展。
        (二)网络化方向
        现在中国的经济发展与计算机网络紧密相连。中国经济发展正处于互联网+时代。在互联网时代,工业生产和社会生活都与网络密不可分。在这种经济形势下,机电一体化技术未来的发展也必须走向网络化,它还需要与网络技术高度融合,才能在时间的中不断前进。
        (三)环保化方向
        污染、资源枯竭、环境破坏等环境问题是人类社会普遍存在的问题,已引起国际社会的广泛讨论。因此,在未来机电一体化技术的发展中,必须充分考虑环境保护问题,努力节约资源、减少消耗、减少污染、保护环境。这是人类发展的共同愿望。在未来的发展中,在机电一体化技术的材料选择上,应尽量选择一些轻、绿色、高性价比的原材料或高分子材料、或者智能材料、纳米材料等高科技材料,推进我国不断向绿色经济的方向发展。
        (四)光机电一体化方向
        一般来说,机电一体化通常包括传感器、信息系统和能源系统。这是一个相对传统的机电一体化概念,但光机电一体化技术不同。光机电一体化技术是将机械技术与激光微电子技术相结合而产生的新技术。在接下来的科学发展中,智能技术的应用越来越广泛,在智能技术的影响下,机电一体化设备将逐步向全息系统和光机电一体化的方向发展。目前,利用机电设备开发全息系统有两大优点:一是实现了模型结构的操作。利用机电一体化技术,可以实现设备产品的重组,二是通信功能将得到改善,采用全息系统,可以实现机电一体化设备的人机一体化操作,并将光学技术引入光机电一体化操作中。这不仅可以提高机电一体化的整体水平,也为机电一体化的发展提供了坚实的基础,
        (五)柔性化方向
        柔性制造系统(FMS)是一组数控机床和其他自动化加工设备,通过计算机化信息系统与自动化物料储运系统的有机结合。通过柔性技术的融入,机电一体化技术可以创造出一个自我调节的配电系统,使系统中的子系统处于相互互联由相互独立的状态。因此,它不仅可以服务于一般系统,而且具有自身的独立性,可以提高机电一体化技术的适应性。柔性也是未来机电一体化技术发展的重要方向之一。
        (六)智能化方向
        智能化发展方向是机电一体化发展方向的总体趋势。信息通信技术的成熟发展为机电一体化的智能化发展提供了技术支撑,这将使机电一体化技术有更广阔的发展前景和拓展空间。
        三、总结
        综上所述,机电一体化广泛应用于各个领域,是我国经济发展必不可少的重要生产技术。在未来的不断发展中,机电一体化技术将更加智能化、自动化、网络化、高效化、精确化,为中国社会经济的发展做出贡献。
参考文献
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