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、數據傳輸技術等群體技術。文章簡單介紹了機電一體化技術發展的方向，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 數字化 仿生物系統化
機電一體化是機電一體化技術及產品的統稱。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，由計算機對檢測數據進行處理運算，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行裝置，實現各功能單元以及整個系統配置最優化的系統工程技術。
1、機電一體化技術發展的方向
機電一體化已發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、數據傳輸技術等群體技術,工業生產已由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。機電一體化產品的各個組成部分在工作時相互協調，共同完成所規定的目的功能。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展。
1.1 光機電一體化方向
一般機電一體化系統是由傳感系統、能源(動力)系統、信息處理系統、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的傳感系統、能源系統和信息處理系統。
1.2 柔性化方向
未來機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在這系統中，各子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同環境條件做出不同反應。其特點是子系統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的能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
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)的發展。
1.4 仿生物系統化方向
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”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(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化方向發展的趨勢，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展方向。
2、機電一體化技術應用
2.1 在現代機械制造業中的應用
傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上,靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的,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,靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導,采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業,其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展,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,如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
2.2 在工業生產流水線中的應用
機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在工業設備生產流水線中的開發、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的機械控制的同類設備。可以大幅度改善生產的產品質量,提高其國內、國際競爭能力。
2.3 在鋼鐵企業中應用
在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、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、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼-連鑄-軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。鋼鐵企業的 CIMS 是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發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發展的必然趨勢，隨著機電一體化技術的發展,各種產品與裝置實現了機電一體化,有利實現整體優化,提高產品質量和生產效率,縮短開發新產品的生產準備周期,加速科技成果向商品轉化,有利推動傳統產業發生深刻變革,同時,隨著新產品的研發及高精密等設備的發展,要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展,從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。
參考文獻
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[3]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京:機械工業出版社,2004.
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