機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展及其對(duì)產(chǎn)業(yè)的作用

孫建民

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品制造行業(yè)帶來(lái)了巨大的推動(dòng)作用，在機(jī)械產(chǎn)品制造技術(shù)中融合以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的電子技術(shù)是該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，世界各國(guó)都積極致力于開(kāi)發(fā)新型機(jī)械電子技術(shù)并將其擴(kuò)展到生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，我國(guó)也在電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷突破，在機(jī)械制造領(lǐng)域取得了較大進(jìn)展。機(jī)械電子技術(shù)的開(kāi)發(fā)和使用結(jié)合了機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，既為機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域帶來(lái)了徹底的變革，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的可能性，在煤礦開(kāi)采行業(yè)，機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用就十分廣泛并且已經(jīng)凸顯了該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。機(jī)械電子技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展前景相當(dāng)樂(lè)觀，因此，我國(guó)還應(yīng)在技術(shù)研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中不懈努力，以提高機(jī)械電子技術(shù)的制造水平。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)；智能化；產(chǎn)業(yè)發(fā)展

1 機(jī)械電子技術(shù)基本情況介紹

1.1 機(jī)械電子技術(shù)的來(lái)源

日本在上世紀(jì)八十年代首先創(chuàng)造了機(jī)械電子技術(shù)一詞，最初，機(jī)械電子技術(shù)研究的目的只是為了在機(jī)械生產(chǎn)中，將設(shè)備的部分零部件用電子部件加以替換，以降低設(shè)備的總體重量和體積，提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)靈活性。隨著電子技術(shù)的不斷更新和機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)需求日益旺盛，人們已經(jīng)不再滿足于僅僅將電子技術(shù)用于體態(tài)機(jī)械零部件，而更加重視如何利用電子技術(shù)來(lái)提高機(jī)械生產(chǎn)的效率。直至今日，電子技術(shù)已經(jīng)能夠和機(jī)械技術(shù)很好的結(jié)合在一起，機(jī)械電子技術(shù)也日趨成熟，與此同時(shí)，機(jī)械電子技術(shù)還可以參與其他生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)研發(fā)活動(dòng)，具備很高的實(shí)用性價(jià)值。

1.2 機(jī)械電子技術(shù)的概念

最早的機(jī)械電子技術(shù)概念通常是指在機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)中引入電子技術(shù)，使二者能夠有機(jī)結(jié)合，為生產(chǎn)活動(dòng)提供必要的技術(shù)支持。顯然，早期的機(jī)械電子技術(shù)概念還過(guò)于籠統(tǒng)化，技術(shù)概念和應(yīng)用范圍也較為模糊，伴隨著電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械電子技術(shù)所涵蓋的范圍已經(jīng)有了較大的延展，逐漸形成了將多項(xiàng)專業(yè)學(xué)科融為一體的綜合性概念體系。新型的機(jī)械電子技術(shù)主要是將電子技術(shù)的功能分配的更加全面，不論是在機(jī)械設(shè)備的中心控制系統(tǒng)，操作系統(tǒng)還是動(dòng)力系統(tǒng)上都可以實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)操作，并不斷優(yōu)化和改進(jìn)總體設(shè)備結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，穩(wěn)固設(shè)備結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。目前，機(jī)械電子技術(shù)中正不斷添加新元素，以縱向挖掘機(jī)械電子技術(shù)的生產(chǎn)潛能，同時(shí)，在技術(shù)中也加入了更為人性化和智能化的設(shè)計(jì)理念，使未來(lái)的機(jī)械生產(chǎn)操作更加趨于便捷。

2 機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 操作更具實(shí)用性

機(jī)械電子技術(shù)不但實(shí)現(xiàn)了在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，而且正日益向多元化方向發(fā)展。它可以通過(guò)與其他行業(yè)的專業(yè)技術(shù)有效結(jié)合，使其功能更為強(qiáng)大。例如，在生物技術(shù)研究領(lǐng)域，機(jī)械電子技術(shù)可以為研究工作提供技術(shù)支持和設(shè)備保障；在醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域，機(jī)械電子技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療操作的精準(zhǔn)度和規(guī)范性，自動(dòng)化設(shè)備和儀器能夠有效替代人工操作，提高治療效果。

2.2 生產(chǎn)更具標(biāo)準(zhǔn)化

機(jī)械電子部件的生產(chǎn)一直是一項(xiàng)較為繁瑣和復(fù)雜的過(guò)程，目前該行業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)還缺乏統(tǒng)一性，生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)類型呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)，這為機(jī)械電子部件的生產(chǎn)質(zhì)量管理增加了難度。未來(lái)的機(jī)械電子部件制造應(yīng)該更為標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，這樣有利于節(jié)約生產(chǎn)成本，同時(shí)也能夠提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量。

2.3 產(chǎn)品趨于智能化

機(jī)械電子產(chǎn)品的應(yīng)用本身就具有自動(dòng)化系統(tǒng)操作的優(yōu)勢(shì)，為了實(shí)現(xiàn)更為高效精準(zhǔn)的生產(chǎn)目標(biāo)，在機(jī)械電子產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中正不斷添加新型智能化元素。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，人們將賦予其更多的生命力，同時(shí)也會(huì)將人工智能化元素植入機(jī)械電子產(chǎn)品中，使其在一定程度上可以具備與人相類似的操作功能。

2.4 部件加工更具精準(zhǔn)化

為了保證機(jī)械電子產(chǎn)品制造的質(zhì)量更加符合時(shí)代化發(fā)展潮流，在生產(chǎn)過(guò)程中要使用一些新型技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品的精準(zhǔn)度。目前在機(jī)械電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域，正在嘗試使用新型納米技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)可以更精準(zhǔn)的把握部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行有效改造。與此同時(shí)，新型的產(chǎn)品加工技術(shù)也提高了產(chǎn)品生產(chǎn)加工的靈活性，例如，對(duì)產(chǎn)品使用快速成型技術(shù)可以降低對(duì)原料的浪費(fèi)率，同時(shí)保證產(chǎn)品的成型效果。傳統(tǒng)的機(jī)械電子產(chǎn)品生產(chǎn)中要對(duì)科學(xué)的生產(chǎn)技術(shù)予以保留，同時(shí)要不斷融入新型生產(chǎn)工藝和技術(shù)方法，使生產(chǎn)流程更為環(huán)保節(jié)能。

2.5 綠色化

工業(yè)化給人們帶來(lái)高效率的工作和生活環(huán)境，同時(shí)又使得地球家園受到污染，危害人類未來(lái)的環(huán)境與健康。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。

2.6 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)械電子技術(shù)向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)，泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3 運(yùn)用機(jī)械電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)概述

3.1 數(shù)控機(jī)械類

主要是包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等主要方面。這類產(chǎn)品的主要特征就是使用的機(jī)構(gòu)都為電子裝置設(shè)備，所以為數(shù)控機(jī)械類的產(chǎn)品。

3.2 機(jī)電結(jié)合類

這類型的產(chǎn)品主要涉及的有自動(dòng)探傷機(jī)、掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這些產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行元件主要是電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合的運(yùn)用。

3.3 電液伺服類

主要的產(chǎn)品是機(jī)電液一體化的伺服裝置。例如電子伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。

3.4 以微電子裝置代替原設(shè)備的信心處理類

這類性的產(chǎn)品比如說(shuō)指針式的石英電子表，帶微處理器的各種儀表，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)智能調(diào)速裝置。它是通過(guò)CMOS集成電路驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，從而帶動(dòng)一系列的齒輪，最后用指針表示時(shí)間。這即是典型的機(jī)械電子技術(shù)的運(yùn)用，它大大提高了時(shí)間的準(zhǔn)確度，能實(shí)現(xiàn)小型、便利的制造。

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