機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用分析

【摘要】科技水平的快速發(fā)展帶動了生產(chǎn)生活方面的重大變革，同時更加便捷了人們的日常生產(chǎn)和生活。目前隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)的全面進(jìn)步。因此文章重點探討機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用現(xiàn)狀。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；發(fā)展趨勢；應(yīng)用

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)中。不僅極大的提高了機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率，產(chǎn)品品質(zhì)，還有效的降低了能源的消耗，提高了制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)，促使其得到更加廣泛的應(yīng)用，對于切實提升我國國民經(jīng)濟(jì)具有不可估量的重要作用。

一、機(jī)電一體化技術(shù)概述

所謂機(jī)電一體化主要指的是在機(jī)械結(jié)構(gòu)的各方面引入新型的電子技術(shù)，并將電子技術(shù)和原先的裝置進(jìn)行有效結(jié)合的一種方式。所以機(jī)電一體化屬于融合多種先進(jìn)技術(shù)為一體的技術(shù)綜合體，其并非是將電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行簡單的疊加，同時機(jī)電一體化既可以從技術(shù)層面展開分析，也可以從產(chǎn)品層面進(jìn)行探討?，F(xiàn)階段，在現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)，用范圍已經(jīng)十分普遍。其中機(jī)電一體化技術(shù)中的微電子裝置既能夠取代部分機(jī)械元件原有的功能，還能夠衍生出大量的新型功能。例如可以實現(xiàn)產(chǎn)品的自主檢測功能，自動顯示故障數(shù)據(jù)以及自動進(jìn)行運行方式的調(diào)節(jié)等。可以說在機(jī)械制造行業(yè)中運用機(jī)電一體化技術(shù)，其所生產(chǎn)的產(chǎn)品，不僅能夠代替手工技術(shù)操作所生產(chǎn)的產(chǎn)品，還能夠促使產(chǎn)品具備更多功能。一般來說，運用機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，通常具備較高的自動化水平，更加符合客戶的現(xiàn)實需求。

二、機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展方向

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展必須基于可持續(xù)發(fā)展以及以人為本的理念之上，通過不斷完善相關(guān)技術(shù)，不斷提升制造產(chǎn)品的使用性能，進(jìn)一步滿足人們的不同使用需求。目前機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向如下：

（一）綠色化

科技水平的不斷提升正日漸改變著人們的生活環(huán)境和生活品質(zhì)。然而我們也應(yīng)該看到，傳統(tǒng)工業(yè)化快速發(fā)展是以損害人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境為基礎(chǔ)的。目前全球生態(tài)環(huán)境日益惡化，日益威脅到人們的正常生活。因此機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展方向之一就是走綠色化發(fā)展道路，不斷制造出更多更好的綠色一體化產(chǎn)品。

（二）光機(jī)電一體化

目前伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，將先進(jìn)的科技技術(shù)積極融入到機(jī)電一體化技術(shù)十分必要。例如將光學(xué)技術(shù)中的優(yōu)勢應(yīng)用在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)中，推動機(jī)電一體化逐漸朝向光機(jī)電一體化的方向轉(zhuǎn)變，也是未來的重點研究方向。

（三）智能化

隨著智能化時代的到來，在機(jī)電一體化技術(shù)中逐漸引入智能化技術(shù)也是完全可行的。例如人工智能、生理學(xué)、心理學(xué)和模糊數(shù)學(xué)等。即便機(jī)電一體化產(chǎn)品無法擁有和人類一樣的智能，但是對于高性能的微處理器卻是極有可能促使產(chǎn)品具備一定的低級智能的。

（四）網(wǎng)絡(luò)化

隨著信息化時代的到來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得了空前的發(fā)展契機(jī)，并廣泛在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)以及軍事等領(lǐng)域得以應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展加強(qiáng)了世界的聯(lián)系，也加劇了機(jī)電產(chǎn)品的市場競爭力。機(jī)電產(chǎn)品必須具備強(qiáng)大的功能、可靠的質(zhì)量以及突出的優(yōu)勢，方能在激烈的市場競爭中脫穎而出，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速傳遞到世界各地。因此網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展不僅帶來產(chǎn)品的營銷優(yōu)勢，也推動了產(chǎn)品制造方面的技術(shù)革新。

（五）模塊化

目前尚未有關(guān)于機(jī)電產(chǎn)品模塊化方面的研究，主要原因在于機(jī)電一體化技術(shù)的種類較為繁多，對其模塊化進(jìn)行研究以及開發(fā)的難度也是十分大的。但是隨著社會分工的逐步細(xì)化，未來的機(jī)電一體化技術(shù)也將進(jìn)行分類發(fā)展，對其進(jìn)行模塊化研究也是未來的重要研究課題之一。

（六）人性化

伴隨著人們生活水平的逐漸提升以及文化程度的普遍提升，人們更加關(guān)注生活品質(zhì)的提升。因此對于機(jī)電一體化產(chǎn)品而言，其不僅需要具備基礎(chǔ)的產(chǎn)品使用功能，還應(yīng)該注重產(chǎn)品的外觀、顏色等方面的設(shè)計。使其能夠得到人們的廣泛好評，更加貼合人們的生活習(xí)慣，不斷滿足人們的各種需求。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

目前機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)不僅僅局限在機(jī)械制造行業(yè)中，還在軍事、醫(yī)療、教學(xué)等方面發(fā)揮著重要的作用。機(jī)電一體化技術(shù)不僅能切實提升產(chǎn)品的制造效率，降低運行成本，還能夠切實提升產(chǎn)品的制造質(zhì)量。以下僅分析機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床和分布式控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。

（一）數(shù)控機(jī)床

我國是一個產(chǎn)品的出口大國，尤其是機(jī)床的生產(chǎn)數(shù)量更是占據(jù)全球較高的比例。然而數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)總數(shù)卻顯著低于世界發(fā)達(dá)國家水平。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，我國機(jī)床生產(chǎn)工藝水平也得到了進(jìn)一步提升。目前我國車床主軸的轉(zhuǎn)速已經(jīng)由3000-4000r/min提高到了8000～10000r/min；同時車床轉(zhuǎn)速的提升還要求其他運動部件的加速度相應(yīng)的進(jìn)行提升，例如普通機(jī)床的加速度已經(jīng)由0.5G提高到1.5～2G，最高可達(dá)15G。此外最小分辨率為1nm的數(shù)控系統(tǒng)以及機(jī)床也已經(jīng)誕生了。

（二）分布式控制系統(tǒng)

分布式控制系統(tǒng)也可以稱之為DCS，其不僅能夠有效控制生產(chǎn)過程，還能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)計劃的統(tǒng)計管理，實時調(diào)度和優(yōu)化生產(chǎn)過程，其集中了管理、控制和測試為一體，是一個綜合性的系統(tǒng)。DCS的工作方式主要為集中監(jiān)視和分散控制，因此即便其系統(tǒng)出現(xiàn)局部故障，也不會影響到其他分部，也就是說DCS系統(tǒng)具備較好的穩(wěn)定性能和安全性能，也是我國大型機(jī)電系統(tǒng)主要的運用對象。

機(jī)電一體化技術(shù)是多種技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物，其已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)等行業(yè)中，并在提升產(chǎn)品性能方面發(fā)揮了重要作用。伴隨著科技水平的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)必將為國家?guī)砀嗟慕?jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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