機電一體化進程及智能化探究

王娟文

杭州興達電器工程有限公司

機電一體化進程及智能化探究

王娟文

杭州興達電器工程有限公司

本文對機電一體化進行了概述，并從機電一體化中的核心技術、機電一體化的發(fā)展歷程以及機電一體化的智能化思考這三方面做了簡要的分析，旨在為相關人員提供有價值的參考。

機電一體化；進程；智能化

前言

傳統(tǒng)機電一體化的兩大核心是計算機技術和電子技術，近幾年，隨著機電一體化的運用，其在發(fā)展進程中引入了很多新型的技術，推進機電一體化的智能表現(xiàn)，不僅滿足了現(xiàn)代社會的發(fā)展需求，促使機電一體化在行業(yè)中保持良好的狀態(tài)，而且還深化了智能化技術的實踐應用，進而體現(xiàn)了機電一體化智能化發(fā)展的價值。

1 機電一體化概述

機電一體化技術可以將其理解為機械電子技術同計算機技術的深層結合，隨著相關領域技術的不斷發(fā)展完善，將微控電子技術﹑信息技術和自動化等技術集于一身的一種新型技術。根據(jù)相關理論研究可以將其理解為結合系統(tǒng)功能特性，對各個部分組成要素進行全面整體的研究，將其有機的結合，能夠有效的進行工作的開展，系統(tǒng)中信息流動對微電子系統(tǒng)程序的控制，進而形成有規(guī)律的物質和能量運動形式。高精度﹑高質量以及低能耗的多種技術集合形式，多種功能復合的系統(tǒng)工程技術。

2 機電一體化中的核心技術

機電一體化中的核心技術，決定了智能化發(fā)展的潛力，也是機電一體化發(fā)展進程中不可缺少的支持。結合機電一體化的實踐應用，例舉比較核心的技術，如：第一，光電一體化技術，融合了各項機電技術，為了提高一體化的發(fā)展水平，引入光學技術，實現(xiàn)光電一體化應用，改變機電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，加大光能源的利用效率，取締傳統(tǒng)能源的利用，體現(xiàn)光電一體化技術節(jié)能﹑降耗的優(yōu)勢，也是機電一體化智能建設的一項支持，表明光學技術的優(yōu)勢；第二，產品網(wǎng)絡化技術，其為計算機領域的技術，重點發(fā)揮遠程與控制的應用，促使機電終端進入一體化的作業(yè)狀態(tài)，進而推進了產品網(wǎng)絡化的發(fā)展，既可以保障機電一體化的生產效率，又可以加快智能化的發(fā)展速度；第三，綠色化技術，機電一體化發(fā)展中，非常注重綠色生產，致力于降低能源的消耗，減少機電作業(yè)中的環(huán)境污染，所以綠色技術的應用，符合機電一體化的發(fā)展要求，強調綠色技術在設計﹑制造中的應用，提倡生態(tài)綠色化的生產方式，優(yōu)化機電一體化生產作業(yè)的過程。

3 機電一體化的發(fā)展歷程

3.1 微電子技術發(fā)展

我國對于機電一體化的研究起始于上個世紀八十年代，同西方國家相比，發(fā)展較晚，并且尚未形成科學合理的引導機制。在機電一體化發(fā)展之前，我國的集成電子技術剛剛起步，至今半個世紀之久，形成了較為完善的理論體系和實踐經驗。21 世紀是電子時代，現(xiàn)代化的微電子技術發(fā)展基礎是我國對于集成電路的研究和完善，形成較為科學全面的系統(tǒng)。同以往的傳統(tǒng)技術工藝相比，現(xiàn)代化微電子技術廣泛應用在各個行業(yè)領域，諸如數(shù)控機床的發(fā)展汽車制造業(yè)的電子技術應用，促進了汽車制造行業(yè)的革命創(chuàng)新。我國目前汽車制造行業(yè)技術水準已經逐步趕超西方國家，達到國際汽車制造的標準，形成現(xiàn)代化汽車制造產業(yè)創(chuàng)新。

3.2 數(shù)控機床發(fā)展

數(shù)控機床階段，代表了機電一體化的早期進程。數(shù)控機床在我國的發(fā)展速度比較快，推動了工業(yè)市場的發(fā)展，其為機電一體化的雛形。數(shù)控機床技術起源較早，是在上個世紀中期的美國誕生，同我國建國時間相差無幾﹑盡管數(shù)控機床技術在上個世紀中期就已經在美國誕生，但是由于當時歷史局限性和技術條件的限制，并未能廣泛應用在各個行業(yè)領域。直到上個世紀七八十年代，全球經濟呈穩(wěn)步發(fā)展趨勢，世界各國之間的經濟往來愈加密切，數(shù)控機床技術的突出作用才逐漸被各個行業(yè)發(fā)現(xiàn)，并投入大量資金予以建設。由此，數(shù)控機床技術才真正的得到發(fā)展，并呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，應用在各個領域上。

3.3 可編程序控制器(PLC)的應用

上世紀60 年代后期，PLC(又稱之為可編程控制器)開始應用于工業(yè)生產控制中，而后美國的汽車制造行業(yè)在此基礎上開發(fā)研制出了一種新型繼電控制器ModularDigitalController(MODICON)，當前該控制器可以說是最先進的額PLC。上世紀70 年代，PLC 開始投產，并以其優(yōu)越的表現(xiàn)在汽車領域得到了非常廣泛的應用。正因為這一點，很多其他工業(yè)生產領域也開始在不同環(huán)節(jié)上使用PLC 來提高生產效率，直到上世紀90 年代，PLC 國際標準IEC61131 發(fā)布，這也標志著PLC 開始逐步走進技術領域，成為全球工業(yè)生產發(fā)展的重要組成部分。早期PLC 的結構是一種單機模式，組織結構較為簡單，現(xiàn)在它已經繼承了多個CPU 和分布系統(tǒng)，而且一些結構和性能更為優(yōu)越的PLC 還具有遠程控制功能。

4 機電一體化的智能化思考

機電一體化的智能化發(fā)展，利用智能技術模擬人類的思維方式，促使計算機系統(tǒng)可以主動歸類機電生產中的屬性信息，進而根據(jù)機電一體化的要求，對信息進行規(guī)劃和處理，預估機電一體化的生產模式和操作。智能化是機電一體化未來發(fā)展的方向，具有很強的實踐能力，近幾年，機電一體化非常重視智能技術的應用，構建人工智能系統(tǒng)，輔助人們解決機電生產中的問題。機電一體化的智能化思考中，總結了三項元素：解答﹑分析與學習。分析如：首先利用智能化系統(tǒng)，解決機電一體化中出現(xiàn)的問題，降低機電生產故障的發(fā)生機率，提高機電一體化的工作效率；然后根據(jù)機電一體化的運行狀態(tài)，猜測后期的運營與發(fā)展，提前進行系統(tǒng)的調整和設計，基本不需要人工操作的參與；最后提高機電一體化的學習能力，加快智能化的開發(fā)速度。機電一體化的智能化建設中，對專家系統(tǒng)﹑模糊系統(tǒng)﹑神經網(wǎng)絡控制的應用比較明顯，促使機電一體化保持相互協(xié)作的關系，完善機電一體化中的智能推理﹑判斷和結論。機電一體化智能發(fā)展中，還在網(wǎng)絡化﹑綠色化方面表現(xiàn)出一定的需求，輔助機電一體化進行智能設計，判斷機電一體化的工作方式，保障系統(tǒng)可以根據(jù)外界的參數(shù)變化，完成設定。

5 結束語

從機電一體化的發(fā)展歷程中可以看出，并不是一成不變的，也并不是獨立存在的技術。而是隨著科學技術的進步不斷發(fā)展完善，集多種社會前沿技術為一體的復合型技術，是現(xiàn)代化技術飛速發(fā)展的具體表現(xiàn)。在未來，各種前沿技術之間的融合應用將更為普遍，發(fā)展前景更為廣闊。其智能化發(fā)展趨勢將成為新時期的主要發(fā)展方向，應用在各個行業(yè)領域上，推動產業(yè)結構優(yōu)化，更加健康持續(xù)的推動經濟發(fā)展。

[1]石建軍.淺談機電一體化的進程和智能化研究[J].電子制作，2015(04).

[2]石巖.探析我國機電一體化的發(fā)展趨勢[J].科技風，2012(02).