試析機械電子技術(shù)發(fā)展對產(chǎn)業(yè)的影響

曾凡毅

(成都師范學(xué)院 四川 成都 611130)

機械電子技術(shù)也被稱為機電一體化技術(shù)，在早期階段主要是指，機械生產(chǎn)活動中應(yīng)用的電機技術(shù)，為了進一步提高科技水平，電子技術(shù)與機械生產(chǎn)開始有效融合，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要的主推力量，而機械電子技術(shù)的應(yīng)用也日益廣泛，一些應(yīng)用不足也逐漸暴露，需要在今后不斷創(chuàng)新、發(fā)展，推動產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此從實際角度出發(fā)，分析機械電子技術(shù)發(fā)展對產(chǎn)業(yè)的影響與發(fā)展趨勢是十分必要的。

一、機械電子技術(shù)概述

(一)機械電子技術(shù)發(fā)展歷程

早在上個世紀70年代開始，機械電子學(xué)便已經(jīng)開始著手研究，發(fā)展至今已經(jīng)有將近五十年的歷史，從單一理論發(fā)展為兼具理論與實踐的雙重學(xué)問，為各行各業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了有力條件，而各種思想也在長期的實踐中不斷證實。在發(fā)展的初期階段，受到資源、技術(shù)等方面因素的影響，大部分機械電子產(chǎn)品都是通過手工制作完成，具有較大的發(fā)展限制。隨著當(dāng)前我國機械工程工業(yè)水平的快速發(fā)展，機械電子技術(shù)也有所發(fā)展，創(chuàng)新技術(shù)逐漸增加，多種學(xué)科也納入到機械電子領(lǐng)域，各方面期許、要求已然能夠達到既定目標[1]。目前，常見的會應(yīng)用到的機械電子長夜包括數(shù)控機械類、機電結(jié)合類、電液伺服類、以為電子裝置代替原設(shè)備的信心處理類等幾項。除此之外，近幾年機械電子技術(shù)也嘗試在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)加以應(yīng)用，實現(xiàn)了大型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的自動化控制與智能化發(fā)展，而這也成為機械電子技術(shù)今后的一個應(yīng)用、研究發(fā)展方向。

(二)機械電子技術(shù)的特點

根據(jù)現(xiàn)如今我國機械電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，在實際應(yīng)用的過程中主要具有以下特點：第一，安全性，機械電子技術(shù)的發(fā)展為實現(xiàn)自動化創(chuàng)造了有力條件，在機械運行的過程中，若是出現(xiàn)較大問題可以自主對機械故障機芯產(chǎn)能檢測、診斷與修復(fù)，可以避免在存在問題的情況下運行，減少安全事故出現(xiàn)的可能性，具有極高的安全性。第二，工作效率較高，機械電子技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高整體的工作效率與質(zhì)量，受人工操作因素的影響較小，且依靠機械操作完成操作，能夠降低產(chǎn)品質(zhì)量問題，且不會受到時間限制，能夠24小時運轉(zhuǎn)，使工作質(zhì)量與效率都有所提升。第三，操作簡單，該項技術(shù)的應(yīng)用，簡化了原有的操作環(huán)節(jié)，工作人員只需要進行按鈕操作，來實現(xiàn)機械系統(tǒng)的整體化作業(yè)，避免了重復(fù)工作內(nèi)容，減少勞動力投入，成產(chǎn)成本有所降低，相對的企業(yè)經(jīng)濟效益也會有所提升，對于機械領(lǐng)域、企業(yè)可持續(xù)發(fā)展都有著較好的促進作用。第四，適用范圍廣泛，這一技術(shù)實際上是機械與電子的有機融合，適用于多個領(lǐng)域，既能夠滿足的工廠、企業(yè)的多樣化需求，還能夠降低維護難度，只需要矯正預(yù)定程序即可，最大限度上降低了行業(yè)應(yīng)用門檻，值得進一步推廣與普及[2]。

二、機械電子技術(shù)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響

(一)加快產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代

隨著近幾年我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也有所提高，而市場經(jīng)濟的到來，也使得社會、企業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻率進一步增加，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)階段產(chǎn)品需求速度。機械電子技術(shù)的應(yīng)用，為生產(chǎn)設(shè)備的完善、優(yōu)化、改良創(chuàng)造了有力條件，設(shè)備自身的靈活性，也會在機械電子基礎(chǔ)的推進下有所提升，實現(xiàn)更新?lián)Q代，既適應(yīng)了現(xiàn)階段我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程，也為產(chǎn)品性能提升打好基礎(chǔ)，促進產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[3]。

(二)提高產(chǎn)業(yè)智能化水平

目前，各國研究的主要科學(xué)技術(shù)之一就是如何實現(xiàn)機械電子系統(tǒng)的智能化運用，提升其工作效率。智能化手段是一種新興的技術(shù)措施，它能夠執(zhí)行和完成與人類有關(guān)的判斷、分析、推理、證明等過程，提升產(chǎn)業(yè)的整體建設(shè)實力。目前，以迷糊邏輯、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究、發(fā)展起來的智能化運用已然十分廣泛，為機械電子技術(shù)發(fā)展提供了原始的系統(tǒng)能力，而遺傳算法也開始應(yīng)用于機械電子技術(shù)中，加快了技術(shù)發(fā)展進程[4]。

(三)加強產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新

創(chuàng)新是延續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最重要動力，在機械電子技術(shù)的促進下，產(chǎn)業(yè)會持續(xù)創(chuàng)新，也為創(chuàng)新提供了必要的科技條件。以行政管理行業(yè)為例，在以往行業(yè)管理、信息處理等工作都為手動完成，其不僅具有較低的工作效率，而且不利于工作有效性的提升。在將機械電子技術(shù)應(yīng)用其中以后，能夠?qū)⒂嬎銠C等各部分先進設(shè)備進行合理化應(yīng)用，信息獲取的精確性也有所提升，為后續(xù)開展的各項工作提供了較大便利，最大程度上提高工作質(zhì)量，為今后各項工作的展開打好基礎(chǔ)。例如，某醫(yī)院在信息管理系統(tǒng)中加入了機械電子技術(shù)后，大大改善了工作的實效性，信息資源內(nèi)容的獲取更為便捷，資料也更加完善，加快了醫(yī)院現(xiàn)代化發(fā)展進程，而醫(yī)療設(shè)備在機械電子技術(shù)的支撐下，工作性能、效率、質(zhì)量紛紛提升，為患者醫(yī)療、醫(yī)院綜合管理發(fā)展創(chuàng)造有力條件。

(四)實現(xiàn)實用性轉(zhuǎn)變

機械電子技術(shù)的發(fā)展，使得多個學(xué)科被納入到范圍內(nèi)，無疑是促進了多個行業(yè)的共同發(fā)展，這一技術(shù)也受到了多個行業(yè)的重視，且應(yīng)用范圍日益廣泛，實用性有所增強。以醫(yī)學(xué)治療為例，現(xiàn)如今機械電子技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用于醫(yī)療器械中，這種自動化技術(shù)能夠有效提高數(shù)據(jù)自身的精確心性，在這些數(shù)據(jù)的支撐下，醫(yī)院可以根據(jù)病人的情況，制定更為詳細的方案，這些方案設(shè)計對于提高醫(yī)療質(zhì)量與效率有著重要作用。這也就不難看出，機械電子技術(shù)的發(fā)展，使其在實際應(yīng)用的過程中能夠更為實用，全方位提高了機械運行效率與工作質(zhì)量，為各行各業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有力條件。

三、機械電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

基于上述分析，機械電子技術(shù)對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著較大影響，在該項技術(shù)的支持下，整體生產(chǎn)力有了明顯提升。然而，受到各個方面因素的影響，當(dāng)前機械電子技術(shù)仍然存在不足，在今后會得到進一步發(fā)展。結(jié)合時代背景，以及機械電子技術(shù)的發(fā)展思路，未來機械電子技術(shù)將朝著以下幾個方向發(fā)展：

(一)自動化發(fā)展

自動化發(fā)展可以說是機械電子技術(shù)發(fā)展的最終形態(tài)，使機械可以真正意義上代替人工，為了滿足這一最終形態(tài)，在今后機械電子技術(shù)將會朝著四個自動化范圍方向發(fā)展：第一，自動化制造單元，由1～2臺生產(chǎn)設(shè)備、工業(yè)機器人、儲存設(shè)備、數(shù)控設(shè)備等構(gòu)成，具有規(guī)模小、成本低、生產(chǎn)種類多等諸多優(yōu)勢。第二，自動化制造系統(tǒng)，包含四個以上的全自動數(shù)控設(shè)備、人工中心，各個部分都能夠較好的實現(xiàn)自動化管理，，可連續(xù)實現(xiàn)多品種、中小批量的生產(chǎn)與有序管理。第三，自動化制造線，在實際應(yīng)用的過程中，功能處于非自動化生產(chǎn)線與多品種生產(chǎn)線之間的一種形式，能夠有效提高生產(chǎn)效率，且對搬運系統(tǒng)的自動化水平要求相對較低[5]。第四，自動化制造工廠，訂貨、設(shè)計、加工、裝配、檢驗、發(fā)貨等各個部分會有機結(jié)合，構(gòu)建起一個制造系統(tǒng)，配合其他的倉庫、生產(chǎn)線等，在計算機的作用下實現(xiàn)自動化管理。

(二)PLC控制系統(tǒng)

PLC控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集、流程順序控制著兩個方面，在數(shù)據(jù)采集方面，根據(jù)自動化控制要求，利用曲線、文字、圖表等方式，第一時間獲取生產(chǎn)流程信息，組合成為工藝運行狀況，這些數(shù)據(jù)、實時狀態(tài)，都會通過上位機配備的液晶顯示屏展示出來，使得工作人員能夠動態(tài)掌握機組的實際運行狀況，為其他開展的工作提供指導(dǎo)、參考。在順序控制方面，PLC控制系統(tǒng)可以選擇與功能組級相符合的單項控制方式，對子組級控制功能的啟動、停止加以控制，若是在程序的整個執(zhí)行期間出現(xiàn)故障問題，還差能夠及時發(fā)出終端信號，確保整個系統(tǒng)運行處于安全狀態(tài)，并將問題呈現(xiàn)在中控室屏幕上，用于故障原因分析等方面工作中，有助于問題修復(fù)、應(yīng)急方案制定等，最大程度上提高系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

(三)綠色化發(fā)展

雖然高水平的機械電子技術(shù)能夠為產(chǎn)業(yè)帶來更大的經(jīng)濟利益，各項生產(chǎn)活動更加便捷，但是由于機械工藝水平不同，生產(chǎn)目標的差異，機械電子技術(shù)的應(yīng)用有可能會產(chǎn)生較多的材料浪費，而廢棄物品、氣體也很有可能對生態(tài)環(huán)境造成破壞，為社會、產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來較大阻礙[6]。因此，在今后發(fā)展的過程中機械電子技術(shù)將會不斷朝著綠色化方向發(fā)展，不光是產(chǎn)品本身不會對生態(tài)環(huán)境造成影響，產(chǎn)品報廢以后也能夠進行回收，在材料應(yīng)用方面也更為嚴謹，盡可能減少生產(chǎn)過程中所需要消耗的原材料，從而達到綠色、節(jié)約、環(huán)保的最終目的。隨著“綠色環(huán)?！边@一時代主題的不斷深化，人們也開始充分意識到綠色發(fā)展的重要性，這也就要求科研領(lǐng)域在今后，應(yīng)該著重對機械電子產(chǎn)品自身的綠色價值的開發(fā)，在對機械電子技術(shù)也應(yīng)該進一步完善，降低材料消耗與能源消耗，為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供重要的內(nèi)在原動力。

結(jié)束語

綜上所述，在科技時代背景下，傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)模式已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)下市場發(fā)展需求，為了提高市場競爭力，勞動密集型企業(yè)不得不積極進行變革，機械電子技術(shù)的應(yīng)用，無疑是為行業(yè)革新創(chuàng)造了有力條件，企業(yè)生產(chǎn)也會發(fā)生變化。目前，機械電子技術(shù)對產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到的影響主要集中在加快產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代、提高產(chǎn)業(yè)智能化水平、加強產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、實現(xiàn)實用性轉(zhuǎn)變幾個方面，而在今后發(fā)展的過程中，機械電力技術(shù)也將更為完善，朝著智能化、自動化方向發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展提供重要的推動力量。