礦山機電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展分析

陳偉華

摘要：隨著社會經(jīng)濟和科學技術的不斷發(fā)展，采礦業(yè)所使用的設備和工藝也逐漸得到改進和完善，特別是機電設備一體化，不僅提高了采礦效率，而且使礦山作業(yè)更高效。安全得到一定程度的提升，為煤礦企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了必要的助力。因此，機電一體化廣泛應用于采礦領域。本文在簡要介紹機電一體化概念的基礎上，分析了礦山機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀，進而探討了其創(chuàng)新和發(fā)展方向。

關鍵詞：礦山;機電一體化;創(chuàng)新;發(fā)展

1.機電一體化

計算機和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，促進了社會生產(chǎn)中各種機械設備的研發(fā)和技術升級，機電一體化也取得了前所未有的進步和完善。起初，機電一體化主要是指電子與機械的簡單結合，設備的功能簡單。隨著微處理器、光電元件、計算機、網(wǎng)絡技術在機電一體化產(chǎn)品中的逐步應用，機電一體化的含義和內(nèi)容也越來越豐富。簡單來說就是電子設備和機械設備的簡單組合和重新組裝。它是一種綜合了光學、電子和自動化控制技術的新技術。目前，微電子技術的研發(fā)已經(jīng)較為成熟，并已應用于機電一體化，使機電一體化具有更加強大的功能。礦山機電一體化是指機電一體化的技術和產(chǎn)品。技術機電一體化就是將這種技術應用到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，目的是生產(chǎn)出具有機電一體化性能的產(chǎn)品。產(chǎn)品機電一體化是指集光學、計算機、微電子等先進技術于一體的高科技產(chǎn)品。

2.礦山機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀

2.1產(chǎn)品制造技術落伍

總體來看，國內(nèi)礦山機電一體化生產(chǎn)技術遠遠落后于國外技術水平。該技術以傳統(tǒng)機電一體化為技術基礎，實施技術改造和創(chuàng)新，融合新能源、材料、計算機技術等先進技術，并與創(chuàng)新管理技術相結合，提高新產(chǎn)品、新技術的開發(fā)水平。在研發(fā)創(chuàng)新中，綜合綜合考慮各種影響因素，技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量得到顯著提升。但是，國內(nèi)的技術研發(fā)和應用在這方面遠遠落后。

2.2自動化技術

機電一體化技術的發(fā)展已經(jīng)充分體現(xiàn)在儀器設備自動化技術的應用上。微處理器廣泛應用于各種儀器儀表中，不僅提高了儀器儀表的可視性、可操作性和可控性，而且實現(xiàn)了儀表物理體積和重量的顯著減小。該設計降低了難度，同時降低了生產(chǎn)成本，使儀器更加精密，大大降低了儀器安裝和使用的限制條件，在礦山企業(yè)中廣受好評。

2.3機器人技術

機器人技術是通過機械儀器等模仿和操縱人腦的思維和行為，以代替人進行某些特定的心理或身體活動。由于經(jīng)濟成本和管理難度的限制，該技術尚未在礦山生產(chǎn)領域得到應用和實踐。

3.礦山機電一體化的創(chuàng)新

市場競爭日益激烈，礦山企業(yè)要想獲得長足穩(wěn)定的發(fā)展，就必須順應市場需求，在機電一體化產(chǎn)品的結構、控制及造型等方面實施加以創(chuàng)新，為客戶提供更加滿意的服務和產(chǎn)品。

3.1創(chuàng)新產(chǎn)品造型

客戶在購買產(chǎn)品時，首先關注產(chǎn)品的外在形象，對產(chǎn)品造型進行創(chuàng)新，在不影響其正常功能的情況下，使外觀得到優(yōu)化。這是產(chǎn)品造型創(chuàng)新的基本要求。創(chuàng)造新穎的產(chǎn)品造型，可以優(yōu)先采用計算機軟件設計方法，既可以將設計結果形象化，又可以提高造型創(chuàng)新的效率。

3.2創(chuàng)新產(chǎn)品功能

機電一體化技術生產(chǎn)的產(chǎn)品功能創(chuàng)新主要集中在兩個方面。一方面是對現(xiàn)有產(chǎn)品的功能創(chuàng)新和改進。這是對產(chǎn)品現(xiàn)有功能的擴展和延伸。風險相當?shù)?，甚至可以忽略不計，無需投入過多資金和技術即可實現(xiàn)產(chǎn)品功能的改造和提升;另一方面，從開采的實際生產(chǎn)出發(fā)，根據(jù)需要研發(fā)新產(chǎn)品，使其功能滿足實際生產(chǎn)的需要。在這個層面上，企業(yè)需要投入大量的資金和技術。從另一個角度來說，這也是企業(yè)創(chuàng)新能力與研發(fā)技術的較量。具有實際應用價值的新型機電一體化設備和產(chǎn)品的成功開發(fā)，是企業(yè)快速高效的運作。強有力的保證。

3.3創(chuàng)新產(chǎn)品結構

產(chǎn)品創(chuàng)新的一項關鍵內(nèi)容就是結構的創(chuàng)新。機電一體化產(chǎn)品在設計中進行結構創(chuàng)新，通常體現(xiàn)在物理機械結構、傳動方式、動力裝置以及周邊設備的搭接形式等方面的創(chuàng)新。

3.4創(chuàng)新產(chǎn)品材料

產(chǎn)品材料方面的創(chuàng)新大體分為：一是研發(fā)用于產(chǎn)品制造的新型材料，如納米材料、高分子聚合材料等;二是選用剛度強、重量和體積都偏小，并且具有抗震性、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)良性能的材料。

3.5創(chuàng)新控制和傳感

一方面，機電產(chǎn)品的性能直接影響控制系統(tǒng)，如對執(zhí)行機構位移、速度和加速度的控制;另一方面，傳感技術和傳感儀器也是機電一體化的重要內(nèi)容，創(chuàng)新傳感器檢測技術，研發(fā)性能更好的傳感器，甚至礦用專用傳感器，是企業(yè)自主創(chuàng)新的法寶。目前，機電產(chǎn)品的智能化還處于低水平階段。加快微處理器的研發(fā)進展，大幅度提高機電產(chǎn)品的模糊控制和網(wǎng)絡控制，是機電產(chǎn)品研發(fā)面臨的重要問題。

4.發(fā)展方向的探討

礦山機電一體化是一項綜合性技術，依托信息科技的飛速發(fā)展，其發(fā)展趨勢必將是越來越智能化、模塊化、網(wǎng)絡化和微型化。

通過計算機模擬技術和程序的開發(fā)和編寫，機電產(chǎn)品和設備具有與人類相似的邏輯判斷和思維能力，產(chǎn)品和設備的智能化程度越來越高。這將是礦山機電一體化發(fā)展的主流方向。相比之下，模塊化要復雜得多。由于機電產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)廠家眾多，在產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)標準、電氣接口、環(huán)境接口等方面存在差異。模塊化很難。這將是產(chǎn)品和技術研發(fā)面臨的一個大問題;隨著網(wǎng)絡技術在社會生產(chǎn)各行業(yè)的普及，礦業(yè)必須充分利用局域網(wǎng)、家電網(wǎng)絡等網(wǎng)絡控制方式的優(yōu)勢，實現(xiàn)機電一體化建設。進一步提高機電一體化水平;所謂的小型化，機電產(chǎn)品的小型化，幾何尺寸小于1立方厘米的微型產(chǎn)品在采礦業(yè)非常流行，必將在這個領域得到更廣泛的應用。更大的價值和效果。

參考文獻

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