發布時間:2024-03-26 14:51:27
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的機械電子工程發展現狀樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
時代的進步與科學技術的發展,各個領域的技術水平都呈現出較快進步態勢;計算機技術的不斷革新,對機械電子技術的創新與改進也起到了巨大的促進作用,特別是如今市場需求標準越來越高,未來計算機技術及機械電子技術將會逐漸融合。本文簡要介紹了機械電子技術和計算機技術的發展現狀,然后探討了未來兩者的融合趨勢,希望能夠提供一些有價值的參考意見。
關鍵詞:
機械電子技術;計算機技術;融合發展
隨著晶體管的出現,對物理領域的發展產生巨大推動作用,且導致信息技術革命發生。隨著時代的進步,信息技術智能化程度不斷提升,開始在較大程度上影響到工業生產。各個領域技術的不斷成熟,為了實現技術優化目的,融合應用了不同領域的技術,計算機技術與機械電子技術的融合趨勢不斷加快,且大范圍應用于不同行業之中。
1計算機技術發展現狀
可以從采樣理論、狀態空間理論、變換理論、差分理論等方面來劃分計算機操作系統理論,通過有機結合這些不同的理論,促使有完整的理論系統形成。根據多元理論系統的指導,促進了控制技術的發展,且在計算機系統中發揮基礎作用。從結構角度上來講,本系統比較復雜,且會隨著時間發生改變,屬于非線性系統的范疇。要想在工業生產中應用本項系統,需要結合原有理論,將其他類型的控制理論融合進來,如預測控制、模糊控制、魯棒控制等,通過不斷融合,促使工業生產控制系統不斷成熟。研究發現,一般情況下,計算機往往應用到化工制造過程中,通過將計算機運用到自動測量檢查環節內,可以更加高效和精確的管理數據及參數。計算機技術的成熟和普及應用,開始全面控制生產過程,借助于數字控制,標準化生產得到實現。現階段,控制系統的核心為CPU,其不僅能夠提升計算機管理控制的效率,還可以針對性的調解生產過程和管理;這樣工作成效得到了顯著優化,生產效率得到提高。
2機械電子技術發展現狀
研究發現,手工制造是傳統工程生產的主要形式,借助于老式儀表等傳統工具來操控重要的生產指標參數;在具體工業生產實踐中,不僅需要操縱濕度與溫度,還需要對壓力和速度有效操縱,比較費力;針對這種情況,開始深入了解機械原理。相關技術不斷成熟,逐漸出現了計算機控制系統,開始有效調整相關參數,且能夠整體控制生產過程。現階段,制造類工業應用技術主要為機械電子技術,也可以將其稱之為機電一體化技術,包括PID控制、模糊控制、變結構控制等多方面的內容;其中,模糊數學為模糊控制系統的理論基礎,借助于擬人化控制過程建設,來更加精確的了解和判斷相關情況。采取這樣的方式,控制過程的精密性與合理程度得到提升,生產需求更好的滿足,且降低了操作過程的難度。有諸多復雜內容、較多變量存在于本系統中,將本控制系統運用過來,可以有效控制相關問題。
3機電技術的工業化應用
有機結合計算機技術與機電技術,不僅能夠合理應用于工業生產中,還可以廣泛應用到其他諸多領域內。
3.1工業機器人
具體來講,工業機械人主要組成部分為操作系統,其能夠發揮較大的作用,如針對性的反復編程目的可以實現,還可以將較大程度的自由度展現出來,具有優良的性能和多樣化的功能。在一些具有較強重復性和動作難度不大的工作中,可以充分應用工業機器人來完成,這樣人類的工作量得到顯著減少,降低了勞動強度,且勞動環境也能夠得到有效改善,保證了人身安全。同時,生產操作也可以得到一定程度的優化,人力資源成本投入得到減少,顯著提升產品性能及質量。
3.2自動售貨設備
在城市中隨處可以看到自動售貨機,買家向其中投入相應的貨幣,因為有光感傳感器設置于機器中,能夠科學識別貨幣具體面額,借助于設備來展示數碼管,通過一系列的判別操作環節,識別工作能夠有效完成;同時,借助于系統來傳動商品,人們就可以從出貨口獲得相應商品。
3.3農業應用
研究發現,在農業生產中,也一定程度的應用了機電一體化技術,提升了農業機械的整體性能,且擺脫了單一變量的局限性,發展為智能化程度更高的終端設備,人機交互界面得到了優化。通過操作終端系統,能夠獲取相應的信息內容,結合具體需求,采取差異化的方式來展示信息,能夠綜合采取聲音、圖形及影像等形式來有機展示信息內容。此外,借助于輸入相關指令,機器控制系統結合決策開展活動,促使農業生產的自動化得到實現。
3.4橡塑機械
具體來講,橡塑機械指的是制造加工橡膠與塑料制品的通用機械,包括兩種類型,分別為塑料專用機械和橡膠專用機械。以橡膠硫化機為例,通過融入計算機技術,統一了預壓、自動放氣、保壓硫化、自動出模、自模、自動掀模等功能;將PLC可編程控制器運用過來,在觸摸屏中存儲所有的模具參數,操作管理難度較小。在各種橡膠制品硫化處理中,都可以采取硫化機。在橡膠機械方面,則可以劃分為通用橡膠機械、輪胎機械、其他橡膠制品機械等類型。
4機械電子技術與計算機技術的融合發展
4.1技術融合概述
通過有效結合機械電子技術與計算機技術,形成了機電一體化,不僅能夠充分體現計算機技術,還可以充分利用機械電子技術的優越性能。電子技術的動力功能得到增加,且將控制功能融入進來,信息處理功能也可以有效實現,且通過應用軟件系統,將機械裝置配置過來,有機整合這些復雜額內容,機電一體化技術就得到了系統形成。通過機電一體化,可以同時實現和優化兩項技術的功能,開始大范圍的應用到人類生活諸多領域內。
4.2機電一體化技術中計算機技術的具體應用
現階段,主要在柔性制造系統中應用機電一體化技術,且被全方位應用在本系統中。本系統包括計算機、數控機床、自動化倉庫以及傳輸系統等構成部分,結合不同的需求,能夠隨機差異化加工相關產品,促使批量化生產操作的目的得到實現。在針對性融合兩項操作技術的過程中,系統優化了生產過程,可編程操作得到開展,促使工業生產的針對性得到增強,且系統改善了原有生產過程中的諸多缺陷。
4.3兩者融合技術的展望發展
通過不斷的發展和創新,在未來一段時期內,將會更加緊密的融合兩項技術,且具有更加優良的性能,廣泛運用到不同的領域內,具有多樣化的功能,結合原有的動力系統,將更多的智能化因素添加過來,提升機電一體化技術的應用質量。智能化機器人也將會在未來廣泛出現,取代人類從事危險程度較高、環境比較惡劣的工作,以便促使人力資源得到最大程度的節約,美化人們的生活。
5結語
綜上所述,在不斷的發展過程中,計算機技術日趨成熟,擁有更加優越的性能,且隨著機械電子技術的發展,開始逐漸融合計算機技術,全面提升和優化了技術性能,對于工業生產的發展,起到了巨大的推動作用,自動化生產得到實現,提高生產效率和生產質量,企業生產經營管理的數字化、智能化程度得到提升,對產業優化升級,具有較大意義。
作者:蒲小剛 單位:布爾津縣人民醫院
參考文獻:
[1]趙雪,曹國慶.計算機與機械電子技術的融合發展思考[J].河北工程技術高等專科學校學報,2014,5(10):123~125.
[2]李瑩.計算機技術與機械電子技術融合應用的思考[J].產業與科技論壇,2015,7(18):66~68.
[3]朱小川.計算機技術與機械電子技術的融合研究[J].科技與企業,2015,7(18):44-46.
關鍵詞:電子機械技術;特征;應用;發展趨勢;分析
機械電子技術是機械領域的一種新技術,主要是將電子技術和機械生產結合起來,以提高生產效率,降低勞動強度,減少成本投入,提高企業生產的經濟效益。當前人們對機械電子的應用引起了廣泛的重視和關注,我國也將其作為一項重要的發展內容。當前,機械電子技術還在不斷的發展中,通過研發新技術,開發出機械電子新的生產潛能。
1 電子機械技術概述
電子機械技術是新興技術,是為滿足社會發展需求所產生的,當前我國眾多高校紛紛設立了電子機械專業,和普通機械相比較而言,電子機械具備了更加明顯的優勢。電子機械技術的應用,能夠極大的提升電子設備的電氣系統性能,將電子機械技術和機械設備相融合,能夠賦予電子設備更加完善的性能,進而更好的滿足新時期各個領域發展需求。
1.1 電子機械技術發展現狀
現階段,我國對于電子機械技術的研究,主要包括下述方面:首先是電子機械設備如何應對惡劣環境,尤其是在面對強烈震動、撞擊的情況下,如何才能夠保證電子機械設備的安全可靠運行。在惡劣環境下,如何才能夠有效控制電子機械設備溫度,保證設備及元件溫度處于限定范圍內。如何避免電子機械設備應用中所造成的環境污染問題。如何提升電子機械設備的防潮、防腐蝕性能等等。其次是機械結構參數對于電子機械設備性能所造成的影響問題,例如天線伺服驅動系統結構諧構振頻率對于控制系統寬帶所造成的限制;電子機械設備在摩擦、變形時候對于控制系統性能所造成的影響;天線結構變形、反射面誤差對于天線效率所造成的影響。只有明確上述問題對于電子機械設備造成影響的原因及規律,并有針對性的設計結構參數,才能夠更好的發揮出電子機械設備的價值作用。最后是電子機械組裝技術和電子精密機械設計方面的問題,如何正確的組裝連接大量的電子元器件并形成高效運轉的電子機械設備,必須要充分考慮到每一個電子元器件彼此之間的相互影響,外部環境對于電子元器件所帶來的影響,以便于更好的保證電子機械設備的安全性、可靠性,同時應確保便于維修和操作。電子機械設備功能的實現,往往離不開雷達天線等精密機械的支撐,其具備較高的精密程度,對于技術人員專業水平有著較高的要求,對電子機械設備展開精密化設計,旨在提升電子機械設備的性能,以便于更好的滿足新時期在各個領域中的使用需求,推動電子機械技術發展與社會進步。
1.2 電子機械技術的特征
市場經濟快速發展的背景下,機械制造業競爭越來越激烈,機械制造企業是否具備較高的核心競爭力,成為是否實現可持續發展的關鍵因素,電子機械技術的發展與應用,為機械制造業發展帶來了巨大的機遇。電子機械技術的特征,主要體現在以下幾個方面:首先是具有明顯的電子信息技術特征,信息時代的到來,電子信息技術應運而生,并在電子機械結構設計中實現了廣泛有效的應用。現如今,電子機械設計并不僅僅是簡單的機械工程,而是要依靠電子信息技術來展開全面、完善的機械設計,以便于更好習的滿足新時期的發展需求,推動社會發展。其次是具備靈活性的特征,和傳統機械技術相比較而言,應用電子機械技術所設計制造的產品,具備更高的靈活性,實用性,并且產品的應用更加的簡單方便,為機械制造業發展提供了巨大的便利。基于此,要高度重視對電子機械技術的應用,創新設計產品,充分滿足各個領域的個性化需求。最后是能夠極大的提升工作效率及質量,電子機械技術的應用,和傳統人力操作相比較而言,不僅不會受到人員主觀因素的影響,同時還能夠按照設計要求高效完成預定生產制造內容,整個過程具備較高的效率,同時其工作質量也得到了充分的保障。
2 機械電子技術的應用分析
2.1 質量檢測
現階段,隨著科技的快速發展,信息呈現出快速流動趨勢,并且產生了諸多新型材料,其性能更高,并逐漸替代了傳統的工業材料,因而引發了社會各界的高度關注。新時期,依靠以往傳統的人工模式已經逐漸無法滿足機械產品質量檢測工作需求,而借助電子機械技術所生產制造的產品,其質量要高的多,并且利用高精度設備展開機械產品質量檢測工作,能夠及時發現潛在的質量問題并將其解決,滿足應用需求。
2.2 農業應用
信息時代的到來,進一步助推了農業現代化發展,促進了農業經濟增長。但是,當前農業現代化發展中也存在著諸多的問題,例如:現代化生產效率低、品質低等,這給農業現代化發展造成了嚴重的阻礙。在這種情況下,要充分發揮出電子機械技術的優勢,加強電子機械技術和農業機械設備的融合發展,完善農業機械功能,提升農業機械生產效率,促進農業現代化發展步伐。不僅如此,電子機械技術、信息技術的應用,能夠實現農業機械設備的自動化控制,提升其智能化水平,滿足新時期農業現代化發展需求。
2.3 電子產品應用
在機械生產的過程中,為了便于操作,同時也縮小設備體積,減輕其重量,需要利用電子部件替換部分零件,使得機械設備更加靈活高效的進行生產操作。現階段,電子機械技術在電子產品生產中有著非常廣泛的應用,取得了良好的應用效果,尤其是以納米技術為代表的電子機械技術,能夠精確掌控機械設備的內部結構,并結合實際情況展開優化改造。不僅如此,快速成型技術作為電子機械技術的重要組成部分,在電子產品領域的應用也極為廣泛,極大的提升了加工技術的可靠性、靈活性,同時也達到了良好的成型效果,產品質量得到了充分的保障。再例如:3D打印技術,通過3D打印的方式來構造電子產品,極大的提升了電子產品的性能,生產效率及質量顯著提升。
3 電子機械技術的發展趨勢探討
3.1 實用性
電子機械技術發展中,應緊隨時展潮流,確保滿足社會發展需求,避免盲目性。要做好對市場的調查工作,以市場需求為基礎創新電子機械技術,擴大電子機械技術的應用范圍,并獲得良好的效益。不僅如此,要明確電子機械技術的發展方向,樹立超前發展意識,在保證電子機械技術具備較高實用性的同時,更好的滿足市場發展需求。
3.2 綠色化
綠色、生態、環保背景下,電子機械技術的綠色化發展成為必然趨勢。電子機械技術發展過程中,要遵循綠色、節能、環保的理念,在減輕環境污染,避免資源浪費的同時,獲得良好的應用效益。要積極的創新應用節能技術,實現對資源的循環再利用,減少資源消耗,降低成本,保證電子機械技術的綠色、可持續發展。
3.3 微型化
在先進技術的帶動下,電子機械技術功能將會更加完善,電子機械設備體積將會更小,同時也能夠充分滿足各項功能需求。特別是在信息領域、醫學領域以及軍事領域當中,要重視對微型自動化產品的研發,加強技術攻關工作,進一步縮小產品的體積,更好的服務于電子機械制造領域。
3.4 數字化
微控制器的發展,為電子機械產品的數字化發展提供了重要的機遇,計算機網絡的發展,則為電子機械技術的數字化設計與制造鋪平了道路。數字化是電子機械技術及其產品發展的必然方向,能夠極大的提升其可靠性,并且更加便于維護和操作,同時能夠實現故障自我診斷和修復的目的。
3.5 集成化
集成化涵蓋滲透了多種技術,是各項技術融合下的產物,包含著多道工序,包括:加工、檢測、管理等等。具備集成化特征的電子機械技術,能夠提升系統的柔性,進而自動高效完成對多品種、小批量產品的生產。將系統功能借助軟件和硬件有機聯系,能夠有效提升電子機械技術及設備的功能和性能,滿足應用需求。
3.6 模塊化
企業快速發展的背景下,電子機械技術產品生產商家數量越來越多,產品數量也不斷增加,在這種情況下,加快研發電子機械技術產品單元模塊成為一項關鍵性工作,但是該項工作的開展面臨著一系列的難題,例如:實現動力、環境、標準機械接口功能等,這能夠為新產品的研發提供重要的技術支撐。舉個例子來說:研發集減速和變頻調速電機一體的動力驅動單元,能夠為電機一體控制單元的研制起到重要借鑒。
3.7 網絡化
互聯網時代背景下,為人們的生產生活帶來了極大的便利,隨著網絡的普及,遠程控制技術、遠程監測技術應運而生并廣泛普及。遠程控制技術的實現,依靠的是電子機械技術產品。現場總線和局域網技術的出現與應用,促進了電器網絡化發展,將家用電器利用網絡進行連接,構建計算機集成家用電器系統,并且能夠實現實時化監測與控制,促進電子機械技術及產品的網絡化發展。
3.8 人性化
電子機械技術及產品無論如何發展,其應用對象終究是人,因此在接下來的時間里,電子機械技術的人性化發展成為必然。在完善電子機械技術及產品的性能的同時,賦予其人的智能、人的情感以及人的思維,實現人機一體化發展。
4 結語
綜上所述,電子機械技術作為多種學科技術的產物,具備了巨大的發展前景與空間。在接下來的時間里,在先進技術的帶動下,實現和相關技術的深度融合發展,電子機械技術將會得到進一步的創新,進而實現在更加廣闊領域中的應用,推動科技創新與進步,促進社會生產力及生產水平的提升。
參考文獻
[1]王恒宗.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].信息記錄材料,2017 (11 ):5-6.
[2]馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2016 (03 ):91.
[3]孫建民.機械電子技術的發展及其對產業的作用[J].科技創新與應用,2018 (23 ):135.
關鍵詞:機電一體化;概念;現狀;發展趨勢
一、機電一體化的概念與由來
人類進入了一個新的世紀──21世紀。回顧過去的20世紀,人類的經濟和科學技術發展成果超過了過去所有世紀的總和。傳統的學科正在脫胎換骨,新的學科不斷問世,技術的融合程度比任何一次技術革命都高。機電一體化技術產生于這一背景之下,自然符合科技發展的規律,也是機械學科發展的必然結果。“機電一體化”這一技術術語最初來源于日本學術界,他們根據英文的Mechanics(機械學)和Electronics(電子學)兩詞,組合出Mechantronics一詞,日文諧音記作“夕力卜口二少又”,其表意漢字為“機電一體化”,Mechantronics一詞從學科角度可以翻譯為“機械電子學”,我國科技界也經常直接使用“機電一體化”作為漢語的表達詞匯。
一般認為,機電一體化是以機械學、電子學和信息科學為主的多門技術學科在機電產品發展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術學科。這里面包含了三重含義:首先,機電一體化是機械學、電子學與信息科學等學科相互融合而形成的學科。其次,機電一體化是一個發展中的概念,早期的機電一體化就像其字面所表述的那樣,主要強調機械與電子的結合,即將電子技術“溶入”到機械技術中而形成新的技術與產品。隨著機電一體化技術的發展,以計算機技術、通信技術和控制技術為特征的信息技術“滲透”到機械技術中,豐富了機電一體化的含義,現代的機電一體化不僅僅指機械、電子與信息技術的結合,還包括光(光學)機電一體化、機電氣(氣壓)一體化、機電液(液壓)一體化、機電儀(儀器儀表)一體化等;最后,機電一體化表達了技術之間相互結合的學術思想,強調各種技術在機電產品中的相互協調,以達到系統總體最優。換句話說,機電一體化是多種技術學科有機結合的產物,而不是它們的簡單疊加。
二、機電一體化的發展現狀
與其它科學技術一樣,機電一體化技術的發展也經歷了一個較長期的過程。有學者將這一過程劃分為萌芽階段、快速發展階段和智能化階段三個階段,這種劃分方法真實客觀地反映了機電一體化技術的發展歷程。
“萌芽階段”指20世紀60年代以前的時期。在這一時期,人們在機械產品的設計與制造過程中總是自覺或不自覺地應用電子技術的初步成果來改善機械產品的性能,特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,出現了許多性能優良的軍事用途的機電產品。這些機電結合的軍用技術在戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復和技術的進步起到了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代到80年代為第二階段,稱之為“快速發展階段”。在這一時期,人們自覺地、主動地利用3C技術的成果創造新的機電一體化產品,3C技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;②機電一體化技術和產品得到了極大發展;③各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。
從20世紀90年代開始的第三階段,稱之為“智能化階段”。在這一階段,機電一體化技術向智能化方向邁進,其主要標志是光學、通信技術等領域進入機電一體化,同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,并取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發展趨勢
隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術,目前正向光機電一體化技術(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向發展,應用范圍愈來愈廣。
機電一體化技術具體包括以下內容:
(1)機械技術機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統等,形成新一代的機械制造技術。
(2)計算機與信息技術
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
(3)系統技術
系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統目標出發,將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統技術中一個重要方面,它是實現系統各部分有機連接的保證。
(4)自動控制技術
其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統設計,設計后的系統仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
(5)傳感檢測技術
傳感檢測技術是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強,系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗,它是機電一體化系統達到高水平的保證。
(6)伺服傳動技術包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
四、結語
綜上所述,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻:
[1]李建勇.機電一體化技術.北京:科學出版社,2004.
[2]潘忠堂.淺析傳感器技術是機電一體化的一項關鍵技術.機械電子工程,1998(1):13-17,39
[3]馮正進.機電一體化技術進展.工業工程,2000(1):1-4
【關鍵詞】機械制造;技術特點;發展現狀;發展方向
0.引言
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
1.我國機械制造技術的發展
20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術的大力推廣應用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環境已建成。在全國范圍內,部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略,CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD和管理信息系統,底層基礎自動化還十分薄弱,數控機床由于編程復雜,還沒有真正發揮作用。因此,與工業發達國家相比,我國的制造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。目前,我國已加入WTO,機械制造業面臨著巨大的挑戰與新的機遇。因此,我國機械制造業不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構為基礎采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產線――剛性自動化發展。而是要全面拓展,面向五化發展,即全球化、網絡化、虛擬化、自動化、綠色化。
2.我國機械制造技術的特點
做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業機器人的應用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。
2.1機械制造技術是一個系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
2.2機械制造技術是一個綜合性技術
先進制造技術應用的目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
2.3機械制造技術是市場競爭要素的統一體
市場競爭的核心是如何提高生產率。隨著市場全球化的進一步發展,20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2.4機械制造技術是一個世界性技術
20世紀80年代以來,隨著全球市場的形成,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術應具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術是面向21世紀的技術,應與現代高新技術相結合,應是有明確范疇的新的技術領域。
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。
3.我國機械制造技術的發展趨勢及方向
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術是指實現納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結構,物質特性及相互作用與運動,并運用這種技術為人類服務的高新技術,納米技術對制造業產生了很大的影響,其應用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。
現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上:一是精密工程技術,以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表,將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。
(1)精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
(2)無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業,無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
(3)快速成形技術快速原型零件制造技術(RPM),其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
4.結語
現代制造技術是現代技術和工業創新的集成,是國家制造業的水平的主要標志,也是國家工業的基礎和支柱。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。因此,我們應抓住機遇,了解我國機械制造技術的發展現狀,把握現代機械制造技術的發展趨勢,使我國現代制造業與世界發達國家站在同一起跑線上。
【參考文獻】
【關鍵詞】機械類 應用能力
一、課程體系的構建
根據我校機械類專業學生的培養目標與定位,即培養具備機械設計、制造基礎知識及應用能力,能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面工作的高級應用型工程技術人才。構建了由通識教育課程占32.9%、學科平臺課程占28.6%、專業平臺課程占13.2%、集中實踐教學環節占25.3%組成的課程體系。
理論課程設置
通識教育課程包含:思想政治類、體育、數學、物理、英語類、計算機類、人文素質類、集中實踐類。學科平臺課程:機械工程導論、機械制圖、工程數學、工程力學、機械工程材料、材料成型工藝基礎、機械原理、機械設計、電工電子技術、互換性與技術測量、液壓與氣壓傳動、機械工程測試技術、機械工程控制基礎等。
專業平臺課程按照專業方向設定,大三進行專業分流,即現代制造工程方向、機械電子工程方向。強調計算機技術及應用能力的培養,使學生在校期間就將計算機知識與專業培育相結合,形成新型機械工程專業人才所必須的工程信息技術應用和開發能力。如開設計算機仿真、CAD原理與應用技術、數據庫及其在工程中的應用、自動化控制技術、產品造型設計、機電一體化實驗技術、電子商務技術、技術經濟學等,以增加學生畢業后的職業適應能力和發展潛力。
金工實習是機械類學生的第一個必經的環節,重點訓練學生機械加工及工藝實踐方面的基本技能,使學生掌握各類常用機床的操作與使用,鉗工與焊接等工種的操作等,初步了解機械加工的基本概念。一般放在大二開學時進行,為陸續開設的專業基礎課和專業課提供必要的感性認識基礎。
數控技術實訓緊連金工實習安排,讓學生親自操作數控機床通過模擬加工和實際加工演示,為數控技術課程和實驗提供了必要的操作技能準備和感性認識。
生產實習在大三下(第六學期末)安排,在校外國家認可的專業實習基地進行,我校機械類學生一直與河南洛陽一拖集團、湖北十堰東風汽車公司保持良好的合作關系。生產實習以親身經歷與現場感受等特征,有著其他教學過程無法替代的顯著作用。學生還能夠在與現場工程師、工人師傅的交流中獲取寶貴的實踐經驗,培養觀察力、交流能力、適應能力等。
畢業實習是畢業設計的必經環節,通過畢業實習使學生對畢業設計的對象有了一個較為全面的了解,學生的工作任務應包括:該設備設計制造的國內外發展現狀和進展,關鍵技術有哪些,以及進行設計的必要資料和知識儲備等。
二、加強校內外實踐基地建設
(一)實驗平臺建設
實驗教學平臺是機械類專業人才培養必須保證的硬件條件,它搭建的科學性直接影響專業建設的良性發展。少花錢多辦事、辦好事是追求的目標,總結起來實驗教學平臺的建設應該注意以下幾點?
1、盡可能綜合應用多課程專業基礎和專業知識,有助于提高學生分析問題、解決問題的能力。
2、盡可能將實驗系統模塊化,通過提供實驗組件的方法,實現實驗系統的可組裝和可重構。以滿足不同年級、不同專業和不同課程的教學需要。
3、有助于提高學生獨立思考、發散思維和實際動手操作能力培養。
4、具有開設創新型實驗和開展科學研究的軟、硬件擴展條件。
5、平臺應該滿足經濟、安全、可靠、節能、低消耗、低嘈聲和環保的技術要求。
6、鼓勵和激勵教師自行開發和研制。
我校的機械綜合實驗中心是河南省第一批批準的“實驗教學示范中心”,有機械設計、機械制造、材料組織與性能、液壓與氣動、機電傳動與控制、汽車、模具、計算機輔助設計、包裝、數控中心等實驗室,實驗設施省內一流,實驗室管理上采取專兼職教師模式。
(二)建立工程技術實訓中心
學校極為重視實踐教學,在市場經濟時代,為了保證實踐教學的質量,要立足自己建設,我校在新校區建成了總建筑面積12704平方米(其中生產場地3224平方米,教學實習場地8932平方米,地下設備間548平方米)的工程技術實訓中心,主要功能為車工、銑工、磨工、磨床裝配、磨料模具實習場地及現代制造技術中心,專職人員35人,擁有勞動部認可的《數控培訓基地》,以及勞動部授權的合格證頒發資格。為機械類專業學生的培養提供了國內一流的實訓條件。
(三)校外實習基地建設
在繼續保持好原有校外實習基地合作單位的前提下,根據專業特點不斷拓展合作企業,為畢業實習和社會實踐提供充足的基地。另外,通過與企業的接觸也了解人才的需求狀況和對人才培養要求的第一手資料。
【關鍵詞】機械制造;技術特點;發展方向
我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
1.我國機械制造技術發展的現狀分析
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。
20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術的大力推廣應用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環境已建成。在全國范圍內,部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略,CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD和管理信息系統,底層基礎自動化還十分薄弱,數控機床由于編程復雜,還沒有真正發揮作用。因此,與工業發達國家相比,我國的制造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業面臨著巨大的挑戰與新的機遇。因此,我國機械制造業不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構為基礎采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產線—剛性自動化發展。而是要全面拓展,面向五化發展,即全球化、網絡化、虛擬化、自動化、綠色化。
2.機械制造技術的特點
做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業機器人的應用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。
2.1機械制造技術是一個系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
2.2機械制造技術是一個綜合性技術
先進制造技術應用的目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
2.3機械制造技術是市場競爭要素的統一體
市場競爭的核心是如何提高生產率。隨著市場全球化的進一步發展,20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2.4機械制造技術是一個世界性技術
20世紀80年代以來,隨著全球市場的形成,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術應具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術是面向21世紀的技術,應與現代高新技術相結合,應是有明確范疇的新的技術領域。
3.我國機械制造技術的發展方向
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術是指實現納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結構,物質特性及相互作用與運動,并運用這種技術為人類服務的高新技術,納米技術對制造業產生了很大的影響,其應用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。
超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現在精密工程 正向其終極目標—原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上:一是精密工程技術,以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表,將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。
(1)精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
(2)無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業,無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
(3)快速成形技術快速原型零件制造技術(RPM),其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續發展在制造業中的體現。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術,通過計算機的模擬、仿真,才能實現。
關鍵詞:機械制造 技術特點 發展方向
現代機械制造技術改變著人類的生活方式、生產方式、經營管理模式和社會組織機構和文化。隨著信息和電子等高新科學技術的不斷發展和市場的多樣化和個性化,世界各國都開始將機械制造技術的開發和研究工作作為技術發展的關鍵。我國正處于經濟發展的關鍵時期,技術研究是我們的薄弱環節。只有跟上先進科學技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以合理的方式及管理方法進行實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在日趨激烈的市場競爭中立于不敗之地。
一、我國機械制造技術發展的現狀分析
機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。
20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發展,市場競爭變得越來越激烈。
20世紀90年代初,隨著CIMS技術的大力推廣應用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環境已建成。在全國范圍內,部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略,CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD和管理信息系統,底層基礎自動化還十分薄弱,數控機床由于編程復雜,還沒有真正發揮作用。因此,與工業發達國家相比,我國的制造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。
目前,我國已加入WTO,機械制造業面臨著巨大的挑戰與新的機遇。因此,我國機械制造業不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構為基礎采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產線——剛性自動化發展。而是要全面拓展,面向五化發展,即全球化、網絡化、虛擬化、自動化、綠色化。
二、機械制造技術的特點
做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業機器人的應用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。
1.機械制造技術是一個系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
2.機械制造技術是一個綜合性技術
先進制造技術應用的目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
3.機械制造技術是市場競爭要素的統一體
市場競爭的核心是如何提高生產率。隨著市場全球化的進一步發展,20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
4.機械制造技術是一個世界性技術
20世紀80年代以來,隨著全球市場的形成,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本,使得市場競爭變得越來越激烈,為適應這種激烈的市場競爭,一個國家的先進制造技術應具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。同時,機械制造技術是面向21世紀的技術,應與現代高新技術相結合,應是有明確范疇的新的技術領域。
三、我國機械制造技術的發展方向
20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術是指實現納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結構,物質特性及相互作用與運動,并運用這種技術為人類服務的高新技術,納米技術對制造業產生了很大的影響,其應用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。
超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.0003~0.0001μm,現在精密工程 正向其終極目標——原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。
現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上:一是精密工程技術,以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表,將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。
1.精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。
2.無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業,無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。
3.快速成形技術快速原型零件制造技術(RPM),其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。
由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環境起到保護作用,因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續發展在制造業中的體現。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術,通過計算機的模擬、仿真,才能實現。
四、結論
現代制造技術是現代技術和工業創新的集成,是國家制造業的水平的主要標志,也是國家工業的基礎和支柱。隨著社會的發展,人們對產品的要求也發生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術。因此,我們應抓住機遇,了解我國機械制造技術的發展現狀,把握現代機械制造技術的發展趨勢,使我國現代制造業與世界發達國家站在同一起跑線上。
參考文獻:
[1]馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002,(3).
關鍵詞 地質;勘探;機電;系統;控制;技術;發展;
中圖分類號:F407.1文獻標識碼:A文章編號:
引言
現代的科學技術正以迅猛之勢進行發展,極大的推動了不同領域之間的交叉滲透與融合,機電一體化就是不同領域之間交融的產物。機電一體化的產品應用在地質勘探中,大大提高了工作效率以及工作的質量,已經在地質勘探工作中得到了普遍的使用。
一、地質勘探中的機電一體化概述
地質勘探是通過各種手段、方法對地質進行勘查、探測,確定合適的持力層,根據持力層的地基承載力,確定基礎類型,計算基礎參數的調查研究活動。是在對礦產普查中發現有工業意義的礦床,為查明礦產的質和量,以及開采利用的技術條件,提供礦山建設設計所需要的礦產儲量和地質資料,對一定地區內的巖石、地層、構造、礦產、水文、地貌等地質情況進行調查研究工作。我國的地質勘探工作開展相對較晚,機電一體化技術相對發達國家的發展也相對緩慢,但經過多年發展, 也日趨復雜和完善。機電一體化設備在地質勘探工作中的應用也越來越廣泛。
二、機電一體化的內容
2.1機電一體化技術是從系統工程觀點出發,應用機械、電子等有關技術,使機械、電子有機結合,實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術,主要包括技術原理和使用機電一體化產品(或系統)得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群(族)的總稱。
2.2機電一體化系統(產品)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能,機電一體化系統(產品)。主要是指機械系統(或部件)與微電子系統(或部件)相互置換和有機結合,從而賦予新的功能和性能的新一代產品,有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。
2.3機電一體化工程( 機械電子工程)是機械工程與電子工程的綜合集成,即給定機電一體化系統(或產品)“目的功能”與“規格”后,機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統(產品)中的具體應用。
2.4機電一體化思想體現了“ 系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。
三、發展現狀
地質勘探中的機電一體化技術的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代~80年代為第二階段,可稱為蓬勃發展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。
20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
四、發展趨勢
由于地質勘探中的機電一體化技術是多學科技術交融的技術,因此其發展的程度必然受制于其相應支撐技術的發展,同時其相關技術的發展也必然促進機電一體化技術的發展。
4.1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向,而機器人與數控機床的智能化就是其重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、心理學、生理學和混沌動力學等新方法,模擬人類智能,使它具有自學習、自組織、自適應、思維和決策等能力,以求得到更高的控制目標。
4.2模塊化
機電一體化產品種類繁多。讓它們自由地交換信息是一項十分復雜的事,因此有必要研制具有標準機械接口或電氣動力接口等的機電一體化產品。如果機電產品能夠象“搭積木”那樣讓需求者根據要求自由組合,那么無論是對資源的節約,還是服務于各行各界,都有著其巨大的作用。
4.3 網絡一體化
由于網絡的普及,推進了全球化的進程。而基于網絡的各種遠程監控技術,讓家用電器網絡化成為可能。把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人們無論在家里還是在外面,都能隨時享受各種機電產品帶來的好處。因此,機電_體化產品無疑會朝著網絡化的方向發展。
4.4微機電化
微機電化指的是機電系統主要裝置的特征尺寸在亞微米至亞毫米范圍。微機電系統產品由于體積小、耗能少、運動靈活,在軍事、生物醫療、航空、信息等方面具有不可比擬的優勢。
4.5 綠色化
綠色化主要是指產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,而且是低能耗、低材耗、協調而可再生的產品。
結束語
綜上所述,地質勘探中的機電一體化技術是現代科學技術發展的必然結果,是人們為了滿足社會日益豐富的需求而不斷地對已有的技術進行變革創新并且使它們有機結合的一門綜合性技術。因此,研究地質勘探中的機電一體化技術對我們人類的發展有著極其深遠的意義。
參考文獻
[1] 卜燕萍,曾靜. 淺析機電一體化的進程與智能化趨勢[J]. 益陽職業技術學院學報, 2008,(02) .
[2] 董軍. 淺析機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J]. 科技信息(學術研究), 2008,(03) .
[3] 張鑫. 淺談機電一體化的發展及趨勢[J]. 黑龍江科技信息, 2011,(06) .