发布时间:2024-03-26 14:51:27
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的机械电子工程发展现状样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
时代的进步与科学技术的发展,各个领域的技术水平都呈现出较快进步态势;计算机技术的不断革新,对机械电子技术的创新与改进也起到了巨大的促进作用,特别是如今市场需求标准越来越高,未来计算机技术及机械电子技术将会逐渐融合。本文简要介绍了机械电子技术和计算机技术的发展现状,然后探讨了未来两者的融合趋势,希望能够提供一些有价值的参考意见。
关键词:
机械电子技术;计算机技术;融合发展
随着晶体管的出现,对物理领域的发展产生巨大推动作用,且导致信息技术革命发生。随着时代的进步,信息技术智能化程度不断提升,开始在较大程度上影响到工业生产。各个领域技术的不断成熟,为了实现技术优化目的,融合应用了不同领域的技术,计算机技术与机械电子技术的融合趋势不断加快,且大范围应用于不同行业之中。
1计算机技术发展现状
可以从采样理论、状态空间理论、变换理论、差分理论等方面来划分计算机操作系统理论,通过有机结合这些不同的理论,促使有完整的理论系统形成。根据多元理论系统的指导,促进了控制技术的发展,且在计算机系统中发挥基础作用。从结构角度上来讲,本系统比较复杂,且会随着时间发生改变,属于非线性系统的范畴。要想在工业生产中应用本项系统,需要结合原有理论,将其他类型的控制理论融合进来,如预测控制、模糊控制、鲁棒控制等,通过不断融合,促使工业生产控制系统不断成熟。研究发现,一般情况下,计算机往往应用到化工制造过程中,通过将计算机运用到自动测量检查环节内,可以更加高效和精确的管理数据及参数。计算机技术的成熟和普及应用,开始全面控制生产过程,借助于数字控制,标准化生产得到实现。现阶段,控制系统的核心为CPU,其不仅能够提升计算机管理控制的效率,还可以针对性的调解生产过程和管理;这样工作成效得到了显著优化,生产效率得到提高。
2机械电子技术发展现状
研究发现,手工制造是传统工程生产的主要形式,借助于老式仪表等传统工具来操控重要的生产指标参数;在具体工业生产实践中,不仅需要操纵湿度与温度,还需要对压力和速度有效操纵,比较费力;针对这种情况,开始深入了解机械原理。相关技术不断成熟,逐渐出现了计算机控制系统,开始有效调整相关参数,且能够整体控制生产过程。现阶段,制造类工业应用技术主要为机械电子技术,也可以将其称之为机电一体化技术,包括PID控制、模糊控制、变结构控制等多方面的内容;其中,模糊数学为模糊控制系统的理论基础,借助于拟人化控制过程建设,来更加精确的了解和判断相关情况。采取这样的方式,控制过程的精密性与合理程度得到提升,生产需求更好的满足,且降低了操作过程的难度。有诸多复杂内容、较多变量存在于本系统中,将本控制系统运用过来,可以有效控制相关问题。
3机电技术的工业化应用
有机结合计算机技术与机电技术,不仅能够合理应用于工业生产中,还可以广泛应用到其他诸多领域内。
3.1工业机器人
具体来讲,工业机械人主要组成部分为操作系统,其能够发挥较大的作用,如针对性的反复编程目的可以实现,还可以将较大程度的自由度展现出来,具有优良的性能和多样化的功能。在一些具有较强重复性和动作难度不大的工作中,可以充分应用工业机器人来完成,这样人类的工作量得到显著减少,降低了劳动强度,且劳动环境也能够得到有效改善,保证了人身安全。同时,生产操作也可以得到一定程度的优化,人力资源成本投入得到减少,显著提升产品性能及质量。
3.2自动售货设备
在城市中随处可以看到自动售货机,买家向其中投入相应的货币,因为有光感传感器设置于机器中,能够科学识别货币具体面额,借助于设备来展示数码管,通过一系列的判别操作环节,识别工作能够有效完成;同时,借助于系统来传动商品,人们就可以从出货口获得相应商品。
3.3农业应用
研究发现,在农业生产中,也一定程度的应用了机电一体化技术,提升了农业机械的整体性能,且摆脱了单一变量的局限性,发展为智能化程度更高的终端设备,人机交互界面得到了优化。通过操作终端系统,能够获取相应的信息内容,结合具体需求,采取差异化的方式来展示信息,能够综合采取声音、图形及影像等形式来有机展示信息内容。此外,借助于输入相关指令,机器控制系统结合决策开展活动,促使农业生产的自动化得到实现。
3.4橡塑机械
具体来讲,橡塑机械指的是制造加工橡胶与塑料制品的通用机械,包括两种类型,分别为塑料专用机械和橡胶专用机械。以橡胶硫化机为例,通过融入计算机技术,统一了预压、自动放气、保压硫化、自动出模、自模、自动掀模等功能;将PLC可编程控制器运用过来,在触摸屏中存储所有的模具参数,操作管理难度较小。在各种橡胶制品硫化处理中,都可以采取硫化机。在橡胶机械方面,则可以划分为通用橡胶机械、轮胎机械、其他橡胶制品机械等类型。
4机械电子技术与计算机技术的融合发展
4.1技术融合概述
通过有效结合机械电子技术与计算机技术,形成了机电一体化,不仅能够充分体现计算机技术,还可以充分利用机械电子技术的优越性能。电子技术的动力功能得到增加,且将控制功能融入进来,信息处理功能也可以有效实现,且通过应用软件系统,将机械装置配置过来,有机整合这些复杂额内容,机电一体化技术就得到了系统形成。通过机电一体化,可以同时实现和优化两项技术的功能,开始大范围的应用到人类生活诸多领域内。
4.2机电一体化技术中计算机技术的具体应用
现阶段,主要在柔性制造系统中应用机电一体化技术,且被全方位应用在本系统中。本系统包括计算机、数控机床、自动化仓库以及传输系统等构成部分,结合不同的需求,能够随机差异化加工相关产品,促使批量化生产操作的目的得到实现。在针对性融合两项操作技术的过程中,系统优化了生产过程,可编程操作得到开展,促使工业生产的针对性得到增强,且系统改善了原有生产过程中的诸多缺陷。
4.3两者融合技术的展望发展
通过不断的发展和创新,在未来一段时期内,将会更加紧密的融合两项技术,且具有更加优良的性能,广泛运用到不同的领域内,具有多样化的功能,结合原有的动力系统,将更多的智能化因素添加过来,提升机电一体化技术的应用质量。智能化机器人也将会在未来广泛出现,取代人类从事危险程度较高、环境比较恶劣的工作,以便促使人力资源得到最大程度的节约,美化人们的生活。
5结语
综上所述,在不断的发展过程中,计算机技术日趋成熟,拥有更加优越的性能,且随着机械电子技术的发展,开始逐渐融合计算机技术,全面提升和优化了技术性能,对于工业生产的发展,起到了巨大的推动作用,自动化生产得到实现,提高生产效率和生产质量,企业生产经营管理的数字化、智能化程度得到提升,对产业优化升级,具有较大意义。
作者:蒲小刚 单位:布尔津县人民医院
参考文献:
[1]赵雪,曹国庆.计算机与机械电子技术的融合发展思考[J].河北工程技术高等专科学校学报,2014,5(10):123~125.
[2]李莹.计算机技术与机械电子技术融合应用的思考[J].产业与科技论坛,2015,7(18):66~68.
[3]朱小川.计算机技术与机械电子技术的融合研究[J].科技与企业,2015,7(18):44-46.
关键词:电子机械技术;特征;应用;发展趋势;分析
机械电子技术是机械领域的一种新技术,主要是将电子技术和机械生产结合起来,以提高生产效率,降低劳动强度,减少成本投入,提高企业生产的经济效益。当前人们对机械电子的应用引起了广泛的重视和关注,我国也将其作为一项重要的发展内容。当前,机械电子技术还在不断的发展中,通过研发新技术,开发出机械电子新的生产潜能。
1 电子机械技术概述
电子机械技术是新兴技术,是为满足社会发展需求所产生的,当前我国众多高校纷纷设立了电子机械专业,和普通机械相比较而言,电子机械具备了更加明显的优势。电子机械技术的应用,能够极大的提升电子设备的电气系统性能,将电子机械技术和机械设备相融合,能够赋予电子设备更加完善的性能,进而更好的满足新时期各个领域发展需求。
1.1 电子机械技术发展现状
现阶段,我国对于电子机械技术的研究,主要包括下述方面:首先是电子机械设备如何应对恶劣环境,尤其是在面对强烈震动、撞击的情况下,如何才能够保证电子机械设备的安全可靠运行。在恶劣环境下,如何才能够有效控制电子机械设备温度,保证设备及元件温度处于限定范围内。如何避免电子机械设备应用中所造成的环境污染问题。如何提升电子机械设备的防潮、防腐蚀性能等等。其次是机械结构参数对于电子机械设备性能所造成的影响问题,例如天线伺服驱动系统结构谐构振频率对于控制系统宽带所造成的限制;电子机械设备在摩擦、变形时候对于控制系统性能所造成的影响;天线结构变形、反射面误差对于天线效率所造成的影响。只有明确上述问题对于电子机械设备造成影响的原因及规律,并有针对性的设计结构参数,才能够更好的发挥出电子机械设备的价值作用。最后是电子机械组装技术和电子精密机械设计方面的问题,如何正确的组装连接大量的电子元器件并形成高效运转的电子机械设备,必须要充分考虑到每一个电子元器件彼此之间的相互影响,外部环境对于电子元器件所带来的影响,以便于更好的保证电子机械设备的安全性、可靠性,同时应确保便于维修和操作。电子机械设备功能的实现,往往离不开雷达天线等精密机械的支撑,其具备较高的精密程度,对于技术人员专业水平有着较高的要求,对电子机械设备展开精密化设计,旨在提升电子机械设备的性能,以便于更好的满足新时期在各个领域中的使用需求,推动电子机械技术发展与社会进步。
1.2 电子机械技术的特征
市场经济快速发展的背景下,机械制造业竞争越来越激烈,机械制造企业是否具备较高的核心竞争力,成为是否实现可持续发展的关键因素,电子机械技术的发展与应用,为机械制造业发展带来了巨大的机遇。电子机械技术的特征,主要体现在以下几个方面:首先是具有明显的电子信息技术特征,信息时代的到来,电子信息技术应运而生,并在电子机械结构设计中实现了广泛有效的应用。现如今,电子机械设计并不仅仅是简单的机械工程,而是要依靠电子信息技术来展开全面、完善的机械设计,以便于更好习的满足新时期的发展需求,推动社会发展。其次是具备灵活性的特征,和传统机械技术相比较而言,应用电子机械技术所设计制造的产品,具备更高的灵活性,实用性,并且产品的应用更加的简单方便,为机械制造业发展提供了巨大的便利。基于此,要高度重视对电子机械技术的应用,创新设计产品,充分满足各个领域的个性化需求。最后是能够极大的提升工作效率及质量,电子机械技术的应用,和传统人力操作相比较而言,不仅不会受到人员主观因素的影响,同时还能够按照设计要求高效完成预定生产制造内容,整个过程具备较高的效率,同时其工作质量也得到了充分的保障。
2 机械电子技术的应用分析
2.1 质量检测
现阶段,随着科技的快速发展,信息呈现出快速流动趋势,并且产生了诸多新型材料,其性能更高,并逐渐替代了传统的工业材料,因而引发了社会各界的高度关注。新时期,依靠以往传统的人工模式已经逐渐无法满足机械产品质量检测工作需求,而借助电子机械技术所生产制造的产品,其质量要高的多,并且利用高精度设备展开机械产品质量检测工作,能够及时发现潜在的质量问题并将其解决,满足应用需求。
2.2 农业应用
信息时代的到来,进一步助推了农业现代化发展,促进了农业经济增长。但是,当前农业现代化发展中也存在着诸多的问题,例如:现代化生产效率低、品质低等,这给农业现代化发展造成了严重的阻碍。在这种情况下,要充分发挥出电子机械技术的优势,加强电子机械技术和农业机械设备的融合发展,完善农业机械功能,提升农业机械生产效率,促进农业现代化发展步伐。不仅如此,电子机械技术、信息技术的应用,能够实现农业机械设备的自动化控制,提升其智能化水平,满足新时期农业现代化发展需求。
2.3 电子产品应用
在机械生产的过程中,为了便于操作,同时也缩小设备体积,减轻其重量,需要利用电子部件替换部分零件,使得机械设备更加灵活高效的进行生产操作。现阶段,电子机械技术在电子产品生产中有着非常广泛的应用,取得了良好的应用效果,尤其是以纳米技术为代表的电子机械技术,能够精确掌控机械设备的内部结构,并结合实际情况展开优化改造。不仅如此,快速成型技术作为电子机械技术的重要组成部分,在电子产品领域的应用也极为广泛,极大的提升了加工技术的可靠性、灵活性,同时也达到了良好的成型效果,产品质量得到了充分的保障。再例如:3D打印技术,通过3D打印的方式来构造电子产品,极大的提升了电子产品的性能,生产效率及质量显著提升。
3 电子机械技术的发展趋势探讨
3.1 实用性
电子机械技术发展中,应紧随时展潮流,确保满足社会发展需求,避免盲目性。要做好对市场的调查工作,以市场需求为基础创新电子机械技术,扩大电子机械技术的应用范围,并获得良好的效益。不仅如此,要明确电子机械技术的发展方向,树立超前发展意识,在保证电子机械技术具备较高实用性的同时,更好的满足市场发展需求。
3.2 绿色化
绿色、生态、环保背景下,电子机械技术的绿色化发展成为必然趋势。电子机械技术发展过程中,要遵循绿色、节能、环保的理念,在减轻环境污染,避免资源浪费的同时,获得良好的应用效益。要积极的创新应用节能技术,实现对资源的循环再利用,减少资源消耗,降低成本,保证电子机械技术的绿色、可持续发展。
3.3 微型化
在先进技术的带动下,电子机械技术功能将会更加完善,电子机械设备体积将会更小,同时也能够充分满足各项功能需求。特别是在信息领域、医学领域以及军事领域当中,要重视对微型自动化产品的研发,加强技术攻关工作,进一步缩小产品的体积,更好的服务于电子机械制造领域。
3.4 数字化
微控制器的发展,为电子机械产品的数字化发展提供了重要的机遇,计算机网络的发展,则为电子机械技术的数字化设计与制造铺平了道路。数字化是电子机械技术及其产品发展的必然方向,能够极大的提升其可靠性,并且更加便于维护和操作,同时能够实现故障自我诊断和修复的目的。
3.5 集成化
集成化涵盖渗透了多种技术,是各项技术融合下的产物,包含着多道工序,包括:加工、检测、管理等等。具备集成化特征的电子机械技术,能够提升系统的柔性,进而自动高效完成对多品种、小批量产品的生产。将系统功能借助软件和硬件有机联系,能够有效提升电子机械技术及设备的功能和性能,满足应用需求。
3.6 模块化
企业快速发展的背景下,电子机械技术产品生产商家数量越来越多,产品数量也不断增加,在这种情况下,加快研发电子机械技术产品单元模块成为一项关键性工作,但是该项工作的开展面临着一系列的难题,例如:实现动力、环境、标准机械接口功能等,这能够为新产品的研发提供重要的技术支撑。举个例子来说:研发集减速和变频调速电机一体的动力驱动单元,能够为电机一体控制单元的研制起到重要借鉴。
3.7 网络化
互联网时代背景下,为人们的生产生活带来了极大的便利,随着网络的普及,远程控制技术、远程监测技术应运而生并广泛普及。远程控制技术的实现,依靠的是电子机械技术产品。现场总线和局域网技术的出现与应用,促进了电器网络化发展,将家用电器利用网络进行连接,构建计算机集成家用电器系统,并且能够实现实时化监测与控制,促进电子机械技术及产品的网络化发展。
3.8 人性化
电子机械技术及产品无论如何发展,其应用对象终究是人,因此在接下来的时间里,电子机械技术的人性化发展成为必然。在完善电子机械技术及产品的性能的同时,赋予其人的智能、人的情感以及人的思维,实现人机一体化发展。
4 结语
综上所述,电子机械技术作为多种学科技术的产物,具备了巨大的发展前景与空间。在接下来的时间里,在先进技术的带动下,实现和相关技术的深度融合发展,电子机械技术将会得到进一步的创新,进而实现在更加广阔领域中的应用,推动科技创新与进步,促进社会生产力及生产水平的提升。
参考文献
[1]王恒宗.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].信息记录材料,2017 (11 ):5-6.
[2]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2016 (03 ):91.
[3]孙建民.机械电子技术的发展及其对产业的作用[J].科技创新与应用,2018 (23 ):135.
关键词:机电一体化;概念;现状;发展趋势
一、机电一体化的概念与由来
人类进入了一个新的世纪──21世纪。回顾过去的20世纪,人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。传统的学科正在脱胎换骨,新的学科不断问世,技术的融合程度比任何一次技术革命都高。机电一体化技术产生于这一背景之下,自然符合科技发展的规律,也是机械学科发展的必然结果。“机电一体化”这一技术术语最初来源于日本学术界,他们根据英文的Mechanics(机械学)和Electronics(电子学)两词,组合出Mechantronics一词,日文谐音记作“夕力卜口二少又”,其表意汉字为“机电一体化”,Mechantronics一词从学科角度可以翻译为“机械电子学”,我国科技界也经常直接使用“机电一体化”作为汉语的表达词汇。
一般认为,机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了三重含义:首先,机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科。其次,机电一体化是一个发展中的概念,早期的机电一体化就像其字面所表述的那样,主要强调机械与电子的结合,即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展,以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术“渗透”到机械技术中,丰富了机电一体化的含义,现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合,还包括光(光学)机电一体化、机电气(气压)一体化、机电液(液压)一体化、机电仪(仪器仪表)一体化等;最后,机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想,强调各种技术在机电产品中的相互协调,以达到系统总体最优。换句话说,机电一体化是多种技术学科有机结合的产物,而不是它们的简单叠加。
二、机电一体化的发展现状
与其它科学技术一样,机电一体化技术的发展也经历了一个较长期的过程。有学者将这一过程划分为萌芽阶段、快速发展阶段和智能化阶段三个阶段,这种划分方法真实客观地反映了机电一体化技术的发展历程。
“萌芽阶段”指20世纪60年代以前的时期。在这一时期,人们在机械产品的设计与制造过程中总是自觉或不自觉地应用电子技术的初步成果来改善机械产品的性能,特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,出现了许多性能优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军用技术在战后转为民用,对战后经济的恢复和技术的进步起到了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代到80年代为第二阶段,称之为“快速发展阶段”。在这一时期,人们自觉地、主动地利用3C技术的成果创造新的机电一体化产品,3C技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:①mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。
从20世纪90年代开始的第三阶段,称之为“智能化阶段”。在这一阶段,机电一体化技术向智能化方向迈进,其主要标志是光学、通信技术等领域进入机电一体化,同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,并取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
三、机电一体化的发展趋势
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向光机电一体化技术(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向发展,应用范围愈来愈广。
机电一体化技术具体包括以下内容:
(1)机械技术机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。
(2)计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
(3)系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。
(4)自动控制技术
其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
(5)传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。
(6)伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
四、结语
综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献:
[1]李建勇.机电一体化技术.北京:科学出版社,2004.
[2]潘忠堂.浅析传感器技术是机电一体化的一项关键技术.机械电子工程,1998(1):13-17,39
[3]冯正进.机电一体化技术进展.工业工程,2000(1):1-4
【关键词】机械制造;技术特点;发展现状;发展方向
0.引言
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
1.我国机械制造技术的发展
20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。
20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线――刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
2.我国机械制造技术的特点
做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。
2.1机械制造技术是一个系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2.2机械制造技术是一个综合性技术
先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
2.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体
市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
2.4机械制造技术是一个世界性技术
20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
3.我国机械制造技术的发展趋势及方向
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。
20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
(1)精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
(2)无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
(3)快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。
4.结语
现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。
【参考文献】
【关键词】机械类 应用能力
一、课程体系的构建
根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。
理论课程设置
通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。
专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。
金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。
数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。
生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。
毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。
二、加强校内外实践基地建设
(一)实验平台建设
实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点?
1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。
2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。
3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。
4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。
5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。
6、鼓励和激励教师自行开发和研制。
我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。
(二)建立工程技术实训中心
学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。
(三)校外实习基地建设
在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。
【关键词】机械制造;技术特点;发展方向
我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
1.我国机械制造技术发展的现状分析
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。
20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线—刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
2.机械制造技术的特点
做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。
2.1机械制造技术是一个系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2.2机械制造技术是一个综合性技术
先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
2.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体
市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
2.4机械制造技术是一个世界性技术
20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。
3.我国机械制造技术的发展方向
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。
20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。
超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标—原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
(1)精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
(2)无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
(3)快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。
由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。
关键词:机械制造 技术特点 发展方向
现代机械制造技术改变着人类的生活方式、生产方式、经营管理模式和社会组织机构和文化。随着信息和电子等高新科学技术的不断发展和市场的多样化和个性化,世界各国都开始将机械制造技术的开发和研究工作作为技术发展的关键。我国正处于经济发展的关键时期,技术研究是我们的薄弱环节。只有跟上先进科学技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以合理的方式及管理方法进行实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在日趋激烈的市场竞争中立于不败之地。
一、我国机械制造技术发展的现状分析
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。
20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
二、机械制造技术的特点
做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。
1.机械制造技术是一个系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2.机械制造技术是一个综合性技术
先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体
市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
4.机械制造技术是一个世界性技术
20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。
三、我国机械制造技术的发展方向
20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。
超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。
由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。
四、结论
现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。
参考文献:
[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002,(3).
关键词 地质;勘探;机电;系统;控制;技术;发展;
中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:
引言
现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。
一、地质勘探中的机电一体化概述
地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。
二、机电一体化的内容
2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。
2.2机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。
2.3机电一体化工程( 机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。
2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。
三、发展现状
地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
四、发展趋势
由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。
4.1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。
4.2模块化
机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。
4.3 网络一体化
由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。
4.4微机电化
微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。
4.5 绿色化
绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。
结束语
综上所述,地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此,研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。
参考文献
[1] 卜燕萍,曾静. 浅析机电一体化的进程与智能化趋势[J]. 益阳职业技术学院学报, 2008,(02) .
[2] 董军. 浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J]. 科技信息(学术研究), 2008,(03) .
[3] 张鑫. 浅谈机电一体化的发展及趋势[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(06) .