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关键词:机电一体化;发展历史;三个阶段;发展趋势;智能化
中图分类号: TH-39 文献标识码: A
以电子计算机应用技术、信息技术等为代表的现代科技正在人类社会的各个领域逐广泛地渗透着。并带来了众多行业革命性质的变化,机电一体化也位列其中。
机电一体化不是机械装置与电子装置的简单组合, 而是在功能上取其所长,形成有机结合 , 以实现系统的最佳构成。其目的是增加系统的功能, 提高机电效率、可靠性和价格比, 可以很好地节省原材料和能源, 降低生产成本。随着机械技术和微电子技术的发展, 机电一体化的涵义也在不断发展。
一、机电一体化的核心技术
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,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。
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。
系统技术:即以整体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,是实现系统各部分有机连接的保证。
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。
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。
二、机电一体化的历史发展
1、机电一体化的发展史
20 世纪60 年代以来,人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。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到了积极的作用。当时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80 年代末期,机电一体化在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。
20 世纪90 年代后期,机电一体化进入深入发展时期。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,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“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。
2、机电一体化的发展前景
现代科学技术的发展极大地推动了不同学科之间的交叉与渗透以及相互融合,引起了众多领域特别是工程领域的技术革新与革命。机电一体化正是这种集多种学科于一体的交叉学科,它的发展依赖但同时也促进了其他相关技术进步。
随着信息技术以更快的速度、更强的态势和更广的范围发展,未来机电一体化的发展前景也可窥见一斑。
3、机电一体化发展趋势
随着相关技术进步与发展,机电一体化主要发展方向有:数字化、智能化、模块化、微型化、网络化等等。
(1)数字化
微处理器的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展数控机床及机器人; 数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能摘要力及良好人机界面,数字化的实现便于远距操作、诊断和修复。
(2)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。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
(3)模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家众多,模块化技术可减少产品开发和生产成本,提高不同产品零部件通用化程度,提高产品装配性、维修性、扩展性等。利用这些模块可以迅速方便地设计和制造出多种新的机电一体化产品。
(4)微型化
微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要,由于微型化产品体积小、耗能少、运动灵活,可进入一般机械无法进入的空间,并易进行精细操作,因此在生物医疗、军事信息等方面具有不可比拟优势。
(5)网络化
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品
(6)环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。它在令我们的生活舒适的同时也造成了一定的危害,比如资源减少,生态环境受到严重污染。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、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,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。
三、发机电一体化发展策略
机电一体化和其它新技术一样, 机电一体化所用到的新技术都是其发展手段, 不是目的。由此看来,若要研究其学术水平、学术价值的最终标准只能从经济效益和社会效益出发, 其间包括直接的和间接的,当前的和长远的。
在我国大环境下,鉴于作为振兴传统机电行业新鲜动力的一体化技术的大力发展,机电一体化行业的发展任务可以概括如下:
不遗余力地开发机电一体化产品,促进机电产品的不断更新升级
当前,在信息化发展的大环境下,通过以上途径使机电一体产业的健康向上发展,并为我国经济发展方式的转变以及产业结构的调整做出积极的贡献成为了我国机电一体化发展的基本任务
2、用机电一体化相关技术改造传统产业
为此,应多方举措、合理推进、大力支持机电一体化的发展,具体措施如下:
(1)要加强统筹规划,合理协调发展。尽管我国从事机电一体化工作的研究单位和生产企业相对较多,但由于各个个体由于发展的立足点和出发点的区别,均有各自的发展规划及策略,整体来看,机电一体化行业发展缺乏足够的统筹安排,从而缺乏具有全局意义的计划与规划。因此,各主管部门有必要在进行调研、分析的基础上制定出一套适合行业自身发展态势的规划,从而进行宏观指导生产。
(2)要创优发展环境,营造良好发展氛围。
良好的环境是行业发展的基础,全社会上下一致的重视及认可是机电一体化发展的有利条件。所以尽可能地优化环境,尤其是机电一体化行业的投资环境,尽可能地为相关企业开辟绿色通道,调配有用资源成为了眼下需要着手进行的重要工作。同时在政策上进行大力支持,以使其能在更加良性的发展轨道上快速前进。
(3)是要加强行业管理,发挥协会等组织作用。行业协会的作用如今已经屡见不鲜,行业协会可以发挥更加灵动和契合实际的、适合个体的细化作用。我国有必要根据行业发展的特点,强化机电一体化行业的统筹机构,加强业协会的建设,明确职责,从而使其能更好地指导行业发展的进程。
结语:
综上所述,机电一体化是当今机械工业技术和产品发展的主要趋势。它的发展已经引起了机械工业以致社会巨大的变革。
参考文献:
[1].姜培刚,盖玉先,机电一体化系统设计,机械工业出版社。
摘要:由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。
关键词:机电一体化;技术;前景
一、机电一体化
机电一体化,是应用电子信息(传感器,计算机,控制)技术,是机械结构更柔性化技术化的学科。日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念,即结合应用机械技术和电子技术于一体。是机械(machanism)和电子技术(electronics)的合成词。机电一体化系统的组成要素有:计算机,机械装置,传感器,执行装置和动力源。按照控制形式可以分为:闭环系统,半闭环系统,开环控制。把人体作为一个机械系统的话,那么人的骨骼,四肢相当于机械装置,人的神经系统相当于传感器,血液内脏相当于动力源,肌肉相当于执行装置,人的大脑相当于计算机。
1.机电一体化的含义:
“机电一体化”在国外被称为Mechatronics,是日本人在20世纪70年代初提出来的,它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词,意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认,我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子技术,是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。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。
2.机电一体化技术
机电一体化技术,是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展,向机械工业领域迅猛渗透,机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,从系统理论出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础,对各组成要素及其间的信息处理,接口耦合,运动传递,物质运动,能量变换进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动,在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
3.机电一体化技术发展
3.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
3.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。
3.3交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。
4.机电一体化技术五大组成要素与四大原则:
(1)五大组成要素:一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。机械本体(结构组成要素)是系统的所有功能要素的机械支持结构,一般包括有机身、框架、支撑、联接等。
动力驱动部分(动力组成要素)依据系统控制要求,为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分(感知组成要素)对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测,并变成可识别的信号,传输给信息处理单元,经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分(职能组成要素)将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后,按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令,控制整个系统有目的的运行。执行机构(运动组成要素)根据控制及信息处理部分发出的指令,完成规定的动作和功能。
(2)机电一体化四大原则:
构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。接口耦合:两个需要进行信息交换和传递的环节之间,由于信息模式不同(数字量与模拟量,串行码与并行码,连续脉冲与序列脉冲等)无法直接传递和交换,必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间,也必须通过接口耦合后,才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递,必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行,因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能,使信息按规定的模式进行交换与传递。能量转换:两个需要进行传输和交换的环节之间,由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流,必须进行能量的转换,能量的转换包括执行器,驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。信息控制:在系统中,所谓智能组成要素的系统控制单元,在软、硬件的保证下,完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策,以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。运动传递:运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间,不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。
二、机电一体化专业就业前景
市场调研发现机电一体化专业是一个宽口径专业,适应范围很广,学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外,还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试,充分体现重视技能培养的特点。学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。机电一体化专业就业前景主要就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。机电一体化专业就业前景次要就业岗位:机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等。就业方向及相应业务规格:车间技术员、工艺员方向:①具有车间生产管理、组织协调能力。②具有加工工艺规程编制和工艺装备设计的能力。③具有较强的读图、CAD绘图、运用计算机办公系统和文字处理能力。④具有机电一体化设备的调试和操作的初步能力。学生须获得计算机一级考试合格证书、高校英语应用能力A级证书,建议获得Auto-CAD证书、维修电工高级证书、数控高级证书。现代制造技术运用方向:①掌握现代制造软件、机械CAD/CAM等知识。②具有较强的数控机床编程、操作、调试、维护等能力。③具有较强的机制工艺规程编制和工艺装备设计能力。④具有初步的数控设备改造能力。学生须获得计算机一级考试合格证书、高校英语应用能力A级证书,建议获得Auto-CAD证书、维修电工高级证书、数控高级证书、Pro-E程序员证书。现代设备管理与维修方向:①具有工业企业现代设备管理与运行维护的能力。②具有常规设备的选型、安装、调试与改造的能力。③具有机床电器控制和计算机控制运用的能力。④掌握机械CAD/CAM的基本知识。(作者单位:黄冈职业技术学院机电系)
参考文献:
关键词:机电一体化;应用;发展前景
中图分类号:TH39 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)26-0064-02
机电一体化技术这一概念最早是由日本企业界在二十世纪七十年代左右提出的,当时被取名为“Mechatronics”,意思是机械技术和电子技术的有机结合。随着时代的发展,机电一体化技术融合了计算机技术、机械加工技术、自动化技术及电子信息技术等多种技术类型。机电一体化技术实现了人工操作向机械自动化操作的转变,在产品制造水平、生产效率及产品性能稳定性等方面带来了显著变化。随着新时期工业生产逐渐向自动化、智能化及绿色化方向发展,机电一体化技术在众多领域获得了广泛应用。
1 机电一体化技术在各领域中的应用状况
1.1 数控机床
机电一体化技术最为典型的应用案例就是数控机床,随着近些年的发展,数控机床在精度控制上更为精确,在功能上更加多样,在结构上更加趋于合理,在操作上更显便捷,总体上说,随着机电一体化技术的深入应用,数控机床在结构功能上向着模块化、总线式、紧凑型方向发展,在组织体系上更多采用了多主总线及多CPU架构模式。将富有开放性的设计方法应用于数控机床,可以极大提高系统的兼容属性及层次属性,在编程、设备升级改装等环节更加便捷智能,能够达到一台机床实时控制多台机床的效果,从而实现了多通道及多过程的控制管理。
此外,通过在数控机床系统中采用机电一体化中的在线诊断技术及神经网络的模糊控制技术,当机床出现或要出现各类故障时,如刀具破损等,可以借助在线诊断的相关功能模块向机床操作人员进行信息反馈,从而便于及时采取相应的控制措施。
1.2 工业机器人等柔性制造系统
柔性制造系统,简称为FMS,实现了高度计算机化,涵盖了数控机床、工业机器人、料盘及自动化仓库等各个部分,能够根据生产指令,按量地开展各类生产任务。除了上面介绍的数控机床,机电一体化在工业机器人制造中也发挥了重要作用。
工业机器人能够代替一部分人力劳动,在涉及到作业条件复杂,如噪音污染大、气体污染严重、辐射程度较高的作业场所,工业机器人可以发挥自身优势,确保生产制造的连续性。随着机电一体化技术的成熟,现阶段工业机器人智能化程度大幅提高,能够借助功能更加强大的元件设备收集整理数据,并针对具体情况作出分析判断,一定程度上达到了人脑的功能,在多种作业环境中能够实施单独作业。
1.3 计算机集成制造及分布式控制系统
计算机集成制造借助于自动化技术、信息技术及制造技术,通过采用计算机技术,把产品设计制造过程中的一些分散的子系统加以集成,从而形成了能够适用于小批量及多品种生产的智能化制造系统。计算机集成制造突破了各个部门之间的生产界限,做到了产品在开发、生产、经营等环节的融合。
分布式控制系统是通过中央计算机控制指挥多台计算机设备,凭借着分布式控制系统的稳定性和安全性,是机电一体化系统中的关键核心技术。分布式控制系统在分级上根据具体情况可以分为两级系统、三级系统乃至更多级别,能够对生产制造过程进行实时的监督控制及管理,在后期维护及系统扩展上也能够灵活操控。
1.4 在建筑施工行业中的应用
随着科学技术的不断发展,有不少先进的机电一体化技术已经应用于实际建筑施工中。施工机械机电一体化从半自动化、监控、全自动到遥控不断发展,降低了施工风险,提高了施工质量。
现阶段机电一体化技术在建筑工程中的具体应用主要包括混凝土机械、起重机械、土方机械(如国外液压挖掘机)。机电一体化技术应用在建筑施工领域既可以保证施工安全和工程质量,降低劳动强度、加快施工进度,也对避免工场事故有着重大的意义。
2 机电一体化的未来发展前景
2.1 人工智能化
现阶段机电一体化具备了一定的智能化程度,但尚无法达到人工智能化的水平,随着技术的发展,原先预想的使数控机床及工业机器人具备模拟人脑的能力,已不再简单局限在幻想中。机电一体化实现人工智能化,能够使其具备推理判断能力、自主思考能力以及决策制定能力,一方面能够有效提升工业生产制造的自动化水平,另一方面能够极大地节省人力成本,提高工业生产的效率和精度。
2.2 网络化
网络技术的发展给科学技术、工业生产,军事、政治、教育以及人民的日常生活都带来了极大的变化。网络技术能够为机电一体化在远程监控及远程控制等环节创造条件,因此,机电一体化与网络技术的融合也是未来机电一体化发展前景之一。在实现网络化操作后,工业生产制造人员可以脱离具体的生产岗位,只需在车间内走动,掌握各个设备的运行状态,然后借助操作面板来对各个流程工作加以控制。此外,在机电一体化设备和操作终端之间通过建立网络通信协议,借助光纤等信息传播介质进行数据的传递,还能够实现远程监控和远程控制,能够极大地降低工作量。
2.3 微型化
机电一体化设备体积庞大,虽然不会对其性能构成影响,但在搬运中却极为不便,微型机电一体化技术有效融合了软件技术、微电子技术及微机械技术,是未来机电一体化发展的重要方向。根据相关研究,机电一体化微型系统,可以实现向微米及纳米系统的演进。未来可能出现的微型化机电一体化技术可以在生物医学及航空航天等领域广泛使用。
2.4 模块化及绿色环保化
现阶段机电一体化的产品类型较多,生产制式不尽相同,在信息接口、电气设备接口及动力接口上也存在差异,随着技术成熟及行业间融合的加深,有必要制定出统一化的标准模式,实现机电一体化的标准化及模块化。
此外,随着人们环保意识的增强,在产品选择上人们更加趋向于绿色产品,因此,机电一体化的绿色化也将成为未来的重要发展方向,在产品的生产、包装、运输以及使用等环节,环保观念会贯穿于全过程。
3 结 语
总之,机电一体化技术在生产制造环节的有效应用可以极大提高产品的精度、质量及生产效率,在强调成本节约及规模化生产的背景下,具有独特的技术优势。随着科技的进步,机电一体化在未来发展前景上会向着更加智能、绿色、高效的方向发展,并将在工业生产制造中发挥更大的作用。
参考文献:
[1] 代曾兰.机电一体化技术的应用探析[J].中国新技术新产品,2012,(2).
[2] 叶家兴,甘德元.机电一体化技术的应用及未来展望分析[J].科技致富向导,2013,(15).
[关键词] 机电一体化 微型电动机 现状 应用发展
0 引言
随着电子技术,特别是微电子技术、计算机技术、新材料技术、自动控制技术以及生物工程技术等在微特电动机上的不断应用,现代微型电动机已发展到以电子计算机等微电子软、硬件产品为中枢神经;传感器为耳目;电动机为手足;机械本体为驱干;电力电子器件等,为生命源的新一代伺服驱动系统,这就是常说的机电一体化微型电动机。
本文介绍机电一体化微电机的开发现状和发展前景,并举例阐述机电一体化微电机在工业领域的应用。
1 机电一体化微型电动机的开发现状
作为机电一体化系统的重要组成部分之一的驱动和执行部分,微型电动机是最常用的驱动元件和执行元件。20世纪70年代以后,随着大规模和超大规模集成电路与微型计算机的迅猛发展以及电力电子器件在微型电动机上的广泛应用,电动机与机械部件在空间上的结合愈来愈紧密,使得电动机与电源、驱动系统、控制系统组合在一起,大大改善了系统的整体性能和效率,传统的感应电动机扩展了其应用领域,交流调速系统正在很多方面取代直流调速系统。
20世纪70年代末,国外研制成功永磁交流伺服电动机,以其高效、体积小、重量轻以及运行性能好的特点在数控机床和工业机器人中得到迅速推广和应用。美国国家电力电子应用中心(PEAC)B.K.Bose教授把这种采用永磁材料制造的无刷电动机称之为高级电动机(Advanced Motor),其系统的调速比可精确控制到1:100000的水平。在这些精密调速系统中,采用了IGB和MCT等新型电力电子器件,同时采用了数字信号处理器(DSP),软件方面则采用了专家系统。目前,国外在一些高精度数控机床和加工中心上已基本淘汰直流伺服电动机驱动系统。
开关磁阻电动机近年也有了迅速的发展,它是电子控制器供电的无级调速系统,具有优良的调速性能,可与直流电动机调速系统相媲美,是一种典型的机电一体化产品,已经推广到许多工业领域和家用电器领域。开关磁阻电动机结构比直流电动机简单,甚至比笼型电动机还简单,无换向器和电刷,转子铁心上无绕组,有可能在中小功率范围内与笼型电动机争雄,会占有一部分市场,这个动向已引起欧美等国的重视。
将控制和保护电路直接装在电动机内,使控制电路和电动机融为一体,这已不是鲜为人知的事。20世纪80年代初期发展起来的片状微型电动机,就是一个典型的范例。这种电动机没有换向器和电刷,在线圈的空隙中放有用来检测转子位置的霍尔元件和检测转子速度的频率发生器(FG),省去了电动机附加测速发电机的特殊结构,并配有控制电枢电流和接受处理信号的电子电路。它基本上由两部分组成,一是频率发生器(FG)得到的速度信号,即电枢电流产生力矩反馈电路的速度控制回路。二是处理从霍尔元件得到的转子位置信号,适当地分配电枢电流的相位控制电路。片状微型电动机目前在OA、FA、HA以及FDD市场上应用广泛。机电一体化技术使微型电动机大大扩展了其应用领域和更新换代的速度。
2 机电一体化微电动机的发展前景
(1)超微电动机
超微电动机是指那些形状非常小(1mm以下),重量很轻,并且在同一声基板上(硅或其他材料),采用微电子技术和微加工制造出的机电一体化传动装置。
超微电动机属于机电系统(MEMS)的研究范畴,它的发展得益于1983年加利福尼亚大学库勒依学院RogerHowe研制成功的所谓牺牲层(Sacrificial Layer)技术。采用该技术不仅能在硅片上较容易地制造超微型构件,而且也能把它们整体直接装配在基片上构成一个整体。1988年7月,美国加利福尼亚大学的研究人员制成了厚度只有1~1.5μm、直径100μm的超微电动机,整个电动机设计在一块集成电路芯片上,用静电力驱动,制造电动机的材料是磷酸硅。我国目前已有数家机构正在进行研究,最早开始研究的是东南大学,但真正转起来的是清华大学孙曦庆等报道的静电同步电动机,转子直径120μm,转速1200r/min,用芯片上的光电器件在线检测。中科院上海冶金所开发的超静电电动机,转子直径100μm,转速在0.001~20r/min之内连续可调,且采用径向力驱动,最小驱动电压为20V,比早期报道的切向力驱动的静电电动机具有更大的输出转矩,这些都充分表明了我国在超微电动机的研究开发方面具有一定的国际先进水平。
表面微加工技术是制造超微电动机的关键技术,它是在制造过程中,以特定的器件和结构部件作为牺牲层,然后通过光刻牺牲层得到可移动、可旋转的微小机械结构。在超微电动机制造过程中,通常以多晶硅为结构材料,氮化硅薄膜作为电气绝缘材料,SiO2作为牺牲材料。图1给出了采用多晶硅作为结构基片、经光刻加工技术而制造出的超微静电电动机的结构示意图。
1―绝缘层;2一转子支撑套;3―轴泵;4―转子;5―定子; 6―基片
超微电动机的应用前景十分广阔,特别是在人们尚未充分认识的微环境下,有待不断开创发展。采用微加工技术制成的微型机器,可进入人体内部探查病状、实施手术,超微电动机可用来冷却计算机芯片上的表面温度、校正激光束和光导纤维;微型机器人可到行星上去考察,进入潜艇内人无法进入的区域排除故障等。
(2)鞭毛电动机
鞭毛电动机(Bacterial Flagellar Motor)是细菌在水中游动而使用的分子机械(由蛋白质分子而形成的机械)。鞭毛电动机在生物中是唯一的旋转电动机,也是世界上现存最小(直径50nm)的电动机。
据国外研究资料表明,鞭毛是由以数微米大小的菌体中产生(根据细菌的种类,可产生数个鞭毛),鞭毛是呈螺旋形的细长纤维,鞭毛的长度大体上从数微米到10μm之间,直径仅20nm左右。图2为鞭毛电动机的模型图,它是由10种左右的蛋白质组成,鞭毛电动机掩含在膜内,由各个部件的蛋白质承担,使电动机旋转。例如,可推断出L环和P环的复合体起到轴承的作用,莫特(Mott)复合体起到定子的作用。鞭毛电动机的能量是由细胞外面到内部的离子流供给的。
3 机电一体化微型电动机应用举例
(1)工业缝纫机驱动系统
从20世纪80年代开始。国外开始研究工业缝纫机用交流伺服电动机驱动系统。日本的重机公司、兄弟公司、三菱公司以及松下公司等先后把交流伺服电动机运用到各类工业缝纫机中,实现了工业缝纫机的电子化。
通常,工业缝纫机驱动用的电动机和控制装置为一体化装置。图3给出了三菱公司生产的一种交流伺服驱动系统。操作者通过杠杆部分的踏板操作发出速度指令,通过改变电动机的频率和电压就得到所需要的电动机转速,从而驱动缝纫机运转。控制回路中的编码器、电流检出器不断地反馈电动机的速度、电流,并以此进行矢量控制。动作停止必须使电动机减速,根据接收到的位置检出器信号和编码器上的信号来控制位置环,从而使缝纫机针停止在正常位置。
图4给出了松下公司生产的另一种交流伺服驱动系统。该系统的特点就是功率控制回路的简单化和小型化,以及控制电源的小型轻量化、单片机化。控制用的微型计算机采用内藏两个CPU的高速双重微机MNl8982(松下电子工业生产,8hit,8KB ROM)。两种驱动系统的不同在于前一种采用IM(感应电动机)伺服方式,后一种则采用SM(同步电动机)伺服方式。
近年,在国外出现了一种新型控制系统,即采用磁力轴泵(直线悬浮电动机)控制主轴位置精度的电主轴(磁力轴承高速主轴部件),它是通过现代电子调节技术信号比较,以检测偏离平衡位置的变位置,控制系统就按这个变位为零的方式进行工作。
4 结束语
交流伺服驱动系统是一种性能优异、极具发展潜力的机电一体化产品。从目前机床业的发展方面来看,主流仍然是数控机床(CNC),伺服系统是数控系统的执行部分,它的性能好坏,将直接影响数控机床的加工精度和生产率,因此开发高质量的交流伺服驱动电动机乃是今后需要努力的目标。
未来机电一体化微型电动机的发展将会在集成和优化上下功夫,构成所谓智能化电动机。微机械技术的兴起是一个值得重视的发展方向,人们期望能用这项新技术不断地研制出复杂的执行器,甚至微型机器人。
鞭毛电动机的研究虽仍在进行中,但它表明机电一使转子(主轴)保持较高的回转精度,具有较高的静动态刚度和电衰减特性,克服了滚动轴承在转速超过某一极限时(20000r/rain)产生烧结、损坏等,转速达25000~120000r/min。目前,国外已有一定数量的高速切削机床装有这样的电主轴控制系统。
图5给出日本七亻工一精机开发的应用于内圆磨床上的磁力轴泵控制系统方框图。转子无论从哪一方向靠近定子,空隙较大一侧的电磁铁的电流就增大,从而产生对转子的牵拉动作。变位传感信号可不间断地与基准体化微型电动机在今后的发展中,将把人们带进一个新的应用领域――微观世界,同时也标志了机电一体化微电机将从此走入分子时代。
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论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本应用,并对机电一体化专业就业前景及就业方向进行了分析。
0 引言
作为全国发展较为落后的省份,到贵州主政不到一年的省委书记、省长赵克志指出,工业强省战略是贵州更好更快发展的必然选择,因此,“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略和城镇化带动战略。在这样的时代背景下,作为职业院校的一名教师,深感机电一体化专业又迎来了发展的春天。随着现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。但机电一体化专业就业前景如何,机电一体化专业就业方向有哪些?这些问题成了很多家长和同学们想要了解的问题。
1 机电一体化技术的基本应用
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
1.1 在现代机械制造业中的应用
传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。
1.2 在饮料行业中的应用
机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。
1.3 在钢铁企业中的应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。
2 机电一体化专业就业前景
有关研究报告显示“机电一体化”一词最早是日本提出的,在上世纪80年代初,日本名古屋大学最早设置了“机电一体化”专业。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入“863计划”中。机电一体化专业是精密机械——电子技术(含电力电子)——计算机技术等多门学科交叉融合的产物,属高新技术,也是当前发展最快的技术之一,它是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代,是产品向高、精、快迅速迈进,使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才。而“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略,因此我校机电一体化专业的毕业生可以立足贵州,放眼全国,就业前景很好,而且往届毕业生普遍反应待遇较好。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。具体就业方向有:
2.1 机电一体化专业
从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作,也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作。
2.2 机电一体化专业(计算机辅助设计与制造方向)
从事机电产品的计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM),并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才。
可在模具设计及制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程,数控机床的调试、维护及加工操作,从事生产和技术管理工作,也可以从事国内外数控设备的营销工作。
2.3 机电一体化专业(模具CAD/CAM方向)
从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。
可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作,也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作。
2.4 机电一体化专业(机电CAD技术方向)
在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才。
可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业,轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作。
市场调研发现机电一体化专业是一个宽口径专业,适应范围很广。我校该专业学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外,还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试,如维修电工,PLC程序设计师,CAD制图员等国家级职业技能鉴定考试,学生必须考取相应的技能证书后才能取得毕业证,充分体现重视技能培养的特点。历届学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。
参考文献:
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京.科学出版社.2004.
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【摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。
现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手
(一)机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
(二)传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。
(三)信息处理技术
机电一体化与微电子学的显着进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。
(四)驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
(五)接口技术
为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
(六)软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
二、机电一体化技术的主要应用领域
(一)数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在
1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。
2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。
3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。
5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
(二)计算机集成制造系统(CIMS)
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
(三)柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
(四)工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。
三、机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展
(一)智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
(二)系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。
(三)微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
(四)模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。
(五)网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
(六)绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
综上所述,机电一体化技术是众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。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
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【关键词】发展路径;一体化教学;校企合作;职业道德;双元制
1.引言
现如今,世界科技的竞争越发激烈,越来越多的高新技术取得突破,也激发创新新的生产模式和经济模式。高新技术不仅影响高新产业,也影响到传统行业,引发传统行业的重大变革。新的生产设备将计算机、自动控制技术和传统机械电子重新结合在一起,形成了新的机电一体化技术,极大的提高了产品的质量,性能和耐用可靠性。提升制造技术水平,实现柔性化方向的生产方;加强企业的应变能力;降低材料和能源的消耗,节约成本,提高制造生产率。机电一体化将成为当今世界及未来制造工业技术的主要方向,也是我国制造工业发展的必经之路。从具体的机电一体化产品来说,如CNC加工中心,数控设备,智能机械手,机器人等,都是机械,电子,计算机,自动控制等技术融为一体的技术成果,为实现这样的成果,就产生了大量的专业化从业人员需求。而从业人员则必须掌握各类技术,以及对设备的操作,维修,检测等。我国现行的技工教育模式和知识结构的老化,与当前的机电行业发展脱节较大,难以胜任机电一体化产品的设计、操作、维修及管理等工作。虽然大学不断扩招,但由于课程理论化太强,学科太多,再加毕业后”眼高手低“,对机电一体化高技能人才急剧短缺,所以对于技校专门承担培养技能型人才的学校,就提出更高的要求,以适应社会的要求。
2.分析技校普遍存在问题及发展路径
2.1 办学模式改革方面
2.1.1 存在问题
现在的竞争可以说很激烈,各种公办民办技校、职校、大专、大学遍地开花,对于中职技校在未来会有更大的瓶颈,没有发展就会落后的很快甚至被淘汰。技工教育的发展受限较多,首先招生难,其次就业难,特别是专业对口有提升的就业非常难,造成技工教育的发展空间较小。而造成这样局面的原因,既有外部教育环境,社会环境的影响,也有内部办学模式,教育机制,教学成果不能适应市场需求的问题。
2.1.2 可以利用政府政策导向,逐步改革推行双元制教育
德国双元制职业教育举世瞩目并始终处于世界领先地位,也是促使德国经济腾飞的秘密武器。它的主要特点有:
(1)紧密联系生产实际,以企业的实际需求为培养目标。双元制模式下的学生大部分时间都在企业进行实践技能培训,而且是使用企业正常生产所用的设备和技术。而且培训以实际性的生产劳动方向进行。学生既可得到培训,又为企业创造了成果,从而节约成本,并明确了学习的目的。这样学生完成企业培训后可立即加入企业工作,也明确了培训是为了工作的根本学习目的。
(2)企业积极参与技工培训。德国很多大型企业都拥有自己的培训基地甚至技工学校,即便是一些小型企业,也可以通过职业培训机构或者和学校联办工厂的模式进行技工培训,为自己培养技工,积极的参与到职业教育中来。
(3)完全真实的生产模式和设备,学生在实训中就完成了职业化的基本能力培养。
(4)在培训中,可以直接接触到最新的产品,设备,科技,材料,实现无缝对接。
所以要适应地方经济发展要求,也可以在沿海大企业寻求合作,各学校可以做出自己的特色专业。另外生源素质有待提高,实现技校也能做到“宽进严出”,真正让技校的文凭也“值钱”。逐步形成“ 产教联动、校企融合,企业环境、工学一体,素养为本、技能为用” 的办学模式。
2.2 课程体系改革方面
2.2.1 现我国技工教育中机电一体化专业的问题。
机电一体化专业涉及专业知识多,且都是当前较为先进的技术,并且实用性非常强。因此在教学中对课程体系和内容也要求有相应的对照。应以培养具有综合实践应用能力,能满足行业发展和实际工作需求的学生。当前,我国技工教育中机电一体化存在的主要问题有:
(1)各校专业偏重点不同,有些学校注重“机械技术”,有些学校注重“电子技术”,这些都与当前“机械,电子,自动控制”三元结合的发展方向相悖。
(2)实习实训设备与社会应用脱节,实训水平不高,缺乏机电一体化的综合性实训课程。比如大部分中职技校的实训仅限于车工、钳工、电工、数控等项目的基础训练,而现在企业大部分设备都已实现自动化,以后对设备维修保养这块的人才非常需求,所以不仅要强调基本功的练习,也要增加数控设备维修课程及相关实训设施。
(3)理论知识和实训缺乏紧密的结合,学生学习动力不强。
2.2.2 构建适合机电一体化专业发展的理论教学。
(1)将对学生的素质教育贯穿在技工教育的全程。除了培养专业技能,还要重视职业素养,团队合作,企业管理模式学习、职业规划等方面综合发展。
(2)基础理论知识传授以“必需、够用”为度。
(3)整合“机械、电子、计算机”课程内容以及设备保养维护维修知识,使课程的内容能够紧跟当前机电一体化专业的发展!
(4)突出知识技能结构的应变性和综合性。使学生有兴趣学,能使枯燥的理论融合到实践要求中去,由被动记忆变成主动学习,做出的产品要让学生有成就感,在社会上能体现价值。
2.3 教学模式改革方面
2.3.1 分析学生现状
生源整体素质较差。很多是在中学基础较差以及行为习惯缺乏约束力。学生的学习能力,接受能力,学习积极性都较低,而且基础课特别是物理,数学等交叉,对机电一体化的教学带来了很多不便。很多理论课比较枯燥,抽象,学生自信心差,家长对学生成绩关注度不够。甚至有些学生有不良习惯,迷恋网络游戏等。如果技校的还是按照中学的传统方式,以分数为衡量标准,那只能让学生更加丧失学习动力。
2.3.2 教学模式改革
传统的课堂教学,讲授法的教学方法以及老师教,学生听的填鸭式教学模式已经不能适应专业的需求。应建立起培养学生动手实践能力和主动学习,促进学生自我发展为目标,因材施教,边做做学,以实际目标为导向的一体化教学模式。将企业实际的生产目标和岗位需求转化为教学目标。选择实际生产案例,对课程进行分析,先从理论入手,以实训为过程,完成生产任务为目标,推广行动导向教学、一体化教学。在教学中完美的融合理论和实践,提高学生学习兴趣,鼓励学生积极动手参与,采用制定任务――分组实践――结果比评的模式,逐渐推进教学,在过程中将理论知识点和实际技能要求灌输给学生,学生在完成任务的同时掌握知识点和技能。
(1)理论课可以根据学校情况改革,逐步实施一体化教学,充分发挥多媒体的功能,合理安排利用政府职能引进很多很好的仿真软件,以帮助学生学习很枯燥的理论知识。
(2) 实训课中职学校第三年基本在企业顶岗实习,在校时间短,要加大实训的时间,练好扎实的技能,学校要提供的条件,不像其他专业如计算机等可利用自家电脑在课余时间加以练习。加强设备更新及技术交流,多增加机电设备检修等适应实训项目。
(3)技能竞赛通过以赛促学,多开展校内技能比武,积极参与各种技能大赛,学习项目要和比赛接轨,增加学生学习兴趣,促进技术交流。
(4)注重学生职业道德教育学校要鼓励学生努力学习,充分发挥自身潜能,“精通一门,熟练多门”掌握一专多能的本领,开设职业课等多种方式,培养学生的吃苦耐劳精神和基本的职业道德精神,培养学生的爱岗敬业精神和团队合作能力。
行为引导型教学法有:引导课文法、大脑风暴法、卡片展示法、知识竞赛法、畅想落实法、角色扮演法、角色互换法、观点评论法、案例教学法、模拟教学法、项目教学法、实验教学法、合作学习法、概括归纳法等等。在文化课、理论课及实训课中可以选择合适的方法开展教学。当然相对于传统的教学对老师提出了更高要求,以前各门课老师只要备好自己的课就行,那现在需要形成多样化的备课格局。比如要求本专业的老师包括实训企业一起集思广益,集体备课,互助备课,合作备课,现场备课。特别是专业课基本采用项目式教学,更需要合理全面规划出一个“渐进式”典型学习模块,再去分配如何实施。总之,我们要勇于创新,改变传统的思维,才能真正使教学改革适应技校的教学。
2.4 师资队伍建设
2.4.1 存在问题:
(1)教师数量偏少、结构不够合理、青年教师多。
(2)工学结合一体化教师严重缺乏。
(3)校企共建教学团队建立不够。
2.4.2 制定师资队伍建设实施方案
(1)制定工学结合一体化教学改革方案和师资队伍建设实施方案,与教学改革推动相结合,建立较为完备的师资队伍建设体系。加强对教师的培训,经常性开展继续教育,派遣教师到企业实践,加大对青年教师,班主任的培育培育,建立教师考核,师德师风考核等。
(2)重点抓好“双师型”名师培养。以“名师工作室”为载体,建立老中青相结合的教师队培养梯队。扎实开展教师下企业锻炼活动,积极鼓励教师下企业参与企业科研和技术改革,及时掌握和总结企业生产中的新方法、新工艺和新流程。定期开展技能大比武,不断提高教师的专业应用能力和操作技能。发挥名师队伍示范作用,定期开展名师讲坛、教学示范,促进教学相长。
(3)重视青年教师的培养,开展名师“一对一”工程,在坚持以老带新的同时,学校为青年教师提供全面发展的平台,尽量为他们创造学习和锻炼的机会,倡导竞争,激发青年教师奋发进取的精神。明确骨干教师的职责和权利,为骨干教师铺好路子,压上担子,为他们更好发展创造条件。
2.5 校企合作机制建设方面
以前80年代,很多技校属于工厂子弟学校,也就是“一体型”厂办技校。它能够让学生有足够的环境结合生产实践学习,但也有它的弊病就是学习内容太单一等。那现在技校的实习靠学校实训设备,第三年企业实训也会存在相互脱节不对口等问题,那如何建立健全的校企合作机制呢?
(1)领导重视,学校积极。只有发动政府、社会、学校等各方面的重视合作在技校教育上,才能让很多好的想法变为现实。
(2)订单培养 。可以根据本地经济发展或者社会需求,采用校企合作共同培养方案,在师资培育,实训实习设备,场地等多方面进行合作,共同完成招生,技工教育和就业等一系列教育教学活动,确保供需零距离对接、学生就业与企业用工一体化的办学模式。
(3)聘请行业专家成立教学指导委员会,制订专业教学计划,引入企业文化。引厂入校,共建校内实训基地,培养企业所需人才。在学校先行进行基础理论教学,以专业基础知识为主。在校企合作共建的实训基地,以实训动手操作为主。通过两方面的转换教学,让学生从传统的课堂教学解放,在实训中进行实际的技能培训,弥补传统教学模式的缺失。在企业的实训中,还可以让学生“带薪实习”,通过劳动获得一定的报酬,既可以激发学生的学习积极性,又可以为企业创造一定价值,更可以减轻学生的学习生活负担,可谓一举多得。
3.总结
目前,国家对职业教育很重视,也有很多有利政策,比如助学金免学费资助政策,教学设施的投入等,那希望在办学模式,教育体系,师资培养,校企合作等方面能有更深入的改革,才能真正让技校教育往良性健康的方向发展,培养具有机电、计算机、电子,自动控制等基本理论,掌握对现代化机电设备的操作,维修,保养,掌握机电加工技术和工艺设计的基本方法及技能的技术人员。使技校应做到服务学生,服务家长,服务社会!
参考文献
[1] 百度百科.双元制教育
关键词:机电一体化;矿井;技术应用
上个世纪70年代之前,我国大多数工业生产设备都是从苏联进口的,此时我国工业生产技术发展相对落后,很多技术理论仍不健全。自改革开放以来,我国工业生产进入飞速发展的时代,工业技术的开发和创新是我工业技术科研工作者研究的重要课题。
一、机电一体化技术在矿井中的应用
1.机电一体化技术在采煤中的应用
中国市场经济体制的变革,使很多留居海外的商人和科研人员看到了中国发展的曙光,纷纷从海外归来,这股归国浪潮不仅推动了我国市场经济的发展,还为我国工业生产带来了先进的工业技术。1972年,我国首次将机电一体化技术应用在矿产工程施工过程中,其在综合机械化采煤中的应用,使我国当年煤产量剧增,随后这种综合机械化技术一直沿用到80年代后期,成为我国采煤工业的核心技术。
第一套机械化采煤工作面机电一体化技术的应用,将采煤机传统的液压牵引转化为电牵引,采煤装置的液压支架控制系统不再是单一的人为操作,而是逐渐被计算机系统所取代,这种以计算机为核心的控制系统,能够实时有效的监测采煤设备装置的运行情况,使电液控制、支架位移监测、设备故障维修等方面实现自动化。另外,机电一体化技术在采煤设备的工作面也进行了技术调控,采煤设备工作面的运输机是系统的重要运输设备,所以其设备运行的准确性直接影响采煤工程的施工质量,在运输机上安装计算机监控装置,对运输机准确移动起到了很大的帮助,实现了运输设备的自动化。
近几年,机电一体化技术的革新和创新,使其技术在采煤中的应用越来越广泛,我国采煤工程施工技术也逐渐成熟,采煤施工设备之间的协调工作越来越完善,系统运行的安全性、可靠性、稳定性越来越高。操作系统的高准确性和时效性使我国煤炭产量和质量逐年升高,为煤炭企业带来了更高的经济效益的同时,也推动了我国采煤事业的蓬勃发展[1]。
2.机电一体化技术在监控系统上的应用
煤矿设备中的监控系统是煤炭工程的核心系统,影响着矿井施工、煤炭产量、煤炭质量、煤炭施工设备等多个煤炭生产的重要部分。现阶段,从我国煤炭监控系统的使用效果来看,我国煤炭监控系统的机电一体化技术仍不成熟,还存在很多问题,具体表现在一下几个方面:①传感器稳定性较差,在煤炭监控系统运行时,由于煤炭开发环境恶劣,电量供应经常会中断,这都会严重影响监控系统的运行质量和使用寿命;②影响监控系统出现故障的因素有很多,如:信号干扰、电源电量供给不足、人为系统操作失误、设备资深故障、计算机程序错误等;③监控系统的程序很容易受到黑客入侵。
针对以上问题,我国相关科研机构和计算机科研工作者经过长时间的实践和研究,对监控系统中的关键技术进行了多次的技术改进,使监控系统达到预期的运行效果,但是目前,监控系统在煤炭施工现场的应用率仍不高。在很多发达国家,计算机网络技术发展很快,其运行速度和运行效果正在不断提高,我国通过引进国外的先进计算机技术,已开发出了光缆传输介质,这种传媒介质的研发使信息媒体由字符发展到声像,使煤炭工程控制系统的稳定性、可靠性都有了很大的发展,同时也使煤炭安全生产监控系统成为煤炭行业机电一体化技术应用推广应用最快的产品[2]。
二、煤矿机电一体化技术
随着国内大量引进国外采掘机械,国产化机械机电一体化技术的革新,我国煤矿机电一体化水平不断增高。并取得了显著成效。目前,我国中远距离遥控技术的发展和高端电器控制元件的应用使我国煤炭采掘控制系统、施工系统、监测系统都逐步实现了自动化建设。设备中的自身检查、监控、部分控制已逐步转变为计算机程序化管理,这给煤矿采掘工作带来了很大的便利。
机电一体化技术应用在液压支架控制系统中,为我国自动化技术的发展提供了重要的参考经验,现阶段我国液压支架自动化、智能化控制水平已逐渐达到世界先进水平。自动化控制系统和保护闭锁的引入,使煤炭工程的运输设备实现了超远距离运输,控制程序通过智能化操作,使运输设备实行自动化管理,这都对我国煤矿施工的智能化运作提供了很大的助力[3]。
三、机电一体化技术应用在矿井中存在的问题
机电一体化技术对矿井机械设备的发展方向和煤矿的生产方式都产生了重大的影响。现阶段,我国煤矿地下开采工程施工条件非常恶劣,施工作业空间狭窄、环境潮湿、粉尘浓度高等恶劣的施工条件,对我国煤矿开采工人的身体健康造成了巨大的影响,同时也大大增加了开采工人的劳动强度。最近几年,我国煤矿事故频发,水、火、瓦斯及粉尘的喷涌与爆炸以及顶板跨落等自然灾害更会对矿工的生命与安全造成严重威胁。这些客观条件,使得大部分专业知识过硬的煤矿工人纷纷转行,矿井作业的劳动力资源越来越少、素质和知识结构偏低的煤矿工人无法正确落实先进技术等诸多问题都严重影响采矿工业的现代化进程。
四、矿井机电一体化技术的发展
1.系统化
现阶段,我国矿井的机械设备已逐渐实现机电一体化建设,但是其设备体系还没有形成完善的系统化机制。我国大中型煤炭企业因为有强大的资金支持,所以其煤矿设备自动化系统建设发展很快,技术研发成果显著,应用情况很好,但是在资金相对匮乏、先进科技研发技术落后的小型煤炭企业,机电一体化的系统化建设发展缓慢,应用情况很差。所以煤矿机械生产中,,零散自动化的技术手段向系统化配套方面转化是我国矿井机电一体化技术发展的必然方向。
2.程序化
机电一体化产品在程序化应用, 在我国煤炭企业的机械装备上应用了大量的机电一体化程序化产品,但是其程序化设备大多都是从国外进口来的,我国机电一体化程序化产品发展很落后,要提高我国煤炭开采技术的核心竞争力,就要大力发展我国机电一体化程序化产品研究项目。
3.多途化
煤炭企业的机电一体化设备大多只具备一种使用功能,其性能相对单一,已无法适用于程序越来越复杂的煤炭开采工程,所以研发多用途、高效率、综合化的煤炭机电设备已逐渐成为我国机电一体化技术研究的重要课题。
4.绿色化
煤矿开采项目对我国环境污染严重,能源消耗量巨大,所以开发优质、高效节能、环保、噪声低、低污染、低粉尘、可靠性强的技术设备,是煤炭企业机电一体化的发展趋势,这也是我国煤矿采掘行业的发展趋势。
结论:通过上述对机电一体化在矿井中的应用分析可知,要实现井下作业的自动化和机械化是世界各国采矿技术科研工作者和采矿工人奋斗的共同目标,机电一体化技术在导引工业机智能化的同时,为我国煤矿开采提供了广泛的空间,也为采煤行业的经济发展做出了巨大的贡献。
参考文献:
[1]胡福庆.机电一体化技术在现代煤矿生产中的应用[J].科技致富向导,2013,23(11):120-124.
关键词:电信业;精确化;体验营销
1 营销发展的趋势——体验营销
体验营销最早兴起于美国等发达地区,随后迅速遍及全球。他的出现是由于企业竞争加剧和消费者对体验需求的急剧膨胀。体验营销是企业以服务为舞台。以商品为道具,围绕着消费者创造出值得回忆的活动。与传统营销相比,体验营销关注的重点在于顾客的亲身体验而不是产品的功能特性和利益,体验营销将顾客看作理性的情感者而不是理性的决策者,顾客最终做出购买决策的驱动力在于自身愉悦的情感体验而不是理性的价值分析。体验营销不仅为企业提供了新的发展空间,同时也给企业带来了新的挑战。企业的竞争焦点,从产品到服务。现在将转到“体验”。
现今,体验营销成为营销发展的趋势,表面上看是因为体验营销能为企业带来竞争优势。
什么是体验营销?体验营销的内涵可以理解为企业通过战略管理和运营管理。创造、提供和出售体验。让客户在消费过程中有所感受,留下印象,并使客户的精神需求得到最大程度的一种营销模式,其最终目的是把客户满意转化为企业价值。
2 电信业营销的必然选择——精确营销
从广义上讲,精确营销包括5个步骤;①收集和整理有关客户的各方面信息,建立客户数据库;②加深客户理解,掌握细分客户群体的差异化需求;③根据细分客户群体需求设计差异化产品和服务,④提供满足客户群体的差异化产品和服务;⑤通过营销活动反馈进一步深化对客户本质需求和客户购买和使用习惯的理解。
电信产品不同于其它行业的基本特点决定了它的营销具有特殊性,也决定了电信业非常适合进行精确营销。从电信企业内部各个IT系统如数据网上营业厅、营业受理、客户服务热线、计费系统、帐务系统等中获取数据,并以客户ID为主键进行抽取、转换并装载(ETL)形成一个集中的数据库。然后把需要的数据通过ETL形成目标数据集。电信企业可以通过使用SPSS,SAS等数据挖掘工具分析收集到的数据集。电信企业进行客户分群时一般从价值纬度和行为纬度对客户分别进行价值分群和行为分群,再结合两次分群的结果确定战略性客户分群,并对每个群进行深入的特征刻画和分析。
通过掌握各个细分客户群的信息,制定紧贴客户需求的有针对性的营销方案。电信产品与用户互动性很强,要求电信运营商对用户需求格外关注,关注他们在这一整个过程中的体验感受,吸引目标消费者,从而避免同质竞争,此外,电信产品的无形性,造成它很难通过普通的营销方式被用户所感知。因此,电信企业应重视用户对产品的体验情况,在制定营销方案过程中。需要增加用户切身体验的环节。而这些营销方案就需要联系本文上面所提到的体验营销。
3 电信业体验营销的实现途径
现今,随着3G牌照的发放,主要的电信运营商将成为全业务运营商,提供的产品和服务的同质化问题将进一步加剧,竞争将更加白热化;另一方面,未来3G提供的产品越来越个人化,更有助于客户体验的产生,而基于宽待接人的信息化内容的不断延伸和扩展,互联网上的体验服务将更为深刻。因此,可以说,电信行业的体验经济正在来临。谁能抓住这个机会,顺应客户体验的需要,谁就能率先取得竞争优势,赢得客户青睐。电信行业的体验营销,就是让客户有所感受,留下深得人心的印象,明确体验可以带来新的价值。也就是通信企业以客户为中心,通过向客户提供一定的业务和服务,创造出值得客户回忆的活动。这其中业务是有形的,服务是无形的,而所创造出各具特色的体验,是令人难忘的。
3.1 细分市场,业务主题化
传统的电信服务主要为用户提供基础的语音业务。而体验经济时代是差异化营销的时代,差异化不仅在于业务,更加注重用户的体验。用户需要的是一种能够满足自我的、难忘的体验经历,是一种高层次的精神满足。而精神需求本身因个性、心理特征、年龄、职业、收入、经历、受教育水平等不同而具有差异的特征,这就要求电信业务特色化、多样化。然而,试图满足绝大多数用户需求的业务是很难有特色的,而且势必导致人、财、物的分散,无法发挥电信企业自身的优势。
3.2 打造全面服务
服务是客户的一种满足感,高品质的服务可以提高客户满意度。在营销过程中,洞悉客户心理,采用适当的新颖的技巧为客户提供营销服务,可以从心理上打动客户使其心情愉快,感觉舒适和便利,从而满足其情感上的需要。电信行业在为客户提供服务时不仅要注意销售时的服务,还要兼顾售前及售后的相应服务。
【关键词】机电一体化;微电子技术;发展趋势
引言
当前,科学技术对于机械工业的推动作用是不可小觑的,在某种意义上来说,科学技术是机械工业发展的推动力和源泉。机电一体化技术作为该领域的重要技术在全球各国都得到了重视。在我国,随着计算机技术以及微电子技术的发展,其在机械工业领域的应用也日益广泛,随之而来的即是机电一体化技术,该技术的出现改变了机械工业的产品功能以及结构等,同时也给其生产方式和管理系统带来了较大的变化。
1 机电一体化核心技术
在机电一体化技术中,包括硬件技术和软件技术两个方面。其中,硬件的组成包括:机械设备、传感器、驱动单元以及信息处理单元等。对机电一体化技术的核心进行分析,包括以下几个方面:(1)机械设备技术。对于机械设备本身,应该致力于改善其性能,减轻其质量,改进其结构,充分利用非金属复合材料。只有有效降低机械设备的自身重量,才能使驱动系统实现小型化,机械设备的响应速度也会得到改善,工作效率也会随之提高。(2)传感技术。目前,对于传感器而言,其技术关键在于可靠性的提高,灵敏度的改善以及精确度的提高等。要想提高传感器的可靠性,需要提高其抗干扰的能力,对此,光纤电缆传感器开始出现。(3)信息处理技术。微电子技术和信息化技术与机电一体化是密不可分的,有效提高信息化处理的可靠性,即:模数转换设备的可靠性,分时处理的可靠性以及输入输出的可靠性等,可以提高相应的处理速度,有效解决抗干扰问题。(4)驱动技术。驱动结构普遍采用的是电机,其存在的主要问题是响应速度问题以及效率问题。对此,一些电机中开始装入编码器,相应的伺服驱动单元也开始出现。(5)接口技术。为了实现与计算机的顺利通信,数据传递过程中的格式标准化和规格化是非常重要的。采用统一标准规格的接口便于信息的传递,维修起来也十分方便,另外,还能够简化设计过程。当前,低成本、高速度的串行接口成为人们关注的重点,它能够有效解决光耦器的小型化和标准化问题。(6)软件技术。在机电一体化技术的发展中,不仅要关注硬件发展,软件也应该同步发展。为了降低研制软件的成本,将生产维修的效率提高到新的水平,需要不断推行标准化的软件。
2 机电一体化技术前景
对机电一体化的技术前景进行分析,体现在以下几个方面:(1)人工智能方面。智能化技术的重要应用体现在:数控机床的智能化和机器人的智能化上。在新的世纪,智能化是机电一体化发展的重要趋势,但值得注意的是,智能化的产品无法具备同人一样的智能,其智能是相对的;它也没有必要实现同人一样的智能。(2)部件的标准化方面。在机器的生产过程中,机电一体化的产品规格无法实现严格的把控,分析其原因,是因为该类产品具有较为复杂的构成,对产品各类接口研制以及开发由于厂家众多而变得十分困难,这些接口包括:环境接口、动力接口、电气接口以及机械接口等。在开发新产品时,很大程度上会依赖于标准单元的产生,如:要想研制一种动力单元,需要将其与电机和智能调速相结合。但由于经济利益的原因,这些标准很难被制定出来,只能由相关企业进行组建。标准化以及系列化的电气产品对于机电一体化单元的企业所带来的发展前景是不可估量的。(3)计算机家电集成系统方面。在日常生活中,网络技术的应用能够有效解决很多问题。网络技术的发展也使得各类消息发展了很大变化。通过网络的连接,全球经济联系得更加紧密,全球性的企业竞争也随之而来。如果能够研制出机电一体化的新产品,能够实现功能和质量上的突破,它必然会在全球范围内畅销。各类远程控制以及监视也因为有了网络而得到普及和发展,其中的远程控制终端设备就属于机电一体化产品,家电产品因为有了现场总线技术的发展也实现了网络化,通过网络连接,家电产品可以形成一个集成家电系统。(4)超精密技术的使用方面。微电子机械主要是指机电一体化产品中的几何尺寸在一厘米范围内的产品,随着时代的进步,它还会向着微米和纳米的方向发展。小体积、低功耗和运动灵活是这种产品的主要特点,因此,它在信息、军事以及医疗等领域得到了广泛的应用。这种技术的瓶颈在于微型技术和精细加工技术。(5)绿色产品方面。当前,人们越来越重视环境保护,对环境资源进行合理利用,保护自然成为人们追求的目标,绿色产品自然也是其中的内容之一。所谓机电一体化绿色产品是指在进行产品的设计、制造以及使用时按照环境保护以及人类健康的要求进行,尽可能的减少对环境的危害,提高资源利用率。
3 机电一体化产品的发展趋势
针对机电一体化产品,对其未来的发展趋势进行分析,体现在:(1)数控机床。当前,我国的数控机床数量在世界上是处于第一位的,但就国内的数控机床比例而言,只占全部机床的5%,并且大部分是普通机床。为了适应加工技术的发展需求,应该致力于以下几个方面的内容:高速化。高速加工技术的普及使得机床各方面的性能都得到了提高,如:车床主轴转速得到了提高,铣床以及加工中心主轴的转速得到了提高等等。高精度化。对于数控机床而言,其精度已经定位到由原来的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右;对于亚微米级机床而言,其精度定位在0.0005ram左右;对于纳米级的机床而言,其精度定位在0.005-0.01Hil。新结构化。复合加工技术的发展使得数控机床的结构出现了新的变化,如出现了:五轴五面体复合加工机床、五轴五面动加工各类异形零件。(2)自动机以及自动生产线。机电一体化技术在国民经济中的应用还体现在:各类自动机械设备、自动生产线等的广泛应用。这些设备大量使用电子技术和传感技术,如:PLC、变频调速器、各类智能控制系统等。
4 结束语
总之,机电一体化不是独立存在的,其出现涉及到很多学科,是科学技术综合发展的产物,同时也是推动社会发展的源泉。本文重点对该技术的发展趋势进行了分析,当然,与机电一体化技术相关的技术远远不止本文中提及的几项,将更多的技术融入其中也是未来的发展趋势。
参考文献:
[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012(1).
[2]刘莎,周泉.机电一体化的发展趋势分析[J].产业与科技论坛,2012(3).
【关键词】船闸工程,机电一体化,机械;前景
1 概述
随着我国科学技术的不断发展,计算机控制技术与电气控制技术结合起来,机电一体化自此进入了智能化和电子自动化的时代,机电一体化技术取得了前所未有的发展。而由于建立在智能化控制系统上的机电一体化,极大的提高了工业生产的效率,使得原本人工化的加工过程转为“无人”生产线,并结合计算机强大的计算能力,以网络信息传递和集成化电子终端,实现动态化控制,形成了自动化的生产线。
2 船闸工程中的机电一体化
船闸工程的建设十分复杂,尤为突出的特点就是作业强度大、环境影响大、人为因素对质量影响大等。而机电一体化的发展使得流程化的作业技术推广到了工程机械上,利用机电一体化的技术移植,将多种作业功能不同设备组合在一起,从而构建船闸施工的移动的“流水线”,这也是机电一体化在工程施工方面的重要贡献。
船闸工程中的机电一体化实现的主要方式就是利用工程机械制造和电子控制系统相融合的思路,打造可在施工中自行作业、自行检测的智能化施工机械。从某个方面看,船闸工程的机电一体化更像是对工程机械的自动化改造,并将某个施工工艺结合在一起,使之利用一组工程机械完成某些施工工艺。同时随着控制模块、微处理器技术的提高,尤其是一些工程机械的控制方式的电子化智能化转变,推动了机电一体化在工程作业机械中的结合,使之成为适应船闸施工的自动化,智能化机械,以此实现了施工的机电一体化。
下面就施工机械机电一体化的应用作简要介绍:
(1)电子控制系统实现机械自检。机电一体化的一个突出优势就是可以实现机械设备的自我检测,这就给工程机械的运行带来动态化的监控模式,并以此实现对工程机械的合理操作,提前发现问题并予以解决。突出的功能就是在设备运行中对设备的发动机、传动系统、液压系统、电子系统等进行全面的动态化监控,这里要的是电子技术中数据传感的原理,这也是机电一体化在工程机械中应用的最佳实例。这个监控系统由监控和信息处理、报警系统组成,一旦工程机械在作业中发生机械性工作或者工作异常就会向控制人员发出警报,并指明故障位置,帮助检修人员进行核实和调整,避免更大的事故出现而影响施工作业。
(2)机电一体化的应用提高了作业的精度。随着我省航道等级不断提高,对质量的要求也不断提高,因此一些施工工艺在人为的操作下很难满足设计的高标准,而利用仪器反复检测也相当的耗费人力和物力,因此需要一种技术提高作业的精度,还可以随时检测问题。这时机电一体化就成功的解决了这样的问题,首先,机电一体技术可以设定机械的作业模式,而且这种模式一旦确定,在各自机械的配合下,就会形成一个固定的作业顺序和标准,而且不会轻易的发生变化,这样保证了船闸施工的精确性。同时由于机械自动作业可以同参数的调整提高施工精度,这种精度的设定是可以看见的,因此可以实现高精度持续作业。
另外,在施工中利用传感器与电子控制技术的结合,可以在施工的同时对施工的成果进行及时的检测,这样既可以确保施工成果的质量,而且一旦出现问题也可以就地解决,而无需等待后期检测的结果出来后再进行补救,提高了施工的效率。
(3)机电一体化可以降低工程施工的能源消耗。传统的工程机械在使用中往往是通过人的操作来调整工作的输出功率,而这种调整是粗犷性的调整,就简单的换挡或者转速变化,可以选择的变换工况很少,这样就制约了对能源消耗的控制。在这样的基础上,一些机械生产厂商利用电子控制技术有效的降低了挖掘机的工作效率,使其工作中的燃油使用效率提高了一倍还多,所以机电一体化对降低能源消耗和提高工作效率是行之有效的。
(4)机电一体化可实现施工的自动化。机电一体化在工程中的应用不仅仅局限在对某种机械的改造和工艺精度的提高上,而是向着某一施工工艺的自动化作业方向发展。即利用一台机械的电子化控制来实现对一组机械的电子化控制,并使得这一组机械有机的结合起来,来完成某些施工作业。
3 机电一体化技术在船闸施工中的应用前景
(1)系统的智能化程度将提高。智能化控制是机电一体化发展目标,即利用电子技术和机械控制技术实现机械的智能化的运行。所谓智能化就是机械可以在不同的情况下利用预先设计好的工况分析系统对当前的工况进行评估,并作出简单的运行模式的变化,这就是智能化的基本需求。而随着模拟智能、模糊数学、计算机技术、传感技术等学科的发展和结合,将推动机电一体化向智能化迈进,最终是对机械设备的智能化改造,并使之在施工中利用简单的运行动作调整适应复杂工况作业。
(2)模块化作业。机电一体化在工程中的应用前景广阔还包括了其控制和操作模式的简化,即智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合,以此进行特定工况下的作业,如在某个工段采用固定的速度、作业形式等,这样在该标段就可进行无干扰的作业,同时在自动检测系统的辅助下,可以将施工过程完全交给机械来完成。
(3)对环保的贡献将不可估量。前面提到了利用机电一体化可以降低工程机械的能耗,在未来的机电一体发展中将进一步提高其对节能环保的贡献。机械的高度智能化将带来机械的多功能化,即利用较少数量的智能化施工机械就可以完成大量的工程量,这无疑是对资源的最大节约。同时高效的机械作业也减少了对环境的破坏,如减少机械存放的场地、减少人员生活对环境的影响等。
4 结语
本文对机电一体化以及其应用前景和机电一体化技术在船闸工程方面的应用加以分析,简要的介绍船闸工程机电一体化的运用。
参考文献:
摘 要 会计电算化规范了会计工作,使会计工作效率得到了提高,有助于企业的财务管理规范化。互联网的发展推动了会计电算化的网络化进程。但是由于技术和管理的原因,在网络环境下进行会计电算化仍然存在很多问题,本文阐述了企业在网络环境下推行会计电算化应遵循的原则,分析了企业在网络环境下推行会计电算化存在的主要问题,并提出了企业应注意的问题。
关键词 会计电算化 企业 网络环境
一、引言
当代会计发展史上的一次重大革命就是会计电算化,它把电子计算机等当代信息和电子技术运用到会计工作中,形成了一种利用电子计算机来实现会计信息的人机结合系统,其核心是会计软件,基本组成有硬件、软件、会计人员、信息资源等。会计电算化在很大程度上提高了会计工作质量和效率,降低了会计人员的工作强度,转变了会计职能。它不仅满足了当代会计发展的要求,而且满足了科技和经济发展提出的对会计工作要求。
二、网络环境下推行会计电算化应该遵循的原则
1.会计电算化核算应遵循的一般原则
会计核算应遵循会计应当遵循会计工作的一般原则,具体有:
(1)企业应当以实际发生的事项或交易为依据,不能只把事项或交易的法律形式作为依据,应该如实的反映企业的经营成果、现金流量、和财务状况;
(2)会计核算所采取的方法前后要保持一致;
(3)用实际成本来计量企业获得的各项财产;
(4)按规定的方法来进行会计核算;
(5)及时进行会计核算,不得延后或提前;
(6)编制报表以及会计核算要清晰具体,便于利用和理解;
(7)会计核算要遵守权责发生制;
(8)收入与其费用、成本配比要合适,要在同一会计时期内确认各项收入与其相关的费用、成本;
(9)划分资本性支出和收益性支出的界限要合理;
(10)谨慎性原则;
(11)重要性原则,区分不同事项或交易的重要程度,以采用相应的核算方式。
2.会计电算化的信息系统应遵循的基本原则
会计电算化的信息系统必须符合我国相关法律法规,要遵守《企业会计制度》和《企业会计准则》的规定,在会计核算的前提下,确定会计电算化的核算对象,选择会计方法,搜集会计数据等。在网络环境下,会计电算化信息系统中会计核算应遵循的基本原则具体如下:
(1)会计核算要以实际发生的各项事项或交易为对象,记录并反映企业各项实际进行的生产经营活动;
(2)会计核算要以保证企业正常生产经营活动和持续经营为前提;
(3)会计核算要明确划分会计期间,保证编制财务会计报告和结算账目要在同一个会计期间内;
(4)会计核算记账本位币可以是人民币或者其他货币,但是,在财务报表中要折算为人民币[1]。
三、企业在网络环境下推行会计电算化存在的问题
1.技术还不够成熟
会计电算化是由硬件、软件、会计人员、信息资源组成的人机结合系统。目前,我国会计电算化还处于会计核算电算化阶段,所开发出的系统只是模拟手工处理电算化的仿真系统,职能改善会计核算职能,不能改善会计控制管理职能,所以,它并不是真正意义上的会计电算化。会计软件的不完善、网络资源的风险、会计数据存储风险、计算机系统风险、数据风险等都严重威胁了会计工作,给网络环境下推行会计电算化工作造成了阻碍[2]。
2.内部审核难度过大
数据处理具有潜在性,数据在输入后,计算机会按照一定程序来进行快速高频率的加工处理,导致总账和明细账间的关系不再存在,而且不可读取系统文件。一旦系统程序出错,可能导致内存资料被不留痕迹地篡改或消除,造成极大损失。企业审核信息系统时,内部资料可能会暴露,给其竞争力造成影响,而且审核运要用更加复杂的核查技术,增加核查所需的成本和时间。
3.会计电算化内部控制制度缺乏
会计电算化一方面减小了会计人员工作量,另一方面,需要专门的系统维护及操作人员。目前,我国企业在会计基础工作管理方面还存在不足,没有形成完善的能与会计电算化相配套的内部控制制度,大部分企业不能清楚地认识到在网络环境下推行会计电算化风险。
4.会计电算化信息安全控制欠缺
会计电算化信息安全风险主要来自三方面:(1)计算机硬件故障,严重影响信息安全,引起计算机硬件故障的因素较多,有人为因素也有天然因素,如雷击、电磁干扰、人为破坏;(2)计算机病毒,这是威胁企业信息安全的最重要因素,网络中各种病毒泛滥,而由于企业会计信息的重要性和特殊性,企业会计系统是黑客的首选目标;(3)内部控制不当,企业内部信息泄密和滥用。
四、在网络环境下推行会计电算化应注意的问题
网络环境下会计电算化是现代社会对现代企业会计工作发展的要求,企业要加快会计电算化建设,使会计系统更加智能化、系统化,为企业创造更好的管理条件。笔者将简要阐述企业推行会计电算化应该注意的问题:
1.提高认识,避免认识误区
在网络环境下推行会计电算化是根据财务会计原理,应用计算机技术和成本管理的会计方法,通过改造传统的手工会计的流程、处理方法以及数据信息的存储、收集、处理、传递、报告的方式,而建立起的一种人机结合的会计电算化信息系统。真正意义上的会计电算化应该是包括会计管理的全面的电算化,而不仅仅是会计核算电算化。所以企业会计人员要加强认识,转变观念。
2.注意改进会计电算化的审计制度和方法
利用计算机进行审计比较注重收集交易活动以及处理过程的证据,其基本途径是通过数据模拟测试形成所要的证据。企业在推行会计电算化的过程中必须要重视电算化的会计审计工作,完善会计审计制度,应用先进的计算机审计管理技术、会计软件审计技术、系统维护和开发评估技术、内控测评技术等审计技术,以便于计算机更好的辅助审计。
3.着力完善内部控制制度
财务控制是企业内部控制的重要内容,而会计工作又是财务控制工作的重点。现行的会计电算化系统还存在一定的缺陷,再加上我国大多数企业内部控制管理机制不完善,缺乏完善的内部审计制度、评价制度、监督机制和全面的预算管理制度,部分企业在事前控制和事中控制方面做得还不错,但常常忽视事后控制,这加大了企业推行会计电算化的难度。所以,我国企业有必要完善内部控制管理机制,要建立有效地全过程内部控制管理体系:完善事前控制以便保证企业决策的正确, 目标切实可行;完善事中控制以便使企业活动能够按照决策方向和目标运行;完善事后控制以便企业分析经营管理活动的原因,进行考核和评价并进行奖惩,找出企业运行过程存在的不足,有效地评估企业内部控制管理制度,并对于不合理部分进行适当的调整,最终为企业顺利推行会计电算化奠定基础。
4.注意防范信息系统风险
信息安全是企业保持竞争力,健康发展的前提。而会计软件的不完善、网络资源的风险、会计数据存储风险、计算机系统风险、数据风险等都严重威胁了网络环境下会计电算化工作。所以,企业在网络系统建设过程中,一方面,要从管理和技术方面采取安全措施,加强机房管理,保证计算机系统正常运行。另一方面,要提高网络的安全防范能力,避免病毒入侵以及非法访问内部网。
五、结语
随着网络技术和会计技术快速发展,我国企业在推行会计电算化建设取得了一定的成绩,但由于种种原因,还存在着不少缺陷。企业要积极进行会计管理模式创新,顺应时代的潮流,结合实际情况,借鉴国内外的先进经验,着力推行会计电算化建设,采取各种有效措施规避各种可能影响企业财务安全的因素,确保企业健康发展。
参考文献:
[1]章卫兵.会计电算化系统架构构建分析.财会通讯.2006(4):24-25.
随着人工智能技术的发展和在机电一体化技术中的应用,高智能已经成为了机电一体化发展的主要方向,相关的技术和研究人员也在不断的研究,现如今高智能的机器人和数控设备已经可以代替人类完成一些危险性较高、精密度要求高、工序比较复杂的工作,节省了劳动力,也更加方便的得到了所需要的产品和服务,目前很多的研究人员逐步的将运筹学、模糊数学、心理学等多种智能化的学科逐渐引进到机电一体化技术中,这样能够有效的促进机电一体化系统判断推理能力和自主决策能力,这样能够方便人们对机电一体化设备进行控制。
2区域模块化
区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一,针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程,例如,在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中,要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化,这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元,进一步的提高各个单元的性能,也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密,使一个区域模块更加有效的运行,只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用,提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等,经过研究和推理,可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向,随着未来技术发展的不断深入,机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。
3环保绿色化
机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化,丰富了人们的的物质生活,同时也给人们的生活环境带来了负面影响,资源的过度开发利用,加重了生态环境的负担,近些年来,越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性,人们环保意识的增强,要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染,因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点,人们环境保护意识的提高,造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值,设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景,也成为未来竞争的关键所在。
4网络化
计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛,这也促进了机电一体化系统的进一步的发展,计算机网络技术的兴起及发展,给人们的生产、生活带来了巨大的变革,机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响,机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入,使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国,这也为我国进行深入的研究提供了便利条件,促进了国内机电一体化技术的发展,机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成,因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展,目前,利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场,和生产商之间的技术交流,计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展,也会继续为人们提供更多、更优质的服务。
5微型精密化
机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展,机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等,这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步,应用范围也逐渐扩大,因此,机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力,但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾,因此需要相关的研究人员不断努力,不断提高我国先进的技术发展。
6总结
摘 要: 科学技术的广泛应用推动了人类社会的进步,如今机电一体化技术发展迅猛,已经成为一项重要的技术,在企业的生产经营中发挥着不可替代的作用,发展前景良好,所以,加强机电一体化技术的发展和应用探究具有重大的意义。
关键词: 机电一体化技术;发展;应用;探究
引言
科学技术使社会的生产生活发生了日新月异的变化,机电一体化技术是现代科学技术和人类智慧的结晶,它把机械技术与现代电子技术结合在一起,它的发展和应用在提高企业产量的同时还提高了产品的技术含量,使企业更具市场竞争力,也促进了社会经济的进步。
一、机电一体化技术的概述及发展历程
机电一体化技术是一种综合技术,应用范围愈来愈广泛,它将微电子技术、控制技术、计算机技术、机械技术、光学技术相互交叉和融合,成为众多高新技术产业和装备的基础。它包括产品和技术两个方面。机电一体化技术的发展经历了三个阶段,1960年以前是初级阶段,由于电子、机械两方面的技术水平不够完善,导致机电一体化技术开发出来的产品没有广泛的应用。1970年至1980年之间属于第二阶段,机电一w化技术得到了计算机等提供的技术基础,特别是微型计算机和大规模集成电路促使其发展快速,在很多领域得到了应用。1990年以后,人工智能、光纤、神经网络等技术的发展,使机电一体化技术迈向智能化阶段,发展前景更加广阔。
二、机电一体化技术的应用机电一体化技术在各个行业得到了广泛运用:
2.1在汽车行业的应用
(1)汽车的打火系统使用机电一体化技术:原来的汽车打火系统接收到的打火指令信号较弱,使用时间一长,打火会很困难,影响汽车的启动,采用机电一体化技术通过数字模式增强打火信号,提升电路传感能力,系统自动对空气和燃料质量之间进行对比,减少它们的比例,使燃料的含量提升,打火容易很多,实现发动机的快速反应。
(2)汽车的雷达系统使用了机电一体化技术:它的应用不仅使人们的生活更加方便,而且减少了危险因素。生活中,汽车在倒车、行驶、停车的时候,我们虽然也会减速对周围的环境进行观察,防止发生意外,但总会有视觉死角,在这种情况下,汽车的雷达系统检测到障碍物就会自动发出警报,给驾驶员已提醒,有效的避免了事故的发生。
(3)汽车的制动系统使用了机电一体化技术:之前,汽车的制动是靠车后轮安装的制动系统来完成的,是为了及时停车,保证安全,但是,随着汽车行驶速度的提升,原来的制动作用已经难以满足现代汽车的需要,因此,运用了机电一体化技术,能够减轻汽车质量,提升车速,使得车辆在行驶状态下遇到紧急情况也能够实现快速平稳的制动,汽车的安全性更强,制动效果更好,防止了交通事故的发生。
2.2在建筑材料生产中的应用
施工建设要求的不断提升,对建筑材料的生产要求随之更高更严格,而具有高性能、高质量、低能耗、多功能特性的机电一体化技术为建筑材料生产行业提供了机遇,并在建筑材料的生产中发挥着至关重要的作用,得到了广泛的应用。对于现代建筑而言,材料的级配控制非常关键。如果级配出现误差,会使建筑的寿命缩短,造成安全隐患。因此,机电一体化技术的应用就可以利用微机控制最大限度的降低级配误差,提升建筑行业的竞争力。
2.3在煤矿企业中的应用
在煤矿企业中,机电一体化技术主要用于地下开采作业。因为作业在地面以下,对工人的人身安全造成了很大的威胁。机电一体化技术的应用,可以让井下作业实现自动化、机械化,既能提高工作效率,又能保障工人的安全,因此,井下机器人的智能化操作已成为煤矿行业的发展趋势。
三、机电一体化技术的发展趋势
3.1智能化发展趋势
机电一体化技术中智能化发展趋势越来越强烈,已将人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等融入吸收其中,使机电一体化系统具备了简单的思维能力,向其输入指令,能够按照指令完成特定的动作,提高机电产品的智能,增加机电产品的实用性。尽管机电一体化的产品不可能拥有和人类相同的智能,但它的高性能的微处理器可以使产品具有低级智能,为人们的生产生活提供方便。
3.2网络化发展趋势
随着科技的发展,网络技术的更新换代进一步加快,在产品的生产制造、销售等过程中更是不遗余力的开发和利用这一优势,实现远程控制,人们在家里就足不出户就能享受到机电一体化技术带来的便利。所以,机电一体化向网络化发展是必然的,是时展的要求。
3.3绿色化发展趋势
绿色环保已经成为当今社会的主题,也是各行各业发展的必然趋势。因为,工业科技的发展让人们享受美好生活的同时也带来了很多问题:环境污染、资源减少等等,所以机电一体化也必须实现绿色化发展,才能跟上时代的脚步。通过提升机电一体化技术,实现绿色化、环保化发展,不仅拓宽了机电一体化技术的运用范围,还能够减少环境污染和能源消耗。
3.4光机电一体化发展趋势
在未来的机电一体化技术中充分发挥光学技术的优势,增加传感系统的性能,不仅减少能源的浪费,而且利于机械系统快捷、精准的运作,提升机电一体化系统的信息传导和交流能力,实现系统内部的信息交换与联动。
3.5人性化发展趋势
人性化是每一个产品发展的必然趋势,在对产品的发展过程中必须保证人性化的发展,对于机电一体化的产品不但要保证产品的性能之外,还要更好的进行造型和色彩方面的协调,让这些产品达到广大人民群众的认同和喜爱,同时也更加贴近自然,更接近生人们活习惯。
本小节主要从机电一体化的相关基本概念、机电一体化技术的基本特征、机电一体化的最新发展趋势等三个方面对机电一体化技术做较为全面的介绍,接下来详细介绍。
1.1机电一体化的基本概念
机电一体化技术从大的领域来说属于机械领域,其定义版本较多,其中一种较为权威的定义表述如下:机电一体化一般是指在机械的设计与功能扩展中,应用机械特有的主要功能、信息处理、功能控制等,把机械系统的控制中心进行集成化,并且与安装在计算上的上位机软件实现双向通信,一般来说,机电一体化技术也是一门交叉学科技术,涉及到的主要技术有通信技术,机械技术,微电子技术,电力电子技术等,机电一体化技术的核心功能就是把以上技术结合起来,形成一个整体并内嵌入机械系统中。
1.2机电一体化技术的基本特征
机电一体化技术作为一门应用广泛的技术,有其自身的特点,通过实际调查总结和查阅相关资料,本文总结出了机电一体化技术的3个主要特点,接下来详细说明如下。(1)应用的广泛性:机电一体化技术由于涉及的技术较多,是一门涉及多学科的交叉技术,正是由于这一特点,使得机电一体化技术应用十分广泛,已经远远超出了机械工程的应用范畴,当然,本文的研究重点还是放在机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势。(2)具有很强的逻辑性:由于机电一体化的核心任务就是把各种技术合理融合,应用到机械领域中,把系统的机械机构和上位机软件控制合为一体,也就是形成一个统一的整体,从这个层面来说,机电一体化技术具有很强的逻辑性,或者说拥有很强的系统性。(3)机电一体化具有很强的最优化建模理论:机电一体化技术经过多年的发展,已经形成完整的最优化理论体系,相关算法可以参阅相关文献,限于论文篇幅,在这里不再累述。
1.3机电一体化技术的最新发展趋势
经过多年的发展,机电一体化技术已经形成了自己的理论体系,随着我国高新技术不断发展,越来越多的新技术被应用到机电一体化技术上,机电一体化的最新的发展趋势是控制智能化、精确化、零延迟化、结合计算机处理技术和信号传输技术,机电一体化技术也朝着无线控制、高速控制、精确控制的方向发展。
2机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势分析
本小节在上文介绍机电一体化技术相关知识的基础上探讨机电一体化技术在机械工程领域的当前应用以及未来的发展趋势,结合实际,本文从机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析、机电一体化在现代机床控制上的应用、机电一体化技术在全自动包装机领域的应用等三方面简单论述机电一体化技术在机械工程上的应用以及发展趋势,下面详细讨论。
2.1机电一体化技术应用于机械工程领域的历程分析
在国外,机电一体化技术应用到机械工程领域较早,通过查阅资料得知,美国在上世纪90年代就把自动控制设备应用与机械制造领域,我国相对起步晚,但是起点较高,20世纪60年代,我国通过引进苏联控制设备,逐渐把机电一体化技术应用到机械领域,并在20世纪80年代,实现机电控制设备国产化,随着科技不断进步,以计算机处理技术和无线通信技术为代表的新技术不断应用与机电一体化技术,这使得机电一体化技术焕发出勃勃生机,应用领域进一步扩大。
2.2机电一体化在现代机床控制上的应用
机电一体化在机械工程领域很重要的一个应用领域就是应用在现代机床控制上,现代机床控制要求精度高、速度快、智能化高,这就要求现代机床的控制系统具有很强的抗干扰性,机电一体化技术由于采用计算机处理技术,处理速度快,精度高、内置多块DSP芯片,抗干扰能力强。
2.3机电一体化技术在全自动包装机领域的应用
机电一体化技术除了应用与纯机械工程领域,还大量应用于相关机械与电子相结合的控制领域,通过实际调查得知,我国全自动包装机已经全部采用机电一体化技术,由于包装机械不但设计机械工程知识,还涉及机电控制技术,微机处理技术等,所以一般的控制系统很难胜任,机电一体化技术由于是一门交叉学科,所以具有很强的灵活性,所以机电一体化技术较好的解决了这个问题,机电一体化把软件控制和机械控制结合起来,融为一体,通过上位机软件来控制包装机的运行状态。
3机电一体化技术在机械领域的发展前景
通过对机电一体化当前发展趋势的调查研究,本文认为,机电一体化技术在机械领域的发展前景包括以下几点:(1)专用化趋势不断加强:随着机电一体化应用到机械领域的不断深化,机电一体化技术表现出明显的专用化趋势。(2)智能化不断加强:近年来,随着人工智能等新技术不断应用到机电一体化领域,机电一体化技术也呈现了智能化趋势。(3)能耗低:节约资源,保护环境成为全社会的共识,在这种背景下,机电一体化技术积极加强自身改革,不断研发新技术,把能耗进一步降低。
4结论