張海梅

摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，機電行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，其中機電一體化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的生活中。該技術(shù)突破了以往機電技術(shù)的時間和地域限制，機電一體化的發(fā)展空間更加廣闊。本文主要分析機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀，并探討其發(fā)展趨勢，以供參考。

關(guān)鍵詞：機電一體化；技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機電一體化技術(shù)的概述

機電一體化是機械設(shè)備和電子技術(shù)融合后的統(tǒng)稱，機電一體化深入應(yīng)用于機械設(shè)備可以使機械設(shè)備在性能控制和信息處理等各方面更加智能化、自動化。機電一體化作為一項機械系統(tǒng)技術(shù)，其基礎(chǔ)就是機械電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及自動化技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的綜合。目前，機電一體化已經(jīng)有很強的系統(tǒng)性和相對獨立性，很大一部分的職業(yè)院校把機電一體化技術(shù)作為一門新興學(xué)科進行教學(xué)，培養(yǎng)出許多的高素質(zhì)的機電一體化方面的技術(shù)性、應(yīng)用型人才，為我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了很大的貢獻。

2機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1數(shù)控技術(shù)方面

目前數(shù)控技術(shù)方面正在朝著高速化、高精密化、高可靠性、結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊化、智能化發(fā)面發(fā)展。為了滿足市場的多變需求，數(shù)控機械不斷的提高切削速度，干切削和準(zhǔn)干切削成為發(fā)展的主流，精度也在不斷提高。數(shù)控車床隨著技術(shù)的發(fā)展取消了皮帶、帶輪等傳統(tǒng)的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，采用電主軸技術(shù)，用直線電機做伺服驅(qū)動，省去滾珠絲杠這一傳統(tǒng)的傳送環(huán)節(jié)。使得主軸轉(zhuǎn)速達到了10000r/min以上，目前我國的普通數(shù)控車床加工精度已經(jīng)達到了5μm，精密級加工達到了1～1.5μm，超精密加工精度已步入了納米級時代。

2.2工業(yè)機器人方面

隨著勞動力資源的不斷緊張，用工成本大幅度提升，目前越來越多的企業(yè)投入巨資引進機器人自動生產(chǎn)線，供需關(guān)系的產(chǎn)生督促著機器人控制技術(shù)，驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)，軟件及編程技術(shù)以及周邊配套設(shè)備的發(fā)展。中國市場上現(xiàn)擁有近萬臺工業(yè)機器人，完全由中國研發(fā)及生產(chǎn)的機器人占據(jù)30%的市場份額。未來越來越多的機器人技術(shù)將進入加工制造行業(yè)，成為我國緩解勞動力短缺的重要發(fā)展方向。

2.3計算機集成制造系統(tǒng)方面

我國經(jīng)過多年的理論和技術(shù)準(zhǔn)備，CIMS已經(jīng)有了較快發(fā)展。目前，已在清華大學(xué)建成國家CIMS工程研究中心，在著名高校和研究單位建立了七個CIMS單元技術(shù)實驗室和八個CIMS培訓(xùn)中心。2000年，全國已有20多個省市、10多個行業(yè)、200多家不同規(guī)模和類型的企業(yè)通過實施CIMS應(yīng)用示范工程，取得了巨大的經(jīng)濟效益。當(dāng)前CIMS的進一步試點推廣應(yīng)用已經(jīng)擴展到機械、電子、航空、航天、輕工、紡織、冶金、石油化工等諸多領(lǐng)域，正得到各行各業(yè)越來越多的關(guān)注和投入。

3機電一體化未來的發(fā)展趨勢

3.1人工智能化

從目前機電一體化的發(fā)展來看，人工智能化是機電一體化未來發(fā)展的主要方向。人工智能主要是對運籌學(xué)和模糊數(shù)學(xué)的研究基礎(chǔ)上加以實現(xiàn)的。伴隨著科技的快速發(fā)展，人工智能已經(jīng)運用到實際當(dāng)中，例如，可以人工對話的數(shù)控機床，大大提高了實際的生產(chǎn)效率以及操作效率。以及可以與人輕松交流的人工智能機器人，人工智能機器人主要是通過賦予機器類似于人的邏輯思維以及行為方式加以實現(xiàn)的?，F(xiàn)在對于機器人的應(yīng)用尚處于發(fā)展階段，只運用于少數(shù)的工業(yè)生產(chǎn)以及服務(wù)行業(yè)，但是按照現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看，我們距離人工智能化的時代已經(jīng)不遠了。

3.2模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機電一體化單元的企業(yè)，還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.3光機電一體化

光機電一體化技術(shù)主要是利用計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)和光學(xué)技術(shù)等等，通過不同技術(shù)手段的交叉融合，為這種一體化系統(tǒng)實現(xiàn)奠定加好的基礎(chǔ)。機電一體化的快速發(fā)展，能夠推動光機電一體化的實現(xiàn)。通過這種技術(shù)手段的應(yīng)用，能夠增加技術(shù)創(chuàng)新的價值，并完善技術(shù)應(yīng)用具有的功能。由此，未來技術(shù)—光機電一體化，需要多種技術(shù)手段的共同配合，在激化打孔、標(biāo)記和光化學(xué)沉積中，實現(xiàn)技術(shù)的交叉，并在此基礎(chǔ)上研究光機器人的制作。

3.4綠色化

綠色化發(fā)展趨勢是機電一體化未來發(fā)展的重要目標(biāo)。迅速發(fā)展的科技雖然在生活方面給我們帶來了許多便利，但是在生態(tài)環(huán)境方面卻帶來了很大的破壞，例如工業(yè)排放的污水量以及達到了總排水量的百分之六十，嚴重違反了我國制定的可持續(xù)發(fā)展的原則。我相信隨著可持續(xù)發(fā)展理念的進一步深化，機電一體化的綠色發(fā)展目標(biāo)也將進一步實現(xiàn)。

3.5微型化

機電一體化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已在微型化方面取得了一些客觀的研究成果，然而，與之相關(guān)的產(chǎn)品體積仍然較大。由于微機型的機電一體化產(chǎn)品的體積較小，消耗的能源相對較少，運用靈活，因此，利用這些特點可進入到很多機械無法進入的微型空間中，方便了精細化的操作過程。這種微機型的產(chǎn)品在生物療、軍事和信息等方面都有著非常獨特的發(fā)展優(yōu)勢。

4結(jié)束語

機電一體化技術(shù)結(jié)合了技術(shù)和科學(xué)的各個領(lǐng)域。這是科研人員無數(shù)日日夜夜辛勤工作的結(jié)果。這也是新時期社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定程度的必然結(jié)果。機電一體化對提高人們的生產(chǎn)和生活水平具有重要意義。

參考文獻：

[1]王磊，陳明振.煤礦機電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，33：52-53.

[2]郭龍.實現(xiàn)機電一體化技術(shù)發(fā)展的反思[J].科技視界，2015，12：90.

[3]馬海明，霍增龍.機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的實際應(yīng)用[J].民營科技，2018，07：31.

（作者單位：黑龍江省雞西市正陽煤礦機電科技術(shù)室）