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1、我国机电一体化发展的现状和趋势机械081班郑汪震200808310123摘 要:探讨了机电一体化的发展趋势,在分析我国机电一体化的进展情况和存在问题的基础上,对发展我国的机电一体化的途径提出了建议。关键词:机电一体化;现状;发展趋势随着科学技术和人类社会的进步,机电一体化的概念内涵也在发展。当初的机电一体化是指机械与电子的结合,机电一体化产品也比较简单。但随着微电子技术、信息技术、自动化技术、新材料技术、生物技术等向经济、军事和社会生活的各个领域渗透,引起了传统产业的深刻变革。机电一体化也在这场新技术革命中产生了新的变化,此时
2、的机电一体化已不只是机械装置与电子装置的简单组合,而是机械技术、电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术及软件编程技术等多种技术的相互交叉与融合,代表着机械工业技术革命的前沿方向,对国民经济产生的影响更是巨大和深远的。因此,只有从机电一体化的发展中去认识机电一体化的动向及其作用,认清我国机电一体化的现状,制定出确实可行的发展途径,才能使我国的机电一体化技术赶上或超过世界先进水平。 一、机电一体化的发展趋势机电一体化是指机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉融合,它的发展和进步依赖于也促进相关技术的发展和进步。
3、因此,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,机电一体化将朝着如下几个方向发展:1个性化。在知识经济时代,求新、求异、追求个性是消费需求的一个特征,而柔性化为产品个性化创造了技术条件。所以,在信息时代,机电一体化产品将呈现个性化趋势。与此相适应,机电一体化产品的生产模式及观念也在发生改变。因此精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造等得以相继出现。2高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代CNC系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。它采用多CPU结构,以多总线连接,进行高速数据传递,采用精简
4、指令集机,实时多任务操作系统并行处理,设置多重缓冲器,故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。3智能化。人类社会的发展和进步体现在人脑的智能上,当然,机电一体化的发展和进步也体现在其产品的智能上,智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一,也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人-机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制
5、造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得到更高的控制目标。4人格化。未来的机电一体化将会加强它们与生命机体的相似性,更加注重产品与人的关系(人-机的协调),并与人共生(人-系统一体化)。因为产品是为人服务的,所以机电一体化产品应适宜人的使用与操作,更关注人的生理、心理特性和限度,人机功能的合理分配,人的可靠性及安全性问题。并应强调人在系统中的重要性,重新安排人与系统的位置,突破现有系统将人排除在外的旧格局,开发新一代的机电一体化系统。5系统化。系统化的表现特征之一是系统体系
6、结构进一步采用开放式和模块化的结构。系统可以灵活组态,进行任意裁减和组合,同时寻求实现多坐标系列控制功能的NC系统。表现特征之二是通信功能的大大加强,即网络化趋势。由于网络技术的兴起和发展,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。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。6微型化。微型机电一体化系统是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是机电一体化的一个新发展方向,国外称微电子机械系统(Micro2Electro2MechanicalSystem,MEMS)。微型机电一体
7、化产品,泛指几何尺寸不超过一立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展,体积小,耗能小,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,是近年和将来十大关键技术之一。7绿色化。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。工业的发展,使得资源减少,生态环境受到严重污染。因此绿色化成了时代的趋势,产品的绿色化更成了适应未来发展的一大特色。 二、我国机电一体化的现状1我国机电一体化的发展和应用情况。新技术革命使机电一体化迅猛兴起,我国也加大了对它的研究和发展力度,还将其确定为国家高技术重点研
8、究领域,给予优先支持,并取得了可喜的成绩。(1)数控技术。我国从1958年开始研究数控技术,经技术引进、消化吸收和开发自主版权的数控系统三个阶段的发展,建立起了具有自主版权的数控平台,开发出了数控机床和加工中心6种典型系统及针对特定功能要求的16种派生系列,奠定了我国数控机床
