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机电一体化技术发展状况研究

2021-09-17 10:38:24毕业论文

摘要:机电一体化是现代科学技术发展的重要产物。通过将电子信息技术与机械电子技术进行整合,促使机电技术得到较大的创新发展,形成不同领域技术协调和渗透。并基于统一化的工业技术,有利于推动产业朝向智能化和网络化方向发展。因此,在当前新形势下科学、准确地预测机电一体化发展趋势,对其发展状况进行研究和分析,旨在加快推进我国产业变革的进程,提高现代化工业生产能力。

关键词:机电一体化;技术;发展现状;趋势

在当前社会的创新发展过程中,各个领域的科学技术逐渐融合,以形成统一化系统,在一定程度上促使不同领域之间的技术更加协调。在实际的工业生产中,技术的革新促使效率和质量得到明显加强。机电一体化技术在此背景下有较大进步,促使工业发展由传统的机械化模式,逐步趋向智能化、一体化、网络化的模式变革,对我国产业结构优化、产能优化等均有重要的价值和意义。

1机电一体化技术概述

随着现代计算数学、机械动力学以及电子信息和工程力学的进步,促使机电一体化技术产生和发展,并成为当代科学技术发展最为活跃的领域之一。在设计技术的内容方面,其改善了原有的模式以及规范,从面向制造转变为面向用户,促使产品的适用性和创新性得到有效加强。而机电一体化的概念则是将机械设备与电子技术融合的统称,促使机械设备能够在性能控制以及信息处理等方面,具有智能化、自动化特点。其是基于计算机技术、自动化技术和机械电子技术等的综合,构建相对独立的技术系统,更好地开展工业生产活动[1]。在实际应用中涉及到社会的各个领域,是提高生产力和生产效率的主要推动力。

2机电一体化技术发展现状

当前机电一体化技术的发展取得了较大成就,我国在长期探索和实践中,对机电一体化技术的研发,主要体现在数控技术、机器人以及计算机集成制造系统等领域,具有较高的发展水平,促进了现代生产体系的建立和完善。

2.1数控技术

对于机电一体化技术的发展,在20世纪80年代中期,我国开始探索和研究数控技术。在借鉴国外先进技术和经验的基础上,积极建设数控研发和生产基地,截至目前具有较好的自我研发能力,推动数控产业基本成型。在实际发展过程中,我国数控技术行业已经具备年生产数控系统3000余套、主轴与供给装置5000余套的生产能力,是保证国民经济发展的重要条件[2]。并且通过机电一体化掌握关键数控技术,提高自我研发和生产能力,在国防工业和民用工业的创新发展中,具有非常重要的地位,在很大程度上有助于提高我国的综合国力。

2.2机器人技术

自1986年后,我国将机器人的研发列入到国家科技发展计划中,到如今经过35年的探索,借助机电一体化技术,已经掌握机器人设计制造、控制和软件编程等核心技术,并广泛应用于社会各个领域,比如工业、医疗、水下探测、消防、家居生活等。不仅充分提高了生产制造能力,而且还提升了社会服务水平,促使人们的生活质量得到较大改善,促使生产生活更加便利、高效。

2.3计算机集成制造系统

通过机电一体化技术,我国在计算机集成制造系统方面取得了巨大进步,并在国内建立了多个工程研究中心、技术实验室和培训中心,充分掌握了计算机集成制造系统的核心技术内容。同时在国内多家企业中得到广泛、深入的应用,对社会效益和经济效益具有一定的提升效果。比如制造企业中的生产管理信息系统、计算机辅助工程系统、生产过程控制与管理系统、物料存储、运输和保障系统、数据库等,均是在机电一体化技术基础上发展而来的集成化系统模式,对企业的制造能力和生产效率起到了良好的助推作用,是我国产业变革的重要基础保证[3]。

3机电一体化发展趋势

结合机电一体化的发展现状,未来其前进方向将会以社会需求为导向,以提高生产能力效率为目的,逐渐趋向模块化、微型化、系统化、环保化,确保机电一体化技术能够更适应时代发展特征,满足现代工业结构创新的要求,实现依托科学技术提高生产力的战略目标。

3.1模块化

现阶段,在生产中对于标准化的认可程度越来越高,对产品的设计和制造更倾向于规范化和适应性。在目前我国对于机电产品已经明确了标准化生产的目标,这对生产率和衔接便利性的提高具有一定意义。因此在后续的发展进程中,模块化势必会成为机电一体化革新进步的主要趋势。通过模块化的机电一体化产品,有利于提供相对标准的机械接口、动力接口、电器接口以及环境接口,改善以往机电产品相互衔接性能较差的情况,稳定机电性能,从而促使各个产品之间能够形成有效的结合和兼容。所以在全球经济一体化的趋势下,对于机电一体化产品的统一模块化标准将会逐步建立和完善,促使机电产品的衔接性进一步提高。

3.2微型化

机电一体化产品的微型化趋势,主要是在机械技术与电子技术在纳米尺度上进行融合的结果。即促使传统尺度的机电一体化产品,缩小到体积不超过1cm3的形态。但其并非是单纯缩小尺寸制造,而是保障微型化产品不仅体积小,并还要具有能耗低、运动灵活等特征。比如在医疗领域中所应用的微创技术,则是微型机电一体化技术进行应用的主要体现。再比如航天领域内,针对太空舱体积较小的特点,可应用微型化的机电一体化技术,改进试验设备和探测设备,有利于稳定发挥相应的功能等。所以微型化是机电一体化技术未来发展的重要趋势之一。3.3系统化当前人们对于机电产品的应用,更注重开放性和多样化,因此机电一体化技术将会逐渐趋向系统化。利用计算机集成的特性对机电产品实现系统运用,有效提高生产效率,为人们的生产生活提供更好的便利性,满足现代化多种需求。所以针对未来市场逐步出现的多元化需求,机电一体化产品的设计制造以及生产,也将向系统化方向发展,尽可能保证不同系列的机电一体化产品之间,具有较好的兼容性和并用性。

4机电一体化技术发展建议

根据我国社会生产生活的实际需求以及相关发展指导计划,在未来推动机电一体化技术的革新和良好应用,应当从以下几个方面出发。首先,应当注重利用高新技术对机电一体化进行改造和提升。近年来,虽然我国对机电一体化技术的研究取得了诸多成果,但基于科学技术的不断发展和经济社会的进步,对其提出了更高的要求。因此在未来机电一体化发展过程中,仍需注重利用高新技术,对自身性能进行改善和提升,以便于提高机电一体化产品的市场竞争能力。其次,坚持自主研发和技术创新。在新时代下,创新作为市场竞争的关键要素,只有持续变革才能够满足用户市场日益增长的要求。所以在机电一体化技术发展进程中,应当坚持自主研发,加大技术引进中的消化吸收,根据市场导向明确创新研究方向,形成良好的自主开发能力,增强机电产品的技术含量,为现代生产生活提供便利。同时应当坚持发展科学技术,依托重点项目,集中使用资金,支持核心技术、核心产品以及核心工程的创新,实现跨越式发展。并要注重机电一体化基础理论、基础技术和共性技术研究,通过新理论和实践带动机电一体化的突破发展。最后,提高人才质量,加快人才培育。机电一体化实际上是一项高新技术产业,其对人员的专业知识和技术能力具有较高的要求。因此为保证机电一体化技术的高效向前发展,则应当注重人才的培养和培育。在实践中则可加强高校人才体系建设,合理设置相关课程、编写适当教材内容、强化实验教学,以此充分提高相关人员的综合素质。

5结语

综上所述,机电一体化对于国家和社会的建设发展具有积极意义,其创新是生产力发展到一定阶段的必然要求。因此相关人员应当充分了解当前机电一体化的发展状况,明确未来发展趋势,注重利用高新技术进行改造和提升、坚持自主研发和技术创新以及提高人才质量,加快人才培育等措施,实现技术相互融合,促使机电一体化在新时代得到更好的发展和应用,助推社会经济和国家综合实力的提高。

参考文献:

[1]祁明胜,张冬梅.机电一体化技术在机械工程中的应用及发展趋势[J].造纸装备及材料,2020,49(5):33-34+37.

[2]石新伟,段文君.机电一体化技术的发展趋势分析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(6):135-136.

[3]何宏潜.关于机电一体化技术的现状和发展趋势研究[J].科技资讯,2020,18(16):43-44.

作者:陈金凤 单位:江苏省东海中等专业学校

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