赵志伟,王海鸥
(吉林省经济管理干部学院机电工程学院,吉林长春130012)
最近几年来我过部分技术项目也取得了突破性的进展,我国机电一体化的未来发展趋势较为乐观,本文主要分析了我国机电一体化技术的发展现状,并且指明了我国机电一体化未来的发展大趋势,说明了机电一体化创新发展技术对改善我国现有技术格局、实现与国际接轨都起到了一定的积极作用。
电子通信技术及自动化控制技术在世界范围内的快速发展,为我国现阶段成型的机电一体化系统奠定了很坚实的基础,通过其发展促进了计算机与机械控制一体化结合的发展。我国的机电一体化发展在20世纪90年代进入高速发展阶段,发展产生很多先进技术,促进了光电一体化与微电一体化等新型技术的全面发展;国内许多高校、科研机构和机电研发企业等也做了大量的研究创新工作,这些都促使我国机电一体化发展进入一个崭新的时代。
计算机集成制造系统称为CIMS,它是一个全局动态的最优综合。将经营决策、产品的开发、生产的准备、生产实验到生产经营管理等环节有机结合起来,优化并极大的挖掘了各生产要素间的配置。我国现在的CIMS已经改变为“现代集成制造与现代集成制造系统”。它已在广度与深度上拓展了原CIM/CIMS的内涵。其中,CIMS有关技术的集成优化及各类人员的集成优化等。
数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。其控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来。从以数控机床技术为中心向以客户为中心转变成为我国当今的发展趋势。
系统控制智能化将成为我国机电一体化发展的重要方向,这也成为我过向国外展示我国机电产品的重要环节。与传统的机电一体化技术相比,智能化的发展必须建立在现代机械控制理论学习的基础上,加入智能人工化、先进计算机技术、动力学理论、模糊数学应用、逻辑思维、推理判断、自主决策等先进的技术和思想,可以通过借助软件、芯片技术、模糊技术来实现的最新创新成果。在机电一体化技术的智能化发展中更加注重产品的整体性能,通过对于产品控制系统的智能化处理,进一步提高产品的质量。
今后的我国乃至于全球的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统停止工作时,生物便死亡,而当控制系统工作时,生物就很有活力。接下来的工作将是如何赋予这些机体生命。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件与软件一体,是不可以分割的。所以,我国的机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋势,但有一段漫长的路要走。
在70年代初人们就开始了机电微型化的探索研究,直到80年代,这个领域才有了实质性的进展。它使用最新的纳米材料技术,使得电机的体积惊人地减小。这样的技术在军事上无疑将有很大的用处,这些应用主要包括有:微型机器人电子失能系统;蚂蚁机器人;分布式战场微型传感器网络;有害化学战剂报警系统;微型敌我识别等方面。微型敌我识别装置能够在纷繁杂乱的战场上,通过传感器和智能识别技术,判断出敌我目标,避免不必要的错误。大量的廉价的识别装置的共同使用更加能够增加判断的可靠性。机电微型化之所以能够完成大量的功能是因为它的廉价、微小、智能化、可控性的特点。
所谓机电绿色化,就是没有或很少有环境污染的制造,它贯穿于产品的全生命周期,如在产品设计时就必须考虑产品的可回收性与可拆卸性,制造过程中的无切削、快速成形、挤压成形等。而这一切除了工艺革新外,更必须依靠信息技术,通过计算机的数据模拟、仿真模拟,最终实现机电一体绿色化,近些年来我国的生态保护意识逐步加强,人们在各项生产生活活动中都在考虑其产生的生态效应,而机电一体化所制造是未来生产制造业的主要核心,所以发展以“绿色”理念作为支撑其可持续性发展的机电一体化制造也更是未来发展的重点方向。
我国在机电一体化技术的研究中已经取得了较为突出的成果,但是与机电行业先进国家相比,我们存在着一定的差距。机电一体化技术是现代科学技术发展所必须考虑的,更是我国企业在信息时代所必须经历的发展阶段。机电一体化对促进社会生产和国民经济的持续健康发展起着重大的作用。同时我们也应该知道,机电一体化并不单纯是机械技术和软件技术等的简单组合或拼凑,机电一体化结合很多学科,实现了各学科之间的相互融合!伴随着我国的经济发展和科技进步,我国的机电一体化技术也会越来越成熟,只有特别重视新型技术的引用和科技创新改革的脚步,我们才能尽快实现与国际的接轨。这样机电一体化将会更好的服务于我们人类。
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