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關(guān)鍵詞:機(jī)械一體化;技術(shù);現(xiàn)狀;產(chǎn)品;制造技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)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(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)械一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)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(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)械一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、概要
機(jī)械一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機(jī)械一體化發(fā)展至今也已成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機(jī)械一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個(gè)機(jī)械一體化系統(tǒng)或機(jī)械一體化產(chǎn)品。
二、發(fā)展?fàn)顩r
20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期,人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)械結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時(shí)研制和開(kāi)發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。
20世紀(jì)90年代后期,開(kāi)始了機(jī)械一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)械一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)械一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)械一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)械一體化和微機(jī)械一體化等新分支;另一方面對(duì)機(jī)械一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)械一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)械一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機(jī)械一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。
三、發(fā)展趨勢(shì)
1、智能化、模塊化
智能化是21世紀(jì)機(jī)械一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)械一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠(chéng)然,使機(jī)械一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)械一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)械一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)械一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣,可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)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(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。
2、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化
20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)械一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)械一體化產(chǎn)品。
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng),一般除RS232外,還有RS485、DCS人格化。未來(lái)的機(jī)械一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)械一體化的人格化有兩層含義。一層是,機(jī)械一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何賦予機(jī)械一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)械一體花產(chǎn)品。事實(shí)上,許多機(jī)械一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來(lái)的。
綜上所述,機(jī)械一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然,與機(jī)械一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯,機(jī)械一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
參考文獻(xiàn)
[1]李建勇.機(jī)械一體化技術(shù).北京:科學(xué)出版社,2004.
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;自動(dòng)控制技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化的外文名詞是Mechantronics,起源于日本,是取英語(yǔ)Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的,表示機(jī)械學(xué)與電子學(xué)兩種學(xué)科的綜合。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)電一體化的涵義有各種各樣的認(rèn)識(shí),其各自的出發(fā)點(diǎn)和著眼點(diǎn)不盡相同,再加上機(jī)電一體化本身的涵義還在隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷被賦予新的內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,不斷地推動(dòng)不同學(xué)科的交叉和滲透,從而導(dǎo)致整個(gè)工程領(lǐng)域的技術(shù)革命。
1.機(jī)電一體化概要
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。機(jī)電一體化涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)方面,只是機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其他新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械。機(jī)電一體化系統(tǒng)由若干具有特定功能的機(jī)械和電子要素組成的有機(jī)整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能。
2.我國(guó)機(jī)電一體化的現(xiàn)狀
世界范圍內(nèi)機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。第一階段也稱為初級(jí)階段。20世紀(jì)60年代以前由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。第三階段,20世紀(jì)90年代后期,開(kāi)始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。
計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床(CNC)是一種由計(jì)算機(jī)或?qū)S秒娮佑?jì)算裝置控制的高效自動(dòng)化機(jī)床。它綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、精密測(cè)量和機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的最新成就,是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是機(jī)床發(fā)展的必然趨勢(shì)。
汽車(chē)的機(jī)電一體化中心內(nèi)容是以微機(jī)為中心通過(guò)自動(dòng)控制來(lái)改善汽車(chē)的性能,增加汽車(chē)的功能,實(shí)現(xiàn)汽車(chē)降低油耗,減少排氣污染,提高汽車(chē)行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。近幾十年,國(guó)際各大汽車(chē)公司都加大了對(duì)汽車(chē)機(jī)電一體化的研究,使其發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。
工業(yè)機(jī)器人(IR)一般應(yīng)由機(jī)械系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成,是一種能模擬人的手、臂的部分動(dòng)作,按照預(yù)定程序、軌跡及其要求,實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)工件或操作工具的自動(dòng)化裝置,是具有發(fā)展前途的機(jī)電一體化典型產(chǎn)品。
3.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
3.1自律分配系統(tǒng)化
未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強(qiáng)的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的,其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放和模塊化的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組套,進(jìn)行任意裁減和組合,同時(shí)要求實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)系列控制功能的NC系統(tǒng)。表現(xiàn)特征之二是通話功能的大大加強(qiáng),即網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。
3.3人工智能化
這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3.4全息系統(tǒng)化
機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯,智能化水平越來(lái)越高。其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也由簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而變?yōu)閺?fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
3.5綠色化
環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的三大主題。
3.6微型機(jī)電化
微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.7面向21世紀(jì)的制造模式
一次制造成功,采用成組技術(shù)和分組作業(yè)方式,按質(zhì)、按量、按時(shí)完成,做到零廢品、零庫(kù)存、零設(shè)備故障、零環(huán)境污染,從以“技術(shù)”為中心向以“人”為中心轉(zhuǎn)變,從“金字塔式多層次管理”向“網(wǎng)絡(luò)式管理”、由順序工作方式向并行工作方式、由固定組織
加工向敏捷制造加工轉(zhuǎn)變。
4.結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化的出現(xiàn)并不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念正在發(fā)生著革命性的變化。21世紀(jì),機(jī)電一體化技術(shù)將扮演機(jī)械工業(yè)的主角,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯。我國(guó)可以利用后發(fā)的成本優(yōu)勢(shì)和廣闊的市場(chǎng)潛力,用全新的方式和更短的時(shí)間研發(fā)更多具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。
[關(guān)鍵詞] 現(xiàn)代制造業(yè) 先進(jìn)制造技術(shù) 機(jī)電一體化技術(shù) 緊密聯(lián)系
制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱,尤其是現(xiàn)代制造業(yè)更是在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)能力構(gòu)成中占首要地位,要發(fā)展和壯大現(xiàn)代制造業(yè)就要大力研究、發(fā)展和掌握先進(jìn)制造技術(shù)。所謂先進(jìn)制造技術(shù),其實(shí)就是一種綜合技術(shù),是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上加上信息技術(shù)和科學(xué)的管理,再加上與之相關(guān)的科學(xué)技術(shù)交融而形成的群體技術(shù)。
一、先進(jìn)制造技術(shù)簡(jiǎn)介
制造技術(shù)是使原材料成為產(chǎn)品所應(yīng)用的一系列技術(shù)的總稱。現(xiàn)代制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料及現(xiàn)代管理技術(shù)的最新成果,并將其綜合應(yīng)用于制造業(yè)的全過(guò)程。
先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的,是與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一個(gè)完整技術(shù)群。它是具有明確范疇的新技術(shù)領(lǐng)域,是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù),是駕馭生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)過(guò)程。它不僅涉及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造工藝、加工和裝配、而且覆蓋了市場(chǎng)分析、銷(xiāo)售使用、維修服務(wù),乃至回收再生的全過(guò)程;先進(jìn)制造技術(shù)還涉及企業(yè)產(chǎn)品與管理創(chuàng)新、企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化、制造單元與系統(tǒng)的集成、制造企業(yè)與流通領(lǐng)域的集成、企業(yè)間集成與協(xié)作等方面。
目前機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中應(yīng)用廣泛,在先進(jìn)制造技術(shù)中占相當(dāng)重要地位。
二、機(jī)電一體化技術(shù)概要
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù),是從系統(tǒng)工程出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。它涉及了許多新概念、基礎(chǔ)學(xué)科和邊緣學(xué)科,是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。
機(jī)電一體化不是機(jī)械加電氣簡(jiǎn)單組合、拼湊而成的機(jī)械電氣化,而是賦予了自動(dòng)化、虛擬化、柔性化、智能化等特征。其主要由:機(jī)械裝置;檢測(cè)裝置和傳感器、變送器;信息處理部分;驅(qū)動(dòng)器和執(zhí)行器; 接口部分等5個(gè)部分組成。
三、現(xiàn)代制造業(yè)的基本內(nèi)涵及特點(diǎn)
1.基本內(nèi)涵
按照國(guó)際通例,工業(yè)中所有將原材料轉(zhuǎn)化為可供使用的物品的行業(yè)都可成為制造業(yè),可分為裝備制造業(yè)和生產(chǎn)消費(fèi)資料制造業(yè)。現(xiàn)代制造業(yè)就是用高新技術(shù)改造、升級(jí)優(yōu)化傳統(tǒng)制造業(yè),是先進(jìn)制造技術(shù)或先進(jìn)管理手段與制造業(yè)相結(jié)合的產(chǎn)物。
現(xiàn)代制造業(yè)有下面幾個(gè)方面是必須具備的:1、采用了新技術(shù)、新工藝、新裝備,實(shí)現(xiàn)了制造過(guò)程的現(xiàn)代化。2、應(yīng)用信息化的手段。對(duì)生產(chǎn)、管理、銷(xiāo)售的全過(guò)程采用了信息化的管理手段和信息化的管理工具。3、采用了現(xiàn)代化的生產(chǎn)組織方式。4、現(xiàn)代制造強(qiáng)調(diào)以知識(shí)和技術(shù)投入為因素,以現(xiàn)代集成制造為特征,以高新技產(chǎn)業(yè)為先導(dǎo)的高附加值、高科技、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)體系。
2.主要特征
通常來(lái)說(shuō),現(xiàn)代制造業(yè)主要有以下特征:
(1)充分消化吸收吸和應(yīng)用世界先進(jìn)制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù),更加強(qiáng)調(diào)以知識(shí)和技術(shù)為投入因素,企業(yè)的工藝、裝備、材料高技術(shù)化,產(chǎn)品的科技含量和附加值較高。
(2)建立起與現(xiàn)代技術(shù)相適應(yīng)的生產(chǎn)方式和企業(yè)組織形式,推廣和實(shí)施先進(jìn)的制造模式。發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)作用大,產(chǎn)業(yè)鏈和的產(chǎn)業(yè)集群。
(3)符合現(xiàn)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展理念,具有資源節(jié)約、無(wú)污染綠色等特征,具有與全球化相適應(yīng)的資源配置方式。
(4)利用現(xiàn)代信息技術(shù),改造和集成業(yè)務(wù)流程,形成以價(jià)值鏈為基礎(chǔ)的分工協(xié)作模式,并呈現(xiàn)出制造業(yè)與服務(wù)業(yè)既分工又融合的特點(diǎn)。
四、機(jī)電一體化技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)緊密聯(lián)系、密不可分
隨著現(xiàn)代制造業(yè)向精密化、自動(dòng)化、信息化、柔性化、清潔化、集成化和智能化的快速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品與現(xiàn)代制造業(yè)聯(lián)系緊密。
1.機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品
機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的名個(gè)領(lǐng)域,特別在現(xiàn)代制造業(yè)方面應(yīng)用較廣。其主要有機(jī)電一體化系統(tǒng)和典型元、部件兩大類。
機(jī)電一體化典型系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)、智能化儀器儀表、印刷機(jī)械系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)及虛擬加工CAD/CAM等系統(tǒng)。
典型的機(jī)電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器(PLC)、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品是現(xiàn)代制造業(yè)所不可或缺的。
2.機(jī)電一體化產(chǎn)品在現(xiàn)代制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)
(1)設(shè)備安全性和可靠性提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有主動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、主動(dòng)診斷、主動(dòng)保護(hù)等功效,從而使其具有較高的自動(dòng)保護(hù)措施和可靠性及較低的產(chǎn)品故障率,明顯提高了設(shè)備安全性和可靠性,使用壽命也得到相應(yīng)提高。
(2)生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量、效率大幅提升。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息主動(dòng)處理和主動(dòng)把持功效,能保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率,同時(shí)也使得生產(chǎn)能力大大提高。
(3)具有智能化功能,操作簡(jiǎn)便。機(jī)電一體化產(chǎn)品操作按鈕和手柄數(shù)量明顯減少,使得操作大大簡(jiǎn)化、簡(jiǎn)便。先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品是一個(gè)完整的系統(tǒng),可通過(guò)模糊技術(shù)與信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))對(duì)外界參數(shù)的改變隨機(jī)自尋最佳工作程序,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)最優(yōu)化操作。
(4)具有復(fù)合功能及適用性。機(jī)電一體化產(chǎn)品突出了復(fù)合技巧和復(fù)合功效,使產(chǎn)品的功效程度和主動(dòng)化程度大大進(jìn)步,能適用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域,滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。
(5)具有參數(shù)化特性,調(diào)試和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過(guò)改變控制和執(zhí)行系統(tǒng)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)工作方法的轉(zhuǎn)變,以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變更的需要。機(jī)電一體化產(chǎn)品的主動(dòng)檢驗(yàn)和主動(dòng)監(jiān)視功效可對(duì)工作過(guò)程中出現(xiàn)的故障主動(dòng)采用措施,使工作恢復(fù)正常。
總之,現(xiàn)代制造業(yè)是科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果,是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。兩者的緊密結(jié)合深刻影響著現(xiàn)代制造業(yè)及現(xiàn)代制造技術(shù),隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合、相互滲透的趨勢(shì)越來(lái)越明顯,將大大地推進(jìn)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展步伐。
參考文獻(xiàn)
[1]章浩,張西良,周士沖.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究,2006(7)