對(duì)機(jī)電一體化若干技術(shù)問題的探討

魏本哲

【摘? 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家越來越重視機(jī)電一體化若干技術(shù)問題的處理工作。為了進(jìn)一步的提升機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新，需要根據(jù)實(shí)際情況明確機(jī)械工程領(lǐng)域的革新，完善機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及功能原理，創(chuàng)新機(jī)電一體化技術(shù)的后續(xù)發(fā)展方向。因此本文主要針對(duì)機(jī)電一體化若干技術(shù)問題進(jìn)行簡要分析，并提出合理化建議。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;若干技術(shù);問題分析

引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械電子技術(shù)與其他信息技術(shù)緊密結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新為主要目的，也為后續(xù)的機(jī)電一體化應(yīng)用于其他行業(yè)指明了新的方向。國內(nèi)的機(jī)電一體化產(chǎn)品主要分為開發(fā)性系統(tǒng)以及基礎(chǔ)性元件兩部分，前者產(chǎn)品有數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及智能化儀表等，后者可分為電子器件、控制器以及集成電路等，該種產(chǎn)品的問世直接促進(jìn)了機(jī)械行業(yè)以及電子行業(yè)的全面發(fā)展。

1.機(jī)電一體化基本內(nèi)容

（1） 概述。機(jī)電一體化技術(shù)主要起源于機(jī)械工程行業(yè)的基本技術(shù)，后續(xù)引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，并將相關(guān)的技術(shù)應(yīng)用于同一行業(yè)中，以完善企業(yè)結(jié)構(gòu)框架，提升生產(chǎn)效率為主要目標(biāo)，逐步的為多個(gè)系統(tǒng)模塊配置功能，使不同小單元都配備自己的特定功能價(jià)值模塊。在信息技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，機(jī)電一體化技術(shù)得到了新的發(fā)展機(jī)遇，目前已經(jīng)形成了一整套完整的學(xué)科體系。機(jī)電一體化技術(shù)根據(jù)執(zhí)行部分、動(dòng)力部分以及傳感部分等不同模塊功能，逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)字化信息應(yīng)用，充分利用工業(yè)機(jī)械的高質(zhì)量與低能耗等優(yōu)勢(shì)提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同模塊的性能，有利于提升運(yùn)行系統(tǒng)的工作效率，為企業(yè)創(chuàng)造更大的價(jià)值。

（2）基本結(jié)構(gòu)。機(jī)電一體化中的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)包含機(jī)械結(jié)構(gòu)、開發(fā)系統(tǒng)以及基本框架等，所選機(jī)械材料、加工工藝以及配置尺寸等都需要具有功能性強(qiáng)、材料質(zhì)量好、防水性好等優(yōu)勢(shì)。在工程機(jī)械行業(yè)，主要是依據(jù)客戶的需求進(jìn)行開發(fā)系統(tǒng)定制，盡可能的減少動(dòng)力供應(yīng)，提高信息輸出。在機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，要對(duì)所開發(fā)出來的系統(tǒng)進(jìn)行基礎(chǔ)測(cè)試，測(cè)試完成之后再將系統(tǒng)發(fā)送到定制客戶手中，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的結(jié)構(gòu)參數(shù)，按照實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整并將其信息內(nèi)容轉(zhuǎn)變成可識(shí)別信號(hào)，做好信息的分類和整理工作。實(shí)現(xiàn)信息的完善控制，根據(jù)控制信息和指令做好對(duì)應(yīng)的要求制定。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種專業(yè)性的運(yùn)動(dòng)部件，一般采用機(jī)械設(shè)施設(shè)備等對(duì)相關(guān)原件進(jìn)行綜合處理，在控制信息的作用下提供驅(qū)動(dòng)力和能量，要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)具備高效率和響應(yīng)快等特征，增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)外部環(huán)境的適應(yīng)性。若是系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的尺寸較小，系統(tǒng)的動(dòng)作范圍狹窄，還需要考慮到維修費(fèi)用的預(yù)算額度以及信息的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)定，對(duì)所獲取的信息輸入程序進(jìn)行指令下發(fā)，控制系統(tǒng)合理運(yùn)行。

2.機(jī)電一體化發(fā)展階段

（1）初級(jí)階段。機(jī)電一體化起源于20世紀(jì)60年代，該年代人們并不知道機(jī)電一體化技術(shù)所表明的東西，但該時(shí)期人們會(huì)利用機(jī)電一體化技術(shù)中的電子技術(shù)進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品性能的完善和處理，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。該時(shí)期的機(jī)電一體化技術(shù)主要用于戰(zhàn)爭產(chǎn)品的生產(chǎn)，以提升戰(zhàn)爭產(chǎn)品的爆發(fā)力以及傷害力為主要目標(biāo)。人們認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)的生產(chǎn)效率過高，直接增強(qiáng)了工作在相關(guān)體系中的應(yīng)用，逐步提升了人們對(duì)于技術(shù)的接受度。在戰(zhàn)爭結(jié)束之后，一體化技術(shù)則被人們應(yīng)用于恢復(fù)戰(zhàn)后的經(jīng)濟(jì)，逐步的進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品制造以及機(jī)械產(chǎn)品性能完善，對(duì)于戰(zhàn)后西方國家的發(fā)展具有促進(jìn)作用。

（2）發(fā)展階段。20世紀(jì)七八十年代，機(jī)電一體化技術(shù)受到了社會(huì)各界的重視和認(rèn)可，出現(xiàn)了一段蓬勃發(fā)展期。由于通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷革新，西方發(fā)達(dá)國家開始將多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行融合，并放置于工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制造領(lǐng)域中，逐步提升了產(chǎn)品的制作效率以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)化，為后續(xù)的機(jī)電一體化技術(shù)提供了前提條件。該時(shí)期的機(jī)電一體化發(fā)展不僅僅是機(jī)電行業(yè)的大事件，也是其他行業(yè)的新吸引點(diǎn)事件，各界科研組人員都認(rèn)為該項(xiàng)工作的實(shí)質(zhì)性效益是前途無量的，故為后續(xù)的技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)。

（3）完善階段。在第三次工業(yè)革命爆發(fā)時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向開始轉(zhuǎn)變成智能化發(fā)展，該時(shí)期已經(jīng)引入了光電通信技術(shù)以及微細(xì)加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)的分支方向發(fā)展?？萍佳芯咳藛T開始對(duì)各項(xiàng)技術(shù)的學(xué)科體系進(jìn)行綜合構(gòu)建，按照不同技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域以及應(yīng)用方向?qū)ζ溥M(jìn)行結(jié)果的完善，逐步優(yōu)化機(jī)電一體化技術(shù)的模型設(shè)定流程，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行完善。后續(xù)所引入的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人工智能技術(shù)在國內(nèi)制造企業(yè)以及機(jī)電企業(yè)的技術(shù)地位，為其發(fā)展提供了良好的環(huán)境。

3.機(jī)電一體化特點(diǎn)

（1）智能化。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，信息化發(fā)展方向是機(jī)電一體化技術(shù)的主要研究方向之一。國內(nèi)的機(jī)電一體化研究人員對(duì)于人工智能技術(shù)的引用愈加重視，已經(jīng)開始將人工智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人制造以及數(shù)控機(jī)床的智能化改造中，提升了科學(xué)技術(shù)于工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用范圍覆蓋。智能化技術(shù)是指在控制理論以及人工智能理論的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)器行為進(jìn)行描述和指令下達(dá)，使得機(jī)械設(shè)備可模擬人類的思維，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行指令的邏輯性、判斷性以及決策性，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能管控。

（2）數(shù)字化。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)字化應(yīng)用是微小控制器的發(fā)展方向，也是設(shè)計(jì)制造與當(dāng)代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展相關(guān)聯(lián)。例如，機(jī)器人發(fā)明、數(shù)控機(jī)床制造以及計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)管控等。機(jī)電一體化技術(shù)的智能運(yùn)用于實(shí)踐機(jī)械設(shè)備的控制修復(fù)與診斷，可進(jìn)一步提升產(chǎn)品的可靠性與操作性，提高機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用效果。對(duì)于機(jī)電一體化的智能技術(shù)應(yīng)用需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)的處理，提升數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性與合規(guī)性，增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用中的需求增添以及接單處理，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的工作內(nèi)容體系完善。

（3）網(wǎng)絡(luò)化。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，機(jī)電一體化技術(shù)所研發(fā)的產(chǎn)品具備遠(yuǎn)程控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控等內(nèi)容，機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢(shì)十分明顯。以計(jì)算機(jī)為中心的集成家電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生活用品上的網(wǎng)絡(luò)化。在網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用過程中，對(duì)于所開發(fā)的機(jī)電一體化系統(tǒng)可增添個(gè)性化需求定制，提升系統(tǒng)信息的共享性，增強(qiáng)機(jī)械制造的信息化處理效果。在應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的零部件測(cè)試時(shí)，需要對(duì)工作進(jìn)行綜合完善，增強(qiáng)對(duì)問題的報(bào)告出具以及性能整合，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級(jí)與革新，助推技術(shù)的高效應(yīng)用。

（4）集成化。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，基建一體化技術(shù)融合多項(xiàng)技術(shù)，且在多種學(xué)科技術(shù)的滲透以及交叉應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化與復(fù)合，提高工程生產(chǎn)效率，構(gòu)建良好的集成電路系統(tǒng)。集成化將機(jī)械系統(tǒng)劃分為多層次結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)形式，將系統(tǒng)功能進(jìn)行功能處理，利用多種層次結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，實(shí)現(xiàn)最大化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

4.結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段國家越來越重視機(jī)電一體化若干技術(shù)問題的處理工作。為了進(jìn)一步的提升機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新，需要根據(jù)實(shí)際情況做好微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等內(nèi)容融合，完善多種先進(jìn)技術(shù)，做好技術(shù)的創(chuàng)新與管控，實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化信息技術(shù)管控，實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的高效化。

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