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2.低碳经济发展中的问题
2.1 对低碳经济的认识不到位
低碳经济的实质是一种以低消耗、低污染为基础的经济发展模式,将低碳环保与经济的可持续发展联系在一起,但是我国的低碳经济还处在起步阶段,对低碳经济的发展认识不到位,衡量一个企业是否采用低碳的经济发展模式是看这个企业的整个环节是否达到了减排、低碳的标准,而不能片面的评价低碳经济的概念。
2.2 低碳技术的发展落后
低碳经济的发展依赖于先进的技术,低碳技术作为一种指导性的指标,对于经济的可持续发展具有重要的意义,但是我国处于起步阶段,低碳技术还不成熟,发展也比较滞后,缺乏创新能力,国际先进的技术难以引进,我国缺乏有效的政府激励制度,低碳技术的成果也难以推广,使得低碳经济的发展受到一定的阻碍。我国的低碳运行制度的实施管理也比较落后,不同的低碳企事业单位之间的技术设备和信息标准达不到不统一,非标化相当普遍,人才的障碍也可以归纳为技术障碍的范畴。
2.3 发展资金的不足
低碳经济是以新能源代替旧能源,而开发新能源所需要的成本比较高,对于我国的发展国情来说,确实存在着一定的难度,实现低碳的出发点是好的,但是受到现实因素的牵制,低碳经济的发展速度也比较缓慢。
2.4 基础实施的障碍
我国处于起步阶段的低碳经济基础设施建设还没有较大的改观,和我们提出的低碳要求所需要的基础设施相比,这些是远远不够的。如果和发达国家相比较则差距会更大。这在很大程度上直接影响着我国的低碳经济的进程。
我国旅游行业引入低碳旅游理念之后,相关的基础设施得到了完善,使得旅游低碳模式更具市场的空间和潜力,其他发展的前景也越具可观性。首先是我国具有旅游资源丰富的优势,旅游类型多种多样,可为低碳旅游发展提供坚实的资源基础,随之我国内需的扩大和相关结构政策的调整,低碳旅游可最大限度减少能源损耗,为相关产业发展提供更多的就业岗位,为扩大内需提供一定的基础条件。其次是在我国居民收入提高之后,旅游行业进入了发展的黄金阶段,如果单单依靠传统的旅游方式,将会使得旅游资源被不断消耗,因此地区间的经济发展也开始倡导自然和谐的理念,低碳旅游也将应运而生,在相关政策的倡导下,为经济发展提供更具发展前景的支撑。再次是低碳旅游以生态文明的姿态出现,超越了工业文明和农业文明,控制污染和恢复生态,形成高效循环的产业体系,另外,低碳旅游还通过资源节约机制的建立,形成较为合理的空间开发机构,实现旅游行业可行配套体制的全面建设。由此可见,低碳旅游的发展从单纯的旅游领域升华到生态文明的高度上,缓解了旅游行业与自然资源进展的局势,提高生态环境质量和维护生态环境安全,实现旅游产业的可持续结构调整,具有较大的发展空间和发展潜力。
3.低碳旅游发展的建议措施
3.1低碳理念推广和政策措施的制定
循环经济讲究的是资源的内在发展,低碳旅游要在旅游行业发展的过程中不断提倡低碳消费、绿色保护和回收利用等理念,作为低碳旅游的执行主体,旅游单位要在旅游者旅游的过程中,加大力度进行宣传,改变以往旅游过度消费和损耗的模式,譬如旅游饭店、景区、商场等方面,一方面是倡导节能和减排环保意识,另一方面是为旅游者提出环保消费的建议,最终形成全产业链的循环经济模式。在政策措施方面,我国相关的旅游行业部门和主体要予以积极的配合支持,创建合作模式的联动机制,各县区的政府和旅游主管部门通过创设有利的宏观旅游环境以及内在调整机制,为低碳旅游的健全发展提供政策条件,也能够快速引导公众参与。而事实上,无论是低碳理念的推广,还是政策措施的扶持,都必须以科学的规划作为指导,促进环境的优化和提供人文的关怀,激励和引导旅游主体参与低碳旅游的建设。
3.2建设低碳旅游设施
为了营造良好的旅游环境,笔者建议纳入筹资渠道、合作方式和经营发展多元化的模式,吸引更多的投资者参与低碳旅游开发发展当中,譬如交通、环保、卫生等基础设施的建设。通过建立和健全低碳旅游发展和生态环境保护法律制度的建设,并利用先进的科学手段,在综合考虑旅游环境质量、容量和承载力发展的基础上,提供更加有力的资源、环境的利用和保护措施,形成内外兼修的旅游发展模式。在建设低碳旅游设施的同时,笔者认为还有必要融入以下三种旅游低碳模式:首先是景区环境卫生的加强管理,目前的旅游景区很多环境死角没有进行清理,降低了旅客对景区的满意度,因此,进行定期的清理,譬如每周一次或者每月一次,可以减少垃圾的污染,为了减少环境卫生清理的人力资源成本支出,要鼓励景区周边学校学生为景区进行义务清理,在与学校交流的同时,将低碳理念也融入到学校当中。修葺损坏的卫生设施,要增加垃圾箱等配套设施。其次交通方式的选择也要鼓励低碳化,譬如选择铁路、公共交通、环保型骑车、步行,尽量减少自驾游,在某些景区限制自驾车辆,以减少自驾车辆产生的含碳量和气体排放量。最后是减少一次性旅游用具,譬如瓶装水、袋装食品等,鼓励旅游者自带水果和食用当地的应季蔬果,以减少大量的资源消耗。
3.3旅游人才的培养
1.主要问题
1.1我国内需结构不够合理,投资性需求所占比重仍比较大,一旦国家刺激性政策退出, 电气自动化行业的发展就会受到较大影响,甚至出现倒退。
1.2我国电气自动化行业中,低端产品产能过剩而高端产品产能不足,在一些分行业中,为数不少的企业由于缺乏自主知识产权和自主品牌,往往靠加工贸易和贴牌生产维持生计.对外依存度过高。
1.3国际经济形势不容乐观,我国电气自动化产品出口方面贸易摩擦不断。目前,欧盟经济复苏仍是乏力,特别是受希腊债务危机以及西班牙、葡萄牙、意大利等债务沉重问题的困扰,可能会拖世界经济回升的“后腿”。在这种情况下,各国很可能会通过设置贸易壁垒等方式保护本国电气自动化产品生产企业,这将严重影响到我国外贸出口业务。
2.应对措施
2.1注重产品结构调整,大力发展具有高科技含量、高附加值的产品。注重对先进技术的引进和吸收,加快产业升级和技术创新,从根本上解决问题。
2.2大力发展规模化经营,降低生产成本。在努力吸收和转化先进技术的前提下,从各个环节入手,降低生产成本,提高出口竞争力。
2.3重视电子商务产品的作用,提高产品出口的效率。电子商务能大量减少人力、物力,降低交易成本,更为我国中小企业进入国际市场创造了一个自由平等的竞争环境和更为广泛的合作空间。而且,通过电子商务进行电气自动化产品出口使得交易行为更加公平、透明,买卖双方沟通更方便、快捷,最大可能的避免了贸易纠纷的出现。
二、我国电气自动化行业的发展前景
1.电气自动化系统平台统一化
电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还可以满足用户另一个重要需求即开发平立于最终的运行平台。根据项目特点和最终用户需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT 的软件PLC、嵌入式NT 系统还是基于Windows CE 的控制系统中。
2.电气自动化系统结构通用化
电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lnternet/Intranet对现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时,无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网,所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。
3.电气自动化系统程序接口标准化
基于微软公司的标准和技术,如WindowsXP、OPC 和ActiveX.减少了工程时间和费用,方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES系统、ERP 系统连接时,基于PC平台的自动化解决方案至关重要。使用Windows XP作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC 可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换,切实解决它们之间的通讯障碍。
4.电气自动化产业市场化
电气自动化企业在集中力量加强自身的关键技术开发和系统集成的同时,要通过市场化的外包分工和社会化的协作,带动配套及零部件生产的市场化,有计划的研究与开发重大技术装备需要的关键共性制造技术等,逐步提高装备的自主制造比率。产业市场化是产业发展的需要,有利于资源配置效率的提高。
5.电气自动化生产安全化
我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。让客户在现有的非安全控制系统的基础上,以较低的开发设计成本实现自己的安全方案,也同样是我们目前应该思考的问题之一。电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。
6.操作人员专业化
我国的电气自动化起步时间较晚,相关操作人员的培训方面还存在一定的滞后性,很多设备都没有专门的操作人员进行使用和维护。对于操作人员的培训也不及时,往往都是在自动化设备投入运行之后才匆忙的组织相关的培训,从而导致很多操作人员盲目操作。为了适应我国电气自动化的发展,相关部门应该加速专业人员的培训,建立一直高素质的专业操作人员队伍。定期对其进行相应的培训,从而保证其及时的更新相关的知识和技能,保证电气自动化的顺利发展。
总之,随着经济的不断发展,我国要加快电气自动化建设的步伐,加大科研投入,开发新设备,从而积极推动我国电气自动化向前发展,为经济发展打下坚实基础。
参考文献
[1]施剑几.浅谈高职电气自动化专业工学结合教学模式的探索与分析[J] 科技信息,2011,(15).
随着国家法律对环保日益严格的要求和计算机网络技术的进步,未来热工系统将围绕 “节能增效,可持续发展”的主题,向智能化、网络化、透明化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展,新的测量控制原理和方法不断得以应用,将使机组的运行操作和故障处理,象操作普通计算机一样方便。
一、单元机组监控智能化是热工自动化系统发展方向
单元机组DCS的普及应用,使得机组的监控面貌焕然一新,但是它的监控智能化程度在电力行业却没有多大提高。虽然许多智能化的监视、控制软件在国内化工、冶金行业中都有较好的应用并取得效益,可在我国电力行业直到近几年才开始有所起步。随着技术的进步,火电厂单元机组自动化系统的智能化将是一种趋势,因此未来数年里,实现信息智能化的仪表与软件将会在火电厂得到发展与应用,如:
仪表智能管理软件,将对现场智能传感器进行在线远程组态和参数设置、对因安装位置和高静压造成的零位飘移进行远程修正,精度自动进行标定,计算各类误差, 并生成标定曲线和报告;自动跟踪并记录仪表运行过程中综合的状态变化,如掉电、高低限报警、取压管路是否有堵或零位是否有飘移等。
阀门智能管理软件将对智能化阀门进行在线组态、调试、自动标定和开度阶跃测试,判断阀门阀杆是否卡涩, 阀芯是否有磨损等,通过阀门性能状况的全面评估,为实现预测性维护提供决策。
重要转动设备的状态智能管理软件将对重要转动设备的状态如送风机,引风机,给水泵等,综合采用基于可靠性的状态监测多种技术,通过振动、油的分析以及电机诊断,快速分析(是否存在平衡不好,基础松动, 冲击负荷,轴承磨损)等现象和识别故障隐患, 在隐患尚未扩展之前发出报警,为停机检修提供指导和帮助。
智能化报警软件将对报警信号进行汇类统计、分析和预测,对机组运行趋势和状态作出分析、判断,用以指导运行人员的操作;故障预测、故障诊断以及状态维修等专用软件,将在提高机组运行的安全性,最大限度地挖掘机组潜力中发挥作用。单元机组监控智能化将带来机组检修方式的转变,以往定期的、被动式维护将向预测性、主动式为主的维护方式过渡,检修计划将根据机组实际状况安排。
二、过程控制优化软件将得到进一步应用
进一步提高模拟量控制系统的调节范围和品质指标,是火电厂热工自动化控制技术研究的一个方向。虽然目前有关自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等技术,在电厂控制系统优化应用的报道有不少,但据笔者了解真正运行效果好的不多。随着电力行业竞争的加剧,安全、经济效益方面取得明显效果、通用性强、安装调试方便的优化控制专用软件(尤其是燃烧和蒸汽温度优化、性能分析软件、)将会在电厂得到亲睐、进一步发展与应用。
目前机组的AGC均为单机方式(由调度直接把负荷指令发给投入AGC的机组)。由于电网负荷变化频繁,使投入AGC的机组始终处于相应的变负荷状态,锅炉的蒸汽压力和温度波动幅度大,辅机、阀门、挡板等设备动作频繁,这种方式对机组和设备的寿命都会产生一定的负面影响。随着发电成本的提高,发电企业需从各个角度考虑如何切实降低电厂运行成本,延长机组的使用寿命。因此配置全厂负荷分配系统(即电网调度向电厂发一个全厂负荷指令,由电厂的全厂负荷分配系统,以机组的煤耗成本特性为基础,在机组允许的变化范围内,经济合理地选择安排机组的负荷或变负荷任务,使全厂发电的煤耗成本最低,降低电厂的发电成本)将是发电企业必然的要求,相信不久的将来,单机AGC方式将会向全厂负荷分配方式转变。SIS系统将结合生产实际进行二次开发,促进自身应用技术走向成熟,在确保火电厂安全、环保、高效益及深化信息化技术应用中发挥作用。
三、提高热工自动化系统可靠性研究将深入
由于热控系统硬软件的性能与质量、控制逻辑的完善性和合理性、保护信号的取信方式和配置、保护连锁信号的定值和延迟时间设置,以及热控人员的检修和维护水平方面,都还存在一些不足之处,由此使得热控保护系统误动作引起机组跳闸事件还时有发生。在电力生产企业面临安全考核风险增加和市场竞争加剧的环境下,本着电力生产“安全第一,预防为主”的方针,以及效益优先原则,从提高热工自动化系统的可靠性着手,深入开展技术研究,是热工自动化系统近期的一项急需进行的工作。提高热工自动化系统的可靠性技术研究工作,包括控制软硬件的合理配置,采集信号的可靠性、干扰信号的抑制,控制逻辑的优化、控制系统故障应急预案的完善等。随着机组控制可靠性要求的提高,重要控制子系统的硬件配置中,将会采用安全型控制器、安全型PLC系统或者它们的整合,保护采集信号将会更多的采用三选二判断逻辑。独立的测量装置需要设计干扰信号抑制功能。此外基建机组一味以最低价中标的招标模式也应得到扭转(最低价中标,迫使厂商通过减少配置来降低投标价,导致控制系统可靠性下降)。
四、火电厂机组检修运行维护方式将改变
现阶段,机电技术不断发展和完善,为我国制造业带来益处,使其生产效率以及经济效益均得到显著提高。与此同时,机电技术对相关技术人员也提出了较高的要求。在实际应用中,技术人员应选择类型适宜的制造技术,以此保障产品质量,也使机电技术得以更好地服务于制造业以及人们的生产生活。
1 机电技术应用的基本内容
生产制造行业的机械构造较为复杂,通常由多个部分组成,具体有发动机以及曲柄连接、启动和专向等。技术人员若想使机械运行的工作效率得到显著提升,一定要致力于采取行之有效方法改善机械性能,并使设备的重量得以适度降低,使设备运转的效率的到有效提高。通常在生产制造过程中,钢材是大多机械产品的主要材料。如今,类似的生产方式已经逐渐显露出颓势。若技术人员想使设备的工作效率得到显著提升,首要的一点,就是改变生产机构。此外,器械生产的主材料也要适当改变。目前,非金属的高分子合成材料或者合金材料在器械生产中应用最广泛,此处所说的合金材料,主要是指强度大,重量小者。一旦器械主体的重量减轻,机械运转的效率就会有相应程度的提高,并使资源的利用效率以及机械的工作效率均得到有效提高。
2 机电技术发展的基本特征
20世纪60年代,机电技术诞生之后,众多问世不久的生产制造技术慢慢应用到生产和生活的诸多领域,致使相关产业的变革得以更好地开展。虽然机电技术在我国的发展应用历史并不长,但在世界范围内,其对于促进机械生产的发展以及提高人类生产力有着非常重要的现实意义。于机械工程领域,计算机技术以及微电子技术已经得到广泛应用,并被应用到机械制造工业中,乃至形成了先进的机电技术。在这种情况下,机械产业逐渐发生了颠覆性的变革,无论是技术机构,还是产品功能、构成,以及产品的生产、管理都产生了较大的变化。鉴于此,工业化生产进入了一个崭新的阶段,其从机械电气时代逐渐过渡到以机电技术为主要模式的时代。
3 机电技术应用的发展前景分析
3.1 智能化的机电技术应用前景分析
近年来,随着信息技术和计算机技术日新月异的发展,机电系统的智能化水平也得到显著提升。在这种情况下,机电技术产品的全息性越发显著。智能化信息处理系统对于机电系统非常重要,技术人员可以据此更好地对系统中的相关信息进行处理。对于此类智能系统,软件技术以及芯片技术是其中最重要的部分。在机电技术中,智能化系统的有效应用能够使层次结构的复杂性得到显著提升,同时,系统的兼容程度也会有很大程度的提高。简言之,对于机电技术的发展,智能化技术非常重要,其可以看作是机电技术发展的必然趋势。
3.2 光电技术的应用前景分析
光电技术的应用对于机电技术有着非常重要的价值和意义,其可以使机电技术中的传感以及动力系统得到显著改善。此外,光电技术还可以有效提高机电系统中的信息处理能力,且有利于机电产品的研发。可以说,光电技术的应用前景十分广泛。
3.3 微型化的机电技术应用前景分析
目前阶段,在生产以及制造半导体产品的过程中,蚀刻技术受到很多专业人士的推崇,通过该项技术,相关技术人员已经在实验室研制出亚微米级的器械元件。若该项技术能够应用在实际产品中,可以为技术人员区分机械系统的部分装置以及控制器提供极大便利。同时,机械与电子可以更好地结合在一起,且传感器以及机体等装置也可被有效整合在一起。在这种情况下,设备的体积会减小,重量也会有所减轻,且可以有效组合成自律原件。可以说,以上是机电技术的一种重要发展趋势。
3.4 仿生化的机电技术应用前景分析
综合目前的行业状况以及各项因素,不难看出,以后机电技术系统的装置会越发依赖信息。系统的智能化以及自动化程度不断提高已经是一个不争的事实,与此同时,其对于信息的依赖度也会有相应提高。如果系统结构呈现出静态状,装置的稳定性会较差;反之,若系统装置呈现出动态状,则装置的稳定性会比较强。以上状况与生物习性有一定相似性,这表明生物系统化会成为机电技术的相关产品的一项重要发展趋势。目前,该项系统还有待于研究和探索,使系统的仿生效果得以真正实现还需要更多的时间。
3.5 环保化的机电技术应用前景分析
现阶段,随着工业的不断发展,人们对生活质量以及人均收入水平都得到了显著提高。与此同时,资源也在递减,且很多资源具有不可再生的特质。此外,较为粗放的管理模式也为我们赖以生存的环境带来负面影响,使环境污染问题日益严重。为此,国家相关部门应对环境保护引起足够的重视,广大群众也要树立环境保护的意识,在生产和生活中秉持可持续发展的理念,以此使我国的综合实力得到显著提升。在此基础上,机电技术可以更好地发展,在使工业生产领域产生一定经济效益的同时,可以最大限度的降低污染,对于环境起到一定的保护效果。为更好地实现这一点,相关人员要采取行之有效的对策,致力于科学技术的革新,并对污染物进行回收和有效处理,积极为机电技术的应用探索出可再生的新能源。
4 结束语
综上所述,机电技术应用发展不可一蹴而就,需要一个缓慢的过程。近年来,在科学技术日益完善的时代背景之下,工业生产中采用的科学技术也越发先进。机电技术的应用与社会的生产力以及科学技术的发展息息相关。简言之,其是社会生产力发展到一定时期的必然产物。随着机电技术的不断发展,其会涉及到越来越多的科学技术,且各项技术之间会表现出一定的渗透性和交叉性。凡此种种,将使机电技术更具发展前景。
【参考文献】
[1]杨奎,代贤龙.机电技术应用的发展前景分析[J].民营科技,2011(1).
关键词: 机电一体化技术;发展;应用;探究
引言
科学技术使社会的生产生活发生了日新月异的变化,机电一体化技术是现代科学技术和人类智慧的结晶,它把机械技术与现代电子技术结合在一起,它的发展和应用在提高企业产量的同时还提高了产品的技术含量,使企业更具市场竞争力,也促进了社会经济的进步。
一、机电一体化技术的概述及发展历程
机电一体化技术是一种综合技术,应用范围愈来愈广泛,它将微电子技术、控制技术、计算机技术、机械技术、光学技术相互交叉和融合,成为众多高新技术产业和装备的基础。它包括产品和技术两个方面。机电一体化技术的发展经历了三个阶段,1960年以前是初级阶段,由于电子、机械两方面的技术水平不够完善,导致机电一体化技术开发出来的产品没有广泛的应用。1970年至1980年之间属于第二阶段,机电一w化技术得到了计算机等提供的技术基础,特别是微型计算机和大规模集成电路促使其发展快速,在很多领域得到了应用。1990年以后,人工智能、光纤、神经网络等技术的发展,使机电一体化技术迈向智能化阶段,发展前景更加广阔。
二、机电一体化技术的应用机电一体化技术在各个行业得到了广泛运用:
2.1在汽车行业的应用
(1)汽车的打火系统使用机电一体化技术:原来的汽车打火系统接收到的打火指令信号较弱,使用时间一长,打火会很困难,影响汽车的启动,采用机电一体化技术通过数字模式增强打火信号,提升电路传感能力,系统自动对空气和燃料质量之间进行对比,减少它们的比例,使燃料的含量提升,打火容易很多,实现发动机的快速反应。
(2)汽车的雷达系统使用了机电一体化技术:它的应用不仅使人们的生活更加方便,而且减少了危险因素。生活中,汽车在倒车、行驶、停车的时候,我们虽然也会减速对周围的环境进行观察,防止发生意外,但总会有视觉死角,在这种情况下,汽车的雷达系统检测到障碍物就会自动发出警报,给驾驶员已提醒,有效的避免了事故的发生。
(3)汽车的制动系统使用了机电一体化技术:之前,汽车的制动是靠车后轮安装的制动系统来完成的,是为了及时停车,保证安全,但是,随着汽车行驶速度的提升,原来的制动作用已经难以满足现代汽车的需要,因此,运用了机电一体化技术,能够减轻汽车质量,提升车速,使得车辆在行驶状态下遇到紧急情况也能够实现快速平稳的制动,汽车的安全性更强,制动效果更好,防止了交通事故的发生。
2.2在建筑材料生产中的应用
施工建设要求的不断提升,对建筑材料的生产要求随之更高更严格,而具有高性能、高质量、低能耗、多功能特性的机电一体化技术为建筑材料生产行业提供了机遇,并在建筑材料的生产中发挥着至关重要的作用,得到了广泛的应用。对于现代建筑而言,材料的级配控制非常关键。如果级配出现误差,会使建筑的寿命缩短,造成安全隐患。因此,机电一体化技术的应用就可以利用微机控制最大限度的降低级配误差,提升建筑行业的竞争力。
2.3在煤矿企业中的应用
在煤矿企业中,机电一体化技术主要用于地下开采作业。因为作业在地面以下,对工人的人身安全造成了很大的威胁。机电一体化技术的应用,可以让井下作业实现自动化、机械化,既能提高工作效率,又能保障工人的安全,因此,井下机器人的智能化操作已成为煤矿行业的发展趋势。
三、机电一体化技术的发展趋势
3.1智能化发展趋势
机电一体化技术中智能化发展趋势越来越强烈,已将人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等融入吸收其中,使机电一体化系统具备了简单的思维能力,向其输入指令,能够按照指令完成特定的动作,提高机电产品的智能,增加机电产品的实用性。尽管机电一体化的产品不可能拥有和人类相同的智能,但它的高性能的微处理器可以使产品具有低级智能,为人们的生产生活提供方便。
3.2网络化发展趋势
随着科技的发展,网络技术的更新换代进一步加快,在产品的生产制造、销售等过程中更是不遗余力的开发和利用这一优势,实现远程控制,人们在家里就足不出户就能享受到机电一体化技术带来的便利。所以,机电一体化向网络化发展是必然的,是时展的要求。
3.3绿色化发展趋势
绿色环保已经成为当今社会的主题,也是各行各业发展的必然趋势。因为,工业科技的发展让人们享受美好生活的同时也带来了很多问题:环境污染、资源减少等等,所以机电一体化也必须实现绿色化发展,才能跟上时代的脚步。通过提升机电一体化技术,实现绿色化、环保化发展,不仅拓宽了机电一体化技术的运用范围,还能够减少环境污染和能源消耗。
3.4光机电一体化发展趋势
在未来的机电一体化技术中充分发挥光学技术的优势,增加传感系统的性能,不仅减少能源的浪费,而且利于机械系统快捷、精准的运作,提升机电一体化系统的信息传导和交流能力,实现系统内部的信息交换与联动。
3.5人性化发展趋势
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。
发展前景:“自动化”一是属于信息产业。信息产业被人们誉为“朝阳产业”,发展快、需要人才多、待遇高,是当今科技发展的趋势所在。因此,作为信息产业中的重要一员,自动化专业同样有着光辉的前途。二是自动化应用范围广。
随着我国经济的不断发展,现代化工业的不断发展使电气自动化技术方面的人才市场有着相当大的潜力。尤其是广东地区,自动化生产技术不断提高,自动化产品不断普及,智能楼宇和智能家居的应用,智能交通的不断发展,为电气自动化技术专业提供了广阔的发展前景。
电气工程及其自动化专业就业方向
本专业学生毕业后可在工业与电气工程有关的运动控制、工业过程控制、电气工程、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术等领域从事工程设计、系统分析、系统运行、研制开发、经济管理等方面的工作。
从事行业:
毕业后主要在仪器仪表、机械、建筑等行业工作,大致如下:
1、仪器仪表/工业自动化;
2、机械/设备/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、电子技术/半导体/集成电路;
6、房地产;
7、其他行业;
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:
引言:
“机电一体化”这一词最早出现在日本,意指将机械技术与电子技术结合在一起。现在许多的高等院校更是将之作为一门专业技术在讲授。而且毕业后的就业范围很广,所以被很多的高中毕业生或家长所关注。液压挖掘机是建筑行业必不可少的应用,能很好的为人所用,很好的代替人做一些繁重的劳动,同时也保证施工的质量与加快了施工的速度。能够保障建筑的顺利完成。
所以将两者结合起来发展是整个经济发展的必然趋势。两者结合起来运用前景是很有发展空间的,但是也不是很简单的相加互补而已,需要将液压挖掘机这一传统的机械液压和电子技术有机的融合和互相渗透。这样才能让机电一体化更好对液压挖掘机的控制操作。这对于两者甚至两种行业的十年之后的发展都是很好的运用和结合。
2 当前机电一体化在液压挖掘机中的应用
当前在液压挖掘机的基础上又注入了电子信息的技术,对液压挖掘机的控制能力进一步的提高,同时也为液压挖掘机提供了新的发展前景和新的技术途径。但是,两者的结合运用只是初步化的结合运用,还不能完全将两者结合运用使用的程度达到最大化,目前还是在探索阶段,需要时间的积累将两者结合的更加的完整和完美。
2.1 机电一体化在液压挖掘机的具体应用
机电一体化在液压挖掘机上的运用大致分为四步:
第一步:电子技术监控。主要是将液压挖掘机的工作情况,工作状态以及工作系数参数都一一进行检测。运用的原理是将电子技术和传感技术共同对液压挖掘机的具体实施。是机电一体化在液压挖掘机具体运用的基础。
第二步:电控节能技术。电控节能是将机电一体化在液压挖掘机上的进一步加强应用。主要是对电子技术监控提供的液压挖掘机的工作参数进行分析和运算,再进行控制。实现了在监控的状态下提高了工作的效率也达到了节能的效果。
第三步:轨迹控制技术。轨迹控制是将液压挖掘机调到规定的轨迹上运行操作,是对液压挖掘机的深层次的控制技术。更加高效率的提升了工作的准确度和效率。
第四步:智能化机器人。智能化机器人是机电一体化在液压挖掘机上运用的最终目的。使之更加灵活和人性化的运用。能够在具体的实施过程中实现体力和脑力的自动化结合,能够在人类无法到达的危险地工作。达到智能化机器人的时代,能够大大降低工程实施过程中造成的人员危险系数。
2.2 机电一体化在液压挖掘机的进程中的分歧
由于机电一体化的技术性能与液压挖掘机的成本之比这一指标的不断提升,推进了液压挖掘机的电子技术的发展。但是以此同时问题也就产生了:虽然这一技术不断发展,但是未能将这一技术普及到底层的操作人员,这导致如果机器出现运行故障无法进行修复的工作,会使整个工程停滞不能继续实施。为了防止出现上述情况,机电一体化在液压挖掘机上的运用过程中出现了分歧:一、是以CAT和小松为代表的动力配置是由微机和液压实行联合控制。对于控制系数是有微机和液压共同完成,保证了实施过程中出现故障的几率和出现故障时能够及时修复和进行保养。二、是以日立公司为代表的近些年的产品。它将数据的采集和液压系统中的单动和复合联动全程使用电脑进行操作和控制。与CAT相比,它的自动化更加完整工作效率更加提升。但是,自身的缺点也是难以修复的,一旦遇到故障会不知道具体是那一部分出现的问题,难以诊断。这需要对使用者的维护技术有很高的要求。两种方式分别代表了不同的技术的两个风格,各有弊端和优势。其目的都是能够充分利用技术和功率,降低能源和耗费。提高生产力度和工作的稳定性和舒适性。
3 机电一体化在液压挖掘机中的发展方向
我国的此项技术还远远落后于其他国家,所以我国采用技术引进的措施,来缩小与先进国家的差距。在较高的起点上,能够在较少的时间内和较少的资金成本内迅速的提升自身的技术。与此同时需要国家加大力度培养关于机电一体化的人才,迅速发展的同时需要更多的人才融入到该行业中,在这个行业中施展自身的技术。这样可以从根本上提升发展的速度和进步的条件。机电一体化在液压挖掘机的发展方向就是实现智能化机器人时代。在近些年的研究优势和发展中已经逐渐的完善,其工作原理和操作系统已经基本定型。在未来十年的发展方向会主要集中于发展全自动化的技术。为机电一体化在液压挖掘机中开辟了广阔的前景。
3.1机电一体化在液压挖掘机中的发展优势
近些年,液压挖掘机的发展也围绕着提高生产效率、降低成本和安全性发展。在向着大型化的同时也向微型化发展,可谓占据了有利的发展市场和行业领域。各行各业和各种领域都涉及到液压挖掘机的运用,可见运用范围是很广阔和普遍的,这是经济发展的必然趋势。虽然这个行业刚刚发展不久,有很多的可造空间。但是其发展速度和发展的前景都是非常有优势的。与传统的液压挖掘机相比,机电一体化的应用电子技术更加智能化。以液压挖掘机为主体,把数据采集、传感器检测、数据处理、执行操作结合在一起,自动的调节分配功率,节约燃料,减少故障。更加提升了工作的效率和安全性。十年之后还有可能实现机器人的智能化,还可以获得巨大的经济效益和社会效益。机电一体化在液压挖掘机中的应用已经广泛的额普及和使用,加快了挖掘技术的提升和进步。
3.2 展望十年之后机电一体化在液压挖掘机的应用
目前,机电一体化在液压挖掘机中的使用已经十分成熟和稳定了。首先,机电一体化是一个十分热门的行业,已经吸引了很多的社会人士的眼球,而且这个行业也吸纳了许多高级的人才从事这一行业的工作,为机电一体化在各行各业的领域奠定了基础。再来说它在液压挖掘机的应用,现在的液压挖掘机也正处于蒸蒸日上的过程中,两大快速发展行业的碰撞只能相辅相成发展的更加稳固。现在两者的结合已经十分牢固,需要在此之上让之发展的更加完美和稳定。十年之后的发展前景已经更加广阔和确定,主要是实现智能机器人时代。全程无人人为操作,只需要对智能机器人进行全方位的控制和指挥,让他发挥更加人性化的作用。代替人类无法在一些危险场景下工作的功能。只要不断提高液压挖掘机的电子信息技术的设备先进和技术的扎实,就可以尽快的步入智能的时代。
总结:
机电一体化在液压挖掘机中的发展前景十分广阔,要想让之发展的更加迅速和健康,需要加大科研的力度,增加技术的投入和培养十分优秀的技术人员。用最有效的方法和最短的时间培养这方面的人才,更好使这方面的人才高效的应用在这一行业当中。充分利用人才的学习能力和创新能力。为这个领域注入一些有技术和有经验的人才,通过人才的注入可以大大提升迈进智能机器化时代的速度和能力。在适应市场发展的需求中提高施工的设备机器的装备水平,保证工程的质量和效率。组织生产配套的专业化,提高自身的生产制造能力,使其具有更加强大的竞争力,加快我国早日步入智能机器人时代。
参考文献:
一个城市的园林绿化水平从某种程度上能够反映出这个城市的现代化水平,伴随着我国城镇化进程的加快,园林绿化的现代化是一种必然,因而实现园林绿化的机电化是大势所趋。
1.当前园林绿化机械的现状
园林绿化的机电化能够代替人力完成绿化工程的建设,园林绿化机电化能够节省人力物力,在很大程度上提高项目工程的施工效率,进而实现园林绿化工程成本的降低,因而园林绿化机械受到人们更多的关注。目前,根据工作用途来进行划分,园林绿化主要有以下几种:剪切机械;喷洒器械;林木病虫害防治机械;翻地整地机械等。
2.园林绿化机械实际应用中面临的问题
由于园林绿化的主要对象是对植被进行处理,在很大程度上与农业生产相类似,因而园林绿化机械在某种程度上借鉴了农业机械功能与特点。目前,在园林绿化机械实际的应用当中存在很多问题,其具体表现在:
2.1.品种相对单一
园林机械的品种较为单一,目前常见的主要有草坪修剪机、绿篱修剪机、水泵、打药机等,而更多门类的如微耕机、疏草机、移植机、切根机等则不常见。我国国内在园林机械方面与国外有很大差距,国外园林机械种类繁多,其产量也更大,在欧美、日本、新西兰、澳大利亚等经济发达地区,园林机械的种类更多,功能也更加完备,目前国内的东方园林、绿友等就是国内知名的销售,而国内生产园林机械较为著名的有淮安中绿园林机械制造有限公司、扬州维邦园林机械厂等。
2.2.普及率整体不高
虽然园林养护中采用园林机械较过去有所增强,但器械使用率低,尚未达到普及的效果,更多的时候都是采用半机械半人工的方式实现作业,与全自动机械作业还存在一定差距。
2.3. 利用率相对较低
部分园林机械投入使用会,但机械的使用效率不高,尽管存在人为操作的问题,但更多的是没有将机械的利用效率最大化,错误的操作规程对机械造成很严重的破坏,进而导致维修费用升高,使成本不降反增,在导致资源浪费的同时也增加的管理与维护成本,阻碍了机械在园林绿化方面的投入和使用。
2.4. 保管和维护不到位
机械是生产出来的,使用过程中难免会出现故障,但目前国内的现状是机器出现故障维修不够及时,更有企业由于技术瓶颈无法维修,甚至根本不进行维修,对故障机器放入仓库,反而利用人力来完成工作,导致机械的维修与保养成为制约园林绿化机械发展的短板。对机械的原理与构造不熟悉,不懂得维护与保养,造成机械的故障率增加,使用寿命大幅降低。若要解决这个难题,就必须要出台专业的行业技术操作规程,工作人员通过对操作规程的学习,实现对机械的正确使用。此外,园林机械规模化使用时引发的环保、噪音、油耗等也是亟待解决的问题。
3.我国园林绿化机械的发展前景
3.1. 园林机械发展的基础日渐牢固
首先,随着经济的飞速发展,科技现代化水平不断提升,在城市基建方面的投资力度不断加大,使用现代化机械设备实现园林绿化及其配套工程是大势所趋,需求空间广阔;其次,企业文化意识的增强,科技带动生产,在引进资金和技术的同时,也引进了先进的管理理念,企业在精神上的渴望更能够激发企业的现代化水平,园林绿化机械是企业文化发展的重要砝码;第三,个人消费对园林机械的刺激。人们生活水平稳步提升,各行各业的成功人士在其别墅与私人花园中必将引进现代化的园林绿化设备,使园林机械的销售渠道也更加广阔;最后,行业发展需求,城市绿化已经催生出一个行业,行业中的企业在施工过程中必然会采用更为现代化的园林绿化设备来提高工作效率,也是对外从事企业经营的谈资,因而功能完备、性能出众的园林绿化机械的市场极具发展前景。
3.2. 产业结构调整促投资创新机遇
城镇化速度在不断加快,在很多城乡结合部地区,已经有大部分农业人口转型成为园艺与园林项目,除了拥有瓜果蔬菜等传统农业产品,对草坪与植被的种植量与日俱增,虽然农业机械随着科学的进步其功能也更加完备,但在园林绿化方面与专业的园林绿化设备还存在一定差距,同时在企业的管理方面的先进理念也推动了园林绿化机械的发展,管理与施工逐渐分离,在管理上寻求高效,在施工过程中利用机电化来降低成本,这也有助于绿色植被的有利生长,增加植被的成活率,为生产的专业化与规模化奠定良好的基础。利用先进的科学技术来提高园林绿化的科技含量,合理改造自然环境已达到更为舒适的人居环境,这也是未来自然科学领域发展的重要领域。
3.3. 拓展新思维与国际接轨
20世纪末,园林绿化大多数仍然是以农业机械为主,根本无法跟上园林绿化发展的步伐,这也促进了我国园林绿化机械的发展,部分跨国企业也注意到了我国园林绿化机械的庞大市场,在我国进行CI形象宣传,建立售后服务中心,并将适用于我国园林绿化特点的机械设备取中文名,力求融合到我国的园林机械市场当中,这也刺激了我国园林绿化机械产业的发展,激烈的市场竞争促进了园林机械行业的形成,我国园林机械企业也在市场的洗礼中不断成熟,逐渐拓展新思维,与国际接轨。
结束语:
城市基础设施建设的不断完善,为园林绿化设备的发展提供了充足的空间,绿化面积的增长势必会促进园林绿化机械设备的需求量,进而形成更为良性的市场循环。由此可见,必须依托于现代化的科学技术,研发出更适用于我国园林绿化现状的机械设备,并以此为契机建立新型的产业格局,这才是推动我国园林绿化机械设备发展的有力保障。
参考文献:
传感检测技术是自动化及相关研究领域的技术基础,不管是在工程技术还是在基础科学中都同样具有独特而重要的作用和地位,应明确传感器技术在机电一体化系统中应用主要面临的问题以及其发展方向。这对传感器技术在机电一体化系统中的应用有一定的指导作用。
一、传感器的分类
传感技术的发展离不开传感器的巨大贡献。传感器可以感受规定范围内的器件和装置。它的主要作用是检测机电一体化系统本身,以及操作的对象和操作的环境状态等,可以有效控制机电一体化的有效运行。传感器根据不同的规则有不同的分类方法,首先,传感器根据能量转换可以分为能量控制型传感器和能量转换型传感器两种,能量转化型传感器则利用能量变化产生的物理效应产生信息,不需外加电源;其次,根据传感器的被测参量可以分成三类,即物性参量、机械量参量、热工参量;根据传感器的使用材料分类,有按照晶体结构、物理性质等材料进行区分的。由于其所应用的材料不同,传感器也会呈现对应性以及其独特性的反应;最后,根据传感器工作原理可以分为,生物传感器、物理传感器以及化学传感器。应根据不同的用途,结合传感器的特性,进行合理的选择。
二、传感器在机电一体化系统中的应用
(一)传感器在机器人产业中的应用
工业机器人能够通过各种传感器来精确感知自身、操作对象和作业环境的状态,所以比较准确。这个过程特别重要,是专门为机器人控制提供反馈信息的。
(二)传感技术在汽车工业中的应用
随着科学技术的飞速发展,汽车工业中也大量应用传感技术。因为使用了这项技术,现代化汽车工业逐步进入一个全新的高速发展时期。用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这是汽车的机电一体化要求的具体体现。特别是在其所有重点控制系统中重点使用了曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、氧气传感器等各种传感器。
(三)传感检测技术在机械加工过程中的应用
与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。简单地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工件加工要求的工序。工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,另外还要求辨识工件安装的位置是否是工艺规程的要求。还可以监视传感待加工毛坯或工件的加工质量和表面缺陷。切削过程传感检测的目的主要是把切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率进行优化等;最后,无论是尖端的科学技术,还是庞大的自动化系统,一般都需要各种材料,以及各种特性的传感技术和检测技术。因此,在信息高速发达的现代社会,传感技术已经成为信息获取、处理问题等的重要方法。
三、传感器技术应用中出现的问题及发展方向
我国对传感器技术的研究任然处于比较初级和保守的阶段,相比于国外的技术,我国仍有很大的欠缺和差距。我国目前很多企业都是引进外国元件进行加工合成,自主研发的产品很少,自主创新能力特别差。传感器技术涉及物理、化学、生物和电子,以及计算机等多种相关学科,虽然传感器行业的发展前景很美好,但是由于人才的欠缺,导致我国传感器技术仍然发展不起来。
(一)国内外传感技术的差距
由于国外较早的投入对传感技术的研究,所以相比于我国,他们拥有先进的微机械加工技术与设备,先进的计算、模拟和设计方法,并且有先进的封装技术与设备,加上可靠性技术研究等方面,导致我国在这方面有很大的落后,我们要保证传感技术的发展,就必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。
(二)传感器的发展前景
目前我国的传感器技术正在加速由传统型向新型传感器转型的发展阶段。传感器正向着低耗能,高精度和可靠性,以及智能化和数字化。传感器行业的发展,可以带动一系列相关产业的发展,可以作为国家新的经济增长点。
首先,可以向微型化发展,因为各种控制设备的功能越来越强大,则各个部件的体积应该越小越好,传感器也应该越小越好,这就要求在材料方面有所创新,利用硅材料制成的,无论在进度还是灵敏度上效果都很好;其次,可以向高精度方向改进,随着自动化生产程度的提高,对传感器的要求在不断提高,所以应该在精度的研究方面投入财力、物力,进行研究,争取研制出灵敏度高、精确性好、响应的速度快,而且便于自动化生产的传感器;还可以向微耗能和无源化的方向发展,传感器一般都是由非电量向电量的转化,工作时离不开电源,在野外或者远离电网的时候,一般是利用供电电池和太阳能供电,开发微功耗的传感器以及无源传感器是必然的发展方向。这样可以节省电源,又可以提高系统的使用寿命。
四、结语
传感器在机电一体化系统中,占据着非常关键的低位和作用。传感器技术直接关系着几点一体化系统的水准。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现,所以我们更加要提高和加强对技术的探讨以及深入的研究,以便促进我国传感器技术的进一步发展。
参考文献:
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中图分类号:TH-39文献标识码: A
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
一、我国发展“机电一体化”面临的形势
机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。我国亟须大力支持机电一体化发展
二、我国发展“机电一体化”的对策
1、加强统筹安排,协调发展计划
目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车!
2、强化行业管理,发挥“协会”作用
目前,我国“机电一体化”较热,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作。
3、优化发展环境、增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
4、突出发展重点,兼顾“两个层次”
机电一体化产业履盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。
三、我国机电一体化的发展趋势
机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。
1机电工程技术应用分析
1.1机器构造
就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。
1.2技术的优化
想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。
1.2.1电机
电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。
1.2.2传感器
就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。
1.2.3微型计算机
微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。
2机电一体化核心技术分析
机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。
2.1机械本体技术
机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。
2.2传感技术
传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。
2.3信息处理技术
当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。
2.4驱动技术
基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。
2.5接口技术
想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。
3机电一体化技术前景分析
就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。
3.1智能化
当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。
3.2系统化
系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。
3.3微型化
微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。
3.4模块化
在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。
3.5网络化
就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。
3.6绿色化
当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。
4结语
综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。
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现代科学技术的发展极大地推动了不同科学的交叉和渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。机电一体化作为一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。了解和掌握机电一体化技术的应用和未来发展前景,也是当前机械工程领域关注和研究的重点课题之一。
1.机电一体化的发展进程
20世纪60年代以来,新兴的电子技术已经被初步运用到机械产品的各种性能中,并实现了机械产品与电子技术的初步结合,该阶段为机电一体化的发展奠定了坚实的技术基础;而当时间推进到20世纪80年代末期,各领域机电一体化技术和产品已经逐渐被各国家人民广泛接受;而到了20世纪90年代末,机电一体化技术开始朝着智能化方向快速发展,光学、通信技术已经进入到机电一体化,在成功实现细微加工技术的基础上,机电一体化的学科体系已经形成,该体系与发展趋势一并被列入业内研究的重点。
而在我国,直到20世纪80年代初这方面的研究和应用才刚开始起步,虽然取得了一定成果,但其相比较欧美、日本等国家,机电一体化这一颇具交叉综合性的学科研究和在各领域的技术应用,仍存在相当的差距,要想取得新的进步和发展,并赋予这一新型学科新的内容,还需在对该学科进行深入研究的基础上,加大相关技术的发展和应用。
2. 机电一体化的技术应用
机电一体化技术的应用领域十分广泛,主要应用在数控机床、计算机集成制造系统(CIMS)、柔性制造系统(FMS)、工业机器人等方面。它在应用技术方面主要包括软件和硬件两个大的方面,其在不同领域中的具体应用的核心技术包括:
2.1在现代机械制造业中的应用
机械制造业的市场竞争局面紧张,而在传统的机械制造行业中,规模和经济基础是决定市场占有率的关键,而社会发展到今天,制造业已经打破了单纯依靠人力生产的技能传统,取而代之的是电子计算机技术、敏捷制造、柔性制造、并行工程和计算机数字控制技术等高新技术制造系统占据了信息竞争主导地位,起到了促进生产模式创新和发展的作用。
2.2在钢铁企业中的应用
机电一体化技术在钢铁企业中的应用主要是计算机集成制造系统,是将人、生产经营、生产管理和整个生产管理过程的全方面有效连接的一种控制系统。从原料进入生产企业,到原料的加工生产和成品的发货等全方面加以监控的新技术应用。
2.3在饮料食品行业中的应用
机电一体化作为一种应用发展最快的新技术,在饮料食品行业的包装机械开发、设计和制造等方面也被广泛引入,大大提高了生产加工的自动化水平,提升了生产能力和管理效率,为企业在行业中的优势竞争地位奠定了基础。
此外,机电一体化的技术应用还包括在现场总线技术方面和交流传动技术方面的应用。现场总线技术其实就是将新型的信号传输技术替换成现场总线技术的一种方法,在有效控制的基础上实现双向的信息传送。而交流传动技术则是将矢量控制技术进行实用化应用的代表,是数字技术发展的产物,在未来,还将取代直流传动技术。
3. 机电一体化技术的未来趋势
当前,光机电一体化技术作为一种新兴的学科,在多年的发展后逐步形成了一种新兴产业,并逐渐受到人们的重视。同时这也决定了当代机电一体化技术的未来发展趋势:
3.1 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程,这一重要发展趋势将给所有机电一体化企业带来光明的发展前景。使得产品种类和生产厂家繁多、单元复杂的机电一体化产品更好的被整合,对开发研制新产品和进一步扩大生产规模都将有极强的推动作用。而为了更好的避免利益冲突,还应该相应的制定相关必要的国际或国内生产标准。相关标准的制定,对生产标准机电一体化单一的企业和对生产机电一体化产品的企业来说,都会有利无害。
3.2智能化
在21世纪智能化已然成为机电一体化技术发展的一个重要方向。这一时期的人工智能应用在机电一体化技术应用研究中备受关注,其中最为典型的技术应用代表当属机器人和数控机床的智能化应用。尽管在当前的技术条件下,机器人不可能达到与人完全相同的智能,但是其智能化的拟人应用是完全有可能,并在现实的生产生活中也有必要的,如何在理论控制的基础上行,达到更高的控制目标,将是机电一体化技术智能化应用的一个重点。
3.3微型化
在20世纪80年代末期,机电一体化技术已经开始朝着微型及其和微观领域发展,国外更是兴起了一种较为微电子机械系统(MEMS)的机电一体化产品,这种体积小、耗能少、而且运动灵活的这款新产品逐渐朝着微米、纳米级发展,并彰显其在生物医疗、军事和信息等方面应用的巨大优势,势必成为未来的一大发展趋势。但需要注意的是,这一技术的突破发展也存在一定的技术瓶颈。
3.4网络化
20世纪90年代,计算机技术应用方面开始出现了网络技术,其在工业生产和科学技术及各领域的广泛应用,极大地影响了人们的日常生活,同时也加剧了企业间的全球化竞争趋势,使得各企业在面临严峻挑战的同时也带来了极大的发展机遇。这也就预示着,一旦研制出质量可靠、功能独特的新的机电一体化产品,其畅销度将快速覆盖全球。特别是在网络日益普及并形成了计算机技能家电系统的今天,家电已经和家庭网络密切相连,这也就预示着机电一体化产品只有朝着网络化方向发展,才能在高科技技术的应用中满足人们的便利需求和使用快乐。
3.5绿色化