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引言
當(dāng)前,科學(xué)技術(shù)對(duì)于機(jī)械工業(yè)的推動(dòng)作用是不可小覷的,在某種意義上來說,科學(xué)技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力和源泉。機(jī)電一體化技術(shù)作為該領(lǐng)域的重要技術(shù)在全球各國都得到了重視。在我國,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)的發(fā)展,其在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛,隨之而來的即是機(jī)電一體化技術(shù),該技術(shù)的出現(xiàn)改變了機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品功能以及結(jié)構(gòu)等,同時(shí)也給其生產(chǎn)方式和管理系統(tǒng)帶來了較大的變化。
1 機(jī)電一體化核心技術(shù)
在機(jī)電一體化技術(shù)中,包括硬件技術(shù)和軟件技術(shù)兩個(gè)方面。其中,硬件的組成包括:機(jī)械設(shè)備、傳感器、驅(qū)動(dòng)單元以及信息處理單元等。對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的核心進(jìn)行分析,包括以下幾個(gè)方面:(1)機(jī)械設(shè)備技術(shù)。對(duì)于機(jī)械設(shè)備本身,應(yīng)該致力于改善其性能,減輕其質(zhì)量,改進(jìn)其結(jié)構(gòu),充分利用非金屬復(fù)合材料。只有有效降低機(jī)械設(shè)備的自身重量,才能使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化,機(jī)械設(shè)備的響應(yīng)速度也會(huì)得到改善,工作效率也會(huì)隨之提高。(2)傳感技術(shù)。目前,對(duì)于傳感器而言,其技術(shù)關(guān)鍵在于可靠性的提高,靈敏度的改善以及精確度的提高等。要想提高傳感器的可靠性,需要提高其抗干擾的能力,對(duì)此,光纖電纜傳感器開始出現(xiàn)。(3)信息處理技術(shù)。微電子技術(shù)和信息化技術(shù)與機(jī)電一體化是密不可分的,有效提高信息化處理的可靠性,即:模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性,分時(shí)處理的可靠性以及輸入輸出的可靠性等,可以提高相應(yīng)的處理速度,有效解決抗干擾問題。(4)驅(qū)動(dòng)技術(shù)。驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)普遍采用的是電機(jī),其存在的主要問題是響應(yīng)速度問題以及效率問題。對(duì)此,一些電機(jī)中開始裝入編碼器,相應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)單元也開始出現(xiàn)。(5)接口技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的順利通信,數(shù)據(jù)傳遞過程中的格式標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化是非常重要的。采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的接口便于信息的傳遞,維修起來也十分方便,另外,還能夠簡化設(shè)計(jì)過程。當(dāng)前,低成本、高速度的串行接口成為人們關(guān)注的重點(diǎn),它能夠有效解決光耦器的小型化和標(biāo)準(zhǔn)化問題。(6)軟件技術(shù)。在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中,不僅要關(guān)注硬件發(fā)展,軟件也應(yīng)該同步發(fā)展。為了降低研制軟件的成本,將生產(chǎn)維修的效率提高到新的水平,需要不斷推行標(biāo)準(zhǔn)化的軟件。
2 機(jī)電一體化技術(shù)前景
對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)前景進(jìn)行分析,體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)人工智能方面。智能化技術(shù)的重要應(yīng)用體現(xiàn)在:數(shù)控機(jī)床的智能化和機(jī)器人的智能化上。在新的世紀(jì),智能化是機(jī)電一體化發(fā)展的重要趨勢(shì),但值得注意的是,智能化的產(chǎn)品無法具備同人一樣的智能,其智能是相對(duì)的;它也沒有必要實(shí)現(xiàn)同人一樣的智能。(2)部件的標(biāo)準(zhǔn)化方面。在機(jī)器的生產(chǎn)過程中,機(jī)電一體化的產(chǎn)品規(guī)格無法實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的把控,分析其原因,是因?yàn)樵擃惍a(chǎn)品具有較為復(fù)雜的構(gòu)成,對(duì)產(chǎn)品各類接口研制以及開發(fā)由于廠家眾多而變得十分困難,這些接口包括:環(huán)境接口、動(dòng)力接口、電氣接口以及機(jī)械接口等。在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí),很大程度上會(huì)依賴于標(biāo)準(zhǔn)單元的產(chǎn)生,如:要想研制一種動(dòng)力單元,需要將其與電機(jī)和智能調(diào)速相結(jié)合。但由于經(jīng)濟(jì)利益的原因,這些標(biāo)準(zhǔn)很難被制定出來,只能由相關(guān)企業(yè)進(jìn)行組建。標(biāo)準(zhǔn)化以及系列化的電氣產(chǎn)品對(duì)于機(jī)電一體化單元的企業(yè)所帶來的發(fā)展前景是不可估量的。(3)計(jì)算機(jī)家電集成系統(tǒng)方面。在日常生活中,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效解決很多問題。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也使得各類消息發(fā)展了很大變化。通過網(wǎng)絡(luò)的連接,全球經(jīng)濟(jì)聯(lián)系得更加緊密,全球性的企業(yè)競爭也隨之而來。如果能夠研制出機(jī)電一體化的新產(chǎn)品,能夠?qū)崿F(xiàn)功能和質(zhì)量上的突破,它必然會(huì)在全球范圍內(nèi)暢銷。各類遠(yuǎn)程控制以及監(jiān)視也因?yàn)橛辛司W(wǎng)絡(luò)而得到普及和發(fā)展,其中的遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備就屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品,家電產(chǎn)品因?yàn)橛辛爽F(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展也實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化,通過網(wǎng)絡(luò)連接,家電產(chǎn)品可以形成一個(gè)集成家電系統(tǒng)。(4)超精密技術(shù)的使用方面。微電子機(jī)械主要是指機(jī)電一體化產(chǎn)品中的幾何尺寸在一厘米范圍內(nèi)的產(chǎn)品,隨著時(shí)代的進(jìn)步,它還會(huì)向著微米和納米的方向發(fā)展。小體積、低功耗和運(yùn)動(dòng)靈活是這種產(chǎn)品的主要特點(diǎn),因此,它在信息、軍事以及醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。這種技術(shù)的瓶頸在于微型技術(shù)和精細(xì)加工技術(shù)。(5)綠色產(chǎn)品方面。當(dāng)前,人們?cè)絹碓街匾暛h(huán)境保護(hù),對(duì)環(huán)境資源進(jìn)行合理利用,保護(hù)自然成為人們追求的目標(biāo),綠色產(chǎn)品自然也是其中的內(nèi)容之一。所謂機(jī)電一體化綠色產(chǎn)品是指在進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造以及使用時(shí)按照環(huán)境保護(hù)以及人類健康的要求進(jìn)行,盡可能的減少對(duì)環(huán)境的危害,提高資源利用率。
3 機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)
針對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品,對(duì)其未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析,體現(xiàn)在:(1)數(shù)控機(jī)床。當(dāng)前,我國的數(shù)控機(jī)床數(shù)量在世界上是處于第一位的,但就國內(nèi)的數(shù)控機(jī)床比例而言,只占全部機(jī)床的5%,并且大部分是普通機(jī)床。為了適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展需求,應(yīng)該致力于以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:高速化。高速加工技術(shù)的普及使得機(jī)床各方面的性能都得到了提高,如:車床主軸轉(zhuǎn)速得到了提高,銑床以及加工中心主軸的轉(zhuǎn)速得到了提高等等。高精度化。對(duì)于數(shù)控機(jī)床而言,其精度已經(jīng)定位到由原來的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右;對(duì)于亞微米級(jí)機(jī)床而言,其精度定位在0.0005ram左右;對(duì)于納米級(jí)的機(jī)床而言,其精度定位在0.005-0.01Hil。新結(jié)構(gòu)化。復(fù)合加工技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了新的變化,如出現(xiàn)了:五軸五面體復(fù)合加工機(jī)床、五軸五面動(dòng)加工各類異形零件。(2)自動(dòng)機(jī)以及自動(dòng)生產(chǎn)線。機(jī)電一體化技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用還體現(xiàn)在:各類自動(dòng)機(jī)械設(shè)備、自動(dòng)生產(chǎn)線等的廣泛應(yīng)用。這些設(shè)備大量使用電子技術(shù)和傳感技術(shù),如:PLC、變頻調(diào)速器、各類智能控制系統(tǒng)等。
4 結(jié)束語
總之,機(jī)電一體化不是獨(dú)立存在的,其出現(xiàn)涉及到很多學(xué)科,是科學(xué)技術(shù)綜合發(fā)展的產(chǎn)物,同時(shí)也是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的源泉。本文重點(diǎn)對(duì)該技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析,當(dāng)然,與機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止本文中提及的幾項(xiàng),將更多的技術(shù)融入其中也是未來的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
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當(dāng)前,計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的發(fā)展,開始廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域之中,并逐漸發(fā)展形成機(jī)電一體化局面,改善機(jī)械工業(yè)的同時(shí)加速了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。本文就機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用、機(jī)電工程的核心技術(shù)以及機(jī)電工程技術(shù)的未來發(fā)展前景進(jìn)行分析,加速機(jī)電工程一體化發(fā)展。
1機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用分析
1.1機(jī)器構(gòu)造
就機(jī)電工程技術(shù)而言,其應(yīng)用期間涵蓋多種生產(chǎn)機(jī)器,而生產(chǎn)機(jī)器自身有發(fā)動(dòng)機(jī)、配器、行駛以及制動(dòng)等較多的組成部件,想要確保機(jī)械的運(yùn)行效率,需要進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改善性能等方面的優(yōu)化。同時(shí),進(jìn)行機(jī)械效率優(yōu)化期間,僅考慮機(jī)器結(jié)構(gòu)存在明顯的片面性,還需要對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行考慮以及改進(jìn)。一般傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品的原料為鋼鐵,但是隨著傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品市場競爭力的下降,開始傾向性的選擇非金屬復(fù)合材料以及更優(yōu)質(zhì)的金屬材料,通過新型生產(chǎn)原料的選擇,不但成功降低了機(jī)器自身的重量,還降低了能力方面的消耗,在提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率的同時(shí)提高機(jī)器效率。
1.2技術(shù)的優(yōu)化
想要進(jìn)行機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用,最為行之有效的方法就是進(jìn)行弱電控制線路的提高,在提高的同時(shí)保證工作的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。具體從提高傳感器、電機(jī)、微型計(jì)算機(jī)等方面的綜合性能展開分析,提高弱電控制線路,內(nèi)容如下。
1.2.1電機(jī)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)的代表,應(yīng)用期間電機(jī)響應(yīng)速度、工作效率存在問題,想要進(jìn)行電機(jī)綜合性能的提高,可以研發(fā)并選擇新型驅(qū)動(dòng)單元,并在期中加入傳感器以及控制組件等。
1.2.2傳感器
就傳感器而言,科技含量低會(huì)影響信息精準(zhǔn)度、敏銳性以及信息傳入的及時(shí)性,所以想要提高傳感器工作效率,前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準(zhǔn)度。當(dāng)前,光纖傳感器是最為常用的傳感器類型,非接觸性檢測(cè)屈董單元是信息傳播的介質(zhì),能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。
1.2.3微型計(jì)算機(jī)
微型計(jì)算器作為信息處理設(shè)備之一,在機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、微電子學(xué)發(fā)展方面具有積極意義。想要提高微型計(jì)算機(jī)的綜合性能,前提條件是提高信息處理設(shè)備自身的快速、準(zhǔn)確、可靠,并對(duì)干擾等相關(guān)問題進(jìn)行處理。另外,要進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)人才的培養(yǎng),達(dá)到在控制研發(fā)成本的前提下研發(fā)高速快遞方式,確保機(jī)器運(yùn)作效果。
2機(jī)電一體化核心技術(shù)分析
機(jī)電一體化涵蓋兩方面技術(shù),即軟件、硬件(機(jī)械本體以及傳感器等),為了確保機(jī)電一體化發(fā)展,需要從機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)等5個(gè)方面進(jìn)行分析,內(nèi)容如下。
2.1機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體需要綜合考慮幾個(gè)方面,包括性能方面的改善、質(zhì)量上的減輕、精度上的提高。機(jī)械產(chǎn)品的主要材料就是鋼鐵材料,想要減輕質(zhì)量,前提是進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),并考慮材料的替代,在堅(jiān)強(qiáng)機(jī)械本體重量的情況下實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化,并最終達(dá)到機(jī)械本體優(yōu)化的目的。
2.2傳感技術(shù)
傳感器問題主要考慮三個(gè)方面,即可靠性、靈敏度、精準(zhǔn)度,并預(yù)防干擾。電干擾的預(yù)防應(yīng)采用光纖電纜傳感器,外部信息傳感器選擇非接觸型檢測(cè)技術(shù)。
2.3信息處理技術(shù)
當(dāng)前,信息技術(shù)的發(fā)展與普及,直接促進(jìn)了機(jī)電一體化,所以想要更好的帶動(dòng)并發(fā)展機(jī)電一體化則必須考慮到信息處理設(shè)備自身模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、輸入輸出的可靠性情況,提高處理速度。
2.4驅(qū)動(dòng)技術(shù)
基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)使用期間的快速響應(yīng)、效率問題,所以開始研發(fā)內(nèi)部裝有編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)單元替代傳統(tǒng)的電機(jī)。
2.5接口技術(shù)
想要實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)之間的通信,需要確保數(shù)據(jù)傳遞具備格式上的標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)格化,利于實(shí)現(xiàn)信息傳遞、維修處理,并進(jìn)行設(shè)計(jì)簡化。當(dāng)前,技術(shù)工作人員開始在合理控制經(jīng)濟(jì)成本的條件下進(jìn)行高效接口的研發(fā),以解決接口中所涉問題。
3機(jī)電一體化技術(shù)前景分析
就當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展情況以及高新技術(shù)的不斷應(yīng)用,未來機(jī)電一體化主要有智能、系統(tǒng)化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等6個(gè)發(fā)展方向,內(nèi)容如下。
3.1智能化
當(dāng)前,智能化儼然已經(jīng)成為21世紀(jì)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向,智能機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠有效的進(jìn)行人類智能的模擬,有一定的判斷、推理、思維、決策能力,在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動(dòng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化表現(xiàn)特征包括兩個(gè)方面,即開放式/模式化總線結(jié)構(gòu)以及加強(qiáng)通信功能。系統(tǒng)在靈活組態(tài)的情況下,能夠進(jìn)行裁剪、組合,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)以及綜合管理。就未來的技術(shù)發(fā)展而言,機(jī)電一體化需要著重考慮產(chǎn)品、人之間的關(guān)系發(fā)展,盡可能的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品中部分人的性能,包括智能、情感等,趨向于生物系統(tǒng)化發(fā)展。
3.3微型化
微型機(jī)電一體化涵蓋微機(jī)械、微電子、軟件技術(shù),成為機(jī)電一體化發(fā)展方向之一。當(dāng)前微電子機(jī)械系統(tǒng)逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發(fā)展中。微機(jī)電一體化系統(tǒng)自身兼具諸多優(yōu)勢(shì),包括體積以及耗能小、靈活性等,能夠進(jìn)入一般機(jī)械都無法達(dá)到的空間中,利于精細(xì)化操作,且開始應(yīng)用于生物、航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展中,未來發(fā)展前景更為廣闊。
3.4模塊化
在機(jī)電一體化中,產(chǎn)品的種類豐富多樣,生產(chǎn)廠家繁多,進(jìn)行機(jī)械接口(電氣以及動(dòng)力等)的研發(fā)是復(fù)雜且重要的事,需要經(jīng)歷較長的時(shí)間,并制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保部件以及單元、接口的匹配。就企業(yè)而言,可以借助標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā),并合理的進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大化。
3.5網(wǎng)絡(luò)化
就當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而言,網(wǎng)絡(luò)化是最常聽到的詞匯,并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中,對(duì)于機(jī)電一體化來說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同樣產(chǎn)生了很大的影響,使此行業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品所涵蓋的種類較多,所以網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)方式以及形式也會(huì)有所不同,網(wǎng)絡(luò)的普及使得遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備成為了機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3.6綠色化
當(dāng)前,工業(yè)的興盛發(fā)展,在降低資源的同時(shí),更好的提高了人們的物質(zhì)生活。為了降低生態(tài)環(huán)境可能受到的污染問題,綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經(jīng)成為時(shí)展的主要趨勢(shì),所謂綠色化是指使用期間不污染生態(tài)環(huán)境且報(bào)廢期間不進(jìn)行回收,目的是在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期(包括設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)輸?shù)?中將生態(tài)環(huán)境危害降低到最低,并且最大程度上提高資源的利用效率。另外,綠色化已經(jīng)成為制造業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展模式。
4結(jié)語
綜合本文上述內(nèi)容,機(jī)電一體化已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是社會(huì)所需、是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展所需、是傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)變革所需,在推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的同時(shí),振興機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。另外,機(jī)電一體化有智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化以及網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等未來發(fā)展方向,也對(duì)相關(guān)科研工作人員提出了更多的要求,以利于機(jī)械工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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當(dāng)前,計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的發(fā)展,開始廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域之中,并逐漸發(fā)展形成機(jī)電一體化局面,改善機(jī)械工業(yè)的同時(shí)加速了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。本文就機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用、機(jī)電工程的核心技術(shù)以及機(jī)電工程技術(shù)的未來發(fā)展前景進(jìn)行分析,加速機(jī)電工程一體化發(fā)展。
1機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用分析
1.1機(jī)器構(gòu)造
就機(jī)電工程技術(shù)而言,其應(yīng)用期間涵蓋多種生產(chǎn)機(jī)器,而生產(chǎn)機(jī)器自身有發(fā)動(dòng)機(jī)、配器、行駛以及制動(dòng)等較多的組成部件,想要確保機(jī)械的運(yùn)行效率,需要進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改善性能等方面的優(yōu)化。同時(shí),進(jìn)行機(jī)械效率優(yōu)化期間,僅考慮機(jī)器結(jié)構(gòu)存在明顯的片面性,還需要對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行考慮以及改進(jìn)。一般傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品的原料為鋼鐵,但是隨著傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品市場競爭力的下降,開始傾向性的選擇非金屬復(fù)合材料以及更優(yōu)質(zhì)的金屬材料,通過新型生產(chǎn)原料的選擇,不但成功降低了機(jī)器自身的重量,還降低了能力方面的消耗,在提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率的同時(shí)提高機(jī)器效率。
1.2技術(shù)的優(yōu)化
想要進(jìn)行機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用,最為行之有效的方法就是進(jìn)行弱電控制線路的提高,在提高的同時(shí)保證工作的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。具體從提高傳感器、電機(jī)、微型計(jì)算機(jī)等方面的綜合性能展開分析,提高弱電控制線路,內(nèi)容如下。
1.2.1電機(jī)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)的代表,應(yīng)用期間電機(jī)響應(yīng)速度、工作效率存在問題,想要進(jìn)行電機(jī)綜合性能的提高,可以研發(fā)并選擇新型驅(qū)動(dòng)單元,并在期中加入傳感器以及控制組件等。
1.2.2傳感器
就傳感器而言,科技含量低會(huì)影響信息精準(zhǔn)度、敏銳性以及信息傳入的及時(shí)性,所以想要提高傳感器工作效率,前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準(zhǔn)度。當(dāng)前,光纖傳感器是最為常用的傳感器類型,非接觸性檢測(cè)屈董單元是信息傳播的介質(zhì),能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。
1.2.3微型計(jì)算機(jī)
微型計(jì)算器作為信息處理設(shè)備之一,在機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、微電子學(xué)發(fā)展方面具有積極意義。想要提高微型計(jì)算機(jī)的綜合性能,前提條件是提高信息處理設(shè)備自身的快速、準(zhǔn)確、可靠,并對(duì)干擾等相關(guān)問題進(jìn)行處理。另外,要進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)人才的培養(yǎng),達(dá)到在控制研發(fā)成本的前提下研發(fā)高速快遞方式,確保機(jī)器運(yùn)作效果。
2機(jī)電一體化核心技術(shù)分析
機(jī)電一體化涵蓋兩方面技術(shù),即軟件、硬件(機(jī)械本體以及傳感器等),為了確保機(jī)電一體化發(fā)展,需要從機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)等5個(gè)方面進(jìn)行分析,內(nèi)容如下。
2.1機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體需要綜合考慮幾個(gè)方面,包括性能方面的改善、質(zhì)量上的減輕、精度上的提高。機(jī)械產(chǎn)品的主要材料就是鋼鐵材料,想要減輕質(zhì)量,前提是進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),并考慮材料的替代,在堅(jiān)強(qiáng)機(jī)械本體重量的情況下實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化,并最終達(dá)到機(jī)械本體優(yōu)化的目的。
2.2傳感技術(shù)
傳感器問題主要考慮三個(gè)方面,即可靠性、靈敏度、精準(zhǔn)度,并預(yù)防干擾。電干擾的預(yù)防應(yīng)采用光纖電纜傳感器,外部信息傳感器選擇非接觸型檢測(cè)技術(shù)。
2.3信息處理技術(shù)
當(dāng)前,信息技術(shù)的發(fā)展與普及,直接促進(jìn)了機(jī)電一體化,所以想要更好的帶動(dòng)并發(fā)展機(jī)電一體化則必須考慮到信息處理設(shè)備自身模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、輸入輸出的可靠性情況,提高處理速度。
2.4驅(qū)動(dòng)技術(shù)
基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)使用期間的快速響應(yīng)、效率問題,所以開始研發(fā)內(nèi)部裝有編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)單元替代傳統(tǒng)的電機(jī)。
2.5接口技術(shù)
想要實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)之間的通信,需要確保數(shù)據(jù)傳遞具備格式上的標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)格化,利于實(shí)現(xiàn)信息傳遞、維修處理,并進(jìn)行設(shè)計(jì)簡化。當(dāng)前,技術(shù)工作人員開始在合理控制經(jīng)濟(jì)成本的條件下進(jìn)行高效接口的研發(fā),以解決接口中所涉問題。
3機(jī)電一體化技術(shù)前景分析
就當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展情況以及高新技術(shù)的不斷應(yīng)用,未來機(jī)電一體化主要有智能、系統(tǒng)化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等6個(gè)發(fā)展方向,內(nèi)容如下。
3.1智能化
當(dāng)前,智能化儼然已經(jīng)成為21世紀(jì)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向,智能機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠有效的進(jìn)行人類智能的模擬,有一定的判斷、推理、思維、決策能力,在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動(dòng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化表現(xiàn)特征包括兩個(gè)方面,即開放式/模式化總線結(jié)構(gòu)以及加強(qiáng)通信功能。系統(tǒng)在靈活組態(tài)的情況下,能夠進(jìn)行裁剪、組合,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)以及綜合管理。就未來的技術(shù)發(fā)展而言,機(jī)電一體化需要著重考慮產(chǎn)品、人之間的關(guān)系發(fā)展,盡可能的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品中部分人的性能,包括智能、情感等,趨向于生物系統(tǒng)化發(fā)展。
3.3微型化
微型機(jī)電一體化涵蓋微機(jī)械、微電子、軟件技術(shù),成為機(jī)電一體化發(fā)展方向之一。當(dāng)前微電子機(jī)械系統(tǒng)逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發(fā)展中。微機(jī)電一體化系統(tǒng)自身兼具諸多優(yōu)勢(shì),包括體積以及耗能小、靈活性等,能夠進(jìn)入一般機(jī)械都無法達(dá)到的空間中,利于精細(xì)化操作,且開始應(yīng)用于生物、航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展中,未來發(fā)展前景更為廣闊。
3.4模塊化
在機(jī)電一體化中,產(chǎn)品的種類豐富多樣,生產(chǎn)廠家繁多,進(jìn)行機(jī)械接口(電氣以及動(dòng)力等)的研發(fā)是復(fù)雜且重要的事,需要經(jīng)歷較長的時(shí)間,并制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保部件以及單元、接口的匹配。就企業(yè)而言,可以借助標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā),并合理的進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大化。
3.5網(wǎng)絡(luò)化
就當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而言,網(wǎng)絡(luò)化是最常聽到的詞匯,并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中,對(duì)于機(jī)電一體化來說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同樣產(chǎn)生了很大的影響,使此行業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品所涵蓋的種類較多,所以網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)方式以及形式也會(huì)有所不同,網(wǎng)絡(luò)的普及使得遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備成為了機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3.6綠色化
當(dāng)前,工業(yè)的興盛發(fā)展,在降低資源的同時(shí),更好的提高了人們的物質(zhì)生活。為了降低生態(tài)環(huán)境可能受到的污染問題,綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經(jīng)成為時(shí)展的主要趨勢(shì),所謂綠色化是指使用期間不污染生態(tài)環(huán)境且報(bào)廢期間不進(jìn)行回收,目的是在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期(包括設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)輸?shù)?中將生態(tài)環(huán)境危害降低到最低,并且最大程度上提高資源的利用效率。另外,綠色化已經(jīng)成為制造業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展模式。
4結(jié)語
綜合本文上述內(nèi)容,機(jī)電一體化已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是社會(huì)所需、是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展所需、是傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)變革所需,在推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的同時(shí),振興機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。另外,機(jī)電一體化有智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化以及網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等未來發(fā)展方向,也對(duì)相關(guān)科研工作人員提出了更多的要求,以利于機(jī)械工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。
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中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
近些年來,我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)得到了長足的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,這些技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域,形成了機(jī)電一體化,不僅對(duì)機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品功能、構(gòu)成和技術(shù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響,而且也給機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)方式及管理體系帶來了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)從“機(jī)械電氣化”時(shí)代邁入了“機(jī)電一體化”階段。在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,不僅深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì),而且深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展,并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展[1,2]。
1 機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出,是將機(jī)械和電子技術(shù)集成結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。作為一門新型學(xué)科,機(jī)電一體化已經(jīng)建立起了一套自身的體系,并且隨著科技的進(jìn)步不斷得到充實(shí)和更新。機(jī)電一體化的基本特征表現(xiàn)在:它從系統(tǒng)的視角出發(fā),成功將微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)的應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來。作為一種系統(tǒng)工程技術(shù),機(jī)電一體化通過對(duì)各功能單元進(jìn)行合理布局與配置,使這些功能的高質(zhì)量、高可靠性、低能耗價(jià)值得到了充分的體現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化系統(tǒng)的目的。一個(gè)所謂的機(jī)電一體化產(chǎn)品或機(jī)電一體化系統(tǒng)就由此產(chǎn)生。所以,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面[3]。需要特別指出的是,機(jī)電一體化技術(shù)并不是微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等新技術(shù)的簡單拼湊,而是將以上技術(shù)群進(jìn)行有機(jī)融合的綜合技術(shù)。正是這一點(diǎn),使機(jī)電一體化在概念上與機(jī)械電氣化相區(qū)別。從發(fā)展歷程看,盡管從純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,但這樣的機(jī)械工程技術(shù)仍屬傳統(tǒng)機(jī)械。進(jìn)入到機(jī)電一體化階段后,其中的微電子裝置不僅具有了和某些機(jī)械部件一樣的功能,而且還具備了諸如自動(dòng)處理信息、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制等許多新的功能。形象地說,機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅可以替代人力去完成許多機(jī)械勞動(dòng),實(shí)現(xiàn)人手和肢體的延伸,而且還擁有了智能化特征,實(shí)現(xiàn)了感官與頭腦的延伸。這一點(diǎn)也在功能上將機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化區(qū)別開。這個(gè)定義強(qiáng)調(diào)它將扮演越來越重要的角色機(jī)電整合。它在復(fù)雜的非線性上下文包括電腦和數(shù)字信號(hào)處理器(dsp),它存儲(chǔ)和處理信息、通訊和互聯(lián)網(wǎng),這發(fā)送信息,以及各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件[4]。
2 國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
當(dāng)前我國正處于市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展階段,盡管較之以往我們的機(jī)電產(chǎn)品出口取得了顯著的成績,但是仍然不能忽視存在的問題。正確對(duì)待機(jī)遇和挑戰(zhàn),思考并解決當(dāng)前存在的問題無疑會(huì)有助于提高我國機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的水平和性能,對(duì)于完善我們的市場經(jīng)濟(jì)制度也大有裨益。從促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,推動(dòng)完整的機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)形成的角度看,我們的機(jī)電一體化面臨以下兩點(diǎn)任務(wù):其一,要進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)升級(jí),實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效,這就需要對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行微電子技術(shù)改造。其二,大張旗鼓地開發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代[5,6]。
首先,在技術(shù)政策上,要對(duì)能耗高、效率低下、不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行限制,加快對(duì)落后產(chǎn)品的淘汰。同時(shí),要鼓勵(lì)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)改造。
其次,我國機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣,發(fā)展迅速,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展不可能面面俱到,所以我們應(yīng)建立機(jī)電一體化行業(yè)“協(xié)會(huì)”性質(zhì)的統(tǒng)管合作機(jī)構(gòu),并賦予其職能,既有利于深入的行業(yè)調(diào)查,指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整,發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目,又有助于制定出縱覽全局的“機(jī)電一體化”發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃,以避免開發(fā)上重復(fù)、生產(chǎn)上撞車。
再次,通過“協(xié)會(huì)”的有效組織和廣泛宣傳,一來可以建立行業(yè)信息平臺(tái),及時(shí)分享更多的行業(yè)內(nèi)部信息,二來可以增加產(chǎn)業(yè)在社會(huì)上的認(rèn)知,使行業(yè)內(nèi)外都重視和支持“機(jī)電一體化”的發(fā)展,既可以吸引外商到我國投資發(fā)展“機(jī)電一體化”的眼球,又可以更加方便合理調(diào)配資源。同時(shí),盡管人民幣升值短期內(nèi)會(huì)減緩我國機(jī)電產(chǎn)品出口,但對(duì)技術(shù)貿(mào)易來講,卻可以利用此時(shí)的時(shí)機(jī),大量引進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù),反哺自身加工業(yè),提高企業(yè)的利潤空間。作為世界上最大的發(fā)展中國家,大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù),用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),開發(fā)數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,既是振興我國傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力,也是一條促使機(jī)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整日益完善的捷徑[7,8]。
3 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
Microelectro-mechanical系統(tǒng)(MEMS)一直是一個(gè)近年來熱門研究領(lǐng)域。它也是一個(gè)快速增長的行業(yè),它們的大小已經(jīng)超過100億美元,數(shù)以百萬計(jì)的MEMS一直在等產(chǎn)品汽車安全氣囊和噴墨打印機(jī)。MEMS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到開發(fā)微型光學(xué)開關(guān)來處理高卷數(shù)據(jù)和話音通信的通信。MEMS本身是一個(gè)機(jī)電一體化極好的例子。作為另一個(gè)措施,表示的重要性小型化、美國政府投資270美元在2000年在國家納米技術(shù)倡議關(guān)于人口統(tǒng)計(jì)學(xué)的改變,ASME報(bào)告中,“人口統(tǒng)計(jì)學(xué)是第二強(qiáng)大的力量改變世界的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)。在未來40年,世界人口預(yù)計(jì)將將增長50%左右。嬰兒潮一代將進(jìn)入高級(jí)成熟度然后年老。“然后,報(bào)告觸動(dòng)了幾個(gè)具體的方面包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢(shì)。雖然報(bào)告中沒有討論ASME,這種趨勢(shì)將激勵(lì)機(jī)電朝著人性化方向發(fā)展,如護(hù)理機(jī)器人的研發(fā)被稱為人類友好的機(jī)電一體化。美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(ASME)最近發(fā)表了一份報(bào)告,題為《機(jī)械工程在21世紀(jì)的發(fā)展趨勢(shì)》,其內(nèi)容主要介紹了從20世紀(jì)到21世紀(jì)機(jī)電一體化的進(jìn)展和今后發(fā)展的趨勢(shì)。它從以下四個(gè)類別描述了工程學(xué)的變革趨勢(shì):技術(shù)變革、人口變革、經(jīng)濟(jì)變革和社會(huì)變革。隨著科技的進(jìn)步,以下八個(gè)領(lǐng)域?qū)?huì)是機(jī)電一體化發(fā)展的主要途徑:信息技術(shù)、微型化、材料科學(xué)、生物工程和醫(yī)藥、能源、運(yùn)輸、環(huán)境工程和制造業(yè)等[9,10]。
4 結(jié)論
在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)逐漸增強(qiáng),市場競爭日趨激烈的當(dāng)今社會(huì),機(jī)電一體化的發(fā)展對(duì)優(yōu)化本國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)具有至關(guān)重要的作用。機(jī)電制造思維是基于現(xiàn)代工程教育而逐步興起和發(fā)展起來的。機(jī)電一體化的出現(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和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(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)將越來越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。總而言之,機(jī)電一體化技術(shù)作為機(jī)械技術(shù),信息技術(shù),電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合、發(fā)展與延伸,在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷建設(shè)發(fā)展的過程中占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。我們需要明確機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展方向,妥善處理機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展過程中面臨的問題與障礙,推動(dòng)機(jī)電一體化時(shí)代的全面發(fā)展。
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[1]安紅杰.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息,2012,(1):37.
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所謂機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),指的就是把機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)融合在一起的一種綜合技術(shù)。隨著我國科技水平的不斷發(fā)展,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也在日趨成熟,在工業(yè)領(lǐng)域上這項(xiàng)技術(shù)也在逐漸普及。任何技術(shù)都不可能是一成不變,都必須經(jīng)過不斷的改進(jìn),不斷的推陳出新,最終才能做到完善。所以,相關(guān)技術(shù)人員必須重視機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,提高生產(chǎn)力,加快工業(yè)發(fā)展的步伐。
1機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析
1.1提高生產(chǎn)力和工作質(zhì)量
目前人們所處的時(shí)代屬于信息時(shí)代,信息時(shí)代的特點(diǎn)就是,人們每天接收的信息量的都在呈幾何式增長,知識(shí)更新和技術(shù)發(fā)展的速度非常快,人們的生活方式與過去產(chǎn)生了巨大的差異。同樣的,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也在進(jìn)行著快速的發(fā)展。比如說,現(xiàn)如今的對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的檢測(cè)和識(shí)別技術(shù)已經(jīng)不能和過去的技術(shù)同日而語,過去的技術(shù)要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間,而且檢測(cè)和識(shí)別的效果也比較差,而運(yùn)用最新的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),不但大大的提高了檢測(cè)和識(shí)別的效率,而且檢測(cè)的效果非常好,極大的節(jié)約了人力資源和人力成本。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的好處就在于,這些機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備能夠同時(shí)采集并處理大量的信息,這是人力無法比擬的,而且處理這些信息的速度很快,處理完這些信息之后就能得到及時(shí)的反饋,可以及時(shí)的對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的缺陷做出分析和改進(jìn),另外,這些自動(dòng)化設(shè)備都是按照相應(yīng)的程序進(jìn)行工作的,只要程序正確一般不會(huì)出現(xiàn)任何工作失誤,因此機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的工作質(zhì)量非常高,對(duì)企業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。
1.2安全性極高,可靠性良好
機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)還有一個(gè)巨大的優(yōu)點(diǎn)就是,機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備具有極強(qiáng)的安全性和可靠性。因?yàn)闄C(jī)電自動(dòng)化設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,就已經(jīng)安裝了自我監(jiān)測(cè)系統(tǒng),這套系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),如果設(shè)備出現(xiàn)了故障或者工作狀態(tài)不正常,那么自我監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)立即發(fā)出提示信號(hào),并且會(huì)自動(dòng)采取相應(yīng)的設(shè)備保護(hù)措施。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的安全性是非常高的,但是也不能排除某些意外的發(fā)生,但是即使發(fā)生了意外,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也能及時(shí)的阻止損失的進(jìn)一步擴(kuò)大。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的安全性和可靠性,在此得到了體現(xiàn),這也正是機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì),其實(shí)不僅僅是工業(yè)生產(chǎn)上需要機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),甚至在以后的日常生活里,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)得到應(yīng)用,那時(shí)候的技術(shù)只會(huì)更加的智能化和人性化。
1.3節(jié)約大量的資源
運(yùn)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),可以節(jié)約大量的資源。首先就是可以節(jié)約大量的能源,因?yàn)闄C(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的智能化程度很高,設(shè)備每一時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)都是在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)視之中的,如果設(shè)備處于低工作量的狀態(tài)時(shí),那么監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的信息就會(huì)及時(shí)的反饋到設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)之中,然后自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)馬上就會(huì)調(diào)節(jié)設(shè)備的工作功率,及時(shí)減少能源的消耗。其次,由于機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的自動(dòng)化程度很高,所以企業(yè)對(duì)于人力資源的需求就會(huì)大大減小,節(jié)約了企業(yè)的人力資源成本。人都是需要休息的,但是設(shè)備卻幾乎不需要休息,可以二十四小時(shí)的處于工作狀態(tài)而不會(huì)出現(xiàn)任何錯(cuò)誤,不但提高了生產(chǎn)力而且節(jié)約了大量的資源。
2機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1向著智能化的方向發(fā)展
雖然機(jī)器具有很多人類難以比擬的優(yōu)點(diǎn),但是也有不足的方面。機(jī)器是不會(huì)進(jìn)行思考的,只能按照人類所編寫的程序去運(yùn)行,而人類最大的優(yōu)點(diǎn)就是會(huì)思考會(huì)創(chuàng)新。所以,以后的機(jī)電一體化技術(shù)一定要向著智能化的方向去發(fā)展。近年來,關(guān)于人工智能一直話題不斷,世界各國的高科技領(lǐng)域都在對(duì)人工智能進(jìn)行研究和開發(fā)。所謂人工智能,指的就是機(jī)器也可以像人類那樣思考,甚至可能超越人類的智能。如果將這一技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)相融合,那么對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言將是一個(gè)巨大的飛躍,工廠甚至不需要任何工人,極大的提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力。
2.2向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展
二十一世紀(jì)是一個(gè)信息化的時(shí)代,更是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代,目前互聯(lián)網(wǎng)的普及程度與十年前相比已經(jīng)不可同日而語,各種電子產(chǎn)品幾乎都有上網(wǎng)的功能。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言,更要向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。如果機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化,那么可以想象到的是:在將來只需要一臺(tái)手機(jī),就能夠操控整個(gè)工廠設(shè)備的運(yùn)行,任何一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都可以隨時(shí)隨地用手機(jī)查看,極大的提高了生產(chǎn)效率。
2.3向著微型化的方向發(fā)展
我國目前的機(jī)電一體化技術(shù)大多是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,而這些進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備大多比較龐大,運(yùn)輸困難而且占據(jù)了極大的空間,所以機(jī)電一體化技術(shù)有必要向著微型化的方向發(fā)展。微型化的設(shè)備可以極大的減少制造設(shè)備的成本,而且會(huì)為工廠節(jié)約更多空間,以前放置一臺(tái)設(shè)備的空間,可以放置多臺(tái)設(shè)備,極大的提高了生產(chǎn)力水平。
3總結(jié)
總而言之,機(jī)電一體化技術(shù)是一項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用前景的一項(xiàng)技術(shù),已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大放異彩,不但提高了生產(chǎn)力而且節(jié)約了大量的人力物力資源,對(duì)于整個(gè)社會(huì)的發(fā)展都存在著積極的意義。因此,相關(guān)研究人員要做出努力,將這項(xiàng)技術(shù)不斷完善。
參考文獻(xiàn):
[1]韋偉清.機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用前景分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014(18):949-949.
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.165
所謂機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),指的就是把機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)融合在一起的一種綜合技術(shù)。隨著我國科技水平的不斷發(fā)展,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也在日趨成熟,在工業(yè)領(lǐng)域上這項(xiàng)技術(shù)也在逐漸普及。任何技術(shù)都不可能是一成不變,都必須經(jīng)過不斷的改進(jìn),不斷的推陳出新,最終才能做到完善。所以,相關(guān)技術(shù)人員必須重視機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,提高生產(chǎn)力,加快工業(yè)發(fā)展的步伐。
1 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析
1.1 提高生產(chǎn)力和工作質(zhì)量
目前人們所處的時(shí)代屬于信息時(shí)代,信息時(shí)代的特點(diǎn)就是,人們每天接收的信息量的都在呈幾何式增長,知識(shí)更新和技術(shù)發(fā)展的速度非常快,人們的生活方式與過去產(chǎn)生了巨大的差異。同樣的,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也在進(jìn)行著快速的發(fā)展。比如說,現(xiàn)如今的對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的檢測(cè)和識(shí)別技術(shù)已經(jīng)不能和過去的技術(shù)同日而語,過去的技術(shù)要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間,而且檢測(cè)和識(shí)別的效果也比較差,而運(yùn)用最新的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),不但大大的提高了檢測(cè)和識(shí)別的效率,而且檢測(cè)的效果非常好,極大的節(jié)約了人力資源和人力成本。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的好處就在于,這些機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備能夠同時(shí)采集并處理大量的信息,這是人力無法比擬的,而且處理這些信息的速度很快,處理完這些信息之后就能得到及時(shí)的反饋,可以及時(shí)的對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的缺陷做出分析和改進(jìn),另外,這些自動(dòng)化設(shè)備都是按照相應(yīng)的程序進(jìn)行工作的,只要程序正確一般不會(huì)出現(xiàn)任何工作失誤,因此機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的工作質(zhì)量非常高,對(duì)企業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。
1.2 安全性極高,可靠性良好
機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)還有一個(gè)巨大的優(yōu)點(diǎn)就是,機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備具有極強(qiáng)的安全性和可靠性。因?yàn)闄C(jī)電自動(dòng)化設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,就已經(jīng)安裝了自我監(jiān)測(cè)系統(tǒng),這套系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),如果設(shè)備出現(xiàn)了故障或者工作狀態(tài)不正常,那么自我監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)立即發(fā)出提示信號(hào),并且會(huì)自動(dòng)采取相應(yīng)的設(shè)備保護(hù)措施。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的安全性是非常高的,但是也不能排除某些意外的發(fā)生,但是即使發(fā)生了意外,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也能及時(shí)的阻止損失的進(jìn)一步擴(kuò)大。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的安全性和可靠性,在此得到了體現(xiàn),這也正是機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì),其實(shí)不僅僅是工業(yè)生產(chǎn)上需要機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),甚至在以后的日常生活里,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)得到應(yīng)用,那時(shí)候的技術(shù)只會(huì)更加的智能化和人性化。
1.3 節(jié)約大量的資源
運(yùn)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),可以節(jié)約大量的資源。首先就是可以節(jié)約大量的能源,因?yàn)闄C(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的智能化程度很高,設(shè)備每一時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)都是在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)視之中的,如果設(shè)備處于低工作量的狀態(tài)時(shí),那么監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的信息就會(huì)及時(shí)的反饋到設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)之中,然后自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)馬上就會(huì)調(diào)節(jié)設(shè)備的工作功率,及時(shí)減少能源的消耗。其次,由于機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的自動(dòng)化程度很高,所以企業(yè)對(duì)于人力資源的需求就會(huì)大大減小,節(jié)約了企業(yè)的人力資源成本。人都是需要休息的,但是設(shè)備卻幾乎不需要休息,可以二十四小時(shí)的處于工作狀態(tài)而不會(huì)出現(xiàn)任何錯(cuò)誤,不但提高了生產(chǎn)力而且約了大量的資源。
2 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 向著智能化的方向發(fā)展
雖然機(jī)器具有很多人類難以比擬的優(yōu)點(diǎn),但是也有不足的方面。機(jī)器是不會(huì)進(jìn)行思考的,只能按照人類所編寫的程序去運(yùn)行,而人類最大的優(yōu)點(diǎn)就是會(huì)思考會(huì)創(chuàng)新。所以,以后的機(jī)電一體化技術(shù)一定要向著智能化的方向去發(fā)展。近年來,關(guān)于人工智能一直話題不斷,世界各國的高科技領(lǐng)域都在對(duì)人工智能進(jìn)行研究和開發(fā)。所謂人工智能,指的就是機(jī)器也可以像人類那樣思考,甚至可能超越人類的智能。如果將這一技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)相融合,那么對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言將是一個(gè)巨大的飛躍,工廠甚至不需要任何工人,極大的提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力。
2.2 向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展
二十一世紀(jì)是一個(gè)信息化的時(shí)代,更是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代,目前互聯(lián)網(wǎng)的普及程度與十年前相比已經(jīng)不可同日而語,各種電子產(chǎn)品幾乎都有上網(wǎng)的功能。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言,更要向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。如果機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化,那么可以想象到的是:在將來只需要一臺(tái)手機(jī),就能夠操控整個(gè)工廠設(shè)備的運(yùn)行,任何一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都可以隨時(shí)隨地用手機(jī)查看,極大的提高了生產(chǎn)效率。
2.3 向著微型化的方向發(fā)展
我國目前的機(jī)電一體化技術(shù)大多是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,而這些進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備大多比較龐大,運(yùn)輸困難而且占據(jù)了極大的空間,所以機(jī)電一體化技術(shù)有必要向著微型化的方向發(fā)展。微型化的設(shè)備可以極大的減少制造設(shè)備的成本,而且會(huì)為工廠節(jié)約更多空間,以前放置一臺(tái)設(shè)備的空間,可以放置多臺(tái)設(shè)備,極大的提高了生產(chǎn)力水平。
3 總結(jié)
總而言之,機(jī)電一體化技術(shù)是一項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用前景的一項(xiàng)技術(shù),已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大放異彩,不但提高了生產(chǎn)力而且節(jié)約了大量的人力物力資源,對(duì)于整個(gè)社會(huì)的發(fā)展都存在著積極的意義。因此,相關(guān)研究人員要做出努力,將這項(xiàng)技術(shù)不斷完善。
參考文獻(xiàn):
[1]韋偉清.機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用前景分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014(18):949-949.
“機(jī)電一體化”這個(gè)稱謂最早來自日本,主要是指運(yùn)用機(jī)械、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、微電子、自動(dòng)控制及信息等技術(shù)進(jìn)行多學(xué)科交叉綜合的技術(shù),它不是將電子技術(shù)對(duì)機(jī)械的簡單代替,而是將計(jì)算機(jī)、微電子及信息技術(shù)跟機(jī)械系統(tǒng)組成一體的最佳系統(tǒng),機(jī)電一體化有效地提高了煤礦工作的效率及安全性。
1.煤礦機(jī)電一體化的重要作用
1.1機(jī)電一體化提高了煤礦工作的安全性及可靠性
原來的煤礦工作中,環(huán)境很惡劣,煤礦工人經(jīng)常是高負(fù)荷、長時(shí)間地在充滿煤塵的潮濕環(huán)境中工作,嚴(yán)重影響到了他們的生活質(zhì)量及身體健康,在一些情況下,甚至還會(huì)危及到人身安全,我們時(shí)常會(huì)在各大媒體上,看到關(guān)于煤礦事故的新聞。而機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用,尤其是煤炭的采掘、運(yùn)輸及提升等,不僅有效地把煤炭工人從繁重體力勞動(dòng)里解脫出來,還降低了礦難的發(fā)生率,有效地保證煤礦工人的生命安全,使煤礦工作的可靠性及安全性得到了很大提高。
1.2提高了勞動(dòng)效率,增加了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益
機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用,使其原來的落后生產(chǎn)方式得到了很大改變,而且自動(dòng)化的設(shè)備使原有的煤礦作業(yè)模式得到了徹底地改變,降低了煤礦工人勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí),有效地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率及勞動(dòng)效率,這使得煤炭產(chǎn)量大幅度增加,提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)煤礦工人的勞動(dòng)收入也得到了提高,改善了生活質(zhì)量,并帶動(dòng)了地方經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。
2.有關(guān)煤礦機(jī)電一體化的應(yīng)用
2.1機(jī)電一體化在煤礦采煤機(jī)中的應(yīng)用
在煤礦采煤機(jī)中,所應(yīng)用的機(jī)電一體化設(shè)備是電牽引采煤機(jī),它與原來的液壓牽引相比,具有很多的優(yōu)點(diǎn),一是電牽引采煤機(jī)的牽引特性更好,能夠在采煤機(jī)前進(jìn)的時(shí)候提供牽引力,從而克服阻力向前移動(dòng),還能夠在采煤機(jī)向下滑動(dòng)時(shí)發(fā)電制動(dòng),并向電網(wǎng)及時(shí)反饋電能;二是運(yùn)行更可靠,使用壽命也更長電牽引除了電動(dòng)機(jī)的整流子及電刷有磨損外,其他的原件都是完好無損的,因此它在工作的時(shí)候更為可靠,故障及維修都比較少,壽命還長;三是電牽引采煤機(jī)還能夠應(yīng)用在大傾角的煤層上,這是由于它的軸端裝有制動(dòng)器,能夠用在較大傾角的煤層上,且不需要其它的防滑裝置;四是電牽引采煤機(jī)的動(dòng)態(tài)特性更好,反應(yīng)也更為靈敏,這是由于電控系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N參數(shù)進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整,以免采煤機(jī)的超載運(yùn)行;五是電牽引采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)更為簡單,效率也更高,電能轉(zhuǎn)為機(jī)械能時(shí),一次就可達(dá)99%,而液壓采煤機(jī)僅能轉(zhuǎn)換65%-70%。
2.2機(jī)電一體化在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化在礦井提升機(jī)中也得到了廣泛的應(yīng)用,主要體現(xiàn)為采用的是全數(shù)字化控制的交直流提升機(jī),它融合了機(jī)械、電力電子、計(jì)算機(jī)及自動(dòng)控制等技術(shù),并將滾筒和驅(qū)動(dòng)結(jié)合在一塊,極大地簡化了機(jī)械生產(chǎn)結(jié)構(gòu),運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)有效地提高了提升機(jī)的可靠安全性,而在連接方式上則采用了總線的形式,這對(duì)電氣安裝程序進(jìn)行了簡化,其優(yōu)點(diǎn)還有這種提升機(jī)的硬件配置較為簡單,能夠相互兼容。并且現(xiàn)在這種提升機(jī)放棄了原系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)子電阻,有效地節(jié)約了電阻電能的消耗,而且將原消耗的轉(zhuǎn)子電能反饋給電網(wǎng),從而節(jié)省了30%多的電能。
2.3機(jī)電一體化在煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化在煤礦生產(chǎn)中最典型的應(yīng)用是礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,盡管監(jiān)控技術(shù)在我國煤礦工作中的應(yīng)用較晚,但在我國的發(fā)展應(yīng)用還是比較迅速的,而且我國的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)初步踏入了國際先進(jìn)水平行列,像研制出的KJ90與KJ95系統(tǒng)等,現(xiàn)在的監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)主要是智能化的程度在不斷的提高,可以隨時(shí)與互聯(lián)網(wǎng)連接,系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件使用的都是Windows的操作系統(tǒng)。我國也制定了有關(guān)煤礦的法規(guī),所有的煤礦井都要安裝監(jiān)控系統(tǒng),這在一定程度上保證了煤礦生產(chǎn)的安全性。
2.4機(jī)電一體化在煤礦帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用
由于帶式輸送機(jī)具有輸送量大、連續(xù)輸送距離長、效率高、運(yùn)行可靠及自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),已成為我國煤礦中的主要運(yùn)輸設(shè)備,現(xiàn)在我國所應(yīng)用的輸送設(shè)備是機(jī)、液、電一體化的可控軟啟裝置,是專門為煤炭及金屬礦石長距離的帶式運(yùn)輸所設(shè)計(jì)的,這種帶式運(yùn)輸機(jī)能夠有一臺(tái)或者多臺(tái)CST進(jìn)行驅(qū)動(dòng),在我國一般采用的是三點(diǎn)驅(qū)動(dòng),其長度和運(yùn)量上都還存在著限制,在功能、壽命、靈敏度及可靠性上都還存著一定的差距。
2.5機(jī)電一體化在煤礦其他設(shè)備中的應(yīng)用
機(jī)電一體化在煤礦的其他設(shè)備中也被應(yīng)用來,如把液壓控制欲計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,能夠?qū)⒁簤褐Ъ軒娨嚎刂品较虬l(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)雙向鄰架或者自動(dòng)移架,避免了頂板與支架間產(chǎn)生的沖擊;在開關(guān)上,也由原來的高壓開關(guān)柜轉(zhuǎn)變成了真空開關(guān),使其使用壽命更長,維護(hù)量減小的特點(diǎn),高低開關(guān)柜則運(yùn)用了微機(jī)進(jìn)行保護(hù),使其具備了網(wǎng)絡(luò)功能,能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程的遙控、遙測(cè)、遙信及遙調(diào);在煤礦的主扇上,使用了變頻設(shè)備,能夠依據(jù)風(fēng)量的大小自動(dòng)進(jìn)行頻率的降低或者提高,使風(fēng)量平衡,從而節(jié)省了30%多的電量,有效地實(shí)現(xiàn)了煤礦機(jī)電一體化的低能耗、高效及環(huán)保的目標(biāo)。
3.有關(guān)煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展動(dòng)態(tài)
隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,煤礦機(jī)電一體化技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展,計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)γ旱V井下現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控,而且還能覆蓋到單個(gè)設(shè)備及單個(gè)數(shù)據(jù)的測(cè)量,并且能夠在地面上的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備上查閱相關(guān)的信息,還能向井下發(fā)送信息,每個(gè)等級(jí)的管理者可以在礦井、區(qū)隊(duì)、車間、企業(yè)或者企業(yè)以外的其他地方進(jìn)行控制、管理及調(diào)度,這些控制及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有效地改變了傳統(tǒng)的煤礦技術(shù)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),為煤礦帶來了巨大的發(fā)展。煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是,跟緊煤礦產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展的前沿,積極開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的開采技術(shù)和配套設(shè)備的核心技術(shù),研制出具有大功率化、大型化、高適應(yīng)性、自動(dòng)化及遙控技術(shù)的一體化裝備,從而在技術(shù)上占領(lǐng)制高點(diǎn)。同時(shí)要開發(fā)以微機(jī)與微機(jī)處理器為基礎(chǔ)的煤礦礦井設(shè)備及健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用,并成為現(xiàn)代煤礦機(jī)電一體化的重要發(fā)展標(biāo)志。要有效地運(yùn)用現(xiàn)代煤礦機(jī)電一體化發(fā)展,要注意以下幾方面的工作,一是煤礦機(jī)電一體化管理工作的加強(qiáng),這需要抓好一體化的設(shè)備技術(shù)管理工作,還要抓好現(xiàn)場管理工作,充分發(fā)揮機(jī)電功能的同時(shí),要加強(qiáng)生產(chǎn)的安全管理,還要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行大膽的技術(shù)改造;二是進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦機(jī)電一體化的智能控制,對(duì)礦井的災(zāi)害及安全性進(jìn)行及時(shí)的預(yù)測(cè)與控制,其準(zhǔn)確性更高,這對(duì)煤礦工作來說,具有很重要的意義;三是煤礦機(jī)電一體化的進(jìn)一步自動(dòng)化與數(shù)字化發(fā)展,盡快地達(dá)到世界先進(jìn)水平。
4.總結(jié)
煤礦機(jī)電一體化設(shè)備具有高智能化、程序化、信息化、體積小、操作方便及安全性能高等優(yōu)點(diǎn),這使得它在煤礦企業(yè)中被廣泛的應(yīng)用,并有效地提高了煤礦企業(yè)的生產(chǎn)能力,從而提高了煤礦企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。煤礦機(jī)電一體化在煤礦企業(yè)中將會(huì)進(jìn)一步地得到發(fā)展,并追趕世界先進(jìn)水平的發(fā)展,在煤礦機(jī)電一體化的有效應(yīng)用中,也離不開煤礦合理科學(xué)的管理。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張春利.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010(13).
1 關(guān)于機(jī)電一體化教學(xué)不足的分析
經(jīng)過多年的不斷積累和改進(jìn),我國機(jī)電一體化教學(xué)模式、手段等方面均有了明顯改善,但是依然存在很多不足之處,具體表現(xiàn)如下:
首先,機(jī)電一體化教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容選擇方面,比較重視傳統(tǒng)機(jī)械維修部分的講授,對(duì)現(xiàn)代電子電氣方面的知識(shí)涉及較少。比如在生產(chǎn)過程中的單片機(jī)種類繁多,但是在實(shí)際授課過程中則以51系列的單片機(jī)為主,限制了學(xué)生接觸外界的視野,特別是近些年來隨著傳感器與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),工業(yè)用的機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)更新?lián)Q代的速度大大提高,這就需要學(xué)生盡可能掌握傳感器、自動(dòng)控制等方面的專業(yè)知識(shí),才能在實(shí)際工作中勝任機(jī)電設(shè)備的維修、保養(yǎng)等基礎(chǔ)工作。
其次,在傳統(tǒng)機(jī)電專業(yè)一體化教學(xué)中,教師往往把傳授理論知識(shí)做為教學(xué)的重點(diǎn)和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。這樣的安排具有其存在的合理性,有利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)掌握系統(tǒng)化,也為學(xué)生以后從事開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。但是,從學(xué)生就業(yè)的角度來看,大部分學(xué)生畢業(yè)之后往往是在生產(chǎn)的第一線,從事機(jī)械設(shè)備的安置、操作并對(duì)其維護(hù)等工作,這要求學(xué)生的實(shí)操能力過關(guān)。令人遺憾的是,大部分機(jī)電一體化教學(xué)都與社會(huì)實(shí)際需求是脫節(jié)的。因此,為了培養(yǎng)綜合素質(zhì)高、社會(huì)適用的機(jī)電人才,需要對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母锖蛣?chuàng)新。
除此以外,機(jī)電一體化教學(xué)的教學(xué)方法和能力培養(yǎng)也存在很大改進(jìn)空間,與其它課程相比,機(jī)電教學(xué)本身對(duì)學(xué)生空間想象、邏輯思維等能力都要求較高,更需要新的教學(xué)手段和方法來優(yōu)化課堂教學(xué),但是很多學(xué)校還沒有實(shí)現(xiàn)專業(yè)化的教學(xué)平臺(tái)的全覆蓋,對(duì)以信息化為代表的新型教學(xué)輔助手段應(yīng)用較少。同時(shí),學(xué)生對(duì)一些學(xué)科交叉知識(shí)的整理能力不夠,這也導(dǎo)致了學(xué)生本應(yīng)具備的綜合能力和機(jī)電工程素質(zhì)變得異常薄弱。
2 機(jī)電一體化教學(xué)改革與創(chuàng)新初探
2.1 合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容
2.1.1 引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)機(jī)電一體化的意義
機(jī)電一體化技術(shù)是對(duì)電氣技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及信息技術(shù)的有機(jī)融合。它是一個(gè)自動(dòng)化的生產(chǎn)過程,從業(yè)者通過對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)用,研發(fā)出電氣、液壓和光電器件產(chǎn)品。因此學(xué)生需要綜合掌握多門技術(shù),達(dá)到融會(huì)貫通的程度。在教學(xué)過程中,教師要科學(xué)合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)學(xué)校專業(yè)實(shí)際特點(diǎn)展開教學(xué),不能偏重于某一個(gè)方向,導(dǎo)致學(xué)生的機(jī)電一體化技術(shù)掌握不全面,對(duì)學(xué)生未來的就業(yè)產(chǎn)生影響。
2.1.2 對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容運(yùn)用不一樣的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于基本理論知識(shí)而言,它讓學(xué)生解了基本概念,培養(yǎng)了學(xué)生的基本素質(zhì),為以后的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)奠定良好的根基。對(duì)于這部分知識(shí)在教學(xué)過程中以“必需、夠用”的標(biāo)準(zhǔn)來授課。因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)是多門技術(shù)的綜合,知識(shí)面寬,學(xué)習(xí)內(nèi)容多,教學(xué)課程有限,因此應(yīng)加強(qiáng)核心專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)核心課程。教學(xué)質(zhì)量評(píng)估也是以核心課程做為重點(diǎn)的考核內(nèi)容。
2.1.3 注重提高學(xué)生的綜合素質(zhì)
學(xué)生在技術(shù)知識(shí)掌握的同時(shí),畢業(yè)后從事某個(gè)工作崗位,接人待物、為人處事的能力和素質(zhì)也要加強(qiáng)。在學(xué)習(xí)過程中,教師要指導(dǎo)學(xué)生建立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀,塑立良好的職業(yè)態(tài)度,加強(qiáng)創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、交流溝通能力的培養(yǎng)。
2.2 應(yīng)用形式多樣的教學(xué)方法
2.2.1 借助多媒體進(jìn)行教學(xué)
機(jī)電一體化專業(yè)課程的電線圖、機(jī)械設(shè)備圖形比較多,借助于多媒體的教學(xué)手段,運(yùn)用PPT制作課件,集圖形、動(dòng)畫、聲音于一體,形象生動(dòng),有利于教師直觀地表達(dá)課程內(nèi)容,特別是對(duì)抽象的知識(shí)進(jìn)行仿真教學(xué),能夠有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解。
2.2.2 注重理論與實(shí)際生活的結(jié)合
機(jī)電一體化技術(shù)是一門操作性強(qiáng)的專業(yè),因此在教學(xué)中,教師要注重實(shí)踐的培養(yǎng),善于把實(shí)際生活的案例與課本的理論知識(shí)相結(jié)合,密切聯(lián)系生活,啟發(fā)學(xué)生思考,提高學(xué)習(xí)主觀能力性,有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的掌握。比如,教師在講解直流電機(jī)工作原理的教學(xué)過程中,可以以用高速磁懸浮列車的實(shí)際案例進(jìn)行講述。
2.2.3 與時(shí)俱進(jìn),分享技術(shù)動(dòng)態(tài)和就業(yè)資訊
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是不斷進(jìn)步,日新月異的,為了能夠了解行業(yè)的最新消息,教師應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn),主動(dòng)去了解行業(yè)的最新技術(shù)動(dòng)態(tài),并將它與學(xué)生分享。比如,電氣自動(dòng)化技術(shù)網(wǎng)、北極星電力網(wǎng)、工控人家園等網(wǎng)站里面有很多關(guān)于電氣技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等專業(yè)的知識(shí),教師可以從中了解最新動(dòng)態(tài),并鼓勵(lì)學(xué)生在課余時(shí)間登陸相關(guān)的論壇來加強(qiáng)學(xué)習(xí)。此外,教師可以從一些企業(yè)家、已參與社會(huì)工作的學(xué)生獲取到就業(yè)資訊,分享給學(xué)生,讓學(xué)生了解崗位的需求及需要掌握的技能,了解自己的不足,讓學(xué)生在以后的教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)習(xí),同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到就業(yè)的緊迫感。
2.3 培養(yǎng)和鍛煉技能,注重生活教學(xué)
2.3.1 舉辦競賽提高學(xué)生技能和水平
教育的目的是為了應(yīng)用。為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力,教師可以舉辦一些技能競賽。教師可以在班級(jí)里通過抽簽把學(xué)生分成若干小組,再根據(jù)班級(jí)里學(xué)生的水平,從設(shè)備組裝、電路的連接、氣路連接、編寫控制程序等諸多方面出問題。學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到教師的問題中來,通過不斷地討論、探索、調(diào)試,最終完成教師的要求。教師對(duì)學(xué)生完成的作品進(jìn)行評(píng)分,對(duì)優(yōu)秀的作品有適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì),并可以推薦到院級(jí)、省級(jí)比賽。通過組織競賽,可以在實(shí)踐中檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,運(yùn)用知識(shí)的靈活程度,提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。同樣地,比賽的結(jié)果也可以對(duì)教學(xué)水平有所檢驗(yàn),讓教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)還存在欠缺的地方,對(duì)不斷改善教學(xué)質(zhì)量有促進(jìn)作用。
2.3.2 鼓勵(lì)學(xué)生參與企業(yè)的實(shí)習(xí)
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機(jī)電一體化"的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''''''''帶來勃勃生機(jī);
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ);
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機(jī)電一體化"躍上新臺(tái)階.(二)"機(jī)電一體化"發(fā)展趨勢(shì)
1.光機(jī)電一體化.一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì).
2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機(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,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。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.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定,但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí),生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí),生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點(diǎn)是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
5.微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
三、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)等。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、模糊控制器、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)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場前景分析從略。
四、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”而臨的形勢(shì)和任務(wù)
機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次:一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產(chǎn)品質(zhì)量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步;二是開發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。
(一)北京“機(jī)電一體化”工作面臨的形勢(shì)
1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度
(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中,有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機(jī)床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機(jī)電泵、生產(chǎn)過程的任務(wù)還未完成需要量的一半。
(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺(tái)機(jī)床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進(jìn)行改造;在已改造的近6500臺(tái)機(jī)床設(shè)備中,大約有15%需進(jìn)一步改造。
(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進(jìn)行改造;且610座已改造過的工業(yè)爐窯也很有進(jìn)一步應(yīng)用模糊技術(shù)進(jìn)行二次改造的必要。
(4)北京工業(yè)系統(tǒng)CAD應(yīng)用還有較大差距。目前,北京工業(yè)品設(shè)計(jì),CAD應(yīng)用率僅17%(而美、日等國已超過85%;國內(nèi)先進(jìn)地區(qū)也超過了30%);CAD的覆蓋率才達(dá)到11%(而全國CAD應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出,“八五”期間大中型企業(yè)要達(dá)到35%,中小型骨干企業(yè)要達(dá)到15%—20%;到“九五”時(shí),按國務(wù)委員宋健的要求,基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價(jià)值的各種風(fēng)機(jī)電泵裝機(jī)容量50萬千瓦,尚49萬多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進(jìn)行改造的任務(wù),占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。
(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年,北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個(gè)能源嚴(yán)重缺乏的城市,1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)煤為2.47噸,比上海的1.57噸高57%,比天津的2.15噸高14%,比先進(jìn)的工業(yè)化國家高近9倍。因此,北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重,而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。
2.北京用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬種,每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種,更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要,影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。
1993年,北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品約837種,在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中:機(jī)械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種,機(jī)電一體化產(chǎn)品不到150種機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強(qiáng);儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種,機(jī)電一體化產(chǎn)品210種,機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例為60%;輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種,機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品15種,機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%;汽車工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車的總成本為3.5萬元,每輛汽車平均裝用電子產(chǎn)品的費(fèi)用約300元,不是總成本的1%;與國外約28%的先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn);與國內(nèi)先進(jìn)水平相差一半左右。
3.北京用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重,且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機(jī)電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí),可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來,實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進(jìn)口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
(二)北京“機(jī)電一體化”工作的任務(wù)
北京在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代。總的目的是促進(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
1.北京應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點(diǎn)
(1)大力采用模糊技術(shù),工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺(tái)階
國內(nèi)外成功的范例表明,應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計(jì)算機(jī)和PID技術(shù)好的多。因此,我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時(shí)要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù),到2000年,對(duì)應(yīng)該進(jìn)行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進(jìn)電子信息技術(shù)改造完畢,其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。
(2)積極采用數(shù)控技術(shù),機(jī)床高備改造要達(dá)新水平
對(duì)機(jī)床設(shè)備的改造重點(diǎn)應(yīng)放在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能,到1995年,北京應(yīng)該改造的機(jī)床設(shè)備(8420臺(tái))的改造率要達(dá)80%以上,到本世紀(jì)末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù),風(fēng)機(jī)電泵改造要攀新高度
風(fēng)機(jī)、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上,效果十分顯著。因此,在今后幾乎,北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點(diǎn)來抓。到1995年,應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機(jī)、電泵要改造完60%;到本世紀(jì)末,北京的風(fēng)機(jī)、電泵和其它調(diào)速電機(jī)要普遍;采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)。
(4)優(yōu)先應(yīng)用CAD/CAM技術(shù),工業(yè)設(shè)計(jì)水平提高要有新目標(biāo)
北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢,設(shè)計(jì)工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前,北京工業(yè)系統(tǒng)CAD的應(yīng)用率為17%,CAD的覆蓋率為11%,到1995年應(yīng)分別達(dá)到20%和15%,本世紀(jì)末,要力爭分別達(dá)到55%和45%。
2.北京機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)的奮斗目標(biāo)
(1)總體目標(biāo):到1995年全市的機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種,2000年,應(yīng)不少于2000種,機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化率分別達(dá)到25%和60%。
(2)單項(xiàng)目標(biāo):
·機(jī)床數(shù)控化率:1995年,產(chǎn)量數(shù)控化率達(dá)5%,產(chǎn)值數(shù)控化率達(dá)16%;2000年,分別達(dá)12%和40%。
·汽車電子化程度:1995年,平均每輛汽車上裝用和電子產(chǎn)品的費(fèi)用不少于1000元,在整車成本中所占比例不低于3%;到2000年分別不少于3000元,不低于8%。
·PLC的開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”期間,開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位;“九五”北京要成為全國主要的PLC生產(chǎn)基地之一。
·“電力電子”開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開發(fā)技術(shù)。“九五”期間第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟(jì)批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面,“八五”期間,開關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品;交流變頻調(diào)速裝置要達(dá)到批量生產(chǎn)程度;高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯;“九五”,北京要形成一個(gè)具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
·模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”要把北京建成全國模糊技術(shù)控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地,開發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造,壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來;交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年,空調(diào)器、洗衣機(jī)、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達(dá)到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末,北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達(dá)到50%以上。
·其它機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力:微機(jī)控制多色印刷機(jī)要穩(wěn)居全國第一;電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破,“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領(lǐng)先;在“八五”期間,以30萬千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力,打出規(guī)模效益來;數(shù)字化、智能化儀器儀表,自動(dòng)化裝置要上品種、上批量……
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力,又是開啟北京機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機(jī)電一體化”發(fā)展兩方面的目標(biāo),那么,到本世紀(jì)末,北京就會(huì)形成一個(gè)銷售額超過200億元的機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。其中,數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機(jī)電一體化裝備銷售額可超過150億元;“電力電子”的銷售額可超過20億元;PLC模糊控制器等銷售額可超過15億元;汽車電子化、自動(dòng)化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷售額可超過25億元。機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍,也是機(jī)電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。
五、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策
(一)加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃
目前,北京地區(qū)從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計(jì)是。同時(shí),市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃與規(guī)劃。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制,難免只考慮局部利益,市政府各主管部門的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議市政府責(zé)成有關(guān)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出北京統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
(二)強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用
目前,北京“機(jī)電一體化”較熱,而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,北京有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu),根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神,以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn),我們建議,盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè),賦予其行業(yè)管理職能。
“協(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面,要加強(qiáng)辦公室、秘書處的建設(shè);要通過其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體,組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制;指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整,進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇,抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……
(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對(duì)有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目優(yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持,對(duì)在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。
在經(jīng)濟(jì)政策上,要多給機(jī)電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目利用科技專項(xiàng)基金和科技三項(xiàng)費(fèi)用的機(jī)會(huì);銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)模化建設(shè)項(xiàng)目上傾斜;成立“機(jī)電一體化”發(fā)展基金,支持機(jī)電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。
(四)突出發(fā)展重點(diǎn),兼顧“兩個(gè)層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。要注意抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作,即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
我們認(rèn)為,北京“機(jī)電一體化”發(fā)展,當(dāng)務(wù)之急,重中之重是:
抓緊開發(fā)生產(chǎn)GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機(jī)、高頻電子鎮(zhèn)流器等,用電力電子技術(shù)進(jìn)行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造;
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機(jī)電一體化"的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''''''''帶來勃勃生機(jī);
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ);
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機(jī)電一體化"躍上新臺(tái)階.(二)"機(jī)電一體化"發(fā)展趨勢(shì)
1.光機(jī)電一體化.一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì).
2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機(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,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù),同時(shí)具有本身的“自律性”,可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。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.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也變簡單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大,并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定,但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物:當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí),生物便“死亡”,而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí),生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體,但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點(diǎn)是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
5.微型機(jī)電化——微型化。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”,機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
三、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有:數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)等。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、模糊控制器、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)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場前景分析從略。
四、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”而臨的形勢(shì)和任務(wù)
機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次:一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產(chǎn)品質(zhì)量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步;二是開發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。
(一)北京“機(jī)電一體化”工作面臨的形勢(shì)
1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度
(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中,有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機(jī)床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機(jī)電泵、生產(chǎn)過程的任務(wù)還未完成需要量的一半。
(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺(tái)機(jī)床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進(jìn)行改造;在已改造的近6500臺(tái)機(jī)床設(shè)備中,大約有15%需進(jìn)一步改造。
(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進(jìn)行改造;且610座已改造過的工業(yè)爐窯也很有進(jìn)一步應(yīng)用模糊技術(shù)進(jìn)行二次改造的必要。
(4)北京工業(yè)系統(tǒng)CAD應(yīng)用還有較大差距。目前,北京工業(yè)品設(shè)計(jì),CAD應(yīng)用率僅17%(而美、日等國已超過85%;國內(nèi)先進(jìn)地區(qū)也超過了30%);CAD的覆蓋率才達(dá)到11%(而全國CAD應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出,“八五”期間大中型企業(yè)要達(dá)到35%,中小型骨干企業(yè)要達(dá)到15%—20%;到“九五”時(shí),按國務(wù)委員宋健的要求,基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價(jià)值的各種風(fēng)機(jī)電泵裝機(jī)容量50萬千瓦,尚49萬多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進(jìn)行改造的任務(wù),占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。
(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年,北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個(gè)能源嚴(yán)重缺乏的城市,1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)煤為2.47噸,比上海的1.57噸高57%,比天津的2.15噸高14%,比先進(jìn)的工業(yè)化國家高近9倍。因此,北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重,而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。
2.北京用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬種,每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種,更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要,影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。
1993年,北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品約837種,在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中:機(jī)械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種,機(jī)電一體化產(chǎn)品不到150種機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強(qiáng);儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種,機(jī)電一體化產(chǎn)品210種,機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例為60%;輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種,機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品15種,機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%;汽車工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車的總成本為3.5萬元,每輛汽車平均裝用電子產(chǎn)品的費(fèi)用約300元,不是總成本的1%;與國外約28%的先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn);與國內(nèi)先進(jìn)水平相差一半左右。
3.北京用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重,有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重,且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè),優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機(jī)電一體化,開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革,而無須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí),可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來,實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長,差距較大,許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求,每年進(jìn)口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
(二)北京“機(jī)電一體化”工作的任務(wù)
北京在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代。總的目的是促進(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
1.北京應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點(diǎn)
(1)大力采用模糊技術(shù),工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺(tái)階
國內(nèi)外成功的范例表明,應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計(jì)算機(jī)和PID技術(shù)好的多。因此,我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時(shí)要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù),到2000年,對(duì)應(yīng)該進(jìn)行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進(jìn)電子信息技術(shù)改造完畢,其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。
(2)積極采用數(shù)控技術(shù),機(jī)床高備改造要達(dá)新水平
對(duì)機(jī)床設(shè)備的改造重點(diǎn)應(yīng)放在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能,到1995年,北京應(yīng)該改造的機(jī)床設(shè)備(8420臺(tái))的改造率要達(dá)80%以上,到本世紀(jì)末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù),風(fēng)機(jī)電泵改造要攀新高度
風(fēng)機(jī)、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上,效果十分顯著。因此,在今后幾乎,北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點(diǎn)來抓。到1995年,應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機(jī)、電泵要改造完60%;到本世紀(jì)末,北京的風(fēng)機(jī)、電泵和其它調(diào)速電機(jī)要普遍;采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)。
(4)優(yōu)先應(yīng)用CAD/CAM技術(shù),工業(yè)設(shè)計(jì)水平提高要有新目標(biāo)
北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢,設(shè)計(jì)工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前,北京工業(yè)系統(tǒng)CAD的應(yīng)用率為17%,CAD的覆蓋率為11%,到1995年應(yīng)分別達(dá)到20%和15%,本世紀(jì)末,要力爭分別達(dá)到55%和45%。
2.北京機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)的奮斗目標(biāo)
(1)總體目標(biāo):到1995年全市的機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種,2000年,應(yīng)不少于2000種,機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化率分別達(dá)到25%和60%。
(2)單項(xiàng)目標(biāo):
·機(jī)床數(shù)控化率:1995年,產(chǎn)量數(shù)控化率達(dá)5%,產(chǎn)值數(shù)控化率達(dá)16%;2000年,分別達(dá)12%和40%。
·汽車電子化程度:1995年,平均每輛汽車上裝用和電子產(chǎn)品的費(fèi)用不少于1000元,在整車成本中所占比例不低于3%;到2000年分別不少于3000元,不低于8%。
·PLC的開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”期間,開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位;“九五”北京要成為全國主要的PLC生產(chǎn)基地之一。
·“電力電子”開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開發(fā)技術(shù)。“九五”期間第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟(jì)批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面,“八五”期間,開關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品;交流變頻調(diào)速裝置要達(dá)到批量生產(chǎn)程度;高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯;“九五”,北京要形成一個(gè)具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
·模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力:“八五”要把北京建成全國模糊技術(shù)控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地,開發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造,壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來;交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年,空調(diào)器、洗衣機(jī)、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達(dá)到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末,北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達(dá)到50%以上。
·其它機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力:微機(jī)控制多色印刷機(jī)要穩(wěn)居全國第一;電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破,“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領(lǐng)先;在“八五”期間,以30萬千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力,打出規(guī)模效益來;數(shù)字化、智能化儀器儀表,自動(dòng)化裝置要上品種、上批量……
總之,機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力,又是開啟北京機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機(jī)電一體化”發(fā)展兩方面的目標(biāo),那么,到本世紀(jì)末,北京就會(huì)形成一個(gè)銷售額超過200億元的機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。其中,數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機(jī)電一體化裝備銷售額可超過150億元;“電力電子”的銷售額可超過20億元;PLC模糊控制器等銷售額可超過15億元;汽車電子化、自動(dòng)化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷售額可超過25億元。機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍,也是機(jī)電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。
五、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策
(一)加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃
目前,北京地區(qū)從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計(jì)是。同時(shí),市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃與規(guī)劃。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制,難免只考慮局部利益,市政府各主管部門的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議市政府責(zé)成有關(guān)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出北京統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車!
(二)強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用
目前,北京“機(jī)電一體化”較熱,而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,北京有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu),根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神,以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn),我們建議,盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè),賦予其行業(yè)管理職能。
“協(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面,要加強(qiáng)辦公室、秘書處的建設(shè);要通過其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體,組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制;指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整,進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇,抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……
(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對(duì)有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目優(yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持,對(duì)在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。
在經(jīng)濟(jì)政策上,要多給機(jī)電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目利用科技專項(xiàng)基金和科技三項(xiàng)費(fèi)用的機(jī)會(huì);銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)模化建設(shè)項(xiàng)目上傾斜;成立“機(jī)電一體化”發(fā)展基金,支持機(jī)電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。
(四)突出發(fā)展重點(diǎn),兼顧“兩個(gè)層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。要注意抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作,即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn)行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
我們認(rèn)為,北京“機(jī)電一體化”發(fā)展,當(dāng)務(wù)之急,重中之重是:
抓緊開發(fā)生產(chǎn)GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機(jī)、高頻電子鎮(zhèn)流器等,用電力電子技術(shù)進(jìn)行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造;
隨著時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步,煤炭工業(yè)在我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)過程中所起到的作用變得越來越大。而現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)在煤礦企業(yè)開采、挖掘、運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)方面的應(yīng)用,在優(yōu)化煤礦企業(yè)生產(chǎn)流程與提升煤礦企業(yè)的節(jié)能降耗效率等多個(gè)方面起著積極地促進(jìn)作用。因此,在新時(shí)期加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用及前景分析,是當(dāng)前擺在人們面前的一項(xiàng)重大而又艱巨的任務(wù)。
1 關(guān)于現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的概述
所謂現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù),就是指由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)理論有機(jī)融合而形成的一種既獨(dú)立又有交叉的科學(xué)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,不僅有效改善了當(dāng)前每天機(jī)電設(shè)備的性能,而且有效地增加了煤炭機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用范圍。
2 針對(duì)現(xiàn)代煤炭機(jī)電控制系統(tǒng)功能的概述
現(xiàn)代煤炭機(jī)電控制系統(tǒng)功能的主要內(nèi)容包括以下四個(gè)方面:一是現(xiàn)代煤炭機(jī)電控制系統(tǒng)具有提升企業(yè)節(jié)能降耗效率與煤礦生產(chǎn)效率,比如說在煤礦生產(chǎn)的過程中膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、變頻啟動(dòng)機(jī)等機(jī)電設(shè)備的運(yùn)用,不僅有助于提升煤礦的生產(chǎn)效率,而且有助于節(jié)省超過百分之三十的電量;二是現(xiàn)代煤炭機(jī)電控制系統(tǒng)具有安全操作與遠(yuǎn)程遙控的功能;三是現(xiàn)代煤炭機(jī)電控制系統(tǒng)具有在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警以及故障自診的功能,比如說現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)對(duì)于煤礦生產(chǎn)過程中所使用的作業(yè)裝置、制動(dòng)系統(tǒng)、電機(jī)以及液壓系統(tǒng)等一系列設(shè)備的在線運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)控,在出現(xiàn)技術(shù)故障的時(shí)候,機(jī)電設(shè)備可以自行報(bào)警并向維修人員提示準(zhǔn)確的故障發(fā)生位置,這種功能的出現(xiàn)在很大程度上減輕了維修人員的工作量,有效降低了機(jī)電設(shè)備維修的費(fèi)用;四是現(xiàn)代煤炭機(jī)電控制系統(tǒng)具有半自動(dòng)化或者自動(dòng)化的操作功能,這不僅有助于降低由于操作人員缺少專業(yè)技術(shù)或者操作經(jīng)驗(yàn)而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失,而且有助于減輕機(jī)電設(shè)備操作人員的工作量,提升他們的工作效率。
3 針對(duì)開發(fā)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)重要意義的研究
在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的新時(shí)期加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的開發(fā)與研究,具有以下三點(diǎn)意義:一是加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的開發(fā)與研究,有助于提升煤礦生產(chǎn)的能力與煤礦排水、供電、提升一級(jí)通風(fēng)等多個(gè)環(huán)節(jié)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)能力;二是微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用,有助于提升煤礦生產(chǎn)的工作效率、經(jīng)濟(jì)性與安全性;三是加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的開發(fā)與研究,有助于推動(dòng)煤礦設(shè)備管理方法與模式的改革進(jìn)程,進(jìn)一步提升煤礦生產(chǎn)管理的質(zhì)量與水平。
4 針對(duì)煤礦生產(chǎn)機(jī)電設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)的研究
4.1 性能標(biāo)準(zhǔn)之一——智能性標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)在研究過程中最為基本的要求是智能化,這項(xiàng)要求使得現(xiàn)代煤炭機(jī)電設(shè)備融合了液壓技術(shù)、電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),有效地提升了煤炭設(shè)備的綜合性生產(chǎn)能力。當(dāng)前在煤炭生產(chǎn)過程中應(yīng)用最為廣泛的是以微處理器或者微機(jī)處理器為中心的微電子控制系統(tǒng),它對(duì)機(jī)械設(shè)備與機(jī)電設(shè)備操作人員的專業(yè)技能的要求變得越來越高,對(duì)煤炭科技的發(fā)展提出了更大的挑戰(zhàn)。
4.2 性能標(biāo)準(zhǔn)之二——可靠性標(biāo)準(zhǔn)
可靠性標(biāo)準(zhǔn)是微電子控制系統(tǒng)在煤炭生產(chǎn)過程中最為重要的一項(xiàng)性能標(biāo)準(zhǔn),這是因?yàn)槊禾繖C(jī)械設(shè)備在一般情況下都在礦井下工作,但礦井下的工作環(huán)境長期受到潮氣、煤塵、地質(zhì)變化、磁場、電以及機(jī)械振動(dòng)所帶來的不利影響,給微電子控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用帶來了很大的挑戰(zhàn)。
5 針對(duì)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)應(yīng)用的研究
5.1 應(yīng)用之一——現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)在煤礦提升機(jī)中的應(yīng)用
現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)在煤礦提升機(jī)中應(yīng)用的主要表現(xiàn)是:全數(shù)字式的煤礦提升機(jī)主要采取主線的方式,不僅可以有效簡化電氣的安裝程序,而且其中的應(yīng)配件相互兼容,可以有效實(shí)現(xiàn)軟件的控制與瞬間加速度的改變等目標(biāo),我國當(dāng)前使用多的是全數(shù)字式的直流提升機(jī)與變頻交流提升機(jī)。其中后者在更多的成分上利用計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)設(shè)備的制動(dòng)回路、安全回路、驅(qū)動(dòng)回路以及電源進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè),這在很大程度上提升了煤炭提升機(jī)的安全性,為礦井工作人員創(chuàng)造了更加穩(wěn)定安全的工作環(huán)境。在提升機(jī)工作的過程中,多采取間接測(cè)量或者直接測(cè)量容器相對(duì)位置相結(jié)合的模式,同時(shí)在此過程中對(duì)兩者進(jìn)行科學(xué)地校正與比較,從而使得煤炭提升機(jī)可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行過程的自動(dòng)控制。
5.2 應(yīng)用之二——現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)在煤礦安全生監(jiān)控中的應(yīng)用
現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控中應(yīng)用的主要表現(xiàn)是:我國政府為了提升煤礦安全監(jiān)測(cè)的水平與質(zhì)量,在對(duì)多個(gè)國家的煤礦安全監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行考察之后,從法國、波蘭、德國以及美國等多個(gè)國家引進(jìn)了一批先進(jìn)的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng),同時(shí)并結(jié)合我國煤礦生產(chǎn)的現(xiàn)狀研制出了符合我國煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的安全監(jiān)控系統(tǒng),比如說KJ4,KJ2。這兩種煤礦礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用,不僅有效提升煤礦生產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)能力,而且降低了安全生產(chǎn)事故發(fā)生的概率,有力地維護(hù)了國家集體與人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
5.3 應(yīng)用之三——現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)在礦井帶式煤炭輸送機(jī)的應(yīng)用
現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)在礦井帶式煤炭輸送機(jī)中應(yīng)用的主要表現(xiàn)是:礦井帶式煤炭輸送機(jī)是當(dāng)前我國多數(shù)礦井原煤輸送過程中最為常用的一種運(yùn)輸設(shè)備,而現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用,使得長距離、大功率帶式煤炭運(yùn)輸機(jī)的研究與開發(fā)進(jìn)度加快。同時(shí)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用,有助于帶式煤炭運(yùn)輸機(jī)中關(guān)鍵部件與主要技術(shù)的產(chǎn)品開發(fā)與理論研究。同時(shí)以PLC為中心的可編程機(jī)電控制設(shè)備、行星齒輪的減速器以及調(diào)速型的液力耦合器的研究與應(yīng)用也為提升帶式煤炭輸送機(jī)的工作效率與工作平衡性創(chuàng)造了良好的外部環(huán)境。
6 關(guān)于現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)發(fā)展前景的研究
要想我國的現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)擁有良好的發(fā)展前景,需要做到以下四點(diǎn):一是政府要充分運(yùn)用自身的財(cái)政手段與行政手段加大對(duì)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的開發(fā)與研究力度,并積極地引進(jìn)國外先進(jìn)的煤炭機(jī)電技術(shù)與機(jī)電設(shè)備,在有效結(jié)合我國特殊的國情之后取其精華去其糟粕,努力發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代煤炭機(jī)電設(shè)備;二是要采取措施提升煤炭機(jī)電技術(shù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化以及系統(tǒng)化的標(biāo)準(zhǔn),并將計(jì)算機(jī)納入到煤炭機(jī)電設(shè)備的研究之中,同時(shí)要選擇功能相對(duì)完整的嵌入式類型的計(jì)算機(jī)以充分保障機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性;三是要采取措施強(qiáng)化對(duì)煤炭生產(chǎn)專用傳感器的開發(fā)與研究,在最大程度上實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)專用傳感器的集成化、數(shù)字化、多維化以及智能化目標(biāo),從而有效提升煤炭生產(chǎn)專用傳感器的測(cè)量精準(zhǔn)率;四是要采取措施提升煤炭機(jī)電設(shè)備的通信功能,這就需要選擇一種開放性極強(qiáng)的通信模式模塊,以實(shí)現(xiàn)有效判斷煤炭機(jī)電設(shè)備與四周環(huán)境之間的關(guān)系與有效控制煤炭機(jī)電設(shè)備與控制網(wǎng)絡(luò)之間的通信。而現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要包括以下三點(diǎn):一是非煤炭機(jī)電設(shè)備經(jīng)過一系列改造,可以增加更多的用途;二是煤炭機(jī)電設(shè)備朝向低污染、性能好、低粉塵、可靠性強(qiáng)以及高效節(jié)能的方向發(fā)展;三是煤炭機(jī)電設(shè)備的通信功能得到更好的研究與應(yīng)用。
7 結(jié)語
隨著現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的廣泛運(yùn)用與發(fā)展,其在煤礦生產(chǎn)與運(yùn)輸煤炭等過程中所起到的作用變得越來越突出。再加上人工智能、光纖、生物工程以及網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)的加入,使得現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的功能逐漸強(qiáng)大,其應(yīng)用范圍也隨之變大,不僅有助于提升煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,而且有助于促進(jìn)現(xiàn)代煤炭機(jī)電技術(shù)的發(fā)展。
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