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2機電一體化發(fā)展趨勢
隨著各科技術(shù)的不斷發(fā)展、相互融合,以及社會經(jīng)濟發(fā)展對機電一體化提出的必然發(fā)展需求,導(dǎo)致機電一體化在未來的發(fā)展過程中將呈現(xiàn)以下幾大趨勢:
(1)智能化。人工智作為科技進步的一種體現(xiàn),代表著一種新的生產(chǎn)力,在問世之初就得到了社會各個方面的關(guān)注。“智能化”的主要描述對象是機器設(shè)備的行為,這是各科學(xué)技術(shù)相互融合的一個必然結(jié)果,即結(jié)合控制理論、計算機科學(xué)、心理學(xué)等新思想,使機器本身如同人類一樣具有邏輯、判斷以及自主決策等能力,從而更好的控制發(fā)展進程,實現(xiàn)目標(biāo)。
(2)微型化。微型化主要指的是物體的體積方面,泛指機電一體化產(chǎn)品的體積之小,其尺單位一般用毫米,甚至是微米、納米。微型化的主要特點是主要體現(xiàn)在:體積小、耗能小、運動靈活。機電一體化技術(shù)的微型化將在社會的各個方面得到應(yīng)用,尤其是精細(xì)化的行業(yè)和部門,如:醫(yī)療、軍事、信息等多個方面。
(3)綠色化。社會的持續(xù)發(fā)展給人們帶來巨大改變,在物質(zhì)豐富、生活舒適的同時,資源減少,生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重污染等問題要同時浮現(xiàn)。在保護環(huán)境成為社會發(fā)展的必然前提的社會環(huán)境下,綠色產(chǎn)品的概念應(yīng)運而生。作為綠色產(chǎn)品必需滿足符合環(huán)境保護及人類健康這兩大硬性指標(biāo),這主要體現(xiàn)在其產(chǎn)品的設(shè)計、產(chǎn)品的制造過程、產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷毀的幾大方面。而作為機電一體化這一特殊的對象,其綠色化主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷毀的兩大大方面,即在使用的過程中不污染生態(tài)自然環(huán)境,同時能夠回收利用。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,順應(yīng)了時代的發(fā)展要求,將具有廣闊的發(fā)展前景。
(4)模塊化。在現(xiàn)實社會的生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)具有標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一接口的一體化產(chǎn)品需要具備兩大方面的因素:第一、一體化產(chǎn)品的各種類具有明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),第二,生產(chǎn)機電一體化電子產(chǎn)品的廠家能夠嚴(yán)格按照各種類的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行生產(chǎn),且所生產(chǎn)的產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)過關(guān)。但是,現(xiàn)實社會中這兩方面的因素不能夠達到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一接口的機電一體化產(chǎn)品單元,成為一項十分復(fù)雜的事情。但研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)接口機電一體化產(chǎn)品單元本身對于機電一體化的發(fā)展是非常重要的事情。
(5)網(wǎng)絡(luò)化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、人們生活等方面都發(fā)生了重大改變。在全球經(jīng)濟發(fā)展過程中,各產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售等各個環(huán)節(jié)都隨著網(wǎng)絡(luò)的全球化納入到全球經(jīng)濟發(fā)展過程中,各企業(yè)之間的競爭也隨著這種進程呈現(xiàn)出全球化的態(tài)勢。可以毫不夸張的說,只要研制出的機電一體化新產(chǎn)品滿足社會需求且質(zhì)量保證,暢銷全球?qū)⒉皇菃栴}。
3機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用
機電一體化技術(shù)在被引進工程機械這一領(lǐng)域后,其應(yīng)用領(lǐng)域及范圍非常廣泛,這主要源于機電一體化技術(shù)在工程機械領(lǐng)域所產(chǎn)生的以下幾大方面作用:
3.1監(jiān)督與控制
機電一體化這一技術(shù)被引入到工程機械領(lǐng)域之后,在該領(lǐng)域所發(fā)揮的作用主要是利用電子一體化產(chǎn)品的各種功能如智能化,其所發(fā)揮的作用主要多種多樣,其中監(jiān)督與控制作用是在該領(lǐng)域所發(fā)揮的關(guān)鍵作用之一。監(jiān)督和控制主要是利用了機電一體化的半智能化特點,對工程機械的使用過程及故障的出現(xiàn)進行自動的監(jiān)督和控制,從而減少相關(guān)事故的發(fā)生,提高安全性。這主要體現(xiàn)在以下三大方面:第一、電子監(jiān)控,第二、自動報警、第三、故障自診。
3.2節(jié)能降耗
沒有將機電一體化引入至工程機械領(lǐng)域時傳統(tǒng)意義上的工程機械領(lǐng)域,存在一個非常突出的問題:功能與功能之間無一定的相關(guān)性、聯(lián)系性,呈現(xiàn)相互杜歷的態(tài)勢,這就致使各功能之間不能進行有機的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,從而致使設(shè)備的利用效率偏低,生產(chǎn)資源浪費相對比較嚴(yán)重。
3.3提高作業(yè)精度
產(chǎn)品的作業(yè)精度直接影響著工程的質(zhì)量,對于工程所具有的各種效益必將產(chǎn)生直接的影響。這不僅體現(xiàn)在施工過程中,在簡單的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中同樣如此。一般情況下,機床加工的不良產(chǎn)品的成因主要是人的因素,即人的技術(shù)水平以及操作經(jīng)驗。機電一體化技術(shù)在工程機械中的引用,很大一方面是借助電子系統(tǒng)的精密控制系統(tǒng),從而,不僅實現(xiàn)了其自動化、智能化,而且同時減少人為因素引起的各種失誤和偏差,從而提高工程機械工作的精密程度,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
3.4降低勞動強度
目前,工程機械施工操作過程中呈現(xiàn)的自動化或者半自動化這一特點,是對機電一體化技術(shù)引入后的一個必然結(jié)果。這促使在施工過程中,勞動者的勞動強大得到大大降低,同時能夠在同時間段內(nèi)完成各種不同工作,促使工作效率得到大大提高。
二、一體化教學(xué)模式的內(nèi)涵與優(yōu)勢
(一)基本內(nèi)涵
一體化教學(xué)模式是指將專業(yè)課的理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合,它力求改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,重新整合各種教學(xué)資源,突出能力本位的技術(shù)技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中,理論教學(xué)和實踐教學(xué)交叉進行,抽象理解和直觀演示輪流出現(xiàn),沒有固定的先實踐后理論或先理論后實踐,由師生雙方共同圍繞項目任務(wù),進行邊教、邊學(xué)、邊做來完成某一具體工作任務(wù),依任務(wù)需要來進行理論知識和實踐技能的學(xué)習(xí)。這種教學(xué)模式突出了“教師主導(dǎo)和學(xué)生主體參與”的教育思想,做到了“教室車間合一、教師師傅合一、學(xué)生學(xué)徒合一”的三個合一,體現(xiàn)了中等職業(yè)教育的實踐性、開放性、實用性。
(二)優(yōu)勢
1.該教學(xué)模式以綜合職業(yè)能力作為培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)生可以比較全面系統(tǒng)地獲得專業(yè)能力、方法能力和社會能力,畢業(yè)后的崗位適應(yīng)能力很強。2.解決了理論與實踐脫節(jié)的問題,減少理論課與實習(xí)課之間知識的重復(fù),增強教學(xué)的直觀性,有助于教學(xué)質(zhì)量的提高。3.能推動專業(yè)課教師在課程改革、一體化課程教學(xué)、教材編寫等方面的能力提高。4.有利于師資、教學(xué)設(shè)備、多媒體資源等教學(xué)資源的合理配置與優(yōu)化組合。
三、一體化教學(xué)模式的改革實踐
一體化教學(xué)模式改革要想在中職學(xué)校順利進行,并取得理想的育人效果,首先要有學(xué)校管理層的高度重視和強力推進,然后還要有專業(yè)課教師對該模式的認(rèn)可與高效執(zhí)行力,以及一體化教材、一體化教學(xué)場地、一體化教學(xué)評價等配套條件的及時跟進。筆者所在學(xué)校機械加工技術(shù)專業(yè)得益于國家中職示范校建設(shè),從師資力量和實訓(xùn)設(shè)備等實施條件較好的專業(yè)核心課中,選定了“車工工藝與技能訓(xùn)練”、“數(shù)控車工床編程與操作”、“極限配合與技術(shù)測量”和“機械制圖”4門課程作為試點,在一體化教學(xué)模式改革方面積極實踐并取得一定成效。現(xiàn)僅從以下3個方面以介紹。
(一)打造“業(yè)務(wù)精良、技術(shù)精湛”的一體化教學(xué)團隊
由于一體化的教學(xué)特點,教師既要講授理論知識又要講授實踐知識,這就要求教師既要精通本專業(yè)的理論知識。又要能夠熟練掌握實踐操作技巧,尤其是碰到一些問題的解決需要理論與實踐巧妙地結(jié)合,這就需要能將專業(yè)理論與實踐融會貫通的“雙師型”教師。在“雙師型”教師培養(yǎng)上,我們采取了以下措施:1.更新教育理念。通過“一體化課程改革教學(xué)資源網(wǎng)”學(xué)習(xí)一體化課程開發(fā)技術(shù)規(guī)程、一二批試點學(xué)校一體化課改經(jīng)驗,研讀趙志群教授的《職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合一體化課程開發(fā)指南》等與一體化教學(xué)有關(guān)理論論述,[1]從教學(xué)理念上提升專業(yè)課教師的認(rèn)知。另外,從北京工貿(mào)技師學(xué)院聘請專家進行專業(yè)講座,并對教師一體化教學(xué)設(shè)計做針對性指導(dǎo),教師的一體化實施能力大幅提高。2.提升專業(yè)技能。結(jié)合中職學(xué)校教師“國培項目”和“青年教師企業(yè)實踐項目”,專業(yè)組派出4名骨干教師參加培訓(xùn)。利用寒暑假,與校企合作企業(yè)實施了專業(yè)教師下企業(yè)實踐活動。通過企業(yè)實踐,了解企業(yè)生產(chǎn)組織方式、工藝流程、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢;熟悉企業(yè)相關(guān)崗位職責(zé)、操作規(guī)范、用人標(biāo)準(zhǔn)及管理制度;學(xué)習(xí)所教專業(yè)在生產(chǎn)中的新知識、新技能、新工藝、新方法,增進對企業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的了解。此外,合作企業(yè)北京數(shù)碼大方科技股份有限公司(CAXA)選派公司技術(shù)骨干,在校內(nèi)PLM體驗中心對全體專業(yè)教師進行軟件使用培訓(xùn),感受了PLM體驗中心在數(shù)控課一體化實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用,同時,對自治區(qū)大賽指導(dǎo)教師專門進行技能提升培訓(xùn)。對于沒有取得技能證的教師,通過與在校生一起培訓(xùn)考取了數(shù)控車工技能證書。部分教師還參與了“引企入校”企業(yè)技術(shù)服務(wù)。
(二)編寫“理實結(jié)合、必需夠用”的一體化教材
教學(xué)模式改革最終要以教材為載體進行體現(xiàn)和傳播。一體化教學(xué)要求教材既能體現(xiàn)實踐操作的技術(shù)要領(lǐng),又要能深入淺出地展示出蘊含在其中的道理,便于中職層面的學(xué)生閱讀和理解。目前,由勞動和社會保障出版社組織一體化課程改革專家、試點院校骨干教師編輯出版的系列一體化教材《零件普通車床加工》理念非常先進,也很適合一體化教學(xué)。[2]但由于筆者所在學(xué)校使用的機床設(shè)備、操作系統(tǒng)、刀具和毛坯材料等實際條件所限,無法選用該教材。因此,編寫一套符合自己學(xué)校實際的校本教材非常重要。專業(yè)組通過企業(yè)調(diào)研確定機械加工技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),參照中級車工、中級數(shù)控車工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)核心課程標(biāo)準(zhǔn),請專家審核課程標(biāo)準(zhǔn)。成立教材編寫小組,確立編寫主體思路。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),確立“車工一體化教程”、“數(shù)控車工一體化教程”、“機械制圖”和“極限配合與技術(shù)測量”4本教材的項目名稱及工作任務(wù),企業(yè)專家審核教材任務(wù)的合理性后,聘請出版社編輯進行教材編寫培訓(xùn),編寫樣章,編委會討論確定編寫體例后,分工編寫形成初稿,選定實驗班試用。通過教學(xué)實施反饋,對不合理之處再次進行局部修改直至最終定稿。由于教材符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,適合學(xué)校的教學(xué)條件,使用效果非常好。
2、降低管理成本,減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)在煤礦機械中應(yīng)用機電一體化可以實現(xiàn)機械運行的自動化和智能化,如此一來,煤礦企業(yè)就可以大大縮減機械運行管理工作人員,降低煤礦企業(yè)機械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人員的工作負(fù)擔(dān),在機械運行管理工作中,管理人員不必再親力親為,每樣工作都需要親自進行管理方能夠解決問題,保證工作效率,工作人員可以直接通過計算機控制程序?qū)崿F(xiàn)機械管理的遠(yuǎn)程控制,甚至是無人智能化控制[2]。并且,應(yīng)用機電一體化技術(shù)實現(xiàn)機械運行的自動化和智能化,還能夠減少工作人員操作失誤的出現(xiàn),在傳統(tǒng)的機械管理工作中,一旦管理人員經(jīng)驗不足或者是專業(yè)技術(shù)水平有限,在管理工作中就經(jīng)常會出現(xiàn)工作失誤甚至是工作錯誤問題,保證不了煤礦企業(yè)機械的正常運行,影響煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。而應(yīng)用機電一體化技術(shù),則可以有效避免該問題的出現(xiàn)。
二、煤礦機械中的機電一體化分析
1、提高安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作體系組成中最重要的一個環(huán)節(jié)。在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中,安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能否穩(wěn)定、高效運行不僅關(guān)系到企業(yè)生效效率的高低,還直接關(guān)系到包括企業(yè)機械運行安全以及工人施工安全等在內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)的安全性。因此,在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中,一定要對安全監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)引起足夠重視,提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率,保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性。我國在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)的發(fā)展時間比較短,所以技術(shù)上還存在一定缺陷。目前,機電一體化在安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要應(yīng)用表現(xiàn)在與X190系統(tǒng)的運用,該系統(tǒng)能夠有效提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能水平,保證安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、高效運行,進而提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2、提高采煤機的工作效率煤礦企業(yè)的生產(chǎn)主要靠采煤機來實現(xiàn),因此,提高采煤機的工作效率對提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率具有極為重要的推動作用。當(dāng)在煤礦機械中應(yīng)用機電一體化的理論被提出來之后,首先研究的對象就是在采煤機中應(yīng)用,所以相對于其他煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用而言,采煤機中機電一體化應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的是最為完善的。機電一體化技術(shù)在采煤機中應(yīng)用的最大體現(xiàn)就在于電牽引采煤機的研制。相對于傳統(tǒng)采煤機而言,電牽引采煤機不僅能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機的自動化和半智能化,還能夠提供更加強大的牽引力,保證采煤機能夠在各種復(fù)雜煤層中進行采煤工作[3]。并且,電牽引采煤機運行的穩(wěn)定性也比傳統(tǒng)采煤機穩(wěn)定性強,耐磨損度高,還具有自動檢測功能,可以通過定期自動檢測對采煤機的狀態(tài)進行檢測,一旦發(fā)現(xiàn)故障,可以發(fā)出警報并準(zhǔn)確指出故障位置,提示工作人員及時進行維修。
3、提高煤礦企業(yè)煤炭裝載運輸工作效率想要綜合提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率,除了要提升煤礦企業(yè)采煤作業(yè)的工作效率,還需要提升煤礦企業(yè)采煤工作完成后,煤礦裝載運輸作業(yè)的工作效率,可以說,生產(chǎn)、裝載運輸作業(yè),就是整個煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作中最重要的組成部分。而在裝載工作中應(yīng)用機電一體化技術(shù),就可以實現(xiàn)裝載運輸工作的自動化和智能化,解放人類勞動力,提升科學(xué)發(fā)展力,進而提高裝載運輸工作效率。
2機電一體化技術(shù)應(yīng)用措施分析
當(dāng)前,石油機械工程所涉及到的行業(yè)領(lǐng)域是非常多元且復(fù)雜的,無論是在海洋環(huán)境還是在陸地環(huán)境下,無論是地面工作區(qū)域還是地下工作區(qū)域,無論是精密性儀器還是大型機械設(shè)備,都需要通過應(yīng)用機電一體化技術(shù)的方式達到提高機械設(shè)備綜合運行性能的目的。同時,石油機械工程建設(shè)運行中潛在著非常多的危險性因素,再加上能源消耗量較大,勞動效率較低,因此必須通過應(yīng)用機電一體化技術(shù)的方式,對傳統(tǒng)意義上的機械設(shè)備進行改造升級,以促進其整體運行水平的提升。在這一過程當(dāng)中,要求關(guān)注以下幾個方面的問題:第一,需要工作人員正確認(rèn)識到石油化工工程中對機械設(shè)備進行機電一體化改造的重要意義:在石油化工領(lǐng)域中實施機電一體化技術(shù)能夠促進相關(guān)機械設(shè)備性能的改變,實現(xiàn)對組成系統(tǒng)的擴展,包括計算機,動力系統(tǒng),驅(qū)動系統(tǒng),執(zhí)行機構(gòu),以及傳感器這五個方面的。以達到優(yōu)化設(shè)備整體運行效率的目的;第二,需要對機電一體化的發(fā)展動向進行及時了解與關(guān)注:石油化工領(lǐng)域中相關(guān)工作人員需要及時對機電一體化技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展情況進行分析與了解,對相關(guān)資料進行收集,以分析業(yè)內(nèi)機電一體化技術(shù)的發(fā)展水平與趨勢,根據(jù)實際情況,引入國外先進的技術(shù)或成熟的經(jīng)驗;第三,需要做好對機電一體化技術(shù)應(yīng)用的調(diào)查研究工作:對于石油化工工程而言,機械設(shè)備作業(yè)多需要在野外環(huán)境下開展。由于野外環(huán)境的變化性因素眾多,再加上石油機械的工藝過程比較復(fù)雜,因此此類機械往往精度要求較低。這就需要工作人員深入分析并統(tǒng)計石油機械行業(yè)存在的薄弱之處以及優(yōu)勢所在,充分了解矛盾最為突出的產(chǎn)品,將其作為機電一體化技術(shù)應(yīng)用的最主要產(chǎn)品;第四,需要做好對機電一體化技術(shù)應(yīng)用的可行性規(guī)劃工作:以石油化工工程為立足點,對機電一體化技術(shù)應(yīng)用問題的研究與分析,能夠使機電部門,儀表部門,以及電子部門等協(xié)調(diào)一致發(fā)展。為了能夠促進機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,必須選擇普及率較高且成本較低的機電一體化產(chǎn)品作為切入點,從而分階段分步驟的改造現(xiàn)有設(shè)備;第五,需要進一步強調(diào)石油化工工程中機電一體化技術(shù)應(yīng)用的可行性:結(jié)合已有的實踐工作經(jīng)驗來看,為了促進機電一體化技術(shù)的高速發(fā)展,關(guān)鍵在于遵循試點推廣的基本思路,緊緊扣住機電一體化技術(shù)的這一中心問題,以促進其經(jīng)濟效果的良性發(fā)揮。結(jié)合當(dāng)前本領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀來看,認(rèn)為機電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以從長距離輸油管線自動化管理,石油化工設(shè)備,鉆井作業(yè)設(shè)備,轉(zhuǎn)油站設(shè)備,泵站設(shè)備等角度入手,配合研究相應(yīng)的程序控制方案,以促進其一體化技術(shù)的長效發(fā)展。
話題類議論文寫作,因為話題本身是固定的,不需要作者就話題本身再去立論,其是非對錯是很明顯的。比如“論自省”這一話題,其論點是明確的,“自省”作為主要論題,其延伸出來的含義肯定很多很復(fù)雜,但是其大方向是確定的,就是“自省”是應(yīng)該的,是正確的,而我們的文章主題就是要談對這一話題理解的深度,比如對自省內(nèi)涵的認(rèn)知,對自省意義的理解,對自省方式的掌握,對不能自省后果的認(rèn)識,等等。因此在文章寫作一開始,應(yīng)該善于巧妙地引出話題,即通過引出話題巧妙地表達自己的論點,也就是表達自己面對話題的情感態(tài)度和價值觀,比如《論自省》一文中,作者開頭這樣寫道:
“人們總有一雙慧眼,能發(fā)現(xiàn)別人的缺點;人們總有一張利口,能指責(zé)他人的過錯;人們總有一雙能指點江山的手,能精準(zhǔn)無誤地指點出旁人大大小小的錯誤。可是人們卻偏偏把鑒賞力都用在別人身上,為何不用在自己身上,若是能用在自己身上,那自己不就減少犯錯的機會了嗎?這就是反省的魅力所在!”
作者沒有直接來論述“反省”的內(nèi)涵,而是從一些常見的現(xiàn)象入手:人們善于發(fā)現(xiàn)別人的缺點、指出別人的過錯,但卻對自己的缺點、過錯視而不見。通過這一常見的現(xiàn)象,指出了一類人,即不善于自省的人,而這類人如果能夠自省,也就能夠減少犯錯的機會。在作者看來,這就是自省的魅力所在。這樣就很自然地引出了話題,同時也使得論題更加有現(xiàn)實針對性,可謂一舉兩得。
二.形象釋論點
話題類議論文寫作的關(guān)鍵在深刻形象,因此必須對論點的內(nèi)涵進行深入地解讀。然而純粹地理論說教難以讓人信服,如果能夠采用引證、類比等方式進行形象闡述,那么自然會使得論點的解讀更加深入人心。比如在文中,作者就形象深刻地對“反省”的內(nèi)涵進行了揭示:
“反省自己就是要能夠向他人學(xué)習(xí)。孔子曰:‘三人行,必有我?guī)煟瑩衿渖普叨鴱闹瑩衿洳簧普叨闹!n愈說:‘吾師道也,夫庸知其年之先后生于吾乎。’能夠自省的人,必然能夠不光是看到他人的不足,更是能看到他人的長處。學(xué)習(xí)他人的長處,同時又能反過來促使自己省察自身。然而我們往往是難以做到的,以至于我們總是離成功不遠(yuǎn),卻又怎么也達不到成功,究其根本原因是我們不善于反省自身。”
在作者看來,反省不是孤立存在著的,不是對著自己苦思冥想,而是有著他人作為參照物的,因此他將反省定義為“就是能夠向他人學(xué)習(xí)”,當(dāng)然這個學(xué)習(xí)是學(xué)別人的長處、優(yōu)點,這是題中應(yīng)有之義,毋庸諱言。作者為了更加形象直觀地讓讀者理解自己的觀點,引用孔子、韓愈的名言來進行闡釋,同時進一步結(jié)合我們自己來深入解讀反省的兩層含義:“能夠自省的人”,既能夠“學(xué)習(xí)他人的長處,同時又能反過來促使自己省察自身”,這樣就使得“自省”不僅僅是對內(nèi)在自己的反思,更是外在對他人長處的學(xué)習(xí),對“自省”含義的理解也就更加深刻了。
三.正反舉例證
對話題的解讀,最直接、最鮮明的還是具體例證。由于話題本身對錯很明確,我們在采用正反對比例證時,其目的不是分析對錯,而是在借助具體形象的事例證明論點的基礎(chǔ)上,還要深入剖析造成這一現(xiàn)象的內(nèi)在原因,這樣我們的例證才更加深刻,正反對比才更加鮮明。如文中寫道:
“還記得‘滅六國者,六國也,非秦也;族秦者,秦也,非天下也’嗎?六國君主不知自省,被秦王統(tǒng)一六國;一統(tǒng)天下的秦王遺忘了對手的教訓(xùn),也不能有所反省,還奢想什么‘直至萬世而為君’,最終也落到二世而終的結(jié)果。因為身居高位,目中無人,驕傲自滿,不要說‘日三省吾身’,就是偶爾的反思都很少,陷入自以為是、自取滅亡的境地自然可想而知。”
在這一段例證中,作者對六國君主和秦王的論述,在對比中得出人的地位、性情是不能自省的重要原因,同樣在接下來的例證中,作者繼續(xù)深入剖析其中原因:
“想當(dāng)初,‘力拔山兮氣蓋世’的項羽竟然輸給了區(qū)區(qū)亭長出身的劉邦,功敗垂成。乍一看,覺得意外,但細(xì)細(xì)想來這確屬必然。項羽至死都沒有反省自己的過失,而是說,‘天亡我,非用兵之罪’,把過錯都?xì)w到了天身上,這難道不可笑嗎?反觀劉邦,他卻是能夠深刻地反省出自己的不足,‘夫運籌帷帳之中,吾不如子房。鎮(zhèn)國家,撫百姓,給饋餉,不絕糧道,吾不如蕭何。連百萬之軍,戰(zhàn)必勝,攻必取,吾不如韓信’。正是善于自省,他才任用賢良,最終打敗了西楚霸王項羽。可見,自省是認(rèn)識自己的關(guān)鍵一步,更是邁向成功的關(guān)鍵一步。”
這一段作者將項羽和劉邦面對失敗、面對他人長處的不同做法,得出反省在成功征途中的關(guān)鍵作用,從而由因到果,進而得出自省對個人以及人生成敗的意義所在。在正反例證中,通過對比分析,就能夠深刻揭示論點的真實內(nèi)涵和實際價值。
四.深入點主旨
按照議論“是什么、為什么、怎么辦”的三大論述方向,話題類議論文也可以在文章的結(jié)尾或者關(guān)鍵處點出具體的做法,使得文章主旨更加深刻,更加有現(xiàn)實意義。在具體寫作中,對主旨的深入,既可以是結(jié)合現(xiàn)實現(xiàn)象指出的具體舉措,也可以是延伸開來形象地對話題進行評論,讓讀者站在更高角度來看話題、析論點,如文章結(jié)尾這樣寫道:
“能夠做到自省,還需要博學(xué)來提升自己的修養(yǎng)。所謂‘博學(xué)’就是要有廣博的見識,廣泛地學(xué)習(xí)。一只井底之蛙,從不曾見過外面的大千世界,又怎會意識到自己的渺小從而進行自省呢?倘若一個人從不曾入過芝蘭之室,他又怎么會覺得自己身處鮑魚之肆是多么不堪呢?自省也就無從談起。正如荀子云:‘君子博學(xué)而日參省乎己,則知明而行無過矣。’人照鏡子而正衣冠,人自省而改不足,唯有不斷自省才能真正認(rèn)清自己,不斷完善自己,從而邁向成功。”
下面結(jié)合上述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)著重談一談科技論文撰寫中應(yīng)注意的幾個有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化問題。
一、編寫格式的標(biāo)準(zhǔn)化
國家標(biāo)準(zhǔn)GB7713-87《科學(xué)技術(shù)報告、學(xué)位論文和學(xué)術(shù)論文的編寫格式》中對科技論文的撰寫和編排格式作出了具體規(guī)定。所謂格式,即一定的規(guī)格式樣。科技論文的撰寫和編排格式,就是撰寫和編排科技論文時應(yīng)滿足的規(guī)格和式樣方面的統(tǒng)一要求。因此技術(shù)監(jiān)督科技論文的編寫格式也應(yīng)遵從這一標(biāo)準(zhǔn)。
一般來說,技術(shù)監(jiān)督科技論文與其他科學(xué)技術(shù)報告、學(xué)位論文和學(xué)術(shù)論文的組成部分和排列次序基本相同,包括前置部分和主體部分,而前置部分依次為:題名、作者署名、摘要、關(guān)鍵詞等,主體部分依次為引言、正文、結(jié)論(和建議)、致謝、參考文獻和附錄等。
二、論文題名擬定的標(biāo)準(zhǔn)化
論文題名,又叫題目、篇名等,是論文的總綱,是能反映論文最重要的特定內(nèi)容的最恰當(dāng)、最簡明的詞語的邏輯組合。
GB7713-87中規(guī)定:題名應(yīng)該避免使用不常見的縮略詞、首字母縮寫字、字符、代號和公式等。題名一般不宜超過20字。對于用作國際交流的技術(shù)監(jiān)督科技論文,應(yīng)有外文(多用英文)題名。其外文題名一般不宜超過10個實詞。在下列情況可以有副題名:題名語意未盡,用副題名補充說明論文中的特定內(nèi)容;論文若分冊出版,或是一系列工作分幾篇報道,或是分階段的研究結(jié)果,各用不同副題名區(qū)別其特定內(nèi)容;其他有必要用副題名作為引申或說明者。同時要求題名在整本論文中不同地方出現(xiàn)時,應(yīng)完全相同。 論文題名擬定中作者特別是經(jīng)驗不足的作者常出現(xiàn)并應(yīng)引起注意的以下幾個問題:
1、題名反映的面大,而實際內(nèi)容包括的面窄;
2、標(biāo)題一般化,不足以反映文章內(nèi)容的特點;
3、不注意分寸,有意無意拔高。
三、論文摘要編寫的標(biāo)準(zhǔn)化
GB7713-87中指出論文摘要是論文的內(nèi)容不加注釋和評論的簡短陳述。技術(shù)監(jiān)督科技論文一般均應(yīng)有摘要。
摘要的寫作及格式要求和注意事項可歸納成如下幾點。
1.作為一種可供閱讀和檢索的獨立使用的文體,摘要只能用第三人稱而不用其他人稱來寫。
2.簡短精練,明確具體。簡短,指篇幅短,200~300 字;外文摘要不宜超過250個實詞。精練,指摘錄出原文的精華,無多余的話;如遇特殊需要字?jǐn)?shù)可以略多,摘要應(yīng)明確具體,指表意明白,不含糊,無空泛、籠統(tǒng)的詞語,應(yīng)有較多而有用的定性和定量的信息。
3.格式要規(guī)范。盡可能用規(guī)范術(shù)語, 不用非共知共用的符號和術(shù)語。不得簡單地重復(fù)題名中已有的信息,并切忌羅列段落標(biāo)題來代替摘要。除了實在無變通辦法可用以外,一般不出現(xiàn)插圖、表格,以及參考文獻序號,一般不用數(shù)學(xué)公式和化學(xué)結(jié)構(gòu)式,不分段。摘要段置于作者之后,關(guān)鍵詞之前。
4.文字表達上應(yīng)符合“語言通順,結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),標(biāo)點符號準(zhǔn)確 ” 的要求。摘要中的語言應(yīng)當(dāng)符合現(xiàn)代漢語的語法規(guī)則、修辭規(guī)則和邏輯規(guī)則,不能出現(xiàn)語病。
5.要采用標(biāo)準(zhǔn)化的名詞術(shù)語。尚未標(biāo)準(zhǔn)化的,以采用一次文獻所采用的為原則。如新術(shù)語尚無合適的中文術(shù)語譯名,可使用原文或譯名后加括號注明原文。6.不要使用圖、表或化學(xué)結(jié)構(gòu)式,以及讀者尚難于清楚理解的縮略語、簡稱、代號。如果確有必要,在摘要首次出現(xiàn)時必須加以說明。
7.不得使用一次文獻中列出的章節(jié)號、圖號、表號、公式號以及參考文獻號等。
8.必要提及的商品名應(yīng)加注學(xué)名。
四、論文關(guān)鍵詞編寫的標(biāo)準(zhǔn)化
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指出關(guān)鍵詞是為了文獻標(biāo)引工作從論文中選取出來用以表示全文主題內(nèi)容信息款目的單詞或術(shù)語。按照要求每篇論文選取應(yīng)3~8個詞作為關(guān)鍵詞,以顯著的字符另起一行,排在摘要的左下方。如有可能,盡量用綜合性主題詞表(如《漢語主題詞表》和專業(yè)性主題詞表(如NASA(美國國家航空和宇航局 )詞表、INIS(國際核信息系統(tǒng))詞表、TEST詞表、MeSH詞表(美國《醫(yī)學(xué)主題詞表》)等)等詞表提供的規(guī)范詞。為了國際交流,應(yīng)標(biāo)注與中文對應(yīng)的英文關(guān)鍵詞。 關(guān)鍵詞作為論文的一個組成部分,列于摘要段之后。
五、論文正文編寫的標(biāo)準(zhǔn)化及注意事項
GB7713-87中指出:論文的正文是核心部分,占主要篇幅,可以包括:調(diào)查對象、實驗和觀測方法、儀器設(shè)備、材料原料、實驗和觀測結(jié)果、計算方法和編程原理、數(shù)據(jù)資料、經(jīng)過加工整理的圖表、形成的論點和導(dǎo)出的結(jié)論等。同時還要注意一下幾個問題:
1.撰寫技術(shù)監(jiān)督科技論文要實事求是,不要求有華麗的辭藻,但必須思路清晰,合乎邏輯,語言通順,用語簡潔準(zhǔn)確、明快流暢;內(nèi)容務(wù)求客觀、科學(xué)、完備,盡量用事實和數(shù)據(jù)說話。
我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施使世界上有實力的壓實設(shè)備公司看好國內(nèi)大市場,給國內(nèi)同行帶來了機遇和挑戰(zhàn)。免費論文,機電液一體化。。美國英格索蘭公司在無錫建廠、美國卡特被勒公司在徐州建廠,3-5年內(nèi)國外產(chǎn)品或獨資公司生產(chǎn)的壓實機械產(chǎn)品會占 30%以上,外資企業(yè)不僅引人硬件技術(shù),還引進了軟件技術(shù)和管理技術(shù)。眾所周知,高科技帶來高利潤,機械產(chǎn)品的升級換代是市場選擇企業(yè)的根本。免費論文,機電液一體化。。
1國外壓路機機電液一體化技術(shù)的發(fā)展
1.1德國 BOMAG公司的自動壓實控制系統(tǒng)
新型智能可變振幅的Variomatic振動壓路機以兩個相對旋轉(zhuǎn)的偏心軸來振動壓實輪,雙軸布置使振動力的大小和方向可根據(jù)輪子在被壓物料上振動加速度的變化,通過液壓系統(tǒng)修正兩軸之間的角度,用電子控制自動地完成從垂直到水平方向的無級變化,而裝在輪上的加速度表則連續(xù)不斷地反映物料硬度隨壓實進程的變化。免費論文,機電液一體化。。從加速度表上測得的數(shù)據(jù)被輸送到壓路機上的計算機里,并可存人軟、硬盤中,計算機可將這些數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲在機內(nèi)的數(shù)據(jù)(大量壓路機在長期改進過程中累積起來的經(jīng)驗數(shù)據(jù))相比較。當(dāng)結(jié)果達到預(yù)定值時計算機發(fā)出指令,通過改變兩根軸的相對角度來改變振動方向和有效振幅,對壓實力進行優(yōu)化,既簡化司機操作又改善壓實均勻度。
1.2適壓 Superpaye超級路面的壓買系統(tǒng)
根據(jù) Superpaye超級路面技術(shù)規(guī)定要使用粗顆粒骨料和低含量瀝青,在減少環(huán)境污染的同時增強路面承載力,工藝要求為躲過“溫度敏感區(qū)”而進行高溫壓實。 Hamm公司的IQ2系統(tǒng)不但記錄和顯示壓實狀況,還可自動調(diào)校振頻、振幅和行駛速度,在最短時間內(nèi)達到最理想的壓實效果。
1.3用電子技術(shù)實現(xiàn)關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)控
在關(guān)鍵部位設(shè)置傳感器對壓路機上的發(fā)動機燃油。冷卻、、充電系統(tǒng)及行走、振動。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等的溫度、壓力、流量諸參數(shù)進行實時監(jiān)控;借助看門狗電路和電腦監(jiān)控分析進行異常報警;利用微電腦控制器對整機上的開關(guān)、繼電器、電磁閥進行檢測、診斷并分析出故障代碼,維修人員利用監(jiān)控器讀取故障碼,便于快速排除故障。
1.4以機電液一體化技術(shù)為界面的新功能開發(fā)
國外廣泛利用該技術(shù)建立了自動駕駛作業(yè)系統(tǒng);德國寶馬公司推出自動滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng),壓路機可爬68%的陡坡;通過操作顯示燈、提示燈和電器開關(guān)互鎖來防止誤操作;通過操作座椅上的開關(guān)在壓路機行駛過程中進行牽引與行駛液壓回路的轉(zhuǎn)換。
2國內(nèi)壓路機機電液一體化技術(shù)現(xiàn)狀
國內(nèi)壓路機廠家在這方面也有了一定的進展,如湖南江麓機械廠開發(fā)的W1102DZ振動壓路機具有自動駕駛作業(yè)系統(tǒng),許多壓路機也都設(shè)置了聲光報警系統(tǒng)。盡管對關(guān)鍵參數(shù)實施了監(jiān)控,而且控制方式獨特、自成體系,安裝維護簡單直觀,抗干擾能力強,但由于線束多,各功能單元之間的復(fù)合控制難以實現(xiàn),傳感器資源不能充分利用。隨著監(jiān)控信息量的加大,警報燈、儀表布置困難,其它自動控制的功能擴充困難。
3主要技術(shù)問題和解決方法
國產(chǎn)壓路機存在著可靠性、耐用度差,監(jiān)測手段落后的問題,作業(yè)質(zhì)量受人為因素影響大,壓實控制技術(shù)智能化程度低,操作舒適性差,當(dāng)前筑路機械技術(shù)難點集中在控制與操縱系統(tǒng)的改進上。
我們可以通過引人具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和電液傳感技術(shù),從機械和液壓兩個方面來解決其控制問題。在傳統(tǒng)的負(fù)荷傳感和極限功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中引進電子傳感元件和執(zhí)行回路,使液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)和功能得到顯著改善。即把系統(tǒng)的邏輯功能由電子裝置承擔(dān);把能量轉(zhuǎn)換、功率流切換和主系統(tǒng)過載保護(安全閥)由液壓、氣動裝置承擔(dān);通過引人比例閥。PLC可編程控制和數(shù)據(jù)總線技術(shù)以及采用廉價而可靠的高速電磁闊而構(gòu)成低成本的閉環(huán)控制系統(tǒng);同時依靠電子元件反饋相應(yīng)的參數(shù)值,建立完善的在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷分析功能。免費論文,機電液一體化。。
4目前應(yīng)抓的工作
機電液一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用首先要解決觀念更新問題,過分強調(diào)低成本競爭會把企業(yè)帶人死胡同。誠然機械產(chǎn)品元件越少其可靠性會越高,但這種可靠性喪失了產(chǎn)品的多功能開發(fā)。國外正是看到了故障的必然性才會借助機電液一體化技術(shù)來防止故障、迅速發(fā)現(xiàn)并解決故障,同時也正是由于電子元件質(zhì)優(yōu)價廉,才使該項技術(shù)得到了最充分的利用和開發(fā)。免費論文,機電液一體化。。
其次要合理利用該技術(shù)則離不了引進、吸收和開發(fā)。如英格索蘭、卡特彼勒兩公司選用配置瑞土專業(yè)電子儀器制造商Geodynamik公司開發(fā)的計算機軟件和控制系統(tǒng),用于連續(xù)壓實控制(CCC)的壓實數(shù)據(jù)系統(tǒng)(CDS)以及用于處理CCC的PC軟件程序。對于這些無力開發(fā)的技術(shù)要用有限的資金去引進,在消化和吸收之后國內(nèi)科研部門應(yīng)聯(lián)合進行技術(shù)開發(fā),利益共享。
成熟技術(shù)可以直接嫁接。目前國內(nèi)全液壓壓路機廣泛采用進日的發(fā)動機、行走和振動泵及馬達。國內(nèi)合資和獨資公司生產(chǎn)的挖掘機,其發(fā)動機電子控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速、停車等自動控制,而廣泛采用的液壓泵(如美國薩奧90系列泵)本身配有轉(zhuǎn)速、壓力等傳感器接口。免費論文,機電液一體化。。薩奧為德國寶馬公司H型振動壓路機配備的自動滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng),其爬坡能力高達68%。德國力土樂公司提供相應(yīng)的可編程控制器,它不像大型礦用設(shè)備復(fù)雜且響應(yīng)慢。這些都可以通過借船出海,作為協(xié)作配套廠家可直接利用該項技術(shù)。
5結(jié)束語
隨著科技的發(fā)展和用戶需求的日趨主題化、個性化和多樣化,產(chǎn)品技術(shù)含量的高低和功能的多樣性直接影響著企業(yè)的利潤和生存。跨國公司為降低成本,實施制造本地化及采購全球化戰(zhàn)略,使制造業(yè)競爭日趨激烈。為此企業(yè)應(yīng)充分利用以計算機。數(shù)控技術(shù)為代表的電子技術(shù),提高機械產(chǎn)品的智能化水平,占領(lǐng)市場,讓用戶滿意。
參考文獻:
[1]《工程機械機電液一體化》焦生杰等人民交通出版社2000-11-01
[2]《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用》舒志兵等主編電子工業(yè)出版社:2007-01-01
[3]《液壓與氣壓傳動》宋新萍機械工業(yè)出版社2008年4月
不斷發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動了不同學(xué)科的交叉與滲透;推動了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命;推動了機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生巨大變化;推動了工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
一、機電一體化的核心技術(shù)
機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、計算機技術(shù)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)及伺服傳動技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。
1、機械技術(shù):是機電一體化的基礎(chǔ),機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2、計算機與信息技術(shù):其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
3、系統(tǒng)技術(shù):即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
4、自動控制技術(shù):其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
5、傳感檢測技術(shù):傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高。
6、伺服傳動技術(shù):包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機電一體化的發(fā)展過程
機電一體化的發(fā)展過程大體可以分為三個階段
1、初級階段
20世紀(jì)60年代以前為第一階段,也稱為初級階段。論文大全。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起到了積極的作用。那時,研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
2、高速發(fā)展階段
20世紀(jì)70—80年代為第二階段,也稱為高速發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn),為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn);機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。
3、智能化階段
20世紀(jì)90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進入機電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面,對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法,機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步,為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,使機電一體化進一步建立了堅實的基礎(chǔ),并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。
三、機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面。
1、智能化
智能化是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。
2、網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代,計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3、微型化
興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
4、綠色化
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有很好的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。論文大全。論文大全。
5、系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強。一般除RS232外,還有RS485等智能化通信接口。
綜上所述,機電一體化的出現(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)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
【參考文獻】
[1]王靜 淺析機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 同煤科技 2006、(4)
[2]石美峰 機電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考 山西焦煤科技 2007、(3)
[3]李建勇 機電一體化技術(shù)北京科學(xué)出版社 2004、
近些年來,光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。
1.光機電一體化技術(shù)特征
光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較,光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1 體積小,重量輕,適應(yīng)性強,操作更方便
光機電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn),甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅提高
光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平提高,運算速度加快,通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3 部分硬件實現(xiàn)軟件化,智能化程度提高
傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4 產(chǎn)品可靠性得到提高,使用壽命增長
傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命提高,故障率降低,從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5 融合了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出許多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品
光機電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識,包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來,衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強,各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高
光機電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求,這就要求各種技術(shù)揚長避短,提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2.1研究現(xiàn)狀
自從我國實行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高,尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品,不但適用國內(nèi)市場的需要,部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業(yè)機械都是如此,我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2 發(fā)展趨勢
光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看,光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括:
(1)激光技術(shù)
1)高單色性,利用激光高單色性作精密測量時,可極大地提高測量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導(dǎo)航以及遙控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術(shù)
1)激光準(zhǔn)直,能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。
2)激光測距,其探測距離遠(yuǎn),測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受天然影響大。
3)光纖探測器,在目標(biāo)很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
(3)激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場,極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
(4)光能驅(qū)動技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在形狀記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級階段,如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1] 劉志,朱文堅. 光機電一體化技術(shù),現(xiàn)代制造工程,2001(12)
[2] 梁進秋. 微光機電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進展. 光機電信息,2000(8)
近些年來,光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在民用產(chǎn)業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機電一體化技術(shù)成為當(dāng)今機械產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨向。
1.光機電一體化技術(shù)特征
光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。和傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較,光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1 體積小,重量輕,適應(yīng)性強,操縱更方便
光機電一體化技術(shù)使得操縱職員擺脫了以往必須按規(guī)定操縱程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操縱程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn),甚至實現(xiàn)操縱全自動化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅進步
光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平進步,運算速度加快,通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3 部分硬件實現(xiàn)軟件化,智能化程度進步
傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。
1.4 產(chǎn)品可靠性得到進步,使用壽命增長
傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命進步,故障率降低,從而進步了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5 融合了多種學(xué)科新技術(shù),衍生出很多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品
光機電一體化產(chǎn)品的探究開發(fā)涉及到很多學(xué)科和專業(yè)知識,包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計算機科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和機械技術(shù)各自的上風(fēng)結(jié)合起來,衍生出很多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強,各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求進步
光機電一體化是一門學(xué)科的邊沿科學(xué)技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求,這就要求各種技術(shù)揚長避短,進步系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.探究目前狀況和發(fā)展趨向
2.1探究目前狀況
自從我國實行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的進步,尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品,不但適用國內(nèi)市場的需要,部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕產(chǎn)業(yè)機械都是如此,我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。 【
2.2 發(fā)展趨向
光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科、領(lǐng)域,成為一種新興的學(xué)科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看,光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱門主要包括摘要:
(1)激光技術(shù)
1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進步丈量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠(yuǎn)間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠(yuǎn)間隔激光通訊、激光測距、激光雷達、激光導(dǎo)航以及遠(yuǎn)控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點四周可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術(shù)
1)激光準(zhǔn)直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準(zhǔn)丈量。
2)激光測距,其探測間隔遠(yuǎn),測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受自然影響大。
3)光纖探測器,在目標(biāo)很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。
(3)激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場,極大地進步了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
(4)光能驅(qū)動技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于低級階段,假如能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光功能特性的動態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和和之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾M電子技術(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1 劉志,朱文堅. 光機電一體化技術(shù),現(xiàn)代制造工程,2001(12)
[2 梁進秋. 微光機電系統(tǒng)國內(nèi)外探究進展. 光機電信息,2000(8)
[3 宋云奪編譯. 光機電一體化業(yè)的未來. 光機電信息,2003(12)
1.1機電一體化的基本概念
機電一體化技術(shù)從大的領(lǐng)域來說屬于機械領(lǐng)域,其定義版本較多,其中一種較為權(quán)威的定義表述如下:機電一體化一般是指在機械的設(shè)計與功能擴展中,應(yīng)用機械特有的主要功能、信息處理、功能控制等,把機械系統(tǒng)的控制中心進行集成化,并且與安裝在計算上的上位機軟件實現(xiàn)雙向通信,一般來說,機電一體化技術(shù)也是一門交叉學(xué)科技術(shù),涉及到的主要技術(shù)有通信技術(shù),機械技術(shù),微電子技術(shù),電力電子技術(shù)等,機電一體化技術(shù)的核心功能就是把以上技術(shù)結(jié)合起來,形成一個整體并內(nèi)嵌入機械系統(tǒng)中。
1.2機電一體化技術(shù)的基本特征
機電一體化技術(shù)作為一門應(yīng)用廣泛的技術(shù),有其自身的特點,通過實際調(diào)查總結(jié)和查閱相關(guān)資料,本文總結(jié)出了機電一體化技術(shù)的3個主要特點,接下來詳細(xì)說明如下。(1)應(yīng)用的廣泛性:機電一體化技術(shù)由于涉及的技術(shù)較多,是一門涉及多學(xué)科的交叉技術(shù),正是由于這一特點,使得機電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機械工程的應(yīng)用范疇,當(dāng)然,本文的研究重點還是放在機電一體化技術(shù)在機械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢。(2)具有很強的邏輯性:由于機電一體化的核心任務(wù)就是把各種技術(shù)合理融合,應(yīng)用到機械領(lǐng)域中,把系統(tǒng)的機械機構(gòu)和上位機軟件控制合為一體,也就是形成一個統(tǒng)一的整體,從這個層面來說,機電一體化技術(shù)具有很強的邏輯性,或者說擁有很強的系統(tǒng)性。(3)機電一體化具有很強的最優(yōu)化建模理論:機電一體化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成完整的最優(yōu)化理論體系,相關(guān)算法可以參閱相關(guān)文獻,限于論文篇幅,在這里不再累述。
1.3機電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢
經(jīng)過多年的發(fā)展,機電一體化技術(shù)已經(jīng)形成了自己的理論體系,隨著我國高新技術(shù)不斷發(fā)展,越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機電一體化技術(shù)上,機電一體化的最新的發(fā)展趨勢是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計算機處理技術(shù)和信號傳輸技術(shù),機電一體化技術(shù)也朝著無線控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。
2機電一體化技術(shù)在機械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢分析
本小節(jié)在上文介紹機電一體化技術(shù)相關(guān)知識的基礎(chǔ)上探討機電一體化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用以及未來的發(fā)展趨勢,結(jié)合實際,本文從機電一體化技術(shù)應(yīng)用于機械工程領(lǐng)域的歷程分析、機電一體化在現(xiàn)代機床控制上的應(yīng)用、機電一體化技術(shù)在全自動包裝機領(lǐng)域的應(yīng)用等三方面簡單論述機電一體化技術(shù)在機械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢,下面詳細(xì)討論。
2.1機電一體化技術(shù)應(yīng)用于機械工程領(lǐng)域的歷程分析
在國外,機電一體化技術(shù)應(yīng)用到機械工程領(lǐng)域較早,通過查閱資料得知,美國在上世紀(jì)90年代就把自動控制設(shè)備應(yīng)用與機械制造領(lǐng)域,我國相對起步晚,但是起點較高,20世紀(jì)60年代,我國通過引進蘇聯(lián)控制設(shè)備,逐漸把機電一體化技術(shù)應(yīng)用到機械領(lǐng)域,并在20世紀(jì)80年代,實現(xiàn)機電控制設(shè)備國產(chǎn)化,隨著科技不斷進步,以計算機處理技術(shù)和無線通信技術(shù)為代表的新技術(shù)不斷應(yīng)用與機電一體化技術(shù),這使得機電一體化技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機,應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。
2.2機電一體化在現(xiàn)代機床控制上的應(yīng)用
機電一體化在機械工程領(lǐng)域很重要的一個應(yīng)用領(lǐng)域就是應(yīng)用在現(xiàn)代機床控制上,現(xiàn)代機床控制要求精度高、速度快、智能化高,這就要求現(xiàn)代機床的控制系統(tǒng)具有很強的抗干擾性,機電一體化技術(shù)由于采用計算機處理技術(shù),處理速度快,精度高、內(nèi)置多塊DSP芯片,抗干擾能力強。
2.3機電一體化技術(shù)在全自動包裝機領(lǐng)域的應(yīng)用
機電一體化技術(shù)除了應(yīng)用與純機械工程領(lǐng)域,還大量應(yīng)用于相關(guān)機械與電子相結(jié)合的控制領(lǐng)域,通過實際調(diào)查得知,我國全自動包裝機已經(jīng)全部采用機電一體化技術(shù),由于包裝機械不但設(shè)計機械工程知識,還涉及機電控制技術(shù),微機處理技術(shù)等,所以一般的控制系統(tǒng)很難勝任,機電一體化技術(shù)由于是一門交叉學(xué)科,所以具有很強的靈活性,所以機電一體化技術(shù)較好的解決了這個問題,機電一體化把軟件控制和機械控制結(jié)合起來,融為一體,通過上位機軟件來控制包裝機的運行狀態(tài)。
3機電一體化技術(shù)在機械領(lǐng)域的發(fā)展前景
通過對機電一體化當(dāng)前發(fā)展趨勢的調(diào)查研究,本文認(rèn)為,機電一體化技術(shù)在機械領(lǐng)域的發(fā)展前景包括以下幾點:(1)專用化趨勢不斷加強:隨著機電一體化應(yīng)用到機械領(lǐng)域的不斷深化,機電一體化技術(shù)表現(xiàn)出明顯的專用化趨勢。(2)智能化不斷加強:近年來,隨著人工智能等新技術(shù)不斷應(yīng)用到機電一體化領(lǐng)域,機電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)了智能化趨勢。(3)能耗低:節(jié)約資源,保護環(huán)境成為全社會的共識,在這種背景下,機電一體化技術(shù)積極加強自身改革,不斷研發(fā)新技術(shù),把能耗進一步降低。