1 機電一體化的發展趨勢
當前, 機電一體化的發展趨勢可以概括為以下三個方面。
(1) 高精度、高效率、高性能、智能化是機電一體化產品性能發展的主要特點。例如CNC數控機床, 其控制精度能實現0.1的高精度, 其進給速度可達24~100m/min, 甚至更高, 其聯動和控制的軸數能實現9~15軸, 同時增加了人機對話功能, 設置了智能I/O通道和智能工藝數據庫, 給使用、操作和維護帶來了極大的方便。今后, 隨著專用集成電路, 特別是超大規模集成電路的發展, 機電一體化產品將越來越向高性能方向發展。
(2) 小型化、輕型化、多功能是功能發展的特點。所謂小型化、輕型化, 乃是精細加工技術發展的必然, 也是提高效率的需要。通過結構優化設計和精細加工, 可使機械設備的重量大大減輕。所謂多功能, 也是自動化發展的要求和必然結果。對于一般的機電一體化產品, 為了適應自動化控制規模的不斷擴大和高技術的發展, 不僅要求它們具有數據采集、檢測、記億、監控、執行、反饋、自適應、自學習等多種功能, 甚至還要求其具有神經系統的功能, 以便能實現整個生產系統的最佳化和智能化。
(3) 系統化、復合集成化是層次發展的特點。復合集成化, 既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合, 又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率, 應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次, 使系統功能分散, 并使各部分協調而又安全地運轉, 然后再通過硬、軟件將各個層次有機地聯系起來, 使其性能最優、功能最強。柔性制造系統 (FMS) 就是這種層次結構的典型。
2 機電一體化應用對社會發展的影響
2.1 機電一體化技術可為改造傳統設備開辟新的發展途徑
運用現代信息技術、數字技術和現代管理技術改造傳統機電工業, 成為實現制造業跨越式發展的重要途徑。利用微電子技術改造傳統的機電產品, 提高其質量和性能、降低材料和能源消耗、降低成本、提高性能價格比, 可以使傳統設備發生質的變化, 擴大其使用價值。機電一體化使產品實現更新的升級換代, 技術性能指標大幅度提高, 使原來的低、中檔產品上升為高檔產品, 在功能、水平、質量、品種、使用效果和價格等方面能更好地滿足國內外市場需求, 增強了產品的競爭性。采用微機數控技術和數字顯示技術進行舊機床的改造, 可以獲得顯著的技術經濟效益。其他一些能耗高的工業設備, 如工業鍋爐、電動機、風機、泵類等, 采用微電子控制裝置, 則可節約大量能源, 同時降低污物徘放量、減少環境污染。用微電子技術改造傳統機電設備的范圍廣、潛力大、投資少、見效快, 是一條符合我國國情的道路, 也是振興和發展機電工業必不可少的條件。
2.2 機電—體化技術將加快機電工業趕超國際水平的步伐
我國機械制造工此和裝備工業的總體水平與國外相比差距明顯, 主要機械產品中達到當代世界先進水平的所占比例很小, 產品結構不能滿足市場需求變化。一些低檔次普通機電產品嚴重積壓, 生產能力過剩, 而市場急需的機電一體化技術裝備和產品嚴重短缺, 不得不長期依賴進口。機電一體化技術產業以其特有的技術帶動性、融合性和廣泛適用性成為高新技術產業中的主導產業, 將成為新世紀經濟發展的重要支柱。當今世界各國制造業廣泛采用數控技術, 以提高制造能力和水平, 提高對動態多變市場的適應能力和競爭能力。大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發達國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
面臨發達國家新技術產品的嚴重挑戰, 機電工業應當在重大技術裝備、數控機床、農業機械、工程機械、大型電子精密測量儀器等重點行業, 盡快提高生產集中度和技術水平, 提高產品質量和檔次, 努力擴大市場份額, 增強替代進口和工程成套的能力, 提高與國外同類先進產品抗衡的能力。
2.3 機電一體化技術將加速改善我國的出口產品結構
我國出口產品中許多與高科技相關的技術、設備、配件等, 仍需要進口才能解決!中國出口產品中屬高技術產品的比例較低, 知識化水平不高。據2007年統計, 我國高技術和中高技術產業中的知識型制造業產品占所有出口產品的46%, 而同期美國是75%, 日本是83%, 韓國是62%, 臺灣是68.4%。
加入世貿組織以后, 國內市場的“保護圍墻”被拆掉, 發達國家首先輸人的就是這些深加工、精加工、高附加值的高新技術機電產品, 如計算機、錄像機、復印機、汽車、摩托車、數控機床、廣播電視設備、通信設備、自動化精密印刷機械、精密加工機械、工業用各種控制儀表、自動化儀表、照相機等。從我國機電行業的現狀看, 正在興起的高新技術產品具備與國外同類先進產品抗衡的能力。用機電一體化技術提高機械制造、電器設備、輕工、紡織等行業的素質, 可以生產出質量優良、品種多樣的產品投放國際市場;機電一體化產品知識密集、技術密集, 在國際市場上具有較強的競爭力, 創匯效益高。
2.4 機電一體化可增強企業的生產經營能力
機電一體化以其本身特有的技術優勢迅速改變現代制造生產的產品結構和生產裝備結構, 促進經營管理體制發生根本性的變化, 使生產方式具有柔性。機電一體化產品的技術經濟效益顯著。機電一體化的生產裝備易于根據市場需求組織和改變產品生產, 縮短新產品開發和生產周期, 降低能耗和生產成本, 使企業增強生產經營的競爭能力。
摘要：文章首先對機電一體化的發展趨勢進行闡述, 并在其基礎上分析機電一體化應用對社會發展的影響。
關鍵詞：機電一體化,發展趨勢,影響
參考文獻
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