機電一體化的發(fā)展及應用探討

1、機電一體化的發(fā)展及應用探討一、我國機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀目前，在機電一體化技術(shù)方面我國已經(jīng)取得了一定的成就，特別 是在數(shù)控技術(shù)方面、機器人方面和計算機集成制造系統(tǒng)方面尤為顯著。在數(shù)控技術(shù)方面。從1985年我國開始研究數(shù)控技術(shù)。在堅持自 我開發(fā)與借鑒國外先進技術(shù)和經(jīng)驗的基礎上，目前我國已經(jīng)基本具備 了自我研發(fā)能力，并在國內(nèi)建立了多處數(shù)控研發(fā)和生產(chǎn)基地?？梢哉f， 我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)已經(jīng)基本成形。到目前，我國數(shù)控技術(shù)行業(yè)已經(jīng)具有 年生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)3000多套、主軸與進給裝置5000多套的能力，成 為促進國民經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)品。掌握關(guān)鍵數(shù)控技術(shù)并形成自我研發(fā) 和生產(chǎn)能力，對于發(fā)展民用工業(yè)和國防工業(yè)都有著不

2、可替代的作用， 同時也增強了我國的綜合國力。在機器人方面。1986年，我國將機器人的研發(fā)列入了國家科技 計劃。經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國已經(jīng)掌握了機器人操作的設計制造 技術(shù)、控制技術(shù)和軟件編程等關(guān)鍵技術(shù)。目前，機器人已經(jīng)被廣泛應 用于工業(yè)上，并逐步涉及到醫(yī)療和水下探測等方面，在國防上也占有 一席之地。特別值得一提的是，目前我國很多高校的自動化專業(yè)都在 研究各種各樣的機器人。比如說，國防科技大學研發(fā)出了類人機器人， 北京航空航天大學與海軍總醫(yī)院聊合研發(fā)了醫(yī)用機器人，哈爾濱工業(yè) 大學研發(fā)出了足球機器人等等。在計算機集成制造系統(tǒng)方面。目前，我國已經(jīng)在清華大學建成了 國家CIMS工程研究中心，在國內(nèi)其他

3、高校和科研單位建立了 7個 CIMS單元技術(shù)實驗室和8個CIMS培訓中心。特別是近年來，我國 在計算機集成制造系統(tǒng)方面取得了巨大的進步，已經(jīng)掌握了一些關(guān)鍵 技術(shù)。同時，計算機集成制造系統(tǒng)在國內(nèi)多家企業(yè)中得到了廣泛應用， 取得了良好的經(jīng)濟效益。但是，我們看到上述成就的同時還應該看到 關(guān)于計算機集成制造系統(tǒng)的核心技術(shù)我們還沒有取得突破，部分產(chǎn)品還主要依靠國外技術(shù)的支持才能得以研發(fā)和生產(chǎn)。二、機電一體化的發(fā)展趨勢（1）模塊化隨著人類對標準化生產(chǎn)認可程度的提高，我們已經(jīng)認識到標準化 生產(chǎn)對于提高生產(chǎn)率和提高銜接便利性的重大意義。在機電一體化技 術(shù)發(fā)展進程中，實現(xiàn)模塊生產(chǎn)已經(jīng)成為一種必然的發(fā)展趨勢。我們

4、知 道，由于機電一體化產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)廠家又很龐雜，因此在實現(xiàn) 模塊化生產(chǎn)之前所生產(chǎn)出來的很多機電產(chǎn)品相互銜接性能較差，性能 也不穩(wěn)定。但是，模塊化的機電一體化產(chǎn)品的研發(fā)能夠提供標準機械 接口、電器接口、動力接口和環(huán)境接口等，產(chǎn)品之間能夠?qū)崿F(xiàn)很好的 結(jié)合與兼容。由于相互利益之間的矛盾沖突，在近期很難在國內(nèi)和國 際制定出統(tǒng)一的模塊化標準。但是我們相信，隨著世界經(jīng)濟一體化的 逐步發(fā)展，企業(yè)之間的交流與合作會越來越多，制定統(tǒng)一的模塊化標 準的時間不會太長，機電一體化產(chǎn)品企業(yè)的必將會迎來共贏”的春天。（2）微型化微型機電一體化產(chǎn)品是機械技術(shù)與電子技術(shù)在納米尺度上相融 合的產(chǎn)物，是將傳統(tǒng)尺度的機電一體

5、化產(chǎn)品進行縮小的結(jié)果，通常指 體積不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，但決不是將尺寸按比例 縮小制造，微型化產(chǎn)品制造與傳統(tǒng)機械制造有區(qū)別，已經(jīng)成為一種新 的學科。微型化機電一體產(chǎn)品具有體積小、能耗低、運動靈活等特點， 已經(jīng)被廣泛應用在醫(yī)學、軍事、航空等領域。例如，在醫(yī)療過程中所 使用的微創(chuàng)技術(shù)，就是運用微型機電一體化技術(shù)的結(jié)果；在軍事上， “蒼蠅”大小的能夠自主飛行的間諜竊聽器也同樣是微型機電一體化 產(chǎn)品；在航天事業(yè)上，由于太空艙體積較小，而又需要容納多種試驗 設備和探測設備，因此也都不同程度地使用了微型化機電一體化產(chǎn)品。（3）系統(tǒng)化開放的、多樣化的機電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)運用，不但能夠提高生 產(chǎn)效

6、率，還能更加便利人們的生活。單一的機電一體化產(chǎn)品能夠在某 個方面滿足現(xiàn)實的需要，而多種機電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)運用，則能夠 滿足更多方面的需求。針對市場逐步出現(xiàn)的多樣化需求，機電一體化 產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)也在逐漸向系統(tǒng)化方向發(fā)展，注重對于一系列機電 一體化產(chǎn)品的研發(fā)，并努力實現(xiàn)不同系列機電一體化產(chǎn)品之間的兼容 與并用。因此說，機電一體化技術(shù)向系統(tǒng)化方向發(fā)展是大勢所趨。三、發(fā)展我國機電一體化的幾點建議3.1用高新技術(shù)改造與提升機電一體化我國的機電一體化雖已取得了許多成果，但隨著科技的發(fā)展和社 會經(jīng)濟的進步，對機電一體化技術(shù)提出了許多新的和更高的要求，所 以機電一體化也必須要用高新技術(shù)改造自身、提升自己

7、，提高產(chǎn)品的 市場競爭能力。3.2自主開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新在21世紀創(chuàng)新是企業(yè)競爭的焦點，市場是用戶的市場，只有不 斷滿足用戶日益增長的要求，開發(fā)出新產(chǎn)品，才能使企業(yè)在激烈的市 場競爭中立于不敗之地。而我國長期以來習慣對引進技術(shù)消化、吸收， 而創(chuàng)新則重視不夠，更不易形成自主開發(fā)能力。所以，加大技術(shù)引進 中的消化吸收，以市場需求為導向進行創(chuàng)新性的研究，以形成自主開 發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力為根本目的，才是提高產(chǎn)品技術(shù)含量和增強市場競 爭能力的根本途徑。3.3走依靠科學技術(shù)之路一是以重點項目為突破口，將國家科技計劃中有關(guān)機電一體化的 項目集成，資金集中使用，支持一批重點技術(shù)、重點產(chǎn)品、重點工程 的創(chuàng)新活動，實施重點跨越式的發(fā)展戰(zhàn)略，集中解決一些重大問題。 二是抓好機電一體化中共性技術(shù)和基礎技術(shù)、基礎理論的研究。利用 新原理、新理論帶動機電一體化的突破。3.4提高人員素質(zhì)當代國際經(jīng)濟競爭，實質(zhì)上是人才的競爭，我國機電一體化技術(shù) 與國外發(fā)達國家存在差距，關(guān)鍵是教育和人才的落后。培養(yǎng)機電一體 化人才的高校尤其應當加以足夠的重視。一是合理設置課程體系；二 是選擇好的教材；三是加強實驗教學。綜上所述，機電