谈国内企业机电一体化和机械制造的现状和发展

2016-03-30刘智勇诸暨市职业教育中心浙江诸暨311800

电子制作 2016年8期

刘智勇诸暨市职业教育中心浙江诸暨 311800

刘智勇诸暨市职业教育中心浙江诸暨 311800

【文章摘要】

我国经济水平的发展推动了科技水平的不断提高，大部分的工业企业开始走向机电一体化的生产模式以及机械制造方式的方向。先进技术提高了机械设备的生产效率，智能化、数字化的机电设备提高了产品的产量。本文从机电一体化和机械制造的发展现状开始，对机电一体化和机械制造的发展展望进行了分析，以供同行参考。

【关键词】

机电一体化；机械制造；现状和发展

0　引言

时代在发展，科技在进步，随着信息时代的来临，机械设备的更新日趋夜近，技术越来越先进，功能越来越强大。机械设备也逐步实现了一体化、智能化、自动化，在很大程度上提高了企业的工作效率，为企业带来了一定的经济效益，也会社会做出了巨大的贡献。在机械制造中，计算机技术、电子技术被广泛应用，已经慢慢形成了机电一体化的形式，在这样的环境下，企业的技术结构、生产结构有了巨大的改革。所以说，为了适应社会的高速发展、满足人们的需求，提高企业的竞争力，企业管理者一定要积极引进现代化技术。

1　机电一体化概述

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化从研究、开发，到真正投入生产，已经发展成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断进步，还可能被赋予新的内容。但其基本特征和核心技术是不变的，机电一体化可概括成一个从系统，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术等多项技术，应用综合技术根据系统功能目标，对各功能单元进行合理配置与布局，以多功能、高质量、高可靠性、低能耗为生产理念，实现其特有的功能价值，并在此基础上使整个系统达到优化。

2　机械制造技术的发展现状

在机械制造系统中，数控技术是机械制造的关键技术，它将多项技术综合在一起，比如微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等，集高精度、高效率、柔性自动化等特点与一体，对机械制造业有着举足轻重的作用。

目前，数控技术的核心技术正在发生改革，由传统的专用型封闭式开环控制模式，正逐渐改变为通用型开放式实时动态全闭环控制模式。

整个国民经济的水平和现代化程度的评判标准，主要是机械制造技术的智能化发展状况以及装备工业的技术水平和现代化程度。数控技术是机械制造业和装备工业发展高新技术产业和尖端工业的最基本的装备和最主要的技术。机械制造和工业装备是人类生产活动离不开的两样东西，也是人们生活最基本的生产资料，而数控技术是机械制造和工业装备最核心的技术，对人们的影响可想而知。近几年，全球的制造业都开始广泛使用数控技术，以达到提高制造能力和生产水平，提高市场适应能力和竞争能力的目的。不仅如此，偶写发达国家甚至还将数控技术列为国家的战略物资，大力发展自己国家的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

3　我国机电一体化的发展现状

伴随着改革开放，我国的机电一体化快速发展，无论理论知识还是技术水平，都在一定程度上有了质的飞跃，大大提高了生产效率，为经济效益的迅猛增长做好了铺垫。但是，机电一体化在我国的发展远远不及发达国家，依然还只是在探索道路上。

第一，机电一体化的应用范围越来越广。尤其在数控机床方面，在机电一体化技术的带动下，我国自主产权的数控机床加工平台数量越来越多，现今为止，我国以精密机床工程和数控机床企业为主体，已经形成数控机床体系。

第二，机电一体化技术不断成熟。在先进制造技术方面，我国计算机辅助设计和制造、全面质量控制、柔性制造系统等技术日臻成熟；在数控机床方面，近年来我国数控机床行业在五轴联动数控技术、复合加工技术等方面不断取得突破性进展，已实现部分数控系统中国芯，打破了发达国家对数控系统的垄断局面；在自动化仪表和传感器方面，我国逐步实现了机电一体化产品的智能化、高精度和微型化。

第三，机电一体化产业逐渐得到认可。很长的一段时间里，我国主要生产低端的机电一体化产品。但是经过多年的努力与技术上的突破，我国机电产业在近些年已经慢慢走向中高端机电一体化产品。我国机电一体化的发展算是取得了一定的成就，但是仍然不完善，与欧美发达国家相比仍有明显的差异。我国机电一体化水平仍有待提高。

4　机电一体化和机械制造未来发展的展望

4.1智能化

智能化是以后机电一体化的主要方向，是多种学科的综合运用，最大限度模拟人类智能，模拟智能建筑机器人，比如系统控制起重臂运动的液压挖掘机，为起重机安装微电脑、红外线、超声波等等都是智能化的发展表现。不仅方便施工，在人做不到的地方由他们代替，更可以通过此项技术探测施工现场的人或者是障碍物，并且通过红外线发送三维图像到监视器上，让操作人员能够及时了解到现场状况。再比如水下机器人、核工业机器人、建筑机器人、微型机器人等，都是机电一体智能化的表现。

4.2微型化

20世纪80年代末，微型化已经开始兴起，它是指机电一体化朝着微型机器和微观领域发展的趋势。也可以称之为微电子机械系统，一般是指几何尺寸在1立方厘米以内的机电一体化产品。微电子机械产品的尺寸正在向微米、纳米级发展。微机电一体化在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势，都是因为其产品体积小、耗能少、运动灵活的特点。但是微机电一体化的发展也有其难点，其瓶颈主要在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术。

4.3绿色环保化

目前，我国正处于第二产业发展时期，工业的快速发展虽说为人们提供了许多便利，也给人们的生活带来了负面的影响，全球变暖，雾霾天气等等环境问题日益突出。工业在为人们创造丰富的物质生活，同时破坏了人们生存的环境。资源的过度开发、严重的环境污染等等，成为全球关注的重点。正是在这样的背景下，机电一体化技术更应该迎合绿色环保的趋势，设计制造出符合环保健康的产品。机电一体化技术可以引入相关环境保护技术，保证产品生产过程中的各个环节都对环境无害或者说将危害降到最低，同时也要做到生产过程对人体健康也不会产生负面影响。将环保技术与机电技术相结合，生产出具有环保功能的新产品。如此一来，既可以提升机电一体化产品的资源利用率，又为环境保护以及可持续发展社会做出了贡献。

4.4模块化

就目前来说，对机电一体化技术加以利用的主要有以下几个领域：机械制造、电子工程、软件工程。机电一体化的模块化技术正是对这几项技术进行综合以后的产物。模块化技术的开发和使用，一方面能在一定程度上降低产品开发及生产的成本，另一方面能够提高产品的通用化、可装配性、可维修性以及可扩展性。就目前大家使用的电器产品标准化效果来看，机电一体化的模块化技术的已经成为机械工业发展的必然趋势。

4.5网络化

4G的出现，预示着网络技术很可能成为机电工程的核心技术，它的出现对各行各业都发生了翻天覆地的变化，网络化将人们的生活、生产都紧紧联系在一起，包括建筑工地也开始利用网络化的设备，对施工现场通过有线或者无线进行长距离的传输或者控制，为给施工带来很大的便捷。

4.6柔性化

随着我国工业技术的不断发展，市场对于机电一体化产品的要求更高，其中应对突发事件的的能力显得特别重要。在这种背景下，机电一体化技术的柔性化，不仅能提高产品的应变能力，还可以提升机电一体化的执行控制的冗余度，保证机电一体系统一方面可以独立完成任务，另一方面可以提升系统，从而提升产品的自律性能。柔性化可以使机电一体化系统或产品的下属系统发出附加消息，在完成总体工作的基础下进行附加信息的产生工作，以此提升系统的整体反应能力，降低突发事件对机电一体化系统或产品产生的负面影响，从而提升机电一体化技术的整体水平。