1 机电一体化的发展趋势
当前, 机电一体化的发展趋势可以概括为以下三个方面。
(1) 高精度、高效率、高性能、智能化是机电一体化产品性能发展的主要特点。例如CNC数控机床, 其控制精度能实现0.1的高精度, 其进给速度可达24~100m/min, 甚至更高, 其联动和控制的轴数能实现9~15轴, 同时增加了人机对话功能, 设置了智能I/O通道和智能工艺数据库, 给使用、操作和维护带来了极大的方便。今后, 随着专用集成电路, 特别是超大规模集成电路的发展, 机电一体化产品将越来越向高性能方向发展。
(2) 小型化、轻型化、多功能是功能发展的特点。所谓小型化、轻型化, 乃是精细加工技术发展的必然, 也是提高效率的需要。通过结构优化设计和精细加工, 可使机械设备的重量大大减轻。所谓多功能, 也是自动化发展的要求和必然结果。对于一般的机电一体化产品, 为了适应自动化控制规模的不断扩大和高技术的发展, 不仅要求它们具有数据采集、检测、记亿、监控、执行、反馈、自适应、自学习等多种功能, 甚至还要求其具有神经系统的功能, 以便能实现整个生产系统的最佳化和智能化。
(3) 系统化、复合集成化是层次发展的特点。复合集成化, 既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合, 又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率, 应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次, 使系统功能分散, 并使各部分协调而又安全地运转, 然后再通过硬、软件将各个层次有机地联系起来, 使其性能最优、功能最强。柔性制造系统 (FMS) 就是这种层次结构的典型。
2 机电一体化应用对社会发展的影响
2.1 机电一体化技术可为改造传统设备开辟新的发展途径
运用现代信息技术、数字技术和现代管理技术改造传统机电工业, 成为实现制造业跨越式发展的重要途径。利用微电子技术改造传统的机电产品, 提高其质量和性能、降低材料和能源消耗、降低成本、提高性能价格比, 可以使传统设备发生质的变化, 扩大其使用价值。机电一体化使产品实现更新的升级换代, 技术性能指标大幅度提高, 使原来的低、中档产品上升为高档产品, 在功能、水平、质量、品种、使用效果和价格等方面能更好地满足国内外市场需求, 增强了产品的竞争性。采用微机数控技术和数字显示技术进行旧机床的改造, 可以获得显著的技术经济效益。其他一些能耗高的工业设备, 如工业锅炉、电动机、风机、泵类等, 采用微电子控制装置, 则可节约大量能源, 同时降低污物徘放量、减少环境污染。用微电子技术改造传统机电设备的范围广、潜力大、投资少、见效快, 是一条符合我国国情的道路, 也是振兴和发展机电工业必不可少的条件。
2.2 机电—体化技术将加快机电工业赶超国际水平的步伐
我国机械制造工此和装备工业的总体水平与国外相比差距明显, 主要机械产品中达到当代世界先进水平的所占比例很小, 产品结构不能满足市场需求变化。一些低档次普通机电产品严重积压, 生产能力过剩, 而市场急需的机电一体化技术装备和产品严重短缺, 不得不长期依赖进口。机电一体化技术产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性成为高新技术产业中的主导产业, 将成为新世纪经济发展的重要支柱。当今世界各国制造业广泛采用数控技术, 以提高制造能力和水平, 提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。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。
面临发达国家新技术产品的严重挑战, 机电工业应当在重大技术装备、数控机床、农业机械、工程机械、大型电子精密测量仪器等重点行业, 尽快提高生产集中度和技术水平, 提高产品质量和档次, 努力扩大市场份额, 增强替代进口和工程成套的能力, 提高与国外同类先进产品抗衡的能力。
2.3 机电一体化技术将加速改善我国的出口产品结构
我国出口产品中许多与高科技相关的技术、设备、配件等, 仍需要进口才能解决!中国出口产品中属高技术产品的比例较低, 知识化水平不高。据2007年统计, 我国高技术和中高技术产业中的知识型制造业产品占所有出口产品的46%, 而同期美国是75%, 日本是83%, 韩国是62%, 台湾是68.4%。
加入世贸组织以后, 国内市场的“保护围墙”被拆掉, 发达国家首先输人的就是这些深加工、精加工、高附加值的高新技术机电产品, 如计算机、录像机、复印机、汽车、摩托车、数控机床、广播电视设备、通信设备、自动化精密印刷机械、精密加工机械、工业用各种控制仪表、自动化仪表、照相机等。从我国机电行业的现状看, 正在兴起的高新技术产品具备与国外同类先进产品抗衡的能力。用机电一体化技术提高机械制造、电器设备、轻工、纺织等行业的素质, 可以生产出质量优良、品种多样的产品投放国际市场;机电一体化产品知识密集、技术密集, 在国际市场上具有较强的竞争力, 创汇效益高。
2.4 机电一体化可增强企业的生产经营能力
机电一体化以其本身特有的技术优势迅速改变现代制造生产的产品结构和生产装备结构, 促进经营管理体制发生根本性的变化, 使生产方式具有柔性。机电一体化产品的技术经济效益显著。机电一体化的生产装备易于根据市场需求组织和改变产品生产, 缩短新产品开发和生产周期, 降低能耗和生产成本, 使企业增强生产经营的竞争能力。
摘要：文章首先对机电一体化的发展趋势进行阐述, 并在其基础上分析机电一体化应用对社会发展的影响。
关键词：机电一体化,发展趋势,影响
参考文献
[1] 赵先仲.机电系统设计[M].机械出版社, 2004.
[2] 康存丽, 杨保群.机电一体化技术发展及应用简介[J].微电机, 2009 (8) .