时间:2023-09-10 14:57:41
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇机械电子工程的发展前景范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
1.1 机械电子工程的定义
机械电子工程与其他相关学科之间有着紧密的联系,结合了各学科的优点,是一门比较复杂的综合性学科。机械电子工程以电子、机械、计算机技术为核心,通过科学合理的设计将各个模块优点发挥到最大。虽然机械电子技术需要运用各方面知识,但是机械电子产品的内部结构并不复杂,只需要将一些简单的机械电子元件按照规划进行科学的组合,就可以最大限度的提高产品的性能,减少成本的投入,在提高产品质量的同时提高企业的经济效益。
1.2 机械电子工程的发展
在机械电子工程发展的初期,人们并没有认识到机械电子工程的广阔的发展前景,由于缺乏必要的资源支持,机械电子工程的技术水平也极低,机械电子产品主要以手工制作为主,其工业化水平十分低下,机械电子工程的发展受到了极大的限制。随着机械电子工程的重要性日益凸显和其市场需求的扩大,人们开始重视对机械电子工程技术的开发,为了进一步提高其生产效率,机械电子工程逐渐实现在机械工业中的应用,并获得了飞速的发展。随着机械电子工程与机械工业的结合,实现了机械电子产品的流水线的生产,促进了生产水平的提高,提高了生产效率,可以实现机械电子产品可以在短时间内投入市场。但是目前我国主要引进国外的标准生产线,产品的生产模式与我国实际的生产需求差距很多,生产线本身的灵活性极弱,生产出的产品并不能够满足国内市场的需求。为了促进机械电子工程的进一步发展,需要结合我国国内市场的实际需求,将机械电子工程与人工智能相结合,充分发挥机械电子工程的优点,逐步实现其产业化与智能化。
2 人工智能概述
2.1 人工智能的学科定义
人工智能通过计算机的使用极大的延伸了自身的智能,主要通过对计算机功能的深入研究得到的一门学科,这门学科具有极大的发展前景,是21世纪的最重要的学科之一。计算机技术的发展是人工智能学科得以发展的关键,因此计算机技术是人工智能学科的基础。但是人工智能学科并不是单一涉及到一门学科,此外还与信息论、心理学、控制论等多个学科存在着交叉关系,因此,人工智能学科吸收了其他各个学科的优点,具有极强的发展潜力。
2.2 人工智能的发展阶段
2.2.1 萌芽阶段
随着世界第一台计算器的诞生标志着人工智能研究之路的开始,但是这个阶段的发展十分缓慢,但是这个阶段为人工智能的研究积累了大量的经验。直到世界第一台计算机诞生之后,加快了人工智能研究的角度,依旧没有取得实质性进展。所以这个阶段属于经验积累阶段,为之后发展奠定基础。
2.2.2 第一个发展阶段
1956年“人工智能”命题的提出标志着人工智能的发展进入了第一个高峰期。这个阶段主要是博弈、和基本原理的证明,这个阶段最大的贡献大大解放了人们的思想,为之后的发展提供了理论支持。
2.2.3 第二个发展阶段
人工智能第二个发展阶段的标志是1977年全球第五届人工智能会议的召开,经过这个会议逐渐促使了人工智能与实际生产的结合,使人工智能获得了一个巨大的飞跃,使其进入了知识层面的发展。
3 机械电子工程与人工智能的关系
随着社会信息化的进一步推进,为机械电子工程技术的发展带来了契机,人工智能的加入为了机械电子工程的发展开拓了巨大的发展空间。传统的机械电子系统,缺乏必要的稳定性,面对逐渐增多的信息量,单纯通过人工的方式进行处理显得力不从心,急需要一种可以处理多种不同类别信息的技术。在这种情况下人工智能的加入为机械电子工程的发展提供了巨大支持。人工智能通过建立相关模型、控制模型,实现对信息的处理,最终根据处理的信息能够很好的完成故障的诊断。除此之外人工智能使用模糊推力系统和神经网络系统这两种方法实现了对系统的数据信息进行全面的描述,最终实现对机械电子系统的科学合理的控制。
在人工智能漫长的发展过程中,每个阶段的发展都十分缓慢,并没有实现人工智能的实质性的变革。但是随着人工智能与机械电子工程逐渐结合之后,形成了由量变到质变的巨大飞跃,使世界进入了机械电子工程时代。随着人工智能在机械电子工程领域的广泛应用,人工智能逐渐形成了神经网络系统和模糊逻辑系统,通过这两个系统对人类的思维模式进行模拟来解决多变的工程应用问题。人工智能在机械电子工程中的广泛应用过程中逐步完善了自身的缺陷,为自身的发展提供了一个新的发展路径。
1.1机械技术
机械技术是机电一体化的基础,机械技术的关键在于与一体化技术匹配。机电一体化技术是一种高新技术,与之结合能提升机电产品性能。
1.2计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
1.3系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从整体和部分两方面看出发,将总体细分为各个微小的部分。系统技术中尤为重要的就是接口技术,它实现了系统各部分的有机连接。
2机械电子技术发展的背景
第二次工业革命以后,科学技术发展迅速,各国的科技在一定程度上都取得了进步。改革开放后,我国彻底打开了国门,与世界各国联系紧密。在与世界各国的交流中,我国引进了外国先进技术以此发展本国科技,为机械电子技术发展奠定了基础。随后我国教育发展显著,我国国民的知识水平与学术素养普遍提高,为机械电子技术的发展提供了人才支持。20世纪90年代以来,党和国家一直贯彻落实“科技兴国,人才强国”战略,鼓励发展科技培养人才,为我国科技的发展提供了强大的资金支持与相应的政策鼓励,给机械电子技术的发展提供了不少的机遇。
3机械电子技术的发展趋势
机械电子技术是现代科技发展的产物,它伴随着现代科技产生。随着创新观念的深入人心,机械电子技术也不断的发展创新。与以往相比变得更加的智能化、人性化以及网络化。
3.1智能化
智能化是指机电产品应该有一定的智能,使它能够根据各种不同的情况进行科学判断,判断过后能够对这些问题进行进行相应的处理。例如美的最新的物联网“云空调”,能够利用二维码、温湿度传感器等能够随时随地采集空调的动态信息,再通过射频、WI-FI技术3G、Internet网络将空调的信息实时进行传递,使得用户能够使用手机、iPad、电脑等设备对空调进行远程状态查询与控制。初次之外还新増了手机遥控器,它集成了智能语音控制系统,让控制空调也是种享受。未来手机遥控器还将集成温、湿度等环境舒适度控制,实时显示您身处环境的温度、湿度,并会对您身处环境的舒适度进行评价,您可以根据反馈及时调节温度和湿度,帮助您和家人监控房间环境,呵护舒适健康。
3.2人性化
机电产品的服务对象是人,所以它们应该与人们的实际需求相连接。人们的行为动作往往表现了他们不同的心理活动或实际需求。机电产品应该自此出发,更好的服务于人类。例如Iphone6s新増了3DTouch的功能,在屏幕下方増加了压力感应,从而可以检测平时手指按压屏幕的力度,然后系统可以识别到压力强度,再给出相应的选项。下面简单介绍下在iPhone6S3DTouch操作的方法,以及设置选项。对于3DTouch功能而言,当然自家的应用肯定都是率先支持这个功能的。只要用力按下屏幕上应用图标,就可以看到额外的功能选项,就好比在电脑上右键的选项功能。在使用3DTouch前,你自然需要先掌握如何开关调节它。
3.3网络化
随着互联网的兴起和普遍发展,网络进入了我们的生活并发挥着重大的作用。网络化是时展趋势,因此我各种电子产品都趋于网络化。智能手机的兴起就是手机网络化的一个重要体现,随后出现的平板电脑以及家用电视机也日渐网络化,这不仅为人们的生活提供了便利,也促进了信息网络技术的发展。由此可见,发展网络化是顺应时代潮流之举。
4机械电子技术的发展前景
1)机电一体化在向智能化的方向发展,智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性,机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化,更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。
2)机电一体化更加环保,机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善,现在的机电一体化是电脑操控,解决了其中一些污染环境的问题,响应环保的口号,机电一体化也朝着更环保的方向发展。
3)机械一体化朝着微机模式发展,顾名思义就是机械的规模与形式越来越小,这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题,可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化,它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。这就是机电一体化,它是机械与电子的有机结合,有着密不可分的有机组成部分,有着良好的发展趋势。在这两者的定义下,笔者希望日后机电的结合能够更加密切,其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化;机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善,更好的满足机电一体化进程的需要。
2机械电子工程专业
在科技发展与时代进步的大背景下,机电一体化的进程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越来越大,接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源——机械电子工程专业。上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势,根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要,为了供应机电一体化所需要的人才,机械电子工程专业应运而生,上个世纪九十年代后期,一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势,为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题:第一要考虑新课程的课程设置方面,要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担,不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合,电子与机械的侧重点问题,在教授的过程中要二者兼顾,因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展,很多新生代的同学更加重视电子方面,这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业,要安排好课程,明确侧重点,最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。
3机电一体化与机械电子专业
介绍过机电一体化与机械电子专业以后,接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。根据上文我们不难发现,机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系,可以说机械电子专业是机电一体化的前身,以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才,也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作,也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮,在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分,互补互助,机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。
引言
机械电子工程专业的综合性较强,主要内容涉及机械的设计与制作及电子技术的开发。机械电子工程专业知识丰富,所包含的内容多种多样。近些年来,科学技术的快速发展,使得机械电子工程专业的发展前景越来越好。机电系统的智能化发展与自动化发展,让高职机械电子工程专业的教育工作者不断思考实验教学的改革问题。笔者选择机械电子工程实验教学改革作为研究对象具有一定的教育意义。
1.高职机械电子工程专业实验教学现状分析
1.1机械电子工程专业内容精度不足
机械电子工程专业所涉及多方面内容,所以,为了使机械电子工程专业的内容得以丰富,课程设置需要包含机械专业知识及电子专业知识两个方面。一般来讲,理论力学内容、材料力学内容及电路分析等内容都要在课堂中得到呈现。在机械电子工程专业实验教学中,涉及二十多科的专业知识。学生认为学习的科目过多,内容多但又学不到东西。学生无法对如此多的学科进行深入学习,专业能力久久得不到提高。
1.2实验条件不足
对于许多高职院校来讲,进行机械电子工程专业实验教学的难点在于实验教学的条件不足。受到教育经费的影响,许多学生没有进行机械电子工程专业相关实验设备的采购。或者现有的专业实验器材数量不能满足学生实验学习的需求。实验条件不足造成学生的实验学习兴趣不高,无法积极融入到机械电子工程专业的实验学习中,影响学生学习能力的提高。
1.3实验设置的综合性不足
相较于机械电子工程专业理论知识教学,实验教学的课时较少。虽然一部分学校的实验器可以进行综合性实验的设计与设置,就高职院校的机械电子工程专业实验教学内容来讲,许多课程的实验大多为演示性实验或者是验证性实验。在实验学习中,学生只要按照老师的要求完成实验,体会实验的过程即可,没有必要就实验内容进行自主探究。这样的教学内容会影响到学生实验的自主性与积极性,综合性较强的实验是高职机械电子工程专业学生进行自我提高的必要基础。
2.高职机械电子工程专业实验教学改革对策
2.1加强机械电子工程专业教育方案的改革
机械电子工程专业的教育目标是让学生具有与专业相关的理论知识,并且可以将这些理论知识应用于实践中,解决实践问题。所以,高职院校要加强对机械电子工程专业实验教学活动的重视,对人才的培养方案进行改革,促进学生实验能力的提高。机械电子工程专业的内容较多,需要通过人才培养方案的改变平衡学生专业能力的提高。更要从当前人才市场的需求切入,满足学生未来的就业需求。
比如在讲解工厂的电气控制技术时,老师需要让学生了解一些必要的理论知识,更要引导学生利用这一主题进行实验,提高实践工作能力。应用型人才的培养是机械电子工程专业实验教学的重要目标,教师组织学生进行实验,就是在组织学生开展实践活动,促进学生能力的提高。另外,对于那些联系较为密切的课程,教师可以利用实验课的单独设立让学生意识到实验学习的重要性。像电路分析这样的内容与数字电子技术相关内容有密切联系,教师可以针对这些内容进行独立实验课的组建,引导学生形成正确的实验意识,了解与掌握正确的实验方法,促进学生专业技能的快速提高。
2.2加强实验条件的改革
高职机械电子工程专业实验教学改革,需要实验条件的支持。首先,教育部门及高职院校要加大资金投入,为高职院校建立机电一体化实验室,使学生成为实验学习的主人,找到切入点进行实验学习。另外,学校要组织老师进行综合性设计实验的研发,从高职机械电子工程专业的教学内容出发,组织教师开发新的实验,以科研促教学,使学生的头脑得以激活,获得新的学习兴趣点。学校还要加强创新性实验室的建立,提高实验室的开放程度,给予学生更多动手的机会,调动学生的学习积极性与主动性。更要利用不同的创新活动,如机械电子设计大赛等活动,使学生的思维得以开发。
结语
高职院校中的机械电子工程专业实验教学,对于机械电子工程相关的专业人才的培养有重要作用。笔者从高职机械电子工程专业实验教学的现状出发,进行了高职机械电子工程专业实验教学方法的分析。希望相关教育工作人员正视当前机械电子工程专业教学中存在的问题,利用有效的方法提高教学效率,促进学生专业能力的提高。
作者简介:王亮(1982-),男,汉族,内蒙古呼伦贝尔市人,助理工程师,学士,单位:呼伦贝尔市生产力促进中心,研究方向:电子工程
机械电子工程是结合了机械工程与电子技术的一类新兴的工程,它能够很好地结合两者的优点,使机械变得更加智能,操作变得更加精确可靠。同时记过长时间的发展,机械电子工程正在向智能化和信息化的方向迈进,发展前景不可限量。
1人工智能概述
为了很好的了解机械电子的智能化发展,我们十分有必要对人工智能做出简单的认识。人工智能的发展十分的缓慢,其起源于十七世纪初期,经过两个多世纪的缓慢发展才完成了前期的积累过程,之后的发展就是建立在这段时间的积累上而快速前进的。最初的积累就是简单的理论积累过程,主要体现在映射方面。在现代人工智能所需的逻辑理论方面并没有很好地发展。但是在二十世纪中叶,人工智能被首次提出,出乎意料的是还对其有了比较清晰的规定,为其接下来的发展指出了一个大概的方向。以这个事件作为节点,人工智能在此之后得到了快速的发展,并且在生产实践的工作中有了比较广泛的应用,为我们日常的生活和社会的发展与进步提供了比较强大的支撑。在人工智能发展的同时,网络技术也得到了快速的发展,其借助网络这一平台,不仅促进了其智能化的过程,而且还充分的交流了各种信息,与网络的发展相辅相承,这样的发展状况一直持续到现在。
2机械电子工程概述
为了更好地了解机械电子工程,我们对机械工程的发展历史进行了阶段化的划分,根据其发展的时间顺序划分为以下的三个阶段:
(1)首先是其发展的初级阶段。在这个阶段当中,人工对机械电子的发展起着主导的作用。我们往往需要通过人工来完成机械电子工程的手工化作业。所以这也就直接导致了生产效率十分低下,也正是因为如此低效率的生产,使机械电子工程得到了发展;
(2)其次就是工业革命的阶段。在这个发展阶段中一个显著的特点就是流水线生产方式的引入。流水线这种工作方式具有分工明确、单元的操作简单的特点,它不在需要工人对所有的生产工序都了解,只需要对自己所在的环节熟练就行,这不仅节约了培训的成本,而且还提高了生产效率,在很大的程度上解放了人类的双手。但是其机械化和智能化程度也不够高,难以满足市场的大量的需求。所以我们还是必须着眼于机械电子的研究,实现流水线的少人生产;
(3)最后也就是离我们最近的一个时期。在这个发展阶段当中,机械电子已经具备雏形,与以前的发展已经有了质的变化。在这个发展的过程当中,生产效率得到进一步的飞越。并且在流水线的生产方式中出现了更多的非人工元素,即机械。而随着电气化时代的到来,科学技术得到了进一步的飞越,机械工程的发展也达到了前所未及的新高度。在进入二十世纪九十年代和二十一世纪初,随着信息化时代的到来,更多的人工智能被添加到了机械设备上,使机械设备的灵活性及适应性能够完美的适应我们的生产生活的需求,机械电子工程也迎来了巨大的发展机遇。
3机械电子工程与人工智能的关系分析
在自动控制的理论学习当中,我们学习到的输入和输出的关系基本上都是成比例关系和现行相关的关系。但是在实际的生产实践当中,机械设备与电子设备组成的系统往往都是呈现不稳定性和非线性的,我们很难用一个简单的式子来表达出这种系统所具有的特性。在该工程的发展过程中,我们通过不断的发现,总结了以下三种描述这类系统的方法:
(1)通过对机械设备完成操作的物理过程来总结其数学规律,并用数学表达方式进行表达;
(2)通过对运行经验的积累来编写一套行之有效的库函数,在实践中调用其中的某些组成元素,从而实现对生产的指导;
(3)通过不断地积累经验,使之从经验层面上升到理论水平,从而为接下来的生产实践提供指导。具体的来说,可以通过数学方式对所总结的经验进行升华。这种方法能够很好的模拟出输入与输出之间的关系,而且论证的过程也十分的可靠。但是其也存在很大的不足,在一些十分复杂的系统当中,我们很难用数学的方法进行表达,有些及时表达出来了也不能进行有效的求解。所以这就要求我们另辟蹊径,寻找一种能够处理这种问题的表达方法,使生产实践过程中的问题得到比较好的解决。
在解决数学知识所不能解决的问题上,现在比较可靠的两种解决方法为神经网络系统与模糊逻辑系统。这两种解决问题的方法为人工智能,能够较好的弥补数学所不能涵盖的范围。具体的来说,模糊逻辑是对人类思维方式的一种模拟,其能够比较好的解决对复杂的信息进行有效的处理;而神经网络则是模拟人类的神经结构,通过模拟来实现对数据的传输,其对数据的传输精度能够很好地与前者相结合,使复杂系统得到比较完善和全面的表达。以上所述的两种表达方法能够在很大的程度上解决复杂系统的输入与输出之间的关系,但是其解决问题的难度还是有一个比较明确的限制。而新兴的模糊神经系统就能够在此基础上很好的解决该类问题,不失为一种先进性与实用性兼备的新方法.
4结语
科学的发展过程就是各类学科综合应用的过程,希望通过不懈的努力,最终实现机械电子工程的智能化,为我们的生产生活提供极大的便利。
参考文献:
[1]张长弓.浅谈机械电子工程与人工智能的整合思路构建[J].神州(下旬刊),2014,(1):41-41
机械电子工程是集机械、电子、控制、计算机、信息等多学科交叉综合的一门复合技术,常被称为机电一体化技术,它代表着机械工程技术革命的前沿方向。近年来,随着电子、计算机和控制技术的迅猛发展,各种技术相互融合的趋势越来越明显,以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。各个部门迫切需要全面掌握机电控制和计算机的机械电子工程专业复合型人才,这就需要他们在学校学习期间,在掌握理论知识的同时,还要熟练掌握各项技能,具备适应工作岗位的能力与独立工作的能力。
职业教育以培养应用型技术人才为目标,要求学生具有较高的专业实践技能和较强的动手能力。机械电子工程专业课是专业性、操作性、实践性很强的课程,必须做到学用结合,学以致用。让学生把所学的理论知识与实践有机结合,不断发现问题、提出问题、分析问题和解决问题,在实践中掌握理论,并用理论指导实践,从而活跃学生的思维并激发其创造性,达到较好掌握理论知识的目的,提高其处理实际问题的综合操作能力。中职学校必须以企业岗位为就业导向,突出职业能力培养,高度重视机械电子工程专业的实践性教学环节,加强专业技能训练,加大实践性教学的比重,使每个学生都能成为技能高手、操作高手。只有这样,才能使中职机械电子工程专业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
由于社会对职业教育的偏见,初中生毕业后,应试教育“优中选优”竞争中的强者都涌入高中,有条件的家庭选择自费读高中或者在初中复读,没条件的家庭才最后选择读中职,结果中职学校成了低分学生的集合地。中职学生作为应试教育的弱者,文化基础较差,缺乏明确的人生目标,自卑心理较重,不良习惯较多,学习主动性、探索性不足,这已经成为中职学生普遍存在的共性问题。针对中职学生的实际情况,中职教育应该从实际出发,教师要做到“少讲精练”,引导学生主动提出问题,保护学生的学习积极性,以学生“学得会”为最终目的,增大实践教学的比例。因为在中职学生看来,“做”比“听”容易懂,而且,亲自动手实践比单纯的理论教学印象更加深刻。中职教师对学习好的学生要注重能力的培养;对学习差的学生要鼓励他们树立信心,教给他们学习方法。教师从备课到讲课,从问题设计到课堂提问,从作业布置到考核,都要做到胸中有数,因人而异,激发所有学生的积极性,使不同层次的学生在课堂中都有收获,使所有的学生都能在各自的基础上得到发展与提高,避免大面积滑坡现象。让学生乐学、会学、学会,提高学习的兴趣,尤其对“后进生”要少一些批评指责,多一些理解和信赖,并加强个别辅导,争取快速提高,克服学生动力不足、习惯不良、成绩不佳的被动局面。
机械电子工程专业所要求的人才的知识结构、技术素养等既不同于机械工程人员,又不同于电子工程人员。中职学校教学方法既要注重知识传授,又要加强能力和素质的培养,要建立“以学生为中心,以能力为本位”的教育理念,坚持“以服务为宗旨,以就业为导向”的职业教育办学方针,根据社会需要,不断更新教学内容,改进教学方法,合理调整课程结构,建立具有职业教育特点的课程体系。在有限的教学实践中,既让学生学到基础知识,又让学生掌握各个体系的基本技能,提高学生综合解决机械及其相关机电一体化问题的能力。只有这样,才能做到理论与实际相结合,培养出高素质的技能型复合人才。
机械电子工程专业具有综合性和面向实践应用的特点。为培养出合格的机械电子工程专业人才,必须大力开展实践教学,使学生将理论知识转换为实际工作能力,强调学生实践能力的培养和训练,实践教学是培养创新意识和实践能力的主渠道。因此,处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高,实践教学环节至关重要,必须高度重视。在实践教学中,学生对机械电子工程系统中各学科知识的相关联性达到真正的理解,提高了解决实际问题的能力。实践教学的目的,在于培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的专业人才,培养学生的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力,拓宽学生的知识面,开阔学生的视野,培养学生的创新思维,提高创新能力,培养学生对机械电子工程知识的运用能力。
机械电子工程专业的教学组织,要本着“学为主体,教为主导,精讲多练,培养能力”的原则,灵活采用多种先进教学方法,使学生的学习方式由被动接受学习向主动发现学习转变,培养学生的自主学习意识,提高学生独立分析问题、解决问题的能力。在课堂教学中,重视培养学生的学习兴趣,营造轻松愉快、生动活泼的课堂气氛,是激发学生学习动力的关键。教师要因材施教,使不同层次的学生都有所收获,都能体会到成功的欢乐。学生的表现欲望强烈,同学、尤其是教师的激励和赞扬是他们实现持续自主学习、提高学习效率和学习兴趣的有效保障。机械电子工程专业的实验环节的安排要围绕机电一体化各知识点,由单一到综合,由易到难。实训项目要根据实训室的具体条件进行设置,实践教学计划要明
确各阶段学生做什么、怎样做、完成什么、达到什么标准等,据此制定具体量化的内容。
随着各种技术相互融合的趋势越来越明显,机械电子工程技术的发展前景越来越光明。必须深化教学改革,以科技发展为导向,市场需求为依托,培养学生具有自我学习的能力以应对机械电子工程技术的迅猛发展,培养学生具有较强的实践能力以适应社会对机械电子工程人才的需求,培养学生具有一定的创新能力以推动机械电子工程技术的飞速发展,从而令机械电子工程技术更好地为人民服务。
中图分类号:TP391 文章编号:1009-2374(2015)34-0007-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.34.004
机械工程经过长期发展,逐步融合其他学科,其价值不断增加。综合比对机械电子工程和原有的机械工程可知,人工智能化是其最大的进步。在信息技术蓬勃发展的今天,人工智能技术日新月异,并被大范围应用在其他领域中,与此同时,机械电子工程也在广泛应用,且人们加大了对这两者内部关联上的研究力度。
1 机械电子工程概述
1.1 发展历程
从整体层面来说,机械电子工程主要包含以下三个发展时期:
1.1.1 萌芽时期。手工加工是该时期的主要操作手段,因人力资源的影响,生产力整体发展水平不高。为增强生产能力,慢慢向机械工业方面着手。
1.1.2 生产线发展时期。流水线是该时期的主要生产方式,此种方式具有一定的先进性,可显著提高生产力,以批量生产为主,并可节省较多的人力。在该时期也存在许多不足,例如某些生产线的要求较高,导致实际生产滞后于市场需求,灵活性不足。
1.1.3 产业化发展时期。在该时期,产品与市场需求处于一种平衡状态,可借助产业化发展有效满足生产需求,同时还出现了柔性制造系统,其中机械电子工程是该系统的主要组成部分。
1.2 特点
机械电子工程涵盖较广的范围,涉及较多的内容,具有综合性。它建立在原有的机械工程之上,并借助计算机来进行优化。机械电子工程隶属工程科学,其本质为跨学科专业,它建立在机械制造、电子工程等众多学科之上。将其与其他学科对比可知,它在设计环节应全面彰显科学性,同时确保系统配置满足设计标准。借助专业设计模板来优化机械电子设备,充分发挥模板的正面作用,进而确保设计的正常开展。从产品层面来说,它的产品结构相对简单,使用少量元件,在此种情形中应不断增强产品性能,确保产品质量良好,完善工程建设结构,既确保产品质量,又满足用户需求。
2 人工智能
2.1 内涵
人工智能也具有综合性,涉及多项内容,例如心理学、控制理论、计算机学科与哲学等。美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”它是新世纪中最具代表性的学科之一,它可模仿人类的智能,并能有效利用计算机,具有广阔的发展前景。
2.2 发展历程
人工智能拥有漫长的发展历程,在刚刚应用计算机这门技术的阶段,人工智能的应用较少,尚不能对社会生产活动和时代进步产生影响。在17世纪出现了首部计算器,它可进行机械计算,并引起了较大的轰动。随后各国科学家纷纷投入这一项技术的探究中,不断优化首部计算机的性能,最终研发出了首台计算机。自此之后,人工智能的发展正式开始。伴随着互联网技术的进步和普及程度的提高,人工智能出现了根本性的变化,不断优化。而计算机技术的研发与普及是人工智能发展的直接动力,并对信息数据传输产生深刻影响,其具体发展历程主要如下:
2.2.1 初期。人工智能最早出现在1956年。在该时期,翻译和验证是人工智能的主要发展内容,并将人工智能博弈作为基本研究任务。
2.2.2 停滞期。在这一时期,人工智能也取得了一定的发展成绩,具体体现在语言理解等层面。然而在具体的研究进程中,伴随着研究深度的增加,人们面临更大的困扰,人工智能无法有效模仿人类思维,在很长一段时间内,人们的研究均停留在简单映射层面,在逻辑思维方面停滞不前。
2.2.3 转折期。经过很长一段时间的发展,人工智能研究成果更加喜人,在顺利举办人工智能联合会后,它进入了新的发展时期,即知识基础发展时期,在这一时期,大部分知识工程均开始慢慢融入人工智能,使得知识工程迅速融入到人工智能中,并大大促进了人工智能的发展,拓展了人工智能的应用范围。
2.2.4 稳定发展时期。伴随着互联网技术的进步,尤其是普及程度的增加,促使人工智能也发生了改变,从原有的单个主体逐渐过渡到分布式主体,主要以分布式主体的研究为主,进入了稳定发展时期。经过长期发展和大量应用,网络普及对人工智能产生了重要影响。具体来说,网络的高度普及推动了信息社会,并加快了信息传输速度,拓展了信息传输范围,使得信息传输出现了根本性的改变。自人类步入信息时代以来,人工智能技术提升了信息处理的有效性,另外,在模型构建调控和故障诊断方面均发挥着深远影响。
3 二者的关系
在互联网日益普及的今天,互联网技术得到了人们的广泛应用,它已经成为传输信息资源的主要手段,显著增加了信息传输速率,拓展了信息传输范围,为生活及生产活动带来了便捷,而这一发展离不开人工智能技术。
3.1 人工智能初步应用机电系统
对于机械电子系统而言,在其实际应用过程中十分不稳定,其中在系统输入与输出中更加突出,在输入与输出这两者关系的描述环节存在较大的难度,以往的描述方法主要包含以下三种:其一,构建规则库;其二,论证数学方程;其三,学习并组建知识结构。原有的解析数学法虽然严谨、准确,但是仅仅能被应用在线性定常等简单系统中,不适用于相对繁琐的系统,即便应用在繁琐系统中,因不确定性等多种因素的制约,将会增加计算难度,有时甚至可能无法计算。在新时代下,社会生产以及日常生活对系统提出了更高的标准,系统更加复杂,常常需要在同一时间段处理多种信息。因人工智能的信息处理存在不确定和繁琐性的特点,与原有的解析数学手段相比更加先进,所以它将逐步取代解析数学。
3.2 人工智能在机电系统的具体改进
凭借数学方程构建模型,同时经由人工智能手段改进传统知识学习模式,且解析数学方式常常被应用在机械电子工程中。现代机械电子工程系统与原有系统相比更加繁琐,问题处理十分复杂,在实际处理过程中,要求配置多种系统,合理划分信息种类。对于机械电子工程而言,因人工智能技术的实际应用存在差异性,所以不能准确描述网络系统,且在构建系统资料库时,应进行严谨、合理的数学分析,在这一环节若出现问题将会阻碍网络系统构建工作的开展,不改进建设方式将会引发网络系统崩溃的现象,这将在很大程度上制约机械电子工程系统的可持续发展。为确保机电工程系统的有序开展,应积极改进工程方式,有效建设人工智能信息服务。另外,人工智能系统的应用具有不确定性。人工智能信息处理手段在分析研究机械电子工程时,一般借助解析数学措施实施功能性优化。对于机械电子工程而言,网络神经系统是人工系统的基本应用形式,可准确推理,神经系统近似成人脑结构,同时参照数字信号分析所搜集的信息资源,此种方式将会增加语言信号分析的准确性。然而,在系统完成的过程中,方式选择具有差异性,神经网络系统通常借助分布模式来模仿机械电子工程,这可有效采集、科学分析信息资源,切实保障系统内部的所有神经元均配有固定计算量,使机械电子工程顺利运转,减轻计算负担。
3.3 人工智能优化机电系统
神经网络和模糊推理系统是构建人工智能系统最主要的两种方式,它们映射着人工智能的系统性和实用性,其中神经网络系统主要负责模仿人脑构造,经由系统进行数字信号接收操作,分析并检验数字信号,获得参考数值;模糊推理系统负责模仿人脑功能,借助系统进行语言信号接收操作,分析数字信号。在人工智能系统中,这两种方法在其输入输出关系处理中具有一定的优势,神经网络系统主要借助分布式手段进行信息存储操作,在输入环节,位于神经网络系统中的所有神经元紧密相连,计算任务繁重,然而模糊推理系统主要借助规则方式进行信息存储操作,在输入环节,该系统数量关系衔接不稳定,计算任务较轻。在处理输入输出准确度处理环节,这两种方法各不相同,其中前者的准确度高且光滑,后者的准确度相对低且呈现阶梯状。虽然上述两种方式均可调控结构繁琐的机械电子系统,但是其繁琐程度若进一步增加,则模糊神经网络系统更加理想,它是上述这两种方法的有效结合,凭借逻辑推理规则可准确描述系统信息,借助神经网络系统巩固模型推理系统,通过各自优势来完善人工智能内系统,全面促进机电工程系统。随着网络系统的逐步优化,一定会出现模型推理系统。借助网络信息资源准确、系统描述人工智能,可加大机电与人工智能的关联,同时逻辑推理规则也将促进这两者的融合。人工智能将会进一步优化机电工程,科技进步将会增加两者的融合度,而这一融合是推动社会发展进程的主要动力。机电与人工智能的相互作用,将会有效弥补各自缺陷,实现共同发展,全面满足人们日益多样的系统需求。这两者关系的强化是技术发展的主要表现,并可大大促进机电工程。
4 结语
随着科学技术的进步,机械电子工程取得了一定的成绩,人工智能技术更加先进,而这两者间的结合在时代进步中发挥着指导作用,并为日常生活带来了新的便利。在现代行业发展进程中,自动化为发展主流。机械电子工程与人工智能紧密相连,这两者关系的增强将会推动社会的进一步发展。
参考文献
[1] 冯哲.关于机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].现代交际,2013,(11).
中图分类号:TH-39文章编号:1009-797X(2015)24-0079-02文献标识码:A
作者简介:王爱民(1966-),男,硕士学历,副教授,研究方向为机械工程
现代社会,产业的信息化已然成为大势所趋,尤其是在全球一体化不断深入的当前,国家科技与信息化的发展水平已经成为衡量一国实力的重要指标,因此加大现代科学技术研究成为各国争相开展的重要课题。我国的机械技术和电子技术起步并不晚,一直紧随国际主流,然而现代社会的多元化进步,决定了传统机械技术与电子技术的各自为战已难以满足现代化机械制造业的发展需要,科学技术发展的智能化需求也不断提高着对于传统技术的要求,机械电子技术因此整合而生。为了更好地适应社会当前对于机械制造技术的需求,加强对机械电子技术水平提升的科研工作势在必行。新时期,机械电子技术的发展为现代机械制造业提供了相当的优势,其现代化的发展趋势已经势不可挡。因此,进一步研究机械电子技术的现代化发展趋势有利于为该技术的发展引出更为明确的方向,具有积极的现实指导意义。
1机械电子技术概述
机械电子技术,始于机械技术和电子技术两个分支领域的整合。应现代化社会的发展需要,机械制造行业于近些年获得了显著发展,在该行业领域当中,一直是以电子技术为主导,实现着对机械功能、动力、信息化处理与操作控制等方面的管理。为了更好地服务于现代化的机械制造,对机械装置进行电子化的技术调整成为一个新的思路,加之与计算机软件的结合,成为了新的机械电子系统。并且,随着该整合技术应用范围的不断拓展,逐渐形成了一门自成体系的系统化学科[1]。机械电子技术发展至今,在各项新技术与计算机互联网的支撑作用下,正在不断填充着更多的新内容,现代研究中关于机械电子技术的严格定义未见统一,本文认为其可以做如下概括:即立足于电子技术,将其他分支技术包括机械技术、微电子技术、现代信息技术、智能化控制技术、计算机技术、传感器技术、网络技术、接口技术和信息转换技术等集成一体,根据切实的需求而实现对机械制造加工目标的定位,并于确保安全可靠的前提下提升整个工作效率的功能系统,便是机械电子系统,该技术则是机械电子技术。
2机械电子技术的发展现状
分析可知,国际中关于机械电子技术研究的最新阶段始于20世纪90年代末期,机械电子技术的突破式发展主要是依赖于光学、通信等技术,机械电子技术也生成了光机械电子与微电子机械等分支。我国关于机械电子技术的研究始于20世纪80年代,在当时国务院的带领下,机械电子技术开始逐渐受到了越来越多的重视,该专业也逐渐成为了独立学科深入到了各高校当中。随着时间的发展与现代诸多行业领域的切实需要,机械电子技术在21世纪之后便开始急速发展,无论是研究理论或者是技术实践,均取得了良好的成绩[2]。
3机械电子技术的现代化发展趋势
机械电子技术的发展,核心力量就在于现代科学技术水平的不断提升。作为一个全新的应用技术,机械电子技术于机械设备应用中的现实作用至关重要,且具有着无可替代的作用。同时,鉴于机械电子技术本身所具有的技术覆盖范围,对其他技术的依赖程度也就可想而知,发展趋势自然显而易见。
3.1智能化
现代科学技术的一个最大优势主要就在于提升各个行业领域工作效率的同时能够通过多种技术的整合实现智能化。机械电子技术的现代化发展,需要以智能化作为主要方向[3]。以当前广泛应用的CNC数控机床为例,其就能够通过智能化接口的联通在计算机技术的辅助下实现智能的人机对话功能,由此可以成为机械电子技术发展的有效助力。
3.2数字化
在计算机与互联网的作用下,数字化技术已经越来越多地应用到各个行业领域当中。在机械电子技术中,数字化技术的融合优势在于能够更好地保证软件应用的可靠性,并且具有着智能化的自我修复与诊断功能,可操作性强。在网络的驱动作用下,数字化技术也可实现机械电子技术的远程控制。
3.3网络化
监控技术成为了网络普及之后电子技术应用的一大突破,机械电子技术产品在监控技术当中更是一个必不可少的应用,主要是进行远程控制的终端设备。此技术的应用决定了现代技术的机电一体化融合,为现代人们带来了诸多的高科技成果。
3.4模块化
技术的普及,使机械电子产品越发多元化,不同的机械电子产品具有不同的单元模块,对于接口的需求也不尽相同[4]。除此之外,动力驱动单元的控制也是实现机电一体化技术的前提。因此,机械电子技术可以从此方面加大科研力度,以加快电子产品的更新频率。
3.5集成化
机械电子技术的生成,是多种技术相互整合与渗透的结果,在技术的复合与优化共同作用下,服务于现代制造业生产过程中对于产品的多品种、小批量的柔性需求,在对整个系统进行必要的分层之后,分散系统的各个不同功能,并在确保机械正常运转的前提下联系各个层次的系统,提升整个系统的功能与性能。
3.6信息化
随着信息产业和智能产业将成为社会的主导产业,机械电子技术、机械制造也将是由信息主导的,并采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理方式的全新的机械制造业。
4结论
综上所述,在当前的信息化时代,所有技术的进步都是一个更新换代的过程,技术体系需要进行不断的创新,才能满足现代社会发展的切实需求。机械电子技术的现代化发展,需要同机械设备相辅相成,唯有充分结合当今国际最为先进的各类技术,才能确保机械电子技术理论的不断充实,进而推动技术水平的不断提升。
参考文献:
[1]王烜钦.机械电子技术的发展现状及未来趋势分析[J].电子技术与软件工程,2015(02):122.
[2]闫梅,刘嘉文,张振.电子工程技术的现代化发展探究[J].现代工业经济和信息化,2015(16):115~117.
1、引言
电子机械设备是指在研究、开发和生产各种电子信息产品过程中专门用于材料制备、元器件加工、组合装调、工艺环境保证、工艺监控和质量保证的设备。电子机械设备在生产电子信息产品过程中,先进行产品最原始的材料生产,然后将材料进行加工,将生产出来的硬件及其各种分离的元器件以及连线构建成为一件具有良好实用性、可靠性和优美外观的实体产品。目前,电子机械设备的市场需求迅速增加,随着信息时代的发展,机械电子设备的需求量随着电子信息产品需求量的提高而提高。在此状况下,机械电子设备发展前景良好,但也存在发展瓶颈使得机械设备发展的面临着重重考验。
2、 我国机械电子设备的发展现状
经过研究多方资料和企业的实践得出,机械电子设备发展中的问题主要有以下几点。
2.1机械电子设备质量得不到保证
国产机械设备以及其他产品较国外进口产品相对落后,所以机械电子设备的质量需从源头抓起。零部件的质量直接关系到整个机械设备的质量,机械零件都是大批量的生产出来,经过筛选后再使用,但是机械零件的生产和质量检测主要是由人工完成,工作人员处于高度紧张,连续在单纯的厂间环境下工作,人眼容易产生疲劳,无法保证机械零件的质量,检测的效果较差,如何改善机械电子设备配件的质量状况也是值得业内人士深思的问题。
2.2机械电子设备的使用与保养工作的相互脱节,
机械电子设备的使用寿命在很大程度上取决于使用过程中的保护以及保养工作,当前我国的电子信息产品的需求量过大,一些企业在生产过程中使机械设备处于长期高强度的工作负荷之下,必然会产生零部件磨损等现象,且又不注重对其进行维护与保养,直接影响着机械设备工作的稳定性、可靠性和安全性,导致企业生产量降低,甚至会发生严重的安全事故。当前很多企业都制定了相关的机械设备使用制度,一般是一个操作人员固定使用一台机械设备,但却没有指定定人的保养制度,忽视了设备的保养。由于没有定人的保养制度,导致操作人员放松了对机械的保养,维修人员应付了事,当机械出现故障,便会相互推脱责任,严重影响着机械设备的质量和生产的数量,增加了维修成本,降低了设备的使用寿命,造成企业的损失。此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,未从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为重用轻管,为赶工期、抢进度而不惜拼设备,造成机械设备常期处于超负荷状态工作,或带病作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,致使固定资产无形流失。
3、改善我国机械电子设备发展现状的几点措施与建议
3.1重视机械设备的技术重要性,实现技术的不断创新
机械电子设备的技术问题不是依靠个别企业或者个别领导的重视就可以得到提高,而是需要国家、地方以及企业3方面共同关注,才能切实提高整体技术水平。首先,国家应当充分关注机械电子设备的发展,针对机械电子设备的技术水平问题,制定相关政策,创造良好环境,实现技术的不断创新与发展。其次,地方政府的支持对机械电子设备行业的发展至关重要。地方政府应当在制度、资金以及人才等方面为技术创新提供大力支持,为技术提高提供重要的方针指导,对于有技术创新突出贡献的人员以实质性的奖励,大力支持并鼓励技术人员的工作。最后,企业作为生产机械电子设备的主体,应当创造出一个良好的环境与氛围,聘请一些具有高技术水平和丰富经验的专家,定期对企业的相关技术人员进行培训,提高他们的技术知识能力,打造出一支具有高水平、高技术的专门研究机械设备的创新队伍,为企业的技术创新提供人力支持。
3.2加强设备保养和维修工作
(1) 设备在日常使用的时候,需要加强设备的保养工作,及时对设备进行清洗,和调整。减少机械设备间隙里的杂物,防止设备在缺油的状态下工作,减少致坏因素。
(2) 对使用中的机械设备给予定期保养,机械设备管理人员应根据不同的设备在出厂时所提出保养的具体要求来进行保养,同时要与使用设备的人员进行交流,了解设备状况,在规范操作下进行保养。
(3) 完善机械设备的维修计划。机械设备使用一段时间都会出现不同的故障,及时修理可减少故障状况。因此,企业应设定详细的年度或季度修理计划,对机械设备进行全方面检查,作出结论,进行维修。
(4) 精密贵重仪器结构精确,内部结构严密。因此平时应注意正确使用及维护。设立简易维修室及时排除使用中出现的故障,保证项目的顺利进行: ①上油,清洗擦干后在相关的关节部位涂上一层薄薄的油脂,它不仅可在相互接触的金属表面起到作用,还可适当地起到密封作用; ②运送、保管,精密贵重的器械较易损坏,在运送和摆放时要格外小心尖锐的器械如穿刺器等要及时套上保护帽,以免损伤器械。使用完最好采用专用容器在避免器械与器械相互碰撞和摩擦的前提下摆放和运送; ③定期维修:根据定期检修情况,总结仪器发生故障的规律,积累经验,了解仪器质量,为在使用中强调注意事项提供依据,及时排除故障,保证手术的顺利进行。
3.3管理措施
精密仪器、器械专人使用,专人管理。定点放置,集中放于有防止灰尘的潮湿的专柜内。建立一起档案,设置操作程序卡,建立使用登记本,做好每次详细使用登记。包括使用时间、性能状态,使用人等。器械原则上严禁外借,有特殊情况需外接,需填写借条,用后立即归还,防止损坏。建立器械损坏报告损赔偿制度,人为因素造成的损坏或遗失,则按器械价格追究当事人并按规定赔偿。器械使用后应立即清洗,拆洗的配件应及时安装,避免零件遗失。专科仪器必须由专职工程人员操作使用,严禁非专业人员盲目操作。只有充分掌握了设备性能操作规程,才允许使用该精密仪器。在使用该仪器之前要认真检查仪器运转情况,应轻拿慢放,一把一钳,确认各部零件是否完好。据工作情况,可以对专科仪器实行责任承包,包安全、包质量、包仪器完好率,做到定位放置、定期保养、定期检查、定人保管、责任到人,实行了分科管理。定期对器械仪器管理人员的工作情况进行考察,给与奖励或批评,这样可以充分提高管理的效率,最大限度发挥仪器的工作效率。
3.4 加强机械电子设备零部件的质量监督,保证机械电子设备质量首先,在生产中要使生产模式规范化,实行三班倒制度,保证工人有足够的休息时间,从而能够在工作中保持充足的精力。另
外,对于生产零部件的原材料也应把好关,要采购有质量保证的材料,在经济允许的条件下,采用国际高端零部件厂商的产品以保证质量。其次,在零部件的检测上要实行逐级监督的制度,通过多级检测,对零部件的质量层层把关。采用新进的检测工具,一旦发现不合格的产品需由相关人员负责赔偿,严禁出现由于人为原因造成的质量问题。
4、结语
机械电子设备行业的发展对我国工业的生产起着重要的作用,因此我们应当清醒地认识到其发展中的不足,利用科学手段进行管理,通过制度、技术等的创新提高管理水平,保证机械电子设备的质量,提高技术含量,才能够生产出大量高质量的电子产品,保证机械电子设备行业的持续发展。
机械一体化又被人们称之为机械电子学,它是一种综合技术,包括机械技术,电工电子技术,微电子技术,传感器技术等众多技术。当今世界,计算机技术发展迅速,并且得到广泛的应用,因此,在未来世界中,机电一体化将会有着更为广阔的发展空间。由于对机械性能的要求不断加强,因此机电控制装置将更加广泛的应用在工程机械中,同时,其结构也将越来越复杂。尤其是在我们国家,因为我国进口和国产的工程机械的使用量一年又一年的增加,那么怎样才能用好以及管理好价格昂贵的工程机械,怎样才能使其在工程机械部门发挥最大作用是我们面临的一个重要的问题。
1.工程机械中机电一体化的应用
1.1监视和控制系统
监控系统是否正常作业是机电一体化技术在工程机械中应用的一个良好的表现。当系统的运行出现问题的时候,电子监控就会发出警报,当然,甚至可以自动的排除故障,使系统恢复正常的运行,这样的自动化或者半自动化的控制给工作带来了很大方便。因此,通过充分的运用机电一体化技术,将会使得运行故障所造成的损失和影响降到最低。
1.2节约能源
与现如今的工程机械的运行相比较,传统的工程机械运行往往会对资源造成很大的浪费。究其原因,最重要的一点就是,机械运行效率一般情况下都没有达到额定功率,这样的不在满负荷下运行的机械将会产生许多的无用功,对能源就造成了浪费。但是如果运用机电一体化技术,就能够对其进行效率调节,以达到节能的目的。举例说明,采用卡特电子效率节能控制系统的日本日立公司,通过综合控制发动机和泵,使得功率的利用率达到了百分之九十八。
1.3精确的把握成品作业
机电一体化技术中的电子控制系统应用在工程机械设备上,就使得称量精确,这样的自动化称量也会将人工称量的弱点降到了最低,明显提高成品作业的精度。同时这样的自动测量还使得人力资源得到了节约,减轻了施工人员身上的负担,这样的自动化或者半自动化的控制给工作带来了很大方便,例如,沥青和水泥混凝土搅拌厂广泛的采用了微机控制的电子称量自动化系统,使得沥青混凝土摊铺机的施工质量得到了明显的提高,与高效,快捷的现代工程施工的要求不谋而合。
1.4控制柴油机
柴油机行业的一项重要的战略目标就是降低柴油机的外排所造成的污染,但是,要想解决发动机排放质量进而最低油耗间的矛盾却是非常的困难。因此,将这两种参变量调整到一个平衡点。在过去,人们只是考虑去提高燃油效率,这样的话,虽然,污染物的排放量有所减少,但是污染物的排放浓度却在显著提高,并没有什么实质性的改变。但是,当电子技术高速发展的时候,通过采用电子调速器,电子油门控制装置,自动停机装置等装置,不仅使柴油机能够满足经济指标,还能使够对最佳喷油进行定时。
1.5其他应用
在国外,其生产的推土机,装载机,铲运机等都采用了电子控制的自动变速器,这种变速器能够根据外负荷的而变化情况而改变自身的传动系的传动比,通过使用这种变速器,不仅使燃油的经济性得到了提高,而且大大降低了劳动强度。为了使作业的安全性得到提高,现代的起重机上都用上了电子控制的力矩限制器。国外有些工程机械上设置了无线遥控装置以代替人工操作,避免了工程机械所带来的危险。
现代工程机械的一项非常重要的指标就是电子系统的可靠性。在工程机械中,露天作业居多,因此避免不了要暴晒,雨雾,强风,尘埃等侵袭。面对如此恶劣的工作环境,电子控制系统应该满足一些条件,要可靠,能够稳定的工作,抗老化,还要有较长的寿命,密封性要好,能够防水,抗干扰能力要强,能够在种种干扰下可靠地工作。
2.机电一体化的发展情况
现在,工程机械的发展正处于一个非常关键的时候,工程机械的技术模式逐渐转变为以机械,液压,电子控制技术等综合在一起的模式,这种技术,不仅能够使工程机械的性能呢的到极大的提高和促进,而且具有更加经济性,安全性和可靠性的特点。在当前的工程机械的制造系统中,其核心的工作模式主要采用微电子处理器。当今国民经济和科学技术正在高速发展,工程机械在我国逐渐普及,这样,机电一体化就能够更加科学的发展。
3.机电一体化的发展前景
3.1智能化方向
智能化一词主要是针对机器行为的描述,它的基础是控制理论,然后融入人工智能,运筹学,计算机科学技术,模糊数学,心理学,生理学和混沌动力学等元素,将机器得到判断事物,逻辑思维,以及自主决策的能力,从而使得控制目标得到更高。
3.2网络化方向
当有机电一体化的新产品被研发出来的话,如果它有多特的功能,可靠地质量,那么很快,就会在全球火热畅销。再有,网络已经在全世界普及开来,那么运用网络的远程控制作用和监视技术去控制终端的机电一体化设备就更为方便。运用局域网和现场总线控制家用电器已经越来越普遍,这样能够使人们从高科技技术那里得到便利和快乐。因此,机电一体化技术将会朝着网络方向更快的发展。
3.3微型化方向
所谓的微型化,指的是机电一体化将进军微观领域。在国外,称之为微电子机械系统,指的是几何尺寸不超过1立方厘米的产品。微机电一体化产品有着众多的特点,它产品体积小,较少的耗能,灵活的运动能力,在医疗,军事等方面有着独特的优势。微机电产品的加工技术非常的精密,包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4.总结
简而言之,在未来,机电一体化技术必将发挥着更加重要的作用,将会在更加广泛的领域内有所应用,也将会成为未来工程机械的发展方向。当然,为了能够早日将机电一体化技术的优势大放光彩,还需要在研究方面加大力度,使机电一体化水平得到提高,以得到长足发展。 [科]
【参考文献】