深化機電一體化技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

李自強

工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展離不開對其機電一體化技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用，機電一體化工程的運作，離不開對計算機系統(tǒng)、微電子系統(tǒng)、機械設(shè)備等的應(yīng)用，通過對相熒環(huán)節(jié)的綜合利用，實現(xiàn)其機電一體化進(jìn)程的穩(wěn)定運行。數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，微控制器技術(shù)的不斷優(yōu)化，實現(xiàn)了機電產(chǎn)品的數(shù)字化的發(fā)展，比如目前廣泛普及的數(shù)控機床，被人們所熟知的各種類型的機器人等。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)了計算機網(wǎng)絡(luò)的健全，其促進(jìn)了數(shù)字化設(shè)計、制造環(huán)節(jié)的健全，促進(jìn)了機電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展。數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展需要對于機電一體化設(shè)備軟件提出了更高的要求，要求其具備可靠性、可維護(hù)性、簡易操作性等，其人機界面要滿足人性化操作的需要。數(shù)字化技術(shù)的深化應(yīng)用，實現(xiàn)了設(shè)備遠(yuǎn)程操作環(huán)節(jié)的優(yōu)化，促進(jìn)其運作過程的不斷完善。時代的發(fā)展，賦予了機電產(chǎn)品的智能化的應(yīng)用，進(jìn)行相關(guān)決策、推理的應(yīng)用，滿足了實際工作的需要，比如比較常見的CNC數(shù)控機床的人機對話功能的實現(xiàn)，其智能工藝數(shù)據(jù)庫的深化，促進(jìn)了日常操作過程的不斷優(yōu)化，滿足了企業(yè)的日常經(jīng)濟(jì)環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行。

一、機電一體化技術(shù)要具備其模塊化環(huán)節(jié)的優(yōu)化

在實際場景中，其機電一體化產(chǎn)品是非常多的，其種類也是比較復(fù)雜的，開發(fā)該產(chǎn)品的廠家比較大，為了促進(jìn)其機電一體化產(chǎn)品的有效應(yīng)用，我們要進(jìn)行其機械接口環(huán)節(jié)、動力接口環(huán)節(jié)、環(huán)境接口環(huán)節(jié)等的優(yōu)化，實現(xiàn)其標(biāo)準(zhǔn)化運作，如果不能實現(xiàn)這一系列的機電一體化運作環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，是難以實現(xiàn)產(chǎn)品單元模塊的深化發(fā)展。比如對于相關(guān)變頻調(diào)速電機內(nèi)部環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其動力驅(qū)動單位的穩(wěn)定運行，通過對其相關(guān)環(huán)節(jié)的運作，實現(xiàn)其功能的一體化。在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，我們要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)模塊化單位的有效應(yīng)用，促進(jìn)其機電一體化技術(shù)的發(fā)展?jié)M足企業(yè)的發(fā)展需要，促進(jìn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有效協(xié)調(diào)，滿足企業(yè)的日常發(fā)展的需要。網(wǎng)絡(luò)化的普及，也促進(jìn)了各個設(shè)備技術(shù)環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程控制，通過對其監(jiān)視技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了其遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的健全，這也是一種對于機電一體化環(huán)節(jié)的應(yīng)用模式。機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要。機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。另外，微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自八十年代以來，國內(nèi)外在MEMS 工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進(jìn)展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)。

二、機電一體化環(huán)節(jié)中的集成化環(huán)節(jié)的應(yīng)用實現(xiàn)了對各個技術(shù)的綜合利用

通過各個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化協(xié)調(diào)，促進(jìn)其生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，實現(xiàn)其管理環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)、裝配環(huán)節(jié)等的優(yōu)化，促進(jìn)了生產(chǎn)質(zhì)量效率的提升，滿足了機械加工工業(yè)的發(fā)展需要。促進(jìn)其生產(chǎn)工序的高效率極其自動化的運行，促進(jìn)其系統(tǒng)綜合效益的提升。進(jìn)行整體系統(tǒng)的有效劃分，促進(jìn)其內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，實現(xiàn)其系統(tǒng)功能的有效協(xié)調(diào)。促進(jìn)其各個功能部分的穩(wěn)定運行。該文原載于中國社會科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http：//www.ems86.com總第577期2014年第45期-----轉(zhuǎn)載須注名來源為了實現(xiàn)機電一體化技術(shù)的健全，我們也要進(jìn)行軟件硬件設(shè)備的應(yīng)用，實現(xiàn)對系統(tǒng)的各個性能的有效體現(xiàn)，促進(jìn)其機電一體化工程的穩(wěn)定運行，實現(xiàn)對相關(guān)能源的有效應(yīng)用?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，存物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以人們呼喚保護(hù)環(huán)境，回歸自然，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。

三、深化機電一體化技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

為了促進(jìn)企業(yè)的綜合效益的實現(xiàn)，我們要進(jìn)行機電一體化系統(tǒng)的深化應(yīng)用，實現(xiàn)對微處理機壞節(jié)的有救控制，實現(xiàn)其微機系統(tǒng)、顯示裝置及其儀表技術(shù)的深化，促進(jìn)其組裝合并模式的健全，實現(xiàn)其工程的綜合一體化的發(fā)展，促進(jìn)系統(tǒng)的控制精度的提升，滿足工程的質(zhì)量發(fā)展的需要。智能化控制技術(shù)在一些工業(yè)行業(yè)中具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面。

為了實現(xiàn)對機電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，我們要進(jìn)行分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)化，促進(jìn)其內(nèi)部相關(guān)環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，促進(jìn)其中央計算機設(shè)備與其他相關(guān)控制單元的有效應(yīng)用，促進(jìn)其內(nèi)部分布式控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保該環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行。通過對計算機系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)對日常生產(chǎn)環(huán)節(jié)、操作環(huán)節(jié)、管理環(huán)節(jié)等的優(yōu)化，促進(jìn)其分布式控制系統(tǒng)的功能的不斷延伸，實現(xiàn)對其生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有救控制，提高該環(huán)節(jié)的綜合效益，促進(jìn)其下序環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行。DCS具有控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護(hù)方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高，分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。

進(jìn)行開放式控制系統(tǒng)的整體環(huán)節(jié)的優(yōu)化。通過對其計算機技術(shù)應(yīng)用下的新結(jié)構(gòu)體系的健全，促進(jìn)其機電一體化技術(shù)的穩(wěn)定運行，促進(jìn)其各個機械加工企業(yè)的相關(guān)環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，實現(xiàn)其相關(guān)資源的有效共享，滿足實際工作的需要。該開發(fā)控制系統(tǒng)通過對通信系統(tǒng)的各個控制設(shè)備的應(yīng)用，實現(xiàn)其內(nèi)部控制管理環(huán)節(jié)與經(jīng)營決策環(huán)節(jié)的優(yōu)化，促進(jìn)其控制環(huán)節(jié)和測量環(huán)節(jié)的一體化運行，實現(xiàn)了企業(yè)的發(fā)展需要。一些企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進(jìn)廠、生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前一些企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求，未來的一些企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化。

綜上所述， 為了提高工業(yè)企業(yè)的綜合效益，我們要進(jìn)行其機電一體化技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)化，促進(jìn)其內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)升值，獲得可持續(xù)發(fā)展。

（作者的單位：撫順礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司頁巖煉油廠）