机电一体化产品概念设计理论研究

时间:2022-11-07 10:10:27

机电一体化产品概念设计理论研究

摘要:随着微电子技术的迅猛发展以及机械工程领域的不断需求,这都极大地促进了机电一体化产品概念设计理论的研究,相比较863计划的初始阶段都有很大的发展,,还出现了“机电光”与“机电液”相关领域的结合。在未来,我相信机电系统可以相互组合,灵活裁剪,实现多系统之间的相互配合和密切联系,同时,更加注重机电一体化产品和使用者的关联,使产品朝着智能化微型化系统化和环保化方向发展,机电一体化及相关领域还会成为我们机械电子工程技术革命主战场。

关键词:中国制造2025;机电一体化;现状;展望;863计划

1当前机电一体化产品概念设计国内外研究现状

1.1国内研究现状

我国机电一体化的研究主要伴随着“863项目计划”而开展,我国的智能机器人等项目也在该计划的支持下取得突飞猛进的发展,目前我国的工业化整体处于“工业3.0”左右的阶段。(1)数控技术方面:截止2016年,我国数控技术经历58年,目前国产数控机床可供品种达2000左右多种,船舶制造、航空航天等行业的发展拉动高端数控机床的发展,进而推动机电一体化进程。(2)工业机器人方面:目前,国内机器人销量以百分之四十五以上速度增长,并且我国计划有系统地攻关,在原有的良好基础上更上一层,后期能立于世界先进行列之中。(3)激光术方面:近年来,激光技术发展很快,我国自1985年以来,更以每年25%以上速度增长,最近又扩大了紧凑型的高功率激光器的应用的范围,例如,用于激光制造、汽车发动机的发展或用于空间探索的推进器系统改造。(4)互联网应用方面:推行互联网思维下的智能制造,苏州纽威阀门有限公司和三一集团有限公司分别运用CAX系统和SPC工具进行智能制造,提高了效率,建立了一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。通过这几方面可以看出机电一体化产品概念设计有着很大发展,但是离德国、美国等欧美国家还有一定的差距。

1.2国外研究现状

机电一体化的相关研究在国外最早在上个世纪60年代开始,在九十年代后期机电一体化进入深入发展阶段,并出现了“机电液”和“机电光”等一些新的分支,现阶段以德国和美国为代表的发达国家工业化发展已经达到了“工业4.0”,并在国际上处于领先地位。

2未来建立机电一体化的产品概念设计理论与方法的意义

未来建立机电一体化产品概念设计理论与方法意义深远,在新的技术不断冲击下,机电一体化会不断提高,能提高我国的机械工业化水平,也是社会生产力的必然要求,能在追求特定价值功能的基础上,实现系统的最优化,能很好地代表当今机械工业主要趋势。

3未来机电一体化的发展展望

未来,随着微电子技术和机械电子技术的迅猛发展,机电一体化必将注入更多新的内容,各个学科将继续相互交叉、相互支持和互相发展,并且机电一体将朝着更加智能化、微型化、系统化和环保化方向发展,总理在政府工作报告中指出,实施“中国制造2025”计划,坚持创新驱动,智能转型,强化基础,绿色发展,加快从制造大国转向制造强国,并且我国今年推出了“工业互联网”和“互联网+”概念,并且在一些高等院校举办“互联网+”创新比赛,并取得不错的效果,让机电一体概念设计理论与方法化不断升级,加强了工业化与信息化的紧密结合,下一阶段我们将运用信息—物理融合系统(CPS),实现大型大型工程系统实时感知、动态控制和信息服务,更好利用机电一体化解决实际问题,不断促进中国工业化发展。

4结语

在“中国制造2025”计划的推动下,机电一体化的研究和相关领域必将出现突飞猛进的发展,当然,与机电一体化相结合的技术(机电液和机电光)很多,相信未来在机电一体化的促使下中国工业将迈向“工业4.0”。

作者:于志业 单位:太原科技大学

参考文献:

[1]孙彦广。工业智能控制技术与应用[M].北京:科学出版社,2007.

[2]李建勇。机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.

[3]《合肥工业大学学报》-社会科学段

[4]顾寄南。基于网络的设计制造及智能集成[M].北京:科学出版社,2011.