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外文翻譯資料
一、機電一體化技術發(fā)展歷程及其趨勢
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)機電一體化"的發(fā)展歷程
1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術為"機電一體化''帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.
(二)機電一體化"發(fā)展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發(fā)展的重要趨勢.
2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執(zhí)行系統有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發(fā)事件,被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的“自律性”,可根據不同的環(huán)境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發(fā)展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發(fā)現的一些生物體優(yōu)良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物——系統”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機電一體化產品雖然有向生物系統化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執(zhí)行機構、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。
二、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD/CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
三、我國發(fā)展“機電一體化”面臨的形勢和任務
機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統產業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產品質量,把傳統工業(yè)的技術進步提高一步;二是開發(fā)自動化、數字化、智能化機電產品,促進產品的更新換代。
(一)我國“機電一體化”工作面臨的形勢
1. 我國用微電子技術改造傳統工業(yè)的工作量大而廣,有難度
2. 我國用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。
3. 我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在我國工業(yè)系統中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重。近年來我國的工業(yè)結構、產品結構雖然幾經調整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產業(yè),優(yōu)選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機電一體化,開發(fā)和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統的機械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。
另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
(二) 我國“機電一體化”工作的任務
我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產品,促進機電產品的更新換代??偟哪康氖谴龠M機電一體產業(yè)的形成、為我國產業(yè)結構和產品結構調整作貢獻。
總之,機電一體化技術既是振興傳統機電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機電行業(yè)產品結構、產業(yè)結構調整大門的鑰匙。
四、我國發(fā)展“機電一體化”的對策
(一)加強統籌安排,協調發(fā)展計劃
目前,我國從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關計劃和規(guī)劃,也有統一考慮不足,統籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責成有關單位在進行深入調查研究、科學分析的基礎上,制定出統管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產計劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復,生產上撞車!
(二)強化行業(yè)管理,發(fā)揮“協會”作用
目前,我國“機電一體化”較熱,而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,我國有必要明確一個“機電一體化”行業(yè)的統管機構,根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神,以及機電一體化行業(yè)特點,我們建議,盡快加強北京機電一體化協會的建設,賦予其行業(yè)管理職能。“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面,要加強辦公室、秘書處的建設;要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體,組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制;指導行業(yè)布點布局的調整,進行發(fā)展突破口的選擇,抓好重點工程的試點和有關項目的發(fā)標、招標工作……
(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業(yè)內外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發(fā)展“機電一體化”產業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、生產機電一體化產品的高新技術企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發(fā)展,對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰;大力提倡用機電一體化技術對傳統產業(yè)進行改造,對有關機電一體化技術對傳統產業(yè)乾地改造,對有關技術開發(fā)、應用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術開發(fā)、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
(四)突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
機電一體化產業(yè)復蓋面非常廣,而我們的財力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機電一體化產業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作,即用電子信息技術對傳統產業(yè)進行改造,在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作,即在新產品設計之初,就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮,使“機械”與“電子”密不可分,深度結合,生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
結束語:本論文在各位老師的悉心指導和嚴格要求下已完成。在學習和生活期間,也始終感受著導師的精心指導和無私的關懷,我受益匪淺。在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步何以至千里,本設計能夠順利的完成,也歸功于各位任課老師的認真負責,使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識,并在設計中得以體現。同時我在網上也搜集了不少資料,才使我的畢業(yè)論文工作順利完成。在此向學院工程系的全體老師表示由衷的謝意。
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