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机电一体化技术概述十篇

发布时间:2024-04-29 15:39:49

机电一体化技术概述篇1

关键词:煤矿;机电一体化技术;应用

1.煤矿机电一体化技术的发展状况

我国煤矿机电一体化技术始于建国初期,电子科技的初步发展使得把电子技术和原有的机械水平结合成为了可能,一定程度上提高了机械水平,但是由于计算机技术的限制,机电一体化并没有蓬勃发展起来。20世纪70年代初,在“九五”期间发生了跳跃式变化,由于计算机技术的普遍应用,机电一体化程度加深;我国不仅引进了很多当时国际先进的机电一体化产品,并且研制成功了许多具有自主知识产权的产品并得到广泛应用[2]。近年来随着煤矿行业的不断发展,煤矿生产水平也在不断的提高,机电工程的控制水平也要随着行业的发展而得以提高,从而也加快了机电一体化技术的发展。现代科学技术的发展,机电一体化更加具有先进性,尤其是21世纪以来,智能技术的开发与利用对机电一体化起到了极大的作用,并且应用到煤矿系统中。

在煤矿的井下,智能设备已被应用,例如井下智能机器人、智能化作业设备等,这些都是机电技术所提供的机械设备,但我国井下机电设备的能力不高,可靠性和检测智能控制水平也不能达到高标准,这样会影响到工作的安全生产。就我国目前的情况来说,煤矿机电一体化取得了很大的突破,这在很多方面都得到了提现,以mGD150nw采煤机的应用为例,它不仅大大提高了产量,还增加了安全性;综合液压支架的使用不仅仅大量减轻了重力的压力,也提高了人身设备的安全性;钢丝绳损耗定量检测系统,充分利用了计算机的作用,精确的计算了钢丝绳的损耗程度,使安全隐患消失于无形;此外还有很多其他技术的应用也充分体现了我国煤矿机电一体化的进程,例如提升机交流电控系统、LC煤矿提升机综合后备保护装置、ZDC/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置等。虽然现在我国煤矿一体化已经有了明显的成就,但是和西方发达国家相比还存在着明显的差距,整体技术水平和具体的机械设备都明显落后,以SL500系列采煤机为例,这种智能的自动化技术在我国还没有广泛的流行。

2.电牵引采煤机

电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿生产中的一个典型应用。和液压牵引对比,它具有以下特性:

其具备较好的牵引特性,能在采煤机向前工作时提供牵引力,让它克服阴力进行移动,也能够在采煤机下滑时进行发电制动,向电网反馈电能;能用于大倾角煤屋。此外牵引电动机轴端还安有制动器,从而不必借助别的防滑设备;运行可靠,使用寿命长。电牵引不同于液压牵引,其除电动机的电刷和整流子有磨损外,别的元件都没有磨损,故其工作可靠,矿障少,寿命长,维修工作量小;反应屡敏,动态性好,电控系统能实时调整各种系数,结构简单、效率高。电牵引采煤机机械传动结构简单、规格小,份量轻,传动效率能达99%,比液压采煤机的传动效率高出将近30个百分点。1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作,研发出我国首台交流变频调速mG3442pwD型薄煤屋强力爬底板电牵引采煤机。后国内有关研究单位与企业在吸纳国外采煤机技术进步。如:上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都对电牵引采煤机进行了大量的研究开发,同时在煤矿生产中起到了广泛的作用。

3.矿井安全生产监测监控系统

最能体现煤矿机电一体化技术之一的是矿井安全生产监控系统。我国监测监控技术应用较晚,上世纪80年代初,原国家煤炭部组织了大规模地对国外煤矿监控技术的考察和引进工作,不仅推动了国内监控技术的发展。而且还从法国、波兰、德国、英国和美国等先后引进了一批安全监控系统(如Dan6400、tF200、minoS和Senturion2200),经过消化,响应收同进又结合我国的实阮情况,研发出KJ2,KJ4等安全生产监控系统并通过了鉴定。

上世纪90年代以来,我国紧跟世界监测监控系统的发展趋势,自行研发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等。它们的主要特点有:测控分站的智能化水平进一步提高:可与网络边接,系统软件采用了windows操作系统。而且,在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字文针和煤矿安全章程等有关条款的指导下,规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。此后,更多的监测监控系统生产厂家如雨后春笋般不断涌现,这不但为各煤矿提供了更多的选择,也促进了各厂家产品质理和服务意识的提高。通过长时间的实践,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

4.液压支架电液控制系统

我国研制液压支架电液控制系统的起步较蟓。虽有诸多型号的电液控制系统液压支架研发成功,但我国自主生产的电液控制系统的液压支架却还未在煤矿中广泛的推广使用,在高产高效工作方面依然是从国外引进电液控制系统液压支架。以我国目前研制的支架电液控制系统来年,仍处于成组程序和单架控制的起步阶段。液压支架研制的趋势是向电液控制的方向发展,将计算机技术与液压控制相结合,达到定硬度双向邻架或自动移架,避免对顶板和支架产生冲击。而且,电液控制设备还可查测支架的工作状态。美国、德国液压支架电液控制系统的研发走在世界前列,它们的液压支架技术配备有矿障预警功能,能实现液压支架与采煤机、刮板机的远程控制。

5.矿井运输提升设备

带式输送机不仅能满足长距离的连续输送、而且具有输送量大、运行可靠、效率高和自动化等特点,已成为我国当今机电一体化技术的研究重点。

5.1带式输送机

我国已自行生产制造了多个品种类型的带式输送机。“八五”时期,由于“日产万吨综采设备”项目的实施,带式输送机的技术水准得到了极大地提升,煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的主要技术研究和新产品的研发也获得了较大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效顺槽可伸缩带式输送机等;均真补了国内此项技术的空白,并对带式输送机的关键技术及主要部件进行了理论探讨和产品开发,成功的研制出多种软起动和制动装置。有以pLC为核心的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星步齿轮减速器。

5.2矿井提升机

矿井提升机实现全数字化的提升,特别是内装式提升机,从结构上将驱动和滚筒合为一个整体,简化了机械结构,是典型的机电一体化设备。全数字提升机不仅能够进行可重复性矿障寻址、诊断和自诊断,而且还可以进行简单而迅速地通信。采用选择总线的方式,大大简化了电气的安装。其硬件配置简单,相互兼容,零备件少,能够轻松地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。在我国“九五”计划时期,国产全数字化直流提升机是各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产龙的全数字化直流提升机的核心部分aSCS的计算机系统由双CpU构成。除此之外,我国还研制成功了第一台交2交变频器供电的交流提升机。2000年11月,该系统在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。提升机由于采用了计算机技术,其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是:使用两台计算机装置,每台都有自已独立的测量、传感装置和数据处理系统。两台计算机同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,一定程度上实现了行程的自动控制。因为采用了计算机,对安全回路、制动回路、电源和驱动回路能够进行实时检测,极大地提高了提升机安全性能。

6.其他煤矿机电一体化装置

其他的机电设备主要为煤矿供电设备。煤矿供电的特点不仅要求可靠,质量高,而且还要能满足大功率设备的要求,因此节能型产品应为首迁。高压开关柜采用了维护量小,使用寿命长的真空开关。用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数,减少供电系统的无功电流,降低了无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测和遥调。

7.结束语

总而言之,先进煤矿机电一体化设备的高智能化、程序化、信息化特点,以及体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点,使得这些机电设备在煤炭生产中得到广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且还为煤矿工人提供了安全保障,极大地提高了煤矿的生产能力,创造了巨大的经济效益和社会效益。

参考文献:

机电一体化技术概述篇2

关键词:机电一体化制造技术发展趋势

1.绪论

现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式,以及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。

2.机电一体化概要

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,其还将被赋予新的内容。但它的基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术,以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,就称为机电一体化系统或机电一体化产品。

因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术,以及其他新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护,等等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,而且是人的感官与头脑的延伸,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

3.机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下。

3.1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

3.2模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但我们可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.3网络化

20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育,以及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(ComputerintegratedapplianceSystem,CiaS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

3.4微型化

微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(memS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.5绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富、生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

3.6系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。

机电一体化技术概述篇3

关键词:西门子pLC;控制;mm420变频器;物料分拣系统

上世纪70年代至今,自动化技术在普及应用过程中也逐步向着复杂系统控制,以及智能制造的发展方向深入演进,并在我国国防工业和航天科技等领域获取了充足的应用空间。现代科学技术的快速发展,给自动化技术设备组件的结构组成以及技术性能发挥稳定性都提出了一系列具体要求,而可编程序控制器(pLC)在的产生和运用,为我国现代工业生产和科学技术研究事业提供了充足的技术控制单元,为相关事业的繁荣发展提供了充足的支持条件,有鉴于此,本文将针对基于西门子pLC控制mm420变频器的物料分拣系统展开简要的介绍分析。

一、西门子mm420变频器简介

(一)西门子mm420变频器概述

西门子mm420变频器(miCRomaSteR420)是应用于三相交流电动机运行速度参数控制活动过程中的变频器工件体系,工件体系中包含的变频器本身包含多个不同型号,并且在技术属性层次包含了单相式电源电压(额定功率120w),以及三相电源电压(额定功率11Kw)等备选类型,并且在实际使用过程中客户可以在运行频率范围0-50Hz内实施无极调速技术操作。

(二)西门子mm420变频器的技术特点

第一,基于变频调速技术处理过程实现节能目标。在采取变频调速技术类型的背景下,能够有效提升设备系统内部风机和泵类负载部分的节能技术效果,将节电率提升到20%-60%。

第二,减少无功功率。源于mm420变频器中本身包含滤波电容技术构件,直接导致自动化设备系统中电气设备组成部分的功率因素水平接近于1,提升了电网技术系统的有功功率水平,减少了设备系统运行过程中的无功功率水平。

第三,为设备系统的运行控制创造充足的便利条件,借助变频器基本技术应用功能的顺利发挥,提升控制系统技术设备组成结构的简化水平。

第四,应用mm420变频器条件下,设备系统的运行状态相对平稳,并且可以实现设备系统的高速化运行状态。

二、传感器工件概述

(一)传感器工件的概念界定

国家标准编号GB7665-87文件对传感器工件的理论定义界定表述是:能够实现对指定技术参数量的感知和强度测量,并按照一定的转化处理技术原理,将感知到的技术参数量转化处理成可输出信号的应用元件或者是技术装置。

(二)传感器工件的组成结构

传感器工件通常由敏感元件、转换元件,以及转换电路三个部分共同组成,敏感元件能够直接感知特定的技术参数类型,并针对其强度特征实施测量处理;转换元件能够将敏感元件感知到的非电学技术参量,转化处理形成电学信号参量;而转换电路事实上能够对电学信号实施选择、分析、放大,以及转换处理,使其成为能够具备目标优良属性的电学信号。

(三)传感器工件的技术属性

第一,静态特性。这里描述的是静态输入信号,而在这一技术条件下传感器工件的实际输入量与输出量之间存在明显的相互约制关系,源于输入量和输出量与时间要素都不具备明显的影响制约关系,因而将传感器工件在此类信号转换活动过程中展现的技术属性描述为静态特性。

第二,动态特性。这里描述的是针对传感器输入变化性电信号过程中,传感器工件具体展现的技术特性。在这种技术应用环境下,传感器工件输入端的参数信号强度本身会伴随时间推移而动态变化,因而传感器工件在针对此类信号实施转换过程中,将会具体展现其动态特性。

第三,线性度。在常规技术应用条件下,传感器工件静态特性条件下输出的电信号具备曲线性而不具备直线性,而在电学参数测量活动过程中,为确保电学测量仪表元件的刻度均匀性,通常需要用一条与电学信号输出曲线无限接近的直线来代替曲线,输出曲线与近似直线之间的接近程度,通常被技术人员描述为线性度,而且线性度的水平本身与参数测量活动的误差强度之间具备直接相关性。

三、物料分拣系统主要部件的安装技术要点

(一)机械手设备系统的组装方法和步骤

开展机械手设备系统的组装,主要任务在于完成是手臂气缸、手指气缸、旋转气缸,以及悬臂气缸等技术组件之间的空间定位,以及安装操作任务,其具体涉及的组装方法以及操作步骤如下:

第一,机械手完成安装后,其实际安装位置的尺寸误差与设计图纸约制的参数水平之间应当≤1mm。

第二,悬臂组件的安装高度参数误差与设计图纸约制的参数水平之间应当≤1mm。

第三,机械手实际投入运行后的旋转角度应当满足相关生产工艺的基础要求,并具体借助针对机械手左右限位挡块上的螺栓来实现上述技术目标。

第四,在完成机械手支架固定技术处理之后,应当保证气缸部分在具体生产运行过程中不会出现摇动技术现象。

(二)皮带输送机设备系统的组装方法和步骤

第一,在皮带传输机设备系统安装处理技术活动开展过程中,应当重点关注如下技术要点:要保证皮带输送机主辊轴与皮带辊筒轴处在同一平面之内,并保证两根辊轴结构之间的距离不超过0.50mm,在此基础上,通过调节两根辊轴之间的空间距离,保证皮带部件能够处于适当的松紧状态。

第二,在具体实施皮带输送机及其附属部件安装作业活动过程中,应当严格遵照相关技术标准约制的技术规程,并做好具体技术操作实施过程中的细节要素控制。

结语:

针对基于西门子pLC控制mm420变频器的物料分拣系统,本文从西门子mm420变频器简介、传感器工件概述,以及物料分拣系统主要部件的安装技术要点三个具体方面展开了简要论述,旨意为相关领域的研究人员提供借鉴。

参考文献:

[1]李庭贵.基于西门子pLC和变频器的物料分拣系统设计[J].制造业自动化,2013(12).

[2]龚勤慧.基于pLC与变频器的皮带输送与分拣系统[J].机械工程与自动化,2014(02).

[3]范昭君.基于mCGS和pLC的物料分拣监控系统[J].装备制造技术,2014(04).

机电一体化技术概述篇4

关键词:机电一体化;产品创新;概念设计

机电一体化产品的概念设计有着极其丰富的内容,同时也是产品在整个生产过程内最具创造性的阶段。其中,包含的原理与方法论对相关产品研发者起到关键的引导效用。因此,对机电一体化产品创新性概念设计进行探索,具有十分重要的现实意义。

1机电一体化产品概念设计的概述

1.1机电一体化产品概念设计的内容

机电一体化产品是在机电一体化基础上建立起的包含系统与构件、基本元内容的集合,而机电一体化产品概念设计的含义则是依据产品使用周期中各个环节所需要求对产品实施功能改造、分析和子功能开发,进而实现其满足功能结构要求的系统化设计活动。这种设计工作的过程包括前期规划、设计概念以及对计划进行详细化和丰富化,并加以改进补充。机电一体化产品概念设计过程中的程式化内容可以通过计算机技术代为实现,但除此之外难以被程式化的方面还需产品设计人员通过人工设计逐步完成。通过构建人机协同的概念设计理念,对其功能与组织开发的过程按照模块化思想进行划分,以此实现这一设计工作的层次性、协调性。目前,发达国家对机电一体化概念设计的深入研究大体集中于其调控系统的设计。机电一体化的理念自1971年被提出以来,经过几十年的发展,内容也在逐步丰富,尤其在科技快速发展的今天,广阔的市场空间与消费需求的升级,更加迫使机电一体化产品对自身性能、可靠程度提出更高要求。而计算机技术、互联网信息技术、传感技术、ai技术、微电子技术、新材料技术、集成技术以及其他相关技术的进步,都为机电一体化产品的革新打下了技术根基,使得机电一体化产品朝着更优质、更高效的方向迈进。

1.2机电一体化产品创新概念设计的意义

机电一体化产品的创新型概念设计本身有着重要作用,其既是产品品质的深层内容,又是其功能属性得以发挥的保障,对其本身质量的影响也约占60%~70%。因此,建成机电一体化产品创新的概念设计具有极其显著的意义。简要概括,主要包括以下三方面内容。第一,创新机电一体化产品的概念设计是保障机电一体化产品品质的必要性要求。机电一体化体系具有多种学科互相交叉、集成融合的特点,本身具有着复杂内涵。因此,现今许多的机械产品的设计并不适应机电一体化技术本身的特色,难以做到根据机电一体化技术特征随之作出应对。第二,机电一体化产品概念设计的创新促使其理论体系得到发展。要创新这一概念设计,必将建立新的方式、理论基础。只有在合理、可靠的概念设计基础上,才能使之收获具有优异性能的机电一化体产品。再加之如今概念设计的思想理念获得了社会中乃至整个世界越来越多的关注与认同,如QFD理论、公理化理论、tRiZ理论等设计理论的建立,对于推动创新机电一体化产的概念设计发展起到了不可忽略的效用,进一步促进了机电一体化技术体系的建立和机电一体化技术的完善。第三,机电一体化产品创新概念设计对于生产能力与工作质量的提高起到切实的帮助作用。许多机电一体化产品都带有自动处理、调节的功效,通过这些能力的实现,能够保证工作质量与效率的稳步提升。例如,在数控机床的使用过程中,其生产效率要高出普通基础5~6倍,并能够实现机床数量减少50%,节省50%操作人员的效能,生产周期也能缩短40%,进而使得生产成本降低50%左右。

2机电一体化产品创新概念设计理论

2.1机电一体化产品应用到的系统原理

机电一体化系统是该类产品中最为重要的基础。就其本质来说。它算是一种复杂机械,但与普通的机械相比还有着显著区分。机电一体化体系是通过在机构的动力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先进的电子技术,并使之与软件相互联合形成的一类新型机械系统。就其功能来说,机电一体化系统包含机械力、能量流、运动力等多种动力学有关的特殊机械,以及一些机电部件互相关联的系统。其中,机电一体化系统的核心又在于集成协调各种技术,通过对机械工程、控制系统、计算机技术、电子技术、电工技术等多项技术的联合利用,实现其运动行为可控的目标,而不仅简单对各项技术进行拼凑堆积。这也是利用计算机的调节和处理能力,实现驱动元件可控特征的现代化机械系统。有关机电系统化原理的研究主要包含三方面内容。第一,三环论。研究者认为,机电一体化产品可以划分为电子、机械、软件三项功能模块。第二,五块论。通常视机电一体化产品是由动力功能、控制功能、构造功能、操作功能和传感检测五个功能模块组成的。第三,两个子系统理论。研究人员认为,机电一体化系统是由控制系统和物理系统两项分支系统共同组成的。以上三种理论的提出具有重要意义,但同时也有着较大的局限性。三者立足于控制和电力两部分,但没有对机械主体加以强调,也并未对处理好机电一体化系统的概念设计中出现的复杂性、多面性和模糊性等问题提出方法。因此,这些理论对该类产品的概念设计不能起到重要作用。在概念设计实际工作中,机电一体化系统往往会被划分为传感检测、执行机构、信息控制处理三个子系统。通过这三个子系统的系统分工,各自完成信息检测、机械运动与信息控制的工作,这种分工方式才能真正实现该系统中各项功能的优化和最佳效果的发挥,并以此获得机电一体化系统的概念设计合理的相关方案。

2.2机电一体化产品创新的概念设计方法

对机电一体化产品而言,其概念设计是许多领域内知识、技术之间的交织融合,具有新颖复杂、反复迭代、目标多解、结构不良等特点。满足机电一体化产品概念设计的创新,关键在于发挥设计者的主观能动性,通过展现设计智慧,满足创新性的要求。要实现这一目标,主要在于实现人机协调配合。计算机技术的飞速进步,促使人们对人工智能提出新的期待。但创新产品设计这类任务,主要还得依靠人类的智能实现。机电一体系统也是人机协同系统,通过对设计者与计算机的分工,来达到创新概念设计的目的。机电一体化产品概念设计创新主要方法包括三方面内容。第一,落实人才战略,培养专业性人才。科技竞争最终都会落实在人才竞争上。要实现机电一体化产品概念设计的创新,人才供应是重要保障。机电一体化技术专业人才在制造行业占据就业满意度第三位的好名次,就业率更是高达100%。因此,加强专业人才培养更有着多方面的积极意义,国家以及机电行业要在培养、优化道路中贡献出更多力量,从多方面对学生展开培训工作,以此实现增强研究者、开发者、设计者以及其他相关从业人员素质的目的。第二,努力拓宽供应市场,严守质量关。市场是检验产品的试金石,将机电一体化产品投放到市场中,一方面保障其生命周期能够实现,另一方面通过买方对产品性能体验所作反馈也对产品研发起到反作用力的效果,使其优点得以保存、延续,缺点得到改良、进化,从而不断促进机电一体化产品性能的整体提升。第三,将环保技术纳入机电一体化的发展策略中。机械技术、计算机技术、电子技术、电力技术等多种技术的应用,往往会伴随着电子、机械污染的问题。在机电一体化产品的生产过程中,无可避免也会产生一些污染物。因此,设计者在设计研发过程中要考虑到环保问题,让机电一体化产品朝着节能环保的方向发展,以施行环保、可持续的发展策略为其提供方法指引。通过一些环保设施和环保科技的实行,有效遏制资源浪费、污染物增多的问题。当实际运行过程中出现技术故障时,也可以反复利用一些资源,以减少资源、材料的消耗。相关生产负责人还应主动淘汰一些产能落后的设备、产品,以此改变过去投入高、输出高的模式,最终实现发展的可持续,使人们拥有健康的生存环境。

2.3机电一体化产品创新的概念设计的发展展望

机电一体化产品创新的概念设计主要发展在于理论的进步。虽然机电一体化体系中依旧存在许多问题需要加强分析、研究,但其发展总趋势还是积极向上的。概括有五方面内容:第一,根据被测物理量,建立传感器特点和类型的知识库;第二,构建与机电一体化产品的概念设计相关的推理方法库;第三,将执行机构的实现运动与动作进行分类,构建执行机构库和驱动元件库,以促进驱动元件、执行、传动机构和两者的集成选择实行;第四,实现对该类产品概念设计在各个环节评价体系的建立,尤其在概念设计初期中构建对功能原理设计环节的评价体系;第五,构建调节和控制信息的资料库,以促进挑选硬件和编制软件中对机构子系统高效管控的实现。随着机电技术与各项科技的快速进步以及机电一体化研究的逐步深入,促使机电一体化产品概念设计的理论体系更加丰富,并具有更为强大的实用功能和操作功能,从而顺利实现对机电一体化产品的创新与研发。

3结束语

机电一体化产品的研究虽然已经取得了较为瞩目的成绩,但关于机电一体化产品设计的研究成果目前依然处于初级阶段,仍需要相关从业者不断加强探索、创新,通过大量细致的实践研究工作,促进机电一体化产品创新概念设计的完善和成熟,并最终实现其优异的实用价值。

作者:王中元单位:内蒙古机电职业技术学院

参考文献:

机电一体化技术概述篇5

随着科学技术的迅猛发展,机电一体化技术得到快速的发展,这带动了工业生产机械自动化的进步,在某种程度上促进了国民经济的发展。在科技快速发展的背景下,结合机电一体化技术的现状探究其发展前景。

[关键词]

机电一体化;概述;发展前景

一、机电一体化技术概述

随着社会和科技的迅猛发展,学科之间相互渗透,这促使了工业技术的更新发展,进而带动了机电一体化技术的发展,同时机电一体化技术的发展也带动了工业技术的进步。

二、机电一体化技术的国内外发展状况

(一)初级阶段:20世纪60年代前。此阶段,人们自发地将电子技术和机械设备结合来改进产品的性能指标。由于科学技术发展水平的限制,使得电子技术和机械技术无法深度结合,当时的研发出于一种自发因素,生产的产品应用受到极大的制约。

(二)蓬勃发展阶段:20世纪70—80年代。此阶段,计算机技术和微电子技术的快速发展为机电一体化技术的发展提供了技术支持和基础条件。同时,国际上也逐渐重视机电一体化技术的发展。

(三)转型阶段:20世纪90年代后期。此时,机电一体化技术向多个领域进行渗透并呈现出新的特征。新型技术领域的发展也带动了机电一体化技术不断前行,这些学科和技术之间的互相渗透与融合也带动了科学技术的发展。基于上述背景,国内很多大专院校和企事业单位分别设立了专业与岗位,对机电一体化技术开始深入研究,但与外国相比仍存在较大差距。

三、机电一体化技术的发展前景

(一)智能化的前景方向“智能化”可以理解为将计算机技术融合到机械设备中去,根据具体需求设置不同的程序,让机械设备遵循事先编制好的程序完成具体的操作功能。这种技术既可以减少劳动力又能实现资源的优化配置。机械设备的智能化是机电一体化技术智能化作为前提和保障的。因此,机电一体化技术智能化势在必行。

(二)绿色化的前景方向人类社会的发展离不开自然资源。然而,随着社会进步,剩余的自然资源有限,环境的破坏也越发严重,因此,各个国家都意识到环境对于人类的重要意义,环境保护成为各种技术和各个领域发展所考虑的基本因素。我国提出的技术发展绿色化、环保化和可持续发展正是这方面的最好体现。利用机电一体化技术生产的产品在研发、生产等各个环节,都要考虑资源的利用和对环境的影响,从而实现机电一体化技术的绿色化。

(三)微型化的前景方向随着微电子技术的快速发展,微型化已逐步渗透到各个学科领域当中。机电一体化技术的微型化必然成为其发展方向。现在许多的机电一体化产品都向微米级和纳米级发展,它们具有体积小、能耗低等优势,这些优势必将成为机电一体化技术未来发展的一大特色。

(四)网络化的前景方向网络技术的飞速发展带动了科学技术、生产、生活等多个领域的不断变化。机电一体化产品的研发和生产通过网络会迅速传播到全世界。机电一体化设备和产品更加应该顺应网络化的潮流,这样才能立于不败之地。

四、结束语

我国的机电一体化技术虽然起步较晚、发展较滞后,但我们看到了世界机电一体化技术发展的潮流,增强自身实力,增加信心,不断进取,脚踏实地,共同努力,让我国的机电一体化技术在智能化、绿色化、微型化、网络化的前景方向上不断前行。

参考文献:

[1]中国机电一体化协会.用信息化提高我国制造业竞争能力[J].Cameta资讯,2003.

[2]刘庆民.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技致富向导,2011(12).

机电一体化技术概述篇6

关键词:新媒体艺术影像叙述特性未来

一、新媒体艺术影像叙述特性

从形式上看,新媒体艺术所体现出的是一个历史时间的概念,新媒体艺术影像在每一个阶段都表现出不同的新媒体艺术形式。笔者主要以新媒体的计算机、影像、数字技术、网络等新科技成果作为新媒体艺术定义的创造性手段。新媒体艺术影像要向着现代化的技术方向推进,当然,这并不能仅将一种技术简单地认为是美学,像数字影像这类的媒体可谓是先行媒体技术,先行技术并不是起到决定的作用,而是给出可能性的必要条件。新媒体艺术是以动荡的内容向社会现实主义开放,虽然是在现代主义生死存亡的时期下崛起的,但是,新媒体艺术却没有走上现代化主义的形式色彩,修正了现代化社会主义的教条,将喜剧性、叙事性以及隐喻性等古典的技巧充分发挥出来。新媒体艺术是以媒介间性、数据库化生存、赛博空间性等特征构建一个客观世界的延伸空间。

二、新媒体影像叙述艺术的现状

1.平移、复制的成分较多

新媒体艺术影像多以网站平台为主,而在当今大多数的视频网站的节目分类中,主要以电影、电视剧、综艺、文艺、视频等,其中只有视频这一档节目数据原创的性质,而其他的作品大多都是平移或复制过来的,新媒体影像艺术过于传统,尤其是在影视作品上的表现更为明显,许多视频运营商都将传统的编排方式发挥得淋漓尽致,而且过多视频网站的雷同性也极为严重,缺乏新媒体艺术影像的表现。

2.戏仿性过于严重

所谓戏仿就是指源于文学理论的叙述,也称为滑稽模仿。在当今新媒体艺术影像叙述的发展中,有很多制作的艺术类视频都是通过模仿其他作品以及题材的方式而形成,尤其是在媒体影片的表现风格上更是相仿。然而,在模仿的过程中,却有很多媒体艺术描写的内容与主题极不相称,特别是将娱乐、游戏等结合到一起的模拟节目中,由于体现出的观点过于陈旧,这类媒体影像被当下人们作为一种讽刺性影视,对新媒体艺术影像叙述特性的发展有着极大的影响。

3.视频表现形式枯燥感

在当今媒体艺术影像叙述创作的过程中,视频创作中过多的是无用的东西,而且一个影片较长,里面重复的片段和语句也有很多,让阅读者觉得媒体视频只是看一时的新鲜,长时间看下去大多内容都是雷同的,仅是稍微转变形式而已,使得媒体视频显得枯燥无味,无法真正提高点击率。尤其是受媒体视频语言的限制,很多都局限在传统电视、电影的语言上,缺乏语言的创新性。

三、新媒体艺术影像叙述的未来

1.平移、复制的改进

传统的新媒体艺术影像叙述的方式主要以平移或直接复制为主,无法真正体现出新媒体艺术叙述的特性。当然,也有很多视频运营商在媒体内容的编排上,在传统方式的基础上进行改进,充分实现新媒体的欣赏习惯以及传播的特性,主要表现在以下几方面。首先,当今手机普遍都使用智能手机,很多人群都会用手机看一些相关的视频,针对手机电视制定了专门的栏目,例如通过对传统内容的重新转码、编排等方式,将视频制作成大概30秒左右的短片,留住媒体中的一些兴奋点,将大部分的元素都剪切掉以供手机播放。其次在新闻方面的视频上,也有着一定的改进,专门为手机制定节目形态为1分钟左右的简短新闻播放口,更方便人们利用手机关注新闻。另外,还有一些视频商将传统的电视剧题材制作成几分钟的短片,而且,再加上情节以及背景等画外音的介绍,能让人们通过短时间的观看就能了解故事的大概等。

2.媒体艺术创新观念的形成

新媒体艺术影像叙述是一种艺术创作的形式。从艺术创作思维观念上来看,还是要采用一些传统的媒体用来借鉴,而并不是一味地模仿。要将语言的思维工具以及文字的主控功能有效的发挥出来,借鉴但要摆脱传统观念的束缚,这样才能创作出独特观念的媒体艺术影像。当然,在媒体艺术影像创作的过程中,创作者与阅读者有着息息相关的联系,既然有媒体视频艺术创作,就应该有视频艺术的阅读者,这都是新媒体艺术影像创作中的重要组成部分。随着科学技术的不断发展,新媒体的科技产品也有着更大的突破,而新媒体艺术影像的创作不能单靠先进的科技产品,还要将媒体视频节目靠向民间艺术,这样才能将主体的创作愿望显溢出来。另外,在新媒体艺术影像叙述创作的过程中,也要考虑到媒体视频对人们的世界观带来什么样的影响,抓住这个突破口进行不断创作,将新媒体艺术影像的手法利用真实的图景表现出来,并慢慢地建构和演化出一种新媒体艺术的形式。

3.视频微短片的制作

随着新媒体艺术叙述的不断发展,再根据当今人们所关注媒体传播的方式,以及媒体传播的形式和特点的发展来看,新媒体艺术影像叙述逐渐走向视频微短片的制作道路上,通过将较长的视频压缩成视频短剧,并在此基础上进行不断的创新和研究,脱离传统媒体视频的束缚,尤其是在语言上的表现更为新奇,而且,要保证很多创作的媒体视频短剧靠向人们的生活实例。例如,中国版的《嘻哈四重奏》《苏菲日记》等,以及近期刚刚更新完的《丝男士》等,虽然每个视频仅有几分钟的时间,但是从点击率上来看已经突破百万次的点击率。这些由个人乃是团体制作的短剧作品具有以下特点:主题和风格的创新,融入了当今年轻人比较喜爱的时尚元素,迅速地吸引了当代时尚的人们;针对这类短剧在网络上开展观众与标榜的互动,以新的互动形式提高人们的参与性,对人们发表个人意见有着一定的意义,可以广泛地吸引着很多人群;在时间段上,每个短视频大概只有几分钟,长的也仅有十几分钟,但在短短的时间内它却能体现出一个完整的故事情节,通过讲述、恶搞等方式来对短视频的点缀更能突出故事的真实性、趣味性等。这都是新媒体影像叙述发展的主要表现。不难看出,很多短剧都是我们生活中遇到的一些小事,通过短剧却能将小故事的情境表现得淋漓尽致。在未来的发展中,新媒体艺术影像叙述可能处处都在演示出人们的生活。人们在生活中观看电视,同样也在生活中不断地演绎电视。尤其是当今的科技在突飞猛进的发展,网络的虚拟化、信息化、基因工程化等多项技术的融合,真的无法预料新媒体艺术影像叙述在未来的发展中,将会以什么样的复杂关系呈现在人们的眼前。同样这也为一些作家勾勒起新媒体艺术影像叙述的探索方向。

四、小结

新媒体艺术影像具有很好的未来,但是,这需要人们在不断地探索中及时地发现新媒体艺术影像发展中存在着的问题,并且积极地采取有效的措施进行解决,进而促进新媒体艺术影像的长远发展。

参考文献:

[1]段雪.浅谈新媒体与新媒体艺术[J].吉林广播电视大学学报,2010(8).

[2]黄石.历史的当下――浅谈新媒体艺术的现状与演化[J].艺术与设计(理论),2011(9).

机电一体化技术概述篇7

在非微电子专业如计算机、通信、信号处理、自动化、机械等专业开设集成电路设计技术相关课程,一方面,这些专业的学生有电子电路基础知识,又有自己本专业的知识,可以从本专业的系统角度来理解和设计集成电路芯片,非常适合进行各种应用的集成电路芯片设计阶段的工作,这些专业也是目前芯片设计需求最旺盛的领域;另一方面,对于这些专业学生的应用特点,不宜也不可能开设微电子专业的所有课程,也不宜将集成电路设计阶段的许多技术(如低功耗设计、可测性设计等)开设为单独课程,而是要将相应课程整合,开设一到二门集成电路设计的综合课程,使学生既能够掌握集成电路设计基本技术流程,也能够了解集成电路设计方面更深层的技术和发展趋势。因此,在课程的具体设置上,应该把握以下原则。理论讲授与实践操作并重集成电路设计技术是一门实践性非常强的课程。随着电子信息技术的飞速发展,采用eDa工具进行电路辅助设计,已经成为集成电路芯片主流的设计方法。因此,在理解电路和芯片设计的基本原理和流程的基础上,了解和掌握相关设计工具,是掌握集成电路设计技术的重要环节。技能培训与前瞻理论皆有在课程的内容设置中,既要有使学生掌握集成电路芯片设计能力和技术的讲授和实践,又有对集成电路芯片设计新技术和更高层技术的介绍。这样通过本门课程的学习,一方面,学员掌握了一项实实在在有用的技术;另一方面,学员了解了该项技术的更深和更新的知识,有利于在硕、博士阶段或者在工作岗位上,对集成电路芯片设计技术的继续研究和学习。基础理论和技术流程隔离由于是针对非微电子专业开设的课程,因此在课程讲授中不涉及电路设计的一些原理性知识,如半导体物理及器件、集成电路的工艺原理等,而是将主要精力放在集成电路芯片的设计与实现技术上,这样非微电子专业的学生能够很容易入门,提高其学习兴趣和热情。

2非微电子专业集成电路设计课程实践

根据以上原则,信息工程大学根据具体实际,在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程,根据近两年的教学情况来看,取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容

1)集成电路芯片设计概论:介绍iC设计的基本概念、iC设计的关键技术、iC技术的发展和趋势等内容。使学员对iC设计技术有一个大概而全面的了解,了解iC设计技术的发展历程及基本情况,理解iC设计技术的基本概念;了解iC设计发展趋势和新技术,包括软硬件协同设计技术、iC低功耗设计技术、iC可重用设计技术等。

2)iC产业链及设计流程:介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”,以及数字iC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工,了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况,了解数字iC的整个设计流程,包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。

3)RtL硬件描述语言基础:主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法,了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法,并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。

4)系统集成设计基础:主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统(SoC)、片上网络(noC)的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。丰富的实践操作内容

1)Verilog代码设计实践:学习通过课下编码、上机调试等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力,并通过给定的ip核或代码模块的集成,掌握大型芯片电路的集成设计能力。

2)iC前端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法,主要包括RtL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。

3)iC后端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台iCCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用iCCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法,主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制

1)iC设计基本知识笔试:通过闭卷考试的方式,考查学员队iC设计的一些基本知识,如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。

2)iC设计上机实践操作:通过上机操作的形式,给定一个具体并相对简单的芯片设计代码,要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台,完成整个芯片的前后端设计和验证流程。

3)iC设计相关领域报告:通过撰写报告的形式,要求学员查阅iC设计领域的相关技术文献,包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等,撰写相应的专题报告。

3结语

机电一体化技术概述篇8

一、eda技术概念及现状介绍

eda是电子设计自动化(electronicdesignautomation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(cad)、计算机辅助制造(cam)、计算机辅助测试(cat)和计算机辅助工程(cae)的概念发展而来的。eda技术就是以计算机为工具,设计者在eda软件平台上,用硬件描述语言hdl完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。现在对eda的概念或范畴用得很宽。包括在机械、通信、电子、航空航天、矿产、化工、医学、生物、军事等各个领域,都有eda的应用。eda在教学、科研、产品设计与制造等各方面发挥着重要的作用。在教学方面,现在几乎所有理工科类的高校都有开设了eda课程。主要是让学生了解eda的基本概念和基本原理、掌握用hdl语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用eda工本文由收集整理具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具(如multisim、pspice)和pld开发工具(如altera/xilinx的器件结构及开发系统)。科研方面主要利用电路仿真工具(multisim或pspice)进行电路设计与仿真;利用虚拟仪器进行产品测试;将cpld/fpga器件实际应用到仪器设备中;从事pcb设计和asic设计等。在产品设计与制造方面,包括计算机仿真,产品开发中的eda工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真,生产流水线的eda技术应用、产品测试等各个环节。eda软件的功能日益强大,原来功能比较单一的软件,现在增加了很多新用途。如autocad软件可用于机械及建筑设计,也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。

二、eda技术的特点

eda技术之所成为今天电子信息工程中的重要技术,具有“自顶向下(top—down)”的设计程序,这就确保设计方案整体的合理化;由于eda采用高级语言描述,有语言公开可利用、描述范围广、可以系统编程和现场编程等特点;自动化程度高所以可以进行各级的仿真、纠错和调试工作。这些特点促使eda技术得到广泛的应用。

三、eda技术的作用

eda技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到电路特性的优化设计。由于受到测试手段和仪器精度限制,测试的时候会出现很多问题,dea技术方便得全功能测试解决了数据测试和特性分析的问题。

四、eda常用软件

eda软件发展很快,目前被我国广泛应用的有:multisim7(原ewb的最新版本)、pspice、orcad、pcad、protel、viewlogic、mentor、graphics、synopsys、lsiiogic、cadence、microsim等等。下面简单介绍一下pcb设计软件、ic设计软件、pld设计工具及其它eda软件。

1、pcb设计软件。pcb(printed-circuitboard)设计软件更是种类繁多,如protel、orcad、viewlogic、powerpcb、cadencepsd、mentorgraphices的expeditionpcb、zukencadstart、winboard/windraft/ivex-spice、pcbstudio、tango、pcbwizard(与livewire配套的pcb制作软件包)、ultiboard7(与multisim2001配套的pcb制作软件包)等等。

2、ic设计软件。ic设计工具也很多,asic设计领域有名

转贴于

的软件供应商主要有cadence、mentorgraphics和synopsys。中国华大公司也提供asic设计软件(熊猫2000)。

机电一体化技术概述篇9

近年来,无论在教学还是在学术研究领域,人们总是将会计信息化和会计电算化相混淆,认为两者是同一概念,没有实质区别,可以替换使用;也有人认为会计信息化的概念优于会计电算化,但不知道优在何处,只是在朦胧中意识到会计信息化可能会替代会计电算化。笔者认为搞清楚两者的来龙去脉,对两者加以正确的区分,有利于教育教学、企业信息化的发展与定位甚至学术机构的确切命名。

一、会计电算化和会计信息化概念的由来与含义

1979年,计算机应会计工作在我国拉开了序幕,当时人们的认识就是将计算机技术应用于会计领域能够有效地提高会计的工作效率,学术界并没有提出一个权威性的概念统一人们的思想认识。1981年于长春召开的“财务、会计、成本应用电子计算机问题讨论会”上,第一次提出了“会计电算化”的概念。

会计电算化的基本含义是指将计算机技术应用到会计工作领域,用会计软件指挥各种计算机替代手工完成,或手工很难完成、甚至无法完成的会计工作的过程。

2005年8月,由《会计之友》杂志社承办的中国会计学会会计电算化专业委员会年会在山西太原召开。会上提出了“会计电算化”向“会计信息化”发展的理念,与会专家就这两个概念进行了热烈的讨论,一致认为用“会计信息化”可以更好地概括“会计电算化”的进一步发展,也可以进一步提升“会计电算化”的应用水平。

会计信息化是会计与信息技术融合的过程,是将会计信息作为管理信息资源,全面运用以计算机、网络与通讯为主的信息技术对会计信息进行获取、加工、传输、存储应用等处理,为企业内部的经营管理者、企业外部的信息使用者提供全面、及时的信息,会计信息化是企业信息化的重要组成部分。

可以看到,两个概念是人们在不同时期、信息技术发展的不同阶段提出来的。

二、会计信息化与会计电算化的区别

应当看到,没有过去20多年会计电算化所积累的丰硕成果,今天的会计信息化也就无从提出与研究。会计信息化与会计电算化,没有划定的边界,只是随着信息技术的不断发展与其在会计领域应用深度和范围的不同而在认识上产生了飞跃,两者都以信息技术为特征,所不同的是,由于在不同时代所依托的信息技术迥异而使其各自应用的外延和内涵产生了较大的区别。

(一)信息技术环境的区别。人们通常所说的信息技术不是单纯的一种技术,而是计算机技术、网络通信技术和信息感测技术等组群技术的简称。会计电算化阶段,人们谋求能够开发出解决会计领域的单项工作或整体核算工作的软件,从而帮助会计工作人员实现劳动力的解放和生产力水平的提高;硬件方面则主要以单机环境或f/s(文件/服务器)架构为主,很少涉及网络通信技术和感测技术。会计信息化阶段,人们需要研究和开发集财务管理、生产管理、供应链管理、人力资源管理乃至决策支持等诸多子系统于一体的管理信息系统,会计信息系统属于管理信息系统的重要子系统,这个阶段的mis(管理信息系统)、erp(企业资源计划)、scm(供应链管理)、crm(客户关系管理)等产品和概念的提出无不建立在网络和通信技术基础之上。

可见,电算化和信息化都应用了计算机技术;电算化较少使用网络通信技术,信息化则更多地依赖于网络通信技术的支持;电算化几乎没有用到感测技术,信息化则会随着其发展越来越多的使用诸如条码感测、智能感测等感测技术。

(二)系统地位层次的区别。会计电算化主要服务于财务部门的核算与管理,属于部门级应用;而会计信息化则是企业信息化的有机组成部分,会计信息系统是管理信息系统的核心子系统,除了服务于财务部门外,还要为信息管理层、决策支持层和决策层提供服务,属于企业级应用。

(三)系统目标的区别。会计电算化和会计信息化是人们随着信息技术在会计领域应用的不断深入而提出的差异概念。会计电算化以解放生产力,提高工作效率为出发点,首先强调的是会计数据处理的规范化,改变手工会计的不规范现实,要求会计软件的开发、会计信息系统的运行按照我国统一会计制度的要求规范操作,立足于财务报告的规范生成;而会计信息化则更强调会计输出结果的效率和增值性,这种增值效应依赖于网络环境下会计数据的快速搜集、实时传递以及对不同层次数据的深加工。会计信息化的成效依赖于会计信息输出的多元化研究。

(四)信息输入的区别。会计电算化条件下输入系统的是记账凭证,数据主要由财务部门自己输入;而会计信息化的大量数据可从企业内外其他系统直接获取,同时可以预见,随着原始凭证标准化问题的解决以及网络安全技术的日臻成熟,经过数字签名的原始凭证会直接进入会计信息系统。

(五)数据处理的区别。会计电算化主要通过批处理方式处理业已发生的数据,而会计信息化使实时处理数据成为可能。在计算机网络环境下,企业的业务部门通过intranet(企业内部网)协同工作,所产生的各类数据信息存储于系统集成的数据库中,企业信息的内部用户可以通过对数据库的实时访问,对数据进行实时处理。

(六)信息输出的区别。电算化环境下,会计信息的输出主要有显示、打印、磁盘等方式;信息化环境下,内部需求除了上述方式以外,更多的可以通过网络实现信息传递与共享,通过授权、划分权限级次,企业内部各个机构、部门从信息系统上直接获取。随着xbrl(可扩展商业报告语言)深入研究以及b/s(浏览器/服务器)体系架构在大型系统中的逐步推广和应用,会有越来越多的企业在internet上公布其财务信息。

三、区别会计电算化与会计信息化的意义

会计信息化的概念提出以来,学术领域、教学领域都在同时使用这两个概念,造成的结果是人们疑惑丛生,疑惑之余只能盲从,继续盲从会导致企业无法正确定位自己的信息化进程、教学概念继续模棱两可、学术机构不能正确定位自己的研究和工作方向,上述结果最终会影响我国会计信息化的健康发展。

(一)有利于澄清教学中的模糊概念。目前,计算机会计教材比比皆是,名称不一,有会计信息系统、计算机会计学、会计电算化、电算化会计、计算机在会计中的应用等诸多称谓,笔者不反对“百花齐放、百家争鸣”的宗旨,但教学过程的授者是教师,受者是学生,名称和概念过多会导致授受双方无所适从,会使教学缺乏说服力,也会使学术研究缺乏统一的认识和思想,这可能是会计信息系统教材参差不齐、内容相左的重要原因。会计信息系统结合了信息论、系统论的思想,吻合了会计信息化的概念,适应了当前信息技术发展的大趋势,是计算机会计教材名称的首选。

(二)有利于企业正确定位自己的信息化进程。企业信息化进程受制于信息技术的发展,1979年我国开始搞计算机会计的试点,1983年国务院成立了电子振兴领导小组,直至1990年国内才推出第一批品牌的会计软件,可以说到上世纪90年代末,一个企业能够拥有自己的计算机硬件,找到合适的会计软件已属不易,不存在网络大规模的应用和遍地开花,而且这十几年的时间里企业的计算机会计确实是只在会计电算化阶段徘徊,软件生产厂商开发的会计软件业主要停留在会计电算化上,即能够用软件替代手工完成传统的手工会计核算工作,阿尼塔。s.霍兰德所谓的“传统会计信息系统是手工会计的翻版”即是这个意思。20世纪末本世纪初,随着大中型、分布式数据库逐步应用于国内信息处理领域;随着f/s(文件/服务器)逐步向c/s(客户机/服务器)、b/s(浏览器/服务器)体系架构的发展;随着越来越多的erp产品推出,特别是越来越多的企业有实力、有能力取得上述技术与服务以后,计算机会计脱离了“信息孤岛”时代,进入了集成财务、生产制造、供应链、人力资源、经营决策的企业信息化时代,会计信息系统不再是孤立的系统,会计信息系统不再单独地服务于部门需求,会计信息会随着更准确的输入、更深层次的加工、更实时的处理以及满足了更多样的需求而为企业带来了更多的增值服务。

当然并非所有企业都适用c/s、erp,所有企业都应该对自己的信息化程度进行正确定位,无论企业规模大小,无论企业的硬件架构和所选用的软件层次如何,不可否认的是企业一并进入了信息化时代。可见,会计信息化取代会计电算化已是趋势使然。

机电一体化技术概述篇10

论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。

现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

1机电一体化概要

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

2机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

3机电一体化的发展趋势

3.1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

3.2模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.3网络化

20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

3.4微型化

微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(memS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.5绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

3.6系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。

结语

综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献

[1]李建勇.机电一体化技术.北京:科学出版社,2004.