4.3调整和维修方便,使用性能改善
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化主品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入 即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动
监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。由于机械自动化产品普遍采用程序控制和数字显示,操作按钮和手柄数量显著减少,使得操作大大简化,并且方便、简单。机械自动化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥,系统可重复实现全部动作。高级的机械自动化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序,实现自动化最优化操作。
4.4具有复合功能,适用面广
机械自动化产品跳出机电产品单技术、单功能限制,具有复合技术和复合功能,使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机械自动化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能,能应用于不同的场合和不同领域,满足用户需求,应变能力较强。
4.5改善劳动条件,有利于自动化生产
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
4.6节约能源,减少耗材
节约一次和二次能源是国家的战略目标,也是用户十分关心的问题,机械自动化产品通过采用低能耗驱动机构,最佳的调节控制,以提高设备的能源利用率,可达到明显的节能效果。同时,由于多种学科的交叉融合,机械自动化系统的许多功能一方面从机械系统转移到微电子、计算机系统,另一方面从硬件系统转移到软件系统,从而使得机械自动化产品系统朝着轻小型方向发展,减少了材料消耗。
所以,无论是生产部门还是使用单位,机械自动化技术和产品的应用,都会带来显著的社会和经济效益。正因为如此,世界各国,首先是日本、美国、欧洲各国都在大力发展和推动机械自动化技术。
第五章 机械设计制造及其自动化的发展方向
我国从20世纪80年代初才开始这方面的工作研究和应用,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,并取得了一定的成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。任何一门科学都是由基础理论、技术和工程系统组成的完善体系。机械自动化在技术和工程系统方面已有很大的发展,但基础理论方面尚在发展中,还很不完备,所以今后的发展方向是:
5.1机电一体化
机电一体化就是机械自动化的发展和延伸,传统的机械产品只有向机电一体化方向发展,才是机械工业发展的唯一出路。
5.2智能化
智能化是21世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。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、心里学、生理学和混饨动力学等新思想、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,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
5.3模块化
模块化是一项重要而又艰巨的工程。由于机械自动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、环境接口的机械自动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、智能减速、电动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的产品,同时也可扩大生产规模。显然,从电气产品的标准化、系例化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机械自动化单元的企业还是对生产机械自动化产品的企业,模块化将给机械自动化企业带美好的前程。
5.4网络化
20世纪90年代,计算机技术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、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独道,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾、而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。利用家庭网络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,使人们在家里充分享受各种高技术带来的便利和快乐。因此,机械自动化产品无疑朝着网络化方向发展。
5.5微型化
微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、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。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动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。
5.6绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大的变化。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及少,资源利用率最高。设计绿色的机械自动化产品,具有远大的发展前途。机械自动化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境,报废后能回收利用。
5.7人格化
未来的机械自动化更加注重产品与人的关系,机械自动化的人格化有两层含义.。一层是机械自动化产品的最终使用对象是人,如何赋予机械自动化的智能、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、研制各种机械自动化产品,实事上,许多机械自动化产品都是受动物的启发研制出来的。
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