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前言:在市場經濟快速發展背景下,無論企業或個人都需依托于信息技術完成較多生產生活活動,如在通信設備領域、IT產業以及人們日常生活方式中,都可發現有信息技術的存在,充分說明電子信息技術能夠對社會發展起到很大的推動作用。因此,本文對電子信息技術特征與發展趨勢研究具有十分重要的意義。
一、電子信息技術的相關概述
關于電子信息技術的內涵,首先可從“信息”的概念進行分析,其主要指描述事物形態的重要形式,如數據、文字等,其都可作為被傳遞與處理的內容。在此基礎上便可引申出電子信息技術的基本概念,其可理解為以計算機技術為依托形成的用于傳遞與處理信息的技術,包括信息或信號處理、傳感以及通信等技術。
從目前電子信息應用現狀看,其在微電子制造業、計算機技術領域、通信行業以及的制造業等方面都有所涉及。而且在科學技術的推動下,電子信息技術將以會不斷創新與突破,更好的為各行業領域提供技術支撐[1]。
二、電子信息技術應用特征研究
2.1網絡化與快捷化特征
目前,電子信息技術應用中多以網絡數字結構的形式呈現出現,如無線通信技術、光纖通信技術等都可作為網絡化的重要體現。而且有較多網絡平臺與系統如云數據平臺等,其都可通過網絡技術幫助用戶進行信息的存儲與使用。同時,電子信息技術網絡化特征也表現在較多溝通交流工具方面,用戶僅需利用相關軟件便可達到信息傳輸的目標。
另外,在快捷化特征方面,電子信息技術本身表現為速度快、效率高等優勢上,無論在信息處理或傳感技術的應用等方面都極為快捷,如現代智能手機、平板電腦,為人們生活帶來較多便利。
2.2微型化與集成化特征
在半導體技術高速發展的背景下,電子信息技術開始呈現出集成化的特征,如電網建設中對于電路的設計多以集成電路為主。再如傳感器的設計,其要求將更多高端技術與復合材料引入其中,整個傳感器結構在體積上減小許多,如毫米級傳感器,成為現代傳感器的典型代表。另外,從計算機制造看,當前應用較為廣泛的技術主要以納米技術為主,盡管計算機在體積上較小,但卻容納較多的技術能力。這些都可充分說明,當前電子信息技術具有集成化、微型化等特征。
2.3數字化與智能化特征
智能化作為現代電子信息技術的重要特征體現,在許多應用技術上都有所體現,如云技術、自動導航技術,都表現出明顯的智能化特點,既可使用戶工作量減少,同時使數據信息的安全系數得以增加。再如智能傳感器的應用,其改變傳統信息獲取中耗時多、用戶工作量大等難題,能夠在信息傳輸后第一時間進行獲取。另外,現代電子信息技術應用中,對于各行業領域中累積的數據,都可進行高效處理與存儲,如云計算平臺等,僅需保證相關數據轉化為系統或平臺可接受的形式,便能達到存儲與處理的目標[2]。
三、電子信息技術發展趨勢分析
電子信息技術在未來發展中將表現在多核方向、高集成化方向、光電子技術等方面。其中多核方向,主要表現在處理器由單核向多核過渡,多核心將逐漸取代單核心,且其他技術如圖像處理、語言識別以及多媒體技術等都將以人工智能作為核心。而在高集成化方向方面,納米加工將逐步取代原有的集成電路技術,22nm與32nm等納米級技術也開始投入使用。
在光電子技術方面,目前大多發達國家致力于對光電子技術給入較多投入,如激光器的設計,其在工業、農業以及醫療行業等許多領域都有所涉及。再如常見的LED燈具,其是優化高耗能照明系統的重要體現。此外,通信技術方面也將趨向于高效化特征,如CDMA數字通信,其成為現代數字移動通信的典型代表[3]。
四、結論
電子信息技術以其自身的優勢被廣泛用于現代各行業領域中。從其現代應用特征看,多表現在智能化、網絡化、集成化以及微型化等特征上,能夠為人們的生產生活帶來極大便利。
而在科學技術的推動下,電子信息技術也將向多核方向、高集成化方向以及光電子技術等方面發展,可為現代生產生活活動提供更多優質服務,推動社會的全面發展。
參 考 文 獻
二、農業機械新技術的發展方向
隨著我國科學技術的不斷發展,農業機械新技術得到全面發展,現有的成果并不是完全不變的,科學技術總在不斷更新換代,因此,農業機械的新技術發展將充滿希望。
1、智能化、自動化智能化、自動化技術的應用領域越來越廣泛,隨著智能化、自動化技術的應用越來越成熟,其在農業機械方面的應用也將成為必然。實現農業機械化、智能化、自動化生產,將進一步提高農業生產效率,降低生產成本與農民工作量,為開辟農業產業化經營創造良好的條件。要推動智能化、自動化生產在農業機械中的應用,就必須引進和學習國外先進技術和經驗,自主創新,在實踐活動中不斷探索和發現,這樣才能實現農業生產智能化、自動化。
2、綠色化產業道路構建綠色環保型社會是當今我國積極倡導的社會理念,它可以促使現代化建設逐步向綠色化產業道路邁進。農業作為我國第一大產業,實現其綠色化產業發展勢在必行。因此,建立綠色生態農業產業化基地,倡導綠色農業,使用先進的、節能型的、低能耗的農業設備,是推動農業綠色化、產業化發展的必要手段。節能型農業機械設備順應了市場發展的需求,農業機械設備制造企業要以市場發展為導向,大力發展節能型農業機械設備,結合農業產業化發展實際情況,確保市場需求與市場供應統一協調發展,在實踐活動中推動農業綠色化、產業化可持續發展。
3、提高創新意識,不斷研發新技術和新機械現代化建設以創新理念為基礎,不斷提高人文、技術、教育等方面的創新能力與市場競爭力,促進社會經濟健康、穩定、可持續發展。我國農業要實現可持續發展,就必須提高創新意識,加快農業機械新技術的開發和應用,政府要積極配合,鼓勵農業機械、技術的創新。這樣有利于加強農業發展的科技創新能力,在政府和市場需求的前提下,引導企業加大農業機械、技術的創新和研發力度,改善傳統的農業生產模式,把實現機械化、產業化、規模化、技術化作為我國農業未來發展的方向,逐步將現代化生產經營管理模式以及科技創新能力應用于農業發展中。
盡管我國的農機工業今年來有了較大的發展,并一直呈穩定增長態勢,但是和國外發達國家相比差距還非常大,其差距除了表現在設計觀念、設計產業化、裝配線的合理性、質量控制等方面外,最主要的問題是產品性能不高,智能化程度低下。
現階段,我國正在提倡節約型社會,大力推進農業調整,促進農業由數量型向質量型轉變,努力實現由土地密集型產品向勞動與技術密集型產品轉變。在這種大背景下,我國農機工業發展的重點領域就是集約化農業需要的大中型糧食與經濟作物生產機械,農業產業化需要的農產品精神加工的成套機械裝備,高效無公害的畜禽工廠化飼養成套設備,牧草生產與加工機械設備,以及配套動力和關鍵配套件等。
一、農產品價格下滑要求降低其生產成本
近年來,由于農業生產技術的不斷進步,我國的農產品產量得以很大的提高,從而使其價格出現了下滑的局勢;又由于受加入WTO的影響,我國大部分農產品價格受到來自國際農產品市場更加劇烈的沖擊,進一步加劇了我國農產品價格的下滑局勢,嚴重制約了我國農民人均收入的提高,使得許多地方出現大面積的撂荒。如內蒙古的調查資料顯示,全蒙的撂荒土地面積已達57萬畝,約有10%的農民不愿從耕,開始離土離鄉自謀出路,還有15%的農民離土不離鄉搞季節性的勞務輸出。在農民收入銳減甚至無利可圖的情況下,我們要降低農產品成本,則應該分析一下我國農產品成本的主要構成,我國農產品生產成本較國外高的主要原因是勞動力所占比例太高,機械成本占有比例較低的結果,而機械成本低的原因是我國缺少智能化、自動化程度較高的可供農民使用的機具。所以要降低我國農產品的生產成本,必須發展自動化和智能化比較高的農業機械,以提高農機化水平,減少勞動力在農產品生產成本中所占的份額。
隨著我國改革開放政策的不斷深入,我國科學技術方面也取得了突飛猛進的發展,為我國實現農業生產自動化、智能化打好了基礎。
二、智能農機具
1、聯合收割機
例如英國MesseyFerguson公司MF40型聯合收割機,采用DGPS系統動態定位精度優于5m,其谷物流量傳感器為7射線式,計量精度達±0.5%,軟件系統為該公司開發的“農田之星”(Field-Star),作業監控系統為DataVisionⅡ。收獲工程中,可采AgGPS132平行導航選項,進行精確導航。其輸出為產量分布圖。
2、變量施肥機
根據田塊的不同要求,有針對性地撒施不同配方及不同量的混合肥。具體工作如下:田間各小區所需肥料的比率及單位面積施用量,都事先已編程存入計算機;獲取田間當前位置信息;控制撒播施肥量。
3、變量噴藥機
根據處方圖和DGPS定位,調節藥量和霧滴大小。例如,當駕駛拖拉機在田間噴施農藥時,駕駛室中安裝的監視器顯示噴藥處方圖和拖拉機所在的位置。駕駛員監視行走軌跡的同時,數據處理器根據處方圖上的噴藥量,自動向噴藥機下達命令,控制噴灑。
4、變量灌溉機
采用主從微處理器分布控制,臂長達392m,隨時調節噴灑流量,以適應各小區土壤質地、耕層深度、地形及產量潛力不同對水分的不同要求。
5、變量播種機
隨著全球污染日益嚴重,農業的綠色機械化是目前研究的重點,農用機械需要更加節能環保、低排放、高效運行、降低噪音,這樣才能對我國的農業發展產生促進作用。我國對新能源有很大的支持力度,在一些地區,農業發展得到了國家的新能源補貼。隨著人們環保意識增強,電動農業機械將會成為未來主流的農業機械。目前,大型農業機械應用電動驅動方式比較少,因此,對于大型的農業機械來說,目前還處于探索階段。
1優勢
燃油動力農業機械的質量體積都很大,不方便在小空間進行操作,電動農業機械的出現,解決了此問題。其具有小巧、靈活的特點,可以在小面積的范圍內使用,如溫室大棚的環境中進行工作。隨著世界能源的不斷枯竭,油價的上漲,從能耗上來看,電動農業機械是未來的發展趨勢,電動機械結構簡單,維護成本低,操作簡單,成本相當于燃油機的1/4左右,能夠實現零污染,因此對空氣和土壤沒有影響,在溫室大棚中工作,噪音也比較小,因此能夠實現農業的綠色和環保發展。
2發展現狀
2.1存在的問題
我國電動機械的研究主要是提高生產的效率,以及保證足夠的動能輸出,但是卻忽略了電池的耐用性和安全性。近5年來,電動農業機械的電池容量比較小,沒有取得一定的突破。柴電混合的動力機械應用比較少,對于電動農業機械的安全防護技術不足,廢舊的設備以及電池的污染、智能化操作等問題還有待于提升。電動農業機械的操作環境比較復雜,工作時間比較長,因此,會出現電路問題,還需要進一步探索研究。
2.2國內外研究現狀
1921年第一臺電動拖拉機由德國西門子公司推出,農業機械開始了電動化的生產。國外對于電動農業機械的研究,主要是在于操作性、安全性、功能性、可靠性以及燃料電池的性能等多方面,能夠實現多功能的目標。我國對電動農業機械的研究比較晚,采用了英國技術,通過電池為農業機械提供動力,以微型手動操作為主。隨著農業大棚的推廣,電動農業機械主要圍繞大棚的需求推出了室內電動撒肥機械設備。主要應用在對土地的合理化利用方面,能夠實現均勻種植的目的。近年來,我國又把電動農業機械研究向著智能化方向發展,使得農業生產質量與效率得到了很大程度的提升,農業資源得到了合理化的使用。因此微型遙控和自動化程序以及提高作業的效率,是現代電動農業機械的發展目標,比如小型播種機、采摘機等,是農業機械最新研究成果。
2.3我國電動機械技術發展迅猛
電動農業機械的技術發展比較快,電能作為一種清潔的能源,代替石油成為了未來環保型農業機械主要應用的方向。在環境保護日益高漲的今天,農業生產更需要清潔的能源,電動農業機械發展空間前景比較大,而且控制方便,功率運轉速度好,技術比較成熟,奠定了電動農業機械的發展,目前,移動式電動農業機械是我國的主要研究方向,實現了小型發電機組與移動電池互相配合,提供了穩定的輸出功率,使大型電動機械裝置的發展得到了很大程度的推動。
3發展趨勢
近年來,電子信息技術已在我國通信設備制造業、微電子制造業、軟件業及信息服務業等諸多領域實施了科學應用,其通過計算機網絡的信息處理、傳遞及利用等技術為和會諸多領域帶來了經濟發展模式的改變與效益的提升。在科技力量的推動下,電子信息技術還需不斷的向著多元化發展方向邁進。
1 電子信息技術發展現狀
目前,隨著電子信息技術在我國社會各領域的廣泛應用,其技術已經由單一的職能向著高效性、智能化方向發展。在知識經濟時代,電子信息技術的市場競爭力日益增強。
電子信息技術的發展應該是始于上世紀90年代美國提出的關于建設全球信息基礎設施建設的計劃。在此計劃下,世界各國都給予了相應并落實在行動中,對信息高速公路的發展模式進行修改。從此,電子信息技術開始在發達國家大量使用。在全球化信息時代的發展趨勢下,我國也投入到電子信息技術的建設之中,電子信息技術隨之成為國家支柱產業。然而,與國外電子信息技術相比,我國電子信息技術整體水平仍然不高,且面臨諸多挑戰,如何實現電子信息技術的突破與轉型,實現其與通信技術的融合與發展是電子信息技術產業面臨的重要問題。
2 電子信息技術的應用特點
2.1 應用的自動化與智能化
電子信息技術在實際應用過程中越來越體現出自動化與智能化特征。比較典型的自動導航技術、自動存儲技術及云技術都充分地展現了現代電子信息技術的自動化發展特點,最大程度地減少了人工作業及人工作業的誤差,在節省人力資源的同時還提高了工作質量。另外,在電子信息技術的信息獲取方面,智能傳感器的出現,能確保在第一時間內主動獲取信息并傳輸,很好的體現了電子信息技術的智能化特點與巨大優勢。
2.2 應用的集成化與微型化
半導體技術的發展使得電子信息技術逐漸向著集成化與微型化方向發展。可以發現,在電子信息技術中,其電路已實現了集成電路的形式;傳感器也是在先進的復合性材料與高分子材料技術下進行了研發與制造,傳感器的體積大大縮小,市場上已經出現了一些毫米級的傳感器;當前,納米技術被廣泛地應用于微型計算機設計與制造中,其體積雖小,但卻集成了強大的功能與技術能力;最后,嵌入式技術也在電子信息技術上實現了應用,促使了信息處理單元的集成度迅速提升。以上種種技術的應用,都體現出了現代電子信息技術應用的集成化與微型化特征。
2.3 應用的網絡化與數字化
隨著計算機網絡的普及,現代信息技術有效融合了網絡技術,將高清數字處理技術與網絡郵寄融合,建立起全球一體化的網絡數字結構。同時無線通信與光纖通信技術的融入,使得電子信息技術的傳輸呈現出可靠性高、分布廣泛的優勢特點,促進了全球信息資源的共享與交流。此外,電子信息技術運用的數字存儲技術,提升了其信息存儲的安全性與數據容量,且易于查找與保存,充分地體現了電子信息技術的網絡化與數字化。
2.4 應用的快捷化與高效化
正由于當前傳感技術、計算機技術及網絡技術等在電子信息技術中的高效融合,使得電子信息技術的應用效率迅速提高,其高速、智能、且方便的特點極大的方便了人們的生產與生活中的信心傳輸。如:手機、平板及電腦等,現已成為了人們離不開的信息傳送工具,就是因為其具有快捷高效的優勢特點。
3 電子信息技術的未來發展趨勢
3.1 計算機向多核方向發展
計算機作為電子信息技術的最關鍵的組成技術,其在未來還會向著多核方向發展,且處理器體積也會越來越小,運行速度越來越快。具體而言,處理器是計算機的核心,自電腦產生至今,其處理器的運行速度都呈直線上升的趨勢,且體積也在逐漸變小,因而未來也將繼續秉承這一發展方向進行研發。處理器起初都是由單核構成的,發展到現代的多核處理器,未來也會向著多核方向發展。另外,現今多媒體技術與智能技術的發展,使得圖像處理技術及語言識別技術在計算機中實現人機的直接交流,智能電腦較好的體現出人性化特征,未來其還將技術向著智能化方向加強云技術的發展。
3.2 微電子技術向高集成化方向發展
對于電子信息技術而言,其硬件的體積是影響其實施效率的重要因素,未來電子信息系統將向著集成化方向發展,以不斷提升電子信息技術的實施效率。當前,電子信息技術中的集成電路已進入到納米加工時代,intel、amd等處理器制造已很好的將納米技術加以應用,促進微電子技術的高集成化實現。從65nm,45nm技術到當前的32nm技術,微電子技術已呈現出高集成化特征,未來22nm技術將得到應用。未來在arm,fpga,asic等嵌入式微電子產品中,還將投入更小的納米技術應用。
3.3 光電子將成為未來電子信息技術的核心
之所以說,光電子將成為未來電子信息技術的核心,主要是因為電子技術與光子技術合成的光電子技術涉及到光顯示、光存儲、激光等多個領域,其將在農業領域、工業領域、醫療領域及軍事領域中發揮重要的作用。因此,推進光電子技術的研發,將會促進其他領域經濟效益及社會效益的雙贏。目前,結合激光器在醫療事業及軍事上的重要作用,大功率半導體激光器及固體激光器已成為光電子激光器技術的主要發展方向。而光顯示領域則是新使其光電子技術的重要發展方向,平板顯示技術將會向著可折疊化方向發展,LED燈具也將替代傳統燈泡被廣泛的應用。
4 結語
總之,電子信息技術在現代各個領域已顯現出巨大的應用作用,并推動著人類科技及社會的進步。為了讓其更好的實現對人們生活及社會生產的服務,必須充分了解其應用特點,并把握發展方向。在現有技術水平基礎上進行優化,推動未來電子信息技術的發展,提供更多優質的服務,為社會創作更多價值。
參考文獻
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作者簡介
在農業機械設計制造過程中,農機生產是重要的組成部分。想要有效提升生產質量,就要引進先進的技術,逐步提升制造水平。而自動化技術的應用能夠有效避免傳統設計制造過程中存在的問題,提升整體水平。
1現代農業機械設計制造工藝
1.1設計工藝
在應用農業機械設計工藝時,應將最初的設計方案輸入到設計軟件中,并結合相關內容,設計出農業機械圖,直觀地展現在工作人員面前。之后,相關人員可結合實際對三維模型進行適當修改,使用相關軟件進行修改保存,并將改后數據在模型上根據相關指令進行上色,進而將修改完成后的數據呈現在模型上[1]。除此以外,軟件呈現的模型也可結合設計轉變為二維模型,方便工作人員更好地操作,以提升機械制造效率。
1.2焊接制造
可應用電流實現對焊件的加熱,以提升焊接質量。但在實際工作過程中,易出現質量問題,所以,要對焊接制造引起足夠重視。當前,在實際進行焊接工作時,無須對焊機劃分正負極,只需對焊點進行明確,有效連接電流,達到焊接的目的。因電流長時間運行會產生發熱現象,進而使焊接區域溫度提升,導致融化現象。可再次進行加熱,對融化以后的焊接物再進行一次焊接,以達到完整的零件,進而提升其制造質量,滿足農業所需。通過對當前制造工藝的分析,此工藝已在多領域得到廣泛應用,如在農業生產過程中,可以通過圍護操作實現對護欄網的焊接,同時,在應用焊接制造過程中,不使用焊條,能夠有效減少成本,達到較好的焊接效果。
2自動化技術在農業機械中的實際應用
2.1集成化技術應用
隨著機械設計制造技術的不斷發展與進步,對生產提出越來越高的要求,傳統技術已不能滿足當前發展的實際需求。因此,想要有效提升自動化技術在設計制造中的應用水平,就要將其進行集成化。不同企業對其要求也存在著一定的不同,而應用集成技術前,必須對生產過程進行有效協調,以提升自動化應用方式。此外,還要不斷學習理論知識,通過理論知識與操作技能的結合,實現生產技術的集成化。在自動化技術應用過程中,能夠有效提升設計制造質量與效率,提升企業競爭實力。
2.2柔性技術
傳統設計制造行業中存在的重要問題是缺乏應變能力,究其原因是由于落后的管理模式與技術阻礙了行業的發展[2],特別是隨著客戶要求的不斷增加,對農業設計制造提出更高的要求。而柔性技術的應用能夠有效解決這類問題,在此過程中,將自動化技術、智能技術相結合,優化設計制造過程每個環節的聯系。結合當前實際分析,在農業機械設計制造過程中,柔性系統、制造單元等技術已取得有效應用,并能夠有效提升農業設計制造的效率。
2.3虛擬技術
當前,為進一步促進農業機械制造行業的發展,就要不斷完善技術,因而就會消耗大量人力資源。為了有效節約成本,運用虛擬技術,通過仿真模擬,及時將問題呈現在模擬試驗中。不僅有效減少了成本,還節約了大量資源。此外,通過虛擬技術的應用,還能夠有效提升企業經濟效益。因此,虛擬技術具有極其關鍵的促進作用,有利于農業機械設計的可持續發展[3]。
2.4智能化技術
隨著時代的不斷發展,在機械設計制造行業中,智能技術已得到有效應用,如機器人等。在實際應用過程中,機器人能夠代替人類完成生產流水線上的各類工作,不僅保障了生產質量,還能夠有效提升生產效率,且只需設定程序就能完成,大大降低了成本投入力度。同時,智能進程的應用將傳感器、機械裝置很好地結合起來,以電子技術形式對程序進行運算,并發出執行命令,從而更好地提升了設計制造的自動化技術水平。
2.5自動化設計技術
導致農業發展較慢的原因是由于機械設計緩慢,傳統設計都是采用人工繪圖,但隨著時代的發展,當前很多設計都是通過計算機實現的,設計完成后還能夠看到效果圖。從而為工作人員更直觀地展現出設計中是否存在問題,并及時進行優化。以往僅依靠圖紙觀察是無法實現這一效果,且需制定模型,這種模式不僅浪費材料,還耽誤了大量時間,不利于農業的發展,而自動化設計技術的應用有效改善了這一現狀,促進了農業機械設計制造水平的提升。
2.6數控技術
農業機械制造中,數控技術也獲得一定的應用,并發揮著關鍵作用。在生產過程中無須采用人工方式,從而更好地避免錯誤率,加之自身具有較好的重復性,提升了加工產品的質量。
3未來發展方向
3.1智能化控制
當前,在農業控制方式中,智能化控制是比較常用的一種模式,能夠結合內置芯片自主進行學習,并有效完成生產任務,在沒有人工操作的過程中,不僅保障了工作人員的人身安全,還使工作方式變得更簡便。當前,在很多地區應用無人機進行噴灑農藥,而無人機就是機械設備的一種類型[4],人們在田邊通過操控遙控器對農藥進行噴灑,有效避免了對農作物造成的破壞。通過智能化的控制,在應用無人機過程中,不僅能夠對噴灑線路進行設定,還能夠自主進行噴灑。
3.2互聯網技術的應用
關鍵詞:機械設計制造;自動化;發展方向
0.引言
所謂的械設計制造的自動化就是結合了多種技術的新興學科,它能使機械的自動化特征更為明顯,對于工業生產來說是一次技術性的革命。它采用多種技術對機械設備進行控制,不僅可以提高機械設備的質量,使其功能更加完善和強大,還可以提高機械設備的穩定性與安全性,促進機械人性化和智能化。這些都是傳統的機械無法擁有的,所以機械設計制造與自動化具有巨大的研發意義。
1.機械設計制造與自動化的設計原則
1.1.滿足機械功能需求
滿足企業生產需要是機械自動化設計的前提。機械自動化系統應該具備一個以上核心功能。能夠將信息和能量進行轉換之后為人們提供必要的信息和能量。要想形成完整的機械自動化系統就必須將產品和技術結合在一起,在設計和制造以及功能方面完善機械自動化設計[1]。
1.2.借助先進技術進行設計
機械自動化的設計要以先進技術為基礎,自動化產品、系統和功能都必須以高新技術為基礎,如此研發出來的系統才能幫助機械設備展現先進的智能化和人性化[2]。借助先進技術進行自動化設計的機械主要包括以下幾種:(一)加工設備,如機床或者加工機械。(二)進行能量轉換的機械,如電動機和內燃機等。(三)信息處理機械,如計算機等。(四)具有其他功能的機械。
2.機械設計制造實現自動化的意義
2.1.提高機械工作效率
機械實現自動化之后,可以保證機械按照操作要求按部就班進行操作,從而節省了人工,提高了工作效率。按照產品生產要求生產產品,提高產品直來那個。從而促進企業生產力的提高,給企業帶來更高的經濟效益。
2.2.加大了機械操作的可靠系數
機械自動化產品在實際工作過程中一旦遇到為或者古戰,可以自動采取措施解決,從而提高機械操作的安全性和可靠性[3]。
2.3.機械自動化操作簡捷
自動化產品具有強大的功能,當企業要改變工作方式時,只需要輸入新的控制程序即可,無需更換設備。利用產品的程序控制產品的生產,可以減少生產環節和操作流程,從而簡化操作,優化操作方式。
3.機械設計制造與自動化的發展方向
3.1.數字化的趨勢
數字化是先進制造技術未來發展的核心。數字化的制造是各種技術的融合,主要包括制造、計算機、網絡和管理學。在制造企業中,信息是以數字的形式呈現的,通過企業內部的網絡進行流通的。借助數字化技術具有目的性的快速收集資料和信息,以虛擬現實、多媒體和數據庫等技術為支撐,并對企業產品信息進行認真分析、重新規劃和組合,從而實現產品的設計和功能的仿真以及產品生產過程和組織的仿真,達到企業生產過程重組速度的提升并對市場快速反應的目的,實現客戶的要求。這也是全球制造業發展的趨勢,用戶借助互聯網信息,企業則借助電子商務,實現溝通,形成一種動態的聯盟,設計出相應的產品。
3.2.虛擬化的趨勢
傳統的機械制造業主要是利用圖紙進行產品設計,并依據圖紙進行成品實驗,只有當實驗成果之后,才能確定產品的設計。這種做法浪費了時間,提高了企業成本??茖W技術的發展,使得計算機技術與網路技術得到快速的發展[4]。人們可以借助先進的電子計算儀器,利用網絡,模擬大量工作的操作,從而實現數據的第一時間傳遞,讓處于不同地方的對象之間實現交流和合作。所以虛擬化發展趨勢是機械設計制造與自動化的發展趨勢。
3.3.綠色化的趨勢
綠色化的趨勢是人類社會發展的要求,人類社會最終的發展是人類社會與自然界的和諧。人事自然界中的一部分,人類社會的發展是無法脫離自然界的。所以社會的發展必須保證人與自然的和諧發展,機械制造的自動化設計也不能例外。所以企業在機械產品的構思、設計、制造、銷售、使用各個階段都應該充分考慮環境因素。突出產品的綠色特點,滿足客戶的工作、生產和生活的需要,并給人充實的精神享受。產品應該突出物質、精神和環境三種文明的高度融合。在研發新技術時,做到辯證的看待,充分考慮經濟利益和可持續發展之間的關系,促進機械制造自動化走一條綠色的可持續發展的道路。
3.4.智能化的趨勢
智能化是機械制造自動化的目的也是未來發展的趨勢。要想實現智能化就必須實現智能機器與人類專家之間的結合,研發出人機一體的智能系統,從而實現機械制造過程的智能化,比如機械可以模仿人類進行分析、推理、甚至判斷的思維活動。實現智能制造業的目的是為了實現人與智能機械的合作,不斷的延伸人類專家在機械制造過程中腦力活動,從而優化機械制造過程[5]。
3.5.機電一體化和微機型的趨勢
現代機械設備的發展離不開機電一體化的技術。機電一體化是機械制造自動化的延伸,該種技術要求有效的結合機械、電子、電工技術。機械自動化的產品在市場上表現為體積小、操作靈活的產品更受歡迎。微電子機械借助微電子技術發展越來越完善,并有向微米、納米發展的趨勢。
4.結語
現代機械的設計與制造的自動化具有多功能、高可靠性和低能耗的特點。所以設計人員應該掌握機械自動化的發展趨勢,主要包括數字化、虛擬化、綠色化、智能化、機電一體化和微型化等趨勢,研發出符合時展方向的自動化產品。從而幫助機械制造業實現快速穩健的發展。
參考文獻:
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1.概況
汽車電子技術是“機電結合”的技術,“機”的部分和“電”的部分要同步開發,相互之間的匹配技術非常復雜,技術上的開發難度比較大[1]。
近年來,汽車技術的創新80%來自于電子技術的應用。汽車設計工程師把汽車電子技術作為開發新車型、改善和提高汽車性能所采用的主要技術措施,汽車制造商把加快汽車電子化的進程、增加汽車電子裝置的數量作為汽車的新賣點和奪取未來市場的重要手段。進入21世紀,汽車工業發達的國家,汽車電子技術主要用來解決汽車的節能、環保和安全問題;隨著人們消費水平的提高,舒適和便捷的汽車電子裝置也在高速增長。相對于發動機制造、機械傳動等領域,中國在汽車電子方面與國際先進水平相比要更落后。
2.汽車電子的研究方向
通過近幾年的研究,我們發現,對汽車電子技術的研究大體上有以下幾個方向:電子控制系統的研究、混合動力車輛的研究、車載電子設備的研究和智能汽車的研究。
2.1電子控制系統的研究
隨著汽車電子控制技術的發展,發達國家在汽車的各個系統中競相采用電子控制裝置。目前比較多見、成熟的汽車電子控制系統主要有發動機電子控制、底盤電子控制、車身電子控制、信息傳遞等。發動機電子控制包括燃油噴射控制、點火時間控制(ESA)、怠速控制(1SC)、排氣再循環(EGR)、發動機爆震控制和其他相應的控制,以及自診斷系統、后備系統等。發動機電子控制能最大限度地提高發動機的動力性,改善發動機運轉的經濟性,同時盡可能降低汽車尾氣中有害物質的排放量。它是電子控制技術在汽車上應用的主要部分。底盤電子控制包括自動變速器電子控制(ECT)、防抱死制動控制(ABS)、驅動防滑控制(ASR)、懸架系統控制、電子控制動力轉向、4輪轉向(4WS)控制、巡航控制(CCS)系統等。車身的電子控制包括車用空調控制、車輛信息顯示、擋風玻璃刮水器的控制、燈光控制、汽車門鎖控制、汽車車窗控制、電動坐椅控制、防撞與防盜安全系統等。汽車電子控制系統的應用不僅可以明顯提高汽車發動機的效率、減少油耗,還可以提高汽車的性能,進一步降低成本。
2.2混合動力汽車的研究
所謂混合電動汽車(Hybrid Electric Vehicle,簡稱HEV),是車上裝有內燃機和電動機兩種動力源[2]。將產生動力的部件與電能儲存元件以不同的方式結合起來,可以形成不同類型的HEV。它較純電動汽車有以下優點:可以最大限度地發揮內燃機汽車和純電動汽車的雙重優點;輔助動力單元(APU)的選用使汽車的續駛里程和動力性能可以達到內燃機汽車的水平;雖然內燃機會有排放產生,但由于其排量小,主要工作在最佳工況點附近,而大大減少了汽車變工況(特別是低速、怠速)時的排放,再由于可回收制動能量,可使混合動力汽車成為較低排放的節能汽車;在一些對汽車排放嚴格限制的地區(如商業區等),混合電動汽車可以關閉APU,由純電力驅動,成為零排放的電動汽車。
2.3車載電子設備的研究
目前的車載電子設備包括:車載影音設備安全防盜、汽車通訊、汽車GPS導航設備與儀器、車載冰箱、倒車雷達等,但這并不是全部,例如最近投放市場的新技術――配光可變型前照燈(AFS),它是一種可以在行駛過程中根據道路狀況進行自動照明的系統。研究表明車載電子設備領域將有更大的發展空間,近幾年車載電子設備的普及速度可以用“驚人”來形容。
2.4汽車智能化技術的研究
智能汽車(Intelligent Vehicle,簡稱IV)是一個集環境感知、規劃決策、多等級輔助駕駛等功能于一體的綜合系統,它包括智能感知與預警系統、輔助駕駛系統、車輛自動駕駛系統等。汽車智能化系統集中地運用了計算機、人工智能與自動控制技術、現代傳感技術、信息與通訊等技術,它是典型的高新技術的綜合體,是目前各國重點發展的智能交通系統中重要的組成部分,也是世界車輛工程領域研究的熱點和汽車工業增長的新動力[3]。
3.汽車電子技術的發展現狀及未來發展趨勢
近幾年,汽車電子技術在電子控制系統、混合動力車輛、車載電子設備和智能汽車等方面的發展勢頭良好,逐年呈上升趨勢,并帶動了我國汽車電子技術的進一步發展。
就車載電子的發展來說,目前車載電子產業尚處在高速發展階段,進軍該產業的企業較少,但用戶市場較為廣泛,收益較多,且有較大發展空間,市場潛力巨大。車載電子還加入了對通訊的進一步要求,包括衛星導航、當地服務、遠程診斷、緊急援助、安全氣囊展開通知、互聯網訪問、移動電視和藍牙,等等。其它應用還包括提高乘客的舒適性和娛樂性體驗的諸多新產品。據悉,北美和歐洲將在所有的汽車中安裝自動繳費和緊急援助系統。
汽車智能化技術是未來汽車電子的未來發展趨勢。機器視覺技術、雷達技術、磁性導航技術、高精度數字地圖和衛星導航技術是智能汽車的關鍵技術。
隨著汽車電子技術的不斷發展,與其技術相關的一些標準和協議也將進一步得到完善。BMW正在努力研制一種基于IP網絡協議的汽車電子系統,其目的是要簡化公交系統內部的通信聯絡方式。
此外,不論是汽車主動安全技術(aetive salty technology),還是汽車被動安全技術(passive safty technology),都對我國汽車電子技術的發展提出了新的挑戰。尤其是主動安全技術,它可以避免人員及車輛的損傷,事后由于交通堵塞引起的間接經濟損失[4]。目前已廣泛采用的汽車主動安全技術主要有防抱死制動系統(ABS)、電子制動力分配裝置(EBD)、驅動防滑系統(ASR)和車距報警裝置等。研究顯示,Bosch公司生產的電子穩定程序(ESP)技術,可以穩定車輛并降低打滑危險,減少50%的嚴重交通事故。
4.總結
隨著電子信息技術的飛速發展,現代汽車技術與電子技術、智能化技術融合在一起,汽車已成為現代科技的載體和結晶。汽車電子化、智能化是當今汽車研究的重點,已經成為衡量各國汽車工業發展水平的重要標志。
除了大力發展汽車電子工業外,還應注重對人才的培養和新技術的引進,并著重于電控系統和電子電器設備模擬和數字電路等職業技能的實踐、實訓和創新能力的培養,突出電子技術的實用性和先進性,培養熟悉汽車電子電器、電控系統故障診斷和維修的高級應用型技術人才。
參考文獻:
[1]程振彪.世界汽車電子化及其技術發展趨勢[J].汽車情報,2008.3,(10):17-23.
[2]陳清泉,孫逢春,祝嘉光.現代電動汽車技術[M].北京:北京理工大學出版社,2002.1-22.
0 引言
近年來,科學技術發展迅速,機械設計制造及其自動化也取得了令人矚目的成就。機械設計制造自動化是一種融入了多種因素(如傳染技術、信息技術、自動控制技術等)的新型技術,這種技術能夠借助自動化系統進行機械生產控制,繼而在很大程度上提升機械的生產能力和生產效率。從現狀看,機械設計制造及其自動化的發展日趨成熟,本文將對其未來發展方向進行探討。
1 機械設計制造及其自動化簡介
1.1 機械設計制造的基本定義
機械設計制造是近年來比較新興的學科,該學科的發展以多種先進機械技術為基礎,學科中涉及了機械、計算機、軟件編程等多種技術,能夠借助自動化實現高效生產。簡而言之,機械設計制造是一門綜合技術學科,它能夠幫助企業研究各種機械裝備及機電產品的設計制造過程和生產過程,對企業管理意義重大。
1.2 機械設計制造及其自動化的基本特征
首先,機械設計制造及其自動化具有高質高效的特點。機械制造自動化產品不但具有強大的信息處理能力,還具備較佳的自動控制能力。利用自動化設備進行產品生產,能夠實現連續作業,與傳統機械設備相比,機械化自動設備出現失誤的風險相對較低,收獲的產品產出效率相對較高。其次,機械設計制造及其自動化具有安全性高的特點。用傳統的機械設備進行工作,錯誤和故障時有發生,因此不得不對其進行人工修理。運用自動化技術及自動化產品進行工作,能夠實現故障自檢,發生故障時,能夠自我診斷、自我處理,這在很大程度上提升了機械產品生產的安全性和高效性。再次,機械設備制造及其自動自動化具有適用范圍廣的特點,它涉及了眾多學科,且具備多種復合功能,能夠真正實現自動化控制補償、調節及保護,滿足各類用戶的各種需求。
1.3 機械設計制造及其自動化的工作原則
首先,在進行機械設計制造及其自動化設計工作時應遵循信息交互轉換的原則,這樣做有諸多益處,生產出來的自動化產品能夠同時滿足公眾的應用需求和信息需求。只有遵循信息交互轉換的原則,才能實現自動化產品和技術一體化,繼而形成完整的自動化系統。其次,在進行機械設計與制造及其自動化設計工作時應遵循創新原則。只有不斷創新,才能促使生產出來的機械產品具有獨特性,才能提高產品的市場占有率,繼而在激烈的市場競爭中有立足之地??偠灾?,機械設備接受的科技資金投入越高,創新思想應用的越多,其具備的功能便越多、越完善、越發達。
2 機械設計及其自動化的未來發展方向
2.1 智能化
在機械化產品中,有著一個重要標志――智能化,智能化水平越高,機械化產品的自動化程度也越高。因此,在未來的發展中,機械化產品有必要朝著智能化的方向發展。智能化技術是一項高科技技術,它涉及了多種學科的內容,包括計算機學科、運籌學科、人工智能學科等,它能夠讓機械化產品產生人的邏輯思維能力和判斷能力。在機械化產品中融入智能化技術,能夠促使產品替代施工者從事一些危險系數高的施工任務,在很大程度上降低了安全事故發生率??偠灾寵C械化產品朝著智能化的方向發展,能夠替代人工勞動,實現安全施工,提升工作效率和效益。
2.2 數字化
在現代工業當中,數字化技術發揮著十分獨特的作用,它能夠統計復雜信息(圖形、聲音、技能等),將復雜信息以數字信息的形式展現出來,并及時分析、處理,全真模擬產品的功能和產品的生產加工過程,實現原型產品的模擬制造,最終在減少設計錯誤和生產錯誤的基礎上收獲較高的生產效率??傊?,機械設計制造及其自動化朝著數字化的方向發展,能夠進一步提升機械設備的生產效率,促使機械設備更快、更好地工作。
2.3 微型化
上世紀八十年代以來,機械設備開始向微型化的方向發展,機械設備微型化能夠提高運營靈活度,減少能耗,降低機械企業生產成本。除此之外,機械設備微型化還能增強產品綜合競爭能力。從現狀看,微型機械在諸多領域具有較高的應用價值,比如說軍事領域、信息領域、生物醫療領域。由此可知,機械設備具有十分廣闊的應用前景。需注意的是,機械設備的微型化程度越高,加工難度也越大,如何更好地實現機械設備微型化還需眾多學者進一步研究。
2.4 網絡化
網絡化是機械設計制造及其自動化的必然發展趨勢。從現狀看,機械設計制造過程中雖然應用了網絡化技術,但生產控制的網絡化水平還有待提高。舉例而言,在進行產品設計和產品生產時,機械設計制造的自動化系統一旦發生問題,便不能繼續正常生產產品,若是生產現場缺乏專業設計者或技術者,就得暫停產品生產工作。等專業技術人員解決系統問題之后才能繼續進行產品生產工作,這在無形當中降低了產品生產效率。由此可知,機械設計制造及其自動化必然會朝著網絡化的方向發展,這樣當出現產品生產問題時,便可利用網絡中的信息技術、傳感技術以及遠程監控技術向不在生產現場的專業人員求助,產品生產問題便能得到解決,產品生產效率便能得到保證。
2.5 綠色化
近年來,我國工業化進程加快,社會公眾面臨的環境污染問題愈演愈烈,環境污染問題直接制約了社會經濟健康發展。作為現代工業的重要內容,機械設備制造及其自動化在發展過程中應注意融入綠色理念。不論是在產品的設計階段,還是在產品的應用階段,機械設備制造及其自動化都需要朝著節能環保的方向發展,只有這樣,才能實現經濟發展和環境保護雙收益。
2.6 人性化
人是機械設計制造及其自動化產品的服務對象,機械設計制造及其自動化若想實現健康發展,就得在未來發展中處理好產品與人的關系,促使機械化產品朝著人性化的方向發展。筆者認為,作為機械設備生產企業,應盡量生產出富有人的情感、富有人性以及人的生理機能的機械化產品。
3 結語
本文結合機械制造的概念、特點以及設計原則,對機械設計制造及其自動化的發展方向進行了探討,認為機械設計制造及其自動化應朝著智能化、數字化、微型化、網絡化、綠色化、人性化的方向發展,希望能為機械制造行業健康發展提供理論指導。機械設計制造及其自動化是提升生產效率的重要途徑,相信與科學技術進步的同時,機械設計制造及其自動化還會朝著更多的方向發展,機械自動化產品的社會應用價值也會越來越高。
參考文獻:
[1]李彤.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].中國科技投資,2013,11:106-106.
[2]梁韶祥.探討機械設計制造及其自動化的發展方向[J].科技展望,2014,11:85-85.
[3]王琪,胡海燕.基于機械設計制造及其自動化未來發展方向的探究與思考[J].電子世界,2014,16:93-93.
[4]程海洲,蘇張磊.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].河南農業,2015,08:26-27.
智慧農業把關食品安全
智慧農業作為今年活動新增的重點板塊,以“慧三農、聚萬物”為主題,集中展示物聯網技術提升下農業信息數字化、生產自動化、管理智能化的創新成果。國內農業物聯網雙巨頭上海農業物聯網應用工程技術研究中心和安徽朗坤物聯網有限公司首次同臺亮相,分別展示其自主研發的“水產養殖物聯網系統”以及“智慧農業生態圈”等。同時,歐洲相關領域著名研究機構(LEI Wageningen UR)也帶來了未來智慧農業的美好遠景,并和中國優秀企業共同探討行業未來發展。智慧城市勾勒美好生活
1 研究目的與方法
通過網絡、書籍調查資料,結合科幻影視作品和小說,從科學的角度預測分析未來計算機的發展趨勢。
2 研究結果
2.1 未來計算機將有更高的性能
看計算機的發展過程,歷經電子管計算機、晶體管計算機、大規模集成電路計算機、超大規模集成電路計算機4個發展階段。受工藝的限制,大規模超大規模的集成電路不可能無限集成,因此集成電路的開發已經瀕臨極限。由于目前計算機硬件用的幾乎都是半導體集成電路,以半導體材料生產集成電路或超大規模集成電路的工藝以及技術越來越接近其物理極限,在不遠的將來,計算機的性能也將接近物理極限。
2.2 未來計算機將有更廣的應用
⑴普適計算將無處不在。所謂普適計算指的是,無所不在的、隨時隨地可以進行計算的一種方式;無論何時何地,只要需要,就可以通過某種設備訪問到所需的信息,普適計算強調把計算機嵌入到環境或日常工具中。
⑵電子娛樂。目前,不少娛樂公司已經開始在網上播放電影和電視節目,并打造數字家庭。
⑶生物識別技術。生物識別技術被廣泛應用鑒于反計算機黑客、反病毒、網絡過濾及識別盜賊等技術存在的問題,生物識別技術為其提供了可能的解決方案。指紋、虹膜、聲音和面部特征等識別技術已經開始用于政府和公司的身份認證系統。
⑷精確農業。精確農業是指以計算機、全球定位系統(GPS)等信息技術控制的農業灌溉、播種、施肥和治蟲以及水土保持等工作。鑒于精確農業具有可降低化學品使用量、保證農作物高產和環保等特點,預計精確農業技術將在未來10年內在國內得到廣泛應用。
⑸遠程醫療。常規檢查將輕而易舉,醫藥行業是最早被裝備先進信息技術產品的行業。性能更好的信息技術產品將顯著地降低醫療工作成本。專家預計,這些技術將在2015年形成氣候,將顯著降低數十億美元的醫療費用,極大改善醫療保健,提供更便捷的醫療服務。
⑹納米技術。納米技術逐步形成規模在納米級別上的科學研究與開發成果,使人類越來越有信心掌控微觀世界,制造出功能更強的計算機和更有效的醫療手段。目前,已有數十億美元的資金用于納米技術及其產品的研發。專家預計,納米技術的應用將在2015年左右形成規模,納米技術的潛在市場將達兆億級水平。
⑺機器人。機器人將落戶尋常百姓家包括能與人交談、從事更為艱苦工作等智能化機器人,正被加速開發。隨著計算機技術以及仿真技術等發展,微型機器人不久將成為人類既經濟又方便的助手。目前,日本和韓國已經出售了上百萬的微型機器人,用于工業界、家庭事務、醫療保健、軍事和休閑業。專家預計,機器人最早將于2020年被大規模采用。
⑻人造器官。人體諸多器官現在都可以用仿真器官來代替,包括人造皮膚、骨頭、耳蝸、血管、心臟等。利用計算機芯片、微型機械、組織工程和其他新技術,仿生器官不久可以涵蓋到整個人體。目前,利用芯片,人造胳膊和大腿可以與人神經系統相連,借助于傳感器可以有觸覺。專家預計,2017年到2027年,人造器官可以替代人體主要器官。
⑼智能交通。智能化高速公路將成為風景線,鑒于沒完沒了的交通擁堵現象,智能化高速公路以其更低的成本、更快的速度、更高的安全性被普遍看好。有關計算機模型顯示,智能化公路將使目前高速公路通暢能力提高2―3倍,而每英里的成本不到1萬美元。目前新的高速公路造價是每英里100萬到1億美元。智能車將裝配無線通訊和傳感器等設施,將使行駛車輛的速度、方向和剎車得以自動化控制。目前通用汽車公司已經成功測試了無人駕駛的速度為每小時112公里的智能車。預計,2020年―2030年期間,30%的高速公路將采用智能化公路。
2.3 未來計算機將有更深的智能
⑴人機交互。人類自然形成的與自然界溝通的認知習慣和形式必定是人機交互的發展方向,研究者們也正在努力讓未來的計算機能聽、能看、能說、能感覺。
⑵機器學習。機器學習是研究計算機怎樣模擬或實現人類的學習行為,以獲取新的知識或技能,重新組織已有的知識結構使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心,是使計算機具有智能的根本途徑,其應用遍及人工智能的各個領域。
⑶自然語言理解。自然語言理解就是要讓計算機能夠聽懂人們說的話。自然語言理解技術的突破不光可以應用在計算機人機語音對話中,它的更大應用將是人工智能中的一個具有更大意義的領域──機器翻譯。
⑷機器視覺。機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。特點是提高生產的柔性和自動化程度,而且機器視覺易于實現信息集成,是實現計算機集成制造的基礎技術。
[參考文獻]