淺析機(jī)電安裝一體化趨勢

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各個學(xué)科之間存在的交叉以及相互滲透越來越明顯，這一趨勢引導(dǎo)著工程領(lǐng)域中相關(guān)技術(shù)不斷出現(xiàn)新的變革。機(jī)電一體化是機(jī)械工程領(lǐng)域一項(xiàng)極為重要的變革，其主要由于計算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展以及其自身向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的滲透所造成。這一變革極大的改變了機(jī)械工程項(xiàng)目，導(dǎo)致該項(xiàng)目中產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)以及管理方式均發(fā)生了巨大變化。目前，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐步邁入了由“機(jī)械電氣化”，向“機(jī)電一體化”發(fā)展的重要階段。文章對機(jī)電安裝一體化進(jìn)行了簡單的概述，并在此基礎(chǔ)上對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了總結(jié)和分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；技術(shù)；安裝；發(fā)展趨勢

1 機(jī)電一體化相關(guān)概述

機(jī)電一體化是人的手與肢體的延伸，同時也是人的頭腦以及感覺器官的延伸，與機(jī)械電氣化機(jī)電一體化具有明顯的智能化特點(diǎn)。機(jī)電一體化從表意上理解即是將機(jī)械裝置與軟件以及其他電子化設(shè)計相結(jié)合的過程，簡單的講就是將機(jī)構(gòu)的功能（動力功能、主功能以及信息處理功能和信息控制功能等）與電子技術(shù)相結(jié)合的過程。隨著對機(jī)電一體化實(shí)際需求的不斷增加，該學(xué)科已經(jīng)自成體系，成為一項(xiàng)新型學(xué)科。在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的大好形勢下，機(jī)電一體化將會被賦予更廣更新的內(nèi)容。機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)主要包括以下幾部分：傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)

2 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

機(jī)電一體化是一門多學(xué)科交叉綜合的學(xué)科，它不僅涉及到機(jī)械、光學(xué)、電子、計算機(jī)還涉及到信息以及信息控制等多個領(lǐng)域。機(jī)電一體化的發(fā)展以及進(jìn)步與相關(guān)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步是密不可分的，二者既相互依賴又相互促進(jìn)。在深入了解現(xiàn)有趨勢的基礎(chǔ)上本文對機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向進(jìn)行了分析，內(nèi)容如下：

2.1 微型化

微型化指的是機(jī)電一體化逐步向微型機(jī)器以及微觀領(lǐng)域發(fā)展的一種趨勢。機(jī)電一體化是一個系統(tǒng)，其中包含很多分支，而微機(jī)電一體化則是其中較為重要的一支，在國外又被成為微型電子機(jī)械系統(tǒng)。它泛指幾何尺寸不超過lcm的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向著微米、納米級發(fā)展。采用精細(xì)加工技術(shù)加工生產(chǎn)微機(jī)電一體化產(chǎn)品，其具有體積小、運(yùn)動靈活、耗能少的優(yōu)勢，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有較好的應(yīng)用前景。

2.2 智能化

智能化實(shí)質(zhì)上就是指通過一定的技術(shù)使機(jī)電產(chǎn)品具備智能功能，能夠在一定程度上擁有類似于人類的思維、推理以及決策等能力。智能化傳統(tǒng)自動化技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)之間的最主要區(qū)別，同時還是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的主要方向。隨著模糊控制等人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展迎來了廣闊的天地。

2.3 集成化

機(jī)電一體化的集成是從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體功能分解成相互有機(jī)聯(lián)系的若干子功能，再將系統(tǒng)分解成若干個功能單一的功能單元，然后通過硬件以及軟件等將各個功獨(dú)立的單元按照其功能有機(jī)地聯(lián)系起來，最終形成一個具有最有功能的整體。集成是推動機(jī)電一體化發(fā)展的內(nèi)在動力，是一個具有極高創(chuàng)新性的過程，這種創(chuàng)新性的存在使得機(jī)電、控制以及信息等相互結(jié)合，共同構(gòu)成了一個最優(yōu)的整體，使得機(jī)電一體化領(lǐng)域的得到不斷拓展。

2.4 模塊化

模塊化是機(jī)電一體化工程中極為重要而且很艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類以及生產(chǎn)廠家數(shù)量以及種類的不斷擴(kuò)大。開發(fā)并研制具備標(biāo)準(zhǔn)接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品是一項(xiàng)比較艱巨的任務(wù)。要完成各項(xiàng)要求同時需要做到大規(guī)模生產(chǎn)不僅需要根據(jù)不同需要定制不同的標(biāo)準(zhǔn)，同時還要根據(jù)目前的需要及時變更對標(biāo)準(zhǔn)的限定，只有如此才能更好的適應(yīng)社會的發(fā)展，滿足實(shí)際需求。但是目前因?yàn)橛懈鞣N利益沖突的存在，要在較短的時間內(nèi)完成國內(nèi)各方面標(biāo)準(zhǔn)的制定并且需要跟上國際化標(biāo)準(zhǔn)很難完成，但是通過大型企業(yè)的構(gòu)建可以逐漸完成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

2.5 系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意翦裁和組合，同時尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng)。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦于機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實(shí)上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。

2.6 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起以及發(fā)展為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政治、軍事、更各個方面的發(fā)展均提供了巨大的空間。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得整個社會形成了一個統(tǒng)一的整體，企業(yè)之間的競爭也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的各項(xiàng)優(yōu)勢在網(wǎng)絡(luò)信息的幫助下定會得到更加顯著的體現(xiàn)。

2.7 綠色化

工業(yè)的發(fā)展極大的改變了人類的生產(chǎn)以及生活方式。這主要體現(xiàn)在人們的物質(zhì)財富日益豐富，生活更為舒適上；但是，我們需要同時意識到環(huán)境資源數(shù)量有限，長期開發(fā)利用其基數(shù)已經(jīng)大為減少，生態(tài)環(huán)境也遭到了嚴(yán)重污染。隨著人類素質(zhì)的不斷提高對保護(hù)環(huán)境的意識不斷提高，保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然的呼聲越來越響亮。綠色產(chǎn)品這一概念就是在這一趨勢下產(chǎn)生的。綠色產(chǎn)品的設(shè)計、制造、使用以及銷毀等過程中無一不符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，另外還具有較高的資源利用率。設(shè)計綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有極好的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后可以回收再利用。

2.8 人性化

人類是機(jī)電一體化產(chǎn)品的使用對象以及服務(wù)對象。所以對于未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅需要加強(qiáng)它們與生命機(jī)體的相似性，給產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性；同時還要充分協(xié)調(diào)產(chǎn)品與人和環(huán)境的關(guān)系，使產(chǎn)品更關(guān)注人的生理、心理特性和極限，方便人類使用以及操作。

3 結(jié)束語

隨著我國綜合國力的不斷提高，各項(xiàng)技術(shù)水平已經(jīng)有了極大的提高，機(jī)電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)出了蒸蒸日上的勢頭，但是，我們需要意識到自身與發(fā)達(dá)國家之間存在的較大差距。為了促進(jìn)我國機(jī)電一體化水平的不斷發(fā)展，減少與發(fā)達(dá)國家之間的差距，在發(fā)展過程中我們要在充分利用原有設(shè)備以及技術(shù)的基礎(chǔ)上，引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的新技術(shù)，不斷開發(fā)經(jīng)濟(jì)型機(jī)電產(chǎn)品，在學(xué)習(xí)和仿造的基礎(chǔ)上開發(fā)出富有中國特色的產(chǎn)品。

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