對我國企業(yè)機械制造與機電一體化現(xiàn)狀與趨勢研究

摘 要：由于現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展必然趨勢與結(jié)果是機械制造與現(xiàn)代科學技術(shù)。本文通過對繼續(xù)寫制造與機電一體化技術(shù)的發(fā)展背景進行簡要概述，隨后對國內(nèi)外機電一體化技術(shù)現(xiàn)狀進行綜述，最后對未來發(fā)展趨勢進行剖析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代科學技術(shù)；機械制造；現(xiàn)代科學技術(shù)；機電一體化

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 10-0000-01

隨著不斷發(fā)展的現(xiàn)代科學技術(shù)，這就為不同學科的滲透和交叉起到極大的推動，更為重要的就是引發(fā)工程領(lǐng)域的技術(shù)革命。而機械工程領(lǐng)域受到迅速發(fā)展的計算機技術(shù)與微電子技術(shù)以及滲透到機械工業(yè)所形成的機電一體化，導致引發(fā)特別大的變化在機械工業(yè)的管理體系與生產(chǎn)方式、產(chǎn)品與技術(shù)結(jié)構(gòu)、構(gòu)成與功能，這樣就導致工業(yè)生產(chǎn)從之前的機械電氣化逐步邁入機電一體化。

一、機電一體化概述

從概念上來看，所謂的機電一體化就是說機構(gòu)的處理信息功能、主功能、控制功能、動力功能上對電子技術(shù)進行引進，有效結(jié)合電子化設(shè)計和機械裝置與軟件而構(gòu)成系統(tǒng)總稱。到如今，機電一體化逐步成為一門新型的具備自身體系的學科，特別是逐步發(fā)展的科學技術(shù)條件下，勢必將新的內(nèi)容賦予其中。概括機電一體化的基本特征為：其出發(fā)點為系統(tǒng)的觀點，通過對電力電子技術(shù)、信息書籍、自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、傳感測控技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)的綜合運用，按照所指定的系統(tǒng)功能目標要求，將各個功能單元進行合理布局和配置，基于可靠性高、功能多、能耗低、質(zhì)量高的層面對特定功能價值實現(xiàn)，最優(yōu)化系統(tǒng)的一門工程技術(shù)。

二、機械制造技術(shù)發(fā)展歷程

數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)代制造系統(tǒng)當中屬于一項特別重要的關(guān)鍵技術(shù)，通過有效融合自動控制、處理信息、微電子、自動檢測、計算機等高新技術(shù)，其特點是柔性自動化、效率高與精度高，發(fā)揮不可或缺的作用在制造業(yè)實現(xiàn)智能化、集成化與柔性自動化。如今，數(shù)控技術(shù)也呈現(xiàn)出根本性的變革，這就是從以往傳統(tǒng)的封閉式專用型開環(huán)控制模式逐步發(fā)展成如今的開放式通用型全閉環(huán)控制模式。數(shù)控系統(tǒng)基于集成化基礎(chǔ)對超小型化與超薄型實現(xiàn)；基于智能化基礎(chǔ)將模糊控制、計算機、網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)、多媒體等多學科技術(shù)進行綜合，數(shù)控系統(tǒng)對高效、高精、高速控制實現(xiàn)，那么相應(yīng)的加工過程還能夠?qū)Ω黜梾?shù)進行自動補償、調(diào)節(jié)、修正，以便對處理智能化故障與在線診斷實現(xiàn)；基于網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)集成數(shù)控系統(tǒng)和CAD/CAM。

三、機電一體化發(fā)展階段

大致能夠?qū)C電一體化劃分成三個階段：

第一階段則是在二十世紀六十年代之前的初級階段。人們在該階段會無意識的通過對電子技術(shù)初步成果進行利用以便對機械產(chǎn)品的性能進行有效完善。尤其是在整個二戰(zhàn)期間，刺激結(jié)合電子技術(shù)和機械產(chǎn)品，，戰(zhàn)后將這些有效結(jié)合機電的軍用技術(shù)向民用轉(zhuǎn)化，發(fā)揮積極性作用恢復戰(zhàn)后經(jīng)濟。從整體上來看，擁有自發(fā)狀態(tài)的開發(fā)與研制?？墒鞘艿桨l(fā)展的電子技術(shù)并沒有達到一定水平的影響，這就導致不存在可能廣泛與深入發(fā)展結(jié)合電子技術(shù)和機械技術(shù)，也根本沒有辦法大量推廣已開發(fā)產(chǎn)品。

第二階段是二十世紀七十至八十年代的蓬勃發(fā)展階段。隨著逐步發(fā)展的通信技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)，奠定技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)展機電一體化。隨后出現(xiàn)的大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路與微型計算機，提供充分物質(zhì)基礎(chǔ)發(fā)展機電一體化。日本首先普遍接受mechatronics一詞，一直延續(xù)到八十年代后期在整個世界范圍內(nèi)普遍廣泛承認；極大發(fā)展機電一體化產(chǎn)品與技術(shù)；各個國家給予特別大的支持與關(guān)注機電一體化產(chǎn)品與技術(shù)。

第三階段是二十世紀九十年代之后的機電一體化技術(shù)開始邁入智能化發(fā)展的深入發(fā)展階段。通信技術(shù)與光學等技術(shù)進入到機電一體化當中，另外還有微細加工技術(shù)，這就導致存在著微機電一體化與光機電一體化等這些新的分支。

我國直到二十世紀八十年代初期才逐步進行應(yīng)用與研究機電一體化。為更好的指導此項工作，國務(wù)院專門成立機電一體化領(lǐng)導小組，而且在“863計劃”當中列入此技術(shù)，除此之外，在對“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要的制定過程當中，將國際上機電一體化發(fā)展動向與影響充分考慮。相當一部分的大中型企業(yè)、研究機構(gòu)、大專院校做了特別多的工作發(fā)展與應(yīng)用該技術(shù)，而且也獲得一定的成果，但是通過對比日本等這些國家，依然存在的差距比較大。

四、機電一體化的發(fā)展趨勢

幾點一體化就是交叉綜合信息、控制、電子、計算機、光學、機械等學科，其進步與發(fā)展依賴并且促進發(fā)展相關(guān)技術(shù)。大致的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：

一是智能化。這是一個機電一體化技術(shù)重要發(fā)展方向，在研究機電一體化過程骯臟越來越重視人工智能，其重要應(yīng)用之一就是智能化數(shù)控機床和機器人。

二是模塊化。受到繁多的機電一體化生產(chǎn)廠家與產(chǎn)品種類的影響，那么一項特別重要與復雜的事情就是開發(fā)與研制動力接口、標準機械接口、環(huán)境接口、電氣接口等的機電一體化產(chǎn)品單元。

三是網(wǎng)絡(luò)化。受到日益普及的網(wǎng)絡(luò)的影響，立足于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程監(jiān)視與控制技術(shù)方興未艾，從本質(zhì)上來看，遠程控制的終端設(shè)備可以將其劃分到機電一體化產(chǎn)品的范疇之內(nèi)。

四是微型化。微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。

五是環(huán)?；?。工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。

五、結(jié)束語

綜上所述，機電一體化和機械制造的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當然，與機電一體化和機械制造業(yè)相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，他們的發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻：

[1]盛國棟.淺談國內(nèi)機電一體化發(fā)展和現(xiàn)狀[J].裝備制造，2010（04）.

[2]范文蕊，郭穎慧.機電一體化應(yīng)用對社會發(fā)展的影響[J].科技資訊，2010（21）.