機電一體化技術的發展及應用分析

文/朱永來 江蘇力河建設工程有限公司 江蘇 連云港 222068

機電一體化技術的發展及應用分析

文/朱永來 江蘇力河建設工程有限公司 江蘇 連云港 222068

科技水平的快速發展帶動了生產生活方面的重大變革，同時更加便捷了人們的日常生產和生活。目前隨著機電一體化技術的不斷發展，促進了社會經濟的全面進步。因此文章重點探討機電一體化技術的發展及其應用現狀。

機電一體化；發展趨勢；應用

現階段，機電一體化技術已經廣泛的應用于機械制造行業中。不僅極大的提高了機械行業的生產效率，產品品質，還有效的降低了能源的消耗，提高了制造企業的經濟效益。因此大力推廣機電一體化技術，促使其得到更加廣泛的應用，對于切實提升我國國民經濟具有不可估量的重要作用。

一、機電一體化技術概述

所謂機電一體化主要指的是在機械結構的各方面引入新型的電子技術，并將電子技術和原先的裝置進行有效結合的一種方式。所以機電一體化屬于融合多種先進技術為一體的技術綜合體，其并非是將電子技術和計算機技術進行簡單的疊加，同時機電一體化既可以從技術層面展開分析，也可以從產品層面進行探討。現階段，在現代機械制造行業中，機電一體化技術的應，用范圍已經十分普遍。其中機電一體化技術中的微電子裝置既能夠取代部分機械元件原有的功能，還能夠衍生出大量的新型功能。例如可以實現產品的自主檢測功能，自動顯示故障數據以及自動進行運行方式的調節等。可以說在機械制造行業中運用機電一體化技術，其所生產的產品，不僅能夠代替手工技術操作所生產的產品，還能夠促使產品具備更多功能。一般來說，運用機電一體化技術生產出來的產品，通常具備較高的自動化水平，更加符合客戶的現實需求。

二、機電一體化技術未來的發展方向

機電一體化技術的發展必須基于可持續發展以及以人為本的理念之上，通過不斷完善相關技術，不斷提升制造產品的使用性能，進一步滿足人們的不同使用需求。目前機電一體化技術的主要發展方向如下：

（一）綠色化

科技水平的不斷提升正日漸改變著人們的生活環境和生活品質。然而我們也應該看到，傳統工業化快速發展是以損害人類賴以生存的生態環境為基礎的。目前全球生態環境日益惡化，日益威脅到人們的正常生活。因此機電一體化技術的未來發展方向之一就是走綠色化發展道路，不斷制造出更多更好的綠色一體化產品。

（二）光機電一體化

目前伴隨著科學技術的進一步發展，將先進的科技技術積極融入到機電一體化技術十分必要。例如將光學技術中的優勢應用在機電一體化系統中的能源系統、傳感系統和信息處理系統中，推動機電一體化逐漸朝向光機電一體化的方向轉變，也是未來的重點研究方向。

（三）智能化

隨著智能化時代的到來，在機電一體化技術中逐漸引入智能化技術也是完全可行的。例如人工智能、生理學、心理學和模糊數學等。即便機電一體化產品無法擁有和人類一樣的智能，但是對于高性能的微處理器卻是極有可能促使產品具備一定的低級智能的。

（四）網絡化

隨著信息化時代的到來，網絡技術獲得了空前的發展契機，并廣泛在工業生產、科學技術以及軍事等領域得以應用。網絡技術的快速發展加強了世界的聯系，也加劇了機電產品的市場競爭力。機電產品必須具備強大的功能、可靠的質量以及突出的優勢，方能在激烈的市場競爭中脫穎而出，并通過網絡技術快速傳遞到世界各地。因此網絡化的發展不僅帶來產品的營銷優勢，也推動了產品制造方面的技術革新。

（五）模塊化

目前尚未有關于機電產品模塊化方面的研究，主要原因在于機電一體化技術的種類較為繁多，對其模塊化進行研究以及開發的難度也是十分大的。但是隨著社會分工的逐步細化，未來的機電一體化技術也將進行分類發展，對其進行模塊化研究也是未來的重要研究課題之一。

（六）人性化

伴隨著人們生活水平的逐漸提升以及文化程度的普遍提升，人們更加關注生活品質的提升。因此對于機電一體化產品而言，其不僅需要具備基礎的產品使用功能，還應該注重產品的外觀、顏色等方面的設計。使其能夠得到人們的廣泛好評，更加貼合人們的生活習慣，不斷滿足人們的各種需求。

三、機電一體化技術的應用分析

目前機電一體化技術的應用范圍已經不僅僅局限在機械制造行業中，還在軍事、醫療、教學等方面發揮著重要的作用。機電一體化技術不僅能切實提升產品的制造效率，降低運行成本，還能夠切實提升產品的制造質量。以下僅分析機電一體化技術在數控機床和分布式控制系統中的具體應用。

（一）數控機床

我國是一個產品的出口大國，尤其是機床的生產數量更是占據全球較高的比例。然而數控機床的生產總數卻顯著低于世界發達國家水平。伴隨著科學技術的進一步發展，我國機床生產工藝水平也得到了進一步提升。目前我國車床主軸的轉速已經由3000-4000 r/m in提高到了8000～10000 r/m in；同時車床轉速的提升還要求其他運動部件的加速度相應的進行提升，例如普通機床的加速度已經由0.5G提高到1.5～2G，最高可達15G。此外最小分辨率為1nm的數控系統以及機床也已經誕生了。

（二）分布式控制系統

分布式控制系統也可以稱之為DCS，其不僅能夠有效控制生產過程，還能夠實現生產計劃的統計管理，實時調度和優化生產過程，其集中了管理、控制和測試為一體，是一個綜合性的系統。DCS的工作方式主要為集中監視和分散控制，因此即便其系統出現局部故障，也不會影響到其他分部，也就是說DCS系統具備較好的穩定性能和安全性能，也是我國大型機電系統主要的運用對象。

機電一體化技術是多種技術綜合發展的產物，其已經廣泛的應用于軍事、醫療、工業生產等行業中，并在提升產品性能方面發揮了重要作用。伴隨著科技水平的進一步發展，機電一體化技術必將為國家帶來更多的經濟效益和社會效益。

［1］高鵬.機電一體化技術發展及應用［J］.科技創新導報，2011，05：61

［2］艾克拜爾?吐爾遜.機電一體化技術的發展和應用探析［J］.現代農村科技，2015，10：64

［3］李培英.試論機電一體化技術的應用與發展［J］.科技致富向導，2013，03：108+116