探究機電一體化的創新及發展方向

貴州航天職業技術學院 郭克朝

探究機電一體化的創新及發展方向

貴州航天職業技術學院 郭克朝

機電一體化是一門重要的科學技術，在社會的發展中起著重要作用，創造了巨大的經濟效益和社會效益。機電一體化的創新和發展方向也是一個重要的研究方面，它促進了機電一體化自身的發展變革。

機電一體化 創新 發展方向

隨著計算機技術的迅猛發展，機電一體化技術得到了前所未有的發展和應用，它的應用極大促進了機械智能化和人性化，機電一體化的創新和發展關乎社會的發展方向和發展進程。

一、機電一體化的內涵

機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機結合，綜合應用到實際中去的綜合技術。現代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。

與傳統技術相比，機電一體化的優勢有以下幾個方面：①功能增強并且應用廣泛；② 精度大大提高；③安全性和可靠性提高；④操作改善；⑤柔性提高；⑥生產能力和工作質量提高

機電一體化是將電子器件的信息處理和控制功能附加或融合在機械裝置中的一種復合化技術，它極大地提高了傳統工業的技術水平，而且能解決目前資源能源短缺的境況。

二、機電一體化產品的創新

社會經濟是不斷發展的，只有不斷發展創新的技術和產品才能滿足時代的要求，符合社會發展的需要。因此，機電一體化的研究人員要實時根據調查的市場情況調整自己的產品，滿足市場的需要，推動自身發展。

1.外觀的創新。客戶接觸產品的第一印象就是產品的外觀，追求美是人類的天性，漂亮的產品外觀會給產品增添許多印象分，刺激客戶的購買需求。因此，機電一體化產品需要注重外觀的創新設計并且結合產品的功能使產品與其他設備協調得更好。

2.材料的創新。材料創新是機電一體化產品創新的一個關鍵部分，主要包括兩個方面的創新應用：第一，新產品的研發材料選擇。選擇運用一些像納米材料、合金材料等的新型材料來研制新的機電一體化產品。第二，選擇物理性能高的材料，如輕便、耐磨、抗震的材料。

3.結構的創新。機電一體化產品的結構創新包括產品的技術改進、產品的重新設計、產品的重新研制等方面，是產品創新的一個重要環節。具體的實施內容有：產品內部的動力結構、機械結構、動力配置等方面。

4.功能的創新。機電一體化產品的功能是其在競爭中獲勝的最重要因素。機電一體化產品的功能創新有兩個方面：一方面是根據客戶和市場的需要對原有產品功能進行改進；另一方面是根據客戶和市場的需求研發具有新功能的產品，促進自身發展。

三、機電一體化產品的發展方向

從二十世紀九十年代后期開始，許多發達國家的機電一體化開始向智能化方向邁進，并取得了一些成就。未來機電一體化的發展方向集中在以下六個方面：

1.智能化。智能化是人類追求、探索的一個目標，是社會進步、發展的一個體現，機電一體化的發展進步也是在產品的智能化方面得到體現。產品的智能化在機電一體化研究中越來越得到重視，機器人、數控機床是智能化的重要應用之一。機電一體化的產品不可能具備有和人一樣的自主思維、決策能力，但是采用先進的微處理器使產品具有相對的智能是可以實現的，它可以更方便、快捷地解決生產上的一些問題，提高工作效率。

2.模塊化。模塊化是將一種處理復雜系統分解為更好的可管理模塊的方式。模塊化用來分割、組織、打包軟件，每個模塊完成一個特定的子功能，所有的模塊按某種方法組裝起來，成為一個整體，完成整個系統要求的功能。模塊化是機電一體化發展的一個重要目標和方向，這是一項艱苦而復雜的工程。機電一體化的產品名目繁多、廠商眾多，但是這些產品的研制沒有形成系統的單元模式和標準，難以實現大規模生產。為了維護自身利益，我國很難從國際上引入這些單元設計的標準，只能通過自身的組織、摸索實現。

3.網絡化。計算機技術的應用推動了網絡技術的發展，給生產、軍事、政治、科技和人類的日常生活帶來了翻天覆地的變化。網絡技術的應用把各個地區、各個國家聯系在了一起，促進了全球化的進程，加速了信息的傳播，同時加劇了企業之間的競爭。由于網絡的普及，機電一體化的產品一經研發只要其質量高、性能好、滿足人們的需求就可以很快地傳遞到世界各個角落。因此，網絡化必將是機電一體化發展的一個重要方向。

4.微型化。微型化是把機電一體化的產品向著微型機器、微型領域的方向發展的一種趨勢。在國外稱為微電子機械系統（MEMS)，主要是指幾何的尺寸小于1立方厘米的機電一體化產品。這些產品的體積小、運動靈活性高、耗能較少，在軍事技術、信息科技和生物醫療方面具有不可替代的優勢，是未來社會的發展方向之一。

5.綠色化。工業技術的發展給人類帶來極大物質滿足的同時也帶來許多環境問題，如生態環境的污染、資源的破壞、能源的減少等。環境的保護、可持續發展已經提上日程，此時誕生的綠色產品極大地滿足了社會和人類的需求，綠色化是社會發展的必然要求和必然趨勢。設計具有無污染、節能環保的機電一體化產品具有廣闊的利潤空間和發展前途。

6.系統化。系統化是指采用一定的方式對已經制定頒布的規范性文件或者流程進行歸類、整理或加工，使其集中起來作有系統的排列，以便于使用的活動。表現特征之一就是體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以進行靈活的組合、裁剪，也可以進行多個子系統的協調控制和綜合管理。另一表現特征就是大大加強通信功能，注重產品與人之間的關系，實現“人格化”。

機電一體化的產生和發展是社會生產力發展的必然結果，是各領域技術融合的結晶。機電一體化的應用廣泛，具有廣闊的發展空間，在發展過程中要找對方向，及時改革創新，促進自身不斷發展，獲得更多的社會效益和經濟效益。

ISSN2095-6711/Z01-2015-06-0035