機電系統概念設計技術與應用探析

張云龍

摘 要：隨著全球經濟的迅速發展，世界市場的競爭日益激烈，機械電子技術行業中的機電系統的發展受到了其領域極大的關注，并得到不斷改進、完善和發展。為了擺脫完全依靠國際應用技術的現狀，機電系統的概念設計技術的提出和應用探析成為必然趨勢，其在一定程度上具有頗為重大的意義和價值。因此，該文主要探析了機電系統概念設計技術的研究背景、機電系統和概念設計的概念，以及機電系統概念設計技術的應用特點等方面。

關鍵詞：機電系統 概念設計 應用特點

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0041-01

機械電子學自從20世紀70年代誕生至今，歷經了差不多40個年頭，在科學水平的不斷發展的同時，人們對于機電產品的需求也隨之逐漸增加。在需要企業具有快速創新研發新產品能力的時代大環境下，概念設計技術的應用越來越普遍，不但在汽車等高檔奢侈品上得以應用，在機電系統上的概念設計也越來越受到大家的青睞。因此，不僅要清醒地認識到機電系統概念設計技術研究的背景，還要深刻理解機電系統和概念設計技術的具體內容，同時，對機電系統概念設計技術的應用特點進行一定的探析。

1 機電系統概念設計技術與應用的研究背景

就機電系統概念設計技術與應用的研究背景而言，包括技術支持和機電產品需求兩個方面。具體來說，一方面，鑒于機械電子技術、傳感技術，以及計算機信息技術的持續發展，為機電系統的探索和應用提供了技術方面的大力支持。另外，人們對機電產品的需求和種類日益增多，然而，整個社會對機電產品的實際需求的變化速度無法與其產品的設計速度相適應。因此，機電系統的設計是機電產品的研發進程中的重要環節之一，而機電系統的概念設計更加是極具創造性的重要階段之一。另一方面，由于當今世界，科學技術日新月異，新產品更新換代的速度明顯加快，現代市場的產品競爭日趨激烈，對于機電系統的設計的要求將更加嚴格，對于機電系統的設計師而言，除了以往常用的適應性設計及變形設計，機電系統的創新性設計的任務已經迫在眉睫。面對嚴峻的挑戰，應當明白機電系統產品創新的關鍵所在，清晰地認識到機電系統概念設計技術的重要性。

2 機電系統以及概念設計的內涵

2.1 機電系統的內涵

機電系統，也是機電一體化系統，它一般是指幾厘米以下，甚至更加小尺寸的小型裝置，主要由傳感順、執行器，以及微能源等組成，實際上是一個相對獨立的智能系統，在電子和機械等各個領域有著非常廣泛的應用。對于機電系統的具體內涵，其實有很多不同版本的理解，有的認為，機電系統是一種將機械設備、電子裝置和各種軟件等有機結合而組成的應用系統；有的認為，機電系統是一種主要由計算機信息網絡協調并控制的，以此來實現機械力、運動和能量流等多動力學任務，同時，將機械和機電的各個部件相聯系的系統；有的認為，機電系統是一種將多種不同技術，比如，機械電工、電子光學等組合而成的系統。而在我國普遍將機電系統定義為是機電一體化技術（包括精密機械技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、信息處理技術、自動控制技術，以及系統總體技術）與機電一體化產品的合稱。

2.2 概念設計的內涵

眾所周知，產品設計是一項非常復雜的工作，就其具體的過程而言，雖然國際上有諸多論述，眾說紛紜，但是無論是哪一種說法，得出的總結就是產品設計涉及到兩個重要的設計階段，也就是概念設計與詳細設計。而概念設計的內涵主要包括這樣幾個方面：首先，功能創新；其次，功能分析和功能結構圖設計；再者，工作原理解的搜索和確定；最后，功能載體方案構思和決策。因此，概念設計在產品設計的整個過程中占據著重要地位，發揮著不可替代的作用，如果概念設計做好了，產品設計的整體水平才能達到一定的高度。此外，機電系統的概念設計運用到多個學科范疇的知識，其體現了設計的高度藝術性、創新性，以及綜合性。

3 機電系統概念設計技術的應用特點

3.1 創新性

我國一直致力于建設創新型國家，培養創新型高新技術人才，對于“創新”一詞的高度重視是當今社會的必然要求，而對于機電系統概念設計技術而言，創新性更是機電系統概念設計技術的精髓和靈魂，如果要適應時代發展的要求，滿足用戶對機電產品的日益增長的要求，就要很好地體現機電系統概念設計技術的創新性特點，只有不斷地對機電系統進行創新的概念設計，才能夠打造出能夠讓機電產品的用戶感到滿意并且適用的新產品。因為機電系統本身就是一個相對比較繁雜的綜合性系統，所以，機電系統概念設計技術上所體現出來的創新可以是不同層面的，比如，機電系統的結構的完善和更換等等。無論是哪個方面的創新，都直接對機電系統的整體的創新有很大的影響。因此，機電系統概念設計技術的創新性特點是不可忽視的。

3.2 多樣性

除了創新性的特點以外，機電系統概念設計的另一個比較重要的特點就是它所體現出來的多樣性。無論是機電系統概念設計的手段的多種多樣，還是機電系統概念設計的設計方案的豐富多樣，都在一定程度上反映了機電系統概念設計在市場需求、工作原理，以及產品形態等多個方面的多樣化。不但布局不同會體現多樣化，而且設計思路不同也會加強多樣化的顯現。

4 結語

總而言之，從長遠的角度來看，機電系統的快速發展和更新換代都離不開概念設計技術的應用。就目前的情形而言，機電系統概念設計技術的使用早就已經在世界范疇內得到了大家的普遍認可和推崇，作為產品設計的重要環節，概念設計是整個產品設計的過程中最不可或缺的一個階段。在某種程度來說，概念設計階段在產品的生命周期里發揮著決定性的作用，產品特征多半通過概念設計階段的內容來決定，同時，概念設計也是市場及企業間的角逐競爭的關鍵因素。上述內容通過對機電系統概念設計技術與應用的研究背景的分析，在深入理解相關概念的基礎上，對其應用特點等進行探析對該領域的發展具有一定的參考價值。

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