試論機(jī)電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向

丁樹成

（中國原子能科學(xué)研究院，中國 北京 102413）

機(jī)電一體化是現(xiàn)代科技和人類社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果，且隨著人們需求的不斷增長和科技的不斷進(jìn)步，將會(huì)得到持續(xù)的創(chuàng)新和發(fā)展。當(dāng)前的機(jī)電一體化融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)和電子、機(jī)械等多種先進(jìn)技術(shù)，而在未來其將包含更多領(lǐng)域的科技，融合更多的創(chuàng)新技術(shù)，并朝著高效率、高質(zhì)量和綠色化、可持續(xù)化的方向發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)其水平的不斷提高，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到其未來的創(chuàng)新發(fā)展方向，并采取相應(yīng)的辦法和措施。

1 機(jī)電一體化的概念和我國發(fā)展現(xiàn)狀

所謂機(jī)電一體化，指的是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)、軟件編程技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)等一系列技術(shù)進(jìn)行有效組織，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化、高效化和低耗化，使生產(chǎn)系統(tǒng)成為系統(tǒng)的工程技術(shù)[1]。我國的機(jī)電一體化伴隨著改革開放實(shí)現(xiàn)了迅猛發(fā)展，無論是理論知識(shí)和技術(shù)水平，都取得了重大的發(fā)展，使得生產(chǎn)效率大大提高，經(jīng)濟(jì)效益迅猛增長。然而，與發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在著較大的差距，仍在探索和前進(jìn)的道路上。

2 機(jī)電一體化的創(chuàng)新方向

機(jī)電一體化在現(xiàn)代科技和社會(huì)需求的促使下，將會(huì)不斷融入創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品的創(chuàng)新和改良，以滿足用戶多樣化和專業(yè)化的產(chǎn)品需求，提高企業(yè)的市場競爭力[2]。在產(chǎn)品的造型和功能上，以及材料的使用和產(chǎn)品控制上，都會(huì)實(shí)現(xiàn)巨大的創(chuàng)新和發(fā)展。

首先，機(jī)電一體化產(chǎn)品將在其造型和功能上下功夫，實(shí)現(xiàn)造型和功能的創(chuàng)新，以滿足用戶的個(gè)性化和多樣化需求。在產(chǎn)品造型上，將會(huì)更加美觀，符合用戶的審美需求，并與產(chǎn)品的功能充分結(jié)合。同時(shí)，在產(chǎn)品的功能上，將會(huì)更加全面和多樣，以滿足用戶不同時(shí)期的不同需求，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的全面化和多樣化。

其次，在材料的選擇和使用上，將會(huì)采用更加適宜且綠色、輕便和性價(jià)比高的材料，并根據(jù)具體的產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化選擇。納米材料、智能材料和高分子材料等作為創(chuàng)新性較強(qiáng)、且功用更高的材料，將會(huì)越來越廣泛地運(yùn)用到機(jī)電一體化當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)量輕體小且耐損耐磨等特性，使得產(chǎn)品的便捷性和耐用性更高。

另外，機(jī)電一體化的產(chǎn)品控制上，也將融入大量的創(chuàng)新技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)控制的便捷性、自動(dòng)化和高效化。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化控制需要進(jìn)行人工手動(dòng)控制操作，耗費(fèi)大量人力，且效率不高，質(zhì)量無法保證。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，結(jié)合大量的先進(jìn)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)其自動(dòng)控制和監(jiān)視，并能夠自動(dòng)學(xué)習(xí)以提高控制的效率和準(zhǔn)確性。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

從目前的機(jī)電一體化不斷增長的需求和人們對于生產(chǎn)生活的具體要求，能夠判斷出機(jī)電一體化未來的發(fā)展趨勢。主要的方向即向綠色化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和微型化發(fā)展。

首先，由于自然環(huán)境的不斷惡化，使得人們對于環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約更加關(guān)注和重視。機(jī)電一體化將會(huì)充分考慮到這一要求，并不斷向綠色化發(fā)展。在機(jī)電產(chǎn)品使用時(shí)，不會(huì)造成對自然環(huán)境的污染，且在廢棄時(shí)也能回收利用，成為綠色可回收垃圾[3]。

其次，機(jī)電一體化將會(huì)在智能技術(shù)不斷發(fā)展的促使下，變得更加智能化。智能化的機(jī)電產(chǎn)品，擁有觀察和推理判斷能力，并能根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的辦法和決策。智能化的產(chǎn)品，將大大節(jié)省人們的時(shí)間，并使得生產(chǎn)的效率和質(zhì)量都得到有效提高。

同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化也將是機(jī)電一體化的發(fā)展方向。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，大大方便了人們的生產(chǎn)和生活。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也將運(yùn)用到機(jī)電一體化當(dāng)中，使得遠(yuǎn)程控制技術(shù)和監(jiān)視技術(shù)得到廣泛運(yùn)用。機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)過程將會(huì)受到人們的遠(yuǎn)程監(jiān)管和控制，且人們的家庭生活也將因此而變得更加智能化和便捷化。

另外，微型化作為全球各項(xiàng)技術(shù)和許多行業(yè)的研究目標(biāo)，也將是機(jī)電一體化未來發(fā)展的主要方向。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的微型化，能夠大大方便產(chǎn)品的移動(dòng)和運(yùn)輸，并有效節(jié)約人們的可利用空間。微型技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電一體化當(dāng)中，即國外所說的電子機(jī)械系統(tǒng)[4]。微型機(jī)電一體化擁有體積小和耗能少等優(yōu)勢，能夠廣泛運(yùn)用到微型化需求較高的軍事和醫(yī)療等領(lǐng)域中。

4 提高機(jī)電一體化水平的辦法

機(jī)電一體化的創(chuàng)新和發(fā)展趨勢已經(jīng)十分明顯，如何順應(yīng)其發(fā)展趨勢，并采取相應(yīng)的辦法和措施，以提高其發(fā)展水平，則是當(dāng)前應(yīng)充分關(guān)注和重視的問題。

首先，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)的研究和創(chuàng)新，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)的研究。機(jī)電一體化的發(fā)展依靠的是多學(xué)科和多專業(yè)技術(shù)的支持，將所有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性的有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電產(chǎn)品性能的不斷優(yōu)化和產(chǎn)品智能化、效率化。只有保證基礎(chǔ)理論技術(shù)水平的提高，才能夠保證機(jī)電一體化在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的開發(fā)和創(chuàng)新。

其次，應(yīng)當(dāng)重視機(jī)電人才的培養(yǎng)，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供強(qiáng)大的人才保障。人才作為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科技發(fā)展的重要?jiǎng)恿Γ軌驗(yàn)榭萍及l(fā)展提供強(qiáng)大的創(chuàng)造力和發(fā)展力。機(jī)電一體化涉及到眾多的學(xué)科和領(lǐng)域，且牽涉到的科技都是世界頂尖級，對于人才知識(shí)儲(chǔ)備和運(yùn)用能力有極高的要求[5]。應(yīng)當(dāng)針對機(jī)電一體化的具體要求，進(jìn)行針對性的人才培養(yǎng)。讓其既能夠掌握機(jī)械技術(shù)，還能夠掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)、光學(xué)和電子等多種學(xué)科知識(shí)，并將其融匯貫通，形成一套機(jī)電知識(shí)體系。

此外，應(yīng)當(dāng)重視產(chǎn)品的研發(fā)和銷售，通過市場的檢驗(yàn)和用戶的體驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品有目標(biāo)的升級和完善。產(chǎn)品能夠充分體現(xiàn)機(jī)電一體化的發(fā)展水平，并能夠在研發(fā)和銷售的過程中實(shí)現(xiàn)供需信息的準(zhǔn)確傳遞，能夠保證機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的準(zhǔn)確性和有效性。同時(shí)，企業(yè)的發(fā)展也離不開經(jīng)濟(jì)效益的提高，只有保證企業(yè)擁有較高的經(jīng)濟(jì)利潤，才能夠保證其擁有充足的資金進(jìn)行科學(xué)技術(shù)的研發(fā)。

5 結(jié)語

機(jī)電一體化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的必然結(jié)果，也是人民日益增長的物質(zhì)需求的必然要求，且在此基礎(chǔ)上，將會(huì)繼續(xù)地發(fā)展和提高，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的創(chuàng)新性和更高的功用性。應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢，并結(jié)合當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，采取相應(yīng)的辦法和措施，以適應(yīng)并滿足其發(fā)展的需求。應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)的研究和創(chuàng)新，重視機(jī)電人才的培養(yǎng)，并加強(qiáng)機(jī)電產(chǎn)品的研發(fā)和銷售，保證機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展擁有資金支持和現(xiàn)實(shí)依據(jù)。只有這樣，才能夠保證機(jī)電一體化能夠向著更好更快發(fā)展，為人們的生產(chǎn)和生活帶來更大的便利和更多的利益。

[1]葉劍,鐘德金.機(jī)電一體化現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及應(yīng)對策略[J].科技傳播,2011(08).

[2]王敏.機(jī)電一體化發(fā)展趨勢與數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用推廣[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2012(07).

[3]劉正明.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢[J].科技傳播,2012(21).

[4]魏強(qiáng).21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢[J].廣西輕工業(yè),2008(05).

[5]張楊林.機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J].機(jī)械制造,2005(06).