淺談機電一體化技術的現狀與發展

梁木+馬輝

摘 要：現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。機電一體化是時代改革的必然產物，本文闡述了其定義以及意義，然后研究現狀以及發展，以其為實際研究提供理論基礎。

關鍵詞：機電一體化 現狀 發展

伴隨著當前社會不斷進步，各種現代化科學技術不斷的涌現而出，應用在人們生活后備工作中的各個階段。現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，各個工程領域和技術革命領域不斷的出現改造與變換，在當前社會發展中是利用其相應的技術管理措施和技術控制方法進行分析與管理的過程。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其在發展中不斷的朝著機械工業和其他各個行業滲透，逐步的形成了一套完善的管理措施和管理施工手段。機電一體化的綜合發展使得當前機械加工中技術措施和技術控制手段不斷的結合和完善，是當前企業在發展中能夠合理有序發展的關鍵，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段，更是當前社會在發展中逐步朝著現代化技術領域發展的主要方式。

1、概述

機電一體化技術，顧名思義，就是將機械設備與電子技術相互整合，使機械設備的動力、信息處理與控制等部分的功能呈現自動化、智能化狀態，它是建立在機械技術、電子技術、計算機網絡技術、自動化處理技術等一系列現代化技術的基礎上的機械系統技術。隨著科技的發展， 人們對于機電一體化技術的研究與整合已經取得巨大的成果。目前，機電一體化已經發展成為一門獨立的科學，許多高職院校將它作為一門新型的學科進行授課，希望可以培養出高素質的機電一體化技術人員，為國家的工業技術發展做貢獻。機電一體化技術其實是包括了技術與產品兩個方面，所以，在研究人員研究機電一體化技術應該充分考慮到這兩個方面之間的關系，不能脫離產品的生產而單獨研究技術，也不能一味地追求技術的創新而忽視產品質量，應該以先進的技術生產出高質量的產品，這才是深化機電一體化技術發展的最終目的。

2、現狀

這一技術的現狀主要分為三個時間段：

第一時間段為1960年之前。那一時間段為發展的初期，由于意識到傳統機械產品種類單一少、能耗較多、工作效率慢等缺點，人們萌生了將電子科技運用到機器的想法并開始研究設計。尤其是第二次世界大戰期間，人們更意識到電子信息技術的重要性，如果能將電子信息技術用于軍事生產上，有利于提高我國軍事的戰斗力。

第二階段為1970年至1980年期間。當時互聯網、遠程操作、微型機器等得到大力推廣，也為該項技術的應用做了鋪墊。

第三階段為1990年后，其邁向了新的章程。由于科技不斷進行，人們對機電一體化技術的不斷重視，使得機電一體化系統得以不斷完善和創新，為我國各個領域作出了巨大的貢獻。

3、發展趨勢

3.1 智能化發展

“智能化”主要是運用先進的電子信息技術，將對外界的視覺、聽覺和感覺轉換為記憶和思維，并且具有判斷、分析和決定的意識，從而形成一種智能性的應用。在對外開放的背景下，我國科學技術水平得到不斷提升，智能化技術被廣泛運用于人們的生活當中，成為時代發展的潮流。機器人就是該項技術發展的體現。機器人是集機械電子、計算機技術、生產技術和仿生技術與一身所構造，受人工操縱或者按照計算機編排的程序運行，其具有一定的分析能力和思維能力，能對接收到的信息作出判斷，可以代替人類從事一些安全系數較低的工作，并且具有較高的工作效率，是建筑行業、工業以及其他各個領域的發展中具有重要意義的研究。此外，機電一體化的智能化發展還體現在各種各樣的自動監控設備、自動生產線以及人臉識別系統的應用等。

3.2 數字化發展

數控機床是一種通過數字編輯而成的程序進行操控的機械設備，其內部控制系統能夠將操作程序編輯成代碼，從而將圖紙的內容以數字的形式呈現，通過電子技術發出的信號加工零部件。數控機床將復雜、精密、種類繁多的零部件加工過程簡易化，速度快、操作簡單、精密性高，相較于傳統的加工方式更有利于提高工作的效率。類似數控機床這類的數控設備還有很多，機電一體化技術的數字化發展不僅提高工作效率，還能通過計算機提供更加精確的數據對設備操作進行監管和控制，降低數據測量的偏差。

3.3 網絡化發展

互聯網的普及與發展使得整個世界范圍內的信息和資源得以共享，提高了人與人之間的交流互動。網絡化通常是運用網絡進行遠程操控。例如可以將家里的電腦、電視機通過互聯網進行連接使用，又如最近很流行的運動手環也是機電一體化產品的一種。另外，在互聯網平臺上構建虛擬實驗室已經成為該項專業的一種創新模式，這種虛擬的實驗裝備是由現實裝備的工作原理濃縮而成，對提升教學效率具有非常重要的現實意義。

3.4 微型化發展

微型化這一概念最早被提出是在20世紀80年代末期。機電一體化產品的微型化，主要是指產品的提及在一立方厘米之內，甚至小到以微米和納米作為計算單位，國外將這類機電一體化產品稱為微電子機械系統MEMS（Micro-Electro-Mechanical System）。微機電一體化是21世紀科學技術發展的領先領域，技術包括光刻技術與蝕刻技術等，其產品具有體積小、精確度高、節約能源、操作靈活便捷的特點，在各個領域的應用都具有較大的優勢。

3.5 環保化發展

大量的制造生產導致生態遭受越老越大的污染，可利用資源不斷減少。因此，人類開始將重心放在保護生態、保護環境上。在機電一體化產品和技術方面，也加入了環保的理念，不論是生產、使用或者銷毀，都要盡可能降低對環境的破壞和對能源的耗費，提高資源利用率。

4、結語

在社會經濟增長迅速和科學改革取得巨大成就的背景下，機電一體化逐漸滲透到各個領域當中，成為各行各業不可或缺的一項。機電一體化技術發展非常迅速，然而也存在一些問題尚待解決，如創新程度不高、管理模式落后等，還需加強對其的研究。

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