機電一體化的現狀及發展趨勢研究

張立偉 中信戴卡股份有限公司

機電一體化又稱之為機械電子工程，最早出現在1971 年日本雜志之上。機電一體化技術中包含先進的機械與微電子技術，使冰冷的機器更加人性化和智能化。新型機電設備和相關產品的性能日益完善，運行更加安全可靠。此外，在機械生產過程中，應用先進的機電一體化技術可提高制造水平，確保生產方式邁向多個方向。目前，我國對機電一體化技術的應用高度重視。

一、機電一體化技術的概念

機電一體化主要是將機械裝置與電子設計的功能相結合而形成的系統。將機電一體化技術與機械產品相結合，就能打造完善的機電產品，確保產品的結構更加精密，提高機構的執行力，確保信息得到有效的控制。機電一體化既可以是技術，又可以是產品。在機電一體化中包含多種先進的技術，其與傳統機械電氣化的概念存在較大區別。機電一體化技術作為一門新型技術學科，具有其自身的特點。為了有效發揮出機械技術、自動化控制技術和微電子技術的優勢，就要確保各項技術得到合理配置，打造多功能系統，減少對能源形成的浪費，實現對功能的優化。

二、機電一體化技術的現狀

20 世紀80 年代初，機電一體化才在我國得到進一步研究與應用。由于該技術在我國起步時間比較晚，因此，我國機電一體化技術與發達國家相比還存在較大的差距。首先，在傳統工業中，需對微電子技術進行改造，但由于改造難度較高，而且工作量較大，因此，就會制約機電一體化的發展。第二，由于機電一體化技術發展速度飛快，與之相關的產品更新換代速度很快，就會進一步提高市場的占有率壓力。第三，采用機電一體化產品代替技術含量較低的產品，才能促進我國經濟實現可持續發展。由于機電一體化在我國發展的年限較短，許多產品難以滿足經濟發展的需求，我國每年需要進口大量的國外產品，因此，需要對機電一體化技術進行改進。要盡快將微電子技術引入到傳統產業之中，這樣不僅可以完善傳統產業的生產工藝，還能解決資源匱乏的情況。要積極開展機電一體化產品自動化技術和數字化技術的研究，加快產品的更新速度。

三、機電一體化技術應用的意義

目前，我國機電產品的功能日益完善，越發滿足人們的需求，產品的體積比較小巧，重量輕便，使用更加安全。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品的功能更強，應用范圍廣泛。機電一體化產品突破傳統機電產品中功能的局限性，將多種技術相結合，適用于不同的場合，可滿足用戶多元化需求。機電一體化技術可對機構進行簡化處理，減少傳動部件的應用，這樣就能進一步降低機械磨損的情況。采用計算機檢測與控制技術可及時對各類誤差進行糾正，提高工作精度。機電一體化產品具有很高的安全性，可通過自動監控、報警、診斷等功能對人們進行提示，避免發生安全事故。機電一體化產品采用先進的計算機技術對程序進行控制，為人們提供完善的人機界面，這樣就能對設備的操作性能進行改善，簡化操作。機電一體化技術可以改變機器的工作程序。比如，使用工業機器人就能滿足不同的作業要求。

四、機電一體化的發展趨勢

（一）模塊化

由于機電一體化的產品類型眾多，進行產品研發時，就要考慮到各個單元、部件之間具有良好的匹配度。比如，動力單位這一機械裝置包含的功能較多，除了具備智能化調速和減速功能之外，還有電機的支持，因此，該裝置的識別能力和測距能力較強。若采用標準單元對產品進行開發，需要制定完善的標準，確保各部位順利匹配。目前，尚不能制定出統一的標準，但由于電氣產品系列化與標準化給各大生產廠家所帶來的利益不容忽視，因此，機電一體化產品的生產會逐漸邁向模塊化方向。

（二）綠色化

隨著工業生產水平不斷提升，人們的生活也因此而發生改變。雖然人們的生活質量有所提升，但環境卻遭到破壞，資源量不斷下降。在這種情況下，人們越發意識到環境保護的必要性。因此，機電一體化技術需逐漸邁向綠色化方向。要積極進行綠色產品的生產和制造，減少對環境所造成的危害，而這則是未來機電一體化技術需要實現的內容，

（三）智能化

隨著人工智能技術的不斷發展，機電一體化技術與人工智能的結合日益緊密。人們利用人工智能不僅可以提高生產智能化水平，還能提高生產效率，確保生產更有針對性。常見的工業機器人、智能化數控機床均是人們研究的重點領域。在機電一體化技術中，主要結合控制理論、計算機科學技術、人工智能技術，確保機器可以模擬人的思維，具備基本的判斷、推理與決策能力。在微處理器的支持下，機電一體化產品的智能化功能會日益完善。

（四）網絡化

在計算機網絡技術的支持下，人們可以隨時利用互聯網進行溝通。此外，物聯網的功能也得到進一步完善。在先進技術的引導下，機電一體化技術將會逐漸邁向網絡化方向。將這一技術與計算機網絡有機結合，不僅能夠提高機電一體化產品的功能，還能使人們隨時感受到網絡所帶來的樂趣。機電一體化產品可以隨時與網絡結合，滿足人們的多元化需求，方便人們隨時攜帶，備受人們的喜愛。

五、結束語

隨著機電一體化技術的蓬勃發展，各大先進技術在該系統中起到至關重要的作用。機電一體化充分發揮計算機網絡、微電子、自動化控制等先進技術的優勢，使與之相關的產品具有更加完善的功能，滿足人們的多元化需求。在工業生產領域，機電一體化技術同樣可以提高生產效率和生產水平，使工業生產逐漸邁向自動化和智能化方向。要進一步完善機電一體化技術，才能使各個領域獲得新的突破。