機(jī)電一體化發(fā)展趨勢探析

許鵬飛

摘要：隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)逐漸建立機(jī)械與電子技術(shù)的合作關(guān)系，從而產(chǎn)生了機(jī)電一體化技術(shù)，構(gòu)成一種新的系統(tǒng)，并豐富了學(xué)術(shù)種類，特別是許多高校，已經(jīng)開設(shè)了機(jī)電一體化專業(yè)。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展過程是科技發(fā)展的過程，是時代發(fā)展的過程，代表了我國先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展?fàn)顩r，其迅速發(fā)展的趨勢預(yù)示著其有廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

1機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)涵

機(jī)電一體化技術(shù)是指將機(jī)械、電子、微電子、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號變換技術(shù)、接口技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行一個統(tǒng)一的有機(jī)的整合，并且應(yīng)用到實際當(dāng)中去的一種技術(shù)。現(xiàn)代化的機(jī)電設(shè)備基本上都可以稱為是機(jī)電一體化設(shè)備。機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中，機(jī)械技術(shù)是最為重要的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)著重研究如何使機(jī)械如何實現(xiàn)機(jī)電一體化。通過機(jī)電一體化的實現(xiàn)，來達(dá)到結(jié)構(gòu)、材料、性能上的改進(jìn)，來實現(xiàn)減輕重量、改善精度、提高性能的目的。計算機(jī)信息技術(shù)是機(jī)電一體化中較為重要的輔助因素之一。信息的交換、預(yù)算、決策、人工智能等等都屬于計算機(jī)處理技術(shù)。機(jī)電一體化發(fā)展至今，已經(jīng)將機(jī)械、微電子、自動控制、計算機(jī)信息、傳感測控、電子等多種技術(shù)相整合，同時實現(xiàn)各系統(tǒng)之間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實現(xiàn)產(chǎn)出的效應(yīng)最大化。機(jī)電一體化的運用，大大提高了機(jī)械工程技術(shù)的效率，不僅僅可以更好的實現(xiàn)機(jī)械工程的各種要求，還可以實現(xiàn)自動檢測、處理、調(diào)節(jié)、控制等等。機(jī)電一體化產(chǎn)品在某些方面已經(jīng)實現(xiàn)了智能化操作，智能化是其與普通機(jī)械技術(shù)最根本的區(qū)別。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化也越來越受到重視，當(dāng)前我國的機(jī)電一體化發(fā)展還處于初級階段，仍然還有較長的道路要走。

2機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1初級發(fā)展階段

二十世紀(jì)六十年代以前的時間是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的初級階段，在初級發(fā)展階段，人們開始能夠自覺利用電子技術(shù)的成果完善機(jī)械產(chǎn)品的性能，在二戰(zhàn)之后，戰(zhàn)爭在使科技發(fā)展滯后的同時，也促進(jìn)了電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合，在戰(zhàn)爭期間這種結(jié)合主要應(yīng)用與軍事，在戰(zhàn)爭結(jié)束夠，電子技術(shù)與機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，并為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了巨大的作用，由于機(jī)電一體化技術(shù)剛剛產(chǎn)生，人們對這種技術(shù)的認(rèn)可程度還不高，機(jī)電一體化技術(shù)還未得到廣泛運用，這個階段的機(jī)電一體化技術(shù)還算不上是真正的機(jī)電一體化技術(shù)。

2.2深入發(fā)展階段

從二十世紀(jì)六十年代到九十年代后期，機(jī)電一體化技術(shù)到了迅速發(fā)展階段，在這一階段，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸智能化，并在迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上不斷深入。這一時期，機(jī)電一體化技術(shù)中又加入了光學(xué)和通信技術(shù)，微細(xì)加工技術(shù)在初現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)中，同時，對機(jī)電一體化的系統(tǒng)分析和學(xué)科體系也進(jìn)入了深入發(fā)展的階段，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、光線技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)拓寬了發(fā)展前景，促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。這個階段的機(jī)電一體化技術(shù)為當(dāng)前的機(jī)電一體化發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。

2.3規(guī)劃發(fā)展階段

在二十世紀(jì)八十年代初期，國家就對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究，并且國務(wù)院還把機(jī)電一體化技術(shù)列入了863計劃中，還成立了專門的機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，由于國際機(jī)電一體化技術(shù)在飛速的發(fā)展過程中，我國充分考慮到國外技術(shù)的發(fā)展對我國的影響，還把機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向與影響納入九五規(guī)劃和發(fā)展綱要中，不僅是國家對機(jī)電一體化技術(shù)非常重視，很多高等院校、國家企業(yè)也對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究與應(yīng)用，并取得了一定的成果。當(dāng)前階段的機(jī)電一體化發(fā)展為我國的綜合國力的提升做出了重要的貢獻(xiàn)。

3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1系統(tǒng)化的發(fā)展趨勢

二十世紀(jì)九十年代后，計算機(jī)技術(shù)得到了空前的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的普遍與發(fā)展為科技的發(fā)展、工業(yè)的生產(chǎn)、政治、軍事，甚至教育領(lǐng)域都帶來了巨大的作用，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展加快了我國全球化步伐，全球的經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)將會連成一片，企業(yè)競爭的范圍也走出了國家，走向了世界，國際間的交流與合作促使了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，一旦機(jī)電一體化技術(shù)有了新的發(fā)展動態(tài)，新成品就會通過網(wǎng)絡(luò)渠道暢銷全球，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了遠(yuǎn)程控制技術(shù)與監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品也將會成為遠(yuǎn)程控制技術(shù)的終端設(shè)備。

3.2智能化的發(fā)展趨勢

智能化是機(jī)電一體化區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)最根本的特征，同時也是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢。二十一世紀(jì)對智能化更為重視，機(jī)電一體化要想更好地滿足新形勢下社會發(fā)展的需求，就必須重視智能化的發(fā)展。智能化的發(fā)展，要求今后的機(jī)電一體化在操作控制中，充分地吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機(jī)信息學(xué)、混沌動力學(xué)等新的學(xué)科知識，模擬人類智能，更好的實現(xiàn)對人類的模擬。雖然機(jī)電一體化不能從根本上與人類的智慧相比較，但是其智能化的發(fā)展趨勢可以在越來越多的領(lǐng)域應(yīng)用，并且為人類節(jié)約更多的人工成本。

3.3微型化的發(fā)展趨勢

微型化也是機(jī)電一體化將來發(fā)展的一個整體趨勢。微型化興起的時間不長，從上世紀(jì)末開始興起，主要是傳統(tǒng)的機(jī)電一體化往往較為龐大，不便于正常工作的展開。微型化不僅僅是指所需要的機(jī)械設(shè)備向微型化發(fā)展，更重要的是向微電子系統(tǒng)發(fā)展。微電子系統(tǒng)要向微米甚至納米技術(shù)發(fā)展，才能更好的促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。微機(jī)電一體化的實現(xiàn)，在生物、醫(yī)療、通信、軍事、制造等多個領(lǐng)域都有較強的影響。但是微機(jī)電一體化的目前也存在一定的瓶頸，那就是微機(jī)電技術(shù)，雖然當(dāng)前微電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的較為先進(jìn)，但是由于機(jī)電設(shè)備的復(fù)雜性，造成了機(jī)電技術(shù)還不能達(dá)到與微電子技術(shù)同等的技術(shù)水平，但是隨著科技的進(jìn)步，微機(jī)電技術(shù)一定也能得到更好的發(fā)展，從而促進(jìn)機(jī)電一體化整體的微型化水平。

3.4模塊化的發(fā)展趨勢

模塊化的實現(xiàn)是機(jī)電一體化設(shè)計過程中較為重要的一個環(huán)節(jié)。模塊化的工作量較大且較為繁瑣，各種設(shè)備的生產(chǎn)廠家較多，如果不能很好地實現(xiàn)各個零部件之間的緊密配合，就有可能使得機(jī)電一體化技術(shù)不能很好地實現(xiàn)，這就需要對機(jī)電一體化進(jìn)行模塊化設(shè)計。模塊化設(shè)計就是將多個要素組合在一起，構(gòu)成一個子系統(tǒng)。多個子系統(tǒng)最后又組合成為一個整體，從而生成一個新的系統(tǒng)，產(chǎn)生不同的功能。機(jī)電一體化如果能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化設(shè)計，必然大大減少設(shè)備之間的不兼容概率，不僅僅能夠更好地實現(xiàn)其基本功能，甚至能夠促進(jìn)一些新的功能的開發(fā)與應(yīng)用。

3.5綠色化的發(fā)展趨勢

在過去傳統(tǒng)的發(fā)展觀念中，人們過于追求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對環(huán)境和能源問題往往不去重視，現(xiàn)代隨著人們生活水平逐漸提高，環(huán)境問題日益惡化，多種能源面臨枯竭，國家和人們才重視到環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，這時綠色產(chǎn)業(yè)就有更大的發(fā)展空間，綠色化產(chǎn)品不僅是時代發(fā)展的趨勢，也是機(jī)械一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。綠色產(chǎn)品能夠使用最少的資源，達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益，同時對環(huán)境造成最小的污染，綠色產(chǎn)品在制造、使用和銷毀的過程中都能夠符合環(huán)境保護(hù)的要求，也不會威脅到人類的生存健康，因此具有很大的發(fā)展前途。

總結(jié)

由于社會對機(jī)電一體化技術(shù)的認(rèn)可，使得機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展的過程中取得了一定的成果，但機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展時間畢竟不長，在發(fā)展的過程中還會面臨很多困難和問題，我們應(yīng)該堅持科學(xué)的發(fā)展觀，認(rèn)真分析機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，結(jié)合我國經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的實際，使得機(jī)電一體化能夠在國家的發(fā)展當(dāng)中做出更大的貢獻(xiàn)。

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