我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀淺析

晉慧軍

摘要：隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，以計(jì)算機(jī)、山東華塑塑料科技有限公司械工程技術(shù)、微電子學(xué)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，有力地推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，不僅大大提高了機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化水平，而且促進(jìn)了機(jī)械電子應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，提高了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量、性能、穩(wěn)定性和精度。在此背景下，有必要充分認(rèn)識(shí)機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)機(jī)電技術(shù)向系統(tǒng)化、活化、智能化、綠色化的可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用;方向

引言：

機(jī)電一體化，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定程度，各種技術(shù)綜合形成的技術(shù)系統(tǒng)，其更加高效的處理了機(jī)械設(shè)備與電子技術(shù)之間的關(guān)系，使得機(jī)械設(shè)備運(yùn)行模式發(fā)生改變，運(yùn)行效率和運(yùn)行質(zhì)量得以提升，為社會(huì)工業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。因此，對(duì)于當(dāng)前機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行歸納，并且由此去探究機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)，顯得尤為必要。

正文：

一、機(jī)電一體化概要

機(jī)電一體化是對(duì)在機(jī)構(gòu)動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能等方面引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機(jī)電一體化的基本特征可概括為：從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)成為最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展

2.1 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展階段

現(xiàn)如今我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了3個(gè)階段，即初級(jí)階段、穩(wěn)定發(fā)展階段和深入發(fā)展階段。20世紀(jì)60年代之前，機(jī)電一體化屬于初級(jí)發(fā)展階段，該時(shí)期的機(jī)電從業(yè)人員一般會(huì)使用電子技術(shù)來提升機(jī)械產(chǎn)品的各種性能，這種方式在第二次世界大戰(zhàn)期間得到了十分廣泛的應(yīng)用;戰(zhàn)后，人們便常常將電子與機(jī)械有機(jī)結(jié)合起來[3]，以提高當(dāng)?shù)厝藗兊纳顥l件，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提高。可這一時(shí)期的機(jī)械發(fā)展技術(shù)嚴(yán)格來說不屬于機(jī)電一體化，所生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品也無法在工業(yè)中大范圍推廣。到20世紀(jì)七八十年代，機(jī)電技術(shù)進(jìn)入了穩(wěn)定發(fā)展階段。這是由于這一時(shí)期產(chǎn)生了大量的集成電路和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)，并且能夠借助計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操控以及高速通信技術(shù)對(duì)機(jī)電技術(shù)進(jìn)行全面的改良和提高，這在很大程度上促進(jìn)了機(jī)電工程的一體化發(fā)展。至20世紀(jì)90年代末，光學(xué)、通信、光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等高科技技術(shù)有很大的發(fā)展和提高，機(jī)電一體化也開始進(jìn)入智能化發(fā)展行列，所以在這一時(shí)期的機(jī)電一體化技術(shù)得到了深入發(fā)展。而人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)的發(fā)展又促進(jìn)了高科技技術(shù)水平的提高，促進(jìn)了機(jī)電一體化完整學(xué)科體系的產(chǎn)生。

2.2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)包括機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)共同作用的產(chǎn)物，需要使用信息技術(shù)來對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制，微電子技術(shù)則是信息技術(shù)控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的有效方式。將信息技術(shù)與機(jī)械設(shè)施有機(jī)結(jié)合起來可以促進(jìn)機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)以及軟件技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。科技水平的不斷提高，使機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展取得了很好的成果，微電子技術(shù)也變成了信息技術(shù)的主要組成方面，這是機(jī)電工業(yè)進(jìn)步的最終方向。20世紀(jì)60年代至今，機(jī)電一體化技術(shù)從簡單的應(yīng)用階段轉(zhuǎn)變成如今的智能化和自動(dòng)化階段，這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人力資源的合理運(yùn)用，而且可以提升其經(jīng)濟(jì)效益。日常生產(chǎn)工作中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于企業(yè)發(fā)展有著非常積極的作用。目前，機(jī)電領(lǐng)域正在積極研究光纖和人工智能的整合技術(shù)，這也是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，使機(jī)電一體化技術(shù)在各方面都有了廣泛的應(yīng)用，且機(jī)電技術(shù)的智能化和自動(dòng)化水平也有了很大的提升。日常生活中，機(jī)電一體化的應(yīng)用也十分頻繁，包括微波爐、電視機(jī)、洗衣機(jī)等。而工廠企業(yè)對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用則主要體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)、自動(dòng)包裝機(jī)、自動(dòng)碼垛機(jī)以及數(shù)控機(jī)床等方面。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

立足當(dāng)前機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀，依照當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn)，對(duì)于機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且依照這樣的預(yù)測(cè)結(jié)果去引導(dǎo)機(jī)電一體化的技術(shù)創(chuàng)新和理論研究工作，是很有必要的。具體來講，當(dāng)前機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)主要呈現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 光學(xué)化

原始機(jī)電一體化系統(tǒng)主要是有傳感系統(tǒng)，能源系統(tǒng)，信息處理系統(tǒng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件構(gòu)成，相信隨著光學(xué)技術(shù)的融入，不僅僅使得傳感系統(tǒng)，能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)的性能得以提升，還打開了機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新格局，即光機(jī)電一體化。其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，層次多，覆蓋面積比較廣泛;其二，結(jié)構(gòu)不斷簡化，方便操作;其三，精度得以不斷提高，功能朝著多樣化發(fā)展;其四，可靠性不斷提升，保證了穩(wěn)定運(yùn)行，并且有著較高的使用壽命。

3.2 智能化

機(jī)電一體化技術(shù)的智能化，主要是指將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)備中去，只要輸出簡單的程序命令，就使得機(jī)械設(shè)備按照理想的方式去運(yùn)行。其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣泛，需求的技術(shù)人員不多，實(shí)現(xiàn)了勞動(dòng)力的縮減，可以達(dá)到資源優(yōu)化配置的作用;其二，依靠智能技術(shù)，使得機(jī)械設(shè)備能夠做好簡單重復(fù)操作的工作，但是在人工智能技術(shù)體系不斷健全的背景下，機(jī)電一體化系統(tǒng)下的機(jī)械設(shè)備活動(dòng)能力將越來越靈活，甚至可以具備基本的邏輯判斷思維，能夠自發(fā)的根據(jù)情況進(jìn)行自我決策，以達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效益。以數(shù)控機(jī)床的誕生為例，其就是利用數(shù)控技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)對(duì)于機(jī)械加工過程進(jìn)行控制和管理，發(fā)揮驅(qū)動(dòng)單元和機(jī)械執(zhí)行的效能。

總結(jié)

綜上所述，機(jī)電一體化的出現(xiàn)是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖楊. 對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的機(jī)電一體化改造研究[J]. 時(shí)代農(nóng)機(jī)，2016（04）.

[2]張建. 對(duì)機(jī)電一體化的探討研究[J]. 科學(xué)中國人，2016（08）.

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