機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

于 暉

（齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

在機(jī)械工程領(lǐng)域，微電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的不斷深入所形成的機(jī)電一體化技術(shù)，使機(jī)械工程業(yè)的技術(shù)層次、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)和功能、生產(chǎn)管理方式等均發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)最初的“機(jī)械電氣化”轉(zhuǎn)向了“機(jī)電一體化”的發(fā)展階段。

1 “機(jī)電一體化技術(shù)”的發(fā)展歷程

80年代，是信息技術(shù)嶄露頭角的時(shí)代，微電子技術(shù)為“微機(jī)電一體化”帶來(lái)勃勃生機(jī)。微處理機(jī)的性能提高，為更高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品采用，數(shù)控機(jī)床、汽車的電子控制系統(tǒng)是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，信息技術(shù)也得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，這種發(fā)展迫使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫(kù)，連洗衣機(jī)和其他日用消費(fèi)品等也用上了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。這樣，對(duì)機(jī)電一體化的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成等實(shí)施日顯重要。此外，光學(xué)也進(jìn)入了機(jī)電一體化，進(jìn)而產(chǎn)生了光機(jī)電一體化技術(shù)。

進(jìn)入90年代，信息通信技術(shù)逐步走進(jìn)機(jī)電一體化，遙感控制系統(tǒng)和信息多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)控制的機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩用或者在性能上可多用，尤其是微傳感器和控制執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展，光刻半導(dǎo)體技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的相結(jié)合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點(diǎn)的“微機(jī)電一體化”技術(shù)的發(fā)展道路。雖然微加工方法不夠精良，還不成熟，但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。

2 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

（1）現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)是依靠企業(yè)強(qiáng)大的經(jīng)營(yíng)管理規(guī)模、生產(chǎn)批量等來(lái)獲得企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)調(diào)資源有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高收益，依靠機(jī)械化生產(chǎn)和專業(yè)加工技術(shù)來(lái)獲取企業(yè)的盈利。

先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù)和先進(jìn)企業(yè)管理模式的全新機(jī)械制造業(yè)，其特征體現(xiàn)全球化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，同時(shí)體現(xiàn)出環(huán)保的特點(diǎn)。現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，體現(xiàn)了新時(shí)代機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)際需求。它充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)進(jìn)一步得到提高。近年來(lái)，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件編程技術(shù)、動(dòng)力傳感技術(shù)和現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)等。

（2）飲料行業(yè)中的應(yīng)用。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，國(guó)家對(duì)科研創(chuàng)新投入力度的加大，機(jī)電一體化技術(shù)已成為當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品包裝機(jī)械的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中的應(yīng)用，不僅提高了機(jī)械整體的自動(dòng)化程度，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化技術(shù)控制水平得到很大提高，同時(shí)大大增強(qiáng)了其在傳統(tǒng)機(jī)械控制領(lǐng)域同類產(chǎn)品中的競(jìng)爭(zhēng)力，最終達(dá)到改善食品包裝生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

（3）鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用。鋼鐵工業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在改革開放以后，在經(jīng)過(guò)科技變革之后，已經(jīng)進(jìn)入了加速其內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整、全面提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力為主要變革的重要階段。生產(chǎn)是鋼鐵企業(yè)一個(gè)重要過(guò)程，而生產(chǎn)技術(shù)是提高競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

鋼鐵企業(yè)中計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、交流傳動(dòng)技術(shù)、電力電子微電子技術(shù)以及開放式控制系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)等技術(shù)的應(yīng)用大大提高了鋼鐵企業(yè)的實(shí)際競(jìng)爭(zhēng)力。

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理等過(guò)程連成一體，實(shí)現(xiàn)從原材料進(jìn)廠，生產(chǎn)、產(chǎn)品出貨好而用回反饋等全局過(guò)程一體化控制。

數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的前提的下得以實(shí)現(xiàn)。電力電子技術(shù)在軋鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用是交流傳動(dòng)系統(tǒng)，它大大提高了傳動(dòng)的快捷性，受到廣泛歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大，效果十分明顯。

分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)控制指揮面向現(xiàn)場(chǎng)控制的若干臺(tái)測(cè)控計(jì)算機(jī)和各項(xiàng)技術(shù)單元。利用電子計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視和分散控制管理。分布式控制系統(tǒng)具有比集中型控制系統(tǒng)更為安全的特性。

3 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)是整合機(jī)械技術(shù)、光電學(xué)技術(shù)、數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)等發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)。隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化和光機(jī)電一體化的方向發(fā)展，從而為國(guó)家?guī)?lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，提高國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

智能化是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備中，按照程序命令進(jìn)行運(yùn)作。這種技術(shù)不僅可以有效地節(jié)省勞動(dòng)力，而且能夠有效利用和整合其他資源達(dá)到最優(yōu)化目的。

網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源共享和有效整合。網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)為人類的生活與生產(chǎn)提供了巨大的便利，同時(shí)也促進(jìn)了其他技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)今世界，全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展迅速，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展特點(diǎn)體現(xiàn)出市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)由國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)逐漸轉(zhuǎn)向國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)，要想充分掌握市場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息，掌握最新的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，就必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以，機(jī)電一體化技術(shù)在未來(lái)必將向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)充分了解最新最前言的技術(shù)資訊，提高自身企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

所以，在我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)并不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展結(jié)合的產(chǎn)物，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展進(jìn)步的具體體現(xiàn)和必然要求。機(jī)電一體化作為一門應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科在企業(yè)高科技和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起重要作用，同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種高新技術(shù)相融合的現(xiàn)象也將越來(lái)越明顯。

[1]戴勇.高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程開發(fā)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．

[2]章浩.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 農(nóng)機(jī)化研究,2006，(7).

[3]袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2006.