淺議機械電子工程發展方向

田鑫

【摘要】在現在的社會狀況下，機械電子工程的研究對人們生活有著重大的意義。現代工業的發展和機械領域的變革，對相關生產的產業帶來了很大的影響，提高了生產水平和技術。機械電子兩者逐漸融為一體，以計算機電子技術、機械技術為核心的機電控制領域將給工業及科研等領域帶來更多的實際應用。

【關鍵詞】機械電子 機電一體化 研究發展

機械電子工程是制造業當中的重要環節，也是我國各個技術部門基礎性設備，有效的調整并完善了我國工業體系，對我國工業體系的發展起到了極大的推動作用。近年來，科技技術開始不斷創新，在這種發展背景下，我國的工業企業如果想要獲得長遠的發展，就必須深入研究和了解機械電子工程技術，對該技術進行不斷的完善，從而拓展其在行業當中的應用領域，真正提高了這種技術的應有價值。不過，雖然我國在該項技術的研究領域切實取得了一定的成績，但是相對那些較為發達的工業發展國來說，中國在機電一體化的領域當中，所取得的研究成果還相對薄弱，所以對我國機械設電子工程的研究成為當下重要的研究課題。

一、機械電子工程的特點

在當前科學技術日新月異的時代，各種新技術、新工藝、新材料、新設備的出現，機械機電一體化已不再是單純某一門學科的發展，而是各門相關學科，多種先進技術的互相滲透和相輔相成的結果。機械機電一體化技術就是一種這樣的新技術，它是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的綜合技術。其實質是從系統觀點出發，運用過程控制原理，將機械、電子與信息、檢測等有關技術進行有機地組合，實現整體最佳化。工程機械機電一體化從根本上改變了機械的面貌。[1]在這種機械中，微機作為它的大腦，取代了常規的控制系統。機械結構是其主體和軀干，各種儀器、儀表、傳感器是其感官，它們感受各種機械參數的變化，并反饋到大腦（微機）中，各種執行機構則是它的手足，用以完成操作所必需的動作。一個完整的工程機械機電一體化系統，一般包括微機、傳感器、動力源、傳動系統、執行機構等部分。它摒棄了常規機械中的繁瑣和不合理部分，而將機械、微機、微電子、傳感器等多種學科的先進技術融為一體，給工程機械在設計、制造和控制方面都帶來了深刻的變化，從根本上變了工程機械的面貌。

二、機械電子工程向模塊化的發展方向

由于機械電子的產品種類豐富多樣，對其生產廠家的生產質量具有一定的影響，所以就需要研發具有標準傳感接口、微動力接口、環境接口等機電一體化產品，這本身會有一定難度，不過這一方向還是具有十分廣泛的重要意義。就比如在研制集減速、智能減速、電動機于一體的動力單元方面，其同時具有視覺、圖像處理、識別以及測距等功能的控制單元，這樣就有利于新型產品的迅速開發，在產品的生產規模方面也在逐漸的擴大，并最終實現了電氣產品的系統化化、標準化，并最終使機械電子企業的平衡發展和可持續發展。

三、機械電子工程向人工智能化的發展方向

機械電子工程的未來發展是以智能化發展為首要趨勢。所謂機械制造系統的智能化，其實就是人機一體化的相關智能系統當中所具備的一些智能性的操作行為，涉及到機械本體技術、信息處理技術、傳感技術等等。人工智能的定義人工智能是一門綜合了控制論、信息論、計算機科學、神經生理學、心理學、語言學、哲學等多門學科的交叉學科，是21世紀最偉大的三大學科之一。機械電子工程并非是一門獨立學科，而是一種包含有各類學科精華的綜合性學科。在設計時，以機械工程、電子工程和計算機技術為核心的機械電子工程會依據系統配置和目標的不同結合其他技術。工程師在設計時將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結合，以完成設計；產品特征不同。機電一體化產品的結構相對簡單，沒有過多的運動部件或元件。它的內部結構極為復雜，但卻縮小了物理體積.拋棄了傳統的笨重型機械面貌，但卻提高了產品性能。

四、機械電子工程向網絡化的發展方向

隨著我國計算機網絡技術的蓬勃發展，工業業體系當中的網絡數字化已經成為了當今機械制造技術行業的中心環節。很多機械制造企業所傳遞出來的信息通過了數字化的處理之后，再進行網絡方面的傳輸，所傳輸的包括知識和圖形的信息傳輸，同時還有相關的技術能力在其中，這些都已經開始實施數字化技術的處理。數字化信息技術可以實現機械設計資料的搜集、分析，重新組合以及規劃處理。這其中所涉及到的計算機技術包括數據庫、環境的虛擬化以及多媒體技術等等，開展機械產品的方針設計、加工、生產等等，而且也是為了滿足社會多方面的需求[2]。另外，由于數字化技術是將制造技術、計算機以及及相關的網絡信息技術等進行有效的結合，所以在制造當中針對于自身產品并通過相關網絡技術來進行機械設計信息發布，這樣就能建立起一個行業內的聯盟，能夠在實現優勢互補的前提下，研發出所需的機械產品，這已經成為了當今工業體系行業發展的趨勢。

五、機械電子工程向環保化的發展方向

隨著我國先進制造業的飛速發展，環境污染開始不斷加劇，可使用、可回收的資源不斷減少。為了尋求從根本上解決制造業環境污染的有效方法，到了90年代，隨著全球性產業結構的調整和人類對客觀認識的日益深化，在全球掀起了一股“綠色消費浪潮”。在這股“綠色浪潮”中設計師們更多地以冷靜、理性的思辯來反省一個世紀以來工業設計的歷史進程。人們在呼吁保護資源、回收資源，維護生態環境的同時，還在堅持倡導綠色生產，制造綠色產品。這一發展方向同樣也是機械電子工程將來的發展方向，這一發展方向深刻的表達出人們對于環保問題的高度重視。機械電子工程逐漸朝著綠色設計的方向發展著，在設計過程的每一個決策中都充分考慮到環境效益，盡量減少對環境的破壞。[3]產品及工藝設計，可持續發展的綠色設計觀要求產品設計要綜合考慮環境、材料、工藝、造型、使用環境、消費者心理等各種因素，而以環境親和性、使用合理性、消費者心理的滿足性為開發重點。

六、結語

總而言之，機械電子工程并不是獨有向單一方向發展，他具有人工智能化、人性化的特點，主要是向模塊化、人工智能化、網絡化以及環保化的方向發展，增強了機電一體化產品的可靠性、實用性的同時，也為逐漸走向環保的方向，為我國先進制造業的發展，提供了廣闊的發展空間。

參考文獻：

[1]張曉亮.淺談機電一體化的未來發展[J].才智.2013.

[2]張芳.機電一體化發展前景[J].中國科技投資.2014.

[3]李軍利.基于環境保護的機械綠色設計研究[J].科技傳播.2013.