機電一體化應用領域與未來發展趨勢展望

李丹

摘 要： 機電一體化技術是對計算機技術、機械技術、自動控制技術和電子技術等的有機結合，為提高企業的工作效率發揮了重要作用。信息通信技術的進步，為機電一體化技術在未來進一步拓展發展領域提供了技術條件。文章就此試作論述。

關鍵詞： 機電一體化；應用領域；發展趨勢

改革開放四十年來，我國經濟建設持續向好，科學技術也取得了非凡業績，這些都推動了機電一體化技術在生產領域在的發展應用。特別是在我國加入世界貿易組織關貿總協定（WTO）后，國外企業先進的生產技術逐步滲入到了我國市場，對我個企業造成了巨大沖擊，使我國企業面臨著激烈的市場競爭和巨大的外來挑戰，因此，從生產實踐出發，加大機電一體化技術在我國生產領域的應用研發力度，是必須重視的現實問題。

一、對機電一體化主要應用領域的分析

首先是機電一體化技術在數控機床方面的應用。改革開放后，我國數控機床技術發展很快，從實際應用情況來看，在功能、結構、產品制造和控制力度等方面都有了顯著進步，在這個基礎上引入機電一體化技術，將使數控機床的工作性能獲得進一步的提高，有利于數控機床進行高質量的生產作業。例如，進入機電一體化技術后，可以通過一臺機床對多臺機床的性能同時進行控制，同時完成多項工作任務，這就極大的削減了企業的時間成本投入，提高企業的生產效率。并且，利用機電一體化技術還可以判斷問題產品和破損產品的情況，有利于企業的及時修復。

其次是機電一體化技術在工業用機器人方面的應用。長久以來，企業的工業用機器人由于受到技術條件的限制，其操作能力往往具有很大的局限性，通常只能做一些簡單的重復性動作，在實際工作中的應用效果并不大。尤其是當遇到需要以多種操作方式來完成一項工作的情況時，機器人簡單的操作功能就更沒法適應了。機電一體化技術的發展，為提高工業用機器人的實際操作性能奠定了技術基礎。機電一體化技術可以讓機器人具備多種先進的傳感軟件，機器人借此可以對操作對象進行信息獲取、處理、分析，并根據接到指令的不同而進行不同的操作，這樣一來，機器人就可以借助形式上的變換而適應不同的操作要求。機電一體化技術在工業用機器人方面的應用，減輕了企業一線生產工人的作業量。

第三是機電一體化技術在自動生產線方面的應用。所謂“自動生產線”，指的是“由工件傳送系統和控制系統，將一組自動機床和輔助設備按照工藝順序聯結起來，自動完成產品全部或部分制造過程的生產系統。”從我國目前工業企業生產的總體情況來看，機電一體化技術在這些企業自動生產線上的應用已經非常普遍，具有很大的廣泛性。這一方面緣于機電一體化技術本身的進步，自動化生產線被應用到企業生產中，不僅提高了企業的生產水平，而且還能夠為企業生產提供多種形式的服務，提高企業的生產效率；另一方面也得益于生產企業這些年的經濟發展，生產企業這些年來的經濟發展，對機電一體化技術的進步起到了很大的推動作用。

第四是機電一體化技術在計算機集成與制造系統中的應用。在應用機電一體化技術之前，企業部門間信息的傳遞使用的是傳統的方式，不僅傳遞速度慢，傳遞的準確性也受到影響。但是當把機電一體化技術應用在計算機集成與制造系統之中后，就突破了企業以往各部門及環節的限制，把各部門、各環節有機的結合在一起，這樣一來就大大的提高了企業各部門、各環節之間的信息傳遞速率，增強各部門、各環節之間的溝通協作能力，進而促進了計算機集成與制造系統動態的最優化，提高企業的生產效能。

二、對機電一體化未來發展趨勢的展望

通過對機電一體化技術在實際生產領域應用情況的了解，我們可以看出，這是一個集機械技術、電子技術、計算機應用技術和自動控制技術等為一身的有機結合。隨著我國改革開放的持續深入進行，隨著全球經濟一體化格局的逐步形成，機電一體化在提高企業市場競爭力方面所發展的作用也將更加突出。機電一體化技術的未來發展趨勢大致涵蓋了這樣幾個方面：

第一是高性能化方向。信息通信技術的發展推動了社會生產力的迅速進步，在信息時代，企業對生產力的要求會越來越高，機電一體化技術要適應信息時代企業對高生產力的要求，就要繼續在高性能方面加大研發力度，以滿足生產企業對發展高性能產品要求，使生產企業可以以新的生產方式進行高質量的快速發展。

第二是網絡化方向。如今，我國經濟發展已經與計算機網絡高度融合在了一起，我國經濟發展已經進入了“互聯網+”時代，在“互聯網+”時代，無論是工業生產還是社會生活都離不開網絡，在這種經濟形勢下，機電一體化技術的未來發展也必須要向著網絡化的方向邁進，也必須要與網絡技術進行高度融合，這樣才能與時代的節奏共同進步。

第三是環保化方向。環境污染問題、資源枯竭問題、生態破壞問題等環保問題，是當今人類社會共同面臨的難題，已經引起了國際社會的廣泛熱議，因此，機電一體化技術在未來的發展中也務必要充分考慮環境保護問題，盡可能的以節約資源、減少消耗、降低污染、保護生態環境為己任，這是當今人類社會發展的共同心愿。在未來的發展中，機電一體化技術在材料的選擇方面應盡量選取一些輕便、綠色和性價比較高的原材料，或者盡量選取一些高新技術材料，如高分子材料、智能材料、納米材料等等，沿著綠色經濟的方向前進。

第四是光機電一體化方向。一般情況下，人們所說的機電一體化技術通常包含有傳感系統、信息處理系統以及能源系統等內容，這是比較常規的機電一體化概念，而光機電一體化技術則與此不同，光機電一體化技術是由機械技術與激光-微電子等技術揉合融匯在一起而形成的新興技術，是一門跨學科的技術，是集激光技術、微電子技術、計算機技術、信息技術、機械技術等為一體而結合成的綜合性高技術，它的各個組成部分（如機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感技術、電力電子技術、接口技術、模擬量與數字量交換技術以及軟件技術等），在綜合成一個完整的系統中在相互配合上的要求非常嚴格。光機電一體化技術是機電一體化技術未來發展的一個重要方向，他可以推動機電一體化技術的進一步完善和發展，增強機電一體化技術的傳感能力和信息處理能力。

第五是柔性化方向。柔性化（FMS）是一組數控機床和其他自動化的工藝設備，由計算機信息控制系統和物料自動儲運系統有機結合的整體。柔性化技術的融入可以讓機電一體化技術建立自律分配系統，使系統內部的各子系統之間處于一種既保持相互聯系又能夠相互獨立的狀態，因此既可以共同為總系統服務，又可以有自身的獨立性，增強機電一體化技術的適應性。柔性化方向也是機電一體化技術未來發展的主要方向之一。

第六是全息系統化方向。全息系統化有兩個主要特點，一是開放式總線結構和模式化結構，二是通信能力的顯著提高，前者有利于系統的任意裁剪和重組，后者有利于人機一體化技術的實現。

第七是微型化方向。機電一體化技術在醫療領域和軍事領域的應用越來越多，微型化發展方向是這兩個領域對機電一體化技術提出的客觀要求。

第八是智能化方向。智能化發展方向是機電一體化技術發展方向的總體趨勢，信息通信技術的成熟發展為機電一體化的智能化發展提供了技術支持，智能化將使機電一體化技術擁有更加廣闊的發展前景和拓展空間。

參考文獻

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