淺析機電一體化技術的創新及發展

朱華僑

【摘 要】現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。機電一體化技術就是將機械、電子與信息技術進行有機結合，以實現工業產品和生產過程整體最優化的一種高新技術，在工業生產和工程控制領域具有重要應用價值。本文對機電一體化技術進行了簡單分析，并探討了機電一體化技術的創新及發展。

【關鍵詞】機電一體化技術；創新；發展

機電一體化技術的基本特征可以認為是基于系統的角度，將機械領域的所有技術綜合應用，為了實現系統設定的目標，需要將各個單元合理配置和布局，最終達到多功能、高質量的的要求，使系統處于最優狀態。機電一體化和機械電氣化還是有很多不同之處，只有純技術才能通過不斷發展才能形成機械電氣化，歸屬為傳統機械，然而發展到機電一體化，特有的微電子設置可以代替傳統機械部門的某些功能，并且還存在很多新的功能，例如自動檢測、自動處理信息等，所以機電一體化技術的應用方向和領域變得更加寬廣。從目前機電一體化技術的發展現狀可以看出，只有通過不斷的研究才能使機電一體化技術的功能更加完善，進一步推動我國工業技術改革。

一、機電一體化技術概述

機電一體化技術指的是機械技術與微電子技術的一體化，其中包括了計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化控制技術、集成技術等多種類型。其中常見的機電一體化技術有以下幾種：第一，傳感技術，通過傳感器對機械設備、電氣設備的運行信息進行采集、監測，從而方便操作人員全面了解機電設備的狀態，制定科學的控制方案；第二，自動控制技術，可以根據工程機械的操作要求，構建完善的自動化系統，通過PID控制原理，實現機電設備的自動化控制，尤其對于煤礦工程機械具有重要的應用價值；第三，信息技術，實現機電信息的標準化、科學化管理，可以通過計算機分析和計算機電設備的相關運行數據，實現設備信息的自動化處理，提高設備的控制效率。自動生產線與自動機械的應用是機電一體化技術在智能制造中應用的一種具體體現，利用人機界面控制裝置、可編程序控制裝置、光電控制系統等實現自動化生產，例如飲料自動生產線、印刷包裝生產線、高速香煙生產線中都體現了機電一體化技術的應用優勢。此外，我國的數控機床技術離不開機電一體化技術的支持，把機電一體化技術運用在數控制造中，能夠提高機械加工的精準度，并且還能夠使工作效率得以有效提升。

二、機電一體化技術的創新

1.造型和功能的創新

隨著我國科學技術的不斷發展和進步，我國的機電一體化將在在造型和功能方面實現更好的創新，這樣可以更好的滿足人們對于機電一體化產品的需求。例如，在產品的造型方面，機電一體化技術的應用將會大大的增加產品造型的美觀程度，滿足人們對于產品造型的需求。另外，在功能方面也會得到全面的創新，機電一體化產品的功能將會越來越多樣化，以滿足用戶不同時期的不同需求，實現產品功能的全面化和多樣化。

2.生產材料的創新

在政府倡導可持續發展的理念下，將來環保綠色的材料一定會更受市場的歡迎，可以根據具體的產品需要來選擇具體的材料。機電一體化將會廣泛應用納米材料等創新性強的材料。生產材料的創新可以極大提高產品的便捷性，延長產品的使用壽命。此外，我國應該遵循可持續發展理念，將環保帶入到機電一體化中，盡量選擇綠色的生產材料，倡導與自然的和諧統一，開發新的技術來最大限度降低對環境的影響。

3.產品結構的創新

市場經濟條件下，客戶的需求是多樣的，如果產品的結構過于單一，就會難以滿足現代工業客戶的獨特的生產控制需求，必須要應用機電一體化技術使得產品的結構更加豐富。機電一體化產品在產品設計的過程中，就需要進行產品結構上的創新。產品結構的創新主要體現在傳動方式、物理機械結構、動力裝置以及周邊設備搭接形式等方面的創新。對于產品的結構進行一定程度上的創新，從而實現產可以品結構層次豐富化、多樣化的目標。

4.控制技術的創新

傳統的機械設備在操作方面具有較大的繁瑣性，再加上在工作的過程中需要人為實現機器的操作運行，這往往就會提升人工操作機器設備的危險性。機電一體化就是能較好地避免這些潛在危險的發生，可以有效地實現在機械設備的操作運行中的便捷性、安全性、自動化與高效性。例如，在機電一體化中運用電子技術、光子技術或者現代新型的信息技術，并在此基礎之上加以創新就會實現機電一體化的便捷性、智能化與高效性，有利于進一步促進機電一體化的創新發展的進程。

三、機電一體化技術的發展

1.微型化

隨著信息技術和經濟的快速發展，在各個行業領域中，微型化技術已經得到了廣泛的應用。機電一體化技術作為現代新型技術，也將會在生產中有效引入微型化技術。例如，微型電機系統是由可控制和可運動的微型機電裝置組成的，外形都是毫米量級以下。在機電一體化產品中使用微型化技術，可以讓產品達到微型的目標，從而對于生產的移動以及運輸會帶來一定的便利性，可以有效的降低相關人員的負擔，從而可以達到有效提高工作效率的目標。

2.柔性化

柔性化指的是產品具有兩方面功能，首先是產品自身適應性，例如在紡織生產過程中，紡織設備對于各種的纖維都能夠適應，不同織物可以依據織機達到不同織造工藝的需求，一旦品種發生改變紡織設備能夠迅速做出反應；同時，機械設備的制造商需要具備能力根據用戶的需求制造設備，想要實現產品的柔性化必須在設計產品時依據模塊化理念，利用PLC、PCC技術等解決設備變頻等問題，進一步提高自動化的水平。

3.網絡化

隨著信息技術的發展和推廣，我國的工業生產和科學技術等領域都面臨著一系列的變革要求。信息技術能夠打破空間限制，使得全球的生產和經濟都有效聯合在一起，形成經濟全球化的局面。隨著網絡信息技術的持續發展和全面普及，各種各樣的監視技術和遠程控制技術也會得到快速發展并且成為社會熱點，而遠程控制終端設備的研發離不開機電一體化技術的運用。例如，家電的網絡化發展是未來的一個必然趨勢，不僅可以提高人們生活的舒適度和便捷性，同時也讓機電一體化的網絡趨勢發展更加明顯。

4.智能化

在科學技術不斷發展的情況下，機電一體化將會漸漸地實現智能化。與普通的產品相比較，智能化的機電一體化產品能夠更好的進行觀察和推理判斷，并且能夠根據具體的情況及時的采取一些相對應的解決對策。例如，智能機器人能夠對多種信息進行識別、處理和獲取，同時完成一些比較復雜的操作任務，相對于一些工業機器人，智能機器人的機動性和靈活性更強，應用領域也更加廣泛，在一些非制造領域和制造領域，機器人有著非常重要甚至是不可或缺的地位，比如軍事、救災、醫用、工程機械、核工業等各個方面，都可以替代人工完成各種任務。

四、結束語

總而言之，隨著經濟的發展和科學技術水平的進步，傳統的機械工業早已落后于時代的腳步，必須對其進行技術革新才能滿足人們的需求。機電一體化充分結合了傳統機械工業和現代高科技的優勢，極大地提高了生產效率。在科學技術的推動下，機電一體化技術將會朝著微型化、柔性化、網絡化和智能化的方向發展，其應用領域也會得到有效的拓寬，為我國國民經濟增長做出更多、更大的貢獻。

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