論機電一體化技術的現狀及發展趨勢

劉冰

摘 要：機電一體化技術是其他高新和創新技術發展的基礎，它的發展完全依賴于其他相關技術的發展。可以預測，隨著生物技術、材料技術、信息技術等新興學科的高速發展，在現代制造技術、機器人、數控機床、家用智能電器、微型機械等產品及其相關領域，機電一體化技術會得到更加蓬勃的發展。

關鍵詞：機電一體化；技術；現狀；發展趨勢

1關于機電一體化技術

1.1機電一體化技術發展進程分析

我國的機電一體化技術大體可分為三個階段，第一個階段是1960年代之前，這時候的中國忙于解決內部問題和戰爭，促使行業出現了集成處理系統，這體現了我國在該技術上的技術進步，但由于主要是自我發展，因此受到了較大的技術限制。第二階段是1970年代初，受到世界經濟和科學技術飛速發展的影響，我國開始研究機電一體化技術的物質條件，計算機通信技術的出現也為我國機電一體化技術的發展提供了良好的外部技術基礎。第三階段開始于1990年代初，隨著光學技術、微加工技術等其他技術的出現和發展，逐步推進機電一體化技術向著智能化方向演變。

1.2機電一體化技術概述

目前最先進的機電一體化技術融合滲透了微電子技術、高端智能軟件技術等，極大地加強了控制系統，對比傳統的機電技術性能得到了極大地提升和極好的優化。但是，由于是多項技術的結合，所以也會面臨著多項技術難題的簡單相加，這也為機電一體化技術的更一步發展增加了不小的難度?，F在的機電一體化技術是具備智能化和小型化的一個系統，它是機電一體化技術與機械加工有效銜接的基礎，有效降低勞動的緊張程度，滿足現代企業的安全需求，并且還能夠對礦區的生態環境起到一定的保護作用，從而達到降低能耗的目的，促進行業的長期有效發展。

1.3發展現狀

大家熟知的典型機電一體化相關產品的種類繁多：機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、CAD/CAM系統等?，F代的機電一體化產品甚至還包含了聲、光、化學、影像、生物等技術的應用。機電一體化產品漸漸走進各行各業，人們也逐漸認識到機電一體化技術對現代工業和技術發展所帶來的巨大變化，因此世界各國均將其作為現代工業技術發展的重要戰略之一。現代高新技術的發展對機械設備的要求也相對較高，所使用的設備應具備智能化和自動化等性能，在高新技術的發展和推動下，機電一體化順應需求而產生。通過微電子、計算機和信息等技術與機械設備相結合，加速了生產產品的結構形式及其生產設備系統的改進。我國的機電一體設計正邁入PLM的全新階段，把人、生產過程和信息有效地集成在一起，作用于整個企業，歷經產品從概念到報廢的全生命周期，支持跨領域地從概念提出到產品使用生命結束過程中產品信息的協同產生、管理、分發和使用。組織實施一整套的業務解決方案。同時，機電一體化技術也正在經歷著無法估量的挑戰，CAMEL VIEW作為機電一體化設計系統，無論是從其產品的設計理念，還是從產品的性能和質量檢測等多方面，均具有流程化和技術規范化等優點，不僅能夠滿足用戶的要求，還可以在復雜環境中和復雜工況等情況下，產品結果的驗證與試驗數值十分接近，產品精確度很高。目前日本和歐美等一些先進國家的機電一體化技術相對比較先進，而我國的機電一體化技術還不夠先進和完善，但也在持續的發展和改進。隨著新技術革命的迅猛發展，我國加大了機電一體化技術的研究力度，并將其確定為國家的重點高技術研究領域，給予優先支持，并取得了一定的成績。我國機電一體化技術經過多年的發展和積累也取得了巨大進步。但現階段發展并不十分完善，與同期發達國家相比仍有相當大的差距，機電一體化技術的發展水平仍有待于提高。

2 機電一體化技術的應用領域

機電一體化技術可以使用范圍較為寬闊，在計算機集成制造領域、數控機床領域以及制造業等領域內都可以使用。計算機集成制造系統是基于信息技術的發展而產生的，此技術通過運用計算機和自動化技術將各種分散的物質予以集合，然后形成一種智能化的集成系統，可以用于零部件的生產和使用。它的出現使得各類行業資源得到了整合，在生產、研發以及經營的各個環節中都充分發揮了其作用，實現了各類資源的全部整合。數控機床是基于電子計算機通過其編程系統控制的一種能夠實現自動化的機床設備。此設備無論是設計原理還是設計結構等方面都可以大大提高生產效率。此原理是通過單板、單片機為主要的控制系統，再附加芯片技術進行組接，從而形成合理的結構。此技術不僅能夠運用于簡單的加工，還可以實現多維度的仿真技術，且在其運用過程中還能夠實現實時控制以及問題反饋等。柔性制造系統的概念是基于計算機技術運用到制造業領域而產生的。因為其是將數控機床、智能化系統和倉儲系統全面整合集中裝配在一起而形成的，這樣的系統更具有可裝配的空間，可以根據實際生產的需要，而進行組裝和整合，從而更好的滿足生產。

3機電一體化技術的未來發展趨勢

如今，機電一體化技術已經被廣泛使用在各個領域，并且隨著科學技術的不斷發展和革新，此技術將會日臻完善，并且運用的各種高精尖領域。從目前來看，其未來發展的趨勢可以體現在如下幾點：首先，隨著五大發展理念的提出，實現綠色發展、更好的提升資源的利用效率對于未來機電一體化技術的發展有了更高的要求。能夠最大程度的利用資源，并且實現節能、減排，是近段時間對于我國工業產業發展的一項巨大挑戰。隨著人與自然和諧發展的理念深入人心，在未來的發展階段，機電一體化技術面臨的問題是，要進一步提高資源利用率，減低污染和廢棄物的產量，同時最大程度的實現循環可利用，這樣才能形成良性的發展趨勢。其次，朝向微型化方向的發展趨勢。就目前的市場經濟現狀而言，宏觀經濟逐步向微觀經濟轉型。從機械制造業的發展趨勢來看，以機電一體化技術為代表的發展趨勢也是逐步的向精細化方面發展。從技術層面而言，納米技術、微米技術的普及以及廣泛應用，對于機械精細化的要求更高，從這個方面也推動了其向精細化發展的可能。目前，研制出的微型機電一體化產品，對于原材料需求較少、其機器本身的自重較輕、對于能源需求量少，使其不僅在工業領域施展拳腳，也擴展到了醫療以及其它行業領域。第三，智能化的發展趨勢。近年來，科學技術日新月異的發展深入到了人們生活的方法面面，機械智能化的發展理念也深入人心。智能機器人的出現，極大地改善了人們的生活，它不僅能夠在替代人類從事危險性較高的工作，在人們的日常生活中也有大量的用途。除此之外，由于智能仿生技術的發展，各類自然和人文學科的知識和技能可以通過芯片的方式植入機器人體內，使得機器人的功能日益強大。此技術運用在機電一體化領域，使工作的精細程度大幅度的提高。第四，網絡化趨勢。隨著互聯網技術的快速發展，全球已經被連接為一個村落。集中體現在互聯網與物聯網相關聯的模式，促使機電一體化向網絡化發展。

結束語

綜上所述，隨著社會的不斷發展，傳統的生產模式已經無法達到現在的要求?？茖W技術的不斷進步，為機電一體化的產生提供了可能。隨著技術的不斷革新，機電一體化也在不斷的革新和進步，從而更適應現代社會的要求。在未來的發展中，機電技術一體化技術要注重科技含量的提升，向智能化方向發展。在追求技術進步的時候，更有注重實際的效用，從而使得經濟效益和科技進步協同發展。

參考文獻

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[2]洪瑋.淺議機電一體化技術及智能控制的應用[J].科技視界，2017，（7）

（作者單位：日照鋼鐵有限公司）