機電一體化產品概念設計理論研究現狀與發展展望

王雙華

（山東理工職業學院，山東 濟寧 272000）

從系統化的功能目標以及組織最優化的目標入手，充分利用機械技術、計算機技術、自動控制技術等高科技技術對各功能分區進行合理的配置，充分實現多功能、高質量、低能耗的系統目標則是一個完整的機電一體化產品。因此，要想建立科學完整的機電一體化系統，相關的產品設計師就必須建立起科學合理化的機電一體化產品設計理論。

一、機電一體化產品概念設計的內涵及重要意義

（一）機電一體化產品概念設計的基本內涵

首先產品的創新型發展，離不開創新性的概念設計。當前社會，越來越多的人認識到概念設計的復雜性、重要性、創新性。具體來說，概念設計方法就是針對產品中不同的生命周期提出相對應的要求，對各個產品功能分區進行科學的結構設計，對相關工作原理進行細致化分解以及相關的方案設計。

（二）機電一體化產品概念設計的重要意義

由于機電一體化產品設計復雜，難度性較高，不利于產品的設計。而機電一體化產品概念的設計質量在很大程度上為產品設計質量提供了質量支持。所以為了實現機電一體化產品的性能最優化，就必須建立起優良科學的概念設計方案。尤其需要注意的是，在進行概念設計理論系統的建立時，相關設計人員應當實現機電一體化系統自帶的特征與系統建立的充分融合。

二、當前我國在機電一體化產品概念設計的研究現狀

目前我國機電一體化的研究隨著我國科學技術的發展以及目前國人對于高科技技術的逐漸重視，而逐漸發展起來。大量的人力物力財力的投入使我國工業化逐漸進入了工業3.0時代。

首先，在工業機器人方面，機械技術的進步，使得工業機器人逐漸在我國行業內廣泛應用開來，其銷量也已接近半數的速度快速增長。另外，我國仍在投入大量的資金，技術，人才，對工業機器人進行技術性攻關，并盡可能地提高我國工業機器人在世界方面的排名。

其次，在對于互聯網的廣泛應用方面，我國研究力度同樣不輸于工業機器人。那這個互聯網時代，機電一體化產品要想不被時代所淘汰，就必須充分利用互聯網思維進行智能制造研究。我國三一集團有限公司充分利用了SPC工具對相關產品進行智能化研究，充分利用互聯網思維在產品制造過程中融入了數字化以及個性化生產，在很大程度上提高了生產效率。然而，相比于美國等一些發達國家來說，我國機電一體化在互聯網方面的應用仍然存在著一定的差距。

另外，在激光技術方面，近段時間以來，我國激光技術發展迅速，再加上汽車發動機、激光制造產品等產品的廣泛應用，更促使了我國激光技術的高速度，高質量發展。

另一方面，在實際的研究過程中，有研究優勢就必定有不足之處。其中，重要的就是，由于機電一體化的整體設計系統是全方位，多元化的，需要多種學科綜合應用的，然而，由于有些設計方法缺乏全方位，多層次的深入研究，全能型產品設計人員的短缺等各種因素導致目前我國的設計系統并沒有將各種設計方法融合集中于機電一體化設計系統中，導致整體的設計方案存在功能性缺漏;另外，關于機電一體化產品設計方案的自動生成模型，目前我國的自動生成模型技術雖然在一定程度上實現了分層映射，然而，針對一些設計方案中專門的功能結構分區的變化，模型并不能夠及時的感受并表達出來。

三、未來我國對于機電一體化產品概念設計理論的發展展望

綜上所述，相關的產品設計人員必須綜合多個學科的相關特點，結合當前社會發展潮流進行產品設計，對未來機電一體化產品發展進行合理的展望。

首先，我們必須承認快速的工業發展給人們日常的生產生活帶來了諸多便利，然而，這是一把雙刃劍，過度發展的背面則展現出了人們對于大自然的過分掠奪，生態自然遭到破壞。為了保障人們的生存環境，我國以及社會各界都呼吁在發展的同時注意保護生態環境，這儼然已經成為目前的社會發展潮流。所以未來機電一體化產品概念設計理論實現綠色化是必然的。

其次，隨著互聯網的互通互融，人們進入了高科技，智能化的互聯網時代，各種各樣的產品都融入了智能化技術，重點解決了相關知識的表達方式，利用方式以及獲取方式的問題，在人們的日常生活中充分展現出智能制造的優勢，而且，網絡技術的加入，更將數字化，信息化的獨特優勢注入到機電一體化產品的概念設計理論中，通過各種遠程操控以及監控技術，充分實現人們日常生活的網絡化，智能化發展。

愈加成熟的機電一體化產品設計理念會促使其向著小而精的方向迅速發展。微型的機電一體化產品在保證原有功能不受影響的前提下，大大壓縮了其體積，應用靈活等優勢在人們日常工作和生活中會收到獨有的青睞，迅速打開產品市場。

結束語

總而言之，相關的設計人員應當不斷根據時代發展充實自我，從當前機電一體化概念設計理論的主要研究方向入手，廣泛發揚涉及優勢，重點對不足之處進行改進提高，對設計方案進行改進創新，盡可能的實現整個機電一體化設計系統的全面性和創新性。