機電一體化技術發展狀況的研究分析

陳金鳳

(江蘇省東海中等專業學校，江蘇 東海 222300)

0 引言

在當前社會的創新發展過程中，各個領域的科學技術逐漸融合，以形成統一化系統，在一定程度上促使不同領域之間的技術更加協調。在實際的工業生產中，技術的革新促使效率和質量得到明顯加強。機電一體化技術在此背景下有較大進步，促使工業發展由傳統的機械化模式，逐步趨向智能化、一體化、網絡化的模式變革，對我國產業結構優化、產能優化等均有重要的價值和意義。

1 機電一體化技術概述

隨著現代計算數學、機械動力學以及電子信息和工程力學的進步，促使機電一體化技術產生和發展，并成為當代科學技術發展最為活躍的領域之一。在設計技術的內容方面，其改善了原有的模式以及規范，從面向制造轉變為面向用戶，促使產品的適用性和創新性得到有效加強。而機電一體化的概念則是將機械設備與電子技術融合的統稱，促使機械設備能夠在性能控制以及信息處理等方面，具有智能化、自動化特點。其是基于計算機技術、自動化技術和機械電子技術等的綜合，構建相對獨立的技術系統，更好地開展工業生產活動[1]。在實際應用中涉及到社會的各個領域，是提高生產力和生產效率的主要推動力。

2 機電一體化技術發展現狀

當前機電一體化技術的發展取得了較大成就，我國在長期探索和實踐中，對機電一體化技術的研發，主要體現在數控技術、機器人以及計算機集成制造系統等領域，具有較高的發展水平，促進了現代生產體系的建立和完善。

2.1 數控技術

對于機電一體化技術的發展，在20世紀80年代中期，我國開始探索和研究數控技術。在借鑒國外先進技術和經驗的基礎上，積極建設數控研發和生產基地，截至目前具有較好的自我研發能力，推動數控產業基本成型。在實際發展過程中，我國數控技術行業已經具備年生產數控系統3 000余套、主軸與供給裝置5 000余套的生產能力，是保證國民經濟發展的重要條件[2]。并且通過機電一體化掌握關鍵數控技術，提高自我研發和生產能力，在國防工業和民用工業的創新發展中，具有非常重要的地位，在很大程度上有助于提高我國的綜合國力。

2.2 機器人技術

自1986年后，我國將機器人的研發列入到國家科技發展計劃中，到如今經過35年的探索，借助機電一體化技術，已經掌握機器人設計制造、控制和軟件編程等核心技術，并廣泛應用于社會各個領域，比如工業、醫療、水下探測、消防、家居生活等。不僅充分提高了生產制造能力，而且還提升了社會服務水平，促使人們的生活質量得到較大改善，促使生產生活更加便利、高效。

2.3 計算機集成制造系統

通過機電一體化技術，我國在計算機集成制造系統方面取得了巨大進步，并在國內建立了多個工程研究中心、技術實驗室和培訓中心，充分掌握了計算機集成制造系統的核心技術內容。同時在國內多家企業中得到廣泛、深入的應用，對社會效益和經濟效益具有一定的提升效果。比如制造企業中的生產管理信息系統、計算機輔助工程系統、生產過程控制與管理系統、物料存儲、運輸和保障系統、數據庫等，均是在機電一體化技術基礎上發展而來的集成化系統模式，對企業的制造能力和生產效率起到了良好的助推作用，是我國產業變革的重要基礎保證[3]。

3 機電一體化發展趨勢

結合機電一體化的發展現狀，未來其前進方向將會以社會需求為導向，以提高生產能力效率為目的，逐漸趨向模塊化、微型化、系統化、環保化，確保機電一體化技術能夠更適應時代發展特征，滿足現代工業結構創新的要求，實現依托科學技術提高生產力的戰略目標。

3.1 模塊化

現階段，在生產中對于標準化的認可程度越來越高，對產品的設計和制造更傾向于規范化和適應性。在目前我國對于機電產品已經明確了標準化生產的目標，這對生產率和銜接便利性的提高具有一定意義。因此在后續的發展進程中，模塊化勢必會成為機電一體化革新進步的主要趨勢。通過模塊化的機電一體化產品，有利于提供相對標準的機械接口、動力接口、電器接口以及環境接口，改善以往機電產品相互銜接性能較差的情況，穩定機電性能，從而促使各個產品之間能夠形成有效的結合和兼容。所以在全球經濟一體化的趨勢下，對于機電一體化產品的統一模塊化標準將會逐步建立和完善，促使機電產品的銜接性進一步提高。

3.2 微型化

機電一體化產品的微型化趨勢，主要是在機械技術與電子技術在納米尺度上進行融合的結果。即促使傳統尺度的機電一體化產品，縮小到體積不超過1 cm3的形態。但其并非是單純縮小尺寸制造，而是保障微型化產品不僅體積小，并還要具有能耗低、運動靈活等特征。比如在醫療領域中所應用的微創技術，則是微型機電一體化技術進行應用的主要體現。再比如航天領域內，針對太空艙體積較小的特點，可應用微型化的機電一體化技術，改進試驗設備和探測設備，有利于穩定發揮相應的功能等。所以微型化是機電一體化技術未來發展的重要趨勢之一。

3.3 系統化

當前人們對于機電產品的應用，更注重開放性和多樣化，因此機電一體化技術將會逐漸趨向系統化。利用計算機集成的特性對機電產品實現系統運用，有效提高生產效率，為人們的生產生活提供更好的便利性，滿足現代化多種需求。所以針對未來市場逐步出現的多元化需求，機電一體化產品的設計制造以及生產，也將向系統化方向發展，盡可能保證不同系列的機電一體化產品之間，具有較好的兼容性和并用性。

4 機電一體化技術發展建議

根據我國社會生產生活的實際需求以及相關發展指導計劃，在未來推動機電一體化技術的革新和良好應用，應當從以下幾個方面出發。

首先，應當注重利用高新技術對機電一體化進行改造和提升。近年來，雖然我國對機電一體化技術的研究取得了諸多成果，但基于科學技術的不斷發展和經濟社會的進步，對其提出了更高的要求。因此在未來機電一體化發展過程中，仍需注重利用高新技術，對自身性能進行改善和提升，以便于提高機電一體化產品的市場競爭能力。

其次，堅持自主研發和技術創新。在新時代下，創新作為市場競爭的關鍵要素，只有持續變革才能夠滿足用戶市場日益增長的要求。所以在機電一體化技術發展進程中，應當堅持自主研發，加大技術引進中的消化吸收，根據市場導向明確創新研究方向，形成良好的自主開發能力，增強機電產品的技術含量，為現代生產生活提供便利。同時應當堅持發展科學技術，依托重點項目，集中使用資金，支持核心技術、核心產品以及核心工程的創新，實現跨越式發展。并要注重機電一體化基礎理論、基礎技術和共性技術研究，通過新理論和實踐帶動機電一體化的突破發展。

最后，提高人才質量，加快人才培育。機電一體化實際上是一項高新技術產業，其對人員的專業知識和技術能力具有較高的要求。因此為保證機電一體化技術的高效向前發展，則應當注重人才的培養和培育。在實踐中則可加強高校人才體系建設，合理設置相關課程、編寫適當教材內容、強化實驗教學，以此充分提高相關人員的綜合素質。

5 結語

綜上所述，機電一體化對于國家和社會的建設發展具有積極意義，其創新是生產力發展到一定階段的必然要求。因此相關人員應當充分了解當前機電一體化的發展狀況，明確未來發展趨勢，注重利用高新技術進行改造和提升、堅持自主研發和技術創新以及提高人才質量，加快人才培育等措施，實現技術相互融合，促使機電一體化在新時代得到更好的發展和應用，助推社會經濟和國家綜合實力的提高。

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