機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程與趨勢

摘要：機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，使機(jī)械行業(yè)的科技含量、產(chǎn)品性能、生產(chǎn)能力和管理方式都發(fā)生了巨大的變化。文章就對機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程以及發(fā)展趨勢進(jìn)行闡述，對發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行研究思考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；發(fā)展歷程；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TH39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）26-0008-02

1 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程

機(jī)電一體化技術(shù)是隨著電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)結(jié)合使用開始出現(xiàn)的，但是在發(fā)展的初期，在規(guī)模和技術(shù)上是很薄弱的，只是在半導(dǎo)體等方面進(jìn)行一些簡單的應(yīng)用，但是隨著微處理技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展越來越快，使用的途徑更廣泛，使用中會取得更顯著的結(jié)果。而隨著數(shù)控機(jī)床、電子編程、邏輯控制器的出現(xiàn)，更多的機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際的生產(chǎn)中得到應(yīng)用，機(jī)電一體化的發(fā)展逐步與電子技術(shù)、信息技術(shù)等進(jìn)行融合，隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展而逐步上升到更高層次。

機(jī)電一體化技術(shù)是從20世紀(jì)60年代逐步發(fā)展的，最初是通過電子技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用來提高機(jī)械性能，以滿足對產(chǎn)品的更高需求，這是機(jī)電一體化技術(shù)最初的雛形；到了20世紀(jì)的七八十年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)飛速發(fā)展，對超大規(guī)模集成電路的使用以及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷更新，機(jī)電一體化技術(shù)開始進(jìn)入高速發(fā)展期；而到了20世紀(jì)90年代，機(jī)電一體化技術(shù)逐步轉(zhuǎn)向智能化領(lǐng)域，在這一階段，利用光學(xué)通信技術(shù)等可以實(shí)現(xiàn)微細(xì)加工技術(shù)，而且對機(jī)電系統(tǒng)可以進(jìn)行分析、集成。

2 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)逐步成為機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的技術(shù)集成，而機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展也需要依賴相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步從而促進(jìn)自身技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。按照現(xiàn)代科技的發(fā)展方向以及機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際需要，在未來機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向如下：

2.1 向智能化發(fā)展

隨著科技發(fā)展，電子信息智能化程度越來越高，機(jī)電一體化技術(shù)向智能化發(fā)展是一個(gè)必然的趨勢。尤其是人工智能技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)開始陸續(xù)采用，使機(jī)電一體化技術(shù)的智能化程度逐漸提高。而這些成功的應(yīng)用，更顯示出智能化在機(jī)電一體化技術(shù)中的優(yōu)越性，使科研人員對智能化的應(yīng)用會逐步增多。利用智能化的模擬功能、邏輯思維、獨(dú)立的決策能力，可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備的高性能、高速的處理能力，可以利用微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)低級的智慧決定，并逐步完善，這在今后的生產(chǎn)中是完全可能和必要的。

2.2 實(shí)施模塊化集成

要想使機(jī)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)共贏，就要對國內(nèi)的機(jī)電生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行模塊化的集成，讓這些具有多種類型的機(jī)電生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)出的產(chǎn)品，具有統(tǒng)一的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)接口、電氣接口、電源接口、環(huán)境接口，打破原有的自有生產(chǎn)模式，使機(jī)電企業(yè)的產(chǎn)品形成統(tǒng)一的模塊，使這些機(jī)電生產(chǎn)企業(yè)在智能控制、電氣水平、視覺圖像處理、圖像識別和定位功能等方面采用標(biāo)準(zhǔn)的單元模式。這樣進(jìn)行規(guī)范后，可以使機(jī)電企業(yè)有一個(gè)統(tǒng)一的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)范，使這些企業(yè)不再各自為政，可以共同發(fā)展，共創(chuàng)輝煌。

2.3 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)作

目前世界上的各個(gè)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都得到了普遍的應(yīng)用。隨著我國加入WTO，機(jī)電企業(yè)的機(jī)電一體化產(chǎn)品也進(jìn)入了全球經(jīng)濟(jì)這個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)。想要加強(qiáng)我國機(jī)電一體化產(chǎn)品在國際市場上的競爭力，就要對機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)作，對機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的操作與管理。網(wǎng)絡(luò)化可以帶來大量先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)信息，也可以快速發(fā)布新的機(jī)電一體化技術(shù)信息。所以在機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢中，利用網(wǎng)絡(luò)的普及，在機(jī)電一體化技術(shù)中利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測是重要的研究

方向。

2.4 采取微型化設(shè)計(jì)

隨著20世紀(jì)80年代微型化的出現(xiàn)與發(fā)展，在機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)施過程中、產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中采取微型化的設(shè)計(jì)成為一種發(fā)展的趨勢。而對生產(chǎn)的不超過一立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，被泛稱為微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品，這種產(chǎn)品目前的發(fā)展趨勢向著越來越微型化發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的研究領(lǐng)域向著微米和納米尺度發(fā)展。采取微型化的機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)品越來越小、使用靈活、功耗低，尤其是在生物醫(yī)學(xué)、軍事、信息等領(lǐng)域的應(yīng)用中具有無可比擬的優(yōu)勢。

2.5 綠色環(huán)?；?/p>

大量的工業(yè)發(fā)展繁榮了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，給人們的生活帶來翻天覆地的變化，使人們享受到物質(zhì)財(cái)富和生活的舒適。但是不得不說的是，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，造成大量自然資源受到破壞，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。所以對機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的研究趨勢，也是向著綠色環(huán)保產(chǎn)品的概念進(jìn)行研究發(fā)展。這就要求在機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的過程中，要以保護(hù)環(huán)境和人類健康為基本的出發(fā)點(diǎn)，采用最小的資源利用率研究設(shè)計(jì)出新一代的機(jī)電一體化綠色環(huán)保產(chǎn)品，這具有很大的發(fā)展前景。

2.6 注重產(chǎn)品的系統(tǒng)化

采用開放式架構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)是根據(jù)總線系統(tǒng)的性能特點(diǎn)對產(chǎn)品的進(jìn)一步利用。該系統(tǒng)可按照任意組合進(jìn)行靈活配置，同時(shí)還可以尋求實(shí)現(xiàn)更大的協(xié)調(diào)和控制子系統(tǒng)的綜合管理，可大大提高通信性能能力。機(jī)電一體化產(chǎn)品更注重產(chǎn)品的系統(tǒng)化以及在未來的使用中人格化的意義。所以說，對機(jī)電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢，應(yīng)更注重產(chǎn)品的系統(tǒng)化以及人性化，更注重使用人對產(chǎn)品的要求，使機(jī)電一體化產(chǎn)品貼近于生活、服務(wù)于生活。

3 發(fā)展“機(jī)電一體化技術(shù)”的思考

3.1 加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃

針對我國許多從事機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，打破他們以自我發(fā)展為中心的發(fā)展戰(zhàn)略，使他們放棄自己的局部利益，服從大局共同發(fā)展。進(jìn)行統(tǒng)籌安排，就要針對全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢，在深入研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上制定一個(gè)統(tǒng)一的管理模式，制定協(xié)調(diào)發(fā)展的工作計(jì)劃，從技術(shù)的研發(fā)、產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售都進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，以避免重復(fù)開發(fā)，資源浪費(fèi)。

3.2 強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用

針對我國目前機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)品生產(chǎn)正處于上升期，應(yīng)根據(jù)我國當(dāng)前的行業(yè)狀態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢以及機(jī)電行業(yè)的性質(zhì)，強(qiáng)化行業(yè)管理，成立統(tǒng)一的行業(yè)管理機(jī)構(gòu)、制定統(tǒng)一的行業(yè)管理規(guī)范、編制統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?！皡f(xié)會”要在管理中發(fā)揮出行業(yè)約束的作用，對行業(yè)內(nèi)企業(yè)的行為進(jìn)行約束，對行業(yè)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展提供發(fā)展規(guī)劃。

3.3 增強(qiáng)企業(yè)技術(shù)含量、增大企業(yè)市場競爭力

隨著科技的發(fā)展，使機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)的科技含量越來越大，成為高新技術(shù)研發(fā)企業(yè)的龍頭之一，所以在企業(yè)的研發(fā)中，必須要有先進(jìn)的技術(shù)含量和研發(fā)能力才能不斷推陳出新，才能充分生產(chǎn)和調(diào)配資源。只有不斷進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)，不斷采用新技術(shù)，增強(qiáng)產(chǎn)品的技術(shù)含量，才能使生產(chǎn)出的機(jī)電一體化產(chǎn)品在競爭激烈的國家市場中取得一席之地，增大企業(yè)的市場競爭力。

3.4 突出發(fā)展重點(diǎn)，實(shí)施專項(xiàng)發(fā)展

機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)涵蓋范圍非常廣泛，而很多機(jī)電一體化技術(shù)研發(fā)的單位在財(cái)力、人力和物質(zhì)資源等方面是有限的，不能在發(fā)展中做到面面俱到，這就需要在研發(fā)中優(yōu)先考慮擅長的領(lǐng)域，進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)，對某一專項(xiàng)領(lǐng)域的產(chǎn)品進(jìn)行高科技研發(fā)是很多機(jī)電研發(fā)企業(yè)發(fā)展的必由之路。

4 結(jié)語

綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展是現(xiàn)代科技發(fā)展的必然結(jié)果，是促進(jìn)機(jī)電技術(shù)的發(fā)展、產(chǎn)品主要結(jié)構(gòu)調(diào)整和電氣行業(yè)進(jìn)一步完善的科技之源，是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，它的核心是各種科學(xué)技術(shù)全面發(fā)展，以適應(yīng)社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的相互融合趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)會有更廣闊、更美好的發(fā)展前景。

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作者簡介：余敏娟（1980—），女，浙江龍游人，浙江開元機(jī)電工程有限公司工程師，研究方向：機(jī)電工程。