淺談機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

■楊曉雨 ■江西華樟建設(shè)股份有限公司，江西 南昌 330000

機(jī)電一體化作為一門跨學(xué)科的新興技術(shù)，這一概念的提出最早源自于日本。日本學(xué)者通過以語言學(xué)的組詞法來對機(jī)電一體化進(jìn)行了創(chuàng)造性地描述與解釋?？梢哉f，在機(jī)電一體化出現(xiàn)初期，它只是被視之為一種具有創(chuàng)新精神的學(xué)術(shù)理念。然而由于該理論強(qiáng)調(diào)將工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)予以有機(jī)結(jié)合，而當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的潮流又要求產(chǎn)業(yè)在自身的突破性發(fā)展過程中必須及時(shí)有效地采用多種舉措，不斷利用有益的科學(xué)技術(shù)與實(shí)踐驗(yàn)證來獲得自身的發(fā)展壯大。因此當(dāng)前機(jī)電一體化在工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)踐建設(shè)活動(dòng)中不斷彰顯出自身的顯著優(yōu)勢特點(diǎn)，而通過對該技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀予以研究分析，有利于我們對該技術(shù)的未來發(fā)展趨勢進(jìn)行科學(xué)預(yù)測。

1 機(jī)電一體化的概念及其發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 機(jī)電一體化的概念

機(jī)電一體化顧名思義即指將工業(yè)機(jī)械技術(shù)與電子化信息技術(shù)予以有效結(jié)合、統(tǒng)一的綜合性技術(shù)，具體來說，機(jī)電一體化的內(nèi)容包括機(jī)械主要的生產(chǎn)、制造功能與計(jì)算機(jī)信息的數(shù)據(jù)分析與處理功能，通過將電子器材與機(jī)械設(shè)備同時(shí)納入系統(tǒng)研發(fā)體系當(dāng)中，從而為工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)提供必要的理論價(jià)值與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。就機(jī)電一體化的具體組成而言，其組成主要包括兩類，即技術(shù)組成與產(chǎn)品組成。技術(shù)組成即指機(jī)電一體化技術(shù)，包括機(jī)械技術(shù)、信息化技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)等，而產(chǎn)品組成則指通過機(jī)電一體化技術(shù)所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品。一般來說，機(jī)電一體化在應(yīng)用的過程中，其應(yīng)用目標(biāo)在于，在已有機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工的基礎(chǔ)上，通過加入機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)，著力于研發(fā)新型機(jī)電產(chǎn)品，一言以蔽之，即追求工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展方向。

1.2 機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化從產(chǎn)生到發(fā)展是一個(gè)較為漫長的過程，事實(shí)上，在這一概念被日本學(xué)者首次提出之前，在工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)與加工的實(shí)踐活動(dòng)中，已經(jīng)出現(xiàn)了機(jī)電一體化的雛形，即一些機(jī)械作業(yè)人員開始無意識(shí)地將不同學(xué)科范疇的技術(shù)應(yīng)用與同一種產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程當(dāng)中。例如基于機(jī)械技術(shù)與電子信息技術(shù)的雷達(dá)伺服系統(tǒng)即可被視之為機(jī)電一體化的原型之一，而該技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)之中大放異彩，這也從側(cè)面印證了機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)踐研究中的應(yīng)用價(jià)值。20 世紀(jì)70 年代，日本學(xué)者開始提出機(jī)電一體化，并對其理論內(nèi)涵予以不斷地豐富完善。經(jīng)過幾十年的發(fā)展研究，到20 世紀(jì)末葉，此時(shí)基于微型電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與集成電路的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)迅速地占據(jù)了人們的視野，這就為機(jī)電一體化在新時(shí)期煥發(fā)出新的生機(jī)與活力提供了重要資源。微型電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與集成電路技術(shù)與機(jī)械工業(yè)一經(jīng)碰撞，即產(chǎn)生了奇妙的化學(xué)反應(yīng)，并隨之發(fā)生了一場聲勢浩大、影響深遠(yuǎn)的機(jī)電一體化技術(shù)革命。當(dāng)前是科技全球化的歷史發(fā)展新紀(jì)元，在經(jīng)歷過上世紀(jì)的技術(shù)革命之后，如果機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)拓展到了生產(chǎn)、生活的方方面面，包括復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱、工業(yè)機(jī)器人在內(nèi)的產(chǎn)品都是基于機(jī)電一體化的技術(shù)才能出現(xiàn)的新產(chǎn)品。這說明，當(dāng)前機(jī)電一體化不僅對人們的生活造成了極大的積極影響，同時(shí)對于產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步穩(wěn)定、國家繁榮昌盛等都具有重要的意義。

2 機(jī)電一體化的未來發(fā)展展望

由于機(jī)電一體化技術(shù)得以存在的目的是為了追求更為高效、快捷的生產(chǎn)制造方式，這就不難對機(jī)電一體化的未來發(fā)展目標(biāo)予以宏觀上的展望，即機(jī)電一體化在未來發(fā)展過程中，其追求方向是更加智能、產(chǎn)品更富有彈性、內(nèi)容更加豐富、與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的聯(lián)系更加緊密。具體來說，可以從以下四個(gè)方面來具體論述:

2.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的智能化發(fā)展

智能化即指對生產(chǎn)設(shè)備與操作系統(tǒng)提出更高的要求，要求其能夠以人工智能的方式來滿足機(jī)電生產(chǎn)的諸多要求，通過不斷應(yīng)用生理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、通訊技術(shù)、集成電路技術(shù)等諸多方式，來不斷提高機(jī)電一體化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性與靈活性，從而不斷確保系統(tǒng)功能在運(yùn)行過程中的高效與創(chuàng)新能力。當(dāng)前人工智能的技術(shù)已經(jīng)獲得了飛躍性地提升與發(fā)展，將人工智能技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠幫助系統(tǒng)完成更為嚴(yán)格的生產(chǎn)加工任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)更高的控制目標(biāo)。

2.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的柔性化發(fā)展

所謂機(jī)電一體化的柔性化發(fā)展，即同時(shí)對機(jī)電一體化產(chǎn)品與機(jī)電一體化應(yīng)用者提出了更高的要求。這種要求具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一，對于機(jī)電一體化產(chǎn)品，要求該產(chǎn)品在自身的生產(chǎn)、制造、加工過程中具有更高的靈活性和適應(yīng)性，能夠依據(jù)市場相關(guān)信息與企業(yè)自身的生產(chǎn)加工能力來進(jìn)行品種、數(shù)量、質(zhì)量上的及時(shí)調(diào)控;第二，對于機(jī)電一體化應(yīng)用者即相關(guān)的設(shè)備器材管理者而言，管理者在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中必要將不同類型的新型技術(shù)納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合討論范圍之后，通過不斷嘗試機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)簡化產(chǎn)品生產(chǎn)與加工的目的。

2.3 不斷豐富機(jī)電一體化的內(nèi)容

豐富機(jī)電一體化的內(nèi)容，即指機(jī)電研究人員應(yīng)當(dāng)不斷拓展該技術(shù)在應(yīng)用與研究上的深度和廣度，不斷發(fā)揮創(chuàng)新精神，為機(jī)電一體化技術(shù)增添新的內(nèi)容。以光機(jī)電一體化技術(shù)為例，它在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上摻雜了光學(xué)技術(shù)的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)以高新技術(shù)來對高新產(chǎn)品予以生產(chǎn)加工。光機(jī)電一體化技術(shù)下的產(chǎn)品具有高質(zhì)量、長使用壽命、操作便捷、予以攜帶等優(yōu)勢特點(diǎn)，是當(dāng)前機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向之一，具有很高的發(fā)展?jié)摿εc經(jīng)濟(jì)效益。

2.4 機(jī)電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)深化發(fā)展

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來使得全行業(yè)同時(shí)面臨著巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用與創(chuàng)新發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前企業(yè)在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟的關(guān)鍵性戰(zhàn)略措施之一，對于企業(yè)自身的發(fā)展壯大而言，無論是企業(yè)內(nèi)部的信息化管理，還是市場環(huán)境下的戰(zhàn)略競爭目標(biāo)抉擇，都離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與支撐。因此，機(jī)電一體化技術(shù)在未來的進(jìn)一步發(fā)展依然離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深化。通過確保機(jī)電產(chǎn)品自身的網(wǎng)絡(luò)化特征，再借助與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的輔助，企業(yè)在獲取市場核心競爭力的道路上其難度將會(huì)大大降低。另一方面，由于當(dāng)前基于網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)成為現(xiàn)代都市生活的新寵兒，此時(shí)不失時(shí)機(jī)地將機(jī)電一體化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)繼續(xù)緊密結(jié)合，將有利于企業(yè)迅速打開市場空白并在最短的時(shí)間內(nèi)搶占最多的市場資源，既滿足了都市人群享受高科技產(chǎn)品、智能化服務(wù)的時(shí)代新要求，也實(shí)現(xiàn)了自身經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙贏。

3 結(jié)語

機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的持續(xù)研究與探索，而社會(huì)進(jìn)步與人們對生活水平提出更高的要求則直接推動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。另一方面，機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)又對科研工作與社會(huì)進(jìn)步起到了明顯的反作用，這說明新時(shí)代以來，機(jī)電一體化作為一種富有生機(jī)與活力的跨學(xué)科綜合性應(yīng)用技術(shù)，對于工業(yè)自動(dòng)化建設(shè)、城市化水平的提高、傳統(tǒng)工業(yè)建設(shè)掛念的革新等都具有重要的影響作用，隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展革新，未來的某一天，全人類都能夠真正地共享機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)踐成果。

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