機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

徐創(chuàng)業(yè)（特變電工沈陽變壓器集團有限公司，沈陽 110144）

機電一體化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

徐創(chuàng)業(yè)
（特變電工沈陽變壓器集團有限公司，沈陽 110144）

機電一體化是現(xiàn)代科學發(fā)展的必然趨勢。簡要介紹機電一體化發(fā)展前途和基本要領(lǐng)，以及國內(nèi)市場機電一體化技術(shù)的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：機電一體化；現(xiàn)狀；數(shù)控機床；發(fā)展趨勢

隨著科學技術(shù)的蓬勃發(fā)展，工業(yè)科技成了當今重要的組成部分，機電一體化科技是必不可少的。機電一體化綜合運用多個系統(tǒng)技術(shù)，主要包括機械、微電子、自動控制、計算機、信息、電力電子、軟件編程等技術(shù)。機電一體化根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化組合合理配置，使整個工程技術(shù)能夠達到多功能、高質(zhì)量、高效率、低能耗。

1　機電一體化概述

隨著我國科學技術(shù)的發(fā)展，機電一體化作為一門自身體系的新學科，已經(jīng)進入了各個高校專業(yè)設(shè)置。機電一體化由多個系統(tǒng)化技術(shù)組成，根據(jù)各系統(tǒng)的功能目標合理組織配置與分布，在多功能高效益、低耗能的情況下來顯示出它的特點及利用價值，通過優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，使整個功能系統(tǒng)成為機電一體化系統(tǒng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闄C電一體化的產(chǎn)品。

我們要先分清楚機電一體化的真正含義，絕對不能與機械電氣化相混淆，機電一體化主要包括機電一體化技術(shù)和機電一體化產(chǎn)品：機電一體化技術(shù)是上述綜合技術(shù)的融合，并不是簡單的一些技術(shù)組合；而機械電氣化則是屬于機械技術(shù)發(fā)展到機械電氣的一種轉(zhuǎn)變趨勢，機械電氣的主要功能是它可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械來進行作業(yè)。但是如果說想要發(fā)展到機電一體化這一地步，其功能屬性就不相同了，裝入電子裝置，或電子軟件，就取代了這些機械零部件，還能產(chǎn)生一些新的功能，解決不少人工操作程序和機械自身的維護和診斷。機電一體化產(chǎn)品的誕生，它既解決了人體感官問題也解放了人手腳勞累的問題，它是智能化的表現(xiàn)，也是機械電氣化本質(zhì)上的區(qū)別。

2　機電一體化的發(fā)展狀況

機電一體化早在上個世紀60年代就已問世，在那個時期被稱為初級階段。在那個年代，戰(zhàn)爭促進了電子產(chǎn)品和機械產(chǎn)品的結(jié)合。戰(zhàn)爭結(jié)束后，經(jīng)過了進一步的研發(fā)，慢慢地往民用方面轉(zhuǎn)產(chǎn)，給戰(zhàn)爭后經(jīng)濟恢復(fù)帶來了巨大的作用。在那個年代雖然研發(fā)了，但技術(shù)水平不高，機械技術(shù)和電子技術(shù)結(jié)合未達到一定的技術(shù)水平，從而沒有大量的應(yīng)用到各行各業(yè)。到上個世紀80年代初期，這個時期可稱為機電一體化的中期，那是將產(chǎn)業(yè)興旺發(fā)展時期，國家上馬了大規(guī)模的集成電路和計算機技術(shù)以及溫控電控技術(shù)，為發(fā)展機電一體化奠定了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。機電一體化到了20世紀末，經(jīng)過廣泛應(yīng)用后，這種技術(shù)又向智能方向邁進。科學家們通過深入研究，逐步研制出微型計算機，光學也融入機電一體化，對現(xiàn)在的研制維系加工技術(shù)、光機電一體化和微電機一體化、人工智能技術(shù)以光纖技術(shù)邁進了一大步。網(wǎng)絡(luò)的知識、科學的發(fā)展對研究機電一體化以其應(yīng)用開辟了廣闊的天地，促使我國工業(yè)的發(fā)展，機電一體化的逐步完善將形成一個完整科學運營體系。

3　機電一體化的應(yīng)用

當前社會，隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，機電逐步走向整體化、數(shù)字化和微電子技術(shù)。信息技術(shù)應(yīng)用越發(fā)的廣泛，機電一體化已應(yīng)用到現(xiàn)代輕工、重工、軍工等行業(yè)。下面以數(shù)控機床為例，簡要說明數(shù)控技術(shù)在數(shù)控機床上機電一體化的應(yīng)用。

由原始的普通機床研制出現(xiàn)代的數(shù)控機床，經(jīng)過了40多年的發(fā)展，在機床的結(jié)構(gòu)、功能以及自動化操作和控制精度上都有了新的提高，主要表現(xiàn)在多主線式結(jié)構(gòu)、開放性設(shè)計、緊湊型的結(jié)構(gòu)、數(shù)控編程技術(shù)智能化、系統(tǒng)的多功能控制等。上述這些程序在數(shù)控機床上得到了推廣和應(yīng)用。

4　機電一體化的發(fā)展趨勢

從國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展和高新技術(shù)發(fā)展的方向來看，機電一體化的產(chǎn)品將朝著以下幾個方向發(fā)展。

4.1智能化

智能化是當今社會發(fā)展的一個重要方向。機電智能化是科研工作者日益研究的目標，像高科技產(chǎn)品智能機器人的運用以及數(shù)控機床的應(yīng)用，都很受歡迎。但智能化與自動化二者之間存在很大區(qū)別。智能化主要是運用多種科學技術(shù)手段，在控制理論的基礎(chǔ)上，模擬人類的智能去思維判斷，邏輯推理，具有主動的決策能力來取代人的腦力勞動，而取得更高的目標。

4.2數(shù)字化

微控制器產(chǎn)品的出現(xiàn)，給我們的機電產(chǎn)品進行數(shù)字化奠定了長期有效的基礎(chǔ)，而計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展為機電數(shù)字化設(shè)計與開發(fā)開辟了道路，有利于將來數(shù)字化機電產(chǎn)品的遠程操作和維護。

4.3網(wǎng)絡(luò)化

近年來網(wǎng)絡(luò)的興起，給國家各行各業(yè)都帶來了巨大的變革，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。網(wǎng)絡(luò)的全球化把世界各國的經(jīng)濟聯(lián)系到一起，有利于人們了解全球的經(jīng)濟動態(tài)。而機電產(chǎn)品的成功，與其自身的質(zhì)量是分不開的，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，遠程控制和監(jiān)視技術(shù)逐漸出現(xiàn)在了人們的視野當中。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化的產(chǎn)品，它使人們在家享受高科技帶來的好處。因此，機電一體無一不是朝著網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。

4.4微型化

微型化是把機電一體化產(chǎn)品向微型方向發(fā)展，如微機電產(chǎn)品，它具有體積小、重量輕、低耗能等特點，在軍事、醫(yī)療等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微型機電一體化系統(tǒng)，它融合微機技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機電一體化的新發(fā)展方向。

4.5綠色化

工業(yè)化發(fā)達了，隨之而來人們的生活也得到了提高，經(jīng)濟上也得到了很多實惠，在物質(zhì)上也得到了享受，同時，也給我們的資源和生態(tài)環(huán)境造成破壞。所以我們應(yīng)該呼吁起來，保護環(huán)境，建設(shè)綠色家園。所謂綠色就是我們所用的產(chǎn)品必須是低能耗、低耗材、低污染，有利于回歸自然的產(chǎn)品。在整體的設(shè)計、制造、使用過程中，對人的身體健康、對生態(tài)環(huán)境都是沒有危害的，而且很多的資源都是可以分解再利用的，這樣不僅使產(chǎn)品的可用率得到了提升，最主要的是隨著人們對生態(tài)環(huán)境的重視程度不斷加深，機電一體化綠色產(chǎn)品的發(fā)展前景非常可觀。

5　結(jié)語

機電產(chǎn)品一體化是現(xiàn)代許多科學家要研究的課題，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)，機電一體化技術(shù)產(chǎn)品占領(lǐng)了各行各業(yè)的市場，使我國各行各業(yè)制造發(fā)生了戰(zhàn)略性的變革。傳統(tǒng)的機械設(shè)計和制造退出了歷史的舞臺，朝著高性能、智能化、微型化方向發(fā)展，也給國家?guī)砹烁蟮慕?jīng)濟效益和社會效益。

［1］鐘燕鋒，王錦紅，簡志雄，黎川林.經(jīng)濟全球化背景下，機電一體化人才校企合作培養(yǎng)機制的探索與實踐——以廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學院為例［C］//中國自動化學會中南六?。▍^(qū)）2010年第28屆年會論文集.2010.

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［5］ 第四屆全國機械設(shè)計及制造專業(yè)教學研討會議暨第二屆全國機電一體化教學研討會議紀要［C］//第五屆全國機械設(shè)計及制造專業(yè)教學研討會議論文集（卷2教學史志）.2014.

Development and application of electromechanical integration technology

XUChuang-ye
（TBEAShenyangTransformer Group Co.，Ltd.，Shenyang110144，China）

Electromechanical integration is the inevitable development trend of modern science.This paper briefly introduced prospect and basic essentials of electromechanical integration，and the application of electromechanical integration technology in domestic market.

Electromechanical integration；Status quo；Numerical control machine tool；Development trend

TH122

B

1674-8646（2016）11-0022-02

2016-03-10