論機電技術(shù)的發(fā)展

張劉陽

隨著現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，最大化的促進各個學(xué)科之間的相互融合，使工程領(lǐng)域中技術(shù)發(fā)生革命和改造。在機械工程這個復(fù)雜的領(lǐng)域中，微電子科學(xué)技術(shù)與計算機科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，以及其機械工業(yè)中逐漸滲透出來的“機電一體化”，將機械工業(yè)中的產(chǎn)品機構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、組成和功能、生產(chǎn)制造方式，以及這一系列流程的管理體系都在發(fā)生著翻天覆地的變化，是機械工業(yè)從傳統(tǒng)的機械電氣化到機電一體化為主要特征的新征程。

1 機電技術(shù)的簡述

1.1機電技術(shù)的發(fā)展歷程

自從經(jīng)濟數(shù)控機床技術(shù)走進我們的生活開始，就說明機電技術(shù)的歷史已經(jīng)開始了；電子技術(shù)注入機電技術(shù)新的發(fā)展空間和活力；電子機械技術(shù)的快速發(fā)展，其為機電技術(shù)的成熟提供了堅實的基礎(chǔ)；激光技術(shù)、模糊技術(shù)和智能化的技術(shù)等高新技術(shù)促使機電技術(shù)踏上了新的起點。

1.2機電技術(shù)的發(fā)展特征

機電技術(shù)是一門新興起的發(fā)展中的學(xué)科，其代表機械工業(yè)的技術(shù)革命的發(fā)展方向。自從進入1960年以來，大量剛剛形成的高新技術(shù)群體逐漸的走向經(jīng)濟、軍事與社會生活中的各個領(lǐng)域，并且深入的滲透，以大規(guī)模的的形式向現(xiàn)實的生產(chǎn)化變革。機電發(fā)展到現(xiàn)在，仍然是自身體系所形成的新型學(xué)科，但是伴隨現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，被注入了新的內(nèi)容。其最基本的特征我們可以概括為：綜合運用微電子技術(shù)、機械技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感測控技術(shù)、信息變換技術(shù)接口技術(shù)和軟件的編程技術(shù)等群體性的技術(shù)。依據(jù)機電系統(tǒng)的功能目標與優(yōu)化的組合型的目標，對各個功能單元的合理配置和布局，會在功能上體現(xiàn)數(shù)量多、質(zhì)量高、可靠性高以及低消耗的價值意義，并且導(dǎo)致整個工程技術(shù)的系統(tǒng)的優(yōu)化。

2 機電技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1光機電技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

光學(xué)技術(shù)的引用，對于光學(xué)技術(shù)先天的優(yōu)勢的發(fā)展實現(xiàn)來說，可以有效的改進機電技術(shù)中傳感系統(tǒng)、動力系統(tǒng)（能源系統(tǒng)）與信息的處理系統(tǒng)，光電技術(shù)的推廣對于機電產(chǎn)品是一個重要的發(fā)展趨勢。

2.2柔性化的自律的分配系統(tǒng)化

在機電技術(shù)產(chǎn)品的未來前景里，執(zhí)行和有效的控制系統(tǒng)是有充足的冗余度，并且有很強的柔性，對于處理突發(fā)事件，其能進行較好的解決設(shè)計，所以，被設(shè)計成為自律分配系統(tǒng)。在自律分配系統(tǒng)的運作環(huán)節(jié)中，各個相關(guān)子系統(tǒng)是完全可以獨立工作的，子系統(tǒng)之間又是為同一個總系統(tǒng)進行服務(wù)的，并且有自身獨立的自律性，可以依據(jù)周圍環(huán)境的改變而作出相應(yīng)的對策反應(yīng)。

2.3智能化的全息系統(tǒng)化

在機電技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展全息性的特點表現(xiàn)的越來越明顯，智能化水平也在逐漸的提高。這種趨勢的發(fā)生主要歸功于模糊技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，其中特別重要的是信息技術(shù)中的軟件和芯片技術(shù)。不但如此，機電技術(shù)系統(tǒng)中的層次化結(jié)構(gòu)也有原有的簡單模式轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的、比較多的冗余度雙向聯(lián)系。智能化的發(fā)展對于二十一世紀機電技術(shù)發(fā)展來說是一個方向性的改變。

2.4仿生物系統(tǒng)化的生物軟件化

在日后機電技術(shù)的裝置對于信息依賴性會逐漸增強，并且在結(jié)構(gòu)上也是處于靜態(tài)時的，但是又有其不穩(wěn)定性，相反的是其動態(tài)工作環(huán)境中卻屬于相對穩(wěn)定的。這種現(xiàn)象類似于活生物，機電技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品走向涵蓋生物系統(tǒng)化，但是想走好這條道路還需要一段漫長的時間。

2.5微型化的微型機電化

在半導(dǎo)體的器件制造的利用過程當(dāng)中的蝕刻技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)成功的在實驗室中制造出來了亞微米級機械元件。在實際產(chǎn)品中體現(xiàn)這一技術(shù)，就可以將機械部分與控制器進行區(qū)分了。這時候機械與電子就可以相互融合，傳感器、機體、CPU、執(zhí)行機構(gòu)等集成為一個整體，體積也會有所減小，并且組成了一種自律元件，這種微型的機械學(xué)也是機電技術(shù)的發(fā)展新方向。

2.6系統(tǒng)化

機電技術(shù)的系統(tǒng)化主要體現(xiàn)在系統(tǒng)體系的結(jié)構(gòu)采用開放式與模式化為主的總線結(jié)構(gòu)，機電技術(shù)系統(tǒng)的組態(tài)可以靈活的掌握。

3 機電技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展對策

可以根據(jù)實際的需要進行剪裁與任意組合，與此同時實現(xiàn)多個子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制與綜合性的管理。第二個表現(xiàn)就是通信功能增強，不但使用了RS232，還包括其他通信功能。在未來幾點技術(shù)的發(fā)展道路上，將更加注重對機電產(chǎn)品和人之間的人性化的關(guān)系，機電技術(shù)人格化具有兩方面的含義：第一，機電技術(shù)產(chǎn)品的推廣銷售方向面向的對象就是人，在機電技術(shù)產(chǎn)品人性化中的職能、人性和情感方面也得到高度的重視，特別是家用的機器人，其智能化的、高層境界就是機電技術(shù)的人機一體化；第二，模仿生物的機理而進行的各種類型的機電一體化的研究和制造。但是事實卻是大多數(shù)的機電技術(shù)產(chǎn)品是根據(jù)生物的生理活動的啟發(fā)，根據(jù)思路的延伸而研發(fā)制造出來的。

所以，機電技術(shù)中的技術(shù)與產(chǎn)品這兩個方面。僅僅是機電技術(shù)在上文所提及的群體性的技術(shù)有機的融合在一起的一種綜合性的技術(shù)，而不單單是機械技術(shù)，微電子技術(shù)和其他的相關(guān)技術(shù)之間的簡單組合或者是拼湊，這就是機電技術(shù)和機械加上電氣所形成的組合機械電氣化之間的在概念上的根本區(qū)別。

4 機電產(chǎn)品的發(fā)展對策

第一，加強機電技術(shù)統(tǒng)籌的安排，進行協(xié)調(diào)性的發(fā)展計劃；第二，強化機電行業(yè)的行政管理，發(fā)揮協(xié)調(diào)的作用力；第三，對發(fā)展環(huán)境和支持力度的增大等進行的優(yōu)化措施；第四，重點發(fā)展對象的突出培養(yǎng)，兼顧兩個層次：第一個層次，表面上的工作，也就是電子信息技術(shù)針對傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)所進行的改造工作，這是在傳統(tǒng)機電設(shè)備基礎(chǔ)上植入或者是嫁接微電子（即計算機）裝置，促使電子技術(shù)與機械在淺層次上相結(jié)合。第二個層次，工作方面的提高，也就是在機電技術(shù)產(chǎn)品的初始設(shè)計階段，就將電子技術(shù)和機械二者相結(jié)合考慮，所生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品就是真正意義上的機電技術(shù)。

結(jié)束語

根據(jù)以上對于機電技術(shù)的概要介紹，了解到機電一體化不是單獨存在和發(fā)展的，而是伴隨著很多學(xué)科技術(shù)發(fā)展的研究結(jié)果，這是社會生產(chǎn)力在特定的歷史條件下的必然的體現(xiàn)。機電一體化不但包含著多門科學(xué)技術(shù)，還融合著技術(shù)交叉和滲透，是機電技術(shù)得到光明的發(fā)展前景?！?/p>

（編輯/穆楊）