探討機電一體化技術發(fā)展的方式

劉鵬

摘 要：本文首先回顧了機電一體化技術的發(fā)展歷程，明確了機電一體化技術對于機械制造業(yè)的整體行業(yè)發(fā)展所擁有的重要影響，并為我國機電一體化技術發(fā)展提供了相應的途徑，并闡明了機電一體化技術在未來社會朝著智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化的方向發(fā)展。

關鍵詞：機電一體化；計算機集成制作系統(tǒng)；技術發(fā)展

隨著工業(yè)革命的進行，機械工業(yè)和機器制造業(yè)一直處于高速發(fā)展的狀況，并且隨著現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，在很大程度上極大地推動了學科之間的交叉和滲透，這在很大程度上促進了工程技術方面的改造和創(chuàng)新。尤其是在機械工程方面，隨著微電子技術和計算機技術的交互發(fā)展，并逐漸應用到機械工業(yè)當中，形成了機電一體化的技術發(fā)展方向， 機械制造技術的發(fā)展是從開始的完全人工到半自動化直到自動化，是這部技術發(fā)展史的一部分。這在很大程度上使機械工業(yè)的技術和產品機構、功能構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，促進工業(yè)生產由“機械電氣化”時代進入“機電一體化”時代，機電一體化技術是機械、電子、信息三個學科合理結合的復合技術，是在工業(yè)產品和過程設計與制造中，機械行業(yè)和高科技計算及行業(yè)的有機結合，在技術發(fā)展階段，人類總是試圖實行實現(xiàn)各個行業(yè)智能化和綠色化，所以，機電一體化技術促進了機械制造技術的發(fā)展計入一個新的階段，在很大程度上推動了兩個行業(yè)的迅速發(fā)展，

一、機電一體化的核心技術

機電一體化的核心技術主要包括：一是信息處理技術。主要指的是計算機技術，尤其是單片機技術。在機電一體化技術中“電”可以說是單片機技術、PLC 技術和通信技術的綜合體；二是機械制造技術。是指機電一體化技術的基礎技術。機械制造技術包含了很多方面，如機械設計技術、機械制造，還是機械工藝，并且其在機電一體化方面都有很大的發(fā)展，并存在巨大的發(fā)展空間；三是傳感器技術。是指一種包括各種物理量的傳感器，尤其是具有“一器多感”功能的技術。近些年來“光纖傳感器”隨著科技的發(fā)展，取得了長足的進步，這在很大程度上對近對機電一體化技術有巨大的作用；四是傳動技術和自動控制技術。是指在微電子技術的支持下機電業(yè)的關鍵技術，它包含電力傳動、液壓傳動、機械傳動、氣壓傳動和磁力傳動等方面。隨著技術手段的發(fā)展，這些傳統(tǒng)的技術能夠在更大程度上滿足人們需要的各種動作和功能。這是近年來最常用且發(fā)展最迅速的技術范疇。自動控制技術的代表技術手段是人工智能控制技術，這項技術對機電一體化技術產生了巨大的作用。

二、機電一體化技術的國外發(fā)展歷史

機電一體化技術從20世紀40年代興起，到20世紀60年代后，“3C”技術（即計算機技術、控制技術、通訊技術）得到迅速發(fā)展，這為機電一體化技術的發(fā)展奠定了技術基礎。所以，我們大致上可以將機電一體化技術的發(fā)展分為3個階段：第1階段：20世紀40年代——60年代以前。在這個階段當中，“3C技術”初步形成，人們初步開始利用“3C”技術來充分完善機械產品的性能。第2階段20世紀60年代——20世紀80年代。在此階段當中，由于“3C”技術的高速房子，機電一體化技術呈現(xiàn)稱蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。在此時期，人們更好地利用“3C”技術的技術成果開發(fā)出多樣的機電一體化產品。喜多發(fā)達國家在此階段處于領跑地位。第3階段：20世紀80年代末至今。隨著美國等發(fā)達國家制定了相應的機電一體化策略和人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，20世紀80年代末期開始，機電一體化技術向智能化方向大踏步邁進，大量的智能化機械產品不斷出現(xiàn)，我們可以說，機電一體化技術將以智能化為中心跨入21世紀。

三、國內機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

20世紀80年代開始，國內機電一體化技術開始興起，隨著現(xiàn)代科學技術，尤其是計算機科學技術的迅速發(fā)展和市場競爭的日益激烈，使產品的科技含量更高，更新?lián)Q代速度日益加快，人們對商品需求更加多樣和高品質化，所以傳統(tǒng)的機械制造業(yè)正在發(fā)生十分深刻的轉變，對產品的品質、成本要求逐漸提高，而且對于企業(yè)來說，對其自身的交貨期、成本控制等方面都提出了更好的要求。我國為了適應市場需要，對制造業(yè)的這場巨大而深刻的革命十分關注，認為其既是機遇，也是挑戰(zhàn)，近年來，我國在發(fā)達國家大量引進機電一體化技術，并且研發(fā)了一系列擁有我國獨立知識產權的機電一體化產品和技術，所以，雖然我國的機電一體化技術與發(fā)達國家相比，仍有很大差距，但較之以前，具有更加系統(tǒng)化、智能化等方面的特點。

機電一體化已經成為從產品設計開發(fā)、加工制造到產品銷售及使用維修等全過程的技術系統(tǒng)，其技術體系各學科間不斷融合，其學科的界限性逐漸變淡甚至消失。生產規(guī)模的擴大及最佳經濟效果的追求，使先進制造技術產生一系列技術與管理相結合的新的生產方式。計算機技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術、管理技術等的引入并與傳統(tǒng)制造技術相結合，使制造技術成為一個能駕馭生產過程的系統(tǒng)工程。發(fā)展先進制造技術的目的在于實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，并取得理想的技術經濟效果。對于國外發(fā)達國家來說，由于其資金、技術和設備等方面的優(yōu)勢十分明顯，所產處的機電一體化產品不僅質量較高，并能更好的適應市場多樣化需求，使獲得最大的經濟利益。但是，我國由于科技技術發(fā)展水平相對較低，需經過一定時間后，其科技水平才能達到國際先進水平。所以，在科技實力方面，需要在引進國外先進科技的前提下根據(jù)我國情況對其進行改進和創(chuàng)新，并創(chuàng)造出具有我國自主知識產權的技術手段，而在市場經營和商業(yè)營銷方面，要促進商品品質的提升和發(fā)展，并且要獨立研發(fā)適合中國國情的、具有中國特色的機電一體化產品，并對于是市場歡迎的高技術的機電一體化技術和產品，需要投入大量的資金和技術力量進行開發(fā)，爭取利用這些商品擴展市場，并在技術方面有巨大突破，為我國機電一體化技術的綜合持續(xù)發(fā)展提供更大的技術支持和儲備。

總之，在機電一體化技術方面，要求機電一體化的產品和技術能夠做到高性能、高質量、低能耗和微型化、集成化等特征，也可以將這類產品和技術稱為“綠色產品”或者“綠色技術”。但是機電一體化技術的發(fā)展應注意以下問題：（1）機電一體化是學科的綜合，是機械設計理論發(fā)展到一定階段的產物，它不會取代機械設計理論。（2） 機電一體化技術工作者要具有十分綜合的技術能力，只有掌握大量技術知識，才能再次行業(yè)中獲得發(fā)展。（3）機電一體化技術是滲透到所有的機械產品中的普遍技術，是一項綜合技術，幾乎不受行業(yè)的限制（4）機電一體化作為機械工業(yè)變革的產物，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，對我國的經濟發(fā)展能夠起到更大的作用。

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