淺談機(jī)電一體化技術(shù)與產(chǎn)品探討

王志剛

摘 要：機(jī)電一體化技術(shù)是工業(yè)技術(shù)變革的產(chǎn)物，也是社會(huì)生產(chǎn)力進(jìn)步的必然要求。機(jī)電一體化技術(shù)是制造機(jī)電一體化產(chǎn)品的手段， 而機(jī)電一體化產(chǎn)品則是技術(shù)革新或革命的目標(biāo)。本文主要從機(jī)電一體化技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)、產(chǎn)品類型和特點(diǎn)等方面進(jìn)行探討和闡述。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;技術(shù);產(chǎn)品

概述

機(jī)電一體化包含技術(shù)與產(chǎn)品兩個(gè)層面，技術(shù)層面是指技術(shù)原理和指引機(jī)電產(chǎn)品或裝置得以實(shí)現(xiàn)和發(fā)展的技術(shù);產(chǎn)品層面是指機(jī)、電兩類產(chǎn)品相互置換和融合衍生的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)和驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新產(chǎn)品，機(jī)電一體化產(chǎn)品助推技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展， 兩者相輔相成，相互促進(jìn)，共同發(fā)展。

1機(jī)電一體化技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)主要是機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互融合，它們各自技術(shù)的發(fā)展必然會(huì)促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的整體發(fā)展。隨著綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整體機(jī)電一體化技術(shù)的最佳集合。

1.1 機(jī)電一體化技術(shù)

1.1.1機(jī)械技術(shù)應(yīng)采用新材料，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，提高剛性，減輕重量，實(shí)現(xiàn)模塊化、通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化， 同時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)墓に囇b備、先進(jìn)的工藝和科學(xué)的生產(chǎn)模式等。

1.1.2傳感器是機(jī)電一體化技術(shù)中不可或缺的元器件，一般信息傳感方式主要分為光、電、流體和機(jī)械，傳感技術(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)有功能范圍、靈敏度、分辨率、耐環(huán)境性、抗干擾性和可靠性等。

1.1.3 控制技術(shù)，機(jī)電一體化與微電子學(xué)的進(jìn)步和信息處理設(shè)備的普及是分不開的，若要提高機(jī)電一體化水平就必須提高信息處理設(shè)備的功能及可靠性，同時(shí)還要開發(fā)高速小功率部件， 實(shí)現(xiàn)多信息聯(lián)機(jī)處理信息處理裝置。

1.1.4驅(qū)動(dòng)技術(shù)主要表現(xiàn)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同可分為液壓、氣動(dòng)和電動(dòng)。液壓與氣動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較為復(fù)雜， 電動(dòng)驅(qū)動(dòng)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，實(shí)際應(yīng)用較為廣泛。

1.1.5接口是一種連接設(shè)備， 包括許多信息傳輸線及邏輯控制電路，機(jī)、電兩部分的相互結(jié)合必須靠接口來(lái)實(shí)現(xiàn)，接口設(shè)備關(guān)系著被連接設(shè)備發(fā)揮作用的程度，接口技術(shù)是機(jī)電一體化中技術(shù)中作用尤為重要。

1.1.6軟件是控制和驅(qū)動(dòng)硬件執(zhí)行的有效手段，一般將軟件分為系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序系統(tǒng)兩大部分，系統(tǒng)程序包括程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、編譯程序及操作系統(tǒng);應(yīng)用程序系統(tǒng)則包括專用程序語(yǔ) 言及程序庫(kù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。

1.2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.2.1機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成和種類較多，為了能有效管控產(chǎn)品的多樣性，企業(yè)需要以模塊化的方式進(jìn)行生產(chǎn)，提高效率、降低生產(chǎn)成本。只有通過(guò)將產(chǎn)品個(gè)性化需求進(jìn)行分類，設(shè)置更小的生產(chǎn)單元以滿足最關(guān)鍵的共性需求，再滿足差異性的需要，從而實(shí)現(xiàn)最大限度的經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn)模式。

1.2.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ畹确矫鎺?lái)諸多變化和方便，全球經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，機(jī)電一體化產(chǎn)品一旦研發(fā)成功，只有功能獨(dú)到、質(zhì)量可靠，很快就會(huì)全球暢銷。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和件數(shù)技術(shù)的成熟，遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。

1.2.3智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，是以人工智能，運(yùn)算學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)為指導(dǎo)方法，使其具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，從而實(shí)現(xiàn)高度控制的目的。

1.2.4微型化即是小型化，是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是一種潮流。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、能耗少、簡(jiǎn)單靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面有著顯著的優(yōu)勢(shì)，如：納米芯片、微型機(jī)器人等。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，其產(chǎn)品加工技術(shù)要求非常嚴(yán)格，一般采用光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)。

1.2.5綠色機(jī)電一體化設(shè)備的發(fā)展是時(shí)代的趨勢(shì)，也是人與自然和諧發(fā)展的必然產(chǎn)物，諸如：天然氣汽車、電動(dòng)汽車等綠色車輛必將成為人們?nèi)粘３鲂泄ぞ叩氖走x。

1.2.6現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)已不是一個(gè)人能夠完成的，而是一個(gè)系統(tǒng)化的任務(wù)，需要內(nèi)部進(jìn)行分工和整合。未來(lái)的機(jī)電一體化設(shè)備將更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，不同的組合和配置，可以滿足人們多樣化的需求。

2機(jī)電一體化產(chǎn)品類型和特點(diǎn)

2.1機(jī)電一體化產(chǎn)品

利用機(jī)電一體化技術(shù)制造出來(lái)的產(chǎn)品統(tǒng)稱為機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品多種多樣，可分為以下4種類型：①在本來(lái)機(jī)械上附加電子技術(shù)的高級(jí)控制功能，從而獲得高性能或多功能的機(jī)械產(chǎn)品，如：數(shù)控機(jī)床。②由機(jī)械構(gòu)成的控制系統(tǒng)被電子裝置置換一部分而形成的新控制系統(tǒng)產(chǎn)品，如 ：傻瓜相機(jī)。③以微型計(jì)算機(jī)為主的機(jī)電一體化裝置， 如：全自動(dòng)洗衣機(jī)。④完全由電子裝置構(gòu)成的信息處理機(jī)構(gòu)， 如：微型計(jì)算機(jī)。

2.2機(jī)電一體化產(chǎn)品特點(diǎn)

機(jī)電一體化產(chǎn)品在工程建筑、航空運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、機(jī)械加工等行業(yè)中廣泛應(yīng)用，可以有效提升工作效率 和產(chǎn)品精度，同時(shí)省時(shí)省力，若實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)， 將大大降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力?！肮I(yè)4.0”是德國(guó)先推出的概念，美國(guó)叫“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，我國(guó)叫“中國(guó)制造2025”，是國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的核心。工業(yè)4.0時(shí)代的產(chǎn)品和服務(wù)將借助于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，通過(guò)軟件、電子及環(huán)境的結(jié)合，生產(chǎn)出全新的產(chǎn)品和服務(wù)，其自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特點(diǎn)將更顯重要和突出。

3結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)是眾多學(xué)科和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶和精髓，機(jī)電一體化產(chǎn)品是社會(huì)生產(chǎn)力進(jìn)步的必然產(chǎn)物。機(jī)電一體化技術(shù)與產(chǎn)品探討是一個(gè)系統(tǒng)性、復(fù)雜性的工程，雖然過(guò)程中會(huì)有曲折和困難，但前途廣闊，為更好的服務(wù)于人們的生活和工作，其勢(shì)必會(huì)任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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