機電一體化產(chǎn)品概念設計理論研究現(xiàn)狀與發(fā)展展望

王雙華

（山東理工職業(yè)學院，山東 濟寧 272000）

從系統(tǒng)化的功能目標以及組織最優(yōu)化的目標入手，充分利用機械技術、計算機技術、自動控制技術等高科技技術對各功能分區(qū)進行合理的配置，充分實現(xiàn)多功能、高質量、低能耗的系統(tǒng)目標則是一個完整的機電一體化產(chǎn)品。因此，要想建立科學完整的機電一體化系統(tǒng)，相關的產(chǎn)品設計師就必須建立起科學合理化的機電一體化產(chǎn)品設計理論。

一、機電一體化產(chǎn)品概念設計的內涵及重要意義

（一）機電一體化產(chǎn)品概念設計的基本內涵

首先產(chǎn)品的創(chuàng)新型發(fā)展，離不開創(chuàng)新性的概念設計。當前社會，越來越多的人認識到概念設計的復雜性、重要性、創(chuàng)新性。具體來說，概念設計方法就是針對產(chǎn)品中不同的生命周期提出相對應的要求，對各個產(chǎn)品功能分區(qū)進行科學的結構設計，對相關工作原理進行細致化分解以及相關的方案設計。

（二）機電一體化產(chǎn)品概念設計的重要意義

由于機電一體化產(chǎn)品設計復雜，難度性較高，不利于產(chǎn)品的設計。而機電一體化產(chǎn)品概念的設計質量在很大程度上為產(chǎn)品設計質量提供了質量支持。所以為了實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品的性能最優(yōu)化，就必須建立起優(yōu)良科學的概念設計方案。尤其需要注意的是，在進行概念設計理論系統(tǒng)的建立時，相關設計人員應當實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)自帶的特征與系統(tǒng)建立的充分融合。

二、當前我國在機電一體化產(chǎn)品概念設計的研究現(xiàn)狀

目前我國機電一體化的研究隨著我國科學技術的發(fā)展以及目前國人對于高科技技術的逐漸重視，而逐漸發(fā)展起來。大量的人力物力財力的投入使我國工業(yè)化逐漸進入了工業(yè)3.0時代。

首先，在工業(yè)機器人方面，機械技術的進步，使得工業(yè)機器人逐漸在我國行業(yè)內廣泛應用開來，其銷量也已接近半數(shù)的速度快速增長。另外，我國仍在投入大量的資金，技術，人才，對工業(yè)機器人進行技術性攻關，并盡可能地提高我國工業(yè)機器人在世界方面的排名。

其次，在對于互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用方面，我國研究力度同樣不輸于工業(yè)機器人。那這個互聯(lián)網(wǎng)時代，機電一體化產(chǎn)品要想不被時代所淘汰，就必須充分利用互聯(lián)網(wǎng)思維進行智能制造研究。我國三一集團有限公司充分利用了SPC工具對相關產(chǎn)品進行智能化研究，充分利用互聯(lián)網(wǎng)思維在產(chǎn)品制造過程中融入了數(shù)字化以及個性化生產(chǎn)，在很大程度上提高了生產(chǎn)效率。然而，相比于美國等一些發(fā)達國家來說，我國機電一體化在互聯(lián)網(wǎng)方面的應用仍然存在著一定的差距。

另外，在激光技術方面，近段時間以來，我國激光技術發(fā)展迅速，再加上汽車發(fā)動機、激光制造產(chǎn)品等產(chǎn)品的廣泛應用，更促使了我國激光技術的高速度，高質量發(fā)展。

另一方面，在實際的研究過程中，有研究優(yōu)勢就必定有不足之處。其中，重要的就是，由于機電一體化的整體設計系統(tǒng)是全方位，多元化的，需要多種學科綜合應用的，然而，由于有些設計方法缺乏全方位，多層次的深入研究，全能型產(chǎn)品設計人員的短缺等各種因素導致目前我國的設計系統(tǒng)并沒有將各種設計方法融合集中于機電一體化設計系統(tǒng)中，導致整體的設計方案存在功能性缺漏;另外，關于機電一體化產(chǎn)品設計方案的自動生成模型，目前我國的自動生成模型技術雖然在一定程度上實現(xiàn)了分層映射，然而，針對一些設計方案中專門的功能結構分區(qū)的變化，模型并不能夠及時的感受并表達出來。

三、未來我國對于機電一體化產(chǎn)品概念設計理論的發(fā)展展望

綜上所述，相關的產(chǎn)品設計人員必須綜合多個學科的相關特點，結合當前社會發(fā)展潮流進行產(chǎn)品設計，對未來機電一體化產(chǎn)品發(fā)展進行合理的展望。

首先，我們必須承認快速的工業(yè)發(fā)展給人們日常的生產(chǎn)生活帶來了諸多便利，然而，這是一把雙刃劍，過度發(fā)展的背面則展現(xiàn)出了人們對于大自然的過分掠奪，生態(tài)自然遭到破壞。為了保障人們的生存環(huán)境，我國以及社會各界都呼吁在發(fā)展的同時注意保護生態(tài)環(huán)境，這儼然已經(jīng)成為目前的社會發(fā)展潮流。所以未來機電一體化產(chǎn)品概念設計理論實現(xiàn)綠色化是必然的。

其次，隨著互聯(lián)網(wǎng)的互通互融，人們進入了高科技，智能化的互聯(lián)網(wǎng)時代，各種各樣的產(chǎn)品都融入了智能化技術，重點解決了相關知識的表達方式，利用方式以及獲取方式的問題，在人們的日常生活中充分展現(xiàn)出智能制造的優(yōu)勢，而且，網(wǎng)絡技術的加入，更將數(shù)字化，信息化的獨特優(yōu)勢注入到機電一體化產(chǎn)品的概念設計理論中，通過各種遠程操控以及監(jiān)控技術，充分實現(xiàn)人們日常生活的網(wǎng)絡化，智能化發(fā)展。

愈加成熟的機電一體化產(chǎn)品設計理念會促使其向著小而精的方向迅速發(fā)展。微型的機電一體化產(chǎn)品在保證原有功能不受影響的前提下，大大壓縮了其體積，應用靈活等優(yōu)勢在人們日常工作和生活中會收到獨有的青睞，迅速打開產(chǎn)品市場。

結束語

總而言之，相關的設計人員應當不斷根據(jù)時代發(fā)展充實自我，從當前機電一體化概念設計理論的主要研究方向入手，廣泛發(fā)揚涉及優(yōu)勢，重點對不足之處進行改進提高，對設計方案進行改進創(chuàng)新，盡可能的實現(xiàn)整個機電一體化設計系統(tǒng)的全面性和創(chuàng)新性。