淺談我國機電一體化的發(fā)展歷程及其未來趨勢

趙志偉，王海鷗

（吉林省經濟管理干部學院機電工程學院，吉林長春130012）

最近幾年來我過部分技術項目也取得了突破性的進展,我國機電一體化的未來發(fā)展趨勢較為樂觀,本文主要分析了我國機電一體化技術的發(fā)展現狀,并且指明了我國機電一體化未來的發(fā)展大趨勢,說明了機電一體化創(chuàng)新發(fā)展技術對改善我國現有技術格局、實現與國際接軌都起到了一定的積極作用。

1.淺談我國機電一體化的發(fā)展現狀

電子通信技術及自動化控制技術在世界范圍內的快速發(fā)展,為我國現階段成型的機電一體化系統(tǒng)奠定了很堅實的基礎,通過其發(fā)展促進了計算機與機械控制一體化結合的發(fā)展。我國的機電一體化發(fā)展在20世紀90年代進入高速發(fā)展階段，發(fā)展產生很多先進技術，促進了光電一體化與微電一體化等新型技術的全面發(fā)展；國內許多高校、科研機構和機電研發(fā)企業(yè)等也做了大量的研究創(chuàng)新工作,這些都促使我國機電一體化發(fā)展進入一個嶄新的時代。

2.國內機電一體化發(fā)展的先進成果

2.1催生出計算機集成制造系統(tǒng)

計算機集成制造系統(tǒng)稱為CIMS，它是一個全局動態(tài)的最優(yōu)綜合。將經營決策、產品的開發(fā)、生產的準備、生產實驗到生產經營管理等環(huán)節(jié)有機結合起來，優(yōu)化并極大的挖掘了各生產要素間的配置。我國現在的CIMS已經改變?yōu)椤艾F代集成制造與現代集成制造系統(tǒng)”。它已在廣度與深度上拓展了原CIM/CIMS的內涵。其中，CIMS有關技術的集成優(yōu)化及各類人員的集成優(yōu)化等。

2.2數控機床技術得到廣泛使用

數控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。其控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。從以數控機床技術為中心向以客戶為中心轉變成為我國當今的發(fā)展趨勢。

3.國內機電一體化未來發(fā)展方向

3.1向控制智能化轉變

系統(tǒng)控制智能化將成為我國機電一體化發(fā)展的重要方向，這也成為我過向國外展示我國機電產品的重要環(huán)節(jié)。與傳統(tǒng)的機電一體化技術相比，智能化的發(fā)展必須建立在現代機械控制理論學習的基礎上，加入智能人工化、先進計算機技術、動力學理論、模糊數學應用、邏輯思維、推理判斷、自主決策等先進的技術和思想，可以通過借助軟件、芯片技術、模糊技術來實現的最新創(chuàng)新成果。在機電一體化技術的智能化發(fā)展中更加注重產品的整體性能，通過對于產品控制系統(tǒng)的智能化處理，進一步提高產品的質量。

3.2向仿生物系統(tǒng)化轉變

今后的我國乃至于全球的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(tǒng)停止工作時，生物便死亡，而當控制系統(tǒng)工作時，生物就很有活力。接下來的工作將是如何賦予這些機體生命。仿生學研究領域中已發(fā)現的一些生物體優(yōu)良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點是硬件與軟件一體，是不可以分割的。所以，我國的機電一體化產品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨勢，但有一段漫長的路要走。

3.3向系統(tǒng)微型化方向轉變

在70年代初人們就開始了機電微型化的探索研究，直到80年代，這個領域才有了實質性的進展。它使用最新的納米材料技術，使得電機的體積驚人地減小。這樣的技術在軍事上無疑將有很大的用處，這些應用主要包括有：微型機器人電子失能系統(tǒng)；螞蟻機器人；分布式戰(zhàn)場微型傳感器網絡；有害化學戰(zhàn)劑報警系統(tǒng)；微型敵我識別等方面。微型敵我識別裝置能夠在紛繁雜亂的戰(zhàn)場上，通過傳感器和智能識別技術，判斷出敵我目標，避免不必要的錯誤。大量的廉價的識別裝置的共同使用更加能夠增加判斷的可靠性。機電微型化之所以能夠完成大量的功能是因為它的廉價、微小、智能化、可控性的特點。

3.4向發(fā)展綠色機電方向轉變

所謂機電綠色化，就是沒有或很少有環(huán)境污染的制造，它貫穿于產品的全生命周期，如在產品設計時就必須考慮產品的可回收性與可拆卸性，制造過程中的無切削、快速成形、擠壓成形等。而這一切除了工藝革新外，更必須依靠信息技術，通過計算機的數據模擬、仿真模擬，最終實現機電一體綠色化，近些年來我國的生態(tài)保護意識逐步加強，人們在各項生產生活活動中都在考慮其產生的生態(tài)效應，而機電一體化所制造是未來生產制造業(yè)的主要核心，所以發(fā)展以“綠色”理念作為支撐其可持續(xù)性發(fā)展的機電一體化制造也更是未來發(fā)展的重點方向。

4.結語

我國在機電一體化技術的研究中已經取得了較為突出的成果，但是與機電行業(yè)先進國家相比，我們存在著一定的差距。機電一體化技術是現代科學技術發(fā)展所必須考慮的，更是我國企業(yè)在信息時代所必須經歷的發(fā)展階段。機電一體化對促進社會生產和國民經濟的持續(xù)健康發(fā)展起著重大的作用。同時我們也應該知道，機電一體化并不單純是機械技術和軟件技術等的簡單組合或拼湊，機電一體化結合很多學科，實現了各學科之間的相互融合！伴隨著我國的經濟發(fā)展和科技進步，我國的機電一體化技術也會越來越成熟，只有特別重視新型技術的引用和科技創(chuàng)新改革的腳步，我們才能盡快實現與國際的接軌。這樣機電一體化將會更好的服務于我們人類。

[1].郝建軍，淺析機電一體化技術發(fā)展趨勢[J].科技風,2009(6).

[2].關同，孟祥波.淺論機電一體化技術的應用及其發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息,2011(22).

[3].戴華.機電一體化技術專業(yè)發(fā)展現狀及對策[J].湖北水利水電職業(yè)技術學院學報,2011(4).