機電系統(tǒng)概念設計技術與應用探析

張云龍

摘 要：隨著全球經濟的迅速發(fā)展，世界市場的競爭日益激烈，機械電子技術行業(yè)中的機電系統(tǒng)的發(fā)展受到了其領域極大的關注，并得到不斷改進、完善和發(fā)展。為了擺脫完全依靠國際應用技術的現(xiàn)狀，機電系統(tǒng)的概念設計技術的提出和應用探析成為必然趨勢，其在一定程度上具有頗為重大的意義和價值。因此，該文主要探析了機電系統(tǒng)概念設計技術的研究背景、機電系統(tǒng)和概念設計的概念，以及機電系統(tǒng)概念設計技術的應用特點等方面。

關鍵詞：機電系統(tǒng) 概念設計 應用特點

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0041-01

機械電子學自從20世紀70年代誕生至今，歷經了差不多40個年頭，在科學水平的不斷發(fā)展的同時，人們對于機電產品的需求也隨之逐漸增加。在需要企業(yè)具有快速創(chuàng)新研發(fā)新產品能力的時代大環(huán)境下，概念設計技術的應用越來越普遍，不但在汽車等高檔奢侈品上得以應用，在機電系統(tǒng)上的概念設計也越來越受到大家的青睞。因此，不僅要清醒地認識到機電系統(tǒng)概念設計技術研究的背景，還要深刻理解機電系統(tǒng)和概念設計技術的具體內容，同時，對機電系統(tǒng)概念設計技術的應用特點進行一定的探析。

1 機電系統(tǒng)概念設計技術與應用的研究背景

就機電系統(tǒng)概念設計技術與應用的研究背景而言，包括技術支持和機電產品需求兩個方面。具體來說，一方面，鑒于機械電子技術、傳感技術，以及計算機信息技術的持續(xù)發(fā)展，為機電系統(tǒng)的探索和應用提供了技術方面的大力支持。另外，人們對機電產品的需求和種類日益增多，然而，整個社會對機電產品的實際需求的變化速度無法與其產品的設計速度相適應。因此，機電系統(tǒng)的設計是機電產品的研發(fā)進程中的重要環(huán)節(jié)之一，而機電系統(tǒng)的概念設計更加是極具創(chuàng)造性的重要階段之一。另一方面，由于當今世界，科學技術日新月異，新產品更新?lián)Q代的速度明顯加快，現(xiàn)代市場的產品競爭日趨激烈，對于機電系統(tǒng)的設計的要求將更加嚴格，對于機電系統(tǒng)的設計師而言，除了以往常用的適應性設計及變形設計，機電系統(tǒng)的創(chuàng)新性設計的任務已經迫在眉睫。面對嚴峻的挑戰(zhàn)，應當明白機電系統(tǒng)產品創(chuàng)新的關鍵所在，清晰地認識到機電系統(tǒng)概念設計技術的重要性。

2 機電系統(tǒng)以及概念設計的內涵

2.1 機電系統(tǒng)的內涵

機電系統(tǒng)，也是機電一體化系統(tǒng)，它一般是指幾厘米以下，甚至更加小尺寸的小型裝置，主要由傳感順、執(zhí)行器，以及微能源等組成，實際上是一個相對獨立的智能系統(tǒng)，在電子和機械等各個領域有著非常廣泛的應用。對于機電系統(tǒng)的具體內涵，其實有很多不同版本的理解，有的認為，機電系統(tǒng)是一種將機械設備、電子裝置和各種軟件等有機結合而組成的應用系統(tǒng)；有的認為，機電系統(tǒng)是一種主要由計算機信息網絡協(xié)調并控制的，以此來實現(xiàn)機械力、運動和能量流等多動力學任務，同時，將機械和機電的各個部件相聯(lián)系的系統(tǒng)；有的認為，機電系統(tǒng)是一種將多種不同技術，比如，機械電工、電子光學等組合而成的系統(tǒng)。而在我國普遍將機電系統(tǒng)定義為是機電一體化技術（包括精密機械技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、信息處理技術、自動控制技術，以及系統(tǒng)總體技術）與機電一體化產品的合稱。

2.2 概念設計的內涵

眾所周知，產品設計是一項非常復雜的工作，就其具體的過程而言，雖然國際上有諸多論述，眾說紛紜，但是無論是哪一種說法，得出的總結就是產品設計涉及到兩個重要的設計階段，也就是概念設計與詳細設計。而概念設計的內涵主要包括這樣幾個方面：首先，功能創(chuàng)新；其次，功能分析和功能結構圖設計；再者，工作原理解的搜索和確定；最后，功能載體方案構思和決策。因此，概念設計在產品設計的整個過程中占據(jù)著重要地位，發(fā)揮著不可替代的作用，如果概念設計做好了，產品設計的整體水平才能達到一定的高度。此外，機電系統(tǒng)的概念設計運用到多個學科范疇的知識，其體現(xiàn)了設計的高度藝術性、創(chuàng)新性，以及綜合性。

3 機電系統(tǒng)概念設計技術的應用特點

3.1 創(chuàng)新性

我國一直致力于建設創(chuàng)新型國家，培養(yǎng)創(chuàng)新型高新技術人才，對于“創(chuàng)新”一詞的高度重視是當今社會的必然要求，而對于機電系統(tǒng)概念設計技術而言，創(chuàng)新性更是機電系統(tǒng)概念設計技術的精髓和靈魂，如果要適應時代發(fā)展的要求，滿足用戶對機電產品的日益增長的要求，就要很好地體現(xiàn)機電系統(tǒng)概念設計技術的創(chuàng)新性特點，只有不斷地對機電系統(tǒng)進行創(chuàng)新的概念設計，才能夠打造出能夠讓機電產品的用戶感到滿意并且適用的新產品。因為機電系統(tǒng)本身就是一個相對比較繁雜的綜合性系統(tǒng)，所以，機電系統(tǒng)概念設計技術上所體現(xiàn)出來的創(chuàng)新可以是不同層面的，比如，機電系統(tǒng)的結構的完善和更換等等。無論是哪個方面的創(chuàng)新，都直接對機電系統(tǒng)的整體的創(chuàng)新有很大的影響。因此，機電系統(tǒng)概念設計技術的創(chuàng)新性特點是不可忽視的。

3.2 多樣性

除了創(chuàng)新性的特點以外，機電系統(tǒng)概念設計的另一個比較重要的特點就是它所體現(xiàn)出來的多樣性。無論是機電系統(tǒng)概念設計的手段的多種多樣，還是機電系統(tǒng)概念設計的設計方案的豐富多樣，都在一定程度上反映了機電系統(tǒng)概念設計在市場需求、工作原理，以及產品形態(tài)等多個方面的多樣化。不但布局不同會體現(xiàn)多樣化，而且設計思路不同也會加強多樣化的顯現(xiàn)。

4 結語

總而言之，從長遠的角度來看，機電系統(tǒng)的快速發(fā)展和更新?lián)Q代都離不開概念設計技術的應用。就目前的情形而言，機電系統(tǒng)概念設計技術的使用早就已經在世界范疇內得到了大家的普遍認可和推崇，作為產品設計的重要環(huán)節(jié)，概念設計是整個產品設計的過程中最不可或缺的一個階段。在某種程度來說，概念設計階段在產品的生命周期里發(fā)揮著決定性的作用，產品特征多半通過概念設計階段的內容來決定，同時，概念設計也是市場及企業(yè)間的角逐競爭的關鍵因素。上述內容通過對機電系統(tǒng)概念設計技術與應用的研究背景的分析，在深入理解相關概念的基礎上，對其應用特點等進行探析對該領域的發(fā)展具有一定的參考價值。

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