機電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考

李冬波

摘要：機電一體化技術(shù)的發(fā)展促進了我國工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)升級，促進了我國經(jīng)濟發(fā)展。同傳統(tǒng)的機電技術(shù)相比，機電一體化融合了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在時間和空間上靈活度更高，對于生產(chǎn)來說變得十分方便快捷，技術(shù)上更加穩(wěn)定。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，各個學(xué)科之間產(chǎn)生了深度的滲透和交融，機械工程加上計算機技術(shù)推動了機電一體化的巨大發(fā)展。機電一體化背景下的機械工業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)、管理模式和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面完成了升級改造，提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，本文通過研究機電一體化的技術(shù)特點及現(xiàn)狀，對其未來的發(fā)展趨勢展開了論述。

關(guān)鍵詞：機電；一體化；技術(shù)；發(fā)展；思考

1、機電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析

機電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對電子以及機械技術(shù)的應(yīng)用下，能將兩者得以有機結(jié)合，就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。因此，機電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個層面的內(nèi)容。機電一體化系統(tǒng)，也就是產(chǎn)品方面，是通過多個特定功能機械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體，使人們的實際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機電一體化系統(tǒng)所涵蓋的裝置要素比較多，其中的執(zhí)行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。

除此之外，機電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內(nèi)容。機電一體化的思想也簡稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對人機一體化以及機電液一體化等發(fā)展目標(biāo)都能有效實現(xiàn)。機電一體化工程作為電子和機械工程集合，通過機電一體化技術(shù)設(shè)計制造體系應(yīng)用，在實際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。

2、新形勢下機電一體化技術(shù)發(fā)展的趨勢

2.1機電一體化技術(shù)的智能化

從機電一體化的發(fā)展歷程來看，智能化將在未來的發(fā)展過程中扮演更重要的職責(zé)。機電一體化的發(fā)展需要智能化技術(shù)的支持，智能化是未來機電一體化發(fā)展的主要方向。人工智能技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展在優(yōu)化機電一體化技術(shù)上起到了很重要的促進作用，提供了很多值得參考的研究資料。機器人技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展就是智能化帶來的成果。在機電一體化的智能化發(fā)展是建立在控制理論的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，另外還融合了運籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和大數(shù)據(jù)運算等多方面的綜合技術(shù)。未來機電一體化技術(shù)一定能夠?qū)崿F(xiàn)微處理和高速度的運算，目前的部分CNC數(shù)控機床就實現(xiàn)了人機對話功能，在智能工藝數(shù)據(jù)處理方面提供了大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對于工廠生產(chǎn)的實際操作起到了促進左右，提供了生產(chǎn)效率。

2.2機電一體化技術(shù)的模塊化

隨著市場對產(chǎn)品加工精度和穩(wěn)定程度的需求提高，產(chǎn)品制造過程中的分工將會越來越精細(xì)，所有的分工都應(yīng)該執(zhí)行統(tǒng)一的操作標(biāo)準(zhǔn)，在這個需求下，就形成了模塊機構(gòu)。模塊化是機電一體化技術(shù)發(fā)展的另一重要趨勢，模塊化就是將電子系統(tǒng)和操作系統(tǒng)分割，通過分割可以實現(xiàn)系統(tǒng)排除故障過程中能夠快速找到設(shè)備中存在故障的地方，另外一方面，模塊化便于對設(shè)備的加工和維修，最重要的是可以實現(xiàn)對該系統(tǒng)的快速升級改造，不需要額外支出購買設(shè)備的費用，僅僅依靠升級操作系統(tǒng)和改良操作防范，就能實現(xiàn)對機電一體化加工設(shè)備的升級。例如，在電機控制模塊匯總加入動態(tài)捕捉、圖像采集、數(shù)據(jù)監(jiān)測、實時測距等功能，在電機驅(qū)動模塊加入變頻、節(jié)能和減速等功能。在這種方式下，在產(chǎn)品的設(shè)計環(huán)節(jié)就能夠?qū)崿F(xiàn)模塊的優(yōu)化和建立，縮短了產(chǎn)品上市的周期，提高了資金的利用效率。

2.3機電一體化技術(shù)的綠色環(huán)保化

隨著工業(yè)化進程的深入，人類的生活方式發(fā)生了很大的變化，對資源的需求量也與日俱增，工業(yè)發(fā)展給人們的生活帶來了方便和快捷，于此同時，對環(huán)境也造成了很大的影響。一方面，大量的工業(yè)產(chǎn)品滿足了人們的衣食住行，提高了人們的生活水平；另一方面，大量的工業(yè)產(chǎn)品消耗了很多資源，給環(huán)境造成了很大的破壞，威脅到了人們的生活健康問題。環(huán)境問題越來越受到政府和全社會的關(guān)注。綠色環(huán)保成為了當(dāng)今社會生活的主旋律和熱點。機電一體化技術(shù)同智能化應(yīng)用的結(jié)合給綠色生產(chǎn)帶來了廣闊的前景，智能化應(yīng)用主要包括四個方面的內(nèi)容，分別是：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)和遺傳算法。依靠智能化技術(shù)，可以提高對資源的利用率，減少廢物的排放。在環(huán)境問題日益嚴(yán)重的背景下，機電一體化技術(shù)的綠色環(huán)保將成為必然的趨勢。

2.4機電一體化技術(shù)的微型化

趨勢機電一體化的升級過程必然會向微型化的方向發(fā)展。例如，半導(dǎo)體原件制造過程中，蝕刻技術(shù)是非常關(guān)鍵的一個技術(shù)手段，我國的一些科研院所已經(jīng)制造出了亞微米級的微型化機械原件，這使得蝕刻過程變得簡單精準(zhǔn)。微型化的發(fā)展使得機械零件能夠進行融合，形成一個集成的新原件，這樣就能減小機電一體化設(shè)備的有效體積，給設(shè)備升級、智能化提高條件。目前，我國在機電一體化的微型化發(fā)展方面取得了一定的成功，關(guān)于這方面的研究也在積極進行當(dāng)中。在未來的發(fā)展過程中，機電一體化技術(shù)的微型化的應(yīng)用一定會日漸增多，獲得令人矚目的成就。

2.5機電一體化技術(shù)的信息化趨勢

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的普及，信息技術(shù)融入了各個行業(yè)，給許多行業(yè)帶來了產(chǎn)業(yè)升級。在機電一體化技術(shù)的發(fā)展過程紅，機械加工設(shè)備中的部分精密儀器和檢測設(shè)備實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)，通過聯(lián)網(wǎng)操作，可以實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，減少了人力物力的支出，提高了工作的效率。在未來，所有的機電設(shè)備都會聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)在信息基礎(chǔ)上的機電一體化。機電化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是科技發(fā)展的必然。

綜上所述，機電一體化技術(shù)的升級進步對機電一體化設(shè)備的優(yōu)化起到了很大促進作用。我國在機電一體化的發(fā)展中有了長足進步，但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對機電一體化的技術(shù)進行研究分析，就能為實際機電一體化發(fā)展提供理論支持，帶動我國機電一體化領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。