机械电子技术发展趋势的讨论

徐明浩

摘要：近年来，世界各发达国家竞相发展机械电子工程，以提高制造技术水平，实现生产系统向柔性化、智能化、网络化发展。机械电子技术给传统的机械产业带来了革命性的变革和惊人的效益使产业结构、生产方式和管理体制发生了深刻的变化。本文主要对机械电子技术发展趋势进行了分析探讨。

关键词：机械电子技术；发展趋势；创新方法

中图分类号： F407.4文献标识码： A

引言

机械电子学是一门综合性强、发展潜力大且发展速度快、应用面又极广的学科。我国应在已有基础上更加予以重视，扩大研究队伍，加大研究深度，大力培养这一学科的各类人才，同时必须切实加强青年教师和研究生的控制理论教育、特别是应用数学方面的基本训练，只有这样，才有可能培养和造就一批具有坚实理论基础和专业技术水平的新一代科研教学队伍，更快地提升我国的整体实力。

一、机械电子技术的概述

1、机械电子系统将机械学、电子学、信息技术和计算机技术有效的结合在一起，机电一体化产品是通过一体化技术和机械系统以及微电子系统的结合，并赋予一定功能和新能的产品。

2、机械电子系统具有智能化的特征，在我国大部分机械行业都朝着一体化的方向发展，由于一体化系统能实现控制、检测、信息处理的自动化，这样就有利于机械行业向着机电一体化的方向发展，机电一体化的实现，节约了机械行业的成本；机械电子系统具有整体结构最优化特征，机械电子具有系统性、综合性、完整性和科学性的特点，在机械电子系统的设计中，可以将机械、电子、硬件和软件实现同一功能，使系统得到优化。用电子装置来取代原来的机械装置，可以有效简化机械结构，在一定程度上改善装置的操作性能；机械电子系统具有经济效益最大化的特征，所有产品研发的最终目的都是为了获得经济效益，决定经济效益的主要因素有成本和最终的销售利润。机械电子系统的利用，可以从根本上降低产品的生产的成本，达到利益最大化的目的。

二、机械电子技术发展的特点

1、设计思想的发展

机械电子技术出现的初期，其设计的指导思想是相当单纯的，就是使用电子部件来代替置换一部机器中的某些机械部件，目的是提高性能以减少体积和重量，又便于维护。20世纪年代以来，机械电子系统的设计思想更提高了一步，一方面设计主要着眼于系统的整体优化，另一方面逐步走向系统的智能化。替代一融合一系统优化一智能化，这就是多年来机械电子系统设计思想的变迁和发展。必须指出的是，设计思想的发展并不摈弃原来的设计思路。

2、与其他前沿技术的结合

2.1与现代光学技术相结合

现代光学技术不断与机械电子技术相融合，形成光机电一体化系统。各种类型的激光加工机械，如激光切割机、激光焊接机等早已问世。在信息技术领域，激光打印机、激光照相机、光盘驱动器也已经普及。光传感器的发展，使数字相机和数字摄像机迅速更新换代，VCD和DVD早已进入千家万户。而光纤的大量应用，使通信手段更加多样化。可以预见，光机电一体化系统将以更快的步伐向前发展，并影响着人们的生活。

2.2面向现代医学

随着机械电子系统的发展，为医学诊断、治疗和康复提供了大量先进设备。CT、NMR已经成为医院常用的诊断设备。已开发了各种手术机器人，包括进行精细心脏手术的机器人。手术机器人不仅可以就地进行手术，还可以通过互联网远程监控实行等等。

2.3面向现代生物技术

现代生物技术研究的对象从微生物到各种动植物直到人类本身。现代生物技术主要研究和处理的是生物组织细胞、基因和各类生物分子。基因图谱的绘制，生物芯片的制造，基因的分离、修补和注人，以及细菌的捕获和分离等，都需要各类机械电子仪器或装备的支持。另外，水下和极地、太空进行的各种科学探测，都必须要自动进行，还要定期或实时将图像、数据传送到地面中央控制室，并要自动检测和处理一些故障。这些都是由机械电子装置和智能仪器来承担的任务。至于发展到今天的载人宇宙飞船、航天飞机和空间站，其各个子系统几乎没有一个没有各种机械电子装置的支持和相互配合，否则就不能发射、正常运行并且安全返回地球。

二、机械电子技术的发展趋势

随着知识经济和科学技术的进一步发展,机械电子技术的发展得到了迅速的发展,技术革新的周期明显的缩短,成为社会发展中不可或缺的新型技术之一。

1、模糊化

模糊化是机械电子技术在近年来发展的另一大趋势。机械电子技术的应用领域相对较广,如何发展适应多个行业的机械电子技术就成为机械电子技术主要的发展任务。因此研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机械电子技术产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。

2、数字化

数字化是现代科学技术发展过程中一个比较重要的概念。特别是微控制器的发展为其奠定了良好的基础,现代科学技术的发展都要尽可能的为技术发展的提供良好的平台。而数字化也成为了机械电子技术发展的一种主要趋势。

3、集成化

集成化要求各中技术在发展的过程中互相渗透、互相融合,同时集成化又包含了生产加工过程中同时处理管理、检测、装配等多种工序,为了实现目前小批量生产的目标,使得系统的管理更具有弹性。首先,将系统进行分解,协调各个分解之后的部分的运转,进而促进系统高效、协调的发展。

4、网络化

信息化的发展以及普及,使得以互联网为代表的信息技术逐渐成为各行各业,各个学科技术中最为依赖的基础工具之一。远程控制终端在生产中也逐渐成为普遍使用的技术,利用计算机计算,通过局域网技术使得在一定范围内使用的电器链接成为一个系统。因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

三、机械电子行业的创新方法

1、进行市场调查，创新产品

在过去的产品生产中，企业很少存在市场意识，产品一般由国家操控，这就造成创新的动力不足的现象，许多产品没有发生根本性的改变。随着市场经济的不断发展，竞争机制促使企业进行不断的创新，只有这样才能在市场经济中生存下去。所以在企业生产之前，一定要对市场进行分析和调差，从市场中获取重要的信息，进而对企业生产的产品进行改造和创新，通过创新来使产品满足市场和客户的需求。在生产前要对产品进行合理的规划，对产品的创新进行开发和研究，以此增强企业的竞争力，为以后的发展奠定良好的基础。

2、资源创新

信息、资金和人才在新产品开发中都起到一定的作用，资金的投入是一项科研项目顺利进行的保障。在产品研发的过程中，要适当的采用方法和措施，不断增加科技投入，将资金用于企业的技术开发和新产品的产业化发展中。在新技术不断发展的今天，现代信息技术已经成为产品创新的关键。现代社会的竞争主要是人才的竞争，在企业的发展过程中，对人才的利用是企业发展的必要保证。在产品开发过程中，必须要发挥技术人员的创造性，使其在新产品开发中发挥一定的作用，加强企业对高端人才的培养。

3、保护和利用知识产权

目前，我国许多产品都已经申请专利，在企业产品开发中，要体现自身的专有技术，要以专利的形式来保护自身研发的成果，企业在新产品研发和技术的研究方面，应该对其产生的研究成果加强认识，对专利进行保护。在确定技术开发的方向过程中，应该对各项专利进行全面的研究，开发出新产品。在创新开发过程中，应该提高开发的起点，提高产品的水平，注意对技术进行保密，在研发成功后要及时的申请专利，以保护企业的知识产权，在新产品的开发过程中，应该利用最新的技术来武装产品，为企业提供一定的服务。

结束语

总之，对于机械电子行业来说，只有在生产中不断进行创新，才能提高产品的附加值，增加市场的占有率，从而提高企业的经济效益，有利于提高自身的创新能力。科技创新是企业发展的必由之路，也是机械电子行业不断发展的重要条件，为我国的经济建设提供基础保障。

参考文献

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[2]谢辉.机电一体化技术及其应用研究[J].科技致富向导2012年27期

[3]衡刚.浅谈机电一体化应用技术[J].科技致富向导2012年20期