论机电一体化技术的现状及发展趋势

刘冰

摘 要：机电一体化技术是其他高新和创新技术发展的基础，它的发展完全依赖于其他相关技术的发展。可以预测，随着生物技术、材料技术、信息技术等新兴学科的高速发展，在现代制造技术、机器人、数控机床、家用智能电器、微型机械等产品及其相关领域，机电一体化技术会得到更加蓬勃的发展。

关键词：机电一体化；技术；现状；发展趋势

1关于机电一体化技术

1.1机电一体化技术发展进程分析

我国的机电一体化技术大体可分为三个阶段，第一个阶段是1960年代之前，这时候的中国忙于解决内部问题和战争，促使行业出现了集成处理系统，这体现了我国在该技术上的技术进步，但由于主要是自我发展，因此受到了较大的技术限制。第二阶段是1970年代初，受到世界经济和科学技术飞速发展的影响，我国开始研究机电一体化技术的物质条件，计算机通信技术的出现也为我国机电一体化技术的发展提供了良好的外部技术基础。第三阶段开始于1990年代初，随着光学技术、微加工技术等其他技术的出现和发展，逐步推进机电一体化技术向着智能化方向演变。

1.2机电一体化技术概述

目前最先进的机电一体化技术融合渗透了微电子技术、高端智能软件技术等，极大地加强了控制系统，对比传统的机电技术性能得到了极大地提升和极好的优化。但是，由于是多项技術的结合，所以也会面临着多项技术难题的简单相加，这也为机电一体化技术的更一步发展增加了不小的难度。现在的机电一体化技术是具备智能化和小型化的一个系统，它是机电一体化技术与机械加工有效衔接的基础，有效降低劳动的紧张程度，满足现代企业的安全需求，并且还能够对矿区的生态环境起到一定的保护作用，从而达到降低能耗的目的，促进行业的长期有效发展。

1.3发展现状

大家熟知的典型机电一体化相关产品的种类繁多：机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、CAD/CAM系统等。现代的机电一体化产品甚至还包含了声、光、化学、影像、生物等技术的应用。机电一体化产品渐渐走进各行各业，人们也逐渐认识到机电一体化技术对现代工业和技术发展所带来的巨大变化，因此世界各国均将其作为现代工业技术发展的重要战略之一。现代高新技术的发展对机械设备的要求也相对较高，所使用的设备应具备智能化和自动化等性能，在高新技术的发展和推动下，机电一体化顺应需求而产生。通过微电子、计算机和信息等技术与机械设备相结合，加速了生产产品的结构形式及其生产设备系统的改进。我国的机电一体设计正迈入PLM的全新阶段，把人、生产过程和信息有效地集成在一起，作用于整个企业，历经产品从概念到报废的全生命周期，支持跨领域地从概念提出到产品使用生命结束过程中产品信息的协同产生、管理、分发和使用。组织实施一整套的业务解决方案。同时，机电一体化技术也正在经历着无法估量的挑战，CAMEL VIEW作为机电一体化设计系统，无论是从其产品的设计理念，还是从产品的性能和质量检测等多方面，均具有流程化和技术规范化等优点，不仅能够满足用户的要求，还可以在复杂环境中和复杂工况等情况下，产品结果的验证与试验数值十分接近，产品精确度很高。目前日本和欧美等一些先进国家的机电一体化技术相对比较先进，而我国的机电一体化技术还不够先进和完善，但也在持续的发展和改进。随着新技术革命的迅猛发展，我国加大了机电一体化技术的研究力度，并将其确定为国家的重点高技术研究领域，给予优先支持，并取得了一定的成绩。我国机电一体化技术经过多年的发展和积累也取得了巨大进步。但现阶段发展并不十分完善，与同期发达国家相比仍有相当大的差距，机电一体化技术的发展水平仍有待于提高。

2 机电一体化技术的应用领域

机电一体化技术可以使用范围较为宽阔，在计算机集成制造领域、数控机床领域以及制造业等领域内都可以使用。计算机集成制造系统是基于信息技术的发展而产生的，此技术通过运用计算机和自动化技术将各种分散的物质予以集合，然后形成一种智能化的集成系统，可以用于零部件的生产和使用。它的出现使得各类行业资源得到了整合，在生产、研发以及经营的各个环节中都充分发挥了其作用，实现了各类资源的全部整合。数控机床是基于电子计算机通过其编程系统控制的一种能够实现自动化的机床设备。此设备无论是设计原理还是设计结构等方面都可以大大提高生产效率。此原理是通过单板、单片机为主要的控制系统，再附加芯片技术进行组接，从而形成合理的结构。此技术不仅能够运用于简单的加工，还可以实现多维度的仿真技术，且在其运用过程中还能够实现实时控制以及问题反馈等。柔性制造系统的概念是基于计算机技术运用到制造业领域而产生的。因为其是将数控机床、智能化系统和仓储系统全面整合集中装配在一起而形成的，这样的系统更具有可装配的空间，可以根据实际生产的需要，而进行组装和整合，从而更好的满足生产。

3机电一体化技术的未来发展趋势

如今，机电一体化技术已经被广泛使用在各个领域，并且随着科学技术的不断发展和革新，此技术将会日臻完善，并且运用的各种高精尖领域。从目前来看，其未来发展的趋势可以体现在如下几点：首先，随着五大发展理念的提出，实现绿色发展、更好的提升资源的利用效率对于未来机电一体化技术的发展有了更高的要求。能够最大程度的利用资源，并且实现节能、减排，是近段时间对于我国工业产业发展的一项巨大挑战。随着人与自然和谐发展的理念深入人心，在未来的发展阶段，机电一体化技术面临的问题是，要进一步提高资源利用率，减低污染和废弃物的产量，同时最大程度的实现循环可利用，这样才能形成良性的发展趋势。其次，朝向微型化方向的发展趋势。就目前的市场经济现状而言，宏观经济逐步向微观经济转型。从机械制造业的发展趋势来看，以机电一体化技术为代表的发展趋势也是逐步的向精细化方面发展。从技术层面而言，纳米技术、微米技术的普及以及广泛应用，对于机械精细化的要求更高，从这个方面也推动了其向精细化发展的可能。目前，研制出的微型机电一体化产品，对于原材料需求较少、其机器本身的自重较轻、对于能源需求量少，使其不仅在工业领域施展拳脚，也扩展到了医疗以及其它行业领域。第三，智能化的发展趋势。近年来，科学技术日新月异的发展深入到了人们生活的方法面面，机械智能化的发展理念也深入人心。智能机器人的出现，极大地改善了人们的生活，它不仅能够在替代人类从事危险性较高的工作，在人们的日常生活中也有大量的用途。除此之外，由于智能仿生技术的发展，各类自然和人文学科的知识和技能可以通过芯片的方式植入机器人体内，使得机器人的功能日益强大。此技术运用在机电一体化领域，使工作的精细程度大幅度的提高。第四，网络化趋势。随着互联网技术的快速发展，全球已经被连接为一个村落。集中体现在互联网与物联网相关联的模式，促使机电一体化向网络化发展。

结束语

综上所述，随着社会的不断发展，传统的生产模式已经无法达到现在的要求。科学技术的不断进步，为机电一体化的产生提供了可能。随着技术的不断革新，机电一体化也在不断的革新和进步，从而更适应现代社会的要求。在未来的发展中，机电技术一体化技术要注重科技含量的提升，向智能化方向发展。在追求技术进步的时候，更有注重实际的效用，从而使得经济效益和科技进步协同发展。

参考文献

[1]黄骏.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[J].科技展望，2016（19）.

[2]洪玮.浅议机电一体化技术及智能控制的应用[J].科技视界，2017，（7）

（作者单位：日照钢铁有限公司）