浅谈对市政机电管理一体化

杨建灿 陈长龙 王柏永

摘要：在经济与科技并驾齐驱的发展大潮中，工业领域也大刀阔斧地改革，其中最为突出的要数机电一体化的技术革新，大大提高了工业生产的效率。机电一体化应用领域极其广泛，而且也在向着更加专业化的方向发展。机电一体化的产品已经投入市场，并且受到了广泛的认可，我们相信以机械技术和微电子技术紧密结合的机电一体化技术必将成为新的技术革命一大亮点。

关键词：机电一体化；技术发展

前言：机电一体化正处于发展阶段，具有极强的综合性，主要包括机械技术和信息技术还有微电子技术以及控制技术，影响着产品和技术的结构，管理和生产的方式。机电一体化作为一种新技术，其内涵也在不断更新，其必将朝着更加有利于科技生产的方向发展。

一、机电一体化技术的概述与发展史

1.机电一体化技术的概述。机电一体化技术是将微电子技术、自动控制技术、计算机技术、机械技术、电力电子技术、接口技术、传感测控技术以及信息转化技术和软件编程技术有机的结合到一起，进行综合的系统的应用。目前的机电一体化所具有的特点是多功能，自动化和智能性，主要五大系统，分别是机械系统、动力系统、检测传感系统、信息处理控制系统、执行机构所组成的系统，这里机械系统是最基础的系统，只有其正常运作，其他系统才能实现自身的功能，它的主要组成部分是机身和联机还有机械传动。动力系统也是行当关键的一部分，包括电动装置、气动装置还有液压装置。机电一体化使机械作业更简单而且更规模化，大大提高了工作效率。机电一体化产品有两类：系统元件和基础元件，我们所熟知的属于机电一体化的有机器人和汽车上的电子产品，工业生产中的数控机床还有排版印刷系统等等。再介绍一下属于机电一体化的元、部件，比如一些电力电子器件或者装置，一些微型电机，比较常见的是传感器和专用的集成电路等。更值得注意的是微电子装置还有一些新功能可以自动检测和处理一些信息，并且显示一些关键记录，还可以自动调节、控制、诊断和保护，非常便捷。可以说机电一体区别于机械电气化的主要特征就是前者更加智能化。

2.机电一体化的发展史。信息技术是机电一体化发展的物质基础，通常认为信息技术包括计算机技术、控制技术以及通信技术，有它发展起来的机电一体化技术经历了三个主要阶段。第一阶段，也称萌芽阶段，主要指20世纪60年代以前，这一阶段主要是初步的探索阶段，完善一些熟知的、落后的机械产品的性能，以达到更新的目的。这里不得不提到二次世界大战，这样的战争起到刺激的作用，促进了机械产品和电子技术相结合，当然主要用于军事方面，为战后经济发展和技术进步提供了方便。第二阶段，也称蓬勃发展阶段，是70年代到80年代之间。在这一阶段中有很多机电一体化新产品诞生。其实这应该主要归功于日本，大大的推动了机电一体化的发展。日本政府颁布相关法律法案鼓励企业应用电子计算机和其他电子设备，从而实现自动化控制。虽然日本目的不纯，却毕竟为机电一体化的发展做出不可磨灭的贡献，而且促进了企业革新，为企业带来新的生机。第三阶段，也称智能化阶段，是指90年代后期，这是一个全新的阶段，机电一体化的到了深入的发展。人工智能技术的发展，神经网络技术的创新还有光纤技术的开发都为机电一体化发展奠定了基础。由此，机电一体化开始真正的腾飞。

二、机电一体化的核心技术与应用

1.机械一体化核心技术。首先就是机械制造技术，可以说这是机电一体化的技术基础，它主要包括机械设计、机械制造，以及机械工艺，可以利用这一高新技术来改变产品的结构、性能和材料，这样就可以使产品的重量减轻，体积更小巧，精度上可以更精确，刚度和性能得到改善和提高。然后说说传动技术，主要的传动方式有液压传动、气压传动、磁力传动、机械传动和电力传动，这些装置互相配合，完成传动。再说说信息处理技术，用它来完成信息交换 、存取 、运算 、判断与决策等等，其实主要是指计算机，尤其是单片机技术。传感器技术大多是应用光纤传感器，极大的促进机电一体化发展。最后就是自动控制技术，它完成了人工智能控制，对机电一体化技术有深远影响。

2.机电一体化技术的应用。机电一体化被广泛应用于数控机床中，使得现在的数控机床构造更合理，功能更健全，操作精度更精确。构造相对于以前的机床来说更紧凑、更有整体感了，特别值得一提的是具有模块化。功能上，设计更加开放，更加智能化，而且应用了更先进的存储器和软件，单板机和单片机组成的控制机的使用极大的提高了精度以及机床的可操作性，保证生产产品的质量和效率。除此之外，机电一体化还应用于计算机集成与制造系统，简称CIMS。机电一体化的应用使以前分散系统的见到组合变成了具有全局动态综合优化的先进系统，是各部门之间不再存在界限，实现了从经营决策到开发产品，从生产准备到管理推广的一条龙，这样就得到了一个统一的整体，充分利用生产要素间的完美配置。更值得一提的是机电一体化技术在工业机器人上的应用，我们知道一开始的工业机器人是按照一些指示不断地重复某一动作或运动，动作完全没有灵活性，后来一些机器人应用了传感元件，这就可以获得一些简单的作业环境和对象这样一般性的性的信息，在经过处理和分析，反馈给机体，并相应的做出被命令的動作，这时已经朝着实用化方向发展。现在的机器人已经实现了智能化，具有一定的感知能力，而且思维逻辑也不再那么简单，可以做出判断和抉择，更适应环境的变化，而且行动上也更加独立，这与机电一体化有着密切的关系。

三、机电一体化的发展趋势

1.未来的机电一体化将朝着绿色环保方向发展。在人们物质生活越来越丰富的今天，生态环境却越来越恶劣，因此人们在可持续发展的主流影响下提出了保护资源与环境的战略措施。目前最普遍的就是绿色产品，它是指从设计研发到生产制造，从使用过程到销毁过程的全程的绿色化，以满足人们日益增长的健康需求，同时也大大提高了对资源的合理利用和对环境的适当保护。绿色化应用到机电一体化上就是提高机械的性能，使其更加智能化，并且做到可以回收再利用，同时降低机械系统的耗能量以及对环境的污运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学染。

2未来的机电一体化将朝着微型化方向发展。可以说机电一体化已经向微型机器和微观领域方向延伸，比如说微米级以及纳米级。微机电系统是由微机械技术、微电子技术和软件技术所组成，因其体积太小，所以在设计研发，材料选择，以及加工测试等阶段将很困难，必然遇到一些问题，这就需要高精尖人才来完成此项艰巨的任务。微机电一体化产品因其体积小巧的优势，可以少消耗能量而且运作起来比较灵活，适合医疗、军事等方面的应用，还可以延伸到航天、信息、农业等可开发领域，目前已经制造出了亚微米级的机械元件。

结语：目前，机电一体化已经成为机械工业领域不可缺少的一项技术形式，它遵循整体最优化、智能化、仿生、柔性化、融合、可再生、美学等原理，随着科技的发展，机电一体化必将创造一个全新的辉煌。

参考文献：

[1] 王峰.机电一体化技术发展的探讨[J].自动化技术与应用.2008（07）.

[2] 王平.煤矿机电一体化技术应用研究[J].数字技术与应用.2010（08）