机电系统概念设计技术与应用研究

姜磊

摘 要： 随着经济的发展，各个行业之间的竞争日渐激烈，而机械电子技术也随之被应用到更多的领域之中。基于此，本文将详细介绍机电系统概念设计技术，并探究该项技术的应用，旨在能够进一步优化机电系统，同时扩大概念设计技术的应用范围，为各行业的健康发展奠定基础。

关键词： 机电系统；概念设计；技术人才

前言：机电系统概念技术主要包括技术支持、机电产品需求两个方面。具体而言，基于计算机信息技术、传感技术以及机械电子技术的发展，机电系统的研究以及应用得到了更多的技术支持。另外，由于市场对于机电产品的需求与日俱增，传统的设计方式已经不能满足其基本需求，因此将概念设计的方式应用其中，在很大程度上增強了机电系统设计的创造性，由此足以说明机电系统概念设计技术的重要性。

1.机电系统概念设计技术

1.1 机电系统

机电系统实际上就是机电一体化系统，通常指的就是尺寸在几厘米以下，甚至更小的设备装置，主要是由微能源、执行器、传感顺等部件构成，其自身实际上是相对独立的且具有智能特点的微型系统，广泛应用在机械、电子等领域。就机电系统的具体含义而言，可以从很多方面进行理解：有的学者认为当前的机电系统就会简单地将电子装置、机械设备以及不同的电子软件组合在一起而得到的；有的学者则认为机电系统可以通过计算机信息网络进行控制、调控的，从而能够完成能量流、运动流、机械力等不同的任务目标，在此基础上将机电与机械等部件连接起来；还有很多学者认为，机电系统就是将很多不同种类技术进行组合的全新系统，如电子光学、机械电工等。而在我国，经过分析、研究以及应用，将机电系统定义为：包含系统总体技术、自动控制技术、信息处理技术、传感检测技术、伺服传动技术、精密机械技术等在内的机电一体化技术与其产品的总称。

1.2 概念设计

众所周知，机电系统的设计工作是非常复杂的，对于产品具体的设计过程来说，虽然在国际方面存在很多不同的言论，呈现出众说纷纭的态势，但是无论其中的哪一种思想、说法，其最终的结论都是：机电产品的设计包含两个十分重要的过程，即概念设计、具体设计。其中，概念设计的涵义包括以下几方面：（1）对机电产品的功能进行创新；（2）结合对产品的实际创新，分析机电产品的功能并设计各项功能的结构图；（3）搜索、理解、确定机电设备的工作原理；（4）构思功能载体的基本方案并做出最终的决策。所以，在机电产品设备设计的全过程中，概念设计具有重要的意义，并且具有不可替代的重要意义，也就是说当概念设计做好以后，才能够在很大程度上提升产品的整体水平与质量。另外，在运用概念设计技术的全过程中，会涉及到不同的知识范畴，能够体现出设计技术的创新性、艺术性以及综合性。值得注意的是，在设计机电产品的过程中，需要设计人员将上述的4方面内容落实在实际中，以此来指导设计工作的方向、思路，保证概念设计能够充分发挥其作用，实现优化机电设备的目的[1]。

2.机电系统概念设计技术的应用

2.1 概念设计技术应用的创新性

在“十三五”的背景下，我国正在努力构建一个创新型的国家，并大力培养具有创新意识、创新能力的技术人才，而这一趋势实际上是社会高速发展的必然结果。对于机电系统概念设计技术来说，创新更是该项技术的灵魂、精髓，也就说要想适应、满足社会的发展，就需要切实地满足市场对于机电设备的各种“新”要求，从而需要技术人才在设计产品、设备的过程中采用概念设计的方式，全面增强设计过程的创新性。基于这一前提，也就是通过全新的概念设计技术完成机电系统的创造，才能够更好地满足市场上不同用户对于机电产品的要求，增加设备的类型与功能。由于机电系统自身具有相对综合的、复杂的特征，所以需要在设计产品的过程中将“创新”体现在不同的方面，保证其每一个层面都能够符合用户的要求。例如：在设计机电系统时，及时完善其功能，或者更换其中的部件、结构等，但是不论设计人员对系统的哪一部分进行创新，都会“牵一发而动全身”，影响机电系统的整体。因此，在应用概念设计技术对机电系统进行优化的过程中，不能忽视其自身所具备的创新性，但这一目标需要具有创新意识的人才才能够实现。

2.2 概念设计技术应用的多样性

在应用概念设计技术时，除了具有显著的创新性之外，还具有明显的多样性，这一特点同样是其重要的特征。无论是概念设计技术的多样性，还是设计机电系统方案的多样性，都能够将概念设计的工作原理、市场需求等要素体现出来，同时还能够反映出机电产品的不同形态。换言之，机电系统布局的细微差异，就会影响概念设计多样化的程度，同时人才设计思路的变化也会对其多样性产生一定的影响，进而满足不同行业用户的需求。例如：产业类的机电设备产品包括普通车床、窑炉、普通铣床、数控机床、电机、线切割机、工业机器人、食品包装机械、自动化生产线等；信息类机电系统包括：计算机终端、复印机、通讯设备、打印机、传真机以及其他办公自动化设备；民生类机电系统产品包括空调、电冰箱、全自动洗衣机、微波炉、医疗器械、汽车电子化产品、健身运动机械等。总的来说，机电系统自身就已经具有较强的多样性，而在其创新性特点的基础上，又能够进一步增强其多样性，同时在设计时需要结合不同行业需求，以便于设计出更具价值的产品，满足经济市场发展的趋势，并推动概念设计技术进一步优化与成熟[2]。

结语：综上所述，由于市场的快速发展，使得人们对于机电设备的多样性有了更高的要求，因此需要积极引进并应用概念设计技术。以此为基础，在机电系统的设计中，极大地增强了机械设计的创新性，丰富了机械设备的种类，满足了人们对于多样性的实际需求，对促进市场经济的发展具有重要意义。所以，为了能够提升机电系统的水平，可以将概念设计技术应用在实际中。

参考文献

[1]袁文强. 机电产品系统概念设计中多目标与多学科优化方法研究[D].浙江大学，2016.

[2]徐伟. 以人为原型的机电产品概念设计自动化技术与机器人实例研究[D].山东大学，2015.