机电一体化技术的发展与思考

摘 要：微型计算机的发展，日益应用到机械技术的生产与制造中，并能够对机械的生产过程进行控制，形成机电一体化技术。机电一体化的出現满足了我国经济发展需要，顺应了时代发展，随着机电一体化的日益成熟，使得机械行业的效益有了显著的提升，使作业人员的工作强度减轻，使能源达到节约使用，同时在原材料上降低了消耗量，进一步提高产品质量、性能和生产率。增强了我国机械生产制造业的实力，提高了我国机械制造业在国际中的竞争力。

关键词：机电一体化；技术；发展

1 机电一体化的内容

1.1 机电一体化是多个技术的总称

机电一体化是一个系统的总称，这个系统主要涵盖电子控制系统、机械使用系统和计算机编程系统。将微电子技术与机械技术通过相应的系统数据有机的结合到一起，通过这一整体，可以使系统的功能或者产品达到最佳的使用状态。机电一体化不仅指的微电子和机械技术，它是多个技术的总称。

1.2 机电一体化技术是智能系统

机电一体化系统是一个通过传感器、执行装置、动力装置、机械设备等的有机的结合，而形成的一个综合的智能型的系统。在接受分析处理数据后，通过计算机的输入数据，将命令传送给中央控制系统，控制系统最终对所要生产的产品进行制造与加工，上述过程通过执行装置利用机械装置来实现的。机电一体化系统主要是机械技术微电子技术相结合，由机械技术负责执行，微电子技术负责控制。优点就是能保证产品的质量和性能的最优。

1.3 机电一体化技术是机械工程与微电子工程有机结合

机电一体化工程是将机械工程与微电子工程进行有机的结合，发挥两者的优势实现最大效益。机电一体化工程不仅包括对产品的性能质量的设计还包含零部件的生产制造。在技术人员数据指令的输入下，将设计与制造相结合，经过机电一体化工程进行处理和分析后，就可以生产出符合要求的产品。

2 机电一体化产品的特点

2.1 机电一体化的结构简单化

机电一体化技术改变了以往笨重、粗放、巨大的产品形式，使机电一体化产品具有薄、轻、巧、细的特点并继续优化发展，使机电一体化的制造、设计方法逐步走向模块化与标准化。

2.2 趋于智能化发展

机电一体化技术具有信息处理、运算、记忆、控制等功能，使机电一体化产品实现多功能和高性能，并逐渐达到智能化。使机电一体化产品符合智能化时代的发展，满足人们日益增长的需求。

2.3 具有较强的安全性

机电一体化技术使机电一体化的产品具有智能、自动诊断及监视的功能，进而应用到安全监控系统，使监控技术进一步提高，增强可靠性与安全性。

2.4 自带节能性质

由于机电一体化技术中具有电子信息技术，可以对机械的运行情况进行控制，掌并握准确的运行数据，当运行超出负荷使，机电一体化产品可实现自行控制，并作出调整，起到节能的作用。使机电一体化产品涵盖了节能的环保理念。

3 新形势下机电一体化技术发展的趋势

3.1 机电一体化技术的智能化

从机电一体化的发展历程来看，智能化将在未来的发展过程中扮演更重要的职责。机电一体化的发展需要智能化技术的支持，智能化是未来机电一体化发展的主要方向。人工智能技术的产生和发展在优化机电一体化技术上起到了很重要的促进作用，提供了很多值得參考的研究资料。机器人技术和数控技术的出现和发展就是智能化带来的成果。在机电一体化的智能化发展是建立在控制理论的基础上实现的，另外还融合了运筹学、模糊数学和大数据运算等多方面的综合技术。未来机电一体化技术一定能够实现微处理和高速度的运算，目前的部分CNC数控机床就实现了人机对话功能，在智能工艺数据处理方面提供了大量的基础数据，对于工厂生产的实际操作起到了促进左右，提供了生产效率。

3.2 机电一体化技术的模块化

随着市场对产品加工精度和稳定程度的需求提高，产品制造过程中的分工将会越来越精细，所有的分工都应该执行统一的操作标准，在这个需求下，就形成了模块机构。模块化是机电一体化技术发展的另一重要趋势，模块化就是将电子系统和操作系统分割，通过分割可以实现系统排除故障过程中能够快速找到设备中存在故障的地方，另外一方面，模块化便于对设备的加工和维修，最重要的是可以实现对该系统的快速升级改造，不需要额外支出购买设备的费用，仅仅依靠升级操作系统和改良操作防范，就能实现对机电一体化加工设备的升级。例如，在电机控制模块汇总加入动态捕捉、图像采集、数据监测、实时测距等功能，在电机驱动模块加入变频、节能和减速等功能。在这种方式下，在产品的设计环节就能够实现模块的优化和建立，缩短了产品上市的周期，提高了资金的利用效率。

3.3 机电一体化技术的绿色环保化

随着工业化进程的深入，人类的生活方式发生了很大的变化，对资源的需求量也与日俱增，工业发展给人们的生活带来了方便和快捷，于此同时，对环境也造成了很大的影响。一方面，大量的工业产品满足了人们的衣食住行，提高了人们的生活水平；另一方面，大量的工业产品消耗了很多资源，给环境造成了很大的破坏，威胁到了人们的生活健康问题。环境问题越来越受到政府和全社会的关注。绿色环保成为了当今社会生活的主旋律和热点。机电一体化技术同智能化应用的结合给绿色生产带来了广阔的前景，智能化应用主要包括四个方面的内容，分别是：模糊控制、神经网络、专家系统和遗传算法。依靠智能化技术，可以提高对资源的利用率，减少废物的排放。在环境问题日益严重的背景下，机电一体化技术的绿色环保将成为必然的趋势。

3.4 机电一体化技术的微型化

趋势机电一体化的升级过程必然会向微型化的方向发展。例如，半导体原件制造过程中，蚀刻技术是非常关键的一个技术手段，我国的一些科研院所已经制造出了亚微米级的微型化机械原件，这使得蚀刻过程变得简单精准。微型化的发展使得机械零件能够进行融合，形成一个集成的新原件，这样就能减小机电一体化设备的有效体积，给设备升级、智能化提高条件。目前，我国在机电一体化的微型化发展方面取得了一定的成功，关于这方面的研究也在积极进行当中。在未来的发展过程中，机电一体化技术的微型化的应用一定会日渐增多，获得令人瞩目的成就。

4 结束语

随着科技的不断发展，机电一体化技术也将更加成熟，大众视野中的一体化产品也会逐渐增多，其使用会越来越广泛。在今后的发展中，机电一体化技术将向着智能化、微型化、系统化、模块化、绿色化的方向发展，它的作用会越来越大，为进一步提高生产效率、推动社会的发展作出更大的贡献。

参考文献：

[1] 郑峰.关于机电一体化技术的应用与思考[J].科技展望，2015（29）.

[2] 王琰.机电一体化技术的发展与思考[J].技术与市场，2016（3）.

作者简介：

秦杨斌（1983——）籍贯：湖南衡阳 现在职称：中级 研究方向：机电信息工程。