机电一体化的现状及发展趋势研究

张立伟 中信戴卡股份有限公司

机电一体化又称之为机械电子工程，最早出现在1971 年日本杂志之上。机电一体化技术中包含先进的机械与微电子技术，使冰冷的机器更加人性化和智能化。新型机电设备和相关产品的性能日益完善，运行更加安全可靠。此外，在机械生产过程中，应用先进的机电一体化技术可提高制造水平，确保生产方式迈向多个方向。目前，我国对机电一体化技术的应用高度重视。

一、机电一体化技术的概念

机电一体化主要是将机械装置与电子设计的功能相结合而形成的系统。将机电一体化技术与机械产品相结合，就能打造完善的机电产品，确保产品的结构更加精密，提高机构的执行力，确保信息得到有效的控制。机电一体化既可以是技术，又可以是产品。在机电一体化中包含多种先进的技术，其与传统机械电气化的概念存在较大区别。机电一体化技术作为一门新型技术学科，具有其自身的特点。为了有效发挥出机械技术、自动化控制技术和微电子技术的优势，就要确保各项技术得到合理配置，打造多功能系统，减少对能源形成的浪费，实现对功能的优化。

二、机电一体化技术的现状

20 世纪80 年代初，机电一体化才在我国得到进一步研究与应用。由于该技术在我国起步时间比较晚，因此，我国机电一体化技术与发达国家相比还存在较大的差距。首先，在传统工业中，需对微电子技术进行改造，但由于改造难度较高，而且工作量较大，因此，就会制约机电一体化的发展。第二，由于机电一体化技术发展速度飞快，与之相关的产品更新换代速度很快，就会进一步提高市场的占有率压力。第三，采用机电一体化产品代替技术含量较低的产品，才能促进我国经济实现可持续发展。由于机电一体化在我国发展的年限较短，许多产品难以满足经济发展的需求，我国每年需要进口大量的国外产品，因此，需要对机电一体化技术进行改进。要尽快将微电子技术引入到传统产业之中，这样不仅可以完善传统产业的生产工艺，还能解决资源匮乏的情况。要积极开展机电一体化产品自动化技术和数字化技术的研究，加快产品的更新速度。

三、机电一体化技术应用的意义

目前，我国机电产品的功能日益完善，越发满足人们的需求，产品的体积比较小巧，重量轻便，使用更加安全。与传统的机电产品相比，机电一体化产品的功能更强，应用范围广泛。机电一体化产品突破传统机电产品中功能的局限性，将多种技术相结合，适用于不同的场合，可满足用户多元化需求。机电一体化技术可对机构进行简化处理，减少传动部件的应用，这样就能进一步降低机械磨损的情况。采用计算机检测与控制技术可及时对各类误差进行纠正，提高工作精度。机电一体化产品具有很高的安全性，可通过自动监控、报警、诊断等功能对人们进行提示，避免发生安全事故。机电一体化产品采用先进的计算机技术对程序进行控制，为人们提供完善的人机界面，这样就能对设备的操作性能进行改善，简化操作。机电一体化技术可以改变机器的工作程序。比如，使用工业机器人就能满足不同的作业要求。

四、机电一体化的发展趋势

（一）模块化

由于机电一体化的产品类型众多，进行产品研发时，就要考虑到各个单元、部件之间具有良好的匹配度。比如，动力单位这一机械装置包含的功能较多，除了具备智能化调速和减速功能之外，还有电机的支持，因此，该装置的识别能力和测距能力较强。若采用标准单元对产品进行开发，需要制定完善的标准，确保各部位顺利匹配。目前，尚不能制定出统一的标准，但由于电气产品系列化与标准化给各大生产厂家所带来的利益不容忽视，因此，机电一体化产品的生产会逐渐迈向模块化方向。

（二）绿色化

随着工业生产水平不断提升，人们的生活也因此而发生改变。虽然人们的生活质量有所提升，但环境却遭到破坏，资源量不断下降。在这种情况下，人们越发意识到环境保护的必要性。因此，机电一体化技术需逐渐迈向绿色化方向。要积极进行绿色产品的生产和制造，减少对环境所造成的危害，而这则是未来机电一体化技术需要实现的内容，

（三）智能化

随着人工智能技术的不断发展，机电一体化技术与人工智能的结合日益紧密。人们利用人工智能不仅可以提高生产智能化水平，还能提高生产效率，确保生产更有针对性。常见的工业机器人、智能化数控机床均是人们研究的重点领域。在机电一体化技术中，主要结合控制理论、计算机科学技术、人工智能技术，确保机器可以模拟人的思维，具备基本的判断、推理与决策能力。在微处理器的支持下，机电一体化产品的智能化功能会日益完善。

（四）网络化

在计算机网络技术的支持下，人们可以随时利用互联网进行沟通。此外，物联网的功能也得到进一步完善。在先进技术的引导下，机电一体化技术将会逐渐迈向网络化方向。将这一技术与计算机网络有机结合，不仅能够提高机电一体化产品的功能，还能使人们随时感受到网络所带来的乐趣。机电一体化产品可以随时与网络结合，满足人们的多元化需求，方便人们随时携带，备受人们的喜爱。

五、结束语

随着机电一体化技术的蓬勃发展，各大先进技术在该系统中起到至关重要的作用。机电一体化充分发挥计算机网络、微电子、自动化控制等先进技术的优势，使与之相关的产品具有更加完善的功能，满足人们的多元化需求。在工业生产领域，机电一体化技术同样可以提高生产效率和生产水平，使工业生产逐渐迈向自动化和智能化方向。要进一步完善机电一体化技术，才能使各个领域获得新的突破。