機電一體化技術發展探究

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現代科學技術的迅速發展，使多個不同學科相互交叉和滲透，進而導致了工程領域的技術改進。在機械工業領域，微電子技術和微機技術的快速發展及二者向機械工業的智能化滲透所形成的機電一體化技術，促使機械工業的產業結構、技術機構、功能與構成、管理體系以及生產方式發生了翻天覆地的變化。機電一體化技術是其他高新和創新技術發展的基礎，它的發展完全依賴于其他相關技術的發展?？梢灶A測，隨著生物技術、材料技術、信息技術等新興學科的高速發展，在現代制造技術、機器人、數控機床、家用智能電器、微型機械等產品及其相關領域，機電一體化技術會得到更加蓬勃的發展。

1機電一體化技術概述

機電一體化技術屬于多學科、多領域的技術，是多種技術的綜合，通過機械與微電子、信息和管理等多方面的相互結合，在現代科學技術的驅使下實現最終的必然結果走向。隨著現代科技日益走向系統化、交叉化和數字化，以及微電子和計算機技術的迅猛發展，關于機電一體化的相關實際應用也越來越廣泛，越來越深入，并以蓬勃之勢向前發展，已成為機械工業發展的最終產物。同時對現代工業的發展有著巨大的推動力，因此世界各國都在大力推廣機電一體化技術。

2機電一體化技術的發展階段

機電一體化技術的發展大致可分為3個階段：20世紀60年代以前為第1階段，也稱為萌芽階段。在第二次世界大戰期間，伴隨著戰爭白熱化，人們開始不自覺地利用電工與電子技術的初步成果來提高完善軍用機械產品的性能，這一舉措直接刺激了各行各業機械產品與機電技術的有機結合。從當時研制和開發的總體情況來看，機電一體化技術還處于自發狀態，技術不成熟，致使發展水平有限，因此二者的結合應用并不廣泛，已經開發的機械產品也無法得到大量推廣，但卻促使民用技術得以轉變，也對當時二戰后世界經濟的復蘇起到了積極作用。20世紀70～80年代為第2階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，微電子技術、機械技術、信息技術、自動控制技術的發展，是機電一體化發展的前提和基礎。“機電一體化”即“Mechatronics”，是1971年由日本《機械設計》雜志副刊首先提出，由Mechanics和Electronics結合組合而成。最初我國稱之為“機械電子學”。1971～1978年日本政府頒發“機電法”和“機信法”，對機電一體化的相關發展起到積極的推動作用。從20世紀90年代后期開始為第3階段，即初步智能化階段”，也是當代機電一體化技術突飛猛進、廣泛發展的時期。隨著計算機技術和微電子技術的迅猛發展，二者逐漸向機械工業的方向轉變，最終形成了機電一體化系統，改變了機械工業的產品機構、生產方式、管理模式等多方面，促進了工業生產由原來的“機械電氣化”向“機電一體化”的成功轉型。由此機電一體化技術邁出了歷史性的一步?，F代對機電一體化產品的形象描述是：有頭腦、有感覺、全身布滿神經、有血液、有手足骨骼或肌肉。

3發展現狀

大家熟知的典型機電一體化相關產品的種類繁多：機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、CAD／CAM系統等。現代的機電一體化產品甚至還包含了聲、光、化學、影像、生物等技術的應用。機電一體化產品漸漸走進各行各業，人們也逐漸認識到機電一體化技術對現代工業和技術發展所帶來的巨大變化，因此世界各國均將其作為現代工業技術發展的重要戰略之一。現代高新技術的發展對機械設備的要求也相對較高，所使用的設備應具備智能化和自動化等性能，在高新技術的發展和推動下，機電一體化順應需求而產生。通過微電子、計算機和信息等技術與機械設備相結合，加速了生產產品的結構形式及其生產設備系統的改進。我國的機電一體設計正邁入PLM的全新階段，把人、生產過程和信息有效地集成在一起，作用于整個企業，歷經產品從概念到報廢的全生命周期，支持跨領域地從概念提出到產品使用生命結束過程中產品信息的協同產生、管理、分發和使用。組織實施一整套的業務解決方案。同時，機電一體化技術也正在經歷著無法估量的挑戰，CAMELVIEW作為機電一體化設計系統，無論是從其產品的設計理念，還是從產品的性能和質量檢測等多方面，均具有流程化和技術規范化等優點，不僅能夠滿足用戶的要求，還可以在復雜環境中和復雜工況等情況下，產品結果的驗證與試驗數值十分接近，產品精確度很高。目前日本和歐美等一些先進國家的機電一體化技術相對比較先進，而我國的機電一體化技術還不夠先進和完善，但也在持續的發展和改進。隨著新技術革命的迅猛發展，我國加大了機電一體化技術的研究力度，并將其確定為國家的重點高技術研究領域，給予優先支持，并取得了一定的成績。我國機電一體化技術經過多年的發展和積累也取得了巨大進步。但現階段發展并不十分完善，與同期發達國家相比仍有相當大的差距，機電一體化技術的發展水平仍有待于提高。

4發展趨勢

機電一體化技術是多種技術的綜合，其中包括電子、機械、計算機和光學等多種領域，各技術之間相互依賴，相互促進，共同發展，最終達到互惠互利的良好局面?？v觀機電一體化技術在國內外的研究、發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展。對于基礎技術和綜合技術等多方面而言，國家應予以機電一體化技術在經濟和其他各方面予以大力支持。第二，由于機電一體化技術是集多種科學技術的相互結合并發展而來，因此在機電一體化技術的應用過程中，就需要各個科學技術的主管部門的相互協調和相互溝通，共同合作以發揮最大的優勢和特點，最終達到互惠互利的良好目標。第三，可以通過引進新技術、吸收外來技術的優點和精髓來提升自身的自主創新能力，最終達到減小機電一體化技術與發達國家的差距。第四，相關部門可以通過采購項目、創立新項目等多種措施來促進機電一體化技術的發展，并鼓勵發展新型目標和技術形式。綜上所述，可以看出機電一體化并不是單獨而存在，而是經過不同科學領域的相互結合而最終形成的技術成果，是社會科學技術和生產力發展到一定程度的必然趨勢。

5結語

科學技術的不斷發展和水平是機電一體化技術產生的前提和基礎，為其產生創造了強有力的動力、條件與環境。與此同時，機電一體化的產生和其相關產物的發展也會反作用于科學技術和高新技術的發展，且在一定程度上對傳統的技術思維、想法、生產方式和產品結構等多方面產生影響，由此看來，機電一體化的作用非同凡響，國內經濟的不同領域及范圍內都會受其影響，并在無形中發生著巨大而深刻的變革。當今社會中，很多科學技術都與機電一體化技術息息相關，且隨著相關科學技術的逐漸發展，多領域技術的相互結合與共同發展將越來越普遍，顯然已經成為社會發展的大趨勢。21世紀，機電一體化技術必將成為機械工業的主角，在各行業均可帶來顯著的社會效益和經濟效益。隨著當今社會科學技術和高新技術的不斷發展，各個領域的技術相互結合，相互促進，更好地發揮自身的優勢和特點，其中機械和微電子技術的相互結合與融合而產生的機電一體化技術發展尤為矚目，也是隨著高新技術發展而必然產生的結果和趨勢，由此看來，機電一體化的發展有良好的前景。