【摘 要】經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速進(jìn)步，使得科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，不同學(xué)科間的相互滲透為工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革新開辟了新的道路，機(jī)電一體化作為多個(gè)領(lǐng)域技術(shù)的結(jié)合，確立了機(jī)械工業(yè)未來的發(fā)展方向。筆者通過簡述了機(jī)電一體化理念的發(fā)展現(xiàn)狀，并總結(jié)機(jī)電一體化技術(shù)對現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的影響，在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地分析了機(jī)電一體化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；信息網(wǎng)絡(luò)；人工智能

當(dāng)前人類已經(jīng)步入了網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使許多原本沒有交集的領(lǐng)域相互交織、相互滲透。機(jī)電一體化正是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與微電子技術(shù)和機(jī)械工程的融合而衍生出來的一個(gè)新興視角。作為機(jī)械工業(yè)市場的一顆新星，通過改善機(jī)械工程領(lǐng)域的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品功能、生產(chǎn)方式等問題，機(jī)電一體化技術(shù)不但提高了社會(huì)生產(chǎn)率更為社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益做出了突出貢獻(xiàn)。機(jī)電一體化的推出，不但提高了生產(chǎn)力、促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展，也實(shí)現(xiàn)了人通過發(fā)出指令達(dá)到遠(yuǎn)程控制機(jī)械設(shè)備的夢想。

1.機(jī)電一體化在現(xiàn)代企業(yè)中發(fā)揮的作用

1.1增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力

機(jī)電一體化簡單解釋來講就是通過綜合利用微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)以及控制工程技術(shù)等各方面因素，對企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行資源的合理配置。將數(shù)控技術(shù)運(yùn)用于傳統(tǒng)制造業(yè)是現(xiàn)代科技的一項(xiàng)重要突破，這不單單幫助企業(yè)提高了生產(chǎn)效率、縮短了生命周期，也讓產(chǎn)品質(zhì)量和檔次得到明顯提升，無形中使企業(yè)的市場競爭力得到增強(qiáng)。

1.2強(qiáng)化企業(yè)問題處理能力

智能技術(shù)的出現(xiàn)使高速化、連續(xù)化、復(fù)雜化的工業(yè)企業(yè)能夠在更短的時(shí)間內(nèi)對技術(shù)問題進(jìn)行處理。專家系統(tǒng)、模糊控制功能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能技術(shù)的出現(xiàn)對企業(yè)的生產(chǎn)、控制、設(shè)備維護(hù)和質(zhì)量診斷等工作的開展提供了極大的方便。將生產(chǎn)測試過程集合成為一個(gè)綜合的一體化系統(tǒng)，不僅大大增強(qiáng)了各部分工作之間的緊湊性和連貫性，也讓企業(yè)能對出現(xiàn)問題的階段做出迅速反應(yīng)并使其能夠有針對性的予以修繕。這種監(jiān)視集中但控制分散而且故障影響面積較小的操作措施使系統(tǒng)的可靠性顯著提高。

1.3實(shí)現(xiàn)資源共享

為了保障企業(yè)能夠提供經(jīng)營、管理、決策的最有利環(huán)境，機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場儀器與控制室設(shè)備的互聯(lián)，這種控制一體化構(gòu)想的出現(xiàn)，將人與人、人與生產(chǎn)經(jīng)營合理的融合成一個(gè)整體，使不同廠家之間的產(chǎn)品兼容、互換與共享不再是夢想。這種共享形式的出現(xiàn)極大地提高了企業(yè)生產(chǎn)率、人員利用率并在節(jié)能減耗上做出了一定貢獻(xiàn)。如此以往企業(yè)資金周轉(zhuǎn)速度將得到明顯提升，這在實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化、提升企業(yè)綜合效益方面都將畫上濃墨重彩的一筆。

2.機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化屬于當(dāng)今的新型控制技術(shù)，它的發(fā)展大致分為四個(gè)階段。

首先，在電子技術(shù)已經(jīng)開始發(fā)展成熟的20世紀(jì)中葉，人們?yōu)榱送晟飘a(chǎn)品性能開始將電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)，并取得了較好的成效。加上當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)日趨成熟人們開始考慮將電子信息技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行融合，由此，1952年第一臺(tái)數(shù)控車床于美國出現(xiàn)，并引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。

到了20世紀(jì)中后期，經(jīng)過了多年的發(fā)展與完善，機(jī)電一體化技術(shù)開始趨于成熟，各國對于該項(xiàng)技術(shù)的興趣得到了極大的提高。從60年代PCL投入生產(chǎn)到70年代汽車工業(yè)中機(jī)電一體化構(gòu)想的應(yīng)用再到80年代數(shù)控技術(shù)日益成熟，此項(xiàng)技術(shù)迅速成為發(fā)展機(jī)械工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵。

到了20世紀(jì)90年代后期，伴隨著光學(xué)、電子通信以及細(xì)微加工技術(shù)的加入，機(jī)電一體化開始進(jìn)入深度發(fā)展階段。編程語言的多樣化趨勢，PLC在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和編程語言上的質(zhì)的突破以及多CPU和分布式替代原有單機(jī)結(jié)構(gòu)主導(dǎo)市場前端，種種發(fā)展現(xiàn)狀都讓機(jī)電一體化技術(shù)逐步開始成為數(shù)控技術(shù)的主導(dǎo)。

90年代后期，人們開始引入信息技術(shù)到機(jī)電一體化理念，更加智能化、自動(dòng)化的機(jī)械系統(tǒng)讓該技術(shù)越發(fā)受到人們的青睞。就像控制機(jī)器人一樣，通過微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的引入，企業(yè)已經(jīng)開始實(shí)現(xiàn)對于機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。機(jī)電一體化在人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)的迅速興起下獲得了更加廣闊的施展空間，這使機(jī)電一體化發(fā)展成為一門完整的科學(xué)體系又邁了一大步。

3.機(jī)電一體化的未來發(fā)展趨勢

經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的歷練，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)方面的都得到了很好的完善，通過在數(shù)控機(jī)床、柔性制造體系、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)以及工業(yè)機(jī)器人中的綜合應(yīng)用，機(jī)電一體化程度已經(jīng)成為提高企業(yè)集成度、合理優(yōu)化企業(yè)資源發(fā)揮企業(yè)競爭實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。

3.1智能化

人工智能一直是近年來各界研究者關(guān)注的重點(diǎn)，通過利用數(shù)控設(shè)備讓機(jī)器來代替人類完成一些難度較高的工作是學(xué)者們致力研究的熱點(diǎn)課題。智能化簡單描述起來就是在控制理論的基礎(chǔ)上，通過人工智能、運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)以及心理學(xué)等多種科學(xué)的綜合運(yùn)用，對機(jī)械設(shè)備的各種行為進(jìn)行描述，讓機(jī)器模擬人類智能從而讓機(jī)電一體化系統(tǒng)具有推理和判斷能力，以便人類能夠更加自由的控制設(shè)備行為。這不但是機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)內(nèi)容也是社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。

3.2綠色環(huán)保

機(jī)電一體化的出現(xiàn)火速贏得大家的好評，究其原因，一方面源于該項(xiàng)技術(shù)對于人類物質(zhì)生活的極大豐富做出了突出貢獻(xiàn)，另一方面，機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)使得資源過度開發(fā)等生態(tài)問題得到了有效改善。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，對于生態(tài)環(huán)境的呵護(hù)越來越成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，“綠色環(huán)?！睂⒊蔀槲磥戆l(fā)展的一大亮點(diǎn)。目前，環(huán)保已經(jīng)被提到日程上來，任何符合環(huán)保理念的設(shè)計(jì)注定被人們所追捧，任何危及社會(huì)環(huán)境不利于可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的產(chǎn)品也注定將被市場所淘汰。因此，在這種全球化大背景下，綠色環(huán)保的機(jī)電一體化產(chǎn)品的市場將一片繁榮。

3.3網(wǎng)絡(luò)化

機(jī)電一體化系統(tǒng)的火速發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐。幾年來，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日趨完善，人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域均離不開網(wǎng)絡(luò)的輔助，尤其在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制方面更是對機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。除此之外，為使我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展跟上國際步伐，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)化不單純需要網(wǎng)絡(luò)將外界發(fā)展信息提供給國內(nèi)企業(yè)更要幫助國內(nèi)機(jī)電一體化產(chǎn)品打開國外市場。就目前發(fā)展看來，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)溝通零距離，如果能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備無人值守式運(yùn)行，那么機(jī)電一體化技術(shù)勢必將為人類的生活提供更多難以預(yù)計(jì)的便利。

3.4模塊化

模塊化管理在機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)中屬于比較復(fù)雜但實(shí)用性很強(qiáng)的工程。對于各個(gè)控制單元、動(dòng)力單元做出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化衡量，使各單元之間的匹配性能更加良好，保證機(jī)電一體化系統(tǒng)下的各個(gè)模塊能夠機(jī)密聯(lián)系是實(shí)現(xiàn)模塊化發(fā)展的首要任務(wù)。模塊化性能的實(shí)現(xiàn)不但可以方便機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用，也簡化了產(chǎn)品裝配和維修步驟。由此看來，機(jī)電一體化模塊將是未來機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展的主要方向，而該模塊化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)要以引進(jìn)大量先進(jìn)技術(shù)和工藝為前提。

4.小結(jié)

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)逐漸成為了一門有著自身體系的系統(tǒng)科學(xué)，隨著科技社會(huì)的不斷進(jìn)步，也畢竟被賦予新的內(nèi)容。在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化和綠色環(huán)?；瘜⑹菣C(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展的主要方向。多種學(xué)科下的綜合發(fā)展才使機(jī)電一體化技術(shù)得以形成，所以作為各個(gè)領(lǐng)域的綜合發(fā)展的結(jié)晶，機(jī)電一體化產(chǎn)品有著其他產(chǎn)品所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。本著以提高社會(huì)生產(chǎn)效率、促進(jìn)工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展的目標(biāo)，機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)將會(huì)成為工業(yè)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的重要標(biāo)志。我們需要熟知的是，智能一體化產(chǎn)品的出現(xiàn)必將使人們的生活條件得到極大提升，大力推動(dòng)機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展，是促使機(jī)械工業(yè)企業(yè)開辟新領(lǐng)域的必由之路，也是振興機(jī)械工業(yè)企業(yè)的必由之路。

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