吳 磊

身份證號(hào)碼：421083198501086639 廣西 南寧 530000

【摘 要】制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的核心和工業(yè)化的原動(dòng)力。振興現(xiàn)代制造業(yè)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化工作的重中之重，而微電子技術(shù)的加速發(fā)展，使制造業(yè)本身的技術(shù)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變化，生產(chǎn)方式及管理體系得到了優(yōu)化，“機(jī)械一體化”的制造業(yè)已經(jīng)逐漸向“機(jī)電一體化”發(fā)展?？梢哉f(shuō)，機(jī)電一體化是優(yōu)化傳統(tǒng)制造業(yè)的核動(dòng)力，也是拉動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵力量。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；應(yīng)用；發(fā)展

一、機(jī)電一體化技術(shù)的概要

（一）定義

對(duì)于機(jī)電一體化的定義，目前學(xué)科上普遍采用的是日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所給出的解釋：“機(jī)電一體化是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)融合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱?！?/p>

（二）發(fā)展階段和代表產(chǎn)品

1.發(fā)展階段

第一個(gè)階段：在20世紀(jì)60年代之前，電子技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成果，那個(gè)時(shí)期的人們已經(jīng)可以隱約意識(shí)到電子技術(shù)能帶來(lái)的改變，并且已經(jīng)開(kāi)始利用它來(lái)改善某些機(jī)械產(chǎn)品的性能。

第二個(gè)階段；20世紀(jì)70至80年代，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在這一階段得到了極大發(fā)展。尤其是、通信技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)起了至關(guān)重要的重要。

第三個(gè)階段：20世紀(jì)90年代后期，機(jī)電一體化已經(jīng)有了深度發(fā)展。各國(guó)都開(kāi)始關(guān)注和支持機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品。

2.代表產(chǎn)品

機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車(chē)電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD/CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化元、部件有；電力電子器件及裝置、可編程序控制器、微型電機(jī)、傳感器、伺服機(jī)構(gòu)等。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展情況和未來(lái)趨勢(shì)

（一）發(fā)展現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)80年代，我國(guó)就開(kāi)始致力于機(jī)電一體化的研究工作。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要以及其他重大政策時(shí)都對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用動(dòng)向和隨之帶來(lái)的影響做了慎重考慮和周全計(jì)劃。同時(shí)，國(guó)內(nèi)的許多高等院校和研究機(jī)構(gòu)也在機(jī)電一體化的研究工作上取得了很大的突破。雖然，相比國(guó)際上擁有機(jī)電一體化先進(jìn)技術(shù)的國(guó)家來(lái)說(shuō)，我國(guó)還有很大一段距離，但也因此有了更多的努力空間。

（二）未來(lái)趨勢(shì)

我國(guó)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向包括以下幾個(gè)方面：

1.模塊化。在實(shí)現(xiàn)模塊化生產(chǎn)之前，所生產(chǎn)出來(lái)的機(jī)電產(chǎn)品的性能很多都不穩(wěn)定，往往會(huì)互相銜接性能且較差。而模塊化的機(jī)電一體化的產(chǎn)品之間卻能夠?qū)崿F(xiàn)很好的結(jié)合與兼容，這是因?yàn)槟K化后的產(chǎn)品能夠提供標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電器接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等。

2.微型化。微型機(jī)電一體化產(chǎn)品是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)在納米尺度上相結(jié)合的產(chǎn)物，產(chǎn)品具有體積小、能耗低、靈活等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、軍事、航空的領(lǐng)域。例如，醫(yī)學(xué)上有運(yùn)用微型機(jī)電一體化技術(shù)的微創(chuàng)技術(shù)，軍事上。有像蒼蠅一樣大微型機(jī)電一體化產(chǎn)品――間諜竊聽(tīng)器；在航天事業(yè)上，也都不同程度地使用了微型化機(jī)電一體化的產(chǎn)品。

3.系統(tǒng)化。未來(lái)的機(jī)電一體化更趨向于系統(tǒng)化發(fā)展，可以進(jìn)行任意拼剪和組合，不但能夠提高生產(chǎn)效率，還能更加便利人們的生活。此外，也更加注重產(chǎn)品與人之間的關(guān)系，將人的智能、情感和人性賦予體現(xiàn)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中。另一方面，還可以根據(jù)生物機(jī)理的特點(diǎn)來(lái)開(kāi)發(fā)這些產(chǎn)品。

4.智能化。21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向就是一智能化，主要表現(xiàn)在機(jī)電產(chǎn)品具備一定的智能感應(yīng)，擁有與人類相類似的邏輯思考、判斷推理以及做出自我決策的能力。

5.綠色化。人們?cè)谙硎墁F(xiàn)代工業(yè)化帶來(lái)的物質(zhì)生活的同時(shí)，也面臨了資源短缺、生態(tài)破壞以及環(huán)境污染等生存危機(jī)。于是，人們又對(duì)自然充滿了向往，希望能夠擁有真正綠色的產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化，主要是指使用時(shí)不以破壞環(huán)境為代價(jià)，能持續(xù)回收利用。

三、我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

（一）應(yīng)用領(lǐng)域

我國(guó)在機(jī)電一體化技術(shù)方面已經(jīng)取得了一定的成就，尤其在數(shù)控技術(shù)方面、機(jī)器人方面和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)方面的成績(jī)尤為突出。

1.數(shù)控技術(shù)方面。我國(guó)對(duì)于數(shù)控技術(shù)的研究{始于1985年，目前我國(guó)已經(jīng)掌握了關(guān)鍵數(shù)控技l術(shù)，這大大有利于自我研發(fā)和生產(chǎn)能力形成，也極大推動(dòng)了民用工業(yè)和國(guó)防工業(yè)的發(fā)展進(jìn)：程，增強(qiáng)了我國(guó)的綜合國(guó)力。我國(guó)數(shù)控技術(shù)行業(yè)目前已經(jīng)形成了年生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)3000多套、主軸與進(jìn)給裝置5000多套的規(guī)模，成為促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)品。

2.機(jī)器人方面。從1986年至今，我國(guó)在機(jī)器人的研究領(lǐng)域上不斷取得突破。我國(guó)現(xiàn)已掌握了機(jī)器人操作的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制技術(shù)和軟件編程等。機(jī)器人的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大，從工業(yè)到醫(yī)療、水下探測(cè)，再到國(guó)防，應(yīng)用領(lǐng)域不斷跨越。更值得一提的是，近幾年我國(guó)高校在機(jī)器人的研究上獲得的成績(jī)也可圈可點(diǎn)。比如，出自國(guó)防科技大學(xué)的類人機(jī)器人、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的足球機(jī)器人、北京航空航天大學(xué)與海軍總醫(yī)院聯(lián)合研發(fā)了的醫(yī)用機(jī)器人都是近幾年高校機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)秀代表。

3.計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)方面。目前，我國(guó)已經(jīng)有一個(gè)位于清華大學(xué)的國(guó)家CIMS工程研究中心，以及分布在國(guó)內(nèi)其他高校和科研單位的7個(gè)ClMS單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室和8個(gè)CIMS培訓(xùn)中心。同時(shí)，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)還廣泛應(yīng)用干國(guó)內(nèi)多家企業(yè)中，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，我們也應(yīng)看到的是，目前我國(guó)的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的核心技術(shù)還沒(méi)有具備，導(dǎo)致部分產(chǎn)品還需要依靠國(guó)外技術(shù)的支持才能得以研發(fā)和生產(chǎn)。

（二）應(yīng)用前景

雖然我國(guó)近幾年在機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用道路上取得了巨大的成績(jī)，但在面對(duì)未來(lái)社會(huì)的眾多挑戰(zhàn)面前，我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展需要從以下幾個(gè)方面努力：

1.高新技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行提升。機(jī)電一體化是一門(mén)涉及多種領(lǐng)域的綜合性、交叉性學(xué)科。要想趕超世界發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)電一體化水平，我國(guó)未來(lái)應(yīng)該在機(jī)電一體化產(chǎn)品的自主開(kāi)發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新上多下功夫，充分利用高新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)向更加智能、自動(dòng)的方向努力，

2.開(kāi)發(fā)新一代的機(jī)電一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)研發(fā)各種性能優(yōu)良、穩(wěn)定高效的機(jī)器人和機(jī)電一體化設(shè)備，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)和各種作業(yè)柔性化、自動(dòng)化的理想效果。

四、總結(jié)

很多科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其的融合到機(jī)電一體化中，不僅滿足可我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力逐步發(fā)展的必然要求，而且它也促使了機(jī)械工業(yè)發(fā)生革命性的變化。機(jī)械工業(yè)的發(fā)展確實(shí)進(jìn)行了戰(zhàn)略性的變革，它既繼承了傳統(tǒng)的機(jī)械優(yōu)秀的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)也融合了現(xiàn)今多種類型優(yōu)秀的設(shè)計(jì)概念。新一代機(jī)電一體化的產(chǎn)品的研究和開(kāi)發(fā)，必然將成為我國(guó)機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，因?yàn)樗梢允刮覈?guó)的機(jī)械產(chǎn)品之間的良性競(jìng)爭(zhēng)更加激烈促使設(shè)備的更新?lián)Q代，這對(duì)發(fā)展和振興我國(guó)機(jī)械工業(yè)具有重大的意義。

參考文獻(xiàn)：

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