孫函毅

摘要：隨著科技不斷地更新，機(jī)電一體化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)、機(jī)械、自動(dòng)控制以及電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，具有智能化、自動(dòng)化特征，在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線以及工業(yè)機(jī)器人等方面都具有良好的應(yīng)用價(jià)值。本文就機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，進(jìn)一步探討該技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)水平的不斷提升，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；發(fā)展?fàn)顩r；趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的有機(jī)融合，在信息技術(shù)的推動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)及信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)、軟件技術(shù)等各項(xiàng)技術(shù)之間的密切配合，使得機(jī)電一體化技術(shù)趨向于智能化和現(xiàn)代化。

一、機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化技術(shù)目前經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段，在20世紀(jì)60年代以前為第一階段（初級(jí)階段）。在這一階段，人們?yōu)榱颂嵘龣C(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)力，將電子技術(shù)融入機(jī)械設(shè)備控制當(dāng)中，以完善設(shè)備性能。在這個(gè)階段，技術(shù)研發(fā)還處于自發(fā)性狀態(tài)，電子技術(shù)與機(jī)械設(shè)備結(jié)合得還不夠深入。20世紀(jì)70年-80年底，機(jī)電一體化進(jìn)入了快速發(fā)展階段。在這一時(shí)期，元論是控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，還是通信技術(shù)等，均有了空前的發(fā)展，為機(jī)體一體化提供了良好的技術(shù)支持，相關(guān)技術(shù)也得到快速普及，并受到了世界各國(guó)關(guān)注。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，機(jī)電一體化已經(jīng)逐漸朝著智能化方向發(fā)展，此時(shí)機(jī)電一體化技術(shù)就已經(jīng)進(jìn)入了深入發(fā)展期。微加工技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、信息化技術(shù)逐漸融入機(jī)電一體化當(dāng)中，同時(shí)機(jī)電一體化系統(tǒng)分析方法、集成方法機(jī)建模設(shè)計(jì)等愈來(lái)愈成熟，再加上神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的支持，為機(jī)電一體化快速發(fā)展提供了充足的動(dòng)力，也讓機(jī)電一體化技術(shù)有了更大的應(yīng)用空間。與歐美、日本等國(guó)家相比，我國(guó)機(jī)電一體化起步較晚，從20世紀(jì)80年代才逐步涉及該領(lǐng)域。但國(guó)家對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展十分重視，并制定了相關(guān)扶持政策。國(guó)內(nèi)很多大型企業(yè)、科研院校等在機(jī)電一體化領(lǐng)域做了大量工作，部分技術(shù)已經(jīng)接近國(guó)際領(lǐng)先水平，取得了令人矚目的成果。

二、機(jī)電一體化應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型技術(shù)產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床的精度及效率是傳統(tǒng)普通機(jī)床無(wú)法比擬的。在構(gòu)造方面，借助多CPU技術(shù)，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造的總線式與緊湊型，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了模塊化。在功能方面，通過(guò)WOP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的智能化。以模塊化軟件設(shè)計(jì)、大容量存儲(chǔ)器、單片機(jī)作為支持，讓數(shù)控機(jī)床的精度及操控性有了大幅度提升。我國(guó)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定差距。目前，我國(guó)中高端數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)基本被進(jìn)口產(chǎn)品所占領(lǐng)。特別是在高端市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率僅為4%上下，技術(shù)實(shí)力依然有待提升。

（二）計(jì)算機(jī)集成與制造系統(tǒng)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)在計(jì)算機(jī)集成與制造系統(tǒng)之中的應(yīng)用，能夠突破以往部門及環(huán)節(jié)的限制，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合，有效提高部門之間的信息傳遞速率和協(xié)調(diào)溝通質(zhì)量，提高資源優(yōu)化配置效率，促進(jìn)計(jì)算機(jī)集成與制造系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的最優(yōu)化，為生產(chǎn)活動(dòng)的高效開展提供可靠的技術(shù)支持。

（三）柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用

所謂柔性制造系統(tǒng)即FMS，主要由計(jì)算機(jī)、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成，在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中能夠結(jié)合系統(tǒng)裝配需求調(diào)整生產(chǎn)模式，即使遇到小批量生產(chǎn)單零件更換頻率大的生產(chǎn)需求，也能夠靈活應(yīng)對(duì)，由此可知機(jī)電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。

三、機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)分析

（一）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是機(jī)電一體化技術(shù)重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。如今計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及信息技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)變革，也讓人們的生活發(fā)生了“翻天覆地”的變化。一方面，網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)為機(jī)電一體化提供了可靠的技術(shù)支持。借助相關(guān)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)各類遠(yuǎn)程監(jiān)控、操控，各類遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線及局域網(wǎng)技術(shù)的成熟，能夠讓各類設(shè)備以計(jì)算機(jī)為中心，形成計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)，讓整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)變得更為完善，其功能也更為健全。另一方面，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為機(jī)電一體化產(chǎn)品營(yíng)銷提供了良好途徑。只要產(chǎn)品功能優(yōu)秀、質(zhì)量可靠，借助網(wǎng)絡(luò)信息傳播，能夠讓人們迅速了解相關(guān)產(chǎn)品及特點(diǎn)，借助線上銷售進(jìn)一步擴(kuò)大營(yíng)銷范圍。

（二）模塊化

機(jī)電一體化產(chǎn)品單元研發(fā)的復(fù)雜程度較高，其產(chǎn)品體系的研制過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力接口、機(jī)械接口以及電氣接口等都是影響研制結(jié)果的重要因素，其開發(fā)的科學(xué)性和可靠性將直接關(guān)系到機(jī)電一體化產(chǎn)品單元的研制質(zhì)量。而機(jī)電一體化技術(shù)模塊化的實(shí)現(xiàn)，能夠?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品單元的研制指明方向，保證電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化，促使產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，對(duì)于推進(jìn)整個(gè)工業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展都具有重要意義。以智能調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力單元研發(fā)為例，需要基于機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別、圖像處理與視覺(jué)處理的有機(jī)結(jié)合，建立多元且統(tǒng)一的控制單元，并完善其應(yīng)用功能，確保能夠在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)各種典型操作，提高機(jī)電一體化產(chǎn)品質(zhì)量，因此，模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。

（三）微型化方向

現(xiàn)代信息技術(shù)不斷進(jìn)步，為更加便捷高效的開展各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)，各高新技術(shù)均呈現(xiàn)微型化發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在醫(yī)療以及軍事領(lǐng)域內(nèi)都具有良好的應(yīng)用價(jià)值，若將機(jī)電一體化技術(shù)朝性能優(yōu)良且便于儲(chǔ)運(yùn)的微型化方向發(fā)展，勢(shì)必會(huì)在社會(huì)生產(chǎn)生活中發(fā)揮更大的價(jià)值。

（四）環(huán)保化

工業(yè)的快速發(fā)展，提升了人們的生活質(zhì)量，但同時(shí)也產(chǎn)生了巨大的資源消耗，并導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境污染、破壞。在這種情況下，機(jī)電一體化設(shè)備綠色環(huán)?；灿鷣?lái)愈受到重視。在設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)融入綠色環(huán)保理念，保證設(shè)備使用時(shí)不會(huì)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害。即便設(shè)備損壞或報(bào)廢后，相關(guān)模塊或零件也可回收使用，充當(dāng)二次資源利用。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)的有機(jī)融合，更具智能性和先進(jìn)性，在社會(huì)各領(lǐng)域發(fā)展中具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

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