机电一体化技术发展探究

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现代科学技术的迅速发展，使多个不同学科相互交叉和渗透，进而导致了工程领域的技术改进。在机械工业领域，微电子技术和微机技术的快速发展及二者向机械工业的智能化渗透所形成的机电一体化技术，促使机械工业的产业结构、技术机构、功能与构成、管理体系以及生产方式发生了翻天覆地的变化。机电一体化技术是其他高新和创新技术发展的基础，它的发展完全依赖于其他相关技术的发展。可以预测，随着生物技术、材料技术、信息技术等新兴学科的高速发展，在现代制造技术、机器人、数控机床、家用智能电器、微型机械等产品及其相关领域，机电一体化技术会得到更加蓬勃的发展。

1机电一体化技术概述

机电一体化技术属于多学科、多领域的技术，是多种技术的综合，通过机械与微电子、信息和管理等多方面的相互结合，在现代科学技术的驱使下实现最终的必然结果走向。随着现代科技日益走向系统化、交叉化和数字化，以及微电子和计算机技术的迅猛发展，关于机电一体化的相关实际应用也越来越广泛，越来越深入，并以蓬勃之势向前发展，已成为机械工业发展的最终产物。同时对现代工业的发展有着巨大的推动力，因此世界各国都在大力推广机电一体化技术。

2机电一体化技术的发展阶段

机电一体化技术的发展大致可分为3个阶段：20世纪60年代以前为第1阶段，也称为萌芽阶段。在第二次世界大战期间，伴随着战争白热化，人们开始不自觉地利用电工与电子技术的初步成果来提高完善军用机械产品的性能，这一举措直接刺激了各行各业机械产品与机电技术的有机结合。从当时研制和开发的总体情况来看，机电一体化技术还处于自发状态，技术不成熟，致使发展水平有限，因此二者的结合应用并不广泛，已经开发的机械产品也无法得到大量推广，但却促使民用技术得以转变，也对当时二战后世界经济的复苏起到了积极作用。20世纪70～80年代为第2阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，微电子技术、机械技术、信息技术、自动控制技术的发展，是机电一体化发展的前提和基础。“机电一体化”即“Mechatronics”，是1971年由日本《机械设计》杂志副刊首先提出，由Mechanics和Electronics结合组合而成。最初我国称之为“机械电子学”。1971～1978年日本政府颁发“机电法”和“机信法”，对机电一体化的相关发展起到积极的推动作用。从20世纪90年代后期开始为第3阶段，即初步智能化阶段”，也是当代机电一体化技术突飞猛进、广泛发展的时期。随着计算机技术和微电子技术的迅猛发展，二者逐渐向机械工业的方向转变，最终形成了机电一体化系统，改变了机械工业的产品机构、生产方式、管理模式等多方面，促进了工业生产由原来的“机械电气化”向“机电一体化”的成功转型。由此机电一体化技术迈出了历史性的一步。现代对机电一体化产品的形象描述是：有头脑、有感觉、全身布满神经、有血液、有手足骨骼或肌肉。

3发展现状

大家熟知的典型机电一体化相关产品的种类繁多：机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、CAD／CAM系统等。现代的机电一体化产品甚至还包含了声、光、化学、影像、生物等技术的应用。机电一体化产品渐渐走进各行各业，人们也逐渐认识到机电一体化技术对现代工业和技术发展所带来的巨大变化，因此世界各国均将其作为现代工业技术发展的重要战略之一。现代高新技术的发展对机械设备的要求也相对较高，所使用的设备应具备智能化和自动化等性能，在高新技术的发展和推动下，机电一体化顺应需求而产生。通过微电子、计算机和信息等技术与机械设备相结合，加速了生产产品的结构形式及其生产设备系统的改进。我国的机电一体设计正迈入PLM的全新阶段，把人、生产过程和信息有效地集成在一起，作用于整个企业，历经产品从概念到报废的全生命周期，支持跨领域地从概念提出到产品使用生命结束过程中产品信息的协同产生、管理、分发和使用。组织实施一整套的业务解决方案。同时，机电一体化技术也正在经历着无法估量的挑战，CAMELVIEW作为机电一体化设计系统，无论是从其产品的设计理念，还是从产品的性能和质量检测等多方面，均具有流程化和技术规范化等优点，不仅能够满足用户的要求，还可以在复杂环境中和复杂工况等情况下，产品结果的验证与试验数值十分接近，产品精确度很高。目前日本和欧美等一些先进国家的机电一体化技术相对比较先进，而我国的机电一体化技术还不够先进和完善，但也在持续的发展和改进。随着新技术革命的迅猛发展，我国加大了机电一体化技术的研究力度，并将其确定为国家的重点高技术研究领域，给予优先支持，并取得了一定的成绩。我国机电一体化技术经过多年的发展和积累也取得了巨大进步。但现阶段发展并不十分完善，与同期发达国家相比仍有相当大的差距，机电一体化技术的发展水平仍有待于提高。

4发展趋势

机电一体化技术是多种技术的综合，其中包括电子、机械、计算机和光学等多种领域，各技术之间相互依赖，相互促进，共同发展，最终达到互惠互利的良好局面。纵观机电一体化技术在国内外的研究、发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展。对于基础技术和综合技术等多方面而言，国家应予以机电一体化技术在经济和其他各方面予以大力支持。第二，由于机电一体化技术是集多种科学技术的相互结合并发展而来，因此在机电一体化技术的应用过程中，就需要各个科学技术的主管部门的相互协调和相互沟通，共同合作以发挥最大的优势和特点，最终达到互惠互利的良好目标。第三，可以通过引进新技术、吸收外来技术的优点和精髓来提升自身的自主创新能力，最终达到减小机电一体化技术与发达国家的差距。第四，相关部门可以通过采购项目、创立新项目等多种措施来促进机电一体化技术的发展，并鼓励发展新型目标和技术形式。综上所述，可以看出机电一体化并不是单独而存在，而是经过不同科学领域的相互结合而最终形成的技术成果，是社会科学技术和生产力发展到一定程度的必然趋势。

5结语

科学技术的不断发展和水平是机电一体化技术产生的前提和基础，为其产生创造了强有力的动力、条件与环境。与此同时，机电一体化的产生和其相关产物的发展也会反作用于科学技术和高新技术的发展，且在一定程度上对传统的技术思维、想法、生产方式和产品结构等多方面产生影响，由此看来，机电一体化的作用非同凡响，国内经济的不同领域及范围内都会受其影响，并在无形中发生着巨大而深刻的变革。当今社会中，很多科学技术都与机电一体化技术息息相关，且随着相关科学技术的逐渐发展，多领域技术的相互结合与共同发展将越来越普遍，显然已经成为社会发展的大趋势。21世纪，机电一体化技术必将成为机械工业的主角，在各行业均可带来显著的社会效益和经济效益。随着当今社会科学技术和高新技术的不断发展，各个领域的技术相互结合，相互促进，更好地发挥自身的优势和特点，其中机械和微电子技术的相互结合与融合而产生的机电一体化技术发展尤为瞩目，也是随着高新技术发展而必然产生的结果和趋势，由此看来，机电一体化的发展有良好的前景。