机电一体化技术的应用与发展前景

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现代 科学技术的发展促进 了技 术的不断发展和融合，机械 工程在信息处理 、控制单元上 引入 了- 些重要的 电子技术 ，形成了机电-体化 的发展格局 。机械工业 的发展 也赋予 了新 的含义和特征 。综合 了包括机 械技 术、测试技 术、控制技术 、测试 技术等，进行合理的布置和优化的整个系统工程。机械工业的发展全面步入了机电-体化 的发展阶 段。

机电工业是我 国国家国民经济的重要基础 ，因为 它为其他 生产部门提 供重要的技术设备 ，更是 国家的工业之 母。机 电行业提供技 术装备的水 平和质量 ，将会直接影响到国民经济各个部 门生产技 术水平的高低。随 着国家振兴装备制造业的契机，我国的机 电工业取得 了较 大的发 展 ，已经成 为了制造业 大 国，但 是距离制造 业强国还有较大的差 距 ，-些 高精尖的设 备还需要大量的依赖进 口。发展我 国的机 电行业 ，对于我 国的整个工业发展体系和国防工业的发展具有 重要的意义 。

1 机电-体化的发展历史机械 工程从纯技术发展到机械 -体化大概经 历了以下的几个阶 段。

(1)20世纪5O年 代之前 ，这是机 电- 体化 发展的初级 阶段 ，这-- 段技术人 员开始将电子技术的发展应用于机械产品中。

由于其两次 世界大战 中 ，极大 的刺 激 了机械和电子技 术的发 展 ，并从军用技 术发展到民用 中，这 -时期的 电子技术还 属于初期阶段，机 电和 电子的结合还不是很深入。

(2)20世纪50年代至20世纪80年代，这是机电-体化的蓬勃发展时期，随着计算机和通讯技 术的发展 ，给机电工程 的发展 奠定 了坚实的基矗微型计算机的出现 ，更给机 电工程 的发展带来 了巨大 的冲击 。

(3)2O世纪8O年代后期至今这是机电工程 向只能方 向发展的新阶段 。随着光学 技术 、信息技 术的发展 ，微纳加工在机电工程中展现 巨大的生命 力 ，机 电工程的建模 、分析都得到 了进-步的深入研究，促使机电-体化工程建立 了比较完善的科学体系。

2 机电-体化的应用领域机电-体化的发 展在 工业 生产的各个领域中得到 了广泛 的应用和发 展。

2.1数控机床我国数控机床经历了50多年的风雨发展历程，无论在功能上还是精度上都有了飞速 的发展 。

数控 机 床的性 能更加 多样化 ，可以 实现-次装夹、多过程控制 ，同时完成多项独立任务 ，同时可以将-些物料搬运 、机械 控制等全 部集成起来 。数控机 床的软件实现了拈化 ，可以方便 的进行数控 编程 ，并实现 了在 线的动 态仿真和故障 诊断功能 。通过开放 式的设计 ，最大限度 的提高 了系统的开放性 ，提高了用户的使用效益 。复杂的多级网络功能，提升了加工复杂曲面的功能和精度 ，可以实现 极限温 度、极限工况下的加工 ，较大的提高了工业的机械化水平 。

2.2计算机集成制造系统计算机集成制造打破了之前分散系统的组合，将单位内部改革部门之间的界线打 破 ，实现 了工程生产 过程 中物 流和信息流 的融合 ，实现了单位 内部全局 的动态优化 ∩ 以 实现从 设计 到产 品研 发 、材料 购置 、实验设计 、生产经营的全过程的综合管理的有机结合，使得企业内部各生产要素可以根 据需要实现 自身的优化 配置 ，发挥各要素的最大潜力。

2.3工业机器人近 些年 ，将传感技 术应 用于 工业机械手 中间 ，使得现 代机器人可 以实现计算机处理和 分析的 能力 ，能够实现 工程环境 中的 独立行 动 ，比如焊 接 机器 人 、灭 火急 切人，通过-些反镭制 ，可以将这些工业机器 人应用于- 些恶劣环境 的操作 中，可以减轻工人的劳动强度，提高企业的生产经营 效益。

3 机电-体化的未来发展趋势机 电-体化的发展集 合了机械 、电子 、计算机等学科的交叉融合，机电-体啊哈的发展也必将依赖于技术的发展而进步，机电- 体化的发展将朝着 以下的方 向发展。

3.1智能化智能化是机 电- 体化与传统机械的最重要的 区别 ，这也是 未来 几十 年重要的 发展方向。工业机器人就是重要的例子 ，随着计算机处理技术性能的提高和控制算法的发展 ，必将推动机 电-体 化产品 向更智 能的方向发展。机电-体化产品将具有智能，具有-点简单的判断能力和决策能力，可以取代-些人类的体力劳动和-部分运算处理 ，并给 工程的决 策控 制提供 重要的支撑 依据。

3.2微型化随着信息技术的发展，微电子系统的几何尺寸越 来越小 ，由于微机 电- 体化系统具有体积孝耗能孝运动灵活等特点，可以很方便的进行-些-般机构难 以进行的操 作 ，比如 -些微 型 的手 术 、航 天工业9O 科技资讯 SCIENCE ＆ TECHNOLOGY INFORMATION中，机电工程 的微 型化发展在这 些高精 尖的领域具有广泛 的应用前景。

3.3拈化拈化也是机电-体化产品的-个发展趋势 ，是-项重要而艰 巨的工程。由于机电-体化产品种类 和生产厂 家繁 多，研 制和 开发具有标准机电-体化产品单 元是-项复杂而重要的事，它需要制订-系列标准 。机 电-体 化产品生产企业 可利用标 准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模 。

3.4网络化网络技 术的飞速 发展对机 电-体化有重大影响，使其朝着网络化 方向发展 。机 电- 体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及 ，基于 网络的各种远程控 制和监 视技术 方兴未艾 ，而 远程控制的终端设备 本身就是机 电-体化 产品 。

3.5绿色化随着经 济的发 展 ，工业的 发展 使得环境污 染越 来越 严重 ，人民对于生态 文明 的要求越来越高 。于是绿色产品应运而 生，绿色化 是时代的趋 势 ，其 目标是通过 减少原材料的应用，在制造环境减少污染，在报废环节 进行环境 的治 理 ，实现整个 生命周期中，对生态环境无危害或危害极校绿色制造业 是现代制造业的可 持续 发展 模式 。

我 国正面临产业结构调整的重 要战略机遇期 ，提点-体化是 多学科融合的结晶 ，传统的机械设计面临着革命性的变化，机电- 体化 的发展要为我 国振兴机电工业注入新鲜的血液 ，随着科学技术的发展和融合 ，机电-体化发展的前景也将越 来越 广阔。