國內機電一體化的應用現狀和發展趨勢
國內機電一體化的應用現狀和發展趨勢
摘要：機電一體化作為一項綜合性技術，是現代科學技術發展的產物。
本文介紹了機電一體化技術的基本情況和發展背景，以及國內機電一體化技術的應用現狀，并分析了機電一體化技術的未來的發展趨勢。
關鍵詞： 機電一體化;應用現狀;發展趨勢
0 引言
眾所周知，現代科學技術極大地推動機械工業領域的技術改造和革命。
迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。
近些年來，我國的計算機技術和微電子技術得到了長足的發展。
在此基礎上，這些技術被廣泛應用到了機械工業領域，形成了機電一體化，不僅對機械工業的產品功能、構成和技術結構產生了重要影響，而且也給機械工業的生產方式及管理體系帶來了巨大變化，使工業生產從“機械電氣化”時代邁入了“機電一體化”階段。
在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，不僅深刻影響著機電一體化的發展趨勢，而且深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，并以蓬勃的生機向前發展[1，2]。
1 機電一體化概述
機電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機械和電子技術集成結合起來所構成的系統的總稱。
作為一門新型學科，機電一體化已經建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進步不斷得到充實和更新。
機電一體化的基本特征表現在：它從系統的視角出發，成功將微電子技術、機械技術、自動控制技術、信息技術、計算機技術、傳感測控技術及電力電子技術的應用有機結合起來。
作為一種系統工程技術，機電一體化通過對各功能單元進行合理布局與配置，使這些功能的高質量、高可靠性、低能耗價值得到了充分的體現，實現了優化系統的目的。
一個所謂的機電一體化產品或機電一體化系統就由此產生。
所以，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面[3]。
需要特別指出的是，機電一體化技術并不是微電子技術、機械技術等新技術的簡單拼湊，而是將以上技術群進行有機融合的綜合技術。
正是這一點，使機電一體化在概念上與機械電氣化相區別。
從發展歷程看，盡管從純技術發展到機械電氣化，但這樣的機械工程技術仍屬傳統機械。
進入到機電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動處理信息、自動檢測、自動調節與控制等許多新的功能。
形象地說，機電一體化產品不僅可以替代人力去完成許多機械勞動，實現人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實現了感官與頭腦的延伸。
這一點也在功能上將機電一體化與機械電氣化區別開。
這個定義強調它將扮演越來越重要的角色機電整合。
它在復雜的非線性上下文包括電腦和數字信號處理器(dsp)，它存儲和處理信息、通訊和互聯網，這發送信息，以及各種計算機輔助設計(CAD)軟件[4]。
2 國內機電一體化技術應用現狀
當前我國正處于市場經濟的發展階段，盡管較之以往我們的機電產品出口取得了顯著的成績，但是仍然不能忽視存在的問題。
正確對待機遇和挑戰，思考并解決當前存在的問題無疑會有助于提高我國機電技術產品的水平和性能，對于完善我們的市場經濟制度也大有裨益。
從促進產業結構調整，推動完整的機電一體產業形成的角度看，我們的機電一體化面臨以下兩點任務：其一，要進一步推動傳統工業技術升級，實現節能高效，這就需要對傳統產業進行微電子技術改造。
其二，大張旗鼓地開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代[5，6]。
首先，在技術政策上，要對能耗高、效率低下、不符合環保標準的傳統產業進行限制，加快對落后產品的淘汰。
同時，要鼓勵對傳統產業實施機電一體化技術改造。
其次，我國機電一體化產業覆蓋面廣，發展迅速，而我們的財力、人力和物力是有限的，產業的規劃和發展不可能面面俱到，所以我們應建立機電一體化行業“協會”性質的統管合作機構，并賦予其職能，既有利于深入的行業調查，指導行業布點布局的調整，發展重點項目，又有助于制定出縱覽全局的“機電一體化”發展計劃和戰略規劃，以避免開發上重復、生產上撞車。
再次，通過“協會”的有效組織和廣泛宣傳，一來可以建立行業信息發布平臺，及時分享更多的行業內部信息，二來可以增加產業在社會上的認知，使行業內外都重視和支持“機電一體化”的發展，既可以吸引外商到我國投資發展“機電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調配資源。
同時，盡管人民幣升值短期內會減緩我國機電產品出口，但對技術貿易來講，卻可以利用此時的時機，大量引進相關產業的先進技術，反哺自身加工業，提高企業的利潤空間。
作為世界上最大的發展中國家，大力發展機電一體化技術，用微電子技術改造傳統產業，開發數字化、智能化機電產品，既是振興我國傳統機電工業的新鮮血液和源動力，也是一條促使機電行業產業、產品結構調整日益完善的捷徑[7，8]。
3 機電一體化技術發展趨勢
Microelectro-mechanical系統(MEMS)一直是一個近年來熱門研究領域。
它也是一個快速增長的行業，它們的大小已經超過100億美元，數以百萬計的MEMS一直在等產品汽車安全氣囊和噴墨打印機。
MEMS技術已經應用到開發微型光學開關來處理高卷數據和話音通信的通信。
MEMS本身是一個機電一體化極好的例子。
作為另一個措施，表示的重要性小型化、美國政府投資270美元在2000年在國家納米技術倡議關于人口統計學的改變，ASME報告中，“人口統計學是第二強大的力量改變世界的經濟和社會。
在未來40年，世界人口預計將將增長50%左右。
嬰兒潮一代將進入高級成熟度然后年老。
“然后，報告觸動了幾個具體的方面包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢。
雖然報告中沒有討論ASME，這種趨勢將激勵機電朝著人性化方向發展，如護理機器人的研發被稱為人類友好的機電一體化。
美國機械工程師協會(ASME)最近發表了一份報告，題為《機械工程在21世紀的發展趨勢》，其內容主要介紹了從20世紀到21世紀機電一體化的進展和今后發展的趨勢。
它從以下四個類別描述了工程學的變革趨勢：技術變革、人口變革、經濟變革和社會變革。
隨著科技的進步，以下八個領域將會是機電一體化發展的主要途徑：信息技術、微型化、材料科學、生物工程和醫藥、能源、運輸、環境工程和制造業等[9，10]。
4 結論
在經濟全球化趨勢逐漸增強，市場競爭日趨激烈的當今社會，機電一體化的發展對優化本國的產業結構和發展本國經濟具有至關重要的作用。
機電制造思維是基于現代工程教育而逐步興起和發展起來的。
機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。
當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。
總而言之，機電一體化技術作為機械技術，信息技術，電子技術和計算機技術的融合、發展與延伸，在經濟社會不斷建設發展的過程中占據著極為關鍵的地位。
我們需要明確機電一體化技術未來發展方向，妥善處理機電一體化技術在發展過程中面臨的問題與障礙，推動機電一體化時代的全面發展。
參考文獻：
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[10]馬洪喜.試論我國機電一體化技術的發展現狀和趨勢.科技資訊，2012，(2)：27.
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