聶海燕，王慧萍

（鄭州信息工程職業(yè)學院，河南 鄭州 450121）

現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，使多個不同學科相互交叉和滲透，進而導致了工程領域的技術改進。在機械工業(yè)領域，微電子技術和微機技術的快速發(fā)展及二者向機械工業(yè)的智能化滲透所形成的機電一體化技術，促使機械工業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構、技術機構、功能與構成、管理體系以及生產(chǎn)方式發(fā)生了翻天覆地的變化。機電一體化技術是其他高新和創(chuàng)新技術發(fā)展的基礎，它的發(fā)展完全依賴于其他相關技術的發(fā)展。可以預測，隨著生物技術、材料技術、信息技術等新興學科的高速發(fā)展，在現(xiàn)代制造技術、機器人、數(shù)控機床、家用智能電器、微型機械等產(chǎn)品及其相關領域，機電一體化技術會得到更加蓬勃的發(fā)展。

1 機電一體化技術概述

機電一體化技術屬于多學科、多領域的技術，是多種技術的綜合，通過機械與微電子、信息和管理等多方面的相互結合，在現(xiàn)代科學技術的驅使下實現(xiàn)最終的必然結果走向。隨著現(xiàn)代科技日益走向系統(tǒng)化、交叉化和數(shù)字化，以及微電子和計算機技術的迅猛發(fā)展，關于機電一體化的相關實際應用也越來越廣泛，越來越深入，并以蓬勃之勢向前發(fā)展，已成為機械工業(yè)發(fā)展的最終產(chǎn)物。同時對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動力，因此世界各國都在大力推廣機電一體化技術。

2 機電一體化技術的發(fā)展階段

機電一體化技術的發(fā)展大致可分為3個階段：20世紀60年代以前為第1階段，也稱為萌芽階段。在第二次世界大戰(zhàn)期間，伴隨著戰(zhàn)爭白熱化，人們開始不自覺地利用電工與電子技術的初步成果來提高完善軍用機械產(chǎn)品的性能，這一舉措直接刺激了各行各業(yè)機械產(chǎn)品與機電技術的有機結合。從當時研制和開發(fā)的總體情況來看，機電一體化技術還處于自發(fā)狀態(tài)，技術不成熟，致使發(fā)展水平有限，因此二者的結合應用并不廣泛，已經(jīng)開發(fā)的機械產(chǎn)品也無法得到大量推廣，但卻促使民用技術得以轉變，也對當時二戰(zhàn)后世界經(jīng)濟的復蘇起到了積極作用。

20世紀70～80年代為第2階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，微電子技術、機械技術、信息技術、自動控制技術的發(fā)展，是機電一體化發(fā)展的前提和基礎?！皺C電一體化”即“Mechatronics”，是1971年由日本《機械設計》雜志副刊首先提出，由Mechanics和Electronics結合組合而成。最初我國稱之為“機械電子學”。1971～1978年日本政府頒發(fā)“機電法”和“機信法”，對機電一體化的相關發(fā)展起到積極的推動作用。

從20世紀90年代后期開始為第3階段，即初步智能化階段”，也是當代機電一體化技術突飛猛進、廣泛發(fā)展的時期。隨著計算機技術和微電子技術的迅猛發(fā)展，二者逐漸向機械工業(yè)的方向轉變，最終形成了機電一體化系統(tǒng)，改變了機械工業(yè)的產(chǎn)品機構、生產(chǎn)方式、管理模式等多方面，促進了工業(yè)生產(chǎn)由原來的“機械電氣化”向“機電一體化”的成功轉型。由此機電一體化技術邁出了歷史性的一步?，F(xiàn)代對機電一體化產(chǎn)品的形象描述是：有頭腦、有感覺、全身布滿神經(jīng)、有血液、有手足骨骼或肌肉。

3 發(fā)展現(xiàn)狀

大家熟知的典型機電一體化相關產(chǎn)品的種類繁多：機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、CAD／CAM系統(tǒng)等?，F(xiàn)代的機電一體化產(chǎn)品甚至還包含了聲、光、化學、影像、生物等技術的應用。

機電一體化產(chǎn)品漸漸走進各行各業(yè)，人們也逐漸認識到機電一體化技術對現(xiàn)代工業(yè)和技術發(fā)展所帶來的巨大變化，因此世界各國均將其作為現(xiàn)代工業(yè)技術發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一。

現(xiàn)代高新技術的發(fā)展對機械設備的要求也相對較高，所使用的設備應具備智能化和自動化等性能，在高新技術的發(fā)展和推動下，機電一體化順應需求而產(chǎn)生。通過微電子、計算機和信息等技術與機械設備相結合，加速了生產(chǎn)產(chǎn)品的結構形式及其生產(chǎn)設備系統(tǒng)的改進。我國的機電一體設計正邁入PLM的全新階段，把人、生產(chǎn)過程和信息有效地集成在一起，作用于整個企業(yè)，歷經(jīng)產(chǎn)品從概念到報廢的全生命周期，支持跨領域地從概念提出到產(chǎn)品使用生命結束過程中產(chǎn)品信息的協(xié)同產(chǎn)生、管理、分發(fā)和使用。組織實施一整套的業(yè)務解決方案。同時，機電一體化技術也正在經(jīng)歷著無法估量的挑戰(zhàn)，CAMEL VIEW作為機電一體化設計系統(tǒng)，無論是從其產(chǎn)品的設計理念，還是從產(chǎn)品的性能和質量檢測等多方面，均具有流程化和技術規(guī)范化等優(yōu)點，不僅能夠滿足用戶的要求，還可以在復雜環(huán)境中和復雜工況等情況下，產(chǎn)品結果的驗證與試驗數(shù)值十分接近，產(chǎn)品精確度很高。

目前日本和歐美等一些先進國家的機電一體化技術相對比較先進，而我國的機電一體化技術還不夠先進和完善，但也在持續(xù)的發(fā)展和改進。隨著新技術革命的迅猛發(fā)展，我國加大了機電一體化技術的研究力度，并將其確定為國家的重點高技術研究領域，給予優(yōu)先支持，并取得了一定的成績。

我國機電一體化技術經(jīng)過多年的發(fā)展和積累也取得了巨大進步。但現(xiàn)階段發(fā)展并不十分完善，與同期發(fā)達國家相比仍有相當大的差距，機電一體化技術的發(fā)展水平仍有待于提高。

4 發(fā)展趨勢

機電一體化技術是多種技術的綜合，其中包括電子、機械、計算機和光學等多種領域，各技術之間相互依賴，相互促進，共同發(fā)展，最終達到互惠互利的良好局面?？v觀機電一體化技術在國內外的研究、發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術的發(fā)展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展。

對于基礎技術和綜合技術等多方面而言，國家應予以機電一體化技術在經(jīng)濟和其他各方面予以大力支持。第二，由于機電一體化技術是集多種科學技術的相互結合并發(fā)展而來，因此在機電一體化技術的應用過程中，就需要各個科學技術的主管部門的相互協(xié)調和相互溝通，共同合作以發(fā)揮最大的優(yōu)勢和特點，最終達到互惠互利的良好目標。第三，可以通過引進新技術、吸收外來技術的優(yōu)點和精髓來提升自身的自主創(chuàng)新能力，最終達到減小機電一體化技術與發(fā)達國家的差距。第四，相關部門可以通過采購項目、創(chuàng)立新項目等多種措施來促進機電一體化技術的發(fā)展，并鼓勵發(fā)展新型目標和技術形式。綜上所述，可以看出機電一體化并不是單獨而存在，而是經(jīng)過不同科學領域的相互結合而最終形成的技術成果，是社會科學技術和生產(chǎn)力發(fā)展到一定程度的必然趨勢。

5 結語

科學技術的不斷發(fā)展和水平是機電一體化技術產(chǎn)生的前提和基礎，為其產(chǎn)生創(chuàng)造了強有力的動力、條件與環(huán)境。與此同時，機電一體化的產(chǎn)生和其相關產(chǎn)物的發(fā)展也會反作用于科學技術和高新技術的發(fā)展，且在一定程度上對傳統(tǒng)的技術思維、想法、生產(chǎn)方式和產(chǎn)品結構等多方面產(chǎn)生影響，由此看來，機電一體化的作用非同凡響，國內經(jīng)濟的不同領域及范圍內都會受其影響，并在無形中發(fā)生著巨大而深刻的變革。

當今社會中，很多科學技術都與機電一體化技術息息相關，且隨著相關科學技術的逐漸發(fā)展，多領域技術的相互結合與共同發(fā)展將越來越普遍，顯然已經(jīng)成為社會發(fā)展的大趨勢。21世紀，機電一體化技術必將成為機械工業(yè)的主角，在各行業(yè)均可帶來顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。隨著當今社會科學技術和高新技術的不斷發(fā)展，各個領域的技術相互結合，相互促進，更好地發(fā)揮自身的優(yōu)勢和特點，其中機械和微電子技術的相互結合與融合而產(chǎn)生的機電一體化技術發(fā)展尤為矚目，也是隨著高新技術發(fā)展而必然產(chǎn)生的結果和趨勢，由此看來，機電一體化的發(fā)展有良好的前景。