張文強

摘要：科學技術(shù)的快速發(fā)展帶動了機電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，從而不僅突破了傳統(tǒng)技術(shù)，而且還基于原有的層面添加了大量新元素，并且在創(chuàng)新與改革的過程中獲得了較快的發(fā)展。另外，由于計算機技術(shù)的普及，出現(xiàn)了大量性能較好的集成電路，因此，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍與行業(yè)變得越來越廣。然而，機電一體化技術(shù)水平已經(jīng)難以符合人們的需求，必須經(jīng)過不斷的改進與完善，才可以確保我國機械行業(yè)的發(fā)展水平與時代的發(fā)展潮流相適應(yīng)。

關(guān)鍵詞：科學技術(shù)；機電一體化；發(fā)展趨勢

1機電一體化技術(shù)的簡要介紹

機電一體化實際是一整套系統(tǒng)，通過引入電子技術(shù)，實現(xiàn)了多種功能的整合，實現(xiàn)了機械裝置、電子化設(shè)計和應(yīng)用軟件的完美性結(jié)合。由于這項技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)成為一種具有自身特色并形成體系的新型學科，并在不斷地被賦與新內(nèi)容。從它的基本特征來說，可以這樣來進行概括，即，該技術(shù)是以系統(tǒng)觀點為出發(fā)點，實現(xiàn)了包括機械、微電子、計算機等多門群體技術(shù)的組合。它可以以系統(tǒng)在功能方面的目標和優(yōu)化組織方面的目標為基礎(chǔ)，實現(xiàn)各個功能的合理性配和合理性布局，使實現(xiàn)特定功能方面體現(xiàn)出功能更多、質(zhì)量更高可靠性更強和能耗更低，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的最優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則發(fā)展成為一套機電一體化系統(tǒng)，也可以是一個具備機電一體化的多功能性產(chǎn)品。

2發(fā)展現(xiàn)狀

大家熟知的典型機電一體化相關(guān)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。現(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(shù)的應(yīng)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(shù)對現(xiàn)代工業(yè)和技術(shù)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(shù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一?，F(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展對機械設(shè)備的要求也相對較高，所使用的設(shè)備應(yīng)具備智能化和自動化等性能，在高新技術(shù)的發(fā)展和推動下，機電一體化順應(yīng)需求而產(chǎn)生。通過微電子、計算機和信息等技術(shù)與機械設(shè)備相結(jié)合，加速了生產(chǎn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式及其生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)的改進。我國的機電一體設(shè)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(lǐng)域地從概念提出到產(chǎn)品使用生命結(jié)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(wù)解決方案。同時，機電一體化技術(shù)也正在經(jīng)歷著無法估量的挑戰(zhàn)，CAMELVIEW作為機電一體化設(shè)計系統(tǒng)，無論是從其產(chǎn)品的設(shè)計理念，還是從產(chǎn)品的性能和質(zhì)量檢測等多方面，均具有流程化和技術(shù)規(guī)范化等優(yōu)點，不僅能夠滿足用戶的要求，還可以在復(fù)雜環(huán)境中和復(fù)雜工況等情況下，產(chǎn)品結(jié)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(shù)相對比較先進，而我國的機電一體化技術(shù)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(shù)革命的迅猛發(fā)展，我國加大了機電一體化技術(shù)的研究力度，并將其確定為國家的重點高技術(shù)研究領(lǐng)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(shù)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(shù)的發(fā)展水平仍有待于提高。

3機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1網(wǎng)絡(luò)化

就當前而言，計算機技術(shù)具有較好的發(fā)展前景。計算機技術(shù)比其他技術(shù)出現(xiàn)的晚，然而，計算機技術(shù)卻為人們的生產(chǎn)生活帶來了較大的便利，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。新型信息技術(shù)已經(jīng)成為了教育、娛樂、運動以及生產(chǎn)活動中的一項必不可少的技術(shù)。計算機技術(shù)不僅推動了企業(yè)之間傳輸信息的頻率，而且還規(guī)范了企業(yè)內(nèi)部的管理工作，從而使全球各個國家的聯(lián)系變得更加密切。另外，計算機技術(shù)的普及還推動了遠程控制技術(shù)的快速發(fā)展。人們可以遠程遙控家中的計算機、電視以及空調(diào)等設(shè)備，進而為他們的生活提供了較大的便利。遠程控制設(shè)備就是對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用而衍生的產(chǎn)品。在日常生活中，人們可以利用遠程技術(shù)來開展不同形式的社會活動。既能夠同遠方的朋友展開交流，同時還可以開展遠程教學。從某種程度上來看，此項技術(shù)還能夠有效地提升人們的生活質(zhì)量。比方說，如果人們需要清掃家中的地面時，就可以利用遠程控制設(shè)備對家中的掃地機器人進行控制來清掃房屋。除此之外，遠程控制設(shè)備還為人們節(jié)省了較多的精力，以此來促進其積極地投入到工作過程中，進而加快了社會的發(fā)展步伐?；诖耍瑱C電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化在日后必然會成為一種發(fā)展趨勢。

3.2智能化發(fā)展

在21世紀的新時代，人工智能化是機電一體化的必然趨勢，對科學家而言，人工智能系統(tǒng)是一個相當復(fù)雜的知識處理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中有三部分的問題需要解決，即知識與認知，還有知識的儲藏。但它最終問題是模擬出人對于問題求解的過程和推理的思路以及學習的方法。具體來說智能化就是在對機器行為的一種解釋，實在運用理論的時候并把人工只能和計算機科學，以及心理學，生理學等等這些相結(jié)合。通過對人類智能的模擬，使其在判斷推理、自主決策、邏輯思維等能力上得到有效的提升。目前，機電一體化實現(xiàn)智能化方式主要是通過專家系統(tǒng)的遺傳算法以及模糊系統(tǒng)，最后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成。它們四個相輔相成并沒有分明的誰主誰次大家的地位是相同的。隨著科技的發(fā)展以及技術(shù)的不斷提高在未來肯定會出現(xiàn)智能系統(tǒng)代替了現(xiàn)在人類專家給它們編輯出來的程序，它們將會有自己的思維和對問題的分析，對問題的推理和后果的思考并做出最正確的決策。

3.3模塊化

產(chǎn)品以及技術(shù)可以分為機電一體化數(shù)學機械，以及軟件編程和電子測控這三類。模塊化則是三者共有的特點和應(yīng)用技術(shù)，模塊技術(shù)可以減少開發(fā)的成本和降低開發(fā)的難度，并且還可以提高產(chǎn)品零件的通用程度因為這樣研發(fā)一種可以使其他的產(chǎn)品公用，而且還提高了產(chǎn)品的相互兼容性和可配裝以及維修的難度，以信息、軟件以及機電這三部分進行有機的結(jié)合，優(yōu)化機電一體化的發(fā)展前景，具有著高度的自主獨立性以及良好的協(xié)調(diào)能力這樣的特點是非常值得其他專業(yè)去學習的。并且隨著微處理日益發(fā)展的以及大家對性價比看的更加重要的前提條件下各種機電一體化的產(chǎn)品更加迅速的出現(xiàn)在我們的市場上，可以通過利用機電一體化在迅速以及方便上的特征，擴大市場。

3.4微型化

微型化是機電一體化技術(shù)的另外一種主要發(fā)展趨勢，隨著納米技術(shù)的廣泛應(yīng)用，機電一體化技術(shù)也開始向產(chǎn)品體積小、能量消耗少以及便于操作的趨勢發(fā)展，并且必將會在生物、軍事信息等方面得到廣泛應(yīng)用，由于機電一體化微型技術(shù)需要細致地加工產(chǎn)品，因此，應(yīng)該繼續(xù)針對此項技術(shù)展開深入研究。光電一體化技術(shù)就是將微電子、計算機、控制以及機械技術(shù)進行有機融合，從而使其成為各種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)與設(shè)備的核心技術(shù)。另外，此項技術(shù)所具備的功能比較強大，產(chǎn)品體積小、適應(yīng)性較強、便于操作、使用時間也較長，只要對此項技術(shù)加以合理應(yīng)用，就能夠獲取到較高的經(jīng)濟效益。除此之外，光電一體化技術(shù)所應(yīng)用的領(lǐng)域主要包括激光打孔、刻槽以及光動機器人等。

4結(jié)語

機電一體化是多種學科的優(yōu)點結(jié)合起來所發(fā)揮出來的，在社會發(fā)展中起到積極的推動作用。21世紀中它必然會成為機械工程制造業(yè)的主力軍，或者可以換種說法會成為改革的主角，它會在各個方面給社會帶來效益和社會經(jīng)濟效益。機電一體化的出現(xiàn)不再是獨立的它后面會和各個學科的聯(lián)系有這更加密切的合作。

（作者單位：中鐵資源蘇尼特左旗芒來礦業(yè)有限公司）