如何发展机电一体化

摘　要：机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，对不同学科的交叉与渗入起到了极大的推动作用，加速了工程领域技术革命的历程。尤其在机械工程领域，在微电子技术和计算机技术的双重发展中，机电一体的出现改变了原有机械工业的技术、产品结构，使其生产方式和管理体系都发生了巨大变化。关于发展机电一体化的思路与对策研究也已经成为被重点研究的课题之一。
一、机电一体化概述：
　　(一)机电一体化的发展历程
　　1.机电一体化的萌芽阶段
　　20世纪60年代以来，使机械产品与电子技术的结合，机械产品初步应用电子技术来进行性能完善，计算机技术、控制技术、通信技术的逐步发展，都给机电一体化的发展奠定了基础。
　　2.机电一体化的起步阶段
　　20世纪80年代末期，各国都开始加大对机电一体化产品和技术重视，并获得了极大的发展。这一时期的机电一体化已经在机械产品中被广泛的应用和深入研究，取得了显著的成就。我国于80年代初期加强了这方面技术的研究和应用，并由国务院牵头成立了机电一体化领导小组。
　　3.机电一体化的发展阶段
　　20世纪90年代后期，机电一体化技术开始走向智能化发展的新时期;同时，还出现了光机电一体化和微机电一体化的新分支。
　　(二)机电一体化技术的主要应用领域
　　1.数控机床
　　数控机床及其相关数控技术的推广应用至今已经有了40多年的发展历程。目前已经有了异常迅猛的发展，主要表现在功能结构、操作和控制精度等多方面，主要表现在：总线式、模块化、紧凑型的结构及开放性设计方面，能够将用户的使用效益扩大到最大化。
　　2.计算机集成制造系统
　　计算机集成制造系统即CIMS，它是一个全局动态的最优综合。成功将经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理等有机结合起来，优化并极大的挖掘了各生产要素间的配置。
　　3.柔性制造系统
　　柔性制造系统也叫FMS，能够按照装配部门的复杂要求完成工作，一般较多应用在多品种、非大批量、设计繁琐的零件的批量生产中。
　　4.工业机器人
　　机器人经过第一代、第二代到第三代的持续发展，已经完全达到了智能化，能够做出复杂的逻辑思维和判断决策等。尤其是受到第五代计算机的影响，第三代机器人已经在工业作业中独立行动完成工作。
二、机电一体化的未来发展趋势：
　　(一)光机电一体化
　　一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统和机械结构系统等部分构成。因而引进光学急速，实现光学技术的先天优势，对改进机电一体化的传感系统、能源系统和信息处理系统方面，都有着显著的效果。
　　(二)柔性化
　　也就是自律分配系统化。未来的机电一体化将有较强的柔性，总系统和子系统之间有着独立又统一的微的关系，这样能更好的应付突发事件，整体系统不会因为子系统的原因而受到任何的影响。
　　(三)智能化
　　根据信息系统化的发展模式我可以看出，在今后的发展中，机电一体化产品全息型特征越来越明显，智能化水平也将会越来越高，其系统的层次结构也将从简单变为复杂，双向联系将更加明显。除此之外，机电一体化产品也将朝着生物系统化的趋势发展，但这一过程还很漫长，需要经历很长的一段时间。
　　(四)微型化
　　在当前的实验中，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，亚微米级的机械元件已被成功研发制造出来。在实际的产品应用中，将不会再有机械和电子的区别，两者将互为融合、各部分集成在一起、功能优化。同时，体积却可以变得很小，机电一体化将朝着微型机械学的方向发展。
　　(五)数字化
　　微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，数控机床和机器人就是主要产物。尤其在计算机网络不断发展的及他哪天，虚拟设计计算机集成制造等数字化设计也将成为未来的主要发展方向，并成功实现多种可靠的远程操作。
　　(六)网络化
　　当今社会网络日益普及，各种远程控制和监控技术都是基于网络基础上展开的。这些技术控制应用的终端设备其实就是机电一体化产品。现在的家庭网络已经成功启用了计算机集成家用电器系统，这一机电一体化产品的网络新应用也将朝着更广更宽的方向发展，未来的生产活动也将朝着网络化方向发展。
　　(七)人性化
　　机电一体化的应用推广及产品最终的服务对象都将是人。因此，在未来的机电一体化的应用中，除了完善产品的性能外，产品也必将被赋予智能化、情感化和人性化的特殊要求，使其在造型和颜色方面都将于环境和时代发展相呼应，让人们在使用中有一种超高境界的艺术享受满足感。
　　(八)绿色化
　　随着生态环保理念的推广，人们的各项生产生活活动都应该考虑到生态效应，机电一体化产品在未来的设计、制造和使用中，也将会以“绿色”理念作为支撑其可持续性发展的一个主要方面。机电一体化产品的低能耗、低耗材、舒适、协调及可再生利用等绿色产品概念，都将成为未来发展的重要指标。
三、机电一体化的对策：
　　(一)统筹安排
　　国家及各地方政府的有关部门，都会有不少相应的发展计划和规划，为了不产生开发上的重复和生产上的撞车，各地方部门应该进行深入的调查研究和科学分析。然后，再根据相关的规定，将本地和各自单位的立足点和着眼点作为参考，从宏观和微观角度的双方面考虑，制定出统筹全局的“机电一体化”相应的技术研究策略和开发生产规划。
　　(二)强化行业的“协会”管理功能
　　当一个行业逐渐形成规模之后，都会产生“协会”。鉴于国家政治体制搞个和经济体制改革的发展需要，及机电一体化的行业特点等，机电一体化在很多地区的发展都很火爆。因此，积极进行行业协会的建设，通过建立管理体制的确立来加强机电一体化的行业监管，是非常有必要的有效措施之一。
　　(三)加大宣传改造力度
　　虽然机电一体化已经在多行业企业被启用，但在技术应用方面仍显不足。为了更好的创造机电一体化产业的发展规模，使其尽可能的被投资开发利用，应该加强群众宣传工作，让全社会和所有企业都对改造传统的产业高度重视并充满决心。通过优化机电一体化的推广环境来让其有普及的可能性。
　　(四)开展经济政策的扶植工作
　　除了营造优化发展环境外，经济政策上的扶植也非常重要。可以通过创办技术发展基金、银行发放贷款和政策倾斜扩大产业规模等的具体方式，来促进技术项目的科研应用和棘手研发改进，支持机电一体化的生产发展。
　　(五)抓重点，攻难点
　　机电一体化是一个覆盖面异常广泛的产业，但在实际的社会生产中，由于受到人力、财力和物力等多种限制因素的影响，这就要求我们在开展机电一体化产业发展的过程中，不能盲目的全盘推进，而应该以“分清主次，突出发展重点”的方式进行。这一过程必须做好两个方面的重点工作：第一，将微电子(计算机)装置植入或嫁接到传统机电设备中，使两者结合;第二，在新产品设计之前，就要考虑到机械与电子的双重因素，并进行深度的结合，以达到提高工作效能和新产品技术含量的目的，真正实现机电一体化。
四、结语：
总之，机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果，也是信息时代发展新形势下企业发展的必然趋势。在机械生产领域实现机电一体化，对促进社会生产和国民经济的持续健康发展有着重大的作用和意义。同样，在以微电子技术和信息技术为基础的基本工作模式下，机电一体化已经成为一门有着自身体系的新型学科，并将随着科技的不断进步发展被赋予新的内容。因此，对各高校的专业教学标准要求也在逐步提高，机电一体化技术专业的教学工作任重道远。