機電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向

　　機電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向

　　[摘 要]機電一體化是社會發(fā)展的趨勢，將對社會產生很大的影響，可以改善人們的生活。本文首先對我國機電一體化的現(xiàn)狀進行了分析，在此基礎上，闡述了我國機電一體化的創(chuàng)新和發(fā)展方向，最后，提出了加強機電一體化水平的措施，為我國機電一體化產品的發(fā)展提供可參考依據(jù)，促進機械制造企業(yè)的發(fā)展。

　　[關鍵詞]機電一體化 創(chuàng)新 發(fā)展方向

　　隨著我國社會市場經濟的迅猛發(fā)展，科學技術水平得到了進一步提高，對機械制造企業(yè)提出了更高的要求。機械制造企業(yè)面臨著激烈的市場競爭，“機電一體化”已經成為一種必然的發(fā)展趨勢。通過將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術，實現(xiàn)機電一體化的現(xiàn)代化設備。

　　1 我國機電一體化的現(xiàn)狀分析

　　1.1 先進的機械制造技術

　　國內外機電一體化的發(fā)展過程中，將傳統(tǒng)的制造技術與先進技術成果相結合，形成了高效、靈活的制造技術。早在21世紀70年代，我國就已經制定并實施了準時生產制，將這種制度引用于自動化裝置的生產中，能夠大幅度提高生產效率，是一種科學的管理手段。到了80年代，我國機械制造企業(yè)開始改造制造裝置，提高了制造水平，進而保證了產品的更好的質量和更優(yōu)異的性能，適應市場的發(fā)展需求。

　　1.2 自動控制儀器儀表與固態(tài)傳感器

　　機電一體化的發(fā)展，使得微處理技術應用于儀表中，降低了儀表結構設計的難度，增加了儀器儀表的柔度、精度和可靠性。市場上涌現(xiàn)了一大批自動化控制儀表，具有存儲記憶、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、自動控制等功能。此外，機電一體化促使固態(tài)傳感器的發(fā)展，傳統(tǒng)的力平衡機械傳感器已經被取締，發(fā)展成為了電容式、石英諧振式、半導體壓阻式等固態(tài)傳感器，代表了先進科學技術。

　　1.3 機器人的智能化、微型化技術

　　我國機電一體化向著智能化、微型化發(fā)展，在機器人開發(fā)方面也是如此。我國機械制造的機器人具有人的情感、思維，體現(xiàn)了機器人的高級智能。機械制造企業(yè)利用標準的機器人控制器，可以迅速組成完成某種作業(yè)的多功能機器人。

　　2 機電一體化的創(chuàng)新

　　2.1 結構的創(chuàng)新

　　機電一體化產品結構設計的創(chuàng)新，主要包括產品的機械結構、動力配置、傳動方式、周邊設備接口形式等。產品結構創(chuàng)新對于機械制造企業(yè)是非常重要的，通過結構的創(chuàng)新，才能夠實現(xiàn)產品的改進和產品設計的創(chuàng)新。

　　2.2 功能的創(chuàng)新

　　在功能方面，機電一體化需要充分考慮使用者和社會的要求，改進產品的制備工藝，完善產品的功能，開發(fā)出更加優(yōu)異性能的產品。為了實現(xiàn)機電一體化產品功能的創(chuàng)新，機械制造企業(yè)既可以對原有的產品進行更新?lián)Q代，也可以重新研制具有新功能的產品，能夠保證企業(yè)的戰(zhàn)略性目標和持續(xù)發(fā)展，提高企業(yè)的市場競爭力。

　　2.3 造型的創(chuàng)新

　　在機電一體化產品的外觀是使用者首先觀察到的，美觀的造型能夠使人更加喜愛產品。因此，機械制造企業(yè)要創(chuàng)新產品的外形，重視產品周邊裝置的接口和機電之間的耦合，使得產品的美觀和功能共存。例如，可以采用機電一體化CAD虛擬原型法、計算機輔助造型等方法進行產品外觀的設計，增加產品外觀的美感。

　　2.4 材料的創(chuàng)新

　　機電一體化產品的材料創(chuàng)新包括兩個方面：一是選擇具有特殊性能的新材料，如耐腐蝕、耐高溫、高強度、體積小、質量輕的材料;二是研發(fā)適用于產品的新材料，如納米材料、陶瓷材料、智能材料、高分子材料、金屬化合物等。

　　2.5 控制系統(tǒng)的創(chuàng)新

　　控制系統(tǒng)作為機電一體化產品的核心組成部分，受到微電子技術的影響，機電一體化產品逐漸采用了神經網絡控制、模糊控制、適用控制等策略，贏得了更廣泛的市場。

　　2.6 傳感元件的創(chuàng)新

　　傳感器具有微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網絡化的特點，是一種機電一體化產品。近年來，傳感器的發(fā)展迅速，對于新型傳感器的需求也不斷增加，機電一體化產品要積極研發(fā)高性能傳感器，促進產品的創(chuàng)新，保證企業(yè)的發(fā)展前景。

　　3 機電一體化的發(fā)展方向

　　3.1 智能化

　　智能化是機電一體化產品的重要發(fā)展方向，采取先進的科學技術，根據(jù)產品的使用場合，賦予產品一定的智能化，使產品具有人的邏輯思維能力。與人類的智能相比，機電一體化產品的智能化是低級的，只能實現(xiàn)人的一小部分智能。

　　3.2微型化

　　機電一體化產品的微型化發(fā)展主要是指不超過1立方厘米的產品，發(fā)展方向是納米級和微米級尺寸。微型化的機電一體化產品具有體積小、運動靈活、節(jié)約能耗的特點，在信息、軍事、醫(yī)療領域具有相當高的優(yōu)勢。

　　3.3 模塊化

　　模塊化是一種處理復雜系統(tǒng)分解為更好的可管理模塊的方式。機電一體化產品的模塊化是個復雜的過程，也是非常重要的工程，可以為機械制造企業(yè)帶來更大的經濟效益和社會地位。

　　3.4 人格化

　　由于機電一體化產品的服務對象是人，所以，產品的人性化顯得越來越重要。同時，很多機電一體化產品是模擬生物制成的，這也決定了產品具有人格化的特點。人格化的機電一體化產品是使用者迫切需要的。

　　3.5 網絡化

　　現(xiàn)階段，網絡技術的發(fā)展帶來了巨大的改革，網絡成為人們日常生產生活都不可或缺的。新型的機電一體化產品具有優(yōu)異的性能、可靠的質量，銷量必然會很高。基于網絡技術的產品將是一大發(fā)展趨勢。

　　3.6 帶源化

　　顧名思義，帶源化是指產品本身帶有能源，是機電一體化產品的發(fā)展方向。帶源化的機電一體化產品具有獨特的優(yōu)勢和好處。

　　3.7 綠色化

　　隨著人們生活質量的提高，人們越來越關注環(huán)保，綠色化產品是符合時代發(fā)展需求的。綠色化是機電一體化產品的新發(fā)展方向。綠色化機電一體化產品在產品的設計、生產、使用、銷毀的全生命周期過程中，幾乎不會對生態(tài)環(huán)境造成影響。

　　4 加強機電一體化水平的措施

　　4.1 加強基礎理論的研究

　　機電一體化是復雜的過程，涉及到不同學科的知識。要想提高機電一體化的水平，必須要加強基礎研究，熟練掌握相關領域的知識，具備扎實的專業(yè)技術，依靠科學技術的力量，制造出高質量的機電一體化產品。

　　4.2 重視人才引進和培養(yǎng)

　　機電一體化產品的創(chuàng)新需要一大批優(yōu)秀人才的加入。機械制造企業(yè)要加強人才引進計劃，注重人才的培養(yǎng)，主要是機械設計理論、計算機軟件開發(fā)能力的培養(yǎng)，對不同層次和崗位的人員進行專業(yè)技能培訓。

　　4.3 加強產品開發(fā)和技術創(chuàng)新

　　機械制造企業(yè)要加強產品開發(fā)和技術創(chuàng)新，提高產品的先進性。機電一體化產品的開發(fā)和創(chuàng)新是國家發(fā)展和企業(yè)發(fā)展的共同需要。企業(yè)要根據(jù)市場的需要，致力于現(xiàn)有產品的生產，同時，要研制并開發(fā)多功能的新產品，有利于企業(yè)戰(zhàn)略性發(fā)展目標的實現(xiàn)，以便于企業(yè)社會競爭力的提升。

　　5 結論

　　我國機電一體化的現(xiàn)狀，主要體現(xiàn)在先進的機械制造技術、自動控制儀器儀表與固態(tài)傳感器、機器人的智能化、微型化技術。機械制造企業(yè)創(chuàng)新產品的結構、功能的、造型、材料、控制系統(tǒng)和傳感元件，進而實現(xiàn)機電一體化產品的創(chuàng)新。

　　機械制造企業(yè)要加強基礎理論的研究，重視人才引進和培養(yǎng)，加強產品開發(fā)和技術創(chuàng)新，提高企業(yè)的機電一體化水平。

　　參考文獻

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