機電一體化的創新及發展方向

　　機電一體化的創新及發展方向

　　[摘 要]機電一體化是社會發展的趨勢，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狀進行了分析，在此基礎上，闡述了我國機電一體化的創新和發展方向，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展提供可參考依據，促進機械制造企業的發展。

　　[關鍵詞]機電一體化 創新 發展方向

　　隨著我國社會市場經濟的迅猛發展，科學技術水平得到了進一步提高，對機械制造企業提出了更高的要求。機械制造企業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，實現機電一體化的現代化設備。

　　1 我國機電一體化的現狀分析

　　1.1 先進的機械制造技術

　　國內外機電一體化的發展過程中，將傳統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異的性能，適應市場的發展需求。

　　1.2 自動控制儀器儀表與固態傳感器

　　機電一體化的發展，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。市場上涌現了一大批自動化控制儀表，具有存儲記憶、數據采集、數據處理、自動控制等功能。此外，機電一體化促使固態傳感器的發展，傳統的力平衡機械傳感器已經被取締，發展成為了電容式、石英諧振式、半導體壓阻式等固態傳感器，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、微型化發展，在機器人開發方面也是如此。我國機械制造的機器人具有人的情感、思維，體現了機器人的高級智能。機械制造企業利用標準的機器人控制器，可以迅速組成完成某種作業的多功能機器人。

　　2 機電一體化的創新

　　2.1 結構的創新

　　機電一體化產品結構設計的創新，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。產品結構創新對于機械制造企業是非常重要的，通過結構的創新，才能夠實現產品的改進和產品設計的創新。

　　2.2 功能的創新

　　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，開發出更加優異性能的產品。為了實現機電一體化產品功能的創新，機械制造企業既可以對原有的產品進行更新換代，也可以重新研制具有新功能的產品，能夠保證企業的戰略性目標和持續發展，提高企業的市場競爭力。

　　2.3 造型的創新

　　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，機械制造企業要創新產品的外形，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 材料的創新

　　機電一體化產品的材料創新包括兩個方面：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 控制系統的創新

　　控制系統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 傳感元件的創新

　　傳感器具有微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、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高性能傳感器，促進產品的創新，保證企業的發展前景。

　　3 機電一體化的發展方向

　　3.1 智能化

　　智能化是機電一體化產品的重要發展方向，采取先進的科學技術，根據產品的使用場合，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展主要是指不超過1立方厘米的產品，發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、節約能耗的特點，在信息、軍事、醫療領域具有相當高的優勢。

　　3.3 模塊化

　　模塊化是一種處理復雜系統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

　　現階段，網絡技術的發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展方向。帶源化的機電一體化產品具有獨特的優勢和好處。

　　3.7 綠色化

　　隨著人們生活質量的提高，人們越來越關注環保，綠色化產品是符合時代發展需求的。綠色化是機電一體化產品的新發展方向。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，幾乎不會對生態環境造成影響。

　　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

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

　　4.3 加強產品開發和技術創新

　　機械制造企業要加強產品開發和技術創新，提高產品的先進性。機電一體化產品的開發和創新是國家發展和企業發展的共同需要。企業要根據市場的需要，致力于現有產品的生產，同時，要研制并開發多功能的新產品，有利于企業戰略性發展目標的實現，以便于企業社會競爭力的提升。

　　5 結論

　　我國機電一體化的現狀，主要體現在先進的機械制造技術、自動控制儀器儀表與固態傳感器、機器人的智能化、微型化技術。機械制造企業創新產品的結構、功能的、造型、材料、控制系統和傳感元件，進而實現機電一體化產品的創新。

　　機械制造企業要加強基礎理論的研究，重視人才引進和培養，加強產品開發和技術創新，提高企業的機電一體化水平。

　　參考文獻

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