机电一体化应用领域与未来发展趋势展望

李丹

摘 要： 机电一体化技术是对计算机技术、机械技术、自动控制技术和电子技术等的有机结合，为提高企业的工作效率发挥了重要作用。信息通信技术的进步，为机电一体化技术在未来进一步拓展发展领域提供了技术条件。文章就此试作论述。

关键词： 机电一体化；应用领域；发展趋势

改革开放四十年来，我国经济建设持续向好，科学技术也取得了非凡业绩，这些都推动了机电一体化技术在生产领域在的发展应用。特别是在我国加入世界贸易组织关贸总协定（WTO）后，国外企业先进的生产技术逐步渗入到了我国市场，对我个企业造成了巨大冲击，使我国企业面临着激烈的市场竞争和巨大的外来挑战，因此，从生产实践出发，加大机电一体化技术在我国生产领域的应用研发力度，是必须重视的现实问题。

一、对机电一体化主要应用领域的分析

首先是机电一体化技术在数控机床方面的应用。改革开放后，我国数控机床技术发展很快，从实际应用情况来看，在功能、结构、产品制造和控制力度等方面都有了显著进步，在这个基础上引入机电一体化技术，将使数控机床的工作性能获得进一步的提高，有利于数控机床进行高质量的生产作业。例如，进入机电一体化技术后，可以通过一台机床对多台机床的性能同时进行控制，同时完成多项工作任务，这就极大的削减了企业的时间成本投入，提高企业的生产效率。并且，利用机电一体化技术还可以判断问题产品和破损产品的情况，有利于企业的及时修复。

其次是机电一体化技术在工业用机器人方面的应用。长久以来，企业的工业用机器人由于受到技术条件的限制，其操作能力往往具有很大的局限性，通常只能做一些简单的重复性动作，在实际工作中的应用效果并不大。尤其是当遇到需要以多种操作方式来完成一项工作的情况时，机器人简单的操作功能就更没法适应了。机电一体化技术的发展，为提高工业用机器人的实际操作性能奠定了技术基础。机电一体化技术可以让机器人具备多种先进的传感软件，机器人借此可以对操作对象进行信息获取、处理、分析，并根据接到指令的不同而进行不同的操作，这样一来，机器人就可以借助形式上的变换而适应不同的操作要求。机电一体化技术在工业用机器人方面的应用，减轻了企业一线生产工人的作业量。

第三是机电一体化技术在自动生产线方面的应用。所谓“自动生产线”，指的是“由工件传送系统和控制系统，将一组自动机床和辅助设备按照工艺顺序联结起来，自动完成产品全部或部分制造过程的生产系统。”从我国目前工业企业生产的总体情况来看，机电一体化技术在这些企业自动生产线上的应用已经非常普遍，具有很大的广泛性。这一方面缘于机电一体化技术本身的进步，自动化生产线被应用到企业生产中，不仅提高了企业的生产水平，而且还能够为企业生产提供多种形式的服务，提高企业的生产效率；另一方面也得益于生产企业这些年的经济发展，生产企业这些年来的经济发展，对机电一体化技术的进步起到了很大的推动作用。

第四是机电一体化技术在计算机集成与制造系统中的应用。在应用机电一体化技术之前，企业部门间信息的传递使用的是传统的方式，不仅传递速度慢，传递的准确性也受到影响。但是当把机电一体化技术应用在计算机集成与制造系统之中后，就突破了企业以往各部门及环节的限制，把各部门、各环节有机的结合在一起，这样一来就大大的提高了企业各部门、各环节之间的信息传递速率，增强各部门、各环节之间的沟通协作能力，进而促进了计算机集成与制造系统动态的最优化，提高企业的生产效能。

二、对机电一体化未来发展趋势的展望

通过对机电一体化技术在实际生产领域应用情况的了解，我们可以看出，这是一个集机械技术、电子技术、计算机应用技术和自动控制技术等为一身的有机结合。随着我国改革开放的持续深入进行，随着全球经济一体化格局的逐步形成，机电一体化在提高企业市场竞争力方面所发展的作用也将更加突出。机电一体化技术的未来发展趋势大致涵盖了这样几个方面：

第一是高性能化方向。信息通信技术的发展推动了社会生产力的迅速进步，在信息时代，企业对生产力的要求会越来越高，机电一体化技术要适应信息时代企业对高生产力的要求，就要继续在高性能方面加大研发力度，以满足生产企业对发展高性能产品要求，使生产企业可以以新的生产方式进行高质量的快速发展。

第二是网络化方向。如今，我国经济发展已经与计算机网络高度融合在了一起，我国经济发展已经进入了“互联网+”时代，在“互联网+”时代，无论是工业生产还是社会生活都离不开网络，在这种经济形势下，机电一体化技术的未来发展也必须要向着网络化的方向迈进，也必须要与网络技术进行高度融合，这样才能与时代的节奏共同进步。

第三是环保化方向。环境污染问题、资源枯竭问题、生态破坏问题等环保问题，是当今人类社会共同面临的难题，已经引起了国际社会的广泛热议，因此，机电一体化技术在未来的发展中也务必要充分考虑环境保护问题，尽可能的以节约资源、减少消耗、降低污染、保护生态环境为己任，这是当今人类社会发展的共同心愿。在未来的发展中，机电一体化技术在材料的选择方面应尽量选取一些轻便、绿色和性价比较高的原材料，或者尽量选取一些高新技术材料，如高分子材料、智能材料、纳米材料等等，沿着绿色经济的方向前进。

第四是光机电一体化方向。一般情况下，人们所说的机电一体化技术通常包含有传感系统、信息处理系统以及能源系统等内容，这是比较常规的机电一体化概念，而光机电一体化技术则与此不同，光机电一体化技术是由机械技术与激光-微电子等技术揉合融汇在一起而形成的新興技术，是一门跨学科的技术，是集激光技术、微电子技术、计算机技术、信息技术、机械技术等为一体而结合成的综合性高技术，它的各个组成部分（如机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感技术、电力电子技术、接口技术、模拟量与数字量交换技术以及软件技术等），在综合成一个完整的系统中在相互配合上的要求非常严格。光机电一体化技术是机电一体化技术未来发展的一个重要方向，他可以推动机电一体化技术的进一步完善和发展，增强机电一体化技术的传感能力和信息处理能力。

第五是柔性化方向。柔性化（FMS）是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。柔性化技术的融入可以让机电一体化技术建立自律分配系统，使系统内部的各子系统之间处于一种既保持相互联系又能够相互独立的状态，因此既可以共同为总系统服务，又可以有自身的独立性，增强机电一体化技术的适应性。柔性化方向也是机电一体化技术未来发展的主要方向之一。

第六是全息系统化方向。全息系统化有两个主要特点，一是开放式总线结构和模式化结构，二是通信能力的显著提高，前者有利于系统的任意裁剪和重组，后者有利于人机一体化技术的实现。

第七是微型化方向。机电一体化技术在医疗领域和军事领域的应用越来越多，微型化发展方向是这两个领域对机电一体化技术提出的客观要求。

第八是智能化方向。智能化发展方向是机电一体化技术发展方向的总体趋势，信息通信技术的成熟发展为机电一体化的智能化发展提供了技术支持，智能化将使机电一体化技术拥有更加广阔的发展前景和拓展空间。

参考文献

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