机电一体化的创新及发展方向

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机电一体化的创新及发展方向

[摘要]机电一体化是社会发展的趋势，将对社会产生很大的影响，可以改善人们的生活。本文首先对我国机电一体化的现状进行了分析，在此基础上，阐述了我国机电一体化的创新和发展方向，最后，提出了加强机电一体化水平的措施，为我国机电一体化产品的发展提供可参考依据，促进机械制造企业的发展。

[关键词]机电一体化创新发展方向

随着我国社会市场经济的迅猛发展，科学技术水平得到了进一步提高，对机械制造企业提出了更高的要求。机械制造企业面临着激烈的市场竞争，机电一体化已经成为一种必然的发展趋势。通过将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，实现机电一体化的现代化设备。

1 我国机电一体化的现状分析

1.1 先进的机械制造技术

国内外机电一体化的发展过程中，将传统的制造技术与先进技术成果相结合，形成了高效、灵活的制造技术。早在21世纪70年代，我国就已经制定并实施了准时生产制，将这种制度引用于自动化装置的生产中，能够大幅度提高生产效率，是一种科学的管理手段。到了80年代，我国机械制造企业开始改造制造装置，提高了制造水平，进而保证了产品的更好的质量和更优异的性能，适应市场的发展需求。

1.2 自动控制仪器仪表与固态传感器

机电一体化的发展，使得微处理技术应用于仪表中，降低了仪表结构设计的难度，增加了仪器仪表的柔度、精度和可靠性。市场上涌现了一大批自动化控制仪表，具有存储记忆、数据采集、数据处理、自动控制等功能。此外，机电一体化促使固态传感器的发展，传统的力平衡机械传感器已经被取缔，发展成为了电容式、石英谐振式、半导体压阻式等固态传感器，代表了先进科学技术。

1.3 机器人的智能化、微型化技术

我国机电一体化向着智能化、微型化发展，在机器人开发方面也是如此。我国机械制造的机器人具有人的情感、思维，体现了机器人的高级智能。机械制造企业利用标准的机器人控制器，可以迅速组成完成某种作业的多功能机器人。

2 机电一体化的创新

2.1 结构的创新

机电一体化产品结构设计的创新，主要包括产品的机械结构、动力配置、传动方式、周边设备接口形式等。产品结构创新对于机械制造企业是非常重要的，通过结构的创新，才能够实现产品的改进和产品设计的创新。

2.2 功能的创新

在功能方面，机电一体化需要充分考虑使用者和社会的要求，改进产品的制备工艺，完善产品的功能，开发出更加优异性能的产品。为了实现机电一体化产品功能的创新，机械制造企业既可以对原有的产品进行更新换代，也可以重新研制具有新功能的产品，能够保证企业的战略性目标和持续发展，提高企业的市场竞争力。

2.3 造型的创新

在机电一体化产品的外观是使用者首先观察到的，美观的造型能够使人更加喜爱产品。因此，机械制造企业要创新产品的外形，重视产品周边装置的接口和机电之间的耦合，使得产品的美观和功能共存。例如，可以采用机电一体化CAD虚拟原型法、计算机辅助造型等方法进行产品外观的设计，增加产品外观的美感。

2.4 材料的创新

机电一体化产品的材料创新包括两个方面：一是选择具有特殊性能的新材料，如耐腐蚀、耐高温、高强度、体积小、质量轻的材料;二是研发适用于产品的新材料，如纳米材料、陶瓷材料、智能材料、高分子材料、金属化合物等。

2.5 控制系统的创新

控制系统作为机电一体化产品的核心组成部分，受到微电子技术的影响，机电一体化产品逐渐采用了神经网络控制、模糊控制、适用控制等策略，赢得了更广泛的市场。

2.6 传感元件的创新

传感器具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化的特点，是一种机电一体化产品。近年来，传感器的发展迅速，对于新型传感器的需求也不断增加，机电一体化产品要积极研发高性能传感器，促进产品的创新，保证企业的发展前景。

3 机电一体化的发展方向

3.1 智能化

智能化是机电一体化产品的重要发展方向，采取先进的科学技术，根据产品的使用场合，赋予产品一定的智能化，使产品具有人的逻辑思维能力。与人类的智能相比，机电一体化产品的智能化是低级的，只能实现人的一小部分智能。

3.2微型化

机电一体化产品的微型化发展主要是指不超过1立方厘米的产品，发展方向是纳米级和微米级尺寸。微型化的机电一体化产品具有体积小、运动灵活、节约能耗的特点，在信息、军事、医疗领域具有相当高的优势。

3.3 模块化

模块化是一种处理复杂系统分解为更好的可管理模块的方式。机电一体化产品的模块化是个复杂的过程，也是非常重要的工程，可以为机械制造企业带来更大的经济效益和社会地位。

3.4 人格化

由于机电一体化产品的服务对象是人，所以，产品的人性化显得越来越重要。同时，很多机电一体化产品是模拟生物制成的，这也决定了产品具有人格化的特点。人格化的机电一体化产品是使用者迫切需要的。

3.5 网络化

现阶段，网络技术的发展带来了巨大的改革，网络成为人们日常生产生活都不可或缺的。新型的机电一体化产品具有优异的性能、可靠的质量，销量必然会很高。基于网络技术的产品将是一大发展趋势。

3.6 带源化

顾名思义，带源化是指产品本身带有能源，是机电一体化产品的发展方向。带源化的机电一体化产品具有独特的优势和好处。

3.7 绿色化

随着人们生活质量的提高，人们越来越关注环保，绿色化产品是符合时代发展需求的。绿色化是机电一体化产品的新发展方向。绿色化机电一体化产品在产品的设计、生产、使用、销毁的全生命周期过程中，几乎不会对生态环境造成影响。

4 加强机电一体化水平的措施

4.1 加强基础理论的研究

机电一体化是复杂的过程，涉及到不同学科的知识。要想提高机电一体化的水平，必须要加强基础研究，熟练掌握相关领域的知识，具备扎实的专业技术，依靠科学技术的力量，制造出高质量的机电一体化产品。

4.2 重视人才引进和培养

机电一体化产品的创新需要一大批优秀人才的加入。机械制造企业要加强人才引进计划，注重人才的培养，主要是机械设计理论、计算机软件开发能力的培养，对不同层次和岗位的人员进行专业技能培训。

4.3 加强产品开发和技术创新

机械制造企业要加强产品开发和技术创新，提高产品的先进性。机电一体化产品的开发和创新是国家发展和企业发展的共同需要。企业要根据市场的需要，致力于现有产品的生产，同时，要研制并开发多功能的新产品，有利于企业战略性发展目标的实现，以便于企业社会竞争力的提升。

5 结论

我国机电一体化的现状，主要体现在先进的机械制造技术、自动控制仪器仪表与固态传感器、机器人的智能化、微型化技术。机械制造企业创新产品的结构、功能的、造型、材料、控制系统和传感元件，进而实现机电一体化产品的创新。

机械制造企业要加强基础理论的研究，重视人才引进和培养，加强产品开发和技术创新，提高企业的机电一体化水平。

参考文献

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