简述机电一体化技术发展状况及趋势

简述机电一体化技术发展状况及趋势
摘要：新时期社会发展下机电一体化技术的突破创新为我国机械制造产业奠
定了稳定基础。

文章主要对机电一体化的发展情况进行全面分析，并探讨机电一
体化的具体应用与未来发展趋势。

关键词：机电一体化；一体化；机电技术；一体化技术
引言
机电一体化技术是多种技术的有机结合，以实现更加高效便捷的机械设备操
作模式。

随着研究的深入以及应用的完善和提升，机电一体化技术在机械制造业
的应用更加广泛，其将机械操控程序有效简化，对于设备性能的提升、效率的提
升有着重要的促进作用。

1机电一体化概述
机电一体化是一个系统的总称，它将电子技术融入到机电一体化的主要功能
和信息处理功能，将电子设计与软件有机的结合起来。

机电一体化自成立以来一
直是一门独立的学科，随着科学技术的发展，从系统的角度来看，机电一体化将
是微电子技术、电力电子技术、计算机信息技术、自动控制技术、传感器测控技
术和软件编程技术的综合应用。

它是一种优化整个系统的系统技术。

这种技术可
以依据优化组织目标和系统功能，合理地分配各功能单元，实现多功能、质量高、能耗低的功能价值。

总括而言，机械电子包括科技及产品。

但应该明确的是，
“机械电子技术”是一种综合技术，而不是微电子、机械和其他新技术的拼凑。

在此背景下，机械电子产品在智能化和性能化方面发展迅速，已广泛应用于家电、航空航天、工程、医药等领域。

在数控机床方面也提高了生产效率，促进了社会
生产力的发展。

2机电一体化技术发展情况
机电一体化技术是机械技术、微电子技术交互融合的产物。

机电一体化技术
包含了机械学技术、半导体技术、计算机技术等。

随着机械技术与微电子技术、
信息技术融合程度的深入化，机电一体化技术中包含的高新科技技术也越来越多。

每一次微电子技术的进步都是对机电一体化技术发展的推动。

根据微电子技术与
机械技术的渗透发展的特征，机电一体化技术的发展大体上可以分为三个阶段。

第一，萌芽阶段(20世纪60年代以前)。

20世纪60年代，日本通产率先在机械
中采用了电气技术与电子技术结合数控机床做试验，但并未取得成功。

最初，电
气技术与电子技术的结合应用多应用于军用机械。

这一时期，机电一体化技术开
始萌芽。

第二，蓬勃发展阶段(20世纪70年代—80年代)。

20世纪70年代初，
随着微电子技术的成熟，电子技术与电气技术的结合应用也逐渐地由军用转为民用。

这一阶段，微机逐渐的商品化，集成电路实现了大规模化。

同时，机关技术
与光学技术应用与微电子技术、信息处理技术、计算机处理技术中，集成为新的
光信息技术。

光信息技术的发展提高了信息处理的速度和抗干扰能力。

光信息技
术在微电子技术中的应用为机电一体化的信息可视化、高速处理奠定了基础。

当
时已经应用光子、电子技术的信息技术应用于机械技术，与微电子技术结合，进
一步加深了微电子技术与机械技术的融合。

当时市场上已经出现了CPU、ROM、RAM等基本单元和模块化的接口电路，为机电一体化的发展奠定了基础。

1971年，日刊工业新闻社发行《机电一体化入门》和《机电一体化》月刊，反映出机电一
体化产品的发展。

1976年，机电一体化被正式命名。

70年代末至80年代，在机
电法和机信法的指导下，机电一体化获得了蓬勃的发展。

第三，智能化阶段(20
世纪90年代以后)。

20世纪90年代，电子集成技术普遍提高，集成电路的价格
也有所下降。

在90年代，机电一体化技术在世界范围内获得了快速的发展，并
迅速占领社会各个领域，开启了机电一体化的全盛发展。

在机电一体化技术全盛
发展阶段，相继融合了机械学、电子学、光学、控制学、计算机学、信息技术学
等学科。

随着这些技术的进步和多学科之间的交叉融合发展，机电一体化技术实
现了一次又一次的转型，最终实现了数字化、模块化、智能化的发展。

3机电一体化技术的具体应用
3.1 在监控系统中的应用
运营机电一体化技术在机械制造业中的应用，目前比较常见的是布设自动报
警系统、故障诊断系统、监控系统。

监控系统能够检测机械设备实时运行状况，
监控过程中如果有异常情况，会及时将故障情况显示在系统中，同时以警报的方
式作出提醒，使维修人员能够及时作出反应进行诊断维修，减少故障造成的损失。

3.2数控技术的应用
数控技术是智能制造的前身，也是机械制造数字化管理的核心技术。

数控一
代是机电一体化技术走向网络化、智能化的第一步。

数控技术融合了互联网技术、信息管理技术、传感器等，对提高机械制造的效率和质量的意义重大。

将数控技
术与智能制造系统相融合，设计出具有数字化管理与智能化生产的智能控制系统。

智能控制系统采用总线+CPU的设计，整个智能生产过程具有全自动监测、三维仿
真模拟、智能控制等功能。

模糊控制系统提供非线性智能控制，通过模糊语言、
模糊逻辑、模糊集合理论等利用人脑思维控制智能制造系统，实现系统的综合化
数控与智能化生产。

3.3应用于自动化生产
自动化，即通过事先编写好的相关程序，结合传感器等相关技术，从而使生
产实现自动化。

自动化已经在很多简单的生产程序中大显身手，主要包括烟草的
制作、饮品的灌装以及产品外包装的印刷等。

此外，自动化技术可以将以上多种
技术进行综合运用，实现系统的统筹兼顾，从而将一条相对完整的生产链条构建
出来，对于不同层次多方面的生产需求逐渐实现。

此外，由于程序本就具有可编
辑性，该项技术还广泛应用于产品的优化设计以及需求产生容量较小的样品中，
应用前景十分利好，其已经逐渐成为优化智能制造精度和水平的有效方式之一。

4机电一体化技术发展趋势
4.1模块化
我国存在的自动化产品种类是非常多的，每一中产品具有的功能也是不尽相同，总体来看，我国的市场缺乏一些统一的技术标准，这就造成了自动化产品的
流通性不强。

举个例子，某机械生产设备有一些非常精密先进的零件，如果这一
零件发生损坏，就不得不返回厂家进行调换，不仅增加了机械的维护成本，也延
缓了企业的生产速度，在无形中提高了企业的经营成本，基于这样的问题，国家
应该在尊重机械生产专利的条件下，制定一套统一的、科学的管理标准，实现对
自动化产品的有效管理，从而促进自动化产品向着模块化的方向发展，继而推动
机电一体化技术的发展。

4.2微型化
20世纪80年代末，微型化的产品凭借着自己体积小，携带方便的特点开始
在世界范围内流行起来。

它是机电一体化技术向微型机械和微型领域发展的开端。

这种机电一体化的产品在国外被称为微机电系统，该产品具有体积小、灵活性强、携带方便等特点。

它在军事、情报等众多方面具有不可替代的优势。

随着各种技
术的不断发展，机械电子产品正朝着小型化、多功能化的方向发展。

在我国的军
事科技以及其他技术方面发挥着重要的不可替代的作用。

4.3网络化
随着计算机互联网技术的发展，网络技术的兴起给机电一体化发展带来了新
的契机，互联网、互联网+、物联网等新兴技术形成的新型业态，给予了传统行
业更大的创新空间。

机电一体化技术的网络化发展以及网络技术的结合应用，可
以在原基础上突出远程控制、监控技术、物联网技术等等。

现场总线与局域网技
术有机结合，发挥网络化优势，为机电一体化技术的应用提供便利。

结语
综上所述，在机电一体化向智能化发展的进程中，各项技术的应用推动了机
械制造领域的创新发展，在日后还需要重视机电一体化优势，并做好智能制造创新，提高机电一体化的应用水平，助力于我国机械事业全面发展。

参考文献
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