机电一体化

机电一体化技术的认识与看法
摘要：机电一体化是随着生产和技术的发展，在以机械、电子技术为主的多门技术学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。

微电子高新技术和计算机技术的迅猛发展，使工业自动化的程度大幅度提高。

新的机电设备和产品将机械、电子、计算机和自动控制技术有机地结合在一起，将大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性；提高制造技术水平，实现生产方式向柔性方向发展。

前言
目前机电一体化技术正日益得到普遍重视和广泛应用，已成为现代技术和经济发展中不可缺少的一种高新技术。

机电一体化技术已经进入高速发展时代，使机械实现柔性化和智能化的理想逐步成为现实。

这无疑给承担社会服务功能的高等职业教育设置机电一体化技术专业提供了极为有利的发展机会
1 机电一体化的定义
机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进微电子技术，并将械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。

它是以综合的概念，包含了技术和产品两方面内容，它首先是指机电一体化技术，其次是指机电一体化产品。

机电一体化技术是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感与测试技术、电子电力技术、伺服驱动技术、系统总体技术等现代技术群体基础之上的一种高新技术。

2机电一体化的发展趋势
机电一体化的目的是使产品具有多功能、高效率、高智能、高可靠性，同时又能省材料、省能源，并使产品向轻、薄、细、小、巧的方向发展，以不断满足人们生活的多样化要求和生产的省力化动化需求。

人体就是机电一体化产品发展的最好蓝本。

机电一体化技术的主要发展有以下几个方向：
2.1智能化是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、
模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。

2.2光机电一体化光机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。

产品具有体积小、重量轻、适应性强、使用寿命长、操作更方便的特点。

2.3柔性化柔性化有两层含义，首先是产品具有自适应性,其次，机械设备制造商
要具备根据用户的要求而为用户定制的能力。

2.4微型化微型机电系统（MEMS）是指那些外形轮廓尺寸在毫米量级以下，构成元件是微米量级的可控制、可运动的微型机电装置。

微型机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势，能够完成常人无法想象的任务。

2.5网络化随着网络技术，特别是Internet技术的发展和应用，市场竞争环境正发生着重大变革。

不仅企业内部生产实现网络化控制，同时产品设计虚拟化、产品销售网络化、消费行为网络化、技术服务在线化等都会成为市场竞争的必然趋势。

届时，机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。

2.6仿生物系统化从本质上来讲，慎思式智能、反应式智能以分布式智能，都是对生物控制逻辑和推理方式的一种借鉴和仿生，但由于客观条件的限制和需求目的的局限，它们都只是从某一个角度和方向对生物智能的一种片面的、局部的模仿。

要使今后的机电一体化产品要像生物一样按照“感知－规划－行动”的模式进行信息处理和控制实现，就必然对控制系统提出更高的要求。

2.7绿色化绿色设计，是指以高效利用资源和能源获得绿色产品为目的的设计。

地球上的一次性资源、能源毕竟有限，随着世界人口的日益增多和人们对物质生活越来越高的要求，这种高投入高输出发展模式能否持续下去、还能持续多久，已成为国际社会的重点研究课题，分析论证表明：采用以资采用以资源、能源的高效利用为特色的集约型发展模式，是实现可持续发展的根本出路。

绿色产品是人类实现可持续发展、拥有高质量生存环境、享受健康生活的必然要求，是未来技术经济发展的大势所趋。

3.“机电一体化技术”专业建设之我见
机电一体化技术是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。

随着电子技术的迅速发展，微处理器和微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，它们在现代机械制造、饮料生产、钢铁生产等行业中的应用十分广泛，并对各个领域的发展起了很大的推动作用。

3.1在现代机械制造业中的应用。

传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。

先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制
造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。

现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用计算机技术，使制造技术提高到新的高度。

3.2在饮料行业中的应用。

机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。

机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用，不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备，可以大大改善食品饮料包装生产设产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。

3.3在钢铁企业中的应用。

①钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。

②现场总线技术(FBT)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。

采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间以及在共同的通信媒体上进行双向传送。

③随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展也非常迅速。

由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。

交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

④开放式控制系统意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。

开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

⑤分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元，利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。

它与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

4结语
通过本文的论述可见，机电一体化的出现不是偶然出现的，而是一个时代的产物，文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然趋势，更是一个必然结果。

目前，因为科学技术的限制，其与一些相关技术的互融程度还是不太明显，但是随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势必将越来越明显，因为它既是多项科学技术发展的结晶，又能极大地推动不同学科的交叉与渗透，其发展前景也将会越来越光明，这必然会给世界带来更大的技术力量科学技术的进步为机电一体化的产生和发展创造了条件，社会需求则为之提供了动力。

反过来，机电一体化的发展又不断促进科学技术的进步和社会需求。

机电一体化已经显示出了强大的生命力，并正以空前的速度和力度冲击着传统的技术思想、生产方式和方法以及传统的机电产品和产业结构，国民经济的各个领域都将因此而发生深刻变革。

参考文献：
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