分析机电一体化技术的应用及发展
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摘 要：机电一体化又称机械电子学，在我国工业的应用虽然起步时间较晚，但是有效的推动了我国工业快速向前发展。机电一体化的发展与计算机技术、微电子技术、网络信息技术以及机械工程技术的发展密不可分，促进了机电一体化在更多领域的应用，并且使机械一体化朝着智能、系统、绿色的方向发展。笔者从机电一体化的概念出发，分析了机电一体化的应用现状以及未来发展趋势。
关键词：机电一体化；应用；发展
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.115
机电一体化将计算机技术、网络信息技术、微电子技术以及机械工程技术等多种技术进行整合运用，优化了机械的主要功能，并且最大化的发挥了其信息功能、动力功能以及控制功能[1]。该技术包含技术层面和产品层面的内容，在发展和不断完善的过程中极大的提高了工业生产的质量和效率。机电一体化主要经历了三个阶段的发展，到了20世纪90年代以后，机电一体化呈现智能化的发展趋势，具有良好的发展应用前景。
1 机电一体化的发展现状
（1）机电一体化在较多的领域得到了应用。机电一体化结合了网络信息技术、计算机技术、微电子技术以及机械工程技术的优势，不仅在传统的机械工程领域得到了较多的应用，还推动了很多新兴制造业的发展，例如，机器人制造业。
（2）机电一体化智能化发展。机电一体化呈现了智能化的发展趋势，由于微处理器具有高速高性能的特点，因此可以代替人工进行智能化操作，实现了系统的精确控制。例如，利用机电一体化技术可以使机器人进行水下作业施工。
（3）机电一体化结合了可编程控制技术。可编程控制技术在机电一体化系统中的应用，提高了技术的自动化、智能化和人性化水平，使操控变得更加精确[2]。例如，机电一体化技术在数控机床中的应用有效的解决了传统技术中曲线以及曲面加工难以操作的问题，在工业产品的制造中得到了较多的应用。另一方面，机电一体化技术随着集成电路、微电子技术以及各种信息接口的发展，提高了机床的加工效率和精度。
（4）传统的机械部件被电气元器代替。传统的机械部件很难满足现代化生产对系统性能的需要，因此，被电器元件所代替，增加了机电一体化的功能，使性能更具有稳定性，可以满足用户多方面的需要，有利于产品的开发和创新。
（5）计算机技术在集成制造系统中得到应用。随着计算机技术的发展，计算机集成制造系统得到了进一步的推动，多所高校已经建立了国家CIMS 技术实验室和工程研究中心，并且加强了对相关技术的培训。
2 国内机电一体化的详细应用情况分析
（1）自动化生产设备与产品生产。机电一体化在生产生活中得到了广泛的应用，自动化设备和自动化生产线极大的提高了生产效率和产品精确度，是资源得到了最大化的利用。以啤酒生产线为例，自动化生产设备可以实现每小时2000瓶到80000瓶的生产量，实现了产品的大批量生产，还有易拉罐饮料、香烟以及汽车制造业等都实现了自动化生产线的操作。在生产过程中由于对自动化水平要求较高，这些生产线都引进了大型机电技术和机电设备，以及新型的传感技术。
（2）数控机床的发展与检测、运输功能。重工业的发展推动了数控技术的发展，我国的数控机床生产量在世界居于首位，推动了经济的发展，不仅如此，数控机床推动了生产力的发展，成为一个国家生产水平的代表。目前我国的数控机床技术仍然存在较大的发展空间，需要进一步提高相关技术。数控机床可以在同一机床上同一时间内完成多项任务，可以实现多个任务的加工和控制，在制造业生产中得到了广泛的应用。
（3）机器人技术的发展。科技的发展推动了计算机电子信息技术的发展，从而使机器人制造得到了进一步开发和利用，彰显了我国的科技实力和制造业的高水平。计算机电子信息技術在机器人制造中的应用实现了高水平的制造，是我国人工智能的成功实践。智能机器人可以模拟人进行简单感知和思维，并且可以根据指令进行一系列操作。在机器人的制造中综合应用了机电一体化技术，具有更多的技术含量，例如，机构学、自动控制技术、仿生技术、人工智能、计算机技术、微电子技术、通讯技术、光学、传感技术等多学科的技术成果，使机器人可以进行人工智能化操作，科学收集大量的数据信息[3]。在一些不方便人进行实地作业的高危领域实现了更为广泛的应用，例如，核工业、深水作业、地表和地下工程、建筑业、军事。在很多与人们生活紧密相关的医疗、民生、服务和娱乐方面也得到了较多应用，使人们的生产生活变的更加便利。
3 机电一体化未来发展趋势
（1）更多微型化设备出现。随着机电一体化的发展，未来将有更多微型化的设备出现，并且可以在航空航天以及生物医学方面得到应用。机电一体化微型化发展依赖于微机械技术、软件技术以及微电子技术的发展。据国外专家研究表明，微电子机械设备可以达到1立方厘米以下体积，未来可以达到微米和纳米的精度。
（2）标准化、模块化发展。机电一体化在多个领域的运用会产生多种产品，需要与之匹配的电气接口、信息接口、传输接口，使制造过程变的更加复杂。未来机电一体化会根据相关标准进行模块化生产，满足生产对产品研发生产的多样化、标准化需求。
（3）在人工智能方面得到进一步开发利用。机电一体化的智能化特点比较鲜明，可以完成传统机械无法实现的技术精度和效率，在模拟人类操作程序的基础上可以进行更为精准的判断和分析，并且可以进行自动决策，实现了人脑功能，节省了人力成本和时间成本，因此机电一体化未来可以在人工智能方面得到进一步的开发和利用。
（4）生产过程变的更加环保。生态环境的污染一直是工业发展的副产物，随着绿色经济的发展，人们对生活环境提出了更高的要求，需要生产企业进一步完善生产的各个环节。因此，机电一体化也会适应这一变化发展趋势，在制造环节、包装运输、以及使用环节朝着绿色环保发展，使产品得到有效的回收和利用。
4 结束语
总之，机电一体化技术和产品需要电子计算机技术、微电子技术、机械工程技术的共同参与才能使机电一体化技术在更多领域得到应用。随着科技的进步和生产力的进一步提高，机电一体化也会与时俱进，不断发展，变得更加微型、标准化、智能化和环保型，实现经济效益的提高，促进国家经济稳健发展，提高国家的综合实力。
参考文献：
[1]杜洪超，任洋洋.分析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].农家参谋，2017（12）：279.
[2]胡海平.机电一体化技术的应用与发展趋势分析[J].工程技术研究，2016（07）：64-65.
[3]苏东，龚国银.关于机电一体化技术的应用和发展研究[J].知音励志，2016（10）：104.
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