机电一体化技术对我国经济发展的影响.pdfVIP

15 《商场现代化》2008 年 7月（下旬刊）总第546期 商 业 科 技 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与 渗透，导致了工程领域的技术革命。在机械工程领域，由于微电 子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的 机电一体化，使机械工业的技术结构、产品、功能与构成、生产 方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化” 迈入了“机电一体化”的发展阶段。 一、机电一体化概要 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能 和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结 合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今已成为一门自成体系的新型学科。其基 本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机 械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、 传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软 件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合 理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能 耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程 技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机 电一体化产品。 二、机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3 个阶段。20 世纪60 年代以 前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉 不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。 20 世纪70 年～90 年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这 一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体 化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计 算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 这个时期的特点是： (1)meehatronies一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪 80 年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认。(2)机电一体化技 术和产品得到了极大发展。( 3 )各国均开始对机电一体化技术和产 品给以很大的关注和支持。 20 世纪90 年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈 进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面光学、通信 技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露 头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面 对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的 学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时由于人工智能技 术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，促使机电 一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国从20 世纪 8 0 年代初开始了这方面的研究和应用。国务 院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863 计划”。在制 定“九五”规划和2010 年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电 一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、 研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的 工作，取得了一定成果。 三、机电一体化的发展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等 多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展 和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下： 1.智能化。智能化是21 世纪机电一体化技术发展的一个重要 发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，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。机器人与数控机床的智能化就是重要应用。 2 .模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体 化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电 气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分 复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一 体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制 单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单 元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各 项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期 很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业 逐渐形成。显然从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯 定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一 体化产品的企业，模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.网络化。20 世纪90 年代，网络技术的兴起和飞速发展给科 学技术、工业生产、政治、军事、教育等都带来了巨大的变革。 各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。 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