1、机电一体化技术的应用及发展【摘要】机电一体化是现代科技发展的必然结果，具有广阔的发展前景。本文简述了机电一体化技术的基本概念、应用领域和发展方向。在数控机床、自动机与自动生产线、机器人、汽车电子化产品具有十分现实的意义。并且在光机电一体化、自律分配系统化、全息系统化、生物一一软件、微型机电化是机电一体化的重要发展方向。时，智能机器人作为自动化、信息化的装置与设备，完全可以进人网络世界，发挥更多、更大的作用，这对人类开辟新的产业，提高生产水平与生活水平具有十分现实的意义。 【关键词】机电，一体化，应用，机械 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息传感器技术、接口技术、信号变换
2、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。它是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。 “机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有智能化的特征。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化设备。 机电产品在生产和使用的同时，产生大量的工业废液、废气、固体废弃物等污染。目前，我国的机械制造业采用仍是高投入的粗放型发展模式，资源和能源消耗大，效益低。 “三废“排放量大，环境污染严重。
3、同时，随着我国加入 WTO，在机械制造业，除了面临着产品质量和成本等方面的竞争外，还存在着如何突破绿色壁垒这个更加严峻的挑战。在国际贸易中不符合环境标准的商品被禁止出口已成为一项国际准则。国际标准化组织 提出了关于环境管理的一系列标准后，推动了绿色制造研究的发展。绿色制造研究的浪潮正在全球兴起。我们国内企业的设计、制造也应该紧跟步伐，合理利用资源、能源，进行洁净化生产，减少环境的污染，走可持续发展道路。运用绿色设计的思想所制造出的产品可以更好的适应国际标准，使我国的绿色产品能进入更广泛的国际市场，增强产品在国际市场上的竞争力。绿色设计与制造是“清洁化生产”出“绿色产品“ 的设计与制造手段。 机
4、电产品绿色设计首先要考虑的是生产机电产品的原材料必须是易回收、可重用、易分解、能再生，而且是对环境无害的材料。目前，机电产品上所使用的材料大部分是钢、铁及其合金，这些是可回收利用的。但是，也有一些新兴材料，如工程塑料、玻璃钢以及一些非金属材料等，是一些不易分解或是对环境有害的物质。因此，绿色产品设计对材料科学的发展也提出了要求：要从环保的角度出发研究新型材料，开发出适合绿色产品设计的绿色材料。除合理选材外，同时还要加强材料管理。绿色产品设计的材料管理包括两个方面的内容：一方面不能把含有有害成分和无害成分的材料混放在一起；另一方面，达到寿命周期的产品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要采用一定
5、的工艺方法进行处理，使其对环境的影响降低到最低限度。 产品可回收设计是在产品设计初期充分考虑其零件材料的回收可能性、回收价值大小、回收处理方法、回收处理结构工艺性等与回收性有关的一系列问题，最终达到零件材料资源最佳利用和能源损耗的最小，并对环境污染为最小的一种设计思想和方法。可回收设计包括以下几个方面的主要内容：可回收材料及其标志；可回收工艺与方法；可回收性经济评价；可回收性结构设计。 一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电
6、产品发展的重要趋势。 今后的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余” ，更“灵活” ，能更好地应付突发事件，被设计为“自律分配系统” 。在自律分配系统中，各系统相互独立工作，子系统为总系统服务，有其自身的“自律性” 。 根据不同的环境条件的不同反应。它的特点是，系统可以生成自己的信息和附加信息，在总的前提下，可以改变的“行动” 。在这种方式中，显著提高了系统的适应性，灵活的，而不是因为对整个系统的一个子系统的故障。 机电产品的“全息”功能将越来越明显，智能化程度也越来越高。这主要是由于模糊技术，信息技术，特别是软件和芯片技术的发展。此外，从简单的“自上而下”系统的层次结构的情况已经变成了
7、一个复杂的，有更多的双向链路冗余。 目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术， ，在实验室中产生的亚微米的机械部件。当我们把这个结果用于实际产品，没有必要区分机械部分和控制。将完全机械和电子的“融合” ，机体，执行器，传感器等cpu 可以集成在一起，体积很小，和一个自我调控元件的形成的微观机制是机电一体化的重要发展方向。 机电产品绿色制造的理论体系和总体技术是从系统的角度、从全局和集成的角度，研究绿色制造的理论体系、共性关键技术和系统集成技术。绿色制造的理论体系包括绿色制造的资源属性、建模理论、运行特性、可持续发展战略以及绿色制造的系统特性和集成特性等。 绿色制造的体系结构和多生命周期工程包括
8、绿色制造的目标体系、功能体系、过程体系、信息结构、运行模式等。绿色制造系统将企业各项活动中的人、技术、经营管理、物能资源、生态环境以及信息流、物料流、能量流和资金流有机集成，并实现企业和生态环境的整体优化，达到产品上市快、质量高、成本低、服务好，有利于环境，并赢得竞争的目的。鉴于资源消耗问题在绿色制造中的特殊地位，且涉及绿色制造全过程，因此应建立绿色制造的物质资源系统，并研究制造系统的物能资源消耗规律、面向环境的产品材料选择、物能资源的优化利用技术，面向产品生命周期的物流和能源的管理与控制等问题。 机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，是机械工业发展的必然趋势。是 21 世纪机械工业的主角，在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益，具有广阔的发展前景。
