機電（diàn）一體化（huà）技術發展曆程

一、機（jī）電一體化技術發展曆程及（jí）其趨勢：
機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文（wén）簡述了（le）機（jī）電一體化技術的基本概要（yào）和（hé）發展背景。綜述了國內外機電一體化技術的（de）現狀，分析了機電一體化技術的（de）發展趨（qū）勢。自電子技術一問（wèn）世,電子技術與（yǔ）機械技術的結合就開始了（le）,隻是出現了半導體集成（chéng）電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以後,"機電一體化"技（jì）術之後有了（le）明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)機電一體化"的發展曆程：
1.數控機床的問世,寫下了"機電（diàn）一體化"曆史的第一頁;
2.微電子技術為"機（jī）電一體化’’帶來勃勃生機;
3.可（kě）編程序控製器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強（qiáng）基礎;
4.激光技術、模糊技術（shù）、信息技術等新技術使"機（jī）電一體化"躍上新台階.
(二)機電一體化"發展趨勢：
1.光機電一體化.一般（bān）的（de）機電一體化係統是由傳感係統、能源（yuán）係統、信息處理係統、機械結構等部件組成的（de）.因此（cǐ）,引進光（guāng）學（xué）技術,實現光學技術的先天優點是能（néng）有效地改進機電一體化係統的傳感係統、能（néng）源(動力)係統和信息（xī）處理係統（tǒng）.光機電一（yī）體（tǐ）化是（shì）機電產品發（fā）展的重要趨勢（shì）.
2.自律分配係統化——柔性化.未來的機電一體化（huà）產品,控製和執行係統有足夠（gòu）的（de）“冗餘度”，有較強（qiáng）的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自（zì）律分配（pèi）係統”。在自律分配係統中，各個子係統是（shì）相互（hù）獨立工作的（de），子係統為總係統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據（jù）不同的環（huán）境條件作出不同（tóng）反（fǎn）應。其特點是子係統（tǒng）可產生本身的信息並附加（jiā）所給（gěi）信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了係統（tǒng）的適應（yīng）能力(柔性)，又不因（yīn）某一子係（xì）統的故障而影響整個係統。
3.全息係統化——智能化。今後（hòu）的機電一（yī）體化產品“全息”特（tè）征越（yuè）來越（yuè）明顯，智能化水平（píng）越來越高。這主要收（shōu）益（yì）於模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除（chú）此之外，其係統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為複雜的（de）、有（yǒu）較多冗餘度的雙向聯係。
4.“生物一軟件”化（huà）—仿生物係統化。今後的機電一體化裝置對信息的依賴（lài）性很大，並且（qiě）往往在結構上是處於“靜態”時不穩定，但在動（dòng）態(工作)時卻是（shì）穩定（dìng）的。這有點類似於活的生（shēng）物：當控製係統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控製（zhì）係統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學（xué）研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化（huà）產品提供新型機體（tǐ），但如何使（shǐ）這些新型機體具有活的“生命”還（hái）有待於深入研究。這一研究領（lǐng）域稱為“生物——軟件”或“生物（wù）——係（xì）統”，而生物的（de）特點是硬件(肌體)——軟件(大（dà）腦)一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物係統化發展趨，但有一段漫長的（de）道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件製造過程中的（de）蝕刻技術，在實驗室中已製造出亞微（wēi）米級的機械元件。當（dāng）將（jiāng）這一成果用於（yú）實際產品時（shí），就沒有必要（yào）區分機械部分和控製器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執（zhí）行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很（hěn）小，並組成一種自律元件。這（zhè）種微型機械（xiè）學是機電一（yī）體化的重要發展（zhǎn）方（fāng）向。
二、典型的機電一體化產品：
機電一體化產品分係統(整機)和基礎元、部件兩大類（lèi）。典型的機電一（yī）體化係統有：數控機床（chuáng）、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷係統、CAD／CAM係（xì）統等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可（kě）編程序控製器、模糊控製器、微型（xíng）電機、傳感（gǎn）器、專用（yòng）集成電路、伺服機（jī）構等。這些典型的機電一體化產品（pǐn）的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
三、我國發展（zhǎn）“機電一體化”麵臨的形勢（shì）和任（rèn）務（wù）：
機電一體化工作主要包括兩個層次（cì）：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的（de）是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把（bǎ）傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動（dòng）化、數字化、智能化機電產品，促進產（chǎn）品的更新換代。
(一)我（wǒ）國（guó）“機電一體化”工作（zuò）麵臨的（de）形（xíng）勢：
1. 我國用微電子技術改造傳（chuán）統工業的工作量大而廣，有難度（dù）
2. 我國用機（jī）電一體（tǐ）化技術加速產品更新（xīn）換（huàn）代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。
3. 我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，汙染、擾民產品的責任重，有意義。在我國工業係統（tǒng）中，能耗、耗水大戶，對環境汙染（rǎn）嚴重的企業還占相當大的比重。近年來我國（guó）的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由（yóu）於多種原因，成效一直（zhí）不夠明顯。這（zhè）裏麵固然有上級領導部門的政出多門問題（tí），有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業（yè）的麵前，這就是發展機電一體化，開發和（hé）生產有關的機電一體化（huà）產品（pǐn）。機電一體化產（chǎn）品功能強、性能好（hǎo）、質量高、成本低（dī），且具有柔性，可（kě）根據市（shì）場需要和用戶反映時產品結構和（hé）生產過程做必要的調整、改（gǎi）革，而無須改換設備。這是解決機電產品多（duō）品種、少批（pī）量生（shēng）產的重要出路。同時，可為（wéi）傳統的機械工（gōng）業注入新鮮血液，帶來新（xīn）的活力，把機械生產從繁重的體（tǐ）力勞動中解脫出來，實現文明生產。
 (二) 我國（guó）“機電一（yī）體化（huà）”工作（zuò）的任務：
我國在機電一（yī）體化（huà）方麵的任務可以概括為兩句話：一（yī）句話是廣泛深（shēn）入地用機電一體化技術改（gǎi）造傳統產（chǎn）業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體（tǐ）化（huà）產品，促（cù）進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為我國產業結構和產品結構調整作貢獻。
總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的（de）新鮮血液和源動力，又（yòu）是開啟我（wǒ）國機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。
四、我國發展“機（jī）電一體（tǐ）化（huà）”的對（duì）策：
(一)加強統籌（chóu）安排，協（xié）調發展計劃：
目前，我國從事“機電一體化”研究（jiū）開發及生產的單位很多。各自都有一套自己的發（fā）展策略。各單位的計劃由於受各自立足點、著眼點的限製，難免隻考慮局（jú）部利益，各主管（guǎn）部門的有關計劃和規劃（huá），也有（yǒu）統一考慮不足（zú），統籌安排不夠的問題（tí），同時缺（quē）少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議各主管部門（mén）責成有關（guān）單位在進行深入調查研（yán）究、科學分析（xī）的基礎上，製定出（chū）統管全局的“機電一體化（huà）”研究、開（kāi）發、生產（chǎn）計劃和規劃，避免開發上重複，生產上撞車（chē）!
 (二)優化發展環境、增大支持力度：
優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持（chí）“機電一體化”發展的氛圍，如盡快為外商到我國（guó）投資發展“機電一體化”產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的（de）高（gāo）新技術企業開綠燈；盡力（lì）為開發、生產機電一體化（huà）產品調（diào）配好資源要素等。
增大支持力度（dù），在技術政策上，要嚴（yán）格（gé）限（xiàn）製耗電、耗水（shuǐ）、耗材高的傳統產品的發展，對未采用（yòng）機電一體化技術落後（hòu）產品限製強製淘汰；大力提倡用機電一（yī）體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統（tǒng）產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優（yōu）先支持，對在技術開（kāi）發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
(三)突（tū）出發展重點，兼顧“兩個層（céng）次”：
機電一體化產（chǎn）業複蓋麵（miàn）非常廣，而我們（men）的財力、人力和物力是有限的，因此我們（men）在抓機（jī）電一體化產業發展時不能麵（miàn）麵俱到、平鋪直敘（xù），而應分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意（yì）抓兩個層次上的工作。第一個層（céng）次是“麵上”的工作，即用電子信息技術（shù）對傳統產業進行改造，在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電（diàn）子(計算（suàn）機)裝置，使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產品設計之初，就把“機械”與（yǔ）“電（diàn）子”統一起來進行考慮，使“機械（xiè）”與“電子”密不可分，深度結（jié）合，生產出來（lái）的新產品起碼正做到機電一體化。