時間：2022-09-16 14:52:53
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化發展，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】機電一體化；核心技術；智能化；傳感技術
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A
隨著科技的進步與工業的發展，不同學科之間的相互聯系共同發展的現象越來越普遍，這些都極大的推動了社會生產力的進步，使工程技術掀起了一場 革命，促進了機電一體化的形成與發展。所謂機電一體化，就是指一種幾種學科相互交叉形成的復合技術，其是機械技術與其他高科技技術相互結合而形成的新的產物，也是現代社會發展形勢下工業的必然發展方向。這對于提高機械工業的生產技術、產品結構、管理模式等都是具有很大推動作用的。目前我國的機電一體化已經取得一定的發展成果，但相較于其他發達國家來講，還是有著一定的差距，還必須要不斷的進行改革發展，提高科技水平，以促進國內機電一體化水平的提高。
一、機電一體化的核心技術
一般來講，機電一體化主要是由兩大部分組成，即軟件技術與硬件技術。其中硬件的組成部分大致有機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分，因而若要進一步的提高機電一體化的發展，就必須要對這些核心技術進行不斷的創新與改進。
1、機械本體技術。機械本體對于機電一體化技術的影響主要體現在其性能的高低、質量的和精度的大小等幾點內容上，而當前的機械主要是以鋼材為主要的原材料，因而在減輕其質量時，可以考慮從更換質輕的材料入手，用非金屬的復合高性能材料作為機械的主要結構材料，以此來減少驅動系統的負荷，以提高控制系統的效率，從而實現降低能耗、提高機電效率的目的。
2、傳感技術。傳感器的最大作用是為了提高其通信能力，即其可靠性的大小、靈敏度與精確度的高低都是影響到機電一體化的技術水平水平的。
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。
3、信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。
4、驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
5、接口技術
為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
6、軟件技術
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化技術的主要應用領域:數控機床、計算機集成制造系統（CIMS）、柔性制造系統（FMS）、工業機器人。
2．機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為3個階段：20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：
1、智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
2、系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
3、微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
4、模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
5、網絡化
網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
6、綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
參考文獻：
計算機技術的應用，使得機械產品的生產過程有機的結合在了一起，逐漸形成了機電一體化技術，機電一體化技術的應用給我國的機械行業帶來了非常顯著的效果，使得機電的生產效率得到了提升，降低了原材料的消耗，也進一步的減輕了工作人員的工作強度，可以說機電一體化是微電子技術、計算機技術、信息技術相結合的綜合性高新技術。
1機電一體化
機電一體化這一技術的切入點是在系統工程當中，主要結合了機械、電子技術等先進的綜合性技術，機電一體化技術可以說是對相關技術原理以及機電產品得以實現的技術總稱，機電一體化產品則是由多個具有特殊功能的電子元器件所組成的有機的整體，這一整體能夠很好的滿足人們的使用要求，我們知道機電一體化技術的組織結構是非常復雜的，整體來看是由五個主要的部分構成，它們分別是機電機械裝置、傳感器、機電執行裝置、動力源和計算機。
2機電一體化產品的優點
（1）功能全。機電一體化產品具有其他產品不具備的優點，像記憶、控制、信息的處理等等，這樣也能夠使產品的性能會提高到一個層次，更加的多元化、智能化。（2）結構簡單。現階段的機電一體化產品正在向著輕、薄、細的方向發展，所以機電一體化產品的設計和制造也是采用的標準化的方法進行的。（3）具備自我監控功能。這一功能是目前大部分的機電產品所不具備的，機電一體化產品的自動監視功能可以讓自身的安全可靠性能得到大幅度的提升。從而進一步的保障了產品的安全。
3我國機電一體化技術的發展與思考
近幾年，我國對機電一體化產品的研究有了很大的進步，比如我國的煤礦機電一體化產品就已經成功的占領了國內的市場，隨著機電一體化進程的不斷加快，生產效率的提高，會有很多外國市場也會被成功占據，而機電一體化中最明顯的一個成果就是國產全數字化直流提升機的成功研制，這一技術的出現讓我國的煤礦機電一體化上升到了另一個層次上，但是在不斷發展的同時，煤礦機電一體化產品還是出現了一些問題，像煤礦核心部分的國產化水平還是相對較低的，單機很多都沒有通信功能，可以說這些機電是處于自動化的狀態，但是通信是封閉的，雖然說設備的監測信息數據很多，但是很多都沒有得到有效的利用。所以說在發展我國的機電一體化產品的時候，在技術上還是要注意以下幾點問題：（1）任何一個裝置都是要有自主知識產權的，這樣才可以進一步的增加機電一體化產品供需比例，不至于比例太過失調；（2）增加機電一體化產品的通信功能，這樣才能夠讓機電一體化產品在今后的運用中更能夠適應綜合自動化的需要。
4機電一體化的發展趨勢
機電一體化是目前集機械、電子、計算機等多種學科的交叉綜合，機電一體化的發展也進一步的促進著相關電子技術產業的發展，基于此種情況，機電一體化的發展方向也被奠定，主要方向體現在以下幾個方面：（1）光機電一體化。這一系統主要部件為傳感系統和信息處理系統，因此運用光機電一體化技術能夠改善機電一體化的信息處理系統的相關性能，也正是因為光機電一體化的特殊性能，使得機電一體化產品的發展趨勢也正向著這一方向發展。（2）技術產品的網絡化。計算機技術的發展帶動了網絡技術的進步，網絡技術的不斷發展也進一步的促進者科學技術、政治領域的變化，這樣一來，企業的競爭也在不斷的出現多元化的趨勢，可以說只要有機電一體化產品被研發出來，只要是質量可靠的，基本上都會快速的暢銷，這也是網絡的功勞，因此機電一體化產品的大方向就是向著網絡化的方向發展。（3）全球系統化、智能化。從目前的情況來看。機電一體化產品的全息特征已經顯現出來，而且隨著科學技術的不斷發展，智能化的水平也變得越來越高，使得很多的機電一體化產品具備了判斷推理，自主決策等功能，以此來獲得更高的控制目標。（4）微型機電化。這里主要指的是尺寸不會超過1厘米的機電一體化產品，也就是說機電一體化的發展進程正在向著納米的方向發展，使得機電一體化的機體、執行機構、傳感器等部件都能夠有效的結合在一起，最重要的是體積很小，因此我們說微型及電話也是機電一體化的一個重要的發展方向。（5）機電一體化產品的綠色發展。機電一體化的發展給我國的工業發展帶來了巨大的便捷，同時也給人們的生活帶來了巨大的變化，使得人們的生活越來越豐富，但是在舒適生活的背后，資源也正在逐漸的減少，生態環境遭受到了前所未有的打擊，基于此種情況，人們逐漸認識到了保護環境的重要，要把對自然地傷害彌補上，也正是在這樣的一種思想促使下，綠色產品的概念隨之產生，可以說在環境異常緊張的今天，綠色化的發展時將來時展的大趨勢。
5結束語
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化的基本特征可概括為：從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其他新技術的簡單組合、拼湊。機械工程技術發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
二、機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段。
20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段，這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
而我國從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。
三、機電一體化產品的發展趨勢
根據國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展，機電一體化的產品主要發展方向大致有以下幾個方面：
1.智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。
2.數字化趨勢
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人，而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
3.模塊化趨勢
實現模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電與機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。
4.網絡化趨勢
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化成為大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。
5.微型化趨勢
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
6.集成化趨勢
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能
最強。
7.綠色化趨勢
它主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用的材料。工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，報廢后能回收利用，資源利用率極高。
8.人性化趨勢
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受。
9.系統化趨勢
未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。
10.帶源化趨勢
【關鍵詞】機電一體化；技術；發展
機電一體化技術的運用對于電網企業發展有促進作用，保證電網信息輸出等模式更為準確和具備信息整體化。本文分析了機電一體化系統的結構和關鍵技術，并提出了其未來的發展方向。
1.機電一體化系統的結構要素
機電一體化系統的結構是實現機電一體化系統目的功能的“物質基礎”，主要是對輸入的能量、信息以及物質進行一系列的變換、傳遞和儲存。三項系統就能夠成為有效的機電一體化的系統，實現有效的數據化管理的整體。下面就針對機電一體化的結構要素進行全面分析。
1.1變換
電網管理中需要進行信息交換和傳輸的要素之間，由于信息的模式不同（數字量與模擬里、串行碼與并行碼、連續脈沖與序列脈沖等），無法直接實現信息或能量的交流，必須通過接口完成信息或能里的統一。采用機電一體化系統就能夠更好地實現變換措施的執行。變換系統應用能夠實現全面化的電網自動化管理，例如：PLC系統程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據，檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現場各輸入裝置的狀態和數據，并分別存入I/O映象區，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。
1.2傳遞
對于模擬傳輸系統，遠動終端輸出的數字信號必須經過調制后，才能傳輸。對于數字傳輸系統，低速的遠動數據必須進經過數字復接設備，才能接到高速的數字通道。隨著通信技術的發展，數字傳輸系統所占分比重將不斷增加，信號傳輸的質量也將不斷提高。智能電網需要提供語音、數據、視頻圖像三網合一的信息傳輸業務，需要隨機接入的信息傳輸支持。根據相關技術標準，智能電網對信息傳輸系統的時延要求是：變電站內部小于1ms，其它小于500ms，同步時間偏差小于1ms。在實際運行過程中，電網友好型電器的頻率響應范圍是土5mHz，所以信息傳輸通道的頻率同步精度要小于1mHz。機電一體化系統在電網中的運用具有較好的傳輸功能，實時性好、可靠性高、數據流量大、信息擴充能力強、支持網絡傳輸等優點，將為正在穩步推進的調控一體化建設提供有力的通信保障；對加快智能電網的發展具有重要的意義。
1.3存儲
電網系統管理過程中需要不斷地存儲信息，保證對網絡供應情況進行全面地掌握，目前機電一體化技術通過系統級方式，對融合了機械、電子、控制系統和嵌入式軟件設計的電機系統，進行設計。提供面向機電一體化的設計工具，通過在整個設計過程中實現對電氣子系統之間的交互的仿真，并創建虛擬原型。使得電網建設的過程中能夠在系統設計之前就對網絡系統原型進行信息存儲，進行虛擬設計，確保系統執行的有效作用。電網一體化建設后能夠提供診斷報告的數據，保證對供電自動化系統的監督檢測提供有效數據，以便在供電過程中減少故障，為恢復供電，快速分析診斷事故原因提供有效依據。
2.機電一體化主流技術
2.1自動控制技術
電力行業運行人員在發現電壓越限時，憑經驗進行簡單的調整，不但勞動強度大，而且不能及時發現電壓和功率因數越限，造成電壓質量的降低，同時不利于降低網損。 建立了電網機電一體化的主體框架，運用實時網絡靈敏度分析技術，提出以電壓為核心的控制區域，對各物理參數進行周期性或隨機性的自動測量，并顯示、打印記錄的結果供操作人員觀測；對間接測量的參數和指標進行計算、存儲、分析判斷和處理，并將信息反饋到控制中心，制訂新的對策。
2.2傳感與檢測技術
機電一體化產品中，傳感器作為感受器官，將各種內、外部信息通過相應的信號檢測裝置反饋給控制及信息處理裝置。傳感器檢測的精度、靈敏度和可靠性將直接影響到機電一體化的性能。傳感器的發展對于促進信息和儀器儀表行業的發展起到關鍵作用：（1）采用高性能光電傳感器（包括：紅外、紫外）、光纖傳感器、磁傳感器、聲傳感器、力學量傳感器、溫度傳感器控制電網輸出情況；（2）新型陣列傳感器 （如：接觸力陣列傳感器）、多維傳感器 （如：多維位置傳感器、多維力傳感器等）、復合型 （非簡單組合） 傳感器等實現全面化的電網情況檢測。將所測得的各種參量如位移、位置、速度、加速度、力、溫度、酸度和其他形式的信號等轉換為統一規格的電信號輸入到信息處理系統中，并由此產生出相應的控制信號以決定執行機構的運動形式和動作幅度。
2.3執行與驅動技術
電網系統的執行部件在控制信息的作用下完成要求的動作，實現產品的主功能。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。執行機構是實現產品目的功能的直接執行者，其性能好壞決定著整個產品的性能，因而是機電一體化產品中重要的組成部分。執行系統所執行的驅動技術，能夠實現電子控制，檢測機電一體化系統工作過程中本身和外界環境有關參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據檢查到的信息向執行器發出相應的控制。根據電子控制單元的指令驅動機械部件的運動。執行器是運動部件，通常采用電力驅動、氣壓驅動和液壓驅動等幾種方式。
3.機電一體化技術行業的發展
3.1微型化
機電一體化技術行業的發展會向著更為微型化的方面前進，微型化興起于20世紀80年代末，是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微電子技術和軟件技術，發展難點在于微機械并不是簡單地將大尺寸的機械按比例縮小，由于結構的微型化，在材料、機構設計、摩擦特性、加工方法、測試與定位及驅動方式等方面都產生了一些特殊問題。目前在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
3.2綠色化
科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，為了實現可持續發展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。機電一體化系統的設置也要全面推行綠色化的發展，實現低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品，保證使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。對于電網企業而言，電力設備的投入應該考慮到是否可以再生使用，確保電力輸出系統建設具備環保策略，實現更為低耗能的發展創新。總之，綠色化的發展就是要實現機電一體化系統自動化、無人化、更高附加值，大大推動其行業的決速發展。
綜上所述， 隨著世界科學技術的快速進步，傳統的電網設備搭載新的科技成果，能夠不斷地實現產業升級和發展，引入機電一體化技術使得傳統設備將具備更高的智能化，集合多種領先功能和人性化設計可實現更復雜的工藝和更加高效、人性化的操作。因此來講，在機電一體化主流技術的支持下，電網企業應該全面推廣機電一體化系統的投入，并保證系統發展向著更為微型化、綠色化的趨勢前進。
參考文獻：
[1]潘福鴻.基于精細化管理模式的煤礦機電設備管理優化[J]. 機電信息. 2012（30）.
[2]韓技業，劉思東，孫建軍. 淺談設備管理員的主要任務[J]. 山東煤炭科技. 2012（05）.
論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。此簡述機電一體化技術的基本情況和發展背景，綜述國內外機電一體化技術的現狀，分析機電一體化技術的發展趨勢。
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。
1機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
2 機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。
3 機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：
3．1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。 轉貼于
3．2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。
3．3 網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
3．4 微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3．5 環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
3．6 系統化
未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。
參考文獻
關鍵字：機電一體化 核心技術 發展趨勢
前言
機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,是跨學科技術。從機電一體化技術的基本概要和發展歷程,可看出機電一體化技術的發展趨勢。機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。
1機電一體化的基本概要
機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。近年來，隨著微電子技術和計算機應用技術的快速發展，機電一體化技術領域在不斷地擴大和完善。
2機電一體化的發展背景
隨著機電一體化技術的快速發展， 機電一體化產品有逐步取代傳統機電產品的趨勢，這完全取決于機電一體化技術所存在的優越性和潛在的應用性能。
2.1 使用安全性和可靠性提高
機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中， 遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。機電一體化產品由于采用電子元器件，減少了機械產品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，產品的故障率低，壽命得到了提高。 2.2生產能力和工作質量提高
機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。
2.3 使用性能改善
機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。
3 機電一體化的核心技術
3.1機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
3.2 信息處理技術。信息處理技術是指在機電一體化產品工作過程中，與工作過程各種參數和狀態以及自動控制有關的信息的交換、存取、運算、判斷和決策分析等。在機電一體化產品中，實現信息處理技術的主要工具是計算機。計算機技術包括硬件和軟件技術、網絡與通信技術、數據處理技術和數據庫技術等。在機電一體化產品中，計算機信息處理裝置是產品的核心，它控制和指揮整個機電一體化產品的運行，因此，計算機應用及其信息處理技術是機電一體化技術中最關鍵的技術，它包括目前廣泛研究并得到實際應用的人工智能技術、專家系統技術以及神經網絡技術等。
3.3系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。
3.4 自動控制技術。機電一體化產品中的自動控制技術包括高精度定位控制、速度控制、自適應控制、校正、補償等。機電一體化產品中自動控制功能的不斷擴大，使產品的精度和效率都在迅速提高。通過自動控制，機電一體化產品在工作過程中能及時發現故障，并自動實施切換，減少了停機時間，使設備的有效利用率提高。
3.5 傳感檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。
3.6 系統總體技術。系統總體技術是從整體目標出發，用系統的觀點和方法， 將機電一體化產品的總體功能分解成若干功能單元， 找出能夠完成各個功能的可能技術方案，再把功能與技術方案組合成方案組進行分析、評價，綜合優選出適宜的功能技術方案。系統總體技術的主要目的是在機電一體化產品各組成部分的技術成熟、組件的性能和可靠性良好的基礎上，通過協調各組件的相互關系和所用技術的一致性來保證產品實現經濟、可靠、高效率和操作方便等。
4 機電一體化的發展趨勢
4.1智能化趨勢
智能化作為一個多個專業的邊緣科學，是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。 例如：冷凍機組，通過測量各類物理量與微機內部已經設定的對應的參數比較，自動實現機械設備的啟停、報警、故障自修復等事宜。
4.2模塊化趨勢
由于機電一體化產品涉及各行各業，種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。 例如在OA產品中的電腦與打印機等各類外設之間，各個廠家通過標準接口（UBS）實現機電一體。
4.3網絡化趨勢
20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。 這些技術已經成熟，并且在OA中司空見慣，經過權限級別，可以實現遙控、遙信、遙測。
4.4 微型化趨勢
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
4.5綠色化趨勢
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。 隨著材料科學的發展，新型材料不斷涌現，和現實對綠色材料的需要的催生下，綠色化在幾點一體工業中將會發生日新月異的發展。
4.6系統化趨勢
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。機電一體化的人格化有兩層含義。一是機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研制各種機電一體化產品。
4.7大眾化趨勢
產品只有成為普羅大眾都能理解、需要，才能具有強有力的經濟性，生命才會長盛不衰。成為建筑以及日常生活中不可缺少的商品。機電一體化技術通過產品來展示的，經過網路化、模塊化等技術的攻關，成為生產、生活中的消費品將屬于必然。建筑中的空調系統可以通過溫度、壓力、流量等各類非電物理參數，通過傳感器、變送器傳輸到中央處理器，電流、電壓、頻率等電氣參數通過采樣傳輸到中央處理器；中央處理器的芯片當前已經可以進行編程處理；這樣各類用戶根據自己的需要，選用模塊、處理器等硬件，通過網絡或者售后服務獲取軟件資料和程序，通過協議等進行簡短的鏈接與安裝調試即可實現用戶的目的。
5結語
隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。
參考文獻
【關鍵詞】機電一體化；創新；發展
一、機電一體化的發展過程
機電一體化于1969年首次提出，它是機械學與機械結構學的總稱。二十世紀七十年代是傳統機電一體化階段，在這一階段，機電一體化是由機械學和電子學組合而成，主要用于自動售貨機、自動門以及自動對焦的照相機、攝影機等自動化產品的需求。二十世紀八十年代進入電腦控制機電一體化階段，為了適應產品多樣化的需求，滿足降低生產的成本、提高生產效率以及減少勞動力的需求，企業開始大量地研發機器人、電腦整合制造等與自動化生產相關的技術。在這一時期，電腦在其中扮演著非常重要的角色。到二十世紀九十年代，網絡傳輸技術、衛星定位系統以及無線與無線通訊技術也應用于機電一體化系統中。進入二十一世紀，機電一體化進入多元化的發展階段，又引入了光電技術、微機電系統技術等與生物相關的生物機電工程技術。
二、國外機電一體化的發展現狀
﹙1﹚制造技術的先進
總體來說，國外的機電一體化技術一直處于比較領先的地位。具體來看，先進的機電一體化技術就是綜合對傳統的機電一體化過程中的信息、能源等材料以及各種管理技術進行不斷的總結和吸納，使之綜合地運用到機電一體化產品的研發與制造過程中去，逐漸形成更加清潔、高效、低耗的機電一體化的產品的生產過程。從而使得制造技術更加完善、更加先進。
﹙2﹚傳感器與自動化儀表技術
隨著現代科技的不斷發展，機電一體化也得到了快速的發展，這也使得儀器、儀表技術發展得更為迅速。隨著微處理器在儀表中的運用，提高了儀表的可視度、可靠性以及可操作性。不僅使儀表的體積和重量得到了縮減，更使得其大大地降低了結構的設計難度，更為重要的是降低了機電一體化產品的制作成本。因此，以微處理器為核心的各種各樣的儀器、儀表以及傳感器在市場上得到了廣泛的銷售。例如，集成光學傳感器、生物傳感器、化學場效應晶體管等多種多樣的產品。在新時期，傳感器的發展也漸漸向小型化、智能化方向靠攏。
﹙3﹚機器人技術的智能化發展
機器人具體來說就是具有人的思維、情感及決策的高級的智能的機器。從人類發明機器人開始，該技術就以飛快的速度發展。在新時期，機器人的研究向家庭化方向發展，許多機器人已經走進工廠，走入普通的家庭中。
三、機電一體化產品的創新及發展趨勢
首先，隨著時代的發展，未來機電一體化技術將會得到更為廣泛的運用。機電一體化的產品也更加多樣化，小至數字光碟大至高速列車，都是機電一體化技術的運用與開發的產品。而在當今的用戶至上的市場中，客戶是企業經營的核心，只有不斷地研發出新的能滿足客戶日益增長的需求的產品，才能在激勵的企業競爭中始終立于不敗之地。因此，機電一體化的相關研究人員要時時地了解市場的需求，根據市場的需要對產品的功能、結構、材料及外形進行創新與調整，使之適合市場的需要。只有這樣，才能促進機電一體化的不斷發展。
﹙1﹚產品外形的創新
人們對一件產品的認識和了解首先是從它的外觀開始的，只有特別的、令人賞心悅目的外觀才能抓住客戶的眼球，吸引客戶的注意力，給人留下深刻的印象。因此，對機電一體化產品外形的設計要進行創新，在注重產品外觀的同時，也要使產品的外觀與功能相融合，使產品與其周邊的設備與接口相適應。
﹙2﹚產品功能的創新
功能作為機電一體化產品的重要內容，也是機電一體化產品在市場競爭中最重要的因素。機電一體化產品的功能創新主要包括兩方面的內容：一是在已有的機電一體化產品的基礎上，根據客戶的需求對其功能進行改進與完善，使之符合客戶要求；二是指企業不是根據客戶的需求而進行創新，而是依據市場的發展進行自主的創新，創造具有新功能的產品，引領市場的發展。當然，由于第一種創新是在原有的基礎上進行的創新與改造，因此，其所需的人力物力及資金也相對較少，并且投入市場的風險較小。而第二種則需要一定的資金技術及時間的投入，并且當新的產品投入市場時還存在著較大的風險。但是，創新是推動企業發展的動力，只有不斷地研發出新功能的產品，才能占據更大的市場份額，在眾多企業的競爭中獨占鰲頭。
﹙3﹚產品材料的創新
對機電一體化產品的創新，材料的創新也是其創新的重要環節。機電一體化產品對材料的創新也包括兩個方面：其一是指研發出新機電一體化產品的材料，例如，研發合金材料、納米材料等新的材料用于機電一體化產品的運用；其二是在機電一體化產品的研制過程中逐步地采用質量輕、體積小、強度大以及耐高溫、耐磨的材料，使機電一體化產品更符合人們的需求。
﹙4﹚產品控制功能的創新
機電一體化產品控制功能決定著產品性能的好壞 。隨著當今科技水平的迅速發展，微電子技術也在飛速地發展。如今，多功能的高速微處理器在市場中不斷出現。從而推動了在機電一體化產品中自適應控制、神經網絡控制等現代的控制技術得以實現。但是，就目前來說，大多數機電一體化產品還只具備低級智能，因此，對于具有控制功能、狀態監視及故障自診斷等功能的產品的研究具有很高的發展需求與前途。如果企業能夠出奇制勝，研發出新的控制功能的產品，必然會贏得市場的競爭力，促進機電一體化的不斷創新。
﹙5﹚產品結構的創新
另外，對于產品結構的創新也是機電一體化產品創新的一個重要的方面。對于機電一體化產品來說，無論是對產品進行再改進，還是對產品進行創新設計，對產品結構的創新都是極其重要的一部分。具體包括動力結構、機械結構、傳動結構以及周邊的接口等結構的創新。
四、機電一體化產品的發展方向
機電一體化不是一門單獨的學科，它集計算機、電子等學科于一體，因此，隨著計算機、電子等技術不斷地向快速化、智能化和微型化飛速發展，在未來階段，機電一體化產品主要朝智能化、小型化、網絡化等方向發展。
另外，機電一體化作為一門新興的領域，涉獵研究的人員還比較少。機電一體化人才的欠缺是當前的一個嚴重的問題。因此，大力地推進機電一體化的發展，完善建立相關專業及培養機構，培養出更多機電一體化人才，是當前的主要任務及目標。例如，在各高校中設立相關的專業，國家加強對該專業的扶持；鼓勵相關專業培訓機構的發展等，吸引更多的學生學習機電一體化專業內容。只有這樣，才能盡快地培養出高素質的機電一體化人才。促進我國機電一體化向前發展。
總結
機電一體化作為與我們生活息息相關的內容，要不斷地進行創新才能適應發展的需要。在機電一體化的創新過程中，要在掌握已有的技術的基礎上著眼于為來，了解市場需求，創造出更多滿足未來需求的產品，在激烈的市場競爭中利于不敗之地。
參考文獻
一、機電一體化的產生及概述
20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入了深入發展時期。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用，取得了一定成果。
機電一體化是一個綜合的概念，包含了技術和產品兩方面內容，它首先是指機電一體化技術，其次是指機電一體化產品。機電一體化技術是指包含技術基礎、技術原理在內的，使機電一體化產品得以實現、使用和發展的技術，機電一體化產品是指采用機電一體化技術，在機械產品基礎上創造出來的新一代機電產品。
二、機電一體化發展現狀
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：第一階段（又稱初級階段）是20世紀60年代以前，這一時期人們不自覺地利用電子技術并使之得到比較廣泛的承認；第二階段，機電一體化技術和產品得到了極大發展；第三階段，各國均開始極大關注和支持機電一體化技術和產品。
我國從20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和應用，國務院成立了機電一體化領導小組并將其列為“863 計劃”。在制定“九五”規劃和2010 年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響，許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作。雖然目前國內機電一體化技術與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距，但隨著新技術革命的迅猛發展，我國加大了對機電一體化技術的研究力度，并將其確定為國家高技術重點研究領域，給予優先支持，并取得了一定的成績。
三、機電一體化發展趨勢
1.智能化
這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能。
2.光機電一體化
光機電一體化技術是微電子技術、計算機技術、控制技術、光學技術與機械技術的相互交叉與融合，是諸多高新技術產業和高新技術裝備的基礎。它包括產品和技術兩方面：光機電一體化產品是集光學、機械、微電子、自動控制和通信技術于一體的高科技產品，具有很高功能和附加值；產品具有體積小、重量輕、適應性強、使用壽命長、操作更方便的特點。
3.網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。
4.微型化
微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術。
5.綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環境資源。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。
6、柔性化
柔性化有兩層含義，首先是產品具有自適應性如紡織業中，紡紗設備能方便的適應不同種類的纖維，織機能滿足多種織物對織造工藝的要求，在變換品種時能做到方便快捷；其次，機械設備制造商要具備根據用戶的要求而為用戶定制的能力。實現柔性化的必要條件是產品設計必須貫徹模塊化的設計理念。
關鍵詞：機電一體化；概念；構成；應用領域；發展
1 機電一體化技術的優勢
1.1 使用性能改善
機電一體化產品大都數都采用數字顯示和程序控制，產品上所設置的按鈕和手柄數量大幅度減少，自動化程度提高，操作更加方便簡單。機電一體化產品在生產過程中，通過內部的預制程度，實現電子控制系統自動指揮，重復實現全部動作。現階段，高級化的機電一體化產品，可通過對被控對象外界環境參數的變化隨即尋找最佳的工作程序，實現自動最優化操作。
1.2 調整和維護方便
機電一體化產品在安裝和調試的過程中，可以直接通過控制程序改變產品的工作方式，使其適應不同用戶對象的需要。這種控制程序的優勢在于不用改變產品的任何零件或部位，僅僅通過一定的手段將其直接輸入機電一體化產品的操作系統，就可以使原產品按照更新程序進行運作。另外，對于一些具有存儲功能的機電一體化產品，企業可以預先在系統內安裝若干套不同的執行程序，避免在需要時重復安裝，系統也可以隨時根據工作對象的需要，更換程序自動運作，提高工作效率。機電一體化的自動化監視、檢驗功能，可以使產品運作過程中出現故障時，設備自己做出反應并按照預設程序采取相應的整改措施，保證機電一體化產品的正常工作。
1.3 安全性能提高
大部分的機電一體化產品都具有自動報警、自動監視、自動保護、自動診斷等功能，所以如果在機電一體化產品工作過程中出現過壓、過載、短路、過流等故障時，機電一體化產品可以自動采取各種有效措施，排除安全隱患，減少設備故障的危害，在一定程度上保證的安全生產，提高了設備使用的安全性。
1.4 生產質量提高
機電一體化產品一般都具有自動控制功能和信息自動處理功能，為此，在檢測的精度、靈敏度、范圍等方面都有了很大幅度的提高，通過自動控制系統，機電一體化產品可以不受操作者的主觀影響，完全按照預定程序進行運作，確保機械的執行預期動作，保證了設備的生產能力和產品質量；另外，自動化的生產過程，提高了生產產品的效率，使得產品的生產能力大大提高。
1.5 適用面較廣
相比傳統的機電產品，機電一體化產品不再局限于單功能和單技術的限制，具有復合技術和復合功能，這在很大程度上提高了產品的自動化程度和功能水平。機電一體化產品大都有自動校檢、自動補償、自動化控制、自動調節、智能化以及自動保護等多種功能，可以廣泛適用于不同的工作環境和工作領域，應變能力較強。
2 機電一體化技術的發展
2.1智能化。智能化即發展人工智能，是機器能夠具有自主的計算推理能力。而這一切的基礎，主要是模糊技術、軟件芯片技術、信息技術以及其他一些相關技術的飛速發展。智能化是未來科技發展的必然趨勢，其中就包括機電一體化產品之一，智能機器人。
2.2高速、高精度化。數控機床一直是機電一體化的一大項應用，而未來數控機床勢必要比現在更快速、更精確。速度方面，機床主軸的轉速、加速度都會得到極大加強。而納米技術的發展與應用也使機床更微型更精確，這是未來的發展方向。
2.3綠色化。隨著科技發展，科技生產迅速提升的同時也在危害著環境的健康。地球是我們共同的家園，人類的發展絕對不能以破壞生存條件作為代價，所以科技的發展的同時，也要求著生產的綠色化與環境保護。產品的綠色化，指的是在產品設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，資源浪費少、排污少、對自然生態環境影響極低。綠色化即將成為最重要的發展方向。
3 機電一體化技術的應用
3.1機電一體化在數控機床中的應用。隨著機電一體化技術在數控機床中的應用，使得數控機床在結構、功能、操作和控制精度上都有所提高。主要體現在以下幾個方面：1、數控機床的結構向著總線式、模塊化、緊湊型的結構發展，在操作的過程中采用多個CPU，多主總線的體系結構。2、數控機床在設計方面對外開放程度較高，硬件體系結構的層次性和兼容性較強，可以使得用戶在使用的過程中達到效益的最大化。不僅如此，還對軟件進行了模塊化設計，使得數控功能更加豐富，加強了整個系統控制功能。3、在數控機床的生產運行中，一臺機床可以同時完成多個加工任務，也可以一次控制多臺機床的運行，從而達到多過程、多通道的控制目的。
3.2智能化技術。在工業設備的生產中，重工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術不能達到生產要求，所以有必要采取智能化的控制技術對生產環節加以控制。在重工業領域，職能控制技術主要應用于產品設計、生產、控制、設備的檢查以及產品質量控制等各個方面。
3.3計算機集成制造系統。GIMS是將生產人員與生產經營、生產管理和生產過程的控制有效連接在一起，從而達到生產產品的一體化控制，他不是將各分散系統進行簡單組合，而是將生產的全局動態進行優化組合。這一系統打破了原有制造系統的各個部門之間的界限，以產品的生產制造為核心來控制運輸流程和整個信息流程，從而實現了產品從決策到經營管理的有機結合。更進一步提高了生產效率，節約了生產資源，降低了損耗，達到了節約人力資源的目的，使得產品的庫存量逐漸減少，加快了產品銷售中資金的流動性和周轉能力，促進了企業生產力的快速發展。
4 結束語
現今，機電一體化已經越來越貼近我們的生活，這是讓人聞為之興奮的美好結果。相信隨著科技的不斷發展，各類技術不斷地水融，各學科的不斷滲透和影響，機電一體化必將綻放耀眼的光華，產生更多給于我們極大方便的產品，讓我們的生活彌漫著科技的芬芳。
參考文獻
[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2114.
1機電一體化的發展現狀
我國在工業生產技術方面存在著一定的問題，其制造水平與發達國家之間存在較大的差距。但是我國擁有強大的經濟市場，這對于機電一體化的發展起到了一定的促進作用。當今，世界上的經濟競爭十分的激烈，我國在工業制造方面面臨著巨大的挑戰，只有將我國的機電一體化技術融入到工業行業的制造中來才會提高我國科技的技術含量，打破傳統的工業行業中存在的成本高、技術含量較低的不良現象。機電一體化的發展經歷了三個重要的時期。最初的階段是簡單的機械與電子的融合，在機電一體化的最初階段人們只是具有了電子與機械相結合來運用的簡單的構想，只是停留在理論思想方面并沒有采取一定的措施來實現電子與機械的相互融合。第二段時期主要是技術的發展階段。這個階段出現了很多的理論思想，雖然電子技術隨著社會的快速發展也取得了一定的進展但是把理論思想應用在實踐中也仍然不能實現電子技術與機械技術的相互融合。第三階段就是電子技術朝著智能化的發展方向而發展。當今社會，我國的科學技術得到迅速的發展。計算機信息技術、紅外線感應技術等無不在提醒著我們這是一個智能化的世界。計算機信息技術、紅外線感應技術在一定程度上推動了機電一體化技術的發展，為機電一體化提供了相應的知識理論。目前，機電一體化在社會市場經濟的刺激下已經實現了在各個行業中的應用。世界上的各個國家都在為機電一體化的發展提供了人力、物力和財力，其最終的目標就是希望通過機電一體化來實現自己國家的工業化快速發展。
2機電一體化的創新發展趨勢
2.1采取綠色、環保、輕便和性價比較高的材料
機電一體化在未來的創新方面將會選擇采用較為環保、輕便和性價比較高的材料。在機電一體化的原材料方面開始有新的突破。比如說，機電一體化的產品可以隨著社會經濟的不斷發展選擇一些輕便、綠色和性價比較高的原材料，選擇原材料之后可以充分聯系材料的不同特點來對所生產的產品進行不斷的改進與完善，進而可以保證機電一體化的產品的質量并在保證機電一體化產品質量的基礎之上采用更加典型的新型的材料來不斷地創新產品，比如，可以在機電一體化中引入高分子材料、智能材料和納米材料，這樣可以使材料的得到一定的回收利用并達到環保、綠色的環境要求。
2.2在造型和功能上的創新
在我國科學技術的飛速發展下，我國在機電一體化產品的方面上開始新的創新，最值得一提的就是在造型和功能方面的創新，機電一體化產品在造型和功能方面上的改進與創新可以較大程度地滿足廣大消費者對產品造型和功能的追求。比如說，在對產品的造型方面的創新時，利用機電一體化的技術可以有效地提升產品的外在造型的審美高度，最大程度地滿足顧客對產品造型的需求。除此之外，機電一體化也會越來越重視自身產品的功能，會加強對產品功能上的改進與創新。并且機電一體化產品的功能還會為了滿足不同用戶在不同階段的不同的要求來改變產品的功能使得產品的功能變得多樣化與全面化。
2.3機電一體化會實現控制方面的高效化、智能化和便捷性
傳統的機械設備在操作方面具有較大的繁瑣性，再加上在工作的過程中需要認為實現機器的操作運行。這往往就會提升人工操作機器設備的危險性。機電一體化就是能較好地避免這些潛在危險的發生，可以有效地實現在機械設備的操作運行中的便捷性、安全性、自動化與高效性。比如說，在機電一體化中運用電子技術、光子技術或者現代新型的信息技術并在此基礎之上加以創新就會實現機電一體化的便捷性、智能化與高效性，有利于進一步促進機電一體化的創新發展的進程。
3機電一體化產品的發展方向
機電一體化并非是一門獨立的課程，它融入了電子、計算機、機械工程等專業的知識。隨著信息技術與電子產業的迅速發展，計算機技術和電子技術逐漸走向智能化、微型化和快速化。因此，集電子、計算機于一身的機電一體化技術自然也會隨著電子技術和計算機技術的發展而不斷地發展。在不久的將來，機電一體化技術開始邁向智能化、微型化與網絡化的進程。機電一體化作為一種新型的科技技術，研究其技能的人員相對而言較少，機電一體化的專業的研究人員的缺乏是目前阻礙機電一體化發展進程的較為關鍵的問題。所以，目前最重要的任務就是在大力推進機電一體化進程的基礎上建立完善的有關專業的培養部門，為機電一體化技術培養出所需要的專業性人才。比如說，可以在各大高校中開設與機電一體化技術相關的專業科目，鼓勵有關專業培訓教育集體的發展，國家還要給這些相關的專業相應的政策扶持，為機電一體化技術人才的培養創造良好的訓練環境。在這樣的情況下才有可能吸引更多的人去關注和了解機電一體化的技術專業，才會在此基礎之上較快地培養出高素質的專業性人才，從而進一步促進我國機電一體化技術的發展進程。
4結束語
機電一體化的技術的實現可以進一步滿足大家對產品的更高要求，只有不斷地對機電一體化進行創新才會在社會經濟的快速發展中適應社會的需求。我們要在掌握現有的技能的基礎之上了解市場經濟的需求，努力創新，在技術創新中不斷地創造出更多需求的產品，早日實現在市場經濟競爭中的龍頭地位。
作者:張杰 單位:國投大同能源有限責任公司
參考文獻：
論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的基本概要和發展背景。綜述了國內外機電一體化技術的現狀，分析了機電一體化技術的發展趨勢。
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
1 機電一體化概要
機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。
因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術有純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
2 機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
3 機電一體化的發展趨勢
3.1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
3.2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
3.3 網絡化
20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
3.4 微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.5 綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
3.6 系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體花產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。
結語
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻
[1]李建勇．機電一體化技術．北京：科學出版社，2004．
關鍵字：機電一體發展趨勢
中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號：
在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
一、機電一體化概要
機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。
因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。但是發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
二、機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為3個階段。
20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。
20世紀70~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。
20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。
三、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此，機電一體化的主要發展方向如下：
1、智能化。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
2、模塊化。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
3、網絡化。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system, CIAS)，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
4、微型化。微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
四、我國的現狀與前景
用信息化帶動工業化是我國21世紀的一項重大戰略舉措。信息化是由計算機與互聯網生產工具的革命所引起的工業經濟轉向信息經濟的一種社會經濟過程。它包括信息技術的產業化、傳統產業的信息化、基礎設施的信息化、生活方式的信息化等內容：在信息化和工業化的關系問題上，有兩種極端的觀點。
一種觀點認為：我國的工業化水平很低，離開了工業基礎談信息跨越只能是空中樓閣，信息化這種新經濟現象是發達國家的事；我國工業化的任務尚未完成，我們必須堅守傳統產業，把注意力放在工業化上；我國在信息技術的開發領域和應用領域與發達國家都存在巨大差距，過分強調信息化，必然會產生泡沫經濟；面對巨大的“信息鴻溝”談“趕超”和“跨越”是不現實的，對新興的信息產業只能慢步走。我們把這種觀點稱作“堅守――慢步論”，即堅守傳統產業，慢步信息產業。
另一種觀點認為：信息化與工業化沒有必然聯系。我們必須緊跟時代步伐，放棄夕陽工業，大力發展信息產業這種朝陽產業。這種觀點是“放棄――跨越論”，即放棄傳統產業，在信息產業領域實現全方位的跨越。“放棄――跨越論”者關注的是西方國家在工業化過程中實行的放棄轉移型戰略。
我國實現信息技術和信息產業跨越式發展具有以下條件：(1)后發成本優勢。 (2)后來者沒有結構慣性。 (3)信息產業容易跨越。(4)信息市場潛力大。(5)信息設施有較好的基礎。、(6)有民間資本支撐和局部技術優勢。(7)有一批創新主體和示范工程。(8)有市場體制支撐。、
