淺談對市政機電管理一體化

楊建燦 陳長龍 王柏永

摘要：在經濟與科技并駕齊驅的發展大潮中，工業領域也大刀闊斧地改革，其中最為突出的要數機電一體化的技術革新，大大提高了工業生產的效率。機電一體化應用領域極其廣泛，而且也在向著更加專業化的方向發展。機電一體化的產品已經投入市場，并且受到了廣泛的認可，我們相信以機械技術和微電子技術緊密結合的機電一體化技術必將成為新的技術革命一大亮點。

關鍵詞：機電一體化；技術發展

前言：機電一體化正處于發展階段，具有極強的綜合性，主要包括機械技術和信息技術還有微電子技術以及控制技術，影響著產品和技術的結構，管理和生產的方式。機電一體化作為一種新技術，其內涵也在不斷更新，其必將朝著更加有利于科技生產的方向發展。

一、機電一體化技術的概述與發展史

1.機電一體化技術的概述。機電一體化技術是將微電子技術、自動控制技術、計算機技術、機械技術、電力電子技術、接口技術、傳感測控技術以及信息轉化技術和軟件編程技術有機的結合到一起，進行綜合的系統的應用。目前的機電一體化所具有的特點是多功能，自動化和智能性，主要五大系統，分別是機械系統、動力系統、檢測傳感系統、信息處理控制系統、執行機構所組成的系統，這里機械系統是最基礎的系統，只有其正常運作，其他系統才能實現自身的功能，它的主要組成部分是機身和聯機還有機械傳動。動力系統也是行當關鍵的一部分，包括電動裝置、氣動裝置還有液壓裝置。機電一體化使機械作業更簡單而且更規?；?，大大提高了工作效率。機電一體化產品有兩類：系統元件和基礎元件，我們所熟知的屬于機電一體化的有機器人和汽車上的電子產品，工業生產中的數控機床還有排版印刷系統等等。再介紹一下屬于機電一體化的元、部件，比如一些電力電子器件或者裝置，一些微型電機，比較常見的是傳感器和專用的集成電路等。更值得注意的是微電子裝置還有一些新功能可以自動檢測和處理一些信息，并且顯示一些關鍵記錄，還可以自動調節、控制、診斷和保護，非常便捷?？梢哉f機電一體區別于機械電氣化的主要特征就是前者更加智能化。

2.機電一體化的發展史。信息技術是機電一體化發展的物質基礎，通常認為信息技術包括計算機技術、控制技術以及通信技術，有它發展起來的機電一體化技術經歷了三個主要階段。第一階段，也稱萌芽階段，主要指20世紀60年代以前，這一階段主要是初步的探索階段，完善一些熟知的、落后的機械產品的性能，以達到更新的目的。這里不得不提到二次世界大戰，這樣的戰爭起到刺激的作用，促進了機械產品和電子技術相結合，當然主要用于軍事方面，為戰后經濟發展和技術進步提供了方便。第二階段，也稱蓬勃發展階段，是70年代到80年代之間。在這一階段中有很多機電一體化新產品誕生。其實這應該主要歸功于日本，大大的推動了機電一體化的發展。日本政府頒布相關法律法案鼓勵企業應用電子計算機和其他電子設備，從而實現自動化控制。雖然日本目的不純，卻畢竟為機電一體化的發展做出不可磨滅的貢獻，而且促進了企業革新，為企業帶來新的生機。第三階段，也稱智能化階段，是指90年代后期，這是一個全新的階段，機電一體化的到了深入的發展。人工智能技術的發展，神經網絡技術的創新還有光纖技術的開發都為機電一體化發展奠定了基礎。由此，機電一體化開始真正的騰飛。

二、機電一體化的核心技術與應用

1.機械一體化核心技術。首先就是機械制造技術，可以說這是機電一體化的技術基礎，它主要包括機械設計、機械制造，以及機械工藝，可以利用這一高新技術來改變產品的結構、性能和材料，這樣就可以使產品的重量減輕，體積更小巧，精度上可以更精確，剛度和性能得到改善和提高。然后說說傳動技術，主要的傳動方式有液壓傳動、氣壓傳動、磁力傳動、機械傳動和電力傳動，這些裝置互相配合，完成傳動。再說說信息處理技術，用它來完成信息交換 、存取 、運算 、判斷與決策等等，其實主要是指計算機，尤其是單片機技術。傳感器技術大多是應用光纖傳感器，極大的促進機電一體化發展。最后就是自動控制技術，它完成了人工智能控制，對機電一體化技術有深遠影響。

2.機電一體化技術的應用。機電一體化被廣泛應用于數控機床中，使得現在的數控機床構造更合理，功能更健全，操作精度更精確。構造相對于以前的機床來說更緊湊、更有整體感了，特別值得一提的是具有模塊化。功能上，設計更加開放，更加智能化，而且應用了更先進的存儲器和軟件，單板機和單片機組成的控制機的使用極大的提高了精度以及機床的可操作性，保證生產產品的質量和效率。除此之外，機電一體化還應用于計算機集成與制造系統，簡稱CIMS。機電一體化的應用使以前分散系統的見到組合變成了具有全局動態綜合優化的先進系統，是各部門之間不再存在界限，實現了從經營決策到開發產品，從生產準備到管理推廣的一條龍，這樣就得到了一個統一的整體，充分利用生產要素間的完美配置。更值得一提的是機電一體化技術在工業機器人上的應用，我們知道一開始的工業機器人是按照一些指示不斷地重復某一動作或運動，動作完全沒有靈活性，后來一些機器人應用了傳感元件，這就可以獲得一些簡單的作業環境和對象這樣一般性的性的信息，在經過處理和分析，反饋給機體，并相應的做出被命令的動作，這時已經朝著實用化方向發展?，F在的機器人已經實現了智能化，具有一定的感知能力，而且思維邏輯也不再那么簡單，可以做出判斷和抉擇，更適應環境的變化，而且行動上也更加獨立，這與機電一體化有著密切的關系。

三、機電一體化的發展趨勢

1.未來的機電一體化將朝著綠色環保方向發展。在人們物質生活越來越豐富的今天，生態環境卻越來越惡劣，因此人們在可持續發展的主流影響下提出了保護資源與環境的戰略措施。目前最普遍的就是綠色產品，它是指從設計研發到生產制造，從使用過程到銷毀過程的全程的綠色化，以滿足人們日益增長的健康需求，同時也大大提高了對資源的合理利用和對環境的適當保護。綠色化應用到機電一體化上就是提高機械的性能，使其更加智能化，并且做到可以回收再利用，同時降低機械系統的耗能量以及對環境的污運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學染。

2未來的機電一體化將朝著微型化方向發展?？梢哉f機電一體化已經向微型機器和微觀領域方向延伸，比如說微米級以及納米級。微機電系統是由微機械技術、微電子技術和軟件技術所組成，因其體積太小，所以在設計研發，材料選擇，以及加工測試等階段將很困難，必然遇到一些問題，這就需要高精尖人才來完成此項艱巨的任務。微機電一體化產品因其體積小巧的優勢，可以少消耗能量而且運作起來比較靈活，適合醫療、軍事等方面的應用，還可以延伸到航天、信息、農業等可開發領域，目前已經制造出了亞微米級的機械元件。

結語：目前，機電一體化已經成為機械工業領域不可缺少的一項技術形式，它遵循整體最優化、智能化、仿生、柔性化、融合、可再生、美學等原理，隨著科技的發展，機電一體化必將創造一個全新的輝煌。

參考文獻：

[1] 王峰.機電一體化技術發展的探討[J].自動化技術與應用.2008（07）.

[2] 王平.煤礦機電一體化技術應用研究[J].數字技術與應用.2010（08）