浅谈机电一体化的创新

浅谈机电一体化的创新

康华军

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摘 要：产品结构设计是一个复杂的过程，一个产品的结构设计好坏决定着该产品能否实现其各项功能。结构设计师要具备全方位、多目标的空间想象能力，还应具备跨领域协调的整合能力素养。设计出安全耐用、性能强，且低成本、易于制造的产品。以绿色节能冷藏箱结构设计为例，设计者不仅要设计一系列相关联的零件来实现其各项功能，又要考虑该冷藏箱外形美观、结构紧凑。在设计中不仅要考虑物质和能源消耗的减少，还要考虑产品零部件的回收利用价值，尽量减少有害的物质排放。基于此，本文从机电一体化设计展开浅析。

关键词：机电一体化；关键技术；设计

引 言

机电一体化技术是融汇了电子技术、机械技术等多样技术的新型技术方法，并在现代科技的创新推动之下实现技术改造和升级，给机械生产制造提供更大的便利，有效冲破传统制造生产当中的瓶颈。

一、机电一体化的简介

（一）概念

所谓机电一体化，是指结合机械技术、信息技术、微电子技术、电工电子技术、信号变换技术与传感器技术等各项技术，并将综合体应用于实际领域的一项新兴综合性技术。1971年，日本杂志《机械设计》副刊上最先提到机电一体化这个概念。随着现代科学技术的发展，机电一体化设计逐渐走向智能化、人性化设计的道路。

（二）设计原则

首先确定一系列的设计指标，在进行机电一体化系统的设计，也就是说，对所设计的系统提出必须满足的技术要求，然后才能着手具体系统的设计。机械系统与微电子系统协同组合的原则。在采用机电一体化技术新概念进行工程设计时，为了提高系统的性能和柔性，要求广泛的物质和信息的集成。在整个机电一体化系统的设计过程中，都必须考虑机械技术与电子控制技术的集成，创造出机械、电子以及软件等有机结合的新产品。机电一体化系统设计往往伴随着机械系统的再设计，而且机械系统的再设计还不是全部。

（三）技术发展

智能化发展是机电一体化发展的主要方向，智能化元素使得工业机械操作系统具有决策、推断等多方面能力，相比传统的机电技术，开发智能化机电一体化产品主要集中在性能开发上，如对早就进入研究创新阶段的自动清洁机进行智能化控制管理。集中化，即集中监控化，突显机电一体化产品功能合一作用，设备系统一个细小环节出现故障都能被及时发现，运用该技术可以保证设备有效运行和管理，提高设备运行安全性能。20世纪90年代，我国已经将网络技术应用于机电一体化研发过程中，远程控制技术的发展，有效推动了机电一体化产品的网络化。微型化能够有效融合机械和控制，并且无需对两者进行区分，不需分离CPU、传感器等核心部分。

二、机电一体化的创新

任何产品的创新都离不开新技术的引进，而机电一体化技术亦是如此，在过去的几十年里，机电一体化每一次的创新都是源于新技术的引进使用与新技术的开发，创新技术对机电一体化的发展来说是至关重要的，市场经济在不断的发生变化，人们在对于产品要求不仅限于产品的整体质量，还有其新性能的研发与新技术的推出，机电一体化的创新主要体现在其技术当中。对于机电一体化的起来说，创新技术就是其盈利的一个重要指标，一个产品的本身能够盈利，不仅在于其外观，还在于其的创新性，实用性以及质量的保证，企业要想在竞争激烈的市场当中占领一席之地，就必须进行创新和改革。

机电一体化实际上就是一种待销售的产品，产品的创新直接影响着其将来在市场上的销售量，对于机电一体化的产品来说，首先就是产品外观的创新，春平外观是消费者的直观第一感受，在一定程度上来看，产品的外观影响着消费者的购买欲望，大多企业为了吸引消费者，都对产品外观进行了改革，改革就是与众不同，外观新颖，对于机电一体化产品外观的改革，就可以从体积上入手，传统的机电一体化产品体积都比较大，这就给人们一种笨重的感觉，小巧的产品或许就能吸引更多的消费者。

其次，产品的功能意识非常重要的一项指标，产品的功能性是整个产品的核心所在，是其实际经济效益的体现。对于机电一体化功能的创新，首先要得到用户的认可，就创新来看，一种是在产品原来基础上的一种改革，另一种就是对未开发产品的一种研究，前者是根据现有产品功能的改革与升级，后者就是新功能的研发，这种研发就是借鉴已有产品的功能与性能，然后根据用户所提出的的相关意见，从而进行新产品的研发工作，两者之间的差异还是较多.

最后就是产品材料创新，随着网络时代的到来以及科技技术的不断创新，机电一体化产品的材料也进行了相应的创新，产品材料是产品整体质量的体现，材料的选用直接与产品投入成本有关。二十一世纪很多新材料都得到了广泛的应用，特别机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其应用材料具有广泛性和创新性。

三、机电一体化的发展

（一）引进国外先进技术

随着经济的发展与进步，我国近几年来机电一体化的发展是趋于上升趋势的，但就技术而言，其较发达国家还是有较大差距的，我国的机电一体化技术起步较晚，基础较差，因此，我国的机电一体化发展技术离不开先进技术的引进，国外已一些先进优良的技术就值得我们学习，我国对于引进先进的机电一体化技术要本着取其精华，去其粕糟的本质，来借鉴西方先进技术，来带动我国机电一体化技术的创新。

（二）注重人才的培养

全球化的影响，致使我国较多的人才都选择出国进行深造，这就导致我国人才严重流失。机电一体化技术是一项先进的融合性技术，其对于人才专业性要求极高，因此，相关企业一定要注重技术人员专业素质的培养。缺乏专业人才对于机电一体化的发展是极不利的影响，也许会造成机电一体化技术发展的停滞不前。相关企业对于现有的人才，要给予重视，在薪水方面给予一定的提高，至少要不比发达国家的薪水低，这样才可能保住现有人才，从而促进我国机电一体化技术的发展脚步。

四、机电一体化的设计方法

（一）交叉综合设计

机电一体化设计会涉及到大量的机械设计和电子设计，产品研发过程中要应用多学科、跨专业结合的综合设计方法，各学科协同作用，无主次之分。设计人员要在设计定位和市场调研基础上考虑机械结构和电子电路等因素，并协调各因素，实现产品的功能和服务。

（二）产品结构设计

科学技术的发展，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与改造。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、产品机构、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”为特征的发展阶段。

（三）制造工艺设计

产品美观设计和结构设计固然重要，但若不对制造工艺进行设计，产品设计将达不到预期效果。产品的制造工艺设计在工业生产中占举足轻重的地位。模具制造过程中出现问题会直接影响到产品的美观以及产品制造的效率和成本。制造工艺设计应简洁大方，操作性强，尽量使用智能化操作，减少手工出现的误差。

结束语

随着科技技术的不断创新与发展，我国的机电一体化技术目前已经拥有众多先进科技技术的支持，但其创新之路还很长久，我国的机电一体化技术要想长远的发展下去，就必须进行产品外观、功能、技术方面的创新，还应适当的引进西方的先进理念与技术，再结合相关技术研究人员，共同促进我国机电一体化的发展。

参考文献

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