郑立波
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摘要：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工程，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“机电工程”为特征的发展阶。
关键词：机电；一体化；发展；系统
一、机电工程概要
机电工程亦称机电一体化是指在机构中主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电工程发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电工程是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电工程系统或机电工程产品。
1、机电工程技术发展：机电工程是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。（1）数字化：数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。（2）智能化：即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。（3）模块化：由于机电工程产品种类和生产厂家繁多，就需要研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电工程产品单元模块。（4）网络化：由于当今网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术逐渐普及化。（5）人性化：机电工程产品的最终使用对象是人，如何给机电工程产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电工程产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受。（6）微型化：微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（MicroElectronicMechanicalSystems，简称MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统（7）集成化：集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。（8）带源化：是指机电工程产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，带源化是机电工程产品的发展方向之一。（9）绿色化：科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。
二、机电工程的现状和发展趋势
1、机电工程的现状：机电工程发展至今已经成为一门自成一体的新型学科，随着科学技术的不断发展，必将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为机电工程是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最终达到最优化的系统工程技术。
2、机电工程的发展趋势：21世纪以来，开始了机电工程技术向智能化方向迈进的新阶段，机电工程进入深度发展时期。主要方向如下：（1）智能化：智能化是目前机电工程技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电工程建设的研究日益获得重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。（2）模块化：模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电工程产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电工程产品单元是就成为目前非常重要的事。（3）网络化：在21世纪年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活等都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。
三、机电工程的未来发展
1、全息系统化：全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。
2、微型机电化：目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这是向微观领域和微型机器的发展趋势。
3、光机电工程：光机电工程是机电产品发展的重要趋势，因为机电工程系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电工程技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电工程系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
4、产品网络全球化：计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展，同时给日常生活都带来了全新的面貌，全球生产、经济被各种网络连成一片，企业间的竞争也将出现网络全球化，一旦研制出机电工程新产品，只要其质量有保证，功能可靠，必然会畅销全球。
5、产品绿色化：近年来，人们的生活也发生了巨大的变化物质需求丰富，生活舒适可用资源减少，生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现，人们开始呼吁保护环境资源，回归自然，那么此时，绿色产品的概念也就应运而生，这是一个时代的绿色化趋势。
结束语
综上所述，机电工程的出现不是孤立的，它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。当然，与机电工程相关的技术还有很多，并且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，机电工程技术的广阔发展前景也将越来越光明。
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