论机电一体化与我国的经济发展

现代制造业是以高新技术全副武装起来的,是高新技术产业不可或缺的重要组成部分。机电一体化就是高新技术的重要代表,也是现代制造业的核心部分。发展机电一体化,就会发展中国的制造业,使我国传统制造业进行全面优化并升级,同时也对我国经济发展起巨大的拉动和促进作用。

一、机电一体化的发展背景和基本概要

机电一体化发展到今天已经成为一门新型的学科,它有着自身的独特系统,由于科学的快速发展,机电一体化也被赋予了新的内容。机电一体化是在动力功能、控制功能和信息技术处理功能上引进先进的电子技术,将机械与电子技术以及相应软件结合起来的系统的总称。机电一体化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高新技术,并根据优化组织以及系统功能的目标来合理的配置各个单元,实现机电一体化的多项功能、高质量和低耗能的功能价值,使得整个系统工程最优化。这样产生的一个完整的功能系统,就成为机电一体化产品或者说是一个机电一体化系统。

机电一体化包括了技术和产品两个方面。机电一体化是一些技术融合的综合技术,而不是机械和电子技术和其它技术单纯的组合和拼凑出来的,这是机电一体化与机械电器化的本质区别。机械工程虽然发展到机械电器化阶段,但是仍然属于传统的机械,其主要功能的实现主要还是靠体力。但是当发展到机电一体化以后,其中的一些电子装置就可以取代一些机械部件的功能,并能够赋予一些新的功能,比如自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。也就是说机电一体化产品不仅是人的体力活动的延伸,也是人的智力的延伸,具有智能化是机电一体化与机械电气化在功能上的最本质的区别。

二、机电一体化的发展历史

机电一体化经过了三个阶段的发展。第一阶段为20世纪60年代以前。这个时期内的开发研制都是出于自发状态,人们自觉的利用电子技术的成果来完善机械产品的性能。当时电子技术的发展没达到一定的水平,电子技术和机械结合还不能广泛并深入的发展,而且已经开发出来的产品也不能进行大量推广。

第二阶段为20世纪70―80年代。在这个时期内,随着通信技术和计算机技术的发展,机电一体化也蓬勃发展着。超大规模的集成电路和微型计算机的迅速发展,为机电一体化的发展奠定了基础。

第三阶段为20世纪90年代后期,机电一体化进入深入发展期,开始了机电一体化技术向智能化方向发展的新阶段。随着光学和通信技术进入了机电一体化,出现了光机电一体化和微机电一体化等新的分支。对机电一体化系统的分析和集成方法的研究对机电一体化的体系和发展趋势起了促进作用。人工智能技术以及光纤技术等领域取得了巨大进步,这为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。以上的所有这些研究,会促使机电一体化建立完整的科学体系。

三、我国机电一体化的现状与前景

21世纪我国一项重要措施是用信息化带动工业化。信息化是一种社会经济过程,它会使我国的工业经济转向信息经济。它包括了信息技术的产业化、基础设施的信息化、生活方式的信息化等等内容。有些人认为:我国工业化水平并不高,信息化是发达国家的产物,我们应该根据我国的基本国情来坚守传统的工业化产业,如果我们一味强调信息化,我国就会产生泡沫经济,对新兴的信息产业只能慢慢走。也有人认为,我们就应该紧跟时代的脚步,大力发展信息产业这种先进产业,放弃传统产业,向信息化方向发展下去。

笔者的观点是:在信息化的过程中,我们要处理好传统产业与新兴产业之间的关系,要以信息技术为发展工业化的主导力量,处理好教育与经济的关系,用头脑信息化带动社会经济的发展。坚守传统产业的观点不可取。“坚守传统产业,慢步或停步信息产业”的观点是不可取的。我国与发达国家之间的发展差距,突出表现为:一是经济发展的差距。二是知识与信息差距。我国与西方7国相比,互联网普及宰相差143―1761倍。所以我们要正确认识我国的后发优势,探讨实现信息领域的跨越式发展的可能性。

四、机电一体化的发展趋势

机电一体化是多种学科的交叉综合,它的发展以及进步会促进相关技术的发展和进步。所以,机电一体化的主要发展方向为:

(一)网络化

计算机技术已经被广泛应用,它的突出成就就是网络技术。网络技术的迅速崛起和快速发展给工业技术、军事、政治、教育和人们的生产生活都带来了巨大的变革。网络将全球的经济都联系在一起,大、中、小型的企业间竞争也会全球化。机电一体化的新产品研制出来以后,只要它的质量有保障,而且功能强大,很快就可以畅销全球。网络现在已经全球普及,以网络为基础的各种新型技术已经应用到人们生产生活的各个角落,远程控制的终端设备本身就是一种机电一体化的产品。局域网技术普遍用于家用电器网络中,利用家庭网络把各种家用电器连接成计算机家用电器系统,这样就能方便人们在家里享用各种高新技术带来的快乐。所以说,机电一体化要朝着网络方向发展。

(二)智能化

21世纪机电一体化的发展方向就是智能化。机电一体化技术的智能化已经受到人们的重视,比如机器人的产生和数控机床的产生就是智能化的重要应用。不过,机电一体化产品具有与人完全相同的智力是不必要的,也是不可能实现的。但是,高速的微处理器使机电一体化的产品具有人的部分只能是必要的而且是可能的。

(三)微型化

微型机电一体化产品不仅体积小,而且运动很灵活,消耗的能量也少,在军事、医疗等方面有很大的优势。微型机电一体化的产品加工采用的是超精密技术,比如有光刻技术和蚀刻技术两类。

(四)绿色化

工业的发展不仅使得人们的物质丰富起来,生活舒适起来,同时也会使生态环境受到严重污染。绿色化是时代的趋势。绿色产品在制造、使用和销毁的过程中要符合人类健康的要求,要尽量对生态环境进行无公害保护,加强资源的利用率。绿色的机电一体化的产品具有远大的发展前景。

由上可以看出,机电一体化的出现是许多科学技术发展的结晶,它的出现有必然性,它的发展会促进制造业的发展,从而带动我国的经济发展,前景会越来越光明。

(王涛,1975年生,山东泰安人,青岛港湾职业技术学院副院长、讲师。研究方向:港口机电一体化技术、高职学生政治思想教育及管理)