【正文】 。上述三大類功能，既強調(diào)需要改進的設(shè)計，產(chǎn)品的制造，開明的管理，不是必然相互排斥的。 與顧客分擔設(shè)計過程是一種有趣的過程，當把她作為機電一體化基本原理的一部分考慮時，這一過程為在工廠自動化方面發(fā)生的其他一切事實的動力。 一份關(guān)于這種工藝的周密調(diào)查講揭示：日本人已創(chuàng)造了非常適合于用戶的新產(chǎn)品，以至 我們的陳舊產(chǎn)品在市場上失去了光澤。 系統(tǒng)原理 機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)包括產(chǎn)品設(shè)計的所有方面，產(chǎn)品的生產(chǎn)制造和與工廠管理部門由數(shù)字化驅(qū)動的相互協(xié)調(diào)的計算機輔助系統(tǒng)。 3: 機電一體化的組成 這一章節(jié)簡要的介紹機電一體化系統(tǒng)的原理，而且講述了需要機電一體化各個組成部分來 實現(xiàn)機電一體化工藝技術(shù)。 靈活性 由于正確的操作可利用的占地面積的計劃，一個機電一體化系統(tǒng)最初可為低產(chǎn)量而設(shè)計。如果好的傳感器和計算機能夠控制和解決一些非預期的情況，例如刀具劃傷、零件流動阻滯等等。 高的產(chǎn)品質(zhì)量 經(jīng)常性的監(jiān)督機電一體化系統(tǒng)，特別是當與沒有與合作系統(tǒng)聯(lián)合的機器系統(tǒng)相比能夠更能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品設(shè)計性能與生產(chǎn)能力的基本結(jié)合，高水平的自動化夾具數(shù)量和駐留的機器數(shù)量的減少，設(shè)計的更好的永久性夾具，更加注意零件與機器的調(diào)整，所有這些都使單個零件質(zhì)量良好，零件之間有極好的一致性，并且導致返工成本的大大減少。 生產(chǎn)的可維護性 許多機電一體化系統(tǒng)能夠適度的降低當一個或更多的機器失效后不能正常工作的機率。 對改變的產(chǎn)品的需求快速響應(yīng) 機電一體化系統(tǒng)對于不同產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和市場需求改變或者工程設(shè)計改變都有固有的靈活性。 與單獨車間環(huán)境下相比，利用機電一體化系統(tǒng)在減少在制工件方面是非常顯著的。勞動力資金的減少在某種程度上與傳統(tǒng)工作車間不需要的技術(shù)是相互抵消的。例如在車間夾緊、卸下工件。當利用機電系統(tǒng)代替加工中心時，減少 1/3 的機器設(shè)備是正常的。另外，已經(jīng)固定在托板上的零件到達機器，以使零件裝卡時機器不必等待 ─ ─把零件固定在托板上是單獨的工作站上完成的。 機器設(shè)備的高利用率 典型的講，一套機電一體化機器設(shè)備的生產(chǎn)量是在獨立車間的環(huán)境下、相 同的機器條件下的三倍。通用電器公司成為工廠汽車系統(tǒng)的主要賣主，已經(jīng)推出其宏偉計劃合并其旗下的數(shù)個公司，包括伊利機車廠 、斯克奈塔氣輪機廠、夏洛茨維爾制造分工司。 許多公司更廣泛的利用計算機把他們的工廠看成是機電一體化構(gòu)想的試樣點。廣泛的利用機電一體化組成部分例如 CAD(計算機輔助設(shè)計 )、 CAP(計算機輔助計劃 )和 MIS(管理信息系統(tǒng) )幫助的編制進度。 機電一體化的定義的重要性不在于它是詞語的簡單組合，他把工程技術(shù)和制造技術(shù)相互結(jié)合，他會改變我們設(shè)計和生產(chǎn)下一代高科技產(chǎn)品的方式，充分為機電一體化提供基礎(chǔ)，并強有利的推行機電一體化的國家將把世界導向一場具有深遠意義的新一代技術(shù)革命。居住在一起，個人之間相互交流在產(chǎn)品將產(chǎn)生一種復雜的效應(yīng)。只有這樣，我們才能保證將來下一代的產(chǎn)品設(shè)計者和制造工程師將在新的技術(shù)領(lǐng)域有出色的表現(xiàn)。在大學里我們把機械學和電子學這兩門學科分離，而且僅在偶然的綜合性課程中允許二者相遇。這一事實，那么我們一定能理解。 為了縮小差距，我們不僅要制造新的工具，而且我們要走的路更遠。他們在機電一體化方面的進步是非常重要的，因為它是下一代以數(shù)據(jù)為主導的設(shè)計及制造技術(shù)的重要手段。在試樣試品和產(chǎn)品實現(xiàn)方面，日本與美國持平，甚至超過美國，并在一段時間內(nèi)仍保持領(lǐng)先勢頭。除了機械視覺系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)外，日本的基礎(chǔ)研究與美國的是可以相比的，日本人在機器視覺系統(tǒng)（系統(tǒng)通過傳感、物體識別、圖象分析和解釋來確定物體的方位和形狀的能力，稱為機械視覺系統(tǒng)）日本人工智能方面的研究比美國相對落后，主要是 日本人不認為人工智能是與他們將來系統(tǒng)結(jié)合的關(guān)鍵。除了少數(shù)領(lǐng)域外，完成使機電一體化的原理具體化的下一代系統(tǒng)的研制所必須的技術(shù)完全在日本人所能及的范圍內(nèi)。這是機電一體化的精華─機械技術(shù)和電子技術(shù)預先計劃應(yīng)用和有效結(jié)合以創(chuàng)造一種最佳 的產(chǎn)品?，F(xiàn)今的機器是由微處理器控制，由機器人生產(chǎn)，故障分析由與外接口連接器連接的電腦控制，自動化機器引擎。 首先是起動器馬達，接著出現(xiàn)的是發(fā)電機。 最直接的機電一體化改革體現(xiàn)在自動化工業(yè)。在過去，只是就事論事，最近由于世界上電子技術(shù)的不可抵擋的先進性，且能夠?qū)嶋H的簡化機械裝 置。 直到現(xiàn)在，電子技術(shù)從屬于機械系統(tǒng)，并來增強機械系統(tǒng)的性能。 迄今為止，機械系統(tǒng)已經(jīng)在我們社會各方面廣泛應(yīng)用且存在，例如我們的一些簡單機械齒輪、彈簧、輪子都是我們?nèi)粘Ｉ畹幕竟ぞ摺? 日本人承認在生產(chǎn)革命中未來將屬于知道怎樣使用電子系統(tǒng)和機械系統(tǒng)之間相結(jié)合的最好的人們，更特別的是他們意識到這種需要是先進生產(chǎn)技術(shù)和制造系統(tǒng)的 優(yōu)化是最強烈的，譬如人工智能、專家系統(tǒng)、靈巧機器人。這種機械與電子技術(shù)相結(jié)合的方法使現(xiàn)今觀念轉(zhuǎn)變已經(jīng)比較快的日本更快的把技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品之中。主要是：工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化，如下圖 1所示 同時應(yīng)用機電一體化代表著一個新的層次上的先 進生產(chǎn)技術(shù)和過程相結(jié)合。機電一體化的念除了是個新的概念之外，還可以看成包含任何東西的概念，因為我們周圍有許許多多的數(shù)不清的產(chǎn)品都是機械和電子技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物。 manufacture(both fabrication and assembly ) of products on the factory floor。 and efficient puter scheduling of parts batched into and within the mechatronic system. Responsiveness to Changing Production Requirements A mechatronicsystem has the inherent flexibility to manufacture different products as the demands of the demands of the marketplace change or as engineering design changes are introduced .Furthermore , required spare part production can be mixed into regular runs without significantly disrupting the normal mechatronic system production activities. Abulity to Maintain Prodution Many mechatronic system are designed to degrade gracefully when one or more machines fail . This is acplished by incorporating redundant machining capability and a material handling system that allows failed machines to be bypassed . Thus , throughput is maintained at a reduced rate. High Product Quality A sometimesoverlooked advantage of a mechatronic system , especially when pare to machines that have not been federated into a cooperative system , is improve product quality . The basic integration of product design characteristics with production capability ,the high level of automation , the reduction in the munber of fixtures , and greater attention to part/machine alignment all result in a good individual part quality and excellent consistency from one workpiece to another ,further resulting in greatly reduced costs of rework. Operational Flexibility Operational flexibility offers a significant increment of enhanced productivity . In