机电一体化的研发是21世纪的一项关键性技术，它大大改变了人们的工作环境及工作方式。如今，企业再次面临着新的战略性挑战，面对日益变化的市场需求，使得人们不得不去进一步研究与探索新技术。其中，信息共享应该放在首要位置。

图1 SKF磁性轴承技术为机电一体化开辟了一个全新的应用领域

根据相关媒体出版物一致的观点，机电一体化体系应该能够做到全面的整体性解决方案。2007年，德国VDMA 在关于罗盘指针控制技术中提到：“在很多机械制造企业里，机械设计、电气设计以及软件开发是分开进行的。首先进行机械设计，其次电气设计，最后由软件开发设计将其捆绑在一起。由于过多的工作层次以及分开设计的组织体系推迟了工艺进度，因此导致了投资成本的重大变化，往往在项目完成前仍在不断调整。”

机电一体化体系解决方案的变革，可以从德国VDMA 的一次组织机构名称的变更中看出，即“机电一体化组织”。此后，机电一体化包含的所有专业，从一开始就全部纳入项目中，全盘考虑作出设计决策。依据该原则，问题可以很容易地得到解决。机械设计、电气设计以及软件开发同时开展，将会有效地缩短生产周期，及早发现问题并迅速解决。各个工作层次的相互配合，使项目的参与者之间便于良好地合作，并且拓展了他们创造性的活动空间。

例如，机电一体化功能性方面的设计，应由多个部门来完成。各部门从事不同的任务，负责从各方面解决出现的问题。也就是说，这不仅涉及到机械、电气或电子方面的问题，还涉及到软件技术方面的问题。其结果是机电一体化的机械功能就可以很简单地传承到机器上。

图2 机电一体化飞行控制系统作为飞行员和控制计算机之间的自动防故障装置和人类工程学的接口，为整个飞行过程中的飞行控制作保障

复合专业知识是首要条件

以专业知识为前提条件，要求所有项目参与者对整个系统要有一个统一的认识。首先，需要建立一个共同的联络沟通基础。应该说，不同的专业之间都要有相互的了解。机械技术人员的工作依据是技术图纸，电气及控制技术人员关心的是时间过程，软件工程师研究的则是状态变化。

为了保证各个专业间的相互了解，从项目的总体规划开始到设计、制造、装配，直到系统投产，包括机器的维护和使用，都应该建立一个共同的基础。当前一些产品，特别是机电一体化的产品，在性能和效率上受内置信息技术的影响越来越深远。

软件开发费用比例偏高

人们认为，软件开发设计费用已经占了总费用的40%～50%。而且，它不仅在很大程度上决定单个产品的价值，而且对其差异化也起着决定性的作用。

图3 这个坚固的线性执行器因高功率而出众

近十年来，机电一体化在一系列项目上已走在一个具有美好开端的道路上。 它在汽车技术、航空技术、医疗技术、机器人制造技术尤其是生产技术领域中非常神奇的解决了一些棘手的问题。但是，这个21世纪的关键性技术还没有得到充分的利用。在过去几年里，人们只是注意到传感技术、传动技术、电力技术、光电子技术和在计算机、模拟程序、测量技术及微系统技术等方面的发展，在软硬件的设计开发上也是环环相扣。但是，在仍然缺乏标准的通信能力以及工艺流程的问题上，还有大量工作要做。

SKF在很早以前就意识到了机械、电子、控制技术 、软件开发以及新生产材料相结合所产生的潜力是不可估量的。这个新生技术的重大意义是、在机电一体化的商业领域里为SKF建立了一个独立的平台，为其指明了一个战略性的发展方向。它由五个职能平台组成：轴承和轴承单元、密封件、润滑系统、机电一体化和专业服务。

1995年，SKF开始生产传感器轴承单元，开始只是小批量生产。后来，传感器轴承在工业和“Steer-by-wire(线性转向)”体系对同步电机的应用领域中，逐渐地取代了测量值传感器。2005年11月，SKF在法国圣西尔庆祝了销售100万台传感器轴承单元的巨大成绩。

后来，在传感器轴承技术的基础上SKF又开发了诸如转向单元和滚动单元等新产品。这些产品已经在工业领域中得到了认证。转向单元作为“Steer-by-wire(线性转向)”体系以各种不同结构形式用于叉车和装载搬运车辆上。“Steer-by-wire(线性转向)”,"Drive by wire(电传线控)"和“Fly by wire(电子操纵飞行系统)”只是一种口号，在它们的背后蕴藏着的是已经成熟的机电一体化产品，借助于这个产品使每一根金属线都能转化为指令信号。这将被称作为“wireless(无线)”，在工业领域中这又是一个很大的挑战。

150个电机为汽车提供舒适性

没有一个大胆设想提出来的时候是具有广泛功能的，没有从ABS(汽车制动防抱死系统)到SAR(防侧滑调节装置) 、到EPS(电子气动换档)、直到自动泊车系统的机电一体化程序包的发展，也就没有今天的汽车下线。在汽车行业里，控制处理器的数量在不断地增加，同样，需要处理的数据数量也在不断增加。在2007汽车生产年，如组合在多个系统中的控制处理器操纵着150多个电机为一台汽车的舒适性和安全性服务。像在汽车领域的发展一样，在现代轨道交通方面也有着突飞猛进的发展，更别说在航空航天和医疗行业了。

超微型化和软件开发在不停地向前发展，如今的机电一体化体系还只是处在走向新技术时代的进程中。令人注意的是，传统机械制造业的发展通过机电一体化技术实现的设计方案，已经取得了在提高功率的同时节约成本的巨大成果。同时，通过机电一体化体系还提出了新的要求，可自动调整工具的机床，机器设备诊断系统和独立工作的机器人都已经处在一定的科技水平上。

图4 这个机电一体化转向单元使机械转向轴显得多余了

节拍和柔韧性决定着时代的业务流程。专家一致认为，由此对企业的要求也会越来越高，这加剧了企业的国际性竞争，也导致了企业战略性的改变。此外，也会产生一些全新的产品。如小体积、高速度和大功率等都是当下热门的关键词。也就是说，要不断改善产品质量，提高生产率，保证可靠性和安全性，更好地利用现有资源增强耐用性和环保性。所有要求在机电一体化中都可以解决。前提是，人们使用这种技术工作也就要面临技术的发展，他们的技能就要适应越来越高的要求。那么，持续不断的学习是必须的。

在工业中工作场所也像工作方式一样发生了变化，观念的竞争代替了传统的竞争，此外，供求关系也得到了新的改善。