在21 世纪，我们的国家和世界正面临着能源萎缩和环境污染问题。保护能源以及能源的可持续化发展是机电一体化设计方案出台时不得不关注的两大问题。同步优化所有系统零部件的技术集成方案包含——物理系统，传感器，驱动，电子，控制以及电脑(如正文下方图所示)。
　　大约10 亿发达国家人口消费自然资源并且生产出环境废物，这个数字是其余55 亿发展中国家人口消费量的32 倍。我听了UCLA 大学JaredDiamond 教授讲到这个发现后非常震惊!那些无需高消费的人群希望享受高消费的生活模式，这是很自然的天性。如果所有发展中国家的消费突然赶超上来www.cechina.cn，世界消费比率就会成11 倍增加。地球母亲没办法承受负担。如果希望稳定发展，各国需要将消费比率降到现有的无可持续性最高水平以下。生活水平并不是和消费水平紧密结合的。许多人类的消费都是在浪费，对保证生活质量毫无益处。世界正面临严重的消费和浪费问题，但是工程师们——那些机电一体化工程师——必须通过开发替代能源、高能产品、环保科技以及新型设计方法，走在世界降低消耗和污染的前端。

CONTROL ENGINEERING China版权所有，即采取适当的逻辑方法结合起来。 src="http://www.cechina.cn/upload/article/0cd8f7e3-1670-4e82-8847-03d85f7d2480/1.jpg">

　　为了降低机器的摩擦和损耗——这些是主要的能量浪费凶手——应该将几何学，材料和润滑剂融合在设计中，即采取适当的逻辑方法结合起来。有人估算正确运用逻辑方法可以为美国工业每年节约5000 万美金。通过最佳设计和机器寿命期内合理的操作这两个非常重要的方面，能够节省资源和能量CONTROL ENGINEERING China版权所有，同时降低对环境的影响。最有期望的替代能源是能量的高效应用。机器要在使用较少能量时做更多的工作www.cechina.cn，众多的零部件之间也要完美配合。就像作者Larry Berardinis 所阐述的那样，无论是哪种设计，价格越高效率越高，但是如果效率问题没有得到重视，那么高成本也是徒劳的。一些情况下，例如手机或者电池供电设备，低效率的问题通常会影响到设计工艺。在另外一些情况下，例如工业设备，如果不考虑过热和精确问题，振动和提前磨损问题，热周期和寿命问题，能量消耗和收益率问题的关系www.cechina.cn，效率的高低似乎并没有太大影响。在运动系统内的效率问题，是各部分零部件配合的结果，是一个全面综合的问题。
　　机电一体化的工程师们将会带动创新科技的进步。开放式回路的产品回收有能量的损耗，需要采用闭合式回路产品回收来替代它，这样产品可以在无配料损耗的基础上进行分解、分类、返回到制造链上。建筑师W. McDonough以及化学家M.Braungart 都支持用从“摇篮到摇篮”的绿色设计方法，来取代有毒的、单程、“摇篮到坟墓”的材料工艺流程。