機電一體化前景范文

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關鍵詞:機電一體化；發展歷史；三個階段；發展趨勢；智能化

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A

以電子計算機應用技術、信息技術等為代表的現代科技正在人類社會的各個領域逐廣泛地滲透著。并帶來了眾多行業革命性質的變化，機電一體化也位列其中。

機電一體化不是機械裝置與電子裝置的簡單組合, 而是在功能上取其所長，形成有機結合 , 以實現系統的最佳構成。其目的是增加系統的功能, 提高機電效率、可靠性和價格比, 可以很好地節省原材料和能源, 降低生產成本。隨著機械技術和微電子技術的發展, 機電一體化的涵義也在不斷發展。

一、機電一體化的核心技術

機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。

系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。

自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。

傳感檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程序就越高。

二、機電一體化的歷史發展

1、機電一體化的發展史

20 世紀60 年代以來，人們開始利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。當時機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

20 世紀80 年代末期，機電一體化在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。

20 世紀90 年代后期，機電一體化進入深入發展時期。人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎，并且逐漸形成完整的學科體系。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。

2、機電一體化的發展前景

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科之間的交叉與滲透以及相互融合，引起了眾多領域特別是工程領域的技術革新與革命。機電一體化正是這種集多種學科于一體的交叉學科，它的發展依賴但同時也促進了其他相關技術進步。

隨著信息技術以更快的速度、更強的態勢和更廣的范圍發展，未來機電一體化的發展前景也可窺見一斑。

3、機電一體化發展趨勢

隨著相關技術進步與發展，機電一體化主要發展方向有：數字化、智能化、模塊化、微型化、網絡化等等。

（1）數字化

微處理器的發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展數控機床及機器人； 數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能摘要力及良好人機界面，數字化的實現便于遠距操作、診斷和修復。

（2）智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

（3）模塊化

由于機電一體化產品種類和生產廠家眾多，模塊化技術可減少產品開發和生產成本，提高不同產品零部件通用化程度，提高產品裝配性、維修性、擴展性等。利用這些模塊可以迅速方便地設計和制造出多種新的機電一體化產品。

（4）微型化

微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要，由于微型化產品體積小、耗能少、運動靈活，可進入一般機械無法進入的空間，并易進行精細操作，因此在生物醫療、軍事信息等方面具有不可比擬優勢。

（5）網絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到、質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品

（6）環保化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。它在令我們的生活舒適的同時也造成了一定的危害，比如資源減少，生態環境受到嚴重污染。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。

三、發機電一體化發展策略

機電一體化和其它新技術一樣, 機電一體化所用到的新技術都是其發展手段, 不是目的。由此看來，若要研究其學術水平、學術價值的最終標準只能從經濟效益和社會效益出發, 其間包括直接的和間接的,當前的和長遠的。

在我國大環境下，鑒于作為振興傳統機電行業新鮮動力的一體化技術的大力發展，機電一體化行業的發展任務可以概括如下：

不遺余力地開發機電一體化產品，促進機電產品的不斷更新升級

當前，在信息化發展的大環境下，通過以上途徑使機電一體產業的健康向上發展，并為我國經濟發展方式的轉變以及產業結構的調整做出積極的貢獻成為了我國機電一體化發展的基本任務

2、用機電一體化相關技術改造傳統產業

為此，應多方舉措、合理推進、大力支持機電一體化的發展，具體措施如下：

（1）要加強統籌規劃，合理協調發展。盡管我國從事機電一體化工作的研究單位和生產企業相對較多，但由于各個個體由于發展的立足點和出發點的區別，均有各自的發展規劃及策略，整體來看，機電一體化行業發展缺乏足夠的統籌安排，從而缺乏具有全局意義的計劃與規劃。因此，各主管部門有必要在進行調研、分析的基礎上制定出一套適合行業自身發展態勢的規劃，從而進行宏觀指導生產。

（2）要創優發展環境，營造良好發展氛圍。

良好的環境是行業發展的基礎，全社會上下一致的重視及認可是機電一體化發展的有利條件。所以盡可能地優化環境，尤其是機電一體化行業的投資環境，盡可能地為相關企業開辟綠色通道，調配有用資源成為了眼下需要著手進行的重要工作。同時在政策上進行大力支持，以使其能在更加良性的發展軌道上快速前進。

（3）是要加強行業管理，發揮協會等組織作用。行業協會的作用如今已經屢見不鮮，行業協會可以發揮更加靈動和契合實際的、適合個體的細化作用。我國有必要根據行業發展的特點，強化機電一體化行業的統籌機構，加強業協會的建設，明確職責，從而使其能更好地指導行業發展的進程。

結語：

綜上所述，機電一體化是當今機械工業技術和產品發展的主要趨勢。它的發展已經引起了機械工業以致社會巨大的變革。

參考文獻：

[1]．姜培剛，蓋玉先，機電一體化系統設計，機械工業出版社。

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[關鍵詞] 機電一體化　微型電動機　現狀　應用發展

0　引言

隨著電子技術，特別是微電子技術、計算機技術、新材料技術、自動控制技術以及生物工程技術等在微特電動機上的不斷應用，現代微型電動機已發展到以電子計算機等微電子軟、硬件產品為中樞神經；傳感器為耳目；電動機為手足；機械本體為驅干；電力電子器件等，為生命源的新一代伺服驅動系統，這就是常說的機電一體化微型電動機。

本文介紹機電一體化微電機的開發現狀和發展前景，并舉例闡述機電一體化微電機在工業領域的應用。

1　機電一體化微型電動機的開發現狀

作為機電一體化系統的重要組成部分之一的驅動和執行部分，微型電動機是最常用的驅動元件和執行元件。20世紀70年代以后，隨著大規模和超大規模集成電路與微型計算機的迅猛發展以及電力電子器件在微型電動機上的廣泛應用，電動機與機械部件在空間上的結合愈來愈緊密，使得電動機與電源、驅動系統、控制系統組合在一起，大大改善了系統的整體性能和效率，傳統的感應電動機擴展了其應用領域，交流調速系統正在很多方面取代直流調速系統。

20世紀70年代末，國外研制成功永磁交流伺服電動機，以其高效、體積小、重量輕以及運行性能好的特點在數控機床和工業機器人中得到迅速推廣和應用。美國國家電力電子應用中心(PEAC)B．K．Bose教授把這種采用永磁材料制造的無刷電動機稱之為高級電動機(Advanced Motor)，其系統的調速比可精確控制到1:100000的水平。在這些精密調速系統中，采用了IGB和MCT等新型電力電子器件，同時采用了數字信號處理器(DSP)，軟件方面則采用了專家系統。目前，國外在一些高精度數控機床和加工中心上已基本淘汰直流伺服電動機驅動系統。

開關磁阻電動機近年也有了迅速的發展，它是電子控制器供電的無級調速系統，具有優良的調速性能，可與直流電動機調速系統相媲美，是一種典型的機電一體化產品，已經推廣到許多工業領域和家用電器領域。開關磁阻電動機結構比直流電動機簡單，甚至比籠型電動機還簡單，無換向器和電刷，轉子鐵心上無繞組，有可能在中小功率范圍內與籠型電動機爭雄，會占有一部分市場，這個動向已引起歐美等國的重視。

將控制和保護電路直接裝在電動機內，使控制電路和電動機融為一體，這已不是鮮為人知的事。20世紀80年代初期發展起來的片狀微型電動機，就是一個典型的范例。這種電動機沒有換向器和電刷，在線圈的空隙中放有用來檢測轉子位置的霍爾元件和檢測轉子速度的頻率發生器(FG)，省去了電動機附加測速發電機的特殊結構，并配有控制電樞電流和接受處理信號的電子電路。它基本上由兩部分組成，一是頻率發生器(FG)得到的速度信號，即電樞電流產生力矩反饋電路的速度控制回路。二是處理從霍爾元件得到的轉子位置信號，適當地分配電樞電流的相位控制電路。片狀微型電動機目前在OA、FA、HA以及FDD市場上應用廣泛。機電一體化技術使微型電動機大大擴展了其應用領域和更新換代的速度。

2　機電一體化微電動機的發展前景

(1)超微電動機

超微電動機是指那些形狀非常小(1mm以下)，重量很輕，并且在同一聲基板上(硅或其他材料)，采用微電子技術和微加工制造出的機電一體化傳動裝置。

超微電動機屬于機電系統(MEMS)的研究范疇，它的發展得益于1983年加利福尼亞大學庫勒依學院RogerHowe研制成功的所謂犧牲層(Sacrificial Layer)技術。采用該技術不僅能在硅片上較容易地制造超微型構件，而且也能把它們整體直接裝配在基片上構成一個整體。1988年7月，美國加利福尼亞大學的研究人員制成了厚度只有1～1.5μm、直徑100μm的超微電動機，整個電動機設計在一塊集成電路芯片上，用靜電力驅動，制造電動機的材料是磷酸硅。我國目前已有數家機構正在進行研究，最早開始研究的是東南大學，但真正轉起來的是清華大學孫曦慶等報道的靜電同步電動機，轉子直徑120μm，轉速1200r/min，用芯片上的光電器件在線檢測。中科院上海冶金所開發的超靜電電動機，轉子直徑100μm，轉速在0.001～20r/min之內連續可調，且采用徑向力驅動，最小驅動電壓為20V，比早期報道的切向力驅動的靜電電動機具有更大的輸出轉矩，這些都充分表明了我國在超微電動機的研究開發方面具有一定的國際先進水平。

表面微加工技術是制造超微電動機的關鍵技術，它是在制造過程中，以特定的器件和結構部件作為犧牲層，然后通過光刻犧牲層得到可移動、可旋轉的微小機械結構。在超微電動機制造過程中，通常以多晶硅為結構材料，氮化硅薄膜作為電氣絕緣材料，SiO2作為犧牲材料。圖1給出了采用多晶硅作為結構基片、經光刻加工技術而制造出的超微靜電電動機的結構示意圖。

1―絕緣層；2一轉子支撐套；3―軸泵；4―轉子；5―定子； 6―基片

超微電動機的應用前景十分廣闊，特別是在人們尚未充分認識的微環境下，有待不斷開創發展。采用微加工技術制成的微型機器，可進入人體內部探查病狀、實施手術，超微電動機可用來冷卻計算機芯片上的表面溫度、校正激光束和光導纖維；微型機器人可到行星上去考察，進入潛艇內人無法進入的區域排除故障等。

(2)鞭毛電動機

鞭毛電動機(Bacterial　Flagellar　Motor)是細菌在水中游動而使用的分子機械(由蛋白質分子而形成的機械)。鞭毛電動機在生物中是唯一的旋轉電動機，也是世界上現存最小(直徑50nm)的電動機。

據國外研究資料表明，鞭毛是由以數微米大小的菌體中產生(根據細菌的種類，可產生數個鞭毛)，鞭毛是呈螺旋形的細長纖維，鞭毛的長度大體上從數微米到10μm之間，直徑僅20nm左右。圖2為鞭毛電動機的模型圖，它是由10種左右的蛋白質組成，鞭毛電動機掩含在膜內，由各個部件的蛋白質承擔，使電動機旋轉。例如，可推斷出L環和P環的復合體起到軸承的作用，莫特(Mott)復合體起到定子的作用。鞭毛電動機的能量是由細胞外面到內部的離子流供給的。

3　機電一體化微型電動機應用舉例

(1)工業縫紉機驅動系統

從20世紀80年代開始。國外開始研究工業縫紉機用交流伺服電動機驅動系統。日本的重機公司、兄弟公司、三菱公司以及松下公司等先后把交流伺服電動機運用到各類工業縫紉機中，實現了工業縫紉機的電子化。

通常，工業縫紉機驅動用的電動機和控制裝置為一體化裝置。圖3給出了三菱公司生產的一種交流伺服驅動系統。操作者通過杠桿部分的踏板操作發出速度指令，通過改變電動機的頻率和電壓就得到所需要的電動機轉速，從而驅動縫紉機運轉。控制回路中的編碼器、電流檢出器不斷地反饋電動機的速度、電流，并以此進行矢量控制。動作停止必須使電動機減速，根據接收到的位置檢出器信號和編碼器上的信號來控制位置環，從而使縫紉機針停止在正常位置。

圖4給出了松下公司生產的另一種交流伺服驅動系統。該系統的特點就是功率控制回路的簡單化和小型化，以及控制電源的小型輕量化、單片機化。控制用的微型計算機采用內藏兩個CPU的高速雙重微機MNl8982(松下電子工業生產，8hit，8KB ROM)。兩種驅動系統的不同在于前一種采用IM(感應電動機)伺服方式，后一種則采用SM(同步電動機)伺服方式。

近年，在國外出現了一種新型控制系統，即采用磁力軸泵(直線懸浮電動機)控制主軸位置精度的電主軸(磁力軸承高速主軸部件)，它是通過現代電子調節技術信號比較，以檢測偏離平衡位置的變位置，控制系統就按這個變位為零的方式進行工作。

4　結束語

交流伺服驅動系統是一種性能優異、極具發展潛力的機電一體化產品。從目前機床業的發展方面來看，主流仍然是數控機床(CNC)，伺服系統是數控系統的執行部分，它的性能好壞，將直接影響數控機床的加工精度和生產率，因此開發高質量的交流伺服驅動電動機乃是今后需要努力的目標。

未來機電一體化微型電動機的發展將會在集成和優化上下功夫，構成所謂智能化電動機。微機械技術的興起是一個值得重視的發展方向，人們期望能用這項新技術不斷地研制出復雜的執行器，甚至微型機器人。

鞭毛電動機的研究雖仍在進行中，但它表明機電一使轉子(主軸)保持較高的回轉精度，具有較高的靜動態剛度和電衰減特性，克服了滾動軸承在轉速超過某一極限時(20000r/rain)產生燒結、損壞等，轉速達25000～120000r/min。目前，國外已有一定數量的高速切削機床裝有這樣的電主軸控制系統。

圖5給出日本七亻工一精機開發的應用于內圓磨床上的磁力軸泵控制系統方框圖。轉子無論從哪一方向靠近定子，空隙較大一側的電磁鐵的電流就增大，從而產生對轉子的牽拉動作。變位傳感信號可不間斷地與基準體化微型電動機在今后的發展中，將把人們帶進一個新的應用領域――微觀世界，同時也標志了機電一體化微電機將從此走入分子時代。

5　參考文獻

[1] 毛侃．關于機電一體化．[J]機電一體化，1994(3)．

[2] 萬遇良．電工技術與機電一體化．見：當代電工科技發展

論文集．[C]北京：中國電工技術學會，1995．

[3] 唐蘇亞．片狀微電機的發展概況．[J]微電機，1998(4)．

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微電機，1995(4)．

[5] M．Nehregary．厶亻久口乇―夕技術一至四現狀上課題

一[J]．機械設計．1991(4)．

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【關鍵詞】發展路徑；一體化教學；校企合作；職業道德；雙元制

1.引言

現如今，世界科技的競爭越發激烈，越來越多的高新技術取得突破，也激發創新新的生產模式和經濟模式。高新技術不僅影響高新產業，也影響到傳統行業，引發傳統行業的重大變革。新的生產設備將計算機、自動控制技術和傳統機械電子重新結合在一起，形成了新的機電一體化技術，極大的提高了產品的質量，性能和耐用可靠性。提升制造技術水平，實現柔性化方向的生產方；加強企業的應變能力；降低材料和能源的消耗，節約成本，提高制造生產率。機電一體化將成為當今世界及未來制造工業技術的主要方向，也是我國制造工業發展的必經之路。從具體的機電一體化產品來說，如CNC加工中心，數控設備，智能機械手，機器人等，都是機械，電子，計算機，自動控制等技術融為一體的技術成果，為實現這樣的成果，就產生了大量的專業化從業人員需求。而從業人員則必須掌握各類技術，以及對設備的操作，維修，檢測等。我國現行的技工教育模式和知識結構的老化，與當前的機電行業發展脫節較大，難以勝任機電一體化產品的設計、操作、維修及管理等工作。雖然大學不斷擴招，但由于課程理論化太強，學科太多，再加畢業后”眼高手低“，對機電一體化高技能人才急劇短缺，所以對于技校專門承擔培養技能型人才的學校，就提出更高的要求，以適應社會的要求。

2.分析技校普遍存在問題及發展路徑

2.1 辦學模式改革方面

2.1.1 存在問題

現在的競爭可以說很激烈，各種公辦民辦技校、職校、大專、大學遍地開花，對于中職技校在未來會有更大的瓶頸，沒有發展就會落后的很快甚至被淘汰。技工教育的發展受限較多，首先招生難，其次就業難，特別是專業對口有提升的就業非常難，造成技工教育的發展空間較小。而造成這樣局面的原因，既有外部教育環境，社會環境的影響，也有內部辦學模式，教育機制，教學成果不能適應市場需求的問題。

2.1.2 可以利用政府政策導向，逐步改革推行雙元制教育

德國雙元制職業教育舉世矚目并始終處于世界領先地位，也是促使德國經濟騰飛的秘密武器。它的主要特點有：

（1）緊密聯系生產實際，以企業的實際需求為培養目標。雙元制模式下的學生大部分時間都在企業進行實踐技能培訓，而且是使用企業正常生產所用的設備和技術。而且培訓以實際性的生產勞動方向進行。學生既可得到培訓，又為企業創造了成果，從而節約成本，并明確了學習的目的。這樣學生完成企業培訓后可立即加入企業工作，也明確了培訓是為了工作的根本學習目的。

（2）企業積極參與技工培訓。德國很多大型企業都擁有自己的培訓基地甚至技工學校，即便是一些小型企業，也可以通過職業培訓機構或者和學校聯辦工廠的模式進行技工培訓，為自己培養技工，積極的參與到職業教育中來。

（3）完全真實的生產模式和設備，學生在實訓中就完成了職業化的基本能力培養。

（4）在培訓中，可以直接接觸到最新的產品，設備，科技，材料，實現無縫對接。

所以要適應地方經濟發展要求，也可以在沿海大企業尋求合作，各學校可以做出自己的特色專業。另外生源素質有待提高，實現技校也能做到“寬進嚴出”，真正讓技校的文憑也“值錢”。逐步形成“ 產教聯動、校企融合，企業環境、工學一體，素養為本、技能為用” 的辦學模式。

2.2 課程體系改革方面

2.2.1 現我國技工教育中機電一體化專業的問題。

機電一體化專業涉及專業知識多，且都是當前較為先進的技術，并且實用性非常強。因此在教學中對課程體系和內容也要求有相應的對照。應以培養具有綜合實踐應用能力，能滿足行業發展和實際工作需求的學生。當前，我國技工教育中機電一體化存在的主要問題有：

（1）各校專業偏重點不同，有些學校注重“機械技術”，有些學校注重“電子技術”，這些都與當前“機械，電子，自動控制”三元結合的發展方向相悖。

（2）實習實訓設備與社會應用脫節，實訓水平不高，缺乏機電一體化的綜合性實訓課程。比如大部分中職技校的實訓僅限于車工、鉗工、電工、數控等項目的基礎訓練，而現在企業大部分設備都已實現自動化，以后對設備維修保養這塊的人才非常需求，所以不僅要強調基本功的練習，也要增加數控設備維修課程及相關實訓設施。

（3）理論知識和實訓缺乏緊密的結合，學生學習動力不強。

2.2.2 構建適合機電一體化專業發展的理論教學。

（1）將對學生的素質教育貫穿在技工教育的全程。除了培養專業技能，還要重視職業素養，團隊合作，企業管理模式學習、職業規劃等方面綜合發展。

（2）基礎理論知識傳授以“必需、夠用”為度。

（3）整合“機械、電子、計算機”課程內容以及設備保養維護維修知識，使課程的內容能夠緊跟當前機電一體化專業的發展！

（4）突出知識技能結構的應變性和綜合性。使學生有興趣學，能使枯燥的理論融合到實踐要求中去，由被動記憶變成主動學習，做出的產品要讓學生有成就感，在社會上能體現價值。

2.3 教學模式改革方面

2.3.1 分析學生現狀

生源整體素質較差。很多是在中學基礎較差以及行為習慣缺乏約束力。學生的學習能力，接受能力，學習積極性都較低，而且基礎課特別是物理，數學等交叉，對機電一體化的教學帶來了很多不便。很多理論課比較枯燥，抽象，學生自信心差，家長對學生成績關注度不夠。甚至有些學生有不良習慣，迷戀網絡游戲等。如果技校的還是按照中學的傳統方式，以分數為衡量標準，那只能讓學生更加喪失學習動力。

2.3.2 教學模式改革

傳統的課堂教學，講授法的教學方法以及老師教，學生聽的填鴨式教學模式已經不能適應專業的需求。應建立起培養學生動手實踐能力和主動學習，促進學生自我發展為目標，因材施教，邊做做學，以實際目標為導向的一體化教學模式。將企業實際的生產目標和崗位需求轉化為教學目標。選擇實際生產案例，對課程進行分析，先從理論入手，以實訓為過程，完成生產任務為目標，推廣行動導向教學、一體化教學。在教學中完美的融合理論和實踐，提高學生學習興趣，鼓勵學生積極動手參與，采用制定任務――分組實踐――結果比評的模式，逐漸推進教學，在過程中將理論知識點和實際技能要求灌輸給學生，學生在完成任務的同時掌握知識點和技能。

（1）理論課可以根據學校情況改革，逐步實施一體化教學，充分發揮多媒體的功能，合理安排利用政府職能引進很多很好的仿真軟件，以幫助學生學習很枯燥的理論知識。

（2） 實訓課中職學校第三年基本在企業頂崗實習，在校時間短，要加大實訓的時間，練好扎實的技能，學校要提供的條件，不像其他專業如計算機等可利用自家電腦在課余時間加以練習。加強設備更新及技術交流，多增加機電設備檢修等適應實訓項目。

（3）技能競賽通過以賽促學，多開展校內技能比武，積極參與各種技能大賽，學習項目要和比賽接軌，增加學生學習興趣，促進技術交流。

（4）注重學生職業道德教育學校要鼓勵學生努力學習，充分發揮自身潛能，“精通一門，熟練多門”掌握一專多能的本領，開設職業課等多種方式，培養學生的吃苦耐勞精神和基本的職業道德精神，培養學生的愛崗敬業精神和團隊合作能力。

行為引導型教學法有：引導課文法、大腦風暴法、卡片展示法、知識競賽法、暢想落實法、角色扮演法、角色互換法、觀點評論法、案例教學法、模擬教學法、項目教學法、實驗教學法、合作學習法、概括歸納法等等。在文化課、理論課及實訓課中可以選擇合適的方法開展教學。當然相對于傳統的教學對老師提出了更高要求，以前各門課老師只要備好自己的課就行，那現在需要形成多樣化的備課格局。比如要求本專業的老師包括實訓企業一起集思廣益，集體備課，互助備課，合作備課，現場備課。特別是專業課基本采用項目式教學，更需要合理全面規劃出一個“漸進式”典型學習模塊，再去分配如何實施。總之，我們要勇于創新，改變傳統的思維，才能真正使教學改革適應技校的教學。

2.4 師資隊伍建設

2.4.1 存在問題：

（1）教師數量偏少、結構不夠合理、青年教師多。

（2）工學結合一體化教師嚴重缺乏。

（3）校企共建教學團隊建立不夠。

2.4.2 制定師資隊伍建設實施方案

（1）制定工學結合一體化教學改革方案和師資隊伍建設實施方案，與教學改革推動相結合，建立較為完備的師資隊伍建設體系。加強對教師的培訓，經常性開展繼續教育，派遣教師到企業實踐，加大對青年教師，班主任的培育培育，建立教師考核，師德師風考核等。

（2）重點抓好“雙師型”名師培養。以“名師工作室”為載體，建立老中青相結合的教師隊培養梯隊。扎實開展教師下企業鍛煉活動，積極鼓勵教師下企業參與企業科研和技術改革，及時掌握和總結企業生產中的新方法、新工藝和新流程。定期開展技能大比武，不斷提高教師的專業應用能力和操作技能。發揮名師隊伍示范作用，定期開展名師講壇、教學示范，促進教學相長。

（3）重視青年教師的培養，開展名師“一對一”工程，在堅持以老帶新的同時，學校為青年教師提供全面發展的平臺，盡量為他們創造學習和鍛煉的機會，倡導競爭，激發青年教師奮發進取的精神。明確骨干教師的職責和權利，為骨干教師鋪好路子，壓上擔子，為他們更好發展創造條件。

2.5 校企合作機制建設方面

以前80年代，很多技校屬于工廠子弟學校，也就是“一體型”廠辦技校。它能夠讓學生有足夠的環境結合生產實踐學習，但也有它的弊病就是學習內容太單一等。那現在技校的實習靠學校實訓設備，第三年企業實訓也會存在相互脫節不對口等問題，那如何建立健全的校企合作機制呢？

（1）領導重視，學校積極。只有發動政府、社會、學校等各方面的重視合作在技校教育上，才能讓很多好的想法變為現實。

（2）訂單培養 。可以根據本地經濟發展或者社會需求，采用校企合作共同培養方案，在師資培育，實訓實習設備，場地等多方面進行合作，共同完成招生，技工教育和就業等一系列教育教學活動，確保供需零距離對接、學生就業與企業用工一體化的辦學模式。

（3）聘請行業專家成立教學指導委員會，制訂專業教學計劃，引入企業文化。引廠入校，共建校內實訓基地，培養企業所需人才。在學校先行進行基礎理論教學，以專業基礎知識為主。在校企合作共建的實訓基地，以實訓動手操作為主。通過兩方面的轉換教學，讓學生從傳統的課堂教學解放，在實訓中進行實際的技能培訓，彌補傳統教學模式的缺失。在企業的實訓中，還可以讓學生“帶薪實習”，通過勞動獲得一定的報酬，既可以激發學生的學習積極性，又可以為企業創造一定價值，更可以減輕學生的學習生活負擔，可謂一舉多得。

3.總結

目前，國家對職業教育很重視，也有很多有利政策，比如助學金免學費資助政策，教學設施的投入等，那希望在辦學模式，教育體系，師資培養，校企合作等方面能有更深入的改革，才能真正讓技校教育往良性健康的方向發展，培養具有機電、計算機、電子，自動控制等基本理論，掌握對現代化機電設備的操作，維修，保養，掌握機電加工技術和工藝設計的基本方法及技能的技術人員。使技校應做到服務學生，服務家長，服務社會！

參考文獻

[1] 百度百科.雙元制教育

篇4

【關鍵詞】機電一體化；微電子技術；發展趨勢

引言

當前，科學技術對于機械工業的推動作用是不可小覷的，在某種意義上來說，科學技術是機械工業發展的推動力和源泉。機電一體化技術作為該領域的重要技術在全球各國都得到了重視。在我國，隨著計算機技術以及微電子技術的發展，其在機械工業領域的應用也日益廣泛，隨之而來的即是機電一體化技術，該技術的出現改變了機械工業的產品功能以及結構等，同時也給其生產方式和管理系統帶來了較大的變化。

1 機電一體化核心技術

在機電一體化技術中，包括硬件技術和軟件技術兩個方面。其中，硬件的組成包括：機械設備、傳感器、驅動單元以及信息處理單元等。對機電一體化技術的核心進行分析，包括以下幾個方面：（1）機械設備技術。對于機械設備本身，應該致力于改善其性能，減輕其質量，改進其結構，充分利用非金屬復合材料。只有有效降低機械設備的自身重量，才能使驅動系統實現小型化，機械設備的響應速度也會得到改善，工作效率也會隨之提高。（2）傳感技術。目前，對于傳感器而言，其技術關鍵在于可靠性的提高，靈敏度的改善以及精確度的提高等。要想提高傳感器的可靠性，需要提高其抗干擾的能力，對此，光纖電纜傳感器開始出現。（3）信息處理技術。微電子技術和信息化技術與機電一體化是密不可分的，有效提高信息化處理的可靠性，即：模數轉換設備的可靠性，分時處理的可靠性以及輸入輸出的可靠性等，可以提高相應的處理速度，有效解決抗干擾問題。（4）驅動技術。驅動結構普遍采用的是電機，其存在的主要問題是響應速度問題以及效率問題。對此，一些電機中開始裝入編碼器，相應的伺服驅動單元也開始出現。（5）接口技術。為了實現與計算機的順利通信，數據傳遞過程中的格式標準化和規格化是非常重要的。采用統一標準規格的接口便于信息的傳遞，維修起來也十分方便，另外，還能夠簡化設計過程。當前，低成本、高速度的串行接口成為人們關注的重點，它能夠有效解決光耦器的小型化和標準化問題。（6）軟件技術。在機電一體化技術的發展中，不僅要關注硬件發展，軟件也應該同步發展。為了降低研制軟件的成本，將生產維修的效率提高到新的水平，需要不斷推行標準化的軟件。

2 機電一體化技術前景

對機電一體化的技術前景進行分析，體現在以下幾個方面：（1）人工智能方面。智能化技術的重要應用體現在：數控機床的智能化和機器人的智能化上。在新的世紀，智能化是機電一體化發展的重要趨勢，但值得注意的是，智能化的產品無法具備同人一樣的智能，其智能是相對的；它也沒有必要實現同人一樣的智能。（2）部件的標準化方面。在機器的生產過程中，機電一體化的產品規格無法實現嚴格的把控，分析其原因，是因為該類產品具有較為復雜的構成，對產品各類接口研制以及開發由于廠家眾多而變得十分困難，這些接口包括：環境接口、動力接口、電氣接口以及機械接口等。在開發新產品時，很大程度上會依賴于標準單元的產生，如：要想研制一種動力單元，需要將其與電機和智能調速相結合。但由于經濟利益的原因，這些標準很難被制定出來，只能由相關企業進行組建。標準化以及系列化的電氣產品對于機電一體化單元的企業所帶來的發展前景是不可估量的。（3）計算機家電集成系統方面。在日常生活中，網絡技術的應用能夠有效解決很多問題。網絡技術的發展也使得各類消息發展了很大變化。通過網絡的連接，全球經濟聯系得更加緊密，全球性的企業競爭也隨之而來。如果能夠研制出機電一體化的新產品，能夠實現功能和質量上的突破，它必然會在全球范圍內暢銷。各類遠程控制以及監視也因為有了網絡而得到普及和發展，其中的遠程控制終端設備就屬于機電一體化產品，家電產品因為有了現場總線技術的發展也實現了網絡化，通過網絡連接，家電產品可以形成一個集成家電系統。（4）超精密技術的使用方面。微電子機械主要是指機電一體化產品中的幾何尺寸在一厘米范圍內的產品，隨著時代的進步，它還會向著微米和納米的方向發展。小體積、低功耗和運動靈活是這種產品的主要特點，因此，它在信息、軍事以及醫療等領域得到了廣泛的應用。這種技術的瓶頸在于微型技術和精細加工技術。（5）綠色產品方面。當前，人們越來越重視環境保護，對環境資源進行合理利用，保護自然成為人們追求的目標，綠色產品自然也是其中的內容之一。所謂機電一體化綠色產品是指在進行產品的設計、制造以及使用時按照環境保護以及人類健康的要求進行，盡可能的減少對環境的危害，提高資源利用率。

3 機電一體化產品的發展趨勢

針對機電一體化產品，對其未來的發展趨勢進行分析，體現在：（1）數控機床。當前，我國的數控機床數量在世界上是處于第一位的，但就國內的數控機床比例而言，只占全部機床的5%，并且大部分是普通機床。為了適應加工技術的發展需求，應該致力于以下幾個方面的內容：高速化。高速加工技術的普及使得機床各方面的性能都得到了提高，如：車床主軸轉速得到了提高，銑床以及加工中心主軸的轉速得到了提高等等。高精度化。對于數控機床而言，其精度已經定位到由原來的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右；對于亞微米級機床而言，其精度定位在0.0005ram左右；對于納米級的機床而言，其精度定位在0.005-0.01Hil。新結構化。復合加工技術的發展使得數控機床的結構出現了新的變化，如出現了：五軸五面體復合加工機床、五軸五面動加工各類異形零件。（2）自動機以及自動生產線。機電一體化技術在國民經濟中的應用還體現在：各類自動機械設備、自動生產線等的廣泛應用。這些設備大量使用電子技術和傳感技術，如：PLC、變頻調速器、各類智能控制系統等。

4 結束語

總之，機電一體化不是獨立存在的，其出現涉及到很多學科，是科學技術綜合發展的產物，同時也是推動社會發展的源泉。本文重點對該技術的發展趨勢進行了分析，當然，與機電一體化技術相關的技術遠遠不止本文中提及的幾項，將更多的技術融入其中也是未來的發展趨勢。

參考文獻：

[1]安紅杰.機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].黑龍江科技信息，2012（1）.

[2]劉莎，周泉.機電一體化的發展趨勢分析[J].產業與科技論壇，2012（3）.

篇5

隨著人工智能技術的發展和在機電一體化技術中的應用，高智能已經成為了機電一體化發展的主要方向，相關的技術和研究人員也在不斷的研究，現如今高智能的機器人和數控設備已經可以代替人類完成一些危險性較高、精密度要求高、工序比較復雜的工作，節省了勞動力，也更加方便的得到了所需要的產品和服務，目前很多的研究人員逐步的將運籌學、模糊數學、心理學等多種智能化的學科逐漸引進到機電一體化技術中，這樣能夠有效的促進機電一體化系統判斷推理能力和自主決策能力，這樣能夠方便人們對機電一體化設備進行控制。

2區域模塊化

區域模塊化也是機電一體化發展的重要趨勢之一，針對使機電一體化產品的各個單元實現區域模塊化管理是一項比較復雜、涉及面廣的工程，例如，在進行智能減速、智能變速等相關功能研制的過程中，要充分的實現集圖形、圖像識別、視覺效果等其他附屬的功能的控制單元等模塊化，這樣可以更加標準、準確的衡量相應的控制單元以及動力單元，進一步的提高各個單元的性能，也可以使機電一體化產品相應的功能之間的聯系更加緊密，使一個區域模塊更加有效的運行，只有這樣才能方便人們對機電一體化產品的應用，提高機電一體化產品的利用程度、可裝配性、可維修性等，經過研究和推理，可以得出機電一體化模塊是未來機電一體化產品的主要方向，隨著未來技術發展的不斷深入，機電一體化產品實現模塊化的步伐也在不斷的加深。

3環保綠色化

機電一體化技術的發展給人們的生產和生活中帶來了巨大的變化，豐富了人們的的物質生活，同時也給人們的生活環境帶來了負面影響，資源的過度開發利用，加重了生態環境的負擔，近些年來，越來越多的國家和組織逐漸重視到環境保護的重要性，人們環保意識的增強，要求機電一體化產品在設計、制造、使用和銷毀的過程中要減少對環境的污染，因此機電產品的環保綠色化是未來發展的一大亮點，人們環境保護意識的提高，造成了一些對環境有危害且危害較大的產品失去市場價值，設計和生產綠色環保的機電一體化產品具有很廣闊的發展前景，也成為未來競爭的關鍵所在。

4網絡化

計算機網絡技術近些年來的發展勢頭更加迅猛，這也促進了機電一體化系統的進一步的發展，計算機網絡技術的興起及發展，給人們的生產、生活帶來了巨大的變革，機電一體化技術的發展也受到了計算機技術的影響，機電一體化設備通過對計算機網絡技術的應用可以有效的實現遠程自動化控制。計算機網絡技術的應用和改革開放的不斷深入，使國際上先進的機電一體化產品不斷涌入我國，這也為我國進行深入的研究提供了便利條件，促進了國內機電一體化技術的發展，機電技術發展和計算機技術的發展相輔相成，因此計算機技術的不斷進步也有利于存進計算機網絡技術的發展，目前，利用計算機網絡技術可以實促進了機電一體化技術產品更加快捷的推向市場，和生產商之間的技術交流，計算機網絡技術勢必會推動機電一體化技術的發展，也會繼續為人們提供更多、更優質的服務。

5微型精密化

機電一體化技術向微型精密化的方向發展的主要是納米技術的不斷深入發展，機電一體化的微型精密化產品體積小、攜帶方便、耗能低等，這些優點使得機電一體化產品的微型精密化技術不斷進步，應用范圍也逐漸擴大，因此，機電一體化微型精密化技術具有比較廣闊的發展前景和強大動力，但是想要實現機電一體化微型精密化需要精密的加工工藝以及先進的設備作為強大的后盾，因此需要相關的研究人員不斷努力，不斷提高我國先進的技術發展。

6總結

篇6

目前機電一體化的進程不斷加快，其發展趨勢如下。

1）機電一體化在向智能化的方向發展，智能化就是在原本電腦控制的基礎上更具備合理性和效率性，機電一體化的智能化發展就像最初的硬件手機與現在的智能手機的區別一樣。總體說來就是智能化更人性化，更能解決操作中的突發狀況或者說是提前就設定了應對解決突發狀況的解決措施。

2）機電一體化更加環保，機電一體化進程使原本的柴油發電帶動發電機的情況得到改善，現在的機電一體化是電腦操控，解決了其中一些污染環境的問題，響應環保的口號，機電一體化也朝著更環保的方向發展。

3）機械一體化朝著微機模式發展，顧名思義就是機械的規模與形式越來越小，這就要求機械的精密程度。這樣的發展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題，可以使同一片場地發揮更大的效果。機械以替換的發展趨勢是更加進步與人性化，它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發展。這就是機電一體化，它是機械與電子的有機結合，有著密不可分的有機組成部分，有著良好的發展趨勢。在這兩者的定義下，筆者希望日后機電的結合能夠更加密切，其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優化；機電一體化能夠在屬于它的發展趨勢下日益發展完善，更好的滿足機電一體化進程的需要。

2機械電子工程專業

在科技發展與時代進步的大背景下，機電一體化的進程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越來越大，接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源——機械電子工程專業。上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發展趨勢，根據上文我們不難發現機電一體化已經在生產生活中日益重要，為了供應機電一體化所需要的人才，機械電子工程專業應運而生，上個世紀九十年代后期，一些高校開始設置了機械電子專業。機械電子工程專業的出現是為了響應現階段和日后的電子控制機械的主流趨勢，為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業設置上要注意很多的問題：第一要考慮新課程的課程設置方面，要在傳統的機械上有所發展又要估計學生的負擔，不能是學生在學習的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業是機械和電子的有機結合，電子與機械的側重點問題，在教授的過程中要二者兼顧，因為傳統機械是整個機械一體化的基礎而電子的計入是一個良性發展，很多新生代的同學更加重視電子方面，這是不科學的做法。總之機械電子工程專業是一個時代要求的必要專業，要安排好課程，明確側重點，最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。

3機電一體化與機械電子專業

介紹過機電一體化與機械電子專業以后，接下來明確機電一體化與機械電子專業之間的關系。根據上文我們不難發現，機電一體化與機械電子專業有著非常密切的關系，可以說機械電子專業是機電一體化的前身，以為機械電子專業所培養的正是機電一體化專業的對口人才，也就是說機械電子專業為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業所學習的內容就是機電一體化的具體內容。其中包括理論知識與具體操作，也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業是為機電一體化培養人才的搖籃，在機械電子專業中學習的同學畢業后的前景就是在機電一體化應用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業研究的課題和研究方向。總之機電一體化與機械電子專業二者之間密不可分，互補互助，機電一體化的發展要求了機械電子專業的學科內容、機械電子專業為機電一體化提供了人才來源。

4結束語

篇7

知識經濟時代的到來，使得科學技術日新月異，新材料、新工藝、新技術以及新設備不斷推出，為促進現代工業機械化生產與發展創造了良好的條件。當前，計算機技術和電子信息技術不斷發展，機械工業領域的應用水平越來越高，并且呈現出良好的發展前景，在這種情況下，機電一體化技術應運而生。機電一體化技術涉及多種技術領域，其具有多功能、高效率、高質量、高可靠性以及節能降耗的優點，是一項綜合性、標準性以及優化效果最佳的系統工程技術。正因為機電一體化技術的優點突出，所以這項技術在世界各國都得到應用與發展，并且在各行業領域中發揮著不可替代的作用。

一、機電一體化技術的應用

（一）現代機械制造業的應用

傳統機械制造業與現代機械制造業相比，存在很大的差異。傳統機械制造業是以經營規模為依據，主要依靠擴大生產規模，提高產量以及優化產業結構為主體，以此提高企業市場競爭力，這種經營方式注重資源的合理利用，用最低成本獲取最大經濟效益。而現代機械制造業主要以信息為載體，采用先進的生產模式、管理系統以及制造技術來提高企業市場競爭力，其具有網絡化、虛擬化、智能化以及節能環保的特殊價值和功能。現代制造業涉及了多種高新技術手段，充分利用電子計算機技術，使制造行業的生產技術取得了巨大的成績。現今，制造工程領域相繼誕生諸多高新技術，如數字控制技術、系統集成技術、虛擬制造技術等。

（二）飲料行業的應用

以往的飲料生產、包裝等一系列流程都是人工操作，機電一體化技術在飲料行業的應用，使得飲料生產的機械化水平提高，而且飲料包裝的整條生產線都實現自動化控制，使得飲料行業的生產效率和質量大大提升，對促進飲料行業發展，提高國內外的市場競爭力具有極其重要的作用。

（三）鋼鐵行業的應用

隨著鋼鐵行業的發展速度加快，機電一體化技術在鋼鐵行業的應用水平不斷提高，不僅提升了鋼鐵行業的生產效率和質量，而且為實現鋼鐵行業現代化發展提供了強有力的技術保障，其在鋼鐵行業的應用主要表現在以下幾個方面。

第一，計算機集成系統的應用，該項技術的應用使鋼鐵生產作業實現了將人、生產經營、組織管理的作業流程連接在一起，實現鋼鐵生產全過程的一體化控制。第二，現場總線技術的應用，它是通過連接設置，將設備控制室內的設備儀器進行數字式、雙向以及多種通信的一體化鏈路。這種技術能夠使大量的數據信息在智能化儀器裝置與高級控制系統間實現通信鏈路的雙向傳送。第三，交流傳動技術的應用，在計算機技術和電子信息技術不斷發展的今天，交流傳動技術的發展速度加快，由于這種技術具有一定的優越性，所以交流傳動技術將逐步取代傳統的電子傳動技術。當前，各行業領域數字化水平提高，這也使得以往復雜的矢量控制技術簡單化，交流傳動技術在鋼鐵生產中的應用效果越來越成熟。

二、機電一體化技術的發展趨勢

從最初的微電子技術、信息技術、計算機技術以及通信技術逐步延伸至數字化、網絡化、綜合化以及個性化的信息技術革命，不僅為人類社會進步與發展翻開嶄新的一頁，而且使當今世界經濟、科技以及其他行業領域發生翻天覆地的變化，從一方面能夠充分了解機電一體化在信息時代背景下的作用和意義。以下就對機電一體化技術的未來發展趨勢展開分析。

第一，機電一體化系統集合了多種技術系統，主要由傳感系統、動力系統、信息處理系統以及先進的機械部件等結構組成，將這項技術引入光學技術中，結合光學技術的特點，可以進一步完善和提高機電一體化系統中各類系統性能，從而促進機電一體化技術的發展。第二，未來，機電一體化產品的控制效果和執行效果會不斷提高，這樣就能夠提高系統的柔性，為建立系統的應急模式創造條件。可以根據系統本身的性能，設計出自律分配系統，這樣就能夠使各個子系統在相對獨立的工作狀態下為整個系統提供服務。另外，自律分配系統可以對外部環境條件做出不同反應，從而改變子系統中產生的信息，這樣能夠提高系統的柔性能力，也不會因某一子系統發生故障而影響整體系統的運行。第三，智能化是未來機電一體化技術發展的重要方向和目標，在信息技術和計算機技術不斷更新和發展的重要階段，智能化在機電一體化技術中的應用將越來越成熟，機電一體化產品的智能化水平也將不斷提升。因此，未來智能化機電一體化技術必將在各行業領域得到廣泛應用，這也成為未來機電一體化技術發展的必然趨勢。

三、結語

篇8

【關鍵詞】機電一體化技術；應用；發展趨勢

引言

隨著現代科學技術的不斷進步與發展，各種技術相互融合的趨勢也越來越明顯，這是社會生產力發展到一定水平的必然趨勢。在機械工程領域中，隨著微機電子技術和計算機技術的高速發展并與機械工業相互滲透，形成了機電一體化。使工業生產由機械電氣化邁入了機電一體化為特征的發展階段。

1 機電一體化技術的發展現狀

縱觀機電一體化技術的發展史，大致可以可將其分成三個階段。20世紀60年代為初級階段，期間，由于第二次世界戰爭的爆發很大程度上促進了機械產品與電子技術的結合，但這種結合由于當時電子技術發展水平有限，結合并不深入，廣泛。20世紀70年代，為機電一體化蓬勃發展的階段，該時期內，計算機技術，控制技術和通信技術的飛速發展大大促進了機電一體化的發展，并逐漸在世界范圍內被普遍接受。20世紀90年代后期，機電一體化技術進入了深入發展階段，并不斷像智能化邁進，人工智能技術，光纖技術和神經網絡技術的巨大進步加快了機電一體化技術的發展進程[1] 。

2 機電一體化的發展趨勢

機電一體化是機械，微電子，控制，計算機，信息處理等多學科的交叉融合的結果，它的發展和進步與相關技術的進步與發展是脫不開的。機電一體化的發展方向主要包括以下幾點：

2.1 智能化

智能化是機電一體化技術的重要目標和方向。該種智能化，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能，運籌學，計算機科學，心理學，生理學等新思想，新方法來模擬人類智能，使之具有邏輯思維，判斷推理，自主決策等能力。當然，想要機電一體化產品能達到人類同樣水平的高智能化是不現實也是沒有必要的，擁有部分智能或低級智能便足夠達到較高的控制目標 。

2.3 網絡化

20世紀90年代，網絡技術得到了前所未有的高速發展，成為計算機技術發展的突出成就之一。網絡技術的不斷普及給人類的生活帶來了巨大的變革。無論是在工業生產，還是在人們的日常生活中，網絡化技術的運用無處不在。同時，各種網絡將全球經濟，生產連成一片，企業間的競爭也將全球化[2] 。企業間只要研制發明出了功能獨到，質量可靠的機電一體化新產品，就會通過網絡暢銷全球。可以說，機電一體化產品在朝著網絡化方向不斷快速發展。

2.4 微型化

微型化是精細加工技術發展的必然趨勢，該微型化指的是機電一體化向微型機器，和微觀領域發展的趨勢。外國稱其為微電子系統MEMS。它是指可以批量制作，集微型結構，微型傳感器，微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口和通信電源等于一體的微型器件或系統機。微機電一體化體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療，軍事，信息等方面具有不可比擬的優勢。

2.5 綠色化

高速發展的工業社會豐富了我們的物質生活條件，給我們的生活帶來了極大的便利，但與此同時，也破壞了資源，生態環境也受到嚴重污染 。因此，在這種情況下，人們開始呼吁生產綠色產品。綠色產品是指低能耗，低污染，舒適，協調而可再生利用的產品。生產綠色化產品是時展的必然趨勢。綠色產品從其生產到銷毀的申明過程中都符合了環境保護和人類健康要求[3] 。因此綠色的機電一體化產品具有很好的市場發展前景。

3 機電一體化技術的應用

隨著我國市場經濟體制的不斷完善 ，機電一體化技術的應用領域也越來越廣泛，主要應用在以下幾個方面：

3.1 數控機床

數控機床代表了一個國家機床的生產水平，經過多年發展，我國在數控機床及相應的數控技術在結構，功能，操作和控制精度上都有著迅速的提高。其主要表現在以下幾個方面：其一，總線式，模塊化，緊湊型的結構，即采用cpu，多住總線的體系結構；其二，設計開放，是硬件體系結構和功能模塊具有層次性，兼容性，復合接口標準，大大提高了客戶的使用效益；其三，一臺機床能夠同時完成多個獨立任務，或控制多臺機床的能力，并將刀具破損檢測，物料搬運，機械手等都控制集成到系統中去；其四，系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統地能力。

3.2 工業機器人

一個國家機器人技術水平一定程度上反映了該國家綜合技術水平的高低。隨著機器人技術的不斷發展，工業機器人已經廣泛高效的運用于各工業領域中。該種結合了機構學，自動控制，計算機，人工智能，通訊技術，傳感技術，等多種學科和技術的綜合成果能夠具有感知，思維和行動功能[4]。在具體操作中能夠獲取，處理和識別多種信息，獨立完成復雜的操作任務。機電一體化在工業機器人中的運用能夠很大程度上提高工業生產水平。。

3.3 自動機與自動生產線

不難發現，自動機械與自動生產線及各種自動化設備已廣泛使用在國民經濟生產和生活中。它是當前機電一體化技術應用的又一具體體現。如在各種印刷包裝生產線，郵件信函自動分揀處理生產線，各種高速香煙生產線中，將現代電子技術與傳感技術應用于其中，能夠有效提高生產效率。

4 結語

機電一體化已經成為當今世界最重要的技術發展方向之一，并輻射影響到幾乎全部的工業行業。機電一體化作為機械工業發展的必然趨勢，將在各方面帶來顯著地經濟效益和社會效益，具有廣闊的發展前景。

參考文獻

[1]劉磊，涂萬陽.機電一體化在數控機床中的應用[J].經營管理者，2014（04）.

[2]李曉培.淺談機電一體化特點及發展研究[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013（12）.

篇9

關鍵詞：機電 一體化 發展趨勢應用

中圖分類號： TH-39文獻標識碼： A 文章編號：

1 機電一體化的概念

機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。一個機電一體化系統中一般由結構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、職能組成要素五大組成要素有機結合而成。機械本體（結構組成要素）是系統的所有功能要素的機械支持結構，一般包括有機身、框架、支撐、聯接等。動力驅動部分（動力組成要素）依據系統控制要求，為系統提供能量和動力以使系統正常運行。測試傳感部分（感知組成要素）對系統的運行所需要的本身和外部環境的各種參數和狀態進行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經過分析、處理后產生相應的控制信息。控制及信息處理部分（職能組成要素）將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結果和規定的程序與節奏發出相應的指令，控制整個系統有目的的運行。

2 機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

2.1綠色化

工業發達給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果，所以綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

2.2網絡化

網絡技術的興起和飛速發展給社會各個領域帶來了巨大變革。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

2.3數字化。

微控制器和接口技術的發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。

2.4智能化

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能系統是一個知識處理系統,它包括知識表示、知識利用和知識獲取三個基本問題,其最終的目標是模擬人的問題求解、推理、學習。人工智能在機電一體化建設中的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。目前,專家系統、模糊系統、神經網絡以及遺傳算法,是機電一體化產品(系統)實現智能化的4種主要技術，它們各自獨立發展又彼此相互滲透。隨著制造自動化程度的不斷提高,將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動,并會對制造中出現的問題進行分析、判斷、推理、構思和決策。即要求機電產品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。

2.5微型化

微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統。微機電系統產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、信息等方面具有不可比擬的優勢。

3機電一體化技術的應用

3.1在鋼鐵企業中應用

在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。

3.2機電一體化技術在現代機械制造業中的應用。

傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上，靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的，它強調資源的有效利用，以低成本獲得高質量和高效率，其生產盈利是靠機器取代人力，靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導，采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業，其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展，充分利用電子計算機技術，使制造技術提高到新的高度。近年來，制造工程領域的新技術相繼誕生，如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

3.3在飲料行業中的應用。

機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在食品、飲料包裝機械的開發、設計和制造過程中的應用。 這不僅使單機的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高，使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。可以大大改善食品飲料包裝生產設備產品的質量，提高其國內、國際競爭能力。

總之，機電一體化的出現是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求，并且隨著科學技術的發展 ，機電一體化技 的廣闊發 展前景也將越來越光明 。

參考文獻

[1] 李建勇.機電一體化技術.北京:科學出版社,2004.

篇10

【關鍵詞】機電一體化設備保養維修

對于一個以機械加工為主的企事業而言，數控類機床、試驗設備、測量設備已經微電子技術制造設備等機電一體化設備是其運轉的重點。為此，很多大公司不惜花費昂貴的價格去購買先進的機電一體化設備。本文旨在從機電一體化的運行原理出發，談及機電一體化設備的保養和維修問題。

一、機電一體化的概念及其工作原理

1.1機電一體化的概念

機電一體化指的是將電子技術融入到機械技術中，使電子技術和機械技術通過有機結合，以提供更佳性能的一種先進技術的總稱。它最初是由美國開發，后經由日本大力宣傳，“機電一體化”的名稱才風行全國[1]。借助這種技術形成的機電一體化產品目前廣泛運用于社會各個領域、行業，具有非常寬廣的發展前景。

1.2機電一體化的工作原理

對于機電一體化的系統認識，比較集中地三種說法是丹麥理工大學的JacobB aur的“五塊論”和挪威科技大學的BassamAHussein的“兩個系統論”以及“廣義功能論”。現在看來，這個“廣義功能論”比較靠譜。它從廣義的角度，認識機電一體化的運行原理。它認為機電一體化系統是憑借計算機作為中心，由中心計算機將從傳感檢測系統接收到的信息經過檢測、處理后，向外界反饋信息，或是控制機械執行命令，完成相關操作。在這一過程中，子系統的的各驅動元件和執行元件悄悄運作，形成廣義的執行機構。

二、機電一體化設備的保養與維修

機電一體化設備的順利運轉是保證有效生產，實現單位效益的關鍵。因此，大部分企業除了購買進口機電一體化設備外，還花費了大量的人力物力進行保養和維修。

2.1機電一體化設備的保養

2.1.1抓住生產休整期，進行有深度有質量的檢修

經常進行檢修，是保證機器順利運轉的一個有效措施。這一個措施有助于提前發現機器存在的問題，幾時進行有效的整治。所以企業要抓住生產的休整期，對機器設備進行有深度有質量的檢修。

2.1.2將責任落實到個人，建立考核獎懲制度

只有將個人的責任明朗化，獎懲制度公開化，才能使每個人都身體力行，自覺地去保養機器設備，不損壞設備。

2.1.3控制大修預算，將費用費解給生產廠，實行目標管理

縮減大修預算，將縮減的費用分配到各大廠家，對各大廠家提出目標要求，保證機器的順利運轉。使廠家從心里上明白到保養好機器設備的重要性。

2.2機電一體化設備的維修

2.2.1建立完善的維修制度，進行科學的維修模式

機電一體化設備的工作原理是比較復雜的，進行維修前，必須要對機器設備的結構以及其工作運行原理有一個明確的把握。庖丁解牛之所以能夠為人所接納，就是因為庖丁把握住了一般事務的原理。同樣的，對機電一體化的維修也要在這一基礎上才能事半功倍。

2.2.2加強現場設施和基礎設施管理

“管理”一詞在機電一體化的維修中，不單單包含對人的管理，更重要的是對機器設備的管理。這種管理可以分為兩個部分，其一是對現場設施的管理，一部機器的運行要求一定的場地環境，作為人要排除一切不利于機器運行或者是有損機器壽命的外部因素。其二是對基礎設施的管理。維修有時候會需要一些新的配件，這個時候就必須要保證配件的及時供給，并且是有質量的供給。但是配件的供給又不能是隨意化的，必須要按照程序來提出申請。

2.2.3加強人才培育，造就高素質維修人才

二十一世紀什么最缺？人才。一個好的維修人才可以保證機器的正常運轉，能夠最大限度地降低企業的損失，這就要求企業大力培養維修專業人才，提供優越的待遇留住人才[3]。

綜上所述，機電一體化已經成為企業競爭的一項核心技術，機電一體化設備也成了一個企業保證生產、保證效益的關鍵。在保養和維修上，企業要注重基礎設施的管理，注重日常的檢修以及注重對維修人才的培養，把企業內部的工作人員調動起來，齊齊做好機電一體化設備的保養和維修，力保機電一體化設備的正常運轉。

參考文獻

[1]查向東.電工過程中的機電一體化應用案例二三例[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2012，09：277-278