学科机电一体化的专长

学科机电一体化的专长（共10篇）

1.学科机电一体化的专长 篇一

1 机电一体化技术的应用

1.1 在现代机械制造业中的应用。

传统机械制造业是建立在规模经济的基础上, 靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的, 它强调资源的有效利用, 以低成本获得高质量和高效率, 其生产盈利是靠机器取代人力, 靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导, 采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业, 其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展, 充分利用电子计算机技术, 使制造技术提高到新的高度。近年来, 制造工程领域的新技术相继诞生, 如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。

1.2 在饮料行业中的应用。

机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高, 而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高, 使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量, 提高其国内、国际竞争能力。

1.3 在钢铁企业中的应用

1.3.1计算机集成制造系统 (CIMS) 。钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体, 用以实现从原料进厂, 生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。1.3.2现场总线技术 (FBT) 。现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。1.3.3交流传动技术。随着电力电子技术和微电子技术的发展, 交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性, 电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动, 数字技术的发展, 使复杂的矢量控制技术实用化得以实现, 交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎, 应用不断扩大。1.3.4开放式控制系统。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持, 按此标准设计的系统, 可以实现不同厂家产品的兼容和互换, 且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联, 实现控制与经营、管理、决策的集成, 通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联, 实现测量与控制一体化。1.3.5分布式控制系统 (DCS) 。分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比, 其功能更强, 具有更高的安全性, 是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2 机电一体化技术的发展趋势

2.1 智能化。

智能化即要求机电产品有一定的智能, 使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能, 设置智能I/O接口和智能工艺数据库, 会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展, 为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

2.2 数字化。

微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础, 如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起, 为数字化设计与制造铺平了道路, 如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。

2.3 模块化。

是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样, 在产品开发设计时, 可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。从而避免利益的冲突, 并能使之标准化、系列化。

2.4 网络化。

网络技术的兴起和飞速发展给社会各个领域带来了巨大变革。由于网络的普及, 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品, 现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能, 利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统, 使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处, 因此, 机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

2.5 自源化。

自源化是指机电一体化产品自身带有能源, 如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能, 因而对于运动的机电一体化产品, 自带动力源具有独特的好处。

2.6 人性化。

人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化产品除了完善的性能外, 还要求在色彩、造型等方面与环境相协调, 使用这些产品, 对人来说更自然, 更接近生活习惯。

2.7 微型化。

微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的, 集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路, 直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。

2.8 绿色化。

工业发达给人们的生活带来巨大变化, 在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果, 所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求, 机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境, 产品寿命结束时, 产品可分解和再生利用。

结束语

随着机电一体化技术的发展, 各种产品与装置实现了机电一体化, 有利实现整体优化, 提高产品质量和生产效率, 缩短开发新产品的生产准备周期, 加速科技成果向商品转化, 有利推动传统产业发生深刻变革, 同时, 随着新产品的研发及高精密等设备的发展, 要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展, 从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社, 2006.

[2]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社, 2003.

2.学科机电一体化的专长 篇二

关键词 机电一体化技术；机电工程；煤矿；应用

中图分类号 TD 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0169-01

煤炭是一种重要的经济能源，我国又是煤炭大国，因此煤炭工业的迅猛发展，对于我国国民经济建设来说意义。随着科学技术的不断发展，对煤矿机械的性能要求也在不断提高，电子（微机）控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛。结构将更加复杂、维护也将更加专业化。由于，新的机电一体化技术在各个煤矿企业的煤炭生产过程中得到应用与推广，更促进了新的机电一体化技术的发展。

1 机电一体化技术

机电一体化技术主要是通过微电子技术并融合机械工程、电气工程和计算机信息技术等新兴高科技为一体的综合技术。并且不断的融合传统机械、微电子及自动控制技术、促进了机电一体化技术的发展与进步。新的机电一体化技术更是融合了高科技技术，比如自动化控制、传感产品等进一步加强了新的机电一体化的向着智能化、信息化、便捷化、简单化、整体化发展。新的机电一体化技术应用在煤矿机电工程中大大改善了传统的煤炭产业，降低了煤矿机电生产的劳动强度与工作的环境，提高了生产过程的安全系数。与此同时，新的机电一体化技术还进一步调整了煤矿生产过程的产品结构，降低了能源消耗、实现了环保。

2 机电一体化技术应用的发展趋势

从新的机电一体化技术的应用可以看出：新的机电一体化技术及其设备通过智能化、系统化、程序化等特征和便携、简单易操作、方便维护、性能安全等优势被广泛应用在煤矿生产的各个方面，提高了煤矿机电工程中的生产质量及生产水平，也带来了可观经济及社会效益。目前，我国的机电一体化技术应用在煤矿机电中工程中，与世界先进水平还存在一些差距。

所以，新的机电一体化在今后的发展趋势，就是今后要大力研究具备独立自主知识产权的先进技术，不断提高煤矿的开采质量完善煤矿开采等一系列配套设备。其次，加增机电一体化技术的网络化、信息化等功能，进一步提高煤矿机电工程生产的自动化水平。大力研发在煤矿机电工程中的微处理技术，更好的监测各个设备运行的状况。

3 机电一体化技术在煤矿机电工程中的应用

新的机电一体化技术应用在煤矿机电工程中，其应用之一就是提高矿井的机械运输水平。由于煤矿生产发展的需要，要求现代化、运输能力强的机械化采煤运煤装置及设备。目前，世界先进的水平及一些煤矿业机电话水平比较高的国家，在矿井下主要采用的是带式运输及直流式交流变频的装置进行驱动。这些设备主要以电子器件等作为技术的核心。另外，通过大巷强力带式运输机，也能改善传播的煤矿井下生产及运输，促进数煤矿井下的生产运输日益皮带化，先进化。

目前，我国在矿井的机械运输中，矿井提升机是最能体现新的机电一体化技术的大型设备，大多数煤矿企业都采用了交流提升机，并运用转子串电阻进行调速，同时在电控系统中还采用了接触器系统继电器，进行控制。而采用了可控制的编程器而拖动发电机的直流提升机，即使由可控硅进行供电，但是一般通过模拟量来完成控制操作。程序设计比较简单，不需要比较复杂的输入及输出接口等装置，抵外界干扰的能力比较强，并且能在恶劣的环境中长期运转。另外一种内装式提升机，把滚筒和驱动联合成一个整体，简化了传统煤矿矿井提升机的机械结构，更好的运用了新的机电一体化技术中的电力电子及计算机技术，提高了矿井提升机的自动化及控制能力的综合体。因此内装式提升机不仅可以进行软启动、软控制、瞬间改变加速度，而且还可以进行自我诊断。

新的机电一体化技术应用在煤矿机电工程中，其应用之二就是实现了综合机械化。传统的煤矿机电工程中机械化的综合能力不强。我国的一套综合机械化的设计和运用是在大同矿务局并一直沿用到80年代后。通过新的机电一体化技术，我国煤矿机电工程中的综合机械化采煤技术又有了新的发展和重大的突破，进一步推动了煤矿开采自动化。运用新的机电一体化技术，煤矿采煤机经过液压牵引而逐步转由电牵引，液压支架的控制系统逐步应用高科技走向信息化、网络化，同时通过电液控制、自动化移架，用微机监控装置进行工作面运输机械的监测，实现了以计算机为核心的自动化控制。因此，新的机电一体化技术应用在煤矿机电工程中，提高了综合机械化采煤的设备及其能力，使设备间的协调更加安全、操作系统更加完善、可靠性更强。

新的机电一体化技术应用在煤矿机电工程中，其应用之三就是提高了传感器技术。在煤矿机电工程中，对于煤矿矿井安全的生产监控系统来说，好的传感器是影响其监控效果的关键。而新的机电一体化技术大大提高了传感器的不足，改善其稳定性比较差，使用期限比较短等不足，提高了传感器现场实际的应用率。通过新的机电一体化技术中的计算机技术的应用，加强了网络化，使机电工程中的软硬件技术进一步发展，在提高了传感器的同时，还提升了整个监控系统的运行速度及运行质量，经过光缆等传输介质，信息媒体可以传送声像，促进了煤矿机电工程中的监控系统的大发展。

新的机电一体化技术应用在煤矿机电工程中，其应用之四就是提高了整个煤矿机电工程的性能。众所周知，新的机电一体化技术，主要通过功能强大的计算机进行运算，提供大量数据的同时提高了存贮的空间，并且体积更小功效更大，同时新的机电一体化技术使得机电工程设备中的产品具有更强的通信能力，各个通信模块的开放性更强，更加智能化。在有设备干扰的情况下也能自动化处理各类故障并采集相关的数据参数进行分析。因此，在机电一体化的应用中，为了不断的适应新的环境与科技的发展，越来越多的先进技术被引入进来。比如，光纤、 红外线及雷达等。这些新的高科技技术应用机电一体化中，加大了煤矿机电工程的煤矿机电一体化进程。并且，随着我国科学技术的进一步发展，自我研发的煤矿机电一体化的设备及产品越来越多，其创作的价值也会越来越大。

4 总结

综上，通过分析机电一体化技术、机电一体化技术应用的发展趋势、机电一体化技术在煤矿机电工程中的应用可以看出：新的机电一体化技术作为煤矿开采及煤矿综合生产的基础，大大促进了煤矿机电的自动化及信息化，更加有利于煤矿企业自身的发展及建设。并且通过新的机电一体化技术应用在煤矿机电工程的机械运输、实现综合机械化、提高传感器技术、加强整体煤矿机电工程的性能的分析中，我们可以得出，新的机电一体化技术作为煤矿机电工程发展的重要技术支撑，提供微电子及自动控制技术，通过充分的应用及融合新兴的高科技技术，煤矿机电工程的一体化技术大大推动了我国煤矿生产综合能力。因此，新的机电一体化技术将会更好的实现高效生产、安全生产、机械化采煤等煤矿机电工程的新目标。同时，促进我国煤炭工业走向安全、高效、节能、洁净、优化的发展之路。从而在提高我国煤矿机电工程发展水平的同时，进一步提高了煤矿生产的经济和社会效益。

参考文献

[1]张帆.机电一体化技术在煤矿的应用与发展趋势研究[J].民营科技,2010,10.

[2]程升涛.机电一体化产品在煤矿行业中的应用[J].自动化与仪器仪表,2010,05.

[3]卜燕萍,曾静.浅析机电一体化的进程与智能化趋势[J].益阳职业技术学院学报,2008,02.

[4]欧阳娟.机电一体化技术在现代机械制造业中的应用[J].中国新技术新产品,2010,12.

3.机电一体化的发展趋势分析 篇三

二十世纪六十年代, 人们已经开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能, 但当时电子技术尚未达到一定水平, 机械技术与电子技术的结合并未深入发展和推广。到了七、八十年代, 大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展, 为机电一体化技术提供了充分的物质基础, 并且各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。从二十世纪九十年代至今, 机电一体化已经逐渐形成了自己完整的科学体系, 向智能化迈入了新阶段, 并在现代机械制造、包装、钢铁等行业中大展身手。我国的机电一体化技术是从20世纪80年代初才开始研究和应用并引起了国务院的高度重视, 国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列入“863计划”, 并且在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向。现如今, 我国的机电一体化技术发展迅猛, 已经取得了一定成果, 但与欧美、日本等一些先进国家相比仍有相当差距。

2011年, 我国机电产品出口10855.9亿美元, 同比增长16.3%。尽管我国的机电产品出口保持了快速稳定的增长势头, 但存在的问题却不容忽视。如出口秩序缺乏有效的约束、加工贸易在我国机电产品出口中比重过大、机电产品出口采用粗放型的增长方式、缺乏自主出口品牌等。中国机电产品进出口商会调查显示, 我国近90%的机电产品出口是通过加工贸易的方式实现的, 而其中75%是外商在华投资企业进行的, 不少加工贸易出口企业主要从事组装加工, 对引进技术的消化吸收工作滞后, 开发和创新能力不足, 由此难以实现加工贸易的落地生根。自去年底以来, 机电企业的生产成本普遍上涨了20%左右, 机电产品出口利润总体水平偏低, 平均利润率仅为5%～8%。加之人民币的持续升值所带来的成本, 我国机电产品的国际竞争力正在减弱。究其原因, 缺乏核心技术才是限制我国机电产品发展的瓶颈。目前我国机电一体化自主知识产权较为匮乏, 其核心技术和主要部件都严重依赖进口。企业没有核心技术就没有灵魂。从整个行业来看, 不掌握技术的“制造大国”只能是“加工大国”, 更是“利润小国”。要在行业内赢得更多的主动, 得到更多的机会与利润, 必须注重自身的技术素养与技术研发。另一方面, 大量的绿色化技术壁垒也阻碍了我国机电产品外销。欧盟《关于报废电子电气设备指令》 (简称WEEK指令) 已经实行, 向欧盟出口各类机电产品的中国生产企业都将额外承担高额的电子垃圾处理费用, 另一项涉及机电产品原材料中有害物质限定的指令《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》 (ROHS) 也将实施。大量的绿色壁垒的出现, 使中国企业短期内无法自由加入到传统的机电消费大国中去。这也让我们发现, 这些国际化的绿色意识并没有真正的走进到国内企业的实践中去, 再加上我国又恰恰缺少一个由政府或行业协会为了应对反倾销技术壁垒和绿色壁垒所建立的即时性信息分享平台, 导致许多企业在环保与经济关系上不敏感, 在电子产品原料的选用上仍旧使用“不环保”材料以换来价格竞争优势, 所以企业往往会因为对国际标准或进口国标准等信息获得的难度和滞后性而处于被动地位。再者, 作为发展中国家, 我国本身的经济技术法规体系并不健全, 有许多产品尚未建立技术标准, 即便有标准, 也存在标准不统一或低于国际标准的现象。这对于将发达国家作为主要出口对象的中国企业来讲, 也是一个先天不足。

处于发展阶段的中国, 机电产品出口虽然已经有了长足进步, 但机遇与问题并存, 对于这些缺失的思考和解决, 会对我国机电技术产品层面的提高和市场经济制度的完善都将不无裨益。本着促进我国产业结构调整, 加快完整的机电一体产业形成为目的, 我国在机电一体化方面的任务主要可以概括为两点:一是用微电子技术深入的改造传统产业, 其目的是节能、节材, 提高工效, 提高产品质量, 把传统工业的技术进一步提高;二是大张旗鼓地开发自动化、数字化、智能化机电产品, 促进产品的更新换代。首先, 在技术政策上, 不仅要大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造, 严格限制不符合环保标准、能耗高的传统产品的发展并对其技术落后产品强制淘汰, 还要设立奖罚制度, 奖励对行业有突出贡献的单位或个人。其次, 我国机电一体化产业覆盖面广, 发展迅速, 而我们的财力、人力和物力是有限的, 产业的规划和发展不可能面面俱到, 所以我们应建立机电一体化行业“协会”性质的统管合作机构, 并赋予其职能, 既有利于深入的行业调查, 指导行业布点布局的调整, 发展重点项目, 又有助于制定出纵览全局的“机电一体化”发展计划和战略规划, 以避免开发上重复、生产上撞车。再次, 通过“协会”的有效组织和广泛宣传, 一来可以建立行业信息发布平台, 及时分享更多的行业内部信息, 二来可以增加产业在社会上的认知, 使行业内外都重视和支持“机电一体化”的发展, 既可以吸引外商到我国投资发展“机电一体化”的眼球, 又可以更加方便合理调配资源。同时, 尽管人民币升值短期内会减缓我国机电产品出口, 但对技术贸易来讲, 却可以利用此时的时机, 大量引进相关产业的先进技术, 反哺自身加工业, 提高企业的利润空间。作为世界上最大的发展中国家, 大力发展机电一体化技术, 用微电子技术改造传统产业, 开发数字化、智能化机电产品, 既是振兴我国传统机电工业的新鲜血液和源动力, 也是一条促使机电行业产业、产品结构调整日益完善的捷径。

我国政府目前加大了对机电类新兴企业的支持, 并且在对于科技研发上的投入呈现出强劲的增长势头, 但我们一定要从企业本身, 尤其是在中小型企业中, 引起对此的足够重视, 使我国企业尽快更新先进技术, 加快与国际标准接轨, 使现有资源合理配置, 进而从根本上提高我国机电产品的出口竞争力, 在“高端”市场上扩大市场份额, 优化我国出口商品的市场结构。充分体现出“科技创造财富”的涵义。

机电一体化的发展推动了我国制造技术的迅速更新换代, 使冰冷冷的机器有了人性化并且更加智能, 机电一体化的出现不是偶然的, 是社会进步的体现, 是生产力发展到一定阶段的必然要求, 是科学技术的结晶。随着我国数字化的信息技术革命以及多元信息化步伐的加快, 机电一体化技术必将朝着智能化、网络化、绿色化等方向迈进, 创造更大的经济效益与社会效益, 给我们的生活带来巨大的变革。

摘要：机电一体化技术是跨学科技术, 其产品功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。近年来我国的机电产品发展迅猛, 保持了快速稳定的增长势头, 但存在的问题也暴露出我国机电一体化技术及其它方面的不足。

关键词：机电一体化,发展趋势,资源调整,结构优化

参考文献

[1].章浩.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究, 2006, 7

[2].袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社, 2006

4.机电一体化技术的发展和思考 篇四

关键词：机电一体化；智能化；数字化

中图分类号：TH39 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）26-0001-02

1 机电一体化技术的发展现状

所谓的机电一体化技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，它要求用信息技术控制机械设备的运用，而微电子技术是信息技术控制设备运行的一种方法，随着信息技术与机械设备的有效结合能推动机械本体技术、传感技术、驱动技术、接口技术、软件技术等智能化、自动化发展。随着当今科技的发展，机电一体化技术的发展已经取得了巨大的成果，微电子技术已经是信息技术非常重要的一部分，这是机电工业发展的必然趋势。

从20世纪60年代开始发展到现在，机电一体化技术已经由简单的应用阶段发展成为了现在机械的智能化与自动化，它优化了人力资源、提高了经济效益，在实际的生产生活中，机电一体化技术的应用有重要的意义。现在人们已经开始研究将光纤和人工智能等技术和机电一体化整合的整合技术，这是未来机电一体化技术的发展方向。

目前，随着科学技术的发展，机电一体化技术应用在各个方面，而智能化、自动化的层次也在不断提高。在日常生活中，机电一体化得到广泛的应用，比如说微波炉、电视机和洗衣机等；在工厂企业的应用中，人们把机电一体化技术应用在计算机集成制造系统、自动包装机、自动码垛机和数控机床等智能控制方面。不仅如此，机电一体化的技术已经具有学习能力与分析思考的能力，比如现在研发出的一些智能机器人，它们通过信息技术的仿生物方法、仿生物技术等，除了能完成手工输入指令的控制，还能完成简单的自我分析、自我诊断、自我决策，这些信息技术给机械操作与诊断提供大量的数据依据。由于目前对于机电一体化智能化方面的研究尚在初级阶段，这些机器人也只能应用于某些特定的职业当中，但是相信，随着技术的进步，机电一体化技术必然会更加的先进，将会为社会的进步和人类的发展做出更大的贡献。

2 机电一体化技术发展方向

所谓的机电一体化就是电子控制、机械、信息处理、计算机等不同学科的交叉融合，主要的发展方向包括智能化、数字化等。

2.1 智能化

也就是说机电产品是具有一定的智能的，要能够具有类似于人的判断推理能力、逻辑思考能力和自主决策能力等。比如说在CNC的数控机床上可以增加人机对话的功能以及设置智能工艺数据库、智能I/O接口等，给使用和维护机器带来很大的方便，同时随着当前灰色理论、模糊控制、混沌和分岔、神经网络等人工智能技术的进步和发展，机电一体化必然会在技术发展方向走出更加广阔的

天地。

2.2 数字化

微控制器是机电一体化的基础，比如说不断发展的机器人和数控机床。而当前网络技术的不断发展，也为机电数字化的建设铺平了道路，比如说计算机集成制造，虚拟设计等。机电一体化产品数字化具有非常可靠的可维护性、可靠性和易操作性，数字化的实现将能够便于远程的操控以及故障的诊断和修复。

3 机电一体化未来发展方向

所谓的机电一体化，实际上是以信息技术控制机械的操作，这就要求首先必须发展信息技术，因为信息技术负责机械控制的应用，它包括负责控制方法、数据分析、运行反馈、分析决策等，如果没有先进的信息技术支持，那么机电一体化不能有效率地展开，也不能满足经济的发展与社会的需求，在信息技术发展后，机械技术要同步更新和发展，它需要能满足信息技术的要求，两者同时提高、有效整合，正是未来发展的方向。

第一，机电一体化技术要向智能化方向发展。随着科技的进步，目前智能化的研究取究正在不断的发展，人们在信息技术中大量应用到数掘挖掘技术、粗糙集理论等等，这些都是信息技术智能化的基础，它们能让信息技术拥有模拟人一样的思维，同时它具有学习能力、决策能力等。这些先进的信息技术应用到机械设备当中，工作人员可以用程序的方法让机械设备按照预定的流程进行工作。原来这些工作需要耗费大量的人力资源，而现在只需要很少的人力就能完成，它能大幅度地降低人力的使用，同时，人力资源的精减也使管理得到更高的效率，达到企业结构优化、提高经济效益的目的。机械设备不仅向着智能化的方向发展，还向着机械人的方向发展。机器人的行动会更加的灵活，同时也会被赋予人类的一些简单的行为，机器人能提炼出人的思维流程，模拟人类数据分析的方法，它能使智能化向着更进一步的方向发展，比如说机器人拥有自我决策能力以及逻辑判断能力等，可以看到，未来机械设备将来逐渐摆脱人的控制而让这些智能机械人

操作。

第二，机电一体化技术还要兼顾环保的需求。随着经济的发展与科学的进步，人们已经意识到周围的环境正在变化，日趋减少的自然资源和正在恶化的生存环境是人们必须要去面对的问题，现在人们已经越来越意识到除了要保证科学的发展，同时也要兼顾环保的控制，因此机电一体化在设计过程中，也要注意到环保的理念，使机电一体化设备更能满足人们的需求。要求机电一体化拥有环保的性能，要求设计机电一体化设备时能对资源有效的利用，同时要尽可能做到对废旧的资源能进行再回收、再利用，要能实现使用最小的资源能得到最大的产出效果，机电一体化技术向着环保的方向发展既是企业节省成本的需要，也是社会的整体需求，机电一体化技术只有满足环保的需求才能适应未来经济发展的需求，设备才能持续性发展。

第三，网络化发展是机电一体化的趋势。网络技术的发展给人们的生产、生活方式带来巨大的改变，这种改变也对机电一体化带来巨大的影响，比如在机电一体化设备的生产上，人们可以通过网络技术的数据采集与分析，了解到社会对机电一体化设备的需求，生产厂家可以针对此市场需求开发；在机电一体化工艺技术的共享上，由于网络技术能将信息迅速传播，一旦机电一体化设备出现新的工艺、新的设计构思，很快就能被相关人员了解，人们可以通过网络的方式共同探讨；在机电一体化设备的使用上，由于网络技术的迅速发展，未来远程对机电一体化设备进行操作成为可能；同时，由于网络技术与信息技术的结合，当机电一体化设备出现异常状态时，人们可以远程收到机电一体化设备运行的状态数据，对设备进行远程评估与诊断，这些方式将对机电一体化设备的发展产生极大的影响。

4 结语

总而言之，机电一体化技术的发展过程就是不同学科之间相互融合、相互交叉的过程，它是多种先进的科学技术共同融合的成果，是社会生产力发展到一定阶段的必然产物。机电一体化的发展能大力推动社会的进步与经济的进步，它是人们的需求也是社会的需求，可以预测，随着科学技术的发展，机电一体化技术将极快的发展而且会广泛的应用，它能给社会带来更加深重的影响。

参考文献

[1]刘庆敏.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技致富向导，2011，（12）.

5.机电一体化的发展及应用探讨 篇五

【摘要】机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。本文在对机电一体化技术进行分析展望的基础上，结合我国机电一体化发展的现状，提出了发展我国机电一体化技术的构想。

【关键词】机电一体化；发展

一、我国机电一体化技术的发展现状

目前，在机电一体化技术方面我国已经取得了一定的成就，特别是在数控技术方面、机器人方面和计算机集成制造系统方面尤为显著。

在数控技术方面。从1985年我国开始研究数控技术。在坚持自我开发与借鉴国外先进技术和经验的基础上，目前我国已经基本具备了自我研发能力，并在国内建立了多处数控研发和生产基地。可以说，我国的数控产业已经基本成形。到目前，我国数控技术行业已经具有年生产数控系统3000多套、主轴与进给装置5000多套的能力，成为促进国民经济发展的重要产品。掌握关键数控技术并形成自我研发和生产能力，对于发展民用工业和国防工业都有着不可替代的作用，同时也增强了我国的综合国力。

在机器人方面。1986年，我国将机器人的研发列入了国家科技计划。经过20多年的发展，我国已经掌握了机器人操作的设计制造技术、控制技术和软件编程等关键技术。目前，机器人已经被广泛应用于工业上，并逐步涉及到医疗和水下探测等方面，在国防上也占有一席之地。特别值得一提的是，目前我国很多高校的自动化专业都在研究各种各样的机器人。比如说，国防科技大学研发出了类人机器人，北京航空航天大学与海军总医院聯合研发了医用机器人，哈尔滨工业大学研发出了足球机器人等等。

在计算机集成制造系统方面。目前，我国已经在清华大学建成了国家CIMS工程研究中心，在国内其他高校和科研单位建立了7个CIMS单元技术实验室和8个CIMS培训中心。特别是近年来，我国在计算机集成制造系统方面取得了巨大的进步，已经掌握了一些关键技术。同时，计算机集成制造系统在国内多家企业中得到了广泛应用，取得了良好的经济效益。但是，我们看到上述成就的同时还应该看到关于计算机集成制造系统的核心技术我们还没有取得突破，部分产品还主要依靠国外技术的支持才能得以研发和生产。

二、机电一体化的发展趋势

（1）模块化

随着人类对标准化生产认可程度的提高，我们已经认识到标准化生产对于提高生产率和提高衔接便利性的重大意义。在机电一体化技术发展进程中，实现模块生产已经成为一种必然的发展趋势。我们知道，由于机电一体化产品种类繁多，生产厂家又很庞杂，因此在实现模块化生产之前所生产出来的很多机电产品相互衔接性能较差，性能也不稳定。但是，模块化的机电一体化产品的研发能够提供标准机械接口、电器接口、动力接口和环境接口等，产品之间能够实现很好的结合与兼容。由于相互利益之间的矛盾冲突，在近期很难在国内和国际制定出统一的模块化标准。但是我们相信，随着世界经济一体化的逐步发展，企业之间的交流与合作会越来越多，制定统一的模块化标准的时间不会太长，机电一体化产品企业的必将会迎来“共赢”的春天。

（2）微型化

微型机电一体化产品是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物，是将传统尺度的机电一体化产品进行缩小的结果，通常指体积不超过1 立方厘米的机电一体化产品，但决不是将尺寸按比例缩小制造，微型化产品制造与传统机械制造有区别，已经成为一种新的学科。微型化机电一体产品具有体积小、能耗低、运动灵活等特点，已经被广泛应用在医学、军事、航空等领域。例如，在医疗过程中所使用的微创技术，就是运用微型机电一体化技术的结果；在军事上，“苍蝇”大小的能够自主飞行的间谍窃听器也同样是微型机电一体化产品；在航天事业上，由于太空舱体积较小，而又需要容纳多种试验设备和探测设备，因此也都不同程度地使用了微型化机电一体化产品。

（3）系统化

开放的、多样化的机电一体化产品的系统运用，不但能够提高生产效率，还能更加便利人们的生活。单一的机电一体化产品能够在某个方面满足现实的需要，而多种机电一体化产品的系统运用，则能够满足更多方面的需求。针对市场逐步出现的多样化需求，机电一体化产品的设计和生产也在逐渐向系统化方向发展，注重对于一系列机电一体化产品的研发，并努力实现不同系列机电一体化产品之间的兼容与并用。因此说，机电一体化技术向系统化方向发展是大势所趋。

三、发展我国机电一体化的几点建议

3.1用高新技术改造与提升机电一体化

我国的机电一体化虽已取得了许多成果，但随着科技的发展和社会经济的进步，对机电一体化技术提出了许多新的和更高的要求，所以机电一体化也必须要用高新技术改造自身、提升自己，提高产品的市场竞争能力。

3.2自主开发与技术创新

在21世纪创新是企业竞争的焦点，市场是用户的市场，只有不断满足用户日益增长的要求，开发出新产品，才能使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。而我国长期以来习惯对引进技术消化、吸收，而创新则重视不够，更不易形成自主开发能力。所以，加大技术引进中的消化吸收，以市场需求为导向进行创新性的研究，以形成自主开发和技术创新能力为根本目的，才是提高产品技术含量和增强市场竞争能力的根本途径。

3.3走依靠科学技术之路

一是以重点项目为突破口，将国家科技计划中有关机电一体化的项目集成，资金集中使用，支持一批重点技术、重点产品、重点工程的创新活动，实施重点跨越式的发展战略，集中解决一些重大问题。二是抓好机电一体化中共性技术和基础技术、基础理论的研究。利用新原理、新理论带动机电一体化的突破。

3.4提高人员素质

当代国际经济竞争，实质上是人才的竞争，我国机电一体化技术与国外发达国家存在差距，关键是教育和人才的落后。培养机电一体化人才的高校尤其应当加以足够的重视。一是合理设置课程体系；二是选择好的教材；三是加强实验教学。

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献

[1]David M. Auslander. What is mechatronics. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics，1996，1

[2]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.

6.机电一体化技术的发展浅析 篇六

1 机电一体化概要

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术, 将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科, 随着科学技术的不但发展, 还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为: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群体技术, 根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统, 则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

因此, “机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是, 机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术, 而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化, 仍属传统机械, 其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后, 其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外, 还能赋予许多新的功能, 如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸, 还是人的感官与头脑的眼神, 具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

2 机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段, 这一阶段称为初级阶段。在这一时期, 人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间, 战争刺激了机械产品与电子技术的结合, 这些机电结合的军用技术, 战后转为民用, 对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平, 机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展, 已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪90年代后期, 开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段, 机电一体化进入深入发展时期。一方面, 光学、通信技术等进入了机电一体化, 微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚, 出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法, 机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时, 由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步, 为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究, 将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作, 不取得了一定成果, 但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

3 机电一体化的发展趋势

3.1 智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视, 机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述, 是在控制理论的基础上, 吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法, 模拟人类智能, 使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力, 以求得到更高的控制目标。诚然, 使机电一体化产品具有与人完全相同的智能, 是不可能的, 也是不必要的。但是, 高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能, 则是完全可能而又必要的。

3.2 模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元, 具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元, 以及各种能完成典型操作的机械装置。这样, 可利用标准单元迅速开发出新产品, 同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准, 以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突, 近期很难制定国际或国内这方面的标准, 但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然, 从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定, 无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业, 规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.3 网络化

20世纪90年代, 计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来, 只要其功能独到, 质量可靠, 很快就会畅销全球。由于网络的普及, 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾, 而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

3.4 微型化

微型化兴起于20世纪80年代末, 指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统 (MEMS) , 泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品, 并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术, 微机电一体化产品的加工采用精细加工技术, 即超精密技术, 它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.5 绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面, 物质丰富, 生活舒适;另一方面, 资源减少, 生态环境受到严重污染。于是, 人们呼吁保护环境资源, 回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生, 绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中, 符合特定的环境保护和人类健康的要求, 对生态环境无害或危害极少, 资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品, 具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指, 使用时不污染生态环境, 报废后能回收利用。

3.6 系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态, 进行任意剪裁和组合, 同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强, 一般除RS232外, 还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系, 机电一体化的人格化有两层含义。一层是, 机电一体化产品的最终使用对象是人, 如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要, 特别是对家用机器人, 其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理, 研制各种机电一体花产品。事实上, 许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。

结语

综上所述, 机电一体化的出现不是孤立的, 它是许多科学技术发展的结晶, 是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然, 与机电一体化相关的技术还有很多, 并且随着科学技术的发展, 各种技术相互融合的趋势将越来越明显, 机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果, 本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状, 分析了机电一体化技术的发展趋势。

关键词：机电一体化,技术,现状,产品,制造技术,发展趋势

参考文献

[1]李建勇.机电一体化技术.北京:科学出版社, 2004.

[2]李运华.机电控制.北京:北京航空航天大学出版社, 2003.

7.机电一体化的意义与发展趋势 篇七

1 机电一体化概述

机电一体化技术包含六个部分, 它们分别是:第一, 机械技术。机械技术是机电一体化的基础, 机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应, 利用其它高、新技术来更新概念, 实现结构上、材料上、性能上的变更, 满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中, 经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术, 同时采用人工智能与专家系统等, 形成新一代的机械制造技术。第二, 计算机与信息技术。其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。第三, 系统技术。系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术, 从全局角度和系统目标出发, 将总体分解成相互关联的若干功能单元, 接口技术是系统技术中一个重要方面, 它是实现系统各部分有机连接的保证。第四, 自动控制技术。其范围很广, 在控制理论指导下, 进行系统设计, 设计后的系统仿真, 现场调试, 控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。第五, 传感检测技术。传感检测技术是系统的感受器官, 是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强, 系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验, 它是机电一体化系统达到高水平的保证。第六, 伺服传动技术。包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置, 伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

2 发展机电一体化的重要意义

由于种种系统越来越大, 越来越复杂所以, 机电一体化在系统分析和集成方面的作用越显重要。

机电一体化是一种以实践即产品为基础的技术, 这是它和任何其它技术不一样的地方。它从系统工程的观点出发, 使产品与系统实现整体优化。机电一体化技术给传统的机械产业和制造业从产业结构、生产方式和管理体制等诸方面都带来深刻的变化, 是当今机械工业技术和产品发展的主要趋势, 也是我国机械工业振兴与发展的必由之路。随着机电一体化产品占有额的迅速增大, 机电一体化技术的重要性将日益为人们所认识。比如机器人, 只是机电一体化广阔领域的一个部分, 就具有100亿美元的市场, 而整个机电一体化的市场则要大10倍。所以, 对机电一体化技术的需求与日俱增。

机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设起到了很好的促进作用, 因此受到了国家的重视。国家科委综合局组织的《我国机电一体化发展途径与对策》中, 根据社会需要、投资效益和现有基础等条件, 提出优先发展15个领域中的机电一体化产品, 即数控机床及其它机械制造工艺设备、电子化量具量仪、工业自动化控制仪表、中小型电机与电气传动控制装置、电子化低压电器、工业机器人、电子化家用电器、电子控制的轻工机械、电子控制的纺织机械、机电一体化的医疗器械、汽车电子化和电子控制内燃机、机电一体化的办公机械、电站电子化自动化自动控制系统、电子式照相机、采用微电子技术的印刷机械等。

机电一体化技术应用于我们生产和生活的方方面面。因机电一体化技术应用领域的不同而使机电一体化专业派生出许多专门化, 例如数控技术应用、机电一体化设备的制造与维修、自动机和自动线、制冷与空调、机器人等。

3 机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此, 机电一体化的主要发展方向如下。

(1) 系统化。机电一体化的发展必然要依靠通信功能的进一步加强, 同时, 系统体系结构会采用更加开放的和模式化的总线结构。这样, 可以是系统更加灵活, 以求达到多个子系统协调控制和综合管理。同时机电一体化也会更加的人性化, 注重产品与人的关系。

(2) 智能化。机电一体化的智能化是对机器行为的描述, 是在控制理论的基础上吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法, 模拟人类智能, 使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力, 以求得到更高的控制目标。智能化的产品可以有效替代人的工作, 在减少劳动成本的同时也会缩短劳动时间, 可以促进资源更有效的利用, 同时也提高了利润空间。

(3) 微型化。机电一体化的微型化是指机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。机电一体化实现微型化可以大大的减少产品的体积, 同时也就减少了产品正常运转所需的能量, 可以更加灵活的运转。微型产品的应用领域更加的广泛, 渗透生活的方方面面, 在一定程度上可以提高人们的生活质量。

(4) 绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境, 报废后能回收利用。现在全球都在提倡节能减排、低碳环保, 人们都越来越重视工业对环境的影响, 同时也意识到了, 现代工业的发展给环境生活带来的巨大变化, 物质资源的丰富带来了生态环境被破坏。可持续发展要求现代工业在发展的同时减少多环境的破坏。

(5) 全球化。随着科学技术的发展, 网络技术的兴起给生活的各个方面都带来了巨大的变革。网络促进了各国之间技术与人才的交流, 将全球的经济、生产紧密的联系起来;同时, 各国的贸易壁垒也在逐步被打破, 产品面临的全球所有生产者带来的竞争。这就要求在机电一体化的过程中, 积极的引进国外先进技术, 促使产品能够适应不同的需求, 从而扩大市场, 占领更大的市场份额。

4 结语

机械作为减轻人类劳动强度的一种工具, 自从出现以来就一直不断地发展进步。模块化、系统化、智能化、微型化、绿色化和网络化已经成为机电一体化发展的方向。在未来的几个世纪, 并没有什么东西能取代机械的位置。也就是说, 这个行业还有很长的路要走, 它在人们消费的比重将不断提高。而这个行业的竞争也会变得越来越激烈, 只有不断创新, 只有把机电一体化产品的软硬部分完美地结合起来才能做成优异的机电一体化产品。

参考文献

[1]邱士安, 胥宏.机电一体化技术[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2004

8.学科机电一体化的专长 篇八

【关键词】机电一体化；课堂教学；提高效率；探讨

机电一体化教学具有理论性强、知识面广、实践性强的特点。因此，我们在机电一体化教学中必须坚持从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。那么，如何提高职高机电一体化教学的效率呢？笔者认为可从以下几个方面进行探讨。

一、改革课程教学内容

1.根据人才培养目标改革教学内容，制定有效性、全面性和操作性强的专业教学计划。实践教学的考核应突出职业技能和能力考核，生产线安装与调试实习和生产线运行与管理实践教学的考核要有工程技术人员参与。组织学生参加国家有关部门颁发的技术水平等级资格证书考试。

2.根据人才培养目标所设置的课程、编写课程教学大纲，大纲的内容包括：课程定位和目标、课程内容和基本要求、课程的教学进程和学时分配、课程的实践环节和学时安排、教材与主要参考书、课程质量标准与成绩考核、教学方法（教师的教和学生的学）与教学手段（技术）指南等。

3.机电一体化教学计划中，各门理论课要整体推进教学内容、教学方法、教学手段（技术）、考试制度的改革，形成协同效应，各主干课程要首先做到。⑴教学内容要紧跟现代科学技术发展水平，部分刚应用的新技术要请应用企业专家来讲；⑵教学方法要变单向灌输为师生协同互动，既改革老师的教授方法，又指导学生改进学习方法和思考方法，重视学生发现问题、分析问题、解决问题的能力；⑶要改革考试制度，采用多种形式，促进学生改变死记硬背的学习方法，让善于动脑动手解决实际问题的学生脱颖而出。

二、规范课堂教学管理

1.重视教风和学风建设。教风是学风的老师。机电一体化专业的教风应体现在全体教师积极投身改革，开拓创新，敬业爱岗，教书育人，教风端正，工作效率高，效果好。要尽早把学生引导到专业和行业中去，使学生始终关注专业和行业发展变化，激发学生自觉学习的兴趣。

2.加强单招教学研究工作。随着我校单招班级人数的增加及国家大力支持对口单招工作力度，机电一体化办也逐步将教学工作重心转移到单招教学研究与管理之中，通过走出去，引进来，虚心学习别人之长处。

3.加强实训教学管理。紧密联系高职教育教学改革实际，积极开展职高教育教学研究，特别要在实训教学上下功夫。本学期在车间以理实一体化教学的班级共有五个，实训教学的班级共有7个，涉及钳工、焊工、车工、数控、机械拆装等工种。对实训教学计划、教案及教师教学进度及教学形式进行全程跟踪，保证实训教学有效性。

三、改革优化实践环节

1.实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。

2.单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。

3.综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。

四、实施课程教学评价

1.“教法”与“学法’合一。机电一体化专业课的教学方法是由其自身的专业特点决定的。教师在教学过程中非常注重教学方法的运用，如“讲授法”、“谈话法”、“程序法”、“实践法”、“总结归纳法”等等。却忽视了学生的学法指导，教师作为教学的主要引导者，既要“授之以鱼”，更要“授之以渔”，即教师作用不在于传授知识，而重要是教会学生如何获取知识，提高他们学习和掌握知识的能力。比如《机械制造基础》中碳钢的分类繁多，不易记忆，我们指导学生用表格的形式来“比较学习”，增强记忆力。现代教育强调能力和素质培养，因此，“教”与“学”之间是否协调是否有利于对学生创造性、思维能力的培养教法改革是否有创新等就显得尤为重要。

2.“理论”与“实践”合一。机电专业课不仅理论性强，而且实践性更强。因此作为机电专业教师必须是“双师型教师”，即教书是“一把好手”，技能更是“一把能手”。比如，讲解《機械制图》中圆锥部分时，我自制了一个教具——圆锥，把在车床上的制作过程拍成DV，通过PPT的形式让学生看到在车床上车圆锥的全过程。因此“理论”与“实践”合一是评价机电一体化专业课教学最基本的条件。

3.“教书”与“育人”合一。职业教育的培养目标是为社会培养“第一线”的“应用型”人才。这就要求我们，在教学的过程中不仅要教好书，还要育好人。机电一体化专业的学生，将来要从事机电行业的生产制造。具有安全隐患多，工作环境脏，工作任务重的特点。所以在专业课教学过程中要注意培养学生职业道德和修养，培养他们适应本专业的能力。比如，《机械制图》教学过程中，从画每一个点、每一根线开始，就注意培养学生认真、严谨、细致的工作作风，培养良好的职业道德和修养。因此“教书”与“育人”合一是为社会输送合格人才的重要举措。

总之，机电一体化教学一定要充分结合学生的实际情况和专业特点，多方寻找适合学生接受的教学方法和手段，以求最佳的教学质量和效果。只有这样，才能培养出热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化必需的基本理论、基本技能,有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。

9.浅谈机电一体化的未来发展 篇九

1. 机电一体化的未来发展

电力电子技术、微电子技术的应用和研发是机电一体化的发展核心, 尤其是微型处理器和微型计算机的应用非常关键。因此机电一体化的未来发展主要体现在以下几个方面:

1.1 绿色化和可靠安全性

机电产品时发展的要求和趋势就是绿色化, 在确保机电产品有效和安全生产的前提条件之下, 搞好机电产品从设计到应用和报废处理整个过程的绿色化已经变成一种发展的要求和趋势。从一定程度上来讲, 机电一体化的发展过程就是其可靠安全性的一个演变过程。

1.2 智能化和人性化

近些年以来, 传感器系统的智能化和集成化、微机的高性能化、处理器速度的提高为嵌入智能控制程序提供了有利的条件, 这大大地促进了机电一体化的智能化发展。机电一体化产品在柔性制造系统的影响下, 使得个性化和人性化变成了可能, 而时代发展的潮流就是人类跟产品间的交流和沟通。

1.3 灵活性和可监控性

机电产品的可监控性方便了日常的维护和生产的安全、能够及时的处理和反馈故障、方便掌握运行的状态、能够使机电产品的使用年限大大地延长。从某种意义上讲, 机电产品的可监控性决定了机电产品具有相应的灵活性, 能够对一些事件进行自主性地处理。另一方面, 样式和形式的灵活性是机电一体化灵活性的体现。

2. 机电一体化的应用行业

由于信息技术和机电一体化技术的进一步融合, 大大地提高了可监控性和智能化, 不但能够在传统的制造行业应用机电一体化技术, 尤其是数控机床制造行业, 而且还能够被日益广泛地应用于其它的行业, 在其它行业的应用主要是: (1) 医疗器械; (2) 办公设备; (3) 通信设备、交通运输; (4) 军事、空间和航空技术; (5) 智能机器人; (6) 用于工艺过程自动化的设备与工具类机器建设; (7) 其它。

3. 机电一体化的发展要求

在一定程度上, 机电一体化技术的发展水平能够反映一个国家的现代化水平。跟国际上的专业配置水平和先进的技术相比较而言, 我国还差的很远。为此, 我们需要做到以下几点:

3.1 加大投入机电一体化的实验室

一些比较有实力的学校, 都具备微控制器、传感器、执行器等相匹配的实验室, 各个系统间互相沟通, 良性的循环得以形成。我国的不少学校面临实验器材破损、陈旧的问题, 因此, 加大投入机电一体化的实验室是非常关键的。

3.2 科学地设置科目和课程, 提高学生的动手操作能力

在我国, 由于各种各样的原因, 学校所设置的机电一体化专业科目和课程具有滞后性的缺陷。纵观一些具有发展机电一体化专业潜力的学校, 在教学资源、自身师资远远不够的前提条件之下一味地扩展专业, 这导致了学校发展的滞后性, 从而使得学生的动手操作能力比较低。因此, 学校应当科学地设置科目和课程, 并且要注重提高学生的动手操作能力。

3.3 注重强化多个学科之间的渗透

软件技术、接口技术、驱动技术、信息处理技术、传感技术、机械本体技术是机电一体化技术的核心, 可以说, 机电一体化技术所牵涉到的学科和行业都是非常多的。而机电一体化技术灵活性、人性化、个性化发展趋势的要求就是自觉地、有侧重点地, 有目的性地实施学科之间的渗透。

3.4 注重科学技术创新和科研投入

现阶段, 在模仿和研究的前提条件之下, 更加需要重视创新, 具备一定的自主知识产权。我国由于受到发展能力等因素的制约, 在机电一体化的投入上还远远不够, 比如研发先进的医疗设施, 职能机器人等。

3.5 注重校企间的联系

由于实际生产的要求, 出现了机电一体化专业, 因此机电一体化专业的发展比较晚。这表明生产的要求能够为研究带来素材和灵感, 而机电一体化专业的发展能够给企业带来技术指导和人才。为此, 企业和学校的共赢模式就是注重校企间的联系。

3.6 注重创建国内外的实践和学术交流平台

注重创建国内外的实践和学术交流平台, 能够及时准确地掌握机电一体化的前沿技术和最新发展情况, 有效地把握科研目标和专业发展方向。除此之外, 对一些优秀学校的改革动态进行跟踪, 引进先进的教学器材与资料, 重视提高学生的实践能力, 这样能够有效地提高机电一体化专业的素质。

10.煤矿机电一体化技术的应用及管理 篇十

【关键词】煤矿企业；机电一体化；应用；管理

1、机电一体化技术在煤矿生产中的应用

机电一体化技术主要包括幾下几个方面：基础的机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技和伺服传动技术等。在煤矿矿井的生产过程中，想要使矿井达到高效与高产的目标，就必须采用先进的采煤技术，因为煤矿矿井的生产能力的高低直接取决于采煤技术的先进与否。随着我国工业控制自动化技术的发展，机电一体化在煤矿生产中的应用和推广也与日俱增。由于煤矿行业是高危行业，提高机电一体化技术设备的自动化程度和安全可靠程度，最大程度的缩减人员，是实现煤矿矿井长久、稳定、安全和快速发展的关键。因此机电一体化技术有力的推动了煤矿企业的高效与安全的发展。

1.1在采矿机械设备中电气自动化的应用

采煤机起步于中厚煤层，逐步向薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机发展。牵引方式有原来的有链牵引、无链液压逐步向电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引发展。液压支架也由传统的掩护式逐步向有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤（单输送机）、两柱掩护式低位放顶煤液压支架等多种架型方面发展。在其他煤炭生产发达国家（如美国、德国、澳大利亚等）液压支架电液控制系统得到了普遍的推广和应用，液压支架电液控制系统既是实现煤炭高产高效生产的技术设备的关键，也能充分发挥机电一体化技术在煤炭生产中的作用。在我国，液压支架电液控制系统主要用于薄煤层高效开采工作面，400万t以上的一次采全高长壁工作面和600万t以上放顶煤工作面。

在我国，国产采煤机研究的主要内容是综采工作面装备远程监控和专家诊断系统的可靠性，而电气自动化能实现对综采装备液压支架和采煤机的远程监控，

让其在煤炭的开采过程更具人性化。电气自动化既能让采煤机根据煤层自身的特点自动调节采煤速度，完成自动割煤，还能检验监测液压支架电液控制系统的压力以及各个受力点的状态，并自动调节支架推移输送机的拉移，提高综合机械水平。

1.2机电一体化技术在煤矿矿井运输和提升设备中的应用

随着我国现代化煤矿企业的发展，对煤矿机械化采煤的要求是越来越高了，随之对井上、井下的运输和提升系统的要求也越来越高了。而国外采煤技术比较先进的国家，带式运输机多为煤矿井下大巷的运输系统，他们采用是以电力电子器件为核心的直流式交流变频装置驱动方式。

现在我国大多数煤矿井下生产采用大巷强力带式运输机运输方式，已经普遍实现皮带化。计算机控制系统也迅速发展，对于在煤矿生产过程中出现的轴承温度、倒转、跑偏和段带等问题能及时诊断和自我保护。我国自主研制的性能先进、操作简单、准确可靠的全数字化提升机，其核心部分ASCS采用的是双CPU的计算机系统。机电一体化技术在煤矿矿井运输和提升中的应用，大大提高了设备的安全性和可靠性，使设备的操作性能更加完善，为煤炭企业带来了较好地经济效益。

1.3机电一体化技术在煤矿矿井安全生产检测系统中的应用

受世界监测监控系统发展的影响，我国自行研制了一批具有世界先进水平的监测监控系统。自此，我国出现了大大小小的检测系统生产厂家，为煤炭企业的发展提供了更多的机会，并且在市场竞争的影响下，各个生产厂家的产品质量和服务意识也在不断提高，这就形成了一个良性循环系统。所以，煤矿矿井安全生产检测系统是机电一体化技术的表现形式之一，它在煤矿矿井安全生产和管理中起了非常重要的作用。

2、煤矿机电管理中存在的问题

2.1没有充分发挥机电管理职能部门的作用

虽然地方煤矿一般都设有机电管理部门，其职能主要是机电管理和机电生产，但大部分机电管理人员都只注重机电生产，机电管理作用没有充分发挥。一些地方煤矿的领导不重视机电管理，大量缩减机电管理人员，让机电专业组织建设不建全，机电管理网络常常中断，机电技术落后。

2.2机电队伍的综合素质较低以及机电技术力量薄弱

大部分地方煤矿机电管理人员的文化素质较低，专业技术水平不高，没有进行专业的设备管理理论和企业管理理论的培训学习，日常作业全凭经验。机电职工也没有接受专业的机电技术培训，缺乏理论知识和实际经验，经常违规作业。设备事故发生率较高，用电管理不严，经常带电工作。

2.3设备存在较多的安全隐患

煤矿企业设备存在老、旧、杂、带病运行的问题，安全设施和保护装置不健全，存在较大的安全隐患问题。提升系统缺少缓冲设备和托罐设备；井筒装备锈蚀严重，防腐工作不到位；绞车的超负荷提升。

3、完善煤矿机电管理的方法

加强机电管理的关键是地方煤矿领导人重视机电管理。机电管理人员应经常向煤矿领导人汇报机电工作，指出机电管理中出现的问题并提出建议，不断完善机电管理的方法。

3.1因地制宜建立机电管理机构

矿井机电管理机构体系必须授予机电部门职权，实现统一管理。授予机电部门的职权应包括以下几点：机电管理规章制度制定权；机电工作计划编制部署权；工作配件分配权；违章作业制止权；机电事故追查权；评比考核奖罚检查权；机电业务骨干调整调动工作监督权。

3.2加大机电培训教育，落实规章制度，做好设备管理工作

加大职工机电培训教育，提高职工的学习积极性，由“要我学”转变为“我要学”，达到培训目的。认真落实规章制度，做好设备综合管理工作。

4、总结

虽然近几年，机电一体化技术（产品）在我国煤矿生产中取得了较大的发展，但和国外先进煤矿技术相比还是比较落后的。所以，想要我国煤矿机电一体化技术跻身于世界先进技术水平，就必须了解和掌握信息改革时代机电一体化技术的特点和技术发展的方向。根据我国煤矿机电一体化技术管理应用中存在的问题，我们只有制定科学有效的应对策略，完善管理控制设备，才能真正实现煤矿机电一体化技术在煤矿生产和发展中的作用，为实现我国煤矿现代化打下坚实的基础。

参考文献

[1]颜平.机电一体化产品在平顶山天安煤业生产中的应用于探讨[J].机电信息，2010，（12）.

[2]程升涛.机电一体化产品在煤矿行业中的应用[J].自动化与仪器仪表，2010，（05）.

[3]李稚敦.浅论生产现场“机电一体化”[J].科技情报开发与经济，2007，（2）.

[4]宫传强，董双辉.浅谈机电一体化技术[J].科技资讯，2009，（11）.