机电一体化目前状况范文
时间：2023-08-08 17:21:44
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[关键词]机电一体化；故障诊断；诊断技术
中图分类号：TH165.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0349-01
机电一体化设备的故障诊断技术也越来越多的得到了社会的广泛关注和研究，机电一体化设备的诊断技术与机电一体化设备的发展是分不开的，先进的故障诊断技术能够保证机电一体化设备的正常运行。
1、机电一体化设备的故障分析
机电一体化设备中包括动力控制部分、机械本体和执行单元等，系统中涉及到电、气、磁和光等。其中计算机起到控制设备动作的作用，而机械本体负责执行动作，只有两者协调合作，才能保障设备正常工作。机电一体化设备的故障特性有：（1）机械零件多并且易被磨损；（2）缺乏自动诊断能力；（3）没有明显的报警提示，部分故障有提示，而一些故障没有提示；（4）缺乏有经验的技术人员。
机电一体化设备在企业机械加工中发挥着十分重要的作用，这种设备价格较高，机床的寿命是十分关键的因素。如果机电一体化设备出现故障，将给企业带来重大的损失。但是很多企业的管理者只看到该设备的效能，对于如何合理操作设备并不关注，部分设备甚至经常处于超负荷运作状态，因此经常发生由于设备故障而停工的情况。因此，要想充分发挥机电一体化设备的效能，合理操作设备并定期进行故障诊断是十分必要的。
2、常见的机电一体化设备故障诊断技术
目前我国机电一体化设备中比较常用的故障诊断技术有以下几种。
2.1 振动故障诊断技术
通过设置相关检测设备的振动参数，并根据检测设备的信息特点对机电设备进行故障诊断的技术就是振动故障诊断技术。这种技术主要应用于机械设备的故障检测，由于机械设备在运行过程中会有剧烈的震动，使用振动检测设备可以检测到振动数据，这些数据包括加速度和速度等。在检测过程中要想获取充足的检测数据，并对机械设备的运作状况进行准确判断，就需要对测量点的位置进行正确选择。这种故障诊断技术操作较为简单，检测得出的设备运行状况报告清晰明了，也增加了检测和诊断故障的准确率。
2.2 油液磨屑分析故障诊断技术
机械零件的磨损失效约占设备失效的80%，是设备最主要最常见的失效形式，而对其起决定性作用的两大因素为：摩擦副的性质和所用剂（油脂）。
2.2.1 油液磨屑分析技术原理
运动副的表面磨损会产生磨屑颗粒，以悬浮状态和灰尘等杂物一起进入并存在设备的系统和液压系统中，而这些磨损颗粒为设备故障和失效提供很重要的信息。磨损颗粒的不同特性（形状、尺寸、表面样貌、数量以及颗粒的分布）反映了设备不同的磨损失效形式（粘着磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、磨料磨损等）。
2.2.2 油液磨屑分析故障诊断技术实用性
油液磨屑分析故障诊断技术一般用于机械系统和液压系统中，是对设备运行过程中的油液磨屑进行识别分析，通过了解油液的成分以及油液磨屑颗粒的形态来对设备的运行状况进行判断。该故障诊断技术可以根据油液颗粒的尺寸对机械设备的磨损情况进行判断，而磨损的类型可以根据油液颗粒的形状进行判断，也可以根据微粒的成分来判断机械磨损发生的具置。
2.2.3 油液磨屑理化性能的分析
根据油液磨屑颗粒的特性可以判断设备运行的情况，如表1：
2.3 射线扫描故障诊断技术
Y射线扫描诊断技术属于一种新兴的设备故障诊断技术，它一般用于检测工艺设备。该检测技术对设备运行状况进行判断的方法主要是对扫描图谱的特点进行分析。
3、影响机电一体化设备故障诊断可靠性的因素
3.1 元器件失效
机电一体化设备中的基本构成单元之一就是元器件，而单个元器件的可靠性为整个设备的可靠性打下了基础。根据概率运算的准则，机械设备各组成部分的失效率之和构成了整个机械设备的失效率。因此，应该选择失效率较低的元器件产品，以降低机电一体化设备故障诊断的失效率。
3.2 元器件的组装和连接
机电一体化设备中有十分复杂的控制系统，并且元器件纵横交错连接在一起，要想提高整个设备的可靠性，就需要正确进行元器件的组装和连接。设备如果某个插件出现接触不良，可能导致信号传输失灵，这也是设备产生故障的主要原因之一。同时，机电设备中的温度或者湿度有很大的变化，设备运行过程中粉尘的污染或者机械振动等都可能影响到故障检测的可靠性。
3.3 电磁影响
机电一体化设备在运行过程中主要依靠电能工作，设备中必然会出现电磁能量的相互转换，这种电磁不仅影响到周围的环境，也影响到设备的制动、电源负载等多个方面。
4、机电一体化设备的故障诊断遇到的问题以及措施
4.1 缺少设备故障检测的精确度
机电一体化设备的诊断技术在我国的发展已经有很长的时间了，我们已经掌握了机电一w化设备的诊断的相关技术和诊断方法。但是仍然缺少一套完整的机电一体化设备的故障诊断技术的理论体系和方法，我国国内的诊断技术大多是针对设备的某一部分或者是某一具体类型的设备来说的，没有形成科学完整的诊断技术的方法和理论；我们现在的当务之急就是做好诊断的精确度问题，处理好设备故障和检测信息之间的关系，提高诊断技术的精确度和准确性，使机电一体化设备能够正常的运行。
4.2 缺少检测的实际经验和方法
我国的机电一体化设备的故障诊断技术在一些领域里仍然处于理论阶段，缺少相关的实践经验。在设备诊断的模糊理论、小波分析、神经网络、智能方法这些领域，没有丰富的实践经验和丰富的操作经验，只有一些相关的理论作为设备故障检验的支撑和研究。我们应该加大设备故障诊断技术的理论研究，在实际的工作生产过程中，积累故障诊断和修复的实际经验，能够使理论和经验完整的结合，形成机电一体化设备的完整理论和方法。
4.3 缺少设备故障的专业技术人才
目前我国有很多操作机电一体化设备的专业技术型人才，但是缺乏相应的设备故障检测人员。我们针对这个问题，可以建立专家智力支持系统，形成专业的机电一体化设备故障诊断队伍，专业地维护设备的运行，实时进行设备故障的监督。还要培养设备故障诊断的专业技术人才，可以定期对人员进行培训和教育，提高技术人员的专业技术和水平。
5、结束语
机电一体化设备的故障诊断技术是近些年来发展起来的一门新的学科，这与社会主义市场经济的发展是离不开的。我们要做好设备故障的诊断工作，提高设备故障的诊断技术，积极探索新的更为有效的诊断方法，来提高国内机电一体化设备的诊断技术的精确度，形成一套完整故障诊断理论，丰富实践经验。以此来保证机电一体化设备的维护和正常运行。
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机械制造业向着机电一体化发展是一个必然的趋势。我们国家的工业要想得到发展就需要依靠微电子技术来加强对于传统的设备和技术进行改造。企业需要加大力度对机电一体化的技术进行研究，让其在工业生产之中发挥巨大的作用。本文探究的是机械制造业向机电哟提花方向发展的探讨。
关键词：
机械制造业；机电一体化；发展
机械制造业要得到一个快速的发展就需要依赖机电一体化技术。随着科技的发展机电设备的更新换代也是非常快的。企业为了提高其工作效率就需要在机械制造业中广泛的使用计算机技术、电子技术等等新型的技术。这样可以帮助我们的机械制造业向着现代化的方向发展。机电一体化技术对于我们企业的结构会有一个深度的改造。企业管理者一定要积极的推动机械制造业向着机电一体化的方向发展。机电一体化技术是由机械技术、微电子技术和信息技术相互融合而形成的一种新的技术。这种技术在机械制造业中的投入使用使得我们企业的技术结构、产品性能、企业的生产方式和管理体系等等都发生着深刻的变革。在机电一体化技术的支撑下具有科技含量的产品不断的涌现出来，这些产品可以帮助企业提高其市场竞争力。
1机械制造业的发展方向是机电一体化
机械制造业在科技的推动下其产品技术含量越来越高，在现代的制造系统中以数控技术为代表。这种技术是以计算机技术、微电子技术和自动控制技术为基础的，让机械设备的效率更高、精准度更高、自动化程度更高等等优势。新的技术的引进可以改变传统机械制造业单一化、技术含量低等一些不足之处，帮助企业实现集成化的生产、自动化的生产以及智能化的生产方式。企业自身通过对机电一体化的使用可以提高产品的性价比，从而创造出更多的经济利润。当前阶段客户对于产品的要求也是越来越高的，要想在激烈的市场竞争之中取得一席之地满足客户对产品质量的高要求就需要改变传统的生产手段。目前世界上的发达国家都十分重视本国对于机电一体化技术的研究，鼓励企业开发出更多的机电一体化产品。我们国家机械制造业的机电一体化技术与发达国家相比较还是有着一定的差距。在目前的机械制造业中普遍存在的问题是基础爆弱、技术相对落后以及管理不合理。要让我们机械制造业与国际化市场接轨就需要进一步的发展机电一体化技术。
2机械制造业向着机电一体化发展的方式分析
当前阶段我国的机械制造业需要认真研究的课题是找到一条真正符合我国工业生产水平的机电一体化发展道路。我们最先需要解决的问题就是提高产品的质量和机械设备的生产效率。首先我们的企业管理者要加强对于企业的机电一体化的技术改造，要积极的组织科研人员学习先进技术并且尽快的投入到企业生产之中。特别是对于国外先进的技术引进一定要针对本企业的具体情况做适当的改良，不能照搬全收，这样盲目的使用国外技术是无法达到我们预期的效果。其次要加大对机电一体化技术的科研力量的投入，科研人员要尽快掌握机电一体化的核心技术。企业对于国外的机电一体化技术的依赖性不能太强，要想在市场竞争之中取得一席之地就需要有自主开发的技术。具体方法分析入如下:
2．1依据当前发展形势做好机械制造业的发展规划
未来机械制造业的发展方向是以机电一体化为主的。国家应该发挥其宏观调控功能对企业做出一个统一的规划，依据我国现阶段的机械制造业的发展实际情况制定出投资少、收效高、环保节能的发展途径。国家要对生产企业的机电一体化技术的实际使用做出其宏观上的指导。
2．2积极改造传统的生产设备，改善企业管理状况
传统的机械制造设备已经无法满足现在市场需要，现在微电子技术、数控技术和计算机技术的使用领域非常的广泛，通过新技术的引入可以帮助企业改造传统的生产设备。企业的管理对于企业的机电一体化技术的发展也是非常重要的。比如管理者如果不够重视技术上的革新那么我们的机电一体化技术很难实际的运用到企业生产之中。又或者引进了技术和设备在后期操作和维护人员分配上管理不到位也很难让我们的机电一体化技术创造应有的价值。
2．3我国的机械制造业要与国际市场相融合
目前我们的市场越来越开发，各个国家之间的经济合作也是越加的紧密。所以我们的机械制造业要积极的参入到国际市场之中，这就需要机械生产者积极的运用机电一体化技术改造企业的产品结构，提高其科技含量。要发展我国企业的机电一体化技术缩小与发达国家质检的差距就需要积极攻克机电一体化关键性的技术难题。
2．4重视机电一体化的技术人才的培养
人才对于企业的发展至关重要。要推荐机械制造业的机电一体化技术的发展就需要重视机电一体化技术人才的培养。现在机电一体化技术在我国的企业生产之中运用得非常的广泛，我们国家的现在人才储备不足以满足企业的需求，所以教育单位应该改革自己的专业设置，增加机电一体化的专业，并且在我们的专业课程中加入计算机学、CAD制图等等更多实用的课程。鼓励学生学习机电一体化的技术。企业也应该定期组织机电一体化技术人员进行定期的培训，积极引导技术骨干人员钻研机电一体化技术。
3结语
综上所述，机电一体化在机械制造业之中的作用非常的大。随着计算机技术、微电子技术的不断发展我们的机电一体化技术也在不断的取得进步。机电一体化技术的成熟让机械制造业的结构和生产效率得到一个深刻的改革。未来的机电一体化技术也会向着数字化、网络化和智能化的方向发展，他将全面的推进我们的机械制造业的发展。
参考文献:
［1］熊小勇．机械制造业向机电一体化方向发展的探讨［J］．科技风，2016(05):15．
［2］黄滨．机械制造业向机电一体化方向发展的探讨［J］．电子工业技术，1992(03):31．
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［4］王峰．机电一体化技术发展的探讨［J］．自动化技术与应用，2008(07):25．
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关键词 机电一体化 技术运用 机械制造
中图分类号：TH-39；TD63 文献标识码：A
1机电一体化概要
机电一体化是指在机械的主功能、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。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，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为综合运用机械技术、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。
2航空工业领域机电一体化的发展状况
航空工业机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：
20世纪60年代以前为探索阶段。在这一时期，各国都在积极探索航空航天技术，并将最新电子技术积极的运用于完善航空机械产品的性能方面，特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了航空工业的发展，对于先进战斗机的需求，推动了航空领域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，进一步推动机电一体化技术的普及。但是，由于工业技术基础的限制，这一阶段总体上还处于探索阶段，对于机电一体化技术运用程度还不深，也无法进行广泛的推广；20世纪70到80年代为初步发展阶段。这一时期，由于计算机技术、控制技术、通信技术等更先进技术的出现，航空技术领域得到了蓬勃发展，规模集成电路和微型计算机等充分运用到了航空工业领域，为机电一体化与航空工业的深度融合奠定了坚实的基础；20世纪90年代为快速发展时期。这一时期，机电一体化技术世界航空工业领域得到比较广泛的承认，以机电一体化技术为基础的航空工业得到了极大发展，基本成为航空工业的支柱性技术，90年代后期，航空工业开始向智能化方向迈进，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；21世纪以来，人类进入了宇宙时代，航空工业领域对于机电一体化的运用更为精纯，大规模系统的建模设计、分析和集成方法、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，为航空领域的机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。
3航空工业领域机电一体化的发展趋势
3.1航空制造业的智能化
在现代信息技术的支持下，智能化已经成为目前航空工业领域机电一体化技术的一个重要发展方向，也是最主要的方向。人工智能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。特别是在飞行系统的建设，自动导航、自动驾驶等以机电一体化技术为基础的航空智能化已经取代传统的飞行操控方式，成为航空领域主要的飞行控制技术。
3.2航空管理技术的网络化
航空管理技术的网络化也是机电一体化技术背景下，航空工业技术发展的必然趋势。20世纪90年代，计算机技术得到突破性发展，世界进入计算机时代。计算机技术的兴起和飞速发展给航空工业带来了巨大的变革，计算机网络将整个航空技术领域和各种设备连成一体，实现了生产和操作、空中和地面的一体化发展。而基于计算机技术的各种航空远程控制和监视技术本身就是机电一体化产品。因此，航空工业机电一体化朝着网络化方向发展成为必然趋势。
3.3航空设施设备的微型化
得益于机电一体化技术，航空设施设备还呈现出了微型化的发展趋势。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。而航空航天工业中所需要的各种特殊材料的生产、重要零部件的制造、关键技术的革新都都离不开设施设备的微型化。机电一体化技术无疑为实现航空设施设备的微型化提供了条件。
3.4航空工业生产的绿色化
节能环保、绿色生产也是航空工业领域探索的重要方向、航空技术的发展为人类的航天事业提供了极大的便利，但是由于航空工业是一个大动力、高耗能、高投入的产业。在自然资源不断减少，生态环境受到严重污染的背景下，探索绿色航空工业技术成为航空领域的重点攻坚任务。在机电一体化技术的帮助下，绿色航空产品概念应运而生。机电一体化使航空工业在设计、制造、使用过程中，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。因此，促进航空产业的绿色发展，也是航空工业机电一体化发展的重要趋势之一。
参考文献
[1] 徐晓娜，朱柏龙.机电一体化技术的发展与思考[J].科技致富向导，2014（17）.
[2] 刘磊，涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者，2014（04）.
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关键词： 机电一体化 创新人才 培养模式
随着科学技术的不断发展，不同学科开始交叉渗透，工业生产由“机械电气化”迈入“机电一体化”为特征的发展阶段，导致工程领域的革命与改造，机电一体化被赋予新的内容。目前，真正开设机电一体化专业的中职学校为数不多，即使开设机电一体化专业的学校，也只是把机械和电气的知识简单地组合起来进行教学，很难培养出创新型人才，不能满足企业对机电一体化人才的渴求，探索机电一体化专业创新人才培养模式成为现阶段许多教育工作者面临的问题。在人才培养过程中要不断进行探索和实践，充分发挥自身优势，改革教学模式，培养出更多合格的机电一体化专业创新人才。
一、创新型人才培养模式的基本特征和探索方法
新的创新型人才培养模式的基本特征是“三个突出”：（1）突出学生在教学中的主体地位；（2）突出创新在教学中的重要作用；（3）突出知识、能力、素质三维度的教学目标。机电一体化专业综合性较强，跟数学、物理及电路等相关课程联系精密，需要结合计算机科学与控制、电子电器和机械等相关专业。中学生基础相对薄弱，在学习较难科目的过程中会缺乏学习的兴趣和动力，探索创新型人才培养模式，即要求教育工作者根据学生的实际状况，在课堂教学、实际生活和职业实践中总结教学问题，寻找有效的教学方法。如在教学过程中，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，共同寻找培养创新能力的方法。
二、确立机电一体化专业创新人才培养模式的指导思想和目的
中职机电一体化专业是培养从事机电一体化设备使用和技术管理工作的中初级技术应用性专业人才，要培养出符合科学技术进步的创新型人才，必须确立先进的指导思想和明确的目标。目前我国教育一直注重知识的传授，把教学过程理解为知识的积累过程，对大学生的评价立足于掌握知识的多少，忽视学生潜能、创新能力和实践能力的培养。创新人才培养作为一种顺应时代的培养模式，应树立科学的人才观和教育观，坚持“以服务为宗旨、以就业为指导”的职业教育办学方针，以“培养什么样的创新人才？怎样培养创新人才？”为指导思想，以培养全体学生的创新精神和实践能力为目标，使学生具备一定的可持续发展能力，培养机电行业的高素质创新型人才。
三、培养中职机电一体化专业创新人才的有效策略
1.合理设置课时教材，优化课时目标。
随着教学改革的深入，机电一体化课程教学课时被缩减，由于课程综合了多门学科，所涉及的概念、专业名词多，并且内容抽象，学生很难在短短的几十个课时内掌握。而且课程使用理论教材内容比较多，各个章节所覆盖的是不同学科的内容，比如前一章是机电一体化机械设计，后一章是机电一体化检测系统，再下一章又变成计算机控制及接口技术等，学生在学习过程中不能将各个章节的内容有机的联系起来。课时目标的设计要遵循具体性、可操作性、完整性和层次性原则，要求教师在观念上要树立为获取信息而阅读的思想，方法和原则必须对教材进行整体教学，以此带动学生深入教材中的理论学习，掌握课文内容，全面提高专业素质。
2.改变课堂教学方法，实现教师角色转变。
在机电一体化课堂教学中，大多数教师仍采用传统的教学方法―“满堂灌”，即忠于教材，照本宣科，在一堂课上教师从头到尾都讲理论知识，忽略学生的主体地位，让课堂变得枯燥、乏味，使学生的潜能得不到充分的发挥。在机电一体化教学中，可以从创新教学方法入手，运用行动导向法进行课堂教学。这种方法要求教师首先要进行角色转变，以引导者的身份引导学生学习。首先，教师要改变教学观念和教学模式，采取第一堂课与第二堂课相结合、显性课程与隐性课程相结合的方法，一方面围绕课本设置相关课程，实验实训室开放式管理，为学生提供课内课外两位一体的学习资源，另一方面让学生参与各种兴趣小组活动、专项集训活动，以提高学生的技术应用能力、创新意识和团队协作精神。
3.将理论与实践相联系，让学生掌握知识、积累经验。
大多数学校的课堂教学都存在重理论轻实践的问题，教师注重专业理论知识的讲解，忽视了教会学生如何应用这些理论知识。在课堂教学中，将理论和实践交替进行，在教学过程中加入技能训练，在训练的过程中加深对知识的理解和掌握。教师要为每一个教学单元精心设计教学过程，以学生为中心开展教学，为学生提供优良的学习环境和条件，以实际的例子导入，指导学生设法解决有关知识问题，让学生在解决问题的过程中掌握知识，同时积累经验。如对于金工实习，应在传统的教学基础上立足专业实际，在具体操作中以车工、钳工、焊接等工种的操作为基础，紧紧围绕机电工程技术专业实施，特别要普通车、铣床与简易数控机床操作上多下工夫，让学生在掌握知识的过程中积累经验。
对中职机电一体化专业创新人才培养模式进行初步探索，要求广大教育工作者结合中职院校学生的就业实际情况，从中职院校机电一体化专业实际出发，将理论与实际相结合，为提高和促进学生更好地就业打下良好的基础。中职机电一体化专业创新人才培养模式是一种创新、一种尝试，要全体机电专业教师在今后的教学中不懈努力探索，不断地充实完善。
参考文献：
[1]高亮.浅谈中职机电一体化专业教学改革[J].教育教学论坛，2015.
[2]吴艳芳.信息技术与中职学校机电一体化教学改革[J].中国教育技术装备，2015.
[3]胡长城.中职机电一体化专业应用型人才培养工作探析[J].统计与管理，2015.
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关键词：传感器；机电一体化；应用方向
中图分类号：TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
传感器一般指的是将机电设备运行过程中将规律转换成各种测量的设施器件。传感器在机电设施中的应用就相当于人体的感官系统，可以看作是感官上的延伸。传感器在机电一体化中的应用主要是用于操作对象以及系统本身方面，对机电设备的操作环境进行信息的传感。随着现代化技术以及网络化、信息化的不断发展，传感器已经处于信息采集最前端的位置。作为机电一体化系统中的重要环节，传感器必须改进工作中的一些弊端，完善应用情况。
一、传感器的发展现状
（一）敏感元件的发展
传感器的作用需要用到敏感元件技术，这是一种关键的元器件，在国内外都得到了高度的重视。敏感元件在美国发展的最为领先，像是国家纳米技术，许多国家都加大了投入力度，用财力以及物力来作为发展的支撑。美国计划投资5亿美元来进行敏感元件的研究，一些欧洲国家以及日本等机电设备发展得较为领先的国家都在敏感元件的发展上加大了投入力度。
（二）半导体硅的发展
半导体硅是传感器的主要材料，但目前各国家已经进行了其他材料的研究，像是高分子、陶瓷、生物以及智能材料等一系列新型材料的应用。半导体硅作为主要材料，在研究其更为有效应用的同时，还应进行其他功能材料以及敏感型材料的开发。这样一来，不仅传感器的种类能够得到扩宽，其性能上也能够有效改善，从而更好地应用于更多的领域。
就目前传感器的发展而言，应用较多的有生物传感器、智能传感器、光纤传感器、诊断传感器、超导传感器、模糊传感器、红外探测传感器、基因传感器、智能传感器以及模糊传感器等。
二、传感器在各类机电一体化中的应用
（一）在汽车行业的机电一体化
近年来，小型汽车已经越来越多的走入了人们的生活中，汽车本身也向着轻型化、电子化与智能化方向发展。传感器在汽车领域的发展最为普遍，汽车在使用过程中需要用到的传感技术有很多，像是防滑驱动系统、防抱死系统、自动变速器系统等。
汽车设备的机电一体化需要用到传感器来实现许多功能的应用，像是娱乐装置、安全报警装置、通信装置以及驾驶装置。汽车部件的机电一体化主要是希望能够提高使用的可靠程度，这就要求传感器的高性能应用。在汽车行业中，主要有以下几种特点：
1.高可靠性与高稳定性
对于小型汽车而言，各类零部件的工作时长需要达到10*104千米以上，对于没有必要更换的零部件就不需要进行更换，因此传感器也应该具有相应的使用寿命，在稳定性方面加强研究。
2.提高抗干扰能力
汽车在运行过程中，传感器是长期处于震动状态的。传感器通常是安装在汽车的发动机的机舱里面的，需要承受住汽车在运行过程中的高温以及高压状态。汽车在运行过程中会产生较为强烈的震动，传感器的工作要求能够抵抗住发动机产生的震动，保证其内部设施能够有效作用。另外，由于汽车发电机在运作过程中会产生较强的电磁波，因此传感器还需要进行抗干扰的能力。
3.提高适应性
传感器在汽车内部安装之后，会遇到灰尘以及雨水的入侵，因此传感器应该具有很强的密封能力。并且传感器在汽车一体化设备的安装方面要独立进行安装，以此来保障其抗腐蚀能力以及耐潮湿的能力。
4.降低造价
由于汽车的普及程度已经比较高，因此传感器要想大量应用与汽车的机电一体化当中，就必须研究其构造，尽可能的保障造价降低。另外，传感器的制造最好能够进行批量生产，保障其一致性，适合汽车自动化生产的需要。
（二）在数控机床行业的机电一体化
数控机床属于较为典型的机电一体化的产品，是由光、气、液、机、电共同组成的一个综合性较强的学科。数控机床在应用过程中包含了许多范围，例如信息处理、机械制造、伺服驱动以及自动控制等。传感器在数控机床的控制过程中占有重要地位，能够对数控过程进行全程的监控，保障设备运行的有效性。
对于数控机床而言，主要的工作就是要进行定位的误差检测，包括重复定位的误差以及运动位置定位的误差。传感器在数控机床一体化中，主要表现为以下几种形式：电流传感器、液位传感器、红外传感器、温度传感器、速度传感器、有光电编码传感器、感应传感器以及压力传感器等，都是对数控机床的位移（角位移与直线位移）、压力、温度以及速度来进行测量。数控机床在实际操作中常常会产生偏差的情况，传感器的使用就是为了能够尽早的发现这类状况，让机床在故障刚发生的时候就能够被有效发现并维修，保障使用的有效性。传感器能够对机床进行故障的实时监测，运用超声波、红外线等技术来进行感应。另外，传感器还能够运用压力感应技术来进行削切力的检测，若是力度低于设置的固定值，传感器感应到之后，系统会自动进行报警，保障工件不会产生松动现象，让数控操作停止走刀。
（三）在农业机电一体化中的应用
农业是国民经济的基础产业，对国民经济的发展以及人民的生活具有很大影响。像是一些农业产业较为发达的国家，都已经加大了投资的力度，运用传感器来加强农药播种等方面的技术。传感技术在农业中的应用类似于机器人系统，传感器通过视觉上的传感来进行喷药量方面的控制。随着传感技术的不断成熟，这种视觉传感技术已经在喷药方面趋于成熟。
传感技术随着不断地时间已经能够成功应用于各项机电一体化设备当中，研究人员应该加大研究力度，将传感技术朝着智能化、集成化、小型化以及无源化方向发展，让这种技术更好的应用于机电一体化当中。
参考文献：
[1]林青.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].附件广博电视大学学报，2011（03）.
[2]李小玲.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J].现代电子技术，2008（01）.
[3]刘丽萍.浅谈传感器在机电一体化系统中的应用[J].科技创新导报，2013（04）.
篇6
关键词：机电一体化；传感器；检测技术
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0100-01
目前，我国在传感器上的研制与传感检测技术的应用已经有所成就，但是与外国的很多先进技术还具有很大的差距。机电一体化是现代科技发展下的产物，它在各个领域都有所应用，并且起着非常大的作用。本文主要介绍传感器与检测技术的基本概念，和传感器检测技术在机电一体化系统中的具体应用及发展趋势。
一、传感器与机电一体化的介绍及联系
（一）传感器的概念
在工程作业中，能按照固定规律将一种量转换成同种或者不同种量值并且传输出去的工具，我们称它为传感器。传感器和人类的器官有相同点，并且在人类器官上有所延伸。在信息化的社会中，人们通常也利用传感器检测力、压力、速度、温度、流量、湿度、生物量以及更多的非电量信息来促进生产力的发展。
（二）机电一体化的简介
日本机械振兴协会经济研究所对机电一体化提出的解释在国际上被首次认可，也可以说是机电一体化的初步定义，“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机融合而成的系统总称”。从它的定义上能看出，机电一体化技术涉及到了很多方面，例如，机械制造技术、测试技术、人工智能技术、微电子技术等等。
（三）传感器与机电一体化的联系
传感器技术在机电一体化中起到非常关键的作用，它不仅能控制机电一体化系统的正常运作，还能在各种程度上为机电一体化提供相关运作的信息。在具体的操作上，传感器主要的作用是检测机电一体化系统自身、操作对象以及作业环境。从此可以看出，克服种种自身与环境带来的影响，并且能够准备，快捷的获取到所需的信息，才能使机电一体化系统的工作效率提高。所以，没有传感器对信息精确、快速的处理，就没有机电一体化的高水平工作效率。机电一体化在某种程度上带动了自动化技术的发展，而传感器技术水平的高低，很大程度上影响着机电一体化的自动功能，传感器技术水平越高，自动化水平就越高。
二、传感检测技术在机电一体化中的具体应用
（一）机器人需要传感器
机器人是自动化科技的代表产物，它的自动化程度在某些方面实现了很大的突破。它之所以具备良好自动化功能，在操作中能够准确无误，其中主要原因是传感器的作用。传感器在机器人内部感知到自身、外部或者操作对象的状态，从而对信息进行处理，比如，速度、加速度、方向、位置等等。
（二）机械加工过程的传感检测技术。
1.切削过程和机床运行过程中的传感技术应用
切削过程中，传感器的主要作用是对提高切削过程的效率、制造成本和对金属材料的切割的检测。传感器通过对切削力、切削过程振动、切削过程的声音发射和切削过程中电机的功率等传感参数的检测，来对切削过程中的切削力、振动的变化进行有效的辨识。在机床的运行方面，传感器的主要是对驱动系统、温度的监测与控制、轴承和回转系统以及安全性进行跟踪检测，其检测结果具体有机床故障停留时间、工件的粗糙程度、加工过程中的准确度和精度、液的流量和机床的运行状态等传感参数。
2.工件加工过程的传感
对工件的过程监视是传感器在工程与研究中最早的应用，同时在此中也是应用最广泛的，但在很早的时候传感器技术在工件制作的过程中只起到对质量的监控，直到20世纪80年代，传感器才同时应用在工件的识别和安装位置上。主要表现在检测用来加工工件的工作过程是否符合工件加工的标准程序、即将被加工的工件是否是当前要求被加工的工件、工件所安装的具置是否是当前工件要求安装的位置。
（三）传感器在数控机床上的应用
数控机床的主要工作过程是利用数控技术中的数字信号对机床的工作过程进行控制，也就是说将刀具的具体运行过程与路线以数字信号的形式记录下来，然后经过系统的识别发出信号，使机床上的工件与刀具产生相对运动，从而加工出达到标准的零件。
三、传感检测技术的地位和作用
传感检测技术不仅是机电一体化中不可缺少的技术，也是实现自动控制、自动调节的关键环节。在很大程度上传感器的检测技术影响着自动化系统的质量。在一个自动化系统中，只有利用传感器的检测技术对各方面参数进行检查，才能使整个自动化系统正常的工作。在科技高速发展的今天，不论是生活中还是生产中都能利用到检测传感技术。例如，部分仪器设备、办公设备、家电中的计算机继承制造系统、CNC机床、大型发电机等等。在国防事业和装备武器上，传感检测技术同样有着重要的作用。可以看出，传感检测技术在提高生产设备和系统安全经济运行监控检测手段、控制产品质量等方面都推动了社会生产力和科学技术的发展。总的来说，无论从宇宙到陆地，从陆地到海洋，从顶尖技术到基础知识，从复杂的大型自动化设备到社会中每个细节，传感检测技术都扮演着重要的角色。
四、我国传感器技术的发展方向
精度的发展：在原有的基础上研究出更加具有灵敏度、准确度、灵活性的传感器；可靠性的发展。传感器的抗温度性能、抗压力性能、抗干扰性能都是影响传感器可靠性的关键因素，所以我们应该注重这些因素，增强传感器的可靠性；微型化发展：努力开发出更好的材料与技术使传感器微型化的理想成为现实；节能性发展：传感器的工作是建立在电源的基础上的，既耗费能源又费时费力。所以我们应该努力研制出不靠电源的传感器。
总之，虽说目前我国在传感器上的研制与传感检测技术的应用已经有所成就，但是与外国的很多先进技术还具有很大的差距。所以，我们应该从研究手法和设备上做出提高，从而使传感器与检测技术在整体的运用上有所增强。
参考文献：
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【关键词】机械设备；机电一体化；改造
引言
20世纪70年代时机电一体化在日本被提出，一经提出就得到行业和社会的广泛认可和高度支持。当代在为机电一体化设置系统功能的时候，就已经全方位的进行了测试，流程规范并且能够在达到客户满意度的同时，达到数据精确化。机电一体化主要是机械技术与电子技术相结合后提出的一项新的技术。同时机电一体化得到许多方面的技术精化，如微电子技术、数字化操作理念、机械制造技术等，在这些技术相结合的情况下给工业生产带来了新的改变。迎来了机电一体化发展进步的新局面。
1机电一体化的现状
机械加工过程中，传统的机床如果能够使用电子技术控制，那么将适应更多的生产需求。大量的复杂零件制造，以及多品种商品生产效率低下等问题都会得到解决。并且能够有效的节约生产成本，缩短生产时间。在社会的不断进步发展中，机电一体化已经自成一体，为社会的生产生活提供着便利。
1.1改造机电一体化的必要性
目前我国科技和工业技术不断增强，但传统的机电一体化不够支撑快速发展的经济，机电一体化急需加快进程。且机电一体化发展在不同的区域之间存在较大差异。有些发达地区机电一体化技术甚至可以达到国际水准，但在某些落后地区，却由于技术的不完善，导致机床工作效率低下。由于机械加工设备价格高昂，部分中小型的企业难以承担购买资金，数控机床的使用难以实现，在某些落后地区，不得不承担技术不完善，导致的机床工作效率低下。这就需要国家进行相关的技术和设备扶植，以优化生产结构，平等分配资源。然而当企业换置了数控机床后，原本的传统机床闲置，又会造成资源浪费，所以改造现有的传统设备势在必行。
1.2用微电子技术改造传统产业
微电子技术改造工业产业的主要目的在于：节能、节材、提高工作效率等，微电子技术对于工业发展方面有很大的提高，主要是在于保持了较快的生产方式，节约了企业的成本，如微电子技术在煤矿机械上的改造，大大提高了煤矿的日产煤量。既保证了工人的安全生产又提高了产量，这种双收的局面就是机电一体化改造后的成果所在。
1.3开发自动化
自动化在现在日常生活中随处可见，已经渗透到我们生活的方方面面，从日常的出行、工作等多方面为我们的生活带来了极大便利。现代社会发展迅速，对各种生产零件需求量较大，工业加工速度急需提高。工业生产就更加迫切需要实现自动化，现在工业产业方面对于机械的要求主要在于自动化、数字化和智能化。从改革开放以后我国工业大力发展，对于机械设备的要求也越来越高，其在机械制造方面的主要技术支持就是数控机床。数控机床的发展现阶段已经很好融入了自动化、数字化以及智能化等特性，有效的减少了人工操作的繁杂及生产的效率低下的问题，解放了生产力。发展机电一体化，开发机电一体化需要尽快完成。为社会生产生活提供了极大的动力，也节约了大量人力物力成本。
2机电一体化的发展趋势
在社会不断进步中，利用高科技改造并提高机电一体化将逐步完善。我国应该加大这类技术研究上的投资，鼓励自主研发、创新。我国的机电一体化进程中，技术含量较低，对资源消耗比较大，甚至还会产生一定程度上的污染，不利于可持续发展，也不符合我国国情。这样的生产模式不可取，故而产业结构必须得到优化，使机电一体化更加智能。尽可能早的实现自动化，解放人力，降低企业人力成本，也能提高机电一体化的自身质量和生产质量。
2.1光机电一体化方向
传统的机电系统主要是依靠传感、能源、信息处理以及机械构造几部分构成，已经不能满足先进的社会发展。光机电一体化是将激光与传统的机电一体化相结合，提高机电一体化的精准度。及时引进光学技术能够有效的优化传统技术中的传感技术、动力系统和处理信息系统。光机电一体化根据其不同的层次发展，在不同领域发挥了不同的作用，覆盖面相对来说较为广阔。对于需要成套完整开发的系统，应用起来得心应手。
2.2柔性化方向
顾名思义，柔性化方向就是需要操作系统在机电一体化的日常操作和控制中能够有足够的柔软性，给机电一体化系统足够的回旋度。控制也要有韧性，要能够处理日常工作中的突发状况。加入自动分配系统，在此前提下，各个子系统服务于总系统，看似相互独立，却又相辅相成，缺一不可。子系统的自身性质可以根据外界不同环境做出应对措施，在总系统的指导下调整各自工作分配。这样的柔性控制可以有效的提高系统工作能力，又不至于因为个别子系统问题影响到总系统的工作进程。
2.3仿生物系统化方向
未来的机械一体化依赖于信息化系统，智能化的信息处理系统可以使数据处理更加快速精确，仿生物系统就是人类迈向智能化的体现，简单的来说，它是一种通过模仿得来的技术，灵感来源于动物生活习性，动物在接收到外界刺激时，会发生一定的反应，进而形成条件反射。这是一种智能化的现代技术，在机械一体化领域中得到应用，其原理就是机电一体化系统或者产品在接触到程序启动时会像动物一样，做出反应或者开始运行，在机电系统处于工作状态时，机械一体化产品就如同动物一样，是“活着的”，反之亦然。仿生物系统化技术在机电一体化的运用中还有待完善，可以说是刚刚出生的新生儿，机电本身与真正的动物存在较大的差别。其次，机电一体化在实际的生产运用中又非常的复杂，存在着多种影响因素，因此在机电一体化与仿生物系统化之间存在着怎样的关联性以及怎样将这种特殊的关联性搬到实际运用中来，还有许多技术难题需要攻克，我们更需要机电一体化行业的创新。
2.4数字控制机电一体化
数字控制简单来说就是利用计算机系统控制机电程序，来达到人工操作的目的。数控技术其实就是利用微型计算机设备来控制机械，对其发出指令。微型计算机可以通过译码来处理和计算，实现对机床的控制。
3结束语
机电一体化现在已经拥有相当完善的技术，但社会生活不断在进步，相应的技术也应该跟随时代的发展不断进步。我们不能满足于眼前的成就，应该主动性研发，在科技和技术上追求更大的发展空间。完善机电一体化，提高质量、增加功能性、降低能耗、节约成本是我们目前迫切需要进行研究的。技术进步飞快，传统的机电一体化需要创新、自我突破，未来的机电一体化肯定是集智能化、信息化于一体的，将在实际运用中提供更准确的参数，发挥更大的能效。所以，改造传统的机械设备势在必行，机械一体化产品急需加速更新，保证机械设备质量，以及其安全性。只有从根本上解决问题，才能制造出高质量的产品。
参考文献
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篇8
一、机电一体化产品概述
机电工业是由电子信息工业和机械工业中的某些行业组成的系统产业,它也是我国国民经济的支柱行业。具体包括机械工业、电子以及通信设备制造业、专用设备制造业等等。机电一体化产品的作用是为国民经济各个部门提供先进的适用的技术和设备,为人民大众提供机电仪器的各项生活用品,也为国防提供专用仪器设备和配套的产品。近年来由于我国在机电一体化工业方面取得了很大发展,拉动了我国的整体经济效益的提高,使我国总产值和总资产有很大提高,出口额也占到了总额的40%以上。
二、机电一体化产品国际竞争力的不利因素
跨国公司在技术以及市场网络方面都有很明显的竞争优势,我国与发达国家的工业比较来说,存在着很多的不足之处。
(一) 机电一体化产品的技术含量低
目前我国机电生产工艺应用的是传统的工艺,所以比较落后,对于一些具有世界先进水平的机电设备在我国使用率并不高,只有某些大企业的部分车间在应用。比如,我国的缝制设备在国际市场上只是属于中档产品,高档市场几乎没有。机电一体化产品的技术含量低,一些机电企业只能够制造其中的机械部分,而最关键而且最能体现机电一体化产品的数控方面的部件都要依靠从国外进口。如果这些科技含量高的零部件从国外购进的话,就增加了生产成本。另外,我国对机电专业人才的培养不够,本身的研发能力很薄弱,我们要不断研发设计新材料和新工艺。
(二)产品种类雷同,价格竞争激烈
我国企业的生产状况是:大部分中小企业采用的生产模式跟随大中企业,研发生产相对比较成熟的中低档产品。这些产品的市场需求很大,一些中小企业只要有资金就可以买到这类产品的所有部件,中间省了研发、加工和管理等工序就可以装配出这类产品,这就节省了企业很多生产成本和中间费用,所以他们生产出来的产品在价格上就低很多,很有价格优势。企业的这种跟随战略也导致了产品质量参差不齐,也会导致这类产品种类雷同,也就产生了价格战争。这对于一些没有形成规模的中小企业来说,非常不利。
(三)研发能力薄弱,高级研发人才缺乏
技术研发能力不足是机电一体化企业普遍存在的问题。机电企业的研发领域狭窄,产品研发处于初级阶段。虽然研发的硬件条件很重要,但是最重要的还是研发人员,我们缺乏的就是专业的高素质的研发人员。我国机电企业的劳动力资源还是比较充足的,然而专业技术人才以及高级管理人员却很匮乏。我们也高薪聘请一些国外的专家来帮助我们研发,但是在翻译中会出现一些问题,而且出于民族保护主义,国外的专家也不一定会把研发过程中最关键和最有价值的部分传授给中国的企业。
三、提高我国机电一体化产品国际竞争力的对策
(一)从中国市场走向国际市场
我国机电一体化企业要不断地拓展国际市场,在巩固欧美等传统市场的同时,还要去开发中东、东南亚、非洲和俄罗斯等市场,从而进一步扩大市场份额。我们要精心组织好国内外的大型出口商的展览会和交易会,组织更多的民营企业出国参观,从我国机电一体化的实际情况出发,制定市场多元化战略,选择好国外展会的目标。根据我国政府与东盟10国签订的中国东盟自由贸易区《货物贸易协议》和《争端解决机制协议》,东盟国家降低部分机械产品进出口关税,这为我国机械产品出口提供了机遇。我国可以选择带有中国特色的产品进行出口贸易,从而开辟新的市场。
(二)注重知识产权,提高企业竞争力
知识产权问题是一个国家中企业综合竞争力的重要问题,也是一个很敏感的问题。我国机电一体化企业多年来的发展方向一直是在引进、吸收和消化产品方面,而知识产权的意识却很淡薄。虽然一些企业开始重视知识产权工作,也做了一些努力来保护知识产权,但是随着机电一体化行业中的各个企业不断崛起并壮大起来,产销量增长,仿制能力增长,这已经对国外的企业构成了严重的威胁。国外企业已经屡次就知识产权问题刁难中国的一些企业。所以知识产权问题已经逐渐威胁到了我国机电一体化企业的生存和发展。我国企业要高度重视知识产权工作,在科研和生产人员中加强知识产权意识的教育,要懂得申请专利的重要性,要给企业提供良好的发展环境;要调动科研人员的创新性,形成具有知识产权的产品来提高企业的科技竞争力;还有要建立知识产权部门,引进知识产权专业人才,积极研究知识产权,从而建立知识产权的相关机制。
(三)加强对外对内交流,完善投资环境
目前我国的机电一体化产品在出口方面与国外生产企业有很大差距,当然也有投资和政府政策的差距。所以,对于我国政府来说,我们要承担起一些责任:要营造有利于我国机电企业发挥优势的投资环境,借鉴先进的做法,在税收、退税和资金方面制定灵活的政策,要加强对电力和税务等各个部门的协调,当然,每个地区要结合自己的实际情况来看。要完善外资企业的服务体系,实现环境招商,建立外商在我国投资的市场信息体系,打破外商投资企业用人的地区限制。对外商的子女教育和文化以及娱乐等等方面采取保障措施,营造良好氛围来留住外商。
(四)中小企业要向专业化发展
中小企业在资源和技术方面都比较有限,所以不可能兼顾很多方面,这就需要向专业化发展。因为在激烈竞争的国际市场中,中低档产品的利润空间就很小。根据这些企业积累的经验,外商更青睐的产品都是专一的企业。如果靠一个系列的产品在积累的竞争中生存下来,那么这个企业必定有自己的特色,而且质量也是过关的。所以笔者认为中小企业应该把握机遇,把自己的技术向更专、更精方向发展才能使我国机电一体化企业快速发展。
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【关键词】机电一体化；信息网络；人工智能
当前人类已经步入了网络信息时代，互联网的出现使许多原本没有交集的领域相互交织、相互渗透。机电一体化正是计算机网络与微电子技术和机械工程的融合而衍生出来的一个新兴视角。作为机械工业市场的一颗新星，通过改善机械工程领域的技术结构、产品功能、生产方式等问题，机电一体化技术不但提高了社会生产率更为社会经济效益做出了突出贡献。机电一体化的推出，不但提高了生产力、促进了工业发展，也实现了人通过发出指令达到远程控制机械设备的梦想。
1.机电一体化在现代企业中发挥的作用
1.1增强企业市场竞争力
机电一体化简单解释来讲就是通过综合利用微电子技术、计算机技术、机械工程技术以及控制工程技术等各方面因素，对企业的整个生产系统进行资源的合理配置。将数控技术运用于传统制造业是现代科技的一项重要突破，这不单单帮助企业提高了生产效率、缩短了生命周期，也让产品质量和档次得到明显提升，无形中使企业的市场竞争力得到增强。
1.2强化企业问题处理能力
智能技术的出现使高速化、连续化、复杂化的工业企业能够在更短的时间内对技术问题进行处理。专家系统、模糊控制功能和神经网络等智能技术的出现对企业的生产、控制、设备维护和质量诊断等工作的开展提供了极大的方便。将生产测试过程集合成为一个综合的一体化系统，不仅大大增强了各部分工作之间的紧凑性和连贯性，也让企业能对出现问题的阶段做出迅速反应并使其能够有针对性的予以修缮。这种监视集中但控制分散而且故障影响面积较小的操作措施使系统的可靠性显著提高。
1.3实现资源共享
为了保障企业能够提供经营、管理、决策的最有利环境，机电一体化实现了现场仪器与控制室设备的互联，这种控制一体化构想的出现，将人与人、人与生产经营合理的融合成一个整体，使不同厂家之间的产品兼容、互换与共享不再是梦想。这种共享形式的出现极大地提高了企业生产率、人员利用率并在节能减耗上做出了一定贡献。如此以往企业资金周转速度将得到明显提升，这在实现企业整体优化、提升企业综合效益方面都将画上浓墨重彩的一笔。
2.机电一体化的发展现状
机电一体化属于当今的新型控制技术，它的发展大致分为四个阶段。
首先，在电子技术已经开始发展成熟的20世纪中叶，人们为了完善产品性能开始将电子技术应用于工业企业，并取得了较好的成效。加上当时计算机技术日趋成熟人们开始考虑将电子信息技术与工业产业进行融合，由此，1952年第一台数控车床于美国出现，并引起了社会的广泛关注。
到了20世纪中后期，经过了多年的发展与完善，机电一体化技术开始趋于成熟，各国对于该项技术的兴趣得到了极大的提高。从60年代PCL投入生产到70年代汽车工业中机电一体化构想的应用再到80年代数控技术日益成熟，此项技术迅速成为发展机械工业技术的关键。
到了20世纪90年代后期，伴随着光学、电子通信以及细微加工技术的加入，机电一体化开始进入深度发展阶段。编程语言的多样化趋势，PLC在系统结构和编程语言上的质的突破以及多CPU和分布式替代原有单机结构主导市场前端，种种发展现状都让机电一体化技术逐步开始成为数控技术的主导。
90年代后期，人们开始引入信息技术到机电一体化理念，更加智能化、自动化的机械系统让该技术越发受到人们的青睐。就像控制机器人一样，通过微传感器和执行器技术的引入，企业已经开始实现对于机械设备的远程控制。机电一体化在人工智能技术、神经网络技术和光纤技术的迅速兴起下获得了更加广阔的施展空间，这使机电一体化发展成为一门完整的科学体系又迈了一大步。
3.机电一体化的未来发展趋势
经过半个世纪的历练，机电一体化技术已经在各个方面的都得到了很好的完善，通过在数控机床、柔性制造体系、计算机集成制造系统以及工业机器人中的综合应用，机电一体化程度已经成为提高企业集成度、合理优化企业资源发挥企业竞争实力的重要标准。
3.1智能化
人工智能一直是近年来各界研究者关注的重点，通过利用数控设备让机器来代替人类完成一些难度较高的工作是学者们致力研究的热点课题。智能化简单描述起来就是在控制理论的基础上，通过人工智能、运筹学、模糊数学以及心理学等多种科学的综合运用，对机械设备的各种行为进行描述，让机器模拟人类智能从而让机电一体化系统具有推理和判断能力，以便人类能够更加自由的控制设备行为。这不但是机械工业领域研究的重点内容也是社会各个领域关注的焦点。
3.2绿色环保
机电一体化的出现火速赢得大家的好评，究其原因，一方面源于该项技术对于人类物质生活的极大丰富做出了突出贡献，另一方面，机电一体化的实现使得资源过度开发等生态问题得到了有效改善。随着可持续发展理念的提出，人们的环保意识不断增强，对于生态环境的呵护越来越成为人们关注的重点，“绿色环保”将成为未来发展的一大亮点。目前，环保已经被提到日程上来，任何符合环保理念的设计注定被人们所追捧，任何危及社会环境不利于可持续发展建设的产品也注定将被市场所淘汰。因此，在这种全球化大背景下，绿色环保的机电一体化产品的市场将一片繁荣。
3.3网络化
机电一体化系统的火速发展离不开计算机技术的支撑。几年来，计算机网络技术发展日趋完善，人类活动的各个领域均离不开网络的辅助，尤其在实现远程网络控制方面更是对机电一体化技术产生了深远影响。除此之外，为使我国机电一体化技术的发展跟上国际步伐，计算机网络技术的引入至关重要。网络化不单纯需要网络将外界发展信息提供给国内企业更要帮助国内机电一体化产品打开国外市场。就目前发展看来，机电一体化技术已经实现了技术沟通零距离，如果能够实现设备无人值守式运行，那么机电一体化技术势必将为人类的生活提供更多难以预计的便利。
3.4模块化
模块化管理在机电一体化产品的研发中属于比较复杂但实用性很强的工程。对于各个控制单元、动力单元做出相应的标准化衡量，使各单元之间的匹配性能更加良好，保证机电一体化系统下的各个模块能够机密联系是实现模块化发展的首要任务。模块化性能的实现不但可以方便机电一体化产品的应用，也简化了产品装配和维修步骤。由此看来，机电一体化模块将是未来机电一体化产品发展的主要方向，而该模块化目标的实现要以引进大量先进技术和工艺为前提。
4.小结
机电一体化发展至今已经逐渐成为了一门有着自身体系的系统科学，随着科技社会的不断进步，也毕竟被赋予新的内容。在信息技术高速发展的背景下，智能化、系统化、微型化、模块化和绿色环保化将是机电一体化产品发展的主要方向。多种学科下的综合发展才使机电一体化技术得以形成，所以作为各个领域的综合发展的结晶，机电一体化产品有着其他产品所无法比拟的优点。本着以提高社会生产效率、促进工业企业快速发展的目标，机电一体化产品的开发将会成为工业社会发展进步的重要标志。我们需要熟知的是，智能一体化产品的出现必将使人们的生活条件得到极大提升，大力推动机电一体化系统的发展，是促使机械工业企业开辟新领域的必由之路，也是振兴机械工业企业的必由之路。
【参考文献】
[1]方贵盛.机电一体化专业实验室建设与管理[J].实验室研究与探索，2011，30（12）：67-68.
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关键词：煤矿机电一体化产品；煤炭生产；应用
中图分类号：TD文献标识码：A文章编号：1672-3198（2009）01-0393-01
1 机电一体化
机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组，并将该技术列为“863”计划。机电一体化正朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展，它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击，采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数，同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。它可不必更换设备，而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革，对传统的机械工业注入新鲜的血液，实现文明生产。
2 煤矿机电一体化产品
煤矿机电一体化产品已在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场，我国已能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。煤矿机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等，为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。
3 煤矿机电一体化产品在西安煤业公司的应用
西安煤业公司是一个高投入、高耗能的老矿，战线长，井区分部面大，井深、人员多、效率低、服务年限所剩无几。现存在大量不宜开采的呆滞、遗留煤柱和无法开采的薄煤层。针对目前的状况，要想生存和发展，就要根据现状淘汰、改造落后的高耗能的设备及设施。
近两年，我煤业公司投入大量资金，更新改造了老旧杂及高耗能设备，采用机电一体化产品，不仅提高了安全生产系数，还降低了能耗成本，提高了效率和经济效益。
（1）MGD150NW采煤机：根据西安煤业公司目前的采掘条件，针对部分采区储量，提高生产效率势在必行。为提高安全质量、提高掘进速度，2007年4月选择了辽源煤矿机械厂生产的EBJ-120型悬臂式掘进机2台，MGD150NW采煤机5台，采煤效率提高300%，大大提高了产量，降低了成本。
（2）综采液压支架：2007年西安煤业公司为实现采煤机械化、提高工效、增加产量、提高人身及设备安全系数，减轻重体力劳动，首次在残采工作面使用了郑州四维机电设备制造有限公司生产的综采液压支架。其中ZFG4800/18/30综采放顶煤过渡支架5架、ZF4000/16/28基本支架126架，提高了残采工作面的回采率，体现了机电一体化产品独特的优越性。
（3）钢丝绳损伤定量检测系统：煤矿钢丝绳使用中一直存在着不安全、不经济、低效率、不可靠、危害大的难题。钢丝绳的检测一直靠人工目视、手摸，耗时、耗工、效率低下。2006年7月选用了洛阳逖悉开钢丝绳检测技术有限公司生产的TCK钢丝绳损伤定量检测系统，这个系统具有检测精度高、分辨率强、性能稳定、集成化、适用性强、使用方便的特点，能够定量检测钢丝绳断丝、磨损、锈蚀、疲劳等损伤，节约了检测时间、检绳人员、1/3钢丝绳用量并有效预防了断绳事故的发生。
（4）自耦减压起动控制柜：西安煤业公司是五十年代的老矿井，设备陈旧，随着产量的萎缩，大型设备的高耗能问题越显突出。主扇风机是煤矿的四大件之一，该设备的性能、特性的优劣直接影响矿井的安全生产和正常运行。自2004年开始对全公司主扇风机进行更新改造，经选型设计，选取了燕京2台和湘潭平安电气集团有限公司生产的BD-Ⅱ系列弯掠组合正交型隔爆对旋轴流式主通风机3台，配备了JJ2B系列自耦减压起动控制柜，提高了效率、节约了能源、降低噪音、改善了环境污染，保证了矿井安全生产的顺利进行。
（5）提升机交流电控系统：西安煤业公司六区是一个萎缩性矿井，自2000年起停用了部分设施。2006年发现新的储量，经测算新建系统投入资金太大，决定起用六区停用的设施，延长战线。其中主井提升系统就是起用的设备之一，主井提升采用双箕斗，设备早已陈旧，加上停运几年更是难以应付新的生产需要。全部更换将投入大量资金，决定在原有基础上进行改造，制作新箕斗，更换提升机的老电控系统。我们选用了洛阳源创电气有限公司生产的ZJK-3/20交流提升电控系统，采用集成电子模块配合小型可编程控制器，接线简单、参数调整方便、维护量小，安装使用后一直运行良好。
（6）其它：我们还采用了PLC煤矿提升机综合后备保护装置、PZBJ-Ⅱ型皮带机综保监控仪、ZDC30/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置、BKGWD系列温度传器、QBZ-1200/1140（660）矿用隔爆型智能化组合开关、GDTF-1型轨道监测系统、电子秤计量监测系统等煤矿机电一体化产品，矿井生产系统逐渐向智能、信息、控制、综合模式发展。
参考文献
［1］机电一体化实用手册［M］.北京：科学出版社，2007，（1）.
