机电一体化前景范文

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关键词:机电一体化；发展历史；三个阶段；发展趋势；智能化

中图分类号： TH-39 文献标识码： A

以电子计算机应用技术、信息技术等为代表的现代科技正在人类社会的各个领域逐广泛地渗透着。并带来了众多行业革命性质的变化，机电一体化也位列其中。

机电一体化不是机械装置与电子装置的简单组合, 而是在功能上取其所长，形成有机结合 , 以实现系统的最佳构成。其目的是增加系统的功能, 提高机电效率、可靠性和价格比, 可以很好地节省原材料和能源, 降低生产成本。随着机械技术和微电子技术的发展, 机电一体化的涵义也在不断发展。

一、机电一体化的核心技术

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，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

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。

系统技术：即以整体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，是实现系统各部分有机连接的保证。

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。

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。

二、机电一体化的历史发展

1、机电一体化的发展史

20 世纪60 年代以来，人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。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到了积极的作用。当时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80 年代末期，机电一体化在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。

20 世纪90 年代后期，机电一体化进入深入发展时期。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，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“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。

2、机电一体化的发展前景

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科之间的交叉与渗透以及相互融合，引起了众多领域特别是工程领域的技术革新与革命。机电一体化正是这种集多种学科于一体的交叉学科，它的发展依赖但同时也促进了其他相关技术进步。

随着信息技术以更快的速度、更强的态势和更广的范围发展，未来机电一体化的发展前景也可窥见一斑。

3、机电一体化发展趋势

随着相关技术进步与发展，机电一体化主要发展方向有：数字化、智能化、模块化、微型化、网络化等等。

（1）数字化

微处理器的发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展数控机床及机器人； 数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能摘要力及良好人机界面，数字化的实现便于远距操作、诊断和修复。

（2）智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

（3）模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家众多，模块化技术可减少产品开发和生产成本，提高不同产品零部件通用化程度，提高产品装配性、维修性、扩展性等。利用这些模块可以迅速方便地设计和制造出多种新的机电一体化产品。

（4）微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要，由于微型化产品体积小、耗能少、运动灵活，可进入一般机械无法进入的空间，并易进行精细操作，因此在生物医疗、军事信息等方面具有不可比拟优势。

（5）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、教育等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

（6）环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。它在令我们的生活舒适的同时也造成了一定的危害，比如资源减少，生态环境受到严重污染。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，具有远大的发展前景。

三、发机电一体化发展策略

机电一体化和其它新技术一样, 机电一体化所用到的新技术都是其发展手段, 不是目的。由此看来，若要研究其学术水平、学术价值的最终标准只能从经济效益和社会效益出发, 其间包括直接的和间接的,当前的和长远的。

在我国大环境下，鉴于作为振兴传统机电行业新鲜动力的一体化技术的大力发展，机电一体化行业的发展任务可以概括如下：

不遗余力地开发机电一体化产品，促进机电产品的不断更新升级

当前，在信息化发展的大环境下，通过以上途径使机电一体产业的健康向上发展，并为我国经济发展方式的转变以及产业结构的调整做出积极的贡献成为了我国机电一体化发展的基本任务

2、用机电一体化相关技术改造传统产业

为此，应多方举措、合理推进、大力支持机电一体化的发展，具体措施如下：

（1）要加强统筹规划，合理协调发展。尽管我国从事机电一体化工作的研究单位和生产企业相对较多，但由于各个个体由于发展的立足点和出发点的区别，均有各自的发展规划及策略，整体来看，机电一体化行业发展缺乏足够的统筹安排，从而缺乏具有全局意义的计划与规划。因此，各主管部门有必要在进行调研、分析的基础上制定出一套适合行业自身发展态势的规划，从而进行宏观指导生产。

（2）要创优发展环境，营造良好发展氛围。

良好的环境是行业发展的基础，全社会上下一致的重视及认可是机电一体化发展的有利条件。所以尽可能地优化环境，尤其是机电一体化行业的投资环境，尽可能地为相关企业开辟绿色通道，调配有用资源成为了眼下需要着手进行的重要工作。同时在政策上进行大力支持，以使其能在更加良性的发展轨道上快速前进。

（3）是要加强行业管理，发挥协会等组织作用。行业协会的作用如今已经屡见不鲜，行业协会可以发挥更加灵动和契合实际的、适合个体的细化作用。我国有必要根据行业发展的特点，强化机电一体化行业的统筹机构，加强业协会的建设，明确职责，从而使其能更好地指导行业发展的进程。

结语：

综上所述，机电一体化是当今机械工业技术和产品发展的主要趋势。它的发展已经引起了机械工业以致社会巨大的变革。

参考文献：

[1]．姜培刚，盖玉先，机电一体化系统设计，机械工业出版社。

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[关键词] 机电一体化　微型电动机　现状　应用发展

0　引言

随着电子技术，特别是微电子技术、计算机技术、新材料技术、自动控制技术以及生物工程技术等在微特电动机上的不断应用，现代微型电动机已发展到以电子计算机等微电子软、硬件产品为中枢神经；传感器为耳目；电动机为手足；机械本体为驱干；电力电子器件等，为生命源的新一代伺服驱动系统，这就是常说的机电一体化微型电动机。

本文介绍机电一体化微电机的开发现状和发展前景，并举例阐述机电一体化微电机在工业领域的应用。

1　机电一体化微型电动机的开发现状

作为机电一体化系统的重要组成部分之一的驱动和执行部分，微型电动机是最常用的驱动元件和执行元件。20世纪70年代以后，随着大规模和超大规模集成电路与微型计算机的迅猛发展以及电力电子器件在微型电动机上的广泛应用，电动机与机械部件在空间上的结合愈来愈紧密，使得电动机与电源、驱动系统、控制系统组合在一起，大大改善了系统的整体性能和效率，传统的感应电动机扩展了其应用领域，交流调速系统正在很多方面取代直流调速系统。

20世纪70年代末，国外研制成功永磁交流伺服电动机，以其高效、体积小、重量轻以及运行性能好的特点在数控机床和工业机器人中得到迅速推广和应用。美国国家电力电子应用中心(PEAC)B．K．Bose教授把这种采用永磁材料制造的无刷电动机称之为高级电动机(Advanced Motor)，其系统的调速比可精确控制到1:100000的水平。在这些精密调速系统中，采用了IGB和MCT等新型电力电子器件，同时采用了数字信号处理器(DSP)，软件方面则采用了专家系统。目前，国外在一些高精度数控机床和加工中心上已基本淘汰直流伺服电动机驱动系统。

开关磁阻电动机近年也有了迅速的发展，它是电子控制器供电的无级调速系统，具有优良的调速性能，可与直流电动机调速系统相媲美，是一种典型的机电一体化产品，已经推广到许多工业领域和家用电器领域。开关磁阻电动机结构比直流电动机简单，甚至比笼型电动机还简单，无换向器和电刷，转子铁心上无绕组，有可能在中小功率范围内与笼型电动机争雄，会占有一部分市场，这个动向已引起欧美等国的重视。

将控制和保护电路直接装在电动机内，使控制电路和电动机融为一体，这已不是鲜为人知的事。20世纪80年代初期发展起来的片状微型电动机，就是一个典型的范例。这种电动机没有换向器和电刷，在线圈的空隙中放有用来检测转子位置的霍尔元件和检测转子速度的频率发生器(FG)，省去了电动机附加测速发电机的特殊结构，并配有控制电枢电流和接受处理信号的电子电路。它基本上由两部分组成，一是频率发生器(FG)得到的速度信号，即电枢电流产生力矩反馈电路的速度控制回路。二是处理从霍尔元件得到的转子位置信号，适当地分配电枢电流的相位控制电路。片状微型电动机目前在OA、FA、HA以及FDD市场上应用广泛。机电一体化技术使微型电动机大大扩展了其应用领域和更新换代的速度。

2　机电一体化微电动机的发展前景

(1)超微电动机

超微电动机是指那些形状非常小(1mm以下)，重量很轻，并且在同一声基板上(硅或其他材料)，采用微电子技术和微加工制造出的机电一体化传动装置。

超微电动机属于机电系统(MEMS)的研究范畴，它的发展得益于1983年加利福尼亚大学库勒依学院RogerHowe研制成功的所谓牺牲层(Sacrificial Layer)技术。采用该技术不仅能在硅片上较容易地制造超微型构件，而且也能把它们整体直接装配在基片上构成一个整体。1988年7月，美国加利福尼亚大学的研究人员制成了厚度只有1～1.5μm、直径100μm的超微电动机，整个电动机设计在一块集成电路芯片上，用静电力驱动，制造电动机的材料是磷酸硅。我国目前已有数家机构正在进行研究，最早开始研究的是东南大学，但真正转起来的是清华大学孙曦庆等报道的静电同步电动机，转子直径120μm，转速1200r/min，用芯片上的光电器件在线检测。中科院上海冶金所开发的超静电电动机，转子直径100μm，转速在0.001～20r/min之内连续可调，且采用径向力驱动，最小驱动电压为20V，比早期报道的切向力驱动的静电电动机具有更大的输出转矩，这些都充分表明了我国在超微电动机的研究开发方面具有一定的国际先进水平。

表面微加工技术是制造超微电动机的关键技术，它是在制造过程中，以特定的器件和结构部件作为牺牲层，然后通过光刻牺牲层得到可移动、可旋转的微小机械结构。在超微电动机制造过程中，通常以多晶硅为结构材料，氮化硅薄膜作为电气绝缘材料，SiO2作为牺牲材料。图1给出了采用多晶硅作为结构基片、经光刻加工技术而制造出的超微静电电动机的结构示意图。

1―绝缘层；2一转子支撑套；3―轴泵；4―转子；5―定子； 6―基片

超微电动机的应用前景十分广阔，特别是在人们尚未充分认识的微环境下，有待不断开创发展。采用微加工技术制成的微型机器，可进入人体内部探查病状、实施手术，超微电动机可用来冷却计算机芯片上的表面温度、校正激光束和光导纤维；微型机器人可到行星上去考察，进入潜艇内人无法进入的区域排除故障等。

(2)鞭毛电动机

鞭毛电动机(Bacterial　Flagellar　Motor)是细菌在水中游动而使用的分子机械(由蛋白质分子而形成的机械)。鞭毛电动机在生物中是唯一的旋转电动机，也是世界上现存最小(直径50nm)的电动机。

据国外研究资料表明，鞭毛是由以数微米大小的菌体中产生(根据细菌的种类，可产生数个鞭毛)，鞭毛是呈螺旋形的细长纤维，鞭毛的长度大体上从数微米到10μm之间，直径仅20nm左右。图2为鞭毛电动机的模型图，它是由10种左右的蛋白质组成，鞭毛电动机掩含在膜内，由各个部件的蛋白质承担，使电动机旋转。例如，可推断出L环和P环的复合体起到轴承的作用，莫特(Mott)复合体起到定子的作用。鞭毛电动机的能量是由细胞外面到内部的离子流供给的。

3　机电一体化微型电动机应用举例

(1)工业缝纫机驱动系统

从20世纪80年代开始。国外开始研究工业缝纫机用交流伺服电动机驱动系统。日本的重机公司、兄弟公司、三菱公司以及松下公司等先后把交流伺服电动机运用到各类工业缝纫机中，实现了工业缝纫机的电子化。

通常，工业缝纫机驱动用的电动机和控制装置为一体化装置。图3给出了三菱公司生产的一种交流伺服驱动系统。操作者通过杠杆部分的踏板操作发出速度指令，通过改变电动机的频率和电压就得到所需要的电动机转速，从而驱动缝纫机运转。控制回路中的编码器、电流检出器不断地反馈电动机的速度、电流，并以此进行矢量控制。动作停止必须使电动机减速，根据接收到的位置检出器信号和编码器上的信号来控制位置环，从而使缝纫机针停止在正常位置。

图4给出了松下公司生产的另一种交流伺服驱动系统。该系统的特点就是功率控制回路的简单化和小型化，以及控制电源的小型轻量化、单片机化。控制用的微型计算机采用内藏两个CPU的高速双重微机MNl8982(松下电子工业生产，8hit，8KB ROM)。两种驱动系统的不同在于前一种采用IM(感应电动机)伺服方式，后一种则采用SM(同步电动机)伺服方式。

近年，在国外出现了一种新型控制系统，即采用磁力轴泵(直线悬浮电动机)控制主轴位置精度的电主轴(磁力轴承高速主轴部件)，它是通过现代电子调节技术信号比较，以检测偏离平衡位置的变位置，控制系统就按这个变位为零的方式进行工作。

4　结束语

交流伺服驱动系统是一种性能优异、极具发展潜力的机电一体化产品。从目前机床业的发展方面来看，主流仍然是数控机床(CNC)，伺服系统是数控系统的执行部分，它的性能好坏，将直接影响数控机床的加工精度和生产率，因此开发高质量的交流伺服驱动电动机乃是今后需要努力的目标。

未来机电一体化微型电动机的发展将会在集成和优化上下功夫，构成所谓智能化电动机。微机械技术的兴起是一个值得重视的发展方向，人们期望能用这项新技术不断地研制出复杂的执行器，甚至微型机器人。

鞭毛电动机的研究虽仍在进行中，但它表明机电一使转子(主轴)保持较高的回转精度，具有较高的静动态刚度和电衰减特性，克服了滚动轴承在转速超过某一极限时(20000r/rain)产生烧结、损坏等，转速达25000～120000r/min。目前，国外已有一定数量的高速切削机床装有这样的电主轴控制系统。

图5给出日本七亻工一精机开发的应用于内圆磨床上的磁力轴泵控制系统方框图。转子无论从哪一方向靠近定子，空隙较大一侧的电磁铁的电流就增大，从而产生对转子的牵拉动作。变位传感信号可不间断地与基准体化微型电动机在今后的发展中，将把人们带进一个新的应用领域――微观世界，同时也标志了机电一体化微电机将从此走入分子时代。

5　参考文献

[1] 毛侃．关于机电一体化．[J]机电一体化，1994(3)．

[2] 万遇良．电工技术与机电一体化．见：当代电工科技发展

论文集．[C]北京：中国电工技术学会，1995．

[3] 唐苏亚．片状微电机的发展概况．[J]微电机，1998(4)．

[4] 唐苏亚．微细机械的研究动态及其应用前景展望．[J]

微电机，1995(4)．

[5] M．Nehregary．厶亻久口乇―夕技术一至四现状上课题

一[J]．机械设计．1991(4)．

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【关键词】发展路径；一体化教学；校企合作；职业道德；双元制

1.引言

现如今，世界科技的竞争越发激烈，越来越多的高新技术取得突破，也激发创新新的生产模式和经济模式。高新技术不仅影响高新产业，也影响到传统行业，引发传统行业的重大变革。新的生产设备将计算机、自动控制技术和传统机械电子重新结合在一起，形成了新的机电一体化技术，极大的提高了产品的质量，性能和耐用可靠性。提升制造技术水平，实现柔性化方向的生产方；加强企业的应变能力；降低材料和能源的消耗，节约成本，提高制造生产率。机电一体化将成为当今世界及未来制造工业技术的主要方向，也是我国制造工业发展的必经之路。从具体的机电一体化产品来说，如CNC加工中心，数控设备，智能机械手，机器人等，都是机械，电子，计算机，自动控制等技术融为一体的技术成果，为实现这样的成果，就产生了大量的专业化从业人员需求。而从业人员则必须掌握各类技术，以及对设备的操作，维修，检测等。我国现行的技工教育模式和知识结构的老化，与当前的机电行业发展脱节较大，难以胜任机电一体化产品的设计、操作、维修及管理等工作。虽然大学不断扩招，但由于课程理论化太强，学科太多，再加毕业后”眼高手低“，对机电一体化高技能人才急剧短缺，所以对于技校专门承担培养技能型人才的学校，就提出更高的要求，以适应社会的要求。

2.分析技校普遍存在问题及发展路径

2.1 办学模式改革方面

2.1.1 存在问题

现在的竞争可以说很激烈，各种公办民办技校、职校、大专、大学遍地开花，对于中职技校在未来会有更大的瓶颈，没有发展就会落后的很快甚至被淘汰。技工教育的发展受限较多，首先招生难，其次就业难，特别是专业对口有提升的就业非常难，造成技工教育的发展空间较小。而造成这样局面的原因，既有外部教育环境，社会环境的影响，也有内部办学模式，教育机制，教学成果不能适应市场需求的问题。

2.1.2 可以利用政府政策导向，逐步改革推行双元制教育

德国双元制职业教育举世瞩目并始终处于世界领先地位，也是促使德国经济腾飞的秘密武器。它的主要特点有：

（1）紧密联系生产实际，以企业的实际需求为培养目标。双元制模式下的学生大部分时间都在企业进行实践技能培训，而且是使用企业正常生产所用的设备和技术。而且培训以实际性的生产劳动方向进行。学生既可得到培训，又为企业创造了成果，从而节约成本，并明确了学习的目的。这样学生完成企业培训后可立即加入企业工作，也明确了培训是为了工作的根本学习目的。

（2）企业积极参与技工培训。德国很多大型企业都拥有自己的培训基地甚至技工学校，即便是一些小型企业，也可以通过职业培训机构或者和学校联办工厂的模式进行技工培训，为自己培养技工，积极的参与到职业教育中来。

（3）完全真实的生产模式和设备，学生在实训中就完成了职业化的基本能力培养。

（4）在培训中，可以直接接触到最新的产品，设备，科技，材料，实现无缝对接。

所以要适应地方经济发展要求，也可以在沿海大企业寻求合作，各学校可以做出自己的特色专业。另外生源素质有待提高，实现技校也能做到“宽进严出”，真正让技校的文凭也“值钱”。逐步形成“ 产教联动、校企融合，企业环境、工学一体，素养为本、技能为用” 的办学模式。

2.2 课程体系改革方面

2.2.1 现我国技工教育中机电一体化专业的问题。

机电一体化专业涉及专业知识多，且都是当前较为先进的技术，并且实用性非常强。因此在教学中对课程体系和内容也要求有相应的对照。应以培养具有综合实践应用能力，能满足行业发展和实际工作需求的学生。当前，我国技工教育中机电一体化存在的主要问题有：

（1）各校专业偏重点不同，有些学校注重“机械技术”，有些学校注重“电子技术”，这些都与当前“机械，电子，自动控制”三元结合的发展方向相悖。

（2）实习实训设备与社会应用脱节，实训水平不高，缺乏机电一体化的综合性实训课程。比如大部分中职技校的实训仅限于车工、钳工、电工、数控等项目的基础训练，而现在企业大部分设备都已实现自动化，以后对设备维修保养这块的人才非常需求，所以不仅要强调基本功的练习，也要增加数控设备维修课程及相关实训设施。

（3）理论知识和实训缺乏紧密的结合，学生学习动力不强。

2.2.2 构建适合机电一体化专业发展的理论教学。

（1）将对学生的素质教育贯穿在技工教育的全程。除了培养专业技能，还要重视职业素养，团队合作，企业管理模式学习、职业规划等方面综合发展。

（2）基础理论知识传授以“必需、够用”为度。

（3）整合“机械、电子、计算机”课程内容以及设备保养维护维修知识，使课程的内容能够紧跟当前机电一体化专业的发展！

（4）突出知识技能结构的应变性和综合性。使学生有兴趣学，能使枯燥的理论融合到实践要求中去，由被动记忆变成主动学习，做出的产品要让学生有成就感，在社会上能体现价值。

2.3 教学模式改革方面

2.3.1 分析学生现状

生源整体素质较差。很多是在中学基础较差以及行为习惯缺乏约束力。学生的学习能力，接受能力，学习积极性都较低，而且基础课特别是物理，数学等交叉，对机电一体化的教学带来了很多不便。很多理论课比较枯燥，抽象，学生自信心差，家长对学生成绩关注度不够。甚至有些学生有不良习惯，迷恋网络游戏等。如果技校的还是按照中学的传统方式，以分数为衡量标准，那只能让学生更加丧失学习动力。

2.3.2 教学模式改革

传统的课堂教学，讲授法的教学方法以及老师教，学生听的填鸭式教学模式已经不能适应专业的需求。应建立起培养学生动手实践能力和主动学习，促进学生自我发展为目标，因材施教，边做做学，以实际目标为导向的一体化教学模式。将企业实际的生产目标和岗位需求转化为教学目标。选择实际生产案例，对课程进行分析，先从理论入手，以实训为过程，完成生产任务为目标，推广行动导向教学、一体化教学。在教学中完美的融合理论和实践，提高学生学习兴趣，鼓励学生积极动手参与，采用制定任务――分组实践――结果比评的模式，逐渐推进教学，在过程中将理论知识点和实际技能要求灌输给学生，学生在完成任务的同时掌握知识点和技能。

（1）理论课可以根据学校情况改革，逐步实施一体化教学，充分发挥多媒体的功能，合理安排利用政府职能引进很多很好的仿真软件，以帮助学生学习很枯燥的理论知识。

（2） 实训课中职学校第三年基本在企业顶岗实习，在校时间短，要加大实训的时间，练好扎实的技能，学校要提供的条件，不像其他专业如计算机等可利用自家电脑在课余时间加以练习。加强设备更新及技术交流，多增加机电设备检修等适应实训项目。

（3）技能竞赛通过以赛促学，多开展校内技能比武，积极参与各种技能大赛，学习项目要和比赛接轨，增加学生学习兴趣，促进技术交流。

（4）注重学生职业道德教育学校要鼓励学生努力学习，充分发挥自身潜能，“精通一门，熟练多门”掌握一专多能的本领，开设职业课等多种方式，培养学生的吃苦耐劳精神和基本的职业道德精神，培养学生的爱岗敬业精神和团队合作能力。

行为引导型教学法有：引导课文法、大脑风暴法、卡片展示法、知识竞赛法、畅想落实法、角色扮演法、角色互换法、观点评论法、案例教学法、模拟教学法、项目教学法、实验教学法、合作学习法、概括归纳法等等。在文化课、理论课及实训课中可以选择合适的方法开展教学。当然相对于传统的教学对老师提出了更高要求，以前各门课老师只要备好自己的课就行，那现在需要形成多样化的备课格局。比如要求本专业的老师包括实训企业一起集思广益，集体备课，互助备课，合作备课，现场备课。特别是专业课基本采用项目式教学，更需要合理全面规划出一个“渐进式”典型学习模块，再去分配如何实施。总之，我们要勇于创新，改变传统的思维，才能真正使教学改革适应技校的教学。

2.4 师资队伍建设

2.4.1 存在问题：

（1）教师数量偏少、结构不够合理、青年教师多。

（2）工学结合一体化教师严重缺乏。

（3）校企共建教学团队建立不够。

2.4.2 制定师资队伍建设实施方案

（1）制定工学结合一体化教学改革方案和师资队伍建设实施方案，与教学改革推动相结合，建立较为完备的师资队伍建设体系。加强对教师的培训，经常性开展继续教育，派遣教师到企业实践，加大对青年教师，班主任的培育培育，建立教师考核，师德师风考核等。

（2）重点抓好“双师型”名师培养。以“名师工作室”为载体，建立老中青相结合的教师队培养梯队。扎实开展教师下企业锻炼活动，积极鼓励教师下企业参与企业科研和技术改革，及时掌握和总结企业生产中的新方法、新工艺和新流程。定期开展技能大比武，不断提高教师的专业应用能力和操作技能。发挥名师队伍示范作用，定期开展名师讲坛、教学示范，促进教学相长。

（3）重视青年教师的培养，开展名师“一对一”工程，在坚持以老带新的同时，学校为青年教师提供全面发展的平台，尽量为他们创造学习和锻炼的机会，倡导竞争，激发青年教师奋发进取的精神。明确骨干教师的职责和权利，为骨干教师铺好路子，压上担子，为他们更好发展创造条件。

2.5 校企合作机制建设方面

以前80年代，很多技校属于工厂子弟学校，也就是“一体型”厂办技校。它能够让学生有足够的环境结合生产实践学习，但也有它的弊病就是学习内容太单一等。那现在技校的实习靠学校实训设备，第三年企业实训也会存在相互脱节不对口等问题，那如何建立健全的校企合作机制呢？

（1）领导重视，学校积极。只有发动政府、社会、学校等各方面的重视合作在技校教育上，才能让很多好的想法变为现实。

（2）订单培养 。可以根据本地经济发展或者社会需求，采用校企合作共同培养方案，在师资培育，实训实习设备，场地等多方面进行合作，共同完成招生，技工教育和就业等一系列教育教学活动，确保供需零距离对接、学生就业与企业用工一体化的办学模式。

（3）聘请行业专家成立教学指导委员会，制订专业教学计划，引入企业文化。引厂入校，共建校内实训基地，培养企业所需人才。在学校先行进行基础理论教学，以专业基础知识为主。在校企合作共建的实训基地，以实训动手操作为主。通过两方面的转换教学，让学生从传统的课堂教学解放，在实训中进行实际的技能培训，弥补传统教学模式的缺失。在企业的实训中，还可以让学生“带薪实习”，通过劳动获得一定的报酬，既可以激发学生的学习积极性，又可以为企业创造一定价值，更可以减轻学生的学习生活负担，可谓一举多得。

3.总结

目前，国家对职业教育很重视，也有很多有利政策，比如助学金免学费资助政策，教学设施的投入等，那希望在办学模式，教育体系，师资培养，校企合作等方面能有更深入的改革，才能真正让技校教育往良性健康的方向发展，培养具有机电、计算机、电子，自动控制等基本理论，掌握对现代化机电设备的操作，维修，保养，掌握机电加工技术和工艺设计的基本方法及技能的技术人员。使技校应做到服务学生，服务家长，服务社会！

参考文献

[1] 百度百科.双元制教育

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【关键词】机电一体化；微电子技术；发展趋势

引言

当前，科学技术对于机械工业的推动作用是不可小觑的，在某种意义上来说，科学技术是机械工业发展的推动力和源泉。机电一体化技术作为该领域的重要技术在全球各国都得到了重视。在我国，随着计算机技术以及微电子技术的发展，其在机械工业领域的应用也日益广泛，随之而来的即是机电一体化技术，该技术的出现改变了机械工业的产品功能以及结构等，同时也给其生产方式和管理系统带来了较大的变化。

1 机电一体化核心技术

在机电一体化技术中，包括硬件技术和软件技术两个方面。其中，硬件的组成包括：机械设备、传感器、驱动单元以及信息处理单元等。对机电一体化技术的核心进行分析，包括以下几个方面：（1）机械设备技术。对于机械设备本身，应该致力于改善其性能，减轻其质量，改进其结构，充分利用非金属复合材料。只有有效降低机械设备的自身重量，才能使驱动系统实现小型化，机械设备的响应速度也会得到改善，工作效率也会随之提高。（2）传感技术。目前，对于传感器而言，其技术关键在于可靠性的提高，灵敏度的改善以及精确度的提高等。要想提高传感器的可靠性，需要提高其抗干扰的能力，对此，光纤电缆传感器开始出现。（3）信息处理技术。微电子技术和信息化技术与机电一体化是密不可分的，有效提高信息化处理的可靠性，即：模数转换设备的可靠性，分时处理的可靠性以及输入输出的可靠性等，可以提高相应的处理速度，有效解决抗干扰问题。（4）驱动技术。驱动结构普遍采用的是电机，其存在的主要问题是响应速度问题以及效率问题。对此，一些电机中开始装入编码器，相应的伺服驱动单元也开始出现。（5）接口技术。为了实现与计算机的顺利通信，数据传递过程中的格式标准化和规格化是非常重要的。采用统一标准规格的接口便于信息的传递，维修起来也十分方便，另外，还能够简化设计过程。当前，低成本、高速度的串行接口成为人们关注的重点，它能够有效解决光耦器的小型化和标准化问题。（6）软件技术。在机电一体化技术的发展中，不仅要关注硬件发展，软件也应该同步发展。为了降低研制软件的成本，将生产维修的效率提高到新的水平，需要不断推行标准化的软件。

2 机电一体化技术前景

对机电一体化的技术前景进行分析，体现在以下几个方面：（1）人工智能方面。智能化技术的重要应用体现在：数控机床的智能化和机器人的智能化上。在新的世纪，智能化是机电一体化发展的重要趋势，但值得注意的是，智能化的产品无法具备同人一样的智能，其智能是相对的；它也没有必要实现同人一样的智能。（2）部件的标准化方面。在机器的生产过程中，机电一体化的产品规格无法实现严格的把控，分析其原因，是因为该类产品具有较为复杂的构成，对产品各类接口研制以及开发由于厂家众多而变得十分困难，这些接口包括：环境接口、动力接口、电气接口以及机械接口等。在开发新产品时，很大程度上会依赖于标准单元的产生，如：要想研制一种动力单元，需要将其与电机和智能调速相结合。但由于经济利益的原因，这些标准很难被制定出来，只能由相关企业进行组建。标准化以及系列化的电气产品对于机电一体化单元的企业所带来的发展前景是不可估量的。（3）计算机家电集成系统方面。在日常生活中，网络技术的应用能够有效解决很多问题。网络技术的发展也使得各类消息发展了很大变化。通过网络的连接，全球经济联系得更加紧密，全球性的企业竞争也随之而来。如果能够研制出机电一体化的新产品，能够实现功能和质量上的突破，它必然会在全球范围内畅销。各类远程控制以及监视也因为有了网络而得到普及和发展，其中的远程控制终端设备就属于机电一体化产品，家电产品因为有了现场总线技术的发展也实现了网络化，通过网络连接，家电产品可以形成一个集成家电系统。（4）超精密技术的使用方面。微电子机械主要是指机电一体化产品中的几何尺寸在一厘米范围内的产品，随着时代的进步，它还会向着微米和纳米的方向发展。小体积、低功耗和运动灵活是这种产品的主要特点，因此，它在信息、军事以及医疗等领域得到了广泛的应用。这种技术的瓶颈在于微型技术和精细加工技术。（5）绿色产品方面。当前，人们越来越重视环境保护，对环境资源进行合理利用，保护自然成为人们追求的目标，绿色产品自然也是其中的内容之一。所谓机电一体化绿色产品是指在进行产品的设计、制造以及使用时按照环境保护以及人类健康的要求进行，尽可能的减少对环境的危害，提高资源利用率。

3 机电一体化产品的发展趋势

针对机电一体化产品，对其未来的发展趋势进行分析，体现在：（1）数控机床。当前，我国的数控机床数量在世界上是处于第一位的，但就国内的数控机床比例而言，只占全部机床的5%，并且大部分是普通机床。为了适应加工技术的发展需求，应该致力于以下几个方面的内容：高速化。高速加工技术的普及使得机床各方面的性能都得到了提高，如：车床主轴转速得到了提高，铣床以及加工中心主轴的转速得到了提高等等。高精度化。对于数控机床而言，其精度已经定位到由原来的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右；对于亚微米级机床而言，其精度定位在0.0005ram左右；对于纳米级的机床而言，其精度定位在0.005-0.01Hil。新结构化。复合加工技术的发展使得数控机床的结构出现了新的变化，如出现了：五轴五面体复合加工机床、五轴五面动加工各类异形零件。（2）自动机以及自动生产线。机电一体化技术在国民经济中的应用还体现在：各类自动机械设备、自动生产线等的广泛应用。这些设备大量使用电子技术和传感技术，如：PLC、变频调速器、各类智能控制系统等。

4 结束语

总之，机电一体化不是独立存在的，其出现涉及到很多学科，是科学技术综合发展的产物，同时也是推动社会发展的源泉。本文重点对该技术的发展趋势进行了分析，当然，与机电一体化技术相关的技术远远不止本文中提及的几项，将更多的技术融入其中也是未来的发展趋势。

参考文献：

[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012（1）.

[2]刘莎，周泉.机电一体化的发展趋势分析[J].产业与科技论坛，2012（3）.

篇5

随着人工智能技术的发展和在机电一体化技术中的应用，高智能已经成为了机电一体化发展的主要方向，相关的技术和研究人员也在不断的研究，现如今高智能的机器人和数控设备已经可以代替人类完成一些危险性较高、精密度要求高、工序比较复杂的工作，节省了劳动力，也更加方便的得到了所需要的产品和服务，目前很多的研究人员逐步的将运筹学、模糊数学、心理学等多种智能化的学科逐渐引进到机电一体化技术中，这样能够有效的促进机电一体化系统判断推理能力和自主决策能力，这样能够方便人们对机电一体化设备进行控制。

2区域模块化

区域模块化也是机电一体化发展的重要趋势之一，针对使机电一体化产品的各个单元实现区域模块化管理是一项比较复杂、涉及面广的工程，例如，在进行智能减速、智能变速等相关功能研制的过程中，要充分的实现集图形、图像识别、视觉效果等其他附属的功能的控制单元等模块化，这样可以更加标准、准确的衡量相应的控制单元以及动力单元，进一步的提高各个单元的性能，也可以使机电一体化产品相应的功能之间的联系更加紧密，使一个区域模块更加有效的运行，只有这样才能方便人们对机电一体化产品的应用，提高机电一体化产品的利用程度、可装配性、可维修性等，经过研究和推理，可以得出机电一体化模块是未来机电一体化产品的主要方向，随着未来技术发展的不断深入，机电一体化产品实现模块化的步伐也在不断的加深。

3环保绿色化

机电一体化技术的发展给人们的生产和生活中带来了巨大的变化，丰富了人们的的物质生活，同时也给人们的生活环境带来了负面影响，资源的过度开发利用，加重了生态环境的负担，近些年来，越来越多的国家和组织逐渐重视到环境保护的重要性，人们环保意识的增强，要求机电一体化产品在设计、制造、使用和销毁的过程中要减少对环境的污染，因此机电产品的环保绿色化是未来发展的一大亮点，人们环境保护意识的提高，造成了一些对环境有危害且危害较大的产品失去市场价值，设计和生产绿色环保的机电一体化产品具有很广阔的发展前景，也成为未来竞争的关键所在。

4网络化

计算机网络技术近些年来的发展势头更加迅猛，这也促进了机电一体化系统的进一步的发展，计算机网络技术的兴起及发展，给人们的生产、生活带来了巨大的变革，机电一体化技术的发展也受到了计算机技术的影响，机电一体化设备通过对计算机网络技术的应用可以有效的实现远程自动化控制。计算机网络技术的应用和改革开放的不断深入，使国际上先进的机电一体化产品不断涌入我国，这也为我国进行深入的研究提供了便利条件，促进了国内机电一体化技术的发展，机电技术发展和计算机技术的发展相辅相成，因此计算机技术的不断进步也有利于存进计算机网络技术的发展，目前，利用计算机网络技术可以实促进了机电一体化技术产品更加快捷的推向市场，和生产商之间的技术交流，计算机网络技术势必会推动机电一体化技术的发展，也会继续为人们提供更多、更优质的服务。

5微型精密化

机电一体化技术向微型精密化的方向发展的主要是纳米技术的不断深入发展，机电一体化的微型精密化产品体积小、携带方便、耗能低等，这些优点使得机电一体化产品的微型精密化技术不断进步，应用范围也逐渐扩大，因此，机电一体化微型精密化技术具有比较广阔的发展前景和强大动力，但是想要实现机电一体化微型精密化需要精密的加工工艺以及先进的设备作为强大的后盾，因此需要相关的研究人员不断努力，不断提高我国先进的技术发展。

6总结

篇6

目前机电一体化的进程不断加快，其发展趋势如下。

1）机电一体化在向智能化的方向发展，智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性，机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化，更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。

2）机电一体化更加环保，机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善，现在的机电一体化是电脑操控，解决了其中一些污染环境的问题，响应环保的口号，机电一体化也朝着更环保的方向发展。

3）机械一体化朝着微机模式发展，顾名思义就是机械的规模与形式越来越小，这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题，可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化，它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。这就是机电一体化，它是机械与电子的有机结合，有着密不可分的有机组成部分，有着良好的发展趋势。在这两者的定义下，笔者希望日后机电的结合能够更加密切，其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化；机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善，更好的满足机电一体化进程的需要。

2机械电子工程专业

在科技发展与时代进步的大背景下，机电一体化的进程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越来越大，接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源——机械电子工程专业。上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势，根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要，为了供应机电一体化所需要的人才，机械电子工程专业应运而生，上个世纪九十年代后期，一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势，为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题：第一要考虑新课程的课程设置方面，要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担，不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合，电子与机械的侧重点问题，在教授的过程中要二者兼顾，因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展，很多新生代的同学更加重视电子方面，这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业，要安排好课程，明确侧重点，最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。

3机电一体化与机械电子专业

介绍过机电一体化与机械电子专业以后，接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。根据上文我们不难发现，机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系，可以说机械电子专业是机电一体化的前身，以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才，也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作，也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮，在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分，互补互助，机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。

4结束语

篇7

知识经济时代的到来，使得科学技术日新月异，新材料、新工艺、新技术以及新设备不断推出，为促进现代工业机械化生产与发展创造了良好的条件。当前，计算机技术和电子信息技术不断发展，机械工业领域的应用水平越来越高，并且呈现出良好的发展前景，在这种情况下，机电一体化技术应运而生。机电一体化技术涉及多种技术领域，其具有多功能、高效率、高质量、高可靠性以及节能降耗的优点，是一项综合性、标准性以及优化效果最佳的系统工程技术。正因为机电一体化技术的优点突出，所以这项技术在世界各国都得到应用与发展，并且在各行业领域中发挥着不可替代的作用。

一、机电一体化技术的应用

（一）现代机械制造业的应用

传统机械制造业与现代机械制造业相比，存在很大的差异。传统机械制造业是以经营规模为依据，主要依靠扩大生产规模，提高产量以及优化产业结构为主体，以此提高企业市场竞争力，这种经营方式注重资源的合理利用，用最低成本获取最大经济效益。而现代机械制造业主要以信息为载体，采用先进的生产模式、管理系统以及制造技术来提高企业市场竞争力，其具有网络化、虚拟化、智能化以及节能环保的特殊价值和功能。现代制造业涉及了多种高新技术手段，充分利用电子计算机技术，使制造行业的生产技术取得了巨大的成绩。现今，制造工程领域相继诞生诸多高新技术，如数字控制技术、系统集成技术、虚拟制造技术等。

（二）饮料行业的应用

以往的饮料生产、包装等一系列流程都是人工操作，机电一体化技术在饮料行业的应用，使得饮料生产的机械化水平提高，而且饮料包装的整条生产线都实现自动化控制，使得饮料行业的生产效率和质量大大提升，对促进饮料行业发展，提高国内外的市场竞争力具有极其重要的作用。

（三）钢铁行业的应用

随着钢铁行业的发展速度加快，机电一体化技术在钢铁行业的应用水平不断提高，不仅提升了钢铁行业的生产效率和质量，而且为实现钢铁行业现代化发展提供了强有力的技术保障，其在钢铁行业的应用主要表现在以下几个方面。

第一，计算机集成系统的应用，该项技术的应用使钢铁生产作业实现了将人、生产经营、组织管理的作业流程连接在一起，实现钢铁生产全过程的一体化控制。第二，现场总线技术的应用，它是通过连接设置，将设备控制室内的设备仪器进行数字式、双向以及多种通信的一体化链路。这种技术能够使大量的数据信息在智能化仪器装置与高级控制系统间实现通信链路的双向传送。第三，交流传动技术的应用，在计算机技术和电子信息技术不断发展的今天，交流传动技术的发展速度加快，由于这种技术具有一定的优越性，所以交流传动技术将逐步取代传统的电子传动技术。当前，各行业领域数字化水平提高，这也使得以往复杂的矢量控制技术简单化，交流传动技术在钢铁生产中的应用效果越来越成熟。

二、机电一体化技术的发展趋势

从最初的微电子技术、信息技术、计算机技术以及通信技术逐步延伸至数字化、网络化、综合化以及个性化的信息技术革命，不仅为人类社会进步与发展翻开崭新的一页，而且使当今世界经济、科技以及其他行业领域发生翻天覆地的变化，从一方面能够充分了解机电一体化在信息时代背景下的作用和意义。以下就对机电一体化技术的未来发展趋势展开分析。

第一，机电一体化系统集合了多种技术系统，主要由传感系统、动力系统、信息处理系统以及先进的机械部件等结构组成，将这项技术引入光学技术中，结合光学技术的特点，可以进一步完善和提高机电一体化系统中各类系统性能，从而促进机电一体化技术的发展。第二，未来，机电一体化产品的控制效果和执行效果会不断提高，这样就能够提高系统的柔性，为建立系统的应急模式创造条件。可以根据系统本身的性能，设计出自律分配系统，这样就能够使各个子系统在相对独立的工作状态下为整个系统提供服务。另外，自律分配系统可以对外部环境条件做出不同反应，从而改变子系统中产生的信息，这样能够提高系统的柔性能力，也不会因某一子系统发生故障而影响整体系统的运行。第三，智能化是未来机电一体化技术发展的重要方向和目标，在信息技术和计算机技术不断更新和发展的重要阶段，智能化在机电一体化技术中的应用将越来越成熟，机电一体化产品的智能化水平也将不断提升。因此，未来智能化机电一体化技术必将在各行业领域得到广泛应用，这也成为未来机电一体化技术发展的必然趋势。

三、结语

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【关键词】机电一体化技术；应用；发展趋势

引言

随着现代科学技术的不断进步与发展，各种技术相互融合的趋势也越来越明显，这是社会生产力发展到一定水平的必然趋势。在机械工程领域中，随着微机电子技术和计算机技术的高速发展并与机械工业相互渗透，形成了机电一体化。使工业生产由机械电气化迈入了机电一体化为特征的发展阶段。

1 机电一体化技术的发展现状

纵观机电一体化技术的发展史，大致可以可将其分成三个阶段。20世纪60年代为初级阶段，期间，由于第二次世界战争的爆发很大程度上促进了机械产品与电子技术的结合，但这种结合由于当时电子技术发展水平有限，结合并不深入，广泛。20世纪70年代，为机电一体化蓬勃发展的阶段，该时期内，计算机技术，控制技术和通信技术的飞速发展大大促进了机电一体化的发展，并逐渐在世界范围内被普遍接受。20世纪90年代后期，机电一体化技术进入了深入发展阶段，并不断像智能化迈进，人工智能技术，光纤技术和神经网络技术的巨大进步加快了机电一体化技术的发展进程[1] 。

2 机电一体化的发展趋势

机电一体化是机械，微电子，控制，计算机，信息处理等多学科的交叉融合的结果，它的发展和进步与相关技术的进步与发展是脱不开的。机电一体化的发展方向主要包括以下几点：

2.1 智能化

智能化是机电一体化技术的重要目标和方向。该种智能化，是在控制理论的基础上，吸收人工智能，运筹学，计算机科学，心理学，生理学等新思想，新方法来模拟人类智能，使之具有逻辑思维，判断推理，自主决策等能力。当然，想要机电一体化产品能达到人类同样水平的高智能化是不现实也是没有必要的，拥有部分智能或低级智能便足够达到较高的控制目标 。

2.3 网络化

20世纪90年代，网络技术得到了前所未有的高速发展，成为计算机技术发展的突出成就之一。网络技术的不断普及给人类的生活带来了巨大的变革。无论是在工业生产，还是在人们的日常生活中，网络化技术的运用无处不在。同时，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[2] 。企业间只要研制发明出了功能独到，质量可靠的机电一体化新产品，就会通过网络畅销全球。可以说，机电一体化产品在朝着网络化方向不断快速发展。

2.4 微型化

微型化是精细加工技术发展的必然趋势，该微型化指的是机电一体化向微型机器，和微观领域发展的趋势。外国称其为微电子系统MEMS。它是指可以批量制作，集微型结构，微型传感器，微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口和通信电源等于一体的微型器件或系统机。微机电一体化体积小，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。

2.5 绿色化

高速发展的工业社会丰富了我们的物质生活条件，给我们的生活带来了极大的便利，但与此同时，也破坏了资源，生态环境也受到严重污染 。因此，在这种情况下，人们开始呼吁生产绿色产品。绿色产品是指低能耗，低污染，舒适，协调而可再生利用的产品。生产绿色化产品是时展的必然趋势。绿色产品从其生产到销毁的申明过程中都符合了环境保护和人类健康要求[3] 。因此绿色的机电一体化产品具有很好的市场发展前景。

3 机电一体化技术的应用

随着我国市场经济体制的不断完善 ，机电一体化技术的应用领域也越来越广泛，主要应用在以下几个方面：

3.1 数控机床

数控机床代表了一个国家机床的生产水平，经过多年发展，我国在数控机床及相应的数控技术在结构，功能，操作和控制精度上都有着迅速的提高。其主要表现在以下几个方面：其一，总线式，模块化，紧凑型的结构，即采用cpu，多住总线的体系结构；其二，设计开放，是硬件体系结构和功能模块具有层次性，兼容性，复合接口标准，大大提高了客户的使用效益；其三，一台机床能够同时完成多个独立任务，或控制多台机床的能力，并将刀具破损检测，物料搬运，机械手等都控制集成到系统中去；其四，系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统地能力。

3.2 工业机器人

一个国家机器人技术水平一定程度上反映了该国家综合技术水平的高低。随着机器人技术的不断发展，工业机器人已经广泛高效的运用于各工业领域中。该种结合了机构学，自动控制，计算机，人工智能，通讯技术，传感技术，等多种学科和技术的综合成果能够具有感知，思维和行动功能[4]。在具体操作中能够获取，处理和识别多种信息，独立完成复杂的操作任务。机电一体化在工业机器人中的运用能够很大程度上提高工业生产水平。。

3.3 自动机与自动生产线

不难发现，自动机械与自动生产线及各种自动化设备已广泛使用在国民经济生产和生活中。它是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。如在各种印刷包装生产线，邮件信函自动分拣处理生产线，各种高速香烟生产线中，将现代电子技术与传感技术应用于其中，能够有效提高生产效率。

4 结语

机电一体化已经成为当今世界最重要的技术发展方向之一，并辐射影响到几乎全部的工业行业。机电一体化作为机械工业发展的必然趋势，将在各方面带来显著地经济效益和社会效益，具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]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）.

[2]李晓培.浅谈机电一体化特点及发展研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（12）.

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关键词：机电 一体化 发展趋势应用

中图分类号： TH-39文献标识码： A 文章编号：

1 机电一体化的概念

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。一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、职能组成要素五大组成要素有机结合而成。机械本体（结构组成要素）是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。动力驱动部分（动力组成要素）依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组成要素）将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。

2 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。纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。人工智能系统是一个知识处理系统,它包括知识表示、知识利用和知识获取三个基本问题,其最终的目标是模拟人的问题求解、推理、学习。人工智能在机电一体化建设中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。“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。目前,专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法,是机电一体化产品(系统)实现智能化的4种主要技术，它们各自独立发展又彼此相互渗透。随着制造自动化程度的不断提高,将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动,并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。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。

2.5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。

3机电一体化技术的应用

3.1在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。

3.2机电一体化技术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。

3.3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。 这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。

总之，机电一体化的出现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，并且随着科学技术的发展 ，机电一体化技 的广阔发 展前景也将越来越光明 。

参考文献

[1] 李建勇.机电一体化技术.北京:科学出版社,2004.

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【关键词】机电一体化设备保养维修

对于一个以机械加工为主的企事业而言，数控类机床、试验设备、测量设备已经微电子技术制造设备等机电一体化设备是其运转的重点。为此，很多大公司不惜花费昂贵的价格去购买先进的机电一体化设备。本文旨在从机电一体化的运行原理出发，谈及机电一体化设备的保养和维修问题。

一、机电一体化的概念及其工作原理

1.1机电一体化的概念

机电一体化指的是将电子技术融入到机械技术中，使电子技术和机械技术通过有机结合，以提供更佳性能的一种先进技术的总称。它最初是由美国开发，后经由日本大力宣传，“机电一体化”的名称才风行全国[1]。借助这种技术形成的机电一体化产品目前广泛运用于社会各个领域、行业，具有非常宽广的发展前景。

1.2机电一体化的工作原理

对于机电一体化的系统认识，比较集中地三种说法是丹麦理工大学的JacobB aur的“五块论”和挪威科技大学的BassamAHussein的“两个系统论”以及“广义功能论”。现在看来，这个“广义功能论”比较靠谱。它从广义的角度，认识机电一体化的运行原理。它认为机电一体化系统是凭借计算机作为中心，由中心计算机将从传感检测系统接收到的信息经过检测、处理后，向外界反馈信息，或是控制机械执行命令，完成相关操作。在这一过程中，子系统的的各驱动元件和执行元件悄悄运作，形成广义的执行机构。

二、机电一体化设备的保养与维修

机电一体化设备的顺利运转是保证有效生产，实现单位效益的关键。因此，大部分企业除了购买进口机电一体化设备外，还花费了大量的人力物力进行保养和维修。

2.1机电一体化设备的保养

2.1.1抓住生产休整期，进行有深度有质量的检修

经常进行检修，是保证机器顺利运转的一个有效措施。这一个措施有助于提前发现机器存在的问题，几时进行有效的整治。所以企业要抓住生产的休整期，对机器设备进行有深度有质量的检修。

2.1.2将责任落实到个人，建立考核奖惩制度

只有将个人的责任明朗化，奖惩制度公开化，才能使每个人都身体力行，自觉地去保养机器设备，不损坏设备。

2.1.3控制大修预算，将费用费解给生产厂，实行目标管理

缩减大修预算，将缩减的费用分配到各大厂家，对各大厂家提出目标要求，保证机器的顺利运转。使厂家从心里上明白到保养好机器设备的重要性。

2.2机电一体化设备的维修

2.2.1建立完善的维修制度，进行科学的维修模式

机电一体化设备的工作原理是比较复杂的，进行维修前，必须要对机器设备的结构以及其工作运行原理有一个明确的把握。庖丁解牛之所以能够为人所接纳，就是因为庖丁把握住了一般事务的原理。同样的，对机电一体化的维修也要在这一基础上才能事半功倍。

2.2.2加强现场设施和基础设施管理

“管理”一词在机电一体化的维修中，不单单包含对人的管理，更重要的是对机器设备的管理。这种管理可以分为两个部分，其一是对现场设施的管理，一部机器的运行要求一定的场地环境，作为人要排除一切不利于机器运行或者是有损机器寿命的外部因素。其二是对基础设施的管理。维修有时候会需要一些新的配件，这个时候就必须要保证配件的及时供给，并且是有质量的供给。但是配件的供给又不能是随意化的，必须要按照程序来提出申请。

2.2.3加强人才培育，造就高素质维修人才

二十一世纪什么最缺？人才。一个好的维修人才可以保证机器的正常运转，能够最大限度地降低企业的损失，这就要求企业大力培养维修专业人才，提供优越的待遇留住人才[3]。

综上所述，机电一体化已经成为企业竞争的一项核心技术，机电一体化设备也成了一个企业保证生产、保证效益的关键。在保养和维修上，企业要注重基础设施的管理，注重日常的检修以及注重对维修人才的培养，把企业内部的工作人员调动起来，齐齐做好机电一体化设备的保养和维修，力保机电一体化设备的正常运转。

参考文献

[1]查向东.电工过程中的机电一体化应用案例二三例[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012，09：277-278