第一篇：機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢(shì)(畢業(yè)論文)

機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢(shì)

XX

摘要：機(jī)電一體化是融了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)的一門新興的交叉學(xué)科，它涉及機(jī)械工程、電子工程、化學(xué)工程、建筑工程、信息工程、控制工程等多種模塊。隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展，以機(jī)械為主體的工業(yè)產(chǎn)品和民用產(chǎn)品不斷采用諸學(xué)科的新技術(shù)，在機(jī)械化的基礎(chǔ)上，正向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化

發(fā)展趨勢(shì)

智能化

一、緒論

機(jī)電一體化是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)滲透過(guò)程中逐漸形成的一個(gè)新概念。Mechantronics(機(jī)電一體化)一詞是取Mechanics(機(jī)械學(xué))的前半部和Electronics(電子工業(yè))的后半部拼合而成的，起源于日本，表示機(jī)械學(xué)與電子學(xué)兩種學(xué)科的綜合。日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所1981 年3月提出了對(duì)機(jī)電一體化的定義：“機(jī)電一體化是機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)了微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)融合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱?！保ㄟ@是到目前為止，較為人們所接受的涵義）。

隨著機(jī)電一體化的發(fā)展，美國(guó)IEEE/ASME 于1996 年對(duì)與機(jī)電一體化又給出了一個(gè)較為全面的定義：“對(duì)機(jī)電一體化初步定義為‘在工業(yè)產(chǎn)品和過(guò)程的設(shè)計(jì)和制造中，機(jī)械工程和電子與智能計(jì)算機(jī)控制的協(xié)同集成’，包括11 個(gè)方面：成型和設(shè)計(jì)；系統(tǒng)集成；執(zhí)行器和傳感器；智能控制；機(jī)器人；制造；運(yùn)動(dòng)控制；振動(dòng)和噪聲控制；微器件和光電子系統(tǒng)；汽車系統(tǒng)；其它應(yīng)用”?？梢?，機(jī)電一體化是融了機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)的一門新興的交叉學(xué)科，它涉及機(jī)械工程、電子工程、化學(xué)工程、建筑工程、信息工程、控制工程等多種模塊。

隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展，以機(jī)械為主體的工業(yè)產(chǎn)品和民用產(chǎn)品不斷采用諸學(xué)科的新技術(shù)，在機(jī)械化的基礎(chǔ)上，正向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展歷程及概況

(—)、機(jī)電一體化的發(fā)展

1、世界范圍內(nèi)，機(jī)電一體化發(fā)展的三個(gè)階段（1）、第一階段為20 世紀(jì)60 年代以前

由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平, 機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展, 已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。這一時(shí)期主要的產(chǎn)品是數(shù)控機(jī)床，由于技術(shù)上和價(jià)格上的原因，僅供給航空航天等尖端科技領(lǐng)域的使用，其加工精度也算不高（在當(dāng)時(shí)算很高了）；（2）、第二階段為20 世紀(jì)70~80 年代

這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展, 為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展, 為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（3）、第三階段為20 世紀(jì)90 年代后期

這個(gè)時(shí)期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段, 機(jī)電一體化呈現(xiàn)深入發(fā)展時(shí)期。一方面, 光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化, 微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳, 出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法, 機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí), 由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步, 為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。

2、我國(guó)的機(jī)電一體化的發(fā)展

早在1958年我國(guó)就開始研究數(shù)控機(jī)床，于1966年研制成功晶體管數(shù)控系統(tǒng)，并生產(chǎn)出了數(shù)控切割機(jī)、數(shù)控銑床等產(chǎn)品，但是受當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)條件的限制，機(jī)電一體化在國(guó)內(nèi)并沒(méi)有發(fā)展起來(lái)。

直到20 世紀(jì)80 年代初我國(guó)才開始系統(tǒng)的從事機(jī)電一體化的研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“863 計(jì)劃”。在制定“九五”規(guī)劃和2010 年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作, 取得了一定成果, 但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)差距。

（二）、機(jī)電一體化技術(shù)與產(chǎn)品的應(yīng)用范圍

機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的所有領(lǐng)域，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。

1、數(shù)控機(jī)械類

主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。

2、電子設(shè)備類

主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測(cè)量?jī)x等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。

3、機(jī)電結(jié)合類

主要產(chǎn)品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識(shí)別裝置、CT掃描診斷機(jī)以及自動(dòng)售貨機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。

4、電液伺服類

主要產(chǎn)品為機(jī)電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。

5、信息控制類

主要產(chǎn)品包括傳真機(jī)、磁盤存儲(chǔ)器、磁帶錄像機(jī)、錄音機(jī)、復(fù)印機(jī)等。這類產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由所接收的信息類信號(hào)來(lái)控制。

（三）、機(jī)電一體化產(chǎn)品的主要優(yōu)點(diǎn)

1、具有記憶、運(yùn)算、控制、信息處理等功能。從而達(dá)到產(chǎn)品的高性能、多功能化和智能化。

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。使產(chǎn)品向著輕、薄、細(xì)、巧的方向迅速發(fā)展, 易采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造。

3、可以根據(jù)負(fù)荷及運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整與控制。具有節(jié)能的特點(diǎn)。

4、具有自動(dòng)監(jiān)視、診斷功能及某些智能, 使安全可靠性大幅度提高。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

（一）、光機(jī)電一體化

一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的。因此, 引進(jìn)光學(xué)技術(shù), 實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。

（二）、數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。

（三）、智能化

智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一。近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。

（四）、綠色化

環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的三大主題。特別是環(huán)境問(wèn)題，其惡化程度與日俱增，正在對(duì)人類社會(huì)的生存與發(fā)展造成嚴(yán)重的威脅；而資源問(wèn)題不僅僅涉及人類世界有限的資源如何利用，也是產(chǎn)生環(huán)境問(wèn)題的主要根源。于是近年來(lái)一個(gè)新的概念已經(jīng)提出：最有效地利用資源和最高限度地利用廢棄物，是當(dāng)前世界上環(huán)境問(wèn)題的治本之道。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢時(shí)能回收利用。工業(yè)的發(fā)展使得資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。綠色化成了時(shí)代的趨勢(shì)，產(chǎn)品的綠色化更成了適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的一大特色。

（五）、模塊化

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的工作，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

（六）、微型化

國(guó)外微型機(jī)電一體化系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過(guò)1cm，并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。

四、結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化是工業(yè)革命的一次大的革新，它大大提高了社會(huì)生產(chǎn)力，推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。機(jī)電一體化是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科, 必將有力促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新和開發(fā), 在高科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起重要作用?？梢赃@樣說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)將成為二十一世紀(jì)機(jī)械工業(yè)的主要生產(chǎn)力。

參考文獻(xiàn)：

1楊光春，楊景全.“機(jī)電一體化技術(shù)”的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).攀枝花學(xué)院學(xué)○報(bào)，2010，12.2楊 明，路 琴.機(jī)電一體化的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，○2006，08.3王青林，黃曼霞.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展探析.商丘技師學(xué)院，○2011，03.4方新.數(shù)控機(jī)床與編程.高等教育出版社，2011，09.○

第二篇：畢業(yè)論文——機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程與趨勢(shì)

畢業(yè)論文

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程與趨勢(shì)

學(xué) 校： 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)老師：

年月日

一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程

機(jī)電一體化技術(shù)是隨著電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)結(jié)合使用開始出現(xiàn)的，但是在發(fā)展的初期，在規(guī)模和技術(shù)上是很薄弱的，只是在半導(dǎo)體等方面進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用，但是隨著微處理技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快，使用的途徑更廣泛，使用中會(huì)取得更顯著的結(jié)果。而隨著數(shù)控機(jī)床、電子編程、邏輯控制器的出現(xiàn)，更多的機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際的生產(chǎn)中得到應(yīng)用，機(jī)電一體化的發(fā)展逐步與電子技術(shù)、信息技術(shù)等進(jìn)行融合，隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展而逐步上升到更高層次。

機(jī)電一體化技術(shù)是從20世紀(jì)60年代逐步發(fā)展的，最初是通過(guò)電子技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用來(lái)提高機(jī)械性能，以滿足對(duì)產(chǎn)品的更高需求，這是機(jī)電一體化技術(shù)最初的雛形；到了20世紀(jì)的七八十年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)飛速發(fā)展，對(duì)超大規(guī)模集成電路的使用以及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷更新，機(jī)電一體化技術(shù)開始進(jìn)入高速發(fā)展期；而到了20世紀(jì)90年代，機(jī)電一體化技術(shù)逐步轉(zhuǎn)向智能化領(lǐng)域，在這一階段，利用光學(xué)通信技術(shù)等可以實(shí)現(xiàn)微細(xì)加工技術(shù)，而且對(duì)機(jī)電系統(tǒng)可以進(jìn)行分析、集成。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)逐步成為機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的技術(shù)集成，而機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展也需要依賴相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步從而促進(jìn)自身技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。按照現(xiàn)代科技的發(fā)展方向以及機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際需要，在未來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向如下：

2.1 向智能化發(fā)展

隨著科技發(fā)展，電子信息智能化程度越來(lái)越高，機(jī)電一體化技術(shù)向智能化發(fā)展是一個(gè)必然的趨勢(shì)。尤其是人工智能技術(shù)在機(jī)電系統(tǒng)開始陸續(xù)采用，使機(jī)電一體化技術(shù)的智能化程度逐漸提高。而這些成功的應(yīng)用，更顯示出智能化在機(jī)電一體化技術(shù)中的優(yōu)越性，使科研人員對(duì)智能化的應(yīng)用會(huì)逐步增多。利用智能化的模擬功能、邏輯思維、獨(dú)立的決策能力，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備的高性能、高速的處理能力，可以利用微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)低級(jí)的智慧決定，并逐步完善，這在今后的生產(chǎn)中是完全可能和必要的。

2.2 實(shí)施模塊化集成

要想使機(jī)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)共贏，就要對(duì)國(guó)內(nèi)的機(jī)電生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行模塊化的集成，讓這些具有多種類型的機(jī)電生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)出的產(chǎn)品，具有統(tǒng)一的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)接口、電氣接口、電源接口、環(huán)境接口，打破原有的自有生產(chǎn)模式，使機(jī)電企業(yè)的產(chǎn)品形成統(tǒng)一的模塊，使這些機(jī)電生產(chǎn)企業(yè)在智能控制、電氣水平、視覺(jué)圖像處理、圖像識(shí)別和定位功能等方面采用標(biāo)準(zhǔn)的單元模式。這樣進(jìn)行規(guī)范后，可以使機(jī)電企業(yè)有一個(gè)統(tǒng)一的企業(yè)生產(chǎn)規(guī)范，使這些企業(yè)不再各自為政，可以共同發(fā)展，共創(chuàng)輝煌。

2.3 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)作

目前世界上的各個(gè)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都得到了普遍的應(yīng)用。隨著我國(guó)加入WTO，機(jī)電企業(yè)的機(jī)電一體化產(chǎn)品也進(jìn)入了全球經(jīng)濟(jì)這個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)。想要加強(qiáng)我國(guó)機(jī)電一體化產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，就要對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)作，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的操作與管理。網(wǎng)絡(luò)化可以帶來(lái)大量先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)信息，也可以快速發(fā)布新的機(jī)電一體化技術(shù)信息。所以在機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)中，利用網(wǎng)絡(luò)的普及，在機(jī)電一體化技術(shù)中利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)是重要的研究

方向。

2.4 采取微型化設(shè)計(jì)

隨著20世紀(jì)80年代微型化的出現(xiàn)與發(fā)展，在機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)施過(guò)程中、產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中采取微型化的設(shè)計(jì)成為一種發(fā)展的趨勢(shì)。而對(duì)生產(chǎn)的不超過(guò)一立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，被泛稱為微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品，這種產(chǎn)品目前的發(fā)展趨勢(shì)向著越來(lái)越微型化發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的研究領(lǐng)域向著微米和納米尺度發(fā)展。采取微型化的機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)品越來(lái)越小、使用靈活、功耗低，尤其是在生物醫(yī)學(xué)、軍事、信息等領(lǐng)域的應(yīng)用中具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

2.5 綠色環(huán)?；?/p>

大量的工業(yè)發(fā)展繁榮了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，給人們的生活帶來(lái)翻天覆地的變化，使人們享受到物質(zhì)財(cái)富和生活的舒適。但是不得不說(shuō)的是，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，造成大量自然資源受到破壞，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。所以對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的研究趨勢(shì)，也是向著綠色環(huán)保產(chǎn)品的概念進(jìn)行研究發(fā)展。這就要求在機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的過(guò)程中，要以保護(hù)環(huán)境和人類健康為基本的出發(fā)點(diǎn)，采用最小的資源利用率研究設(shè)計(jì)出新一代的機(jī)電一體化綠色環(huán)保產(chǎn)品，這具有很大的發(fā)展前景。

2.6 注重產(chǎn)品的系統(tǒng)化

采用開放式架構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)是根據(jù)總線系統(tǒng)的性能特點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品的進(jìn)一步利用。該系統(tǒng)可按照任意組合進(jìn)行靈活配置，同時(shí)還可以尋求實(shí)現(xiàn)更大的協(xié)調(diào)和控制子系統(tǒng)的綜合管理，可大大提高通信性能能力。機(jī)電一體化產(chǎn)品更注重產(chǎn)品的系統(tǒng)化以及在未來(lái)的使用中人格化的意義。所以說(shuō)，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)更注重產(chǎn)品的系統(tǒng)化以及人性化，更注重使用人對(duì)產(chǎn)品的要求，使機(jī)電一體化產(chǎn)品貼近于生活、服務(wù)于生活。

三、發(fā)展“機(jī)電一體化技術(shù)”的思考

3.1 加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃

針對(duì)我國(guó)許多從事機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，打破他們以自我發(fā)展為中心的發(fā)展戰(zhàn)略，使他們放棄自己的局部利益，服從大局共同發(fā)展。進(jìn)行統(tǒng)籌安排，就要針對(duì)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)，在深入研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上制定一個(gè)統(tǒng)一的管理模式，制定協(xié)調(diào)發(fā)展的工作計(jì)劃，從技術(shù)的研發(fā)、產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售都進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，以避免重復(fù)開發(fā)，資源浪費(fèi)。

3.2 強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用

針對(duì)我國(guó)目前機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)品生產(chǎn)正處于上升期，應(yīng)根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的行業(yè)狀態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)以及機(jī)電行業(yè)的性質(zhì)，強(qiáng)化行業(yè)管理，成立統(tǒng)一的行業(yè)管理機(jī)構(gòu)、制定統(tǒng)一的行業(yè)管理規(guī)范、編制統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。“協(xié)會(huì)”要在管理中發(fā)揮出行業(yè)約束的作用，對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的行為進(jìn)行約束，對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展提供發(fā)展規(guī)劃。

3.3 增強(qiáng)企業(yè)技術(shù)含量、增大企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

隨著科技的發(fā)展，使機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)的科技含量越來(lái)越大，成為高新技術(shù)研發(fā)企業(yè)的龍頭之一，所以在企業(yè)的研發(fā)中，必須要有先進(jìn)的技術(shù)含量和研發(fā)能力才能不斷推陳出新，才能充分生產(chǎn)和調(diào)配資源。只有不斷進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)，不斷采用新技術(shù)，增強(qiáng)產(chǎn)品的技術(shù)含量，才能使生產(chǎn)出的機(jī)電一體化產(chǎn)品在競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)家市場(chǎng)中取得一席之地，增大企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.4 突出發(fā)展重點(diǎn)，實(shí)施專項(xiàng)發(fā)展

機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)涵蓋范圍非常廣泛，而很多機(jī)電一體化技術(shù)研發(fā)的單位在財(cái)力、人力和物質(zhì)資源等方面是有限的，不能在發(fā)展中做到面面俱到，這就需要在研發(fā)中優(yōu)先考慮擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)，對(duì)某一專項(xiàng)領(lǐng)域的產(chǎn)品進(jìn)行高科技研發(fā)是很多機(jī)電研發(fā)企業(yè)發(fā)展的必由之路。

第三篇：機(jī)電一體化的發(fā)展歷程與趨勢(shì)

機(jī)電一體化的發(fā)展歷程與趨勢(shì)

摘要：機(jī)電一體化概要“機(jī)電一體化”是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。

目前，我國(guó)從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多，并且各自都有一套自己的發(fā)展策略。因此，建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車!關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床，機(jī)器人，汽車電子化產(chǎn)品，機(jī)電一體化，工作任務(wù)

核心提示：

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

一、緒論

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，并導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

二、機(jī)電一體化概要

“機(jī)電一體化”是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機(jī)電一體化發(fā)展至今已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，并且伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。只是，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

三、機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。

機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值,并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù),而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所

形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等。也就是說(shuō),機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

四、機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r

機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段:(1)20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級(jí)階段。在這一時(shí)期,人們自覺(jué)不自覺(jué)地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭(zhēng)刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對(duì)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起到了積極的作用。那時(shí),研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無(wú)法大量推廣。(2)20世紀(jì)70—80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn);機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國(guó)均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。(3)20世紀(jì)90年代后期,開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支;另一方面,對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法,機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí),人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并且逐漸形成完整的學(xué)科體系。

我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始進(jìn)行這方面的研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充

分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的影響。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進(jìn)國(guó)家相比,仍有相當(dāng)差距。

五、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面:

5.1智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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(biāo)。誠(chéng)然,使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。

5.2模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的,還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突,近期很難制定出國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn),但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定,無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè),還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè),模塊化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。

5.3網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨(dú)到、質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computerintegratedappliancesystem,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

5.4微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小,耗能少,運(yùn)動(dòng)靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

5.5環(huán)保化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。

5.6系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之

二是通信功能的大大加強(qiáng)。一般除RS232外,還有RS485等智能化通信接口。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來(lái)越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化;另一層是模仿生物機(jī)理,研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實(shí)上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)而研制出來(lái)的。以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。專家預(yù)測(cè)，機(jī)電一體化技術(shù)將向以下幾個(gè)方向發(fā)展：

5.7光機(jī)電一體化方向

一般機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源（下轉(zhuǎn)第80頁(yè)）（上接第81頁(yè)）（動(dòng)力）系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成。引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，利用光學(xué)技術(shù)的先天特點(diǎn)，就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。

5.8柔性化方向

未來(lái)機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在這系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具有“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的能力（柔性），又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

5.9智能化方向

今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。這主要得益于模糊技術(shù)與信息技術(shù)（尤其是軟件及芯片技術(shù)）的發(fā)展。

六、典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)

6.1數(shù)控機(jī)床

目前我國(guó)是全世界機(jī)床擁有量最多的國(guó)家（近320萬(wàn)臺(tái)），但數(shù)控機(jī)床只占約5％且大多數(shù)是普通數(shù)控（發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控機(jī)床占10％）。近些年來(lái)數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展，在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。

6.11．高速化。由于高速加工技術(shù)普及，機(jī)床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉(zhuǎn)速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移動(dòng)速度由過(guò)去的10～20m/min提高到48m/min，60m/mni，80m/min，120m/min；在提高速度的同時(shí)要求提高運(yùn)動(dòng)部件起動(dòng)的加速度，由過(guò)去一般機(jī)床的0.5G（重力加速度）提高到1.5G～2G，最高可達(dá)15G；直線電機(jī)在機(jī)床上開始使用，主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機(jī)。

6.12．高精度化。數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01～0.02mm提高到0.008左右；亞微米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.0005mm左右；納米級(jí)機(jī)床達(dá)到0.005～0.01um；最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問(wèn)世。

數(shù)控中兩軸以上插補(bǔ)技術(shù)大大提高，納米級(jí)插補(bǔ)使兩軸聯(lián)動(dòng)出的圓弧都可以達(dá)到1u的圓度，插補(bǔ)前多程序預(yù)讀，大大提高了插補(bǔ)質(zhì)量，并可進(jìn)行自動(dòng)拐角處理等。

6.13．復(fù)合加工，新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn)。如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床，5軸5聯(lián)動(dòng)加工各類異形零件。同時(shí)派生出各種新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu)，包括6軸虛擬軸機(jī)床，串并聯(lián)絞鏈機(jī)床等，采用特殊機(jī)械結(jié)構(gòu)，數(shù)控的特殊運(yùn)算方式，特殊編程要求。

6.14．使用各種高效特殊功能的刀具使數(shù)控機(jī)床“如虎添翼”。如內(nèi)冷轉(zhuǎn)頭由于使高壓冷卻液直接冷卻轉(zhuǎn)頭切削刃和排除切屑，在轉(zhuǎn)深孔時(shí)大大提高效率。加工剛件切削速度能達(dá)1000m/min，加工鋁件能達(dá)5000m/min。

6.15．?dāng)?shù)控機(jī)床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理。數(shù)控機(jī)床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理已是使用數(shù)控機(jī)床的基本要求，它不僅是提高數(shù)控機(jī)床開動(dòng)率、生產(chǎn)率的必要手段，而且是企業(yè)合理化、最佳化利用這些制造手段的方法。因此，計(jì)算機(jī)集成制造、網(wǎng)絡(luò)制造、異地診斷、虛擬制造、并行工程等等各種新技術(shù)都在數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，這必然成為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要潮流。

6.2自動(dòng)機(jī)與自動(dòng)生產(chǎn)線

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和生活中廣泛使用的各種自動(dòng)機(jī)械、自動(dòng)生產(chǎn)線及各種自動(dòng)化設(shè)備，是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的又一具體體現(xiàn)。如：2000～80000瓶/h的啤酒自動(dòng)生產(chǎn)線；18000～120000瓶/h的易拉罐灌裝生產(chǎn)線；各種高速香煙生產(chǎn)線；各種印刷包裝生產(chǎn)線；郵政信函自動(dòng)分撿處理生產(chǎn)線；易拉罐自動(dòng)生產(chǎn)線；FEBOPP型三層共擠雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線等等，這些自動(dòng)機(jī)或生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用了現(xiàn)代電子技術(shù)與傳感技術(shù)。如可編程序控制器，變頻調(diào)速器，人機(jī)界面控制裝置與光電控制系統(tǒng)等。我國(guó)的自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線產(chǎn)品的水平，比10多年前躍升了一大步，其技術(shù)水平已達(dá)到或超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)家上一世紀(jì)80年代后期的水平。使用這些自動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)線的企業(yè)越來(lái)越多，對(duì)維護(hù)和管理這些設(shè)備的相關(guān)人員的需求也越來(lái)越多

綜上所述,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來(lái)越光明。

結(jié)束語(yǔ)

本論文在各位老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已經(jīng)按時(shí)完成，在此向各位老師表示深深的感謝。同時(shí)，我還充分利用了網(wǎng)絡(luò)這一資源，搜集了一些相關(guān)資料，并結(jié)合平時(shí)所積所學(xué)最終使我的畢業(yè)論文順利完成。最后，借此機(jī)會(huì)向?qū)W院全體老師表示由衷的謝意。

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7、岳秋琴，數(shù)控加工編程與操作，出版社：北京理工大學(xué)出版社，2010

目錄

摘要??????????????????1 核心提示????????????????1 緒論??????????????????1 機(jī)電一體化概要?????????????1 機(jī)電一體化的概述????????????2 機(jī)電一體化的發(fā)展?fàn)顩r??????????3 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)?????????4 典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)??????6

結(jié)束語(yǔ)?????????????????8 參考文獻(xiàn)????????????????9 10

第四篇：機(jī)電一體化畢業(yè)論文

淺談機(jī)電一體化的就業(yè)方向及課程存在的誤區(qū)

前言

機(jī)械工業(yè)舉足輕重，隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)所起到的促進(jìn)作用越來(lái)越明顯?，F(xiàn)代化設(shè)備逐漸發(fā)展成為集光、電、機(jī)、氣、聲、像、磁、熱等技術(shù)于一體的智能化系統(tǒng)，機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎貫穿到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有行業(yè)。當(dāng)前，機(jī)電一體化產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展成熟期，高速率、高精確度的智能系統(tǒng)越來(lái)越成為機(jī)械制造業(yè)的主流。隨著我國(guó)后經(jīng)濟(jì)危機(jī)時(shí)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級(jí)大潮的來(lái)臨，企業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備正在經(jīng)歷一個(gè)更新?lián)Q代的頻繁時(shí)期，因此對(duì)高技能的機(jī)電一體化人才和高技術(shù)含量的機(jī)電產(chǎn)品需求越來(lái)越大。高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)是為生產(chǎn)第一線的高級(jí)技能型崗位培養(yǎng)人才，但是目前我國(guó)高職院校培養(yǎng)的機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生與社會(huì)、市場(chǎng)的需要還有不小的距離，因此，機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)改革勢(shì)在必行。

有關(guān)研究報(bào)告顯示“機(jī)電一體化”一詞最早是日本提出的，在上世紀(jì)80年代初，日本名古屋大學(xué)最早設(shè)置了“機(jī)電一體化”專業(yè)。我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。機(jī)電一體化專業(yè)是精密機(jī)械——電子技術(shù)(含電力電子)——計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物，屬高新技術(shù)，也是當(dāng)前發(fā)展最快的技術(shù)之一，它是先進(jìn)制造技術(shù)的主要組成部分。它的發(fā)展推動(dòng)了當(dāng)前制造技術(shù)的迅速更新?lián)Q代，是產(chǎn)品向高、精、快迅速邁進(jìn)，使勞動(dòng)生產(chǎn)率迅速提高。由于我國(guó)逐漸成為世界制造業(yè)基地加上傳統(tǒng)企業(yè)面臨大規(guī)模的技術(shù)改造與設(shè)備更新，國(guó)內(nèi)急需大量先進(jìn)制造技術(shù)專業(yè)人才。而“十二五”時(shí)期貴州將重點(diǎn)實(shí)施工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略，因此我校機(jī)電一體化專業(yè)的畢業(yè)生可以立足貴州，放眼全國(guó)，就業(yè)前景很好，而且往屆畢業(yè)生普遍反應(yīng)待遇較好。畢業(yè)生主要在各行政、企業(yè)、事業(yè)單位從事機(jī)械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調(diào)試以及技術(shù)管理等工作。市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化專業(yè)是一個(gè)寬口徑專業(yè)，適應(yīng)范圍很廣。我校該專業(yè)學(xué)生在校期間除學(xué)習(xí)各種機(jī)械、電工電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、檢測(cè)傳感等理論知識(shí)外，還將參加各種技能培訓(xùn)和國(guó)家職業(yè)資格證書考試，如維修電工，PLC程序設(shè)計(jì)師，CAD制圖員等國(guó)家級(jí)職業(yè)技能鑒定考試，學(xué)生必須考取相應(yīng)的技能證書后才能取得畢業(yè)證，充分體現(xiàn)重視技能培養(yǎng)的特點(diǎn)。歷屆學(xué)生畢業(yè)后主要面向珠江三角洲各企業(yè)、公司，從事加工制造業(yè)，家電生產(chǎn)和售后服務(wù)，數(shù)控加工機(jī)床設(shè)備使用維護(hù)，物業(yè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)，機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、改造、技術(shù)支持，以及機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、銷售、經(jīng)營(yíng)管理等等。

一、機(jī)電一體化的就業(yè)方向

1、機(jī)電一體化專業(yè)

1.1從事機(jī)電一體化液體灌裝生產(chǎn)線及商品包裝自動(dòng)化機(jī)械運(yùn)行、維護(hù)、管理、技術(shù)改造等工作的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才?？稍诖笮推【?、飲料、食品及商品包裝生產(chǎn)企業(yè)從事現(xiàn)代化自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線的維護(hù)和管理工作，也可在相關(guān)的自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線的生產(chǎn)廠家或設(shè)計(jì)部門、營(yíng)銷單位從事技術(shù)工作。

1.2 機(jī)電一體化專業(yè)（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造方向）

從事機(jī)電產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM），并熟練使用和維修數(shù)控加工設(shè)備的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在模具設(shè)計(jì)及制造、機(jī)械加工、塑料、五金、電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)生產(chǎn)等企業(yè)從事數(shù)控機(jī)床的加工工藝設(shè)計(jì)編程，數(shù)控機(jī)床的調(diào)試、維護(hù)及加工操作，從事生產(chǎn)和技術(shù)管理工作，也可以從事國(guó)內(nèi)外數(shù)控設(shè)備的營(yíng)銷工作。

1.3 機(jī)電一體化專業(yè)(模具CAD/CAM方向）

從事利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造等工作的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在模具、機(jī)械、五金、塑料、家電等生產(chǎn)企業(yè)從事模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造等方面的技術(shù)工作，也可在企事業(yè)單位從事與本專業(yè)有關(guān)的經(jīng)營(yíng)、管理工作。

1.4 機(jī)電一體化專業(yè)（機(jī)電CAD技術(shù)方向）

在機(jī)電一體化產(chǎn)品、設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、維修、管理、技術(shù)改造與服務(wù)過(guò)程中專門從事用電腦繪圖設(shè)計(jì)、信息處理和資料管理的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才?？稍跈C(jī)械設(shè)計(jì)、制造與裝備行業(yè)、模具制造業(yè)，輕工、家用電器、電子制造業(yè)從事設(shè)計(jì)、制造、技術(shù)改造、產(chǎn)品營(yíng)銷、設(shè)備管理與維護(hù)等工作。

二、目前課程設(shè)置存在的誤區(qū)

1、重“機(jī)”輕“電” 由于目前不少學(xué)校的機(jī)械電子工程專業(yè)是由機(jī)械院系主辦，因傳統(tǒng)學(xué)科專業(yè)認(rèn)識(shí)的偏向性，使很多學(xué)校制定的教學(xué)計(jì)劃也是以機(jī)械學(xué)為主，占用了多半的教學(xué)時(shí)間，由此造成微電子及相關(guān)課程安排的不足，形成了一種重機(jī)械而輕電子的現(xiàn)象。這顯然與機(jī)械電子工程專業(yè)的內(nèi)涵不相符，也是對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展總趨勢(shì)認(rèn)識(shí)不足的一種表現(xiàn)。

2、重“電”輕“機(jī)” 也有一些學(xué)校的機(jī)械電子工程專業(yè)是由電信院系主辦，開設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子線路設(shè)計(jì)等純“電”課程相對(duì)較多。這多半是因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造具有封閉性的特點(diǎn)，可以獨(dú)立完成一個(gè)小型電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、元器件的采購(gòu)和裝配調(diào)試全過(guò)程，時(shí)間短、見效快。電子學(xué)、計(jì)算機(jī)方面知識(shí)可以在學(xué)校里得到充分鍛煉，學(xué)生容易較快成材，成效立竿見影。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造則需要多人配合，過(guò)程長(zhǎng)，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造方面知識(shí)的掌握特別強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)，需要實(shí)際鍛煉，在這些方面存在不足。

2.1明確本專業(yè)的特點(diǎn)，選準(zhǔn)重點(diǎn)方向。本專業(yè)的重點(diǎn)學(xué)習(xí)知識(shí)應(yīng)該是在控制及與控制相關(guān)的學(xué)科方面。

2.2明確認(rèn)識(shí)本專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)就業(yè)方向?，F(xiàn)在許多由機(jī)械院系主導(dǎo)的機(jī)械電子工程專業(yè)，是以數(shù)控技術(shù)為主要培養(yǎng)和發(fā)展方向的，這順應(yīng)了社會(huì)發(fā)展的一種需要，但體現(xiàn)的是把機(jī)電一體化技術(shù)狹義化。作為機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生，由于必學(xué)知識(shí)的多樣性，使其不可能在機(jī)械加工方面有很深的造詣，特別是要對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品有全面的了解與掌握，必須學(xué)習(xí)大量非機(jī)械類的課程。那么，機(jī)電一體化培養(yǎng)的學(xué)生的就業(yè)流向如何呢? 由實(shí)際就業(yè)趨勢(shì)可以得出：他們主要是在機(jī)械行業(yè)和其他與機(jī)械相關(guān)的行業(yè)內(nèi)面對(duì)機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造，機(jī)電一體化設(shè)備（系統(tǒng)）調(diào)試、檢測(cè)和維護(hù)，生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)銷售等方面的工作。

2.3正確把握學(xué)生所學(xué)的專業(yè)課程的深度和廣度。以鹽城工學(xué)院為例，該學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)除了學(xué)習(xí)必要的文化知識(shí)外，應(yīng)以安排專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科為主。按教育部對(duì)普通本科院校學(xué)生教學(xué)時(shí)數(shù)指導(dǎo)意見的要求，結(jié)合本專業(yè)的實(shí)際情況，主要安排3個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，這主要包括機(jī)械學(xué)、電工電子學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等學(xué)科。

總之，培養(yǎng)機(jī)電一體化人才應(yīng)抓住“以機(jī)為主、以電為用、機(jī)電結(jié)合”的方向，從應(yīng)用的角度講授電工電子知識(shí)，強(qiáng)調(diào)機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制相結(jié)合，提高學(xué)生從系統(tǒng)工程的角度，綜合解決機(jī)械行業(yè)及其相關(guān)行業(yè)中機(jī)電一體化問(wèn)題的能力

三、機(jī)電一體化課程體系的實(shí)施

目前，廣州市工貿(mào)技師學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)的四年制預(yù)備技師班、三年制高級(jí)技工班均采用工學(xué)結(jié)合的一體化課程體系實(shí)施教學(xué)，其教學(xué)效果得到廣大師生的一致認(rèn)可。主要體現(xiàn)在以下四點(diǎn)：（1）新課程不僅讓學(xué)生掌握知識(shí)和技能，而且注重培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力、與人合作能力等關(guān)鍵能力，有利于學(xué)生持久的職業(yè)生涯發(fā)展；（2）新教學(xué)模式基本扭轉(zhuǎn)了學(xué)生被動(dòng)聽課的習(xí)慣，使學(xué)生轉(zhuǎn)變成為探究知識(shí)的主體，可以提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增加學(xué)習(xí)興趣；（3）學(xué)生的創(chuàng)造能力、工作能力、應(yīng)變能力都能通過(guò)課堂學(xué)習(xí)得到鍛煉，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的成就感、承受挫折能力等有較大幫助；（4）學(xué)校的學(xué)習(xí)工作站比較類似企業(yè)的實(shí)際工作環(huán)境，能夠滿足學(xué)習(xí)需求。

通過(guò)一個(gè)周期的實(shí)施，總結(jié)出課程實(shí)施要重點(diǎn)從教學(xué)組織模式、師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)及學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)三方面考慮，才能保證課程構(gòu)建和實(shí)施均能取得成功。教學(xué)組織模式課程實(shí)施應(yīng)該以學(xué)生為中心，即學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的就是勝任工作、適應(yīng)社會(huì)和職業(yè)發(fā)展，因此必須將學(xué)習(xí)作為工作過(guò)程（即教學(xué)過(guò)程）的中心，以學(xué)生自主理解和完成工作任務(wù)作為教學(xué)的基本手段，并指導(dǎo)學(xué)生將理解和完成具體工作任務(wù)的能力轉(zhuǎn)化成為適應(yīng)變化的策略。學(xué)校的一切資源，包括教師資源都是學(xué)生實(shí)現(xiàn)這一完整過(guò)程的基礎(chǔ)，都應(yīng)服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程（即工作過(guò)程）。按照完成一項(xiàng)工作的基本思路，課程實(shí)施應(yīng)具有完整的工作過(guò)程：獲取信息——制定計(jì)劃——做出決策——實(shí)施計(jì)劃——檢查控制——評(píng)價(jià)反饋。

師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)由于工學(xué)結(jié)合的一體化課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主完成若干完整的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)任務(wù)由工作任務(wù)轉(zhuǎn)化而來(lái)，在課程實(shí)施過(guò)程中，教師僅僅起到引導(dǎo)和服務(wù)的作用，因此，對(duì)教師的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工作的認(rèn)識(shí)和理解均提出了較高要求。目前，職業(yè)教育界的教師多來(lái)自大專院校，缺乏企業(yè)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的占大多數(shù)，勢(shì)必對(duì)工學(xué)結(jié)合的一體化課程實(shí)施帶來(lái)影響，所以，學(xué)校在考慮推一體化課程實(shí)施的同時(shí)，要在學(xué)校與企業(yè)之間建立一個(gè)長(zhǎng)期合作的師資培養(yǎng)通道，讓教師適應(yīng)并逐漸勝任新課程的實(shí)施。

學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)一體化課程實(shí)施需要與學(xué)習(xí)任務(wù)相匹配的教學(xué)媒體和設(shè)施設(shè)備，創(chuàng)設(shè)盡量真實(shí)的學(xué)習(xí)工作環(huán)境，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)完成與典型工作任務(wù)內(nèi)容相一致的學(xué)習(xí)任務(wù)，因此，學(xué)習(xí)工作環(huán)境的建設(shè)并不僅僅是為了技能的重復(fù)操作訓(xùn)練而購(gòu)置大量的設(shè)備，要從完成一項(xiàng)工作任務(wù)所需的綜合性資源建設(shè)的角度出發(fā)，從促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)資源建設(shè)的角度出發(fā)，規(guī)劃設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)工作環(huán)境，也叫學(xué)習(xí)工作站。機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)中，每一學(xué)習(xí)工作站均劃

分信息檢索區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)、實(shí)訓(xùn)區(qū)、工具區(qū)、學(xué)業(yè)成果展示區(qū)等五大區(qū)域，方便學(xué)生自主檢索學(xué)習(xí)工作過(guò)程所需的資源，養(yǎng)成遵循企業(yè)工作規(guī)范和作業(yè)流程的習(xí)慣，并能夠在這個(gè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間的互動(dòng)交流，互相學(xué)習(xí)。

當(dāng)前高職機(jī)電一體化教育存在的問(wèn)題

3.1 課程設(shè)置不合理

當(dāng)前高職院校課程設(shè)置不合理主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先，重理論輕實(shí)踐。很多學(xué)校的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容將重點(diǎn)放在追求知識(shí)和理論的體系的完整上，這對(duì)學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識(shí)，開發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品是有利的。但是，也存在嚴(yán)重不足，學(xué)生畢業(yè)后大多被分配在生產(chǎn)一線，所從事的工作是操作設(shè)備、設(shè)定工藝、查找并排除故障，而不是研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)等，在學(xué)校學(xué)的理論知識(shí)很多用不上，而實(shí)際工作所必需的實(shí)踐能力又不具備。其次，教學(xué)內(nèi)容落后。由于機(jī)電一體化是多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展都在推動(dòng)著機(jī)電一體化的發(fā)展。因此，其發(fā)展是日新月異的，這就必然導(dǎo)致課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容與其發(fā)展不相適應(yīng)。例如，當(dāng)前很多高職院校的單片機(jī)課程的教學(xué)內(nèi)容是仍以MCS-51單片機(jī)為主，而實(shí)際生產(chǎn)中新的單片機(jī)層出不窮，種類繁多。

3.2 教學(xué)模式單一，實(shí)踐教學(xué)比例較低

傳統(tǒng)的教學(xué)模式，往往只注重理論教學(xué)和課堂說(shuō)教，輕視了實(shí)踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。很多學(xué)校的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容將重點(diǎn)放在追求知識(shí)和理論的體系的完整上，這對(duì)學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識(shí)，開發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品是有利的。但是，這種教學(xué)模式也存在嚴(yán)重不足之處，學(xué)生畢業(yè)后大多被分配在生產(chǎn)一線，所從事的工作是操作設(shè)備、設(shè)定工藝、查找并排除故障，而不是研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)等，在學(xué)校學(xué)的理論知識(shí)很多用不上，而實(shí)際工作所必需的實(shí)踐能力又不具備。

3.3 教材建設(shè)落后

高等職業(yè)的教材建設(shè)仍是當(dāng)前高職教育的薄弱環(huán)節(jié)并嚴(yán)重影響了高職教學(xué)質(zhì)量?，F(xiàn)在機(jī)電一體化的一些教材過(guò)于偏重理論、脫離實(shí)際、缺乏實(shí)用性、部分教材內(nèi)容陳舊、嚴(yán)重落后于現(xiàn)實(shí)，各科教材之間存在銜接性差、內(nèi)容重復(fù)或內(nèi)容脫節(jié)等現(xiàn)象。這些問(wèn)題給教學(xué)帶來(lái)了很多不便，也在一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，制約了教學(xué)質(zhì)量的保證和提高。

3.4 教學(xué)、實(shí)習(xí)設(shè)施不夠先進(jìn)

目前很多學(xué)校的教學(xué)、實(shí)習(xí)設(shè)備缺乏且嚴(yán)重落后。只有少數(shù)條件較好的高職院校配備有為數(shù)不多的數(shù)控車床、銑床、線切割機(jī)床、電火花成型機(jī)，很多學(xué)校的學(xué)生一學(xué)期只有三四次操作設(shè)備的機(jī)會(huì)，并且這些設(shè)備又比較落后，學(xué)生難以學(xué)到真正有用的技能。

3.5 優(yōu)秀教師隊(duì)伍缺乏

教師是教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵和第一保證，但是當(dāng)前的機(jī)電一體化教學(xué)的教師隊(duì)伍并不能達(dá)到教學(xué)的需要。一些老教師知識(shí)結(jié)構(gòu)陳舊且更新緩慢，還有一些年輕教師也是剛從學(xué)校畢業(yè)，缺乏足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，都不能很好的教授學(xué)生以適應(yīng)社會(huì)工作需要的知識(shí)和實(shí)踐技能

第五篇：機(jī)電一體化畢業(yè)論文

機(jī) 電 一 體 化 的 發(fā) 展 和 應(yīng) 用

長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)機(jī)電一體化2009級(jí)

阿拉騰那木日

內(nèi)容摘要 ；現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

迄今為止，世界各國(guó)都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：歷史、應(yīng)用、發(fā)展趨勢(shì)

一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程

自電子技術(shù)一問(wèn)世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意.“機(jī)電一體化”這個(gè)詞是日本安川電機(jī)公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊(cè)時(shí)最先創(chuàng)用的。當(dāng)時(shí)及70年代，人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。國(guó)內(nèi)早期將“機(jī)電一體化技術(shù)”與“機(jī)械電子學(xué)”并用，近年來(lái)“機(jī)電一體化”更流行使用。

80年代，信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高，為更高級(jí)的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用，典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后，使機(jī)械-電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動(dòng)控制和保險(xiǎn)氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。

從系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，機(jī)電一體化產(chǎn)品又可稱之為機(jī)電一體化系統(tǒng)，它是集機(jī)械元件和電子元件于一體的復(fù)合系統(tǒng)。

信息技術(shù)驅(qū)使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫(kù)，連洗衣機(jī)和其他消費(fèi)品也用上了數(shù)據(jù)

庫(kù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣，對(duì)機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設(shè)

計(jì)和控制的實(shí)施日顯重要。此外，光學(xué)也進(jìn)入了機(jī)電一體化，產(chǎn)生了“光機(jī)電一體化”的新

領(lǐng)域。進(jìn)入90年代，通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化，機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實(shí)多媒

體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械可兩

用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展，和半導(dǎo)體技術(shù)以光

刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為

特點(diǎn)的機(jī)電一體化新分支“微機(jī)電一體化”。雖然微加工方法尚未成熟，但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。之后，機(jī)電一體化隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展，穩(wěn)步進(jìn)入

了21世紀(jì)

1.光機(jī)電一體化.一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)

械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一

體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重

要趨勢(shì)。

2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗

余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律

分配系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律

性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給

信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力

(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。

3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水

平越來(lái)越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性很大，并

且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí)，生

物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物——系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥?lái)，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長(zhǎng)的道路要走。

5.微型機(jī)電化——微型化。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

1、數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:

總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多C PU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。

開放性設(shè)計(jì),即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。

能實(shí)現(xiàn)多過(guò)程、多通道控制,即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力,并將刀具破損檢測(cè)、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)功能,加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。

以單板、單片機(jī)作為控制機(jī),加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

2、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)

C IM S的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合,而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來(lái)控制“物流”和“信息流”,實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

3、柔性制造系統(tǒng)(FMS)

柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng),主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

4、工業(yè)機(jī)器人

第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人,它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng),對(duì)工作環(huán)境和作業(yè)對(duì)象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性;第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對(duì)象的簡(jiǎn)單信息,通過(guò)計(jì)算機(jī)處理、分析,做出一定的判斷,對(duì)動(dòng)作進(jìn)行反饋控制,表現(xiàn)出低級(jí)智能,已開始走向?qū)嵱没?第3代機(jī)器人即智能機(jī)器人,具有多種感知功能,可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng),與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。三機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展。

1、智能化

智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。

2、系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意的剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng),一般除R S232等常用通信方式外,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

3、微型化

微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國(guó)外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過(guò)1cm 3,并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無(wú)法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國(guó)防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。

4、模塊化

模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。

5、網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。

6、綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢(shì),其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

五、我國(guó)發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)和任務(wù)

機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步；二是開發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

四、我國(guó)“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)及任務(wù)與其相應(yīng)對(duì)策

一、形勢(shì)：我國(guó)用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度

我國(guó)用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場(chǎng)占有率的呼聲高，有壓力。

我國(guó)用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在我國(guó)工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重。近年來(lái)我國(guó)的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問(wèn)題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問(wèn)題，但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問(wèn)題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機(jī)電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革，而無(wú)須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí)，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來(lái)新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。

另外，從市場(chǎng)需求的角度看，由于我國(guó)研制、開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長(zhǎng)，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進(jìn)口量都比較大，因此亟需發(fā)展。二，任務(wù)

我國(guó)在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。

總之，機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，又是開啟我國(guó)機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。

三，對(duì)策

1、加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃

目前，我國(guó)從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制，難免只考慮局部利益，各主管部門的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問(wèn)題，同時(shí)缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議各主管部門責(zé)成有關(guān)單位在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車!

2、強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用

目前，我國(guó)“機(jī)電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，我國(guó)有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)，根據(jù)目前國(guó)家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神，以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn)，我們建議，盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能?！皡f(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面，要加強(qiáng)辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過(guò)其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體，組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整，進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作??

3、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度

優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過(guò)宣傳群眾，造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到我國(guó)投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好

資源要素等。

增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰；大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對(duì)有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持，對(duì)在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。

4、突出發(fā)展重點(diǎn)，兼顧“兩個(gè)層次”

機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置，使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮，使“機(jī)械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。

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