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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化行業(yè)前景，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]智能 信息 驅動
中圖分類號：F871 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）19-0178-01
1.機電一體化的發(fā)展前景假設及理由
就我所選的專業(yè)――機械制造與自動化有著很大的發(fā)展前景。如今時代，正是中國發(fā)展的黃金時代，中國又是一個發(fā)展中國家，要想謀求更大的發(fā)展，行業(yè)的轉型是一定的，所以輕工業(yè)的轉型，重工業(yè)與機械制造的行業(yè)的重視是必然的。就這一點來看，我清晰看到這一行的發(fā)展前景有著如此大的潛力。它與其他行業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系！
2.機電一體化的定義及運用學科
機電一體化又是如何一回事？隨和經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，越來越多的產(chǎn)品智能化、自動化、網(wǎng)絡化，這些產(chǎn)品除了要用到機械驅殼，還需要用電路來控制，電的部分已經(jīng)不再是簡單的開關電路，而是用大規(guī)模的集成電路，單片機、傳感器、可編程控制器等智能元件被用來和設備的機械部分想結合。單純的機械活著單純的電子已經(jīng)不能適應行業(yè)發(fā)展的需要，漸漸地就出現(xiàn)了機電一體化①這個學科。機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上，到目前這個學科已經(jīng)逐漸成熟了。機電一體化包含了很多的技術部分。
2.1 機械技術
機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其它高、新技術來更新概念，實現(xiàn)結構上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機械制造技術。
2.2 計算機與信息技術
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術均屬于計算機信息處理技術。
2.3 系統(tǒng)技術
系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關聯(lián)的若干功能單元，接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面，它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。 第四， 自動控制技術 。其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設計，設計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
2.4 傳感檢測技術
傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴酷環(huán)境的考驗，它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
2.5 伺服傳動技術
包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
2.6 機電一體化的整合
機電一體化系統(tǒng)主要由五個部分組成：機械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源。機械本體包括機架、機械連接、機械傳動等，它是機電一體化的基礎，起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機械產(chǎn)品相比，機電一體化系統(tǒng)的技術性能得到提高、功能得到增強，這就要求機械本體在機械結構、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應，具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點；檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路，其作用就是檢測機電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關參量的變化，并將信息傳遞給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應的控制；電子控制單元又稱ECU（Electrical Control Unit ），是機電一體化系統(tǒng)的核心，負責將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進行集中、存儲、計算、分析，根據(jù)信息處理結果，按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應的指令，控制整個系統(tǒng)有目的地進行；執(zhí)行器的作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅動機械部件的運動。執(zhí)行器是運動部件，通常采用電力驅動、氣壓驅動和液壓驅動等幾種方式；動力源是機電一體化產(chǎn)品能量供應部分，其作用是按照系統(tǒng)控制要求向機械系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能，以電能為主。
2.7 機電一體化運用方向
機電一體化有著如此強大與先進的技術，它日后會為我們的發(fā)展會做出如此強大作用，我想和多人都會想到！機械作為減輕人類勞動強度的一種工具，自從出現(xiàn)以來就一直不斷地發(fā)展進步。模塊化、網(wǎng)絡化、智能化、自動化、系統(tǒng)化和綠色化已經(jīng)成為機械發(fā)展的方向。在未來的幾個世紀，并沒有什么東西能取代機械的位置。也就是說，這個行業(yè)還有很長的路要走，它在人們消費的比重將不斷提高。而這個行業(yè)的競爭也會變得越來越激烈，只有不斷創(chuàng)新，只有把機電一體化產(chǎn)品的軟硬部分完美地結合起來才能做成優(yōu)異的機電一體化產(chǎn)品。
3.世界工程機械行業(yè)和市場的總結
1.2002年以來，全球工程機械行業(yè)呈現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢，在經(jīng)濟發(fā)展，特別是工程建設事業(yè)發(fā)展的推動下，傳統(tǒng)市場穩(wěn)定增長，新興市場發(fā)展迅速，多數(shù)工程機械制造企業(yè)盈利豐厚，擴張的欲望強烈。
2.從機種發(fā)展看，大型機械中挖掘機仍舊占有第一的地位，銷售額和增長速度都名列前茅；但相比之下，小型多用途機械的發(fā)展則更快，這主要歸功于發(fā)達國家大型基礎設施建設已接近完成，大量的市政、維修、養(yǎng)護、園林工作拉動小型多用途機市場升溫；另外，和目前倡導的節(jié)約資源、能源，保護環(huán)境等政策措施也有一定的關系。
3.從營銷方式看，工程機械租賃在發(fā)達國家已經(jīng)成為一種主要的營銷手段，大約占到銷售額的50%以上，出現(xiàn)了一大批頗具實力的租賃公司。租賃業(yè)的發(fā)達，也帶動了二手機市場和拍賣市場的發(fā)展。工程機械營銷和使用方式的改變，對于降低施工成本，提高設備利用率，節(jié)約資源是有積極意義的。
4.在全球范圍的工程機械銷量較大增長的情況下，預計產(chǎn)品庫存和關鍵零部件短缺就成為一個普遍的問題，正如所謂“木桶理論”中的一塊短木板，制約了行業(yè)更快發(fā)展。這個問題已經(jīng)引起全行業(yè)的關注，按照市場經(jīng)濟的規(guī)律，應該有更多的資金和技術投向這個方向，最終實現(xiàn)動態(tài)的平衡。
5.在可預見的將來，工程機械行業(yè)及市場發(fā)展的前景是比較樂觀的，這是目前業(yè)內(nèi)相當一致的看法。
機電專業(yè)有著如此強大的技術與發(fā)展前景，還有著龐大的市場。我相信加入這一領域里，不但自身能夠得到很好的發(fā)展，而且還能為國家的建設盡一份力！
參考文獻
[1] 王宣銀等.機電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向.機電一體化，2000（6）：6-8
[2] 張建民等.國內(nèi)外機電一體化發(fā)展概況.機電一體化，1996（5）
[3] 陳輝等.機電一體化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.機械.2008（7）：1-3
作者簡介
胡英杰（1993.12），內(nèi)蒙古科技大學，礦業(yè)與煤炭學院，機電一體化2013級2班。
【關鍵詞】機電一體化技術；應用；發(fā)展
0.引言
機電一體化技術是機械工業(yè)技術、微電子技術和信息技術相互交叉融合的新產(chǎn)物，在電子技術的推動下，已被廣泛應用于各個技術領域，逐步提高各行業(yè)領域的智能控制水平。機電一體化技術在我國機械制造、飲料生產(chǎn)和鋼鐵生產(chǎn)中應用更為廣泛，具有良好發(fā)展前景。
1.機電一體化技術的應用
1.1應用于現(xiàn)代機械制造工業(yè)
傳統(tǒng)機械制造工業(yè)是基于市場規(guī)模經(jīng)濟建立的，主要依靠企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)批量和產(chǎn)品結構來增強自身競爭優(yōu)勢，其根本目的是真正實現(xiàn)資源的有效利用，以生產(chǎn)機器取代人力，通過低成本獲取高質(zhì)量、高效率。現(xiàn)代機械制造工業(yè)以信息技術為先導，其生產(chǎn)模式、制造系統(tǒng)、制造技術和組織管理形式得到全面改革，是具有全球化、網(wǎng)絡化、智能化特性的綠色環(huán)保制造業(yè)。機電一體化技術應用于現(xiàn)代機械制造工業(yè)，能讓企業(yè)的制造技術得到良好發(fā)展[1]。
1.2應用于飲料行業(yè)
事實上，機電一體化技術是現(xiàn)今應用最廣泛的、發(fā)展前景最好的應用技術，它廣泛應用于食品飲料包裝機械的開發(fā)、設計和制造中。這不僅可以有效提高單機自動化程度，還能全面增強整條包裝生產(chǎn)線的自動化控制能力和生產(chǎn)能力，讓其競爭能力遠遠優(yōu)勝于其他傳統(tǒng)的機械控制同類設備，從根本上改善食品飲料包裝工作質(zhì)量。
1.3應用于鋼鐵企業(yè)
1.3.1現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)
在鋼鐵企業(yè)中，現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（CIMS）能實現(xiàn)人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)過程的一體化控制，對生產(chǎn)原料進廠、生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的全過程都真正實現(xiàn)全過程一體化控制。
1.3.2現(xiàn)場總線技術
現(xiàn)場總線技術（FBI）主要用于連接設置在現(xiàn)場的儀表與控制室內(nèi)的控制設備，真正實現(xiàn)數(shù)字化雙向多站通信連接。[2]用現(xiàn)場總線技術取代當前常用的信號傳輸技術可以讓大量信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)進行雙向傳輸，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴?/p>
1.3.3交流調(diào)速技術
交流調(diào)速技術是電力電子技術和微電子技術飛速發(fā)展的衍生物，由于交流傳動性質(zhì)優(yōu)越，已廣泛應用于生產(chǎn)實際中。隨著科學技術的飛速發(fā)展，不僅能讓復雜的矢量控制技術實用化變成現(xiàn)實，還大大改善交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)整性能，甚至遠遠超過直流調(diào)素水平。
1.3.4開放式控制系統(tǒng)
開放式控制系統(tǒng)能對一種標準的信息交換規(guī)程進行識別是支持，能實現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)產(chǎn)品的兼容和互換。通過工業(yè)通信網(wǎng)絡，開放式控制系統(tǒng)能使各種控制機械設備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制的一體化管理。
2.機電一體化技術的發(fā)展
2.1信息智能化
信息智能化是基于控制理論基礎，對計算機科學、數(shù)學理論、運籌學、動力學和人工智能進行吸收強化的新學科思想，它能模擬人類思維能力，實現(xiàn)高水平的控制目的。隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術必然日趨智能化，機電一體化產(chǎn)品智能化會成為明顯特征，目前我國的機器人與數(shù)控機床的智能結合就是機電一體化技術智能化體現(xiàn)。
2.2微型機電化
目前，借助半導體蝕刻技術已經(jīng)成功制造出亞微米級的機械元件，若將該成果應用于實際產(chǎn)品中，就能完全實現(xiàn)機械和電子的相互融合，將CPU、機體、傳感器、執(zhí)行機構有效集成，不僅體積小，還能組成一種自律元件[3]。這表明了機電一體化朝著微型機械學發(fā)展的重要趨勢，一旦研究成功，必然會給軍事、生物醫(yī)療、信息科技領域帶來重大影響。
2.3光機電一體化
事實上，機電一體化系統(tǒng)包括機械系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等部件，若在機電一體化技術中積極引進光學技術，就能充分利用光學技術的優(yōu)點，全面改進機電一體化系統(tǒng)的各個處理系統(tǒng)，提高機電一體化工作效率。
2.4產(chǎn)品網(wǎng)絡全球化
在全球互聯(lián)網(wǎng)的影響下，全球生產(chǎn)、經(jīng)濟被連成一體，企業(yè)間競爭也將上升到網(wǎng)絡全球化的競爭，只要研制出具有質(zhì)量保證、功能可靠、性質(zhì)穩(wěn)定的機電一體化新產(chǎn)品，必然會在短期內(nèi)暢銷全球。由此可見，機電一體化產(chǎn)品必然會朝著網(wǎng)絡全球化的趨勢發(fā)展。
2.5產(chǎn)品綠色化
機電一體化產(chǎn)品綠色化主要是指產(chǎn)品在使用過程中不會對生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成破壞，即使報廢后也能回收利用。由此可見，機電一體化綠色產(chǎn)品在其設計、生產(chǎn)、使用和銷毀的過程中，是完全符合自然環(huán)境和人類健康的要求，盡可能對生態(tài)環(huán)境不造成危害或僅有極小危害，其資源利用率高。雖然機電一體化綠色產(chǎn)品制作成本和技術成本較高，但其具有可觀的發(fā)展前景，值得深入研究。
隨著社會的不斷進步，機電一體化技術已滲透到我們生活的方方面面，給我們的生活帶來重大影響。科學技術的飛速發(fā)展，使機電一體化技術的發(fā)展前景更為廣闊。機電一體化技術的完善發(fā)展，必然會給新世界新形勢下的生產(chǎn)活動帶來更多的技術支持。
【參考文獻】
[1]姜新嘉.淺析機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢[J].電子制作，2013（08）：231.
關鍵詞：機電一體化 概要 趨勢
隨著科學技術日新月異的發(fā)展，不同學科的知識相互滲透交融，促進了工程領域內(nèi)的技術的革新，特別是機電一體化技術的發(fā)展，確立了機械工業(yè)未來的發(fā)展方向。本文主要對機電一體化技術進行了基本的概述，同時簡述了國內(nèi)外機電一體化技術的發(fā)展概況，進一步分析了機電一體化技術的發(fā)展趨勢。
一、機電一體化概要
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。基本特征可概括為：機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術有純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(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電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
二、機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。因此，機電一體化的主要發(fā)展方向如下:
1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設的研究日益獲得重視，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產(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、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標準，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3 網(wǎng)絡化
20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育、日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
4 微型精密化
隨著納米技術的不斷深入發(fā)展，機電一體化技術也將面向微型精密化的方向發(fā)展。一般來說，機電一體化產(chǎn)品的微型精密化可以使機電一體化產(chǎn)品的應用范圍更加的廣泛，微機電一體化產(chǎn)品具有體積小，耗能低，應用廣泛等諸多優(yōu)點，因此微機電一體化技術具有比較廣闊的發(fā)展前景。但是微機電一體化技術的發(fā)展需要精密的加工工藝以及先進的設備作為其強大的后盾。
5 環(huán)保綠色化
摘 要：機電一體化學技術又被稱為機械電子學技術，是一門綜合的、跨學科的綜合性高技術，同時它是一門獨立的交叉學科，由現(xiàn)代信息技術、現(xiàn)代電子計算機技術以及現(xiàn)代微電子技術和現(xiàn)代自動控制機械技術等各類技術相互融合而成的。因此，對于現(xiàn)代機電一體化技術在工程機械上的應用和普及，可以極大地提高工程機械的各種性能，會使得電子控制技術和液壓、機械技術有機地結合，提高工程機械的燃油經(jīng)濟性、動力性、安全性以及可靠性、操作舒適性。正是基于此，主要對機電一體化技術在工程機械中的應用與發(fā)展進行了探討。
關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用前景
1 引言
一般來說，現(xiàn)代機電一體化是當今目前自動化技術發(fā)展的相對較高級的階段。它同時也以計算機產(chǎn)業(yè)為基礎和主要特征的自動化技術，同時也是生產(chǎn)實踐對自動化技術進一步發(fā)展的需要。因此，根據(jù)整個行業(yè)的未來發(fā)展來看，整個工程機械的機電智能化和一體化將是今后的主要發(fā)展方向。
2 機電一體化在現(xiàn)代工程機械上的應用模式
2.1 機電一體化技術應用于機床的創(chuàng)新
在機電一體化應用中，Z80-CPU各種應用軟件較多，在我國機床數(shù)控方面應用比較普遍，因為它的系統(tǒng)開發(fā)較容易。我國的數(shù)控機床一般均采用經(jīng)濟型的光電隔離電路及Z80-CPU微機、微機I/O接口電路以及功率放大電路等。而且這類Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉價并且相對于其他的技術來說相對可靠、維修方便、通用性強。Z80系列有獨特的I/O指令，而且I/O接口譯碼硬件也較簡單，其微機執(zhí)行時間也較短、重要的是其指令格式也相對較短，這樣非常有利于縮短掃描現(xiàn)場機床工作狀況的周期。
由于大部分的數(shù)控機床要求工作刀具或工作臺必須精確按照沿坐標軸的運動，因此在這類機電一體化應用中，就必須要考慮采用具有插補功能的連續(xù)控制方式。滾珠絲杠摩擦損失小，副傳動效率高，在整個操作中無爬行現(xiàn)象，運動平穩(wěn)，給予適當預緊，采用氟塑貼面導軌，它具有耐磨性好，摩擦系數(shù)小，可消除低速運動的爬行現(xiàn)象，同時它的抗撕傷能力強、以及成本低等優(yōu)點。反向時可以定位精度高、消除空間死區(qū)以及剛度好。可消除螺母和絲杠的螺紋間隙，因此一般數(shù)控機床的執(zhí)行機構傳動方式采用滾珠絲杠副傳動。
2.2 現(xiàn)代機電一體化在其他行業(yè)中的應用
首先我們來看在化纖行業(yè)的工程機械中的應用，如精密卷繞控制系統(tǒng)中，其控制系統(tǒng)是由金屬導紗器電機、高強度摩擦輥以及變頻器組成，同時還附加測速控制器與傳感器組成。這樣的工程機械中，其卷繞筒子一般采用積極式傳動，卷繞交叉角是變化的，并且在筒子與導絲器的往復頻率之間是一固定比值。
此外國外生產(chǎn)的工程機械，如裝載機、推土機以及鏟運機等由于采用了相對電子控制的自動變速器，這充分提高了整個工程機械的油耗，增加了經(jīng)濟性，而且簡化了操作。
3 現(xiàn)代機電一體化在工程機械應用中的發(fā)展趨勢
3.1 高性能化的應用發(fā)展
這里面主要包含：高速的應用化模式、高精度的應用模式以及高效率的應用模式、高可靠性的應用。新一代CNC系統(tǒng)采用多CPU結構以多總線連接，就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)而誕生的。這種系統(tǒng)采用精簡指令集機，可同時實時多任務操作系統(tǒng)并行處理，從而來保證該機電一體化的產(chǎn)品具有相對高性能。
3.2 微型化的應用發(fā)展
微型機電一體化系統(tǒng)是機電一體化的一個新發(fā)展方向，同時也是電子技術與機械技術在納米尺度上相融合的產(chǎn)物，國外稱微電子機械系統(tǒng)。微型機電一體化產(chǎn)品，泛指幾何尺寸向微米、納米級發(fā)展，其體積一般不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性，并且其耗能小、體積小、運動靈活，是近年和將來十大關鍵技術之一。
3.3 機電一體化智能化的應用發(fā)展
一般來說，現(xiàn)代機電一體化的發(fā)展和進步都主要體現(xiàn)在控制理論的基礎上，也就是當前機電一體化技術與傳統(tǒng)機械自動化技術的主要區(qū)別之一就是智能化技術，而且這種在實際中的區(qū)別表現(xiàn)就是表現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上。它是吸收計算機科學、人工智能、生理學等一系列智能的新方法、新思想，模擬人類智能，這樣的技術目前任然在探索和應用中，相信將來是有非常廣闊的應用前景。
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摘要：機電一體化是一項交叉密集型技術，該技術的應用能夠促進機械工程領域的發(fā)展，本文對機械一體化在該領域的應用進行探究。本文立足于機電一體化內(nèi)涵等理論，分析機電一體化的多元具體化應用，并對應用趨勢進行展望。
關鍵詞：工程機械；機電一體化；應用
引言
伴隨著現(xiàn)代社會不斷發(fā)展，各種科學技術不斷進步，完善。各類的學科融合也愈加密切。通過多種學科技術融合發(fā)展，極大的促進了工作效率，精化了發(fā)展途徑。舉個例子，就目前來看，機電一體化技術在多種領域的實際技術操作中都應用到。通過其技術的精確性和操作便捷性性等來大力的推進，改良了當前的工業(yè)生產(chǎn)，技術，管理層面的模式操作。需要注意的是，目前針對于此的技術操作仍屬于初級發(fā)展階段，還需后續(xù)不斷的研究深化。本文通過對其技術應用的分析為后續(xù)的研究發(fā)展做先行探索。
一、機電一體化內(nèi)涵及作用
（一）機電一體化內(nèi)涵
“機械電子學”，也就是機電一體化的學科表達，機電一體化技術是基于計算機技術進一步發(fā)展的新型技術。通過將計算機，機械制造，機械控制技術等技術融合貫通，互相聯(lián)系。來達成更為高效的操作需求。從上個世紀中期，就有開始將電子技術運用到機械操作中的實例，并取得一定的實踐成果。在后來的發(fā)展中，電子技術與機械技術不斷的融合發(fā)展。伴隨著機電一體化進程的不斷深入，更智能，更高效成為了后續(xù)發(fā)展的主旋律。以機電一體化為大綱發(fā)展，囊括機械制造，電子信息技術，機械控制，系統(tǒng)傳感服務等等，逐漸運用到了更多的領域。
（二）機電一體化作用
通過運用機電一體化技術，在機械制造領域來說能夠更好的去設計，匹配符合人們需求的機械產(chǎn)品。從而進一步推動當前的機械智能發(fā)展。結合實際的運用所需，當前運用機電一體化技術制造的產(chǎn)品多符合輕便，易于操作，攜帶等特點，能夠更好的為人們提供信息服務。伴隨著人工智能的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)自動化，控制自動化，電子產(chǎn)品自動化，以及智能機器人等等不斷問世，推動了行業(yè)發(fā)展。從大環(huán)境來看推動了當前的國體經(jīng)濟發(fā)展，優(yōu)化了當前的生產(chǎn)模式。
二、機電一體化技術的應用特點
（一）自動檢測
機電一體化技術與計算機操作技術密切相關。通過運用計算機技術來對機電一體化技術進行技術指導，操作指示，同時，計算機技術也運用在機電一體化技術的檢測，修正環(huán)節(jié)。通過對機械制造，機械設計環(huán)節(jié)的信息采集，數(shù)據(jù)分析。來對其進行技術檢測，針對操作過程中出現(xiàn)的程序錯誤和異常情況檢索，并通過計算機技術演算制定相應的應對方案。以警報預警的形勢對外傳送，便與操作人員發(fā)現(xiàn)處理。在通過計算機技術管理下進行機械制造，機械設計更具有安全性，穩(wěn)定性與操作便易性。
（二）高精度
作為新型的機電融合技術，機電一體化具有高精度，高效率的特點，在進行機械制造，機械設計之前對其所需數(shù)據(jù)進行調(diào)控配比，保證操作步驟的準確性，極大的提升了操作效率。現(xiàn)代的設計，制造業(yè)不斷的完善發(fā)展自身生產(chǎn)的流程穩(wěn)定性，準確性。保障了生產(chǎn)準確度，提升整體的操作規(guī)范性。舉個例子，在進行建筑施工時需要進行混凝土攪拌，其中投入的物料比是一個需要精確度較高的操作。而通過電子計算機技術對其實際的物料比調(diào)控，再結合機械按配比投入，保障了混凝土質(zhì)量。整體而言，此種高精度的操作環(huán)節(jié)極大的提升了工程建設效率。
（三）低耗能
除此之外，機電一體化技術還有著損耗低的優(yōu)勢，舊式的工程建設過程中，由于缺少計算機的精確管控，不能及時更進管理建設信息，在實際建設中出現(xiàn)問題時需要專業(yè)的技術人員進行每個操作環(huán)節(jié)的技術檢測。此種工作模式不僅浪費人工成本，還不能完全保障其檢測質(zhì)量，操作效率低下。而計算機技術下通過即時使用的最低損耗量來進行工程建設，最大限度的降低了物料，建設成本損耗。
三、機電一體化具體應用領域分析
（一）監(jiān)控領域應用
不僅僅是提升整體的工程建設效率，機電一體化技術還能維護建設過程中的設備運行，通過一體化技術來對工作環(huán)境中的建設儀器，設備進行技術，故障檢測，一般情況下，當出現(xiàn)檢測故障時情況時，檢測儀器通過警示，聲音，調(diào)節(jié)亮度等對外播報，便與技術維修人員更快的針對故障部位進行維修，在保障建設效率的同時降低建設損耗。而監(jiān)控管理過程也能更為直觀的了解到建設進程從而依此制定后續(xù)的建設方案。
（二）調(diào)整施工精度領域應用
在過去傳統(tǒng)的工程建設中，在面臨建設精確數(shù)據(jù)時需要進行更多的人工演算，在出現(xiàn)設計誤差和偏差情況下，都有可能差之毫厘失之千里。從而影響到整體的工程建設質(zhì)量。而引入機電一體化技術后，能夠更好的對建設施工過程進行精確調(diào)控。
（三）節(jié)能領域應用
在減少能源損耗，最大限度的運用已有材料方面，機電一體化技術可以很好的通過精確的電子計算來對現(xiàn)有物料配比，分配其建設任務。保持當前的各項建設數(shù)值維持在臨界工作值，在保證建設效率的同時最大限度的節(jié)省了建設生產(chǎn)所需材料。與舊式的工程建設相比，不僅是建設效率的提高，建設材料的節(jié)省，還能將當前的建設材料最大限度的使用，將各級建設環(huán)節(jié)緊密結合。
四、機電一體化應用領域趨勢與發(fā)展方向
（一）機電一體化的應用趨勢
就目前來看，機電一體化技術在今后的網(wǎng)絡信息安全維護，微電子技術，傳感器方面的應用將會有較好的發(fā)展前景。
伴隨著當前社會的不斷發(fā)展，計算機網(wǎng)絡，互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)受眾越來越廣。所以，結合時展大環(huán)境，將機電一體化技術同網(wǎng)絡安全技術捆綁發(fā)展。實現(xiàn)一加一大于二的發(fā)展建設。在保障機電一體化技術的市場競爭力的同時，更為便易的為網(wǎng)絡用戶服務，保障其活躍用戶黏性。而機電一體化技術與微電子領域相結合，將其使用模式優(yōu)化，更加靈巧，輕便。除此之外，機電一體化技術與傳感器的聯(lián)合應用，提高了操作精確性。
（二）機電一體化的發(fā)展方向
長久來看，機電一體化的今后發(fā)展延生方向有微型化，系統(tǒng)化和智能化三類。伴隨著當今社會科學技術的不斷發(fā)展，成熟，人們更傾向于使用便捷，操作簡單，輕巧靈便的工具。通過運用機電一體化技術將其與微型設計結合，必將受到人們喜愛，推廣。從工程建設方面來看，整體的操作流程繁瑣復雜，為了達成對各個操作建設環(huán)節(jié)的進度了解，從而更好的制定后續(xù)的建設方案，采用機電一體化技術對其調(diào)控，管理，整合建設施工的各項建設任務。此外，當前網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，各項行業(yè)，建設設計都講求人工智能。在人工智能領域，結合機電一體化技術發(fā)展，提高生產(chǎn)效率，降低能源損耗。
結語
結合上述，本文文章旨在探討在工程建設，機電制造，設計中機電一體化技術的合理應用。在了解機電一體化運用技術后將其合理科學的結合到工程建設環(huán)節(jié)，提高建設效率降低物料損耗，提高建設精確性。在今后的發(fā)展過程中可與微型電子，人工智能領域相結合。彰顯其良好的發(fā)展前景。同時，通過本篇文章的表訴，為后續(xù)的研發(fā)人員做前行調(diào)查。望后續(xù)能有更多的專家學者投身于新型機電一體化技術運用不同的建設領域中。促進機械，機電建設行業(yè)發(fā)展。
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關鍵詞：機電技術；機電一體化；創(chuàng)新；智能化；環(huán)保
Abstract: the outbreak of the financial crisis, cause the world economic turmoil, China has greatly affected. Modern science and technology continue to promote the development of social productive forces, as the modern science and technology to promote the main source of mechanical and electronic technology plays a more at this time and for important role, to be able to in the fierce market competition environment of advantage, it is necessary to make our own technical structure to get updates, must be committed to mechanical and electrical technology innovation and development. In this paper, at first the electrical and mechanical technology development of the new age, electromechanical integration technology were reviewed in this paper, introduces the characteristics and development of the starting point. And then to our country the current situation of the development of the electromechanical integration technology are illustrated. Finally, the mechanical and electrical technology, prospect of the future trends of the forecast and the forecast.
Keywords: mechanical and electrical technology; Mechanical and electrical integration; Innovation; Intelligent; Environmental protection
中圖分類號：TP271+.4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
機電技術發(fā)展的創(chuàng)新時代——機電一體化技術
現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、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“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
（一）機電一體化技術概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門自成體系的新型學科,隨著科學技術的快速發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標，合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。由此產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。
（二）機電一體化技術的特征
1、廣而強的應用性
機電一體化技術是以機械為母體，以實踐機電產(chǎn)品開發(fā)和機電過程控制為基礎的技術，是可以滲透到機械系統(tǒng)和產(chǎn)品的普遍應用性技術，幾乎不受行業(yè)限制。機電一體化技術應用計算機技術，以信息化為內(nèi)涵智能化為核心，開發(fā)和生產(chǎn)了性能更好的功能更強的機電一體
化系統(tǒng)和產(chǎn)品。
2、多層次的系統(tǒng)化
機電一體化是將工業(yè)產(chǎn)品和過程利用各種技術綜合成一個完整的系統(tǒng)，強調(diào)各種技術（特別是微電子技術與精密機械技術）的協(xié)同和集成，強調(diào)層次化和系統(tǒng)化。無論從單參數(shù)、單級控制到多參數(shù)、多級控制，還是從單件單品生產(chǎn)工藝到柔性及自動化生產(chǎn)線，直到整個系統(tǒng)工程設計，機電一體化技術都體現(xiàn)在系統(tǒng)各個層次的開發(fā)和應用中。
3、整體的最優(yōu)化
從系統(tǒng)工程觀點出發(fā)，充分利用新技術及其相互交叉融合的優(yōu)勢，實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的高附加值、高效率、高性能、省材料、省能源、低損耗、低污染、省時省力等等。比如采用數(shù)控機床、柔性生產(chǎn)線、工業(yè)機器人和計算機管理等高科技機電一體化技術和系統(tǒng)以后，各企業(yè)就可以根據(jù)社會需求及時調(diào)整產(chǎn)品結構和生產(chǎn)過程，幾乎不需要重新設計制造工藝設備，大大縮短了整個生產(chǎn)周期。
（三）加快我國機電一體化技術發(fā)展的著眼點
1、機械本體技術
機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮。現(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現(xiàn)驅動系統(tǒng)的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。
2、傳感技術
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術。
3、信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數(shù)轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。
4、驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制組件—傳感器—電機三位一體的伺服驅動單元。
5、接口技術
為了與計算機進行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標準化、規(guī)格化。接口采用同一標準規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
6、軟件技術
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
我國機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀
作為發(fā)展中國家,我國與發(fā)達國家相比工業(yè)技術水平存在一定差距,但有廣闊的機電一體化應用空間。改革開放以來,特別是近年來,受國際金融危機影響,面臨國際市場經(jīng)濟激烈競爭形勢的挑戰(zhàn),國家和企業(yè)充分認識到機電一體化技術對我國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略意義,機電一體化技術的研究、應用和產(chǎn)業(yè)化受到了前所未有的重視和發(fā)展。
我國從20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和應用，國務院成立了機電一體化領導小組并將其列為“863計劃”。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響，許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用做了大量的工作。雖然目前國內(nèi)機電一體化技術與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距，但隨著新技術革命的迅猛發(fā)展，我國加大了機電一體化技術的研究力度，并將其確定為國家高技術重點研究領域，給予優(yōu)先支持，并取得了一定的成績。
（一）數(shù)控技術方面
我國數(shù)控技術起步于1958年，在“九五”末期,國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50%,配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)(普及型)也達到了10%。縱觀我國數(shù)控技術近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了很好成績。目前,已具有年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)3000多套、主軸與進給裝置5000多套的生產(chǎn)能力。
（二）工業(yè)機器人方面
我國1986年將機器人的研究開發(fā)列入國家科技計劃,現(xiàn)已掌握了機器人操作機的設計制造技術、控制系統(tǒng)和軟件編程技術、運動學和軌跡規(guī)劃技術,生產(chǎn)了部分機器人的關鍵元器件,并進入實用化階段，開發(fā)出弧焊、點焊、噴漆、裝配、搬運、注塑、沖壓及能前后行走、爬墻、水下作業(yè)的多種機器人。目前，國內(nèi)相關科研機構和企業(yè)已掌握了工業(yè)機器人操作機的優(yōu)化制造技術，解決了工業(yè)機器人控制、驅動系統(tǒng)的設計技術，機器人軟件的設計和編程等關鍵技術，還掌握弧焊、點焊及大型機器人自動生產(chǎn)線（工作站）與周邊配套設備的開發(fā)和制備技術。現(xiàn)在，我國從事機器人研發(fā)的單位有200多家，專門從事機器人產(chǎn)業(yè)開發(fā)的企業(yè)有50家以上，中國市場上總共擁有近萬臺工業(yè)機器人，其中完全國產(chǎn)的工業(yè)機器人（行業(yè)內(nèi)規(guī)模比較大的前三家工業(yè)機器人企業(yè)）行業(yè)集中度占30%左右。
（三）計算機集成制造系統(tǒng)方面
我國經(jīng)過多年的理論和技術準備,CIMS已經(jīng)有了較快發(fā)展。目前,已在清華大學建成國家CIMS工程研究中心,在著名高校和研究單位建立了7個CIMS單元技術實驗室和8個CIMS培訓中心。2000年，全國已有20多個省市、10多個行業(yè)、200多家不同規(guī)模和類型的企業(yè)通過實施CIMS應用示范工程,取得了巨大的經(jīng)濟效益。當前,CIMS的進一步試點推廣應用已經(jīng)擴展到機械、電子、航空、航天、輕工、紡織、冶金、石油化工等諸多領域,正得到各行各業(yè)越來越多的關注和投入。
我國機電技術的發(fā)展趨勢
縱觀國內(nèi)外機電技術應用的發(fā)展現(xiàn)狀來看，機電技術革新將朝更系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化、智能化、微型化、環(huán)保化等方向發(fā)展。
（一）生物系統(tǒng)化趨勢
未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關系，如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
（二）高度網(wǎng)絡化趨勢
網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展，無疑對機電技術應用產(chǎn)生重大的影響，使其朝著網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。網(wǎng)絡的普及和應用，使機電技術遠程控制成為一個很現(xiàn)實的操作手法。
（三）集成智能化趨勢
智能化即模擬人類智能，具有某種程度的邏輯思維、判斷能力和自主決策能力，從而可以取代制造過程中某些人的部分。特別是隨著21 世紀的到來，信息處理器速度的快速提高、高性能化，為傳感器系統(tǒng)的集成創(chuàng)造了非常有利的條件，進而更有力的推動著機電技術應用
產(chǎn)品向智能化方向轉移。
（四）微型化趨勢
微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。目前，利用半導體器件制造過程中的先進技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
（五）節(jié)能環(huán)保化趨勢
機電技術應用的時代，我們不僅要重視機電技術為工業(yè)生產(chǎn)帶來的效率，同時也要保護好生態(tài)環(huán)境，減少環(huán)境污染。因此，要不斷革新技術，報廢回收，發(fā)展更多可再生資源作為機電技術應用的原材料。機電技術應用不僅僅是科學技術水平發(fā)展到一定程度的結晶，更是社會生產(chǎn)力發(fā)展階段的必然產(chǎn)物，它使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，使工業(yè)發(fā)生了戰(zhàn)略性的變革。因此，認清機電技術應用的前景并對其進行探討符合社會發(fā)展的需求。
結語
綜上，機電一體化技術是科學技術高度發(fā)達的產(chǎn)物，其發(fā)展前景必然越來越廣泛，也必然會給世界帶來更大的技術力量。但生產(chǎn)力水平的提高離不開人才的培養(yǎng)，因此我國要加強對機電技術人才的培養(yǎng)力度，真正將機電技術提升到高速發(fā)展的軌道上來，促進各種技術的交互和融合，將我國機電技術的發(fā)展推向更高水平。
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關鍵詞 機電技術；機電一體化；現(xiàn)狀；發(fā)展
中圖分類號TH-39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0039-02
1 機電一體化概述
1.1 機電一體化的定義
所謂機電一體化就是指通過將微電子技術應用在機械的主功能、動力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模塊上，并利用相關軟件將電子裝置與機械裝置有機整合在一起所構成的系統(tǒng)的總稱。從機電一體化的定義可以看出，機電一體化技術并不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎上建立起來的應用技術。因此，機電一體化涵蓋“技術”和“產(chǎn)品”兩個方面的內(nèi)容。
1.2 機電一體化的關鍵技術
機電一體化的關鍵技術主要包括信息處理技術、精密機械技術、自動控制技術、檢測與傳感器技術、伺服驅動技術以及系統(tǒng)總體技術等幾個方面的關鍵技術，以下將分別給予詳細的說明。
1.2.1 信息處理技術
所謂的信息處理技術就是指在生產(chǎn)基于機電技術的相關產(chǎn)品的過程中，對與產(chǎn)品生產(chǎn)過程相關的各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動控制有關的信息所進行的處理。
1.2.2 精密機械技術
精密機械技術作為實現(xiàn)大多數(shù)機電產(chǎn)品的核心和基礎技術，它是實現(xiàn)大多數(shù)機電產(chǎn)品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。
1.2.3 自動控制技術
自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發(fā)展以及功能的不斷增強，基于自動控制技術產(chǎn)品的質(zhì)量在獲得不斷的提高。
1.2.4 檢測與傳感器技術
檢測與傳感器技術主要用于實現(xiàn)各種基于機電技術產(chǎn)品運行時的相關參數(shù)、工作狀態(tài)以及其他相關信息的接受以及參數(shù)和相關信息準確度的檢測，通過檢測以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來實現(xiàn)產(chǎn)品運行過程的自動控制。
1.2.5 伺服驅動技術
伺服驅動技術主要是基于機電技術產(chǎn)品的驅動裝置設計中的核心技術，它作為驅動設備執(zhí)行操作的重要支撐技術，在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產(chǎn)品質(zhì)量。
1.2.6 系統(tǒng)總體技術
系統(tǒng)總體技術是用系統(tǒng)的觀點和方法，從整體目標出發(fā)，將基于機電技術產(chǎn)品的總體功能劃分為若干個各功能模塊，然后結合各個功能模塊的實際情況，找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案，再把相應的技術方案進行匯總，從而設計出合理的功能技術方案。
2 機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 國外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1.1 絕大多數(shù)的制造業(yè)領域都有機電一體化產(chǎn)品
在工業(yè)比較發(fā)達的國家，機電一體化產(chǎn)品遍及絕大多數(shù)的制造業(yè)領域，其中數(shù)控機床和工業(yè)智能機器人是這些國家的主要機電一體化產(chǎn)品，其中的數(shù)控機床在機床領域中所占的比重越來越大，而工業(yè)智能機器人也將逐步進入管理、辦公、家庭和娛樂等各個領域，具有非常廣闊的發(fā)展前景。
在數(shù)控機床方面，目前數(shù)控機床的定位精度已由一般的0.01mm~0.02mm提高到0.008mm左右，亞微米級機床達到0.0005mm左右，納米級機床達到0.005μm ~0.01μm，最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數(shù)控系統(tǒng)和機床已有產(chǎn)品。
在工業(yè)機器人方面，目前日本的工業(yè)機器人生產(chǎn)量占全世界工業(yè)機器人的70%左右，與工業(yè)機器人相關的專利則有90%以上掌握在日本企業(yè)手中。由此也可以看出，日本是名副其實的機器人王國。 美國、德國分別居二、三位。
2.1.2 機電一體化開始逐步向集成化的方向發(fā)展
CIMS，即計算機集成制造系統(tǒng)，它突破了原有制造業(yè)各部門之間的界限，實現(xiàn)了工業(yè)制造企業(yè)生產(chǎn)準備、產(chǎn)品開發(fā)、經(jīng)營決策等各個環(huán)節(jié)的有效整合，在計算機集成制造系統(tǒng)的作用下，當前的世界制造業(yè)開始逐步向集成化的方向發(fā)展。
2.1.3 激光技術在機電一體化中的應用
激光技術在機電一體化中的應用，將使光機電一體化成為機電一體化技術重要的發(fā)展方向。
2.1.4 微細加工技術發(fā)展迅速
當前微機電技術及其產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，將帶動微細加工技術的興起。
2.2 國內(nèi)機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
2.2.1 數(shù)控技術方面
我國對數(shù)控技術的研究起始于1985年，經(jīng)過這些年的發(fā)展，我國目前已經(jīng)基本掌握了數(shù)控技術的核心技術，相關的數(shù)控技術產(chǎn)品也越來越多的出現(xiàn)在工業(yè)產(chǎn)品市場中。
2.2.2 工業(yè)機器人方面
我國對工業(yè)機器人的研究開始于1986年，目前，已經(jīng)掌握了機器人的軟件編程、控制系統(tǒng)以及操作機的設計制造等技術，并開發(fā)出了能夠進行水下作業(yè)施工的多種工業(yè)機器人。
2.2.3 計算機集成制造系統(tǒng)方面
經(jīng)過近些年的潛心研究，我國在計算機集成制造系統(tǒng)方面已經(jīng)有了較快發(fā)展。其中，已經(jīng)在包括清華大學在內(nèi)的多數(shù)著名高校內(nèi)建成了國家CIMS技術實驗室、工程研究中心以及相關的CIMS培訓中心。
3 機電一體化的未來發(fā)展
3.1 智能化
智能化的機電一體化產(chǎn)品是指具有一定的邏輯思維、判斷推理和自主決策能力的機電一體化產(chǎn)品，由于可以智能化的機電一體化產(chǎn)品對人類的智能進行模擬，所以，一些智能化的機電一體化產(chǎn)品就可以替代人的部分腦力勞動。
3.2 微型化
當前微型化的機電一體化產(chǎn)品的幾何尺寸一般不會大于1cm3，而且微型化的機電一體化產(chǎn)品在不斷的向微米級和納米級的方向發(fā)展。目前，國外已經(jīng)能夠在實驗室中制造出亞微米級的機械元件。
3.3 模塊化
從各方面來看，機電一體化產(chǎn)品的一個重要發(fā)展趨勢就是實現(xiàn)模塊化生產(chǎn)，這樣一來，企業(yè)就可以可利用標準的模塊化單元迅速開發(fā)生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品，進而將大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
3.4 網(wǎng)絡化
計算機網(wǎng)絡通信技術的快速發(fā)展促使其不斷朝著網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。其中，隨著網(wǎng)絡的不斷普及，基于網(wǎng)絡的各種機電一體化產(chǎn)品，如遠程控制和監(jiān)視技術等如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)出來。
3.5 綠色化
根據(jù)時代的發(fā)展需求，綠色化將成為機電一體化的必然發(fā)展趨勢，其目標是在機電一體化產(chǎn)品的整個生命周期中，要保證產(chǎn)品對生態(tài)環(huán)境造成的危害最小，而獲得的資源利用率卻最高。
4 結論
機電一體化是很多學科相互發(fā)展和相互促進的結果，隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛，而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發(fā)展趨勢，機電一體化的發(fā)展前景非常廣闊。
參考文獻
[l]錢忠梅.機電一體化技術的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J]行業(yè)前沿，2010(5).
機電一體化普遍應用于機械制造業(yè)的各個領域，在我國，國產(chǎn)數(shù)控機床的自主生產(chǎn)能力已經(jīng)有了重大突破，已具有年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)3000套以上的能力；在精度方面，我國已經(jīng)可以生產(chǎn)出精工精度性當高的數(shù)控加工機床。并在工業(yè)機器人的軟件設計和編程等關鍵領域取得了技術上的巨大進步，如今，完全國產(chǎn)的工業(yè)機器人在行業(yè)占有率中超過三成。計算機集成制造方面的技術和理論經(jīng)過多年的發(fā)展在我國已經(jīng)有了長足的發(fā)展，并且在多地建立了CIMS單元技術實驗室，計算機集成制造技術在各個領域的應用正在開展，并得到了極大的重視和投入。另外，我國的機電一體化技術在光電一體化技術和微細加工技術方面也取得了驕人的成績。
機電一體化作為未來機械工程領域的發(fā)展方向，必然要適應未來社會的發(fā)展方向，未來的社會將會向環(huán)保、智能、輕型、網(wǎng)絡等方向發(fā)展，所以機電一體化技術不可避免的將會向著這些方向發(fā)展。
1綠色化
工業(yè)革命以后，機械領域的技術革新給人們帶來了巨大的方便，對人們的生活、工作產(chǎn)生的深遠的影響，但是，在給人們帶來方便的同時，也帶來了嚴重的環(huán)境污染和資源的浪費。于是，人們對環(huán)保型的設計、制造有著很高的呼聲，符合綠色化的產(chǎn)品應當在適用時對環(huán)境的污染降到最低、對資源的利用提到最高，同時在報廢后還能都回收利用。機電一體化的綠色產(chǎn)品要充分考慮到環(huán)保的特性，在設計之初就要將環(huán)保理念考慮進去，使設計的產(chǎn)品在使用過程中能夠做到對資源的最大利用和對環(huán)境的最小危害。
2智能化
機電一體化的人工智能是在人工智能、計算機科學、心理學、運籌學等學科基礎上發(fā)展起來的一種新的思想，可以模擬人的思維，對機械制造過程中遇到的問題，能夠具有一定的判斷能力和自我監(jiān)控、維護能力，從而能夠更好的控制機械系統(tǒng)。
3網(wǎng)絡化
計算機技術普及后最主要的特征就是網(wǎng)絡化的普及，網(wǎng)絡技術的普及無形之中改變了人們的生活，給人們的生活帶來了巨大的變革，同樣也給機電一體化技術帶來了前所未有的發(fā)展機會。如今網(wǎng)絡已經(jīng)走進千家萬戶，給人們的生活帶來了許多方便，正在改變著人們的生活，基于網(wǎng)絡的遠程控制技術和監(jiān)控技術在日常生活中隨處可見，例如可以實現(xiàn)遠程控制的無線傳輸設備就是一個杰出的例子。可以預想，在未來的家庭生活中，機電一體化的網(wǎng)絡化產(chǎn)品將會走進大眾生活，最新的研究成果可以實現(xiàn)將家里常用電器連接成一個網(wǎng)絡，利用一臺計算機（甚至是一部手機）作為控制中心，構成一個完整的家庭控制系統(tǒng)，然后可以遠程控制家里的一切電氣設備，從而使尋常百姓真正體驗到科技發(fā)展帶來的實惠。
4微型化
微機電系統(tǒng)（MEMS）是機電一體化科技含量極高的一個重要分支，泛指幾何尺寸不超過1cm3的產(chǎn)品。機電一體化的微型化不僅僅是尺寸的縮小，同時會在結構設計、加工方法等方面帶來前所未有的發(fā)展前景。微機電一體化具有體積小、動作靈活等優(yōu)勢，因此在許多對結構尺寸有特殊要求的行業(yè)有著廣泛的應用，例如醫(yī)學、航空、軍事等領域都有著廣泛的應用。
21世紀以來，機電一體化發(fā)展已成為機械領域發(fā)展的方向，促進了機械領域的各方面發(fā)展，為傳統(tǒng)的機械行業(yè)帶來了新的發(fā)展空間。在科學技術的各個分支高度發(fā)展以后，各分支間的相互交融是必不可少的，以機械技術和微電子技術為基礎的機電一體化技術的發(fā)展也是應運而生，可以相信，在相當長的一段時期內(nèi)機電一體化技術將是機械領域的一個新的發(fā)展方向。（本文作者：楊莉、劉新偉、侯亞峰、高森、徐耀輝 單位：河南平高電氣股份有限公司）
關鍵詞：機電一體化； 技術； 現(xiàn)狀； 發(fā)展趨勢
1.機電一體化技術的概述
到目前為止，機電一體化技術已經(jīng)發(fā)展為一個具有完整體系的新興學科。所謂的機電一體化指的是機械技術、計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術以及系統(tǒng)技術等結合在一起的技術總稱。
首先，機械技術。機電一體化技術的基礎就是機械技術，如何同機電一體化技術相適應是其著眼點，利用高新技術對機械技術進行改善，變更其結構、材料以及性能，從而使其重量減小、體積縮小、精度和剛度有所提高以及性能得到改善。
其次，計算機與信息技術。計算機信息處理技術之中包含很多個方面：信息交換、存取、運算、判斷以及決策，專家系統(tǒng)技術，精神網(wǎng)絡技術以及專家系統(tǒng)技術。
第三，自動控制技術。其中高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、不成、再現(xiàn)和檢索都包含在自動控制技術當中。
第四，系統(tǒng)技術。所謂的系統(tǒng)技術就是指利用整體概念，將各種先關技術進行組織和應用，以全局角度和系統(tǒng)目標進行出發(fā)，把總體分接成為相互關聯(lián)的多個功能單位。系統(tǒng)技術中最為重要的一個方面是借口技術，這種技術能夠保證系統(tǒng)的各個部分進行有機的鏈接。
第五，傳感檢測技術。系統(tǒng)的感受器官就是傳感檢測技術，它能夠對自動控制和自動調(diào)節(jié)進行有效的實現(xiàn)。系統(tǒng)的自動化程序同它的功能成正比。為了保證機電一體化系統(tǒng)達到較高的水平，因該將傳感器的能力進行提高，要求其獲取信息時能夠更加快速和精確，并且能夠經(jīng)受得住嚴酷的環(huán)境考驗。
2.機電一體化技術的應用現(xiàn)狀
日本是最早提出機電一體化這個概念的國家。在九十年代末，第一屆機電一體化的國際性學術會議在日本召開之后，機電一體化技術的發(fā)展和產(chǎn)品的開發(fā)得到了各國政府的重視。當前，機電一體化的技術發(fā)展和相關產(chǎn)品的開發(fā)較為迅速的兩個國家是美國和日本。職能傳感器、人工智能工業(yè)機器人、柔性制造系統(tǒng)、細微加工技術以及光電一體化技術是當前機電一體化技術研究的重點方面。
在我國，對機電一體化的研究與運用的時間相對較晚，為了將同美、日等國家這方面研究的差距減少，近些年來，我國對機電一體化技術的研究投入了當量的資金。而且機電一體化技術也得到了國務院的極大的重視，為此，國家還成立了專門的機電一體化研究小組進行機電一體化技術的研究。為了滿足對社會發(fā)展對相關人才的需求，近年來，很多大專院校在校內(nèi)成立的機電一體化專業(yè)，培養(yǎng)了大量的機電一體化技術人才。經(jīng)過多年的努力，很多研究機構和大中型企業(yè)在機電一體化技術方面取得了重大的進展。
一般來講，機電一體化技術得到普遍應用的領域是機械制造業(yè)。近些年來，在數(shù)控機床的自主生產(chǎn)方面，我國已經(jīng)取得了重大的突破，其年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的能力已經(jīng)達到了年產(chǎn)三千套以上。在機電一體化技術的精度方面，數(shù)控機床的生產(chǎn)已經(jīng)可以達到適當?shù)木ぞ取６诠I(yè)機器人的軟件設計和編程等關鍵領域，我國也已經(jīng)取得了巨大的技術進步。當前，在工業(yè)機器人行業(yè)，全國產(chǎn)的機器人已經(jīng)占到了三成以上。在計算機集成制造方面，我國的制造技術和制造理論已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，CIMS單元技術實驗室已經(jīng)在多個地區(qū)進行了建立，各領域也正在展開著計算機集成制造技術的研究。除此之外，在光電一體化技術和微細加工技術方面，我國的機電一體化技術同樣也取得了令人驕傲的成績。
3.機電一體化技術的發(fā)展趨勢
3.1.智能化。
機電一體化同傳統(tǒng)的機械自動化有很大的區(qū)別，其最主要的區(qū)別就在于智能化，同時，新世紀中，機電一體化的發(fā)展方向也在于此。近些年來，處理速度不斷提高的處理器、高性能化的微機、集成化與智能化的傳感器系統(tǒng)，使得嵌入智能控制法的應用成為了現(xiàn)實，同時，也將機電一體化產(chǎn)品有力的推向了智能化的發(fā)展方向。智能機電一體化產(chǎn)品是指能夠模擬人類智慧，具有一定的判斷推理、邏輯思維和自主局端的能力。
3.2.微型化。
機電一體化科技含量最高的一個分支是微機電系統(tǒng)，這種產(chǎn)品泛指不到一立方米的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品具有很多優(yōu)勢，不僅體積小，而且動作靈活，在很多個領域都得會得到廣泛的應用：醫(yī)學、航空以及軍事方面。
3.3.綠色化。
工業(yè)的不斷發(fā)展，使得人們的生活得到了巨大的改變。從一方面來看，人們的生活由于機械化的生產(chǎn)而得到了更多的產(chǎn)品，使得物質(zhì)豐富、生活更加舒適。但是，從另一個方面來看，資源不斷的減少，我們周圍的生態(tài)環(huán)境受到了極大的污染。因此，人們開始呼吁對環(huán)境進行保護，進而各種綠色產(chǎn)品應運而生，因此，進行綠色的機電一體化產(chǎn)品設計，具有遠大的發(fā)展前景。
3.4.網(wǎng)絡化。
當今時代，計算機技術的不斷發(fā)展，使得網(wǎng)絡技術得到了普及，這機電一體化技術的發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響。現(xiàn)在，在日常的生活中，隨處可見基于網(wǎng)絡的遠程控制技術和監(jiān)控技術的應用。因此，我們可以預想到，利用家庭網(wǎng)絡，將各種家用電器連接成以計算機為中心得計算機集成家電系統(tǒng)將進入人們的生活當中。從這方面來看，網(wǎng)絡化是機電一體化發(fā)展的一個方向。
3.5.系統(tǒng)化。
系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構是系統(tǒng)化的一個表現(xiàn)特征。另一個表現(xiàn)特征是通信功能會極大的增強，能夠將遠程和系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)的需要的局部網(wǎng)絡已經(jīng)被實現(xiàn)。在將來，機電一體化會將產(chǎn)品與人的關系予以更大的重視。與此同時，還將根據(jù)一些生物的優(yōu)良結構來進行新型機體的制造，從而使機電一體化能夠向生物系統(tǒng)化的方向發(fā)展。
4.結語：
總而言之，機電一體化，這個多種科學技術發(fā)展的結晶，會對社會生產(chǎn)力的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。并且，隨著科學技術的不斷發(fā)展，它將同其他的各項技術相互融合，得到更加廣闊的發(fā)展。
參考文獻：
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[2] 潘麗霞. 論機電一體化技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 山西科技. 2010（04）
[3] 張翠梅. 機電一體化技術現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 黑龍江科技信息. 2010（04）
作者簡介：
【關鍵詞】工具磨床；機電一體化；智能化
1.輕型工具磨床與數(shù)控機電一體化的概況
1.1輕型工具磨床的現(xiàn)狀分析
世界經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了各行各業(yè)的繁榮發(fā)展，也給機械制造業(yè)帶來福音。工具磨床作為機械制造的一個重要組成部分，也迎來了發(fā)展上的機遇和挑戰(zhàn)。眾所周知，輕型工具磨床具有加工測量上精度高、質(zhì)地剛性好的特點，更重要的是它經(jīng)濟實用性，價格低廉。輕型工具磨床的加工對象主要是一些中小型工具，例如一些鉆頭、齒刀等等。磨床主要是根據(jù)磨具來對材料進行加工，如果采用質(zhì)地堅硬的石輪，輕型工具磨床還可以加工硬質(zhì)合金刀具。因此，輕型工具磨床備受青睞。但是，隨著信息化時代的到來，傳統(tǒng)的加工方式效率地下，方式陳舊，已經(jīng)不能適應當前的工藝制造趨勢，輕型工具磨床也面臨著技術改造[1]。
1.2機電一體化的近況
現(xiàn)代科學技術的發(fā)展使得各個學科領域關系更加密切，學科之間的界限越來越模糊，而相互之間的協(xié)調(diào)促進性越來越強。計算機技術和微電子技術的結合就是一個顯著的表現(xiàn)，它們的融合鑄就了數(shù)控機電這一技術的形成，從而使整個機械制造行業(yè)發(fā)生質(zhì)的轉化。就當下而言，世界各國的數(shù)控機電發(fā)生著革命性的轉變，并且這場轉變也勢在必行。傳統(tǒng)的數(shù)控機電技術多采用封閉式的形式，而如今則實現(xiàn)了超薄化和智能化，工作流程大大簡化，效率也得到顯著提高。在發(fā)展初期，由于技術發(fā)展水平有限，機電一體化應用領域是非常狹窄的，機電一體化的產(chǎn)品也無法進行廣泛的推廣使用。現(xiàn)在，人們的物質(zhì)追求越來越得不到滿足，機電一體化正是符合了這一發(fā)展趨勢，得到了人們重視以及普遍的接受。從另一個角度講，科學技術促進了數(shù)控機電一體化，而發(fā)過來機電技術的發(fā)展也反作用于整個科技行業(yè)，兩者是相輔相成的[2]。
2.輕型工具磨床的數(shù)控機電一體化
傳統(tǒng)的輕型工具磨床存在著眾多的問題。首先一個突出的問題就是體現(xiàn)在操控的復雜性上，傳統(tǒng)的工具磨床一般是利用平臺上的按鈕進行生產(chǎn)掌控，這樣就顯得操作不便復雜，也浪費了人力資源。其次，工作程序不夠靈活也是一個不能忽視的方面，現(xiàn)階段的操作只能按照固有的單一程序進行生產(chǎn)，不能再實現(xiàn)其他的程序加工。最后就是傳統(tǒng)工具磨床上的數(shù)控技術已經(jīng)落后很多，并且嚴重影響到了生產(chǎn)效率。
工具磨床的數(shù)控機電一直被認為是一種高精尖的技術，在世界各國一直是作為保密的技術發(fā)展的，所以這一項技術很難推廣使其在在各個領域內(nèi)得到普及與發(fā)展，只有很少的生產(chǎn)廠家能夠掌握這項技術。在我國，許多廠商為了能夠生產(chǎn)出質(zhì)量、性能更好的產(chǎn)品也在試探性的發(fā)展引進，試圖對傳統(tǒng)的輕型工具磨床進行科學性的改造。改造的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
2.1更加智能化
智能化是體現(xiàn)與傳統(tǒng)工具磨床區(qū)分的標志，更是改造的主要方向。在現(xiàn)在科技強流的沖擊下，實現(xiàn)智能化的重要基礎就是計算機和處理器的發(fā)展。這兩個領域革新產(chǎn)品的速度是飛速的，兩種技術的融合更是為智能化提供了堅固的保障。智能化的目的就是為了能夠替代人們的腦力勞動，使工具磨床能夠根據(jù)指令自行判斷，實現(xiàn)自行決策。這就需要賦予輕型工具磨床的機電數(shù)控一定的邏輯能力和判斷能力[3]。
2.2更加微型化
輕型工具磨床作為工具磨床之中的一類小型的設備，在未來的數(shù)控機電改造中會讓其變得更加輕巧實用。微型化也是改造的發(fā)展目標。微型產(chǎn)品在各個領域都得到了廣泛利用，例如教學方面、醫(yī)學方面、軍事方面等等。現(xiàn)在通過半導體技術以及納米技術，使數(shù)控機電的配件越來越微小，這樣它們之間就可以實現(xiàn)集成。微型化具有巨大的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在資源的消耗以及自身的體積上。實現(xiàn)刀具產(chǎn)品的精細化，微型化就顯得尤為重要，這是邁向機電一體化的重要步驟，也是向微觀領域發(fā)展的必然要求，因此，在國內(nèi)外歷來受到格外重視。
2.3更加系統(tǒng)化
傳統(tǒng)的輕型工具磨床加工程序是固定的，無法改變使其實現(xiàn)編外加工生產(chǎn)。這種死板的系統(tǒng)存在著重大的缺陷。改造后的數(shù)控機電是開放式的系統(tǒng)，它需要加強各個系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合。更重要的是，在改造后將大大改變原有系統(tǒng)的固有性。在中樞的協(xié)調(diào)下可以靈活利用，任意組合，從而能真正實現(xiàn)綜合管理。系統(tǒng)性也是智能性的基礎。系統(tǒng)化的另一個方面就是能夠增強信息的利用性，利用網(wǎng)絡的滲透與普及，改變原來傳統(tǒng)通信方式，使信息的獲取上更加寬泛，利用遠程終端網(wǎng)絡進行監(jiān)視和控制，實現(xiàn)網(wǎng)絡化。
2.4更加環(huán)保化
工業(yè)歷來被人們認為是環(huán)境的一大殺手，工業(yè)的發(fā)展給我們帶來物質(zhì)財富的同時也造成了巨大的傷害。環(huán)保已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的前提，也是發(fā)展的趨勢。因此，機電一體化也應當順應這一趨勢。輕型工具磨床的機電一體化數(shù)控改造也要把環(huán)保考慮在內(nèi)。在改造的過程中要注意提高產(chǎn)品的資源利用率，把對環(huán)境的危害降到最低，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，真正實現(xiàn)綠色制造[4]。
2.5更加人性化
人始終是機器的操縱者，在機電一體化的數(shù)控共改造中還要注重人性化構造，讓操作者更加愿意去操控設備，由工作變成一種享受，真正實現(xiàn)人機合一。
3.結語
總而言之，輕型工具磨床的機電一體化數(shù)控改造勢在必行，它不是偶然出現(xiàn)的，而是發(fā)展使然。畢竟我國在這一領域的技術發(fā)展還不是很深，難免在這一改造過程中出現(xiàn)問題，但是要堅信發(fā)展前景是好的，為了這一行業(yè)的蓬勃發(fā)展，我們還需要堅定的走下去。
【參考文獻】
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關鍵詞：機電一體化；智能化數(shù)字；化工企業(yè)
中圖分類號：TP271 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）23-0038-02
機電一體化是一種新興學科，是有學科交叉的特征，興起于20世紀60年代。當時，電子科技正處于第四代向第五代過渡時期，超大規(guī)模集成電路應用范圍和實踐的擴大，極大促進了機電一體化的進程，但當時的機電一體化主要是機械與電子的結合。近些年來，特別是電子信息系統(tǒng)的發(fā)展和超過規(guī)模集成電路的使用，豐富了機電一體化的內(nèi)涵，現(xiàn)代的機電一體化已經(jīng)不再簡單是機械與電子的統(tǒng)一體，而是涉及多個行業(yè)、多種機械領域的專業(yè)的精密儀器，并產(chǎn)生了獨立的學科分支。
1 機電一體化發(fā)展方向
1.1 機電一體化數(shù)字發(fā)展方向
機電一體化數(shù)字發(fā)展方向得益于計算機網(wǎng)絡的發(fā)展。隨著計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，機電一體化實現(xiàn)了微控制，擴展了機電一體化發(fā)展的內(nèi)涵，特別是計算機網(wǎng)絡虛擬技術和制造集成技術。數(shù)字化在機電一體化中的應用，使得機電一體化操作簡單化、智能化，比如，數(shù)控車床的大規(guī)模推廣和應用，并且可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自我維護、自我故障報警，極大方便了用戶需要，降低了設備和軟件的操作損壞的可能性。
1.2 機電一體化智能化發(fā)展方向
機電一體化智能化發(fā)展方向是目前機電一體化發(fā)展的重點方向和主要研究領域。隨著社會發(fā)展和科技進步，特別是計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，使通過程序操作實現(xiàn)機器和軟件的智能化運作成為了可能。實現(xiàn)機電一體化發(fā)展有利于降低勞動工程強度和勞動時間。智能化發(fā)展是利用大規(guī)模數(shù)據(jù)庫存儲包括心理學、計算機學、數(shù)學等多種學科知識，利用模型統(tǒng)籌在一起，實現(xiàn)機器的高度智能化，雖然目前的技術條件下，機器完全人工智能化是不能實現(xiàn)的，但是利用具有一定人工智能設備進行機電一體化作業(yè)和處理是非常必要的。
1.3 機電一體化的模塊化發(fā)展
機電一體化的模塊化發(fā)展方向是歷史發(fā)展的必然。機電一體化的發(fā)展前景廣闊，在市場優(yōu)勢資源配置調(diào)控下，大量資源被投入到了機電一體化設備開發(fā)和生產(chǎn)當中，市場上供應一體化機電設備的廠家眾多，為了各自利益需要，各個廠家往往會在關鍵技術、關鍵部位進行人為限制，甚至是機械零件的標準也不同，這種機電一體化機器供應格局與市場經(jīng)濟要求的生產(chǎn)社會化非常不符合，因此不利于生產(chǎn)的發(fā)展。此時，機電一體化的模塊化發(fā)展顯得尤為必要。
1.4 機電一體化的網(wǎng)絡化發(fā)展
機電一體化的網(wǎng)絡化發(fā)展是目前網(wǎng)絡發(fā)展形勢的要求。新世紀以來，個人計算機普及率大大提高，網(wǎng)絡已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧＞W(wǎng)絡的發(fā)展、計算機的普及促使生產(chǎn)和消費逐步同步性和相關性。因此，機電一體化無論是從生產(chǎn)角度還是銷售角度，都要考慮網(wǎng)絡實踐
應用。
1.5 機電一體化的綠色發(fā)展方向
機電一體化的綠色發(fā)展方向是社會發(fā)展的要求。隨著社會的發(fā)展、人們生活水平的提高，人們對生存環(huán)境的關注也越來越高。經(jīng)濟發(fā)展、工業(yè)發(fā)展的背后是嚴重的環(huán)境問題代價，因此必須要實現(xiàn)發(fā)展的綠色化。機電一體化的綠色發(fā)展方向有兩層意思：一是生產(chǎn)的綠色化。機電一體化設備在生產(chǎn)過程中必須要堅持綠色發(fā)展理論，通過綠色工藝，使用綠色材料，實現(xiàn)生產(chǎn)的節(jié)能降耗和環(huán)境影響的最小化。二是制造的綠色化。機電一體化設備具有應用范圍廣、需求量大等特點，不過無論是應用與化工企業(yè)還是日用家居都應該有限考慮設備綠色運行，降低環(huán)境
污染。
2 機電一體化在化工中的應用和具體實踐
2.1 機電一體化在化工推廣的意義
近些年來，我國化工行業(yè)取得了巨大的進步，化工企業(yè)總體科技水平和技術含量逐步提高，日益向現(xiàn)代化工企業(yè)轉變。但是，我國化工企業(yè)的總體發(fā)展水平還不高，生產(chǎn)粗放型比較明顯，生產(chǎn)效率不高，設備老舊率較高。機電一體化在化工中的應用和實踐為化工企業(yè)的發(fā)展提供了新的發(fā)展方向和動力。一是在化工企業(yè)中推廣機電一體化，有利于淘汰落后產(chǎn)能和設備，實現(xiàn)化工生產(chǎn)全過程的有效控制。通過機電一體化可以幫助企業(yè)實現(xiàn)化工原料從進場到成品最后出場全過程的有效監(jiān)控，提高化工企業(yè)的工作效率。二是機電一體化技術有利于企業(yè)化工信息的傳輸。機電一體化中的交流傳送技術和現(xiàn)場總線技術可以幫助提高化工信息的傳送時效性，實現(xiàn)信息交流的雙向性。三是通過機電一體化系統(tǒng)實現(xiàn)企業(yè)控制。化工企業(yè)規(guī)模一般較大，人事安排、生產(chǎn)安排任務較重，使用傳統(tǒng)的生產(chǎn)處理安排方式，很容易造成人事規(guī)模過大，機構冗繁，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。通過機電一體化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)企業(yè)整體化規(guī)劃與安排，實現(xiàn)了最少人工環(huán)境下效率的最大化。
2.2 機電一體化在化工中的應用
機電一體化在化工企業(yè)中常見的應用有三類：一是機電一體化在生產(chǎn)過程中的應用。機電一體化在生產(chǎn)過程中的應用主要是實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化或者半自動化。比如數(shù)控車床，采煤業(yè)中用于運煤采煤的煤礦數(shù)字提升機，數(shù)字煤礦提升機通過數(shù)字化與提升機結合，特別是內(nèi)裝式提升機，極大方便了操作的流程。通過實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，提高生產(chǎn)的精確度，進而提高生產(chǎn)的效率，而且還可以有效降低人工生產(chǎn)成本，降低工人勞動時間和強度，對于一些污染比較大的化工企業(yè)，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化也有利于保護工人健康和降低污染，比如，污水回收處理系統(tǒng)。二是機電一體化有利于實現(xiàn)生產(chǎn)的精確化。現(xiàn)代化學工業(yè)企業(yè)大部分正處于生產(chǎn)由粗放型向集約型轉變，因此必然要求生產(chǎn)的進一步精確化，以便提高資源利用率。比如氮肥廠生產(chǎn)過程中，通過使用機電一體化設備實現(xiàn)自動加煤、填煤作業(yè)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)性發(fā)展要求，通過利用現(xiàn)代機電技術，實現(xiàn)加煤、填煤作業(yè)的精確控制，保證投入和生產(chǎn)速度，有利于提高煤的轉化率和利用率。三是機電一體化在化工企業(yè)中的監(jiān)控作用。化工企業(yè)生產(chǎn)具有非常復雜的操作流程，一般在爐內(nèi)進行，雖然利用傳統(tǒng)的檢測設備可以實現(xiàn)溫度、氣壓方面的控制，但是因素變化具有不可預測性，一旦發(fā)生問題，儀器只能做到事后預警而不能起到事前預警的作用。利用機電一體化，比如液壓系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等，可以有效起到事前預警的作用，提高檢測能力。
3 結語
機電一體化在化工企業(yè)中的應用，是機電一體化發(fā)展的必然要求，也是化工生產(chǎn)特點所決定的。隨著社會和科技的發(fā)展，新技術、新研究特別是生物技術的不斷發(fā)展，進一步豐富了機電一體化內(nèi)涵，未來的機電一體化技術在化工企業(yè)應用過程會進一步深入。
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關鍵詞：機電一體化；自動控制技術；發(fā)展趨勢
機電一體化的外文名詞是Mechantronics，起源于日本，是取英語Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的，表示機械學與電子學兩種學科的綜合。目前，國內(nèi)外對機電一體化的涵義有各種各樣的認識，其各自的出發(fā)點和著眼點不盡相同，再加上機電一體化本身的涵義還在隨著生產(chǎn)和科學技術的發(fā)展不斷被賦予新的內(nèi)容。機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體，是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結果。隨著現(xiàn)代科學技術日新月異的發(fā)展，不斷地推動不同學科的交叉和滲透，從而導致整個工程領域的技術革命。
1.機電一體化概要
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。機電一體化涵蓋技術和產(chǎn)品兩個方面，只是機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其他新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術由純技術發(fā)展到機械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機械。機電一體化系統(tǒng)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能。
2.我國機電一體化的現(xiàn)狀
世界范圍內(nèi)機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。第一階段也稱為初級階段。20世紀60年代以前由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。第三階段，20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。
計算機數(shù)控機床（CNC）是一種由計算機或專用電子計算裝置控制的高效自動化機床。它綜合應用了計算機技術、自動控制、精密測量和機械設計等方面的最新成就，是典型的機電一體化產(chǎn)品，是機床發(fā)展的必然趨勢。
汽車的機電一體化中心內(nèi)容是以微機為中心通過自動控制來改善汽車的性能，增加汽車的功能，實現(xiàn)汽車降低油耗，減少排氣污染，提高汽車行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。近幾十年，國際各大汽車公司都加大了對汽車機電一體化的研究，使其發(fā)展有了質(zhì)的飛躍。
工業(yè)機器人（IR）一般應由機械系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成，是一種能模擬人的手、臂的部分動作，按照預定程序、軌跡及其要求，實現(xiàn)抓取、搬運工件或操作工具的自動化裝置，是具有發(fā)展前途的機電一體化典型產(chǎn)品。
3.機電一體化的發(fā)展趨勢
3.1自律分配系統(tǒng)化
未來的機電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發(fā)事件，被設計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，其特點是子系統(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”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放和模塊化的結構。系統(tǒng)可以靈活組套，進行任意裁減和組合，同時要求實現(xiàn)多坐標系列控制功能的NC系統(tǒng)。表現(xiàn)特征之二是通話功能的大大加強，即網(wǎng)絡化趨勢。
3.3人工智能化
這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
3.4全息系統(tǒng)化
機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。其系統(tǒng)的層次結構，也由簡單的“從上到下”的形勢而變?yōu)閺碗s的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
3.5綠色化
環(huán)境、資源、人口是當今人類社會面臨的三大主題。
3.6微型機電化
微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.7面向21世紀的制造模式
一次制造成功，采用成組技術和分組作業(yè)方式，按質(zhì)、按量、按時完成，做到零廢品、零庫存、零設備故障、零環(huán)境污染，從以“技術”為中心向以“人”為中心轉變，從“金字塔式多層次管理”向“網(wǎng)絡式管理”、由順序工作方式向并行工作方式、由固定組織
加工向敏捷制造加工轉變。
4.結語
機電一體化的出現(xiàn)并不是孤立的，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，傳統(tǒng)的機械設計方法和設計概念正在發(fā)生著革命性的變化。21世紀，機電一體化技術將扮演機械工業(yè)的主角，與機電一體化相關的技術還有很多。隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯。我國可以利用后發(fā)的成本優(yōu)勢和廣闊的市場潛力，用全新的方式和更短的時間研發(fā)更多具有知識產(chǎn)權的機電一體化產(chǎn)品。隨著科學技術的發(fā)展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
