時(shí)間：2023-08-04 17:25:26
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(jī)電一體化基礎(chǔ)，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(jìn)步。
關(guān)鍵字：機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向
中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、引言
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，造就了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。機(jī)電一體化技術(shù)始于電子技術(shù)的發(fā)展及電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合，尤其是大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展并引起廣泛注意。數(shù)控機(jī)床的問世寫下機(jī)電一體化技術(shù)新篇章；微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)帶來勃勃生機(jī)；可編程序控制器“電力電子”的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；激光技術(shù)模糊技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化技術(shù)躍上新臺(tái)階。
二、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3個(gè)階段。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，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。由于技術(shù)的局限性已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。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)。機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。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。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。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面進(jìn)行研究和應(yīng)用。但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。
三、機(jī)電一體化的技術(shù)分類
1.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)。各種信息資料之間交換、運(yùn)算、存儲(chǔ)、判斷和決定以及專家系統(tǒng)和智能網(wǎng)絡(luò)都是計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
2.機(jī)械技術(shù)。機(jī)電一體化的基礎(chǔ)技術(shù)就是機(jī)械技術(shù)。它和機(jī)電一體化相互促進(jìn)，完成了結(jié)構(gòu)和功能上的改革，同時(shí)它的重量減輕，體積相對(duì)以前更小，精度也得到了提高，它的性能指標(biāo)也更加的適應(yīng)人類的需要，努力地利用高科技來更新著機(jī)電一體化的概念。
3.自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)是在自動(dòng)控制理論的基礎(chǔ)上，先進(jìn)性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)然后再經(jīng)過仿真調(diào)試，它可以進(jìn)行高精度和速度的控制，還能進(jìn)行自我的調(diào)制、診斷和修補(bǔ)。
4.系統(tǒng)技術(shù)。系統(tǒng)技術(shù)是以整體趨勢(shì)和目標(biāo)為基礎(chǔ)，利用整體概念組織和各種相關(guān)的技術(shù)，利用總分的觀念來將整體分成為好多有一定關(guān)聯(lián)的小單元，其中的接口技術(shù)是紐扣是實(shí)現(xiàn)各小部分進(jìn)行連接的保證。
5.感應(yīng)技術(shù)。現(xiàn)在的感應(yīng)技術(shù)在社會(huì)生活中的應(yīng)用十分普遍，機(jī)電一體化也應(yīng)用了感應(yīng)檢測(cè)技術(shù)。要想實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，傳感檢測(cè)技術(shù)是必不可少的，它向人類的皮膚那樣，是整個(gè)系統(tǒng)的感受器官，而且他的功能越是強(qiáng)大那么系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。
四、機(jī)電一體化的發(fā)展方向
1.智能化。人工智能在機(jī)電一體化中越來越受到人們的重視，它是在理論得以控制上，讓機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有一定的智能，在這其中還有人工智能、計(jì)算機(jī)學(xué)、生命科學(xué)等一些新的思想和新的方法，它雖然不能達(dá)到人類那樣的水平，但也可以進(jìn)行一些簡單的推理判斷和邏輯決策。當(dāng)然，要想真正的像人一樣是不可能的，它只能進(jìn)行低級(jí)智能或人的部分智能。
2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠(yuǎn)。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體不僅可以利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，還可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，從這一點(diǎn)來說不管是對(duì)于任何機(jī)電一體化化的企業(yè)，模塊化將帶來一個(gè)美好的前景，并且它的潛力是無窮的。
3.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給社會(huì)各方面的發(fā)展都帶來了巨大的變革，全球化的趨勢(shì)也無可阻擋，機(jī)電一體化新產(chǎn)品無疑會(huì)暢銷全球，而且網(wǎng)絡(luò)化可以在一定基礎(chǔ)上促進(jìn)智能化的應(yīng)用，他可以以計(jì)算機(jī)為中心把一系列的家用電器連成一個(gè)系統(tǒng)，讓人們真切的感受到現(xiàn)代高科技帶來的便利，因此機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的必然結(jié)果。
4、微型化。現(xiàn)在社會(huì)上大多數(shù)的產(chǎn)品都在走向微型化，機(jī)電一體化也是順應(yīng)時(shí)代的潮流。機(jī)電一體化正在向微型精確的方面發(fā)展它在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
5.綠色化。綠色環(huán)保是世界的主題，現(xiàn)在的環(huán)境狀態(tài)是資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源的呼聲更加高漲，時(shí)展的要求是可以設(shè)計(jì)一不污染環(huán)境的綠色化的機(jī)電一體化產(chǎn)品，讓綠色路線在產(chǎn)品中一路暢通，這也就成為了機(jī)電一體化最符合人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)發(fā)展方向。
6.人性化。人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化的產(chǎn)品在具有一定完整性能的基礎(chǔ)上，對(duì)于外觀設(shè)計(jì)以及它的外觀視覺也有著相應(yīng)的要求，這可以讓產(chǎn)品與外在環(huán)境更加的適應(yīng)，讓人們使用產(chǎn)品更加的貼心，更加的自然，更接近生活習(xí)慣。
機(jī)電一體化與電子之間深度結(jié)合，并且與各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向。機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。所以要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢(shì)，準(zhǔn)確定位，嚴(yán)謹(jǐn)制定人才培養(yǎng)計(jì)劃，使教學(xué)緊跟機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展變化的趨勢(shì)，為培養(yǎng)出符合機(jī)電一體化技術(shù)崗位實(shí)際需要的、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的合格人才。
【關(guān)鍵詞】 機(jī)械制造技術(shù) 機(jī)電一體化專業(yè) 課程體系
【Abstract】 The revision of professional personnel training programs， and adjusting the curriculum system， is an important part of the professional construction. What position is "Mechanical manufacturing technology" in the mechanical and electrical integration technology professional In view of the doubt of this technology function， this paper analyzes the background of the construction of the mechanical and electrical integration technology， and emphatically expounds the foundation supporting function of "mechanical manufacturing technology".
【Key words】 mechanical manufacturing technology； Mechanical and electrical integration professional； Curriculum system
1 概述
機(jī)械制造技術(shù)是人類歷史上發(fā)展最早的實(shí)用技術(shù)之一。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過程中，機(jī)械制造技術(shù)能真實(shí)反映一個(gè)國家的機(jī)械化水平，是機(jī)電一體化專業(yè)重要組成部分，是機(jī)電一體化專業(yè)在“設(shè)備自動(dòng)化”和“機(jī)器換人”戰(zhàn)略中的基礎(chǔ)支撐。
1.1 機(jī)械制造技術(shù)概述
機(jī)械制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、完成產(chǎn)品生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的共性技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)械制造技術(shù)是隨人類文明的發(fā)展而發(fā)展，最早可追溯至石器時(shí)代，再到紡紗、戰(zhàn)爭武器、運(yùn)輸工具、生產(chǎn)設(shè)備等等，都離不開機(jī)械制造技術(shù)，并隨機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。20世紀(jì)70年代后，計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的迅速發(fā)展，帶來許多新技術(shù)、新工藝，帶動(dòng)機(jī)械制造技術(shù)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，其正朝著自動(dòng)化、精密化、敏捷化和可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。
1.2 機(jī)電一體化技術(shù)概述
20世紀(jì)70年代，日本企業(yè)最早提出“機(jī)電一體化技術(shù)”慨念，即機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，極大的促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。目前，機(jī)電一體化是一門融合多種技術(shù)的獨(dú)立技術(shù)，其將計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感傳動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)等進(jìn)行綜合應(yīng)用，使機(jī)械產(chǎn)品在一定程度上實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字、化模塊化，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。現(xiàn)在正向光機(jī)電一體化技術(shù)方向發(fā)展，應(yīng)用范圍越來越廣，技術(shù)越來越成熟。
2 機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)電一體化專業(yè)中的基礎(chǔ)與支柱作用
機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)升級(jí)的大潮中具有廣闊的發(fā)展前景，在東莞市政府主導(dǎo)的“機(jī)器換人”中需要大量的掌握機(jī)電一體化技術(shù)的人才。“機(jī)”是機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分，“機(jī)械制造技術(shù)”即為這個(gè)“機(jī)”的最基礎(chǔ)最主要的技術(shù)。那么，“機(jī)械制造技術(shù)”就順其自然地成為“機(jī)電一體化技術(shù)”專業(yè)必備的知識(shí)模塊，是該專業(yè)三大支柱之一。
2.1 機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)作用
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)是以“機(jī)與電”為核心知識(shí)模塊的綜合性強(qiáng)的專業(yè)。機(jī)電一體化在國外被稱為Mechatronics，是在20世紀(jì)70年代初日本人提出來的，是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個(gè)新詞，意思是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。機(jī)電一體化技術(shù)又稱為機(jī)械電子技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)，對(duì)于高職院校的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的建設(shè)很重要，幫助理清機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)主線，歸納提煉專業(yè)的核心能力，配置對(duì)應(yīng)的理論與實(shí)踐能力模塊，分配各能力模塊之合理的學(xué)時(shí)與學(xué)分的“黃金”比例，形成系統(tǒng)的專業(yè)課程體系，制定專業(yè)教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，讓機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的學(xué)生不偏不移地朝著掌握“機(jī)電一體化技術(shù)”方向前進(jìn)。
2.2 機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)電一體化專業(yè)的支柱作用
若說機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)教學(xué)過程需要二條腿走路，那么，機(jī)械制造技術(shù)即為其中的一條腿。有了這條腿，能很好區(qū)別電氣工程專業(yè)與機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)。
（1）機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)崗位群與能力模塊。在東莞及珠三角地區(qū)，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生職業(yè)規(guī)劃與能力要求如下：
主要就業(yè)單位：機(jī)電產(chǎn)品、設(shè)備制造或設(shè)計(jì)公司，家具、印刷、玩具、服裝、手機(jī)等制造等設(shè)備生產(chǎn)公司。
主要就業(yè)部門：設(shè)計(jì)部門、工程部門、生產(chǎn)部門、維修部門或銷售部門。
主要工作崗位：自動(dòng)機(jī)或自動(dòng)線操作員、機(jī)電設(shè)備維修與裝調(diào)員、設(shè)備機(jī)械研發(fā)與改造員、電氣工程人員、產(chǎn)品銷售員。崗位與其對(duì)應(yīng)的主要工作任務(wù)和職業(yè)證書要求分析如表1所示。
主要工作能力：專業(yè)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等社會(huì)能力、查閱資料等方法能力。
通過上面的對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的分析，可見“機(jī)械制造技術(shù)”的支柱作用。若將機(jī)電一體化系統(tǒng)比作一個(gè)“人”的話，那么機(jī)械制造技術(shù)就是要完成“人”骨架的構(gòu)建。
（2）機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)崗位能力模塊與課程體系如表2所示。
3 崗位能力中“機(jī)”知識(shí)的培養(yǎng)過程-機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)典型載體中“機(jī)械制造技術(shù)”的應(yīng)用過程
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)最為典型的載體為自動(dòng)化生產(chǎn)線，應(yīng)用范圍最為廣泛。比如，世界品牌的“SWAROVSKI”包裝盒制作的“自動(dòng)化生產(chǎn)線”。它包含了機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的各類知識(shí)模塊，比如氣動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)（機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械連接等）、傳感器應(yīng)用技術(shù)、PLC控制和組網(wǎng)技術(shù)、步進(jìn)電機(jī)位置控制技術(shù)，以及和變頻器技術(shù)等。以此為例，以下展現(xiàn)“機(jī)”知識(shí)的培養(yǎng)過程，看到“機(jī)械制造技術(shù)”的功勞與作用如圖1所示。
包裝盒生產(chǎn)線主要包括主要包含了四個(gè)工作站，每一個(gè)站是包裝盒制作中“折盒”的一道工序。下面以一個(gè)工作站為例，展現(xiàn)“機(jī)械制造技術(shù)”在整個(gè)設(shè)備生產(chǎn)中的作用。
要完成該工作站的設(shè)計(jì)、制造，必須熟練掌握機(jī)械制造技術(shù)。如加工氣缸安裝板，在完成安裝板的零件設(shè)計(jì)后，見圖2（安裝板簡圖），應(yīng)按以下步驟進(jìn)行加工：如表3所示。
（1）零件圖分析。由零件圖獲取毛坯尺寸、零件主要特征、技術(shù)要求等信息。（2）編制加工工藝卡。根據(jù)零件圖獲取的信息合理編制加工工藝卡。（3）準(zhǔn)備工、量、刀具及毛坯材料。根據(jù)工藝卡要求準(zhǔn)備。（4）編制工序卡。以工藝卡為依據(jù)，遵循機(jī)械加工規(guī)律，科學(xué)編制工序卡。（5）加工操作。遵循安全操作規(guī)程，依照工序卡對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工。
4 結(jié)語
要搞好機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)與教學(xué)，必須以正確的態(tài)度認(rèn)識(shí)“機(jī)械制造技術(shù)”的重要位置。很好掌握一般機(jī)械或零件的加工工序及加工方法，更有助于設(shè)計(jì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品。
機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)中不可或缺！
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 發(fā)展過程 智能化
機(jī)電一體化源于西方國家，最早主要是集合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，后期經(jīng)過多年的發(fā)展也被引入到我國的機(jī)電行業(yè)中。機(jī)電一體化技術(shù)在國外的發(fā)展比較早，近些年經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，國外在該領(lǐng)域的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用都比較成熟，所以其應(yīng)用也比較廣泛，且應(yīng)用效果較顯著。但是相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國家，我國的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的比較晚，所以理論知識(shí)可能還不是很系統(tǒng)，但是相關(guān)領(lǐng)域的工作人員一直致力于對(duì)這方面內(nèi)容的研究，部門領(lǐng)域也取得了不錯(cuò)的成效。然而現(xiàn)代社會(huì)是智能化社會(huì)，要確保機(jī)電一體化的有效發(fā)展，就必須分析機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)的趨勢(shì)，以此保障其發(fā)展方向的正確性。
1 機(jī)電一體化概述
正如上文所講最早機(jī)電一體化技術(shù)只是融合了機(jī)械、電子以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，但在現(xiàn)代社會(huì)的影響下，很多新型的微控電子技術(shù)、智能自動(dòng)化等也被融入到機(jī)電一體化技術(shù)中。按照有關(guān)理論基礎(chǔ)研究，也可認(rèn)為其是結(jié)合各系統(tǒng)的功能特點(diǎn)對(duì)組成要素進(jìn)行系統(tǒng)性的分析和研究，然后將其融合起來進(jìn)行有效的工作，在系統(tǒng)中通過信息流動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)微電子系統(tǒng)地控制，最終產(chǎn)生規(guī)律性的能量與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程
2.1 數(shù)控機(jī)床階段
數(shù)控機(jī)床階段，起源于上世紀(jì)六十年代，但是人們自然會(huì)用電子技術(shù)的初步結(jié)果改善機(jī)械產(chǎn)品性能，數(shù)控機(jī)床就是此階段的重要產(chǎn)物，但因電子技術(shù)的發(fā)展限制使得開發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)用不是很廣泛。
2.2 微電子技術(shù)階段
這一階段機(jī)電一體化技術(shù)開始被用在工業(yè)設(shè)計(jì)與制造中，對(duì)促進(jìn)了工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展。比如在當(dāng)時(shí)的汽車行業(yè)中微電子產(chǎn)品基本占產(chǎn)品總數(shù)的七成以上，后來又引入了集成電路，進(jìn)而提升了制造精度，基本實(shí)現(xiàn)了信息化應(yīng)用。
2.3 PLC控制階段
進(jìn)入這一發(fā)展階段顯示了機(jī)電一體化的可編程控制發(fā)展。第三階段的發(fā)展時(shí)間比較長，主要是完成了單機(jī)向多CPU控制轉(zhuǎn)變的發(fā)展過程。PLC機(jī)電一體化的常用控制有SCADA、DCS及ESD系統(tǒng)。在PLC控制階段的發(fā)展后期，其還完成了現(xiàn)場總線布設(shè)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。
2.4 新技術(shù)階段
在PLC階段的發(fā)展基礎(chǔ)上機(jī)電一體化最終完成了新技術(shù)的應(yīng)用。第四階段的新技術(shù)主要是：
2.4.1 信息技術(shù)
信息技術(shù)，即應(yīng)用信息處理的方式獲得并加工機(jī)電信息，以此提升機(jī)電一體化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益，比如傳感技術(shù)及通信技術(shù)都屬于信息技術(shù)。
2.4.2 模糊技術(shù)
模糊技術(shù)，顧名思義其主要是處理模糊信息，突破傳統(tǒng)固定的邏輯思維約束。
2.4.3 激光技術(shù)
激光技術(shù)，提升了技術(shù)的集中控制度，主要用在穿孔和打孔中。
3 機(jī)電一體化向智能化的邁進(jìn)趨勢(shì)分析
在上世紀(jì)九十年代后期，國外的很多發(fā)達(dá)國家逐步開始了機(jī)電一體化向智能化方向邁進(jìn)的趨勢(shì)。當(dāng)時(shí)的微控制器發(fā)展為機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，再加上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，整體上就為數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造提供了很好的平臺(tái)，比如虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)以及計(jì)算C集成制造技術(shù)等。但是要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，在機(jī)電一體化產(chǎn)品的可靠度、操作性等方面的要求就會(huì)更高一些。為滿足上述種種要求，就要保證機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能性，主要是確保其能具備和人類思維邏輯相似的功能，以此進(jìn)行判斷推理、自主決策，還能方便遠(yuǎn)程操作、診斷以及維修。舉例說明，比如在CNC數(shù)控機(jī)床上增添人機(jī)對(duì)話功能，同時(shí)還布設(shè)智能I/O接口以及工藝數(shù)據(jù)庫，這樣就能方便后期的操作級(jí)維護(hù)。近幾年，在模糊控制、小波理論以及混神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能技術(shù)的影響下機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展又進(jìn)入了新的階段。因?yàn)椴徽撊绾螜C(jī)電一體化產(chǎn)品的使用者都是人類，所以怎樣賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品一定的情感，使其更加人性化就顯得很重要，這同樣也就要求后期發(fā)展中不僅要關(guān)注產(chǎn)品性能，還應(yīng)該重視其色彩、形態(tài)等內(nèi)容與環(huán)境的協(xié)調(diào)性，這樣人類使用時(shí)就會(huì)有藝術(shù)享受，家用機(jī)器人就是一種典型的代表。另外現(xiàn)代社會(huì)的主要問題是資源短缺和環(huán)境惡化，所以，為保證實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在機(jī)電一體化發(fā)展中也應(yīng)該注意綠色產(chǎn)品概念。對(duì)這點(diǎn)而言也就是要求設(shè)計(jì)、制造的產(chǎn)品使用時(shí)不會(huì)造成環(huán)境污染，而且在產(chǎn)品報(bào)廢后還能進(jìn)行分解和再生利用。綜上所述，在機(jī)電一體化向智能化邁進(jìn)地過程中，還應(yīng)該注重產(chǎn)品的環(huán)保化，這樣才能保障機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的有效性和正確性。
4 結(jié)束語
總而言之，智能化是現(xiàn)代社會(huì)整體的發(fā)展方向，所以確保機(jī)電一體化技術(shù)能符合時(shí)展的要求，就必須研究其智能化邁進(jìn)的趨勢(shì)，這同樣也是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展地必然趨勢(shì)，為此要求相關(guān)人員應(yīng)該在明確機(jī)電一體化基礎(chǔ)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合其發(fā)展進(jìn)程加強(qiáng)對(duì)其智能化邁進(jìn)趨勢(shì)地進(jìn)一步研究，以此促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的更好更快發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展方向
一、機(jī)電一體化的特點(diǎn)
（一）效率得到提高
機(jī)電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理的功能和自動(dòng)控制的功能。新產(chǎn)品的檢測(cè)和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品通過自動(dòng)控制的系統(tǒng)對(duì)機(jī)械進(jìn)行控制，使機(jī)械規(guī)范的進(jìn)行工作，可以精確的完成來自控系統(tǒng)設(shè)定的動(dòng)作，從而得到最佳的操作，使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產(chǎn)的效率，也大大的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
（二）使用性能得到提高
機(jī)電一體化的設(shè)備基本上都是采用了程序控制和數(shù)字顯示的方式，操作臺(tái)上的操作按鈕以及操作手柄都已經(jīng)在逐漸的減少，這樣做可以使操作人員進(jìn)行操作的時(shí)候簡單、方便。機(jī)電一體化的產(chǎn)品是以程序?yàn)楦荆娮涌刂葡到y(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進(jìn)行指揮實(shí)現(xiàn)操作，系統(tǒng)支持重復(fù)操作。
（三）功能得到提高
機(jī)電一體化的設(shè)備具有復(fù)合功能并且得到了廣泛的應(yīng)用，適用面也比較廣泛。原有的機(jī)械只具有單一的功能、單一的技術(shù)，機(jī)電一體化的設(shè)備技術(shù)不再是單純的只是單一技術(shù)，單一功能了，具有了復(fù)合的技術(shù)與功能，使得產(chǎn)品的自動(dòng)化和功能水平上都有了很大的提高。
（四）維護(hù)得到提高
機(jī)電一體化產(chǎn)品維護(hù)和調(diào)整都變的方便了很多，產(chǎn)品在進(jìn)行安裝和調(diào)試的時(shí)候，是可以通過改變程序的控制來達(dá)到改變工作方式的目的。因此，更加的適應(yīng)不同對(duì)象的需要以及現(xiàn)場的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的需求。機(jī)電一體化的的產(chǎn)品具有自動(dòng)監(jiān)視的功能和自動(dòng)化檢驗(yàn)的功能，可以在工作的過程中針對(duì)所出現(xiàn)的問題自動(dòng)采取措施，使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)
（一）機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)
機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)身、機(jī)械傳動(dòng)、框架以及連接等部分。機(jī)械系統(tǒng)部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分，因此對(duì)于機(jī)械的結(jié)構(gòu)要求也就更高了，需要在材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多功能、高效率、節(jié)能、可靠以及小型輕量等要求。
（二）機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力功能和能量都是由動(dòng)力系統(tǒng)來完成的。動(dòng)力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類的動(dòng)力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)等。
（三）機(jī)電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測(cè)的系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為能夠測(cè)定的物理量，這個(gè)過程都是由傳感器完成的。而檢測(cè)的系統(tǒng)就是對(duì)這些物理量進(jìn)行精確的測(cè)定，從而為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需要的各個(gè)種類的信息。
（四）機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理
為了滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和要求，信息處理以及控制系統(tǒng)接收到了檢測(cè)和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息，然后對(duì)這些信息進(jìn)行一些處理、運(yùn)算和一些決策，對(duì)正在運(yùn)行按照要求進(jìn)行控制，達(dá)到控制的功能。在產(chǎn)品中，信息處理以及控制系統(tǒng)只要是用計(jì)算機(jī)的軟件、計(jì)算機(jī)的硬件以及各種接口組成的。
（五）機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要完成要求的動(dòng)作，控制信息占據(jù)這重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成產(chǎn)品的主功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本都是運(yùn)動(dòng)部件，經(jīng)常性的采用電液、機(jī)械、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。
三、機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向
（一）機(jī)電一體化的智能化
機(jī)電一體化技術(shù)中一個(gè)重要的發(fā)展方向就是智能化。智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用得到了機(jī)電一體化的研究建設(shè)的重視，最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化，以控制理論為基礎(chǔ)，融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、模糊學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新的思想與方法，對(duì)人類智能進(jìn)行模擬，致使新一代的產(chǎn)品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力，得已達(dá)到更高的控制目標(biāo)，更好的為工業(yè)加強(qiáng)效率。
（二）機(jī)電一體化的模塊化
由于現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家與種類比較多，所以十分有必要研制和開發(fā)有著標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時(shí)還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以方便各個(gè)部件，單元的匹配和接口。模塊化將會(huì)為機(jī)電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。
（三）機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)等最為突出的成就。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一旦問世，只要是擁有獨(dú)特的功能，并且可靠性比較高，質(zhì)量能夠保證，相信很快就會(huì)風(fēng)靡全球。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)以及得到了普及，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時(shí)期，而遠(yuǎn)程的終端本身就是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，因此機(jī)電一體化肯定也會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。
（四）機(jī)電一體化的微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末，是指機(jī)電一體化向微型化的方面發(fā)展，國外稱之為微電子，它的特點(diǎn)是體積小，耗能少，運(yùn)動(dòng)靈活。
四、小結(jié)
經(jīng)過本文的分析，可以看出，機(jī)電一體化并不是一個(gè)孤立的個(gè)體，是一個(gè)由很多科學(xué)與領(lǐng)域交叉融合后的產(chǎn)物，隨著時(shí)代的發(fā)展以及生產(chǎn)力的需求，機(jī)電一體化的發(fā)展是必然的，因此機(jī)電一體化的技術(shù)將會(huì)有著廣闊的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；現(xiàn)狀；發(fā)展
中圖分類號(hào)：TU85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、機(jī)電一體化技術(shù)簡介
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語名稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體，是在以微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透并與機(jī)械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，從系統(tǒng)理論出發(fā)根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，以智力、動(dòng)力、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和感知組成要素為基礎(chǔ)，對(duì)各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運(yùn)動(dòng)傳遞，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，能量變換進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合與綜合集成，并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)功能復(fù)合的最佳功能價(jià)值系統(tǒng)工程技術(shù)。典型機(jī)電一體化系統(tǒng)功能原理構(gòu)成實(shí)例如下圖：
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1、初級(jí)發(fā)展階段
二十世紀(jì)六十年代以前的時(shí)間是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的初級(jí)階段，在初級(jí)發(fā)展階段，人們開始能夠自覺利用電子技術(shù)的成果完善機(jī)械產(chǎn)品的性能，在二戰(zhàn)之后，戰(zhàn)爭在使科技發(fā)展滯后的同時(shí)，也促進(jìn)了電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合，在戰(zhàn)爭期間這種結(jié)合主要應(yīng)用與軍事，在戰(zhàn)爭結(jié)束夠，電子技術(shù)與機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)合用于經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，并為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了巨大的作用，由于機(jī)電一體化技術(shù)剛剛產(chǎn)生，人們對(duì)這種技術(shù)的認(rèn)可程度還不高，機(jī)電一體化技術(shù)還未得到廣泛運(yùn)用，這個(gè)階段的機(jī)電一體化技術(shù)還算不上是真正的機(jī)電一體化技術(shù)。
2、深入發(fā)展階段
從二十世紀(jì)六十年代到九十年代后期，機(jī)電一體化技術(shù)到了迅速發(fā)展階段，在這一階段，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸智能化，并在迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上不斷深入。這一時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)中又加入了光學(xué)和通信技術(shù)，微細(xì)加工技術(shù)在初現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)中，同時(shí)，對(duì)機(jī)電一體化的系統(tǒng)分析和學(xué)科體系也進(jìn)入了深入發(fā)展的階段，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、光線技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)拓寬了發(fā)展前景，促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。這個(gè)階段的機(jī)電一體化技術(shù)為當(dāng)前的機(jī)電一體化發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3、規(guī)劃發(fā)展階段
在二十世紀(jì)八十年代初期，國家就對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究，并且國務(wù)院還把機(jī)電一體化技術(shù)列入了863計(jì)劃中，還成立了專門的機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組，由于國際機(jī)電一體化技術(shù)在飛速的發(fā)展過程中，我國充分考慮到國外技術(shù)的發(fā)展對(duì)我國的影響，還把機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向與影響納入九五規(guī)劃和發(fā)展綱要中，不僅是國家對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)非常重視，很多高等院校、國家企業(yè)也對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了研究與應(yīng)用，并取得了一定的成果。當(dāng)前階段的機(jī)電一體化發(fā)展為我國的綜合國力的提升做出了重要的貢獻(xiàn)。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1、綠色化趨勢(shì)
工業(yè)革命以后，機(jī)械領(lǐng)域的技術(shù)革新給人們帶來了巨大的方便，對(duì)人們的生活、工作產(chǎn)生的深遠(yuǎn)的影響，但是，在給人們帶來方便的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。于是，人們對(duì)環(huán)保型的設(shè)計(jì)、制造有著很高的呼聲，符合綠色化的產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)在適用時(shí)對(duì)環(huán)境的污染降到最低、對(duì)資源的利用提到最高，同時(shí)在報(bào)廢后還能都回收利用。機(jī)電一體化的綠色產(chǎn)品要充分考慮到環(huán)保的特性，在設(shè)計(jì)之初就要將環(huán)保理念考慮進(jìn)去，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在使用過程中能夠做到對(duì)資源的最大利用和對(duì)環(huán)境的最小危害。
2、智能化趨勢(shì)
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“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，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(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能。
3、系統(tǒng)化趨勢(shì)
系統(tǒng)化發(fā)展的特點(diǎn)是采用開放化和模式化的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，形成設(shè)備的系統(tǒng)發(fā)展，通過多種模式的組合和剪裁建立起機(jī)械設(shè)備的整體發(fā)展和設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并且能夠在系統(tǒng)整體發(fā)展和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的系統(tǒng)管理和綜合控制。系統(tǒng)化的機(jī)電一體化技術(shù)還能推動(dòng)更為有效而便捷的通信技術(shù)發(fā)展模式的形成，從而實(shí)現(xiàn)更為有效的信息傳播和個(gè)性化的設(shè)備管理、使用方式，為在人性化的設(shè)備管理原則之上設(shè)計(jì)生產(chǎn)出以使用個(gè)體需求為主的機(jī)電一體化設(shè)備提供有利條件。
4、網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品價(jià)格日益下降，為其的普及工作帶來了便利條件。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各類遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)逐漸發(fā)展起來。其遠(yuǎn)程控制終端便是機(jī)電一體化產(chǎn)品，當(dāng)發(fā)展到一定程度時(shí)，人們可以利用家庭網(wǎng)絡(luò)對(duì)家庭中的各項(xiàng)電氣設(shè)備進(jìn)行計(jì)算機(jī)集中管理，進(jìn)而享受更加現(xiàn)代化的生活。
5、模塊化趨勢(shì)
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、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。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、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。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對(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)，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
6、微型化趨勢(shì)
微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm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,具有不可比擬的優(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)。
四、結(jié)束語
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為機(jī)電一體化的產(chǎn)生和發(fā)展創(chuàng)造了條件，社會(huì)需求則為之提供了動(dòng)力。反過來，機(jī)電一體化的發(fā)展又不斷促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)需求。機(jī)電一體化已經(jīng)顯示出了強(qiáng)大的生命力，并正以空前的速度和力度沖擊著傳統(tǒng)的技術(shù)思想、生產(chǎn)方式和方法以及傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都將因此而發(fā)生深刻變革。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)正以迅猛之勢(shì)進(jìn)行發(fā)展，極大的推動(dòng)了不同領(lǐng)域之間的交叉滲透與融合，機(jī)電一體化就是不同領(lǐng)域之間交融的產(chǎn)物。機(jī)電一體化產(chǎn)品是在原有的機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，融合了微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)的技術(shù)所生產(chǎn)出的新產(chǎn)品。機(jī)電一體化的產(chǎn)品應(yīng)用在工業(yè)上，大大提高了工作效率以及工作的質(zhì)量，已經(jīng)在工業(yè)中得到了普遍的使用。
一、關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)
1、性能得到提高
機(jī)電一體化的生產(chǎn)設(shè)備在原有的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，使得它在生產(chǎn)安全以及可靠性的方面都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品一般都具有報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)視、自動(dòng)保護(hù)、自動(dòng)診斷等功能。在工作期間如果遇到了一些突發(fā)的狀況，比如過載、過流、短路等一些問題，機(jī)電一體化的產(chǎn)品能夠自動(dòng)采取保護(hù)的措施，盡可能的避免或者是減少設(shè)備和人身的事故，對(duì)于設(shè)備使用的安全性有了顯著的提高。
2、效率得到提高
機(jī)電一體化的產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理的功能和自動(dòng)控制的功能。新產(chǎn)品的檢測(cè)和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機(jī)電一體化的產(chǎn)品通過自動(dòng)控制的系統(tǒng)對(duì)機(jī)械進(jìn)行控制，使機(jī)械規(guī)范的進(jìn)行工作，可以精確的完成來自控系統(tǒng)設(shè)定的動(dòng)作，從而得到最佳的操作，使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產(chǎn)的效率，也大大的提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
3使用性能得到提高
機(jī)電一體化的設(shè)備基本上都是采用了程序控制和數(shù)字顯示的方式，操作臺(tái)上的操作按鈕以及操作手柄都已經(jīng)在逐漸的減少，這樣做可以使操作人員進(jìn)行操作的時(shí)候簡單、方便。機(jī)電一體化的產(chǎn)品是以程序?yàn)楦荆娮涌刂葡到y(tǒng)根據(jù)已設(shè)定好的程序進(jìn)行指揮實(shí)現(xiàn)操作，系統(tǒng)支持重復(fù)操作。
4、功能得到提高
機(jī)電一體化的設(shè)備具有復(fù)合功能并且得到了廣泛的應(yīng)用，適用面也比較廣泛。原有的機(jī)械只具有單一的功能、單一的技術(shù)，機(jī)電一體化的設(shè)備技術(shù)不再是單純的只是單一技術(shù)，單一功能了，具有了復(fù)合的技術(shù)與功能，使得產(chǎn)品的自動(dòng)化和功能水平上都有了很大的提高。
5、維護(hù)得到提高
機(jī)電一體化產(chǎn)品維護(hù)和調(diào)整都變的方便了很多，產(chǎn)品在進(jìn)行安裝和調(diào)試的時(shí)候，是可以通過改變程序的控制來達(dá)到改變工作方式的目的。因此，更加的適應(yīng)不同對(duì)象的需要以及現(xiàn)場的參數(shù)發(fā)生變化時(shí)的需求。機(jī)電一體化的的產(chǎn)品具有自動(dòng)監(jiān)視的功能和自動(dòng)化檢驗(yàn)的功能，可以在工作的過程中針對(duì)所出現(xiàn)的問題自動(dòng)采取措施，使其恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)
機(jī)電一體化的產(chǎn)品是通過自身內(nèi)部各個(gè)組成部分功能的綜合與協(xié)調(diào)來實(shí)現(xiàn)它自身的功能。從機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)方面來看，該產(chǎn)品具有智能化、自動(dòng)化以及多功能等特點(diǎn)，但是想要實(shí)現(xiàn)這種多功能基本需要該類產(chǎn)品中擁有五種內(nèi)部的功能，就是主功能、檢測(cè)功能、動(dòng)力功能、控制功能以及執(zhí)行的功能，而機(jī)電一體化產(chǎn)品或者系統(tǒng)都是由這些功能的組成部分和技術(shù)構(gòu)成的。
1、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)
機(jī)械系統(tǒng)主要包括機(jī)身、機(jī)械傳動(dòng)、框架以及連接等部分。機(jī)械系統(tǒng)部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能最基礎(chǔ)的部分，因此對(duì)于機(jī)械的結(jié)構(gòu)要求也就更高了，需要在材料、結(jié)構(gòu)、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多功能、高效率、節(jié)能、可靠以及小型輕量等要求。
2、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的動(dòng)力功能和能量都是由動(dòng)力系統(tǒng)來完成的。動(dòng)力的系統(tǒng)主要包括電、氣、液等一類的動(dòng)力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)等。
3、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的傳感與檢測(cè)的系統(tǒng)
機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行中所需要的自身和外在環(huán)境的各種各樣的參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為能夠測(cè)定的物理量，這個(gè)過程都是由傳感器完成的。而檢測(cè)的系統(tǒng)就是對(duì)這些物理量進(jìn)行精確的測(cè)定，從而為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需要的各個(gè)種類的信息。
4、機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)以及信息處理
為了滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和要求，信息處理以及控制系統(tǒng)接收到了檢測(cè)和傳感系統(tǒng)發(fā)送的信息，然后對(duì)這些信息進(jìn)行一些處理、運(yùn)算和一些決策，對(duì)正在運(yùn)行按照要求進(jìn)行控制，達(dá)到控制的功能。在產(chǎn)品中，信息處理以及控制系統(tǒng)只要是用計(jì)算機(jī)的軟件、計(jì)算機(jī)的硬件以及各種接口組成的。
5、 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)想要完成要求的動(dòng)作，控制信息占據(jù)這重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成產(chǎn)品的主功能。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本都是運(yùn)動(dòng)部件，經(jīng)常性的采用電液、機(jī)械、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。
三、機(jī)電一體化未來的發(fā)展方向
1 機(jī)電一體化的智能化
機(jī)電一體化技術(shù)中一個(gè)重要的發(fā)展方向就是智能化。智能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用得到了機(jī)電一體化的研究建設(shè)的重視，最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人的智能化，以控制理論為基礎(chǔ)，融合了人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、模糊學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)等新的思想與方法，對(duì)人類智能進(jìn)行模擬，致使新一代的產(chǎn)品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力，得已達(dá)到更高的控制目標(biāo)，更好的為工業(yè)加強(qiáng)效率。
2機(jī)電一體化的模塊化
由于現(xiàn)在生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家與種類比較多，所以十分有必要研制和開發(fā)有著標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力接口、電氣接口、環(huán)境接口模塊。同時(shí)還需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以方便各個(gè)部件，單元的匹配和接口。模塊化將會(huì)為機(jī)電一體化企業(yè)鋪墊一條暢通的大道。
3機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在20世紀(jì)90年代是計(jì)算機(jī)等最為突出的成就。機(jī)電一體化的新產(chǎn)品一旦問世，只要是擁有獨(dú)特的功能，并且可靠性比較高，質(zhì)量能夠保證，相信很快就會(huì)風(fēng)靡全球。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)以及得到了普及，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種遠(yuǎn)程操控和監(jiān)控技術(shù)正在興盛的時(shí)期，而遠(yuǎn)程的終端本身就是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，因此機(jī)電一體化肯定也會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。
4機(jī)電一體化的微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末，是指機(jī)電一體化向微型化的方面發(fā)展，國外稱之為微電子，它的特點(diǎn)是體積小，耗能少，運(yùn)動(dòng)靈活。
5機(jī)電一體化的系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的特征之一就是將系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)更進(jìn)一步采用開放式與模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以進(jìn)行靈活的組態(tài)，裁剪和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制以及進(jìn)行綜合管理。第二個(gè)特征就是它的通信功能得到了加強(qiáng)。
總結(jié)：
經(jīng)過本文的分析，可以看出，機(jī)電一體化并不是一個(gè)孤立的個(gè)體，是一個(gè)由很多科學(xué)與領(lǐng)域交叉融合后的產(chǎn)物，隨著時(shí)代的發(fā)展以及生產(chǎn)力的需求，機(jī)電一體化的發(fā)展是必然的，因此機(jī)電一體化的技術(shù)將會(huì)有著廣闊的發(fā)展前景。
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 工程施工 影響
1、機(jī)電一體化的發(fā)展背景
從總體上看，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展可以分成三個(gè)階段：20世紀(jì)60年代以前是第一階段，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)開發(fā)出來的產(chǎn)品不能夠被廣泛的推廣。但是，人們?cè)谟幸鉄o意的情況下已經(jīng)開始運(yùn)用簡單的電子技術(shù)來完善產(chǎn)品的機(jī)械性能，尤其是在戰(zhàn)爭時(shí)期，電子技術(shù)和機(jī)械產(chǎn)品的完美結(jié)合，使得這項(xiàng)軍用技術(shù)發(fā)揮出了重要的作用。戰(zhàn)爭結(jié)束后，這項(xiàng)技術(shù)由以前的軍用轉(zhuǎn)為民用，促進(jìn)了戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。第二階段的發(fā)展是在20世紀(jì)70～80年代，在這一發(fā)展時(shí)期，機(jī)電一體化技術(shù)不僅得到了來自通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等提供的技術(shù)基礎(chǔ)，而且由于微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化還得到了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。由此可見，蓬勃發(fā)展的機(jī)電一體化技術(shù)必將運(yùn)用于國內(nèi)外的各行各業(yè)中。20世紀(jì)90年代以來，機(jī)電一體化技術(shù)己經(jīng)開始向智能化的新階段邁進(jìn)，在這個(gè)深入發(fā)展的階段里，一些人工智能技術(shù)、光纖技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如雨后春筍般的迅速發(fā)展，給機(jī)電一體化技術(shù)打開了一片新的發(fā)展天地。除此之外，機(jī)電一體化技術(shù)還涵蓋了光學(xué)、通信技術(shù)以及微細(xì)加工技術(shù)等。
2、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
2.1綠色化。在如今高科技技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，人們對(duì)生活水平的要求越來越高，在我們享受著美好環(huán)境帶來的快樂的同時(shí)，也要注意對(duì)環(huán)境的保護(hù)，避免生態(tài)環(huán)境的破壞以及物質(zhì)資源的減少。所以，工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的綠色化標(biāo)準(zhǔn)是我們共同追求的目標(biāo)。綠色機(jī)電一體化的技術(shù)產(chǎn)品在當(dāng)今時(shí)代一定會(huì)非常受歡迎。
2.2智能化。如今是一個(gè)智能化水平相對(duì)較高的社會(huì)，要想跟上社會(huì)的步伐，就要在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中加入人工智能，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的智能化。實(shí)現(xiàn)智能化的方法包括加設(shè)一些控制理論基礎(chǔ)以及引進(jìn)源自于多方面的思維和方法，如計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、心理學(xué)等。雖然說機(jī)電一體化的產(chǎn)品是無法達(dá)到與人同等智能水平的，不過其中高性能的微處理器具是絕對(duì)可以生產(chǎn)出低級(jí)智能產(chǎn)品的。
2.3網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展給我們的日常生活帶來了很多的方便。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展普及，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的高科技技術(shù)也影響著我們的生活。比如說機(jī)電一體化體系中產(chǎn)品的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)備在很多的領(lǐng)域中都有所體現(xiàn)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用和不斷推廣，人們足不出戶就可以享受到機(jī)電一體化技術(shù)帶來的優(yōu)越性，所以機(jī)電一體化技術(shù)逐步走向網(wǎng)絡(luò)化是必然的發(fā)展趨勢(shì)。
2.4模塊化。機(jī)電一體化中的各項(xiàng)內(nèi)容種類繁多，對(duì)其進(jìn)行研究或開發(fā)難度很大，因此將機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行模塊分割，劃分單元是非常重要的，這雖然是一項(xiàng)非常困難而又復(fù)雜的工作，但也是一項(xiàng)具有發(fā)展前景的工作。
3、機(jī)電一體化在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用及影響
機(jī)電一體化由于其全面性、高效率性的特點(diǎn)在現(xiàn)代工程中得以廣泛應(yīng)用。特別是在電子技術(shù)方面，在機(jī)電一體化發(fā)展初期，就是電子技術(shù)與機(jī)械設(shè)備相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。現(xiàn)如今，機(jī)電一體化對(duì)電子技術(shù)的影響也最為廣泛。機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)機(jī)械的可操作性、安全性。促進(jìn)了電子技術(shù)的發(fā)展。機(jī)電一體化對(duì)現(xiàn)代工程的影響貫穿整個(gè)施工過程。以下將分為施工前、施工中兩個(gè)方面分別介紹機(jī)電一體化對(duì)現(xiàn)代工程的影響。
3.1機(jī)電一體化在工程施工前的影響
（1）使施工需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)更加具有科學(xué)性。在施工前需要施工的要求設(shè)計(jì)施工圖紙，同時(shí)也需要和實(shí)際施工現(xiàn)場相結(jié)合。有了機(jī)電一體化技術(shù)，有關(guān)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員在進(jìn)行現(xiàn)場勘察時(shí)，能夠利用準(zhǔn)確性能高的精準(zhǔn)儀器對(duì)工程的關(guān)鍵部位進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，確保圖紙的可操作性并減少圖紙與施工現(xiàn)場的誤差。這樣能夠有效的提高圖紙的精度和質(zhì)量。（2）為選擇施工單位和施工材料提供了相應(yīng)依據(jù)。施工單位進(jìn)行投標(biāo)時(shí)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙編制工程預(yù)算和施工組織設(shè)計(jì)。施工單位在進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，可以根據(jù)高精度的檢測(cè)儀器對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量，這樣能夠減少施工與設(shè)計(jì)的誤差，使施工設(shè)計(jì)更加規(guī)范。有關(guān)建設(shè)單位在進(jìn)行招標(biāo)時(shí)可以通過觀察投標(biāo)單位所提交的施工組織設(shè)計(jì)的規(guī)范性來判斷這個(gè)施工單位對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，甚至可以看出整個(gè)施工單位的資質(zhì)。而施工單位對(duì)施工材料的選擇也是這個(gè)原理，要選取與機(jī)電一體化設(shè)備相適應(yīng)的施工材料，能夠在雙重方面提高工程的質(zhì)量。
3.2機(jī)電一體化在工程施工中的影響
（1）在施工過程中對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用提高了施工工藝。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平有了顯著的提高。對(duì)現(xiàn)代建筑的要求也有了提高，不再僅僅滿足于過去御寒的基本要求，而是在此基礎(chǔ)上，更加注重房屋建筑的環(huán)保性能、舒適性、采光性等多方面的高品質(zhì)要求。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用就能夠滿足人們對(duì)房屋建筑的高品質(zhì)要求。由于機(jī)電一體化操作起來在很大程度上符合人們的思維方式，產(chǎn)出的建筑物也比較美觀。（2）提高工程的準(zhǔn)確度和速度。由于機(jī)電一體化綜合了各方面的工程技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化，其在施工過程中的應(yīng)用有效的提高了施工的效率，節(jié)省了施工時(shí)間，縮短了工期，減少了因?yàn)檠诱`工期而賠償?shù)馁M(fèi)用；運(yùn)用了機(jī)電一體化的設(shè)備操作起來更加靈活，施工單位不用話費(fèi)時(shí)間和成本去培養(yǎng)專門的設(shè)備操作人員；機(jī)電一體化的運(yùn)用讓機(jī)械設(shè)備的操作結(jié)果更加精準(zhǔn)，減少了與設(shè)計(jì)圖紙之間的誤差，提高了工程的質(zhì)量。（3）機(jī)電一體化技術(shù)大都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化或者半自動(dòng)化，加上其中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備在施工現(xiàn)場的監(jiān)測(cè)過程中，如果發(fā)現(xiàn)施工人員或者施工技術(shù)出現(xiàn)了問題，能夠啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警工能，這樣一來，能夠有效的減少施工人員的危險(xiǎn)和減少施工過程中的質(zhì)量問題，即使在出現(xiàn)質(zhì)量問題后，由于機(jī)電一體化設(shè)備的自動(dòng)報(bào)警，有關(guān)人員能夠在第一時(shí)間內(nèi)做出應(yīng)對(duì)措施，減少了施工單位因?yàn)闀r(shí)間問題造成的損失。（4）機(jī)電一體化之所以能夠提高工程的施工效率是因?yàn)樵谑褂昧藱C(jī)電一體化技術(shù)后，減少了對(duì)施工材料、能源的損耗，加上其操作技術(shù)快，二者都促進(jìn)了機(jī)電一體化高效率的性質(zhì)。這樣一來，機(jī)電一體化能夠減少施工過程中施工材料的損耗，既節(jié)約了成本也保護(hù)了環(huán)境。同時(shí)隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，新型環(huán)保型建筑材料也得到了發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于工程中，減少了對(duì)環(huán)境的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。同時(shí)機(jī)電一體化的智能化、區(qū)域化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展都也促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
4、結(jié)語
在工程施工機(jī)械中，機(jī)電一體化得到廣泛的應(yīng)用，其使用價(jià)值也越來越高，機(jī)電一體化正逐步成為機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展方向，同時(shí)也為傳統(tǒng)的機(jī)械行業(yè)帶來了新的發(fā)展空間。在科學(xué)技術(shù)的各個(gè)分支高度發(fā)展以后，各分支之間的相互交融滲透是必不可少的，以機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電一體化技術(shù)正是眾多學(xué)科相互滲透融合的產(chǎn)物。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；本科教學(xué)；人才培養(yǎng)；項(xiàng)目教學(xué)法
作者簡介：王昊（1972-），男，安徽泗縣人，上海電力學(xué)院能源與機(jī)械工程學(xué)院，副教授；吳懋亮（1970-），男，山東萊蕪人，上海電力學(xué)院能源與機(jī)械工程學(xué)院，副教授。（上海 200090）
基金項(xiàng)目：本文系2011年上海市教委重點(diǎn)課程機(jī)電一體化原理項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：20115301）的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）10-0075-02
為了滿足電力行業(yè)對(duì)機(jī)械類專門人才的需求，各電力高校均開設(shè)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科專業(yè)。該專業(yè)的主要特色是培養(yǎng)能夠適應(yīng)電力行業(yè)的機(jī)械類相關(guān)崗位的人才。前幾年，該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢(shì)喜人，但是，由于制造類相關(guān)行業(yè)廣受金融危機(jī)的影響，導(dǎo)致近年來畢業(yè)生的就業(yè)情況不太理想。面對(duì)無法預(yù)知的金融危機(jī)以及制造業(yè)界不太樂觀的就業(yè)形勢(shì)，作為專業(yè)教師，應(yīng)該思考怎樣才能使學(xué)生更從容地面對(duì)求職擇業(yè)問題。
機(jī)電一體化作為機(jī)械、電子和信息等多科內(nèi)容融合的學(xué)科，在拓寬機(jī)械類學(xué)生知識(shí)面和就業(yè)面等方面將起到重要作用。加強(qiáng)該課程的學(xué)習(xí)，能明顯提高學(xué)生素質(zhì)，從而增加學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)機(jī)會(huì)。本文認(rèn)真思考了機(jī)電一體化原理在本科教學(xué)中的若干問題，以“機(jī)電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ)，論述該課程對(duì)學(xué)生的重要性并指出目前存在的問題，提出以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的嶄新的教學(xué)思路，并輔以項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)改革方案，以及增設(shè)“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)的設(shè)想。
一、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“機(jī)電一體化原理”的重要性
學(xué)生在學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化原理”的時(shí)候，由于缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，加上該課程牽涉面很廣，學(xué)習(xí)難度較大，因而學(xué)習(xí)熱情不足。因此，在教學(xué)過程中，教師要想方設(shè)法、千方百計(jì)地引導(dǎo)和吸引學(xué)生充分認(rèn)識(shí)“機(jī)電一體化原理”這門課程的重要性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
首先，應(yīng)使學(xué)生明確，機(jī)電一體化是多學(xué)科交叉，相互滲透的綜合性課程，廣泛涉及機(jī)械技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等方面的內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)是給傳統(tǒng)機(jī)械加上“大腦”（計(jì)算機(jī)信息處理與控制），極大限度地延伸了機(jī)械的概念，使機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎無處不在。例如，“機(jī)器人”作為最重要的機(jī)電一體化產(chǎn)品之一，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。[1]
其次，針對(duì)現(xiàn)在機(jī)械專業(yè)學(xué)生機(jī)械基礎(chǔ)扎實(shí)、電子基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化原理”這門課程，將顯著提高學(xué)生在電子方面的素養(yǎng)。通過課程講解、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)手段，學(xué)生深刻體會(huì)機(jī)電一體化的基本原理和設(shè)計(jì)方法。
最后，機(jī)電一體化的重要性還體現(xiàn)在很多產(chǎn)品，特別是高科技產(chǎn)品，難以將機(jī)械和電子部件完全分開。例如，機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)及維護(hù)人員既要精通機(jī)械方面的知識(shí)，又要精通電子方面的知識(shí)。因此，掌握機(jī)電一體化原理，并將其應(yīng)用到解決實(shí)際工程問題當(dāng)中，已經(jīng)成為機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生必須掌握的一項(xiàng)重要技能。
二、增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與整合
“機(jī)電一體化原理”理論學(xué)習(xí)固然重要，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也同樣重要。不少學(xué)校現(xiàn)有的“機(jī)電一體化原理”的教學(xué)大綱中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占學(xué)時(shí)明顯偏少，而且學(xué)生真正能動(dòng)手完成的實(shí)驗(yàn)更是少之又少。因此，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)安排起不到鍛煉學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)際操作能力的目的。
此外，很多學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備和科研條件并沒有充分發(fā)揮出來。應(yīng)該在現(xiàn)有的設(shè)備的基礎(chǔ)上，廣泛開拓思路，整合、組合、創(chuàng)造出新的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。而且，實(shí)驗(yàn)室的工作條件和實(shí)驗(yàn)場所還需要進(jìn)一步改善。實(shí)驗(yàn)設(shè)備也需要對(duì)機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)或輔助教學(xué)等方面，進(jìn)行廣泛市場調(diào)研，根據(jù)需要進(jìn)行采購和擴(kuò)充。
因此，必須在加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，才能真正使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)機(jī)電一體化理論知識(shí)的掌握，體會(huì)機(jī)電一體化應(yīng)用的目的。
三、激發(fā)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)思路
激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的想法，是教學(xué)的重中之重。只有學(xué)生真正產(chǎn)生這種想法，才會(huì)產(chǎn)生學(xué)好“機(jī)電一體化原理”的動(dòng)力。
目前，機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生大多將自己的就業(yè)方向主觀定位在純機(jī)械領(lǐng)域。盡管機(jī)械制造業(yè)是非常龐大的產(chǎn)業(yè)，但就業(yè)機(jī)會(huì)終歸有限。由于能力的欠缺，擇業(yè)的時(shí)候，面對(duì)機(jī)電一體化行業(yè)廣泛的就業(yè)機(jī)會(huì)，學(xué)生更多的是無奈。鑒于此，任課教師必須努力激發(fā)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)興趣。
引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟，若是自己具備很強(qiáng)的機(jī)電一體化技術(shù)方面的素養(yǎng)，將會(huì)拓寬自己的就業(yè)面，從而為自己創(chuàng)造更多的就業(yè)契機(jī)。就算是學(xué)生畢業(yè)后選擇在機(jī)械行業(yè)就業(yè)，若是在機(jī)電一體化方面有比較扎實(shí)的基礎(chǔ)，也會(huì)開拓自己的視野，何況是現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到機(jī)、電完美結(jié)合的階段，完全分開的機(jī)械和電子幾乎沒有。
因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)該結(jié)合機(jī)電一體化行業(yè)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。具體來說，可以結(jié)合機(jī)械專業(yè)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)就業(yè)的實(shí)例，引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，在教學(xué)過程中，也可以充分結(jié)合機(jī)電一體化產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)思路，引導(dǎo)學(xué)生如何跨越機(jī)械專業(yè)的局限，盡可能多地接觸機(jī)電一體化領(lǐng)域。通過這些方式，學(xué)生們將會(huì)自然提升對(duì)機(jī)電一體化領(lǐng)域的興趣，從而增加在機(jī)電一體化行業(yè)就業(yè)的主觀積極性。
四、開展項(xiàng)目教學(xué)法、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力
為了使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，啟發(fā)他們?cè)跈C(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的熱情，“項(xiàng)目教學(xué)法”引入到機(jī)電一體化的本科教學(xué)工作中去。項(xiàng)目教學(xué)法在國外的職業(yè)教育中應(yīng)用較多，目前在本科教學(xué)中還很少使用。為了讓機(jī)械專業(yè)的學(xué)生通過項(xiàng)目直接深入到機(jī)電一體化領(lǐng)域，教師提出使用項(xiàng)目教學(xué)法。
項(xiàng)目教學(xué)法是一種在“做中學(xué)”的理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種教和學(xué)的模式，這種教學(xué)法通過組織學(xué)生真實(shí)地參加項(xiàng)目設(shè)計(jì)，履行和管理項(xiàng)目的全過程，在項(xiàng)目實(shí)施的過程中完成教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、分析能力及其他關(guān)鍵能力。這種模式突破了傳統(tǒng)的“以課堂為中心，以教師為中心，以教材為中心”的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)使用的技能和知識(shí)創(chuàng)新，有效地交流課堂與社會(huì)生活的聯(lián)系，充分展示現(xiàn)代教育“素質(zhì)教育”的本色。[2，3]
項(xiàng)目教學(xué)法主要特點(diǎn)是與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，有助于培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力，更重要的是展示學(xué)生的創(chuàng)造性，培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。項(xiàng)目教學(xué)法的整個(gè)教學(xué)過程可以分為以下幾個(gè)階段：
1.擬定題目
學(xué)生自主分組或教師分組，查閱資料、主動(dòng)思考，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，擬定本小組的題目。教師在這個(gè)過程必須要干預(yù)，要求學(xué)生選定的題目具有創(chuàng)新性或?qū)嵱眯裕貏e是要適合該小組的特長和興趣。要求項(xiàng)目既要體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新性、具備挑戰(zhàn)性，又要切實(shí)可行、經(jīng)過學(xué)生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案設(shè)計(jì)
通過項(xiàng)目可行性分析及方案設(shè)計(jì)、確定項(xiàng)目進(jìn)程計(jì)劃，要求該進(jìn)程安排基本與課堂教學(xué)進(jìn)度并行，即：按照課堂教學(xué)的進(jìn)度安排項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度，即首先是機(jī)械機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后是計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等。教師必須認(rèn)真檢查各小組的可行性分析及方案設(shè)計(jì)。
3.項(xiàng)目實(shí)施要求學(xué)生按照工作進(jìn)度實(shí)施并做階段總結(jié)
這一階段，對(duì)于學(xué)生在項(xiàng)目研究所用到的內(nèi)容，有可能在課程學(xué)習(xí)中沒有學(xué)到，要求教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行再學(xué)習(xí)，以進(jìn)一步挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維。項(xiàng)目的實(shí)施過程中，學(xué)生將有大部分工作需要在實(shí)驗(yàn)室中完成，因此，在第三部分對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合和擴(kuò)建的過程中就必須要考慮這些問題。
4.項(xiàng)目考評(píng)
以小組為單位，認(rèn)真考核學(xué)生完成項(xiàng)目的情況。針對(duì)機(jī)電一體化項(xiàng)目的各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方式、功能和項(xiàng)目報(bào)告等進(jìn)行考評(píng)。考評(píng)中要特別注意學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
5.項(xiàng)目拓展
建議學(xué)生以研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文的形式呈現(xiàn)本小組的研究成果。對(duì)于考評(píng)成績優(yōu)秀的小組可以組織學(xué)生以申報(bào)專利、參加競賽的形式進(jìn)一步拓展項(xiàng)目。
項(xiàng)目教學(xué)法可以極大提高學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維，同時(shí)使學(xué)生以真正項(xiàng)目的方式接觸到機(jī)電一體化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理。這種項(xiàng)目管理的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和總結(jié)問題的能力和經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生而言非常寶貴。項(xiàng)目考評(píng)優(yōu)秀的學(xué)生的科研論文和專利申請(qǐng)都將在學(xué)生畢業(yè)求職時(shí)增加不可或缺的砝碼，將成為機(jī)電一體化行業(yè)的敲門磚。
五、增設(shè)“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
現(xiàn)有的教學(xué)手段，還不足以提升學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)的競爭力。作為項(xiàng)目教學(xué)法的補(bǔ)充，還可以通過增加機(jī)電一體化原理設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，從而更大程度上提高學(xué)生的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能力。
課程設(shè)計(jì)時(shí)，要求學(xué)生認(rèn)真回顧教師在課堂上所授要點(diǎn)，分析各要點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)及其特性的影響。希望學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)一步理解、吸收和消化課程理論知識(shí)以及在項(xiàng)目教學(xué)法中所存在的尚未解決的問題。
課程設(shè)計(jì)課題要盡可能選擇具有產(chǎn)業(yè)背景的實(shí)際課題，學(xué)生通過原理方案的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及總體設(shè)計(jì)等過程，加深對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的總體認(rèn)識(shí)。在指導(dǎo)過程中，注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能。此外，還要注意課程設(shè)計(jì)必須與項(xiàng)目教學(xué)法互補(bǔ)，對(duì)于項(xiàng)目教學(xué)法中沒有涉及的部分，要適當(dāng)加強(qiáng)。[4]
課程設(shè)計(jì)應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生熟悉機(jī)電一體化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，全面掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范和過程，并培養(yǎng)學(xué)生扎扎實(shí)實(shí)的工作作風(fēng)。
六、結(jié)論
本文以拓寬機(jī)械類學(xué)生的就業(yè)面為主要目標(biāo)，針對(duì)“機(jī)電一體化原理”本科教學(xué)的若干問題，進(jìn)行了深入探討和思考。以“機(jī)電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ)，論述該課程對(duì)學(xué)生的重要性，以及如何引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該課程的重要性進(jìn)行再認(rèn)識(shí)。通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。提出項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)改革方案，著重培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力；該項(xiàng)目教學(xué)法與“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)相輔相成。期待機(jī)電一體化課程在提高綜合素質(zhì)、拓寬畢業(yè)生就業(yè)面等方面有所建樹。
參考文獻(xiàn)：
[1]張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006.
[2]曾勵(lì).機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2004.
關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
一、機(jī)電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用
20世紀(jì)60年代以來,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能后,刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。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)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代末期,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國均開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持,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)入了深入發(fā)展時(shí)期。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)電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。我國從20世紀(jì)80年代開始開展機(jī)電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。機(jī)電一體化已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。
二、機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個(gè)階段。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,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(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)品也無法大量推廣。
20世紀(jì)70年代~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)。
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)入了機(jī)電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中展露頭腳,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,更為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“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)用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
(一)智能化趨勢(shì)
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“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,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(biāo)。機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能。
(二)模塊化趨勢(shì)
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、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。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、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。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對(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),規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
(三)網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
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)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,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。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì),利用家庭網(wǎng)絡(luò)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),使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來的便利與快樂,因此機(jī)電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展是為大勢(shì)所趨。
(四)微型化趨勢(shì)
微型化指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì),國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(mems),泛指幾何尺寸不超過1cm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,具有不可比擬的優(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)。
關(guān)鍵字： 機(jī)電一體化 集成電路 智能化 微型化 綠色化
一、機(jī)電一體化的形成和發(fā)展
隨著第三次工業(yè)革命的發(fā)生，大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，特別是微微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的相互交叉和相互滲透，并使機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)在系統(tǒng)論、信息論和控制論的基礎(chǔ)上有機(jī)結(jié)合起來，形成了今天的機(jī)電一體化的技術(shù)。，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能、構(gòu)成及生產(chǎn)方式發(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。
從機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展到機(jī)電一體化產(chǎn)品分為四個(gè)階段。第一個(gè)階段，產(chǎn)品純機(jī)械結(jié)構(gòu)。第二階段，在機(jī)械產(chǎn)品上添加電機(jī)、開關(guān)和其他元件形成的機(jī)電產(chǎn)品。第三階段，是產(chǎn)品集成了電子技術(shù)以致軟件變的有“智能”，此外還可以與上級(jí)的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的信息流與通信流的相集成。第四個(gè)階段，進(jìn)一步將機(jī)械、電子和軟件在空間上集成而形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化已不是機(jī)械裝置和電子裝置的簡單組合，而是機(jī)械、電子、控制、光學(xué)、信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。而當(dāng)?shù)搅?0世紀(jì)90年代后期，機(jī)電一體化的概念又發(fā)生了重大而深刻的變化，智能控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與機(jī)電一體化的結(jié)合，使它們又擦出了絢爛的火花，機(jī)電一體化進(jìn)入了深入發(fā)展時(shí)期。
二、機(jī)電一體化的技術(shù)及其分類
（一） 機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化技術(shù)是多種技術(shù)的融合。其核心技術(shù)包括計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)五個(gè)方面。
計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)他不僅僅指計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)和硬件技術(shù)，還包括網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)等。其中近年來蓬勃發(fā)展的現(xiàn)場總線技術(shù)不僅是一種技術(shù)，更重要的是一種思想。
自動(dòng)控制技術(shù)是近年來最活躍的技術(shù)領(lǐng)域。繼承典控制理論發(fā)展之后，人工智能控制的提出，這都對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。隨著微型機(jī)的廣泛應(yīng)用，自動(dòng)控制技術(shù)越來越多地與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)聯(lián)系在一起，成為機(jī)電一體化中十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。
傳感與檢測(cè)裝置是系統(tǒng)的感受器官，它與信息系統(tǒng)的輸入端相連并將檢測(cè)到的信息送到信息處理部分。傳感與檢測(cè)的關(guān)鍵元件是傳感器。傳感器是將被測(cè)量變換成系統(tǒng)可識(shí)別的、與被測(cè)量有確定對(duì)應(yīng)的關(guān)系的有用的信號(hào)的一種裝置。
機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)。它和其他幾項(xiàng)技術(shù)的關(guān)系，是皮毛的關(guān)系。我們?cè)俅螐?qiáng)調(diào)這一點(diǎn)，是要說明機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的重要作用。無論機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造，還是機(jī)械工藝，潛力都很大。
伺服傳動(dòng)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置，由微型計(jì)算機(jī)通過接口與這些傳動(dòng)裝置相連接，控制它們的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)工作機(jī)械運(yùn)動(dòng)。伺服傳動(dòng)技術(shù)是直接執(zhí)行操作技術(shù)，而伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作轉(zhuǎn)換裝置或部件，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量功能和功能具有決定性影響。
（二） 機(jī)電一體化分類
機(jī)電一體化主要分為兩大分支，即生產(chǎn)過程的機(jī)電一體化和機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化。
生產(chǎn)過程的機(jī)電一體化意味著整個(gè)工業(yè)體系的機(jī)電一體化，機(jī)械制造過程的機(jī)電一體化、冶金生產(chǎn)的機(jī)電一體化、化工生產(chǎn)的機(jī)電一體化、紡織工業(yè)的機(jī)電一體化等。生產(chǎn)過程的機(jī)電一體化根據(jù)生產(chǎn)的特點(diǎn)又可以劃分為離散制作過程機(jī)電一體花和連續(xù)生產(chǎn)過程的機(jī)電一體化。前者以機(jī)械制造業(yè)為代表，后者以化工生產(chǎn)流程為代表。
機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化是機(jī)電一體化的核心是生產(chǎn)過程機(jī)電一體化的物質(zhì)基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品加上微機(jī)控制即可以轉(zhuǎn)變?yōu)樾乱淮漠a(chǎn)品而新的產(chǎn)品較之舊產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、精度高、體積小、更方便可靠。
機(jī)電一體化產(chǎn)品根據(jù)結(jié)構(gòu)和電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)中的作用可以分為三類：
（1）原機(jī)械產(chǎn)品采用電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)從而產(chǎn)生性能好、功能強(qiáng)的機(jī)電一體化的新一代產(chǎn)品，如微電腦洗衣機(jī)、機(jī)器人等。
（2）用集成電路或計(jì)算機(jī)及其軟件代替的原機(jī)械的部分結(jié)構(gòu)，從而形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，如電子縫紉機(jī)、電子照相機(jī)，用交流或直流調(diào)速電機(jī)代替原交流電機(jī)加速箱的機(jī)械結(jié)構(gòu)等。
（3）利用機(jī)電一體化原理設(shè)計(jì)的全新的機(jī)電一體化產(chǎn)品如傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、錄象機(jī)等。
三、機(jī)電一體化發(fā)展的方向
1. 智能化
大多數(shù)復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備存在著大滯后和強(qiáng)非線性，因而難于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。所以應(yīng)該在復(fù)雜的機(jī)械需要有高度的只能水平人工只能系統(tǒng)以便那些必要的場合能夠代替人去執(zhí)行各種任務(wù)。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品智能化特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能技術(shù)、運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展。高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品完全可以代替人類一些簡單而又經(jīng)常重復(fù)的動(dòng)作。
2.網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展使各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)帶來巨大的變革，由于網(wǎng)絡(luò)的普及，促進(jìn)了基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展，而且遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)技術(shù)使機(jī)械制造業(yè)發(fā)生了根本性變化，利用家庭網(wǎng)絡(luò)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)使人們?cè)诩依锵韾鄹鞣N高技術(shù)帶來的便利與快樂。
3.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)的機(jī)械接口、電氣接口和動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但十分有前途的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)與一體的動(dòng)力單元，具有視覺、圖象處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元以及完成各種典型操作的機(jī)械裝置。由于利益沖突，近期很難制定國內(nèi)或國際上的這個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建大企業(yè)來逐漸形成。
4.微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末，是機(jī)電一體化的新的發(fā)展方向，其表現(xiàn)形式是微電子機(jī)械系統(tǒng)。微機(jī)電一體化產(chǎn)品,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品。并向微米、納米發(fā)展。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了，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，組成一種自律元件。微機(jī)電一體化的產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性能。
5.自帶能源化
自帶能源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有的能源，無需外部供電。能源一直是科學(xué)家的研究重點(diǎn)。太陽能電池、燃料電池和各種高性能的大容量的電池相繼產(chǎn)生。給許多場合，無法使用電能，而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶能源有其特有的好處和優(yōu)勢(shì)。
6.綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們帶來了巨大的變化。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)重的污染。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用、和銷毀的生命過程中符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途，機(jī)電一體化產(chǎn)品綠色化主要指，使用時(shí)不污染環(huán)境。能回收在利用的產(chǎn)品。
總結(jié)：
機(jī)電一體化技術(shù)可以用來設(shè)計(jì)新型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，改造舊的機(jī)電產(chǎn)品，使機(jī)電產(chǎn)品的面貌大大改觀，達(dá)到功能增強(qiáng)、體積減小、重量減輕、可靠性提高、性能價(jià)格比大大改善的目的。機(jī)電一體化已從單純研究機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)等發(fā)展成為一門有機(jī)融合各項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)整體。而融合各種技術(shù)的機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將變得越來越明顯，它必將有力的促進(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)展中起到舉足輕重的作用。
參考文獻(xiàn)
1.李建勇．機(jī)電一體化技術(shù)．北京：科學(xué)出版社，
2.王中杰。智能控制綜述。基礎(chǔ)自動(dòng)化
關(guān)鍵字：機(jī)電一體化核心技術(shù)應(yīng)用范圍發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)： TU85文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電工電子技術(shù)以及其他技術(shù)等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，并綜合的運(yùn)用在實(shí)際工作中去的一項(xiàng)跨學(xué)科綜合技術(shù)，在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，機(jī)電一體化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用。
一 機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化是各項(xiàng)技術(shù)的綜合，其核心技術(shù)主要機(jī)械技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)等，下面本文就簡單的介紹機(jī)電一體化中的核心技術(shù)。
（一）機(jī)械技術(shù)
可以說，機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)，該技術(shù)的重點(diǎn)是怎樣和機(jī)電一體化技術(shù)相協(xié)調(diào)，并利用其新技術(shù)來更新自身的發(fā)展觀念，實(shí)現(xiàn)機(jī)械技術(shù)在結(jié)構(gòu)上和性能上的轉(zhuǎn)變，既能夠滿足體積和重量減少的要求，也能夠?qū)崿F(xiàn)提高精度改善性能的目標(biāo)。
（二）系統(tǒng)技術(shù)
機(jī)電一體化中的系統(tǒng)技術(shù)就是以整體的概念組織和應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)，并從全局的角度出發(fā)，將總體分解成相互聯(lián)系的各個(gè)系統(tǒng)單元。在該技術(shù)應(yīng)用中，接口技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵的因素，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)中各個(gè)部分相互連接的重要保證，因此說對(duì)于接口技術(shù)需要重點(diǎn)把握。
（三）自動(dòng)控制技術(shù)
自動(dòng)控制技術(shù)就是在自動(dòng)控制的理論下根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真，該技術(shù)包括了速度控制系統(tǒng)、高精度定位控制系統(tǒng)以及自適應(yīng)控制系統(tǒng)等，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)的信息記錄和檢索。
（四）計(jì)算機(jī)技術(shù)
計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中占據(jù)著重要的地位，計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)相融合，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的高精度交換和存取，運(yùn)算速度快且精確度高，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)還包括了人工智能技術(shù)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展都起到了重要的作用，所以說計(jì)算機(jī)技術(shù)是機(jī)電一體化核心技術(shù)中的關(guān)鍵因素。
（五）傳感檢測(cè)技術(shù)
傳感檢測(cè)技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)中的感受器官，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，傳感檢測(cè)技術(shù)的功能越強(qiáng)大，整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高，因此說要采取措施提升傳感檢測(cè)技術(shù)的功能強(qiáng)度，促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
二 機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用范圍
（一）數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)過發(fā)展已經(jīng)在結(jié)構(gòu)和功能上獲得了明顯的提升，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用更能夠?qū)崿F(xiàn)操作和控制上的高精確度。如在開放性設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)硬件結(jié)構(gòu)和功能模塊的層次性和兼容性，并符合接口的標(biāo)準(zhǔn)，這樣能夠提高使用效益；再如機(jī)電一體化技術(shù)能夠?yàn)閿?shù)控機(jī)床操作提供面向車間的編程技術(shù)，并能夠?qū)崿F(xiàn)二維和三維加工的動(dòng)態(tài)仿真。除此之外，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)軟件的模塊化設(shè)計(jì)，這樣既能夠豐富數(shù)控功能，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床操作的多渠道控制。
（二）鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用主要在于交流傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，隨著電力技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了交流傳動(dòng)取代直流傳動(dòng)。現(xiàn)在無論是較大容量的電機(jī)或者是較小容量的電機(jī)，都能夠使用同步的電機(jī)或者是異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。這一進(jìn)步要得益于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。
（三）制造業(yè)中的應(yīng)用
在制造業(yè)中，機(jī)電一體化技術(shù)中的柔性制造系統(tǒng)能夠帶動(dòng)制造業(yè)的快速發(fā)展，該系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，是由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床以及自動(dòng)化倉庫等組成的，在機(jī)電一體化技術(shù)的帶動(dòng)下，能夠?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)的且實(shí)時(shí)的進(jìn)行制造生產(chǎn)，并且其生產(chǎn)能力能夠滿足制造業(yè)的需求，尤其是適用于多品種的小批量生產(chǎn)中更能夠發(fā)揮功效。
三 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
上文中從機(jī)電一體化的核心技術(shù)及其廣泛的應(yīng)用兩個(gè)方面進(jìn)行了論述，隨著科技的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)也朝著更為廣闊的空間發(fā)展，下面本文就從以下幾個(gè)方面論述幾天一體化技術(shù)今后的發(fā)展趨勢(shì)。
（一）數(shù)字智能化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化的數(shù)字智能化設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，例如虛擬設(shè)計(jì)、集成制造等都將在今后的發(fā)展中成為可能。數(shù)字智能化要求機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品需要具備高可靠性、可維護(hù)性以及便捷操作性的特點(diǎn)，同時(shí)，高性能以及高速的處理使得機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有一定程度的人工智能也是可能的，由此可見，數(shù)字智能化是機(jī)電一體技術(shù)今后發(fā)展不可避免的一大趨勢(shì)。
（二）微型化
微型化是指機(jī)電一體化技術(shù)想著微型機(jī)器以及微觀領(lǐng)域的方向發(fā)展，微型化起源于上世紀(jì)八十年代，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步已經(jīng)獲得了較快的發(fā)展，微機(jī)電一體化的產(chǎn)品具有體積小的特點(diǎn)，這樣能夠大大的降低生產(chǎn)的能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，同時(shí)由于體積小運(yùn)動(dòng)靈活，能夠廣泛的在軍事及醫(yī)療方面應(yīng)用，具有其他技術(shù)不能夠比擬的優(yōu)勢(shì)。由此可見，機(jī)電一體化技術(shù)向著微型化的方向在不斷發(fā)展，有可能實(shí)現(xiàn)超精密技術(shù)的突破。
（三）模塊化
機(jī)電一體化技術(shù)下的產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)廠家眾多，要研制出具有標(biāo)準(zhǔn)接口、動(dòng)力接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品十分困難，但是有十分必要，因此說模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展中十分艱巨的任務(wù)，但是也是不可避免的一種趨勢(shì)。例如研制出具有智能調(diào)速的機(jī)電一體化動(dòng)力單元，具有圖像處理和測(cè)距等功能的控制模塊，這樣能夠更加清晰的進(jìn)行操控，也能夠在這些模塊的基礎(chǔ)上研發(fā)新型的產(chǎn)品，能夠?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)廠商提供廣闊的發(fā)展前景。
（四）集成化
機(jī)電一體化技術(shù)的集成化發(fā)展，這其中既包括了其核心技術(shù)的相互融合和滲透，也包含了各種產(chǎn)品的優(yōu)化和組合，集成化能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品在生產(chǎn)中的同時(shí)加工、裝配以及檢測(cè)等多道工序，提高加工效率。為此可以將機(jī)電一體化系統(tǒng)中的各種功能進(jìn)行分解，使各環(huán)節(jié)在實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上再通過各項(xiàng)技術(shù)措施和硬件基礎(chǔ)將各個(gè)功能層次實(shí)現(xiàn)聯(lián)合，達(dá)到集成化發(fā)展的狀態(tài)，這樣能夠使其性能和功能實(shí)現(xiàn)最大化。今后機(jī)電一體化的產(chǎn)品向著多品種和小批量自動(dòng)高效生產(chǎn)的方向發(fā)展，為了保證生產(chǎn)順利，集成化是一個(gè)具有潛力的發(fā)展趨勢(shì)，能夠?qū)C(jī)電一體化技術(shù)的功能充分的發(fā)揮。
（五）綠色化
科學(xué)技術(shù)在帶來便利的同時(shí)也會(huì)造成一定程度的污染，給生態(tài)環(huán)境造成破壞，所以可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前各行各業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，所以機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展也要朝著綠色化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的低能耗、低污染，產(chǎn)品使用之后還能夠循環(huán)利用，高技術(shù)的綠色化發(fā)展不僅是今后發(fā)展的趨勢(shì)，也是技術(shù)發(fā)展不能夠忽視的一個(gè)關(guān)鍵因素。
結(jié)束語：機(jī)電一體化是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的技術(shù)，它融合了機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步各種技術(shù)的有點(diǎn)相互融合實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展。本文就以此為出發(fā)點(diǎn)，從機(jī)電一體化技術(shù)的核心技術(shù)、在實(shí)際中的應(yīng)用以及該技術(shù)今后的發(fā)展方向三個(gè)方面進(jìn)行了論述。技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，希望其在今后的發(fā)展中能夠有更廣闊的前景。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化技術(shù) 人才需求 調(diào)研
【中圖分類號(hào)】G717 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2015）17-0027-05
一 調(diào)研目的
調(diào)研吳中區(qū)及周邊機(jī)電類企業(yè)，通過對(duì)企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)、用人層次、招聘途徑、員工培訓(xùn)以等各個(gè)方面的調(diào)研，分析企業(yè)對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)人才需求、崗位要求、素質(zhì)能力等方面的要求，探尋機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵問題和教學(xué)體系設(shè)計(jì)的思路，調(diào)整我校機(jī)電一體化專業(yè)下一步建設(shè)和發(fā)展的方向，為我校機(jī)電一體化專業(yè)辦出特色、辦出成效，為人才培養(yǎng)目標(biāo)的修訂奠定基礎(chǔ)。
二 調(diào)研對(duì)象
調(diào)研對(duì)象為機(jī)電類國有、民營、外資等企業(yè)人事經(jīng)理、部門經(jīng)理、技術(shù)骨干、我校機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生。具體企業(yè)有蘇州新火花機(jī)床有限公司、蘇州寶瑪數(shù)控設(shè)備有限公司等企業(yè)。
三 調(diào)研方法
1.典型調(diào)研
重點(diǎn)調(diào)查與我校機(jī)電專業(yè)長期緊密合作的企業(yè)。調(diào)研該企業(yè)的生產(chǎn)崗位，崗位要求，企業(yè)招聘要求，員工的學(xué)歷結(jié)構(gòu)，企業(yè)管理制度，企業(yè)文化生活等。采用企業(yè)參觀、企業(yè)骨干訪談等形式。
2.重點(diǎn)調(diào)研
重點(diǎn)調(diào)查近兩年機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)生。調(diào)研畢業(yè)生所在的企業(yè)、工作崗位、崗位要求、企業(yè)管理、企業(yè)文化等。
3.抽樣調(diào)研
針對(duì)開辦本專業(yè)來，抽樣采集優(yōu)秀企業(yè)生的典型案例。調(diào)研優(yōu)秀畢業(yè)生成長過程中，基本素養(yǎng)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)等要素與個(gè)人成才的關(guān)系。
四 調(diào)研內(nèi)容
1.現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是提高現(xiàn)代化制造產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要手段。隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類變得越來越廣泛，在各行各業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)、制造、運(yùn)行與維修及其他環(huán)節(jié)中都占據(jù)了極其重要的戰(zhàn)略地位。用高新技術(shù)來改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，而且新技術(shù)本身也要形成產(chǎn)業(yè)化。
2.人才供需狀況
調(diào)研蘇州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，裝備制造產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)所占比重較高，圖1說明蘇州產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中裝備產(chǎn)業(yè)內(nèi)的企業(yè)占到35%。
3.崗位技能情況
本次主要調(diào)研17家企業(yè)，了解企業(yè)的主要生產(chǎn)產(chǎn)品，企業(yè)的基本性質(zhì)，企業(yè)的主要崗位，以及主要崗位的基本要求等。表1為調(diào)研企業(yè)的主要信息。
蘇州市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“中職機(jī)電專業(yè)‘工學(xué)六合一’人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐研究”（批準(zhǔn)號(hào)：130502171）
本次對(duì)近兩年的畢業(yè)生調(diào)查中，對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所覆蓋的職業(yè)崗位群進(jìn)行匯總。用人單位對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生所開設(shè)的崗位分布情況如下表2所示。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生主要從事機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測(cè)和維護(hù)等相關(guān)的崗位，也有部分營銷及售后服務(wù)和生產(chǎn)管理工作。
在近兩年機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)生調(diào)查中，不同性質(zhì)的企業(yè)對(duì)近年來我校畢業(yè)生的整體素質(zhì)和能力基本肯定，各單位對(duì)我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的崗位能力提出不同的要求，見機(jī)電一體化專業(yè)崗位專項(xiàng)能力表。
五 調(diào)研分析
1.從業(yè)人員分析
企業(yè)中，目前招聘人員的途徑主要是通過傳統(tǒng)媒體廣告招聘、校園招聘會(huì)、人才資源中介機(jī)構(gòu)、內(nèi)部員工推薦、現(xiàn)場招聘會(huì)、網(wǎng)絡(luò)招聘等形式。職業(yè)學(xué)校學(xué)生主要以校園招聘會(huì)招聘為主。圖2為企業(yè)員工招聘渠道與招聘數(shù)量比例圖。
圖2 企業(yè)員工招聘渠道
對(duì)于各個(gè)崗位人才層次需求，不同類型的企業(yè)需求有很大的不同，但是總體趨勢(shì)是：技術(shù)工人的人才層次集中在高職和中專學(xué)生，現(xiàn)場管理人員集中在高職和本科學(xué)生；設(shè)計(jì)人員通常集中在本科生。其中調(diào)研的13家企業(yè)普遍認(rèn)為高職學(xué)生基本素質(zhì)好，基本功扎實(shí)，自我學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，業(yè)務(wù)能力提升快，有團(tuán)隊(duì)合作精神，也更便于管理，而且到具體崗位后，上手較快，并能勝任多個(gè)崗位需求。圖3為企業(yè)員工學(xué)歷層次分布圖。
圖3 企業(yè)員工學(xué)歷層次分布
對(duì)于現(xiàn)場管理人員來說，企業(yè)偏向選擇高職生和本科生，這部分人員都需要從基層做起，了解具體產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程，能在現(xiàn)場指導(dǎo)工人解決生產(chǎn)加工中出現(xiàn)的問題。對(duì)于選擇高職還是本科生，企業(yè)的使用部門更多的是要看其工作中的表現(xiàn)和適應(yīng)能力，并不是太注重其學(xué)歷。圖4為企業(yè)員工技能等級(jí)分布圖。
圖4 企業(yè)員工技能等級(jí)分布
2.課程設(shè)置分析
根據(jù)調(diào)研，明確機(jī)電一體化專業(yè)主要面向的職業(yè)與崗位，掌握具體崗位主要業(yè)務(wù)工作。表4為機(jī)電一體化職業(yè)崗位分析表。
結(jié)合企業(yè)具體崗位要求，將其細(xì)分于專業(yè)課程內(nèi)，
并機(jī)電一體化專業(yè)的職業(yè)能力與課程相對(duì)應(yīng)。
3.招生就業(yè)分析
2013、2014年我校招收的590名五年一貫制學(xué)生中，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人數(shù)穩(wěn)定于13%。圖5為2013、2014年江蘇省吳中中等專業(yè)學(xué)校五年制專業(yè)招生比例。
近兩年，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)畢業(yè)學(xué)生共190人，就業(yè)率100%，專業(yè)對(duì)率92%。在175名專業(yè)對(duì)口人名中，按機(jī)電產(chǎn)品制造、機(jī)電產(chǎn)品維修、機(jī)電產(chǎn)品銷售三個(gè)就業(yè)方向，見圖6：機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向比例圖。
4.同類院校分析
我校周邊開設(shè)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的職業(yè)學(xué)校有蘇州高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)校、蘇州相城中等專業(yè)學(xué)校，它們都是江蘇省聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院的分院或辦班點(diǎn)，它們具有相同的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。我校五年一貫制按江蘇城市職業(yè)學(xué)院招生，在江蘇城市職業(yè)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的框架內(nèi)，結(jié)合我校的特色，制訂出符合我區(qū)及蘇州市對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)的需求而開發(fā)的人才培養(yǎng)方案。
以開發(fā)的兩分人才培養(yǎng)方案進(jìn)行對(duì)比，我校的人才培養(yǎng)方案在修訂中，更具特色，主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）崗位任務(wù)與職業(yè)能力更加細(xì)化。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在崗位工作任務(wù)與職業(yè)能力的分析上，圍繞機(jī)電產(chǎn)品安裝與調(diào)試、機(jī)電設(shè)備維護(hù)與維修、機(jī)械零部件生產(chǎn)、機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與管理、機(jī)電產(chǎn)品售后服務(wù)等核心崗位，更加具體，對(duì)職業(yè)能力要求與素質(zhì)更加細(xì)化，培養(yǎng)方向更加清晰。（2）職業(yè)能力結(jié)構(gòu)更加真實(shí)。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)將職業(yè)能力培養(yǎng)細(xì)分為專業(yè)能力、社會(huì)能力、方法能力的三個(gè)維度，并呈現(xiàn)出具體的內(nèi)涵。人才培養(yǎng)方案的實(shí)施更具可操作性。（3）課程的教學(xué)內(nèi)容與要求更具針對(duì)性。我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所包含的課程從課時(shí)分配、主要教學(xué)內(nèi)容及要求、教學(xué)實(shí)施建設(shè)、考核方法等方面進(jìn)行描述，為課程實(shí)施帶來更大的便利。
六 調(diào)研結(jié)論
1.人才培養(yǎng)定位準(zhǔn)確
在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)以“培養(yǎng)與我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)要求相適應(yīng)，德、智、體、美全面發(fā)展，具備良好的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)，從事機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試、檢測(cè)和維護(hù)等相關(guān)崗位的技術(shù)工作，適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理一線需要的發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才”，作為人才培養(yǎng)目標(biāo)，定位清楚，方向明確，符合企業(yè)、學(xué)生、家長的要求。
2.人才培養(yǎng)途徑有效
我校在該專業(yè)的開辦中，主要通過以下途徑來完成人才培養(yǎng)。
第一，以專業(yè)建設(shè)提升專業(yè)內(nèi)涵。在學(xué)校宏觀調(diào)控下，機(jī)電一體化專業(yè)團(tuán)隊(duì)緊抓各種機(jī)遇，以專業(yè)建設(shè)為抓手，全面提升機(jī)電一體化專業(yè)內(nèi)涵。在專業(yè)建設(shè)中，積極參與省市級(jí)各項(xiàng)評(píng)估，反復(fù)錘煉機(jī)電一體化專業(yè)的辦學(xué)能力。近年來，專業(yè)教學(xué)設(shè)施設(shè)備得到不斷充實(shí)，師資隊(duì)伍不斷壯大，教學(xué)管理更加規(guī)范，學(xué)生就業(yè)形勢(shì)更加喜人。2013年機(jī)電一體化專業(yè)被評(píng)為省品牌專業(yè)。
第二，以課程改革促進(jìn)教學(xué)效果。加強(qiáng)校企合作，在“工學(xué)六合一”教學(xué)模式下，開展課程改革。以機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案為綱領(lǐng)，開發(fā)專業(yè)課程標(biāo)準(zhǔn)，以建設(shè)校級(jí)、區(qū)級(jí)、市級(jí)精品課程為抓手，建設(shè)校本特色教材、課程資源庫。
以校企聯(lián)動(dòng)、引入企業(yè)生產(chǎn)案例改革實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)。建立學(xué)校專業(yè)教師與企業(yè)工程師聯(lián)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)，指導(dǎo)機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生技能訓(xùn)練。將企業(yè)生產(chǎn)案例引入校園，轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，貫穿于實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，提高學(xué)生技能訓(xùn)練的針對(duì)性與實(shí)效性。通過第三方（企業(yè)工程師、區(qū)技能鑒定員）對(duì)技能訓(xùn)練進(jìn)行考核，提高考核的公平性。
第三，以技能競賽提升實(shí)踐能力。校技能節(jié)中車工、鉗工、維修電工等項(xiàng)目的開設(shè)，為機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生技能的選擇提供很大的平臺(tái)。積極參與蘇州市技能競賽，更大程度地提升師生技能的水平。
第四，以“三創(chuàng)”基地引導(dǎo)創(chuàng)業(yè)意識(shí)。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)所在系部，建立了學(xué)校“車娛水”洗車行、“衣香坊”洗衣房，為機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生提供了創(chuàng)業(yè)平臺(tái)。課余時(shí)間在“三創(chuàng)”基地工作，提高學(xué)生創(chuàng)業(yè)意識(shí)，增加了創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)，提高服務(wù)能力。
3.教學(xué)改革成效明顯
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，推動(dòng)教學(xué)工作必須進(jìn)行一系列的改革。首先是建設(shè)好一支教師隊(duì)伍。一方面以名師工作培養(yǎng)班、青年教師培養(yǎng)班的開設(shè)，梳理我校教師教育教學(xué)理念，增加現(xiàn)代職業(yè)教育改革意識(shí)。另一方面通過一些培訓(xùn)，提高教師職業(yè)教育的各項(xiàng)能力。其次是大力提升課堂教學(xué)效果。結(jié)合職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點(diǎn)，加強(qiáng)理實(shí)一體化、項(xiàng)目化教學(xué)，轉(zhuǎn)換教師角色，實(shí)現(xiàn)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)。再次大力改革評(píng)價(jià)方式。將結(jié)果性考核轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程性考核，嘗試學(xué)校考核轉(zhuǎn)變?yōu)榈谌娇己耍瑥亩鴮?shí)現(xiàn)學(xué)生考核的合理性、公平性。
4.師資實(shí)力雄厚
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)有著一支知識(shí)扎實(shí)、技能過硬、理念先進(jìn)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，能夠勝任好機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的各項(xiàng)教育教學(xué)工作。第一，校內(nèi)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)教師現(xiàn)有24人，師生比1∶16，其中研究生學(xué)歷（碩士學(xué)位）達(dá)到29%，高級(jí)職稱達(dá)到8.3%以上，獲得機(jī)電專業(yè)相關(guān)的技師資格達(dá)到100%。第二，兼職教師團(tuán)隊(duì)。聘用蘇州新火花機(jī)床有限公司高級(jí)工程師高×強(qiáng)等8名企業(yè)專家、蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院溫×芳博士等4名高職校教授參與教育教學(xué)工作。外聘教師為該專業(yè)教育教學(xué)注入更多新鮮的元素，為辦出特色專業(yè)提供有力的保障。
