時間：2023-03-17 18:12:34
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇機械一體化論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
2機電一體化發(fā)展趨勢
隨著各科技術(shù)的不斷發(fā)展、相互融合，以及社會經(jīng)濟發(fā)展對機電一體化提出的必然發(fā)展需求，導(dǎo)致機電一體化在未來的發(fā)展過程中將呈現(xiàn)以下幾大趨勢：
（1）智能化。人工智作為科技進步的一種體現(xiàn)，代表著一種新的生產(chǎn)力，在問世之初就得到了社會各個方面的關(guān)注?！爸悄芑钡闹饕枋鰧ο笫菣C器設(shè)備的行為，這是各科學技術(shù)相互融合的一個必然結(jié)果，即結(jié)合控制理論、計算機科學、心理學等新思想，使機器本身如同人類一樣具有邏輯、判斷以及自主決策等能力，從而更好的控制發(fā)展進程，實現(xiàn)目標。
（2）微型化。微型化主要指的是物體的體積方面，泛指機電一體化產(chǎn)品的體積之小，其尺單位一般用毫米，甚至是微米、納米。微型化的主要特點是主要體現(xiàn)在:體積小、耗能小、運動靈活。機電一體化技術(shù)的微型化將在社會的各個方面得到應(yīng)用，尤其是精細化的行業(yè)和部門，如：醫(yī)療、軍事、信息等多個方面。
（3）綠色化。社會的持續(xù)發(fā)展給人們帶來巨大改變，在物質(zhì)豐富、生活舒適的同時，資源減少，生態(tài)環(huán)境嚴重污染等問題要同時浮現(xiàn)。在保護環(huán)境成為社會發(fā)展的必然前提的社會環(huán)境下，綠色產(chǎn)品的概念應(yīng)運而生。作為綠色產(chǎn)品必需滿足符合環(huán)境保護及人類健康這兩大硬性指標，這主要體現(xiàn)在其產(chǎn)品的設(shè)計、產(chǎn)品的制造過程、產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷毀的幾大方面。而作為機電一體化這一特殊的對象，其綠色化主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷毀的兩大大方面，即在使用的過程中不污染生態(tài)自然環(huán)境，同時能夠回收利用。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，順應(yīng)了時代的發(fā)展要求，將具有廣闊的發(fā)展前景。
（4）模塊化。在現(xiàn)實社會的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)具有標準的、統(tǒng)一接口的一體化產(chǎn)品需要具備兩大方面的因素：第一、一體化產(chǎn)品的各種類具有明確的技術(shù)標準，第二，生產(chǎn)機電一體化電子產(chǎn)品的廠家能夠嚴格按照各種類的技術(shù)標準進行生產(chǎn)，且所生產(chǎn)的產(chǎn)品各項技術(shù)指標過關(guān)。但是，現(xiàn)實社會中這兩方面的因素不能夠達到生產(chǎn)標準化、統(tǒng)一接口的機電一體化產(chǎn)品單元，成為一項十分復(fù)雜的事情。但研制和開發(fā)具有標準接口機電一體化產(chǎn)品單元本身對于機電一體化的發(fā)展是非常重要的事情。
（5）網(wǎng)絡(luò)化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，科學技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、人們生活等方面都發(fā)生了重大改變。在全球經(jīng)濟發(fā)展過程中，各產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售等各個環(huán)節(jié)都隨著網(wǎng)絡(luò)的全球化納入到全球經(jīng)濟發(fā)展過程中，各企業(yè)之間的競爭也隨著這種進程呈現(xiàn)出全球化的態(tài)勢?？梢院敛豢鋸埖恼f，只要研制出的機電一體化新產(chǎn)品滿足社會需求且質(zhì)量保證，暢銷全球?qū)⒉皇菃栴}。
3機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用
機電一體化技術(shù)在被引進工程機械這一領(lǐng)域后，其應(yīng)用領(lǐng)域及范圍非常廣泛，這主要源于機電一體化技術(shù)在工程機械領(lǐng)域所產(chǎn)生的以下幾大方面作用：
3.1監(jiān)督與控制
機電一體化這一技術(shù)被引入到工程機械領(lǐng)域之后，在該領(lǐng)域所發(fā)揮的作用主要是利用電子一體化產(chǎn)品的各種功能如智能化，其所發(fā)揮的作用主要多種多樣，其中監(jiān)督與控制作用是在該領(lǐng)域所發(fā)揮的關(guān)鍵作用之一。監(jiān)督和控制主要是利用了機電一體化的半智能化特點，對工程機械的使用過程及故障的出現(xiàn)進行自動的監(jiān)督和控制，從而減少相關(guān)事故的發(fā)生，提高安全性。這主要體現(xiàn)在以下三大方面：第一、電子監(jiān)控，第二、自動報警、第三、故障自診。
3.2節(jié)能降耗
沒有將機電一體化引入至工程機械領(lǐng)域時傳統(tǒng)意義上的工程機械領(lǐng)域，存在一個非常突出的問題：功能與功能之間無一定的相關(guān)性、聯(lián)系性，呈現(xiàn)相互杜歷的態(tài)勢，這就致使各功能之間不能進行有機的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而致使設(shè)備的利用效率偏低，生產(chǎn)資源浪費相對比較嚴重。
3.3提高作業(yè)精度
產(chǎn)品的作業(yè)精度直接影響著工程的質(zhì)量，對于工程所具有的各種效益必將產(chǎn)生直接的影響。這不僅體現(xiàn)在施工過程中，在簡單的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中同樣如此。一般情況下，機床加工的不良產(chǎn)品的成因主要是人的因素，即人的技術(shù)水平以及操作經(jīng)驗。機電一體化技術(shù)在工程機械中的引用，很大一方面是借助電子系統(tǒng)的精密控制系統(tǒng)，從而，不僅實現(xiàn)了其自動化、智能化，而且同時減少人為因素引起的各種失誤和偏差，從而提高工程機械工作的精密程度，確保產(chǎn)品質(zhì)量。
3.4降低勞動強度
目前，工程機械施工操作過程中呈現(xiàn)的自動化或者半自動化這一特點，是對機電一體化技術(shù)引入后的一個必然結(jié)果。這促使在施工過程中，勞動者的勞動強大得到大大降低，同時能夠在同時間段內(nèi)完成各種不同工作，促使工作效率得到大大提高。
2機電一體化在電力變壓器繞線機的應(yīng)用
電力變壓器的環(huán)型鐵心使用高導(dǎo)磁率的硅鋼帶繞置。用環(huán)型鐵心繞制的電力變壓器，具有低損耗、低躁聲、漏磁小的特點，是近幾年電力行業(yè)推廣使用的電力變壓器。電力變壓器繞線機是制造這種電力變壓器的專用設(shè)備。該繞線機可以繞制100kW以下的電力變壓器的三相繞組。該設(shè)備能夠根據(jù)繞組導(dǎo)線的線徑調(diào)整繞制的速度；具有緩慢起動、停止的功能，以防止繞線機因快速起動造成斷線的現(xiàn)象；能夠自動記錄繞組的繞制匝數(shù)；能夠預(yù)置繞制匝數(shù)，當實際繞制匝數(shù)等于預(yù)置繞制匝數(shù)時，繞線機能夠自動停車?？梢哉f，在變壓器繞線機中運用機電一體化，極大的提高了其運行效率和質(zhì)量。其中，機電一體化繞線機的控制系統(tǒng)是由可編程序控制器和變頻器組成。其控制面板包適各種按鈕、選擇開關(guān)，用于給PLC輸入控制信號。繞組匝數(shù)的預(yù)置使用4位撥碼盤，將4位十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成16位二進制數(shù)，送到PLC的輸入口。旋轉(zhuǎn)編碼器將轉(zhuǎn)數(shù)脈沖送到PLC的輸入口，從而測定繞組的實際繞制匝數(shù)。旋轉(zhuǎn)編碼器將主軸電動機轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)槊}沖計數(shù)信號，作為比較數(shù)據(jù)。在這樣的控制系統(tǒng)下，變壓器的繞線機實現(xiàn)了較高的自動化和智能化，生產(chǎn)效率有了顯著提升。
3機電一體化的主要發(fā)展方向
3.1智能化。機電一體化產(chǎn)品的智能化主要是使高性能、高速的微處理實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能，機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用代表。智能化通過對機器行為的描述，在控制理論科學的基礎(chǔ)上，應(yīng)用人工智能、運籌學、模糊數(shù)學、計算機科學、生理學、心理學等新思想和新方法，使機器具有邏輯思維、判斷推理最終能夠自主決策。
1.1智能化依據(jù)多學科知識理論，構(gòu)建人類智能模擬體系，將其運用到機械構(gòu)造上，從而使得機械具備一定的分析推理能力，并且慢慢去取代人的勞動，這是未來機電一體化的發(fā)展趨勢之一，也是其區(qū)別于傳統(tǒng)機械自動化技術(shù)的關(guān)鍵所在。當然，實現(xiàn)智能化，需要以多學科去進行理論研究，建立模擬系統(tǒng)，由此將其引入到機械設(shè)備上，以實現(xiàn)機電一體化的智能化。
1.2迷你化所謂機電一體化的迷你化，就是使得機電設(shè)備在保證運作效率和質(zhì)量的同時，使得其體積不斷減小，其能耗不斷降低。很多情況下，運用于工程機械的機電一體化技術(shù)，在對于其結(jié)構(gòu)進行改造升級的同時，也使得其體積變大，這樣很不利于生產(chǎn)操作工作的開展。由此，迷你化，將成為未來機電一體化的發(fā)展趨勢之一，也是很有必要的。
1.3數(shù)字化隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，其在工程機械方面同樣可以使用。也就是說，數(shù)字化發(fā)展，也是機電一體化的發(fā)展趨勢之一，在這樣的導(dǎo)向下，未來的機電一體化可以動態(tài)化的實現(xiàn)平臺操作，各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)資源共享，這將成為促進生產(chǎn)效率進一步提高的重要舉措。
1.4環(huán)保化機電一體化未來發(fā)展同樣需要將環(huán)境保護考慮進去，這是建設(shè)環(huán)境友好型社會的重要內(nèi)容，也是企業(yè)責任的具體表現(xiàn)。對于機械行業(yè)來講，如何保證在機電一體化技術(shù)應(yīng)用的同時，避免產(chǎn)生生態(tài)污染，增強其循環(huán)利用效率，是很值得我們?nèi)ゲ粩嗵轿龅膯栴}，這也是決定機電一體化實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題。
1.5整體化現(xiàn)階段機電一體化技術(shù)運用與工程機械領(lǐng)域，還不是很充分，僅僅在部分環(huán)節(jié)有著比較廣泛的應(yīng)用，要想真正實現(xiàn)機電一體化在工程機械方面的效能，還需要從多個角度去開展研究和探索，構(gòu)建工程機械體系，使得工程操作質(zhì)量和效益得以提高。由此，整體化發(fā)展，也將是機電一體化技術(shù)在工程機械領(lǐng)域方面的發(fā)展趨勢之一。
2機電一體化技術(shù)應(yīng)用措施分析
當前，石油機械工程所涉及到的行業(yè)領(lǐng)域是非常多元且復(fù)雜的，無論是在海洋環(huán)境還是在陸地環(huán)境下，無論是地面工作區(qū)域還是地下工作區(qū)域，無論是精密性儀器還是大型機械設(shè)備，都需要通過應(yīng)用機電一體化技術(shù)的方式達到提高機械設(shè)備綜合運行性能的目的。同時，石油機械工程建設(shè)運行中潛在著非常多的危險性因素，再加上能源消耗量較大，勞動效率較低，因此必須通過應(yīng)用機電一體化技術(shù)的方式，對傳統(tǒng)意義上的機械設(shè)備進行改造升級，以促進其整體運行水平的提升。在這一過程當中，要求關(guān)注以下幾個方面的問題:第一，需要工作人員正確認識到石油化工工程中對機械設(shè)備進行機電一體化改造的重要意義:在石油化工領(lǐng)域中實施機電一體化技術(shù)能夠促進相關(guān)機械設(shè)備性能的改變，實現(xiàn)對組成系統(tǒng)的擴展，包括計算機，動力系統(tǒng)，驅(qū)動系統(tǒng)，執(zhí)行機構(gòu)，以及傳感器這五個方面的。以達到優(yōu)化設(shè)備整體運行效率的目的;第二，需要對機電一體化的發(fā)展動向進行及時了解與關(guān)注:石油化工領(lǐng)域中相關(guān)工作人員需要及時對機電一體化技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展情況進行分析與了解，對相關(guān)資料進行收集，以分析業(yè)內(nèi)機電一體化技術(shù)的發(fā)展水平與趨勢，根據(jù)實際情況，引入國外先進的技術(shù)或成熟的經(jīng)驗;第三，需要做好對機電一體化技術(shù)應(yīng)用的調(diào)查研究工作:對于石油化工工程而言，機械設(shè)備作業(yè)多需要在野外環(huán)境下開展。由于野外環(huán)境的變化性因素眾多，再加上石油機械的工藝過程比較復(fù)雜，因此此類機械往往精度要求較低。這就需要工作人員深入分析并統(tǒng)計石油機械行業(yè)存在的薄弱之處以及優(yōu)勢所在，充分了解矛盾最為突出的產(chǎn)品，將其作為機電一體化技術(shù)應(yīng)用的最主要產(chǎn)品;第四，需要做好對機電一體化技術(shù)應(yīng)用的可行性規(guī)劃工作:以石油化工工程為立足點，對機電一體化技術(shù)應(yīng)用問題的研究與分析，能夠使機電部門，儀表部門，以及電子部門等協(xié)調(diào)一致發(fā)展。為了能夠促進機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，必須選擇普及率較高且成本較低的機電一體化產(chǎn)品作為切入點，從而分階段分步驟的改造現(xiàn)有設(shè)備;第五，需要進一步強調(diào)石油化工工程中機電一體化技術(shù)應(yīng)用的可行性:結(jié)合已有的實踐工作經(jīng)驗來看，為了促進機電一體化技術(shù)的高速發(fā)展，關(guān)鍵在于遵循試點推廣的基本思路，緊緊扣住機電一體化技術(shù)的這一中心問題，以促進其經(jīng)濟效果的良性發(fā)揮。結(jié)合當前本領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀來看，認為機電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以從長距離輸油管線自動化管理，石油化工設(shè)備，鉆井作業(yè)設(shè)備，轉(zhuǎn)油站設(shè)備，泵站設(shè)備等角度入手，配合研究相應(yīng)的程序控制方案，以促進其一體化技術(shù)的長效發(fā)展。
2.機電一體化在工程機械中的應(yīng)用措施
2.1機電一體化技術(shù)在機床的應(yīng)用我國數(shù)控機床一般使用Z80-CPU軟件實現(xiàn)機電一體化，這是因為Z80-CPU系統(tǒng)開發(fā)較為簡單，且配套的芯片具有普遍性和廉價性，因此在機電一體化技術(shù)上具有額可靠性和通用性。由于我國的數(shù)控機床是按照坐標軸進行工作臺運動的，因此一般需要采用插補功能實現(xiàn)連續(xù)控制的目的。其中滾珠絲杠具有摩擦損失小、傳動效率高的優(yōu)勢可以有效消除低速爬行的現(xiàn)象，因此在數(shù)控機床的執(zhí)行機構(gòu)傳動方式可以使用該種傳動方式。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。
2.2監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用機電一體化技術(shù)在工程機械加裝電子監(jiān)控和故障診治以及自動報警系統(tǒng)可以對工程機械的各種裝置如傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、發(fā)動機以及制動系統(tǒng)等進行綜合的全方位的監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)在工程機械運行過程中如果發(fā)現(xiàn)異常，能夠自動找出機械出現(xiàn)故障的部位，并發(fā)出警報，提醒工作人員注意。因此機電一體化技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了工程機械的工作效率，而且改善了操作人員的工作環(huán)境，降低了工程機械故障維修的費用，縮減了停機維修的時間，對延長機械使用壽命和提高機械經(jīng)濟效益具有重要的作用。
2.3對柴機的控制借助機電一體化技術(shù)的電子油門控制系統(tǒng)，對柴油機安裝電子調(diào)速器和升溫控制自動系統(tǒng)可以提高對柴油機控制的便捷性。
2.4降低工程機械功耗，促進生產(chǎn)效率的提高一般的工程機械使用時功耗較高，但是生產(chǎn)效率確較低，例如傳統(tǒng)的液壓挖掘機不僅功耗較高，能量利用率不到30%，而且生產(chǎn)率較低。但是應(yīng)用了機電一體化技術(shù)的工程機械利用先進的電子控制系統(tǒng)使機械的功耗大大降低，生產(chǎn)率明顯提高，例如采用了卡特電子系統(tǒng)的液壓挖掘機，功率利用率明顯提高，從而使機器的生產(chǎn)率大大增加。又如將機電一體化技術(shù)應(yīng)用于柴油發(fā)動機，由于電子調(diào)速器等的應(yīng)用，使柴油發(fā)動機可以根據(jù)不同的工況選擇不同的工作模式，降低了柴油發(fā)動機的功耗，增加了柴油發(fā)動機的工作效率。
2.5提高產(chǎn)品質(zhì)量機電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機械中，借助電子系統(tǒng)的精密控制系統(tǒng)，可以提高工程機械工作的精密程度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進良品率的提高。一般的機床在加工產(chǎn)品時是操作人員依據(jù)自身的操作經(jīng)驗和技術(shù)進行操作的，這造成的機床生產(chǎn)的良品較低。實現(xiàn)機電一體化的機床在進行產(chǎn)品加工時依賴于電子系統(tǒng)的控制，因此精確度較高，同時監(jiān)控系統(tǒng)可以及時對機床操作進行調(diào)整，確保良品率的提高。我國較為先進的數(shù)控金切機床已經(jīng)可以進行精度為0.001毫米的作業(yè)加工，這是單純的依靠人工操作的機床難以做到的。
一、機械自動化及其特點
所謂機械自動化就是在機械制造業(yè)中使用自動化技術(shù)來實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，通過優(yōu)化有效的自動化生產(chǎn)過程加快生產(chǎn)投入原料的交工流轉(zhuǎn)速度。機械自動化的應(yīng)用是機械制造技術(shù)革新和升級、進步的重要手段，也是機械制造業(yè)發(fā)展的重要方向。其發(fā)展水平的高低對于機械制造業(yè)及社會生產(chǎn)各部門都有著重要的影響。
機械自動化的特點主要體現(xiàn)為：首先它是一種面向未來的技術(shù)，有著明確的發(fā)展范疇；其次，機械自動化是一種應(yīng)用技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)制造業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的綜合提高，并且對于生產(chǎn)工藝的改進及企業(yè)競爭力的增強有著重要的影響；再次，機械自動化的應(yīng)用有利于生產(chǎn)過程安全的提高以及生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量水平的提高等，并且有利于減少生產(chǎn)過程中的損耗，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
二、機械自動化的發(fā)展方向
隨著經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展及各領(lǐng)域的不斷延伸不同技術(shù)的結(jié)合成為一種發(fā)展的趨勢，微電子技術(shù)、計算機和軟件技術(shù)等與機械自動化技術(shù)向結(jié)合為其發(fā)展提供了新的方向。自動化的發(fā)展方向主要有光機電化、柔性化、智能化、信息化等。
光機電化的發(fā)展就是在機械自動化中引入光學相關(guān)技術(shù)，利用光學技術(shù)的特點實現(xiàn)對機械自動化傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)等的改進。光學技術(shù)與機械自動化的結(jié)合能夠相對簡化機械結(jié)構(gòu)，使其操作方式更加靈活，提高自動化控制水平。
所謂柔性化的發(fā)展方向是針對加工對象而言的，即可以在某一范圍內(nèi)實現(xiàn)加工零件種類的變化。這種柔性的自動化可以通過一定的軟件來控制機床，在加工對象類型需要變化時通過軟件的改變和必要工夾具的改變即可實現(xiàn)而無需調(diào)整機床或者設(shè)備。這種柔性自動化技術(shù)的發(fā)展對于生產(chǎn)多樣性的要求以及生產(chǎn)效率的提高有著重要的意義。
智能化是一個大的技術(shù)發(fā)展方向，它的應(yīng)用能夠有效的將人力從繁重的工作中解放出來，同時也能夠提高機械運用的效果，能夠更高些的解決一些問題。人工智能的發(fā)展是人的肢體及感官等的延伸，將其應(yīng)用到機械自動化中能夠提高機械自動化應(yīng)用的領(lǐng)域和使用水平，促進機械制造業(yè)的發(fā)展。
信息化則是與計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及經(jīng)濟全球化有著密切的聯(lián)系。全球化使得世界各國見的經(jīng)濟交流和貿(mào)易往來更加頻繁，同時它有帶動了信息化的發(fā)展，兩者對于企業(yè)的發(fā)展和競爭力的增強都有著重要的影響。機械自動化信息化發(fā)展的方向是其技術(shù)改進的要求，也是其適應(yīng)國際競爭的一種必然選擇。
此外，機械自動化的發(fā)展還會更多的關(guān)注環(huán)保及資源節(jié)約等領(lǐng)域的要求，會在其技術(shù)創(chuàng)新中融入綠色發(fā)展理念，從而降低機械制造業(yè)的資源和能源消耗，從而降低其生產(chǎn)的環(huán)境成本，實現(xiàn)工業(yè)與環(huán)境的和諧發(fā)展。
三、我國機械自動化發(fā)展所應(yīng)注意的問題
機械自動化的發(fā)展要符合國際競爭的要求也要立足本國的實際，對我國而言，要看到大的發(fā)展方向也要看到我國機械自動化發(fā)展的現(xiàn)有水平和發(fā)展階段，在充分認識國情的基礎(chǔ)上制定合理的發(fā)展戰(zhàn)略。具體而言，我國機械自動化的發(fā)展要注意一下幾個方面的問題：
第一，從我國機械自動化發(fā)展的實際出發(fā)來推動其發(fā)展。技術(shù)發(fā)展的最終目的在于其應(yīng)用，因此技術(shù)也應(yīng)該將企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)需求作為其發(fā)展的指導(dǎo)。我國機械自動化的發(fā)展要結(jié)合我國的實際情況，從企業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)需求出發(fā)，保證其發(fā)展的實用性，從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。全球化背景下，機械自動化的發(fā)展要符合國際市場及競爭的需求又要國內(nèi)市場的情況，將國內(nèi)外影響因素充分考慮的前提下制定合理的發(fā)展方案，將自動化技術(shù)與信息技術(shù)等結(jié)合，促進機械自動化技術(shù)的不斷發(fā)展。
第二，機械自動化技術(shù)的發(fā)展要關(guān)注成本與收益的問題。低成本的機械自動化技術(shù)在我國有著加大的使用空間，較低的成本投入和較快的收益回報以及相對較高的自動化水平能夠更好的滿足企業(yè)發(fā)展的需求。對于我國的機械自動化技術(shù)而言，要滿足該種要求便要將其與計算機和信息網(wǎng)絡(luò)向結(jié)合，提高其信息化水平。而這種信息化的發(fā)展需要企業(yè)建立相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，保證生產(chǎn)線的調(diào)度和供應(yīng)鏈等網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成，而這又將有利于推動不同企業(yè)間的合作，能夠形成一種協(xié)作效益和小規(guī)模的集團效益。
第三，注重機械自動化技術(shù)的配套發(fā)展。將自動化技術(shù)應(yīng)用于機械領(lǐng)域應(yīng)該在對生產(chǎn)物流及人工等因素充分研究的基礎(chǔ)上，通過機械技術(shù)、微電子以及計算機等技術(shù)的綜合應(yīng)用來實現(xiàn)。因此，機械自動化的發(fā)展不是孤立的，與其相關(guān)的微電子技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展和進步都會對自動化技術(shù)的發(fā)展水平及應(yīng)用范圍產(chǎn)生影響。在機械自動化技術(shù)發(fā)展的過程中應(yīng)該關(guān)注其生產(chǎn)線中所涉及的相關(guān)計算機的應(yīng)用以及信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等協(xié)調(diào)運作所需的技術(shù)，從技術(shù)基礎(chǔ)入手，理清該種技術(shù)之間的契合關(guān)系，形成技術(shù)發(fā)展的整體，在主體技術(shù)發(fā)展的同時也注重其他相關(guān)技術(shù)的額發(fā)展，以保證自動化的作用得到充分發(fā)揮。
第四，關(guān)注國際技術(shù)發(fā)展方向。全球化和信息化背景下任何國家經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展都不是孤立的，都會收到國際同種技術(shù)發(fā)展的影響。對于我國機械自動化技術(shù)而言，在立足國情發(fā)展到的同時也要時刻關(guān)注該技術(shù)領(lǐng)域的國際發(fā)展水平和方向，及時的借鑒國際先進技術(shù)來改進和完善我國現(xiàn)有技術(shù)。著眼于自動化技術(shù)發(fā)展的新方向，引進新的技術(shù)發(fā)展理念和方法，對于數(shù)字化、柔性化、智能化的發(fā)展方向，將計算機技術(shù)與自動化技術(shù)有機結(jié)合，并且完善我國現(xiàn)行機械生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，為自動化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]張云.淺析我國機械自動化技術(shù)的發(fā)展[J].科海故事博覽?科技探索，2012（1）
[2]馬振華，李丹.論我國機械自動化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該注重的幾個問題[J].科技資訊，2008（15）
我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施使世界上有實力的壓實設(shè)備公司看好國內(nèi)大市場，給國內(nèi)同行帶來了機遇和挑戰(zhàn)。免費論文，機電液一體化。。美國英格索蘭公司在無錫建廠、美國卡特被勒公司在徐州建廠，3－5年內(nèi)國外產(chǎn)品或獨資公司生產(chǎn)的壓實機械產(chǎn)品會占 30％以上，外資企業(yè)不僅引人硬件技術(shù)，還引進了軟件技術(shù)和管理技術(shù)。眾所周知，高科技帶來高利潤，機械產(chǎn)品的升級換代是市場選擇企業(yè)的根本。免費論文，機電液一體化。。
1國外壓路機機電液一體化技術(shù)的發(fā)展
1.1德國 BOMAG公司的自動壓實控制系統(tǒng)
新型智能可變振幅的Variomatic振動壓路機以兩個相對旋轉(zhuǎn)的偏心軸來振動壓實輪，雙軸布置使振動力的大小和方向可根據(jù)輪子在被壓物料上振動加速度的變化，通過液壓系統(tǒng)修正兩軸之間的角度，用電子控制自動地完成從垂直到水平方向的無級變化，而裝在輪上的加速度表則連續(xù)不斷地反映物料硬度隨壓實進程的變化。免費論文，機電液一體化。。從加速度表上測得的數(shù)據(jù)被輸送到壓路機上的計算機里，并可存人軟、硬盤中，計算機可將這些數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲在機內(nèi)的數(shù)據(jù)（大量壓路機在長期改進過程中累積起來的經(jīng)驗數(shù)據(jù)）相比較。當結(jié)果達到預(yù)定值時計算機發(fā)出指令，通過改變兩根軸的相對角度來改變振動方向和有效振幅，對壓實力進行優(yōu)化，既簡化司機操作又改善壓實均勻度。
1.2適壓 Superpaye超級路面的壓買系統(tǒng)
根據(jù) Superpaye超級路面技術(shù)規(guī)定要使用粗顆粒骨料和低含量瀝青，在減少環(huán)境污染的同時增強路面承載力，工藝要求為躲過“溫度敏感區(qū)”而進行高溫壓實。 Hamm公司的IQ2系統(tǒng)不但記錄和顯示壓實狀況，還可自動調(diào)校振頻、振幅和行駛速度，在最短時間內(nèi)達到最理想的壓實效果。
1.3用電子技術(shù)實現(xiàn)關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)控
在關(guān)鍵部位設(shè)置傳感器對壓路機上的發(fā)動機燃油。冷卻、、充電系統(tǒng)及行走、振動。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等的溫度、壓力、流量諸參數(shù)進行實時監(jiān)控；借助看門狗電路和電腦監(jiān)控分析進行異常報警；利用微電腦控制器對整機上的開關(guān)、繼電器、電磁閥進行檢測、診斷并分析出故障代碼，維修人員利用監(jiān)控器讀取故障碼，便于快速排除故障。
1.4以機電液一體化技術(shù)為界面的新功能開發(fā)
國外廣泛利用該技術(shù)建立了自動駕駛作業(yè)系統(tǒng)；德國寶馬公司推出自動滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，壓路機可爬68％的陡坡；通過操作顯示燈、提示燈和電器開關(guān)互鎖來防止誤操作；通過操作座椅上的開關(guān)在壓路機行駛過程中進行牽引與行駛液壓回路的轉(zhuǎn)換。
2國內(nèi)壓路機機電液一體化技術(shù)現(xiàn)狀
國內(nèi)壓路機廠家在這方面也有了一定的進展，如湖南江麓機械廠開發(fā)的W1102DZ振動壓路機具有自動駕駛作業(yè)系統(tǒng)，許多壓路機也都設(shè)置了聲光報警系統(tǒng)。盡管對關(guān)鍵參數(shù)實施了監(jiān)控，而且控制方式獨特、自成體系，安裝維護簡單直觀，抗干擾能力強，但由于線束多，各功能單元之間的復(fù)合控制難以實現(xiàn)，傳感器資源不能充分利用。隨著監(jiān)控信息量的加大，警報燈、儀表布置困難，其它自動控制的功能擴充困難。
3主要技術(shù)問題和解決方法
國產(chǎn)壓路機存在著可靠性、耐用度差，監(jiān)測手段落后的問題，作業(yè)質(zhì)量受人為因素影響大，壓實控制技術(shù)智能化程度低，操作舒適性差，當前筑路機械技術(shù)難點集中在控制與操縱系統(tǒng)的改進上。
我們可以通過引人具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和電液傳感技術(shù)，從機械和液壓兩個方面來解決其控制問題。在傳統(tǒng)的負荷傳感和極限功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中引進電子傳感元件和執(zhí)行回路，使液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)和功能得到顯著改善。即把系統(tǒng)的邏輯功能由電子裝置承擔；把能量轉(zhuǎn)換、功率流切換和主系統(tǒng)過載保護（安全閥）由液壓、氣動裝置承擔；通過引人比例閥。PLC可編程控制和數(shù)據(jù)總線技術(shù)以及采用廉價而可靠的高速電磁闊而構(gòu)成低成本的閉環(huán)控制系統(tǒng)；同時依靠電子元件反饋相應(yīng)的參數(shù)值，建立完善的在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷分析功能。免費論文，機電液一體化。。
4目前應(yīng)抓的工作
機電液一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用首先要解決觀念更新問題，過分強調(diào)低成本競爭會把企業(yè)帶人死胡同。誠然機械產(chǎn)品元件越少其可靠性會越高，但這種可靠性喪失了產(chǎn)品的多功能開發(fā)。國外正是看到了故障的必然性才會借助機電液一體化技術(shù)來防止故障、迅速發(fā)現(xiàn)并解決故障，同時也正是由于電子元件質(zhì)優(yōu)價廉，才使該項技術(shù)得到了最充分的利用和開發(fā)。免費論文，機電液一體化。。
其次要合理利用該技術(shù)則離不了引進、吸收和開發(fā)。如英格索蘭、卡特彼勒兩公司選用配置瑞土專業(yè)電子儀器制造商Geodynamik公司開發(fā)的計算機軟件和控制系統(tǒng)，用于連續(xù)壓實控制（CCC）的壓實數(shù)據(jù)系統(tǒng)（CDS）以及用于處理CCC的PC軟件程序。對于這些無力開發(fā)的技術(shù)要用有限的資金去引進，在消化和吸收之后國內(nèi)科研部門應(yīng)聯(lián)合進行技術(shù)開發(fā)，利益共享。
成熟技術(shù)可以直接嫁接。目前國內(nèi)全液壓壓路機廣泛采用進日的發(fā)動機、行走和振動泵及馬達。國內(nèi)合資和獨資公司生產(chǎn)的挖掘機，其發(fā)動機電子控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速、停車等自動控制，而廣泛采用的液壓泵（如美國薩奧90系列泵）本身配有轉(zhuǎn)速、壓力等傳感器接口。免費論文，機電液一體化。。薩奧為德國寶馬公司H型振動壓路機配備的自動滑轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其爬坡能力高達68％。德國力土樂公司提供相應(yīng)的可編程控制器，它不像大型礦用設(shè)備復(fù)雜且響應(yīng)慢。這些都可以通過借船出海，作為協(xié)作配套廠家可直接利用該項技術(shù)。
5結(jié)束語
隨著科技的發(fā)展和用戶需求的日趨主題化、個性化和多樣化，產(chǎn)品技術(shù)含量的高低和功能的多樣性直接影響著企業(yè)的利潤和生存?？鐕緸榻档统杀荆瑢嵤┲圃毂镜鼗安少徣蚧瘧?zhàn)略，使制造業(yè)競爭日趨激烈。為此企業(yè)應(yīng)充分利用以計算機。數(shù)控技術(shù)為代表的電子技術(shù)，提高機械產(chǎn)品的智能化水平，占領(lǐng)市場，讓用戶滿意。
參考文獻：
[1]《工程機械機電液一體化》焦生杰等人民交通出版社2000-11-01
[2]《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用》舒志兵等主編電子工業(yè)出版社:2007-01-01
[3]《液壓與氣壓傳動》宋新萍機械工業(yè)出版社2008年4月
《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》是一門面向機械設(shè)計制造類專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)綜合特色課程，是集機械、電子等基礎(chǔ)課程知識為一體的綜合性專業(yè)課程，課程在學生所學專業(yè)課的基礎(chǔ)上，從機械電子結(jié)合的角度介紹機電一體化的主要研究內(nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域，并結(jié)合機電一體化典型設(shè)備，講述相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的組成原理及工作過程，闡明機電一體化技術(shù)原理。課程具有較強的實踐性特征，因此，要求學生在學習過程中既重視和掌握基本概念、基本原理和基本方法，又重視相關(guān)理論的應(yīng)用，加強實踐環(huán)節(jié)的學習和運用[1-2]。針對該課程以上特點，如何開展課程的考核成為課程教學改革的關(guān)鍵，本文在綜合分析課程特點的基礎(chǔ)上，論述了現(xiàn)有考核方式的特點，分析探討了不同考核方式優(yōu)缺點，提出課程考核方式改革的思路，為高校機械設(shè)計制造類專業(yè)《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程教學改革提供一定參考。
1.《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程特點
《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程作為機械技術(shù)與微電子技術(shù)的新興交叉學科，在機制專業(yè)課程體系中占據(jù)重要地位，融合了機械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種學科，將機械技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、信息處理技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多種技術(shù)融于一體，體現(xiàn)了“以機為主、以電為用、機電有機結(jié)合”的原則，具有綜合性和應(yīng)用性強的突出特點，課程對培養(yǎng)學生機電一體化設(shè)計能力具有重要作用。
課程在學生所學專業(yè)課的基礎(chǔ)上，從機械電子結(jié)合的角度介紹機電一體化的主要研究內(nèi)容及應(yīng)用領(lǐng)域，結(jié)合機電一體化典型設(shè)備，講述相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品的組成原理及工作過程，使學生了解機電一體化的組成及發(fā)展方向，掌握典型機電一體化系統(tǒng)及產(chǎn)品的基本工作原理，了解有關(guān)機電一體化儀器、設(shè)備的應(yīng)用。通過該課程的學習，以期達到課程教學目標，即通過相關(guān)學科知識的學習和掌握，促進學生系統(tǒng)了解機電技術(shù)學科知識，掌握機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計方法，提高學生“機電有機結(jié)合”的實際應(yīng)用能力[3-4]。
2.當前主要的考核方式及其特點
2.1試卷考試。
試卷考試主要通過期末考試評估學生對專業(yè)知識的掌握情況，主要有開卷考試、閉卷考試及半開卷考試等形式。試卷考試一定程度上反映了學生對于機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程知識點的學習水平，但是，學生突擊背復(fù)習題應(yīng)付考試現(xiàn)象較為普遍，而且結(jié)合《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，單純采用試卷考試很難實現(xiàn)課程“提升學生機電有機結(jié)合的實際應(yīng)用能力”的教學目標，而且課程考試一般在結(jié)課后一次性完成，無法完全反映學生對于課程的整體學習效果，缺乏對于課程的過程管理。
2.2平時成績與試卷考試相結(jié)合。
針對試卷考試存在的過程監(jiān)控不足等弊端，許多院校在考核過程中引入平時成績考核環(huán)節(jié)，平時成績主要由期中考試測驗、出勤、平時作業(yè)等組成，一般權(quán)重在20―40%。課程總評成績最終由平時成績和期末成績兩部分組成，期末成績?yōu)樵嚲沓煽?。該種方式對課程的過程管理進行了監(jiān)控，提高了學生平時學習的積極性，有助于學生在課堂上認真學習、積極思考，課下認真完成作業(yè)，但是該種考核方式對于課程考核權(quán)重及平時考核項目的設(shè)置要求較高，教師需對平時作業(yè)的布置、創(chuàng)新類實踐項目設(shè)置等平時考核環(huán)節(jié)進行較好的把握。
2.3結(jié)課論文。
結(jié)課論文通過學生在課程結(jié)束后提交結(jié)課論文的方式完成課程考核，結(jié)課論文考核方式有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和初步的科研能力，有助于培養(yǎng)學生查閱文獻的能力，對于課程論文，一般要求選題結(jié)合機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方面的內(nèi)容，原則上一人一題。
結(jié)課論文考核方式一定程度上調(diào)動了學生的學習主動性，但是在實施過程中，針對《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，要求學生在結(jié)課后期較短時間內(nèi)完成質(zhì)量較高的課程結(jié)課論文難度較大，易出現(xiàn)論文分析膚淺、運用課程理論知識點不足等問題。
2.4基于CDIO的“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”考核方式[5]。
基于傳統(tǒng)考核方式存在的問題，相關(guān)人員提出CDIO考核方式，該方式以項目設(shè)計為導(dǎo)向，強調(diào)學習評估方法和學習成果相結(jié)合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具體做法是：在考核前一個月左右給學生布置一批應(yīng)用性比較強的機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方面的課題，學生在這段時間內(nèi)有針對性地查閱有關(guān)資料，編制程序框架，調(diào)試程序并進行仿真，在考前一周，進一步強化學生的上機調(diào)試能力，適當縮小命題范圍，減小難易程度，突出重點，命題采用分類隨機抽簽的方法，學生在上機考核過程中，規(guī)定時間，一人一機，分組進行，教師重點考核其對課程內(nèi)容的掌握及實踐技能，并進行答辯。答辯時，教師針對考題進行提問，考核成績最終由平時、上機技能、答辯情況及調(diào)試結(jié)果綜合評定，從而考核學生對課題的準備情況、理解程度及實踐技能。對于動手能力較強的學生，鼓勵成立興趣小組，開展科技創(chuàng)新活動，明確職責，利用實驗室的開放，對自己的課題設(shè)計一個機電一體化系統(tǒng)實物模型，通過當場演示，講解分析，教師注重過程考核，根據(jù)學生的分工、設(shè)計、演示情況和答辯情況綜合打分，得出本門課程成績。這種考核方式的優(yōu)點是引導(dǎo)學生平時注重學習，有的放矢，積極主動地配合教師的日常教學活動，上課互動性好，能有效地激發(fā)學生上課學習的積極性，提高學習效率。
2.5采用職業(yè)技術(shù)資格考試來代替?zhèn)鹘y(tǒng)考試[6]。
職業(yè)資格證書是反映勞動者具備某種職業(yè)所需要的專門知識和技能的證明，與學歷文憑不同，職業(yè)資格證書更多地反映了特定職業(yè)的實際工作標準和規(guī)范，以及勞動者從事這種職業(yè)所達到的實際能力水平。它是勞動者求職、任職、開業(yè)的資格憑證，是用人單位招聘、錄用勞動者的主要依據(jù)，也是境外就業(yè)、對外勞務(wù)合作人員辦理技能水平公證的有效證件。
職業(yè)技術(shù)資格證書涉及知識、技能、能力和素質(zhì)等多個角度，并側(cè)重于技能、能力和素質(zhì)的提高。因此，在利用其取代傳統(tǒng)考試的同時，需對照人才培養(yǎng)目標和課程教學目標的要求，從認知、操作技能與能力和職業(yè)素質(zhì)等方面，全面系統(tǒng)地考察其可行性，并將其作為選擇和確定結(jié)業(yè)考試內(nèi)容的依據(jù)。目前，可參照“數(shù)控中級工”、“維修電工”等工種中的一類或多類項目進行考慮，學生通過取得相應(yīng)職業(yè)資格證書后申請課程免考的方式進行。
3.課程考核方式改革思路
基于《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程實踐性、應(yīng)用性強的課程特點，結(jié)合機械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標，考核過程中，可在充分論證的基礎(chǔ)上，將簡單的一次性考試考核向多種形式并重的方式轉(zhuǎn)變，將理論考核向理論與實踐相結(jié)合方向轉(zhuǎn)變，將組織方式由學校組織向社會認可的職業(yè)資格考試方式轉(zhuǎn)變，具體思路如下：
3.1豐富考試考核形式，強化其合理性。
為了提高考試考核的公平性與合理性，考試考核的形式不能僅僅局限于傳統(tǒng)方式[7]?？己诉^程中，合理引入平時成績考核，將現(xiàn)有的一次性考試考核轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻慰己?，通過綜合課堂表現(xiàn)成績、隨堂測驗成績、平時作業(yè)成績、實習成績等多方面的指標決定最終的綜合考核成績，在此基礎(chǔ)上，確立合理的評價指標體系，優(yōu)化評價標準，合理分配考核指標權(quán)重，以期合理、公正地反映學生對于課程的學習效果。
3.2完善考核內(nèi)容，強化考核過程管理。
為了使課程考核能夠真實反映學生學校效果，課程組需在進一步分析課程教學目標的基礎(chǔ)上，完善課程考核內(nèi)容，形成理論考核與實踐考核試題庫，并結(jié)合機電一體化技術(shù)發(fā)展方向，及時更新完善考核內(nèi)容，根據(jù)實際及時修正考試內(nèi)容，提高考核內(nèi)容更新效率。在平時考核環(huán)節(jié)，需進一步加強過程管理，完善平時考核方式方法，提高其可操作性。
3.3拓展考核組織方式，多渠道實現(xiàn)課程考核。
在考核組織方式上，突出國家職業(yè)資格鑒定考試，引入職業(yè)資格證書制度[8]，通過課程學習，在合理分析人才培養(yǎng)目標及課程教學目標的基礎(chǔ)上，確立適于課程考核要求的職業(yè)資格類別，建立與國家職業(yè)資格鑒定考試考核接軌的以職業(yè)綜合能力（職業(yè)技能）和職業(yè)素質(zhì)考核為主線、知識能力素質(zhì)全面全程考核的考試考核體系，實現(xiàn)課程的多方式考核，使學生在實現(xiàn)課程教學目標的同時，達到國家職業(yè)資格考核要求，從而提高學生創(chuàng)新能力與應(yīng)用能力。
4.結(jié)語
本文在綜合分析《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程特點的基礎(chǔ)上，論述了現(xiàn)有考核方式的特點，提出了課程考核方式改革的思路，然而課程考核改革是一個長期過程，要改變先前的考核模式，必須引導(dǎo)學生注重平時學習和技能訓練，同時要求教師加強課程教學改革的研究，這對教師、對學生都將是一種挑戰(zhàn)。因此，要想切實做好《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程考核方式改革，務(wù)必制定好長期策略，注重積累，保障落實，只有這樣，才能建立科學、規(guī)范、合理的考核機制。
參考文獻：
[1]董愛梅.《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程考核改革的探索與實踐[J].考試周刊，2008，41：11-12.
[2]朱國云.基于過程化考核的機電一體化實訓教學實踐研究[J].科教導(dǎo)刊（中旬刊），2014，05：110-111.
[3]葉慧群.項目教學法在高職機電一體化專業(yè)實踐教學中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013，34：145+147.
[4]劉延霞，寧玲玲，馬廣勇.《機電一體化技術(shù)》課程教學改革研究[J].中國校外教育，2013，09：111.
[5]袁健，朱龍英.基于CDIO的“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”課程考核方法改革的探索[J].中國地質(zhì)教育，2010，02：18-20.
[6]朱敏紅，閆紅蕾.機電一體化專業(yè)課程考核改革的研究與實踐[J].職業(yè)時空，2012，06：24-25.
近些年來，光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機電一體化技術(shù)成為當今機械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。
1.光機電一體化技術(shù)特征
光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較，光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強，操作更方便
光機電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高
傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長
傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5融合了多種學科新技術(shù)，衍生出許多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品
光機電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學科和專業(yè)知識，包括數(shù)學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統(tǒng)工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高
光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術(shù)揚長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2.1研究現(xiàn)狀
自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業(yè)機械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
2.2發(fā)展趨勢
光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學科、領(lǐng)域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：
（1）激光技術(shù)
1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。
2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導(dǎo)航以及遙控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。
4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。
（2）傳感檢測技術(shù)
1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。
2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。
3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術(shù)。
（3）激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
（4）光能驅(qū)動技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]劉志，朱文堅.光機電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）
[2]梁進秋.微光機電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進展.光機電信息，2000（8）
近些年來,光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在民用產(chǎn)業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此,光機電一體化技術(shù)成為當今機械產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨向。
1.光機電一體化技術(shù)特征
光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。和傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較,光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。
1.1 體積小,重量輕,適應(yīng)性強,操縱更方便
光機電一體化技術(shù)使得操縱職員擺脫了以往必須按規(guī)定操縱程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復(fù)操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操縱程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn),甚至實現(xiàn)操縱全自動化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅進步
光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制 水平進步,運算速度加快,通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3 部分硬件實現(xiàn)軟件化,智能化程度進步
傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序,指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能,使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。
1.4 產(chǎn)品可靠性得到進步,使用壽命增長
傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導(dǎo)致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命進步,故障率降低,從而進步了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。
1.5 融合了多種學科新技術(shù),衍生出很多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品
光機電一體化產(chǎn)品的探究開發(fā)涉及到很多學科和專業(yè)知識,包括數(shù)學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統(tǒng)工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)和機械技術(shù)各自的上風結(jié)合起來,衍生出很多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。
1.6 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強,各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求進步
光機電一體化是一門學科的邊沿科學技術(shù),多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術(shù)揚長避短,進步系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。
2.探究目前狀況和發(fā)展趨向
2.1探究目前狀況
自從我國實行改革開放以來,科技領(lǐng)域急起直追,我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效,數(shù)控產(chǎn)品有了很大的進步,尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快,是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品,不但適用國內(nèi)市場的需要,部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器(PC)和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕產(chǎn)業(yè)機械都是如此,我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備,在質(zhì)量上也有重大突破,為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。 【
2.2 發(fā)展趨向
光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學科、領(lǐng)域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè),而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學技術(shù)的發(fā)展情況來看,光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱門主要包括摘要:
(1)激光技術(shù)
1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進步丈量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠間隔激光通訊、激光測距、激光雷達、激光導(dǎo)航以及遠控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點四周可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性,應(yīng)用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術(shù)
1)激光準直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準丈量。
2)激光測距,其探測間隔遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受自然影響大。
3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環(huán)境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術(shù)。
(3)激光快速成型技術(shù)
激光快速成型是利用計算機將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié),由點、線構(gòu)造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場,極大地進步了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。
(4)光能驅(qū)動技術(shù)
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復(fù)地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標處于低級階段,假如能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光功能特性的動態(tài)物質(zhì),則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。
3.結(jié)語
技術(shù)上的改革和和之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當?shù)匾M電子技術(shù),產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1 劉志,朱文堅. 光機電一體化技術(shù),現(xiàn)代制造工程,2001(12)
[2 梁進秋. 微光機電系統(tǒng)國內(nèi)外探究進展. 光機電信息,2000(8)
[3 宋云奪編譯. 光機電一體化業(yè)的未來. 光機電信息,2003(12)
1 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向
機械設(shè)計制造及其自動化是機械技術(shù)和電子技術(shù)為主體、多門技術(shù)學科相互滲透相互融合的產(chǎn)物，是在發(fā)展工程中逐步完善的一門新興的邊緣學科。實現(xiàn)機械自動化改變了工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技能結(jié)構(gòu)并且使得機械工業(yè)的生產(chǎn)及管理發(fā)生了重大變化。
機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)具備機械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)主產(chǎn)第一線從事機械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才.
科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)計及其自動化已經(jīng)成為一門獨特的新興學科，那未來發(fā)展的方向如何？
我國從20世紀80年代開始進行機械設(shè)計及其自動化研究，但同美歐日特別是日本相比，距離很大，我國起步晚、發(fā)展程度低是一個毋庸置疑的社會事實，我國是世界上最大的發(fā)展中國家，因此，發(fā)展機械實際制造及其自動化應(yīng)該與我國基本國情相適應(yīng)。立足于基本國情，實現(xiàn)機械設(shè)計制造及其自動化的高效穩(wěn)步發(fā)展。
1.1 把機械設(shè)計制造與機電一體化進行有效結(jié)合
機電一體化是機械自動化的高級形態(tài)，是機械工業(yè)發(fā)展的延伸，也是機械工業(yè)的重要的發(fā)展方向。機電一體化改變了人類對機器的看法，機電一體化使得機器不在是冷冰冰的鋼鐵，是機器擁有了智能化的特點。改變了機器的模式。
1.2 把機械設(shè)計制造與信息技術(shù)有機結(jié)合
現(xiàn)代社會信息技術(shù)已經(jīng)成為人類不可分離的一部分，隨著信息技術(shù)的強大，機械設(shè)計制造沒有跟上信息技術(shù)發(fā)展的腳步。信息技術(shù)日新月異，但在我國，大部分的機械制造乃至大部分的工廠都是以密集的人力勞動為主，隨著勞動力成本的上升，這些工廠面臨市場的洗禮，實時轉(zhuǎn)型成為工廠生存的關(guān)鍵。機械制造與計算機結(jié)合，可以有效的把人從繁重的體力勞動中解放出來，實現(xiàn)我國從勞動密集型向知識密集型轉(zhuǎn)型，增加企業(yè)抵抗市場洗牌的能力，增強抗風險能力。
1.3 在機械設(shè)計制造與信息技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上實現(xiàn)機械自動化的網(wǎng)絡(luò)化
同計算機一樣，網(wǎng)絡(luò)也成為人們生活的一部分，機械的制造、組裝、推廣都離不開網(wǎng)絡(luò)，特別是機械成品的使用和推廣離不開網(wǎng)絡(luò)的作用。
1.4 機械設(shè)計制造及其自動化同樣要走可持續(xù)發(fā)展之路
環(huán)境污染已經(jīng)成為當今社會一個很重要的問題，前些年，我們一味追求經(jīng)濟效益，犧牲了環(huán)境，現(xiàn)在我們正在品嘗環(huán)境污染的惡果，特別京津冀地區(qū)飽受霧霾的侵襲。從食品工業(yè)的機械自動化來看，我國和其他國家有著很大的差距。本身機械工業(yè)是一個污染比較強的工業(yè)類型，發(fā)展見效快的低成本自動化技術(shù)，潛力大、前景好、投資不多、見效快，是比較符合我國現(xiàn)階段的工業(yè)水平，但在發(fā)展過程中，要節(jié)約能源、減少耗材，走綠色化、可持續(xù)化之路，總之，經(jīng)濟不應(yīng)該以環(huán)境作為代價。
1.5 機械設(shè)計制造及其自動化需要較強的自學和創(chuàng)新能力
理論是實踐的基石，因此，在本專業(yè)的學習中，要注重對專業(yè)知識的學習，只有打下良好的專業(yè)基礎(chǔ)，才能在實踐中學以致用?，F(xiàn)代社會技術(shù)日新月異，只具備良好的專業(yè)素質(zhì)也是遠遠不夠的，我們要在專業(yè)知識的基礎(chǔ)上增強自身的創(chuàng)新能力。把理論和創(chuàng)新能力結(jié)合，才能跟上科技發(fā)展的步伐。
機械設(shè)計制造及其自動化并不是單純的機械零部件的加工，本專業(yè)涉及范圍較廣，不僅要去具備本專業(yè)必需的制圖、計算、實驗、測試、文獻檢索和基本工藝操作等基本技能；還要具備本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)某個專業(yè)方向內(nèi)所必要的專業(yè)知識，了解其科學前沿發(fā)展趨勢。
2 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展前景
機械設(shè)計制造及其自動化涉及到很多專業(yè)，正如本論文所闡述的觀點，本專業(yè)需要的機電一體化、網(wǎng)絡(luò)計算機乃至環(huán)境保護有機結(jié)合，因此機械制造及其自動化專業(yè)要求學員利用一切能夠利用的時間去學習、鍛煉，到基層到工廠，在實踐中發(fā)現(xiàn)自己理論上的不足和欠缺，只有把理論和實際工作經(jīng)驗完美結(jié)合，才能完成從理論到實踐的“蛻化”。
現(xiàn)代社會，競爭最激烈的是人才的競爭，機械類專業(yè)的就業(yè)，除了教學、營銷外，常見的還有生產(chǎn)總監(jiān)、設(shè)備物流管理、開發(fā)機械產(chǎn)品、開發(fā)儀器乃至武器，甚至一些模具的設(shè)計制造，更有甚者CNC工程師等等， 中國加入世界貿(mào)易組織后，對機械方面的人才需求日益強烈，機械方面人才就要迎來復(fù)蘇的春天。
自己的路需要自己去行走，自己的人生需要自己去拼搏，就業(yè)也是需要個人的興趣和能力的，所謂“干一行愛一行”只有愛一行才能干好一行。
無論一個社會的文明發(fā)展到什么程度，都離不開機械制造，它是人類生活的物質(zhì)基本保障，因此，在目前形勢下，我國機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀和前景都是非常好的行業(yè)。
