一、机电一体化技术概述
上个世纪六十年代，机电一体化正式出现，在计算机、电子及信息等技术与机械工程深度融合，由此产生了机电一体化。随着二者之间融合不断深化，在原有技术基础之上，综合机械技术，将自动控制、传感测试等综合技术优势融合到一起，使得各项技术相互作用，在很大程度上提升了技术水平。在技术发展过程中，将智力、动力及结构等要素作为基础，对各个组成要素的信息处理、接口耦合等进行分析和研究，能够实现对机械系统系统、规则化运作。
二、化工机电一体化发展现状
机电一体化作为一项新兴事物，尚处于发展阶段，其发展主要经历了如下几个阶段：20世纪60年代初，人们运用电子技术完善机械设备、产品性能，日本东川电机公司首次提出“机电一体化”概念，但当时技术发展水平并不高，还存在很多局限性，故机械与电子技术之间的融合深度不够，且通过各个学科渗透出来的产品，在实践应用中并没有得到良好的推广和普及，发展缓慢。进入70、80年代，此时化工机电一体化进入全新的发展阶段，之所以这样，是计算机、自动控制等技术也获得了发展，在此推动下，各项技术之间互补关系愈发深化，创新出很多技术含量更高的技术。不仅如此，机电一体化概念被人们所熟知，该项技术凭借自身高效、便利等优势受到了广泛关注。此时，国际市场上出现很多高技术含量机电一体化技术产品，为技术未来推广奠定了坚实的基础。到了90年代，信息通信技术渗透至机械系统当中，推动机电一体化技术朝着智能化、自动化方向转变。该时期，机电一体化技术获得了长足发展，此时机械设备在很多方面能够代替人们开展工作，且人们可以实现对机械设备远程控制。技术快速发展，微传感器、执行器等技术快速发展，在很大程度上提高了技术精密化水平，此时各项技术发展繁盛，人工智能技术、神经网络技术等出现，且在诸多学者研究下，使得该项技术逐渐发展成为一门完整的科学体系。而在国内，机电一体化技术起步较晚，直至80年代我国才开始引入该项技术，但近年来，越来越多专门性研究机构的建立，我国在该方面取得了不错的成果，但相比较国外发达国家，还存在一定距离，有待进一步完善和发展。
三、化工机电一体化发展趋势
机电一体化技术具有综合性特点，集机械、电子及光学等多项学科，该项技术能够获得长足发展，更多的是依赖于相关技术的发展。随着各项技术不断发展，化工机电一体化技术将会朝着如下趋势发展：（一）高智能趋势。高智能作为技术发展的重要趋势，人工智能化将成为学者研究的主要方向，实现高智能化，能够使得该项技术取代人类完成复杂、危险更高的工作，缓解人们工作压力，且能够确保产品质量、性能过关。从根本上来看，高智能是对机械设备行为的描述，将控制理论作为基础，融合人工智能、运筹学等多项学科知识，对人类智能进行模拟处理，赋予机电一体化系统予以判断和推理，提高技术水平，使得人类能够更加便利、自由地把握机电一体化设备，实现对化工生产的高效控制目标。（二）区域模块趋势。针对机电一体化产品来说，其构成较为复杂，各单元对应不同的接口。为此将接口集中到一起，实现区域模块化管理非常必要。如对于智能减速等动力单元来说，可以实现集图形图像识别、视觉效果等功能为一体的控制单元。模块化能够对控制、动力等单元进行标准化衡量，协调各个环节之间的关系，最大限度上提高技术有效性。最为关键的是能够将多项功能集合到区域模块上，不仅能够更加便利地运用产品，且能够增强产品可装配性，能够适应不同生产需求，降低后续维修成本。实现区域模块化将成为机电一体化产品未来发展的重要方向之一，但对于区域模块化目标的实现，还需要加强技术研究，积极引入先进技术，不断提高集约性。（三）环保绿色趋势。化工工业发展对人类社会发展产生了深远影响。人们在享受丰富物质生活的的同时，还要面对资源浪费、环境污染等负面影响。随着人们绿色环保意识深入人心，人们在选购产品时更加关注产品是否绿色、环保。因此环保绿色将成为技术发展的亮点，在实践中，无论是设计、制造，还是使用和销毁都要严格按照环保标准，尽可能避免对环境产生危害。新时期下，人们愈发注重环保重要性，以往环境污染严重的产品势必会被市场所淘汰，只有注重和加强绿色环保化工机电一体化产品生产，才能够更好地适应市场发展趋势，从而拥有更为广阔的发展前景。（四）网络趋势。近年来，随着技术高速发展，机电一体化系统在化工生产中得到了广泛推广，二者相互促进和推动，向前发展。计算机网络技术的发展，对为机电一体化技术带来了前所未有的发展机遇，借助该项技术能够突破时空限制，实现远程自动化控制目标。不仅如此，针对网络技术的应用，能够对国际上先进机电一体化产品予以深入研究，且将新产品推向市场，以此来证明我国在该方面的实力。如今，人们运用网络技术，针对技术能够实现零距离交流，第一时间获取先进研究成果，提高研究成果转化率，为人们提供更多便利。（五）微型精密趋势目前，机电一体化产品规模、体积较大，使得生产、维护工作量较大。随着纳米技术持续深入，微型精密化将成为机电一体化技术未来发展趋势。通常情况下，产品微型精密化程度越高，那么其应用和普及范围也将随之拓展。加上产品体积下、功耗小等优势，能够为技术应用带来更加广阔的发展空间。但该项技术发展需要极其精密的加工工艺，为其发展提供强大的技术支持。随着未来社会发展，技术人员还要深入研究该项技术，积极引入现代化技术，不断提高技术水平，使其能够更好地发挥实用价值。
关键词:机电一体化 发展 对策研究
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0090-01
1 机电一体化的概念
机电一体化技术是机械技术、电子技术和信息技术共同组成后形成的技术门类。机电一体化技术有其产生、完善、发展的过程。科学技术的快速进步促进了机电一体化技术的发展和变化。早期的机电一体化技术是把电子技术融入到机械技术后形成的新技术产品。随着科学技术和机电一体化技术的进步和发展,计算机、通信和控制技术逐渐与机械技术、电子技术为代表的机电一体化技术结合,丰富、拓展了机电一体化技术的领域和适用范围。随着科学技术的进一步发展,机电一体化技术在机械技术、电子技术与信息技术结合计算机、通信和控制技术的基础上,又出现了光学一体化、机电气一体化、机电液一体化、机电仪一体化等先进的机电一体化技术。由于机电一体化技术涉及的学科和技术众多,但是,并不是各种技术的简单累加,而是多学科、多领域、多种技术有机的结合、协同进行工作的产物。这是符合21世纪科学技术发展思路和发展方向的,强调多学科、多领域的合作,形成相互交叉的高科技产品和技术。
机电一体化技术涉及到技术原理研究和机电一体化产品研发等方面,以获得、使用和发展机电一体化技术和产品。机电一体化技术主要包括机械技术、信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服驱动技术及系统总体技术等技术环节。机电一体化产品不同于机械产品与电子产品,是在二者的基础之上使其有机的结合并借鉴光学、机电气、机电仪、机电液等技术形成的交叉技术,机电一体化技术及其产品具有机械产品与电子产品所不具备的新功能和新性能。机电一体化技术和产品由于不同学科技术的融入,其产品的性能得到了极大的提升,人们使用更加的便利,适用范围也在进一步的扩大。机电一体化技术和产品在我们日常生活中随处都可以看到,空调、洗衣机和照相机都是典型的机电一体化产品。在机械制造领域和农业工程领域,机电一体化技术也有一定程度的应用。
2 我国机电一体化技术应用现状
近些年,随着我国自主研发能力和科技攻关能力的增强,在机电一体化技术研发和创新方面已经取得了一定的研究成果,像数控技术和产品、机器人、集成制造技术和产品等技术方面比较突出。在数控技术及产品上,20世纪80年代我国开始研究数控技术及其相关产品。在借鉴日本和欧美国家相关数控技术和研究成果的基础上,依靠自己的研发能力逐步建立起我国数控技术研发系统和数控产品生产基地基本上能够满足我国数控产品的需要,数控核心技术基本掌握,数控产业基本能够自主研究、开发和生产。数控技术和产品等相关产业发展到现在,我国数控技术行业的生产数控数量、数控产品的类型都具备一定的竞争力和创造力,在一定程度上促进了我国工业、农业的发展,对于日用品产业和国防产业提供了强大的技术和产品支持。在集成制造技术和产品方面,近些年,随着我国科学技术水平的不断提高,我国的集成制造技术和产品研发方面取得了巨大的进展,掌握了一些核心技术和产品制造的相关方法。我国已经依托清华大学的相关研究的基础上建立了集成制造工程研究中心,在其他具有相关研究能力和条件的高校和科研单位建立了集成制造单元技术实验室和集成制造产业培训中心。在集成制造技术和产品应用方面也获得巨大的发展在技术得到了广泛应用,产品具有很大的使用价值。
3 我国机电一体化的发展对策
我国的机电一体化技术和产品在国家的高度重视和大力支持下,获得巨大的进步和发展,技术和产品的影响力和知名度大大提高。但是,我们也应该看到我国的机电一体化技术和产品与日本和一些欧美国家相比,在一些领域还存在着一定的差距和不足,一些技术和产品的核心部分还没有完全掌握,部分产品和技术主要依靠国外的支持产品才能得以研发和生产。因此,为了继续提高我国机电一体化技术和产品的竞争力和核心技术的占有率,我国还应该继续的鼓励和支持机电一体化技术和产品的研发,加大力度,采用更加有效的方法和手段来促进我国机电一体化产业的发展,提高机电一体化系统的研发能力。
3.1 加强合作、共同发展
机电一体化技术本身就涉及许多的技术和领域,因此,在研发过程中,必须要有多部门、多技术、多领域共同来完成,加强相关产业的合作和互助,整合各个相关产业的力量来进行机电一体化技术和产品的研发和公关,更有利于技术的创造和革新,对于机电一体化技术的快速发展和相关产业的发展都具有一定的意义,也是机电一体化技术以及机械技术、电子技术发展的有效途径。
3.2 增加资金支持、加大扶持力度
可以说,对于机电一体化技术的研发和创新,政府有更大的义务和责任。政府应该为相关研究机构提供人力、资金等方面的支持,并要促进机电一体化产业和系统的建立,加大力度宣传机电一体化技术的优点和长处,吸引更多的企业去参与机电一体化技术的开发和研制。
3.3 重视技术研发,突破核心技术
自主研发能力和核心技术永远是机电一体化技术的中心环节,具备了自主研发能力,相关的技术的革新和产品的生产就变得非常容易,突破核心技术就能够控制机电一体化技术的发展和创新。因此,提高技术研发能力,掌握核心技术是机电一体化技术在我国发展的重要途径。
4 结语
机电一体化技术及相关产品是多学科相结合进行研究的成果,是多领域技术和科学共同发展的产物。毋庸置疑,机电一体化技术促进了我国及其其他国家社会生产力的发展。在今后的发展过程中,应该根据我国的实际条件和需求方向来有针对性的进行研发,突破我国机电一体化研究的瓶颈,尽可能的掌握机电一体化更多的核心技术。通过采取有力的手段和措施提高我国机电一体化技术的研发能力和产品的应用能力,提高机电一体化技术的在我国的发展空间,促进机电一体化技术的价值。
参考文献
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[2] 章浩.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2006(7).
1.1机电接口技术的内涵机电一体化接口技术是一种新型的技术，主要的研究内容是机电一体化接口技术中所有组成部分以及各个组成技术之间的连接问题，通俗来说，就是其中的接口问题。通过对于这项技术的研究与应用，能够有效的是机电一体化系统之间的信息与相关能量进行相互的融合和整合，从而达到机电一体化系统设计实现最优的目的。
1.2机电接口技术的接口分类机电一体化接口整体包括四大类，分别是智能接口、人一机接口，动力接口以及机一电接口。智能接口存在于传感器到控制器、驱动系统到传感器以及控制系统到驱动系统三个位置，这种机电接口类型的应用一般来说是很复杂的，但是整体来讲其中存在的共性即是可以传递同时转化各种各样的信息，根据不同的要求做出不同的应答，从而形成一个整体的系统。一般而言，软件表现出的功能连接就是智能接口。人一机接口具体而言就是机电一体化的系统同人之间的连接，这个借口可以对系统的运行状态进行监视，它是双向的，其中的硬件设备包括输入／输出，具体包括键盘、按钮、显示屏等。动力接口是动力源与驱动系统之间的接口，它能够为驱动系统提供到其所需的动力，一般动力接口的形式会随着系统需要的动力类型而发生改变，并且相差迥异。但总之，动力接口最显著的共同优点就是其通过的功率较大。
1.3机电一体化接口的功能机电一体化接口技术能够将信息以及能量实时的进行必要的传递和转换，从而成为这一技术正好需要的内容，还会将家电一体化中的各个组成技术的不同特性进行相关的融合操作，混合成为一体。机电接口技术包括两方面的内容，分别是硬件以及软件。一般而言，硬件的主要功能就是将人与机电一体化系统之间，或者是在子系统之间建立相关的连接，达到信息能量传输、转换与传递的目的，其实真正的工作原理是在其之间提供物理通道，从而使得连接成为现实。软件的主要功能是对机电一体化组成技术进行协调与综合操作，为系统提供出信息转换、调整以及交互的过程和方法。这样一来，就使得机电一体化各个的子系统之间实现了融合，从来能够发挥出新的功能。
1.4机电接口技术对于机电一体化的影响发展推动机电技术一体化是社会的需求，适应时代的发展趋势。基于多种技术的融合，包括机械技术与电子技术以及信息技术等内容结合而成的机电一体化满足了社会的整体发展，包括机械技术的发展。无论是针对于系统的设计理论，还是针对于系统的集成和融合理论，对于它们的研究与探讨都是十分必要的。但是由于机电一体化是一种复杂的系统，机电接口技术就因此成为时展的产物．它提供了一种有效科学的方法。总之，即是对于机电接口技术的研究以及探讨能够对机电一体化技术起到十分重要的促进作用。
2物联网技术在机电接口技术中的研究与应用
2.1物联网的概念互联网、无线通信技术以及互联网的不断发展与壮大衍生出了物联网的概念。总之，这一技术就是信息技术不断更新换代下的必然产物，它通常通过多种技术，譬如自动定位技术，各式各样的传感器，以及RFID等具有信息感知作用的设备和技术，将有相关要求及有需要连接的、监控的以及做出操作的随意一种物体进行连接，然后对各种所需要的信息，包括热量、位置、化学生物或者是声音、数量等各式各样的数据进行收集归整；同时，需要结合互联网的强大性能，使得这一个巨大的整体形成一个覆盖范围面极其广阔，甚至可以是是无所不在的网络系统。研究并应用物联网的最终目标就是将物与物之间、物与人之间以及人与人之间的广泛连接成为现实，从而便可以极其方便的进行相关的信息交流、信息管理、信息控制以及信息识别。追溯物联网的整个发展过程，这一概念最早提出的时间是2005年，由国际电信联盟会议正式提出，并且针对这一概念，ITU还发不了相关的报告，报告中提发展，意味着广泛存在于社会之中的物联网时代即将被迎来，无论是通信技术、智能技术还是传感技术等多项领域都会因此得到极为迅速极为前景明亮的大发展。当然，人类的社会生活也会变得更加美好，更加高科技。
2.2物联网的技术基础物联网在第三次信息革命浪潮中，被看作是当今信息社会之中的一次具有深远意义的发展和改革，这一技术在非常大的程度上为我们的未来生活构造了一幅美丽的光明前景。也使得物联网技术在全球的范围内得到了充分的关注与重视。虽然当前看来，全球范围内的物联网技术尚且处在一个不是很盛大的情况，仅仅作为一个初始阶段的发展状况，但是我国也必须应当不断的学习，不断的创新与更新，紧紧的跟上国际发展的步伐以及相关建设，尤其是在物联网技术、物联网应用以及产业链方面的基础建设，都必须做出强有力的改观，并且尽可能能够跟上世界的潮流趋势，不断的迅速进步，迅速发展。仅基于美国政府而言，其将物联网技术作为了振兴社会经济以及全面的确立国家的优势所在的重要战略内容之一。分析研究不难发现，奥巴马政府科学并且坚定的扶持由IBM公司推出的智慧地球计划，这一计划坚定之后，在很短的时间内，就确立并且大力度的对物联网技术进行深入的研究与应用。作为振兴国家经济发展的巨大命脉之一，美国政府积极的将其作为发展中的重要战略之一。我国针对于物联网技术的启动与发展紧紧的跟随着世界水平的步伐，在这一方面的应用于研究，我国政府给予了高度的重视与关注。2009年，总理感知中国的口号，使得我国对于物联网的研究与应用达到了一个历史的最高点，进入了一个新的高潮；2010年，我国又做出了一次改革完善，全国常务委员会的委员长吴邦国表明了对于物联网技术高度重视与发展的决心，以求能够确保我国能够在这一新型的技术领域之中居于世界水平的前位等。
2.3物联网技术的研究与应用1999年，由美国麻省理工学院成立的Auto—ID研究中心，通过研发射频识别技术，卓有成效的为全世界的各个国家以及较大的公司铺开了一条科技化的道路，纷纷开发相关的射频识别标准，辅以对巨大的网络技术的应用，一起努力着建设全球性质的物联网技术。物联网包括着读写器、EPC信息服务、电子标签、物理标识语言等多种软件硬件组件，庞大的系统下必定是非常复杂的程序，综合着各种各样的技术领域，譬如计算机软件、网络、射频识别以及硬件等，总而言之，庞大的物联网在全球范围内的科学正常运作自然少不了一套完整科学的运行规范以及相关技术。
物联网以及机电一体化接口技术的推广，离不开制定出相匹配的规范标准进而进行计划的实施，针对这一形势，物联网技术在机电一体化接口技术中的研究与应用在各个国家都十分广泛。日本已经制定出了物联网国家的发展战略，强调首先要对物联网技术进行深入的研究，物联网的显著特点就是通过相关的射频技术，将许多物体由感知获取到各种类型的数据信息，从而进行信息的传送和转换。除此之外，还同时建立了机电接口技术的相关标准体系，并且实现了与ISO以及EPCgiobal的接轨工作，还广泛的应用在技术产业联盟之中，即对NTT集团，索尼。日立、丰田汽车、日本铁道货物等100多家大型企业的具体内容进行物联网操纵，相关接口技术以感知为主要技术进行需要的数据信息收集；同时，建立了行业试点，从2003年的图书、服装、食品、家电等流通业到2004年的十多个应用的领域，不断深入，不断发展。加拿大的EPCglobalCanada当前也已经成立，运行着对于EPC接口技术的研究应用和不断的推广深入。
关键词：机电一体化；工程机械；智能化控制
引言
在工程机械领域，随着电工电子技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多项技术的发展，工程机械的模式从传统单一的机械电气化逐步进化为现代的机电一体化。
1机电一体化技术
机电一体化技术（机械电子工程技术）属于机械工程与自动化。机电一体化技术包含多种类别技术，包含微电子技术、传感器技术、信号变换技术等。机电一体化技术是一种将上述多种技术进行有机融合并加以实际应用的综合性技术，现工程机械领域中，现代化的自动生产设备几乎都应用了机电一体化技术[1-5]。机电一体化技术有以下三大主要特征：（1）与其他学科互相交叉，应用范围广泛；机电一体化技术本身包含了多种其他技术，是一门交叉性特别广泛的学科，融合了其他各个领域的知识，因此机电一体化技术在现实生活中的应用范围广泛、使用频率高。（2）整体最优化；由于应用机电一体化技术进行机械生产效率高超，节能环保，能量消耗率更低，因此将机电一体化技术应用于工程机械领域，可以满足整体最优化的双赢局面。（3）具有丰富的理论及数据支撑；经过长时间的发展与探索，机电一体化技术已经逐步形成了一套丰富的、适用于现代社会的理论体系，为机电一体化技术的科研带来了真实可靠的理论、数据支持。机电一体化技术最早是日本企业界在1970年代左右提出的概念，随着第三次信息技术革命的到来，机电一体化技术也得到了超前发展，应用到的领域及范围也越来越广泛。中国投入机电一体化技术的研究起步略晚，我国在这一领域内面临着更严峻的挑战。为弥补时间上起步晚的劣势，我国不断持续扩大在机电一体化技术方面的科研经费投入。
2技术特点
随着机电一体化技术的大力发展，机电一体化技术的优势也越来越显著，具体体现在以下几方面：（1）安全性更高。现代的机电一体化设备本身装有检测系统，确保可以全程追踪设备的工作状态，遇到故障便会启动机器设备保护机制，因此现代的机电一体化设备具有很强的安全性、可靠性。解放劳动力的同时，极大提高了生产效率。（2）提高生产效率。生产工作中，机电一体化技术能实现智能化、自动化处理，极大提高了生产效能，节约人力成本，实现产品量化生产，提高企业的市场竞争力。数字化显示的应用，降低了操作的难度，避免了工作人员的重复性操作，节约了人力成本，使得工作更加精准定位。（3）环保和节约能源。由于机电一体化技术的智能化，机电一体化技术做出大量的贡献，减少了不必要的能源浪费现象，提高产量的同时也最大化实现了能源环保。
3在工程机械领域的应用
机电一体化技术对工程机械领域来说，拥有着举足轻重的地位。工程机械领域对于准确度、灵敏度都有着极高的要求，这些机电一体化技术恰恰都可以满足。机电一体化设备本身具有的自我检测系统，相较于普通的监测系统来说，监督效果更强。机电一体化技术和现代智能化技术相结合，应用于工程机械领域，极大提高了机械的生产量，使量化生产成为可能，产品的品质也得到了保证，同时还节约了人力成本，降低了劳动量和劳动强度。机电一体化技术降低了施工难度，增强了施工的安全性，促进了工程机械领域的发展。从功能应用、性能应用从可靠性、操控性来说，机电一体化技术在工程机械领域都发挥着不可取代的作用。
3.1在改造机床方面的应用
在工程机械领域，数控机床是最为重要的机械设备之一，使用频率高，数控机床在加工产品上对准确度、精确度有着高标准，模具若产生偏差，会直接影响产品的质量。机电一体化技术本身对精确度有着高要求且拥有自我检测系统，若把机电一体化技术应用于工程机械领域，则可以有效解决这一问题，提高精准度，使机床朝智能化迈进。
3.2在包装机械方面的应用
在工程机械领域，包装机械设备结构复杂，尤其是在控制连杆方面。一旦这些部分出现损毁或问题，都会给工作人员带来巨大的工作量及维修的难度。将机电一体化技术应用在包装机械方面，则可以化繁为简，使整个工作流程自动化。不但提升了工作效率，也降低了设备的维修费用。
3.3在工程监督方面的应用
机电一体化技术自带检测系统，应用于工程机械上，可以实时监督管理机械的运作状态。与液压系统、制动系统、执行装置联合使用，可以及时发现各种问题并自动报警，方便工作人员精准定位，解决问题，提高生产力，改善机械的使用效率。
3.4对机械作业精确度控制的应用
工程机械领域的工程机械运行有着极高的精确度要求，需符合有关的标准。传统技术很难达到符合相关标准的质量及精确度，将机电一体化技术应用到这一方面，可以取得良好的控制效果，生产出保质保量的产品，实现精确化的机械作业。
3.5在节能环保方面的应用
传统工程机械领域中，设备自身存在影响设备机械功能应用的问题，设备效率低、浪费能源的现象频频出现。将机电一体化技术与电子节能控制器等联合起来，极大提高了能源的利用率，使节能成为可能。
4发展趋势
机电一体化在工程机械上的发展趋势，主要表现在以下几个方面：（1）更加智能化。随着机电一体化技术的不断发展，机电一体化技术会朝着更加智能化的方向演变发展。在未来，机电一体化技术会与生命科学、人工智能等领域相融合，模拟人类的智能活动，使得机电一体化的发展迈上新台阶。（2）模块化发展。对于机电一体化技术来说，模块化发展虽然比较复杂，但未来一定会朝这个方向走。机电一体化技术的模块化，可以使产品标准化生产，降低资源浪费，扩大生产规模，提升工程机械性能。（3）产品个性化、定制化。市场经济环境下，商品的个性化、定制化尤为重要，机电一体化产品若想在市场中保持不败之地，就必须在保质保量的大前提下向产品个性化、定制化的方向发展。（4）微型化、袖珍化。从目前的机电一体化技术发展方向上看，未来机电一体化技术会朝着微型化、袖珍化的方向不断演变。将纳米技术和机械技术有机结合，提高工业产品的生产质量，压缩时间成本，取得事倍功半的效果。（5）高性能化。机电一体化若想实现可持续化发展，必须首先考虑到使用性能，在确保性能效率的同时，使使用性能朝着更精准化、更可靠、更高速的方向发展。CNC系统中含有多个CPU结构，通过连接多条总线，以满足高性能生产的需求。（6）绿色化。机电一体化技术的进步使得机电一体化技术生产出的产品更加绿色化，避免破坏绿色环境，利用机电一体化技术生产时，避免出现资源浪费和闲置、污染环境的情况。符合我国提出的可持续发展战略和方针，扩大机电一体化技术的发展空间。
关键词：机电一体化；技术；现状；制造技术；发展趋势
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3198(2009)04-0286-01
1 机电一体化概要
“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外。还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2 机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合。这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70～80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：①mechatronics一词首先在日本被普遍接受。大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。
20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，不取得了一定成果难；但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
3 机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下。
3.1 智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学，心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法。模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
3.2 模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.3 网络化
20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人民日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此。机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。3，4微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统，泛指几何尺寸不超过1cms的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3.5 绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富-生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
3.6 系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理；表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS486、Dcs人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人。如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体花产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。
【关键词】机电一体化；技术；应用
1.引言
目前，我国工程机械正处于机电一体化的特殊发展时期，工程机械领域随着机电一体化技术的引入，电子技术，自动控制，液压技术等与机械技术结合起来，因为与高新技术的融合，这样子提高了生产效率和机械性能。例如，机电一体化提高了机械的操作舒适性、燃油经济性、作业效率、作业精度以及使用寿命等[1]。机电一体化是科技发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它是机械工业发生变革的动力，使传统的机械设计方法和概念发生了革命性的变化。
特别是电子技术和自动控制技术，在工程机械中得到了广泛的采用。由于经济水平的提高和科技的进步，对于工程机械的性能要求也越来越高，这促使以微处理器为核心的电子、控制装置在工程机械中得到了越来越普遍的应用，电子控制装置的结构也越来越复杂。
2.机电一体化技术的研究
2.1 机电一体化的概念
机电一体化就是指在结构的主要功能、信息处理功能、控制功能和动力功能上引入电子科学技术，将机械装置与电子化设计、软件相结合的系统的总称。它是工程领域中不同种类的技术的综合，是建立在微电子技术、信息处理技术、自动控制技术等一系列技术基础上发展起来的一种高新技术。它能代替和放大体力，并且机电一体化中的微电子装置不仅仅可以取代某些机械部件，还能拥有很多自己的功能。
2.2 机电一体化的关键技术
机电一体化包含软件技术和硬件技术。硬件部分包含机械本体、信息处理单元、驱动单元以及传感器，因此，加快机电一体化发展进度，可以从下面各方面着手：
（1）机械本体：为了减少机械产品的重量，不仅仅可以再结构上加以改进，还可以考虑使用非金属复合材料来代替钢铁材料，这样子减轻了机械本体的重量，增加了实现驱动系统的小型化的可能性，进而可以改善快速响应等特性，做到提高效率，降低功耗。
（2）信息处理技术：提高信息处理设备的可靠性可以进一步发展机电一体化。提高信息处理的可靠性包括提高A/D转换设备的可靠性和分时处理中输入/输出的可靠性，提高处理速度。
（3）驱动：很多设备使用电机作为驱动装置，但是它在快速响应和效率方面还有很多弱点，因此，需要开发新的电机，如开发内部装有编码器的电机或是开发控制专用组件-电机和传感器三位一体的伺服驱动单元。
（4）传感器：传感器是获取自然界中非电量元素的工具，它的可靠性、灵敏度和精确度都时刻影响着机械工程的效率，目前正在开发非接触型检测技术。
（5）软件技术：硬件的发展促使需要配套的软件一起发展，软件的标准化可以减少软件的研发成本，提高维修效率。软件的标准化包括程序标准、软件程序的固话以及程序的模块化等。
2.3 机电一体化的优势和发展趋势
机电一体化产品于传统产品相比，有很多优势：（1）使用可靠性和安全性得到了提高。因为自动控制技术的引入，使得机电一体化产品在生产过程中具有自动监视、自动诊断和报警功能。在生产过程中，遇到过压、过载等电力故障时，会自动启用保护措施，减少生产安全事故的发生，设备的使用安全性得到了显著的提高。（2）生产效率和质量得到了显著提高。由于自动信息处理和自动控制技术的参与，机电一体化产品的灵敏度和精度都有了大幅度的提高，自动控制使得机械操作的执行完全按照预计步骤进行，而不受工作人员主观因素的影响，保证了产品的质量，同时提高了产品的合格率和生产效率。（3）机电一体化产品实现了复合功能，可以在更多场合得到应用。由于生产技术的提高，机电一体化产品的功能水平大大提高，它们具备自动控制、自动补偿以及智能化等多种功能，因此可以被应用于各种不同的场合，甚至是不同的领域，满足需求应变力更强。（4）更易于维修。机电一体化产品可以通过软件来实现工作方式的变换，以满足不同用户的需求，这些控制软件的程序在不改变产品硬件的条件下，可以由多种方式植入机电一体化产品的控制系统。
为实现更高的生产效率，开发新一代的机电一体化产品，研究新一代的机电一体化系统，研究和设计各种稳定高效，性能优良的机器人和机电一体化设备是发展趋势。随着人们对制造模式的认识的转变，由质量第一向响应市场需求的转变，使得机电一体化在制造模式领域又开辟了一块新天地。
3.机电一体化在工程器械上的应用
3.1 机电一体化和机械工程的关系
在机械工程中引进机电一体化技术，大大提高了机械的性能，而反过来，由于机械工程性能的改善，使得机电一体化产品的应用领域更加广泛，两者相辅相成，相互促进，共同发展，形成了一个良性发展的循环系统。
3.2 机电一体化对机械工程的积极作用
由于技术水平的发展，现代施工中对机械工程的性能要求也逐渐提高，为达到施工质量要求，在施工过程中使用的器械要求功效高但是同时要求能耗小，要求具有很好的自动化程度以及精度，这些器械使用方法要求简单，操作安全，并且具有很长的使用寿命。在使用过程中，要求能自动监视，自动诊断，这样有利于降低维修成本，减少施工事故的发生，保障生命和财产的安全。这时，机电一体化技术的引入就成了一件迫在眉睫的事情。它对工程机械发挥了积极的作用。
（1）降低了劳动强度。机电一体化产品和技术在工程机械领域的使用，大大降低了工作人员的劳动强度，而且还减少了由于操作人员缺乏经验而造成对工程精度的影响。日本小松公司所生产的挖掘机配备运行轨迹控制系统能够根据工作人员操作的铲斗的运行轨迹，而自动感应角度信号，然后控制斗杆的运动轨迹，自动进行坡面的精确挖掘等动作，大大提高了生产效率。
（2）提高设备使用寿命。由于机电一体化产品集合了自动报警，监视以及故障自我诊断能力，可以针对工程机械的相应系统如传动系统、制动系统以及发动机的当前工作状态，进行监视，若发现异常情况，马上进行自动警报并实现故障定位，降低工作人员的维修难度，缩短维修时间，达到延长设备使用寿命的目的。同时降低了生产事故的发生频率，降低了生产成本。
（3）环保化。机电一体化工程机械的使用，大大提高了能源的利用率，符合国家的节能减排倡议。因此对传统机械设备进行节能改造具有很重要的意义。日本日立公司的挖掘机由于安装了自动控制系统，实现了对发动机的控制，因此使得对能源的利用率达到了八分之九十八，大大降低了能耗，传统的挖掘机的能源利用率大约为30%。
4.结束语
我国要想全面实现机电一体化技术还任重而道远，用微电子技术改造传统技术的工作量很大，很有难度，而用机电一体化技术来加速产品更新换代速度的呼声很高，但是它的实现仍很有压力。虽然我国的工业结构等已经经过几番调整，但那时由于诸多阻扰因素，效果并不明显。但是由于机电一体化技术的有优势很明显，它的出现并不是巧合，它是科技进步的产物，它促使机械工业发生战略性改革，使传统的机械设计方法和理念受到了挑战，并影响着传统机械发生革命性的变化，它是推动产业革新的必经之路。因此，加快培养机电一体化人才有非常重要的意义。企业只有注重优秀人才的培养，才能在竞争中占据优势。
参考文献：
[1]孙永利. 机电一体化在工程机械中的应用[J].农机使用与维修，2009（1）.
关键词 机电管理人员 煤矿机电一体化产品 煤炭生产
中图分类号：O741 文献标识码：A
我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化，综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控，使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度，检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态，自动调节支架推移输送机的拉移等，使综合机械化水平上一个新的台阶。
煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中，因为现代化煤矿发展的需要，对煤矿机械化采煤提出了更高的要求，因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今，对于国外一些采煤技术比较先进的国家，煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机，他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式，主要以电力电子器件为核心。
1 机电一体化
机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组，并将该技术列为“863”计划。机电一体化正朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展，它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击，采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数，同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。它可不必更换设备，而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革，对传统的机械工业注入新鲜的血液，实现文明生产。
2 煤矿机电一体化产品
煤矿机电一体化产品已在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场，我国已能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。矿机电一煤体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等，为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。
3改进煤矿机电管理的办法
（1）重视管理，提高机电管理水平。重视机电管理，首先是矿井领导人重视机电管理，这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作，多提工作建议，以获得领导的支持。
（2）因矿制宜建立机电管理机构，授予职权，统一管理。矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式，都必须授予机电部门职权，实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权：制定机电管理规章制度权；编制部署机电工作计划权；设备配件分配权；制止违章作业权；追查机电事故权；检查评比考核奖罚权；机电业务骨干调整调动工作监督权。
（3）加强机电标准化管理，建立健全标准化管理组织，提高全体机电人员的质量标准化意识，按标准化要求开展机电工作。机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础，地方煤矿应逐步完善机电标准化工作，成立标准化领导小组，制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”，即面上抓质量升级，线上抓达标头面、机道、机房，点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度，开展机电标准化竞赛活动，树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道，推动机电标准化工作的全面开展。
4 对我国煤矿机电一体化技术的思考
应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度；以计算机为机电一体化的核心装置，因为计算机运算和存贮能力非常强，且体积和功耗小，更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品，在设计煤矿机电一体化产品时，应尽可能地选用功能强大的嵌入式计算机，从而保证工作性能更可靠；对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能，同时，要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络进行连接通信控制；煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平，能判断机电设备和周围环境的状态，使设备能自动适应环境并以最优的状态工作，同时能快速地对所采集的参数进行分析，从而对故障进行诊断，再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测；要对矿用传感器进行深入研究和开发，提高矿用传感器的可靠性和使用寿命，同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量，并保证其测量准确度，并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能；要关注国内外高新技术的发展，将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品，从而提高煤矿现代化，达到煤矿自动化生产。
5 结束语
煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础，更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术，煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广，大力地推动我国煤矿综合生产力，同时，为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。
参考文献
关键词:机电一体化;应用;前景
中图分类号:TD614 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)020(C)-0186-01
一、概述
机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
二、机电一体化技术的主要应用
(一)数控机床。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:(1)总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。(2)开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。(3)WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。(4)大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。(5)能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
(二)工业机器人。第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。
(三)计算机集成制造系统(CIMS)。CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
(四)柔性制造系统(FMS)。柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
三、机电一体化发展应用前景
开发新一代的机电一体化系统,设计和研制各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化设备,实现工业和各种作业的柔性化和自动化,使机械设备具有更高的柔性。智能制造系统(MIT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统,是在专家的指导下,做到人机的有机结合,具有很强的自律能力和人机一体化能力;高水平的人机一体化(即虚拟制造技术),在软件的支持下,有一定自组织能力、自我优化能力和自我修正能力,是机电一体化研究热点。它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动并对专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得更高的控制目标。
快速零件制造技术(RPM)是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体技术总称。其加工过程中人工干预少或无人工干预,由CAD软件设计零件的三维实体模型的数字模型,然后根据工艺要求,按一定厚度分层,完成从三维实体模型到三维平面的转变,进行加工处理,生成数控加工代码,再以平面加工方式生产,是集计算机技术、数控技术、激光技术、材料技术等于一体,是零件制造加工的前沿技术,是新的发展方向。
随着新世纪的到来,人们对制造模式有了新的认识;从以“技术”为中心向以“人”为中心转变,从“金字塔式多层次管理”向“网络式管理”、由顺序工作方式向并行工作方式,由固定组织加工向敏捷制造加工转变,特别是由质量第一向快速响应市场需求的转变。因此,21世纪制造模式成为机电一体化研究的新领域。
结束语:综上所述,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统也必然会朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。
作者单位:安徽省煤田地质局第一勘探队
作者简介:贾海林(1957.11― ),工作时间1975年,现任安徽煤田地质局第一勘探队,机电工程师。
参考文献:
[1]李运华.机电控制[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
1教学方法的改革
1.1建立模块化教学体系
机电一体化专业教学中，实践教学所占比重较大。并且，每一阶段的实践教学在学生培训中都发挥着不同的功效，通过多种教学实践活动的共同作用，最终培养出符合要求的专业人才，因此必须明确各教学环节的作用及功能。我校在遵照教学大纲标准的基础上，将企业内相关岗位用人需求纳入教学范畴，合理分解机电专业人员必须掌握的专业知识及技能，并将其合理贯彻于不同实践环节中。经数次跟踪调研，明确各环节教学定位，构建合理的模块化实践教学体系。在我校建立的模块化教学体系中，基础训练以巩固专业学生基础知识与技能、掌握牢靠专业理论、增强学生学习自信心为主要教学目标，确保学生能更好地进入到下一阶段的学习中去；专业技能训练是职业教育中培养学生专业能力的关键环节，以提升学生专业技能为教学主要任务；选修教学环节，主要在于为学生个性化学习提供便利，拓展学生专业知识，进而达到强化学生技能的效果。
1.2实施“会———懂———精”的教学模式
在以往职业教育中，通常以理论教学为主，学生在专业学习中往往是先学习理论知识，再学习职业技能，最后进入实习阶段。在这个过程中，教学主张“先理论、后实践”，是由纯理论学习到纯实践操作的过程。大量事实证明，以往传统职业教育方式已难以满足当前人才培养需求，学生在毕业后普遍感觉在学校期间所学习的知识华而不实，难以实现学以致用，在企业实际工作中存在适应不良的问题。学生必须经历一段时间的实践，通过实践解决学习中的困惑，才能真正领悟专业知识与技巧。针对传统教学模式存在的问题，我校采取了积极的应对措施，结合专业教学特点及企业人才需求，将“先会后懂再提高”作为新的教学理念，不再以传统理论教学为主，秉持“够用”原则开展理论教学，重点关注实践教学，实现实践课程为主、理论教学为辅的教学模式。在课程安排上，优先考虑实践课程教学需求，在此基础上安排理论课程，即先组织学生进行实践操作，在操作中发现问题，积极探索解决方法，并对实践感悟作出总结，再来开展理论教学。例如，在数控铣工操作方面，首先让学生大概了解其专业的发展趋势及必备技能，熟悉其最基本的操作方法，再来学习相关基础理论知识，在确保学生基础知识与技能掌握牢靠的基础上，进行专业技能学习，同样先进行数控铣工实际操作，再来学习“数控铣工工艺”等专业理论知识，实现学生在专业知识及技能学习中的融会贯通。这种教学模式有助于调动学生学习的积极性，专业教学变得更具针对性，也更容易让学生接受专业知识与技能。
1.3有目的地到企业工厂进行教学
在职业教育中，要实现学校依托企业，而企业对学校高度认可的目标，需要构建合理的学工交替教学模式，并维持学校与企业和谐、平等、互利的良好合作关系。让专业学生在实习中，通过一线岗位亲身体验企业对专业人才的要求，并感悟其职业职责，以此来达到提升学生专业技能与职业责任感的目的。
2实践教学考核环节方面的改革
2.1模块考试
在学生完成每一阶段的实习任务后，应组织进行相应的实结考核，在考核合格前提下进行更加专业的实习，以此来确保学生在每一阶段实习中能真正掌握必备技能。例如，钳工实习考核达标的学生，才能进入机床检修阶段实习，对于表现突出的学生，可支持其尝试考取工种等级证书。
2.2技能大赛
在学生顺利完成每一阶段的实习后，学校与教师可结合专业特征，组织学生参与各类型的技能大赛。例如，在学生完成金工、设备操作、铣工操作等各个阶段的实习任务，且实习考核达标的情况下，组织学生参与更高级别的铣工技能大赛，并颁发相应的铣工等级证书。
3校内外实训基地建设方面的改革
实践训练基地是实现实践教学的必要条件。在实训基地建设方面，当前我校已顺利完成了校内与校外实训基地建设。在校内实训基地建设上，秉持先进性、综合性、实践性原则，建立了机电实训中心、计算机实训中心以及电力拖动实训中心，以重点锻炼学生的实践能力。特别是在机电实训中心内，配备了相应的车床、刨床、铣床、钳工操作台、机械测绘设备、数控加工设备等。这些设备不但能满足单项技能训练，而且能满足综合性技能训练。校外实训基地建设注重为培养学生的技术应用能力提供保证。我校的做法是建立了一个小型机械加工厂，配备必要的数控设备与机床设备，为本校学生提供教学实践平台，拥有普通机床设备和数控设备的小型机械加工厂，为本校学生提供教学实践平台，也可对外承揽适量的机械加工任务，使校内机械设备资源得到有效利用。
4建立“双师型”教师队伍
教师队伍是职业教育改革实施的主力军，直接影响到教育改革的成效。在高职院校内，进行教学改革的主要目的是培养出专业水平较高的实用型人才，因此必须加强教师建设，培养出“双师型”教师队伍。“双师型”教师不仅要掌握基础的教学知识，还应具备较强的专业实践、操作技能及丰富的教学经验，所以说“双师型”教师素质的好坏将影响着一所高职院校的教学质量。近几年，我校机电专业的招生规模不断扩大，而“双师型”教师数量奇缺，教师任务繁重，并且许多教师为新任教师，教学水平还有待提升，难以胜任专业课程教学。对此，我校积极组织对新任教师的培训活动，并开展校与企、校与校之间的专业性讲座，以期在最短时间内提升教师队伍的整体水平，培养出综合素质较高的教师团队，进而保障机电教学的质量。通过多方信息反馈，我校机电专业教师队伍整体水平较高，受到学校、学生和企业的广泛认可与好评。
5激励教师积极从事科研活动，提高了教师队伍的综合素质
教师作为知识的传递者以及创造者，必须具有较高的综合素质。以前我们学院机电专业教师整体水平相对较低，整个教师队伍主要由两部分组成，一是过去从事中专教学的教师，他们的年龄相对较大，绝大多数为自学专业知识的，并未接受过系统的高等教育；二是来自于高校机电专业的毕业生，他们年龄较小，接受过高等教育，理论水平相对较高，但缺乏实践经验。另一方面，为了提高自身素质，一定要具备积极参与教科研的思想与行动，但是现在的高职机电专业教师缺乏科研的意识和动力，仅仅强调教学工作。教学改革能否取得成功，关键是由教师的综合素质决定。为此学院又进一步加强改革科研活动。改革过程中我们按照教学现状与专业建设实情，组织教师积极参与到教学改革课题研究之中。第一，以教学改革研究课题为切入点，安排教师开展各种级别的课题探讨，在此基础上，认真实施开展校级专题探讨，引导他们以现代教学理论为基础，积极探讨怎样将各种新教学手段引入教学之中，例如任务型教学、合作教学与讨论式教学等。第二，构建起科学合理的教科研激励机制，定期检查教师的科研开展状况，对科研中取得较好成果的教师加以奖励，并与其待遇、职称晋升以及评先评优等挂钩，使他们形成一种积极向上的气氛，是鼓励他们主动研究机电专业实践教学改革的有效策略。最后，坚持以校为本，以解决本校的具体问题为课题进行研究，引导教师努力改正其教学行为，探讨反思教学课题。这样就推动了机电专业教师综合水平不断提高，建设了一支结构合理、教学水平高、实践经验丰富的高素质教师队伍。
6充分发挥了专业指导委员会的作用
在我校实践教学改革中，专业指导委员会充分发挥了其作用，委员会的委员包括各专业的专家和技术骨干，让这些拥有坚实的专业理论知识和丰富实践工作经验的委员参与到实践教学的改革中，不但可以应用他们的知识和经验，还能够很好地运用他们广泛的外界关系。我校邀请他们来校开展专业知识讲座，同时请他们指导学生的校外专业实习，取得了令人满意的效果。
7结语
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