时间：2023-08-09 17:32:19
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电一体化行业前景，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
[关键词]智能 信息 驱动
中图分类号：F871 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0178-01
1.机电一体化的发展前景假设及理由
就我所选的专业――机械制造与自动化有着很大的发展前景。如今时代，正是中国发展的黄金时代，中国又是一个发展中国家，要想谋求更大的发展，行业的转型是一定的，所以轻工业的转型，重工业与机械制造的行业的重视是必然的。就这一点来看，我清晰看到这一行的发展前景有着如此大的潜力。它与其他行业有着千丝万缕的联系！
2.机电一体化的定义及运用学科
机电一体化又是如何一回事？随和经济的发展和科技的进步，越来越多的产品智能化、自动化、网络化，这些产品除了要用到机械驱壳，还需要用电路来控制，电的部分已经不再是简单的开关电路，而是用大规模的集成电路，单片机、传感器、可编程控制器等智能元件被用来和设备的机械部分想结合。单纯的机械活着单纯的电子已经不能适应行业发展的需要，渐渐地就出现了机电一体化①这个学科。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，到目前这个学科已经逐渐成熟了。机电一体化包含了很多的技术部分。
2.1 机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。
2.2 计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
2.3 系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。 第四， 自动控制技术 。其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
2.4 传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。
2.5 伺服传动技术
包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
2.6 机电一体化的整合
机电一体化系统主要由五个部分组成：机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源。机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点；检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制；电子控制单元又称ECU（Electrical Control Unit ），是机电一体化系统的核心，负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，按照一定的程度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行；执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式；动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。
2.7 机电一体化运用方向
机电一体化有着如此强大与先进的技术，它日后会为我们的发展会做出如此强大作用，我想和多人都会想到！机械作为减轻人类劳动强度的一种工具，自从出现以来就一直不断地发展进步。模块化、网络化、智能化、自动化、系统化和绿色化已经成为机械发展的方向。在未来的几个世纪，并没有什么东西能取代机械的位置。也就是说，这个行业还有很长的路要走，它在人们消费的比重将不断提高。而这个行业的竞争也会变得越来越激烈，只有不断创新，只有把机电一体化产品的软硬部分完美地结合起来才能做成优异的机电一体化产品。
3.世界工程机械行业和市场的总结
1.2002年以来，全球工程机械行业呈现稳定发展的态势，在经济发展，特别是工程建设事业发展的推动下，传统市场稳定增长，新兴市场发展迅速，多数工程机械制造企业盈利丰厚，扩张的欲望强烈。
2.从机种发展看，大型机械中挖掘机仍旧占有第一的地位，销售额和增长速度都名列前茅；但相比之下，小型多用途机械的发展则更快，这主要归功于发达国家大型基础设施建设已接近完成，大量的市政、维修、养护、园林工作拉动小型多用途机市场升温；另外，和目前倡导的节约资源、能源，保护环境等政策措施也有一定的关系。
3.从营销方式看，工程机械租赁在发达国家已经成为一种主要的营销手段，大约占到销售额的50%以上，出现了一大批颇具实力的租赁公司。租赁业的发达，也带动了二手机市场和拍卖市场的发展。工程机械营销和使用方式的改变，对于降低施工成本，提高设备利用率，节约资源是有积极意义的。
4.在全球范围的工程机械销量较大增长的情况下，预计产品库存和关键零部件短缺就成为一个普遍的问题，正如所谓“木桶理论”中的一块短木板，制约了行业更快发展。这个问题已经引起全行业的关注，按照市场经济的规律，应该有更多的资金和技术投向这个方向，最终实现动态的平衡。
5.在可预见的将来，工程机械行业及市场发展的前景是比较乐观的，这是目前业内相当一致的看法。
机电专业有着如此强大的技术与发展前景，还有着庞大的市场。我相信加入这一领域里，不但自身能够得到很好的发展，而且还能为国家的建设尽一份力！
参考文献
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作者简介
胡英杰（1993.12），内蒙古科技大学，矿业与煤炭学院，机电一体化2013级2班。
【关键词】机电一体化技术；应用；发展
0.引言
机电一体化技术是机械工业技术、微电子技术和信息技术相互交叉融合的新产物，在电子技术的推动下，已被广泛应用于各个技术领域，逐步提高各行业领域的智能控制水平。机电一体化技术在我国机械制造、饮料生产和钢铁生产中应用更为广泛，具有良好发展前景。
1.机电一体化技术的应用
1.1应用于现代机械制造工业
传统机械制造工业是基于市场规模经济建立的，主要依靠企业生产规模、生产批量和产品结构来增强自身竞争优势，其根本目的是真正实现资源的有效利用，以生产机器取代人力，通过低成本获取高质量、高效率。现代机械制造工业以信息技术为先导，其生产模式、制造系统、制造技术和组织管理形式得到全面改革，是具有全球化、网络化、智能化特性的绿色环保制造业。机电一体化技术应用于现代机械制造工业，能让企业的制造技术得到良好发展[1]。
1.2应用于饮料行业
事实上，机电一体化技术是现今应用最广泛的、发展前景最好的应用技术，它广泛应用于食品饮料包装机械的开发、设计和制造中。这不仅可以有效提高单机自动化程度，还能全面增强整条包装生产线的自动化控制能力和生产能力，让其竞争能力远远优胜于其他传统的机械控制同类设备，从根本上改善食品饮料包装工作质量。
1.3应用于钢铁企业
1.3.1现代集成制造系统
在钢铁企业中，现代集成制造系统（CIMS）能实现人与生产经营、生产管理和生产过程的一体化控制，对生产原料进厂、生产加工到产品发货的全过程都真正实现全过程一体化控制。
1.3.2现场总线技术
现场总线技术（FBI）主要用于连接设置在现场的仪表与控制室内的控制设备，真正实现数字化双向多站通信连接。[2]用现场总线技术取代当前常用的信号传输技术可以让大量信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统进行双向传输，保证数据传输的有效性。
1.3.3交流调速技术
交流调速技术是电力电子技术和微电子技术飞速发展的衍生物，由于交流传动性质优越，已广泛应用于生产实际中。随着科学技术的飞速发展，不仅能让复杂的矢量控制技术实用化变成现实，还大大改善交流调速系统的调整性能，甚至远远超过直流调素水平。
1.3.4开放式控制系统
开放式控制系统能对一种标准的信息交换规程进行识别是支持，能实现不同厂家生产产品的兼容和互换。通过工业通信网络，开放式控制系统能使各种控制机械设备、管理计算机互联，实现测量与控制的一体化管理。
2.机电一体化技术的发展
2.1信息智能化
信息智能化是基于控制理论基础，对计算机科学、数学理论、运筹学、动力学和人工智能进行吸收强化的新学科思想，它能模拟人类思维能力，实现高水平的控制目的。随着科学技术的不断发展，机电一体化技术必然日趋智能化，机电一体化产品智能化会成为明显特征，目前我国的机器人与数控机床的智能结合就是机电一体化技术智能化体现。
2.2微型机电化
目前，借助半导体蚀刻技术已经成功制造出亚微米级的机械元件，若将该成果应用于实际产品中，就能完全实现机械和电子的相互融合，将CPU、机体、传感器、执行机构有效集成，不仅体积小，还能组成一种自律元件[3]。这表明了机电一体化朝着微型机械学发展的重要趋势，一旦研究成功，必然会给军事、生物医疗、信息科技领域带来重大影响。
2.3光机电一体化
事实上，机电一体化系统包括机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件，若在机电一体化技术中积极引进光学技术，就能充分利用光学技术的优点，全面改进机电一体化系统的各个处理系统，提高机电一体化工作效率。
2.4产品网络全球化
在全球互联网的影响下，全球生产、经济被连成一体，企业间竞争也将上升到网络全球化的竞争，只要研制出具有质量保证、功能可靠、性质稳定的机电一体化新产品，必然会在短期内畅销全球。由此可见，机电一体化产品必然会朝着网络全球化的趋势发展。
2.5产品绿色化
机电一体化产品绿色化主要是指产品在使用过程中不会对生产环节造成破坏，即使报废后也能回收利用。由此可见，机电一体化绿色产品在其设计、生产、使用和销毁的过程中，是完全符合自然环境和人类健康的要求，尽可能对生态环境不造成危害或仅有极小危害，其资源利用率高。虽然机电一体化绿色产品制作成本和技术成本较高，但其具有可观的发展前景，值得深入研究。
随着社会的不断进步，机电一体化技术已渗透到我们生活的方方面面，给我们的生活带来重大影响。科学技术的飞速发展，使机电一体化技术的发展前景更为广阔。机电一体化技术的完善发展，必然会给新世界新形势下的生产活动带来更多的技术支持。
【参考文献】
[1]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作，2013（08）：231.
关键词：机电一体化 概要 趋势
随着科学技术日新月异的发展，不同学科的知识相互渗透交融，促进了工程领域内的技术的革新，特别是机电一体化技术的发展，确立了机械工业未来的发展方向。本文主要对机电一体化技术进行了基本的概述，同时简述了国内外机电一体化技术的发展概况，进一步分析了机电一体化技术的发展趋势。
一、机电一体化概要
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“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。
二、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:
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的研究日益获得重视，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。
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 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、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。因此，机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4 微型精密化
随着纳米技术的不断深入发展，机电一体化技术也将面向微型精密化的方向发展。一般来说，机电一体化产品的微型精密化可以使机电一体化产品的应用范围更加的广泛，微机电一体化产品具有体积小，耗能低，应用广泛等诸多优点，因此微机电一体化技术具有比较广阔的发展前景。但是微机电一体化技术的发展需要精密的加工工艺以及先进的设备作为其强大的后盾。
5 环保绿色化
摘 要：机电一体化学技术又被称为机械电子学技术，是一门综合的、跨学科的综合性高技术，同时它是一门独立的交叉学科，由现代信息技术、现代电子计算机技术以及现代微电子技术和现代自动控制机械技术等各类技术相互融合而成的。因此，对于现代机电一体化技术在工程机械上的应用和普及，可以极大地提高工程机械的各种性能，会使得电子控制技术和液压、机械技术有机地结合，提高工程机械的燃油经济性、动力性、安全性以及可靠性、操作舒适性。正是基于此，主要对机电一体化技术在工程机械中的应用与发展进行了探讨。
关键词：机电一体化；工程机械；应用前景
1 引言
一般来说，现代机电一体化是当今目前自动化技术发展的相对较高级的阶段。它同时也以计算机产业为基础和主要特征的自动化技术，同时也是生产实践对自动化技术进一步发展的需要。因此，根据整个行业的未来发展来看，整个工程机械的机电智能化和一体化将是今后的主要发展方向。
2 机电一体化在现代工程机械上的应用模式
2.1 机电一体化技术应用于机床的创新
在机电一体化应用中，Z80-CPU各种应用软件较多，在我国机床数控方面应用比较普遍，因为它的系统开发较容易。我国的数控机床一般均采用经济型的光电隔离电路及Z80-CPU微机、微机I/O接口电路以及功率放大电路等。而且这类Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉价并且相对于其他的技术来说相对可靠、维修方便、通用性强。Z80系列有独特的I/O指令，而且I/O接口译码硬件也较简单，其微机执行时间也较短、重要的是其指令格式也相对较短，这样非常有利于缩短扫描现场机床工作状况的周期。
由于大部分的数控机床要求工作刀具或工作台必须精确按照沿坐标轴的运动，因此在这类机电一体化应用中，就必须要考虑采用具有插补功能的连续控制方式。滚珠丝杠摩擦损失小，副传动效率高，在整个操作中无爬行现象，运动平稳，给予适当预紧，采用氟塑贴面导轨，它具有耐磨性好，摩擦系数小，可消除低速运动的爬行现象，同时它的抗撕伤能力强、以及成本低等优点。反向时可以定位精度高、消除空间死区以及刚度好。可消除螺母和丝杠的螺纹间隙，因此一般数控机床的执行机构传动方式采用滚珠丝杠副传动。
2.2 现代机电一体化在其他行业中的应用
首先我们来看在化纤行业的工程机械中的应用，如精密卷绕控制系统中，其控制系统是由金属导纱器电机、高强度摩擦辊以及变频器组成，同时还附加测速控制器与传感器组成。这样的工程机械中，其卷绕筒子一般采用积极式传动，卷绕交叉角是变化的，并且在筒子与导丝器的往复频率之间是一固定比值。
此外国外生产的工程机械，如装载机、推土机以及铲运机等由于采用了相对电子控制的自动变速器，这充分提高了整个工程机械的油耗，增加了经济性，而且简化了操作。
3 现代机电一体化在工程机械应用中的发展趋势
3.1 高性能化的应用发展
这里面主要包含：高速的应用化模式、高精度的应用模式以及高效率的应用模式、高可靠性的应用。新一代CNC系统采用多CPU结构以多总线连接，就是以此“四高”为满足生产而诞生的。这种系统采用精简指令集机，可同时实时多任务操作系统并行处理，从而来保证该机电一体化的产品具有相对高性能。
3.2 微型化的应用发展
微型机电一体化系统是机电一体化的一个新发展方向，同时也是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物，国外称微电子机械系统。微型机电一体化产品，泛指几何尺寸向微米、纳米级发展，其体积一般不超过1cm3的机电一体化产品，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性，并且其耗能小、体积小、运动灵活，是近年和将来十大关键技术之一。
3.3 机电一体化智能化的应用发展
一般来说，现代机电一体化的发展和进步都主要体现在控制理论的基础上，也就是当前机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一就是智能化技术，而且这种在实际中的区别表现就是表现在其产品的智能上。它是吸收计算机科学、人工智能、生理学等一系列智能的新方法、新思想，模拟人类智能，这样的技术目前任然在探索和应用中，相信将来是有非常广阔的应用前景。
参考文献
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摘要：机电一体化是一项交叉密集型技术，该技术的应用能够促进机械工程领域的发展，本文对机械一体化在该领域的应用进行探究。本文立足于机电一体化内涵等理论，分析机电一体化的多元具体化应用，并对应用趋势进行展望。
关键词：工程机械；机电一体化；应用
引言
伴随着现代社会不断发展，各种科学技术不断进步，完善。各类的学科融合也愈加密切。通过多种学科技术融合发展，极大的促进了工作效率，精化了发展途径。举个例子，就目前来看，机电一体化技术在多种领域的实际技术操作中都应用到。通过其技术的精确性和操作便捷性性等来大力的推进，改良了当前的工业生产，技术，管理层面的模式操作。需要注意的是，目前针对于此的技术操作仍属于初级发展阶段，还需后续不断的研究深化。本文通过对其技术应用的分析为后续的研究发展做先行探索。
一、机电一体化内涵及作用
（一）机电一体化内涵
“机械电子学”，也就是机电一体化的学科表达，机电一体化技术是基于计算机技术进一步发展的新型技术。通过将计算机，机械制造，机械控制技术等技术融合贯通，互相联系。来达成更为高效的操作需求。从上个世纪中期，就有开始将电子技术运用到机械操作中的实例，并取得一定的实践成果。在后来的发展中，电子技术与机械技术不断的融合发展。伴随着机电一体化进程的不断深入，更智能，更高效成为了后续发展的主旋律。以机电一体化为大纲发展，囊括机械制造，电子信息技术，机械控制，系统传感服务等等，逐渐运用到了更多的领域。
（二）机电一体化作用
通过运用机电一体化技术，在机械制造领域来说能够更好的去设计，匹配符合人们需求的机械产品。从而进一步推动当前的机械智能发展。结合实际的运用所需，当前运用机电一体化技术制造的产品多符合轻便，易于操作，携带等特点，能够更好的为人们提供信息服务。伴随着人工智能的不断发展，工业生产自动化，控制自动化，电子产品自动化，以及智能机器人等等不断问世，推动了行业发展。从大环境来看推动了当前的国体经济发展，优化了当前的生产模式。
二、机电一体化技术的应用特点
（一）自动检测
机电一体化技术与计算机操作技术密切相关。通过运用计算机技术来对机电一体化技术进行技术指导，操作指示，同时，计算机技术也运用在机电一体化技术的检测，修正环节。通过对机械制造，机械设计环节的信息采集，数据分析。来对其进行技术检测，针对操作过程中出现的程序错误和异常情况检索，并通过计算机技术演算制定相应的应对方案。以警报预警的形势对外传送，便与操作人员发现处理。在通过计算机技术管理下进行机械制造，机械设计更具有安全性，稳定性与操作便易性。
（二）高精度
作为新型的机电融合技术，机电一体化具有高精度，高效率的特点，在进行机械制造，机械设计之前对其所需数据进行调控配比，保证操作步骤的准确性，极大的提升了操作效率。现代的设计，制造业不断的完善发展自身生产的流程稳定性，准确性。保障了生产准确度，提升整体的操作规范性。举个例子，在进行建筑施工时需要进行混凝土搅拌，其中投入的物料比是一个需要精确度较高的操作。而通过电子计算机技术对其实际的物料比调控，再结合机械按配比投入，保障了混凝土质量。整体而言，此种高精度的操作环节极大的提升了工程建设效率。
（三）低耗能
除此之外，机电一体化技术还有着损耗低的优势，旧式的工程建设过程中，由于缺少计算机的精确管控，不能及时更进管理建设信息，在实际建设中出现问题时需要专业的技术人员进行每个操作环节的技术检测。此种工作模式不仅浪费人工成本，还不能完全保障其检测质量，操作效率低下。而计算机技术下通过即时使用的最低损耗量来进行工程建设，最大限度的降低了物料，建设成本损耗。
三、机电一体化具体应用领域分析
（一）监控领域应用
不仅仅是提升整体的工程建设效率，机电一体化技术还能维护建设过程中的设备运行，通过一体化技术来对工作环境中的建设仪器，设备进行技术，故障检测，一般情况下，当出现检测故障时情况时，检测仪器通过警示，声音，调节亮度等对外播报，便与技术维修人员更快的针对故障部位进行维修，在保障建设效率的同时降低建设损耗。而监控管理过程也能更为直观的了解到建设进程从而依此制定后续的建设方案。
（二）调整施工精度领域应用
在过去传统的工程建设中，在面临建设精确数据时需要进行更多的人工演算，在出现设计误差和偏差情况下，都有可能差之毫厘失之千里。从而影响到整体的工程建设质量。而引入机电一体化技术后，能够更好的对建设施工过程进行精确调控。
（三）节能领域应用
在减少能源损耗，最大限度的运用已有材料方面，机电一体化技术可以很好的通过精确的电子计算来对现有物料配比，分配其建设任务。保持当前的各项建设数值维持在临界工作值，在保证建设效率的同时最大限度的节省了建设生产所需材料。与旧式的工程建设相比，不仅是建设效率的提高，建设材料的节省，还能将当前的建设材料最大限度的使用，将各级建设环节紧密结合。
四、机电一体化应用领域趋势与发展方向
（一）机电一体化的应用趋势
就目前来看，机电一体化技术在今后的网络信息安全维护，微电子技术，传感器方面的应用将会有较好的发展前景。
伴随着当前社会的不断发展，计算机网络，互联网系统受众越来越广。所以，结合时展大环境，将机电一体化技术同网络安全技术捆绑发展。实现一加一大于二的发展建设。在保障机电一体化技术的市场竞争力的同时，更为便易的为网络用户服务，保障其活跃用户黏性。而机电一体化技术与微电子领域相结合，将其使用模式优化，更加灵巧，轻便。除此之外，机电一体化技术与传感器的联合应用，提高了操作精确性。
（二）机电一体化的发展方向
长久来看，机电一体化的今后发展延生方向有微型化，系统化和智能化三类。伴随着当今社会科学技术的不断发展，成熟，人们更倾向于使用便捷，操作简单，轻巧灵便的工具。通过运用机电一体化技术将其与微型设计结合，必将受到人们喜爱，推广。从工程建设方面来看，整体的操作流程繁琐复杂，为了达成对各个操作建设环节的进度了解，从而更好的制定后续的建设方案，采用机电一体化技术对其调控，管理，整合建设施工的各项建设任务。此外，当前网络的不断发展，各项行业，建设设计都讲求人工智能。在人工智能领域，结合机电一体化技术发展，提高生产效率，降低能源损耗。
结语
结合上述，本文文章旨在探讨在工程建设，机电制造，设计中机电一体化技术的合理应用。在了解机电一体化运用技术后将其合理科学的结合到工程建设环节，提高建设效率降低物料损耗，提高建设精确性。在今后的发展过程中可与微型电子，人工智能领域相结合。彰显其良好的发展前景。同时，通过本篇文章的表诉，为后续的研发人员做前行调查。望后续能有更多的专家学者投身于新型机电一体化技术运用不同的建设领域中。促进机械，机电建设行业发展。
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关键词：机电技术；机电一体化；创新；智能化；环保
Abstract: the outbreak of the financial crisis, cause the world economic turmoil, China has greatly affected. Modern science and technology continue to promote the development of social productive forces, as the modern science and technology to promote the main source of mechanical and electronic technology plays a more at this time and for important role, to be able to in the fierce market competition environment of advantage, it is necessary to make our own technical structure to get updates, must be committed to mechanical and electrical technology innovation and development. In this paper, at first the electrical and mechanical technology development of the new age, electromechanical integration technology were reviewed in this paper, introduces the characteristics and development of the starting point. And then to our country the current situation of the development of the electromechanical integration technology are illustrated. Finally, the mechanical and electrical technology, prospect of the future trends of the forecast and the forecast.
Keywords: mechanical and electrical technology; Mechanical and electrical integration; Innovation; Intelligent; Environmental protection
中图分类号：TP271+.4文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
机电技术发展的创新时代——机电一体化技术
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
（一）机电一体化技术概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门自成体系的新型学科,随着科学技术的快速发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
（二）机电一体化技术的特征
1、广而强的应用性
机电一体化技术是以机械为母体，以实践机电产品开发和机电过程控制为基础的技术，是可以渗透到机械系统和产品的普遍应用性技术，几乎不受行业限制。机电一体化技术应用计算机技术，以信息化为内涵智能化为核心，开发和生产了性能更好的功能更强的机电一体
化系统和产品。
2、多层次的系统化
机电一体化是将工业产品和过程利用各种技术综合成一个完整的系统，强调各种技术（特别是微电子技术与精密机械技术）的协同和集成，强调层次化和系统化。无论从单参数、单级控制到多参数、多级控制，还是从单件单品生产工艺到柔性及自动化生产线，直到整个系统工程设计，机电一体化技术都体现在系统各个层次的开发和应用中。
3、整体的最优化
从系统工程观点出发，充分利用新技术及其相互交叉融合的优势，实现机电一体化系统（或产品）的高附加值、高效率、高性能、省材料、省能源、低损耗、低污染、省时省力等等。比如采用数控机床、柔性生产线、工业机器人和计算机管理等高科技机电一体化技术和系统以后，各企业就可以根据社会需求及时调整产品结构和生产过程，几乎不需要重新设计制造工艺设备，大大缩短了整个生产周期。
（三）加快我国机电一体化技术发展的着眼点
1、机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
2、传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
3、信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
4、驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制组件—传感器—电机三位一体的伺服驱动单元。
5、接口技术
为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
6、软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
我国机电一体化技术的发展现状
作为发展中国家,我国与发达国家相比工业技术水平存在一定差距,但有广阔的机电一体化应用空间。改革开放以来,特别是近年来,受国际金融危机影响,面临国际市场经济激烈竞争形势的挑战,国家和企业充分认识到机电一体化技术对我国经济发展的战略意义,机电一体化技术的研究、应用和产业化受到了前所未有的重视和发展。
我国从20世纪80年代初开始进行机电一体化的研究和应用，国务院成立了机电一体化领导小组并将其列为“863计划”。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。虽然目前国内机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距，但随着新技术革命的迅猛发展，我国加大了机电一体化技术的研究力度，并将其确定为国家高技术重点研究领域，给予优先支持，并取得了一定的成绩。
（一）数控技术方面
我国数控技术起步于1958年，在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了很好成绩。目前,已具有年产数控系统3000多套、主轴与进给装置5000多套的生产能力。
（二）工业机器人方面
我国1986年将机器人的研究开发列入国家科技计划,现已掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统和软件编程技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人的关键元器件,并进入实用化阶段，开发出弧焊、点焊、喷漆、装配、搬运、注塑、冲压及能前后行走、爬墙、水下作业的多种机器人。目前，国内相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化制造技术，解决了工业机器人控制、驱动系统的设计技术，机器人软件的设计和编程等关键技术，还掌握弧焊、点焊及大型机器人自动生产线（工作站）与周边配套设备的开发和制备技术。现在，我国从事机器人研发的单位有200多家，专门从事机器人产业开发的企业有50家以上，中国市场上总共拥有近万台工业机器人，其中完全国产的工业机器人（行业内规模比较大的前三家工业机器人企业）行业集中度占30%左右。
（三）计算机集成制造系统方面
我国经过多年的理论和技术准备,CIMS已经有了较快发展。目前,已在清华大学建成国家CIMS工程研究中心,在著名高校和研究单位建立了7个CIMS单元技术实验室和8个CIMS培训中心。2000年，全国已有20多个省市、10多个行业、200多家不同规模和类型的企业通过实施CIMS应用示范工程,取得了巨大的经济效益。当前,CIMS的进一步试点推广应用已经扩展到机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、冶金、石油化工等诸多领域,正得到各行各业越来越多的关注和投入。
我国机电技术的发展趋势
纵观国内外机电技术应用的发展现状来看，机电技术革新将朝更系统化、网络化、智能化、微型化、环保化等方向发展。
（一）生物系统化趋势
未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
（二）高度网络化趋势
网络技术的高速发展，无疑对机电技术应用产生重大的影响，使其朝着网络化的方向发展。网络的普及和应用，使机电技术远程控制成为一个很现实的操作手法。
（三）集成智能化趋势
智能化即模拟人类智能，具有某种程度的逻辑思维、判断能力和自主决策能力，从而可以取代制造过程中某些人的部分。特别是随着21 世纪的到来，信息处理器速度的快速提高、高性能化，为传感器系统的集成创造了非常有利的条件，进而更有力的推动着机电技术应用
产品向智能化方向转移。
（四）微型化趋势
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。目前，利用半导体器件制造过程中的先进技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
（五）节能环保化趋势
机电技术应用的时代，我们不仅要重视机电技术为工业生产带来的效率，同时也要保护好生态环境，减少环境污染。因此，要不断革新技术，报废回收，发展更多可再生资源作为机电技术应用的原材料。机电技术应用不仅仅是科学技术水平发展到一定程度的结晶，更是社会生产力发展阶段的必然产物，它使传统产业发生了质的飞跃，使工业发生了战略性的变革。因此，认清机电技术应用的前景并对其进行探讨符合社会发展的需求。
结语
综上，机电一体化技术是科学技术高度发达的产物，其发展前景必然越来越广泛，也必然会给世界带来更大的技术力量。但生产力水平的提高离不开人才的培养，因此我国要加强对机电技术人才的培养力度，真正将机电技术提升到高速发展的轨道上来，促进各种技术的交互和融合，将我国机电技术的发展推向更高水平。
参考文献
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2004.
[2]梁俊彦，李玉翔.机电技术应用的发展及应用[J].科技资讯，2007.9.
关键词 机电技术；机电一体化；现状；发展
中图分类号TH-39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）67-0039-02
1 机电一体化概述
1.1 机电一体化的定义
所谓机电一体化就是指通过将微电子技术应用在机械的主功能、动力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模块上，并利用相关软件将电子装置与机械装置有机整合在一起所构成的系统的总称。从机电一体化的定义可以看出，机电一体化技术并不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术。因此，机电一体化涵盖“技术”和“产品”两个方面的内容。
1.2 机电一体化的关键技术
机电一体化的关键技术主要包括信息处理技术、精密机械技术、自动控制技术、检测与传感器技术、伺服驱动技术以及系统总体技术等几个方面的关键技术，以下将分别给予详细的说明。
1.2.1 信息处理技术
所谓的信息处理技术就是指在生产基于机电技术的相关产品的过程中，对与产品生产过程相关的各种参数和状态以及自动控制有关的信息所进行的处理。
1.2.2 精密机械技术
精密机械技术作为实现大多数机电产品的核心和基础技术，它是实现大多数机电产品的相关功能和构造功能的重要前提和首要的技术支撑。
1.2.3 自动控制技术
自动控制技术主要包括精度较高的速度控制、定位控制、自适应控制以及补偿和校正等技术。而且随着自动控制技术的不断发展以及功能的不断增强，基于自动控制技术产品的质量在获得不断的提高。
1.2.4 检测与传感器技术
检测与传感器技术主要用于实现各种基于机电技术产品运行时的相关参数、工作状态以及其他相关信息的接受以及参数和相关信息准确度的检测，通过检测以后，将其接受的信息传送给处理装置，然后由处理装置来实现产品运行过程的自动控制。
1.2.5 伺服驱动技术
伺服驱动技术主要是基于机电技术产品的驱动装置设计中的核心技术，它作为驱动设备执行操作的重要支撑技术，在很大程度上决定了基于机电一体化技术的产品质量。
1.2.6 系统总体技术
系统总体技术是用系统的观点和方法，从整体目标出发，将基于机电技术产品的总体功能划分为若干个各功能模块，然后结合各个功能模块的实际情况，找出能够有效解决各个功能模块实际需求的可行技术方案，再把相应的技术方案进行汇总，从而设计出合理的功能技术方案。
2 机电一体化的发展现状
2.1 国外机电一体化的发展现状
2.1.1 绝大多数的制造业领域都有机电一体化产品
在工业比较发达的国家，机电一体化产品遍及绝大多数的制造业领域，其中数控机床和工业智能机器人是这些国家的主要机电一体化产品，其中的数控机床在机床领域中所占的比重越来越大，而工业智能机器人也将逐步进入管理、办公、家庭和娱乐等各个领域，具有非常广阔的发展前景。
在数控机床方面，目前数控机床的定位精度已由一般的0.01mm~0.02mm提高到0.008mm左右，亚微米级机床达到0.0005mm左右，纳米级机床达到0.005μm ~0.01μm，最小分辨率为1nm（0.000001mm）的数控系统和机床已有产品。
在工业机器人方面，目前日本的工业机器人生产量占全世界工业机器人的70%左右，与工业机器人相关的专利则有90%以上掌握在日本企业手中。由此也可以看出，日本是名副其实的机器人王国。 美国、德国分别居二、三位。
2.1.2 机电一体化开始逐步向集成化的方向发展
CIMS，即计算机集成制造系统，它突破了原有制造业各部门之间的界限，实现了工业制造企业生产准备、产品开发、经营决策等各个环节的有效整合，在计算机集成制造系统的作用下，当前的世界制造业开始逐步向集成化的方向发展。
2.1.3 激光技术在机电一体化中的应用
激光技术在机电一体化中的应用，将使光机电一体化成为机电一体化技术重要的发展方向。
2.1.4 微细加工技术发展迅速
当前微机电技术及其产业的高速发展，将带动微细加工技术的兴起。
2.2 国内机电一体化的发展现状
2.2.1 数控技术方面
我国对数控技术的研究起始于1985年，经过这些年的发展，我国目前已经基本掌握了数控技术的核心技术，相关的数控技术产品也越来越多的出现在工业产品市场中。
2.2.2 工业机器人方面
我国对工业机器人的研究开始于1986年，目前，已经掌握了机器人的软件编程、控制系统以及操作机的设计制造等技术，并开发出了能够进行水下作业施工的多种工业机器人。
2.2.3 计算机集成制造系统方面
经过近些年的潜心研究，我国在计算机集成制造系统方面已经有了较快发展。其中，已经在包括清华大学在内的多数著名高校内建成了国家CIMS技术实验室、工程研究中心以及相关的CIMS培训中心。
3 机电一体化的未来发展
3.1 智能化
智能化的机电一体化产品是指具有一定的逻辑思维、判断推理和自主决策能力的机电一体化产品，由于可以智能化的机电一体化产品对人类的智能进行模拟，所以，一些智能化的机电一体化产品就可以替代人的部分脑力劳动。
3.2 微型化
当前微型化的机电一体化产品的几何尺寸一般不会大于1cm3，而且微型化的机电一体化产品在不断的向微米级和纳米级的方向发展。目前，国外已经能够在实验室中制造出亚微米级的机械元件。
3.3 模块化
从各方面来看，机电一体化产品的一个重要发展趋势就是实现模块化生产，这样一来，企业就可以可利用标准的模块化单元迅速开发生产机电一体化产品，进而将大大提高企业的生产效率。
3.4 网络化
计算机网络通信技术的快速发展促使其不断朝着网络化的方向发展。其中，随着网络的不断普及，基于网络的各种机电一体化产品，如远程控制和监视技术等如雨后春笋般不断涌现出来。
3.5 绿色化
根据时代的发展需求，绿色化将成为机电一体化的必然发展趋势，其目标是在机电一体化产品的整个生命周期中，要保证产品对生态环境造成的危害最小，而获得的资源利用率却最高。
4 结论
机电一体化是很多学科相互发展和相互促进的结果，随着科学技术的不断发展和进步，机电一体化相关技术所融合的技术将越来越广泛，而以机械和微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术将成为机电一体化的必然发展趋势，机电一体化的发展前景非常广阔。
参考文献
[l]钱忠梅.机电一体化技术的发展现状研究[J]行业前沿，2010(5).
机电一体化普遍应用于机械制造业的各个领域，在我国，国产数控机床的自主生产能力已经有了重大突破，已具有年产数控系统3000套以上的能力；在精度方面，我国已经可以生产出精工精度性当高的数控加工机床。并在工业机器人的软件设计和编程等关键领域取得了技术上的巨大进步，如今，完全国产的工业机器人在行业占有率中超过三成。计算机集成制造方面的技术和理论经过多年的发展在我国已经有了长足的发展，并且在多地建立了CIMS单元技术实验室，计算机集成制造技术在各个领域的应用正在开展，并得到了极大的重视和投入。另外，我国的机电一体化技术在光电一体化技术和微细加工技术方面也取得了骄人的成绩。
机电一体化作为未来机械工程领域的发展方向，必然要适应未来社会的发展方向，未来的社会将会向环保、智能、轻型、网络等方向发展，所以机电一体化技术不可避免的将会向着这些方向发展。
1绿色化
工业革命以后，机械领域的技术革新给人们带来了巨大的方便，对人们的生活、工作产生的深远的影响，但是，在给人们带来方便的同时，也带来了严重的环境污染和资源的浪费。于是，人们对环保型的设计、制造有着很高的呼声，符合绿色化的产品应当在适用时对环境的污染降到最低、对资源的利用提到最高，同时在报废后还能都回收利用。机电一体化的绿色产品要充分考虑到环保的特性，在设计之初就要将环保理念考虑进去，使设计的产品在使用过程中能够做到对资源的最大利用和对环境的最小危害。
2智能化
机电一体化的人工智能是在人工智能、计算机科学、心理学、运筹学等学科基础上发展起来的一种新的思想，可以模拟人的思维，对机械制造过程中遇到的问题，能够具有一定的判断能力和自我监控、维护能力，从而能够更好的控制机械系统。
3网络化
计算机技术普及后最主要的特征就是网络化的普及，网络技术的普及无形之中改变了人们的生活，给人们的生活带来了巨大的变革，同样也给机电一体化技术带来了前所未有的发展机会。如今网络已经走进千家万户，给人们的生活带来了许多方便，正在改变着人们的生活，基于网络的远程控制技术和监控技术在日常生活中随处可见，例如可以实现远程控制的无线传输设备就是一个杰出的例子。可以预想，在未来的家庭生活中，机电一体化的网络化产品将会走进大众生活，最新的研究成果可以实现将家里常用电器连接成一个网络，利用一台计算机（甚至是一部手机）作为控制中心，构成一个完整的家庭控制系统，然后可以远程控制家里的一切电气设备，从而使寻常百姓真正体验到科技发展带来的实惠。
4微型化
微机电系统（MEMS）是机电一体化科技含量极高的一个重要分支，泛指几何尺寸不超过1cm3的产品。机电一体化的微型化不仅仅是尺寸的缩小，同时会在结构设计、加工方法等方面带来前所未有的发展前景。微机电一体化具有体积小、动作灵活等优势，因此在许多对结构尺寸有特殊要求的行业有着广泛的应用，例如医学、航空、军事等领域都有着广泛的应用。
21世纪以来，机电一体化发展已成为机械领域发展的方向，促进了机械领域的各方面发展，为传统的机械行业带来了新的发展空间。在科学技术的各个分支高度发展以后，各分支间的相互交融是必不可少的，以机械技术和微电子技术为基础的机电一体化技术的发展也是应运而生，可以相信，在相当长的一段时期内机电一体化技术将是机械领域的一个新的发展方向。（本文作者：杨莉、刘新伟、侯亚峰、高森、徐耀辉 单位：河南平高电气股份有限公司）
关键词：机电一体化； 技术； 现状； 发展趋势
1.机电一体化技术的概述
到目前为止，机电一体化技术已经发展为一个具有完整体系的新兴学科。所谓的机电一体化指的是机械技术、计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术以及系统技术等结合在一起的技术总称。
首先，机械技术。机电一体化技术的基础就是机械技术，如何同机电一体化技术相适应是其着眼点，利用高新技术对机械技术进行改善，变更其结构、材料以及性能，从而使其重量减小、体积缩小、精度和刚度有所提高以及性能得到改善。
其次，计算机与信息技术。计算机信息处理技术之中包含很多个方面：信息交换、存取、运算、判断以及决策，专家系统技术，精神网络技术以及专家系统技术。
第三，自动控制技术。其中高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、不成、再现和检索都包含在自动控制技术当中。
第四，系统技术。所谓的系统技术就是指利用整体概念，将各种先关技术进行组织和应用，以全局角度和系统目标进行出发，把总体分接成为相互关联的多个功能单位。系统技术中最为重要的一个方面是借口技术，这种技术能够保证系统的各个部分进行有机的链接。
第五，传感检测技术。系统的感受器官就是传感检测技术，它能够对自动控制和自动调节进行有效的实现。系统的自动化程序同它的功能成正比。为了保证机电一体化系统达到较高的水平，因该将传感器的能力进行提高，要求其获取信息时能够更加快速和精确，并且能够经受得住严酷的环境考验。
2.机电一体化技术的应用现状
日本是最早提出机电一体化这个概念的国家。在九十年代末，第一届机电一体化的国际性学术会议在日本召开之后，机电一体化技术的发展和产品的开发得到了各国政府的重视。当前，机电一体化的技术发展和相关产品的开发较为迅速的两个国家是美国和日本。职能传感器、人工智能工业机器人、柔性制造系统、细微加工技术以及光电一体化技术是当前机电一体化技术研究的重点方面。
在我国，对机电一体化的研究与运用的时间相对较晚，为了将同美、日等国家这方面研究的差距减少，近些年来，我国对机电一体化技术的研究投入了当量的资金。而且机电一体化技术也得到了国务院的极大的重视，为此，国家还成立了专门的机电一体化研究小组进行机电一体化技术的研究。为了满足对社会发展对相关人才的需求，近年来，很多大专院校在校内成立的机电一体化专业，培养了大量的机电一体化技术人才。经过多年的努力，很多研究机构和大中型企业在机电一体化技术方面取得了重大的进展。
一般来讲，机电一体化技术得到普遍应用的领域是机械制造业。近些年来，在数控机床的自主生产方面，我国已经取得了重大的突破，其年产数控系统的能力已经达到了年产三千套以上。在机电一体化技术的精度方面，数控机床的生产已经可以达到适当的精工精度。而在工业机器人的软件设计和编程等关键领域，我国也已经取得了巨大的技术进步。当前，在工业机器人行业，全国产的机器人已经占到了三成以上。在计算机集成制造方面，我国的制造技术和制造理论已经得到了长足的发展，CIMS单元技术实验室已经在多个地区进行了建立，各领域也正在展开着计算机集成制造技术的研究。除此之外，在光电一体化技术和微细加工技术方面，我国的机电一体化技术同样也取得了令人骄傲的成绩。
3.机电一体化技术的发展趋势
3.1.智能化。
机电一体化同传统的机械自动化有很大的区别，其最主要的区别就在于智能化，同时，新世纪中，机电一体化的发展方向也在于此。近些年来，处理速度不断提高的处理器、高性能化的微机、集成化与智能化的传感器系统，使得嵌入智能控制法的应用成为了现实，同时，也将机电一体化产品有力的推向了智能化的发展方向。智能机电一体化产品是指能够模拟人类智慧，具有一定的判断推理、逻辑思维和自主局端的能力。
3.2.微型化。
机电一体化科技含量最高的一个分支是微机电系统，这种产品泛指不到一立方米的产品。这种产品具有很多优势，不仅体积小，而且动作灵活，在很多个领域都得会得到广泛的应用：医学、航空以及军事方面。
3.3.绿色化。
工业的不断发展，使得人们的生活得到了巨大的改变。从一方面来看，人们的生活由于机械化的生产而得到了更多的产品，使得物质丰富、生活更加舒适。但是，从另一个方面来看，资源不断的减少，我们周围的生态环境受到了极大的污染。因此，人们开始呼吁对环境进行保护，进而各种绿色产品应运而生，因此，进行绿色的机电一体化产品设计，具有远大的发展前景。
3.4.网络化。
当今时代，计算机技术的不断发展，使得网络技术得到了普及，这机电一体化技术的发展产生了重大的影响。现在，在日常的生活中，随处可见基于网络的远程控制技术和监控技术的应用。因此，我们可以预想到，利用家庭网络，将各种家用电器连接成以计算机为中心得计算机集成家电系统将进入人们的生活当中。从这方面来看，网络化是机电一体化发展的一个方向。
3.5.系统化。
系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构是系统化的一个表现特征。另一个表现特征是通信功能会极大的增强，能够将远程和系统通信联网的需要的局部网络已经被实现。在将来，机电一体化会将产品与人的关系予以更大的重视。与此同时，还将根据一些生物的优良结构来进行新型机体的制造，从而使机电一体化能够向生物系统化的方向发展。
4.结语：
总而言之，机电一体化，这个多种科学技术发展的结晶，会对社会生产力的发展产生巨大的影响。并且，随着科学技术的不断发展，它将同其他的各项技术相互融合，得到更加广阔的发展。
参考文献：
[1] 吴立. 对机电一体化技术发展趋势的探讨[J]. 科协论坛（下半月）. 2007（04）
[2] 潘丽霞. 论机电一体化技术的现状及发展趋势[J]. 山西科技. 2010（04）
[3] 张翠梅. 机电一体化技术现状和发展趋势[J]. 黑龙江科技信息. 2010（04）
作者简介：
【关键词】工具磨床；机电一体化；智能化
1.轻型工具磨床与数控机电一体化的概况
1.1轻型工具磨床的现状分析
世界经济的快速发展带动了各行各业的繁荣发展，也给机械制造业带来福音。工具磨床作为机械制造的一个重要组成部分，也迎来了发展上的机遇和挑战。众所周知，轻型工具磨床具有加工测量上精度高、质地刚性好的特点，更重要的是它经济实用性，价格低廉。轻型工具磨床的加工对象主要是一些中小型工具，例如一些钻头、齿刀等等。磨床主要是根据磨具来对材料进行加工，如果采用质地坚硬的石轮，轻型工具磨床还可以加工硬质合金刀具。因此，轻型工具磨床备受青睐。但是，随着信息化时代的到来，传统的加工方式效率地下，方式陈旧，已经不能适应当前的工艺制造趋势，轻型工具磨床也面临着技术改造[1]。
1.2机电一体化的近况
现代科学技术的发展使得各个学科领域关系更加密切，学科之间的界限越来越模糊，而相互之间的协调促进性越来越强。计算机技术和微电子技术的结合就是一个显著的表现，它们的融合铸就了数控机电这一技术的形成，从而使整个机械制造行业发生质的转化。就当下而言，世界各国的数控机电发生着革命性的转变，并且这场转变也势在必行。传统的数控机电技术多采用封闭式的形式，而如今则实现了超薄化和智能化，工作流程大大简化，效率也得到显著提高。在发展初期，由于技术发展水平有限，机电一体化应用领域是非常狭窄的，机电一体化的产品也无法进行广泛的推广使用。现在，人们的物质追求越来越得不到满足，机电一体化正是符合了这一发展趋势，得到了人们重视以及普遍的接受。从另一个角度讲，科学技术促进了数控机电一体化，而发过来机电技术的发展也反作用于整个科技行业，两者是相辅相成的[2]。
2.轻型工具磨床的数控机电一体化
传统的轻型工具磨床存在着众多的问题。首先一个突出的问题就是体现在操控的复杂性上，传统的工具磨床一般是利用平台上的按钮进行生产掌控，这样就显得操作不便复杂，也浪费了人力资源。其次，工作程序不够灵活也是一个不能忽视的方面，现阶段的操作只能按照固有的单一程序进行生产，不能再实现其他的程序加工。最后就是传统工具磨床上的数控技术已经落后很多，并且严重影响到了生产效率。
工具磨床的数控机电一直被认为是一种高精尖的技术，在世界各国一直是作为保密的技术发展的，所以这一项技术很难推广使其在在各个领域内得到普及与发展，只有很少的生产厂家能够掌握这项技术。在我国，许多厂商为了能够生产出质量、性能更好的产品也在试探性的发展引进，试图对传统的轻型工具磨床进行科学性的改造。改造的发展趋势主要体现在以下几个方面：
2.1更加智能化
智能化是体现与传统工具磨床区分的标志，更是改造的主要方向。在现在科技强流的冲击下，实现智能化的重要基础就是计算机和处理器的发展。这两个领域革新产品的速度是飞速的，两种技术的融合更是为智能化提供了坚固的保障。智能化的目的就是为了能够替代人们的脑力劳动，使工具磨床能够根据指令自行判断，实现自行决策。这就需要赋予轻型工具磨床的机电数控一定的逻辑能力和判断能力[3]。
2.2更加微型化
轻型工具磨床作为工具磨床之中的一类小型的设备，在未来的数控机电改造中会让其变得更加轻巧实用。微型化也是改造的发展目标。微型产品在各个领域都得到了广泛利用，例如教学方面、医学方面、军事方面等等。现在通过半导体技术以及纳米技术，使数控机电的配件越来越微小，这样它们之间就可以实现集成。微型化具有巨大的优点，主要体现在资源的消耗以及自身的体积上。实现刀具产品的精细化，微型化就显得尤为重要，这是迈向机电一体化的重要步骤，也是向微观领域发展的必然要求，因此，在国内外历来受到格外重视。
2.3更加系统化
传统的轻型工具磨床加工程序是固定的，无法改变使其实现编外加工生产。这种死板的系统存在着重大的缺陷。改造后的数控机电是开放式的系统，它需要加强各个系统之间的协调配合。更重要的是，在改造后将大大改变原有系统的固有性。在中枢的协调下可以灵活利用，任意组合，从而能真正实现综合管理。系统性也是智能性的基础。系统化的另一个方面就是能够增强信息的利用性，利用网络的渗透与普及，改变原来传统通信方式，使信息的获取上更加宽泛，利用远程终端网络进行监视和控制，实现网络化。
2.4更加环保化
工业历来被人们认为是环境的一大杀手，工业的发展给我们带来物质财富的同时也造成了巨大的伤害。环保已经成为工业发展的前提，也是发展的趋势。因此，机电一体化也应当顺应这一趋势。轻型工具磨床的机电一体化数控改造也要把环保考虑在内。在改造的过程中要注意提高产品的资源利用率，把对环境的危害降到最低，实现可持续发展，真正实现绿色制造[4]。
2.5更加人性化
人始终是机器的操纵者，在机电一体化的数控共改造中还要注重人性化构造，让操作者更加愿意去操控设备，由工作变成一种享受，真正实现人机合一。
3.结语
总而言之，轻型工具磨床的机电一体化数控改造势在必行，它不是偶然出现的，而是发展使然。毕竟我国在这一领域的技术发展还不是很深，难免在这一改造过程中出现问题，但是要坚信发展前景是好的，为了这一行业的蓬勃发展，我们还需要坚定的走下去。
【参考文献】
[1]唐义祥.论数控技术发展趋势智能化数控系统[J].中国社会科学，2009（10）.
[2]余斌.浅谈机电一体化技术的应用及发展趋势[J].计算机科学，2010（2）.
关键词：机电一体化；智能化数字；化工企业
中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0038-02
机电一体化是一种新兴学科，是有学科交叉的特征，兴起于20世纪60年代。当时，电子科技正处于第四代向第五代过渡时期，超大规模集成电路应用范围和实践的扩大，极大促进了机电一体化的进程，但当时的机电一体化主要是机械与电子的结合。近些年来，特别是电子信息系统的发展和超过规模集成电路的使用，丰富了机电一体化的内涵，现代的机电一体化已经不再简单是机械与电子的统一体，而是涉及多个行业、多种机械领域的专业的精密仪器，并产生了独立的学科分支。
1 机电一体化发展方向
1.1 机电一体化数字发展方向
机电一体化数字发展方向得益于计算机网络的发展。随着计算机网络技术的发展，机电一体化实现了微控制，扩展了机电一体化发展的内涵，特别是计算机网络虚拟技术和制造集成技术。数字化在机电一体化中的应用，使得机电一体化操作简单化、智能化，比如，数控车床的大规模推广和应用，并且可以实现系统的自我维护、自我故障报警，极大方便了用户需要，降低了设备和软件的操作损坏的可能性。
1.2 机电一体化智能化发展方向
机电一体化智能化发展方向是目前机电一体化发展的重点方向和主要研究领域。随着社会发展和科技进步，特别是计算机网络的发展，使通过程序操作实现机器和软件的智能化运作成为了可能。实现机电一体化发展有利于降低劳动工程强度和劳动时间。智能化发展是利用大规模数据库存储包括心理学、计算机学、数学等多种学科知识，利用模型统筹在一起，实现机器的高度智能化，虽然目前的技术条件下，机器完全人工智能化是不能实现的，但是利用具有一定人工智能设备进行机电一体化作业和处理是非常必要的。
1.3 机电一体化的模块化发展
机电一体化的模块化发展方向是历史发展的必然。机电一体化的发展前景广阔，在市场优势资源配置调控下，大量资源被投入到了机电一体化设备开发和生产当中，市场上供应一体化机电设备的厂家众多，为了各自利益需要，各个厂家往往会在关键技术、关键部位进行人为限制，甚至是机械零件的标准也不同，这种机电一体化机器供应格局与市场经济要求的生产社会化非常不符合，因此不利于生产的发展。此时，机电一体化的模块化发展显得尤为必要。
1.4 机电一体化的网络化发展
机电一体化的网络化发展是目前网络发展形势的要求。新世纪以来，个人计算机普及率大大提高，网络已经成为了人们日常生活的一部分。网络的发展、计算机的普及促使生产和消费逐步同步性和相关性。因此，机电一体化无论是从生产角度还是销售角度，都要考虑网络实践
应用。
1.5 机电一体化的绿色发展方向
机电一体化的绿色发展方向是社会发展的要求。随着社会的发展、人们生活水平的提高，人们对生存环境的关注也越来越高。经济发展、工业发展的背后是严重的环境问题代价，因此必须要实现发展的绿色化。机电一体化的绿色发展方向有两层意思：一是生产的绿色化。机电一体化设备在生产过程中必须要坚持绿色发展理论，通过绿色工艺，使用绿色材料，实现生产的节能降耗和环境影响的最小化。二是制造的绿色化。机电一体化设备具有应用范围广、需求量大等特点，不过无论是应用与化工企业还是日用家居都应该有限考虑设备绿色运行，降低环境
污染。
2 机电一体化在化工中的应用和具体实践
2.1 机电一体化在化工推广的意义
近些年来，我国化工行业取得了巨大的进步，化工企业总体科技水平和技术含量逐步提高，日益向现代化工企业转变。但是，我国化工企业的总体发展水平还不高，生产粗放型比较明显，生产效率不高，设备老旧率较高。机电一体化在化工中的应用和实践为化工企业的发展提供了新的发展方向和动力。一是在化工企业中推广机电一体化，有利于淘汰落后产能和设备，实现化工生产全过程的有效控制。通过机电一体化可以帮助企业实现化工原料从进场到成品最后出场全过程的有效监控，提高化工企业的工作效率。二是机电一体化技术有利于企业化工信息的传输。机电一体化中的交流传送技术和现场总线技术可以帮助提高化工信息的传送时效性，实现信息交流的双向性。三是通过机电一体化系统实现企业控制。化工企业规模一般较大，人事安排、生产安排任务较重，使用传统的生产处理安排方式，很容易造成人事规模过大，机构冗繁，降低企业生产成本。通过机电一体化系统，可以实现企业整体化规划与安排，实现了最少人工环境下效率的最大化。
2.2 机电一体化在化工中的应用
机电一体化在化工企业中常见的应用有三类：一是机电一体化在生产过程中的应用。机电一体化在生产过程中的应用主要是实现生产的自动化或者半自动化。比如数控车床，采煤业中用于运煤采煤的煤矿数字提升机，数字煤矿提升机通过数字化与提升机结合，特别是内装式提升机，极大方便了操作的流程。通过实现生产的自动化，提高生产的精确度，进而提高生产的效率，而且还可以有效降低人工生产成本，降低工人劳动时间和强度，对于一些污染比较大的化工企业，实现生产自动化也有利于保护工人健康和降低污染，比如，污水回收处理系统。二是机电一体化有利于实现生产的精确化。现代化学工业企业大部分正处于生产由粗放型向集约型转变，因此必然要求生产的进一步精确化，以便提高资源利用率。比如氮肥厂生产过程中，通过使用机电一体化设备实现自动加煤、填煤作业，可以实现生产连续性发展要求，通过利用现代机电技术，实现加煤、填煤作业的精确控制，保证投入和生产速度，有利于提高煤的转化率和利用率。三是机电一体化在化工企业中的监控作用。化工企业生产具有非常复杂的操作流程，一般在炉内进行，虽然利用传统的检测设备可以实现温度、气压方面的控制，但是因素变化具有不可预测性，一旦发生问题，仪器只能做到事后预警而不能起到事前预警的作用。利用机电一体化，比如液压系统、制动系统等，可以有效起到事前预警的作用，提高检测能力。
3 结语
机电一体化在化工企业中的应用，是机电一体化发展的必然要求，也是化工生产特点所决定的。随着社会和科技的发展，新技术、新研究特别是生物技术的不断发展，进一步丰富了机电一体化内涵，未来的机电一体化技术在化工企业应用过程会进一步深入。
参考文献
[1] 王萌.机电一体化的回顾和发展趋势展望[J].科技资讯，2008，（4）.
[2] 秦法富.机电一体化技术的发展趋势[J].河南科技，2011，（2）.
[3] Warren Webb.基于机电一体化的嵌入式设计技术
[J].电子设计技术，2008，（1）.
[4] 米军学.浅谈煤炭机电一体化技术在我国的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009，（8）.
[5] 莫卓宁.论工程施工中的机电一体化[J].现代商贸工业，2011，（17）.
[6] 肖爱平.智能技术和机电一体化技术在假肢业中的作用[J].机电一体化，2008，（2）.
[7] 范岩，袁驰.实训系统在机电一体化技术教学中的应用[J].硅谷，2008，（16）.
关键词：机电一体化；自动控制技术；发展趋势
机电一体化的外文名词是Mechantronics，起源于日本，是取英语Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的，表示机械学与电子学两种学科的综合。目前，国内外对机电一体化的涵义有各种各样的认识，其各自的出发点和着眼点不尽相同，再加上机电一体化本身的涵义还在随着生产和科学技术的发展不断被赋予新的内容。机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体，是现代科学技术发展的必然结果。随着现代科学技术日新月异的发展，不断地推动不同学科的交叉和渗透，从而导致整个工程领域的技术革命。
1.机电一体化概要
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。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、微电子技术以及其他新技术的简单组合、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。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械。机电一体化系统由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体，具有满足人的使用要求的最佳功能。
2.我国机电一体化的现状
世界范围内机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。第一阶段也称为初级阶段。20世纪60年代以前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。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。第三阶段，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。
计算机数控机床（CNC）是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。它综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就，是典型的机电一体化产品，是机床发展的必然趋势。
汽车的机电一体化中心内容是以微机为中心通过自动控制来改善汽车的性能，增加汽车的功能，实现汽车降低油耗，减少排气污染，提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。近几十年，国际各大汽车公司都加大了对汽车机电一体化的研究，使其发展有了质的飞跃。
工业机器人（IR）一般应由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成，是一种能模拟人的手、臂的部分动作，按照预定程序、轨迹及其要求，实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置，是具有发展前途的机电一体化典型产品。
3.机电一体化的发展趋势
3.1自律分配系统化
未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3.2系统化
系统化的表现特征之一是系统体系结构进一步采用开放和模块化的结构。系统可以灵活组套，进行任意裁减和组合，同时要求实现多坐标系列控制功能的NC系统。表现特征之二是通话功能的大大加强，即网络化趋势。
3.3人工智能化
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。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。
3.4全息系统化
机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。其系统的层次结构，也由简单的“从上到下”的形势而变为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
3.5绿色化
环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主题。
3.6微型机电化
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。
3.7面向21世纪的制造模式
一次制造成功，采用成组技术和分组作业方式，按质、按量、按时完成，做到零废品、零库存、零设备故障、零环境污染，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。
4.结语
机电一体化的出现并不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，传统的机械设计方法和设计概念正在发生着革命性的变化。21世纪，机电一体化技术将扮演机械工业的主角，与机电一体化相关的技术还有很多。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显。我国可以利用后发的成本优势和广阔的市场潜力，用全新的方式和更短的时间研发更多具有知识产权的机电一体化产品。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
