时间：2023-08-10 17:25:08
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篇机电一体化特点，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。
1 机电一体化的概述
机电一体化技术是机械技术与电子技术结合的产物，机电一体化包括：计算机技术、信息技术、微电子技术以及光学技术、液压技术等多学科技术，通过多技术的综合运用能够实现对多功能系统进行合理布局与配置，实现了生产的低能耗、多功能、高质量的要求，促进了生产系统的最优化发展。当然机电一体化技术并不是所有技术的重合叠加，而是对所有技术系统化运用，实现各个技术的综合整合，机电一体化设备主要包括：执行部分、动力控制以及机械本身三个部分，而机电一体化系统则主要包括：磁、光、气、液、电、机等。概括来讲：机电一体化技术就是在对计算机信息处理、控制以及可驱动原件特性等技术进行充分应用的一门现代化的高科技技术。
2 机电一体化设备故障特点分析
机电一体化设备关系到企业正常的生产，因此一旦企业的机电一体化设备发生故障，就会影响到企业的生产，给企业的经济带来一定的损失，因此做好机电一体化设备的故障维修工作是实现企业安全生产的必要手段。机电一体化设备包含的零部件非常的多，而且这些零部件具有很高的科技含量，其大部分与电子技术相关，因此相对于机械设备相比，机电一体化设备出现故障的概率要大，而且导致机电一体化设备出现故障的因素也比较多，可能是因为机械设备的原因，也可能是因为电子技术的因素，所以机电一体化设备在故障维修时的难度很大，具体而言，机电一体化设备故障的特点主要集中在以下几个方面：①机电一体化设备发生零件磨损的概率比较大，机电一体化设备包含大量的零部件，这些零部件在使用过程中会经常发生严重的磨损，而一旦零部件出现磨损就会导致机电一体化设备发生故障。②机电一体化设备故障发生具有突发性与隐蔽性。机电一体化设备含有大量的电子产品，这些电子产品出现故障前夕是没有任何征兆的，不同于机械产品可以通过系统的观察预测到故障的发生，因此一旦电子产品出现细微的故障，机电一体化设备就会瞬间停止工作。③机电一体化设备的报警系统不完善，在机电一体化设备发生故障后，报警显示系统不能全面反映故障发生的部位以及原因，导致在维修的时候很难确定具体的故障原因。④多故障同时发生。机电一体化设备故障的发生多是伴随着多种故障的同时发生，而且这些故障并不是简单的重复相加，而是相互影响。比如机电一体化设备在不运转时，人们可能会判断是机械设备出现了故障，其实除了机械设备出现了故障之外，电子技术也出现了故障，因为它们是相互影响的，一旦设备出现故障就会导致电子产品出现故障。
3 机电一体化设备故障的诊断方法
由于机电一体化设备故障的独特性，使得依靠传统的故障诊断方法已经不能适应机电一体化设备的发展要求，因此在机电一体化设备故障诊断时需要诊断人员了解机电一体化设备的运行情况及特点，掌握机电一体化设备各个功能的运行以及各个功能部位发生故障可能会造成的影响。总之对于机电一体化设备故障诊断的方法包括很多种：故障树分析法、自诊断法、环境因素检测诊断法。具体到实践中机电一体化设备诊断的原则应该遵循以下三点：一是先机后电法，也就是先检测机械设备故障，通过直观感受机械设备所存在的明显故障，比如机械设备的碰撞、打滑等都是可以直接观察到的，机械设备零部件出现的磨损等故障也是可以直接检测出来的，机械设备故障相比电子设备故障的诊断要容易得多，因此在机电一体化设备发生故障后，要第一时间观察机械设备是否出现故障，如果机械设备没有故障，再检测电子设备。二是先主后次。先就设备的主要部位进行检测与分析，在确保机电一体化设备的主要部位没有故障后，再分析次要部位的故障，因为主要部位产生故障后产生的后果影响是巨大的，也是比较难以维修的。三是先外后内。按照执行部件――控制部件――驱动部件的顺序进行逐一检查，以找到引发故障的源头之所在。
4 提高机电一体化设备可靠性的对策分析
机电一体化设备正在朝着智能化、自动化方向发展，因此提高机电一体化设备的可靠性也要积极借助计算监控操作系统实施，具体的提高机电一体化设备的可靠性方法：一种是采用可靠性高的元器件进行设计，当系统出现故障时用诊断的方法定位故障所在并迅速排除。这时，一般要中断系统的正常工作；另一种是采用容错技术，必要时对重要部位可以采用亢余设计组成一个可靠性较高的系统。
当然机电一体化设备的可靠性还可以用提高机械工作精度（如运行精度、加工精度、控制精度等）来获得，可采用精密机械改造传统机械，电路控制用微机和PLC控制，用先进数控装置控制。
总之随着机电一体化设备在企业生产中的应用，提高机电一体化设备的可靠性，加强机电一体化设备的故障诊断与维修已经成为企业生产工作的重要组成部分，因此我们在日常生产中要密切关注机电一体化设备的故障发生与诊断，进而降低企业的经济损失，实现企业的可持续发展。
参考文献：
[1]武福龙.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中国高新技术企业，2014（12）.
[关键词] 机电设备一体化故障维修研究探讨解决策略
一、机电一体化的发展前景
自从机电一体化（mechatronics）这个理念被提出来之后，在经过后来科技人才的专心研究探讨，最终得以高速发展，并且成了现代的高新热门行业，为人类科技发展做出了巨大贡献。机电一体化关系到电子制造技术、操控技术、焊接技术、信息管理技术、机械制造技术、测试与感应技术、电脑技术等各种技术。随着经济全球化的推进，机电一体化遍布我们的生活当中，成为了我们不可或缺的一部分。所以说，要想把未来的社会图景建设得更加美好，必须加强重视机电一体化的发展研究，并对其出现的缺陷加以改进，并研究出更为可行的策略去规划其未来的发展。
二、电子和机械的影响关系
由机械本体、动力设施、控制设施、检验设施、执行设施等整合成的单元成为机电一体化设备，其组成的元素主要为电、气、液、光、机、力、磁等，而最为关键的便是电子设备与大型电子机械设备的结合。绝大多数的机械设备都是那两部分组成，只是由于各种机器的使用功能不同而占有的比重不同。机电一体化设备不单单是电子与机械的相加，而是二者有分工的去操作控制，电子负责自动化操作，而机械负责运行。只有两个部分和谐的工作，才能真正实现机电一体化设备的运行[1]。
三、机电一体化机械设备的故障特征
机电一体化设备不同于其他普通的机械设备，很多的机动操作都比一般的设备复杂的多，当然，在这过程中如果出现故障也就相对复杂，也较难维修。其故障不同于一般机电产品的故障，不仅仅要处理操作上的故障，更多的是控制方面的维护，把机械与电子整合起来处理，二者不可或缺。于是对于机电一体化设备的故障维修就变得非常重要，以下是对机电一体化机械设备故障特征的探究。
（一）机器设备故障的特征
机器设备发生故障有非常多的原因，可能一个小小的疏忽就能造成很多的影响，有时候则是众多的原因才会形成故障，无法运行。所以说我们在判断机器是否故障时，一定要认真观察后再得出结论，最后再进行维修处理。机器一般是不停转动的。每个时间所产生的数据和功率也是大不相同的，所以产生的故障也比较特殊。于是在判断机器运作中出现的原因的时候，绝不可以但从一个方面去妄加推测，而是要从各个方面的不同角度去判断分析，再得出结论。再加上机器运作发生故障时没有规律可言，大多数随机发生的，不能预算，无法预言，要耐心的从多种状态去研究探讨[2]。
（二）电子设备故障的特征
机电一体化的最原始的理念便是机器与电子操作相结合，所以说在讨论其故障的时候必须要结合机械与电子，对其各个不同的特点去进行研究探讨。电子设备大多数是控制作用的，拥有着突然性、隐秘性的特征，且还会收到不同程度的外界干扰。机电一体化设备故障的发生不单单只是受到电子控制和机械操作的制约，还有其他更加复杂的元素，同时也使得本来就繁琐的程序变得更加复杂，又进一步加大了故障维修的难度。所以说今后在发现机电一体化设备出现故障时，不仅仅要考虑机械设备的问题，更多的要注重电子控制的是否正常，并结合二者的故障的原因后再进行维修[3]。
四、机电一体化设备故障的判断办法
对于机电一体化设备异于其他一般设备的特点，我们在对故障设备进行勘查时应当整合机器设备和电子设备的特征去具体探究，不过有些老办法也是可以运用到当中去的。在检测设备是否发生故障或者是否存在安全隐患的时候，不要太过冲动而重组设备零件，而要经过对设备充分分析后才能开始进行维修，并且要严格根据各个方面不同因素的考虑才是最为妥当的。
（一）故障树形图判断法
故障树形图判断法即是对故障的诊断分析，也就是采取不同的逻辑思维方式去更具体、直观的诊断故障发生的原因，能够更加直接、简单、清晰的观察出设备各个零件之间的联系及发生的数据，在判断故障的时候也能够更加快速的找到根本原因。用树形图这个办法去诊断故障发生的原因，简单、明白、快速，但是这个方法并不能用于全部的故障诊断，还需要根据设备的具体情况才能够去使用这个方法去判断故障原因[4]。
（二）自诊断法
自判断法便是在机器的机身上安装警示发生故障警笛的代码或者指示灯等等，能在机器发生故障时响起警报，让我们及时发现故障的地方，并作出及时的维修。这是最简单的、最基础的诊断方法，跟其他许多诊断方法比也较为快速、准确。比如所利用温差、空气环境、大气压强、重力感应等的变化去设置警报，都可以明显的看出故障的原因所在。所以说只有在这个方法无法实现之前，才会采用其他曲折的办法[5]。
（三）诊断前所要注意的事项
要想更好的去维护好机电一体化设备，必须做出正确的诊断后才能对症下药，治根治本，于是在诊断之前，我们必先要提高诊断前的注意事项，例如：1、大部分的机器故障都是在检测都会先观察机器设备，其次再观察电子控制设备的情况。因为机器上出现问题的话我们的眼睛一般可以看出来，也会观察出机器运作不正常，像在检测大型设备零件破裂的时候，就不要占用太多的时间去纠结；2、要检测外部的小零件时，最关键的是要注重检查全部零件的完整，然后才能开始下一步的检查，直到找出故障的根本原因为止；3、检查时开始先排查好主意的关键部位，再去排查分支部分。只有确保只有的大件零件没有问题的情况下，才能放手去检查小部分的零件，只有这样由内而外的依次检查才能发现故障问题所在，最后再进行维修[6]。
五、故障表面现象解析
机电一体化设备虽说是先进的自动化设备，但是很多的故障取消还是很容易看出来的。只有观察出了便面现象的故障情况，才会对其进行深度的检查，最后维修故障的设备零件。
（一）机械表面现象特点
机器运作是一个运动的过程，其运行原理是动态的，许多的表面现象我们的肉眼是可以观察出来的。像数据的变化，我们便可以根据平常的运转速度从而去判断设备是否正常运行，但是这但看数据也不能完全断定机械故障，还有要结合系统的的变化。系统故障的发生是随时性、间断性、离散性、缓慢性、突然性、间接性的，发生的因素可能是一种，也可能是多种，或者更为复杂。
（二）电子表面现象
电子主要负责设备的自动化控制，属于设备的控制部门，其故障的原因特征为隐秘性、突然性、灵敏性等等，对外界或者周边环境等有很强的感应，如气温、环境干湿程度、空气等都会影响其特点的改变。
（三）设备故障表面现象
设备的故障现象需集合机械和电子控制来分析，也变得更为繁琐、复杂。其具有故障移动性、表面繁琐性、整合性、融入性、交叉相互性等特征。一般机械负责执行工作，电子控制机械运转。一旦机械出现罢工现象，多数人都认为是机械零件故障，其实这不但是机械部分的问题，还要把电子结合进来一起检查才能找到关键原因。所以说设备的表面现象是复杂的不能但从一个方面去考虑故障，要结合运转与控诉系统才能得出最终的原因。
六、基于机电一体化设备的可靠性维修策略
基于机电一体化设备的可靠性策略主要是指产品能够在条件限定和时间限定下完成指定的工作量。机电设备的可靠性与机器在运转过程中使用的环境条件、工作效率、维修保养、运行功率等成正比，也与各个组成的部分密切相关才能构成设备的可靠运作。
（一）制约机电一体化设备可靠性的元素
机电设备，从数字操控到伺服电机，各种大大小小的零件都有很多，无法计算，要想单方面的去评测分析是非常困难的，要想提高其可靠性必须要先了解好制约其发展的因素：1、元器件是每个大型设备都会具有的基础单元，关系到每个基础单元的可靠性运行。用数学的概论法来计算来看，整个设备的元器件失效等于各个结合部分的是效率的总和，所以说在挑选设备零件时，一定要加大提高其实际使用效果；2、机电一体化设备的电子控制系统复杂繁琐，元器件的接连与组合便是一个关键的问题，要是组合得不好，很有可能会导致设备发生意外事件或者无法正常运转。还有，温度的湿度变化太频繁以及太多的粉尘也会影响元器件的连接与组装，进一步制约机电一体化设备的可靠性；3、机电一体化设备是用电能去发功的电子控制设施，在运转的过程中必然会有电磁波的能量感应及运用，所以说电磁波的干扰也会影响设备的工作进度。与此同时电磁波干扰了周边环境，也对生产的产品有了一些不良的影响，所以必须要尽量控制电磁波的干扰现象[7]。
（二）采用可靠的元器件
数字控制机床还有加工中心在现代社会一形成了全自动化的实时控制系统，运用可靠性较高的元器件去加速设备的运转工作，可以使控制系统在出现机械故障的时候快速的运用诊断方案去找到原因，并及时处理，减少机电一体化设备的损耗。但这个办法都是要中途停止正在运作的设备才能找出故障原因。但只要能及时的发现故障所在，并能够去及时维修处理，损伤还是可以降到一定程度的。
（三）提高机器工作效率
机器的工作效率的直接关系到设备生产产品的快慢的，而适当的提高机器的工作精密程度，便可以把机电一体化设备的可靠性提高一个层次的研究。如适当的提高运转精密度、加工精密度、系统控制精密度、机械工作功率等，都能更好的提升设备的可靠性。像能够运用精细的仪器去制造改进老旧的机械设备；利用现代先进的电路设计去改善原有的电路控制，加快机器的电路流通；运用先进的NC（数据化体统控制）、PC（电脑控制系统）等去替换老旧的控制系统，更新电子数字控制系统等等。以上这些方法，只要能够合理运用，都能或大或小的提高机电一体化设备的可靠性研究。
七、结语
机电一体化是现代社会不断发展的重要标志，更是现代企业的重要生产设备。而要想更好的合理使用机电一体化设备去创造更多的发展利益，必须高度重视对其设备故障维修的处理，并研究出可靠的策略去保证机电一体化设备故障的发生，这对未来更好的发展高新技术行业有着重要意义。这需要更多的科研人员去钻研，去学习并开拓创新，才能更好的控制机电一体化设备的维修技术。
[参考文献]
[1]施晓东，陈仁兴.机电一体化设备的故障维修特点及可靠性分析[J].现代经济信息.2013，23（04）：189+191.
[2]许秋香.机电一体化设备故障维修特点及可靠性分析[J].机电信息.2012，25（02）：59+61.
[3]唐建业.机电一体化设备的故障诊断技术研究[J].中华民居（下旬刊）.201，25（08）：187-188.
[4]钟国.机电一体化设备的故障诊断方法分析[J].科学之友.2012，25（01）：49-50.
[5]秦春霞，赵丽，殷生斗.机电一体化系统在矿业中应用的可行性分析[J].煤炭技术.2013，10（08）：88-89.
关键词：机电一体化;采矿工作;煤矿企业
煤炭开采技术直接影响煤矿矿井的产能释放，随着煤矿开采地域的不断扩大和延伸，以及采煤机械的更新换代，传统采煤工艺已经不能满足国家发展对能源的需求，现代综合采煤工艺的发展进步必须通过不断创新才能跟上时代步伐，因此机电一体化技术在煤矿行业的应用越来越重要。
1.机电一体化的基本概念及其构成要素
1.1 机电一体化的内涵
机电一体化是最近几年新出现的自动化技术，并且很快得到了高速发展，成为许多行业技术改造的重点方向。所谓机电一体化，是指融合了电子信息、机械设备、电脑软件等多门学科技术为一体的综合技术，它综合了不同学科知识和技术特点，将它们有机的整合在一起，形成了一门独具特色而又具备广阔发展潜力的技术应用方案，能够有效提升工业生产效益和效率。
1.2 机电一体化技术的特点
（1）安全性高。机电一体化技术具备十分强大的应用功能，能够实现自动监控、实时数据传输、紧急预警以及自我更新和恢复等智能化操作，对于在生产过程中出现的任何意外情况，例如电路短路、工作负荷过大、电机失灵等问题，都能够及时检测并报警，可以有效防范事故风险的发生，不断提高生产安全性和稳定性，保证良好的安全生产环境，提供企业的综合生产效益;
（2）实操性强。机电一体化技术所采用的各种设备具有高智能化特点，大大降低了人工操作的工作量，使得操作过程更加简单和规范，避免了由于人工操作带来的各种失误，显著提高了生产过程中的安全性和稳定性。
（3）实用性大。与机电一体化技术相配套的各种设备和仪器，都具有较高的自动化水平和智能化程度，能够有效提高日常保养和故障检修工作性能，可以通过提高相关配套仪器和设备的自动化程度来加强整个一体化生产系统的自动化水平，降低人为因素对生产设备操作的不利影响，从而不断提高生产操作的规范化水准，保证更高水平的工作质量和效率，提高企业的总投入产出比。
2.机电一体化的核心技术构成
2.1 机械本体技术
要改善和提高机械设备的总体工作效率，必须从三方面来努力：自身重量、加工精度和产出量。当前，机械加工对象都是各种金属材料，降低加工自身的设备重量，可以有效提升机械加工效率，一般考虑利用非金属材料配件来置换不重要的金属部件。通过降低加工机械设备自重，可以提高加工设备小型化水平，不断提高加工设备的工作反应速度，降低能耗，提高加工效益。
2.2 信息处理技术
机电一体化与信息技术的融合程度正在不断深入和加深。为了提高机电一体化的应用水平和生产力，可以通过信息化改造来实现。利用信息科技提高工业生产综合效益，是未来工业技术发展的主要方向之一。
2.3 信息传感技术
机电一体化的传感技术主要是因为它可以通过光纤和电缆传感器能够提高其传感器的安全性以及可靠性，在采矿应用过程中具有很高的安全性能，对防止电磁干扰具有很大的抵抗功能。
3.机电一体化技术在煤矿中的应用
3.1机电一体化技术在采煤机的应用
机电一体化技术在煤矿行业最典型的应用在于电牵引采煤机设备的开发和推广，这种机电一体化采煤机相比大多数电牵引采煤机具有多种特点和优势：第一，电牵引采煤机最主要的特征就是它具有良好的牵引特性，电牵引采煤机在前进过程中可以不断地提供牵引力;第二，电牵引采煤机能够保证在采煤系统下滑作业时进行发电制动，其轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因此非常适用于大倾角煤层的开采，尤其适用于50°±10°倾角范围的煤层，并且不需要其它防滑装置;第三，电牵引采煤机易损原件少，除了电动机的电刷和整流子容易磨损意外，再无其它易损元件，因此具有维修量小、运行可靠、寿命长、效率高等优点。
3.2机电一体化技术在提升机的应用
矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备，典型产品为全数字化交直流提升机，其中以内装式提升机最具代表性，该设备在结构上采用合二为一的驱动和滚筒装置，大大简化了机械结构，充分体现了机械、电子、计算机以及自动化技术的有机结合。
3.3机电一体化技术在皮带机的应用
我国煤矿井下输送系统的主要运输设备是皮带机，它能够满足长距离连续输送，并且皮带机具有输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等优点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置，我国煤矿皮带机一般采用3点驱动技术，并且需要相应地限制输送机的单机长度和运量，该项技术与世界发达国家相比存在着一定的差距。
4.煤矿机电一体化技术的发展趋势
煤矿机电一体化是随着机电一体化的发展而发展的，它与机电一体化的发展是统一的，同步进行的。煤矿机电一体化未来发展趋势如下：第一，煤矿机电设备更加智能化，智能化系统是21世纪才开始流行起来的新兴技术，其使用范围和完善水平都存在着明显缺陷，因此煤矿机电设备的智能化成为一个重要的研究方向;第二，煤矿机电设备更加微型化，微型化在煤矿机电一体化中的应用并不成熟，它伴随着微电子技术的兴起而发展;第三，煤矿机电设备更加系统化，煤矿企业机电一体化所包容的范围越来越广，所使用的技术范围也逐渐扩增，随着这些种类的繁多，就产生了一个关键的问题：如何能够使这些差异很大的技术有机的组合起来，以发挥更大作用。迄今为止，尚未有一个国家或企业能够很好地充分利用这些技术的优势，无法避免其缺陷，因此该项内容也成为今后发展的一个重要方向。
5.结论
总之，通过本文论述，我们在对机电一体化这项技术逐步了解的前提下，我们深知：对于如何使其在煤矿企业中得到落实和运用还需要很多工作要做，但无论如何，我们必须重视机电一体化在采矿中的作用，最大发挥其在行业中存在的潜在价值，在煤矿企业开采过程中尝试落实这些技术的应用，为提高煤矿企业生产效率创造良好条件。
参考文献：
关键词：机电一体化；工程机械；应用
随着社会的进步、科学技术作为生产力的代表在促进社会进步的同时其自身也得到了突飞猛进的发展，并且在各科学技术之间出现了一种相互融合的趋势且这种趋势在持续加强。机电一体化技术作为这种科学技术之间相融合的一大产物，其作为一种科学技术在促进社会进步、经济发展方面起着重要作用。机电一体化技术对社会的这种促进作用体现在社会的各个方面，如：工程机械。机电一体化技术在工程机械的发展中必将占具举足轻重的地位，已成为工程机械发展的核心要素之一。
1 机电一体化概述
机电一体化作为一门独立的交叉学科，具有跨学科性、综合性性的特点。现代信息时代的到来，尤其是现代计算机技术的不断改进和完善，促使机电一体化飞速发展并且在现实生活中得到前所未有的广泛应用。
2 机电一体化发展趋势
随着各科技术的不断发展、相互融合，以及社会经济发展对机电一体化提出的必然发展需求，导致机电一体化在未来的发展过程中将呈现以下几大趋势：
（1）智能化。人工智作为科技进步的一种体现，代表着一种新的生产力，在问世之初就得到了社会各个方面的关注。“智能化”的主要描述对象是机器设备的行为，这是 各科学技术相互融合的一个必然结果，即结合控制理论、计算机科学、心理学等新思想，使机器本身如同人类一样具有逻辑、判断以及自主决策等能力，从而更好的控制发展进程，实现目标。
（2）微型化。微型化主要指的是物体的体积方面，泛指机电一体化产品的体积之小，其尺单位一般用毫米，甚至是微米、纳米。微型化的主要特点是主要体现在：体积小、耗能小、运动灵活。机电一体化技术的微型化将在社会的各个方面得到应用，尤其是精细化的行业和部门，如：医疗、军事、信息等多个方面。
（3）绿色化。社会的持续发展给人们带来巨大改变，在物质丰富、生活舒适的同时，资源减少，生态环境严重污染等问题要同时浮现。在保护环境成为社会发展的必然前提的社会环境下，绿色产品的概念应运而生。作为绿色产品必需满足符合环境保护及人类健康这两大硬性指标，这主要体现在其产品的设计、产品的制造过程、产品的使用以及使用后期的销毁的几大方面。而作为机电一体化这一特殊的对象，其绿色化主要体现在产品的使用以及使用后期的销毁的两大大方面，即在使用的过程中不污染生态自然环境，同时能够回收利用。设计绿色的机电一体化产品，顺应了时代的发展要求，将具有广阔的发展前景。
（4）模块化。在现实社会的生产过程中，生产具有标准的、统一接口的一体化产品需要具备两大方面的因素：第一、一体化产品的各种类具有明确的技术标准，第二，生产机电一体化电子产品的厂家能够严格按照各种类的技术标准进行生产，且所生产的产品各项技术指标过关。但是，现实社会中这两方面的因素不能够达到生产标准化、统一接口的机电一体化产品单元，成为一项十分复杂的事情。但研制和开发具有标准接口机电一体化产品单元本身对于机电一体化的发展是非常重要的事情。
（5）网络化。随着网络技术的发展，科学技术、工业生产、人们生活等方面都发生了重大改变。在全球经济发展过程中，各产品的生产、销售等各个环节都随着网络的全球化纳入到全球经济发展过程中，各企业之间的竞争也随着这种进程呈现出全球化的态势。可以毫不夸张的说，只要研制出的机电一体化新产品满足社会需求且质量保证，畅销全球将不是问题。
3 机电一体化技术在工程机械中的应用
机电一体化技术在被引进工程机械这一领域后，其应用领域及范围非常广泛，这主要源于机电一体化技术在工程机械领域所产生的以下几大方面作用：
3.1 监督与控制
机电一体化这一技术被引入到工程机械领域之后，在该领域所发挥的作用主要是利用电子一体化产品的各种功能如智能化，其所发挥的作用主要多种多样，其中监督与控制作用是在该领域所发挥的关键作用之一。监督和控制主要是利用了机电一体化的半智能化特点，对工程机械的使用过程及故障的出现进行自动的监督和控制，从而减少相关事故的发生，提高安全性。这主要体现在以下三大方面：第一、电子监控，第二、自动报警、第三、故障自诊。
3.2 节能降耗
没有将机电一体化引入至工程机械领域时传统意义上的工程机械领域，存在一个非常突出的问题：功能与功能之间无一定的相关性、联系性，呈现相互杜历的态势，这就致使各功能之间不能进行有机的协调统一，从而致使设备的利用效率偏低，生产资源浪费相对比较严重。
3.3 提高作业精度
产品的作业精度直接影响着工程的质量，对于工程所具有的各种效益必将产生直接的影响。这不仅体现在施工过程中，在简单的产品生产过程中同样如此。一般情况下，机床加工的不良产品的成因主要是人的因素，即人的技术水平以及操作经验。机电一体化技术在工程机械中的引用，很大一方面是借助电子系统的精密控制系统，从而，不仅实现了其自动化、智能化，而且同时减少人为因素引起的各种失误和偏差，从而提高工程机械工作的精密程度，确保产品质量。
3.4 降低劳动强度
目前，工程机械施工操作过程中呈现的自动化或者半自动化这一特点，是对机电一体化技术引入后的一个必然结果。这促使在施工过程中，劳动者的劳动强大得到大大降低，同时能够在同时间段内完成各种不同工作，促使工作效率得到大大提高。
4 结语
机电一体化技术是各种科学技术共同发展、相互融合的产物，是社会进步的一种标志、体现。机电一体化技术在引入至工程机械中的后，所起的作用不仅包括对工程机械的工作过程进行监督和控制，从而降低生产过程中的能耗，提高作业精度、提高产品质量，同时降低人员的工作强度，使人力资源得到更好的配置。
参考文献：
[1]魏建碑，汪孝中.浅谈机电一体化在工程机械中的应用[J].黑龙江科技信息，2009，2（25）：123-124.
【关键词】机电一体化设备；故障诊断；技术分析
机电一体化设备是综合了机械技术、微电子技术、电工电子技术、接口技术、计算机技术等多种技术，并能够很好地应用到实际生产中去的设备。随着我国经济的发展和社会生产的不断进步，越来越多机电一体化设备应用到社会生活中，但是由于机一体化设备存在的问题，就需要有专门的机电一体化设备的故障诊断方法来实现设备的维护和修理。
1.机电一体化设备的故障诊断技术概况
机电一体化设备的故障就是在设备的运转过程中，设备的规定功能或者作用不能够正常发挥作用和运转，导致无法继续进行生产活动的现象。诊断技术就是当机电一体化设备发生了故障以后，能够利用相关的技术对设备进行诊断和研究，发现设备出现故障的位置，然后对设备进行修理和调整，使之恢复原来功能的过程。下面我介绍机电一体化设备的故障特点和诊断的技术。
1.1机电一体化设备的故障特点
机电一体化设备相对于其他的设备来说，出现故障的可能性要高很多。因为机电一体化设备的零部件数量比较多，而且这些零部件的制作精密，整个机电一体化设备的技术含量比较高。所以在机电一体化设备的运行过程中，只要有一个零部件出现问题，就会影响机电一体化设备的正常运行。总的来说，机电一体化设备的故障有以下几个方面：（1）设备的零部件比较多，内部结构复杂，容易发生零部件的磨损问题和零部件故障的问题；（2）缺少相关的专业人才和技术人才能够精通机电一体化设备的故障诊断技术；（3）机电一体化发生故障时，诊断能力有限，自己只能诊断出一些比较明显的问题，即自我诊断的功能比较弱；（4）设备的报警设施不灵敏，有的设备发生故障不能够及时报警。
1.2机电一体化设备的故障诊断目的
机电一体化的故障诊断技术就是我们认为的检测技术，通过使用诊断技术能够及时发现机电一体化设备潜在的问题和发生故障时，具体的故障原因，以便技术人员能够在最短的时间内，知道出现机电一体化设备故障的具置，并消除设备的故障，保证设备的正常运行和生产的持续运转。机电一体化设备的故障诊断主要有四个目的：（1）能够及时发现设备潜在的或者将要发生的故障，把设备的损失降到最低；（2）适时发现潜在的或者出现故障设备，能够缩短设备的故障维修时间，提高设备维修的质量和效果；（3）使设备处于良好的运行状态和工作状态；（4）保证设备的正常运行，维持企业的正常生产。
1.3设备的故障诊断技术
目前我国已经形成了一些较为完善的机电一体化设备的故障诊断技术，通过这些技术的不断发展，机电一体化设备的故障诊断能够及时进行和发现故障。主要有以下几种设备的故障诊断技术：（1）射线扫面技术，这是一种新兴的设备故障诊断技术，它是通过Y射线技术形成的设备图谱形状来检验故障发生的位置和情况，主要用于检测工艺设备的故障；（2）震动检测诊断技术，这是一种应用较为广泛的设备故障诊断技术，这种技术是利用相关的震动设备形成的震动参数和震动的信息来检测机电一体化设备的故障和潜在的故障隐患。震动检测诊断技术主要用于检测机械设备的故障，机械设备在工作过程中，会产生剧烈的震动。这时的震动检测设备能够产生震动参数和信息来判断设备是否产生故障和产生故障的位置，如果我们想要知道机电一体化设备产生故障的具置，就要选择准确的测量点。震动检测技术不仅应用较为简便，而且可以有效地检测出设备的故障位置和潜在的危险，在设备故障检测的精确度方面有了很大的提高；（3）红外测温诊断技术，它的诊断原理是根据设备不同部位的温度来检测设备出现的故障。红外测温诊断技术利用先进的红外检测设备，使它接触不同的机电一体化设备，根据不同设备的部位产生不同的温度，从而判断设备的故障位置。这是一种精确度比较高的故障诊断技术。
2.机电一体化设备的故障诊断遇到的问题以及措施
2.1缺少设备故障检测的精确度
机电一体化设备的诊断技术在我国的发展已经有很长的时间了，我们已经掌握了机电一体化设备的诊断的相关技术和诊断方法。但是仍然缺少一套完整的机电一体化设备的故障诊断技术的理论体系和方法，我国国内的诊断技术大多是针对设备的某一部分或者是某一具体类型的设备来说的，没有形成科学完整的诊断技术的方法和理论；此外我国的设备故障诊断技术的精确度需要进一步的提高，在诊断的精确性方面需要很大的补充和发展。我们现在的当务之急就是做好诊断的精确度问题，处理好设备故障和检测信息之间的关系，提高诊断技术的精确度和准确性，使机电一体化设备能够正常的运行。
2.2缺少检测的实际经验和方法
我国的机电一体化设备的故障诊断技术在一些领域里仍然处于理论阶段，缺少相关的实践经验。在设备诊断的模糊理论、小波分析、神经网络、智能方法这些领域，没有丰富的实践经验和丰富的操作经验，只有一些相关的理论作为设备故障检验的支撑和研究。我们应该加大设备故障诊断技术的理论研究，在实际的工作生产过程中，积累故障诊断和修复的实际经验，能够使理论和经验完整的结合，形成机电一体化设备的完整理论和方法。
2.3缺少设备故障的专业技术人才
目前我国有很多操作机电一体化设备的专业技术型人才，但是缺乏相应的设备故障检测人员。我们针对这个问题，可以建立专家智力支持系统，形成专业的机电一体化设备故障诊断队伍，专业地维护设备的运行，实时进行设备故障的监督。还要培养设备故障诊断的专业技术人才，可以定期对人员进行培训和教育，提高技术人员的专业技术和水平。
3.结语
机电一体化设备的故障诊断技术是近些年来发展起来的一门新的学科，这与社会主义市场经济的发展是离不开的。我们要做好设备故障的诊断工作，提高设备故障的诊断技术，积极探索新的更为有效的诊断方法，来提高国内机电一体化设备的诊断技术的精确度，形成一套完整故障诊断理论，丰富实践经验。以此来保证机电一体化设备的维护和正常运行。 [科]
【参考文献】
[1]王卉.机电一体化设备的故障诊断技术分析[J].延安职业技术学院学报，2014，（3）：145-146.
关键词： 机电一体化系统设计 考核方式 思路 改革
《机电一体化系统设计》是一门面向机械设计制造类专业所开设的专业综合特色课程，是集机械、电子等基础课程知识为一体的综合性专业课程，课程在学生所学专业课的基础上，从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域，并结合机电一体化典型设备，讲述相关系统产品的组成原理及工作过程，阐明机电一体化技术原理。课程具有较强的实践性特征，因此，要求学生在学习过程中既重视和掌握基本概念、基本原理和基本方法，又重视相关理论的应用，加强实践环节的学习和运用[1-2]。针对该课程以上特点，如何开展课程的考核成为课程教学改革的关键，本文在综合分析课程特点的基础上，论述了现有考核方式的特点，分析探讨了不同考核方式优缺点，提出课程考核方式改革的思路，为高校机械设计制造类专业《机电一体化系统设计》课程教学改革提供一定参考。
1.《机电一体化系统设计》课程特点
《机电一体化系统设计》课程作为机械技术与微电子技术的新兴交叉学科，在机制专业课程体系中占据重要地位，融合了机械技术、电子技术、信息技术等多种学科，将机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术融于一体，体现了“以机为主、以电为用、机电有机结合”的原则，具有综合性和应用性强的突出特点，课程对培养学生机电一体化设计能力具有重要作用。
课程在学生所学专业课的基础上，从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域，结合机电一体化典型设备，讲述相关系统产品的组成原理及工作过程，使学生了解机电一体化的组成及发展方向，掌握典型机电一体化系统及产品的基本工作原理，了解有关机电一体化仪器、设备的应用。通过该课程的学习，以期达到课程教学目标，即通过相关学科知识的学习和掌握，促进学生系统了解机电技术学科知识，掌握机电一体化产品系统设计方法，提高学生“机电有机结合”的实际应用能力[3-4]。
2.当前主要的考核方式及其特点
2.1试卷考试。
试卷考试主要通过期末考试评估学生对专业知识的掌握情况，主要有开卷考试、闭卷考试及半开卷考试等形式。试卷考试一定程度上反映了学生对于机电一体化系统设计课程知识点的学习水平，但是，学生突击背复习题应付考试现象较为普遍，而且结合《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点，单纯采用试卷考试很难实现课程“提升学生机电有机结合的实际应用能力”的教学目标，而且课程考试一般在结课后一次性完成，无法完全反映学生对于课程的整体学习效果，缺乏对于课程的过程管理。
2.2平时成绩与试卷考试相结合。
针对试卷考试存在的过程监控不足等弊端，许多院校在考核过程中引入平时成绩考核环节，平时成绩主要由期中考试测验、出勤、平时作业等组成，一般权重在20―40%。课程总评成绩最终由平时成绩和期末成绩两部分组成，期末成绩为试卷成绩。该种方式对课程的过程管理进行了监控，提高了学生平时学习的积极性，有助于学生在课堂上认真学习、积极思考，课下认真完成作业，但是该种考核方式对于课程考核权重及平时考核项目的设置要求较高，教师需对平时作业的布置、创新类实践项目设置等平时考核环节进行较好的把握。
2.3结课论文。
结课论文通过学生在课程结束后提交结课论文的方式完成课程考核，结课论文考核方式有助于培养学生的创新和初步的科研能力，有助于培养学生查阅文献的能力，对于课程论文，一般要求选题结合机电一体化系统设计方面的内容，原则上一人一题。
结课论文考核方式一定程度上调动了学生的学习主动性，但是在实施过程中，针对《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点，要求学生在结课后期较短时间内完成质量较高的课程结课论文难度较大，易出现论文分析肤浅、运用课程理论知识点不足等问题。
2.4基于CDIO的“机电一体化系统设计”考核方式[5]。
基于传统考核方式存在的问题，相关人员提出CDIO考核方式，该方式以项目设计为导向，强调学习评估方法和学习成果相结合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具体做法是：在考核前一个月左右给学生布置一批应用性比较强的机电一体化系统设计方面的课题，学生在这段时间内有针对性地查阅有关资料，编制程序框架，调试程序并进行仿真，在考前一周，进一步强化学生的上机调试能力，适当缩小命题范围，减小难易程度，突出重点，命题采用分类随机抽签的方法，学生在上机考核过程中，规定时间，一人一机，分组进行，教师重点考核其对课程内容的掌握及实践技能，并进行答辩。答辩时，教师针对考题进行提问，考核成绩最终由平时、上机技能、答辩情况及调试结果综合评定，从而考核学生对课题的准备情况、理解程度及实践技能。对于动手能力较强的学生，鼓励成立兴趣小组，开展科技创新活动，明确职责，利用实验室的开放，对自己的课题设计一个机电一体化系统实物模型，通过当场演示，讲解分析，教师注重过程考核，根据学生的分工、设计、演示情况和答辩情况综合打分，得出本门课程成绩。这种考核方式的优点是引导学生平时注重学习，有的放矢，积极主动地配合教师的日常教学活动，上课互动性好，能有效地激发学生上课学习的积极性，提高学习效率。
2.5采用职业技术资格考试来代替传统考试[6]。
职业资格证书是反映劳动者具备某种职业所需要的专门知识和技能的证明，与学历文凭不同，职业资格证书更多地反映了特定职业的实际工作标准和规范，以及劳动者从事这种职业所达到的实际能力水平。它是劳动者求职、任职、开业的资格凭证，是用人单位招聘、录用劳动者的主要依据，也是境外就业、对外劳务合作人员办理技能水平公证的有效证件。
职业技术资格证书涉及知识、技能、能力和素质等多个角度，并侧重于技能、能力和素质的提高。因此，在利用其取代传统考试的同时，需对照人才培养目标和课程教学目标的要求，从认知、操作技能与能力和职业素质等方面，全面系统地考察其可行性，并将其作为选择和确定结业考试内容的依据。目前，可参照“数控中级工”、“维修电工”等工种中的一类或多类项目进行考虑，学生通过取得相应职业资格证书后申请课程免考的方式进行。
3.课程考核方式改革思路
基于《机电一体化系统设计》课程实践性、应用性强的课程特点，结合机械类专业人才培养目标，考核过程中，可在充分论证的基础上，将简单的一次性考试考核向多种形式并重的方式转变，将理论考核向理论与实践相结合方向转变，将组织方式由学校组织向社会认可的职业资格考试方式转变，具体思路如下：
3.1丰富考试考核形式，强化其合理性。
为了提高考试考核的公平性与合理性，考试考核的形式不能仅仅局限于传统方式[7]。考核过程中，合理引入平时成绩考核，将现有的一次性考试考核转变为多次考核，通过综合课堂表现成绩、随堂测验成绩、平时作业成绩、实习成绩等多方面的指标决定最终的综合考核成绩，在此基础上，确立合理的评价指标体系，优化评价标准，合理分配考核指标权重，以期合理、公正地反映学生对于课程的学习效果。
3.2完善考核内容，强化考核过程管理。
为了使课程考核能够真实反映学生学校效果，课程组需在进一步分析课程教学目标的基础上，完善课程考核内容，形成理论考核与实践考核试题库，并结合机电一体化技术发展方向，及时更新完善考核内容，根据实际及时修正考试内容，提高考核内容更新效率。在平时考核环节，需进一步加强过程管理，完善平时考核方式方法，提高其可操作性。
3.3拓展考核组织方式，多渠道实现课程考核。
在考核组织方式上，突出国家职业资格鉴定考试，引入职业资格证书制度[8]，通过课程学习，在合理分析人才培养目标及课程教学目标的基础上，确立适于课程考核要求的职业资格类别，建立与国家职业资格鉴定考试考核接轨的以职业综合能力（职业技能）和职业素质考核为主线、知识能力素质全面全程考核的考试考核体系，实现课程的多方式考核，使学生在实现课程教学目标的同时，达到国家职业资格考核要求，从而提高学生创新能力与应用能力。
4.结语
本文在综合分析《机电一体化系统设计》课程特点的基础上，论述了现有考核方式的特点，提出了课程考核方式改革的思路，然而课程考核改革是一个长期过程，要改变先前的考核模式，必须引导学生注重平时学习和技能训练，同时要求教师加强课程教学改革的研究，这对教师、对学生都将是一种挑战。因此，要想切实做好《机电一体化系统设计》课程考核方式改革，务必制定好长期策略，注重积累，保障落实，只有这样，才能建立科学、规范、合理的考核机制。
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[7]肖海平.探究高职机电一体化专业考试考核方法改革的探索与实践[J].考试周刊，2015，24：1.
摘 要：随着我国现代化科学技术的进步，学科间的渗透和交叉日益增多。尤其在工程领域，计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术的融合形成了光机电一体化技术，使机械工业得到了巨大的发展。而将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中，将更能促进光机电一体化技术的快速发展。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。
关键词：嵌入式;光机电一体化;工业控制;分布控制
1 前言
机电一体化是计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术融合成的一种新兴的综合技术，光机电一体化技术不仅极大推动了社会、经济的发展，还改变了人们对工业控制技术的传统观念。现代化的光机电一体化技术正在朝着微型化、网络化、智能化方向发展，因此，在光机电一体化设备中引入嵌入式技术正迎合了这种需求。将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中，将更能促进光机电一体化技术的快速发展，这是满足机械对象网络化、智能化和复杂化控制要求的需求，机器人技术、办公自动化、智能玩具和数控机床都是嵌入式光机电一体化技术的代表。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。
2 传统光机电一体化技术融入嵌入式技术的必要性
传统的光机电一体化技术主要以机械工业技术和电子技术的结合为主要特征，随着经济的发展和人们对自动化控制技术要求的提高，这种技术已经无法适应现代工业对设备可靠性和性能的要求：
（1）设备结构的复杂和控制精密性逐渐提高。计算机技术、网络技术的发展以及产品性能要求的提高，光机电一体化设备的输入输出通道快速增加，使得设备结构更加复杂，进而带来很多不可测的干扰因素，因此要求控制系统进一步提高其抗干扰能力。另外，传统机电一体化设备的实时性要求较高，在一定程度上降低了产品的精密型，而现代机电设备则要求时间和空间上控制系统都能做到精确、快速的控制。这些方面只有依靠嵌入式技术才能找到很好的解决方案;（2）机电一体化设备对网络化的需求不断上升。现代化的控制设备要求控制系统具有网络化特点，即能够通过远程控制、状态报告等对控制系统进行远程监控，这样能够显著提高系统控制的实时性、安全性、智能性和便利性要求，而这一需求是无法通过传统的机电一体化系统实现的;（3）市场的竞争要求降低产品的开发周期，因此对光机电一体化设备提出了新要求。传统的光机电一体化系统中，产品的设计开发周期能够满足当时社会的需求，但是，随着经济的发展和技术的进步，现代化市场的竞争需求要求光机电一体化系统不断改进产品设计和研发方式，以适应现代化产品的要求。另外，机械系统的寿命要比软、硬件系统长，而后期维护工作都是由软件升级完成的。这就需要系统在设计初期就对系统的软件可维护性和可移植性进行考虑。
为了解决上述问题，人们将嵌入式技术融入到机电一体化技术中。具体来说，就是将嵌入式数据的设计和开发理念、相关技术和基础理论融入到机电一体化系统的设计和开发过程中，建立一个以微处理器为核心的具有高可靠性、高性能的嵌入式控制系统，这样不仅满足了被控对象的复杂性控制要求，还具有网络化、智能化的控制特点。
3 嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用
和其它领域相比，机电一体化设备是嵌入式技术应用最广泛、最典型的领域，在未来的光机电一体化设备发展中具有巨大的发展前景和应用市场。
3.1 工业化机器人技术
工业化机器人的发展从一开始就和嵌入式技术密不可分。机器人技术其实是上世纪50年代提出来的一种数控技术。由于当时的控制方法比较落后，没有达到要求的芯片水平，只是一种简单的逻辑电路系统。之后很长一段时间内，由于智能控制理论和处理器技术的限制，机器人技术没有得到足够的发展。从上世纪70年代开始，智能理论的发展促进了机器人技术的研究。而最近几年来嵌入式技术的高度发展，使得以光机电一体化设备为基础的机器人技术得到前所未有的发展趋势。其中，火星探测车就是一个非常典型的例子。火星探测车价值近10亿美元，是一种高新技术密集型的先进机器人系统，能够不依靠地球的控制进行自主工作。这种机器人由于加入了嵌入式系统，可靠性较高，对完成地面的工作要求起到了非常重要的作用。
3.2 工业控制设备技术
工业控制设备是嵌入式技术应用最为广泛的一类。现在的工业控制设备中，工控机的应用最为广泛，这些工控机通常使用工业级处理器和处理设备，工控要求较高，除了需要对设备进行实时控制以外，还要将设备的状态信息显示到显示器上，这些都对工控机的硬件和软件提出了更高的要求。传统的PCI04总线系统稳定性较强，体积小，因此得到了广泛的推广，但是由于这些系统大多使用Windows系统，因此不属于纯粹的嵌入式系统。另外，工控机和设备控制器是嵌入式处理器应用最为广泛的领域，这些控制处理器占据控制器的核心位置，为控制器提供了丰富的总线接口，因而能够实现数据收集、数据处理、数据通信和数据显示的功能。
3.3 分布式控制技术
分布式控制技术是嵌入式系统应用最早，范围最为广泛的领域之一。目前，世界上已经有数十家公司涉及到分布式控制领域。在工业领域普遍使用分布式控制技术的主要原因包括如下几个方面：
（1）被控对象的种类较多，数量较大，且分布范围较广，因此需要分布式的控制技术;（2）除了生产过程控制外，还希望在管理方面实现控制的自动化。
由于嵌入式系统的小型化、专用化和嵌入式特点，使其非常适合分布式系统的应用，随着近年来分布式系统的发展，嵌入式技术在光机电一体化设备中的应用也越来越广。
4 结论
本文首先对嵌入式技术在光机电一体化技术中的相关应用和理论知识进行了分析，并对嵌入式技术在光机电一体化技术中的应用现状进行了介绍。可以预见，嵌入式技术与光机电一体化技术的融合是未来工业自动化控制领域的发展方向，因此，需要加强嵌入式技术与光机电技术的研究，为光机电一体化系统的发展和完善奠定良好的理论基础和实践基础。
参考文献：
[1]张昭瑜.嵌入式操作系统在机电一体化设备控制过程中的应用[D].四川大学，2005.
“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行。
上世纪80年代，信息技术崭露头角。微处理机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后，使机械-电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。
关于“机电一体化”这个名词的起源，说法很多。早在1971年，日本“机械设计”杂志副刊就提出了“Electronics”这一名词，从图47.6-1可见它是融合机械技术、电子技术、信息技术等多种技术为一体的新兴的技术。采用机电一体化技术设计和制造出的产品，称之为机电一体化产品。
从系统科学的观点来看，机电一体化产品又可称之为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件于一体的复合系统。
信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库，连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样，对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外，光学也进入了机电一体化，产生了“光机电一体化”的新领域。
进入90年代，通信技术进入了机电一体化，机器可像机器人系统那样，遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合，开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟，但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后，机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展，稳步进入了21世纪。
一、光机电一体化
一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
二、自律分配系统化――柔性化
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，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。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。
三、全息系统化――智能化
今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要受益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
四、“生物一软件”化―仿生物系统化
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物――软件”或“生物――系统”，而生物的特点是硬件（肌体）――软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋势，但有一段漫长的道路要走。
五、微型机电化――微型化
目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
参考文献
[1]黄勇 陈子辰 《机床数控系统的发展趋势》.浙江大学出版社，2010。
关键词：机电一体化；机械系统；设计
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
现代科学技术,特别是微电子技术和计算机技术的发展,使得传统的机械系统的设计受到了极大的冲击，电一体化产品在机械系统中发挥着越来越重要的作用。机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化机电一体化技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。机电一体化是一门独立的综合叉学科，现已发展到光机电一体化、机械智能化和微机械化阶段。目前，机电一体化技术已经在的各个领域已得到广泛的应用，在机械系统设计领域也发挥着越来越重要的作用。
二、机电一体化机械系统概述
机电一体化是在传统的机械技术基础上，综合应用机械技术、信息技术、微电子技术、自动控制技术、软件编程技术等技术,根据优化组织结构目标和系统功能目标,以智力、结构、运动、动力和感知组成等要素为基础,进而对各个成要素和各要素之间的运动传递、信息处理、能量变换、接口耦合、物质运动等进行研究,使整个系统进行结合与集成,并在系统控制程序的信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动,在高质量、高功能、高精度、高可靠性等方面实现最佳功能价值系统工程技术。机电一体化的产生和发展对机械系统也起了极大的推动和促进作用，它提高了机械系统的性能，完成传统机械所不能完成的功能。一般来说，机械技术只能形成功能有限的纯机械的产品，但与信息技术、微电子技术相结合后，就可以形成机电一体化产品。但并非任何的机械产品都能改造成机电一体化产品，必须要对其零部件也要进行适当选择或替换，再结合相关技术等才能形成机电一体化产品。
图1 机电一体化系统组成结构示意图
机电一体化机械系统是通过计算机信息网络进行协调与控制，主要是用来完成动力学任务的机械及其机电部件的系统。机电一体化机械系统核心是由计算机控制的，包括机械、电子、液压等技术的伺服系统。机电一体化机械系统的主要功能是在计算机协调和控制下，单独由控制电动机、传动机构和执行机构组成的子系统来完成一系列机械运动，完成其系统功能要求。机电一体化机械系统的设计要从系统的角度进行合理化和最优化设计。机电一体化系统的机械结构主要包括执行机构、传动机构和支承部件。（1）执行机构是依据操作指令的要求在动力源的带动下，完成操作任务的直接装置。一般具有较高的灵敏度、精确度和可靠性等。由于计算机的越来与强大的性能，传统作为动力源的电动机已发展为具有动力、变速与执行等多重功能的伺服电动机，从而简化了传动和执行机构。 (2)传动机构是伺服系统的一部分，要根据伺服控制的要求进行选择设计。传动机构不但要满足传动精度的要求，还要满足轻量、低噪声和高可靠性的要求。（3）导向机构一般指起支承和导向作用的导轨、轴承等，为机械系统中各运动装置完成其特定方向的运动提供保障。此外，在机械系统设计时，为获得良好的伺服性能，必须考虑机械结构因素与整个伺服系统的电气参数、性能参数的匹配。
与一般的机械系统相比，机电一体化系统的机械系统要求较高的制造精度、良好的动态响应特性和良好的稳定性。（1）高精度。精度的高低直接影响产品的质量，机电—体化机械系统的高精度是其最重要的要求。机电—体化机械系统其技术性能、工艺水平和功能有很大的提高，如机械系统的精度不能满足要求，则无论机电—体化也无法完成其预定的机械操作。（2）快速响应。机电一体化系统的快速响应要求机械系统从接到指令到开始执行指令指定的任务之间的时间间隔应当短。只有这样，能控制系统也才能及时根据机械系统的运行情况获取相关信息，然后下达指令，从而精确地完成预定的任务要求。（3）良好的稳定性。机电一体化系统要求系统抵御外界环境的影响和抗干扰能力强，机械装置在外界干扰的作用下依然能够保证稳地进行工作。因此，在机电一体化系统的机械系统设计中，一般应当满足无间隙、低摩擦、高谐振频率等要求。此外，机械系统还要求具有高可靠性、寿命长、体积小、重量轻等特点。
三、机电一体化机械系统的设计
1.机械传动设计
机械传动系统的方案设计是机械设计工作中的一个重要组成部分，是最具创造性的设计环节。正确合理地设计机械传动系统，对提高机械的性能和质量、降低机械的制造成本和使用费用等都是至关重要的。机械传动是一种把动力机产生的运动和动力传递给执行机构的中间装置,是一种扭矩和转速的变换器,其目的是在动力机与负载之间使扭矩得到合理的匹配,并可通过机构变换实现对输出的速度调节。机械传动设计的任务，是将动力机产生的机械能传输到操作机械上,因而机电一体化系统中机械传动系统的设计也就是伺服机械传动系统设计。在机电一体化系统中, 在一定程度上伺服电动机的伺服变速功能替代了传统机械传动中的变速机构,只有在伺服电机的转速范围满足不了系统要求的情况下,才会通过传动装置进行变速。由于机电一体化系统对快速响应指标要求一般都会很高，机械传动装置不仅要解决伺服电机与负载间的力矩匹配问题，还应当大力提高系统的伺服性能。因此，机电一体化系统要求机械传动部件转动应当满足惯量小、摩擦小、阻尼合理、间隙小、轻量和高可靠性等要求。因此机电一体化机械传动系统具有传动链短、转动惯量小、尽可能采用线性传递、无间隙传递等设计特点。
2.机械结构设计
机电一体化的机械结构仍属于传统机械技术的范畴,在满足伺服系统对其稳、准、快要求的前提下,从整体上说应该是朝着高速化、精密化和轻量化的方向发展。因而在进行结构设计时，必须要对具体的零部件的设计提出了更高、更严的要求,应当综合考虑到各个零部件的制造和安装精度、结构刚度、稳定性等具体情况。可以通过一些措施来改善机械结构零部件特性，如采用新材料和钢板焊接结构来提高支承件的刚度、采用合理的截面形状和尺寸、采用低摩擦系数的导轨提高运动的平稳性。近几年在结构上也出现了并联形式,如并联机器人、并联机床等,极大地简化了机械结构,提高了产品的刚度重量比及精度。除了以上两个方面以外,机电一体化机械系统设计还需工程技术人员在设计方法上大胆创新,充分利用已有的模块,,并且在设计之初,就考虑到产品在制造、使用过程中对生态环境的影响。
四、结束语
由于机电一体化的迅速发展，机电一体化技术已逐步渗透到机械工业的每一个领域，几乎不受行业的限制。机电一体化是机械设计理论的发展，设计好机电一体化机械系统是机电一体化产品的前提。面对日益发展信息时代,掌握机电一体化机械系统设计的思路,是开发机电一体化产品的关键所在。伴随着机电一体化技术的不断发展其机械部分的设计将会朝着结构更简单，控制更容易，可靠性更好，性能价格比更高的方向不断发展。
参考文献
[1]黄杰波. 浅谈机电一体化机械系统设计理论[J]. 科技资讯,2011,16:109.
机电一体化的发展现状
(1)第一阶段。机械一体化技术大致经过了三个发展阶段,第一阶段起于上世纪的60年代,人们逐步的将电子技术应用到机械产品的生产过程中,机械产品性能得以提升。二战以后,机械产品和电子技术的合作进一步加深,机电技术的结合对战后经济恢复和繁荣起到了重要的作用。但是这期间的电子技术发展水平比较低,电子技术和机械技术还没有真正的结合,机电产品也没有得到大范围的推广。(2)机电一体化蓬勃发展的阶段。上世纪七八十年代是机电一体化发展的第二阶段,通信技术、计算机技术和控制技术在此期间发展迅速,为机电一体化技术的发展提供了技术保障和支持。在此期间,微型计算机以及集成电路发展的规模日益壮大,机电一体化技术的发展有了物质基础。各国都加大了对机电一体化技术的重视程度,机电一体化技术得到了快速的发展,机电一体化产品逐渐增多。(3)机电一体化新时期的发展。智能化、自动化和模块化是机电一体化的典型特征,机电一体化技术在上世纪90年代以后得到了更大程度的进步,通信技术以及光学技术逐渐进入机电一体化,有关机电一体化的研究逐渐增多,机电系统的分析、集成方法和建模设计逐渐增多。在人工智能技术以及光纤技术的影响下,机电一体化的发展前景更为广阔。我国对机电一体化的研究始于上世纪80年代,近年来也获得了较大的进展,但是目前我国机电一体化技术还存在产品水平较低、科技基础较为薄弱、发展潜力不足以及高水平产品较少的问题,机电一体化技术还需要进一步的发展,增强技术发展对我国经济发展的促进作用。
机电一体化技术的发展与思考探析
经济的发展带动科技的进步,科技的进步也会反过来促进经济的发展,两者之间是相辅相成的关系。机电一体化技术经过长达半个世纪的发展,已经是集电子、机械、控制、计算机技术以及光学和信息技术于一体的综合学科。在新时期,机电一体化技术也会朝着更加智能化、绿色化、数字化和微型化的方向发展。(1)智能化。智能化是技术的发展方向,机电一体化技术和产品在信息技术、模糊技术的帮助下,会朝着智能化的方向逐渐发展。未来的机电一体化产品不再是层次结构较为简单的产品,技术产品需要向着有冗余度和复杂的双向联系发展,人工智能在机电一体化技术中的应用将进一步加大,提高该技术在数控机床和机器人中的应用力度。此外,机电一体化技术的研究和发展要加大对运筹学、人工智能、计算机技术、动力学、模糊数学和心理学的研究,通过新技术和新方法来提高机械的模拟能力,使生产机械具有人类的逻辑思维能力、判断能力以及自主决策能力,整体上提升机电一体化的智能化。机电一体化技术和产品虽然不能达到人脑的智能化程度,但是机电一体化产品微处理器的高速和高性能还是可以实现的,智能化是机电一体化的发展方向。(2)柔性化。柔性化是对突发事件应对能力的提高,机电一体化的控制和执行将会有更高程度的冗余度,系统之间能够按照任务的分配来实现独立的工作,增强自身的自律性。柔性化的典型特点是机电一体化技术的子系统可以产生附加信息,在完成总工作任务的前提下要实现信息的产生和附加,提高系统的处理能力和反应能力,减少故障对机电一体化技术的影响,整体上提升机电一体化技术的发展水平。(3)网络化。计算机信息技术改变了人们的生活,人们工作的效率逐渐提高,生产领域、教育领域以及政治军事领域都进行着重大的变革。计算机网络实现了生产部门之间的连接,质量可靠、功能良好的机电产品会在计算机网络的帮助下进一步的发展和完善起来。与此同时,机电一体化技术的网络化还会简化生产的流程,减轻工作人员的任务量,实现机电产品技术新的发展。(4)模块化。未来的机电一体化产品虽然具有智能化和柔性化的特点,但是产品不同系统之间的分工将会更加精细,机电产品的模块化将是未来发展的方向。机电产品的模块化是系统而复杂的工作,研制人员需要对机械接口、环境接口、动力接口以及电器接口进行整体的研究和分类,使机电一体化产品成为具有识别功能、视觉和图像处理功能的新型产品,实现电器产品的系列化和标准化。结语随着经济的发展和科技的进步,机电一体化技术在众多领域得到了广泛的应用,提高了生产效率,增强了信息处理的精度和准度。机电一体化技术是集机械、电气、信息处理等于一体的综合技术,机电产品和技术会向着智能化、自动化、网络化和模块化的方向进一步发展,扩大机电产品和技术的应用范围。
关键词：机械工业；机电一体化；数控；模块化
一、机电一体化产品和其特点
机电一体化产品分系统(整机)和基础元部件两大类。 典型的机电一体化系统有： 数控机床、机器人、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM 系统等。典型的机电一体化元部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、 模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。
机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛， 涉及到生产过程的所有领域， 因此， 机电一体化产品的种类很多，而且在不断增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分为下述几类。
（一）数控类
主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。
（二）设备类
主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这 类产品的特点是执行机构为电子装置。
（三）机电结合类
主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。
（四）电液伺服类
主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能试验机。这类产品的特 点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。
（五）信息控制类
主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化 产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。
机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现 的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备四种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能。而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。
（一）机械系统。
机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接 等机械部分。 这部分是实现产品功能的基础， 因此对机械结构提出了更高的要求， 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、 多功能、 可靠、 节能和小型轻量等要求。
（二）动力系统。
动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。
（三）传感与检测系统。
传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界的各种参数转换成可以测定的量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。
（四）信息处理及控制系统。
根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理 及控制系统主要是由的软件和硬件以及相应的接口所组成。
二、机电一体化技术的主要应用领域
（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、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）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）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、机电一体化技术的发展前景
机电一体化技术发展机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合， 其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、和绿色化。
（一）数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
（二） 智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。
（三） 模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，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、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
（四）网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。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。
（五）绿色化
关键词：机电一体化技术；应用；前景
中图分类号：O421+.4 文献标识码：A
20世纪60年代以来机电一体化技术开始迅猛发展起来，它的发展基础是传统的机械技术，再此基础上结合了计算机技术、电子技术、信息技术。机械技术和电子技术是机电一体化技术的主体，另外包括了多门技术学科，目前机电一体化技术正在逐步完善。机电一体化技术的出发点是整个系统，它将机械技术、微电子技术等综合运用，根据系统功能和优化组织的目标进行各功能单元的优化配置，它对于机械产品的机构和管理体系等都产生了很大的影响，我国目前正在向“机电一体化”发展阶段迈进。
1 机电一体化技术优点
1.1 安全性能高
机电一体化产品在很多领域具有较强的功能，其中包括有监视、报警、自动保护等方面。工作中发生一些电力故障的时候，机电一体化产品能够自动启动保护措施，使人和设备的损害降到最低，提高了使用设备的安全性能。
1.2 较高的生产能力
机电一体化产品自动处理信息和自动控制能力很强，在控制和检测方面的灵敏度和精度等都很高。机电一体化产品有自身的控制系统，通过启动这个系统可以使机械执行机构按照设计的要求完成动作，可以保证工作完成的质量和产品的高合格率。机电一体化产品的生产能力也随着自动化的成功实现得以提高。
1.3 较高的使用性能
机电一体化产品采用了数字显示和程序控制，这使得手柄和按钮的数量得到很大程度的减少，方便了操作过程。机电一体化产品可以重复大量的动作，更先进的产品还能够筛选工作程序。
1.4 适用范围大
机电一体化产品具有复合技术和功能，不具有单技术、单功能的局限性，这使得机电一体化产品的功能得到很大提高，也深化了自动化的程度。机电一体化产品具有的自动和智能功能可以轻松应对用户的需求。
1.5 维护方便
程度的控制可以对安装调试机电一体化产品，在其控制系统中输入控制程序就可以对产品进行调控了，这样就不用改变产品的零件或者哪一个部件了。机电一体化产品还能够对工作中的故障自动进行检验和监视等，并且可以自动采取应对措施。工作对象不同时，具有存储功能的机电一体化产品可以根据存储的执行程序自动工作。
2 机电一体化技术应用
2.1 数控机床
数控技术已经有40年的发展史了，它在多个方面都有明显的提高，比如结构、功能和控制精度，具体表现为：1）结构为多CPU、多主总线形式，具有紧凑、模块化的特点。2）设计具有开放性，硬件系统和功能模块可以最大限度地使用户受益。3）系统可以实现动态仿真二、三维加工过程，通过在线诊断和模糊控制等向车间提供编程技术。4）存储器采用了大容量同时软件设计为模块化，这种改变使得数控的功能变得更加丰富，也使得CNC系统具有更强大的控制功能。5）一个机床可以通过多过程和多通道控制实现多个独立任务同时完成，并且系统中还集成了刀具破损检测等。
2.2 工业机器人
第一代机器人对工作对象和环境的适应性较低、灵活性较差，也被称为示教再现机器人，它们在进行重复运动时只能根据示教内容进行。在第一代机器人的基础上改进的第二代机器人拥有了先进的传感设备，它和计算机联系密切，可以通过计算机来对工作进行处理和分析，从而做出自己的判断进而控制动作，这表明工业机器人开始变得实用化，表现出了低级智能。第三代机器人即是我们所称的智能机器人了，它的工作离不开第五代计算机，通过传感元件和计算机的作用来达到复杂的逻辑、判断和决策能力。
2.3 计算机的集成系统
全局动态最有综合帮助实现了计算机集成制造系统，它并非是由各分散系统简单组合而成的。计算机集成制造系统打破了原有部门间的界限，制造是它的基干，通过这个基干达到对“物流”和“信息流”的控制，最终将经营决策、产品开发等有机结合起来。一个企业如果具有很高的集成度将会更好地优化各种生产要素的配置关系，更大程度地开发出各生产要素的潜力。
3 展望机电一体化技术前景
3.1 高性能化
现代社会生产处于快速发展期，机电一体化需要不断满足发展的需要、不断提高其现实应用性，主要要提高的方面表现在速度、精度、效率和可靠性等。未来机电一体化技术的发展趋势之一就是高速、高精度、高效和高可靠性。
3.2 微型化
机电一体化趋向微型领域发展，它的发展动力是人们不断追求高新技术微型化。微型的机电一体化产品在一些特殊领域的优势是其他技术不可并肩而论的，比如军事、医疗、信息方面，因为这些微型化产品体积小、耗能少、灵活性强，可以成功完成常人不能想象到的任务。
3.3 智能化
21世纪机电一体化建设者更加重视研究人工智能，主要是机器人智能和数控机床智能的应用。人工智能主要指的是机器方面，通过吸收新方法在基础控制理论之上模拟人类智能，使机器具有推理、判断和自主决策的能力，这样也就能实现更高的控制目标。当然要求机电一体化产品具有和人类一样的智能是没必要的，我们可以使用高性能的微处理器让机电一体化产品拥有部分人类智能。
3.4 系统化
通信功能通过系统化得到了较大的升级，未来机电一体化技术会更多关注人与产品的关系，机电一体化将更加有人性化的特点。很多机电一体化产品的设计灵感都来自于动物或人类的启发，未来研究的两个方向分别是赋予机电一体化产品更多智能和研制更多的人性化产品。
3.5 网络化
网络技术促进了市场竞争的很大变革，现今网络技术飞速发展这必将使机电一体化和其相互融合。网络普及的同时远程和监视技术不断涌现，机电一体化产品就是远程控制的终端设备。网络化还将影响到大量的家用电器方面，计算机集成系统可以帮助人们在不出门的情况下享受高新技术带来的生活便利与快乐。
3.6 绿色环保化
工业不断发展、我们的生活舒适度不断提升的同时环境污染缺越来越严重，资源也越来越紧缺。人们都在强烈呼吁保护环境、节约社会资源，所以机电一体化技术的一个发展趋势就是绿色环保。在新的时代背景下机电一体化技术产品必须要无害或者对生态环境的危害极小，必须符合人类健康要求，必须有极高的资源利用率，回收利用率也要很高，这就是绿色环保化在机电一体化产品中的具体体现。
3.7 人性化
不管机电一体化产品怎么变，它的使用对象都是人，所以机电一体化产品必须要有人性化，它需要在色彩、造型等方面与环境保持协调一致，人们使用这些产品不仅可以达到实用的目的还可以在使用过程中得到一种艺术的享受。
