時間：2024-02-08 15:00:26
序論：速發(fā)表網結合其深厚的文秘經驗，特別為您篩選了11篇機電一體化技術方向范文。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系，希望您能從中汲取靈感和知識！
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8500（2013）01-0065-01
1.網絡計算機信息技術。各種信息資料之間交換、運算、存儲、判斷和決定以及專家系統和智能網絡都是計算機信息處理技術。
2.機械技術。機電一體化的基礎技術就是機械技術。它和機電一體化相互促進，完成了結構和功能上的改革，同時它的重量減輕，體積相對以前更小，精度也得到了提高，它的性能指標也更加的適應人類的需要，努力地利用高科技來更新著機電一體化的概念。
3.自動化技術。自動化技術是在自動控制理論的基礎上，先進性系統的設計然后再經過仿真調試，它可以進行高精度和速度的控制，還能進行自我的調制、診斷和修補。
4.系統技術。系統技術是以整體趨勢和目標為基礎，利用整體概念組織和各種相關的技術，利用總分的觀念來將整體分成為好多有一定關聯的小單元，其中的接口技術是紐扣是實現各小部分進行連接的保證。
5.感應技術。現在的感應技術在社會生活中的應用十分普遍，機電一體化也應用了感應檢測技術。要想實現系統的自動控制和自動調節(jié)，傳感檢測技術是必不可少的，它向人類的皮膚那樣，是整個系統的感受器官，而且他的功能越是強大那么系統的自動化程度就越高。
二、機電一體化技術的特征
1.較小靈活，操作方便。機電一體化技術讓工作人員可以改變原有的復雜繁瑣的操作模式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，它的動作可由程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。所以體積小，重量輕，適應性強，操作更方便是機電一體化技術的一個最明顯的特征。
2.精度功能強大?，F在社會的科技越來越發(fā)展，其中的準確度、精確度在各個領域都要求十分嚴格，機電一體化也在朝著這一特征努力，機電一體化控制水平得以提高，運算速度也更加快速，可以精確按預設動作，進行自行診斷、校正、補償功能，可以減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。
3.軟件功能的應用。機電一體化技術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、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向“軟件化”和“智能化”。
4.產品可靠壽命長。傳統機械裝置由于運動部件之間產生的工作誤差，會嚴重影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。光機電一體化技術可以使裝置的運動部件減少，磨損程度也會相對降低，如果沒有了運動部件，那么機械磨損也將會消失。所以，裝置提高了壽命，降低了故障，產品的可靠性和穩(wěn)定性就會得到提高。
5.協調性提高。機電一體化是多種技術及多個部分的組合，要想讓機電一體化技術及產品擁有系統性、完整性和科學性，那么各個組成部分之間就得有嚴格的要求，良好的配合默契，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。
三、機電一體化的發(fā)展方向
1.智能化。人工智能在機電一體化中越來越受到人們的重視，它是在理論得以控制上，讓機電一體化的產品具有一定的智能，在這其中還有人工智能、計算機學、生命科學等一些新的思想和新的方法，它雖然不能達到人類那樣的水平，但也可以進行一些簡單的推理判斷和邏輯決策。當然，要想真正的像人一樣是不可能的，它只能進行低級智能或人的部分智能。
2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠。實現機電一體不僅可以利用標準單元迅速開發(fā)出新產品，還可以擴大生產規(guī)模，從這一點來說不管是對于任何機電一體化化的企業(yè)，模塊化將帶來一個美好的前景，并且它的潛力是無窮的。
3.網絡化。網絡技術的發(fā)展給社會各方面的發(fā)展都帶來了巨大的變革，全球化的趨勢也無可阻擋，機電一體化新產品無疑會暢銷全球，而且網絡化可以在一定基礎上促進智能化的應用，他可以以計算機為中心把一系列的家用電器連成一個系統，讓人們真切的感受到現代高科技帶來的便利，因此機電一體化的網絡化是發(fā)展的必然結果。
4、微型化?，F在社會上大多數的產品都在走向微型化，機電一體化也是順應時代的潮流。機電一體化正在向微型精確的方面發(fā)展它在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
5.綠色化。綠色環(huán)保是世界的主題，現在的環(huán)境狀態(tài)是資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染，于是人們呼吁保護環(huán)境資源的呼聲更加高漲，時展的要求是可以設計一不污染環(huán)境的綠色化的機電一體化產品，讓綠色路線在產品中一路暢通，這也就成為了機電一體化最符合人類社會發(fā)展的一個發(fā)展方向。
6.人性化。人性化是各類產品的必然發(fā)展方向。機電一體化的產品在具有一定完整性能的基礎上，對于外觀設計以及它的外觀視覺也有著相應的要求，這可以讓產品與外在環(huán)境更加的適應，讓人們使用產品更加的貼心，更加的自然，更接近生活習慣。
機電一體化與電子之間深度結合，并且與各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術是國民經濟發(fā)展所急需的優(yōu)勢學科方向。機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。所以要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢，準確定位，嚴謹制定人才培養(yǎng)計劃，使教學緊跟機電一體化技術發(fā)展變化的趨勢，為培養(yǎng)出符合機電一體化技術崗位實際需要的、高素質、強能力的合格人才。
參考文獻：
[1]金志向.光機電一體化技術特征和發(fā)展趨勢[J].科技咨詢導報.2007，（15）：34-35.
[2]張龍華.光機電一體化在現代技術中的應用與研究[J].科技信息.2010，（23）：499.
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
現代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，造就了工程領域的技術革命與改造。機電一體化技術始于電子技術的發(fā)展及電子技術與機械技術的結合，尤其是大規(guī)模集成電路出現，促進機電一體化技術發(fā)展并引起廣泛注意。數控機床的問世寫下機電一體化技術新篇章；微電子技術為機電一體化技術帶來勃勃生機；可編程序控制器“電力電子”的發(fā)展為機電一體化技術提供堅實基礎；激光技術模糊技術、信息技術等高新技術的發(fā)展使機電一體化技術躍上新臺階。
二、機電一體化的發(fā)展狀況
機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。由于技術的局限性已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展。20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面進行研究和應用。但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的技術分類
1.網絡計算機信息技術。各種信息資料之間交換、運算、存儲、判斷和決定以及專家系統和智能網絡都是計算機信息處理技術。
2.機械技術。機電一體化的基礎技術就是機械技術。它和機電一體化相互促進，完成了結構和功能上的改革，同時它的重量減輕，體積相對以前更小，精度也得到了提高，它的性能指標也更加的適應人類的需要，努力地利用高科技來更新著機電一體化的概念。
3.自動化技術。自動化技術是在自動控制理論的基礎上，先進性系統的設計然后再經過仿真調試，它可以進行高精度和速度的控制，還能進行自我的調制、診斷和修補。
4.系統技術。系統技術是以整體趨勢和目標為基礎，利用整體概念組織和各種相關的技術，利用總分的觀念來將整體分成為好多有一定關聯的小單元，其中的接口技術是紐扣是實現各小部分進行連接的保證。
5.感應技術?，F在的感應技術在社會生活中的應用十分普遍，機電一體化也應用了感應檢測技術。要想實現系統的自動控制和自動調節(jié)，傳感檢測技術是必不可少的，它向人類的皮膚那樣，是整個系統的感受器官，而且他的功能越是強大那么系統的自動化程度就越高。
四、機電一體化的發(fā)展方向
1.智能化。人工智能在機電一體化中越來越受到人們的重視，它是在理論得以控制上，讓機電一體化的產品具有一定的智能，在這其中還有人工智能、計算機學、生命科學等一些新的思想和新的方法，它雖然不能達到人類那樣的水平，但也可以進行一些簡單的推理判斷和邏輯決策。當然，要想真正的像人一樣是不可能的，它只能進行低級智能或人的部分智能。
2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠。實現機電一體不僅可以利用標準單元迅速開發(fā)出新產品，還可以擴大生產規(guī)模，從這一點來說不管是對于任何機電一體化化的企業(yè)，模塊化將帶來一個美好的前景，并且它的潛力是無窮的。
3.網絡化。網絡技術的發(fā)展給社會各方面的發(fā)展都帶來了巨大的變革，全球化的趨勢也無可阻擋，機電一體化新產品無疑會暢銷全球，而且網絡化可以在一定基礎上促進智能化的應用，他可以以計算機為中心把一系列的家用電器連成一個系統，讓人們真切的感受到現代高科技帶來的便利，因此機電一體化的網絡化是發(fā)展的必然結果。
4、微型化?，F在社會上大多數的產品都在走向微型化，機電一體化也是順應時代的潮流。機電一體化正在向微型精確的方面發(fā)展它在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
5.綠色化。綠色環(huán)保是世界的主題，現在的環(huán)境狀態(tài)是資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染，于是人們呼吁保護環(huán)境資源的呼聲更加高漲，時展的要求是可以設計一不污染環(huán)境的綠色化的機電一體化產品，讓綠色路線在產品中一路暢通，這也就成為了機電一體化最符合人類社會發(fā)展的一個發(fā)展方向。
6.人性化。人性化是各類產品的必然發(fā)展方向。機電一體化的產品在具有一定完整性能的基礎上，對于外觀設計以及它的外觀視覺也有著相應的要求，這可以讓產品與外在環(huán)境更加的適應，讓人們使用產品更加的貼心，更加的自然，更接近生活習慣。
當前人類已經步入了網絡信息時代，互聯網的出現使許多原本沒有交集的領域相互交織、相互滲透。機電一體化正是計算機網絡與微電子技術和機械工程的融合而衍生出來的一個新興視角。作為機械工業(yè)市場的一顆新星，通過改善機械工程領域的技術結構、產品功能、生產方式等問題，機電一體化技術不但提高了社會生產率更為社會經濟效益做出了突出貢獻。機電一體化的推出，不但提高了生產力、促進了工業(yè)發(fā)展，也實現了人通過發(fā)出指令達到遠程控制機械設備的夢想。
1.機電一體化在現代企業(yè)中發(fā)揮的作用
1.1增強企業(yè)市場競爭力
機電一體化簡單解釋來講就是通過綜合利用微電子技術、計算機技術、機械工程技術以及控制工程技術等各方面因素，對企業(yè)的整個生產系統進行資源的合理配置。將數控技術運用于傳統制造業(yè)是現代科技的一項重要突破，這不單單幫助企業(yè)提高了生產效率、縮短了生命周期，也讓產品質量和檔次得到明顯提升，無形中使企業(yè)的市場競爭力得到增強。
1.2強化企業(yè)問題處理能力
智能技術的出現使高速化、連續(xù)化、復雜化的工業(yè)企業(yè)能夠在更短的時間內對技術問題進行處理。專家系統、模糊控制功能和神經網絡等智能技術的出現對企業(yè)的生產、控制、設備維護和質量診斷等工作的開展提供了極大的方便。將生產測試過程集合成為一個綜合的一體化系統，不僅大大增強了各部分工作之間的緊湊性和連貫性，也讓企業(yè)能對出現問題的階段做出迅速反應并使其能夠有針對性的予以修繕。這種監(jiān)視集中但控制分散而且故障影響面積較小的操作措施使系統的可靠性顯著提高。
1.3實現資源共享
為了保障企業(yè)能夠提供經營、管理、決策的最有利環(huán)境，機電一體化實現了現場儀器與控制室設備的互聯，這種控制一體化構想的出現，將人與人、人與生產經營合理的融合成一個整體，使不同廠家之間的產品兼容、互換與共享不再是夢想。這種共享形式的出現極大地提高了企業(yè)生產率、人員利用率并在節(jié)能減耗上做出了一定貢獻。如此以往企業(yè)資金周轉速度將得到明顯提升，這在實現企業(yè)整體優(yōu)化、提升企業(yè)綜合效益方面都將畫上濃墨重彩的一筆。
2.機電一體化的發(fā)展現狀
機電一體化屬于當今的新型控制技術，它的發(fā)展大致分為四個階段。
首先，在電子技術已經開始發(fā)展成熟的20世紀中葉，人們?yōu)榱送晟飘a品性能開始將電子技術應用于工業(yè)企業(yè)，并取得了較好的成效。加上當時計算機技術日趨成熟人們開始考慮將電子信息技術與工業(yè)產業(yè)進行融合，由此，1952年第一臺數控車床于美國出現，并引起了社會的廣泛關注。
到了20世紀中后期，經過了多年的發(fā)展與完善，機電一體化技術開始趨于成熟，各國對于該項技術的興趣得到了極大的提高。從60年代PCL投入生產到70年代汽車工業(yè)中機電一體化構想的應用再到80年代數控技術日益成熟，此項技術迅速成為發(fā)展機械工業(yè)技術的關鍵。
到了20世紀90年代后期，伴隨著光學、電子通信以及細微加工技術的加入，機電一體化開始進入深度發(fā)展階段。編程語言的多樣化趨勢，PLC在系統結構和編程語言上的質的突破以及多CPU和分布式替代原有單機結構主導市場前端，種種發(fā)展現狀都讓機電一體化技術逐步開始成為數控技術的主導。
90年代后期，人們開始引入信息技術到機電一體化理念，更加智能化、自動化的機械系統讓該技術越發(fā)受到人們的青睞。就像控制機器人一樣，通過微傳感器和執(zhí)行器技術的引入，企業(yè)已經開始實現對于機械設備的遠程控制。機電一體化在人工智能技術、神經網絡技術和光纖技術的迅速興起下獲得了更加廣闊的施展空間，這使機電一體化發(fā)展成為一門完整的科學體系又邁了一大步。
3.機電一體化的未來發(fā)展趨勢
經過半個世紀的歷練，機電一體化技術已經在各個方面的都得到了很好的完善，通過在數控機床、柔性制造體系、計算機集成制造系統以及工業(yè)機器人中的綜合應用，機電一體化程度已經成為提高企業(yè)集成度、合理優(yōu)化企業(yè)資源發(fā)揮企業(yè)競爭實力的重要標準。
3.1智能化
人工智能一直是近年來各界研究者關注的重點，通過利用數控設備讓機器來代替人類完成一些難度較高的工作是學者們致力研究的熱點課題。智能化簡單描述起來就是在控制理論的基礎上，通過人工智能、運籌學、模糊數學以及心理學等多種科學的綜合運用，對機械設備的各種行為進行描述，讓機器模擬人類智能從而讓機電一體化系統具有推理和判斷能力，以便人類能夠更加自由的控制設備行為。這不但是機械工業(yè)領域研究的重點內容也是社會各個領域關注的焦點。
3.2綠色環(huán)保
機電一體化的出現火速贏得大家的好評，究其原因，一方面源于該項技術對于人類物質生活的極大豐富做出了突出貢獻，另一方面，機電一體化的實現使得資源過度開發(fā)等生態(tài)問題得到了有效改善。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，人們的環(huán)保意識不斷增強，對于生態(tài)環(huán)境的呵護越來越成為人們關注的重點，“綠色環(huán)?！睂⒊蔀槲磥戆l(fā)展的一大亮點。目前，環(huán)保已經被提到日程上來，任何符合環(huán)保理念的設計注定被人們所追捧，任何危及社會環(huán)境不利于可持續(xù)發(fā)展建設的產品也注定將被市場所淘汰。因此，在這種全球化大背景下，綠色環(huán)保的機電一體化產品的市場將一片繁榮。
3.3網絡化
機電一體化系統的火速發(fā)展離不開計算機技術的支撐。幾年來，計算機網絡技術發(fā)展日趨完善，人類活動的各個領域均離不開網絡的輔助，尤其在實現遠程網絡控制方面更是對機電一體化技術產生了深遠影響。除此之外，為使我國機電一體化技術的發(fā)展跟上國際步伐，計算機網絡技術的引入至關重要。網絡化不單純需要網絡將外界發(fā)展信息提供給國內企業(yè)更要幫助國內機電一體化產品打開國外市場。就目前發(fā)展看來，機電一體化技術已經實現了技術溝通零距離，如果能夠實現設備無人值守式運行，那么機電一體化技術勢必將為人類的生活提供更多難以預計的便利。
3.4模塊化
模塊化管理在機電一體化產品的研發(fā)中屬于比較復雜但實用性很強的工程。對于各個控制單元、動力單元做出相應的標準化衡量，使各單元之間的匹配性能更加良好，保證機電一體化系統下的各個模塊能夠機密聯系是實現模塊化發(fā)展的首要任務。模塊化性能的實現不但可以方便機電一體化產品的應用，也簡化了產品裝配和維修步驟。由此看來，機電一體化模塊將是未來機電一體化產品發(fā)展的主要方向，而該模塊化目標的實現要以引進大量先進技術和工藝為前提。
4.小結
機電一體化發(fā)展至今已經逐漸成為了一門有著自身體系的系統科學，隨著科技社會的不斷進步，也畢竟被賦予新的內容。在信息技術高速發(fā)展的背景下，智能化、系統化、微型化、模塊化和綠色環(huán)?；瘜⑹菣C電一體化產品發(fā)展的主要方向。多種學科下的綜合發(fā)展才使機電一體化技術得以形成，所以作為各個領域的綜合發(fā)展的結晶，機電一體化產品有著其他產品所無法比擬的優(yōu)點。本著以提高社會生產效率、促進工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展的目標，機電一體化產品的開發(fā)將會成為工業(yè)社會發(fā)展進步的重要標志。我們需要熟知的是，智能一體化產品的出現必將使人們的生活條件得到極大提升，大力推動機電一體化系統的發(fā)展，是促使機械工業(yè)企業(yè)開辟新領域的必由之路，也是振興機械工業(yè)企業(yè)的必由之路。
【參考文獻】
1.引言
為了提高學生的綜合能力和專業(yè)素質,使專業(yè)課教學更接近于社會需求,最終能實現學生與企業(yè)的就業(yè)崗位零距離對接。我們學校一直以來都很重視專業(yè)課教學的改革，做出了各種努力和嘗試。多年來，我們在電子專業(yè)課中推行了項目教學法，經過教學實踐表明：通過教學項目的優(yōu)化、知識點的重構和整合和課堂的理實一體化教學組織，在提高教學的效率與效果，在培養(yǎng)學生全面能力等方面，確實收到了一定的成效,使電類專業(yè)的專業(yè)課教學效果得到了質的提升。
2.教學實踐
2.1教學過程
“項目教學法”是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動，其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合起來，充分發(fā)掘學生的創(chuàng)造潛能，提高學生解決實際問題的綜合能力?；诮嬛髁x的項目教學法與傳統的教學法相比，有很大的區(qū)別，主要表現在改變了傳統的三個中心，由以教師為中心轉變?yōu)橐詫W生為中心，由以教材為中心轉變?yōu)橐浴绊椖俊睘橹行模梢哉n堂為中心轉變?yōu)橐詫嶋H經驗為中心。所以教學模式上發(fā)生了很大的變化。
現在專業(yè)課教學采用項目教學法，使師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。項目以工作任務的形式出現。通過工作任務的完成，能得到一個具體的、具有實際應用價值的產品。一般分為五個教學階段：（1）確定項目任務；（2）制定計劃；（3）實施計劃；（4）檢查和評估；（5）歸納或成果應用。這種行動導向教學使教學理論與實踐操作完全融合為一體。
2.2學習形式
項目教學中的一個任務可能需要半天或者更多的時間，像以前那種兩節(jié)課連上的模式就不適合了，實施項目教學必須為學生提供充足的時間，每次課都要完成一定的任務，小組成員和老師要給你打分的，在任務實施過程中遇到問題要積極主動思考，不能拖小組成員后腿。整個一次課是在動腦筋和動手操作過程中完成，人人都是演員，老師只不過是導演參與其中，但老師是有指揮權的，既要保證本次課氣氛活躍，學生積極討論操作，又要保證整個學習過程要井然有序，不是亂糟糟的，而是高效的。整個教學過程的任務引領，理實一體化教學形式。
2.3評價體系及考試
在傳統的教學模式中，對學生的評價大多是只看理論考試結果，雖然也有平時成績，但是比重不大，不利于客觀的評價一個學生真實的情況。這種評價方式的弊病是顯然易見的，隨著教學改革的深入，這種評價方式需要徹底的改變。但是究竟用怎樣的評價方式才是最理想的，通過去年我們的實踐和嘗試，對于專業(yè)科目來說我想應該是實踐操作加理論的考試相結合的成績，應特別注重在學習過程的評價。這樣對學生職業(yè)能力的提升有很大好處。
學生是具有個體差異的人，評價允許異步發(fā)展，應該多元化；學生發(fā)展具有主動性，評價應調動學生積極參與，促進其學習與發(fā)展。項目式教學中，其教學評價已是一種過程評價與結果評價相結合、學生自我評價與教師評價相結合、個體評價與集體評價相結合的一種綜合性的評價。由于項目式教學是以培養(yǎng)學生全面能力為目標的理論加實踐的教學，因此學生的全面能力就成為其評價對象。以此模式，我在電子技術課程項目教學中建立了能力為目標的評價指標，它不僅包括了學生的專業(yè)理論學習能力還包括技術能力、學生的團結協作、責任心與創(chuàng)新等非技術能力。要求學生每完成一個任務，讓學生首先進行自我評價，然后由小組進行集體評價，最后由老師作客觀評價。如果這三不同角度的評價比較趨向一致，即證明評價是具有較高的準確性。但當出現三個評價的差異較大的時候，也不應該完全傾向老師的評價，我們的辦法是通過學生小組中同學間的交流和老師與同學間的交流來縮小這些評價的差異。在項目教學中，學習過程成為一個人人參與的實踐與創(chuàng)造的活動，因此評價注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。學生在項目實踐過程中理解和把握課程要求的知識和技能，培養(yǎng)分析問題和解決問題的思想和方法。在項目實施時，一般每小組男女生搭配，學習好的差的搭配。教師在學生項目訓練中，除了針對性地指導外，還要記錄學生學習掌握知識的過程，作為評價的依據。并適時督促懶散的學生積極參與學習。在學期結束時，電子技術項目課程考核采用實踐操作加理論考試的形式，采用任務過程考核，學生和平時一樣參加到工作任務中來完成項目，不過考核時自己獨立完成，沒人提醒。結果表明，考核成績是相當好的，學生通過項目課程的學習真的能學到很多知識，掌握的也很好。
2.4教學感受體會
2.4.1重視項目的完成，但不能忽略基礎知識的掌握。注意吸取傳統教學法的長處，把總目標細分成一個個小目標，每個小目標體現在項目中的小模塊上，從而讓學生建構一個系統的、全面的知識框架。
2.4.2強調了學生學習的主體性，并不能認為教師的任務就減輕了。其實教師的職責不但沒有減輕，反而還加重了。因為教師不但要對任教科目融會貫通，隨時回答各類學生提出的各種問題，而且還要為學生創(chuàng)設學習的情景、培養(yǎng)協作學習的氣氛、審核項目的選取等。
2.4.3學生分組是一個容易被忽視的環(huán)節(jié)：宜小班化教學，由于采取分組協作學習的方式，所以分組的原則、組員的搭配、工作的分工、成員的數量等等直接影響著組員的學習。實驗證明，每組人數應控制在5～6人，人多“手腳亂”、意見不一；采取互補方式進行搭配，有利于同學之間互相學習；組員分工要明確，防止出現依賴思想。
2.4.4教材是一個問題。由于現行的教材基本根據學科知識系統進行編寫，教師實施項目教學法時，不能夠完全按照教材一章一節(jié)地講授，所以要求教師在設計教學時，必須重點選好示范項目，緊密結合教材內容?？梢园呀滩淖鳛閷W習的“字典”，有條件的可以適當編寫講義，甚至編寫教材。
2.4.5項目教學將會占用更多的課時，在有限的在校時間里，給課務安排帶來了困難。
2.4.6儀器、設備的數量要充足，損壞率提高，維護任務重，維修費用高了；增加了教學成本。
3.結語
總之，項目教學是一種比較有效的教學方法。它突破了傳統的教學模式，通過解決學生身邊的一些現實問題來實現學生對知識的掌握，大大提高了學生學習的積極性和主動性。通過項目教學法學習的學生，他們的動手能力、解決實際問題的能力有很大的提高。這種方法不但適合電子技術課程教學，尤其適用于學生水平參差、學生自控能力比較薄弱、課程的應用性比較強的職業(yè)技能教學。
參考文獻：
一、單項選擇題
題目1
數控機床加工時，零件一次安裝完成盡可能多的零件表面加工（即采用基準統一原則），這樣有利于保證零件各加工表面的（
）
選擇一項：
正確答案：相互位置精度
題目2
選擇粗基準時，重點考慮如何保證各加工表面（
），使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合零件圖要求
選擇一項：
正確答案：有足夠的余量
題目3
加工中心常采用基準統一原則加工零件，目的是保證各加工面的（
）
選擇一項：
正確答案：相互位置精度
題目4
采用基準統一原則加工零件的好處是有利于保證各加工面的（
）
選擇一項：
正確答案：相互位置精度
題目5
在磨一個軸套時，先以內孔為基準磨外圓，再以外圓為基準磨內孔，這是遵循（
）的原則
選擇一項：
正確答案：互為基準
題目6
精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，選擇加工表面本身作為定位基準，這是遵循（
）原則
選擇一項：
正確答案：自為基準
題目7
（
）是切削用量中的重要參數，精加工時需根據表面粗糙度要求、工件材料、刀尖圓弧半徑和切削速度等進行選擇
選擇一項：
正確答案：進給量
題目8
切削用量三要素中，（
）一般根據零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，參考切削用量手冊選取
選擇一項：
正確答案：進給量
題目9
車削時為減小工件表面精糙度，可采用（
）的方法進行改善
選擇一項：
正確答案：減小進給量
題目10
車削時為減小工件表面精糙度，可采用（
）的方法進行改善
選擇一項：
正確答案：減小進給量
題目11
鉸削塑性金屬材料時，若鉸刀轉速太高，容易出現（
）現象
選擇一項：
正確答案：孔徑收縮
題目12
粗加工時，由于對工件表面質量沒有太高的要求，可選擇較大的進給量，但應考慮進給系統的強度和剛度以及刀桿的（
）
選擇一項：
正確答案：強度和剛度
題目13
輪廓加工中選擇進給量時，應考慮輪廓拐角處的超程問題，特別是拐角較大、進給速度較高時，應在拐角處（
），以保證加工精度
選擇一項：
正確答案：先降低進給速度，拐角后逐漸提高進給速度
題目14
背吃刀量根據毛坯加工余量確定，在工藝系統剛性不足、毛坯余量很大或余量不均勻時，粗加工要分幾次進給，并且應當把第一、二次進給的背吃刀量取得（
）
選擇一項：
正確答案：大一些
題目15
粗車細長軸外圓時，刀尖的安裝位置應（
），目的是增加阻尼作用
選擇一項：
正確答案：比軸中心稍高一些
題目16
用立銑刀加工內輪廓時，銑刀半徑應（
）工件內輪廓凹圓弧的最小曲率半徑
選擇一項：
正確答案：小于或等于
題目17
JT/BT/ST刀柄柄部錐度為（
）
選擇一項：
正確答案：7：24
題目18
采用刀具預調儀對刀具組件進行尺寸預調，主要是預調整（
）
選擇一項：
正確答案：軸向和徑向尺寸
題目19
切斷、車端面時，刀尖的安裝位置應（
），否則容易打刀
選擇一項：
正確答案：與軸中心線等高
題目20
HSK刀柄柄部錐度為（
）
選擇一項：
正確答案：1：10
題目21
可轉位面銑刀的直徑已經標準化，標準直徑系列的公比為（
）
選擇一項：
正確答案：1.25
題目22
立銑刀加工內輪廓時，銑刀直徑D與工件內輪廓凹圓弧的最小曲率半徑R應滿足（
）
選擇一項：
正確答案：D≤2R
題目23
下列哪種刀柄適用于高速加工（
）
選擇一項：
正確答案：HSK
題目24
在下列手動對刀法中，（
）可以得到更加準確和可靠的結果
選擇一項：
正確答案：試切對刀法
題目25
零件的機械加工精度主要包括（
）
選擇一項：
正確答案：尺寸精度、幾何形狀精度、相互位置精度
題目26
在兩頂尖間測量偏心距時，百分表上指示出的（
）就等于偏心距
選擇一項：
正確答案：最大值與最小值之差的一半
題目27
滾珠絲杠副消除軸向間隙的目的主要是（
）
選擇一項：
正確答案：提高反向傳動精度
題目28
螺紋千分尺用于測量螺紋的（
）
選擇一項：
正確答案：中徑
題目29
零件的相互位置精度主要限制（
）
選擇一項：
正確答案：加工表面與其基準間的相互位置誤差
題目30
用高速鋼鉸刀鉸削鑄鐵時，由于鑄件內部組織不均引起振動，容易出現（
）現象
選擇一項：
正確答案：孔徑擴張
題目31
（
）切削過程平穩(wěn)，切削力波動小，已加工表面粗糙度值較小
選擇一項：
正確答案：帶狀切屑
題目32
金屬切削過程的三個變形區(qū)中，（
）的金屬變形將影響到工件的表面質量和使用性能
選擇一項：
正確答案：第三變形區(qū)
題目33
下列關于尺寸鏈敘述正確的是（
）
選擇一項：
正確答案：在極值算法中，封閉環(huán)公差大于任一組成環(huán)公差
題目34
精鏜位置精度要求較高的孔系零件時，應采用（
）的方法確定鏜孔路線，以避免傳動系統反向間隙對孔定位精度的影響
選擇一項：
正確答案：單向趨近定位點
題目35
刀具刀位點相對于工件運動的軌跡稱為加工路線，加工路線是編寫程序的依據之一下列敘述中（
），不屬于確定加工路線時應遵循的原則
選擇一項：
正確答案：使數值計算簡單，以減少編程工作量
題目36
下列敘述中，除（
）外，均可用數控車床進行加工
選擇一項：
正確答案：箱體零件
題目37
數控加工通常按工序集中原則劃分工序，（
）不是工序集中原則的優(yōu)點
選擇一項：
正確答案：有利于選擇合理的切削用量
題目38
不同生產類型采用的工藝裝備不相同，數控機床加工不宜用于（
）
選擇一項：
正確答案：大批大量生產
題目39
確定數控車削加工進給路線的工作重點是確定（
）的進給路線
選擇一項：
正確答案：粗加工及空行程
題目40
加工中心通常按工序集中原則劃分工序，（
）不是工序集中原則的優(yōu)點
選擇一項：
正確答案：優(yōu)化切削用量
題目41
加工中心上加工螺紋時，（
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.02.085
0 引言
就目前來說，科學技術的發(fā)展速度已經能夠滿足不同學科的交義運用。機電一體化技術的發(fā)展就充分體現了這一發(fā)展狀態(tài)，尤其是在市政施工中的應用過程中。由于市政施工具有施工環(huán)境復雜以及建設項目多的特點，使得機電一體化的多元化作用得到了充分的發(fā)揮。文章對機電一體化技術未來發(fā)展方向進行了闡述，分析過程指出，機電一體化技術應朝著微型化、智能化、模塊化、數字化、網絡化以及人性化的開發(fā)方向發(fā)展。
1 機電一體化技術概述
就目前來說，機電一體化的運用范圍十分廣泛。其又被稱為機械電子學，主要是以微電子技術、信息技術的形式服務于機械工程領域。主要應用的機械工程領域是系統的自動化和智能化兩方面，這就意味著其是基于計算機技術、自動化技術以及傳感器技術結合而成的綜合性技術。在市政工程的施工中，機械一體化的運行好壞直接決定了實際的施工質量。從傳統的方面講，過去的市政工程機械運行都是純機械式的，這就意味著其運行比較笨重，操作也不夠便捷。隨著社會的進步，科技的發(fā)展，當將機電一體化技術應用到市政工程的建設過程中后。市政工程建設的機械化發(fā)展方向也朝著智能化、遠程控制化以及節(jié)奏緊湊化的方向邁進。這種發(fā)展狀態(tài)，不僅保證了工程的建設質量，還在一定程度上減少了機電一體化操作人員的勞動量。由此可以看出，機電一體化技術在市政工程建設過程中的應用，極大的推動了施工建設的效率[1]。此外，隨著機電一體化技術的不斷更新換代，其燃油的消耗情況也得到了有效控制。
2 機電一體化技術在市政施工中的應用
2.1 提高施工智能化
智能化控制是市政施工進行機電一體化的發(fā)展目標。具體應用過程即利用電子信息技術和機械控制技術，實現機械運行的智能化的管理。施工智能化是指，工程施工過程針對不同的情況下，可能出現的問題進行預先設計。當工程施工對系統當前的運行情況進行評估，并研究出簡單的運行模式變化規(guī)律，這就實現了機電一體化技術提高工程施工智能化的基本需求。然而，現階段，機電一體化技術應用了模糊數學、模擬智能、計算機技術以及傳感技術等，這些技術使得工程施工應用機電一體化的發(fā)展方向朝著智能化邁進。
2.2 形成作業(yè)模塊化
市政工程施工機電一體化技術的應用，其發(fā)展的前景是廣闊的，具體包括：控制和操作模式的簡化。換句話說就是智能模塊化控制的實現。這種模塊化的操作和實施就是利用某些固定的程序化模塊與特定機械設備組合相配合，以此進行特定工況下的作業(yè)，如： 鋪設瀝青的工序采用聯合瀝青攤鋪設備，在模塊化控制的情況下，可根據不同的工程需求對攤鋪設備進行模式設定，即在某個工段采用固定的速度、作業(yè)形式等。這樣在該路段就可進行無干擾的作業(yè)，同時在自動檢測系統的輔助下，可以將施工過程完全交給機械來完成[2]。
2.3 實現節(jié)能減排
機電一體化技術可以降低工程施工機械的能源消耗，而且在未來的機電一體化技術發(fā)展中將會得到進一步的提高。此外，將工程施工的機械運行實現高度智能化，可以為將機械的運行帶來多功能化發(fā)展。這樣一來，就可以利用較少數量的智能化施工機械完成大量的工程量，這無疑是對資源的最大節(jié)約。與此同時，高效的工程施工作業(yè)也在很大程度上減少了對生態(tài)環(huán)境的破壞。具體體現在減少機械設備的存放場地以及減少施工人員生活對周圍環(huán)境的影響。
3 機電一體化在未來的發(fā)展方向
由于機電一體化技術的獨特性，使其應用于工程施工時有著發(fā)展的綜合性。機電一體化作為綜合性發(fā)展的科學技術，它還能夠以不同發(fā)展的方向向前發(fā)展。具體來說，當機電一體化技術向著微型化、智能化以及模塊化方向發(fā)展時，就會使得被應用的工程項目呈現集成化建設。這是使工程項目的建設成果實現整體的模塊化，這一平臺的建成可以將機電一體化技術發(fā)揮出多項功能。在機電一體化技術的具體應用過程中，需要制造專用工具從而服務于工程項目的具體建設。而實現了模塊化的機電一體化技術，在應用于具體建設時就可以通過更換不同的模塊來進行操作。這樣一來，就可以在很大程度上擴大機電一體化產品的應用范圍。
此外，隨著信息時代的到來，人們對于快捷化、人性化服務的需求越來越高。這就要求機電一體化技術的發(fā)展，還應朝著網絡化、數字化以及人性化的方向發(fā)展邁進。機電一體化技術的數字化可以實現對機電產品的遠程控制，這就意味著其機電產品的運行是以人的意志為轉移的，從而在一定程度上使應用的工程項目更具人性化建設[3]。 對于機電一體化的網絡化發(fā)展，其可以實現了多個機電產品的聯合工作。這就可以使機電產品能夠完成一系列的復雜任務，在一定程度上降低了工作人員的勞動強度和設備的運行風險。
機電一體化技術朝著上述幾個方向發(fā)展，是未來對其進行科學技術研究的主要內容。因為這些方向可以使其應用的范圍和使用的領域更加多元化。尤其是機電產品一機多用的功能，在很大程度上減少了設備的重復使用。而且，還使能源得到了更有效的利用，所以，這是實現機電一體化產品綠色發(fā)展的重要發(fā)展方向。
4 結束語
總而言之，機電一體化技術在各個領域的應用，都在一定程度上推進了其行業(yè)的發(fā)展速度。尤其是對于市政工程的施工過程來說，由于其建設的重要性，機電產品的應用則為其帶來了快速發(fā)展的契機。所以，我們務必要順應時代科學技述的發(fā)展潮流，提高對機電一體化技術的認識。并將其投入到現代化的建設當中，使其發(fā)揮出綜合性的作用。
隨著科學技術水平的提高，機電一體化不斷得到應用和推廣，提高了機械制造的技術水平和生產效率，使機械制造工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，使機械制造從“電氣化”邁向“機電一體化”的發(fā)展道路，使機械制造工業(yè)走向一個新的發(fā)展階段。
1 國內企業(yè)機電一體化的發(fā)展現狀
隨著計算機技術和微電子技術的不斷發(fā)展，機電一體化得到了快速的發(fā)展。機電一體化是指引進電子技術，改革主功能、信息處理功能、動力功能和控制功能，在機械裝置領域中運用電子化設計和軟件，實現了系統的綜合一體化。
機電一體化技術在我國企業(yè)中得到不斷的發(fā)展，現在已經成為一門自成體系的新學科，并且隨著科學技術水平的提高而不斷發(fā)展。機電一體化技術通過多種技術的相互配合，使多種技術手段在一個完整的系統中取長補短、相互配合，極大地提高了機械制造工業(yè)的效率與效益，是一種集科學性與合理性為一體的科學技術。
機電一體化技術以微處理機為技術核心，實現了計算機、數據通訊、工控機、儀表、顯示裝置等技術的有機結合。機電一體化技術通過合并與組裝的方式，實現了機械制造的綜合一體化，保證了系統控制的可靠性、質量和精準度。機電一體化技術在目前我國的機械制造領域中的應用領域可以分為以下幾個方面：
1.1 智能化控制技術
現代機械制造具有高速化、大型化和連續(xù)化的特點，傳統的控制技術已經不能滿足現代機械制造工業(yè)發(fā)展的需要，需要積極引進與推廣智能化控制技術。智能化控制技術由模糊控制、神經網絡和專家系統等組成。目前，智能化控制技術已經在國內機械制造企業(yè)中得到了廣泛的應用，在國內企業(yè)的產品設計、控制、生產、設備和質量診斷等方面發(fā)揮著重要的作用。
1.2 開放式控制系統
開放式控制系統是目前計算機技術中的一個新的發(fā)展方向，也是一種新型的結構體系。開放式結構系統支持一種信息交換的標準規(guī)程，以此來規(guī)范系統設計，實現機械產品的互換和兼容，起到資源共享的作用。
1.3 分布式控制系統
分布式控制系統由中央計算機、現場控制計算機、智能控制單元三個部分組成，通過中央計算機的指揮形成分級的管理與控制，可以對機械制造的生產過程進行管理、操作、監(jiān)視與分散控制。
1.4 計算機集成制造系統
計算機集成制造系統簡稱CIMS，通過CIMS將經營、管理和控制過程連成一體，實現全過程、全局化、一體化的控制與管理。在目前我國的機械制造企業(yè)中，計算機集成制造系統已經得到全面的應用與推廣，實現了信息資源共享和統一管理。
1.5 交流傳動技術
交流傳動技術是隨著電力電子技術的進步而發(fā)展起來的，具有很大的優(yōu)越性。隨著技術水平的提高，交流傳動技術也會朝著直流傳動的方向發(fā)展，充分發(fā)揮數字技術和矢量控制技術在機械制造領域中的作用，
1.6 現場總線技術
現場總線技術通過連接儀表與控制設備，實現了信息的雙向、數字式、多站式傳輸，突破了傳統的信號傳輸技術，實現更多信息在控制系統之間的雙向傳輸。
2 國內企業(yè)機電一體化的發(fā)展趨勢
2.1 智能化
隨著科學技術水平的提高，機械制造也朝著智能化的方向發(fā)展，使機械制造技術具備邏輯思考、自主決策、判斷推理等方面的能力。如CNC數控機床就能夠實現人機對話，促進了人工智能技術的發(fā)展和進步。隨著機電一體化中神經網絡、模糊控制、小波理論、灰色理論、分岔與混沌等技術的發(fā)展，機電一體化技術一定能夠得到更大的發(fā)展。
2.2 數字化
計算機網絡的發(fā)展為機械制造的數字化發(fā)展奠定了基礎，數字化技術能夠增強系統軟件的可靠性和易操作性，能夠提高機械制造過程的維護能力和自我診斷能力，同時也能夠實現生產過程的遠程操作。
2.3 網絡化
機電一體化技術通過運用局域網和現場總線技術，實現家用電器的網絡化。以計算機為中心的家庭網絡可以將各種家用電器連接為一個整體，使人們能夠便捷地享受高科技帶來的好處。因此，機械制造業(yè)也必須朝著網絡化的方向發(fā)展，使人們更便捷地使用機電一體化產品。因此，網絡化是機電一體化產品發(fā)展的主要方向。
2.4 模塊化
模塊化是機電一體化的重要發(fā)展趨勢。由于機電一體化產品具有很多的種類與生產廠家，需要開發(fā)標準化的單元模塊，如動力接口、機械接口、環(huán)境接口，這樣就能夠促進機電一體化新產品的開發(fā)。
2.5 微型化
微型化是隨著精細加工技術的進步而興起的，可以集微型傳感器、微型機構、微型執(zhí)行器、信號處理、控制電路、接口、通信、電源為一體，同時可以批量制作，提高了機電一體化產品的效率。
2.6 人性化
機電一體化產品的開發(fā)逐漸重視人的感受與體驗，產品也具備人的情感和智能，同時使產品色彩與造型與環(huán)境相協調，使用戶享受機電一體化產品。
2.7 帶源化
帶源化是指機電一體化產品具備自帶能源，現代的機電一體化產品有很多自身帶有燃料電池、太陽能電池和大容量電池，能夠拓展產品的應用范圍。因此，帶源化也是機電一體化產品發(fā)展的方向之一。
3 結語
總而言之，機電一體化和機械制造是科學技術發(fā)展的結果，也是生產力發(fā)展的必然產物。隨著科學技術的發(fā)展與進步，機械制造業(yè)也將不斷吸收機電一體化的相關技術，實現機電一體化和機械制造的相互融合、相互促進，不斷提高機械制造業(yè)的科技水平和生產效率，促進機械制造業(yè)走向一個新的發(fā)展階段。
參考文獻
[1] 王剛.淺談國內企業(yè)機電一體化和機械制造的現狀和發(fā)展[J].北京電力高等?？茖W校學報，2011（12）.
[2]潘莉莉，楊東震，楊永良.現階段我國企業(yè)中機電一體化和機械制造業(yè)的發(fā)展[J].商品與質量，2011（05）.
[3]劉智勇.實現企業(yè)機電一體化促進機械制造業(yè)發(fā)展[J].大觀周刊，2011（10）.
作者簡介
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼： A
隨著現代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段?！皺C電一體化”意思是機械技術和電子技術的有機結合。這一名稱已得到包括我國在內的世界各國的承認，我國的工程技術人員習慣上把它譯為機電一體化技術。機電一體化技術是面向應用的跨學科技術，是機械、微電子、信息和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。今天機電一體化技術發(fā)展飛速，機電一體化產品更日新月異。
一、機電一體化技術基本概念
機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發(fā)展，向機械工業(yè)領域迅猛滲透，機械電子技術深度結合的現代工業(yè)的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統理論出發(fā)，根據系統功能目標和優(yōu)化組織結構目標，以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質運動，能量變換進行研究，使得整個系統有機結合與綜合集成，并在系統程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質的和能量的有規(guī)則運動，在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統工程技術。
二、機電一體化的核心技術
1、機械技術：是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2、計算機與信息技術：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
3、系統技術：即以整體概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發(fā)，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，是實現系統各部分有機連接的保證。
4、自動控制技術：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計后的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
5、傳感檢測技術：是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統的自動化程序就越高。
三、機電一體化的發(fā)展進程
1、數控機床問世：自從1952年美國第1臺數控銑床問世至今已50個年頭。我國數控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數控設備制造市場一派繁榮。
2、微電子技術的發(fā)展：我國的集成電路產業(yè)起步于1965年，經過30多年發(fā)展，已初步形成包括設計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產業(yè)結構。
3、激光技術、模糊技術、信息技術等新技術的出現：以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發(fā)展的關鍵技術，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家經濟、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。
四、機電一體化的發(fā)展方向
20世紀90年代后期，各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角，出現了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：
1、智能化：是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。
2、網絡化：20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發(fā)展。
3、自動化：所謂自動化技術，是指人類利用各種技術手段和方法來代替人去完成各種測試、分析、判斷和控制工作，以現實預期的目標、功能。一個自動化系統通常由多個環(huán)節(jié)要素組成，以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能，最后實現自動運行目標。
機電一體化是機電一體化技術及產品的統稱。所謂機電一體化技術是在機械控制中引入電子技術，也就是在機械運動中采用傳感器檢測設備，由計算機對檢測數據進行處理運算，計算獲得預先指定機械運動的控制信號，并由接口技術將控制信號傳輸給控制執(zhí)行裝置，實現各功能單元以及整個系統配置最優(yōu)化的系統工程技術。
1、機電一體化技術發(fā)展的方向
機電一體化已發(fā)展成綜合運用機械電子技術、自動控制技術、計算機技術、光電技術、數據傳輸技術等群體技術,工業(yè)生產已由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。機電一體化產品的各個組成部分在工作時相互協調，共同完成所規(guī)定的目的功能。在結構上，各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結合在一起，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。機電一體化朝著以下幾個方向發(fā)展。
1.1 光機電一體化方向
一般機電一體化系統是由傳感系統、能源（動力）系統、信息處理系統、機械結構等部件組成。引進光學技術，利用光學技術的先天特點，就能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統。
1.2 柔性化方向
未來機電一體化產品，控制和執(zhí)行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發(fā)事件，被設計成“自律分配系統”。在這系統中，各子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同環(huán)境條件做出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具有“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
1.3 智能化方向
今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術與信息技術（尤其是軟件及芯片技術）的發(fā)展。
1.4 仿生物系統化方向
今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)（工作）時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當控制系統（大腦）停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統（大腦）工作時，生物就很有活力。就目前情況看，機電一體化產品雖然有仿生物系統化方向發(fā)展的趨勢，但還有一段很漫長的道路要走。
1.5 微型化方向
目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當這一成果用于實際產品時，就沒有必要再區(qū)分機械部分和控制器部分了。那時，機械和電子完全可以“融合”機體，執(zhí)行結構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型化是機電一體化的重要發(fā)展方向。
2、機電一體化技術應用
2.1 在現代機械制造業(yè)中的應用
傳統機械制造業(yè)是建立在規(guī)模經濟的基礎上,靠企業(yè)規(guī)模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優(yōu)勢的,它強調資源的有效利用,以低成本獲得高質量和高效率,其生產盈利是靠機器取代人力,靠復雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業(yè)是以信息為主導,采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業(yè),其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協調的綠色制造。現代制造業(yè)集成了現代科學技術的發(fā)展,充分利用電子計算機技術,使制造技術提高到新的高度。近年來,制造工程領域的新技術相繼誕生,如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
2.2 在工業(yè)生產流水線中的應用
機電一體化技術是當今發(fā)展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在工業(yè)設備生產流水線中的開發(fā)、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高,而且使整條生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高,使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備?？梢源蠓雀纳粕a的產品質量,提高其國內、國際競爭能力。
2.3 在鋼鐵企業(yè)中應用
在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業(yè)的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼－連鑄－軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。鋼鐵企業(yè)的 CIMS 是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發(fā)貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。
3、結語
以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，隨著機電一體化技術的發(fā)展,各種產品與裝置實現了機電一體化,有利實現整體優(yōu)化,提高產品質量和生產效率,縮短開發(fā)新產品的生產準備周期,加速科技成果向商品轉化,有利推動傳統產業(yè)發(fā)生深刻變革,同時,隨著新產品的研發(fā)及高精密等設備的發(fā)展,要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發(fā)展,從而為國家?guī)砀蟮慕洕б媾c社會效益。
參考文獻
一、機電一體化的產生與應用
20世紀60年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后,刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展更進一步奠定了技術基礎。20世紀80年代末期,機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持,20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入了深入發(fā)展時期。光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內容。
二、機電一體化的發(fā)展現狀
機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰(zhàn)后轉為民用,對戰(zhàn)后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代~80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路 和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。
20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,更為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發(fā)展趨勢
(一)智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。機電一體化產品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能。
(二)模塊化趨勢
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品,也可以擴大生產規(guī)模,制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體
化單元的企業(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè),規(guī)?；瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
(三)網絡化趨勢
計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?，F場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機 集成家電系統,使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂,因此機電一體化產品朝著網絡化方向發(fā)展是為大勢所趨。
(四)微型化趨勢
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0030-01
一、前言
機電一體化是現代科學發(fā)展的必然結果，現代的機械工程離不開機電一體化的技術，機電一體化的技能在工程機械中的使用能是工程的性能有效的發(fā)揮。
二、機電一體化的概念
所謂機電一體化，是將機械技術，電子技術，信息技術，控制技術綜合運用于機械中去，使得機械設備運轉效率得以提高，機械設備使用壽命得以延長，由此去實現生產質量和效益的提高。現階段機電一體化在工程機械領域的運用，主要是以電子控制系統的方式來運行的。
三、機電一體化的技術特點
1.應用范圍非常廣泛，而且應用性比較強
在機電一體化技術中，它是以機械作為載體的，來對機電一體化產品進行開發(fā)，幾乎不會受到行業(yè)的制約。機電一體化技術，它是利用計算機的先進技術，把信息化來作為核心，這個核心就是智能化，從而可以開發(fā)以及生產一系列的機電一體化產品，這些產品的性能比較好，功能也比較強。
2.整體達到最優(yōu)化
從整個系統看出，對新的技術要充分利用，而且在新技術之間能夠互相交叉，就可以讓機電一體化產品的附加值比較高，效率比較高，性能比較高，材料比較節(jié)省，能源比較節(jié)省，損耗比較低，污染比較低，省時而又省力。
3.綜合性比較強
機電一體化是由多個方面綜合而成的，這些技術組成一個整體，在這個整體中，它們互相促進，又互相制約，共同向前發(fā)展。
4.系統化的層次比較
機電一體化是將工業(yè)產品以及過程利用各種技術綜合成一個完整的系統，強調各種技術的協同和集成，強調層次化和系統化。無論從單參數、單擊控制到多參數、多級控制，還是從單件單品生產工藝到柔性及自動化生產線，直到整個系統工程設計，機電一體化技術都體現在系統各個層次的開發(fā)和應用中。
5.安全性得到了很大的提高
通常來說，機電一體化系統都能夠進行自我保護，可以有效的避免安全事故的發(fā)生，以及減少所受到的損害，大大提高安全性。對于某些比較先進的機電一體化的系統，也可以在惡劣以及危險的環(huán)境之中，來進行無人操作的自動工作。
6.具有柔性的特點
在機電一體化的系統中，柔性是它的特點之一。依據實際需要的改變，使用機電一體化技術，就能夠不再改裝任何系統，就能夠極其有效的對系統的構造以及生產的過程，依據系統的功能目標以及組織結構目標優(yōu)化，以智能、調整、修改，因此機電一體化技術是解決多品種、小批量生產的重要途徑。
7.使用時非常簡單
在對機電一體化產品進行操作時，即使對機電一體化不了解的人，也能夠很熟練對機電一體化產品進行操作。在這里，它的優(yōu)點是顯而易見的，一是功能比較強，二是操作比較簡便，三是人與機器的關系比較容易協調。
8.可靠性比較高，穩(wěn)定性比較高，壽命比較長
在機電一體化的系統中，基本上是不會出現機械磨損的情況，就是因為這樣，它的壽命大大提高，出故障的效率大大降低，可靠性就會大大增強，以及穩(wěn)定性就會大大增強。
四、機電一體化技術的主要應用領域
數控機床及相應的數控技術經過40年的發(fā)展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：
（一）總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。
（二）開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。
（三）WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
（四）大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。
（五）能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
（六）系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
（七）以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置
五、機電一體化的發(fā)展趨勢
就目前的形勢，來對機電一體化的發(fā)展趨勢來進行推測。機電一體化向五個方向發(fā)展：其一是智能化方向，其二是柔性化方向，其三是微型化發(fā)展，其四是光機電一體化方向，其五是仿生物系統化方向。
機電一體化向智能化方向發(fā)展
就目前的機電一體化技術以及機電一體化的產品，來對它的發(fā)展趨勢來進行判斷。就機電一體化的技術來說，逐漸脫離了人工，離計算機控制越來越近，可以判定向智能化發(fā)展；就機電產品的發(fā)展脈絡來說，智能化的程度越來越高，可以判定向智能化發(fā)展。
機電一體化向柔性化方向發(fā)展
就機電一體化產品的發(fā)展方向，來對未來的產品做出推測，在控制以及執(zhí)行的系統中，有可以滿足需要的“冗余度”，有比較強的“柔性”，這樣就能夠比較有利于更加好地來應付一些突然發(fā)生的事件，這樣就可以進行設計，設計成為了“自律分配系統”。在這些系統之中，每個子系統都是彼此獨立進行工作的，每個子系統都是為總系統提供服務的，與此同時，它還具有“自律性”，這樣就可以把不一樣的環(huán)境條件作為依據，從而做出不一樣的反應。它的特點就是，每個子系統都可以產生一些自身的信息，而且可以附加一些信息。在這個總的前提之下，擁有的“行動”是完全可以進行改變的。就這樣，一來它可以對系統的柔性進行增加，二來它不會由于某一個子系統明顯地增加了系統的能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
機電一體化向微型化方向發(fā)展
就目前而言，在半導體元件制作的過程中，使用蝕刻的方法，已經制作出了亞微米級別的機械器件。當這個實驗的結果運用于實際的使用時，至于分辨出機械部分與控制部分之間的差別，這種行為完全沒有意義了。就在那時，機械與電子可以合二為一了，可以把三個部分集合起來，體積就會變得很小，最終可以組合成為自律元件。這三個部分，其一是執(zhí)行結構，其二是傳感器，其三是CPU。這樣就能夠較好的向微型化發(fā)展。
機電一體化向光機電一體化方向發(fā)展
通常來說，機電一體化的系統，是由四個部分組成的，其一是傳感系統，其二是能源系統，其三是信息處理系統，其四是機械結構。在發(fā)展的過程中，可以把光學的技術引進機電一體化中，要充分利用光學技術自身的特點，就能夠非常成功的改變機電一體化中的系統，其一是傳感系統，其二是能源系統，其三是信息處理系統。
機電一體化向仿生物系統化方向發(fā)展
對目前的機電一體化產品以及機電一體化技術進行探析，就可以推測出，機電一體化中的裝置，依賴信息是非常大的，而且經常會在結構方面，在靜態(tài)時是不夠穩(wěn)定的。然而，在動態(tài)時，卻顯得非常穩(wěn)定，就這種狀態(tài)而言，是與動物非常相似的。
六、結語
隨著我國科技發(fā)展腳步的加快，機電一體化的應用將越來越廣泛，我國機電一體化所應用的領域將越來越廣泛。
參考文獻
