在线客服

机电一体化的前景实用13篇

引论:我们为您整理了13篇机电一体化的前景范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。

机电一体化的前景

篇1

机电一体化技术这一概念最早是由日本企业界在二十世纪七十年代左右提出的,当时被取名为“Mechatronics”,意思是机械技术和电子技术的有机结合。随着时代的发展,机电一体化技术融合了计算机技术、机械加工技术、自动化技术及电子信息技术等多种技术类型。机电一体化技术实现了人工操作向机械自动化操作的转变,在产品制造水平、生产效率及产品性能稳定性等方面带来了显著变化。随着新时期工业生产逐渐向自动化、智能化及绿色化方向发展,机电一体化技术在众多领域获得了广泛应用。

1 机电一体化技术在各领域中的应用状况

1.1 数控机床

机电一体化技术最为典型的应用案例就是数控机床,随着近些年的发展,数控机床在精度控制上更为精确,在功能上更加多样,在结构上更加趋于合理,在操作上更显便捷,总体上说,随着机电一体化技术的深入应用,数控机床在结构功能上向着模块化、总线式、紧凑型方向发展,在组织体系上更多采用了多主总线及多CPU架构模式。将富有开放性的设计方法应用于数控机床,可以极大提高系统的兼容属性及层次属性,在编程、设备升级改装等环节更加便捷智能,能够达到一台机床实时控制多台机床的效果,从而实现了多通道及多过程的控制管理。

此外,通过在数控机床系统中采用机电一体化中的在线诊断技术及神经网络的模糊控制技术,当机床出现或要出现各类故障时,如刀具破损等,可以借助在线诊断的相关功能模块向机床操作人员进行信息反馈,从而便于及时采取相应的控制措施。

1.2 工业机器人等柔性制造系统

柔性制造系统,简称为FMS,实现了高度计算机化,涵盖了数控机床、工业机器人、料盘及自动化仓库等各个部分,能够根据生产指令,按量地开展各类生产任务。除了上面介绍的数控机床,机电一体化在工业机器人制造中也发挥了重要作用。

工业机器人能够代替一部分人力劳动,在涉及到作业条件复杂,如噪音污染大、气体污染严重、辐射程度较高的作业场所,工业机器人可以发挥自身优势,确保生产制造的连续性。随着机电一体化技术的成熟,现阶段工业机器人智能化程度大幅提高,能够借助功能更加强大的元件设备收集整理数据,并针对具体情况作出分析判断,一定程度上达到了人脑的功能,在多种作业环境中能够实施单独作业。

1.3 计算机集成制造及分布式控制系统

计算机集成制造借助于自动化技术、信息技术及制造技术,通过采用计算机技术,把产品设计制造过程中的一些分散的子系统加以集成,从而形成了能够适用于小批量及多品种生产的智能化制造系统。计算机集成制造突破了各个部门之间的生产界限,做到了产品在开发、生产、经营等环节的融合。

分布式控制系统是通过中央计算机控制指挥多台计算机设备,凭借着分布式控制系统的稳定性和安全性,是机电一体化系统中的关键核心技术。分布式控制系统在分级上根据具体情况可以分为两级系统、三级系统乃至更多级别,能够对生产制造过程进行实时的监督控制及管理,在后期维护及系统扩展上也能够灵活操控。

1.4 在建筑施工行业中的应用

随着科学技术的不断发展,有不少先进的机电一体化技术已经应用于实际建筑施工中。施工机械机电一体化从半自动化、监控、全自动到遥控不断发展,降低了施工风险,提高了施工质量。

现阶段机电一体化技术在建筑工程中的具体应用主要包括混凝土机械、起重机械、土方机械(如国外液压挖掘机)。机电一体化技术应用在建筑施工领域既可以保证施工安全和工程质量,降低劳动强度、加快施工进度,也对避免工场事故有着重大的意义。

2 机电一体化的未来发展前景

2.1 人工智能化

现阶段机电一体化具备了一定的智能化程度,但尚无法达到人工智能化的水平,随着技术的发展,原先预想的使数控机床及工业机器人具备模拟人脑的能力,已不再简单局限在幻想中。机电一体化实现人工智能化,能够使其具备推理判断能力、自主思考能力以及决策制定能力,一方面能够有效提升工业生产制造的自动化水平,另一方面能够极大地节省人力成本,提高工业生产的效率和精度。

2.2 网络化

网络技术的发展给科学技术、工业生产,军事、政治、教育以及人民的日常生活都带来了极大的变化。网络技术能够为机电一体化在远程监控及远程控制等环节创造条件,因此,机电一体化与网络技术的融合也是未来机电一体化发展前景之一。在实现网络化操作后,工业生产制造人员可以脱离具体的生产岗位,只需在车间内走动,掌握各个设备的运行状态,然后借助操作面板来对各个流程工作加以控制。此外,在机电一体化设备和操作终端之间通过建立网络通信协议,借助光纤等信息传播介质进行数据的传递,还能够实现远程监控和远程控制,能够极大地降低工作量。

2.3 微型化

机电一体化设备体积庞大,虽然不会对其性能构成影响,但在搬运中却极为不便,微型机电一体化技术有效融合了软件技术、微电子技术及微机械技术,是未来机电一体化发展的重要方向。根据相关研究,机电一体化微型系统,可以实现向微米及纳米系统的演进。未来可能出现的微型化机电一体化技术可以在生物医学及航空航天等领域广泛使用。

2.4 模块化及绿色环保化

现阶段机电一体化的产品类型较多,生产制式不尽相同,在信息接口、电气设备接口及动力接口上也存在差异,随着技术成熟及行业间融合的加深,有必要制定出统一化的标准模式,实现机电一体化的标准化及模块化。

此外,随着人们环保意识的增强,在产品选择上人们更加趋向于绿色产品,因此,机电一体化的绿色化也将成为未来的重要发展方向,在产品的生产、包装、运输以及使用等环节,环保观念会贯穿于全过程。

3 结 语

总之,机电一体化技术在生产制造环节的有效应用可以极大提高产品的精度、质量及生产效率,在强调成本节约及规模化生产的背景下,具有独特的技术优势。随着科技的进步,机电一体化在未来发展前景上会向着更加智能、绿色、高效的方向发展,并将在工业生产制造中发挥更大的作用。

参考文献:

[1] 代曾兰.机电一体化技术的应用探析[J].中国新技术新产品,2012,(2).

篇2

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

[1] 王宣银等.机电一体化的创新及发展方向.机电一体化,2000(6):6-8

[2] 张建民等.国内外机电一体化发展概况.机电一体化,1996(5)

[3] 陈辉等.机电一体化的现状及发展趋势.机械.2008(7):1-3

作者简介

篇3

随着电子技术,特别是微电子技术、计算机技术、新材料技术、自动控制技术以及生物工程技术等在微特电动机上的不断应用,现代微型电动机已发展到以电子计算机等微电子软、硬件产品为中枢神经;传感器为耳目;电动机为手足;机械本体为驱干;电力电子器件等,为生命源的新一代伺服驱动系统,这就是常说的机电一体化微型电动机。

本文介绍机电一体化微电机的开发现状和发展前景,并举例阐述机电一体化微电机在工业领域的应用。

1 机电一体化微型电动机的开发现状

作为机电一体化系统的重要组成部分之一的驱动和执行部分,微型电动机是最常用的驱动元件和执行元件。20世纪70年代以后,随着大规模和超大规模集成电路与微型计算机的迅猛发展以及电力电子器件在微型电动机上的广泛应用,电动机与机械部件在空间上的结合愈来愈紧密,使得电动机与电源、驱动系统、控制系统组合在一起,大大改善了系统的整体性能和效率,传统的感应电动机扩展了其应用领域,交流调速系统正在很多方面取代直流调速系统。

20世纪70年代末,国外研制成功永磁交流伺服电动机,以其高效、体积小、重量轻以及运行性能好的特点在数控机床和工业机器人中得到迅速推广和应用。美国国家电力电子应用中心(PEAC)B.K.Bose教授把这种采用永磁材料制造的无刷电动机称之为高级电动机(Advanced Motor),其系统的调速比可精确控制到1:100000的水平。在这些精密调速系统中,采用了IGB和MCT等新型电力电子器件,同时采用了数字信号处理器(DSP),软件方面则采用了专家系统。目前,国外在一些高精度数控机床和加工中心上已基本淘汰直流伺服电动机驱动系统。

开关磁阻电动机近年也有了迅速的发展,它是电子控制器供电的无级调速系统,具有优良的调速性能,可与直流电动机调速系统相媲美,是一种典型的机电一体化产品,已经推广到许多工业领域和家用电器领域。开关磁阻电动机结构比直流电动机简单,甚至比笼型电动机还简单,无换向器和电刷,转子铁心上无绕组,有可能在中小功率范围内与笼型电动机争雄,会占有一部分市场,这个动向已引起欧美等国的重视。

将控制和保护电路直接装在电动机内,使控制电路和电动机融为一体,这已不是鲜为人知的事。20世纪80年代初期发展起来的片状微型电动机,就是一个典型的范例。这种电动机没有换向器和电刷,在线圈的空隙中放有用来检测转子位置的霍尔元件和检测转子速度的频率发生器(FG),省去了电动机附加测速发电机的特殊结构,并配有控制电枢电流和接受处理信号的电子电路。它基本上由两部分组成,一是频率发生器(FG)得到的速度信号,即电枢电流产生力矩反馈电路的速度控制回路。二是处理从霍尔元件得到的转子位置信号,适当地分配电枢电流的相位控制电路。片状微型电动机目前在OA、FA、HA以及FDD市场上应用广泛。机电一体化技术使微型电动机大大扩展了其应用领域和更新换代的速度。

2 机电一体化微电动机的发展前景

(1)超微电动机

超微电动机是指那些形状非常小(1mm以下),重量很轻,并且在同一声基板上(硅或其他材料),采用微电子技术和微加工制造出的机电一体化传动装置。

超微电动机属于机电系统(MEMS)的研究范畴,它的发展得益于1983年加利福尼亚大学库勒依学院RogerHowe研制成功的所谓牺牲层(Sacrificial Layer)技术。采用该技术不仅能在硅片上较容易地制造超微型构件,而且也能把它们整体直接装配在基片上构成一个整体。1988年7月,美国加利福尼亚大学的研究人员制成了厚度只有1~1.5μm、直径100μm的超微电动机,整个电动机设计在一块集成电路芯片上,用静电力驱动,制造电动机的材料是磷酸硅。我国目前已有数家机构正在进行研究,最早开始研究的是东南大学,但真正转起来的是清华大学孙曦庆等报道的静电同步电动机,转子直径120μm,转速1200r/min,用芯片上的光电器件在线检测。中科院上海冶金所开发的超静电电动机,转子直径100μm,转速在0.001~20r/min之内连续可调,且采用径向力驱动,最小驱动电压为20V,比早期报道的切向力驱动的静电电动机具有更大的输出转矩,这些都充分表明了我国在超微电动机的研究开发方面具有一定的国际先进水平。

表面微加工技术是制造超微电动机的关键技术,它是在制造过程中,以特定的器件和结构部件作为牺牲层,然后通过光刻牺牲层得到可移动、可旋转的微小机械结构。在超微电动机制造过程中,通常以多晶硅为结构材料,氮化硅薄膜作为电气绝缘材料,SiO2作为牺牲材料。图1给出了采用多晶硅作为结构基片、经光刻加工技术而制造出的超微静电电动机的结构示意图。

1―绝缘层;2一转子支撑套;3―轴泵;4―转子;5―定子; 6―基片

超微电动机的应用前景十分广阔,特别是在人们尚未充分认识的微环境下,有待不断开创发展。采用微加工技术制成的微型机器,可进入人体内部探查病状、实施手术,超微电动机可用来冷却计算机芯片上的表面温度、校正激光束和光导纤维;微型机器人可到行星上去考察,进入潜艇内人无法进入的区域排除故障等。

(2)鞭毛电动机

鞭毛电动机(Bacterial Flagellar Motor)是细菌在水中游动而使用的分子机械(由蛋白质分子而形成的机械)。鞭毛电动机在生物中是唯一的旋转电动机,也是世界上现存最小(直径50nm)的电动机。

据国外研究资料表明,鞭毛是由以数微米大小的菌体中产生(根据细菌的种类,可产生数个鞭毛),鞭毛是呈螺旋形的细长纤维,鞭毛的长度大体上从数微米到10μm之间,直径仅20nm左右。图2为鞭毛电动机的模型图,它是由10种左右的蛋白质组成,鞭毛电动机掩含在膜内,由各个部件的蛋白质承担,使电动机旋转。例如,可推断出L环和P环的复合体起到轴承的作用,莫特(Mott)复合体起到定子的作用。鞭毛电动机的能量是由细胞外面到内部的离子流供给的。

3 机电一体化微型电动机应用举例

(1)工业缝纫机驱动系统

从20世纪80年代开始。国外开始研究工业缝纫机用交流伺服电动机驱动系统。日本的重机公司、兄弟公司、三菱公司以及松下公司等先后把交流伺服电动机运用到各类工业缝纫机中,实现了工业缝纫机的电子化。

通常,工业缝纫机驱动用的电动机和控制装置为一体化装置。图3给出了三菱公司生产的一种交流伺服驱动系统。操作者通过杠杆部分的踏板操作发出速度指令,通过改变电动机的频率和电压就得到所需要的电动机转速,从而驱动缝纫机运转。控制回路中的编码器、电流检出器不断地反馈电动机的速度、电流,并以此进行矢量控制。动作停止必须使电动机减速,根据接收到的位置检出器信号和编码器上的信号来控制位置环,从而使缝纫机针停止在正常位置。

图4给出了松下公司生产的另一种交流伺服驱动系统。该系统的特点就是功率控制回路的简单化和小型化,以及控制电源的小型轻量化、单片机化。控制用的微型计算机采用内藏两个CPU的高速双重微机MNl8982(松下电子工业生产,8hit,8KB ROM)。两种驱动系统的不同在于前一种采用IM(感应电动机)伺服方式,后一种则采用SM(同步电动机)伺服方式。

近年,在国外出现了一种新型控制系统,即采用磁力轴泵(直线悬浮电动机)控制主轴位置精度的电主轴(磁力轴承高速主轴部件),它是通过现代电子调节技术信号比较,以检测偏离平衡位置的变位置,控制系统就按这个变位为零的方式进行工作。

4 结束语

交流伺服驱动系统是一种性能优异、极具发展潜力的机电一体化产品。从目前机床业的发展方面来看,主流仍然是数控机床(CNC),伺服系统是数控系统的执行部分,它的性能好坏,将直接影响数控机床的加工精度和生产率,因此开发高质量的交流伺服驱动电动机乃是今后需要努力的目标。

未来机电一体化微型电动机的发展将会在集成和优化上下功夫,构成所谓智能化电动机。微机械技术的兴起是一个值得重视的发展方向,人们期望能用这项新技术不断地研制出复杂的执行器,甚至微型机器人。

鞭毛电动机的研究虽仍在进行中,但它表明机电一使转子(主轴)保持较高的回转精度,具有较高的静动态刚度和电衰减特性,克服了滚动轴承在转速超过某一极限时(20000r/rain)产生烧结、损坏等,转速达25000~120000r/min。目前,国外已有一定数量的高速切削机床装有这样的电主轴控制系统。

图5给出日本七亻工一精机开发的应用于内圆磨床上的磁力轴泵控制系统方框图。转子无论从哪一方向靠近定子,空隙较大一侧的电磁铁的电流就增大,从而产生对转子的牵拉动作。变位传感信号可不间断地与基准体化微型电动机在今后的发展中,将把人们带进一个新的应用领域――微观世界,同时也标志了机电一体化微电机将从此走入分子时代。

5 参考文献

[1] 毛侃.关于机电一体化.[J]机电一体化,1994(3).

[2] 万遇良.电工技术与机电一体化.见:当代电工科技发展

论文集.[C]北京:中国电工技术学会,1995.

[3] 唐苏亚.片状微电机的发展概况.[J]微电机,1998(4).

[4] 唐苏亚.微细机械的研究动态及其应用前景展望.[J]

微电机,1995(4).

[5] M.Nehregary.厶亻久口乇―夕技术一至四现状上课题

篇4

一、机电一体化技术的内涵

机电一体化技术是将多种技术进行整合,并且将其在实际生产中加以应用的一种技术。现代化的机电设备基本上都可以称为是机电一体化设备。机电一体化的技术整合度之高,包含了机械、电子、传感器技术、微电子、信息技术、信号变换技术、接口技术等多种传统和新兴技术。机电一体化技术当中,机械技术作为基础技术是最重要的一项,机械技术的研究重点是如何使机械实现机电一体化。从而达到结构、材料、性能上的改进,来实现减轻重量、改善精度、提高性能的目的。计算机信息技术是机电一体化中较为重要的辅助因素之一。信息的交换、预算、决策、人工智能等等都属于计算机处理技术。机电一体化的运用,大大提高了机械工程技术的效率,不仅仅可以更好的实现机械工程的各种要求,还可以实现自动检测、处理、调节、控制等等。机电一体化产品在某些方面已经实现了智能化操作,智能化是其与普通机械技术最根本的区别。随着当前科学技术与生产力的不断发展,机电一体化也越来越受到重视,当前我国的机电一体化发展还处于初级阶段,仍然还有较长的道路要走。

二、机电一体化技术的发展现状

1.初级发展阶段

二十世纪六十年代以前的时间是机电一体化技术发展的初级阶段,在初级发展阶段,人们开始能够自觉利用电子技术的成果完善机械产品的性能,在二战之后,战争在使科技发展滞后的同时,也促进了电子技术和机械产品的结合,在战争期间这种结合主要应用与军事,在战争结束够,电子技术与机械产品的结合用于经济发展中,并为经济的发展带来了巨大的作用,由于机电一体化技术刚刚产生,人们对这种技术的认可程度还不高,机电一体化技术还未得到广泛运用,这个阶段的机电一体化技术还算不上是真正的机电一体化技术。

2.深入发展阶段

从二十世纪六十年代到九十年代后期,机电一体化技术到了迅速发展阶段,在这一阶段,机电一体化技术逐渐智能化,并在迅速发展的基础上不断深入。这一时期,机电一体化技术中又加入了光学和通信技术,微细加工技术在初现在机电一体化技术中,同时,对机电一体化的系统分析和学科体系也进入了深入发展的阶段,神经网络技术、人工智能技术、光线技术的发展为机电一体化技术拓宽了发展前景,促进了机电一体化技术的发展与进步。这个阶段的机电一体化技术为当前的机电一体化发展打下了坚实的基础。

3.规划发展阶段

在二十世纪八十年代初期,国家就对机电一体化技术进行了研究,并且国务院还把机电一体化技术列入了863计划中,还成立了专门的机电一体化领导小组,由于国际机电一体化技术在飞速的发展过程中,我国充分考虑到国外技术的发展对我国的影响,还把机电一体化技术的发展方向与影响纳入九五规划和发展纲要中,不仅是国家对机电一体化技术非常重视,很多高等院校、国家企业也对机电一体化技术进行了研究与应用,并取得了一定的成果。当前阶段的机电一体化发展为我国的综合国力的提升做出了重要的贡献。

三、机电一体化技术的发展趋势

1.系统化的发展趋势

二十世纪九十年代后,计算机技术得到了空前的发展,网络的普遍与发展为科技的发展、工业的生产、政治、军事,甚至教育领域都带来了巨大的作用,网络的发展加快了我国全球化步伐,全球的经济与生产将会连成一片,企业竞争的范围也走出了国家,走向了世界,国际间的交流与合作促使了机电一体化技术的发展,一旦机电一体化技术有了新的发展动态,新成品就会通过网络渠道畅销全球,网络技术的发展也促进了远程控制技术与监视技术的发展,机电一体化技术生产出的产品也将会成为远程控制技术的终端设备。

2.智能化的发展趋势

智能化是机电一体化区别于传统机械技术最根本的特征,同时也是机电一体化技术发展的趋势。二十一世纪对智能化更为重视,机电一体化要想更好地满足新形势下社会发展的需求,就必须重视智能化的发展。智能化的发展,要求今后的机电一体化在操作控制中,充分地吸收人工智能、运筹学、计算机信息学、混沌动力学等新的学科知识,模拟人类智能,更好的实现对人类的模拟。虽然机电一体化不能从根本上与人类的智慧相比较,但是其智能化的发展趋势可以在越来越多的领域应用,并且为人类节约更多的人工成本。

3.微型化的发展趋势

微型化也是机电一体化将来发展的一个整体趋势。微型化兴起的时间不长,从上世纪末开始兴起,主要是传统的机电一体化往往较为庞大,不便于正常工作的展开。微型化不仅仅是指所需要的机械设备向微型化发展,更重要的是向微电子系统发展。微电子系统要向微米甚至纳米技术发展,才能更好的促进机电一体化技术的发展。微机电一体化的实现,在生物、医疗、通信、军事、制造等多个领域都有较强的影响。但是微机电一体化的目前也存在一定的瓶颈,那就是微机电技术,虽然当前微电子技术已经发展的较为先进,但是由于机电设备的复杂性,造成了机电技术还不能达到与微电子技术同等的技术水平,但是随着科技的进步,微机电技术一定也能得到更好的发展,从而促进机电一体化整体的微型化水平。

4.模块化的发展趋势

模块化的实现是机电一体化设计过程中较为重要的一个环节。模块化的工作量较大且较为繁琐,各种设备的生产厂家较多,如果不能很好地实现各个零部件之间的紧密配合,就有可能使得机电一体化技术不能很好地实现,这就需要对机电一体化进行模块化设计。模块化设计就是将多个要素组合在一起,构成一个子系统。多个子系统最后又组合成为一个整体,从而生成一个新的系统,产生不同的功能。机电一体化如果能够实现模块化设计,必然大大减少设备之间的不兼容概率,不仅仅能够更好地实现其基本功能,甚至能够促进一些新的功能的开发与应用。

5.绿色化的发展趋势

在过去传统的发展观念中,人们过于追求经济的发展,对环境和能源问题往往不去重视,现代随着人们生活水平逐渐提高,环境问题日益恶化,多种能源面临枯竭,国家和人们才重视到环境保护与经济发展之间的关系,这时绿色产业就有更大的发展空间,绿色化产品不仅是时展的趋势,也是机械一体化技术的发展趋势。绿色产品能够使用最少的资源,达到最大的经济效益,同时对环境造成最小的污染,绿色产品在制造、使用和销毁的过程中都能够符合环境保护的要求,也不会威胁到人类的生存健康,因此具有很大的发展前途。

四、总结

由于社会对机电一体化技术的认可,使得机电一体化技术在发展的过程中取得了一定的成果,但机电一体化技术的发展时间毕竟不长,在发展的过程中还会面临很多困难和问题,我们应该坚持科学的发展观,认真分析机电一体化技术发展的现状,结合我国经济与科技发展的实际,使得机电一体化能够在国家的发展当中做出更大的贡献。

参考文献:

篇5

现如今,世界科技的竞争越发激烈,越来越多的高新技术取得突破,也激发创新新的生产模式和经济模式。高新技术不仅影响高新产业,也影响到传统行业,引发传统行业的重大变革。新的生产设备将计算机、自动控制技术和传统机械电子重新结合在一起,形成了新的机电一体化技术,极大的提高了产品的质量,性能和耐用可靠性。提升制造技术水平,实现柔性化方向的生产方;加强企业的应变能力;降低材料和能源的消耗,节约成本,提高制造生产率。机电一体化将成为当今世界及未来制造工业技术的主要方向,也是我国制造工业发展的必经之路。从具体的机电一体化产品来说,如CNC加工中心,数控设备,智能机械手,机器人等,都是机械,电子,计算机,自动控制等技术融为一体的技术成果,为实现这样的成果,就产生了大量的专业化从业人员需求。而从业人员则必须掌握各类技术,以及对设备的操作,维修,检测等。我国现行的技工教育模式和知识结构的老化,与当前的机电行业发展脱节较大,难以胜任机电一体化产品的设计、操作、维修及管理等工作。虽然大学不断扩招,但由于课程理论化太强,学科太多,再加毕业后”眼高手低“,对机电一体化高技能人才急剧短缺,所以对于技校专门承担培养技能型人才的学校,就提出更高的要求,以适应社会的要求。

2.分析技校普遍存在问题及发展路径

2.1 办学模式改革方面

2.1.1 存在问题

现在的竞争可以说很激烈,各种公办民办技校、职校、大专、大学遍地开花,对于中职技校在未来会有更大的瓶颈,没有发展就会落后的很快甚至被淘汰。技工教育的发展受限较多,首先招生难,其次就业难,特别是专业对口有提升的就业非常难,造成技工教育的发展空间较小。而造成这样局面的原因,既有外部教育环境,社会环境的影响,也有内部办学模式,教育机制,教学成果不能适应市场需求的问题。

2.1.2 可以利用政府政策导向,逐步改革推行双元制教育

德国双元制职业教育举世瞩目并始终处于世界领先地位,也是促使德国经济腾飞的秘密武器。它的主要特点有:

(1)紧密联系生产实际,以企业的实际需求为培养目标。双元制模式下的学生大部分时间都在企业进行实践技能培训,而且是使用企业正常生产所用的设备和技术。而且培训以实际性的生产劳动方向进行。学生既可得到培训,又为企业创造了成果,从而节约成本,并明确了学习的目的。这样学生完成企业培训后可立即加入企业工作,也明确了培训是为了工作的根本学习目的。

(2)企业积极参与技工培训。德国很多大型企业都拥有自己的培训基地甚至技工学校,即便是一些小型企业,也可以通过职业培训机构或者和学校联办工厂的模式进行技工培训,为自己培养技工,积极的参与到职业教育中来。

(3)完全真实的生产模式和设备,学生在实训中就完成了职业化的基本能力培养。

(4)在培训中,可以直接接触到最新的产品,设备,科技,材料,实现无缝对接。

所以要适应地方经济发展要求,也可以在沿海大企业寻求合作,各学校可以做出自己的特色专业。另外生源素质有待提高,实现技校也能做到“宽进严出”,真正让技校的文凭也“值钱”。逐步形成“ 产教联动、校企融合,企业环境、工学一体,素养为本、技能为用” 的办学模式。

2.2 课程体系改革方面

2.2.1 现我国技工教育中机电一体化专业的问题。

机电一体化专业涉及专业知识多,且都是当前较为先进的技术,并且实用性非常强。因此在教学中对课程体系和内容也要求有相应的对照。应以培养具有综合实践应用能力,能满足行业发展和实际工作需求的学生。当前,我国技工教育中机电一体化存在的主要问题有:

(1)各校专业偏重点不同,有些学校注重“机械技术”,有些学校注重“电子技术”,这些都与当前“机械,电子,自动控制”三元结合的发展方向相悖。

(2)实习实训设备与社会应用脱节,实训水平不高,缺乏机电一体化的综合性实训课程。比如大部分中职技校的实训仅限于车工、钳工、电工、数控等项目的基础训练,而现在企业大部分设备都已实现自动化,以后对设备维修保养这块的人才非常需求,所以不仅要强调基本功的练习,也要增加数控设备维修课程及相关实训设施。

(3)理论知识和实训缺乏紧密的结合,学生学习动力不强。

2.2.2 构建适合机电一体化专业发展的理论教学。

(1)将对学生的素质教育贯穿在技工教育的全程。除了培养专业技能,还要重视职业素养,团队合作,企业管理模式学习、职业规划等方面综合发展。

(2)基础理论知识传授以“必需、够用”为度。

(3)整合“机械、电子、计算机”课程内容以及设备保养维护维修知识,使课程的内容能够紧跟当前机电一体化专业的发展!

(4)突出知识技能结构的应变性和综合性。使学生有兴趣学,能使枯燥的理论融合到实践要求中去,由被动记忆变成主动学习,做出的产品要让学生有成就感,在社会上能体现价值。

2.3 教学模式改革方面

2.3.1 分析学生现状

生源整体素质较差。很多是在中学基础较差以及行为习惯缺乏约束力。学生的学习能力,接受能力,学习积极性都较低,而且基础课特别是物理,数学等交叉,对机电一体化的教学带来了很多不便。很多理论课比较枯燥,抽象,学生自信心差,家长对学生成绩关注度不够。甚至有些学生有不良习惯,迷恋网络游戏等。如果技校的还是按照中学的传统方式,以分数为衡量标准,那只能让学生更加丧失学习动力。

2.3.2 教学模式改革

传统的课堂教学,讲授法的教学方法以及老师教,学生听的填鸭式教学模式已经不能适应专业的需求。应建立起培养学生动手实践能力和主动学习,促进学生自我发展为目标,因材施教,边做做学,以实际目标为导向的一体化教学模式。将企业实际的生产目标和岗位需求转化为教学目标。选择实际生产案例,对课程进行分析,先从理论入手,以实训为过程,完成生产任务为目标,推广行动导向教学、一体化教学。在教学中完美的融合理论和实践,提高学生学习兴趣,鼓励学生积极动手参与,采用制定任务――分组实践――结果比评的模式,逐渐推进教学,在过程中将理论知识点和实际技能要求灌输给学生,学生在完成任务的同时掌握知识点和技能。

(1)理论课可以根据学校情况改革,逐步实施一体化教学,充分发挥多媒体的功能,合理安排利用政府职能引进很多很好的仿真软件,以帮助学生学习很枯燥的理论知识。

(2) 实训课中职学校第三年基本在企业顶岗实习,在校时间短,要加大实训的时间,练好扎实的技能,学校要提供的条件,不像其他专业如计算机等可利用自家电脑在课余时间加以练习。加强设备更新及技术交流,多增加机电设备检修等适应实训项目。

(3)技能竞赛通过以赛促学,多开展校内技能比武,积极参与各种技能大赛,学习项目要和比赛接轨,增加学生学习兴趣,促进技术交流。

(4)注重学生职业道德教育学校要鼓励学生努力学习,充分发挥自身潜能,“精通一门,熟练多门”掌握一专多能的本领,开设职业课等多种方式,培养学生的吃苦耐劳精神和基本的职业道德精神,培养学生的爱岗敬业精神和团队合作能力。

行为引导型教学法有:引导课文法、大脑风暴法、卡片展示法、知识竞赛法、畅想落实法、角色扮演法、角色互换法、观点评论法、案例教学法、模拟教学法、项目教学法、实验教学法、合作学习法、概括归纳法等等。在文化课、理论课及实训课中可以选择合适的方法开展教学。当然相对于传统的教学对老师提出了更高要求,以前各门课老师只要备好自己的课就行,那现在需要形成多样化的备课格局。比如要求本专业的老师包括实训企业一起集思广益,集体备课,互助备课,合作备课,现场备课。特别是专业课基本采用项目式教学,更需要合理全面规划出一个“渐进式”典型学习模块,再去分配如何实施。总之,我们要勇于创新,改变传统的思维,才能真正使教学改革适应技校的教学。

2.4 师资队伍建设

2.4.1 存在问题:

(1)教师数量偏少、结构不够合理、青年教师多。

(2)工学结合一体化教师严重缺乏。

(3)校企共建教学团队建立不够。

2.4.2 制定师资队伍建设实施方案

(1)制定工学结合一体化教学改革方案和师资队伍建设实施方案,与教学改革推动相结合,建立较为完备的师资队伍建设体系。加强对教师的培训,经常性开展继续教育,派遣教师到企业实践,加大对青年教师,班主任的培育培育,建立教师考核,师德师风考核等。

(2)重点抓好“双师型”名师培养。以“名师工作室”为载体,建立老中青相结合的教师队培养梯队。扎实开展教师下企业锻炼活动,积极鼓励教师下企业参与企业科研和技术改革,及时掌握和总结企业生产中的新方法、新工艺和新流程。定期开展技能大比武,不断提高教师的专业应用能力和操作技能。发挥名师队伍示范作用,定期开展名师讲坛、教学示范,促进教学相长。

(3)重视青年教师的培养,开展名师“一对一”工程,在坚持以老带新的同时,学校为青年教师提供全面发展的平台,尽量为他们创造学习和锻炼的机会,倡导竞争,激发青年教师奋发进取的精神。明确骨干教师的职责和权利,为骨干教师铺好路子,压上担子,为他们更好发展创造条件。

2.5 校企合作机制建设方面

以前80年代,很多技校属于工厂子弟学校,也就是“一体型”厂办技校。它能够让学生有足够的环境结合生产实践学习,但也有它的弊病就是学习内容太单一等。那现在技校的实习靠学校实训设备,第三年企业实训也会存在相互脱节不对口等问题,那如何建立健全的校企合作机制呢?

(1)领导重视,学校积极。只有发动政府、社会、学校等各方面的重视合作在技校教育上,才能让很多好的想法变为现实。

(2)订单培养 。可以根据本地经济发展或者社会需求,采用校企合作共同培养方案,在师资培育,实训实习设备,场地等多方面进行合作,共同完成招生,技工教育和就业等一系列教育教学活动,确保供需零距离对接、学生就业与企业用工一体化的办学模式。

(3)聘请行业专家成立教学指导委员会,制订专业教学计划,引入企业文化。引厂入校,共建校内实训基地,培养企业所需人才。在学校先行进行基础理论教学,以专业基础知识为主。在校企合作共建的实训基地,以实训动手操作为主。通过两方面的转换教学,让学生从传统的课堂教学解放,在实训中进行实际的技能培训,弥补传统教学模式的缺失。在企业的实训中,还可以让学生“带薪实习”,通过劳动获得一定的报酬,既可以激发学生的学习积极性,又可以为企业创造一定价值,更可以减轻学生的学习生活负担,可谓一举多得。

3.总结

目前,国家对职业教育很重视,也有很多有利政策,比如助学金免学费资助政策,教学设施的投入等,那希望在办学模式,教育体系,师资培养,校企合作等方面能有更深入的改革,才能真正让技校教育往良性健康的方向发展,培养具有机电、计算机、电子,自动控制等基本理论,掌握对现代化机电设备的操作,维修,保养,掌握机电加工技术和工艺设计的基本方法及技能的技术人员。使技校应做到服务学生,服务家长,服务社会!

参考文献

篇6

    体验营销最早兴起于美国等发达地区,随后迅速遍及全球。他的出现是由于企业竞争加剧和消费者对体验需求的急剧膨胀。体验营销是企业以服务为舞台。以商品为道具,围绕着消费者创造出值得回忆的活动。与传统营销相比,体验营销关注的重点在于顾客的亲身体验而不是产品的功能特性和利益,体验营销将顾客看作理性的情感者而不是理性的决策者,顾客最终做出购买决策的驱动力在于自身愉悦的情感体验而不是理性的价值分析。体验营销不仅为企业提供了新的发展空间,同时也给企业带来了新的挑战。企业的竞争焦点,从产品到服务。现在将转到“体验”。

    现今,体验营销成为营销发展的趋势,表面上看是因为体验营销能为企业带来竞争优势。

    什么是体验营销?体验营销的内涵可以理解为企业通过战略管理和运营管理。创造、提供和出售体验。让客户在消费过程中有所感受,留下印象,并使客户的精神需求得到最大程度的一种营销模式,其最终目的是把客户满意转化为企业价值。

    2 电信业营销的必然选择——精确营销

    从广义上讲,精确营销包括5个步骤;①收集和整理有关客户的各方面信息,建立客户数据库;②加深客户理解,掌握细分客户群体的差异化需求;③根据细分客户群体需求设计差异化产品和服务,④提供满足客户群体的差异化产品和服务;⑤通过营销活动反馈进一步深化对客户本质需求和客户购买和使用习惯的理解。

    电信产品不同于其它行业的基本特点决定了它的营销具有特殊性,也决定了电信业非常适合进行精确营销。从电信企业内部各个IT系统如数据网上营业厅、营业受理、客户服务热线、计费系统、帐务系统等中获取数据,并以客户ID为主键进行抽取、转换并装载(ETL)形成一个集中的数据库。然后把需要的数据通过ETL形成目标数据集。电信企业可以通过使用SPSS,SAS等数据挖掘工具分析收集到的数据集。电信企业进行客户分群时一般从价值纬度和行为纬度对客户分别进行价值分群和行为分群,再结合两次分群的结果确定战略性客户分群,并对每个群进行深入的特征刻画和分析。

    通过掌握各个细分客户群的信息,制定紧贴客户需求的有针对性的营销方案。电信产品与用户互动性很强,要求电信运营商对用户需求格外关注,关注他们在这一整个过程中的体验感受,吸引目标消费者,从而避免同质竞争,此外,电信产品的无形性,造成它很难通过普通的营销方式被用户所感知。因此,电信企业应重视用户对产品的体验情况,在制定营销方案过程中。需要增加用户切身体验的环节。而这些营销方案就需要联系本文上面所提到的体验营销。

    3 电信业体验营销的实现途径

    现今,随着3G牌照的发放,主要的电信运营商将成为全业务运营商,提供的产品和服务的同质化问题将进一步加剧,竞争将更加白热化;另一方面,未来3G提供的产品越来越个人化,更有助于客户体验的产生,而基于宽待接人的信息化内容的不断延伸和扩展,互联网上的体验服务将更为深刻。因此,可以说,电信行业的体验经济正在来临。谁能抓住这个机会,顺应客户体验的需要,谁就能率先取得竞争优势,赢得客户青睐。电信行业的体验营销,就是让客户有所感受,留下深得人心的印象,明确体验可以带来新的价值。也就是通信企业以客户为中心,通过向客户提供一定的业务和服务,创造出值得客户回忆的活动。这其中业务是有形的,服务是无形的,而所创造出各具特色的体验,是令人难忘的。

    3.1 细分市场,业务主题化

    传统的电信服务主要为用户提供基础的语音业务。而体验经济时代是差异化营销的时代,差异化不仅在于业务,更加注重用户的体验。用户需要的是一种能够满足自我的、难忘的体验经历,是一种高层次的精神满足。而精神需求本身因个性、心理特征、年龄、职业、收入、经历、受教育水平等不同而具有差异的特征,这就要求电信业务特色化、多样化。然而,试图满足绝大多数用户需求的业务是很难有特色的,而且势必导致人、财、物的分散,无法发挥电信企业自身的优势。

    3.2 打造全面服务

篇7

1.增加了银行存贷款的波动性,对银行的传统业务收入将会带来一定的影响。按照过去的利率保护制度,银行的利率都是相同。通过利率的市场化,不同银行的利率将会因彼此的竞争而产生差异,同时资金的流动和资产的变换也更加的复杂,由此可见,利率的上升或者下降都增加或降低银行的利息支出,从而对银行的经营和效益都会产生一定的冲击。

2.增加了储户存款的选择权,银行吸收存款将会面临着更大的竞争和压力。随着我国金融改革的不断深入,我国的证券、理财等投资渠道的不断丰富和完善展,居民对于利率的变化也变的更加敏感。利率市场化增加了客户的议价权和选择权,客户会主动选择利率比较高或者收益较大的银行,银行吸收存款的能力差距变大,这进一步的影响了银行的经济收益。同时,这不仅影响了银行存款的不稳定性,而且对于银行其它理财业务的开展也会生产比较大的影响。

3.监管政策的放宽,让银行业之间的竞争格局日益加剧。相关资料显示,外资银行占全部市场份额的比重略有下降,吸引更多的外资银行已成定局。同时,监管部门即将拓宽民间资本进入银行业的方式,引导民间资本参与银行业的改制,让民间资本从正面积极发挥市场中的资源配置作用,银行则需更加尊重规律、尊重市场、尊重客户。

二、提高经营效益的方法

利率市场化进一步确定了市场在经济发展中的主体作用,对银行的经营方式和经济效益都具有深远的影响。为了减少利率市场化给银行带来负面的影响,提高银行的经济效益,可以从以下几个方面做起:

1.加深银行业务体系和结构的改革。利率市场化使银行失去了政府的保护,存款利率会随着的市场的变化而产生一定程度的上涨,贷款利率将会逐步的下降,利差空间的不断缩小,导致了银行传统业务的经济收益逐渐的下降。当前,融资渠道的多元化进一步显现,银行要主动的改变自己的经营理念和经营方式,不断的推出新的金融产品和金融工具来扩展其经营范围,为资产的增值和保值提供新的合法通道。当然,利率市场化也给予了银行在利率方面的自主权,这不仅是银行的挑战,也是机遇。

2.以客户为中心,以市场为导向,配置银行的资源。在利率市场化之前,银行的贷款对象更注重国有企业或者大型集团企业,同时贷款利率受政府的影响比较大。而对于具有一定市场活力的民营企业和小微企业来说往往存在融资难的问题,影响了这些企业的发展和市场的进步。利率市场化后,银行业监督管理委员会将逐步设立纯民资发起风险自担的金融机构,这无疑是对小微企业发展注入新的血液。利率市场化使银行必须改变传统的经营理念和经营方式,确立以经济效益为导向的发展战略,可以按照市场的需要来选择贷款的对象,优化银行的客户结构。主动选择向有发展潜力的中小企业进行贷款,不仅能够充分发挥银行的融资作用,同时也提高了银行资金营用的高效性和安全性。

3.创新服务方式,降低服务成本,努力提升金融服务水平。在产品大同小异的竞争格局下,服务的差异让企业立于不败之地。邮储银行是一家大型零售型银行,服务于三农,有点多面广的优势,且很多网点设立在乡镇。农村又是一个大市场,国家的各种惠农政策正在实施,要积极开展农村金融业务,推动业务产品创新,与行政村或者相关机构取得合作,让农民在家门口就享受到金融服务,让金融业务、金融服务进行全覆盖,提高银行的美誉度,提升企业的核心竞争力和内在价值。

篇8

机电一体化;概述;发展前景

一、机电一体化技术概述

随着社会和科技的迅猛发展,学科之间相互渗透,这促使了工业技术的更新发展,进而带动了机电一体化技术的发展,同时机电一体化技术的发展也带动了工业技术的进步。

二、机电一体化技术的国内外发展状况

(一)初级阶段:20世纪60年代前。此阶段,人们自发地将电子技术和机械设备结合来改进产品的性能指标。由于科学技术发展水平的限制,使得电子技术和机械技术无法深度结合,当时的研发出于一种自发因素,生产的产品应用受到极大的制约。

(二)蓬勃发展阶段:20世纪70—80年代。此阶段,计算机技术和微电子技术的快速发展为机电一体化技术的发展提供了技术支持和基础条件。同时,国际上也逐渐重视机电一体化技术的发展。

(三)转型阶段:20世纪90年代后期。此时,机电一体化技术向多个领域进行渗透并呈现出新的特征。新型技术领域的发展也带动了机电一体化技术不断前行,这些学科和技术之间的互相渗透与融合也带动了科学技术的发展。基于上述背景,国内很多大专院校和企事业单位分别设立了专业与岗位,对机电一体化技术开始深入研究,但与外国相比仍存在较大差距。

三、机电一体化技术的发展前景

(一)智能化的前景方向“智能化”可以理解为将计算机技术融合到机械设备中去,根据具体需求设置不同的程序,让机械设备遵循事先编制好的程序完成具体的操作功能。这种技术既可以减少劳动力又能实现资源的优化配置。机械设备的智能化是机电一体化技术智能化作为前提和保障的。因此,机电一体化技术智能化势在必行。

(二)绿色化的前景方向人类社会的发展离不开自然资源。然而,随着社会进步,剩余的自然资源有限,环境的破坏也越发严重,因此,各个国家都意识到环境对于人类的重要意义,环境保护成为各种技术和各个领域发展所考虑的基本因素。我国提出的技术发展绿色化、环保化和可持续发展正是这方面的最好体现。利用机电一体化技术生产的产品在研发、生产等各个环节,都要考虑资源的利用和对环境的影响,从而实现机电一体化技术的绿色化。

(三)微型化的前景方向随着微电子技术的快速发展,微型化已逐步渗透到各个学科领域当中。机电一体化技术的微型化必然成为其发展方向。现在许多的机电一体化产品都向微米级和纳米级发展,它们具有体积小、能耗低等优势,这些优势必将成为机电一体化技术未来发展的一大特色。

(四)网络化的前景方向网络技术的飞速发展带动了科学技术、生产、生活等多个领域的不断变化。机电一体化产品的研发和生产通过网络会迅速传播到全世界。机电一体化设备和产品更加应该顺应网络化的潮流,这样才能立于不败之地。

四、结束语

我国的机电一体化技术虽然起步较晚、发展较滞后,但我们看到了世界机电一体化技术发展的潮流,增强自身实力,增加信心,不断进取,脚踏实地,共同努力,让我国的机电一体化技术在智能化、绿色化、微型化、网络化的前景方向上不断前行。

参考文献:

[1]中国机电一体化协会.用信息化提高我国制造业竞争能力[J].Cameta资讯,2003.

篇9

随着我国科学技术的不断发展,计算机控制技术与电气控制技术结合起来,机电一体化自此进入了智能化和电子自动化的时代,机电一体化技术取得了前所未有的发展。而由于建立在智能化控制系统上的机电一体化,极大的提高了工业生产的效率,使得原本人工化的加工过程转为“无人”生产线,并结合计算机强大的计算能力,以网络信息传递和集成化电子终端,实现动态化控制,形成了自动化的生产线。

2 船闸工程中的机电一体化

船闸工程的建设十分复杂,尤为突出的特点就是作业强度大、环境影响大、人为因素对质量影响大等。而机电一体化的发展使得流程化的作业技术推广到了工程机械上,利用机电一体化的技术移植,将多种作业功能不同设备组合在一起,从而构建船闸施工的移动的“流水线”,这也是机电一体化在工程施工方面的重要贡献。

船闸工程中的机电一体化实现的主要方式就是利用工程机械制造和电子控制系统相融合的思路,打造可在施工中自行作业、自行检测的智能化施工机械。从某个方面看,船闸工程的机电一体化更像是对工程机械的自动化改造,并将某个施工工艺结合在一起,使之利用一组工程机械完成某些施工工艺。同时随着控制模块、微处理器技术的提高,尤其是一些工程机械的控制方式的电子化智能化转变,推动了机电一体化在工程作业机械中的结合,使之成为适应船闸施工的自动化,智能化机械,以此实现了施工的机电一体化。

下面就施工机械机电一体化的应用作简要介绍:

(1)电子控制系统实现机械自检。机电一体化的一个突出优势就是可以实现机械设备的自我检测,这就给工程机械的运行带来动态化的监控模式,并以此实现对工程机械的合理操作,提前发现问题并予以解决。突出的功能就是在设备运行中对设备的发动机、传动系统、液压系统、电子系统等进行全面的动态化监控,这里要的是电子技术中数据传感的原理,这也是机电一体化在工程机械中应用的最佳实例。这个监控系统由监控和信息处理、报警系统组成,一旦工程机械在作业中发生机械性工作或者工作异常就会向控制人员发出警报,并指明故障位置,帮助检修人员进行核实和调整,避免更大的事故出现而影响施工作业。

(2)机电一体化的应用提高了作业的精度。随着我省航道等级不断提高,对质量的要求也不断提高,因此一些施工工艺在人为的操作下很难满足设计的高标准,而利用仪器反复检测也相当的耗费人力和物力,因此需要一种技术提高作业的精度,还可以随时检测问题。这时机电一体化就成功的解决了这样的问题,首先,机电一体技术可以设定机械的作业模式,而且这种模式一旦确定,在各自机械的配合下,就会形成一个固定的作业顺序和标准,而且不会轻易的发生变化,这样保证了船闸施工的精确性。同时由于机械自动作业可以同参数的调整提高施工精度,这种精度的设定是可以看见的,因此可以实现高精度持续作业。

另外,在施工中利用传感器与电子控制技术的结合,可以在施工的同时对施工的成果进行及时的检测,这样既可以确保施工成果的质量,而且一旦出现问题也可以就地解决,而无需等待后期检测的结果出来后再进行补救,提高了施工的效率。

(3)机电一体化可以降低工程施工的能源消耗。传统的工程机械在使用中往往是通过人的操作来调整工作的输出功率,而这种调整是粗犷性的调整,就简单的换挡或者转速变化,可以选择的变换工况很少,这样就制约了对能源消耗的控制。在这样的基础上,一些机械生产厂商利用电子控制技术有效的降低了挖掘机的工作效率,使其工作中的燃油使用效率提高了一倍还多,所以机电一体化对降低能源消耗和提高工作效率是行之有效的。

(4)机电一体化可实现施工的自动化。机电一体化在工程中的应用不仅仅局限在对某种机械的改造和工艺精度的提高上,而是向着某一施工工艺的自动化作业方向发展。即利用一台机械的电子化控制来实现对一组机械的电子化控制,并使得这一组机械有机的结合起来,来完成某些施工作业。

3 机电一体化技术在船闸施工中的应用前景

(1)系统的智能化程度将提高。智能化控制是机电一体化发展目标,即利用电子技术和机械控制技术实现机械的智能化的运行。所谓智能化就是机械可以在不同的情况下利用预先设计好的工况分析系统对当前的工况进行评估,并作出简单的运行模式的变化,这就是智能化的基本需求。而随着模拟智能、模糊数学、计算机技术、传感技术等学科的发展和结合,将推动机电一体化向智能化迈进,最终是对机械设备的智能化改造,并使之在施工中利用简单的运行动作调整适应复杂工况作业。

(2)模块化作业。机电一体化在工程中的应用前景广阔还包括了其控制和操作模式的简化,即智能模块化控制的实现。这种模块化的操作和实施就是利用某些固定的程序化模块与特定机械设备组合相配合,以此进行特定工况下的作业,如在某个工段采用固定的速度、作业形式等,这样在该标段就可进行无干扰的作业,同时在自动检测系统的辅助下,可以将施工过程完全交给机械来完成。

(3)对环保的贡献将不可估量。前面提到了利用机电一体化可以降低工程机械的能耗,在未来的机电一体发展中将进一步提高其对节能环保的贡献。机械的高度智能化将带来机械的多功能化,即利用较少数量的智能化施工机械就可以完成大量的工程量,这无疑是对资源的最大节约。同时高效的机械作业也减少了对环境的破坏,如减少机械存放的场地、减少人员生活对环境的影响等。

4 结语

本文对机电一体化以及其应用前景和机电一体化技术在船闸工程方面的应用加以分析,简要的介绍船闸工程机电一体化的运用。

篇10

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。

篇11

引言

科学技术使社会的生产生活发生了日新月异的变化,机电一体化技术是现代科学技术和人类智慧的结晶,它把机械技术与现代电子技术结合在一起,它的发展和应用在提高企业产量的同时还提高了产品的技术含量,使企业更具市场竞争力,也促进了社会经济的进步。

一、机电一体化技术的概述及发展历程

机电一体化技术是一种综合技术,应用范围愈来愈广泛,它将微电子技术、控制技术、计算机技术、机械技术、光学技术相互交叉和融合,成为众多高新技术产业和装备的基础。它包括产品和技术两个方面。机电一体化技术的发展经历了三个阶段,1960年以前是初级阶段,由于电子、机械两方面的技术水平不够完善,导致机电一体化技术开发出来的产品没有广泛的应用。1970年至1980年之间属于第二阶段,机电一w化技术得到了计算机等提供的技术基础,特别是微型计算机和大规模集成电路促使其发展快速,在很多领域得到了应用。1990年以后,人工智能、光纤、神经网络等技术的发展,使机电一体化技术迈向智能化阶段,发展前景更加广阔。

二、机电一体化技术的应用机电一体化技术在各个行业得到了广泛运用:

2.1在汽车行业的应用

(1)汽车的打火系统使用机电一体化技术:原来的汽车打火系统接收到的打火指令信号较弱,使用时间一长,打火会很困难,影响汽车的启动,采用机电一体化技术通过数字模式增强打火信号,提升电路传感能力,系统自动对空气和燃料质量之间进行对比,减少它们的比例,使燃料的含量提升,打火容易很多,实现发动机的快速反应。

(2)汽车的雷达系统使用了机电一体化技术:它的应用不仅使人们的生活更加方便,而且减少了危险因素。生活中,汽车在倒车、行驶、停车的时候,我们虽然也会减速对周围的环境进行观察,防止发生意外,但总会有视觉死角,在这种情况下,汽车的雷达系统检测到障碍物就会自动发出警报,给驾驶员已提醒,有效的避免了事故的发生。

(3)汽车的制动系统使用了机电一体化技术:之前,汽车的制动是靠车后轮安装的制动系统来完成的,是为了及时停车,保证安全,但是,随着汽车行驶速度的提升,原来的制动作用已经难以满足现代汽车的需要,因此,运用了机电一体化技术,能够减轻汽车质量,提升车速,使得车辆在行驶状态下遇到紧急情况也能够实现快速平稳的制动,汽车的安全性更强,制动效果更好,防止了交通事故的发生。

2.2在建筑材料生产中的应用

施工建设要求的不断提升,对建筑材料的生产要求随之更高更严格,而具有高性能、高质量、低能耗、多功能特性的机电一体化技术为建筑材料生产行业提供了机遇,并在建筑材料的生产中发挥着至关重要的作用,得到了广泛的应用。对于现代建筑而言,材料的级配控制非常关键。如果级配出现误差,会使建筑的寿命缩短,造成安全隐患。因此,机电一体化技术的应用就可以利用微机控制最大限度的降低级配误差,提升建筑行业的竞争力。

2.3在煤矿企业中的应用

在煤矿企业中,机电一体化技术主要用于地下开采作业。因为作业在地面以下,对工人的人身安全造成了很大的威胁。机电一体化技术的应用,可以让井下作业实现自动化、机械化,既能提高工作效率,又能保障工人的安全,因此,井下机器人的智能化操作已成为煤矿行业的发展趋势。

三、机电一体化技术的发展趋势

3.1智能化发展趋势

机电一体化技术中智能化发展趋势越来越强烈,已将人工智能、计算机科学、生理学、心理学、模糊数学等融入吸收其中,使机电一体化系统具备了简单的思维能力,向其输入指令,能够按照指令完成特定的动作,提高机电产品的智能,增加机电产品的实用性。尽管机电一体化的产品不可能拥有和人类相同的智能,但它的高性能的微处理器可以使产品具有低级智能,为人们的生产生活提供方便。

3.2网络化发展趋势

随着科技的发展,网络技术的更新换代进一步加快,在产品的生产制造、销售等过程中更是不遗余力的开发和利用这一优势,实现远程控制,人们在家里就足不出户就能享受到机电一体化技术带来的便利。所以,机电一体化向网络化发展是必然的,是时展的要求。

3.3绿色化发展趋势

绿色环保已经成为当今社会的主题,也是各行各业发展的必然趋势。因为,工业科技的发展让人们享受美好生活的同时也带来了很多问题:环境污染、资源减少等等,所以机电一体化也必须实现绿色化发展,才能跟上时代的脚步。通过提升机电一体化技术,实现绿色化、环保化发展,不仅拓宽了机电一体化技术的运用范围,还能够减少环境污染和能源消耗。

3.4光机电一体化发展趋势

在未来的机电一体化技术中充分发挥光学技术的优势,增加传感系统的性能,不仅减少能源的浪费,而且利于机械系统快捷、精准的运作,提升机电一体化系统的信息传导和交流能力,实现系统内部的信息交换与联动。

3.5人性化发展趋势

篇12

1机电一体化的信息单元和系统控制

来自各个传感器的外部输入命令和检测信息,能够被信息单位和系统控制进行加工、集中、分析和储存,并对信息处理后的结果统计与分析,同时在相应的节奏和程序的命令下,对整个系统进行操作并保证有目的的运转。机电一体化系统由电路、转换器、计算机及外部设备、数控和接口装置等组成。机电一体化技术的系统在处理和控制信息单元时的最基本要求就是处理信息的速度的提高,并在可靠性、抗干扰能力以及系统的自诊功能等方面都所有完善和提升。在目前机电一体化的研究系统中,系统控制单元可以在有效的硬件、软件支持下,对数据进行准确的采集、分析、决策以及判断工作,从而实现对信息的最完美控制。现阶段的高程度智能化系统中,存在着一些信息控制是以知识驱动为核心的,例如:我们在对知识进行自学、获取和推理的种种过程。计算机以及信息处理技术应用环节包括对信息的运算、决策、判断、存取以及交换等环节,而计算机上处理信息的工具,因此,信息处理技术与计算机的技术之间有着密不可分的联系。计算机技术涵盖范围很广包括硬、软件的使用技术,网络与发达的通信技术以及处理数据的技术等等。在计算机视野下的机电一体化,需要发挥计算机对信息处理的能力并经过它的指挥才能够实现对整个系统的运行。而是否能够及时并准确的处理信息将对机电一体系统的工作效率和质量有着最直接的影响。所以,在目前机电一体化的不断发展与变革的过程中,计算机对信息的处理技术以及计算机的应用已经成为促进机电一体化发展的最为关键因素。

2机电一体化技术在计算机视野下不断发展

2.1计算机技术推动着工控机技术的发展

自从世界第一台实验性的数控系统在美国的麻省理工被研制出来,至今已经是历经了多半个世纪的岁月。改革开放以来我国在计算机技术领域已经取得了较为卓越的成就,并不断研发出领先市场不同层次的开放式数字控制系统,而且发展的速度也相当之快。目前正努力实现更为开放和标准的计算机体系结构研发。由于工控机有着在工业系统内部被镶嵌的优势,所以计算机在工业领域的应用已经打破了极端环境的限制,并能够保持更为长期、有效、持续、稳定的进行工作的。虽然工控机经过了诸如:采用无源背板、取消大拇指、工业电源、插卡式模板、温度调整和自测等等的工业化改造,但在本质上并不是工业型的,也不能够在根本上使元器件失效率比较高、抗震冲击力差、困难维护和大母板的水平放置得到解决。为了使市场能够最大限度的满足计算机的需要,在对总线工控机研发基础上,还产生了一系列的嵌入式工控机。

2.2软件新技术对机电一体化的推进作用

当今社会,新技术软件的发展,使得吸纳带的机电一体化技术得到了更好的推进。例如,嵌入式JAVA、IP构件库、编口API规范、行业性编程和无线网络的操作系统等,这都给新软件的技术的发展带来了前所未有的挑战和机遇。在当今科技市场上能够是产品的竞争力得到最有效的提高手段就是构件能够兼容、软件得到重用、维护起来方便、设计技术可以共享与合作生产,这些手段的实施都是在对行业软件技术实现充分开发的基础上实现的,这种技术的发展给各个生产计算机厂商也带来了空前的经济收益。近年来人们不断实现了对GNU、多种嵌入式Linux原型、工具性等软件的研制与开发,促使我国现阶段的机电一体化技术的发展得到了更好的环境和机遇。目前硬件的提供商用其数据软件库的形式,将其经过长时间研制的芯片版图数据和处理器逻辑,以供EAD软件将配置功能直接作用去芯片上。目前IP技术在市场上不断的兴起并占有一席之地,使得市场上所有机电一体化软件行业将会面临更加广阔的发展前景。

3计算机技术和机电一体化技术相结合

20世纪60年代时,第四次革命爆发,其中以微电子技术的为主要导向的新能源技术、生物技术、信息技术、自动化技术、新材料技术和激光、红外线技术等的高科技新型技术都在逐步的形成。这次新技术革命,使得机械工业的生产结构和产品结构发生了巨大的飞跃。目前技术领域内,将计算机技术和机电一体化技术相结合,是社会发展的必然,一方面使得现在的机电产品竞争性和性能得到了极大的提高,另一方面使得企业的竞争力和生产效率都得到了极大的提高,促进了机械工业的大规模技术革命,使得机电一体化技术应运而生。机电一体化的技术上将多种技术进行融合的产物,它是系统论、控制论和信息论的基础,是在软件技术、传感器和计算机三者共同支撑下才发展起来的。事实上,机电一体化的技术不只是局限在电子技术和机械的结合,而是融合了自动控制技术、检测传感技术、伺服驱动技术和信息处理技术等等多技术融合、交叉的一门学科和技术。

4结语

综上所述,机电一体化的技术发展并不是独立存在的,他是其他各种学科能够发展的重要因素,而且也会随着科学技术的进步得到进一步的完善。同时,相关的技术还有许多,不只是包括计算机的技术,相信随着科技的不断发展向前,也会随之显现处理,并且为机电一体化技术的发展、壮大提供更为广阔的空间。

参考文献

篇13

机械一体化的发展过程研究

首先是二十世纪六十年代及之前的初始阶段。这一阶段,机电结合技术在战时被应用于军事战争,战后逐渐转变成为民用,从某种程度上来讲,其对于战后整体的经济恢复及发展工作发挥了不可忽视的助益作用。但是,这个时期的机电结合还处于一种自发研制的状态,无法实现更深一步的发展,其已研发出的产品也未能得到大力地推广。其次是二十世纪的七十和八十年代的迅速发展阶段。这一阶段微电子技术出现,为机电一体化的发展提供了一个良好的契机。计算力技术、通信技术、控制技术以及电力技术等的发展,使得机电一体化获得了良好的发展基础。其他的大规模及超大规模的集成电路以及微型计算机的发展,则为机电一体化提供了物质基础。而且,这一时期数控机床开始问世,这使得机电一体化的整体发展跨出了非常大的一步。第三是二十世纪九十年代以后直至现在的深入发展阶段。二十世纪九十年代以来,网络信息技术、激光技术以及模糊技术等先进技术开始大力呈现,机电一体化的发展跳上了另一个台阶。首先是光学及通信技术使得微机电一体化以及光机电一体化产生出来,再者就是机电一体化学科建设的不断发展,以及人工智能技术光纤技术等的大力发展,机电一体化的前景越来越光明。

机电一体化未来的发展趋势

学科交叉的程度将会越来越深入,而计算机通信技术以及微电子技术等的发展必将推动机电一体化在未来更为迅猛的发展。就机电一体化在未来的发展趋势而言,机电一体化大致会朝向以下几个方向取得大力发展:(一)机电系统智能化21世纪各种高端科技技术迅速出现,尤其是智能化技术的不断地获得发展完善,机电工程的系统智能化转变将是一个必然的趋势。系统智能化是由专家以及智能机器人配合进行工作的人机一体系统,它可以自主地对各种问题进行分析、研究及构思、判断等,机电工程的系统实现智能化发展是当前时期研究者们非常重视的一个问题。机械在控制理论地引导下,通过各种人工智能技术地掌控,将获得类似人类的心理学、生理学、运筹学等思维,从而模拟人类进行独立的工作,这样的机电系统将会获得更高的思维以及决策能力,从而能迅速精确地达到控制目标。(二)机电控制网络化当今时代,网络信息技术正在以一种强势的姿态在人们的生产生活中进行着普及,网络逐渐将全球连接成一个有机的整体,全球的经济以及生产等的联系也不断深入,机电一体化产品的生产将迅速地通过网络得以实现。所以说,网络的应用对于未来的机电一体化发展工作而言是不可避免的。在网络普及化发展的环境中,远程控制以及监视技术都获得了极大程度的进展,而作为机电一体化产品的远程控制实现更高的程度的网络化是控制系统未来发展的必然趋势。当前时期,网络正通过更加深入地渗投进远程控制工作,对人们的工作和生活进行着联系,人们在在未来必将享受到更为完善的高科技远程控制服务。(三)机电制造绿色化未来的机电一体化在微型机电化、光机电以及机电设计的生物软件化等不断获得完善以后,定将朝向制造的绿色化方向演变。人类社会是一个与环境友好共存的社会,高科技产品生产的不完善会给环境带来极大的损害,而未来社会各种高科技生产的绿色发展是一种必然的趋势。机电一体化也一定会在环境保护以及生态维护的环境中,推动自身制造工作以及使用工作的绿色化转变。在制造绿色化的环境中,各种机电产品不仅可以在生产过程中降低污染,还能够对废弃产品进行有效的回收利用,对于环境的不良影响可以说是非常微小的。当今社会机电一体化的发展进程是不可阻挡的,而且其在未来具有非常明亮的发展前景,机电一体化的发展一定会在不远地将来为人们提供更多更为优质的服务。

作者:石岩 单位:宁夏路桥股份有限公司