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關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)電技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；前景分析；煤炭開采；礦產(chǎn)資源
中圖分類號：TD163 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0052-02
機(jī)電一體化提出于20世紀(jì)60年代，到90年代得到了迅猛的發(fā)展，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)逐漸智能化，并逐漸演變成一項(xiàng)包含機(jī)械電子、信息傳播、信號轉(zhuǎn)換、傳感器與微電子應(yīng)用等多項(xiàng)技術(shù)的綜合技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，將使我國的煤礦開發(fā)實(shí)現(xiàn)自動化，大大提高煤炭資源的開采效率和生產(chǎn)質(zhì)量，使煤炭企業(yè)的生產(chǎn)效益得到大幅提升。
1 煤礦機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用主要是體現(xiàn)在生產(chǎn)的機(jī)電設(shè)備上。合理應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不但可以使煤礦設(shè)備趨于信息化與自動化的方向發(fā)展，還大大提高了煤礦的生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化設(shè)備憑借其性能好、易操作、可維護(hù)性高等特點(diǎn)，在我國得到了廣泛應(yīng)用，對我國煤炭事業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。在煤礦的生產(chǎn)過程中，機(jī)電一體化技術(shù)主要應(yīng)用在運(yùn)輸系統(tǒng)、采煤機(jī)、輸送機(jī)、支護(hù)設(shè)備和掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備中。
1.1 總體水平較低，比例較小
由于目前國內(nèi)對煤炭的剛性需求比較高，很多大中型煤礦企業(yè)都購進(jìn)了較為先進(jìn)的機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行煤炭的開發(fā)生產(chǎn)，以提高煤炭產(chǎn)能，滿足各類煤炭需求。然而，國內(nèi)的很多煤礦企業(yè)尤其是中小型企業(yè)對于機(jī)電一體化先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)以及原有設(shè)備的更新升級比較排斥。這主要是因?yàn)樗麄冎豢紤]了引進(jìn)新設(shè)備所需花費(fèi)的巨資成本，而沒有看到新技術(shù)對企業(yè)產(chǎn)能與效益的提升。同時企業(yè)單位中沒有對高新技術(shù)足夠了解的精尖人才也是他們抵觸引進(jìn)新設(shè)備的原因。
所以說我國目前還并未全面實(shí)現(xiàn)煤礦開發(fā)的機(jī)電一體化，雖然在不少大中型新建企業(yè)中新設(shè)備與新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了較好的普及，但是在大多數(shù)的中小型煤礦，我們看到的仍然是設(shè)備老舊、生產(chǎn)落后。即使是應(yīng)用了新設(shè)備與新技術(shù)的大中型企業(yè)單位，和較早使用機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)達(dá)國家相比，仍然有著相當(dāng)大的差距，需要用幾年甚至幾十年的努力來進(jìn)行追趕。究其根源，我們起步晚、底子薄是最主要的原因，此外就是由于我們急需相關(guān)的技術(shù)精英作為支撐。
1.2 運(yùn)輸系統(tǒng)上的應(yīng)用
煤炭材料的運(yùn)輸是煤炭開采過程中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，運(yùn)輸系統(tǒng)效率的提升可以有效地提升整個開采過程的效率。在運(yùn)輸系統(tǒng)中使用煤礦機(jī)電技術(shù)的一個主要方式就是使用內(nèi)裝式提升機(jī)。內(nèi)裝式提升機(jī)采用的是滾筒一體化和電機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的。通過國內(nèi)一些煤炭企業(yè)的安裝與使用，已經(jīng)驗(yàn)證了內(nèi)裝式提升機(jī)性能優(yōu)異、系統(tǒng)精確，此外還具有操作簡便和架構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。
1.3 采煤機(jī)上的應(yīng)用
煤礦機(jī)電技術(shù)的核心應(yīng)用就是其在采煤機(jī)上的應(yīng)用。這是因?yàn)椴擅簷C(jī)是煤礦實(shí)施開采生產(chǎn)的核心設(shè)備，采煤機(jī)能否高效可靠地工作，是煤礦企業(yè)高速生產(chǎn)的核心因素，直接影響著一個煤礦企業(yè)的企業(yè)效益。國內(nèi)多數(shù)企業(yè)所使用的綜合煤礦開發(fā)系統(tǒng)能有效提升采煤生產(chǎn)的自動化。而采煤機(jī)上所應(yīng)用的核心技術(shù)也在不斷改進(jìn)，機(jī)電一體化技術(shù)也逐漸國產(chǎn)化。
1.4 監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
煤礦機(jī)電技術(shù)中還加入了對系統(tǒng)安全可靠工作情況的監(jiān)控，這是因?yàn)殡S著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，人們對礦井的安全系數(shù)監(jiān)測越來越嚴(yán)格，這樣做也更加符合相關(guān)法規(guī)對煤礦安全開采的規(guī)定。這是我們經(jīng)歷了很多次礦難傷亡的慘痛教訓(xùn)之后，努力學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合我國煤炭業(yè)的特點(diǎn)逐步建立起來的監(jiān)控體系。我們從國外先后邀請很多具有豐富經(jīng)驗(yàn)的煤礦監(jiān)測團(tuán)隊(duì)，通過不斷總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，才使得我國的監(jiān)測系統(tǒng)快速發(fā)展，縮短與國際上的差距，為煤礦作業(yè)提供了穩(wěn)固的安全
保障。
1.5 在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用
支護(hù)設(shè)備在煤礦生產(chǎn)中有著至關(guān)重要的作用。有效地利用支護(hù)設(shè)備，不但可以保護(hù)工作人員的人身安全，還能起到減緩機(jī)器磨損、延長機(jī)械設(shè)備使用壽命的作用，從而提升企業(yè)的生產(chǎn)效益。支護(hù)設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種就是支架，近年來隨著自動化技術(shù)快速進(jìn)步，普通支架正逐漸演變?yōu)殡娨簤褐Ъ堋C(jī)電一體化技術(shù)在支架上的應(yīng)用主要是開采的工作過程中，使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對支架液壓控制的自動調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)成組自動移架，有效減輕了支架所承受力度，從而減輕設(shè)備損耗。但是目前而言，我國在電液壓控制系統(tǒng)方向上的研究進(jìn)度和國外還有一定的差距，仍不能實(shí)現(xiàn)國內(nèi)大型煤礦生產(chǎn)設(shè)施的自動化控制。很多煤炭企業(yè)單位都是從國外引進(jìn)更加先進(jìn)的液壓支架電液系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)際的生產(chǎn)，所以我們要大力研究相關(guān)技術(shù)，促進(jìn)一體化支護(hù)設(shè)備生產(chǎn)使用的自主化發(fā)展。
2 煤礦機(jī)電技術(shù)的前景分析
雖然近年來我國的煤礦機(jī)電技術(shù)得到了高速發(fā)展，但是由于我們起步晚，同國外的一些國家相比，無論是從相關(guān)工作人員操作技術(shù)還是從我國已有設(shè)備的先進(jìn)水平上看，都存在著比較大的差距，這就要求我們大力促進(jìn)技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用?？傮w看來，我國的煤礦機(jī)電技術(shù)必須從下面三個方向進(jìn)行重點(diǎn)發(fā)展，從而減小技術(shù)差距：
2.1 保證設(shè)備的更新升級
相比于國內(nèi)的新建立的大型煤礦企業(yè)，中小型煤礦企業(yè)多數(shù)仍在使用老舊的設(shè)備進(jìn)行煤炭開采，而不是全部更新使用先進(jìn)的機(jī)電一體化設(shè)備。這主要因?yàn)橹行⌒推髽I(yè)無法承受某些先進(jìn)設(shè)備所需的高昂資金。所以地方政府或國家應(yīng)該出臺相應(yīng)的政策，對企業(yè)設(shè)備的更新升級給予一定的鼓勵或資助。同時，煤礦業(yè)的相關(guān)企業(yè)也應(yīng)該意識到設(shè)備更新升級的重要性，自覺引進(jìn)新技術(shù)與設(shè)備，從而提高開采效率，提升企業(yè)效益。
2.2 加強(qiáng)人才培養(yǎng)
想要實(shí)現(xiàn)高精尖技術(shù)的完美應(yīng)用，高素質(zhì)人才是成功的關(guān)鍵。我國國內(nèi)的煤礦企業(yè)目前普遍缺乏高素質(zhì)的技術(shù)精英。所以各煤礦企業(yè)不僅僅要做到實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)的實(shí)時更新，還要保證高素質(zhì)人才的實(shí)時引進(jìn)。國內(nèi)各高校都有相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生，與高校達(dá)成合作，可以利用高校的教學(xué)資源培養(yǎng)適用于自身企業(yè)的高素質(zhì)人才。
2.3 加強(qiáng)機(jī)電管理技術(shù)
煤礦業(yè)的機(jī)電管理技術(shù)涉及到了廣泛的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，加強(qiáng)其管理過程也必須是循序漸進(jìn)的。根據(jù)我國目前的煤礦機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，做好其技術(shù)管理應(yīng)該做好以下三點(diǎn)：第一，必須高度重視煤礦開發(fā)現(xiàn)場機(jī)電設(shè)備的管理，充分利用好系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)。第二，抓好先進(jìn)技術(shù)的管理與發(fā)展，使煤礦機(jī)電技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步。第三，拋開盲目崇拜，國外目前的技術(shù)雖然比我們先進(jìn)，但這不意味著我們就要一味購進(jìn)他們的設(shè)備技術(shù)。在充分理解自身缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上勇于創(chuàng)新，大膽設(shè)想，積極試驗(yàn)與革新，才能最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)的跨越性發(fā)展與
進(jìn)步。
3 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在煤礦開采過程中機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，自動化程度也越來越高。這不僅大大提高了煤礦開采行業(yè)的效率，而且也有利于煤炭企業(yè)經(jīng)營效益的提升。盡管目前機(jī)電技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，但還存在著一些需要解決的問題，應(yīng)從技術(shù)上和管理上進(jìn)行努力，在積極借鑒發(fā)達(dá)國家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的同時，不斷提高我國的煤礦機(jī)電技術(shù)應(yīng)用水平和管理水平，促進(jìn)我國煤炭行業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬廣偉.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，（5）.
[2] 張五計(jì).機(jī)電一體化在煤礦中的應(yīng)用與分析[J].能源與節(jié)能，2013，（11）.
[3] 馮占營.淺析機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用
Abstract： Mechanical and electrical integration is the modern inevitable outcome of the development of science and technology. This paper introduced the basic situation of the electromechanical integration technology and development background， as well as the domestic present situation of the application of electromechanical integration technology， and analyzed the mechanical and electrical integration technology of the future development trend.
關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
Key words： mechanical and electrical integration；application situation；development trend
中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）08-0110-02
0 引言
眾所周知，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)極大地推動機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)改造和革命。迄今為止，世界各國都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。近些年來，我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)得到了長足的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，這些技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，形成了機(jī)電一體化，不僅對機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品功能、構(gòu)成和技術(shù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了重要影響，而且也給機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)方式及管理體系帶來了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)從“機(jī)械電氣化”時代邁入了“機(jī)電一體化”階段。在人們生活的各個領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，不僅深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢，而且深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會和軍事的發(fā)展，并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展[1，2]。
1 機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機(jī)械和電子技術(shù)集成結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。作為一門新型學(xué)科，機(jī)電一體化已經(jīng)建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進(jìn)步不斷得到充實(shí)和更新。機(jī)電一體化的基本特征表現(xiàn)在：它從系統(tǒng)的視角出發(fā)，成功將微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù)的應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來。作為一種系統(tǒng)工程技術(shù)，機(jī)電一體化通過對各功能單元進(jìn)行合理布局與配置，使這些功能的高質(zhì)量、高可靠性、低能耗價值得到了充分的體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化系統(tǒng)的目的。一個所謂的機(jī)電一體化產(chǎn)品或機(jī)電一體化系統(tǒng)就由此產(chǎn)生。所以，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面[3]。需要特別指出的是，機(jī)電一體化技術(shù)并不是微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等新技術(shù)的簡單拼湊，而是將以上技術(shù)群進(jìn)行有機(jī)融合的綜合技術(shù)。正是這一點(diǎn)，使機(jī)電一體化在概念上與機(jī)械電氣化相區(qū)別。從發(fā)展歷程看，盡管從純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，但這樣的機(jī)械工程技術(shù)仍屬傳統(tǒng)機(jī)械。進(jìn)入到機(jī)電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機(jī)械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動處理信息、自動檢測、自動調(diào)節(jié)與控制等許多新的功能。形象地說，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅可以替代人力去完成許多機(jī)械勞動，實(shí)現(xiàn)人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實(shí)現(xiàn)了感官與頭腦的延伸。這一點(diǎn)也在功能上將機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化區(qū)別開。這個定義強(qiáng)調(diào)它將扮演越來越重要的角色機(jī)電整合。它在復(fù)雜的非線性上下文包括電腦和數(shù)字信號處理器（dsp），它存儲和處理信息、通訊和互聯(lián)網(wǎng)，這發(fā)送信息，以及各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件[4]。
2 國內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
當(dāng)前我國正處于市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展階段，盡管較之以往我們的機(jī)電產(chǎn)品出口取得了顯著的成績，但是仍然不能忽視存在的問題。正確對待機(jī)遇和挑戰(zhàn)，思考并解決當(dāng)前存在的問題無疑會有助于提高我國機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的水平和性能，對于完善我們的市場經(jīng)濟(jì)制度也大有裨益。從促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動完整的機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)形成的角度看，我們的機(jī)電一體化面臨以下兩點(diǎn)任務(wù)：其一，要進(jìn)一步推動傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)升級，實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效，這就需要對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行微電子技術(shù)改造。其二，大張旗鼓地開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代[5，6]。
首先，在技術(shù)政策上，要對能耗高、效率低下、不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行限制，加快對落后產(chǎn)品的淘汰。同時，要鼓勵對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)改造。
其次，我國機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)覆蓋面廣，發(fā)展迅速，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃和發(fā)展不可能面面俱到，所以我們應(yīng)建立機(jī)電一體化行業(yè)“協(xié)會”性質(zhì)的統(tǒng)管合作機(jī)構(gòu)，并賦予其職能，既有利于深入的行業(yè)調(diào)查，指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整，發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目，又有助于制定出縱覽全局的“機(jī)電一體化”發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃，以避免開發(fā)上重復(fù)、生產(chǎn)上撞車。
再次，通過“協(xié)會”的有效組織和廣泛宣傳，一來可以建立行業(yè)信息平臺，及時分享更多的行業(yè)內(nèi)部信息，二來可以增加產(chǎn)業(yè)在社會上的認(rèn)知，使行業(yè)內(nèi)外都重視和支持“機(jī)電一體化”的發(fā)展，既可以吸引外商到我國投資發(fā)展“機(jī)電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調(diào)配資源。同時，盡管人民幣升值短期內(nèi)會減緩我國機(jī)電產(chǎn)品出口，但對技術(shù)貿(mào)易來講，卻可以利用此時的時機(jī)，大量引進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，反哺自身加工業(yè)，提高企業(yè)的利潤空間。作為世界上最大的發(fā)展中國家，大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)，用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，開發(fā)數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，既是振興我國傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動力，也是一條促使機(jī)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整日益完善的捷徑[7，8]。
3 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢
Microelectro-mechanical系統(tǒng)（MEMS）一直是一個近年來熱門研究領(lǐng)域。它也是一個快速增長的行業(yè)，它們的大小已經(jīng)超過100億美元，數(shù)以百萬計(jì)的MEMS一直在等產(chǎn)品汽車安全氣囊和噴墨打印機(jī)。MEMS技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到開發(fā)微型光學(xué)開關(guān)來處理高卷數(shù)據(jù)和話音通信的通信。MEMS本身是一個機(jī)電一體化極好的例子。作為另一個措施，表示的重要性小型化、美國政府投資270美元在2000年在國家納米技術(shù)倡議關(guān)于人口統(tǒng)計(jì)學(xué)的改變，ASME報(bào)告中，“人口統(tǒng)計(jì)學(xué)是第二強(qiáng)大的力量改變世界的經(jīng)濟(jì)和社會。在未來40年，世界人口預(yù)計(jì)將將增長50%左右。嬰兒潮一代將進(jìn)入高級成熟度然后年老。“然后，報(bào)告觸動了幾個具體的方面包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢。雖然報(bào)告中沒有討論ASME，這種趨勢將激勵機(jī)電朝著人性化方向發(fā)展，如護(hù)理機(jī)器人的研發(fā)被稱為人類友好的機(jī)電一體化。美國機(jī)械工程師協(xié)會（ASME）最近發(fā)表了一份報(bào)告，題為《機(jī)械工程在21世紀(jì)的發(fā)展趨勢》，其內(nèi)容主要介紹了從20世紀(jì)到21世紀(jì)機(jī)電一體化的進(jìn)展和今后發(fā)展的趨勢。它從以下四個類別描述了工程學(xué)的變革趨勢：技術(shù)變革、人口變革、經(jīng)濟(jì)變革和社會變革。隨著科技的進(jìn)步，以下八個領(lǐng)域?qū)菣C(jī)電一體化發(fā)展的主要途徑：信息技術(shù)、微型化、材料科學(xué)、生物工程和醫(yī)藥、能源、運(yùn)輸、環(huán)境工程和制造業(yè)等[9，10]。
4 結(jié)論
在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢逐漸增強(qiáng)，市場競爭日趨激烈的當(dāng)今社會，機(jī)電一體化的發(fā)展對優(yōu)化本國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)具有至關(guān)重要的作用。機(jī)電制造思維是基于現(xiàn)代工程教育而逐步興起和發(fā)展起來的。機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明?？偠灾瑱C(jī)電一體化技術(shù)作為機(jī)械技術(shù)，信息技術(shù)，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合、發(fā)展與延伸，在經(jīng)濟(jì)社會不斷建設(shè)發(fā)展的過程中占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。我們需要明確機(jī)電一體化技術(shù)未來發(fā)展方向，妥善處理機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展過程中面臨的問題與障礙，推動機(jī)電一體化時代的全面發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；應(yīng)用；發(fā)展
中圖分類號：O421文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)系技術(shù)與機(jī)械工業(yè)相結(jié)合,使得機(jī)械工業(yè)的產(chǎn)品工程、生產(chǎn)方式都發(fā)生了重大的變化,機(jī)電工業(yè)發(fā)展成為一種必然的趨勢,機(jī)電工業(yè)是一個國家國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢
1、提高了使用的性能
機(jī)電一體化產(chǎn)品大多數(shù)是使用數(shù)字顯示和程序控制這種先進(jìn)的技術(shù)，在進(jìn)行控制的時候都是利用產(chǎn)品控制平面上的按鈕進(jìn)行控制，而且做到了按鈕與操作手柄的數(shù)量最小化，使得操作更加方便和簡單，系統(tǒng)的自動化程度顯著地提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中，都是利用內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)的預(yù)制程度進(jìn)行自動指揮，采用重復(fù)的動作來實(shí)現(xiàn)所有需要完成的生產(chǎn)步驟。尤其是在這個階段，技術(shù)一流的機(jī)電一體化產(chǎn)品，都是通過控制對象參數(shù)變化的外部環(huán)境來實(shí)現(xiàn)最好地工作程序，以達(dá)到最佳地自動運(yùn)行。
2、調(diào)試和養(yǎng)護(hù)更方便
這種控制方案的優(yōu)點(diǎn)是，它使產(chǎn)品在不改變?nèi)魏闻浼糠只蛘卟桓淖儺a(chǎn)品某些部分的情況下，只需要通過直接輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品操作系統(tǒng)上的程序，對程序進(jìn)行相應(yīng)的變動或者進(jìn)行基于基礎(chǔ)上的更新過程就可以完成產(chǎn)品的調(diào)試改進(jìn)。此外，對于一些具有存儲功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品，企業(yè)可以通過對預(yù)先安裝在系統(tǒng)中不同的程序的執(zhí)行，可以有效避免重復(fù)安裝的情況出現(xiàn)，機(jī)電一體化的系統(tǒng)也可以隨時根據(jù)產(chǎn)品需要，對目標(biāo)進(jìn)行變動，這時程序會自動更換操作，使得工作效率得到明顯的提高。機(jī)電一體化系統(tǒng)還具有自動化監(jiān)控、巡檢功能，可以使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)設(shè)備故障，該設(shè)備可以及時作出反應(yīng)，并采取適當(dāng)?shù)募m正措施，以確保機(jī)電一體化設(shè)備的正常運(yùn)行。
3、安全性能得到改進(jìn)
機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動報(bào)警、自動監(jiān)控、自動保護(hù)、自動診斷等功能，這相比于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備在安全性能上取得了巨大的進(jìn)步，使得設(shè)備的安全性能得到有力的保障。目前的機(jī)電一體化產(chǎn)品在工作的過程中，一旦出現(xiàn)故障，就可以自動采取有效的防護(hù)措施，消除安全風(fēng)險，在一定程度上，對設(shè)備以及設(shè)備的操作人員的安全起到了保護(hù)作用。
4、生產(chǎn)質(zhì)量得到提高
機(jī)電一體化產(chǎn)品通常都具有自動控制功能和自動信息處理功能，正因?yàn)榫哂羞@樣的特點(diǎn)，在對生產(chǎn)產(chǎn)品的檢測精度、生產(chǎn)的靈敏度、生產(chǎn)的范圍等多個方面都取得了顯著地提高，通過自動生產(chǎn)控制系統(tǒng)，機(jī)電一體化產(chǎn)品可以避免從操作者的主觀想法上對產(chǎn)品造成影響，在生產(chǎn)的過程中完全按照預(yù)定的程序，執(zhí)行所需的操作，有效的確保了機(jī)械的使用性能，確保了設(shè)備的生產(chǎn)能力得以實(shí)現(xiàn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
5、適用的范圍更廣
相比傳統(tǒng)的機(jī)械和電氣產(chǎn)品，機(jī)電一體化產(chǎn)品不再局限于單一功能，也不再受到單一的技術(shù)限制，這類產(chǎn)品具有復(fù)雜的技術(shù)和先進(jìn)的功能，大大提高了產(chǎn)品的自動化程度和產(chǎn)品的功能水平，使得這類產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用范圍越來越大。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，主要應(yīng)用于以下幾個領(lǐng)域：計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床以及柔性制造系統(tǒng)。
1、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（computerintegratedmanufac－turingsystem，CIMS），是在信息技術(shù)自動化技術(shù)以及制造的基礎(chǔ)之上，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)將分散在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中的孤立子系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的集成，形成一種使用多品種、小批量生產(chǎn)的智能化制造系統(tǒng)。它主要是打破了原有部門之間的界限，從而制造一種基于控制物流與信息流，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、經(jīng)營策略以及生產(chǎn)經(jīng)營的有機(jī)結(jié)合，充分發(fā)揮各個生產(chǎn)要素的作用。
2、柔性制造系統(tǒng)
柔性制造系統(tǒng)（flexiblemanufacturingsystem，F(xiàn)MS），是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，由數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、自動化倉庫以及料盤等組成，可以隨機(jī)、按量、及時的按照各個配件部門的要求，適合多種中小批量的生產(chǎn)。
3、數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床（Computernumericalcontrolmachinetools，CNC），是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機(jī)床，在結(jié)構(gòu)、功能以及操作上都能夠得到有效的提高。主要是因?yàn)榇朔N機(jī)床是以單板、單片機(jī)做為控制機(jī)，加上專用芯片以及模板進(jìn)行組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置，其擁有總線式、模塊化以及緊湊型的結(jié)構(gòu)，能夠提供面向車間的編程技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并且引入模糊控制以及在線診斷等機(jī)制。
三、機(jī)電一體化的未來發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化的發(fā)展集合了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的交叉融合,機(jī)電一體化的發(fā)展也必將依賴于技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)步,機(jī)電一體化的發(fā)展將朝著以下的方向發(fā)展。
1、智能化
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械的最重要的區(qū)別,這也是未來幾十年重要的發(fā)展方向。工業(yè)機(jī)器人就是重要的例子,隨著計(jì)算機(jī)處理技術(shù)性能的提高和控制算法的發(fā)展,必將推動機(jī)電一體化產(chǎn)品向更智能的方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品將具有智能,具有一點(diǎn)簡單的判斷能力和決策能力,可以取代一些人類的體力勞動和一部分運(yùn)算處理,并給工程的決策控制提供重要的支撐依據(jù)。
2、微型化
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,微電子系統(tǒng)的幾何尺寸越來越小,由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動靈活等特點(diǎn),可以很方便的進(jìn)行一些一般機(jī)構(gòu)難以進(jìn)行的操作,比如一些微型的手術(shù)、航天工業(yè)中,機(jī)電工程的微型化發(fā)展在這些高精尖的領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
3、模塊化
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢,是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
4、網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
5、靈活性化
機(jī)電一體化產(chǎn)品在未來的發(fā)展過程中，必須保證控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的實(shí)施有足夠的冗余操作空間，也就是要有“靈活性”，這樣可以更好地應(yīng)對突發(fā)事件，也更便于對系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行資源的科學(xué)合理分配。在這樣一個靈活的系統(tǒng)中，每個子系統(tǒng)都可以進(jìn)行獨(dú)立工作，都有自身的約束性，但是同時也在為整個系統(tǒng)服務(wù)，可以根據(jù)環(huán)境的變化產(chǎn)生不同的反應(yīng)，子系統(tǒng)可以同時生成自己的信息的附加信息。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在一方面增加了系統(tǒng)的適應(yīng)性，在另一方面子系統(tǒng)故障不會影響到整個系統(tǒng)的操作。
6、綠色化
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)的發(fā)展使得環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,人民對于生態(tài)文明的要求越來越高。于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時代的趨勢,其目標(biāo)是通過減少原材料的應(yīng)用,在制造環(huán)境減少污染,在報(bào)廢環(huán)節(jié)進(jìn)行環(huán)境的治理,實(shí)現(xiàn)整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
結(jié)束語
機(jī)電一體化技術(shù)或者產(chǎn)品的出現(xiàn)，并不是孤立存在的，它是由電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等共同產(chǎn)生的，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然趨勢。將來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及社會生產(chǎn)力的提高，機(jī)電一體化水平將向更高層次發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化，發(fā)展方向，技術(shù)應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù)，它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。
1機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1 數(shù)控機(jī)床的問世,為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展帶來了勃勃生機(jī); 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ); 1.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展躍上新臺階.
2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向
機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。 2.2 智能化
即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網(wǎng)。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化
由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化
機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受。
2.6 微型化
微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。
2.7 集成化
集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。 2.8 帶源化
是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運(yùn)動的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨(dú)特的好處。論文參考網(wǎng)。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化
綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。
3 典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化基礎(chǔ)元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。論文參考網(wǎng)。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
4 機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用
在重工業(yè)企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(shù)(IC)
由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于重工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)
分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能將越來越多。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實(shí)時調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點(diǎn)控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)
開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測量與控制一體化。 4.4 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)
重工業(yè)企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前重工業(yè)企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機(jī)自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代重工業(yè)生產(chǎn)的要求。未來重工業(yè)企業(yè)競爭的焦點(diǎn)是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理，獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)的競爭力。
4.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)
現(xiàn)場總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。 4.6 交流傳動技術(shù)
傳動技術(shù)在重工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著電力、電子、技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平?，F(xiàn)在無論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用，同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
綜上，我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的社會生產(chǎn)中占據(jù)了越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
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關(guān)鍵詞：現(xiàn)代煤礦企業(yè)；生產(chǎn)；機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用策略
機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用為現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)自動化的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。作為新時期背景下的煤礦企業(yè)，要想在競爭日益激烈的市場環(huán)境中謀得生存和發(fā)展，就必須注重機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，著力提高自身的核心競爭力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，以下筆者就結(jié)合自身工作實(shí)踐，就現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用作出以下幾點(diǎn)僅供同行參考與交流的淺顯之見。
一、綜述煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)
最初的機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，起源于上世紀(jì)七十年代初，山西大同礦務(wù)局自行設(shè)計(jì)和制作與裝備的綜合型機(jī)械化采煤工作面，標(biāo)志著機(jī)電一體化技術(shù)在我國問世，并從隨后的八十年末期、九十年代的中期，機(jī)電一體化技術(shù)得到了迅速拓展，在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用也變得日益廣泛。近些年來，隨著科技信息時代的到來，微電子技術(shù)中的微型計(jì)算機(jī)的問世，信息技術(shù)迅猛地滲透到各行各業(yè)，尤其向機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的滲透最為強(qiáng)烈，且在與機(jī)械電子技術(shù)進(jìn)行高效廣泛地結(jié)合，現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的機(jī)電一體化技術(shù)正是在這樣的背景下，將機(jī)械、微電子、自控、傳感測試、電力電子、軟件編程、接口等現(xiàn)代先進(jìn)電子信息技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用的系統(tǒng)技術(shù)。雖然該技術(shù)為煤礦生產(chǎn)自動化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但我們必須清醒的意識到，當(dāng)前我國對于這一技術(shù)的發(fā)展與西方發(fā)達(dá)國家存在較大的差距，加之我們煤炭工業(yè)興起相對于其他行業(yè)要慢的多，作為新時期背景下的煤礦企業(yè)必須不斷加大研發(fā)力度，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，對現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行不斷創(chuàng)新和升級，才能促進(jìn)我國煤礦生產(chǎn)自動化的完全實(shí)現(xiàn)，助推我國煤礦事業(yè)迅速走向可持續(xù)發(fā)展的道路。
二、探討現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的重要意義
通過上述對機(jī)電一體化技術(shù)的分析和我們工作中的實(shí)際應(yīng)用不難發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)具有十分重要的意義，但具體主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（一）應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中能極大的提升工作效率
在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，是對傳統(tǒng)手工工作方式的重大變革，越來越多的新型機(jī)電設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對傳統(tǒng)的煤礦生產(chǎn)模式進(jìn)行了完美的轉(zhuǎn)型和升級，不僅能降低礦工朋友的勞動強(qiáng)度，還能大幅度的提升勞動生產(chǎn)效率。
（二）應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中能極大的提升生產(chǎn)安全系數(shù)
在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，不僅能讓礦工朋友擺脫繁重勞累的體力活動，還能避免在粉塵滿天飛、潮濕陰暗的環(huán)境中高負(fù)荷、長時間的生產(chǎn)，從而在提高煤礦生產(chǎn)安全系數(shù)的同時保障廣大礦工朋友的生命安全，而利用機(jī)電設(shè)備替代傳統(tǒng)的煤炭資源挖掘、運(yùn)輸和提升等危險大、任務(wù)重的工作，極大的確保了煤礦企業(yè)的安全高效生產(chǎn)和運(yùn)作。
（三）應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)于現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中能極大的提升勞動效益
在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，在提高企業(yè)生產(chǎn)效率的同時也提高了生產(chǎn)的勞動效益，煤礦企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益的同時，廣大礦工朋友的薪資待遇也大幅度的提升，極大的改善了生活質(zhì)量，并隨著礦工培養(yǎng)收入的提高，極大的促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。
三、現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略分析
機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中的采煤、提升和運(yùn)輸三個方面的應(yīng)用最為廣泛也是最為關(guān)鍵?；诖?，以下筆者從這三個方面對機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略作出以下幾點(diǎn)分析。
（一）采煤機(jī)械設(shè)備方面機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略分析
在現(xiàn)代煤礦采煤機(jī)械設(shè)備方面，電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的典范。由于該機(jī)械設(shè)備應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)，其具備了傳統(tǒng)液壓型牽引采煤機(jī)無法具備的特點(diǎn)和優(yōu)勢，例如其牽引特性極佳，采煤機(jī)在前進(jìn)的同時為其提供強(qiáng)大的牽引力，在下滑的同時能自行發(fā)電制動，在大傾角煤層中也是應(yīng)用自如。傳統(tǒng)的液壓型牽引采煤機(jī)必須配備防滑裝置，而電牽引采煤機(jī)則是采用的制動器，技術(shù)在傾角高達(dá)40到50度的煤層也能應(yīng)用自如。尤其是其具有的可靠運(yùn)行和使用年限長的特點(diǎn)，被現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)企業(yè)所親睞。而這就是由于其只有電刷、整流子會出現(xiàn)磨損，其余元件幾乎沒有磨損，所以不僅能高效的運(yùn)行，還有較長的使用壽命，維修和保養(yǎng)也相對簡便，具有較靈敏的反應(yīng)和較好的動態(tài)特性，尤其是其結(jié)構(gòu)極為簡單和輕便，在運(yùn)行時只需要進(jìn)行一次電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換效率幾乎接近100%，而傳統(tǒng)的液壓型牽引采煤機(jī)的轉(zhuǎn)換效率最多能高達(dá)70%。而這一切的優(yōu)勢，歸根結(jié)底源于機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用。
（二）提升機(jī)械設(shè)備方面機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略分析
在現(xiàn)代煤礦提升機(jī)械設(shè)備方面，對機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用效果最佳的就屬礦井提升機(jī)，該提升機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的交直流，其中內(nèi)裝式的提升機(jī)應(yīng)用效果最佳，不僅把驅(qū)動和滾筒進(jìn)行了有機(jī)整合，對機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效的簡化，還成為集計(jì)算機(jī)信息、自控、電力電子等電子信息技術(shù)為一體的煤礦提升機(jī)電設(shè)備。尤其是其全數(shù)字化的特點(diǎn)極大的提高了提升機(jī)械設(shè)備的安全性和可靠性，以總線的方式對電器的安裝進(jìn)行了升級和優(yōu)化，加上所需要配置的硬件簡單且互有較強(qiáng)的兼容性。因而機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)械設(shè)備方面也得到了極為廣泛的應(yīng)用。
（三）輸送機(jī)械設(shè)備方面機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用策略分析
在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中，輸送機(jī)械設(shè)備主要為帶式輸送機(jī)。這是由于其能長距離、連續(xù)、大量、穩(wěn)定、高效的輸送煤炭資源，特別是其實(shí)現(xiàn)自動化較為容易的優(yōu)點(diǎn)，在煤礦生產(chǎn)輸送中得到了廣泛的應(yīng)用。因而近些年來，各大煤礦生產(chǎn)企業(yè)都將其作為研究機(jī)電一體化技術(shù)的重點(diǎn)，具有代表性的是一種集機(jī)、電、液為一體的CST可控軟啟動裝置在輸送機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，但由于目前相關(guān)技術(shù)壁壘還沒有攻破，我國的帶式傳輸機(jī)驅(qū)動方式主要局限在單滾筒、雙滾筒和多滾筒的驅(qū)動方式，而且監(jiān)控輸送機(jī)的設(shè)備儀器的靈敏度、可靠性、性能以及使用壽命相對于西方發(fā)達(dá)國家要低得多，具有較大的差距，還需要不斷努力攻克技術(shù)壁壘，才能進(jìn)一步提升機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用水平，從而更好的服務(wù)我國煤礦事業(yè)的發(fā)展。
四、結(jié)束語
總之，在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)具有十分重要的意義。作為現(xiàn)代煤礦企業(yè)，只有致力于機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，著力實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化、智能化，不斷提高企業(yè)自身的核心競爭力，才能提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，助推企業(yè)實(shí)現(xiàn)完美的轉(zhuǎn)型和升級。（作者單位：天津科技大學(xué)）
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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；應(yīng)用；現(xiàn)狀；發(fā)展
中圖分類號： TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”的發(fā)展階段。迄今為止，世界各國都在大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)。在人們生活的各個領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，并以蓬勃的生機(jī)向前發(fā)展，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢。
1.機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)
1.1信息處理技術(shù)
所謂的信息處理技術(shù)就是指在生產(chǎn)基于機(jī)電技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品的過程中，對與產(chǎn)品生產(chǎn)過程相關(guān)的各種參數(shù)和狀態(tài)以及自動控制有關(guān)的信息所進(jìn)行的處理。
1.2精密機(jī)械技術(shù)
精密機(jī)械技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)大多數(shù)機(jī)電產(chǎn)品的核心和基礎(chǔ)技術(shù)，它是實(shí)現(xiàn)大多數(shù)機(jī)電產(chǎn)品的相關(guān)功能和構(gòu)造功能的重要前提和首要的技術(shù)支撐。
1.3自動控制技術(shù)
自動控制技術(shù)主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應(yīng)控制以及補(bǔ)償和校正等技術(shù)。而且隨著自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展以及功能的不斷增強(qiáng)，基于自動控制技術(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量在獲得不斷的提高。
1.4檢測與傳感器技術(shù)
檢測與傳感器技術(shù)主要用于實(shí)現(xiàn)各種基于機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品運(yùn)行時的相關(guān)參數(shù)、工作狀態(tài)以及其他相關(guān)信息的接受以及參數(shù)和相關(guān)信息準(zhǔn)確度的檢測，通過檢測以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)行過程的自動控制。
1.5伺服驅(qū)動技術(shù)
伺服驅(qū)動技術(shù)主要是基于機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的驅(qū)動裝置設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)，它作為驅(qū)動設(shè)備執(zhí)行操作的重要支撐技術(shù)，在很大程度上決定了基于機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量。
1.6系統(tǒng)總體技術(shù)
系統(tǒng)總體技術(shù)是用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法，從整體目標(biāo)出發(fā)，將基于機(jī)電技術(shù)產(chǎn)品的總體功能劃分為若干個各功能模塊，然后結(jié)合各個功能模塊的實(shí)際情況，找出能夠有效解決各個功能模塊實(shí)際需求的可行技術(shù)方案，再把相應(yīng)的技術(shù)方案進(jìn)行匯總，從而設(shè)計(jì)出合理的功能技術(shù)方案。
2.機(jī)電一體化在建筑工程中的應(yīng)用
建筑工程機(jī)械正處在一個機(jī)電一體化的發(fā)展時代。引入機(jī)電—體化技術(shù)，使機(jī)械、液壓技術(shù)和電子控制技術(shù)等有機(jī)的結(jié)合，可以極大地提高工程機(jī)械的各種性能，如動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命等。目前以微機(jī)或微處理器為核心的電子控制裝置(系統(tǒng))在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用已相當(dāng)普及，電子控制技術(shù)已深入到工程機(jī)械的許多領(lǐng)域，如攤鋪機(jī)和平地機(jī)的自動找平，攤鋪機(jī)的自動供料，拌料設(shè)備稱重計(jì)量過程的自動控制，挖掘機(jī)的電子功率優(yōu)化，柴油機(jī)的電子調(diào)速，裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)變速箱的自動控制，工程機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)控與故障自診等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對工程機(jī)械的性能要求不斷提高，電子（微機(jī))控制裝置在工程機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜。
建筑工程中，工程機(jī)械的性能自動化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可以說直接影響到施工工藝的好壞；而工程機(jī)械的電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量與性能的優(yōu)劣又直接影響到工程機(jī)械的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子控制系統(tǒng)已成為現(xiàn)代工程機(jī)械不可缺少的組成部分，同時也是評價現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù)水平的—個重要依據(jù)。
建筑工程施工要求工程機(jī)械具有以下性能：生產(chǎn)效率且能量損失小，節(jié)約能源；自動化程度高，施工質(zhì)量好，精度高；性能穩(wěn)定，工作可靠、安全，使用壽命長；具有較好的經(jīng)濟(jì)性，即高的技術(shù)價格比和低的制造與使用成本；操作簡單、輕便，勞動強(qiáng)度低；具有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，故障自診及自動報(bào)警功能，能及時準(zhǔn)確地指出故障部位，減少停機(jī)維修作業(yè)效率，自動化控制技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展注入新的動力。
目前工程機(jī)械的電子(微機(jī))控制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)如下功能：
（1）電子監(jiān)控、自動報(bào)警及故障自診即對工程機(jī)械的發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，工作中一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，能自動報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位。提高機(jī)器的工作效率，簡化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低使用維修費(fèi)用，縮短停機(jī)維修時間，延長設(shè)備的使用壽命。智能化自動駕駛，以及監(jiān)控駕駛員的精神狀態(tài)，及時警示，杜絕安全事故的發(fā)生。
（2）節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)率。傳統(tǒng)工程機(jī)械的能量利用率較低，例如液壓挖掘機(jī)的燃油能量利用率僅為20％左右，如此低的能量利用率迫使工程機(jī)械的發(fā)展必須著眼于節(jié)能。
（3）柴油機(jī)的控制如電子調(diào)速器、電子油門控制裝置、自動停機(jī)裝置、自動升溫控制裝置等。
（4）提高作業(yè)精度。為保證成品料的級配精度，現(xiàn)代瀝青及水泥混凝土拌和設(shè)備廣泛采用了微機(jī)控制的電子稱量系統(tǒng)，并使計(jì)量過程實(shí)現(xiàn)了自動化。自動找平系統(tǒng)的應(yīng)用，使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的施工質(zhì)量有了較大的提高，路面的平整度可達(dá)到0.127mm／3m。采用超聲波技術(shù)的自動供料系統(tǒng)，使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的供料實(shí)現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高了攤鋪質(zhì)量。
推土機(jī)鏟刀、平地機(jī)刮刀、鏟運(yùn)機(jī)鏟斗刀刃的電子(微機(jī))控制，不僅提高了作業(yè)精度和作業(yè)效率，而且也減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度。
旋挖鉆機(jī)因其施工工藝較為復(fù)雜，且在施工過程中對精度要求較高，自動控制功能的實(shí)現(xiàn)大大提高施工效率和精度。常見的有兩種功能:鉆桅自動調(diào)垂直功能和鉆孔工程中自動回位功能。機(jī)械硬件方面，建筑工程機(jī)械基本上采用了的通用控制器、儀表，也有些廠家為提高自身競爭力，定制開發(fā)了具有公司特色的控制器、儀表，可謂百家爭鳴，各有各的特色，但殊途同歸，目標(biāo)一致。
（5）作業(yè)過程的自動化或半自動化。工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足，對作業(yè)精度的影響，或操作不當(dāng)，對作業(yè)質(zhì)量的影響，保證工程質(zhì)量。
3.機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
在未來，利用高新技術(shù)對機(jī)電一體化進(jìn)行改造與提升，機(jī)電一體化涉及的學(xué)科領(lǐng)域很廣，是一門獨(dú)立的綜合性、交叉性學(xué)科，我國應(yīng)更加注重對機(jī)電一體化產(chǎn)品的自主開發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新，利用高新技術(shù)對機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，推進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的智能化，自動化和快速化，才能趕上或超過世界發(fā)達(dá)國家機(jī)電一體化水平，提高產(chǎn)品的市場競爭能力。
此外，新一代的機(jī)電一體化系統(tǒng)的開發(fā)，設(shè)計(jì)和研制各種性能優(yōu)良、穩(wěn)定高效的機(jī)器人和機(jī)電一體化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)各種作業(yè)的柔性化和自動化，使機(jī)械設(shè)備具有更高的柔性。其具體表現(xiàn)在：
（1）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。在CIMS發(fā)展過程中，要注重人機(jī)一體化。在CIMS系統(tǒng)，中處于核心地位的過程控制級計(jì)算機(jī)，應(yīng)配備必要的硬件和一定的軟件功能。在軟件方面，要做到計(jì)算輔助設(shè)計(jì)(CAD)和計(jì)算輔助制造(CAM)與硬件的有機(jī)結(jié)合，在發(fā)展過程中，要重視基本技術(shù)，不盲目追求高度自動化，數(shù)字化，逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的柔性、自動化、全局化。
（2）智能制造技術(shù)。智能制造系統(tǒng)(IMT)是由智能機(jī)器和人類專家組成的人機(jī)一體化系統(tǒng)，是在人類專家的指導(dǎo)下，做到人機(jī)的有機(jī)結(jié)合，而不是取代人，智能制造系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自律能力。人機(jī)一體化能力，高水平的人機(jī)一體化(即虛擬制造技術(shù))，在軟件的支持下，有一定自組織能力，自我優(yōu)化能力，自我修正能力，歐美各國都花費(fèi)了很多人力物力在這方面的研究。
（3）綠色化也是機(jī)電一體化未來的一個研究熱點(diǎn)，綠色化是指產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，而且是低能耗、低材耗、協(xié)調(diào)而可再生的產(chǎn)品。
4.結(jié)語
機(jī)電一體化是很多學(xué)科相互發(fā)展和相互促進(jìn)的結(jié)果，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)所融合的技術(shù)將越來越廣泛，而以機(jī)械和微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)將成為機(jī)電一體化的必然發(fā)展趨勢，機(jī)電一體化的發(fā)展前景非常廣闊。
參考文獻(xiàn)：
社會科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，給社會生活生產(chǎn)帶來了巨大的影響，機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展較快并且得到廣泛應(yīng)用，不斷的促進(jìn)社會的競價發(fā)展。本文主要是從分析機(jī)電一體化技術(shù)的基本內(nèi)容和特點(diǎn)，探究了機(jī)電一體化技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：
機(jī)電一體化；汽車行業(yè)；應(yīng)用發(fā)展
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也已經(jīng)成為一門具有單獨(dú)體系的新型科學(xué)，其發(fā)展要不斷更新。機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征大多是相同的，機(jī)電一體化系統(tǒng)是其研究的最主要的一方面，由機(jī)械技術(shù)、自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)等組成，各技術(shù)融合實(shí)現(xiàn)一些特定的功能極大值。
1.機(jī)電一體化技術(shù)概述
機(jī)電一體化是指將技術(shù)相關(guān)原理在機(jī)電一體化系統(tǒng)中充分的應(yīng)用與發(fā)展，在機(jī)械產(chǎn)品中的機(jī)構(gòu)主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，并將機(jī)損裝置和電子設(shè)備以及計(jì)算機(jī)軟件等有機(jī)結(jié)合起來構(gòu)成的系統(tǒng)總成。高級機(jī)電一體化產(chǎn)品使機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自動化、數(shù)字化和智能化。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造系統(tǒng)、機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等是目前機(jī)電一體化研究和開發(fā)主要方向，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)或者產(chǎn)品技術(shù)綜合。機(jī)電一體化的重要思想是設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理與集成綜合技術(shù)。機(jī)電一體化作為一門應(yīng)用廣泛的技術(shù)，其具有多方面的特點(diǎn)：1）使用廣泛，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械工程范疇，機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠在不同的領(lǐng)域場合應(yīng)用，符合客戶提出的更強(qiáng)的應(yīng)變需求；2）具有較高的生產(chǎn)能力，大部分機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動信息處理與控制能力，可以利用自動控制系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)的具體要求完成既定的操作，提升生產(chǎn)能力；3）具有極高的安全性，其包括警報(bào)、自動化監(jiān)控、自動化診斷、自動化保護(hù)等性能，當(dāng)出現(xiàn)故障時，能夠采用自動化保護(hù)方法，盡量減少人員與機(jī)械設(shè)備發(fā)生事故，提成設(shè)備的安全性能。未來控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和信號傳輸技術(shù)，將成為機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢，將新技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)結(jié)合并運(yùn)用到更多的領(lǐng)域。
2.汽車機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展
機(jī)電一體化在汽車行業(yè)應(yīng)用發(fā)展快速，許多的機(jī)械控制系統(tǒng)被電子控制系統(tǒng)代替，其發(fā)展主要有三個階段：第一階段是20世紀(jì)60年代到70年代，主要是應(yīng)用電子裝置對部分汽車機(jī)械功能進(jìn)行改善，比如電子控制燃油噴射；第二階段是80年代到90年代，主要是汽車制造設(shè)計(jì)上體現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)，進(jìn)行集成大規(guī)模電路應(yīng)用，并解決了機(jī)械部件無法解決的復(fù)雜自動控制問題，對于提升汽車運(yùn)行過程中的可靠功能發(fā)揮了關(guān)鍵作用；第三階段是90年代中期至今，機(jī)電一體化技術(shù)在汽車領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了成熟發(fā)展，重視整體上機(jī)電一體化技術(shù)的設(shè)計(jì)，廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，使汽車更加自動化、智能化。
3.汽車中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用
3.1微機(jī)控制發(fā)電機(jī)體系
發(fā)動機(jī)控制單元ECU的核心是通用微處理器或者是為汽車發(fā)動機(jī)專門設(shè)計(jì)的大規(guī)模集成電路（LSI），從各個傳感器得到的模擬電壓信號和從發(fā)動機(jī)輸出軸得到的脈沖信號都有輸入到發(fā)動機(jī)控制單元，再通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。將這些數(shù)字信號作為基礎(chǔ)信息，對發(fā)動機(jī)控制單元內(nèi)的最佳空氣燃料比、點(diǎn)火時間、排氣再循環(huán)等進(jìn)行計(jì)算，再將這些計(jì)算結(jié)果作為驅(qū)動信號輸出，用以空氣與燃料質(zhì)量比。當(dāng)燃料空氣比例增加時，燃料占比較少，不利于點(diǎn)火；相反，當(dāng)燃料空氣比例減少時，氧氣稀薄，導(dǎo)致碳化氫與一氧化碳增加。因此，將氧氣與燃料比控制在合適的比例范圍內(nèi)，才有助于發(fā)動機(jī)各項(xiàng)運(yùn)動狀態(tài)維持在最佳狀態(tài)，保持正常的符合運(yùn)動。
3.2電子控制的自動變速器
自動變速器的目的是為了降低變速器的功率損耗，提高動力傳遞系統(tǒng)的有效功率，增加了變速裝置的檔數(shù)，使得汽車的行駛速度到達(dá)最佳比例，達(dá)到省力、省能、舒適安全的特點(diǎn)。各種傳感器監(jiān)測的信息會通過發(fā)動機(jī)輸入到電子控制裝置，換擋信息、程序開關(guān)及自動跳合開關(guān)的信息綜合到一起而選擇出滿足行駛條件的最佳檔次信息，系統(tǒng)電子控制裝置是通過自動變起器的監(jiān)測電路進(jìn)行自檢及失效監(jiān)測，即在行駛前對所有電路進(jìn)行檢測。汽車啟動后，通過判斷報(bào)警燈的狀態(tài)來判斷其系統(tǒng)功能是否正常，若警燈處于熄滅狀態(tài)，說明其功能正常；若警燈處于開著狀態(tài)，則系統(tǒng)存在故障，自動變速器進(jìn)入非電控程序狀態(tài)。
3.3汽車激光測距雷達(dá)系統(tǒng)
汽車激光測距雷達(dá)系統(tǒng)重點(diǎn)通過計(jì)算機(jī)對車間距離的處理器、雷達(dá)測距、前后汽車狀況等進(jìn)行控制。激光單片機(jī)與汽車防按控制系統(tǒng)有效結(jié)合，針對倒車減速和正常行駛時檢測汽車前后方距離范圍內(nèi)是否有障礙物體，并且在關(guān)鍵時間組織報(bào)警，進(jìn)一步有效阻止發(fā)生的交通事故。測距激光雷達(dá)安裝在汽車各個方向，通過光學(xué)天線發(fā)射光速，如果遇到障礙物后出現(xiàn)了散射的后方信號，同時被光學(xué)天線進(jìn)行了接收，適時調(diào)節(jié)出方位距離信息。利用中央處理設(shè)備分析持續(xù)輸出的方位距離信息，能夠準(zhǔn)確判斷出物體是否在前面運(yùn)動，計(jì)算出相應(yīng)的汽車間距和速度，并且判斷它能否與本車進(jìn)行必要的接觸，進(jìn)一步?jīng)Q定汽車行駛的安全速度。當(dāng)出現(xiàn)危險情況時，系統(tǒng)與警報(bào)裝置接觸，發(fā)送警報(bào)信號。
3.4汽車制動系統(tǒng)
汽車制動系統(tǒng)最主要的是BBW系統(tǒng)與ABS系統(tǒng)。BBW系統(tǒng)傳遞的是電流，而不是液壓油與壓縮空氣，由電線傳遞能量，數(shù)據(jù)線傳遞信號，縮短了制動反映時間，車輪制動模塊、中央電子控制單元ECM和電子踏板模塊等關(guān)鍵部件組成BBW系統(tǒng)。工作模式：駐車制動時需踩下制動踏板，該操作信號將反饋給中央電控單元，然后帶弄機(jī)械制動控制單元能啟動電機(jī)。皮帶和斜盤式齒輪機(jī)帶動電機(jī)驅(qū)動絲桿，絲桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以使止推螺母沿著絲桿螺紋向前移動。制動摩擦片通過止推螺母與制動器活塞接觸按壓到制動盤上。相反地，當(dāng)電流超過特定值后，電流被控制電源切斷，解除駐車制動，止推螺母沿著絲桿相反方向自動旋回，制動器活塞釋放壓力，密封圈的復(fù)原而引起制動盤可能的失衡促使制動器活塞回退，制動摩擦片脫離制動盤。ABS系統(tǒng)基本功能是可感知制動輪每一瞬時的運(yùn)動狀態(tài)，并根據(jù)其運(yùn)動狀態(tài)相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動器動力矩的大小，避免出現(xiàn)輪上的抱死現(xiàn)象，有效提升汽車行駛的安全性。人們一般對制動發(fā)生時出現(xiàn)的前輪增重、后輪減重以及后輪抱死更加不利汽車方向控制的特點(diǎn)，研制出了一套能夠限制機(jī)動車四輪制動裝置即防抱死裝置ABS系統(tǒng)，同時也是電子控制技術(shù)在汽車領(lǐng)域做出的突出貢獻(xiàn)，可以使汽車很好地應(yīng)對突發(fā)事件，ABS系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。
4.結(jié)束語
機(jī)電一體化技術(shù)是制造業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)，發(fā)展社會生產(chǎn)力的要求，不只是在汽車行業(yè)取得如此大的成就，在其他的各行各業(yè)中都得到了更廣泛的應(yīng)用，為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會效益。
參考文獻(xiàn)：
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Abstract： Intelligent manufacturing is the main direction of the reform of the manufacturing industry during the "13th Five-Year". It is the mission of vocational and technical education to serve the needs of regional economic development. Construction and curriculum reform of the Mechatronic Engineering oriented to "China made 2025" must follow the pace of development of industrial structure in Suzhou， to expand the field of intelligent manufacturing. Prior to the preparation of talent training programs， it needs to make the knowledge and ability structure according to the existing and potential position and ability requirement of the enterprise， scientific and reasonable set up its study field， reform the Mechatronic Engineering professional personnel training mode and personnel training programs. The research group proposes to embed knowledge module of robot application technology in the existing Mechatronic Engineering course， and arrange the learning content， to ensure the source of enrollment and meet the needs of the robot industry for talents.
關(guān)鍵詞：機(jī)器人產(chǎn)業(yè)；機(jī)電一體化；專業(yè)人才；培養(yǎng)研究
Key words： robot industry；mechatronic engineering；professional talents；training research
中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）03-0249-03
0 引言
為應(yīng)對德國的工業(yè)4.0，我國工信部提出了“中國制造2025”，國務(wù)院在《中國制造2025》的通知中強(qiáng)調(diào)“制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基”（國發(fā)〔2015〕28號[1]。《中國制造2025》的主攻方向是推進(jìn)智能制造，是基于信息物理系統(tǒng)的智能改造升級，以打造具有國際競爭力的制造業(yè)。面對已經(jīng)悄然來臨的第四次工業(yè)革命，高職院校的專業(yè)建設(shè)應(yīng)該快速響應(yīng)，為社會企業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)工業(yè)變化所需要的人才，這是高職教育的使命，也是高職教育立足取勝的基礎(chǔ)。
1 中國制造2025的主要內(nèi)涵分析
智能系統(tǒng)包括“人本系統(tǒng)”和“人機(jī)系統(tǒng)”，“人體系統(tǒng)”是人類以其智能直接參與活動的系統(tǒng)，如金融系統(tǒng)、保險系統(tǒng)、體育系統(tǒng)等經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)； “人機(jī)系統(tǒng)”是指人與機(jī)器共同工作系統(tǒng)，實(shí)際上智能系統(tǒng)就是基于知識處理的信息系統(tǒng)。在《中國制造2025》引領(lǐng)下，中國正在大力推進(jìn)智能制造，主要是基于信息物理系統(tǒng)的智能改造升級，即以智能裝備、智能制造為主題，是基于數(shù)字信息以處理知識為己任的制造技術(shù)。
智能制造的核心是建立智能工廠和數(shù)字車間，發(fā)展智能裝備，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)，走以機(jī)器換人的路。人機(jī)互動、智能物流管理、3D打印等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于整個工業(yè)生產(chǎn)過程，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)工廠與用戶、工廠與企業(yè)、工廠與零售等各相關(guān)節(jié)點(diǎn)的無縫互聯(lián)，使得大規(guī)模的個性化定制成為可能。這是我國為迎接世界科技的第四次革命提出的科技改革綱領(lǐng)?？萍几锩某晒κ且詣?chuàng)新驅(qū)動為先導(dǎo)，在發(fā)展過程中始終堅(jiān)持綠色的發(fā)展理念，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，減少浪費(fèi)，提高資源的回收利用率，在技術(shù)、工藝、裝備及其推廣應(yīng)用方面注意環(huán)保，減少污染和浪費(fèi)，還需要大家增強(qiáng)質(zhì)量意識，2016年5月19日國務(wù)院印發(fā)了“國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要”強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新是提高社會生產(chǎn)力和綜合國力的戰(zhàn)略支撐。
創(chuàng)新的主導(dǎo)著是人，因此，中國制造2025還提出了“人才為本”，人才是中國制造2025成功實(shí)現(xiàn)的重要保障。職業(yè)院校的使命是為社會培養(yǎng)具有一定技能的高素質(zhì)的技能型人才。
2 智能制造業(yè)企業(yè)崗位要求分析
在“十三五”期間中國為推進(jìn)智能制造大力發(fā)展機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，主要是推進(jìn)企業(yè)向智能裝備、智能工廠以及無人化工廠發(fā)展，未來的5～10年是機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的大好發(fā)展時機(jī)，用機(jī)器代替人工來降低用工成本，提高和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)行產(chǎn)品的個性化定制。機(jī)器人的大量推廣勢必需要會維修和使用機(jī)器人的人，這些人才是高職院校培養(yǎng)的。目前雖然機(jī)器人很熱，機(jī)器人人才也很好就業(yè)，但似乎家長和學(xué)生對機(jī)器人專業(yè)認(rèn)可度并不高，倒是大家對機(jī)電一體化專業(yè)的認(rèn)可程度非常高。其實(shí)，中國企業(yè)也還是處在“2.0補(bǔ)課、3.0普及、4.0示范”階段[3]，有不少企業(yè)還處在工業(yè)2.0或2.5階段，因此很多企業(yè)為解決招工難以及勞動力成本高的問題，迫切地進(jìn)行生產(chǎn)線的自動化改造，建造無人化的生產(chǎn)工廠的企業(yè)還是少數(shù)。自動化的生產(chǎn)線的建成也是需要大量的懂得機(jī)電一體化技術(shù)的使用及維修人員。而且具有機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)的技術(shù)人員向機(jī)器人領(lǐng)域轉(zhuǎn)型也容易得多。機(jī)器人的組裝、調(diào)試和維修人員是需要懂專業(yè)技術(shù)的人才能勝任，目前工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)人才缺口就達(dá)到20萬，并且還以每年20%的速度增長[3]。
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)可以面對的崗位很多，主要面向的崗位如圖1所示。
3 機(jī)電一體化專業(yè)人才學(xué)習(xí)領(lǐng)域分析
人才崗位需求分析主要從制造廠商及產(chǎn)品的應(yīng)用企業(yè)需要來進(jìn)行分析，主要包括機(jī)器的組裝、銷售、售后的安裝調(diào)試、技術(shù)支持等專業(yè)人才，對于應(yīng)用企業(yè)需要懂得智能產(chǎn)品的調(diào)試維護(hù)、操作編程等綜合素質(zhì)較強(qiáng)的技術(shù)人才。特別是工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)場編程調(diào)試人員更是缺口巨大。隨著企業(yè)數(shù)字化改造的深入，對一些工具軟件如CAD、CAM、CAE、CAPP、MES、ERP的應(yīng)用將成為基本能力要求，精益專員、逆向造型、3D打印、精密測量與檢驗(yàn)崗位越來越重要。
3.1 知識架構(gòu)分析
職業(yè)技術(shù)教育能得生存的基礎(chǔ)是培養(yǎng)出的人一定要能接地氣，要能符合企業(yè)和社會的需要，因此，在課程設(shè)計(jì)方面還是要緊跟形勢發(fā)展需要，更緊密地分析新形勢下的崗位需求和知識架構(gòu)。
崗位結(jié)構(gòu)的變化對人的職業(yè)能力提出了新要求，職業(yè)院校機(jī)電一體化專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生大多數(shù)是從事機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)、管理、銷售、組裝、安裝調(diào)試等技術(shù)技能工作，能夠操作和組裝及調(diào)試機(jī)器人等智能設(shè)備的人才已經(jīng)算是比較優(yōu)秀的人才了。隨著流水生產(chǎn)線無人化的改造，重復(fù)性質(zhì)的操作崗位會被機(jī)械手或機(jī)械人代替，需要懂工藝的技術(shù)人員更多地關(guān)注工藝布局、工藝實(shí)施、工藝優(yōu)化，對技術(shù)人員能用軟件進(jìn)行編程的能力要求也越來越普遍，同時要求具備管理信息數(shù)據(jù)的能力，因此職業(yè)院校的相關(guān)專業(yè)在課程設(shè)置上既要兼顧到大部分學(xué)生的實(shí)際情況，還要估計(jì)少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生要掌握的知識點(diǎn)及應(yīng)具備的職業(yè)能力，要盡可能與實(shí)際要求接軌。圖2為蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的知識架構(gòu)，主要職業(yè)素質(zhì)類、職業(yè)知識類、職業(yè)能力類和職業(yè)拓展類。
3.2 學(xué)習(xí)領(lǐng)域分析
機(jī)電一體化是機(jī)械、電子、自動控制及信息處理相結(jié)合的交叉學(xué)科，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、工業(yè)控制機(jī)、數(shù)據(jù)顯示裝置、傳感原件等有機(jī)地結(jié)合在一起的具有一定智能的系統(tǒng)[4]。因此，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域自然是要涉及機(jī)械及電器方面，機(jī)械方面的基礎(chǔ)性內(nèi)容包括機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)及制造基礎(chǔ)方面自然需要掌握，在制造業(yè)對產(chǎn)品的檢測是質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，因此精度檢測與公差配合的內(nèi)容也是必不可少；“十三五”期間大力發(fā)展機(jī)器人，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是與機(jī)構(gòu)學(xué)相關(guān)，因此“機(jī)構(gòu)學(xué)”也是必需的內(nèi)容，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)及制造是智能制造業(yè)的具體應(yīng)用形式之一，因此說CAD、CAM課程也是要設(shè)置的；電工電子技術(shù)、液壓與氣動技術(shù)應(yīng)用等在自動化生產(chǎn)領(lǐng)域司空見慣，應(yīng)用越來越普遍，因此關(guān)于這些電工電子的內(nèi)容及液壓氣動技術(shù)的內(nèi)容也是要讓學(xué)生學(xué)習(xí)的；PLC、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、傳感器、C語言等在工業(yè)自動化領(lǐng)域的核心技術(shù)及機(jī)器人領(lǐng)域所有崗位必備技能，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制、組態(tài)技術(shù)也成為普遍性要求。圖3是蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的機(jī)電一體化專業(yè)（機(jī)器人方向）的課程設(shè)置狀況，在原機(jī)電一體化課程的基礎(chǔ)上新增了“機(jī)器視覺系統(tǒng)”和“工程測試技術(shù)”及“CAD/CAM”課程。
3.3 關(guān)于課程建設(shè)
機(jī)電一體化技術(shù)本身就是多門學(xué)科的綜合，基于“中國制造2025”的機(jī)電一體化技術(shù)還要顧及智能化系統(tǒng)所涉及的技術(shù)，因此其涉及的知識面廣，學(xué)科式的課程設(shè)置是對于職業(yè)院校三年制的學(xué)生來說不僅時間上不合適，而且要在這么短的時間內(nèi)（其實(shí)學(xué)生在校的學(xué)習(xí)時間也就兩年多半個學(xué)期）要使學(xué)生的技能發(fā)展起來，只有通過項(xiàng)目把這些知識串起來進(jìn)行教學(xué)，因此，在課程建設(shè)上一定要基于項(xiàng)目進(jìn)行知識的構(gòu)建，在現(xiàn)有的機(jī)電一體化課程建設(shè)上嵌入機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)所需的知識模塊，安排學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
例如可以以一臺學(xué)生耳熟能詳?shù)娜詣酉匆聶C(jī)為項(xiàng)目，通過介紹其結(jié)構(gòu)、工作原理、控制等內(nèi)容編排機(jī)械、電器控制、PLC、變頻控制技術(shù)、電磁閥等內(nèi)容。
4 教學(xué)模式探討
在“中國制造2025”時代，把創(chuàng)新能力、質(zhì)量效益、兩化融合、綠色發(fā)展作為主攻方向，將帶來產(chǎn)業(yè)的全面升級，這對技術(shù)技能人才的培養(yǎng)也提出了新的要求，要培養(yǎng)學(xué)生勇于探索未知領(lǐng)域的精神，具備探索未知領(lǐng)域的沖動和學(xué)習(xí)未知知識的能力，更要注重培養(yǎng)學(xué)生的行為習(xí)慣和思維方式，勇于探索未知領(lǐng)域的勇氣和團(tuán)隊(duì)合作精神，現(xiàn)代社會與人合作講究“人品第一、態(tài)度第二、能力第三”。職業(yè)技術(shù)教育如何能使培養(yǎng)的人才更切合社會和企業(yè)的要求，在培養(yǎng)模式上要改革，既要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力，也需要給學(xué)生普及基本的理論基礎(chǔ)。其實(shí)目前國內(nèi)的職業(yè)教育大搞“以賽促學(xué)”，各個學(xué)校為了能在國家級競賽中獲獎不惜一切的支持，以提高學(xué)校的知名度，本人認(rèn)為這種“以賽促學(xué)”其實(shí)惠及的學(xué)生只是極少數(shù)同學(xué)，每個競賽項(xiàng)目每個學(xué)校也就送三至四個學(xué)生參加而已。我們需要的是大部分的學(xué)生能得到優(yōu)質(zhì)的教育和投入，可以以建立興趣小組，以項(xiàng)目化來進(jìn)行引導(dǎo)多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)。
項(xiàng)目化的教學(xué)給老師提出了更高的要求，需要老師們首先提高自身的水平，老師既要懂機(jī)還得懂電，對編程及繪圖軟件要能應(yīng)用，這需要老師們不斷地學(xué)習(xí)新知識，拓廣自身的知識面。因此如果可以應(yīng)該建設(shè)師資，提高老師的水平，以往所說的校企合作主要是共同培養(yǎng)學(xué)生，其實(shí)首先要通過校企合作先把老師的水平提高，然后通過學(xué)校、企業(yè)二元主體共同培養(yǎng)出“中國制造2025”的機(jī)電一體化技術(shù)人才。
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