机电一体化前景分析大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇机电一体化前景分析范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

引言

当前，科学技术对于机械工业的推动作用是不可小觑的，在某种意义上来说，科学技术是机械工业发展的推动力和源泉。机电一体化技术作为该领域的重要技术在全球各国都得到了重视。在我国，随着计算机技术以及微电子技术的发展，其在机械工业领域的应用也日益广泛，随之而来的即是机电一体化技术，该技术的出现改变了机械工业的产品功能以及结构等，同时也给其生产方式和管理系统带来了较大的变化。

1 机电一体化核心技术

在机电一体化技术中，包括硬件技术和软件技术两个方面。其中，硬件的组成包括：机械设备、传感器、驱动单元以及信息处理单元等。对机电一体化技术的核心进行分析，包括以下几个方面：（1）机械设备技术。对于机械设备本身，应该致力于改善其性能，减轻其质量，改进其结构，充分利用非金属复合材料。只有有效降低机械设备的自身重量，才能使驱动系统实现小型化，机械设备的响应速度也会得到改善，工作效率也会随之提高。（2）传感技术。目前，对于传感器而言，其技术关键在于可靠性的提高，灵敏度的改善以及精确度的提高等。要想提高传感器的可靠性，需要提高其抗干扰的能力，对此，光纤电缆传感器开始出现。（3）信息处理技术。微电子技术和信息化技术与机电一体化是密不可分的，有效提高信息化处理的可靠性，即：模数转换设备的可靠性，分时处理的可靠性以及输入输出的可靠性等，可以提高相应的处理速度，有效解决抗干扰问题。（4）驱动技术。驱动结构普遍采用的是电机，其存在的主要问题是响应速度问题以及效率问题。对此，一些电机中开始装入编码器，相应的伺服驱动单元也开始出现。（5）接口技术。为了实现与计算机的顺利通信，数据传递过程中的格式标准化和规格化是非常重要的。采用统一标准规格的接口便于信息的传递，维修起来也十分方便，另外，还能够简化设计过程。当前，低成本、高速度的串行接口成为人们关注的重点，它能够有效解决光耦器的小型化和标准化问题。（6）软件技术。在机电一体化技术的发展中，不仅要关注硬件发展，软件也应该同步发展。为了降低研制软件的成本，将生产维修的效率提高到新的水平，需要不断推行标准化的软件。

2 机电一体化技术前景

对机电一体化的技术前景进行分析，体现在以下几个方面：（1）人工智能方面。智能化技术的重要应用体现在：数控机床的智能化和机器人的智能化上。在新的世纪，智能化是机电一体化发展的重要趋势，但值得注意的是，智能化的产品无法具备同人一样的智能，其智能是相对的；它也没有必要实现同人一样的智能。（2）部件的标准化方面。在机器的生产过程中，机电一体化的产品规格无法实现严格的把控，分析其原因，是因为该类产品具有较为复杂的构成，对产品各类接口研制以及开发由于厂家众多而变得十分困难，这些接口包括：环境接口、动力接口、电气接口以及机械接口等。在开发新产品时，很大程度上会依赖于标准单元的产生，如：要想研制一种动力单元，需要将其与电机和智能调速相结合。但由于经济利益的原因，这些标准很难被制定出来，只能由相关企业进行组建。标准化以及系列化的电气产品对于机电一体化单元的企业所带来的发展前景是不可估量的。（3）计算机家电集成系统方面。在日常生活中，网络技术的应用能够有效解决很多问题。网络技术的发展也使得各类消息发展了很大变化。通过网络的连接，全球经济联系得更加紧密，全球性的企业竞争也随之而来。如果能够研制出机电一体化的新产品，能够实现功能和质量上的突破，它必然会在全球范围内畅销。各类远程控制以及监视也因为有了网络而得到普及和发展，其中的远程控制终端设备就属于机电一体化产品，家电产品因为有了现场总线技术的发展也实现了网络化，通过网络连接，家电产品可以形成一个集成家电系统。（4）超精密技术的使用方面。微电子机械主要是指机电一体化产品中的几何尺寸在一厘米范围内的产品，随着时代的进步，它还会向着微米和纳米的方向发展。小体积、低功耗和运动灵活是这种产品的主要特点，因此，它在信息、军事以及医疗等领域得到了广泛的应用。这种技术的瓶颈在于微型技术和精细加工技术。（5）绿色产品方面。当前，人们越来越重视环境保护，对环境资源进行合理利用，保护自然成为人们追求的目标，绿色产品自然也是其中的内容之一。所谓机电一体化绿色产品是指在进行产品的设计、制造以及使用时按照环境保护以及人类健康的要求进行，尽可能的减少对环境的危害，提高资源利用率。

3 机电一体化产品的发展趋势

针对机电一体化产品，对其未来的发展趋势进行分析，体现在：（1）数控机床。当前，我国的数控机床数量在世界上是处于第一位的，但就国内的数控机床比例而言，只占全部机床的5%，并且大部分是普通机床。为了适应加工技术的发展需求，应该致力于以下几个方面的内容：高速化。高速加工技术的普及使得机床各方面的性能都得到了提高，如：车床主轴转速得到了提高，铣床以及加工中心主轴的转速得到了提高等等。高精度化。对于数控机床而言，其精度已经定位到由原来的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右；对于亚微米级机床而言，其精度定位在0.0005ram左右；对于纳米级的机床而言，其精度定位在0.005-0.01Hil。新结构化。复合加工技术的发展使得数控机床的结构出现了新的变化，如出现了：五轴五面体复合加工机床、五轴五面动加工各类异形零件。（2）自动机以及自动生产线。机电一体化技术在国民经济中的应用还体现在：各类自动机械设备、自动生产线等的广泛应用。这些设备大量使用电子技术和传感技术，如：PLC、变频调速器、各类智能控制系统等。

4 结束语

总之，机电一体化不是独立存在的，其出现涉及到很多学科，是科学技术综合发展的产物，同时也是推动社会发展的源泉。本文重点对该技术的发展趋势进行了分析，当然，与机电一体化技术相关的技术远远不止本文中提及的几项，将更多的技术融入其中也是未来的发展趋势。

参考文献：

[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012（1）.

篇（2）

当前，计算机、微电子技术的发展，开始广泛应用于机械工业领域之中，并逐渐发展形成机电一体化局面，改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析，加速机电工程一体化发展。

1机电工程技术应用分析

1．1机器构造

就机电工程技术而言，其应用期间涵盖多种生产机器，而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件，想要确保机械的运行效率，需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时，进行机械效率优化期间，仅考虑机器结构存在明显的片面性，还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁，但是随着传统机器产品市场竞争力的下降，开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料，通过新型生产原料的选择，不但成功降低了机器自身的重量，还降低了能力方面的消耗，在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。

1．2技术的优化

想要进行机电工程技术的应用，最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高，在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析，提高弱电控制线路，内容如下。

1．2．1电机

电机作为驱动机的代表，应用期间电机响应速度、工作效率存在问题，想要进行电机综合性能的提高，可以研发并选择新型驱动单元，并在期中加入传感器以及控制组件等。

1．2．2传感器

就传感器而言，科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性，所以想要提高传感器工作效率，前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前，光纤传感器是最为常用的传感器类型，非接触性检测屈董单元是信息传播的介质，能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。

1．2．3微型计算机

微型计算器作为信息处理设备之一，在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能，前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠，并对干扰等相关问题进行处理。另外，要进行专项技术人才的培养，达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式，确保机器运作效果。

2机电一体化核心技术分析

机电一体化涵盖两方面技术，即软件、硬件(机械本体以及传感器等)，为了确保机电一体化发展，需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析，内容如下。

2．1机械本体技术

机械本体需要综合考虑几个方面，包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料，想要减轻质量，前提是进行结构改进，并考虑材料的替代，在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化，并最终达到机械本体优化的目的。

2．2传感技术

传感器问题主要考虑三个方面，即可靠性、灵敏度、精准度，并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器，外部信息传感器选择非接触型检测技术。

2．3信息处理技术

当前，信息技术的发展与普及，直接促进了机电一体化，所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况，提高处理速度。

2．4驱动技术

基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题，所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。

2．5接口技术

想要实现和计算机之间的通信，需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化，利于实现信息传递、维修处理，并进行设计简化。当前，技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发，以解决接口中所涉问题。

3机电一体化技术前景分析

就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用，未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向，内容如下。

3．1智能化

当前，智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向，智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟，有一定的判断、推理、思维、决策能力，在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。

3．2系统化

系统化表现特征包括两个方面，即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下，能够进行裁剪、组合，以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言，机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展，尽可能的实现产品中部分人的性能，包括智能、情感等，趋向于生物系统化发展。

3．3微型化

微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术，成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势，包括体积以及耗能小、灵活性等，能够进入一般机械都无法达到的空间中，利于精细化操作，且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中，未来发展前景更为广阔。

3．4模块化

在机电一体化中，产品的种类丰富多样，生产厂家繁多，进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事，需要经历较长的时间，并制定相关标准，确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言，可以借助标准单元进行新产品的开发，并合理的进行生产规模的扩大化。

3．5网络化

就当前网络技术发展而言，网络化是最常听到的词汇，并广泛应用于各个行业中，对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响，使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多，所以网络的对应方式以及形式也会有所不同，网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。

3．6绿色化

当前，工业的兴盛发展，在降低资源的同时，更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题，绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势，所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收，目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低，并且最大程度上提高资源的利用效率。另外，绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。

4结语

综合本文上述内容，机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段，机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需，在推动机械产品发展的同时，振兴机械工业的发展。另外，机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向，也对相关科研工作人员提出了更多的要求，以利于机械工业行业的发展。

参考文献:

［1］赵博．机电工程技术应用及其自动化问题研究［J］．城市建设理论研究(电子版)，2016(11):4130．

［2］安振华．机电工程技术应用及其自动化问题分析［J］．城市建设理论研究，2014(10)．

［3］王轩．机电工程技术应用及其自动化问题分析与探讨［J］．建筑工程技术与设计，2014(27):683．

［4］郝智勇．机电工程技术应用及其自动化问题分析［J］．城市建设理论研究(电子版)，2013(12)．

篇（3）

当前，计算机、微电子技术的发展，开始广泛应用于机械工业领域之中，并逐渐发展形成机电一体化局面，改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析，加速机电工程一体化发展。

1机电工程技术应用分析

1．1机器构造

就机电工程技术而言，其应用期间涵盖多种生产机器，而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件，想要确保机械的运行效率，需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时，进行机械效率优化期间，仅考虑机器结构存在明显的片面性，还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁，但是随着传统机器产品市场竞争力的下降，开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料，通过新型生产原料的选择，不但成功降低了机器自身的重量，还降低了能力方面的消耗，在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。

1．2技术的优化

想要进行机电工程技术的应用，最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高，在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析，提高弱电控制线路，内容如下。

1．2．1电机

电机作为驱动机的代表，应用期间电机响应速度、工作效率存在问题，想要进行电机综合性能的提高，可以研发并选择新型驱动单元，并在期中加入传感器以及控制组件等。

1．2．2传感器

就传感器而言，科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性，所以想要提高传感器工作效率，前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前，光纤传感器是最为常用的传感器类型，非接触性检测屈董单元是信息传播的介质，能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。

1．2．3微型计算机

微型计算器作为信息处理设备之一，在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能，前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠，并对干扰等相关问题进行处理。另外，要进行专项技术人才的培养，达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式，确保机器运作效果。

2机电一体化核心技术分析

机电一体化涵盖两方面技术，即软件、硬件(机械本体以及传感器等)，为了确保机电一体化发展，需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析，内容如下。

2．1机械本体技术

机械本体需要综合考虑几个方面，包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料，想要减轻质量，前提是进行结构改进，并考虑材料的替代，在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化，并最终达到机械本体优化的目的。

2．2传感技术

传感器问题主要考虑三个方面，即可靠性、灵敏度、精准度，并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器，外部信息传感器选择非接触型检测技术。

2．3信息处理技术

当前，信息技术的发展与普及，直接促进了机电一体化，所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况，提高处理速度。

2．4驱动技术

基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题，所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。

2．5接口技术

想要实现和计算机之间的通信，需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化，利于实现信息传递、维修处理，并进行设计简化。当前，技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发，以解决接口中所涉问题。

3机电一体化技术前景分析

就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用，未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向，内容如下。

3．1智能化

当前，智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向，智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟，有一定的判断、推理、思维、决策能力，在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。

3．2系统化

系统化表现特征包括两个方面，即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下，能够进行裁剪、组合，以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言，机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展，尽可能的实现产品中部分人的性能，包括智能、情感等，趋向于生物系统化发展。

3．3微型化

微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术，成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势，包括体积以及耗能小、灵活性等，能够进入一般机械都无法达到的空间中，利于精细化操作，且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中，未来发展前景更为广阔。

3．4模块化

在机电一体化中，产品的种类丰富多样，生产厂家繁多，进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事，需要经历较长的时间，并制定相关标准，确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言，可以借助标准单元进行新产品的开发，并合理的进行生产规模的扩大化。

3．5网络化

就当前网络技术发展而言，网络化是最常听到的词汇，并广泛应用于各个行业中，对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响，使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多，所以网络的对应方式以及形式也会有所不同，网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。

3．6绿色化

当前，工业的兴盛发展，在降低资源的同时，更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题，绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势，所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收，目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低，并且最大程度上提高资源的利用效率。另外，绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。

4结语

综合本文上述内容，机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段，机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需，在推动机械产品发展的同时，振兴机械工业的发展。另外，机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向，也对相关科研工作人员提出了更多的要求，以利于机械工业行业的发展。

参考文献:

［1］赵博．机电工程技术应用及其自动化问题研究［J］．城市建设理论研究(电子版)，2016(11):4130．

［2］安振华．机电工程技术应用及其自动化问题分析［J］．城市建设理论研究，2014(10)．

［3］王轩．机电工程技术应用及其自动化问题分析与探讨［J］．建筑工程技术与设计，2014(27):683．

［4］郝智勇．机电工程技术应用及其自动化问题分析［J］．城市建设理论研究(电子版)，2013(12)．

篇（4）

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：

近些年来，我国的计算机技术和微电子技术得到了长足的发展。在此基础上，这些技术被广泛应用到了机械工业领域，形成了机电一体化，不仅对机械工业的产品功能、构成和技术结构产生了重要影响，而且也给机械工业的生产方式及管理体系带来了巨大变化，使工业生产从“机械电气化”时代迈入了“机电一体化”阶段。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，不仅深刻影响着机电一体化的发展趋势，而且深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，并以蓬勃的生机向前发展[1，2]。

1 机电一体化概述

机电一体化的概念最早是1960年代末由日本安川电气公司提出，是将机械和电子技术集成结合起来所构成的系统的总称。作为一门新型学科，机电一体化已经建立起了一套自身的体系，并且随着科技的进步不断得到充实和更新。机电一体化的基本特征表现在：它从系统的视角出发，成功将微电子技术、机械技术、自动控制技术、信息技术、计算机技术、传感测控技术及电力电子技术的应用有机结合起来。作为一种系统工程技术，机电一体化通过对各功能单元进行合理布局与配置，使这些功能的高质量、高可靠性、低能耗价值得到了充分的体现，实现了优化系统的目的。一个所谓的机电一体化产品或机电一体化系统就由此产生。所以，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面[3]。需要特别指出的是，机电一体化技术并不是微电子技术、机械技术等新技术的简单拼凑，而是将以上技术群进行有机融合的综合技术。正是这一点，使机电一体化在概念上与机械电气化相区别。从发展历程看，尽管从纯技术发展到机械电气化，但这样的机械工程技术仍属传统机械。进入到机电一体化阶段后，其中的微电子装置不仅具有了和某些机械部件一样的功能，而且还具备了诸如自动处理信息、自动检测、自动调节与控制等许多新的功能。形象地说，机电一体化产品不仅可以替代人力去完成许多机械劳动，实现人手和肢体的延伸，而且还拥有了智能化特征，实现了感官与头脑的延伸。这一点也在功能上将机电一体化与机械电气化区别开。这个定义强调它将扮演越来越重要的角色机电整合。它在复杂的非线性上下文包括电脑和数字信号处理器（dsp），它存储和处理信息、通讯和互联网，这发送信息，以及各种计算机辅助设计（CAD）软件[4]。

2 国内机电一体化技术应用现状

当前我国正处于市场经济的发展阶段，尽管较之以往我们的机电产品出口取得了显著的成绩，但是仍然不能忽视存在的问题。正确对待机遇和挑战，思考并解决当前存在的问题无疑会有助于提高我国机电技术产品的水平和性能，对于完善我们的市场经济制度也大有裨益。从促进产业结构调整，推动完整的机电一体产业形成的角度看，我们的机电一体化面临以下两点任务：其一，要进一步推动传统工业技术升级，实现节能高效，这就需要对传统产业进行微电子技术改造。其二，大张旗鼓地开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代[5，6]。

首先，在技术政策上，要对能耗高、效率低下、不符合环保标准的传统产业进行限制，加快对落后产品的淘汰。同时，要鼓励对传统产业实施机电一体化技术改造。

其次，我国机电一体化产业覆盖面广，发展迅速，而我们的财力、人力和物力是有限的，产业的规划和发展不可能面面俱到，所以我们应建立机电一体化行业“协会”性质的统管合作机构，并赋予其职能，既有利于深入的行业调查，指导行业布点布局的调整，发展重点项目，又有助于制定出纵览全局的“机电一体化”发展计划和战略规划，以避免开发上重复、生产上撞车。

再次，通过“协会”的有效组织和广泛宣传，一来可以建立行业信息平台，及时分享更多的行业内部信息，二来可以增加产业在社会上的认知，使行业内外都重视和支持“机电一体化”的发展，既可以吸引外商到我国投资发展“机电一体化”的眼球，又可以更加方便合理调配资源。同时，尽管人民币升值短期内会减缓我国机电产品出口，但对技术贸易来讲，却可以利用此时的时机，大量引进相关产业的先进技术，反哺自身加工业，提高企业的利润空间。作为世界上最大的发展中国家，大力发展机电一体化技术，用微电子技术改造传统产业，开发数字化、智能化机电产品，既是振兴我国传统机电工业的新鲜血液和源动力，也是一条促使机电行业产业、产品结构调整日益完善的捷径[7，8]。

3 机电一体化技术发展趋势

Microelectro-mechanical系统（MEMS）一直是一个近年来热门研究领域。它也是一个快速增长的行业，它们的大小已经超过100亿美元，数以百万计的MEMS一直在等产品汽车安全气囊和喷墨打印机。MEMS技术已经应用到开发微型光学开关来处理高卷数据和话音通信的通信。MEMS本身是一个机电一体化极好的例子。作为另一个措施，表示的重要性小型化、美国政府投资270美元在2000年在国家纳米技术倡议关于人口统计学的改变，ASME报告中，“人口统计学是第二强大的力量改变世界的经济和社会。在未来40年，世界人口预计将将增长50%左右。婴儿潮一代将进入高级成熟度然后年老。“然后，报告触动了几个具体的方面包括欧洲和日本人口迅速老龄化趋势。虽然报告中没有讨论ASME，这种趋势将激励机电朝着人性化方向发展，如护理机器人的研发被称为人类友好的机电一体化。美国机械工程师协会（ASME）最近发表了一份报告，题为《机械工程在21世纪的发展趋势》，其内容主要介绍了从20世纪到21世纪机电一体化的进展和今后发展的趋势。它从以下四个类别描述了工程学的变革趋势：技术变革、人口变革、经济变革和社会变革。随着科技的进步，以下八个领域将会是机电一体化发展的主要途径：信息技术、微型化、材料科学、生物工程和医药、能源、运输、环境工程和制造业等[9，10]。

4 结论

在经济全球化趋势逐渐增强，市场竞争日趋激烈的当今社会，机电一体化的发展对优化本国的产业结构和发展本国经济具有至关重要的作用。机电制造思维是基于现代工程教育而逐步兴起和发展起来的。机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。总而言之，机电一体化技术作为机械技术，信息技术，电子技术和计算机技术的融合、发展与延伸，在经济社会不断建设发展的过程中占据着极为关键的地位。我们需要明确机电一体化技术未来发展方向，妥善处理机电一体化技术在发展过程中面临的问题与障碍，推动机电一体化时代的全面发展。

参考文献：

[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012，（1）：37.

[2]刘莎，周泉.机电一体化的发展趋势分析[J].产业与科技论坛，2012，（3）：108-109.

篇（5）

所谓机电自动化技术，指的就是把机械技术、电子技术和自动化技术融合在一起的一种综合技术。随着我国科技水平的不断发展，机电自动化技术也在日趋成熟，在工业领域上这项技术也在逐渐普及。任何技术都不可能是一成不变，都必须经过不断的改进，不断的推陈出新，最终才能做到完善。所以，相关技术人员必须重视机电自动化技术的创新和发展，提高生产力，加快工业发展的步伐。

1机电自动化技术优点分析

1.1提高生产力和工作质量

目前人们所处的时代属于信息时代，信息时代的特点就是，人们每天接收的信息量的都在呈几何式增长，知识更新和技术发展的速度非常快，人们的生活方式与过去产生了巨大的差异。同样的，机电自动化技术也在进行着快速的发展。比如说，现如今的对于工业产品的检测和识别技术已经不能和过去的技术同日而语，过去的技术要耗费大量的人力和时间，而且检测和识别的效果也比较差，而运用最新的机电自动化技术，不但大大的提高了检测和识别的效率，而且检测的效果非常好，极大的节约了人力资源和人力成本。机电自动化技术的好处就在于，这些机电自动化设备能够同时采集并处理大量的信息，这是人力无法比拟的，而且处理这些信息的速度很快，处理完这些信息之后就能得到及时的反馈，可以及时的对产品产生的缺陷做出分析和改进，另外，这些自动化设备都是按照相应的程序进行工作的，只要程序正确一般不会出现任何工作失误，因此机电自动化设备的工作质量非常高，对企业的发展有着巨大的推动作用。

1.2安全性极高，可靠性良好

机电自动化技术还有一个巨大的优点就是，机电自动化设备具有极强的安全性和可靠性。因为机电自动化设备在进行设计的时候，就已经安装了自我监测系统，这套系统可以对设备的工作状态进行实时监测，如果设备出现了故障或者工作状态不正常，那么自我监测系统就会立即发出提示信号，并且会自动采取相应的设备保护措施。机电自动化技术的安全性是非常高的，但是也不能排除某些意外的发生，但是即使发生了意外，机电自动化技术也能及时的阻止损失的进一步扩大。机电自动化技术的安全性和可靠性，在此得到了体现，这也正是机电自动化技术的重要优势，其实不仅仅是工业生产上需要机电自动化技术，甚至在以后的日常生活里，机电自动化技术也会得到应用，那时候的技术只会更加的智能化和人性化。

1.3节约大量的资源

运用机电自动化技术，可以节约大量的资源。首先就是可以节约大量的能源，因为机电自动化设备的智能化程度很高，设备每一时刻的运行状态都是在监测系统的监视之中的，如果设备处于低工作量的状态时，那么监测系统监测到的信息就会及时的反馈到设备的自动调节系统之中，然后自动调节系统马上就会调节设备的工作功率，及时减少能源的消耗。其次，由于机电自动化设备的自动化程度很高，所以企业对于人力资源的需求就会大大减小，节约了企业的人力资源成本。人都是需要休息的，但是设备却几乎不需要休息，可以二十四小时的处于工作状态而不会出现任何错误，不但提高了生产力而且节约了大量的资源。

2机电自动化技术的发展趋势

2.1向着智能化的方向发展

虽然机器具有很多人类难以比拟的优点，但是也有不足的方面。机器是不会进行思考的，只能按照人类所编写的程序去运行，而人类最大的优点就是会思考会创新。所以，以后的机电一体化技术一定要向着智能化的方向去发展。近年来，关于人工智能一直话题不断，世界各国的高科技领域都在对人工智能进行研究和开发。所谓人工智能，指的就是机器也可以像人类那样思考，甚至可能超越人类的智能。如果将这一技术与机电一体化技术相融合，那么对于机电一体化技术而言将是一个巨大的飞跃，工厂甚至不需要任何工人，极大的提高了生产效率和生产力。

2.2向着网络化的方向发展

二十一世纪是一个信息化的时代，更是一个互联网的时代，目前互联网的普及程度与十年前相比已经不可同日而语，各种电子产品几乎都有上网的功能。对于机电一体化技术而言，更要向着网络化的方向发展。如果机电一体化技术实现了网络化，那么可以想象到的是：在将来只需要一台手机，就能够操控整个工厂设备的运行，任何一台设备的运行状态都可以随时随地用手机查看，极大的提高了生产效率。

2.3向着微型化的方向发展

我国目前的机电一体化技术大多是应用于工业生产领域，而这些进行工业生产的设备大多比较庞大，运输困难而且占据了极大的空间，所以机电一体化技术有必要向着微型化的方向发展。微型化的设备可以极大的减少制造设备的成本，而且会为工厂节约更多空间，以前放置一台设备的空间，可以放置多台设备，极大的提高了生产力水平。

3总结

总而言之，机电一体化技术是一项具有广阔应用前景的一项技术，已经在工业生产领域大放异彩，不但提高了生产力而且节约了大量的人力物力资源，对于整个社会的发展都存在着积极的意义。因此，相关研究人员要做出努力，将这项技术不断完善。

参考文献：

[1]韦伟清.机电自动化技术的发展及其应用前景分析[J].建筑工程技术与设计,2014(18):949-949.

篇（6）

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.165

所谓机电自动化技术，指的就是把机械技术、电子技术和自动化技术融合在一起的一种综合技术。随着我国科技水平的不断发展，机电自动化技术也在日趋成熟，在工业领域上这项技术也在逐渐普及。任何技术都不可能是一成不变，都必须经过不断的改进，不断的推陈出新，最终才能做到完善。所以，相关技术人员必须重视机电自动化技术的创新和发展，提高生产力，加快工业发展的步伐。

1 机电自动化技术优点分析

1.1 提高生产力和工作质量

目前人们所处的时代属于信息时代，信息时代的特点就是，人们每天接收的信息量的都在呈几何式增长，知识更新和技术发展的速度非常快，人们的生活方式与过去产生了巨大的差异。同样的，机电自动化技术也在进行着快速的发展。比如说，现如今的对于工业产品的检测和识别技术已经不能和过去的技术同日而语，过去的技术要耗费大量的人力和时间，而且检测和识别的效果也比较差，而运用最新的机电自动化技术，不但大大的提高了检测和识别的效率，而且检测的效果非常好，极大的节约了人力资源和人力成本。机电自动化技术的好处就在于，这些机电自动化设备能够同时采集并处理大量的信息，这是人力无法比拟的，而且处理这些信息的速度很快，处理完这些信息之后就能得到及时的反馈，可以及时的对产品产生的缺陷做出分析和改进，另外，这些自动化设备都是按照相应的程序进行工作的，只要程序正确一般不会出现任何工作失误，因此机电自动化设备的工作质量非常高，对企业的发展有着巨大的推动作用。

1.2 安全性极高，可靠性良好

机电自动化技术还有一个巨大的优点就是，机电自动化设备具有极强的安全性和可靠性。因为机电自动化设备在进行设计的时候，就已经安装了自我监测系统，这套系统可以对设备的工作状态进行实时监测，如果设备出现了故障或者工作状态不正常，那么自我监测系统就会立即发出提示信号，并且会自动采取相应的设备保护措施。机电自动化技术的安全性是非常高的，但是也不能排除某些意外的发生，但是即使发生了意外，机电自动化技术也能及时的阻止损失的进一步扩大。机电自动化技术的安全性和可靠性，在此得到了体现，这也正是机电自动化技术的重要优势，其实不仅仅是工业生产上需要机电自动化技术，甚至在以后的日常生活里，机电自动化技术也会得到应用，那时候的技术只会更加的智能化和人性化。

1.3 节约大量的资源

运用机电自动化技术，可以节约大量的资源。首先就是可以节约大量的能源，因为机电自动化设备的智能化程度很高，设备每一时刻的运行状态都是在监测系统的监视之中的，如果设备处于低工作量的状态时，那么监测系统监测到的信息就会及时的反馈到设备的自动调节系统之中，然后自动调节系统马上就会调节设备的工作功率，及时减少能源的消耗。其次，由于机电自动化设备的自动化程度很高，所以企业对于人力资源的需求就会大大减小，节约了企业的人力资源成本。人都是需要休息的，但是设备却几乎不需要休息，可以二十四小时的处于工作状态而不会出现任何错误，不但提高了生产力而且约了大量的资源。

2 机电自动化技术的发展趋势

2.1 向着智能化的方向发展

虽然机器具有很多人类难以比拟的优点，但是也有不足的方面。机器是不会进行思考的，只能按照人类所编写的程序去运行，而人类最大的优点就是会思考会创新。所以，以后的机电一体化技术一定要向着智能化的方向去发展。近年来，关于人工智能一直话题不断，世界各国的高科技领域都在对人工智能进行研究和开发。所谓人工智能，指的就是机器也可以像人类那样思考，甚至可能超越人类的智能。如果将这一技术与机电一体化技术相融合，那么对于机电一体化技术而言将是一个巨大的飞跃，工厂甚至不需要任何工人，极大的提高了生产效率和生产力。

2.2 向着网络化的方向发展

二十一世纪是一个信息化的时代，更是一个互联网的时代，目前互联网的普及程度与十年前相比已经不可同日而语，各种电子产品几乎都有上网的功能。对于机电一体化技术而言，更要向着网络化的方向发展。如果机电一体化技术实现了网络化，那么可以想象到的是：在将来只需要一台手机，就能够操控整个工厂设备的运行，任何一台设备的运行状态都可以随时随地用手机查看，极大的提高了生产效率。

2.3 向着微型化的方向发展

我国目前的机电一体化技术大多是应用于工业生产领域，而这些进行工业生产的设备大多比较庞大，运输困难而且占据了极大的空间，所以机电一体化技术有必要向着微型化的方向发展。微型化的设备可以极大的减少制造设备的成本，而且会为工厂节约更多空间，以前放置一台设备的空间，可以放置多台设备，极大的提高了生产力水平。

3 总结

总而言之，机电一体化技术是一项具有广阔应用前景的一项技术，已经在工业生产领域大放异彩，不但提高了生产力而且节约了大量的人力物力资源，对于整个社会的发展都存在着积极的意义。因此，相关研究人员要做出努力，将这项技术不断完善。

参考文献：

[1]韦伟清.机电自动化技术的发展及其应用前景分析[J].建筑工程技术与设计，2014（18）：949-949.

篇（7）

“机电一体化”这个称谓最早来自日本，主要是指运用机械、光学、计算机、微电子、自动控制及信息等技术进行多学科交叉综合的技术，它不是将电子技术对机械的简单代替，而是将计算机、微电子及信息技术跟机械系统组成一体的最佳系统，机电一体化有效地提高了煤矿工作的效率及安全性。

1.煤矿机电一体化的重要作用

1.1机电一体化提高了煤矿工作的安全性及可靠性

原来的煤矿工作中，环境很恶劣，煤矿工人经常是高负荷、长时间地在充满煤尘的潮湿环境中工作，严重影响到了他们的生活质量及身体健康，在一些情况下，甚至还会危及到人身安全，我们时常会在各大媒体上，看到关于煤矿事故的新闻。而机电一体化技术在煤矿中的应用，尤其是煤炭的采掘、运输及提升等，不仅有效地把煤炭工人从繁重体力劳动里解脱出来，还降低了矿难的发生率，有效地保证煤矿工人的生命安全，使煤矿工作的可靠性及安全性得到了很大提高。

1.2提高了劳动效率，增加了煤矿企业的经济效益

机电一体化在煤矿中的应用，使其原来的落后生产方式得到了很大改变，而且自动化的设备使原有的煤矿作业模式得到了彻底地改变，降低了煤矿工人劳动强度的同时，有效地提高了劳动生产率及劳动效率，这使得煤炭产量大幅度增加，提高了煤矿企业的经济效益，同时煤矿工人的劳动收入也得到了提高，改善了生活质量，并带动了地方经济的迅速发展。

2.有关煤矿机电一体化的应用

2.1机电一体化在煤矿采煤机中的应用

在煤矿采煤机中，所应用的机电一体化设备是电牵引采煤机，它与原来的液压牵引相比，具有很多的优点，一是电牵引采煤机的牵引特性更好，能够在采煤机前进的时候提供牵引力，从而克服阻力向前移动，还能够在采煤机向下滑动时发电制动，并向电网及时反馈电能；二是运行更可靠，使用寿命也更长电牵引除了电动机的整流子及电刷有磨损外，其他的原件都是完好无损的，因此它在工作的时候更为可靠，故障及维修都比较少，寿命还长；三是电牵引采煤机还能够应用在大倾角的煤层上，这是由于它的轴端装有制动器，能够用在较大倾角的煤层上，且不需要其它的防滑装置；四是电牵引采煤机的动态特性更好，反应也更为灵敏，这是由于电控系统能够对各种参数进行及时地调整，以免采煤机的超载运行；五是电牵引采煤机的结构更为简单，效率也更高，电能转为机械能时，一次就可达99%，而液压采煤机仅能转换65%-70%。

2.2机电一体化在煤矿提升机中的应用

机电一体化在矿井提升机中也得到了广泛的应用，主要体现为采用的是全数字化控制的交直流提升机，它融合了机械、电力电子、计算机及自动控制等技术，并将滚筒和驱动结合在一块，极大地简化了机械生产结构，运用数字化技术有效地提高了提升机的可靠安全性，而在连接方式上则采用了总线的形式，这对电气安装程序进行了简化，其优点还有这种提升机的硬件配置较为简单，能够相互兼容。并且现在这种提升机放弃了原系统中的转子电阻，有效地节约了电阻电能的消耗，而且将原消耗的转子电能反馈给电网，从而节省了30%多的电能。

2.3机电一体化在煤矿监控系统中的应用

机电一体化在煤矿生产中最典型的应用是矿井安全生产监测监控系统的应用，尽管监控技术在我国煤矿工作中的应用较晚，但在我国的发展应用还是比较迅速的，而且我国的监测监控系统已经初步踏入了国际先进水平行列，像研制出的KJ90与KJ95系统等，现在的监控系统的特点主要是智能化的程度在不断的提高，可以随时与互联网连接，系统中的应用软件使用的都是Windows的操作系统。我国也制定了有关煤矿的法规，所有的煤矿井都要安装监控系统，这在一定程度上保证了煤矿生产的安全性。

2.4机电一体化在煤矿带式输送机中的应用

由于带式输送机具有输送量大、连续输送距离长、效率高、运行可靠及自动化等优点，已成为我国煤矿中的主要运输设备，现在我国所应用的输送设备是机、液、电一体化的可控软启装置，是专门为煤炭及金属矿石长距离的带式运输所设计的，这种带式运输机能够有一台或者多台CST进行驱动，在我国一般采用的是三点驱动，其长度和运量上都还存在着限制，在功能、寿命、灵敏度及可靠性上都还存着一定的差距。

2.5机电一体化在煤矿其他设备中的应用

机电一体化在煤矿的其他设备中也被应用来，如把液压控制欲计算机技术进行结合，能够将液压支架带往电液控制方向发展，从而实现双向邻架或者自动移架，避免了顶板与支架间产生的冲击；在开关上，也由原来的高压开关柜转变成了真空开关，使其使用寿命更长，维护量减小的特点，高低开关柜则运用了微机进行保护，使其具备了网络功能，能够进行远程的遥控、遥测、遥信及遥调；在煤矿的主扇上，使用了变频设备，能够依据风量的大小自动进行频率的降低或者提高，使风量平衡，从而节省了30%多的电量，有效地实现了煤矿机电一体化的低能耗、高效及环保的目标。

3.有关煤矿机电一体化的发展动态

随着现代科技的迅速发展，煤矿机电一体化技术也得到了迅速的发展，计算机及网络技术能够对煤矿井下现场进行监控，而且还能覆盖到单个设备及单个数据的测量，并且能够在地面上的任何一台计算机设备上查阅相关的信息，还能向井下发送信息，每个等级的管理者可以在矿井、区队、车间、企业或者企业以外的其他地方进行控制、管理及调度，这些控制及网络系统有效地改变了传统的煤矿技术及产业结构，为煤矿带来了巨大的发展。煤矿机电一体化的发展趋势应该是，跟紧煤矿产业科技发展的前沿，积极开发具有自主知识产权的开采技术和配套设备的核心技术，研制出具有大功率化、大型化、高适应性、自动化及遥控技术的一体化装备，从而在技术上占领制高点。同时要开发以微机与微机处理器为基础的煤矿矿井设备及健康监测系统的应用，并成为现代煤矿机电一体化的重要发展标志。要有效地运用现代煤矿机电一体化发展，要注意以下几方面的工作，一是煤矿机电一体化管理工作的加强，这需要抓好一体化的设备技术管理工作，还要抓好现场管理工作，充分发挥机电功能的同时，要加强生产的安全管理，还要根据实际情况对机电设备进行大胆的技术改造；二是进一步加强煤矿机电一体化的智能控制，对矿井的灾害及安全性进行及时的预测与控制，其准确性更高，这对煤矿工作来说，具有很重要的意义；三是煤矿机电一体化的进一步自动化与数字化发展，尽快地达到世界先进水平。

4.总结

煤矿机电一体化设备具有高智能化、程序化、信息化、体积小、操作方便及安全性能高等优点，这使得它在煤矿企业中被广泛的应用，并有效地提高了煤矿企业的生产能力，从而提高了煤矿企业的社会效益和经济效益。煤矿机电一体化在煤矿企业中将会进一步地得到发展，并追赶世界先进水平的发展，在煤矿机电一体化的有效应用中，也离不开煤矿合理科学的管理。

【参考文献】

［1］张春利.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].科技创新导报,2010(13).

篇（8）

1 关于机电一体化教学不足的分析

经过多年的不断积累和改进，我国机电一体化教学模式、手段等方面均有了明显改善，但是依然存在很多不足之处，具体表现如下：

首先，机电一体化教学在教学内容选择方面，比较重视传统机械维修部分的讲授，对现代电子电气方面的知识涉及较少。比如在生产过程中的单片机种类繁多，但是在实际授课过程中则以51系列的单片机为主，限制了学生接触外界的视野，特别是近些年来随着传感器与网络技术的出现，工业用的机电设备出现更新换代的速度大大提高，这就需要学生尽可能掌握传感器、自动控制等方面的专业知识，才能在实际工作中胜任机电设备的维修、保养等基础工作。

其次，在传统机电专业一体化教学中，教师往往把传授理论知识做为教学的重点和评估标准。这样的安排具有其存在的合理性，有利于学生对理论知识掌握系统化，也为学生以后从事开发产品设计奠定基础。但是，从学生就业的角度来看，大部分学生毕业之后往往是在生产的第一线，从事机械设备的安置、操作并对其维护等工作，这要求学生的实操能力过关。令人遗憾的是，大部分机电一体化教学都与社会实际需求是脱节的。因此，为了培养综合素质高、社会适用的机电人才，需要对机电一体化专业的教学进行适当的改革和创新。

除此以外，机电一体化教学的教学方法和能力培养也存在很大改进空间，与其它课程相比，机电教学本身对学生空间想象、逻辑思维等能力都要求较高，更需要新的教学手段和方法来优化课堂教学，但是很多学校还没有实现专业化的教学平台的全覆盖，对以信息化为代表的新型教学辅助手段应用较少。同时，学生对一些学科交叉知识的整理能力不够，这也导致了学生本应具备的综合能力和机电工程素质变得异常薄弱。

2 机电一体化教学改革与创新初探

2.1 合理设置教学内容

2.1.1 引导学生正确认识机电一体化的意义

机电一体化技术是对电气技术、机械技术、计算机技术、微电子技术以及信息技术的有机融合。它是一个自动化的生产过程，从业者通过对计算机的运用，研发出电气、液压和光电器件产品。因此学生需要综合掌握多门技术，达到融会贯通的程度。在教学过程中，教师要科学合理设置教学内容，根据学校专业实际特点展开教学，不能偏重于某一个方向，导致学生的机电一体化技术掌握不全面，对学生未来的就业产生影响。

2.1.2 对不同的教学内容运用不一样的评估标准

对于基本理论知识而言，它让学生解了基本概念，培养了学生的基本素质，为以后的专业知识学习奠定良好的根基。对于这部分知识在教学过程中以“必需、够用”的标准来授课。因为机电一体化技术是多门技术的综合，知识面宽，学习内容多，教学课程有限，因此应加强核心专业知识的学习，重点强调核心课程。教学质量评估也是以核心课程做为重点的考核内容。

2.1.3 注重提高学生的综合素质

学生在技术知识掌握的同时，毕业后从事某个工作岗位，接人待物、为人处事的能力和素质也要加强。在学习过程中，教师要指导学生建立正确的世界观、人生观、价值观，塑立良好的职业态度，加强创新能力、团队协作能力、交流沟通能力的培养。

2.2 应用形式多样的教学方法

2.2.1 借助多媒体进行教学

机电一体化专业课程的电线图、机械设备图形比较多，借助于多媒体的教学手段，运用PPT制作课件，集图形、动画、声音于一体，形象生动，有利于教师直观地表达课程内容，特别是对抽象的知识进行仿真教学，能够有助于学生对知识的深度理解。

2.2.2 注重理论与实际生活的结合

机电一体化技术是一门操作性强的专业，因此在教学中，教师要注重实践的培养，善于把实际生活的案例与课本的理论知识相结合，密切联系生活，启发学生思考，提高学习主观能力性，有助于学生对所学课程的掌握。比如，教师在讲解直流电机工作原理的教学过程中，可以以用高速磁悬浮列车的实际案例进行讲述。

2.2.3 与时俱进，分享技术动态和就业资讯

科学技术的发展是不断进步，日新月异的，为了能够了解行业的最新消息，教师应该与时俱进，主动去了解行业的最新技术动态，并将它与学生分享。比如，电气自动化技术网、北极星电力网、工控人家园等网站里面有很多关于电气技术、机械技术等专业的知识，教师可以从中了解最新动态，并鼓励学生在课余时间登陆相关的论坛来加强学习。此外，教师可以从一些企业家、已参与社会工作的学生获取到就业资讯，分享给学生，让学生了解岗位的需求及需要掌握的技能，了解自己的不足，让学生在以后的教学中加强学习，同时让学生体会到就业的紧迫感。

2.3 培养和锻炼技能，注重生活教学

2.3.1 举办竞赛提高学生技能和水平

教育的目的是为了应用。为了提高学生的实践能力，教师可以举办一些技能竞赛。教师可以在班级里通过抽签把学生分成若干小组，再根据班级里学生的水平，从设备组装、电路的连接、气路连接、编写控制程序等诸多方面出问题。学生把所学的知识运用到教师的问题中来，通过不断地讨论、探索、调试，最终完成教师的要求。教师对学生完成的作品进行评分，对优秀的作品有适当的奖励，并可以推荐到院级、省级比赛。通过组织竞赛，可以在实践中检验学生的学习水平，运用知识的灵活程度，提高学生的实际操作能力。同样地，比赛的结果也可以对教学水平有所检验，让教师了解学生的学习还存在欠缺的地方，对不断改善教学质量有促进作用。

2.3.2 鼓励学生参与企业的实习

篇（9）

自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.

(一)"机电一体化"的发展历程

1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;

2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;

3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势

1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.

2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

三、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。

(一)北京“机电一体化”工作面临的形势

1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度

(1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。

(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。

(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。

(4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。

(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。

(6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。

2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。

1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。

3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

(二)北京“机电一体化”工作的任务

北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。

1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点

(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶

国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。

(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平

对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。

(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度

风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。

(4)优先应用CAD／CAM技术，工业设计水平提高要有新目标

北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统CAD的应用率为17%，CAD的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。

2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标

(1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。

(2)单项目标：

·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。

·汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。

·PLC的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。

·“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。

·模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。

·其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。

五、北京发展“机电一体化”的对策

(一)加强统筹安排，协调发展计划

目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!

(二)强化行业管理，发挥“协会”作用

目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。

“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

(三)优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。

(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：

抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；

篇（10）

自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.

(一)"机电一体化"的发展历程

1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;

2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;

3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势

1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.

2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

三、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。

(一)北京“机电一体化”工作面临的形势

1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度

(1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。

(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。

(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。

(4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。

(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。

(6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。

2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。

1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。

3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

(二)北京“机电一体化”工作的任务

北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。

1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点

(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶

国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。

(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平

对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。

(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度

风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。

(4)优先应用CAD／CAM技术，工业设计水平提高要有新目标

北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统CAD的应用率为17%，CAD的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。

2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标

(1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。

(2)单项目标：

·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。

·汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。

·PLC的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。

·“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。

·模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。

·其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。

五、北京发展“机电一体化”的对策

(一)加强统筹安排，协调发展计划

目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!

(二)强化行业管理，发挥“协会”作用

目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。

“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

(三)优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。

(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：

抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；

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随着时代的发展与社会的进步，煤炭工业在我国社会主义现代化建设过程中所起到的作用变得越来越大。而现代煤炭机电技术在煤矿企业开采、挖掘、运输等多个方面的应用，在优化煤矿企业生产流程与提升煤矿企业的节能降耗效率等多个方面起着积极地促进作用。因此，在新时期加强对现代煤炭机电技术的应用及前景分析，是当前摆在人们面前的一项重大而又艰巨的任务。

1 关于现代煤炭机电技术的概述

所谓现代煤炭机电技术，就是指由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术等多项技术理论有机融合而形成的一种既独立又有交叉的科学。随着计算机技术与微电子技术的发展与应用，不仅有效改善了当前每天机电设备的性能，而且有效地增加了煤炭机电设备的应用范围。

2 针对现代煤炭机电控制系统功能的概述

现代煤炭机电控制系统功能的主要内容包括以下四个方面：一是现代煤炭机电控制系统具有提升企业节能降耗效率与煤矿生产效率，比如说在煤矿生产的过程中胶带输送机、通风机、提升机、变频启动机等机电设备的运用，不仅有助于提升煤矿的生产效率，而且有助于节省超过百分之三十的电量；二是现代煤炭机电控制系统具有安全操作与远程遥控的功能；三是现代煤炭机电控制系统具有在线监控、自动报警以及故障自诊的功能，比如说现代煤炭机电技术对于煤矿生产过程中所使用的作业装置、制动系统、电机以及液压系统等一系列设备的在线运转状态进行在线监控，在出现技术故障的时候，机电设备可以自行报警并向维修人员提示准确的故障发生位置，这种功能的出现在很大程度上减轻了维修人员的工作量，有效降低了机电设备维修的费用；四是现代煤炭机电控制系统具有半自动化或者自动化的操作功能，这不仅有助于降低由于操作人员缺少专业技术或者操作经验而导致的经济损失，而且有助于减轻机电设备操作人员的工作量，提升他们的工作效率。

3 针对开发现代煤炭机电技术重要意义的研究

在社会主义现代化建设的新时期加强对现代煤炭机电技术的开发与研究，具有以下三点意义：一是加强对现代煤炭机电技术的开发与研究，有助于提升煤矿生产的能力与煤矿排水、供电、提升一级通风等多个环节的安全运转能力；二是微电子技术与计算机技术在煤矿机电设备中的应用，有助于提升煤矿生产的工作效率、经济性与安全性；三是加强对现代煤炭机电技术的开发与研究，有助于推动煤矿设备管理方法与模式的改革进程，进一步提升煤矿生产管理的质量与水平。

4 针对煤矿生产机电设备性能标准的研究

4.1 性能标准之一——智能性标准

现代煤炭机电技术在研究过程中最为基本的要求是智能化，这项要求使得现代煤炭机电设备融合了液压技术、电子技术以及机械技术等多项技术的优势，有效地提升了煤炭设备的综合性生产能力。当前在煤炭生产过程中应用最为广泛的是以微处理器或者微机处理器为中心的微电子控制系统，它对机械设备与机电设备操作人员的专业技能的要求变得越来越高，对煤炭科技的发展提出了更大的挑战。

4.2 性能标准之二——可靠性标准

可靠性标准是微电子控制系统在煤炭生产过程中最为重要的一项性能标准，这是因为煤炭机械设备在一般情况下都在矿井下工作，但矿井下的工作环境长期受到潮气、煤尘、地质变化、磁场、电以及机械振动所带来的不利影响，给微电子控制系统的广泛应用带来了很大的挑战。

5 针对现代煤炭机电技术应用的研究

5.1 应用之一——现代煤炭机电技术在煤矿提升机中的应用

现代煤炭机电技术在煤矿提升机中应用的主要表现是：全数字式的煤矿提升机主要采取主线的方式，不仅可以有效简化电气的安装程序，而且其中的应配件相互兼容，可以有效实现软件的控制与瞬间加速度的改变等目标，我国当前使用多的是全数字式的直流提升机与变频交流提升机。其中后者在更多的成分上利用计算机技术，对设备的制动回路、安全回路、驱动回路以及电源进行实时的检测，这在很大程度上提升了煤炭提升机的安全性，为矿井工作人员创造了更加稳定安全的工作环境。在提升机工作的过程中，多采取间接测量或者直接测量容器相对位置相结合的模式，同时在此过程中对两者进行科学地校正与比较，从而使得煤炭提升机可以实现运行过程的自动控制。

5.2 应用之二——现代煤炭机电技术在煤矿安全生监控中的应用

现代煤炭机电技术在煤矿安全生产监控中应用的主要表现是：我国政府为了提升煤矿安全监测的水平与质量，在对多个国家的煤矿安全监控技术进行考察之后，从法国、波兰、德国以及美国等多个国家引进了一批先进的矿井安全监控系统，同时并结合我国煤矿生产的现状研制出了符合我国煤矿企业安全生产的安全监控系统，比如说KJ4，KJ2。这两种煤矿矿井安全监控系统的广泛运用，不仅有效提升煤矿生产企业的安全生产能力，而且降低了安全生产事故发生的概率，有力地维护了国家集体与人民群众的生命财产安全。

5.3 应用之三——现代煤炭机电技术在矿井带式煤炭输送机的应用

现代煤炭机电技术在矿井带式煤炭输送机中应用的主要表现是：矿井带式煤炭输送机是当前我国多数矿井原煤输送过程中最为常用的一种运输设备，而现代煤炭机电技术的应用，使得长距离、大功率带式煤炭运输机的研究与开发进度加快。同时现代煤炭机电技术的应用，有助于带式煤炭运输机中关键部件与主要技术的产品开发与理论研究。同时以PLC为中心的可编程机电控制设备、行星齿轮的减速器以及调速型的液力耦合器的研究与应用也为提升带式煤炭输送机的工作效率与工作平衡性创造了良好的外部环境。

6 关于现代煤炭机电技术发展前景的研究

要想我国的现代煤炭机电技术拥有良好的发展前景，需要做到以下四点：一是政府要充分运用自身的财政手段与行政手段加大对现代煤炭机电技术的开发与研究力度，并积极地引进国外先进的煤炭机电技术与机电设备，在有效结合我国特殊的国情之后取其精华去其糟粕，努力发展具有自主知识产权的现代煤炭机电设备；二是要采取措施提升煤炭机电技术规范化、标准化以及系统化的标准，并将计算机纳入到煤炭机电设备的研究之中，同时要选择功能相对完整的嵌入式类型的计算机以充分保障机电设备的运转可靠性；三是要采取措施强化对煤炭生产专用传感器的开发与研究，在最大程度上实现煤炭生产专用传感器的集成化、数字化、多维化以及智能化目标，从而有效提升煤炭生产专用传感器的测量精准率；四是要采取措施提升煤炭机电设备的通信功能，这就需要选择一种开放性极强的通信模式模块，以实现有效判断煤炭机电设备与四周环境之间的关系与有效控制煤炭机电设备与控制网络之间的通信。而现代煤炭机电技术的发展趋势主要包括以下三点：一是非煤炭机电设备经过一系列改造，可以增加更多的用途；二是煤炭机电设备朝向低污染、性能好、低粉尘、可靠性强以及高效节能的方向发展；三是煤炭机电设备的通信功能得到更好的研究与应用。

7 结语

随着现代煤炭机电技术的广泛运用与发展，其在煤矿生产与运输煤炭等过程中所起到的作用变得越来越突出。再加上人工智能、光纤、生物工程以及网络工程技术的加入，使得现代煤炭机电技术的功能逐渐强大，其应用范围也随之变大，不仅有助于提升煤炭企业的经济效益与社会效益，而且有助于促进现代煤炭机电技术的发展。

参考文献：

[1]朱登山，朱伟伟.现代煤炭机电技术应用及前景分析[J].现代商贸工业，2011（14）.

[2]王洪波.机电一体化技术及其应用研究[J].中国集体经济，2008（06）.

[3]张莉.机电一体化技术在煤矿中的应用[J].山西煤炭干部管理学院学报，2008（01）.