第一篇：機電工作的認識

機電工作的認識

煤礦機電安全工作是一個系統工程，無論是管理者、還是職工，都要從講政治的高度來做好安全工作，確保職工生命和國家財產的安全。抓安全的過程中最重要的一環就是搞好職工技能培訓工作。必須做到凡在崗的礦井維修電工、地面電工等特種作業人員，按要求持證上崗。通過集中學習、定向培養等形式，強化安全技術培訓，加快步伐建設一支高素質、能駕馭新技術的機電專業人才隊伍，促進機電工作盡快走上良性循環、健康發展的軌道。

一、采取一切可行的手段，加大設備投入和改造，對照《煤礦安全規程》及有關行業標準，做出規劃，確保煤礦必須的生產裝備的正常運轉和更新換代，對保護裝置不齊的設備必須按照《煤礦安全規程》的要求，完善保護或予以更換。要把好設備的進入關和維修關，保證按標準要求使用和維修設備，堅決杜絕偽劣機電產品、無煤安標志產品、非防爆產品在煤礦的濫用，從源頭上消滅事故源。

二、積極采用新裝備、新技術、新工藝，推廣使用新設備、新技術、新工藝，特別是創造條件使用綜合機械化設備，避免采用低設備投入、大量投入人員、點多面廣、效率低下的人海戰術，應走出惡性循環圈，采用先進工藝流程，減少事故發生源的個數，真正實現礦井的安全、高產、高效。斜巷行人行車綜合監測保護裝置、軌道運輸監測監控系統、膠帶運輸監測監控系統、變電所監測監控系統等先進技術和裝備的應用，既能減少人員配置，又能加強井下安全質量的管理。

三、建立健全各種規章制度，制度是一種約束機制，是指導職工

如何開展工作的尺度，只有制度完善、管理到位、責任到位，才能保障機電設備的正常運轉。而安全生產責任制是最基本的一項安全制度，是所有安全生產管理制度的核心。因此，為貫徹落實安全生產方針，必須嚴格落實生產責任制、工種崗位責任制、事故責任追究制等，實行安全工作人人管理，使安全工作做到層層有人抓，事事有人管，人人有專責。

四、組織一支由技術水平高、業務能力強的專業人員組成的隊伍，對每月或者每兩個月對礦井進行“專家會診”，對供電網絡進行認真核算，找出供電系統、其他網絡存在的主要問題，提出科學合理的系統優化方案。

五、做好機電管理，必須從搞好安全、服務生產、降本增效、技術創新的角度進行定位，把工作方向和著力點放在提高安全裝備水平上。要高度重視機電設備投入和技術創新工作，不斷推進技術創新和升級。結合實際，加強井下電氣設備和流動設備管理。

作為馬家巖的一員我將努力營造“心齊、氣順、風正、勁足”的氛圍，最大限度地發揮一線管理人員的作用，為馬家巖的發展打造一支有戰斗力的機電隊伍。

機電科

趙曉央

第二篇：機電專業認識學習報告

認識實習報告

學院機電學院

學號

姓名

（一）、實習簡述

這次能有機會去工廠實習，我感到非常榮幸。雖然只有兩個禮拜的時間，但是在這段時間里，在老師和工人師傅的幫助和指導下,對于一些平常理論的東西，有了感性的認識，感覺受益匪淺。這對我們以后 的學習和工作有很大的幫助,我在此感謝學院的領導和老師能給我們這樣一次學習的機會,也感謝老師和各位工人師傅的的悉心指導。

（二）、實習工作說明:

我們這次實習，主要在三個廠區進行實習。在車間師傅的詳細講解和悉心指導下，我們詳細的了解了每個工段的設備和操控系統，初步了解了工廠各個工段的工藝指標，對工廠的管理制度也進行了簡單的了解，在實習的最后一天，我們還參觀了公司產品、一些先進設備。初步認識了產品的制作流程和車間的情況。

（三）、實習單位簡介及認識:

下面我將對幾個廠一一介紹，并闡述一下我的認識。

1.西航：

中航工業西安航空發動機(集團)有限公司(簡稱“中航工業西航”)建于1958年,是中國大型航空發動機制造基地和國家1000家大型企業集團之一，公司有工程技術人員2500多名，擁有各種國內外先進的冷、熱加工設備和計量測試設備4000余臺（套），先后取得了150多項省、部級以上科研成果獎。研制生產了渦輪噴氣發動機、渦輪發電裝置、渦輪風扇發動機、燃氣輪機。2001年公司改制組建為由中航工業控股的、華融資產管理公司參股的有限責任公司，并成立了以西航集團公司為母公司、以資產為紐帶，母子公司體制的西安航空發動機集團。

中航工業西航以“航空報國，強軍富民”為己任，國內外市場并重，形成了以航空產品為主導，國際航空零部件生產、多元化民品和第三產業共同發展的格局。公司還分別與英國羅羅公司、美國普惠公司和以色列葉片技術公司、德國巴克杜爾公司建立了三家合資公司；與眾多國際著名的航空企業建立了穩固的合作關系，外貿創匯連續多年位居國內同行首位。公司產品開發形成了以劍桿織機、高速線材精軋機組、燃氣輪機、風力發電機組、石化設備、鋁型材等為主導、涉及眾多行業的高技術、高附加值、多元化的產品群。公司的質量體系通過了ISO9000系列標準認證。公司被列為國家863計劃CIMS工程應用示范企業。

西航紅旗廠是我們區的第一個廠房，相比于其他的廠房，紅旗廠明顯自動化程度高，設備也更加先進。首先在紅旗廠工作人員的帶領下，我們參觀學習了西航的發展歷程和部分產品的展示。雖然還未親眼目睹發動機制造的場面，但隨著紅旗廠幾十年來的風雨歷程，已經感受到先輩們在發動機制造行業上投注的巨大的報國熱情，獨立自主、開拓創新的勇氣，以及紅旗廠自五八年建廠以來在新中國航空事業上的偉大成就。在隨后的成品展覽中我第一次看到了航空發動機實物以及1:1模型。其中有西航主打產品渦扇9型飛機發動機和較為老式的WP8型發動機。在這里我學到了渦輪發動機的工作原理以及加力助推的原理（據說打開加力助推會大大損耗發動機壽命，因此開加力是需要批準的）。通過渦輪葉片之間相對高速搓動是的發動機內部產生極大的氣壓差，并將高壓氣體送入燃燒室與氣化的燃油爆燃并產生推力。而WP8型已基本被淘汰，目前用于機場除雪工作。隨后我們還看到了渦輪葉片的樣品，以前還從來不知道一塊金屬也能做得如此精致，葉片的弧度絲毫看不出加工的痕跡。進場后師傅帶我們參觀各種大型數控機床，并講解簡單的工作原理，讓我們對一些零件的加工有了感性的認識。

2.陜汽

公司簡介 陜西汽車集團有限責任公司（以下簡稱陜汽集團），總部位于美麗的十三朝古都、國際文化名城——陜西省西安市，是國家選型對比試驗后保留的唯一指定裝備我軍的重型軍用越野車生產基地，以開發和制造中國第一輛重型軍用越野汽車（延安SX250）、成功引進斯太爾重型汽車生產項目、引進德國MAN公司先進重卡技術開發生產出具有當代國際水平的德龍F2000系列重型汽車而聞名。陜汽集團與濰柴動力、康明斯公司、法士特公司等重卡優秀資源企業形成的戰略聯盟，從而提升了陜汽集成創新的能力，及時自主開發出08款成熟國Ⅲ全新系列重卡產品，技術水平始終保持國內領先水平，最大限度地滿足用戶需求。以實現企業可持續發展為目標，大力開展對外合資合作，通過廣泛吸收社會資本，使集團生產能力迅速提升，規模不斷壯大，現已達到年產重型卡車5萬輛，中型卡車2萬輛，大客車(底盤)1500輛，重型車橋8萬根的能力，并擁有散熱器、油箱、傳動軸及其它汽車零部件生產能力5億元以上。陜汽集團占地面積326萬平方米，擁有固定資產19.8億元，職工近11000人，其中工程技術人員和專業管理人員2000余名，產制造、檢測調試、市場營銷和零部件生產制造體系，并首批通過了中國國家強制認證（3C）、GJB9001A-2001國軍標認證及ISO9001：2000質量體系認證。通過與德國曼公司的長期合作，陜汽集團獨家引進暢銷全球的MAN F2000系列重卡技術，從而形成了中國重型汽車升級換代新產品。目前陜汽集團產品覆蓋重型軍用越野車、重型卡車、大客車（底盤）、中型卡車、重型車橋、康明斯發動機等領域，具有特色鮮明、規格齊全、性能可靠的四大類一千多個品種序列。并在重型軍用越野汽車、大噸位商用車和高檔大客車(底盤)制造領域具有獨特的優勢，技術水平始終保持國內領先，成為國家選型對比試驗后保留的唯一指定裝備我軍的重型軍用越野車生產基地。

我們進入這個汽車廠后，首先映入眼簾的就是滿目的軍用汽車，從吉普到重卡，每一個部件都是陜汽集團的產品。在路上行走的時候，還有試車員在測試吉普車的機動性，剎車能力。廠子安排的一個師傅帶我們走進廠房。看了一下幾個車型的裝配生產線。我們看到生產工作還在緊張的進行中。師傅對我們講，軍車最重要的就是可靠性和簡單實用性。對于普通車追求的舒適性不是那么的看重。所以我發現軍車上基本沒有木質結構的存在，整車都是由不同型號的鋼材，合金做成的，十分牢固。

3.之后我們還參觀了海紅軸承廠，中航西控，建設機械廠，這里就不一一列舉了。

（四）、實習感悟與理解

這短短的時間內，我收獲了很多的東西，這些都是我在學校里和課本上找不到的，現在我們已經是大二了，馬上就要踏入社會，這些實踐性的東西對我們來說是至關重要的，它讓我們脫離了書生的稚氣，增加了對社會的感性認識、對知識的更深入的了解。

在以前的頭腦中，我認為的工作都是很美好的，我想企業和工廠應該都是挺漂亮、挺大起的。現在不都是在講環保、講生態化嗎，將來的工作環境肯定是整潔美麗的，工作應該也是有趣輕松的。我就是懷著這種憧憬到了我們的實習工廠。一下車我就傻眼了，天哪！這個地方到處都是刺鼻的氣味，到處是一片落塵，原來老型化工廠就是這樣子的啊，經過工人師傅的初步介紹才知道，我國的早期建廠的化工廠由于技術含量相對比較低，屬于勞動密集型產業，各項生態指標不可

能達到現代化的工廠水平。這也是我國化工行業相對比較落后的一個現狀，但是這也說明化工行業在我國還有很大的發展空間。也就是說我們這一代的化工專業的學生也有很大的發展空間。第一天由工廠領導帶我們參觀了生產線、工人師傅給我們進行了入廠安全講座。第二天我們就正式進入車間參加生產。我們私人一組，每個車間的師傅負責帶我們生產學習，現在的化工廠自動化程度比較高，工人勞動相對比較輕松，但是一般一個產間一班就一個人，一班的時間是8個小時，也就是說，工人師傅要一個人在一個崗位上一呆就是八個小時。一開始我們都覺得不可思議，對于我們來說，在學校里有豐富多彩的娛樂活動和同學朋友，這八個小時單調的工作難以想象，但是隨著與工人師傅共同工作的時間久了才知道自己的想法是多么的幼稚，我們現在吃穿不愁，但是真正到了社會上，首先我們的自己養活自己！然后的為家庭擔起相應的責任！我們必須靠自己的勞動來實現這些！這時我們就不會覺得這八個小時是多么的漫長了,因為這八個小時的背后是我們勞動換來的收獲。

和我們在一起工作的工人師傅文化水平不是很高，平均是高中畢業，但是在通過長久的實際工作，他們的經驗和熟練程度是我們這些大學生在課本上得不到的，所以，今后走入社會，我想我首先應該克服的就是眼高手低的毛病，俯下身來、踏踏實實的工作，去積累自己的經驗，增加自己的知識！但是由于工人師傅的文化水平有限，這也是一個很大的制約性因素，他們可能在這個崗位上干了很多年，可以說比他們的領導干的都好，但是他們并不知道這其中的原理、管理上的因素，所以，文化水平可能永遠是他們工作生涯中的一道障礙，從這當中，我知道了知識的重要性，它是我們不斷學習的基石，也是我們前進的資本，我想通過實習我會更加珍惜自己的學習。

通過實習，我覺得我們應該培養好學好問的習慣，不管遇到什么只要是自己不明白的都要問清楚不留疑問。要培養好學的好習慣。

在實習時的工作學習同時讓我認識到社會是殘酷的，沒有文化、沒有本領、懶惰，就注定你永遠是社會的最底層！但同時社會又是美好的，只要你肯干、有進取心，它就會給你回報、讓你得到自己想要的！

總之，雖然實習的時間很短，但對我來說，收獲是很大的。我會更加珍惜我的學習，并且用實習的心得時時激勵自己，不斷鍛煉自己使自己成為一個有上進心，有理想，有抱負，符合社會需要的好青年！

第三篇：對高速公路機電的認識

一、政策取向

過去國家政策都是加快完善高速公路路網建設，形成中國高速公路主干網。在過去的十年里，是高速公路發展的黃金時期，也就是說，趨于國家政策的影響，我們注重的是基礎設計建設，加快了建設的步伐，導致我們今天的產業是以設計為主，也就是應用各種先進的電子產品，設計高速公路電子監控管理體系，從而市場上也出現了不同形式的高速公路機電產品。作為設計方來說，我們只是集成了這些先進的電子產品做一個硬件管理系統，并對服務功能加以要求，所以形成不同設備廠家的產品及管理軟件。

如今，十二五規劃內容是公路水路信息化，這就意味著我們高速公路機電行業的另一個開始。這樣來說吧，由于高速公路的運營性質，它以后會成為各種運輸交通工具的服務系統，那么也就意味著，所有交通管理人員都要為通過這條路的各種交通車輛及司乘人員進行服務。由于高速公路里程都比較長，所以我們要用先進的電子產品對高速公路進行實時有效地監控，只有完善監控服務系統，那么我們才能很好的去管理服務于運行車輛。現如今，我們硬件上建立了豪華的監控大廳，但是監控大廳的硬件跟軟件不能很好的配，還達不到智能監控的目的。例如：事故、堵塞報警、隧道事件監測誤報警。

總之我們缺乏一個完整的軟件團隊。

二、現狀與存在問題及解決方法

1、路網綜合監控智能化

平原段密集監控攝像機、誘導顯示屏等監控設備，如此大的圖像傳輸量采用光傳輸系統。監控室收集如此多的監控信息，必須通過軟件整合，但是目前各廠家產品不一樣，協議不一樣，也沒有統一的軟件，所以需要一個能集所有監控設備為一體的軟件，對所有的設備進行管理。

2、聯網監控

目前的聯網方案，另外各運營公司不一樣，不一定會采用同一種廠家的產品，所以協議不一樣，所以人事關系處理是一個關鍵的問題。再次，現在采用高清攝像機，那傳輸帶寬又是一個問題。我個人認為，聯網監控以后會采用專門的設備進行傳輸。

三、對未來的展望1、3G無限視頻在高速公路上應用2、3G無線技術在高速公路車輛上監控的應用

3、各種先進監控設備的產出，必須有與之匹配的綜合軟件系統，軟件將成為以后監控的重要工具。

第四篇：對機電一體化的認識

對機電一體化的認識

引言

現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入以“機電一體化 ”為特征的發展階段。

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。

機械工業是整個國民經濟的裝備工業，是基礎的基礎。沒有“精良”的機械工業，其它工業的“精良”就無從談起。因此，“精益求精”地把基礎搞好，對國民經濟有非常重要的意義。機電一體化技術的構成問題就有了一個共同的思想基礎。機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：⑴機械本體技術⑵傳感技術⑶信息處理技術⑷驅動技術⑸接口技術⑹軟件技術。

機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢

復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

20世紀70~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；②機電一體化技術和產品得到了極大發展；③各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

從方法學的觀點出發，機電一體化技術應遵循以下設計原理：

⑴ 整體最優化原理

機電一體化技術要求從系統的觀點出發，綜合機械技術和信息技術，實現整體最優化。

⑵ 智能化原理

這是機電一體化技術與傳統機械自動化技術的主要區別之一，也是21世紀機電一體化技術發展的主要方向。

⑶ 仿生原理

如果說智能化是“仿人智能”，那么“仿生”便是對所有生物行為的模仿。生物世界是億萬年生物進化的結果，是“適者生存”這條自然規律“精雕細刻”的結果，是人類的學習寶庫。現代信息技術和機械技術使這一“模仿”比較容易，成為可能。

⑷ 柔性化原理

也可稱之為“軟化原理”。由于使用了微電子技術，可以而且應當盡量用軟件功能代替硬件功能。因為“軟化”可以使機械系統近乎完全“貼近”實際工況的需要，極大地提高產品的性能。例如，加工中心機床、電梯的“加減速無感控制”、汽車發動機的電噴技術、汽車的防抱死裝置?，都廣泛地采用了軟件控制原理。

⑸ 融合原理

也可稱之為“合二為一原理”。這里指的是產品的各個部分的相互融合。例如，機械傳動部分的軸與電動機的軸的聯接，傳統方法是用聯軸節。在機電一體化設計中，就可以把電機設計成機械傳動的一部分，在一些家電、航空航天和紡織機械等產品中，已經這樣設計了，并且取得節材、節能和提高性能的顯著效果。

⑹ 可再生原理

可再生原理要求：從開始設計之初，就應當考慮當產品生命結束時，產品殘存部分的可分解性和再生利用問題。在一些國家已經制定了有關產品可回收的法律。可以預見，在不久的將來，我國也一定會制訂要求產品可回收的法律。

⑺ 美學原理

人們的生活本身就追求美好。用機電一體化技術設計的產品，除了完美的性

能之外，還要求設計者從美學的角度出發，使其無論在色彩方面，或是在造型方面都與環境相協調，柔和一體，小巧玲瓏、精益求精。使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受。

機電一體化技術在數控機床及相應的數控技術的得到了很大的應用。經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

① 總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。② 開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

③ WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

④ 大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

⑤ 能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

⑥系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

⑦以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

隨著機電一體化的深入發展，它的發展越來越表現出智能化、數字化、模塊化、網絡化、自源化、人性化、微型化、綠色化的趨勢。

我國用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。

我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在我國工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重。近年來我國的工業結構、產品結構雖然幾經

調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的問題，有企業的“故土難離”“死守故業”的問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。

我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為我國產業結構和產品結構調整作貢獻。

總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟我國機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。

第五篇：機電一體化認識

機電一體化認識

機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的基本概要和發展背景。綜述了國內外機電一體化技術的現狀，分析了機電一體化技術的發展趨勢。機電一體化技術是跨學科技術，近年來發展迅速。其發展趨勢是光機電一體化、柔性化、智能化、仿生物系統化、微型化

關鍵詞：機電一體化 技術 現狀 產品 制造技術 發展趨勢

0．緒論

現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

1．機電一體化概要

機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。

因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術有純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

2．機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

20世紀70~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；②機電一體化技術和產品得到了極大發展；③各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小

組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

3．機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此，機電一體化的主要發展方向如下：

3.1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.2模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

3.3網絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliance system, CIAS)，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。

3.4微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和