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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化與自動化，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[關鍵詞]工程；機電一體化
文章編號：2095-4085（2015）05-0101-02
1機電一體化與建筑的關系
為在建筑工程中更好地應用機電一體化技術，我們應明確工程的性能，并對其進行全面的分析研究。伴隨著人力施工逐漸退出工程項目，以機械化施工為主，既減少人力成本，又提升工程施工效率。對電子管理系統方面的探索和應用推動了機電一體化進程，為工程機械的信息化、現代化和智能化奠定基礎。
工程機械正處在重要的發展階段，而機電一體化技術的應用推動了建筑行業的健康發展，使其逐漸朝著綜合技術模式的方向發展，先進的技術應用在建筑項目中，在很大程度上滿足了人們對居住的需求。
在建筑工程項目中，尤其是小高層建筑，工程設備運行狀態的實時動態監測與自主故障檢測、消除等在很大程度上給人們帶來生活上的便利。電子控制設備將高效、經濟、安全地應用到建筑項目中。而建筑上的需求也為工程機械的發展提供了廣闊的市場。據相關調查結果顯示，我國進口的工程機械數量和質量呈現上升態勢，這種情況源于建筑的迅速發展，二者互相推進。
2機電一體化在建筑中的應用
2.1應用特點
2.1.1自動檢測
自動檢測是指可自動檢測工程機械中的所有子系統，有效映射工程機械的實際運行狀態。如若檢測到異常情況，將會自行報警并查找故障根源和具置，確保建筑物充分發揮其功能。這在很大程度上提高了機械的運行效率，降低了在檢測方面的投入力度，還可減少停機維修時間，保證工程機械的正常運行。
2.1.2高精度
機電一體化技術的應用可提升機械工作的精確度，提高運行效率。例如，在混凝土攪拌設備中裝設電子稱量系統（微機控制），不僅能自動稱重，還能獲得更好的混凝土攤鋪效果，建筑施工質量良好。還能提高工作效率，減輕人工操作強度，減少人員中成本。
2.1.3自動化
在機電一體化系統中，工程機械一般是半自動化或全自動化，可大大降低人員的成本投入，并能縮減工作量，降低工作強度。在工程施工中人力操控機械，時常會出現因操作人員工作經驗欠缺或者疲倦而操作失誤，機電一體化技術的應用可有效地避免這一問題。
2.2具體應用
2.2.1監控作用
對于工程機械而言，機電一體化技術的應用將設備系統的全程、動態電子監控變成現實，一旦出現運行故障將會立即發出警報，以此來警示工作人員。有些更加進步的機電一體化可自發清除系統故障，及時修復，保證工程機械的正常運轉，進而降低機械故障對正常生產的影響，同時避免了人們居住的建筑物存在的安全隱患。
2.2.2調整施工精度
機電一體化技術的應用可調整施工精度，具體表現在電子控制系統中。在工程機械中裝設電子控制系統，不僅能增加稱量結果的精確度，還將自動化稱量變成現實，有效避免和降低了人工操作誤差，為施工精度提供重要保障。另外，電子控制系統的應用還能減少人力投入，減輕工作強度，大大提升了工程施工的現代化水平。
2.2.3節能作用
在原有的工程機械工作過程中，為保證機械的正常運轉，需要消耗龐大的能源，這主要是因為工程機械大部分情況超載運行或者根本沒有達到額定功率，做了許多無用功。而機電一體化的應用可較好地改善這一問題，它能適當調節施工功率，具有節能作用，節省了較多的資源。
3機電一體化的前景
3.1與網絡技術融合
與機電一體化相關的技術和產品，只有具備完善的功能與可靠的質量，才能在市場中站穩腳跟并迅速普及。伴隨著網絡信息技術的飛速發展，我們已步入信息時代，網絡技術被大面積地應用到各個領域，而其與機電一體化技術的融合也將是時展的必然，將會促進遠程監控技術的發展。
3.2與微電子融合
機電一體化與微電子的融合，將會減小產品尺寸，主要朝著納米級的方向發展。這種產品具有技能高、重量輕的優勢，它可被應用到不同的領域中，并擁有顯著的優勢。而微機機械技術是實現這一融合的基礎保障，只有不斷完善微機機械技術，才可能實現微機電一體化。截止到目前為止，主要存在光刻與蝕刻這兩種技術。
3.3與傳感器融合
現階段，傳感器被大范圍應用在工程機械中。例如，在發電機中裝設機油壓力傳感器等裝置可調控發動機的工作狀態，并能實時監控工作狀態；在瀝青攤鋪機中裝設傳感器，不僅可自動找平，還能勻速前進，可進一步達到平整度標準。當下，傳感器技術蓬勃發展，對精度、可靠性提出了更高的要求，信息采集也將朝著多樣化、集約化的方向發展，由此可知，在未來，傳感器將會被大面積應用到工程機械中。智能傳感器將向著精度與可靠性高、品種多、功能豐富、復合型、集成化與微型化等方向發展。研究新型敏感材料、探索新穎感知方法、敏感元件的陣列化與復合化將成為智能傳感器感知技術未來發展的主要方向。新的敏感材料、感知方法意味著感知范圍的擴大或感知可選擇性的增強。
關鍵詞：機電一體化；應用；領域
中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A
1、前言
機電一體化已經成為當前工業發展的一個標準音符，機電一體化的發展大大降低了人工的勞動強度，提高了工作效率，提高了工作的準確度和精度。機電一體化進程的加快在一定程度上促進了社會經濟的進步。
2、機電一體化的概念
“機電一體化”一詞最初是日本學者于70年代提出的,它的英文是Mechatronics,是由英文Mech碩cs的前半部分和Electn〕nics的后半部分組合而成,美國人稱為Mech畫c吐衡stem,在我國被譯為“機電一體化”。機電一體化是當今自動化技術發展的最高階段。早期的自動化技術主要是借助凸輪、機械機構等實現的,這一時期的自動化實際上是機械自動化;隨著電工技術的發展、凸輪、機械機構逐漸被繼電器、接觸器、電磁開關等機構所取代,實現了電氣自動化,機械機構大大簡化,自動化水平大為提高;機電一體化則是生產實踐對自動化技術進一步發展的需要,也是微電子技術、計算機技術、信息技術、控制技術和精密機械技術等發展的必然產物,是以計算機為主要特征的自動化技術。
如果說機械(包括電工)系統處理的對象是運動、力、物質和能量,電子系統處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統不僅有處理能量和物質的功能,而且還有處理信息和知識的能力。概括說來機電一體化技術是圍繞機械制造業發展起來的一門跨學科的綜合性技術,是把機械技術、信息技術、控制技術、計算機技術、微電子技術和傳感檢測技術等有機融合而形成的一門跨學科的綜合性技術。日本機械振興協會經濟研究所在一份報告中給機電一體化所下的定義是:機電一體化技術乃是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,并將機械裝置和電子設備以及軟件等有機結合起來構成系統的總稱。
3、機電一體化技術特點
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
3．1、數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。 數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
3．2、智能化
即要求機電產品有一定的智能, 使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、 自主決策等能力。 例如在 CNC 數控機床上增加人機對話功能，設置智能 I/O 接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。 隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
3．3、模塊化
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、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。 如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
3．4、網絡化
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使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
3．5、人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
3．6、微型化
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執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。自1986 年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針，1988 年美國加州大學 Berkeley 分校研制出第一個微電機以來，國內外在 MEMS 工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種 MEMS 器件和系統，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件（微膜、微粱、微連桿、微彈簧以及微機器人等）。
3．7、集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。 首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。
3．8、帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源，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，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。 帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。
3．9、綠色化
科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。為了實現可持續發展，綠色產品概念就應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。
4、機電一體化技術的應用
機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面：智能化控制技術（IC）；分布式控制系統（DCS）；開放式控制系統（OCS）；計算機集成制造系；現場總線技術（FBT）統（CIMS）；交流傳動技術。機電一體化技術在工業、農業、紡織業都有不同程度的應用。
4．1、機電一體化技術應用在工業爐窯改造應上
國內外現在已有成功的技術改造比工業爐窯單純用計算機技術好的多。所以，我們建議今后在改造工業爐窯時要大力推廣應用機電一體化技術，對應該進行改造但尚未改造的工業爐窯要用機電技術等先進電子信息技術改造，其中采用機電技術改造的已達到了90%。
4．2、積極采用機電數控技術，對機床高備改造應用對機床設備的改造我們應放在經濟、實用型機電數控系統的上推廣應用。根據相關方面的了解和調查，從國家要求開始到現在已經按要求改造完畢。
4．3、機電一體化廣泛應用在變頻調速技術
提高了風機、電泵工作效率，采用此技術后，變頻調速后風機、電泵一般可節電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后，廣泛應用、推廣應用該技術。據悉到現在，風機、電泵和其他調速電機以普遍、采用先進的變頻調速技術。圖1 CAN流程圖
4．4、CAD/CAM 技術優先與機電一體化結合，工業設計水平提高要有新目標消除工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化現狀。據悉目前，北京工業系統 CAD 的應用率為 85%，CAD 的覆蓋率為 80%。
5、結束語
隨著機電一體化在采礦業、交通運輸業、在造業、農業、航空航天等領域的運用，在一定程度上推進了行業的發展速度和水平。
參考文獻
關鍵詞：機電一體化技術、概念、特征、應用發展。
中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：
一、機電一體化的概念及特征：
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。
二、機電一體化的發展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有智能化、系統化、微型化、模塊化、網絡化和綠色化.
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的快速發展動向，機電一體化技術將朝著以下幾個方向發展
1. 智能化 智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一,也是 21 世紀機電一體化的發展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系 統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件,有力地推動著機電一體 化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能,具有某種 程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦 力勞動。
2. 系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協 調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強,一般除 R S232 等常用 通信方式外,實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來 的機電一體化更加注重產品與人的關系,如何賦予機電一體化產品以人的智 能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的 構造研究某種新型機體,使其向著生物系統化方向發展。
3. 微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術,是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超 過 1cm 3,并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、 耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操 作,故在亞微米級的機械元件。
4.模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢,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、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事,它需要制訂一系列標準,以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產 企業可利用標準單元迅速開發新產品,同時也可以不斷擴大生產規模。
5. 網絡化
網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響,使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多,面向網絡的方式也不同。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。
6. 綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態環境受到嚴重污染,于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標是使產品從 設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態環境無 危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時 不污染生態環境,報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展 模式。我國發展“機電一體化”面臨的形勢和任務 機電一體化工作主要包括兩個層次 一是用微電子技術改造傳統產業 其目的 是節能、節材 提高工效 提高產品質量 把傳統工業的技術進步提高一步 二是開發自動化、數字化、智能化機電產品 促進產品的更新換代。
三．機電一體化技術的主要應用
機電一體化技術的主要應用領域越來越廣泛，主要領域和范圍在以下方面：
1. 數控機床
數控機床及相應的數控技術經過 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: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。 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。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。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。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。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。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。
2.計算機集成制造系統(CIMS)
CIMS 的實現不是現有各分散系統的簡單組合,而是全局動態最優綜合。它 打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現從 經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業 集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化,各種生產要素 的潛力可以得到更大的發揮。
3．柔性制造系統(FMS)
柔性制造系統是計算機化的制造系統,主要由計算機、數控機床、機器人、 料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按 照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
4． 工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人,它們只能根據示教進行重復運動,對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性;第2代機器人帶有各種先進的 傳感元件,能獲取作業環境和操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,做出一定的判斷,對動作進行反饋控制,表現出低級智能,已開始走向實用化;第3代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復雜的邏輯思維、判斷和決 策,在作業環境中獨立行動,與第5代計算機關系密切。
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻
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關鍵詞：機電一體化技術；智能制造；應用
對于我國的工業發展來說，機電一體化技術發揮著十分重要的作用。該項技術有著較強的綜合性，其結合了電子、計算機、機械與信息技術中的一系列優勢，對生產設備進行了有機組合，再通過信息化設備對生產設備實施控制，使工業生產效率得到了很大程度的提升。而將機電一體化應用在智能制造當中也是未來智能制造發展的主要方向，在進行智能制造時強化對機電一體化的應用水平能夠進一步提高企業生產力、產品質量以及產品科技含量，有著十分關鍵的意義。
1機電一體化技術概述
機電一體化技術對于我國的生產、加工技術的研發與創新來說，發揮著不可替代的作用。在應用機電一體化技術時，能夠緩解由于人工操作所帶來的一系列問題，同時在進行技術參數、技術功能等變更的過程中，可以依照科學的路線以及方式來進行完善，進而推動我國機械制造的發展。（1）在應用機電一體化技術進行機械制造時，不僅能夠滿足機械制造的基礎框架，還能夠結合不同企業的需求以及模式，對技術方案進行完善。比如，對于日常用品的加工與生產來說，應用機電一體化技術可以讓設備自動運行，特別是對于一些需要加急生產的產品，通過機電一體化技術能夠在進行參數調整是使設備保持在可承受范圍之內，緩解了由于極端生產對設備形成的壓力，不僅有效減少了設備損耗，還能夠充分發揮機電一體化技術的功能，進而實現穩定、順利的生產。（2）機電一體化的操作難度較低?，F階段，大部分技術模式都是朝著“傻瓜式技術”的方向發展，這樣能夠保證技術人員在執行時，能夠更好地按照相關規范與標準進行操作。這對于今后的產品優化與技術創新都可以帶來更大的幫助，機電一體化本身的發展趨勢也會更加明確。當前，機電一體化技術可以與大部分產業進行結合。
2智能制造概述
隨著我國科技水平的不斷提升，智能制造技術的發展取得了很大進步，以現階段的社會發展角度來看，智能制造一般包括智能制造技術和及智能制造系統。智能制造技術一般是指技術人員通過計算機模擬系統來對某一系統進行分析與決策，能夠節省大量的時間以及人力，研究人員利用計算機系統就能夠進行充分的分析，同時確保了研發的可靠性與生產的時效性。智能制造系統也就是一種人機一體化智能系統，其主要是由人類專家以及智能機器人自稱。在應用智能制造系統時，主要利用計算機來進行，通過人類專家對智能活動的分析與構思來代替制造工程中的人力與腦力活動。智能制造系統是智能制造技術的延伸，是集網絡化、自動化技術于一體的制造系統，使整個子系統實現智能化運轉。
3機電一體化技術在智能制造中的應用
3.1傳感技術的應用
在智能制造當中應用機電一體化技術是非常重要的，同時機電一體化技術可以為智能制造提供更廣闊的發展前景，在各個方面都能夠有針對性的進行改善。而在機電一體化當中，傳感技術占據著十分關鍵的位置，同時傳感技術有著非常明顯的優勢，那就是有著極強的精確性以及靈敏性。在應用傳感技術時，可以有效避免外界其他信號的干擾，同時能夠進一步的提升智能生產水平。而普通傳感器與之相比，所發揮的效果并不理想，同時在應用的過程中還一定要建立相互匹配的傳感器網絡系統，這有這樣才能夠進行信息的對接與傳輸。但是通過傳感技術，就能夠直接和智能制造進行融合，以此來降低設計的難度以及標準，并且還能夠為企業節約更多的成本。
3.2在數控領域中的應用
對于數控領域的機電一體化技術操作來說，其步驟是相對復雜的，對于操作中的一些細節要求也更加嚴格。如果在數控領域中應用機電一體化技術的過程中工作人員不重視流程與細節，就會使其中的智能制造過程出現事故，使得設備產生一系列故障，嚴重的還會為企業帶來極大的經濟損失。因此，對于數控領域來說，在應用機電一體化技術時，企業一定要將操作人員的培訓工作做到位，進而加強操作人員的素質水平與專業能力，同時對機電一體化技術予以相應的重視。可以結合相應的懲罰機制，如果由于自身的操作失誤或者馬虎而造成了問題與設備故障，需要有操作人員承擔，根據問題的大小來進行相應的處罰，進而提高工作人員的工作注意力，降低設備故障的發生率。
3.3自動生產控制的應用
在進行自動生產控制的過程中，企業在進行產品生產時，通常會出現由于人為因素影響而導致的產品精度以及質量不達標的情況。而通過對機電一體化技術的應用，能夠對生產活動進行現代化的控制干涉，以此來推動產品產生實現自動化以及智能化，提高工作效率。而在進行產品生產的過程中一旦發生了問題，就會借助自動生產控制來實施干預，來保證產生工作技術步入正軌?，F階段，應用自動生產控制較為普遍的行業主要有香煙、飲料生產等，由于這類產品生產有著重復性強、生產力大的特點，同時對于產品品質的要求較高，因此通過自動生產控制能夠在確保產品質量的基礎上進行大量生產。另一方面，對于智能制造中機電一體化技術應用的研究文章發現，自動生產過程的跟蹤控制系統屬于一種新進的自動生產控制系統，其在應用的過程中能夠對產品生產過程進行合理的控制，對相關的信息進行整理與分析，保障產品生產過程中能夠按照這些參數進行規范、標準的自動化作業，保證產品生長的效率以及質量，進而推動相關企業經濟效益的提升。
4結束語
綜上所述，在工業生產行業的發展過程當中，智能制造發揮著十分重要的作用。智能制造可以進行工業生產的自動化、智能化管理，以此來提高生產效益及產品質量，進而提高了企業的經濟效益和社會效益。而對于智能制造來說，應用機電一體化技術也是非常有必要的，機電一體化技術水平會對智能制造的功能有著很大影響。因此，有關企業一定要對相關工作予以重視，進而為智能制造今后的發展打下堅實的基礎。
參考文獻
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關鍵詞：機械；一體化；工程機械；應用
中圖書分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）32-0090-02
機電一體化技術是一門將機械技術、電子科技技術，微電子技術以及控制技術、變換技術等各種技術融合在一起的綜合性技術?，F代信息時代的到來使機電一體化快速發展并且在現實生活當中得到了廣泛的應用。尤其是隨著現代計算機技術的不斷改進和完善，機電一體化技術已經成為機械和微電子技術緊密結合的技術，成為推動工程機械發展的核心要素。將機電一體化技術應用到對工程機械的使用性能、操作效率等產生了革命性的影響，充分認識機電一體化技術對于工程機械產生的影響和作用，對于在理論上切實有效的開展相關研究，在實踐當中做到新型技術的開拓與創新，都具有十分重要的意義和價值，因此本文將對這些問題進行探討和分析，以期能夠推動機電一體化相關的理論研究與實踐，有效的推動工程機械技術的創新與進步。
1 機電一體化技術的發展
現代信息技術以及科學技術的迅速發展，推動的了不同學科的之間的交叉發展，導致工程機械領域出現了新的現象和趨勢。在機械工程機械領域微電子技術與計算機技術迅速向工程機械領域滲透，從而加速了機械工業技術的結構以及生產方式以及管理體系發生了革命性的變化。機電一體化是指機械的主功能引入信息處理與控制功能，從而將機械裝置與電子化設計與軟件結合起來，從而計算機與機械結合的信息自動化系統。機電一體化發展到現在已經形成一門新的學科，隨著科學技術的發展，機電一體化技術被賦予新的內容。
機電一體化的發展大概分為了三個階段，在20世紀60年代為初級階段，這一階段人們利用電子技術來逐步完善機械產品的性能，從而提高產品的質量和效率。尤其是第二次世界大戰，戰爭促使機械產品自動化技術的出現，計算機技術在機械產品的使用中功能被逐漸強化。在初級階段，機電一體化技術應用還基本處于自發狀態，由于計算機技術的發展尚未達到一定水平，因此機電一體化生產的產品并沒有得到大量的推廣和普及。到了20世紀70～80年代，機電一體化技術進入到第二階段，這個階段機電一體化進入到蓬勃發展的時期。在世界范圍，機電一體化技術以及產品得到了極大發展，機電一體化產品得到了極大的推廣和關注。20世紀90年代，機電一體化出現了新的發展方向和趨勢，光學以及通信技術融入到了工程機械產品生產中，由此微電技工技術、光電技術等新的分支開始形成，機電一體化的建模設計以及各種集成方法不斷涌現，導致改技術進入到了一個高速發展的時代。
2 機電一體化與工程機械的關系
將機電一體化技術引入到工程機械當中，可以極大的改善工程機械的性能和質量，使工程機械的經濟性、可靠性以及安全性，操作性大大提高。例如工程機械的液壓技術與電子控制技術相結合，就可以大大提高工程機械的操作效率和質量。目前微機處理器在工程機械應用到相當普及，并且取得了不錯的效果。隨著機電一體化技術的發展，工程機械與機電一體化技術的融合達到了前所未有的高度，電子控制技術已經深入到工程機械的諸多領域，并且還有拓展和擴大的趨勢。
目前隨著電子控制技術的成熟，將其應用到工程機械領域，已經是相當普遍的事情。很多機械在安裝上電子控制系統之后，都可以實現自動化或半自動化的操作。諸如平地機的自動找平、稱重機械的自動控制與升級、發動機的自動調整，汽車自動調檔等。隨著相關技術的不斷發展與成熟，相信機電一體化技術在工程機械中的應用將會更加普遍，其結構也更加復雜，但是其操作的難度可能將會隨之簡化，效率也會大大提高。
總體來看機電一體化技術融入到工程機械當中，可以極大的改善了機械的性能，對工程機械的操作平臺的建設以及使用產生了革命性的影響，同時在工程機械當中使用機電一體化技術，對于未來該項技術的發展與深入，對于電子信息技術、控制技術、數據處理技術等的發展也產生了重要影響。兩者之間相互影響彼此結合共同推動了經濟的發展和人類社會的進步。未來智能化以及網絡化將是機電一體化發展的主要趨勢和方向，并且隨著這些技術的成熟，將會逐步引入到工程機械當中，從而推動工程機械制造以及相關技術的進一步發展。
3 機電一體化在工程機械應用中的具體表現
機電一體化技術在工程機械的應用涉及的領域和范圍很廣泛，本文從以下幾個方面進行深入探討和分析。
①監督與控制作用。監督與控制作用是利用電子控制技術發揮作用的重要方面，通過將微電子控制技術引入到工程機械當中，可以對工程機械的使用過程以及出現故障時進行自動的監督和控制，從而減少相關事故的發生。工程機械的電子監控系統可以對機械設備進行監控，具有故障報警與自動診斷的功能，對機械設備及時進行檢查，及時發現故障和問題，提醒操作人員注意排除和維修。一旦出現異常情況，電子監控系統可以迅速確定故障部位和原因，便于工作人員及時檢修，極大地提高了工作效率，減少不必要的損失，也可以避免重大故障的發生。現在電子監控系統在工程機械當中的應用已經相當普遍，并且極大的改善了工程機械自身的預警系統，通過電子自動監控系統使用工程機械的操作人員的效率也得到了極大提升。
②節能作用。傳統的工程機械無論是制造生產的過程，還是在現實當中的應用。由于沒有將機電一體化引用進來，造成工程機械設備自身的各個功能無法進行有機的整合，設備利用效率比較低，能源浪費比較嚴重。采取新型的電子節能控制器則可以大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，達到較好的節能效果，不但節約了能源，還安全、環保。操作起來也比較簡便，還可以減少機械磨損，提高工作效率。節能作用是現代信息技術條件下追求的一個主要目標，隨著人類經濟活動頻率的增加，各種資源的浪費已經成為一個主要問題，大力興建工程以及房屋導致資源的浪費程度進一步增加，因此在使用各種機械的過程中，有效降低機械對于環境的破壞，資源的耗費將是現代電子控制技術追求的一個主要目標，工程機械在使用過程中通過利用相關技術以及系統平臺的改造，可以達到節省自身資源耗費以及對外部資源依賴程度過高的問題，通過提高資源的利用效率，達到節能的作用和目標。
③保證成品的作業精度。電子控制系統應用到工程機械設備上，可以使稱量變得更為精確，使稱量過程自動化，避免了人工測量誤差較大的弱點，使成品的作業精度明顯提高。電子自動測量還節約了人力資源，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。機電一體化的控制系統極大的改善了工程機械的工作精度，對于提高工程機械生產出來的產品的性能和質量都起到了關鍵性的作用。通過電子控制系統，不但可以實現工程機械作業的自動化、智能化，而且還可以減少由于人工操作帶來的各種失誤和偏差，從而保證工程機械作業產品的精度。提高產品的精度，對于提高工程機械作業產品的質量和效果具有十分重要的意義，工程機械無論是用于施工還是用于簡單的生產一些工程產品，其產品的作業精度，將直接影響到未來相關工程的質量，對于其產生的經濟效益和社會效應，也具有十分重要的影響，因此提高成品的作業精度將是利用電子控制系統發揮其功能的一個主要方面。
④降低勞動強度。機電一體化技術的引入，使工程機械施工操作過程實現自動化或者半自動化。操作者可以更好地借助機械設備完成各種工作，勞動強度降低，工作效率卻提高了，也減少了由于技術原因而導致的失誤，實現了自動化、標準化的操作。工程質量和精度得到了充分保證，勞動力資源也可以得到更加合理的配置。一些比較先進的工程機械上面都裝有自動操作的系統，例如推土機機械上就通過使用具有自動功能的電子控制系統，來幫助操作人員有效識別內外部施工的情況，同時對于機械本身可以形成有效的監督與控制，不但可以提高機械發動機的功率，降低能源耗費，更可以簡化相關操作的程序，優化操作的程序，從而達到降低操作人員勞動強度的效果。降低勞動強度，對于提高工作效率，提高工程機械的使用效率，推動各種項目的順利完成，具有十分重要的作用。目前將電子控制系統引入到工程機械當中，降低勞動工作強度，已經成為機電一體化技術比較鮮明的一個特點和價值應用標準。
⑤作業過程的自動化或半自動化。自動化或半自動化可以提高工程機械的運作效率和質量，通過自動化的作業，可以減輕機械操作人員的精力付出，降低體能，達到降低勞動強度的目標。另外在對于一些生產系列產品的機械而言，通過自動化可以降低由于生產經驗、操作技術不到位而帶來的種種不良影響。例如在施工機械如果裝有可以控制的操作系統，就可以從很大程度上減少由于操作人員體力不足，精神疲憊以及匱乏經驗而帶來的種種安全隱患和事故。
一些先進的挖掘機上都裝有自動化的挖掘軌跡控制操作系統，操作人員可以根據這個控制系統進行工作，可以根據這個軌跡控制系統設定耗鏟斗的形狀與軌跡，然后利用各種傳感器信號以及相關自動設施及其他裝置，實現自動化挖掘，從而減少人為的失誤和事故發生。
通過以上分析可以發現機電一體化對于工程機械的使用性能、操作效率、安全與可靠性、節能、自動化等多個方面都產生重要影響。但是需要指出的是使用工程機械的畢竟是人，因此在將機電一體化技術引入到工程機械當中的時候，不能忽略的人主體作用。要充分重視人的主動能量，只有這樣才能更好的發揮機電一體化的作用，提高工程機械的使用效率，推動機械一體化技術的發展和進步。
4 結 語
總之，隨著現代信息技術的發展，尤其是計算機技術的發展，將微電子控制技術作為核心的機電一體化技術必將在工程機械使用以及操作、改造中發揮重要的作用，極大的推動工程機械自身性能的改進和技術的創新，這對于推動工程機械技術的發展，提高工程機械的使用效率，將產生重要的影響和價值。相信未來機電一體化技術在工程機械的應用的領域和范圍將會更加的廣泛和深入，因此將機電一體化技術與工程機械作為一個理論與實踐研究的重要課題是具有深遠意義的。
參考文獻：
[1] 黃宋義.工程機械中機電一體化的應用[J].科技資訊，2009，（18）.
關鍵字：機電一體化技術發展方向
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，造就了工程領域的技術革命與改造。機電一體化技術始于電子技術的發展及電子技術與機械技術的結合，尤其是大規模集成電路出現，促進機電一體化技術發展并引起廣泛注意。數控機床的問世寫下機電一體化技術新篇章；微電子技術為機電一體化技術帶來勃勃生機；可編程序控制器“電力電子”的發展為機電一體化技術提供堅實基礎；激光技術模糊技術、信息技術等高新技術的發展使機電一體化技術躍上新臺階。
二、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。由于技術的局限性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。機電一體化技術和產品得到了極大發展。20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面進行研究和應用。但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的技術分類
1.網絡計算機信息技術。各種信息資料之間交換、運算、存儲、判斷和決定以及專家系統和智能網絡都是計算機信息處理技術。
2.機械技術。機電一體化的基礎技術就是機械技術。它和機電一體化相互促進，完成了結構和功能上的改革，同時它的重量減輕，體積相對以前更小，精度也得到了提高，它的性能指標也更加的適應人類的需要，努力地利用高科技來更新著機電一體化的概念。
3.自動化技術。自動化技術是在自動控制理論的基礎上，先進性系統的設計然后再經過仿真調試，它可以進行高精度和速度的控制，還能進行自我的調制、診斷和修補。
4.系統技術。系統技術是以整體趨勢和目標為基礎，利用整體概念組織和各種相關的技術，利用總分的觀念來將整體分成為好多有一定關聯的小單元，其中的接口技術是紐扣是實現各小部分進行連接的保證。
5.感應技術?，F在的感應技術在社會生活中的應用十分普遍，機電一體化也應用了感應檢測技術。要想實現系統的自動控制和自動調節，傳感檢測技術是必不可少的，它向人類的皮膚那樣，是整個系統的感受器官，而且他的功能越是強大那么系統的自動化程度就越高。
四、機電一體化的發展方向
1.智能化。人工智能在機電一體化中越來越受到人們的重視，它是在理論得以控制上，讓機電一體化的產品具有一定的智能，在這其中還有人工智能、計算機學、生命科學等一些新的思想和新的方法，它雖然不能達到人類那樣的水平，但也可以進行一些簡單的推理判斷和邏輯決策。當然，要想真正的像人一樣是不可能的，它只能進行低級智能或人的部分智能。
2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠。實現機電一體不僅可以利用標準單元迅速開發出新產品，還可以擴大生產規模，從這一點來說不管是對于任何機電一體化化的企業，模塊化將帶來一個美好的前景，并且它的潛力是無窮的。
3.網絡化。網絡技術的發展給社會各方面的發展都帶來了巨大的變革，全球化的趨勢也無可阻擋，機電一體化新產品無疑會暢銷全球，而且網絡化可以在一定基礎上促進智能化的應用，他可以以計算機為中心把一系列的家用電器連成一個系統，讓人們真切的感受到現代高科技帶來的便利，因此機電一體化的網絡化是發展的必然結果。
4、微型化?，F在社會上大多數的產品都在走向微型化，機電一體化也是順應時代的潮流。機電一體化正在向微型精確的方面發展它在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。
5.綠色化。綠色環保是世界的主題，現在的環境狀態是資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是人們呼吁保護環境資源的呼聲更加高漲，時展的要求是可以設計一不污染環境的綠色化的機電一體化產品，讓綠色路線在產品中一路暢通，這也就成為了機電一體化最符合人類社會發展的一個發展方向。
6.人性化。人性化是各類產品的必然發展方向。機電一體化的產品在具有一定完整性能的基礎上，對于外觀設計以及它的外觀視覺也有著相應的要求，這可以讓產品與外在環境更加的適應，讓人們使用產品更加的貼心，更加的自然，更接近生活習慣。
機電一體化與電子之間深度結合，并且與各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術是國民經濟發展所急需的優勢學科方向。機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。所以要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢，準確定位，嚴謹制定人才培養計劃，使教學緊跟機電一體化技術發展變化的趨勢，為培養出符合機電一體化技術崗位實際需要的、高素質、強能力的合格人才。
【關鍵詞】機電一體化技術；應用；發展趨勢
機電一體化技術是機械技術和電子技術于一體的結合。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術。目前機電一體化技術在數控機床上的應用愈來愈多。
一、機電一體化概述
機電一體化是一個新興的邊緣學科，正處于發展階段，代表著機械工業技術革命的發展方向。機電一體化技術是一門跨學科的綜合性高技術，是由微電子技術、計算機技術、信息技術、機械技術及其他技術相融合而構成的一門獨立的交叉學科。機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成的系統的總稱，涉及機械制造技術、電子技術、信息處理技術、測試和傳感器技術、控制技術、接口技術、計算機技術、伺服驅動等多種技術，是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術。機電一體化技術對現代工業的發展有巨大的推動力，因此世界各國都在大力推廣機電一體化技術。
二、機電一體化技術的主要應用領域
（一）數控機床領域。數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，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；③WOP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，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。
（二）計算機集成制造系統（CIMS）。CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
（三）柔性制造系統（FMS）。柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
（四）工業機器人。第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第五代計算機關系密切。
三、機電一體化的發展趨勢
（1）智能化。智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近年來處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
（2）微型化。微型化是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前利用蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
（3）網絡化。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、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，能使人們在家里就可分享各種高技術帶來的便利。因此,機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
（4）模塊化。模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢。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、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
（5）綠色化。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。
（6）系統化。系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構，可以靈活組態，尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能和特征顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
總之，隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。
參考文獻
[1]殷際英.光機電一體化實用技術[M].北京：化學工業出版，2003
【關鍵詞】機械工業；機電一體化；應用；發展方向
1.機電一體化技術的主要應用領域
1.1 數控機床
數控機床及相應的數控技術經過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：
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。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。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。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。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。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。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。
1.2 計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
1.3 柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
1.4 工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。
2.機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展。
2.1 智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
2.2 系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
2.3 微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
2.4 模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，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、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
3.機電一體化的核心技術
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
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。
3.1 機械本體技術
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮?，F代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。
3.2 傳感技術
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。
3.3 信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。
3.4 驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
3.5 接口技術
為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
3.6 軟件技術
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
4.結論
綜上所述，機電一體化是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
參考文獻
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[3]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化， 2006（6）.
關鍵詞：機電一體化 應用 發展方向
機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。隨著科學技術的飛速發展，機電一體化技術滲透到機械化生產的各個其領域，其應用范圍也越來越廣范，發揮的作用也越來越大。
一、機電一體化技術的主要應用領域
1.數控機床
數控機床及相應的數控技術經過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。
2.計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
3.柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
4.工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。
二、機電一體化技術的發展方向
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展。
1.智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
2.系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
3.微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
4.模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，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、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
5.網絡化
網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。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。
6.綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
綜上所述，機電一體化是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
參考文獻：
[1] 芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社.2004.
[2] 魏偉.機電一體化技術及其應用研究[J].裝備制造技術.2009.
1.1人機互動的功能發展方向
機械制造業對圖形的精密性要求非常高。因此，必須借助計算機技術完成產品的設計與操作，通過計算機的窗口與菜單完成產品生產的操作過程，利用快速編程、藍圖編程、三維彩色動態圖形展示、圖形動態跟蹤、圖形模擬、多方向視圖、比例縮放等技術為機械制造提供技術支持，以大量的可視圖形和技術數據幫助設計者更好地完成設計過程，提高產品質量與經濟效益，同時縮短產品的生產周期，實現產品制造過程的人機互動。
1.2高效化、智能化的性能發展方向
在目前機械制造的操作系統中，高分辨率檢測元件和多CPU控制能夠提高機械制造過程的效率、精度和速度，形成系統化、科學化、規范化的數字伺服系統，使機床的運轉速度得到大幅度提升，自動化調整機械生產的信息流和物料流，以機械制造群控系統提高機械制造的效率與水平。
1.3集成化、可控化的體系發展方向
隨著智能化技術在機械制造領域內的不斷應用與推廣，基于網絡數據資源的機械制造管理系統可以通過互聯網絡深入了解生產工藝流程及設計原理，實現了編程、設定、運行、操作的集成化與可控化，提高了機械設計和制作的效率。機械制造的集成化、可控化的體系發展方向以軟硬件運行速度和數控系統的集成度為依據，利用集成化CPU、RISC芯片和可編程集成線路，提高了集成電路的密度，減少互聯長度和數量，從而降低了生產成本，提高了產品性能和系統可靠性。這是機械制造智能化技術的發展方向和任務。
2.機械制造智能化與機電一體化的結合發展
機械制造智能化與機電一體化的結合是機械制造業的發展方向，隨著智能化技術和機電一體化技術水平的提高，機械制造有著非常廣闊的發展前景。具體說來，機械制造與智能化技術、機電一體化技術相結合的發展趨勢表現在以下幾個方面：
2.1網絡化
網絡技術是機械制造業的重要發展方向。隨著網絡技術的推廣與普及，企業的生產經營過程發生了極大的變革。物料選擇、產品設計、零件制造、產品銷售和市場開拓的方式都發生了很大的變化，異地與跨國生產已經非常普遍，技術交流、產品開發合作和經營管理學習也在廣泛開展。機械制造企業在網絡化的發展環境下既競爭又合作，為了提高自己的競爭力不斷研發新產品和新技術，提高了機械制造業的整體水平。因此，網絡化是機械制造業的重要發展方向。
2.2智能化
在機械制造業的發展過程中，不斷吸收運籌學、人工智能、計算機技術、心理學、模糊數學、生理學、混沌動力學等新思想和新方法，在機械生產過程中模擬人類智能，使機械生產過程更具人性化。
2.3自動化
機械制造的自動化以系統技術、集成技術、人機一體化技術、單元制造技術、柔性制造技術等技術為支撐，為機械制造營造了一個現代化的生產環境，使機械制造朝著敏捷化、全球化、網絡化、智能化、虛擬化和綠色化的方向發展。
2.4系統化
機械制造的系統化表現為開發式和模式化的系統體系結構，實現了靈活組態、任意裁剪、任意組合，達到了綜合管理和系統控制的目標。此外，機械制造領域內的通信功能也在不斷增強，更加注重產品和人的關系，通過模仿生物機理來研制機電一體化產品。
3.結語
[關鍵詞]機電一體化 基本功能 應用領域
中圖分類號：TD92 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）13-0092-01
一、機電一體化的基本概念和特點
機電一體化是一門新興的邊緣性的技術學科，它是由機械、電子技術及計算機科學等多個學科互相結合滲透而形成并發展起來的，而機電一體化產品則是運用最新的微電子、計算機技術以機械產品為基礎研發出來的新產品。在工程領域對各類技術實踐應用后，再加以借鑒與整合就創造出了現在的機電一體化技術，所以說它是在機械、微電子、自動控制、計算機和信息處理、伺服驅動、電力電子等技術以及系統的總體技術的基礎上形成的一項高新技術。
如下特點是機電一體化產品普遍具有的：具有可以自動監視、診斷、報警、保護的功能；具有自動處理和控制信息的功能，可以通過自動控制系統確保機械的操作者按照設計要求精確地完成預先設定好的程序，以使其不會依靠主觀思想來行動，從而保證良好的工作質量和完美的產品合格率，而機械控制的靈敏度和檢測的精確度及范圍也獲得了提高；采用復合技術、復合功能，這脫離了原來傳統機電產品單技術、單功能的局限，很大程度上提高了產品的功能水平及自動化的程度；利用程序控制和數字顯示技術，減少了操作的按鈕和手柄的數目，使操作變得更為簡單方便；在不同的應用領域和場合，其具有可以自動控制、自動補償、調節、自動校驗、保護及智能化等功能，從而能夠迅速的滿足不同用戶的不同需求；具體的安裝調試過程中，可根據不同用戶對象的需要、實際參數的變化等來相應的改變控制程序以使其適應變化的工作方式。而且不必改變產品的任何部件或零件，只需利用不同的手段，就能將這些控制程序輸入到產品的控制系統里[1]。
二、機電一體化的核心技術
1、機械本體技術：該技術的主要功能是改善性能、減輕質量和提高精度。目前發展方向是減輕機械本體重量，實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。
2、驅動技術：該技術的主要功能是快速響應。目前主要是在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
3、信息處理技術：主要功能在于實現機電一體化與微電子學、信息處理設備緊密相連。目前主要是提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。
4、接口技術：該技術是使數據傳遞的格式標準化、規格化，接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前的研究方向主要集中在開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
三、機電一體化技術的應用
1、制造工程領域的應用
現代制造業充分的利用現代化的科學技術，使用電子計算機技術，對其自身的制造技術進行提升。因此，制造工程領域的新技術也不斷的被研發出來，例如：計算機的數字控制、現代集成制造系統、敏捷制造、柔性制造技術、并行工程、虛擬制造等[2]。
2、食品行業中的應用
隨著機電一體化技術廣泛應用到食品、飲料等的包裝機械的制造和開發設計上，單機的自動化程度有了明顯的提高，而包裝生產線也提升了生產的能力和自動化控制的水平，從而使其在與傳統的同類控制設備的競爭中處于領先優勢。這極大的提高了企業產品的國際影響力，并提升了食品飲料業包裝生產的設備的產品質量。
3、鋼鐵工業中的應用
為了把工程大系統綜合統一起來，鋼鐵企業就利用機電一體化系統，來完成這項巨大的工作。而這個系統的核心就是微處理機，通過將工控機技術、微機技術、數據通訊、儀表、顯示裝置等技術統一結合起來，再采用組裝合并的方法，就能確保系統控制的精確度、質量及其工作的可靠性。而傳統控制技術已不適應鋼鐵工業大型化、高速化及連續化的特點，難以解決一些現實問題，所以就必須采用智能控制技術。通常智能控制技術被運用在鋼鐵企業的生產中，深入到各個環節里，該技術主要包括了專家系統、神經網絡及模糊控制等，具體應用環節則有：設計產品、生產控制產品，診斷設備和產品質量等方面，最關鍵的是它是利用計算機來對整個生產過程進行管理、監視、操作及分散控制。例如：高爐的控制系統，軋鋼系統，冷連軋，電爐和連鑄車間等都利用到了這個技術。測控技術的不斷發展，使分布式控制系統具有了豐富的功能，也因此成為測、控、管一體化的一種綜合系統。它在對生產過程控制的同時，還可以在生產過程中還可以實時進行調度、統計管理生產計劃，最終實現在線的最優化。而交流調速技術也伴隨著微電子技術、電子電力技術的發展而發展起來，交流傳動因具有獨特的優越性，所以電氣傳動技術在未來必將是由直流傳動轉變成交流傳動。又由于數字技術的發展，矢量控制技術雖復雜但已顯現出它的實用性，交流調速系統的調速性能因此超越了直流調速。目前，交流傳動系統日益之所以會受到像軋鋼企業等各行業客戶的歡迎，不同容量的電機均可以通過同步或異步電機來實現可逆平滑調速一個重要的原因[3]。
結束語
各種產品和裝置因為機電一體化技術的發展，也完成了機電一體化，從而達到了自身的整體優化，也有利于產品質量和生產效率的提高，并縮短了新產品生產開發的準備周期，使其由科技成果快速向商品轉化，從而深刻變革了傳統產業。又由于新產品研發的需要以及發展高精密設備的需要，所以未來的機電一體化技術、產品及其系統必然會向著智能化、系統化、高性能、微型化、輕量化的方向邁進，并最終為國家帶來創造巨大的經濟和社會效益。
參考文獻
[1] 袁中凡.機電一體化技術[M].北京：電子工業出版社.2006.
關鍵詞：機械工業；機電一體化；數控；模塊化
現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了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。
一、機電一體化的核心技術
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。
（一）機械本體技術
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。
（二）傳感技術
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。
（三）信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。
（四）驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
（五）接口技術
為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
（六）軟件技術
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化技術的主要應用領域
（一）數控機床
數控機床及相應的數控技術經過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。
（二）計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
（三）柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
（四）工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展。
（一）智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
（二）系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
（三）微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
（四）模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，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、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
（五）網絡化
網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。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。
（六）綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
綜上所述，機電一體化是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
參考文獻：
1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.
2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎自動化,2006(6).
4、章浩,張西良,周士沖.機電一體化技術的發展與應用[J].農機化研究,2006(7).
