時間：2023-08-08 17:10:52
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篇機電一體化目前狀況，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。
【論文摘要摘要:先容了光機電一體化技術特征,探究了國內外技術目前狀況和發展趨向,指出了未來發展遠景和一些重要技術熱門。
近些年來,光機電一體化技術得到迅猛發展,在民用產業和軍事領域得到廣泛地應用。因此,光機電一體化技術成為當今機械產業技術發展的一個主要趨向。
1.光機電一體化技術特征
光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。和傳統的機械產品比較,光機電一體化產品具有以下技術特征。
1.1 體積小,重量輕,適應性強,操縱更方便
光機電一體化技術使得操縱職員擺脫了以往必須按規定操縱程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產操縱程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預設的程序一步一步控制實現,甚至實現操縱全自動化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅進步
光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平進步,運算速度加快,通過電子自動控制系統可精確按預設動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3 部分硬件實現軟件化,智能化程度進步
傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序,指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。
1.4 產品可靠性得到進步,使用壽命增長
傳統的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命進步,故障率降低,從而進步了產品的可靠性和穩定性。
1.5 融合了多種學科新技術,衍生出很多功能更強、性能更好的新產品
光機電一體化產品的探究開發涉及到很多學科和專業知識,包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術和機械技術各自的上風結合起來,衍生出很多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。
1.6 產品系統性增強,各部分系統間協調性要求進步
光機電一體化是一門學科的邊沿科學技術,多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術揚長避短,進步系統協調性。
2.探究目前狀況和發展趨向
2.1探究目前狀況
自從我國實行改革開放以來,科技領域急起直追,我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效,數控產品有了很大的進步,尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快,是我國特有的經濟實用產品,不但適用國內市場的需要,部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器(PC)和微電子技術控制設備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕產業機械都是如此,我國自行研制和生產的光機電設備,在質量上也有重大突破,為今后的推廣應用打下了良好的基礎。 【
2.2 發展趨向
光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產業,而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學技術的發展情況來看,光機電一體化技術的未來技術熱門主要包括摘要:
(1)激光技術
1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進步丈量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠間隔激光通訊、激光測距、激光雷達、激光導航以及遠控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點四周可產生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產品進行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性,應用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術
1)激光準直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準丈量。
2)激光測距,其探測間隔遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受自然影響大。
3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。
(3)激光快速成型技術
激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地進步了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。
(4)光能驅動技術
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于低級階段,假如能發現具有優異光功能特性的動態物質,則可使光能驅動技術廣泛應用。
3.結語
技術上的改革和和之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引進電子技術,產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。
參考文獻
[1 劉志,朱文堅. 光機電一體化技術,現代制造工程,2001(12)
[2 梁進秋. 微光機電系統國內外探究進展. 光機電信息,2000(8)
[3 宋云奪編譯. 光機電一體化業的未來. 光機電信息,2003(12)
[4 左鐵釧、施定源、陳鎧. 激光加工技術的上風及在產業生產中的應用. 激光雜志,1999(4)
【關鍵詞】 機電一體化技術 煤礦機械 應用
機電一體化技術為一種復合型技術，由信息技術、計算機控制技術、電子技術及機械技術結合而成；機電一體化的主功能以機械技術作為支撐，動力功能以電子技術與計算機控制技術作為支撐，機電一體化將軟件、電子設備以及機械裝置等以有機的方式結合在一起[1]。目前，此技術正朝集成化、智能化及綠色化的方向發展。將機電一體化技術運用于煤礦機械當中，能夠使煤礦生產實力得到有效提升，并可以為煤炭工業的優化奠定基礎。本文針對機電一體化技術在煤礦機械當中的應用問題進行了研究。
1 將機電一體化技術應用于煤礦機械當中的作用
第一，將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，能夠提高煤礦產業的生產效率。在運行煤礦機械時，引進機電一體化，將能夠改善煤礦機械生產產品的方式；尤其是將自動處理技術運用于機械當中，將能夠顯著提高生產效率。第二，能夠保障勞動及操作安全。如采用傳統方式來開采煤礦，其工作環境惡劣，安裝機械的環境也不佳；在經過長時間運作后，所用到的機械很有可能會發生安全方面的故障，對勞動安全造成不良影響[2]。但如果將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，將能夠使礦工工作的壓力及負擔得以減輕，并能夠有效減少發生事故的概率，從而保障了勞動安全。第三，能夠增加煤礦企業的效益及礦工收入。將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，將能夠大幅度提升煤炭產量，因而使企業效益得到增加，當企業效益增加之后，也能夠增加礦工收入；當煤礦企業獲得一定程度的發展之后，必然能夠為有關行業的發展起到帶動作用，從而有利于發展區域經濟。
2 機電一體化技術在煤礦機械當中的運用分析
2.1 采煤機當中的運用
目前機電一體化技術于采煤機械當中已經得到了較好的運用，其中，典型的運用為電牽引式采煤機。如果對液壓牽引式的采煤機械與電牽引式的采煤機械進行相互比較，可以發現，電牽引式的機械具有以下優點。第一，其牽引特性良好，能夠為機械提供前進牽引力，幫助其將移動時所遇到的阻力克服，還能夠在機械下滑的情況下，開始發電制動，并反饋電能。第二，如煤層出現了大傾角，則可以預防機械繼續下滑；因為電牽引式機械所設定的動力矩比額定轉矩更大，所以在煤層出現傾角時電牽引式機械可以有效防滑。第三，機械的穩定性較好，且具有較長的使用壽命。液壓牽引與電牽引有著很大的區別，電牽引式機械在運行的過程中，一般只會損傷到整流子及電刷，對于其他的元件則無明顯的磨損作用，因此可以保障可靠的工作，產生故障的幾率也較低，維修任務較輕。第四，反應較為靈敏，具有良好的動態特征。因為電控系統可以對各類參數進行調整，從而避免了超載運行的狀況。第五，結構較為簡單，但效率更高。因為電牽引式機械所具有的傳動結構較為簡單、其重量也較輕；將電能變為機械能的效率較高。在我國，電牽引式機械已于二十多年前就開始了開發研制，到目前該技術已逐步趨于成熟，推動了煤炭機械的技術革新。
2.2 提升機當中的運用
目前，自動化及一體化水平較高的煤礦機械設備為提升機，一些直流或交流式的提升機已經實現了全數字化，其中以內裝提升機最為典型。此類提升機將驅動與滾筒合為一體，從而簡化了機械本身的結構，并實現了自動控制、機械設備、計算機及電子技術的整合運用。當提升機實現數字化之后，其可靠程度得以大大增強；此外，將總線方式運用于其中，能夠使安裝電器的過程得以簡化；配置的硬件也較為簡單，且可以實現相互兼容。在第九個五年計劃當中，國產自動化及數字化提升機已經變成煤礦機械的首選。我國研制的提升機由雙CPU組成核心部分ASCS，能夠保證提升機具有準確可靠的性能。
2.3 支護設備當中的運用
在采煤工作當中，運用支護設備是必須的，目前廣泛運用的支護機械為液壓支架。將機電一體化技術運用于支護設備當中，可將液壓支架發展為電液控制；電液控制實現了液壓控制與計算機控制技術的有機整合，對支架進行優化，使之成為自動移架或雙向鄰架，以預防支架及頂板出現較強的沖擊載荷；電液控制還能夠自動對支架工作的情況進行檢測。
2.4 帶式輸送機當中的運用
用于輸送的煤礦機械應具有輸送量大、輸送距離遠、效率高及運行可靠的特點；因此，帶式傳輸機被廣泛運用于煤礦的運輸工作。近些年，煤礦機械的研究重點在于如何實現機電一體化技術與輸送機械的整合。在這一個方面，推廣應用CST裝置將是一個較好的完善方法。CST裝置是一種軟啟動及可控制的裝置，其實現了電子技術與機械技術的一體化，能夠為長距離運輸金屬礦及煤礦提供一種優良的皮帶運輸方式；CST裝置能夠在運輸慣性較大的荷載時，實現平滑起動，一臺CST裝置就能夠實現運輸機的驅動，也可將幾臺CST裝置用于運輸機械的驅動，因此，應用CST裝置能夠使長距離及大運量兩項驅動難題得到有效解決。
3 機電一體化技術在煤礦機械當中運用的未來趨勢分析
將機電一體化技術應用于煤礦機械當中，對煤礦機械進行完善及改進，能夠實現煤礦機械的信息化控制、程序化控制及智能化控制，從而方便于操作。目前，我國煤礦機電的一體化運用已經取得了進步，但是如果同發達國家比較，我國目前的應用水平尚處于落后階段，還需要不斷深入研究。筆者認為在未來，運用的趨勢為加快研發核心裝置，增強煤礦機械產品在通信方面的能力，開發及應用能夠自動監測機械運行狀態及設備工況的微機系統，以及運用煤礦機器人。
4 結語
當今社會，電子技術、自動化控制技術及軟件技術等飛速發展，煤礦機械的智能化、自動化及數字化水平均得到了質的提升。將機電一體化技術應用于運輸、開采及挖掘煤礦的設備當中，將能夠使煤礦生產實力得到有效提升，從而為煤炭工業的優化提供必要條件。
參考文獻：
1我國機電行業人才需求狀況
機械制造業作為基礎性、戰略性行業,是國家人民生活水平提高、軍事發展和經濟增長的主要推動力,當機電一體化技術和制造業結合后,就是制造業發生了翻天覆地的變化,目前我國規模較大的制造企業就有4.3萬家之多,總資產高達28000億元,在崗職工總數己超1700萬。隨著機電一體化技術的融入,對新型機電一體化人才的需求也出現了新的變化。對掌握機電一體化設備操作、維護和機電一體化產品應用的專業性人才需求不斷增多。國家為了滿足企業發展的需求,已將機電一體化專業納入人才緊缺專業。
2目前機電一體化專業人才培養存在問題
根據企業對人才的需要,很多學校對機電一體化專業的課程設置也進行了改革,但是專業課程的設置不能很好地突出就業為導向和社會需求的要求,存在專業方向單一,市場適應能力較弱的不足,大不到地區經濟發展、行業發展與就業崗位的要求。采用的一些機電一體化專業類教材內容陳舊、落后,實用性不強,不能適應機電一體化技術發展的需要,對機電一體化先進技術的內容的反映不多,且各門課程相互之間關聯性不強,相關知識不能有機地滲透融合在一起。為了追求課程內容的系統性和完整性,造成了課程內容的有較多的重復,理論性強,忽視了專業技術知識的綜合性和學生實踐動手能力、創新能力的培養。
3“對適應學生個性化發展的”人才培養模式的設計
根據學生的實際情況和機電專業職業崗位實際需求，對人才培養模式進行優化設計，和企業進行合作,設計出校企業互動的“對適應學生個性化發展的”人才培養模式,根據機電一體化專業特點構建課程體系,對考核方法方案進行科學合理改革,讓學生能學以致用,考核能真正反映學生和教學的問題,從而不斷進行改進,形成良性循環。
4高職機電一體化專業課程體系設置
高職機電一體化專業課程體系設置應從市場需求,崗位能力要求作為切入點,從職業教育的特點著手,加強實踐性教學環節的比例,以動手能力,技術應用能力和基本素質培養為主線,構建與專業培養目標相適應的課程體系,以培養高素質技術應用型人才,以適應社會需求,機電一體化專業課程體系構建如表1。
5結束語
當前我國的大學教育還處在向大眾普及的初期階段,隨著社會的發展和科技的進步,對人才的需求從數量、質量、專業方向都將出現新的變化。要求人才的培養標準也要多元化,社會發展、經濟建設不僅需要工程型、學術型、研究型人才,但為能更好支撐我國工業化、現代化發展,更需要專業性的技術應用型人才。市場對高級應用型人才的強烈需求,推進了高等教育事業的迅速發展,但是也反映出了應用型人才培養和市場需求的矛盾,使得技術應用型人才養的研究顯得極其必要與緊迫。高校應科學定位,積極探索,努力改進人才培養模式,以適應我國經濟社會發展的需要。
作者：史潔 張福琴 田云 耿沙沙 劉寧寧 李宗山 單位：黑龍江農業經濟職業學院 吉林科技職業技術學院 尚志市職業技術教育中心學校
關鍵詞：智能控制；機電一體化系統；應用
伴隨著中國社會主義科學技術及市場經濟快速發展，有關機電一體化系統的建造也進入了一個快速成長的黃金階段，機電一體化的技能也逐步老練成熟。由于相關系統所處外部環境在不斷變化，在機電一體化的系統中開始廣泛使用智能系統，其在機電一體化技術的成長過程別是在現時期有著舉足輕重的地位，同時也將進一步促進機電一體出現飛躍的發展。本文從機電一體化及智能系統的視點動身，將這兩部分進行融合，剖析研究機電一體化體系中智能操控的使用。需注意的是，雖然中國機電一體化系統在農業領域及工業領域中起著舉足輕重的作用，但其在實際工程過程中面臨的對象存在不確定性、多層次及非線性等特點，從而給該系統的發展造成了很多阻礙。伴隨著智能控制系統的使用給該系統帶來了良好的外部環境，有利于其科學發展。所以在機電一體化系統中智能控制逐步受到各領域的關注重視，對其進行相關分析研究是需要的。
1機電一體化系統的概述及定義
1.1機電一體化系統的含義
機電一體化系統又被稱作機械電子學，其具體內容是由多種技能進行有機結合，且在實際工作生活中進行歸納綜合應用的一種綜合性技能。其所有機融合的多種技術主要包括以下幾種：信號改換技能、傳感器技能、電工電子技能、接口技能、信息技能、微電子技能及機械技能等。
1.2機電一體化系統的基本內容原則要求組成要素
該系統的基本內容主要包括6個環節，即：a)計算機與信息技能；b)自動操控技能；c)機械技能；d)系統技能；e)伺服傳動技能；f)傳感檢查技能。機電一體化系統的基本原則要求主要包括4個方面，即：a)能量變換；b)構造耦合；c)構造耦合；d)運動傳遞。機電一體化系統的基本構成要素主要包括4個方面，即：a)感知構成要素；b)結構構成要素；c)運動構成要素；d)功能構成要素[1]。
2機電一體化在煤礦機械上的應用和前景
2.1煤礦機械
增加機電一體化技術含量，提高煤礦企業生產能力。機電一體化可把有關煤炭生產的各種機械與技能科學的進行有機結合，同時將其在煤炭企業生產過程中進行綜合應用。這些機械與技能有很多種，主要包括：微電子技能、傳感器技能、信息變換技能、電子電工、接口技能等。在煤礦機械上的應用機電一體化可依據煤炭企業生產關鍵點及技能要求對相應機械設備進行設計，或對某些技術技能進行改革完善。同時，應用機電一體化還可借助智能化的操控系統從而不斷增加機電一體化技術含量，有效提高煤礦企業生產能力。
2.2有效提高煤礦企業實際的生產效益
機電一體化本身具有很多特性，采煤機械具備良好的牽引能力便是其中之一。在煤礦的采煤過程中，采煤機行走時可為其提供較大的牽引力，幫助其有效攻克移動前進過程中遇到的阻力，同時還可在采煤機變頻降速時進行有效制動。在煤礦機械上的應用機電一體化可把煤礦企業的能量、物流及信息融為一體，從而進一步提升整個煤礦企業實際的生產能力，有利于煤礦企業在不久的將來走向高效、安全及可持續發展道路[2]。
3智能控制的概述及定義
3.1智能控制的含義
智能控制其本質指的是在沒有人進行干預的狀況下，可自主自立地驅動相關智能機械做到對目標進行有效操控的一類自動操控技能。其是借助計算機進行人類智能擬的一類重要范疇，主要針對比以往傳統控制更加復雜多樣的操控任務和目的，給目前中國社會各大領域的發展提供了更加廣泛的適應空間，同時有效解決了傳統操控不能完成的復雜體系的操控。以往傳統的操控僅歸屬于智能操控的一個簡單環節，是智能操控最底層的組成部分。智能操控的理論基礎有很多，如主動操控論、信息論、人工智能及運籌學等。其屬于一項由多種學科彼此相互穿插所構成的學科。
3.2智能控制的基本特征
智能控制的基本特征主要包括以下7個方面，即：a)其具有組織性特點，核心主要是由高層來進行有效控制的；b)智能操控具有變構造特色；c)其智能控制器具備非線性的特點；d)智能操控系統可達到多樣性方針的高性能要求；e)智能操控系統具備總體自尋優的特點；f)智能操控系統屬于一種新興的研討課題；g)智能操控系統歸屬于一種邊緣交叉的學科。
3.3智能控制的基本類型
智能控制的基本類型主要包括以下7個方面，即：a)專家操控體系（ExpertSystem）；b)進化核算與遺傳算法；c)人工神經網絡操控體系；d)組合智能操控辦法；e)分級遞階操控體系；f)復合（混合）或集成操控；g)學習操控體系。
3.4智能控制的發展趨勢
這些年，智能操控技能在世界上很多國家都取得了較大的發展，甚至很多已進入實用化及工程化的時期。不過智能操控技能作為一種新式的理論技能，目前依然處于發展階段。但伴隨著計算機技能及人工智能技能的快速成長，智能操控也一定會在不久的將來走進一個屬于它的新時期。機電一體化系統中往往會應用很多技能，其中最常用的便是神經網絡、專家體系及遺傳算法等相關技能，這些技能彼此之間相輔相成、相互依存。而目前機電一體化方面未來的主要發展趨勢便是廣泛使用智能控制系統，因為其具備很多良好的特性，有利于機電一體化健康發展，如其具備極強的適應性、組織及學習功能等[3]。
4智能控制在機電一體化系統中的應用
自20世紀90年代后期開始，機電一體化系統開始往智能控制方向發展，從而打開了機電一體化系統應用智能控制的新時代，該系統將來發展的主要方向一定是以智能化為主，其將直接影響到機電一體化系統的全體水平。
4.1智能控制在機電一體化系統機械制造過程中的應用
機電一體化系統中包括很多環節，其中機械制造便是重要的環節之一，把計算機輔佐技能和智能操控技能進行有機融合的技術便是目前最領先的機械制作技能，往智能控制方向發展，借助科學的計算機技能來代替部分腦力勞動，來模仿人們有關機械制作的行動，這是其最終的意圖目標。同時，智能操控技能可借助神經網絡體系的核算方式來動態模擬制作機械的詳細過程。對所搜集到的數據經過傳感器融合技能來進行預處理，然后操控修正模式中的有關參數數據。智能操控在機械制作中的應用環節有很多，其中主要包含以下幾種：智能學習、智能監控與檢查、智能診斷機械故障及智能傳感器等。
4.2智能控制在機電一體化系統數控領域中的應用
伴隨著中國社會主義科學技術的快速發展，各大領域對機電一體化系統的數控技能也逐漸有著越來越高的要求標準，不但需要其實現很多智能功能，還需要其具有模仿、延伸及拓展等新的智能功能，從而促使其數控技能完成智能監控、建立智能數據庫及智能編程等意圖，在機電一體化系統中的科學應用智能操控技能就可完成這些任務。例如借助專家系統能綜合解決數控領域里的很多問題，如難以確定及結構不明確的算法等；使用推理規則可有效推理數控現場的部分數控故障熟悉信息，得到某些指導性建議從而有利于數控機械的維修等。
4.3智能控制在機電一體化系統機器人領域中的應用
機器人在動力系統中存在很多自身的特點，如時變性、強耦合及非線性等，而多邊變性及多任務性是機器人在控制參數的系統容易體現的特征。這些特點有利于智能操控技能的使用。現在機電一體化系統機器人領域中使用智能操控技能主要體現在下面四大環節：a)機器人在視覺處理及多傳感器信息融合這兩方面能實現智能操控；b)可智能控制機器人的手臂動作及相關姿態；c)經過專家操控體系可科學定位、建模、計劃及監測機器人所處的運動環境，從而進行相關的控制及探究；d)可以智能控制跟蹤機器人的行走軌跡及走路等。
4.4智能控制在機電一體化系統建筑工程中的應用
智能控制在機電一體化系統建筑工程中的使用主要體現在以下兩個環節，即：a)能智能操控建筑物內的空調，例如能智能控制有關空調的風閥，不僅能有效保證建筑內空氣質量，還能大幅度減少浪費能量的現象發生；同時還可經過比例積分來對其閉環方法進行調整，從而有效設置在冬季和夏季時空調的使用模式；b)可經過計算機聯網和通信實現智能操控所有照明系統，如智能操控照明體系的節能、照明時刻及照明邏輯等。
4.5智能控制在煤礦機電一體化系統中的應用
煤礦機械所處工作環境一般情況下比較惡劣，往往都是在井下進行作業，從而導致煤礦機械容易被惡劣的環境侵襲，同時還可能會遭受各種采煤沖擊及振動的干擾。由此可知，井下作業具有某種程度的危險性，同時還需要煤礦機械能適應各種環境并達到高產的要求。而應用智能控制技術就可將井下作業的危險性大幅度降低，從而在某種程度上確保其安全性。
5結語
由20世紀90年代后期以來，機電一體化系統已逐步開始往智能控制方向發展。針對智能控制在機電一體化系統中的應用做了詳細講解，闡述了有關機電一體化系統的概述定義、原則要求、基本內容及組成要素等。介紹了智能操控的概述及定義、基本類型、發展趨勢及基本特征。在機電一體化系統中很多領域都可使用智能控制系統，如：煤礦機電、機器人領域、數控領域、統建筑工程及機械制造過程等。
作者:龐海龍 單位:同煤集團機電管理處
參考文獻：
［1］田永利，鄒慧君，郭為忠，等.基于DPAM-F的機電一體化系統廣義執行機構子系統智能設計［J］.上海交通大學學報，2005(1)：66-70.
關鍵詞：機電一體化 發展過程 前景展望
現代科學技術的發展，使得單純的單一學科應用已遠遠無法滿足人類社會的生產生活需要。各學科相互滲透，相互促進，為新的技術改革，知識創新提供契機。機電一體化技術就是在這樣的背景下發展而成的。
一、機電一體化技術簡介
機電一體化又稱機械電子學，英語稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成的。最早提出這一概念的是1971年日本雜志《機械設計》一書的副刊。時至今日，機電一體化這一概念已經廣泛的被接受和應用。
機電一體化技術并不是單純的機械學與電氣或電子學的結合，而是在上述兩種技術的基礎上融合了信息技術，傳感器技術，自動控制技術，計算機技術，接口技術，信號變換技術以及軟件工程技術等多種科學技術，并不斷發展，廣泛應用的一門新興科學技術。
二、機電一體化技術的發展狀況
（一）、世界范圍內的發展
20世紀60年代以前為初級階段。這一時期，人們在生產生活中并沒有刻意的將機械學與電子學技術結合起來，而是不知不覺的利用電子技術的成果來完善機械產品的性能，這便出現了最早期的機電一體化技術。期間發生的第二次世界大戰，促使了機械技術與其他技術的融合。戰后，這些技術由軍用逐漸應用至民用范圍，但并沒有提出機電一體化這一概念，沒有將多技術的結合推廣。
20世紀70到80年代是這一技術蓬勃發展的時期。由于計算機技術的出現和迅速發展，大規模的集成電路和微型計算機開始出現，這位機電一體化技術的發展奠定了堅實的基礎。正是在這一階段，Mechatronics一詞被提出并逐漸被認可，機電產品大量涌現，世界各國逐漸對這項技術給予大力支持。
20世紀90年代開始，機電一體化技術進入新的階段。這一時期，通信技術、光學技術以及微細加工技術與機電一體化技術逐漸結合，出現了微機電一體化和光機電一體化的分支。同時，機電一體化技術本身的研究日益成熟，對機電一體化技術的建模研究、分析和集成方法以及機電一體化的整個科學體系的研究，使機電一體化技術的基礎更加完整，理論體系更加完善。
（二）我國機電一體化技術的發展
[1]我國是從20世紀80年代初才開始這方面技術的研究。國務院成立了由杰出科學家帶領的機電一體化領導小組，并將這項技術列入“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諸多影響。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，雖然都取得了一定成果，但與日本、歐美等先進國家相比仍有相當大的差距。
三、機電一體化技術的發展趨勢
在半個世紀左右的發展中，人類生產生活對機電一體化技術不斷提出更高的要求，推動機電一體化技術產品的智能化、模塊化、網絡化、系統化、綠色化和微型化程度快速發展。其中智能化和自動化更是機電一體化技術的重中之重。
智能化是目前形勢下大部分技術所共有的發展方向，也是機電一體化技術與傳統機械技術的重要區別之一。隨著智能控制技術的進一步發展和人工智能技術在生產設計活動中被越來越重視，機電一體化技術的智能化發展迅速。在更高速的微處理器出現以及運籌學、仿生學等技術的輔助下，機電一體化產品更好的擁有人類的部分智能。
機電一體化技術的發展必須標準化、系列化。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、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。必須制定出一系列標準，將各個單元、接口統一化，以便擴大規模生產。但由于這項技術剛剛興起，做到標準化系列化還很難。
網絡技術迅速發展，為機電一體化技術帶來了新的影響。網絡的普及使得基于網絡的各種機電產品遠程控制得到很大發展。而總線技術和局域網技術的發展，帶動了家用機電產品系統化，集成化的發展。
[2]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，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。另一個表現是通信功能的增強。機電產品的發展趨勢是更加注重人格化，機電一體化的人格化有兩層定義，首先，就是模仿生物生理機能，設計各種機電產品。另外，機電一體化產品歸根到底是人在使用，賦予機電產品人的智能、情感、個性愈發重要，其總重目的便是人機一體。
在生態環境問題愈發重要的今天，機電一體化技術的綠色化成為一個新的重要課題。綠色機電產品是指產品在設計、試驗、生產以及回收銷毀等方面對生態環境無害或危害極少，資源利用率高。設計、使用綠色機電產品，是機電一體化技術發展的必然趨勢。
機電一體化技術的微型化指的是機電產品向微型機械及微觀領域發展。這一概念興起于20世紀80年代末，國外稱其為微電子技術。微電子產品體積小、耗能低、靈活性高，可廣泛應用于生物、醫療、軍事等方面。而機電一體化技術微型化的一個挑戰就是必須采用超精加工技術進行生產制造，如果在這一方面有了較大的發展，那么機電一體化技術的微型化將有質的飛躍。
綜上所述，機電一體化技術是社會勞動力發展的產物，也是現代科學技術發展的重要組成部分。機電一體化技術融合多學科種類，使傳統的機械預設方法和預設概念發生著革命性的變化。伴隨著現代科學技術的不斷創新，機電一體化技術的發展前景也將愈發光明。大力發展這一先進技術，不僅是人類文明發展的要求，也是創新理念，振興工業的必經之路。
參考文獻：
[摘 要] 隨著技術的發展和應用領域的不斷推廣，機電一體化的發展越來越快，分析機電一體化發展狀況和總體的趨勢，可以讓人們把握發展方向，再度創新。
[關鍵詞] 機電一體化；電子技術；機電技術；定位控制
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 07. 072
[中圖分類號] TP311 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）07- 0152- 03
0 前 言
幾十年以來，高新技術推動了遠程操控無人值守系統技術的發展并取得了巨大進步，其發展趨勢和主要特征如下：①具有比較明顯的機電化屬性。而更為重要的是其改變了以往的純C械屬性。②高新技術帶來嶄新的生命力。遠程操控無人值守系統在高新技術推動下成為多種技術的綜合體。③我國遠程操控無人值守系統技術以機電融合技術為基礎。自動化、自主化和智能化是我國遠程操控無人值守系統發展的方向。 在機械技術、信息技術與電子技術進行有機結合的條件下，機電一體化技術成為一種最新的技術實現了生產過程和工業產品的整體優化。遠程操控系統是機電一體化系統進一步發展的結晶，它結合了機械、微電子與計算機、精密機械、自動控制與驅動裝置、傳感器及信息處理技術、人工智能等多個學科領域的最新科研成果。
1 國內外機電一體化發展狀況
1.1 發展概述
機電一體化起源于日本，伴隨著電子信息技術向傳統機械產品滲透的過程中產生了機電一體化，其發展大致分為三個階段。
初級階段即20世紀前期是第一階段。在第一階段期間，由于初步發展的電子技術對機械產品的性能的優化。特別是在第二次世界大戰期間，為適應戰爭的迫切需要，電子技術進一步優化了純機械產品的性能，在戰爭結束后，與軍用技術相結合的機電技術轉為民用，此新興技術加速了戰后經濟的恢復。那個時期研制及開發整體上處于自發階段。因為當時的電子技術發展水平還不是很高，電子技術和機械技術還不能很好的結合與滲透，導致已開發的產品不能得到大量快速地推廣。
20世紀中后期為第二階段，機電技術得到迅猛發展。這一階段，控制技術、計算機技術和通信技術的發展又為機電一體化的快速發展埋下深基。除此之外，機電一體化的發展以大規模型和超大規模的微型 PC 和集成電路為中心。該時期的特點：①機電一體化技術及其產品快速發展；② mechatronics 一詞起源于日本，該詞直到20世紀80年代末才在世界范圍內被廣泛承認；③機電一體化技術和產品均受到各國的關注和支持。
20世紀末期，機電一體化技術邁向智能化方向舞臺。發展出微機電一體化和光機電一體化等新分支領域；與此同時，開創了以光纖技術、神經網絡技術、人工智能技術等領域推動的發展新紀元。諸多研究促進機電一體化進一步發展并更加完善。
1.2 機電一體化裝置主要完成功能及組成
凡是系統，其內部都有動力、檢測、控制等功能。機電一體化系統的主要功能是實現動力和運動的轉換和傳遞，動力功能是向系統提供動力，能量應與動力和運動的傳遞和轉換相匹配。使系統得以正常運轉。對整個系統的內部信息、外部信息加工處理，控制系統實現正常運轉，并實現其工作目的。機電一體化裝置及系統由以機械部分、信息檢測控制部分和驅動單元等為主體部分組成，如圖1所示。
此系統在電動驅動方式下，利用部分信息處理指令，規定的運動即可在驅動執行部分作用下完成。檢測部分將檢測到的信息送回信息處理與控制部分，作為發送信息的依據。傳動部分由光桿、滾珠絲杠副組成，驅動部分由電機組成，信息處理和控制部分作為信息處理和控制的核心，它將傳感器檢測的信號，根據一定的算法，對數據和信息進行存儲、變換等處理，并通過接口向執行機構發出執行命令，完成規定的動作，同時，電源部分為系統提供所需的動力和能量。
2 國內外機電一體化發展的趨勢
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。目前， 專家系統、模糊系統、神經網絡以及遺傳算法，是機電一體化產品（系統） 實現智能化的4種主要技術，它們各自獨立發展又彼此相互滲透。隨著制造自動化程度的不斷提高，將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動， 并會對制造中出現的問題進行分析、判斷、推理、構思和決策。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。隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學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。
2.2 集成模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的任務，研制具有標準化的機械接口，動力接口，信號接口很有必要。模塊化也給機電一體化企業帶來美好的發展未來。
2.3 微型化
微型化是指機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。它是一個新興的、多學科交叉的高科技領域，面臨許多課題，涉及許多關鍵技術。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。微型機械加工技術作為微型機械的最關鍵技術，也必將有一個大的發展。硅加工、LIGA加工和準LIGA加工正向著更復雜、更高深度適合各種要求的材料特性和表面特性的微結構以及制作不同材料特別是功能材料微結構，更易于與電路集成的方向發展，多種加工技術結合也是其重要方向。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 系統化
系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。 它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以及模仿生物機理等方面的產品。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。
2.5 自源化
自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。
2.6 環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，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，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。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，具有遠大的發展前景。
主要參考文獻
關鍵詞：機電一體化技術；國內現狀；發展方向
機電一體化技術的發展和計算機等先進技術的普及是分不開的。在某種程度上說是機械行業得以發展的福音。在機電一體化技術的運用過程中，不僅有效地提高了工作效率，同時也在節能環保方面做出了巨大的貢獻，同時對于工作人員的工作量有所減少，提高了企業的綜合競爭力。機電一體化是多種技術的結合，其中包括微電子、計算機一級信息等在內的綜合性較強的高新技術。
1、機電一體化的內容
機電一體化，顧名思義就是機械和電子的有機結合，實現一體化。這種技術是系統工程領域的一個重要技術，具體來說，機電一體化包含的范圍較廣，是一個總稱。其中機電一體化系統是多種要素相結合的整體，能夠最大限度地滿足人的基本要求。在機械系統和微電子系統相互結合的過程中產生了一種新的功能。可以實現工作人員與機械設備的有機統一。一個完整的一體化系統，必須要包括機械裝置、傳感器在內的五大要素，否則就是不完整且沒有工作能力的機電一體化系統。機電一體化工程也被稱為機械電子工程，從名稱中就可以看出工程的組成部分。其中機電一體化系統和機電一體化工程是相互聯系、有機統一的。是理論和實際的結合。
機電一體化工程需要有系統的思想來指導，其中系統設計原理和綜合集成技巧能夠體現在機電一體化思想中。而且工程設置所運用的方法論也是科學合理的，并且具有一定的廣泛性，包含系統工程和控制論等信息在內，使得機電一體化工程具有較強的科學性。同時一體化的思想和技術已經在光電、機電以及人機等領域都有所應用。
2、機電一體化產品的主要優點
1）機電一體化產品在運用的過程中，具有多重功能，其中記憶性較強，可以進行有效地運算、控制工作，同時對于信息的處理也能夠達到相應的標準。進而實現產品的在使用過程中的高效性和智能化。因此機電一體化的主要特征就是具有多功能特性。
2）多數的機電一體化產品都具有較為簡單的結構。隨著科技的不斷發展和進步，產品逐步朝著更加輕、薄的方向發展。同時采用標準化的方式來設計制作。這也是新一代機電一體化產品的一大特點。
3）對于機械領域中技術的運用，多具有節能環保的特點，機電一體化產品也不例外。在具體的運用過程中，可以根據實際負荷量來進行有效地控制和調節。因此，其節能特點較為突出。
4）對于機電一體化產品來說，其主要的特點就是具有智能性，而且安全可靠。因為在產品應用的過程中，該產品可以進行自動控制，診斷功能強。
3、機電一體化產品的類別
1）典型的機電一體化產品。這類產品機與電有機地融為一體。具有較完整的結構。如數控加工中心、工業機器人、彩色復印機、自動繪圖機等。這些產品屬于機電一體化的高級形式。它們單靠機械或電子是無法或很難實現的，機械與電子一旦分離，整機即無法運行。
2）機械產品中的一部分控制功能和機構用電子裝置代替。這類產品如打印機、機電一體化照相機、帶微機控制或數字顯示的各種機械設備等。
3）以微電子裝置代替原設備的信息處理機構。
這類產品如指針式石英電子表、全電子式電話交換機、帶微處理器的各種儀表、電機調速裝置等。
4、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：
1）光機電一體化。一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的，因此，引進光學技術，能有效地改進機電一體化系統的傳感系統性能、能源（動力）系統和信息處理系統性能，光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。
2）全系統化--智能化。今后的機電一體化產品特征越來越明顯，智能化水平越來越高。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。這主要受益于模糊技術、信息技術（尤其是軟件及芯片技術）的發展。機器人與數控機床的智能化就是其重要應用。
3）技術產品--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、教育等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。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
4）微型機電化--微型化。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，當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以融合，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
5）自律分配系統化--柔性化。未來的機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的冗余度，有較強的柔性，能較好地應付突發事件，被設計成自律分配系統。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的自律性，可根據不同的環境條件做出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體行動是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
6）設計產品--綠色化。工業的發展給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，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，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。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。
5、總結
綜上所述，本文主要通過介紹機電一體化的內容、機電一體化產品的主要優點、機電一體化產品的類別以及今后機電一體化的發展趨勢等方面，主要了解的我國機電一體化發展中需要完善的地方以及目前的發展所遇到的瓶頸期。只有不斷提科學技術的發展水平，才能促進機電一體化的發展。■
參考文獻
[關鍵詞]機電一體化；化工企業；應用
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）13-0395-01
1 機電一體化發展方向
1.1 機電一體化數字發展方向
在化工企業中，機電一體化技術的應用十分廣泛，在化工企業的生產制造過程中有著不可或缺的作用。在機電一體化技術的實際應用過程中，會根據不同的用途而分離出不同的發展方向。其中，機電一體化數字方向，這是當前非常看好的一個方向。機電一體化數字發展方向主要是在計算機網絡的基礎上，發展的一種機電一體化制造技術，這種技術在進行實際使用的過程中，主要通過計算機網絡系統來進行相應的操作。隨著現在科學技術的快速發展，計算機網絡技術也應用到了各個領域，在機電一體化技術的應用中，我們非常明顯地看到其所在的優勢。在進行實際操作的過程中，可以在很大程度上簡化機電一體化技術的操作，例如：數控機床的操作，之前的操作比較繁瑣，但是在數字化操作的基礎上，就可以使操作變得簡單化、智能化，并且還能夠提高其計算的準確性。
1.2 機電一體化智能化發展方向
隨著現在網絡技術快速發展，網絡技術在機電一體化技術中也得到了非常充分而有效的應用。前面我們對機電一體化數字發展方向進行了一定的分析，而機電一體化智能化發展方向也是目前所要關注的重點，智能化發展方向也是當前機電一體化技術發展的重點方向，也是相關研究的主要方向。在當前計算機網絡的環境下，可以通過相關的程序，來對機電一體化技術應用的基本操作進行智能化控制，例如：在進行煤氣輸送管線壓力控制的時候，可以利用閥門的開度與管線壓力的連鎖實現煤氣輸送壓力的穩定控制，從而達到安全生產的目的陜西東鑫垣化工有限責任公司蘭炭造氣分廠利用外送煤氣管線壓力變送器與放散電動閥門的連鎖，實現了外送煤氣壓力的穩定控制，在實際生產中保證了系統的壓力穩定和安全生產。另外，現在的智能化控制還將多個學科領域進行了有效的結合，可以實現高度的智能化。例如將整個生產系統的各關聯要素通過DCS系統實現集成、智能控制，最大限度的保證系統的穩定性，某些崗位實現了無人自動化智能操作，這在煤制油領域已經進行了廣泛的應用，取得了良好的效果。然而由于目前一些技術性欠缺的問題，這種高度智能化的控制技術，還沒有得到非常廣泛的應用，但是智能化發展方向卻是機電一體化技術發展的主要方向。
1.3 機電一體化的模塊化發展方向
在當前互聯網的時代下，機電一體化技術得到了更進一步地發展，其中模塊化發展的方向已經成為了機電一體化技術發展你的必經之路。從一個客觀的角度對其進行分析，我們可以看到，機電一體化本身的發展前景十分廣闊，而現在的市場資源也非常豐富，因而機電一體化技術在進行發展的過程中，可以將現有的資源進行充分應用，也可以說，機電一體化技術在進行實際發展的過程中，已經得到了十分充足的資源配置。而從市場需求的角度來進行分析，目前市場上化工企業的數量和種類都非常多，市場的競爭也非常激烈。而企業在進行生產發展的過程中，最為注重的一點就是最終實現的效益。采用模塊化的設計理念，可以對某些相似的系統采用相似的設計理念，例如壓力與溫度變化的連鎖模塊，壓力與閥門開度的連鎖模塊，各種報警的連鎖模塊都可以應用在不同的生產系統中，只需要進行小范圍的修改，再將這些模塊集成在一起，即可達到以前所需要的復雜功能，既節約了成本，又達到了預期的功能，
2 機電一體化技術在化工企業中的應用
2.1 機電一體化的網絡化發展應用
F在機電一體化技術已經離不開計算機技術的支持，而為了能夠更進一步地實現機電一體化的操作控制，可以將之與網絡技術進行充分結合，并實現更加方便而準確的操作。由此可見，機電一體化技術網絡化發展已經成為了其必然的發展方向。從當前的社會發展來看，網絡已經在人們的生活中，乃至于各個生產發展的企業中，都得到了非常充分地應用，也可以說，網絡已經成為了人們日常生活一部分，例如：大型化工企業使用的DCS系統，整合了上下游系統所有相關參數，通過通信系統將各個子單元連接在一起，方便進行工藝參數及產品質量的控制，對上游發生的變化下游積極反應，提高了系統運行的安全性，給安全生產帶來了極大的便利。
2.2 機電一體化的綠色發展應用
隨著經濟的發展，社會的不斷進步，人們對生活的要求也越來越高，當前的社會生產更提倡綠色發展。由此可見，機電一體化綠色發展方向也將是社會發展的必然需求。但是現在大多數工業企業在進行生產的過程中，都會對環境造成嚴重地破壞，這些問題都會對人們的生活造成一定程度的影響，還會阻礙社會發展的腳步，所以說，實現發展的綠色化是不可或缺的。從生產發展的角度來進行相應的分析，機電一體化綠色發展主要有以下兩個層面的含義，接下來，我們就來對其進行一定的分析：（1）生產的綠色化。這一含義主要是通過從生產的角度出發，在進行生產制造的過程中，對原材料、生產工藝、制造技術等進行嚴格地控制，從生產制造的過程中，來實現綠色工藝的生產制造；（2）制造的綠色化。從機電一體化技術本身應用的特性來看，其中所使用到的機器數量比較多，并且應用的范圍比較廣，而在進行實際生產運行的過程中，會對環境造成一定的印象，因此，在進行設備的選擇時，應盡可能地結合綠色生產的需求來進行選擇，以降低對環境的污染。
3 機電一體化在化工中的應用舉例
隨著人們生活水平的不斷提高，消費觀念發生了深刻的變化，不僅要求化工產品要在質量上有保證，同時還要保證其使用的安全性。作為化工企業尤其是和人們息息相關的化工產品必須要在生產過程中融入現代科技以達到產品質量和安全性能都符合國家規定的質量標準和使用安全標準。筆者對煤制油的生產工藝流程進行了簡單的介紹，探討了機電一體化技術在煤氣天然氣生產工藝流程中的應用。煤制油整個生產工藝流程如下：原料煤在煤炭化裝置中被加熱干餾，產生的荒煤氣被送至凈化裝置進行凈化洗油，煤焦油送至延遲焦化工段進行分餾，凈化后的荒煤氣送至制氫工段采用變壓吸附原理進行脫氧制氫， 制出的純氫氣送至加氫工段與分餾后的中間油進行加氫反應，產出石腦油及2#輕質油，同時產出液氨，粗酚等副產品；煤氣水中有害雜質通過酚氨回收裝置處理、廢水經物化處理、生化處理、深度處理及部分膜處理后，廢水得以回收利用；其中工藝生產裝置包括炭化爐、煤氣凈化裝置，變壓吸附塔，加氫反應塔，焦炭塔等組成；輔助生產裝置由氨精制裝置、動力、公用工程系統等裝置組成。工藝中的各種裝置都有微機控制，各個工藝環節都由系統控制中心實施人機界面操作，界面上將顯示各個工藝流程的運行狀況，同時基于機電一體化系統中具有自動檢測和自動報警裝置，能及時地對生產工藝中的出錯及時顯示出來，有效地減少了生產過程中因工藝中的某個環節出現故障影響生產系統的運行，實現了生產工藝的安全、可靠性運行。
4 結語
機電一體化技術在化工企業中的應用十分重要。其能夠讓機電一體化的應用效率得到全面性的提升。在進行整體的應用過程中，其需要采用多種不同的方法讓機電一體化技術得到整體性的應用。同時還要明確機電一體化技術的應用發展。最終讓機電一體化技術得到全方位的應用。
關鍵詞：機電一體化；高速公路建設；應用；前景
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：
機電一體化是將電氣控制技術和計算機控制技術有機的結合形成的，是人類發展史的一大進步，在當前信息化技術高速發展的時期，其應用前景將更加的廣闊，將機電一體化技術應用于高速公路建設，對于推動我國的交通運輸業的發展起到至關重要的作用。
一、高速公路中的機電一體化在現階段，機電一體化逐漸擺脫了傳統的“機電自動化”的模式，并逐漸向智能化以及電子自動化的方向迅速發展。在高速公路建設中，機電一體化的作用與地位逐漸顯現出來，若想對其進行有效的實現，就必須將相應的工程機械制造以及電子控制系統有效的結合在一起。只有這樣，才有可能促使其施工的機械能能夠自行完成作業以及自行進行檢測，并且在這一過程之中實現智能化。簡單的說，高速公路的機電一體化其實就是進行相關工程機械的改造，使其具有自動化功能。并且實現對于施工工藝的結合，使得多種的施工工藝可以通過一組機械來完成。目前狀況下，隨著其控制模塊以及微處理器技術的不斷完善與提高，相關的工程作業機械對于工程施工的自動化以及智能化的適應能力也越強，這在很大程度上促進了機電一體化的實現。
1、電子控制系統實現機械自檢。對于機電一體化來說，它可以有效的進行對于機械設備的自我檢測，這也成為了它一個十分突出的優勢。因為它在一定程度上為相關的工程機械的運行提供了一個動態化的監控模式，并且基于此能夠更為合理的對工程機械進行操作。除此之外，對于工程之中可能會出現的問題以及事故能夠提前預知并采取合理有效的措施予以解決。電子控制系統有一個十分突出的功能，那就是當設備運行時，可以對其各個部分進行有效的動態監控，這些部分主要包括發動機、傳動系統、液壓系統以及相應的電子系統。這一監控系統主要存在兩個組成部分，分別是監控和信息處理系統以及相應的報警系統。
2、機電一體化的應用提高了作業的精度。隨著我國經濟的迅速發展以及科學技術水平的進步，高速公路的等級也隨之上升，這就給高速公路的質量提出了更高的要求。所以對于施工工藝的實施如果還只是停留在人為操作之上是不能適應其發展的。因此，實現對于作業精度以及檢測及時性的提高勢在必行。而機電一體化可以進行對于這些問題的有效解決，適應了發展的需要。首先，機電一體技術能夠實現對于作業模式的設定，使之形成一定的作業順序以及作業標準，并具有一定的固定性。這樣一來，就可以對高速公路機電工程施工的精確程度進行一定程度的保證。不僅如此，因為相關的機械自動作業能夠同參數的調整來實現對于施工精度的提高，而對于精度的設定過程是開放的，這樣一來，就能夠進行高精度持續作業的實現。
3、機電一體化可以降低機電工程施工的能源消耗。傳統的施工操作中，進行對于工作輸出功率的調整都是人為的。但是這種調整往往過于僵化，且精確程度不高。它僅僅是做出簡單的換擋以及變換轉速的操作，這為進行對于能源消耗的控制制造了很大的麻煩，受到的制約較多。面對這種情況，一些廠商采取的措施是：引入相應的電子控制技術，并基于此實現對于挖掘機工作效率的有效降低，這樣一來，在工作中就在很大程度上提高了燃油使用的效率。因此，機電一體化能夠在很大程度上實現對于能源消耗的降低以及工作效率的提高，且效果明顯。
二、機電一體化技術在高速公路機電工程施工中的應用前景
1、系統的智能化程度將會在未來的發展過程之中有著明顯的提高。之所以要提高機電一體化的程度，就是為了實現智能化的控制。也就是在一定程度上進行電子技術以及機械控制技術的利用，并基于此實現機械的智能化。
2、模塊化作業。目前，機電一體化正朝著控制自動化、操作模式簡單化的方向發展，也就是實現相應的智能模塊化控制。這種模塊化的操作以及實施主要是對于某些固定的程序化模塊進行有效的利用，并將之與特定機械設備組合進行一定程度的配合，以此來進行特定工況下的作業。
3、機電一體化技術在高速公路施工中的應用將會為環保做出巨大的貢獻。前文中，我們已經說明進行機電一體化的運用可以在很大程度上實現工程機械的能耗的降低。由此可見，隨著機電一體化的不斷應用于推廣，它將對環保事業做出巨大的貢獻。隨著機械智能化程度越來越高，它可以利用較少數量的智能化施工機械實現對于較大工程量的完成，這樣一來，就在一定程度上節約了相關的資源。
4、建立高速公路綜合信息平臺。現有機電系統雖已具備各種信息采集的能力，所采集的信息的利用率卻很低。建立一個綜合信息平臺，將各類機電信息流通過綜合信息平臺的整合以分級授權的使用方式傳送到各級管理者PC終端設備以便做出決策，能為高速公路的高效運營夯實基礎，并給出行者提供方便。
5、建立、健全高速公路交通管理信息化和智能化的標準和規范。機電系統采用國際通用標準或國家與行業標準，使各子系統的操作平臺、通訊接口與協議標準化，可實現互聯互通并支持二次開發或功能調整，同時實現信息快速交換和高度共享，為全省甚至全國聯網作基礎。
三、加強高速公路機電一體化系統維護管理措施
1、從源頭確保機電系統品質，為維護管理奠定良好的基礎。 從源頭確保高速公路機電系統工程品質，必須從工程建設招投標階段起就要規范管理，挑選最優的承包單位，細化合同管理，為工程的建設營造最佳的條件。監理工作是工程的生命線，為確保高速公路機電系統工程建成后能發揮最大的投資效果，滿足營運的需要，必須嚴格執行監理制度，對工程建設進行全過程的監控，為以后的維護管理打下良好的基礎。
2、遵守行業法規，建立完善制度和操作規程，切實嚴格執行。 高速公路機電系統的維護管理工作與電力、通信、消防、環保、水利、環衛、防雷等行業都有密切關系，必須注重相關的行業法規。建立完善的高速公路機電系統維護管理制度對高速公路的運行安全和整體服務水平是極其必要的。具體來說，高速公路機電系統的管理制度和操作規程應涵蓋以下內容：管理和養護人員的崗位職責；機電系統維護管理的值勤制度；機電設施的巡查制度；機電設備的故障搶修制度、機電設備的預防性養護制度；機電系統維護管理工作中的安全作業制度；機電設備的操作和養護規程等。遵守相關的行業法規，嚴格執行規章制度，保證維護管理工作落到實處。
3、明確維護組織體系與職責范圍。 在高速公路機電系統的維護制度中應明確維護的組織體系，提出相應的職責范圍。其主要包括：執行與機電系統維護工作有關的各項規章制度；定期組織檢查各系統的工作運行狀況，消除潛在隱患，保障系統正常運行； 對故障做出快速反應，及時恢復保證系統正常運行等。如果在施工維護管理期間，施工單位需安排技術人員加強系統的看護檢查，對潛在的安全故障進行提前控制防范。
4、注重安全管理，有效提升維護管理。
安全管理是機電系統維護期間的重點工作，通過維護機電設備的安全運行才能有效的提高系統的可靠性。若機電設備出現問題，必會給系統、公路帶來相當大的破壞性。要考慮到高速公路的交通位置、與周邊城市的高速公路緊密性，對機電設備進行安全管理時采取了定期檢測、信號報警等方式，有效的控制了意外事件的發生。
四、結束語我們主要對機電一體化進行了簡要的介紹，然后對機電一體化的應用前景和機電一體化技術在高速公路機電工程方面的應用進行重點分析。希望我們的研究能夠使得人們對于高速公路機電工程機電一體化有更深層次的理解，同時，還為業內人士提供了一定的參考。
參考文獻：
【關鍵詞】機電一體化技術 人才需求 調研
【中圖分類號】G717 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）17-0027-05
一 調研目的
調研吳中區及周邊機電類企業，通過對企業的用人標準、用人層次、招聘途徑、員工培訓以等各個方面的調研，分析企業對機電一體化專業人才需求、崗位要求、素質能力等方面的要求，探尋機電一體化專業人才培養中的關鍵問題和教學體系設計的思路，調整我校機電一體化專業下一步建設和發展的方向，為我校機電一體化專業辦出特色、辦出成效，為人才培養目標的修訂奠定基礎。
二 調研對象
調研對象為機電類國有、民營、外資等企業人事經理、部門經理、技術骨干、我校機電專業畢業生。具體企業有蘇州新火花機床有限公司、蘇州寶瑪數控設備有限公司等企業。
三 調研方法
1.典型調研
重點調查與我校機電專業長期緊密合作的企業。調研該企業的生產崗位，崗位要求，企業招聘要求，員工的學歷結構，企業管理制度，企業文化生活等。采用企業參觀、企業骨干訪談等形式。
2.重點調研
重點調查近兩年機電一體化專業畢業生。調研畢業生所在的企業、工作崗位、崗位要求、企業管理、企業文化等。
3.抽樣調研
針對開辦本專業來，抽樣采集優秀企業生的典型案例。調研優秀畢業生成長過程中，基本素養、知識結構、能力結構等要素與個人成才的關系。
四 調研內容
1.現狀及發展趨勢
機電一體化技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎，是提高現代化制造產品質量和勞動生產率的重要手段。隨著高新技術的快速發展，機電一體化技術在現代工業生產中得到廣泛的應用，機電一體化產品的種類變得越來越廣泛，在各行各業自動化生產、制造、運行與維修及其他環節中都占據了極其重要的戰略地位。用高新技術來改造傳統產業，而且新技術本身也要形成產業化。
2.人才供需狀況
調研蘇州產業結構，裝備制造產業內的企業所占比重較高，圖1說明蘇州產業結構中裝備產業內的企業占到35%。
3.崗位技能情況
本次主要調研17家企業，了解企業的主要生產產品，企業的基本性質，企業的主要崗位，以及主要崗位的基本要求等。表1為調研企業的主要信息。
蘇州市教育科學“十二五”規劃課題“中職機電專業‘工學六合一’人才培養模式的實踐研究”（批準號：130502171）
本次對近兩年的畢業生調查中，對于機電一體化技術專業所覆蓋的職業崗位群進行匯總。用人單位對機電一體化技術專業畢業生所開設的崗位分布情況如下表2所示。機電一體化技術專業畢業生主要從事機電一體化設備的運行、安裝、調試、檢測和維護等相關的崗位，也有部分營銷及售后服務和生產管理工作。
在近兩年機電一體化專業畢業生調查中，不同性質的企業對近年來我校畢業生的整體素質和能力基本肯定，各單位對我校機電一體化技術專業畢業生的崗位能力提出不同的要求，見機電一體化專業崗位專項能力表。
五 調研分析
1.從業人員分析
企業中，目前招聘人員的途徑主要是通過傳統媒體廣告招聘、校園招聘會、人才資源中介機構、內部員工推薦、現場招聘會、網絡招聘等形式。職業學校學生主要以校園招聘會招聘為主。圖2為企業員工招聘渠道與招聘數量比例圖。
圖2 企業員工招聘渠道
對于各個崗位人才層次需求，不同類型的企業需求有很大的不同，但是總體趨勢是：技術工人的人才層次集中在高職和中專學生，現場管理人員集中在高職和本科學生；設計人員通常集中在本科生。其中調研的13家企業普遍認為高職學生基本素質好，基本功扎實，自我學習能力強，業務能力提升快，有團隊合作精神，也更便于管理，而且到具體崗位后，上手較快，并能勝任多個崗位需求。圖3為企業員工學歷層次分布圖。
圖3 企業員工學歷層次分布
對于現場管理人員來說，企業偏向選擇高職生和本科生，這部分人員都需要從基層做起，了解具體產品的生產工藝流程，能在現場指導工人解決生產加工中出現的問題。對于選擇高職還是本科生，企業的使用部門更多的是要看其工作中的表現和適應能力，并不是太注重其學歷。圖4為企業員工技能等級分布圖。
圖4 企業員工技能等級分布
2.課程設置分析
根據調研，明確機電一體化專業主要面向的職業與崗位，掌握具體崗位主要業務工作。表4為機電一體化職業崗位分析表。
結合企業具體崗位要求，將其細分于專業課程內，
并機電一體化專業的職業能力與課程相對應。
3.招生就業分析
2013、2014年我校招收的590名五年一貫制學生中，機電一體化技術專業人數穩定于13%。圖5為2013、2014年江蘇省吳中中等專業學校五年制專業招生比例。
近兩年，機電一體化技術專業畢業學生共190人，就業率100%，專業對率92%。在175名專業對口人名中，按機電產品制造、機電產品維修、機電產品銷售三個就業方向，見圖6：機電一體化技術專業就業方向比例圖。
4.同類院校分析
我校周邊開設機電一體化技術專業的職業學校有蘇州高等職業技術學校、蘇州工業園區職業技術學校、蘇州相城中等專業學校，它們都是江蘇省聯合職業技術學院的分院或辦班點，它們具有相同的機電一體化技術專業人才培養方案。我校五年一貫制按江蘇城市職業學院招生，在江蘇城市職業學院機電一體化技術專業的框架內，結合我校的特色，制訂出符合我區及蘇州市對機電一體化專業的需求而開發的人才培養方案。
以開發的兩分人才培養方案進行對比，我校的人才培養方案在修訂中，更具特色，主要呈現以下幾個特點：（1）崗位任務與職業能力更加細化。我校機電一體化技術專業在崗位工作任務與職業能力的分析上，圍繞機電產品安裝與調試、機電設備維護與維修、機械零部件生產、機電產品質量檢驗與管理、機電產品售后服務等核心崗位，更加具體，對職業能力要求與素質更加細化，培養方向更加清晰。（2）職業能力結構更加真實。我校機電一體化技術專業將職業能力培養細分為專業能力、社會能力、方法能力的三個維度，并呈現出具體的內涵。人才培養方案的實施更具可操作性。（3）課程的教學內容與要求更具針對性。我校機電一體化技術專業所包含的課程從課時分配、主要教學內容及要求、教學實施建設、考核方法等方面進行描述，為課程實施帶來更大的便利。
六 調研結論
1.人才培養定位準確
在充分調研的基礎上，我校機電一體化技術專業以“培養與我國社會主義現代化建設要求相適應，德、智、體、美全面發展，具備良好的職業道德和職業素養，從事機電一體化設備的運行、安裝、調試、檢測和維護等相關崗位的技術工作，適應生產、建設、服務和管理一線需要的發展型、復合型和創新型的技術技能人才”，作為人才培養目標，定位清楚，方向明確，符合企業、學生、家長的要求。
2.人才培養途徑有效
我校在該專業的開辦中，主要通過以下途徑來完成人才培養。
第一，以專業建設提升專業內涵。在學校宏觀調控下，機電一體化專業團隊緊抓各種機遇，以專業建設為抓手，全面提升機電一體化專業內涵。在專業建設中，積極參與省市級各項評估，反復錘煉機電一體化專業的辦學能力。近年來，專業教學設施設備得到不斷充實，師資隊伍不斷壯大，教學管理更加規范，學生就業形勢更加喜人。2013年機電一體化專業被評為省品牌專業。
第二，以課程改革促進教學效果。加強校企合作，在“工學六合一”教學模式下，開展課程改革。以機電一體化技術專業人才培養方案為綱領，開發專業課程標準，以建設校級、區級、市級精品課程為抓手，建設校本特色教材、課程資源庫。
以校企聯動、引入企業生產案例改革實訓課程教學。建立學校專業教師與企業工程師聯合教學團隊，指導機電一體化專業學生技能訓練。將企業生產案例引入校園，轉化為教學內容，貫穿于實訓教學中，提高學生技能訓練的針對性與實效性。通過第三方（企業工程師、區技能鑒定員）對技能訓練進行考核，提高考核的公平性。
第三，以技能競賽提升實踐能力。校技能節中車工、鉗工、維修電工等項目的開設，為機電一體化專業學生技能的選擇提供很大的平臺。積極參與蘇州市技能競賽，更大程度地提升師生技能的水平。
第四，以“三創”基地引導創業意識。機電一體化技術專業所在系部，建立了學校“車娛水”洗車行、“衣香坊”洗衣房，為機電一體化專業學生提供了創業平臺。課余時間在“三創”基地工作，提高學生創業意識，增加了創業的機會，提高服務能力。
3.教學改革成效明顯
機電一體化技術專業人才培養目標的要求，推動教學工作必須進行一系列的改革。首先是建設好一支教師隊伍。一方面以名師工作培養班、青年教師培養班的開設，梳理我校教師教育教學理念，增加現代職業教育改革意識。另一方面通過一些培訓，提高教師職業教育的各項能力。其次是大力提升課堂教學效果。結合職業學校學生特點，加強理實一體化、項目化教學，轉換教師角色，實現學生由被動學變為主動學。再次大力改革評價方式。將結果性考核轉變為過程性考核，嘗試學校考核轉變為第三方考核，從而實現學生考核的合理性、公平性。
4.師資實力雄厚
機電一體化技術專業有著一支知識扎實、技能過硬、理念先進的教學團隊，能夠勝任好機電一體化技術專業的各項教育教學工作。第一，校內教學團隊。機電一體化技術專業教師現有24人，師生比1∶16，其中研究生學歷（碩士學位）達到29%，高級職稱達到8.3%以上，獲得機電專業相關的技師資格達到100%。第二，兼職教師團隊。聘用蘇州新火花機床有限公司高級工程師高×強等8名企業專家、蘇州工業職業技術學院溫×芳博士等4名高職校教授參與教育教學工作。外聘教師為該專業教育教學注入更多新鮮的元素，為辦出特色專業提供有力的保障。
關鍵詞：煤礦機械；機電一體化；應用
中圖分類號：X752文獻標識碼： A
引言
隨著科學技術的不斷發展，對煤礦機械的性能要求也在不斷提高，電子（微機）控制裝置在煤礦機械上的應用將更加廣泛，結構將更加復雜、維護也將更加專業化。特別是，隨著我國進口及國產煤礦機械數量的逐年增加，如何用好，管好這些價格昂貴的煤礦機械，使其發揮最大的效率，是煤礦機電部門所面臨的一個重要的問題。為幫助煤礦機械使用人員、維修人員、管理人員對煤礦機械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握，本文就煤礦機械中機電一體化技術的應用進行了探討。
一、機電一體化的技術的含義和作用
機電一體化技術屬于多學科交叉融合的技術，它是機械電子工程學科中的一種。機電一體化包括了多種技術，比如自動控制技術、機械技術、液壓技術以及微電子技術等。在上個世紀70年代，機電一體化技術開始萌芽，并且經過一段時間的發展后，在國外一些發達國家開始廣泛使用。之后，隨著計算機技術的進步，煤礦機械中不斷運用了多種科學技術，機械技術也在這一階段取得了飛速發展。當前，在我國煤礦機械上，已經較為成熟地使用了微處理系統，比如在安全報警、自動控制以及節能減排等多個方面發揮著作用，促進了我國煤礦生產的環保以及安全性能提升。從近些年機械一體化技術在煤礦機械中的應用情況來看，它對煤礦的生產產生了一定的積極影響。首先，提高了勞動效率。機械一體化技術的普及，促進了煤礦生產效率的提升，尤其是在煤礦生產中使用微處理設備以及自動化技術，職工的體力勞動減少，勞動效率大大提升，也促使了煤炭的產量比以前大幅度提高。其次，能夠帶動經濟的發展。我國的煤礦企業數量較多，而且又較多規模較大的煤礦企業。機電一體化技術在煤礦機械中的應用不僅提升了企業的經濟收益，同時員工的福利待遇也有所改善，間接帶動了周邊經濟的發展。再者，加大了勞動保障。傳統情況下，煤礦生產環境不容樂觀，而機電一體化技術的運用，代替了大量的人力勞動，工人們的勞動壓力降低，而且勞動的安全性提高，降低了安全事故的發生概率，改善了工人們的工作環境，使得礦工的勞動得到了保障。
二、機電一體化技術在煤礦機械中的應用
1、機電一體化技術在采煤機中的應用
目前機電一體化技術于采煤機械當中已經得到了較好的運用，其中，典型的運用為電牽引式采煤機。如果對液壓牽引式的采煤機械與電牽引式的采煤機械進行相互比較，可以發現，電牽引式的機械具有以下優點。第一，其牽引特性良好，能夠為機械提供前進牽引力，幫助其將移動時所遇到的阻力克服，還能夠在機械下滑的情況下，開始發電制動，并反饋電能。第二，如煤層出現了大傾角，則可以預防機械繼續下滑；因為電牽引式機械所設定的動力矩比額定轉矩更大，所以在煤層出現傾角時電牽引式機械可以有效防滑。第三，機械的穩定性較好，且具有較長的使用壽命。液壓牽引與電牽引有著很大的區別，電牽引式機械在運行的過程中，一般只會損傷到整流子及電刷，對于其他的元件則無明顯的磨損作用，因此可以保障可靠的工作，產生故障的幾率也較低，維修任務較輕。第四，反應較為靈敏，具有良好的動態特征。因為電控系統可以對各類參數進行調整，從而避免了超載運行的狀況。第五，結構較為簡單，但效率更高。因為電牽引式機械所具有的傳動結構較為簡單、其重量也較輕；將電能變為機械能的效率較高。在我國，電牽引式機械已于二十多年前就開始了開發研制，到目前該技術已逐步趨于成熟，推動了煤炭機械的技術革新。
2、機電一體化技術在掘進機中的應用
當前，絕大多數的煤炭生產企業都采用了掘進機這一機械技術。掘進機的電機系統構成相當復雜，包括礦本質安全操作箱、隔爆照明燈、礦用隔爆兼本質安全性開關箱等。這些部件組合在一起，構成了掘進機的電氣部分。電氣部分和液壓系統的有效結合，則能夠實現掘進機各種施工作業任務的完成。而掘進機控制系統的主要職責是保護和控制主控制器，其具備良好的故障記憶功能，能夠同時顯示出操作箱液晶屏和礦用隔爆兼本質安全型開關箱顯示儀表。
掘進機電氣系統具有許多的優點，首先一個優點便是其設計理念是全新的，是超越傳統的，再一個便是它具有很強的顯示性能，能夠較為清晰地顯示掘進機的性能狀態，下一個便是它的安裝非常簡便，安裝耗時不超半小時，緊接著一個便是它的保護功能齊全，能夠保障施工人員的人身安全；最后一個是它的結構非常緊湊，機動靈活。緊湊的結構，使掘進機的體積能夠適應地下煤炭作業狹小的空間環境。機電一體化應用于掘進機后，能夠利用RS485通訊來及時獲取操作箱的控制數據信號，利用其內部的程序運算控制繼電器的輸入和輸出方式。
此外，機電一體化技術的應用，還能夠通過接收電流互感器、電機溫度保護等輸出的數據信號，在程序運算的基礎上，保障整個電控系統處于良好的運轉狀態，如系統出現故障，則可較為準確地判斷出出現的是何種故障，并迅速檢測出導致故障的原因。
3、機電一體化技術在輸送機中的應用
輸送機的使用是煤炭生產機電一體化的有力體現。當前，我國關于帶式輸送機方面的核心技術方面的研究與新產品的開發相繼取得了較好的進展，我國已自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機，極大地提高了帶式輸送機的技術水平， 煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白。同時，還開展了帶式輸送機的核心技術與關鍵元部件的理論研究及產品開發活動，很多運輸機具有及時故障診斷和自我保護等功能，在使用過程中如果出現軸承溫度過高、跑偏以及斷帶等故障，可以自行進行保護。例如目前應用比較廣泛的機、電、液一體化的CST 可控軟啟動裝置，這種裝置適用于運用平滑起動來輸送荷載大、慣性強的材料或設備，可以說是專門為煤礦長距離皮帶運輸機設計的軟驅動裝置。一臺帶式輸送機可同時受到一臺或幾臺CST驅動，解決了帶式輸送機的大運量、長距離的驅動難題，促進了煤礦開采的進度和步伐。
4、機電一體化技術在礦井提升中的應用
在煤礦生產中，因為現代化煤礦發展的需要，對井下、井上的運輸和提升系統的要求也就越來越高。礦井提升是將井下煤炭運送至地面的過程，提升效率與安全度是關系礦井效益的重要環節。礦井專用提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備。目前國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型，我國自主研發的第一臺全數字化的直交流提升機，核心部分就是利用雙CPU計算機操作系統，真正做到了主、副提升機的全方位自動化。我國直徑達到兩米以上的提升機有 90% 的都是交流提升機。不僅高度可靠，而且具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能。這種全數字化的提升機采用總線的方式來達到將電氣安裝進一步簡化的目的，可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度，進一步提高礦井提升機的工作效率。
結束語
綜上所述，科學技術的快速發展能夠有效推動機電一體化技術的發展，并廣泛應用于煤礦產業的各個領域，加快煤礦產業快速向前發展，進而推動社會經濟的發展。機電一體化技術的應用不僅能夠提高煤礦企業經濟效益，還保障了工人操作的安全性。國家也越來越重視煤礦產業的安全性生產，這使煤礦產業大幅度增加煤礦設備的投入。因此，它的發展必能創作出更大的社會價值。
參考文獻
【關鍵詞】高職；機電一體化；分層次；專業開發
隨著綜合素質人才社會需求量的增加，機電一體化專業備受社會和高職院校的青睞，雖然各院校就此專業開設的課程不盡相同，但是幾乎都是將機械專業與電類專業中核心課程的簡單結合，沒有體現機電一體化專業的內涵特征，因此造成在機電一體化專業學生中存在一種普遍現象：學生學習任務重，專業技能掌握膚淺，相對于機械和電類專業學生來說，沒有明顯的競爭優勢。長此下去必將造成機電一體化專業的社會認可度降低，開發機電一體化專業，設置合理的教學模式迫在眉睫。
一、高職機電類教育定性分析
1.機電類學生的學情分析
目前很多學者都注重對教育條件進行分析，包括教師水平、教學方法、教學設備等，往往忽略對學生的分析。
教育是一個教師與學生的交互作用的過程，只有雙方深入了解，做到完美互動配合，才能最大發揮交互作用。能夠科學掌握學生的學情特性是高職教育開展的必要條件之一[1]。據統計80%以上人士認為高職學生的學習素質低于在學科教育的學生，學習能力不如本科學生，因為他們衡量學生學習能力的標準是高考成績，任何工具都不能全面衡量事物利弊，應該以辯證的觀點看待事物的兩面性。對200名機電專業學生就最喜歡的教學內容和學習方式的問卷調查統計情況表，喜歡原理分析、結論推導和綜合計算教學內容的學生人數（包括自主性和引導性學習方式）占22.5%，喜歡案例、現場實物和綜合實踐教學內容的學生人數（包括自主性和引導性學習方式）占77.5%，原理分析、結論推導和綜合計算需要學生具有較強的邏輯思維能力，案例、現場實物和綜合實踐需要學生具有較強的形象思維能力；同時喜歡自主性學習方式的學生人數占28%，喜歡引導性學生方式的學生人數占72%。通過以上統計分析，在一定程度上說明高職學生比較善于利用形象思維來思考和解決問題，不善于自主性學習，需要教師的引導和啟發。
在了解被教對象的學情特點后，以充分發揮學生形象思維為切入點，構建恰當的課程方案體系，因材施教，實現預期的教學效果。
2.機電專業的的現狀分析
高等教育的擴招造成高職教育的生源質量逐年下降，呈現學生學習能力不強的特點，除去學生的頂崗實習時間，學生的在校學習時間只有兩年半，因此高職學生學習比較困難。但是由于機電一體化具的綜合性特征，往往此專業的學生相對于其他的專業的學生在同樣的教學時間內要學習更多的專業課程，更加造成了學生學習的困難性。
另外高職學生的學習能力還呈現較大的差異性，同樣的課程學生領悟程度也不盡相同，造成教學效果不佳。專業設置上，目前高職院校機電一體化專業基本上按“既懂機又會電”來定位，但實際上機械與電子本身各自為兩大學科，內容十分豐富，涉及面非常廣，讓一名高職高專生在短短的兩年半時間里系統地掌握兩大學科的理論知識和技能，是不現實的，也沒有這個必要。理想化定位，往往造成“機不太懂、電也不太通”的尷尬局面，失去了該專業應有的特色，達不到培養目標。由于許多專業，如數控技術應用、機械制造及自動化等一般也加入了電子和計算機等方面的課程，致使專業之間沒有多大差異，甚至于學生到畢業也沒有搞懂機電一體化專業到底以什么為主。
機電一體化專業定位不準及專業培養目標的含糊不清，影響了職業崗位的針對性和專業建設的適應性及課程模式的開發。課程設置主要是機械專業的部分課程與電類專業部分課程的簡單疊加，且明顯偏向于機械方面，彼此之間相互獨立，學生不能恰到好處地運用所學的知識綜合處理問題，學生處于“孤島”的地位，不能較好地發揮學生的創新能力，沒有體現機電一體化的本質特征。
機電一體化技術是使機械實現柔性化和智能化的應用技術，實現知識完美結合，充分發揮各自長處，實現互補，使學生具有綜合運用的能力。另外機電一體化專業課程教材大多沒有充分體現出現代機電行業的發展水平，內容陳舊、落后，且各門課程之間相互獨立，相關知識未能有機地滲透和融合在一起。
二、設置機電專業分層次教學主要措施
1.專業方向分層次設置
為明確機電一體化專業定位，按照高職教育依托區域行業發展的辦學方針，服務地方經濟的宗旨，設置專業方向。根據區域工業發展狀況，結合社會機電行業的崗位需求量，例如，按照自動生產線安裝，調試與維修、數控維修與診斷、電梯安裝、維修與維護三個專業發展方向編制班級。新生入學進行專業教育時即可介紹不同專門方向的課程設置大致情況和與之適應的就業崗位.以便學生明確學習的目的性、針對性和主動性。同時專業方向自愿選擇，讓學生及早明確對應工作崗位的性質和狀況，能夠提高學生的專業對口率，避免了教育資源的浪費。
2.理實教學權重比分層次設置
高職教育有別于中職教育，通過高職教育學生除了掌握熟練的實踐技能之外，還需要學習一定理論知識，使學生能夠上崗有特色、轉崗有可能，晉升有潛力，學習有基礎。但是隨著高職生源質量的逐年下降，理論教學的效果不盡人意，如果一味追求實踐教學，又雷同于中職教育，沒有發揮高職教育的“高等“屬性。通過調研，進入高職院的學生主要有兩大類學生：
一類是高考失利，希望通過高職教育晉升到本科教育的學生以及學習潛力較大的學生；
一類是以學習職業技能為主要目標的學生以及學習潛力較弱的學生。因此教學任務理實權重應該合理設置，對于前類學生，考慮學生升學以及學習潛力大等情況，理論教學的比重可以大一些，對于后類學生，實踐教學的比重可以大一些。不同理實權重的教學通過不同的班級實施，按照300人的招生計劃，每個班級人數在30―40人，每個專業方向至少可以編制兩個班級，劃分為A類班級和B類班級。同樣讓學生入學初明確每類班級的教學任務和目標，學生自由選擇。
3.課程體系分層次設置
傳統的機電一體化專業涵蓋的領域廣泛，造成課程設置多，學生的學習針對性不強，通過專業方向和教學班級的層次化設置，教學培養目標明確，知識應用水平具體，因此比較容易設置課程體系。高職課程體系設置應從職業教育的特點著手，按職業崗位群應掌握的知識和能力來進行。要以知識應用為主線，以能力培養為核心，打破原有的學科課程體系，充分考慮與中職的銜接，文化基礎知識以“必需、夠用”為度，專業知識則根據職業崗位群有針對性地設置專門化教學模塊，建立一個寬廣、針對性和實用性都很強的知識平臺。自動線生產線安裝，調試與維修方向可以設置PLC、現場總線、電動機、液壓與氣動、機械拆裝等核心專業課程；數控維修與診斷可以設置數控、PLC、電氣、加工工藝等核心課程；電梯安裝、維修與維護可以設置PLC、單片機、機械傳動、電動機等核心課程。高職教育主要服務地方企業，課程設置需要協同企業人員，培養的學生才能滿足企業要求。據統計機電一體化專業高職學生進入企業后從事營銷的比例較高，設置人際交往和營銷課程也是必要的。
4.教學內容和目標分層次設置
隨著教學方法的改革，以教師為主體的教學模式逐漸被以學生為主體的教學模式所代替，采用任務驅動方式、設置任務小組[2]。基于此種教學模式，教學內容和教學目標分為不同層次，實現教學的進一步層次化。通過專業方向和教學班級的層次化設置消除了學生的主要差異性，但同一班級學生之間還會呈現一定的差異，教學過程中設置工作任務小組，每個小組的任務內容按照學生的層次分級。通過分層次教學模式的設置，基本實現了學生個體的專項能力的層次化訓練，克服了高職教育對象參差不齊的客觀因素，對不同特點、不同職業取向的學生采用分層遞進的方式因材施教。
三、優化機電專業的分層次教學的措施
從哲學的角度來看，任何事物都沒有絕對性，由于學生個性差異的存在，任何模式下的課程方案體系適合學生個體的程度永遠達不到100%，為了彌補該模式下課程體系的不足，特提出以下五點策略。
1.為高職學生實現人生導師制，導師制一般是為培養碩士、博士等高學歷人才，教師對學生個體開展有針對性地教育輔導，主要目的是培養高質量的學術人才。高職學生自信心和奮斗欲不強是學生學習動力不足的重要因素，為高職學生開展導師制，主要是幫助學生樹立正確樂觀的人生觀和價值觀，提高學生學習積極性和主動性。
2.建立學生科技活動實驗室能采取多渠道、多手段的方法，豐富學生課外科技創新活動的內容與形式，引導學生在活動中學習，在活動中鍛煉，在活動中創新充分保障學生實驗學習時間的機動性，為學生提供更多的發展空間和展示自我的舞臺。
3.為高職學生創建參加科技競賽的機會，科技競賽活動與教學內容和課程體系改革密切相關，是提高學生學習主動性，拓寬知識面，并有效地提升創新能力的良好途徑和重要舉措之一[3]，同時又有助于深化教學改革，推動課程教學和實驗室建設工作。以科技競賽活動為載體，為學生的個性發揮提供平臺。
4.成立開放性實驗室，充分保障學生實驗學習時間的機動性，能夠充分利用實驗室資源，為學生學習提供極大便利，滿足學生個性發展的需要。
5.定期邀請校內外教師以開展學生科技講壇或講座的形式讓學生了解專業發展的科技動態和前沿知識，活躍校園科技氣氛，讓學生有了解新技術、新工藝和新設備的機會，擴大學生的專業眼界，拓寬學生知識面。
參考文獻
[1]楊帥.淺析大學生實踐創新能力[J].科技信息，2009（21）：20.
[2]薛嵐.淺析基于工作過程導向的凌陽單片機課程項目化教學[J].科技信息，2010（17）：26.
[3]楊帥，基于校企合作共建實驗室模式的產學研合作平臺的建設[J].科協論壇，2012（2）：177―178.
