智能制造技术概论

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智能制造技术概论范文第1篇

关键词：测控技术；仪器发展

随着现代科学技术日新月异的发展，以信息技术产业为支柱的知识经济也随之迅速发展，人类已经逐渐进入信息社会，各种高新科技也愈来愈多地融合渗入到测量领域和仪器仪表行业。作为测量领域唯一的本科专业，测控技术与仪器已经发展成为当今信息科学技术学科领域的重要分支，是研究信息的获取和预处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术；是集光、机、电、自动控制技术、计算机技术与信息技术多学科相互融合和渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。

1 测控技术的发展

自古以来，测控技术就是人类生活和生产的重要组成部分。人们最初的测控尝试都是来自于生产和生活的需要：对时间的测控要求，人类发明了日晷，用它来测量时间；对空间的测控要求，人类开创了点线面相关的理论，用它来描述空间。当今社会对测控技术的要求当然不会仅仅停留在这些初级阶段，随着科学技术日新月异的发展，测控技术进入了全新的时代。现代的测控技术是信息科学技术的源头，是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合性技术。它所涉及到得领域极其广泛，小到制造车间的检测，大到卫星火箭发射的监控，无不与测控技术有着紧密的联系。

测控技术在当今社会发展中起着不可或缺的关键作用。科学的发展、突破往往是以检测仪器和技术方法上的突破为先导的，在诺贝尔物理和化学奖中大约有1/4是属于测试方法和仪器创新。测控技术在工作生产中起着把关者和指导者的作用，广泛应用于电力、电子、建筑工程等行业。当今信息化时代，仪器的作用主要是通过测量获取信息，是智能行动的依据。作为一种信息的工具，仪器起着不可或缺的信息源的作用。中国的两弹一星之父钱学森院士说：“新技术革命的关键技术是信息技术。信息技术由测控技术、计算机技术、通讯技术三部分组成。测控技术则是关键和基础。”由此，测控技术的地位可见一斑。

1.1 配合数控设备的技术创新？。数控设备的主要误差来源可分为几何误差和热误差。对于重复出现的系统误差，可采用软件修正；对于随机误差较大的情况，要采用实时修正方法。对于热误差，一般要通过温度测量进行修正。中国机床行业市场萎缩同时又大量进口国外设备的原因之一就是因为这方面的技术没有得到推广应用。为此，我国需要自主开发高速多通道激光干涉仪。？？

1.2 运行和制造过程的监控和在线检测技术。综合运用图像、频谱、光谱、光纤以及其它光与物质相互作用原理的传感器具有非接触、高灵敏度、高柔性、应用范围广的优点。在这个领域综合创新的天地十分广阔，如振动、粗糙度、污染物、含水量、加工尺寸及相互位置等。

1.3 配合信息产业和生产科学的技术创新？为了在开放环境下求

得生存空间，没有自主创新技术是没有出路的。因此应该根据有专利权、有技术含量、有市场等原则选择一些项目予以支持。根据当前发展现状，信息、生命医学、环保、农业等领域需要的产品应给予优先支持。

2 仪器的发展

2.1 引言

仪器是人类认识世界的基本工具，也是信息社会人们获取信息的主要手段之一。随着信息时代和网络时代的来临，传统仪器已不能满足科技以及社会生产的需要。仪器已不再是简单的机械或电子设备，而是融合了机械、电子、光学、计算机、材料化学、物理学、化学、生物学、系统工程等学科和先进制造技术的一门综合性技术。

随着电子技术、半导体技术和计算机技术的不断发展和成熟，尤其是嵌入式处理器的应用，使测试过程中的每一个环节都可能用到各种现代化的新技术，使仪器科学与技术领域出现了完全突破传统概念的新一代仪器――智能仪器，从而开创了仪器、仪表的一个崭新的时代。智能仪器凭借其高性能、多功能、体积小、功耗低等优势，迅速地在家用电器、工业控制中得到了广泛的应用。1987年，VXI总线的诞生标志着仪器与自动测试技术发展进入了一个崭新的阶段，虚拟仪器的概念也深入人心，应用领域不断拓展。

2.2智能仪器

2.2.1 智能仪器的基本组成与特点

智能仪器由硬件和软件两大部分组成。硬件部分主要包括主机电路、模拟量输入/输出通道、人机接口电路、通信接口电路。软件分为监控程序和接口管理程序两部分。它的特点如下：智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋转式或琴键式切换开关来实施对仪器的控制，从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连；微处理器的运用极大地提高了仪器的性能；智能仪器运用微处理器的控制功能，可以方便地实现量程自动转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自诊断等功能，有力地改善了仪器的自动化测量水平；智能仪器具有友好的人机对话的能力，使用人员只需通过键盘打入命令，仪器就能实现某种测量和处理功能；智能仪器一般都配有GPIB或RS232等通信接口，使智能仪器具有可程控操作的能力。

2.2.2 智能仪器的原理

传感器拾取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理（如非线性校正等）；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内闪速存储器或电可擦除存贮器内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号（如报警装置触发、继电器触点等）。此外，智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据，通过串行通信将信息传输给上位机――PC机，由PC机进行全局管理。

2.2.3 智能仪器的应用及发展情况

智能化测量控制仪表的发展尤为迅速。国内市场上已经出现了多种多样智能化测量控制仪表，例如，能够自动进行差压补偿的智能节流式流量计，能够进行程序控温的智能多段温度控制仪，能够实现数字PID和各种复杂控制规律的智能式调节器，以及能够对各种谱图进行分析和数据处理的智能色谱仪等。

近年来，智能仪器的发展十分迅速，尤其是现代光学、电子学、生物学、物理学、微机械等领域的一些最新研究成果，已经迅速地应用于仪器、仪表中，使现代测控技术与智能仪器的发展出现了一些新的特点，主要包括：高速度、智能化、集成化、小型化和微型化、多功能化、网络化。

参考文献：

智能制造技术概论范文第2篇

关键词：机械制造及自动化；应用研究；柔性制造系统

1.前言

自动化的设计制造是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，在多功能、高质量、高可靠性，低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术，在现在工业生产中有着重要的应用。

2.机械制造及自动化技术概论

2.1 机械制造及自动化技术基本理论

任何制造过程都是由若干工序组成的。而在一个工序中，又包含着若干种基本动作。如传动动作、上下料动作、换刀动作、切削动作以及检验动作等。此外，还有操纵和管理这些基本动作的操纵动作，如开动和关闭传动机构的动作等。这些动作可以手动来完成，也可以用机器来完成。当执行制造过程的基本动作是由机器（机械）代替人力劳动来完成时这就是机械化。在一个工序中，如果所有的基本动作都机械化了，并且使若干个辅助动作也自动化起来，而工人所要做的工作只是对这一工序作总的操纵和监督，就称为工序自动化。

2.2机械制造自动化的主要内容和作用

机械制造过程中的自动化技术主要有：

（1）机械加工自动化技术，包含上下料自动化技术，装夹自动化技术、换刀自动化技术、加工自动化技术和零部件检验自动化技术等。

（2）装配自动化技术，包含零部件供应自动化技术和装配过程自动化技术等。

（3）质量控制自动化技术，包含零部件检测自动化技术、产品检测自动化和刀具检测自动化技术等。

（4）物料储运过程自动化技术，包含工件储运自动化技术、刀具储运自动化技术和其它物料储运自动化技术等。

3.机械制造及自动化技术发展历史和方向

机械化生产最早开始于19世纪末期，而在20世纪中叶的时候，开始出现了自动化车床；1947年，美国福特汽车公司采用了机械加工自动化线，标志了机械制造自动化及自动化技术进入大规模应用阶段，到了20世纪80年代开始计算机集成制造系统，至此机械自动化技术进入一个新时代。

随着计算机及软件技术的高速发展，机制制造及其自动化的将向着智能化，系统化的方向发展，具体表现在：

（1）机电一体化：机电一体化就是机械自动化的发展和延伸，传统的机械产品只有向机电一体化方向发展，才是机械工业发展的唯一出路。

（2）智能化：智能化是21世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向，使机械制造具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得更高的控制目标。

（3）模块化：模块化是一项重要而又艰巨的工程。研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。

（4）网络化：20世纪90年代，计算机技术的突出成就是网络技术。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里充分享受各种高技术带来的便利和快乐。

（5）微型化：微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。

（6）环保化：工业的发达给人们生活带来了巨大的变化。一方面，物质丰富，生活舒适：另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染，于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。

（7）人格化：未来的机械自动化更加注重产品与人的关系，机械自动化的人格化有两层含义。一层是机械自动化产品的最终使用对象是人，另一层是模仿生物机理、研制各种机械自动化产品.

4.机械制造及自动化技术的应用研究

柔性加工是机械制造及自动化技术的一个重要应用。柔性制造系统是由计算机控制系统和物流系统连接起来并具有一系列自动化加工设备和辅助设备，加工对象、工艺过程、工序内容和生产节拍等可自动调整的高度自动化制造系统。

柔性制造系统（FMS）是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量生产。软性制造系统是由加工系统、物理系统和控制与管理系统3大部分组成软性制造系统是一个复杂的、大型制造控制系统，其硬件主要包括：

（1）两台以上的数控机床或加工中心以及其他加工设备，包括测量机、清洗机、动平衡机、各种特种加工设备等。

（2）一套能自动装卸的运输系统，包括刀具储运和工件及原材料储运。具体结构可采用传输带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘站等。

（3）一套计算机控制系统及信息通信网络。

柔性制造是高新技术产业的一个重要应用系统，在技术研究，产品开发等领域起着重要的作用。

5.总结

机械制造及其自动化技术有着较长的发展基础和里程，整个技术随着计算机、软件和信息技术的发展，而快速更新，向着智能化、系统化方向发展，得到了广泛的重视与应用。柔性制造系统，是机械制造及自动化的一个重要应用领域，带来了巨大的经济效益。

参考文献：

智能制造技术概论范文第3篇

关键词：制造业物流 信息化 物联网

物联网已成为继计算机、互联网与移动通讯之后，世界信息产业的第三次浪潮，受到各国政府的高度关注。2009年美国提出了“智慧地球”概念，欧盟提出了“物联网-欧洲行动计划”，日、韩分别提出了“i-Japan”和“u-Korea”战略，我国提出了“感知中国”计划。至此物联网已提升到国家战略高度，形成了新兴物联网产业，物联网成为新的经济增长点。

物联网作为信息化发展方向，对多行业、多领域信息化产生深远影响。制造业物流信息化是制造业信息化与物流信息化的融合，物联网无疑会对制造业物流信息化产生直接影响。

制造业物流及制造业物流信息化的内涵

（一）制造业物流

制造业物流是指制造企业由于原材料采购、产品生产、成品储存、产品运输、产品销售、售后服务等一系列生产销售活动所产生的物品流动、信息流通、资金移动的过程，是确保原材料转换成成品的必要支持过程（张翼英、张茜、西莎等，2010）。根据供应链可分为供应物流、生产物流、销售物流、回收物流、废弃物物流，它始终贯穿于制造业采购、生产和销售全过程，支撑着制造业的高效运转。

（二）制造业物流信息化

制造业物流信息化可以从两个层面来理解，一是从制造企业内部的角度，实现制造企业物流信息化，将物流信息技术应用于制造业物流中，通过信息技术与制造技术相结合，建立集成化的物流管理信息系统，利用信息系统控制制造企业产、供、销各个环节的物流运作，解决制造企业内部的信息采集、传输、共享，以及各个相互独立的信息系统之间互联互通的问题，实现业务流程信息化和部门之间信息的同步沟通、共享。二是从供应链的角度，实现制造业供应链物流信息化，利用网络技术使得企业信息系统与其上下游企业的信息系统对接、与外部社会物流、政府监管部门网络连接，形成以供应链为基础的物流信息平台，实现外部的资源共享、信息共用。

我国制造业物流信息化发展状况

（一）物流信息技术在制造企业广泛应用

随着制造业与物流业联动发展，制造企业物流信息化程度不断提高，物流信息技术在制造业得到了广泛应用，如表1所示。

（二）ERP系统和物流仿真软件在制造企业广泛应用

目前制造企业实现信息化的主要途径是实施ERP系统。ERP系统是建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业提供决策运行手段的管理平台。它实质上是运用信息技术，对物资流、资金流和信息流进行高度集成化管理的过程，是集成供应链管理的精髓（邹生、何新华，2010）。我国ERP产业发展迅速，ERP市场规模逐年增加，由2008年的37.8亿元增长到2011年的70.9亿元，增幅达到188%。企业在实施ERP系统过程中，提升了制造业物流信息化水平。

物流仿真软件主要应用于生产制造领域和供应链管理。生产物流仿真系统是通过反复仿真过程，实现生产的物流平衡、能量平衡、产能平衡、时间平衡，达到生产系统结构优化和功能优化。物流仿真软件需要与ERP系统结合，目前，实现ERP系统与物流仿真软件综合应用的主要支撑技术已日益成熟，一些大型制造企业开始综合利用ERP软件与物流仿真软件来解决生产制造和物流运作中的实际问题。

我国制造业物流信息化发展中存在的问题

（一）制造业与物流业信息资源融合度较低

目前大多数物流企业与制造企业都建立了各自的信息系统。但是物流企业与制造企业的信息资源相对独立，信息系统不能很好地融合，信息资源不能有效交换与共享，存在着严重的“信息孤岛”和信息不对称现象。物流业与制造业不能形成信息联动，降低了物流业对制造业服务的响应能力，制约了制造业与物流业联动发展。

（二）制造业物流信息化整体程度偏低

从制造业整体来看，制造业物流信息化程度仍然偏低。调查数据显示，我国大型制造企业现场物流采用看板管理的占25%，采用JIT配送的占11%，采用原材料直送工位的占44%，采用精益化物流管理的占6%，采用条码信息系统的占13%，采用企业集成化物流系统的比例为13%。大部分中小企业物流信息化还处于空白状态。这种局面将会严重影响制造业资源整合。

（三）制造业物流信息平台建设较缓慢

近两年，物流信息平台建设如火如荼，但是物流信息平台仅仅局限于行业和区域，如物流信息化程度较高的制造行业，如：烟草、钢铁、汽车、电子、服装、饮料等相继建设了行业物流信息平台。但是以供应链为基础，整合供应链上下游资源的高效、敏捷的制造业物流信息平台、供应链集成平台建设还不多见。

（四）制造业物流信息标准化水平偏低

制造业物流信息化标准与物流业信息化标准不统一，前者水平整体较低，如产品编码标准、企业之间物流信息数据交互标准、物流信息平台标准等没有完全统一，企业在进行标准选择和执行过程中得不到政府、行业协会及专业机构的有效指导。企业信息标准化工作的滞后影响了制造业物流信息化发展进程（尹传忠、霍云福、龙海泉等，2010）。

物联网对制造业物流信息化的影响

（一）物联网及其支撑技术

物联网（TheInternet of things）是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络（黄玉兰，2011）。它是在互联网的基础上延伸和扩展的一种网络，它的用户端延伸到任何物品，通过互联网可以实现人与物、物与物之间的信息交互。具有“全方位的信息感知、全面的互通互联、数据信息的智能处理”特征。

物联网的发展依赖于一些重要领域的动态技术创新。物联网技术融合了感知技术、组网技术、定位技术、云计算和智能服务等多种技术，形成了物联网感知技术、物联网传输技术、物联网定位技术和物联网智能技术（董耀华、佟锐、孙伟等，2011）。物联网感知技术主要包括EPC编码技术、RFID技术、传感器技术、机器视觉技术等。通过这些技术手段，实现各种信息的采集、转换和收集。物联网传输技术主要包括基于蓝牙的无线传输网络、基于WiFi的无线局域网络、基于ZigBee的无线传感网络。通过这些技术手段，实现各种信息的可靠传递与交互；物联网的定位技术主要包括GPS技术、RTLS（实时定位系统）、基于RFID技术的区域查询定位、北斗卫星定位技术、移动通讯网络定位技术等。通过这些技术手段，可以实现任何时间、任何事物、任何地点之间的连接。物联网智能技术主要包括智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。通过这些技术手段，实现智能化的任务分配，为终端用户提供服务。

（二）物联网技术在制造业物流中的应用

在物联网环境下，制造业物流通过应用物联网技术，在采购环节、生产环节、运输环节、仓储环节、销售环节中完成原材料到成品的转化过程，实现供应链一体化和信息共享。

在采购环节，运用物联网系统，可以实现信息透明与共享，对物品实施可视化管理。企业可以通过物联网系统选择合适的供应商、发出物料的采购需求，供应商将企业订单输入系统选出最佳选货路径，完成物料的分拣、出库信息采集，系统会自动将物料的详细信息传输到网络，当供应商货源不足时，系统会自动提示详细情况及应对策略等。

在生产环节，运用RFID技术，可以实现生产过程的自动化控制和监控。生产线的工作人员通过条码扫描器和计算机进行数据采集，任何一件零部件从入库到流转、上生产线到成为产品，每一个步骤都可以进行实时跟踪。在生产工序中实时地校验零部件的加工或安装，建立流程控制系统，生产线上的数据被实时地采集并进入流程控制系统，管理人员可以监控生产过程的每一步骤，及时做出产品质量控制的决定。运用基于无线局域网的定时定位系统，可以对在制品进行跟踪和对成品质量进行追溯。

在运输环节，运用EPC技术、RFID技术、GPS技术等，可以实现对运输货物可视化跟踪管理和智能调度。在运输准备阶段，为运输货物配置EPC标签，为运输线上的检查点安装EPC标签的接收和转发装置，运输车辆上安装GPS系统。在运输过程中，通过 GPS 系统随时监测车辆在途状况，对货物进行实时追踪，及时在数据库中更新相关信息，以便在线实时查询。当运输车辆和线路出现问题时，智能运输系统能够根据车辆所处位置进行调度。

在仓储环节，RFID技术与MES系统、WES系统相结合，能够实时、准确地获得库存信息，帮助制造企业实现对各种资源的实时跟踪，及时完成生产用料的补给和生产节拍的调整，提高资源的追踪、定位和管理水平。工作人员在生产仓储中的托盘上放置RFID电子标签，用于存储货物的详细信息，电子标签的信息可以通过读写器进行更新。企业MES系统和WES系统可以通过无线方式收集电子标签上的信息，进行实时处理。

在销售环节，运用物联网传输技术和智能技术，可以使企业销售系统与外部的客户系统、金融系统、社会物流系统对接，形成制造业供应链物流网络，实现销售订单的实时传输，销售数据的统计、计算和分析，销售货款的实时结算，以及客户意见的实时反馈。

从物联网技术的应用情况来看，有些技术已经广泛运用到制造业物流中，如RFID技术、EPC编码技术、GPS/GIS技术、RTLS技术等；有些技术还处于小规模应用阶段，如基于蓝牙的无线传输网络技术、基于ZigBee的无线传感网络技术等；有些技术是未来制造业物流信息化技术的应用方向，如云计算等。随着物联网技术的不断研发，物联网技术将大规模地应用到制造业物流中，促进制造业智能物流的发展。

（三）物联网对制造业物流信息化的影响

1.物联网技术的应用提升了制造业物流信息化水平。制造业物流信息化以应用于制造业的物流信息化技术为支撑。应用到制造业物流中的物流信息化技术包括：自动识别和数据采集技术，以条码技术、无线射频识别技术和产品电子代码技术为主；自动跟踪和定位技术，以全球卫星定位系统和地理信息系统为主；物流信息接口技术，以电子数据交换技术为主；企业资源信息技术，以物料需求计划、制造资源计划、企业资源计划、分销资源计划为主；物流数据管理技术，以数据库技术和数据仓库技术为主；以及基于管理信息系统和计算机集成制造系统而设计出的物流自动化设备和物流信息管理系统，如自动分拣和传输设备、仓库管理系统、运输管理系统和配送优化系统等，这些技术与物联网技术有着密切联系。物联网技术在制造业物流中的应用，势必会提升制造业物流信息化水平，将制造业物流信息化推向一个新高度。

2.物联网技术的应用对制造业物流信息化建设提出了新要求。在物联网技术应用过程中，对制造业物流信息采集、物流信息的互联互通、物流信息的加工和处理也提出了新要求，改变了制造业物流环境。就制造业物流内部环境而言，为了使物联网技术应用于现有的物流体系中，将对现有的基础设置进行升级，并通过部署物流信息采集技术、布局传感网及其他手段实现制造业供应链物流信息的收集、互联互通、信息共享；就制造业物流的外部环境而言，为了使物联网技术融入现有的物流技术体系，相关行业标准也会随着物联网服务的需求而变化；为了满足物联网技术的应用，现有物流法规、现代金融、信用、安全等因素也会发生改变。

物联网环境下我国制造业物流信息化发展策略

物联网环境下，制造业物流信息化与物联网技术紧密结合，形成以数字技术、网络技术、智能技术为基础的制造业物流信息技术体系。制造业物流信息化呈现出物流信息商品化、物流信息采集自动化、物流信息存储数字化、物流信息处理电子化和计算机化、物流信息传递标准化和实时化（李向文，2011）。根据我国制造业物流信息化的现状，结合物联网对制造业物流信息化的要求，我国制造业物流信息化的发展应采取以下措施：

（一）建立政府协调机制和行业交流机制

制造业物流信息化涉及到工业管理部门、物流管理部门、信息化管理部门，政府部门要牵头建立相关部门的协调机制，协调和引导制造业、物流业、信息技术服务业的合作联动，推动制造业和物流业信息化的共同发展。以外，还要发挥行业协会的桥梁作用，在行业企业之间、企业与政府之间、制造业与物流业之间架起沟通的桥梁，加强行业之间的交流，建立制造业与物流业战略联盟，形成行业之间良好的沟通机制。

（二）制订制造业和物流业统一化标准

物流信息化和物联网标准滞后，制造业与物流业信息化标准不统一，制约了我国制造业物流信息化发展。因此需要制订物流业与制造业统一的信息采集、信息传递规则，制订物流信息技术标准和信息资源标准，建立信息采集、处理和服务的交换机制。同时还需要建立物联网标准体系，满足物联网环境下制造业物流信息化发展的需求。

（三）促进物联网与企业现有资源融合

物联网技术在应用过程中，会涉及到企业原有的信息网络和管理系统，物联网要与企业内部信息网络和各类管理系统进行交互（陈海莹、刘昭等，2011）。物流网在不同程度上与企业局域网、企业监控网进行交融。企业局域网是基于互联网建立的，可以成为物联网网络层的一部分，为物联网提供局域内的信息传输，实现企业内部的信息传递与共享，物联网要与局域网完全融合，将局域网内的信息接入到物联网内，配合物联网智能技术实现更强大功能；企业监控网运用各类传感设备，通过企业局域网对企业生产过程进行监控，它是物联网的一种应用形式。物联网在不同层面上与企业ERP系统、SCM系统、CRM系统进行交融。ERP系统可以融合到物联网架构的应用层，结合企业策略来管理物联网的底层设备，实现生产管理的智能化；物联网可以融合到SCM系统的各个环节，通过应用物联网技术，实现供应链一体化管理；CRM系统中运用物联网技术进行客户信息管理、业务流程和服务流程管理。

（四）加快制造业物流信息平台建设

建设制造业物流信息平台是全面实现制造业物流信息化的关键环节。制造业物流信息平台建设可以有效整合行业资源，实现行业资源交互和共享。同时制造业物流信息平台的构建也为企业使用物联网奠定了基础。建成的制造业物流信息平台需要实现三项功能：一是制造企业与物流企业、供应商、企业客户的信息系统对接，实现供应链物流协作与运作；二是通过数据接口，对接更多的信息平台，如区域物流信息平台、行业物流信息平台、政府公共服务平台等，发挥平台的集成作用；三是发挥平台信息汇集与功能，为供应链上下游合作者及公众提供可视化的“一站式”服务。

（五）加速物联网关键技术开发与应用

在物联网技术体系中，大部分物联网的关键技术和物联网设备还依靠进口，一些关键技术，如RFID尽管国内企业进行了开发，但是在技术水平、实用程度和产能与国外先进水平相比有较大差距，物联网应用系统软件开发处于劣势。物联网关键技术成为制造业物流信息化发展的巨大障碍。因此需要采取有力措施，进一步突破物联网关键技术，大力发展物联网中间件技术，加快产业资源集聚（闫芳、刘军、杨玺，2011）。

（六）加快复合型物流人才培养和引进

制造业物流信息化发展需要具备制造业、物流业和信息化三个领域知识和技能的复合型人才，人才匮乏是较大制约因素。因此需要加强对复合型物流人才的培养和引进。通过高等院校培养一批理论基础扎实的专业人才；通过人才招聘，引进一批精通制造业物流和物联网技术的复合型人才；通过企业内部培训、专家咨询的方式，解决现有人员跨领域知识不足的问题。总之，通过多渠道引进和培养复合型物流人才，满足制造业物流信息化发展的需要。

结论

物联网将成为我国制造业物流信息化发展的航标。物联网采用感知技术对物品信息进行采集，并对物体属性进行识别，采用传输技术进行物流信息的传递与交互，采用智能技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化决策和控制。随着物联网技术不断推广和使用，我国制造业物流信息化将实现数字化、网络化、集成化、智能化。

参考文献：

1.张翼英，张茜，西莎等.智能物流[M].中国水利水电出版社，2012

2.王喜富. 物联网与物流信息化[M].电子工业出版社，2011

3.邹生，何新华.物流信息化与物联网建设[M].电子工业出版社，2010

4.尹传忠，霍云福，龙海泉等.制造业物流信息化发展策略研究[J].物流技术，2010（11）

5.黄玉兰.物联网概论[M].人民邮电出版社，2011

6.董耀华，佟锐，孙伟等.物联网技术与应用[M].上海科学技术出版社，2011

7.李向文.数字物流与电子物流[M].中国物资出版社，2011

智能制造技术概论范文第4篇

【关键词】智能建筑；节能减排；房屋建设的节能；设备制造节能

Saving technological transformation of the machine housing of all types of telecommunications

Liu Yong-chao

(Xinjiang Petroleum Survey and Design Institute Karamay City Xinjiang 834000)

【Abstract】Intelligent building itself is an organic whole, the existing telecommunications intelligent operations room is not energy-saving, so the design is a key link in a dominant position in the overall project. Construction and transformation of telecommunications room design, integration, integration of design concepts, energy conservation and transformation of Analysis and Discussion.

【Key words】Intelligent building;Energy saving;Energy-saving housing construction;Equipment manufacturing energy-saving

现在节能减排的理念和行动已深入国民经济的各个领域中，各种类型的机电运营工程的节能意识从战略高度由被动变为主动。但是在具体的生产运营活动中发现，实施了许多节能技术的电讯智能运营机房并不节能，由于既有的机房节能首要的也是建筑节能，因为电讯机房本身就是整体建筑的一部分。电讯机房设备要节能，建筑物本身更需要节能，从现实出发分析在节能减排的技措不足，从系统思考对机房进行节能改造达到满足自动化的需要。

1. 系统节能的节能理念

1.1 系统节能是建筑节能的基础: 房屋建筑是一个复杂的系统工程，如果只依靠大量节能技术的使用，其结果有时候实际能源消耗并没有降低，在许多情况下实际能源消耗反而提高了。究其原因：建筑物是一个有机的整体，节能是属于建筑各专业模块被整合到配置合理及应用协调的整体层面上良性属性。节能建筑的构造及设计过程需要把系统中各个专业模块的技术. 设备充分融合，重新组合做出全新的系统知识体系才能建成一个工程。靠专业模块节能技术的组合而不充分融合的思维是设计，构造不出节能建筑的； 建筑的本质是一个耗散结构系统，耗散结构系统中耗能的过程是有效能通过传递链能量耗损流动的过程。这个过程节能的核心是: 花最小代价实现跟踪负荷的过程。

1.2 既有建筑节能的误区: 传统建筑节能陷入在按专业模块片面思考. 堆砌和叠加的一个误区中。虽然专业节能的技术和节能方法较多，在本质上建筑节能整体层面至少90%以上的称作智能建筑是不节能的。从现在来看现在缺乏的不是技术，而是系统节能理论及应用实践。事实上现在的末专业工程师接触其它专业的渠道并不多，这就造成了设计人员缺少系统专业原理知识，遇到问题习惯于用本专业摸块来看待和处理整体问题。设计人员一般在本专业了解熟悉，但是对于系统中不熟悉或了解不深的专业却是无从下手，对专业摸块之间关联的关注多限于表面硬连接，而对于系统性能有重要性的则是软连接，表现的观注度很少。所以对于建筑节能，只靠技术堆积的观念形成并不奇怪，它是建筑节能长期处于专业模块片面思考，堆积和叠加误区的必然表现。

1.3 系统节能理论容易应用在工程中: 系统节能理论都是可以体现在设计，施工中方便应用。完全改变了传统的以还原论为依托的堆积节能方式。

智能建筑本身就是一个有机的整体，所以应该以系统思考的理念去审视现有智能建筑系统存在的问题。按照系统科学原理还是为了达到某种目的，整和相互关联要素组成的有机整体。系统的功能是组成系统要素相互关联方式决定的特定系统结构，整体在环境发生关联时表现的属性。智能建筑是将结构. 系统. 服务运营及其相互联系全面综合，达到最佳组合所获取高效率，高功能与高舒适性建筑。其建筑物本身就是一个有机的整体，因此，解决智能建筑的节能还是要依靠其它行业系统，用系统思考理念推广智能建筑才是有效的方法。

1.4 节能建筑首先在观念上的转变: 要彻底改变现在运行的所谓智能建筑约90%以上是不节能的现实，观念上的转变是重要的，把智能建筑按专业模块片面思考系统，集成的传统认识转变到有机系统整体系统集成观念上。由于建筑节能专业涉及面很广，普遍存在问题单从技术层面是不可能全面解决的，这样容易陷入具体的专业技术细节上，而看不到其它存在的问题上，科学的最终目标是理解整体，看清现在来解决整体存在的现实问题。

1.5 通讯机电房屋节能设计理念的转变：设计处于整体工程的主导地位，也是关键环节。在建设和改造机电房的设计中，必须按照一体化整合设计理念，处理好节能与改造的问题。由于此类机房是一个集建筑. 各种设备为一体的有机体，在进行整体考虑前，要树立能量是有序的. 流动的整体理念，在流动中节能才能达到理想效果。同时由于通讯机电机房对环境的要求比较高，在传统理念中对这类房屋密闭性越好. 使用节能技术越多越好，这样才能达到防尘效果，认为设备运行良好则达标。从系统节能理念上分析，这其实是一个误导，既消耗了大量的能耗，又达不到节能目的，这样是不明智的。

2. 智能型房屋建设中的节能

2.1 建筑墙体节能: 现在建筑节能比较成熟的技术主要是建筑外墙外保温为主。采取外墙外保温系统虽然可以有效提高墙体热工性能，但是使用的年限比较短，一般只有25年左右； 由于有机类保温材料易燃存在着火灾隐患。自保温墙体技术因自身热工指标能够达到国家现行节能建筑的要求，具有同建筑物同寿命安全性也好的优势。此外，采用建筑隔热保温涂料对墙体节能同样发挥作用，如建筑隔热保温面漆可反射约80%以上的辐射，结合高反射面漆，隔热效率可达55%以上。

2.2 建筑外门窗节能: 玻璃是建筑得热与失热的集中部位，外窗的能耗约占围护结构总能耗的40%以上。因此增强外窗的保温隔热性能，是围护结构节能的重点。在设计中尽量减少门窗的面积，提高门窗的保温隔热性能及气密性，减少空气渗透量，合理设置遮阳设施。现在建筑上使用比较好的门窗产品是断桥式节能窗，复合材料节能窗，中空玻璃门窗及多层中空玻璃门窗，热辐射Low-E中空玻璃门窗等。

2.3 建筑屋面节能: 如倒置式屋面就是把传统屋面结构中的保温层与防水层颠倒设置，把憎水性保温材料放在防水层的上面，降低了费用结构也更简单化。屋面绿化：种植屋面是以绿化植物为主要覆盖物，配以植物生存所需要的种植土层，以及种植屋面所需要的耐根穿刺层、蓄排水层、防水层、保温层等所共同组成的整个屋面系统。城市建筑实行屋面绿化，可以大幅度降低建筑能耗、减少温室气体的排放，同时增加城市绿化面积、美化城市、改善城市的气候环境。屋面蓄水：就是在刚性防水屋面上蓄一层深度大于300mm的水，利用蒸发时带走大量水层中的热量，大量消耗晒到屋面的太阳辐射热，从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度，是改善屋面热工性能的有效途径之一。

2.4 建筑电气节能: 供配电系统的节能: 使供配电系统整体分布合理，努力减少线路损耗；对供配电系统的构成进行技术经济分析；选用低损耗节能型的变压器；注重提高设备运行的负荷率，尽可能使变压器及电动机类电气设备等处在经济运行状态；部分对供配电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器，在确保供电质量的同时起到节能的作用；采用低耗无噪音节能型接触器；尽可能使三相负荷平衡；提高用电设备的功率因数，合理进行无功补偿；采取抑制和消除谐波的措施等。照明系统节能:照明监控实现的方式有两种，一种方式是通过建筑监控系统实现区域控制、定时通断、中央监控等功能，另一种方式是通过独立设置的智能照明控制系统采用“预设置”、“合成照度控制”、“人员检测控制”等多种方式，对不同时间不同区域的灯光进行开关及照度控制。照明监控系统节能的潜力在于更好地与照明设计相结合，以绿色照明为标准，选用高发光效能的光源、绿色光源和高效率的灯具，合理、正确地选用照明控制方式，使整个照明系统可以按照经济有效的最佳方案来准确运作，最大限度地节约能源。

2.5 空调系统节能: 在建筑能耗中，用于暖通空调系统的能耗占建筑总能耗的30%~40%，通信电机房尤其如此。在选择机房的能耗中，主要的消耗是来自于IT设备能耗、制冷系统能耗、电源和照明设备的能耗。根据调查在数据中心，单纯用在IT设备及服务器、存储上的电力输入只占总消耗的30%，而空调的能耗甚至已经占到了机房电能消耗的一半以上，这说明空调、服务器、关键电源都是耗能大户。

随着暖通空调的广泛应用，其能耗必将进一步增大。对暖通空调系统采取节能措施，不仅可以大大缓解电力紧张状况，同时，对于降低不可再生资源的消耗、保护生态环境、维持可持续发展等都有着重要的意义。目前建筑领域暖通空调主要技术有变频空调器、变风量中央空调系统、变水量系统、变制冷剂流量空调系统（VRV）、冷（热）回收技术、冰蓄冷空调、热泵技术等。

同时，在实践中探索了一种可解决方法，即中央集中空调（或变频空调）与新风排风（变频调速风机）系统相结合的技术手段来实现精细化的精确送风，无论对驻站式通信机房还是移动式通信机房，尤其是对于通信数据中心节能降耗有很大实用价值。它的核心节能理念就是有效改变机房的气流组织。气流组织是机房中的关键配风手段，通过改善基站和机房内的气流组织，使环境内部的温度分布均匀，满足高温在上、低温在下的温度自然分布规律，使冷量的利用率提高，达道使机房气流组织有序循环，避免冷热气流混合，这种送风方式比上送风空调提高2℃~3℃送回风温差，所需送风量小，可节能15%左右。

把机房制冷风系统工程采用设备下进风式设计，即将送风管道铺设在机房静电地板上，直接将出风口接至设备下端固定支架上，与设备形成温度由低到高的垂直散热体系，由机房室内综合温控器控制，当室内温度A高于所设定的设备最佳工作温度且低于室外温度B时，温控器通过延时继电气控制新风风机开启、空调系统不工作，将室外低温空气经过滤尘网通过送风管道先与设备进行热交换；高温空气经过排风口排出机房，达到温度平衡后，延时继电器断电，风机系统停止工作；当室内温度A高于所设定的设备最佳工作温度且高于室外温度B时，启动空调系统制冷、新风系统不工作，当温度达到设备最佳工作温度后，延时继电器断电，空调系统停止工作。这里，引入了一个基准温度――设备最佳工作温度20℃~25℃，两个变量――通信机房室内温度A与室外温度B。同时，在空调与新风管道汇接处，加装活动风量分隔板及防尘滤网口，便于维护人员经常更换滤网以解决防尘问题。节能的目的是最大限度地消耗可再生资源，以减少对不可再生资源的消耗。

3. 机电设备在制造中的节能起主导作用

3.1 设备制造厂家要承担节能的社会责任: 机电通信企业的节能包括核心设备节能、配套设施节能和科学地回收设备，还有施行节能减排的技术创新。因此，机电通信设备制造厂应有社会责任，不断推出创新的节能减排产品，从电路设计、OS软件、芯片到电源实现绿色环保，帮助运营厂大幅度降低设备功耗。

3.2 产品设计要合理布局电器元件:制造厂家在机电通信产品设计初期，应考虑综合布局，使用更高集成度的芯片，以减少散热风扇的使用数量，大幅度降低设备的能源消耗；产品应采用先进的智能OS软件架构设计，除了全面支持数据网络运行所需的各种业务，要加入整机节能管理，使之在设备运行时提供更优的能耗管理，对未使用的单板或端口自动或手动保持在低功耗状态，从而减少能源消耗、降低产品运行时所产生的热能，并延长设施的生命周期。制造商对产品的外观设计应做到最优和最小，占用更少的安装空间，减少对机房面积的需求，以大大节省机房建设成本。设备的包装应采用可再生材料。

3.3 采用先进技术：在硬件单版的设计上制造商应使用高集成器件，以有效地降低单板的能源消耗；对单板上所有器件进行合理布局，使单板的散热与设备整体的散热风道最大程度地融合和匹配，减少设备自身散热所需用到的风扇数量，降低散热风扇的能源消耗；采用高效率开关电源，减少电源本身带来的功率损耗。

智能OS软件架构主要包括业务功能动态调节和设备器件动态调节。业务功能可以通过多种方式对很多不常用的业务功能实现动态调整，使得各线卡CPU、NP等主要的能耗器件具备动态调节能力，从而降低设备功耗。在网设备每天约有1/3的时间负荷非常小，此时很多器件的利用率、功耗、散热都很低，设备使用期间动态调节通过软件手动配置的自动检测能够将设备负荷小的功耗降低，如关闭部分器件部分功能、调节器件运行频率、控制器件进入热待机、降低风扇速率等多种方式降低功耗。

制造商要通过分布在机框内部的温度监控系统，实时监控系统温度，并根据监控结果动态调扇转速，避免风扇一直满负荷工作，从而降低功耗。还要实时监测单板和端口的事业情况，对未使用的单板或端口启动切换到待机模式，从而减少能源消耗并降低产品运行时所产生的热能，还可以延长设备的生命周期；闲置单板可通过配置保持在低功耗状态，闲置端口可置于电源关断状态。

3.4 产品严格执行标准化环保控制:

制造厂家要在设计之初从选用环保原材料到PCB单板的生产、架构设计、制造工艺等各个方面都严格执行ROHS标准：选标准型中，首先采用低功耗环保器，加入了器件的功耗、器件中环保标准要求，严格规定器件必须实现无铅、铬等标准，对能满足应用需求的器件，选择的首要条件之一是低功耗和环保；包装材料可再生、可回收、可重用的基本原则；对于报废产品及时回收、处理，可再生部分经拆卸后，零部件重新使用，节省了新材料，同时也减少环境污染。

4. 建设好智能型节能机房

4.1 运营商要有社会责任:机电信业不仅要做好自身的节能减排工作，还要发挥信息技术的优势，以信息化手段为其他行业的节能减排工作服务。节能减排不仅是电信业不可推卸的社会责任，同时还可以帮助电信业降低自身成本，获得更多的市场机会。要从战略高度建立节能减排的理念和措施: 设备运行最主要的节能工作是节约电能（电耗在总能耗中的比重超过80%），不断上涨的运营成本压力迫使运营商的节能已由被动变为主动，从实际运营以及社会责任的角度出发，把节能减排作为一种切实的通过运营效率的手段。因此，运营商已从战略管理的高度实施节能减排，在运营维护管理的过程中，从明确目标、责任分解、举措落实和资源保障等方面包装节能减排工作的顺利开展。节能减排工作从粗放式管理向精细化经营转变，要实现对基础数据的分析和总结，对能耗进行量化的制约。

4.2 节能要遵循技术要求:机电通信机房节能又如下四点技术要求应该遵循：（1）节能的系统性:节能是一个系统工程，需要综合性地全面考虑。要因地制宜，根据当地的实际情况和条件，合理选择合适的节能方法和节能技术。节能是一项长期性的工作，必须持续坚持。结合当地的实际情况，选择合适的节能技术，先进行试点并详细测试，重点是节能效果和可能城市的负面影响，取得经验后在逐步推广。（2）节能的安全性。节能工作应以确保通信生产安全和设备使用寿命为前提。基恩能够不能以牺牲通信网络的安全为代价，更不能影响通信生产安全。运营商要关注和评估各种节能技术可能带来的负面影响，并努力使之降到最低。

4.3 节能的有效性。一般说来，“开源拓流”是无限的，如尽可能充分利用室外冷源、太阳能等可再生能源，以节省有限的不可再生资源。而“挖潜节流”是有限的，节能只能把一些原来富余的冷量、电量、水量、燃料节约下来，而不能把正常生产该消耗的能量也节省掉。

4.4 节能的经济性。节能实际上是两种效果，一为节约资源，另一为节约金钱。节能技术的应用要增加或改造一定数量设备，或者要增加维护工作量及管理工作量。应在对节能项目是否能做到既节约能源又降低运营成本进行跟踪测试，进行经济效益分析并作出综合评估之后，才能最终确定节能效果。

4.5 及时进行设备改造:要适时更新改造设备，如采用无主从自适应并联技术能够充分满足企业改造升级的需要，并通过计算TCO、TBU、PUE等多维的参数，以找到更新改造的平衡点。对陈旧耗电大设备的及时更新换代，通过技术创新实现节能降耗。

综上浅要分析可知，节能型通信机房是一个有机的整体系统工程，各个学科相互之间既独立又互为联系，只有从系统节能的整体理念思考问题，才能从根本上解决节能减排所面临的现实问题，只有解决了节能减排存在的实际问题，才是符合当前国家政策所允许的。

参考文献

［1］ 智能建筑设计标准［S］. GB/T50314-2006.

［2］ 公共建筑节能设计标准［S］. GB50189-2005.

［3］ 王娜，沈国民。智能建筑概论［M］.北京：中国建筑工业出版社，2010.

［4］ 曹琦 建筑节能的误区［J］.电子与智能建筑，2010（11）:15～16.

智能制造技术概论范文第5篇

关健词：机电一体化；可持续发展；培养目标；定位

作者简介：高安邦，淮安信息职业技术学院特聘教授，原哈尔滨理工大学硕士生导师、教授。

中图分类号:G712文献标识码:A文章编号：1001-7518（2008）04-0041-03

一、机电工业要求生存、谋发展必须走“机电一体化”之路

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，促进了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透，已使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系都发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展新阶段。

“机电一体化”就是将机械、电子与信息技术进行有机结合，以实现工业产品和生产过程整体最优化的一种高新技术。它的发展，使传统的机械如虎添翼，超越了操作机械和动力机械的范畴，进入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自动化、绿色化、微机数字化和远程网络化控制的新时代，不仅极大地解放了人类的体力劳动，还极大地解放了人类的脑力劳动。因此，“机电一体化”已成为当今世界工业发展的主要趋势，也带动了传统机械工业的一场新的革命。其典型产品为：数控机床、智能机器人、新型武器装备和作战指挥系统、高精尖的航空航天飞行器、以及用微电子（尤其微机）技术装置了的自动化生产设备、动力设备、交通运输设备、生产过程自动化设备、通信设备、办公设备和家用电器等等。这些都是当今世界高新技术的核心和应用成果的集中体现。机电工业要求生存、谋发展必须走“机电一体化”之路,而世界各国都将“机电一体化”前沿技术作为国家高新技术发展的重要方向。我国高新技术研究发展计划纲要，即863计划也将“机电一体化前沿技术作为国家高新技术重要发展领域。和世界上先进的发达国家相比，我国目前的“机电一体化”技术整体水平还相对落后。要开发大西北、振兴东北老工业基地、富民强国奔小康、实现中华民族的伟大复兴，就必须要刻不容缓地紧紧抓住这历史赋予的大好发展机遇，大力发展我国的“机电一体化”技术，抢占“机电一体化”前沿技术的制高点，加快提高我国的综合实力。而建立在高新技术发展基础之上的“机电一体化”新专业大学生的培养目标定位必然是、也必须是要造就出大批高素质、高技能复合型机电创新人才。尤其是当前国家要重点和优先发展的高职院的任务也不是培养普通的熟练工和劳动力，高职教育特定的培养目标，是面向生产、建设、服务和管理第一线需要的技术应用性人才，尤其是当前加快发展先进制造业和现代服务业急需的高技能人才（未来的蓝领人才）。这也是我国当前教育工作的头等大事，更是我们职业教育工作者神圣而光荣的责任和义务！

二、“机电一体化”新专业理应归口于电气自动化技术专业

机电一体化技术是在大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高度发展，向传统机械工业领域迅速渗透、机械与电子控制技术深度结合的现代工业基础上，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等群体集成技术。机电一体化技术已不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上把两者有机组合起来的高端应用技术。由于引进了微电子技术，现代工业生产已从机械自动化跨入了机电一体化的新阶段，使机械产品的技术结构、产品结构、产品功能和构成、生产方式和管理体制均发生了根本性的巨大变化。机电一体化技术还赋予机械产品一些新的功能，如自动检测、自动显示、自动记录、自动处理信息、自动调节控制、自动诊断、自动保护等，从而使机械设备具有智能化的特征。如果说传统机械主要是代替和放大人的体力，而机电一体化技术则能取代并延伸人的部分智力。

“机电一体化”技术实际上是自动化技术高度发展的一个阶段和必然产物，它是自动化领域中机械技术与电子技术有机地结合应运而生的一种高新技术，更是铸造创新人才的最热门技术领域。机电一体化技术得以发展的根本原因，就在于生产的高速发展和科学技术的跨越进步，其别是自动化技术与计算机科学起到了最重要的决定性作用。第二次世界大战以后，几乎是同时诞生的系统工程、控制论和信息论这三门科学既是工业自动化与机电一体化的理论基础，也是机电一体化技术的方法论。而微电子技术的迅猛发展，半导体大规模集成电路制造技术的快速进步，则为机电一体化与工业自动化技术奠定了物质基础。反过来，机械制造技术也为微电子学和自动化技术做出了重大贡献，如大规模集成电路芯片的制造就是以超精密机械加工为基础的，而这种加工设备本身又是一种计算机控制的自动化系统，即机电一体化的系统。由此可见，机电一体化技术的产生既是微电子技术与自动化技术不断发展的结果，又是信息论、控制论和系统工程付诸生产实践的结果。已形成以机械为主体，以微电子尤其是微机和自动化控制为技术核心，“机械+电气+计算机”三分天下的实际格局。

为此，国家专业技术委员会已将“机电一体化”专业列入自动化技术专业的范畴，理应归口于电气自动化技术为宜。

实际上也正应如此,目前全国凡是“机电一体化”新专业放在机械专业中来办的,没看到那所高校的“机电一体化”新专业的现行课程设置是真正按照““机械+电气+计算机””三分天下的格局安排教学的，要么还是机械和电气严格分家，各办各的；要么就是执行传统老机械专业的教学计划，电气与计算机只是机械的陪衬或者是沽名钓誉的点缀；“电控和计算机”类课程的比重远远不够；更没有跟上高新技术的快速发展。有些学校的“机电一体化”新专业更是名不符实，有的甚至就连“机电一体化”新专业的核心基础课“自动控制技术”与核心专业课“计算机控制”都不开，还谈什么“机电一体化”？

三、“机电一体化”新专业，应按照“机械+电气+计算机”三分天下的格局安排教学，加速培养国家急需紧缺的机电复合型创新人才

按照国家人事部最新统计预测，“机电一体化”专业技术人才是我国教育市场今后几年急需紧缺的最热门专业人才之一。21世纪内中国将发展成为世界现代制造业加工中心，“机电一体化”技术就是加工制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化，将微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术综合应用于制造加工生产全过程的高新复合技术群，是21世纪国民经济发展所急需的优势学科方向，是我国开发大西北和振兴东北老工业基地以及出口创汇等重大战略决策的重要科技支撑。21世纪中国将需要一大批掌握先进控制技术，能从事数控机床、加工中心、智能机器人、航天航空和先进武器装备制造以及其他新型机电一体化技术和产品的设计、安装、调试、操纵、编程与开发的高素质、高技能应用型机电创新人才。

“机电一体化”高新技术是一个大系统工程，其“主体”是机械，“核心”是控制和计算机。发展“机电一体化”所面临的共性关键技术主要有“精密机械技术”、“传感检测技术”、“信息处理技术”、“伺服驱动技术”、“机电接口技术”、“自动控制技术”、及“系统总体技术”，已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局。要开办“机电一体化”新专业，就必须针对其关键技术，按照国家对“机电”工作的重点安排开展教学。国家现阶段对“机电”工作的重点安排为两个层次：一是狠抓用微电子技术改造传统产业；二是集中人财物力抓紧抓好数字化、自动化、智能化机电产品的开发应用。三个重点：数控装置、新型工业控制系统、第二代电力电子产品系列。八类产品：经济型数控系统、中档数控系统、新型工业控制系统、可编程序控制器、发电设备自动控制系统、交流调速系统、智能化仪表、电力电子产品。四项配套产品和技术：集成电路、传感器、CAD与CAM、CAT。一个前沿技术：智能机器人。由此可见，没有相当数量和相应质量的“机电”专业技术人员就没有“机电一体化”事业的发展。它与传统老机械的不同在于增添了检测和自动化控制（即测控）等核心精尖技术，赋予工业产品更多更好更新的功能和柔性，是硬结构和软技术相互协调统一的一个信息处理系统。它既区别于机械设计与制造专业，又不同于电气自动化专业。前者的理论基础是机械结构设计、固体力学、切削原理，缺乏电子与控制技术。后者的理论基础是电力电子、电机传动、测控与计算机技术，对机械设计、力学分析涉及较少。这两类专业都很难适应对现代化高科技机电产品的设计、制造、使用、维护、开发和改造，更难胜任大量引进先进新技术与新设备的消化吸收和国产化。要办好“机电一体化”新专业，就要进行真正意义上的“机、电、计算机三分天下”的教学改革。

现在的问题是没看到哪所高校的现行课程设置是真正按照“机、电、计算机三分天下”的格局安排的，仍是传统老机械专业的教学计划。“电气和计算机”类课程的比重远远不够，更没有跟上高新技术的快速发展。要办好“机电一体化”新专业，就必须重新修订“机电一体化”新专业的教学大纲和计划，真正按照“机、电、计算机三分天下”的格局安排“机电一体化”新专业的教学；大幅度增加现代高新技术的教学内容。

四、办好“机械电子工程”新专业的几点建议

现在“机电一体化”新专业已在全国各高校蓬勃发展起来了，可是要真正办好“机电一体化”新专业，我们目前所面临的棘手问题还很多，为此，我对办好“机械电子工程”新专业提出几点建议：

（一）按时代要求确立“机电一体化”新专业大学生高素质、高技能复合创新人才的培养目标和科学定位，一方面进行高素质、高技能创新人才培养理论和方法的深入研究与探讨；另一方面整合学校优势资源,构建高素质高技能创新人才培养多样化的模式，搭建各种科技创新平台，营造创新人才培养的环境，通过各种实践教学环节,采用多渠道多方式,脚踏实地地培养出一批机电专业高素质、高技能复合创新人才参加人才市场竞争，检验高素质、高技能创新人才的培养效果。

（二）要办好“机械电子工程”新专业，就必须将“机电一体化”新专业从传统的机械老专业的禁锢束缚中彻底解脱出来，获得自主发展的新空间。按照国家对“机电一体化”工作的重点安排，重新调整专业结构和培养方向，安排学习内容，突出“机电”结合的特色和高科技新知识的内涵，发挥机械、电子、测控、计算机等多学科交叉和结合的优势，体现出与时俱进、开拓创新的办学特点。

（三）要办好“机械电子工程”新专业，就必须重新修订教学大纲和教学计划，真正按照“机、电、计算机三分天下”的实际格局进行教学规划，大幅度增加电控和计算机教学的比重，突出高新技术的含量，体现出“机电一体化”技术是以机械为主体，以电气控制和计算机为技术核心的内涵。

（四）彻底摒弃应试教育、奴化教育的传统观念；改变填鸭式死背硬记的教育方法；改变现行应试教育模式下的考试制度，加强对学生自主创新和综合素质、技能考核的力度；真正树立以学生为主体，给大学生营建主动学习、创新实践和个性发展、充分展示才华与综合素质能力的环境空间，真正从行动上能变应试教育为素质教育，而不是停留在口头和口号上。

（五）从学校的长远发展考虑，为体现高校办学与时俱进的时代特征，高校的专业课教师不能只充当教书匠、抢学时、捞工作量，多年不变地照本宣科，纸上谈兵式地只会讲授枯燥乏味的条文，不会动手搞实践；要投入足够的精力和时间从事科研创新活动，进行工程实践，学用结合、理论联系实际，才能更有效地培养出素质技能型创新人才。名师出高徒，一个本身都不能从事科研创新实践的老师，是无论如何也教不出高素质、高技能的大学生的。隶属于高新技术的“机电一体化”专业课教师更是如此，教师从事科研创新实践更是责无旁贷。

（六）高职院校的职业技能培训应该努力创造提升高新技术的含金量，绝不能再津津乐道于低技能低水平的“正反转”、“Y/Δ”和“指针式万用表的使用”了，对这种上个世纪20年代就开始使用的落后技术、初级电工都能掌握的基本技能，一个高职大学生还要花钱考证，即使拿到“特优证”，又能说明什么？应该多开展诸如“单片机”、“PLC”、“变频调速”、“现代智能网络测控”、“电机综合控制”等新技术知识的职业技能培训，才有实用价值。

（七）高职院校的专业教材编写应该是工学结合、学用一致、理论密切联系生产实际、加强创新性、实用性和实践性的知识和技能，决不是所谓的“够有”的“肤浅化”和“概论化”；未来的“蓝领”人才也需要掌握高深的技术理论知识和具备高技能。“肤浅”的和“概论性”的教材培养不出高素质高技能的“蓝领”人才！

（八）要办好“机电一体化”新专业，必须多方面多渠道的培养和引进专业人才；不拘一格选人才；并能真正做到政策、感情、事业、环境、条件等留住人才；这里不仅是要用政策吸引外来人才，更要能留住现有人才，机电专业的能人目前是太缺乏了。