机电一体化综合实践报告

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机电一体化综合实践报告范文第1篇

真正意义上的机电一体化产品，应具备两个明显特征：第一，必须是机械产品；第二，采用电子技术，使机械产品的控制具有可编程和智能化的特性。一个机电一体化系统主要由机械装置、动力源、传感器、执行装置、控制器五个要素构成，因此，机电一体化实训内容、实训方法和实训设备的研制均必须围绕这些要素设计、展开。根据机电一体化技术的综合性及面向实践应用的特点，笔者对机电一体化实训内容、方法、方式等进行了探索。

1.实训课程的目标

机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程。课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节，即检测、控制与执行三大技术环节展开，同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则，通过实训使学生既能掌握机电一体化专业的理论知识，又能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护及设计改造等方面的工作，并具有良好的职业素质。

2.实训内容紧扣相关知识点

机电一体化系统涉及机械设计、传感器、自动控制和微机原理等多门课程的知识，这些知识也是机电一体化产品设计的基础。尽管学生在学习机电一体化系统之前，已经学过一些相关的理论知识，但在机电一体化课程的实训中，对相关知识的回顾和加深是必要的，特别要关注知识之间的联系和实际应用方法。因此，应紧扣这些教学内容，安排若干典型的、与专业课程相对应的专题实训项目，通过在机电一体化系统中的应用，学生对专业知识有一个感性认识，为综合性实训和设计奠定基础。

3.实训方法由教师演示过渡到学生自我设计

从理论学习到实际实训设计，是一个从知识接受到知识应用的飞跃。由于机电一体技术包含了机、电、计算机、自动控制等多门学科的知识，实训的综合性程度高，因此，对大多数中职学生来说有一定难度。演示性实训是一种更直接的实训指导，能使学生对将要完成的设计性实训的过程和结果有一个直观的认识，提高完成设计性实训的自信心。实训的最终目的是学生能够在相关的实训设备上根据要求，在实训装置上进行系统设计，能够按照设定的方式正常运行。通过这个设计过程，可以更好地锻炼学生对机电知识的运用能力，理解机电一体化系统中各学科知识的关联性，进而提高学生解决实际问题的能力，达到实训教学的真正目的。

4.实训方式为课内和课外相结合、个人和小组相结合

由于教学课时有限，实训环节的教学要充分发挥学生的主动性，利用课余时间进行设计和准备工作，课内主要是利用实训平台调试和实现设计的内容。因此，机电一体化实训室应该建设成为开放式的实训室，便于学生课外进行训练。另外，由于机电一体化实训包含的知识面广，综合性实训项目包含多个内容，可以采用小组分工、合作完成的模式。这样，一方面培养学生在科学研究过程中的团队精神，另一方面也是对模块化设计的一种锻炼。

5.实训课程的考核方式

为突出学生的能力培养，对机电学生考核的标准为：（1）是否有创新，即能否运用所学的理论知识分析、处理实际问题，能否就所给的条件提出合理的观点和可行的处理方法；（2）识图能力和动手能力；（3）能否搜集资料，报告内容是否合理；（4）是否有团结协作精神：（5）写作与表达能力；（6）计算机应用能力，等等。考核的形式：理论与技能考核相结合。考核成绩的评定：理论测试成绩占20%；实训报告成绩占25%；实践环节占55%，其中拆装操作占20%，编程、调试与排除故障占25%，安全与环保意识考核占10%。

机电一体化综合实训的实施过程可促进教学与就业岗位的零距离对接，综合实训一般是针对岗位群，培养学生与就业岗位零距离对接所要求的综合职业能力，以往的课程教学比较强调课程中知识点和单项技能的掌握，忽视知识与技能在实际工作中的综合应用。

机电一体化综合实践报告范文第2篇

1.1机电一体化专业教学内容有待进一步完善

目前，机电技术取得了快速发展，但是机电一体化教学课程设置并没有跟上机电技术发展步伐。首先，技工学校机电一体化课程教材的更新速度非常慢，整个教学内容老旧、，落后，而且教学设备也比较陈旧、落后。有的技工学校目前采用的教学教材仍然是以往的旧教材，教学内容当前的时展严重脱节，学生很少接触到学科的前沿知识。旧教材内容无法使学生们感受到它的用途，也不了解学习它的好处，自然就会感觉学习比较枯燥、乏味，学习兴趣低下，这样机电一体化教学效率显然比较低下。同时，目前机电一体化课程教师在实际教学过程中仅仅采用单一的教学方法，讲解的内容也只是局限于课本，很少会涉及到项目教学，虽然学生们可能掌握了丰富、扎实的基础理论知识以及学科专业知识，但是在实际工作并不会灵活运用。比如，在学习“电力拖动”的过程中，教师主要讲解的内容是关于电路的工作原理以及准确、快速接线等方面的知识，并没有注重讲解选择元件以及故障的检修及排除等知识，也没有注意对学生专业知识应用能力的培养。教师在安排理论教学以及实践教学内容的过程中，如果没有结合岗位的实际需求，很容易使学生的知识面过于狭窄，实践能力不足，无法满足用人单位的用人要求。

1.2并没有科学的设置专业课程体系

技工学校的机电一体化课程目前主要将课时分配在“机”、“电”两大模块上，但是学生的学习时间只有两年，本来学习时间比较紧，教学重点还放在机械类课程上，这样就会使电类方面的课时安排相对较少，这样并未符合人才培养标准，也不符合当前机电一体化教学目标。这种专业课程设置体系也极易使教学内容脱节于实际操作，无法很好的配合该课程的专业教学以及设备操作教学要求。技工学校机电一体化专业课程的主要教学目标是为了培养学生的职业能力，在传授学生理论知识的同时，还应该注重培养学生的综合素质以及实际动手操作能力。但是很多技工学校由于师资、设备等各方面原因的限制，重理论、轻实践的现象比较普遍，并没有有机结合理论和实践，因此很多学生对很多知识都是处于“知其然而不知其所以然”的状态，学了不会灵活运用。大部分技工学校毕业生以后的就业方向都是关于电气线路、机床设备调试、设备安装、设备日常维护、一般故障检修等方面的，因此对学生的实践动手能力有很高的要求。如果在学习的过程中，并未接受很好的培训，以后学生正式进入岗位后的弊端会尤为突出。

1.3机电一体化师资队伍素质水平并不高

教师是机电一体化专业课程教学的主体，因此教师的素质直接决定了机电一体化教学质量，根据机电一体化教学的特点决定了机电一体化教学需要“双师型”的师资队伍。然而目前很多技工学校的师资队伍专业素质以及综合素质并未达到相应的要求和标准，一些老教师的知识结构比较老旧、落后，平时也没有自己主动了解、学习新的机电专业知识，知识更新速度较慢。而一些年轻教师都是刚毕业的大学生，并未在相关的企业岗位工作过，也没有对市场进行深入的调查、研究，实践经验严重不足，自然也就不能很好的培养学生的实践能力，导致学生难以满足社会实际工作需求。

1.4机电一体化教学设备相对匮乏、落后

目前，很多技工学校由于经济条件的原因，导致很多教学设备以及实习设备比较老旧、落后，特别是一些带有专业特点的实验设备比较欠缺，目前只有一些经济条件相对较好的技工学校会配置一些必要的数控机床，如加工中心、铣、车等，还有各种类型的控制柜、电力拖动，并且实施了PLC实训一体化。教学设备、实验设备是机电一体化专业实践教学的重要基础物质，对于培养和提高学生的专业技能以及实践能力具有极其重要的作用，如果教学设施配置不完善的话，很难有效提高机电一体化专业教学水平。

2促进技工学校机电一体化教学改革的策略

2.1建立科学、有特色的机电一体化课程体系

技工学校在建立机电一体化课程体系的过程中，首先应该深入、全面的调查相关企业对于机电一体化专业人才的需求以及近年来机电一体化专业学生的就业情况，还应该积极、主动的和企业交流、沟通，结合学生就业岗位群的任职要求建立一套“以促进学生就业，以市场需求为导向”的专业课程体系。在设置机电一体化课程的过程中，还应该充分考虑到学生的基础水平，当然也要考虑学生的可持续学习。因此，机电一体化课程内容安排的主要目标是为了培养学生的技术应用能力，对于基础理论方面只需要强调“必需、够用”两点，而对于专业教学一定要将实用性以及针对性突出出来。技工学校办学目标是为了给用人单位的技能操作岗位培养更多优秀的人才，只有得到用人单位的好评以及认可才可以促进技工学习的可持续、健康发展。因此，技工学校应该根据企业要求制定相应的教学目标以及考核标准理念，以岗位工作技能以及技术应用能力作为有力支撑，以企业岗位的职业能力要求作为中心，确定专业领域核心能力，并且以此为人才培养依据建立专业领域课程体系。其次，在人才培养方案中还应该考虑到有关机电一体化专业职业资格证书的要求，这样可有效避免学生毕业后具有较强的上岗能力。

2.2采用多元化教学方法，不断提高课堂教学质量

2.2.1采用多种教学手段

机电一体化专业课程的理论知识较多，理论性也比较强，加上知识比较抽象，很多学生在实际学习的过程会感觉非常枯燥、乏味，如果教师仅仅是照搬课本，向学生直接灌输相关的专业理论知识的话，学生的学习兴趣可能比较低，因此教师应该采用多媒体教学、实训室教学、模型教学等多种教学模式，通过多种多样的教学方法丰富课堂教学内容，调动学生的学习兴趣。新时期下，机电一体化专业课程教师一定要转变传统的教学观念，站在学生的角度上，迎合学生的心理特点采用多种教学方法，尽可能提高学生的学习兴趣，使学生能够体会到学习过程中的乐趣，将以往的“被动学习”转变成“主动学习”。

2.2.2适当增加实践教学课时，实现理论和实际有机结合

机电一体化教学的实践性非常强，而且目前用人单位对机电专业人才的实践能力要求越来越高，因此教师应该适当增加机电一体化教学的实践教学环节，在向学生们传授专业理论知识的同时，也要设计和组织一些综合性比较强的实践项目，注重学生实践能力的培养。技工学校可根据机电一体化专业教学需求建立一个校内实习基地，当然需要相应配套的实验设备，教师实际教学过程中可以根据用人企业的人才要求以及实纲要求适当调整实习计划，并且结合学生的实际情况设计相应的实习课题，这样可有效确保实习教学质量。其次，学校还应该和用人企业保持密切的联系，积极和校外企业合作，建立校外实习基地，定期安排学生们到企业进行顶岗实习，了解行业企业的工作环境、生产工艺以及相应的加工方法，这样不仅有利于拓宽学生的视野，也有利于提高学生的综合知识应用能力。

2.2.3加强机电一体化专业课程的师资队伍建设

技工学校应该为机电一体化专业课程教学培养一支高素质的“双师型”教师队伍。为此，学校可以安排一些优秀的青年教师到用人企业工作，定期考核任教教师的教学能力以及职业技能，或者也可以从企业一线高薪聘请具有丰富工作经验的专家作为兼职教师。同时，学校应该鼓励教师继续进修研究生，鼓励教师利用寒暑假时间到用人企业参观学习，积累一下实践经验。也可以不定期的邀请一些行业专家到学校开讲座、作报告，或者定期培训教师的专业技能以及教学能力等等，不断提高任教教师的教学技能。

2.2.4进一步完善机电一体化教学场地以及教学设施设备

机电一体化综合实践报告范文第3篇

摘要机电一体化专业实践课程教学是职业中专学校教学管理系统的重要组成部分，在职业中专人才培养过程中有着不可替代的作用，我们应不断强化、革新实践教学，使其在新的形势下更加科学、规范，从而促进职业教育的整体发展。

关键词机电一体化；实践教学；改革与探索

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。机电一体化涉及的学科内容广泛，主要课程有机械设计基础、自动控制原理、传感器与测试技术、可编程控制器等等。可见机电一体化专业不但要精通理论知识，更要有很强的动手能力，因此进行大量综合性实验才能更好地将机与电有机的结合起来。笔者从长期教学实中践总结了更好地开展机电一体化实践的方法，有利于培养学生动手创造与设计能力。

一、当前职业中专教育实践教学的现状分析

我国的职业中专由于前身办学条件的不足，加上办学人员长期形成的办学思维定势和传统教育观念的影响，在办学实践上，沿袭以往只注重理论知识的灌输而忽视实践能力培养的做法，造成目前职业教育教学模式中诸多问题的存在，主要表现在：第一，对职业中专认识不到位。在教学实践中，沿袭原来的教学模式或盲目效仿普通高校的做法，只注重理论教学而忽视实践教学，把课堂教学、理论知识传授放在首位，把实践教学、操作能力的培养和训练作为课堂教学和理论知识灌输的补充形式。由于对职业中专认识不到位，学校在资金和人员分配，管理人员在资源配备，教学人员在教学内容选择和教学方法使用上，均倾向课堂教学和理论知识传授，而把实践教学放在次要地位。第二，实践教学场地和设备紧缺、简陋。职业中专从开始就存在着办学层次低、规模小、观念不适应等问题，社会对职业中专的认可度也较低，吸引力不高，生源较为困难，办学效益低下，因此学校办学经费紧张，影响办学条件的改善和提高，学校缺乏必要的实践教学场地和设备，即使为数不多的一些设施也都是较为简陋、落后，难以满足正常教学需要。这也是多数高职不得不注重理论教学的一个无奈之举。第三，实践教学师资短缺。实践教学需要足够的有一定实践经验的专业教师。但令人遗憾的是，学校的大部分教师都是从学校直接到学校，从没有真正出过校门。由于生活圈子狭隘，环境相对封闭，不少教师对市场经济缺乏真正的了解与认识，对色彩缤纷的社会缺乏应有的、全面的、客观的认识和把握，更谈不上切身体会和实践．专业教师大都具有丰富的专业知识，但缺乏真正的专业实践。造成他们的观念、教学方法与瞬息万变的市场差距很大．更缺乏与日新月异的技术发展和变化相适应的专业技术和技能。第四，毕业前的集中式实习流于形式。不少学校在平时的教学中极少安排实践教学课甚至不安排，却只是在毕业前集中一个学期或几个月的时间安排学生实习以弥补平时实践教学的不足。但是这种实习不仅不符合科学的学习认知规律．而且往往是流于形式。学生都是自己联系实习单位，回来交实习报告和鉴定就行了，学校不统一安排辅导教师和实习单位，基本是处于放羊状态，效果可想而知。

二、建立以生产过程为主线、学生技能为主体的分阶段递进式教学模式

根据中专机电一体化专业的培养目标，采取分层次分阶段过关的递进方式进行实践教学。即将机电一体化专业各专门化方向的实践教学目标分解到四个学期即四个阶段，并制定各阶段的技能教学考核标准和实践教学任务。学生必须完成前一阶段的实践教学任务并考核合格后方可进入下一阶段的学习，即递进式。各阶段的实践教学目标与任务的制订是围绕生产过程这条主线进行组织的，以项目形式体现其教学内容。将实践教学分为基本技能训练、专业技能训练、综合强化技能训练等三个层次，不包括实验、见习和生产实习等。基本技能训练作为最低层次由专业教师进行考核，并要求学生达到这一阶段的考核要求；专业技能考核作为第二层次的考核实行教考分离，由学院组织统一考核；将集中综合强化技能训练作为最后阶段最高层次，由技能鉴定部门组织考核，让学生最后取得相应技术等级证书，最终达到培养目标。实践教学环节是决定机电一体化专业教学质量的关键，也是形成职专教育特色的主要方面。实践教学质量是衡量专业办学水平和能力是否达到专业培养目标的重要指标，也是职专教育的生命力所在。因此建立具有职专特色并适合机电一体化专业的实践教学模式十分必要。

三、加强实习基地建设

1.建好校内实习基地

按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性,还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。当然,专业现代化建设不可能一蹴而就,要根据学校的实际情况,通过分步实施、逐步完善的方法达到建设要求。

2.广泛建立校外实习基地

机电一体化综合实践报告范文第4篇

[关键词]AHK德国“双元制”；机电一体化工；毕业考试；本土化

作者：潘云忠，刘琳霞（苏州健雄职业技术学院，江苏苏州215411）

一、背景介绍

苏州健雄职业技术学院依托“中国德企之乡”太仓市的区域和资源优势，积极开展与德国多种形式的国际交流与合作。2007年6月，由江苏省太仓市人民政府、德国工商行会上海办事处（AHK——上海）、部分在华德资企业、苏州健雄职业技术学院共同组建“AHK——上海、健雄职业技术学院专业技术工人培训中心”（简称“中德工程训练中心”）。该中心现已成为完全引进德国AHK职业资格证书的培训和考试的教学机构，是“德国AHK机电一体化工”职业资格在中国最大的培训和考试基地。学校机电一体化技术专业依托“中德工程训练中心”，在创新德国“双元制”职业教育模式的实践过程中，引进德国优质的职业教育资源与先进的职业资格认证体系，培养国际化的高端技能型人才。

截至目前，经过8年多的机电一体化工教学实践，已有近380名机电一体化技术专业学生，在中德工程训练中心经过毕业考试1和毕业考试2获取了机电一体化工证书。

目前，苏州健雄职业技术学院中德工程学院对于机电一体化工的培养已形成了较为稳定的规模，年培养规模约70人，随着双元制本科班的加入，培养规模会进一步增加。

二、新旧的考试标准概述

机电一体化工职业资格考试标准分为新旧两个阶段，新旧考试标准在时间上的划分以2014年为界。

1.2014年之前的阶段（称之为旧的考试标准），在这个阶段机电一体化工职业资格考试分为中期考试和毕业考试两部分考试，每次考试中又包含理论与实践考试两部分。

无论是中期考试还是毕业考试，在实施时均由以下几个阶段组成：

（1）备料阶段（准备阶段）

在此阶段前，各考点根据备料清单（由AHK商会提前发给各考点）所列工量具及材料清单提前准备完毕，耗材要根据备料图纸所要求的尺寸准备到位。在准备阶段机械部分的加工可以由考生在考点准备或者是考点提前按要求准备完毕，每个考生一套。电气部分安装与接线工作由考生独立完成。中期考试所涉及的控制程序由考点准备好，原则上不由学生完成。

（2）理论考试

理论考试在实践考试之前举行，理论试卷一般提前1-2天到达考点，供考点复印。中期考试理论试卷由12道涉及电工技术/电子技术、控制技术、一般劳动和环境保护的基础以及所制作的机电一体化技术系统的问答题组成，考试时间为1个小时。毕业考试的理论考试试卷由两大部分组成：工作计划Ⅰ、Ⅱ和功能分析Ⅰ、Ⅱ。工作计划和功能分析Ⅰ部分由22道单相选择题组成，考生只需完成其中的20道；工作计划和功能分析Ⅱ部分由10道问答题组成。Ⅰ部分和Ⅱ部分总共150分钟，即毕业考试理论考试时间为300分钟。考试时学生可以携带制图工具、表格手册（制定）、英语字典、计算器（不带编程及存储功能，不能通信。）。

（3）实践考试

一般来说，理论考试结束就进行实践考试，实践考试试卷与理论考试试卷到达考点时间相同。考生要在5个小时的规定时间中，在一个部分预装的网孔板上根据图纸完成剩余的电气动控制器件的安装、布线与连接工作；机械部分的加工是在备料的基础上进行的，根据实践考试图纸要求进行加工与装配，最终实现机电一体化系统的组装。在考试过程中有5-10分钟的专业谈话，谈话内容与考生所涉及的考试内容相关，如机电一体化系统的安全、测量器具和工具的使用方法、工作任务中应用的各个元件、工作中所使用机床操作要点、加工方法、在启动时的工作方式和测量值的测定、针对考生在考试过程中的个性问题等。

考生安装完成后，有1个小时的时间进行机电一体化系统的启动与测量，考生根据启动和测量技术表中所规定的内容在考官的监督下进行检查与回答，调式中出现故障应由考生独立分析、解决并记录。

旧的考试包括中期、毕业两次，由笔试、操作、口试三部分组成，以现实的工作任务、工作情境和工作过程为基础，考核学生的基本职业能力，根据实际工作任务解决企业实际问题的专业能力及应变能力，关注经济、社会、生态、法律等方面问题的社会能力和沟通能力等。

2.2014年之后的阶段（称之为新的考试标准），在这个阶段机电一体化工职业资格考试分为毕业考试1和毕业考试2两部分考试，每次考试中包含理论与实践考试两部分。

2011年7月机电一体化工教学大纲进行了修改，于2011年8月1日。PAL根据新的规定在德国2013年秋季提供新的毕业考试1试卷，2014年夏季提供新的毕业考试2试卷。始于1998年老的规定的试卷会一直提供到2012年秋季和2014年夏季。

新的考试标准，使得机电一体化工职业资格考证有了源于德国的统一的实践考试项目。

新标准下的机电一体化系统采用模块式结构，由开关柜、操作显示单元、网口安装板三部分组成，如图1所示。

系统中开关柜部分可供考生进行元器件安装、系统布线、程序编制；现实操作单元可供考生进行元器件安装与接线；网孔安装板部分可供考生进行机械加工、机械组件的装配、电气动器件的安装。三者之间通过重载接头两两相连，最终完成机电一体化系统的调试工作。

新标准下的机电一体化工考核装置充分考虑了成本节约、重复使用等方面的问题，毕业考试1中使用的装置在毕业考试2中绝大部分是可以使用的，器件的有效利用如图2所示。

三、新旧标准对比

截至目前，机电一体化工职业资格考试已顺利完成了新旧标准的过渡。旧标准下的项目具有较好的操作性，器件的单次成本也较低，新旧标准下的考核点也较类似，因此旧的标准对于相关培训部门仍然具有一定的借鉴意义。表1、表2将新旧标准下的机电一体化工职业资格考试进行对比。

四、新标准下的本土化实践

在新的考试标准下，机电一体化工职业资格考试对考生能力有了更为全面的检验。具体体现在以下几个方面：

（1）机电一体化设备的安全性的评估，机械和电气的保护措施的测试子系统分析和功能测试，运行参数设定和测量及功能性的创建系统的交付和说明，制作履行订单的文档（包含测试报告），即技术文档；

（2）工作任务分析，从文档中获取信息，技术和组织的接头定义，要求从技术、企业管理，经济学的角度去分析和选择最合理的方案；

（3）考试是具有职业特点和结合实践的考试，根据培训目的的要求，适用于未来实践中职业判断力的考试；

（4）体现节约意识，考试尽可能使用来自以前的考试的材料；

（5）注意系统关于质量和安全性的统一规格和特殊规格。系统交接和投入使用，需要给予专业的解决方案，（包括英语的使用说明），编写验收单。

通过一轮新标准下的机电一体化工职业资格鉴定考试实践，我们得到如下经验：

（1）考试更加侧重于电气控制方面；

（2）注重于考生自我分析解决问题方面能力的锻炼；

（3）关注考生计划表达能力的锻炼；

（4）关注设备的成本节约及有效利用；

机电一体化综合实践报告范文第5篇

关键词：机电一体化；应用；领域

中图分类号： TH-39 文献标识码： A

1、前言

机电一体化已经成为当前工业发展的一个标准音符，机电一体化的发展大大降低了人工的劳动强度，提高了工作效率，提高了工作的准确度和精度。机电一体化进程的加快在一定程度上促进了社会经济的进步。

2、机电一体化的概念

“机电一体化”一词最初是日本学者于70年代提出的,它的英文是Mechatronics,是由英文Mech硕cs的前半部分和Electn〕nics的后半部分组合而成,美国人称为Mech画c吐衡stem,在我国被译为“机电一体化”。机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电工技术的发展、凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。

如果说机械(包括电工)系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。概括说来机电一体化技术是围绕机械制造业发展起来的一门跨学科的综合性技术,是把机械技术、信息技术、控制技术、计算机技术、微电子技术和传感检测技术等有机融合而形成的一门跨学科的综合性技术。日本机械振兴协会经济研究所在一份报告中给机电一体化所下的定义是:机电一体化技术乃是在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合起来构成系统的总称。

3、机电一体化技术特点

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

3．1、数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。 数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

3．2、智能化

即要求机电产品有一定的智能, 使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、 自主决策等能力。 例如在 CNC 数控机床上增加人机对话功能，设置智能 I/O 接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。 随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

3．3、模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。 如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

3．4、网络化

由于网络的普及， 基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。 而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

3．5、人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

3．6、微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986 年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988 年美国加州大学 Berkeley 分校研制出第一个微电机以来，国内外在 MEMS 工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种 MEMS 器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微连杆、微弹簧以及微机器人等）。

3．7、集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。 首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

3．8、带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。 由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。 带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

3．9、绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。为了实现可持续发展，绿色产品概念就应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

4、机电一体化技术的应用

机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：智能化控制技术（IC）；分布式控制系统（DCS）；开放式控制系统（OCS）；计算机集成制造系；现场总线技术（FBT）统（CIMS）；交流传动技术。机电一体化技术在工业、农业、纺织业都有不同程度的应用。

4．1、机电一体化技术应用在工业炉窑改造应上

国内外现在已有成功的技术改造比工业炉窑单纯用计算机技术好的多。所以，我们建议今后在改造工业炉窑时要大力推广应用机电一体化技术，对应该进行改造但尚未改造的工业炉窑要用机电技术等先进电子信息技术改造，其中采用机电技术改造的已达到了90%。

4．2、积极采用机电数控技术，对机床高备改造应用对机床设备的改造我们应放在经济、实用型机电数控系统的上推广应用。根据相关方面的了解和调查，从国家要求开始到现在已经按要求改造完毕。

4．3、机电一体化广泛应用在变频调速技术

提高了风机、电泵工作效率，采用此技术后，变频调速后风机、电泵一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后，广泛应用、推广应用该技术。据悉到现在，风机、电泵和其他调速电机以普遍、采用先进的变频调速技术。图1 CAN流程图

4．4、CAD/CAM 技术优先与机电一体化结合，工业设计水平提高要有新目标消除工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化现状。据悉目前，北京工业系统 CAD 的应用率为 85%，CAD 的覆盖率为 80%。

5、结束语

随着机电一体化在采矿业、交通运输业、在造业、农业、航空航天等领域的运用，在一定程度上推进了行业的发展速度和水平。

参考文献