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关键词：煤矿；机电技术；应用现状；前景分析；煤炭开采；矿产资源
中图分类号：TD163 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0052-02
机电一体化提出于20世纪60年代，到90年代得到了迅猛的发展，与机电一体化相关的技术逐渐智能化，并逐渐演变成一项包含机械电子、信息传播、信号转换、传感器与微电子应用等多项技术的综合技术。机电一体化技术的应用，将使我国的煤矿开发实现自动化，大大提高煤炭资源的开采效率和生产质量，使煤炭企业的生产效益得到大幅提升。
1 煤矿机电技术的应用现状
机电一体化技术在煤矿生产中的应用主要是体现在生产的机电设备上。合理应用机电一体化技术，不但可以使煤矿设备趋于信息化与自动化的方向发展，还大大提高了煤矿的生产效率。机电一体化设备凭借其性能好、易操作、可维护性高等特点，在我国得到了广泛应用，对我国煤炭事业的发展做出了巨大的贡献。在煤矿的生产过程中，机电一体化技术主要应用在运输系统、采煤机、输送机、支护设备和掘进机等设备中。
1.1 总体水平较低，比例较小
由于目前国内对煤炭的刚性需求比较高，很多大中型煤矿企业都购进了较为先进的机电一体化设备进行煤炭的开发生产，以提高煤炭产能，满足各类煤炭需求。然而，国内的很多煤矿企业尤其是中小型企业对于机电一体化先进设备的引进以及原有设备的更新升级比较排斥。这主要是因为他们只考虑了引进新设备所需花费的巨资成本，而没有看到新技术对企业产能与效益的提升。同时企业单位中没有对高新技术足够了解的精尖人才也是他们抵触引进新设备的原因。
所以说我国目前还并未全面实现煤矿开发的机电一体化，虽然在不少大中型新建企业中新设备与新技术实现了较好的普及，但是在大多数的中小型煤矿，我们看到的仍然是设备老旧、生产落后。即使是应用了新设备与新技术的大中型企业单位，和较早使用机电一体化技术的发达国家相比，仍然有着相当大的差距，需要用几年甚至几十年的努力来进行追赶。究其根源，我们起步晚、底子薄是最主要的原因，此外就是由于我们急需相关的技术精英作为支撑。
1.2 运输系统上的应用
煤炭材料的运输是煤炭开采过程中至关重要的一个环节，运输系统效率的提升可以有效地提升整个开采过程的效率。在运输系统中使用煤矿机电技术的一个主要方式就是使用内装式提升机。内装式提升机采用的是滚筒一体化和电机设计实现的。通过国内一些煤炭企业的安装与使用，已经验证了内装式提升机性能优异、系统精确，此外还具有操作简便和架构简单等优点。
1.3 采煤机上的应用
煤矿机电技术的核心应用就是其在采煤机上的应用。这是因为采煤机是煤矿实施开采生产的核心设备，采煤机能否高效可靠地工作，是煤矿企业高速生产的核心因素，直接影响着一个煤矿企业的企业效益。国内多数企业所使用的综合煤矿开发系统能有效提升采煤生产的自动化。而采煤机上所应用的核心技术也在不断改进，机电一体化技术也逐渐国产化。
1.4 监控系统中的应用
煤矿机电技术中还加入了对系统安全可靠工作情况的监控，这是因为随着相关技术的发展，人们对矿井的安全系数监测越来越严格，这样做也更加符合相关法规对煤矿安全开采的规定。这是我们经历了很多次矿难伤亡的惨痛教训之后，努力学习国外的先进技术并结合我国煤炭业的特点逐步建立起来的监控体系。我们从国外先后邀请很多具有丰富经验的煤矿监测团队，通过不断总结相关经验，才使得我国的监测系统快速发展，缩短与国际上的差距，为煤矿作业提供了稳固的安全
保障。
1.5 在支护设备中的应用
支护设备在煤矿生产中有着至关重要的作用。有效地利用支护设备，不但可以保护工作人员的人身安全，还能起到减缓机器磨损、延长机械设备使用寿命的作用，从而提升企业的生产效益。支护设备中应用最广泛的一种就是支架，近年来随着自动化技术快速进步，普通支架正逐渐演变为电液压支架。机电一体化技术在支架上的应用主要是开采的工作过程中，使用计算机系统来实现对支架液压控制的自动调节，从而实现成组自动移架，有效减轻了支架所承受力度，从而减轻设备损耗。但是目前而言，我国在电液压控制系统方向上的研究进度和国外还有一定的差距，仍不能实现国内大型煤矿生产设施的自动化控制。很多煤炭企业单位都是从国外引进更加先进的液压支架电液系统来进行实际的生产，所以我们要大力研究相关技术，促进一体化支护设备生产使用的自主化发展。
2 煤矿机电技术的前景分析
虽然近年来我国的煤矿机电技术得到了高速发展，但是由于我们起步晚，同国外的一些国家相比，无论是从相关工作人员操作技术还是从我国已有设备的先进水平上看，都存在着比较大的差距，这就要求我们大力促进技术引进与应用。总体看来，我国的煤矿机电技术必须从下面三个方向进行重点发展，从而减小技术差距：
2.1 保证设备的更新升级
相比于国内的新建立的大型煤矿企业，中小型煤矿企业多数仍在使用老旧的设备进行煤炭开采，而不是全部更新使用先进的机电一体化设备。这主要因为中小型企业无法承受某些先进设备所需的高昂资金。所以地方政府或国家应该出台相应的政策，对企业设备的更新升级给予一定的鼓励或资助。同时，煤矿业的相关企业也应该意识到设备更新升级的重要性，自觉引进新技术与设备，从而提高开采效率，提升企业效益。
2.2 加强人才培养
想要实现高精尖技术的完美应用，高素质人才是成功的关键。我国国内的煤矿企业目前普遍缺乏高素质的技术精英。所以各煤矿企业不仅仅要做到实现高新技术的实时更新，还要保证高素质人才的实时引进。国内各高校都有相关专业的毕业生，与高校达成合作，可以利用高校的教学资源培养适用于自身企业的高素质人才。
2.3 加强机电管理技术
煤矿业的机电管理技术涉及到了广泛的学术领域，加强其管理过程也必须是循序渐进的。根据我国目前的煤矿机电技术的应用现状，做好其技术管理应该做好以下三点：第一，必须高度重视煤矿开发现场机电设备的管理，充分利用好系统的监控技术。第二，抓好先进技术的管理与发展，使煤矿机电技术不断发展进步。第三，抛开盲目崇拜，国外目前的技术虽然比我们先进，但这不意味着我们就要一味购进他们的设备技术。在充分理解自身缺点的基础上勇于创新，大胆设想，积极试验与革新，才能最终实现技术的跨越性发展与
进步。
3 结语
随着科学技术的不断发展，在煤矿开采过程中机电技术的应用范围越来越广，自动化程度也越来越高。这不仅大大提高了煤矿开采行业的效率，而且也有利于煤炭企业经营效益的提升。尽管目前机电技术在煤矿中的应用已经十分普遍，但还存在着一些需要解决的问题，应从技术上和管理上进行努力，在积极借鉴发达国家先进经验的同时，不断提高我国的煤矿机电技术应用水平和管理水平，促进我国煤炭行业的快速发展。
参考文献
[1] 马广伟.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].企业技术开发，2013，（5）.
[2] 张五计.机电一体化在煤矿中的应用与分析[J].能源与节能，2013，（11）.
[3] 冯占营.浅析机电一体化技术在煤矿生产中的应用
Abstract： Mechanical and electrical integration is the modern inevitable outcome of the development of science and technology. This paper introduced the basic situation of the electromechanical integration technology and development background， as well as the domestic present situation of the application of electromechanical integration technology， and analyzed the mechanical and electrical integration technology of the future development trend.
关键词： 机电一体化；应用现状；发展趋势
Key words： mechanical and electrical integration；application situation；development trend
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）08-0110-02
0 引言
众所周知，现代科学技术极大地推动机械工业领域的技术改造和革命。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。近些年来，我国的计算机技术和微电子技术得到了长足的发展。在此基础上，这些技术被广泛应用到了机械工业领域，形成了机电一体化，不仅对机械工业的产品功能、构成和技术结构产生了重要影响，而且也给机械工业的生产方式及管理体系带来了巨大变化，使工业生产从“机械电气化”时代迈入了“机电一体化”阶段。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，不仅深刻影响着机电一体化的发展趋势，而且深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，并以蓬勃的生机向前发展[1，2]。
1 机电一体化概述
机电一体化的概念最早是1960年代末由日本安川电气公司提出，是将机械和电子技术集成结合起来所构成的系统的总称。作为一门新型学科，机电一体化已经建立起了一套自身的体系，并且随着科技的进步不断得到充实和更新。机电一体化的基本特征表现在：它从系统的视角出发，成功将微电子技术、机械技术、自动控制技术、信息技术、计算机技术、传感测控技术及电力电子技术的应用有机结合起来。作为一种系统工程技术，机电一体化通过对各功能单元进行合理布局与配置，使这些功能的高质量、高可靠性、低能耗价值得到了充分的体现，实现了优化系统的目的。一个所谓的机电一体化产品或机电一体化系统就由此产生。所以，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面[3]。需要特别指出的是，机电一体化技术并不是微电子技术、机械技术等新技术的简单拼凑，而是将以上技术群进行有机融合的综合技术。正是这一点，使机电一体化在概念上与机械电气化相区别。从发展历程看，尽管从纯技术发展到机械电气化，但这样的机械工程技术仍属传统机械。进入到机电一体化阶段后，其中的微电子装置不仅具有了和某些机械部件一样的功能，而且还具备了诸如自动处理信息、自动检测、自动调节与控制等许多新的功能。形象地说，机电一体化产品不仅可以替代人力去完成许多机械劳动，实现人手和肢体的延伸，而且还拥有了智能化特征，实现了感官与头脑的延伸。这一点也在功能上将机电一体化与机械电气化区别开。这个定义强调它将扮演越来越重要的角色机电整合。它在复杂的非线性上下文包括电脑和数字信号处理器（dsp），它存储和处理信息、通讯和互联网，这发送信息，以及各种计算机辅助设计（CAD）软件[4]。
2 国内机电一体化技术应用现状
当前我国正处于市场经济的发展阶段，尽管较之以往我们的机电产品出口取得了显著的成绩，但是仍然不能忽视存在的问题。正确对待机遇和挑战，思考并解决当前存在的问题无疑会有助于提高我国机电技术产品的水平和性能，对于完善我们的市场经济制度也大有裨益。从促进产业结构调整，推动完整的机电一体产业形成的角度看，我们的机电一体化面临以下两点任务：其一，要进一步推动传统工业技术升级，实现节能高效，这就需要对传统产业进行微电子技术改造。其二，大张旗鼓地开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代[5，6]。
首先，在技术政策上，要对能耗高、效率低下、不符合环保标准的传统产业进行限制，加快对落后产品的淘汰。同时，要鼓励对传统产业实施机电一体化技术改造。
其次，我国机电一体化产业覆盖面广，发展迅速，而我们的财力、人力和物力是有限的，产业的规划和发展不可能面面俱到，所以我们应建立机电一体化行业“协会”性质的统管合作机构，并赋予其职能，既有利于深入的行业调查，指导行业布点布局的调整，发展重点项目，又有助于制定出纵览全局的“机电一体化”发展计划和战略规划，以避免开发上重复、生产上撞车。
再次，通过“协会”的有效组织和广泛宣传，一来可以建立行业信息平台，及时分享更多的行业内部信息，二来可以增加产业在社会上的认知，使行业内外都重视和支持“机电一体化”的发展，既可以吸引外商到我国投资发展“机电一体化”的眼球，又可以更加方便合理调配资源。同时，尽管人民币升值短期内会减缓我国机电产品出口，但对技术贸易来讲，却可以利用此时的时机，大量引进相关产业的先进技术，反哺自身加工业，提高企业的利润空间。作为世界上最大的发展中国家，大力发展机电一体化技术，用微电子技术改造传统产业，开发数字化、智能化机电产品，既是振兴我国传统机电工业的新鲜血液和源动力，也是一条促使机电行业产业、产品结构调整日益完善的捷径[7，8]。
3 机电一体化技术发展趋势
Microelectro-mechanical系统（MEMS）一直是一个近年来热门研究领域。它也是一个快速增长的行业，它们的大小已经超过100亿美元，数以百万计的MEMS一直在等产品汽车安全气囊和喷墨打印机。MEMS技术已经应用到开发微型光学开关来处理高卷数据和话音通信的通信。MEMS本身是一个机电一体化极好的例子。作为另一个措施，表示的重要性小型化、美国政府投资270美元在2000年在国家纳米技术倡议关于人口统计学的改变，ASME报告中，“人口统计学是第二强大的力量改变世界的经济和社会。在未来40年，世界人口预计将将增长50%左右。婴儿潮一代将进入高级成熟度然后年老。“然后，报告触动了几个具体的方面包括欧洲和日本人口迅速老龄化趋势。虽然报告中没有讨论ASME，这种趋势将激励机电朝着人性化方向发展，如护理机器人的研发被称为人类友好的机电一体化。美国机械工程师协会（ASME）最近发表了一份报告，题为《机械工程在21世纪的发展趋势》，其内容主要介绍了从20世纪到21世纪机电一体化的进展和今后发展的趋势。它从以下四个类别描述了工程学的变革趋势：技术变革、人口变革、经济变革和社会变革。随着科技的进步，以下八个领域将会是机电一体化发展的主要途径：信息技术、微型化、材料科学、生物工程和医药、能源、运输、环境工程和制造业等[9，10]。
4 结论
在经济全球化趋势逐渐增强，市场竞争日趋激烈的当今社会，机电一体化的发展对优化本国的产业结构和发展本国经济具有至关重要的作用。机电制造思维是基于现代工程教育而逐步兴起和发展起来的。机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。总而言之，机电一体化技术作为机械技术，信息技术，电子技术和计算机技术的融合、发展与延伸，在经济社会不断建设发展的过程中占据着极为关键的地位。我们需要明确机电一体化技术未来发展方向，妥善处理机电一体化技术在发展过程中面临的问题与障碍，推动机电一体化时代的全面发展。
参考文献：
[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012，（1）：37.
[2]刘莎，周泉.机电一体化的发展趋势分析[J].产业与科技论坛，2012，（3）：108-109.
[3]黄恩勇.机电一体化的核心技术与发展前景分析[J].河南科技，2012，（1）：79.
[4]刘波.机电一体化的现状和未来发展.科技传播，2012，（10）： 39-40.
[5]张洋.机电一体化技术的应用现状及发展趋势.产业与科技论坛，2012，（4）：114-115.
[6]贾启升.简述机电一体化技术发展状况及趋势.中小企业管理与科技（上旬刊），2012，（1）：195-196.
[7]刘耀海.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势.信息系统工程，2012，（10）：89-95.
[8]闫金鹏.浅析机电一体化的应用及前景.价值工程，2012，（14）：52-53.
关键词：机电一体化；应用；发展
中图分类号：O421文献标识码： A
引言
随着现代科学技术的发展,信息技术和计算机系技术与机械工业相结合,使得机械工业的产品工程、生产方式都发生了重大的变化,机电工业发展成为一种必然的趋势,机电工业是一个国家国民经济的重要基础。
一、机电一体化技术的优势
1、提高了使用的性能
机电一体化产品大多数是使用数字显示和程序控制这种先进的技术，在进行控制的时候都是利用产品控制平面上的按钮进行控制，而且做到了按钮与操作手柄的数量最小化，使得操作更加方便和简单，系统的自动化程度显著地提高。机电一体化产品在生产过程中，都是利用内部的电子控制系统的预制程度进行自动指挥，采用重复的动作来实现所有需要完成的生产步骤。尤其是在这个阶段，技术一流的机电一体化产品，都是通过控制对象参数变化的外部环境来实现最好地工作程序，以达到最佳地自动运行。
2、调试和养护更方便
这种控制方案的优点是，它使产品在不改变任何配件部分或者不改变产品某些部分的情况下，只需要通过直接输入到机电一体化产品操作系统上的程序，对程序进行相应的变动或者进行基于基础上的更新过程就可以完成产品的调试改进。此外，对于一些具有存储功能的机电一体化产品，企业可以通过对预先安装在系统中不同的程序的执行，可以有效避免重复安装的情况出现，机电一体化的系统也可以随时根据产品需要，对目标进行变动，这时程序会自动更换操作，使得工作效率得到明显的提高。机电一体化系统还具有自动化监控、巡检功能，可以使产品在生产过程中一旦出现设备故障，该设备可以及时作出反应，并采取适当的纠正措施，以确保机电一体化设备的正常运行。
3、安全性能得到改进
机电一体化产品具有自动报警、自动监控、自动保护、自动诊断等功能，这相比于传统的机械设备在安全性能上取得了巨大的进步，使得设备的安全性能得到有力的保障。目前的机电一体化产品在工作的过程中，一旦出现故障，就可以自动采取有效的防护措施，消除安全风险，在一定程度上，对设备以及设备的操作人员的安全起到了保护作用。
4、生产质量得到提高
机电一体化产品通常都具有自动控制功能和自动信息处理功能，正因为具有这样的特点，在对生产产品的检测精度、生产的灵敏度、生产的范围等多个方面都取得了显著地提高，通过自动生产控制系统，机电一体化产品可以避免从操作者的主观想法上对产品造成影响，在生产的过程中完全按照预定的程序，执行所需的操作，有效的确保了机械的使用性能，确保了设备的生产能力得以实现，提高了产品质量。
5、适用的范围更广
相比传统的机械和电气产品，机电一体化产品不再局限于单一功能，也不再受到单一的技术限制，这类产品具有复杂的技术和先进的功能，大大提高了产品的自动化程度和产品的功能水平，使得这类产品的生产、使用范围越来越大。
二、机电一体化技术的主要应用领域
机电一体化技术的应用领域比较广泛，主要应用于以下几个领域：计算机集成制造系统、数控机床以及柔性制造系统。
1、计算机集成制造系统
计算机集成制造系统（computerintegratedmanufac－turingsystem，CIMS），是在信息技术自动化技术以及制造的基础之上，通过计算机技术将分散在产品设计制造过程中的孤立子系统进行有机的集成，形成一种使用多品种、小批量生产的智能化制造系统。它主要是打破了原有部门之间的界限，从而制造一种基于控制物流与信息流，最终实现产品开发、生产准备、经营策略以及生产经营的有机结合，充分发挥各个生产要素的作用。
2、柔性制造系统
柔性制造系统（flexiblemanufacturingsystem，FMS），是计算机化的制造系统，由数控机床、机器人、自动化仓库以及料盘等组成，可以随机、按量、及时的按照各个配件部门的要求，适合多种中小批量的生产。
3、数控机床
数控机床（Computernumericalcontrolmachinetools，CNC），是一种装有程序控制系统的自动化机床，在结构、功能以及操作上都能够得到有效的提高。主要是因为此种机床是以单板、单片机做为控制机，加上专用芯片以及模板进行组成结构紧凑的数控装置，其拥有总线式、模块化以及紧凑型的结构，能够提供面向车间的编程技术以及实现二、三维加工过程的动态仿真，并且引入模糊控制以及在线诊断等机制。
三、机电一体化的未来发展趋势
机电一体化的发展集合了机械、电子、计算机等学科的交叉融合,机电一体化的发展也必将依赖于技术的发展而进步,机电一体化的发展将朝着以下的方向发展。
1、智能化
智能化是机电一体化与传统机械的最重要的区别,这也是未来几十年重要的发展方向。工业机器人就是重要的例子,随着计算机处理技术性能的提高和控制算法的发展,必将推动机电一体化产品向更智能的方向发展。机电一体化产品将具有智能,具有一点简单的判断能力和决策能力,可以取代一些人类的体力劳动和一部分运算处理,并给工程的决策控制提供重要的支撑依据。
2、微型化
随着信息技术的发展,微电子系统的几何尺寸越来越小,由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可以很方便的进行一些一般机构难以进行的操作,比如一些微型的手术、航天工业中,机电工程的微型化发展在这些高精尖的领域具有广泛的应用前景。
3、模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。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电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。
4、网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。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。
5、灵活性化
机电一体化产品在未来的发展过程中，必须保证控制系统设计和系统的实施有足够的冗余操作空间，也就是要有“灵活性”，这样可以更好地应对突发事件，也更便于对系统设计进行资源的科学合理分配。在这样一个灵活的系统中，每个子系统都可以进行独立工作，都有自身的约束性，但是同时也在为整个系统服务，可以根据环境的变化产生不同的反应，子系统可以同时生成自己的信息的附加信息。这种技术的优点在一方面增加了系统的适应性，在另一方面子系统故障不会影响到整个系统的操作。
6、绿色化
随着经济的发展,工业的发展使得环境污染越来越严重,人民对于生态文明的要求越来越高。于是绿色产品应运而生,绿色化是时代的趋势,其目标是通过减少原材料的应用,在制造环境减少污染,在报废环节进行环境的治理,实现整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
结束语
机电一体化技术或者产品的出现，并不是孤立存在的，它是由电子技术、计算机技术、微电子技术等共同产生的，是社会生产力发展到一定阶段的必然趋势。将来，随着科学技术的进步以及社会生产力的提高，机电一体化水平将向更高层次发展。
参考文献
[1]宋立.机电一体化技术的应用与发展前景[J].科技信息，2012，(16).
关键词：机电一体化，发展方向，技术应用
机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术，它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。
1机电一体化技术的发展状况 1.1 数控机床的问世,为机电一体化技术的发展写下了历史的第一页; 1.2 微电子技术为机电一体化技术的发展带来了勃勃生机; 1.3 可编程序控制器、'电力电子'等的发展为机电一体化技术的发展提供了坚强基础; 1.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化技术的发展跃上新台阶.
2机电一体化技术发展方向
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。 2.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础；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。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。 2.2 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。论文参考网。随着模糊控制、神经网络、灰色理论 、小波理论、混沌与分岔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。 2.3 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。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。 2.4 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。 2.5 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。
2.6 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(Micro ElectronicMechanical Systems，简称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。
2.7 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。 2.8 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。论文参考网。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 2.9 绿色化
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。
3 典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化基础元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。论文参考网。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
4 机电一体化的技术应用
在重工业企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。
4.1 智能化控制技术(IC)
由于重工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经 网络等，智能控制技术广泛应用于重工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。 4.2 分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能将越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 4.3 开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 4.4 计算机集成制造系统(CIMS)
重工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前重工业企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代重工业生产的要求。未来重工业企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。
4.5 现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器和现场就地控制站等的发展。 4.6 交流传动技术
传动技术在重工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用，同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
综上，我们不难发现机电一体化技术在现在的社会生产中占据了越来越多的行业和领域，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
【参考文献】
1李建勇. 机电一体化技术[M]．北京：科学技术出版社，2004．
2张华． 机电一体化技术应用[M]． 北京：电子工业出版社，2002．
3芮延年． 机电一体化系统设计[M]． 北京：机械工业出版社，2004．
4唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4）
5蔡庆苏,孟梅芳; 机电一体化技术及其应用研究 [J];科技创业月刊;2005(3)
关键词：现代煤矿企业；生产；机电一体化技术；应用策略
机电一体化技术的应用为现代煤矿生产自动化的实现奠定了坚实的技术基础。作为新时期背景下的煤矿企业，要想在竞争日益激烈的市场环境中谋得生存和发展，就必须注重机电一体化技术的应用，着力提高自身的核心竞争力，实现企业的可持续发展。基于此，以下笔者就结合自身工作实践，就现代煤矿生产中机电一体化技术的应用作出以下几点仅供同行参考与交流的浅显之见。
一、综述煤矿生产中机电一体化技术
最初的机电一体化技术的应用，起源于上世纪七十年代初，山西大同矿务局自行设计和制作与装备的综合型机械化采煤工作面，标志着机电一体化技术在我国问世，并从随后的八十年末期、九十年代的中期，机电一体化技术得到了迅速拓展，在煤矿生产中的应用也变得日益广泛。近些年来，随着科技信息时代的到来，微电子技术中的微型计算机的问世，信息技术迅猛地渗透到各行各业，尤其向机械工业领域的渗透最为强烈，且在与机械电子技术进行高效广泛地结合，现代煤矿生产中的机电一体化技术正是在这样的背景下，将机械、微电子、自控、传感测试、电力电子、软件编程、接口等现代先进电子信息技术进行综合运用的系统技术。虽然该技术为煤矿生产自动化奠定了坚实的基础，但我们必须清醒的意识到，当前我国对于这一技术的发展与西方发达国家存在较大的差距，加之我们煤炭工业兴起相对于其他行业要慢的多，作为新时期背景下的煤矿企业必须不断加大研发力度，引进先进技术，对现代煤矿生产机电一体化技术进行不断创新和升级，才能促进我国煤矿生产自动化的完全实现，助推我国煤矿事业迅速走向可持续发展的道路。
二、探讨现代煤矿生产中应用机电一体化技术的重要意义
通过上述对机电一体化技术的分析和我们工作中的实际应用不难发现，在现代煤矿生产中应用机电一体化技术具有十分重要的意义，但具体主要表现在以下几个方面：
（一）应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升工作效率
在现代煤矿生产中应用机电一体化技术，是对传统手工工作方式的重大变革，越来越多的新型机电设备的广泛应用，对传统的煤矿生产模式进行了完美的转型和升级，不仅能降低矿工朋友的劳动强度，还能大幅度的提升劳动生产效率。
（二）应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升生产安全系数
在现代煤矿生产中应用机电一体化技术，不仅能让矿工朋友摆脱繁重劳累的体力活动，还能避免在粉尘满天飞、潮湿阴暗的环境中高负荷、长时间的生产，从而在提高煤矿生产安全系数的同时保障广大矿工朋友的生命安全，而利用机电设备替代传统的煤炭资源挖掘、运输和提升等危险大、任务重的工作，极大的确保了煤矿企业的安全高效生产和运作。
（三）应用机电一体化技术于现代煤矿生产中能极大的提升劳动效益
在现代煤矿生产中应用机电一体化技术，在提高企业生产效率的同时也提高了生产的劳动效益，煤矿企业获得更多的经济效益的同时，广大矿工朋友的薪资待遇也大幅度的提升，极大的改善了生活质量，并随着矿工培养收入的提高，极大的促进了当地经济的飞速发展。
三、现代煤矿生产中机电一体化技术的应用策略分析
机电一体化技术在现代煤矿生产中的采煤、提升和运输三个方面的应用最为广泛也是最为关键。基于此，以下笔者从这三个方面对机电一体化技术的应用策略作出以下几点分析。
（一）采煤机械设备方面机电一体化技术的应用策略分析
在现代煤矿采煤机械设备方面，电牵引采煤机是机电一体化技术应用的典范。由于该机械设备应用了机电一体化技术，其具备了传统液压型牵引采煤机无法具备的特点和优势，例如其牵引特性极佳，采煤机在前进的同时为其提供强大的牵引力，在下滑的同时能自行发电制动，在大倾角煤层中也是应用自如。传统的液压型牵引采煤机必须配备防滑装置，而电牵引采煤机则是采用的制动器，技术在倾角高达40到50度的煤层也能应用自如。尤其是其具有的可靠运行和使用年限长的特点，被现代煤矿生产企业所亲睐。而这就是由于其只有电刷、整流子会出现磨损，其余元件几乎没有磨损，所以不仅能高效的运行，还有较长的使用寿命，维修和保养也相对简便，具有较灵敏的反应和较好的动态特性，尤其是其结构极为简单和轻便，在运行时只需要进行一次电能到机械能的转换，且转换效率几乎接近100%，而传统的液压型牵引采煤机的转换效率最多能高达70%。而这一切的优势，归根结底源于机电一体化技术的有效应用。
（二）提升机械设备方面机电一体化技术的应用策略分析
在现代煤矿提升机械设备方面，对机电一体化技术的应用效果最佳的就属矿井提升机，该提升机已经实现全数字化的交直流，其中内装式的提升机应用效果最佳，不仅把驱动和滚筒进行了有机整合，对机械设备的结构进行了有效的简化，还成为集计算机信息、自控、电力电子等电子信息技术为一体的煤矿提升机电设备。尤其是其全数字化的特点极大的提高了提升机械设备的安全性和可靠性，以总线的方式对电器的安装进行了升级和优化，加上所需要配置的硬件简单且互有较强的兼容性。因而机电一体化技术在提升机械设备方面也得到了极为广泛的应用。
（三）输送机械设备方面机电一体化技术的应用策略分析
在现代煤矿生产中，输送机械设备主要为带式输送机。这是由于其能长距离、连续、大量、稳定、高效的输送煤炭资源，特别是其实现自动化较为容易的优点，在煤矿生产输送中得到了广泛的应用。因而近些年来，各大煤矿生产企业都将其作为研究机电一体化技术的重点，具有代表性的是一种集机、电、液为一体的CST可控软启动装置在输送机械设备的应用，但由于目前相关技术壁垒还没有攻破，我国的带式传输机驱动方式主要局限在单滚筒、双滚筒和多滚筒的驱动方式，而且监控输送机的设备仪器的灵敏度、可靠性、性能以及使用寿命相对于西方发达国家要低得多，具有较大的差距，还需要不断努力攻克技术壁垒，才能进一步提升机电一体化技术的应用水平，从而更好的服务我国煤矿事业的发展。
四、结束语
总之，在现代煤矿生产中应用机电一体化技术具有十分重要的意义。作为现代煤矿企业，只有致力于机电一体化技术的应用，着力实现生产的自动化、智能化，不断提高企业自身的核心竞争力，才能提升企业经济效益，助推企业实现完美的转型和升级。（作者单位：天津科技大学）
参考文献：
[1] 刘庆君.浅谈机电一体化技术在煤矿的应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2009（12）.
[2] 李爱芝.机电一体化在煤矿中的应用前景分析[J].企业导报.2011（08）.
关键词：机电一体化；应用；现状；发展
中图分类号： TH-39 文献标识码： A
引言：现代科学技术的发展极大地推动机械工业领域的技术改造与革命。在机械工业领域，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所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”的发展阶段。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，并以蓬勃的生机向前发展，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。
1.机电一体化的关键技术
1.1信息处理技术
所谓的信息处理技术就是指在生产基于机电技术的相关产品的过程中，对与产品生产过程相关的各种参数和状态以及自动控制有关的信息所进行的处理。
1.2精密机械技术
精密机械技术作为实现大多数机电产品的核心和基础技术，它是实现大多数机电产品的相关功能和构造功能的重要前提和首要的技术支撑。
1.3自动控制技术
自动控制技术主要包括精度较高的速度控制、定位控制、自适应控制以及补偿和校正等技术。而且随着自动控制技术的不断发展以及功能的不断增强，基于自动控制技术产品的质量在获得不断的提高。
1.4检测与传感器技术
检测与传感器技术主要用于实现各种基于机电技术产品运行时的相关参数、工作状态以及其他相关信息的接受以及参数和相关信息准确度的检测，通过检测以后，将其接受的信息传送给处理装置，然后由处理装置来实现产品运行过程的自动控制。
1.5伺服驱动技术
伺服驱动技术主要是基于机电技术产品的驱动装置设计中的核心技术，它作为驱动设备执行操作的重要支撑技术，在很大程度上决定了基于机电一体化技术的产品质量。
1.6系统总体技术
系统总体技术是用系统的观点和方法，从整体目标出发，将基于机电技术产品的总体功能划分为若干个各功能模块，然后结合各个功能模块的实际情况，找出能够有效解决各个功能模块实际需求的可行技术方案，再把相应的技术方案进行汇总，从而设计出合理的功能技术方案。
2.机电一体化在建筑工程中的应用
建筑工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电—体化技术，使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合，可以极大地提高工程机械的各种性能，如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置(系统)在现代工程机械中的应用已相当普及，电子控制技术已深入到工程机械的许多领域，如摊铺机和平地机的自动找平，摊铺机的自动供料，拌料设备称重计量过程的自动控制，挖掘机的电子功率优化，柴油机的电子调速，装载机、铲运机变速箱的自动控制，工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展对工程机械的性能要求不断提高，电子（微机)控制装置在工程机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂。
建筑工程中，工程机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到施工工艺的好坏；而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械不可缺少的组成部分，同时也是评价现代工程机械技术水平的—个重要依据。
建筑工程施工要求工程机械具有以下性能：生产效率且能量损失小，节约能源；自动化程度高，施工质量好，精度高；性能稳定，工作可靠、安全，使用寿命长；具有较好的经济性，即高的技术价格比和低的制造与使用成本；操作简单、轻便，劳动强度低；具有运行状态监视，故障自诊及自动报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修作业效率，自动化控制技术的发展为机电一体化技术的发展注入新的动力。
目前工程机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能：
（1）电子监控、自动报警及故障自诊即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控，工作中一旦出现异常现象，能自动报警并准确地指出故障的部位。提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。智能化自动驾驶，以及监控驾驶员的精神状态，及时警示，杜绝安全事故的发生。
（2）节能降耗，提高生产率。传统工程机械的能量利用率较低，例如液压挖掘机的燃油能量利用率仅为20％左右，如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。
（3）柴油机的控制如电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。
（4）提高作业精度。为保证成品料的级配精度，现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统，并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用，使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高，路面的平整度可达到0.127mm／3m。采用超声波技术的自动供料系统，使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节，进一步提高了摊铺质量。
推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子(微机)控制，不仅提高了作业精度和作业效率，而且也减轻了操作人员的劳动强度。
旋挖钻机因其施工工艺较为复杂，且在施工过程中对精度要求较高，自动控制功能的实现大大提高施工效率和精度。常见的有两种功能:钻桅自动调垂直功能和钻孔工程中自动回位功能。机械硬件方面，建筑工程机械基本上采用了的通用控制器、仪表，也有些厂家为提高自身竞争力，定制开发了具有公司特色的控制器、仪表，可谓百家争鸣，各有各的特色，但殊途同归，目标一致。
（5）作业过程的自动化或半自动化。工程机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响，或操作不当，对作业质量的影响，保证工程质量。
3.机电一体化的发展趋势
在未来，利用高新技术对机电一体化进行改造与提升，机电一体化涉及的学科领域很广，是一门独立的综合性、交叉性学科，我国应更加注重对机电一体化产品的自主开发与技术创新，利用高新技术对机电一体化产品进行创新设计，推进产品设计的智能化，自动化和快速化，才能赶上或超过世界发达国家机电一体化水平，提高产品的市场竞争能力。
此外，新一代的机电一体化系统的开发，设计和研制各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化设备，实现各种作业的柔性化和自动化，使机械设备具有更高的柔性。其具体表现在：
（1）计算机集成制造系统。在CIMS发展过程中，要注重人机一体化。在CIMS系统，中处于核心地位的过程控制级计算机，应配备必要的硬件和一定的软件功能。在软件方面，要做到计算辅助设计(CAD)和计算辅助制造(CAM)与硬件的有机结合，在发展过程中，要重视基本技术，不盲目追求高度自动化，数字化，逐步实现机电一体化的柔性、自动化、全局化。
（2）智能制造技术。智能制造系统(IMT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统，是在人类专家的指导下，做到人机的有机结合，而不是取代人，智能制造系统具有很强的自律能力。人机一体化能力，高水平的人机一体化(即虚拟制造技术)，在软件的支持下，有一定自组织能力，自我优化能力，自我修正能力，欧美各国都花费了很多人力物力在这方面的研究。
（3）绿色化也是机电一体化未来的一个研究热点，绿色化是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。
4.结语
机电一体化是很多学科相互发展和相互促进的结果，随着科学技术的不断发展和进步，机电一体化相关技术所融合的技术将越来越广泛，而以机械和微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术将成为机电一体化的必然发展趋势，机电一体化的发展前景非常广阔。
参考文献：
社会科学技术的飞速发展，给社会生活生产带来了巨大的影响，机电一体化技术发展较快并且得到广泛应用，不断的促进社会的竞价发展。本文主要是从分析机电一体化技术的基本内容和特点，探究了机电一体化技术在汽车行业的应用。
关键词：
机电一体化；汽车行业；应用发展
随着计算机网络发展，机电一体化技术也已经成为一门具有单独体系的新型科学，其发展要不断更新。机电一体化技术的基本特征大多是相同的，机电一体化系统是其研究的最主要的一方面，由机械技术、自动控制技术、计算机技术、电力电子技术和微电子技术等组成，各技术融合实现一些特定的功能极大值。
1.机电一体化技术概述
机电一体化是指将技术相关原理在机电一体化系统中充分的应用与发展，在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术，并将机损装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总成。高级机电一体化产品使机械产品实现自动化、数字化和智能化。计算机数控系统、计算机辅助设计、辅助制造系统、机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等是目前机电一体化研究和开发主要方向，实现最优化的系统或者产品技术综合。机电一体化的重要思想是设计系统原理与集成综合技术。机电一体化作为一门应用广泛的技术，其具有多方面的特点：1）使用广泛，机电一体化技术应用十分广泛，远远超出了机械工程范畴，机电一体化产品能够在不同的领域场合应用，符合客户提出的更强的应变需求；2）具有较高的生产能力，大部分机电一体化产品具有自动信息处理与控制能力，可以利用自动控制系统按照设计的具体要求完成既定的操作，提升生产能力；3）具有极高的安全性，其包括警报、自动化监控、自动化诊断、自动化保护等性能，当出现故障时，能够采用自动化保护方法，尽量减少人员与机械设备发生事故，提成设备的安全性能。未来控制智能化、精确化、零延迟化、结合计算机处理技术和信号传输技术，将成为机电一体化的发展趋势，将新技术与机电一体化技术结合并运用到更多的领域。
2.汽车机电一体化技术的发展
机电一体化在汽车行业应用发展快速，许多的机械控制系统被电子控制系统代替，其发展主要有三个阶段：第一阶段是20世纪60年代到70年代，主要是应用电子装置对部分汽车机械功能进行改善，比如电子控制燃油喷射；第二阶段是80年代到90年代，主要是汽车制造设计上体现机电一体化技术，进行集成大规模电路应用，并解决了机械部件无法解决的复杂自动控制问题，对于提升汽车运行过程中的可靠功能发挥了关键作用；第三阶段是90年代中期至今，机电一体化技术在汽车领域已经达到了成熟发展，重视整体上机电一体化技术的设计，广泛应用计算机网络技术和信息技术，使汽车更加自动化、智能化。
3.汽车中机电一体化技术应用
3.1微机控制发电机体系
发动机控制单元ECU的核心是通用微处理器或者是为汽车发动机专门设计的大规模集成电路（LSI），从各个传感器得到的模拟电压信号和从发动机输出轴得到的脉冲信号都有输入到发动机控制单元，再通过模拟数字转换成数字信号。将这些数字信号作为基础信息，对发动机控制单元内的最佳空气燃料比、点火时间、排气再循环等进行计算，再将这些计算结果作为驱动信号输出，用以空气与燃料质量比。当燃料空气比例增加时，燃料占比较少，不利于点火；相反，当燃料空气比例减少时，氧气稀薄，导致碳化氢与一氧化碳增加。因此，将氧气与燃料比控制在合适的比例范围内，才有助于发动机各项运动状态维持在最佳状态，保持正常的符合运动。
3.2电子控制的自动变速器
自动变速器的目的是为了降低变速器的功率损耗，提高动力传递系统的有效功率，增加了变速装置的档数，使得汽车的行驶速度到达最佳比例，达到省力、省能、舒适安全的特点。各种传感器监测的信息会通过发动机输入到电子控制装置，换挡信息、程序开关及自动跳合开关的信息综合到一起而选择出满足行驶条件的最佳档次信息，系统电子控制装置是通过自动变起器的监测电路进行自检及失效监测，即在行驶前对所有电路进行检测。汽车启动后，通过判断报警灯的状态来判断其系统功能是否正常，若警灯处于熄灭状态，说明其功能正常；若警灯处于开着状态，则系统存在故障，自动变速器进入非电控程序状态。
3.3汽车激光测距雷达系统
汽车激光测距雷达系统重点通过计算机对车间距离的处理器、雷达测距、前后汽车状况等进行控制。激光单片机与汽车防按控制系统有效结合，针对倒车减速和正常行驶时检测汽车前后方距离范围内是否有障碍物体，并且在关键时间组织报警，进一步有效阻止发生的交通事故。测距激光雷达安装在汽车各个方向，通过光学天线发射光速，如果遇到障碍物后出现了散射的后方信号，同时被光学天线进行了接收，适时调节出方位距离信息。利用中央处理设备分析持续输出的方位距离信息，能够准确判断出物体是否在前面运动，计算出相应的汽车间距和速度，并且判断它能否与本车进行必要的接触，进一步决定汽车行驶的安全速度。当出现危险情况时，系统与警报装置接触，发送警报信号。
3.4汽车制动系统
汽车制动系统最主要的是BBW系统与ABS系统。BBW系统传递的是电流，而不是液压油与压缩空气，由电线传递能量，数据线传递信号，缩短了制动反映时间，车轮制动模块、中央电子控制单元ECM和电子踏板模块等关键部件组成BBW系统。工作模式：驻车制动时需踩下制动踏板，该操作信号将反馈给中央电控单元，然后带弄机械制动控制单元能启动电机。皮带和斜盘式齿轮机带动电机驱动丝杆，丝杆旋转运动可以使止推螺母沿着丝杆螺纹向前移动。制动摩擦片通过止推螺母与制动器活塞接触按压到制动盘上。相反地，当电流超过特定值后，电流被控制电源切断，解除驻车制动，止推螺母沿着丝杆相反方向自动旋回，制动器活塞释放压力，密封圈的复原而引起制动盘可能的失衡促使制动器活塞回退，制动摩擦片脱离制动盘。ABS系统基本功能是可感知制动轮每一瞬时的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器动力矩的大小，避免出现轮上的抱死现象，有效提升汽车行驶的安全性。人们一般对制动发生时出现的前轮增重、后轮减重以及后轮抱死更加不利汽车方向控制的特点，研制出了一套能够限制机动车四轮制动装置即防抱死装置ABS系统，同时也是电子控制技术在汽车领域做出的突出贡献，可以使汽车很好地应对突发事件，ABS系统控制框图如图1所示。
4.结束语
机电一体化技术是制造业关键核心技术，发展社会生产力的要求，不只是在汽车行业取得如此大的成就，在其他的各行各业中都得到了更广泛的应用，为国家带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献：
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[3]白慧杰.机电一体化技术应用与机械工程领域的前景分析[J].机械教育,2005(01).
Abstract： Intelligent manufacturing is the main direction of the reform of the manufacturing industry during the "13th Five-Year". It is the mission of vocational and technical education to serve the needs of regional economic development. Construction and curriculum reform of the Mechatronic Engineering oriented to "China made 2025" must follow the pace of development of industrial structure in Suzhou， to expand the field of intelligent manufacturing. Prior to the preparation of talent training programs， it needs to make the knowledge and ability structure according to the existing and potential position and ability requirement of the enterprise， scientific and reasonable set up its study field， reform the Mechatronic Engineering professional personnel training mode and personnel training programs. The research group proposes to embed knowledge module of robot application technology in the existing Mechatronic Engineering course， and arrange the learning content， to ensure the source of enrollment and meet the needs of the robot industry for talents.
关键词：机器人产业；机电一体化；专业人才；培养研究
Key words： robot industry；mechatronic engineering；professional talents；training research
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0249-03
0 引言
为应对德国的工业4.0，我国工信部提出了“中国制造2025”，国务院在《中国制造2025》的通知中强调“制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基”（国发〔2015〕28号[1]。《中国制造2025》的主攻方向是推进智能制造，是基于信息物理系统的智能改造升级，以打造具有国际竞争力的制造业。面对已经悄然来临的第四次工业革命，高职院校的专业建设应该快速响应，为社会企业培养适应工业变化所需要的人才，这是高职教育的使命，也是高职教育立足取胜的基础。
1 中国制造2025的主要内涵分析
智能系统包括“人本系统”和“人机系统”，“人体系统”是人类以其智能直接参与活动的系统，如金融系统、保险系统、体育系统等经济系统和社会系统； “人机系统”是指人与机器共同工作系统，实际上智能系统就是基于知识处理的信息系统。在《中国制造2025》引领下，中国正在大力推进智能制造，主要是基于信息物理系统的智能改造升级，即以智能装备、智能制造为主题，是基于数字信息以处理知识为己任的制造技术。
智能制造的核心是建立智能工厂和数字车间，发展智能装备，实现智能生产，走以机器换人的路。人机互动、智能物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程，通过互联网实现工厂与用户、工厂与企业、工厂与零售等各相关节点的无缝互联，使得大规模的个性化定制成为可能。这是我国为迎接世界科技的第四次革命提出的科技改革纲领。科技革命的成功是以创新驱动为先导，在发展过程中始终坚持绿色的发展理念，发展循环经济，减少浪费，提高资源的回收利用率，在技术、工艺、装备及其推广应用方面注意环保，减少污染和浪费，还需要大家增强质量意识，2016年5月19日国务院印发了“国家创新驱动发展战略纲要”强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑。
创新的主导着是人，因此，中国制造2025还提出了“人才为本”，人才是中国制造2025成功实现的重要保障。职业院校的使命是为社会培养具有一定技能的高素质的技能型人才。
2 智能制造业企业岗位要求分析
在“十三五”期间中国为推进智能制造大力发展机器人产业，主要是推进企业向智能装备、智能工厂以及无人化工厂发展，未来的5～10年是机器人产业的大好发展时机，用机器代替人工来降低用工成本，提高和稳定产品质量，进行产品的个性化定制。机器人的大量推广势必需要会维修和使用机器人的人，这些人才是高职院校培养的。目前虽然机器人很热，机器人人才也很好就业，但似乎家长和学生对机器人专业认可度并不高，倒是大家对机电一体化专业的认可程度非常高。其实，中国企业也还是处在“2.0补课、3.0普及、4.0示范”阶段[3]，有不少企业还处在工业2.0或2.5阶段，因此很多企业为解决招工难以及劳动力成本高的问题，迫切地进行生产线的自动化改造，建造无人化的生产工厂的企业还是少数。自动化的生产线的建成也是需要大量的懂得机电一体化技术的使用及维修人员。而且具有机电一体化技术基础的技术人员向机器人领域转型也容易得多。机器人的组装、调试和维修人员是需要懂专业技术的人才能胜任，目前工业机器人应用技术人才缺口就达到20万，并且还以每年20%的速度增长[3]。
机电一体化技术专业可以面对的岗位很多，主要面向的岗位如图1所示。
3 机电一体化专业人才学习领域分析
人才岗位需求分析主要从制造厂商及产品的应用企业需要来进行分析，主要包括机器的组装、销售、售后的安装调试、技术支持等专业人才，对于应用企业需要懂得智能产品的调试维护、操作编程等综合素质较强的技术人才。特别是工业机器人现场编程调试人员更是缺口巨大。随着企业数字化改造的深入，对一些工具软件如CAD、CAM、CAE、CAPP、MES、ERP的应用将成为基本能力要求，精益专员、逆向造型、3D打印、精密测量与检验岗位越来越重要。
3.1 知识架构分析
职业技术教育能得生存的基础是培养出的人一定要能接地气，要能符合企业和社会的需要，因此，在课程设计方面还是要紧跟形势发展需要，更紧密地分析新形势下的岗位需求和知识架构。
岗位结构的变化对人的职业能力提出了新要求，职业院校机电一体化专业培养的学生大多数是从事机电一体化产品的生产、管理、销售、组装、安装调试等技术技能工作，能够操作和组装及调试机器人等智能设备的人才已经算是比较优秀的人才了。随着流水生产线无人化的改造，重复性质的操作岗位会被机械手或机械人代替，需要懂工艺的技术人员更多地关注工艺布局、工艺实施、工艺优化，对技术人员能用软件进行编程的能力要求也越来越普遍，同时要求具备管理信息数据的能力，因此职业院校的相关专业在课程设置上既要兼顾到大部分学生的实际情况，还要估计少数优秀学生要掌握的知识点及应具备的职业能力，要尽可能与实际要求接轨。图2为苏州经贸职业技术学院的机电一体化技术专业的知识架构，主要职业素质类、职业知识类、职业能力类和职业拓展类。
3.2 学习领域分析
机电一体化是机械、电子、自动控制及信息处理相结合的交叉学科，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、数据通讯、工业控制机、数据显示装置、传感原件等有机地结合在一起的具有一定智能的系统[4]。因此，机电一体化技术专业的学习领域自然是要涉及机械及电器方面，机械方面的基础性内容包括机械制图、机械基础及制造基础方面自然需要掌握，在制造业对产品的检测是质量控制的基础，因此精度检测与公差配合的内容也是必不可少；“十三五”期间大力发展机器人，机器人的结构设计主要是与机构学相关，因此“机构学”也是必需的内容，通过计算机进行辅助设计及制造是智能制造业的具体应用形式之一，因此说CAD、CAM课程也是要设置的；电工电子技术、液压与气动技术应用等在自动化生产领域司空见惯，应用越来越普遍，因此关于这些电工电子的内容及液压气动技术的内容也是要让学生学习的；PLC、伺服电机、步进电机、传感器、C语言等在工业自动化领域的核心技术及机器人领域所有岗位必备技能，工业网络控制、组态技术也成为普遍性要求。图3是苏州经贸职业技术学院的机电一体化专业（机器人方向）的课程设置状况，在原机电一体化课程的基础上新增了“机器视觉系统”和“工程测试技术”及“CAD/CAM”课程。
3.3 关于课程建设
机电一体化技术本身就是多门学科的综合，基于“中国制造2025”的机电一体化技术还要顾及智能化系统所涉及的技术，因此其涉及的知识面广，学科式的课程设置是对于职业院校三年制的学生来说不仅时间上不合适，而且要在这么短的时间内（其实学生在校的学习时间也就两年多半个学期）要使学生的技能发展起来，只有通过项目把这些知识串起来进行教学，因此，在课程建设上一定要基于项目进行知识的构建，在现有的机电一体化课程建设上嵌入机器人应用技术所需的知识模块，安排学习的内容。
例如可以以一台学生耳熟能详的全自动洗衣机为项目，通过介绍其结构、工作原理、控制等内容编排机械、电器控制、PLC、变频控制技术、电磁阀等内容。
4 教学模式探讨
在“中国制造2025”时代，把创新能力、质量效益、两化融合、绿色发展作为主攻方向，将带来产业的全面升级，这对技术技能人才的培养也提出了新的要求，要培养学生勇于探索未知领域的精神，具备探索未知领域的冲动和学习未知知识的能力，更要注重培养学生的行为习惯和思维方式，勇于探索未知领域的勇气和团队合作精神，现代社会与人合作讲究“人品第一、态度第二、能力第三”。职业技术教育如何能使培养的人才更切合社会和企业的要求，在培养模式上要改革，既要培养学生的实际动手能力，也需要给学生普及基本的理论基础。其实目前国内的职业教育大搞“以赛促学”，各个学校为了能在国家级竞赛中获奖不惜一切的支持，以提高学校的知名度，本人认为这种“以赛促学”其实惠及的学生只是极少数同学，每个竞赛项目每个学校也就送三至四个学生参加而已。我们需要的是大部分的学生能得到优质的教育和投入，可以以建立兴趣小组，以项目化来进行引导多数学生的学习。
项目化的教学给老师提出了更高的要求，需要老师们首先提高自身的水平，老师既要懂机还得懂电，对编程及绘图软件要能应用，这需要老师们不断地学习新知识，拓广自身的知识面。因此如果可以应该建设师资，提高老师的水平，以往所说的校企合作主要是共同培养学生，其实首先要通过校企合作先把老师的水平提高，然后通过学校、企业二元主体共同培养出“中国制造2025”的机电一体化技术人才。
参考文献：
[1]国务院文件，国务院公报[Z].2015，16.
[2]朱剑英.智能制造的意义、技术与实现[J].机械制造与自动化，2013（6）.
[3]智能制造对企业岗位及人才需求的影响及前景分析[Z].2015-12-19.
[4]倪志博.关于机电一体化技术及其应用研究[J].实用科技，2010（8）.
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