序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇數(shù)控機電一體化論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

一、論文提綱.........................................1

二、內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞..................................2

三、正文............................................3-9

四、參考文獻..........................................10

論文提綱

1、機電產(chǎn)品的優(yōu)越性

2、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

3、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

4、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺

5、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善

內(nèi)容摘要、關(guān)鍵詞

摘要：隨著科技日益直向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機電一體化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，機電一體化逐漸成為國民經(jīng)濟增長的重要推助力?，F(xiàn)如今，我國的機電一體化已取得初步成效，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，有效解決了人工勞動強度大、工作效率低、不可控質(zhì)量影響因素多等問題。本文將對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用進行簡要概述，并展望其未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢

探究機電一體化的發(fā)展及應(yīng)用

一、機電產(chǎn)品的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性：

（一）使用安全性和可靠性提高

一般機電一體化產(chǎn)品都具有自動監(jiān)視、提醒、報警等自動保護功能，可以減少和避免人身和設(shè)備事故，設(shè)備的使用安全性能明顯提高。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高

一體化的機電產(chǎn)品具有自動控制和自動處理信息的功能，其靈敏度、精確度等都有很大提高，可以確保機械按照設(shè)計要求完動工作，減少人為者主觀因素的影響。

（三）人機交流和復(fù)合功能進一步得到提升

一體化機電普遍采用電子屏數(shù)字顯示和程控技術(shù)，減少了許多外延性的操作，更加方便、簡單，人機互動更容易。自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)保護等便多的智能化功能，能在不同工作場合領(lǐng)域適應(yīng)更多的工作要求。

二、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

（一）數(shù)控機床

數(shù)控機床又稱數(shù)字控制機床，是配置程序控制系統(tǒng)的一種自動化機床。經(jīng)大量試驗數(shù)據(jù)表明，機電一體化技術(shù)是數(shù)控機床發(fā)展的可靠支撐，不僅提了升數(shù)控機床的加工精度、加工質(zhì)量以及加工效率，同時還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業(yè)生產(chǎn)要求。數(shù)控機床的實際生產(chǎn)制造過程中，機電一體化技術(shù)為總線系統(tǒng)和CPU之間的多重連接提供便利，這對提高管理效率，豐富數(shù)控機床種類極為重要。首先，可以削弱多臺數(shù)控機床的排斥效應(yīng)，為機床使用周期的延長、生產(chǎn)效率的提高奠定了良好基礎(chǔ);其次，用戶可以按照實際生產(chǎn)需求，對操作管理進行自定義設(shè)計，大幅度提高了數(shù)控機床的智能化水平。

（二）分布式控制系統(tǒng)

機電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)，可以針對性解決集中控制系統(tǒng)的不足。首先，便于分布式控制系統(tǒng)進行控制流程簡化，提高操作穩(wěn)定性，進而實現(xiàn)對多臺主機的有效管控。其次，可以強化系統(tǒng)運行的安全管理。具體來講，分布式系統(tǒng)與機電一體化技術(shù)的結(jié)合，有助于控制級別多樣化，以便針對不同生產(chǎn)情況，主機可以進行不同的操作管理。同時，還可以化繁為簡，優(yōu)化在線生產(chǎn)以及生產(chǎn)計劃等功能，大幅度減少因控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的一系列后續(xù)問題。

（三）全自動照相機

全自動照相機是機電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一代表性產(chǎn)品。該類型照相機可以利用微電子技術(shù)，根據(jù)光線條件、拍攝距離等，自動對光圈、曝光速度以及焦距進行最優(yōu)化選擇。全自動照相機主要分為機械與電子兩大組成部分，它們互相協(xié)作，是一個不可分割的整體。全自動照相機不僅包含精密機械以及復(fù)雜電路，同時還涉及光電檢測、液晶顯示等多種先進技術(shù)。

（四）工業(yè)機器人

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，危險生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及作業(yè)環(huán)境惡劣等情況在所難免，這導(dǎo)致人工操作存在諸多安全隱患?；诖耍藗兘Y(jié)合機電一體化技術(shù)，利用機器人代替人工進行高危操作，以降低工人勞動強度以及作業(yè)危險性，有效避免安全事故頻發(fā)問題?？v觀工業(yè)機器人發(fā)展史，有3個重要轉(zhuǎn)折點：第一代機器人只能機械性重復(fù)簡單工作，其自動化水平以及對于外界環(huán)境變化的敏感度偏低;第二代機器人可以部分感知外界工況，并可對部分信息進行判斷與分析;第三代機器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當(dāng)下機電一體化技術(shù)的研發(fā)核心課題。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）人工智能

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為機電一體化技術(shù)的智能化建設(shè)提供了可靠技術(shù)支撐。人工智能，就是指機械設(shè)備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時對傳感器收集信息進行有效分析與處理。與前兩代機器人相比，第三代機器人的人工智能水平得到大跨步發(fā)展。與此同時，學(xué)習(xí)能力也是人工智能技術(shù)的重中之重，可以有效提升機電設(shè)備控制管理系統(tǒng)的精確性、高效性。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今社會是信息化時代，網(wǎng)絡(luò)化是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，可以強化機電一體化的遠程管控質(zhì)量，工作人員不需要對生產(chǎn)車間進行實時監(jiān)控，就可以在任何時間、地點反饋生產(chǎn)信息，對生產(chǎn)規(guī)劃進行動態(tài)管理，并根據(jù)實際情況，及時采取應(yīng)對措施。

（三）模塊化

實現(xiàn)模塊化是機電一體化發(fā)展的迫切需求。然而，由于市場上的機電一體化產(chǎn)品五花八門，且不同配件往往產(chǎn)于不同的制造廠商，導(dǎo)致同一類型的機械設(shè)備多少會存在一定差異。同時，模塊化對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，真正實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化，并不容易。因此，相關(guān)人員應(yīng)加大研發(fā)力度，充分調(diào)動一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統(tǒng)一化奠定堅實基礎(chǔ)。

四、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺

為應(yīng)對技術(shù)壁壘和反傾銷，應(yīng)由政府和行業(yè)協(xié)會、出口企業(yè)建立全面系統(tǒng)的專業(yè)信息平臺。我國缺和一個綜合性的信息平臺，使政府的調(diào)控和監(jiān)督作用難以有效發(fā)揮，行業(yè)協(xié)會的作用也很難到位，企業(yè)對國際標(biāo)準(zhǔn)或進口國標(biāo)準(zhǔn)等信息滯后，技術(shù)發(fā)展遇到壁壘。

五、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善

我國有許多產(chǎn)品沒有建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在有標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一或低于標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。這對于向其它國家作為主機出口發(fā)展方向的企業(yè)是一個無缺失。執(zhí)法的不嚴(yán)不及明也使企業(yè)沒有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識，使我國機電產(chǎn)品在國際市場存在很大的質(zhì)量疑問。

要使我國的機電產(chǎn)品在國際上有一足之地，要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)的建設(shè)。

六、結(jié)束語

綜上所述，機電一體化包含計算機技術(shù)、機械加工技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面內(nèi)容，對社會生產(chǎn)力以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有直接性影響。只有機電一體化理念與時俱進，才能保障我國工業(yè)生產(chǎn)力在國際市場占有一席之地。因此，相關(guān)政府主管部門應(yīng)健全制度體系，完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，積極拓展資金渠道，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，促進機電一體化在人工智能、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化、綠色化等方面實現(xiàn)大跨步的飛躍，為社會發(fā)展以及GDP增長提供可靠推助力。

參考文獻

1、謝明揚，杜明鑒.機電一體化技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展研究[J].南方農(nóng)機，2018，49(09):144+148.

2、 關(guān)磊.基于PLC/單片機控制的光機電一體化系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2018(07):190.

篇(2)

關(guān)鍵詞：機電一體化，發(fā)展方向，技術(shù)應(yīng)用

 

機電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù)，它是機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。

1機電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1 數(shù)控機床的問世,為機電一體化技術(shù)的發(fā)展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術(shù)為機電一體化技術(shù)的發(fā)展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發(fā)展為機電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了堅強基礎(chǔ); 1.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機電一體化技術(shù)的發(fā)展躍上新臺階.

2機電一體化技術(shù)發(fā)展方向

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復(fù)。 2.2 智能化

即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網(wǎng)。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化

由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化

機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受。

2.6 微型化

微型化是精細加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。

2.7 集成化

集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。 2.8 帶源化

是指機電一體化產(chǎn)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(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網(wǎng)。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化

綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。

3 典型的機電一體化產(chǎn)品 機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機電一體化基礎(chǔ)元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。論文參考網(wǎng)。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。

4 機電一體化的技術(shù)應(yīng)用

在重工業(yè)企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。

4.1 智能化控制技術(shù)(IC)

由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于重工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)

分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能將越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)

開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計算機技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)

重工業(yè)企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前重工業(yè)企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代重工業(yè)生產(chǎn)的要求。未來重工業(yè)企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強管理，獲取必須的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭力。

4.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)

現(xiàn)場總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。 4.6 交流傳動技術(shù)

傳動技術(shù)在重工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著電力、電子、技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平?，F(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用，同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴大。

綜上，我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的社會生產(chǎn)中占據(jù)了越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

【參考文獻】

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5蔡慶蘇,孟梅芳; 機電一體化技術(shù)及其應(yīng)用研究 [J];科技創(chuàng)業(yè)月刊;2005(3)

篇(3)

一、機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢

自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機電一體化"技術(shù)之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.

(一)"機電一體化"的發(fā)展歷程

1.數(shù)控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;

2.微電子技術(shù)為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機電一體化"提供了堅強基礎(chǔ);

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發(fā)展趨勢

1.光機電一體化.一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢.

2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)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(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。

3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥恚瑱C電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長的道路要走。

5.微型機電化——微型化。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要區(qū)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(zhí)行機構(gòu)、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(xué)是機電一體化的重要發(fā)展方向。

三、典型的機電一體化產(chǎn)品

機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cad／cam系統(tǒng)等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。

四、北京發(fā)展“機電一體化”而臨的形勢和任務(wù)

機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進步提高一步；二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品，促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。

(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢

1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度

(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中，有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機電泵、生產(chǎn)過程的任務(wù)還未完成需要量的一半。

(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺機床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進行改造；在已改造的近6500臺機床設(shè)備中，大約有15%需進一步改造。

(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進行改造；且610座已改造過的工業(yè)爐窯也很有進一步應(yīng)用模糊技術(shù)進行二次改造的必要。

(4)北京工業(yè)系統(tǒng)cad應(yīng)用還有較大差距。目前，北京工業(yè)品設(shè)計，cad應(yīng)用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內(nèi)先進地區(qū)也超過了30%)；cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出，“八五”期間大中型企業(yè)要達到35%，中小型骨干企業(yè)要達到15%—20%；到“九五”時，按國務(wù)委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。

(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價值的各種風(fēng)機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進行改造的任務(wù)，占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。

(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴(yán)重缺乏的城市，1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業(yè)化國家高近9倍。因此，北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重，而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。

2.北京用機電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬種，每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種，更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。

1993年，北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品約837種，在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中：機械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種，機電一體化產(chǎn)品不到150種機電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種，機電一體化產(chǎn)品210種，機電一體化產(chǎn)品所占比例為60%；輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種，機電一體化、智能化產(chǎn)品15種，機電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%；汽車工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產(chǎn)品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內(nèi)先進水平相差一半左右。

3.北京用機電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重，且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導(dǎo)部門的政出多門問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題，但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時，可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發(fā)展。

(二)北京“機電一體化”工作的任務(wù)

北京在機電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，促進機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻。

1.北京應(yīng)用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點

(1)大力采用模糊技術(shù)，工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺階

國內(nèi)外成功的范例表明，應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計算機和pid技術(shù)好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù)，到2000年，對應(yīng)該進行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進電子信息技術(shù)改造完畢，其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。

(2)積極采用數(shù)控技術(shù)，機床高備改造要達新水平

對機床設(shè)備的改造重點應(yīng)放在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能，到1995年，北京應(yīng)該改造的機床設(shè)備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀(jì)末要改造完畢。

(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù)，風(fēng)機電泵改造要攀新高度

風(fēng)機、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點來抓。到1995年，應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機、電泵要改造完60%；到本世紀(jì)末，北京的風(fēng)機、電泵和其它調(diào)速電機要普遍；采用先進的變頻調(diào)速技術(shù)。

(4)優(yōu)先應(yīng)用cad／cam技術(shù)，工業(yè)設(shè)計水平提高要有新目標(biāo)

北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設(shè)計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業(yè)系統(tǒng)cad的應(yīng)用率為17%，cad的覆蓋率為11%，到1995年應(yīng)分別達到20%和15%，本世紀(jì)末，要力爭分別達到55%和45%。

2.北京機電一體化產(chǎn)品開發(fā)的奮斗目標(biāo)

(1)總體目標(biāo)：到1995年全市的機電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種，2000年，應(yīng)不少于2000種，機電產(chǎn)品的機電一體化率分別達到25%和60%。

(2)單項目標(biāo)：

·機床數(shù)控化率：1995年，產(chǎn)量數(shù)控化率達5%，產(chǎn)值數(shù)控化率達16%；2000年，分別達12%和40%。

·汽車電子化程度：1995年，平均每輛汽車上裝用和電子產(chǎn)品的費用不少于1000元，在整車成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。

·plc的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間，開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的plc生產(chǎn)基地之一。

·“電力電子”開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開發(fā)技術(shù)?！熬盼濉逼陂g第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面，“八五”期間，開關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品；交流變頻調(diào)速裝置要達到批量生產(chǎn)程度；高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

·模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術(shù)控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地，開發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來；交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年，空調(diào)器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末，北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達到50%以上。

·其它機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力：微機控制多色印刷機要穩(wěn)居全國第一；電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領(lǐng)先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發(fā)電機組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力，打出規(guī)模效益來；數(shù)字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……

總之，機電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發(fā)展兩方面的目標(biāo)，那么，到本世紀(jì)末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產(chǎn)業(yè)。其中，數(shù)控機床、機電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；plc模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷售額可超過25億元。機電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍，也是機電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。

五、北京發(fā)展“機電一體化”的對策

(一)加強統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃

目前，北京地區(qū)從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計是。同時，市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計劃與規(guī)劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議市政府責(zé)成有關(guān)機構(gòu)在進行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出北京統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車!

(二)強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用

目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機構(gòu)，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神，以及機電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。

“協(xié)會”要進一步擴大領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)——理事會的代表層面和復(fù)蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過其精明干練的辦事機構(gòu)、經(jīng)濟實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點布局的調(diào)整，進行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關(guān)項目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……

(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度

優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。

增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未采用機電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，對有關(guān)機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進行表彰獎勵等。

在經(jīng)濟政策上，要多給機電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機電一體化技術(shù)改進、生產(chǎn)合資和機電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項目上傾斜；成立“機電一體化”發(fā)展基金，支持機電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。

(四)突出發(fā)展重點，兼顧“兩個層次”

機電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，在傳統(tǒng)的機電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計之初，就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。

我們認(rèn)為，北京“機電一體化”發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急，重中之重是：

抓緊開發(fā)生產(chǎn)gto、gtr、vdmos等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機、高頻電子鎮(zhèn)流器等，用電力電子技術(shù)進行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造；

抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，改造機床設(shè)備；開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；

篇(4)

    論文摘 要: 概括說明機械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況,重點介紹計算機技術(shù)在機械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。

    0 引言

    現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了機械工業(yè)領(lǐng)域的變革,同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響,提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展,以計算機電子技術(shù)、機械技術(shù)為核心的機電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。

    1 計算機技術(shù)與機電控制技術(shù)的發(fā)展概況

    1.1 計算機控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展

    忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng),可以將計算機控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中,將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化,則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中,使計算機控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng),控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論,逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。

    自世界第一臺電子計算機問世后,計算機首先被用來自動檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,同時也研究了計算機的開環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代,出現(xiàn)了用于過程控制的計算機,實現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制,通過計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術(shù)的發(fā)展,計算機控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革,最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對其產(chǎn)生巨大影響。

    1.2 機械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

    在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里,有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進行控制。在二十世紀(jì)三十年代之前,工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi),初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的機械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機控制系統(tǒng)的出現(xiàn),直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機的微型化使控制技術(shù)更加智能化,同時將機械、電子、計算機技術(shù)和控制技術(shù)有機結(jié)合的機電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展,且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機電控制技術(shù)主要有PID控制,PID是經(jīng)典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機的優(yōu)勢,形成了自適應(yīng)PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結(jié)構(gòu)控制等,均隨著計算機領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。

    2 機電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用

    2.1 機電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用

    機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及計算機軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱,綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機床,通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù),在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu),豐富了數(shù)控功能,也提高了生產(chǎn)效率。

    柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機技術(shù)和制造系統(tǒng)在機電控制工業(yè)的應(yīng)用,是計算機化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上,它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。

    交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用,尤其是在鋼鐵工業(yè)中,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn),無論是大容量電機還是小容量電機現(xiàn)均可使同步電機或者異步電機實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

    可編程控制器(PLC)是集計算機技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進步,其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴大,可采集存儲數(shù)據(jù),還可對控制系統(tǒng)進行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外,隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展,PLC可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能,更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今,PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。

    2.2 計算機在機械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例

    計算機技術(shù)和機械電子控制技術(shù)一體化的有機結(jié)合,不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去,這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn),更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術(shù)和機電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。

    PLC實現(xiàn)了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展,人類活動的范圍不斷擴大,機器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴展,并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域,各種各樣的機器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用,很多領(lǐng)域,許多單一、重復(fù)的機械工作由機器人(也稱機械手)來完成。工業(yè)機器人是一種能進行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機,廣泛采用工業(yè)機器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,而且對保障人身安全,改善勞動環(huán)境,減輕勞動強度,提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

    農(nóng)業(yè)方面,機械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息,顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡,將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機應(yīng)用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端,實現(xiàn)自動控制農(nóng)機的操作。

    PLC在自動售貨機中的應(yīng)用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關(guān),投入的硬幣值由PLC驅(qū)動數(shù)碼管顯示,經(jīng)過光傳感器識別,通過判斷,進行下一步操作,經(jīng)過PLC的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術(shù)和機電自動控制在自動售貨機中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活,也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。

    交通信號燈系統(tǒng)也是微機軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準(zhǔn)確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間,這項應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>

    電腦橫機中計算機技術(shù)的應(yīng)用給機械編織行業(yè)帶來了巨大的變革。現(xiàn)在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機的編織是一個極其復(fù)雜的過程,最初的橫機是手動橫機,只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機中,通過電腦的自動控制,設(shè)計人員可對編織花型進行數(shù)字化設(shè)計,通過計算機數(shù)字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機械編織動作,由計算機指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織,極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

    與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機結(jié)合為主體的機電一體化技術(shù)是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

    3 總結(jié)

    在機械生產(chǎn)領(lǐng)域,電子技術(shù)和計算機技術(shù)的融入發(fā)展,機電一體化的形成是機械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機技術(shù),使機電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

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篇(5)

關(guān)鍵詞： 高職機電專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 質(zhì)量提高方法 措施

畢業(yè)設(shè)計（論文）環(huán)節(jié)是高職院實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)極為重要的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識分析解決實際問題能力、增強學(xué)生專業(yè)工作能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、進一步提高綜合素質(zhì)的有效教學(xué)手段。

近年來就業(yè)形勢日益嚴(yán)峻、高等職業(yè)教育規(guī)模的擴張，畢業(yè)設(shè)計期間又恰逢學(xué)生尋找工作等諸多客觀因素的影響，使得畢業(yè)設(shè)計出現(xiàn)了很多質(zhì)量問題。具體表現(xiàn)在：（1）大部分學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計不重視，不能處理好畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習(xí)與就業(yè)的關(guān)系；（2）學(xué)生缺乏學(xué)術(shù)論文寫作的基本素養(yǎng)，缺乏資料查閱、整理、分析、歸納、檢索等獲取信息的能力；（3）畢業(yè)設(shè)計過程流于形式，理論與實踐脫節(jié)，有些學(xué)生僅僅依賴于教材、資料的理論知識拼湊論文，對于自己的設(shè)計沒有通過實踐驗證，紙上談兵多，實際動手少。最終創(chuàng)作的畢業(yè)論文很難有實際的應(yīng)用價值。（4）成績評定不能完全做到公正客觀。學(xué)生論文抄襲原始資料現(xiàn)象嚴(yán)重，有些學(xué)生在最后答辯環(huán)節(jié)明顯缺乏對所做內(nèi)容的理解和把握。那么，如何改革畢業(yè)設(shè)計，提高畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量，達到高職教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求？我結(jié)合機電專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計的探索與實踐談?wù)務(wù)J識。

一、提前做好畢業(yè)設(shè)計準(zhǔn)備工作

1.時間上的調(diào)整。指導(dǎo)老師提前在第四學(xué)期期末考試結(jié)束就與學(xué)生見面，布置題目，下達畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。一方面使學(xué)生盡快了解課題的類型和方向，另一方面便于教師提前了解學(xué)生的情況，如專業(yè)學(xué)習(xí)情況、個人發(fā)展方向，等等，從而能夠合理地安排設(shè)計任務(wù)。另外，安排學(xué)生利用暑假，對機械制圖、計算機繪圖、電路分析、單片機、電氣控制與PLC、氣壓傳動等畢業(yè)設(shè)計相關(guān)專業(yè)知識內(nèi)容進行重新溫習(xí)，并要求學(xué)生完成課題資料查詢、研究方案的確立等工作，為第五學(xué)期畢業(yè)設(shè)計的順利進行做好知識上的準(zhǔn)備。第五學(xué)期第十一周起進入畢業(yè)綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)，主要是畢業(yè)設(shè)計和赴企業(yè)進行頂崗實習(xí)，第十一周起有計劃地在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下對畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容予以進一步完善，第五學(xué)期不進行答辯，待頂崗實習(xí)結(jié)束后，第六學(xué)期再回學(xué)校參加答辯。

2.指導(dǎo)教師充分準(zhǔn)備，試做課題。在畢業(yè)設(shè)計過程中，指導(dǎo)教師準(zhǔn)備得是否充分，將直接決定畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的高低。教師除應(yīng)認(rèn)真準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計的課題和任務(wù)書外，還需對課題進行認(rèn)真的試做。通過企業(yè)調(diào)研和分析，得到企業(yè)中機電應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)崗位典型工作過程，明確產(chǎn)品功能、準(zhǔn)備技術(shù)器件資料、硬件設(shè)計、硬件制作、軟件設(shè)計、軟硬件聯(lián)調(diào)、產(chǎn)品制作、產(chǎn)品測試。通過試做課題，教師能更好地把握課題的難度和工作量，科學(xué)地預(yù)測學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計各個階段可能出現(xiàn)的問題，從而能夠根據(jù)學(xué)生的具體情況合理地分配設(shè)計任務(wù)。

3.畢業(yè)設(shè)計題目提前滲透至相關(guān)課程學(xué)習(xí)當(dāng)中，為畢業(yè)設(shè)計的完成打下扎實的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計是一項綜合性的實踐環(huán)節(jié)，一個優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計離不開專業(yè)知識的支撐。因此，專業(yè)課程的學(xué)習(xí)尤為重要。在課程學(xué)習(xí)過程中將畢業(yè)設(shè)計課題滲透進課堂，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)，這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時也為大三學(xué)生順利地完成畢業(yè)設(shè)計打下扎實的基礎(chǔ)。以“單片機應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)為例，本課程以智能運動小車作為教學(xué)內(nèi)容載體，該教學(xué)載體以單片機作為控制核心，包括運動控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、智能感應(yīng)系統(tǒng)，等等。通過這一載體將單片機應(yīng)用技術(shù)中的各種能力貫穿始終。由于智能運動小車的功能具有很強的擴展性，完全可以作為畢業(yè)設(shè)計的課題進行綜合的設(shè)計和研究，因此在課程教學(xué)過程中要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計意識和思路。

當(dāng)然，在課程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)興趣在保證課程合格的前提下有側(cè)重地加強某門課程或者某幾門課程的學(xué)習(xí)，在此過程中專業(yè)老師可以了解學(xué)生的具體情況以便于今后畢業(yè)設(shè)計的分組和選題工作能有實效地開展。

二、立足實際，科學(xué)選題

1.以就業(yè)為導(dǎo)向，從實際出發(fā)，選擇不同的課題。課題必須圍繞專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，符合專業(yè)崗位能力要求，具有較高的應(yīng)用性。目前，機電一體化專業(yè)就業(yè)崗位的需求有三個方向：機電一體化設(shè)備制造與維修、機床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用、自動機（線）的運行與維修。要按照不同的專業(yè)化方向，確定畢業(yè)設(shè)計課題，對于機電一體化設(shè)備制造與維修方向，課題方向重點應(yīng)放在機械方面，加強鉗工與電工電子訓(xùn)練；對于機床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方向，應(yīng)增強學(xué)生的車工實習(xí)及數(shù)控機床編程與操作能力；對于自動機（線）的運行與維修方向，應(yīng)向電的方面適當(dāng)偏移，加強電工及單片機與可編程控制器訓(xùn)練。我校機電一體化專業(yè)定向于自動生產(chǎn)線的運行與維修方向，在確定畢業(yè)設(shè)計課題時，結(jié)合制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，選擇那些圍繞機電一體化進行產(chǎn)品開發(fā)或把微電子技術(shù)用于設(shè)計、制造、測試和研究等方面的題目，例如單片機控制系統(tǒng)設(shè)計、工業(yè)機器人系統(tǒng)分析、可編程控制器（PLC）技術(shù)及應(yīng)用設(shè)計，等等。

2.畢業(yè)設(shè)計的選題要堅持理論與實踐相結(jié)合的原則。課題的選定要結(jié)合目前專業(yè)的實際設(shè)備，立足實際，避免脫離實踐的純理論性的題目。我校機電一體化專業(yè)目前已經(jīng)擁有較先進的PLC實訓(xùn)裝置、氣動實訓(xùn)裝置、機電檢測實訓(xùn)平臺、單片機實訓(xùn)設(shè)備、自動生產(chǎn)線訓(xùn)練裝置、機電一體化實訓(xùn)裝置，等等。因此，畢業(yè)設(shè)計的選題應(yīng)考慮到我們現(xiàn)有的實訓(xùn)設(shè)備，為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的實施提供良好的硬件環(huán)境。只有結(jié)合實際“真題實做”，才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型、實用型人才。當(dāng)然，在畢業(yè)設(shè)計期間已經(jīng)開始頂崗實習(xí)的同學(xué)，可以結(jié)合生產(chǎn)崗位選擇畢業(yè)設(shè)計題目。應(yīng)鼓勵學(xué)生結(jié)合崗位實踐內(nèi)容選擇畢業(yè)設(shè)計（或論文）課題，但必須有企業(yè)專人指導(dǎo)并報學(xué)院批準(zhǔn)。

3.通過各類技能大賽的鍛煉和滲透，以學(xué)生興趣為中心進行畢業(yè)設(shè)計選題，可以廣泛發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造力，選題更具有可行性。專業(yè)老師組織學(xué)生參加院內(nèi)外的各類技能大賽，將技能競賽與教學(xué)改革相結(jié)合。比如機器人大賽，結(jié)合單片機課程的學(xué)習(xí)，選擇一個機器人項目，等等。我校目前已經(jīng)成功舉行了智能搬運機器人比賽，模擬了工業(yè)自動化過程中自動化物流系統(tǒng)實際工作過程。設(shè)計一個輪式或人形小型機器人，在比賽場地里移動，將不同顏色、形狀或者材質(zhì)的物體分類搬運到不同的對應(yīng)位置。比賽的記分根據(jù)機器人將物體放置的位置精度和完成時間來決定。又如“自動線安裝與調(diào)試”技能大賽，參賽隊在規(guī)定時間內(nèi)，根據(jù)任務(wù)書的要求，以現(xiàn)場操作“***自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝置”的方式，完成自動生產(chǎn)線設(shè)備部分工作單元的機械安裝和調(diào)整，氣動回路的安裝、連接和調(diào)整，電氣控制電路的設(shè)計、安裝和布線，傳感器安裝與調(diào)整，PLC編程，人機界面組態(tài)，電機驅(qū)動（含變頻器及對應(yīng)電機、伺服驅(qū)動器及伺服電機）參數(shù)設(shè)定，以及系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)、運行等工作。我們通過大賽的鍛煉，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開闊了學(xué)生視野，豐富了學(xué)生知識，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力，培養(yǎng)了其團隊意識與合作精神。參加技能大賽的同學(xué)，畢業(yè)設(shè)計的題目可選擇大賽的某個方向展開設(shè)計，并撰寫論文。通過技能大賽的鍛煉和滲透，不僅可以提高學(xué)生的設(shè)計興趣，而且能為畢業(yè)設(shè)計的順利完成奠定扎實的專業(yè)基礎(chǔ)。

三、加強過程指導(dǎo)和管理，嚴(yán)格考核制度

對畢業(yè)設(shè)計全過程實施質(zhì)量監(jiān)控是提高質(zhì)量的保證。加強過程考核，量化畢業(yè)設(shè)計平時成績的評定。表1為畢業(yè)設(shè)計（論文）總評成績評定參考標(biāo)準(zhǔn)。總評成績由指導(dǎo)教師考核成績（40%）、作品（成果）鑒定成績（20%）、論文評閱成績（20%）、設(shè)計（論文）答辯成績（20%）四大部分組成。指導(dǎo)老師考核成績由指導(dǎo)老師評定，其余三項成績由相應(yīng)的評審組老師評定。

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實施周檢查制度，要求學(xué)生每周以幻燈片形式進行匯報。匯報的主要內(nèi)容是本周所做的主要工作、遇到的主要問題、問題的解決方法及心得體會等。匯報過程中，指導(dǎo)老師做好記錄，填寫《畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作記錄本》，對畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作進行實時記載，學(xué)生匯報完畢后，指導(dǎo)教師綜合各位學(xué)生的情況加以總結(jié)，并就學(xué)生所提出的問題加以解釋與指導(dǎo)。周檢查制度作為畢業(yè)設(shè)計平時成績評定的重要依據(jù)。同時，學(xué)生隨時寫好《畢業(yè)設(shè)計日志》，內(nèi)容與教師的《畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作記錄本》相配套。這樣，教師與學(xué)生交流緊密，雙向監(jiān)督，有利于加強畢業(yè)設(shè)計工作的全過程指導(dǎo)與管理。

畢業(yè)設(shè)計作品或成果可以是程序、實物、現(xiàn)象、方案等可以表現(xiàn)畢業(yè)課題成果的東西。讓作品成為畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容，并在總評成績中占有一定比例。

對學(xué)生數(shù)集中的個別單位，因崗位需要無法回校參加答辯的由單位出具證明，學(xué)院安排老師到企業(yè)答辯。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng)，促進學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計。正確認(rèn)識畢業(yè)設(shè)計的重要性將有利于保障和提高教學(xué)質(zhì)量。

表1 畢業(yè)設(shè)計（論文）總評成績評定參考標(biāo)準(zhǔn)

另外，畢業(yè)設(shè)計期間，指導(dǎo)老師要為學(xué)生進行資料查閱、文獻檢索、論文寫作能力的培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)術(shù)論文寫作的基本素養(yǎng)。當(dāng)然，在整個畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)過程中，要把學(xué)術(shù)道德教育和思想教育工作貫穿始終，加強學(xué)生的誠信教育，在處于即將走上工作崗位的過渡階段，幫助學(xué)生樹立良好的心態(tài)，促進畢業(yè)生克服不利情緒的同時順利完成畢業(yè)設(shè)計。這種關(guān)心和指導(dǎo)可在每周進行檢查時多與學(xué)生交流，也鼓勵學(xué)生之間的交流。

四、嘗試畢業(yè)設(shè)計與頂崗實習(xí)一體化改革方案

學(xué)生可選擇到企業(yè)頂崗實習(xí)期間開展畢業(yè)設(shè)計，將畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習(xí)有機結(jié)合。指導(dǎo)學(xué)生在頂崗實習(xí)的過程中，同時完成畢業(yè)設(shè)計（論文）。鼓勵學(xué)生在頂崗實習(xí)期間，從事與專業(yè)對口的頂崗實習(xí)企業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的畢業(yè)課題設(shè)計。學(xué)生帶著畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)進行頂崗實習(xí)，不論是操作控制、質(zhì)量檢驗還是裝配、測試崗位，都能愛崗敬業(yè)，并隨時記錄，在生產(chǎn)實踐中收集自己畢業(yè)設(shè)計所需的資料和數(shù)據(jù)。這樣最終必然將以較高的質(zhì)量完成頂崗實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。若能取得優(yōu)異的成績，則被企業(yè)接收，順利就業(yè)。這樣拓寬了就業(yè)渠道，增加了就業(yè)的機會。這種一體化的教學(xué)模式體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合、產(chǎn)學(xué)一體的職教模式。

當(dāng)然，要想使這種一體化的教學(xué)模式取得良好的效果，校企雙方應(yīng)該共同指導(dǎo)、共同管理。每個學(xué)生都必須由校內(nèi)專業(yè)教師和企業(yè)指導(dǎo)老師共同指導(dǎo)。校內(nèi)老師可制定一個詳細可行的計劃和階段性的目標(biāo)，督查畢業(yè)設(shè)計的進展情況，指導(dǎo)論文寫作的規(guī)范，并協(xié)助解決理論問題，定期與學(xué)生溝通，溝通方式可以多樣化，比如：電話、QQ、Email，等等。企業(yè)指導(dǎo)老師負責(zé)從單位的實際出發(fā)，現(xiàn)場指導(dǎo)、規(guī)范操作、分析故障并解決問題。

五、結(jié)語

以上改革措施已在機電專業(yè)08級畢業(yè)生中進行了實踐，經(jīng)實踐證明這些策略能充分調(diào)動學(xué)生的積極性和參與性，提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。當(dāng)然，如何提高高職畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，是牽涉多個因素的綜合課題，需要我們不斷實踐、不斷總結(jié)，完善質(zhì)量控制措施，使畢業(yè)設(shè)計教學(xué)真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、職業(yè)素質(zhì)和綜合實踐能力的重要途徑。

參考文獻：

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篇(6)

隨著機械工業(yè)的蓬勃發(fā)展，世界各國對機械類專業(yè)的高等教育越來越注重實踐性、應(yīng)用性及前沿性。德國機電一體化專業(yè)課程體系建設(shè)是通過校企合作和工學(xué)結(jié)合的形式，以學(xué)習(xí)者專業(yè)能力、方法應(yīng)用能力和適應(yīng)社會能力等綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為本位，以市場需求為目標(biāo)，以就業(yè)為導(dǎo)向，將學(xué)習(xí)和工作要素相結(jié)合，并通過分析與綜合，把工作過程的各個部分按一定的順序，導(dǎo)入課程體系中以構(gòu)成一個有機的整體。美國賓夕法尼亞大學(xué)機械工程與應(yīng)用力學(xué)系提出“機電一體化”課程改革思路，在學(xué)期項目中預(yù)定實驗方案，根據(jù)實驗方案決定課程內(nèi)容。南京航空航天大學(xué)在機電一體化課程教學(xué)改革中，將科研成果引入課程的理論和實驗教學(xué)中，自主研發(fā)教學(xué)實驗系統(tǒng)平臺，簡化項目研究內(nèi)容，研究一體化的系統(tǒng)教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。國內(nèi)高校關(guān)于機電一體化專業(yè)人才的教育改革各有特色，但與國外教學(xué)水平相比，仍處于初級階段，還沒有形成系統(tǒng)的改革方案。建立適應(yīng)機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程本身特點的教學(xué)模式任重而道遠。

二、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)改革研究

從機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程實踐性、綜合性特點出發(fā)，對其進行教學(xué)改革，是高校培養(yǎng)應(yīng)用型機械類人才的關(guān)鍵。機電一體化技術(shù)課程教學(xué)改革主要包括教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革、實驗內(nèi)容改革及考核方式改革四個方面。

1.教學(xué)內(nèi)容改革

以系統(tǒng)設(shè)計思想為主線，機電一體化的研究方法不能只是簡單拼湊，應(yīng)該從系統(tǒng)設(shè)計方案開始到各元部件選擇到系統(tǒng)最終成形的全過程都要貫徹系統(tǒng)設(shè)計的思想。首先是從整體角度及可行性方面對系統(tǒng)進行多種整體方案設(shè)計；然后對其機械機構(gòu)、執(zhí)行元件、微機控制系統(tǒng)、檢測傳感裝置等組成部分及相關(guān)接口進行細節(jié)設(shè)計；最后對系統(tǒng)性價比進行衡量，得出優(yōu)化設(shè)計方案。選擇原則是在保證目的功能要求與適當(dāng)壽命的前提下不斷降低成本。在講授每一部分內(nèi)容時都結(jié)合該案例，并將系統(tǒng)設(shè)計方法融于其中，既利于學(xué)生對知識的掌握，又能起到舉一反三的作用，便于學(xué)生分析和設(shè)計其他的機電一體化產(chǎn)品。

2.教學(xué)方法改革

充分運用現(xiàn)代化教學(xué)手段，不斷提高教學(xué)效果，由于機電一體化技術(shù)普遍應(yīng)用于自動化設(shè)備（如數(shù)控機床、加工中心、機器人等）和自動化生產(chǎn)線（如柔性制造系統(tǒng)等），而學(xué)生基本未見過上述自動化設(shè)備和生產(chǎn)線，無法了解自動化設(shè)備和生產(chǎn)線是如何利用機電一體化技術(shù)進行工作的。另外，機電一體化技術(shù)是集控制技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計算機信息技術(shù)等于一體的新興綜合性學(xué)科，具有涉及面廣、綜合性強的特點。

3.實驗內(nèi)容改革

在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)開設(shè)的多為演示性、驗證性實驗，學(xué)生動手操作調(diào)試的機會少，學(xué)習(xí)積極性不高。機電一體化教學(xué)團隊探索構(gòu)建以學(xué)生為主體，以項目驅(qū)動為主線，通過項目任務(wù)引導(dǎo)理論教學(xué)和理論教學(xué)指導(dǎo)項目實踐的互推互動的教學(xué)新模式。在剖析某幾個典型機電一體化系統(tǒng)（項目）的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、設(shè)計過程中，串聯(lián)講解知識點并在實驗環(huán)節(jié)進行知識點在項目中的具體應(yīng)用實現(xiàn)，進而將項目實施和理論講授有機融合，使學(xué)生所學(xué)知識得到利用，也提高學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣，將加強學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和工程意識培養(yǎng)與訓(xùn)練切實落實到每個教學(xué)環(huán)節(jié)中去。

4.考核方式改革

篇(7)

摘要：數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)機械制造自動化的關(guān)鍵，直接影響到國家工業(yè)的發(fā)展和綜合國力的提高。以數(shù)控技術(shù)為核心的機械設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)成為衡量一個國家技術(shù)水平和戰(zhàn)略地位的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此廣泛采用數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)，無論從戰(zhàn)略角度還是發(fā)展策略，都是我國實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟大國必須要大力提倡和廣泛發(fā)展的。

關(guān)鍵詞：機械制造數(shù)控技術(shù)

在機械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來越受到重視。隨著計算機技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場產(chǎn)品競爭的加劇，傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強機械制造業(yè)對外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性，最大限度的應(yīng)用于機械制造行業(yè)。將機械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新的水平，從而滿足現(xiàn)代市場的競爭需求。

1技術(shù)特點

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。

目前是采用計算機控制，預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的控制功能。由于計算機軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、判斷、運算等功能均由現(xiàn)場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強了機械制造的靈活性，提高設(shè)備的工作效率。

2機械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

2.1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行機構(gòu)組成的。主要運用機器設(shè)備的生產(chǎn)線上，或者運用于復(fù)雜惡劣的勞動環(huán)境下下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。

在實際操作中，控制單元是由計算機系統(tǒng)組成，指揮機器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動單元發(fā)出指令，完成預(yù)想的操作，同時同步檢測執(zhí)行動作，一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障，由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元，發(fā)出報警信號和相應(yīng)的保護動作。而執(zhí)行機構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機械構(gòu)件組成。有動力部分向執(zhí)行機構(gòu)提供動力，使執(zhí)行機構(gòu)在驅(qū)動元件的作用下完成規(guī)定操作。

2.2煤礦機械現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快、品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題，而使用數(shù)控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時，數(shù)控氣割機裝有自動可調(diào)的切縫補償裝置。它允許對構(gòu)件的實際輪廓進行程序控制，好比數(shù)控機床上對銑刀的半徑補償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補償值來精確的控制毛坯件的加工余量。

2.3汽車工業(yè)汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛，在快速發(fā)展的過程中，汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程。

將高速加工中心和其它高速數(shù)控機床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機床剛性自動線的生產(chǎn)效率，從而打破汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟規(guī)?！钡膫鹘y(tǒng)觀念，實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現(xiàn)，不僅如此，數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等，在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。2.4機床設(shè)備機械設(shè)備是機械制造中的重中之重，面對現(xiàn)代機械制造業(yè)的需求，具備了控制能力的機床設(shè)備是現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機數(shù)控技術(shù)為機械制造業(yè)提供了良好的機床控制能力，即把計算機控制裝置運用到機床上，也就是用數(shù)控技術(shù)對機床的加工實施控制，這樣的機床就是數(shù)控機床。它是以代碼實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上，從而發(fā)出控制指令來控制機床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機床自動加工出所需零件。

3數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

從第一臺數(shù)控機床開發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史，由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)，由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu)，它的通用性、軟件移植性、功能擴展和維修都比較困難；開放式體系結(jié)構(gòu)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的計算機數(shù)控系統(tǒng)的市場正在受到挑戰(zhàn)。開放式計算機數(shù)控系統(tǒng)，采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu)，顯示了優(yōu)良的性能，能適應(yīng)各種計算機的軟件平臺，具有統(tǒng)一風(fēng)格的用戶交互環(huán)境，操作、維護、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便，具有較高的性能價格比，已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。