时间：2024-04-08 14:47:21
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引言
在现代工程中，机电一体化工作效率高，操作简单，因此在施工现场中得到迅速传播和应用，这在一定程度上促进了我国现代工程的发展。机电一体化是全面考虑出发，将在工程中可能用到的电气技术、机械技术等系统地结合在一起，经过全面概括，细化内部具体技术，从而完善各项技术的功能。
关键词：机电一体化；现代工程；影响
1机电一体化发展历程
在1950年，机电一体化的理念最早被提出。当时，大概是科学家为了改善产品的质量，因而聚集在一起，尝试将电子技术和机械设备结合，虽然取得了初步成功，但这种观念还是不太成熟。当时，社会出于战乱时期，经济的发展不稳定，科研人员也缺少，再加上初始发展的电子技术，机电一体化的理念并没有被人们所熟知。在战争期间，机电一体化的发展在一定程度上依赖于人们对机械设备，但这时机电一体化的发展也只是停留再战争机械的应用。战争结束后，人们才把机械一体化应用到民用机械。
2机电一体化的发展趋势
在民用机械发展的过程中，工程机械是使用机电一体化最多的地方，社会经济逐渐发展并得到稳定，各种新兴科学技术的出现，这在一定程度上纠正了机电一体化的发展方向。由此，从下面几个方向详细介绍机电一体化。智能化发展。在发展过程中，机电一体化吸收了计算机工作的原理，进而完成自身的计算机通信技术，从而实现了机电一体化的智能化突破。因此，在智能化发展实际上就是在编程过程中，掺入人们的思维方式，通过整合各项技术，实现自动化控制。在研发过程中，相关人员应该注意全面考虑各项技术，在编程的过程中加入心理学，从智能的角度编程，以符合人们的心理需求。区域化发展。机电一体化的产生是顺应时代的脚步，因此在现代社会，必然会有区域性的发展。随着现代化进程的脚步加快，我国各区域城镇化建设的过程中，也开始运用各种先进的科学技术。从某方面来说，机电一体化不仅能够实现自动控制，也比较全面的整合了工程技术，并且被广泛应用到机械工程领域，这将推动我国城镇化的发展，进而带动现代工程的发展。网络化发展。在信息技术高速发展的今天，网络通信技术使人与人之间的通信变得更加方便，而且信息化的发展在工程机械方面也有所涉足。机电一体化发展过程中，网络通信技术不仅能使相关人员实时监控设备的运行情况，也能及时发现设备故障，不仅提高了工作效率，也保证了施工安全。
3机电一体化在现代工程中的应用及影响
机电一体化之所以在现代工程中被广泛应用，是因为其具有高效性、全面性，尤其在电子技术方面。机电一体化技术最开始发展的时候，便是利用电子技术和机械设备，两两结合，进而实现了机电一体化。现在，通过机电一体化的发展，电子技术实现了在机械设备上的可操作性、安全性，因此说，机电一体化推动了电子技术的发展。在现代工程中，机电一体化的影响贯穿整个过程。下面从施工前、施工中分别介绍机电一体化在现代工程中的影响。
3.1机电一体化在工程施工前的影响
更具有科学性的施工数据。在施工前，施工单位需要根据施工要求设计施工图纸，有了机电一体化技术后，相关人员你能够准确的利用精准仪器结合实际施工现场绘画图纸，从而保证图纸具有可操作性，以此减少实际误差，既保证了测量精度也保证了质量。为投标单位选择施工单位和施工材料提供了相应依据。施工单位组织设计工作时，利用机电一体化技术能够在现场采用高精度的精测仪器进行高精度的测量，进而减少施工误差，使施工操作按照规范性进行设计。有关单位在投标时，可以根据投单位提交的组织设计的规范性，来判断施工单位的机电一体化应用技术的程度。在选择施工材料时，也正是选择与设备适应性较强的材料，这样能保证工程的质量。
3.2机电一体化在工程施工中的影响
（1）使用机电一体化能提高施工工艺。社会经济正在快速发展，人们对生活质量开始有了更多的要求，因而对现代建筑的要求，不再是简单的保暖御寒。较于传统的工程建筑，利用机电一体化建造出的建筑物符合人们的生活要求，机电一体化技术的操作方式也符合人们生产生活的方式。（2）提高工程的准确度和速度。从某方面来说，机电一体化技术包含各项工程技术，因而能实现机械自动化，尤其在施工过程中，使用机电一体化技术不仅能提高施工效率，也能节约时间、缩短工期，降低成本。在使用过程中，机电一体化的设备操作起来更加灵活，不需要相关部门培养设备的操作人员。（3）机电一体化技术大多实现了自动化或者半自动化。在施工监测的过程中，如果施工人员或者施工技术出现问题，结合了计算机技术的机械设备能够自动报警，这在一定程度上保证了施工人员的安全，也保证了施工质量，即便出现质量问题，利用机电一体化设备也能自动报警，从而减少因浪费时间而造成的损失。（4）机电一体化技术能够提高施工效率。在施工过程中，使用机电一体化种技术，能够节约了施工材料以及能源。其操作技术快，因此能减少施工过程中材料的损耗，节约成本的同时，也能保护环境。
4.结语
由上可知，机电一体化技术顺应时代而生，不仅顺应了发展的潮流，也在工程建设中被广泛应用。经济为机电一体化技术的研究提供资金，机电一体化技术的发展促进经济的进步。这不仅促进了经济的发展，也促进了社会的和谐稳定发展。因此，科研人员应该大力支持，研发更多利于社会经济发展的新技术。
参考文献：
[1]杨俊.机电一体化对现代工程施工的影响[J].江西建材,2016,（21）:116+121.
[2]黎香洪.工程施工机械中的机电一体化分析[J].中国高新技术企业,2015,（20）:76-77.
机电一体化中的核心技术，决定了智能化发展的潜力，也是机电一体化发展进程中不可缺少的支持[1]。结合机电一体化的实践应用，例举比较核心的技术，如：（1）光电一体化技术，融合了各项机电技术，为了提高一体化的发展水平，引入光学技术，实现光电一体化应用，改变机电系统的工作状态，加大光能源的利用效率，取缔传统能源的利用，体现光电一体化技术节能、降耗的优势，也是机电一体化智能建设的一项支持，表明光学技术的优势；（2）产品网络化技术，其为计算机领域的技术，重点发挥远程与控制的应用，促使机电终端进入一体化的作业状态，进而推进了产品网络化的发展，既可以保障机电一体化的生产效率，又可以加快智能化的发展速度；（3）绿色化技术，机电一体化发展中，非常注重绿色生产，致力于降低能源的消耗，减少机电作业中的环境污染，所以绿色技术的应用，符合机电一体化的发展要求，强调绿色技术在设计、制造中的应用，提倡生态绿色化的生产方式，优化机电一体化生产作业的过程。
2机电一体化的进程分析
根据机电一体化在行业中的应用，分析一体化的具体发展，由传统机电技术到现行技术，规划机电一体化的进程。
2.1数控机床阶段
数控机床阶段，代表了机电一体化的早期进程。数控机床在我国的发展速度比较快，推动了工业市场的发展，其为机电一体化的雏形。
2.2微电子技术阶段
微电子技术阶段，机电一体化的含量要高于数控机床，已经可以参与工业的设计、制造等环节，改进了工业生产的结构[2]。例如：微电子在当时汽车行业中的应用，电子装置占到总产品的70%，制造中引入了集成电路，实现了信息化的技术应用，提高了汽车制造的精确度。微电子技术阶段的到来，延长了设备的运行寿命，各大行业将微电子技术做为机电生产的核心。
3PLC控制阶段
PLC是具有编程能力的控制器，此项发展进程表明了机电一体化进入可编程控制的时代。PLC在机电一体化中的应用时间比较长，经历了单机向多CPU控制的过程，其可在机电系统中提供远程控制的方法。以PLC为基础的机电一体化中，常用的控制系统有：DCS系统、SCADA系统、ESD系统，后期发展中，在PLC控制中，实现了现场总线布设，提供通信功能接口，将网络技术引入到机电一体化中。
4新技术阶段
PLC在机电一体化中的应用，带动了发展进程，根据机电一体化的需求，实现了新技术的应用[3]。例举机电一体化在新技术阶段进程中所涉及的技术，如：（1）激光技术，其可在机电一体化中提供高度集中的控制条件，在材料打孔、穿孔等生产中较为常用，与普通光源不同，具有定位、集中等方面的优势；（2）模糊技术，主要是处理机电一体化中的模糊信息，根据设定目标，模糊的描述生产中的对象，打破了传统熟悉逻辑的限制；（3）信息技术，涵盖了整个IT领域，利用信息处理的方法，对机电信息进行获取、加工，促使计算机成为机电一体化中不可缺少的设备，常用的信息技术有通信技术、传感技术等，提高了信息技术在机电一体化中的应用效益。
5机电一体化的智能化思考
机电一体化的智能化发展，利用智能技术模拟人类的思维方式，促使计算机系统可以主动归类机电生产中的属性信息，进而根据机电一体化的要求，对信息进行规划和处理，预估机电一体化的生产模式和操作。智能化是机电一体化未来发展的方向，具有很强的实践能力，近几年，机电一体化非常重视智能技术的应用，构建人工智能系统，辅助人们解决机电生产中的问题。机电一体化的智能化思考中，总结了三项元素，即：解答、分析与学习。分析如：首先利用智能化系统，解决机电一体化中出现的问题，降低机电生产故障的发生机率，提高机电一体化的工作效率；然后根据机电一体化的运行状态，猜测后期的运营与发展，提前进行系统的调整和设计，基本不需要人工操作的参与；最后提高机电一体化的学习能力，加快智能化的开发速度。机电一体化的智能化建设中，对专家系统、模糊系统、神经网络控制的应用比较明显，促使机电一体化保持相互协作的关系，完善机电一体化中的智能推理、判断和结论[4]。机电一体化智能发展中，还在网络化、绿色化方面表现出一定的需求，辅助机电一体化进行智能设计，判断机电一体化的工作方式，保障系统可以根据外界的参数变化，完成设定。智能化能够减少机电一体化中的冗余系统，朝向系统化、微型化的方向发展，增加了对传感技术的应用压力，提出了人格化的构建思想，充分发挥智能化发展的优势，为人格化建设提供相关的条件，优化机电一体化的应用环境。
6结语
【关键词】机电一体化 现状 发展方向
一、关于机电一体化的特点
（一）效率得到提高
机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制，使机械规范的进行工作，可以精确的完成来自控系统设定的动作，从而得到最佳的操作，使其不受操作者的主观因素的影响。不但可以提高生产的效率，也大大的提高了产品的质量。
（二）使用性能得到提高
机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式，操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少，这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。机电一体化的产品是以程序为根本，电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作，系统支持重复操作。
（三）功能得到提高
机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用，适用面也比较广泛。原有的机械只具有单一的功能、单一的技术，机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术，单一功能了，具有了复合的技术与功能，使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。
（四）维护得到提高
机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多，产品在进行安装和调试的时候，是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。因此，更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能，可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施，使其恢复正常的工作状态。
二、机电一体化产品的结构
（一）机电一体化产品的机械系统
机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。机械系统部分是实现产品功能最基础的部分，因此对于机械的结构要求也就更高了，需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。
（二）机电一体化产品的动力系统
机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源，一般的都是以电力为主的，比如电源、驱动电路、电动机等。
（三）机电一体化产品的传感与检测的系统
机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换，使其成为能够测定的物理量，这个过程都是由传感器完成的。而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定，从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。
（四）机电一体化产品的控制系统以及信息处理
为了满足机电一体化产品的功能和要求，信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息，然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策，对正在运行按照要求进行控制，达到控制的功能。在产品中，信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。
（五）机电一体化产品的执行机构
机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作，控制信息占据这重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。 机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件，经常性的采用电液、机械、气动等机构。
三、机电一体化未来的发展方向
（一）机电一体化的智能化
机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视，最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化，以控制理论为基础，融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法，对人类智能进行模拟，致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力，得已达到更高的控制目标，更好的为工业加强效率。
（二）机电一体化的模块化
由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多，所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。同时还需要制定各项标准，这样可以方便各个部件，单元的匹配和接口。模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。
（三）机电一体化的网络化
网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。机电一体化的新产品一旦问世，只要是拥有独特的功能，并且可靠性比较高，质量能够保证，相信很快就会风靡全球。现在的网络以及得到了普及，以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期，而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品，因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。
（四）机电一体化的微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，是指机电一体化向微型化的方面发展，国外称之为微电子，它的特点是体积小，耗能少，运动灵活。
四、小结
经过本文的分析，可以看出，机电一体化并不是一个孤立的个体，是一个由很多科学与领域交叉融合后的产物，随着时代的发展以及生产力的需求，机电一体化的发展是必然的，因此机电一体化的技术将会有着广阔的发展前景。
关键词：机电一体化；人才培养模式；改革
一、机电一体化技术的产生
1.20世纪90年代以来，欧美、日本等国家将机械技术、电子技术结合起来广泛应用于各个领域。它着重强调了机械技术与电子技术的结合逐渐产生了机电一体化这门学科。机电一体化是一门注重应用的跨学科的边缘科学。它使系统更优化，从而产生体积更小、功能更强的新一代智能化产品。
2.随着计算机的发明与应用，它与传统机械技术结合产生了数控机床技术。数控机床的问世，写下了机电一体化历史的新的篇章。它使机械制造装备业快速进行了技术革新和发展。自从第l台数控铣床问世以来，数控装备形成庞大的数控制造装备产业，每年全世界的产量有10万台左右，产值达几百亿美元。我国的数控机床技术也有了快速的发展，在制造业领域有了广泛应用，形成了繁荣的供求市场。
3.微电子新技术的加入为机电一体化带来了新的发展契机。几乎所有的传统产业只要与微电子技术结合，用集成电路芯片进行智能改造，就会使传统产业重新焕发青春。可编程序控制器PLC、电力电子等技术的发展为机电一体化的发展提供了坚实的基础。
4.激光技术把机电一体化更是把机电一体化推向高速发展轨道。以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了物理学、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的进步。
二、机电一体化技术的发展方向
以微电子技术、软件技术、计算机技术、通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命，不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，而且也影响着机电一体化的发展趋势。机电一体化技术将向以下几个方向发展。
1.光机电一体化方向。一般机电一体化系统是由传感系统、能源（动力）系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。利用光学技术的先天优点，就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。
2.柔性化方向。未来机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在这种系统中，各子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同环境条件做出不同反应。
3.智能化方向。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术的发展。
4.仿生物系统化方向。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，往往在结构上处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。
5.微型化方向。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。机械和电子完全可以“融合”，机体、执行结构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型化是机电一体化的重要发展方向。
三、机电一体化在教学中改革创新
目前部分高职院校对机电一体化专业人才培养规格的定位由于各高职院校的服务区域和学校教学传统及教学资源的不同，他们的机电一体化专业人才培养规格各有其特殊性。
1.大部分高职学院以传统机械制造业为基础，开发了以现代加工制造技术为主的数控技术应用专业，该专业的人才培养规格是：①工艺规格的编制及实施；②传统机械加工的工装设计；③数控加工程序的编制；④数控机床的操作、加工调试、维护与保养；⑤数控机床的安装调试；⑥数控机床故障诊断为初步维修。
2.高职机电一体化专业人才培养规格新要求（1）学校与企业在人才培养规格上的认识差距。根据对本次调研材料对比分析，学校与企业在人才培养规格上认识和实践方面有差距；①学校偏重于技术岗位，企业偏重综合实用岗位；②学校希望学生有后劲，企业希望学生立竿见影，马上有劲；③学校传递给学生的知识和培养的能力综合度不够，企业则对综合度要求高；④学校希望按专业培养人才，企业希望按项目培养人才；⑤学校的教学内容偏重理论，企业注重理论的实际运用。
3.现代企业技术岗位职责的新变化根据机械、电子行业的有关调查，现代企业技术岗位对人才的要求同过去相比有较大变化：①工作负荷（劳动强度）要求在降低，工作责任心的要求在提高；②专项技能要求在降低，综合理论知识要求在提高；③与物交流的能力要求在下降，与人交流的能力要求在上升；④对适应一个岗位的技能要求在下降，对适应多个岗位的技能要求在上升。
4.机电一体化技术的发展催促着教学内容进行改革机电一体化专业教学内容的改革涉及教学内容的选择、组织、实施等。围绕着教学内容而展开的工作复杂，社会对机电一体化专业性人才的需求、办学指导思想、学校教师整体教学水平、教学设备仪器和教学场地及日常教学经费等问题的相互制约，教学内容的改革只能循序渐进。
机电一体化专业的教学内容丰富，处理不好就容易成为知识的堆积。从调研情况来分析，重理论、轻实践，教学内容陈旧，实验和实训装备缺乏，双师型教师数量不足等问题不同程度困扰着机电一体化专业的教学改革。
参考文献：
[1]吕栋腾，张辰亮，孙永芳.高职院校机电一体化专业发展和人才培养初探.机电信息，2010（36）
关键词：机电一体化；技术特征；发展方向
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1673-8500（2013）01-0065-01
一、机电一体化的技术分类
1.网络计算机信息技术。各种信息资料之间交换、运算、存储、判断和决定以及专家系统和智能网络都是计算机信息处理技术。
2.机械技术。机电一体化的基础技术就是机械技术。它和机电一体化相互促进，完成了结构和功能上的改革，同时它的重量减轻，体积相对以前更小，精度也得到了提高，它的性能指标也更加的适应人类的需要，努力地利用高科技来更新着机电一体化的概念。
3.自动化技术。自动化技术是在自动控制理论的基础上，先进性系统的设计然后再经过仿真调试，它可以进行高精度和速度的控制，还能进行自我的调制、诊断和修补。
4.系统技术。系统技术是以整体趋势和目标为基础，利用整体概念组织和各种相关的技术，利用总分的观念来将整体分成为好多有一定关联的小单元，其中的接口技术是纽扣是实现各小部分进行连接的保证。
5.感应技术。现在的感应技术在社会生活中的应用十分普遍，机电一体化也应用了感应检测技术。要想实现系统的自动控制和自动调节，传感检测技术是必不可少的，它向人类的皮肤那样，是整个系统的感受器官，而且他的功能越是强大那么系统的自动化程度就越高。
二、机电一体化技术的特征
1.较小灵活，操作方便。机电一体化技术让工作人员可以改变原有的复杂繁琐的操作模式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，它的动作可由程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。所以体积小，重量轻，适应性强，操作更方便是机电一体化技术的一个最明显的特征。
2.精度功能强大。现在社会的科技越来越发展，其中的准确度、精确度在各个领域都要求十分严格，机电一体化也在朝着这一特征努力，机电一体化控制水平得以提高，运算速度也更加快速，可以精确按预设动作，进行自行诊断、校正、补偿功能，可以减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。
3.软件功能的应用。机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向“软件化”和“智能化”。
4.产品可靠寿命长。传统机械装置由于运动部件之间产生的工作误差，会严重影响装置寿命、稳定性和可靠性。光机电一体化技术可以使装置的运动部件减少，磨损程度也会相对降低，如果没有了运动部件，那么机械磨损也将会消失。所以，装置提高了寿命，降低了故障，产品的可靠性和稳定性就会得到提高。
5.协调性提高。机电一体化是多种技术及多个部分的组合，要想让机电一体化技术及产品拥有系统性、完整性和科学性，那么各个组成部分之间就得有严格的要求，良好的配合默契，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
三、机电一体化的发展方向
1.智能化。人工智能在机电一体化中越来越受到人们的重视，它是在理论得以控制上，让机电一体化的产品具有一定的智能，在这其中还有人工智能、计算机学、生命科学等一些新的思想和新的方法，它虽然不能达到人类那样的水平，但也可以进行一些简单的推理判断和逻辑决策。当然，要想真正的像人一样是不可能的，它只能进行低级智能或人的部分智能。
2.模块化。模块化的工程任重而道远。实现机电一体不仅可以利用标准单元迅速开发出新产品，还可以扩大生产规模，从这一点来说不管是对于任何机电一体化化的企业，模块化将带来一个美好的前景，并且它的潜力是无穷的。
3.网络化。网络技术的发展给社会各方面的发展都带来了巨大的变革，全球化的趋势也无可阻挡，机电一体化新产品无疑会畅销全球，而且网络化可以在一定基础上促进智能化的应用，他可以以计算机为中心把一系列的家用电器连成一个系统，让人们真切的感受到现代高科技带来的便利，因此机电一体化的网络化是发展的必然结果。
4、微型化。现在社会上大多数的产品都在走向微型化，机电一体化也是顺应时代的潮流。机电一体化正在向微型精确的方面发展它在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
5.绿色化。绿色环保是世界的主题，现在的环境状态是资源减少，生态环境受到严重污染，于是人们呼吁保护环境资源的呼声更加高涨，时展的要求是可以设计一不污染环境的绿色化的机电一体化产品，让绿色路线在产品中一路畅通，这也就成为了机电一体化最符合人类社会发展的一个发展方向。
6.人性化。人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化的产品在具有一定完整性能的基础上，对于外观设计以及它的外观视觉也有着相应的要求，这可以让产品与外在环境更加的适应，让人们使用产品更加的贴心，更加的自然，更接近生活习惯。
机电一体化与电子之间深度结合，并且与各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。所以要紧紧抓住人才需求变化的大趋势，准确定位，严谨制定人才培养计划，使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势，为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才。
参考文献：
[1]金志向.光机电一体化技术特征和发展趋势[J].科技咨询导报.2007，（15）：34-35.
[2]张龙华.光机电一体化在现代技术中的应用与研究[J].科技信息.2010，（23）：499.
[3]郝建军.浅谈光机电一体化技术的研究与发展[J].科技资讯.2011，（08）：148.
关键词：机电一体化 发展过程 前景展望
现代科学技术的发展，使得单纯的单一学科应用已远远无法满足人类社会的生产生活需要。各学科相互渗透，相互促进，为新的技术改革，知识创新提供契机。机电一体化技术就是在这样的背景下发展而成的。
一、机电一体化技术简介
机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成的。最早提出这一概念的是1971年日本杂志《机械设计》一书的副刊。时至今日，机电一体化这一概念已经广泛的被接受和应用。
机电一体化技术并不是单纯的机械学与电气或电子学的结合，而是在上述两种技术的基础上融合了信息技术，传感器技术，自动控制技术，计算机技术，接口技术，信号变换技术以及软件工程技术等多种科学技术，并不断发展，广泛应用的一门新兴科学技术。
二、机电一体化技术的发展状况
（一）、世界范围内的发展
20世纪60年代以前为初级阶段。这一时期，人们在生产生活中并没有刻意的将机械学与电子学技术结合起来，而是不知不觉的利用电子技术的成果来完善机械产品的性能，这便出现了最早期的机电一体化技术。期间发生的第二次世界大战，促使了机械技术与其他技术的融合。战后，这些技术由军用逐渐应用至民用范围，但并没有提出机电一体化这一概念，没有将多技术的结合推广。
20世纪70到80年代是这一技术蓬勃发展的时期。由于计算机技术的出现和迅速发展，大规模的集成电路和微型计算机开始出现，这位机电一体化技术的发展奠定了坚实的基础。正是在这一阶段，Mechatronics一词被提出并逐渐被认可，机电产品大量涌现，世界各国逐渐对这项技术给予大力支持。
20世纪90年代开始，机电一体化技术进入新的阶段。这一时期，通信技术、光学技术以及微细加工技术与机电一体化技术逐渐结合，出现了微机电一体化和光机电一体化的分支。同时，机电一体化技术本身的研究日益成熟，对机电一体化技术的建模研究、分析和集成方法以及机电一体化的整个科学体系的研究，使机电一体化技术的基础更加完整，理论体系更加完善。
（二）我国机电一体化技术的发展
[1]我国是从20世纪80年代初才开始这方面技术的研究。国务院成立了由杰出科学家带领的机电一体化领导小组，并将这项技术列入“863”计划中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的诸多影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，虽然都取得了一定成果，但与日本、欧美等先进国家相比仍有相当大的差距。
三、机电一体化技术的发展趋势
在半个世纪左右的发展中，人类生产生活对机电一体化技术不断提出更高的要求，推动机电一体化技术产品的智能化、模块化、网络化、系统化、绿色化和微型化程度快速发展。其中智能化和自动化更是机电一体化技术的重中之重。
智能化是目前形势下大部分技术所共有的发展方向，也是机电一体化技术与传统机械技术的重要区别之一。随着智能控制技术的进一步发展和人工智能技术在生产设计活动中被越来越重视，机电一体化技术的智能化发展迅速。在更高速的微处理器出现以及运筹学、仿生学等技术的辅助下，机电一体化产品更好的拥有人类的部分智能。
机电一体化技术的发展必须标准化、系列化。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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。必须制定出一系列标准，将各个单元、接口统一化，以便扩大规模生产。但由于这项技术刚刚兴起，做到标准化系列化还很难。
网络技术迅速发展，为机电一体化技术带来了新的影响。网络的普及使得基于网络的各种机电产品远程控制得到很大发展。而总线技术和局域网技术的发展，带动了家用机电产品系统化，集成化的发展。
[2]系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。另一个表现是通信功能的增强。机电产品的发展趋势是更加注重人格化，机电一体化的人格化有两层定义，首先，就是模仿生物生理机能，设计各种机电产品。另外，机电一体化产品归根到底是人在使用，赋予机电产品人的智能、情感、个性愈发重要，其总重目的便是人机一体。
在生态环境问题愈发重要的今天，机电一体化技术的绿色化成为一个新的重要课题。绿色机电产品是指产品在设计、试验、生产以及回收销毁等方面对生态环境无害或危害极少，资源利用率高。设计、使用绿色机电产品，是机电一体化技术发展的必然趋势。
机电一体化技术的微型化指的是机电产品向微型机械及微观领域发展。这一概念兴起于20世纪80年代末，国外称其为微电子技术。微电子产品体积小、耗能低、灵活性高，可广泛应用于生物、医疗、军事等方面。而机电一体化技术微型化的一个挑战就是必须采用超精加工技术进行生产制造，如果在这一方面有了较大的发展，那么机电一体化技术的微型化将有质的飞跃。
综上所述，机电一体化技术是社会劳动力发展的产物，也是现代科学技术发展的重要组成部分。机电一体化技术融合多学科种类，使传统的机械预设方法和预设概念发生着革命性的变化。伴随着现代科学技术的不断创新，机电一体化技术的发展前景也将愈发光明。大力发展这一先进技术，不仅是人类文明发展的要求，也是创新理念，振兴工业的必经之路。
参考文献：
目前机电一体化的进程不断加快，其发展趋势如下。
1）机电一体化在向智能化的方向发展，智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性，机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化，更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。
2）机电一体化更加环保，机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善，现在的机电一体化是电脑操控，解决了其中一些污染环境的问题，响应环保的口号，机电一体化也朝着更环保的方向发展。
3）机械一体化朝着微机模式发展，顾名思义就是机械的规模与形式越来越小，这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题，可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化，它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。这就是机电一体化，它是机械与电子的有机结合，有着密不可分的有机组成部分，有着良好的发展趋势。在这两者的定义下，笔者希望日后机电的结合能够更加密切，其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化；机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善，更好的满足机电一体化进程的需要。
2机械电子工程专业
在科技发展与时代进步的大背景下，机电一体化的进程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越来越大，接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源——机械电子工程专业。上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势，根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要，为了供应机电一体化所需要的人才，机械电子工程专业应运而生，上个世纪九十年代后期，一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势，为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题：第一要考虑新课程的课程设置方面，要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担，不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合，电子与机械的侧重点问题，在教授的过程中要二者兼顾，因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展，很多新生代的同学更加重视电子方面，这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业，要安排好课程，明确侧重点，最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。
3机电一体化与机械电子专业
介绍过机电一体化与机械电子专业以后，接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。根据上文我们不难发现，机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系，可以说机械电子专业是机电一体化的前身，以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才，也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作，也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮，在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分，互补互助，机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。
4结束语
机电一体化技术包含了机械制造、信息处理、传感器、自动控制、传动等几项技术，其是一种新兴的科学技术，在发展过程中将各项先进的新型技术融合成一体，不断进行优化组织目标、合理配置，从而使整个系统具备了高质量、多功能、低能耗的优势。机电一体化主要是由机身、框架以及各种链接设施组成的整体。机电一体化通过自身具有的传感器将外部或本身存在的参数和状态进行传递，把信息转换成信号，在经过处理分析以后转化成为控制信息。而驱动部分主要是由控制信息操控的，通过操控可以完成各个构造相应的功能。按照控制信息的要求完成各项动作指令是机电一体化的执行部分。执行机构由机械、电测和电液等组成。机电一体化传感器传来的信息经过控制及信息处理实施集中式的处理、分析及加工，并严格按照一定的程序进行处理。控制及信息处理部分主要有计算机、可编程控制器、逻辑电路等，是形成控制及信息处理的主要结构。经过以上几部分形成，使机电一体化成为具备独特机械功能和电子因素的产品，从而更好地满足各种需求。
2机电一体化产品具备的优势
机电一体化因为具有控制、信息处理以及计算等方面的功效，更好地在生产和生活的应用中将产品的功能性和职能性发挥到理想的效果。通过对机电一体化产品的了解，让我们更加认定机电一体化是提升现代社会经济发展不可缺少的因素，更好地满足了人们的需求。机电一体化产品是运用模块化与标准化的方式进行掌控和设计的，另外，机电一体化产品不但可以根据实际运用的状态进行负荷调整，良好地控制产品运行情况，同时还具有少数的智能化特征，如自动监视、诊断等功能，在很大程度上提升了机电一体化产品的安全性和可靠性。
3机电一体化技术的应用意义
依照对机电一体化产品优势的了解，我们很容易看出，对一体化技术的采用具有以下五个方面的优势：（1）采用智能化对产品进行操控。在机械制造业机电一体化占据着非常重要的位置，由于机电一体化以微处理为主要方式，同时还和数据信息操作系统紧密结合，从而极大地提升了整个系统的操控准确度。机械在生产过程中具有快速和连续的性能，如果不运用机电一体化技术，在对产品进行智能化控制时会有很大的难度，将不能和每个设施的系统操控完整配合。（2）机电一体化还可以通过分布式控制的方式对生产过程进行优化。通过分布式控制可以更好地对现场计算机实施集中监视、分散控制。（3）多种产品融合，实现有效的资源共享。开放式的控制系统可以将信息互相交换，同时还可以将不同种类的产品进行有效结合，从而实现了资源共享局面，再经过计算机相互链接实现控制一体化。（4）计算机有很高的集成化功效。运用计算机的集成化功能将生产经营管理和控制过程组合成一个整体，从而实现了原料从进入工厂到生产加工的过程一体化操控。在实现计算机全过程自动化的基础上还实现了信息资源的有效共享、生产过程的统一管理，更好地适应现代企业的发展。（5）实现生产交流传动技术，提高产品的广泛认知度。随着科学技术的不断发展，各项电子、微电子技术也在迅速发展，通过交流传动技术能够更好、更快地实现产品的平滑调动。
4机电一体化技术的发展方向
从如下五方面论述了机电一体化的发展方向：（1）数字化为机电一体化产品的发展打下了稳固的基础，通过对微控制器的不断创新改革，实现了操作数控机床。数字化经过计算机系统得以实现，从而提升了机电一体化产品自身的诊断功能，实现了远程操控与整改。（2）在机电一体化技术的发展中模块化是最基础的。机电一体化产品的种类在不断增加，机电一体化的模块化发展就显得尤为重要。产品通过配套部件、接口等扩大规模，更加符合国际的统一标准。机电一体化技术的模块化发展推进了我国电气产品的一体化、规模化发展。（3）通过网络化操作使产品更加便利，机电一体化应用技术通过对网络技术及计算机的运用得到了新的发展，通过对网络技术的普及、对远程操作与控制，可以提高产品的网络功能，从而与中心计算机连接形成计算机集成系统，更有利于机电一体化的产品在网络化的社会中具有更多便利的功能。（4）在机电一体化技术发展应用的过程中，人性化的模式是其发展必须经历的过程，可以使产品更加灵活机动。由于计算机技术的普遍应用和各项智能化技术的不断发展，再通过精密的智能化传感技术，机电一体化的技术产品正迈向智能化的发展方向。人们的需求随着时代的发展而不断提升，对产品的智能化服务要求也相对有所提高，人性化的智能仪器以及机器设备都会成为今后应用广泛的科技。例如，智能化的机器人等，能够为人们提供更加智能化的产品性能，从而使产品更好地发展。（5）微型化机电一体化技术发展的新趋势。目前，在机电一体化技术的发展中，微型化的特征正逐渐受到重视。例如，在军事、医疗等方面机电一体化产品的面积小、节能好、应用灵敏等优势突出得非常显著，因此通过提高机电一体化产品的加工技术，使得产品更具优势。据我们的了解，机电一体化是一种由电子、光学、计算机、控制以及信息等多方面交叉综合而产生的一项应用技术。机电一体化将来的发展方向主要是光机电一体化、全系统智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化以及设计产品绿色化等。
5结语
关键词：机电一体化；工程机械；智能化控制
引言
在工程机械领域，随着电工电子技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多项技术的发展，工程机械的模式从传统单一的机械电气化逐步进化为现代的机电一体化。
1机电一体化技术
机电一体化技术（机械电子工程技术）属于机械工程与自动化。机电一体化技术包含多种类别技术，包含微电子技术、传感器技术、信号变换技术等。机电一体化技术是一种将上述多种技术进行有机融合并加以实际应用的综合性技术，现工程机械领域中，现代化的自动生产设备几乎都应用了机电一体化技术[1-5]。机电一体化技术有以下三大主要特征：（1）与其他学科互相交叉，应用范围广泛；机电一体化技术本身包含了多种其他技术，是一门交叉性特别广泛的学科，融合了其他各个领域的知识，因此机电一体化技术在现实生活中的应用范围广泛、使用频率高。（2）整体最优化；由于应用机电一体化技术进行机械生产效率高超，节能环保，能量消耗率更低，因此将机电一体化技术应用于工程机械领域，可以满足整体最优化的双赢局面。（3）具有丰富的理论及数据支撑；经过长时间的发展与探索，机电一体化技术已经逐步形成了一套丰富的、适用于现代社会的理论体系，为机电一体化技术的科研带来了真实可靠的理论、数据支持。机电一体化技术最早是日本企业界在1970年代左右提出的概念，随着第三次信息技术革命的到来，机电一体化技术也得到了超前发展，应用到的领域及范围也越来越广泛。中国投入机电一体化技术的研究起步略晚，我国在这一领域内面临着更严峻的挑战。为弥补时间上起步晚的劣势，我国不断持续扩大在机电一体化技术方面的科研经费投入。
2技术特点
随着机电一体化技术的大力发展，机电一体化技术的优势也越来越显著，具体体现在以下几方面：（1）安全性更高。现代的机电一体化设备本身装有检测系统，确保可以全程追踪设备的工作状态，遇到故障便会启动机器设备保护机制，因此现代的机电一体化设备具有很强的安全性、可靠性。解放劳动力的同时，极大提高了生产效率。（2）提高生产效率。生产工作中，机电一体化技术能实现智能化、自动化处理，极大提高了生产效能，节约人力成本，实现产品量化生产，提高企业的市场竞争力。数字化显示的应用，降低了操作的难度，避免了工作人员的重复性操作，节约了人力成本，使得工作更加精准定位。（3）环保和节约能源。由于机电一体化技术的智能化，机电一体化技术做出大量的贡献，减少了不必要的能源浪费现象，提高产量的同时也最大化实现了能源环保。
3在工程机械领域的应用
机电一体化技术对工程机械领域来说，拥有着举足轻重的地位。工程机械领域对于准确度、灵敏度都有着极高的要求，这些机电一体化技术恰恰都可以满足。机电一体化设备本身具有的自我检测系统，相较于普通的监测系统来说，监督效果更强。机电一体化技术和现代智能化技术相结合，应用于工程机械领域，极大提高了机械的生产量，使量化生产成为可能，产品的品质也得到了保证，同时还节约了人力成本，降低了劳动量和劳动强度。机电一体化技术降低了施工难度，增强了施工的安全性，促进了工程机械领域的发展。从功能应用、性能应用从可靠性、操控性来说，机电一体化技术在工程机械领域都发挥着不可取代的作用。
3.1在改造机床方面的应用
在工程机械领域，数控机床是最为重要的机械设备之一，使用频率高，数控机床在加工产品上对准确度、精确度有着高标准，模具若产生偏差，会直接影响产品的质量。机电一体化技术本身对精确度有着高要求且拥有自我检测系统，若把机电一体化技术应用于工程机械领域，则可以有效解决这一问题，提高精准度，使机床朝智能化迈进。
3.2在包装机械方面的应用
在工程机械领域，包装机械设备结构复杂，尤其是在控制连杆方面。一旦这些部分出现损毁或问题，都会给工作人员带来巨大的工作量及维修的难度。将机电一体化技术应用在包装机械方面，则可以化繁为简，使整个工作流程自动化。不但提升了工作效率，也降低了设备的维修费用。
3.3在工程监督方面的应用
机电一体化技术自带检测系统，应用于工程机械上，可以实时监督管理机械的运作状态。与液压系统、制动系统、执行装置联合使用，可以及时发现各种问题并自动报警，方便工作人员精准定位，解决问题，提高生产力，改善机械的使用效率。
3.4对机械作业精确度控制的应用
工程机械领域的工程机械运行有着极高的精确度要求，需符合有关的标准。传统技术很难达到符合相关标准的质量及精确度，将机电一体化技术应用到这一方面，可以取得良好的控制效果，生产出保质保量的产品，实现精确化的机械作业。
3.5在节能环保方面的应用
传统工程机械领域中，设备自身存在影响设备机械功能应用的问题，设备效率低、浪费能源的现象频频出现。将机电一体化技术与电子节能控制器等联合起来，极大提高了能源的利用率，使节能成为可能。
4发展趋势
机电一体化在工程机械上的发展趋势，主要表现在以下几个方面：（1）更加智能化。随着机电一体化技术的不断发展，机电一体化技术会朝着更加智能化的方向演变发展。在未来，机电一体化技术会与生命科学、人工智能等领域相融合，模拟人类的智能活动，使得机电一体化的发展迈上新台阶。（2）模块化发展。对于机电一体化技术来说，模块化发展虽然比较复杂，但未来一定会朝这个方向走。机电一体化技术的模块化，可以使产品标准化生产，降低资源浪费，扩大生产规模，提升工程机械性能。（3）产品个性化、定制化。市场经济环境下，商品的个性化、定制化尤为重要，机电一体化产品若想在市场中保持不败之地，就必须在保质保量的大前提下向产品个性化、定制化的方向发展。（4）微型化、袖珍化。从目前的机电一体化技术发展方向上看，未来机电一体化技术会朝着微型化、袖珍化的方向不断演变。将纳米技术和机械技术有机结合，提高工业产品的生产质量，压缩时间成本，取得事倍功半的效果。（5）高性能化。机电一体化若想实现可持续化发展，必须首先考虑到使用性能，在确保性能效率的同时，使使用性能朝着更精准化、更可靠、更高速的方向发展。CNC系统中含有多个CPU结构，通过连接多条总线，以满足高性能生产的需求。（6）绿色化。机电一体化技术的进步使得机电一体化技术生产出的产品更加绿色化，避免破坏绿色环境，利用机电一体化技术生产时，避免出现资源浪费和闲置、污染环境的情况。符合我国提出的可持续发展战略和方针，扩大机电一体化技术的发展空间。
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