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[關鍵詞]機電一體化；故障診斷；診斷技術

中圖分類號：TH165.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）03-0349-01

機電一體化設備的故障診斷技術也越來越多的得到了社會的廣泛關注和研究，機電一體化設備的診斷技術與機電一體化設備的發展是分不開的，先進的故障診斷技術能夠保證機電一體化設備的正常運行。

1、機電一體化設備的故障分析

機電一體化設備中包括動力控制部分、機械本體和執行單元等，系統中涉及到電、氣、磁和光等。其中計算機起到控制設備動作的作用，而機械本體負責執行動作，只有兩者協調合作，才能保障設備正常工作。機電一體化設備的故障特性有：（1）機械零件多并且易被磨損；（2）缺乏自動診斷能力；（3）沒有明顯的報警提示，部分故障有提示，而一些故障沒有提示；（4）缺乏有經驗的技術人員。

機電一體化設備在企業機械加工中發揮著十分重要的作用，這種設備價格較高，機床的壽命是十分關鍵的因素。如果機電一體化設備出現故障，將給企業帶來重大的損失。但是很多企業的管理者只看到該設備的效能，對于如何合理操作設備并不關注，部分設備甚至經常處于超負荷運作狀態，因此經常發生由于設備故障而停工的情況。因此，要想充分發揮機電一體化設備的效能，合理操作設備并定期進行故障診斷是十分必要的。

2、常見的機電一體化設備故障診斷技術

目前我國機電一體化設備中比較常用的故障診斷技術有以下幾種。

2.1 振動故障診斷技術

通過設置相關檢測設備的振動參數，并根據檢測設備的信息特點對機電設備進行故障診斷的技術就是振動故障診斷技術。這種技術主要應用于機械設備的故障檢測，由于機械設備在運行過程中會有劇烈的震動，使用振動檢測設備可以檢測到振動數據，這些數據包括加速度和速度等。在檢測過程中要想獲取充足的檢測數據，并對機械設備的運作狀況進行準確判斷，就需要對測量點的位置進行正確選擇。這種故障診斷技術操作較為簡單，檢測得出的設備運行狀況報告清晰明了，也增加了檢測和診斷故障的準確率。

2.2 油液磨屑分析故障診斷技術

機械零件的磨損失效約占設備失效的80%，是設備最主要最常見的失效形式，而對其起決定性作用的兩大因素為：摩擦副的性質和所用劑（油脂）。

2.2.1 油液磨屑分析技術原理

運動副的表面磨損會產生磨屑顆粒，以懸浮狀態和灰塵等雜物一起進入并存在設備的系統和液壓系統中，而這些磨損顆粒為設備故障和失效提供很重要的信息。磨損顆粒的不同特性（形狀、尺寸、表面樣貌、數量以及顆粒的分布）反映了設備不同的磨損失效形式（粘著磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損、磨料磨損等）。

2.2.2 油液磨屑分析故障診斷技術實用性

油液磨屑分析故障診斷技術一般用于機械系統和液壓系統中，是對設備運行過程中的油液磨屑進行識別分析，通過了解油液的成分以及油液磨屑顆粒的形態來對設備的運行狀況進行判斷。該故障診斷技術可以根據油液顆粒的尺寸對機械設備的磨損情況進行判斷，而磨損的類型可以根據油液顆粒的形狀進行判斷，也可以根據微粒的成分來判斷機械磨損發生的具置。

2.2.3 油液磨屑理化性能的分析

根據油液磨屑顆粒的特性可以判斷設備運行的情況，如表1：

2.3 射線掃描故障診斷技術

Y射線掃描診斷技術屬于一種新興的設備故障診斷技術，它一般用于檢測工藝設備。該檢測技術對設備運行狀況進行判斷的方法主要是對掃描圖譜的特點進行分析。

3、影響機電一體化設備故障診斷可靠性的因素

3.1 元器件失效

機電一體化設備中的基本構成單元之一就是元器件，而單個元器件的可靠性為整個設備的可靠性打下了基礎。根據概率運算的準則，機械設備各組成部分的失效率之和構成了整個機械設備的失效率。因此，應該選擇失效率較低的元器件產品，以降低機電一體化設備故障診斷的失效率。

3.2 元器件的組裝和連接

機電一體化設備中有十分復雜的控制系統，并且元器件縱橫交錯連接在一起，要想提高整個設備的可靠性，就需要正確進行元器件的組裝和連接。設備如果某個插件出現接觸不良，可能導致信號傳輸失靈，這也是設備產生故障的主要原因之一。同時，機電設備中的溫度或者濕度有很大的變化，設備運行過程中粉塵的污染或者機械振動等都可能影響到故障檢測的可靠性。

3.3 電磁影響

機電一體化設備在運行過程中主要依靠電能工作，設備中必然會出現電磁能量的相互轉換，這種電磁不僅影響到周圍的環境，也影響到設備的制動、電源負載等多個方面。

4、機電一體化設備的故障診斷遇到的問題以及措施

4.1 缺少設備故障檢測的精確度

機電一體化設備的診斷技術在我國的發展已經有很長的時間了，我們已經掌握了機電一w化設備的診斷的相關技術和診斷方法。但是仍然缺少一套完整的機電一體化設備的故障診斷技術的理論體系和方法，我國國內的診斷技術大多是針對設備的某一部分或者是某一具體類型的設備來說的，沒有形成科學完整的診斷技術的方法和理論；我們現在的當務之急就是做好診斷的精確度問題，處理好設備故障和檢測信息之間的關系，提高診斷技術的精確度和準確性，使機電一體化設備能夠正常的運行。

4.2 缺少檢測的實際經驗和方法

我國的機電一體化設備的故障診斷技術在一些領域里仍然處于理論階段，缺少相關的實踐經驗。在設備診斷的模糊理論、小波分析、神經網絡、智能方法這些領域，沒有豐富的實踐經驗和豐富的操作經驗，只有一些相關的理論作為設備故障檢驗的支撐和研究。我們應該加大設備故障診斷技術的理論研究，在實際的工作生產過程中，積累故障診斷和修復的實際經驗，能夠使理論和經驗完整的結合，形成機電一體化設備的完整理論和方法。

4.3 缺少設備故障的專業技術人才

目前我國有很多操作機電一體化設備的專業技術型人才，但是缺乏相應的設備故障檢測人員。我們針對這個問題，可以建立專家智力支持系統，形成專業的機電一體化設備故障診斷隊伍，專業地維護設備的運行，實時進行設備故障的監督。還要培養設備故障診斷的專業技術人才，可以定期對人員進行培訓和教育，提高技術人員的專業技術和水平。

5、結束語

機電一體化設備的故障診斷技術是近些年來發展起來的一門新的學科，這與社會主義市場經濟的發展是離不開的。我們要做好設備故障的診斷工作，提高設備故障的診斷技術，積極探索新的更為有效的診斷方法，來提高國內機電一體化設備的診斷技術的精確度，形成一套完整故障診斷理論，豐富實踐經驗。以此來保證機電一體化設備的維護和正常運行。

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機械制造業向著機電一體化發展是一個必然的趨勢。我們國家的工業要想得到發展就需要依靠微電子技術來加強對于傳統的設備和技術進行改造。企業需要加大力度對機電一體化的技術進行研究，讓其在工業生產之中發揮巨大的作用。本文探究的是機械制造業向機電喲提花方向發展的探討。

關鍵詞：

機械制造業；機電一體化；發展

機械制造業要得到一個快速的發展就需要依賴機電一體化技術。隨著科技的發展機電設備的更新換代也是非常快的。企業為了提高其工作效率就需要在機械制造業中廣泛的使用計算機技術、電子技術等等新型的技術。這樣可以幫助我們的機械制造業向著現代化的方向發展。機電一體化技術對于我們企業的結構會有一個深度的改造。企業管理者一定要積極的推動機械制造業向著機電一體化的方向發展。機電一體化技術是由機械技術、微電子技術和信息技術相互融合而形成的一種新的技術。這種技術在機械制造業中的投入使用使得我們企業的技術結構、產品性能、企業的生產方式和管理體系等等都發生著深刻的變革。在機電一體化技術的支撐下具有科技含量的產品不斷的涌現出來，這些產品可以幫助企業提高其市場競爭力。

1機械制造業的發展方向是機電一體化

機械制造業在科技的推動下其產品技術含量越來越高，在現代的制造系統中以數控技術為代表。這種技術是以計算機技術、微電子技術和自動控制技術為基礎的，讓機械設備的效率更高、精準度更高、自動化程度更高等等優勢。新的技術的引進可以改變傳統機械制造業單一化、技術含量低等一些不足之處，幫助企業實現集成化的生產、自動化的生產以及智能化的生產方式。企業自身通過對機電一體化的使用可以提高產品的性價比，從而創造出更多的經濟利潤。當前階段客戶對于產品的要求也是越來越高的，要想在激烈的市場競爭之中取得一席之地滿足客戶對產品質量的高要求就需要改變傳統的生產手段。目前世界上的發達國家都十分重視本國對于機電一體化技術的研究，鼓勵企業開發出更多的機電一體化產品。我們國家機械制造業的機電一體化技術與發達國家相比較還是有著一定的差距。在目前的機械制造業中普遍存在的問題是基礎爆弱、技術相對落后以及管理不合理。要讓我們機械制造業與國際化市場接軌就需要進一步的發展機電一體化技術。

2機械制造業向著機電一體化發展的方式分析

當前階段我國的機械制造業需要認真研究的課題是找到一條真正符合我國工業生產水平的機電一體化發展道路。我們最先需要解決的問題就是提高產品的質量和機械設備的生產效率。首先我們的企業管理者要加強對于企業的機電一體化的技術改造，要積極的組織科研人員學習先進技術并且盡快的投入到企業生產之中。特別是對于國外先進的技術引進一定要針對本企業的具體情況做適當的改良，不能照搬全收，這樣盲目的使用國外技術是無法達到我們預期的效果。其次要加大對機電一體化技術的科研力量的投入，科研人員要盡快掌握機電一體化的核心技術。企業對于國外的機電一體化技術的依賴性不能太強，要想在市場競爭之中取得一席之地就需要有自主開發的技術。具體方法分析入如下:

2．1依據當前發展形勢做好機械制造業的發展規劃

未來機械制造業的發展方向是以機電一體化為主的。國家應該發揮其宏觀調控功能對企業做出一個統一的規劃，依據我國現階段的機械制造業的發展實際情況制定出投資少、收效高、環保節能的發展途徑。國家要對生產企業的機電一體化技術的實際使用做出其宏觀上的指導。

2．2積極改造傳統的生產設備，改善企業管理狀況

傳統的機械制造設備已經無法滿足現在市場需要，現在微電子技術、數控技術和計算機技術的使用領域非常的廣泛，通過新技術的引入可以幫助企業改造傳統的生產設備。企業的管理對于企業的機電一體化技術的發展也是非常重要的。比如管理者如果不夠重視技術上的革新那么我們的機電一體化技術很難實際的運用到企業生產之中。又或者引進了技術和設備在后期操作和維護人員分配上管理不到位也很難讓我們的機電一體化技術創造應有的價值。

2．3我國的機械制造業要與國際市場相融合

目前我們的市場越來越開發，各個國家之間的經濟合作也是越加的緊密。所以我們的機械制造業要積極的參入到國際市場之中，這就需要機械生產者積極的運用機電一體化技術改造企業的產品結構，提高其科技含量。要發展我國企業的機電一體化技術縮小與發達國家質檢的差距就需要積極攻克機電一體化關鍵性的技術難題。

2．4重視機電一體化的技術人才的培養

人才對于企業的發展至關重要。要推薦機械制造業的機電一體化技術的發展就需要重視機電一體化技術人才的培養。現在機電一體化技術在我國的企業生產之中運用得非常的廣泛，我們國家的現在人才儲備不足以滿足企業的需求，所以教育單位應該改革自己的專業設置，增加機電一體化的專業，并且在我們的專業課程中加入計算機學、CAD制圖等等更多實用的課程。鼓勵學生學習機電一體化的技術。企業也應該定期組織機電一體化技術人員進行定期的培訓，積極引導技術骨干人員鉆研機電一體化技術。

3結語

綜上所述，機電一體化在機械制造業之中的作用非常的大。隨著計算機技術、微電子技術的不斷發展我們的機電一體化技術也在不斷的取得進步。機電一體化技術的成熟讓機械制造業的結構和生產效率得到一個深刻的改革。未來的機電一體化技術也會向著數字化、網絡化和智能化的方向發展，他將全面的推進我們的機械制造業的發展。

參考文獻:

［1］熊小勇．機械制造業向機電一體化方向發展的探討［J］．科技風，2016(05):15．

［2］黃濱．機械制造業向機電一體化方向發展的探討［J］．電子工業技術，1992(03):31．

［3］王麗霞．機電一體化技術在機械制造工程方便的發展方向［J］．中州大學學報，2000(12):30．

［4］王峰．機電一體化技術發展的探討［J］．自動化技術與應用，2008(07):25．

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關鍵詞 機電一體化 技術運用 機械制造

中圖分類號：TH-39；TD63 文獻標識碼：A

1機電一體化概要

機電一體化是指在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。

2航空工業領域機電一體化的發展狀況

航空工業機電一體化的發展大體可以分為三個階段：

20世紀60年代以前為探索階段。在這一時期，各國都在積極探索航空航天技術，并將最新電子技術積極的運用于完善航空機械產品的性能方面，特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了航空工業的發展，對于先進戰斗機的需求，推動了航空領域機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，進一步推動機電一體化技術的普及。但是，由于工業技術基礎的限制，這一階段總體上還處于探索階段，對于機電一體化技術運用程度還不深，也無法進行廣泛的推廣；20世紀70到80年代為初步發展階段。這一時期，由于計算機技術、控制技術、通信技術等更先進技術的出現，航空技術領域得到了蓬勃發展，規模集成電路和微型計算機等充分運用到了航空工業領域，為機電一體化與航空工業的深度融合奠定了堅實的基礎；20世紀90年代為快速發展時期。這一時期，機電一體化技術世界航空工業領域得到比較廣泛的承認，以機電一體化技術為基礎的航空工業得到了極大發展，基本成為航空工業的支柱性技術，90年代后期，航空工業開始向智能化方向邁進，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；21世紀以來，人類進入了宇宙時代，航空工業領域對于機電一體化的運用更為精純，大規模系統的建模設計、分析和集成方法、人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為航空領域的機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。

3航空工業領域機電一體化的發展趨勢

3.1航空制造業的智能化

在現代信息技術的支持下，智能化已經成為目前航空工業領域機電一體化技術的一個重要發展方向，也是最主要的方向。人工智能的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。特別是在飛行系統的建設，自動導航、自動駕駛等以機電一體化技術為基礎的航空智能化已經取代傳統的飛行操控方式，成為航空領域主要的飛行控制技術。

3.2航空管理技術的網絡化

航空管理技術的網絡化也是機電一體化技術背景下，航空工業技術發展的必然趨勢。20世紀90年代，計算機技術得到突破性發展，世界進入計算機時代。計算機技術的興起和飛速發展給航空工業帶來了巨大的變革，計算機網絡將整個航空技術領域和各種設備連成一體，實現了生產和操作、空中和地面的一體化發展。而基于計算機技術的各種航空遠程控制和監視技術本身就是機電一體化產品。因此，航空工業機電一體化朝著網絡化方向發展成為必然趨勢。

3.3航空設施設備的微型化

得益于機電一體化技術，航空設施設備還呈現出了微型化的發展趨勢。微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。而航空航天工業中所需要的各種特殊材料的生產、重要零部件的制造、關鍵技術的革新都都離不開設施設備的微型化。機電一體化技術無疑為實現航空設施設備的微型化提供了條件。

3.4航空工業生產的綠色化

節能環保、綠色生產也是航空工業領域探索的重要方向、航空技術的發展為人類的航天事業提供了極大的便利，但是由于航空工業是一個大動力、高耗能、高投入的產業。在自然資源不斷減少，生態環境受到嚴重污染的背景下，探索綠色航空工業技術成為航空領域的重點攻堅任務。在機電一體化技術的幫助下，綠色航空產品概念應運而生。機電一體化使航空工業在設計、制造、使用過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。因此，促進航空產業的綠色發展，也是航空工業機電一體化發展的重要趨勢之一。

參考文獻

[1] 徐曉娜，朱柏龍.機電一體化技術的發展與思考[J].科技致富向導，2014（17）.

[2] 劉磊，涂萬陽.機電一體化在數控機床中的應用[J].經營管理者，2014（04）.

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關鍵詞： 機電一體化 創新人才 培養模式

隨著科學技術的不斷發展，不同學科開始交叉滲透，工業生產由“機械電氣化”邁入“機電一體化”為特征的發展階段，導致工程領域的革命與改造，機電一體化被賦予新的內容。目前，真正開設機電一體化專業的中職學校為數不多，即使開設機電一體化專業的學校，也只是把機械和電氣的知識簡單地組合起來進行教學，很難培養出創新型人才，不能滿足企業對機電一體化人才的渴求，探索機電一體化專業創新人才培養模式成為現階段許多教育工作者面臨的問題。在人才培養過程中要不斷進行探索和實踐，充分發揮自身優勢，改革教學模式，培養出更多合格的機電一體化專業創新人才。

一、創新型人才培養模式的基本特征和探索方法

新的創新型人才培養模式的基本特征是“三個突出”：（1）突出學生在教學中的主體地位；（2）突出創新在教學中的重要作用；（3）突出知識、能力、素質三維度的教學目標。機電一體化專業綜合性較強，跟數學、物理及電路等相關課程聯系精密，需要結合計算機科學與控制、電子電器和機械等相關專業。中學生基礎相對薄弱，在學習較難科目的過程中會缺乏學習的興趣和動力，探索創新型人才培養模式，即要求教育工作者根據學生的實際狀況，在課堂教學、實際生活和職業實踐中總結教學問題，尋找有效的教學方法。如在教學過程中，讓師生雙方邊教、邊學、邊做，全程構建素質和技能培養框架，共同尋找培養創新能力的方法。

二、確立機電一體化專業創新人才培養模式的指導思想和目的

中職機電一體化專業是培養從事機電一體化設備使用和技術管理工作的中初級技術應用性專業人才，要培養出符合科學技術進步的創新型人才，必須確立先進的指導思想和明確的目標。目前我國教育一直注重知識的傳授，把教學過程理解為知識的積累過程，對大學生的評價立足于掌握知識的多少，忽視學生潛能、創新能力和實踐能力的培養。創新人才培養作為一種順應時代的培養模式，應樹立科學的人才觀和教育觀，堅持“以服務為宗旨、以就業為指導”的職業教育辦學方針，以“培養什么樣的創新人才？怎樣培養創新人才？”為指導思想，以培養全體學生的創新精神和實踐能力為目標，使學生具備一定的可持續發展能力，培養機電行業的高素質創新型人才。

三、培養中職機電一體化專業創新人才的有效策略

1.合理設置課時教材，優化課時目標。

隨著教學改革的深入，機電一體化課程教學課時被縮減，由于課程綜合了多門學科，所涉及的概念、專業名詞多，并且內容抽象，學生很難在短短的幾十個課時內掌握。而且課程使用理論教材內容比較多，各個章節所覆蓋的是不同學科的內容，比如前一章是機電一體化機械設計，后一章是機電一體化檢測系統，再下一章又變成計算機控制及接口技術等，學生在學習過程中不能將各個章節的內容有機的聯系起來。課時目標的設計要遵循具體性、可操作性、完整性和層次性原則，要求教師在觀念上要樹立為獲取信息而閱讀的思想，方法和原則必須對教材進行整體教學，以此帶動學生深入教材中的理論學習，掌握課文內容，全面提高專業素質。

2.改變課堂教學方法，實現教師角色轉變。

在機電一體化課堂教學中，大多數教師仍采用傳統的教學方法―“滿堂灌”，即忠于教材，照本宣科，在一堂課上教師從頭到尾都講理論知識，忽略學生的主體地位，讓課堂變得枯燥、乏味，使學生的潛能得不到充分的發揮。在機電一體化教學中，可以從創新教學方法入手，運用行動導向法進行課堂教學。這種方法要求教師首先要進行角色轉變，以引導者的身份引導學生學習。首先，教師要改變教學觀念和教學模式，采取第一堂課與第二堂課相結合、顯性課程與隱性課程相結合的方法，一方面圍繞課本設置相關課程，實驗實訓室開放式管理，為學生提供課內課外兩位一體的學習資源，另一方面讓學生參與各種興趣小組活動、專項集訓活動，以提高學生的技術應用能力、創新意識和團隊協作精神。

3.將理論與實踐相聯系，讓學生掌握知識、積累經驗。

大多數學校的課堂教學都存在重理論輕實踐的問題，教師注重專業理論知識的講解，忽視了教會學生如何應用這些理論知識。在課堂教學中，將理論和實踐交替進行，在教學過程中加入技能訓練，在訓練的過程中加深對知識的理解和掌握。教師要為每一個教學單元精心設計教學過程，以學生為中心開展教學，為學生提供優良的學習環境和條件，以實際的例子導入，指導學生設法解決有關知識問題，讓學生在解決問題的過程中掌握知識，同時積累經驗。如對于金工實習，應在傳統的教學基礎上立足專業實際，在具體操作中以車工、鉗工、焊接等工種的操作為基礎，緊緊圍繞機電工程技術專業實施，特別要普通車、銑床與簡易數控機床操作上多下工夫，讓學生在掌握知識的過程中積累經驗。

對中職機電一體化專業創新人才培養模式進行初步探索，要求廣大教育工作者結合中職院校學生的就業實際情況，從中職院校機電一體化專業實際出發，將理論與實際相結合，為提高和促進學生更好地就業打下良好的基礎。中職機電一體化專業創新人才培養模式是一種創新、一種嘗試，要全體機電專業教師在今后的教學中不懈努力探索，不斷地充實完善。

參考文獻：

[1]高亮.淺談中職機電一體化專業教學改革[J].教育教學論壇，2015.

[2]吳艷芳.信息技術與中職學校機電一體化教學改革[J].中國教育技術裝備，2015.

[3]胡長城.中職機電一體化專業應用型人才培養工作探析[J].統計與管理，2015.

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關鍵詞：傳感器；機電一體化；應用方向

中圖分類號：TP212.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 12-0000-01

傳感器一般指的是將機電設備運行過程中將規律轉換成各種測量的設施器件。傳感器在機電設施中的應用就相當于人體的感官系統，可以看作是感官上的延伸。傳感器在機電一體化中的應用主要是用于操作對象以及系統本身方面，對機電設備的操作環境進行信息的傳感。隨著現代化技術以及網絡化、信息化的不斷發展，傳感器已經處于信息采集最前端的位置。作為機電一體化系統中的重要環節，傳感器必須改進工作中的一些弊端，完善應用情況。

一、傳感器的發展現狀

（一）敏感元件的發展

傳感器的作用需要用到敏感元件技術，這是一種關鍵的元器件，在國內外都得到了高度的重視。敏感元件在美國發展的最為領先，像是國家納米技術，許多國家都加大了投入力度，用財力以及物力來作為發展的支撐。美國計劃投資5億美元來進行敏感元件的研究，一些歐洲國家以及日本等機電設備發展得較為領先的國家都在敏感元件的發展上加大了投入力度。

（二）半導體硅的發展

半導體硅是傳感器的主要材料，但目前各國家已經進行了其他材料的研究，像是高分子、陶瓷、生物以及智能材料等一系列新型材料的應用。半導體硅作為主要材料，在研究其更為有效應用的同時，還應進行其他功能材料以及敏感型材料的開發。這樣一來，不僅傳感器的種類能夠得到擴寬，其性能上也能夠有效改善，從而更好地應用于更多的領域。

就目前傳感器的發展而言，應用較多的有生物傳感器、智能傳感器、光纖傳感器、診斷傳感器、超導傳感器、模糊傳感器、紅外探測傳感器、基因傳感器、智能傳感器以及模糊傳感器等。

二、傳感器在各類機電一體化中的應用

（一）在汽車行業的機電一體化

近年來，小型汽車已經越來越多的走入了人們的生活中，汽車本身也向著輕型化、電子化與智能化方向發展。傳感器在汽車領域的發展最為普遍，汽車在使用過程中需要用到的傳感技術有很多，像是防滑驅動系統、防抱死系統、自動變速器系統等。

汽車設備的機電一體化需要用到傳感器來實現許多功能的應用，像是娛樂裝置、安全報警裝置、通信裝置以及駕駛裝置。汽車部件的機電一體化主要是希望能夠提高使用的可靠程度，這就要求傳感器的高性能應用。在汽車行業中，主要有以下幾種特點：

1.高可靠性與高穩定性

對于小型汽車而言，各類零部件的工作時長需要達到10*104千米以上，對于沒有必要更換的零部件就不需要進行更換，因此傳感器也應該具有相應的使用壽命，在穩定性方面加強研究。

2.提高抗干擾能力

汽車在運行過程中，傳感器是長期處于震動狀態的。傳感器通常是安裝在汽車的發動機的機艙里面的，需要承受住汽車在運行過程中的高溫以及高壓狀態。汽車在運行過程中會產生較為強烈的震動，傳感器的工作要求能夠抵抗住發動機產生的震動，保證其內部設施能夠有效作用。另外，由于汽車發電機在運作過程中會產生較強的電磁波，因此傳感器還需要進行抗干擾的能力。

3.提高適應性

傳感器在汽車內部安裝之后，會遇到灰塵以及雨水的入侵，因此傳感器應該具有很強的密封能力。并且傳感器在汽車一體化設備的安裝方面要獨立進行安裝，以此來保障其抗腐蝕能力以及耐潮濕的能力。

4.降低造價

由于汽車的普及程度已經比較高，因此傳感器要想大量應用與汽車的機電一體化當中，就必須研究其構造，盡可能的保障造價降低。另外，傳感器的制造最好能夠進行批量生產，保障其一致性，適合汽車自動化生產的需要。

（二）在數控機床行業的機電一體化

數控機床屬于較為典型的機電一體化的產品，是由光、氣、液、機、電共同組成的一個綜合性較強的學科。數控機床在應用過程中包含了許多范圍，例如信息處理、機械制造、伺服驅動以及自動控制等。傳感器在數控機床的控制過程中占有重要地位，能夠對數控過程進行全程的監控，保障設備運行的有效性。

對于數控機床而言，主要的工作就是要進行定位的誤差檢測，包括重復定位的誤差以及運動位置定位的誤差。傳感器在數控機床一體化中，主要表現為以下幾種形式：電流傳感器、液位傳感器、紅外傳感器、溫度傳感器、速度傳感器、有光電編碼傳感器、感應傳感器以及壓力傳感器等，都是對數控機床的位移（角位移與直線位移）、壓力、溫度以及速度來進行測量。數控機床在實際操作中常常會產生偏差的情況，傳感器的使用就是為了能夠盡早的發現這類狀況，讓機床在故障剛發生的時候就能夠被有效發現并維修，保障使用的有效性。傳感器能夠對機床進行故障的實時監測，運用超聲波、紅外線等技術來進行感應。另外，傳感器還能夠運用壓力感應技術來進行削切力的檢測，若是力度低于設置的固定值，傳感器感應到之后，系統會自動進行報警，保障工件不會產生松動現象，讓數控操作停止走刀。

（三）在農業機電一體化中的應用

農業是國民經濟的基礎產業，對國民經濟的發展以及人民的生活具有很大影響。像是一些農業產業較為發達的國家，都已經加大了投資的力度，運用傳感器來加強農藥播種等方面的技術。傳感技術在農業中的應用類似于機器人系統，傳感器通過視覺上的傳感來進行噴藥量方面的控制。隨著傳感技術的不斷成熟，這種視覺傳感技術已經在噴藥方面趨于成熟。

傳感技術隨著不斷地時間已經能夠成功應用于各項機電一體化設備當中，研究人員應該加大研究力度，將傳感技術朝著智能化、集成化、小型化以及無源化方向發展，讓這種技術更好的應用于機電一體化當中。

參考文獻：

[1]林青.淺析傳感器技術在機電一體化系統中的應用[J].附件廣博電視大學學報，2011（03）.

[2]李小玲.傳感器與檢測技術在機電一體化系統中的應用[J].現代電子技術，2008（01）.

[3]劉麗萍.淺談傳感器在機電一體化系統中的應用[J].科技創新導報，2013（04）.

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關鍵詞：機電一體化；傳感器；檢測技術

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 06-0100-01

目前，我國在傳感器上的研制與傳感檢測技術的應用已經有所成就，但是與外國的很多先進技術還具有很大的差距。機電一體化是現代科技發展下的產物，它在各個領域都有所應用，并且起著非常大的作用。本文主要介紹傳感器與檢測技術的基本概念，和傳感器檢測技術在機電一體化系統中的具體應用及發展趨勢。

一、傳感器與機電一體化的介紹及聯系

（一）傳感器的概念

在工程作業中，能按照固定規律將一種量轉換成同種或者不同種量值并且傳輸出去的工具，我們稱它為傳感器。傳感器和人類的器官有相同點，并且在人類器官上有所延伸。在信息化的社會中，人們通常也利用傳感器檢測力、壓力、速度、溫度、流量、濕度、生物量以及更多的非電量信息來促進生產力的發展。

（二）機電一體化的簡介

日本機械振興協會經濟研究所對機電一體化提出的解釋在國際上被首次認可，也可以說是機電一體化的初步定義，“機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機融合而成的系統總稱”。從它的定義上能看出，機電一體化技術涉及到了很多方面，例如，機械制造技術、測試技術、人工智能技術、微電子技術等等。

（三）傳感器與機電一體化的聯系

傳感器技術在機電一體化中起到非常關鍵的作用，它不僅能控制機電一體化系統的正常運作，還能在各種程度上為機電一體化提供相關運作的信息。在具體的操作上，傳感器主要的作用是檢測機電一體化系統自身、操作對象以及作業環境。從此可以看出，克服種種自身與環境帶來的影響，并且能夠準備，快捷的獲取到所需的信息，才能使機電一體化系統的工作效率提高。所以，沒有傳感器對信息精確、快速的處理，就沒有機電一體化的高水平工作效率。機電一體化在某種程度上帶動了自動化技術的發展，而傳感器技術水平的高低，很大程度上影響著機電一體化的自動功能，傳感器技術水平越高，自動化水平就越高。

二、傳感檢測技術在機電一體化中的具體應用

（一）機器人需要傳感器

機器人是自動化科技的代表產物，它的自動化程度在某些方面實現了很大的突破。它之所以具備良好自動化功能，在操作中能夠準確無誤，其中主要原因是傳感器的作用。傳感器在機器人內部感知到自身、外部或者操作對象的狀態，從而對信息進行處理，比如，速度、加速度、方向、位置等等。

（二）機械加工過程的傳感檢測技術。

1.切削過程和機床運行過程中的傳感技術應用

切削過程中，傳感器的主要作用是對提高切削過程的效率、制造成本和對金屬材料的切割的檢測。傳感器通過對切削力、切削過程振動、切削過程的聲音發射和切削過程中電機的功率等傳感參數的檢測，來對切削過程中的切削力、振動的變化進行有效的辨識。在機床的運行方面，傳感器的主要是對驅動系統、溫度的監測與控制、軸承和回轉系統以及安全性進行跟蹤檢測，其檢測結果具體有機床故障停留時間、工件的粗糙程度、加工過程中的準確度和精度、液的流量和機床的運行狀態等傳感參數。

2.工件加工過程的傳感

對工件的過程監視是傳感器在工程與研究中最早的應用，同時在此中也是應用最廣泛的，但在很早的時候傳感器技術在工件制作的過程中只起到對質量的監控，直到20世紀80年代，傳感器才同時應用在工件的識別和安裝位置上。主要表現在檢測用來加工工件的工作過程是否符合工件加工的標準程序、即將被加工的工件是否是當前要求被加工的工件、工件所安裝的具置是否是當前工件要求安裝的位置。

（三）傳感器在數控機床上的應用

數控機床的主要工作過程是利用數控技術中的數字信號對機床的工作過程進行控制，也就是說將刀具的具體運行過程與路線以數字信號的形式記錄下來，然后經過系統的識別發出信號，使機床上的工件與刀具產生相對運動，從而加工出達到標準的零件。

三、傳感檢測技術的地位和作用

傳感檢測技術不僅是機電一體化中不可缺少的技術，也是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。在很大程度上傳感器的檢測技術影響著自動化系統的質量。在一個自動化系統中，只有利用傳感器的檢測技術對各方面參數進行檢查，才能使整個自動化系統正常的工作。在科技高速發展的今天，不論是生活中還是生產中都能利用到檢測傳感技術。例如，部分儀器設備、辦公設備、家電中的計算機繼承制造系統、CNC機床、大型發電機等等。在國防事業和裝備武器上，傳感檢測技術同樣有著重要的作用。可以看出，傳感檢測技術在提高生產設備和系統安全經濟運行監控檢測手段、控制產品質量等方面都推動了社會生產力和科學技術的發展。總的來說，無論從宇宙到陸地，從陸地到海洋，從頂尖技術到基礎知識，從復雜的大型自動化設備到社會中每個細節，傳感檢測技術都扮演著重要的角色。

四、我國傳感器技術的發展方向

精度的發展：在原有的基礎上研究出更加具有靈敏度、準確度、靈活性的傳感器；可靠性的發展。傳感器的抗溫度性能、抗壓力性能、抗干擾性能都是影響傳感器可靠性的關鍵因素，所以我們應該注重這些因素，增強傳感器的可靠性；微型化發展：努力開發出更好的材料與技術使傳感器微型化的理想成為現實；節能性發展：傳感器的工作是建立在電源的基礎上的，既耗費能源又費時費力。所以我們應該努力研制出不靠電源的傳感器。

總之，雖說目前我國在傳感器上的研制與傳感檢測技術的應用已經有所成就，但是與外國的很多先進技術還具有很大的差距。所以，我們應該從研究手法和設備上做出提高，從而使傳感器與檢測技術在整體的運用上有所增強。

參考文獻：

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【關鍵詞】機械設備；機電一體化；改造

引言

20世紀70年代時機電一體化在日本被提出，一經提出就得到行業和社會的廣泛認可和高度支持。當代在為機電一體化設置系統功能的時候，就已經全方位的進行了測試，流程規范并且能夠在達到客戶滿意度的同時，達到數據精確化。機電一體化主要是機械技術與電子技術相結合后提出的一項新的技術。同時機電一體化得到許多方面的技術精化，如微電子技術、數字化操作理念、機械制造技術等，在這些技術相結合的情況下給工業生產帶來了新的改變。迎來了機電一體化發展進步的新局面。

1機電一體化的現狀

機械加工過程中，傳統的機床如果能夠使用電子技術控制，那么將適應更多的生產需求。大量的復雜零件制造，以及多品種商品生產效率低下等問題都會得到解決。并且能夠有效的節約生產成本，縮短生產時間。在社會的不斷進步發展中，機電一體化已經自成一體，為社會的生產生活提供著便利。

1.1改造機電一體化的必要性

目前我國科技和工業技術不斷增強，但傳統的機電一體化不夠支撐快速發展的經濟，機電一體化急需加快進程。且機電一體化發展在不同的區域之間存在較大差異。有些發達地區機電一體化技術甚至可以達到國際水準，但在某些落后地區，卻由于技術的不完善，導致機床工作效率低下。由于機械加工設備價格高昂，部分中小型的企業難以承擔購買資金，數控機床的使用難以實現，在某些落后地區，不得不承擔技術不完善，導致的機床工作效率低下。這就需要國家進行相關的技術和設備扶植，以優化生產結構，平等分配資源。然而當企業換置了數控機床后，原本的傳統機床閑置，又會造成資源浪費，所以改造現有的傳統設備勢在必行。

1.2用微電子技術改造傳統產業

微電子技術改造工業產業的主要目的在于：節能、節材、提高工作效率等，微電子技術對于工業發展方面有很大的提高，主要是在于保持了較快的生產方式，節約了企業的成本，如微電子技術在煤礦機械上的改造，大大提高了煤礦的日產煤量。既保證了工人的安全生產又提高了產量，這種雙收的局面就是機電一體化改造后的成果所在。

1.3開發自動化

自動化在現在日常生活中隨處可見，已經滲透到我們生活的方方面面，從日常的出行、工作等多方面為我們的生活帶來了極大便利。現代社會發展迅速，對各種生產零件需求量較大，工業加工速度急需提高。工業生產就更加迫切需要實現自動化，現在工業產業方面對于機械的要求主要在于自動化、數字化和智能化。從改革開放以后我國工業大力發展，對于機械設備的要求也越來越高，其在機械制造方面的主要技術支持就是數控機床。數控機床的發展現階段已經很好融入了自動化、數字化以及智能化等特性，有效的減少了人工操作的繁雜及生產的效率低下的問題，解放了生產力。發展機電一體化，開發機電一體化需要盡快完成。為社會生產生活提供了極大的動力，也節約了大量人力物力成本。

2機電一體化的發展趨勢

在社會不斷進步中，利用高科技改造并提高機電一體化將逐步完善。我國應該加大這類技術研究上的投資，鼓勵自主研發、創新。我國的機電一體化進程中，技術含量較低，對資源消耗比較大，甚至還會產生一定程度上的污染，不利于可持續發展，也不符合我國國情。這樣的生產模式不可取，故而產業結構必須得到優化，使機電一體化更加智能。盡可能早的實現自動化，解放人力，降低企業人力成本，也能提高機電一體化的自身質量和生產質量。

2.1光機電一體化方向

傳統的機電系統主要是依靠傳感、能源、信息處理以及機械構造幾部分構成，已經不能滿足先進的社會發展。光機電一體化是將激光與傳統的機電一體化相結合，提高機電一體化的精準度。及時引進光學技術能夠有效的優化傳統技術中的傳感技術、動力系統和處理信息系統。光機電一體化根據其不同的層次發展，在不同領域發揮了不同的作用，覆蓋面相對來說較為廣闊。對于需要成套完整開發的系統，應用起來得心應手。

2.2柔性化方向

顧名思義，柔性化方向就是需要操作系統在機電一體化的日常操作和控制中能夠有足夠的柔軟性，給機電一體化系統足夠的回旋度。控制也要有韌性，要能夠處理日常工作中的突發狀況。加入自動分配系統，在此前提下，各個子系統服務于總系統，看似相互獨立，卻又相輔相成，缺一不可。子系統的自身性質可以根據外界不同環境做出應對措施，在總系統的指導下調整各自工作分配。這樣的柔性控制可以有效的提高系統工作能力，又不至于因為個別子系統問題影響到總系統的工作進程。

2.3仿生物系統化方向

未來的機械一體化依賴于信息化系統，智能化的信息處理系統可以使數據處理更加快速精確，仿生物系統就是人類邁向智能化的體現，簡單的來說，它是一種通過模仿得來的技術，靈感來源于動物生活習性，動物在接收到外界刺激時，會發生一定的反應，進而形成條件反射。這是一種智能化的現代技術，在機械一體化領域中得到應用，其原理就是機電一體化系統或者產品在接觸到程序啟動時會像動物一樣，做出反應或者開始運行，在機電系統處于工作狀態時，機械一體化產品就如同動物一樣，是“活著的”，反之亦然。仿生物系統化技術在機電一體化的運用中還有待完善，可以說是剛剛出生的新生兒，機電本身與真正的動物存在較大的差別。其次，機電一體化在實際的生產運用中又非常的復雜，存在著多種影響因素，因此在機電一體化與仿生物系統化之間存在著怎樣的關聯性以及怎樣將這種特殊的關聯性搬到實際運用中來，還有許多技術難題需要攻克，我們更需要機電一體化行業的創新。

2.4數字控制機電一體化

數字控制簡單來說就是利用計算機系統控制機電程序，來達到人工操作的目的。數控技術其實就是利用微型計算機設備來控制機械，對其發出指令。微型計算機可以通過譯碼來處理和計算，實現對機床的控制。

3結束語

機電一體化現在已經擁有相當完善的技術，但社會生活不斷在進步，相應的技術也應該跟隨時代的發展不斷進步。我們不能滿足于眼前的成就，應該主動性研發，在科技和技術上追求更大的發展空間。完善機電一體化，提高質量、增加功能性、降低能耗、節約成本是我們目前迫切需要進行研究的。技術進步飛快，傳統的機電一體化需要創新、自我突破，未來的機電一體化肯定是集智能化、信息化于一體的，將在實際運用中提供更準確的參數，發揮更大的能效。所以，改造傳統的機械設備勢在必行，機械一體化產品急需加速更新，保證機械設備質量，以及其安全性。只有從根本上解決問題，才能制造出高質量的產品。

參考文獻

[1]申寧，李國銘.傳統機械加工機床機電一體化改造分析[J].機電信息，2013，03：175~176.

[2]李杰.傳統機械加工機床機電一體化改造分析[J].山東工業技術，2017，05：153.

[3]李銳通.針對傳統機械設備加工機電一體化改造的分析[J].黑龍江科技信息，2016，26：144.

[4]趙占軍.淺析傳統機械加工機床機電一體化改造[J].通訊世界，2015，03：230~231.

[5]和潁歌.傳統機械加工機床機電一體化改造分析[J].山東工業技術，2015，08：81.

篇8

一、機電一體化產品概述

機電工業是由電子信息工業和機械工業中的某些行業組成的系統產業,它也是我國國民經濟的支柱行業。具體包括機械工業、電子以及通信設備制造業、專用設備制造業等等。機電一體化產品的作用是為國民經濟各個部門提供先進的適用的技術和設備,為人民大眾提供機電儀器的各項生活用品,也為國防提供專用儀器設備和配套的產品。近年來由于我國在機電一體化工業方面取得了很大發展,拉動了我國的整體經濟效益的提高,使我國總產值和總資產有很大提高,出口額也占到了總額的40%以上。

二、機電一體化產品國際競爭力的不利因素

跨國公司在技術以及市場網絡方面都有很明顯的競爭優勢,我國與發達國家的工業比較來說,存在著很多的不足之處。

(一) 機電一體化產品的技術含量低

目前我國機電生產工藝應用的是傳統的工藝,所以比較落后,對于一些具有世界先進水平的機電設備在我國使用率并不高,只有某些大企業的部分車間在應用。比如,我國的縫制設備在國際市場上只是屬于中檔產品,高檔市場幾乎沒有。機電一體化產品的技術含量低,一些機電企業只能夠制造其中的機械部分,而最關鍵而且最能體現機電一體化產品的數控方面的部件都要依靠從國外進口。如果這些科技含量高的零部件從國外購進的話,就增加了生產成本。另外,我國對機電專業人才的培養不夠,本身的研發能力很薄弱,我們要不斷研發設計新材料和新工藝。

(二)產品種類雷同,價格競爭激烈

我國企業的生產狀況是:大部分中小企業采用的生產模式跟隨大中企業,研發生產相對比較成熟的中低檔產品。這些產品的市場需求很大,一些中小企業只要有資金就可以買到這類產品的所有部件,中間省了研發、加工和管理等工序就可以裝配出這類產品,這就節省了企業很多生產成本和中間費用,所以他們生產出來的產品在價格上就低很多,很有價格優勢。企業的這種跟隨戰略也導致了產品質量參差不齊,也會導致這類產品種類雷同,也就產生了價格戰爭。這對于一些沒有形成規模的中小企業來說,非常不利。

(三)研發能力薄弱,高級研發人才缺乏

技術研發能力不足是機電一體化企業普遍存在的問題。機電企業的研發領域狹窄,產品研發處于初級階段。雖然研發的硬件條件很重要,但是最重要的還是研發人員,我們缺乏的就是專業的高素質的研發人員。我國機電企業的勞動力資源還是比較充足的,然而專業技術人才以及高級管理人員卻很匱乏。我們也高薪聘請一些國外的專家來幫助我們研發,但是在翻譯中會出現一些問題,而且出于民族保護主義,國外的專家也不一定會把研發過程中最關鍵和最有價值的部分傳授給中國的企業。

三、提高我國機電一體化產品國際競爭力的對策

(一)從中國市場走向國際市場

我國機電一體化企業要不斷地拓展國際市場,在鞏固歐美等傳統市場的同時,還要去開發中東、東南亞、非洲和俄羅斯等市場,從而進一步擴大市場份額。我們要精心組織好國內外的大型出口商的展覽會和交易會,組織更多的民營企業出國參觀,從我國機電一體化的實際情況出發,制定市場多元化戰略,選擇好國外展會的目標。根據我國政府與東盟10國簽訂的中國東盟自由貿易區《貨物貿易協議》和《爭端解決機制協議》,東盟國家降低部分機械產品進出口關稅,這為我國機械產品出口提供了機遇。我國可以選擇帶有中國特色的產品進行出口貿易,從而開辟新的市場。

(二)注重知識產權,提高企業競爭力

知識產權問題是一個國家中企業綜合競爭力的重要問題,也是一個很敏感的問題。我國機電一體化企業多年來的發展方向一直是在引進、吸收和消化產品方面,而知識產權的意識卻很淡薄。雖然一些企業開始重視知識產權工作,也做了一些努力來保護知識產權,但是隨著機電一體化行業中的各個企業不斷崛起并壯大起來,產銷量增長,仿制能力增長,這已經對國外的企業構成了嚴重的威脅。國外企業已經屢次就知識產權問題刁難中國的一些企業。所以知識產權問題已經逐漸威脅到了我國機電一體化企業的生存和發展。我國企業要高度重視知識產權工作,在科研和生產人員中加強知識產權意識的教育,要懂得申請專利的重要性,要給企業提供良好的發展環境;要調動科研人員的創新性,形成具有知識產權的產品來提高企業的科技競爭力;還有要建立知識產權部門,引進知識產權專業人才,積極研究知識產權,從而建立知識產權的相關機制。

(三)加強對外對內交流,完善投資環境

目前我國的機電一體化產品在出口方面與國外生產企業有很大差距,當然也有投資和政府政策的差距。所以,對于我國政府來說,我們要承擔起一些責任:要營造有利于我國機電企業發揮優勢的投資環境,借鑒先進的做法,在稅收、退稅和資金方面制定靈活的政策,要加強對電力和稅務等各個部門的協調,當然,每個地區要結合自己的實際情況來看。要完善外資企業的服務體系,實現環境招商,建立外商在我國投資的市場信息體系,打破外商投資企業用人的地區限制。對外商的子女教育和文化以及娛樂等等方面采取保障措施,營造良好氛圍來留住外商。

(四)中小企業要向專業化發展

中小企業在資源和技術方面都比較有限,所以不可能兼顧很多方面,這就需要向專業化發展。因為在激烈競爭的國際市場中,中低檔產品的利潤空間就很小。根據這些企業積累的經驗,外商更青睞的產品都是專一的企業。如果靠一個系列的產品在積累的競爭中生存下來,那么這個企業必定有自己的特色,而且質量也是過關的。所以筆者認為中小企業應該把握機遇,把自己的技術向更專、更精方向發展才能使我國機電一體化企業快速發展。

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【關鍵詞】機電一體化；信息網絡；人工智能

當前人類已經步入了網絡信息時代，互聯網的出現使許多原本沒有交集的領域相互交織、相互滲透。機電一體化正是計算機網絡與微電子技術和機械工程的融合而衍生出來的一個新興視角。作為機械工業市場的一顆新星，通過改善機械工程領域的技術結構、產品功能、生產方式等問題，機電一體化技術不但提高了社會生產率更為社會經濟效益做出了突出貢獻。機電一體化的推出，不但提高了生產力、促進了工業發展，也實現了人通過發出指令達到遠程控制機械設備的夢想。

1.機電一體化在現代企業中發揮的作用

1.1增強企業市場競爭力

機電一體化簡單解釋來講就是通過綜合利用微電子技術、計算機技術、機械工程技術以及控制工程技術等各方面因素，對企業的整個生產系統進行資源的合理配置。將數控技術運用于傳統制造業是現代科技的一項重要突破，這不單單幫助企業提高了生產效率、縮短了生命周期，也讓產品質量和檔次得到明顯提升，無形中使企業的市場競爭力得到增強。

1.2強化企業問題處理能力

智能技術的出現使高速化、連續化、復雜化的工業企業能夠在更短的時間內對技術問題進行處理。專家系統、模糊控制功能和神經網絡等智能技術的出現對企業的生產、控制、設備維護和質量診斷等工作的開展提供了極大的方便。將生產測試過程集合成為一個綜合的一體化系統，不僅大大增強了各部分工作之間的緊湊性和連貫性，也讓企業能對出現問題的階段做出迅速反應并使其能夠有針對性的予以修繕。這種監視集中但控制分散而且故障影響面積較小的操作措施使系統的可靠性顯著提高。

1.3實現資源共享

為了保障企業能夠提供經營、管理、決策的最有利環境，機電一體化實現了現場儀器與控制室設備的互聯，這種控制一體化構想的出現，將人與人、人與生產經營合理的融合成一個整體，使不同廠家之間的產品兼容、互換與共享不再是夢想。這種共享形式的出現極大地提高了企業生產率、人員利用率并在節能減耗上做出了一定貢獻。如此以往企業資金周轉速度將得到明顯提升，這在實現企業整體優化、提升企業綜合效益方面都將畫上濃墨重彩的一筆。

2.機電一體化的發展現狀

機電一體化屬于當今的新型控制技術，它的發展大致分為四個階段。

首先，在電子技術已經開始發展成熟的20世紀中葉，人們為了完善產品性能開始將電子技術應用于工業企業，并取得了較好的成效。加上當時計算機技術日趨成熟人們開始考慮將電子信息技術與工業產業進行融合，由此，1952年第一臺數控車床于美國出現，并引起了社會的廣泛關注。

到了20世紀中后期，經過了多年的發展與完善，機電一體化技術開始趨于成熟，各國對于該項技術的興趣得到了極大的提高。從60年代PCL投入生產到70年代汽車工業中機電一體化構想的應用再到80年代數控技術日益成熟，此項技術迅速成為發展機械工業技術的關鍵。

到了20世紀90年代后期，伴隨著光學、電子通信以及細微加工技術的加入，機電一體化開始進入深度發展階段。編程語言的多樣化趨勢，PLC在系統結構和編程語言上的質的突破以及多CPU和分布式替代原有單機結構主導市場前端，種種發展現狀都讓機電一體化技術逐步開始成為數控技術的主導。

90年代后期，人們開始引入信息技術到機電一體化理念，更加智能化、自動化的機械系統讓該技術越發受到人們的青睞。就像控制機器人一樣，通過微傳感器和執行器技術的引入，企業已經開始實現對于機械設備的遠程控制。機電一體化在人工智能技術、神經網絡技術和光纖技術的迅速興起下獲得了更加廣闊的施展空間，這使機電一體化發展成為一門完整的科學體系又邁了一大步。

3.機電一體化的未來發展趨勢

經過半個世紀的歷練，機電一體化技術已經在各個方面的都得到了很好的完善，通過在數控機床、柔性制造體系、計算機集成制造系統以及工業機器人中的綜合應用，機電一體化程度已經成為提高企業集成度、合理優化企業資源發揮企業競爭實力的重要標準。

3.1智能化

人工智能一直是近年來各界研究者關注的重點，通過利用數控設備讓機器來代替人類完成一些難度較高的工作是學者們致力研究的熱點課題。智能化簡單描述起來就是在控制理論的基礎上，通過人工智能、運籌學、模糊數學以及心理學等多種科學的綜合運用，對機械設備的各種行為進行描述，讓機器模擬人類智能從而讓機電一體化系統具有推理和判斷能力，以便人類能夠更加自由的控制設備行為。這不但是機械工業領域研究的重點內容也是社會各個領域關注的焦點。

3.2綠色環保

機電一體化的出現火速贏得大家的好評，究其原因，一方面源于該項技術對于人類物質生活的極大豐富做出了突出貢獻，另一方面，機電一體化的實現使得資源過度開發等生態問題得到了有效改善。隨著可持續發展理念的提出，人們的環保意識不斷增強，對于生態環境的呵護越來越成為人們關注的重點，“綠色環保”將成為未來發展的一大亮點。目前，環保已經被提到日程上來，任何符合環保理念的設計注定被人們所追捧，任何危及社會環境不利于可持續發展建設的產品也注定將被市場所淘汰。因此，在這種全球化大背景下，綠色環保的機電一體化產品的市場將一片繁榮。

3.3網絡化

機電一體化系統的火速發展離不開計算機技術的支撐。幾年來，計算機網絡技術發展日趨完善，人類活動的各個領域均離不開網絡的輔助，尤其在實現遠程網絡控制方面更是對機電一體化技術產生了深遠影響。除此之外，為使我國機電一體化技術的發展跟上國際步伐，計算機網絡技術的引入至關重要。網絡化不單純需要網絡將外界發展信息提供給國內企業更要幫助國內機電一體化產品打開國外市場。就目前發展看來，機電一體化技術已經實現了技術溝通零距離，如果能夠實現設備無人值守式運行，那么機電一體化技術勢必將為人類的生活提供更多難以預計的便利。

3.4模塊化

模塊化管理在機電一體化產品的研發中屬于比較復雜但實用性很強的工程。對于各個控制單元、動力單元做出相應的標準化衡量，使各單元之間的匹配性能更加良好，保證機電一體化系統下的各個模塊能夠機密聯系是實現模塊化發展的首要任務。模塊化性能的實現不但可以方便機電一體化產品的應用，也簡化了產品裝配和維修步驟。由此看來，機電一體化模塊將是未來機電一體化產品發展的主要方向，而該模塊化目標的實現要以引進大量先進技術和工藝為前提。

4.小結

機電一體化發展至今已經逐漸成為了一門有著自身體系的系統科學，隨著科技社會的不斷進步，也畢竟被賦予新的內容。在信息技術高速發展的背景下，智能化、系統化、微型化、模塊化和綠色環保化將是機電一體化產品發展的主要方向。多種學科下的綜合發展才使機電一體化技術得以形成，所以作為各個領域的綜合發展的結晶，機電一體化產品有著其他產品所無法比擬的優點。本著以提高社會生產效率、促進工業企業快速發展的目標，機電一體化產品的開發將會成為工業社會發展進步的重要標志。我們需要熟知的是，智能一體化產品的出現必將使人們的生活條件得到極大提升，大力推動機電一體化系統的發展，是促使機械工業企業開辟新領域的必由之路，也是振興機械工業企業的必由之路。

【參考文獻】

[1]方貴盛.機電一體化專業實驗室建設與管理[J].實驗室研究與探索，2011，30（12）：67-68.

篇10

關鍵詞：煤礦機電一體化產品；煤炭生產；應用

中圖分類號：TD文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2009）01-0393-01

1 機電一體化

機電一體化是集機械技術、微電子技術、光學技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、接口技術、軟件編程技術等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進了相關技術的發展和進步。我國在20世紀80年代成立機電一體化領導小組，并將該技術列為“863”計劃。機電一體化正朝著智能化、網絡化、微型化、柔軟性化、系統化發展，它的發展對煤炭系統產生了很大的沖擊，采用機電一體化產品將大大改善煤礦生產的勞動強度、工作環境及安全系數，同時在降低能耗、保證安全生產方面也實現了特定的價值。它可不必更換設備，而對產品結構和生產過程進行必要的調整、改革，對傳統的機械工業注入新鮮的血液，實現文明生產。

2 煤礦機電一體化產品

煤礦機電一體化產品已在許多煤礦得到廣泛應用。國產的以計算機為核心的電牽引采煤機、全數字直流提升機已占領國內市場，我國已能生產用計算機監控的掘進機、膠帶運輸機、礦井供電設備等。另外煤礦安全生產監控系統、膠帶機集中控制系統、礦井生產過程自動控制和信息化管理、圖像監視井下關鍵設備和主要工作地點、調度室的裝備實現數字化、計算機網絡管理系統在生產調度、財務、人力資源、設備、銷售及辦公自動化都得到了普遍應用。煤礦機電一體化產品實現了設備的自動化、智能化、信息化等等，為煤礦生產實現高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。

3 煤礦機電一體化產品在西安煤業公司的應用

西安煤業公司是一個高投入、高耗能的老礦，戰線長，井區分部面大，井深、人員多、效率低、服務年限所剩無幾。現存在大量不宜開采的呆滯、遺留煤柱和無法開采的薄煤層。針對目前的狀況，要想生存和發展，就要根據現狀淘汰、改造落后的高耗能的設備及設施。

近兩年，我煤業公司投入大量資金，更新改造了老舊雜及高耗能設備，采用機電一體化產品，不僅提高了安全生產系數，還降低了能耗成本，提高了效率和經濟效益。

（1）MGD150NW采煤機：根據西安煤業公司目前的采掘條件，針對部分采區儲量，提高生產效率勢在必行。為提高安全質量、提高掘進速度，2007年4月選擇了遼源煤礦機械廠生產的EBJ-120型懸臂式掘進機2臺，MGD150NW采煤機5臺，采煤效率提高300%，大大提高了產量，降低了成本。

（2）綜采液壓支架：2007年西安煤業公司為實現采煤機械化、提高工效、增加產量、提高人身及設備安全系數，減輕重體力勞動，首次在殘采工作面使用了鄭州四維機電設備制造有限公司生產的綜采液壓支架。其中ZFG4800/18/30綜采放頂煤過渡支架5架、ZF4000/16/28基本支架126架，提高了殘采工作面的回采率，體現了機電一體化產品獨特的優越性。

（3）鋼絲繩損傷定量檢測系統：煤礦鋼絲繩使用中一直存在著不安全、不經濟、低效率、不可靠、危害大的難題。鋼絲繩的檢測一直靠人工目視、手摸，耗時、耗工、效率低下。2006年7月選用了洛陽逖悉開鋼絲繩檢測技術有限公司生產的TCK鋼絲繩損傷定量檢測系統，這個系統具有檢測精度高、分辨率強、性能穩定、集成化、適用性強、使用方便的特點，能夠定量檢測鋼絲繩斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等損傷，節約了檢測時間、檢繩人員、1/3鋼絲繩用量并有效預防了斷繩事故的發生。

（4）自耦減壓起動控制柜：西安煤業公司是五十年代的老礦井，設備陳舊，隨著產量的萎縮，大型設備的高耗能問題越顯突出。主扇風機是煤礦的四大件之一，該設備的性能、特性的優劣直接影響礦井的安全生產和正常運行。自2004年開始對全公司主扇風機進行更新改造，經選型設計，選取了燕京2臺和湘潭平安電氣集團有限公司生產的BD-Ⅱ系列彎掠組合正交型隔爆對旋軸流式主通風機3臺，配備了JJ2B系列自耦減壓起動控制柜，提高了效率、節約了能源、降低噪音、改善了環境污染，保證了礦井安全生產的順利進行。

（5）提升機交流電控系統：西安煤業公司六區是一個萎縮性礦井，自2000年起停用了部分設施。2006年發現新的儲量，經測算新建系統投入資金太大，決定起用六區停用的設施，延長戰線。其中主井提升系統就是起用的設備之一，主井提升采用雙箕斗，設備早已陳舊，加上停運幾年更是難以應付新的生產需要。全部更換將投入大量資金，決定在原有基礎上進行改造，制作新箕斗，更換提升機的老電控系統。我們選用了洛陽源創電氣有限公司生產的ZJK-3/20交流提升電控系統，采用集成電子模塊配合小型可編程控制器，接線簡單、參數調整方便、維護量小，安裝使用后一直運行良好。

（6）其它：我們還采用了PLC煤礦提升機綜合后備保護裝置、PZBJ-Ⅱ型皮帶機綜保監控儀、ZDC30/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置、BKGWD系列溫度傳器、QBZ-1200/1140（660）礦用隔爆型智能化組合開關、GDTF-1型軌道監測系統、電子秤計量監測系統等煤礦機電一體化產品，礦井生產系統逐漸向智能、信息、控制、綜合模式發展。

參考文獻

［1］機電一體化實用手冊［M］.北京：科學出版社，2007，（1）.