2023年機電一體化畢業(yè)論文設計(通用9篇)

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    機電一體化畢業(yè)論文設計篇一
    機電一體化是機械、微、控制、機、信息處理等多學科的交叉融合,其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
    1.1 數(shù)字化
    微控制器及其發(fā)展奠定了機電產品數(shù)字化的基礎,如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起,為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產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。
    1.2 智能化
    即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數(shù)控機床上增加人機對話功能,設置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網(wǎng)絡、灰色、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發(fā)展,為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。
    1.3 模塊化
    由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發(fā)設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產品。
    1.4 網(wǎng)絡化
    由于網(wǎng)絡的普及,基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化成為可能,利用家庭網(wǎng)絡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帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
    1.5 人性化
    機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產品賦予人的智能、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,使用這些產品,對人來說還是一種享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
    1.6 微型化
    微型化是精細加工技術發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(micro electronic mechanical systems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機構、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)。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內外在mems工藝、材料以及微觀機理方面取得了很大進展,開發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等)。
    1.7 集成化
    集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優(yōu)化與復合,又包含在生產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、小批量生產的自動化與高效率,應使系統(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)調而又安全地運轉,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。
    1.8 帶源化
    是指機電一體化產品自身帶有能源,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品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發(fā)展方向之一。
    1.9 綠色化
    技術的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護環(huán)境,回歸,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。
    機電一體化畢業(yè)論文設計篇二
    引言
    近幾十年來,中國機電工程類行業(yè)已經有了突飛猛進的發(fā)展,同時這也是中國一直比較重視的工程項目。
    而在這項工程實施過程中,相關機械設備的管理工作又是重中之重,如果不有效落實機械設備管理工作,整個工程的施工過程以及整體施工質量都會受到嚴重的影響。
    因此,分析研究機電工程機械設備管理工作當中存在的問題,采取有效措施解決這些問題,完善機電工程機械設備管理工作,才能夠提升機電工程整體質量水平。
    1機電工程機械設備管理存在的主要問題
    1.1未建立健全完善的管理制度
    很多情況下,為了趕工期,在許多機電工程施工過程中,相關的管理工作并沒有得到重視,特別是機械設備管理工作。
    通常情況下,眾多施工單位機械設備相關管理人員都缺乏對本職工作的認識和管理意識,對工作抱以一種無所謂的態(tài)度。
    另外,很多管理人員沒有較高的思想政治覺悟,想的都是貪圖安逸,敷衍工作,造成管理工作總是不能得到落實。
    無論什么企業(yè)單位,想要做好管理工作,都需要構建一個較為完善合理的相關管理機制,特別對于機電工程機械設備管理工作而言更是如此。
    沒有建立準確健全的相關管理規(guī)章制度,不能明確每一個相關管理工作人員能夠明確自身的工作內容以及職責,管理人員就沒有肩負法律責任,這樣管理工作人員就不會重視對管理工作就,導致機電工程機械設備管理工作質量水平無法得到提升。
    1.2對機械設備的新舊處理不到位
    目前,科技技術不斷發(fā)展,各種機械設備在快速更替,眼下許多機電工程施工單位的相關機械設備已經顯得老舊不堪重負了。
    更有甚者,一些施工單位的機械設備過于老化破舊,嚴重落后于目前的工程需求,以至于這些單位無承擔那些較先進大型的機電工程,在一定程度上影響了單位的發(fā)展,制約了單位經濟的長遠增長。
    針對這種情況,有些施工單位已經在購置替換相關工程機械設備,有的從國外引進了大量的先進機械設備,使自身具備一定的市場競爭力。
    可是,這些單位沒有結合自身的實際發(fā)展需求,更沒有制定好相關的機械設備改良替換計劃,致使許多購置工作都是盲目實施,花大量資金買來的機械設備實際上不能起到作用。
    對于機械設備新舊處理不到位也是機械設備管理工作中十分嚴重的一個問題。
    1.3相關管理工作人員缺少專業(yè)能力及素質
    很多的機電工程施工單位為了減少成本,在相關設備材料不能再削減的情況下,只有減少工作人員以最大化降低工程成本。
    這就使得很多施工單位在管理工作方面大量減少工作人員,其中就包括機械設備管理相關人員。
    這種情況致使施工過程中機械設備的管理人員嚴重缺失,實際工作沒有得到有效開展。
    另一方面,很多施工單位在管理工作上實施隨便安排工作人員,所以在機械設備管理工作中出現(xiàn)了大量沒有相關工作經驗和專業(yè)技術能力的人,這種情況已經屢見不鮮了,其最終必定造成機械設備管理工作不能落到實處。
    2加強機電工程機械設備管理的策略
    2.1建立健全完善的管理制度
    任何一個企業(yè)單位想要搞好管理工作,無論是哪方面的管理工作,都必須要先構建一個較為完善健全的管理機制體系,尤其在機電工程機械設備管理工作上更是如此。
    相關工程施工單位必須根據(jù)自身企業(yè)文化以及施工相關實際需求,建設一個合理有效且具有針對性的管理機制,以約束工作人員,使相關管理人員能夠認清自己的工作本質和肩負的責任。
    另一點,配合著管理制度,大力開展思想政治教育培訓,強化管理人員的思想覺悟,提升管理工作人員自身的職業(yè)修養(yǎng),從而誠心投入到管理工作當中。
    例如,施工單位根據(jù)自身企業(yè)的文化歷史以及企業(yè)實際大小,建立一個符合自身實際需求的工程機械設備管理機制。
    這個機制必須有嚴格的管理條款和考核制度,以強化要求相關管理工作人員認真對待自己的工作。
    與此同時,單位還需要定期組織相關管理工作人員進行思想教育培訓,以提高員工的工作熱情。
    通常這種培訓可以以半年為一個期限落實開展,并且可以根據(jù)實際需求在每次工程施工之前開展一次。
    2.2合理配置工程機械設備資源
    在機電工程機械設備的相關資源配置工作上也要注意合理實施管理,這個方面關系著單位的實際利益和長期發(fā)展的需求。
    在相關配置管理工作中,需要清楚自身單位已有設備的實際情況,哪些設備需要更換,哪些只是需要維護修理。
    在之后購置新設備的過程中,根據(jù)整合已有工程機械設備相關信息進行針對性添置更替,嚴格把關購置過程,不僅要重視設備的質量是否合格,還要注意購置的設備是否都是真正需要的。
    在工程機械設備的購置工作上,必需先制定一個合理的購置計劃,并按照計劃落實執(zhí)行,要最大化利用已有資源,然后補充必需資源,這樣才能有效提升單位效益。
    例如,某機電工程施工單位,經過改革之后,在工程機械設備管理工作質量上有了明顯提升。
    特別是在機械設備的配置工作上,深入了解分析了單位已有設備資源的情況,一改以往胡亂購置的現(xiàn)象,將購置管理工作嚴格把控起來,使得已有設備得到最大化利用的同時,購置的新設備也是當前最合適單位施工所需的。
    通過這樣有計劃性的管理,使該企業(yè)在購置工作中省下一大筆不需要的開支,進而使得單位的無意義消耗減少了7.6%,由于機械設備合理購置管理而增加的企業(yè)效益上升了4.1%,真正實現(xiàn)了利益最大化。
    2.3強化相關管理人員的專業(yè)技能水平
    想要有好的管理效果,就必須選用合適的管理人才,故此,機電工程機械設備管理工作得以順利開展的一大重要元素就是管理人才的正確使用。
    機電一體化畢業(yè)論文設計篇三
    安全生產關系到每個人的生命,不僅如此,還與國家的利益息息相關。因為安全事故可大可小,在任何時候都應該引起足夠的重視。但是在現(xiàn)階段,由于各種因素的相互作用,使得機電的在管理方面還存在著一定的不足,機電安全管理的突出現(xiàn)狀主要變現(xiàn)在以下幾個方面。
    1、機電管理的現(xiàn)狀
    1.1安全檢查不全面,潛在隱患難以查出
    在機械工程中,機電的檢查是一個重要的項目。其中機電的檢查項目主要包括:1)檢查各種開關的整定是否合格;2)檢查皮帶的各種保護安裝位置及是否齊全,保護是否起作用;3)檢查各種通訊、信號裝置是否靈敏可靠;4)檢查機器力偶合器是否有防爆片和易熔塞;5)檢查機器的急停裝置是否起作用;6)檢查各種運輸設備的防護裝置是否完整齊全,安全裝置是否可靠;7)檢查支架是否有串漏液現(xiàn)象等。由于檢查的項目較多,所涉及到的范圍也很廣泛,在實際的工作中,由于安全檢查不全面而存在的問題時有發(fā)生,加上檢查時工作不到位等個人原因,對于一些潛在的隱患難以查出。
    1.2安檢人員責任意識不強,存有漏報謊報現(xiàn)象
    在機電的安全檢查中,不僅關系到檢察人員的技術問題,還與他們的素質密切相關。調查顯示,在機電工程的領域,每年由于安檢人員責任意識不強而導致的安全事故占到了總事故發(fā)生率的50%以上,也就是說,只要我們的安檢人員在檢查的過程中能夠本著“生命為貴,安全第一”的原則,那么這些意外的責任故事就完全可以避免。但是由于他們的個人素質不高,在檢查過程中沒有做到步步檢核,就算是預測到問題的存在,由于責任意識不強也會出現(xiàn)漏報謊報的現(xiàn)象,使得機電車間存在安全的隱患。
    1.3超前應對能力不足,出現(xiàn)問題再整改現(xiàn)象突出
    在我國的很多領域,都存在超前應對能力不足的現(xiàn)象。一些諸如地震以及海嘯預測的不嚴謹性給國家以及社會造成了重大的損失。在機電領域,超前應對能力更加重要。但是在實際的生產中,很多時候都是問題發(fā)生后再去尋找解決的方法,一些小問題的發(fā)生得不到相關人員的重視,日積月累,小問題就演變成了大禍害。但還是有很多人選擇等到問題突出或者已經造成了一定的損失時再去解決。這就導致了在事故發(fā)生時,因為沒有做好提前的應急工作而造成不必要的麻煩。
    2、安全管理不到位的原因
    2.1基礎層管理者的問題
    機電安全管理不到位的原因中,基礎層的管理者占了很大的一部分因素。主要表現(xiàn)為兩個方面,其中一個方面是管理者的技術問題。技術貫穿于整個生產過程,沒有技術,那么再好的設備也不能正常運行,在基礎管理層中,由于管理者的技術沒有達到一定的水平而不能及時地檢查出故障的現(xiàn)象十分常見;另一個方面則是管理者的素質問題。相對于技術而言,素質更加重要,如果沒有素質,對出現(xiàn)的問題視而不見,那么縱使有再好的技術也是徒勞。只有具備了良好的素質,配合以專業(yè)的技術,那么才能對于出現(xiàn)的故障做到及時發(fā)現(xiàn),盡早預防,在問題的處理過程中才可以如魚得水。
    2.2安全管理投入不足
    在機電管理上,除了管理者個人的因素之外,安全管理的投入也至關重要。機電的投入主要包括兩個方面,分別是人員的投放和設備的配備。在車間中,有的單位為了節(jié)省勞動力成本,沒有根據(jù)相應的程序來進行人員的投放,使得在相應的崗位上造成“缺席”的現(xiàn)象。這就導致了在生產過程中由于人員的調動力不足而對機電的管理不夠周全,經常會出現(xiàn)少量的人力難以應付復雜的信息的現(xiàn)象。此外,設備的配備關系到企業(yè)的生產效率,很多企業(yè)都會選擇一些進口的機械設備,以求得效率的最大化。在安全責任管理中,這個原則同樣適用,由于設備不足,技術不夠先進,造成一些隱藏的問題不能及時的查出而引發(fā)安全事故。
    2.3安全事故懲處機制不健全
    在機電管理中,安全事故時有發(fā)生,對企業(yè)和社會造成的損失不在少數(shù),盡管如此,機電安全責任事故還是頻頻發(fā)生,主要是和事故的懲處機制不健全有關。這個問題的根源還得追溯到上層管理者。對于基層管理者中出現(xiàn)的問題以及事故,上層是主要的審核對象。基層管理者是直屬上司就是這些上層管理者,他們掌握著企業(yè)的命脈,控制著企業(yè)的運行機制,對于安全管理也有重要的責任。但是很多上層管理者對于出現(xiàn)的問題都沒有做到嚴加懲治,這就導致了基層管理者放松了懈怠,甚至為所欲為,因為上層管理者不會追究責任,所以即使犯錯,懲罰還是可以承受的。一旦存在著這樣的心理,安全責任事故的發(fā)生也是意料之中的。所以說,問題的根源還是由于上層的失職導致了懲處機制的缺失。
    3、機電安全管理的措施
    3.1完善管理制度,落實管理責任
    在機電管理中,主要的突出點還是“管理”二字。而良好的管理系統(tǒng)需要相應的機制來對人們的行為進行規(guī)范。所以我們需要進一步完善管理制度,此外還需要落實管理責任。對于企業(yè)中的每一個員工都要做到分工明確,將責任具體落實到每一個員工的身上。只有做到這樣,才可以讓員工意識到責任的重要性,才能在管理過程中做到兢兢業(yè)業(yè),負責到底。
    3.2加強宣傳教育,增強安全意識
    針對安全管理中出現(xiàn)的問題,很多事由于管理者安全意識不強而引起的。為了增強員工的安全意識,還應該到基層大力宣傳安全的重要性。讓每一個員工在工作之前就有安全的意識,只有做到這樣,才可以在工作中時刻記得安全二字,在安全管理時才不會放松警惕。
    3.3加大培訓力度,提高應急能力
    時代在進步,技術在更新,機電管理是一項專業(yè)性較強的工作。為了讓員工掌握更多的技術,能夠在遇到問題時及時處理,作為企業(yè),還應該加大對員工的培訓力度,在培訓中掌握更多的技術,從而提高他們的應急能力。對于安全隱患能夠做到早發(fā)現(xiàn),早預防,避免企業(yè)以及社會造成重大的損失。
    4、小結
    機電的安全管理是一項綜合治理的工作,由于現(xiàn)階段的人員、技術以及設備等各個方面的原因,機電的安全管理還不成熟,為了讓安全的觀念深入人心,讓每一個人都意識到責任的重要性,還需要繼續(xù)努力。相信對于產生的問題能夠做到對癥下藥后,機電安全管理的市場將會進步一完善。
    參考文獻:
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    機電一體化畢業(yè)論文設計篇四
    院、系:機電工程系
    專業(yè)名稱:機電一體化技術
    姓名:cnrencai
    學號:1037
    班級:機電***
    1、選題依據(jù)(選題意義、準備和基礎等)
    機電一體化產品廣泛應用各種加工業(yè),切割技術也有了飛速的發(fā)展,手工切割已經適應不了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。如今已進入以通用機械時代。幾十年來,切割技術的研究和發(fā)展一直比較活躍,設計在不斷的修改,品種也在不斷的增加,應用領域也在不斷的擴大。而目前市面上有很多型號的棒料切割機結構復雜,調節(jié),維修不方便,生產效率低,智能化低等不足。
    2、內容綜述(目標、主要內容、擬解決的重點問題等)
    1.對于板材切割機切割過程,如:上料-壓緊-切割-調整-再切割-切割完畢-松開板材這一系列工作流程的plc半自動控制。讓對于操作人員人數(shù)的要求變得最小,并且可以使操作人員不用一直守在機器旁邊。這里主要研究的就是plc的控制過程,以及程序的書寫。2.實現(xiàn)在板材切割過程中,根據(jù)不同的材質,不同厚度的材料實現(xiàn)主電動機以及平臺拖動電機的變頻調速。一方面延長機器的使用壽命:另一方面提高切割質量。這里涉及到的研究項目包括厚度傳感器的使用和變頻調速器的應用研究。3.對于板材切割機使用過程中的安全控制。在操作人員不能完全顧及的情況下,保證機器的安全穩(wěn)定的半自動運行。
    3、方法和思路(研究方法或工作方案)
    1.與指導老師溝通,確定課題的研究方向和主要內容;
    2.根據(jù)研究內容及方向開始對原始材料進行收集;收集對象包括圖書,期刊,論文,網(wǎng)絡文獻等;收集范圍包括圖書館,網(wǎng)絡,書店等。
    3.對于所收集材料進行分析,并根據(jù)材料的不同做好分類,留下好的有用的材料;
    4.根據(jù)已有材料,完成基于plc控制板材切割機的設計初步構思;
    5.結合研究方向和材料的收集情況,在初步構思的基礎上完成對于方案的初步設計。
    6.對初步設計進行實際應用討論,根據(jù)設計的可實施性以及可能出現(xiàn)的特殊情況,完成對于初步設計的修改和加工。
    7.最后,對已修改的設計進行再一次的實際應用論證,結合生產實際,完成對于設計的定型處理。其中對于材料的收集要以對板材切割機的實際運行為主,結合實際生產,查找相關的實體內容和參考文獻。
    4、畢業(yè)項目提綱
    當今時代正是中國發(fā)展的黃金時代,中國又是一個發(fā)展中國家,要想謀求更大的發(fā)展,行業(yè)的轉型是一定的,所以輕工業(yè)的轉型,重工業(yè)與機械制造的行業(yè)的重視是必然的。就這一點來看,讓我們清晰看到機械行業(yè)的發(fā)展前景有著如此大的潛力。它與其他行業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系,隨著經濟的發(fā)展和科技的進步,越來越多的產品智能化、自動化、網(wǎng)絡化,單純的機械已經不能適應行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現(xiàn)了機電一體化,現(xiàn)代機械的機電一體化的目標是綜合利用機、電、信息、控制等各方面的相關技術的優(yōu)勢,揚長避短以達到系統(tǒng)優(yōu)化的效果,取得顯著地社會效益和技術經濟效益。
    5、參考文獻
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    6、指導教師意見
    指導教師簽名:中國人才網(wǎng)
    **年**月**日
    機電一體化畢業(yè)論文設計篇五
    特色專業(yè)建設是進一步優(yōu)化高校專業(yè)設置,提升專業(yè)建設的整體水平,提高人才培養(yǎng)的質量、效益和人才競爭力的重要手段。南寧職業(yè)技術學院以進一步提高機電一體化技術專業(yè)的教學質量和辦學水平為抓手,以點帶面,促進相關專業(yè)的特色形成,完善人才培養(yǎng)方案,對培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格給予準確定位,同時開展課程建設,強化實踐教學基地建設,優(yōu)化師資隊伍建設,促進了教學管理和社會服務水平的不斷提高。2011年7月,該校這一專業(yè)獲廣西區(qū)特色專業(yè)及課程一體化立項,對提高機電人才培養(yǎng)質量產生了積極作用和重要影響。據(jù)此,本文擬對南寧職業(yè)技術學院特色專業(yè)建設實踐進行探討,以為同類高職機電專業(yè)建設和改革起到有益的參考作用。
    南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術特色專業(yè)的建設目標和思路是:堅持以服務廣西區(qū)域經濟建設為宗旨,面向中國―東盟自由貿易區(qū)、廣西北部灣經濟區(qū),依托富士康科技集團、桂林福達集團等龍頭企業(yè),校企合作,全面推行“校企互融”的工學結合人才培養(yǎng)模式;按職業(yè)崗位要求,合作開發(fā)適合工學結合特色的核心課程體系;打造一支基礎理論扎實、實踐能力強的專兼結合高水平的“雙師型”專業(yè)教師團隊;構建融“教學、培訓、科研和學生創(chuàng)新活動”為一體的實習實訓基地;提升專業(yè)的技術服務能力,將機電一體化技術專業(yè)建設成具有區(qū)域特色乃至在全國有較大影響的示范專業(yè),培養(yǎng)一批高素質、具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的應用型機電一體化技術人才。
    (一)深化“校企互融”工學結合人才培養(yǎng)模式
    機電一體化技術專業(yè)是在現(xiàn)代制造業(yè)高度發(fā)展背景下產生的。它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等在系統(tǒng)工程基礎上的有機融合。機械技術是機電一體化技術的基礎,而微電子技術、信息技術和控制技術則使機械結構簡單化,從而使機械功能更強大,性能更優(yōu)越。南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)在人才培養(yǎng)方案的確定過程中,區(qū)別于傳統(tǒng)的機械和自動控制的人才培養(yǎng)方案。
    在教學計劃的制訂上,強調機與電接口作用,在打好必需的機械、自動控制基礎的前提下,力求使學生掌握企業(yè)現(xiàn)代化機電設備的操作,調試和技術應用,能夠勝任企業(yè)機電產品的設計與開發(fā)。
    根據(jù)專業(yè)崗位能力要求,加強與桂林福達集團、富士康科技集團、柳工機械等10家大中型企業(yè)的聯(lián)系,深化“校企互融”的工學結合人才培養(yǎng)模式,將企業(yè)的技術人員和設備優(yōu)勢更多融入各個教學環(huán)節(jié)中,并引進企業(yè)人才評價標準。完善了“機電技術+人文素質、實踐為主+學做一體”的課程體系,制定的人才培養(yǎng)方案獲2011年度全國機械高等職業(yè)教育教學成果獎。同時,完善了機械cad、自動生產線調試與維護兩門區(qū)級精品課程的教學資源網(wǎng)站,完成了plc工程技術及應用、機床夾具應用技術兩門校級精品課程的開發(fā)建設并通過學校驗收,開發(fā)了自動線調試與維護、plc工程技術應用、維修電工技術等5門課程與行業(yè)標準對接的課程標準,與企業(yè)共編《smt實訓實訓指導書》等校本教材7本。與緊密合作企業(yè)南寧智控電氣科技公司、廣西桂網(wǎng)電力試驗有限公司聯(lián)合申報2013年廣西科技廳科技攻關項目“參數(shù)智能監(jiān)控濕法煙氣脫硫設備研發(fā)”(課題申報編號2013bc28047),“配電智能設備e網(wǎng)系統(tǒng)”(課題申報編號2013ba-09007)。
    本次科技項目的合作,使教師主持的課題更貼近實際,更有針對性,有利于教師工程實踐能力的提高,有利于職業(yè)教育培訓質量的提高,有利于深化教育教學改革,為走產學研相互結合的發(fā)展道路打下良好基礎。
    (二)打造理論和技能過硬的“雙師型”區(qū)級教學團隊和區(qū)級名師
    目前,南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)機電團隊共有專任教師10人,固定企業(yè)兼職教師8人。
    在“雙師型”教師培養(yǎng)過程中,該校不只是滿足于取得技能等級資格證書,而關鍵是著力對“雙師型”教師進行專業(yè)能力結構性調整和優(yōu)化,為教師參與生產實踐,提高解決實際問題的專業(yè)能力創(chuàng)造條件。2011年4月,派出3名骨干教師到富士康科技集團參加smt專業(yè)技術講師培訓班學習,參與企業(yè)設備的安裝、調試與檢驗,教師的工程實踐能力有很大提高,并獲得富士康科技集團頒發(fā)的smt專業(yè)培訓講師聘書。
    為了解本專業(yè)最新的知識結構和行業(yè)新技術,先后選派專業(yè)帶頭人諸小麗教授等參加中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會舉辦的電液伺服與電液比例控制技術中高級培訓班和全國職業(yè)院校信息技術應用能力師資培訓班學習,聆聽行業(yè)頂級專家、博士生導師們對行業(yè)最新技術的介紹,開闊了眼界。同時選派2名骨干教師到通用電氣公司學習企業(yè)課程,掌握自動化的前沿技術,有效提升教師的綜合技能水平。
    經過近2年的建設,團隊多名教師獲“技能大賽優(yōu)秀指導教師”稱號,諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學名師”稱號。
    (三)形成校外實踐基地+校內實訓中心的實踐基地體系
    一方面,為了達到學生職業(yè)技能訓練的要求,南寧職業(yè)技術學院積極拓展渠道,發(fā)揮自身優(yōu)勢,以服務求支持,在建立互惠互利、雙參雙贏的校企合作機制上,大力吸收社會力量共建校外實訓基地。2011~2012年,該校機電一體化技術專業(yè)分別與廣西桂網(wǎng)電力試驗公司、南寧智能電控科技有限公司等企業(yè)簽訂了共建校外實訓基地校企合作協(xié)議,在校外實訓基地的實踐教學中,合作企業(yè)承擔人才培養(yǎng)任務,為學生的操作技能提高、實踐動手能力和專業(yè)技術應用能力的培養(yǎng)提供頂崗實習場所,使學生感受企業(yè)氛圍,了解企業(yè)生產組織,參與企業(yè)的生產活動,接受企業(yè)文化的熏陶,樹立實踐觀念,增強職業(yè)意識,提高專業(yè)能力,養(yǎng)成良好的職業(yè)素質。
    另一方面,為強化學生實踐技能訓練,打造品牌特色專業(yè),2011年,南寧職業(yè)技術學院與通用電氣ge智能平臺合作建成了自動化系統(tǒng)集成實訓中心,可將plc技術、總線技術、嵌入式系統(tǒng)技術、組態(tài)技術、步進伺服技術等融合為一體,真實展現(xiàn)工廠自動化現(xiàn)場實際加工過程,具有現(xiàn)場化、網(wǎng)絡化、開放性、綜合性等特點,不僅能滿足機電一體化、電氣自動化、機械設備及其自動化等專業(yè)學生進行專項技能實訓的需要,而且能滿足師生進行科研、創(chuàng)新等活動的需要。
    (四)以課程建設為載體,深化教學改革
    一方面,將“教、學、做”無縫結合,校企合作建構特色教學。以自動生產線調試與維護、cad特色課程建設帶動機電專業(yè)課程體系改革,按照以學生為主體的教學模式,注重學生在做中學,在學中做,“教學合一”,學練并重。將課堂搬到實訓室,教師邊講課,邊演示,邊指導;學生邊學習,邊動手,邊提問,實現(xiàn)課堂理論教學與實踐技能培養(yǎng)融合。結合本專業(yè)的特點,利用學校實訓中心,合作企業(yè)進行現(xiàn)場教學,學生的技術應用能力和職業(yè)綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)學生參加全國自動線大賽、全國機器人大賽、“西門子杯”全國工業(yè)自動化挑戰(zhàn)賽都獲得了優(yōu)異的成績,參加廣西創(chuàng)新設計大賽、電子大賽均獲一等獎。
    另一方面,實現(xiàn)課證融合,即操作技能與職業(yè)標準相融合。將cad繪圖員考證、維修電工、plc設計師等職業(yè)資格標準與專業(yè)教學大綱相銜接,及時調整教學內容和課程體系,改革教學方法和實訓手段,融教、學、做為一體,使校內生產性實訓接近50%,畢業(yè)生的雙證率在95%以上,使學生知識能力與職業(yè)技能要求“零距離”,增強學生的就業(yè)競爭力。目前南寧職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)在校生約800人,每年學生的就業(yè)率均超過95%。
    (五)初步建成機電特色專業(yè)網(wǎng)站
    建立以機電一體化技術為核心的教學資源庫。包括核心課程如自動生產線的調試與維護、cad應用技術、plc工程及技術應用、機床與夾具的電子教案、習題庫、教學視頻、課程標準等教學資源。
    特色專業(yè)建設是促進我國高等教育規(guī)模、結構、質量和效益全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展的重大舉措,需要學校、學院、教研室各級管理部門的統(tǒng)一協(xié)調和全力配合,需要領導、教師、學生的全力投入。但由于目前的高校教學任務、科研任務繁重,再加上評價體系的不完善、教學工作質量的認定標準不規(guī)范等一系列的原因,不少項目參與人員袖手旁觀,導致負責人任務負擔沉重,使得特色專業(yè)建設效果不理想。同時,特色專業(yè)建設不僅涉及教學場地、實訓基地、圖書資料等硬件基礎,還包括師資隊伍、培養(yǎng)計劃、實踐教學、科研活動、教學方法和手段、技術進步、社會需求、區(qū)域經濟發(fā)展等多方面軟件建設,它是一個長期積累的過程,需要不斷研究和實踐,并不斷修正和完善,才能產生較好的建設效果。
    綜上所述,特色專業(yè)體現(xiàn)了一所高校的辦學特色和社會服務能力,是關系到一所高校是否受到社會認可和歡迎的重要因素,因此特色專業(yè)建設是高校質量工程建設的重要內涵。對照特色專業(yè)建設目標,機電一體化特色專業(yè)建設中還有很多工作要做,在今后,應繼續(xù)加強高技能“雙師型”教師隊伍建設,實行在職專業(yè)教師輪訓制度,實行到企業(yè)和行業(yè)選聘兼職專業(yè)教師制度,鼓勵教師多參加科研實踐活動,以豐富自己的實踐性知識;以此提高教師的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,等等。只有經過深入的改革實踐,才能取得豐碩成果,為同類高職機電專業(yè)建設和改革起到有益參考作用。
    宋毅。加強特色專業(yè)建設培養(yǎng)適應社會需求人才[j].中國高等教育,2008(13)
    [2]趙婉瑩。高?!百|量工程”建設的問題與對策[j].教育發(fā)展研究,2009(17)
    [3]于仲安,梁建偉。地方高等學校特色專業(yè)建設研究[j].中國電力教育,2010(22)
    機電一體化畢業(yè)論文設計篇六
    摘要:機電一體化是指在機構的主功能、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融合起來所構成的系統(tǒng)的總稱。近年來,機電一體化技術得到迅猛發(fā)展,在各個行業(yè)都得到廣泛地應用。微電子信息技術的引入,使古老的機械工業(yè)煥發(fā)了青春,使傳統(tǒng)的機械電器產品在功能上、性能上以及制造技術上都提高到一個嶄新水平,所帶來的經濟效益和社會效益是十分巨大的。
    關鍵詞:機電一體化;自動控制技術;發(fā)展趨勢
    機電一體化的外文名詞是mechantronics,起源于日本,是取英語mechanics的前半部和electronics的后半部拼合而成的,表示機械學與電子學兩種學科的綜合。目前,國內外對機電一體化的涵義有各種各樣的認識,其各自的出發(fā)點和著眼點不盡相同,再加上機電一體化本身的涵義還在隨著生產和科學技術的發(fā)展不斷被賦予新的內容。機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體,是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結果。隨著現(xiàn)代科學技術日新月異的發(fā)展,不斷地推動不同學科的交叉和滲透,從而導致整個工程領域的技術革命。
    1.機電一體化概要
    機電一體化是指在機構的主功能、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(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不但發(fā)展,還將被賦予新的內容。機電一體化涵蓋技術和產品兩個方面,只是機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其他新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術由純技術發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械。機電一體化系統(tǒng)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能。
    2.我國機電一體化的現(xiàn)狀
    世界范圍內機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。第一階段也稱為初級階段。20世紀60年代以前由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。第三階段,20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。
    計算機數(shù)控機床(cnc)是一種由計算機或專用電子計算裝置控制的高效自動化機床。它綜合應用了計算機技術、自動控制、精密測量和機械設計等方面的最新成就,是典型的機電一體化產品,是機床發(fā)展的必然趨勢。
    汽車的機電一體化中心內容是以微機為中心通過自動控制來改善汽車的性能,增加汽車的功能,實現(xiàn)汽車降低油耗,減少排氣污染,提高汽車行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。近幾十年,國際各大汽車公司都加大了對汽車機電一體化的研究,使其發(fā)展有了質的飛躍。
    工業(yè)機器人(ir)一般應由機械系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成,是一種能模擬人的手、臂的部分動作,按照預定程序、軌跡及其要求,實現(xiàn)抓取、搬運工件或操作工具的自動化裝置,是具有發(fā)展前途的機電一體化典型產品。
    3.機電一體化的發(fā)展趨勢
    3.1自律分配系統(tǒng)化
    未來的機電一體化產品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發(fā)事件,被設計成“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,其特點是子系統(tǒng)可產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)。
    3.2系統(tǒng)化
    系統(tǒng)化的'表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放和模塊化的結構。系統(tǒng)可以靈活組套,進行任意裁減和組合,同時要求實現(xiàn)多坐標系列控制功能的nc系統(tǒng)。表現(xiàn)特征之二是通話功能的大大加強,即網(wǎng)絡化趨勢。
    3.3人工智能化
    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(shù)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。高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
    3.4全息系統(tǒng)化
    機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。其系統(tǒng)的層次結構,也由簡單的“從上到下”的形勢而變?yōu)閺碗s的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
    3.5綠色化
    環(huán)境、資源、人口是當今人類社會面臨的三大主題。
    3.6微型機電化
    微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)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。
    3.7面向21世紀的制造模式
    加工向敏捷制造加工轉變。
    4.結語
    機電一體化的出現(xiàn)并不是孤立的,它是許多科學技術發(fā)展的結晶,傳統(tǒng)的機械設計方法和設計概念正在發(fā)生著革命性的變化。21世紀,機電一體化技術將扮演機械工業(yè)的主角,與機電一體化相關的技術還有很多。隨著科學技術的發(fā)展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯。我國可以利用后發(fā)的成本優(yōu)勢和廣闊的市場潛力,用全新的方式和更短的時間研發(fā)更多具有知識產權的機電一體化產品。隨著科學技術的發(fā)展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
    參考文獻:
    [1]李建勇.機電控制工程[m].北京:化學工業(yè)出版社,
    機電一體化畢業(yè)論文設計篇七
    機械電子的發(fā)展是極為重要的組成部分,需要各個方面的共同努力和長久的學習。本文在進行深入研究后,就相關過程做出詳細論述,尤其是對機電類專業(yè)的現(xiàn)狀和對機電類專業(yè)的管理上做出了討論,希望能夠通過不斷的深入研究,推動高職機電一體化專業(yè)項目驅動課程體系的建設。
    機電;高職;一體化
    1.1創(chuàng)新專業(yè)建設
    近年來,全球一體化的進程不斷發(fā)展,推動了人類社會的進步,社會對于機電人才的需求量也不斷加大,很多機電類專業(yè)都已成為我國機電發(fā)展過程中的中流砥柱。與此同時,人才永遠是促進發(fā)展最為重要的力量。當然,在進一步的研究后,我們發(fā)現(xiàn),只有機電類專業(yè)學生擁有足夠扎實的專業(yè)基礎知識,能在不斷發(fā)展過程中有創(chuàng)新、思考和突破,這些也是專業(yè)發(fā)展過程和機電行業(yè)能夠實現(xiàn)良好發(fā)展的重要組成部分。而這些有創(chuàng)新、思考和突破的人才考察方式也是對學生和學??疾斓闹匾M成部分。所以在后續(xù)發(fā)展過程中,一定要在人才培養(yǎng)、師資力量及師資隊伍的發(fā)展上不斷提升。尤其是在教學理念的改變上,要將教學的目標和眼光放長遠才能在教師教學水平足夠提升的同時,實現(xiàn)不斷創(chuàng)新,從而最大程度地提升學生對課程學習的熱情和興趣,對機電一體化專業(yè)的長遠發(fā)展也具有重要意義。
    1.2明確專業(yè)方向
    明確專業(yè)方向對專業(yè)的發(fā)展有著極為重要的作用,尤其是在高職機電一體化的發(fā)展過程中,因為這個專業(yè)項目還是一個較為突出、特殊的專業(yè),其自身的發(fā)展歷史也不夠充分,這就要求我們在師資力量的建設上,一定要打造一支具有過硬專業(yè)知識與技能的師資隊伍,這樣才能在進行建設的時候,對專業(yè)方向有更加清晰的認識和判斷。其實我們對于教學的原則是有很多要求的,尤其是一定要按照社會要求的標準來培養(yǎng)人才,首先是要按照一定的培養(yǎng)規(guī)格和層次去培養(yǎng)人才。其次就是要做到人才教學和實踐的特點相結合,這樣才能在最大程度上實現(xiàn)對學生的分層次教學,按照不同的層次和階段實現(xiàn)教學過程的良好發(fā)展。另外要做到深入淺出,所有的部分都要按照規(guī)律進行教學,這對于整體的教學過程來說也是極為重要的[1]。
    1.3高水平的師資隊伍
    師資隊伍的發(fā)展是整體教學過程中最為重要的部分,師資隊伍在整體的教學過程中有著非常關鍵的作用。作為教學的基礎,教師一定要有專業(yè)扎實的知識才能在實際的課堂教學中,將理論和實踐相結合,讓學生能夠最大程度、最大范圍的做到對知識的掌握和學習,避免因為老師的問題導致教學出現(xiàn)意外情況。另外教師的年齡結構要做到合理、完善,很多老教師往往有足夠的經驗,但是在教學過程中他們缺少創(chuàng)新精神,或者對學生不夠耐心,但很多的年輕老師不僅具有創(chuàng)新精神,也更加重視學生的心理,和學生的交流也會更多。所以在實際的教學過程中,應當二者相結合,讓資歷深的老師帶資歷淺的教師,這樣才能實現(xiàn)更好的發(fā)展。更為重要的就是教師要不斷調整自身狀態(tài),提升自身的學習,讓整體的師資水平更上一層樓,這樣才能不斷的讓學生接受更好的教學,實現(xiàn)更充分的發(fā)展。
    1.4把專業(yè)課程建設和學生的就業(yè)相結合
    學校在開設課程的時候,要有針對性的對學生進行培養(yǎng),將學生的就業(yè)問題加以考慮,這樣才能使人才滿足社會的需求。我們在長期的研究中發(fā)現(xiàn),在教學過程中過于重視知識的系統(tǒng)學習,但對后續(xù)進入社會之后的發(fā)展存在考慮不足的情況,往往會導致教學過程不加以重視,還會在學生進入社會后,對社會的要求和發(fā)展不夠適應,影響學生在進入社會后的長久發(fā)展。所以在實際的過程中,一定要讓學生多進行動手操作,多安排學生進入企業(yè)實習,多給學生尋找實踐的機會,這樣才能讓學生在后續(xù)的發(fā)展過程中找到更好的工作,為以后的發(fā)展打下堅實的基礎[2]。
    2.1充分發(fā)揮已有生產實習條件的潛力
    機電類學生屬于實習機會較多的專業(yè),往往有多種多樣的實習模式,雖然我們有較為充分的發(fā)展,但是實際過程中學生的實習條件是有限制的。其實學生的實習不一定要局限在學校內的,高職的學生動手能力較強,完全可以由學校聯(lián)系各種工廠給學生用來實習。當然,在實際過程中,很多學校沒有這么好的條件,所以就要求學校能夠給學生提供一些實訓的機會,比如我們在很多學校都有電氣實習、仿真實習及機電機床實習等多種實習方式,這樣不僅能夠讓相關課程的相關學習得到實踐,更為重要的是可以為日后的就業(yè)和長遠發(fā)展打下堅實的基礎。其實就我們目前來說,機電的發(fā)展是極為迅速、良好的,所以很多的實習項目都是和社會的發(fā)展息息相關的,各個學校也不斷讓學生的實訓條件實現(xiàn)進步和完善,不斷做到設備的更新和進步,保持自身的先進性,這對于整體社會的發(fā)展都是極為重要的[3]。
    2.2在傳統(tǒng)生產實習的基礎上進行仿真生產實習
    由于一些方面的原因,很多學校都難以實現(xiàn)真正地建設其自身的工廠和實習工廠。在這種狀態(tài)下,學校就可以通過購買一些仿真軟件來讓學生進行使用和實習。更為重要的就是可以通過虛擬車間和虛擬實驗室等相關的工作過程,來提高學生的動手能力,實現(xiàn)學生的不斷進步。當然我們在后續(xù)的發(fā)展過程中,采用虛擬的設備雖然存在一定程度的不足,但是往往可以提升教師的綜合水平,也能在極大程度上彌補學校在生產問題上的缺陷。在實際的生產過程中,學生往往能夠看到各種的電氣設備,但是不能對他們做到一一使用。我們如果對這些過程加以改變,能夠通過機電仿真模擬軟件,就可以對各種機械的使用方式做到全面了解,還能對所有的設備進行逐個使用,不僅能使學生的相關知識能力有足夠的鍛煉,更重要的還是能有效補充學生在學習上的不足,使得在后續(xù)的發(fā)展過程中最大程度上節(jié)約實習和生產成本[4]。
    毋庸置疑,高職機電一體化專業(yè)的學習和培養(yǎng)在高職教育中十分重要。經過長期研究,我們發(fā)現(xiàn),隨著社會的不斷發(fā)展,機電一體化已經成為社會發(fā)展的必然趨勢,為了滿足社會的需要,為社會輸送更多更好的機電人才,高職機電一體化專業(yè)的教學就一定要進行改革,進而滿足社會的巨大需求,從而助推我國的現(xiàn)代化建設事業(yè)。
    [4]趙云偉,彭麗英,路榮亮,等。中高職機電一體化技術專業(yè)職業(yè)能力分級標準模塊庫的構建與應用[j].教育教學論壇,2018(34):244-245.
    機電一體化畢業(yè)論文設計篇八
    長春工業(yè)大學機電一體化2009級
    阿拉騰那木日
    內容摘要;現(xiàn)代科學技術的發(fā)展極大地推動了不同學科的交叉與滲透,引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
    迄今為止,世界各國都在大力推廣機電一體化技術。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用,并以蓬勃的生機向前發(fā)展,不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發(fā)展,而且也深刻影響著機電一體化的發(fā)展趨勢。
    關鍵詞:歷史、應用、發(fā)展趨勢
    一、機電一體化技術發(fā)展歷程
    自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現(xiàn)了半導體集成電路,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”技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意。
    “機電一體化”這個詞是日本安川電機公司在上世紀60年代末作商業(yè)注冊時最先創(chuàng)用的。當時及70年代,人們一直把機電一體化看作是機械與電子的結合。國內早期將“機電一體化技術”與“機械電子學”并用,近年來“機電一體化”更流行使用。
    80年代,信息技術嶄露頭角。微處理機的性能提高,為更高級的機電一體化產品所采用,典型的機電一體化產品如數(shù)控機床、工業(yè)機器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機作為關鍵技術引入了飛行器系統(tǒng)后,使機械-電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動控制和保險氣袋等方面獲得廣泛應用。
    從系統(tǒng)科學的觀點來看,機電一體化產品又可稱之為機電一體化系統(tǒng),它是集機械元件和電子元件于一體的復合系統(tǒng)。
    信息技術驅使機械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫,連洗衣機和其他消費品也用上了數(shù)據(jù)
    庫驅動系統(tǒng)。這樣,對機電一體化的系統(tǒng)設計方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設
    計和控制的實施日顯重要。此外,光學也進入了機電一體化,產生了“光機電一體化”的新
    體等技術緊密聯(lián)系的計算機控制的網(wǎng)絡化機電一體化日益普及。有些機電一體化機械可兩
    用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術的發(fā)展,和半導體技術以光
    刻為基礎的方法以及和傳統(tǒng)機電一體化微型化方法的結合,開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為
    了21世紀
    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
    要趨勢。
    2、自律分配系統(tǒng)化——柔性化。未來的機電一體化產品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗
    余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發(fā)事件,被設計成“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,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。其特點是子系統(tǒng)可產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、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、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
    物就很有活力。仿生學研究領域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,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?,機電一體化產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,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,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、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。
    二、機電一體化技術的主要應用領域
    1、數(shù)控機床
    數(shù)控機床及相應的數(shù)控技術經過40年的發(fā)展,在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:
    總線式、模塊化、緊湊型的結構,即采用多cpu、多主總線的體系結構。
    開放性設計,即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準,能最大限度地提高用戶的使用效益。
    能實現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡功能,加強了系統(tǒng)組合及構成復雜加工系統(tǒng)的能力。
    以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數(shù)控裝置。
    2、計算機集成制造系統(tǒng)(cims)
    cims的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現(xiàn)從經營決策、產品開發(fā)、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
    3、柔性制造系統(tǒng)(fms)
    柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng),主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
    4、工業(yè)機器人
    縱觀國內外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術的發(fā)展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展。
    1、智能化
    智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀機電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
    2、系統(tǒng)化
    系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強,一般除rs232等常用通信方式外,實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構造研究某種新型機體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
    3、微型化
    微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術,是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作,故在生物醫(yī)學、航空航天、信息技術、工農業(yè)乃至國防等領域,都有廣闊的應用前景。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
    4、模塊化
    模塊化也是機電一體化產品的一個發(fā)展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事,它需要制訂一系列標準,以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業(yè)可利用標準單元迅速開發(fā)新產品,同時也可以不斷擴大生產規(guī)模。
    5、網(wǎng)絡化
    網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。機電一體化產品的種類很多,面向網(wǎng)絡的方式也不同。由于網(wǎng)絡的普及,基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
    6、綠色化
    工業(yè)的發(fā)達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染,于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
    五、我國發(fā)展“機電一體化”面臨的形勢和任務
    機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統(tǒng)產業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產品質量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術進步提高一步;二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產品,促進產品的更新?lián)Q代。
    四、我國“機電一體化”面臨的形勢及任務與其相應對策
    一、形勢:我國用微電子技術改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度
    我國用機電一體化技術加速產品更新?lián)Q代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。
    我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在我www.國工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重。近年來我國的工業(yè)結構、產品結構雖然幾經調整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導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,但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產業(yè),優(yōu)選不出中意的產品問題。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)和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據(jù)市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。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,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現(xiàn)文明生產。
    我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統(tǒng)產業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產品,促進機電產品的更新?lián)Q代??偟哪康氖谴龠M機電一體產業(yè)的形成、為我國產業(yè)結構和產品結構調整作貢獻。
    總之,機電一體化技術既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機電行業(yè)產品結構、產業(yè)結構調整大門的鑰匙。
    三,對策
    1、加強統(tǒng)籌安排,協(xié)調發(fā)展計劃
    目前,我國從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。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,各主管部門的有關計劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責成有關單位在進行深入調查研究、科學分析的基礎上,制定出統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產計劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復,生產上撞車!
    2、強化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會”作用
    3、優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
    資源要素等。
    增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗材高的傳統(tǒng)產品的發(fā)展,對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰;大力提倡用機電一體化技術對傳統(tǒng)產業(yè)進行改造,對有關機電一體化技術對傳統(tǒng)產業(yè)乾地改造,對有關技術開發(fā)、應用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術開發(fā)、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
    4、突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
    機電一體化產業(yè)復蓋面非常廣,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業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應分清主次,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,即用電子信息技術對傳統(tǒng)產業(yè)進行改造,在傳統(tǒng)的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作,即在新產品設計之初,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,深度結合,生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
    參考文獻
    1、機電一體化技術,李建永,北京:科學出版社,2004
    2、機電控制,李運華,北京:北京航空航天大學出版社,2003
    機電一體化畢業(yè)論文設計篇九
    機電一體化是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結果,本文綜述了國內外機電一體化技術的現(xiàn)狀,分析了機電一體化技術的發(fā)展趨勢。
    機電一體化;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
    2世紀6年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后,刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展更進一步奠定了技術基礎。2世紀8年代末期,機電一體化技術和產品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持,2世紀9年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入了深入發(fā)展時期。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展露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從2世紀8年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。機電一體化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(fā)展,還將被賦予新的內容。
    機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。2世紀6年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰(zhàn)后轉為民用,對戰(zhàn)后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術的發(fā)展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經開發(fā)的產品也無法大量推廣。
    2世紀7年代~8年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術基礎。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質基礎。
    2世紀9年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,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展露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網(wǎng)絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,更為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。我國是從2世紀8年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和21年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
    (一)智能化趨勢
    智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數(shù)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(shù)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。機電一體化產品不可能具有與人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能。
    (二)模塊化趨勢
    模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的??刂茊卧?,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品,也可以擴大生產規(guī)模,制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè),規(guī)模化將給機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
    (三)網(wǎng)絡化趨勢
    計算機技術等的突出成就是網(wǎng)絡技術。網(wǎng)絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡將全球經濟、生產連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡的普及,基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?,F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng),使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂,因此機電一體化產品朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展是為大勢所趨。
    (四)微型化趨勢
    微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢,國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(mems),泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)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。
    (五)綠色化趨勢
    工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。