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機電一體化綜合實踐報告范文第1篇

真正意義上的機電一體化產品，應具備兩個明顯特征：第一，必須是機械產品；第二，采用電子技術，使機械產品的控制具有可編程和智能化的特性。一個機電一體化系統主要由機械裝置、動力源、傳感器、執行裝置、控制器五個要素構成，因此，機電一體化實訓內容、實訓方法和實訓設備的研制均必須圍繞這些要素設計、展開。根據機電一體化技術的綜合性及面向實踐應用的特點，筆者對機電一體化實訓內容、方法、方式等進行了探索。

1.實訓課程的目標

機電一體化專業綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網絡通訊技術于一體的專業技能綜合訓練課程。課程緊扣機電一體化技術的核心技術環節，即檢測、控制與執行三大技術環節展開，同時引入最新的網絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養學生實踐能力為中心和以培養學生素質為中心的原則，通過實訓使學生既能掌握機電一體化專業的理論知識，又能從事機電設備或自動化生產線操作、安裝、調試、維修、維護及設計改造等方面的工作，并具有良好的職業素質。

2.實訓內容緊扣相關知識點

機電一體化系統涉及機械設計、傳感器、自動控制和微機原理等多門課程的知識，這些知識也是機電一體化產品設計的基礎。盡管學生在學習機電一體化系統之前，已經學過一些相關的理論知識，但在機電一體化課程的實訓中，對相關知識的回顧和加深是必要的，特別要關注知識之間的聯系和實際應用方法。因此，應緊扣這些教學內容，安排若干典型的、與專業課程相對應的專題實訓項目，通過在機電一體化系統中的應用，學生對專業知識有一個感性認識，為綜合性實訓和設計奠定基礎。

3.實訓方法由教師演示過渡到學生自我設計

從理論學習到實際實訓設計，是一個從知識接受到知識應用的飛躍。由于機電一體技術包含了機、電、計算機、自動控制等多門學科的知識，實訓的綜合性程度高，因此，對大多數中職學生來說有一定難度。演示性實訓是一種更直接的實訓指導，能使學生對將要完成的設計性實訓的過程和結果有一個直觀的認識，提高完成設計性實訓的自信心。實訓的最終目的是學生能夠在相關的實訓設備上根據要求，在實訓裝置上進行系統設計，能夠按照設定的方式正常運行。通過這個設計過程，可以更好地鍛煉學生對機電知識的運用能力，理解機電一體化系統中各學科知識的關聯性，進而提高學生解決實際問題的能力，達到實訓教學的真正目的。

4.實訓方式為課內和課外相結合、個人和小組相結合

由于教學課時有限，實訓環節的教學要充分發揮學生的主動性，利用課余時間進行設計和準備工作，課內主要是利用實訓平臺調試和實現設計的內容。因此，機電一體化實訓室應該建設成為開放式的實訓室，便于學生課外進行訓練。另外，由于機電一體化實訓包含的知識面廣，綜合性實訓項目包含多個內容，可以采用小組分工、合作完成的模式。這樣，一方面培養學生在科學研究過程中的團隊精神，另一方面也是對模塊化設計的一種鍛煉。

5.實訓課程的考核方式

為突出學生的能力培養，對機電學生考核的標準為：（1）是否有創新，即能否運用所學的理論知識分析、處理實際問題，能否就所給的條件提出合理的觀點和可行的處理方法；（2）識圖能力和動手能力；（3）能否搜集資料，報告內容是否合理；（4）是否有團結協作精神：（5）寫作與表達能力；（6）計算機應用能力，等等。考核的形式：理論與技能考核相結合。考核成績的評定：理論測試成績占20%；實訓報告成績占25%；實踐環節占55%，其中拆裝操作占20%，編程、調試與排除故障占25%，安全與環保意識考核占10%。

機電一體化綜合實訓的實施過程可促進教學與就業崗位的零距離對接，綜合實訓一般是針對崗位群，培養學生與就業崗位零距離對接所要求的綜合職業能力，以往的課程教學比較強調課程中知識點和單項技能的掌握，忽視知識與技能在實際工作中的綜合應用。

機電一體化綜合實踐報告范文第2篇

1.1機電一體化專業教學內容有待進一步完善

目前，機電技術取得了快速發展，但是機電一體化教學課程設置并沒有跟上機電技術發展步伐。首先，技工學校機電一體化課程教材的更新速度非常慢，整個教學內容老舊、，落后，而且教學設備也比較陳舊、落后。有的技工學校目前采用的教學教材仍然是以往的舊教材，教學內容當前的時展嚴重脫節，學生很少接觸到學科的前沿知識。舊教材內容無法使學生們感受到它的用途，也不了解學習它的好處，自然就會感覺學習比較枯燥、乏味，學習興趣低下，這樣機電一體化教學效率顯然比較低下。同時，目前機電一體化課程教師在實際教學過程中僅僅采用單一的教學方法，講解的內容也只是局限于課本，很少會涉及到項目教學，雖然學生們可能掌握了豐富、扎實的基礎理論知識以及學科專業知識，但是在實際工作并不會靈活運用。比如，在學習“電力拖動”的過程中，教師主要講解的內容是關于電路的工作原理以及準確、快速接線等方面的知識，并沒有注重講解選擇元件以及故障的檢修及排除等知識，也沒有注意對學生專業知識應用能力的培養。教師在安排理論教學以及實踐教學內容的過程中，如果沒有結合崗位的實際需求，很容易使學生的知識面過于狹窄，實踐能力不足，無法滿足用人單位的用人要求。

1.2并沒有科學的設置專業課程體系

技工學校的機電一體化課程目前主要將課時分配在“機”、“電”兩大模塊上，但是學生的學習時間只有兩年，本來學習時間比較緊，教學重點還放在機械類課程上，這樣就會使電類方面的課時安排相對較少，這樣并未符合人才培養標準，也不符合當前機電一體化教學目標。這種專業課程設置體系也極易使教學內容脫節于實際操作，無法很好的配合該課程的專業教學以及設備操作教學要求。技工學校機電一體化專業課程的主要教學目標是為了培養學生的職業能力，在傳授學生理論知識的同時，還應該注重培養學生的綜合素質以及實際動手操作能力。但是很多技工學校由于師資、設備等各方面原因的限制，重理論、輕實踐的現象比較普遍，并沒有有機結合理論和實踐，因此很多學生對很多知識都是處于“知其然而不知其所以然”的狀態，學了不會靈活運用。大部分技工學校畢業生以后的就業方向都是關于電氣線路、機床設備調試、設備安裝、設備日常維護、一般故障檢修等方面的，因此對學生的實踐動手能力有很高的要求。如果在學習的過程中，并未接受很好的培訓，以后學生正式進入崗位后的弊端會尤為突出。

1.3機電一體化師資隊伍素質水平并不高

教師是機電一體化專業課程教學的主體，因此教師的素質直接決定了機電一體化教學質量，根據機電一體化教學的特點決定了機電一體化教學需要“雙師型”的師資隊伍。然而目前很多技工學校的師資隊伍專業素質以及綜合素質并未達到相應的要求和標準，一些老教師的知識結構比較老舊、落后，平時也沒有自己主動了解、學習新的機電專業知識，知識更新速度較慢。而一些年輕教師都是剛畢業的大學生，并未在相關的企業崗位工作過，也沒有對市場進行深入的調查、研究，實踐經驗嚴重不足，自然也就不能很好的培養學生的實踐能力，導致學生難以滿足社會實際工作需求。

1.4機電一體化教學設備相對匱乏、落后

目前，很多技工學校由于經濟條件的原因，導致很多教學設備以及實習設備比較老舊、落后，特別是一些帶有專業特點的實驗設備比較欠缺，目前只有一些經濟條件相對較好的技工學校會配置一些必要的數控機床，如加工中心、銑、車等，還有各種類型的控制柜、電力拖動，并且實施了PLC實訓一體化。教學設備、實驗設備是機電一體化專業實踐教學的重要基礎物質，對于培養和提高學生的專業技能以及實踐能力具有極其重要的作用，如果教學設施配置不完善的話，很難有效提高機電一體化專業教學水平。

2促進技工學校機電一體化教學改革的策略

2.1建立科學、有特色的機電一體化課程體系

技工學校在建立機電一體化課程體系的過程中，首先應該深入、全面的調查相關企業對于機電一體化專業人才的需求以及近年來機電一體化專業學生的就業情況，還應該積極、主動的和企業交流、溝通，結合學生就業崗位群的任職要求建立一套“以促進學生就業，以市場需求為導向”的專業課程體系。在設置機電一體化課程的過程中，還應該充分考慮到學生的基礎水平，當然也要考慮學生的可持續學習。因此，機電一體化課程內容安排的主要目標是為了培養學生的技術應用能力，對于基礎理論方面只需要強調“必需、夠用”兩點，而對于專業教學一定要將實用性以及針對性突出出來。技工學校辦學目標是為了給用人單位的技能操作崗位培養更多優秀的人才，只有得到用人單位的好評以及認可才可以促進技工學習的可持續、健康發展。因此，技工學校應該根據企業要求制定相應的教學目標以及考核標準理念，以崗位工作技能以及技術應用能力作為有力支撐，以企業崗位的職業能力要求作為中心，確定專業領域核心能力，并且以此為人才培養依據建立專業領域課程體系。其次，在人才培養方案中還應該考慮到有關機電一體化專業職業資格證書的要求，這樣可有效避免學生畢業后具有較強的上崗能力。

2.2采用多元化教學方法，不斷提高課堂教學質量

2.2.1采用多種教學手段

機電一體化專業課程的理論知識較多，理論性也比較強，加上知識比較抽象，很多學生在實際學習的過程會感覺非常枯燥、乏味，如果教師僅僅是照搬課本，向學生直接灌輸相關的專業理論知識的話，學生的學習興趣可能比較低，因此教師應該采用多媒體教學、實訓室教學、模型教學等多種教學模式，通過多種多樣的教學方法豐富課堂教學內容，調動學生的學習興趣。新時期下，機電一體化專業課程教師一定要轉變傳統的教學觀念，站在學生的角度上，迎合學生的心理特點采用多種教學方法，盡可能提高學生的學習興趣，使學生能夠體會到學習過程中的樂趣，將以往的“被動學習”轉變成“主動學習”。

2.2.2適當增加實踐教學課時，實現理論和實際有機結合

機電一體化教學的實踐性非常強，而且目前用人單位對機電專業人才的實踐能力要求越來越高，因此教師應該適當增加機電一體化教學的實踐教學環節，在向學生們傳授專業理論知識的同時，也要設計和組織一些綜合性比較強的實踐項目，注重學生實踐能力的培養。技工學校可根據機電一體化專業教學需求建立一個校內實習基地，當然需要相應配套的實驗設備，教師實際教學過程中可以根據用人企業的人才要求以及實綱要求適當調整實習計劃，并且結合學生的實際情況設計相應的實習課題，這樣可有效確保實習教學質量。其次，學校還應該和用人企業保持密切的聯系，積極和校外企業合作，建立校外實習基地，定期安排學生們到企業進行頂崗實習，了解行業企業的工作環境、生產工藝以及相應的加工方法，這樣不僅有利于拓寬學生的視野，也有利于提高學生的綜合知識應用能力。

2.2.3加強機電一體化專業課程的師資隊伍建設

技工學校應該為機電一體化專業課程教學培養一支高素質的“雙師型”教師隊伍。為此，學校可以安排一些優秀的青年教師到用人企業工作，定期考核任教教師的教學能力以及職業技能，或者也可以從企業一線高薪聘請具有豐富工作經驗的專家作為兼職教師。同時，學校應該鼓勵教師繼續進修研究生，鼓勵教師利用寒暑假時間到用人企業參觀學習，積累一下實踐經驗。也可以不定期的邀請一些行業專家到學校開講座、作報告，或者定期培訓教師的專業技能以及教學能力等等，不斷提高任教教師的教學技能。

2.2.4進一步完善機電一體化教學場地以及教學設施設備

機電一體化綜合實踐報告范文第3篇

摘要機電一體化專業實踐課程教學是職業中專學校教學管理系統的重要組成部分，在職業中專人才培養過程中有著不可替代的作用，我們應不斷強化、革新實踐教學，使其在新的形勢下更加科學、規范，從而促進職業教育的整體發展。

關鍵詞機電一體化；實踐教學；改革與探索

機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息機電一體化技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。是現代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。機電一體化涉及的學科內容廣泛，主要課程有機械設計基礎、自動控制原理、傳感器與測試技術、可編程控制器等等。可見機電一體化專業不但要精通理論知識，更要有很強的動手能力，因此進行大量綜合性實驗才能更好地將機與電有機的結合起來。筆者從長期教學實中踐總結了更好地開展機電一體化實踐的方法，有利于培養學生動手創造與設計能力。

一、當前職業中專教育實踐教學的現狀分析

我國的職業中專由于前身辦學條件的不足，加上辦學人員長期形成的辦學思維定勢和傳統教育觀念的影響，在辦學實踐上，沿襲以往只注重理論知識的灌輸而忽視實踐能力培養的做法，造成目前職業教育教學模式中諸多問題的存在，主要表現在：第一，對職業中專認識不到位。在教學實踐中，沿襲原來的教學模式或盲目效仿普通高校的做法，只注重理論教學而忽視實踐教學，把課堂教學、理論知識傳授放在首位，把實踐教學、操作能力的培養和訓練作為課堂教學和理論知識灌輸的補充形式。由于對職業中專認識不到位，學校在資金和人員分配，管理人員在資源配備，教學人員在教學內容選擇和教學方法使用上，均傾向課堂教學和理論知識傳授，而把實踐教學放在次要地位。第二，實踐教學場地和設備緊缺、簡陋。職業中專從開始就存在著辦學層次低、規模小、觀念不適應等問題，社會對職業中專的認可度也較低，吸引力不高，生源較為困難，辦學效益低下，因此學校辦學經費緊張，影響辦學條件的改善和提高，學校缺乏必要的實踐教學場地和設備，即使為數不多的一些設施也都是較為簡陋、落后，難以滿足正常教學需要。這也是多數高職不得不注重理論教學的一個無奈之舉。第三，實踐教學師資短缺。實踐教學需要足夠的有一定實踐經驗的專業教師。但令人遺憾的是，學校的大部分教師都是從學校直接到學校，從沒有真正出過校門。由于生活圈子狹隘，環境相對封閉，不少教師對市場經濟缺乏真正的了解與認識，對色彩繽紛的社會缺乏應有的、全面的、客觀的認識和把握，更談不上切身體會和實踐．專業教師大都具有豐富的專業知識，但缺乏真正的專業實踐。造成他們的觀念、教學方法與瞬息萬變的市場差距很大．更缺乏與日新月異的技術發展和變化相適應的專業技術和技能。第四，畢業前的集中式實習流于形式。不少學校在平時的教學中極少安排實踐教學課甚至不安排，卻只是在畢業前集中一個學期或幾個月的時間安排學生實習以彌補平時實踐教學的不足。但是這種實習不僅不符合科學的學習認知規律．而且往往是流于形式。學生都是自己聯系實習單位，回來交實習報告和鑒定就行了，學校不統一安排輔導教師和實習單位，基本是處于放羊狀態，效果可想而知。

二、建立以生產過程為主線、學生技能為主體的分階段遞進式教學模式

根據中專機電一體化專業的培養目標，采取分層次分階段過關的遞進方式進行實踐教學。即將機電一體化專業各專門化方向的實踐教學目標分解到四個學期即四個階段，并制定各階段的技能教學考核標準和實踐教學任務。學生必須完成前一階段的實踐教學任務并考核合格后方可進入下一階段的學習，即遞進式。各階段的實踐教學目標與任務的制訂是圍繞生產過程這條主線進行組織的，以項目形式體現其教學內容。將實踐教學分為基本技能訓練、專業技能訓練、綜合強化技能訓練等三個層次，不包括實驗、見習和生產實習等。基本技能訓練作為最低層次由專業教師進行考核，并要求學生達到這一階段的考核要求；專業技能考核作為第二層次的考核實行教考分離，由學院組織統一考核；將集中綜合強化技能訓練作為最后階段最高層次，由技能鑒定部門組織考核，讓學生最后取得相應技術等級證書，最終達到培養目標。實踐教學環節是決定機電一體化專業教學質量的關鍵，也是形成職專教育特色的主要方面。實踐教學質量是衡量專業辦學水平和能力是否達到專業培養目標的重要指標，也是職專教育的生命力所在。因此建立具有職專特色并適合機電一體化專業的實踐教學模式十分必要。

三、加強實習基地建設

1.建好校內實習基地

按照職業學校機電一體化專業現代化建設的要求,職業學校應建設相對完備的、具有一定先進性的,與培養目標、教學計劃相適應的校內實習基地。添置的設備既要具有一定的先進性,還要具備足夠的數量。機電一體化專業有了校內實習基地,就可以按照實綱和企業用人要求適時調整實習計劃,根據學生的學習實際合理設計實習課題,實習教學質量的提高就有了保證。當然,專業現代化建設不可能一蹴而就,要根據學校的實際情況,通過分步實施、逐步完善的方法達到建設要求。

2.廣泛建立校外實習基地

機電一體化綜合實踐報告范文第4篇

[關鍵詞]AHK德國“雙元制”；機電一體化工；畢業考試；本土化

作者：潘云忠，劉琳霞（蘇州健雄職業技術學院，江蘇蘇州215411）

一、背景介紹

蘇州健雄職業技術學院依托“中國德企之鄉”太倉市的區域和資源優勢，積極開展與德國多種形式的國際交流與合作。2007年6月，由江蘇省太倉市人民政府、德國工商行會上海辦事處（AHK——上海）、部分在華德資企業、蘇州健雄職業技術學院共同組建“AHK——上海、健雄職業技術學院專業技術工人培訓中心”（簡稱“中德工程訓練中心”）。該中心現已成為完全引進德國AHK職業資格證書的培訓和考試的教學機構，是“德國AHK機電一體化工”職業資格在中國最大的培訓和考試基地。學校機電一體化技術專業依托“中德工程訓練中心”，在創新德國“雙元制”職業教育模式的實踐過程中，引進德國優質的職業教育資源與先進的職業資格認證體系，培養國際化的高端技能型人才。

截至目前，經過8年多的機電一體化工教學實踐，已有近380名機電一體化技術專業學生，在中德工程訓練中心經過畢業考試1和畢業考試2獲取了機電一體化工證書。

目前，蘇州健雄職業技術學院中德工程學院對于機電一體化工的培養已形成了較為穩定的規模，年培養規模約70人，隨著雙元制本科班的加入，培養規模會進一步增加。

二、新舊的考試標準概述

機電一體化工職業資格考試標準分為新舊兩個階段，新舊考試標準在時間上的劃分以2014年為界。

1.2014年之前的階段（稱之為舊的考試標準），在這個階段機電一體化工職業資格考試分為中期考試和畢業考試兩部分考試，每次考試中又包含理論與實踐考試兩部分。

無論是中期考試還是畢業考試，在實施時均由以下幾個階段組成：

（1）備料階段（準備階段）

在此階段前，各考點根據備料清單（由AHK商會提前發給各考點）所列工量具及材料清單提前準備完畢，耗材要根據備料圖紙所要求的尺寸準備到位。在準備階段機械部分的加工可以由考生在考點準備或者是考點提前按要求準備完畢，每個考生一套。電氣部分安裝與接線工作由考生獨立完成。中期考試所涉及的控制程序由考點準備好，原則上不由學生完成。

（2）理論考試

理論考試在實踐考試之前舉行，理論試卷一般提前1-2天到達考點，供考點復印。中期考試理論試卷由12道涉及電工技術/電子技術、控制技術、一般勞動和環境保護的基礎以及所制作的機電一體化技術系統的問答題組成，考試時間為1個小時。畢業考試的理論考試試卷由兩大部分組成：工作計劃Ⅰ、Ⅱ和功能分析Ⅰ、Ⅱ。工作計劃和功能分析Ⅰ部分由22道單相選擇題組成，考生只需完成其中的20道；工作計劃和功能分析Ⅱ部分由10道問答題組成。Ⅰ部分和Ⅱ部分總共150分鐘，即畢業考試理論考試時間為300分鐘。考試時學生可以攜帶制圖工具、表格手冊（制定）、英語字典、計算器（不帶編程及存儲功能，不能通信。）。

（3）實踐考試

一般來說，理論考試結束就進行實踐考試，實踐考試試卷與理論考試試卷到達考點時間相同。考生要在5個小時的規定時間中，在一個部分預裝的網孔板上根據圖紙完成剩余的電氣動控制器件的安裝、布線與連接工作；機械部分的加工是在備料的基礎上進行的，根據實踐考試圖紙要求進行加工與裝配，最終實現機電一體化系統的組裝。在考試過程中有5-10分鐘的專業談話，談話內容與考生所涉及的考試內容相關，如機電一體化系統的安全、測量器具和工具的使用方法、工作任務中應用的各個元件、工作中所使用機床操作要點、加工方法、在啟動時的工作方式和測量值的測定、針對考生在考試過程中的個性問題等。

考生安裝完成后，有1個小時的時間進行機電一體化系統的啟動與測量，考生根據啟動和測量技術表中所規定的內容在考官的監督下進行檢查與回答，調式中出現故障應由考生獨立分析、解決并記錄。

舊的考試包括中期、畢業兩次，由筆試、操作、口試三部分組成，以現實的工作任務、工作情境和工作過程為基礎，考核學生的基本職業能力，根據實際工作任務解決企業實際問題的專業能力及應變能力，關注經濟、社會、生態、法律等方面問題的社會能力和溝通能力等。

2.2014年之后的階段（稱之為新的考試標準），在這個階段機電一體化工職業資格考試分為畢業考試1和畢業考試2兩部分考試，每次考試中包含理論與實踐考試兩部分。

2011年7月機電一體化工教學大綱進行了修改，于2011年8月1日。PAL根據新的規定在德國2013年秋季提供新的畢業考試1試卷，2014年夏季提供新的畢業考試2試卷。始于1998年老的規定的試卷會一直提供到2012年秋季和2014年夏季。

新的考試標準，使得機電一體化工職業資格考證有了源于德國的統一的實踐考試項目。

新標準下的機電一體化系統采用模塊式結構，由開關柜、操作顯示單元、網口安裝板三部分組成，如圖1所示。

系統中開關柜部分可供考生進行元器件安裝、系統布線、程序編制；現實操作單元可供考生進行元器件安裝與接線；網孔安裝板部分可供考生進行機械加工、機械組件的裝配、電氣動器件的安裝。三者之間通過重載接頭兩兩相連，最終完成機電一體化系統的調試工作。

新標準下的機電一體化工考核裝置充分考慮了成本節約、重復使用等方面的問題，畢業考試1中使用的裝置在畢業考試2中絕大部分是可以使用的，器件的有效利用如圖2所示。

三、新舊標準對比

截至目前，機電一體化工職業資格考試已順利完成了新舊標準的過渡。舊標準下的項目具有較好的操作性，器件的單次成本也較低，新舊標準下的考核點也較類似，因此舊的標準對于相關培訓部門仍然具有一定的借鑒意義。表1、表2將新舊標準下的機電一體化工職業資格考試進行對比。

四、新標準下的本土化實踐

在新的考試標準下，機電一體化工職業資格考試對考生能力有了更為全面的檢驗。具體體現在以下幾個方面：

（1）機電一體化設備的安全性的評估，機械和電氣的保護措施的測試子系統分析和功能測試，運行參數設定和測量及功能性的創建系統的交付和說明，制作履行訂單的文檔（包含測試報告），即技術文檔；

（2）工作任務分析，從文檔中獲取信息，技術和組織的接頭定義，要求從技術、企業管理，經濟學的角度去分析和選擇最合理的方案；

（3）考試是具有職業特點和結合實踐的考試，根據培訓目的的要求，適用于未來實踐中職業判斷力的考試；

（4）體現節約意識，考試盡可能使用來自以前的考試的材料；

（5）注意系統關于質量和安全性的統一規格和特殊規格。系統交接和投入使用，需要給予專業的解決方案，（包括英語的使用說明），編寫驗收單。

通過一輪新標準下的機電一體化工職業資格鑒定考試實踐，我們得到如下經驗：

（1）考試更加側重于電氣控制方面；

（2）注重于考生自我分析解決問題方面能力的鍛煉；

（3）關注考生計劃表達能力的鍛煉；

（4）關注設備的成本節約及有效利用；

機電一體化綜合實踐報告范文第5篇

關鍵詞：機電一體化；應用；領域

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A

1、前言

機電一體化已經成為當前工業發展的一個標準音符，機電一體化的發展大大降低了人工的勞動強度，提高了工作效率，提高了工作的準確度和精度。機電一體化進程的加快在一定程度上促進了社會經濟的進步。

2、機電一體化的概念

“機電一體化”一詞最初是日本學者于70年代提出的,它的英文是Mechatronics,是由英文Mech碩cs的前半部分和Electn〕nics的后半部分組合而成,美國人稱為Mech畫c吐衡stem,在我國被譯為“機電一體化”。機電一體化是當今自動化技術發展的最高階段。早期的自動化技術主要是借助凸輪、機械機構等實現的,這一時期的自動化實際上是機械自動化;隨著電工技術的發展、凸輪、機械機構逐漸被繼電器、接觸器、電磁開關等機構所取代,實現了電氣自動化,機械機構大大簡化,自動化水平大為提高;機電一體化則是生產實踐對自動化技術進一步發展的需要,也是微電子技術、計算機技術、信息技術、控制技術和精密機械技術等發展的必然產物,是以計算機為主要特征的自動化技術。

如果說機械(包括電工)系統處理的對象是運動、力、物質和能量,電子系統處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統不僅有處理能量和物質的功能,而且還有處理信息和知識的能力。概括說來機電一體化技術是圍繞機械制造業發展起來的一門跨學科的綜合性技術,是把機械技術、信息技術、控制技術、計算機技術、微電子技術和傳感檢測技術等有機融合而形成的一門跨學科的綜合性技術。日本機械振興協會經濟研究所在一份報告中給機電一體化所下的定義是:機電一體化技術乃是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,并將機械裝置和電子設備以及軟件等有機結合起來構成系統的總稱。

3、機電一體化技術特點

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

3．1、數字化

微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數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。 數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。

3．2、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 接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。 隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

3．3、模塊化

由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環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，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。

3．4、網絡化

由于網絡的普及， 基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。 而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網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，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絡化方向發展。

3．5、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、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

3．6、微型化

微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執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。自1986 年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針，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、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種 MEMS 器件和系統，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、微連桿、微彈簧以及微機器人等）。

3．7、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。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。 首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。

3．8、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展方向之一。

3．9、綠色化

科學技術的發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、生態環境惡化的后果。為了實現可持續發展，綠色產品概念就應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協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環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

4、機電一體化技術的應用

機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面：智能化控制技術（IC）；分布式控制系統（DCS）；開放式控制系統（OCS）；計算機集成制造系；現場總線技術（FBT）統（CIMS）；交流傳動技術。機電一體化技術在工業、農業、紡織業都有不同程度的應用。

4．1、機電一體化技術應用在工業爐窯改造應上

國內外現在已有成功的技術改造比工業爐窯單純用計算機技術好的多。所以，我們建議今后在改造工業爐窯時要大力推廣應用機電一體化技術，對應該進行改造但尚未改造的工業爐窯要用機電技術等先進電子信息技術改造，其中采用機電技術改造的已達到了90%。

4．2、積極采用機電數控技術，對機床高備改造應用對機床設備的改造我們應放在經濟、實用型機電數控系統的上推廣應用。根據相關方面的了解和調查，從國家要求開始到現在已經按要求改造完畢。

4．3、機電一體化廣泛應用在變頻調速技術

提高了風機、電泵工作效率，采用此技術后，變頻調速后風機、電泵一般可節電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后，廣泛應用、推廣應用該技術。據悉到現在，風機、電泵和其他調速電機以普遍、采用先進的變頻調速技術。圖1 CAN流程圖

4．4、CAD/CAM 技術優先與機電一體化結合，工業設計水平提高要有新目標消除工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化現狀。據悉目前，北京工業系統 CAD 的應用率為 85%，CAD 的覆蓋率為 80%。

5、結束語

隨著機電一體化在采礦業、交通運輸業、在造業、農業、航空航天等領域的運用，在一定程度上推進了行業的發展速度和水平。

參考文獻