機電一體化前景分析
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機電一體化前景分析范文第1篇
關鍵詞：煤礦；機電技術；應用現狀；前景分析；煤炭開采；礦產資源
中圖分類號：TD163 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）33-0052-02
機電一體化提出于20世紀60年代，到90年代得到了迅猛的發展，與機電一體化相關的技術逐漸智能化，并逐漸演變成一項包含機械電子、信息傳播、信號轉換、傳感器與微電子應用等多項技術的綜合技術。機電一體化技術的應用，將使我國的煤礦開發實現自動化，大大提高煤炭資源的開采效率和生產質量，使煤炭企業的生產效益得到大幅提升。
1 煤礦機電技術的應用現狀
機電一體化技術在煤礦生產中的應用主要是體現在生產的機電設備上。合理應用機電一體化技術，不但可以使煤礦設備趨于信息化與自動化的方向發展，還大大提高了煤礦的生產效率。機電一體化設備憑借其性能好、易操作、可維護性高等特點，在我國得到了廣泛應用，對我國煤炭事業的發展做出了巨大的貢獻。在煤礦的生產過程中，機電一體化技術主要應用在運輸系統、采煤機、輸送機、支護設備和掘進機等設備中。
1.1 總體水平較低，比例較小
由于目前國內對煤炭的剛性需求比較高，很多大中型煤礦企業都購進了較為先進的機電一體化設備進行煤炭的開發生產，以提高煤炭產能，滿足各類煤炭需求。然而，國內的很多煤礦企業尤其是中小型企業對于機電一體化先進設備的引進以及原有設備的更新升級比較排斥。這主要是因為他們只考慮了引進新設備所需花費的巨資成本，而沒有看到新技術對企業產能與效益的提升。同時企業單位中沒有對高新技術足夠了解的精尖人才也是他們抵觸引進新設備的原因。
所以說我國目前還并未全面實現煤礦開發的機電一體化，雖然在不少大中型新建企業中新設備與新技術實現了較好的普及，但是在大多數的中小型煤礦，我們看到的仍然是設備老舊、生產落后。即使是應用了新設備與新技術的大中型企業單位，和較早使用機電一體化技術的發達國家相比，仍然有著相當大的差距，需要用幾年甚至幾十年的努力來進行追趕。究其根源，我們起步晚、底子薄是最主要的原因，此外就是由于我們急需相關的技術精英作為支撐。
1.2 運輸系統上的應用
煤炭材料的運輸是煤炭開采過程中至關重要的一個環節，運輸系統效率的提升可以有效地提升整個開采過程的效率。在運輸系統中使用煤礦機電技術的一個主要方式就是使用內裝式提升機。內裝式提升機采用的是滾筒一體化和電機設計實現的。通過國內一些煤炭企業的安裝與使用，已經驗證了內裝式提升機性能優異、系統精確，此外還具有操作簡便和架構簡單等優點。
1.3 采煤機上的應用
煤礦機電技術的核心應用就是其在采煤機上的應用。這是因為采煤機是煤礦實施開采生產的核心設備，采煤機能否高效可靠地工作，是煤礦企業高速生產的核心因素，直接影響著一個煤礦企業的企業效益。國內多數企業所使用的綜合煤礦開發系統能有效提升采煤生產的自動化。而采煤機上所應用的核心技術也在不斷改進，機電一體化技術也逐漸國產化。
1.4 監控系統中的應用
煤礦機電技術中還加入了對系統安全可靠工作情況的監控，這是因為隨著相關技術的發展，人們對礦井的安全系數監測越來越嚴格，這樣做也更加符合相關法規對煤礦安全開采的規定。這是我們經歷了很多次礦難傷亡的慘痛教訓之后，努力學習國外的先進技術并結合我國煤炭業的特點逐步建立起來的監控體系。我們從國外先后邀請很多具有豐富經驗的煤礦監測團隊，通過不斷總結相關經驗，才使得我國的監測系統快速發展，縮短與國際上的差距，為煤礦作業提供了穩固的安全
保障。
1.5 在支護設備中的應用
支護設備在煤礦生產中有著至關重要的作用。有效地利用支護設備，不但可以保護工作人員的人身安全，還能起到減緩機器磨損、延長機械設備使用壽命的作用，從而提升企業的生產效益。支護設備中應用最廣泛的一種就是支架，近年來隨著自動化技術快速進步，普通支架正逐漸演變為電液壓支架。機電一體化技術在支架上的應用主要是開采的工作過程中，使用計算機系統來實現對支架液壓控制的自動調節，從而實現成組自動移架，有效減輕了支架所承受力度，從而減輕設備損耗。但是目前而言，我國在電液壓控制系統方向上的研究進度和國外還有一定的差距，仍不能實現國內大型煤礦生產設施的自動化控制。很多煤炭企業單位都是從國外引進更加先進的液壓支架電液系統來進行實際的生產，所以我們要大力研究相關技術，促進一體化支護設備生產使用的自主化發展。
2 煤礦機電技術的前景分析
雖然近年來我國的煤礦機電技術得到了高速發展，但是由于我們起步晚，同國外的一些國家相比，無論是從相關工作人員操作技術還是從我國已有設備的先進水平上看，都存在著比較大的差距，這就要求我們大力促進技術引進與應用。總體看來，我國的煤礦機電技術必須從下面三個方向進行重點發展，從而減小技術差距：
2.1 保證設備的更新升級
相比于國內的新建立的大型煤礦企業，中小型煤礦企業多數仍在使用老舊的設備進行煤炭開采，而不是全部更新使用先進的機電一體化設備。這主要因為中小型企業無法承受某些先進設備所需的高昂資金。所以地方政府或國家應該出臺相應的政策，對企業設備的更新升級給予一定的鼓勵或資助。同時，煤礦業的相關企業也應該意識到設備更新升級的重要性，自覺引進新技術與設備，從而提高開采效率，提升企業效益。
2.2 加強人才培養
想要實現高精尖技術的完美應用，高素質人才是成功的關鍵。我國國內的煤礦企業目前普遍缺乏高素質的技術精英。所以各煤礦企業不僅僅要做到實現高新技術的實時更新，還要保證高素質人才的實時引進。國內各高校都有相關專業的畢業生，與高校達成合作，可以利用高校的教學資源培養適用于自身企業的高素質人才。
2.3 加強機電管理技術
煤礦業的機電管理技術涉及到了廣泛的學術領域，加強其管理過程也必須是循序漸進的。根據我國目前的煤礦機電技術的應用現狀，做好其技術管理應該做好以下三點：第一，必須高度重視煤礦開發現場機電設備的管理，充分利用好系統的監控技術。第二，抓好先進技術的管理與發展，使煤礦機電技術不斷發展進步。第三，拋開盲目崇拜，國外目前的技術雖然比我們先進，但這不意味著我們就要一味購進他們的設備技術。在充分理解自身缺點的基礎上勇于創新，大膽設想，積極試驗與革新，才能最終實現技術的跨越性發展與
進步。
3 結語
隨著科學技術的不斷發展，在煤礦開采過程中機電技術的應用范圍越來越廣，自動化程度也越來越高。這不僅大大提高了煤礦開采行業的效率，而且也有利于煤炭企業經營效益的提升。盡管目前機電技術在煤礦中的應用已經十分普遍，但還存在著一些需要解決的問題，應從技術上和管理上進行努力，在積極借鑒發達國家先進經驗的同時，不斷提高我國的煤礦機電技術應用水平和管理水平，促進我國煤炭行業的快速發展。
參考文獻
[1] 馬廣偉.機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J].企業技術開發，2013，（5）.
[2] 張五計.機電一體化在煤礦中的應用與分析[J].能源與節能，2013，（11）.
[3] 馮占營.淺析機電一體化技術在煤礦生產中的應用
機電一體化前景分析范文第2篇
關鍵詞：機電一體化，發展方向，技術應用
機電一體化技術是面向應用的跨學科的技術，它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等有機融合、相互滲透的結果。
1機電一體化技術的發展狀況 1.1 數控機床的問世,為機電一體化技術的發展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術為機電一體化技術的發展帶來了勃勃生機; 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發展為機電一體化技術的發展提供了堅強基礎; 1.4 激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使機電一體化技術的發展躍上新臺階.
2機電一體化技術發展方向
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。 2.1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎；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。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。 2.2 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。論文參考網。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔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。 2.3 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。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。 2.4 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。 2.5 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。
2.6 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(Micro ElectronicMechanical 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。
2.7 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。 2.8 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。論文參考網。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。 2.9 綠色化
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。
3 典型的機電一體化產品 機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化基礎元、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、伺服機構等。論文參考網。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
4 機電一體化的技術應用
在重工業企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。
4.1 智能化控制技術(IC)
由于重工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術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。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經 網絡等，智能控制技術廣泛應用于重工業企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能將越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(OCS)
開放控制系統(Open Control System)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。 4.4 計算機集成制造系統(CIMS)
重工業企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前重工業企業已基本實現了過程自動化，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過程的統一管理，難以適應現代重工業生產的要求。未來重工業企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。
4.5 現場總線技術(FBT)
現場總線技術(Fied Bus Technology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器和現場就地控制站等的發展。 4.6 交流傳動技術
傳動技術在重工業中起著至關重要的作用。隨著電力、電子、技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現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可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。
綜上，我們不難發現機電一體化技術在現在的社會生產中占據了越來越多的行業和領域，并且隨著科學技術的發展，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展前景也將越來越光明。
【參考文獻】
1李建勇. 機電一體化技術[M]．北京：科學技術出版社，2004．
2張華． 機電一體化技術應用[M]． 北京：電子工業出版社，2002．
3芮延年． 機電一體化系統設計[M]． 北京：機械工業出版社，2004．
4唐懷斌． 工業控制的進展與趨勢 [J]．自動化與儀器儀表，1996（4）
5蔡慶蘇,孟梅芳; 機電一體化技術及其應用研究 [J];科技創業月刊;2005(3)
機電一體化前景分析范文第3篇
社會科學技術的飛速發展，給社會生活生產帶來了巨大的影響，機電一體化技術發展較快并且得到廣泛應用，不斷的促進社會的競價發展。本文主要是從分析機電一體化技術的基本內容和特點，探究了機電一體化技術在汽車行業的應用。
關鍵詞：
機電一體化；汽車行業；應用發展
隨著計算機網絡發展，機電一體化技術也已經成為一門具有單獨體系的新型科學，其發展要不斷更新。機電一體化技術的基本特征大多是相同的，機電一體化系統是其研究的最主要的一方面，由機械技術、自動控制技術、計算機技術、電力電子技術和微電子技術等組成，各技術融合實現一些特定的功能極大值。
1.機電一體化技術概述
機電一體化是指將技術相關原理在機電一體化系統中充分的應用與發展，在機械產品中的機構主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術和計算機技術，并將機損裝置和電子設備以及計算機軟件等有機結合起來構成的系統總成。高級機電一體化產品使機械產品實現自動化、數字化和智能化。計算機數控系統、計算機輔助設計、輔助制造系統、機器人、柔性制造系統、計算機集成制造系統等是目前機電一體化研究和開發主要方向，實現最優化的系統或者產品技術綜合。機電一體化的重要思想是設計系統原理與集成綜合技術。機電一體化作為一門應用廣泛的技術，其具有多方面的特點：1）使用廣泛，機電一體化技術應用十分廣泛，遠遠超出了機械工程范疇，機電一體化產品能夠在不同的領域場合應用，符合客戶提出的更強的應變需求；2）具有較高的生產能力，大部分機電一體化產品具有自動信息處理與控制能力，可以利用自動控制系統按照設計的具體要求完成既定的操作，提升生產能力；3）具有極高的安全性，其包括警報、自動化監控、自動化診斷、自動化保護等性能，當出現故障時，能夠采用自動化保護方法，盡量減少人員與機械設備發生事故，提成設備的安全性能。未來控制智能化、精確化、零延遲化、結合計算機處理技術和信號傳輸技術，將成為機電一體化的發展趨勢，將新技術與機電一體化技術結合并運用到更多的領域。
2.汽車機電一體化技術的發展
機電一體化在汽車行業應用發展快速，許多的機械控制系統被電子控制系統代替，其發展主要有三個階段：第一階段是20世紀60年代到70年代，主要是應用電子裝置對部分汽車機械功能進行改善，比如電子控制燃油噴射；第二階段是80年代到90年代，主要是汽車制造設計上體現機電一體化技術，進行集成大規模電路應用，并解決了機械部件無法解決的復雜自動控制問題，對于提升汽車運行過程中的可靠功能發揮了關鍵作用；第三階段是90年代中期至今，機電一體化技術在汽車領域已經達到了成熟發展，重視整體上機電一體化技術的設計，廣泛應用計算機網絡技術和信息技術，使汽車更加自動化、智能化。
3.汽車中機電一體化技術應用
3.1微機控制發電機體系
發動機控制單元ECU的核心是通用微處理器或者是為汽車發動機專門設計的大規模集成電路（LSI），從各個傳感器得到的模擬電壓信號和從發動機輸出軸得到的脈沖信號都有輸入到發動機控制單元，再通過模擬數字轉換成數字信號。將這些數字信號作為基礎信息，對發動機控制單元內的最佳空氣燃料比、點火時間、排氣再循環等進行計算，再將這些計算結果作為驅動信號輸出，用以空氣與燃料質量比。當燃料空氣比例增加時，燃料占比較少，不利于點火；相反，當燃料空氣比例減少時，氧氣稀薄，導致碳化氫與一氧化碳增加。因此，將氧氣與燃料比控制在合適的比例范圍內，才有助于發動機各項運動狀態維持在最佳狀態，保持正常的符合運動。
3.2電子控制的自動變速器
自動變速器的目的是為了降低變速器的功率損耗，提高動力傳遞系統的有效功率，增加了變速裝置的檔數，使得汽車的行駛速度到達最佳比例，達到省力、省能、舒適安全的特點。各種傳感器監測的信息會通過發動機輸入到電子控制裝置，換擋信息、程序開關及自動跳合開關的信息綜合到一起而選擇出滿足行駛條件的最佳檔次信息，系統電子控制裝置是通過自動變起器的監測電路進行自檢及失效監測，即在行駛前對所有電路進行檢測。汽車啟動后，通過判斷報警燈的狀態來判斷其系統功能是否正常，若警燈處于熄滅狀態，說明其功能正常；若警燈處于開著狀態，則系統存在故障，自動變速器進入非電控程序狀態。
3.3汽車激光測距雷達系統
汽車激光測距雷達系統重點通過計算機對車間距離的處理器、雷達測距、前后汽車狀況等進行控制。激光單片機與汽車防按控制系統有效結合，針對倒車減速和正常行駛時檢測汽車前后方距離范圍內是否有障礙物體，并且在關鍵時間組織報警，進一步有效阻止發生的交通事故。測距激光雷達安裝在汽車各個方向，通過光學天線發射光速，如果遇到障礙物后出現了散射的后方信號，同時被光學天線進行了接收，適時調節出方位距離信息。利用中央處理設備分析持續輸出的方位距離信息，能夠準確判斷出物體是否在前面運動，計算出相應的汽車間距和速度，并且判斷它能否與本車進行必要的接觸，進一步決定汽車行駛的安全速度。當出現危險情況時，系統與警報裝置接觸，發送警報信號。
3.4汽車制動系統
汽車制動系統最主要的是BBW系統與ABS系統。BBW系統傳遞的是電流，而不是液壓油與壓縮空氣，由電線傳遞能量，數據線傳遞信號，縮短了制動反映時間，車輪制動模塊、中央電子控制單元ECM和電子踏板模塊等關鍵部件組成BBW系統。工作模式：駐車制動時需踩下制動踏板，該操作信號將反饋給中央電控單元，然后帶弄機械制動控制單元能啟動電機。皮帶和斜盤式齒輪機帶動電機驅動絲桿，絲桿旋轉運動可以使止推螺母沿著絲桿螺紋向前移動。制動摩擦片通過止推螺母與制動器活塞接觸按壓到制動盤上。相反地，當電流超過特定值后，電流被控制電源切斷，解除駐車制動，止推螺母沿著絲桿相反方向自動旋回，制動器活塞釋放壓力，密封圈的復原而引起制動盤可能的失衡促使制動器活塞回退，制動摩擦片脫離制動盤。ABS系統基本功能是可感知制動輪每一瞬時的運動狀態，并根據其運動狀態相應地調節制動器動力矩的大小，避免出現輪上的抱死現象，有效提升汽車行駛的安全性。人們一般對制動發生時出現的前輪增重、后輪減重以及后輪抱死更加不利汽車方向控制的特點，研制出了一套能夠限制機動車四輪制動裝置即防抱死裝置ABS系統，同時也是電子控制技術在汽車領域做出的突出貢獻，可以使汽車很好地應對突發事件，ABS系統控制框圖如圖1所示。
4.結束語
機電一體化技術是制造業關鍵核心技術，發展社會生產力的要求，不只是在汽車行業取得如此大的成就，在其他的各行各業中都得到了更廣泛的應用，為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。
參考文獻：
[1]孫素閃.機電一體化技術的應用和未來發展[J].科技向導,2011(30).
[2]石美峰.機電一體化技術的發展與思考[J].山西焦煤科技,2009,(3).
[3]白慧杰.機電一體化技術應用與機械工程領域的前景分析[J].機械教育,2005(01).
機電一體化前景分析范文第4篇
一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"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.
(一)"機電一體化"的發展歷程
1.數控機床的問世,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"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.
2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統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的適應能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.全息系統化——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)的發展。除此之外，其系統的層次結構，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系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優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”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，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展方向。
三、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。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、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
四、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務
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產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。
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.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度
(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中，有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。
(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造；在已改造的近6500臺機床設備中，大約有15%需進一步改造。
(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造；且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。
(4)北京工業系統CAD應用還有較大差距。目前，北京工業品設計，CAD應用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內先進地區也超過了30%)；CAD的覆蓋率才達到11%(而全國CAD應用工程領導小組指出，“八五”期間大中型企業要達到35%，中小型骨干企業要達到15%—20%；到“九五”時，按國務委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務，占總任務量的99.5%左右。
(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市，1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業化國家高近9倍。因此，北京工業系統節能降耗的任務非常重，而電力電子技術是節能降耗的王牌。
2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種，每年約開發試制新產品3000種，更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業產品的競爭能力。
1993年，北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種，在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中：機械局系統主要產品約1200種，機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統主要產品350種，機電一體化產品210種，機電一體化產品所占比例為60%；輕工系統主要產品總數為649種，機電一體化、智能化產品15種，機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%；汽車工業總公司系統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；與國內先進水平相差一半左右。
3.北京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。在北京工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重，且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、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，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發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，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。
(二)北京“機電一體化”工作的任務
北京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產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。
1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點
(1)大力采用模糊技術，工業爐窯改造應上新臺階
國內外成功的范例表明，應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和PID技術好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術，到2000年，對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊技術等先進電子信息技術改造完畢，其中采用模糊技術改造要在80%。
(2)積極采用數控技術，機床高備改造要達新水平
對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能，到1995年，北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調速技術，風機電泵改造要攀新高度
風機、電泵采用變頻調速后一般可節電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速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年，應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%；到本世紀末，北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍；采用先進的變頻調速技術。
(4)優先應用CAD／CAM技術，工業設計水平提高要有新目標
北京工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業系統CAD的應用率為17%，CAD的覆蓋率為11%，到1995年應分別達到20%和15%，本世紀末，要力爭分別達到55%和45%。
2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標
(1)總體目標：到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種，2000年，應不少于2000種，機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。
(2)單項目標：
·機床數控化率：1995年，產量數控化率達5%，產值數控化率達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的開發生產能力：“八五”期間，開發能力要穩居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的PLC生產基地之一。
·“電力電子”開發生產能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術。“九五”期間第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面，“八五”期間，開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品；交流變頻調速裝置要達到批量生產程度；高頻電子鎮流器要能出口創匯；“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、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。
·模糊控制器的開發生產能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地，開發出用于工業爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來；交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年，空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末，北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。
·其它機電一體化產品的開發生產能力：微機控制多色印刷機要穩居全國第一；電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產量上全國領先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力，打出規模效益來；數字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……
總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發展兩方面的目標，那么，到本世紀末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產業。其中，數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數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品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍，也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。
五、北京發展“機電一體化”的對策
(一)加強統籌安排，協調發展計劃
目前，北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時，市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。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計劃和規劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發上重復，生產上撞車!
(二)強化行業管理，發揮“協會”作用
目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業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”行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。
“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體，組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……
(三)優化發展環境、增大支持力度
優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈；盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，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產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
在經濟政策上，要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規模化建設項目上傾斜；成立“機電一體化”發展基金，支持機電一體化生產發展等。
(四)突出發展重點，兼顧“兩個層次”
機電一體化產業復蓋面非常廣，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發展時不能面面俱到、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產業進行改造，在傳統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。
我們認為，北京“機電一體化”發展，當務之急，重中之重是：
抓緊開發生產GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等，用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造；
抓緊推廣應用經濟型數控系統，改造機床設備；開發生產低、中檔數控系統；
機電一體化前景分析范文第5篇
關鍵詞：小型倉庫；自動分揀；運載；升降；循跡
1 工作流程
我們所設計方案工作流程如下：
（1）首先通^RFID模塊對于電子標簽的識別，RFID模塊中儲存有物品快遞地址及重量信息，系統根據這些信息做出判斷該物品應該在傳送帶的何處下落；
（2）信息處理以后當貨物運動到對應位置時，對應位置的推桿進行相應運動，將貨物推到所需位置；
（3）待貨物從傳送帶被推下時，會落入運載車中，運載車中有光電檢測裝置，檢測貨物的總體高度，當有貨物下落至車內時，小車內升降裝置根據其大小做出合理的下降并維持整體高度不變；
（4）待運載車內的貨物裝滿時，即升降平臺運動到了運載車底部，運載車開始向貨車運動，同時備用運輸車補上前一輛的位置；
（5）運輸車通過光電循跡運動到對應貨車部位，（現有工作方式為人工將貨物放至傳送帶上，由傳送帶傳送至貨車車廂內）運載車平臺上升，將貨物通過斜面卸下至傳送帶上，實現文明裝卸；
6）至此完成一次循環。
2 創新特色與應用前景
1、創新特色
（1）機電光一體化
目前機電一體化已成大勢所趨，該系統打破學科局限，結合機械設計理論實踐知識、電子電路相關知識、光電傳感等技術手段，來做成整套系統。
（2）機械結構設計巧妙
運載車內部升降：通過簡單的絲桿及傳動結構，根據貨物的多少來調節高度，裝卸過程中都不會出現摔打及撞擊，實現貨物的文明裝卸，保證了貨物的安全，成本低廉且易于實現。
運載車內的斜面：去掉了裝卸過程中傾倒的機械動作，取而代之簡單的斜面讓貨物自由滑落，既節省了材料和控制，又能保證貨物的安全性。
（3）分撥機構簡單易行
利用現有傳送帶，結合舵機與雙搖桿機構的擺動，通過既簡單又高效的結構來實現分撥
（4）射頻技術的利用
將圖形標簽替換為電子標簽，RFID標簽中含有該貨物的基本信息，通過射頻掃描，當貨物進入該系統，意味著該貨物即將進入派送階段，借助互聯網現有條件，可以實現信息的傳遞，相當于人工掃描條形碼并進行記錄。
2、應用前景
對該系統在中小型企業中的發展前景分析，主要有以下幾點：
（1）可行性分析
該物流系統在一定程度上彌補了硬件落后的缺陷也彌補了人工分揀效率低的缺陷。此套系統將主要應用于快遞流程的最后兩個環節，也就是中小型派送點。原理不可行且能保證工作人員和貨物的安全。從而實現分揀助力，文明分發以及文明投遞。由上述資料可見，其低投入、高效率證實了其可行性。
（2）安全性分析
此套設備無論是對于貨物安全或是員工的安全都有著一定的保障，比較于傳統的快遞模式有著很大的進步與完善。首先，全自動的系統為員工減少了許多壓力，避免了許多意外危險，減少其工作時間，改善工作環境，也就從根本上解決了當今快遞員高壓力高工作量的問題。技術上實現自動分揀也就表示，快遞員無需再自己動手裝卸貨物，裝卸助力，實現文明裝卸，避免投遞員受傷。其次，貨物的安全性也得到了充分的保證。
（3）高利潤性分析
為了尋求企業更多的利潤增長空間，部分公司開始大力度加強基礎設備各硬件的更新換代。采用機械化生產最直接明顯的優勢就是將大大提高生產過程中的效率。現在大部分民營快遞企業還在采用人工掃描分揀入庫的方式，如果采用機器分揀掃描入庫將大大減少人力的投入。中小型企業只需要詳細制定好員工的工作計劃，令員工能夠更好的配合到機器生產，這將大大減少公司在快件入庫上的人力投資，從而獲得更高的經濟利潤。
一套分揀系統將實現多區自動分類，每區分類將減少原本所需人力的80%，也就意味著其工作效率將高出原來的四倍。此外，設備的引入和維護費用從長遠來看將遠遠低于傳統人工派件的年耗資。其可觀的利潤將吸引一大批中小型企業的將自身企業升級革新，打破以前的高投入低利潤的模式，轉型為新型高效率低投入的快遞產業。
3 總結
該系統不僅可以減少人工成本，更可以提高貨物的安全性，保障了快遞物品的完整與可靠。主要通過創新的機構設計及電路設計來實現所需功能，適用于市、區級的物流倉庫分揀中心，針對小型倉庫可以做出合理的產品實物。
參考文獻
[1]賈錦珠. 自動分揀輸送系統―物流邁入自動分揀和輸送系統時代[J].中國儲運，2008.
