機電一體化與自動化精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇機電一體化與自動化范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

【關鍵詞】機電一體化；機械工程；應用

1引言

隨著社會經濟與信息技術的快速發展，機電一體化技術與機械工程得到了迅速的發展，通過在機械工程中應用機電一體化技術，有效地把機械工程與新型科技進行了緊密結合，同時也促進了機械工程領域的創新發展。

2機電一體化的闡述

2.1機電一體化所需技術

機電一體化主要包括以下3種技術：（1）機械本體技術，是整個機械工程的核心部分，由于機械技術自身具有提高精度、改善性能等作用，從而有助于提高整個機械本體的使用性能；（2）信息處理技術，為機電一體化的機械工程提供了一定的便利，而且在一定程度上保證了機電的穩定性與安全性；（3）軟件技術，同樣也是機電一體化的重要組成部分，通過軟件技術可以實現對機械的控制與操作，有助于提高機械工作效率[1]。

2.2機電一體化的優勢

機電一體化的優勢體現在以下3個方面：（1）機電一體化的應用范圍比較廣，由于機電一體化技術具有一定的綜合性，與很多相關技術緊密融合，因此，機電一體化可以被廣泛應用于不同的領域。與傳統的技術設備相比，機電一體化改變了傳統技術的單一化，使其功能實現了多元化，能滿足于不同領域不同行業的企業需求；（2）安全性能好，通過在機械工程中應用機電一體化技術，能有效地提高整個生產過程的安全性，與此同時，機電一體化還能在機械工程中起到一定的監督與預警作用，從而保證生產過程的安全；（3）科技含量高，在機電一體化技術中融入了不同的新型技術，使機電一體化技術具備了非常高的科技含量。

3機電一體化的機械工程中的應用

3.1機電一體化的應用

3.1.1節能降耗

機電一體化在機械工程中的應用之一就是降低耗能。對于傳統的陳舊的機械設備，在生產過程中不僅對能源的利用率比較低，還不能對能源起到節約與保護的作用。例如，在使用挖掘機時，為了在操作過程中合理利用能源、降低能耗、提高操作效率，采用了新型的機電一體化系統，并應用新型的液壓型挖掘機替代傳統的挖掘機，同時在使用過程中還與新型的節能控制器相結合，二者之間的結合，形成了比較完善的OLLS系統，從而使新型挖掘機在操作過程中能實現對能源的合理利用，減少對資源的消耗。

3.1.2實時監督控制

機電一體化在機械工程中的另一個應用就是能對機械工程中的系統裝置起到實時的監控作用。由于傳統的機械工程相對比較落后，因而無法在具體的操作過程中實現對機械工程的實時監控。一方面無法保證機械設備的工作質量，另一方面會對操作人員產生不良影響。隨著在機械工程中應用機電一體化技術，有效地解決了傳統的機械工程中存在的問題，實現了對機械工程中的制動、傳動以及執行等環節的實時監控，如果在機械工程中出現了問題或異?，F象，都能通過機電一體化系統進行及時、準確地預警，并對其故障問題進行分析與解決[2]。

3.1.3提高作業的精度

機電一體化有助于提高機械生產的精度，同時對保障機械工程的整體質量有非常重要的意義。在傳統的機械工程中，往往都是依靠人力進行操作，無論是數據的計算還是工程測量等工作都比較容易出現誤差與錯誤，在一定程度上影響了機械工程的整體質量。通過在機械工程中有效地應用機電一體化技術，不僅有助于提高機械工程中數據測量的精確性，還能使機械工程中的測量環節實現自動化操作。通過機電一體化技術的測量與分析，有效地避免了人為原因造成的數據誤差，對提高機械工程的整體質量與數據的準確性有非常重要的意義。

3.1.4實現操作的自動化與半自動化

機電一體化在機械工程中的有效應用，有效地提高了操作的一致性，也實現了機械工程的自動化與半自動化，對提高機械工程的生產效率、減輕操作人員的勞動強度、提高作業安全等都有重要的作用。

3.2機電一體化在機械工程中的應用發展方向

3.2.1自律分配化系統

只有當機電一體化達到某一程度時才能使用自律分配系統，因此，對機電一體化的要求非常高。自律分配化系統是保持獨立運行的模式，在運行過程中，各自互不影響，而且由于本身具有一定的自律性，因而當所處外界環境發生變化時，自律分配系統也會隨之發生變化，這一特點可以有效地避免機械工程中因某一子系統的故障而導致整個系統癱瘓，在一定程度上提高了系統的柔性。

3.2.2信息系統化

通過信息系統化的實現，使在具體的操作過程中，可以從不同的角度通過指令達到準確的執行，這也是智能化發展的趨勢所在。機電一體化通過智能技術所接受到了精準的信息，能有效地掌握整個機械工程系統中的工作狀態。

3.2.3光電一體化方向

所謂的光電一體化指的是機械電子工程，屬于機械工程與自動化的一種，與傳統的機電一體化技術相比，光電一體化技術運用了光學技術，從而實現了對機電一體化系統中傳感系統、信息處理系統以及能源系統等靈敏性與精確度的改良，也促進了電子信息的處理技術。總之，機電一體化技術對機械工程有非常重要的作用，在一定程度上實現了對能源的合理利用與節約。

4結語

隨著全球經濟一體化的快速發展，以及信息技術的不斷更新，機械工程企業為了提高自身的競爭實力，需要不斷地引進現代化信息技術，從而提高企業的經濟效益。機電一體化技術作為一門綜合性的技術，在機械工程中發揮著極其重要的作用。

【參考文獻】

【1】鐘匡民.機電一體化系統的功能結構[J].橡塑技術與裝備,2015(24):178-180.

篇(2)

【關鍵詞】建筑機電；一體化技術；發展趨勢

前言

建筑施工機電一體化技術就是由機械、計算機、信息處理和自動控制技術綜合利用各種技術的產品，也是高科技中微電子技術向傳統建筑施工機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。建筑機電一體化技術順應了高科技發展的規律，顯示了高科技領域在建筑施工機電一體化中強大的生命力。由于建筑施工生產需要將數以百萬噸的建筑材料在平地上建筑高樓大廈。，通過建筑動力機械將建筑材料運送到指定位置上，需要利用大量的建筑施工機電設備聯合工作才能完成這一目的，而建筑施工機電一體化的建筑施工機電產品則是實現高產量、高效率的最佳選擇。建筑施工機電一體化是將傳統的機械設備與高科技的電子技術融為一體，使建筑施工機電在物流、能流、信息流融為一體，成為適應建筑生產的最佳工具。

1 建筑施工與機電一體化的應用

建筑業在我國四化建設中有舉足輕重的地位，目前從業人員以干萬計，但絕大多數的施工作業仍以手工為主，至多不過是再配上一些原始的機械設備，因此，效率低下，施工危險，環境惡劣，質量難以提高等問題，長期困擾和制約著建筑業的發展。本文作者在參與主持“高技術在建筑施工領域中的應用與發展”的軟課題調研中，占有國內外大量的資料和信息，在此基礎上，從我國國情出發，探討了我國建筑業高技術發展的方向，可供有關方面參考。關于機電一體化，在“高技術在建筑施工領域的應用與發展”課題調研中曾提出過，它與電r討一算機在施工管理中的應用、建筑機器人、自動測量和檢測技術以及施工自動化等均應視為建筑施工領域的高技術。但在這當中，機電一體化是核心，它代表了施工機械的主要發展方向，而施工機械的機電一體化、機器人化同其他高技術的綜合應用又開辟了建筑施工高度機械化、自動化的發展前景。

2 建筑施工的機電一體化是發展方向

根據1992年4月在德國慕尼黑舉辦的第23屆國際建筑機械和建材機械博覽會的分析得出，目前建筑機械領域的技術進步不是表現在具有革命性的發明創造上，而是表現在進一步演變與發展之中。

2.1 建筑施工的機電一體化機械的發展趨勢：

2.1.1 建筑機械微電子技術與機電一體化。

微電子技術是在傳統的電子技術基礎上發展起來的滲透性最強、影響面最廣的高技術。微電子技術，討一算機技術與施工機械相結合促進了施工機械自動化、機器人化的發展。

2.1.2 建筑機械的自動化與建筑機器人的實用。

目前已出現采用程序控制起重臂運動的液壓挖掘機;系統控制混凝土布料桿的自動化混凝上輸送泵;用于噴涂各種涂料的移動式多關節機械手;在施工現場進行混凝上地面磨光、建筑物立面檢修，以及鋼結構防火涂料噴涂等作業的建筑機器人等。

2.1.3 節約能源和環境保護，實現人類與自然的和諧。

從高技術在建筑施工領域的應用和發展的角度來看，施工機械的機電一體化是一個核心問題。雖然自80年代以來國內相繼研制開發出多種機電一體化的建筑機械產品，但從整體看，建筑施工機械的技術進步仍然表現在從手工操作到采用機械，經半機械化到機械化的發展演變過程;而從世界范圍看則表現為建筑機械向機電一體化、自動化發展并以此為基礎，進一步向施工自動化方向發展的趨勢。這樣做可以節約資源，保護環境，實現人類與自然的和諧。

3 建筑機械機電一體化設備的分類

施工機械機電一體化、自動化的發展可以分為四代：第一代是為了解決石油危機的節能年代;第二代是了解決易于人工操縱的電子控制年代;第三代是為進行某種固定作業的半自動化操作的年代;第四代試圖進行全自動化操縱的年代。目前先進的工業國生產的施工機械基本上屬于第三代。

3.1 建筑機械機電一體化設備分類：

3.1.1 機電一體化監控設備通過微電子技術控制機械自身或外界情況，把機械的狀態量顯示在電子盤或數字盤上，必要時能發出聲音或使機械停止。這種監控裝置廣泛應用于推土機、挖掘機、裝載機上。起重機上裝的力矩限制器也是起監控作用的。更為先進的有能夠測量本身位置的施工機械，以及能夠測定工作對象的狀態，并把它作為圖象信息傳遞的各種機器人施工機械得到廣泛的應用。

3.1.2 機電一體化遙控設備 在工作環境惡劣，尤其是存在危險時(如強烈噪聲、劇振、高溫、水下、地下、有滾石危險等情況)操作者都可以通過遙控器在遠距離操縱機械。

3.1.3 機電一體化半自動設備不同的施工機械，其實行自動化的部分也不相同。有的是壓力、速度、流量等控制的自動化;有的是作業裝置的自動化;有的是行走機構的自動化。為使操縱技術易于掌握，往往需要對操縱技術要求高的部分實現自動化。

3.1.4 機電一體化全自動設備即操作者不用駕駛機械，只需操縱起動開關施工機械即能根據所給定的施工要求自己判斷和自行作業。但到目前為止世界上還沒有完全不用人的施工機械。

3.2 建筑機械機電一體化的發展情況。

3.2.1 機電一體化的土方機械 目前國外液壓挖掘機已基本實現自控，應用了電子控制的負荷傳感系統。它不僅能夠對發動機和油泵進行電子控制，而且整個機械的動力系統也全部由電子控制。推土機裝有“作業方式自動選擇系統”，如履帶板滑動控制系統，能不斷檢測滑動率、發動機輸出功率和牽引力，當滑動率超過一定值時.可自動改變推上機牽引特性，保持最佳牽引力。翻斗車繼應用電子控制傳動機構，微電子監視系統之后，于80年代中期又出現了機電一體化的發動機系統和懸架系統(根據感覺行走狀態改變緩沖系統，提高操縱的舒適性)。目前國外已出現無人駕駛翻斗汽車。

3.2.2 機電一體化的起重機械 經濟發達國家正致力于智能型起重機的研究開發。智能型起重機裝有微電腦，紅外線和超聲波傳感器，能探測施工現場是否有人及其他障礙物。移動式起重機，采用電子控制式全自動傳動裝置，變速操作自動化，自動檢測外伸液壓支腿的伸出寬度，防止傾倒?，F代的各類起重機均裝有電子力矩限制器，當吊重與.吊臂的合成力矩達到額定值的90%時，會及時發出警報;達到100%時，發出強警報，同時自動停止工作。在大型工地上同時使用多臺塔吊施工時，為防止吊臂相互碰撞，每臺塔吊均裝有防碰裝置，操作者通過電視監視器可看到與相鄰塔吊的三維圖像，遇有碰撞危險時能立即發出警報井自動減速和停止。

4 結束語

改革開放以來，隨著高科技的發展，微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發展，信息流成為機電一體化的主要特色。建筑機械機電一體化的產品實現了自動化、數字化、智能化，在性能和功能方面均實現了質的飛躍。因此，建筑機械機電一體化技術是建筑業信息化的重要高新技術，是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在建筑采、掘、運裝備的應用和推廣方面極大地提升了我國建筑生產的綜合實力，為實現高效、安全、潔凈、結構優化的建筑工業生產打下了扎實的基礎。

參考文獻

篇(3)

現代工程施工中，工程機械的性能、自動化程度及其經濟性等可直接影響到施工工藝的好壞；而工程機械的電氣與電子控制系統部分質量與性能的優劣又直接影響到工程機械的動力性、經濟性、可靠性、施工質量、生產效率及使用壽命等。電子控制系統已成為現代工程機械技術水平的一個重要依據。隨著科學技術的不斷發展及對產品性能要求不斷提高，電子控制系統在工程機械中所占的比重將會越來越大，其功能將會越來越強，應用范圍也將越來越廣，而且其復雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修人員提出了更高的要求。

現代工程施工要求工程機械具有以下性能生產效率高且能量損失小，節約能源；自動化程度高，施工質量好，精度高；性能穩定，工作可靠，安全，使用壽命長；具有較好的經濟性；高的技術價格比和低的制造與使用成本；操作簡單、輕便、勞動強度低，駕駛員的工作條件好，具有運行狀態監視、故障自診及自動報警功能，能及時準確地指出故障部位，減少停機維修作業時間。

機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

20世紀60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、通信技術的發展為機電一體化的發展更進一步奠定了技術基礎。20世紀80年代末期，機電一體化技術和產品得到了極大發展。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，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，機電一體化進入了深入發展時期。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，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。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展，還將被賦予新的內容。

機電一體化產品和技術可分為機械、電子和軟件三大部分。模塊化技術是這三者的共同技術。模塊化技術可以減少產品的開發和生產成本，提高不同產品間的零部件通用化程度，提高產品的可裝配性、可維修性和可擴展性等。融合機械、電子和軟件三大部分的機電一體化模塊代表了未來產品的發展方向，具有高度自主性、良好的協調性和自組織性的特點?？傊?，模塊化設計與制造是機電一體化系統的基本方法和發展趨勢。隨著微處理器性能價格比的迅速提高和微機械電子（MEMS）技術的飛速發展，各種機電一體化模塊將越來越多地出現在市場上。利用這些模塊，可以迅速方便地設計和制造出各種新的機電一體化產品。

機電一體化是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。21世紀，機電一體化技術將成為機械工業的主角，在各方面均可帶來顯著的經濟效益和社會效益。機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。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，以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。

篇(4)

【關鍵詞】機電一體化機械技術應用發展

1、前言

隨著我國科學技術的不斷發展，人們的生產及生活水平正在發生著巨大的改變，而這些改變正是得益于科學技術的不斷應用，在眾多的領域，科學技術正在不斷的革新與改造，這就促使了很多學科相互交叉滲透，尤其是在機械工程領域，這一領域正在由以前的以機械電氣化為主逐漸轉變為機電一體化，這一轉變很大程度上是由于微電子技術和計算機技術的快速發展而形成的，而這也促使了工程機械企業的技術結構、產品結構、生產方式、管理體系等發生了重大的改變。

2、對機電一體化的理解

時至今日，機電一體化已經發展成為一門有著自身特點及體系的新型學科，隨著科學技術的不斷革新與推進，一些新的血液還將會持續不斷的注入進來。機電一體化技術的突破使得機械工業實現自動化控制成為了可能，機電一體化作為一門交叉性的新型學科，它不僅繼承了電子學、機械學、信息學等其他學科的特點，同時還發展了自身的特點。從概念的外延來看，機電一體化包括了機電一體化技術和機電一體化產品兩個方面。機電一體化技術是從系統工程的觀點出發，將機械、電子和信息等有關技術有機結合起來，以實現系統或產品整體最優的綜合性技術。為加快機電一體化的發展，我們必須解決和推進以下幾個關鍵型技術的發展：

1）機械本體技術

機械本體技術應當從改善性能、減輕質量和提高精度等幾個方面著手。機械系統的小型化及性能的優化都建立在機械本體的輕質化基礎上，因此首先要減輕機械本體的質量，我們可以考慮選擇用非金屬復合材料代替傳統的鋼鐵材料。以此來提高機械的快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

2）信息處理技術

機電一體化與微電子技術的顯著進步、信息處理設備的普及和廣泛應用有著密切的關系。因此，為進一步的促使機電一體化的發展，必須提高信息處理設備的穩定性和可靠性。

3）傳感技術

提高傳感器的性能應當注重提高傳感器的可靠性、靈敏度和精度，而提高可靠性與防干擾有著密切的關系，為避免干擾，目前光纖電纜傳感器正在逐步的發展壯大。

4）軟件技術

軟件作為機械一體化系統中的重要組成部分，必須要和硬件協調一致的發展。為降低軟件的研發成本沒提高生產維修的效率，應當逐步推進軟件的標準化，包括程序的標準化、程序模塊化。軟件程序的固化等。

3、機電一體化未來發展方向

1）自律分配化系統方向

當機電一體化發展到一定的程度，其執行和控制系統將獲得足夠的空間，具備很強的“柔性”，能夠從容的面對突發事件，即被設計成“自律分配系統”，當這系統運行時，各子系統獨立運行，互不影響，但其本身也具備足夠的自律性，當外界環境發生變化時，他們也隨之發生相應的變化以適應外界的變化。這一系統的特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總體的指令條件下，每個子系統的“行動”都可以有所改變。這一特征，既避免了因為某一子系統的故障而使得整個系統癱瘓，在很大程度上增加了系統的柔性。

2）全息系統化方向

所謂的全息，即指全方位呈現，在將來的機電一體化發展中，其“全息”的特點將會越來越明顯，機電一體化將從不同的角度使得“指令”得以準確執行，智能化發展是一大趨勢，而這一發展趨勢則主要得益于信息技術和模糊技術的高度發展。

3）光機電一體化方向

機械電子工程，是光機電一體化的別稱，它是機械工程與自動化的一種，相對于傳統的機電一體化技術，光機電一體化引進了光學技術，充分利用光學技術的特點，進一步改變優化機電一體化系統中的傳感系統、信息處理系統、能源系統等各子系統。

4）模塊化方向

在機電一體化的發展過程中，模塊化始終是一項艱巨而又漫長的工程。機電一體化發展到今日，其產品種類和生產廠商繁多紛雜，研發和開發具備標準化電氣接口、機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品是相困難的。然而，對于機電一體的模塊化生產又是具備相當重要的意義的，這不僅能夠降低機電一體化的生產、維修、維護的成本，還能有益于相關技術人員的培訓。

5）仿生物系統化方向

信息處理是機電一體化的一大核心，隨著機電一體化的發展，其承載的信息處理的負荷也將越來越大，而其往往在結構上處于“靜態”時不穩定，處于“動態”時，較穩定。仿生物系統化的應用能夠是這一問題得到根本上的解決。

4、機電一體化在機械工程中的應用

隨著我國經濟的不斷發展，現代工程施工的規模及難度也在不斷的加大，這在某種程度上要求工程機械具備良好的性能，其自動化的程度也將直接影響到工程施工的質量及經濟效益?，F代工程機械應當具備以下性能：施工質量、精度高；生產效率、經濟效益好；性能穩定，工作可靠安全等，為滿足這些性能要求，因此我們在工程機械領域引進了機電一體化技術，其應用范圍主要包括以下幾個方面。

4.1監督控制作用

電子監控系統，作為機電一體化系統中的重要組成部分，其對工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等運行狀體進行監控，在機械工作當中一旦出現異常，電子控制系統能立即的觸發報警系統并且準確的找出故障的所在位置，進而減少相關事故的發生，與此同時，也方便工作人員及時的檢修和排除故障，極大地提高了工作效率，降低了不必要的經濟損失。

4.2節能降耗，提高生產效率

相對于傳統的柴油機能源利用率低，電控系統能夠充分有效的發揮柴油機的輸出功率，使柴油能夠盡量完全燃燒、凈化排氣。為減少柴油機的能量損失，采用電子控制技術，根據負荷條件自動調節柴油機的油門，以此來增大能源的利用率。例如：日本小松公司挖掘機采用新型的節能控制器（OLLS系統），燃氣可節省23%，同時機械的使用功率的利用率可達到98%之高，而這主要得益于其采用的卡特電子效率控制系統。

4.3提高作業精度

在工程機械設備上引進電子控制系統，不僅可以使稱量自動化，而且還可以使稱量變得更為精確，從而有效的避免了人工稱量效率低、誤差大的特點，進而使得成品的作業精度得到明顯的提高。例如：在商品混凝土廣泛普及的今天，許多的商品混凝土拌合站都在混凝土拌合設備上采用了微電控制的電子稱量系統，并使計量過程實現了自動化，電子稱量系統的引用，保證了混凝土的絕對配合比，極大的提高了混凝土的質量。此外，在瀝青混凝土攤鋪機上應用自動找平系統，使瀝青攤鋪質量得到了明顯的提高，路面的平整度可達到0.127m/3m。

4.4作業過程的自動化或半自動化

工程機械實現自動化或半自動化，不僅可以減輕操作者的勞動強度，提高生產效率，還能有效的降低作業的安全系數。例如，日本三菱公司的挖掘機設有挖掘軌跡控制系統，操作人員在控制板上設定好鏟斗的運動軌跡形狀之后，微機控制系統能夠根據各種角度傳感器的信號，自動控制動臂、斗桿和鏟刀的運動，實現各種形狀和斷面溝槽，斜面的準確開挖，從而使挖掘工作實現了自動化，同時也降低了人工開挖的危險性。

5、結語

綜上所述，機電一體化在工程機械方面的應用越來越廣泛，其使用價值也越來越高，機電一體化正逐步成為機械領域的發展方向，同時也為傳統的機械行業帶來了新的發展空間。在科學技術的各個分支高度發展以后，各分支之間的相互交融滲透是必不可少的，以機械技術、信息技術、電子技術為基礎的機電一體化技術正是眾多學科相互滲透融合的產物。我相信，在相當長的一段時間內，機電一體化技術將源源不斷的應用于工程機械。

參考文獻

[1]徐偉.機電一體化技術的概念、現狀、發展及對策[A]；2009年促進中部崛起專家論壇暨第五屆湖北科技論壇――裝備制造產業發展論壇論文集（上）[C].2009年7）：2-5.

[2]陳軍科.基于機電一體化背景下的工程機械應用[J].工會博覽?理論研究，2009，08（4）：54-55.

篇(5)

關鍵詞：機電；一體化技術；智能制造

0引言

機電一體化技術在智能制造中的運用領域包括汽車技術類、數控加工類、柔性制造類等，有效提高了生產質量與效率，加快了企業的發展步伐。因此在今后的工業制造業發展中，就可以實現該技術的廣泛應用與全面推廣，充分發揮其價值與優勢。

1機電一體化技術在智能制造中的運用價值

將機電一體化技術運用在智能制造中，其價值主要表現在以下幾個方面：第一，隨著工業制造業的高速發展，其市場競爭也越發激烈。各企業為了在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就需要不斷提高自身綜合實力，才能取得成功。而企業要想提高自身實力，就需要對生產模式進行創新改革，注重產品質量的提升，節約更多的成本費用，實現資源的優化配置。而通過機電一體化技術的運用，就能夠實現各項生產工作的智能化、一體化、高效化，實現了人力、物力的優化配置，節約了大量的成本費用，提高了產品質量，贏得了廣大消費者的青睞與追捧，樹立了良好的形象與品牌，有利于企業的長遠持續發展。第二，工業制造業的覆蓋范圍非常廣泛，比如智能機器人、服裝行業、汽車領域、數控機床等，都需要相應的生產與加工。而將機電一體化技術運用在智能制造中，就可以快速推動這些行業領域的轉型變革與持續發展，實現現代化信息技術與機械技術的完美融合，從而帶動其他行業的高速發展，實現真正的智能化、信息化、一體化生產。

2機電一體化技術在智能制造中的運用領域

2.1汽車技術類

在汽車生產與制造技術中，實現了機電一體化技術的高效運用，并且取得了顯著成效。其在汽車生產與制造技術中的運用，主要表現在以下幾個方面：第一，發動機控制。發動機可謂是汽車的心臟部位，如果發動機出現故障，就會導致汽車無法正常運行。而發動機是一個十分復雜的被控對象，整個控制系統由許多子控制系統或項目組成，包括EGR、空燃比、點火時刻、怠速等等。通過機電一體化技術的運用，就可以提高各控制項目的性能與質量，保障發動機的正常使用。其中在EGR控制項目中，主要為EGR率的控制，也就是所謂的廢氣再循環系統，可以促使廢氣的再循環量在每一個工作點都達到最佳狀態，保障燃燒過程處于理想狀態，將排放的污染物成分降低最低，有利于生態環境的保護。在空燃比項目的控制中，主要是通過空燃比的控制，保障燃油充分燃燒，降低各種污染物含量，實現經濟、環保。在點火時刻項目的控制中，主要是為了防止異常燃燒而引起發動機故障，增強汽車的各項性能[1]。第二，底盤和車身控制。底盤具有著減震、承重等功能，而車身具有著保護、操控等功能，因此也需要通過機電一體化技術的運用，促使其功能充分發揮，保障汽車的安全平穩運行。比如在汽車防抱死系統、車速感應動力轉向、電子控制懸架、防滑系統、導航系統、機械傳感式安全氣囊、中央控制門鎖等，都實現了機電一體化的廣泛應用，有效保障了汽車的舒適性、安全性、自動化，加快了汽車行業的發展步伐，滿足了人們的各項需求。第三，其他領域的運用。近幾年來，自動化、網絡化、智能化的汽車駕駛系統已經逐步問世，深受人們的青睞與追捧，提高了人們的駕駛體驗感。比如特斯拉的自動駕駛、網絡控制等，就運用了機電一體化技術，實現了互聯網信息技術與機械操控控制的有效結合，廣泛的應用在汽車的各個領域。比如ABS系統、抬頭顯示系統、多媒體技術、撞擊傳感技術、自動泊車、定速巡航等，機電一體化技術都扮演著非常重要的角色，實現了汽車駕駛的信息化與智能化。此外，還有5G技術的應用、人工智能技術的應用，促使機電一體化技術更加安全、實效，真正實現了無人化、舒適化駕駛，并且廣泛的運用在汽車的各個控制系統中。

2.2數控加工類

在工業制造行業高速發展的背景下，離不開數控機床的廣泛應用。而數控機床就是現代化信息技術的應用與融合，為工業制造業的生產帶來了很多的便利。這主要是依賴機電一體化技術的應用，使得數控加工更加精密、智能、高效、安全，為企業帶來了更多的社會與經濟效益[2]。尤其是各種智能制造中的數控加工，對于工藝流程、精度效率等有著很高的要求。而通過機電一體化技術的運用，就可以實現數控加工的信息化、精密化、高效化，不僅能夠進行各項模擬信息的高效處理，還能夠對整個生產加工環節進行全面管控。及時找出各種問題與不足，然后進行深入分析，提出切實可行的解決策略，有效提高了數控加工的精準度。在智能制造中的數控加工中，主要采用了CPU模式與總主線模式，并且結合模糊控制理論以及在線診斷技術，有效提高了工作效率與質量。而且還解放了傳統勞動生產力，保障了人員的生命健康與財產安全，簡化了生產工藝，降低了工作難度，實現了全面普及與應用。隨著科學技術的不斷發展，現階段的數控加工類還運用了三維仿真技術，能夠對生產環境、流程、工藝等進行動態模擬與跟蹤，及時找出問題與隱患，進行三維立體化展示，便于生產人員快速了解工藝方法，進行效率的評估，保障生產工作的可靠與安全，加快了工業制造業的轉型變革。

2.3柔性制造類

柔性制造類是指各種生產加工、信息傳輸、貨物搬運等，對于生產效率與質量有著很高的要求。通過機電一體化技術的運用，就提高了生產效率，保障了貨物質量，實現了資源的優化配置與充分利用，提高了企業的競爭實力。在機電一體化技術的運用下，可以實現生產工具的自動更換、密切跟蹤、貨物運輸、存儲管理，保障了生產工作與運輸工作的有效對接，避免倉庫限制或者物資爆滿，影響整個生產運輸效率[3]。無論是生產加工，還是貨物存儲與運輸，都可以實現自動化以及密切化跟蹤，只需要根據生產要求，提前設置好頻率與計劃，就可以全天候生產、搬運、存儲，有效提高了生產效率。此外，還能夠實現貨物信息的密切跟蹤與管控，實現人力資源的優化配置，保障生產計劃與方案的合理性，一定程度上實現了智能化與自動化生產，增加了企業的經濟效益。機電一體化技術的運用，還能夠實現設備運行狀態的自我監控，縮短故障時間，保障設備的安全平穩運行。

3運用現狀與發展對策

3.1現狀

現階段，機電一體化技術在智能制造中的運用，還存在著一些問題，主要表現在：第一，重視不足。將機電一體化技術運用在智能制造中，前期需要投入較多的人力、物力與財力，才能保障后續生產的高效性。然而很多企業領導層，認為前期投入較高，而后期的收益較少，就放棄了機電一體化技術的運用。再加上很多領導層，對于機電一體化技術的認知不夠全面，重視程度低下，思想觀念比較陳舊，無法緊跟時展，以及認識到企業發展面臨的困境，嚴重阻礙了工業制造業的持續發展[4]。第二，技術落后。機電一體化技術，需要電子技術與機械技術的緊密結合，才能實現廣泛應用。然而現階段，很多工業制造企業的技術水平比較落后，大量缺失優秀的專業技術人才，因此無法實現兩者的緊密銜接。比如企業的電子技術發展落后，應用范圍較窄，缺少與專業廠商的合作等，都會導致兩者的銜接困難，無法實現廣泛應用。第三，制度缺失。機電一體化技術在智能制造中的運用，需要在人力、物力、財力、制度的保障下，才能有序開展。然而由于企業領導層的重視不足，缺少制度體系的建設，導致基層人員也不夠重視，增加了實際運用的難度。此外，資金較少，人員缺失，也將嚴重制約技術的實際運用與生產監管，為工業制造業的發展帶來了很大的考驗。

3.2對策

其有效發展對策為：第一，提高重視，加大宣傳。要想實現機電一體化技術在智能制造中的高效運用，就需要先引起企業領導層的高度重視，然后加大宣傳引導，實現全面普及與推廣。因此作為企業領導層，就要緊跟時展，認識到機電一體化技術在智能制造中的運用價值，及時轉變自身的思想觀念，調整企業發展計劃與目標。然后利用會議、網絡平臺、宣傳欄等方式，加大宣傳引導，為全體工作人員提供多元的培訓深造機會，提高其對機電一體化技術的認知與運用能力[5]。第二，創新技術，規范管理。在今后的發展中，還需要對企業內部的技術進行創新優化，改良升級，然后實現整個運用過程的密切與規范管理，充分發揮機電一體化技術的價值與作用。作為工業制造業，可以加強與其他廠商、高校、機構的合作，加大電子科研成果向電子產品、技術的轉化，實現內部技術的升級創新，與機械技術完美融合。還要積極借鑒國外優秀的技術、方法、經驗，結合我國的實際情況，進行優化與改良，加快智能制造中的機電一體化發展步伐。第三，完善制度，給予保障。健全的制度與體系，是機電一體化技術在智能制造中運用的關鍵與保障，因此還要通過崗位責任制度、生產監管制度、人員培訓制度的建立，實現生產工作的智能、高效、安全。此外，企業還要加大人力、物力、財力的投入，營造良好的應用環境。

4結語

綜上所述，本文針對機電一體化技術在智能制造中的運用價值、領域，展開了詳細深入的分析；并且具體闡述了運用現狀與發展對策，希望為后續的實際工作，提供堅實可靠的理論依據。那么在今后的發展中，就可以通過提高重視，加大宣傳；創新技術，規范管理；完善制度，給予保障等策略，實現機電一體化技術在智能制造中的高效與廣泛運用。

參考文獻：

[1]岳雷.基于智能制造中的機電一體化技術初探[J].機電元件，2021，41（02）：58-60.

[2]周青.機電一體化技術在智能制造中的運用分析[J].南方農機，2021，52（07）：187-188.

[3]張瑞虹，王增峰.機電一體化技術在汽車智能制造的應用分析[J].時代汽車，2021（05）：33-34.

[4]韋清.對機電一體化技術在智能制造中的運用解析[J].電子世界，2021（04）：22-23.

篇(6)

關鍵詞：現代煤礦 機電 機電一體化

0 引言

機電一體化（機械電子工程學科）是以微電子技術為核心的高新技術的興起而得到快速發展，是從系統論的角度出發，機電一體化將機械裝置與電子化設計及軟件結合，各方合理配置，達到系統最優運作狀態，提高煤礦機電產品的性能。

隨著礦開采深度及難度的加大，井下機電設備一體化、機電技術一體化、機電設備技術管理與經濟一體化成為打造現代高效、安全、綠色礦井的必備要素，是提升煤炭企業核心競爭力的關鍵。

1 煤礦企業實現機電一體化的意義

煤炭企業的機電一體化，包括機電技術的一體化進程、機電技術管理的一體化與機電技術與企業管理的一體化對提高的綜合實力意義重大。主要體現在以下四個方面：

1.1 機電技術一體化。先進的機電技術煤炭企業實現信息化、數字化、智能化的重要支撐技術，是礦山綜合自動化的基礎。技術的引進及創新可以增強企業的創新能力，先進機電一體化產品的研發，在增強企業核心競爭力的同時，也能促進整個我國煤炭行業的機電一體化進程。

1.2 機電設備的一體化。機電設備的一體化能夠提高機械的自動化半自動化程度，減少人為因素造成的誤差，提高生產效率，降低煤炭事故。機電設備自動控制系統的應用，可以實現在線檢測，故障報警，大幅度減輕工人勞動強度，精簡工作流程，改善井下工作環境，減少安全隱患，提高工作效率。

1.3 機電設備技術管理與經濟一體化可以提高企業的管理水平，促進煤炭企業技術創新。加強機電設備管理，及時對設備檢查、維修、保養與更新，提高機電隊伍的素質，在為井下生產提供安全可靠地生產設備的同時促進煤炭企業高新技術的發展。

1.4 機電技術與企業管理的一體化能夠提高企業的管理水平，合理支出。建立高素質的機電員工，提高設備的使用效率，實現企業的規?；l展。

2 煤炭企業機電一體化技術的應用

2.1 機電一體化在礦井安全生產監測監控系統的應用。煤礦安全生產監控系統是煤礦機電一體化核心技術之一。它通過對煤礦機械中的電動機、傳動系統等的在線運行狀進行實時監控，實現設備的數字化、智能化運作，一旦井下設備出現故障能夠及時進行故障排查，減少因設備故障或認為疏忽而造成事故的概率，簡化工作人員設備維護檢查工作程序。同時，為促進煤礦企業的安全生產，煤礦安全相關法規要求，在瓦斯事故高發的礦井或者高瓦斯礦井必須安裝井下監測監控系統。

煤礦安全規程有關條款指導下，規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。實踐表明，安全監測監控系統對煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。

2.2 機電一體化技術在礦井綜合采煤設備中的應用。電牽引采煤機運用微電子技術及電子電力技術，通過使采煤結構簡單化，在我國新型礦井中得到廣泛應用。與舊式采煤機液壓系統相比，其具有工況檢測和故障判斷功能，使機器更加可靠。

2.3 機電一體化技術在礦井運輸提升設備中的應用。礦井提升機的使用也是煤炭企業實現機電一體化重要設備，它集機械、電子、自動化、計算機、信息于一體，不僅提高了提升機工作的可靠性，還可以在工作中傳遞信息。采用交—交變頻器供電的交流提升機使用兩臺計算機同時工作，相互檢查，安全保護系統較為完善。由于其可實現故障記憶，安全性較高。

2.4 機電設備技術管理和機電一體化。設備的維修、更新、技術改造也是機電一體化不可或缺的重要步驟。煤炭企業不僅要積極引進先進技術，還要對設備進行定期檢查、維修，使設備在壽命周期內正常運行。

對設備進行維修必然會涉及到相關的費用支出，因此煤炭企業要培訓或外聘專業的維修工人，對于有維修價值的設備及時維修，加強管理，杜絕浪費，節約相關方面的費用支出，提高經濟效益。

3 當代煤炭企業機電一體化的發展建議

3.1 存在的問題。煤炭行業在我國仍面臨著高能耗、高污染、低產出、粗放式生產等一系列問題，針對以上問題，國家“十二五”規劃明確提出，我國應著力調整產業技術結構，推動技術升級，加強自主創新，推進節能降耗。煤炭企業的一體化發展不僅符合國家“十二五”規劃的要求，也是企業自身獲得持續發展的需要。

隨著科學技術的飛速發展，我國煤炭企業機電一體化建設也取得很大的進步，機電設備逐漸實現了數字化、智能化管理，但是在機電一體化建設中人存在諸多問題，需要煤炭企業進一步完善。

首先，機電一體化應用范圍不夠廣泛。能夠完全實現機電一體化的企業在我國僅限于大型煤炭企業，很多中小型礦井還是落后的生產設備，企業的信息化程度較低。其次，沒有實現機電一體化系統化管理。雖然我國的大中型煤礦企業積極引進先進的機電設備，但是很零散，不夠系統，所以很難完全實現真正的機電一體化。在系統的應用上也不夠程序化。因為機電一體化主要是實現計算技術與機械裝置有機結合，實現礦井機電設備的數字化、機械化操作，因此對于設備的程序要及時更新、開發新技術，而我國大部分煤礦企業僅限于引進技術階段，對于設備的程序化應用于國外相比，差距很大。最后，機電一體化員工素質亟待提高。很多煤炭企業對花巨資引進過來的先進裝備使用程度很低，其原因就是技術人員專業素養不夠高，只有引進過來的設備得到有效利用，才能從根本上提高企業的機電一體化建設，促進企業的高效持續發展。

3.2 提出的建議。首先，擴大機電一體化的應用范圍，鼓勵中小型煤炭企業加強技術升級，積極引進先進的機電裝置，加快煤炭行業的機電一體化進程。其次，培訓專業的機電一體化員工隊伍，提高設備使用率。煤炭企業應加大在對技術工人的培訓，或者高薪聘請機電相關專業的技術人員參與設備運作與檢修，最大限度的發揮機電設備的使用價值。再者，實現機電設備的綠色化、環保化發展。高效節能，先進環保的機電設備是機電一化發展的趨勢。煤礦企業也在朝著綠色環保的方向發展，最低限度的降低生產給環境帶來的污染。因此，煤炭企業在機電一體化建設中要大力開發節能環保、低粉塵、優質可靠地機電裝備，為節約資源、保護環境作貢獻。最后，實現機電技術與企業管理的一體化發展。機電技術的一體化發展要求機電技術一體化與企業管理協調一致，雙方符合企業戰略發展的要求。企業在加強技術管理的同時也要全面發展，共同致力于企業戰略目標的實現。因此，企業應合理分配員工，合理安排企業支出，加強對設備的管理，及時維護、檢修、保養，更新，在保證生產計劃不收影響的條件下，充分發揮技術創新潛質，提高企業效益。

4 結語

隨著微電子技術的發展，機電一體化技術在煤礦業得到應用和推廣，是我國煤炭企業的綜合競爭力得到提升，尤其在大型煤礦設備和礦機自動化方面成效顯著。未來的煤炭機電一體化技術將在設備操作性能、數字化設計與傳感技術、液壓系統以及煤礦機器人等方面進行取得突破，共同推進我國煤炭企業的高效、清潔、快速、可持續發展。

參考文獻：

[1]項光耀.淺談機電一體化在煤礦機械中的應用.科技專論，2012.1.

[2]楊訪明.機電一體化產品在煤炭生產中的應用.現代礦業，2012.

3.

[3]謝建忠.談談機電一體化的發展趨勢及設計步驟[J].中小企業管理與科技，2011（9）.

篇(7)

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

(一)機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進。還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗。提高效率。

(二)傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

(三)信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備(特別是微型計算機)的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模／數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性。進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

(四)驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前．正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件一傳感器一電機三位一體的伺服驅動單元。

二、機電一體化技術的主要應用領域

(一)數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、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。

2、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。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計。不僅豐富了數控功能。同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、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中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構威復雜加工系統的能力。

7、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控裝置。

(二)計算機集成制造系統(CIMS)

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。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”。實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業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化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

(三)柔性制造系統(FMS)

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、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。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

(一)智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件．有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。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。

(二)系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合．同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現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，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

(三)微型化

微型機電一體化系統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展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、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，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，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。

(四)模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，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可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

(五)網絡化