機電一體化理論精選(九篇)

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第1篇：機電一體化理論范文

一、機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢

自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)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(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意.

(一)"機電一體化"的發(fā)展歷程

1.數(shù)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(shù)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(fā)展為"機電一體化"提供了堅強基礎(chǔ);

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發(fā)展趨勢

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)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進(jìn)機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢.

2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機電一體化產(chǎn)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(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)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(wù)，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(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)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(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)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，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)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(lǐng)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(chǎn)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(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當(dāng)將這一成果用于實際產(chǎn)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(gòu)、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(xué)是機電一體化的重要發(fā)展方向。

三、典型的機電一體化產(chǎn)品

機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)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(gòu)等。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。

四、北京發(fā)展“機電一體化”而臨的形勢和任務(wù)

機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步；二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q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(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度

(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中，有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機電泵、生產(chǎn)過程的任務(wù)還未完成需要量的一半。

(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺機床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進(jìn)行改造；在已改造的近6500臺機床設(shè)備中，大約有15%需進(jìn)一步改造。

(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進(jìn)行改造；且610座已改造過的工業(yè)爐窯也很有進(jìn)一步應(yīng)用模糊技術(shù)進(jìn)行二次改造的必要。

(4)北京工業(yè)系統(tǒng)CAD應(yīng)用還有較大差距。目前，北京工業(yè)品設(shè)計，CAD應(yīng)用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內(nèi)先進(jìn)地區(qū)也超過了30%)；CAD的覆蓋率才達(dá)到11%(而全國CAD應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出，“八五”期間大中型企業(yè)要達(dá)到35%，中小型骨干企業(yè)要達(dá)到15%—20%；到“九五”時，按國務(wù)委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。

(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價值的各種風(fēng)機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進(jìn)行改造的任務(wù)，占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。

(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴(yán)重缺乏的城市，1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)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(jìn)的工業(yè)化國家高近9倍。因此，北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重，而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。

2.北京用機電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬種，每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種，更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。

1993年，北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品約837種，在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中：機械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種，機電一體化產(chǎn)品不到150種機電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種，機電一體化產(chǎn)品210種，機電一體化產(chǎn)品所占比例為60%；輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種，機電一體化、智能化產(chǎn)品15種，機電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%；汽車工業(yè)總公司系統(tǒng)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(chǎn)品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)；與國內(nèi)先進(jìn)水平相差一半左右。

3.北京用機電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重，且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)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(lǐng)導(dǎo)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(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)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(chǎn)有關(guān)的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)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(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進(jìn)口量都比較大，因此亟需發(fā)展。

(二)北京“機電一體化”工作的任務(wù)

北京在機電一體化方面的任務(wù)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(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，促進(jìn)機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M(jìn)機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。

1.北京應(yīng)用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點

(1)大力采用模糊技術(shù)，工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺階

國內(nèi)外成功的范例表明，應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計算機和PID技術(shù)好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù)，到2000年，對應(yīng)該進(jìn)行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進(jìn)電子信息技術(shù)改造完畢，其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。

(2)積極采用數(shù)控技術(shù)，機床高備改造要達(dá)新水平

對機床設(shè)備的改造重點應(yīng)放在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能，到1995年，北京應(yīng)該改造的機床設(shè)備(8420臺)的改造率要達(dá)80%以上，到本世紀(jì)末要改造完畢。

(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù)，風(fēng)機電泵改造要攀新高度

風(fēng)機、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)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(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點來抓。到1995年，應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機、電泵要改造完60%；到本世紀(jì)末，北京的風(fēng)機、電泵和其它調(diào)速電機要普遍；采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)。

(4)優(yōu)先應(yīng)用CAD／CAM技術(shù)，工業(yè)設(shè)計水平提高要有新目標(biāo)

北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設(shè)計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業(yè)系統(tǒng)CAD的應(yīng)用率為17%，CAD的覆蓋率為11%，到1995年應(yīng)分別達(dá)到20%和15%，本世紀(jì)末，要力爭分別達(dá)到55%和45%。

2.北京機電一體化產(chǎn)品開發(fā)的奮斗目標(biāo)

(1)總體目標(biāo)：到1995年全市的機電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種，2000年，應(yīng)不少于2000種，機電產(chǎn)品的機電一體化率分別達(dá)到25%和60%。

(2)單項目標(biāo)：

·機床數(shù)控化率：1995年，產(chǎn)量數(shù)控化率達(dá)5%，產(chǎn)值數(shù)控化率達(dá)16%；2000年，分別達(dá)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(chǎn)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(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間，開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的PLC生產(chǎn)基地之一。

·“電力電子”開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開發(fā)技術(shù)?！熬盼濉逼陂g第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面，“八五”期間，開關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品；交流變頻調(diào)速裝置要達(dá)到批量生產(chǎn)程度；高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)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(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

·模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術(shù)控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地，開發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來；交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年，空調(diào)器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達(dá)到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末，北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達(dá)到50%以上。

·其它機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力：微機控制多色印刷機要穩(wěn)居全國第一；電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領(lǐng)先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發(fā)電機組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力，打出規(guī)模效益來；數(shù)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(shù)既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)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(fā)展兩方面的目標(biāo)，那么，到本世紀(jì)末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產(chǎn)業(yè)。其中，數(shù)控機床、機電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)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(chǎn)品銷售額可超過25億元。機電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍，也是機電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。

五、北京發(fā)展“機電一體化”的對策

(一)加強統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃

目前，北京地區(qū)從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計是。同時，市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計劃與規(guī)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(guān)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，全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議市政府責(zé)成有關(guān)機構(gòu)在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出北京統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車!

(二)強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用

目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)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(yè)的統(tǒng)管機構(gòu)，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神，以及機電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。

“協(xié)會”要進(jìn)一步擴大領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)——理事會的代表層面和復(fù)蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過其精明干練的辦事機構(gòu)、經(jīng)濟實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點布局的調(diào)整，進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關(guān)項目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……

(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度

優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。

增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未采用機電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，對有關(guān)機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎勵等。

在經(jīng)濟政策上，要多給機電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)模化建設(shè)項目上傾斜；成立“機電一體化”發(fā)展基金，支持機電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。

(四)突出發(fā)展重點，兼顧“兩個層次”

機電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)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(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)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(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，在傳統(tǒng)的機電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計之初，就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn)行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。

我們認(rèn)為，北京“機電一體化”發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急，重中之重是：

抓緊開發(fā)生產(chǎn)GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機、高頻電子鎮(zhèn)流器等，用電力電子技術(shù)進(jìn)行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造；

抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，改造機床設(shè)備；開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；

第2篇：機電一體化理論范文

(一)提高了安全保障

近年來，黨和國家一再重申不要帶血的煤炭，強力推進(jìn)本質(zhì)安全型礦山建設(shè)，通過先進(jìn)的技術(shù)手段和智能化設(shè)備，達(dá)到發(fā)生故障時預(yù)知預(yù)報的目的，減少不必要的傷害，降低發(fā)生事故的概率，保證了員工的安全。

(二)增加經(jīng)濟效益和職工的收益

機電一體化設(shè)備雖然初期投資大，但是它的應(yīng)用使設(shè)備故障大大降低，處理故障時間大大縮短，分析解決問題的程序大大簡化，制定應(yīng)急措施的能力大大加強。這樣煤炭產(chǎn)量較之過去大大增加，企業(yè)的經(jīng)濟效益明顯提升，同樣使員工的勞動收入有所提高，改善了員工的生活質(zhì)量。

二、基于機電一體化的煤礦設(shè)備管理

(一)煤礦的機電一體化模式

在煤礦生產(chǎn)中，應(yīng)用機電一體化思想，可以將煤礦生產(chǎn)、安全建設(shè)以及管理進(jìn)行有機結(jié)合，從而使得管理人員可以實現(xiàn)對于生產(chǎn)、安全等信息的實時采集，及時準(zhǔn)確地掌握信息發(fā)展變化的趨勢，為全面建設(shè)數(shù)字化煤礦和信息化煤礦奠定堅實的基礎(chǔ)。在機電一體化的影響下，煤礦企業(yè)應(yīng)該及時抓住機遇，加大機械化建設(shè)的力度，結(jié)合計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)等，推動煤礦生產(chǎn)的自動化和智能化，實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全的機電一體化煤礦生產(chǎn)目標(biāo)。

(二)管理措施

1．做好設(shè)備選型

在對煤礦機械設(shè)備進(jìn)行選擇時，需要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的實際需求，從質(zhì)量、規(guī)格、性能、價格等方面進(jìn)行綜合考慮。一方面，要在保證設(shè)備質(zhì)量的前提下，對其性價比進(jìn)行對比分析，選擇生產(chǎn)廠商信譽良好，同時成本相對低廉的機械設(shè)備;另一方面，可以從技術(shù)性能進(jìn)行考慮，引進(jìn)國外先進(jìn)的機械設(shè)備，通過不斷的探索和實踐，對設(shè)備進(jìn)行合理搭配。這樣，不僅能夠提高煤礦生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，還可以不斷更新煤礦行業(yè)陳舊的作業(yè)方式，提升煤礦生產(chǎn)過程的安全性和可靠性，提升煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量，更可以帶動國內(nèi)煤礦機械制造行業(yè)的發(fā)展，加快煤礦機械設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程。通過對煤礦設(shè)備的合理選型，可以充分滿足實際作業(yè)環(huán)境的需求，在保證煤礦生產(chǎn)正常進(jìn)行的同時，降低因設(shè)備故障引發(fā)的安全事故，促進(jìn)機械設(shè)備質(zhì)量和技術(shù)的不斷發(fā)展，提升煤礦生產(chǎn)的安全性。

2．改進(jìn)設(shè)備性能

煤礦設(shè)備的安全性能對于設(shè)備管理而言是十分重要的?？v觀煤礦生產(chǎn)中的安全事故，很大一部分原因都是由于機械設(shè)備缺乏安全性。因此，在保證設(shè)備質(zhì)量和性能的前提下，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施，改進(jìn)設(shè)備的安全生產(chǎn)性能，尤其對于容易出現(xiàn)設(shè)備傷人的部位，更要重點關(guān)注，設(shè)置相應(yīng)的安全防護(hù)措施。同時，要根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實際需求，加快對于新型機械設(shè)備的研究和開發(fā)，不斷提升設(shè)備的安全性能。而對于煤礦設(shè)備的生產(chǎn)廠商而言，同樣應(yīng)該加大設(shè)備革新力度，使得設(shè)備的性能在煤礦生產(chǎn)中可以得到最大程度的發(fā)揮，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟效益。

3．強化安全管理

在機電一體化技術(shù)不斷發(fā)展的帶動下，煤礦設(shè)備的管理工作在煤礦生產(chǎn)中占據(jù)著日益重要的地位，對于機電設(shè)備的管理質(zhì)量直接影響著煤礦生產(chǎn)的質(zhì)量和水平。因此，為了提高煤礦生產(chǎn)的管理水平，需要從幾個方面，制定相應(yīng)的強化管理措施:其一，人員管理。人員管理是針對煤礦全體人員而言的，在管理中，要實施從上而下，從管理層到基層員工的全員管理，落實生產(chǎn)責(zé)任制度，將責(zé)任落實到每一個部門，每一個崗位，每一個員工，利用績效工資等方式，將員工的個人利益與生產(chǎn)責(zé)任相互連接，激發(fā)員工的工作熱情。同時，要加強對于員工的教育和培訓(xùn)，全面提升員工的綜合素質(zhì)。其二，設(shè)備管理。要安排專業(yè)人員，定期對煤礦設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保每一臺設(shè)備都處于良好的工作狀態(tài)或者待機狀態(tài)，制定健全完善的管理制度，嚴(yán)把設(shè)備質(zhì)量關(guān)，避免因設(shè)備質(zhì)量問題引發(fā)安全事故。在設(shè)備維護(hù)中，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障或問題，需要進(jìn)行維修或者更換，要提前制定相應(yīng)的計劃，由專業(yè)人員進(jìn)行維修，確保設(shè)備的安全性。其三，系統(tǒng)管理。要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的特點，構(gòu)建合理完善的設(shè)備管理運行系統(tǒng)，通過系統(tǒng)化的管理和控制，確保設(shè)備始終處于良好的運行狀態(tài)，創(chuàng)造出最大的效益。

三、結(jié)語

第3篇：機電一體化理論范文

【關(guān)鍵詞】線路保護(hù)；電力系統(tǒng)；整定計算

在電力系統(tǒng)中，線路整定是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它涉及到各個元件之間的保護(hù)和協(xié)調(diào)配合。隨著近年來電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，線路布置的日益復(fù)雜，電力系統(tǒng)線路保護(hù)和整定計算也顯得越來越繁瑣。通過近年來的不斷深入研究，線路整定計算自動化程度有了巨大的變化和有效的提高，但是還未曾全面良好的從整定計算人員的復(fù)雜計算工作中脫離出來。因此，目前的線路保護(hù)和整定計算還是一項復(fù)雜的繼電保護(hù)工作，在工作中具有著工作環(huán)境復(fù)雜，程序較多，考慮到的因素多和耗費時間長的特點。

一、線路整定計算一體化結(jié)構(gòu)

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中有著重要的作用與意義。在電力系統(tǒng)中，線路由于受到自然地、人為的或者設(shè)備自身故障等因素造成的某處發(fā)生故障，這就需要繼電保護(hù)裝置能夠快速及時的運行，并針對這些故障采取隔離、切除、警告的措施來保持配電系統(tǒng)的連續(xù)性、可靠性和穩(wěn)定性，同時能夠保證工作人員人身安全、設(shè)備安全等。電力線路繼電保護(hù)整定計算是最為復(fù)雜和繁瑣的整定計算工作之一，在這項工作之中首先要考慮工程項目周圍環(huán)境因素、工作程序影響和時間的開銷問題。因此在這個過程中就需要廣大工作人員不斷采用新的科學(xué)技術(shù)手段去分析和整合，從而減輕工作人員的工作壓力和負(fù)擔(dān)，提高工作效率。

二、保護(hù)整定計算中存在問題

在一般的線路整定計算過程中，整定計算具有著定制計算偏重于靈敏性，對用戶變電所線路選擇難以保證輸電要求和選擇重合閘的質(zhì)量無法保證的缺陷，這些不完善的設(shè)備和缺陷主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的不夠合理

沒有實現(xiàn)線路保護(hù)整定計算全過程的自動化。目前的線路保護(hù)整定計算軟件通常只完成了線路零序電流保護(hù)、相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)的整定計算。線路保護(hù)裝置中其他整定項目的整定，如啟動量、控制字等，仍然需要用戶通過一定的計算工具完成；整定計算軟件的整定結(jié)果仍然需要用戶手工輸入到定值通知單中；通知單已經(jīng)執(zhí)行的線路保護(hù)新定值仍然需要用戶手工錄入到線路保護(hù)整定計算軟件中，作為保護(hù)的當(dāng)前運行定值。這種工作模式需要用戶進(jìn)行大量的手工轉(zhuǎn)換工作，加重了整定計算人員的工作負(fù)擔(dān)。

2、計算方式方面

在零序電流保護(hù)、相間距離保護(hù)、接地距離保護(hù)的整定中，沒有考慮實際線路保護(hù)裝置中這些保護(hù)的配置情況。隨著微機保護(hù)的發(fā)展和國外保護(hù)的引進(jìn)，許多線路保護(hù)裝置都配置了兩段式零序保護(hù)、反時限零序保護(hù)、四段式距離保護(hù)等比較特殊的保護(hù)。為了提高整定計算工作的效率，提高整定計算結(jié)果的正確性和合理性，有必要研制新的線路保護(hù)整定計算軟件，實現(xiàn)線路保護(hù)整定計算全過程的自動化，從根本上將整定計算人員從繁雜的計算工作中解放出來。

三、線路保護(hù)整定計算一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

線路保護(hù)整定計算一體化系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)線路保護(hù)整定計算一體化系統(tǒng)由4個子系統(tǒng)構(gòu)成。系統(tǒng)管理子系統(tǒng)實現(xiàn)電力系統(tǒng)一、二次參數(shù)的建立和管理功能。階段式保護(hù)整定計算子系統(tǒng)實現(xiàn)面向線路保護(hù)裝置的零序電流保護(hù)、相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)的整定計算功能。保護(hù)裝置整定計算子系統(tǒng)實現(xiàn)所有線路保護(hù)裝置各個整定項目的整定計算功能。定值通知單管理子系統(tǒng)實現(xiàn)所有線路保護(hù)裝置定值通知單的管理功能。

一套系統(tǒng)化的線路保護(hù)裝置通常都是采用多種不同的工作原理構(gòu)成的保護(hù)系統(tǒng)和保護(hù)裝置，而在線路整定保護(hù)一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，所需要的整定計算方法和方式都是通過階段性保護(hù)來完善和控制的。在這種保護(hù)系統(tǒng)中，是由于上下兩級之間存在著配合和整定復(fù)雜的狀態(tài)，這也就造成了保護(hù)之間相互復(fù)雜和反復(fù)強調(diào)的曲面。在目前的高頻保護(hù)系統(tǒng)中，具有著一套系統(tǒng)化的計算管理模式，只要在電網(wǎng)系統(tǒng)中滿足運行變化的限度，便可以進(jìn)行系統(tǒng)、精確和高效的計算方式。

四、線路保護(hù)整定計算的擴展性

隨著近年來科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和電子技術(shù)廣泛的應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，這就促使各種新型號、新結(jié)構(gòu)和新材料的線路保護(hù)裝置的不斷推出和迅速發(fā)展，為電力系統(tǒng)的安全可靠發(fā)展提供了必然依據(jù)，也為電力系統(tǒng)整定計算質(zhì)量的提高指明了發(fā)展方向。新的線路保護(hù)裝置與已有保護(hù)裝置相比，無論是整定項目的數(shù)目內(nèi)容，還是基本整定原則之中都存在較大差別。因此，每增加一種新裝置都必須針對該裝置定義其包含的數(shù)據(jù)內(nèi)容編制其對應(yīng)的整定計算代碼，才能夠在整定計算系統(tǒng)中對該裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和整定計算。但是如果每新增一種保護(hù)裝置都必須對整個整定計算系統(tǒng)的代碼進(jìn)行修改和編譯，則程序維護(hù)的工作量非常大，既要靈活添加各種新增保護(hù)裝置，又要減小程序維護(hù)的工作量最理想的解決方案，就是實現(xiàn)新增保護(hù)裝置的插件式升級為了實現(xiàn)新增保護(hù)裝置的插件式升級。在線路保護(hù)整定計算一體化系統(tǒng)中采用了建立統(tǒng)一的保護(hù)裝置數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)一的保護(hù)裝置接口函數(shù)的方法。

五、整定原則

1、階段式保護(hù)整定計算原則

階段式保護(hù)主要指零序電流保護(hù)、相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)。階段式保護(hù)的上、下級保護(hù)間存在相互的配合關(guān)系，其整定計算比較復(fù)雜需要較多的人工干預(yù)。通常，階段式保護(hù)的整定計算單獨進(jìn)行不與線路保護(hù)裝置同時進(jìn)行。但是在實際電力系統(tǒng)中，不同的線路保護(hù)裝置配置的階段式保護(hù)的段數(shù)性質(zhì)，投退情況都不相同，在完全不考慮保護(hù)裝置實際情況的階段式保護(hù)整定是不正確不合理的。

2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)整定計算原則

同一線路同一位置裝設(shè)的雙套保護(hù)裝置，通常具有許多相同的整定項目稱之為共性量，如同一原理的保護(hù)等。在實際運行中，不同保護(hù)裝置的共性量，一般整定為完全相同的定值。在保護(hù)裝置整定計算子系統(tǒng)中，為了保證不同保護(hù)裝置的共性量能夠具有完全相同的定值，而且在用戶對一套保護(hù)裝置的共性量定值進(jìn)行調(diào)整時，另一套保護(hù)裝置的定值也自動進(jìn)行更改。線路保護(hù)裝置整定計算中間結(jié)果采用了以下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，共性量整定結(jié)果存儲在線路數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，保護(hù)裝置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只存儲保護(hù)裝置的整定。項目對應(yīng)的共性量的編號這樣不同保護(hù)裝置的共性量對應(yīng)。同一數(shù)據(jù)能夠保證總是取得相同的定值，而且當(dāng)用戶修改一套保護(hù)裝置定值時另一保護(hù)裝置定值自動修改。

第4篇：機電一體化理論范文

【關(guān)鍵詞】機電接口技術(shù)；機電一體化；發(fā)展；電子技術(shù)；機械技術(shù)

前言

近年來，經(jīng)濟社會取得了很大的發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)方面也取得了很大的成績，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展實現(xiàn)了不同學(xué)科之間的有效滲透和融合。科學(xué)技術(shù)的不斷滲透和融合在研究方向方面會發(fā)生改變，因而出現(xiàn)新的技術(shù)。例如，機電一體化技術(shù)就是多種學(xué)科融為一體的學(xué)科。在機電一體化技術(shù)中包含著自動控制技術(shù)、機械技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)以及傳感技術(shù)等，因此，在對機電一體化產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計時，要對多種學(xué)科之間的特性進(jìn)行研究，同時，對這些特性之間的各種物理關(guān)系要進(jìn)行清楚，正確處理好各種關(guān)系，對各個學(xué)科特性之間的耦合關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行正確分析，能夠更好的解決機電一體化產(chǎn)品在設(shè)計方面出現(xiàn)的問題。在這種情況下，機電接口技術(shù)應(yīng)運而生，運用這項技術(shù)能夠更好的將機電和其他領(lǐng)域技術(shù)融合在一起，同時，在這個過程中也能對出現(xiàn)的問題進(jìn)行有效的解決，并且將更好的機電產(chǎn)品研究出來。

1 機電接口技術(shù)的內(nèi)涵

機電接口是機電一體化產(chǎn)品中控制微機和機械裝置之間的接口，其產(chǎn)生的基礎(chǔ)是機電一體化技術(shù)。機電接口根據(jù)信息傳遞的方向不同可以分為控制輸量輸出接口和信息采集接口。機電一體化產(chǎn)品中比較常用的設(shè)備是傳感器，在信號輸出時，其通常采用的是模擬量的形式，實現(xiàn)一些檢測功能，主要是對發(fā)電機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行掌握，同時，對差動變壓器的位置進(jìn)行檢測。但是，在對控制量進(jìn)行輸出時還存在著一個特殊的形式，就是數(shù)字系統(tǒng)。

機電接口技術(shù)是對機電系統(tǒng)中的各項組成技術(shù)和各項組成部分的子系統(tǒng)的連接問題進(jìn)行研究，其中包含著對電子技術(shù)、機械技術(shù)、信息技術(shù)等功能技術(shù)進(jìn)行融合的綜合系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在應(yīng)用過程中實現(xiàn)了信息能量的融合和交互，同時，對機電系統(tǒng)的設(shè)計方面也實現(xiàn)了最優(yōu)化。

機電接口包含著硬件以及軟件兩個部分，機電系統(tǒng)在運行過程中和環(huán)境以及操作者之間建立了一種非常有效的連接，相應(yīng)的物理通道在運行過程中要進(jìn)行能量和信息的輸入、轉(zhuǎn)換以及傳遞。系統(tǒng)信息在轉(zhuǎn)換過程中，要進(jìn)行交互和調(diào)整，并且對機電一體化組成技術(shù)要進(jìn)行綜合和協(xié)調(diào)，促進(jìn)各個系統(tǒng)能夠形成整體，保證各種功能能夠?qū)崿F(xiàn)。

現(xiàn)階段，機電接口主要分為智能接口、人機接口、機電接口和動力接口。智能系統(tǒng)在應(yīng)用方面比較復(fù)雜，不同的技術(shù)會形成不同的信息形式，同時，在使用過程中要根據(jù)不同的要求進(jìn)行相應(yīng)的改變，智能接口在進(jìn)行各種信息傳遞和轉(zhuǎn)換的過程中，要保證不同的技術(shù)和子系統(tǒng)能夠有機的結(jié)合在一起，形成一個完整的系統(tǒng)。人機接口是操作人員和機電系統(tǒng)之間存在的接口，利用這個接口，系統(tǒng)的運行狀態(tài)能夠很好的顯示在操作者的眼前，同時，操作者能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行很好的監(jiān)控，系統(tǒng)在運行過程中實現(xiàn)了更加人性化的操作。機電接口的主要作用就是有效的連接各種驅(qū)動系統(tǒng)，同時，能夠?qū)Ⅱ?qū)動信號轉(zhuǎn)換為執(zhí)行結(jié)構(gòu)要求的信號，在轉(zhuǎn)換過程中滿足了傳感器的要求。動力接口能夠?qū)恿υ春蜋C電系統(tǒng)進(jìn)行有效的連接，然后給機電系統(tǒng)一定的驅(qū)動動力。在機電系統(tǒng)中，動力存在著不同的類型，包括交流電、直流電和液壓等，系統(tǒng)在運行過程中動力的類型不同，與之相應(yīng)的動力接口形式也要不同，這樣才能保證系統(tǒng)運行的可靠性。

2 機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀

所謂機電一體化指的是將電子技術(shù)與機械技術(shù)有機地結(jié)合在一起并運用的一種綜合技術(shù)，在綜合應(yīng)用的過程中需要運用到機械，自動監(jiān)控、接口、傳感測試、信息、電力電子以及電力等多項技術(shù)。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)已經(jīng)逐漸得到普及，并廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域與行業(yè)中，在各領(lǐng)域與各行業(yè)中，機電一體化的運用也逐漸增多。比如機床、量具、低壓電器、機器人、量儀、電動傳動裝置、軍事裝備、電站控制系統(tǒng)、焊接設(shè)備、急用電器等都對機電化一體技術(shù)進(jìn)行了較為廣泛的應(yīng)用，在這種狀況下，機電一體化也正朝著網(wǎng)絡(luò)化、微型化、智能化、模塊化、綠色化、系統(tǒng)化等方向發(fā)展。

3 機電接口技術(shù)對機電一體化發(fā)展的影響

近年來，我國的經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，這種情況下，人們的生活水平也得到了明顯的提高，人們對一些事物的要求也在不斷提高。經(jīng)濟的快速進(jìn)步離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械技術(shù)在應(yīng)用方面已經(jīng)慢慢出現(xiàn)了不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的技術(shù)需求。在這種情況下，機電一體化技術(shù)應(yīng)運而生，其中包含了電子技術(shù)、機械技術(shù)以及信息技術(shù)，機電一體化技術(shù)的出現(xiàn)更加符合時展的需求。機電一體化技術(shù)剛剛開始發(fā)展時，其只是將電子技術(shù)和機械技術(shù)進(jìn)行了簡單的融合，在接口方面非常的方便和簡單。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)的不斷要求，機電一體化技術(shù)也在不斷的發(fā)展?，F(xiàn)在，機電一體化技術(shù)已經(jīng)不再是簡單的機電一體化產(chǎn)品，而是慢慢發(fā)展成為了一個復(fù)雜的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)部的接口也越來越復(fù)雜。目前，對機電一體化技術(shù)的各項組成技術(shù)的研究已經(jīng)實現(xiàn)了深入和成熟發(fā)展，但是，研究人員在工作中要對各項組成技術(shù)進(jìn)行簡單的研究也不能更好的保證系統(tǒng)的運行，因此，要對其復(fù)雜性進(jìn)行很好的重視。機電一體化技術(shù)具有一定的復(fù)雜性，在對其進(jìn)行研究時不能只是單純的研究其系統(tǒng)設(shè)計以及相應(yīng)的集成理論，這樣沒有實現(xiàn)對系統(tǒng)進(jìn)行具體研究的目的。對機電接口技術(shù)進(jìn)行研究能夠更好的對機電一體化系統(tǒng)進(jìn)行研究，并且在設(shè)計方面也能更好的將相關(guān)的理論進(jìn)行融合。機電一體化技術(shù)在不斷發(fā)展過程中，正在向著網(wǎng)絡(luò)化、微型化、智能化以及系統(tǒng)化的方向發(fā)展，在不斷發(fā)展過程中其對接口的要求也越來越高，要保證接口技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行融合，在信息傳遞方面保證順暢。

4 結(jié)束語

機電接口技術(shù)是指機電系統(tǒng)中各項組成技術(shù)和各項組成部分的連接接口，其在連接過程中會出現(xiàn)很多的問題，對這些問題進(jìn)行研究能夠更好的促進(jìn)機電一體化技術(shù)的發(fā)展。在機電一體化系統(tǒng)中，信息能量要進(jìn)行不斷的融合，同時，也實現(xiàn)了不斷的交互，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)機電系統(tǒng)設(shè)計的最優(yōu)化。機電一體化是將電子技術(shù)和機械技術(shù)有機結(jié)合在一起的綜合技術(shù)，在綜合過程中對機械技術(shù)、自動監(jiān)控技術(shù)、接口技術(shù)、傳感技術(shù)、信息技術(shù)以及電子技術(shù)進(jìn)行了很好的運用，對機電接口技術(shù)進(jìn)行研究，能夠更好的推動機電一體化的發(fā)展，同時，也能更好的推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]霍志璞.機電系統(tǒng)虛實一體化的創(chuàng)新設(shè)計自動化理論與技術(shù)研究[D].青島科技大學(xué)，2012（4）.

第5篇：機電一體化理論范文

【關(guān)鍵詞】機電一體化；信息網(wǎng)絡(luò)；人工智能

當(dāng)前人類已經(jīng)步入了網(wǎng)絡(luò)信息時代，互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使許多原本沒有交集的領(lǐng)域相互交織、相互滲透。機電一體化正是計算機網(wǎng)絡(luò)與微電子技術(shù)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(yè)市場的一顆新星，通過改善機械工程領(lǐng)域的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品功能、生產(chǎn)方式等問題，機電一體化技術(shù)不但提高了社會生產(chǎn)率更為社會經(jīng)濟效益做出了突出貢獻(xiàn)。機電一體化的推出，不但提高了生產(chǎn)力、促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展，也實現(xiàn)了人通過發(fā)出指令達(dá)到遠(yuǎn)程控制機械設(shè)備的夢想。

1.機電一體化在現(xiàn)代企業(yè)中發(fā)揮的作用

1.1增強企業(yè)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(shù)、計算機技術(shù)、機械工程技術(shù)以及控制工程技術(shù)等各方面因素，對企業(yè)的整個生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行資源的合理配置。將數(shù)控技術(shù)運用于傳統(tǒng)制造業(yè)是現(xiàn)代科技的一項重要突破，這不單單幫助企業(yè)提高了生產(chǎn)效率、縮短了生命周期，也讓產(chǎn)品質(zhì)量和檔次得到明顯提升，無形中使企業(yè)的市場競爭力得到增強。

1.2強化企業(yè)問題處理能力

智能技術(shù)的出現(xiàn)使高速化、連續(xù)化、復(fù)雜化的工業(yè)企業(yè)能夠在更短的時間內(nèi)對技術(shù)問題進(jìn)行處理。專家系統(tǒng)、模糊控制功能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能技術(shù)的出現(xiàn)對企業(yè)的生產(chǎn)、控制、設(shè)備維護(hù)和質(zhì)量診斷等工作的開展提供了極大的方便。將生產(chǎn)測試過程集合成為一個綜合的一體化系統(tǒng)，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(yè)能對出現(xiàn)問題的階段做出迅速反應(yīng)并使其能夠有針對性的予以修繕。這種監(jiān)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(tǒng)的可靠性顯著提高。

1.3實現(xiàn)資源共享

為了保障企業(yè)能夠提供經(jīng)營、管理、決策的最有利環(huán)境，機電一體化實現(xiàn)了現(xiàn)場儀器與控制室設(shè)備的互聯(lián)，這種控制一體化構(gòu)想的出現(xiàn)，將人與人、人與生產(chǎn)經(jīng)營合理的融合成一個整體，使不同廠家之間的產(chǎn)品兼容、互換與共享不再是夢想。這種共享形式的出現(xiàn)極大地提高了企業(yè)生產(chǎn)率、人員利用率并在節(jié)能減耗上做出了一定貢獻(xiàn)。如此以往企業(yè)資金周轉(zhuǎn)速度將得到明顯提升，這在實現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化、提升企業(yè)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(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化屬于當(dāng)今的新型控制技術(shù)，它的發(fā)展大致分為四個階段。

首先，在電子技術(shù)已經(jīng)開始發(fā)展成熟的20世紀(jì)中葉，人們?yōu)榱送晟飘a(chǎn)品性能開始將電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)，并取得了較好的成效。加上當(dāng)時計算機技術(shù)日趨成熟人們開始考慮將電子信息技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行融合，由此，1952年第一臺數(shù)控車床于美國出現(xiàn)，并引起了社會的廣泛關(guān)注。

到了20世紀(jì)中后期，經(jīng)過了多年的發(fā)展與完善，機電一體化技術(shù)開始趨于成熟，各國對于該項技術(shù)的興趣得到了極大的提高。從60年代PCL投入生產(chǎn)到70年代汽車工業(yè)中機電一體化構(gòu)想的應(yīng)用再到80年代數(shù)控技術(shù)日益成熟，此項技術(shù)迅速成為發(fā)展機械工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵。

到了20世紀(jì)90年代后期，伴隨著光學(xué)、電子通信以及細(xì)微加工技術(shù)的加入，機電一體化開始進(jìn)入深度發(fā)展階段。編程語言的多樣化趨勢，PLC在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和編程語言上的質(zhì)的突破以及多CPU和分布式替代原有單機結(jié)構(gòu)主導(dǎo)市場前端，種種發(fā)展現(xiàn)狀都讓機電一體化技術(shù)逐步開始成為數(shù)控技術(shù)的主導(dǎo)。

90年代后期，人們開始引入信息技術(shù)到機電一體化理念，更加智能化、自動化的機械系統(tǒng)讓該技術(shù)越發(fā)受到人們的青睞。就像控制機器人一樣，通過微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的引入，企業(yè)已經(jīng)開始實現(xiàn)對于機械設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。機電一體化在人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)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(fā)展成為一門完整的科學(xué)體系又邁了一大步。

3.機電一體化的未來發(fā)展趨勢

經(jīng)過半個世紀(jì)的歷練，機電一體化技術(shù)已經(jīng)在各個方面的都得到了很好的完善，通過在數(shù)控機床、柔性制造體系、計算機集成制造系統(tǒng)以及工業(yè)機器人中的綜合應(yīng)用，機電一體化程度已經(jīng)成為提高企業(yè)集成度、合理優(yōu)化企業(yè)資源發(fā)揮企業(yè)競爭實力的重要標(biāo)準(zhǔn)。

3.1智能化

人工智能一直是近年來各界研究者關(guān)注的重點，通過利用數(shù)控設(shè)備讓機器來代替人類完成一些難度較高的工作是學(xué)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(chǔ)上，通過人工智能、運籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)以及心理學(xué)等多種科學(xué)的綜合運用，對機械設(shè)備的各種行為進(jìn)行描述，讓機器模擬人類智能從而讓機電一體化系統(tǒng)具有推理和判斷能力，以便人類能夠更加自由的控制設(shè)備行為。這不但是機械工業(yè)領(lǐng)域研究的重點內(nèi)容也是社會各個領(lǐng)域關(guān)注的焦點。

3.2綠色環(huán)保

機電一體化的出現(xiàn)火速贏得大家的好評，究其原因，一方面源于該項技術(shù)對于人類物質(zhì)生活的極大豐富做出了突出貢獻(xiàn)，另一方面，機電一體化的實現(xiàn)使得資源過度開發(fā)等生態(tài)問題得到了有效改善。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出，人們的環(huán)保意識不斷增強，對于生態(tài)環(huán)境的呵護(hù)越來越成為人們關(guān)注的重點，“綠色環(huán)保”將成為未來發(fā)展的一大亮點。目前，環(huán)保已經(jīng)被提到日程上來，任何符合環(huán)保理念的設(shè)計注定被人們所追捧，任何危及社會環(huán)境不利于可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的產(chǎn)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(huán)保的機電一體化產(chǎn)品的市場將一片繁榮。

3.3網(wǎng)絡(luò)化

機電一體化系統(tǒng)的火速發(fā)展離不開計算機技術(shù)的支撐。幾年來，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日趨完善，人類活動的各個領(lǐng)域均離不開網(wǎng)絡(luò)的輔助，尤其在實現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制方面更是對機電一體化技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。除此之外，為使我國機電一體化技術(shù)的發(fā)展跟上國際步伐，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)化不單純需要網(wǎng)絡(luò)將外界發(fā)展信息提供給國內(nèi)企業(yè)更要幫助國內(nèi)機電一體化產(chǎn)品打開國外市場。就目前發(fā)展看來，機電一體化技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了技術(shù)溝通零距離，如果能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備無人值守式運行，那么機電一體化技術(shù)勢必將為人類的生活提供更多難以預(yù)計的便利。

3.4模塊化

模塊化管理在機電一體化產(chǎn)品的研發(fā)中屬于比較復(fù)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)下的各個模塊能夠機密聯(lián)系是實現(xiàn)模塊化發(fā)展的首要任務(wù)。模塊化性能的實現(xiàn)不但可以方便機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用，也簡化了產(chǎn)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(chǎn)品發(fā)展的主要方向，而該模塊化目標(biāo)的實現(xiàn)要以引進(jìn)大量先進(jìn)技術(shù)和工藝為前提。

4.小結(jié)

機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)逐漸成為了一門有著自身體系的系統(tǒng)科學(xué)，隨著科技社會的不斷進(jìn)步，也畢竟被賦予新的內(nèi)容。在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化和綠色環(huán)保化將是機電一體化產(chǎn)品發(fā)展的主要方向。多種學(xué)科下的綜合發(fā)展才使機電一體化技術(shù)得以形成，所以作為各個領(lǐng)域的綜合發(fā)展的結(jié)晶，機電一體化產(chǎn)品有著其他產(chǎn)品所無法比擬的優(yōu)點。本著以提高社會生產(chǎn)效率、促進(jìn)工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展的目標(biāo)，機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)將會成為工業(yè)社會發(fā)展進(jìn)步的重要標(biāo)志。我們需要熟知的是，智能一體化產(chǎn)品的出現(xiàn)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(tǒng)的發(fā)展，是促使機械工業(yè)企業(yè)開辟新領(lǐng)域的必由之路，也是振興機械工業(yè)企業(yè)的必由之路。

【參考文獻(xiàn)】

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

第6篇：機電一體化理論范文

關(guān)鍵詞：可編程序控制器;發(fā)展歷程;重要作用

前言

隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械控制生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足人們對生產(chǎn)生活的需求，因此現(xiàn)代工業(yè)已經(jīng)摒棄傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，取而代之的是集成化、規(guī)?；纳a(chǎn)為模式?？删幊绦蚩刂破魇侵敢杂嬎銠C技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，并且這種新型控制模式已經(jīng)深入到了工業(yè)生產(chǎn)控制的各個模塊，可編程序控制器在機電一體化的設(shè)計中也越來越得到了廣泛的應(yīng)用，PLC的應(yīng)用也將是機電一體化設(shè)計發(fā)展的趨勢。

1.PLC的定義和發(fā)展歷程

PLC（可編程序控制器）是隨著工業(yè)發(fā)展應(yīng)運而生的一種以數(shù)字運算操作為基礎(chǔ)的電子裝置，其工作原理是采用可以編制程序的存儲器來儲存在控制器內(nèi)部的各種運算及指令，其中包括計算機技術(shù)中的順序運算、邏輯運算、算術(shù)運算等。

并通過轉(zhuǎn)換器將人們輸入指令轉(zhuǎn)換成機器能夠識別機器語言，轉(zhuǎn)換完成后將指令輸出最終達(dá)到控制機械生產(chǎn)的目的[1]。

上個世紀(jì)六十年代可編程序控制器的雛形就已經(jīng)產(chǎn)生，進(jìn)入七十年代后PLC技術(shù)在國外已經(jīng)得到了發(fā)展，一些中小型的企業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，全球經(jīng)濟一體化進(jìn)程加快的同時，發(fā)達(dá)國家更加注重了對可編程序控制器知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。對于我國PLC技術(shù)來說，沒有一個從研制開發(fā)到生產(chǎn)的過程，而是成套的設(shè)備引進(jìn)來使得可編程序控制器得到廣泛的應(yīng)用。

2.PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中的運用

PLC技術(shù)與其他的控制器相比，其操作更簡單、抗干擾性強、穩(wěn)定性和可靠性高?；谝陨系膬?yōu)點，使得其在化工、電子、交通、機械等工業(yè)控制領(lǐng)域的機電一體化設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.1 PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中對運動控制的應(yīng)用

在機電一體化設(shè)計中，PLC主要是實現(xiàn)控制功能，在運動控制方面，它可以有效的控制機械的直線運動和曲線運動甚至是圓周運動。在不同的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)可以體現(xiàn)其不同的應(yīng)用特點，在電氣生產(chǎn)中，PLC技術(shù)可以很大程度上提升機械生產(chǎn)的性能，并可將自動化水平大大的增加。在設(shè)計運動控制的混凝土攪拌生產(chǎn)中，運用了PLC技術(shù)可以在很大程度上保證設(shè)備的穩(wěn)定運行，經(jīng)過實際研究分析，PLC技術(shù)可以有效的控制機械設(shè)備故障的發(fā)生率，為生產(chǎn)減少了能源的消耗，并提高了生產(chǎn)效率[2]。

2.2 PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中對數(shù)據(jù)控制的應(yīng)用

在機械加工的生產(chǎn)過程中，PLC會與計算機數(shù)據(jù)控制器組成一個整體，在控制機械加工運算方式的同時實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的控制，通過窗口軟件，技術(shù)人員可以自由的對設(shè)備間的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享并控制，從已有的PLC技術(shù)發(fā)展趨勢來看，在今后的機電一體化系統(tǒng)中，基于PLC技術(shù)的控制將會占據(jù)主導(dǎo)地位。

2.3 PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中對生產(chǎn)過程控制的應(yīng)用

對于PLC技術(shù)能否在機電一體化設(shè)計中勝任重要的工作，要看PLC技術(shù)能否很好的對工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)過程進(jìn)行很好的控制，在控制的過程中，技術(shù)人員可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)系數(shù)做為判定控制是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn)，例如電壓、電流、溫度、壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)的系數(shù)。經(jīng)過對相關(guān)數(shù)據(jù)系數(shù)的當(dāng)前值和歷史值的對比可以在第一時間得知機械生產(chǎn)過程中是否出現(xiàn)了故障及差錯，從而保證生產(chǎn)的效率和企業(yè)的經(jīng)濟效益。在機械控制方面，PLC技術(shù)應(yīng)用最廣泛的控制方式就對生產(chǎn)過程控制[3]。

3.PLC技術(shù)在機電一體化設(shè)計中應(yīng)用實例

3.1 PLC技術(shù)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在各個領(lǐng)域的到了廣泛的應(yīng)用，例如供水控制系統(tǒng)。隨著城市居民對供水的大量需求，供水管網(wǎng)的流量必須要隨用水量的變化而隨機變化才能滿足人們不同時間段對水量需要，傳統(tǒng)的控制方式不能夠控制的相對準(zhǔn)確。因此水務(wù)企業(yè)在供水系統(tǒng)中應(yīng)用了PLC技術(shù)。PLC技術(shù)可以保證管網(wǎng)的壓力變化不會因為水量的變化而對供水系統(tǒng)產(chǎn)生影響。其工作原理為：當(dāng)供水設(shè)備啟動后其中一臺水泵在控制器的控制下設(shè)定一定的速率升速運行，運行一段時間后，管網(wǎng)壓力不斷升高以后，可以將當(dāng)電機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在某一值，當(dāng)用水量增大時電機轉(zhuǎn)速可以隨著水量的增加提高到一個新值并穩(wěn)定。經(jīng)過控制器的一些列控制可以在一定程度上減少供水過程中的資源浪費，還可以保證供水管道不會因為供水壓力的不規(guī)律而產(chǎn)生的損害。

3.2 PLC技術(shù)在閘門控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

我國大多數(shù)的水庫閘門控制仍然采用的是相對陳舊串阻啟動控制柜，由于近些年技術(shù)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，串阻啟動控制柜已經(jīng)不能體現(xiàn)其控制優(yōu)勢，相反的在串阻啟動控制柜越來越展現(xiàn)了其接線工藝復(fù)雜、設(shè)備占地面積大的劣勢。相關(guān)技術(shù)人員對原有系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行認(rèn)真研究和現(xiàn)場實際考察，考察結(jié)果發(fā)現(xiàn)運用PLC技術(shù)的 控制器不僅可以改善原有控制器的缺點，還能使閘門升降過程中的動作更加簡單，方便操作。其工作原理很簡單，只需保證抱閘與電機同步運行

并同時監(jiān)測變頻器故障等信號，將內(nèi)部指令結(jié)合閘位傳感信號做成控制軟件即可。

4.結(jié)語

經(jīng)過本文以上的研究和論證分析，筆者可以得出以下結(jié)論，在機械控制領(lǐng)域PLC已經(jīng)展現(xiàn)了其優(yōu)勢，并為機電一體化設(shè)計做出了貢獻(xiàn)，但是在現(xiàn)實的成產(chǎn)生活中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)可編程序控制器的強大功能，發(fā)揮真正的作用，還需要大家做進(jìn)一步的努力，首先應(yīng)該深入的了解控制器所控制的對象，其次應(yīng)該將PLC技術(shù)科學(xué)合理的應(yīng)用在機電一體化設(shè)計中。近年來我國機電一體化成為工業(yè)發(fā)展新亮點，隨著我國工業(yè)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢，PLC已經(jīng)展現(xiàn)了其強有力的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展空間，并且將會為我國的機電一體化進(jìn)程做出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]武文佳，丁廣鑫，趙明艷，等.基于Solid Works&LabVIEW的虛擬原型機電一體化設(shè)計技術(shù)研究[D].西安電子科技大學(xué)，2012.

第7篇：機電一體化理論范文

在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，該院對一些課程進(jìn)行了必要的精減、有機整合和優(yōu)化提煉，如將畫法幾何、機械制圖、計算機繪圖融入到工程制圖課中；將工程力學(xué)、金屬工藝學(xué)、公差配合與測量技術(shù)、機械設(shè)計基礎(chǔ)(整合原機械原理、機械零件等課程)合并為機械工程學(xué)基礎(chǔ)；將加工工藝、夾具整合為工藝工裝；將金屬切削原理與刀具、金屬切削機床整合為機械加工設(shè)備。必需的理論教學(xué)少而精,舍棄一些繁瑣的理論推導(dǎo)、證明，淡化理論知識系統(tǒng)性和完整性，突出實用性、應(yīng)用性，對沒有聯(lián)系或聯(lián)系不多的內(nèi)容進(jìn)行刪除，并能反映新知識、新技術(shù)、新工藝和新方法。同時加強現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用，增加了多媒體教室的使用，提高理論教學(xué)單位學(xué)時的信息量，向現(xiàn)代化教學(xué)手段要學(xué)時，加強實踐教學(xué)，使實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的課時比例接近50%。2.教材建設(shè)教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的知識載體，是進(jìn)行教學(xué)的基本工具。該院及時選用或整合、編寫了適合高職高專機電一體化技術(shù)專業(yè)的，能適應(yīng)社會發(fā)展需要的實用性、先進(jìn)性、綜合性強的通俗易懂的高質(zhì)量教材。實訓(xùn)實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力、創(chuàng)新能力和工程實踐能力的重要環(huán)節(jié)，在合理整合、縮減理論學(xué)時的同時，大幅增加實踐性教學(xué),努力使教學(xué)順序為“理論學(xué)習(xí)實踐針對實踐的理論學(xué)習(xí)再實踐”，機電一體化專業(yè)包含了較多直接進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域的必要技能，我們在教學(xué)中體現(xiàn)多實踐、早實踐、實踐教學(xué)不斷線,實習(xí)實訓(xùn)大約占學(xué)量的1／3～1／2，甚至更多。但訓(xùn)練方法是否科學(xué)合理，也對學(xué)生技能掌握形成的好壞與快慢關(guān)系極大。傳統(tǒng)的實踐性教學(xué)，多以驗證理論為主。

除了使學(xué)生初步掌握本專業(yè)常用的儀器設(shè)備的使用方法，學(xué)院以綜合性試驗為主開設(shè)實驗課,逐步增加綜合性和設(shè)計性實驗的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力。比如學(xué)院加大投入力度，引進(jìn)開發(fā)了集機、電、氣、計算機控制等為一體的多套教學(xué)實訓(xùn)綜合設(shè)備，充分體現(xiàn)了機電一體化多學(xué)科互相結(jié)合、互相滲透的特點。實習(xí)通常含認(rèn)識實習(xí)、工藝實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、CAD技能培訓(xùn)、數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)、金工實習(xí)、電工場實習(xí)、電子實習(xí)、機床電路實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)等內(nèi)容，通過開展技能培訓(xùn)和考評工作，使學(xué)生掌握多種基本技能。同時取得車工、鉗工、電工、數(shù)控機床操作、計算機、計算機繪圖等兩項以上等級證書或資格證書，建立了以校內(nèi)多個實訓(xùn)中心為基地、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的實踐教學(xué)體系。該院與江西第五機床廠、鈴?fù)习l(fā)動機廠、江西發(fā)動機廠、南飛集團等單位共同建立了校外實習(xí)基地，并不斷探索廠校結(jié)合的新路子，為專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)造更好的校外環(huán)境，有條件的還可以參加聯(lián)合科研開發(fā)。設(shè)計一般包括課程設(shè)計、課程大作業(yè)及畢業(yè)設(shè)計等,設(shè)計題目逐步結(jié)合生產(chǎn)、科研的實際，做到實用性和趣味性相結(jié)合。如果沒有實際項目,則可模擬實際進(jìn)行設(shè)計和調(diào)試，如PLC控制課程設(shè)計,該院就提供了很多種模擬裝置。畢業(yè)設(shè)計應(yīng)以學(xué)生為主體，要求掌握綜合性的專業(yè)實踐技能，鼓勵學(xué)生到生產(chǎn)實踐中去尋找課題，由學(xué)生自行挑選合作者和制訂方案，包括有關(guān)業(yè)務(wù)聯(lián)系、工程洽談、選設(shè)備、購元件、人力組織等，使學(xué)生既鍛煉了專業(yè)能力，也增強了與社會人際交往的能力。當(dāng)今在機電領(lǐng)域內(nèi)，以計算機作為主要技術(shù)手段，處理各種數(shù)字信息與圖形信息，輔助完成從產(chǎn)品設(shè)計到加工制造整個過程，相應(yīng)的軟件也日新月異。從學(xué)生進(jìn)校開始，就連續(xù)不斷地進(jìn)行計算機和信息技術(shù)方面的能力培養(yǎng)，把重點放在培養(yǎng)學(xué)生有較為熟練的計算機應(yīng)用能力上。現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展既需要基本技能訓(xùn)練也需要綜合素質(zhì)訓(xùn)練。作為機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生,除了應(yīng)具備機電設(shè)備(如數(shù)控機床、PLC)的操作和一般編程能力；機電設(shè)備的安裝、調(diào)試、維修能力；普通機床的使用能力；機械加工工藝編制能力；計算機操作及應(yīng)用能力；CAD／CAM/CAPP軟件的使用能力；專業(yè)外語的使用能力；產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營管理、營銷等專業(yè)能力之外。還應(yīng)具備良好的職業(yè)道德素質(zhì)、思想作風(fēng)、工作作風(fēng)、組織紀(jì)律、安全技術(shù)、環(huán)境保護(hù)、文化素質(zhì)、身心素質(zhì)及創(chuàng)新意識等等。

教師講課的邏輯性、幽默感、結(jié)合實際的能力、互動能力等對教學(xué)質(zhì)量都有影響。區(qū)分學(xué)生的不同情況，為一些學(xué)有余力的學(xué)生增加實訓(xùn)機會，同時我們引入現(xiàn)代化的教學(xué)手段，利用音像、電子教材、網(wǎng)絡(luò)等，并制定有關(guān)政策，開放相應(yīng)實驗室、機房等，讓學(xué)生“吃飽”。對特別拔尖的學(xué)生實施專項突出培養(yǎng)，學(xué)校創(chuàng)造條件，鼓勵他們參加省級國家級的比賽。考試的方法也逐步轉(zhuǎn)向了理論實踐結(jié)合型，使學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)，增加參與知識應(yīng)用的機會，掌握獲取知識的能力。

作者：岳文聞 譚小文 單位：江西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

第8篇：機電一體化理論范文

《喜宴》講述的是遠(yuǎn)在臺灣的父母趕赴美國參加兒子婚禮而引發(fā)的一系列問題。影片男主角偉同在紐約定居十年，事業(yè)有成，與男友賽門過著幸福的同居日子。而遠(yuǎn)在臺北父母的一次次逼婚，使偉同被逼以“乖乖仔”形象修書一封聲稱會在美國結(jié)婚，怎料父母想赴美親眼見證兒子成家。無奈，偉同只得拉上來自上海的不得志的女藝術(shù)家葳葳 “假結(jié)婚”。父母對葳葳相當(dāng)滿意，卻對偉同的草率態(tài)度不滿，為讓父母滿意盡快返回臺北，偉同猶如“拼命三郎”使出了渾身解

數(shù)。但人算不如天算，不斷的波折使得父母的返臺日期一次次推遲，令他和賽門的感情亮起“紅燈”，而葳葳又意外懷上了他的孩子。中西方各自的文化特征及文化沖突問題，在復(fù)雜的電影情節(jié)中展現(xiàn)的淋漓盡致。因此，本文以霍夫斯塔德的文化差異維度理論為基礎(chǔ)，分析電影《喜宴》中的跨文化交際問題，喚醒人們的跨文化交際意識，并探討如何規(guī)避跨文化交際中的碰撞、沖突問題。

二、霍夫斯塔德的文化差異維度理論在電影《喜宴》中的體現(xiàn)

根據(jù)霍夫斯泰德的文化維度理論，文化差異可用五個文化維度來進(jìn)行描述和比較。這五個維度分別是個人主義/集體主義、權(quán)力距離、回避非確定性、剛性/柔性傾向和短期/長遠(yuǎn)取向，（湯新煌，2006.08），它們對分析文化沖突的產(chǎn)生具有一定程度的影響。電影《喜宴》體現(xiàn)了東西方文化的各種差異，而霍夫斯塔德的文化差異維度理論是用來衡量不同國家文化差異、價值取向的一個有效架構(gòu)。

1、個人主義（Individualism）和集體主義（Collectivism）。

霍夫斯塔德在《文化與組織：思維的軟件》一書中把個人主義和集體主義定義為：“在個人主義的社會中，人際關(guān)系松散，人人各自照顧自己和自己的家庭；相反，在集體主義的社會中，人們從一出生開始就與強大而又具有凝聚力的內(nèi)部集團結(jié)合在一起， 而這種內(nèi)部集團又對這些忠誠的成員提供終生的保護(hù)?！保℉ofstede， 1991： 51）

中國是典型的集體主義的國家，強調(diào)群體和諧、個人與集體聯(lián)系緊密，這一思維方式直接體現(xiàn)在中國人的婚姻觀念上。中國人在婚姻中重家庭而輕愛情，婚姻不僅僅是個人的事情，而是以家族為單位的“集體”的事情，婚姻的目的很大程度上在于為家族這個“集體”延續(xù)香火，傳承子嗣。影片中，偉同的父親始終盼望著偉同能娶妻生子，使自己早日抱上孫子，于是影片中出現(xiàn)了父親雖然因重病住院卻仍念叨著要偉同娶妻生子的場景。為了幫助父親實現(xiàn)愿望，為了完成自己傳宗接代的任務(wù)，偉同決定與葳葳結(jié)婚。偉同深愛賽門，雖然極不情愿，但為了取悅父母，偉同還是選擇了與葳葳結(jié)婚。而西方人宣揚天賦人權(quán)，主張人人生而平等以及人權(quán)神圣不可侵犯，他們認(rèn)為，婚姻純屬個人私事，任何人都不能干涉，所以他們極其尊重個人選擇的自由。片中偉同的同，美國人賽門，一個人在紐約生活，父母并未對他的私生活過多管束，賽門的生活基本與家庭這個“集體”是分離的，所以賽門能夠大膽追求自己的幸福，沒有太多的顧忌。賽門選擇同性戀生活實質(zhì)就是遵循了西方自由戀愛和愛情至上的觀念，僅僅是滿足身心需要，而沒有對于后代的顧慮，這是個人主義的重要表現(xiàn)。

個人主義和集體主義的不同還體現(xiàn)在中西方對待婚禮的不同態(tài)度上。西方婚禮不強調(diào)婚禮的隆重性，僅僅是一種證明婚姻合法的手段，在宗教和法律面前的宣誓以示對感情的認(rèn)真、忠誠。中國人在婚禮問題上則特別強調(diào)隆重性、儀式性，并且將這種隆重性與婚姻的穩(wěn)定和幸福掛鉤。影片中，偉同和葳葳原本打算以美國的公證結(jié)婚來敷衍了事，但卻遭到了父母的強烈反對。影片中母親說：“結(jié)婚是一輩子一次的事情?！边@就是中國人心目中婚禮的意義――通過龐大隆重的儀式來強調(diào)婚姻的穩(wěn)定性。并且由于見證人（賓客）多，還有婚姻雙方大量的聘禮、嫁妝，以及“不能丟面子”的思想觀念，也成為對婚姻長久性的一種無形的壓力。有了隆重的婚禮，離婚、不幸福不穩(wěn)定的婚姻就成了一種罪孽、反面的存在。這些無一不是對集體主義的體現(xiàn)。而婚禮上，偉同的中國朋友和親戚起哄，罰酒、鬧洞房等行為讓外國人瞠目結(jié)舌，他們覺的這簡直是瘋狂至極，不可理喻。西方以尊重個體為出發(fā)點，而東方卻是以尊重整體犧牲個人為宗旨的。鬧洞房就是犧牲了新郎新娘的個人意志而取悅于整體意志的集中表現(xiàn)。

2、權(quán)力距離（Power distance）。

霍夫斯塔德提出的第二個文化差異維度是權(quán)利距離。任何一個社會中都存在著各種各樣的不平等現(xiàn)象，霍氏的權(quán)利距離指的正是人們對權(quán)力在社會中不平等的分配狀態(tài)所能接受的程度（彭世勇，2004.01）。具體地說，“權(quán)力距離是指在一個國家的機構(gòu)和組織中（包括家庭、學(xué)校和社區(qū)中），掌握權(quán)力較少的那部分成員對于權(quán)力分配不平衡這一現(xiàn)象能夠接受的程度?！保℉ofstede， 1991：28）霍氏的研究表明，在權(quán)力距離不同的國家中，人們的行為方式表現(xiàn)出很大的差異。

中國文化非常強調(diào)“禮”和“上下等級”，要求人們對權(quán)利、地位、身份（以及輩分、等級、年齡等）比自己高的人必須要保持尊敬和禮貌。中國人注重傳統(tǒng)的君臣，父子，論資排輩，等級森嚴(yán)；而在西方國家則提倡人人平等，長輩與晚輩間地位平等，不計較老少界限，多以朋友相處。影片中最明顯的體現(xiàn)就是餐廳老板幾十年后仍然不改對偉同父親的稱呼，一朝為上級，一生為上級。另外，偉同也以其管理人員的身份，經(jīng)常拿工資威脅下屬。在家里，其父是一家之主，每次吃飯大家都要等他先動筷子品嘗飯菜。這些，都體現(xiàn)了中國文化中人與人之間的等級與距離。

3、不確定性規(guī)避（Uncertainty Avoidance）。

來自不同文化背景的人對于社會生活中的各種不確定行為、情況或是前景有著不同的認(rèn)識?；舴蛩顾抡J(rèn)為，“所謂不確定性回避就是文化成員對于不確定的或是未知的情況所感覺到的恐慌程度。這種不確定性給人們造成的恐慌表現(xiàn)為精神緊張或期盼未來的可預(yù)見性。”（Hofstede，1991： 113） 具體表現(xiàn)就是文化成員對于成文和不成文規(guī)則的需要。

筆者認(rèn)為，片中中美兩國人對同性戀的不同態(tài)度，深刻地體現(xiàn)了這一點。美國是由不同民族構(gòu)成的移民國家，來自世界各地的民族到達(dá)北美大陸后還始終保留著自己的傳統(tǒng)觀念和處事方式，各民族間的交流、融合使美國文化豐富多彩、兼容并蓄，所以美國人在對待新事物上就顯得要開放、主動，對社會生活中的各種不確定行為接受程度很高。盡管并不是所有人都接受同性戀，但總體上他們能尊重同性戀者的選擇，同性戀者的合法權(quán)益在某種程度上能得到保護(hù)，所以，同性戀現(xiàn)象在美國人看來就沒有那么奇怪。與之形成鮮明對比的是，中國經(jīng)歷漫長的封建農(nóng)業(yè)社會，自給自足，與外界交流少，再加上封建禮教對人民正常生活的束縛以及中國人對社會生活中的各種不確定行為接受程度較低，所以長期以來中國人民是接受不了同性戀這一較新的事物的。所以現(xiàn)實生活中，中國人大多對同性戀者持懷疑、鄙視的態(tài)度，同性戀者得不到應(yīng)有的尊重，其合法權(quán)益也得不到保障。片中中美兩國人對同性戀的不同態(tài)度，深刻地體現(xiàn)了不同文化背景下的人們對于社會生活中的各種不確定行為、情況或是前景有著不同的認(rèn)識。

4、男性主義（Masculinity）和女性主義（Femininity）。

根據(jù)霍夫斯塔德的文化差異維度理論，社會的男性化和女性化指的是，不同文化的成員有不同的性別意識；不同文化的成員對性別角色有不同的認(rèn)識。霍氏認(rèn)為，在男性化社會中，性別角色十分明確，即男性成員應(yīng)該自信、堅毅，重物質(zhì)上的成功，女性成員則應(yīng)該謙虛、溫柔，注重生活質(zhì)量；相反，在女性化的社會中，性別角色常常發(fā)生重疊，即男女都應(yīng)該謙虛、溫柔，而且注重生活質(zhì)量。

男性度與女性度，也稱為“剛?cè)嵝浴保瓷鐣暇佑诮y(tǒng)治地位的價值標(biāo)準(zhǔn)。對于男性文化社會而言，居于統(tǒng)治地位的是男性氣概，如自信武斷、進(jìn)取好勝，對于金錢的索取，執(zhí)著而坦然；而女性社會的文化成員則強調(diào)生活的質(zhì)量、服務(wù)、關(guān)心他人和養(yǎng)育后代。（宋雯，2009.06）中國不論是在原始社會還是現(xiàn)代文明社會，男人由于其自身的身體條件和社會賦予他們的使命，使他們從小的時候就受到長大之后要擔(dān)起家庭和社會責(zé)任這樣的教育。而女人們自小被灌輸?shù)乃枷氘?dāng)中，更多的是教育其如何做一個好女人、好妻子、好母親。依照性別角色進(jìn)行家庭分工是家庭模型的一種重要形式，這種家庭模型在每一種文化中都存在（Samovar，2009：62）。中國傳統(tǒng)的大男人和男尊女卑思想根深蒂固，認(rèn)為女人只能在家里做家務(wù)事，一切要聽從丈夫的，不能有自己的選擇。片中偉同的母親一生的職業(yè)都是全職太太，在心理上，更是把丈夫和兒子做為一生的事業(yè)，這一切都反映出中國式男性主義主導(dǎo)的社會。

第9篇：機電一體化理論范文

為適應(yīng)社會需求多樣化和激烈的市場競爭的需要，現(xiàn)代制造業(yè)面臨新的挑戰(zhàn)：產(chǎn)品趨向高技術(shù)和復(fù)雜化；生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)向多品種、小批量；生產(chǎn)組織趨向?qū)I(yè)化、分散化、社會化；市場趨向全球化；交貨周期日益縮短。模塊化就是為了順應(yīng)這一新形勢而出現(xiàn)的一種新設(shè)計方法、新標(biāo)準(zhǔn)化形式。它實現(xiàn)了多品種、小批量生產(chǎn)方式與效益的統(tǒng)一，多樣化與標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一，專業(yè)化生產(chǎn)、社會化協(xié)作與縮短交貨周期的統(tǒng)一，可加速高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

模塊化產(chǎn)品（系統(tǒng)）的基本特征可歸納為：產(chǎn)品的構(gòu)成是組合式結(jié)構(gòu)；構(gòu)成單元是通用（標(biāo)準(zhǔn)）單元?；蛘哂靡粋€簡單的公式表達(dá)：模塊化=組合化+標(biāo)準(zhǔn)化。

組合化是模塊化產(chǎn)品的構(gòu)成形式或構(gòu)成特點，不同單元的組合可形成功能、性狀不同的新產(chǎn)品，而使產(chǎn)品構(gòu)成呈現(xiàn)柔性化，可適應(yīng)市場或用戶對多樣化的需求；構(gòu)成單元的標(biāo)準(zhǔn)化則是模塊化與組合化的區(qū)別所在，模塊是具有某種確定功能和接口結(jié)構(gòu)的、典型的通用獨立單元；正是通用單元才帶來了批生產(chǎn)的效益。對模塊化最恰當(dāng)?shù)谋扔魇侵嗅t(yī)中藥，各味已炮制好的中藥，是各具特定性味的“模塊”，醫(yī)生的任務(wù)則是根據(jù)病人的具體癥狀，選用中藥，配(組合)成治病的藥方。設(shè)計模塊化產(chǎn)品就如同醫(yī)生開處方，根據(jù)用戶需求，選用現(xiàn)有的通用模塊（或加一些專用模塊)組裝成產(chǎn)品。可用一個簡單的公式來表達(dá):模塊化產(chǎn)品=通用模塊（不變部分)+專用模塊（變動部分）。

作為模塊化的全過程，需在系統(tǒng)工程原理和方法指導(dǎo)下，對多個相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行分解，將其中的相同或相似單元分離出來，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理.以通用單元的形式獨立存在，這就是由分解而得到的模塊（系列）；把若干通用模塊加個別專用模塊，按照新系統(tǒng)的要求有機地組合起來，構(gòu)成具有新功能的新產(chǎn)品（系統(tǒng)）。所以，模塊化包含著二個過程：系統(tǒng)“分解”并建立模塊系統(tǒng);模塊“組合”并建立新產(chǎn)品系列型譜。

由于模塊化具有可簡化設(shè)計、縮短新產(chǎn)品研制周期、實現(xiàn)部件級的通用互換、有利于專業(yè)化批量生產(chǎn)、提高對市場及新技術(shù)的適應(yīng)性、提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性等一系列優(yōu)點，在發(fā)達(dá)國家得到了普遍的應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟及技術(shù)效益。如今它作為一種時髦名詞，頻繁地出現(xiàn)于各種場合。

2電子設(shè)備的模塊化結(jié)構(gòu)模式

1921年美國《面板和機架》尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)問世，它不僅對成套電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸作了規(guī)范，而且為電子設(shè)備的模塊化模式提出了雛型，即把各類大型的柜型裝置的整體式內(nèi)結(jié)構(gòu)，分解為若干標(biāo)準(zhǔn)插箱單元。60年代由德國的AEG公司和西門子公司提出了歐洲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并以商品形式供應(yīng)市場。IEC采納了這一結(jié)構(gòu)模式，陸續(xù)推出了IEC297《482.6mm系列機械結(jié)構(gòu)尺寸》系列四個標(biāo)準(zhǔn)，形成了從印制板、插件、插箱到機柜的成系列的模塊化結(jié)構(gòu)模式。與此同時，80年代后期，一個模式相同而模數(shù)尺寸配置更為合理的IEC917系列標(biāo)準(zhǔn)開始形成。

電子設(shè)備典型的模塊化結(jié)構(gòu)型式有：

嵌套式層次結(jié)構(gòu)（內(nèi)插式結(jié)構(gòu)）：IEC297標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的模式。這是目前標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、應(yīng)用最廣泛的一種。插件模塊并列地插裝于插箱，插箱模塊分層地插裝于機柜中，組成立柜式電子裝置。

外插式結(jié)構(gòu)：它的基本單元是具有獨立功能的盒式插件模塊，把模塊直接從外部并列地進(jìn)行機械和電氣的互連，從而構(gòu)成一套(儀器類）電子裝置。它可用若干種基本模塊，按不同的功能、容量組裝出多種產(chǎn)品。HP公司以18種插件模塊，通過快鎖互連可迅速組合成幾十種不同功能的電子測量系統(tǒng)。

層疊式結(jié)構(gòu)：由具有獨立功能的機箱模塊，外加電氣互連疊裝而構(gòu)成，靠定位機構(gòu)或外加機械性連接而形成一個整體，這類結(jié)構(gòu)特別適用于需要頻繁轉(zhuǎn)移的電子設(shè)備。如應(yīng)用于軍用通信設(shè)備和臺式儀器等。

箱形套裝式結(jié)構(gòu)：將幾種功能模塊套裝于機箱中構(gòu)成新產(chǎn)品，箱式儀器多采用這種結(jié)構(gòu)。例如，Inteli486-R型微機由單板計算機、電源、硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、擴展器模塊等套裝于機箱而構(gòu)成。

裝架式結(jié)構(gòu)：將系列化的功能模塊安裝于標(biāo)準(zhǔn)的機架（安裝架）而構(gòu)成成套電子設(shè)備。典型的裝架式結(jié)構(gòu)有通信設(shè)備的列架式結(jié)構(gòu)，機載電子設(shè)備的ATR機箱和安裝架等。

拼裝式結(jié)構(gòu)：由若干種不同結(jié)構(gòu)形式和功能的模塊，通過拼裝構(gòu)成整機I例如，由臺身、臺面、臺上儀表板拼裝成的控制臺；在柜型結(jié)構(gòu)前面拼裝小臺面或儀表板等。

g-單元組合式結(jié)構(gòu)：由若干具有獨立功能的單元（或裝置）組裝成的成套裝置。例如，單元組合式大型控制臺（直列式或折列式），成套的大型計算機系統(tǒng)等。

近年來的一種重要傾向是箱、柜、臺結(jié)構(gòu)模式的統(tǒng)一：（a)屏、架、柜的統(tǒng)一：開式的屏架多由閉式的柜所代替，以提高安全性與可靠性；（b)儀器的插箱、插件化：儀器的插件化，便于功能的替換與擴展，易實現(xiàn)功能多樣化。儀器的插箱化，既可作為臺式儀器單獨使用，又易于上架進(jìn)柜、作為部件構(gòu)成整機；

(c)控制臺結(jié)構(gòu)中引入插箱、插件：隨著自動化程度的提高，分散控制逐步轉(zhuǎn)向集中控制.各種集控臺上的電氣控制部分，直接采用插件--插箱模塊系統(tǒng)，以提高標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)。

3模塊化是系統(tǒng)總體設(shè)計的基本方法3.1產(chǎn)品系統(tǒng)總體設(shè)計的任務(wù)

對于簡單產(chǎn)品，一個人就可以完成整機設(shè)計。對于復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計，受知識、經(jīng)驗和精力的限制，一般是由專家群體協(xié)同完成的。在系統(tǒng)工程中，把復(fù)雜的研制對象稱為系統(tǒng)，即由相互作用和相互依賴的若干單元結(jié)合成具有特定功能的有機整體。系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)在于：根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)和特定環(huán)境條件，通過對系統(tǒng)的分解(功能分配、結(jié)構(gòu)布局）和系統(tǒng)的組合（通過接口組成整機），設(shè)計出一個合乎需要的、可靠的系統(tǒng)宏模型，作為全面展開詳細(xì)設(shè)計和制造的依據(jù)。

系統(tǒng)之所以需要分解：一則是為了簡化問題；二是便于各專業(yè)的專家平行開展設(shè)計；第三，也是制造、裝配、調(diào)試和維修等的需要。系統(tǒng)組合的任務(wù)是，把分立地設(shè)計和制造的獨立單元，通過接口結(jié)構(gòu)組裝成為整機。

作為產(chǎn)品系統(tǒng)來說，當(dāng)構(gòu)成系統(tǒng)的組成單元是通用單元時，就可簡化其他類似系統(tǒng)的設(shè)計和制造，I并取得良好的效益。這種經(jīng)過通用化（標(biāo)準(zhǔn)化）處理的單元就是模塊。所以，系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)從本質(zhì)上來說，就是將系統(tǒng)分解為層次與規(guī)模不同的模塊，和用接口將模塊連接成為有特定功能的系統(tǒng)。

系統(tǒng)分解為橫塊的原則

在系統(tǒng)的分解和組合中，分解得是否適當(dāng)是關(guān)鍵性的，或者說，如何分解較好，這是個難題。分解不當(dāng)將給組合帶來困難，分解要將以后容易組合為首要條件。系統(tǒng)分解主要應(yīng)考慮：

(a)以功能為核心進(jìn)行分解:功能是構(gòu)成模塊的依據(jù)也是進(jìn)行系統(tǒng)分解的基礎(chǔ)。（b)分解點應(yīng)選擇在模塊內(nèi)聚集度最大而模塊間的結(jié)合度最小的地方。聚集度高才可能形成一個模塊，結(jié)合強度弱些，可簡化接口結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)既容易組合，又容易拆散(維修）。&)把通用要素從系統(tǒng)中分離出來，經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理，才可能成為模塊。

(d)模塊的層次、規(guī)模與數(shù)量的確定：模塊越小越易于處理(設(shè)計、修改），但模塊數(shù)量太多就難于得到最佳綜合；如子系統(tǒng)數(shù)量少、規(guī)模太大，綜合雖然簡單，但子系統(tǒng)本身的定量處理就變得困難。所以模塊的數(shù)量與規(guī)模是相互矛盾的，有效解決辦法是將系統(tǒng)分成層次，每個層次由數(shù)量及規(guī)模適中的模塊組成。大模塊由小模塊的集成而得。（e)非典型要素的處理方法是，將其附加于某種模塊，或適當(dāng)歸類集裝于結(jié)構(gòu)模塊，或改造成某種專用模塊。

3.3系統(tǒng)接的重要性

根據(jù)接口的功能，硬件接口可分為機械接口、電氣接口、機電接口，各種物理量之間的接口及各種物理量與電量之間的接口。產(chǎn)品的接口系統(tǒng)幾乎與產(chǎn)品一樣復(fù)雜，如果接口不匹配，就達(dá)不到整機的預(yù)期目標(biāo)，如果某個接口的可靠性出了問題，產(chǎn)品就會出現(xiàn)故障。總體設(shè)計的任務(wù)之一就是協(xié)調(diào)各模塊的外部接口，研究各個接口在技術(shù)上的成熟程度和可靠性。若從人一機一環(huán)境大系統(tǒng)著眼，人一機、機一環(huán)境、人一環(huán)境之間也是接口問題（廣義的），總體設(shè)計師需考慮諸如人機功能分配、人機界面及環(huán)境等對人生理、心理的適應(yīng)性，考慮產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性等可靠性問題。

接口的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化或采用標(biāo)準(zhǔn)的接口(模塊），對總體設(shè)計是至關(guān)重要的，它涉及模塊的通用性和互換性，也關(guān)系到系統(tǒng)的兼容性、可修改性、可擴展性及系統(tǒng)的研制周期。接口往往表現(xiàn)為一定形態(tài)的實體（軟件接口除外），因而研究接口及其可靠性是總體結(jié)構(gòu)設(shè)計師的重要任務(wù)。

運用模塊化理論推動機電一體化的發(fā)展

日本人提出“21世紀(jì)是機電一體化時代”，可以認(rèn)為，機電一體化水平是一個國家技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展水平及其現(xiàn)代化的標(biāo)志，而模塊化則是加速機電一體化進(jìn)程的理論基礎(chǔ)和主要方法。4.1模塊化是機電一體化產(chǎn)品的基本構(gòu)成模

機電一體化產(chǎn)品是多學(xué)科綜合的高技術(shù)產(chǎn)品，任何一個專家或任何一個工廠是難于全盤完成其設(shè)計和制造任務(wù)的，而是由多學(xué)科組成的專家集團及多部門通力協(xié)作的結(jié)晶。這些特點決定了機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成不是整體式結(jié)構(gòu)，而是組合式結(jié)構(gòu)，這是一個分解一組合過程，將機電一體化產(chǎn)品的功能按需要分解為若干功能塊，由若干專家分頭設(shè)計，由若干工廠分頭制造，然后再將功能塊組裝成產(chǎn)品。然而，如若功能塊都是專用的，需一一進(jìn)行研制，則其效率是極低的，因而機電一體化產(chǎn)品不僅是組合式，而且應(yīng)把其分解與組合納入標(biāo)準(zhǔn)化的制約之下，使機電一體化產(chǎn)品由通用功能塊（模塊)組合而成，即機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成應(yīng)是模塊化的。

4.2加速機電一體化發(fā)展進(jìn)程的途徑

4-2.1技術(shù)措施

構(gòu)成要素的模塊化：日本早在70年代就響亮地提出，機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)以功能模塊為單位構(gòu)成系統(tǒng)。

模塊的系列化：模塊系列化的意義在于，使同一種功能模塊的品種、規(guī)格多樣化，以適應(yīng)各種不同系統(tǒng)和產(chǎn)品的不同需要。例如電源，以不同的功率，不同的電流、電壓組合，不同的機理（如整流電源、開關(guān)電源、逆變電源等），不同的安裝結(jié)構(gòu)，不同的精度等構(gòu)成系列模塊。

接口的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化：模塊接口的標(biāo)準(zhǔn)化對機電一體化的發(fā)展有重要意義，它是模塊具有通用性并實現(xiàn)商品化的前提。接口標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)與模塊體系的建立同步進(jìn)行，有的甚至還應(yīng)“超前”進(jìn)行，以便規(guī)范模塊的開發(fā)。模塊上的直接型接口應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)接口，有時同一功能接口.可設(shè)若干個，以擴大兼容性，模塊之間的間接型接口，則應(yīng)研制接口模塊，目前接口模塊常有很好的銷路。

構(gòu)成要素?的集成化、智能化：將一些小的模塊集成為較大的模塊，把小模塊間的外部接口轉(zhuǎn)換成大模塊的內(nèi)部接口，減少整機的接口環(huán)節(jié)，簡化整機組裝結(jié)構(gòu)。例如，將傳感器與信息處理電路集成為模塊，把信息處理電路模塊直接做成集成電路塊.或把伺服系統(tǒng)集成為模塊等。

模塊的小型化、精密化：小型化的最直接意義是可以提高在產(chǎn)品組裝中的靈活性；另外，還可降低能耗、節(jié)約材料、降低成本；以及提高對沖擊及高速旋轉(zhuǎn)的適應(yīng)性。模塊的精密化是指提高模塊的性能，這對提高機電一體化產(chǎn)品的水平有重要意義。

組織措施

機電一體化是復(fù)雜系統(tǒng)，自由發(fā)展必然導(dǎo)致重復(fù)勞動、低效率、品種膨脹，只有統(tǒng)一部署、全面規(guī)劃，制訂產(chǎn)品模塊化體系表，才可能有效地、有序地發(fā)展；建立或扶植模塊專業(yè)生產(chǎn)廠（點），以集中優(yōu)勢的人力、物力、財力，進(jìn)行高效、低成本、高質(zhì)量的商品化生產(chǎn)；建立模塊化信息網(wǎng)，互通信息，提供咨詢，溝通產(chǎn)銷，實現(xiàn)技術(shù)和資源的共享；關(guān)鍵技術(shù)的突破意味著整體水平的提高，應(yīng)有組織有計劃地組織聯(lián)合攻關(guān)，并使之模塊化，以便迅速轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力。

模塊化是軍用電子設(shè)備發(fā)展的必由之路

戰(zhàn)爭的特定條件，對軍用電子設(shè)備的性能及質(zhì)量提出了苛刻的要求。除要求具有良好的技術(shù)性能外，還要求更新周期短，高的可靠性、安全性和經(jīng)濟性，甚至還要充分考慮機動性、可維護(hù)性等因素。

綜合實現(xiàn)上述諸要求的最有效途徑，就是采用模塊化結(jié)構(gòu)。所謂新產(chǎn)品一般是以原有技術(shù)、原有產(chǎn)品為基礎(chǔ)增加部分新技術(shù)、新功能而構(gòu)成。在模塊化結(jié)構(gòu)中，原有技術(shù)以模塊的形式存在.可拿來就用（或進(jìn)行局部修改）只需研制部分含有新技術(shù)的模塊，即可構(gòu)成新產(chǎn)品。所以模塊化結(jié)構(gòu)有利于產(chǎn)品功能的修改、擴展、更新，并縮短新產(chǎn)品研制周期；原有模塊的設(shè)計、制造、組裝等均已定型，并經(jīng)例行試驗和實際應(yīng)用的考核，其可靠性已得到全面驗證，只需驗證新模塊的可靠性，從而大大提高了整機可靠性；模塊化產(chǎn)品的組合式結(jié)構(gòu)，易于化整為零和快速組裝，可提高軍用電子設(shè)備的機動性和可維護(hù)性；軍用電子設(shè)備盡管是小批量，但其中的模塊是通用部件，可取得批量生產(chǎn)的效益，具有良好的經(jīng)凡是能用簡化畫法表示的圖形，一律用簡化畫法表示。取消那些只經(jīng)下料工序就制成的零件的零件圖樣，并在裝配圖中按規(guī)定填寫標(biāo)注。更改標(biāo)法不標(biāo)準(zhǔn)的尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等。重新繪制那些比例、視圖、剖面等選擇不合理的圖樣或視圖。

6結(jié)束語

當(dāng)前，人類即將進(jìn)入信息社會.電子技術(shù)將滲透到社會的一切角落，電子行業(yè)面臨產(chǎn)品品種多、數(shù)量大、技術(shù)更新快、質(zhì)量要求高的新情況。隨著技術(shù)的發(fā)展，電路設(shè)計日趨簡化，小學(xué)生就能夠組裝電視機，但電子機械卻日趨復(fù)雜化。日本在80年代初曾作過一個調(diào)查和預(yù)測：在21世紀(jì)將為軟件工程師和電子到設(shè)計現(xiàn)場做好標(biāo)準(zhǔn)化咨詢工作，檢査已經(jīng)畫完的圖樣，這樣往往能達(dá)到事半功倍的效果。以后每隔兩三天去一次設(shè)計現(xiàn)場，這樣就能把圖樣上的絕大部分問題消滅在萌芽狀態(tài)，從而減少圖樣的更改時間，減少由于更改不徹底所引起的錯誤，并能保持圖樣的清晰。