機電一體化的主要特征精選(九篇)
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第1篇：機電一體化的主要特征范文
在當(dāng)前的機電控制領(lǐng)域，機電一體化和自動化控制應(yīng)用愈加廣泛，能夠有效發(fā)揮對機電產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化，切實提升生產(chǎn)效率，推動機電企業(yè)發(fā)展模式的改革，在根本提升行業(yè)智能化水平，促進整個經(jīng)濟和社會的進步。為此，機電企業(yè)需要重視自動化和一體化新的發(fā)展形勢。本文闡述了機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)的涵義，分析了自動控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的價值，與當(dāng)前機電領(lǐng)域發(fā)展實際相結(jié)合，探討了機電一體化在機電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用方式，以期實現(xiàn)機電一體化的持續(xù)、長遠發(fā)展。
關(guān)鍵詞：
機電控制系統(tǒng);自動化控制技術(shù);一體化設(shè)計
0前言
隨著科技的不斷進步，自動化控制技術(shù)應(yīng)用更加廣泛，在整個社會發(fā)展中必不可少。借助自動化生產(chǎn)控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模的合理擴大，技術(shù)先進性突出。生產(chǎn)力的提升對機電制造業(yè)提出了了更高的標準和要求，需要滿足多層次機電標準，借助自動化控制系統(tǒng)，切實提升生產(chǎn)效率。因此，機電一體化發(fā)展迅速，在整個行業(yè)發(fā)展中意義重大。
1對機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)涵義的闡述
1.1對機電控制系統(tǒng)涵義的分析
對于機電控制系統(tǒng)，主要是借助計算機進行生產(chǎn)程序的設(shè)置，實現(xiàn)對裝備的遠程控制，達到對生產(chǎn)過程的掌握，其主要特征是自動化、智能化和高效化。立足機電控制系統(tǒng)自身的性質(zhì)，自動化是其突出的特點，與通信領(lǐng)域的能力進行結(jié)合，達到對整個過程的全面監(jiān)控，同時，強化對細節(jié)的檢測，及時解決生產(chǎn)中的問題。立足機電工作人員，其智能化的特點能夠有效降低工作壓力，減少人工失誤，一旦遇到機械生產(chǎn)環(huán)境威脅，能夠借助智能機電控制系統(tǒng)對人的操作的替代，有力維護工作人員的安全。立足機電行業(yè)自身，在機電控制系統(tǒng)的應(yīng)用下，整個行業(yè)更具整體性，能夠高效地提升生產(chǎn)效率，綜合控制能力得以增強。
1.2對自動化控制技術(shù)的闡述
自動化控制技術(shù)依賴的是控制裝置和控制器，先行進行生產(chǎn)程序的設(shè)定，在無需人力協(xié)助的情況下，遵守生產(chǎn)規(guī)程，與人力控制相比，其優(yōu)勢十分明顯，如借助硬盤驅(qū)動，能夠?qū)崿F(xiàn)伺服系統(tǒng)的精準定位，即使運行環(huán)境比較復(fù)雜，也能實現(xiàn)較為穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
2自動控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中應(yīng)用途徑的分析
2.1對自動控制技術(shù)在機電控制裝備中應(yīng)用的介紹
對于自動控制而言，其核心和關(guān)鍵性的內(nèi)容就是裝備和控制器，簡言之，就是如果需要進行裝備運轉(zhuǎn)速度的記錄，借助控制器測試就能夠?qū)崿F(xiàn)。很多機電企業(yè)都關(guān)注新型自動控制技術(shù)的應(yīng)用，例如，PLC技術(shù)。將控制器置于機電控制裝備中，能夠?qū)崿F(xiàn)整個生產(chǎn)系統(tǒng)的有效合成，在生產(chǎn)監(jiān)控中，能夠有效、快速地發(fā)現(xiàn)問題所在，防止出現(xiàn)較大程度的損失，實現(xiàn)了對產(chǎn)品的全面優(yōu)化。在整個自動化進程中，控制器的作用是實現(xiàn)了對人工的替代，借助精密儀器，避免誤操作的產(chǎn)生。
2.2對自動控制技術(shù)在機電微型計算機領(lǐng)域的應(yīng)用的介紹
這一應(yīng)用主要是借助控制裝備實現(xiàn)模型的構(gòu)建，通過微信計算機，實現(xiàn)對生產(chǎn)程序的有效控制，其優(yōu)勢十分突出，首先，實現(xiàn)了對自動控制和機電規(guī)模管理的調(diào)整和協(xié)調(diào)，使得單元性的技術(shù)得到有效結(jié)合，生產(chǎn)價值巨大，產(chǎn)品科技含量提升，生產(chǎn)時間被顯著縮短，對產(chǎn)品使用壽命也產(chǎn)生了正面影響，給企業(yè)減少了相對一部分投入。立足這些優(yōu)勢，需要研發(fā)人員不斷進行新機電模型的研發(fā)，切實滿足生產(chǎn)需要。其次，立足安全，將自動化融入微型計算機，對危險的感知和反應(yīng)能力增強，能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)漏洞，有效控制機器的運行狀態(tài)，降低損失。再次，立足機電一體化，自動化技術(shù)為機電一體化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，主要體現(xiàn)在傳感檢測領(lǐng)域。
3對機電控制系統(tǒng)一體化設(shè)計的全面闡述
機電一體化設(shè)計具有較為廣泛的覆蓋領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在機械、電子等領(lǐng)域，只有不斷強化機電一體化加工技術(shù)，才能實現(xiàn)對整個機電控制系統(tǒng)的完善，加快機電智能化發(fā)展進程。機電一體化的集點是網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、智能化和微型化，尤其是模塊特征更加明顯。鑒于制造業(yè)的龐大規(guī)模，類型復(fù)雜，在進行機電一體化產(chǎn)生研發(fā)的時候，要注重模塊化，形成產(chǎn)品標準，注重新型機電產(chǎn)品的研發(fā)。微型化的特征主要立足信息技術(shù)的發(fā)展，不受時刻限制，較大程度地提升了機電一體化的影響力。
3.1對機電線路中一體化設(shè)計的分析
這一領(lǐng)域的設(shè)計主要體現(xiàn)在電子線路方面。傳統(tǒng)的機電控制中，實現(xiàn)了線路與裝備的隔離，設(shè)備運行中，很難實現(xiàn)對產(chǎn)品的全面、及時的了解，設(shè)備使用率不高。在應(yīng)用機電一體化之后，微型計算機和控制器作用于系統(tǒng)，工作效率提升。在一體化設(shè)計中，產(chǎn)品質(zhì)量被優(yōu)化，工程流程被簡化，因此，機電企業(yè)需要重視引進，對傳統(tǒng)機電設(shè)備進行淘汰，發(fā)揮科技的力量，加快模塊經(jīng)濟的發(fā)展。
3.2對機械裝置中一體化設(shè)計的介紹
對于機電控制而言，系統(tǒng)性突出，能夠?qū)崿F(xiàn)對機械、控制、生產(chǎn)裝備的有效統(tǒng)籌，加快一體化設(shè)計，因此機電工程師需要平衡三者之間的關(guān)系，融入一體化設(shè)計理念。要善于運用創(chuàng)造性思維，深入進行探討，引進機電人才，重視實踐活動，營造協(xié)作氛圍，借用科技改變一體化模式，提升綜合實力。
3.3一體化設(shè)計在機電功能模塊中的發(fā)展
這一應(yīng)用主要是指對整個機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)進行統(tǒng)籌，將各個部分進行聯(lián)結(jié)，借助控制器實現(xiàn)對各個部分的控制。模塊一體化設(shè)計要立足整體，突破單一部分的功能，最大限度地發(fā)揮一體化的優(yōu)勢。要立足企業(yè)實際，選擇最佳機電組合，最大限度地實現(xiàn)經(jīng)濟效益。
4結(jié)束語
綜上，對于機電一體化而言，其是在機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)相互融合的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，能夠有效實現(xiàn)對企業(yè)投資和收益的關(guān)系的調(diào)整，切實提升生產(chǎn)效率，推動智能化發(fā)展速度。因此，對于機電企業(yè)，需要重視研發(fā)機電一體化產(chǎn)品，加大信息使用，發(fā)揮自動化的優(yōu)勢，促進經(jīng)濟模式的轉(zhuǎn)變，節(jié)約投資，提升人員素質(zhì)，強化人才建設(shè)，形成機電一體化的整體營銷戰(zhàn)略，樹立企業(yè)品牌。
參考文獻：
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第2篇：機電一體化的主要特征范文
在現(xiàn)代技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，學(xué)科間的滲透與交叉更為明顯，并因此在工程技術(shù)獲得了更快的發(fā)展與改造。在機械工程領(lǐng)域中，機電一體化技術(shù)在計算機同微電子技術(shù)發(fā)展的過程中不斷完善，并在實際應(yīng)用當(dāng)中發(fā)揮出了重要的作用。
機電一體化技術(shù)應(yīng)用
目前，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用主要有以下方面：第一，數(shù)控機床。在不斷發(fā)展當(dāng)中，數(shù)控在控制精度、功能、操作以及結(jié)構(gòu)等方面獲得了積極的應(yīng)用，其發(fā)展逐漸向著模塊化、緊湊化以及總線式方向發(fā)展，且為多主總線、多CPU體系。在開放式設(shè)計下，能夠?qū)τ脩舻膽?yīng)用效益進行最大限度的提升，硬件功能模塊與結(jié)構(gòu)也具有了更好的兼容性以及層次性。為了實現(xiàn)加工的動態(tài)仿真，在系統(tǒng)當(dāng)中通常具有模糊控制以及在線診斷機制的引入，且大容量存儲器以及模塊化軟件的應(yīng)用，不僅對于數(shù)控功能而言是一種積極的豐富，且能夠有效提升系統(tǒng)控制功能；第二，工業(yè)機器人。在以往機器人應(yīng)用中，其僅僅在示教內(nèi)容方面能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的運動，而在面對不同作業(yè)對象以及工作環(huán)境的情況下，其在具體靈活性以及適應(yīng)性方面則存在著一定的不足。而在技術(shù)不斷發(fā)展過程中，第二代機器人當(dāng)中已經(jīng)具有了較多的傳感元件，在實際工作當(dāng)中，將對操作對象以及作業(yè)環(huán)境實現(xiàn)簡單的信息獲取、處理分析，在作出相應(yīng)判斷的基礎(chǔ)上實現(xiàn)動作控制?，F(xiàn)代機器人則具有了更多的感知功能，對復(fù)雜的邏輯思維進行處理，且能夠在不同環(huán)境當(dāng)中獨立行動；第三，分布式控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，即由中央計算機實現(xiàn)智能控制單元以及測控計算機的控制指揮，通常情況下，其可以分為二級或更高級別，能夠有效實現(xiàn)具體生產(chǎn)當(dāng)中監(jiān)視、管理、集中操作以及分散控制等功能。在測控技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，分布式控制系統(tǒng)也在此過程當(dāng)中具有了更為強大的功能，不僅能夠?qū)崟r控制生產(chǎn)過程，且能夠?qū)ιa(chǎn)進行在線優(yōu)化、實時調(diào)度以及計劃統(tǒng)計管理等功能，是一種集測控管理于一體的綜合式系統(tǒng)。應(yīng)用特點方面，具有著較高的可靠性、便于維護、控制功能多且可擴展。此外，該系統(tǒng)也具有聯(lián)鎖保護功能，通過人工手動控制方式的應(yīng)用進一步提升系統(tǒng)運行的可靠性。
機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢
第3篇：機電一體化的主要特征范文
關(guān)鍵詞：高職課程體系工作過程系統(tǒng)化
高職教育的目標是以服務(wù)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，為社會培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才，它與普通高校培養(yǎng)科學(xué)研究型人才的目標有著明顯的區(qū)別。但是目前在高職教育中還存在許多與實際需要不相符合的地方，因此在我院機電一體化技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革中，依托地區(qū)裝備制造業(yè)發(fā)展，以企業(yè)崗位需要和典型工作任務(wù)為依據(jù)，滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展的需求，適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步的需要，積極開展構(gòu)建以任務(wù)引領(lǐng)型課程為主體的機電一體化技術(shù)課程體系教育改革的探索和實踐。
1 地區(qū)裝備制造行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
我國的經(jīng)濟高速發(fā)展，推動工業(yè)有了空前的進步，傳統(tǒng)的機械加工制造業(yè)已不適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)發(fā)展的需求。隨著我國加入WTO，為了提高企業(yè)自身的競爭力，促使企業(yè)生產(chǎn)向著高科技高效率的方向發(fā)展。在工業(yè)領(lǐng)域中，生產(chǎn)設(shè)備的自動化程度的演變，是工業(yè)控制計算機技術(shù)、檢測技術(shù)、氣動、液壓、機械及電子技術(shù)、電機控制技術(shù)以及系統(tǒng)控制技術(shù)得到越來越廣泛應(yīng)用的結(jié)果。綜合了信息技術(shù)、機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)的自動生產(chǎn)系統(tǒng)，數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)滲透到了人們生活的方方面面，因此具有綜合技術(shù)的新崗位日益增多，對從事該崗位的運行與維護人才有了更高的要求。2008年1-11月，大連機電產(chǎn)品出口104.9億美元，比去年同期增長23.5%，占全市外貿(mào)出口比重的47.5%，比同期占比提高了0.2個百分點，機電產(chǎn)品出口企業(yè)1622家。
調(diào)研表明，大連地區(qū)大中型制造企業(yè)擁有數(shù)控機床、自動化生產(chǎn)線等機電一體化設(shè)備的占90%以上，如大連機床集團、華錄電子、一汽集團大連柴油機廠、主營塑鋼門窗的實德集團、制造大型起重及港口設(shè)備的大重集團都擁有相關(guān)的設(shè)備、車間，因此，機電一體化技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才的需求將會更大，要求會更高。這就為機電一體化專業(yè)提供了廣闊的生存空間。
城市經(jīng)濟發(fā)展的方向帶動我市產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)的人才需求呈上升趨勢，同時用人單位對人才的需求呈現(xiàn)出專業(yè)化和特色化趨勢。專業(yè)崗位趨于細化，職位劃分較為詳盡，從總量和增量上看，我市人才需求在全國副省級城市中居于前列，人力資源擁有量在全國50個主要城市中居第15位。隨著我市經(jīng)濟發(fā)展，人才需求呈旺勢增長態(tài)勢。在“十一五”期間，全市技能型人才缺口46萬人之多。其中對船舶制造、數(shù)控技術(shù)、機電設(shè)備維修等現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)工種的人才需求量達33萬人左右。
2 社會人才的需求及對職業(yè)素質(zhì)的要求
2.1 人才的需求 通過企業(yè)對人才的需求看，對各個工種及職位的需求量是不一樣的，其中需要企業(yè)期望學(xué)生對機電一體化設(shè)備的操作能力與維護的能力要優(yōu)秀。占到將近42%，說明企業(yè)比較歡迎既懂機械又懂電氣的人才，對數(shù)控操作、數(shù)控編程、CAD繪圖的需求也較大，另外機電類企業(yè)對營銷人才的需求也占了一定的比重，有近20%，這幾年隨著經(jīng)濟的發(fā)展，大連作為國家裝備制造業(yè)基地和船舶制造業(yè)基地，地區(qū)機電類企業(yè)和機電類產(chǎn)品逐年增加，機電一體化技術(shù)專業(yè)人才也變得熱俏起來。從調(diào)查的情況看，企業(yè)對技術(shù)主管，品質(zhì)管理知識等職位都有不同程度的需求，隨著這些企業(yè)在發(fā)展過程中的不斷壯大，使機電一體化技術(shù)人才的去向呈現(xiàn)多元化的趨勢，也不斷向管理層發(fā)展。這也就使我們在專業(yè)定位時有更大的選擇。
2.2 職業(yè)素質(zhì)的要求 通過調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)越來越重要，用人單位往往要求畢業(yè)生能夠同時擁有多方面的技能，要求基本功扎實，應(yīng)用能力較強，能夠團結(jié)協(xié)作，富于開拓和創(chuàng)新精神，要敬業(yè)愛崗，踏實肯干，吃苦耐勞，實際動手能力強，綜合素質(zhì)高，具有很強的社會競爭力。
3 機電一體化技術(shù)專業(yè)新型課程體系構(gòu)建的依據(jù)
3.1 高職教育必須以能力培養(yǎng)為核心，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展服務(wù) 高職教育人才培養(yǎng)定位，是為社會培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才，所以在建設(shè)過程中必須以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為核心，培養(yǎng)掌握一定專業(yè)理論知識，具有較強實踐能力的應(yīng)用型人才，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)。
3.2 高職教育要構(gòu)建工作過程系統(tǒng)化課程體系 高職教育是以能力培養(yǎng)為核心，所以在構(gòu)建課程體系時必須打破以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)學(xué)科體系，建立以能力培養(yǎng)為主要特征的工作過程系統(tǒng)化課程體系，即在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合本地區(qū)對機電一體化技術(shù)專業(yè)高職畢業(yè)生實際需求，對各種工作任務(wù)進行分析，確定各崗位工作任務(wù)，根據(jù)工作任務(wù)確定應(yīng)具備的職業(yè)能力，再由職業(yè)能力確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域，并結(jié)合人的認識規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律，構(gòu)建工作過程系統(tǒng)化課程體系。
3.3 高職的教學(xué)內(nèi)容要突出能力培養(yǎng)，依據(jù)崗位需求組織教學(xué)內(nèi)容 高職的教學(xué)內(nèi)容要依據(jù)崗位需求，以能力培養(yǎng)為核心，突出對學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)情境設(shè)計要以典型產(chǎn)品或?qū)嶋H生產(chǎn)項目為載體，以工作任務(wù)為中心，理論知識的選取要圍繞完成工作任務(wù)的需要進行，并融合相關(guān)職業(yè)資格證書對知識、技能和態(tài)度的要求，通過教、學(xué)、做一體化的方式，使學(xué)生在完成具體項目的過程中學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識、掌握實踐技能，達到對學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的目的。
4 高職機電一體化技術(shù)專業(yè)工作過程系統(tǒng)化課程體系構(gòu)建的探索
4.1 采用工學(xué)交替、能力遞進的“三三制”人才培養(yǎng)模式 機電一體化技術(shù)專業(yè)基于工作過程的課程體系在實施過程中，根據(jù)企業(yè)的需求，設(shè)計了“三階段、三方式”“工學(xué)交替、能力遞進”的人才培養(yǎng)模式，即在三年高職教學(xué)中，把教學(xué)過程分成了“基本技能”、“專業(yè)技能”、“綜合應(yīng)用技能”三個階段；教學(xué)組織與實施分別采用“教、學(xué)、做一體化教學(xué)”、“生產(chǎn)性實訓(xùn)”、“頂崗實習(xí)”三種方式，交叉進行。將相關(guān)的職業(yè)資格標準有機地融入到課程體系中，實行雙證書制，學(xué)生在取得畢業(yè)證的同時，還取得相應(yīng)的電子設(shè)備裝接工等職業(yè)資格技能等級證書。在注重技能培養(yǎng)的同時，還注重學(xué)生的職業(yè)規(guī)范、職業(yè)道德意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，達到扎實的首崗勝任能力、較強的崗位適應(yīng)能力和較好的可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)，形成工學(xué)交替、能力遞進的“三三制”人才培養(yǎng)模式。
4.2 深化校企合作，建立“校企合作”雙贏機制 建立集訂單培養(yǎng)、職工培訓(xùn)、資源共享、技術(shù)服務(wù)、頂崗實習(xí)、課程共建等雙向功能一體的合作機制，使校企雙方在物質(zhì)與精神層面多層次、全方位深度合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享、互惠互利、共謀發(fā)展。開辦了“英特爾實驗班”、“中遠班”和“固特異班”。該機制的建立，改變以往由于缺乏合作的動力機制，企業(yè)往往不愿參與高職教育的全過程，高職院校則難以靈活地根據(jù)企業(yè)變化改革人才培養(yǎng)模式和課程體系現(xiàn)象。
第4篇：機電一體化的主要特征范文
【關(guān)鍵詞】機電工程；現(xiàn)狀問題；發(fā)展趨勢；技術(shù)
目前機電工程在發(fā)展的過程中涉及了諸多領(lǐng)域，如電子科技方面、計算機信息技術(shù)方面以及機床自動控制方面。機電工程融合了多種技術(shù)，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機電工程逐漸成為引領(lǐng)國家經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，因此機電行業(yè)的發(fā)展前景是不可估量的，所以在今后的發(fā)展中，我國應(yīng)該重視機電工程的發(fā)展。
1我國機電工程的發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀90年代以后，我國的機電工程行業(yè)快速發(fā)展，許多企業(yè)都在加大力度研究機電工程，甚至一些學(xué)校也專門開設(shè)了機電工程研究相關(guān)的專業(yè)，為我國的機電工程快速發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。其中機電工程發(fā)展的主要特征有以下三點：一是我國的機電工程，再設(shè)計和分析以及集成方面，已經(jīng)逐漸完善，進入了智能化的階段，并且許多高校開始開設(shè)機電工程科目，開始對機電行業(yè)進行深入的研究。二是在機電工程的發(fā)展中，逐漸融入了不同的技術(shù)，如機械技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、計算機技術(shù)以及電子通信技術(shù)等，這使得機電工程的研究領(lǐng)域逐漸擴大，并且逐漸向著機電一體化的方向發(fā)展。三是對于機電工程的發(fā)展，相關(guān)部門開始重視對于機電一體化的發(fā)展，在機電發(fā)展的過程中開始融入計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)以及光纖技術(shù)等，為機電行業(yè)的發(fā)展開拓了新的方向。
2目前機電工程發(fā)展中出現(xiàn)的問題
2.1缺乏專業(yè)的人才
目前，我國的機電工程雖然取得了一定的成果，但是仍然不夠完善，存在諸多的問題等待解決。其中人才是機電工程發(fā)展的主體，但是目前機電工程方面的人才普遍缺乏。雖然我國注重在機電工程方面人才的培養(yǎng)，但是由于機電工程本身具有很強的系統(tǒng)性和科學(xué)性，并且發(fā)展比較迅速，因此在人才培養(yǎng)的過程中往往跟不上機電工程的發(fā)展。除此之外，現(xiàn)在機電工程的發(fā)展逐漸融入大量的高新技術(shù)，例如先進的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計算機信息技術(shù)，這就意味著機電工程人員要全面的掌握各種技術(shù)，這在一定程度上加大了機電工程人才的學(xué)習(xí)量，但是能夠真正掌握這些技術(shù)的人才少之又少?？偟脕碚f，目前我國機電工程的發(fā)展缺乏專業(yè)的人才，同時也缺乏科學(xué)有效的培養(yǎng)人才的措施，這些都嚴重影響了我國機電工程的發(fā)展。
2.2行業(yè)的局限性
眾所周知，我國的機電工程逐漸走進了各行各業(yè)，為各行各業(yè)提供了不同的技術(shù)服務(wù)。但是隨著社會的不斷進步，各行各業(yè)也在不斷的向著多元化以及精細化的方面發(fā)展。尤其是最近幾年，一些特殊的行業(yè)新興發(fā)展起來，他們往往對機電工程有了更高的要求。這就要求機電工程針對這些新興行業(yè)進行針對性的研究，以確保新興行業(yè)對于機電工程的要求。針對行業(yè)的局限性這一問題，相關(guān)部門應(yīng)該打破傳統(tǒng)，對機電工程進行創(chuàng)新型的研究，以確保機電工程能夠適應(yīng)各行各業(yè)的要求，真正實現(xiàn)機電工程一體化的管理。
3機電工程的未來發(fā)展趨勢
3.1向著微型化的方向發(fā)展
目前，我國科研部門經(jīng)過精心的研究，成功研制了一系列微型的機電一體化的產(chǎn)品，他們的尺寸逐漸向著微米的方向發(fā)展，并且在機電工程施工的過程中，微型化的發(fā)展，使得工作的過程中不在進行控制部件和機械元件的區(qū)分，就能夠?qū)崿F(xiàn)一些元件的融合。特別是一些傳感器和執(zhí)行結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位進行集成的時候，在很大的程度上縮小了機電一體化的體積。但是目前我國的機電微型化的發(fā)展仍然不夠完善，有待于加大研究力度，開發(fā)先進的技術(shù)。
3.2向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展
改革開放以來，我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷的發(fā)展，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸融入到人們生活的方方面面。目前，我國的機電工程在發(fā)展的過程中，逐漸和網(wǎng)絡(luò)相連接起來，并且取得了一定的成果，例如遠程監(jiān)控技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，遠程控制技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新，并且在機電工程的實施應(yīng)用方面，逐漸引用了遠程控制技術(shù)，這為我國技術(shù)發(fā)展開展了新的景象。其中在機電工程發(fā)展的過程中，融入對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，一方面能夠確保機電工程產(chǎn)品的可靠性，讓用戶放心購買。另一方面又能夠提高機電工程產(chǎn)品的性能，滿足廣大用戶的要求。因此機電工程在今后的發(fā)展中能夠向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，才能夠走的更加的持久。
3.3向著一體化的方向發(fā)展
目前，我國的機電工程已經(jīng)向著一體化的方向發(fā)展，但是由于機電一體化的產(chǎn)品比較的多，并且其開發(fā)和研制的工作比較的復(fù)雜，缺乏相應(yīng)的標準要求，因此新時代的機電工程一體化開始向著規(guī)范化的方向發(fā)展。通過制定相應(yīng)的一體化標準要求，明確機電工程一體化的目標，這樣不僅能夠加快機電工程開發(fā)新的產(chǎn)品，還能夠在一定程度上擴大機電工程一體化的生產(chǎn)規(guī)模。眾所周知，未來的機電一體化將逐漸向著微電子技術(shù)以及軟件工程技術(shù)方面發(fā)展，這就要求機電工程在機電一體化的過程中，有著精確的標準。因此，機電工程一體化發(fā)展的過程中，只有制訂嚴格的標準要求，才能夠長久持續(xù)的發(fā)展下去。
3.4向著智能化的方向發(fā)展
目前，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，機電工程逐漸向著智能化的方向發(fā)展，同時智能化也是機電工程今后發(fā)展的核心目標。其中主要因為，人們對生活水平要求的提高，各項技術(shù)都在向著智能化的方向發(fā)展，而機電工程在發(fā)展的過程中往往要融合多種技術(shù)，因此機電工程也逐漸向著智能化的方向發(fā)展。機電工程智能化發(fā)展主要包括以下兩點：一是自動實施換算，二是自動決策機制。與傳統(tǒng)的機電工程相比，現(xiàn)在的機電工程在發(fā)展的過程中不僅能夠大大的提高工作效率，而且能夠減少對于人工的使用，大大降低了生產(chǎn)成本，為企業(yè)提供了更高的利益?，F(xiàn)在我國市場上就出現(xiàn)了各種智能化的機電工程產(chǎn)品，如智能機器人。所以在今后的發(fā)展中，隨著人們對生活水平要求的提高，機電工程將會向著智能化的方向發(fā)展。
4總語
總而言之，隨著人們生活水平的提高以及科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，機電工程的發(fā)展不再是單一的發(fā)展，它將融入到各行各業(yè)，與各種先進的技術(shù)共同使用。針對機電工程良好的發(fā)展前景，相關(guān)人員要重視現(xiàn)在機電工程發(fā)展過程中存在的不足，積極的采取相應(yīng)的措施。除此之外，相關(guān)人員還要正確的分析機電工程今后的發(fā)展趨勢，以促進我國經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展。
參考文獻：
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第5篇：機電一體化的主要特征范文
工控機是工業(yè)控制計算機的簡稱，工控機目前被廣泛的運用在工業(yè)控制中。工控機是指一種采用總線結(jié)構(gòu)控制生產(chǎn)過程、機電設(shè)備以及工藝裝備的工具的總體稱呼。工控機具有明顯的并且非常重要的計算機屬性以及特征。比如工控機具有硬盤、CPU、內(nèi)存以及接口，同時工控機還具有計算能力、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、操作系統(tǒng)以及友好的人機界面等。工控機是一種非常特殊的產(chǎn)品，可以為各行各業(yè)提供非?？煽恳约爸悄芑挠嬎銠C。典型的工控機由加固型工業(yè)機箱、工業(yè)電源、主機板、顯示板、硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、各類輸入/輸出接口模塊、顯示器、鍵盤、鼠標、打印機等組成。
2工控機的類型和特點
2．1工控機的類型
目前工控機的主要類別有:IPC、PLC、DCS、FCS及CNC五種。IPC:基于PC總線的工業(yè)電腦，該類工控機的重要特點是在惡劣的條件下能夠進行快速的診斷以及維護。PLC:可編程邏輯控制器，PLC的主要特征是編程簡單、具備很高的可靠性、方便組裝，并且具有非常強的抗干擾能力，目前可編程邏輯控制器被廣泛的運用在工業(yè)控制的各個行業(yè)，對機電一體化的推進起到了非常大的作用。DCS:DCS是指分散型控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要特點是具有合理的軟硬件配置以及易于擴展的能力，該系統(tǒng)能夠被廣泛的運用在各種電站的分散型控制中。FCS:現(xiàn)場總線系統(tǒng)，是全數(shù)字串行、雙向通信系統(tǒng)，F(xiàn)CS具有非常廣闊的運用前景，目前有很多家國外非常有實力的企業(yè)在進行產(chǎn)品的競爭和開發(fā)。CNC:數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在傳輸行業(yè)、自動控制行業(yè)、機械制造行業(yè)、信息處理行業(yè)、傳感器行業(yè)以及加工行業(yè)得到了非常廣泛的運用。因為IPC可以對計算機的先進技術(shù)進行充分的利用，能夠很便利的進行更新?lián)Q代，并且其運用的軟件是完全不同于普通的PC的，能夠促進軟件的開發(fā)以及調(diào)試，因而是目前運用最為廣泛并且運用最快的一種工控機型式，其它的各種類型的工控機在早期的公路收費系統(tǒng)中有應(yīng)用，但現(xiàn)在已不再采用。
2．2IPC特點
(1)可靠性:在震動、腐蝕、低溫、煙霧、潮濕以及粉塵的條件下，IPC具有可維護性能以及快速診斷功能。
(2)實時性，能夠?qū)I(yè)現(xiàn)場進行實時檢測機控制，能夠快速的反映出現(xiàn)場的工作情況，對現(xiàn)場發(fā)生的任何變化能夠快速的相應(yīng)，還可以非常及時的進行信息才急以及輸出功能的調(diào)節(jié)。在運行中，如果遇到特殊情況或者危險時，可以能夠進行自行復(fù)位，對整個系統(tǒng)的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)進行有效的保證。
(3)擴充性，IPC的主要結(jié)構(gòu)是CPU卡加底板，使其具有強大的輸出以及輸入功能，并且能夠?qū)I(yè)現(xiàn)場的各種設(shè)備以及系統(tǒng)進行有效的連接，包括高速公路中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及車輛檢測儀器等，從而對多種任務(wù)進行完成。
(4)兼容性，該類型工控機可以同時對ISA、PCI及PIC-MG資源進行利用，并且能夠?qū)Χ喾N操作系統(tǒng)進行支持。
3工控機在高速公路機電工程中的運用與展望
3．1工控機在高速公路收費系統(tǒng)中的運用與展望
根據(jù)對高速公路收費系統(tǒng)的研究，可以得知高速公路收費系統(tǒng)主要經(jīng)歷了三個時期，也就是手工收費時期、計算機收費時期以及不停車收費時期。開始運用工控機的時期是第二個時期，在該階段運用的工控機的類型是通用型的標準主機，該類機型的主要特征是具有比較大的體積，比如研祥的IPC－810研華的IPC－610整機，高為177mm，寬度為482mm，深度為452mm，體積較大。該機可以同時擴充十四個卡以及多種外部設(shè)備，包括4個PCI、8個ISA以及2個PCISA卡，外部設(shè)備主要包括車輛檢測儀、車輛顯示儀、收費票據(jù)打印機、通行券讀寫機、報警設(shè)備以及信號燈等。但是由于通常高速公路收費亭的體積以及面積都比較小，但是工控機的體積比較大，所以只有運用體積比較小的IPC機箱才行，如研祥的IPC－6806，不僅其體積大大的減小了，而且還對資源的利用率進行了進一步的提高
3．2工控機在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的運用與展望
在高速公路機電系統(tǒng)中，主要機電系統(tǒng)為監(jiān)控系統(tǒng)以及收費系統(tǒng)。對于監(jiān)控系統(tǒng)，在運用CCTV進行監(jiān)控的期間，只是運用其進行錄像以及監(jiān)視，主要還是靠人進行操作。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其間使用的工業(yè)IPC類型也是從大(IPC－810)到小(IPC－6806)，但此時期的監(jiān)控只是限于收費站(亭)的監(jiān)控與整條高速公路的其它監(jiān)控或信息系統(tǒng)并未連成一體。所以，今后高速公路機電系統(tǒng)中，工控機的運用機型將會逐漸的小型化，并且最終會實現(xiàn)一體化發(fā)展。
4結(jié)語
第6篇：機電一體化的主要特征范文
關(guān)鍵詞：運動控制系統(tǒng)上位控制單元方案
信息時代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機械工業(yè)，在這場新技術(shù)革命沖擊下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變，微電子技術(shù)、微計算機技術(shù)使信息和智能與機械裝置和動力設(shè)備相結(jié)合，促使機械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機電一體化技術(shù)革命。隨著計算機電子電力和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各先進國家機電一體化產(chǎn)品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業(yè)機器人、智能機器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進展。機電一體化技術(shù)已越來越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。在機電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時，運動控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展。
在一個運動控制系統(tǒng)中“上位控制”和“執(zhí)行機構(gòu)”是系統(tǒng)中舉足輕重的兩個組成部分?！皥?zhí)行機構(gòu)”部分一般不外乎：步進電機，伺服電機，以及直流電機等。它們作為執(zhí)行機構(gòu)，帶動刀具或工件動作，我們稱之為“四肢”；“上位控制”單元的方案主要有四種：單片機系統(tǒng)，專業(yè)運動控制PLC，PC+運動控制卡，專用控制系統(tǒng)?！吧衔豢刂啤笔恰爸笓]”執(zhí)行機構(gòu)動作的，我們也稱之為“大腦”。以下，我們將分述系統(tǒng)中的“大腦”中的各個部分，并詳盡地論述“PC+運動控制卡”方案。
一、用單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)運動控制。
此系統(tǒng)由單片機芯片、擴展芯片以及通過搭建電路組成。在“位置控制”方式時，通過單片機的I/O口發(fā)數(shù)字脈沖信號來控制執(zhí)行機構(gòu)行走；“速度控制”方式時，需加D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出模擬量信號達到控制。此方案優(yōu)點在于成本較低，但由于一般單片機I/O口產(chǎn)生脈沖頻率不高，對于分辨率高的執(zhí)行機構(gòu)尤其是對于控制伺服電機來說，存在速度達不到，控制精度受限等缺點。對于運動控制復(fù)雜的場合，例如升降速的處理，多軸聯(lián)動，直線、圓弧插補等功能實現(xiàn)起來都需要自己編寫算法，這必將帶來開發(fā)起來難度較大，研發(fā)周期較長，調(diào)試過程煩瑣，系統(tǒng)一旦定型不太容易擴充功能、升級、柔性不強等問題。因此這種方案一般適用于產(chǎn)品批量較大、運動控制系統(tǒng)功能簡單、且有豐富的單片機系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗的用戶。
二、采用專業(yè)運動控制PLC來實現(xiàn)運動控制。
目前，許多品牌的PLC都可選配定位控制模塊，有些PLC的CPU單元本身就具有運動控制功能（如松下NAIS的FP0，F(xiàn)PΣ系列），包括脈沖輸出功能，模擬量輸出等等。使用這種PLC來做運動控制系統(tǒng)的上位控制時，可以同時利用PLC的I/O口功能，可謂一舉兩得。PLC通常都采用梯形圖編程，對開發(fā)人員來說簡單易學(xué)，省時省力。還有一點不可忽視，就是它可以與HMI（人機界面）進行通訊，在線修改運動參數(shù)，如軸號，速度，位移等。這樣整個控制系統(tǒng)中從輸入到控制再到顯示，非常便利。一方面將界面友好化，另一方面將控制系統(tǒng)的成本從整體上節(jié)省了。但具有脈沖輸出功能的PLC大多都是晶體管輸出類型的，這種輸出類型的輸出口驅(qū)動電流不大，一般只有0.1~0.2A。在工業(yè)生產(chǎn)中，作為PLC驅(qū)動的負載來說，很多繼電器開關(guān)的容量都要比這大，需要添加中間放大電路或轉(zhuǎn)換模塊。與此同時，由于PLC的工作方式（循環(huán)掃描）決定了它作為上位控制時的實時性能不是很高，要受PLC每步掃描時間的限制。而且控制執(zhí)行機構(gòu)進行復(fù)雜軌跡的動作就不太容易實現(xiàn)，雖說有的PLC已經(jīng)有直線插補、圓弧插補功能，但由于其本身的脈沖輸出頻率也是有限的（一般為10K~100K），對于諸如伺服電機高速高精度多軸聯(lián)動，高速插補等動作，它實現(xiàn)起來仍然較為困難。這種方案主要適用于運動過程比較簡單、運動軌跡固定的設(shè)備，如送料設(shè)備、自動焊機等。
三、采用專用數(shù)控系統(tǒng)作為上位控制。
專用的數(shù)控系統(tǒng)一般都是針對專用設(shè)備或?qū)Ｓ眯袠I(yè)而設(shè)計開發(fā)生產(chǎn)的，像專用車床數(shù)控系統(tǒng)，銑床數(shù)控系統(tǒng)，切割機數(shù)控系統(tǒng)等等。它集成了計算機的核心部件，輸入、輸出設(shè)備以及為專門應(yīng)用而開發(fā)的軟件。由于是“專業(yè)對口”，人們可以盡情發(fā)揮“拿來主義”。不需要進行什么二次開發(fā)，對使用者來說只需通過熟悉過程達到能操作的目的就行。在這方面，國外知名品牌的產(chǎn)品在我國制造行業(yè)中早已占領(lǐng)了了領(lǐng)地，如西門子，法那克，法格，海寶等等。當(dāng)然，之所以它們能大規(guī)模廣泛地被采用和這種專用數(shù)控系統(tǒng)，是因為其功能豐富，性能穩(wěn)定可靠。但為之付出的代價就是高成本。因此，適用于控制要求較高且產(chǎn)品檔次較高的數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠家和使用者。
四、采用PC+運動控制卡作為上位控制的方案。
隨著PC（PersonalComputer）的發(fā)展和普及，采用PC+運動控制卡作為上位控制將是運動控制系統(tǒng)的一個主要發(fā)展趨勢。這種方案可充分利用計算機資源，用于運動過程、運動軌跡都比較復(fù)雜，且柔性比較強的機器和設(shè)備。從用戶使用的角度來看，基于PC機的運動控制卡主要是功能上的差別：硬件接口（輸入/輸出信號的種類、性能）和軟件接口（運動控制函數(shù)庫的功能函數(shù)）。按信號類型一般分為：數(shù)字卡和模擬卡。數(shù)字卡一般用于控制步進電機和伺服電機，模擬卡用于控制模擬式的伺服電機；數(shù)字卡可分為步進卡和伺服卡，步進卡的脈沖輸出頻率一般較低（幾百K左右的頻率），適用于控制步進電機；伺服卡的脈沖輸出頻率較高（可達幾兆的頻率），能夠滿足對伺服電機的控制。目前隨著數(shù)字式伺服電機的發(fā)展和普及，數(shù)字卡逐漸成為運動控制卡的主流。
從運動控制卡的主控芯片來看，一般有三種形式：單片機，專用運動控制芯片，DSP。
以單片機為主控芯片的運動控制卡，成本較低，電路較為復(fù)雜。由于這種方案仍是采用在程序中靠延時來控制發(fā)脈沖，脈沖波形的質(zhì)量和頻率都受到限制，一般用這種卡控制步進電機；以專用運動控制芯片為主控芯片的運動控制卡成本較高，但其運動控制功能有硬件電路實現(xiàn)，而且集成度高，所以可靠性、實時性都比較好；輸出脈沖頻率可以達到幾兆赫茲，能夠滿足對步進電機和數(shù)字式伺服電機的控制。以DSP（DigitalSignalProcessor）為主控芯片的運動控制卡利用了DSP對數(shù)字信號的高速處理，能夠?qū)崟r完成極其復(fù)雜的運動軌跡，常用于像工業(yè)機器人等運動復(fù)雜的自動化設(shè)備中。
運動控制卡是基于PC機各種總線的步進電機或數(shù)字式伺服電機的上位控制單元，總線形式也是多種多樣，通常使用的是基于ISA總線，PCI總線的。而且由于計算機主板的更新?lián)Q代，ISA插槽都越來越少了，PCI總線的運動控制卡應(yīng)該是目前的主流?？ㄉ蠈Ｓ肅PU與PC機CPU構(gòu)成主從式雙CPU控制模式：PC機CPU可以專注于人機界面、實時監(jiān)控和發(fā)送指令等系統(tǒng)管理工作；卡上專用CPU來處理所有運動控制的細節(jié)：升降速計算、行程控制、多軸插補等，無需占用PC機資源。同時隨卡還提供功能強大的運動控制軟件庫：C語言運動庫、WindowsDLL動態(tài)鏈接庫等，讓用戶更快、更有效地解決復(fù)雜的運動控制問題。運動控制卡的功能圖如下：（以MPC02為例）
<--運動控制卡的功能圖-->
控制卡接受主CPU的指令，進行運動軌跡規(guī)劃，包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速處理、原點和限位開關(guān)等信號的檢測等。每塊運動控制卡可控制多軸步進電機或數(shù)字式伺服電機，并支持多卡共用，以實現(xiàn)更多運動軸的控制；每個軸都可以輸出脈沖和方向信號，并可輸入原點、減速、限位等開關(guān)信號，以實現(xiàn)回原點、限位保護等功能。開關(guān)信號由控制卡自動檢測并作出反應(yīng)。
目前的運動控制卡主要特征有：開放式結(jié)構(gòu)、使用簡便、功能豐富、可靠性高等。具體的特征體現(xiàn)在硬件和軟件兩個方面：在硬件方面采用PC機的ISA總線方式，各種設(shè)置采用簡單的跳線和撥碼開關(guān)；接線方式采用D型插頭；采用PC機的PCI總線方式，卡上無需進行任何跳線設(shè)置，所有資源自動配置，接線方式采用SISC型插頭，可使用屏蔽線纜，并且所有的輸入、輸出信號均用光電隔離，提高了控制卡的可靠性和抗干擾能力；在軟件方面提供了豐富的運動控制函數(shù)庫，以滿足不同的應(yīng)用要求。用戶只需根據(jù)控制系統(tǒng)的要求編制人機界面，并調(diào)用控制卡運動函數(shù)庫中的指令函數(shù)，就可以開發(fā)出既滿足要求又成本低廉的多軸運動控制系統(tǒng)。
控制卡的運動控制功能主要取決于運動函數(shù)庫。運動函數(shù)庫為單軸及多軸的步進或伺服控制提供了許多運動函數(shù)：單軸運動、多軸獨立運動、多軸插補運動等等。另外，為了配合運動控制系統(tǒng)的開發(fā)，還提供了一些輔助函數(shù)：中斷處理、編碼器反饋、間隙補償，運動中變速等。
正是由于運動控制卡的開放式結(jié)構(gòu)，強大而豐富的軟件功能，對于使用者來說進行二次開發(fā)的設(shè)計周期縮短了，開發(fā)手段增多了，針對不同的數(shù)控設(shè)備，其柔性化、模塊化、高性能的優(yōu)勢得以被充分利用。在目前工業(yè)生產(chǎn)中，它的應(yīng)用范圍十分廣泛，在使用步進電機和數(shù)字式伺服電機的PC機運動控制系統(tǒng)中，都可以使用運動控制卡作為核心控制單元，例如：數(shù)控機床、加工中心、機器人等；送料裝置、云臺；X-Y-Z控制臺；繪圖機、雕刻機、印刷機械；打標機、繞線機；醫(yī)療設(shè)備；包裝機械、紡織機械。
第7篇：機電一體化的主要特征范文
[關(guān)鍵詞]“理實一體，雙境育人”人才培養(yǎng)模式 工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā) 工學(xué)結(jié)合
[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [文章編號]1006-5962（2013）07（a）-0038-02
日前在高等職業(yè)院校特別是國家示范性院校和骨干院校中正在全面、深入的開展高職高專教育教學(xué)改革。教學(xué)改革是一個系統(tǒng)工程，包括人才培養(yǎng)模式、專業(yè)建設(shè)、課程體系、實習(xí)實訓(xùn)等全面的改革。高職高專教育的特性與特色是通過課程具體體現(xiàn)的，課程改革是教學(xué)改革的重點和難點，也是決定高職教育改革能否取得成效的關(guān)鍵。工作過程系統(tǒng)化的課程改革需要根據(jù)人才培養(yǎng)模式、專業(yè)建設(shè)、課程體系的設(shè)計理念和要求進行，同時還必須根據(jù)課程的特點對課程內(nèi)容進行合理取舍，按照工作任務(wù)將內(nèi)容進行科學(xué)編排，以適應(yīng)教學(xué)改革的要求。
課程如何改革才能體現(xiàn)高職教育的特點并具有較強的可操作性，這首先要和一個學(xué)院制定的人才培養(yǎng)模式、課程體系建設(shè)的總體思路相吻合，還要根據(jù)專業(yè)及崗位的需要結(jié)合教學(xué)、實習(xí)、實訓(xùn)等條件綜合全面的考慮課程內(nèi)容的取舍、編排，使課程建設(shè)既符合人才培養(yǎng)模式、課程體系建設(shè)的內(nèi)涵要求，又科學(xué)合理易于操作，許最大程度的滿足高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)的實際需要，同時課程改革還要有一定的前瞻性、靈活性。
本文以內(nèi)蒙古機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電工程系機電一體化（能源方向）專業(yè)“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的改革為例，闡述該課程改革的內(nèi)容選擇及編排的創(chuàng)新。
1.人才培養(yǎng)模式內(nèi)涵與課程體系建設(shè)
1.1人才培養(yǎng)模式及內(nèi)涵
學(xué)院結(jié)合區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展趨勢，同時針對各個專業(yè)的應(yīng)用特點，構(gòu)建了“校廠一體，產(chǎn)學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式，這一工學(xué)結(jié)合特色突出、以工促學(xué)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵就是“理實一體，雙境育人”。
“理實一體”，即打破傳統(tǒng)的“文化課-專業(yè)基礎(chǔ)課-專業(yè)課-技能訓(xùn)練”及“學(xué)科化”、“系統(tǒng)化”教學(xué)模式的框架與界限，將課程的理論教學(xué)、實踐教學(xué)、生產(chǎn)融于一體，教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中，教學(xué)場所直接安排在“理實一體化”教室或?qū)嵱?xùn)室，在完成教學(xué)任務(wù)、達到教學(xué)目標中，“理實一體”集中體現(xiàn)在如下幾個方面：
①根據(jù)項目引領(lǐng)與任務(wù)驅(qū)動的要求，通過抽象、歸納和提煉，把教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建成若干學(xué)習(xí)情境，每一個學(xué)習(xí)情境就是一個實際工作任務(wù)，并將行業(yè)企業(yè)技術(shù)標準引入到課程標準中，在教學(xué)內(nèi)容上沒有固定的先實后理或先理后實，而是理中有實，實中有理，形成理論與實踐的一體化；
②在教學(xué)過程中教師將理論知識傳授與實踐訓(xùn)練相融合，理淪和實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做，實現(xiàn)學(xué)中有做、做中有學(xué)；
③通過建設(shè)“理實一體化”教室、“廠中?！币约靶Ｍ鈱嵱?xùn)基地，將學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練融合在同一“教學(xué)區(qū)域”內(nèi)，在教學(xué)環(huán)境上實現(xiàn)教室與車間的一體化；
④在實境育人的教學(xué)過程中，教師既是課堂上的老師又是車間里的師傅，學(xué)生既是課堂上的學(xué)生又是車間里的學(xué)徒，在職業(yè)角色上實現(xiàn)“教師與師傅”、“學(xué)生與學(xué)徒”的一體化，
⑤以技能鑒定、模擬測試、實物制作、學(xué)習(xí)報告、口試與筆試等多樣化的考核手段，對學(xué)生的知識掌握與技能提升進行考核，實現(xiàn)評價過程理實一體化。
“雙境育人”即通過校內(nèi)“理實一體化”教學(xué)、模擬性實訓(xùn)與校外的社會實踐、專業(yè)實踐、頂崗實習(xí)等教學(xué)形式相結(jié)合，實現(xiàn)教學(xué)過程與工作過程相互銜接，構(gòu)建校企緊密結(jié)合的“雙境育人”環(huán)境。
1.2課程體系建設(shè)
在“理實一體，雙境育人”人才培養(yǎng)模式下構(gòu)建以職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的課程體系，課程體系的構(gòu)建，遵循“逆向設(shè)計，正向培養(yǎng)”的設(shè)計思路，通過企業(yè)調(diào)研，確定能源企業(yè)機電類人才主要工作崗位并參照崗位任職要求，歸納出若干典型工作任務(wù)；依據(jù)典型工作任務(wù)特點的不同，歸納行動領(lǐng)域；根據(jù)行動領(lǐng)域特征，以學(xué)生知識、能力、素質(zhì)三方面的綜合培養(yǎng)為目標，按照“從基礎(chǔ)到專業(yè)，由單一到綜合”的基本認知規(guī)律將學(xué)習(xí)領(lǐng)域劃分為“公共領(lǐng)域”、“機械基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域”、“電氣基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域”、“機電一體化綜合應(yīng)用領(lǐng)域”四大類型。按照課程建設(shè)的要求，“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程屬于“機械基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域”。這一領(lǐng)域的課程屬于專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，是學(xué)生從基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)通往專業(yè)技能掌握的橋梁和紐帶，具有十分重要作用。
2.課程歷史沿革與改革思路
“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程既有較系統(tǒng)的理論知識也有大量與生產(chǎn)實際密切聯(lián)系的實踐性內(nèi)容，因此，“機械設(shè)計基礎(chǔ)”從來都沒有停止過改革的步伐，比較成熟和目前在高職院校中普遍通行的是將“機械傳動零件設(shè)計”、“機械原理”這兩門課程合并，稱為機械設(shè)計“二合一”，還有近幾年課改著力打造的機械設(shè)計“四合一”，即將“機械傳動零件設(shè)計”、“機械原理”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”四門課程合并，目前在高職院校中大多數(shù)院校主要采用“二合一”的方式，“四合一”也是近幾年才開始推行的。
機械設(shè)計基礎(chǔ)課程改革的思路和理念不僅要與學(xué)院創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式和課程建設(shè)的要求協(xié)調(diào)一致，還要按照基于工作過程系統(tǒng)化進行課程的開發(fā)和設(shè)計。經(jīng)過深入、細致、系統(tǒng)的論證和分析，確定課程內(nèi)容包括傳統(tǒng)課程中“機械原理”、“機械傳動零件設(shè)計”、“理論力學(xué)”、“材料力學(xué)”、“工程材料”五門課程的內(nèi)容，稱為“機械設(shè)計五合一”。并將課程改名為：“典型機械結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計”。
在課程內(nèi)容的編排上改變了以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)學(xué)科課程模式，轉(zhuǎn)變?yōu)榘凑展ぷ魅蝿?wù)確定的工作過程編排教學(xué)內(nèi)容組織教學(xué)，將原有的課程內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)重組、序化，根據(jù)任務(wù)需要設(shè)計學(xué)習(xí)領(lǐng)域，內(nèi)容編排的亮點和創(chuàng)新就是在實際結(jié)構(gòu)的觀察、拆解的同時融入知識內(nèi)容的講授，將教學(xué)安排在機械零件實訓(xùn)室中進行，達到了“理實一體、雙境育人”的要求。
3.教學(xué)內(nèi)容組織，編排的創(chuàng)新
實際上，不論是“二合一”還是“四合一”近幾年也都進行過項目化、工學(xué)結(jié)合的教學(xué)改革，但基本上是在保持原有課程結(jié)構(gòu)相對獨立完整的前提下拆分成學(xué)習(xí)項目，例如：將“工程力學(xué)”作為一個學(xué)習(xí)領(lǐng)域，按照理論力學(xué)的受力分析、平衡求解；材料力學(xué)的四種基本變形的強度與剛度分析拆分成若干學(xué)習(xí)情景、學(xué)習(xí)項目，基本是將原來的章節(jié)方式變更為項目方式，并沒有真正做到打破原有知識邏輯體系，無法滿足工作過程系統(tǒng)化和理實一體化的課程建設(shè)要求。
現(xiàn)在課程改革面臨的問題不僅是要把課程內(nèi)容調(diào)整為“五合一”，更重要的是如何確立一個既符合工作崗位的要求又滿足人才培養(yǎng)方案要求的工作任務(wù)，并圍繞工作任務(wù)按照學(xué)生的認知需要合理編排教學(xué)內(nèi)容，徹底打破原有的知識體系。用一個形象的比喻就是：原來的教學(xué)完成后學(xué)生手里有四或五塊食材，但他們不會做出一道成品菜來，更談不上菜品的變化和創(chuàng)新，現(xiàn)在不僅要讓學(xué)生認識不同的食材還要讓他們學(xué)會做一道菜，并能通過調(diào)整配比進而做出若干道菜品來。真正做到學(xué)以致用。讓學(xué)生在完成具體任務(wù)的過程中構(gòu)建相關(guān)理論知識，發(fā)展職業(yè)能力。
工作任務(wù)的選擇尤為關(guān)鍵，要與目前教學(xué)、師資、實訓(xùn)等條件相適應(yīng)，經(jīng)過反復(fù)論證、研討最終將工作任務(wù)確定為“減速器的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計”，將任務(wù)分成5個學(xué)習(xí)領(lǐng)域、26個學(xué)習(xí)情景、96個學(xué)習(xí)項目，安排一到兩周完成減速器及其他典型機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計、拆裝等綜合實訓(xùn)。做到了以一個具體的任務(wù)，用五個領(lǐng)域按認知要求將學(xué)習(xí)內(nèi)容串聯(lián)起來，通過一個實訓(xùn)達到綜合能力訓(xùn)練的目的。
在課程內(nèi)容的編排中考慮到高職層次的學(xué)生在今后的設(shè)計工作中多以輔設(shè)計為主，因此理論知識的選取根據(jù)基本夠用的原則為度，結(jié)合高職學(xué)生實際學(xué)習(xí)能力并與理實一體的教學(xué)要求、教學(xué)條件密切結(jié)合，對內(nèi)容進行了全新的設(shè)計。以“軸的設(shè)計”學(xué)習(xí)領(lǐng)域為例可以看到在教學(xué)內(nèi)容的選擇和編排設(shè)計的獨特、創(chuàng)新之處。
軸是用來支承機器中的轉(zhuǎn)動零件，如齒輪、帶輪，并使轉(zhuǎn)動零件具有確定的工作位置。這部分內(nèi)容對認識和掌握典型機械具有十分重要的意義，要求學(xué)生從種類、結(jié)構(gòu)、材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、強度設(shè)計等若干方面對軸有較深入的理解，在此基礎(chǔ)上才能對軸進行設(shè)計，因此，這部分內(nèi)容綜合性較強，是本課程教學(xué)的重點和難點，在內(nèi)容的設(shè)計和編排上的思路是：從對軸的了解和認識出發(fā)，首先讓學(xué)生有感性認識以引起學(xué)習(xí)興趣，然后安排軸系拆裝實訓(xùn)，使學(xué)生對階梯軸、聯(lián)軸器、軸承、套筒、擋圈、鍵等典型軸的結(jié)構(gòu)、零部件以及定位和固定方式有較直觀的了解，以便帶著問題去學(xué)習(xí)。
在教學(xué)中從帶式輸送機中軸的實物結(jié)構(gòu)觀察入手講授軸的分類和設(shè)計要求讓學(xué)生對軸的種類、設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計要求、原則有初步的了解，然后，邊拆裝邊學(xué)習(xí)聯(lián)軸器、軸承和連接等基本知識，在此基礎(chǔ)上運用前面已經(jīng)學(xué)習(xí)的有關(guān)力學(xué)知識分析、計算三種軸的內(nèi)力和應(yīng)力，最后，綜合運用各部分知識達到對軸進行結(jié)構(gòu)和強度計算，從而完成軸的設(shè)計。這樣的內(nèi)容安排使“理實一體”貫穿于教學(xué)的全過程，并做到了從實出發(fā)上升到理，由理的運用校驗實，實現(xiàn)教學(xué)過程具體化、實物化、實境化，有效的提升教學(xué)效果。
4.教學(xué)實踐與探索
4.1教學(xué)方式
本課程的教學(xué)過程圍繞生活和生產(chǎn)中常見常用的機構(gòu)、機器來設(shè)計工作任務(wù)，圍繞工作任務(wù)安排學(xué)習(xí)領(lǐng)域，根據(jù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域劃分學(xué)習(xí)情景確立具體學(xué)習(xí)項目，在教學(xué)中要打破傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，打破理論教學(xué)與實踐教學(xué)的劃分界限，樹立全新的職業(yè)教育理念。同時，鼓勵學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極性與自主性，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。
在教學(xué)上采用情境教學(xué)、案例分析、角色扮演等多種教學(xué)方式充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性。使學(xué)生在掌握機械設(shè)計基礎(chǔ)必需的基本理論、基本方法的基礎(chǔ)上，掌握必要的實踐技能；教師教學(xué)中盡量多的列舉實際生產(chǎn)中的實例，豐富教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生的感性認識，加強課堂的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情，使學(xué)生在快樂的氛圍中完成學(xué)習(xí)，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。
4.2教學(xué)實施中存在的問題
①師資隊伍建設(shè)
課程總體設(shè)計與編排的科學(xué)性、合理性需要教師通過教學(xué)過程組織實施和體現(xiàn)，根據(jù)“理實一體，雙境育人”才培養(yǎng)模式內(nèi)涵的要求，在校內(nèi)建設(shè)“理實一體化”教室和實訓(xùn)室，形成教室與車間、教師與師傅、學(xué)生與學(xué)徒一體的訓(xùn)練情境，使學(xué)生的人文素養(yǎng)與專業(yè)能力，教師的教學(xué)能力與實踐能力得到共同提升。這就對教師提出了較高的要求，不僅要講授理論知識還要具備較強的實踐經(jīng)驗和動手能力。按照傳統(tǒng)的教學(xué)分工這門課應(yīng)由分屬五個團隊的教師分別承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，現(xiàn)在要全部由一位教師組織教學(xué)，缺乏與教學(xué)要求相適應(yīng)的教師，按照目前的師資隊伍情況難度非常大，因此，師資隊伍的培養(yǎng)和建設(shè)是一個急需解決的問題。
②教學(xué)硬件建設(shè)
按照新的工作任務(wù)及理實一體的要求組織和實施教學(xué)，需要有配套的理實一體實訓(xùn)教室和教材來保障，這方面的建設(shè)相對滯后，要加快建設(shè)的步伐以滿足課程改革的要求。
5.結(jié)語
目前已將課改成果在實驗班中施行。對照實物、圍繞任務(wù)、帶著問題講授知識的方式，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和主動性空前高漲，普遍認為這樣的教學(xué)方式和內(nèi)容安排對專業(yè)知識的掌握和理解更直觀、深入和有效。靈活多樣的教學(xué)組織鍛煉了學(xué)生獨立思考、分工協(xié)作的能力，也使得學(xué)生勤干動手善于動腦，教學(xué)效果良好。
課程改革是個系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，隨著教學(xué)改革的深入，需要在教學(xué)實踐中不斷完善和改進。
參考文獻
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第8篇：機電一體化的主要特征范文
1993年菲尼克斯電氣集團與中國電力工業(yè)部南京電力自動化研究院(NAR，南瑞)合資組建南京菲尼克斯電氣有限公司。2001年大規(guī)模增資，成立菲尼克斯電氣(南京)制造有限公司和菲尼克斯電氣(上海)進出口有限公司。在2005年4月菲尼克斯集團推出的全球TNCCoC戰(zhàn)略中，中國和德國、美國分別被定為菲尼克斯電氣在亞太地區(qū)、歐洲和美洲的戰(zhàn)略中心和業(yè)務(wù)總部。中國作為亞太地區(qū)戰(zhàn)略中心，目前已經(jīng)完成了市場、研發(fā)、生產(chǎn)和物流的規(guī)劃建設(shè)，并向韓國、日本、東南亞等國提供相應(yīng)的支持，此外，產(chǎn)品已出口歐洲、北美和南美等地。
對于自動化技術(shù)在物流系統(tǒng)中的應(yīng)用，南京菲尼克斯電氣不僅有自己獨到的技術(shù)，也有引人注目的成功的案例。而這一切都源于他們對于這個問題的深刻認識。
記者：您認為，自動化技術(shù)在物流系統(tǒng)中起到的是一個什么樣的作用?
劉朝暉：在一個現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)物流之中，存在著兩個重要的物質(zhì)流向――物科流和信息流。從自動化角度來看，這兩個看似毫不相關(guān)的物質(zhì)卻具備基本相同的控制基礎(chǔ)，正是肝技術(shù)的介入，有效地將這兩個重要的物質(zhì)流向整合在一起。一般地，現(xiàn)代物流自動化的基本結(jié)構(gòu)分為三個層次，從上至下分為管理層、控制層和現(xiàn)場層，它們是各類物料流動的環(huán)境，也是信息的采集、傳遞和加工處理的環(huán)境。我們所說的信息是對物料狀態(tài)的描述，信息流是物料流過程的抽象化，物料流是信息流的載體。它們的特點是：通常，在現(xiàn)場層物科流是顯式的；而在管理層物料流是隱式的，而信息流是顯式的。信息流伴隨物流而產(chǎn)生又反過來控制和調(diào)節(jié)物料流，僅當(dāng)信息流與物料流同步時，才可實現(xiàn)管理層對現(xiàn)場層的正確管理。IT技術(shù)正是連接它們的有效橋梁，將辦公室(管理層)和物流現(xiàn)場(現(xiàn)場層)基于統(tǒng)一平臺，實現(xiàn)信息通行的、統(tǒng)一的，能通過所有層面完全真實地反映實際物流過程。
記者：目前有哪些自動化技術(shù)在物流系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用?
劉朝暉：物流系統(tǒng)是一項復(fù)雜系統(tǒng)工程，自動化集中反映了其最重要的信息化技術(shù)，實現(xiàn)物流作業(yè)信息化，物流機械設(shè)備、設(shè)施及管理、信息、人才系統(tǒng)配套、協(xié)調(diào)發(fā)展是重要的發(fā)展趨勢。從目前倉儲信息化建設(shè)和科技發(fā)展來看，自動化立庫是重要的發(fā)展動向。物流中的物質(zhì)流必須伴隨著并行的信息流；物流物資的控制和管理實時、協(xié)調(diào)一體化，信息技術(shù)成為物流自動化技術(shù)的核心，數(shù)字通信、條碼、掃描技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)將更多地應(yīng)用于堆垛機、自動導(dǎo)引車和傳送帶等運輸設(shè)備上。機器人作為柔性物流工具在物流中也發(fā)揮日益重要的作用。自動化庫房建設(shè)更加注重實用性和高效性，在滿足物流要求的條件下，將更多要求規(guī)模小、信息通暢、用途廣泛的自動化立庫。所以，在工業(yè)界許多非常前沿的新方法、新技術(shù)無一例外地得到應(yīng)用，如：現(xiàn)場總線、PC-Based、工業(yè)以太網(wǎng)等。
記者：現(xiàn)代物流一直在吸收最先進的科學(xué)技術(shù)而與時俱進，當(dāng)世界進入網(wǎng)絡(luò)時代的時候，英特網(wǎng)及其相關(guān)的新技術(shù)給現(xiàn)代物流系統(tǒng)帶來哪些革命性的變革?
劉朝暉：物流自動化系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)從儲藏到運輸互動式的管理體系，以先進的作業(yè)方式實現(xiàn)儲藏和運輸?shù)慕y(tǒng)一信息平臺，從而支持物流系統(tǒng)資源計劃和整合。隨著計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、肝技術(shù)的飛速發(fā)展，這些技術(shù)也一步步地滲透到物流控制領(lǐng)域，引起物流自動化的不斷變革。其主要特征就是，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)造的現(xiàn)代物流管理控制網(wǎng)絡(luò)，是一個利用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)學(xué)和管理科學(xué)方法對物流信息進行收集、加工、存儲、分析和交換的人機綜合系統(tǒng)。在硬件平臺的構(gòu)成上，必須拋棄傳統(tǒng)的民用或商用型以太網(wǎng)設(shè)備，采用符合現(xiàn)代工業(yè)安裝理念、性能優(yōu)良的工業(yè)型產(chǎn)品，充分發(fā)揮模塊化、導(dǎo)軌分布式、電源冗余、高電磁兼容等優(yōu)點，滿足苛刻的工業(yè)環(huán)境。同時，用以太網(wǎng)所構(gòu)成的局域網(wǎng)還可以非常方便地接入Internet，實現(xiàn)全社會的資源共享，在瀏覽器基礎(chǔ)之上，每個倉庫服務(wù)器都有網(wǎng)址，每個有權(quán)限的用戶都可以看見倉庫的詳細情況，利用每個倉庫信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，實施大物流管理的信息資源數(shù)據(jù)庫。
記者：物流系統(tǒng)中應(yīng)用自動化技術(shù)可以給企業(yè)帶來哪些好處?
劉朝暉：物流系統(tǒng)的成本分析已經(jīng)全面引入UPR方法，價值鏈應(yīng)是自始至終地全面整合入整個系統(tǒng)生命周期中，直接硬件投資成本僅能作為整體成本的一部分考慮，大量的可變成本將全面列入計算范圍內(nèi)。所以對于物流自動化技術(shù)而言，無線控制柜技術(shù)、現(xiàn)場安裝等基于節(jié)約人工、生產(chǎn)成本的技術(shù)產(chǎn)品開始大量使用。通過采用特殊功能模塊，直接加裝在機器上，減少占地面積，節(jié)省寶貴的生產(chǎn)用地，同時也大大提高了系統(tǒng)的透明性和診斷功能；通過采用安全可靠的插拔式特殊功能模塊，安裝起來簡單、輕松，而且不需要進行任何地址設(shè)置或設(shè)備組態(tài)；通過采用提供了強大綜合診斷功能的模塊，可以確定系統(tǒng)出錯的精確位置，并可以協(xié)助維檢人員以最快的速度排除故障；通過采用特定功能模塊可以簡便地進行擴展，可以模塊化和靈活地進行優(yōu)化；通過同一設(shè)備具有多種功能的模塊，極大地減少了元件的使用數(shù)目，與此相應(yīng)備品備件的費用也大大地降低了。按照測算，如果全面使用此類技術(shù)，將給物流生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省有效空間25％、節(jié)約設(shè)計費用30％、節(jié)省調(diào)試時間30％、節(jié)省轉(zhuǎn)換時間30％、節(jié)省編程時間40％、節(jié)約備件費用70％、節(jié)省停機時間90％。
記者：我國目前現(xiàn)代物流的整體水平不是很高，但是在某些領(lǐng)域如煙草、醫(yī)藥，自動化技術(shù)在其物流系統(tǒng)中已經(jīng)有出色的表現(xiàn)，其水牛已經(jīng)達到或接近國際先進水平 目前有哪些先進的自動化技術(shù)成為物流系統(tǒng)中的新寵?
劉朝暉：應(yīng)該說主流的技術(shù)有兩種：
一、現(xiàn)場總線技術(shù)徹底進入物流自動化領(lǐng)域?，F(xiàn)場總線任務(wù)主要是采集物流現(xiàn)場的信息，并將信息送往控制器分析、處理這些信息。這些信息主要是指輸入／輸出信號。在傳統(tǒng)的控制技術(shù)中，控制器的輸入／輸出板中的信號與現(xiàn)場變送器／執(zhí)行器的連接往往采用并聯(lián)的方法，隨著物流設(shè)備的大型化、復(fù)雜化，連接的距離越來越長以及連接的節(jié)點不斷地增加，給現(xiàn)場的安裝、調(diào)試帶來了很大的不便，工程費用也大大增加。針對這
種情況，必須采用串聯(lián)傳輸方法來實現(xiàn)控制器與現(xiàn)場信號之間的聯(lián)系。這就是將通訊技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)場總線思想。在物流領(lǐng)域中的大量的傳感器信號、電機控制、通信信息等采用現(xiàn)場總線傳輸正是最合適的應(yīng)用領(lǐng)域。
二、基于以太網(wǎng)的分布式控制技術(shù)。以太網(wǎng)技術(shù)對于物流領(lǐng)域并不陌生，它是管理層最主要的通訊技術(shù)。管理層的任務(wù)是顯示原始或處理后的數(shù)據(jù)，供管理員或現(xiàn)場操作人員進行分析、了解現(xiàn)場的狀態(tài)，以便進行操作或改動。管理層與控制層之間的接口，硬件為人機界面(HMI)，軟件稱為監(jiān)控軟件，傳統(tǒng)的通訊方式，由于其傳輸速度慢、傳輸距離短，影響了系統(tǒng)的實時監(jiān)控功能。而且由于各控制機生產(chǎn)廠商采用不同的監(jiān)控軟件，所以對設(shè)計者來說，也帶來不少麻煩，在設(shè)計一個復(fù)雜的系統(tǒng)，不能綜合考慮各機的長短，以取得一個最優(yōu)方案。采用Ethernet的傳輸方法來實現(xiàn)管理層和控制層之間的通訊，推行了一個具有標準Ethernet接口的遠程控制機，使得物流管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)可以簡單地通過TCP／IP協(xié)議進行信息交換。在2003年以前，處于管理層的以太網(wǎng)設(shè)備主要以星型拓撲結(jié)構(gòu)存在，控制器、交換機之類的主設(shè)備安裝在中控機房。但是，隨著風(fēng)險規(guī)避、智能分散、控制器分布式安裝要求的進一步提出，出現(xiàn)了可以直接安裝在控制盒的控制器，通過現(xiàn)場安裝的以太網(wǎng)通信設(shè)備形成在現(xiàn)場的控制網(wǎng)絡(luò)。分布式的控制技術(shù)實現(xiàn)了真正的機電一體化的模塊化控制技術(shù)，將電控系統(tǒng)和機械設(shè)備有機整合在一起，只需通過簡單的組合，便可實現(xiàn)物流系統(tǒng)的不同需求。
記者：我國目前有沒有這方面的應(yīng)用案例，
劉朝暉：分布式控制方案從誕生之初就引起中國業(yè)內(nèi)企業(yè)的廣泛關(guān)注，很快，在玉溪卷煙廠最大、最先進的立庫控制系統(tǒng)中，就使用這一技術(shù)。該系統(tǒng)是菲尼克斯電氣和昆船物流共同合作的優(yōu)秀成果，也是目前自動化程度最高、控制技術(shù)最先進的立庫。它全面采用了基于以太網(wǎng)的分布式控制技術(shù)、無控制柜安裝方案等許多全新的自動控制技術(shù)。在整個系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝、調(diào)試和試運行等各個環(huán)節(jié)，全部都體現(xiàn)了這一先進的理念所帶來的優(yōu)勢。全系統(tǒng)所有控制器直接分布在現(xiàn)場的分線盒，通過現(xiàn)場安裝的工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備和其他控制器以及中央數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊，形成現(xiàn)場級的以太網(wǎng)分布式控制網(wǎng)絡(luò)。分布式控制方案不但使得在整個工程周期大幅度縮短，而且真正做到了物質(zhì)流和信息流有機地整合在一起，完成了通順、流暢的信息控制一體化任務(wù)?，F(xiàn)在，在整個系統(tǒng)的正常生產(chǎn)時，分布式控制系統(tǒng)又在維護、檢修、升級、改造中體現(xiàn)出更加靈活、方便的優(yōu)勢。
記者：您認為，自動化技術(shù)在物流系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展趨勢如何?
第9篇：機電一體化的主要特征范文
關(guān)鍵詞：電子技術(shù)應(yīng)用 項目 考核體系
中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）08-0194-01
《電子技術(shù)應(yīng)用》是電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是橫跨電力、電子、控制三大領(lǐng)域的交叉學(xué)科。近幾年，隨著網(wǎng)絡(luò)與科技的迅速發(fā)展，電子技術(shù)已經(jīng)在不同的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此學(xué)好《電子技術(shù)應(yīng)用》這門課程，顯得尤為重要。但是長期以來該課程普遍采用“知識傳授型”的模式，過分強調(diào)學(xué)科的系統(tǒng)性與完整性。課程的學(xué)業(yè)考核體現(xiàn)不出對學(xué)生的動手操作能力、解決實際問題能力以及在培養(yǎng)團隊協(xié)作、職業(yè)素養(yǎng)等方面的評價。隨著國家示范建設(shè)的推進，我們對以“項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動”的一體化教學(xué)模式進行了研究，并在《電子技術(shù)應(yīng)用》課程中進行了探索與實踐，我系組成以教學(xué)名師、教授、課改專家、骨干教師為主要成員的課題研究團隊，重點對《電子技術(shù)應(yīng)用》課程的考核方式進行改革，取得了一定的效果。
1 《電子技術(shù)應(yīng)用》課程設(shè)置
我系機電一體化專業(yè)以“五位一體”實踐教學(xué)平臺為依托，以職業(yè)能力為主線，以行動導(dǎo)向的課程開發(fā)為切入點。通過校企合作，以真實產(chǎn)品生產(chǎn)為載體，學(xué)訓(xùn)交替，實現(xiàn)生產(chǎn)性實訓(xùn)為主要特征的工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。同時，根據(jù)電子類專業(yè)的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)要求，我們將《電子技術(shù)應(yīng)用》課程進行了重構(gòu)，重構(gòu)后的課程設(shè)置了8個項目：低頻電壓放大器、波形發(fā)生器、功率放大器、直流穩(wěn)壓電源、表決器、搶答器、數(shù)字電子鐘、自動報警電路。每個實驗項目具有一定的代表性。
2 形成性考核體系考核的原則
（1）堅持能力本位的原則?？己诉^程堅持體現(xiàn)學(xué)生的職業(yè)能力，以職業(yè)能力衡量學(xué)生的考核成績。（2）全程化考核的原則。在學(xué)期學(xué)習(xí)過程中，每個學(xué)習(xí)任務(wù)都對學(xué)生進行階段考核，掌握學(xué)生對該學(xué)習(xí)任務(wù)知識點的掌握程度，職業(yè)能力的提高程度，怎樣靈活安排下一學(xué)習(xí)任務(wù)的相關(guān)內(nèi)容。加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)。（3）遵循考核規(guī)律的原則。在試題的難易程度上保證均衡，是學(xué)生的學(xué)業(yè)考核成績呈現(xiàn)“正態(tài)”現(xiàn)象，反映學(xué)生對知識點、專業(yè)知識、專業(yè)能力的掌握情況，并能反應(yīng)個別學(xué)生的能力差異。
3 基于工作過程的形成性考核體系
“項目教學(xué)法”的實施過程：學(xué)生在教師的主持下以小組合作的工作形式，圍繞具體的項目組織和開展教學(xué)，使學(xué)生直接全程參與，體驗、感悟、論證、探究。一般2～3人分成一個小組，8人分成一個大組，每個大組設(shè)一個組長，組長根據(jù)老師給出的任務(wù)，負責(zé)計劃制定、任務(wù)分派，數(shù)據(jù)記錄和實驗總結(jié)。小組成員按照組長分配的任務(wù)積極地開展工作，在完成任務(wù)的實踐活動中獲來取知識?？己梭w系見表1。
4 形成性考核體系的實施
以“搶答器的設(shè)計與制作”為例。
主要知識點：（1）掌握譯碼驅(qū)動器（CD4513）及數(shù)碼顯示器的工作原理和使用方法。（2）掌握譯碼器（74LS138）的邏輯功能和使用方法，會利用譯碼器的使能端實現(xiàn)功能擴展；會利用譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)功能。（3）掌握編碼器（74LS148）的邏輯功能及使用方法。（4）正確理解搶答器的工作原理和實現(xiàn)方法。（5）掌握組合邏輯電路的法系和設(shè)計方法。
具體實施過程：
一是任務(wù)引入：教師通過視頻和課件等資料給學(xué)生演示搶答器，讓學(xué)生對此建立感性認識，并明確搶答器的設(shè)計要求。（1）搶答器同時供4名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0～S7表示。（2）設(shè)置一個系統(tǒng)復(fù)位開關(guān)，該開關(guān)由主持人控制。（3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應(yīng)的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示。（4）選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。
二是任務(wù)分析：教師引領(lǐng)學(xué)生分析搶答器的電路組成。該搶答器是一個最基本的搶答器，主要是考查組合邏輯電路的知識來，學(xué)生課前查閱相關(guān)資料，確定強打字的主要組成。搶答器主要由開關(guān)組電路、編碼電路、鎖存控制電路、譯碼驅(qū)動及顯示電路和復(fù)位電路組成?？驁D如圖2所示。
三是方案制定：主要是原理圖的設(shè)計，首先設(shè)計各單元電路：（1）設(shè)計編碼電路；（2）設(shè)計鎖存控制電路；（3）設(shè)計譯碼驅(qū)動及顯示電路；（4）設(shè)計主持人復(fù)位電路；（5）整體電路原理圖。
四是方案實施：首先利用計算機、EWB軟件進行仿真，驗證方案的可行性。然后再按照可行性方案進行焊接、安裝、調(diào)試電路。期間教師針對遇到的困難給予指導(dǎo)，輔助學(xué)生完成任務(wù)。
五是方案評估：推選幾組學(xué)生的設(shè)計制作成果進行展示，首先講解整個制作思路和制作過程，總結(jié)自己的收獲和體會。小組之間進行評價，指導(dǎo)教師進行總結(jié)、點評，并在評分標準表上打分。目的是引導(dǎo)學(xué)生對知識點進行歸納總結(jié)和反思。
5 結(jié)語
基于實驗過程的考核評價體系在《電子技術(shù)應(yīng)用》中實施以后，訓(xùn)練了學(xué)生的崗位工作能力，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升了學(xué)生的自學(xué)能力，符合高職教育的特色，在實踐教學(xué)中取得了良好的教學(xué)效果，受到了學(xué)生的認同和好評。
參考文獻
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