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關鍵詞：機電一體化；農業機械；電子信息技術
中圖分類號：F323.3 文獻標識碼：A
前言
隨著電子信息技術的快速發展，其與機械技術的融合形成了一股機電一體化的浪潮。大規模的集成電路技術的成熟奠定了機電一體化的基礎，數控機床的出現則給機械工業帶來了飛躍式的發展，微電子技術賦予了機電一體化更大的潛力。同時，可編程序控制器、激光技術、信息技術以及模糊技術等技術的發展，都讓機電一體化的技術水平不斷提升。從機電一體化產品的功能與作用來看，可以將其分為2類，即整機與基礎元件。前者包括數控機床、智能化儀表儀器、CAD/CAM系統等；后者包括傳感器、模糊控制器和電力電子器件等。機電一體化技術的飛速發展為農業機械的現代化帶來了強勁動力，應該特別關注機電一體化技術在農業機械中的運用。
1 機電一體化技術在農業機械現代化中的應用特點
1.1 提升了農業機械的智能化水平
農業機械正在融合越來越多的機電一體化技術，尤其是微電子控制技術和計算機處理技術的應用，使得農業機械的智能化水平不斷提升。這種發展趨勢不僅優化了農業機械的結構，提升了其工作效率，還使得農業機械的用途不斷增加，利用率大幅上升。機電一體化技術在增加農業機械功能的基礎上，使得其智能化水平有了很大提升，與其他各生產領域的智能化生產相呼應。
1.2 增加了農業機械的功能
機電一體化不是一個單項技術，是一系列技術的有機綜合體，其囊括了微電子技術、機械技術、計算機與信息技術、傳感測控與自動控制技術、信息變換與接口技術、軟件編程技術以及電力電子技術等。這一系列技術賦予了農業機械豐富而強大的功能，并將這些功能整合在一起，形成了農業機械功能多、質量高、可靠性強于耗能少的發展趨勢。
1.3 提高了農業機械的自動化水平
機電一體化技術的運用能夠提升農業機械的信息化水平與自動化水平，作業的規范性與精確性得到提升。自動化水平的提升能夠有效提高農業機械的產能，提升農業生產效率。
1.4 農業生產過程的人性化
電子監控與報警、故障診斷與自我防護等技術在農業機械上的運用，能夠充分保障操作人員的人身安全，減少機械故障。在數字化和程控技術的幫助下，農業機械人體學設計更加合理，操作也變得更加靈活高效。同時，農業機械的技術水平的提升使得其維護更加方便，減少了不必要的人力資源浪費。
2 國內外機電一體化技術在農業機械運用中的實際情況
2.1 在國外的運用情況
在美國、澳大利亞、加拿大、德國等西方發達國家，農業機械的現代化水平非常高，機電一體化技術在農業機械中運用成熟。其農業機械設計有4大特點，即作業速度的提升、作業寬幅的提高、農機功率的增大和操作更加人性化。現在部分農機制造巨頭正試圖將一些尖端技術整合到農業機械上去，從而提升農業機械的智能化水平，增加其科技含量，提高工作效率。這些尖端技術有遙感技術、激光掃描技術、全球定位系統、信息數據的自動化采集與批量處理技術等。農用激光平地機就是一個很好的例子，其通過激光調平傳感微機處理技術，能夠獲得高度平整的田地。約翰·迪爾公司將精密作業系統安裝到水稻聯合收割機中，對水稻的收獲進行實時監控、計算與評估，能夠快速獲得產量、谷物濕度等信息；其內置的定位系統與示差定位能夠幫助農場主獲得位置信息，從而能夠對機械實施有效調配。
2.2 在國內的運用情況
由于諸多原因，農機現代化在我國起步較晚，技術水平相對落后，滯后于我國農業現代化的要求，嚴重制約了我國現代化農業與生態農業體系的建立。隨著我國機械工業、信息化產業等的發展，我國的農業機械的技術水平正在不斷提升。尤其是我國在微電子處理技術、傳感器技術以及信息化技術上的突破，我國的科技創新能力不斷提升，這也讓機電一體化技術能夠更加嫻熟地運用到農業機械中來。同時，應該充分借鑒美國、澳大利亞等農業技術大國的經驗，結合自身特點，探索一條有中國特色的農業機械現代化道路。目前，一些經濟發達地區在農業機械的機電一體化技術應用上取得一系列進展，施肥播種機、拖拉機和谷物干燥機等的機電一體化技術水平有了明顯提升。雖然，我國農業機械化水平有了明顯提升，但是其發展水平遠遠落后于西方國家，應該正視這一問題。
3 農業機械機電一體化的發展趨勢
3.1 農業機械的光機電一體化
在融合傳統的機電一體化技術的基礎上，激光技術與計算機技術將會充分整合與優化農業機械的組成，獲得最佳的工作機制，從傳感系統、動力系統與信息處理系統等多個方面全面提升農業機械的技術水平。
3.2 農業機械的柔性化與智能化整合
柔性化即自律分配系統化，建立起既能獨立工作又能為總體服務的系統，能夠充分應對各類突發事件。在這種情況下，子系統出現故障對于整體工作影響不大，提高了農業機械的利用率。機電一體化技術的發展讓農業機械的智能化不斷提升，在模糊技術與信息技術的推動下，雙向聯系加強，智能化整合力度不斷上升。
3.3 農業機械的微型機電化與信息化
隨著技術的進步，尤其是納米技術和蝕刻技術的發展，機械元件的小型化變得越來越容易，這為其微型機電化提供了技術保障。通過將一些列傳感器、處理器和執行元件等整合在一起，形成自律元件。充分利用外界信息，進行信息化改造，通過處理外界最新技術信息，獲得最佳的生產方式。
參考文獻
[1] 趙志強，盧昕，林甦君.機電一體化技術對農業機械化發展的影響[J].農民致富之友，2012（20）：132-133.
[關鍵詞]智能 機電一體化 綠色
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0325-01
本論文主要從機電一體化技術未來的發展等進行講述。主要包括了全息系統化、微型機電化、光機電一體化、產品網絡全球化、產品綠色化、“生物――軟件”化、全息系統化也即智能化、光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢、未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系等。具體材料請詳見：
1 概述
機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術，并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱，因此，“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。隨著電子技術的迅速發展，微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用，對各個領域的發展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發展，進而帶動了機電一體化技術的發展，科技的進步更是依賴于其發展，因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。
2 機電一體化技術未來的發展
2.1 全息系統化
全息系統化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發展，機電一體化產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發展，人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
2.2 微型機電化
在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統，也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，一并向微米級、納米級發展，正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。
2.3 光機電一體化
光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢，因為機電一體化系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的，因此，在機電一體化技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優點，有效地改進機電一體化系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。
2.4 產品網絡全球化
計算機網絡技術的興起和飛速發展帶動了科學技術的巨大發展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產、經濟被各種網絡連成一片，企業間的競爭也將出現網絡全球化，一旦研制出機電一體化新產品，只要其質量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網絡的普及，那么只要是關于網絡的各種遠程監視和控制技術也就方興未艾，然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化發展。
2.5 產品綠色化
隨著工業的發達，人們的生活也發生了巨大的變化：①物質需求豐富，生活舒適；②可用資源減少，生態環境受到嚴重破壞。因為這些現象的出現，人們開始呼吁保護環境資源，回歸自然，那么此時，綠色產品的概念也就應運而生，這是一個時代的綠色化趨勢，在這里，機電一體化產品的綠色化主要是指：使用時不破壞生態環境，報廢后還能回收利用。因此，機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，應完全符合生存環境和人類健康的要求，對生態環境盡可能的無害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高，但其具有遠大的發展空間。 2.6“生物――軟件”化未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系，即機電一體化的人格化，其有兩層含義：①機電一體化產品的使用對象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機電一體化產品顯得越來越重要，尤其是家用機器人，其最高境界就是人機一體化；②模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。隨著科技的發展，機電一體化裝置對信息的依賴性越來越大，很多時候類似于活的生物：當大腦停止工作時，生物便死亡，而大腦工作時，生物就充滿活力，即信息決定系統的工作與否。目前，在仿生學研究領域中已經發現的一些生物體優良的機構，可為機電一體化產品提供新型的機體，但是如何使這些新型機體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領域被稱之為“生物――軟件”或者說“生物系統”，而生物的特點正是“肌體（硬件）――大腦（軟件）”一體，不可分割。機電一體化產品向生物系統化發展是好，但是目前的技術與理論還是有很大的差距，因此，還需要更加倍的努力。
【關鍵詞】機電 一體化 發展 應用
中圖分類號：TH-39文獻標識碼： A
一、前言
機電一體化技術與產品的優越性
1、使用安全性和可靠性提高
機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
2、生產能力和工作質量提高
機電一體化產品大都具有信息自動處理和控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度及范圍都有提高，并可精確地保證機械的執行機構完成預定動作，使之不受操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作自動化，使生產能力大大提高。
3、使用性能改善
機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使操作大大簡化、方便。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。
4、具有復合功能并且適用面廣
機電一體化產品具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。
5、調整和維護方便
機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要，而不需要改變任何部件或零件。多數設備還可以事先存入若干套不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。
二、在現代機械制造業中的應用
傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上, 靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的, 它強調資源的有效利用, 以低成本獲得高質量和高效率, 其生產盈利是靠機器取代人力, 靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導, 采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業, 其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展, 充分利用電子計算機技術, 使制造技術提高到新的高度。近年來, 制造工程領域的新技術相繼誕生, 如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
三、在鋼鐵企業中的應用
1、計算機集成制造系統(CIMS)
鋼鐵企業的CIMS 是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。
2、現場總線技術(FBT)
現場總線技術是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。
3、交流傳動技術
隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。
4、開放式控制系統
“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。
5、分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
四、機電一體化技術在建筑材料生產中的應用
由于現在對施工建設的要求比較高，所以在改進工程機械的同時對建筑材料的要求也有了更高的要求，這就使得生產單位必須對生產機械做出一定的改進或更換新設備。由于機電一體化技術是多種技術的綜合體并能夠合理配置各功能單元，進而做到在多功能的情況下實現高質量、高可靠性、低能耗的功能價值，因此被廣泛應用在材料生產中也是情理之中的事。由于現代建筑及其他一些公共設施對材料的級配控制非常嚴格，如果出現級配誤差就會降低建筑及一些公共設施的使用壽命，同時會造成一定的安全隱患。而機電一體化技術的應用使得材料級配實現了微機控制，從而降低了級配的誤差，使材料的質量得到了提高。而且由于新技術的應用也使得企業的競爭力得到了提高。
五、機電一體化技術的發展方向
1.光機電一體化
一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。因此, 引進光學技術, 實現光學技術的先天優點能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統。光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。
2.自律分配系統化(柔性化)
今后的機電一體化產品, 控制和執行系統有足夠的“冗余” , 更“靈活” , 能更好地應付突發事件, 被設計為“ 自律分配系統” 。在自律分配系統中, 各系統相互獨立工作, 子系統為總系統服務, 有其自身的“ 自律性” 。根據不同的環境條件的不同反應。它的特點是, 系統可以生成自己的信息和附加信息, 在總的前提下, 可以改變的“行動” 。在這種方式中, 顯著提高了系統的適應性, 靈活的, 而不是因為對整個系統的一個子系統的故障。
3.全息系統化(智能化)
機電產品的“全息” 功能將越來越明顯, 智能化程度也越來越高。這主要是由于模糊技術, 信息技術, 特別是軟件和芯片技術的發展。此外, 從簡單的“ 自上而下”系統的層次結構的情況已經變成了一個復雜的, 有更多的雙向鏈路冗余。
4.微型機電化
目前, 利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術, 在實驗室中產生的亞微米的機械部件。當我們把這個結果用于實際產品, 沒有必要區分機械部分和控制器。將完全機械和電子的“融合” , 機體, 執行器,傳感器等CPU可以集成在一起, 體積很小, 和一個自我調控元件的形成的微觀機制是機電一體化的重要發展方向。
結論
隨著機電一體化技術的快速發展，必將加快社會工業生產的快速變革。我國要抓住這次發展機遇，使我國的科技水平得到大幅度地提升，同時也會給我國帶來巨大的社會經濟效益，提升我國的國際影響力，擺脫發達國家對我國科學技術的封鎖和牽制，使我國的發展步入一個快車道。
【參考文獻】
計算機技術的應用，使得機械產品的生產過程有機的結合在了一起，逐漸形成了機電一體化技術，機電一體化技術的應用給我國的機械行業帶來了非常顯著的效果，使得機電的生產效率得到了提升，降低了原材料的消耗，也進一步的減輕了工作人員的工作強度，可以說機電一體化是微電子技術、計算機技術、信息技術相結合的綜合性高新技術。
1機電一體化
機電一體化這一技術的切入點是在系統工程當中，主要結合了機械、電子技術等先進的綜合性技術，機電一體化技術可以說是對相關技術原理以及機電產品得以實現的技術總稱，機電一體化產品則是由多個具有特殊功能的電子元器件所組成的有機的整體，這一整體能夠很好的滿足人們的使用要求，我們知道機電一體化技術的組織結構是非常復雜的，整體來看是由五個主要的部分構成，它們分別是機電機械裝置、傳感器、機電執行裝置、動力源和計算機。
2機電一體化產品的優點
（1）功能全。機電一體化產品具有其他產品不具備的優點，像記憶、控制、信息的處理等等，這樣也能夠使產品的性能會提高到一個層次，更加的多元化、智能化。（2）結構簡單。現階段的機電一體化產品正在向著輕、薄、細的方向發展，所以機電一體化產品的設計和制造也是采用的標準化的方法進行的。（3）具備自我監控功能。這一功能是目前大部分的機電產品所不具備的，機電一體化產品的自動監視功能可以讓自身的安全可靠性能得到大幅度的提升。從而進一步的保障了產品的安全。
3我國機電一體化技術的發展與思考
近幾年，我國對機電一體化產品的研究有了很大的進步，比如我國的煤礦機電一體化產品就已經成功的占領了國內的市場，隨著機電一體化進程的不斷加快，生產效率的提高，會有很多外國市場也會被成功占據，而機電一體化中最明顯的一個成果就是國產全數字化直流提升機的成功研制，這一技術的出現讓我國的煤礦機電一體化上升到了另一個層次上，但是在不斷發展的同時，煤礦機電一體化產品還是出現了一些問題，像煤礦核心部分的國產化水平還是相對較低的，單機很多都沒有通信功能，可以說這些機電是處于自動化的狀態，但是通信是封閉的，雖然說設備的監測信息數據很多，但是很多都沒有得到有效的利用。所以說在發展我國的機電一體化產品的時候，在技術上還是要注意以下幾點問題：（1）任何一個裝置都是要有自主知識產權的，這樣才可以進一步的增加機電一體化產品供需比例，不至于比例太過失調；（2）增加機電一體化產品的通信功能，這樣才能夠讓機電一體化產品在今后的運用中更能夠適應綜合自動化的需要。
4機電一體化的發展趨勢
機電一體化是目前集機械、電子、計算機等多種學科的交叉綜合，機電一體化的發展也進一步的促進著相關電子技術產業的發展，基于此種情況，機電一體化的發展方向也被奠定，主要方向體現在以下幾個方面：（1）光機電一體化。這一系統主要部件為傳感系統和信息處理系統，因此運用光機電一體化技術能夠改善機電一體化的信息處理系統的相關性能，也正是因為光機電一體化的特殊性能，使得機電一體化產品的發展趨勢也正向著這一方向發展。（2）技術產品的網絡化。計算機技術的發展帶動了網絡技術的進步，網絡技術的不斷發展也進一步的促進者科學技術、政治領域的變化，這樣一來，企業的競爭也在不斷的出現多元化的趨勢，可以說只要有機電一體化產品被研發出來，只要是質量可靠的，基本上都會快速的暢銷，這也是網絡的功勞，因此機電一體化產品的大方向就是向著網絡化的方向發展。（3）全球系統化、智能化。從目前的情況來看。機電一體化產品的全息特征已經顯現出來，而且隨著科學技術的不斷發展，智能化的水平也變得越來越高，使得很多的機電一體化產品具備了判斷推理，自主決策等功能，以此來獲得更高的控制目標。（4）微型機電化。這里主要指的是尺寸不會超過1厘米的機電一體化產品，也就是說機電一體化的發展進程正在向著納米的方向發展，使得機電一體化的機體、執行機構、傳感器等部件都能夠有效的結合在一起，最重要的是體積很小，因此我們說微型及電話也是機電一體化的一個重要的發展方向。（5）機電一體化產品的綠色發展。機電一體化的發展給我國的工業發展帶來了巨大的便捷，同時也給人們的生活帶來了巨大的變化，使得人們的生活越來越豐富，但是在舒適生活的背后，資源也正在逐漸的減少，生態環境遭受到了前所未有的打擊，基于此種情況，人們逐漸認識到了保護環境的重要，要把對自然地傷害彌補上，也正是在這樣的一種思想促使下，綠色產品的概念隨之產生，可以說在環境異常緊張的今天，綠色化的發展時將來時展的大趨勢。
5結束語
關鍵詞：智能 機電一體化 綠色
1 概述
機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術，并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱，因此，“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。隨著電子技術的迅速發展，微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用，對各個領域的發展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發展，進而帶動了機電一體化技術的發展，科技的進步更是依賴于其發展，因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。
2 機電一體化技術未來的發展
2.1 全息系統化 全息系統化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發展，機電一體化產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發展，人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。
2.2 微型機電化 在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統，也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，一并向微米級、納米級發展，正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。
2.3 光機電一體化 光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢，因為機電一體化系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的，因此，在機電一體化技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優點，有效地改進機電一體化系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。
2.4 產品網絡全球化 計算機網絡技術的興起和飛速發展帶動了科學技術的巨大發展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產、經濟被各種網絡連成一片，企業間的競爭也將出現網絡全球化，一旦研制出機電一體化新產品，只要其質量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網絡的普及，那么只要是關于網絡的各種遠程監視和控制技術也就方興未艾，然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化發展。
2.5 產品綠色化 隨著工業的發達，人們的生活也發生了巨大的變化：①物質需求豐富，生活舒適;②可用資源減少，生態環境受到嚴重破壞。因為這些現象的出現，人們開始呼吁保護環境資源，回歸自然，那么此時，綠色產品的概念也就應運而生，這是一個時代的綠色化趨勢，在這里，機電一體化產品的綠色化主要是指：使用時不破壞生態環境，報廢后還能回收利用。因此，機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，應完全符合生存環境和人類健康的要求，對生態環境盡可能的無害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高，但其具有遠大的發展空間。
2.6 “生物——軟件”化 未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系，即機電一體化的人格化，其有兩層含義：①機電一體化產品的使用對象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機電一體化產品顯得越來越重要，尤其是家用機器人，其最高境界就是人機一體化;②模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。隨著科技的發展，機電一體化裝置對信息的依賴性越來越大，很多時候類似于活的生物:當大腦停止工作時，生物便死亡，而大腦工作時，生物就充滿活力，即信息決定系統的工作與否。目前，在仿生學研究領域中已經發現的一些生物體優良的機構，可為機電一體化產品提供新型的機體，但是如何使這些新型機體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領域被稱之為“生物——軟件”或者說“生物系統”，而生物的特點正是“肌體(硬件)——大腦(軟件)”一體，不可分割。機電一體化產品向生物系統化發展是好，但是目前的技術與理論還是有很大的差距，因此，還需要更加倍的努力。
3 結束語
通過本文的論述可見，機電一體化的出現不是隨機出現的，而是一個時代的產物，文中敘述的這些發展方向是科技發展到一定階段的必然要求，更是一個必然結果。目前，因為科學技術的限制，其與一些相關技術的互融程度還是不是太明顯，但是隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢必將越來越明顯，因為它既是多項科學技術發展的結晶，又極大地推動了不同學科的交叉與滲透，其發展前景也將越來越光明，這必然會給世界帶來更大的技術力量。
參考文獻
[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京.科學出版社.2004.
[2]高鐘毓.機電控制工程[M].北京.清華大學出版社.2002.
關鍵詞：機電一體化技術；國內現狀；發展方向
機電一體化技術的發展和計算機等先進技術的普及是分不開的。在某種程度上說是機械行業得以發展的福音。在機電一體化技術的運用過程中，不僅有效地提高了工作效率，同時也在節能環保方面做出了巨大的貢獻，同時對于工作人員的工作量有所減少，提高了企業的綜合競爭力。機電一體化是多種技術的結合，其中包括微電子、計算機一級信息等在內的綜合性較強的高新技術。
1、機電一體化的內容
機電一體化，顧名思義就是機械和電子的有機結合，實現一體化。這種技術是系統工程領域的一個重要技術，具體來說，機電一體化包含的范圍較廣，是一個總稱。其中機電一體化系統是多種要素相結合的整體，能夠最大限度地滿足人的基本要求。在機械系統和微電子系統相互結合的過程中產生了一種新的功能。可以實現工作人員與機械設備的有機統一。一個完整的一體化系統，必須要包括機械裝置、傳感器在內的五大要素，否則就是不完整且沒有工作能力的機電一體化系統。機電一體化工程也被稱為機械電子工程，從名稱中就可以看出工程的組成部分。其中機電一體化系統和機電一體化工程是相互聯系、有機統一的。是理論和實際的結合。
機電一體化工程需要有系統的思想來指導，其中系統設計原理和綜合集成技巧能夠體現在機電一體化思想中。而且工程設置所運用的方法論也是科學合理的，并且具有一定的廣泛性，包含系統工程和控制論等信息在內，使得機電一體化工程具有較強的科學性。同時一體化的思想和技術已經在光電、機電以及人機等領域都有所應用。
2、機電一體化產品的主要優點
1）機電一體化產品在運用的過程中，具有多重功能，其中記憶性較強，可以進行有效地運算、控制工作，同時對于信息的處理也能夠達到相應的標準。進而實現產品的在使用過程中的高效性和智能化。因此機電一體化的主要特征就是具有多功能特性。
2）多數的機電一體化產品都具有較為簡單的結構。隨著科技的不斷發展和進步，產品逐步朝著更加輕、薄的方向發展。同時采用標準化的方式來設計制作。這也是新一代機電一體化產品的一大特點。
3）對于機械領域中技術的運用，多具有節能環保的特點，機電一體化產品也不例外。在具體的運用過程中，可以根據實際負荷量來進行有效地控制和調節。因此，其節能特點較為突出。
4）對于機電一體化產品來說，其主要的特點就是具有智能性，而且安全可靠。因為在產品應用的過程中，該產品可以進行自動控制，診斷功能強。
3、機電一體化產品的類別
1）典型的機電一體化產品。這類產品機與電有機地融為一體。具有較完整的結構。如數控加工中心、工業機器人、彩色復印機、自動繪圖機等。這些產品屬于機電一體化的高級形式。它們單靠機械或電子是無法或很難實現的，機械與電子一旦分離，整機即無法運行。
2）機械產品中的一部分控制功能和機構用電子裝置代替。這類產品如打印機、機電一體化照相機、帶微機控制或數字顯示的各種機械設備等。
3）以微電子裝置代替原設備的信息處理機構。
這類產品如指針式石英電子表、全電子式電話交換機、帶微處理器的各種儀表、電機調速裝置等。
4、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此，機電一體化的主要發展方向如下：
1）光機電一體化。一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的，因此，引進光學技術，能有效地改進機電一體化系統的傳感系統性能、能源（動力）系統和信息處理系統性能，光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。
2）全系統化--智能化。今后的機電一體化產品特征越來越明顯，智能化水平越來越高。模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。這主要受益于模糊技術、信息技術（尤其是軟件及芯片技術）的發展。機器人與數控機床的智能化就是其重要應用。
3）技術產品--網絡化。20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片。企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠。很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。因此，機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
4）微型機電化--微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件，當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以融合，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
5）自律分配系統化--柔性化。未來的機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的冗余度，有較強的柔性，能較好地應付突發事件，被設計成自律分配系統。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的自律性，可根據不同的環境條件做出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體行動是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
6）設計產品--綠色化。工業的發展給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。
5、總結
綜上所述，本文主要通過介紹機電一體化的內容、機電一體化產品的主要優點、機電一體化產品的類別以及今后機電一體化的發展趨勢等方面，主要了解的我國機電一體化發展中需要完善的地方以及目前的發展所遇到的瓶頸期。只有不斷提科學技術的發展水平，才能促進機電一體化的發展。■
參考文獻
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機電一體化"的發展歷程
1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.
(二)"機電一體化"發展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.
2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
二、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
三、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務
機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。
(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢
1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度
(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中，有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。
(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造；在已改造的近6500臺機床設備中，大約有15%需進一步改造。
(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造；且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。
(4)北京工業系統CAD應用還有較大差距。目前，北京工業品設計，CAD應用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內先進地區也超過了30%)；CAD的覆蓋率才達到11%(而全國CAD應用工程領導小組指出，“八五”期間大中型企業要達到35%，中小型骨干企業要達到15%—20%；到“九五”時，按國務委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務，占總任務量的99.5%左右。
(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市，1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業化國家高近9倍。因此，北京工業系統節能降耗的任務非常重，而電力電子技術是節能降耗的王牌。
2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種，每年約開發試制新產品3000種，更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業產品的競爭能力。
1993年，北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種，在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中：機械局系統主要產品約1200種，機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統主要產品350種，機電一體化產品210種，機電一體化產品所占比例為60%；輕工系統主要產品總數為649種，機電一體化、智能化產品15種，機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%；汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內先進水平相差一半左右。
3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在北京工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重，且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。
(二)北京“機電一體化”工作的任務
北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。
1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點
(1)大力采用模糊技術，工業爐窯改造應上新臺階
國內外成功的范例表明，應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和PID技術好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術，到2000年，對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊技術等先進電子信息技術改造完畢，其中采用模糊技術改造要在80%。
(2)積極采用數控技術，機床高備改造要達新水平
對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能，到1995年，北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調速技術，風機電泵改造要攀新高度
風機、電泵采用變頻調速后一般可節電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年，應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%；到本世紀末，北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍；采用先進的變頻調速技術。
(4)優先應用CAD／CAM技術，工業設計水平提高要有新目標
北京工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業系統CAD的應用率為17%，CAD的覆蓋率為11%，到1995年應分別達到20%和15%，本世紀末，要力爭分別達到55%和45%。
2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標
(1)總體目標：到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種，2000年，應不少于2000種，機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。
(2)單項目標：
機床數控化率：1995年，產量數控化率達5%，產值數控化率達16%；2000年，分別達12%和40%。
汽車電子化程度：1995年，平均每輛汽車上裝用和電子產品的費用不少于1000元，在整車成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。
PLC的開發生產能力：“八五”期間，開發能力要穩居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的PLC生產基地之一。
“電力電子”開發生產能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術。“九五”期間第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面，“八五”期間，開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品；交流變頻調速裝置要達到批量生產程度；高頻電子鎮流器要能出口創匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。
模糊控制器的開發生產能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地，開發出用于工業爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來；交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年，空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末，北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。
其它機電一體化產品的開發生產能力：微機控制多色印刷機要穩居全國第一；電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產量上全國領先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力，打出規模效益來；數字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……
總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發展兩方面的目標，那么，到本世紀末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產業。其中，數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；PLC模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍，也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。
四、北京發展“機電一體化”的對策
(一)加強統籌安排，協調發展計劃
目前，北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時，市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關計劃和規劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發上重復，生產上撞車!
(二)強化行業管理，發揮“協會”作用
目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。
“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體，組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……
(三)優化發展環境、增大支持力度
優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈；盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
在經濟政策上，要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規模化建設項目上傾斜；成立“機電一體化”發展基金，支持機電一體化生產發展等。
(四)突出發展重點，兼顧“兩個層次”
機電一體化產業復蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術對傳統產業進行改造，在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產品設計之初，就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結合，生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
我們認為，北京“機電一體化”發展，當務之急，重中之重是：
抓緊開發生產GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等，用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造；
抓緊推廣應用經濟型數控系統，改造機床設備；開發生產低、中檔數控系統；
關鍵詞：數字電子技術；機電一體化；教學改革
一、引言
數字電子技術這門課程適應當今科學技術發展，當今的信息時代并且以數字化為基礎運用到社會各界行業，如通信、計算機、航天、醫學、工業自動化、儀器儀表、消費類電子產品等領域，為了拓展中職學生的就業門路，為了使他們在就業后能更加適應新型的社會變化改革，為了在以后就業中能有良好的理論和實踐基礎，人們必須針對于這門課程進行一體化教學進行研究。
二、從理論教學內容進行優化
現在這門課程內容大概包括數字電子技術基礎、組合邏輯電路和時序邏輯電路、數字電路的應用等，數字電路的應用也是傳統的555時基電路等。但是隨著電子技術飛速發展，一方面數字集成電路在電子信息技術領域應用起來越來越廣，另一方面各種不同規模數字集成電路及其在數字系統邏輯設計中的應用,學生要掌握邏輯設計基本理論和方法的基礎上,了解數字電路更新換代,使數字系統設計方法產生的重大變化,進而了解新的動向,掌握新的技術,以適應數字技術快速發展的需要。這些都必須使人們從內容上進行更新。針對如此現狀,依據以下兩點進行優化第一，引進新的器件、新的技術、新的工藝和新的方法等，盡量采用在現實實際引用中的新的芯片等,加強當今應用廣泛的實例，理論知識要做到比較廣，學生接觸的信息要多，這樣做到了知識新、理論廣、基礎實等特點。第二，人們在學分立元件后要轉換思想，思考為什么人們的手機、電視等電器越來越薄等特點，這就要求大家能換位到由分立元件組成集成電路、由小集成大中大規模集成、最終實現可編程邏輯集成電路功能。
三、如何實現一體化教學
第一，教學場地的要求。一體化教學的改革打破傳統的教學模式，這樣教學場地的設備設施的要求就更高了，而在學中做，在做中學的模式中實驗是課程教學中不可或缺的重要環節,那對于現代教室來講在以前專門的實訓教師中，人們必須配備好多媒體教具，能夠邊講理論的同時、學生能同時進行操作練習。第二，教學方式的改變。采用多樣化教學方法，在教學中人們主要是學生為主體，教師為主導的教學模式，強調學生的自主學習的教學模式，由教師為學生提供優良的學習環境,如資料、儀器、工具、器材和問題,然后拋出問題，然學生設法解決有關問題,在解決問題的過程中,有哪些涉及新的知識，教師穿插講新的知識點。在這樣的教學課堂上,把教、學、做三者完全結合起來,不能再去區分傳統的“理論課”、“實驗課”、“習題課”和“討論課”等，這樣把三者有機結合起來，教學效果會更加明顯。整個教學中人們可以運用多種教學方法，譬如:討論法、多媒體教學法、講授法、教具展示法、分組法等，采用不同的教學模式運用到一體化的教學過程,這樣就打破傳統的單一教學程式,講授課就不在是單純的從基礎開始，以具體事例為導向，在完成事例的時候會遇見各種問題，解決好每個問題最終完成任務。這樣以問題的形式貫穿整個教學中，學生的興趣高了，學生的團隊配合、自主能力完全能得到充分體現。這樣多元化的教學方法使學生充分發揮自己的想象和他們的個性，同時也充分調動他們的學習積極性。在學生愿意學習的前提下，教師只要穿針引線的作用，把新知識靈活地灌輸到學生的頭腦中，這樣的教學更適合人們中職的學生。例如：在講解制作家用調光臺燈電路時，電路包括整流、穩壓等，還包含測量電阻大小、二極管、三極管等，示波器的使用。在最終能使的調光臺燈電路實現成功，在整個教學過程中，學生組成自主探究，同時他們根據自己之前的學習狀態產生不同的問題，教師根據學生問題采用不同的教學方式，新知識問題可以統一進行解答，個人之前不同問題可以單獨解答，這也適應了因材施教的原則，在一體化教學中，人們打破傳統理論和實踐脫離的教學模式。第三，學生課程學習考核辦法。教師之所以要進行課程考核，一方面可以監督學生了解自己知識到底學習怎么樣，根據自己的學習情況進行下一步的預習及復是方便教師通過考核可以了解學生學習狀況，好好調整下次的教學方法和策略，所以教學進行考核是非常有必要，傳統的做法就是最后安排學生書寫實訓報告的形式，這種形式只注重結果而忽視過程，不能充分展示學生在過程當中的準確性，更加無法調動學生的積極性，不能使學生重視數字電子技術實驗，嚴重影響了高技能專門人才的培養。因此,要改變這種以實驗報告成績定優劣的只注重結果而忽視過程的考核方式,人們可以采用三種方法進行考核：一方面實驗考核成績是理論教學考核的前提,一票否決制加強了實驗教學內容的權重,即若實驗考核不通過,不能參加理論教學考試,從制度上更完善了實驗教學和理論課程。二是采用多種評價體系,實行過程性考核和終結性考核并重,這樣有利于培養學生自主、自控的學習能力。三是學生自評整個教師教學過程和自己的學習過程，這樣有利于教學過程信息反饋,并促進教學活動的改進和完善。
四、結束語
綜上所述,隨著教育信息數字化、現代化的發展,一體化教學模式將在以后《數字電子技術》中靈活運用,這不僅為學生自主學習提供了更加便利的條件,同時對教師、學生也提出了新的挑戰,教師的許多教學方法和手段能夠可以實現，但人們也應該看到,任何事物都不是萬能的,都有自身無法克服的弱點,因此,人們教師也要努力跟上時代的信息步伐，在課程教學中,要以現今時代的實例來指導教學，力求達到最好的教學效果。
參考文獻：
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關鍵詞 地質；勘探；機電；系統；控制；技術；發展；
中圖分類號：F407.1文獻標識碼：A文章編號：
引言
現代的科學技術正以迅猛之勢進行發展，極大的推動了不同領域之間的交叉滲透與融合，機電一體化就是不同領域之間交融的產物。機電一體化的產品應用在地質勘探中，大大提高了工作效率以及工作的質量，已經在地質勘探工作中得到了普遍的使用。
一、地質勘探中的機電一體化概述
地質勘探是通過各種手段、方法對地質進行勘查、探測,確定合適的持力層,根據持力層的地基承載力,確定基礎類型,計算基礎參數的調查研究活動。是在對礦產普查中發現有工業意義的礦床,為查明礦產的質和量,以及開采利用的技術條件,提供礦山建設設計所需要的礦產儲量和地質資料,對一定地區內的巖石、地層、構造、礦產、水文、地貌等地質情況進行調查研究工作。我國的地質勘探工作開展相對較晚,機電一體化技術相對發達國家的發展也相對緩慢,但經過多年發展, 也日趨復雜和完善。機電一體化設備在地質勘探工作中的應用也越來越廣泛。
二、機電一體化的內容
2.1機電一體化技術是從系統工程觀點出發，應用機械、電子等有關技術，使機械、電子有機結合，實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術，主要包括技術原理和使用機電一體化產品（或系統）得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群（族）的總稱。
2.2機電一體化系統（產品）由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能，機電一體化系統（產品）。主要是指機械系統（或部件）與微電子系統（或部件）相互置換和有機結合，從而賦予新的功能和性能的新一代產品，有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。
2.3機電一體化工程（ 機械電子工程）是機械工程與電子工程的綜合集成，即給定機電一體化系統（或產品）“目的功能”與“規格”后，機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統（產品）中的具體應用。
2.4機電一體化思想體現了“ 系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。
三、發展現狀
地質勘探中的機電一體化技術的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代~80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，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奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。
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，機電一體化進入深入發展時期。一方面，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；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作，雖然取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
四、發展趨勢
由于地質勘探中的機電一體化技術是多學科技術交融的技術，因此其發展的程度必然受制于其相應支撐技術的發展，同時其相關技術的發展也必然促進機電一體化技術的發展。
4．1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向，而機器人與數控機床的智能化就是其重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、心理學、生理學和混沌動力學等新方法，模擬人類智能，使它具有自學習、自組織、自適應、思維和決策等能力，以求得到更高的控制目標。
4．2模塊化
機電一體化產品種類繁多。讓它們自由地交換信息是一項十分復雜的事，因此有必要研制具有標準機械接口或電氣動力接口等的機電一體化產品。如果機電產品能夠象“搭積木”那樣讓需求者根據要求自由組合，那么無論是對資源的節約，還是服務于各行各界，都有著其巨大的作用。
4．3 網絡一體化
由于網絡的普及，推進了全球化的進程。而基于網絡的各種遠程監控技術，讓家用電器網絡化成為可能。把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(Computer Integrated ApplianceSystem，CIAS)，使人們無論在家里還是在外面，都能隨時享受各種機電產品帶來的好處。因此，機電_體化產品無疑會朝著網絡化的方向發展。
4．4微機電化
微機電化指的是機電系統主要裝置的特征尺寸在亞微米至亞毫米范圍。微機電系統產品由于體積小、耗能少、運動靈活，在軍事、生物醫療、航空、信息等方面具有不可比擬的優勢。
4．5 綠色化
綠色化主要是指產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，而且是低能耗、低材耗、協調而可再生的產品。
結束語
綜上所述，地質勘探中的機電一體化技術是現代科學技術發展的必然結果，是人們為了滿足社會日益豐富的需求而不斷地對已有的技術進行變革創新并且使它們有機結合的一門綜合性技術。因此，研究地質勘探中的機電一體化技術對我們人類的發展有著極其深遠的意義。
參考文獻
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