數(shù)控機(jī)電一體化論文精品(七篇)

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篇(1)

一、論文提綱.........................................1

二、內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞..................................2

三、正文............................................3-9

四、參考文獻(xiàn)..........................................10

論文提綱

1、機(jī)電產(chǎn)品的優(yōu)越性

2、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

3、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

4、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺

5、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善

內(nèi)容摘要、關(guān)鍵詞

摘要：隨著科技日益直向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，機(jī)電一體化逐漸成為國民經(jīng)濟(jì)增長的重要推助力。現(xiàn)如今，我國的機(jī)電一體化已取得初步成效，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，有效解決了人工勞動強(qiáng)度大、工作效率低、不可控質(zhì)量影響因素多等問題。本文將對機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要概述，并展望其未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢

探究機(jī)電一體化的發(fā)展及應(yīng)用

一、機(jī)電產(chǎn)品的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性：

（一）使用安全性和可靠性提高

一般機(jī)電一體化產(chǎn)品都具有自動監(jiān)視、提醒、報警等自動保護(hù)功能，可以減少和避免人身和設(shè)備事故，設(shè)備的使用安全性能明顯提高。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高

一體化的機(jī)電產(chǎn)品具有自動控制和自動處理信息的功能，其靈敏度、精確度等都有很大提高，可以確保機(jī)械按照設(shè)計要求完動工作，減少人為者主觀因素的影響。

（三）人機(jī)交流和復(fù)合功能進(jìn)一步得到提升

一體化機(jī)電普遍采用電子屏數(shù)字顯示和程控技術(shù)，減少了許多外延性的操作，更加方便、簡單，人機(jī)互動更容易。自動補(bǔ)償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)保護(hù)等便多的智能化功能，能在不同工作場合領(lǐng)域適應(yīng)更多的工作要求。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

（一）數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床又稱數(shù)字控制機(jī)床，是配置程序控制系統(tǒng)的一種自動化機(jī)床。經(jīng)大量試驗數(shù)據(jù)表明，機(jī)電一體化技術(shù)是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的可靠支撐，不僅提了升數(shù)控機(jī)床的加工精度、加工質(zhì)量以及加工效率，同時還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業(yè)生產(chǎn)要求。數(shù)控機(jī)床的實際生產(chǎn)制造過程中，機(jī)電一體化技術(shù)為總線系統(tǒng)和CPU之間的多重連接提供便利，這對提高管理效率，豐富數(shù)控機(jī)床種類極為重要。首先，可以削弱多臺數(shù)控機(jī)床的排斥效應(yīng)，為機(jī)床使用周期的延長、生產(chǎn)效率的提高奠定了良好基礎(chǔ);其次，用戶可以按照實際生產(chǎn)需求，對操作管理進(jìn)行自定義設(shè)計，大幅度提高了數(shù)控機(jī)床的智能化水平。

（二）分布式控制系統(tǒng)

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)，可以針對性解決集中控制系統(tǒng)的不足。首先，便于分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行控制流程簡化，提高操作穩(wěn)定性，進(jìn)而實現(xiàn)對多臺主機(jī)的有效管控。其次，可以強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行的安全管理。具體來講，分布式系統(tǒng)與機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合，有助于控制級別多樣化，以便針對不同生產(chǎn)情況，主機(jī)可以進(jìn)行不同的操作管理。同時，還可以化繁為簡，優(yōu)化在線生產(chǎn)以及生產(chǎn)計劃等功能，大幅度減少因控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的一系列后續(xù)問題。

（三）全自動照相機(jī)

全自動照相機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一代表性產(chǎn)品。該類型照相機(jī)可以利用微電子技術(shù)，根據(jù)光線條件、拍攝距離等，自動對光圈、曝光速度以及焦距進(jìn)行最優(yōu)化選擇。全自動照相機(jī)主要分為機(jī)械與電子兩大組成部分，它們互相協(xié)作，是一個不可分割的整體。全自動照相機(jī)不僅包含精密機(jī)械以及復(fù)雜電路，同時還涉及光電檢測、液晶顯示等多種先進(jìn)技術(shù)。

（四）工業(yè)機(jī)器人

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，危險生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及作業(yè)環(huán)境惡劣等情況在所難免，這導(dǎo)致人工操作存在諸多安全隱患。基于此，人們結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)，利用機(jī)器人代替人工進(jìn)行高危操作，以降低工人勞動強(qiáng)度以及作業(yè)危險性，有效避免安全事故頻發(fā)問題?？v觀工業(yè)機(jī)器人發(fā)展史，有3個重要轉(zhuǎn)折點：第一代機(jī)器人只能機(jī)械性重復(fù)簡單工作，其自動化水平以及對于外界環(huán)境變化的敏感度偏低;第二代機(jī)器人可以部分感知外界工況，并可對部分信息進(jìn)行判斷與分析;第三代機(jī)器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當(dāng)下機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)核心課題。

三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）人工智能

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)的智能化建設(shè)提供了可靠技術(shù)支撐。人工智能，就是指機(jī)械設(shè)備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時對傳感器收集信息進(jìn)行有效分析與處理。與前兩代機(jī)器人相比，第三代機(jī)器人的人工智能水平得到大跨步發(fā)展。與此同時，學(xué)習(xí)能力也是人工智能技術(shù)的重中之重，可以有效提升機(jī)電設(shè)備控制管理系統(tǒng)的精確性、高效性。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今社會是信息化時代，網(wǎng)絡(luò)化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，可以強(qiáng)化機(jī)電一體化的遠(yuǎn)程管控質(zhì)量，工作人員不需要對生產(chǎn)車間進(jìn)行實時監(jiān)控，就可以在任何時間、地點反饋生產(chǎn)信息，對生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行動態(tài)管理，并根據(jù)實際情況，及時采取應(yīng)對措施。

（三）模塊化

實現(xiàn)模塊化是機(jī)電一體化發(fā)展的迫切需求。然而，由于市場上的機(jī)電一體化產(chǎn)品五花八門，且不同配件往往產(chǎn)于不同的制造廠商，導(dǎo)致同一類型的機(jī)械設(shè)備多少會存在一定差異。同時，模塊化對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，真正實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化，并不容易。因此，相關(guān)人員應(yīng)加大研發(fā)力度，充分調(diào)動一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統(tǒng)一化奠定堅實基礎(chǔ)。

四、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺

為應(yīng)對技術(shù)壁壘和反傾銷，應(yīng)由政府和行業(yè)協(xié)會、出口企業(yè)建立全面系統(tǒng)的專業(yè)信息平臺。我國缺和一個綜合性的信息平臺，使政府的調(diào)控和監(jiān)督作用難以有效發(fā)揮，行業(yè)協(xié)會的作用也很難到位，企業(yè)對國際標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)口國標(biāo)準(zhǔn)等信息滯后，技術(shù)發(fā)展遇到壁壘。

五、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善

我國有許多產(chǎn)品沒有建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在有標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一或低于標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。這對于向其它國家作為主機(jī)出口發(fā)展方向的企業(yè)是一個無缺失。執(zhí)法的不嚴(yán)不及明也使企業(yè)沒有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識，使我國機(jī)電產(chǎn)品在國際市場存在很大的質(zhì)量疑問。

要使我國的機(jī)電產(chǎn)品在國際上有一足之地，要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)的建設(shè)。

六、結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電一體化包含計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面內(nèi)容，對社會生產(chǎn)力以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有直接性影響。只有機(jī)電一體化理念與時俱進(jìn)，才能保障我國工業(yè)生產(chǎn)力在國際市場占有一席之地。因此，相關(guān)政府主管部門應(yīng)健全制度體系，完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，積極拓展資金渠道，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，促進(jìn)機(jī)電一體化在人工智能、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化、綠色化等方面實現(xiàn)大跨步的飛躍，為社會發(fā)展以及GDP增長提供可靠推助力。

參考文獻(xiàn)

1、謝明揚(yáng)，杜明鑒.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49(09):144+148.

2、 關(guān)磊.基于PLC/單片機(jī)控制的光機(jī)電一體化系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2018(07):190.

篇(2)

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化，發(fā)展方向，技術(shù)應(yīng)用

 

機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù)，它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。

1機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 1.1 數(shù)控機(jī)床的問世,為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展寫下了歷史的第一頁; 1.2 微電子技術(shù)為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展帶來了勃勃生機(jī); 1.3 可編程序控制器、'電力電子'等的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了堅強(qiáng)基礎(chǔ); 1.4 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展躍上新臺階.

2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向

機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)；而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。 2.2 智能化

即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。論文參考網(wǎng)。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論 、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化

由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化

機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受。

2.6 微型化

微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(Micro ElectronicMechanical Systems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。

2.7 集成化

集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機(jī)地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。 2.8 帶源化

是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運(yùn)動的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。論文參考網(wǎng)。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化

綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。

3 典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品 機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)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(jī)電一體化基礎(chǔ)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(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。論文參考網(wǎng)。這些典型的機(jī)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。

4 機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用

在重工業(yè)企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。

4.1 智能化控制技術(shù)(IC)

由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于重工業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、冷連軋等。 4.2 分布式控制系統(tǒng)(DCS)

分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機(jī)指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能將越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 4.3 開放式控制系統(tǒng)(OCS)

開放控制系統(tǒng)(Open Control System)是目前計算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機(jī)互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。 4.4 計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)

重工業(yè)企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前重工業(yè)企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機(jī)自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代重工業(yè)生產(chǎn)的要求。未來重工業(yè)企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理，獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)的競爭力。

4.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)

現(xiàn)場總線技術(shù)(Fied Bus Technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。 4.6 交流傳動技術(shù)

傳動技術(shù)在重工業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著電力、電子、技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平?，F(xiàn)在無論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用，同步電機(jī)或異步電機(jī)實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。

綜上，我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)在的社會生產(chǎn)中占據(jù)了越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。

【參考文獻(xiàn)】

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5蔡慶蘇,孟梅芳; 機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用研究 [J];科技創(chuàng)業(yè)月刊;2005(3)

篇(3)

一、機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)電一體化"的發(fā)展歷程

1.數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁;

2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''''''''帶來勃勃生機(jī);

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅強(qiáng)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(jī)電一體化"躍上新臺階.(二)"機(jī)電一體化"發(fā)展趨勢

1.光機(jī)電一體化.一般的機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)電一體化是機(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)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?？磥恚瑱C(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械部分和控制器了。屆時機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)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(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。

三、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品

機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)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(jī)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(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)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(jī)電一體化”而臨的形勢和任務(wù)

機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)電泵裝機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種，機(jī)電一體化產(chǎn)品不到150種機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強(qiáng)；儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種，機(jī)電一體化產(chǎn)品210種，機(jī)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(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品15種，機(jī)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(fèi)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(jī)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(jī)電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、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(jī)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(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機(jī)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(jī)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(jī)電一體化”工作的任務(wù)

北京在機(jī)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(jī)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(jī)電一體化產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)床高備改造要達(dá)新水平

對機(jī)床設(shè)備的改造重點應(yīng)放在經(jīng)濟(jì)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(jī)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(jī)電泵改造要攀新高度

風(fēng)機(jī)、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(jī)、電泵要改造完60%；到本世紀(jì)末，北京的風(fēng)機(jī)、電泵和其它調(diào)速電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化率分別達(dá)到25%和60%。

(2)單項目標(biāo)：

·機(jī)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(fèi)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(jì)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(jī)、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(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力：微機(jī)控制多色印刷機(jī)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(jī)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(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機(jī)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(jī)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(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。其中，數(shù)控機(jī)床、機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)電一體化”的對策

(一)加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃

目前，北京地區(qū)從事“機(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用

目前，北京“機(jī)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(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神，以及機(jī)電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強(qiáng)北京機(jī)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(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會的代表層面和復(fù)蓋面，要加強(qiáng)辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰；大力提倡用機(jī)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(jī)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(jì)政策上，要多給機(jī)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(fèi)用的機(jī)會；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項目上傾斜；成立“機(jī)電一體化”發(fā)展基金，支持機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機(jī))裝置，使“機(jī)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(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn)行考慮，使“機(jī)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(jī)電一體化。

我們認(rèn)為，北京“機(jī)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(jī)、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(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，改造機(jī)床設(shè)備；開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；

篇(4)

    論文摘 要: 概括說明機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況,重點介紹計算機(jī)技術(shù)在機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。

    0 引言

    現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的變革,同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響,提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展,以計算機(jī)電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)為核心的機(jī)電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。

    1 計算機(jī)技術(shù)與機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展概況

    1.1 計算機(jī)控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展

    忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng),可以將計算機(jī)控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中,將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化,則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機(jī)控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中,使計算機(jī)控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng),控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論,逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。

    自世界第一臺電子計算機(jī)問世后,計算機(jī)首先被用來自動檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,同時也研究了計算機(jī)的開環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代,出現(xiàn)了用于過程控制的計算機(jī),實現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制,通過計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機(jī)處理器等技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革,最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對其產(chǎn)生巨大影響。

    1.2 機(jī)械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

    在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里,有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進(jìn)行控制。在二十世紀(jì)三十年代之前,工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi),初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn),直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機(jī)的微型化使控制技術(shù)更加智能化,同時將機(jī)械、電子、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展,且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機(jī)電控制技術(shù)主要有PID控制,PID是經(jīng)典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機(jī)的優(yōu)勢,形成了自適應(yīng)PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結(jié)構(gòu)控制等,均隨著計算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。

    2 機(jī)電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用

    2.1 機(jī)電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用

    機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及計算機(jī)軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱,綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進(jìn)行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機(jī)床,通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù),在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu),豐富了數(shù)控功能,也提高了生產(chǎn)效率。

    柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機(jī)技術(shù)和制造系統(tǒng)在機(jī)電控制工業(yè)的應(yīng)用,是計算機(jī)化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上,它可以隨機(jī)地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。

    交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用,尤其是在鋼鐵工業(yè)中,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn),無論是大容量電機(jī)還是小容量電機(jī)現(xiàn)均可使同步電機(jī)或者異步電機(jī)實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

    可編程控制器(PLC)是集計算機(jī)技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步,其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴(kuò)大,可采集存儲數(shù)據(jù),還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外,隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展,PLC可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能,更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今,PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。

    2.2 計算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例

    計算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子控制技術(shù)一體化的有機(jī)結(jié)合,不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去,這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn),更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個具體實例來介紹計算機(jī)技術(shù)和機(jī)電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。

    PLC實現(xiàn)了機(jī)械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展,人類活動的范圍不斷擴(kuò)大,機(jī)器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴(kuò)展,并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域,各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機(jī)器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用,很多領(lǐng)域,許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人(也稱機(jī)械手)來完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī),廣泛采用工業(yè)機(jī)器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,而且對保障人身安全,改善勞動環(huán)境,減輕勞動強(qiáng)度,提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

    農(nóng)業(yè)方面,機(jī)械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機(jī)交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機(jī)組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息,顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡,將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機(jī)應(yīng)用高級軟件進(jìn)行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機(jī)上的智能控制終端,實現(xiàn)自動控制農(nóng)機(jī)的操作。

    PLC在自動售貨機(jī)中的應(yīng)用。自動售貨機(jī)通過顧客選擇商品開關(guān),投入的硬幣值由PLC驅(qū)動數(shù)碼管顯示,經(jīng)過光傳感器識別,通過判斷,進(jìn)行下一步操作,經(jīng)過PLC的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機(jī)技術(shù)和機(jī)電自動控制在自動售貨機(jī)中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活,也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。

    交通信號燈系統(tǒng)也是微機(jī)軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準(zhǔn)確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間,這項應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>

    電腦橫機(jī)中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用給機(jī)械編織行業(yè)帶來了巨大的變革?，F(xiàn)在的電腦橫機(jī)是一種涉及到計算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機(jī)的編織是一個極其復(fù)雜的過程,最初的橫機(jī)是手動橫機(jī),只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機(jī)中,通過電腦的自動控制,設(shè)計人員可對編織花型進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計,通過計算機(jī)數(shù)字直接控制機(jī)械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機(jī)械編織動作,由計算機(jī)指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織,極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

    與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

    3 總結(jié)

    在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域,電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的融入發(fā)展,機(jī)電一體化的形成是機(jī)械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機(jī)技術(shù),使機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

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    楊明等,機(jī)電一體化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,農(nóng)機(jī)化研究,2006.

篇(5)

關(guān)鍵詞： 高職機(jī)電專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 質(zhì)量提高方法 措施

畢業(yè)設(shè)計（論文）環(huán)節(jié)是高職院實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)極為重要的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析解決實際問題能力、增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)工作能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、進(jìn)一步提高綜合素質(zhì)的有效教學(xué)手段。

近年來就業(yè)形勢日益嚴(yán)峻、高等職業(yè)教育規(guī)模的擴(kuò)張，畢業(yè)設(shè)計期間又恰逢學(xué)生尋找工作等諸多客觀因素的影響，使得畢業(yè)設(shè)計出現(xiàn)了很多質(zhì)量問題。具體表現(xiàn)在：（1）大部分學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計不重視，不能處理好畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習(xí)與就業(yè)的關(guān)系；（2）學(xué)生缺乏學(xué)術(shù)論文寫作的基本素養(yǎng)，缺乏資料查閱、整理、分析、歸納、檢索等獲取信息的能力；（3）畢業(yè)設(shè)計過程流于形式，理論與實踐脫節(jié)，有些學(xué)生僅僅依賴于教材、資料的理論知識拼湊論文，對于自己的設(shè)計沒有通過實踐驗證，紙上談兵多，實際動手少。最終創(chuàng)作的畢業(yè)論文很難有實際的應(yīng)用價值。（4）成績評定不能完全做到公正客觀。學(xué)生論文抄襲原始資料現(xiàn)象嚴(yán)重，有些學(xué)生在最后答辯環(huán)節(jié)明顯缺乏對所做內(nèi)容的理解和把握。那么，如何改革畢業(yè)設(shè)計，提高畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量，達(dá)到高職教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求？我結(jié)合機(jī)電專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計的探索與實踐談?wù)務(wù)J識。

一、提前做好畢業(yè)設(shè)計準(zhǔn)備工作

1.時間上的調(diào)整。指導(dǎo)老師提前在第四學(xué)期期末考試結(jié)束就與學(xué)生見面，布置題目，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。一方面使學(xué)生盡快了解課題的類型和方向，另一方面便于教師提前了解學(xué)生的情況，如專業(yè)學(xué)習(xí)情況、個人發(fā)展方向，等等，從而能夠合理地安排設(shè)計任務(wù)。另外，安排學(xué)生利用暑假，對機(jī)械制圖、計算機(jī)繪圖、電路分析、單片機(jī)、電氣控制與PLC、氣壓傳動等畢業(yè)設(shè)計相關(guān)專業(yè)知識內(nèi)容進(jìn)行重新溫習(xí)，并要求學(xué)生完成課題資料查詢、研究方案的確立等工作，為第五學(xué)期畢業(yè)設(shè)計的順利進(jìn)行做好知識上的準(zhǔn)備。第五學(xué)期第十一周起進(jìn)入畢業(yè)綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)，主要是畢業(yè)設(shè)計和赴企業(yè)進(jìn)行頂崗實習(xí)，第十一周起有計劃地在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下對畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容予以進(jìn)一步完善，第五學(xué)期不進(jìn)行答辯，待頂崗實習(xí)結(jié)束后，第六學(xué)期再回學(xué)校參加答辯。

2.指導(dǎo)教師充分準(zhǔn)備，試做課題。在畢業(yè)設(shè)計過程中，指導(dǎo)教師準(zhǔn)備得是否充分，將直接決定畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的高低。教師除應(yīng)認(rèn)真準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計的課題和任務(wù)書外，還需對課題進(jìn)行認(rèn)真的試做。通過企業(yè)調(diào)研和分析，得到企業(yè)中機(jī)電應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)崗位典型工作過程，明確產(chǎn)品功能、準(zhǔn)備技術(shù)器件資料、硬件設(shè)計、硬件制作、軟件設(shè)計、軟硬件聯(lián)調(diào)、產(chǎn)品制作、產(chǎn)品測試。通過試做課題，教師能更好地把握課題的難度和工作量，科學(xué)地預(yù)測學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計各個階段可能出現(xiàn)的問題，從而能夠根據(jù)學(xué)生的具體情況合理地分配設(shè)計任務(wù)。

3.畢業(yè)設(shè)計題目提前滲透至相關(guān)課程學(xué)習(xí)當(dāng)中，為畢業(yè)設(shè)計的完成打下扎實的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計是一項綜合性的實踐環(huán)節(jié)，一個優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計離不開專業(yè)知識的支撐。因此，專業(yè)課程的學(xué)習(xí)尤為重要。在課程學(xué)習(xí)過程中將畢業(yè)設(shè)計課題滲透進(jìn)課堂，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)，這樣可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時也為大三學(xué)生順利地完成畢業(yè)設(shè)計打下扎實的基礎(chǔ)。以“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)為例，本課程以智能運(yùn)動小車作為教學(xué)內(nèi)容載體，該教學(xué)載體以單片機(jī)作為控制核心，包括運(yùn)動控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、智能感應(yīng)系統(tǒng)，等等。通過這一載體將單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)中的各種能力貫穿始終。由于智能運(yùn)動小車的功能具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，完全可以作為畢業(yè)設(shè)計的課題進(jìn)行綜合的設(shè)計和研究，因此在課程教學(xué)過程中要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計意識和思路。

當(dāng)然，在課程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)興趣在保證課程合格的前提下有側(cè)重地加強(qiáng)某門課程或者某幾門課程的學(xué)習(xí)，在此過程中專業(yè)老師可以了解學(xué)生的具體情況以便于今后畢業(yè)設(shè)計的分組和選題工作能有實效地開展。

二、立足實際，科學(xué)選題

1.以就業(yè)為導(dǎo)向，從實際出發(fā)，選擇不同的課題。課題必須圍繞專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，符合專業(yè)崗位能力要求，具有較高的應(yīng)用性。目前，機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)崗位的需求有三個方向：機(jī)電一體化設(shè)備制造與維修、機(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用、自動機(jī)（線）的運(yùn)行與維修。要按照不同的專業(yè)化方向，確定畢業(yè)設(shè)計課題，對于機(jī)電一體化設(shè)備制造與維修方向，課題方向重點應(yīng)放在機(jī)械方面，加強(qiáng)鉗工與電工電子訓(xùn)練；對于機(jī)床數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方向，應(yīng)增強(qiáng)學(xué)生的車工實習(xí)及數(shù)控機(jī)床編程與操作能力；對于自動機(jī)（線）的運(yùn)行與維修方向，應(yīng)向電的方面適當(dāng)偏移，加強(qiáng)電工及單片機(jī)與可編程控制器訓(xùn)練。我校機(jī)電一體化專業(yè)定向于自動生產(chǎn)線的運(yùn)行與維修方向，在確定畢業(yè)設(shè)計課題時，結(jié)合制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，選擇那些圍繞機(jī)電一體化進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)或把微電子技術(shù)用于設(shè)計、制造、測試和研究等方面的題目，例如單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)分析、可編程控制器（PLC）技術(shù)及應(yīng)用設(shè)計，等等。

2.畢業(yè)設(shè)計的選題要堅持理論與實踐相結(jié)合的原則。課題的選定要結(jié)合目前專業(yè)的實際設(shè)備，立足實際，避免脫離實踐的純理論性的題目。我校機(jī)電一體化專業(yè)目前已經(jīng)擁有較先進(jìn)的PLC實訓(xùn)裝置、氣動實訓(xùn)裝置、機(jī)電檢測實訓(xùn)平臺、單片機(jī)實訓(xùn)設(shè)備、自動生產(chǎn)線訓(xùn)練裝置、機(jī)電一體化實訓(xùn)裝置，等等。因此，畢業(yè)設(shè)計的選題應(yīng)考慮到我們現(xiàn)有的實訓(xùn)設(shè)備，為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的實施提供良好的硬件環(huán)境。只有結(jié)合實際“真題實做”，才能培養(yǎng)出創(chuàng)新型、實用型人才。當(dāng)然，在畢業(yè)設(shè)計期間已經(jīng)開始頂崗實習(xí)的同學(xué)，可以結(jié)合生產(chǎn)崗位選擇畢業(yè)設(shè)計題目。應(yīng)鼓勵學(xué)生結(jié)合崗位實踐內(nèi)容選擇畢業(yè)設(shè)計（或論文）課題，但必須有企業(yè)專人指導(dǎo)并報學(xué)院批準(zhǔn)。

3.通過各類技能大賽的鍛煉和滲透，以學(xué)生興趣為中心進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計選題，可以廣泛發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造力，選題更具有可行性。專業(yè)老師組織學(xué)生參加院內(nèi)外的各類技能大賽，將技能競賽與教學(xué)改革相結(jié)合。比如機(jī)器人大賽，結(jié)合單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)，選擇一個機(jī)器人項目，等等。我校目前已經(jīng)成功舉行了智能搬運(yùn)機(jī)器人比賽，模擬了工業(yè)自動化過程中自動化物流系統(tǒng)實際工作過程。設(shè)計一個輪式或人形小型機(jī)器人，在比賽場地里移動，將不同顏色、形狀或者材質(zhì)的物體分類搬運(yùn)到不同的對應(yīng)位置。比賽的記分根據(jù)機(jī)器人將物體放置的位置精度和完成時間來決定。又如“自動線安裝與調(diào)試”技能大賽，參賽隊在規(guī)定時間內(nèi)，根據(jù)任務(wù)書的要求，以現(xiàn)場操作“***自動生產(chǎn)線實訓(xùn)考核裝置”的方式，完成自動生產(chǎn)線設(shè)備部分工作單元的機(jī)械安裝和調(diào)整，氣動回路的安裝、連接和調(diào)整，電氣控制電路的設(shè)計、安裝和布線，傳感器安裝與調(diào)整，PLC編程，人機(jī)界面組態(tài)，電機(jī)驅(qū)動（含變頻器及對應(yīng)電機(jī)、伺服驅(qū)動器及伺服電機(jī)）參數(shù)設(shè)定，以及系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)、運(yùn)行等工作。我們通過大賽的鍛煉，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開闊了學(xué)生視野，豐富了學(xué)生知識，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)與能力，培養(yǎng)了其團(tuán)隊意識與合作精神。參加技能大賽的同學(xué)，畢業(yè)設(shè)計的題目可選擇大賽的某個方向展開設(shè)計，并撰寫論文。通過技能大賽的鍛煉和滲透，不僅可以提高學(xué)生的設(shè)計興趣，而且能為畢業(yè)設(shè)計的順利完成奠定扎實的專業(yè)基礎(chǔ)。

三、加強(qiáng)過程指導(dǎo)和管理，嚴(yán)格考核制度

對畢業(yè)設(shè)計全過程實施質(zhì)量監(jiān)控是提高質(zhì)量的保證。加強(qiáng)過程考核，量化畢業(yè)設(shè)計平時成績的評定。表1為畢業(yè)設(shè)計（論文）總評成績評定參考標(biāo)準(zhǔn)?？傇u成績由指導(dǎo)教師考核成績（40%）、作品（成果）鑒定成績（20%）、論文評閱成績（20%）、設(shè)計（論文）答辯成績（20%）四大部分組成。指導(dǎo)老師考核成績由指導(dǎo)老師評定，其余三項成績由相應(yīng)的評審組老師評定。

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實施周檢查制度，要求學(xué)生每周以幻燈片形式進(jìn)行匯報。匯報的主要內(nèi)容是本周所做的主要工作、遇到的主要問題、問題的解決方法及心得體會等。匯報過程中，指導(dǎo)老師做好記錄，填寫《畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作記錄本》，對畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作進(jìn)行實時記載，學(xué)生匯報完畢后，指導(dǎo)教師綜合各位學(xué)生的情況加以總結(jié)，并就學(xué)生所提出的問題加以解釋與指導(dǎo)。周檢查制度作為畢業(yè)設(shè)計平時成績評定的重要依據(jù)。同時，學(xué)生隨時寫好《畢業(yè)設(shè)計日志》，內(nèi)容與教師的《畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作記錄本》相配套。這樣，教師與學(xué)生交流緊密，雙向監(jiān)督，有利于加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計工作的全過程指導(dǎo)與管理。

畢業(yè)設(shè)計作品或成果可以是程序、實物、現(xiàn)象、方案等可以表現(xiàn)畢業(yè)課題成果的東西。讓作品成為畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容，并在總評成績中占有一定比例。

對學(xué)生數(shù)集中的個別單位，因崗位需要無法回校參加答辯的由單位出具證明，學(xué)院安排老師到企業(yè)答辯。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹立良好的學(xué)風(fēng)，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計。正確認(rèn)識畢業(yè)設(shè)計的重要性將有利于保障和提高教學(xué)質(zhì)量。

表1 畢業(yè)設(shè)計（論文）總評成績評定參考標(biāo)準(zhǔn)

另外，畢業(yè)設(shè)計期間，指導(dǎo)老師要為學(xué)生進(jìn)行資料查閱、文獻(xiàn)檢索、論文寫作能力的培訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)術(shù)論文寫作的基本素養(yǎng)。當(dāng)然，在整個畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)過程中，要把學(xué)術(shù)道德教育和思想教育工作貫穿始終，加強(qiáng)學(xué)生的誠信教育，在處于即將走上工作崗位的過渡階段，幫助學(xué)生樹立良好的心態(tài)，促進(jìn)畢業(yè)生克服不利情緒的同時順利完成畢業(yè)設(shè)計。這種關(guān)心和指導(dǎo)可在每周進(jìn)行檢查時多與學(xué)生交流，也鼓勵學(xué)生之間的交流。

四、嘗試畢業(yè)設(shè)計與頂崗實習(xí)一體化改革方案

學(xué)生可選擇到企業(yè)頂崗實習(xí)期間開展畢業(yè)設(shè)計，將畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習(xí)有機(jī)結(jié)合。指導(dǎo)學(xué)生在頂崗實習(xí)的過程中，同時完成畢業(yè)設(shè)計（論文）。鼓勵學(xué)生在頂崗實習(xí)期間，從事與專業(yè)對口的頂崗實習(xí)企業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的畢業(yè)課題設(shè)計。學(xué)生帶著畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)進(jìn)行頂崗實習(xí)，不論是操作控制、質(zhì)量檢驗還是裝配、測試崗位，都能愛崗敬業(yè)，并隨時記錄，在生產(chǎn)實踐中收集自己畢業(yè)設(shè)計所需的資料和數(shù)據(jù)。這樣最終必然將以較高的質(zhì)量完成頂崗實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計。若能取得優(yōu)異的成績，則被企業(yè)接收，順利就業(yè)。這樣拓寬了就業(yè)渠道，增加了就業(yè)的機(jī)會。這種一體化的教學(xué)模式體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合、產(chǎn)學(xué)一體的職教模式。

當(dāng)然，要想使這種一體化的教學(xué)模式取得良好的效果，校企雙方應(yīng)該共同指導(dǎo)、共同管理。每個學(xué)生都必須由校內(nèi)專業(yè)教師和企業(yè)指導(dǎo)老師共同指導(dǎo)。校內(nèi)老師可制定一個詳細(xì)可行的計劃和階段性的目標(biāo)，督查畢業(yè)設(shè)計的進(jìn)展情況，指導(dǎo)論文寫作的規(guī)范，并協(xié)助解決理論問題，定期與學(xué)生溝通，溝通方式可以多樣化，比如：電話、QQ、Email，等等。企業(yè)指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)從單位的實際出發(fā)，現(xiàn)場指導(dǎo)、規(guī)范操作、分析故障并解決問題。

五、結(jié)語

以上改革措施已在機(jī)電專業(yè)08級畢業(yè)生中進(jìn)行了實踐，經(jīng)實踐證明這些策略能充分調(diào)動學(xué)生的積極性和參與性，提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。當(dāng)然，如何提高高職畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，是牽涉多個因素的綜合課題，需要我們不斷實踐、不斷總結(jié)，完善質(zhì)量控制措施，使畢業(yè)設(shè)計教學(xué)真正成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、職業(yè)素質(zhì)和綜合實踐能力的重要途徑。

參考文獻(xiàn)：

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［2］徐冬梅，吳紅，冷士良.高職畢業(yè)設(shè)計（論文）與頂崗實習(xí)配套改革的實踐［J］.化工職業(yè)技術(shù)教育，2010，（2）：56-58.

篇(6)

隨著機(jī)械工業(yè)的蓬勃發(fā)展，世界各國對機(jī)械類專業(yè)的高等教育越來越注重實踐性、應(yīng)用性及前沿性。德國機(jī)電一體化專業(yè)課程體系建設(shè)是通過校企合作和工學(xué)結(jié)合的形式，以學(xué)習(xí)者專業(yè)能力、方法應(yīng)用能力和適應(yīng)社會能力等綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為本位，以市場需求為目標(biāo)，以就業(yè)為導(dǎo)向，將學(xué)習(xí)和工作要素相結(jié)合，并通過分析與綜合，把工作過程的各個部分按一定的順序，導(dǎo)入課程體系中以構(gòu)成一個有機(jī)的整體。美國賓夕法尼亞大學(xué)機(jī)械工程與應(yīng)用力學(xué)系提出“機(jī)電一體化”課程改革思路，在學(xué)期項目中預(yù)定實驗方案，根據(jù)實驗方案決定課程內(nèi)容。南京航空航天大學(xué)在機(jī)電一體化課程教學(xué)改革中，將科研成果引入課程的理論和實驗教學(xué)中，自主研發(fā)教學(xué)實驗系統(tǒng)平臺，簡化項目研究內(nèi)容，研究一體化的系統(tǒng)教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。國內(nèi)高校關(guān)于機(jī)電一體化專業(yè)人才的教育改革各有特色，但與國外教學(xué)水平相比，仍處于初級階段，還沒有形成系統(tǒng)的改革方案。建立適應(yīng)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程本身特點的教學(xué)模式任重而道遠(yuǎn)。

二、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)改革研究

從機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程實踐性、綜合性特點出發(fā)，對其進(jìn)行教學(xué)改革，是高校培養(yǎng)應(yīng)用型機(jī)械類人才的關(guān)鍵。機(jī)電一體化技術(shù)課程教學(xué)改革主要包括教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革、實驗內(nèi)容改革及考核方式改革四個方面。

1.教學(xué)內(nèi)容改革

以系統(tǒng)設(shè)計思想為主線，機(jī)電一體化的研究方法不能只是簡單拼湊，應(yīng)該從系統(tǒng)設(shè)計方案開始到各元部件選擇到系統(tǒng)最終成形的全過程都要貫徹系統(tǒng)設(shè)計的思想。首先是從整體角度及可行性方面對系統(tǒng)進(jìn)行多種整體方案設(shè)計；然后對其機(jī)械機(jī)構(gòu)、執(zhí)行元件、微機(jī)控制系統(tǒng)、檢測傳感裝置等組成部分及相關(guān)接口進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計；最后對系統(tǒng)性價比進(jìn)行衡量，得出優(yōu)化設(shè)計方案。選擇原則是在保證目的功能要求與適當(dāng)壽命的前提下不斷降低成本。在講授每一部分內(nèi)容時都結(jié)合該案例，并將系統(tǒng)設(shè)計方法融于其中，既利于學(xué)生對知識的掌握，又能起到舉一反三的作用，便于學(xué)生分析和設(shè)計其他的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

2.教學(xué)方法改革

充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，不斷提高教學(xué)效果，由于機(jī)電一體化技術(shù)普遍應(yīng)用于自動化設(shè)備（如數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人等）和自動化生產(chǎn)線（如柔性制造系統(tǒng)等），而學(xué)生基本未見過上述自動化設(shè)備和生產(chǎn)線，無法了解自動化設(shè)備和生產(chǎn)線是如何利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行工作的。另外，機(jī)電一體化技術(shù)是集控制技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計算機(jī)信息技術(shù)等于一體的新興綜合性學(xué)科，具有涉及面廣、綜合性強(qiáng)的特點。

3.實驗內(nèi)容改革

在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)開設(shè)的多為演示性、驗證性實驗，學(xué)生動手操作調(diào)試的機(jī)會少，學(xué)習(xí)積極性不高。機(jī)電一體化教學(xué)團(tuán)隊探索構(gòu)建以學(xué)生為主體，以項目驅(qū)動為主線，通過項目任務(wù)引導(dǎo)理論教學(xué)和理論教學(xué)指導(dǎo)項目實踐的互推互動的教學(xué)新模式。在剖析某幾個典型機(jī)電一體化系統(tǒng)（項目）的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、設(shè)計過程中，串聯(lián)講解知識點并在實驗環(huán)節(jié)進(jìn)行知識點在項目中的具體應(yīng)用實現(xiàn)，進(jìn)而將項目實施和理論講授有機(jī)融合，使學(xué)生所學(xué)知識得到利用，也提高學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣，將加強(qiáng)學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和工程意識培養(yǎng)與訓(xùn)練切實落實到每個教學(xué)環(huán)節(jié)中去。

4.考核方式改革

篇(7)

摘要：數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)機(jī)械制造自動化的關(guān)鍵，直接影響到國家工業(yè)的發(fā)展和綜合國力的提高。以數(shù)控技術(shù)為核心的機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)成為衡量一個國家技術(shù)水平和戰(zhàn)略地位的重要標(biāo)準(zhǔn)。因此廣泛采用數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于制造業(yè)，無論從戰(zhàn)略角度還是發(fā)展策略，都是我國實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)大國必須要大力提倡和廣泛發(fā)展的。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造數(shù)控技術(shù)

在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來越受到重視。隨著計算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場產(chǎn)品競爭的加劇，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性，最大限度的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。將機(jī)械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新的水平，從而滿足現(xiàn)代市場的競爭需求。

1技術(shù)特點

數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械加工和運(yùn)動過程進(jìn)行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動化等特點。

目前是采用計算機(jī)控制，預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備的控制功能。由于計算機(jī)軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲、處理、判斷、運(yùn)算等功能均由現(xiàn)場可編輯的軟件來完成，這樣極大的增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性，提高設(shè)備的工作效率。

2機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

2.1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。主要運(yùn)用機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)線上，或者運(yùn)用于復(fù)雜惡劣的勞動環(huán)境下下，完成人類難以完成的工作，很大程度上改善了勞動條件，保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。

在實際操作中，控制單元是由計算機(jī)系統(tǒng)組成，指揮機(jī)器人按照寫入內(nèi)核的程序向驅(qū)動單元發(fā)出指令，完成預(yù)想的操作，同時同步檢測執(zhí)行動作，一旦出現(xiàn)錯誤或發(fā)生故障，由傳感系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)反饋到控制單元，發(fā)出報警信號和相應(yīng)的保護(hù)動作。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機(jī)械構(gòu)件組成。有動力部分向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動力，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在驅(qū)動元件的作用下完成規(guī)定操作。

2.2煤礦機(jī)械現(xiàn)代采煤機(jī)開發(fā)速度快、品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機(jī)殼的毛坯制造越來越多地采用焊件，傳統(tǒng)機(jī)械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題，而使用數(shù)控氣割，代替了過去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C(jī)葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時，數(shù)控氣割機(jī)裝有自動可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置。它允許對構(gòu)件的實際輪廓進(jìn)行程序控制，好比數(shù)控機(jī)床上對銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過調(diào)節(jié)切縫的補(bǔ)償值來精確的控制毛坯件的加工余量。

2.3汽車工業(yè)汽車工業(yè)近20年來發(fā)展尤為迅猛，在快速發(fā)展的過程中，汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程。

將高速加工中心和其它高速數(shù)控機(jī)床組成的高速柔性生產(chǎn)線集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求，做到一次投資，長期受益，又有接近于組合機(jī)床剛性自動線的生產(chǎn)效率，從而打破汽車生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟(jì)規(guī)?！钡膫鹘y(tǒng)觀念，實現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實現(xiàn)，不僅如此，數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等，在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。2.4機(jī)床設(shè)備機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造中的重中之重，面對現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的需求，具備了控制能力的機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力，即把計算機(jī)控制裝置運(yùn)用到機(jī)床上，也就是用數(shù)控技術(shù)對機(jī)床的加工實施控制，這樣的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。它是以代碼實現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上，從而發(fā)出控制指令來控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機(jī)床自動加工出所需零件。

3數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

從第一臺數(shù)控機(jī)床開發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史，由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu)，它的通用性、軟件移植性、功能擴(kuò)展和維修都比較困難；開放式體系結(jié)構(gòu)的計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的市場正在受到挑戰(zhàn)。開放式計算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu)，顯示了優(yōu)良的性能，能適應(yīng)各種計算機(jī)的軟件平臺，具有統(tǒng)一風(fēng)格的用戶交互環(huán)境，操作、維護(hù)、更新?lián)Q代和軟件開發(fā)都比較方便，具有較高的性能價格比，已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。