【正文】 , function and position, production method and the management system has undergone tremendous changes, industrial production by the electric machinery into a development order for the characteristics of electromechanical integration. The rapid development of modern science and technology promoted the cross and peration of different disciplines, which makes the application of mechatronics technology is more and more widely. Electromechanical integration technology is an interdisciplinary technology, its development trend is intelligent and automation. Its products have been applied in household appliances and other industries, its function is through the coordinated and integrated to achieve together. Key Words: Electromechanical integration technology。機(jī)電一體化技術(shù)是一門跨學(xué)科的技術(shù)，其發(fā)展趨勢(shì)是智能化和自動(dòng)化。江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） I 準(zhǔn)考證號(hào)： 017613202155 陜西科技學(xué)院 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 機(jī)電一體化發(fā)展前景 學(xué) 院： 陜西 科技學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 班 級(jí)： 202110 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 施小 紅 完成日期： 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） II 摘 要 在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉和滲透，使得機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。它的產(chǎn)品在家用電器和其他行業(yè)中得 到了應(yīng)用，其功能是通過協(xié)調(diào)和綜合來共同實(shí)現(xiàn)的。 development trend。 automation。 2 機(jī)電一體化的概念 4 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 4 機(jī)電一體化典型產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì) 6 數(shù)控機(jī)床 6 機(jī)電一體化的發(fā)展前景 7 第 4 章 我國發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)和任務(wù) 9 強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用 9 突出發(fā)展重點(diǎn)，兼顧“兩個(gè)層次” 11 參考文獻(xiàn) 13 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 第 1 章 引言 機(jī)電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)向機(jī)械傳統(tǒng)工業(yè)滲透逐漸形成的一個(gè)新的概念和新的領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和空間。 Mechantronics(機(jī)電一體化 ) 一詞是取 Mechanics(機(jī)械學(xué) )的前半部和 Electronics(電子工業(yè) )的后半部拼合而成的，起源于日本，表示機(jī)械學(xué)與電子學(xué)兩種學(xué)科的綜合。隨著計(jì)算機(jī)的廣泛運(yùn)用與發(fā)展，機(jī)電一體化的未來發(fā)展空間越來廣闊；這正預(yù)示著向這方面的快速發(fā)展，使其能涉及更大的領(lǐng)域和更多種類的產(chǎn)品，而且還會(huì)持續(xù)增長。根據(jù)傳統(tǒng) 的理論為出發(fā)點(diǎn)，又以智力、動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)等組成作為發(fā)展基礎(chǔ)，對(duì)各組成部分及其間的信息的處理，能量變換進(jìn)行研究，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠有機(jī)的結(jié)合和綜合運(yùn)用，并在系統(tǒng)程序和電子技術(shù)方面可以有序的進(jìn)行信息控制和高效率的處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與智能化的控制。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編 程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。它們的有機(jī)結(jié)合得到了我國乃至世界各國的認(rèn)可和高度贊揚(yáng)和 承認(rèn)，在現(xiàn)在的工程技術(shù)領(lǐng)域中，我們習(xí)慣了把它叫著機(jī)電一體化技術(shù)。它的概念提出預(yù)示著現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)的新的設(shè)計(jì)思想和創(chuàng)新方法。機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用領(lǐng)域十分寬廣，主要是在信息技術(shù)、微電子技術(shù)向我們現(xiàn)在很需要發(fā)展的機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域中的滲透和高速發(fā)展。 它發(fā)展的主要領(lǐng)域是系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化兩大方面，它是基于自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等有機(jī)的融合和處理后的一種綜合型的技術(shù)。這意味著將來在機(jī)械方面的發(fā)展將會(huì)成為最有價(jià)值的工程技術(shù)。當(dāng)時(shí)，人們一直把它看著是機(jī)械和電子的結(jié)合體。 第 一階段為 20 世紀(jì) 60 年代以前。這一時(shí)期主要的產(chǎn)品還是數(shù)控機(jī)床，由于技術(shù)和價(jià)格的原因，供給使用的領(lǐng)域也很狹窄，僅限于航天領(lǐng)域。這個(gè)時(shí)期稱為蓬勃發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)。大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路以及微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，為機(jī)電一體化的將來發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。 這一時(shí)期的特點(diǎn)是機(jī)電一體化的產(chǎn)品得到極大發(fā)展，各國都已經(jīng)開始對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品有了極大的關(guān)注和支持。一開始就有了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向發(fā)展的新階段，機(jī)電一體化變得呈現(xiàn)深入發(fā)展。同時(shí)，由于人工機(jī)能的技術(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得巨大進(jìn)步，這些研究將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完善的基礎(chǔ)和逐步形成完整的科學(xué)體系。 早在 1958 年我國就開始研究數(shù)控機(jī)床，于 1966 年研制成功晶體管數(shù)控系統(tǒng)，并生產(chǎn)出了數(shù)控切割機(jī)、數(shù)控銑床等產(chǎn)品，但是受當(dāng)時(shí)國內(nèi)條件的限制，機(jī)電一體化在國內(nèi)并沒有發(fā)展 起來。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“ 863 計(jì)劃”。許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作 , 取得了一定成果 , 但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。 機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀 當(dāng)今世界工業(yè)國家數(shù)控機(jī)床擁有量就直接反映了這個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。對(duì)于這樣的問題，我國已經(jīng)采取了相應(yīng)的措施來改善現(xiàn)有的問題，希望能夠重點(diǎn)支持?jǐn)?shù) 控系統(tǒng)、設(shè)備和技術(shù)方面的一系列問題的解決，使其能夠有更多種類產(chǎn)品出現(xiàn)的繁榮景象。由于我國工業(yè)化的完成率很低，所以我們必須堅(jiān)守傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，把注意力放在工業(yè)化上。我們必須緊跟時(shí)代步伐，放棄夕陽工業(yè)，大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)這種朝陽產(chǎn)業(yè)。 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 20 世紀(jì) 90 年代后期，各發(fā)達(dá)國家開始了向智能化方向發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)這方面邁進(jìn)。從現(xiàn)在來看未來的機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向大致有以下幾個(gè)方面： 智能化：智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別 之一 , 也是 21 世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能 ,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力 ,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。隨著制造自動(dòng)化程度的不斷提高 , 將會(huì)出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來模擬人類專家 的智能制造活動(dòng) , 并會(huì)對(duì)制造中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策 。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)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。簡單的來說就是將各種接口或單元標(biāo)準(zhǔn)化，有點(diǎn)像機(jī)械咀的標(biāo)準(zhǔn)件，由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家都比較多，研制 和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)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(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，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。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品 ,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，這樣更利于制定標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。它是一 個(gè)新興的、多學(xué)科交叉的高科技領(lǐng)域，面臨許多課題，涉及許多關(guān)鍵技術(shù)。硅加工、 LIGA加工和準(zhǔn) LIGA 加工正向著更復(fù)雜、更高深度適合各種要求的材料特性和表面特性的微結(jié)構(gòu)以及制作不同材料特別是功能材料微結(jié)構(gòu)，更易于與電路集成的方向發(fā)展，多種加工技術(shù)結(jié)合也是其重要方向。 系統(tǒng)化：系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。系統(tǒng)可以靈活組態(tài) ,進(jìn)行任意的剪裁和組合 ,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系 ,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越 來越重要以及模仿生物機(jī)理等方面的產(chǎn)品。 自源化：自源化是指機(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。 環(huán)?；汗I(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品在其 設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。 機(jī)電一體化典型產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)控機(jī)床 數(shù)控機(jī)床是計(jì)算機(jī)控制、高性能伺服驅(qū)動(dòng)和精密加工技術(shù)于一體，應(yīng)用于復(fù)雜曲面的高效、精密、自動(dòng)化加工，是發(fā)電、船舶、航天航空、模具、高精密儀器等民用工業(yè)和軍工部門迫切需要的關(guān)鍵加工設(shè)備。近些年來數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展，在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。由于高速加工技術(shù)的普及，機(jī)床普遍提高了各方面的速度。 高精度化。數(shù)控機(jī)床的定位精度已由以前的 提高到現(xiàn)在的 ；亞微米級(jí) 機(jī)床達(dá)到 左右；納米級(jí)機(jī)床達(dá)到 ～ ；最小分辨率為 1nm 的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問世。 使用各種高效特殊功能的刀具。加工剛件切削速度能達(dá) 1000m/min，加工鋁件能達(dá) 5000m/min。數(shù)控機(jī)床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理已是使用數(shù)控機(jī)床的基本要求，它不僅是提高數(shù)控機(jī)床開動(dòng)率、生產(chǎn)率的必要手段，而且是企業(yè)合理化、最佳化利用這些制造手 段的方法。例如： 2021～ 80000 瓶 /h 的啤酒自動(dòng)江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 生產(chǎn)線； 18000～ 120210 瓶 /h 的易拉罐灌裝生產(chǎn)線；各種高速香煙生產(chǎn)線；各種印刷包裝生產(chǎn)線；郵政信函自動(dòng)分撿處理生產(chǎn)線；易拉罐自動(dòng)生產(chǎn)線； FEBOPP 型三層共擠雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線等等，這些自動(dòng)機(jī)或生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用了現(xiàn)在電子技術(shù)與傳感技術(shù)。我國的自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線產(chǎn)品的水平，比 10 多年前躍升了一大步，其技術(shù)水平已達(dá)到或超過發(fā)達(dá)國家上一世紀(jì) 80 年代后期的水平。 機(jī)電一體化的發(fā)展前景 以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，利用光學(xué)技術(shù)的先天特點(diǎn)，就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。在這系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。 這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的能力，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。這有點(diǎn)類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)工作時(shí)，生物就很有活力。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 第 4章 我國發(fā)展“機(jī)電一體化”面臨的形勢(shì)和任務(wù) 機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)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