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關鍵詞：機電一體化技術；應用；發展趨勢
各種產品和裝置因為機電一體化技術的發展，也完成了機電一體化，從而達到了自身的整體優化，也有利于產品質量和生產效率的提高，并縮短了新產品生產開發的準備周期，使其由科技成果快速向商品轉化，從而深刻變革了傳統產業。又由于新產品研發的需要以及發展高精密設備的需要，所以未來的機電一體化技術、產品及其系統必然會向著智能化、系統化、高性能、微型化、輕量化的方向邁進，并最終為國家帶來創造巨大的經濟和社會效益。
一、機電一體化的特點分析
機電一體化是一門新興的邊緣性的技術學科，它是由機械、電子技術及計算機科學等多個學科互相結合滲透而形成并發展起來的，而機電一體化產品則是運用最新的微電子、計算機技術以機械產品為基礎研發出來的新產品。在工程領域對各類技術實踐應用后，再加以借鑒與整合就創造出了現在的機電一體化技術，所以說它是在機械、微電子、自動控制、計算機和信息處理、伺服驅動、電力電子等技術以及系統的總體技術的基礎上形成的一項高新技術。如下特點是機電一體化產品普遍具有的：具有可以自動監視、診斷、報警、保護的功能；具有自動處理和控制信息的功能，可以通過自動控制系統確保機械的操作者按照設計要求精確地完成預先設定好的程序，以使其不會依靠主觀思想來行動，從而保證良好的工作質量和完美的產品合格率，而機械控制的靈敏度和檢測的精確度及范圍也獲得了提高；采用復合技術、復合功能，這脫離了原來傳統機電產品單技術、單功能的局限，很大程度上提高了產品的功能水平及自動化的程度；利用程序控制和數字顯示技術，減少了操作的按鈕和手柄的數目，使操作變得更為簡單方便；在不同的應用領域和場合，其具有可以自動控制、自動補償、調節、自動校驗、保護及智能化等功能，從而能夠迅速的滿足不同用戶的不同需求；具體的安裝調試過程中，可根據不同用戶對象的需要、實際參數的變化等來相應的改變控制程序以使其適應變化的工作方式。
二、機電一體化技術的應用分析
經過多年發展，機電一體化技術在操控精度、功能以及構造等方面的應用效果非常明顯。比如，在構造方面，應用總線和CPU的體系結構，實現結構的模塊化、構造緊湊型和總線式。在功能方面，采取開放性的設計，并采用WOP技術，實現數控機床智能化，加上大容量儲存器、單片機組成的控制機以及單板機的應用，大大提高了數控機床技術的精度，為產品生產提供了技術支持。CIMS是指計算機制造和集成系統，加強機電一體化技術在CIMS中的應用，實現全局動態的綜合化和最優化，突破傳統部門間的界限，保證控制信息流和物流的暢通，將產品開發、生產準備、經營決策及經營管理等有機結合，提升企業的集成度，優化配置各生產要素，從而充分發揮機電一體化技術在各要素配置中的作用。FMS是指柔性制造系統，該系統主要是由料盤、計算機、數控機床、自動搬運小車、機器人以及自動化倉庫等部分構成，根據裝配的實際需求，能隨機按量生產任何工件，該系統主要適用于批量小、品種多、需要頻繁更改的零散構件的生產。加強機電一體化技術在FMS中的應用，有助于提高生產效率和質量。機電一體化技術在工業機器人中的應用主要經歷了三個階段，第一階段，工業機器人按照規定重復某一動作，對對象變更及作業環境的應變力比較差；第二階段，工業機器人擁有較為先進的傳感元件，能處理和獲取對象的一般信息以及作業環境相關情況，反饋信息，并控制動作方式，該階段的工業機器人已經具備低水平的職能，實現了實用化。第三階段，工業機器人逐漸向智能化方向發展，能獲得感知。并能運行較為復雜的邏輯思維，做出科學準確的決策和判斷，特別是具備較強的行動獨立性和環境適應性。
三、機電一體化技術發展前景及趨勢
第一，高性能化。隨著科技和經濟的發展，對機電一體化技術的要求更加嚴格，為了順應時代的發展，新一代的機電一體化技術對效率、速度、可靠度以及精度的要求非常高。因此，實現機電一體化技術在高效率、高速度、高可靠度、高精度、高性能化是未來發展的重要趨勢第二，微型化。微型化主要是指機電一體化技術逐漸朝著微型領域或微型機器方向發展，源于人們對先進技術微型化的追求。微型機電一體化的產品在信息、醫療以及軍事等方面有著巨大的優勢，具體表現是產品耗能低、體積小、運動靈活，能完成常人無法完成的任務。第三，智能化。智能化是機電一體化技術的重要發展方向之一，人工智能已引起社會各界的廣泛關注，智能化包括悼鼗床智能化和機器人智能化。智能化是針對機器行為而言，以控制理論為指導，吸收各種新方法、新思維，模擬人類智能，提高推理判斷、邏輯思維及自我決策的能力，提高了控制目標。目前，機電一體化產品還很難具備與人同樣的智能，但可以利用高效率、高性能的微處理器，實現機電一體化產品的高級智能或人類部分智能。第四，網絡化。隨著網絡技術的不斷發展，市場競爭環境發生巨大的變化，從而為網絡技術和機電一體化技術的融合創造了有利條件。隨著網絡的普及，涌現出各種遠程控制技術和監視技術，遠程控制終端設備實際是一種機電一體化產品。另外，由于局域網技術和現場總線技術的應用，家用電器逐漸朝著網絡化方向發展，利用以計算機為中心的集成用電器系統，人們不出門就能享受各種高科技帶來的便利。因此，網絡化是機電一體化技術發展的重要方向。
四、結語
綜上所述，就機電一體化技術的應用及發展趨勢進行探討具有十分重要的意義，我們在認清機電一體化技術概念的同時還應加大對其的推廣、應用和研發力度，大力發展市場經濟，以不斷推進社會主義事業的可持續發展。
參考文獻：
Abstract： Mechanical and electrical integration is the modern inevitable outcome of the development of science and technology. This paper introduced the basic situation of the electromechanical integration technology and development background， as well as the domestic present situation of the application of electromechanical integration technology， and analyzed the mechanical and electrical integration technology of the future development trend.
關鍵詞： 機電一體化；應用現狀；發展趨勢
Key words： mechanical and electrical integration；application situation；development trend
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）08-0110-02
0 引言
眾所周知，現代科學技術極大地推動機械工業領域的技術改造和革命。迄今為止，世界各國都在大力推廣機電一體化技術。近些年來，我國的計算機技術和微電子技術得到了長足的發展。在此基礎上，這些技術被廣泛應用到了機械工業領域，形成了機電一體化，不僅對機械工業的產品功能、構成和技術結構產生了重要影響，而且也給機械工業的生產方式及管理體系帶來了巨大變化，使工業生產從“機械電氣化”時代邁入了“機電一體化”階段。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用，不僅深刻影響著機電一體化的發展趨勢，而且深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，并以蓬勃的生機向前發展[1，2]。
1 機電一體化概述
機電一體化的概念最早是1960年代末由日本安川電氣公司提出，是將機械和電子技術集成結合起來所構成的系統的總稱。作為一門新型學科，機電一體化已經建立起了一套自身的體系，并且隨著科技的進步不斷得到充實和更新。機電一體化的基本特征表現在：它從系統的視角出發，成功將微電子技術、機械技術、自動控制技術、信息技術、計算機技術、傳感測控技術及電力電子技術的應用有機結合起來。作為一種系統工程技術，機電一體化通過對各功能單元進行合理布局與配置，使這些功能的高質量、高可靠性、低能耗價值得到了充分的體現，實現了優化系統的目的。一個所謂的機電一體化產品或機電一體化系統就由此產生。所以，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面[3]。需要特別指出的是，機電一體化技術并不是微電子技術、機械技術等新技術的簡單拼湊，而是將以上技術群進行有機融合的綜合技術。正是這一點，使機電一體化在概念上與機械電氣化相區別。從發展歷程看，盡管從純技術發展到機械電氣化，但這樣的機械工程技術仍屬傳統機械。進入到機電一體化階段后，其中的微電子裝置不僅具有了和某些機械部件一樣的功能，而且還具備了諸如自動處理信息、自動檢測、自動調節與控制等許多新的功能。形象地說，機電一體化產品不僅可以替代人力去完成許多機械勞動，實現人手和肢體的延伸，而且還擁有了智能化特征，實現了感官與頭腦的延伸。這一點也在功能上將機電一體化與機械電氣化區別開。這個定義強調它將扮演越來越重要的角色機電整合。它在復雜的非線性上下文包括電腦和數字信號處理器（dsp），它存儲和處理信息、通訊和互聯網，這發送信息，以及各種計算機輔助設計（CAD）軟件[4]。
2 國內機電一體化技術應用現狀
當前我國正處于市場經濟的發展階段，盡管較之以往我們的機電產品出口取得了顯著的成績，但是仍然不能忽視存在的問題。正確對待機遇和挑戰，思考并解決當前存在的問題無疑會有助于提高我國機電技術產品的水平和性能，對于完善我們的市場經濟制度也大有裨益。從促進產業結構調整，推動完整的機電一體產業形成的角度看，我們的機電一體化面臨以下兩點任務：其一，要進一步推動傳統工業技術升級，實現節能高效，這就需要對傳統產業進行微電子技術改造。其二，大張旗鼓地開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代[5，6]。
首先，在技術政策上，要對能耗高、效率低下、不符合環保標準的傳統產業進行限制，加快對落后產品的淘汰。同時，要鼓勵對傳統產業實施機電一體化技術改造。
其次，我國機電一體化產業覆蓋面廣，發展迅速，而我們的財力、人力和物力是有限的，產業的規劃和發展不可能面面俱到，所以我們應建立機電一體化行業“協會”性質的統管合作機構，并賦予其職能，既有利于深入的行業調查，指導行業布點布局的調整，發展重點項目，又有助于制定出縱覽全局的“機電一體化”發展計劃和戰略規劃，以避免開發上重復、生產上撞車。
再次，通過“協會”的有效組織和廣泛宣傳，一來可以建立行業信息平臺，及時分享更多的行業內部信息，二來可以增加產業在社會上的認知，使行業內外都重視和支持“機電一體化”的發展，既可以吸引外商到我國投資發展“機電一體化”的眼球，又可以更加方便合理調配資源。同時，盡管人民幣升值短期內會減緩我國機電產品出口，但對技術貿易來講，卻可以利用此時的時機，大量引進相關產業的先進技術，反哺自身加工業，提高企業的利潤空間。作為世界上最大的發展中國家，大力發展機電一體化技術，用微電子技術改造傳統產業，開發數字化、智能化機電產品，既是振興我國傳統機電工業的新鮮血液和源動力，也是一條促使機電行業產業、產品結構調整日益完善的捷徑[7，8]。
3 機電一體化技術發展趨勢
Microelectro-mechanical系統（MEMS）一直是一個近年來熱門研究領域。它也是一個快速增長的行業，它們的大小已經超過100億美元，數以百萬計的MEMS一直在等產品汽車安全氣囊和噴墨打印機。MEMS技術已經應用到開發微型光學開關來處理高卷數據和話音通信的通信。MEMS本身是一個機電一體化極好的例子。作為另一個措施，表示的重要性小型化、美國政府投資270美元在2000年在國家納米技術倡議關于人口統計學的改變，ASME報告中，“人口統計學是第二強大的力量改變世界的經濟和社會。在未來40年，世界人口預計將將增長50%左右。嬰兒潮一代將進入高級成熟度然后年老?！叭缓?，報告觸動了幾個具體的方面包括歐洲和日本人口迅速老齡化趨勢。雖然報告中沒有討論ASME，這種趨勢將激勵機電朝著人性化方向發展，如護理機器人的研發被稱為人類友好的機電一體化。美國機械工程師協會（ASME）最近發表了一份報告，題為《機械工程在21世紀的發展趨勢》，其內容主要介紹了從20世紀到21世紀機電一體化的進展和今后發展的趨勢。它從以下四個類別描述了工程學的變革趨勢：技術變革、人口變革、經濟變革和社會變革。隨著科技的進步，以下八個領域將會是機電一體化發展的主要途徑：信息技術、微型化、材料科學、生物工程和醫藥、能源、運輸、環境工程和制造業等[9，10]。
4 結論
在經濟全球化趨勢逐漸增強，市場競爭日趨激烈的當今社會，機電一體化的發展對優化本國的產業結構和發展本國經濟具有至關重要的作用。機電制造思維是基于現代工程教育而逐步興起和發展起來的。機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明?？偠灾?，機電一體化技術作為機械技術，信息技術，電子技術和計算機技術的融合、發展與延伸，在經濟社會不斷建設發展的過程中占據著極為關鍵的地位。我們需要明確機電一體化技術未來發展方向，妥善處理機電一體化技術在發展過程中面臨的問題與障礙，推動機電一體化時代的全面發展。
參考文獻：
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[5]張洋.機電一體化技術的應用現狀及發展趨勢.產業與科技論壇，2012，（4）：114-115.
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[8]閆金鵬.淺析機電一體化的應用及前景.價值工程，2012，（14）：52-53.
【關鍵詞】機電工程;技術應用;機電一體化;核心技術;發展前景
當前，計算機、微電子技術的發展，開始廣泛應用于機械工業領域之中，并逐漸發展形成機電一體化局面，改善機械工業的同時加速了機械工業的發展。本文就機電工程技術應用、機電工程的核心技術以及機電工程技術的未來發展前景進行分析，加速機電工程一體化發展。
1機電工程技術應用分析
1．1機器構造
就機電工程技術而言，其應用期間涵蓋多種生產機器，而生產機器自身有發動機、配器、行駛以及制動等較多的組成部件，想要確保機械的運行效率，需要進行運轉精度、改善性能等方面的優化。同時，進行機械效率優化期間，僅考慮機器結構存在明顯的片面性，還需要對相關材料進行考慮以及改進。一般傳統機器產品的原料為鋼鐵，但是隨著傳統機器產品市場競爭力的下降，開始傾向性的選擇非金屬復合材料以及更優質的金屬材料，通過新型生產原料的選擇，不但成功降低了機器自身的重量，還降低了能力方面的消耗，在提高驅動系統功率的同時提高機器效率。
1．2技術的優化
想要進行機電工程技術的應用，最為行之有效的方法就是進行弱電控制線路的提高，在提高的同時保證工作的有效運轉。具體從提高傳感器、電機、微型計算機等方面的綜合性能展開分析，提高弱電控制線路，內容如下。
1．2．1電機
電機作為驅動機的代表，應用期間電機響應速度、工作效率存在問題，想要進行電機綜合性能的提高，可以研發并選擇新型驅動單元，并在期中加入傳感器以及控制組件等。
1．2．2傳感器
就傳感器而言，科技含量低會影響信息精準度、敏銳性以及信息傳入的及時性，所以想要提高傳感器工作效率，前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準度。當前，光纖傳感器是最為常用的傳感器類型，非接觸性檢測屈董單元是信息傳播的介質，能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。
1．2．3微型計算機
微型計算器作為信息處理設備之一，在機電技術應用、微電子學發展方面具有積極意義。想要提高微型計算機的綜合性能，前提條件是提高信息處理設備自身的快速、準確、可靠，并對干擾等相關問題進行處理。另外，要進行專項技術人才的培養，達到在控制研發成本的前提下研發高速快遞方式，確保機器運作效果。
2機電一體化核心技術分析
機電一體化涵蓋兩方面技術，即軟件、硬件(機械本體以及傳感器等)，為了確保機電一體化發展，需要從機械本體技術、傳感技術、信息處理技術、驅動技術、接口技術等5個方面進行分析，內容如下。
2．1機械本體技術
機械本體需要綜合考慮幾個方面，包括性能方面的改善、質量上的減輕、精度上的提高。機械產品的主要材料就是鋼鐵材料，想要減輕質量，前提是進行結構改進，并考慮材料的替代，在堅強機械本體重量的情況下實現驅動系統小型化，并最終達到機械本體優化的目的。
2．2傳感技術
傳感器問題主要考慮三個方面，即可靠性、靈敏度、精準度，并預防干擾。電干擾的預防應采用光纖電纜傳感器，外部信息傳感器選擇非接觸型檢測技術。
2．3信息處理技術
當前，信息技術的發展與普及，直接促進了機電一體化，所以想要更好的帶動并發展機電一體化則必須考慮到信息處理設備自身模/數轉換設備、輸入輸出的可靠性情況，提高處理速度。
2．4驅動技術
基于電機驅動機使用期間的快速響應、效率問題，所以開始研發內部裝有編碼器、伺服驅動單元替代傳統的電機。
2．5接口技術
想要實現和計算機之間的通信，需要確保數據傳遞具備格式上的標準化以及規格化，利于實現信息傳遞、維修處理，并進行設計簡化。當前，技術工作人員開始在合理控制經濟成本的條件下進行高效接口的研發，以解決接口中所涉問題。
3機電一體化技術前景分析
就當前機電一體化發展情況以及高新技術的不斷應用，未來機電一體化主要有智能、系統化、微型化、模塊化、網絡化、綠色化等6個發展方向，內容如下。
3．1智能化
當前，智能化儼然已經成為21世紀機電一體化的主要發展方向，智能機電一體化產品能夠有效的進行人類智能的模擬，有一定的判斷、推理、思維、決策能力，在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動。
3．2系統化
系統化表現特征包括兩個方面，即開放式/模式化總線結構以及加強通信功能。系統在靈活組態的情況下，能夠進行裁剪、組合，以實現系統的協調以及綜合管理。就未來的技術發展而言，機電一體化需要著重考慮產品、人之間的關系發展，盡可能的實現產品中部分人的性能，包括智能、情感等，趨向于生物系統化發展。
3．3微型化
微型機電一體化涵蓋微機械、微電子、軟件技術，成為機電一體化發展方向之一。當前微電子機械系統逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發展中。微機電一體化系統自身兼具諸多優勢，包括體積以及耗能小、靈活性等，能夠進入一般機械都無法達到的空間中，利于精細化操作，且開始應用于生物、航天、農業等領域的發展中，未來發展前景更為廣闊。
3．4模塊化
在機電一體化中，產品的種類豐富多樣，生產廠家繁多，進行機械接口(電氣以及動力等)的研發是復雜且重要的事，需要經歷較長的時間，并制定相關標準，確保部件以及單元、接口的匹配。就企業而言，可以借助標準單元進行新產品的開發，并合理的進行生產規模的擴大化。
3．5網絡化
就當前網絡技術發展而言，網絡化是最常聽到的詞匯，并廣泛應用于各個行業中，對于機電一體化來說網絡技術同樣產生了很大的影響，使此行業向網絡化發展。機電一體化產品所涵蓋的種類較多，所以網絡的對應方式以及形式也會有所不同，網絡的普及使得遠程控制終端設備成為了機電一體化產品。
3．6綠色化
當前，工業的興盛發展，在降低資源的同時，更好的提高了人們的物質生活。為了降低生態環境可能受到的污染問題，綠色產品應運而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經成為時展的主要趨勢，所謂綠色化是指使用期間不污染生態環境且報廢期間不進行回收，目的是在產品的整個生命周期(包括設計、制造以及運輸等)中將生態環境危害降低到最低，并且最大程度上提高資源的利用效率。另外，綠色化已經成為制造業的可持續、健康發展模式。
4結語
綜合本文上述內容，機電一體化已經成為自動化技術發展的最高階段，機電一體化技術的發展是社會所需、是社會生產力發展所需、是傳統機械設計變革所需，在推動機械產品發展的同時，振興機械工業的發展。另外，機電一體化有智能化、系統化、微型化、模塊化以及網絡化、綠色化等未來發展方向，也對相關科研工作人員提出了更多的要求，以利于機械工業行業的發展。
參考文獻:
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關鍵詞 機電技術；機電一體化；現狀；發展
中圖分類號TH-39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0039-02
1 機電一體化概述
1.1 機電一體化的定義
所謂機電一體化就是指通過將微電子技術應用在機械的主功能、動力功能、信息功能以及控制功能等其他功能模塊上，并利用相關軟件將電子裝置與機械裝置有機整合在一起所構成的系統的總稱。從機電一體化的定義可以看出，機電一體化技術并不是機械與電子簡單的疊加，而是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的應用技術。因此，機電一體化涵蓋“技術”和“產品”兩個方面的內容。
1.2 機電一體化的關鍵技術
機電一體化的關鍵技術主要包括信息處理技術、精密機械技術、自動控制技術、檢測與傳感器技術、伺服驅動技術以及系統總體技術等幾個方面的關鍵技術，以下將分別給予詳細的說明。
1.2.1 信息處理技術
所謂的信息處理技術就是指在生產基于機電技術的相關產品的過程中，對與產品生產過程相關的各種參數和狀態以及自動控制有關的信息所進行的處理。
1.2.2 精密機械技術
精密機械技術作為實現大多數機電產品的核心和基礎技術，它是實現大多數機電產品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。
1.2.3 自動控制技術
自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發展以及功能的不斷增強，基于自動控制技術產品的質量在獲得不斷的提高。
1.2.4 檢測與傳感器技術
檢測與傳感器技術主要用于實現各種基于機電技術產品運行時的相關參數、工作狀態以及其他相關信息的接受以及參數和相關信息準確度的檢測，通過檢測以后，將其接受的信息傳送給處理裝置，然后由處理裝置來實現產品運行過程的自動控制。
1.2.5 伺服驅動技術
伺服驅動技術主要是基于機電技術產品的驅動裝置設計中的核心技術，它作為驅動設備執行操作的重要支撐技術，在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產品質量。
1.2.6 系統總體技術
系統總體技術是用系統的觀點和方法，從整體目標出發，將基于機電技術產品的總體功能劃分為若干個各功能模塊，然后結合各個功能模塊的實際情況，找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案，再把相應的技術方案進行匯總，從而設計出合理的功能技術方案。
2 機電一體化的發展現狀
2.1 國外機電一體化的發展現狀
2.1.1 絕大多數的制造業領域都有機電一體化產品
在工業比較發達的國家，機電一體化產品遍及絕大多數的制造業領域，其中數控機床和工業智能機器人是這些國家的主要機電一體化產品，其中的數控機床在機床領域中所占的比重越來越大，而工業智能機器人也將逐步進入管理、辦公、家庭和娛樂等各個領域，具有非常廣闊的發展前景。
在數控機床方面，目前數控機床的定位精度已由一般的0.01mm~0.02mm提高到0.008mm左右，亞微米級機床達到0.0005mm左右，納米級機床達到0.005μm ~0.01μm，最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數控系統和機床已有產品。
在工業機器人方面，目前日本的工業機器人生產量占全世界工業機器人的70%左右，與工業機器人相關的專利則有90%以上掌握在日本企業手中。由此也可以看出，日本是名副其實的機器人王國。 美國、德國分別居二、三位。
2.1.2 機電一體化開始逐步向集成化的方向發展
CIMS，即計算機集成制造系統，它突破了原有制造業各部門之間的界限，實現了工業制造企業生產準備、產品開發、經營決策等各個環節的有效整合，在計算機集成制造系統的作用下，當前的世界制造業開始逐步向集成化的方向發展。
2.1.3 激光技術在機電一體化中的應用
激光技術在機電一體化中的應用，將使光機電一體化成為機電一體化技術重要的發展方向。
2.1.4 微細加工技術發展迅速
當前微機電技術及其產業的高速發展，將帶動微細加工技術的興起。
2.2 國內機電一體化的發展現狀
2.2.1 數控技術方面
我國對數控技術的研究起始于1985年，經過這些年的發展，我國目前已經基本掌握了數控技術的核心技術，相關的數控技術產品也越來越多的出現在工業產品市場中。
2.2.2 工業機器人方面
我國對工業機器人的研究開始于1986年，目前，已經掌握了機器人的軟件編程、控制系統以及操作機的設計制造等技術，并開發出了能夠進行水下作業施工的多種工業機器人。
2.2.3 計算機集成制造系統方面
經過近些年的潛心研究，我國在計算機集成制造系統方面已經有了較快發展。其中，已經在包括清華大學在內的多數著名高校內建成了國家CIMS技術實驗室、工程研究中心以及相關的CIMS培訓中心。
3 機電一體化的未來發展
3.1 智能化
智能化的機電一體化產品是指具有一定的邏輯思維、判斷推理和自主決策能力的機電一體化產品，由于可以智能化的機電一體化產品對人類的智能進行模擬，所以，一些智能化的機電一體化產品就可以替代人的部分腦力勞動。
3.2 微型化
當前微型化的機電一體化產品的幾何尺寸一般不會大于1cm3，而且微型化的機電一體化產品在不斷的向微米級和納米級的方向發展。目前，國外已經能夠在實驗室中制造出亞微米級的機械元件。
3.3 模塊化
從各方面來看，機電一體化產品的一個重要發展趨勢就是實現模塊化生產，這樣一來，企業就可以可利用標準的模塊化單元迅速開發生產機電一體化產品，進而將大大提高企業的生產效率。
3.4 網絡化
計算機網絡通信技術的快速發展促使其不斷朝著網絡化的方向發展。其中，隨著網絡的不斷普及，基于網絡的各種機電一體化產品，如遠程控制和監視技術等如雨后春筍般不斷涌現出來。
3.5 綠色化
根據時代的發展需求，綠色化將成為機電一體化的必然發展趨勢，其目標是在機電一體化產品的整個生命周期中，要保證產品對生態環境造成的危害最小，而獲得的資源利用率卻最高。
4 結論
機電一體化是很多學科相互發展和相互促進的結果，隨著科學技術的不斷發展和進步，機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛，而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發展趨勢，機電一體化的發展前景非常廣闊。
參考文獻
[l]錢忠梅.機電一體化技術的發展現狀研究[J]行業前沿，2010(5).
關鍵詞：現代煤礦企業；生產；機電一體化技術；應用策略
機電一體化技術的應用為現代煤礦生產自動化的實現奠定了堅實的技術基礎。作為新時期背景下的煤礦企業，要想在競爭日益激烈的市場環境中謀得生存和發展，就必須注重機電一體化技術的應用，著力提高自身的核心競爭力，實現企業的可持續發展?；诖?，以下筆者就結合自身工作實踐，就現代煤礦生產中機電一體化技術的應用作出以下幾點僅供同行參考與交流的淺顯之見。
一、綜述煤礦生產中機電一體化技術
最初的機電一體化技術的應用，起源于上世紀七十年代初，山西大同礦務局自行設計和制作與裝備的綜合型機械化采煤工作面，標志著機電一體化技術在我國問世，并從隨后的八十年末期、九十年代的中期，機電一體化技術得到了迅速拓展，在煤礦生產中的應用也變得日益廣泛。近些年來，隨著科技信息時代的到來，微電子技術中的微型計算機的問世，信息技術迅猛地滲透到各行各業，尤其向機械工業領域的滲透最為強烈，且在與機械電子技術進行高效廣泛地結合，現代煤礦生產中的機電一體化技術正是在這樣的背景下，將機械、微電子、自控、傳感測試、電力電子、軟件編程、接口等現代先進電子信息技術進行綜合運用的系統技術。雖然該技術為煤礦生產自動化奠定了堅實的基礎，但我們必須清醒的意識到，當前我國對于這一技術的發展與西方發達國家存在較大的差距，加之我們煤炭工業興起相對于其他行業要慢的多，作為新時期背景下的煤礦企業必須不斷加大研發力度，引進先進技術，對現代煤礦生產機電一體化技術進行不斷創新和升級，才能促進我國煤礦生產自動化的完全實現，助推我國煤礦事業迅速走向可持續發展的道路。
二、探討現代煤礦生產中應用機電一體化技術的重要意義
通過上述對機電一體化技術的分析和我們工作中的實際應用不難發現，在現代煤礦生產中應用機電一體化技術具有十分重要的意義，但具體主要表現在以下幾個方面：
（一）應用機電一體化技術于現代煤礦生產中能極大的提升工作效率
在現代煤礦生產中應用機電一體化技術，是對傳統手工工作方式的重大變革，越來越多的新型機電設備的廣泛應用，對傳統的煤礦生產模式進行了完美的轉型和升級，不僅能降低礦工朋友的勞動強度，還能大幅度的提升勞動生產效率。
（二）應用機電一體化技術于現代煤礦生產中能極大的提升生產安全系數
在現代煤礦生產中應用機電一體化技術，不僅能讓礦工朋友擺脫繁重勞累的體力活動，還能避免在粉塵滿天飛、潮濕陰暗的環境中高負荷、長時間的生產，從而在提高煤礦生產安全系數的同時保障廣大礦工朋友的生命安全，而利用機電設備替代傳統的煤炭資源挖掘、運輸和提升等危險大、任務重的工作，極大的確保了煤礦企業的安全高效生產和運作。
（三）應用機電一體化技術于現代煤礦生產中能極大的提升勞動效益
在現代煤礦生產中應用機電一體化技術，在提高企業生產效率的同時也提高了生產的勞動效益，煤礦企業獲得更多的經濟效益的同時，廣大礦工朋友的薪資待遇也大幅度的提升，極大的改善了生活質量，并隨著礦工培養收入的提高，極大的促進了當地經濟的飛速發展。
三、現代煤礦生產中機電一體化技術的應用策略分析
機電一體化技術在現代煤礦生產中的采煤、提升和運輸三個方面的應用最為廣泛也是最為關鍵。基于此，以下筆者從這三個方面對機電一體化技術的應用策略作出以下幾點分析。
（一）采煤機械設備方面機電一體化技術的應用策略分析
在現代煤礦采煤機械設備方面，電牽引采煤機是機電一體化技術應用的典范。由于該機械設備應用了機電一體化技術，其具備了傳統液壓型牽引采煤機無法具備的特點和優勢，例如其牽引特性極佳，采煤機在前進的同時為其提供強大的牽引力，在下滑的同時能自行發電制動，在大傾角煤層中也是應用自如。傳統的液壓型牽引采煤機必須配備防滑裝置，而電牽引采煤機則是采用的制動器，技術在傾角高達40到50度的煤層也能應用自如。尤其是其具有的可靠運行和使用年限長的特點，被現代煤礦生產企業所親睞。而這就是由于其只有電刷、整流子會出現磨損，其余元件幾乎沒有磨損，所以不僅能高效的運行，還有較長的使用壽命，維修和保養也相對簡便，具有較靈敏的反應和較好的動態特性，尤其是其結構極為簡單和輕便，在運行時只需要進行一次電能到機械能的轉換，且轉換效率幾乎接近100%，而傳統的液壓型牽引采煤機的轉換效率最多能高達70%。而這一切的優勢，歸根結底源于機電一體化技術的有效應用。
（二）提升機械設備方面機電一體化技術的應用策略分析
在現代煤礦提升機械設備方面，對機電一體化技術的應用效果最佳的就屬礦井提升機，該提升機已經實現全數字化的交直流，其中內裝式的提升機應用效果最佳，不僅把驅動和滾筒進行了有機整合，對機械設備的結構進行了有效的簡化，還成為集計算機信息、自控、電力電子等電子信息技術為一體的煤礦提升機電設備。尤其是其全數字化的特點極大的提高了提升機械設備的安全性和可靠性，以總線的方式對電器的安裝進行了升級和優化，加上所需要配置的硬件簡單且互有較強的兼容性。因而機電一體化技術在提升機械設備方面也得到了極為廣泛的應用。
（三）輸送機械設備方面機電一體化技術的應用策略分析
在現代煤礦生產中，輸送機械設備主要為帶式輸送機。這是由于其能長距離、連續、大量、穩定、高效的輸送煤炭資源，特別是其實現自動化較為容易的優點，在煤礦生產輸送中得到了廣泛的應用。因而近些年來，各大煤礦生產企業都將其作為研究機電一體化技術的重點，具有代表性的是一種集機、電、液為一體的CST可控軟啟動裝置在輸送機械設備的應用，但由于目前相關技術壁壘還沒有攻破，我國的帶式傳輸機驅動方式主要局限在單滾筒、雙滾筒和多滾筒的驅動方式，而且監控輸送機的設備儀器的靈敏度、可靠性、性能以及使用壽命相對于西方發達國家要低得多，具有較大的差距，還需要不斷努力攻克技術壁壘，才能進一步提升機電一體化技術的應用水平，從而更好的服務我國煤礦事業的發展。
四、結束語
總之，在現代煤礦生產中應用機電一體化技術具有十分重要的意義。作為現代煤礦企業，只有致力于機電一體化技術的應用，著力實現生產的自動化、智能化，不斷提高企業自身的核心競爭力，才能提升企業經濟效益，助推企業實現完美的轉型和升級。（作者單位：天津科技大學）
參考文獻：
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關鍵詞：機電自動化；技術；發展趨勢
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.165
所謂機電自動化技術，指的就是把機械技術、電子技術和自動化技術融合在一起的一種綜合技術。隨著我國科技水平的不斷發展，機電自動化技術也在日趨成熟，在工業領域上這項技術也在逐漸普及。任何技術都不可能是一成不變，都必須經過不斷的改進，不斷的推陳出新，最終才能做到完善。所以，相關技術人員必須重視機電自動化技術的創新和發展，提高生產力，加快工業發展的步伐。
1 機電自動化技術優點分析
1.1 提高生產力和工作質量
目前人們所處的時代屬于信息時代，信息時代的特點就是，人們每天接收的信息量的都在呈幾何式增長，知識更新和技術發展的速度非?？欤藗兊纳罘绞脚c過去產生了巨大的差異。同樣的，機電自動化技術也在進行著快速的發展。比如說，現如今的對于工業產品的檢測和識別技術已經不能和過去的技術同日而語，過去的技術要耗費大量的人力和時間，而且檢測和識別的效果也比較差，而運用最新的機電自動化技術，不但大大的提高了檢測和識別的效率，而且檢測的效果非常好，極大的節約了人力資源和人力成本。機電自動化技術的好處就在于，這些機電自動化設備能夠同時采集并處理大量的信息，這是人力無法比擬的，而且處理這些信息的速度很快，處理完這些信息之后就能得到及時的反饋，可以及時的對產品產生的缺陷做出分析和改進，另外，這些自動化設備都是按照相應的程序進行工作的，只要程序正確一般不會出現任何工作失誤，因此機電自動化設備的工作質量非常高，對企業的發展有著巨大的推動作用。
1.2 安全性極高，可靠性良好
機電自動化技術還有一個巨大的優點就是，機電自動化設備具有極強的安全性和可靠性。因為機電自動化設備在進行設計的時候，就已經安裝了自我監測系統，這套系統可以對設備的工作狀態進行實時監測，如果設備出現了故障或者工作狀態不正常，那么自我監測系統就會立即發出提示信號，并且會自動采取相應的設備保護措施。機電自動化技術的安全性是非常高的，但是也不能排除某些意外的發生，但是即使發生了意外，機電自動化技術也能及時的阻止損失的進一步擴大。機電自動化技術的安全性和可靠性，在此得到了體現，這也正是機電自動化技術的重要優勢，其實不僅僅是工業生產上需要機電自動化技術，甚至在以后的日常生活里，機電自動化技術也會得到應用，那時候的技術只會更加的智能化和人性化。
1.3 節約大量的資源
運用機電自動化技術，可以節約大量的資源。首先就是可以節約大量的能源，因為機電自動化設備的智能化程度很高，設備每一時刻的運行狀態都是在監測系統的監視之中的，如果設備處于低工作量的狀態時，那么監測系統監測到的信息就會及時的反饋到設備的自動調節系統之中，然后自動調節系統馬上就會調節設備的工作功率，及時減少能源的消耗。其次，由于機電自動化設備的自動化程度很高，所以企業對于人力資源的需求就會大大減小，節約了企業的人力資源成本。人都是需要休息的，但是設備卻幾乎不需要休息，可以二十四小時的處于工作狀態而不會出現任何錯誤，不但提高了生產力而且約了大量的資源。
2 機電自動化技術的發展趨勢
2.1 向著智能化的方向發展
雖然機器具有很多人類難以比擬的優點，但是也有不足的方面。機器是不會進行思考的，只能按照人類所編寫的程序去運行，而人類最大的優點就是會思考會創新。所以，以后的機電一體化技術一定要向著智能化的方向去發展。近年來，關于人工智能一直話題不斷，世界各國的高科技領域都在對人工智能進行研究和開發。所謂人工智能，指的就是機器也可以像人類那樣思考，甚至可能超越人類的智能。如果將這一技術與機電一體化技術相融合，那么對于機電一體化技術而言將是一個巨大的飛躍，工廠甚至不需要任何工人，極大的提高了生產效率和生產力。
2.2 向著網絡化的方向發展
二十一世紀是一個信息化的時代，更是一個互聯網的時代，目前互聯網的普及程度與十年前相比已經不可同日而語，各種電子產品幾乎都有上網的功能。對于機電一體化技術而言，更要向著網絡化的方向發展。如果機電一體化技術實現了網絡化，那么可以想象到的是：在將來只需要一臺手機，就能夠操控整個工廠設備的運行，任何一臺設備的運行狀態都可以隨時隨地用手機查看，極大的提高了生產效率。
2.3 向著微型化的方向發展
我國目前的機電一體化技術大多是應用于工業生產領域，而這些進行工業生產的設備大多比較龐大，運輸困難而且占據了極大的空間，所以機電一體化技術有必要向著微型化的方向發展。微型化的設備可以極大的減少制造設備的成本，而且會為工廠節約更多空間，以前放置一臺設備的空間，可以放置多臺設備，極大的提高了生產力水平。
3 總結
總而言之，機電一體化技術是一項具有廣闊應用前景的一項技術，已經在工業生產領域大放異彩，不但提高了生產力而且節約了大量的人力物力資源，對于整個社會的發展都存在著積極的意義。因此，相關研究人員要做出努力，將這項技術不斷完善。
參考文獻：
[1]韋偉清.機電自動化技術的發展及其應用前景分析[J].建筑工程技術與設計，2014（18）：949-949.
[2]馬偉.關于機電自動化技術及其發展[J].通訊世界，2015（05）：191-191.
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?？磥?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。
三、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。
? 四、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?？偟哪康氖谴龠M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:
Abstract： Intelligent manufacturing is the main direction of the reform of the manufacturing industry during the "13th Five-Year". It is the mission of vocational and technical education to serve the needs of regional economic development. Construction and curriculum reform of the Mechatronic Engineering oriented to "China made 2025" must follow the pace of development of industrial structure in Suzhou， to expand the field of intelligent manufacturing. Prior to the preparation of talent training programs， it needs to make the knowledge and ability structure according to the existing and potential position and ability requirement of the enterprise， scientific and reasonable set up its study field， reform the Mechatronic Engineering professional personnel training mode and personnel training programs. The research group proposes to embed knowledge module of robot application technology in the existing Mechatronic Engineering course， and arrange the learning content， to ensure the source of enrollment and meet the needs of the robot industry for talents.
關鍵詞：機器人產業；機電一體化；專業人才；培養研究
Key words： robot industry；mechatronic engineering；professional talents；training research
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）03-0249-03
0 引言
為應對德國的工業4.0，我國工信部提出了“中國制造2025”，國務院在《中國制造2025》的通知中強調“制造業是國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基”（國發〔2015〕28號[1]。《中國制造2025》的主攻方向是推進智能制造，是基于信息物理系統的智能改造升級，以打造具有國際競爭力的制造業。面對已經悄然來臨的第四次工業革命，高職院校的專業建設應該快速響應，為社會企業培養適應工業變化所需要的人才，這是高職教育的使命，也是高職教育立足取勝的基礎。
1 中國制造2025的主要內涵分析
智能系統包括“人本系統”和“人機系統”，“人體系統”是人類以其智能直接參與活動的系統，如金融系統、保險系統、體育系統等經濟系統和社會系統； “人機系統”是指人與機器共同工作系統，實際上智能系統就是基于知識處理的信息系統。在《中國制造2025》引領下，中國正在大力推進智能制造，主要是基于信息物理系統的智能改造升級，即以智能裝備、智能制造為主題，是基于數字信息以處理知識為己任的制造技術。
智能制造的核心是建立智能工廠和數字車間，發展智能裝備，實現智能生產，走以機器換人的路。人機互動、智能物流管理、3D打印等先進技術應用于整個工業生產過程，通過互聯網實現工廠與用戶、工廠與企業、工廠與零售等各相關節點的無縫互聯，使得大規模的個性化定制成為可能。這是我國為迎接世界科技的第四次革命提出的科技改革綱領?？萍几锩某晒κ且詣撔买寗訛橄葘?，在發展過程中始終堅持綠色的發展理念，發展循環經濟，減少浪費，提高資源的回收利用率，在技術、工藝、裝備及其推廣應用方面注意環保，減少污染和浪費，還需要大家增強質量意識，2016年5月19日國務院印發了“國家創新驅動發展戰略綱要”強調科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐。
創新的主導著是人，因此，中國制造2025還提出了“人才為本”，人才是中國制造2025成功實現的重要保障。職業院校的使命是為社會培養具有一定技能的高素質的技能型人才。
2 智能制造業企業崗位要求分析
在“十三五”期間中國為推進智能制造大力發展機器人產業，主要是推進企業向智能裝備、智能工廠以及無人化工廠發展，未來的5～10年是機器人產業的大好發展時機，用機器代替人工來降低用工成本，提高和穩定產品質量，進行產品的個性化定制。機器人的大量推廣勢必需要會維修和使用機器人的人，這些人才是高職院校培養的。目前雖然機器人很熱，機器人人才也很好就業，但似乎家長和學生對機器人專業認可度并不高，倒是大家對機電一體化專業的認可程度非常高。其實，中國企業也還是處在“2.0補課、3.0普及、4.0示范”階段[3]，有不少企業還處在工業2.0或2.5階段，因此很多企業為解決招工難以及勞動力成本高的問題，迫切地進行生產線的自動化改造，建造無人化的生產工廠的企業還是少數。自動化的生產線的建成也是需要大量的懂得機電一體化技術的使用及維修人員。而且具有機電一體化技術基礎的技術人員向機器人領域轉型也容易得多。機器人的組裝、調試和維修人員是需要懂專業技術的人才能勝任，目前工業機器人應用技術人才缺口就達到20萬，并且還以每年20%的速度增長[3]。
機電一體化技術專業可以面對的崗位很多，主要面向的崗位如圖1所示。
3 機電一體化專業人才學習領域分析
人才崗位需求分析主要從制造廠商及產品的應用企業需要來進行分析，主要包括機器的組裝、銷售、售后的安裝調試、技術支持等專業人才，對于應用企業需要懂得智能產品的調試維護、操作編程等綜合素質較強的技術人才。特別是工業機器人現場編程調試人員更是缺口巨大。隨著企業數字化改造的深入，對一些工具軟件如CAD、CAM、CAE、CAPP、MES、ERP的應用將成為基本能力要求，精益專員、逆向造型、3D打印、精密測量與檢驗崗位越來越重要。
3.1 知識架構分析
職業技術教育能得生存的基礎是培養出的人一定要能接地氣，要能符合企業和社會的需要，因此，在課程設計方面還是要緊跟形勢發展需要，更緊密地分析新形勢下的崗位需求和知識架構。
崗位結構的變化對人的職業能力提出了新要求，職業院校機電一體化專業培養的學生大多數是從事機電一體化產品的生產、管理、銷售、組裝、安裝調試等技術技能工作，能夠操作和組裝及調試機器人等智能設備的人才已經算是比較優秀的人才了。隨著流水生產線無人化的改造，重復性質的操作崗位會被機械手或機械人代替，需要懂工藝的技術人員更多地關注工藝布局、工藝實施、工藝優化，對技術人員能用軟件進行編程的能力要求也越來越普遍，同時要求具備管理信息數據的能力，因此職業院校的相關專業在課程設置上既要兼顧到大部分學生的實際情況，還要估計少數優秀學生要掌握的知識點及應具備的職業能力，要盡可能與實際要求接軌。圖2為蘇州經貿職業技術學院的機電一體化技術專業的知識架構，主要職業素質類、職業知識類、職業能力類和職業拓展類。
3.2 學習領域分析
機電一體化是機械、電子、自動控制及信息處理相結合的交叉學科，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、數據通訊、工業控制機、數據顯示裝置、傳感原件等有機地結合在一起的具有一定智能的系統[4]。因此，機電一體化技術專業的學習領域自然是要涉及機械及電器方面，機械方面的基礎性內容包括機械制圖、機械基礎及制造基礎方面自然需要掌握，在制造業對產品的檢測是質量控制的基礎，因此精度檢測與公差配合的內容也是必不可少；“十三五”期間大力發展機器人，機器人的結構設計主要是與機構學相關，因此“機構學”也是必需的內容，通過計算機進行輔助設計及制造是智能制造業的具體應用形式之一，因此說CAD、CAM課程也是要設置的；電工電子技術、液壓與氣動技術應用等在自動化生產領域司空見慣，應用越來越普遍，因此關于這些電工電子的內容及液壓氣動技術的內容也是要讓學生學習的；PLC、伺服電機、步進電機、傳感器、C語言等在工業自動化領域的核心技術及機器人領域所有崗位必備技能，工業網絡控制、組態技術也成為普遍性要求。圖3是蘇州經貿職業技術學院的機電一體化專業（機器人方向）的課程設置狀況，在原機電一體化課程的基礎上新增了“機器視覺系統”和“工程測試技術”及“CAD/CAM”課程。
3.3 關于課程建設
機電一體化技術本身就是多門學科的綜合，基于“中國制造2025”的機電一體化技術還要顧及智能化系統所涉及的技術，因此其涉及的知識面廣，學科式的課程設置是對于職業院校三年制的學生來說不僅時間上不合適，而且要在這么短的時間內（其實學生在校的學習時間也就兩年多半個學期）要使學生的技能發展起來，只有通過項目把這些知識串起來進行教學，因此，在課程建設上一定要基于項目進行知識的構建，在現有的機電一體化課程建設上嵌入機器人應用技術所需的知識模塊，安排學習的內容。
例如可以以一臺學生耳熟能詳的全自動洗衣機為項目，通過介紹其結構、工作原理、控制等內容編排機械、電器控制、PLC、變頻控制技術、電磁閥等內容。
4 教學模式探討
在“中國制造2025”時代，把創新能力、質量效益、兩化融合、綠色發展作為主攻方向，將帶來產業的全面升級，這對技術技能人才的培養也提出了新的要求，要培養學生勇于探索未知領域的精神，具備探索未知領域的沖動和學習未知知識的能力，更要注重培養學生的行為習慣和思維方式，勇于探索未知領域的勇氣和團隊合作精神，現代社會與人合作講究“人品第一、態度第二、能力第三”。職業技術教育如何能使培養的人才更切合社會和企業的要求，在培養模式上要改革，既要培養學生的實際動手能力，也需要給學生普及基本的理論基礎。其實目前國內的職業教育大搞“以賽促學”，各個學校為了能在國家級競賽中獲獎不惜一切的支持，以提高學校的知名度，本人認為這種“以賽促學”其實惠及的學生只是極少數同學，每個競賽項目每個學校也就送三至四個學生參加而已。我們需要的是大部分的學生能得到優質的教育和投入，可以以建立興趣小組，以項目化來進行引導多數學生的學習。
項目化的教學給老師提出了更高的要求，需要老師們首先提高自身的水平，老師既要懂機還得懂電，對編程及繪圖軟件要能應用，這需要老師們不斷地學習新知識，拓廣自身的知識面。因此如果可以應該建設師資，提高老師的水平，以往所說的校企合作主要是共同培養學生，其實首先要通過校企合作先把老師的水平提高，然后通過學校、企業二元主體共同培養出“中國制造2025”的機電一體化技術人才。
參考文獻：
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[4]倪志博.關于機電一體化技術及其應用研究[J].實用科技，2010（8）.
一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢
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?？磥?，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。
三、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。
四、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。
五、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?；ㄔO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；
