時間：2024-01-16 16:11:44
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關鍵詞：機電一體化；現(xiàn)代化礦井；發(fā)展方向
隨著科學技術和計算機技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術有了新的突破，被越來越廣泛地應用到了各個領域。其中，機電一體化對現(xiàn)代化礦井行業(yè)的發(fā)展有很大的影響，它不僅推動了礦產行業(yè)生產效率的不斷提升，而且保證了礦產業(yè)的安全運行，減少了事故的發(fā)生率。因此，機電一體化是現(xiàn)代化礦井的發(fā)展方向。
1 機電一體化對于現(xiàn)代化礦業(yè)發(fā)展的必要性
將機電一體化逐步應用到現(xiàn)代化礦業(yè)的發(fā)展之中，對于推動各個工作環(huán)節(jié)的工作效率，減少人工損耗發(fā)揮了十分重要的作用，在很大程度上提高了我國礦產業(yè)的綜合實力。因此，在現(xiàn)代化礦業(yè)的發(fā)展之中，機電一體化存在的必要性主要有以下三方面：
一是在現(xiàn)代礦產業(yè)中，將機電一體化技術應用有利于降低工人作業(yè)的強度，減少人工損耗，提高了生產、運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)的生產效率和安全程度，改變了傳統(tǒng)的作業(yè)方式。
二是由于礦產業(yè)是一個十分特殊的行業(yè)，其陰暗潮濕及高密度的顆粒粉塵對從業(yè)者影響甚大，更嚴重的甚至會危及從業(yè)者的生命安全。因此，在現(xiàn)代礦產業(yè)中采用機電一體化技術代替人工操作在很大程度上降低了從業(yè)者職業(yè)病的發(fā)生率，保證了從業(yè)者的人身安全。
三是在現(xiàn)代礦產業(yè)中，運用機電一體化技術不僅可以提高勞動效率，而且在很大程度上可以提升機械作業(yè)的精細度，在保證產品數(shù)量的同時，不斷增強產品的質量。從整體上不斷推動我國礦產業(yè)的迅猛發(fā)展，增強我國礦產業(yè)的實力[1]。
2 我國礦產行業(yè)中機電一體化的實際應用
2.1 機電一體化在礦產采掘中的應用
在礦產業(yè)的采掘過程中，為提高工作效率，達到利益最大化，采用機電一體化技術是十分重要的，這也是作為基礎采掘環(huán)節(jié)中十分常見的。在采礦的作業(yè)中，基本實現(xiàn)了電力牽引采礦機，它不僅能夠克服阻力前進，而且在出現(xiàn)下滑狀況時可以實施發(fā)電制動，防止意外情況的產生。同時，它還具有運行方便、簡單易操作的優(yōu)點，是當前最為主要的設備之一[2]。
2.2 機電一體化在礦產安全生產的應用
在現(xiàn)代礦產業(yè)中，安全生產是當今最為關注的問題。其中對于礦區(qū)的監(jiān)控是機電一體化最為重要的應用。隨著科學技術的發(fā)展，中國在這方面也取得了一定的成績。通過機電一體化的相關技術和機器，加強了對礦產業(yè)各個環(huán)節(jié)的全面監(jiān)控，它不僅提升了安全生產，而且促進了科學化的管理，對礦產業(yè)的現(xiàn)代化意義重大。
2.3 機電一體化在礦產運輸中的應用
當前，在礦產的運輸環(huán)節(jié)中，主要采用皮帶傳送的方式。其憑借運輸距離遠，運送量大、效率高且穩(wěn)定的自動化特性得到了普遍的應用。因此，在中國采礦業(yè)的原礦的運輸中占據(jù)了十分重要的地位。同時，礦井提升機的應用是當前自動化程度最高，最明顯的自動化設備。它大大簡化了機械的結構，充分體現(xiàn)了機電一體化每一個環(huán)節(jié)的綜合應用。除此之外，全數(shù)字的提升機其具有非常高的可靠度，在電氣安裝方面做了明顯的簡化，形成了相互兼容、配置簡單的特點，在現(xiàn)代礦產業(yè)中也占據(jù)了一定地位。
3 礦產業(yè)中機電一體化的發(fā)展前景
3.1 礦產業(yè)中的機電一體化將呈現(xiàn)微型化趨勢
礦產業(yè)中的機電一體化將呈現(xiàn)微型化趨勢是指礦產業(yè)中所運用的技術和機械逐步向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。今后在礦產業(yè)中，可以運用耗能少、體積小、運動靈活的微型機器完成之前大型機器不能完成的工作。同時，可以利用相關的機電一體化技術在微觀領域完成精細化的加工，對礦產業(yè)進行精細化加工。
3.2 礦產業(yè)中的機電一體化將呈現(xiàn)智能化趨勢
智能化在機電一體化中將發(fā)揮不可比擬的作用，是未來一個重要的發(fā)展方向，它將領導機電一體化走向新的階段。智能化在技術方面將人類與機械做了有機的結合，汲取了運籌學、計算機科學以及相關學科的知識，使機電一體化技術有了更高層次的飛躍。在礦產業(yè)的部分工作環(huán)節(jié)中，機電一體化技術可以取代人工作業(yè)的方式，在提高工作效率的同時，確保了礦產業(yè)的安全運行。
3.3 礦產業(yè)中的機電一體化將呈現(xiàn)網絡化趨勢
當今社會網絡化的迅速發(fā)展，對人們生產生活產生的巨大的影響。將網絡化的產品運用到機電一體化是社會發(fā)展的必然趨勢。在礦產業(yè)的機電一體化進程中，可以運用計算機控制整個生產過程，同時可以監(jiān)控從生產到運輸再到銷售這一系列的流程，避免產生的不必要的問題。
3.4 礦產業(yè)中的機電一體化將呈現(xiàn)綠色化趨勢
工業(yè)化在給人們生產生活帶來巨大利益和方便的同時，對環(huán)境的破壞也是顯而易見的。因此，當今社會人們對綠色產品的需求日益提升。為了減少對環(huán)境的污染，同時可以再回收利用資源，綠色化的機電一體化產品也是礦產業(yè)中機電一體化發(fā)展的趨勢。
4 結語
當前，我國正處于經濟快速發(fā)展的時期，其中礦產業(yè)的發(fā)展對我國的經濟貢獻了巨大的力量。但是，近幾年在礦產業(yè)的生產過程中，由于對于勞動力的需求量大，且工作勞動強，因此目前生產面臨人員不足的情況。同時，在生產過程中容易發(fā)生安全事故，嚴重影響了礦產業(yè)的迅猛發(fā)展。為了提高安全效率，確保安全運營，我國必須要進一步加快礦產業(yè)的機電一體化進程，拓寬我國礦產業(yè)的發(fā)展道路，推動我國的礦產業(yè)的不斷前行。
參考文獻：
[1]賀培權.論機電一體化是現(xiàn)代化礦井的發(fā)展方向[J].能源與節(jié)能，2013（04）：30-31.
Key words： higher vocational education；mechatronics；research and analysis of professional
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）21-0125-04
0 引言
機電一體化技術專業(yè)是天津現(xiàn)代職業(yè)技術學院的重點建設專業(yè)，2005年設立，現(xiàn)有在校學生780人，畢業(yè)生最高就業(yè)率98%，平均就業(yè)率在95%以上，該校畢業(yè)的學生在各個大中型企業(yè)中，成為了生產一線的中堅力量。2008年，該校機電工程學院開始進行央財支持的機電一體化技術實訓基地建設，通過兩年的建設，2010年建成“專業(yè)適應廣，校內一流”的機電一體化技術實訓基地，實訓基地同時也培養(yǎng)了一支專兼結合的師資隊伍；通過購進先進完善的實訓設備，提高了招生與就業(yè)工作水平，彰顯了課程改革及課程體系建設成果；創(chuàng)新發(fā)展了“工學結合、廠校合作”的人才培養(yǎng)模式；全面實行了“雙證書教育”，強化了職業(yè)技能培訓，滿足教學實訓的需要，為機電一體化技術專業(yè)的辦學提供了重要的保障。
1 目前高職機電一體化技術專業(yè)現(xiàn)狀
天津現(xiàn)代職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)通過產學研結合，根據(jù)企業(yè)、市場的人才需求來確定專業(yè)發(fā)展方向；通過“特色凝煉，特色拓展，特色建設”的戰(zhàn)略，緊扣機械制造、工業(yè)自動化、電子信息產業(yè)鏈，依托行業(yè)企業(yè)，建立了具有核心競爭力的機電一體化技術特色專業(yè)群；通過強化內涵建設，突出主干專業(yè)與相關專業(yè)相互協(xié)調發(fā)展，逐漸形成具有技術特色的機電一體化技術專業(yè)。
本專業(yè)以“核心能力培養(yǎng)”為中心，建立了實踐教學體系，以“項目為導向”完成訓練任務，實施“教、學、做”一體化的教學模式；不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，人才培養(yǎng)模式；開展了校企共同教研項目、學生頂崗實習、全國高職技能大賽及市級技能競賽等多項活動。通過與企業(yè)的合作，更真實地了解到企業(yè)對人才的需求標準，豐富了技能大賽訓練平臺，在教學資源建設等方面得到很大提升。
學校積極進行工學結合的課程改革，根據(jù)崗位操作標準，按照生產流程，組織教師與生產一線的工程技術人員共同編寫具有鮮明工學結合特色專業(yè)教材，建設特色鮮明的資源共享課程，教學課程改革與企業(yè)合作各方面都達到了較好的運行效果。
2 高職機電一體化技術專業(yè)人才調研
為了適應經濟建設和社會發(fā)展對機電一體化技術人才的新需求，充分滿足科技發(fā)展及社會諸多企業(yè)對多方位人才的需求，進一步推動天津現(xiàn)代職業(yè)技術學院高職教育教學改革力度，加強機電一體化技術專業(yè)及專業(yè)群建設，切實做好專業(yè)人才培養(yǎng)工作，推動示范校機電一體化技術專業(yè)建設。2015年8月、2016年4月期間，在機電一體化技術專業(yè)指導委員會的指導下，學院領導帶領相關專業(yè)老師，走訪了一些大、中型企業(yè)。（圖1、圖2所示）
2.1 調研對象
調研企業(yè)以京津冀地區(qū)企業(yè)為主，兼顧部分華東、華南企業(yè)。由于機電涉及的行業(yè)企業(yè)較多，因此調研企業(yè)類型既包括現(xiàn)代制造類企業(yè)，也包括機電服務類企業(yè)；調研對象包括企業(yè)的一線員工、基層主管、人力資源經理、管理部門負責人、總經理等。本次調研共對75家企業(yè)進行了問卷調查回收，并走訪了40家企業(yè)，其中環(huán)保服務企業(yè)15家，生產制造型企業(yè)24家，共回收問卷80份，回收率100.0%，有效問卷78份，有效率為97.5%。
2.2 調研內容
①企業(yè)基本信息；
②對不同層次機電行業(yè)從業(yè)人員的認知；
③機電行業(yè)企業(yè)的崗位需求；
④個人素質對機電行業(yè)從業(yè)人員的重要性；
⑤專業(yè)能力、職業(yè)核心能力與不同層次機電行業(yè)從業(yè)人員的聯(lián)系；
⑥機電企業(yè)用人基本考慮因素；
⑦專業(yè)技能證書與學生就業(yè)情況；
⑧機電專業(yè)課程重要性認知。
2.3 調研目的
①通過調研了解行業(yè)發(fā)展對本專業(yè)人才需求的影響，企業(yè)對本專業(yè)人才的需求情況。②進一步明確專業(yè)人才的就業(yè)領域、職業(yè)崗位、職業(yè)資格要求、培養(yǎng)目標、專業(yè)定位等。③確定專業(yè)教學改革思路、專門化方向等。
3 調研結果與分析
據(jù)統(tǒng)計，在全國65萬個相關企業(yè)中，機電工作人員220萬；全包機電產業(yè)從業(yè)單位約3.5萬家，其中年產值205萬元以上的機電產業(yè)單位16000余家，機電產業(yè)從業(yè)人員約300萬人，按年補充率6.5%計算，每年各行業(yè)企業(yè)和機電產業(yè)單位機電人才的需求量達19.5萬人。
對我國不同地區(qū)、不同行業(yè)、不同崗位對機電人才的需求進行的調研結果分析：
①從工作內容上看機電人才大致可歸納為四類：一是機電設備的操作與維護人員；二是生產現(xiàn)場工藝技術人員；三是生產一線管理人才；四是機電產品的銷售與技術服務。企業(yè)機電人才主要是機電設備的操作與維護人員，包括機電各功能崗位的操作人員，有：運行維護人員、操作維修人員、工藝技術員、管理員等。機電企業(yè)人才的需求主要是機電設備操作與維護人才，能夠運用機電一體化技術專業(yè)知識，面向機電行業(yè)、企業(yè)生產一線，服務于機電技術崗位，從事機電設備的使用、維護、維修、設備的管理與設計等工作。因此需要有扎實的理論基礎和淵博的知識，具有知識面較寬的技術技能人才。
②機電人才按等級來分，大致可分為高級機電人才、中級機電人才、初級機電人才和一般機電操作人員四類。高級機電人才位于企業(yè)的高層，主要負責企業(yè)整體目標的制訂，起著總指揮、主持大局的關鍵作用。從調查的數(shù)據(jù)來看，占招聘企業(yè)招聘崗位的9%，招聘單位對這類人才的要求相當高。中級機電人才主要負責企業(yè)生產運行具體事宜的計劃與指揮，一般的經理和主管屬于中級機電人才，例如生產車間主任、營運主管等。從調查的數(shù)據(jù)來看，占招聘企業(yè)招聘崗位的47%，招聘單位對此類人才的工作經驗要求一般為5年左右。初級人才和一般操作人員屬于執(zhí)行層。他們負責具體操作。偏重于體力勞動。從調查的數(shù)據(jù)來看，占招聘單位招聘崗位的44%，招聘單位對于此類人才的工作經驗要求一般1-3年。
3.1 機電一體化技術專業(yè)對應的職業(yè)崗位分析
機電一體化技術專業(yè)對應的崗位主要有：機電設備維修與改造、機電設備操作與維護、機電產品裝配與調試、生產現(xiàn)場工藝技術人員和機電產品銷售等。根據(jù)問卷調查的結果，高職畢業(yè)生在上述崗位的分布情況如圖3所示。
從圖3中可看出，本專業(yè)高職畢業(yè)生所從事的機電類各崗位中，機電設備的操作與維護的比例較高。
3.2 企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)畢業(yè)生的需求狀況分析
從圖4、圖5和圖6可見，企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生有持續(xù)需求的企業(yè)占67.9%，需求量在20人以上的企業(yè)有35.4%，需求量在10-20人之間的企業(yè)有23.20%，需求量在5-10人之間的企業(yè)有34.45%，在企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生有較大需求的崗位方面，機電產品裝配與調試人員需求面最廣，有占25.2%的企業(yè)選擇，其次是機電設備的操作與維護有24.12%，生產現(xiàn)場工藝技術人員有21.4%的企業(yè)選擇，而機電銷售（5.20%）、技術服務（4.85%）和其他（11.31%）相關崗位就業(yè)面較窄。總體上表明在今后一段時間內企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生將有持續(xù)的較大量的需求，其中機電設備維護與操作在較多企業(yè)形成一定的需求。
3.3 機電一體化技術專業(yè)的主要崗位專業(yè)知識要求分析
被調查企業(yè)中有77.1%的企業(yè)在招聘與機電崗位人員時要求應聘者是機電一體化技術專業(yè)畢業(yè)的，且掌握與公司所處行業(yè)相關的專業(yè)知識；有21.1%的企業(yè)要求應聘者可以是非機電一體化技術專業(yè)畢業(yè)生但持有相關機電崗位的從業(yè)資格證書。
無論是第三方機電企業(yè)還是生產型企業(yè)，由于機電崗位是一個技術型較強的崗位，僅僅掌握機電一體化技術專業(yè)知識往往還無法勝任工作。企業(yè)通常要求機電從業(yè)人員具備綜合的知識背景，對其行業(yè)知識有了解。
3.4 企業(yè)在錄用機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生時主要能力要求分析
圖7表明：絕大多數(shù)的企業(yè)（71.4%）看重機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生的專業(yè)技能，外語能力（5.1%）、工作實踐經歷（33.20%）和計算機應用能力（5.20%），然而在專業(yè)知識（12.10%）和取得職業(yè)資格證書（25.4%）方面大多數(shù)企業(yè)并不十分看重。因此高職院校在培養(yǎng)機電一體化技術專業(yè)學生時，應該重能力輕知識、重實踐輕證書，尤其要更注重機電一體化技術專業(yè)技能、能力等方面的培養(yǎng)，并通過工學交替讓學生獲得一定的工程實踐經歷。
3.5 企業(yè)對機電從業(yè)人員的基本素質或工作態(tài)度要求分析
圖8表明：企業(yè)對機電從業(yè)人員的基本素質或工作態(tài)度方面，選擇責任心強的占12.10%，選擇團隊精神的占4.45%、選擇認真仔細的占33.20%、選擇進取心的占4.45%、選擇服從安排的占5.10%。說明企業(yè)最看重工作人員的責任心，團隊協(xié)作和認真仔細的精神也是企業(yè)很重視的方面。
4 專業(yè)培養(yǎng)目標與就業(yè)面向
通過這次調研，分析企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)人才需求情況，并多次征求企業(yè)專家的意見，最后對機電一體化技術專業(yè)培養(yǎng)目標、專業(yè)定位及方向進行如下調整：
①專業(yè)培養(yǎng)目標：本專業(yè)旨在培養(yǎng)面向機電行業(yè)、企業(yè)生產一線，服務于機電技術崗位，培養(yǎng)從事機電設備的使用、維護、維修、設備的管理與設計等工作，具有良好的職業(yè)素養(yǎng)和過硬的專業(yè)知識及職業(yè)技能，擁有可持續(xù)發(fā)展能力和創(chuàng)新能力，能適應機電產業(yè)現(xiàn)代化、信息化、智能化發(fā)展需求，面向服務現(xiàn)代農業(yè)、先進制造業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)、戰(zhàn)略性新興產業(yè)和社會管理等領域的技術技能人才。
②專業(yè)定位：以電氣為主、機械為輔、機電融合的專業(yè)定位思想，畢業(yè)生具有高等職業(yè)技術技能人才所必備的知識、技能和素質，畢業(yè)時獲取機電一體化技術專業(yè)大專畢業(yè)證書，獲得高級維修電工證書，電工安全技能證書；通過全國高等學校英語應用能力考試。
③畢業(yè)生就業(yè)企業(yè)類型：政府機關及企事業(yè)單位的機電設備管理部門、現(xiàn)代制造業(yè)、服務行業(yè)的一線操作技術人員、機電設備生產企業(yè)及相關產業(yè)單位。
5 畢業(yè)生對專業(yè)課程設置的反饋意見
在畢業(yè)生座談調研時，大家普遍認為，在實際工作中應用比較多的課程有：電氣控制技術、液壓與氣動技術、PLC應用技術、機電氣一體化技術實訓、電工綜合技能實訓等；同學們還反映一些課程的理論知識內容過多，在實際生產中應用較少，如電工電子技術、電機技術等；一些課程如液壓與氣壓傳動技術，理論和實際脫節(jié)，在企業(yè)實際中使用的生產設備，學校實訓課上接觸不到等，因此，課程體系設置和專業(yè)教學進程有待整合與調整。
【關鍵詞】：機電一體化技術 行業(yè)應用 未來趨勢
經過多年的發(fā)展，我國機電一體化技術實現(xiàn)了迅猛發(fā)展，應用在各行各業(yè)中，使其生產方式和生產效率受到了變革，并且通過與各個學科的整合，呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。因此，我們應對其在行業(yè)中的應用進行簡要分析和了解，并對其未來發(fā)展趨勢進行探討，為機電一體化技術的從業(yè)人員提供建設性思路。
一、機電一體化技術在各行各業(yè)的應用情況
1.在制造行業(yè)的應用
傳統(tǒng)機械制造業(yè)一般是依靠重復勞動、大規(guī)模生產的方式來獲取競爭力的，將傳統(tǒng)人力生產轉變?yōu)闄C械生產，降低了人的勞動量，提高了生產效率，用較低的成本獲取較高的工作效率。而機電一體化在機械制造行業(yè)中的應用，實現(xiàn)了機械制造的全球化、信息化和網絡化，通過對電子計算機技術的應用，實現(xiàn)了傳統(tǒng)機械制造技術與創(chuàng)新科技的結合，產生了虛擬制造、計算機數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)等創(chuàng)新制造技術，實現(xiàn)了制造行業(yè)的飛速發(fā)展。
2.在鋼鐵企業(yè)的應用
通過機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中的應用，在鋼鐵企業(yè)中建立了計算機集成制造系統(tǒng)，實現(xiàn)了現(xiàn)場總線技術、交流傳動技術等創(chuàng)新技術，并且在生產過程中建立了開放式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對生產過程的全方面監(jiān)督和控制。鋼鐵企業(yè)中的計算機集成制造系統(tǒng)，將整個生產過程聯(lián)系在一起，使管理者能夠從原料進廠、生產一直到產品發(fā)貨的全過程中，都能夠實現(xiàn)控制和管理。現(xiàn)場總線技術能夠對取代傳統(tǒng)信號傳輸技術，使更多的信息通過智能化儀表裝置與高新控制系統(tǒng)相連接，實現(xiàn)信息的雙向傳遞。開放式控制系統(tǒng)能夠對不同廠家的儀器進行兼容，實現(xiàn)資源互享，進一步擴大了鋼鐵企業(yè)的信息交流速度。
3.在飲料行業(yè)的應用
機電一體化技術是當前發(fā)展最為迅速、成果最為廣泛的技術之一，在飲料行業(yè)中也得到了廣泛應用。當前，食品、飲料包裝的設計和開發(fā)環(huán)節(jié)都應用了機電一體化技術，形成了具有連貫性的生產線，不僅使生產自動化程度得到提升，也大大提升了生產效率，降低了人為操作中存在的誤操作行為，使飲料、食品的質量得到提升，使飲料企業(yè)在國內外市場中的競爭力得到提升。
二、機電一體化技術的未來發(fā)展趨勢
1.網絡化趨勢
網絡技術的快速發(fā)展使得各行各業(yè)出現(xiàn)了新的變革，并且網絡的普及使得很多行業(yè)都實現(xiàn)了遠程操控和監(jiān)視。這種遠程控制的設備就是機電一體化產品，能夠將家庭中的所有設備連接在一起，實現(xiàn)集成電器系統(tǒng)，使人們在家庭中就可以享受機電一體化產品帶給人們的好處。同時，這種遠程機電一體化產品還能應用在工廠、辦公室中，給人們的生活和生產帶來便捷。
2.數(shù)字化趨勢
隨著計算機網絡技術與機電一體化技術的融合，使機電一體化技術不斷向著數(shù)字化的方向發(fā)展，出現(xiàn)了很多數(shù)控機床和機器人，并出現(xiàn)了虛擬設計等數(shù)字化設計，使機電一體化產品更加穩(wěn)定、安全，并具有易操作性、便于維護、能夠自我診斷等特性，并且能夠實現(xiàn)遠程操作和維護。
3.人性化趨勢
機電一體化產品不僅應用在生產中，也應用在人們的日常生活中，因此機電一體化技術的人性化發(fā)展，除了使各項功能更加完善，符合人類的操作習慣，還能夠使造型更加與人們的生活環(huán)境相協(xié)調，使人們在使用機電一體化產品的時候，能夠更加貼近生活習慣。
4.微型化趨勢
早在二十世紀八十年代，就有科學家對機電一體化提出了微型產品和微觀領域的發(fā)展趨勢。機電一體化的微型化發(fā)展主要包括兩個方面的含義，一方面是指機電一體化產品的尺寸向著微小的方向發(fā)展，制作幾何尺寸不小于一平方厘米的機電產品，并且向著微米、納米發(fā)展，體積較小的機電產品能夠在生物、醫(yī)療、軍事等方面發(fā)揮不可替代的重要作用；另一方面，機電一體化的微型化是指對機電設備進行精細程度更高的的設計，例如加工生物智能計算機的芯片。在建各行各業(yè)中，精細化程度更高的機電一體化產品能提升建生產的準確性，對測量、勘察等方面的工作都提供了更高的支持和保障作用。
5.綠色環(huán)?；厔?/p>
可持續(xù)發(fā)展一直是我國經濟發(fā)展的主題，也成為當前世界各國的共同努力方向。傳統(tǒng)的機電設備在運行的過程中會或多或少的產生一些噪音、沙塵、化學物質等，而當前機電一體化的發(fā)展方向就是盡量降低機電設備對環(huán)境的污染和對人的健康的傷害。而綠色環(huán)保技術在機電一體化產品中的應用和推廣，將更好的踐行了環(huán)境保護對可持續(xù)發(fā)展的重要性。尤其是在各種工廠的建設過程中，都應用了大量的機電設備，因此機電設備綠色環(huán)?；陌l(fā)展也是工程建設和城市發(fā)展所需要考慮的問題。
6.模塊化趨勢
生產和研制機電一體化技術和設備的企業(yè)有很多，在研制和開發(fā)的過程中，很多接口的尺寸和大小并沒有形成規(guī)范，使不同廠家的機電一體化技術在應用的過程中沒有兼容性，影響了機電一體化技術的應用便捷性。因此，在未來的機電一體化技術和設備的研發(fā)過程匯總，模塊化趨勢將更加明顯，廠家更加注重研制具有標準機械接口、動力接口和環(huán)境接口的機電一體化產品單元模塊，這樣能夠快速研制出新產品，有效縮短研發(fā)時間，將創(chuàng)新機電一體化設備快速投放到市場中。
三、結語
隨著時代的發(fā)展，機電一體化技術也得到了越來越多人的關注，并希望機電一體化技術向著現(xiàn)代化、智能化、信息化發(fā)展，改變人們的生活，給人們的生產帶來更多的便捷。因此，我們應關注機電一體化技術在各行各業(yè)中的應用，并注重對其未來發(fā)展趨勢進行思考，通過多學科的交叉和融合來創(chuàng)造更加新穎的產品，滿足人們的生活和生產需求。
參考文獻：
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[2]楊衛(wèi)平. 關于機電一體化技術的應用及其發(fā)展趨勢的探討[J]. 電子技術與軟件工程，2015，12：124.
[3]郭廣超. 機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢探討[J]. 電子世界，2014，06：196.
1.1較高的安全性能
安全性能主要表現(xiàn)在煤礦的監(jiān)測、報警、自動保護等方面，當在工作中發(fā)生電力故障時，機電一體化產品能夠啟動自我保護措施，將設備的損耗人員的傷亡控制在最小范圍內，提高使用設備的安全性能。
1.2較高的使用性能
機電一體化產品采用全數(shù)字直流提升機和計算機監(jiān)控，方便了操作過程，使手柄和按鈕的數(shù)量得到很大程度的減少。該產品可以重復大量的動作，更為先進的產品還具有篩選工作程序的功能。
1.3較高生產性能
機電一體化產品具有自動處理信息和自動控制的能力，通過自身的控制系統(tǒng)使機械執(zhí)行機構按照設計的要求完成動作，確保工作完成的質量和產品的合格率，最終提高機電一體化的生產能力。
1.4便于維修
機電一體化產品可以對工作中的故障自動進行檢測和監(jiān)視，對出現(xiàn)的問題可自行采取應對措施。當機電一體化產品發(fā)生故障時，通過編程在其控制系統(tǒng)輸入控制程序即可對產品進行調控，這樣變不需對產品的零件進行拆卸或是安裝。
2機電一體化技術在煤礦生產中的應用
2.1在礦井運輸設備中的應用
在我國，煤礦運輸設備已取得較大進步，表現(xiàn)在煤礦井下大功率、長距離帶式輸送機的技術研究和新產品的研發(fā)等方面，而且，機電一體化技術逐步應用于礦山運輸設備中，這有效解決了帶式輸送機驅動的難題。
2.2在支護設備中的應用
支架作為一種機械支護設備，正向電液壓控制方向發(fā)展，逐步將計算機技術與液壓控制相融合，實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，減小對頂板和支架產生沖擊載荷。我國研制的電液壓支架控制系統(tǒng)還比較落后，在煤礦中使用的電液壓支架電液系統(tǒng)主要是依靠進口。
2.3在帶式輸送機中的應用
帶式輸送機具有輸送量大、運輸距離長、高效率等特點，是機電一體化技術的重點研究對象，也是井下主要的輸送設備。目前，多數(shù)的煤礦已采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。
2.4在礦井提升機中的應用
礦井提升機是一種機、電高度集中的大型煤礦設備，內裝式提升機具有效率高、結構緊湊的特點，它是將滾筒與驅動合二為一的結構標準，是電力—機械—電子—計算機自動控制的有機結合的體現(xiàn)。
2.5在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
在礦井生產過程中，良好的監(jiān)控系統(tǒng)是首要條件，以往監(jiān)控系統(tǒng)存在說停就停的情況，這將對及時獲取井下信息及礦工生命安全造成不利因素。在應用機電一體化技術后，可有效防止該情況的出現(xiàn)，機內數(shù)據(jù)庫通過局域網連成同步模式，主備機的監(jiān)控由自行研制的專用通信接口負責，實現(xiàn)軟硬件結合，自身數(shù)據(jù)庫與主機同步，該技術的應用在礦井中的監(jiān)控系統(tǒng)中取得很好的效果。
3煤礦機電一體化技術分析
我國煤礦機電一體化技術的應用和發(fā)展較世界其他國家來看還存在一定的差距，為此，煤炭工作從業(yè)人員要不斷掌握機電一體化技術的特點及發(fā)展方向，還應掌握國外機電一體化技術的最新動態(tài)，努力做好煤炭行業(yè)機電技術的研發(fā)工作。
3.1拓展增值功能
拓展增值功能要求是在研究新型煤礦一體化產品時開發(fā)出其自身的增值功能，使煤礦一體化技術與控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)得以連接達到遠程通信的功能，確保通信功能模塊的兼容性、可靠性、開放性。
3.2加大開發(fā)力度
加大開發(fā)力度是指礦用傳感器的使用功能方面，以便于能保證煤礦生產的順利進行，涉及到兩方面：一是應針對不同的監(jiān)測對象開發(fā)不同的測量傳感器，二是在惡劣環(huán)境下可以進行準確的信號測量。
3.3提高產品四化
為保證煤礦機電一體化的長遠發(fā)展，應對已生產的不同型號的機電一體化產品標準進行統(tǒng)一管制，相關部門應規(guī)范其標準化、通用化、規(guī)劃化及系列化的程度。
3.4關注新動態(tài)
組織培訓學習機電一體化技術的相關知識，時刻關注國內外機電一體化技術新的發(fā)展動態(tài)，掌握和吸收新的方法和技術。
4結束語
關鍵詞：技工院校；機電一體化；人才培養(yǎng)；調研報告
一、調研目的
隨著工業(yè)化進程的發(fā)展，國務院在《裝備制造業(yè)標準化和質量提升規(guī)劃》中，要求對接《中國制造2025》，提出“逐漸形成重大技術裝備、高新技術產業(yè)裝備、基礎裝備、一般機械裝備專業(yè)化合理分工、相互促進、協(xié)調發(fā)展的產業(yè)格局”。使機電行業(yè)所需自動化控制技術集成應用起到越來越重要的作用，由原來復雜的機械裝置和簡單的電氣控制相結合的機電一體化逐步向被由機械技術、電氣技術、微電子技術、信息技術、控制技術、氣動技術、液壓技術、傳感器技術、PLC技術、網絡及通訊技術等學科的強烈相互滲透而形成的“機電一體化技術”所取代。
為獲取機電一體化行業(yè)分析、 崗位職業(yè)行動領域分析、 職業(yè)崗位群和相應的崗位職業(yè)能力分析等信息，我們針對企業(yè)和學校的具體情況，擬定具體的調研問題。調研過程中以上述問題為調研的基本訴求點，通過現(xiàn)場考察、走訪座談、調查問卷、專題研討等方式，結合企業(yè)的調研對象直接或間接反映出的問題進行深入的探討。通過調研，確定機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)的定位，并給出結論和建議，為機電專業(yè)一體化課程改革的深入開展提供依據(jù)，促進機電專業(yè)一體化專業(yè)的建設。
二、調研對象與內容
企業(yè)調研主要范圍為廣州周邊地區(qū)相關企業(yè)，包括廣州造紙廠等15家具有代表性的機電一體化企業(yè)，如表1所示。調研對象是這些企業(yè)的機電一體化一線技術員工、班組長、人事部門等。
本次調研共發(fā)出五種表格：包括面向專業(yè)技術崗位一線員工的實踐專家調查表（56份），實踐專家訪談記錄表（37份），面向專業(yè)技術崗位班、組長的用人單位意見調查表（15份）；面向企業(yè)人事部門的用人單位意見調查表（15份），以及企業(yè)座談會議記錄表（8份）。調研要了解以下內容：
1、機電一體化行業(yè)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與技術發(fā)展情況；
2、機電一體化專業(yè)對應的職業(yè)崗位數(shù)及從業(yè)人員（包括機電一體化專業(yè)畢業(yè)生）的基本情況；
3、機電一體化專業(yè)對技能人才綜合職業(yè)能力要求；
4、機電一體化專業(yè)現(xiàn)有課程設置在工作崗位的重要程度；
5、機電一體化專業(yè)教學改革的重點與思路；
6、機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方向及培養(yǎng)層次的定位。
三、調研分析
（一）行業(yè)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與技術發(fā)展趨勢
機電一體化技術是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產的基礎，將向創(chuàng)新性、高效性、節(jié)能性、可靠性、智能化、模塊化、系統(tǒng)化等方面發(fā)展。它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展，它是許多科學技術發(fā)展的結晶，是各種技術相互融合，是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求和產物，機電一體化技術的發(fā)展前景也將越來越光明。
（二）技能人才需求狀況與崗位職責要求
1、技能人才需求狀況
對企業(yè)人才結構及來源調研顯示：相關企業(yè)機電一體化技術人才的學歷主要包括本科學歷、大專學歷、中職學歷等，他們絕大部分直接從中職、高職和大專院校等學生中招收，從社會招聘的人員和企業(yè)自行培養(yǎng)的人員較少，從事維護、維修、安裝、調試工作的平均年限是4-26年。從15家企業(yè)調查中獲悉，從企業(yè)現(xiàn)有機電一體化技術人員以及未來3年對機電一體化技術人才需求情況如表2所示。
機電一體化企業(yè)從事機電一體化相關工作的員工在機電一體化企業(yè)中約占76.8 %。機電一體化技術在企業(yè)中應用主要兩個方面：制造機電一體化產品和利用機電一體化設備進行生產。 前者主要需要完成機電一體化產品的裝配、安裝、 調試和售后服務等工作；后者主要包括機電一體化設備操作和設備的維護保養(yǎng)。不同企業(yè)對技能要求的類型和技能型人才的規(guī)格也有不同的要求。 機電一體化技能人才分布情況如圖1所示。
2、崗位職責素質、能力要求
通過走訪調查行業(yè)企業(yè)、回訪畢業(yè)生及召開專家研討會，共確定了4個典型工作崗位及相應的素質、能力要求，求如表3所示。
3、課程對從事機電一體化工作崗位的重要程度
針對現(xiàn)行技工院校機電一體化專業(yè)開設的課程，對從事機電一體化相關工作的員工進行問卷調查，調查內容是各門課程知識模塊對從事此工作崗位的重要程度（由不重要的0分到很重要的10分依次給分），取調查數(shù)據(jù)的平均分，得到表4。從各門課程知識模塊平均得分情況看，機械類和電氣類課程較為重要，如機械識圖、機械裝配、電工技術等課程；而文化基礎課和非專業(yè)課程較為不重要，如數(shù)學求解、英語閱讀、計算機編程等課程。當然，從調查數(shù)據(jù)可以看到，不同企業(yè)或同一企業(yè)不同崗位，各門課程對從事此工作崗位的重要程度有較大差異，例如：銷售人員崗位對應用寫作、計算機應用和英語閱讀等課程較為重要，而設備操作和裝配崗位認為這些課程不重要。
四、調研結論
（一）人才培養(yǎng)方向定位
通過分析機電一體化專業(yè)對應的行業(yè)、企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與技術發(fā)展趨勢，分析行業(yè)、企業(yè)內生產類、維修類、技術支持類、服務類的相關技術崗位。結合近年來我校、我系多年的機電一體化專業(yè)辦學經驗，將機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方向定位為：面向機電制造業(yè)、機電設備安裝及維修公司、使用自動化生產設備等的各行業(yè)、企業(yè)，從事機電設備的操作與維護、機電產品的裝配與調試、機電設備的維修與改造、生產現(xiàn)場工藝技術人員、生產一線管理人員、機電產品的銷售與技術服務等崗位，培養(yǎng)從事機電設備安裝、調試、維修、維護的復合型、技能型人才。
（二）人才培養(yǎng)層次定位
通過用人單位對機電一體化專業(yè)相對應的崗位人才層次分類以及緊缺崗位人員數(shù)量需求，了解各企業(yè)崗位工作職責和工作任務及所需專業(yè)資格證書等。本專業(yè)人才培養(yǎng)層次可定位為：機電一體化（機械）方向、機電一體化（電氣）方向、機電設備管理方向，各方向設置中、高級技工層次，通過一體化教學模式，以規(guī)范的操作與團隊協(xié)作完成設備的安裝、調試、維修、維護等任務，同時培養(yǎng)學生具備一定的系統(tǒng)設計能力、制定元器件加工工藝能力、簡單數(shù)控加工能力。人才培養(yǎng)方向與層次的定位如表5所示。
依托行企開展機電專業(yè)一體化課程改革，為我們今后機電專業(yè)一體化課程改革的深入開展提供依據(jù)。通過企業(yè)調研活動，我們體會到機電專業(yè)一體化課程改革還有許多細致繁雜的工作需要我們認真地完成。但只要我們根據(jù)自己的實際情況腳踏實地、一步一個腳印地組織實施，通過實踐、認識，再實踐、再認識的過程，不斷探索，認真總結，相信一定會完成機電專業(yè)一體化課程改革，形成具有自己特色的職業(yè)教育，為造就更多更好的適應本地區(qū)經濟發(fā)展的高素質人才服務。
參與文獻
[1]王京，蘇月，張松宇.機電一體化技術專業(yè)企業(yè)調研報告[J].內蒙古科技與經濟，2015（7）：25～26.
[關鍵詞]：專業(yè)方向 人才需求 人才培養(yǎng)
通過調研和分析，為機電一體化技術專業(yè)的機電設備安裝、運行、維護專業(yè)方向的準確定位提供依據(jù)。調研對象及內容：調研對象主要是從事機電設備安裝、調試、運行、維護等工作及生產車間的負責人、技術人員、技術骨干、管理人員等。調研的內容主要包括：機電一體化技術崗位的種類，崗位分布情況，各崗位的人才需求情況，崗位工種及各工種需求比例，崗位工種職責、工種內容、責任范圍，企業(yè)對專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，畢業(yè)生的需求情況等。同時利用各招聘網站進行機電一體化技術專業(yè)人才需求相關信息的收集和整理。通過調研形成如下調研報告：
一、機電一體化技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
1、機電一體化技術的發(fā)展需要大量的高素質技能型人才。當今，世界高科技競爭和突破正在創(chuàng)造著新的生產方式和經濟秩序，高新技術滲透到傳統(tǒng)產業(yè)，引起傳統(tǒng)產業(yè)的深刻變革。機電正是這場新技術革命中產生的新興領域，機電產品的功能，除了精度、動力、快速性外，更需要自動化、柔性化、信息化、智能化，逐步實現(xiàn)自適應、自控制、自組織、自管理，向智能化過渡。從典型的機電產品來看，如：數(shù)控機床、加工中心、機器人和機械手等，無一不是機械類、電子類、電腦類、電力電子類等集成融合成一體化，這必然需要機電設備安裝、運行、維修、檢測等所需的大量高素質技能型人才。
2、我國急需懂機電一體化技術的高素質技能型人才。在我國的一些經濟發(fā)達城市，對數(shù)控編程及操作人員的大量需求反映了這一趨勢。近幾年來，職業(yè)技術學院的機電一體化技術專業(yè)畢業(yè)生更是供不應求，就業(yè)前景一片光明。在未來的幾年甚至十幾年內，對機電人員的需求將會是有增無減。因此，我們要充分利用這一契機，發(fā)揮職業(yè)教育的優(yōu)勢，加大對機電技術專業(yè)教學改革的力度，迅速擴大在機電人才培養(yǎng)市場的份額。
3、云南機電設備維修行業(yè)對機電一體化技術人才的需求。近年來隨著云南省機械制造業(yè)的發(fā)展，云南企業(yè)為了增強競爭力，已廣泛使用先進的數(shù)控設備，這意味著這些設備安裝、維護、運行等人才需求十分迫切，隨著云南省裝配制造業(yè)人才的緊缺，機電一體化技術人才缺口也隨企業(yè)的發(fā)展和技術革新力度的不斷加大將越來越大。因而培養(yǎng)機電一體化技術專業(yè)（機電設備安裝、運行、維護方向）高素質技能型人才是非常必要的。
近些年，各職業(yè)學院為企業(yè)培養(yǎng)了許多機電設備的設計、制造和使用人才，但是在機電設備，尤其是大中型機電設備，如：數(shù)控機床、加工中心的維修領域中，更是缺少維修人員。我省機電維修行業(yè)從業(yè)人員中，具有高職及其以上學歷水平的技術人員僅占很小比例，許多廠家不得不高薪聘請國內外專業(yè)人士，但還是不能滿足現(xiàn)代生產的需求。為此，應加強機電設備維修行業(yè)人才的培養(yǎng)，加大改革力度，為企業(yè)的發(fā)展及時輸送應用性專門人才是我們義不容辭的義務。
4、新形勢的發(fā)展需求大量的機電一體化技術專業(yè)人才。隨著畢業(yè)生就業(yè)制度改革的不斷深入，畢業(yè)生已面向人才市場，面向社會，打破地區(qū)、行業(yè)限制，自主擇業(yè)，雙向選擇，其中許多畢業(yè)生要到經濟發(fā)達地區(qū)條件好的機電企業(yè)謀職，這勢必也會加大人才的需求量。21世紀機電技術的新發(fā)展及隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略政策的深入推進，先進技術的利用規(guī)模將不斷擴大，迫切需要大量高素質的機電一體化技術專業(yè)人才。我院已與多家企業(yè)簽訂了學生就業(yè)合同，每年將輸送多名的優(yōu)秀畢業(yè)生。因此，機電一體化技術專業(yè)（機電設備安裝、運行、維護方向）人才具有長遠而廣闊的社會需求。
二、機電一體化技術專業(yè)（機電設備安裝、運行、維護方向）人才需求分析
當今，世界高科技競爭和突破正在創(chuàng)造著新的生產方式和經濟秩序，高新技術滲透到傳統(tǒng)產業(yè)，引起傳統(tǒng)產業(yè)的深刻變革。機電技術正是這場新技術革命中產生的新興領域，機電產品的功能，除了精度、動力、快速性外，更需要自動化、柔性化、信息化、智能化，逐步實現(xiàn)自適應、自控制、自組織、自管理，向智能化過渡。從典型的機電產品來看，如：數(shù)控機床、加工中心、機器人和機械手等，無一不是機械類、電子類、電腦類、電力電子類等技術集成融合成一體化，這必然需要機電設備操作、維修、檢測及管理的大量專業(yè)技術人員。我省隨著行業(yè)結構的調整和優(yōu)化組合，各行業(yè)的發(fā)展進入了一個新的快速發(fā)展階段，尤其是機電技術，這種通用專業(yè)的技術人才需求量更大。另一方面，機電技術的應用面廣，在諸如農、林、牧、漁產品的深加工企業(yè)，食品加工、造紙、印刷以及交通運輸以至現(xiàn)代商業(yè)企業(yè)等都離不開機電技術。因此對機電設備安裝、運行、維護方向的人才需求量很大。
三、調研結論
通過對昆明中鐵大型養(yǎng)路機械集團有限公司、昆明船舶設備集團有限公司等大中型企業(yè)的走訪調研，我們了解到，大部分崗位需求綜合素質高，具備機、電技術綜合應用知識的高素質技能型人才。在分別與企業(yè)領導、人事管理人員、技術人員、畢業(yè)生進行深入的交流和座談后，充分意識到隨著科學技術的不斷進步和社會經濟的迅猛發(fā)展，特別在近年來西部大開發(fā)的大環(huán)境下，社會人才需求格局發(fā)生了很大變化。機電一體化技術專業(yè)（機電設備安裝、運行、維護方向）作為電氣自動化、機械制造等專業(yè)的補充與延伸，所培養(yǎng)的高素質技能型人才將成為各企業(yè)需求的對象。
[參考文獻]
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關鍵詞：機電一體化;產品創(chuàng)新;概念設計
機電一體化產品的概念設計有著極其豐富的內容，同時也是產品在整個生產過程內最具創(chuàng)造性的階段。其中，包含的原理與方法論對相關產品研發(fā)者起到關鍵的引導效用。因此，對機電一體化產品創(chuàng)新性概念設計進行探索，具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1機電一體化產品概念設計的概述
1.1機電一體化產品概念設計的內容
機電一體化產品是在機電一體化基礎上建立起的包含系統(tǒng)與構件、基本元內容的集合，而機電一體化產品概念設計的含義則是依據(jù)產品使用周期中各個環(huán)節(jié)所需要求對產品實施功能改造、分析和子功能開發(fā)，進而實現(xiàn)其滿足功能結構要求的系統(tǒng)化設計活動。這種設計工作的過程包括前期規(guī)劃、設計概念以及對計劃進行詳細化和豐富化，并加以改進補充。機電一體化產品概念設計過程中的程式化內容可以通過計算機技術代為實現(xiàn)，但除此之外難以被程式化的方面還需產品設計人員通過人工設計逐步完成。通過構建人機協(xié)同的概念設計理念，對其功能與組織開發(fā)的過程按照模塊化思想進行劃分，以此實現(xiàn)這一設計工作的層次性、協(xié)調性。目前，發(fā)達國家對機電一體化概念設計的深入研究大體集中于其調控系統(tǒng)的設計。機電一體化的理念自1971年被提出以來，經過幾十年的發(fā)展，內容也在逐步豐富，尤其在科技快速發(fā)展的今天，廣闊的市場空間與消費需求的升級，更加迫使機電一體化產品對自身性能、可靠程度提出更高要求。而計算機技術、互聯(lián)網信息技術、傳感技術、AI技術、微電子技術、新材料技術、集成技術以及其他相關技術的進步，都為機電一體化產品的革新打下了技術根基，使得機電一體化產品朝著更優(yōu)質、更高效的方向邁進。
1.2機電一體化產品創(chuàng)新概念設計的意義
機電一體化產品的創(chuàng)新型概念設計本身有著重要作用，其既是產品品質的深層內容，又是其功能屬性得以發(fā)揮的保障，對其本身質量的影響也約占60%～70%。因此，建成機電一體化產品創(chuàng)新的概念設計具有極其顯著的意義。簡要概括，主要包括以下三方面內容。第一，創(chuàng)新機電一體化產品的概念設計是保障機電一體化產品品質的必要性要求。機電一體化體系具有多種學科互相交叉、集成融合的特點，本身具有著復雜內涵。因此，現(xiàn)今許多的機械產品的設計并不適應機電一體化技術本身的特色，難以做到根據(jù)機電一體化技術特征隨之作出應對。第二，機電一體化產品概念設計的創(chuàng)新促使其理論體系得到發(fā)展。要創(chuàng)新這一概念設計，必將建立新的方式、理論基礎。只有在合理、可靠的概念設計基礎上，才能使之收獲具有優(yōu)異性能的機電一化體產品。再加之如今概念設計的思想理念獲得了社會中乃至整個世界越來越多的關注與認同，如QFD理論、公理化理論、TRIZ理論等設計理論的建立，對于推動創(chuàng)新機電一體化產的概念設計發(fā)展起到了不可忽略的效用，進一步促進了機電一體化技術體系的建立和機電一體化技術的完善。第三，機電一體化產品創(chuàng)新概念設計對于生產能力與工作質量的提高起到切實的幫助作用。許多機電一體化產品都帶有自動處理、調節(jié)的功效，通過這些能力的實現(xiàn)，能夠保證工作質量與效率的穩(wěn)步提升。例如，在數(shù)控機床的使用過程中，其生產效率要高出普通基礎5～6倍，并能夠實現(xiàn)機床數(shù)量減少50%，節(jié)省50%操作人員的效能，生產周期也能縮短40%，進而使得生產成本降低50%左右。
2機電一體化產品創(chuàng)新概念設計理論
2.1機電一體化產品應用到的系統(tǒng)原理
機電一體化系統(tǒng)是該類產品中最為重要的基礎。就其本質來說。它算是一種復雜機械，但與普通的機械相比還有著顯著區(qū)分。機電一體化體系是通過在機構的動力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先進的電子技術，并使之與軟件相互聯(lián)合形成的一類新型機械系統(tǒng)。就其功能來說，機電一體化系統(tǒng)包含機械力、能量流、運動力等多種動力學有關的特殊機械，以及一些機電部件互相關聯(lián)的系統(tǒng)。其中，機電一體化系統(tǒng)的核心又在于集成協(xié)調各種技術，通過對機械工程、控制系統(tǒng)、計算機技術、電子技術、電工技術等多項技術的聯(lián)合利用，實現(xiàn)其運動行為可控的目標，而不僅簡單對各項技術進行拼湊堆積。這也是利用計算機的調節(jié)和處理能力，實現(xiàn)驅動元件可控特征的現(xiàn)代化機械系統(tǒng)。有關機電系統(tǒng)化原理的研究主要包含三方面內容。第一，三環(huán)論。研究者認為，機電一體化產品可以劃分為電子、機械、軟件三項功能模塊。第二，五塊論。通常視機電一體化產品是由動力功能、控制功能、構造功能、操作功能和傳感檢測五個功能模塊組成的。第三，兩個子系統(tǒng)理論。研究人員認為，機電一體化系統(tǒng)是由控制系統(tǒng)和物理系統(tǒng)兩項分支系統(tǒng)共同組成的。以上三種理論的提出具有重要意義，但同時也有著較大的局限性。三者立足于控制和電力兩部分，但沒有對機械主體加以強調，也并未對處理好機電一體化系統(tǒng)的概念設計中出現(xiàn)的復雜性、多面性和模糊性等問題提出方法。因此，這些理論對該類產品的概念設計不能起到重要作用。在概念設計實際工作中，機電一體化系統(tǒng)往往會被劃分為傳感檢測、執(zhí)行機構、信息控制處理三個子系統(tǒng)。通過這三個子系統(tǒng)的系統(tǒng)分工，各自完成信息檢測、機械運動與信息控制的工作，這種分工方式才能真正實現(xiàn)該系統(tǒng)中各項功能的優(yōu)化和最佳效果的發(fā)揮，并以此獲得機電一體化系統(tǒng)的概念設計合理的相關方案。
2.2機電一體化產品創(chuàng)新的概念設計方法
對機電一體化產品而言，其概念設計是許多領域內知識、技術之間的交織融合，具有新穎復雜、反復迭代、目標多解、結構不良等特點。滿足機電一體化產品概念設計的創(chuàng)新，關鍵在于發(fā)揮設計者的主觀能動性，通過展現(xiàn)設計智慧，滿足創(chuàng)新性的要求。要實現(xiàn)這一目標，主要在于實現(xiàn)人機協(xié)調配合。計算機技術的飛速進步，促使人們對人工智能提出新的期待。但創(chuàng)新產品設計這類任務，主要還得依靠人類的智能實現(xiàn)。機電一體系統(tǒng)也是人機協(xié)同系統(tǒng)，通過對設計者與計算機的分工，來達到創(chuàng)新概念設計的目的。機電一體化產品概念設計創(chuàng)新主要方法包括三方面內容。第一，落實人才戰(zhàn)略，培養(yǎng)專業(yè)性人才。科技競爭最終都會落實在人才競爭上。要實現(xiàn)機電一體化產品概念設計的創(chuàng)新，人才供應是重要保障。機電一體化技術專業(yè)人才在制造行業(yè)占據(jù)就業(yè)滿意度第三位的好名次，就業(yè)率更是高達100%。因此，加強專業(yè)人才培養(yǎng)更有著多方面的積極意義，國家以及機電行業(yè)要在培養(yǎng)、優(yōu)化道路中貢獻出更多力量，從多方面對學生展開培訓工作，以此實現(xiàn)增強研究者、開發(fā)者、設計者以及其他相關從業(yè)人員素質的目的。第二，努力拓寬供應市場，嚴守質量關。市場是檢驗產品的試金石，將機電一體化產品投放到市場中，一方面保障其生命周期能夠實現(xiàn)，另一方面通過買方對產品性能體驗所作反饋也對產品研發(fā)起到反作用力的效果，使其優(yōu)點得以保存、延續(xù)，缺點得到改良、進化，從而不斷促進機電一體化產品性能的整體提升。第三，將環(huán)保技術納入機電一體化的發(fā)展策略中。機械技術、計算機技術、電子技術、電力技術等多種技術的應用，往往會伴隨著電子、機械污染的問題。在機電一體化產品的生產過程中，無可避免也會產生一些污染物。因此，設計者在設計研發(fā)過程中要考慮到環(huán)保問題，讓機電一體化產品朝著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，以施行環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展策略為其提供方法指引。通過一些環(huán)保設施和環(huán)?？萍嫉膶嵭?，有效遏制資源浪費、污染物增多的問題。當實際運行過程中出現(xiàn)技術故障時，也可以反復利用一些資源，以減少資源、材料的消耗。相關生產負責人還應主動淘汰一些產能落后的設備、產品，以此改變過去投入高、輸出高的模式，最終實現(xiàn)發(fā)展的可持續(xù)，使人們擁有健康的生存環(huán)境。
2.3機電一體化產品創(chuàng)新的概念設計的發(fā)展展望
機電一體化產品創(chuàng)新的概念設計主要發(fā)展在于理論的進步。雖然機電一體化體系中依舊存在許多問題需要加強分析、研究，但其發(fā)展總趨勢還是積極向上的。概括有五方面內容：第一，根據(jù)被測物理量，建立傳感器特點和類型的知識庫；第二，構建與機電一體化產品的概念設計相關的推理方法庫；第三，將執(zhí)行機構的實現(xiàn)運動與動作進行分類，構建執(zhí)行機構庫和驅動元件庫，以促進驅動元件、執(zhí)行、傳動機構和兩者的集成選擇實行；第四，實現(xiàn)對該類產品概念設計在各個環(huán)節(jié)評價體系的建立，尤其在概念設計初期中構建對功能原理設計環(huán)節(jié)的評價體系；第五，構建調節(jié)和控制信息的資料庫，以促進挑選硬件和編制軟件中對機構子系統(tǒng)高效管控的實現(xiàn)。隨著機電技術與各項科技的快速進步以及機電一體化研究的逐步深入，促使機電一體化產品概念設計的理論體系更加豐富，并具有更為強大的實用功能和操作功能，從而順利實現(xiàn)對機電一體化產品的創(chuàng)新與研發(fā)。
3結束語
機電一體化產品的研究雖然已經取得了較為矚目的成績，但關于機電一體化產品設計的研究成果目前依然處于初級階段，仍需要相關從業(yè)者不斷加強探索、創(chuàng)新，通過大量細致的實踐研究工作，促進機電一體化產品創(chuàng)新概念設計的完善和成熟，并最終實現(xiàn)其優(yōu)異的實用價值。
作者:王中元 單位:內蒙古機電職業(yè)技術學院
參考文獻:
