机械工程与自动化专业

机械工程与自动化专业（精选6篇）

机械工程与自动化专业 第1篇

摘要：针对江西理工大学当前机械工程及自动化专业建设及人才培养中存在的问题，从专业建设的思路、人才培养方案、课程体系、师资队伍、实践与就业保障体系、专业反馈机制和自行考核评估机制、教学内容和教学手段及教学管理等方面探讨本专业的结构优化与人才培养模式，进一步提升教学研究型大学机械工程及自动化专业的人才培养质量。

关键词：人才培养;教学改革;机械工程;专业建设

机械工程及自动化专业是机械工程人才的孵化器，主要培养从事机械工程领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、经营销售等装备制造业领域的高等工程科技人才。

[1]针对当前机械类大学生普遍存在的实践应用能力差、科技创新意识薄弱、知识结构单一等缺陷，机械工程及自动化专业应该运用全新的教学理念指导教学改革，明确建设思路与方案，优化专业结构，加大建设力度。

[2]本文结合江西理工大学机械工程及自动化专业的建设探讨本专业的结构优化与人才培养模式。

一、当前专业建设和人才培养存在的问题

当前，机械工程及自动化专业在建设方面存在一些问题，严重影响了机械类创新人才的培养和学科专业的进一步发展。

主要表现在以下几个方面：

(1)学生知识面狭窄，课程内容落后于时代，缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。

不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。

(2)教学方法呆板，过于重视考试和成绩。

缺乏启发式、研究式的学习氛围。

高校必须高度重视培养学生的创新精神和创新能力。

(3)重理论、轻实践，重计算推理、轻实验论证，理论脱离实际，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。

[3]缺少一种面向未来的精神，过于守成，缺乏创新。

(4)较浅的人文底蕴，大学教育习惯于按专业招生，分专业培养。

在培养过程中过于强调专业，忽略了学生在人文、社会和科学方面的教育，不利于学生的多样化和个性化发展，无法适应社会的快速发展。

(5)渐趋职业化。

在强调理论联系实际的同时，局部培养过于职业化。

在学生培养过程中，应重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养，不仅要让学生学会学习、学会工作，还要使学生学会探索、学会创造，避免将本科生培养成单一的技术工人。

(6)学分与学知识的矛盾。

目前学校各专业普遍实施学分制，并且按照宽口径、厚基础的思想进行学分分配，尽管专业教学计划的制定是本着较优的比例进行必修课和选修课的设置，但学生往往在选课过程中由于缺乏系统的指导，抑或是仅仅为了拿学分而盲目选课，造成很多主干专业课没有选而学分已经达到要求的状况出现，不利于学生专业素质的培养。

(7)具有工程背景的教师比例较低。

由于教师缺乏工程实践经历，难以引导学生进行理论联系实际能力和创新能力的培养。

二、专业建设与优化的途径

鉴于以上种种不利因素的存在，江西理工大学机械工程及自动化专业在建设过程中不断转变教育观念，进行结构优化，改革教学方法，主要采取以下措施。

1.明确专业建设的思路

作为省级重点学科、省级品牌专业和国家特色专业，江西理工大学机械工程及自动化专业在近期得到了长足发展。

明确提出其建设思路为立足江西，面向市场，面向矿山、冶金行业，把积极加强发展和培养“口径宽、基础厚、能力强、高素质”的机械设计与制造领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标，完善特色培养模式的教学计划和教学大纲;加强师资队伍建设，推动和深化教学改革，改革教学内容、课程体系、教学方法及手段，强调理论和实践的紧密结合，积极探索高级应用型人才的培养规律;进一步加强校企合作，加强校外实习基地的建设，大力加强实验实训基地的建设和专业教材建设;推进科技服务水平和科研水平。

2.继承与拓展已有教学科研成果

在继承传统矿山机械、冶金机械和设备管理专业已有教学和科研成果的前提下，紧跟当前矿山机械、冶金机械和工程机械的最新发展趋势，将本专业向更广更深层次拓展。

使本专业成为涵盖矿山机械、冶金机械和工程机械新产品研发、自动控制、设备工况监测与故障诊断、机电液气一体化工程以及矿冶设备可靠性、维修性、安全性的极具行业特色的新型专业。

3.以服务地方、行业经济为导向，制定复合型创新人才培养方案

作为江西省具有矿山、有色、冶金行业背景的机械专业，江西理工大学机械工程及自动化专业理应承担起为地方和行业经济发展服务的重任，找准人才培养与地方需求的最佳结合点，与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面，为地方和行业经济发展输送更多的复合型创新机械类工程技术人才。

根据地方和行业(矿业工程、有色冶金、钢铁冶金)对机械类人才的需求，确立“以能力培养为主线，宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养模式，使学生在结合矿业工程和有色、冶金工程的生产过程中，学习专业机械设计与制造的技术基础理论和专业知识。

4.以有色、冶金行业的典型工艺和设备优化专业课程体系

创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。

通过校企联合创建人才培养模式，按照用人单位的“零适应期”要求，共同对专业课程体系进行规划，形成能够满足不同用人要求的专业课程体系，增设专业必修课模块，使每个特色专业方向设有3～5门的特色专业课程。

把课程建设作为重点，制定课程建设规划、教学改革方案，全面应用现代教育技术。

以精品课程、优质课程、特色课程和双语课程建设为主线，加大投入力度，全面推进课程建设。

5.转变教育观念，大力培养创新型教师

建设开放型、多元化师资队伍，以专业特色和行业背景为要求，制定本专业师资队伍建设规划和青年教师培养计划;同时，采用灵活的用人机制，聘用校外的专家、高级技术人员乃至学术团队作为企方教师，共同参与特色专业的教学工作。

6.建立渐进式、长效性的.实践与就业保障体系

积极开展以有色冶金机械、矿业工程机械、钢铁冶金机械为背景的实践教学改革与研究，进一步加强校企合作和校外实习与就业基地建设，并共同规划实践教学的目标、任务以及实施办法，以实习促就业，以就业带动新的实习基地建设，实现专业培养目标与企业用人需求接轨。

完善实践教学体系，使实践教学围绕特色专业课程，从专业技术基础课程的实验、实习贯穿到专业课程的实训、课程设计、毕业设计等环节。

加强毕业设计环节的管理。

实施毕业设计与科研课题和现场课题相结合的方式，使毕业设计面向生产一线，面向工程实际。

在校企双方教师共同参与指导下，实现毕业设计现场化、工程化，进一步增强学生的工程实践背景。

7.建立和完善专业反馈机制和自行考核评估机制

经常校正专业建设的正确性。

建立反馈机制，定期对生源、就业、社会影响进行评估和调查，及时了解市场、社会动态、时代需求，做到及时进行教学计划和课程体系改革，保证教学和学生培养质量。

将校内教学督导制、助教制由校内延伸到企方，由校企双方共同对专业理论教学和实践教学环节进行监督，使专业教学质量的监督与评估更具有实效性。

通过对专业教学、科研网络平台的建设，加强学校与合作企业的联系和沟通，使校、企在教学资源、科研资源等方面具有实时性、共享性和开放性。

8.改革教学内容和教学手段

着力改革课堂教学手段，加强教师与学生间的互动，要营造民主、宽松的学术氛围，激发学生独立思考;对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。

合理使用多媒体，加强多媒体教学手段的研究，提高多媒体课件的制作质量，使传统教学手段与多媒体教学形成互补，出台课前、课中与课后保证教学质量的有关规定。

进一步重视教育资源的开发利用。

对本专业各门课程的教学内容进行优化组合，避免重复讲授，提高授课和学习效果，并对实验条件和实验内容、实验手段进行系统的改造，通过优化组合、改造、整合和更新实验，使之成为综合性、设计性、开发性和开放性的实验;为本专业学生在实验、课程设计、毕业设计中进行专业技能、实际动手能力、计算机应用能力和创新能力的培养创造条件。

加强网络化教学、科研信息平台的建设。

设置自学型课程、讨论型课程、工程设计型课程、创业训练课程等，使课堂教学形式由单一的传授知识向互动交流、研究型、开发型教学形式转变。

9.加强教学管理

全面贯彻实施学校教学质量建设体系、专业建设实施方案、学科建设规划、课程建设实施方案、实验教学改革实施方案;进一步加强教学督导制、助教制，形成本学科的教学特色。

把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用结合起来，促进学生主动参与教学过程，充分调动其学习的积极性和主动性，全面提高课堂教学效果。

10.加强学生思想与学业的引导

为学生配备学业导师和思想导师，对学生的思想问题进行疏通，学业问题进行引导。

在学生选课、科技创作、课外活动等方面进行充分的引导，避免出现学分与知识的矛盾。

鼓励学生主动开阔视野，加强人文、社会和科学方面的教育。

加强校园文化建设，精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围。

三、结束语

机械工程及自动化专业在建设过程中，始终坚持以培养矿业工程、有色冶金、钢铁冶金机械类高级技术人才为目标，以加强教学能力建设为重点，以改革人才培养模式为核心，将本专业建设成为办学理念先进、教学条件优越、理论与实践结合紧密，在有色、冶金行业及江西地区起到引领辐射作用的示范性机械类专业。

目前，江西理工大学机械工程及自动化专业已包含工程机械、机械电子、机械制造及其自动化、模具设计与制造和冶金机械五个本科专业方向，在机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个硕士点招收研究生，已建设成为江西省“十一五”重点学科，江西省品牌专业，并获批为国家第三批高等学校特色专业和江西省“十二五”重点学科。

参考文献：

[1]古莹奎,刘娟娟,黄开启.机械工程专业实践教学模式探索与实践[J].当代教育论坛,,(2).

[2]古莹奎,刘娟娟.以机电类应用型创新人才培养为导向的教学改革与科技创新互动模式探索[J].辽宁教育研究,,(10).

[3]杨玉珍.机械类实践教学环节探索[J].中国教育发展研究杂志,,(11).

机械工程与自动化专业 第2篇

机械设计与自动化专业简历模板

全职可到职日期：随时 月薪要求：1500--希望工作地区：广东省 天津 江门 个人工作经历：

公司名称：	乐尊食品有限公司起止年月：2008-03 ～ 2009-01
公司性质：	私营企业所属行业：饮食，旅游业，宾馆
担任职务：	质检员
工作描述：	将每一批生产出来的纯净水检验合格并发放合格证书，并协助生产主管监督生产每一个环节卫生和操作规范不能有一丝的出错，将质量第一关把好。
离职原因：
公司名称：	恒兴酒家起止年月：2006-08 ～ 2008-02
公司性质：	私营企业所属行业：饮食，旅游业，宾馆
担任职务：	收银员
工作描述：
离职原因：	开拓新的发展

教育背景

毕业院校：

机械工程与自动化专业 第3篇

关键词：课程衔接,立体化,教学资源库,多样化评价

对于多数高校机械工程及自动化专业的学生来说, 电气知识始终是他们比较薄弱的一个环节, 机械专业的学生毕业后从事机械设计方面的工作没有任何问题, 但要进行电气控制系统的设计, 许多学生都无法胜任, 这给他们的就业和考研带来了很多不利的影响。这主要源于以下几个方面:第一, 电气类课程安排不够科学, 授课教师各自为政, 授课内容重叠交叉;第二, 电气类课程教学资源库偏少, 学生不能快速方便地查阅到自己需要的知识, 第三, 实践环节偏少, 许多内容虽然课堂上都有所涉及, 但动手机会太少, 无法深入进去。

针对这种情况, 国内外学者进行了很多研究, 但大多局限于对某一门课程进行教学方法的改革和教学资源的建设, 而没有从课程群的角度进行研究。如刘寅生探讨了《微机原理及应用》课程的任务驱动教学法和教学资源库的建设[1], 高雷雷探讨了《机电传动控制》课程加强学生实践能力和创新能力的若干措施[2], 马怀祥探讨了《测试技术》课程的教学模式、教学方法改革及教学资源库的建设[3], 王修岩探讨了提高《计算机接口技术》课堂教学质量的若干方法[4]。

本文从机械工程及自动化专业电气类课程体系、立体化教学资源和多样化实践评价体系三个方面着手, 对电气类课程进行了改革。

1 建立了“强电衔接、弱电衔接、强弱电衔接的三衔接课程体系”

在我校的机械工程及自动化专业中, 涉及到电气类课程10门, 分别是:电工与电子技术、微机原理及应用、控制工程基础、测试技术、机电传动控制、PLC原理及应用、计算机控制技术基础、计算机接口技术、机电一体化系统设计、大型机电设备控制系统。按讲授内容分:《电工与电子技术1》、《机电传动控制》、《PLC原理及应用》为强电课程, 《电工与电子技术2》、《微机原理及应用》、《计算机控制技术基础》、《计算机接口技术》为弱电课程, 《控制工程基础》、《测试技术》、《机电一体化系统设计》、《大型机电设备控制系统》为强弱电结合的课程。

针对该专业的学生电气知识比较薄弱的现状, 课题组优化电气类课程体系, 整合教学内容, 建立了“强电衔接、弱电衔接、强弱电衔接的三衔接课程体系”, 具体包括:

(1) 强电类课程的衔接

梳理《电工与电子技术1》、《机电传动控制》、《PLC原理及应用》三门课程的课程教学大纲、考试大纲、实验大纲等教学资料, 确定每门课程的教学重点, 实现强电课程的无缝衔接。如在《电工与电子技术1》中重点讲解电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、正弦交流电路、三相电路、电路的暂态分析、磁路与铁心线圈电路、工业企业用电与安全用电、电工测量, 简要介绍交流电机、直流电机和继电器接触器控制系统, 作为后续课程《机电传动控制》的铺垫, 在《机电传动控制》中重点讲解这三部分内容以及电力电子技术、直流传动控制系统、交流传动控制系统、步进电动机传动控制系统等内容, 简要介绍PLC知识, 作为后续课程《PLC原理及应用》的铺垫, 在《PLC原理及应用》中, 重点讲解PLC的组成及原理、基本指令、功能指令、特殊功能模块、通信网络、PLC控制系统的应用设计等内容, 如此由浅入深、由表及里、层层推进, 在有限的时间里获得了良好的教学效果。

(2) 弱点类课程的衔接

梳理《电工与电子技术2》、《微机原理及应用》、《计算机控制技术基础》、《计算机接口技术》四门课程的课程教学大纲、考试大纲、实验大纲等教学资料, 确定每门课程的教学重点, 实现弱电课程的无缝衔接。

(3) 强弱电课程的衔接

实际上, 强电知识和弱电知识只是一个相对的概念, 二者无法严格区分, 因此在《控制工程基础》、《测试技术》、《机电一体化系统设计》、《大型机电设备控制系统》四门强弱电结合的课程中, 通过工程案例, 重点讲解强弱电之间的联系及设计思路, 实现强弱电课程的无缝衔接。

2 建立了由纸质教材、网络教材和媒体教材有机结合的电气类课程立体化教学资源库

立体化教学是指由纸质教材、网络教材和媒体教材构成的教材包。既有该课程的主教材, 又有从不同角度、不同层次编写的辅助教材;既有纸质教材, 又有音像制品, 是电子与网络出版物有机结合的多媒体素材, 其内容和体系包括以下方面:

(1) 纸质教材。纸质教材包括机械工程及自动化专业电气类课程的主教材、教学参考书、学习指导书和试题库。

(2) 网络教材。网络教材是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的综合, 它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境两个组成部分。内容包括教学材料、学习指导、重点难点分析、典型例题精解、实验指导、案例分析、学习测试、教学参考资料等。要素由文字、图形、音像、音频、视频、动画等构成。

(3) 媒体教材。媒体教材包括电子教案、CAI课件、电子图书、案例库和流媒体课件。

通过立体化教学资源库的建设, 为学生快速方便地学习电气知识提供了一个很好的平台。

3 建立了以课程大作业、机电综合实习、各类大赛、毕业设计为基础的多样化评价体系, 锻炼了学生的设计能力、创新能力和实践能力

为了提高学生电气方面的设计能力、创新能力和实践能力, 从以下几个方面进行了改革:

(1) 在各门课程的考核上, 除期中、期末考试计入考评成绩外, 每门课程均布置适当数量的大作业, 从不同的知识点、不同层面考察学生的综合能力和设计能力, 并按一定比例计入最后的考核成绩。此类大作业, 从该门课程一开始讲授就安排下去, 到课程结束之前, 拿出设计方案和相应的图纸、技术说明书。

(2) 在机电综合实习环节, 除安排一定数量的基础实验外, 更加注重综合性设计性实验的考察, 由老师提出设计要求和相关参数, 学生设计实验方案和电路图, 选择电器元件, 完成相应电路的组装调试。

(3) 依托各种课外科技活动培养学生的设计研究能力

依托学院每年举办的机械创新大赛、电子设计大赛、“挑战杯”大学生课外学术作品竞赛等各种课外科技活动, 对于学有余力的同学, 组成若干科技兴趣小组, 安排一些比较复杂的设计性题目, 由教师进行一对一指导, 全程全方位的参与整个设计过程, 培养学生的设计能力和研究能力。

(4) 毕业设计

毕业设计, 是培养学生综合素质和工程实践能力的最后一道工序, 也是学生毕业前的一次全面训练, 因此要严格把关。毕业设计以设计性课题为主, 突出综合性、设计性和创新性。综合性体现在毕业设计的内容尽量涵盖强电和弱电方面的主要内容, 设计性体现在所做内容要和工程实践紧密接触, 拿出符合现场需要的图纸和说明书, 创新性体现在所做内容在前人研究的基础上要有所突破, 提出新的观点、新的方法。

4 结语

几年的实践证明, 机械工程及自动化专业的电气类课程体系整合和立体化教学资源库的建设, 以及多样化评价体系的建立提高了学生在电气方面的设计能力、创新能力和实践能力, 为其日后参加工作奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]刘寅生, 单片机精品课建设的探索与实践[J].辽宁高职学报, 2008 (11) ;

[2]高雷雷, “机电传动控制”教学改革与实践[J].林区教学, 2010 (7) ;

[3]马怀祥, 《测试技术》教学改革及其教学网站建设探析[J].石家庄铁道学院学报, 2009 (1)

机械工程与自动化专业 第4篇

关键词：机械制造；自动化；教学

中职教育以培养高技能人才为根本任务，人才的培养以适应社会发展需求为目标。机械制造与自动化专业主要培养掌握机械工程学科的基础理论和基本知识，获得机械高级技能人才所需的基本训练并具有一定的创新精神和创新能力的、面向应用的高级技能型人才。毕业生应具备基础理论适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点，而课程是为实现这一培养目标服务的，因此，课程内容的设置应以培养学生的基本知识及技能为根本要求，以最大限度地保证企业对应用型人才的根本需求为取向。

一、开展机械自动化教学工作改革

学校大力推行机械制造与自动化技术专业教学的改革工作，应该制定更加科学合理的机械制造与自动化专业课程体系，提高教学课程中机械制造实际操作的比重，减少过于理论化的教学课程的安排。在实际的教学活动中，学校应该立足于自身的实际情况来制定教学计划，如果本校用来操作实习的机械制造机器设备比较少，可以考虑适当购置一些必要的机械设备来提高学校的教学水平，如果资金有限，可以向省外的将要购置新式教学设备的高校展开合作，以较低的价格向其购买他们更新换代剩下的机械教学设备，保证每一位学生在接受机械制造自动化教学过程中，都能够实现实际操作，避免多人共用一台机器或者学生没有机器可用的情况出现。另外，学校还应该更加重视机械制造与自动化专业的软件教学方面的建设工作，不断引进具有丰富教学经验的机械方面专业人才来本校参加教育教学工作，增强本校的教学实力。然后，学校的高层领导人还可以安排本学校的教师到国内著名高校进行听课和学习活动，与这些高校的金牌教师开展深入的座谈活动，就“如何搞好本校机械专业教学工作”，虚心向他们请教，同时，还应该深入而坦诚的与高校教师开展交流，把本校的教育设施情况向他们说明，得到在有限的教学条件下，科学高效的展开机械自动化教学工作的意见和建议。本校教师还可以到著名教授的课堂上旁听优质课，了解他们在调动学生积极性和搞好理论與实践教学活动上的经验，进而为自己的教学工作提供指导。最后，高校教师还应该积极主动的到工厂进行“挂职锻炼”活动，在一线的企业生产中，观察机械自动化的运转和工人实际操作的方法，通过一段时间生产岗位的锻炼，不断更新自己的教学观念，丰富自身的知识体系，在以后的教学活动中，能够结合自身的实际工作经历，给学生开展绘声绘色的针对性机械自动化操作知识，可以大大提高机械自动化课程的生动性，加深学生对于机器运作原理的理解和操作方法的记忆。

二、实训课程教学方法的改革

其一采用工学结合式的教学情境，机械设计与制造专业是一种复合型机械加工技术专业，打破传统的实验验证为主、演示参观为主、走马观花为主的教学形式，应融入工作岗位（群）课程设计、校内外实训教学。以课程标准建设为指导，以专业理论技术为基础，以胜任岗位要求为目地，构建以”教、学、做”一体化的教学模式。在教学过程中运用了大量的现场教学，结合工厂的产品组织教学。针对各个典型工作任务，设计工学结合式的教学情境，在学习过程中，学生首先要获得的是关于职业内容和工作环境的感性认识，进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能。加强系统化训练从认知实践、金工实习到课程设计形成一个循序渐进、由浅入深的具有较强综合性的完整的教学体系。其二以学生为主导，教师引导为辅的教学模式。在传统教学模式向以综合职业能力培养为导向的教学模式转变的过程中，无论学生还是教师各方面要进行相应的调整。在传统教学中，教师认真地备课，给予学生更清楚和更广泛的信息，使他们更容易理解和掌握他们已经学过的内容。作为课程教学的主导者，这种填鸭式教学方法，使学生受益很少。我认为应建立以学生为主导，教师引导为辅的教学模式。为了圆满完成实训教学任务，使每一名学生都能够掌握有效实用的专业技能，首先应在课前作好实训动员工作，要让学生明确学习目标，在教师指导下，独立拟定实践环节方案，激发学生的学习兴趣，充分调动和发挥学生的主动性和积极性。同时也要让学生了解“双证书”制度，取得职业技能等级证书不仅是每个高职院校学生毕业的基本要求，也对其今后的就业和工作都有重要意义。其三注重实训内容总结，提高学生分析和解决问题的能力。在实训教学中，我会根据实训内容把握好每一个教学环节。从实训教案的准备、教学情境的设置、教学设备的检查、教学中的示范性指导、学生实训操作的技能指导等环节，同时也会更加注重实训内容总结这一教学环节，达到验证理论知识，提高学生分析和解决问题的能力。每次实训结束，我都要求学生完成实训报告和实训总结。首先学生根据实训目的、要求、内容、操作步骤、总结完成实训报告。其次根据实训项目完成实训总结。主要包含以下三个方面：（1）实训中使用的设备及工具的功能及操作方法；（2）实训操作中应注意的问题；（3）实训的改进措施。这样使学生完成由实践到理论、再由理论到实践，进一步加深了对专业知识的掌握。

总之，机械自动化生产条件下工业产品的质量问题，严重阻碍了我国工业出口的发展。工业生产的订单越来越多，出口量越来越大，可是目前的机械自动化生产却不能满足工业生产的需要。这种巨大的供需矛盾，导致了国家对于机械制造领域重视的力度不断加强。我国要想继续保持“世界工厂”的生产地位，必须要大力推行机械制造和自动化专业的教育改革和创新工作，让“Made？in？china”的产品获得世界的欢迎。

参考文献

[1] 姚国林，门保全，刘文福等.机械制造与自动化专业课程改革调研分析[J].中小企业管理与科技，2013（21）.

[2] 朱红波.基于岗位任务的高职机械制造与自动化专业课程体系改革[J].课程教育研究（新教师教学），2012（9）.

机械工程与自动化专业 第5篇

课题名称：浅析机电一体化技术的现状及其发展趋势

学生姓名：仝新闻

指导教师：王海彦

(设计)

江南大学网络教育学院

2014 年 8月

目录

浅谈国内机电一体化的现状和发展趋势--------------------------2 一 摘要---------------------2 二 机电一体化概述 机电一体化的定义-------2 2 机电一体化的特点-------2

三 机电一体化的发展状况

国内发展概况-----------3 2 国外发展概况-----------4 2.1 第一阶段------------4 2.2 第二阶段------------4 2.3 第三阶段-------------4 四 机电一体化的发展趋势

智能化------------------5 2 模块化------------------5 3 网络化------------------5 4 微型化------------------5 5 环保化------------------6 6 系统化------------------6 五 新兴机电一体化的发展与应用

数控技术方面-----------6 2 计算机集成制造系统方面-7 3 工业机器人方面---------8 六 结论------------------9 七 谢辞------------------10 八 参考文献----------------11 浅谈国内机电一体化的现状和发展趋势------

机电一体化是机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉融合,它的发展和进步依赖于也促进相关技术的发展和进步。也是现代科学技术发展的必然结果。现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。因此，对机电一体化的现状及未来发展趋势加以研究能更好的了解现阶段我们对机械和电器融为一体的概况，并了解我们现在还要解决哪些难题，要去向什么方向去努力发展，怎样能让我国机电一体化能和国际接轨能超越像日本或欧美发达国家的水平。

一、摘要

我国的工业化发展速度越来越快,以及信息时代各种信息产业的迅速发展导致了目前的电子技术，计算机技术，包括自动化技术都和机电技术相互融合相互叠加，并且形成了目前的机电一体化技术。由于机电一体化技术的先进性，采用这种技术生产出来的产品具有更高的性能和更可靠的质量，目前已经得到了迅速的发展。而以机电一体化技术制造的产品也应用到我们生活的每一个角落。在给我们的生活带来便利的同时也充分享受着高科技技术的智能化。机电一体化技术对我国的机械自动化的发展有极大的促进作用，本文主要从机电一体化的发展现状入手，来详细分析一下未来机电一体化技术的发展趋势。

二、机电一体化概述 1、机电一体化的定义

机电一体化技术是指将光学、机械学、电子学、信息处理和控制及专用软件等当代各种新技术进行综合集成的一种群体技术。机电一体化系统主要有五个组成部分:动力、机构、执行器、计算机和传感器,组成一个功能完善的柔性自动化系统,其中计算机、传感器和计算机软件是机电一体化技术的重要组成要素。

2、机电一体化技术特点：

机电一体化技术与传统的机械结构相比，可以简化结构、提高精度、增强功能、提高稳定性和使用寿命，具体分析如下。2.1 结构简化，操作方便

机电一体化技术改变以往靠机械传动链连接的各个相关动作部分，改用几台电机分别驱动，或用电力电子器件，或用电子电控装置进行相关动作的控制来实现，使得机械结构大大简化，甚至使有些机械结构“脱胎换骨”，产生了质的变化。机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，能够灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。任何一台机电一体化装置或系统各个相关传动机构的 2 动作及功能协调关系，可由预设的程序一步一步地由电子控制系统指挥，如数控机床、柔性加工系统（FMS）等。有些机电一体化装置，可实现操作全自动化，如工业机器人、印制电路板数控高速钻床等。有些更高级的机电一体化系统，还可通过被控对象的数学模型以及根据任何时刻外界各种参数的变化情况，随机自寻最佳工作程序、动作程度和快慢以及协调关系，以实现最优化工作及最佳操作，例如微机控制的热连轧机钢板测厚自控系统、电梯群控系统，智能机器人等。2.2 精度提高，功能增强

机电一体化技术由于采用了电力电子技术，反馈控制水平的提高并能进行高速处理，可通过电子自动控制系统精确地按预设量使相应机构动作，因各种干扰因素造成的误差，又可通过自控系统自行诊断、校正、补偿去达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。因而机电一体化产品应用领域宽，适用面广，易于满足各种需要。电子技术的引入，使产品面貌发生巨大变化，电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示，打印工作结果等等。2.3 可靠性、稳定性和使用寿命大大提高

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，而发出由于可动摩擦、撞击、振动等引起的噪声，这显然影响装置的寿命、稳定性和可靠性。而机电一体化技术的应用，可以利用激光加工、激光检测、激光清洗和激光成型，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。有些机电一体化产品甚至做到不需维修或者具有自诊断功能。

三 机电一体化的发展状况 1、国内发展概况

我国从20世纪80年代初开始进行机电一体化的研究和应用，国务院成立了机电一体化领导小组并将其列为“863计划”。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响，许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作。虽然目前国内机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距[6]，但随着新技术革命的迅猛发展，我国加大了机电一体化技术的研究力度，并将其确定为国家高技术重点研究领域，给予优先支持，并取得了一定的成绩。

（1）数控技术方面。我国数控技术起步于1958年，在“九五”末期, 国产数控机床的国内市场占有率达50%, 配国产数控系统(普及型)也达到了10%。纵观我国数控技术近50年的发展历程, 特别是经过4个5年计划的攻关, 总体来看取得了很好成绩。目前, 已具有年产数控系统3000多套、主轴与进给装置5000多套的生产能力。近十年来, 普通级数控机床的加工精度已由10μm 提高到5μm, 精密级加工中心则从3～5μm, 提高到1～1.5μm, 并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)[7]。

（2）工业机器人方面。我国1986年将机器人的研究开发列入国家科技计划, 现已掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统和软件编程技术、运动学和轨迹规划技术,生产了部分机器人的关键元器件,并进入实用化阶段，开发出弧焊、点焊、喷漆、装配、搬运、注塑、冲压及能前后行走、爬墙、水下作业的多种机器人[8]。目前，国内相关科研机构和企业已掌握了工业机器人操作机的优化制造技术，解决了工业机器人控制、驱动系统的设计技术，机器人软件的设计和编程等关键技术，还掌握弧焊、点焊及大型机器人自动生产线（工作站）与周边配套设备的开发和制备技术。现在，我国从事机器人研发的单位有200多家，专门从事机器人产业开发的企业有50家以上，中国市场上总共拥有近万台工业机器人，其中完全国产的工业机器人（行业内规模比较大的前三家工业机器人企业）行业集中度占30% 3 左右。

（3）计算机集成制造系统方面。我国经过多年的理论和技术准备,CIMS已经有了较快发展。目前,已在清华大学建成国家CIMS工程研究中心,在著名高校和研究单位建立了7个CIMS单元技术实验室和8个CIMS培训中心[9]。2000年,全国已有20多个省市、10多个行业、200多家不同规模和类型的企业通过实施CIMS应用示范工程, 取得了巨大的经济效益。当前, CIMS的进一步试点推广应用已经扩展到机械、电子、航空、航天、轻工、纺织、冶金、石油化工等诸多领域, 正得到各行各业越来越多的关注和投入。国外发展概况

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。2.1 第一阶段

第一阶段（又称初级阶段）是 20 世纪 60 年代以前，这一时期人们不自觉地利用电子技术并使之得到比较广泛的承认，1989年在日本东京召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，是机电一体化向纵深发展的标志，各国政府也开始有计划地推动和发展机电一体化技术和产品。2.2 第二阶段

第二阶段，机电一体化技术和产品得到了极大发展。

日本和美国在机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位。美国商务部曾发表过一份关于日本机电一体化的研究报告，对日美两国机电一体化技术的基础研究、超前开发与形成产品等三方面进行了比较，结论是除机器视觉与软件外，日本的基础研究与美国是可以比拟的。当前，他们都将智能传感器、计算机芯片制造技术、具有触觉和人机对话功能的人工智能工业机器人、柔性制造系统等列为高技术领域的重大研究课题，并投入大量资金支持发展相关技术。2.3 第三阶段

第三阶段，各国均开始极大关注和支持机电一体化技术和产品。

20世纪90年代后期，机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术、微细加工技术等进入了机电一体化，出现了光机电一体化和微机电一体化的新分支。同时对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，以及学科体系和发展趋势都进行了深入研究。人工智能技术、神经网络技术及光纤技术也为机电一体化技术开辟了广阔的发展天地。因此，机电一体化产品得以迅猛发展，主要表现在以下4个方面

(1)机电一体化产品几乎遍及所有制造业领域。在工业发达国家，数控机床占机床总数的30%～40%。工业机器人正向智能化和智能系统的方向发展，数量在未来十年将以25%～30%的速度增长。智能机器人将逐步进入办公、管理、娱乐、家庭等各个领域。

（2）机电一体化从单机向整个制造业的集成化过渡。计算机集成制造系统(CIMS)是当今世界制造业发展的总趋势, 它打破原有部门之间的界线以制造为基干来控制“物流”和“信息流”, 实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。CIMS的实现是全局动态的最优综合。（3）激光技术进入机电一体化领域。光机电一体化是激光技术与机械、电子技术相结合, 不仅大大扩展了机电一体化的应用领域, 而且使一些行业出现重大变革，是当今信息业与制造业的最佳结合点。（4）微细加工技术与设备发展迅猛。微电子技术及其产业的高速发展, 带动了大量高新技术的兴起, 微细加工技术和装备不仅支持了电子产业的发展, 而且对微机械的诞生和发展也起了决定性的作用。

四 机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面 1 智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定出国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业，还是对生产机电一体化产品的企业，模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。网络化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。微型化

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

5 环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除RS232外，还有RS485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

五 新兴机电一体化的发展与应用 1 数控技术方面

数控技术，简称数控（Numerical Control）即采用数字控制的方法对某一工作过程实现自动控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。传统的机械制造业在今天正在发生极其深刻的变革，多品种小批量生产的比重越来越大，对产品的交货质量和成本要求越来越高，要求现代制造技术具有较高的柔性，即要求机械制造业对各种外界因素的适应能力或者产品适应市场的变化能力越来越强，于是就要求数控技术将来沿着高速度、高精度、高可靠性和复合化、多轴化、网络化、智能化、柔性化方面发展，为以后的机械制造及生产提供了更为便利的条件。

数控（简称：NC）技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控(Computerized Numerical Control)，简称CNC，国外一般都称为CNC。

发展历史应该从1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。1949年，该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究，并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床，当时的数控装置采用电子管元件。1959年，数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板，出现带自动换刀装置的数控机床，称为加工中心(MC Machining Center)，使数控装置进入了第二代。1965年，出现了第三代的集成电路数控装置，不仅体积小，功率消耗少，且可靠性提高，价格进一步下降，促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末，先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简 称 DNC)，又称群控系统；采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC)，使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。1974年，研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC)，这是第五代数控系统。20世纪80年代初，随着计算机软、硬件技术的发展，出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置；数控装置愈趋小型化，可以直接安装在机床上；数控机床的自动化程度进一步提高，具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。20世纪90年代后期，出现了PC+CNC智能数控系统，即以PC机为控制系统的硬件部分，在PC机上安装NC软件系统，此种方式系统维护方便，易于实现网络化制造。

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点和发展趋势有以下几个方面：

a、高速、高精加工技术及装备的新趋势，效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。

b、五轴联动加工和复合加工机床快速发展，采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。

c、智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势，21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

d、重视新技术标准、规范的建立，开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。计算机集成制造系统方面

计算机集成制造——CIMS是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂的大系统，它综合并发展了与企业生产各 7 个环节有关的计算机辅助技术，即计算机辅助经营管理与决策技术（MIS、OA、MRP），计算机辅助信息集成技术（网络、数据库、标准化、CASE、AI），计算机辅助建模、仿真、实验技术，计算机辅助质量管理与控制等。

发展历史应为1973年CIM被美国人首先提出，后来经过发展，计算机集成制造CIM被定义为作为一种组织、管理与进行企业生产的哲理，他在计算机网络的支撑下，综合运用现代管理、制造信息、自动化和系统工程等领域的技术，将企业生产全部过程中有关人技术经营管理要素及其信息流与物流有机地集成并优化运行，以实现产品高质量低成本上市快，从而企业赢得市场竞争。

计算机集成制造CIM是一种组织现代化生产的哲理，而基于这种这里组成的系统—CIMS，就是哲理的实现，CIMS是基于CIM哲理进行的优化运行的企业制造系统。

CIM和CIMS的应用开发，已经受到各国政府和工业界的高度关注。美国政府在1981年在国家标准局内建立了一个“自动化制造实验基地（AMRF）”主要是进行CIM的体系结构方案研究，提供可靠的系统集成起来的单项技术，并逐步形成CIMS，该项目得到美国许多著名大学的参与和许多企业大量资金的投入。在欧洲共同体国家中，德国英国法国等都有自己的发展计划，而且在共同体内制定了一个称为“欧洲信息技术研究发展战略计划（ESPRIT）”的高技术研究合作计划。CIM是计划中的重要研究内容之一。

为了迎接未来世界范围内技术和经济的竞争，利用高新技术来改造、武装和振兴我国的制造业，加速经济改革的步伐，充分发挥科学技术对生产的推动作用，我国在1986年开始制定了国家高科技术研究发展计划“863”计划，并将CIMS确定为自动化领域的主体研究项目之一。在1992年我国成立了全国范围内的CIMS信息网，积极传播国际上CIMS的最新知识和信息，及时扩展国内有关CIMS的最新研究成果，为发展我国CIMS高技术研究和产业服务。

近年来，计算机在企业的的产品设计、制造和经营观领域中的应用不断深化。为了适应动态的，多品种小批量自动化的生产方式所欲要的柔性，在相关部门和过程中，出现了许多单一的计算机辅助自动化应用，例如计算机辅助设计和制造（CAD|CAM）;计算机辅助工艺过程设计（CAPP）、计算机辅助生产管理（CAPM）、计算机辅助质量管理（CAQ）以及柔性制造系统（FMS）等。他们一般都是在企业生产过程中按部门需要逐个建立起来的，从而改进单项功能目标上体现了局部效益。

上世纪八十年代中期，新型多处理机、并行处理技术、高性能工作站和微型机、分布式网络化的计算机网络和分布是数据库等技术的迅速发展且逐渐形成和成熟，计算机硬件性能显著提高，网络标准化有了重要进展。是分布式计算环境具有开放的结构，等等这些在技术和资源上为CIMS的总体规划和分步实施准备了良好的技术保障条件。

计算机集成制造技术合管理设计生产为一体化的最优化生产方式，以信息流和物流为脉络。计算机集成制造目标与企业各个发展阶段的经营战略目标相适应，以CIM本身一些关键技术的发展为基础。它的目标分有几种结构，包括逻辑功能结构，信息结构，阶梯控制结构以及网络体系结构。计算机集成制造系统CIMS是基于CIM哲理组成的系统，他有多种分类，按企业的生产方式，可分为连续型、离散型和混合型，按环节范围可分为局部和全局。

CIMS的体系结构有：面向功能和控制的体系结构；，面向生命周期的体系结构以及面向集成平台的体系结构。

计算机集成制造有很多的系统，工程设计集成分系统，制造自动划分系统，管理信息分系统，质量保证分系统，CIMS数据库分系统。CIMS系统网络分系统。工业机器人方面

工业机器人是机器人的一种,它由操作机,控制器,伺服驱动系统和检测传感器装置构成,是一种仿人操作自动控制,可重复编程,能在三难空间完成各种作业 的机电一体化的自动化生产设备,特别适合于多品种,变批量柔性生产。它对稳定和提高产品质,提高生产效率,改善劳动条件的快速更新换代起着十分重要作用。

工业机器人的历史发展1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想 20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。

1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元

工业机器人的发展，随着科技的不断进步，工业机器人的发展过程可分为三代，第一代，为示教再现型机器人，它主要由机器手控制器和示教盒组成，可预先引导动作记录下信息重复再现执行，当前工业中应用最多。第二代为感觉型机器人,如有力觉触觉和视觉等,它具有对某些外界信息进行反馈调整的能力，目前已进入应用阶段。第三代为智能型机器人它具有感知和理解外部环境的能力，工作环境改变的情况下，也能够成功地完成任务，它尚处于实验研究阶段。

六 结论

机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。中国是从20世纪80年代初开始进行机电一体化技术方面的研究和应用的。虽然经过20多年的努力取得了一定成果，但与发达国家相比仍有相当差距。为了加快发展、缩小与发达国家的差距，需要我们在产业政策、金融政策和市场导向上，对机电一体化技术和产业予以积极支持，主要包括：国家在政策上对机电一体化技术给予大力支持，特别是涉及基础技术、综合技术等方面，要给予强有力的财政和各种扶助。由于机电一体化技术是各种高新技术的综合和升华，需要多学科、多技术、多种机构协调研发，这也对技术研发机构和产业界的协调能力提出了挑战，因而需要继续发挥主管部门的作用。

要明确机电一体化技术开发和产业化推广的主力军是企业，在这方面，技术和综合实力雄厚的大型企业将发挥举足轻重的作用。有关部门应该在税收、金融和其他方面给予一定的优惠倾斜。

要把发展机电一体化技术作为增强自主创新能力的重要内容，鼓励和促进企业在这个领域有所作为。同时，为缩小与发达国家的差距，可以通过引进、消化、升级来逐步达到提高自主创新能力的目的。有关部门可以通过政府采购、项目设立等措施，达到支持和鼓励自主创新的目标。

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着 9 科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

七 谢辞

由于我的学术水平有限，在写作过程中难免会遇到

1、观点表述困难

2、格式问题

3、参考文献选择问题，4、重要的技术参数选定和演示等诸多问题。在面对困难时要多五思考多去查找文献资料，认真和同学线上交流互相学习，实在解决不了及时联系辅导老师，听取老师的建议意见，认真做好修改。严格按照学校要求的格式进行书写，在此，特别感谢老师的辛勤指导，从而学生才能够顺利的完成毕业论文的写作。

对于这次毕业论文的撰写，最需要感谢的是王海彦老师。她在整个写作过程中都给予了我十分的帮助与支持。王海彦老师不仅耐心地为我指出论文中的不足之处，而且还对论文的改进提出宝贵的建议，并且还在我遇到困难时尽心地进行指点与解答。在此借论文完成之际，表示由衷的感谢与敬意。

八 参考文献

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[6] 王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报(自然科学版),2007,5(23):119-120

[7] 徐方.产业机器人产业现状与发展[J].机器人技术与应用，2007，9：2-4

[8] 张兰芳.我国计算机集成制造系统CIMS的发展[J].计算机与信息技术，2007，2：42

机械制造与自动化专业介绍 第6篇

【概况】

机械制造与自动化技术专业坚持以就业为导向，以服务为宗旨，积极开展校企合作，工学结合，大力开展教学改革，创新人才培养模式，办学特色鲜明、专业定位明确，紧贴社会需求，社会影响力较大。

机械制造与自动化技术专业师资力量雄厚，结构层次优化合理。现有专职教师19人，兼职教师5人，其中：高级职称7人，双师素质教师12人，毕业及在读硕士研究生教师有9人，实践指导教师中具有有企业工作经验的技师、高级技师、工程师、高级工程师有12人，本专业教师拥有国家职业鉴定考评员9人。近年来，该专业教师本专业教师积极开展产学研工作，积极在企业行业中担任各种职务，服务企业，为企业进行技术攻关，先后主研完成省级科研课题2项、国家专利6项，在研省级科研课题1项，市级重点课题1项，院级重点课题3项。发表论文44篇，编写教材10种。

机械制造与自动化技术专业与机电一体化技术共享国家支持的实训基地，该基地突出技术前瞻性和实用性。校内实训基地面积8000多平米，现有仪器设备价值613.7万元。建有数字化设计制造实验室、数字化实训工厂，其中拥有多套正版CAD/CAM、CAPP等软件、数控加工仿真软件、多台数控车、铣床、加工中心。另有金工实训室、车工实训室、焊接实训室、钳工实训室、金属材料实训室、机械设计实训室、机械拆装实训室、液压传动实训室、机床电气控制实训室、电工电子实训室、制图测绘实训室、PLC实训室、单片机实训室、自动线安装与调试实训室、传感器实训室等17个实训室。数字化工厂在高职院校中尚属罕见，是我院紧跟现代装备制造业需求建立的，是将来现代企业应用的重点和发展方向。这些先进实训室的建设保证了机械制造与自动化技术专业紧跟市场技术发展，确保该专业在社会和同类院校中处于领先地位。使学生能够掌握先进的数字化设计、制造、信息管理技术，能够大大提升机电工程系机械制造与自动化技术专业毕业生的核心竞争力。

机械制造与自动化技术专业紧紧围绕岗位需求，以企业需求为依据，以知识运用为主线，以综合能力和各类岗位技能培养为核心，根据企业岗位能力发展变化要求，与企业共同制定专业人才培养方案，形成了具有鲜明高职教育特色的理论和实践课程体系，突出学生综合职业能力的培养。

改革教学方法，强化技能训练，采用 “教、学、做”一体化教学模式，提高了学生学习兴趣和热情，提高了教学效率，优化了教学效果。

机械制造与自动化专业实行双证书制度，在学校完成学业时，既有国家颁发的大专毕业证，还有劳动部颁发的各种技能证书，包括CAD技能等级证；高级电工证；高级钳工证；高级车工证；高级数控车证等。

机械制造与自动化技术专业学生就业优势明显，就业领域广泛。已经与保定长城汽车、奇瑞集团、河钢、天津电力集团等知名公司，建立了长期的校企合作教学实践基地。

从国家到地方的十二五发展规划中都明确指出要把装备制造业做大做强，做为装备制造业人才培养的支撑专业，机械制造与自动化技术专业有着广阔的发展前景。

【培养目标】

本专业培养拥护党的基本路线, 掌握机械制造及自动化专业必备的基础理论和专门知识，具有从事专业实际工作的综合职业能力和全面素质，适应生产、管理、服务、营销第一线需要的，具备机械制造与自动化技术基础理论基本技能，掌握机械制造的加工工艺，能从事机械设备的使用、维护、调试等工作，德、智、体、美等方面全面发展的高素质技能性人才。

【主干课程】

机械制图与测绘、计算机绘图、三维实体设计、机械制造基础、电工电子技术、机械设计与实践、机械加工设备运行与维护、液压与气动技术、机床电气控制系统运行与维护机械加工工艺及装备、数控加工编程及操作、数控机床原理与维修、普通零件加工等。

【主要实践】

金工实训、机械制图测绘实训、电工电子技术基础训练、机械设计与实践实训、机床电气控制实训、机械加工工艺及装备实训、车、钳、焊技能训练及考证训练、电工考证训练、数控机床操作及考证培训等。

【就业方向】

本专业毕业生可在机电装备制造业，从事机械制图与计算机绘图，机械制造工艺与现场实施，机械加工与检测，机电设备安装、调试与维护，数控机床的编