机电一体化重点精选(九篇)

第1篇：机电一体化重点范文

关键词：机电一体化系统；设计；方法论

引言

机电设备往往是多工程应用领域综合产品，需要研发人员及从业使用人员具备多学科的背景知识。机电一体化系统设计方法论从系统全局的角度出发，全面阐述机电一体化的设备设计过程，对于研发机电设备具有极其重要的指导意义。在当今工业4.0背景下，机电一体化系统设计方法论被赋予了更多时代使命，需要解决更多实际问题。国内外学者的相关理论研究成果早已层出不穷，本文将研究分析国内外关于机电一体化系统设计方法论的发展现状。

1机电一体化系统设计方法论的发展阶段

机电一体化系统设计方法论与机电一体化的发展密切相关，而机电一体化的发展历史目前可以分为四个阶段。1950—1970年代，在第三次工业革命的大背景下，伴随着计算机技术的发展，机电一体化已处于萌芽阶段，但相关产品和技术没有获得成功与认可。1970—1990年代，得益于集成电路和微型计算机技术的发展，控制和通讯等技术得到突破性进展，同时自动化水平大大提高，机电一体化已形成独立学科，处于初步发展阶段。1990—2010年代，由于计算机、自动化等技术进一步极速发展，光学、智能算法等更多领域知识融入机电一体化学科，机电一体化处于高速发展阶段。2010年至今，在工业4.0的大背景下，由于计算机数字仿真、网络信息等技术的迅速发展，机电一体化技术处于繁荣发展阶段，将对社会生产力作出更大贡献。相应地，机电一体化系统设计方法论也随着机电一体化技术的发展而出现。从1970年代开始，最初的理论研究集中在如何定义机电一体化系统，主要观点来自欧美和日本。从1980年代末期学者开始对机电一体化进行系统设计方法论研究，主要是从系统的组成划分角度出发，更加注重各部分的功能描述、物理特性及其相互间的逻辑关系，使人们更加深入了解机电一体化系统。1990年代开始，由于计算机技术的极速发展与大规模普及，机电一体化系统设计方法论开始有了新的发展方向，主要是从基于系统建模技术的仿真平台出发，能够模拟机电一体化系统，大幅节省机电产品研发周期与成本。

2机电一体化系统设计方法论的主要观点

表1～3列出了机电一体化系统设计方法论发展各个阶段对应的主要观点。不难看出，表1是各国研究组织对机电一体化的定义，其从最初的机械与电子简单相叠加，发展到包含机械、电子、电气、通讯、控制、网络等多学科交叉融合，并且直到现在仍在不断更新，一直在反映着工业科技和理论研究的最新方向，但缺点是未能对机电一体化系统设计方法论进行深入的研究。相比于表1对应的仅仅定义机电一体化阶段，表2对机电一体化系统进行了深入的设计方法论研究，都各自提出了自己的设计理论，更加全面地阐述了机电一体化系统设计的内涵。例如德国达姆施塔特大学的RolfIsermann在自己的研究论文里提出机电系统设计五块论，把机电一体化系统比作人，由五个部分组成，包括控制、动力、传感、操作和结构，分别对应大脑、心脏、五官、四肢及躯体，不过缺点是对各部分的特点和融合设计考虑较少。表2中的方法论缺点在于太偏重于理论方面研究，虽然尝试着引入数学物理模型，但不能较好地描述实际系统，面对日益复杂的机电系统越来越吃力。如表3所示，由于计算机仿真技术在现代工业产品设计中起到了越来越大的作用，而仿真软件平台的核心技术理论在于建模，研究者纷纷提出基于各自建模理论的机电仿真设计平台或系统设计方法论，部分软件在机电设计领域得到了广泛应用和商业化，例如20-Sim、AMESim和Dymola等。

3机电一体化设计方法论发展趋势预测

从机电一体化系统设计方法论的发展来看，未来方向会越来越围绕计算机仿真为核心来建设，主要发展趋势如下：

3.1多个软件联合仿真成为方法论关键技术

在计算机技术日益进步的今天，很多商业机电仿真软件建模模型库更加接近物理实际，算法更加丰富，界面更利于互动，操作更加容易，兼容性和稳定性更好，功能越来越强大，但是在多学科仿真方面还不够完善。而机电产品往往涉及到机械、电气、电子、气动、液压、热力学、磁场、光学等多学科，目前单一的仿真软件无法擅长上述所有学科建模，因此将各机电软件自身最擅长的学科联合起来，取长补短，对机电系统进行联合仿真，提出相应方法论，可以达到最佳效果。

3.2方法论更加注重机电系统各组成部分逻辑

由于仿真软件模型越来越能反映实际物理模型，机电系统模型更加真实，方法论对于基于纯数学工具建立机电模型的能力要求在逐步削弱，而基于机电仿真的设计方法论会更加注重机电系统各组成部分的逻辑建设，使各软件或各理论模型更加融会贯通地结合。

3.3方法论更加注重机电系统最优化设计

方法论应在系统设计的各个阶段提出评价方法，利于优化设计评估。由于机电仿真软件功能的强大，进行机电设计时可以利用软件自带的优化算法，在关键设计阶段不断进行优化。或者直接提出相应的系统优化方法，在设计流程中，把仿真和试验作为其中的工具或步骤，来达到高效优化的目的。

3.4方法论更加注重机电系统创新设计

借助于计算机仿真，机电一体化系统设计方法论能够更加快速地融合各学科知识，机电系统设计的周期必然变短，方案种类变多，创新元素也必然更容易产生、表达和实现，从而能更加高效地实现整个机电系统创新设计。

3.5工业4.0将会在方法论中得到体现

工业4.0的重要特征是大数据化，本质上是广义工业智能物联网信息共享交互，这也将在机电一体化系统设计方法论的发展中成为必然趋势。例如方法论可以在设计、验证、优化过程中每一个步骤都被数据化记录，和机电产品在生产、运维和退役过程中表现出来的性能优缺点数据进行双向物联，可以在实际生产应用中预测问题、解决问题以及优化设计。

4结语

第2篇：机电一体化重点范文

[关键词]机电一体化 故障 可靠性

中图分类号：TN83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0067-01

0 引言

何谓机电一体化，国际上普遍采用日本1983年机械振兴协会的定义：“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称 。”自从日本首次提出机电一体化（mechatronics）这一概念以来，机电一体化技术得到了飞速发展，已成为一门新兴的交叉学科。它涉及到机械制造技术、电子技术、信息处理技术测试与传感技术、控制技术、接口技术、计算机技术、伺服驱动技术等多种技术。随着国民经济的发展，机电一体化产品不断进入生产与生活领域，人们对该类产品的输出柔性、工作性能及可靠性方面提出了严格的要求。但由于机电一体化设备不同于一般的机械设备或电子设备，它有着其独特的故障特点和可靠性，所以，我们不能沿用传统的故障诊断方法。本文针对新兴的机电一体化产品设备进行了故障特点分析及可靠性探讨。

1 机械与电子之间的相互关系

机电一体化设备主要由机械本体、动力单元、控制单元、检测单元、执行单元等组成，构成系统的要素一般包括机、电、液、气、光、磁等，而机械与电子是机器的重要组成部分。大多数机器主要由这两部分组成，只是两者所占的比例不同而已。机电一体化设备不是单纯的机械和电子的叠加，而是两者的有机结合。一般来说，机械是动作的执行者，电子是动作的控制者，只有两者的协调运行，机器才能正常工作。两者之间的关系就像四肢和大脑的关系，机电一系化系统的最终目的是实现可控的运动行为，它是充分利用电子计算机信息处理和控制功能，利用可控驱动元件特性的现代机械系统。

2 机电一体化设备的故障表象分析

2.1 机械设备的故障表象特点

（1）机械设备的运行过程是一个动态的过程.在不同时段的测试数据是不可重现的，用检测数据直接判断运行过程中的故障也是不可靠的。

（2）从系统特性来看，机械系统的故障具有随机性、连续性、离散性、缓变性、突发性、间歇性、模糊性等，其产生的原因有一对多性（一个故障结果可能由多种原因产生）、复合性（多个原因同时作用产生某个故障结果）。

2.2 电子设备的故障表象特点

电子设备的故障特点具有隐蔽性、突发性、敏感性（如对温度、湿度等外界工作条件）。

2.3 机电一体化设备的故障表象特点

机电一体化系统除具有原有机械和电子设备的特点外，又增加了故障转移性、表征复杂性、集成性、融合性、交叉性等特点。

一般来说，南于机械部分是动作的执行者、完成者，从故障表面现象来看，如果机器出现不动作，或未按预定动作执行，我们很容易认为足机械部件故障。事实上，机器不动作或未按预定动作执行，多半是由于电子（电气）部分出现了问题。原因可能是电子线路发不出动作指令，形成机械部件不动作；可能是电子部件检测到机械部件动作不到位，发出了停止信号，造成机械部件在后续工序出现错误。例如，NP1215型复印机由于输纸皮带长期与驱动轮接触，造成打滑现象，使得输纸带速度低于正常速度，纸路传感器检测到规定时间内纸张未能到达指定位置，从而发出停止指令，使输纸皮带停止前进，从而出现卡纸现象。从表面来看，是在故障位（定影部位）发生卡纸现象，使我们怀疑可能是定影上、下辊之间的缝隙偏小，或分离爪分离不到位产生卡纸。经反复观察输纸带，发现有时有短暂间隙停顿现象，肉眼几乎看不出来。一个行之有效的故障排除方法是将输送带翻转过来，让毛边与驱动轮相接触，增加它们之间的摩擦力，重新开机后故障消除。该故障的原因可总结为：机械磨损引起传送带运行速度变慢，速度传感器测到后发出停止信号，于是发生卡纸现象。此例体现了机电一体化设备故障的转移性。

3 机电一体化设备的故障诊断方法

由于机电一体化设备所具有的独特特点，我们不能沿用传统的单独针对机械或电子的维修诊断方法，而应将机电有机结合，转变思维方法 。首先，要对机电一体化系统有一个深入的分析、了解，熟悉各功能模块框图，根据各组成部分的功能、组合形式和工作环境，分析故障可能的形式和影响程度。必要时可作故障树分析，根据故障发生的现象，层层分解，找出与故障形式的逻辑关系及与可靠性有关的各种因素 ，弄清产生故障的实质和根源。机电一体化设备的故障诊断法有故障树分析法、拓扑网络分析法、自诊断法（故障代码、故障指示灯、报警声等）、温度检测诊断法、压力检测诊断法、振动检测诊断法、噪声检测诊断法、金相分析检测诊断法、时域模型分析法等。

具体诊断方法有以下3种：

（1）先机后电 由于机械结构的直观性，我们可以通过肉眼看到明显的故障表象，如断裂、变形、打滑、碰撞、卡死等，所以，先从机械部分人手，检查机械部分是否能正常工作，行程开关能否自如接通和断开，液压、气动装置是否能正常循环，然后再判断电子（电气）部分是否存在问题。一般而言，由于机械的工作特点，它是以执行元件、驱动元件等身份出现的，它们更容易因为磨损、变形等原因发生失效。

（2）先外后内 由执行部件到控制部件再到驱动部件逐个检查，找到故障源头。

（3）先干后叶先分析主要部件，后分析次要部件，尤其要重点分析结合部零件或接口部件。

4 机电一体化系统可靠性分析及提高可靠性对策可靠性是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。机电设备的可靠性与机电设备在使用环境、工作条件、运行情况、维修保养等有关，与各个组成单元自身的可靠性相关。机电设备的可靠性可用可靠度R来表示，R=R1+R2+R3 ，其中，R1为整个机电一体化设备的可靠度，R2为机械部件的可靠度，R3为电气部件的可靠度， 为机电接口的可靠度。由此可见，为了提高整个机电一体化设备的可靠性，必须对其各组成部分进行分析，提高各组成部分的可靠性，找出薄弱环节，改善设计方法，合理配置结构，必要时对重要部分可以采用冗余设计。

机电一体化设备的可靠性还可通过提高机械工作精度（如运行精度、加工精度、控制精度等）来获得，可采用精密机械改造传统机械；电路控制部分也可用PLC（可编程控制器）代替传统的继电器接触控制；还可采用先进的NC（数字控制）、PC（计算机控制）代替传统控制方法等。

5 结束语

我们必须针对机电一体化产品的特点，找出行之有效的故障诊断方法。随着其他各类技术与机械技术的有机融合，传统机械正朝着智能化、模块化、网络化、柔性化、微型化、自动化等方向发展 J，逐步形成了一个全新的机电产品理念。相应的故障诊断技术也朝着人工智能、专家系统发展，使机电一体化系统具有自诊断、自适应、自修复功能。

参考文献

第3篇：机电一体化重点范文

关键词：机电一体化 ； 电动机 ； 机械技术； 微电子技术

一、机电一体化技术发展趋势

进入90年代，通信技术进入了机电一体化，机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合，开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟，但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后，机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展，稳步进入了21世纪。

1、光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

2、自律分配系统化――柔性化。未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3、全息系统化――智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4、“生物一软件”化―仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物――软件”或“生物――系统”，而生物的特点是硬件(肌体)――软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5、微型机电化――微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

二、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

(一)我国“机电一体化”工作面临的形势

1、我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度。

2、我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。

3、我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

(二)我国“机电一体化”工作的任务

我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

三、我国发展“机电一体化”的对策

(一)加强统筹安排，协调发展计划

目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!

(二)强化行业管理，发挥“协会”作用

目前，我国“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构――理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

(三)优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

第4篇：机电一体化重点范文

一、机电一体化技术发展历程及其趋势

自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意.

(一)"机电一体化"的发展历程

1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;

2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;

3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势

1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.

2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

三、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad／cam系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。

(一)北京“机电一体化”工作面临的形势

1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度

(1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。

(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。

(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。

(4)北京工业系统cad应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，cad应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；cad的覆盖率才达到11%(而全国cad应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。

(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。

(6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。

2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。

1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。

3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

(二)北京“机电一体化”工作的任务

北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。

1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点

(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶

国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和pid技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。

(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平

对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。

(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度

风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。

(4)优先应用cad／cam技术，工业设计水平提高要有新目标

北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统cad的应用率为17%，cad的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。

2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标

(1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。

(2)单项目标：

·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。

·汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。

·plc的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的plc生产基地之一。

·“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。

·模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。

·其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；plc模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。

五、北京发展“机电一体化”的对策

(一)加强统筹安排，协调发展计划

目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!

(二)强化行业管理，发挥“协会”作用

目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。

“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

(三)优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。

(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：

抓紧开发生产gto、gtr、vdmos等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；

抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生产低、中档数控系统；

第5篇：机电一体化重点范文

关键词：煤矿；机电一体化；现状；应用分析

中图分类号：TV文献标识码： A

一、我国煤矿机电一体化的现状与发达国家的差距

虽然我国在机电一体化的进程方面和西方发达国家差不多，但在具体的技术和应用上却还是存在着很大的差距，不仅仅在整体的技术水平和利用范围上存在着明显差距，就算在具体的机械设备上也存在着明显的落后趋势，举例来说，国外现在最流行的一种SL500系列采煤机的各种数据在我国暂时研制不出来，并且在交流变频开采技术等方面也存在着明显的差距，最大的差距是存在于自动化技术上，因为智能的自动化技术是新兴起的一种技术，这种技术在我国还没有流行的很广泛，因此也就存在着很大的差距。

我国的机电一体化起步是比较晚的，这和我国进入工业时代和计算机时代比较落后有直接关系，导致了煤矿开采技术的落后。机电一体化的兴起主要得益于电子科技的发展，人们尝试着把电子技术和原有的机械水平相结合，用以提高原有的机械水平，事实证明这种做法也起到了良好的效果，不仅刺激了机械行业的发展也进一步提高了电子技术的发展，从而促使我们进入了计算机时代；计算机技术是机电一体化最重要的一部分，其在机电一体化各个方面的应用都起着重要的作用，在更大程度上促进了机电一体化的发展，使得机电一体化的发展进入了蓬勃发展时期；而随着现代科学技术的发展，机电一体化更加具有了时代感和先进性，尤其是进入本世纪以来，各种智能技术的开发与利用对于机电一体化来说简直起到了天翻地覆的作用，他在全方位提高了机电一体化的水准，并且有效地结合了计算机技术的利用，使得计算机技术的应用更加全面，更加全方位和有效。

就我国目前来说，煤矿机电一体化还存在着很明显的不足也与西方国家存在明显的差距，但任然取得了很明显的进步，这在很多方面都得到了体现：MGD150NW采煤机的应用是最明显的一个标志，它不仅大大提高了产量，还增加了安全性；综合液压支架的使用不仅仅大量减轻了重力的压力，也提高了人身设备安全；钢丝绳损耗定量检测系统，这一系统就充分利用了计算机的作用，精确的计算了钢丝绳的损耗程度，使安全隐患消失于无形；此外，还有很多其他技术的利用也充分体现了我国煤矿机电一体化的进程，例如提升机交流电控系统、LC煤矿提升机综合后备保护装置、ZDC30/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置等。

二、机电一体化技术在煤矿行业的优势

1、节能降耗，提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等，使用变频 起动、PLC控制系统，节电量就为30%左右，同时生产效率也大大提高。

2、自动化或半自动化程度的提高。煤矿机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产效率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响。

3、在线监控、自动报警及故障自诊。即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。

三、机电一体化技术在煤矿中的主要应用

1、机电一体化技术在采煤机中的使用。电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比，它具有一下特点：①良好的牵引特性：可以在采煤机前进时提供牵引力，使其克服阻力移动，也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能。②可用于大倾角煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6～2.0倍，所以电牵引采煤机可用在40°～50°倾角的煤层，而不需要其它防滑装置。③运行可靠，使用寿命长，电牵引和液压牵引不同，前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外，其它元件均无磨损，因此工作可靠，故障少，寿命长，维修工作量小。④反应灵敏，动态特性好：电控系统能及时调整各种参数，防止采煤机超载运行。⑤结构简单、效率高：电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻，电能转换为机械能只做一次转换，效率可达99%，而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。

2、机电一体化技术在带式输送机中的使用。带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多，一般为3点驱动，这样就限制了输送机的单机长度和运量。

3、机电一体化技术在提升机中的使用。矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备，全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，机械结构大大简化，充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，大大简化了电器安装，此外，硬件配置简单，互相兼容。“九五”期间，国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统，其性能先进、操作简便、准确可靠。

4、矿井安全生产监控系统。从多数煤矿使用监控系统的效果来看，还存在一些问题，但是主要问题是传感器的不足，并且使用过程中，其稳定性相对较差，使用寿命不足，一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究，对一些关键技术也实施多次再设计改进措施，但仍然没有得到预期的效果，因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外，由于计算机网络软硬件技术发展很快，运行速度和质量也在不断提高，传输介质由同轴电缆发展到光缆，信息媒体由字符发展到声像，煤矿的安全监控系统有了很大的发展，他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。

结语

随着科技的进步，综合化采煤设备也越来越先进了，其正在发挥着越来越重要的作用，进一步加快了我国煤炭开采的速度。机电一体化的优势作用，使得越来越多的企业更加重视这种先进的综合采煤方法的利用，也决定了今后我国采煤技术方向的发展。随着科技的进步和技术的发展，现代综合采煤工艺也正在逐步发展，并且变得越来越先进，越来越实用，越来越受到人们的亲睐。

参考文献：

第6篇：机电一体化重点范文

关键词:煤矿;机电管理;问题;改进措施

矿井机电在煤矿生产中占据较大的比重,随着近年来先进技术不断引进,机械化水平不断提高,监测监控技术的应用,加之矿井改扩建和技术改造,对机电专业的管理,对机电战线职工队伍素质的要求也愈来愈高。

1、存在的主要问题

1.1机电管理职能部门作用没有充分发挥

尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担2种职能:一是机电管理,另一是机电生产。机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够,大量压缩机电人员,造成机电管理人员不足,机电专业组织未能健全,机电管理网络经常中断,机电职能管理作用淡化。

1.2对机电标准化工作认识不足

一些矿井尽管没有机电标准化管理人员,但多为兼职,对电气管理、电缆管理、小型电器管理、防爆检查、设备管理、配件管理、油脂管理等管理不到位或放弃管理。部分机电职工标准化意识差,未能做到上标准岗,干标准活,对固定设备和流动设备的管理未能按《国有重点煤矿生产矿井机电专业质量标准化标准》进行,机房硐室、机道、头面达标率低。

1.3设备存在隐患较多

设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,未能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井2h的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验电气设备失爆现象屡见不鲜。

1.4机电技术力量薄弱,技术手段落后

一些地方煤矿技术人员严重不足,技术管理不能指导生产,以政带技的现象时有发生。供电无设计或虽有设计但不规范,施工无措施或虽有措施但措施不具体,固定场所设备未能定期进行性能测试,井下供电三大保护未能按技术要求进行整定、测试、检查,一些仪器仪表老化而且不全,测试手段和方法落后。

1.5资金不足

地方煤矿受资金制约,普遍存在设备数量不足,备品备件数量有限的现象。由于地质条件比较复杂,资源有限,搬家挪面频繁,造成机电设备安装、检修、维护量增加,机电职工经常加班延点,而待遇相对偏低,一些高水平的机电技术人员纷纷跳槽,机电安全生产处于被动状态。

2、改进地方煤矿机电管理的办法

2.1重视管理,提高机电管理水平

重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。

当前地方煤矿的机电管理基本处于设备维修管理阶段。其实,矿井机电管理应该把设备的一生作一个系统,实行设备运行全过程的管理,追求设备寿命周期费用最优化,从技术、经济、组织3方面进行综合管理。因此,矿井机电管理人员不但要学习设备维修的管理理论,而且还要学习现代设备管理理论和企业管理理论。同时应充分调动职工的积极性,把工程技术人员、职工组织到管理活动中来。

2.2因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理

矿井机电管理机构的设置、人员配备、组织形式、体系结构都要因地制宜、因矿而异,不能一个模式,但应相对稳定。当前,建立与生产系统并列的机电管理结构体系是发展方向,对于井型较大、基础工作比较扎实的矿井,设置机电管理科,负责全矿机电技术、设备管理、机电工作调度,对全矿机电工作实行统一管理。

矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度权;编制部署机电工作计划权;设备配件分配权;制止违章作业权;追查机电事故权;检查评比考核奖罚权;机电业务骨干调整调动工作监督权。

2.3加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作

机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。

2.4扎实地做好设备综合管理工作

设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。

2.5认真落实规章制度

规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组经济核算等制度。

2.6实行计划管理,强化综合平衡

计划管理是机电管理的核心,是组织机电业务活动的根据。编制机电工作计划,一般应根据机电设备的技术状态、矿井生产计划、企业财力和物力、机电施工技术力量、技术条件手段、上级主管部门的意见、要求等。

第7篇：机电一体化重点范文

一、陕西省煤电一体化产业发展的潜力巨大

2013年，全省煤炭产量4.93亿吨，同比增长6.52%，产销量稳居全国第三。火电机组平均利用时数为5104小时，较2012年同期增长147小时，较全国同期多593小时。陕西电网向华中、华东输送电量虽比上年减少29.74%，但省内全社会用电量较上年同比增长8.03%，发电量同比增长4.2%。火电企业进煤增加，陕西电网14家统调电厂耗煤4018.99万吨，同比增长1.28%。省内煤电联营及煤电一体化装机容量达到997万千瓦，占全省火电装机的41.5%，电力企业参股、控股煤矿产能6710万吨/年，3058万千瓦火电规划项目按照煤电一体化或煤电联营方式落实了煤源。电网建设稳步推进，计划“十二五”实现外送电力比“十一五”翻一番。按照现有1700亿吨煤炭的探明储量估算，全省煤炭可支撑装机容量1.4亿千瓦。通过大力推动煤电一体化产业发展，陕西省完全有能力跻身全国送电大省前列。

二、陕西省推动煤电一体化面临的问题

自2002年起，国内煤炭、电力企业先后实施煤电一体化战略，取得实质突破。进入“低煤价时代”，陕西省大力推动以资源、资金、技术和劳动力四重密集为特征的煤电一体化产业建设，正面临一系列问题。

一是省属煤炭企业实施煤电一体化战略的基本模式仍在探索，主攻方向尚不明确。当前，国内煤电一体化项目主要通过三种模式实现，一是同一投资主体既运营煤矿项目又运营电力项目，二是煤炭企业和电力企业相互参股，三是大型煤炭、电力集团合并重组。陕西省以第一种方式推进煤电一体化的主体多为央企，近五年来，大唐、国电、华能、华电和神华集团在陕动工的项目计划装机容量近4000万千瓦，煤炭产能约为6500万吨/年，覆盖咸阳、铜川、宝鸡、渭南、榆林各市，省属企业与央企在项目数量、规模、分布等方面差距较大。不同企业互相参股的煤电一体化项目中，省属煤炭企业虽然控股了部分央属电厂，但以控股外地电厂和参股本地电厂为主，受煤价下跌影响，存在股权变更风险。大型煤、电集团重组的模式，陕西省通过投资集团和煤田地质集团组建能源集团实现，但其煤电一体化项目规模和进度仍待提升。国内最早进入煤电一体化领域的淮南矿业集团，已形成独资、均股、参股三位一体的煤电一体化发展模式，现有电厂逾20家，权益装机规模相当于过去中部一个省的装机容量。要扭转陕西省煤炭产量位居全国第三，但发电量仍落后于内蒙古、山西、贵州、安徽、新疆、宁夏、甘肃的现状，必须积极探索煤电一体化项目推动模式，在战略高度对相关资源要素进行统筹规划。

二是同央企相比，省属企业建设大型煤电一体化项目的竞争压力加剧。2008年，国家发改委首次提出鼓励电力企业兼并重组煤矿以来，截至2012年，五大发电集团煤炭总产量为2.36亿吨，预计到2015年，电煤平均自给率将超过40%。2012年，《煤炭工业发展“十二五”规划》公布，央属煤炭企业加快煤电一体化步伐。神华集团发电业务的煤炭自给率当年即超过95%，神华国华九江项目到2015年建成投产后，年发电量将达到360亿千瓦时，占江西目前年用电量的一半。与央企相比，陕西省省属煤炭企业控股火电厂规模较小、输电方向较为集中。陕煤化集团控股的五家电厂中，仅有略阳一家位于省内。省属企业深耕煤电一体化产业，全面实现风险对冲的格局仍未形成。

三是同周边省份相比，省属煤炭企业在推动煤电一体化进程中缺少系统性的政策支持。输电对地区国内生产总值（GDP）的贡献为输煤的6倍，对当地就业的拉动效应为输煤的2倍。陕西省周边省份均大力支持以省属煤炭企业为主导的煤电一体化战略。2012年，淮南矿业集团在安徽省政府的支持下，电力板块利润首次超越煤炭板块利润。2013年，山西省公布《资源型经济转型综合配套改革试验实施方案（2013-2015年）》，支持省属七大煤炭集团启动了4个大型煤电联营项目，煤电联营装机容量占主力火电企业装机容量的66%。大同煤业集团受益于配套政策，成为省内最大的电力企业。河南在连续两年电煤市场疲软的情况下，采用煤电互保政策，规定发电单位超基数采购1万吨省内原煤奖励1000万千瓦时基础电量，少采购1万吨省内原煤扣罚1200万千瓦时基础电量。2013年，陕西省煤电一体化或煤电联营装机占全省火电装机的41.5%，落后于山西、河南、内蒙古等省区，实施煤电一体化战略的空间虽然广阔，但亟需相关政策指导推动。

四是电力外送通道建设缓慢，输电瓶颈仍未打破。目前，周边各省均积极升级电网电压等级，建设具有远距离、大容量、低损耗优势的特高压电网，适应集约化发展大煤电基地的需要。山西“十二五”期间规划建设途经晋北、晋中、晋西、晋东南的共4条特高压外送电通道，2015年前，电网外送能力将达5010万千瓦，相当于每年就地转化原煤8350万吨，约占煤炭外运量的五分之一。新疆“十二五”期间规划建设三条特高压直流输电通道以及新疆与西北联网第二通道，实现外送电能力3000万千瓦。内蒙古两条特高压直流输电工程于2013年开工，外输能力为1800万千瓦。陕西省虽已规划建设靖边-潍坊、陇彬-连云港两个特高压交流通道及陕北-江西特高压直流通道，但2014全国能源工作会议确定方案后，进入实际建设的输电通道仅有靖边-潍坊一条，输电通道建设亟待提质增速，实现与煤、电行业的同步发展。

三、在“低煤价时代”推动陕西煤炭一体化战略的机遇

经济学理论指出，在市场经济条件下，以覆盖产业链上下游相关环节为特征的纵向一体化战略，有助于企业实现外部交易成本内部化，应对要素价格波动风险，形成产业协同效应。当前的煤炭市场低迷期，正是省属煤炭企业对业务板块进行再调整和再布局，推动全省工业结构转变的机遇期。为此，应密切关注产业动态，认真分析蕴含的机遇，以煤电一体化为抓手，实现陕西从能源大省向经济强省的转变。

一是节能减排标准更为严格，治污减霾成为生态文明建设重要目标的机遇。2014年，国家能源局提出了单位GDP能耗比2010年下降12%的目标，部署了在煤炭资源富集地区，按照最先进的节能节水环保标准建设大型燃煤电站（群）的任务。通过调整火电产业布局，安排煤炭企业就近为低能耗、低污染火电机组提供电煤，能够降低环境污染，释放煤炭产能，减少煤炭外运消耗的油气资源，降低火电企业发电成本。在陕北扩散条件良好的地区建设煤电一体化项目，改变污染物的排放地点，就近利用高压电网进行远距离输电，还能减少污染物在大气中的滞留，消除雾霾天气形成的条件。

二是在煤电一体化条件下，低热值煤炭获得重要应用价值和良好转化前景的机遇。在煤、电分离运行的体制下，发热量在4500千卡/千克以上的末煤和混煤，以及2500千卡/千克左右的煤矸石由于经济价值不高，在开采中不被煤炭企业重视。在煤电一体化项目中，低热值煤炭能够在大型燃煤发电机组及燃烧煤矸石的循环流化床机组中充分利用转化，成本优势和替代作用凸显。“十二五”期间，周边各省区大力推动低热值煤电一体化项目，山西计划将低热值煤发电规模提升到1920万千瓦，投产后，年消耗煤矸石、煤泥等约1600多万吨，相当于节约650万吨标准煤。宁夏、内蒙古均在建设装机约300万千瓦的低热值煤电项目。神华土右60万千瓦低热值煤电项目建成后，每年将利用272万吨低热值煤炭，具有良好的生态示范效应。

三是陕西省煤炭价格波动相对较小、供应稳定，煤炭、电力企业有条件建立长期合作关系的机遇。山西受神华、中煤、同煤集团2013年底大幅上调动力煤价格的影响，近两个季度动力煤价格波动近百元，部分火电企业对扩大煤电一体化持观望态度。河南“煤电互保”政策由于省内原煤价格偏高，影响了部分电力企业的购煤意愿。2013年，陕西省电煤价格变化趋势稳定。随着中部地区承接沿海地区产业转移节奏加快，陕西省向中部输电的区位优势突出。近期，陕西省已建立安康电厂向重庆、商洛电厂向湖北、汉中电厂向四川直接输电的新模式，在暂不具备特高压线路的情况下，通过扩容、改造现有电路扩大电力外送规模。特高压输电通道打通后，陕西省到达中部电网的落地电价，比输煤到中部发电的上网电价低0.03元/千瓦时到0.1元/千瓦时，价格优势明显。

四是省属企业已经积累了煤电一体化项目投资、建设、运营经验的机遇。2013年，陕煤化集团在省内及周边地区先后与大唐、华电、国电等合作，重组了13个电力项目，在役参控股电力装机容量达1069万千瓦。陕能集团控股的清水川电厂―冯家塔煤矿项目，每年就地转化原煤600万吨，回收利用矿坑水54万吨，回收利用废弃煤泥40多万吨；在建的麟游低热值煤电厂、小壕兔煤电一体化工程、赵石畔煤电一体化工程等投产后，将服务于陕西省“十二五”末每年外送电力2370万千瓦，相当于增加煤炭转化8300万吨的目标。

四、对进一步推动煤电一体化产业的建议

通过对央企、陕西省及周边地区省属企业实施煤电一体化战略的经验、挑战与机遇进行分析，我们认为，按照市场经济规律，以省属能源企业为主体实施煤电一体化战略，是在“低煤价”与“计划电”为特征的当前，促进煤炭工业转型升级的关键。推动煤电一体化产业发展，应着眼当前，立足长远。2014年要重点保产业链延伸、保转化率提高、保输电通道建设。长期目标应定位于走循环发展之路，变“陕煤外运”为主的产业模式为“陕电外输”为主的产业模式，打造具有全国电网辐射能力的大型煤电企业集群，使陕西煤电走出一条面向终端、协同一体、清洁环保的发展新路。

（一）全面统筹煤电一体化资源项目发展规划

围绕构建部级高端能源化工基地的总目标，重点打造和延伸煤电载能产业链，优化配置煤电一体化资源，实现“四大统筹”。一是按照地理位置统筹电煤生产和火力发电的关系，按照“一矿一策”和“一厂一策”原则，在新电源地附近落实电煤供应，实现煤炭和电力产能的经济、环保衔接。二是统筹现有项目和新增产能的关系，在输电通道允许条件下重点对现有项目进行扩能；与输电通道施工同步配套，建设一批新的煤电一体化项目。三是统筹推动省属企业在省内、外的煤电一体化项目。跨省煤电一体化项目应优先考虑省内煤炭转化量大、外运成本低和环境污染少的外省火电厂合作。四是统筹安排省内各区域煤电一体化发展重点，按照区域平衡原则，在陕北地区重点建设坑口电厂和煤矸石综合利用电厂，在关中地区重点实施热电联产和现有电源扩建工程，在陕南地区适时布局支撑电源，就地保障电力供应。通过“四大统筹”，做好煤电一体化项目在陕西省空间布局的“顶层设计”，为煤、电、网相关资源配套利用、协调发展提供规划保障。

（二）综合实施煤电一体化行政管理模式改革

积极响应建设大规模煤电一体化项目对完善政府能源、资源、财税管理体系提出的新要求，推动行政管理主体职能定位的“三大转变”。一是将角色从重处罚征费向重保障服务转变，深入贯彻2013年国务院《关于促进煤炭行业平稳运行的意见》，取缔各种乱收费、乱集资、乱摊派，切实减轻企业负担。将遏制煤炭产量无序增长、协调产能释放和营造良好发展环境作为工作重点。二是转变激励方式，运用财税、金融杠杆，在地方性税费改革中对煤电一体化企业提供优惠措施，鼓励煤炭企业与省调现役火电企业通过资本金注入、股权交换等方式实现合作。三是将侧重运煤发电的“网下”管理模式，转变为适应煤电一体化需要的全流程管理模式，探索建立省属企业直购电机制，鼓励清洁环保、低成本火电外运。通过“三大转变”，打破制约煤电一体化项目发展的管理瓶颈，促进企业进一步发挥市场主体作用。

（三）积极推动煤电一体化关键基础设施升级

发电设备的技术水平和输电通道的承载能力、覆盖范围等因素，决定了煤电一体化产业的市场价值。当前，要围绕发、输、供、用等环节，加快基础设施建设，狠抓“三大落实”。一是要落实先期电网建设规划，推动靖边-潍坊、陇彬-连云港特高压交流输电通道及陕北-江西特高压直流输电通道建设，尽快形成陕西省七大通道、点对网和网对网相结合的输电格局。二是把煤电一体化项目作为落实创新驱动战略目标的示范项目，加大矿井扩能升级投入力度，提升电力设施制造水平，优化电厂机组负荷，关注煤电一体化项目实施后企业发电成本、全厂热效率、供电煤耗、用水指标变化，提升电力设施利用率。三是围绕能源化工循环经济园区建设，落实综合承载的目标要求。以交通便捷、设施基础优良、水资源供给充足、综合管网系统齐备、治污设施先进为标准，推动煤电一体化示范工业园区建设。通过“三大落实”，实现黑色煤炭绿色发展的目标，树立以基础设施、关键技术和优化调度为核心竞争力的陕西煤电一体化品牌。

第8篇：机电一体化重点范文

关键词：机电一体化设备；故障维修；特点；可靠性；

所谓机电一体化，就是将电子技术引入设备的动力、控制和信息处理等功能中，将电子技术、机械装置和软件等有效结合在一起构成的系统。对机电一体化设备进行故障诊断，不仅可以实现对机电一体化设备运行状态的动态监测，也可以及时发现机电一体化设备在运行过程中存在的各种问题，并及时找出设备故障发生的具置。因此在机电一体化设备中运用故障诊断技术，可以帮助技术

人员发现设备潜在的安全隐患，避免设备在运行过程中出现各种安全事故，也为工作人员构建了相对安全的工作环境。

一、机电一体化设备的主要故障特点

1.机械设备故障特点。一般而言，引发机械故障的原因非常多，有的是经过一个原因所导致的故障，有的是在多个原因的因素下所形成的。因此，在进行诊断的时候需要小心谨慎。众所周知，机械是不同转动的，在不同时间内所形成的数据是不同的，从本质上而言，机械设备具有特殊性，在对运转过程进行诊断的时候，并不能够对其中的某一点进行单纯的判断。因此，在进行诊断的时候，需要结合多种情况进行整合。

2.电子设备故障特点。通常情况下，机电一体化设备的主要组成部分分为机械与电子两种内容，在对机械方面故障特点进行分析的时候，需要对电子设备方面的故障特点进行考虑与分析。一般而言，电子设备的故障具有一定的突发性与隐蔽性，由于受到外界环境的影响，导致机电一体化设备的故障特点在机械设备间距以及电子设备之余，还具备其它特点。

二、机电一体化设备故障维修的方法

1.设备故障维修技术

（1）振动故障维修技术。通过设置相关检测设备的振动参数，并根据检测设备的信息特点对机电设备进行故障诊断的技术就是振动故障诊断技术。这种技术主要应用于机械设备的故障检测，由于机械设备在运行过程中会有剧烈的震动，使用振动检测设备可以检测到振动数据，这些数据包括加速度和速度等。在检测过程中要想获取充足的检测数据，并对机械设备的运作状况进行准确判断，就需要对测量点的位置进行正确选择。这种故障诊断技术操作较为简单，检测得出的设备运行状况报告清晰明了，也增加了检测和诊断故障的准确率。

（2）油液磨屑分析故障维修技术。对设备运行过程中的油液磨屑进行识别分析，通过了解油液的成分以及油液磨屑颗粒的形态来对设备的运行状况进行判断，这种检测技术一般用于机械系统和液压系统中。该故障维修技术可以根据油液颗粒的尺寸对机械设备的磨损情况进行判断，而磨损的类型可以根据油液颗粒的形状进行判断，也可以根据微粒的成分来判断机械磨损发生的具置。

2.机电设备维护保养

（1）设备的检查。这里是指对设备的运行情况、工作精度及磨损程度的检查和校验。按时间间隔划分可分为“日常检查”和“定期检查”。按技术功能划分可分为“机能检查”和“功能检查”。第一，机能检查主要是查漏、防尘和耐高温、高速、高压的情况检测。第二，精度检查主要是对设计精度和实际加工精度进行对比检查和测定，为维修提供依据。可用设备能力系数和设备精度系数来衡量设备的综合精度，其计算公式为：能力系数Cm=T/86m，T为在设备上加工的代表零件的公差带6m为设备的标准公差，Cm≥1代表设备能满足生产工艺要求，Cm

（2）设备维修。设备磨损程度可以参考下列公式计算：ap=R/K1式中ap为设备有形磨损程度，R为修复全部磨损所需维修费，K1为设备重新购置价格，从经济角度分析ap不应大于1。

三、机电一体化设备可靠性分析及提高

可靠性设计是近年来得到发展的和广泛应用的一种现代设计方法，它把概率论和数理统计应用于工程设计。不仅解决了传统设计不能处理的一些问题，而且能有效的提高产品设计水平和质量并降低了成本。影响机电一体化设备可靠性的因素：一台设备，从数控柜到伺服电机，电子和电力元器件五花八门，要对影响整机可靠性的因素作全面评价是十分困难的，只能从一些具体问题入手来提高整机的可靠性，影响可靠性的因素有：

1.元器件失效。元器件是构成整个数控设备的基本单元，单个元器件的可靠性是整机可靠性的基础。按照概率运算法则，整机的失效率等于各组成部分的失效率之和。因此，应该严格挑选失效率低的产品用于实际系统。

2.元器件的联接与组装。机电一体化设各控制系统复杂，电气元器件之间纵横交错，要保证整机的可靠性，就必须解决好联接与组装的可靠性，而插接件的接触不良会造成信号传送失灵，是产生系统故障的原因之一。此外，由于温度湿度变化较大，油污粉尘对元器件的污染以及机械振动的影响都会影响系统的可靠性。

3.电磁干扰。机电一体化设备是利用电能进行加工的电气控制设备，在运行中必然伴随着电磁能量的转换，往往一方面对周围环境发生影响，同时，另一方面本身也会受到所处环境电磁干扰的影响。作为机电一体化的产物，数控机床和加工中心是机械、电子、电力、强电、弱电、硬件、软件等紧密结合的自动化系统，电磁环境和电磁干扰问题是一个极为复杂的问题，一般，电磁干扰源引入数控系统的主要途径有：第一，交流供电系统受邻近大功率用电设备启动（如使用电焊机）、制动影响（有大功率用于制动的电机），造成电源电压波动，以及电器开关接通断电时由电火花产生的高频电磁干扰。第二，直流电源负载能力不足，缺乏足够稳定的功率储备，造成直流电源电压随负载变化而波动。第三，电源与地线的线径太细或布局不合理，电子元器件相互之间通过公共的导线阻抗，发生信号畸变或交叉干扰。第四，控制信号引线过长又没有采取必要的屏蔽隔离措施，或与强电电线一起走线，而没有分开走线，信号线易受电磁噪声的干扰产生错误信号，尤其对于高频脉冲信号，若处理不当极易发生信号畸变。

随着科学技术的迅猛发展，机电产品日益先进，对实际中的应用及效果越来越重视。一套好的理论方法固然重要，但是只有对理论和实际及其相互联系有深刻的理解，并能将理论准确地、充分地运用到实践中，才能有效地提高故障诊断的效率与精度，对提高设备的可靠性，才能称得上是成功。

参考文献：

[1]潘丽霞.论机电一体化技术的现状及发展趋势[J].山西科技，2010（04）.

第9篇：机电一体化重点范文

【关键词】机电一体化 发展历程 关键技术 发展趋势

机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，现在的机电一体化技术，是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。它不是上述技术的简单拼凑，而是从系统的观点出发，合理配置各功能单元，使得整个系统具有高质量，高可靠性的特点。

机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋扑许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延仲，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。

1.机电一体化的发展过程

机电一体化经历了长期的产生于发展过程，大致分为三个阶段：

萌芽阶段：20世纪60年代以前为萌芽阶段。由于电子技术发展迅速，人们逐步使用电子技术的初步成果完善机械产品的性能。特别是第二次世界大战后，机械产品与电子技术的结合使得许多性能优良的产品出现，对战后经济的恢复和技术的进步起到了积极的作用。

蓬勃发展阶段：20世纪70年代至20世纪80年代是蓬勃发展阶段。在这一阶段，人们主动地利用新技术的巨大成果创造新的机电一体化产品。应该特别指出的是，日本在推动机电一体化技术的发展方面起了主导作用。日本政府于1971年3月颁布了《特定电子工业与特定机械工业振兴临时措施法》，要求企业界“应特别注意促进为机械配备电子计算机和其他电子设备，从而实现控制的自动化和机械产品的其他功能”。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为基点一体化的发展奠定了技术基础。

智能化阶段：从20世纪90年代开始至今称为智能化阶段。机电一体化技术向智能化新阶段迈进。人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的新天地。大量的智能化机械产品不断涌现。出现了“模糊控制”和“混沌控制”等新概念。

机电一体化的目的是使系统高附加值化，即多功能化、高效率化、高可靠化、省材料省能源化，并使产品结构向轻薄短小巧化方向发展，不断满足人们的生活多样化需求和生产的省力化、自动化需求。因此，机电一体化的研究方法并不是拼拼凑凑的“混合”设计法，应该从系统的角度出发，采用现代设计分析方法，充分发挥边缘学科技术的优势。

2.机电一体化发展的共性关键技术

机电一体化发展所采用微电子技术必须解决一些共性关键技术。这些技术包括检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、精密机械技术及系统总体技术等。各部分所包括的内容如下：

检测传感技术：检测传感器的检测对象有位移、压力、温度、速度、加速度、流量等物理量，其检测精度的高低直接影响机电一体化产品的性能好坏。检测传感技术的主要难点在于提高可靠性、精度和灵敏度。

信息处理技术：信息处理技术包括信息的输入、变换、运算、次数和输出技术。信息处理是否及时正确，直接影响机电一体化产品的质量和效率，因而成为机电一体化产品的关键技术。在信息处理技术方面存在的问题有减轻重量、提高处理速度、提高可靠性和抗干扰能力以及标准化、提高操作性及便于维修保养等。

自动控制技术：自动控制技术包括高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、再现、检索等技术。其技术难点是现代控制理论的工程化与实用化，以及优化控制模型的建立等。

伺服驱动技术：伺服驱动技术主要是指执行元件中的一些技术问题。伺服驱动包括电动、气动、液动等各种类型。希望之星元件满足小型、重量轻和输出功率大等三个方面的要求，以及提高对环境的适应性和可靠性。

精密机械技术：机电一体化产品对精密机械提出的新要求有：减轻重量、缩小体积、提高精度、提高刚度、改善动态性能等。

系统总体技术：系统总体技术是以中国从整体目标出发，用系统的观点和方法，将总体分解成若干功能单元，找出能完成各个功能的技术方案，再把功能和技术方案组合成方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。机电一体化产品要求系统的协调性很好，否则即使各个部分的性能、可靠性都很好，性能和产品也很难保证正常运行。

3.机电一体化发展趋势

随着科技的发展和经济的进步，对机电一体化技术提出了许多新的和更高的要求，出现了新的概念。如数控技术、CNC、FMS、CIMS及机器人等都被一致认为是典型的机电一体化技术、产品及系统。机电一体化的发展趋势有以下几点：

高性能化：高性能化一般包含高速化、高精度、高效率和高可靠性。新一代CNC系统就是以此“四高”为满足生产急需和人诞生的。可实现告诉数据传递，在相当高的分辨率情况下，系统仍有高速度，此外其效率也非常高。

智能化：人工智能的研究日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能化就是重要应用。智能机器人通过视觉，触觉和听觉等各类传感器检测工作状态，根据实际变化过程反馈信息并作出判断与决定。数控机床智能化，使用各类传感器对切削加工前后和加工过程中的各种参数进行监测，并通过计算机系统做出判断，自动对异常现象进行调整和补偿。

此外，机电一体化发展趋势还有系统化，轻量化及微型化等

参考文献：

[1]机电一体化技术的发展及应用，梁俊彦

[2]机电一体化系统设计 张建民 北京理工大学出版社 2006.2