时间：2023-03-20 16:22:36
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机械电子自动化技术产生于20世纪20年代，当时被广泛应用到机械批量生产冷加工方面，直至20世纪60年代左右，为了适应市场的变化及需要，提高机械生产的灵活性与反应能力，逐步创建了可以改变的自动化生产体系，也就是以电子计算机为核心推广的柔性自动化。此种电子自动化是在生产体系不改变或者改变不大的前提下，在对生产及机械设备进行管理期间，可以利用信息处理、自行检测、判定分析等方法对结构进行预先判断，同时可以自行由生产一种零部件转变到生产另一种零部件。经过实践验证发现，传统的机械自动化生产技术同当前很多企业的真实生产不相符，所以，相关工作人员应对其进行改进与探究。对于机械自动化来讲，其技术水平不但同整体机械生产领域存在关联，同时也与社会经济存在密切联系。因此，怎样推动我国机械电子自动化技术的发展，成为当前制造领域需要深入探究的首要问题。
2当前我国机械电子自动化的情况
对于机械电子自动化技术来讲，其开始于20世纪，到目前为止已经获取了极大的发展。尤其是最近几年计算机集成化水平越来越高，极大促进了我国机械自动化的发展。尽管我国近些年机械电子自动化取得了一定进步，然而仍处在初级阶段。现今，全球除了西方少数经济较发达的国家外，很多国家的电子自动化水平较低。我国的产业结构不够合理，发展较不平衡，自动化程度较低，与一些发达国家比较，在种类、质量、应用等方面存在较大差距。想要发展我国机械电子自动化技术，不可能一蹴而就，而是需要一个漫长的过程，需要坚持不懈的努力、勇于尝试、大胆创新，开拓进取，从而推动我国机械自动化更好发展。
3提高我国机械电子自动化水平的措施
随着经济发展速度的不断加快，市场竞争越来越激烈，机械生产企业想要保证自身在激烈的竞争中得以生存并不断发展，就需要提高机械电子自动化的能力及水平，具体可以从以下几方面入手。
3.1同实际生活相结合，大力发展机械电子自动化技术
对于机械制造技术来讲，其核心内容在于使用。想要促进机械电子自动化水平的不断提高，需要从企业生产技术发展的实际情况出发。唯有针对相应的商品生产选用配套的自动化生产形式，才能缩减成本投入，增加资金收益，提高企业市场竞争能力。所以，企业在发展机械电子自动化技术期间，应同实际相结合，关注应用，也就是生产的真实收益。相关工作人员应及时纠正盲目进行自动化的行为，如仅需1~2个月就可以完成的工作却要进行自动化，不仅不会增加资金收益，同时还会降低工作效率。企业应将注意力放在效益方面，而不是仅仅关注速度。
3.2大力推广见效快、成本低的机械自动化技术
大力推广成本低的机械自动化技术，具有较大的潜力，并且投入较少，前景十分广阔，同时具备较高的自动化水平，能够取得事半功倍的效果，同我国当前发展需求相吻合。美国著名的麻省理工大学曾提出了精益生产的LP形式，也就是通过最低的资金投入，获取最高的生产收益。同时，日本丰田公司提出了生产JIT、弹性作业、成组技术GT等生产形式，使很多自动化水平较低的企业收获了较高的资金收益。在芬兰，NOKOAData企业在生产车间创造了386、486等生产线，其不仅仅是由自动化的机械设备构成的，同时在其中也插入计算机指导及员工的参与，将原始工业生产形式同高新科技灵活、巧妙地结合起来，进而缩减生产过程中的资金使用，提高生产质量及效率。其实，精益生产自身就代表由企业及国家的真实状况出发，借助外国机械制造领域发展低成本自动化的经验。我国很多机械制造企业存有大量的通用型设备，在大力发展机械电子自动化技术的同时，在可以给予原始设备的前提下，对机床的布局进行科学调整，尽可能少地加入数控设备，并且引进CAD技术，就可以全面发挥人员的创造性优势及电子计算机的管理特点，形成以人为核心，以计算机为先导的生产体系，为我国的机械生产领域开创一条资金投入低、效果好、资金收益高、同我国国情相吻合的机械电子自动化技术发展途径。
3.3把握基础，关注发展机械电子自动化的配套技术
在促进机械电子自动化技术的应用与发展期间，还需要做好该技术应用的基础工作，并且基于实际情况进行推广，不但应发展主要设备，同时还需要加大开发自动化软件及相关配套控制系统的力度。电子计算机、微处理设备、新型刀具、传感设备、可编程控制设备等必将是未来机械电子自动化技术的前提与基础。配套设备的质量同日后机械设备自动化发展水平之间存在密切的关联。所以，相关工作人员应对其予以重视，不断更新机械自动化的配套技术，进而推动我国现代自动化的发展。在应用其进行自动化加工期间，体系的自行检测、控制、伺服等操作都不能缺少微电子技术；并且需要进行信息处理与交换，对数据进行计算，进而同计算机及信息处理技术又形成了密切关联。对于现代的自动化技术来讲，其涵盖微电子、自动控制、机械技术等内容。想要促进机械电子自动化水平的提高，就需要对电子学、计算机技术、机床装料技术等给予高度重视，大量选用数控程序机床进行生产，并且不断改进并完善生产线，保证其稳定性与安全性，同时加大对生产控制信息体系的重视程度。相关工作人员在应用并发展自动化技术期间，需要不断提高自身的专业技能及综合素养，牢牢把握自动化的基础，由真实情况出发，不仅发展主要设备，同时发展配套技术，为后续工作夯实基础，降低企业成本投入，增加企业资金收益，提高企业市场竞争能力。
3.4与我国的国情相结合，大力发展机械电子自动化技术
发展机械电子自动化技术，其是一个由低至高，由简单至复杂，由存在缺陷到不断改进及完善的过程。在通过自动控制设备操控机械生产期间，其生产的形式也由机械化水平逐步向机械控制自动化水平过渡，实现了计算机、数字化控制的自动化。唯有建设自动化厂房后，才能保证生产整体过程实施自动化，进而提高生产质量及效率，增加企业资金收益。当前，我国的机械自动化水平相对较低，不可急于求成，需要逐步开展。对于我国这一处在发展期间的国家来讲，对生产技术进行探究的前提是保证技术的适用性。例如：我国想要学习借鉴国外柔性制造系统，则需要在柔性生产的基础上，对人机工作界面进行优化，创建比较全面的信息体系，提高人机管理的质量及效率。在体系中，先进的自动化设备需要同普通装置并存，在体系中各个环节都可以进行人工干预。这种方法密切结合的我国的国情，选用科学、先进的技术进行创新，以适用性为基础，获取经验，进行应用与推广，从而增加企业资金收益，提高企业市场竞争能力。
4总结
1）职技高师院校输出人才特点研究。
一是面向社会上的企事业单位，因此要具有理论与实践相结合的高素质技术人才；同时又面向各个中、高职院校，因此还应是“双师型”人才。
2）机械电子工程专业人才培养特点。
职业教育培养人才是提倡理论与实践相结合，加大技能培训力度，培养的是社会需要的实用型、应用型、操作技术人才和管理人才。随着技术的发展，现在的设备都是将机械技术、电气技术高度集合而成的，因此，企业需要大量的能在现场处理设备故障的，既懂机械、又懂电气的机械电子工程专业的应用人才。
3）“理实一体化”教学特点研究。
一是将技能训练、知识传授和能力培养三者融为一体并且实现了有机组合；二是克服了理论与实践相脱节的弊端，加强了学生动手能力的培养；三是理实一体化教学方式体现了职业教育“理论必须、够用为度”的特点，同时符合高校教育高素质高技能人才培养目标。
4）机械电子工程专业“理实一体化”教学的实验室建设研究。
a.建立机械电子工作专业实验室信息管理系统。
要想让实验室利用率、设备使用率到达最佳，我们就必须对实验室进行科学的信息化管理。实验室信息管理系统一般能够实现网上排课、网上选课，网上布置、批改作业，以及一些相关的资料下载，实验室上课、教师上课情况。这样可以更好的制订实验室的建设计划，有利于实验室的资源共享和综合利用。
b.合理人事管理制度的建立。
首先，一个合理的人事管理制度可以促进实验室教师队伍水平的提高，教师可以将自己的理论知识应用到实践当中去，同时了解企业的发展动态和需求。教师通过实践学习技能水平得到了提高，优化了人才结构，加快了一支理论知识强、动手能力过硬的教师队伍建设。其次，创造能够使实验室队伍安心工作的环境；再次，实验室建设要和实验室队伍建设结合起来，保证实验室有专家型队伍从事高水平科研工作。最后，合理地配备实验室的人员，拥有一个高、中、低档次分明，知识结构合理，工作职责明确的实验室队伍是建设和管理好实验室的根本保证。
c.根据“理实一体化”教学改革进度逐渐配置实验室资源。
首先，要有合理的硬件资源做保障，因为理实一体化教学是在一个场所，也就是实验室即要完成理论教学又要完成实践教学，这就要求有与专业和规模相适应的硬件教学环境。其次，根据机械电子工程专业特点以及现有实验室的配备情况选择一门或几门具体代表性的课程进行理实一体化教学改革试点，改建工作循序渐进、以点带面，保证实验室资源的合理配备。最后，改建或新建的实验室要避免单一性，即能满足理实一体化课程的要求又能满足其他理论课程实验的要求，使实验室具有多样性，避免资源浪费。
d.结合“双师型”人才培养的教学需要建立实验室。
一为培养学生不同的师能，根据课程性质将实验室分为理论师能和实践师能实验室两大类，理论师能实验室主要以机械零件、原理及制造和液压等基础实验室组成，实验室的主要项目以演示螺纹联接受力、齿轮、蜗轮传动、减速器拆装、机构运动和机械制造工艺等。实践师能实验室主要以单片机、PLC、检测、电工、数控等实验室组成，主要完成各门课程的理论教学和实验教学活动。教师可以通过不同的实验室来培养学生不同的师能技巧，使其达到一个合格的双师型人才。二为适应社会，验室设备的组建要尽量与企业接轨，同时采取以班级为单位建立“理实一体化实验室”，设计并配置理实一体化实验项目模块和多媒体教学设备。上课期间教师通过多媒体设施授课或网络授课，实现了“讲与演示”、“听与练习”的结合。教师可以随时将理论教学与实践操作训练穿行，实现了将知识与技能紧密联系，增强了学生的直观体验，激发了学生的学习兴趣，达到培养双师型人才目的。
二、总结
1.1微电子机械系统的概念
微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置，其在电路信息的指示下可以进行机械操作，并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息，将其进行转化处理放大，进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化，其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制，达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术，其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。
1.2微电子机械系统技术的特点
1.2.1尺寸微型化
传统机械加工技术的最小单位一般是cm，而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点，其携带方便，应用领域更加广阔。
1.2.2集成化
微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势，其能够随意组合排列，组成更加复杂的系统。
1.2.3硅基材料
微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅，经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近，密度与铝相近，热传导率与钨相近。
1.2.4综合学科英语
微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科，电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件，创造了一个全新的技术领域。
2微电子机械系统的技术类别
2.1体微机械加工技术
体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺，其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件，最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局，制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。
2.2表面微机械加工技术
表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺，能够灵活掌握机械器件的尺寸，因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。
2.3复合微机械加工技术
复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合，其结合了两者的优点，但又同时避免了相应缺点。
3微电子机械技术的应用
3.1环境科学领域
微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分，其独特优势在于尺寸微小，便于携带。
3.2军事领域
纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高，携带方便，信息输出和处理快捷，在军事领域其能够用来制作各种微型设备，例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。
3.3医疗领域
在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越，能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高，体积巨大，准确性难以保证，尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。
4结束语
就目前来说，随着全球经济的不断提升以及我国经济的不断发展，带动了信息技术的发展，但是好的同时也加剧了市场的竞争程度，一些行业虽然取得了一定的成绩，但是由于市场剧烈竞争发展缓慢，其中就包括机械电子这个行业，据不完全的数据统计，2014年我国的机械电子产品生产率并不是很高，其中最重要的原因就是我国的机械电子不断地加大进口的数量。进口数量的不断增加就使得进口的金额大大提升，从前三个季度的数据来看，机械电子的进口金额高达170亿美元多，这就使得我国自己生产的机械电子产品在市场上出现了较低占有率的状况，也就是说我国自己研制的机械电子产品销量并不理想，其在市场上的转化率还处于较低的水平。这种状况体现出了机械电子市场的几个问题，其一就目前我国的机械电子行业大部分企业依然在使用较为传统的生产设备，这些设备大都不具备智能和自动技术；其二是相较于国外发达国家来讲我国在科研方面的发展速度还处于比较缓慢的阶段。新技术的产生率并不高，能够在市场上有较大占有率的品牌往往是技术含量较低的产品，而拥有较高技术含量的产品在消费者市场中认知度又较低；其三是我国的大部分企业对于机械电子并没有投入较多科研经费，一直还是以模仿其他优势品牌产品为主。其四是我国即使掌握了一些机械电子的关键性技术，但是这些技术相较于发达国家还有很大的差距[2]。
2探析机械电子系统未来的发展趋势
（1）我国机械电子系统的人工智能发展趋势。人工智能对于机械电子领域可以说是比较新鲜的话题，在机械电子系统中加入人工智能将是我国未来的发展趋势，人工智能的优势是什么呢？其不仅可以对现有的机械电子提供更好的运行环境，还可以增加机械电子的准确性，人工智能对于机械电子的这两点贡献也是社会市场发展的必然趋势，也就是说我国的机械电子要想在激烈的市场竞争中占有一席之地，必须要将人工智能纳入未来发展的计划中。
（2）我国机械电子系统的实时快速发展趋势。市场的发展不仅需要机械电子具有较好的运行环境以及具备准确性，还需要机械电子系统具有实时快速的特性，在准确性的前提下还要把效率不断地提高，在机械电子系统未来的发展中计算机的处理芯片的应用将会得到较大的推广，因为这样的处理芯片可以将机械电子系统中的信息传递的速度进一步地加强，可以大大提高其使用的效率。
（3）我国机械电子系统的技术创新发展趋势。技术创新是每个企业在未来市场竞争中想要获得发展必须要做的工作，对于机械电子系统来讲，技术创新是未来发展的核心趋势，企业必须要将技术创新纳入企业发展的重点工作计划中，在技术创新上要不断地对技术创新进行的科研活动加大经费的投入，做好前期的市场调查以及市场分析，把握好未来市场的发展方面。同时还要在研发的时候注重质量，而不是数量，提高科研的水平，打造我国的品牌机械电子产品。
由于CDIO的教育理念能够让学生获得更宽更深知识的同时,还能够逐步具备足够的人际交流能力、专业知识应用能力、产品和系统的构建能力，适应行业对人才的需求，所以并联机器人与机电系统实验室(以下简称“机电实验室”)作为机械电子工程专业教学、科研和人才培养的重要基地，于2009年开始积极引入CDIO教育理念，从培养目标、课程结构、实验内容、教学方法及实验教学评价体系等方面做了重大改革。
2基于CDIO的机电专业实验教学改革与实践
2.1培养目标的确定
CDIO的12条标准之一即为以CDIO工程教育为基本环境，强调技术知识和能力的教学实践要以产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行作为工程教育的框架，使学生的基本个人能力、人际交往能力和对产品、过程和系统的构建能力达到专业设定的目标，并且满足企业对人才的需求。机械电子工程专业培养的是具有机械电子工程专业基础知识与专业技能，且能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型专门人才。结合CDIO教育理念及机械电子工程专业的培养目标，机电实验室将以应用型工程师的人才培养目标为主线、以企业对应用型工程师的能力需求为导向、以企业生产一线创新意识和能力的培养为提升来定位实验教学的能力培养目标。
2.2实验教学内容
CDIO教学理念注重一体化教学，强调能力培养，同时要求培养计划的设计做到各学科之间相互支撑。随着科学技术的发展，机械电子工程专业越来越多的与电气、控制、通信、材料及系统学等学科进行交叉。因此，实验教学特别重视基础训练、拓宽专业，重视综合实践性以及系统设计开发能力和创新能力的培养，合理构建实验教学内容。
1）加强原有的专业基础类实验，开设课程三级项目。
机械电子工程专业方向的课程设置主要包括三大知识模块：机械设计及制造知识模块、强电知识模块、弱电知识模块，所涉及专业课程繁多，倘若侧重理论教学而忽视学生的实际动手操作，则容易出现理论知识与实际应用脱离、学生感到学习枯燥的现象。所以，需要加强原有的专业基础类实验教学的同时，针对一门或两门课程设计三级项目，将实验融入到三级项目中，学生可以根据项目需要自行设计实验方案，这种基于项目的学习，改革了枯燥无味的呆板实验，给学生创造了更多动手动脑的机会，加深了对课堂理论知识的理解应用。
2）结合工程实际设计实验内容。
随着现代化工业的发展，产品设计技术趋于数字化、信息化和网络化，生产自动化和智能化程度相当高，机、电、控已成为一个不可分割的有机整体，企业对机电类专业人才的工程能力和创新能力培养提出了更高的要求，培养适应性强且符合市场需求的创新型人才迫在眉睫。因此，机电实验教学对机电专业工程应用型创新人才的业界需求进行分析，从市场需求出发来培养学生。打破各门课程的界限，拓宽实验内容范围，按照对学生综合创新能力培养的基本要求设计实验内容，为学生提供一种全新的工程应用教学环境。如结合工程实际，增设机、电、控综合实验，使学生学会综合应用流体传动、电气控制、PLC、机械工程测试、传感技术、嵌入式技术等多门课程的知识，并会使用各种实验设备仪器。
3）完善机械工程研究实验平台，加强理论研究能力的培养。
引入CDIO教育理念后，机电实验室不断完善机械工程研究实验平台，为学生提供充足的实验设备和计算机，制定具有综合性、设计性、应用性及研究性的实验教学内容，使学生在实验过程中能够结合相关技术进行系列理论研究，开发学生创新思维，激发学生探索新的理论知识，锻炼学生的自学能力、增强学生综合运用知识的能力，从而培养出具有机械电子工程领域较强实践操作能力及扎实的理论分析能力的综合性人才。
2.3实验教学方法及考核方式
CDIO教育理念提倡基于项目教育和学习的新型教学模式，注重培养学生的工程能力、职业道德、学术知识、运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队协作能力、交流能力和大系统掌控能力，从而培养既有过硬的专业技能，又有良好的职业道德的国际化工程师。为此，机电实验室采取以学生为主体，以教师为主导，知识、能力、素质协调发展的教学方法，发动学生参与实验教学和管理，培养学生的主人翁精神和意识；采用多方面、多样化的综合考核方式，不仅对学生进行考核，还要对实验教学人员进行考核，各个环节的考核结果相互融合，不仅能够实现对学生的技术能力、工程素质、交流与沟通能力、团队协作能力和创新能力的全面考核，也能够提升教师的技术应用能力，提高技能操作水平，积累工程应用经验。
2.4实验教学案例
实验教学是高校培养人才战略方案中不可或缺的教学环节,也是培养学生综合能力的重要环节，以上从培养目标、实验教学内容、实验教学方法及考核方式等方面论述了机电实验室引入CDIO教育理念后所采取的改革措施，下面以机电一体化专业核心项目体系的实施为例，谈谈机电实验室引入CDIO教学模式后的教学实践。该项目以《机电一体化系统设计》、《单片机原理及应用》和《机器人》三门课程为核心设立，包括两个实施阶段，其中在三级项目阶段，学生以团队的方式自主完成以嵌入式计算机（单片机）控制系统为核心的机电一体化产品—智能小车的构思－设计－制作－调试运行；在二级项目阶段，学生运用四周时间，进行自主创新研发，自主设计集成一个取料手爪或运料的自动翻转车厢，将智能小车升级成为移动式的抓取机器人和移动式搬运机器人，通过进行机器人运动控制规划，控制机器人完成一系列复杂的动作，如手爪张合、车体回转、智能循迹和避障、协同作业等任务，最终由两个机器人协作配合完成一次物料的抓取和运送任务。学生自主完成从方案设计、详细设计、加工制作到集成调试的全过程，最后以分组比赛的方式验收。
3教学实施体会
1.1建设机械电子实验室是高职院校教育发展的迫切要求。
高职院校培养的人才要求具有较强社会实践能力，因此机械电子专业的学生应该具有将自己在学校学习到理论知识转化为实践技能的能力，而学生实践技能的提高则需要学生要经过不断的学习、实验锻炼而获得，因此机械电子实验室建设是适应高职院校教育发展的迫切要求。
1.2建设机械电子实验室是实现产学研结合的有效手段。
产学研是高职教育发展的一大特色，通过高职院校与相关企业、科研机构的结合、借助各自的资源优势，形成具有科学研究、人才教育培养以及产品生产一体化的系统，而要实现产学研的有效结合，发挥他们各自的最大资源优势，需要借助某种中介，为他们的结合提供实现的场所，而实验室的建设则满足了产学研结合实现的手段。
2机械电子实验室建设存在的问题
虽然近几年高职院校意识到建设具有产学研结合的实验室的重要性，并且也在积极地建设机械电子实验室，但是产学研结合的实验室的建设还是存在着一些方面的不足：
2.1实验室的配套资源不能满足教学和科研的需要。
目前高职院校的实验室建设无论是在软件配置上还是硬件设备上都远远不能满足产学研结合下的机械电子教学和科研的需要，一是高职院校受到资金和场地的限制，高职院校的实验室建设面积较小，实验器材的科学技术含量不高，学生在实验室进行的实验也只是简单的基础性实验，而不能满足师生的创新科研实验需要；二是高职院校的教师能力不足，高职院校的教师在进行实验教学时，他们只是对学生进行一些重复性的基础实验，而不能对学生进行具有创新性的实验教学。
2.2创新型、综合型实验的挖掘不够。
产学研结合要求高职院校的实验室建设要积极开展具有创新型、综合型的实验，但是实际情况却是高职院校的实验内容大部分集中在本专业的基础知识实验，而缺乏其它学科知识的实验锻炼，这样的单一实验模式不能适应具有产学研模式的高职教育发展，同时机械电子专业的技术更新速度非常快，而高职院校的实验室建设又缺乏前瞻性，结果导致实验室在建设完成后就已经落后于社会电子机械技术的发展。
2.3机械电子实验室的制度不健全。
产学研结合的实验室应该具有一个宽松的实验锻炼制度氛围，师生可以在实验室内进行各种创新实验，但是目前高职院校的实验室的各种制度相对来说比较繁琐，尤其是实验室的使用制度过于严格，不利于学生的使用，限制了学生的创新能力的发挥，使得实验室的学术氛围不浓厚，影响了产学研的结合效果。
3提高产学研结合的机械电子实验室建设创新的对策
3.1以竞赛为契机进行机械电子实验室的创新实践建设。
竞赛是以教学活动为基本并且注重学科前沿技术，以培养学生的创新能力和协作精神的群体性科技竞技活动，目前针对大学生开展的各种竞技比赛非常多，比如全国大学生电子设计竞赛以及各个地方举办的大学生机械设计大赛等，大赛命题是专家、学者经过多方面的论证而确定的，因此大赛的命题具有一定的学科前瞻性，学生通过参加各种竞技比赛可以在实验室内进行相关的实验，而学生进行的各种实验又为实验室的创新建设提供了实践经验。
3.2加强机械电子实验室资料电子文档建设。
学生通过实验可以获得比较理想的科研结果，但是由于学生的科研报告撰写不规范，使得学生的实验结果不能与其它实验方案进行比较，分析原因主要就是实验室的相关资料比较缺乏，学生不能获得足够的资料，同时纸质的资料又由于查找困难，影响学生查找的积极性，因此产学研结合的机械电子实验室要加强对电子文档的建设，一是要与高职院校的图书馆建立电子网络对接；二是高职教师要广泛收集机械电子专业的资料，并将其转化为电子文档。
3.3建立健全创新型实验室管理制度。
机械电子产品虽然结构相对简单化，没有掺杂过多的运动元件或者部件，但是它的内部结构是非常复杂的，若想要产品的性能得到提高，就必须将传统落后的笨探究机械电子工程与人工智能的关系姚磊河北农业大学机电工程学院河北保定071000重机械面貌彻底抛弃，缩小物理体积。由于机械电子工程所涉及和利用到的内容非常广泛，所以电子机械工程是一种具有极强综合性的学科。机械电子工程的基础是传统机械工程，同时充分利用计算机的辅助作用，来强化机械电子工程的核心力量。这使得机械电子工程与其他学科相比较而言更能体现出科学性，并且能够保证满足系统配置方面的设计需求。机械电子工程充分利用到专业设计模板来完善机械电子设备，发挥设计应用中的模板作用，这样有利于保证机械电子工程设计能够顺利进行。机械电子工程产品在设计结构方面较为简单，并且元件利用数量也是相对较少的。所以在这种情况下，要通过持续提升产品性能，强化机械电子产品质量，优化机械电子产品的结构，来满足消费者的更多需求。
2人工智能的定义及特点
何为人工智能，人工智能是一门综合了计算机科学、信息论、控制论、神经生理学、语言学、心理学、哲学等多门学科的交叉性学科，是21世纪最伟大的三大学科之一。人工智能的发展其实经历了一段非常漫长的历程，人工智能在计算机开始发展的初期就已经被应用到了各个方面，只是它在起初所发挥的作用相对而言是非常小的，并没有得到足够的重视或者引起足够的注意。但是随着时代的进步，人工智能已经摆脱了过去相对弱小的形象，发生了翻天覆地的变化，得到了很大的改善。人工智能发生的这些转变正是人类对计算机的应用和熟悉程度的转变。信息时代的趋势已经使人工智能技术得到了很大的强化，在社会中的地位也越来越重要。机械电子工程的发展需要依靠人工智能的力量和支撑，相信随着人们对人工智能更加深入的研究，人工智能模仿人类思维的能力定会越来越强大。只有对人工智能不断创新和改善，才能在计算机语言理解和应用方面得到更大的进步，才能更加符合机械电子工程的发展需求。
3机械电子工程与人工智能的关系
机械电子工程在应用上不稳定主要表现在系统输入输出的问题，即利用数学方程来建立模型，并且依靠人工智能来完成对传统知识学习的更新，这种解析数学的相关方式在机械电子工程中的应用是非常广泛的。传统机械工程方式的应用是非常简单的，但是随着时代的发展和科学技术的进步，新时期出现的机械电子工程系统在处理各种问题时是相对复杂的，会通过配置多种系统对信息类型来进行区分。但是人工智能在机械电子工程领域还存在着一些不确定的因素，在计算机电子工程中，人工智能信息处理的方式主要采用的是解析数学措施，其应用方式主要是利用网络神经系统对网络系统进行合理安排，将神经系统迷你成人脑的结构，根据相关数字所传达出来的信号，对已经搜集到的资源进行参数分析。其实，人工智能在机械电子工程中的应用是有差异的，这种差异性也是人工智能的一种特点，没有办法对网络系统进行有效的描述，同时在建设系统资料库的过程中进行严密数学分析，在分析过程中若是出现错误会直接影响到网络系统的建设，甚至导致网络系统的崩溃。创新工程方式，加强人工智能信息的服务建设是保证机械电子工程能够顺利开展和进行的关键。随着时代的发展和人民日益增长的需求，生活方式的单一性早已不能满足社会的发展需求速度。不断完善的综合性人工智能系统必将会使生产模式发生转变。利用模型推理系统和神经网络系统的优势来补充综合性人工智能，逐步完善机械电子工程的发展，网络系统得到完善的必然结果就是模型推理系统。同时，模型推理系统也是二者功能性融合的重要体现。人工智能通过网络信息资源进行完整性表达，完善机械电子和人工智能的密切关系。
4结束语
一、机械电子工程的发展与特征
(一)发展历程
在机械电子工程发展初期，主要体现为手工制作，生产力水平较低，资源技术等对其发展产生制约。为了提升生产效率，逐渐朝着机械工业方向发展。在生产线阶段，机械工程己逐渐发展到流水线生产，实现标准化大批量生产，.这一生产模式使劳动力得到解放，生产力水平大大提升，同时生产效率也得到提高。但是仍然存在一些不足，比如，部分生产仍就以进口为主，生产成本较大，在市场方面缺少适应力舀灵活性较差，难以满足不断变化的市场需求。
在机械电子产业发展阶段中，产品生产能够适应市场的需求，对于不断变化的产品需求产业化发展能够满足。
(二)机械电子工程主要特征
机械电子工程是复杂综合性学科，同各类学科之间都有着密切的联系。机械电子工程发展要以计算机、电子以及机械为基础，结合其他学科做出合理、科学的设计。在设计的过程中，要求每一个模块都能够实现有机结合，进而使得各个模块都能将其最大优势发挥出来。机械电子产品内部结构简单明了，并不复杂，无需复杂原件的投入，这样能在一定程度上使产品性能得到提升，进而扩大消费市场，
二、人工智能简述
人工智能是一门复杂，并且综合性较强的学科，所涉及到的学科比较多。也可以说，21世纪人工智能是最伟大学科之一。人工智能实现了对人的智能模拟，并且能通过计算机使认得智能化得到进一步的延伸，人工智能这门学科有着较好的发展潜力。人工智能在发展的过程中主要经历下列几个阶段。
初步阶段。人工智能在17世纪开始发生萌芽，法国在这一阶段成功诞生世界上的第一部计算机，这一计算器只是单纯的能进行加法简单运算，但是仍就轰动世界，进而在世界范围内，对这项技术开始进一步研究。在最初阶段，人工智能并没有明显的进展，主要是在实践的过程中积累与总结知识，这为今后人工智能发展奠定坚实的基础。
发展初始阶段。美国人在二十世纪首次提出人工智能专业用语。在这个发展阶段，人工智能主要以证明与阐释为主要体现，在这一时期对于人工智能的研究就是首要任务。
发展起伏阶段。随着人们对于人工智能的不断深入研究，人工智能也处于持续的发展阶段，但是在实践过程中发现，要想使人工智能模仿和人类思维同步是非常困难的。大部分对于人工智能的科学研究仅仅是停留于简单映射层面，.对于逻辑思维的研究仍就没有突破性进展。不论怎么说，在发展的起伏阶段，人功能智能也在发展中得到了技术创新，特别是在系统方面、计算机机器人以及语言掌握方面取得了较大的成就.
起伏阶段发展以后。在这一阶段，人工智能的相关研究得到了发展，尤其是第五届国际人工智能联合会议的召开，人工智能逐渐朝着知识层面的方向发展，大部分的人工智能研都会结合相应的知识工程，在这个阶段中，人工智能发展的高度是前所未有的，在一定程度上促进了人工智能应用于实际工程中。
稳步发展阶段。随着互联网技术的快速发展，对于人工智能研究方向发生重大转变，由原本的单一主体朝着集中统一主体的方向发展。关于人工智能在实际中的运用以及研究，受到了互联网技术的影响。网络的普及与快速发展，在一定程度上促进了信息化的发展，信息在传送方面发生率重大性变革。在人们逐渐进入信息化社会后，在信息有效处理方面人工智能的发展起到了重要的作用，在模拟设计方面，机械电子工程的发展需要人工智能的大力支持。
三、机械电子工程与人工智能之间的关系
随着我国社会经济的持续发展，社会不断的进步，对于信息人们越来越重视。在21世纪，互联网技术得到快速发展，同时信息的传递也逐渐注入新鲜血液。互联网应用的普及说明人们正朝着信息时代的方向迈进，在社会逐步信息化以后，更加需要有人工智能这一技术的支持，特别是机械电子工程发展中有着重要作用，机械电子系统本身缺少一定的稳定性，这样在机械电子工程设计方面就有着较大阻碍存在。在现代社会中，信息的处理量持续增大，并且较为复杂，有些时候需要同时对不同类型的信息进行处理，所以需要采取人工智能的支持才能完成信息处理。人工智能主要包含模糊推理系统、神经网络系统这种两种方法。神经网络系统倾向于对人脑结构的综合分析，模糊推理系统更加重视对于语言信号的分析与理解。随着现代社会的发展，仅仅采取单一的人工智能方法，明显己经无法适应目前社会中不断变化的市场需求，所以，对于人工智能相关问题的研究正逐渐朝着多方位、全面的人工智能方向转变。多方位全面人工智能系统通过模糊推理系统和神经网络系统相互统一的方式，扬长补短，将二者有效的结合起来，使得二者的优势得到最大程度的发挥。
总结
制造业cims工程的实施与应用
摘要：本文介绍了国家电动工具制造行业骨干企业宁波经济技术开发区中强电动工具有限公司cims工程实施与应用过程中的经验，为宁波市、浙江省制造企业实施cims提供了可借鉴的模式。
关键词：cims；cad；pdm；erp
1993年正式投产的中强电动工具有限公司在我国电动工具制造行业竞争近乎白灼化的今天不仅站稳了脚跟，而且实现了产量和销售平均每年递增35%以上的快速增长，人均产值及利润连续多年在全国同行业中处于领先水平，目前已成为中国首屈一指的各类中高档电动工具专业制造商，拥有员工20xx人，年产值10亿元。中强公司的优势在于秉承“以人为本，科技创新”的立业理念，采用最有效的管理模式，集约社会资源，拥有产品市场和技术开发两大核心竞争力，而核心竞争力的背后则是拥有完善和强大的it体系。
1 cims工程概况
中强公司的cims工程主要由计算机网络 / 数据库分系统、工程设计（cad）分系统、产品数据管理（pdm）分系统、企业资源计划（erp）分系统等四部分组成，包括：
工程设计（cad）分系统：二维cad绘图设计已完全普及，引进三维设计软件并逐步应用在新产品造型设计、总体设计、结构设计、零部件设计及总体装配等工作中，大大加快了设计开发进程，并提高了设计质量，优化了产品设计，缩短了产品开发周期。
产品数据管理（pdm）分系统：采用上海思普信息技术有限公司开发并由宁波联科电脑技术有限公司实施的产品数据管理（sipm / pdm）系统和图档管理系统 edm，有效地解决了设计流程、技术资料的规范化，技术信息传递、流转、反馈快速流畅，并保证了数据的完整性、安全性和保密性，目前已运行在公司产品设计部门，实现了产品设计、工作流程的无纸化管理。
企业资源计划（erp）分系统：采用宁波万通软件公司erp系统，并分批实施了制造数据管理、销售管理、技术工艺管理、生产计划、车间作业、物料需求计划、采购管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、设备管理、计件工资成本管理、pdm接口等一系列子系统，此外还开发实施了基于internet的订货管理子系统，作为销售管理子系统的上游子系统，为其提供数据。
系统集成：在基本完成各分系统应用后，对整个项目的系统集成进行了安装和调试，目前，整个系统已经可以集成运行，实现了cad、pdm和erp的信息集成。
通过cims工程的实施，中强公司在管理上已逐步形成一套快速响应市场变化、满足客户需求的企业内部运行机制，实现了产品销售、技术开发、生产计划、物料管理、财务管理等各个部门业务管理计算机化。
2 软件产品的选择
在中强公司cims工程中，主要应用软件均采用了国产软件，如intelcad和pdm软件是上海思普信息技术有限公司的自主软件产品，erp系统选用的是万通软件有限公司自主研究开发的erp系统软件，国产软件费用占软件总费用的70%以上。选用国产软件主要是基于以下考虑：
2.1 考虑中国国情。国外有许多好的管理软件，但是拿到中国后多数都不太适用，有些企业就是勉强用了也用不好。究其原因，主要是中国的企业管理水平和现状很难与国外软件的标准管理模式融合。企业花了很大的代价，花了很长的时间，实施的结果是弃之不舍，留之难用。中强公司选用的这些应用软件有较多的国情化处理，比较符合中国企业的实际情况，技术上较成熟，在国内有广泛的用户，且软件公司具有雄厚的技术实力和丰富的实施经验，技术支持力度强。
2.2 考虑投入产出。企业做任何事情都要考虑投入产出，要考虑风险，国外软件动则几十万上百万美元，对国内企业来讲是一个不小的负担，同时也增加了软件实施的风险，还有软件今后的升级费用等问题，都需要企业认真考虑。目前，国产软件（如两维cad、pdm、erp等）的水平有了很大的提高，已能够满足国内企业实际工作的需要。
2.3 考虑售后服务。软件特别是象erp、pdm这样大型软件的实施都会有一个较长的周期，企业应用咨询、软件原理培训、软件应用培训、软件客户化修改都是必不可少的，国外软件高昂的技术支持费用是国内企业难以承受的，更难长时间承受。同时国外软件的封闭性使国内企业的软件人员很难进行修改和变动。而国产软件则不同，尽管国产软件也要收取技术支持费用，但其收费标准国内企业可以承受，而且国产软件其源代码相对开放，较大的客户化变动委托给软件公司，一般性的修改完全可以由企业自己来解决。
当然，国产应用软件也不是十全十美，今后应该在专用界面、决策支持、特别是pdm软件在工程项目中的管理与控制、安全性管理、工作流的 并发机制处理、多bom视图形成等方面还须不断改进和提高。
3 cims工程的综合效益
中强公司应用国产软件实施cims工程，不仅提高了企业管理水平，同时也获得了良好的经济效益。直接经济效益如表一所示。
表一：直接经济效益
响应市场的速度
提高了30%，对快速占领市场发挥了重要作用。
新产品开发
开发速度加快25%以上，为新产品及早占领市场抢得先机。
生产率
提高生产率17%。
资金周转率
提高资金周转率0.2次，公司每年可节省开支90万元。
间接经济效益则表现在：
l 规范了企业的基础管理和运作方式，使公司建立起科学的管理体系和快速反应的企业经营机制，推动了企业管理流程的规范化、制度化，使各部门职责更加明确、科学合理。
l 大大提高了工作效率，增加了管理工作的深度，提高了管理工作水平。
l 提高企业的声誉，增强了市场的竞争能力和应变能力。
此外，中强公司cims工程所产生的社会效益也是显著的，一方面为宁波市、浙江省制造企业实施cims提供了可贵的经验和可借鉴的模式，具有广泛的示范意义和推广应用价值，另一方面，为国产软件的发展和完善提供了机遇和舞台，树立了国内企业使用国产软件的信心，促进了国产软件的不断发展和提高。同时，实施cims工程，使中强公司产品更具有市场竞争能力，能以较高性价比的产品满足日益增长的市场需要，为加速我国电动工具行业的发展贡献了力量。
