摘要：通过介绍人机工程的应用技术，论述人机工程学在机械工程中的应用以及如何应用。凸显了人机工程学在机械工程中的重要性。
关键词：人机工程学;机械工程;人性化设计
0.前言
人机工程学是一门运用系统科学理论和方法，正确处理人、机、环境之间的关系，研究人――机――环境系统相互作用及最优组合的工程技术科学。其研究的对象是人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;其研究的内容是人和机器及环境之间的相互作用;其研究的目的是提高工作效率，保证人的健康、安全和舒适性等问题。
1.人机工程学的应用技术
人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。通过人机工程学的研究与应用，可为机械设计中考虑“人”的因素提供人体尺寸参数;为机械设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据;为机械设计中考虑“环境”因素提供设计准则;为进行人、机、环境系统设计提供理论依据。
人体尺度在机械工程中的应用
为了使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理特点，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境之中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度。在进行各种机械、设备、设施和工具等的设计时，首先要考虑的问题就是如何使它们适合于人的形态和功能的范围的限度。例如，所有的作业动作都必须在人的肢体活动所能及的范围之类，其高低位置必须与人体相应部位的高度位置相适应;同时还要考虑将其布置在人操作方便，反应最灵敏的范围之内。其目的是为了提高设计对象的宜人性，让使用者能够安全、健康、舒适、高效率的工作，从而有利于减少人体的疲劳和提高人机系统的效率。
人体不同部位的尺寸在机械设计中扮演着不同的角色，现举一些人体主要尺寸的应用原则：
（1）肘部高度：对于确定柜台、梳妆台、厨房案台、工作台、以及其他站着使用的工作表面的舒适高度，肘部高度数据是必不可少的。通过科学研究发现，最舒适的高度是低于人的肘部高度。休息平面的高度大约应该低于肘部高度的。
（2）大腿厚度：这是设计柜台、书桌、会议桌、课桌、家具及其他一些室内设备和为人们提供座位的设备的关键尺寸。要是大腿和大腿上方的物体有一定间隙。
（3）立姿垂直手握高度：可用于确定开关、控制器、拉杆、把手、书架以及衣帽架等等的高度。
以上只是列举了一部分。在设计过程中要充分考虑人体的各种尺寸，使设计出来的产品让人用着舒服，并尽量减轻人的疲劳感;同时还要注重工作效率的提高。
人体机能的应用
人主要有9个子系统，其中与外界直接发生联系的主要有三个系统，即感觉系统、神经系统和运动系统。人在人机系统中作用过程大致，要使系统有效运行，要求人体各部位协调工作。感觉器官感受外界的信息;大脑理解和决策信息;运动器官执行相应的动作。
感觉系统
不同的感觉通道有不同的适应场合。例如视觉通道适合传递比较复杂或抽象的信息，比较长或需要延迟的信息，与空间方位、空间位置有关的信息等;听觉通道传递比较复杂的信息，短的或无需延迟的信息，与时间无关的信息，快速响应的信息等;触觉通道适合非常简明的、需要快速传递的信息，经常用受触摸的机器或装置的场合等。
当我们的信息用视觉通道传递时，我们设计机械装置时，要综合考虑人的视角与视力，视野与视距，中央视觉和周围视觉，色觉与色视野，暗适应和明适应等各方面的因素。例如眼睛沿水平方向运动比沿竖直方向运动快而且不宜疲劳;视线的变化习惯从左到右，从上到下;颜色对比与人眼也有一定关系，所以危险等信号标志都用红色。
当信息用听觉通道传递时，要综合考虑声音的频率，动态范围，人耳的方向敏感度，掩蔽效应等。同时，还要注意考虑人耳的安全。
神经系统
通过感觉通道传入的信息，在大脑中枢进行复杂的处理。大脑处理信息的速度以及对信息的记忆活动等都具有很重要的意义。对于人脑反应的速度，我们在设计产品的过程中不能使之快于人脑的速度。同时，我们又要充分利用人脑的记忆功能，进行复杂只能活动的能力，来合理设计，从而提高效率，创造价值。
运动系统
运动系统是人体完成各种动作和从事生产劳动的器官系统。骨的功能，各种关节的活动范围，肌肉的强度与力度等，都是我们设计机械器件时应该考虑的。例如关节必须处在一定的舒适调节范围内。对于肢体的运动，要考虑肢体的出力范围，运动范围，动作速度与频率等。
摘要：随着社会的发展，科技的进步，机电一体化技术在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用，并被应用在人们生活的方方面面，在现代工程机械的运用中发挥着越来越重要的价值。本文将对机电一体化技术在现代机械工程机械中的应用进行分析，指出其应用方式并对机电一体化技术进行应用展望，期望推动我国机械工程事业的发展与进步。
关键词：机电一体化技术；现代工程机械；应用分析
当前，机电一体化技术虽然已经取得了很大的成果，但仍然有很大的应用空间，我们应该对其进行积极的探索与应用，从而让现代工程机械事业更加发达。
1机电一体化技术在现代机械工程制造业领域的应用分析
保障工程制造过程中的监控功能的使用
在现代机械工程制造的过程中，合理的应用机电一体化技术，可以保障工程制造过程中的监控功能的使用。在现代机械工程制造的过程中，如果遇到什么问题，机电一体化技术可以及时做出警报，并且精确的确定好故障的位置，从而最大限度的降低损失。在现代机械工程制造业的运行过程中，机电一体化技术可以实行监控功能，并提高工程制造的工作效率，降低现代机械工程制造的应用和保护的成本，减轻人们维护工作的压力。所以说，机电一体化技术保障了工程制造中的监控作用，保障了工作的运作效率和生产效率[1]。
减少工程制造能源的浪费
由于工业流水线的缘故，现代机械工程制造业总会造成很大的能源浪费。在传统的加工行业运作中，如果加工和制作的成本太昂贵，就不能够得到合理的利润，这对于制造行业的正常运行有很大的影响。如液压挖掘机在工作时，其对于能源的利用率仅仅有百分之二十二，这极不利于我国能源事业的发展与进步，因此，节约能源是我们义不容辞的责任。日本在对小松挖掘机的应用过程中，应用了机电一体化技术，那么它在挖掘时，工作效率提高了将近百分之二十。如此看来，机电一体化技术在现代机械工程的运用过程中，可以减少我国能源资源的浪费，同时，机电一体化技术还可以有效利用能源，从而提高各个产业的利润效益。
帮助工程制造实现半自动化和自动化作业
机电一体化技术在现代机械工程制造业的应用过程中，有两方面的资金投入。一方面是机械和设备本身的制造和购买，另一方面是人工服务的资金。随着机电一体化技术逐渐深入制造行业，很多机械和设备能够实现自动化或者是半自动化，从而降低机械设备购买的成本，人工服务成本，减轻人们的工作压力、并大大提高了工作的效率。比如说，在理清水泥混凝土搅拌的工程中，需要很精准的加工，我们就应用了机电一体化技术———电子机械称量。如此一来，通过自动化的电子称量，路面的平整度达到了最精准的标准，也提高了工作效率，减轻了人工的劳累程度和压力。因此，机电一体化技术在现代工程制造行业的运行中，提高了工作的精准度和工作效率，促进了我国经济科技事业的飞速发展与进步，有效造福了人们的生活[2]。
2现代工程机械中机电一体化的应用方式
机电一体化技术在机床中的应用
机电一体化技术在机床中的应用中，最寻常的软件是Z80-CPU，研发该软件系统并没有很大的难度，该软件在数控机床领域中也得到了广泛应用。纵观我国数控机床的发展特点，其由很多先进技术所组成，然而在所有系统中，Z80-CPU的制作成本最低，并且也能促进工作的正常运行，所以顺应了我国能源事业的发展需求。和其它相似的技术比较起来，利用这一技术可以有效的减少能源的浪费，并且降低能源污染，最最重要的，该系统非常的可靠稳定，可以让后续的工作更加顺利的进行[3]。数据机床的现实应用中，对工作台和道具要有很精准的要求，因此，我们在应用机电一体化技术的过程中，首先要确保坐标轴一定要是工作台和刀具的运行方向，也一定要确保插补功能的连续控制存在。机电一体化技术在数控机床的应用过程中，一定要有效的发挥氟塑贴面导轨功能，导轨一定要是比较小的摩擦系数被很强的耐磨性，如此一来，数据机床在运行的过程中才能高效的运作。如果没有低速的状态，数据机床运行中的成本不高，如果反向运行，数据机床运行中不仅有很强的稳定性，而且有较高的准确性。现在，有关我国数据机床的主要传动方式主要是滚珠丝杠复传动。
机电一体化技术在在自动化和半自动化作业中的应用
【摘要】：
随着社会经济的不断的向前发展，建筑功能趋于多样化，给人们的生活带来了极大的便利。现代的建筑走向智能化，其中起了重要作用的就是建筑的机电工程，它使建筑的功能更能满足人们的居住和生活。为了保障机电安装工程过程中的质量和施工工序，就需要我们加强机电的监理工作，从而保障人们居住的安全性。本文主要是结合机电工程的监理实践，介绍了相关的经验和心得，从而在类似的工程中进行参考。
【关键字】：
机电监理;质量控制;要点
1、引言
机电工程作为建筑安装工程中的重要组成部分，是不容忽视的。其质量的好坏也将影响建筑的正常使用功能，如果质量监管不到位，将会给建筑带来安全隐患，给人民的生活和经济带来很大威胁。为了避免出现机电安装上的安全事故，作为施工人员应该严格按图施工，作为监督质量安全的监理也应该加强自己的监督力度，严禁出现质量上的缺陷。
2、机电安装工程监理中全过程的质量控制
机电安装工程根据施工过程主要包括土建阶殷、装潢阶段和调试阶段三个阶段。
土建阶段的质量控制
被嵌入的管道，通常在酒吧面筋之前，嵌有电工套管，民用绑筋结束后，电气安装工作需要离开的12至24小时的安装，直至完成土建工程只与混凝土的浇筑。重要的质量控制土建施工阶段，分别是：
（1）必须按图纸管道铺设，管道弯头各不超过两个，电动弯管不得有瘪，直径不能任意改变进行检查。关于网站的问题，而要求监理工程师单位将扩大文件的直径。
（2）在斑马线上盒，接线盒应被要求采取防堵措施，防止浇筑混凝土时浆液的渗透，造成报废。
（3）应检查管道和电箱，接线盒跳线，跳线焊接是否符合监管要求之间的交叉。
（4）接线盒，覆盖面开关箱应靠近模板而不是焊接与焊接和模板。
装潢阶段的质量控制
装饰阶段.主要用于强电，弱电，建筑照明，喷淋安装，洁具安装，接头，学校水工作。
（1）洁具安装，监理工程师，施工单位应及时提醒做的工作产品保护，以免损坏餐具。
（2）在工作之前，学校的水的要求开始装修地面，以避免漏水洁具造成损害的装饰。在水在学校建设单位给排水系统施工及验收前的要求，填写验收单，监理工程师在有水的检查，以便让学校到工作的。
（3）各类室内配电板的安装应建设进行墙面装饰完成后建议，以避免损坏墙壁。监理工程师应注意检查各类面板符合监管要求的高度。
（4）各类探测器，洒水装置，照明安装及装修应严格按照施工图纸。
调试阶段的质量控制
调试是在其整个机电安装工程项目的最后阶段，可以正确启用，发挥关键作用。集成调试包括：测试和调整通风系统，风机风压和风量，循环管试验冻结回水管冲洗，设备调试;行校对所有电器产品，单一的测试，继保整定，系统设备调试，模拟动作测试。
（1）审查施工单位和设备供应商集成调试组织，技术方案。每个系统都特别书面工程建设单位和审查动力传动解决方案的要求。
（2）明确各系统管道的试验和检验要求
（3）明确设备调试
3、机电安装工程监理中施工工艺质量控制
机电安装工程，因为该系统在用料和工艺复杂的选择更加多样化，要求监理工程师必须熟悉施工图纸。只有了解了图纸，以便了解施工过程中，以发展符合国家规范验收的基础上，适当的质量要求。
消火栓系统的质量控制
消火栓系统应能够向每一个部分的建筑物的，由系统在总循环管输送的水提供服务。目前，消防栓系统一般采用镀锌焊接钢管螺纹连接工艺。消火栓系统监理工程师质量控制的要点是：
（1）管道穿越楼板，墙壁套管应检查是否有额外的保护。
（2）纵臂管，以获得轴承座内应检查是否有合格和轴承座。
（3）消火栓水高程1200，并行检查是否消防栓插座高度一致。
消防喷淋系统的质量控制
自动喷水灭火系统主要是高级公务员的灭火方法。它比任何其他消防系统更有效地控制烟和火。一般小火只用3到喷嘴至60米范围内控制火势。对于使用水泵，通过系统压力传感器，当喷头工作的任何一个，该层水流指示器动作+消防控制中心启动水泵的自动喷水灭火系统可以指示火灾的确切位置。在高层建筑，自动喷水灭火系统一般分为平压区（高区和低区）。目前，自动喷水灭火系统一般采用镀锌无缝钢管焊接钢管镀锌螺纹连接或二次安装过程法兰连接。监理质量工程师自动喷水灭火系统的控制点：
（1）系统的可选组件（包括喷头，报警严，压力开关，流量计等），应为合格产品经国家消防产品质量监督检验中心。
（2）管线三通、四通位置应有固定支架，支架与喷头最小距离大于300距末端喷头距离小于75；在同一工程中支架间距应力求一致。
（3）它的防摇支架管道安装是否符合要求。
（4）喷头应在管网试压，冲洗合格后安装。用专用工具。
4、机电设备安装监理的.目标控制内容
机电设备安装工程监理的三大目标
工作原理：质量控制是前提和基础工程，进度，投资在整个施工过程中，全面的动态控制质量;前提和基础采取，控制工程，以加强三个三分之一的控制该过程的目的。目标控制，质量控制，使进度，投资控制紧密地结合在一起。监理工程师将事先使用动态控制方法，这个过程中，对信息反馈的实施施工全过程和控制目标的结果。
质量控制。
机电设备安装工程的目标是实现质量控制和关卡设计和合同的质量标准，监管的主要职责是采取有效措施，保证工程质量检查，监督和控制，以确保实现质量目标。质量控制承包商①监督和管理是在施工阶段中最常见的监理工程师，在每个承包商的施工阶段最繁重的工作，必须严格进行事先审批和监管的问题，一是检查后。从下面的承包商和管理严格的监督，以确保机电设备安装工程专业“的生产，质量建设标准”的要求：审查的启动条件，审查承包商的组织和人员;审查按照选定的承包商随着人民招标文件和合同分包商的有关规定，施工图设计和施工措施和承包商的技术质量保证管理体系和整体设计等严格审查，承包商对工程机械，设备及其他检查，组织相关设计图纸单位，供货，安装和技术指导，以承包商的标准测试，建立质量监控体系②机电设备工程监理部审查承包商的质量保证体系，完善的质量管理体系，即形成了建立质量检测系统设备制造商。;发展的质量检验程序，提交由建筑承包商设计审查，组织设计和施工技术措施;;承包工程的信息或图表回顾反映承办的“质量保证手册”的动态质量审核提交;件事审核批准起飞前的严格的技术报表设计变更和修改图形文件，在项目事故处理的审计报告的质量;研究新材料的应用，新技术，技术鉴定报告等，进行现场跟踪检查。
5、加强机电设备安装工程全过程监理
从各个阶段以前的项目管理经验的机械和电气设备中可以看出，无论是项目实施初期或后期的实施，体现了管理方面的重要性，以及各种管理方面是相互制约。因此，每个进程来处理机电设备安装工程进行全面的管理和监督。因此，引进机电设备工程监理的全过程是必要的。
设计监理
工艺选择和设备选型是一个综合管理过程中，机械和电气设备的建设投资目标，时间目标，目标最大的最终质量影响的一组技术，成本，经济，信息管理技术。作为一名设计师，承包商选择工艺设备的解决方案，没有与项目业主的合同关系，作为合同的缔约一方有它自己的利益所在，所以设计师在整个设计过程中，设计应符合投资结果，预选的设计的有效性的设计的可行性与合理性，并张贴在控制程序的执行，以确保每个目标控制在设计过程中进度质量目标。
现场安装和调试的监督
现场安装和调试阶段是表面特性之间的复杂协调的配套建设。安装质量的设备是关键，以确保设备的调试可以正常运行。通过安装施工技术，工厂组装的安装和调试过程中的设计施工安装和调试的开发和实施信息，以确保质量和工期，以实现其目标。该设备的调整，现场开箱，地点，预调试，设备接口处理，参数测试，改革方案的相关和及时的审查，如在安装过程中，对工艺设备运行记录参数，记录和调试过程控制，确保设备安装在受控状态下的全过程和调试其他调整。
6、结语
机电监理工作主要是控制机电设备安装的质量，参加验收的监理工程师要严格按合同规定的数量质量进行验收,质量不合格的设备决不能入库.因此,监理工程师要有高度的责任心和良好的职业,有丰富的实践经验,才能担此重任,为保证设备安装质量控制打下坚实的基础。
摘要:
该文主要以锅炉房锅炉电控系统改造为背景，介绍了锅炉自动节能控制系统 DCS 技术的应用，阐述了锅炉控制系统的设计方案，锅炉检测站点的设置，以及控制系统的优越性。
关键词
锅炉 变频 自动控制
采用工业锅炉变频节能电控系统技术对设备进行改造，实现了锅炉给水、炉排、风机等运转的自动控制。
1 控制系统的总体方案
（1）系统控制分为三部分: 锅炉运行、保护控制和公共设备控制(包括: 出渣机、补水泵控制、软水控制) 。
（2）锅炉控制系统能实现自动控制和手动操作两种控制方式。自动与手动控制为独立双线制，可互相切换。锅炉的自动控制按照预先编制的控制程序进行控制，并可在锅炉房集中控制室通过鼠标、键盘进行控制。手动控制由设在开关柜和集中控制室操作台上的按钮进行操作。
（3）系统自动控制部分采用集中控制方式，锅炉鼓风、引风、水泵、炉排采用智能控制，各自相互独立，运行协调。
2 控制系统的具体技术要求
给水系统
（1）锅炉的给水为一台水泵对应一台锅炉的供水方式，水位根据设定要求自动调节，实现恒液位供水。
（2）锅炉水位实时监测、监控。
锅炉炉排给煤
炉排根据压力、流量、炉膛温度的变化以及风煤比的设定，实现给煤量和鼓风量的自动控制。
鼓、引风系统
（1）安装微压差变送器检测炉膛负压，并以此控制引风量，保证炉膛负压相对稳定。
（2）鼓、引风系统与给水实现联锁控制。
排渣控制
排渣控制与锅炉运行状态连锁，可实现自动(手动) 开停。
锅炉安全联锁保护
锅炉安全联锁保护主要考虑三个因素:
（1）汽包水位的安全保护: 锅炉汽包水位过低，应停鼓风机、引风机、炉排，并声、光报警。锅炉汽包水位过高发出声、光报警。
（2）超压: 应停鼓风机、引风机、给煤机，并声、光报警。
（3）鼓风机、引风机、炉排电动机的联锁保护: 鼓风机、引风机、炉排电动机出现任何电气故障，均应联锁停止工作。
3 单台锅炉参数检测点设置
（1）压力: 共设计 3 个压力检测点，分别是:①压力; ②炉膛负压; ③给水压力。
（2）液位: 汽包水位连续测量 (电极信号和电感信号两种参数) 。
（3）电流: 显示共 3 点: ①引风机电流; ②鼓风机电流; ③水泵电流。
（4）温度: ①炉膛温度; ②排烟温度; ③省煤器出口水温; ④省煤器出口烟温。
（5）流量: 对每台锅炉的流量检测。
4 公共部分参数检测点设置
（1）软水池液位检测、炉膛负压、压力、给水压力、汽包液位(两种显示) 、炉排转速、流量、炉膛温度、排烟温度、鼓风机电流、引风机电流、水泵电流等信号在仪表盘上可以直观地显示出来。
（2）炉膛负压、压力、给水压力、汽包液位、蒸汽流量、炉膛温度、排烟温度、省煤器出口水温、省煤器出口烟温、引风频率、鼓风频率、炉排转速、水泵频率、软水池液位，也在计算机显示屏显示出测量数据。
5 具体控制方案
锅炉机电燃烧控制系统
锅炉机电燃烧控制系统首先需要进行引风，调节其风量以及炉排对煤的需求量，一般都是借助调节变频技术、自动调节仪表和PID的运算公式来进行，以使锅炉的气压值保持在标准的值区间也就是 －20 ～ －40Pa 之间。此外，可还需要借助压力的作用，调节锅炉的燃烧系统，尽可能的降低鼓风量，进而实现刁姐锅炉燃烧状态的目标。但是因为控制系统的制作基于自动化理念，因此锅炉燃烧和煤量的控制都是借助压力和锅炉膛的负压值来调控的，这并不需人的干预，工人唯一需要做的事情就是查看煤的质量，并作出判断制定炉排转动的速度以及炉膛的压力值，这样锅炉就会自动的进入锅炉燃烧的最好的状态，已达到锅炉燃烧控制系统创建的目的。锅炉燃烧控制系统见(图1)
汽包水位控制
采用最新PID模糊控制理论,并借助自动基于恒频控制系统技术开发新产品它接受锅炉电平信号，并将该信号被转换为一个标准的PID运算和延迟补偿器，产生一个新的信号，以控制泵的运转频率，实时调节泵的转速。当鼓电平低于一定的水平时，PID调节器将自动调节迅速增长的水泵，相反当级别高于一定水平的高度时，PID控制器将自动降低速度泵，以减少水量，达到水的恒定水平。
当变频器发生故障时，系统使用两个频率控制模式，这样可以立即切换到原来的操作模式频率，以保证锅炉的正常运行。
水池液位控制
检测池水的具体水位，制定集水池的水位低于水的最低水平，或者高于最高水平时，发出警报，并保持软水池水位在一定的标准范围内。
6 上位控制系统
（1）锅炉机电上位控制系统具有良好的人机接口，包括总体状况的显示，分组的显示，参数的显示，电动屏幕，屏幕故障报警，报告显示，参数设定画面。
（2）收集并实时监测的实际参数锅炉运行的系统，该系统将出现的相关页面上。
（3）按照预定的程序监控数据，并在设定好的系统的基础上，调节锅炉设备的操作。
（4）锅炉机电上位控制系统提供了相应的处理算法，基于测得的运行参数，可以自动生成和打印报告。
（5）使用TCP / IP协议的远程监控计算机通信，集成访问控制端口的信息平台，可以与控制室联网，锅炉房操作将被实时传送到控制中心。
（6）设置权限系统注册表，实施严格区分操作员的职责。尤其是运用固定的口令区分系统的操作人员和工程师。
接线员：只能用刚刚设置好的屏幕，功能和外观，无权更改设置并退出，这样可以并最大限度地降低系统的权利。
工程师：可以对被配置，参数设置，退出系统设置。由于RTC的工程师们改变了一些控制结构，更改会立即生效，并且可以存储在控制器联机。
7 锅炉机电节能控制系统的优点
摘要：当前，科学技术迅速发展，在机械工程设计领域中，传统的设计方法已经无法满足时代的要求，取而代之的是CAD技术。主要对机械工程设计中CAD技术的应用进行了详细探讨，以期为机械工程设计提供有效借鉴与参考。
关键词：机械工程;设计;CAD技术;应用
随着时代的进步，CAD技术也取得了巨大的发展成效，该技术凭借自身智能化、集成化以及标准化的优点，被广泛的运用在机械工程设计行业当中，不但大大的提高了产品的技术含量以及质量，还促进了机械工程行业的稳步发展。为此，加大对CAD技术的研究力度，促其优化完善，才能使其为机械工程设计做出更大的贡献。
1.机械工程设计中CAD技术的发展
在不断更新的计算机技术推动下，CAD技术的各项功能得了显著地拓展以及增强，内容也得到了不断丰富。在机械工程设计领域内，CAD技术软件具备有数量相当可观的用户群体，这些用户群体对CAD技术的要求越来越高，决定了今后CAD技术势必向智能化、集成化以及标准化的方向发展才能符合时代的要求。
技术智能化
犹如编程方法取得的巨大进步，CAD技术智能化也促使机械工程设计取得了巨大的进步，使得其设计方法不再局限于传统的设计当中。为了帮助设计人员进一步培养发散性思维，在对产品模型进行设计采用特征造型方式以及参数设计的时候，不必对其内在的联系过于拘泥。在一部分的3D、CAD软件当中，用户群可以直接欣赏到自己设计的成品，这种方式不但有利于创造性思维的培养，还可以在第一时间及时发现设计成品中存在的问题。
技术标准化
现今，很多CAD技术软件受到了广大用户的青睐，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在这些软件中存在一个弊端，很多数据模型无法与其它同类型的软件相互兼容，这给行业内部技术的发展造成了极大的阻碍。为此，必须要加强对CAD技术数据模型以及交换资源进行标准化，这也是机械工程行业得以顺利发展的重要前提。虽然现在的CAD技术标准化还需要进一步提高，但是经过行业内技术人员的不懈努力后，使用不同的软件进行交流很快可以实现。
技术集成化
随着数控加工技术以及现代设计方式的高速发展，传统的计算机辅助已经无法满足新时代信息化的要求。从市场角度分析，迫切需要CAD技术能够在工程分析、工艺分析设计以及产品制造过程当中拥有一个良好的技术接口，也就是通常所说的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。当前，已经有少数的CAD软件具备了这些集成的功能。设计人员在设计的过程当中，可以直接导入运用该技术的设计模型来对结构力学的性能进行分析，同时与数控机床相结合，做出更深层次的分析和设计，最后进行制造与生产。CAD技术集成化借助计算机高速准确的运算功能，从过往繁琐的运算方法解脱出来，在很大程度上提高了工作效率，缩短了设计时间。
技术的网络化
近年，互联网技术的飞速发展，CAD技术的网络化变得尤为关键和重要。使用互联网的CAD的产品，其在对二维图纸进行传输的时候，更加简单便捷，更能符合企业的规定与要求。同时，不管在任何时候都能通过互联网对企业的动态三维模型进行交流。这种网络互相协作的模式，不但能够帮助企业节约成本，还能够进一步提高企业研发产品速率，并保证产品的最终质量。
技术的虚拟化
当前，CAD技术已经充分运用到了一种新型的技术，例如虚拟现实技术，并且该技术将会应用得越来越广泛。所谓的虚拟技术就是在一个虚拟的环境当中建筑设计人员创造新产品，同时通过模拟操作的方式，对产品的结构、舒适度以及质量等各方面进行检验。在开展机械工程项目之前，通过使用虚拟技术可以很好的解决各种存在的问题，防止各种不必要浪费现象的发生，进而达到减少工程建设成本费用的目的。正是凭借这种优势，虚拟化成为了未来CAD技术的主要发展趋势。
2.机械工程设计中CAD技术的具体应用
在机械工程中，应用CAD技术具有很大的优势，不但与设计人员的设计理想更加贴切，符合他们的设计意识，还能大大的缩短产品设计的周期，进一步提高产品的技术含量以及质量，从根本上来提高工作效率。一般来说，CAD技术在机械工程设计应用主要表现在以下几个方面：
计算机辅助建模
计算机辅助建模不单是CAD技术的重要内容，也是机械工程设计的核心设计部分。在创建模型的时候使用CAD软件，可以满足设计人员所需要的立体效果。更重要的是，为了促使效果更加逼真，所设计出来的模型与实体并没有太大差别，仅仅是在电脑上按照一定的比例呈现出来。使用特征造型以及参数设计的方法，设计人员可以在虚拟的环境下，对产品的模型进行更为直观的设计。在传统的设计方法中，由于抽象思维的局限，设计人员很难把产品的模型构建出来，导致设计结果与实际需要存在较大的误差，最终设计的质量和效率均不甚理想，导致不必要浪费。而现在的三维CAD软件的使用很好的弥补了以上存在的不足，设计人员仅仅需要把已经建立好的模型装配在一起，针对不合理之处加以改正就可以，大大的提高了产品设计的时效性以及质量。
计算机辅助绘图
对于计算机工程设计来说，绘图显得尤为关键和重要。CAD技术软件最初应用在机械工程设计的功能就是绘图功能。传统的方法主要是依靠手工来完成，这种方式不但导致工作效率低，绘图的质量也不甚理想，外形也不够美观。但使用CAD技术软件后，不但可以有效的提高工作效率，确保绘图质量，而且还可以打印出来进行保存，让人一目了然。
分析工程以及优化结构
产品要想得到优化设计，就必须要分析其力学性能以及优化结构。有限元分析以及动力性能分析等现代机械工程设计的发展，进一步推动了工程分析功能以及结构的进一步拓展。目前，很多CAD软件已经退出了与ANSYS有限元分析软件的接口。用户在使用的过程当中，可以把CAD技术软件建立的产品模型直接导入到有限元分析软件中，在负载的情况下，进一步对产品的模型进行工程分析，进而对产品的结构进行优化。在较为复杂的机械设计中，类似的分析方法存在很多优势，值得在接卸工程设计中广泛使用。
3.提高CAD设计人员的技术能力
对于设计人员来说，要想促使CAD技术能够得到广泛的应用，就必须要确保设计人员熟悉使用该技术。首先要充分了解该技术的具体操作，掌握其优势以及不足，在实际过程中，充分利用CAD技术软件的设计优势，进一步对产品结构进行优化以及升级，从根本上来提高产品的技术含量以及科技含量。CAD技术软件的发展与应用，给机械工程设计带来了巨大的转变，促使机械工程的设计方式从单调的设计方法中解脱出来，给机械工程设计注入了新鲜活力。同时设计周期的缩短以及与时俱进的创意，更是促使机械工程设计发展迈入了新台阶。随着计算机技术高速发展，CAD技术将会得到优化以及完善，在机械工程设计中也将会得到更深入的应用。但与外国相对应技术比较而言，我国CAD技术依然存在很多不足，需要加大对该技术的研究力度，进一步巩固我国机械工程发展的基础，促使我国机械工程行业未来发展之路更加长远以及稳定。
[参考文献]
[1]徐忠.我国CAD技术在工程设计中的应用和发展[J].西昌学院学报（自然科学版），2014，23（01）.
[2]彭嵩.CAD技术应用状况与发展趋势浅析[J].矿山机械，2014，21（02）.
[3]郭聚东，宋怀庆.制造技术对CAD技术的影响[J].煤矿机械，2014，25（05）.
[4]牟欣.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].电子世界，2014，11（10）.
[5]李亚莉.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].河南科技，2013，17（06）.
[6]黄继明.CAD技术在机械产品设计中的应用现状及对策[J].机械研究与应用，2013，31（06）.
摘要：文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求，然后对机电一体化的参数化模型展开分析，同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。
关键词：煤矿机械;机电一体化
1关于机电一体化技术
我国机电一体化技术研究历程
从过去几十年的研究历史可以看出，我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段：上世纪六十年代以前，由于中国的内部问题以及战争，促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统，这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展，在很大程度上是自我发展的水平，这也导致了我国发展自己的技术限制，已开发成功的产品难以获得大范围，导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初，受到世界飞速的传播与发展，计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如，技术的发展和国际大规模集成电路，计算机，研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初，由于光学技术的渗透，微加工技术，新型机电一体化技术越来越多地开始出现，最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。
机电一体化技术概述
目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统，以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础，利用高端智能软件技术和，引进多个相互融合、相互渗透的领域，以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中，也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加，这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现，机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化，以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作，极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度，并提高最终救援人员的安全度，极大地保护了矿区原生态环境，以此达到降低生产能耗的目的，使机电一体化得到长期有效稳定的发展。
煤矿机械加工中机电一体化产品
伴随着全球资源日益紧缺，各国对能源问题的越来越关注，煤矿作为我国的战略资源不可或缺的成员，其开采的重要性可见一斑。如今，伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来，煤矿企业的开采效益越来越高。如今，以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中，机电一体化产品的应用尤为广泛，也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。
2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略
机电一体化策略的主要内容有：其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象，开拓思路，对其进行重新改造与设计，充分重视与利用企业可再生的信息资源，提高交货效率及产品质量，节约成本的同时，增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地，就需要在机电一体化中积极寻求方法。
零件分类及其变型模式
受制作成本限制，一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的，所以，首先应保证零件资源特性，其次要考虑不同客户的不同需求，对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是，在煤矿机械产品的`机电一体化阶段，首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型，当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时，零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。
利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具
AutoCAD是指计算机的辅助设计，是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用，使用它的画，抬高的过程，可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图，最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制，在图纸中，利用软件充分表述设计者思想意图，并且可以产生三维立体模型，用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然，任何软件都不可能完美无趣，AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此，在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中，利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。
煤矿机械几何数据模型
高等职业教育可分为研究生、本科、专科教育，其中最多的是专科教育。机电一体化技术专业培养德、智、体、美全面发展，具有创业、创新精神和良好职业道德的高等专门人才，掌握机械技术和电气技术的基础理论和专业知识；具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练进行机电一体化产品和设备的应用、维护、安装、调试、销售及管理的第一线高等技术应用型人才。
高等职业教育以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线来设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案。强调理论教学和实践训练并重，毕业生具有直接上岗工作的能力。同时，许多学校按劳动和社会保障部门有关职业技能考核标准，对学生实施职业技能考核鉴定，使学生毕业时能同时获得相应的学历证书和职业资格证书。因此此类专业学生有很好的就业前景。为了机电专业学生能更好的吸取专业知识，提高学生们的动手能力，更好适应与满足市场需要，对在校时的课程设置应该逐步改革。
一、教学计划的改革
以往的教学计划没有针对性，千篇一律都是运用本科生教育的教学计划。使高职专科的课程偏向于普通高校，理论偏多一些，操作性偏少一些。高职专科的培养目标应该更多是动手能力，所以教学计划应该与普通高校区分开，要设定毕业时要达到的学生目标、三年的总计划、学年的总计划、学期的计划，使学生毕业时能独立完成关于机电产品和设备的一些操作。使教学计划更具体化、人性化，改掉以往的以课程为主的教学计划，改为以培养目标为主的教学计划。
二、培养目标的`设定
1、按机电产品的分类确定培养目标
机电一体化产品种类繁多，目前还在不断扩展，但仍可以按产品的功能划分为以下几类。数控机械类——数控机械类主要产品为数控机床、工业机器人、发动机控制系统和自动洗衣机等。其特点为执行机构是机械装置。电子设备类——电子设备类主要产品为电火花加工机床、线切割加工机床、超声波缝纫机和激光测量仪等。其特点为执行机构是电子装置。机电结合类——机电结合类主要产品为自动探伤机、形状识别装置和扫描仪、自动售货机等。其特点为执行机构是机械和电子装置的有机结合。电液伺服类——电液伺服类主要产品为机电一体化的伺服装置。其特点为执行机构是液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。信息控制类——信息控制类主要产品为电报机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机以及复印机、传真机等办公自动化设备。在这些分类中，拿出几个市场需求大的方向，平均分配学生来学习自己的目标。这些培养目标的设定必须包含所用到的基础课程的知识，从而学生在完成目标的过程中学会基础知识，提高动手能力与完成任务的能力。
2、按就业岗位的定位培养目标
高职院校学生的就业方向很明确，并且校企合作是必然趋势。在校期间直接定岗定位培养学生，会更鲜明化培养目标，既提高了设定培养目标的针对性，企业也减少了培养毕业生的时间与精力。企业定岗、学校设定培养目标必须合理化、人性化、专业化，使学生在学习过程中，学到各基础知识，不要片面化。
三、课程讲授的范围
以往讲课不是针对于总教学计划，而是针对每个课程。每个课程的教学计划与总培养目标没有协调性与连贯性。导致学生学完之后无法运用到实际，缺乏动手能力与创新能力。所以确定总教学计划与培养目标之后，每个老师应该是负责培养毕业时所要达到的目标，而不是每一个片面的课程。所以学校应该改革授课的片面性，教学任务不是学时，应该是负责的学生质量，把自己负责的学生毕业时能达到我们的培养目标才是完成任务。
总而言之，课程设置应该适合高职专科培养人才的需要，把学生培养成应用性、技术性。德智体全面发展的社会所需要的人才。所以高职专科的课程设置的改革指日可待。
摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词 机电一体化 技术 应用
1 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
模块化
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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
网络化
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使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
2 机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。
分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的'共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
参考文献
1 杨自厚． 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）
2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J]．冶金自动化，1996（4）
3 王俊普． 智能控制[M]． 合肥：中国科学技术大学出版社，1996
4 林行辛． 钢铁工业自动化的进展与展望[J]．河北冶金，1998（1）
5 殷际英． 光机电一体化实用技术[M]．北京：化学工业出版社，20xx
6 芮延年． 机电一体化系统设计[M]． 北京：机械工业出版社，20xx．
