机电一体化技术在办公自动化设备中的应用-毕业论文

第二章 机电一体化技术概念以及发展状况

2.1机电一体化技术的概念及其应用

机电一体化技术在自动化领域中应用甚广，现代的自动化技术都离不开电，电与机械密切相连。从硬件和软件两个方面加以分析，硬件包括主机（机械本体）、传感系统、控制系统、执行机构和接口等；软件是按人的意志编成的计算机程序，通过信息使硬件更好地发挥作用。研制这些硬件和软件的技术统称为机电一体化技术。

2.1.1机电一体化的硬件技术

（1）主机技术（即机械技术）

首先，应从设计上加以提高，如采用新材料，改进结构，提高刚性，减轻重量，实现模块（组件）化、通用化、系列化和标准化，确保系统整体的可靠性。其次，要考虑制造工艺问题，如选定适当的加工设备，制造合理的工艺装备，制定先进的工艺规程和按科学方法制订生产计划进行生产管理等。 (2) 传感器技术

可根据用途分为检测系统自身的内部信息传感技术和检测对象的外部信息传感技术两类。信息传感方式有光、电、流体和机械等。 （3）控制技术(主要指信息处理技术)

机电一体化与微电子学的进步和信息处理设备的普及是分不开的，要进一步提高机电一体化水平就必须提高信息处理设备的功能及可靠性，其中包括模/数或数/模转换的可靠性，分时处理输入输出的可靠性和抗干扰性等。 （4）驱动技术

驱动方式根据不同的动力源可分为液压、气动和电动3种。液压与气动的驱动系统较为复杂，包括泵、阀、油缸（气缸）、过滤器和管路等。现在应用较广的是电动驱动机构。 （5）接口

接口是一种连接设备，包括许多信息传输线及逻辑控制电路。接口设备的优劣关系着被连接设备发挥作用的程度。因此，接口技术是机电一体化中较为突出的问题。机、电两部分的相互结合必须靠接口来实现。 2.1.2机电一体化软件技术

软件技术就比较复杂了，它是人类智能和经验的具体表现，也是利用硬件的有效手段。软件一般叫做“程序系统”或“软设备”，是实现计算机自动控制、提高计算机使用效率、扩大计算机功能的程序的总称。凡是程序设计均可称之为软件工程。一般将软件分为系统程序和应用程序系统两大部分。系统程序包括程序设计语言、编译程序及操作系统；而应用程序系统则包括专用程序语言及程序库、计算机辅助设计等。一项重要的工作是推行软件标准化，使之具有互换性和

通用性。其中包括了程序标准化、模块化和各种程序的固件化。数据库的建立、作业描述语言的开发、语言理解或文字理解等软件问题也是十分重要的。 2.1.3软件和硬件的关系

软件和硬件的关系十分密切，正如车身与车轮的关系一样，必须协调发展。 2.1.4机电一体化技术涉及的学科领域

机电一体化技术涉及的科学领域十分广泛。机械技术包括机构学、机械加工、精密技术、液压、气动技术、系统技术；共性技术包括传感器技术、控制论及控制技术（伺服技术、顺序控制、计算机控制）等。 2.1.5机电一体化技术的应用

利用机电一体化技术制造出来的产品被称为机电一体化产品。机电一体化产品多种多样，现已发展到机群或系统，并已向自动化车间或工厂发展，现今工厂自动化、办公室自动化、家庭自动化的“三A”革命也离不开机电一体化产品。

2.2机电一体化的发展历程

“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代，人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行使用。80年代，信息技术崭露头角。微机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引人了飞行器系统后，使机械一电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库，连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样，对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外，光学也进人了机电一体化，产生了“光机电一体化”的新领域。进人90年代，通信技术进人了机电一体化，机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实。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。

2.3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和进步。纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，未来机电一体化将朝着光机电一体化、机电微型化、网络模块化、仿生物系统化方向发展。

2.4机电一体化技术的发展任务

更加广泛的学习电工技术、电子技术、电气CAD、机械制图、机械原理、机械CAD/CAM、材料科学、计算机语言与程序设计、微型计算机(含单片机)原理及应用、公差与技术测量、电气控制、机械制造基础、自动控制系统、数控加工技术、数控机床与数控系统，还得进行必要的实验和实习训练:如电工技术、电子技术、上机操作，机械CAD/CAM软件应用(上机操作)、微机、电气控制、自动控制系统、技术测量(含公差)，钳工实习、车工实习、电工实习、电子实习、生产实习等，学会最基本的仪表操作、数控车床加工与编程、和网络技术应用等。并且能活学活用，有机地把这些专业融合在一起，发现其中的必然联系。

第三章 办公自动化概念以及发展状况

3.1现代办公自动化的含义

办公自动化(Office Automation，简称OA）是将现代化办公和计算机网络功能结合起来的一种新型的办公方式。办公自动化的内涵和外延IT随着信息技术和机电一体化技术的迅猛发展而不断扩展和丰富多彩。

3.2 OA的发展

3.2.1 OA的发展历程

我国OA起源于20世纪70年代，迄今已有30多年的发展历程，办公自动化大致可划分为四个发展阶段：

第一阶段：以复印机、个人计算机的出现和使用为主，还停留在没有联网的年代。OA系统国外以微软公司的Microsoft Office和IBM公司的办公套件Louts 1-2-3为代表，国内以金山公司的WPS、CCED为代表。其文档处理能力较差、协作型工作处理能力和企业级信息集成能力较差。由于计算机以个人办公为主，各部门计算机之间缺乏信息沟通和共享的渠道，因此信息处于高度孤立状态。

第二阶段：以个人计算机的大量普及和联网技术的成熟为依托，企业建立了Intranet内部网络，以一些基于C/S（Client/Server，客户端/服务器）结构的公司内部信息管理软件为代表，但没有功能良好的应用系统支持协同工作，仍然是以个人办公为主，信息依旧比较孤立。

第三阶段：网络互联网技术和协同办公技术趋于成熟，以网络为中心，以工作流为主要存储和处理对象，实现了工作流程自动化，让群体协同工作成为可能，打破了第一代OA系统中的信息孤立状态。除个人办公软件外，IBM公司

LotusDomino和微软公司Exchange群件技术逐步引入，以开通企业网站、实施ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）和CRM（Customer Relationship Management，客户关系管理）为主。该阶段难以实现异地办公，企业资源无法延展，系统开发和使用复杂，投资昂贵，推广困难。

第四阶段：国内认为OA是以知识管理为核心的新一代办公自动化系统，而国外目前很少使用OA这个概念，而多以门户（Portal）和平台（Platform）为主。该阶段的企业OA系统是集信息处理、业务流程和知识管理为一体的新型应用系统，能够体现“知识管理”的核心理念。通俗地讲，知识管理是指在恰当的时间，将正确的知识传给合适的人，让他们采取最恰当的行动，以避免重复错误和重复工作，从而提高企业整体办公效率。

3.2.2 OA的发展现状

目前在我国，办公自动化尚未完全社会化，在相当长的一个阶段，电子文件和纸质文件将长期并存，国内OA厂商虽然大大小小有几十家，但就目前市场而言，还有许多地方差强人意。具体表现在开发商水平参差不齐，部分软件产品质量不高，对OA的理解起点不高，导致OA系统与其它系统集成度差，售后服务差。而国内企业的OA程度大多处在第二、第三阶段，且分布很不均匀，少数一流企业的OA程度很高，可以为高层决策提供支持，但绝大多数企业信息化程度很低，且企业信息化水平和普及程度因行业、地区经济发展水平而存在很大差异。 3.2.3 OA的发展趋势

未来的OA会呈现出以下几个明显的特点：

（1）综合化和智能化。未来的企业OA系统将同企业其它信息资源有效地融为一体，更为智能地为企业决策提供依据。

（2）以“知识管理”为核心。知识管理是一种全新的经营管理模式，它实际上是一种信息化应用系统，以企业网络和信息系统为基础，帮助企业发现和组织已经获取的信息，定位于拥有专门技能的人，通过协作和企业培训传递这些知识，让整个组织能有效地利用知识，建立知识门户和快速响应系统。

（3）移动办公。随着计算与通信融合和移动通讯的发展，移动办公的时代正在来临。移动办公是基于移动通信平台开发出来的现代电子办公系统。为适应企业异地办公和随时随地办公，未来企业OA系统将会具备移动办公的特性。

（4）用SOA（service-oriented architecture，面向服务的体系架构）标准。SOA是一种用于构建分布式系统的方法，它允许企业在其应用程序开发过程中