時間：2023-03-15 14:55:47
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機械電子產品雖然結構相對簡單化，沒有摻雜過多的運動元件或者部件，但是它的內部結構是非常復雜的，若想要產品的性能得到提高，就必須將傳統落后的笨探究機械電子工程與人工智能的關系姚磊河北農業大學機電工程學院河北保定071000重機械面貌徹底拋棄，縮小物理體積。由于機械電子工程所涉及和利用到的內容非常廣泛，所以電子機械工程是一種具有極強綜合性的學科。機械電子工程的基礎是傳統機械工程，同時充分利用計算機的輔助作用，來強化機械電子工程的核心力量。這使得機械電子工程與其他學科相比較而言更能體現出科學性，并且能夠保證滿足系統配置方面的設計需求。機械電子工程充分利用到專業設計模板來完善機械電子設備，發揮設計應用中的模板作用，這樣有利于保證機械電子工程設計能夠順利進行。機械電子工程產品在設計結構方面較為簡單，并且元件利用數量也是相對較少的。所以在這種情況下，要通過持續提升產品性能，強化機械電子產品質量，優化機械電子產品的結構，來滿足消費者的更多需求。
2人工智能的定義及特點
何為人工智能，人工智能是一門綜合了計算機科學、信息論、控制論、神經生理學、語言學、心理學、哲學等多門學科的交叉性學科，是21世紀最偉大的三大學科之一。人工智能的發展其實經歷了一段非常漫長的歷程，人工智能在計算機開始發展的初期就已經被應用到了各個方面，只是它在起初所發揮的作用相對而言是非常小的，并沒有得到足夠的重視或者引起足夠的注意。但是隨著時代的進步，人工智能已經擺脫了過去相對弱小的形象，發生了翻天覆地的變化，得到了很大的改善。人工智能發生的這些轉變正是人類對計算機的應用和熟悉程度的轉變。信息時代的趨勢已經使人工智能技術得到了很大的強化，在社會中的地位也越來越重要。機械電子工程的發展需要依靠人工智能的力量和支撐，相信隨著人們對人工智能更加深入的研究，人工智能模仿人類思維的能力定會越來越強大。只有對人工智能不斷創新和改善，才能在計算機語言理解和應用方面得到更大的進步，才能更加符合機械電子工程的發展需求。
3機械電子工程與人工智能的關系
機械電子工程在應用上不穩定主要表現在系統輸入輸出的問題，即利用數學方程來建立模型，并且依靠人工智能來完成對傳統知識學習的更新，這種解析數學的相關方式在機械電子工程中的應用是非常廣泛的。傳統機械工程方式的應用是非常簡單的，但是隨著時代的發展和科學技術的進步，新時期出現的機械電子工程系統在處理各種問題時是相對復雜的，會通過配置多種系統對信息類型來進行區分。但是人工智能在機械電子工程領域還存在著一些不確定的因素，在計算機電子工程中，人工智能信息處理的方式主要采用的是解析數學措施，其應用方式主要是利用網絡神經系統對網絡系統進行合理安排，將神經系統迷你成人腦的結構，根據相關數字所傳達出來的信號，對已經搜集到的資源進行參數分析。其實，人工智能在機械電子工程中的應用是有差異的，這種差異性也是人工智能的一種特點，沒有辦法對網絡系統進行有效的描述，同時在建設系統資料庫的過程中進行嚴密數學分析，在分析過程中若是出現錯誤會直接影響到網絡系統的建設，甚至導致網絡系統的崩潰。創新工程方式，加強人工智能信息的服務建設是保證機械電子工程能夠順利開展和進行的關鍵。隨著時代的發展和人民日益增長的需求，生活方式的單一性早已不能滿足社會的發展需求速度。不斷完善的綜合性人工智能系統必將會使生產模式發生轉變。利用模型推理系統和神經網絡系統的優勢來補充綜合性人工智能，逐步完善機械電子工程的發展，網絡系統得到完善的必然結果就是模型推理系統。同時，模型推理系統也是二者功能性融合的重要體現。人工智能通過網絡信息資源進行完整性表達，完善機械電子和人工智能的密切關系。
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1.1微電子機械系統的概念
微電子機械系統主要結構有微型傳感器、制動器以及處理電路。其是一種微電子電路與微機械制動器結合的尺寸微型的裝置，其在電路信息的指示下可以進行機械操作，并且還能夠通過裝置中的傳感器來獲取外部的數據信息，將其進行轉化處理放大，進而通過制動器來實現各種機械操作。而微電子機械系統技術是以微電子機械系統的理論、材料、工藝為研究對象的技術。微電子系統并不只是單純的將傳統的機電產品微型化，其制作材料、工藝、原理、應用等各個方面都突破了傳統的技術限制，達到了一個微電子、微機械技術結合的全新高度。微電子機械系統是一種全新的高新科學技術，其在航天、軍事、生物、醫療等領域都有著重要的作用。
1.2微電子機械系統技術的特點
1.2.1尺寸微型化
傳統機械加工技術的最小單位一般是cm，而微電子機械系統技術下的機械加工往往最小單位已經涉及到了微米甚至納米。這以尺寸的巨大變化使得微電子機械系統技術下的原件具有微型化的特點，其攜帶方便，應用領域更加廣闊。
1.2.2集成化
微電子機械系統技術下的原件實現了微型化為器件集成化提供了有力的基礎。微型化的器件在集成上具有無可比擬的優勢，其能夠隨意組合排列，組成更加復雜的系統。
1.2.3硅基材料
微電子機械系統技術下的器件都是使用硅為基加工原料。地面表面有接近30%的硅，經濟優勢十分明顯。硅的使用成本低廉這就使得微電子機械系統技術的下的器件成本大大縮減。硅的密度、強度等于鐵相近，密度與鋁相近，熱傳導率與鎢相近。
1.2.4綜合學科英語
微電子機械系統技術幾乎涉及到所有學科，電子、物理、化學、醫學、農業等多個學科的頂尖科技成果都是微電子機械系統技術的基礎。眾多學科的最新成果組合成了全新的系統和器件，創造了一個全新的技術領域。
2微電子機械系統的技術類別
2.1體微機械加工技術
體微機械加工技術主要將單晶硅基片加工為微機械機構的工藝，其最大的優勢就是可以制作出尺寸較大的器件，最大的弊端是難以制造出精細化的靈敏系統。并且使用體微加工工藝難以優化器件的平面化布局，制作出來的器件難以與微電子線路直接兼容。體微機械加工工藝一般在壓力傳感器和加速度傳感器的制造中普遍應用。
2.2表面微機械加工技術
表面微機械加工技術就是通過集成電路中的平面化技術來實現微機械裝置的制造。其主要優勢表現在充分利用了已有的IC工藝，能夠靈活掌握機械器件的尺寸，因此表面為微機械加工技術與IC之間是兼容的。表面微機械加工技術與集成電路的良好兼容性使得其在應用領域實現了快速普及。
2.3復合微機械加工技術
復合微機械加工技術就是體微機械技工技術與表面微機械加工技術的結合，其結合了兩者的優點，但又同時避免了相應缺點。
3微電子機械技術的應用
3.1環境科學領域
微電子機械系統技術下的微型設備可以在環境監測和數據處理分析上發揮巨大的作用。由化學傳感器、生物傳感器以及數據處理系統所集合的測量與處理設備。該微型裝置可以用來監測空氣和液體的成分，其獨特優勢在于尺寸微小，便于攜帶。
3.2軍事領域
納米器件所構成的裝置先要對半導體器件運行速度高，攜帶方便，信息輸出和處理快捷，在軍事領域其能夠用來制作各種微型設備，例如“蚊子導彈”、“麻雀衛星”等。
3.3醫療領域
在臨床化驗分析、介入治療領域其也能夠實現巨大的價值。近幾年獲得發展的介入治療技術與傳統治療技術相比臨床治療效果優越，能夠有效緩解患者痛苦。但是當前介入治療儀器價格高，體積巨大，準確性難以保證，尤其是在治療重要器官時風險較大。微電子機械系統技術的微型與智能特性可以顯著降低介入治療的風險。
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制造業cims工程的實施與應用
摘要：本文介紹了國家電動工具制造行業骨干企業寧波經濟技術開發區中強電動工具有限公司cims工程實施與應用過程中的經驗，為寧波市、浙江省制造企業實施cims提供了可借鑒的模式。
關鍵詞：cims；cad；pdm；erp
1993年正式投產的中強電動工具有限公司在我國電動工具制造行業競爭近乎白灼化的今天不僅站穩了腳跟，而且實現了產量和銷售平均每年遞增35%以上的快速增長，人均產值及利潤連續多年在全國同行業中處于領先水平，目前已成為中國首屈一指的各類中高檔電動工具專業制造商，擁有員工20xx人，年產值10億元。中強公司的優勢在于秉承“以人為本，科技創新”的立業理念，采用最有效的管理模式，集約社會資源，擁有產品市場和技術開發兩大核心競爭力，而核心競爭力的背后則是擁有完善和強大的it體系。
1 cims工程概況
中強公司的cims工程主要由計算機網絡 / 數據庫分系統、工程設計（cad）分系統、產品數據管理（pdm）分系統、企業資源計劃（erp）分系統等四部分組成，包括：
工程設計（cad）分系統：二維cad繪圖設計已完全普及，引進三維設計軟件并逐步應用在新產品造型設計、總體設計、結構設計、零部件設計及總體裝配等工作中，大大加快了設計開發進程，并提高了設計質量，優化了產品設計，縮短了產品開發周期。
產品數據管理（pdm）分系統：采用上海思普信息技術有限公司開發并由寧波聯科電腦技術有限公司實施的產品數據管理（sipm / pdm）系統和圖檔管理系統 edm，有效地解決了設計流程、技術資料的規范化，技術信息傳遞、流轉、反饋快速流暢，并保證了數據的完整性、安全性和保密性，目前已運行在公司產品設計部門，實現了產品設計、工作流程的無紙化管理。
企業資源計劃（erp）分系統：采用寧波萬通軟件公司erp系統，并分批實施了制造數據管理、銷售管理、技術工藝管理、生產計劃、車間作業、物料需求計劃、采購管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、設備管理、計件工資成本管理、pdm接口等一系列子系統，此外還開發實施了基于internet的訂貨管理子系統，作為銷售管理子系統的上游子系統，為其提供數據。
系統集成：在基本完成各分系統應用后，對整個項目的系統集成進行了安裝和調試，目前，整個系統已經可以集成運行，實現了cad、pdm和erp的信息集成。
通過cims工程的實施，中強公司在管理上已逐步形成一套快速響應市場變化、滿足客戶需求的企業內部運行機制，實現了產品銷售、技術開發、生產計劃、物料管理、財務管理等各個部門業務管理計算機化。
2 軟件產品的選擇
在中強公司cims工程中，主要應用軟件均采用了國產軟件，如intelcad和pdm軟件是上海思普信息技術有限公司的自主軟件產品，erp系統選用的是萬通軟件有限公司自主研究開發的erp系統軟件，國產軟件費用占軟件總費用的70%以上。選用國產軟件主要是基于以下考慮：
2.1 考慮中國國情。國外有許多好的管理軟件，但是拿到中國后多數都不太適用，有些企業就是勉強用了也用不好。究其原因，主要是中國的企業管理水平和現狀很難與國外軟件的標準管理模式融合。企業花了很大的代價，花了很長的時間，實施的結果是棄之不舍，留之難用。中強公司選用的這些應用軟件有較多的國情化處理，比較符合中國企業的實際情況，技術上較成熟，在國內有廣泛的用戶，且軟件公司具有雄厚的技術實力和豐富的實施經驗，技術支持力度強。
2.2 考慮投入產出。企業做任何事情都要考慮投入產出，要考慮風險，國外軟件動則幾十萬上百萬美元，對國內企業來講是一個不小的負擔，同時也增加了軟件實施的風險，還有軟件今后的升級費用等問題，都需要企業認真考慮。目前，國產軟件（如兩維cad、pdm、erp等）的水平有了很大的提高，已能夠滿足國內企業實際工作的需要。
2.3 考慮售后服務。軟件特別是象erp、pdm這樣大型軟件的實施都會有一個較長的周期，企業應用咨詢、軟件原理培訓、軟件應用培訓、軟件客戶化修改都是必不可少的，國外軟件高昂的技術支持費用是國內企業難以承受的，更難長時間承受。同時國外軟件的封閉性使國內企業的軟件人員很難進行修改和變動。而國產軟件則不同，盡管國產軟件也要收取技術支持費用，但其收費標準國內企業可以承受，而且國產軟件其源代碼相對開放，較大的客戶化變動委托給軟件公司，一般性的修改完全可以由企業自己來解決。
當然，國產應用軟件也不是十全十美，今后應該在專用界面、決策支持、特別是pdm軟件在工程項目中的管理與控制、安全性管理、工作流的 并發機制處理、多bom視圖形成等方面還須不斷改進和提高。
3 cims工程的綜合效益
中強公司應用國產軟件實施cims工程，不僅提高了企業管理水平，同時也獲得了良好的經濟效益。直接經濟效益如表一所示。
表一：直接經濟效益
響應市場的速度
提高了30%，對快速占領市場發揮了重要作用。
新產品開發
開發速度加快25%以上，為新產品及早占領市場搶得先機。
生產率
提高生產率17%。
資金周轉率
提高資金周轉率0.2次，公司每年可節省開支90萬元。
間接經濟效益則表現在：
l 規范了企業的基礎管理和運作方式，使公司建立起科學的管理體系和快速反應的企業經營機制，推動了企業管理流程的規范化、制度化，使各部門職責更加明確、科學合理。
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 提高企業的聲譽，增強了市場的競爭能力和應變能力。
此外，中強公司cims工程所產生的社會效益也是顯著的，一方面為寧波市、浙江省制造企業實施cims提供了可貴的經驗和可借鑒的模式，具有廣泛的示范意義和推廣應用價值，另一方面，為國產軟件的發展和完善提供了機遇和舞臺，樹立了國內企業使用國產軟件的信心，促進了國產軟件的不斷發展和提高。同時，實施cims工程，使中強公司產品更具有市場競爭能力，能以較高性價比的產品滿足日益增長的市場需要，為加速我國電動工具行業的發展貢獻了力量。