浅谈工业4.0时代下的机电一体化专业改革趋势①

[摘 要] 按照德国工业4.0战略计划的发展方向，根据自动化—信息物理系统（CPS）的发展趋势，结合“中国制造2025”发展战略，分析前三次工业革命的发展规律，结合机电一体化专业的特点，分析预测了工业4.0革命将引发的机电一体化专业变革，提出了机电一体化专业人才需求的新方向。

[关 键 词] 工业4.0时代；CPS；机电一体化；改革

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）05-0019-01

一、工业4.0概述

“第四次工业革命”是德国的国家级战略，是德国工程院、西门子公司、弗劳恩霍夫协会等德国学术界和产业界的建议和驅动下形成的，以智慧工厂、智能生产为主题，以自动化—信息物理系统（CPS）为基本标志，这已不单是德国人的战略，现已被国际广泛认可，成为全球工业发展的方向性纲领。我国也提出了中国制造2025发展战略。中国的2025发展战略与德国人的工业4.0异曲同工，可见，工业革命已悄然来临。

二、工业4.0前引发的社会重大变革

在分析工业4.0变革之前，先对前三次工业革命进行回顾。

第一次工业革命：18世纪末，以蒸汽机问世并广泛应用为标志。蒸汽机的出现，机器生产行业快速发展，由此引发了冶金业、矿业、运输业产业链的迅猛发展，汽船、蒸汽机车等交通工具的出现，让交通运输业得到质的变革。以蒸汽机为动力核心的各种新技术、新发明层出不穷，并被应用于工业生产领域，人类进入蒸汽机时代。

第二次工业革命：20世纪初，以电力广泛应用为标志，人类进入了电气时代。电气时代最典型的应用即为电机（发电机、电动机）的广泛应用，发电机的出现，补充和取代了蒸汽机为动力的新能源，被广泛应用于各个行业。随后，电动机应运而生，各种机床、加工设备、电动装置层出不穷，引发了工业加工方式的变革，渗透到工业生产的各个领域，电气取代蒸汽机主宰了整个时代。

第三次工业革命：20世纪中后期，以计算机等的发明和应用为标志的第三次工业革命爆发，极大地推动了社会经济、政治、文化等领域的变革。特别是80年代后，电子计算机的广泛应用，彻底改变了人们的观念和生活方式，以互联网为基础的全球高速公路诞生。

三、工业4.0将引发机电一体化专业重大变革

通过前三次工业革命，我们不难发现，每一次工业革命都有重大的技术突破，都对经济及世界格局产生了重大影响，同时，都是有规律可寻的，如果在相应的时期按规律去做对应的技术产业，都会有重大的收获。第四次工业革命也将引起社会的巨大变革，那么作为机电结合典型的专业，第四次工业革命将会引发机电一体化专业什么样的变革呢？机电一体化下，非标设备的研发、电子产品的研发都将进入一个新的领域。CPS的广泛应用，将带入人类走进自动化、智能、互联网时代。简单来说，进入了4.0时代后，我们的产品都应该有相应的传感器、智能芯片和联网功能，我们的产品能如实反映工作的实际情况。如我们用的防盗门，以后能通过手机网络自动联网远程控制监控，我们用的空调能通过APP及时反映当前的工作状态，如，实现实时数据采集、零部件寿命分析、远程联网控制等。这种大环境下，各种智能产品将层出不穷，可以通过APP来实现查询、显示、分析、控制相关信息等功能。

四、机电一体化专业在工业4.0背景下的特殊地位

我国的很多产品普遍处于工业2.0、3.0的标准，2.0产品以电气时代为主要标志，3.0的电子计算机时代也与电气自动化专业有着紧密的联系，工业4.0时代要实现产品的智能化、网络化，这些都与机电一体化专业息息相关。比如要实现智能产品的生产，必须在产品中内置更多的传感器，需要进一步集成传感器，提高传感器的精度和灵敏度。同时产品要能如实反映相关的数据信息，需要在产品中植入相应的智能芯片，工控中的自动化生产离不开PLC的核心控制技术，这些都是工业4.0的关键技术，也是机电一体化专业人才的核心技能。这些行业的发展对机电一体化专业人才需求巨大。

参考文献：

[1]刘晓非.机电一体化技术的发展和应用方向[J].化工管理，2017（9）.

[2]张中景，田文君.浅析机电一体化技术发展趋势[J].现代职业教育，2017（5）.

[3]章立东.中国制造2025背景下制造业转型升级的路径研究[J].江西社会科学，2016（4）.

[4]宋冠良.中美德制造业战略对沈阳制造的影响及对策研究[J].中国市场，2016（24）.

[5]王仲杰.机电一体化技术在机械工程领域中得到的应用及发展趋势简要分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（5）.

[6]王德显，王跃生.美德先进制造业发展战略运行机制及其启示[J].中州学刊，2016（2）.

推荐访问:浅谈 机电一体化 趋势 改革 工业