摘要：在现今信息化时代，“互联网+”的趋势被政府乃至整个社会所认可，“机电一体化”需要和“互联网”结合，升级为“机电计一体化”，才能引领时代的潮流。阐述了了“机电计”一体化的背景和概念，分析了现代“机电计智能化”应用，研究了“机电计”一体化的实例，以期进一步探究和发展信息时代。
关键词：第四次工业革命；机电计一体化；技术语言
1“机电计”一体化介绍
1.1背景
作为生活在21世纪的人们，我们正在经历着第四次科技革命给我们生活带来的改变与提升。工业生产的自动化和生活家居的智能化已经来到了我们身边。因此，把握时代的脉搏，更好地利用现代化智能设备为自己服务，是提高我们生活、生产质量和效率的必由之路。
1.2“机电计一体化”的概念
“机电计一体化”中，机电计依次对应着前三次工业革命的重要科技成果，遵循科技革命的规律。18世纪60年代英国发起了以蒸汽机代表的第一次工业革命，人们首次使用了机器代替了手工劳动，“机械”由此诞生。百年后第二次工业革命，电的发现让人们很快进入了电气时代，机械化大生产与电气控制的自动化相结合，“机电一体化”顺理成章地出现在大众的视野里。第三次工业革命是以计算机技术为代表的人类文明史上科技领域里的又一次重大突破。计算机的诞生很大程度上解决生产过程中的监管和控制问题，伴随着“互联网”时代的到来，“互联网+”和“机电一体化”的强强联合，得到“机电计一体化”的新思路[1]。第四次科技革命是以工业一体化，生活智能化为代表的人工智能技术。随着人工智能技术以及语音识别技术的发展与成熟，人机交互系统逐步成熟。机器可以对人类的行为和指令作出判断，变成了“有思想的机器人”。“机电计智能化”这个概念，是我在现代技术和生活周边的接触中，所想到的一个新名词，是对人类历史上四次工业革命结晶的总结，也是对未来生产、生活方式的展望和期盼。
2现代“机电计智能化”应用
现代“机电计一体化”的发展方向非常多，加入了计算机之后的“机电计一体化”，具有更强的适应性和通用性。总结来说可以把现代“机电计智能化”应用分为机械生产方向、生活设施设备管理两大方向。
2.1“机电计智能化”的机械生产
现代“机电计智能化”在机械方向的突出成就，体现在工业4.0上。这是一种利用互联网技术进行优势资源的整合功能，在采购、生产、装配中有既定的标准模式，实现生产的流水化和资源配置的优化，从而建立一个高度灵活的数字化的产品与服务的生产模式。计算机超越人脑的计算和分配的能力，可以轻松完成上百人的工作量，并且具有一次改动数据，整个系统可以高效率的同步改进[2]。安全零错误率的计算能力以及动态的数据分析能力，能让决策者做出快速决策反应，达到网络资源和实际生产同步的效果。在中国，最先进的工业4.0的代表作之一，是宝马在沈阳经济技术开发区建设的全新工厂。该工厂工艺技术齐备，全线总共856台机器人实现了高达95%的自动化率。较之前的工厂，无论是生产效率还是成本损耗，都有大幅度改进。
2.2“机电计一体化”的生活向发展
“机电计一体化”的生活向发展主要体现在和人类生活必不可少的手机和电脑等人机互动设备的关联和控制上，主要体现在设备的自动化代替人类劳动以及控制设备的智能化。
2.2.1自动化家具设备
随着“机电计一体化”技术的不断发展，越来越多的传感设备加入到自动化的行列之中。去年卖的最为火热的自动化家具，非“科沃斯”扫地机器人莫属了。虽然看着不起眼的小机器人，但这是一款集传感器、自动化控制、计算机技术、信息技术、互联网、物联网、大数据和云计算等学科构成的机器人。随着现代人家务能力越来越低，原来属于未来科技的自动化家具，也逐渐走到了人们的视野中。传感设备如是自动化设备的眼睛，使得自动化更加可靠、稳定和安全。再加上信息技术和大数据的分析模板，可以让机器人自动识别并记忆家里的环境。优秀的机械机构，能让机器人的工作效率又安静，完美体现了“机电计一体化”的优势。
2.2.2控制型家具设备
控制型家具相对于自动化家具在日常生活中使用较少，或者说控制型家具还没有得到广泛的推广。因为控制型设备初始投入和维护成本较高，且使用起来需要一定的操作知识。但是在一些家业庞大或者个人无法全面顾及的家庭中，会采用这类对家庭全面管理和控制的设备。举一个生活中的例子，杭州古北电子科技有限公司（BroadLink）,专注于智能家居产品与服务领域。通过整合物联网、云计算、大数据及人工智能等先进技术，打通互联网平台通道，帮助传统企业向智能转型，图1为其自主研发的智能化控制设备。简单介绍一下，这是一套有wifi传输控制的智能设备，有一台智能终端作为所有的命令指挥中心。人机交互界面通常使用手机上对应的APP，主人只要通过手机上的软件，即可对家里连入网络的电气设备的开关进行控制。尤其对于房屋建筑面积较大的用户，这套设备的使用，可以让其在主卧舒服的睡着，清楚知道并可控制家里所有电气设备的开关。连接安全设备后，可以在睡觉前，快速进入到安全模式从而实现对家中全局的控制[3]。从工作原理上来说，控制型家具更能体现“机电计一体化”的理念。但是从市场接受度来看，无脑操作的人工智能，更受到老百姓的青睐。因此，我相信，未来的人工智能将增加指令识别功能，使得整个自动化操作更加简便、易懂[4]。
3“机电计”一体化实例
3.1“机电计一体化”实例
“机电计一体化”是建立在机械、电气和计算机三种基础上，融合后进行人机交互的。完成的产品更贴近人们的日常生活习惯，在功能上反映出自动化和智能化的理念。
3.2实例展示
齿轮传动是各种机构中应用最为广泛的一种传动传动机构，我们以采集齿轮数据，并进行机械加工为例，来描述机电计之间的转变以及人机之间的交互。
3.2.1输入信息采集
首先由用户利用计算机设置界面，进行数据输入。传统的计算方式费时费力且错误率较高，为此，我们需要使用计算机辅助设计来帮助我们简化计算步骤，提高效率，这时候的机械语言，就转为计算机语言进行处理分析，数据采集表如表1所示。在VisualBasicforApplications（VBA）的帮助下，我们可以轻松实现斜齿轮的计算。例如大小齿轮的齿数、中心距、螺旋角等参数，都可以在后台进行模拟，并且计算出结果。
3.2.2加工过程
加工过程中涉及到大量的PLC编程以及传感器的反馈，这个过程需要将电气结构、编程同计算机相结合起来，电气语言与计算机语言相互融合。用户根据电气结构的反馈，进行具体加工步骤的精准控制[5]。
3.2.3展示过程
在加工完成后，计算机再次与将对应的机械数据甚至是齿轮的外形图片发送给用户。如下页图2所示，快速得到齿轮的参数。在设计编程后，根据结果如果需要修正，操作人员仅需调整参数的输入，便可以在短时间内获得对应参数下齿轮的数据，实现齿轮设计生产的智能化、自动化和高效化。这种将机械语言、电气语言、计算机语言统一整合，并与人进行交互的过程，即是我们机电计一体化的实现过程。
4结语
第一次蒸汽机到来，是机械的结构在咆哮；第二次电力技术的革命，是电力新能源低吼的声响；第三次信息技术革命，是计算机代码在吟唱。如今，第四次工业革命，她的声音如同一曲交响乐，是机械、电气、计算机三者结合而成的信息化文字。在工业革命的历史长河里，也有着属于革命本身的声音。我相信在不远的将来，就会有“机电计”一体化理念大放异彩。本文介绍了本人心中对于“机电计一体化”的由来和认知，是对于现在所见所闻，通过自己所想得到的。信息化时代已经到来，“互联网+”结合“机电一体化”成为大趋势。它将改变我们的生产、生活方式。希望本文能够抛砖引玉，能给读者带来一定的思考。信息化时代，是一个充满挑战的时代，也是一个充满机遇和创造的时代。只有提前掌握时代的趋势，我们才能在技术革命的浪潮里激流勇进。
作者：江吴斌 单位：苏州技师学院
