机电一体化技术在办公自动化设备中的应用-毕业论文

毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目机电一体化技术在办公自动化设备中的应用一、选题的背景和意义： 办公自动化在行政机关、企事业单位工作中已被广泛的应用。它改变过去复杂、低效的手工办公方式，为科学管理和决策服务，从而达到提高办公效率的目的。随着科技，经济及社会的不断发展与进步，机电一体化技术应用广泛，机电一体化产品已经遍及人们日常生活和国民经济的各个领域。机电一体化技术在办公自动化设备中的应用的重要性日渐突出，引起了人们的普遍重视。机电一体化技术在办公自动化的设备中的应用使得办公自动化的设备越来越先进，品种越来越多，功能越来越强，性能也越来越高，这为实现办公自动化和无纸办公创造了必要的条件，从而降低企业的成本，提高企业的效益。 二、 课题研究的主要内容：1 阐述机电一体化技术的发展历程以及发展趋势2 介绍办公自动化的发展趋势以及办公设备的人性化3 将机电一体化技术与办公自动化的需求相结合4 展望机电一体化技术在办公自动化设备中应用的发展前景三、主要研究（设计）方法论述：1翻阅相关的书籍了解机电技术的发展2上网搜集机电一体化技术发展的最新成果3查找办公自动化发展的历程以及趋势4以文字论述的方式为主机电一体化技术在办公自动化设备中的应用第一章 绪论41.1课题研究的背景和意义41.2本课题研究的主要内容4第二章 机电一体化技术概念以及发展状况42.1机电一体化技术的概念及其应用42.1.1机电一体化的硬件技术52.1.2机电一体化软件技术52.1.3软件和硬件的关系52.1.4机电一体化技术涉及的学科领域62.1.5机电一体化技术的应用62.2机电一体化的发展历程62.3机电一体化的发展趋势62.4机电一体化技术的发展任务7第三章 办公自动化概念以及发展状况73.1现代办公自动化的含义73.2 OA的发展73.2.1 OA的发展历程73.2.2 OA的发展现状83.2.3 OA的发展趋势83.3发展OA的意义9第四章 机电一体化和办公自动化设备以及关系94.1办公自动化设备94.1.1硬件部分94.1.2软件部分94.2计算机与机电一体化技关系104.2.1计算机技术对机电一体化发展的推动过程104.2.2机电一体化与计算机技术结合的表现104.2.3计算机技术与机电一体化技术结合的特点104.2.4计算机与机电一体化结合发展的方向11第五章 机电一体化技术在办公自动化设备中应用的前景115.1 办公自动化设备的人性化需求115.2 机电一体化技术在办公自动化设备中的应用前景11第六章 结论与展望12参考文献12机电一体化技术在办公自动化设备中的应用摘要：机电一体化这种复合化技术的“乘法效应”使机电一体化产品的前景变得十分宽广，机电一体化技术在社会生产和生活中显现出了巨大的优越性，带给人类社会的不仅仅是生产力水平的提高，它深刻的影响到人类生活的各各方面，带给人们一个全新的社会。但目前，现代化的办公环境越来越规范、空间越来越有限，原来功能单一和处理速度较低的传统办公设备却越来越难以适应现代化的办公信息处理的要求，这就需要开发出新的适应现代化办公需求的设备。关键词：机电一体化技术；办公自动化；计算机技术第一章 绪论1.1课题研究的背景和意义办公自动化（Office Automation，简称OA）是指利用计算机技术、通信技术、系统科学、管理科学等先进的科学技术，不断使人们的部分办公业务活动物化于人以外的各种现代化的办公设备中，最大限度地提高办公效率和改进办公质量，改善办公环境和条件，缩短办公周期，并利用科学的管理方法，借助于各种先进技术，辅助决策，提高管理和决策的科学化水平，以实现办公活动的科学化和自动化。办公自动化在行政机关、企事业单位工作中已被广泛的应用。它改变过去复杂、低效的手工办公方式，为科学管理和决策服务，从而达到提高办公效率的目的。目前，现代化的办公环境越来越规范、空间越来越有限，原来功能单一和处理速度较低的传统办公设备却越来越难以适应现代化的办公信息处理的要求。这就需要开发出新的适应现代化办公需求的设备，往着办公的综合化、智能化、人性化、可移动办公等方向发展。随着科技，经济及社会的不断发展与进步，机电一体化技术应用广泛，机电一体化产品已经遍及人们日常生活和国民经济的各个领域。机电一体化技术在办公自动化设备中的应用的重要性日渐突出，引起了人们的普遍重视。机电一体化技术在办公自动化的设备中的应用使得办公自动化的设备越来越先进，品种越来越多，功能越来越强，性能也越来越高，这为实现办公自动化和无纸办公创造了必要的条件，从而降低企业的成本，提高企业的效益。1.2本课题研究的主要内容1阐述机电一体化技术的发展历程以及发展趋势2介绍办公自动化的发展趋势以及办公设备的人性化3将机电一体化技术与办公自动化的需求相结合4展望机电一体化技术在办公自动化设备中应用第二章 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把精力集中于业务流程，而先不去关注有关集成或应用程序底层实现问题，与目前流行的构建业务架构平台有相同的思想，即“业务导向、技术无关”。业务导向是指在开发一个业务系统时工作重心放在用户的业务需求上，在此基础上能够在业务架构平台上迅速搭建出成熟的业务模型；技术无关是指把底层技术与具体业务模块进行彻底的分离，因此企业信息化过程中可以把主要精力放在对业务的理解和构建上，而无需关注具体的实现手段。同样，基于SOA的企业应用系统会反映出与业务模型的紧密结合。（5）人性化。随着企业OA功能的不断扩展，使用随之会越复杂。同时各企业内部情况各异，业务与需求也不尽相同。因此就要求OA系统必须遵循人性化设计，能够根据不同的用户需求进行功能组合，将合适的功能放在合适的位置给合适的员工访问，实现真正的人本管理。3.3发展OA的意义在人类发展的历史长河中，只有不断地创新才能获得不断地进步，当新的思想、体制、工具等取代了旧的一切时，人类社会才能得到发展，这是社会发展的必然趋势。因此，企业必须打破旧有的、故步自封的观念，以发展的眼光不断研究和接受新事物，才能获得企业的创新和发展。实施办公自动化能够使企业更好地运用网络资源，实现信息共享，促进内部资源的交流，实现日常管理工作的无纸化办公，提高办事效率，降低企业成本，为将来进一步的网络化营销、网络化服务打下基础。其目标是以确保系统实用、可靠、先进为原则，构造企业级通信平台，实现电子邮件管理；建立以信息流转为核心的办公自动化系统；结合公共信息管理、个人事务管理以及档案管理，在统一工作桌面下实现企业级信息共享，建立业务流程自动化、图文传递电子化、文档一体化等的办公自动化系统，最终提高企业工作效率和管理水平，增强企业的竞争力；还可借助于互联网技术，把企业的有关信息对内对外进行实时发布，以提高企业形象和知名度，增强企业的凝聚力。而且，实施办公自动化能够在企业中营造一种争先创优、吐故纳新的工作氛围，对企业的发展也是一种很好地促进。因此，实施好办公自动化对企业的长远发展能够起到至关重要的作用。第四章 机电一体化和办公自动化设备以及关系4.1办公自动化设备办公自动化设备包含两方面：一是硬件设备、二是软件系统。4.1.1硬件部分办公自动化设备的硬件部分：以计算机为主，打印机、复印机、传真机、扫描仪、投影机、光盘刻录机、数码相机、移动硬盘、U盘为辅助工具。4.1.2软件部分办公自动化设备的软件部分：电脑操作系统、文字处理软件、图片处理软件、影音处理软件、表格和数据处理软件、聊天软件、保密软件、网络硬盘和一些控制软件等等。4.2计算机与机电一体化技关系4.2.1计算机技术对机电一体化发展的推动过程机电一体化是多种高新技术结合的产物,它是在信息论、控制论和系统论的基础上,在计算机、传感器和软件技术三者的支撑下发展起来的。机电一体化技术不仅仅局限于机械和电子技术的结合,而且结合检测传感技术、信息处理技术、自控技术、伺服驱动技术、精密机械技术、计算机技术和系统总体技术等多种技术为一体的交叉学科与综合技术。以微电子技术和计算机技术为龙头的信息处理技术是使机电一体化产品具有自动化、数字化和智能化的关键所在。这为发展更高层次的自动化办公提供了条件。4.2.2机电一体化与计算机技术结合的表现机电一体化是一门以机械、电子、计算机为主的多学科交叉、渗透的边缘学科，发展的过程是结合的过程。结合作为发展的动力，是一个制造的过程。由于它的制造性将机、电、信息、控制等各种相关技术融合贯通，扬长避短，实现了系统整体优化的效果，产生了多种多样的机电一体化的产品和系统，促使该领域不断拓展。其集中表现在两个方面：一是以功能为线索、机电一体化产品或系统是在传统的机械的基础上实现了计算机控制的自动化机械，一个完整的机电一体化系统由5个本质上不同的基本功能要素组成:即由动力、机构、执行器、计算机和传感器。5个要素组成一个完整的机电一体化系统。二是以机电为基础， 从机电一体化的5个功能要素来讲，可以清楚地发现，除计算机的功能要素外，其它要素都是以机电为基础的。这也是符合机电一体化产生和发展的背景。动力模块通过机电结构实现了电信号到机械信号的转变，传感器模块通过机电结构实现了外界信号转换为电信号的途径，计算机模块在输入电信号中加入了新的信息，从而实现了信息的增值，并输出了新的电信号。因此结合的功能要素是以机电为基础的，以电介质为结合过程的公共界面。4.2.3计算机技术与机电一体化技术结合的特点由此可见，机电一体化结合的本质就是信息结合，它通过在机电一体化系统中结合各种信息处理技术实现处理信息种类和数目的增多，从而实现复杂的或新的功能要求。从信息论的角度讲，并非信源天然就能与信道的性质相匹配，而是采取一系列措施来实现这种匹配。现代信息技术中需要用的信息传递系统是电信系统，因而，要把一切事物的“运动方式”通过电信系统传递到对方。首先要把电参量变化来表示这种“运动状态和方式”把原事物产生的信息映射为电信号即把非电量转换为电的参量变化，通过电界面的典型结合技术有机电结合、光电结合、硬件结合等。4.2.4计算机与机电一体化结合发展的方向机电一体化技术是一种新兴的综合性的高新技术,它是把电子器件的信息处理和控制功能“揉合”到机械装置之中,是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术；由于机电一体化技术正在不断发展,要从系统工程的角度了解机电一体化的本质。机电一体化系统,像人体构成一样,具有机械本体部分、动力部分、传感部分、驱动部分、执行部分、控制和信息处理部分等基本结构要素。各基本结构要素之间靠“接口”联接,接口性能的优劣是影响机电一体化系统性能好坏的决定性因素；机电一体化技术是一门边缘学科,是在许多相关技术发展的基础上发展起来的,其共性关键技术是机械技术、计算机与信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术和系统总技术。其中集成电路技术、计算机技术和通讯技术是机电一体化的核心技术。机电一体化技术的发展和推广应用,是当今世界工业技术和产品开发的主要趋势,在激烈的国际政治、军事、经济竞争中具有举足轻重的作用,受到世界各国的极大重视。我国与发达国家相比,虽然在工业技术和产品水平上有一定的差距,但是我国有广阔的机电一体化应用开拓领域和技术产品潜在市场,通过统筹兼顾,全盘规划、制定正确的发展战略,适当在财力、物力特别是智力上投资,提高工程技术人员的机电一体化意识和技术水平,我国的机电一体化技术革命一定会得到蓬勃发展。第五章 机电一体化技术在办公自动化设备中应用的前景5.1 办公自动化设备的人性化需求随着科技的发展现在的办公自动化设备已经不能满足于企业和社会发展的需要，这就需要用新的办公自动化设备来完成，未来的办公自动化设备应该是更多的倾向于自动化、人性化、微型化、移动型，但开发未来型的办公自动化设备必定需要光机电一体化技术的支持，将激光技术、微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术结合而成的综合性高技术应用于开发新的办公自动化设备，有可能将仿生物技术引用到未来办公自动化设备的开发中，从而提高办公自动化的水平即无人化。5.2 机