前言:中文期刊網精心挑選了機電一體化的要求范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
機電一體化的要求范文1
關鍵詞: 機電一體化; 特點; 發展趨勢
中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A 文章編號: 1009-8631(2011)06-0113-02
一、機電一體化的基本概念
機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發展,向機械工業領域迅猛滲透,機械電子技術深度結合的現代工業的基礎上,綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術,從系統理論出發,根據系統功能目標和優化組織結構目標,以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎,對各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運動傳遞,物質運動,能量變換進行研究,使得整個系統有機結合與綜合集成,并在系統程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質的和能量的有規則運動,在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統工程技術。
二、機電一體化的發展概況
機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化產品的構成及特點
機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看,機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性,而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能,即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能,而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。
1.機械系統。機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎,因此對機械結構提出了更高的要求,需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。
2.動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能,去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主,包括電源、電動機及驅動電路等。
3.傳感與檢測系統。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量,同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定,為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現,對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。
4.信息處理及控制系統。根據機電一體化產品的功能和性能要求,信息處理及控制系統接收傳感與檢測系統反饋的信息,并對其進行相應的處理、運算和決策,以對產品的運行施以按照要求的控制,實現控制功能。機電一體化產品中,信息處理及控制系統主要是由計算機的軟件和硬件以及相應的接口所組成。
5.執行機構。執行機構在控制信息的作用下完成要求的動作,實現產品的主功能。機電一體化產品的執行機構一般是運動部件,常采用機械、電液、氣動等機構。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。執行機構是實現產品目的功能的直接執行者,其性能好壞決定著整個產品的性能,因而是機電一體化產品中最重要的組成部分。機電一體化產品的五個組成部分在工作時相互協調,共同完成所規定的目的功能。在結構上,各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結合在一起,構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。
四、機電一體化的發展趨勢
1.智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
2.模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發出新產品,同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內這方面的標準,但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然,從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業,規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
3.網絡化
20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
4.微型化
微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
5.綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
6.系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強,一般除RS232外,還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機電一體化產品的最終使用對象是人,如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理,研制各種機電一體化產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。
綜上所述,機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革,使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品,不僅是改造傳統機械設備的要求,而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
參考文獻:
[1] 李建勇.機電一體化技術[M].北京:科學出版社,2004.
機電一體化的要求范文2
【關鍵詞】機電一體化設備保養維修
對于一個以機械加工為主的企事業而言,數控類機床、試驗設備、測量設備已經微電子技術制造設備等機電一體化設備是其運轉的重點。為此,很多大公司不惜花費昂貴的價格去購買先進的機電一體化設備。本文旨在從機電一體化的運行原理出發,談及機電一體化設備的保養和維修問題。
一、機電一體化的概念及其工作原理
1.1機電一體化的概念
機電一體化指的是將電子技術融入到機械技術中,使電子技術和機械技術通過有機結合,以提供更佳性能的一種先進技術的總稱。它最初是由美國開發,后經由日本大力宣傳,“機電一體化”的名稱才風行全國[1]。借助這種技術形成的機電一體化產品目前廣泛運用于社會各個領域、行業,具有非常寬廣的發展前景。
1.2機電一體化的工作原理
對于機電一體化的系統認識,比較集中地三種說法是丹麥理工大學的JacobB aur的“五塊論”和挪威科技大學的BassamAHussein的“兩個系統論”以及“廣義功能論”?,F在看來,這個“廣義功能論”比較靠譜。它從廣義的角度,認識機電一體化的運行原理。它認為機電一體化系統是憑借計算機作為中心,由中心計算機將從傳感檢測系統接收到的信息經過檢測、處理后,向外界反饋信息,或是控制機械執行命令,完成相關操作。在這一過程中,子系統的的各驅動元件和執行元件悄悄運作,形成廣義的執行機構。
二、機電一體化設備的保養與維修
機電一體化設備的順利運轉是保證有效生產,實現單位效益的關鍵。因此,大部分企業除了購買進口機電一體化設備外,還花費了大量的人力物力進行保養和維修。
2.1機電一體化設備的保養
2.1.1抓住生產休整期,進行有深度有質量的檢修
經常進行檢修,是保證機器順利運轉的一個有效措施。這一個措施有助于提前發現機器存在的問題,幾時進行有效的整治。所以企業要抓住生產的休整期,對機器設備進行有深度有質量的檢修。
2.1.2將責任落實到個人,建立考核獎懲制度
只有將個人的責任明朗化,獎懲制度公開化,才能使每個人都身體力行,自覺地去保養機器設備,不損壞設備。
2.1.3控制大修預算,將費用費解給生產廠,實行目標管理
縮減大修預算,將縮減的費用分配到各大廠家,對各大廠家提出目標要求,保證機器的順利運轉。使廠家從心里上明白到保養好機器設備的重要性。
2.2機電一體化設備的維修
2.2.1建立完善的維修制度,進行科學的維修模式
機電一體化設備的工作原理是比較復雜的,進行維修前,必須要對機器設備的結構以及其工作運行原理有一個明確的把握。庖丁解牛之所以能夠為人所接納,就是因為庖丁把握住了一般事務的原理。同樣的,對機電一體化的維修也要在這一基礎上才能事半功倍。
2.2.2加強現場設施和基礎設施管理
“管理”一詞在機電一體化的維修中,不單單包含對人的管理,更重要的是對機器設備的管理。這種管理可以分為兩個部分,其一是對現場設施的管理,一部機器的運行要求一定的場地環境,作為人要排除一切不利于機器運行或者是有損機器壽命的外部因素。其二是對基礎設施的管理。維修有時候會需要一些新的配件,這個時候就必須要保證配件的及時供給,并且是有質量的供給。但是配件的供給又不能是隨意化的,必須要按照程序來提出申請。
2.2.3加強人才培育,造就高素質維修人才
二十一世紀什么最缺?人才。一個好的維修人才可以保證機器的正常運轉,能夠最大限度地降低企業的損失,這就要求企業大力培養維修專業人才,提供優越的待遇留住人才[3]。
綜上所述,機電一體化已經成為企業競爭的一項核心技術,機電一體化設備也成了一個企業保證生產、保證效益的關鍵。在保養和維修上,企業要注重基礎設施的管理,注重日常的檢修以及注重對維修人才的培養,把企業內部的工作人員調動起來,齊齊做好機電一體化設備的保養和維修,力保機電一體化設備的正常運轉。
參考文獻
[1]查向東.電工過程中的機電一體化應用案例二三例[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2012,09:277-278
機電一體化的要求范文3
關鍵詞:機電一體化;產品創新;概念設計
機電一體化產品的概念設計有著極其豐富的內容,同時也是產品在整個生產過程內最具創造性的階段。其中,包含的原理與方法論對相關產品研發者起到關鍵的引導效用。因此,對機電一體化產品創新性概念設計進行探索,具有十分重要的現實意義。
1機電一體化產品概念設計的概述
1.1機電一體化產品概念設計的內容
機電一體化產品是在機電一體化基礎上建立起的包含系統與構件、基本元內容的集合,而機電一體化產品概念設計的含義則是依據產品使用周期中各個環節所需要求對產品實施功能改造、分析和子功能開發,進而實現其滿足功能結構要求的系統化設計活動。這種設計工作的過程包括前期規劃、設計概念以及對計劃進行詳細化和豐富化,并加以改進補充。機電一體化產品概念設計過程中的程式化內容可以通過計算機技術代為實現,但除此之外難以被程式化的方面還需產品設計人員通過人工設計逐步完成。通過構建人機協同的概念設計理念,對其功能與組織開發的過程按照模塊化思想進行劃分,以此實現這一設計工作的層次性、協調性。目前,發達國家對機電一體化概念設計的深入研究大體集中于其調控系統的設計。機電一體化的理念自1971年被提出以來,經過幾十年的發展,內容也在逐步豐富,尤其在科技快速發展的今天,廣闊的市場空間與消費需求的升級,更加迫使機電一體化產品對自身性能、可靠程度提出更高要求。而計算機技術、互聯網信息技術、傳感技術、AI技術、微電子技術、新材料技術、集成技術以及其他相關技術的進步,都為機電一體化產品的革新打下了技術根基,使得機電一體化產品朝著更優質、更高效的方向邁進。
1.2機電一體化產品創新概念設計的意義
機電一體化產品的創新型概念設計本身有著重要作用,其既是產品品質的深層內容,又是其功能屬性得以發揮的保障,對其本身質量的影響也約占60%~70%。因此,建成機電一體化產品創新的概念設計具有極其顯著的意義。簡要概括,主要包括以下三方面內容。第一,創新機電一體化產品的概念設計是保障機電一體化產品品質的必要性要求。機電一體化體系具有多種學科互相交叉、集成融合的特點,本身具有著復雜內涵。因此,現今許多的機械產品的設計并不適應機電一體化技術本身的特色,難以做到根據機電一體化技術特征隨之作出應對。第二,機電一體化產品概念設計的創新促使其理論體系得到發展。要創新這一概念設計,必將建立新的方式、理論基礎。只有在合理、可靠的概念設計基礎上,才能使之收獲具有優異性能的機電一化體產品。再加之如今概念設計的思想理念獲得了社會中乃至整個世界越來越多的關注與認同,如QFD理論、公理化理論、TRIZ理論等設計理論的建立,對于推動創新機電一體化產的概念設計發展起到了不可忽略的效用,進一步促進了機電一體化技術體系的建立和機電一體化技術的完善。第三,機電一體化產品創新概念設計對于生產能力與工作質量的提高起到切實的幫助作用。許多機電一體化產品都帶有自動處理、調節的功效,通過這些能力的實現,能夠保證工作質量與效率的穩步提升。例如,在數控機床的使用過程中,其生產效率要高出普通基礎5~6倍,并能夠實現機床數量減少50%,節省50%操作人員的效能,生產周期也能縮短40%,進而使得生產成本降低50%左右。
2機電一體化產品創新概念設計理論
2.1機電一體化產品應用到的系統原理
機電一體化系統是該類產品中最為重要的基礎。就其本質來說。它算是一種復雜機械,但與普通的機械相比還有著顯著區分。機電一體化體系是通過在機構的動力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先進的電子技術,并使之與軟件相互聯合形成的一類新型機械系統。就其功能來說,機電一體化系統包含機械力、能量流、運動力等多種動力學有關的特殊機械,以及一些機電部件互相關聯的系統。其中,機電一體化系統的核心又在于集成協調各種技術,通過對機械工程、控制系統、計算機技術、電子技術、電工技術等多項技術的聯合利用,實現其運動行為可控的目標,而不僅簡單對各項技術進行拼湊堆積。這也是利用計算機的調節和處理能力,實現驅動元件可控特征的現代化機械系統。有關機電系統化原理的研究主要包含三方面內容。第一,三環論。研究者認為,機電一體化產品可以劃分為電子、機械、軟件三項功能模塊。第二,五塊論。通常視機電一體化產品是由動力功能、控制功能、構造功能、操作功能和傳感檢測五個功能模塊組成的。第三,兩個子系統理論。研究人員認為,機電一體化系統是由控制系統和物理系統兩項分支系統共同組成的。以上三種理論的提出具有重要意義,但同時也有著較大的局限性。三者立足于控制和電力兩部分,但沒有對機械主體加以強調,也并未對處理好機電一體化系統的概念設計中出現的復雜性、多面性和模糊性等問題提出方法。因此,這些理論對該類產品的概念設計不能起到重要作用。在概念設計實際工作中,機電一體化系統往往會被劃分為傳感檢測、執行機構、信息控制處理三個子系統。通過這三個子系統的系統分工,各自完成信息檢測、機械運動與信息控制的工作,這種分工方式才能真正實現該系統中各項功能的優化和最佳效果的發揮,并以此獲得機電一體化系統的概念設計合理的相關方案。
2.2機電一體化產品創新的概念設計方法
對機電一體化產品而言,其概念設計是許多領域內知識、技術之間的交織融合,具有新穎復雜、反復迭代、目標多解、結構不良等特點。滿足機電一體化產品概念設計的創新,關鍵在于發揮設計者的主觀能動性,通過展現設計智慧,滿足創新性的要求。要實現這一目標,主要在于實現人機協調配合。計算機技術的飛速進步,促使人們對人工智能提出新的期待。但創新產品設計這類任務,主要還得依靠人類的智能實現。機電一體系統也是人機協同系統,通過對設計者與計算機的分工,來達到創新概念設計的目的。機電一體化產品概念設計創新主要方法包括三方面內容。第一,落實人才戰略,培養專業性人才。科技競爭最終都會落實在人才競爭上。要實現機電一體化產品概念設計的創新,人才供應是重要保障。機電一體化技術專業人才在制造行業占據就業滿意度第三位的好名次,就業率更是高達100%。因此,加強專業人才培養更有著多方面的積極意義,國家以及機電行業要在培養、優化道路中貢獻出更多力量,從多方面對學生展開培訓工作,以此實現增強研究者、開發者、設計者以及其他相關從業人員素質的目的。第二,努力拓寬供應市場,嚴守質量關。市場是檢驗產品的試金石,將機電一體化產品投放到市場中,一方面保障其生命周期能夠實現,另一方面通過買方對產品性能體驗所作反饋也對產品研發起到反作用力的效果,使其優點得以保存、延續,缺點得到改良、進化,從而不斷促進機電一體化產品性能的整體提升。第三,將環保技術納入機電一體化的發展策略中。機械技術、計算機技術、電子技術、電力技術等多種技術的應用,往往會伴隨著電子、機械污染的問題。在機電一體化產品的生產過程中,無可避免也會產生一些污染物。因此,設計者在設計研發過程中要考慮到環保問題,讓機電一體化產品朝著節能環保的方向發展,以施行環保、可持續的發展策略為其提供方法指引。通過一些環保設施和環??萍嫉膶嵭校行Ф糁瀑Y源浪費、污染物增多的問題。當實際運行過程中出現技術故障時,也可以反復利用一些資源,以減少資源、材料的消耗。相關生產負責人還應主動淘汰一些產能落后的設備、產品,以此改變過去投入高、輸出高的模式,最終實現發展的可持續,使人們擁有健康的生存環境。
2.3機電一體化產品創新的概念設計的發展展望
機電一體化產品創新的概念設計主要發展在于理論的進步。雖然機電一體化體系中依舊存在許多問題需要加強分析、研究,但其發展總趨勢還是積極向上的。概括有五方面內容:第一,根據被測物理量,建立傳感器特點和類型的知識庫;第二,構建與機電一體化產品的概念設計相關的推理方法庫;第三,將執行機構的實現運動與動作進行分類,構建執行機構庫和驅動元件庫,以促進驅動元件、執行、傳動機構和兩者的集成選擇實行;第四,實現對該類產品概念設計在各個環節評價體系的建立,尤其在概念設計初期中構建對功能原理設計環節的評價體系;第五,構建調節和控制信息的資料庫,以促進挑選硬件和編制軟件中對機構子系統高效管控的實現。隨著機電技術與各項科技的快速進步以及機電一體化研究的逐步深入,促使機電一體化產品概念設計的理論體系更加豐富,并具有更為強大的實用功能和操作功能,從而順利實現對機電一體化產品的創新與研發。
3結束語
機電一體化產品的研究雖然已經取得了較為矚目的成績,但關于機電一體化產品設計的研究成果目前依然處于初級階段,仍需要相關從業者不斷加強探索、創新,通過大量細致的實踐研究工作,促進機電一體化產品創新概念設計的完善和成熟,并最終實現其優異的實用價值。
作者:王中元 單位:內蒙古機電職業技術學院
參考文獻:
機電一體化的要求范文4
關鍵詞:機電一體化;系統設計;構成;過程;方法;可靠性
機電一體化概念始于70年代,是根據英文Mechanics(機械學)的前半部分和Electronics(電子學)的后半部分而構成的,即Mechatronics。在80年代由美國機械工程協會專家組定義為:“由計算機信息網絡協調控制的,用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學任務的機械和(或)機電部件相互聯系的系統”。
機電一體化技術,是由微電子技術、計算機技術、伺服傳動技術與機械技術相結合的綜合性技術,是微電子技術、計算機技術向機械技術不斷滲透的產物。機械技術是機電一體化技術的基礎。隨著高新技術引入機械行業,機械技術面臨著挑戰與變革。在機電一體化產品中,它不再是完成單一的系統聯接,而是在系統結構、重量、體積、剛性與耐用方面對機電一體化系統有著重要影響。目前,隨著機電一體化系統所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制過程日趨復雜,對控制系統的要求越來越高。
1機電一體化系統的構成與關鍵技術
1.1機電一體化系統的構成
從構成要素上來看,機電一體化系統由機械系統(機構)、電子信息處理系統(計算機)、動力系統(動力源)、傳感檢測系統(傳感器)、執行元件系統(如電機)等五個子系統組成。機電一體化系統的基本特征是給”機械”增添了頭腦(計算機信息處理與控制),因此是要求傳感器技術、控制用接口元件、機械結構、控制軟件水平較高的系統。
從所要實現功能上來看,因為機電一體化系統(或產品)是由若干具有特定功能的機械與微電子要素組成的有機整體,要有滿足人們使用要求的功能(目的功能),所以根據不同的使用目的,要求系統能對輸入的物質、能量和信息(即工業三大要素)進行某種處理,輸出所需要的物質、能量和信息。因此,系統必須具有以下三大“目的功能”:①變換(加工、處理)功能;②傳遞(移動、輸送)功能;③儲存(保持、積蓄、記錄)功能,不管是實現哪類“目的”功能的系統(或產品),其系統內部必須具備如下圖所示的五種內部功能,即主功能、動力能功能、檢測功能、控制功能、構造功能。其中“主功能”是實現系統“目的功能”直接必需的功能,主要是對物質、能量、信息或其相互結合進行變換、傳遞和存儲?!皠恿δ堋笔窍蛳到y提供動力、讓系統得以運轉的功能。“檢測功能和控制功能”的作用是根據系統內部信息和外部信息對整個系統進行控制,使系統正常運轉,實施“目的功能”。而“構造功能”則是使構成系統的子系統及元、部件維持所定的時間和空間上的相互關系所必需的功能。從系統的輸入/輸出來看,除有主功能的輸入/輸出之外,還需要有動力輸入和控制信息的輸入/輸出。此外,還有因外部環境引起的干擾輸入以及非目的性輸出(如廢棄物等)。
既然機電一體化系統(產品)可以分解成一系列要素或子系統構成,那么怎樣使各要素或子系統之間順利地進行物質、能量和信息的傳遞與交換呢?這就涉及到了接口的概念。所謂接口就是各要素或各子系統之間的聯系條件。從系統外部看,機電一體化系統的輸入/輸出是與人、自然及其他系統之間的接口;從系統內部看,機電一體化系統是由許多接口將系統構成要素的輸入/輸出聯系為一體的系統。從這一觀點出發,系統的性能在很大程度上取決于接口的性能,各要素或各子系統之間的接口性能就成為綜合系統性能好壞的決定性因素。機電一體化系統是機械、電子和信息等功能各異的技術融為一體的綜合系統,其構成要素或子系統之間的接口極為重要,在某種意義上講,機電一體化系統設計歸根結底就是“接口設計”。廣義的接口功能有兩種,一種是輸入/輸出的功能;另一種是變換、調整的功能。
1.2機電一體化系統的相關關鍵技術
①機械技術:機電一體化的機械產品與傳統的機械產品的區別在于:機械結構更簡單、機械功能更強、性能更優越。在設計和制造機械系統時除了考慮靜態、動態剛度及熱變形等問題外,還應考慮采用新型復合材料和新型結構及新型的制造工藝和工藝裝置。②傳感檢測技術:傳感檢測技術的內容,一是研究如何將各種被測量轉換為與之成比例的電量;二是研究對轉換的電信號的加工處理。機電一體化系統要求傳感檢測裝置能快速、準確、可靠地獲取信息。③信息處理技術:信息處理的發展方向是提高信息處理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術等都屬于計算機信息處理技術的范疇。④自動控制技術:機電一體化系統中的自動控制技術主要包括位置控制、速度控制、最優控制、自適應控制以及模糊控制、神經網絡控制等。⑤伺服傳動技術:伺服傳動包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,常見的伺服驅動系統主要有電氣伺服和液壓伺服。⑥系統總體技術:機電一體化系統是一個技術綜合體,它利用系統總體技術將各有關技術協調配合、綜合運用而達到整體系統的最佳化。
2 機電一體化的設計過程
機電一體化的機械動力部分由一般電動機演變為控制電動機,里程碑式地引入了電子和計算機等先進技術,代替人完成機器的檢測與控制等工作。在知識經濟中體現了制造業高科技化,促進了高科技產業和知識經濟的發展。它是一種用于機電產品最優設計的方法學。它包括4個基本學科:電氣、機械、計算機科學和信息技術。如圖1所示。
摘要:本文結合筆者的多年工作經驗,對機電一體化系統的構成及關鍵技術進行了簡要的分析,并就機電一體化系統的幾種可靠性設計進行了探討。
關鍵詞:機電一體化;系統設計;構成;過程;方法;可靠性
機電一體化概念始于70年代,是根據英文Mechanics(機械學)的前半部分和Electronics(電子學)的后半部分而構成的,即Mechatronics。在80年代由美國機械工程協會專家組定義為:“由計算機信息網絡協調控制的,用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學任務的機械和(或)機電部件相互聯系的系統”。
機電一體化技術,是由微電子技術、計算機技術、伺服傳動技術與機械技術相結合的綜合性技術,是微電子技術、計算機技術向機械技術不斷滲透的產物。機械技術是機電一體化技術的基礎。隨著高新技術引入機械行業,機械技術面臨著挑戰與變革。在機電一體化產品中,它不再是完成單一的系統聯接,而是在系統結構、重量、體積、剛性與耐用方面對機電一體化系統有著重要影響。目前,隨著機電一體化系統所需的控制功能、控制形式、控制方式的不同和多控制過程日趨復雜,對控制系統的要求越來越高。
1機電一體化系統的構成與關鍵技術
1.1機電一體化系統的構成
從構成要素上來看,機電一體化系統由機械系統(機構)、電子信息處理系統(計算機)、動力系統(動力源)、傳感檢測系統(傳感器)、執行元件系統(如電機)等五個子系統組成。機電一體化系統的基本特征是給”機械”增添了頭腦(計算機信息處理與控制),因此是要求傳感器技術、控制用接口元件、機械結構、控制軟件水平較高的系統。
從所要實現功能上來看,因為機電一體化系統(或產品)是由若干具有特定功能的機械與微電子要素組成的有機整體,要有滿足人們使用要求的功能(目的功能),所以根據不同的使用目的,要求系統能對輸入的物質、能量和信息(即工業三大要素)進行某種處理,輸出所需要的物質、能量和信息。因此,系統必須具有以下三大“目的功能”:①變換(加工、處理)功能;②傳遞(移動、輸送)功能;③儲存(保持、積蓄、記錄)功能,不管是實現哪類“目的”功能的系統(或產品),其系統內部必須具備如下圖所示的五種內部功能,即主功能、動力能功能、檢測功能、控制功能、構造功能。其中“主功能”是實現系統“目的功能”直接必需的功能,主要是對物質、能量、信息或其相互結合進行變換、傳遞和存儲。“動力功能”是向系統提供動力、讓系統得以運轉的功能?!皺z測功能和控制功能”的作用是根據系統內部信息和外部信息對整個系統進行控制,使系統正常運轉,實施“目的功能”。而“構造功能”則是使構成系統的子系統及元、部件維持所定的時間和空間上的相互關系所必需的功能。從系統的輸入/輸出來看,除有主功能的輸入/輸出之外,還需要有動力輸入和控制信息的輸入/輸出。此外,還有因外部環境引起的干擾輸入以及非目的性輸出(如廢棄物等)。
既然機電一體化系統(產品)可以分解成一系列要素或子系統構成,那么怎樣使各要素或子系統之間順利地進行物質、能量和信息的傳遞與交換呢?這就涉及到了接口的概念。所謂接口就是各要素或各子系統之間的聯系條件。從系統外部看,機電一體化系統的輸入/輸出是與人、自然及其他系統之間的接口;從系統內部看,機電一體化系統是由許多接口將系統構成要素的輸入/輸出聯系為一體的系統。從這一觀點出發,系統的性能在很大程度上取決于接口的性能,各要素或各子系統之間的接口性能就成為綜合系統性能好壞的決定性因素。機電一體化系統是機械、電子和信息等功能各異的技術融為一體的綜合系統,其構成要素或子系統之間的接口極為重要,在某種意義上講,機電一體化系統設計歸根結底就是“接口設計”。廣義的接口功能有兩種,一種是輸入/輸出的功能;另一種是變換、調整的功能。
1.2機電一體化系統的相關關鍵技術
①機械技術:機電一體化的機械產品與傳統的機械產品的區別在于:機械結構更簡單、機械功能更強、性能更優越。在設計和制造機械系統時除了考慮靜態、動態剛度及熱變形等問題外,還應考慮采用新型復合材料和新型結構及新型的制造工藝和工藝裝置。②傳感檢測技術:傳感檢測技術的內容,一是研究如何將各種被測量轉換為與之成比例的電量;二是研究對轉換的電信號的加工處理。機電一體化系統要求傳感檢測裝置能快速、準確、可靠地獲取信息。③信息處理技術:信息處理的發展方向是提高信息處理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術等都屬于計算機信息處理技術的范疇。④自動控制技術:機電一體化系統中的自動控制技術主要包括位置控制、速度控制、最優控制、自適應控制以及模糊控制、神經網絡控制等。⑤伺服傳動技術:伺服傳動包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,常見的伺服驅動系統主要有電氣伺服和液壓伺服。⑥系統總體技術:機電一體化系統是一個技術綜合體,它利用系統總體技術將各有關技術協調配合、綜合運用而達到整體系統的最佳化。
2 機電一體化的設計過程
機電一體化的要求范文5
機電一體化企業從業人員數量在全國范圍內沒有詳盡統計過,但在機械工業7.3萬家企業中,共有從業人員1200~j,按我們對技能、技術人才的調查(~J7000多家有代表性企業的調查),機電一體化員工約占20.85%,即在機械工業中,機電一體化員工約有270萬人左右。按此比例推算,全國從事機電一體化的職工人數應該超過1000萬。
機電一體化技術在企業中應用主要兩個方面:
制造機電一體化產品和利用機電一體化設備進行生產。前者主要需要完成機電一體化產品的裝配、安裝、調試和售后服務等工作;后者主要包括機電一體化設備操作和設備的維護保養。不同企業對技能要求的類型和技能型人才的規格也有不同的要求。
(一)機電一體化設備操作崗位人才分析。
機電一體化設備操作崗位是指操縱機電一體化設備、機電一體化生產線完成某種產品的生產、運輸、包裝和倉儲等的工作崗位。機電一體化設備操作人員有兩種:生產線操作工和設備操作員。生產線操作工是指在生產線上完成產品某工序的制造工作,對知識、技能要求比較單一,對機電一體化技術處于了解層面就能勝任工作,這一類崗位多集中在勞動力密集型工作崗位,如產品包裝、服裝加工、產品組裝等。設備操作員是指直接利用設備完成生產任務,這類崗位主要集中在自動化程度比較高的工作崗位,要求操作者能按照操作規程熟練操作設備,對生產工藝必須清楚,對所操作的機電一體化設備的結構也應該熟悉,能對設備出現的故障有判斷和排除能力。
中國作為一個制造大國,勞動力密集型企業在整個工業企業中占的比例很高。所謂的勞動力密集型企業是指以勞動力為主要生產投入要素(主要區別干資本與技術要素)的企業類型。勞動力密集型企業在當前我國經濟中扮演著重要的角色。據有關數據顯示,我國勞動力密集型企業的產值約為工業總產值的40%,勞動力密集型企業吸收了我國新增就業人員總量的3/4。在這3/4人員中,操作崗位人員占其中的65%。
機電一體化設備操作崗位對從業人員的要求相對較低,屬于低端勞動力市場。現在從業人員主要包括農民工、中等職業學校畢業生,也包括高職畢業生,隨著高校畢業生的就業壓力增大,部分本科生也進入該崗位。機電一體化設備操作崗位職工的知識技能,根據生產產品的不同要求也不同。除了生產產品的專項技術以外,懂一些電子、電工、機械裝配等通用知識,對這類工作有幫助。對于自動化程度較高的企業,一般要求操作員能對設備的整體結構全面了解,對裝置的主要器件如傳感器、氣缸、各類電機、PLC等能夠識別,對器件的工作狀態能區別,能根據報警信息處理報警,能對裝置的故障類別進行判斷。
(二)機電一體化設備維護、維修崗位人才分析。機電一體化設備維護、維修崗位是指在利用機電一體化設備生產的企業中對生產設備進行定期檢查、保養和故障處理維修的工作崗位。機電一體化設備維護、維修崗位是企業的關鍵技術崗位之一,是保障生產設備能安全、有效生產的關鍵。該崗位在不同企業有不同的稱謂,如設備維修工、保全工、設備工程師等。
該崗位從業人員占企業員工的比例不太高,勞動密集型企業中設備維護人員比例在3~8%左右;而自動化程度較高的企業中,由于采用自動化流水線生產,所需的員工數量很少,人員主要集中在上、下料環節,而設備維護、維修人員超過一線員工數量的30%。
機電一體化設備維護、維修崗位對從業人員的要求相對較高,對知識、技能、工作經驗都有要求。首先這些員工必須對生產很熟悉,對工藝流程清楚,因此,這個崗位的從業人員主要是從操作員開始培養。對學歷也相對有較高要求,通常要經過職業院校培養。隨著社會整體學歷的提升,很多企業開始使用本科畢業生從事這類崗位工作。機電一體化維護、維修崗位屬于綜合技能型工作崗位,對從業人員的知識、技能和職業素質等要求較高,應該是傳統維修電工和機修鉗工兩個職業的復合和提升。
從業人員能熟知維修裝置的信息流程,熟知整個裝置中器件的作用;應能分析機械機構的原理,會安裝和調試機構,能完成定期檢查和任務;能分析檢測裝置原理,會根據狀況調整傳感器的安裝位置、靈敏度等,會定期進行檢查和保養,能更換故障傳感器;能看懂裝置的控制程序,并能根據控制器顯示的輸入輸出狀態判別檢測、執行器件的故障:熟知電動執行和氣液動執行裝置的原理,會調整運行速度等。
(三)機電一體化設備裝配崗位人才分析。
機電一體化設備裝配崗位是指在機電一體化設備制造企業中完成設備的安裝調試的工作崗位。機電一體化設備裝配崗位在不同企業中分工有所不同。在大型企業中分為機械裝配、電氣裝配、整機聯調和銷售和技術支持等崗位,在一些中小自動化裝置生產企業,只有生產和銷售兩個分工,要求員工完成整個裝置的安裝和調試。
由于我國裝備制造業水平相對較低,機電一體化設備生產企業的數量相對較少,主要集中在數控機床、汽車、包裝機械、印刷機械等行業。但在這些企業中,從事機電一體化技能類工作的員工比例很高,企業需要的一線生產人員占企業員工總數的6O%左右,從調查的結果看,企業希望這些員工都具備機電一體化的綜合知識和技能。
機電一體化設備裝配崗位一般對學歷有一定要求,分工明細企業的技能型員工學歷包括中職生、高職生和技校生。這些崗位中,技工學校畢業生和中專畢業生各40%左右,高職畢業生占20%左右。但隨著職業教育的格局變化,高職畢業生的比例將會逐步加大,與中職畢業生逐步持平。
機電一體化設備生產企業根據崗位的不同,對知識、技能的要求也有所偏重。有偏重于機械裝配,能夠依照圖紙按照安裝工藝的要求,達到裝配精度完成裝配;有偏重于電氣安裝,能熟練使用機械裝配和電工工具,實現電氣設備安裝,會用專業儀器檢查安裝效果;高技能的機電一體化裝配工,應能完成整機的聯調和項目管理,并能完成用戶使用培訓。
二、機電一體化技能應用企業技能型人才需求分析
(一)機電一體化技能應用企業類型。對機電一體化技能應用企業的數量沒有具體統計,但機械行業的數據表明,其機電一體化產品制造和使用的企業幾乎占到企業總數的45%以上,但應用的比例差距較大,多數還是在關鍵工序使用。制造型企業30%左右的產值是機電一體化產品。
1.機電一體化設備制造企業我國制造機電一體化設備的企業主要分布在裝備制造業和信息產業內,其中主要包括機床、重型機器、通用機械、儀器儀表、紡織機械、輕工機械、建筑機械、電子插片機、貼片機、波峰焊等電子設備。據抽樣調查,規模以上企業共16萬多家,這些企業的技術水平參差不齊,技術來源各異,應用領域也很廣泛,目前能制造生產線和成套設備的還較少,據2005年抽樣統計不到10%,其中機床類較多,可達到13.2%,輕工紡織等也高于平均水平。
目前國內能夠生產自動生產線的企業數量更少,能夠形成規模、具有一定影響力的企業包括:
大連機床集團有限責任公司、沈陽機床集團有限責任公司等機床類企業,北人集團(印刷機械)、陜西鼓風機廠、沈陽鼓風機(集團)有限公司、中航工業西安飛機工業(集團)有限責任公司、中國通用技術集團、中國第一重型機械集團公司、沈陽北方重工集團有限公司、經緯紡織機械股份公司等。
2.機電一體化設備使用企業機電一體化產品的應用領域目前正在逐年增加,應用的范圍也在逐步擴大,主要是在汽車、電工、紡織、輕工、家電及制造業本領域。如機床行業既做數控機床,也使用數控機床。應用機電一體制造設備最多的是汽車行業,汽車主機廠的四大工藝基本都用到機電一體化產品。在發動機(缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸)、變速箱、車橋、模具等十四個主要部件和關鍵工藝中大都使用機電一體化產品。家用電子產品制造企業的自動化程度很高,從電子器件的插裝,到線路板焊接,再到整機的安裝都離不了機電一體化生產線。按照《國民經濟行業分類與代碼》的分類,在金屬制品業、通用設備制造業、交通運輸設備制造業、文化辦公設備制造業等大約有規模以上企業12.7萬家使用機電一體化產品和設備,另外軍工企業是機電一體化設備使用最廣泛、應用技術水平最高的產業。
(二)機電一體化技能應用企業技能人才需求現狀分析。在全球經濟危機背景下中國經濟仍然能保持高速發展,隨著全球經濟的復蘇,中國制造業必然有更大的發展,對人才的需求將進一步擴大。特別是機電一體化技術越來越廣泛的應用,對機電一體化技能人才的需求將突飛猛進。
企業對從業員工的學歷要求也在發生著變化,在2000年以前,機電一體化人員技能人才以技校、中專為主,這幾年逐步過渡到職業技術學院、大專和本科學歷為主。不少企業對員工的職業資格要求也逐漸加強,行業和職業培訓也對人才結構的優化起了重要作用。由于機電一體化技術裝備和產品的不斷擴展和開拓,企業對員工的要求也有較大提高,主要是按機電一體化技術的特點,需要綜合性人才和應用創新性人才。
1、典型企業人才需求分析
為了更好的掌握企業情況,在北京對幾家典型企業進行了抽樣調查,對企業現有員工情況和未來需求狀況進行分析。調查企業包括機電一體化設備制造企業和利用機電一體化設備的生產企業,企業性質包括國有、外資、民營企業等。
在調研過程中,我們對北京現代汽車有限公司進行更詳細的交流。北京現代汽車現有職工6196人,具體分布情況見表3。除管理崗位以外,多為技能型人才崗位,占總人數的82.3%,和前面的調查的企業平均基本一致。具有職稱人員約551人,具有職業資格的人員為2970人。企業對職工培訓主要采用師傅帶徒弟式、企業集中培訓和委托院校培訓等多種形式。對職工的要求更多是在基本素質方面,如要求職工具有學習能力、業務技能強、有責任心、有團隊意識、職業精神、基本行為規范的人。
2、區域企業人才需求分析
機電一體化技能應用主要集中在經濟發達地區:京津地區、長江三角地區和珠江三角地區。浙江省地處江南,為“長三角”重要組成部分?!案母镩_放”以后,浙江經濟獲得快速發展,民營經濟所占比重居各省市之冠。自1995年開始,浙江人均經濟指標首次超過廣東,僅次于上海、北京和天津三直轄市,成為中國最富裕省份。l991年全省GDP總量突破1千億元,2004年突破1萬億元,2008年突破2萬億元。
根據資料顯示,浙江省近年對人才需求呈現以下趨勢:現代農業人才需求旺盛:高科技產業人才需求增長潛力巨大;先進制造業人才需求穩步上升;現代服務業人才需求劇增。與機電一體化技能相關行業主要集中在現代制造業、服務業和部分高新產業。
(1)高科技產業人才需求
信息產業人才需求重點:一是軟件技術人才,系統集成類人才,信息安全人才;二是通信產品制造產業、光電子產業、數字家電與網絡終端產品制造業、新型元器件等方面人才;三是電子商務、ICP、ISP、網絡技術等技術人才:四是制造類人才,新產品研發人才,市場開發與技術服務支撐等微電子人才。
到20l0年需要人才20.1萬,其中軟件業需要10.2萬人,信息產業制造業需要5.9萬人,信息服務業需要1.4萬人,微電子產業需要2.6萬人。根據典型企業人力資源的配置,在信息產業制造和微電子產業的人力需求中,機電一體設備操作和設備維護的比例至少達到60%左右,即對機電一體化技能人才需求約5.1萬人。
現代生物與醫藥產業人才需求重點:一是復合式技術管理人員(總工);二是新產品研發人;三是專業藥師隊伍;四是高級技工。到2010年,各類專業人才需增加到6.5萬人左右,增長率達到10.95%,高于平均增長率。該產業主要需要對設備維護的機電一體化技能人才,需求比例占需求總量的10%左右,即需要機電一體化技能人才約0.6萬人。新材料產業人才需求重點:一是新材復合各重點領域中的產業發展的學科帶頭人;二是復合型經營人才。到201O年,需要學科帶頭人約500人,各類中高級輔助人才3000人以上。估計約需要機電一體化技能人才約0.2萬人。
(2)先進制造業人才需求
光機電一體化產業人才需求重點:一是高中級管理人才;二是技術帶頭人與技術骨干,如計算機、網絡與通信電子技術、網絡視頻技術、光學特種工藝等;三是各種技術工人,如儀表裝配、光學儀表制造、設備安裝維修技工等。到2010年,需要各類專業技術人員2.7萬人,其中機電一體化技能人才約2.1萬人。
特色輕加工業人才需求重點:一是皮革產品開發、工藝管理、皮革制品設計等人才:二是五金制品行業的產品設計,金屬表面處理、熱處理及模具加工等方面的人才;三是廢紙制漿技術、紙產品加工開發、機電一體化造紙設備控制和管理、造紙廢水處理技術等方面的人才;四是包裝印刷行業的產品開發設計、制版技術、機電一體化印刷設備控制和管理等方面的人才。到2010年,人才需求總量將達到6.48萬人,其中技術人員1.78萬人,管理人員1.2yy人,高級技工3.5萬人,其中需要機電一體化設備維護的機電一體化技能人才約0.7萬人。
交通運輸設備制造業人才需求重點:一是高中級管理人才;二是技術帶頭人與技術骨干,如機械設計與制造、模具制造、鑄造鍛造專業等;三是各種技術工人,金工、裝配、嵌入式控制設備等安裝維修技工等。預計到2010年,需要各類專業技術人員8.3萬人,其中需要機電一體化設備操作和維護、裝配的機電一體化技能人才約1.7萬人。
電氣機械及器材制造業人才需求重點:一是高中級管理人才:二是技術帶頭人與技術骨干,如計算機、網絡與通信電子技術、嵌入式軟件開發、電氣工程、感應電機設計與制造、模具制造等;三是各種技術工人,金工、鉗工儀表裝配、計算機操作、嵌入式控制等設備安裝維修技工等。到2010年,各類專業技術人員需求將達到14.3萬人,其中需要機電一體化設備裝配、設備維護的機電一體化技能人才約2.9萬人。
專用設備制造業人才需求重點:一是高中級管理人才;二是技術帶頭人與技術骨干,如計算機、網絡與通信電子技術、嵌入式軟件開發、機械設計與制造、模具制造、鑄造鍛造專業等;三是各種技術工人,金工、裝配、計算機操作、嵌入式控制設備等安裝維修技工等。到2010年,各類專業技術人員將增加到5.1萬人,其中需要機電一體化設備裝配、設備維護的機電一體化技能人才約1.2萬人。
紡織、服裝業人才需求重點:一是差別化纖維開發、化纖聚合工藝技術、機電一體化織機控制和管理等方面的人才;二是真絲產品設計、開發,絲綢染整工藝,真絲數碼織造工藝方面的人才;三是高速經編機控制及管理、織物染整工藝等方面的人才;四是產品設計、織物表面涂層工藝、織物染整工藝方面的家用和產業紡織品行業人才;五是急需服裝設計、服飾產業設計和開發方面的人才。到2010年,需要各類人才8.875人,其中需要機電一體化設備維護的機電一體化技能人才約1.7萬人。
鋼鐵工業人才需求重點:鋼鐵冶金、金屬加工壓力、冶金機械、工業電氣自動化、財務會計、管理等人才,特別是具備專業知識的專家型及高學歷的工程技術人才。到20l0年各類人才需求量達到1.7萬人左右,其中需要機電一體化設備維護的機電一體化技能人才約0.4萬人。
據此可以得出,201O年浙江省在高新產業和制造業中,對機電一體化技能人才的需求總量為17.3萬人。再考慮到其他行業(如服務業中的樓宇控制、娛樂設備的維護等)對機電一體化人才的需求不會少于制造業的20%,因此,全省2O10年對機電一體化技能人才的需求總量約為20萬人。
3、典型行業狀況分析
近年來,中國汽車行業產品結構日趨合理,國際競爭力日益提高,已經形成了堅實的發展基礎,汽車產業已經成為拉動國民經濟增長的主要產業。
目前,中國汽車行業已有各類生產企業5800多家,總資產已超過萬億元,直接從業人員近220萬人,相關從業人員已達3500多萬。2004年中國汽車產量達到507萬輛,汽車工業總產值已達11000多億元,工業增加值2700多億元,占全國GDP的比重已從“九五”末期不到百分之~,上升到接近百分之二。
自2001年以來中國汽車工業總體上保持了良好的發展勢頭,2007年銷量水平比2003年翻了一番,中國汽車工業已連續九年增幅保持兩位數增長。2008年,受國際金融危機的影響,我國汽車產銷量分別為934.5萬輛和938.1萬輛,增幅低于2007年。而2009年以來,汽車市場回暖,上半年我國汽車產銷量保持高位增長,連續4個月超百萬輛,不斷刷新歷史紀錄。中國汽車工業總體發展趨好。
中國汽車工業的高速發展,全世界有目共睹,而在這一產業迅速拉升的時期,人才的需水也激增。《中國汽車人才發展戰略研究》澡題報告研究表明:中國汽車產業職工人數2010年將達到356.87萬人,2015年將突破5O0萬人人關,到2020年將達到776.23萬人,平均年增長率為10%。
機電一體化的要求范文6
機械制造業向著機電一體化發展是一個必然的趨勢。我們國家的工業要想得到發展就需要依靠微電子技術來加強對于傳統的設備和技術進行改造。企業需要加大力度對機電一體化的技術進行研究,讓其在工業生產之中發揮巨大的作用。本文探究的是機械制造業向機電喲提花方向發展的探討。
關鍵詞:
機械制造業;機電一體化;發展
機械制造業要得到一個快速的發展就需要依賴機電一體化技術。隨著科技的發展機電設備的更新換代也是非常快的。企業為了提高其工作效率就需要在機械制造業中廣泛的使用計算機技術、電子技術等等新型的技術。這樣可以幫助我們的機械制造業向著現代化的方向發展。機電一體化技術對于我們企業的結構會有一個深度的改造。企業管理者一定要積極的推動機械制造業向著機電一體化的方向發展。機電一體化技術是由機械技術、微電子技術和信息技術相互融合而形成的一種新的技術。這種技術在機械制造業中的投入使用使得我們企業的技術結構、產品性能、企業的生產方式和管理體系等等都發生著深刻的變革。在機電一體化技術的支撐下具有科技含量的產品不斷的涌現出來,這些產品可以幫助企業提高其市場競爭力。
1機械制造業的發展方向是機電一體化
機械制造業在科技的推動下其產品技術含量越來越高,在現代的制造系統中以數控技術為代表。這種技術是以計算機技術、微電子技術和自動控制技術為基礎的,讓機械設備的效率更高、精準度更高、自動化程度更高等等優勢。新的技術的引進可以改變傳統機械制造業單一化、技術含量低等一些不足之處,幫助企業實現集成化的生產、自動化的生產以及智能化的生產方式。企業自身通過對機電一體化的使用可以提高產品的性價比,從而創造出更多的經濟利潤。當前階段客戶對于產品的要求也是越來越高的,要想在激烈的市場競爭之中取得一席之地滿足客戶對產品質量的高要求就需要改變傳統的生產手段。目前世界上的發達國家都十分重視本國對于機電一體化技術的研究,鼓勵企業開發出更多的機電一體化產品。我們國家機械制造業的機電一體化技術與發達國家相比較還是有著一定的差距。在目前的機械制造業中普遍存在的問題是基礎爆弱、技術相對落后以及管理不合理。要讓我們機械制造業與國際化市場接軌就需要進一步的發展機電一體化技術。
2機械制造業向著機電一體化發展的方式分析
當前階段我國的機械制造業需要認真研究的課題是找到一條真正符合我國工業生產水平的機電一體化發展道路。我們最先需要解決的問題就是提高產品的質量和機械設備的生產效率。首先我們的企業管理者要加強對于企業的機電一體化的技術改造,要積極的組織科研人員學習先進技術并且盡快的投入到企業生產之中。特別是對于國外先進的技術引進一定要針對本企業的具體情況做適當的改良,不能照搬全收,這樣盲目的使用國外技術是無法達到我們預期的效果。其次要加大對機電一體化技術的科研力量的投入,科研人員要盡快掌握機電一體化的核心技術。企業對于國外的機電一體化技術的依賴性不能太強,要想在市場競爭之中取得一席之地就需要有自主開發的技術。具體方法分析入如下:
2.1依據當前發展形勢做好機械制造業的發展規劃
未來機械制造業的發展方向是以機電一體化為主的。國家應該發揮其宏觀調控功能對企業做出一個統一的規劃,依據我國現階段的機械制造業的發展實際情況制定出投資少、收效高、環保節能的發展途徑。國家要對生產企業的機電一體化技術的實際使用做出其宏觀上的指導。
2.2積極改造傳統的生產設備,改善企業管理狀況
傳統的機械制造設備已經無法滿足現在市場需要,現在微電子技術、數控技術和計算機技術的使用領域非常的廣泛,通過新技術的引入可以幫助企業改造傳統的生產設備。企業的管理對于企業的機電一體化技術的發展也是非常重要的。比如管理者如果不夠重視技術上的革新那么我們的機電一體化技術很難實際的運用到企業生產之中。又或者引進了技術和設備在后期操作和維護人員分配上管理不到位也很難讓我們的機電一體化技術創造應有的價值。
2.3我國的機械制造業要與國際市場相融合
目前我們的市場越來越開發,各個國家之間的經濟合作也是越加的緊密。所以我們的機械制造業要積極的參入到國際市場之中,這就需要機械生產者積極的運用機電一體化技術改造企業的產品結構,提高其科技含量。要發展我國企業的機電一體化技術縮小與發達國家質檢的差距就需要積極攻克機電一體化關鍵性的技術難題。
2.4重視機電一體化的技術人才的培養
人才對于企業的發展至關重要。要推薦機械制造業的機電一體化技術的發展就需要重視機電一體化技術人才的培養?,F在機電一體化技術在我國的企業生產之中運用得非常的廣泛,我們國家的現在人才儲備不足以滿足企業的需求,所以教育單位應該改革自己的專業設置,增加機電一體化的專業,并且在我們的專業課程中加入計算機學、CAD制圖等等更多實用的課程。鼓勵學生學習機電一體化的技術。企業也應該定期組織機電一體化技術人員進行定期的培訓,積極引導技術骨干人員鉆研機電一體化技術。
3結語
綜上所述,機電一體化在機械制造業之中的作用非常的大。隨著計算機技術、微電子技術的不斷發展我們的機電一體化技術也在不斷的取得進步。機電一體化技術的成熟讓機械制造業的結構和生產效率得到一個深刻的改革。未來的機電一體化技術也會向著數字化、網絡化和智能化的方向發展,他將全面的推進我們的機械制造業的發展。
參考文獻:
[1]熊小勇.機械制造業向機電一體化方向發展的探討[J].科技風,2016(05):15.
[2]黃濱.機械制造業向機電一體化方向發展的探討[J].電子工業技術,1992(03):31.
[3]王麗霞.機電一體化技術在機械制造工程方便的發展方向[J].中州大學學報,2000(12):30.
[4]王峰.機電一體化技術發展的探討[J].自動化技術與應用,2008(07):25.