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機電一體化及其自動化范文1
關鍵詞:電氣工程;自動化;問題
前言
下面首先探析了電氣工程及其自動化的發展現狀,其次分析了電氣工程中的問題,最后就電氣自動化中的問題及對策進行了進一步的研究。
一、電氣工程及其自動化發展現狀
1.依靠信息技術發展
網絡技術、計算機技術、通信技術等信息技術在當今社會各個產業的發展中得到了廣泛的應用,其中對信息技術的使用是電氣自動化系統中最重要的方面,它具有科學性、高效性和實用性的特點。信息技術在電氣自動化系統中的使用主要表現在兩個方向。第一,表現在管理層面。例如人力資源管理、會計部門核算工作的相關數據的存取,管理層利用信息技術對基層生產線的實時監控。第二,表現在電氣自動化系統和設備的比較層面,由于數據比較的功能是信息技術的一個重要特點,所以可以對不同設備的信息數據進行一個比較,這在市場經濟條件下表現出實用價值;隨著微電子和微處理器技術的普遍應用,曾經定義明確的設備界限開始慢慢的模糊,以信息技術為基礎的通訊能力、軟件結構和統一的組態環境就變的必不可少。
2.DCS控制系統
DCS控制系統即分布式控制系統,以微處理器為基礎,以控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協調為設計原則的儀表控制系統。分布式控制系統具有數據獲取、直接數字控制、人機交互以及監控和管理等功能。與傳統電氣控制系統相比較而言,更為高級和先進,是一種比較完善的控制與管理系統。DCS控制系統操作層采用WINDOWS NT操作系統;控制站采用成熟的嵌入式實時多任務操作系統QNS以確保控制系統的安全性、實時性和可靠性。
3.采用集中控制手段
將各種信息統一放入一個處理器中綜合處理就是集中控制,這種集中控制手段存在明顯的缺點。第一、集中控制會使所有的信息集中在一個的處理器中,會大大降低電氣自動化系統的運行速度,從而使整個系統的運行受到影響。第二,集中控制使全部信息都存入主機內部,導致主機容量不斷減少,后期為了保證系統正常高效的運轉,就需要增加電纜數量,大大的增加了系統運行的成本。
二、電氣工程的問題及對策
1.電氣工程的問題分析
電氣工程的問題主要表現在以下兩個方面。首先便是電氣工程的質量問題。大多數電氣工程管理部門在工程質量管理工作方面都普遍存在認識不到位的現象,即過于關注對工程質量的檢測,而忽略了對施工質量的管理與控制。這不僅影響了電氣工程的施工進度,還降低了電氣工程的質量,不利于電氣相關部門競爭力的有效提升。另外就是電氣工程的節能問題。電氣工程為了從多方面的滿足建筑項目的建設需求,不僅需要提供照明和溫度調節,還需要對保證必要的能源量,在此過程中,則很難避免產生能源浪費的問題。因此,能源浪費造成的資源利用率的降低,也成為了阻礙電氣工程發展的又一大重要問題。
2.電氣工程問題的對策分析
首先,加強電氣工程質量的管理力度。具體來說,既是加強電氣工程質量管理隊伍的建設力度,對相關管理人員展開定期的培訓,以不斷提升其對工程質量管理的認識和業務水平;將競爭機制和激勵機制進行不斷完善,以有效提升員工的積極性與主動性。與此同時,對電氣工程的原材料和設備管理進行嚴格的控制。對于進場的材料及設備,要對其出廠報告及質量證書進行嚴格的檢驗,只有通過檢驗的材料或設備才能夠投入到施工現場進行使用,以此有效保證電氣工程的質量控制水平。其次,對電氣工程節能設計進行優化。相關電氣部門應有效找出消耗、浪費能源較高的環節,并在保證滿足實際工業生產需求的基礎上,有針對性的對節能設計進行改良與優化。例如,在建筑的照明方面,應當盡量利用自然光來代替照明設施,并將壽命長、功效高的智能照明裝置安裝在走廊等地方,以充分發揮智能照明的智能化的作用,將照明所需的電能消耗降到最低。
三、電氣工程自動化存在的問題及對策
1.電氣工程自動化存在的問題
電氣工程自動化存在的問題主要體現在以下三個方面。其一,網絡架構不夠統一。相關企業及部門不統一的網絡架構,嚴重阻礙了電力工程自動化系統的有效建設;再加上不同企業之間在程序接口上的差異性,使得軟、硬件信息數據的交流與運輸受到嚴重影響,不利于實現企業間資源信息的共享。其二,電氣自動化系統的集成性不高。我國現階段的電氣自動化的程度較低,大多數都還停留在多島自動化的層面上。而這種多島自動化往往由于功能單一的局限性,而不能實現信息的共享,這便很大程度上影響了電氣自動化功效的充分發揮。其三,電氣自動化技術的使用一定程度上受主觀支配。相關技術人員在開發和應用電氣工程自動化技術的過程中,往往容易被主觀意識所支配;再加上各技術人員在技能水平上存在差異性,便使得自動化平臺之間的差異也較大,進而造成電氣工程自動化成本的增加。
2.電氣工程自動化問題的對策分析
首先,實現電氣工程的科技化。將先進的技術設備引入到電氣工程自動化的建設與發展中,并利用新技術、新材料及新設備的應用,來將我國電氣工程自動化程度進行不斷提升,與此同時,以降低能源消耗為重要方向,對節能技術進行不斷研究與創新。其次,實現電氣工程的信息化。加強網絡技術、計算機技術與自動化技術的結合,并將網絡通訊技術有效應用到計算機的優化與仿真技術以及人工智能分析,和電氣設備的設計與運行中,以有效促進電氣工程自動化的實現。再次,實現電氣工程的開放化。將計算機網絡技術應用到電力系統的各個元件和局部系統的監督和調解中去,并利用計算機網絡技術來完成信息的實時交換和網絡資源的共享,進而實現電氣工程自動化管理、決策和控制的一體化。
結語
總而言之,電氣工程及其自動化作為現代工業發展的核心技術,在現代化工業的生產中有著不可替代的重要作用。而相關企業要想有效促進電氣工程及其自動化的發展,就必須要加大人才的建設力度,將相關制度規范進行不斷完善,并在引進先進技術設備的同時進行自主研發。唯有如此,才能讓我國電氣工程及其自動化邁向一個新的臺階,進而促進我國現代化工業事業的穩步發展,為提高我國綜合國力打下堅實的基礎。
參考文獻:
[1]雷定雄、李亮.電氣工程產學研實驗室配套設計[J].實驗科學與技術.2014.
機電一體化及其自動化范文2
【關鍵詞】實訓基地 校企合作 人才培養 工學結合 職業能力
基金項目:中央財政支持的職業教育實訓基地“自動化綜合控制實訓基地”建設項目(蘇教財〔2012〕177號)
高職院校培養具有扎實理論基礎、動手能力強、創業與創新精神的高端技能型專門人才,實訓基地的建設是關鍵,因此積極主動融入區域地方經濟,創新實訓基地建設思路,突出職業能力培養,提升人才培養質量是當前職業教育工作的主要內容之一。揚州工業職業技術學院依托電氣自動化技術專業建設優勢,進行廣泛調研和詳實分析,深入開展校企合作,在中央財政支持的自動化綜合控制職業教育實訓基地建設過程中創新思路、大膽嘗試,取得了較好的建設成效。本文就該實訓基地建設思路、方案等進行分析,旨在探索實踐融日常教學與技能實踐、技能培訓與技能大賽訓練、社會培訓與技能鑒定、創新教育與創業實踐、系統仿真與生產實踐、技術開發與技術服務“六位一體”,具備教、練、培、鑒、研、賽等功能,實現校企資源共享、區域資源共享、高校資源共享,充滿企業文化工作氛圍,積極發揮引導、輻射和示范作用的實訓基地建設發展模式。
一、實訓基地建設必要性分析
揚州工業職業技術學院電氣自動化技術專業作為省級重點建設專業、省級示范院校建設重點專業、省級人才培養模式創新實驗基地實踐專業和學院第一批教學改革試點專業,不僅沉淀了較好專業基礎,多年來緊緊依托揚州及長三角區域經濟發展,為揚州市和周邊地區的石油化工、汽車船舶、機械裝備及“三新一網一書”等產業培養了大量的高端技能型專門人才,而且與中石化下屬多個公司、上海大眾汽車有限公司、揚州嘉華電氣有限公司、可瑞爾科技(揚州)有限公司等長三角地區的石油化工、汽車制造、電子電氣等大中型企業建立了深層次的校企合作關系,為實訓基地項目啟動奠定了良好基礎。項目啟動前期,對實訓基地建設的必要性進行了深入分析。
(一)產業發展的要求,產業發展對自動化技能人才的需求,需要建設功能完備的實訓基地。近年來,揚州及周邊地區的現代裝備制造業、石油化工、建筑工程三大主導產業規模的不斷擴大,行業和區域的經濟發展為電氣自動化技術專業建設和發展提供了良好的契機。隨著企業自動化程度的不斷提高,人才的需求也在不斷擴大,職業能力的要求也越來越高,因此現有實踐性教學任務開出率和教學效果也迫切需要得到提升。
(二)訂單培養的要求,提升“訂單式”高端技能人才培養質量,需要建設示范引領的實訓基地。揚州工業職業技術學院與中國石油化工總公司、上海大眾汽車公司、南京工程公司等國內著名企業簽訂了聯合辦學協議,組建了“中石化班”、“大眾班”、“揚農班”,將企業文化、規章制度、生產工藝、檢驗技術等納入教學計劃中,為確保培養符合企業需求的電氣自動化技術專業高水平技能人才,確保學生成為拔尖技能人才,確保學生畢業后能迅速適應工作崗位要求,綜合性實訓基地建設非常重要。
(三)師資建設的要求,提升教師教科研水平和對外服務能力,需要建設理念新的實訓基地。隨著學院創建省級示范院校工作的啟動,人才培養模式創新、教學改革、專業建設、課程建設、教材建設、多媒體教學資源庫建設、職業技能培訓服務、職業技能鑒定、科技項目開發等工作正在全面開展,要保證人才培養的可持續發展,深化校企合作,師資隊伍的整體教學與科研能力,對外服務能力是關鍵,需要完善的教學、研發、技術服務平臺,需要緊跟技術發展趨勢,理念新的實訓基地。
因此建設一個理念新、針對性強、滿足現代電氣自動化技能型人才培養需求、職場化氛圍濃厚的自動化綜合控制實訓基地是非常必要的。
二、實訓基地建設思路創新
以高端技能型專門人才培養為目標,基于“校企合作,工學結合”,按照“職場化、情境化、生產性”的理念,圍繞“一個核心”,遵循“四個原則”,突出“五類技能”培養,打造“六位一體”示范性綜合實訓基地是自動化綜合控制實訓基地建設思路。
(一)一個核心:開展校企合作,實訓基地建設以“突出重點、滿足需要、資源共享、提高效益”為核心,圍繞電氣自動化技術、機電一體化技術等專業的職業能力培養,依據企業職業崗位要求,突出供配電技術、PLC控制技術、DCS控制技術等實訓設備建設重點,滿足教學與科研需要,實現校企資源共享,提升人才培養質量,提高企業生產效率。
(二)四個原則:實施“1+1+1專業導師制”人才培養模式,促進學生個性發展,基地建設要遵循統一規劃、分步實施,協調一致、全面建設,面向崗位、改建結合,不斷創新、形成特色的四個基本原則,以確?;亟ㄔO質量及成效。
(三)五類技能:突出關鍵崗位職業技能培養,通過三種典型控制技術形成的綜合實訓基地,培養學生在工廠供配電、生產過程控制、工藝流程監測、工件加工裝配、系統運行維護操作技能,形成完整的專業知識與技能體系。
(四)六位一體:完善基地功能,按照“生產型、職場化”的理念建成集日常教學與技能實踐、技能培訓與技能大賽訓練、社會培訓與技能鑒定、創新教育與創業實踐、系統仿真與生產實踐、技術開發與技術服務等六位一體的自動化綜合控制實訓基地。
三、實訓基地建設內容設計
實訓基地以綜合控制為目標,包含了自動化的核心控制技術,主要有供配電控制技術、可編程控制技術(PLC)、集散控制技術(DCS),因此整個實訓基地主要由供配電控制、生產線控制、生產工藝控制三個控制室和綜合中心組成。其框架結構圖設計如圖1所示。
圖1 自動化綜合控制實訓基地建設框圖
(一)供配電控制室:對變配電系統進行操作控制,主要包括變電站的送電與停電操作、斷路器就地及遠方自動分合閘、倒閘操作等,可完成變配室值班電工技能培訓,中、高級維修電工職業技能鑒定。通過監控系統及模擬屏可實時監控操作過程。
(二)生產線控制室:以典型生產線的安裝與調試為技能點,完成供料單元、加工單元、裝配單元、分揀單元、輸送單元等的安裝,通過可編程控制技術進行系統控制功能設計、調試與維護,可進行“自動化生產線安裝與調試”技能大賽培訓等,監控生產線全過程。
(三)生產工藝控制室:以典型的工藝流程為控制對象,根據不同的工藝要求,通過先進的DCS技術實現工程項目組態,調試與運行維護,可進行化工儀表自動化技能大賽培訓,職工技能培訓與化工儀表維修工職業技能鑒定,可實時監控生產工藝全過程。
(四)綜合控制中心:將三個分控制室的監控系統,通過先進網絡技術、通信手段等接入控制中心的總監控系統,通過供配電模擬屏、生產線監控屏、生產工藝流程監控屏實現對每個控制室工作的實時監控。
通過自動化綜合控制實訓基地建設,對工業生產工藝(過程)即可實現單獨的供配電設計與操作、生產線安裝與調試、工藝流程控制與運行調試,而且也可實現從電能配與變、過程控制、流程監控、工件(產品)裝配、系統調試與運行維護等一體化功能,集中了電氣控制、自動化控制的核心專業知識和技術,將有效提升學生綜合專業能力,提升學生的就業競爭力。
四、實訓基地建設成效總結
(一)基地投運后,實踐教學質量提升。不僅已成為了電氣自動化技術專業(群)的理實一體化專業課程教學的主要基地,同時是學生進行“化工儀表自動化”、“自動化生產線安裝與調試”、“維修電工”等職業技能培訓的主要基地,是學生獲取中、高級維修電工,儀表維修工等職業資格證書的鑒定基地,更是學生進行科技作品設計、開展大學生實踐創新項目、畢業設計的重要場所,對學生的職業技能培養有著至關重要的作用,不僅每年可承接電氣自動化專業(群)300多人次的技能實訓,且可承擔本校其它電類、化工類專業近600多人次的技能培訓;學生榮獲2013年全國職業院校化工儀表自動化技能大賽團體一等獎,主持建設多項省級大學生實踐創新項目等成績,就業競爭力顯著提升,為行業和區域經濟建設培養了一批深受用人單位歡迎的高素質技能型應用人才。
(二)基地投運后,社會服務效果突出。由于系統裝置的工業化、職場化氛圍濃厚、生產線的真設備與真產品、過程控制的真系統與高仿真裝置,完全符合化工、電氣、電子等企業生產的實際情況,已成為企業職工職業技能的培訓基地,投運使用以來,DCS系統先后完成了DCS應用技術工程師培訓、江蘇揚農化工集團有限公司和江蘇泰興中等職業學校全國化工儀表自動化技能大賽培訓等工作,與企業開展橫向課題合作和申請專利多項等,提高了對外服務能力,促進了企業的可持續發展。今后基于師資隊伍及先進設備,將為更多專業的學生、更廣泛的制造業行業的企業提供更多的職業技能培訓。
(三)基地投運后,示范引領作用增強。本實訓基地運行以來,學校電氣類相關專業的實踐教學條件得到了很大改善,電氣自動化技術、生產過程自動化技術等專業的人才培養質量向校企無縫化對接的步伐更加深入邁進,進一步滿足了上海大眾、中石化金陵石化公司、江蘇曙光光電有限責任公司、南京工程公司等現代化大型企業生產一線自動化人才的需求,不僅為專業建設和教學改革提供了值得借鑒的成功經驗,更是一個立足揚州,輻射全省的特色化的高職教育實訓基地,其社會和經濟效益非常顯著,為全省電氣自動化及相關專業培養高端技能型專門人才開創了有效路徑,起到了示范和引領作用。
參考文獻:
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機電一體化及其自動化范文3
1.1、環保性。由于傳統的機械設計制造業對于工作人員的要求和依賴性都是高于現在的機械設計制造業對專業人員的要求。在傳統的機械設計制造中,比較容易發生因為人為因素造成的制造產品需要進行重新加工或者生產。由此可得,傳統的機械設計制造生產方式容易產生資源浪費和施工時間和成本低額浪費,與我國的可持續發展理念存在一定的差異性。對于機械設計制造及其自動化而言,現代的技術對于人員的依賴性有了一定的弱化,因為現代的機械制造業主要依賴電腦程序進行系統的設計,從而建立了設計出錯的發生,大大的提升了設計操作的準確性,保證了生產的產品質量和生產效率,實現了成本的節約。除此之外,現代的機械設計制造及其自動化技術還引進了空氣凈化技術,增加生產產品的環保性,降低了對環境的破環與污染,促進了我國的可持續發展。1.2、安全性。傳統機械制造生產主要是由機械手工進行的,因為容易發生人工操作失誤,出現安全事故,安全隱患大大存在?,F代的機械設計制造及其自動化技術結合了現代科學技術,其工作人員只需要通過電腦程序進行機械的遠程控制,大大的改善了工作人員效率和保證工作人員的安全性。盡管機械自動化也存在一定的意外,但是一般在進行既定的程序中能夠檢測到機械設計制造及其自動化的存在的安全隱患,能夠及時的進行補救措施的應用。另一方面,現當代的機械設計制造及其自動化的工作人員與生產設備的接觸大大減小,因此很大程度上對員工的工作安全提供了一定的保證。1.3、效率性?,F代的機械設計制造及其自動化與傳統機械制造業進行比較,發現現當代的工作人員數量小于傳統的,但是生產流程的科學性高于傳統制造業,同時提升了機械生產的產品的治療和生產效率。傳統機械制造業的工作人員一般需要進行生產操作的熟悉,嚴格遵守規則規范,因此影響生產進度和浪費生產時間。但是現代的機械生產中只需要依靠機械自動化生產,在預設的程序操作進行產品的生產,提高生產操作的規范性,降低了人工成本,節省了生產時間。提升了整個機械自動化生產效率。
2、機械設計制造及其自動化發展趨勢
2.1、智能化趨勢?,F階段,我國的科技技術發展迅速,我國的機械設計制造及其自動化逐漸向智能化方向發展。提升機械設計制造及其自動化技術的智能化能夠在其應用中,對人的行為及思維特征實現虛擬,對人的具體思維進行程序的書寫,從而提高整個機械設計制造及其自動化生產的智能化。因此,大大的提高了機械生產制造的自動化過程的安全性,同時提高了生產效率,降低了生產過程中的錯誤發生,促進了我國機械制造業的發展。2.2、可持續發展趨勢?,F階段,我國的發展策略主要是以科學發展觀為主,同時進行可持續發展。由于我國社會的可持續發展涉及的范圍十分廣泛。例如,政治的可持續發展、文化的可持續發展、行業的可持續發展、機械制造業等。機械制造業的可持續發展中,需要提升其生產效率,降低生產材料的消耗和降低對環境的破環,實現機械設計制造及其自動化技術水平的提升和創新,進行綠色可持續發展觀念的樹立,高效的進行存在問題的解決。2.3、機電一體化趨勢。對于我國制造業而言,機電一體化技術是其重要技術之一,其代表我國的制造業水平有了一定的創新。機電一體化技術即是價昂機械技術與信息技術進行有機融合,隨后將融合的技術進行生產制造的應用的技術。在產品的設計和生產環節,其機電一體化的精準性特點比較突出,同時能夠迅速的進行各種工作環境的高效反應。所以,在制造業發展中,機電一體化能夠提升整個制造業的生產效率。因此,機械設計制造及其自動化的機電一體化能夠促進我國的有效發展,對于機械制造業的長期發展有一定的推動作用。2.4、虛擬化趨勢。傳統的機械設計制造及其自動化技術流程主要是進行機械圖紙的設計,隨后進行設計圖紙的評估,對其合理性與可行性進行考察,隨后進行驗證與調試試產,而這一過程需要的時間和成本都造成機械制造生產的滯后。因此,很有必要對其進行優化和創新。當前,我國的科技技術發展迅速,其機械制造業能夠通過利用軟件對生產產品進行虛擬設計和調試,也就是仿真技術,完成模擬后,,工作人員能夠對大致的生產情況進行了解和掌握,因此,降低了因為實際生產調試造成的費用。站在前期的評估階段進行分析,該環節能提高設計的合理性,增加其直觀性和針對性。所以,未來機械的發展必然也會更加趨于虛擬化。
總之,當前我國的機械設計制造及其自動化技術由于起步發展較晚,造成我國在這領域與西方國家相的差距比較大。因此,我國在進行機械設計制造及其自動化技術的發展過程中,需要適度的進行西方國家先進的技術的借鑒,再結合我國社會發展的基本情況以及機械制造本行業的市場需求,總結擬定適應我國的機械制造技術,更大程度地降低生產中的各類危害,提升生態經濟效益。未來機械設計制造以及自動化技術會更加重視產品與人類社會發展的協調統一,更加凸顯出產品的人性化和智能化的特點。
作者:徐凡 單位:天津中天高科防務技術有限公司
參考文獻:
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關鍵詞: 機電一體化系統設計 考核 改革 創新
1.課程考核改革的總體思想
《機電一體化系統設計》課程是山東理工大學機械設計制造及其自動化本科專業一門重要的專業課,具有應用性、綜合實踐性強,密切結合生產實際的特點??荚囎鳛闄z驗學生掌握科學知識、培養能力、獲取實際技能的一種手段,對實施素質教育,培養基礎扎實、創新和實踐能力強的應用型人才,具有特別重要的作用。僅憑卷面成績不能全面客觀地反映學生知識水平和解決實際問題的能力,應采用新的考核辦法客觀真實地評價出學生對該門課程的學習情況和知識掌握情況,全面地反映學生應用該課程知識解決實際問題的能力,讓更多的學生發揮出個人的潛能,成為適應國際競爭和社會需求的創新型、應用型人才。
2.考核方式
本課程考核采取形成性考核方式進行:課程考核成績=理論考試成績(50%)+實操訓練與考試(20%)+解決實際應用課題情況(20%)+課堂考勤、平時作業(10%)。
理論考試是按照考試大綱要求,閉卷考試,100分鐘。
實操訓練與考試是在現有的模塊化生產培訓系統和機電一體化教學實驗設備上進行設備操作、編程、調試等,考查學生的動手操作能力。
解決實際應用課題情況主要是結合生產實際給出小的設計題目,要求學生利用所學知識給出解決方案,編寫控制程序,借助現有設備進行模擬調試,考查學生分析問題、解決實際問題的能力。
該考核方法能夠客觀真實地評價出學生對該門課程的學習情況和知識掌握情況,全面地反映學生應用該課程知識解決實際問題的能力,克服了單純的理論考試反映學生成績的片面性,避免了出現高分低能的情況,讓更多的學生發揮出個人的潛能,鼓勵有能力的學生參加機電產品創新設計大賽和機器人大賽等各種活動。
3.考核改革實施過程
為保證改革的順利進行和圓滿完成,課程組調研有關院校后,經過小組充分討論,制定了詳細的研究計劃,并予以實施。
(1)調查研究,收集資料。
課題組成員首先調研東南大學、哈爾濱工業大學、山東科技大學等,廣泛聽取他們的意見,根據本校情況,經多次修改,制定了考核大綱。
(2)制定考核評定辦法和評判標準。
在充分調查研究、收集資料的基礎上,課程組經過認真討論論證,確定了各部分的考核評定辦法和評判標準。
(3)向學生宣傳和實施該考核辦法。
對機械設計制造及其自動化04-1、2班學生宣傳并進行試點,讓學生了解和接受該考核辦法和考核評分標準,并在該課程講授結束時實施該考核辦法。
(4)進行成績分析及問卷調查。
考核結束后,對考核成績進行了分析,成績總體是服從正態分布的,學生考核成績的分布基本合理,考核各部分覆蓋面廣,難易適當,也說明考核辦法科學合理。并對04-1、2班的學生進行了問卷調查,發放問卷30份,收回問卷28份。問卷調查顯示:96%的學生對機電一體化系統設計課程的考試改革的評價為“很成功”和“比較成功”,96%的學生覺得現在的形成性考核對促進學習有效。學生普遍認為該考核方法做到知識和技能的并重,理論和實踐相結合。
(5)進一步修改、完善。
該考核辦法實施后,聽取學生意見,并經課程組成員的充分討論,找出問題,進一步修改、完善。
4.考核改革的效果
該考核方法做到知識和技能并重,理論和實踐相結合。通過實操訓練與考試考查學生動手操作能力,通過理論考試反映學生對基礎知識掌握情況,通過課題解決情況考查學生分析問題、解決實際問題的能力,同時也考查了學生創新思維和創新能力,全面地反映學生應用該課程知識解決實際問題的能力,有利于培養基礎扎實、創新和實踐能力強的應用型人才。
對機械設計制造及其自動化04-1、2學生實施考核辦法后,后續實踐性環節――課程設計及實訓、畢業設計學生得心應手,后續環節進行得非常順利。有5位學生報名參加了機電產品創新設計大賽和機器人大賽等活動,并獲得不同的獎勵。
機電一體化及其自動化范文5
【關鍵詞】機電工程;技術應用;機電一體化;核心技術;發展前景
當前,計算機、微電子技術的發展,開始廣泛應用于機械工業領域之中,并逐漸發展形成機電一體化局面,改善機械工業的同時加速了機械工業的發展。本文就機電工程技術應用、機電工程的核心技術以及機電工程技術的未來發展前景進行分析,加速機電工程一體化發展。
1機電工程技術應用分析
1.1機器構造
就機電工程技術而言,其應用期間涵蓋多種生產機器,而生產機器自身有發動機、配器、行駛以及制動等較多的組成部件,想要確保機械的運行效率,需要進行運轉精度、改善性能等方面的優化。同時,進行機械效率優化期間,僅考慮機器結構存在明顯的片面性,還需要對相關材料進行考慮以及改進。一般傳統機器產品的原料為鋼鐵,但是隨著傳統機器產品市場競爭力的下降,開始傾向性的選擇非金屬復合材料以及更優質的金屬材料,通過新型生產原料的選擇,不但成功降低了機器自身的重量,還降低了能力方面的消耗,在提高驅動系統功率的同時提高機器效率。
1.2技術的優化
想要進行機電工程技術的應用,最為行之有效的方法就是進行弱電控制線路的提高,在提高的同時保證工作的有效運轉。具體從提高傳感器、電機、微型計算機等方面的綜合性能展開分析,提高弱電控制線路,內容如下。
1.2.1電機
電機作為驅動機的代表,應用期間電機響應速度、工作效率存在問題,想要進行電機綜合性能的提高,可以研發并選擇新型驅動單元,并在期中加入傳感器以及控制組件等。
1.2.2傳感器
就傳感器而言,科技含量低會影響信息精準度、敏銳性以及信息傳入的及時性,所以想要提高傳感器工作效率,前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準度。當前,光纖傳感器是最為常用的傳感器類型,非接觸性檢測屈董單元是信息傳播的介質,能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。
1.2.3微型計算機
微型計算器作為信息處理設備之一,在機電技術應用、微電子學發展方面具有積極意義。想要提高微型計算機的綜合性能,前提條件是提高信息處理設備自身的快速、準確、可靠,并對干擾等相關問題進行處理。另外,要進行專項技術人才的培養,達到在控制研發成本的前提下研發高速快遞方式,確保機器運作效果。
2機電一體化核心技術分析
機電一體化涵蓋兩方面技術,即軟件、硬件(機械本體以及傳感器等),為了確保機電一體化發展,需要從機械本體技術、傳感技術、信息處理技術、驅動技術、接口技術等5個方面進行分析,內容如下。
2.1機械本體技術
機械本體需要綜合考慮幾個方面,包括性能方面的改善、質量上的減輕、精度上的提高。機械產品的主要材料就是鋼鐵材料,想要減輕質量,前提是進行結構改進,并考慮材料的替代,在堅強機械本體重量的情況下實現驅動系統小型化,并最終達到機械本體優化的目的。
2.2傳感技術
傳感器問題主要考慮三個方面,即可靠性、靈敏度、精準度,并預防干擾。電干擾的預防應采用光纖電纜傳感器,外部信息傳感器選擇非接觸型檢測技術。
2.3信息處理技術
當前,信息技術的發展與普及,直接促進了機電一體化,所以想要更好的帶動并發展機電一體化則必須考慮到信息處理設備自身模/數轉換設備、輸入輸出的可靠性情況,提高處理速度。
2.4驅動技術
基于電機驅動機使用期間的快速響應、效率問題,所以開始研發內部裝有編碼器、伺服驅動單元替代傳統的電機。
2.5接口技術
想要實現和計算機之間的通信,需要確保數據傳遞具備格式上的標準化以及規格化,利于實現信息傳遞、維修處理,并進行設計簡化。當前,技術工作人員開始在合理控制經濟成本的條件下進行高效接口的研發,以解決接口中所涉問題。
3機電一體化技術前景分析
就當前機電一體化發展情況以及高新技術的不斷應用,未來機電一體化主要有智能、系統化、微型化、模塊化、網絡化、綠色化等6個發展方向,內容如下。
3.1智能化
當前,智能化儼然已經成為21世紀機電一體化的主要發展方向,智能機電一體化產品能夠有效的進行人類智能的模擬,有一定的判斷、推理、思維、決策能力,在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動。
3.2系統化
系統化表現特征包括兩個方面,即開放式/模式化總線結構以及加強通信功能。系統在靈活組態的情況下,能夠進行裁剪、組合,以實現系統的協調以及綜合管理。就未來的技術發展而言,機電一體化需要著重考慮產品、人之間的關系發展,盡可能的實現產品中部分人的性能,包括智能、情感等,趨向于生物系統化發展。
3.3微型化
微型機電一體化涵蓋微機械、微電子、軟件技術,成為機電一體化發展方向之一。當前微電子機械系統逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發展中。微機電一體化系統自身兼具諸多優勢,包括體積以及耗能小、靈活性等,能夠進入一般機械都無法達到的空間中,利于精細化操作,且開始應用于生物、航天、農業等領域的發展中,未來發展前景更為廣闊。
3.4模塊化
在機電一體化中,產品的種類豐富多樣,生產廠家繁多,進行機械接口(電氣以及動力等)的研發是復雜且重要的事,需要經歷較長的時間,并制定相關標準,確保部件以及單元、接口的匹配。就企業而言,可以借助標準單元進行新產品的開發,并合理的進行生產規模的擴大化。
3.5網絡化
就當前網絡技術發展而言,網絡化是最常聽到的詞匯,并廣泛應用于各個行業中,對于機電一體化來說網絡技術同樣產生了很大的影響,使此行業向網絡化發展。機電一體化產品所涵蓋的種類較多,所以網絡的對應方式以及形式也會有所不同,網絡的普及使得遠程控制終端設備成為了機電一體化產品。
3.6綠色化
當前,工業的興盛發展,在降低資源的同時,更好的提高了人們的物質生活。為了降低生態環境可能受到的污染問題,綠色產品應運而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經成為時展的主要趨勢,所謂綠色化是指使用期間不污染生態環境且報廢期間不進行回收,目的是在產品的整個生命周期(包括設計、制造以及運輸等)中將生態環境危害降低到最低,并且最大程度上提高資源的利用效率。另外,綠色化已經成為制造業的可持續、健康發展模式。
4結語
綜合本文上述內容,機電一體化已經成為自動化技術發展的最高階段,機電一體化技術的發展是社會所需、是社會生產力發展所需、是傳統機械設計變革所需,在推動機械產品發展的同時,振興機械工業的發展。另外,機電一體化有智能化、系統化、微型化、模塊化以及網絡化、綠色化等未來發展方向,也對相關科研工作人員提出了更多的要求,以利于機械工業行業的發展。
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機電一體化及其自動化范文6
關鍵詞:機械設計制造及其自動化;設計原則;發展方向
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
引言
縱觀我國國民經濟中各行各業應用到的技術裝備,它們的生產來源就是我國的機械制造業。這個產業的存在,可以不斷完善我國的工業體系,使工業發展越來越壯大,從而提高我國的經濟實力。隨著機械技術的不斷發展和完善,現代的機械自動化較之傳統的機械設計制造,更具有高效率、節能節約材料、多功能化等特點,更能滿足人們和生產生活的需求,從而帶來良好的社會和經濟效益。因此,我們必須更加注重機械設計制造及其自動化的發展,了解它將來的發展方向后,才能更好掌控它,充分利用它為我國的經濟發展服務。
一、機械設計制造及其自動化的概念及特點
1、機械設計制造及其自動化的概念
機械設計制造及其自動化技術是在各種各樣先進的機械技術的基礎上產生而來的,這種系統工程技術將微電子技術、計算機技術、機械技術、信息技術、電力技術和軟件編程等眾多技術融為一體,以系統功能目標為指導,以優化組織結構為生產目標,在高質多能、低能耗、高可靠性的原則之上,最大限度的實現既定的功能價值,達到整個系統最優化的最終效果。
2、機械設計制造及其自動化的特點
傳統的機械設計制造和現代的機械設計制造及其自動化,兩者本質上的區別在于自動化和智能化?,F代機械制造業的智能化特點,并不是由于它是多種技術的單純疊加,而是它將多種技術融為一體,實現了整體上的協調統一。而對于機械設計制造的自動化特點,它的系統是一個綜合的概念,在對它的系統進行設計的時候,必須要能滿足輸入端所需的輸出值,這其中包含了機電一體化的含義。機械技術制造及其自動化的核心是為了滿足其功能的內在要求,把產品的設計、制造和實現它的功能作為一個整體,以整體的觀念來看待。
二、機械自動化系統的優勢
1、提高了生產效率
產品在生產時,采取了控制自動化和信息自動化,減少了操作中的失誤,變得易于控制。機械自動化系統的發展,提高了生產效率,能夠及時發現錯誤根源。自動化控制系統使得設備按照原先規定好的流程開展運作。模擬仿真技術,不斷改善生產環節。機械自動化不但完成了操作自動化,并保證了產品質量。以計算機進行控制,能夠修改編程,使生產產品富有多樣性。由此,產品更新換代速度加快。
2、便于維修和調整
機械自動化系統應用了計算機技術,可依據產品需求調試安裝設備,生產出所需的產品。調整控制程序能夠以多種手段輸進控制系統內,不用對機器部件進行拆除。任何一種自動化產品都要確保設備存儲的能力,在存儲設備中存入每一種型號。再次使用時調出執行程度,保障自動化生產的進行。檢測技術可對事故自動修復,確保其穩定性。多數機械利用電子技術,減少了以往的生產開關數量,便于工作人員操作。工作內容都預先設定過,系統能夠進行自動轉換和自動循環?,F如今,依據被控對象,可自動調整好自動化產品。
3、降低安全隱患
運用機械自動化,首先要確保生產設備的穩定性和安全性,提前控制生產過程中的危險狀況。每一個環節都需設置監控設施。生產設備運作過程中出現故障,可自動診斷和報警。機器運轉時,倘若出現過流、過載、短路和過壓的電力故障,可將其轉換至新工作模式,并及時把電路切斷。機械自動化,可減少大型設備事故的發生。機械自動化設備內部也有著較多電子元件,能夠代替易摩擦部位和可動構件。如此,在機械生產過程中也會減少事故發生的可能性。機械生產變得更為可靠。
三、機械設計制造及其自動化的發展方向
1、機電一體化
科技的不斷創新與發展,推動了機械設計制造及其自動化的發展,機電一體化也由此產生,嚴格意義上,機電一體化是結合了多方面的信息技術而產生的,它是社會發展到一定階段的產物。在現代機械設備中起到了至關重要的推動作用,同時也說明了機械設計制造及其自動化的重要標志就是機電一體化的出現及其發展。
2、網絡化、虛擬化
回顧以前的機械制造業,制造出一種產品的整個過程是:圖紙設計―成品試驗―完成設計。在這整個過程中,會浪費大量的經濟費用還有人力、物力、時間等。鑒于互聯網的逐步推廣,越來越多的行業開始充分利用這一技術來進行操作,機械自動化也開始加入這個行列中來,及時的傳輸分享數據,讓雙方不再受空間距離的限制,可以毫無障礙地溝通交流,由此提高了產品的性能和競爭力。所以,網絡化和虛擬化是機械設計制造及其自動化未來的發展趨勢之一。
3、人格化
機械自動化產品的人格化發展是在智能化基礎上發展而來的,也是對于高端的智能產品而言的。演技人員模仿生物機、研究的許多機械自動化產品都是在研究動物的基礎上進行的,所以,研究人員越來越想探討機械自動化產品人格化可不可行,而一旦機械自動化產品人格化一定會成為世界的重大改革。
4、微型化、模塊化
微型化又被稱為微機械自動化,是指運用納米、微米等先進技術,縮小產品的體積,這樣耗能少、成本低、使用靈活。由于納米等技術的不斷普及,機械制造業也必然會采用這一技術運用于制造過程中,因此微型化也是它的發展必然趨勢。模塊化則是極具難度的一項工程。產品種類的多樣性、生產廠家眾多,研發出有電氣、標準機械、環境、動力等接口的產品單元就顯得十分的必要,并且模塊化的發展可以給機械制造業帶來光明美好的前途。
5、智能化
機械設計制造及其自動化產品的一個重要的標志就是智能化,智能化也是機械設計制造及其自動化這一項技術在發展過程中的必然趨勢,它在機械設計制造及其自動化的發展中起著非常重要的作用。使機械設備在運行中變得智能化,不僅僅能夠提高機械設備在運行中的工作效率與質量,還能夠有效的保證機械設備在運行過程中的持續性、穩定性、安全性。
6、生態化
隨著科技的不斷發展,人們逐漸認識到環境因素對經濟發展的影響程度。由此誕生了綠色生態的理念。機械設計制造的綠色設計,是最大化的利用資源獲得新型的綠色產品設計。產品設計的過程中,以產品環境屬性為主,既滿足環境的需求,也要確保產品的經濟性和基本功能。所謂的綠色產品,既要有特定的使用功能,也不能對周邊環境和人的身心健康造成損害。人們推進可持續發展戰略,必然會走向生態化的發展道路。現代機械設計注重生態化,既能夠減少資源損耗,也能提高產品的競爭力和使用質量。
7、系統化和定量化
現代機械設計制造把傳統設計內的類比設計和經驗都提升到理性和邏輯性的程度,形成了系統中的新型設計方法。把機械產品作為整體的系統來觀察,通過計算機技術,可以將人和環境的關系進行協調。所謂的機械設計制造系統化,是將總系統分為多個子系統,并利用現代設計的方法和理論,將子系統進行協調,實現系統化的最終目標。如果是傳統的設計方法,在分析過程中是靜態的,是憑著經驗去感知。因此不能夠采取動態化的定量設計。實際工況不能用傳統設計方法進行反映。機械產品完成功能設計,是在隨機動態的情況下開展的。由此可以看出,機械設計的未來趨勢將會向定量化發展。現代機械設計對零部件和材料的損傷都進行了充分的考慮,使用數學歸納法和有限元法可以更好的進行機械設計,從而提升了機械設計的成功率。
結束語
在現代的工作中,使用機械設計制造及其自動化設備已經變成了一種必然的趨勢。那么機械設計制造及其自動化的發展方向的問題便成了重中之重,本文主要就此問題展開論述,相信人們在不斷進取的過程中機械設備也會不斷的為人類做出越來越大的貢獻。
參考文獻
[1]武永利.機械制造技術新發展及其在我國的研究和應用[J].機械制造與自動化,2010.