機械設計自動化問題分析(3篇)

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機械設計自動化問題分析(3篇)

第一篇:機械設計自動化問題探討

摘要:

在科學技術快速發展的社會形勢下,機械設計自動化廣泛應用于工業生產中,有效的提高了工作效率和產品質量,增強了機械設備的安全性和可靠性,有效的推動了工業生產的發展。機械設計自動化是將電子計算機技術、自動化技術與機械技術相結合的重要產物,是工業生產領域的一項重要變革,文章對于機械設計自動化的優點以及未來發展方向進行了分析,對于促進工業機械設計的進一步發展具有重要的意義。

關鍵詞:

機械設計制造;自動化;智能化

機械設計制造自動化就是利用先進的生產技術,實現機械生產制造的連續自動化作業,對于產品的批量生產具有重要的意義,可有效的降低勞動負擔,提高生產效率,可有效提高產品的生產質量以及生產企業的經濟效益,是我國工業生產企業發展的重要基礎。機械設計制造自動化行業勢必會向精細化和智能化的方向發展,而自動化技術與電子信息技術在機械生產中的運用,改變了機械設計制造的結構組織以及生產流程,無論是生產方式還是管理方式都發生了重大的改變,在科學技術高速發展的形勢下,機械設計自動化技術會越來越完善。

1機械設計制造及其自動化的優點

1.1提升了工作效率和產品質量

機械設計自動化大大的改善了生產工藝,生產流程更加順暢,只需要事先編制好生產工藝流程,全程都可以按照預設的程序自動控制和處理,大大的提高了工作效率。因為機械設計自動化是機械設備按照預先設計好的程序運行,擁有較高的精確度和靈敏性,能夠降低人為操作的誤差,所以產品的生產質量得到了保障。在數據的控制下操作,能夠保證操作流程的有序運行,每個環節都能夠優質高效的完成,這是機械設計自動化最重要的優勢。

1.2改善了機械制造行業的勞動條件

在以往的機械設計制造生產中,由于受到生產條件和環境的限制,工作人員需要付出較大的體力勞動,并且要高度集中注意力,勞動負擔較重。而在應用機械設計制造自動化技術之后,生產流程更加簡便和優化,只需要操作控制面板,即可實現生產的運行,逐漸向知識密集型和技術密集型的方向發展。機械設計自動化不僅降低了工作人員的勞動強度,同時也改善了生產環境,無論是對人還是機器來講都創造了有利的生產條件。

1.3增強了機械設備的安全性和可靠性

機械設計自動化技術的應用不僅是在生產效率方面的提升,同時對于生產過程還會進行自動監視,在機械設備運行過程中出現故障時,能夠發出警報,并且及時采取相應的保護措施。比如發生電壓不穩、短路或者超負荷運行等電力方面的故障時,自動保護系統就會及時的進行故障診斷并且采取切斷電路或者其他的保護措施,避免機械設備發生安全事故,可有效的保證人員的安全。自動化技術中的保護系統,能夠確保機械設備安全可靠的運行,降低安全事故的發生幾率和維修成本,可延長設備的使用壽命。

2機械設計制造及其自動化技術的發展

近些年來,隨著生產力的發展,我國的機械制造業取得了不小的成果,但是從全球范圍來看,我國的機械設計制造及其自動化發展的研究工作開展的比較晚,與發達國家相比,我國在這方面還是比較落后的。目前,我國在機械設計制造及其自動化發展的學科建設方面有了一定的發展,從理論建設方面來看,未來機械設計制造及其自動化的發展方面主要包括:

2.1智能化發展方向

機械設計自動化技術的一個重要發展方向就是實現生產作業的智能化發展。從機械設計方面來說,智能化就是指將計算機技術、心理學、社會學、人工智能技術、動力學等技術和學科融入到機械設計之中來,從交叉學科建設方面吸取有利于機械設計人工智能化發展的新思維、新方法。模擬人工智能化發展就是指機器行為具有類似于人腦的邏輯思維、推理判斷、自主決策等智能化發展能力。未來智能化的機械設計是其實現更高層次自動化操作的一個重要發展方向。

2.2網絡化發展方向

二十世紀九十年代,互聯網技術的興起主導了社會發展的歷史性變革,給人們的生產生活都帶來了巨大的改變。互聯網的發展也加劇了全球經濟一體化的發展進程,機械設計理念的更新、產品的換代都與互聯網的發展有著緊密的聯系。加強機械設計制造及其自動化與互聯網的聯系,能夠更好地通過互聯網的遠程監控技術來對機械設備進行實時的操作控制,而局域網技術、云計算數據處理技術以及計算機安全技術等電子互聯網技術的發展給機械設計與機械制造的自動化發展提供了良好的條件和運行環境。可以說機械設計產品與互聯網的結合會越來越緊密,網絡化是機械設計制造及其自動化發展的重要方向之一。

2.3模塊化發展方向

機械設計自動化產品的研發是一個十分復雜而龐大的系統工程,它涉及到的產品種類和產品規格是十分繁雜的,而目前在機械自動化產品的研發過程中,要實現產品各種接口的標準化生產還比較困難。因此,采用模塊化的處理方式是簡化機械設計過程的一個發展方向。所謂的模塊化就是指一種處理復雜系統分解為更好的可管理模塊的方式。通過標準單元來進行快速的產品開發,不斷擴大產品的生產規模。而模塊化可分解、可組合的特點更是將復雜的機械產品進行了簡化處理,使得機械設計化繁為簡。

2.4綠色化發展方向

現代工業的快速發展給現代人們的生產生活帶來了許多益處,它使人們的物質文化生活水平得到提高,改善了人們的生活。但是,多年來的粗放性經濟的發展也犧牲了人們賴以生存的生態環境,資源浪費、環境污染,這是人們付出的代價。工業改革迫在眉睫,以全面落實科學發展觀為指導,節約資源、保護環境,發展綠色經濟工業發展的重中之重。機械設計的自動化發展也要回歸綠色環保。設計出節能、環保、綠色的機械自動化產品,是21世紀我國的工業走上可持續發展道路的一個重要方向。

結束語

機械設計制造及其自動化是時展的必然產物,是將電子信息技術、自動化技術與機械技術完美結合的技術手段,對于促進工業生產水平的發展具有重要的意義。機械設計自動化技術的應用,不僅能夠自動控制生產流程,提高生產效率和產品質量,而且通過自動監視系統,為機械設備的安全可靠運行提供了基礎的保障。在科學技術的帶動下,機械設計自動化還會向智能化、網絡化、模塊化、綠色化方向不斷發展,逐漸完善機械設計技術水平,為我國工業生產的發展創造有利的條件。

作者:左路 呂明來 單位:沈陽中弘智能科技有限公司 沈陽銀海機械設備制造有限公司

參考文獻

[1]張寶坤,王淑霞,王艷.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術,2011,8,10.

[2]張真,盛國亮,孫曉亮.機械設計制造及其自動化的發展前景之我見[J].硅谷,2015,1,8.

[3]曾楚.提高機械設計自動化水平的有效途徑分析[J].通訊世界,2016,1,25.

第二篇:機械設計制造及自動化教學啟示

摘要:

“中國制造”向“中國智造”的迅速轉變已經成為必然,轉變所需人才的培養是一個至關重要的問題。論文以《中國制造2025》為導向,簡略地分析了目前機械設計制造及自動化專業教學中存在的主要問題,并在實踐的基礎上提出了強化教師培訓、優化專業課程、改革實驗室制度、融合課程設計等合理化的教學改革建議,對學生創新意識及能力的提升有一定的幫助,對機械設計制造及自動化專業的教學改革有一定的借鑒作用。

關鍵詞:

中國制造2025;機械設計制造及自動化;高等教育;創新能力

0引言

機械設計制造及自動化專業主要培養的是能在機械領域內從事設計制造、科研開發和經營管理等工作的高級工程技術人員,其不僅要求學生熟練地掌握機械設計和機械制造等相關知識,也要求學生系統地對機電控制、自動化的相關知識進行學習[1,2]。在“中國制造”期間,該專業為市場輸送了大量的工科人才,極大地推動了我國制造業的發展。當今,全球制造業格局面臨重大調整,信息技術與制造業的融合持續深化,制造產業的變革不斷推進[3];隨著新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化的不斷深入,國內消費者對產品質量、服務等方面的要求不斷提高;而且,我國仍處于工業化進行中,與先進國家相比還有較大差距[4,5]。針對上述主要問題,我國提出了強化高端制造業的國家戰略規劃《中國制造2025》,其將“創新驅動”擺在了制造業發展全局的核心位置,將“人才為本”作為建設制造業強國的根本。為了給“中國智造”輸送更優秀的專業人才,適應強化高端制造業的國家戰略規劃,本文以“夯實專業基礎、提高創新能力”為著力點,淺談《中國制造2025》對機械設計制造及自動化專業教學的啟示,以供參考。

1強化教師培訓,建設創新型教師隊伍

建設制造業強國的根本是“人才為本”,教師在教育事業中扮演著“領路人”的重要角色,建設一支具有創新意識的優秀教師隊伍對人才培養至關重要[6]。機械設計制造及自動化專業包括機械設計制造和自動化兩個方面的知識,在長期的教學期間,高校教師不斷地強化自己所在領域的相關知識和教學技能,但是隨著學術專注度的不斷提高,知識面的寬度有所變??;并且,機械設計制造與自動化專業的知識跨度大、思維方式差別大,很難長期掌握二者的大部分知識及其發展方向;再者,“中國制造2025”是以“互聯網+”為支撐載體,將電氣化工業時代的機械進行有機融合,進而把制造業提高到智能化水平。如果高校教師不對機械設計制造、自動化、“互聯網+”等相關知識和發展趨勢有一個深刻的認識,只是依照傳統的方式按部就班的將專業知識零散的傳授給學生,而不對相關關聯知識、應用、技術等問題進行拓展講解,那么就會導致學生非常被動地進行學習,更不會對知識進行再思考、再學習,長此以往,會嚴重影響學生創新能力的培養。為了提高高校教師的教學水平,可以從下幾個主要方面進行:①定期邀請相關專家對“中國智造”發展及方向進行講解分析,為老師進行知識更新提供方向;②鼓勵教師積極學習相關專業知識的學習,特別是“互聯網+”所涉及的相關知識;③鼓勵教師改進傳統教學方法,根據當前技術的發展,不斷將新知識、新技術引入到課堂教學中,激發學生對所學知識的探索精神。

2優化專業課程,突出特色課程

學生在學習完基礎課程之后,便進入了專業課程的學習,專業課程是提高學生專業知識和技能最基本的途徑之一[7]。在長期的教學過程中,為了增加學生的知識寬度,添加了很多與本專業相關度不大的課程。而且,上述課程大部分還是采用考試為考核方式的必修科目,這些課程雖然在一定程度上增加了學生知識的寬度,但是大部分學生對這些課程并不感興趣,多是抱著拿學分的態度進行相關的學習,雖然花費了大量的教學資源在這些課程,對學生能力的提高作用十分有限[8~9]。為了培養更加適合“中國制造2025”所需求的人才,需以“中國制造2025”為導向,結合學生的實際情況,重新考量、設計學生的專業課程方案。首先,在保證本專業培養方案要求的基礎上,刪除與專業相關度較小的課程,或者將相關度較小的基本專業課程合并,減少教學以及學習工作量;其次,根據學生興趣及需要,增加自動化、現代制造產業、互聯網+、現在制造管理類等相關課程,使學生對制造業及其發展有良好的認識,并初步掌握一些基礎知識。

3改革實驗室制度,激發學生興趣

在傳統的教學中,實驗室的主要作用是配合專業課程的教學工作,是根據專業課程的需要,設定相應的實驗項目,而且是定時、定點、定人的進行相關的實驗,實驗完全依照老師給出的實驗方案進行。傳統的實驗室使用管理制度,基本上對學生的實驗行為進行了較強的限定,很難允許學生根據自己的見解對實驗方案進行重新設計,極不利于學生創造性的培養[11],其與“中國制造2025”中的“創新驅動”不能很好的契合。學生實驗不僅是驗證知識的工具,還要成為培養學生創新能力的重要推手。為了提高學生的學習興趣,應該充分讓學生享有實驗的自主權。首先,要合理的設置課程實驗的類型與數目,區分實驗主次,在保證課程要求的前提下,優化學生實驗;其次,改革實驗室的開放時間,讓學生自主選擇進行的實驗項目和實驗時間,并自主設計實驗方案,不僅讓學生鞏固自己所學的知識,并培養學生的探索精神。

4融合課程設計,提高學生創新能力

課程設計是鞏固所學課程知識重要的措施之一,在課程設計的過程中,學生對所學專業知識進行了一定的運用,培養了學生解決問題的思維模式,對學生綜合能力的提高起到了良好的促進作用[12]。但是,如果每個專業課程都設置相應的課程設計是不可能的,而且,現有的課程設計數量已經非常繁多,學生很難有足夠的時間對認真的對待每一個課程設計;目前,每個教學班的學生數量較多,課程設計多集中在學期末尾,這就導致了老師很難有足夠的時間對每一個學生的課程設計進行詳細的指導,進而導致了課程設計質量的下降,也影響了教學質量的提高。專業課程之間存在著密切的聯系,將聯系較為緊密的課程設計融合在一起,使學生能更加全面的掌握相關專業知識,不同課程設計的融合也將極大地提高學生的創新能力;課程設計融合的同時,降低了學生和教師的工作量,使學生有更多的時間去認真地對待每一個專業問題,也讓教師能為每一位學生提供更加詳盡的講解。

綜上,“中國制造2025”對人才創新能力的要求更高,我們需要不斷的變革現有的人才培養方案,加強教師隊伍建設,優化專業課程設計,提高學生興趣,夯實學生專業知識,不斷提升學生創新能力才能服務好中國制造業的發展。

作者:張天會 果霖 顧麗春 單位:云南農業大學機電工程學院

參考文獻:

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[4]邵蕊,等.宜科:領跑中國智造新趨勢[J].汽車工藝師,2015,12.

[5]李樹?.《中國制造2025》指導實現智造強國夢[J].中國國情國力,2015,12.

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[7]甘志鵬.機械設計制造及其自動化專業人才培養體系的探索與創新[J].亞太教育,2016,1.

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[9]周知進,胡燕平,康輝民,等.機械設計制造及自動化本科專業人才培養方案總體目標探討[J].大學教育,2014,13.

[10]張強.機械設計制造及自動化專業課程教學體系改革的探討[J].教育教學論壇,2011,30.

[11]張春良,馬曉麗,陳艾華,等.機械設計制造及自動化專業實驗教學改革的思路與實踐[J].實驗室研究與探索,2001,4.

[12]石?.機械設計制造及自動化的未來發展思考[J].群文天地,2012,10.

第三篇:機械設計制造自動化發展探究

摘要:

目前機械設計制造與自動化教學中以傳統教學為主,其中的缺點與不足也隨著經濟社會的發展逐漸顯露出來。本文主要介紹機械設計制造與自動化教學改進的必要性,探析教學方法現狀,并提出相關改進措施。

關鍵詞:

機械設計;自動化;教學方法;改進措施

引言

教育的發展方向受經濟和政治的影響。當今社會的發展要求綜合素質高的人才,機械設計制造方向也不例外。要在機械設計制造與自動化教學方向實現突破性進展,必須了解當前教學現狀,并針對現狀采取改進措施。

1機械設計制造與自動化教學改進的必要性

國家教育部要求高校通過設立機械設計制造及自動化專業培養人才,要求這些人才不但具備機械設計制造與自動化的專業基礎知識,還能夠在生產一線進行設計制造及科研開發。因此,高校在構建教學體系時,應該考慮到市場的經濟方向,使教學方向與經濟方向接軌,培養出能夠促進社會發展的機械方面的人才。隨著社會經濟的不斷發展,產業結構不斷調整,要求機械行業內的專業人才有越來越高的專業技能,越來越高的綜合素質。這就要求教學體系、教學方法的改進,以適應社會的飛速發展。目前,我國高等院校的教學存在一定問題,不僅教學范圍狹窄,還與實踐嚴重脫節。因此,改進機械設計制造與自動化教學有著重要的意義。

2機械設計制造與自動化專業教學方法的現狀

2.1教學方法單一

在機械設計制造與自動化教學方法中,教師的教學方式過于簡單,沒有對教學方式進行深入研究和探討。只是簡單備課、講課,既不能激發學生的學習興趣,還很難讓學生理解知識的內涵,達不到最佳的教學效果。這樣的教學方法,教師并不注重學生的認知能力和認知特點,只是盲目講課,只注重傳遞知識,不注重傳遞知識的質量。教學方法單一,沒有考慮學生主觀能動性對學習的重要性,使得學生漸漸失去學習的興趣,越發感到機械設計制造與自動化的學習枯燥乏味,最終失去學習的動力。

2.2教學實踐環節薄弱,學生動手能力弱

實踐證明,機械設計制造與自動化是一門實踐性很強的課程。但是,目前高校受傳統教學模式的影響相當嚴重,教師大都采取以理論講解為主、實踐教學為輔的教學方法,把大部分的時間和精力都放在了理論教學上,對大綱要求的實踐教學要求不嚴,甚至不設置實踐教學課程。有些學校即使安排了實踐課程,由于學生多、器材少,也很難保證每一位學生都有實踐的機會,不能實現資源的合理匹配。再加上教師心理上對實踐教學的不重視,使得課程中的監督指導少,學生并不能真正在實踐中發現問題、解決問題,導致大部分學生都是理論知識充實,而實踐動手能力極其有限。

2.3師生互動少,學生參與性弱

在機械設計制造及自動化教學中,很多教師依然采取“滿堂灌”的教學方式。在教授學生知識時,只是一味的講,不注意觀察學生的聽課反應,不與學生進行互動,學生成了課堂上的擺設,老師成了課堂中的主角,甚至唱起了獨角戲。理想的教學方式是,學生是課堂的主角,從而激發學生學習的激情和動力,提高學生學習的積極性,使得學習更加簡單,更加有趣。而傳統的滿堂灌式教學方法,沒有讓學生真正參與到教學活動中,極大地束縛了學生的自主學習能力,漸漸使學生沒有了參與意識,沒有了學習的熱情。

2.4知識體系抽象

機械設計制造及自動化知識抽象難懂,再加上學生本身空間感知能力差,使得他們接受知識的能力差,在短時間內很難做到對所學知識的融化貫通。通常,學習初期,必然會接觸到一些專業的新詞匯、新詞語,學習起來會有一定的難度。而在日常生活中,我們很少機會能夠碰到機械設計制造與自動化方面的詞語與知識。因此,在學習的開始階段,學生往往會因新詞匯和抽象難懂的概念會讓而感到迷茫與無助。老師在講課的時候應該想方設法地將抽象的知識具體化,并不斷培養學生的空間感知能力。

3機械設計制造與自動化專業教學方法的改進措施

3.1采用多樣化的教學手段,提高教學效果

傳統的教學方法是講授式的,教師提前備好課,然后站在講臺上講,學生在講臺下聽,這樣學生被動接受知識,很難調動學生學習的積極性主動性,培養出來的學生思維也大都被局限,很難有自己獨到的見解。為了適應社會的飛速發展,應該改變以往的傳統教學模式,以學生為主。老師可以引進先進的教學方法,采用多媒體教學方式,通過多媒體上豐富的圖文信息和生動的動畫效果,提高學生學習的積極性;老師還可以采取立體式教學方法,在課堂上充分利用模型和實物零部件,擺脫單純的口頭講課方法,給學生建立立體感,將抽象的東西具體化,讓學生理解起來更加容易。

3.2將理論教學與實踐教學有機結合

重視實踐教學并不是忽視理論教學。在機械設計制造及自動化教學中,應該遵循大綱的教學安排,加強學生的實踐動手能力。課程學習中,增加實踐教學環節,將金工實驗、金工工藝分析、金工工藝實踐等多方面的實踐教學添加到課程學習中,從而在傳授理論知識的同時,進行實踐教學,使二者能夠綜合性地結合起來。在條件允許的情況下,還可以組織學生進行實踐比賽,激勵學生鍛煉動手能力。在校外,可以開展企業合作,讓學生真正進入企業實習,更好更快地提高學生的實踐能力。

3.3重視師生之間的互動環節

在機械設計制造與自動化教學中加強師生之間的互動,激發學生的主觀能動性。要想實現師生之間的有效互動,首先應該建立平等的師生關系。老師應該多多關心學生,注意學生的情緒,采取幽默化的教學方式。不能只板著一張臉,這樣會增加學生的壓力,使學生不愿意與老師接觸。其次,應該摒棄滿堂灌的教學方式,將教與學有效結合起來。老師在課堂上主要擔任組織者與引導者的角色,讓學生成為課堂上的主角,實現師生之間的互動。最后,老師應該尊重學生的觀點。俗話說,三人行,必有我師。因此,學生的很多觀點也是可取的,老師應該支持并鼓勵學生創新。

3.4明確目標,不斷提高自身素質

目標是指導工作的燈塔,無論是教學者還是學習者都應該明確目標并為之而奮斗。從社會發展需求來看,我們需要的專業人才應該是綜合人文素質高的人才,能應用先進制造技術,能從事機械制造技術工作、研究。隨著科學技術的飛速發展,機械設計制造學科也進入了前所未有的飛速發展階段。為了適應并滿足社會需求,老師和學生都應該明確自己的目標,不斷從各方面提高自己的綜合素質。同時,老師要豐富教學方法,學生要擴展學習能力,從而使專業知識和技能能符合社會發展的要求。

4結語

目前,我國機械設計制造及自動化教學中還存在著一些缺點和不足,主要表現在教學方法單一;實踐教學環節薄弱;師生互動少,學生參與性弱等方面。因此,老師應該采用多樣化的教學方法,將理論教學與實踐教學有機結合起來,并重視師生之間的互動教學,不斷提高教學水平,培養出高素質的機械方面的人才。

作者:吳娜 單位:四川工程職業技術學院

參考文獻

[1]劉春香.淺談機械設計制造及自動化的教學對策[J].讀與寫,2015,(1).

[2]金雪平.機械設計制造及自動化專業教學方法的現狀和改進[J].科學導報,2014

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