时间:2024-01-06 16:31:56
导语:在机电一体化核心技术的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
关键词:化工行业;电气仪表;核心技术
1追溯化工行业电气仪表的发展历程
1978年,我国实行了改革开放政策,国外的先进技术源源不断地被引进我国的各个行业,电气仪表行业也在其中。一方面,我国相关法律法规也不断地对电气仪表行业的管理做出了明文规定,使我国的电气仪表管理更为规范有序,另一方面,国外的先进技术使得我国的电气仪表取得了长足的进步,应用规模也不断扩大。许多的电气产品成为大众家庭设备的必备品,使电气仪表的发展呈现出良好向上的势头。但是,如果要保持行业的发展延续,必须要靠技术更新来维持,不能总被国外的技术牵着鼻子走,而是以科学技术为靠山,掌控住使用安装的核心技术,全面推动电气仪表行业的发展,使电气仪表的前景一片光明。
2电气仪表行业的技术问题现状分析
电气仪表技术主要包括:传感器技术、多功能安全技术、检测技术和分析仪器技术。化工行业有着品种繁多、规格复杂的特点,对电气仪表的检测也是精益求精,不得马虎,因此在检测过程中,电气仪表的使用和配套安装施工,对整个生产线的工艺、产品质量有着举足轻重的地位。
2.1传感器技术
电气仪表类的重要元器件之一就是传感器。它是一种检测装置,将其测量到的信息,按照一定的规律编辑成电信号,供可用的器件或装置使用。并根据其工作原理,分为物理传感器和化学传感器两大类。倘若没有发挥传感器的作用,将会导致许多的电气仪表得不到应有的数据,失去该仪表的价值,对生产工艺的延续有影响。目前,我国在传感器技术的研发进程,还远远不能满足生产的需求,生产效率低下,只是对单一产品进行检测,严重阻碍和制约了传感器的发展和广泛应用。
2.2多功能安全技术
随着我国市场经济的发展,电气仪表行业必将与市场同行,受到市场的制约。功能单一的电气仪表渐渐被市场淘汰。人们越来越重视技术含金量的电气仪表,对事故隐患等问题有着预防功能的电气仪表技术青睐有加。应运而生的多功能安全技术,可以很好地预防事故,对事故发生原因进行分析,找出事故的源头,寻找有利的解决方案,最后将导致停止生产作业的问题解除掉,从而顺利恢复生产作业。因此,多功能安全技术是一项核心技术,对安全生产、生产整体运营计划都是不可小觑的。
2.3检测技术
我国化工行业,生产工艺和施工工艺环节广,生产设备及材料型号繁多,因此用于检测的仪器仪表精度要求专业,配套设施要求齐全,对精密加工技术的检测应用要精准。但是我国目前对电气仪表的应用程度还较低,检测功能的完备性和精密度都存在缺陷,技术性能与一些发达国家相比,差距甚远。
2.4分析仪器技术
分析仪器的功能主要是对电气仪表的稳定性进行确认,是一项重要的检测设备。通过检测设备提供的数据,分析电气仪表的运作故障症结所在,再反馈到电气仪表的运用过程中。因此,要做到电气仪表的功能发挥,保证仪器的稳定性能,达到检测的精确性,不断优化和改进分析仪器是必须的。
3改变现状的方法分析
第一,对传感器技术的改善。传感器技术不断提升,智能化、微型化和创新型已成为传感器的主流技术,对环境保护意识也日益在增强。生产新型的传感器技术是当代电气仪表行业的关注点,切断对环境污染的源点,力争突破节能环保的要点。第二,实行多功能安全技术的应用。由于电气仪表自身的性能有所缺陷,使工业生产的安全性得不到保障,因此电气仪表设备必须要与材料一一对应,仪器仪表的规格也会纷繁多样,多功能安全技术在化工产品的尝试,是解决纷繁多变的有利方法,如对一种所测量的物体进行检测,不同的电气仪表对物体的温度、压力和粘度都有不同的反应。因此,要开发与物体工作环境相适应和电气仪表选型相匹配的技术,提高工作效率具有非凡的意义。第三,对分析仪器技术的改进运用。通过数据库与谱线方法对产品工艺流程和加工条件进行技术研发,不断优化分析仪器设置,既要安全、准确、经济,同时又要提高仪器对生产产品流程的整体测试的功能,真正实现化工行业精细化管理。特别是对于一些特殊工艺、保密性能高的工艺,提升整体分析技术水平,收集精准的分析资料,独立创新电气仪表的核心技术,促进电气仪表关键技术的进步和发展,是一项长远健康的技术保障。第四,对检测技术的优化和创新。在这个环节上主要是在制造工艺和创新思维方面,研究人员在创新思维上勇于尝试,对精密加工的关键点进行改进,电气仪表对化工行业各个流程进行检测把关,将生产环节的隐患因素通过核心技术检测出来。第五,提高人员的素质。电气仪表的精密,要有相应素质的检测人员进行操作,对电气仪表设备的维护有一定的自我检测和自我校准能力。因此,研发人员要对操作人员进行岗位培训,提高他们的自身能力。同时,研发人员也要在关键技术和特殊环节上下功夫,具备一定的自主创新思维,对特殊工艺有着一些独特的见解,注重电气仪表设备与产品的无缝链接,将电气仪表的核心技术提高一个层次,增强企业在市场竞争中处于不败之地。
4结束语
总之,化工行业电气仪表在生产经营活动中的地位不要忽视,优化和创新是电气仪表的关键,实现电气仪表全自动化应用是我国奋斗的目标。虽然电气仪表在使用安装的核心技术上存在着各种各样的制约性问题,但通过研发人员的努力,研究和分析电气仪表的症结所在,并针对关键性问题进行针对性攻关,我们相信,提升电气仪表在化工行业的高效运用,促进电气仪表的创新发展,扩大生产规模,完善电气仪表功能体系,使我国走向国际化指日可待。
参考文献:
[1]王润华.浅谈化工企业电气仪表的选型及施工中应注意的问题[J].科技创新与应用,2015(15).
[2]叶林.化工行业电气仪表使用安装关键技术问题及措施分析[J].中国石油和化工标准与质量,2014(03).
关键词:机电一体化;基本概念;核心技术;发展进程;发展方向
中图分类号:TH-39 文献标识码: A
随着现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。“机电一体化”意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认,我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速,机电一体化产品更日新月异。
一、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展,向机械工业领域迅猛渗透,机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,从系统理论出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础,对各组成要素及其间的信息处理,接口耦合,运动传递,物质运动,能量变换进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动,在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
二、机电一体化的核心技术
1、机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。
2、计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
3、系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。
4、自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
5、传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。
三、机电一体化的发展进程
1、数控机床问世:自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段,尤其是在1999年后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。
2、微电子技术的发展:我国的集成电路产业起步于1965年,经过30多年发展,已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。
3、激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现:以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。
四、机电一体化的发展方向
20世纪90年代后期,各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地,也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有:
1、智能化:是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
2、网络化:20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3、自动化:所谓自动化技术,是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作,以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成,以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能,最后实现自动运行目标。
4、绿色化:机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。
Abstract: after the very large scale integrated circuit in the mechanical and electrical integration is the combination of mechanical technology and electronic technology products. With the rapid development of microelectronics computer and application of mechatronics technology as involving the multi-discipline knowledge system has been vigorously the development of the technology. This paper analyzes the current situation of the development of numerical control machine tool, for mechanical and electrical integration technology in the application of numerical control machine put forward concrete Suggestions, for reference.
关键词:机电一体化;数控机床;应用
Keywords: mechanical and electrical integration; CNC machine tools; application
1.引言
机电一体化的概念于上世纪70年代由日本提出,是一门跨学科的系统级技术,而今机电一体化已经发展成为一门拥有自身基础体系的新型学科。此技术要求产品拥有高质量、小体积、低功耗、高可靠的特点,是一项能够实现系统最优化的技术。然而机电一体化技术在我国的起步比较晚,相应专业性人才缺口较大,而且我国的工业系统软硬件设施较差,我国的机电一体化技术在数控机床上应用方面广泛性和程度深入性与发达国家相比还存在一定的差距,因此我国需加大力度发展机电一体化技术在数控机床上的应用,提高我国工业系统的现代化程度。
2.我国数控机床发展中存在的问题
2.1数控化水平较低
一个国家的数控化水平,是看其机床的数控化比率的高低,而我国较先进发达国家的机床数控化比率还有些差距,目前我国的数控化比率在生产方面大约在30%,在消费方面大约在50%,与发达国家的70%相差甚远。据统计,我国的经济型数控机床占有国产机床品种的50%,最高的转速仅在2000转/秒,极个别的能够达到8000转/秒,而大型的、高性能、高精度机床仅占国产机床数量总数的1.5%~2.5%,达不到国外机械先进国家比如德国或者日本的二十分之一,在研发高端的数控机床时,由于我国的核心部件开发能力不高,而且开发周期比较长,因此其中的核心零部件不是和国外合作研发便是依靠国外进口,严重的制约了我国数控化水平的提高。
2.2严重缺乏核心技术
据统计在02年到08年之间我国的机床消费和出口排名世界第一,结果看似机床业比较发达,但相反的是我国的机床的利润不高,最多的是依靠经济型机床来出口,而高端的大型机床利润相当低。造成这种局面的最主要原因是我国目前的核心技术缺乏,核心部件的研发能力不高,而且研发周期较长,技术无法实现产业化,在核心部件的研发成本控制和性能校对与国外发达过肩相比存在很大的差距。我国现在的中端、高端机床产业主要是进行部件的制造和组装商,真正掌握核心技术的确实外资企业,中高端的机床的核心部件依靠进口来补充,而核心部件的价值就相当于机床成本的60%,这就严重的制约了我国数控机床的盈利和发展。
2.3产品性能不高
数控机床产品的性能的决定因素主要是由零部件的精度、转速等等因素决定的。目前我国的数控机床的零部件精度普遍不高,很多的零部件加工企业在精度方面达不到客户的要求,特别是在定位精度中的重复定位精度方面,仅有少数产品能够达到欧洲所规定的标准的定位精度。其次在转速方面,我国的产品在轴转速、移动速度、换刀速度方面与国外的发展水平有较大的差异,比如在国外的加工中心的快速进给速度大部分都能够达到40米/分钟,甚至最高的能够达到90米/分钟,但是反观国内的加工中心大多都在30米/分钟,小部分能够达到60米/分钟,与国外相比数控机床产品无论是在进给速度、轴转速、连续工作时间都有不小的差距。
3.机电一体化在数控机床中的应用
3.1自动控制在数控机床中的应用
数控机床与普通机床的最大区别是在于“数控”上,而数控的最大含义便是能够减少人工的操作,具有一定的智能化。而自动控制技术是利用控制器控制机器能够按照某种规则自动的运行,来完成某种控制任务,保证某个预定目标的实现。在数控机床中利用自动控制技术中的速度控制、高精度定位控制的技术来保证数控机床的正常工作,其中用信息处理技术来保证整个机床运行的准确性以及及时性,保证产品生产的质量和效率。自动控制技术的应用减少了人工操作干涉,有利于将人从复杂危险的环境中解放出来,而且由于人工干涉的减少更能够提高产品的生产速度和精度以及效率。
3.2伺服驱动技术在数控机床中的应用
伺服驱动技术是机电一体化中相当重要的一种技术,其能够使产品的位置以及状态等输出量根据输入信号量的变化而得到自动控制的一种技术。该技术以执行元件和驱动为主要的研究目标,执行元件首先与数控装置连接,能够接收输入的控制指令,其次由于机械的执行部件相连接,能够控制一系列动作的实现。伺服驱动技术在数控机床上的应用能够提高产品的动态性能,保证产品的精度标准,控制产品质量,提高产品的生产效率,提高数控机床的稳定性和高精度性。
3.3检测与传感技术在数控机床中的应用
检测与传感技术是指将诸如速度、位置、温度、加速度、酸度以及其他形式的参考变量转换成为统一标准的电信号,然后把这种经过处理后得到的电信号输入到信息处理系统中,接着由信息系统产生相应的控制信号来控制机械执行部件的动作。正是由于检测与传感技术的应用,能够保证数控机床在运行过程中的实时性和准确性,能够快速的做到准确定位,保证数控机床的每一步操作能够按照指令去执行,达到指令预期的效果,并能够实时的监测数控机床的运行状态,有效的保证数控机床的正常工作。
4.结论
机电一体化作为一项跨多门学科而兴起的新兴技术,正在飞速的发展和完善,已经逐渐的形成自己的体系基础。随着微电子技术的迅速发展和广泛普及,计算机行业发生着翻天幅度的变化,机电一体化作为微电子技术的新型技术代表将对数控机床的发展做出巨大的推动作用,应用机电一体化的数控机床是一个发展趋势,这会引发我国工业系统的巨大变革,将我国的工业生产引进到一个崭新的时代。
参考文献:
[1]胡家华.机电一体化在数控机床中的应用[J].机电信息,2012(21)
[2]刘磊,涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者,2014(04)
关键词:机电一体化;核心技术;发展进程;发展趋势
引言: 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由机械电气化迈入了机电一体化为特征的发展阶段。
1、机电一体化的基本概念
机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装Z与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化是在以技术和科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。
机电一体化涵盖技术和产品两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装Z除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2、机电一体化的核心技术
机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手:
2.1 机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
2.2 传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。
2.3 信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。
2.4 接口技术
为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光耦器的大容量化、小型化、标准化等问题。
2.5 软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
3、机电一体化技术未来发展趋势
3.1.智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
3.2.网络化
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3.3.微型化
兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
3.4.绿色化
机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。
3.5.系统化
其表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能的大大加强,特别是“人格化”发展引人注目,即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。一是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。
3.6. 模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。
4、结束语: 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。机电一体化的发展不是孤立的,与机电一体化相关的技术还有很多,并随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。
参考文献:
关键词:机电一体化 ;核心技术 ;应用领域 ;发展趋势;
中图分类号:TH-39文献标识码: A 文章编号:
前言:
随着信息化技术、自动化水平以及管理水平的提高,机电安装工程面临的困境机电安装工程项目是一项投资大、技术质量要求高、管理复杂的工程,具有建设一次性的特点,其立项决策、工程采购、设计、施工和运营等各阶段往往形成各自独立的管理过程,并由不同的单位执行,容易出现互相脱节的现象;在整个建设期内涉及到施工计划、施工安全、施工进度、 施工质量、设备安装、文档管理等众多内容,并且工程建设牵涉多方面人员共同参与,因此在大量分工协作的工作中会产生很多重要数据,只有这些数据及时、准确地在各专业之间传输,才能完成工程预期的质量、成本、工期等控制目标。
一.机电安装工程管理的复杂性给管理者的事务处理、数据处理及项目管理工作带来了挑战主要问题有:
1.业务和流程管理脱节,跨部门协调困难。
2.缺乏以项目执行过程贯穿组织业务的项目管理、跟踪、报告,跨部门工作的系统。传统项目管理没有将信息技术、项目管理软件和项目管理流程构成一个有机结合的信息系统, 没有形成网络效益、反馈效益和管理知识共享的效益,造成运作效率低下,领导如想了解工程情况主要靠出差、听汇报,靠人为的思维判断,易造成对设计,施工,监理等建设单位的控制不足,而且对内部也缺乏控制,因此而造成不可预见的风险大。
3.项目太多,不能有效进行管理和监控。传统项目管理缺乏项目范围和项目系统的管理,原因是对工艺设计过程的分析和项目管理的分析不够,结果容易造成分项工程的范围过大或过小。通过信息技术的广泛应用,项目的进度计划管理、合同管理、质量管理等迈入了崭新的阶段,它提供了简单且方便的管理手段,使项目管理人员可以高效地处理这些变化,大幅度地减轻项目管理人员的重复性劳动。
4.建设单位间知识经验无法共享、积累,项目经验的重用性不高。由于缺乏整体项目的知识管理运作平台,各项目之间、各单位问的知识经验无法共享。应用信息技术,构建工程项目知识库 ,为知识的积累、共享和创新提供一个平台,实现企业内部各类型的知识整理、 存储、、使用 。
二.机电安装工程应用信息技术的工作思路
完备的机电安装工程信息化管理,必须是在建立科学管理制度的基础上,建成一个涵盖工程管理各部门的工程管理信息系统,形成对水电站机电安装工程的计划和进度、成本、质量、业主资金、工程技术和文件、材料设备采购、工程施工及合同管理等高效统一规范协调的管理和控制体系,形成一个从水电站工程管理的实施层、管理层到决策层以及各种层次对外联系的信息体系,从而提高水电站工程整体管理水平并为决策层提供分析决策所必须的准确及时的信息具体言之。
三 机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为了加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。1.机械本体技术:机械本体包括机械传动和机械结构装置。机械本体必须从高精度、轻量化、和高可靠性等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为基础材料,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑采用复合材料或非金属材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
2.传感技术:传感器的问题集中在提高可靠性、线性度、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。
3.信息处理技术:机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰问题。
4.驱动技术常用的执行机构可分两类:一是电气式执行部件;二是液压式执行部件目前电动机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的步进电机以及控制专用组件一传感器一电机三位一体的伺服传动系统。
四 机电一体化技术的主要应用领域
1.数控机床与数控技术:用数字化信息实现机械设备控制的一种方法,在数控加工技术方面得到了广泛的应用,具体表现在:a.自动化程度高,开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。b.WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真。并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。c.大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。d.生产效率高,能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。e.具有加工复杂形状零件的能力,系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。f.易于建立计算机通信网络,以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2.计算机集成制造:系统简单地说,就是用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造。CI MS通过计算机、网络、数据库等硬件、软件将企业的产品设计、加工制造、经营管理等活动集成起来,大幅度提高产品质量,缩短产品开发、生产周期性,提高生产效率,降低
生产成品。CI MS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。
3.柔性制造系统:主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。采用柔性制造系统后,可显著提高劳动生产率,大大缩短制造周期,因而使成本大为降低。
五 机电一体化技术的发展方向
机电一体化的发展有一个自发状况向自为方向发展的过程,现状和高新技术的发展动向,正朝着智能化、型化、系统化、模块化、网络化、绿色化以下几个方向发展。
1.智能化:近几年,容量越来越大,算速度的提高、感器系统的集成化与CNC系统的智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,有某种程度的判断推理、辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动,力劳动,可以预见,兴的智能化将会在关系到全国人类国民生计的各个领域发挥越来越大的作用。
2.微型化:微型机电一体化技术融合,科交叉的作用。软件技术,机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过lcm,并正向微米、米级方向发展。由于机电一体化系统具有体积小、能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,在家用电器、办公自动化设备、汽车、工农业乃至国防等领域,有广阔的应用前景。
3.系统化系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,RS232等常用通信方式外实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,其向着生物系统化方向发展。
4.模块化:模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,一项重要而艰巨的工程。于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、 信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,需要制订一系列标准,各部件、元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。
5.网络化:网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
6.绿色化:工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,态环境受到严重污染,是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
关键词:机电一体化;机械工程 ;核心技术; 运用
中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:
引言:机电一体化技术定义机电一体化又称机械电子学,英语称为Mcchatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。一般来说,现代机电一体化是当今目前自动化技术发展的相对较高级的阶段。它同时也以计算机产业为基础和主要特征的自动化技术,同时也是生产实践对自动化技术进一步发展的需要。因此,根据整个行业的未来发展来看,整个工程机械的机电智能化和一体化将是今后的主要发展方向。
1.机电一体化概要
机电一体化技术的形成机电一体化技术是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用计算机技术、机械技术、自动控制技术、传感测控技术、微电子技术、信息技术、电力电子技术、信息变换技术、接口技术、及软件编程技术等群体技术,按优化组织目标与系统功能目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。所以,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上面诉述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术和其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有着纯技术发展到机械电气化,属传统机械,它主要功能依旧是代替和放大的体力。但发展到机电一体化之后,其中的微电子装置除可以代替某些机械部件的原有功能之外,还可以赋予许多新的功能,比如自动处理信息、自动检测、自动调节、自动显示记录和控制自动诊断与保护等等。所以机电一体化产品不仅仅是人的手和肢体的延伸,并且人的感官和头脑的眼神,而具有智能化的特点是机电一体化和机械电气化在功能上的本质区别。
2.机电一体化的核心技术
2.1机械本体技术
机电一体化的基础是机械技术,在实践中如何才可以能够将机械技术与机电一体化技术进行有效的相互适应,是机械技术主要的着眼点。利用其他高新技术的更新概念,对结构、材料和性能实现有力的变更,能满足重量的减小及体积的缩小与精度的全面提高等等。在机电一体化整体系统制造的过程当中,借助计算机辅助技术才能可以有效实现经典的机械理论及工艺,同时还需有效的采用过人工智能及专家系统等,把机械制造技术在当今年社会中进行有力的更新。
机械本体必须要将性能及重量和精度等进行综合考虑,性能需进行总体的一个改善使之更加的有力,重要需进一步的给予有效减轻,精度更需全方位进行提高。现代社会中存在的机械产品,一般都是把钢材当作主要材料,那在重量方面就需进行有效的控制,想要有效的减轻钢材的质量,不仅需要在结构方面进行改进而且还要考虑利用非金属的复合材料。只有机械本身的重量可以有效的控制从而减轻,对驱动系统的小型化才能够得到有效的实现,从而在控制方面可有效的改善快速响应特性,有效的将能量消耗进行相应的减少,有效的提升了实际功效。
2.2信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/ 数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。
2.3传感技术
传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器可以快速、精确地获取信息并且能够经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的一个保证。传感器的问题集中在提高灵敏度、可靠性与精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为避免电干扰,当前有采用光纤电缆传感器的趋势。而对外部信息传感器来说,现在主要发展非接触型检测技术。
2.4驱动技术
电机作为驱动结构在社会当中已广泛的被接受并且采用,但在快速响应及效率等诸多方面,仍然存在许多需要继续有效的解决的问题。当前,我国针对内部装有编译器的电机及控制专用组件和传感器,三位于一体的伺服驱动单元正在积极的发展当中。
3.机电一体化在工程机械中的应用
机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外工程机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起.推动了工程机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用,不但提高了施工工艺,还节约了大量的人力、物力和资源,使工程机械的性能得到了前所未有的提高,无论是在动力性、安全性、节能性和操控性上都有了极大的改善,充分满足了现代社会与经济发展的需求。从根本上改变了工程机械的面貌,极大促进了产品性能的提高,使工程机械进入了一个全新的发展阶段。工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向现代工程施工中,工程机械的性能、自动化程度及其经济性等可直接影响到施工工艺的好坏:而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械技术水平的一个重要依据。
4..现代机电一体化在工程机械应用中的发展趋势
4.1 高性能化的应用发展
这里面主要包含:高速的应用化模式、高精度的应用模式以及高效率的应用模式、高可靠性的应用。新一代CNC系统采用多CPU结构以多总线连接,就是以此“四高”为满足生产而诞生的。这种系统采用精简指令集机,可同时实时多任务操作系统并行处理,从而来保证该机电一体化的产品具有相对高性能。
4.2 微型化的应用发展
微型机电一体化系统是机电一体化的一个新发展方向,同时也是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物,国外称微电子机械系统。微型机电一体化产品,泛指几何尺寸向微米、纳米级发展,其体积一般不超过1cm3的机电一体化产品,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,并且其耗能小、体积小、运动灵活,是近年和将来十大关键技术之一。
4.3 机电一体化智能化的应用发展
一般来说,现代机电一体化的发展和进步都主要体现在控制理论的基础上,也就是当前机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一就是智能化技术,而且这种在实际中的区别表现就是表现在其产品的智能上。它是吸收计算机科学、人工智能、生理学等一系列智能的新方法、新思想,模拟人类智能,这样的技术目前任然在探索和应用中,相信将来是有非常广阔的应用前景。
5.结语
随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]孙永利.机电一体化在工程机械中的应用[J].农机使用与维修,2009,(1).
[2]冷俊.机电一体化在工程机械中的应用[J].科技资讯,2011,(7).
[3]陶尚华.机电一体化与发展及趋势[J]. 科技信息. 2008(35)
【关键词】融合;机电一体化;智能控制
一、机电一体化与智能控制技术相关理论概述
(1)智能控制技术含义。智能控制技术作为一种具备很强针对性的智能化控制技术理念,是把运筹学理论、自动控制技术、信息论以及人工智能等诸多学科相关的研究成果相结合而成。(2)机电一体化体系内智能控制技术。在机电一体化的范畴里面,智能控制技术的核心特点就是在符合识别与环境识别方面,就传统方面控制技术而言,其集中在函数和运动学方程相关的数学物理模型上,而传统的智能控制在这一方面就有了很大的改善,同时,智能化控制技术可以优化成为混合式的控制形式,那么其具备了传统的控制技术相关特点的同时,还可以完成定量控制和开闭环控制等相关操作,这就能够很大程度的加强系统的效率。
二、机电一体化和智能控制技术融合的必然趋势
首先,将高新的光学技术和通信技术充分运用于机电一体化体系之中,这就能大幅提高其加工技术水平,强化其精细化程度;其次,这也可以加深对于有关机电一体化方面的研究;再次,现代机电一体化各方面的应用也会更具广泛性与适用性,尤其是在光纤技术、人工智能控制、神经网络技术等诸多创新科学领域均得到了长足的进步与广泛的运用。
三、智能控制技术对机电一体化体系的影响
(1)对机电一体化程序有效控制。在机电一体化的体系中,其操作程序作为整个系统运行最主要的指令发出媒介,而再对相关产品的精度与尺寸进行全面加工以编制出更完善的操作程序,这样才能够使其产品在加工之后实现智能化的效果,因此,对机电一体化体系中程序进行全面、有效的控制是其开展智能生产环节的关键及核心。(2)调整和完善生产方式。对于机电一体化里面生产实践而言,其智能控制技术得到最全面运用的即是优化相关操作流程、缩短实际加工期限等,这样才能够进行后期的复合型生产方式。(3)有效强化加工准确性。相比与传统的机电操作系统,全新的系统中融合了智能控制系统之后,加入了许多交流数字信息系统和全新高速芯片等,这样就能够让机电系统中机床的实践准确度最大程度的强化,而数控机床里面核心技术指标即为操作过程的加工精度,其中精度也是影响机床产品质量与合格性的直接因素。(4)使控制效能大幅优化。借助智能控制技术可以实现十分全面与强大的功能,尤其是在剪裁相关应用与模块化的设计方面,那么机电一体化在融入了智能控制技术之后,就可以在机电一体化体系里面实现只有智能控制技术才能够完成的相关功能,所以就可以有效确保机电一体化体系顺利而高效的实现其设计目标。
四、机电一体化与智能控制技术融合的应用
(1)智能控制在工业生产过程的应用。在工业生产方面大力使用智能控制技术可以最大程度的提高各方面的生产效率,而在工业的生产工艺相关过程内,能够在诸如神经元方面网络控制器以及专家控制器有关设计上融入智能控制技术。(2)智能控制在机电机械制造方面应用。就目前的机电相关机械制造方面而言,人力操作是占主导作用的,不过在高新科技和信息时代的引领下,以人力操作为主已经不能够适应时代的节奏,放眼于未来,机械制造是以智能化控制技术作为主要发展方向的,因此,有必要基于实际发展情况来将智能控制及其相关科学技术与传统的机械理论进行有效的融合,这不仅可以大幅节省人力操作,还可以让机械制造的准确性、高效性、耐久性均显著加强。(3)智能控制和数控相关领域逐渐融合。在机电一体化中的机械加工、模具制造等领域均离不开数控技术,由于这种新兴技术主要适用在模具制造和机械加工相关方面,因此其对于智能控制技术的标准和要求也十分高,一方面需要通过扩展知识有关处理功能来强化网络通信中的制造能力;另一方面需要加强运动决策与推理的模拟性及延伸性。正是由于智能控制技术可以最大限度的弥补与完善传统控制理论中信息模糊等方面的诸多不足性,所以智能控制技术才可以让数控技术实现既定目标并使最终效果不断优化。
机电一体和智能控制同是将来很长一段时间内的发展趋势。机电一体化的相关发展与智能控制相关发展虽然存在着一定的区别,但更为重要的是它们内在的紧密联系,因此,不断强化机电一体化与智能控制融合水平也会变为未来发展主导性的方向。在信息技术与科学水平不断发展的今天,我国科学技术水平发展中的关键因素之一就是运用合适的方式来让机电一体化与智能控制技术进行全面有效的融合。
参 考 文 献
关键词:机电一体化;技术发展
前言:机电一体化正处于发展阶段,具有极强的综合性,主要包括机械技术和信息技术还有微电子技术以及控制技术,影响着产品和技术的结构,管理和生产的方式。机电一体化作为一种新技术,其内涵也在不断更新,其必将朝着更加有利于科技生产的方向发展。
一、机电一体化技术的概述与发展史
1.机电一体化技术的概述。机电一体化技术是将微电子技术、自动控制技术、计算机技术、机械技术、电力电子技术、接口技术、传感测控技术以及信息转化技术和软件编程技术有机的结合到一起,进行综合的系统的应用。目前的机电一体化所具有的特点是多功能,自动化和智能性,主要五大系统,分别是机械系统、动力系统、检测传感系统、信息处理控制系统、执行机构所组成的系统,这里机械系统是最基础的系统,只有其正常运作,其他系统才能实现自身的功能,它的主要组成部分是机身和联机还有机械传动。动力系统也是行当关键的一部分,包括电动装置、气动装置还有液压装置。机电一体化使机械作业更简单而且更规模化,大大提高了工作效率。机电一体化产品有两类:系统元件和基础元件,我们所熟知的属于机电一体化的有机器人和汽车上的电子产品,工业生产中的数控机床还有排版印刷系统等等。再介绍一下属于机电一体化的元、部件,比如一些电力电子器件或者装置,一些微型电机,比较常见的是传感器和专用的集成电路等。更值得注意的是微电子装置还有一些新功能可以自动检测和处理一些信息,并且显示一些关键记录,还可以自动调节、控制、诊断和保护,非常便捷。可以说机电一体区别于机械电气化的主要特征就是前者更加智能化。
2.机电一体化的发展史。信息技术是机电一体化发展的物质基础,通常认为信息技术包括计算机技术、控制技术以及通信技术,有它发展起来的机电一体化技术经历了三个主要阶段。第一阶段,也称萌芽阶段,主要指20世纪60年代以前,这一阶段主要是初步的探索阶段,完善一些熟知的、落后的机械产品的性能,以达到更新的目的。这里不得不提到二次世界大战,这样的战争起到刺激的作用,促进了机械产品和电子技术相结合,当然主要用于军事方面,为战后经济发展和技术进步提供了方便。第二阶段,也称蓬勃发展阶段,是70年代到80年代之间。在这一阶段中有很多机电一体化新产品诞生。其实这应该主要归功于日本,大大的推动了机电一体化的发展。日本政府颁布相关法律法案鼓励企业应用电子计算机和其他电子设备,从而实现自动化控制。虽然日本目的不纯,却毕竟为机电一体化的发展做出不可磨灭的贡献,而且促进了企业革新,为企业带来新的生机。第三阶段,也称智能化阶段,是指90年代后期,这是一个全新的阶段,机电一体化的到了深入的发展。人工智能技术的发展,神经网络技术的创新还有光纤技术的开发都为机电一体化发展奠定了基础。由此,机电一体化开始真正的腾飞。
二、机电一体化的核心技术与应用
1.机械一体化核心技术。首先就是机械制造技术,可以说这是机电一体化的技术基础,它主要包括机械设计、机械制造,以及机械工艺,可以利用这一高新技术来改变产品的结构、性能和材料,这样就可以使产品的重量减轻,体积更小巧,精度上可以更精确,刚度和性能得到改善和提高。然后说说传动技术,主要的传动方式有液压传动、气压传动、磁力传动、机械传动和电力传动,这些装置互相配合,完成传动。再说说信息处理技术,用它来完成信息交换 、存取 、运算 、判断与决策等等,其实主要是指计算机,尤其是单片机技术。传感器技术大多是应用光纤传感器,极大的促进机电一体化发展。最后就是自动控制技术,它完成了人工智能控制,对机电一体化技术有深远影响。
2.机电一体化技术的应用。机电一体化被广泛应用于数控机床中,使得现在的数控机床构造更合理,功能更健全,操作精度更精确。构造相对于以前的机床来说更紧凑、更有整体感了,特别值得一提的是具有模块化。功能上,设计更加开放,更加智能化,而且应用了更先进的存储器和软件,单板机和单片机组成的控制机的使用极大的提高了精度以及机床的可操作性,保证生产产品的质量和效率。除此之外,机电一体化还应用于计算机集成与制造系统,简称CIMS。机电一体化的应用使以前分散系统的见到组合变成了具有全局动态综合优化的先进系统,是各部门之间不再存在界限,实现了从经营决策到开发产品,从生产准备到管理推广的一条龙,这样就得到了一个统一的整体,充分利用生产要素间的完美配置。更值得一提的是机电一体化技术在工业机器人上的应用,我们知道一开始的工业机器人是按照一些指示不断地重复某一动作或运动,动作完全没有灵活性,后来一些机器人应用了传感元件,这就可以获得一些简单的作业环境和对象这样一般性的性的信息,在经过处理和分析,反馈给机体,并相应的做出被命令的动作,这时已经朝着实用化方向发展。现在的机器人已经实现了智能化,具有一定的感知能力,而且思维逻辑也不再那么简单,可以做出判断和抉择,更适应环境的变化,而且行动上也更加独立,这与机电一体化有着密切的关系。
三、机电一体化的发展趋势
1.未来的机电一体化将朝着绿色环保方向发展。在人们物质生活越来越丰富的今天,生态环境却越来越恶劣,因此人们在可持续发展的主流影响下提出了保护资源与环境的战略措施。目前最普遍的就是绿色产品,它是指从设计研发到生产制造,从使用过程到销毁过程的全程的绿色化,以满足人们日益增长的健康需求,同时也大大提高了对资源的合理利用和对环境的适当保护。绿色化应用到机电一体化上就是提高机械的性能,使其更加智能化,并且做到可以回收再利用,同时降低机械系统的耗能量以及对环境的污运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学染。
2未来的机电一体化将朝着微型化方向发展。可以说机电一体化已经向微型机器和微观领域方向延伸,比如说微米级以及纳米级。微机电系统是由微机械技术、微电子技术和软件技术所组成,因其体积太小,所以在设计研发,材料选择,以及加工测试等阶段将很困难,必然遇到一些问题,这就需要高精尖人才来完成此项艰巨的任务。微机电一体化产品因其体积小巧的优势,可以少消耗能量而且运作起来比较灵活,适合医疗、军事等方面的应用,还可以延伸到航天、信息、农业等可开发领域,目前已经制造出了亚微米级的机械元件。
结语:目前,机电一体化已经成为机械工业领域不可缺少的一项技术形式,它遵循整体最优化、智能化、仿生、柔性化、融合、可再生、美学等原理,随着科技的发展,机电一体化必将创造一个全新的辉煌。
参考文献:
关键词: 机电一体化技术专业 工业机器人 课程模式
随着社会发展、科技进步,劳动力的成本不断增加,企业对工业机器人技术及柔性生产线技术的需求越来越强烈,其标准化、模块化、网络化和智能化的程度也越来越高,并向着成套技术和装备的方向发展,机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术。机器人作为一种高技术含量的设备,在使用过程中,其设计、制造、安装、调试、操作、维护等工作需要大量专业技术人员,随着机器人应用的日益广泛和装机容量的直线上升,对这类技术人员的需求变得越来越迫切。
机器人作为高科技的产物,涉及工业设计、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件、人机交互、人工智能等多门学科。为此根据辽宁地域特点并结合本院的实际资源情况,确立机电一体化技术专业以常用机电设备为基础,以工业机器人及柔性生产线涉及的机械技术、自动化技术为主线的课程体系。
一、专业建设思路
作为高职院校,我院机电一体化技术专业实行“七三四”的办学模式。七即“七对接”,即机电专业与装配制造业对接,专业设置与职业岗位对接、课程标准与职业标准对接、专业课程体系载体与工业整体设备对接、具体课程载体与设备部件对接、课程内容与岗位任务对接、教学过程和生产过程对接;三即“三围绕”,即学校围绕市场转、专业围绕产业转、人才培养围绕企业转;四即“四岗定位”,设置“岗位基础知识+岗前技能训练+选岗实习+顶岗实习”的“四岗定位”职业岗位导向课程培训包。
二、课程模式
(一)将工业机器人技术与机电一体化技术专业有机结合,首先确立以机器人和柔性生产为载体的课程体系。
1.以机器人技术涉及的操作机和柔性生产线中的机械本体为载体,将各部分分解,确立机械技术学习链。
2.以机器人技术及涉及的控制器、伺服驱动系统和检测传感装置为载体,以柔性生产线技术中涉及的可编程技术、变频器、传感器及触摸屏为载体,将各部分分解,确立自动化技术学习链。
3.以机器人及柔性生产线为载体,对机械技术及自动化技术涉及的知识、能力、技术应用进行综合的训练和强化。
4.以机器人及柔性生产线为载体,完成整个机电一体化技术岗位所需职业能力的培训,实现对机电设备的维护、维修、设备改造、升级、开发等各个岗位的技术应用能力的掌握。
(二)依据上述四岗定位原则配备课程训练包。
技能训练包1:岗位基础知识训练课程。
该培训包课程主要进行机电一体化技术岗位基础知识训练;加强英语能力训练及工业机器人应用技术所需的数学知识的积累及普及计算机操作的训练。
技能训练包2:岗前基础型技能训练。
该培训包课程主要进行机电一体化技术岗前基本能力训练;包括机械、电子、电气基础技能的学习和训练。
技能训练包3:定岗加强技能型训练。
该培训包课程主要针对机电一体化技术固定岗位的典型工作任务进行技能加强训练。
技能训练包4:校企合作课程――选岗实习及顶岗实习。
选岗实习课程安排:依托本地企业,围绕市场,追踪技术的更新发展,不断调整、构建选岗实习课程体系,确立了以下四个选岗实习方向:工业机器人+机床维修技术综合应用方向;气动技术+机床维修技术综合应用方向;可编程技术+机床维修技术综合应用方向;单片机技术+机床维修技术综合应用。
具体安排:每个工厂设置一名教学工程师,学院每个方向配备一名指导教师,在企业内部的厂中校内完成训练任务;每周四天上午在企业学习工作,每周五布置任务在校内自主学习,指导教师每周五汇报总结。
参考文献:
[1]张洪涛.机电一体化专业与课程体系的构建 [J].黑龙江科技信息,2011(25).
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