机电一体化及其自动化范例6篇

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机电一体化及其自动化

机电一体化及其自动化范文1

关键词:电气工程;自动化;问题

前言

下面首先探析了电气工程及其自动化的发展现状,其次分析了电气工程中的问题,最后就电气自动化中的问题及对策进行了进一步的研究。

一、电气工程及其自动化发展现状

1.依靠信息技术发展

网络技术、计算机技术、通信技术等信息技术在当今社会各个产业的发展中得到了广泛的应用,其中对信息技术的使用是电气自动化系统中最重要的方面,它具有科学性、高效性和实用性的特点。信息技术在电气自动化系统中的使用主要表现在两个方向。第一,表现在管理层面。例如人力资源管理、会计部门核算工作的相关数据的存取,管理层利用信息技术对基层生产线的实时监控。第二,表现在电气自动化系统和设备的比较层面,由于数据比较的功能是信息技术的一个重要特点,所以可以对不同设备的信息数据进行一个比较,这在市场经济条件下表现出实用价值;随着微电子和微处理器技术的普遍应用,曾经定义明确的设备界限开始慢慢的模糊,以信息技术为基础的通讯能力、软件结构和统一的组态环境就变的必不可少。

2.DCS控制系统

DCS控制系统即分布式控制系统,以微处理器为基础,以控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调为设计原则的仪表控制系统。分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。与传统电气控制系统相比较而言,更为高级和先进,是一种比较完善的控制与管理系统。DCS控制系统操作层采用WINDOWS NT操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的安全性、实时性和可靠性。

3.采用集中控制手段

将各种信息统一放入一个处理器中综合处理就是集中控制,这种集中控制手段存在明显的缺点。第一、集中控制会使所有的信息集中在一个的处理器中,会大大降低电气自动化系统的运行速度,从而使整个系统的运行受到影响。第二,集中控制使全部信息都存入主机内部,导致主机容量不断减少,后期为了保证系统正常高效的运转,就需要增加电缆数量,大大的增加了系统运行的成本。

二、电气工程的问题及对策

1.电气工程的问题分析

电气工程的问题主要表现在以下两个方面。首先便是电气工程的质量问题。大多数电气工程管理部门在工程质量管理工作方面都普遍存在认识不到位的现象,即过于关注对工程质量的检测,而忽略了对施工质量的管理与控制。这不仅影响了电气工程的施工进度,还降低了电气工程的质量,不利于电气相关部门竞争力的有效提升。另外就是电气工程的节能问题。电气工程为了从多方面的满足建筑项目的建设需求,不仅需要提供照明和温度调节,还需要对保证必要的能源量,在此过程中,则很难避免产生能源浪费的问题。因此,能源浪费造成的资源利用率的降低,也成为了阻碍电气工程发展的又一大重要问题。

2.电气工程问题的对策分析

首先,加强电气工程质量的管理力度。具体来说,既是加强电气工程质量管理队伍的建设力度,对相关管理人员展开定期的培训,以不断提升其对工程质量管理的认识和业务水平;将竞争机制和激励机制进行不断完善,以有效提升员工的积极性与主动性。与此同时,对电气工程的原材料和设备管理进行严格的控制。对于进场的材料及设备,要对其出厂报告及质量证书进行严格的检验,只有通过检验的材料或设备才能够投入到施工现场进行使用,以此有效保证电气工程的质量控制水平。其次,对电气工程节能设计进行优化。相关电气部门应有效找出消耗、浪费能源较高的环节,并在保证满足实际工业生产需求的基础上,有针对性的对节能设计进行改良与优化。例如,在建筑的照明方面,应当尽量利用自然光来代替照明设施,并将寿命长、功效高的智能照明装置安装在走廊等地方,以充分发挥智能照明的智能化的作用,将照明所需的电能消耗降到最低。

三、电气工程自动化存在的问题及对策

1.电气工程自动化存在的问题

电气工程自动化存在的问题主要体现在以下三个方面。其一,网络架构不够统一。相关企业及部门不统一的网络架构,严重阻碍了电力工程自动化系统的有效建设;再加上不同企业之间在程序接口上的差异性,使得软、硬件信息数据的交流与运输受到严重影响,不利于实现企业间资源信息的共享。其二,电气自动化系统的集成性不高。我国现阶段的电气自动化的程度较低,大多数都还停留在多岛自动化的层面上。而这种多岛自动化往往由于功能单一的局限性,而不能实现信息的共享,这便很大程度上影响了电气自动化功效的充分发挥。其三,电气自动化技术的使用一定程度上受主观支配。相关技术人员在开发和应用电气工程自动化技术的过程中,往往容易被主观意识所支配;再加上各技术人员在技能水平上存在差异性,便使得自动化平台之间的差异也较大,进而造成电气工程自动化成本的增加。

2.电气工程自动化问题的对策分析

首先,实现电气工程的科技化。将先进的技术设备引入到电气工程自动化的建设与发展中,并利用新技术、新材料及新设备的应用,来将我国电气工程自动化程度进行不断提升,与此同时,以降低能源消耗为重要方向,对节能技术进行不断研究与创新。其次,实现电气工程的信息化。加强网络技术、计算机技术与自动化技术的结合,并将网络通讯技术有效应用到计算机的优化与仿真技术以及人工智能分析,和电气设备的设计与运行中,以有效促进电气工程自动化的实现。再次,实现电气工程的开放化。将计算机网络技术应用到电力系统的各个元件和局部系统的监督和调解中去,并利用计算机网络技术来完成信息的实时交换和网络资源的共享,进而实现电气工程自动化管理、决策和控制的一体化。

结语

总而言之,电气工程及其自动化作为现代工业发展的核心技术,在现代化工业的生产中有着不可替代的重要作用。而相关企业要想有效促进电气工程及其自动化的发展,就必须要加大人才的建设力度,将相关制度规范进行不断完善,并在引进先进技术设备的同时进行自主研发。唯有如此,才能让我国电气工程及其自动化迈向一个新的台阶,进而促进我国现代化工业事业的稳步发展,为提高我国综合国力打下坚实的基础。

参考文献:

[1]雷定雄、李亮.电气工程产学研实验室配套设计[J].实验科学与技术.2014.

机电一体化及其自动化范文2

【关键词】实训基地 校企合作 人才培养 工学结合 职业能力

基金项目:中央财政支持的职业教育实训基地“自动化综合控制实训基地”建设项目(苏教财〔2012〕177号)

高职院校培养具有扎实理论基础、动手能力强、创业与创新精神的高端技能型专门人才,实训基地的建设是关键,因此积极主动融入区域地方经济,创新实训基地建设思路,突出职业能力培养,提升人才培养质量是当前职业教育工作的主要内容之一。扬州工业职业技术学院依托电气自动化技术专业建设优势,进行广泛调研和详实分析,深入开展校企合作,在中央财政支持的自动化综合控制职业教育实训基地建设过程中创新思路、大胆尝试,取得了较好的建设成效。本文就该实训基地建设思路、方案等进行分析,旨在探索实践融日常教学与技能实践、技能培训与技能大赛训练、社会培训与技能鉴定、创新教育与创业实践、系统仿真与生产实践、技术开发与技术服务“六位一体”,具备教、练、培、鉴、研、赛等功能,实现校企资源共享、区域资源共享、高校资源共享,充满企业文化工作氛围,积极发挥引导、辐射和示范作用的实训基地建设发展模式。

一、实训基地建设必要性分析

扬州工业职业技术学院电气自动化技术专业作为省级重点建设专业、省级示范院校建设重点专业、省级人才培养模式创新实验基地实践专业和学院第一批教学改革试点专业,不仅沉淀了较好专业基础,多年来紧紧依托扬州及长三角区域经济发展,为扬州市和周边地区的石油化工、汽车船舶、机械装备及“三新一网一书”等产业培养了大量的高端技能型专门人才,而且与中石化下属多个公司、上海大众汽车有限公司、扬州嘉华电气有限公司、可瑞尔科技(扬州)有限公司等长三角地区的石油化工、汽车制造、电子电气等大中型企业建立了深层次的校企合作关系,为实训基地项目启动奠定了良好基础。项目启动前期,对实训基地建设的必要性进行了深入分析。

(一)产业发展的要求,产业发展对自动化技能人才的需求,需要建设功能完备的实训基地。近年来,扬州及周边地区的现代装备制造业、石油化工、建筑工程三大主导产业规模的不断扩大,行业和区域的经济发展为电气自动化技术专业建设和发展提供了良好的契机。随着企业自动化程度的不断提高,人才的需求也在不断扩大,职业能力的要求也越来越高,因此现有实践性教学任务开出率和教学效果也迫切需要得到提升。

(二)订单培养的要求,提升“订单式”高端技能人才培养质量,需要建设示范引领的实训基地。扬州工业职业技术学院与中国石油化工总公司、上海大众汽车公司、南京工程公司等国内著名企业签订了联合办学协议,组建了“中石化班”、“大众班”、“扬农班”,将企业文化、规章制度、生产工艺、检验技术等纳入教学计划中,为确保培养符合企业需求的电气自动化技术专业高水平技能人才,确保学生成为拔尖技能人才,确保学生毕业后能迅速适应工作岗位要求,综合性实训基地建设非常重要。

(三)师资建设的要求,提升教师教科研水平和对外服务能力,需要建设理念新的实训基地。随着学院创建省级示范院校工作的启动,人才培养模式创新、教学改革、专业建设、课程建设、教材建设、多媒体教学资源库建设、职业技能培训服务、职业技能鉴定、科技项目开发等工作正在全面开展,要保证人才培养的可持续发展,深化校企合作,师资队伍的整体教学与科研能力,对外服务能力是关键,需要完善的教学、研发、技术服务平台,需要紧跟技术发展趋势,理念新的实训基地。

因此建设一个理念新、针对性强、满足现代电气自动化技能型人才培养需求、职场化氛围浓厚的自动化综合控制实训基地是非常必要的。

二、实训基地建设思路创新

以高端技能型专门人才培养为目标,基于“校企合作,工学结合”,按照“职场化、情境化、生产性”的理念,围绕“一个核心”,遵循“四个原则”,突出“五类技能”培养,打造“六位一体”示范性综合实训基地是自动化综合控制实训基地建设思路。

(一)一个核心:开展校企合作,实训基地建设以“突出重点、满足需要、资源共享、提高效益”为核心,围绕电气自动化技术、机电一体化技术等专业的职业能力培养,依据企业职业岗位要求,突出供配电技术、PLC控制技术、DCS控制技术等实训设备建设重点,满足教学与科研需要,实现校企资源共享,提升人才培养质量,提高企业生产效率。

(二)四个原则:实施“1+1+1专业导师制”人才培养模式,促进学生个性发展,基地建设要遵循统一规划、分步实施,协调一致、全面建设,面向岗位、改建结合,不断创新、形成特色的四个基本原则,以确保基地建设质量及成效。

(三)五类技能:突出关键岗位职业技能培养,通过三种典型控制技术形成的综合实训基地,培养学生在工厂供配电、生产过程控制、工艺流程监测、工件加工装配、系统运行维护操作技能,形成完整的专业知识与技能体系。

(四)六位一体:完善基地功能,按照“生产型、职场化”的理念建成集日常教学与技能实践、技能培训与技能大赛训练、社会培训与技能鉴定、创新教育与创业实践、系统仿真与生产实践、技术开发与技术服务等六位一体的自动化综合控制实训基地。

三、实训基地建设内容设计

实训基地以综合控制为目标,包含了自动化的核心控制技术,主要有供配电控制技术、可编程控制技术(PLC)、集散控制技术(DCS),因此整个实训基地主要由供配电控制、生产线控制、生产工艺控制三个控制室和综合中心组成。其框架结构图设计如图1所示。

图1 自动化综合控制实训基地建设框图

(一)供配电控制室:对变配电系统进行操作控制,主要包括变电站的送电与停电操作、断路器就地及远方自动分合闸、倒闸操作等,可完成变配室值班电工技能培训,中、高级维修电工职业技能鉴定。通过监控系统及模拟屏可实时监控操作过程。

(二)生产线控制室:以典型生产线的安装与调试为技能点,完成供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元等的安装,通过可编程控制技术进行系统控制功能设计、调试与维护,可进行“自动化生产线安装与调试”技能大赛培训等,监控生产线全过程。

(三)生产工艺控制室:以典型的工艺流程为控制对象,根据不同的工艺要求,通过先进的DCS技术实现工程项目组态,调试与运行维护,可进行化工仪表自动化技能大赛培训,职工技能培训与化工仪表维修工职业技能鉴定,可实时监控生产工艺全过程。

(四)综合控制中心:将三个分控制室的监控系统,通过先进网络技术、通信手段等接入控制中心的总监控系统,通过供配电模拟屏、生产线监控屏、生产工艺流程监控屏实现对每个控制室工作的实时监控。

通过自动化综合控制实训基地建设,对工业生产工艺(过程)即可实现单独的供配电设计与操作、生产线安装与调试、工艺流程控制与运行调试,而且也可实现从电能配与变、过程控制、流程监控、工件(产品)装配、系统调试与运行维护等一体化功能,集中了电气控制、自动化控制的核心专业知识和技术,将有效提升学生综合专业能力,提升学生的就业竞争力。

四、实训基地建设成效总结

(一)基地投运后,实践教学质量提升。不仅已成为了电气自动化技术专业(群)的理实一体化专业课程教学的主要基地,同时是学生进行“化工仪表自动化”、“自动化生产线安装与调试”、“维修电工”等职业技能培训的主要基地,是学生获取中、高级维修电工,仪表维修工等职业资格证书的鉴定基地,更是学生进行科技作品设计、开展大学生实践创新项目、毕业设计的重要场所,对学生的职业技能培养有着至关重要的作用,不仅每年可承接电气自动化专业(群)300多人次的技能实训,且可承担本校其它电类、化工类专业近600多人次的技能培训;学生荣获2013年全国职业院校化工仪表自动化技能大赛团体一等奖,主持建设多项省级大学生实践创新项目等成绩,就业竞争力显著提升,为行业和区域经济建设培养了一批深受用人单位欢迎的高素质技能型应用人才。

(二)基地投运后,社会服务效果突出。由于系统装置的工业化、职场化氛围浓厚、生产线的真设备与真产品、过程控制的真系统与高仿真装置,完全符合化工、电气、电子等企业生产的实际情况,已成为企业职工职业技能的培训基地,投运使用以来,DCS系统先后完成了DCS应用技术工程师培训、江苏扬农化工集团有限公司和江苏泰兴中等职业学校全国化工仪表自动化技能大赛培训等工作,与企业开展横向课题合作和申请专利多项等,提高了对外服务能力,促进了企业的可持续发展。今后基于师资队伍及先进设备,将为更多专业的学生、更广泛的制造业行业的企业提供更多的职业技能培训。

(三)基地投运后,示范引领作用增强。本实训基地运行以来,学校电气类相关专业的实践教学条件得到了很大改善,电气自动化技术、生产过程自动化技术等专业的人才培养质量向校企无缝化对接的步伐更加深入迈进,进一步满足了上海大众、中石化金陵石化公司、江苏曙光光电有限责任公司、南京工程公司等现代化大型企业生产一线自动化人才的需求,不仅为专业建设和教学改革提供了值得借鉴的成功经验,更是一个立足扬州,辐射全省的特色化的高职教育实训基地,其社会和经济效益非常显著,为全省电气自动化及相关专业培养高端技能型专门人才开创了有效路径,起到了示范和引领作用。

参考文献:

[1]王利平.高职院校校内实训基地建设路径探析[J].教育理论与实践,2013(06):19-21

[2]梁燕.我国高职院校校内生产性实训基地建设研究[J].职教论坛,2013(07):48-52

[3]魏林.以教学产品为纽带的校内生产性实训基地建设研究[J].中国职业技术教育,2013(02):61-62

[4]周兰菊,顾青.高职实训基地建设模式的探索与研究[J].中国职业技术教育,20139(14):40-42

机电一体化及其自动化范文3

1.1、环保性。由于传统的机械设计制造业对于工作人员的要求和依赖性都是高于现在的机械设计制造业对专业人员的要求。在传统的机械设计制造中,比较容易发生因为人为因素造成的制造产品需要进行重新加工或者生产。由此可得,传统的机械设计制造生产方式容易产生资源浪费和施工时间和成本低额浪费,与我国的可持续发展理念存在一定的差异性。对于机械设计制造及其自动化而言,现代的技术对于人员的依赖性有了一定的弱化,因为现代的机械制造业主要依赖电脑程序进行系统的设计,从而建立了设计出错的发生,大大的提升了设计操作的准确性,保证了生产的产品质量和生产效率,实现了成本的节约。除此之外,现代的机械设计制造及其自动化技术还引进了空气净化技术,增加生产产品的环保性,降低了对环境的破环与污染,促进了我国的可持续发展。1.2、安全性。传统机械制造生产主要是由机械手工进行的,因为容易发生人工操作失误,出现安全事故,安全隐患大大存在。现代的机械设计制造及其自动化技术结合了现代科学技术,其工作人员只需要通过电脑程序进行机械的远程控制,大大的改善了工作人员效率和保证工作人员的安全性。尽管机械自动化也存在一定的意外,但是一般在进行既定的程序中能够检测到机械设计制造及其自动化的存在的安全隐患,能够及时的进行补救措施的应用。另一方面,现当代的机械设计制造及其自动化的工作人员与生产设备的接触大大减小,因此很大程度上对员工的工作安全提供了一定的保证。1.3、效率性。现代的机械设计制造及其自动化与传统机械制造业进行比较,发现现当代的工作人员数量小于传统的,但是生产流程的科学性高于传统制造业,同时提升了机械生产的产品的治疗和生产效率。传统机械制造业的工作人员一般需要进行生产操作的熟悉,严格遵守规则规范,因此影响生产进度和浪费生产时间。但是现代的机械生产中只需要依靠机械自动化生产,在预设的程序操作进行产品的生产,提高生产操作的规范性,降低了人工成本,节省了生产时间。提升了整个机械自动化生产效率。

2、机械设计制造及其自动化发展趋势

2.1、智能化趋势。现阶段,我国的科技技术发展迅速,我国的机械设计制造及其自动化逐渐向智能化方向发展。提升机械设计制造及其自动化技术的智能化能够在其应用中,对人的行为及思维特征实现虚拟,对人的具体思维进行程序的书写,从而提高整个机械设计制造及其自动化生产的智能化。因此,大大的提高了机械生产制造的自动化过程的安全性,同时提高了生产效率,降低了生产过程中的错误发生,促进了我国机械制造业的发展。2.2、可持续发展趋势。现阶段,我国的发展策略主要是以科学发展观为主,同时进行可持续发展。由于我国社会的可持续发展涉及的范围十分广泛。例如,政治的可持续发展、文化的可持续发展、行业的可持续发展、机械制造业等。机械制造业的可持续发展中,需要提升其生产效率,降低生产材料的消耗和降低对环境的破环,实现机械设计制造及其自动化技术水平的提升和创新,进行绿色可持续发展观念的树立,高效的进行存在问题的解决。2.3、机电一体化趋势。对于我国制造业而言,机电一体化技术是其重要技术之一,其代表我国的制造业水平有了一定的创新。机电一体化技术即是价昂机械技术与信息技术进行有机融合,随后将融合的技术进行生产制造的应用的技术。在产品的设计和生产环节,其机电一体化的精准性特点比较突出,同时能够迅速的进行各种工作环境的高效反应。所以,在制造业发展中,机电一体化能够提升整个制造业的生产效率。因此,机械设计制造及其自动化的机电一体化能够促进我国的有效发展,对于机械制造业的长期发展有一定的推动作用。2.4、虚拟化趋势。传统的机械设计制造及其自动化技术流程主要是进行机械图纸的设计,随后进行设计图纸的评估,对其合理性与可行性进行考察,随后进行验证与调试试产,而这一过程需要的时间和成本都造成机械制造生产的滞后。因此,很有必要对其进行优化和创新。当前,我国的科技技术发展迅速,其机械制造业能够通过利用软件对生产产品进行虚拟设计和调试,也就是仿真技术,完成模拟后,,工作人员能够对大致的生产情况进行了解和掌握,因此,降低了因为实际生产调试造成的费用。站在前期的评估阶段进行分析,该环节能提高设计的合理性,增加其直观性和针对性。所以,未来机械的发展必然也会更加趋于虚拟化。

总之,当前我国的机械设计制造及其自动化技术由于起步发展较晚,造成我国在这领域与西方国家相的差距比较大。因此,我国在进行机械设计制造及其自动化技术的发展过程中,需要适度的进行西方国家先进的技术的借鉴,再结合我国社会发展的基本情况以及机械制造本行业的市场需求,总结拟定适应我国的机械制造技术,更大程度地降低生产中的各类危害,提升生态经济效益。未来机械设计制造以及自动化技术会更加重视产品与人类社会发展的协调统一,更加凸显出产品的人性化和智能化的特点。

作者:徐凡 单位:天津中天高科防务技术有限公司

参考文献:

机电一体化及其自动化范文4

关键词: 机电一体化系统设计 考核 改革 创新

1.课程考核改革的总体思想

《机电一体化系统设计》课程是山东理工大学机械设计制造及其自动化本科专业一门重要的专业课,具有应用性、综合实践性强,密切结合生产实际的特点。考试作为检验学生掌握科学知识、培养能力、获取实际技能的一种手段,对实施素质教育,培养基础扎实、创新和实践能力强的应用型人才,具有特别重要的作用。仅凭卷面成绩不能全面客观地反映学生知识水平和解决实际问题的能力,应采用新的考核办法客观真实地评价出学生对该门课程的学习情况和知识掌握情况,全面地反映学生应用该课程知识解决实际问题的能力,让更多的学生发挥出个人的潜能,成为适应国际竞争和社会需求的创新型、应用型人才。

2.考核方式

本课程考核采取形成性考核方式进行:课程考核成绩=理论考试成绩(50%)+实操训练与考试(20%)+解决实际应用课题情况(20%)+课堂考勤、平时作业(10%)。

理论考试是按照考试大纲要求,闭卷考试,100分钟。

实操训练与考试是在现有的模块化生产培训系统和机电一体化教学实验设备上进行设备操作、编程、调试等,考查学生的动手操作能力。

解决实际应用课题情况主要是结合生产实际给出小的设计题目,要求学生利用所学知识给出解决方案,编写控制程序,借助现有设备进行模拟调试,考查学生分析问题、解决实际问题的能力。

该考核方法能够客观真实地评价出学生对该门课程的学习情况和知识掌握情况,全面地反映学生应用该课程知识解决实际问题的能力,克服了单纯的理论考试反映学生成绩的片面性,避免了出现高分低能的情况,让更多的学生发挥出个人的潜能,鼓励有能力的学生参加机电产品创新设计大赛和机器人大赛等各种活动。

3.考核改革实施过程

为保证改革的顺利进行和圆满完成,课程组调研有关院校后,经过小组充分讨论,制定了详细的研究计划,并予以实施。

(1)调查研究,收集资料。

课题组成员首先调研东南大学、哈尔滨工业大学、山东科技大学等,广泛听取他们的意见,根据本校情况,经多次修改,制定了考核大纲。

(2)制定考核评定办法和评判标准。

在充分调查研究、收集资料的基础上,课程组经过认真讨论论证,确定了各部分的考核评定办法和评判标准。

(3)向学生宣传和实施该考核办法。

对机械设计制造及其自动化04-1、2班学生宣传并进行试点,让学生了解和接受该考核办法和考核评分标准,并在该课程讲授结束时实施该考核办法。

(4)进行成绩分析及问卷调查。

考核结束后,对考核成绩进行了分析,成绩总体是服从正态分布的,学生考核成绩的分布基本合理,考核各部分覆盖面广,难易适当,也说明考核办法科学合理。并对04-1、2班的学生进行了问卷调查,发放问卷30份,收回问卷28份。问卷调查显示:96%的学生对机电一体化系统设计课程的考试改革的评价为“很成功”和“比较成功”,96%的学生觉得现在的形成性考核对促进学习有效。学生普遍认为该考核方法做到知识和技能的并重,理论和实践相结合。

(5)进一步修改、完善。

该考核办法实施后,听取学生意见,并经课程组成员的充分讨论,找出问题,进一步修改、完善。

4.考核改革的效果

该考核方法做到知识和技能并重,理论和实践相结合。通过实操训练与考试考查学生动手操作能力,通过理论考试反映学生对基础知识掌握情况,通过课题解决情况考查学生分析问题、解决实际问题的能力,同时也考查了学生创新思维和创新能力,全面地反映学生应用该课程知识解决实际问题的能力,有利于培养基础扎实、创新和实践能力强的应用型人才。

对机械设计制造及其自动化04-1、2学生实施考核办法后,后续实践性环节――课程设计及实训、毕业设计学生得心应手,后续环节进行得非常顺利。有5位学生报名参加了机电产品创新设计大赛和机器人大赛等活动,并获得不同的奖励。

机电一体化及其自动化范文5

【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景

当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。

1机电工程技术应用分析

1.1机器构造

就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。

1.2技术的优化

想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。

1.2.1电机

电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。

1.2.2传感器

就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。

1.2.3微型计算机

微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。

2机电一体化核心技术分析

机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。

2.1机械本体技术

机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。

2.2传感技术

传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。

2.3信息处理技术

当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。

2.4驱动技术

基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。

2.5接口技术

想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。

3机电一体化技术前景分析

就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。

3.1智能化

当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。

3.2系统化

系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。

3.3微型化

微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。

3.4模块化

在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。

3.5网络化

就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。

3.6绿色化

当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。

4结语

综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。

参考文献:

[1]赵博.机电工程技术应用及其自动化问题研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(11):4130.

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[5]高铁巍.机电工程技术应用和其自动化问题剖析[J].科技展望,2015,25(28):96.

机电一体化及其自动化范文6

关键词:机械设计制造及其自动化;设计原则;发展方向

中图分类号: F407 文献标识码: A

引言

纵观我国国民经济中各行各业应用到的技术装备,它们的生产来源就是我国的机械制造业。这个产业的存在,可以不断完善我国的工业体系,使工业发展越来越壮大,从而提高我国的经济实力。随着机械技术的不断发展和完善,现代的机械自动化较之传统的机械设计制造,更具有高效率、节能节约材料、多功能化等特点,更能满足人们和生产生活的需求,从而带来良好的社会和经济效益。因此,我们必须更加注重机械设计制造及其自动化的发展,了解它将来的发展方向后,才能更好掌控它,充分利用它为我国的经济发展服务。

一、机械设计制造及其自动化的概念及特点

1、机械设计制造及其自动化的概念

机械设计制造及其自动化技术是在各种各样先进的机械技术的基础上产生而来的,这种系统工程技术将微电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程等众多技术融为一体,以系统功能目标为指导,以优化组织结构为生产目标,在高质多能、低能耗、高可靠性的原则之上,最大限度的实现既定的功能价值,达到整个系统最优化的最终效果。

2、机械设计制造及其自动化的特点

传统的机械设计制造和现代的机械设计制造及其自动化,两者本质上的区别在于自动化和智能化。现代机械制造业的智能化特点,并不是由于它是多种技术的单纯叠加,而是它将多种技术融为一体,实现了整体上的协调统一。而对于机械设计制造的自动化特点,它的系统是一个综合的概念,在对它的系统进行设计的时候,必须要能满足输入端所需的输出值,这其中包含了机电一体化的含义。机械技术制造及其自动化的核心是为了满足其功能的内在要求,把产品的设计、制造和实现它的功能作为一个整体,以整体的观念来看待。

二、机械自动化系统的优势

1、提高了生产效率

产品在生产时,采取了控制自动化和信息自动化,减少了操作中的失误,变得易于控制。机械自动化系统的发展,提高了生产效率,能够及时发现错误根源。自动化控制系统使得设备按照原先规定好的流程开展运作。模拟仿真技术,不断改善生产环节。机械自动化不但完成了操作自动化,并保证了产品质量。以计算机进行控制,能够修改编程,使生产产品富有多样性。由此,产品更新换代速度加快。

2、便于维修和调整

机械自动化系统应用了计算机技术,可依据产品需求调试安装设备,生产出所需的产品。调整控制程序能够以多种手段输进控制系统内,不用对机器部件进行拆除。任何一种自动化产品都要确保设备存储的能力,在存储设备中存入每一种型号。再次使用时调出执行程度,保障自动化生产的进行。检测技术可对事故自动修复,确保其稳定性。多数机械利用电子技术,减少了以往的生产开关数量,便于工作人员操作。工作内容都预先设定过,系统能够进行自动转换和自动循环。现如今,依据被控对象,可自动调整好自动化产品。

3、降低安全隐患

运用机械自动化,首先要确保生产设备的稳定性和安全性,提前控制生产过程中的危险状况。每一个环节都需设置监控设施。生产设备运作过程中出现故障,可自动诊断和报警。机器运转时,倘若出现过流、过载、短路和过压的电力故障,可将其转换至新工作模式,并及时把电路切断。机械自动化,可减少大型设备事故的发生。机械自动化设备内部也有着较多电子元件,能够代替易摩擦部位和可动构件。如此,在机械生产过程中也会减少事故发生的可能性。机械生产变得更为可靠。

三、机械设计制造及其自动化的发展方向

1、机电一体化

科技的不断创新与发展,推动了机械设计制造及其自动化的发展,机电一体化也由此产生,严格意义上,机电一体化是结合了多方面的信息技术而产生的,它是社会发展到一定阶段的产物。在现代机械设备中起到了至关重要的推动作用,同时也说明了机械设计制造及其自动化的重要标志就是机电一体化的出现及其发展。

2、网络化、虚拟化

回顾以前的机械制造业,制造出一种产品的整个过程是:图纸设计―成品试验―完成设计。在这整个过程中,会浪费大量的经济费用还有人力、物力、时间等。鉴于互联网的逐步推广,越来越多的行业开始充分利用这一技术来进行操作,机械自动化也开始加入这个行列中来,及时的传输分享数据,让双方不再受空间距离的限制,可以毫无障碍地沟通交流,由此提高了产品的性能和竞争力。所以,网络化和虚拟化是机械设计制造及其自动化未来的发展趋势之一。

3、人格化

机械自动化产品的人格化发展是在智能化基础上发展而来的,也是对于高端的智能产品而言的。演技人员模仿生物机、研究的许多机械自动化产品都是在研究动物的基础上进行的,所以,研究人员越来越想探讨机械自动化产品人格化可不可行,而一旦机械自动化产品人格化一定会成为世界的重大改革。

4、微型化、模块化

微型化又被称为微机械自动化,是指运用纳米、微米等先进技术,缩小产品的体积,这样耗能少、成本低、使用灵活。由于纳米等技术的不断普及,机械制造业也必然会采用这一技术运用于制造过程中,因此微型化也是它的发展必然趋势。模块化则是极具难度的一项工程。产品种类的多样性、生产厂家众多,研发出有电气、标准机械、环境、动力等接口的产品单元就显得十分的必要,并且模块化的发展可以给机械制造业带来光明美好的前途。

5、智能化

机械设计制造及其自动化产品的一个重要的标志就是智能化,智能化也是机械设计制造及其自动化这一项技术在发展过程中的必然趋势,它在机械设计制造及其自动化的发展中起着非常重要的作用。使机械设备在运行中变得智能化,不仅仅能够提高机械设备在运行中的工作效率与质量,还能够有效的保证机械设备在运行过程中的持续性、稳定性、安全性。

6、生态化

随着科技的不断发展,人们逐渐认识到环境因素对经济发展的影响程度。由此诞生了绿色生态的理念。机械设计制造的绿色设计,是最大化的利用资源获得新型的绿色产品设计。产品设计的过程中,以产品环境属性为主,既满足环境的需求,也要确保产品的经济性和基本功能。所谓的绿色产品,既要有特定的使用功能,也不能对周边环境和人的身心健康造成损害。人们推进可持续发展战略,必然会走向生态化的发展道路。现代机械设计注重生态化,既能够减少资源损耗,也能提高产品的竞争力和使用质量。

7、系统化和定量化

现代机械设计制造把传统设计内的类比设计和经验都提升到理性和逻辑性的程度,形成了系统中的新型设计方法。把机械产品作为整体的系统来观察,通过计算机技术,可以将人和环境的关系进行协调。所谓的机械设计制造系统化,是将总系统分为多个子系统,并利用现代设计的方法和理论,将子系统进行协调,实现系统化的最终目标。如果是传统的设计方法,在分析过程中是静态的,是凭着经验去感知。因此不能够采取动态化的定量设计。实际工况不能用传统设计方法进行反映。机械产品完成功能设计,是在随机动态的情况下开展的。由此可以看出,机械设计的未来趋势将会向定量化发展。现代机械设计对零部件和材料的损伤都进行了充分的考虑,使用数学归纳法和有限元法可以更好的进行机械设计,从而提升了机械设计的成功率。

结束语

在现代的工作中,使用机械设计制造及其自动化设备已经变成了一种必然的趋势。那么机械设计制造及其自动化的发展方向的问题便成了重中之重,本文主要就此问题展开论述,相信人们在不断进取的过程中机械设备也会不断的为人类做出越来越大的贡献。

参考文献

[1]武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化,2010.