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电气自动化毕业论文范文1
关键词:电气自动化理实一体化理论与实践 教学
0. 引言
电气自动化类专业是一门实践性很强的学科,学生需要进行大量的实践活动,才能培养动手、创新等能力。为此,各个院校对电气自动化类专业课教学改革做出了各种努力和尝试,一直在寻找既能提高学生理论水平,又能培养具有较强动手能力和社会适应能力的实用型人才的教学方法,其目标就是为了提高学生的实践能力和专业素质,使专业课教学更接近于社会需求,最终能实现学生与企业的就业岗位零距离对接。
总之,要使学生在短暂的时间内将所学理论知识转换为实际工作能力,教师必须十分强调实践能力的培养和训练。因此,理实一体化教学对电气自动化类专业至关重要。
1. 理实一体化教学的含义
理实一体化教学的内涵主要是根据素质教育培养目标的要求,以理论与实践相结合的教学方式重新整合教学资源,体现教学以提高综合能力为本位的思想。从以教师为中心如何“教给”学生向以学生为中心如何“教会”学生转变,从以教材为中心向以培养目标为中心转变,从不仅做到授人以“鱼”的同时着重授人以“渔”转变,从以课堂为中心向以实验室、实习车间、校内外实习基地为中心转变[1]。
2. 理实一体化对教师的要求
电气自动化类专业课教师既是理论知识的教师又是实践指导的教师,在实现理实一体化教学设计中起着重要作用。当今信息技术不断飞跃发展,使学生更容易从外部资源获得信息和知识,也使学生更容易实现学习的主动性和实际动手的能力。因此,教师不仅仅是知识的传播者、讲授者,也要成为提高学生实践能力的指导者、组织者,教师的主要职能已从“授”转变为“导”,这也为理实一体化教学提供了可行性。
理实一体化教学中教师队伍的建设是开展教学的重要保证。各高校应有计划的培养和引进电气自动化类专业课教师,积极开展业务培训、校际交流,建立使专业课教师知识不断加深、技术不断更新的科学有效的教育培训制度,形成一支教学理念先进、理论知识深厚、教学能力强、实践经验丰富、勇于创新的教师队伍。
在教学过程设计中,教师应注重对学生理论知识的培养。教学中的中心环节应采用授课的方式,授课时应以学生为中心,根据学生和教学的实际情况设计教学计划的具体实施方案。在授课过程中,教师应采用灵活的授课方法与手段,以“理论在实践中的应用”作为教学内容的主要载体,整个授课内容先基本、后高级、再综合,循序渐进;选、讲、演、练、考相结合,并在现场巡回指导时及时发现、总结、归纳问题,做到共性问题集中讲解、个别问题个别指导。
在教学过程设计中,教师应培养学生以实际动手能力为主的综合能力的提高。在实际培养中应减少理论课之间及理论课与实践课之间知识的重复,解决理论与实践教学的脱节; 以实际的工作过程为基准,增强了教学的直观性,充分调动学生主动参与的兴趣,培养学生独立分析问题、解决问题的能力,让学生体会到知识、理论如何在实际工作中得到应用与发挥, 学以致用,从而使学生真正达到“宽基础、精专业”的要求。
3. 理实一体化对教学过程的要求
把课堂搬到实习、实验基地,在实际应用中加深对课堂理论知识的理解,以理论指导实践、以实践印证理论,这应当作为教学过程中一体化教学的一种基本模式。
在学校内建立电气设备安装调试实训室,电气设备线路布置实训室等电气实验室,实验室应全方位模拟实际工作流程、工作环境和职能岗位;学校与工厂企业联系建立校外实习基地,学生定期到校外实验基地去参观实习[1],比较现实工作环境和实验场所,实际工作内容和实验内容,也可通过在施工企业现场实习,去体会学校的教学是和现场工作,增强学生操作技能的训练兴趣。
在实际操作技能训练中,必须使学生树立安全操作的习惯,对于正确的安全操作习惯必须按照正确的方法进行反复训练,在做中学,在做中养成习惯,即在实践中养成习惯。
在际操作技能训练中,培养创新意识。创新是人人皆有的一种潜在的心理能力,但创新意识的培养需要理论知识和专业实践训练来挖掘。教学过程中要让学生多动手、多参与、多操作,在认识的基础上不断探索规律,鼓励学生敢于“异想天开”、 “寻求创新”。通过锻炼学生发现问题、解决问题的能力来养成学生良好的创新意识。
在实际操作技能训练中,要注重培养学生团队精神。良好的人际关系可以协调人们在日常活动中的行为,促进人们的身心健康,提高人们的工作效率[2]。
另外,在实践教学中存在一个误区,即过分重视“单项技能”的训练而忽略“综合技能”的掌握。我们在实际教学过程中发现,单项技能掌握好的学生在解决某具体实践任务时往往不能独立完成,究其原因是单项技能训练太单一,没有涉及到各种复杂的实际问题,所以在实践能力培养中应注重对“综合技能”的培养。
4.理实一体化教学的具体实施方式
理实一体化教学对培养理论知识的具体实施方式:
(1)课堂实施方式。教师在课堂上布置研究性研究任务,然后通过在课堂探究、实验、分组讨论、大组讨论等方式进行,教师进行现场实时指导。
(2)大作业方式。教师把研究任务以大作业方式布置,学生以个体或小组在课后自主开展研究,最后提交作业或研究报告。
(3)毕业设计或课程设计。我们认为,毕业论文和毕业设计应该成为研究性教学的重要手段和环节。不应该重视竞赛、轻视甚至放弃毕业论文和毕业设计环节[2]。
理实一体化教学对培养实践能力的具体实施方式:
(1)技能考核。要求学生通过有关部门的“专业技术等级证书”考核或职业资格证书考核。学生通过这些形式的培训与考核,能提高自身实践能力,更好地适应现代人格市场与岗位的需要。
(2)项目设计、项目制作评判式考核。在项目设计完成后在小范围内由指导教师与企业有关人员进行评判, 以明确的考核指标评出优劣等级,并告知学生。项目制作由考评验收,以质量指标、制作过程和工艺等考核指标评为主要内容[1]。
(3)各级的课外科技创新活动或竞赛。如挑战杯、全国电子设计大赛,各学校组织的学生研究计划等[3]。
电气自动化毕业论文范文2
【关键词】就业导向;培养模式;自主学习;研讨机制
以就业为导向,切实深化高等职业教育改革,是满足中国社会发展和经济建设需要,促进高等职业教育健康发展,办人民满意教育的关键环节。从当前职业教育发展的形势来看,坚持以就业为导向不但符合广大高职毕业生的强烈愿望,而且是职业院校专业内涵建设的必要途径,更是高等职业教育持续发展的必然选择和我国经济社会发展的客观需要。随着我国城镇化进程的加快,现代化建筑飞速发展,智能建筑更是层出不穷,经济社会对建筑电气工程技术的人才需求也不断加大。通过对往届毕业生就业和相关工业企业职能设置的调研发现,行业可为建筑电气工程技术专业毕业生提供的主要岗位有:建筑电气工程师(技术员)、水电施工工程师(技术员)、电气系统管理技术员、电气系统设计助理、楼宇自控工程技术员、安防工程技术员、自动化设备运行维护员、建筑电气设备工程技术人员、电梯安装与维护技术员、工程技术文控员及建筑电气产品销售技术员、质检员等。为培养出符合职业岗位需求的专业高级能型人才,促进就业,提高就业质量,本文以就业为导向探索高职建筑电气工程技术专业人才培养新模式。
一、构建以就业为基础的柔性课程体系
建筑电气工程技术是建筑技术、电气自动化技术、网络通信技术和计算机技术相结合而发展起来的,作为一个多学科交叉的专业,其培养出来的毕业生就业面广,就业方向多,到底什么样的课程体系,只有一个参考标准———相关行业企业的需求。要打破原有的学科体系,改变传统文化基础课、专业基础课、专业课的“三段式”课程体系。在遵循教育教学规律的基础上,按照有利于培养相关行业企业需求的岗位职业能力为目的组织课程体系和内容。必修课由公共课体系和专业课体系组成,部分主干专业课实行课程综合化,并把计算机应用渗透到职业技能课教学中,强化计算机应用能力的培养。选修课由限选课和任选课组成,限选课保证了对行业知识、职业知识、职业技能的加强,任选课是供学生选学,使培养计划刚柔结合,有利于发挥学生学习的主体性。
二、建立适合建筑电气专业人才需求的自主学习机制
自主学习是指通过为学生提供灵活多样和人性化的学习环境、条件和机会,并由学生自主决定在哪里学、何时学和如何学,来促进学生的学习。一般高职高专院图书馆都开放有自修室,高职高专院校的教室在非上课时间可以为学生开放,有条件的高职高专院校可以为各个班级开设专用教室,此外,非常重要的一项是,职业院校的实训课或实践课教室可以有选择的在非上课时间向本专业的学生开放。让学生依据兴趣爱好自主确定学习方向和学习进度、按照学习需要选择实训课或实践课教室特有的各种学习资源和学习环境,有效运用各种学习方法和操作工具,这必将对提高学生专业技术创新应用能力有很大的促进作用,是一般的本科院校做不到的。
三、建立导师直接负责培养机制
导师直接负责培养这种看似在研究生阶段普遍采用的人才培养方式其实也可以应用到职业院校,以帮助学生更充分的掌握与职业岗位相适应的专业知识和专业技能,促进就业。当前职业院校一般是在第三学年一开始将专业学生分配给专业教师,由这个专业教师负责他们最后一年的毕业论文(设计)和毕业顶岗实习事宜,并指导其就业。实际上可以从学生入学开始就将为其分配给由专业课教师担任的导师,导师在正常教学工作之余除了能够更早的指导学生的论文(设计)、顶岗实习和就业之外,更容易发现所指导学生的兴趣和特长所在,帮助学生制定适合自己的大学生涯规划,有针对性的指导学生专业理论课程和实践课程的学习,帮助学生合理的利用课余时间,使教师的主动性和指导性得以充分的发挥。导师也可以让学生积极参与到自己的科研或实践项目中,提前让学生接触实际应用项目,参与面向解决实际问题的学习和技术创新活动,提高学生学习的主动性和积极性。导师还可以积极鼓励和指导学生参加大学生挑战杯、大学生技能比武大赛、全国职业技能大赛等诸多专业竞赛,为建筑电气工程技术专业学生的实践能力培养提供保障。
四、建立专业前沿技术发展定期研讨机制
随着我国建筑行业快速发展,一些高新技术逐渐应用到建筑工程当中。在此背景下,人们对建筑的电气自动化的要求也逐渐转向了智能化,因为智能化建筑能够为人们创造更加安全、舒适、方便、节能的居住环境。但是它融入了机电一体化技术、办公自动化技术、计算机网络通信技术,智能化管理技术等高新技术,而且这些技术的发展日新月异,技术应用与相关新产品研发的速度也非常之快。建立与专业相关的知识、技术发展定期研讨机制,不仅能够促进教师主动学习、自我进取、与时俱进,还能够帮助学生学习了解专业相关的知识、技术发展现状与发展趋势,对以后的就业去向和从事的工作有一个前瞻性的认识,进一步激发学生对建筑电气工程技术专业的学习兴趣,从而可以更加有目的、有计划地进行相关学习,跟上行业企业发展的步伐,为就业打下坚实的基础。建筑电气工程技术专业作为一个多领域、多学科相互交叉的专业,其人才培养模式并不完善,无法满足行业企业的发展对专业人才需求。为了能够更好地培养适合建筑电气工程技术发展的人才,适应社会的需求,笔者探索出了一种以就业为导向的建筑电气工程技术专业人才培养创新模式,为职业院校建筑电气专业人才培养方案的制订和其他类似专业的设置提供参考。
【参考文献】
[1]李国瑞,李峰.就业驱动的物联网工程专业人才培养模式探索.课题展示,2014年4月18日.
电气自动化毕业论文范文3
关键词:毕业设计;卓越技师;作品;
一、国内外毕业设计作品化现状
德国应用科技大学的毕业设计采用校企合作模式,学生通过多种渠道到企业寻找课题,在企业实践中完成毕业设计,这种模式提高了学生的综合能力,并且就业优势明显。台湾地区技职院校的毕业设计多采用专题制作模式,学生根据职业发展需要或个人兴趣选取一个课题进行实务制作或撰写研究论文,这种模式提升了学生创新能力。目前我国内地有部分高职院校借鉴德国和台湾地区毕业设计教学模式,开展了毕业设计作品化教学改革,但有相当一部分教改流于形式,仅是让学生完成实物的组装,没有真正发挥通过毕业设计实现对学生知识、技能和职业素养进行综合训练的教学目的。[1]
二、毕业设计作品化改革与实践
为进一步提高卓越技师学生解决实际生产问题和创新技术能力,从首届卓越技师就实施毕业设计作品化改革,要求学生通过毕业设计完成真实产品或作品制作。并将毕业制作成绩按照20%比例折算到卓越技师学生技师职业技能鉴定总成绩中。在山东劳动职业技术学院政策、资金和师资大力支持下,电气专业卓越技师毕业设计作品化改革了如下工作。第一,组织调研,收集毕业设计作品制作课题。通过多种渠道收集课题,一是组织专业教师到企业调研,了解企业生产实际中的技术问题,使设计制作的课题与企业实际生产紧密结合。二是鼓励专任教师发挥专业才能为企业进行技术革新和产品研发,发掘毕业设计课题。三是将校内实训设备维修维护和改造升级转化为课题。四是鼓励学生开展主动投身到专业对口企业进行调研,自拟选题。[2]第二,校企合作确定毕业设计选题。成立由企业和校内专家组成课题审核小组,负责审核申报的毕业制作课题。在确保申报课题能与人才培养目标、规格及培养方向相匹配基础上,遴选出能紧密结合企业典型工作任务和技师职业技能鉴定关键知识技能的课题。优先采用使用新技术、新产品、新工艺、新材料的课题或能企业急需解决的创新性课题。第三,企校双导师指导。聘请企业技能大师、实践专家和专任教师组成毕业设计指导团队,课题公布后,学生自选指导团队,通过调配使每个课题由5名左右学生来共同完成,学生在企校双导师的指导下,自主设计、制作完成毕业设计作品。第四,按照产品生产规范制作过程在企业专家指导下,把产品从开发设计到成品交付的过程转化为毕业设计作品制作情境,要求制作的作品能达到真实产品要求,在功能、结构创新性和合理性,功能可行性,技术水平与完整性等方面具有一定的高度。在教师指导下,课题小组成员确定设计方案和技术路线,采购零部件、元器件及材料,安装调试作品,编制技术资料、制作产品展示音视频资料。[3]第五,规范作品技术资料要求。每个课题组都需提供作品技术说明书,操作说明书,作品介绍PPT,作品制作过程和成品功能展示视频等。同时要提交制作过程所使用国家标准规范、行业标准规范、产品安装规范、产品操作规范、产品调试规范等资料,培养严谨细致扎实的作风。第六,校企联合进行考核。邀请企业实践专家和专任教师共同组成答辩委员会,营造职业性的考核情境。答辩过程中,学生演示毕业设计作品,对设计的内容及成果进行阐述,来自企业的专家和校内教师组成的答辩委员会进行了质疑,并给予了评价,让学生充分感受职场氛围。
三、毕业设计作品化改革成效
通过毕业设计作品化改革,实现对学生全面、系统的工程实践和岗位能力综合训练的教学目的,提高了人才培养质量,毕业设计作品成为卓越技师学生高质量就业的敲门砖。毕业设计作品制作数量和质量逐年提高,专业卓越技师毕业设计作品2015年参加第十届全国高职高专“发明杯”大学生创新创业大赛获得一等、二等奖各一项。在山东省机电产品设计竞赛中也屡获大奖,申请了多项国家实用专利。同时通过毕业设计作品化改革,提高了专任教师的业务水平,教师和行业、企业专家一起,相互学习,共同进步。每年新生入学,都组织参观毕业设计作品展,激发低年级学生的学习专业知识和技能的热情。下一步,将尝试将用人单位的代表吸纳进入考核答辩小组,学生通过演示、讲解作品,现场问答等环节可充分展示自身综合能力,用人单位也可以充分了解学生。这种方式既能完成学生毕业设计成果的验收考核,还会促进学生的就业,让学生切身感受到做好毕业设计作品的收益,提高学生参与毕业设计的积极性。
参考文献:
[1]管新平.高职毕业设计(论文)的改革途径[J].深圳职业技术学院学报,2011(02).
[2]陈崇炯.高职工科类毕业设计改革探索[J].温州职业技术学院学报,2010(02).
电气自动化毕业论文范文4
关键词:虚拟制造;表面组装技术SMT;可视化仿真
中图分类号:TP311 文献标识码:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.025
The SMT Virtual Manufacturing Training System
PENG Zhi-cong1, LoNG Xu-ming2 Huang Ho2 Dan Mington2 Cui Xiaolu2
(1.Guangdong Electronic Academy, Guangzhou 510055, China; Southwest Jiatong University, Chengdu 610031, China)
【Abstract】 This paper discusses the advance SMT Virtual Manufacturing Training System. The SMT Manufacturing is visual simulated in a computer. the PCB design, the SMT technology, the editting of equipment soft and the visual simulation of SMT equipment are integrated by the system.
【Key words】Virtual Manufacturing; Surface Mounting Technology; Visualization Simulation
1 SMT虚拟制造
1.1 虚拟制造
虚拟制造(Virtual Manufacturing,VM)是实际制造在计算机上的本质实现,即采用计算机建模与仿真技术,在高性能计算机及高速网络的支持下,在计算机上群组协同工作,通过三维模型及动画或虚拟现实,实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程,以增强制造过程各级的决策与控制能力。虚拟制造是对已有或未来的制造活动进行仿真,它基本上不消耗现实物质资源,所进行的过程是虚拟过程,所生产的产品也是虚拟的。
VM技术是一个庞大、复杂的新兴学科领域,其中涉及到计算机软件技术、动态数据库技术、虚拟现实技术、工厂的建模与仿真技术、并行工程等领域,如图1所示。从提出到现在的几十年间,VM技术的研究取得了很多成果。在国外,VM单一目标技术和系统已经开始应用于几十家顶级的汽车制造、航空、重工业和消费电子产品生产公司的某些部门,而且已经发挥了巨大的作用,表明了VM技术的潜力。
在国内,虚拟制造技术方面的研究只是刚刚起步,其研究也多数是在原先的CAD/CAE/CAM和仿真等基础上进行的,目前主要集中在虚拟制造技术的理论研究和实施技术准备阶段,系统地研究尚处于国外虚拟制造技术的消化和国内环境的结合上。清华大学CIMS工程研究中心虚拟制造研究室是国内最早开展虚拟制造研究的机构之一,主要进行了虚拟设计环境软件、虚拟现实、虚拟机床、虚拟汽车训练系统等方面的研究;浙江大学进行了分布式虚拟现实技术、VR工作台、虚拟产品装配等研究;西安交大和北航进行了远程智能协同设计研究;西北工业大学进行了虚拟样机的研究。国内在虚拟现实技术、建模技术、仿真技术、信息技术、应用网络技术等单元技术方面的研究都很活跃,但研究的进展和研究的深度还属于初期阶段,与国际的研究水平尚有很大的差距。我国的研究多集中于高等院校和少量的研究所,企业和公司介入的较少。
图1 虚拟制造
Fig.1 Virtual Manufacturing
1.2 SMT虚拟制造系统
在微电子组装和制造业,元器件不断的向微型化和密集化方向发展。表面贴装技术(Surface Mounting Technology,SMT)是应用最为广泛的新一代的电子组装技术,它直接将元件无导线的贴装在PCB基板上,取代了传统的插孔元件安装、导线连接。表面贴装技术可以使元器件体积更小、安装密度更大、提高可靠性和生产自动化程度。贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%~60%,重量减轻60%~80%。
在电子产品组装生产的传统模式中,设计一般是由设计工程师在计算机上利用多种计算机辅助设计工具来完成,生产制造则在各种数控设备(如贴装机等)上完成。每一种产品在加工之前,制造工程师首先必须对数控设备编程并反复试验,以确保操作规程的可行性和正确性,然后进行试生产,反复修改直到最后定型,再投入实际的批量生产。生产准备时间很长,投入资金很大。事实上,SMT生产线中数控设备编程所需的大多数数据完全可以从CAD系统的相关数据文件中获取,例如元件在PCB上的坐标位置、角度、物理特征参数等。这些数据量很大,也比较零乱,有些特征数据是不同数控设备都需要的,如贴装机、点胶机、在线测试设备均需要元件在PCB上的坐标位置,而实际中设计部门和制造部门却很少相互了解需求,许多信息不能共享,在企业间往往形成了两个“自动化孤岛”。随着市场竞争的加剧,产品交货周期必须缩短,生产成本必须控制,因此迫切需要在这两个“孤岛”间建立联系,虚拟制造被认为是其最好的解决方案。
2000年之后一部分高校开始在电子实践教学中增加SMT教学内容,大部分专职院校设立SMT电子制造工程专业,但无实验设备和条件,即使己购买SMT生产线的,也无资金或产品开动生产线。SMT虚拟制造系统中关健设备的虚拟样机,便于教学,同时便于企业员工职业培训。
SMT虚拟制造系统就是在计算机支持下,以仿真技术为前提,建立功能强大的虚拟制造环境,对PCB设计、组装等生产过程进行统一建模。在PCB设计阶段或组装之前,就能实时、并行地模拟出其未来组装全过程及对设计的影响,预测PCB组装的性能、成本和可制造性,从而有助于更有效、更经济灵活地组织生产,使工厂和车间的资源得到合理配置,使生产布局更合理、更有效,以达到开发周期和成本的最优化、生产效率的最高化之目的。
2 SMT虚拟制造系统设计
采用虚拟制造技术,开发出“先进电子SMT虚拟制造系统SMT-VM2011”,在电子SMT设计和制造“孤岛”间建立联系,将PCB设计、SMT生产线工艺设计、关健SMT设备编程、加工过程可视化仿真和可制造性评价系统集成,在计算机上以直观、生动、精确的方式模拟出先进电子SMT制造技术。
2.1 系统设计
根据组装对象不同,SMT有多种工艺流程,一般单面组装的典型工艺流程为:上料涂布(上焊膏或点胶)贴片再流焊清洗测试下料。SMT生产线如图2所示,主要由自动上板机、自动丝网印刷机或自动点胶机、自动贴片(装)机、自动焊接炉、自动清洗机、在线测试机和AOI测试机、自动下板机等自动化组装和测试设备组成。
图2 SMT生产线
Fig.2 SMT Production Line
2.1.1系统组成
SMT虚拟制造系统组成如图3所示,主界面如图4所示,将两个“孤岛” ――SMT设计和制造集成, 主要包括:
图3 SMT虚拟制造系统组成
Fig.3 SMT VM System
图4 主界面
Fig.4 Main window
1)PCB设计虚拟制造系统
2)SMT生产线工艺流程设计
3)关健SMT设备虚拟编程,主要包括:丝网印刷机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰焊、AOI测试机。
4)关健SMT设备加工过程可视化仿真,主要包括:丝网印刷机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰焊、AOI测试机。
5)可制造性评价
(1)电子产品PCB设计与制造
根椐用户设计的EDA(Protel、Mentor、OrCAD…)电路PCB文件,自动检测出用户设计的EDA电路的错误;
能3D可视化直观显示EDA设计的PCB板组装后的情况(基板、器件、焊膏、焊点、胶点),如图5所示;
图5 PCB设计静态仿真Fig.5 PCB Static simulation
模拟PCB标号Mark点示教和PCB贴片过程,并进行贴片程序顺序优化;
根据所设计的PCB板的结构,设计SMT生产线工艺流程和参数,3D动画显示SMT生产线工艺流程;
在PCB设计和制造“孤岛”间建立联系,在最短时间内为EDA最优设计提供直观依据,效率高, 成本低。
(2)电子SMT设计与制造
SMT关键设备包括:丝印机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰
2.1.2 系统主要技术功能
SMT-VM2011系统主要技术指标如表1所示,非常适合高校高职教学和企业培训,不仅使用户进一步掌握EDA电路设计技术,更使用户掌握SMT组装技术和各种世界著名公司SMT关键设备技术。SMT-VM2011性能优,功能强,交互性强,操作性好,兴趣性高,彻底改变了传统的一把烙铁学电子的局面。焊,件机,AOI测试机,API测试机;
读入EDA设计的PCB文件,进行国际市场上主流SMT机型的摸拟编程(Yamaha、Fuji、Seimens、Panasonic、MPM、DEK、GKG、Heller、EASA、ANDA、Aleader、VATA……);
SMT关键设备静态仿真,可缩放、旋转、平移;
按照摸拟编程CAM程序,自动进行SMT关键设备工作过程3D模拟仿真;
可进行制造性分析,在3D仿真过程中对模拟编程的错误进行检测;
在SMT关键设备编程设计和制造之间建立联系,将SMT关键设备的贴片过程在计算机上以直观、生动、精确的方式呈现出来,取代传统的试机过程,缩短开发周期、降低成本、提高生产效率。
2.2 贴片机虚拟制造系统
贴片机虚拟制造编程系统的主界面如图6所示,自动进行贴片机工作过程3D模拟仿真如图7所示。贴片机软件体系结构如图8所示,包括:模拟编程模块、贴片机3D仿真模块、贴片程序优化模块和贴装数据库模块,系统先对贴片机机型进行模拟编程,读入EDA设计文件,自动生成贴装顺序程序文件,并将数据输入到贴装数据库中;再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和OpenGL技术,按贴片机类型自动进行3D机构组装3D仿真;最后设计生成最优化程序。
3 SMT教学培训课程和实验室建设
SMT教学培训课程教学培训大纲如表2所示。
(1)电子产品EDA设计的PCB虚拟制造实验,学时20 h。
图6 贴片机虚拟制造编程系统Fig.6 The placing VM system
图7 贴片机工作过程3D模拟仿真Fig.7 The placing 3D simulation
目的:该实验在电子设计和制造“孤岛”间建立联系,在最短时间内为EDA最优设计的数据修改提供直观依据,以达到开发周期和成本的最优化、生产效率的最高化之目的。不仅使学生进一步掌握EDA电路设计技术,更使学生了解电子产品PCB电路板是如何制造出来的。
图8 贴片机软件体系结构
Fig.6 The frame of placing softwere
内容:根椐学生设计的EDA电路PCB板图,能自动检测出学生设计的EDA电路的错误,包括电路设计错误和可制造性错误,能3D可视化直观显示EDA设计的PCB板的布局和SMT组装生产后的PCB情况;并且,模拟PCB板的SMT制造过程,设计SMT生产线工艺流程和参数,3D动画显示SMT生产线工艺流程。
(2)电子SMT制造生产线虚拟制造实验,学时30小时。
目的:让学生根据自己设计的EDA电路PCB板,设计SMT关键设备的CAM程序,并且自动3D动画模拟所设计的CAM程序驱动的设备工作过程,能实时、并行地模拟出其未来组装全过程及对设计的影响,预测PCB组装的性能、成本和可制造性。使学生掌握SMT组装技术和各种世界著名公司SMT关键设备技术。使学生了解和掌握现代先进电子大制造技术,彻底改变了传统的一把烙铁学电子的局面。
内容:首先读入EDA设计的PCB文件,进行国际市场上主流机型的SMT关键设备的摸拟编程,SMT关键设备包括:丝印机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰焊和AOI测试机;最后按照摸拟编程CAM程序,自动进行SMT关键设备机构工作过程3D模拟仿真,并可进行制造性分析。
(3)先进电子制造创新开发实验,学时30小时。
目的:在“电子SMT虚拟制造系统SMT-VM2011” 平台上,进行针对个性化实验、SRTP(科研创新实验)、国家创新实验、电子竞赛、本科生毕业设计、研究生毕业论文等的开发实验。使学生了解和掌握国际现代电子制造的软件、控制和电子等最先进技术。
内容:开发世界著名公司SMT关键设备CAM编程软件和3D仿真软件、世界著名公司IC关键设备CAM编程软件和3D仿真软件、轨道交通电气自动化虚拟制造系统等。
4 结论
SMT-VM2011非常适合高校高职教学和企业培训,不仅使用户进一步掌握EDA电路设计技术,更使用户掌握SMT组装技术和各种世界著名公司SMT关键设备技术。SMTVM2012性能优,功能强,交互性强,操作性好,兴趣性高,彻底改变了传统的一把烙铁学电子的局面。
参考文献
[1] 龙绪明主编. 电子表面组装技术-SMT[M]. 北京:电子工业出版社,2008.11.
[2] 袁鹏,胡跃明,吴祈生等. 基于视觉的高速高精度贴片机系统的程序实现[J].计算机集成制造系统,2004,10(12).
[3] 龙绪明主编. 先进电子制造技术[M]. 机械工业出版社,2010.10.