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关键词:专业英语;机电一体化;教学模式
作者简介:高茂涛(1978-),男,广东澄海人,柳州职业技术学院机电工程系,讲师。(广西 柳州 545006)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0189-01
我国加入WTO后,机电类产品的进出口业务急速增长。社会需要大批既懂一定外语,又懂专业的机电类操作型人才和技能型人才。调研结果显示,具有外语特长,专业英语能力突出的高职院校机电一体化专业毕业生的起薪要比其他毕业生高出50%左右。高职院校机电一体化专业教学应该顺应社会的需求,培养具有一定的外语能力,尤其是专业英语方面的能力,拥有“一技之长”的复合型、应用型人才。
一、专业外语教学的现状
1.国外专业外语教学的现状
目前很多国家把发展和加强学生在外语专业方面的实际运用能力,提高专业外语教育、普及专业外语教育作为国与国之间提高国家核心竞争力的至关重要的战略。英、美等许多发达国家更是如此。欧洲语言政策委员会制定了“The Common European Frame work of Reference ”,美国特地颁布了“The Standards of Foreign Language Learning in the 21st century”,就是为了提高国家竞争人才的专业外语运用能力。
2.国内高职院校专业英语教学的现状
在国际交流日益频繁的今天,越来越多的国外专家进入国内的教育领域,为了培养学生专业英语的应用能力,国内开始有少部分高职院校开始尝试引进外教,用英语讲授高职高专机电一体化专业课程。在教授专业知识的同时,使得学生能够沉浸在英语的环境中,达到专业知识和专业英语“双丰收”的效果。
部分高级院校采用“双语教学”的教学模式。选择外语能力突出的专业教师,用外语(主要是英语)辅以汉语讲解专业知识,从而使学生达到既掌握专业知识又掌握语言的目的。
除此之外,国内绝大多数高职院校的机电一体化课程体系中均分设基础英语、专业英语和专业课程,各有教学计划和进度。学生首先完成基础英语的课程,积累一定的基本词汇量,打下英语应用能力的基础,同时学习机电一体化专业课程,掌握机电一体化专业知识。接下来进行专门的机电一体化专业英语的课程学习,通过专业英语课程,积累机电一体化专业英语词汇,学习阅读专业英语资料的技巧。
二、高职机电类专业英语教学中存在的问题
1.外教教学的弊端
聘用外教教授专业课程,无疑解决了本土教师外语能力普遍不足的问题。但是由于外教资源相对稀缺,高职院校在聘用外教教授机电一体化专业课程时,往往跨专业进行聘请。外教不了解国内高职机电一体化专业课程体系,对课程标准不熟悉,难以实现预定的教学目标。另外,高职院校机电一体化专业学生的英语能力普遍不足。在接受纯英语教学时,由于语言的障碍,能够吸收的信息量有限。实践证明,通过这种方式受益的学生非常有限。
2.“双语教学”的缺陷
“双语教学”对师资、教材和学生等都有着极高的要求。尤其在中国这样一个缺乏英语语言环境的国情下更是如此。师资方面,要求教师的英语能力,要达到接近母语的水平,同时在非语言学科领域中有所专长;教材方面,需要有内容体系和结构与国内高职教学体系均能良好匹配的原版教材;学生方面,需要有良好的英语听说读写的能力,能运用英语在课堂上与教师进行有效互动。以上要求都是目前国内绝大多数高职院校所不具备的。迄今为止,国内鲜有在高职院校开展“双语教学”获得满意效果的报道。
3.传统机电专业英语教学的缺点
传统机电专业英语教学和专业课程教学往往各向纵深发展,在两者的结合上欠缺很多。专业英语教学由于课时和教材等方面的限制,达不到提高英语应用能力,用英语获取专业知识的预期目标,造成“走过场、走形式”的局面。
三、在机电一体化专业课程体系中渗透专业英语的教学模式的研究
1.研究的意义
在机电一体化专业课程体系中渗透专业英语教学模式研究项目的意义在于,在机电一体化专业课程体系中渗透专业英语的内容,使得专业英语作为一种工具与专业课程有机结合。由于本项目主要强调专业资料的阅读能力的培养,强调以英语为工具,获取专业课程相关项目的背景知识的能力,相对于“双语教学”,对师资以及学生的英语能力要求较低,具有很强的可操作性。项目在内容上覆盖机电一体化的主要专业课程,在时间的跨度和内容的选择等方面,要优于传统的专业英语教学。
2.研究的内容
项目以建构主义思想为指导,以专业英语应用能力培养为目标,以任务驱动、项目教学为载体,构建在机电一体化专业课程体系中渗透专业英语教育的项目化教学模式。在专业课程教学中引入真实英语材料,把专业英语阅读能力融入项目化教学的方式,使专业英语成为学生完成项目的一种工具,从而培养学生在实际工作中应用英语的能力。
3.项目完成的内容
本项目通过研究和实践,构建了贯穿整个机电一体化专业课程体系的专业英语项目化教学模式。在该模式下,利用教师开发的双语课件,学生在学习专业课程的同时,也强化了对专业英语词汇的记忆。教师通过英语比例逐渐增多的方式项目任务,循序渐进,提供完成项目任务所必须的英语资料。学生为了完成课程所要求的项目任务,必须阅读教师所提供的英语资料,通过英语获取专业知识。在这个过程中英语不再是传统意义下的一种学问,而是一种语言,一种工具。
实践证明,这种教学模式在广度上,专业英语教学能够渗透到机电一体化整个专业课程体系;时间跨度上,专业英语教学能够贯穿整个高职教育的过程。通过这种变革,学生能积累2000个左右的机电一体化专业英语词汇,能阅读一般难易程度的机电产品说明书,能通过专业英语能力获取简单的国外相关专业的有用资讯。这种教学模式对专业课程教师的英语能力要求不高。由于不需要用英语讲授专业知识,专业课程教师只需要具备基本专业相关的英语资料阅读能力即可。
本项目针对传统专业英语教学内容生涩,与实际的专业知识和专业能力培养严重脱节的情况,根据职业岗位能力要求把专业英语学习贯穿在整个专业课程体系中。针对目前市场上专业英语教材内容陈旧,跟不上专业知识发展的情况,开发了“双语课件”,以便于学生自学和师生互动。针对传统专业英语教学方法过于单一,学生学习兴趣不高的情况,引入真实的英语材料,以任务驱动的方式提高学生的学习积极性。针对既有专业知识又掌握英语语言能力的师资匮乏的情况以及传统专业英语教学课时少、时间跨度短、内容过于零散的情况,把专业英语能力培养与专业课程体系结合,以提升学生运用英语的实操能力。
4.项目的创新点
本项目的创新之处在于以实际岗位英语能力要求为依据,以实际岗位工作需要的专业英语能力设计专业教学目标。以项目教学为载体,把专业英语能力以任务的形式分解到专业课程教学当中,以培养学生运用专业英语知识解决问题的能力。在整个专业课程体系中贯穿和渗透专业英语教学,整体性、延续性强,有助于学生专业能力中专业英语能力的提升。
四、结束语
本项目针对机电一体化学生外语水平普遍不高,目前机电一体化课程教学体系中专业英语教学课时短,教学效果不理想的问题,将尝试从在机电一体化专业课程体系中全面渗透专业英语教学方面进行深入研究,试图提出机电一体化专业英语教学应渗透到专业课程体系,时间跨度横跨整个专业课程的学习,构建在“机电一体化专业课程体系中渗透专业英语的教学模式”,对解决专业英语教学课时、师资等方面的不足,提高机电一体化专业学生的专业相关英文资料的阅读能力,有重要理论意义和实践价值。
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关键词:智能控制;机电一体化系统;应用分析;科技发展
随着我国经济的快速发展,愈加复杂化的市场经济使得各个行业的竞争越来越激烈,为了能够在市场中有一个立足之地,所有的企业都在进行转型和改善。随着近些年的发展,我国的机电一体化系统已经逐渐的趋于完善,但是在实际的操作过程中还存在着一定的弊端,最明显也是最重要的问题就是在实际操作的过程中不论是农业还是工业,都存在着一定的不确定性、多层次性以及非线性等特征,使得机电一体化系统在应用的过程中出现了一些不便。为了能够解决这个问题,智能控制应运而生,智能控制的出现不但有效的解决了这个问题,同时促使我国机电一体化行业的快速发展,使其能够更加从容的面对各种操作,提高了机电一体化系统的操作效率。
1什么是智能控制
所谓的智能控制指的就是在没有人为的干预下能够自主驱动智能机器,从而有效完成对目标进行自动控制的技术,换句话来说就是用计算机对人类的大脑进行模拟,从而完场智能控制。智能控制在当今的社会是一种非常重要的技术,应用范围非常广泛,有着不可或缺的作用。在机电一体化系统中,有很多复杂多样的控制任务和控制目的,这些控制任务和控制目的以传统的控制手段来完成是非常复杂和不方便的,而智能控制的出现正好可以解决这一问题,使得机电一体化系统的实际操作更加的简单方便,同时还能更好的完成控制任务。对于智能控制来说,传统控制只是其中最为简单的一个部分,真正的智能控制是由多个学科相互交叉而成,而在众多的学科中最为主要的就是自动控制论、信息论、人工智能以及运筹学等学科。与传统控制相比较而言,智能控制有着一些非常明显的优点和特征,其中最为主要的特征主要有七个方面,分别是智能控制的核心在高层控制、智能控制具有变结构特点、智能控制器具有非线性特性、智能控制器具有总体自寻优特征、智能控制一个新兴的技术、属于一门边缘交叉学科以及其能够满足更多的要求和目标。智能控制主要分为了六种类型,分别是:混合或者集成控制、专家控制系统、分级递阶控制系统、学习控制系统、人工神经网络控制系统、组合智能控制系统以及金华计算与遗传算法。
2什么是机电一体化系统
所谓的机电一体化系统又被称之为机械电子学,指的就是讲信息技术、机械技术、电工电子技术、借口技术、传感器技术、微电子技术等多种技术进行有机的结合,从而形成了所谓的机电一体化系统,同时将这种系统运用到实际的生活当中。机电一体化系统在组成的过程中需要几点组成要素,主要包括了运动组成要素、结构组成要素、智能组成要素以及感知组成要素。
3智能控制在机电一体化系统中的应用分析
随着科技的快速发展,机电一体化逐渐从传统方式向着智能控制转型和发展,使得机电一体化系统迈向了新的领域。同时随着机电一体化系统面对的任务和目标来说,智能控制也必然是其主要的发展方向,在机电一体化系统中,智能控制的水平直接决定整个系统的水平,智能控制水平越优越,那么机电一体化的整体水平也就也高,反之亦然。3.1智能控制在机械制造过程中的应用分析在机电一体化系统中机械制造只非常重要的一个部分,而对于目前的机械制造技术来说,最为先进的技术就是将计算机辅助技术与智能控制进行有效的结合,使得机械制造技术逐渐的智能化。机械制造技术的智能化其主要目的就是利用计算机技术对人脑进行模拟,以其来代替一部分的脑力劳动,从而完成整个人类制造机械的过程。在智能化的机械制造的过程中,首先是由智能控制技术对神经网络系统进行利用,通过它对机械制造的实时情况进行动态模拟,然后再利用传感器的融合技术对采集而来的信息进行处理,同时对控制模式中的一些参数和数据进行修改。在机械制造的领域中智能控制的主要应用有机械制造系统的智能监控和检测、智能诊断机械故障、智能学习以及智能传感器。3.2智能控制在数控中的应用随着科技的快速发展和我国市场化经济的不断变更,对于机电一体化系统的发展来说数控技术有着至关重要的作用,因此对于数控技术的要求也就越来越高,在实际操作的过程中,数控技术不但要有效的完成各种智能功能,同时还需要数控技术完成扩展、延伸以及模拟等一些全新的智能功能,从而可以通过利用数控技术来完成智能监控、智能编程以及对智能数据库的建立等一些目标,从而使得机电一体化系统在实际的操作过程中可以通过智能控制来完成一些目标,比如在对数控领域中一些算法不确定或者是没有明确结构的问题进行综合处理的过程中,可以通过利用推理规则对数控维修提供一定的数据和参考。3.3智能控制在机器人中的应用机器人具有非常多的特性,其中最主要的就是非线性、时变性以及强耦合,而这些特征主要都是体现在机器人的动力系统之中。同时在机器人的控制参数系统当中,机器人具有多边变性以及多任务性的特征,而这些特征的存在是非常适合智能控制技术的应用。就目前的技术和发展来说,在机器人的实际操作过程中智能控制技术主要变现在四个方面,分别是对机器人的行走轨迹和行走路径以及跟踪等方面进行控制;对机器人手臂的姿态以及动作进行智能控制;有效利用专家控制系统对机器人的运动环境进行建模、监测、定位以及规划控制;对机器人的传感器信息融合和视觉处理进行智能控制。3.4智能控制在建筑工程中的应用智能控制在建筑中的应用主要有两个方面,一方面是照明通信系统,另外的一个方面是空调系统。随着人们的生活水平不断的提高以及科学技术的不断进步,人们对于生活的质量要求也是越来越高,因此智能建筑成为了主流。智能建筑主要是通过智能控制对建筑进行智能化控制,而在众多的智能控制中最为常见也是最为实用的就是这两种。首先是照明通信系统,通信系统指的就是小区内部的互联网通讯,主要是通过小区内的控制器对每个用户的通讯线路进行控制和检测,一旦发生故障,能够对线路进行快速的检修并且进行维护,使得通讯系统在使用的过程中更加的便捷和安全。照明系统指的就是对建筑群的照明进行实时控制,在控制的过程中主要是对照明区域、照明时间、照明逻辑以及照明系统节能灯方面进行控制;另外一个方面就是对空调系统进行控制,在对空调进行智能控制的过程中,主要是通过比例积分调节器闭环的方式来模拟四季温度,同时对空调的风阀进行智能调节,不但有效提高了建筑内部的空气质量,同时还能尽可能的减少能量浪费。
4总结
随着科技和市场化经济的快速发展,机电一体化系统为了能够适应更过的工作环境和任务要求,需要进行不断的完善和转型,智能控制的出现使得机电一体化系统能够更好的面对各种各样的操作难题,不但能够有效解决问题,还可以减少工作人员的脑力和体力劳动,更加重要的是促进了机电一体化系统的快速发展,使其有了质的飞越,使其能够更加长远的发展。
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关键词:机械制造;机电一体化;数控技术
前言
如今,我国正处在改革开放的重要阶段,无论是经济水平还是社会建设,都发生了翻天覆地的重大变化,人们的生活条件以及生产方式都有了显著的改善,不仅如此,我国的社会化、现代化发展进程仍在持续加快,在此形势下,我国的机械制造迎来了一个前所未有的崭新时代。过去,我国的机械制造水平一直停留在传统生产阶段,具有生产效率低、生产耗能大等劣势,当传统生产阶段步入机电一体化阶段后,其生产效率与生产质量得到了大幅度的提高,不仅如此,同时减少了人力资源的消耗以及生产资源的浪费,从某种程度而言,机电一体化已然成为了机械制造、生产、发展的大趋势,为了全面推动机电一体化的发展进程,应有效运用数控技术,研究数控技术来提高机电一体的自动化、机械化、智能化水平具有极其深远的现实意义。
1机电一体化在机械制造中的应用
机一体化是一门融合了计算机技术、信息技术、机械技术、微电子技术等众多学科的综合化交叉技术,因其具有较高的实时控制、管理、统计功能而被应用在生产制造等诸多领域,在机械加工制造的过程中,能起到在线监控、节能降耗、提高质量、减少人力等积极作用,具有十分重要的现实意义,其主要功能如下。
1.1实时在线监控功能
对于机械制造而言,生产质量是第一要义,一个微小的疏忽与错误都会令机械制造出现极其严重的后果,为了保障机械产品的质量,生产工人应全天候监守在生产前线,以确保生产无误,减少故障的发生。然而这无形中就给企业工厂增添了太多的经济负担,无益于经济效益的提高。而机电一体化所具备的“自动报警及故障自诊,即对机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控。”能够准确地对出现故障的部位以及相应故障做出及时有效的预警,工作人员可以根据报警信息在第一时间做出调整、修理与维护,这样不仅保障了机械生产的质量,还能减少设备的损耗程度,提高设备的使用寿命,节约维修费用。
1.2节能降耗,提高生产效率
传统的机械制造过程中,生产设备还处在人力化阶段,生产工人劳动强度的有限性限制了机械制造的效率,也影响了机械制造的质量以及能源损耗量。然而当机电一体化介入机械制造的过程中时,其所具有的自动化、半自动化控制功能可以极大程度地提高机械生产设备的劳动强度,减轻操作人员的工作负担,并有效地改善因操作失误出现的质量问题。不仅如此,通风机、PLC控制系统等机电设备的适用,能够极大程度地减少能源损耗,提高生产效率。
2机械制造中数控技术的应用
一直以来,机械制造都是各个国家综合国力的一种体现,提高机械制造技术十分重要。“在机械制造技术中,数控技术因可以很大程度上提高生产效率,而成为现阶段的研究热点。”从数控技术的应用发展人手,研究其所具有的价值意义对于今后我国的工业发展及其繁荣将起到十分积极有效的作用。
2.1机械制造中数控技术应用对设备的作用
在机械制造过程中,数控技术的应用主要体现在生产设备方面,“数控技术在机床控制方面取得了广泛、深入的发展,开始是数控铣床、接着是数控车床、数控钻床、数控锉床……这些设备成为了现代制造业的最关键设备,是它们保障了现代制造业向高精度、高速度、高效率、高柔性化的方向发展。”在机械制造的过程中,计算机数控技术能够良好地控制机床设备等,通过代码的方式实现机床设备的机电一体化,并通过指令对机床设备各元件部分进行控制,以确保其操作的顺畅与自动化。只有在自动化程度极高的前提下,才能保障生产效率的提高。
2.2机械制造中数控技术应用对机械的作用
传统机械生产往往因技术水平的限制而始终在质量、数量、样式创新上存在一系列的弊端,然而在应用数控技术实现机电一体化后,机械生产制造便拓宽了一条新的发展之路,数控技术有效地打破了过去的仿型技术,采用新型气割手段加快了切割速度,提高了质量水平,这不仅有效地保障了机械制造的质量,还能够进一步提高机械生产效率。传统的制造方式所采取的仿型技术,无法对机械构件的实际轮廓进行精准地把握,导致在生产制造过程中需要消耗调整构件的时间,以及浪费生产材料,但是数控气割技术及设备与之相反,能够精准地控制构件轮廓,并通过调节切缝节省材料、提高生产量以保障经济效益。另一方面,数控技术可以通过计算机及其软件构建起较为完整的、全局性的制造系统,进一步对机械制造技术进行控制及管理。在未来的发展过程中,数控技术还将利用PC机等设备实现新的突破与创新。
数控技术是当前制造加工技术中最先进、最广泛的加工技术。当前数控技术加工模式的弊端在于不能对加工中出现的问题及时的进行处理,只能“忠实”的执行加工程序。而机电―体化技术可以综合运用多学科技术,实现加工中的智能化、自动化和柔性化。本文从数控技术的现状和发展趋势出发,结合机电―体化的相关优势,来分析数控技术与机电一体化有机结合的方式。
1.数控技术概述
1.1发展现状
数控技术给传统制造业带来了革命性的变化,而且使其成为工业化的代表。近年来随着数控技术的不断进步,数控机床的蝉联也不断的上升,北京市从今年一月份开始机床产量一直在上升,如图所示。
数控技术近年来不断的发展,应用领域也不断扩大,对一些重要行业的发展也有促进作用。数控技术发展现状如下。
1.1.1数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的产品。
1.1.2目前社会快速发展,数控技术也在不断的更新。由当初的专用型封闭式开环控制模式逐渐转变为通用型开放式实时动态全闭环控制模式。以集成化为基础,数控系统已经实现了小型化、简单化;以智能化为基础,数控系统综合了计算机、电子等多学科技术,数控系统可以进行快速、精确、有效控制等,而且在加工中可以自动测量与修正,通过反馈可以补偿各种参数,并可以通过在线进行加工诊断并智能化处理。以网络化为基础,通过计算机辅助设计功能CAD/CAM模块,可以与数控系统有机结合在一起。在加工中,可以通过机床系统联网,以便于中央控制系统进行集体控制。
1.1.3在传统的数控加工中,加工都是事先思考好加工工艺、用量参数,然后编制好加工程序进行加工。加工过程中的刀具选择、工件材料、主轴转速、切削速率、切削深度、加工余量等加工参数都是固定好的。如果在加工中发现错误,则无法在现场环境下根据外部干扰因素和随机因素进行实时动态调整。由此可见,传统的方法这种固定程序的加工模式和封闭模式,限制了数控技术向多元化、智能化发展。因此需要对数控技术进行些变革。
1.2发展趋势
当今数控技术的发展趋势可分为以下几点:
一是使数控加工性能实现高速高精高效化、柔性化、工艺复合性和多轴化;二是使数控加工的控制系统用户界面图形化、科学计算可视化,还可以运用多媒体技术进行信息处理;三是使数控系统的体系结构能够集成化、模块化和网络化,能够实现开放式的闭环控制系统。
对于一个国家来说,国民经济的水平不是由国民生产总值来决定,而是由这个国家所拥有的装备工业的技术水平以及装备制造业的现代化程度来决定的。要想快速发展新兴的高新技术产业和高端产业,比如军事、航空等国防产业,就需要更先进更核心的技术。在当今社会,数控技术则是属于比较先进的技术,而且在世界各国都广泛运用,用以提高自己的制造能力和水平,以适应复杂多变的市场,提高自己的竞争能力。
2.机电一体化的优势
2.1结合多种技术
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。它也是合理配置各功能单元,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。
2.2使数控技术先进化
先进的数控技术产业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的产业。在机电一体化中,可以通过、电工电子技术、微电子技术以及相关的通信技术实现数控技术的先进化生产。
2.3具有分布式控制系统
通过分布式控制系统,我们可以集中对生产过程进行监控、管理和控制。不仅在生产过程中可以控制,而且可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理等功能。
2.4具有开放式控制系统
开放控制系统通过工业通信网络使计算机与控制设备互相连接,便于管理。能够实现控制与经营、管理、决策的集成,实现测量与控制一体化。
3.数控技术与机电一体化结合
3.1数控技术与机电一体化结合的发展背景
3.1.1在当今的工业发达国家,数控机床不仅仅只是简单的操作系统和功能,要完成复杂零件,特别是四轴以上甚至六轴的要求。因此就需要通过车削中心、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统以及计算机集成制造系统来综合集成。
3.1.2到了20世纪末期,世界各发达国家均开始探索,将有限的数控技术进行多元化扩展。因此各国开始思考将数控技术和机电一体化进行结合,并且一起向智能化方向发展。这是因为网络、通信等技术领域已经逐渐实现机电一体化,而精密加工技术也逐渐出现在机电一体化中,这些都能为数控技术的发展提供帮助。
3.1.3同时,由于人工智能技术及光纤技术等领域发展迅速,为机电一体化和数控技术都提供了有利的发展平台,也为两者的结合提供了有利的基础。
3.2数控技术与机电一体化结合的发展方向
3.2.1制造加工智能化
在未来的制造加工业中,智能化已经成为发展的需求,这也是未来数控技术与机电一体化技术发展的一个重要发展方向。它需要在机床及数控系统的控制理论上,综合运用人工智能、运筹分析、计算机辅助设计与制造、机械传动学等多方面学科综合结合。这些可以体现在性制造单元、柔性制造系统以及计算机集成制造系统中。这样性制造单元、柔性制造系统以及计算机集成制造系统才能更有效的结合,达到更高的加工目的。如下图,为智能化新一代PCNC数控系统。
3.2.2制造加工网络化
(1)到了21实际,网络技术已经发展成熟,而在网络技术的迅速发展和普及过程中,给中国的许多市场都带来了根本性的改变。这使得许多的产品、物料和制造等都可以在不同地域、不同国家进行。这可以说从另一个角度促进了企业加工的发展。(2)在制造业中,更多的需要多方面合作,多方面交流。在一个车间上百台设备可以接受一台总机控制,当指令通过网络下达到相关执行单元时,就可以按照指令要求进行有序的加工配合。而在数控加工中要想实现网络化控制,就需要通过电子化设计,将控制系统集合总成到控制总机中,而在每台设备上需要有相关的电子控制单元。这也是数控技术与机电一体化结合的一个重要体现。
3.3制造加工自动化
3.3.1在普通的数控机床加工中,已经可以实现通过加工程序来进行机床的自动加工了。但是这种加工是模式化的,也就是程序是怎么编写的,加工也就怎么进行。如果在加工中存在问题,机床仍然会“忠实”的执行程序,即使发生加工事故也不会事先自我停止。
3.3.2随着世界化加工的高科技化、高效率化和高质量化。加工的要求逐渐上升为数控系统能够自我进行分析测量,发现问题可以及时处理。而这些要求就需要相关的集成技术和系统技术。而在机电一体化中,就可以实现人机一体化制造系统。通过制造单元技术和柔性制造技术进行相关结合,可以创造出适应现代化自动化的生产模式。这可以为数控技术实现制造敏捷化、制造智能化、制造自动化提供有利条件。
关键词:电力拖动 信息化 考核
中图分类号:G622 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)02(a)-0186-01
由于课程考试对学生选择学习内容和学习方式有很强的导向作用,因此学校校课程考试改革的研究应该得到高度重视,特别是高职院校,因为高职院校是为社会培养处在生产第一线的人才,要求动手操作能力较强,而对理论教学的要求略次于其他类型高校。《电力拖动》课程的问题尤为突出。
1 考试改革的基本思路
《电力拖动》是机电一体化技术专业的核心课程,是培养技能和能力为主的课程,因此应该重点突出技能和能力的考核,采用自评、互评、师评、企业评价“四位一体”的过程考核评价机制,将项目考核与综合考核相结合。在考试改革过程中要注意以下原则。
(1)树立高职实用型人才的素质教育思想,考核内容坚持以知识的运用、技能与能力为主,注重检测学生创新意识和基本素质。
(2)考核方式要突出多样性,采取讨论、实训、书面报告等多种形式考核学生。
(3)考核手段多样化,如利用网络手段实现模拟和仿真加工的考核,利用实验手段实现对机电产品的设计、验证和考核。
2 考试改革的实施与步骤
多年来,《电力拖动》课程沿用传统期中、期末闭卷考试进行考核,这种单一的考核对培养学生的学习能力和专业技能的形成有很大的弊端,并且《电力拖动》课程教学模式、教学方法等都在不断改进,因此考试改革也势在必行。
2.1 实现过程考核评价机制,将项目考核与综合考核有机结合。
《电力拖动》属于实践性较强的课程,知识和技能的培养主要靠平时的积累和训练,该课程教学主要采用项目法教学,因此考核采用项目考核与综合考核相结合的方法进行综合评价,实现评价过程的动态化。其中用项目化考核占70%,期末综合考核占30%。
总评=项目化考核成绩×70%+期末综合考核成绩×30%。
2.2 实现项目化考核
项目化课程包含若干个项目。各项目占一定比例每个项目考核涵盖知识、技能、态度等多个方面,考核成绩的评定在项目化教学中进行,以项目完成情况为基础,既重视项目成果,也重视项目实施过程中的职业态度、科学性、规范性和创造性。项目化考核成绩一般按照项目权重加权平均。评价项目表如图1所示。
2.3 自评、互评、师评、企业评价“四位一体”的过程考核评价机制
将项目考核与综合考核相结合,注重对学生实践能力和自主学习能力、创新能力的全程监控和考核,体现公平、合理、鼓励创新的原则,有利于学生的自我总结和相互学习。自评:由学生自己判断和检查项目完成的情况,学生首先要了解项目学习目标,完成该目标要掌握哪些的知识和技能,学生进行自我评价可以促进学生思考自己期望从完成项目中得到什么,可以提高学生的学习动机,让他们对自己学习上取得的成绩感到骄傲,同时通过对项目完成全过程的自我评价可以让学生对自己的弱点有充分的认识。互评:小组成员互评,项目实施是以小组为单位,通过小组考核,可以让学生充分发现其他成员的优点和缺点,从而取长补短。师评:老师对于学生在整个项目的每个方面的表现给予评价。企业评价:为了能使学生实训技能更好地与企业岗位需求接轨,与行业专家、企业技术能手等共同编制项目规范化操作流程,精选企业内最常见的工作项目作为教学内容,邀请企业技术骨干来校对学生进行每个工作项目的实训技能考核,作为项目评价的重要部分。
3 考试改革的效果
《电力拖动》考试改革在邵阳职业技术学院机电工程系机电一体化专业实施2年,提高了学生运用所学知识分析问题解决问题的能力,并养成严谨、认真、负责的学习态度,在一定程度上强化学习动机,激发学习兴趣,培养进取精神,促进能力和素质的发展与提高。2012年维修电工中级获证率为92%,高级工获证率为88%,2013年中级工获证率为96%,高级工获证率为91%,2013年中级工获证率为97%,高级工获证率为92%,2014年湖南省机电一体化技术专业技能抽查通过率为88.9%,名列全省第九。
通过对高职机电一体化技术专业自评、互评、师评、企业评价“四位一体”的过程考核评价机制实施,进一步推动我院其他专业人考试的改革,加强校企合作,实现产业对接,推行工学交替,全面提高培养人才质量,可为同类院校同类专业考试改革起到积极的引导和借鉴作用。
参考文献
[1] 王丽娜,杨亭亭,刘仁坤.国内外高等教育学习评价现状研究综述-兼论对国家开放大学学习评价体系建设的启示[J].现代远距离教育,2012(2):34-39.
[2] 汪炎珍.高职机电类专业教学改革的探索与实践[J].湖南科技学院院报,2006(1):267-268.
关键词:PLC技术;供电系统;应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.154
随着科学技术的发展,电力系统朝着自动化的方向发展,受中低压配电系统广泛应用的影响,自动化输电管理成为各电力企业的工作的重中之重,为了能够保证供电质量,为企业和社会提供安全可靠的供电服务,有必要将PLC技术引入到供配电系统中,并不断地在工作中改进和完善数据采集和可编程技术,提高电力输送的可靠性和稳定性,实现无断电处理电力故障。
1 供配电系统中PLC技术简介
PLC技术是一种以计算机应用技术为基础的智能化程序控制技术,它以单片机为核心,实现工业过程自动化控制。由于传统的机械点继电器存在很多的弊端,因此,PLC技术在供配电系统中得到了广泛的应用。
PLC技术集合电气、仪表、控制为一体,可以方便地将不同规模和要求的控制系统灵活多样的组合在一起,从而满足不同的工业控制要求。PLC具有结构紧密、体积小巧、质地坚固等优点,可以更加方便地实现机电一体化的控制,随着技术的发展,PLC的制造成本越来越低,功能越来越强大,成为实现机械自动化的技术支撑。
PLC技术可以实现高速的指令处理。PLC技术开辟了全新的应用领域,即便是在较低的性能要求范围下,依然能够将指令处理时间降低到最小。其次,PLC技术可以实现浮点数运算,可以方便的使用户给参数赋值,从而实现高效的、复杂的算术运算。再次,PLC技术优化人机交互,通过人机界面的集成,大大降低了人机对话编程的难度。最后,PLC技术可以实现口令保护,通过口令保护可以更加高度严格的保护技术机密,避免未经允许的复制和修改,通过权限的控制,防止非法删除或改写用户程序。
2 PLC的特点
2.1 可靠性高
由于生产环境的限制,要求PLC具有较强的抗干扰能力,尤其是在高温高压、易燃易爆、强电磁干扰等高危生产领域和环境中,PLC仍然能够稳定工作。
2.2 方便使用
首先,操作过程方便。PLC的常用操作包括程序的输入和更改,通过搜索或顺序查找地址编号、继电器编号、接点号,实现程序的更改。其次,编程方便。PLC涵盖了梯形图、功能表图、布尔助记符等多种程序控制设计语言,可以根据需要选择方便、高效的编程语言进行程序设计。最后,方便维修。PLC具有自动诊断功能,维修人员根据故障信号灯的指示和代码提示,可以快速的找到故障部位,在尽可能短的时间内修复故障。
2.3 灵活性强
PLC可以实现灵活的编程,由于PLC涵盖梯形图、功能表图、布尔助记符等多种编程语言,工作人员可以根据用户需要和自己能力基础选择一种操作简单的编程语言进行编程。PLC也可以实现灵活的扩展,随着PLC应用领域和规模的扩大,其功能和容量也需要随之扩展,PLC中可以通过增加输入、输出卡件、增加点数等操作,实现其功能和容量的扩展。PLC还可以实现灵活的操作,灵活的操作可以大大减少设计、编程和安装施工的工作量,使其控制和监视变得易于操作。
2.4 可以实现机电一体化
PLC主要用于工业过程控制,它体积小巧,功能强大,抗干扰性强,利用仪表电子和计算机的功能,将机械和电气结合在一个设备内,最终实现机电一体化。
3 PLC技术在供配电系统中的应用
PLC将内部已定义的多种辅助继电器代替传统的机械触点继电器,其实际的硬件连接线则被内部逻辑关系通过编程实现,进而实现供配电系统的电脑控制。将PLC引入继电保护装置,不仅克服了传统机械触点继电器的弊端,还兼容了传统继电器的设计思想和方案,使操作端口控制和逻辑复杂的信号处理更加简单。
在PLC中可以增设低频减载和备用电源的自动投入,它可以将计算机继电器逻辑电路分解成保护功能继电器组合PLC两个部分,将具有不同保护功能的继电器按照正逻辑法则进行组合,将装置分成多个标准型号,并在PLC中定义动作节点,进而实现对不同对象的保护功能。
受PLC的微电脑属性的影响,在编制低频减载程序时,需在梯形图中将传统继电器的动作时间和返回系数概念理想化。由于PLC中的程序是循环执行的,一个循环周期由采样到滤波再到数据处理的各环节的时序配合决定,程序本身的执行时间太短,可以忽略。因此,可以通过在梯形图中将继电器节点放在相应线圈后边,使节点动作时间理想化为零的方法,简单实现复杂的低频减载功能。
通过内置PLC继电器保护装置在变电站的设计、安装、调试等过程可以证明,PLC是解决调试过程中出现问题的最佳选择,其操作灵活性、运行稳定性和高度的动作准确性,为继电保护的可靠性提供了保障。对于PLC本身而言,编程技术容易掌握,程序本身与传统的继电保护设计图高度吻合,设计人员通过自己的专长,就可以更加标准的实现PLC继电保护设备的选型和使用。
4 结语
21世纪,PLC会有更加广阔的发展空间和更加全面的适用领域。将PLC技术应用到供配电系统中符合未来供配电系统的发展方向,但如何更好地在供配电系统中应用PLC技术仍然具有很大的探索空间,仍需要我们进行进一步的探索。
参考文献:
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[2]王桃友.浅谈PLC如何在配电系统中应用[J].通讯世界.2014(02)
[3]吕志香,钱静.基于PLC的供配电监控系统的研究与设计[J].科技创新与应用,2015(12).
[4]林海清.PLC技术在配电柜自动控制领域的应用[J].科技风,2015(03).
关键词:PLC编程及应用;课程教学改革;实践分析
随着新课改的不断落实,PLC课程也在积极转变教学模式,积极采用一体化教学方法,有效的提高学生的动手能力和专业素质,使其可以全面掌握“PLC编程及应用”课程的重难点,从而在学习实践中,可以灵活运用所学的专业理论,解决一切所遇到的专业难题。本文也会对“PLC编程及应用”课程教学改革与实践做进一步的分析和论述。
一、“PLC编程及应用”课程教学现状分析
(一)PLC教学过程偏重理论化
目前,很多学校在PLC教学过程中,常常采用理论教学方法,虽然提高了学生的专业知识,但对于其实践能力的提升却起不到任何作用,尤其是对于刚接触PLC课程的学生而言,为了研究梯形图、顺序功能图及各种应用指令,常常要花费大量的时间和精力。同时,这种偏理论的教学方法,也使学生对PLC编程及应用的理解极为片面,出现理论与实践相脱节的教学现象,因为PLC课程是一门实践性较强的专业,如果只是单一注重理论教学,而忽视实践环节,很难锻炼学生动手操作能力,相对,也会在一定程度上对教学效果产生影响。
(二)PLC实践教学难以满足学生发展需求
目前,我国PLC产品种类十分繁杂,发展规模也是相当惊人,在实际PLC实践教学过程中,通常采用的PLC仿真试验箱或试验台大多是由多功能组合模块所构成,学生在接触这门学科时,很容易对这种课程结构所理解,但相对也会出现很多弊端,首先,实践试验箱功能比较单一,每台试验箱只能进行几项模拟实验,使得学生只能掌握已固定的PLC编程。其次,PLC实践教学与实际生产应用不符。由于相关试验箱功能不全面,导致学生所掌握的理论知识和专业技巧也是十分有限,难以真正发挥教学效果,给学生的发展和进步带来很大阻碍。
二、“PLC编程及用”课程教学改革与实践分析
(一)教学内容改革
(1)明确教学目标
PLC编程及应用是当下中职学校,机电一体化专业的重要组成部分,有着很强的工程性和实践性,其课程特点较为复杂,主要是强电结合弱电、软件结合硬件、元件结合系统、理论结合实践,且教学内容也是各有千秋。该课程的最终教学目标,是要求学生能够全面掌握PLC基本原理、具体程序设计方法以及PLC应用系统的设计方法等,使学生在提高综合实践能力的同时,充分理解所学专业知识,从而为日后发展和进步奠定扎实的基础。
(2)构建实效性强的一体化综合课程
1.整合教学内容
PLC编程及应用课程是一门较复杂和抽象的学科,其教学理念一定要遵循必需、够用、适用等三项原则,有效改善以往注重理论、忽视实践的教学弊端,使学生全面了解和掌握课程的重难点,如:PLC系统物理模型、开关量、模拟量的采集和控制方法等,并在学习实践中灵活运用这些方法,解决所遇到的专业难题。从而全面提升学生的专业能力,体现PLC编程及应用课程的实践性和应用性。
在实际教学过程中,教师要对低压电器、继电器控制系统等与PLC实践教学相关的教学内容给予足够的重视,尽量在课程开始之前,不断复习这些知识内容,这样才能加深学生的理解,提高其动手操作能力,使其可以很好的进行梯形图、顺序功能图及各种应用指令的转化和设计。
尽量完善传统教材内容,以课题模块为单元,开展工程项目实践教学活动,积极调动学生参与活动的热情,使其通过项目设计活动,来提升对理论知识和专业技巧的掌握和理解。另外,教师在教学过程中,应尽量采用边讲解、边实践的教学方法,这样不仅可以让学生对课程的重难点加深印象,而且还大大提高了教学效率,增强了学生的动手能力。
2.整合课程结构体系
其一,三段式结构。具体是指基础、应用、技能三个教学结构。其中,基础结构,主要包括:PLC编程特点、原理、程序设计、继电器控制线路、可编程序控制器的编程方法等知识,该课程结构的整合是为了激发学生对PLC课程的兴趣,提高其基础操作能力。应用结构,主要包括:可编程序控制器设计、调试、仿真等知识,该课程结构的整合是为了加深学生对基础课程的印象,充分掌握综合程序的设计,使其对可编程序控制器系统具有充分的认识和理解。技能结构,主要包括:可编程序控制器网络控制系统的组态、电气控制电路设计安装、系统综合调试等知识,该课程结构是提高学生综合能力的关键性教学环节,学生在该阶段,可以全面掌握PLC控制系统的设计、安装、调试、维护等多项专业技能。
其二,六单元结构。具体指将PLC编程及应用课程整合成六个教学单元,即:PLC原理、计数控制、时序控制、位置控制、步进控制和特殊功能综合应用,且每个教学单元中,都含有一个应用实力的课题内容,这些内容必须要确保与教材内容相吻合,教师也可以按每个教学单元的简易程度,来排列先后顺序,尽量由简至难,这样才能保证学生的学习质量,使其达到标准化和规范化。
(二)一体化教学模式的实践分析
PLC编程和应用课程具有很强的实践性和工程性,要想充分提高教学效率、提升学生的综合实践能力,就要在保证课堂教学质量的基础上,附加与教材内容相关的大量实践教学内容,采用多元化教学方法,有效实现PLC一体化教学目标目。
1.采取双边互动式教学方法
由于PLC课程具有一定的复杂性和实践性,学生在掌握基本指令及应用、编程方法等专业知识时,有着很大的难度,所以,教师在实际教学过程中,应尽量采取双边互动式教学方法。如:《报警器的控制程序设计》这节课程,教师应先明确教材知识重点,主要研究计数器与定时器的综合应用,其次要向学生讲解报警器控制要求,将其分成两个编程,即:报警器的起动、停止信号的程序设计和报警灯的闪烁程序设计。同时,利用时序图来引导学生分析报警器的系统控制特点,思考其警示灯的运行规律、运行原理、自动切换等专业性知识。另外,还要向学生传授警灯闪烁次数控制设计方法,明确计数输入信号和计数器复位信号的来源,这样才能让学生充分的了解和掌握。此外在进行课堂教学时,教师应尽量以启发、讨论的教学方式,鼓励学生自己动手进行编程设计,并在旁给予适当的引导,从而激发学生的想象思维,提高其自主实践能力和创新能力。
2.采用模拟演练教学方法
为了保证每位学生对PLC编程及应用这门课程的学习质量,教师应尽量采用模拟演练教学方法,秉着讲练结合的教学理念,组织学生通过进行虚拟试验或PLC试验,来学习相关教学内容。如:《运料小车的自动控制》这节课程,教师可先引导学生复习PLC指令功能、起保停电路设计方法等相关知识,并通过复习让学生讲解出其具体工作原理。其次,结合小车动作的设计要求,引导学生利用所学的编程方法,自己编写PLC程序和小车运行程序,并认真观察程序编程结果。最后,教师与学生共同对所编写的运行结果进行讨论和总结。通过这一系列的模拟演练,可以有效转变学生的学习方法,使其由感性学习逐步上升到理性学习,不仅提高了自身对PLC编程及应用知识的学习能力,而且也通过相关实践活动,增强了自身的动手能力。
3.采用任务驭动项目教学法
项目教学方法的关键在于“项目驭动”,具体是指将教学内容与实际项目进行相互融合,从而体现理论联系实践的教学优势,充分发挥学生的思维想象,使其可以自主思考问题,进而增强学生的专业能力和专业素质。如:步进梯形指令的应用这节课程,教师可先设计一个与教材内容相关的项目命题,然后再根据学生的学习情况,将其分成若干小组,并将项目也分成对等的任务模块,最后引导学生独立完成每个任务模块,即:信息收集、制订计划、实施计划、项目评价等学习任务。这样,学生在顺利完成项目任务后,会对PLC课程产生浓厚的学习兴趣,化被动为主动,并在动手实践活动中,加深了对本节课堂内容的理解和掌握,进而大大提高学习效率,实现教师预期的教学目标。
关键词:机械设计制造 自动化 发展方向
中图分类号:F407.42 文献标识码:A 文章编号:
机械自动化, 是指在机械制造业企业中充分运用自动化技术,实现对加工对象进行连续化的自动生产,改进和优化的生产过程,机械自动化技术之应用和发展,不仅是机械制造业进行技术改造与实现技术进步的重要手段, 而且还是技术发展的一个主要方向。 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,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,所以,深入发展我国的机械自动化技术,不仅符合中国特色社会主义基本原则,而且符合我国现代化生产之发展趋势。
1、机械设计制造及其自动化特点
机械设计制造及其自动化区别于传统的机械设计, 其智能化与自动化是本质区别。 机械设计自动化是多种技术的应用,但绝不意味着机械设计制造自动化是多种技术的简单叠加, 而是在各种技术的基础上,实现了整体上的统一,使得现代的机械设计制造自动化具有智能化的特点。机电一体化是机械自动化的发展和延伸,机电一体化研究的开展和应用,有效的保证了机械工业的可持续发展,并为其发展提供了源源不断的支撑和动力。
机械设计制造自动化可以满足机器对于其功能的内在要求。任何产品都有其特定的内在要求,也即是其被开发出来的目的,而机械设计制造自动化具备使得产品符合其内在要求的性质。 通过对机械设计制造自动化系统进行设计,使得产品可以实现对于输入端产生所需要的输出,从而实现其功能要求。 机械设计制造自动化系统是一个复合概念,不仅包含了机电一体化,还包含了机电一体化产品的含义,这是指将产品的设计、制造以及功能的实现作为一个整体来看待, 而其核心是为了功能实现的内在要求。
2、机械设计制造及其自动化的发展趋势
2.1 虚拟化
以前,世界各国机械制造企业在产品设计中,主要是依靠事先进行图纸设计,然后依据图纸开展成品试验,最终完成产品设计。 这样做的弊端在于将会浪费许多宝贵的时间,同时,进行产品试验的过程,会出现人力、物力、财力等各种消耗,尤其是耗费了大量的经济支出。 鉴于当代科学技术手段的日新月异,计算机技术和网络通讯技术的成熟,利用先进的计算机设备,人们能够模拟操作大量的工作,借助于网络,能够在第一时间就对数据进行即时传输,从而让分割于不同空间的双方能够毫无障碍地进行沟通、交流、合作。因此,机械自动化技术将朝着虚拟化方向不断发展已是普遍的共识。
2.2 数字化
这是先进制造技术发展的核心。 数字化制造是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融合、发展和应用的结果。对制造企业而言,各种信息(如图形、数据、知识、技能等)均以数字形式,通过网络在企业内传递,应用数字化技术迅速收集资料信息,在虚拟现实、数据库、多媒体等多种数字化技术的支持下,对产品信息进行分析、规划与重组,实现对产品设计和产品功能的仿真、加工过程和生产组织过程的仿真,或完成原型制造,从而实现生产过程的快速重组与对市场的快速响应,以满足客户化要求。对全球制造业而言,用户借助网络信息,各类企业通过网络,根据需求,应用电子商务,实现优势互补,形成动态联盟,迅速协同设计并制造出相应的产品,因此机械制造的数字化发展也是必然趋势之一。
2.3 绿色化
“绿色”是从环境保护领域中引用来的,人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和谐。 人类社会本质上也是自然世界的一个部分,部分不能脱离整体,更不能对抗与破坏整体。人类必须从各方面促使人与人类社会同自然界和谐一致,制造技术的自动化也不能例外。制造业的产品从构思开始,到设计、制造、销售、使用与维修,直至回收、再制造各阶段,都必须充分考虑环境保护。 作为“绿色”制造,产品必须在一定程度上是艺术品,以与用户的生产、工作、生活环境相适应,给人以高尚的精神享受,体现出物质文明、精神文明与环境文明的高度交融。 每发展与采用一项新技术时,应站在哲学高度,反思“塞翁失马,安知非福”,即必须充分考虑可持续发展,保持环境文明。因此,机械设计制造自动化必然要走向“绿色”自动化。
2.4 智能化
这是未来制造自动化发展的重要方向。所谓智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。 智能制造技术的宗旨在于通过人与智能机器的合作共事,去扩大,延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动,以实现制造过程的优化。机械设计制造及其自动化具有深刻的内涵和美好的发展前景。 把握其发展趋势可以更清楚的认识机械设计制造及其自动化的未来出路,开辟更广阔的发展空间。智能化是在控制理论基础上,吸收多种新思想和方法,模拟人类智能,提高机器行为的推理判断能力、逻辑思维能力和自主决策等能力,以实现更高的控制目标,推动其智能化的不断提升。
2.5 模块化
由于机械自动化产品种类的多样化及生产厂家生产质量的影响,研发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元具有一定难度,但是这一方向具有十分重要的意义。如研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,有利于新产品的迅速开发和生产规模的逐渐扩大,实现电气产品的标准化、系统化化,促进机械自动化企业的可持续发展。
2.6 网络化
20世纪90年代,网络技术飞速发展,机械自动化产品也不断走向网络化。网络技术促进了经济全球化的发展,只要具备良好性能和质量,机械自动化的新产品必将在全球推广应用。目前,基于网络的各种远程控制和监测技术发展迅猛,机械自动化产品在其中发挥着至关重要的作用。例如利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的集成家电系统,使人们不出门便可充分利用各种高科技生活和娱乐,丰富人们的日常生活。
2.7 微型化
20世纪80年代末机械自动化也不断走向微观领域,微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活,可以大大减少资源的浪费和成本的降低,其在生物医疗、军事、信息等领域优势明显,但其发展的最大阻碍是微机械技术,其产品的加工需运用精细加工技术,难度较高,这一技术的运用和科学开展还需进一步探究。
参考文献:
[1]张伟玲.现代机械自动化制造技术分析 [J].中国科技博览 ,2011(26)
关键词:机械设计制造 自动化 发展
引言
近年来,我国工业企业取得了巨大的发展与突破,在技术设备运用方面取得了比较理想的效果,而机械制造行业的进步则提供了强有力的支持,对于工业生产的发展而言产生了十分重要的影响。其中机械设计制造及其自动化发展意义重大,这是进一步提高我国工业发展水平的有效途径,同时也是实现工业体制完善与创新的重要举措。
一、我国机械设计制造及其自动化的特点
自改革开放以来,我国社会经济水平不断增长,在社会各领域中也涌现出越来越多的科学技术。以机械设计制造行业为例,相较于传统技术,我国机械设计制造水平取得了巨大的突破,并并逐渐朝着自动化、智能化的方向发展。站在机械设计制造人员的角度,相应技术的发展与应用使他们的工作压力得到了释放,并且在生产实践中,产品的精度与生产效率也得到了很大的提升。
在产品研发方面,我国机械设计制造行业对此有着迫切的需求。在新型产品与技术的开发与应用中,其自身特点也十分显著。机械设计制造就是基于此得到发展的,通过与生产产品自身特点的结合进行设计与制造,并进行研发,使产品生产得以实现。在传统机械设计制造中,为了完成产品生产任务,满足产品质量要求,往往对人力的需求量较大,并且需要耗费较长的之间。这种生产模式的弊端十分明显,在高强度工作状态下,工人产生疲劳而导致操作出现失误的可能性非常高,这显然就对产品质量与使用性能构成了一定的威胁。因此,在科学技术不断进步的背景下,机械设计制造及其自动化的发展具有十分重要的意义与影响力。
二、机械设计制造及其自动化的发展方向
1 、智能化
在传统机械设计制造行业中,自动化技术的运用往往缺乏智能化程度,这也是其与现代机械设计制造及其自动化的主要区别。现阶段,机械设计制造的智能化发展趋势十分突出,然而在设计实践中,很多方面的要求并没有得到满足,例如人工压力的解放,生产的整体智能化等等。当然,在未来机械设计制造及其自动化技术的运用中,智能化发展势在必行,在设计、制造以及生产等环节将会通过人工模拟的形式,使整个产品质量得到有效提升。
2 、数字化
随着现代人类进入信息时代,计算机与信息技术的运用越来越广泛,其中多媒体技术、数据库技术以及环境虚拟技术就在社会各领域中有着重要的应用价值。在此背景下,机械设计制造及其自动化的发展必然与数字化有着密切的联系。在数字化发展进程中,机械设计制造行业会将相关数据向数字信息进行转化,基于数字化技术的运用,对其进行有效分析与处理,同时在数字化模型的建立之下,实现产品设计、加工与生成全过程的模拟,并对产品原型进行制造,如此一来,产品发生误差的可能性就降到最低,生产效能得到了有效保障。此外,通过信息平台,机械设计制造行业间还可以加强技术交流与沟通,实现优势互补,并在协作之下实现机械产品的研发,为推动机械行业的进一步发展提供强有力的支持。
3、模块化
在现代机械设计制造行业中,模块化设计方法具有较高的应用价值。机械自动化产品分为很多种类型,在产品单元接口设计中,为了满足设计需求,就必须对产品接口予以参考。这一点在新产品研发中尤为关键。随着生产规模的扩大,产品单元的标准化设计也至关重要。而产品单位涉及到的内容却十分广泛,例如电气接口、动力接口、机械接口以及环境接口等等,因此提高产品通用性成为了机械设计制造行业的难题,对于新研发的产品需要考虑控制单元、动力单元以及保准单元的兼容性。而通过模块化设计方法,机械产品的发展方向逐渐趋于系列化,其个性优势也得到充分体现,对于技术发展与创新而言有着十分积极的影响。
4、机电一体化
在机械设计制造及其自动化技术中,机电一体化在各方面具有较大的优势。例如在工业生产中,机电一体化具有良好的应用效果,能够实现不同电子设备、机械的有机结合,并建立起自踊与智能化水平较高的电子控制机械系统。由此可见,机电一体化是基于机械设计制造及其自动化技术的发展,其在行业中的应用具有广阔的发展前景。
5、网络化
根据机械设计制造及其自动化现状,在应用实践中其系统化控制能力已经达到较高的水平。然而,网络化控制能力依然有所欠缺。以产品设计与生产为例,由于网络化控制有所缺失,导致部分细节设计问题影响到产品的生产秩序,并且对工作人员的需求较大,必须要求其一直在岗,否则只能暂停生产。等解决了问题之后在进行生产,此时产品的产出质量就会受到影响。鉴于此,在网络信息技术的应用之下,机械设计制造及其自动化生产水平将会得到有效提升,一旦面临上述问题,只需要进行远程操作就可以得到有效处理,如此一来就可以为生产的有序进行提供强有力的保障。
6、虚拟化
根据机械产品设计现状,现阶段依然依靠图纸设计对产品特点与功能进行描述,并一产品样品为参考,为生产运营提高指导与帮助。而有的企业对计算机设计辅助软件加以运用,并在控制系统中将生产要求输入进去,如此一来生产操作水平就得到有效提升,相关资源的消耗也得以减少,同时失误率也得到了有效控制。随着科学技术的发展,在未来机械产品设计中,虚拟化技术的应用势在必行,通过专业设置、专门程序,在设计与验证中引入虚拟技术,进而可以使产品设计得到进一步优化与升级。
7、绿色化
近年来,工业生产给环境带来了巨大的负面影响,并且存在严重的资源损耗问题。鉴于此,在机械设计制造中兼顾生态环境保护具有重要意义。而绿色设计思想在机械设计制造及其自动化的融入则很好的适应了当代人类对环境保护提出的严格要求。在绿色理念的渗透下,整个产品的设计与制造过程中的绿色性与环保性得到了有效提升,其对环境污染造成的影响也得到有效控制。
三、结束语
综上所述,在未来工业建设与生产进程中,机械设计制造及其自动化技术的运用与发展具有广阔的前景与巨大的潜力。作为机械设计制造及其自动化技术人员,必须针对现阶段该项技术存在的问题进行研究,并提出有效的改进措施,以此提高技术水平,推动机械行业的发展。
参考文献
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