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【关键词】液晶玻璃;整体模组;一体化结构
1.发展历程以及研究意义
随着电视由最初的CRT到之后的平板再到如今的LED平板,电视机由最初的小而厚向目前的大而薄发展。2008年以来,我国为了经济的持续发展,进一步实行扩大内需的政策,以利国、利企、利民为原则,实行了惠农政策,财政部开展家电下乡,并在国家的“十二五”规划中把电视机的研发作为国家信息产业的重点项目。因此,本文以电视一体化结构的优化设计来加以研究,不仅对我国企业的技术创新有重要作用,而且对我国的经济结构的战略性调整,与世界经济发展接轨有促进作用。CRT于2009年全面退出我国的主流市场,之后液晶电视开始在我国电视市场得到全面普及,各大电视企业要想在目前的市场竞争中占据不败之地,必须积极地进行创新,实现电视机在提高产品性能的同时降低成本。否则就会被市场所淘汰。电视如果要达到轻薄、低成本,那么就必须攻破目前平板电视的工业设计,而由于面板技术、电路技术、注塑技术的限制,液晶电视要突破再薄1mm都相当困难,对电视一体化结构进行优化设计,可以使液晶模组的成本降低20%以上,从而达到了节时、节材、节能的设计理念,为企业创造更多的价值,提高企业的效益,使得企业在市场竞争中立于不败之地。
2.整机模组一体化结构的概念
整机模组一体化结构,也就是说,把整机结构与模组结构整合在一起,实现一体化设计生产。与新的一体化结构的液晶电视相比,传统的液晶电视结构通常以显示屏与其他结构件相结合的组成方式,显示屏是其中的一个整体组件,采购模组生产线主要生产显示屏,然后整机生产线用刚生产的显示屏通过组装的方式生产出电视整机。其中,显示屏的主要部件包括:液晶玻璃、背光模组(功能是为液晶玻璃提供背光源和支撑)。而新的一体化结构对驱动电路、液体模组结构以及一体化电源进行了深入的研究。具备了传统技术所不具备的优点。第一,一体化结构可以达到结构件复用,使得结构件数量减少,从而把物料的成本降到很低。第二,一体化结构设计可以最大限度的压缩整机的边框厚度和宽度,使电视在造型上达到目前人们的审美。第三,改进后的生产线使得整机组装和模组组装结合在同一个生产流水线上,减少了人力,避免了以往屏体的运输或周转等带来的用费,节约了时间,减少了用费。提高了生产效率,从而降低了产品成本,增加了收益。
3.一体化结构的优化设计
3.1 普通液晶模组的构成
一般意义上液晶模组结构的核心是由以下几部分组成,如下图2所标示。
3.1.1 背光部分
要想使液晶电视变得轻薄,背光部分是开发的重要区域,它是电视机的发光源,主导液晶模组的发光装置,它的重量和厚度在液晶模组中占相当大的比例。它主要含有以下部分:
背板(cover bottom):是连接电视机后壳、信号主板PCB、液晶模组、电源等等,对其强度额要求很高;
反射片(reflector):主要功能是反射光线,以免光流失;
扩散板(diffuserplate):使得灯管发出的光均匀扩散;
扩散片(diffuser sheet):对均匀扩散光起到进一步的促进作用;
增光片(prism):主要功能使光线聚集,提高电视机的亮度50%;
胶框(guide panel):固定光源和面板,起支撑作用;
绝缘片(insulator):主要装配在electrode PCB和cover bottom中间,避免有高压电场的PCB与cover bottom导电,从而造成事故;
3.1.2 前框case Top
这包括两部分:分离式与一体式。一体式易于组装,但其造价成本高;分离式与此相反。主要功能使液晶面板得以固定。
3.1.3 液晶面板open Cell
这是液晶显示屏的关键部件,也即所称的玻璃,无论是原材料的选择,还是制造工艺、制造设备的要求都很高。
3.2 通常液晶电视结构边缘的局部剖面由以下构成
如图1所示:虚线部分是显示屏构件,实线部分是整机结构件。整机部分的核心结构件包含后壳、面板以及固定显示屏的压条等等。安装的时候,先把显示屏固定在面壳力,用压条等固定显示屏,然后安装其他部件,最后一步固定后壳即可。
图1 普通液晶电视结构边缘局部剖面图
3.3 一体化结构技术方案(如图2所示)
整机模组的一体化结构设计方案如下:分拆原来的显示屏背光模组结构,之后结合整机的前壳和后壳进行整体设计。面壳,也即前框和大后壳,也即背板,可以共同供模组和整机使用,其中原来电视显示屏的背光部分的关键部件和玻璃都安装在背板与面壳形成的封闭空间的内侧,和原来的显示屏体大致相同。这样原来整机的后壳就可以减少到只遮盖电路板的小后壳即可。
普通电视的整机结构和通常整机模组的一体化结构的安装方式差不多相近:首先把液晶玻璃安在面壳里,接下来安装背光部分,之后把背板盖上,最后安装整机模组的其他部件并把小后壳盖上。
图2 一体化结构电视边缘局部剖面图
如图3所示:这为一般模组的一体化结构边角的局部剖视图和基本的安装流程。这一过程是在原有的整机结构形式上发展而来的一种新型的一体化结构形式。从前部分依次向后部分安装,安装的过程中不需要翻转。首先仍是把玻璃安装到面壳里,之后把模组的面壳和中框连在一起,把液晶玻璃固定在中框和面壳中间,之后依着中框按顺序安装光学膜片、导光板,之后盖上反射膜,接下来盖上背板,然后在背板上安装其余的部件,这样就完成了整机的安装。
图3 常规一体化结构局部剖视图及装配流程
如上所述的安装过程看起来简单而且易于操作,实际在后续实际生产过程中出现了一系列的问题。第一,这种结构的安装是以面壳为基准,而面壳一般采用的是塑胶件,塑胶件的特点是尺寸精度要求相对低,但其热膨胀系数比较大。和面壳相比,面壳一般为框式结构,如果用塑胶件,就会出现装配变形的问题。因此,一方面,在组装光学膜片和液晶玻璃得利用工装等辅助加以定形,这样对装配的效率造成影响。另一方面,光学部件的安装一般以中框为基准,而中框又以面壳为安装标准,这样使得精度达不到,整机背光的光学性能得不到控制。总之,这样的工艺使得生产一台电视机所需的劳动时间增加,成本增加,劳动生产率降低,不能达到目前发展的要求。
3.4 一体化结构的优化设计
鉴于上述论述中原有的模组结构的弊端,以下将以原来的模组结构为基础,对电视的一体化结构进行优化设计。
如图4所示:我们对电视的装配方式进行调整:首先把背板作为基准,安装背光部分于背板内,然后再安装液晶玻璃,之后安装前框,也即面壳,通过翻转,再安装整机模组的其他部分。这种安装顺序对于生产检测有利,从而提高生产率。
如图4所示:这是电视一体化结构的优化设计之后的局部剖面图和简单的安装流程图。这一安装流程为:首先把背板作为基准,先安装灯条,放入反射膜、导光板、光学膜片,之后在背板上安装模组的中框,使得背光部分被压住,之后才可以把液晶玻璃安装在中框上,盖面壳,用卡钩结构固定,翻转,连接背板与面壳。必须依这样的顺序来。这样安装的好处是使得整机模组中边框的宽度变大,实现审美大的要求。
图4 一体化优化结构的局部剖视图及装配流程
对比两种安装方式可发觉:电视一体化优化设计后的安装方式与传统的安装方式完全相反,而且在安装的过程中需要翻转,这样的安装方式看起来很繁琐,但却在实际的生产中发挥着很大的作用。这样的安装以背板为基准,背板要求的材料一般为钣金件,这样尺寸精度就会提高,更主要的是背板是整个的一个大结构,在安装过程中不易产生变形,这与面壳的框式结构截然不同。
4.结语
通过对液晶电视一体化结构的优化设计,改变了原来的安装程序,攻破了原有的难题,降低了企业的成本。实现了目前消费者对于电视性能和审美的要求。相信通过不断地创新,电视会越来越满足人们的需求。
参考文献
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摘要:随着科学技术的不断发展,计算机已被广泛应用于社会生产生活的各个领域,在医院中的应用也越来越普及。会计电算化是将电子信息技术应用于会计工作中的简称,它的使用使医院的财务管理又向前迈进了一步。然而在会计的发展进程中,会计电算化在增进财务管理便利的同时也导致了一些问题出现。本文将通过介绍医院会计电算化的优势及问题,提出一些相应的优化对策及建议。
关键词 :医院;会计电算化;优势;问题
目前,我国的会计电算化工作已逐步与国际接轨。自全面实行会计电算化以来,企事业单位已基本实现计算机记账、财务报表自动提取,医院会计电算化正以其高效、方便、准确的特点逐渐受到广大财务人员的欢迎。因此,有必要在理论与实践相结合的基础上对会计电算化进行更深层次的研究探讨。
一、医院会计电算化的优势
1.提高财会工作效率
以往会计手工记账的运算工具以算盘和计算器为主,工作量很大,运算速度较慢,甚至工作中还存在很多重复录入现象,不但浪费了人力资源还大大降低了会计的工作效率。随着会计电算化的普及,计算机成为新的运算载体,打印机变成了新的书写工具,它们将高速度、精处理的会计数据自动生成资产负债表、利润表、现金流量表等会计账表,不但减少了人力的消耗还确保了会计工作的准确性与及时性,还使原来由多人完成的工作可以一个人在计算机上快速完成。
2.确保快速查询会计信息
在手工记账方式下,查询数据、搜集信息的速度很慢,而使用计算机查询可以假定查询条件,很快找出所需的数据。此外,查询后还可以进行快速归类,打印查询结果,使得会计工作变得简单高效,极大地方便了使用者。传统会计方式下的重复登记工作较多,这在一定程度上会增加数据出错的可能性。而使用会计电算化可以按标准程序将原始数据录入,编制报表、处理信息都在一个系统之中,很少会引起错误,提高了会计工作的准确性。
3.促进医院会计人员素质的提高
随着会计电算化的普及,原有的会计人员工作能力已经不能满足目前会计工作的需要。因此对医院的会计人员提出了更高层次的要求,不但要求会计人员掌握专业的会计知识,同时还应具备一定的计算机专业知识与财务软件使用技能。因此,医院的财务人员应在更新会计知识的同时多了解计算机的相关操作知识,同时还应积极参与医院的经营管理工作,多学习管理知识。培养复合型人才已经成为现代会计工作的基本要求,只有整体提高医院工作人员的素质,医院才可以往更深层次发展。
二、医院会计电算化存在的问题
1.对会计电算化认识不够
在医院财务工作中引入电算化系统是医院管理走向现代化的重要一步。在信息时代,财务会计工作的开展离不开电算化的支持,但目前医院的相关领导者并不十分重视会计电算化的使用,导致开展程度非常低,医院将主要财力、物力用于硬件建设中,对软件的投入十分有限,有些医院甚至还使用盗版的财务管理软件。同时相关财务人员对会计电算化也不够重视,认为其只是一个形式,以致于不能真正地使用好软件,无法发挥其作用。
2.会计软件利用率低
目前我国医院的财务会计软件利用率偏低,很多财会人员仅仅使用了软件的基础部分,没有深度挖掘软件的其它辅助功能。同时,医院的电算化水平也良莠不齐,电算化工作并没有做到全系统联网,未实现数据共享。此外,很多财务人员仅利用软件进行简单的数据输入、核算工作,没有将后期处理的数据进行对比分析,会计工作的监督、管理职能没有得到充分的发挥,导致会计电算化在医院财务管理及预算决策中并未充分发挥其实际作用。
3.会计电算化工作存在安全隐患
会计电算化工作主要是借助计算机网络系统开展的,不可避免地会受到病毒与木马的攻击,存在较多的安全隐患。首先是操作风险,电算化实施后,医院并未出台行之有效的监督管理措施,不负责任、玩忽职守的现象时有发生。其次是网络维护风险,由于财会人员缺乏专业的计算机知识,对网络犯罪的情况知之甚少,电算化使用中缺乏必要的控制措施。最后是会计档案的保管风险,会计电算化要求备份会计数据信息并定期进行检查,稍有差池就会造成数据流失,给医院带来损失。
4.缺乏专业的会计电算化人才
会计电算化涉及很多学科的知识,尤其是计算机技术的飞速发展对医院会计人员素质提出了更高的要求,不但要求其掌握相关的会计知识,而且应熟悉专业的计算机操作流程。但目前的医院财务人员大多仅精通会计知识,对计算机不够了解,很难顺利处理相关的电算化事务。
三、提升医院会计电算化水平的策略
1.加强对会计电算化的重视程度
会计电算化是一个需要长时间支持的工程,是医院管理系统的一个主要构成部分。医院应根据社会需要,在遵循运行规律的基础上采用一定的手段与方法促进管理活动的顺利进行。实施电算化的过程中将会涉及医院的很多部门,甚至还会牵涉管理机制的变动,因此,医院管理者应充分重视并支持这项工程,在必要的时候给予一定的财力、物力支持。只有这样才可以有效解决医院的人员配置、奖金激励等问题,保证医院管理工作的顺利进行。
2.保障会计电算化的信息安全性
确保会计电算化信息的安全性是提升医院电算化水平的一个重要策略。首先应确保计算机硬件的安全,做好机房的清洁及温度、湿度控制工作,严禁非工作人员进入。其次,应加强计算机设备的管理工作,保证整个系统只有会计数据。同时还应对电算化操作人员与技术人员进行明确分工,确保形成岗位制约制度。最后,应确保计算机软件的安全,建立阻挡黑客、消除病毒的安全防护系统,保证网络的安全性;做好会计数据备份工作,并定期检查,确保会计数据的安全性。
3.提高会计人员的综合素质
实行会计电算化要求医院财务人员熟悉会计电算化的操作流程,因此在实行会计电算化之前应对医院的财务人员进行系统专业的培训工作,要求其具备相应的计算机操作能力,使之成为既精通会计知识又熟悉计算机操作的复合型人才。除此之外,医院还应制定会计电算化的相关规范准则,在规范财会人员行为的基础上严格确保电算化软件的安全运行。
结束语
会计电算化在财务管理中发挥着不可忽视的作用,医院应结合自身实际情况,积极引入电算化财务管理系统,并及时解决运行过程中出现的各种问题,不断提高医院财务管理工作的水平。
参考文献:
[1]姚秀丽.谈医院会计电算化存在的问题和对策[J].经济师,2012(08).
[2]张爱萍.谈医院会计电算化存在的问题及对策[J].科技致富向导,2013(04).
关键词:编制依据;电气;仪表;结算审核
一、结算方式的确定是结算审查的前提
依据双方合同中约定的结算方式进行审查,结算前要对合同文件进行全面熟悉,之后才能确定结算方式。每个工程合同约定的结算方式可能是不同的。要区别对待:
1、施工图部分采用固定总价包死,变更签证另行计算的发包模式下,结算造价=合同价+设计变更价+签证价。
2、以实结算的方式,是指在合同中约定的取费标准、定额执行标准、规定调差方法以及风险约定范围。
总之,根据结算方式的不同,应合理地采用不同的审查策略。
二、对编制依据审查应作为重点对待
结算的编制依据主要有:国家、行业、省、市有关单位的现行定额和文件以及取费标准;施工图及设计说明;建设施工合同、竣工图、招标文件、设计变更、签证单等。建筑安装材料预算价格及有关材料调价的规定。
凡审查依据不正确的,必须要求施工单位重新编制结算书。
三、对工程量审查很重要
在结算审查中无论是哪个专业工程量的确定都是非常重要的问题。检查工程量的计算是否符合计算规则、是否准确。
审查图纸工程量
设备数量的审查。仪表设备可以根据设备规格表、电气的设备可以通过设备表、机械部分(泵)的数量可以根据泵的规格表知道泵的数量,定额中泵是用单位“吨”进行计量重量,通过设备的随机资料、施工单位的交工资料、现场名牌等资料,进行计量。泵的安装分为泵和电机一体安装及分体安装,如果为一体电气册的电机安装就不能再重新套用子目,如果分体电气册需要重新按照台进行安装电机。
电气、仪表材料工程量的审查。仪表、电气专业电缆、桥架长度会对总价的影响较大,通过分类汇总敷设表中电缆的数量和材料表规格和数量的差异,由于电气设备安装工程施工图纸标注方法的不同,某些电气线路敷设、钢管敷设虽然是以延长米为单位计量单位,但是与建筑工程子母以米为单位计量单位不同。建筑工程是按照图示尺寸进行计算,而电气安装工程,由于其施工图纸设计不标明线、管长度尺寸,主要靠用比例尺确定。电缆桥架的数量可以根据桥架走向图中的比例尺进行计算。有些项目的结算具体数量还必须在结算的时候深入现场。
仪表其它配件的审查可以根据仪表安装图进行计算,材料表上设计有时候也会给出相应的余量。
仪表保温材料的审查,仪表专业的保温不同于工艺管道的保温,仪表专业的保温一般管径小,管线中间拐弯的地方较多,一般设计采用石棉绳保温的较多,有时也会开出一部分岩棉管壳的材料。
电气灯具、接地极的数量都能通过施工图和接地系统图进行计算。
仪表、电气中的调试问题是影响整个结算的重要因素。
电气的调试分为设备本体调试和系统回路调试,油浸式变压器定额组合了变压器的系统调试不需要另行计算其它调试费用,其它变压器系统调试定额是按一个电压侧一台断路器考虑的,如果一个电压侧有两台以上的断路器时有一台断路器按一个系统,套用一次相应电压等级的送配电系统调试定额。电容器柜安装定额组合了电容器调试、直流充电屏安装组合了直流供电系统调试、硅整流柜安装组合了硅整流设备调试、各种电动机检查接线定额组合了电动机系统调试。电气的接地调试整个装置给一个接地网调试,如果是接地极在6根之内的套用接地极调试。
仪表调试有单回路和系统回路调试。
仪表专业中的模拟回路调试包括检测回路和调节回路,其中检测回路又分为温度回路、压力回路、流量/差压回路以及多点检测回路,检测回路例如热偶、热阻就是属于温度回路,就地显示(指示)仪表不得计算回路实验例如双金属温度计、压力表、差压计调节系统中的检测回路不得分列单独计算。调节系统回路:由测量元件、变送仪表与显示调节单元、调节阀或执行机构组合构成控制系统,均可计算调节回路模拟实验的工程量,其计算应按调节单回路、双回路、多回路和手操回路分别计算。凡是由工业计算机系统集中显示、控制的仪表回路模拟实验,不得按此计算工程量。
输入输出卡件的调试分为模拟量(AI、AO)、数字量(DI、DO)模拟量有一个算一个,数字量8个点算一个计量单位。
系统调试分为:PLC系统(可编程逻辑控制系统)、DCS系统(集散控制系统)、FCS系统(现场总线控制系统)的调试。
对于工程量的审查,不但要依据图纸进行计算,与现场的实测实量以及与现场管理人员的沟通也是必须的。
2、审查签证、变更单上的工程量
严格审查签证和变更单上的内容。工程量重复计算,如在二催化改造项目的结算中施工单位在施工的过程中签了了很多签证而这些签证的内容来源是工程联络单,而两部分的工程内容做了两遍,工程量重复。
设计变更单上要取消的内容施工单位未取消。
有量但不具备计价的需要。签证单签证不规范,虽然签证单上有相应的工程量但是不符合计价的需要在结算的时候很容易引起歧义。
四、定额子目审查
在定额子目审查的过程中可能会出现以下问题:
1、定额子目套用不合适。
首先要注意采的定额子目的项目名称和内容与设计图纸标准是否一致,是否重复套用。
2、相似定额子目的借用。
借用子目时一定要弄清楚工作内容有哪些。
3、定额子目价的借用
在仪表专业中大规模的组态一般是按设备费进行采购,随着施工企业建设水平的提高也做一些点数不太多或者是改造项目的组态工作。在这样的情况下面临着组态的结算费用问题。
4、定额子目换算
定额子目换算关键是是定额中的人工、材料、机械中的全部还是部分,同时换算的方法是否正确,采用的系数是否正确。在电气、仪表、机械经常会遇到例如拆除系数的取定,虽然取0.3和取0.5相差的不多,如果拆除的基数很大的情况下对整个工程结算的影响也很大。
五、审查设备和材料费价格
1、转账材料费的审查。采用转账形式的工程结算中的材料费价格和数量的确定都是很重要的,要查对材料计划审批数量、价格与施工单位实际出库的材料价格和数量,防止中间出现较大的差异。正常两个渠道获得的数据应该是完全相等的,无论是单价还是数量的差异都会在总价的差异上体现出来。
2、施工单位自购的材料和设备。设备价格由于将来要进入资产最好让业主对其进行定价,材料部分首先让施工单位提供购买发票,再通过ERP系统(中石化采购系统)或市场信息价进行询价,如果发票价格比市场信息价或ERP价格高出很多的情况下按照市场信息价/ERP价格进行计价。
六、电子版结算文件的审查
电子版结算文件的审查也很重要,现在大部分的施工单位都使用预算软件或者Excel软件编制结算书,在上报文字版结算书的同时也提供了电子版的结算文件。这样虽然大大的提高了结算后期的工作效率,同时对节省了结算审查人员的时间和精力,使双方投入更多的时间和精力去解决定额子目的套用是否合适以及工程量的准确方面。
由于预算书的编制人软件的应用水平,认真程度的差异,编制出来的结算文件的准确性会有很大的差异。
关键词:机电一体化 优势 现状 发展
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)006-052-02
机电一体化(Mechatronics)是一门综合的技术,是指在结构的主功能、信息处理功能、动力功能与控制功能上引进电子技术,将电子化设计、机械装置与软件相结合所构成的系统的总称。机电一体化技术包括有计算机与信息技术、机械技术、自动控制技术、系统技术、伺服传动技术与传感检测等技术。机电一体化涵盖了“产品”与“技术”两个概念,它的应用对工业领域的技术结构、产品结构、生产方式以及管理方式都产生了很重要的影响并促使其发生了改变。机电一体化具有一定的进化性,随着科技的发展与技术、生产理念的更新,机电一体化也在不断的被改进。现阶段可以看到的是,由于机电一体化具备有很强的优势,现代的工业生产正由“机械电气化”向“机电一体化”迈进中。机电一体化的优势主要体现在以下方面。
1 机电一体化的优势
1.1 生产使用的安全性与可靠性获得提升
应用了机电一体化的生产器械,一般都具有自动监视、诊断、报警及自我保护的功能。在生产过程中,一旦发生过压、过载、过流、短路等电力故障时,生产器械能够自动采取保护措施,降低或减少事故发生的可能性,这明显能提高生产使用的安全性与可靠性。
1.2 生产质量与生产能力都获得提升
应用了机电一体化的生产器械基本都具控制功能和信息自动处理功能,故而其检测与控制的精度、范围以及灵敏度都会有提升。除此之外,机电一体化的应用能够使机械的工作不受操控者主管因素的影响,可精确的保障器械的执行机构完成预设动作,如此以来便可实现最佳的操作方案,保障最佳的工作质量,并能保障最高的产品合格率。同时,应用了机电一体化的器械能够进行自动化生产工作,克服了人力及时间的限制能够大大提升生产能力。因此,应用了机电一体化,生产质量与生产能力都获得提升。
1.3 使用性能的提升
应用了机电一体化的器械多会采用数字显示与程序控制,手柄、按钮之类的操作部件减少,使得操作程序更加简单化、方便化。机电一体化器械可通过预设由电子控制系统控制实现生产过程,并可重复。高级的机电一体化器械还可根据被控对象的数学模型以及外部参数的变化而自动选择最佳工作程序,能够自动进行最优化操作。故而,应用了机电一体化,器械的使用性能获得了提升。
1.4 使产品的性能得到提升
应用了机电一体化的器械多具有复合功能可使用复合技术,生产出来的产品自动化程度与功能水平获得极大提升。机电一体化器械通常都具备自动控制、自动校验、自动调节、自动补偿、自动保护等智能化功能,可以应用到不同的领域,对用户需求能力的应变性增强。
2 机电一体化技术的发展分析
机电一体化的出现打破了传统意义上电子工程、机械工程、信息工程与控制工程的学科分类,并将微电子技术、机械技术与信息技术等多种技术融为一体,形成了一门新型的交叉学科。机电一体化的发展从最初的自发状态逐渐发展到了现在的自主发展状态,应用已经越来越广,其重要是被越来越多的人所熟知。
发展至现在,机电一体化已经形成了自身的体系并且还将会随着科技的发展不断被赋予新的内容。但不管内容如何变化,它的基本特征都可概况成以下概念:机电一体化从系统的观点出发并综合运用计算机技术、信息技术、机械技术、自动控制技术、系统技术、伺服传动技术与传感检测技术预计编程技术等群体技术,根据生产目标而优化组织,合理进行各功能单元的配置,高质量、低消耗、多功能的实现特定功能价值,并使整个系统达到最优化的系统工程技术。
机电一体化的应用可分为三个时期:第一阶段是机电一体化的产生及初步应用阶段。机电一体化产生于上世纪60年代并随之初步应用于机械产品的生产中。但是这一阶段的电子技术整体发展水平较低,真正意义上的机电一体化还为形成,严格而言只能算是电子技术与机械技术的初步配合应用。第二阶段是机电一体化的快速发展阶段。这阶段主要是在上世纪的七八十年代。在第二阶段,控制技术及计算机技术都在快速的发展中,这也给机电一体化的发展提供了技术保障。同时,各国都注意到了机电一体化对生产的促进作用加大了对机电一体化的重视程度,机电一体化发展的大环境变得更加有利。第三阶段是机电一体化的发展新时期。这一阶段自上世纪90年代开始,而今的机电一体化正处于这一阶段。在这一阶段,机电一体化主要是向智能化、模块化及自动化发展。我国的机电一体化起步虽然较晚,但是在良好的国际发展基础上也取得了很高的研究效果。
现在机电一体化已经进入了深度发展时期,通讯技术、光学技术在机电一体化中得以大力应用,微加工技术也发挥除了很大效果,机电一体化出现了微机电一体化与光机电一体化等新分支。
3 机电一体化技术的发展趋势
机电一体化是一门涉及到计算机、光学、电子、机械、信息等知识的综合学科,他的发展与进步与相关技术呈依赖与相互促进的关系。同时,技术的发展产生于实际的需求。故而,通过对相关学科以及对市场需求的分析,我们可以得出,机电一体化将以以下机电为发展方向:
3.1 智能化
智能化是新世纪各项技术的最主要发展趋势。机电一体化现阶段已经具备了一定的智能功能,但是随着人们对智能需求的提升以及技术的进一步发展,机电一体化的必然将向更高程度的智能化发展。我们所谈论的智能化主要是对机器行为的描述,是指机械的制造在控制论的基础上,吸纳计算机科学、人工智能学、运筹学等知识,模拟人工智能,使机器具有一定的判断推理与逻辑思维、自主决策的能力,从而实现更高的控制目标。当然,机电一体化具备有与人一般无二的智能是不需要也不可能的,但是赋予高性能的一体化产品部分人类智能或者其他低级智能则是可行的,而这,也是机电一体化智能的发展方向。
3.2 模块化
模块化同样是机电一体化的发展目标。模块化是一项重要且艰难的工程。机电一体化的产品种类繁多且各个厂家所研制开发的器械标准不尽相同。进行具备标准机械接口、动力接口、环境接口与电气接口机电一体化产品单元研发是重要且难度较大的问题。比如要研制一种具有特定功能的动力单元,如果能利用标准单元进行研发,则能较快的得出结果并且也可扩大生产。但当前,由于利益的冲突,国际或者国内难以制定统一标准。不过,显而易见的是,模块化不论是对机电一体化单元的生产企业还是机电一体化产品的生产企业都有很大主要。模块化的发展是必然趋势,非先阶段状况所能阻止。
3.3 网络化
现阶段,网络技术已经普及,并且应用到了几乎所有的生产生活领域。网络将全球的生产与经济连为一体,并带动了企业竞争的全球化。在这样的大环境些,机电一体化的网络化发展是大势所趋。网络的远程控制与监视功能发展很迅速,而实现其功能的产品本身就是机电一体化的产品。在未来,以计算机为中心的家电集成系统必然将在全球家庭中得以应用。
3.4 微型化
实际应用表明,体积较小、耗能少、运动灵活的一体化产品应用更广泛,在医疗、军事、信息等方面也更有显著优势,机电一体化的微型化是实际的需求,故而将成为未来的发展趋势。
3.5 绿色化
工业的发展给人们带来的并不仅仅是有益变化,在人们的物质生活在不断被丰富的同时,资源过度消耗与环境污染成为了影响人们生活的重要因素。“绿色”成为了现阶段生产与生活的重要标准之一。机电一体化在未来也必须应用绿色理念,在产品的设计及生产、使用过程符合绿色环保、资源节约的概念,这,是人类的生产对机电一体化发展提出的不可违背的要求。
4 结语
机电一体化是多门学科的优化结晶,是生产生活的技术的重要发展。机电一体化能推动人们的生活与生产方式的改变具有其他技术无可比拟的优势。我们要对其投入更多的研究并促使其发展进一步加快,使它的应用更加广泛,使人们的生活更加方便有效。
参考文献:
摘要:随着科技的发展,煤矿机电应用率越来越大,如何让这些高新技术形成一个丰富、完整、全面的体系,这就涉及到了机电一体化了。本文笔者重点阐述了煤矿机电一体化的应用及管理。
关键词:煤矿 机电一体化
随着我国社会建设的不断发展,对煤炭的需求量也在逐渐的增大。传统的煤矿产业的发展已经满足不了社会的需求,急需一些现代化的科学技术来支撑,机电一体化技术也就应运而生了。
一、煤矿机电一体化技术应用
1、煤矿机电一体化技术在安全监控体系中的应用
煤矿安全生产监控体系中,科学引入机电一体化技术,可显著提升工作效率,应引入机械控制技术、信息化管理手段、计算机系统技术、自动化控制原理实施一体化管理,确保煤矿机电设备的持续良好运行,并为煤矿机械设备使用寿命、矿工生命安全提供完善保障。引入机电一体化技术,可令安全监控体系数据库基于局域网络平台形成同步模式。而主备机整体监督控制则可通过专用通信研发接口行驶相关权利,并可促进硬件、软件体系的优化结合,确保煤矿数据库同主机体系良好一致。进而有效分担检索信息、网络传输、呈现图像、打印报表图形等实践工作,体现机电一体化技术在煤矿安全监控管理中的优质、高效、现代化、科学性应用效果。
2、煤矿机电一体化技术在运输提升设备中的科学应用
新时期,煤矿生产建设应符合市场经济现代化发展需求,为提升工作效率,缩短同国外快速发展的差距,可汲取先进行业经验,引入一体化机电技术,提升生产经营效率。可基于带式运输设备持续长距离大量运送特征,实现自动化管控。通过引入计算机控制体系,基于机电液一体化软启动模式,实现惯性载荷处理。一条皮带可引入一台或数台CST实现驱动,进行故障问题的准确评估、自我优化保护。例如对于轴承温度、跑偏现象、倒转问题可有效监控预测。在今后的应用研发中,还应重点关注该系统启动延迟问题,优化延长单机运输长度与总量,提升其设备监控能效、灵活运行性并延长应用服务寿命。还可科学采用内装提升设备,基于一体化滚筒电机规划,提升操控便利性。可基于机电一体化技术实施全数字化提升操控,借助总线方式,为电气安装提供便利性。同时该技术体系所需硬件投入有限,具有良好的兼容性,因此,在煤矿生产运营中可全面开发研究,创设优质运输提升模式,可引入双核处理器组建计算机体系,提升设备协调控制运行水平,实现可靠安全生产目标。
3、煤矿机电一体化技术在采煤生产设备中的实践应用
当前,我国较多煤矿应用机械化生产采煤体系,令自动化煤矿经营生产进程全面提速,并令液压牵引传统模式合理发展为电牵引手段,体现了机电一体化控制牵引技术的显著优势。即一体化的牵引可令采煤设备强化牵引能动性,有效抑制阻力影响,并可在下滑阶段中发挥制动能效。同时基于配有抑制下滑制动设备,令其可在大倾角煤层之中进行良好的作业。机电一体化技术的引入令煤矿采煤设备生产运行更为安全、高效,可实现长期在恶劣现场条件下持续作业服务,并呈现出整体具有较小磨损度,故障率较低,不需要经常维修养护的科学优势。再者,煤矿机电一体化技术引入采煤生产设备中,令其具有良好的动态属性,可借助控制体系快速进行各类参数优化调整。且该采煤体系具有结构便利、整体体积量较小,应用效率较高等特征属性。机电一体化牵引采煤设备通过引入计算机技术全过程控制,可科学实现自动化支架目标。可通过在工作面刮板设备中设置计算机监控体系,科学实现全面系统化、自动化管控目标,并令采煤设备整体系统实现协调化动作、科学化管控,显著提升系统可靠安全水平与实践工作效率,并创设优质社会效益与经济效益。
二、机电一体化技术的管理策略
为良好解决煤矿机电一体化技术实践管理问题,应创设优质管理策略,针对矿井特征、现场环境、生产开采需求创建计算机核心装置,明确相关管理岗位职责权限,实施统一优质控制。应科学监理机电一体化技术管理制度规范,合理编制机电工作方案,优化系统通信功能,进行汇总参数综合分析,故障诊断监测与科学预警。同时,应令管理人员享有分配配件、监控作业、处置违章行为、进行机电事故追查跟踪、综合评估机电一体化技术应用状况、实施奖惩考核、优化调整机电骨干人员等实践管理权力。再者应完善做好机电一体化技术设备综合管控,全面落实科学规章体制,强化机电技术管理培训,深化研发传感装置,引入集成化、网络化、数字化、多维度、智能化控制管理思维,令基层煤矿实现流程化控制监督,确保机电一体化技术的深化开发、科学应用研究,提升综合实践效益。在培训管理中应激发员工应用机电一体化技术的广泛热情,令其明确一体化技术的综合优势,进而主动的投入到实践学习活动中,丰富知识结构、提升技能素养,创新机电管理方案,优化煤矿机电一体化技术综合应用管理效果。
三、机电一体化技术的未来发展趋势
[关键词]机电一体化;煤矿机械;应用
机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。
1机电一体化的概念
机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。
2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析
机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。
2.1机电一体化显著提高
企业生产效率相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。
2.2机电一体化提高企业的综合效益
机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。
3煤矿中机电一体化的具体应用
煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。
4机电一体化在煤炭机械中的发展方向
4.1智能化的发展方向
随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。
4.2数字化、网络化的发展方向
互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。
5结语
机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。
[参考文献]
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关键字:机电一体化技术发展方向
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:
一、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,造就了工程领域的技术革命与改造。机电一体化技术始于电子技术的发展及电子技术与机械技术的结合,尤其是大规模集成电路出现,促进机电一体化技术发展并引起广泛注意。数控机床的问世写下机电一体化技术新篇章;微电子技术为机电一体化技术带来勃勃生机;可编程序控制器“电力电子”的发展为机电一体化技术提供坚实基础;激光技术模糊技术、信息技术等高新技术的发展使机电一体化技术跃上新台阶。
二、机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。由于技术的局限性已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70-80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。机电一体化技术和产品得到了极大发展。20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。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。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面进行研究和应用。但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
三、机电一体化的技术分类
1.网络计算机信息技术。各种信息资料之间交换、运算、存储、判断和决定以及专家系统和智能网络都是计算机信息处理技术。
2.机械技术。机电一体化的基础技术就是机械技术。它和机电一体化相互促进,完成了结构和功能上的改革,同时它的重量减轻,体积相对以前更小,精度也得到了提高,它的性能指标也更加的适应人类的需要,努力地利用高科技来更新着机电一体化的概念。
3.自动化技术。自动化技术是在自动控制理论的基础上,先进性系统的设计然后再经过仿真调试,它可以进行高精度和速度的控制,还能进行自我的调制、诊断和修补。
4.系统技术。系统技术是以整体趋势和目标为基础,利用整体概念组织和各种相关的技术,利用总分的观念来将整体分成为好多有一定关联的小单元,其中的接口技术是纽扣是实现各小部分进行连接的保证。
5.感应技术。现在的感应技术在社会生活中的应用十分普遍,机电一体化也应用了感应检测技术。要想实现系统的自动控制和自动调节,传感检测技术是必不可少的,它向人类的皮肤那样,是整个系统的感受器官,而且他的功能越是强大那么系统的自动化程度就越高。
四、机电一体化的发展方向
1.智能化。人工智能在机电一体化中越来越受到人们的重视,它是在理论得以控制上,让机电一体化的产品具有一定的智能,在这其中还有人工智能、计算机学、生命科学等一些新的思想和新的方法,它虽然不能达到人类那样的水平,但也可以进行一些简单的推理判断和逻辑决策。当然,要想真正的像人一样是不可能的,它只能进行低级智能或人的部分智能。
2.模块化。模块化的工程任重而道远。实现机电一体不仅可以利用标准单元迅速开发出新产品,还可以扩大生产规模,从这一点来说不管是对于任何机电一体化化的企业,模块化将带来一个美好的前景,并且它的潜力是无穷的。
3.网络化。网络技术的发展给社会各方面的发展都带来了巨大的变革,全球化的趋势也无可阻挡,机电一体化新产品无疑会畅销全球,而且网络化可以在一定基础上促进智能化的应用,他可以以计算机为中心把一系列的家用电器连成一个系统,让人们真切的感受到现代高科技带来的便利,因此机电一体化的网络化是发展的必然结果。
4、微型化。现在社会上大多数的产品都在走向微型化,机电一体化也是顺应时代的潮流。机电一体化正在向微型精确的方面发展它在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
5.绿色化。绿色环保是世界的主题,现在的环境状态是资源减少,生态环境受到严重污染,于是人们呼吁保护环境资源的呼声更加高涨,时展的要求是可以设计一不污染环境的绿色化的机电一体化产品,让绿色路线在产品中一路畅通,这也就成为了机电一体化最符合人类社会发展的一个发展方向。
6.人性化。人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化的产品在具有一定完整性能的基础上,对于外观设计以及它的外观视觉也有着相应的要求,这可以让产品与外在环境更加的适应,让人们使用产品更加的贴心,更加的自然,更接近生活习惯。
机电一体化与电子之间深度结合,并且与各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。所以要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才。
关键词:虚拟原型;机电一体化设计;设计技术发展
中图分类号:TH39 文献标识码:A
当前机电一体化系统能够展现出更多的效能,其在机械运作管理效益全面提升方面的价值越来越大,这一切得益于很多先进技术的融入。以虚拟原型技术为例,在融入机电一体化系统的过程中,越来越多的展现出自身技术优势。因此,探究基于虚拟原型的机电一体化设计技术发展策略,显得尤为必要。
1 虚拟原型设计的概况
利用不同的工具开发出子模型组合,并且在计算机软件的帮助下实现对应模型的塑造,在此过程中充分体现出多学科理论在虚拟工况环境下的性能指标,由此达到可视化的效果,得到的效果更加完善,系统的性能更加优化。虚拟原型是从产品设计功能、行为和感官特性等方面入手,实现对于对应产品的仿真数字模型的塑造,进而满足各种设计工作的需求。
2 虚拟原型与机电一体化技术之间的关系分析
机电一体化产品研发设计的过程中,一般会经历三个步骤:其一,单行开发阶段;其二,并行操作开发阶段;其三,基于虚拟原型的研发阶段。以单行研发方式来进行机械产品设计,往往需要消耗很长的时间,此时的研发成本也是比较高的,最为关键的是由此设计出来的产品机械性能难以达到理想化;基于虚拟原型的并行设计方式,能够充分展现出机电一体化的优势,能够弥补传统设计方式的缺陷,给予实际的设计工作提供了很多便利之处,尤其在出现不足的时候,可以适当的采取一定的方式来优化和改进;虚拟一体化设计理念的融入,能够使得机电系统展现出虚实结合的特点,无论是设计思想,还是产品设计研发实践,都能够朝着更加详细的方向发展,由此才能够应对更加复杂产品的研发设计任务。从上述几个阶段来看,虚拟原型理论在机电一体化设计系统中的融入,可以使得设计系统的性能得到更好的提升,对于设计人员的辅助作用也能够发挥到最大。
3 基于虚拟原型的机电一体化设计技术发展策略
虚拟原型在机电一体化设计过程中的运用,需要遵循虚拟原型和机电一体化技术特点,并且在虚拟原型的机电一体化设计系统实现方式上进行分析和探讨,进而找到机电一体化功能原型设计的开发方案。具体来讲,在此方面做好如下几个方面的工作,是很有必要的:
3.1 基于虚拟原型的机电一体化设计技术的特点分析
虚拟原型技术理论在机电一体化设计系统中的运用,不同于其他模型融入的特点,其自身存在很多的独特之处。具体来讲,基于虚拟原型的机电一体化设计技术的特点集中体现在以下几个方面:其一,在不同领域中进行模型构建的时候,会对于对应领域中模型的需求进行分析,掌握模型的特点要素,还会去了解其他领域的建模特点,由此处理好不同领域之间的关系,这是保证产品设计工作顺利进行的前提和基础;其二,保证不同领域中的模型存在对应的联系,就需要对于各个领域的模型关系进行探究,由此深刻了解模型设计的交互关系,在此基础上,才能够使得模型的数据展现出动态性和交互性的特点,这对于模型构建而言是至关重要的;其三,在虚拟模型平台上,不同领域的模型,不管以怎样的方式去进行构建,其都会有利于综合平台效益发挥的,由此才能够使其成为各个领域建模工具的重要枢纽,这个枢纽的基调奠定合理的话,就可以保证整个综合平台效益的发挥;其四,虚拟原型设计的时候,要自始至终保证以机电一体化为中心,依照机电一体化的设计原则和理念,妥善处理好设计模型与设计理念之间的关系,这才是各个领域设计效益发挥效能的重要途径。
3.2 机电一体化功能原型设计的基本实现途径
在虚拟原型模型构建的时候,势必会涉及到机电一体化的原型设计,此时需要思考的就是产品设计,从多方面视角对于模型设计需求进行思考。整体来讲,机电一体化功能原型设计的基本实现途径主要涉及到以下的内容:其一,依照产品设计的指标来引导实际的产品设计行为。机电一体化在不同领域中,会利用到机械、电气、计算机控制等方面的知识。在上述的领域中,产品设计过程也提出了更加精细化的要求,设计指标在进行分解和分析之后,需要进行归纳和整理,此时才能够做到设计内容与设计需求之间的融合,再次将其融入到机电一体化系统中,可以为机电一体化在不同领域中的交互作用奠定基础。其二,结合不同的问题,实现不同方案的个性化定制。如果牵涉到机械方面,电气方面,控制方面,计算机方面,就需要对于机电一体化方案进行个性化设计,此时的设计目标需要调整,设计方法也需要改善,并且处理好不同领域之间的关系,此时的系统能够满足个性化需求,使得系统得到更加理想的完善,给予设计人员的选择余地也更多。
3.3 机电一体化功能原型设计的开发模式分析
机电一体化设计方案往往是在设计分解和设计结合的过程中开展的,产品设计功能,产品结构设计,任何环节都需要考量到产品的需求指标,这是机电一体化原型开发的基本原则。在3D模型架构的帮助下,对于设计作品进行合理分解,接着再依照对应的设计目标,将其运用进去。
绝大多数的产品设计,都是在分解的基础上完成的,并且在设计方案的引导下,依照设计理念切实的进行归纳和完善,并且在对应接口方式的基础上实现设计交互操作,由此使得各个领域的设计能够展现出整合效益,这就是机电一体化虚拟原型设计的基本实现路径。
3.4 机电一体化虚拟原型设计环境的构建
在机电一体化虚拟原型设计的过程中,需要具备对应的设计环境,对此主要需要关注以下内容:其一,虚拟环境的构建,能够满足机电一体化产品设计特点的基础上,保证在多领域之间能够达到交互需求;其二,虚拟环境中达到各领域模型的构建,实现虚拟原型的构建。下面我们来详细探究一下机电一体化虚拟原型设计环境的构建:首先,机电一体化虚拟原型仿真设计环境设计目标的确定。在基本设计架构明确之后,在设计工具的帮助下,以机械设计工具为基础,集成控制领域设计为工具,以虚拟原型设计技术为支撑,保证设计架构的环境朝着集成化的方向发展。接着,在软件工具方面,可以选择SolidWorks软件系统和LabVIEW软件系统,充分利用上述软件系统的优势,保证实际设计工作效率和效益得到更加好的提升;第三步,就涉及到虚拟环境的集成化,依据基本设计的实现和工具软件,做好设计工作准备,依照集成环境基本工作特点和产品开发流程,实现机电一体化虚拟原型设计环境的优化和调整。
4 基于虚拟原型的机电一体化设计技术的发展趋势
随着虚拟原型技术在机电一体化系统中的融入,其技术理论慢慢得到验证,系统性能得到不断优化,整体的技术发展也开始朝着如下的几个方面发展和进步:其一,系统化,在此方面的设计技术,机电一体化产品特点,机电一体化产品设计需求,技术融入的思路,流程和关键技术得到不断的探索和应用,由此使得基于虚拟原型的机电一体化设计技术展现出系统化的特点来;其二,数字化,随着各种专业软件平台的应用,使得仿真设计环境得到营造,无论是单领域建模,还是多领域联合模型构建,都能够给予虚拟原型的机电一体化设计奠定良好的基础;其三,价值化,随着给予虚拟原型机电一体化仿真设计技术的完善,使得技术实现路径朝着多样化方向发展,产品设计需求在这样的情况下得到满足,基本功能的控制逻辑设计更加合理,运动规划编程也趋于科学,能够运用的领域也越来越多,此时基于虚拟原型的机电一体化设计技术的价值也会得到更加充分的展现。
结语
综上所述,基于虚拟原型的机电一体化设计技术的诞生,是机电一体化系统在综合运用多学科技术的具体表现,在虚拟设计环境的不断优化过程中,机电一体化系统的性能能够得到优化,产品设计工作可以在更加理想的条件下进行。由此可见基于虚拟原型的机电一体化设计技术的发展,对于各个领域的设计工作者而言,就是行业的福音。相信随着在此方面理论研究的深入,实践探索将不断进行下去,届时基于虚拟原型的机电一体化设计技术的价值会得到更加明显的展现,这一点是毋庸置疑的。
参考文献
【关键词】机电一体化;智能控制;应用
随着科学技术的高速发展,电子技术也在迅猛发展,机电一体化系统逐渐完善,并且在工业生产和机械制造中得到了广泛应用,能够有效提高工业生产和机械制造质量,已经引起了我国工业生产人员的充分重视。而智能控制在机电一体化系统的背景下应运而生,促进了机电一体化系统的发展。智能控制在没有人操控的情况下可以自动控制目标,实现生产制造,智能控制的功能主要体现在控制程序和控制主体上。目前,工业行业对于工业生产的质量要求越来越高,而工业生产受到许多不确定性因素的影响,这就导致数控管理非常困难,无法控制工业生产的质量。通过智能控制来代替人工操作,能够充分发挥智能控制的优势,有效解决机电一体化系统中的问题,取长补短,使工业生产的质量更高、效率更快。因此,如何在机电一体化系统中应用智能控制技术值得广大工业人员深思。
1机电一体化系统的概述
1.1机电一体化的定义机电一体化又被称作为机械电子学,主要指的是把电子电工技术、微电子技术、机械技术、信息技术、信号变换技术、接口技术和传感器技术等多项机械和电子技术结合起来,并应用在实际工业生产中的综合性技术。1.2机电一体化系统的结构机电一体化系统的结构主要由硬件和软件来部分组成,其中硬件组成部分主要包括了电子装置、计算机装置和机械装置,而软件组成部分主要包括了计算机技术、信息技术、电子技术、机械技术、自动控制技术、系统技术、检测技术、传感技术以及伺服传动技术。其职能组成部分主要包括信息处理部分、动力组成、感知部分、控制部分、执行部分和机械运动部分。
2智能控制的概述
2.1智能控制的定义智能控制主要指的是在无人干预的情况下智能机器能够模拟人类的行为自动进行操作,其主要是通过计算机来完成相关智能操作,提前下达指令或程序,才能模拟人类智能。智能控制相对于传统人力控制来说更加复杂,但是能够更好地完成控制任务,达到控制目的。随着科学技术和社会经济的高速发展,智能控制将会面临更加广阔的发展空间,而且运用智能控制能够很好地解决传统控制无法完成的复杂控制任务,智能控制更加安全、可靠,对于一些高危操作,只需要设定一段程序,机器就能够自动代替人力完成操作。传统控制属于智能控制的最初阶段,在智能控制中包含了许多学科,这些学科相互结合,能够起到良好的辅助作用。智能控制理论体系主要基于信息学、自动控制学和人工智能学等多种学科建立起来的。2.2智能控制和传统控制之间的关系以及对比优势智能控制是在传统控制基础上的延伸和发展,自二十世纪六七十年代以来,计算机信息技术与人工智能技术发展的速度越来越快,人们为了让控制系统的控制效果更好,逐渐在控制系统中应用人工智能技术,而人工智能技术的应用,也使控制系统走向了智能控制阶段。和传统控制相比,智能控制系统主要具有这样几点优势:(1)智能控制比传统控制更加高级,是传统控制基础上的延伸和发展,智能控制的结构比较开放,分为各个等级,能够对分布的信息进行综合处理,提高了信息的处理效率,同时,利用智能控制来处理信息,更加精确,能够全面优化控制系统的功能。(2)智能控制系统中包含了众多学科,智能控制理论体系主要基于信息学、自动控制学和人工智能学等多种学科建立起来的,所以智能控制理论体系非常完善,同时对于传统控制而言更加成熟。(3)和传统控制相比较,智能控制能够适用于更加广泛的范围,智能控制能够解决机电一体化中对于控制对象不确定性的问题,安全、可靠地达成控制任务,提高了机电一体化控制效果。(4)智能控制和传统控制在使用方法上存在差异性,只能控制主要通过数控模型来进行混合控制,而传统控制主要通过运动学模型来进行控制,智能控制能够模拟出多种控制方式,适应各种控制环境,对于现代化工业生产起到了重要的辅助作用。除此之外,智能控制中还包含了传统控制理论,对于一些简单的问题可以通过传统控制来完成,而对于一些复杂的问题,就可以结合二者的优势,来发挥最好的控制效果。2.3智能控制的特点和类型综合而言,智能控制主要具有这几种特点:第一,智能控制的组织性明显;第二,智能控制的结构变化显著;第三,只能控制具有非线性特点;第四,只能控制能够满足目标的高质量、多元化需求;第五,智能控制能够从总体的基础上进行优化;第六,智能控制包含的学科种类非常齐全;第七,智能控制比较先进。智能控制主要分为这样几种类型:第一,分级递进智能控制系统;第二;复合式智能控制系统;第三,人工智能型控制系统;第四,进化型智能控制系统;第五,自主学习型智能控制系统;第六,专家型智能控制系统;第七,组合结构型智能控制系统。2.4智能控制系统的发展趋势由于智能控制系统的组织功能和适应非常强大,这也是当前机电一体化系统的发展趋势。在机电一体化系统中应用最广泛的就是人工神经网络和遗传计算系统。在机电一体化系统中,各个部分相互依存,起到了良好的辅助作用。近几年以来,我国的智能控制技术已经逐渐走向成熟阶段,逐渐在机电一体化系统中得到应用,智能控制技术作为一种先进的新兴技术,随着计算机信息时代的来临,智能控制系统一定能得到高速发展。
3机电一体化系统中智能控制的应用
近几年来,智能控制在机电一体化系统中的应用得到了广泛应用,其主要运用于数控领域、机械制造领域、机器人领域和建筑工程领域,下面就机电一体化系统中智能控制的应用进行深入分析。3.1智能控制在数控领域中的应用随着工业生产的高速发展,数控领域是近年来逐渐兴起的新型产物,数控技术的发展促进了我国工业的发展进步。目前,工业生产对于精确度的要求越来越高,而数控系统的要求也相应提高。在数控系统中应用智能控制,能够提高数控系统的精确度和可靠性。为了达到智能控制的目的,必须建立数控模型,结合应用传统控制理论,但是对于数控模型信息模糊的位置,必须运用智能控制才能精确控制目标。在数控系统中设置安全诊断系统,可以充分利用专家系统和遗传算法,来对数控系统中的信息数据进行检测、预算,从而全面提升数控系统的预测和控制功能,进一步完善数控系统。3.2智能控制在机械制造中的应用在工业生产中机械制造是主要目的,而机械制造的前提就是应用智能控制。在机电一体化系统中机械制造是主要组成部分。目前,我国的机械制造主要通过运用计算机技术和智能控制技术,这也是智能控制在机械制造中的主要应用方式。面对更加先进的机电一体化系统,传统控制技术已经无法发挥其作用,在现代化机械制造中,有许多复杂难以预测的数据,无法通过脑力运动来计算,必须合理运用智能控制技术,对人类的行为进行模拟,利用人工神经网络来建立数据模型,通过传感器来传达信息,进而通过智能控制技术来预测处理动态模拟信息。在机械制造中智能控制的应用主要体现在这些方面:对机械的故障风险进行智能诊断,智能监控机械制造的动态过程,利用智能传感器来采集信息数据。3.3智能控制在机器人领域中的应用模糊控制是机器人控制系统的核心,其操作功能多种多样,目前,工业机器人已经完全实现了智能化和自动化。为了提高工业机器人的智能化功能,必须充分运用智能控制系统,使机器人的智能传感器和视觉系统连接起来,这样在行走和搬运物品的过程中,才能自动规避障碍物,并由机器人自行设计合理的路径规划,完全模拟人体行为,来进行各种工业操作。同时,智能控制能够丰富机器人的知识储备系统,让机器人具备人工神经网络,具备逻辑思维,适应各种工业操作,把智能控制和工业机器人结合在一起,能够节省人力,提高工业生产质量。3.4智能控制在建筑工程领域中的应用随着社会经济的高速发展,人们的生活水平不断提高,在建筑工程中越来越多地运用到机电一体化系统,而智能控制是其中的重要组成部分。通过运用智能控制,能够对建筑工程进行智能化管理。在建筑物内部的照明系统中应用智能控制,能够对照明时间和光照强度进行智能化调配,不仅可以节约能源,而且能够让人们生活更加方便。在建筑物的火警装置中采用智能控制,通过计算机联网通信,摄像头和智能传感器来进行实时监控,一旦发现火灾险情,可以及时传达给主机系统,进行智能化处理,智能化预警机制能够提醒居民撤离,并把信息传输到火警部门的监控电脑中,火警人员能够及时赶到现场,救援火灾。
4结语
综上所述,智能控制在机电一体化系统中的应用,能够起到优势互补的作用,有效提高工业生产的效率和人们生活质量。智能控制和传统控制相比具有更加显著的优势,为了充分发挥智能控制的作用,必须加快智能控制和机电一体化系统的融合应用。
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