時間:2023-06-27 17:59:03
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械設計制造與其自動化,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:機械設計制造;自動化;途徑;措施
隨著科學技術的發展與進步,傳統的人工生產模式已越來越不能滿足社會發展需求。對此,需要有關企業切實加強對機械設計制造及其自動化的研究實踐,采取有效措施來改善傳統機械制造中的不足,以此來確保機械生產效率以及產品品質。
1實現機械設計制造自動化的優勢及發展現狀
目前,為了進一步提高機械設計制造的效率以及質量,很多企業紛紛開始嘗試將自動化技術與機械設計制造相融合,并衍生出一種全新的、高效的生產制造模式。相較于傳統模式,機械設計制造及其自動化可以借助先進的自動化技術,實現對機械自動化的合理把控,保證機械設備的精準度,有效減少工作時間以及工作強度。另外,實現機械設計制造的自動化,還能大大減少設備發生故障后的維修以及檢查時間,降低由此帶來的損失。值得注意的是,機械設計制造及其自動化具備自我檢查的功能,可以幫助人們在第一時間發現并解決問題,以提高設備安全性以及可靠性。盡管機械設計制造及其自動化具有上述種種優勢,但是在實踐中依然存在許多問題:第一,與其他發達國家相比,我國的機械設計制造自動化仍處于初級階段,雖然也研發推廣了一些新方法與新技術,但是大體還是以模仿、借鑒西方發達國家技術為主;第二,除了照搬、模仿西方技術,我國的機械設計制造及其自動化還面臨著人才稀缺等問題。這些問題的重重疊加,使得我國機械設計制造及其自動化發展十分緩慢,甚至于有些企業生產制造的產品會因設計不合理等原因而滯銷,讓設計者以及制造者都蒙受巨大損失。所以,急需我們采取有效措施來緩解上述現象。
2新形勢下提高機械設計制造及其自動化的有效途徑
2.1加強與計算機科技的有效融合
事實上,機械設計制造及其自動化的逐步完善,離不開計算機技術水平的提高與推動。但是從系統的智能化功能來看,在此之中最主要的技術就是要實現生產信息以及生產制造資源的共享,并在資源共享以及信息技術的作用下,實現自動化生產。當前,計算機技術的創新發展與進步,使得越來越多的計算機技術被運用于機械制造領域,比如說繪圖軟件、設計軟件等,這不僅縮短了設計人員所消耗的時間,同時還能消除人工繪圖帶來的不利影響。打個比方來說,我們可以借助計算機技術,來生成虛擬產品,并將其投放到市場中,再檢驗虛擬產品所帶來的效益空間,通過這種方式來縮短產品試驗時間,既節約了生產資源,同時又為企業創造了巨大效益。
2.2加強與網絡技術的有效融合
近年來,計算機技術的普及也讓網絡技術得到了迅猛發展,很多行業通過與網絡技術的有效融合,進一步擴寬了本行業的發展前景。而從機械設計制造領域來看,盡管在機械生產過程中有部分環節加入了網絡技術,但是其應用范圍相對較窄,并沒有實現全面的網絡化。這就導致企業很難有效解決實現自動化過程中遇到的各類問題,既影響到生產效率,又浪費了時間以及資源。所以,為了減少不必要的損失與浪費,提升生產效率,相關企業需要盡可能的促進和落實機械設計制造及其自動化的全面網絡化,及時穩妥的解決生產中存在的各種問題,從而真正意義上的提高企業的經濟效益以及社會效益。
2.3堅持可持續發展原則,落實環保要求
隨著我國社會經濟的發展,由工業生產帶來的環境污染問題已成為全社會乃至全人類關注的話題。可以說,“保護環境”、“可持續發展”已成為各行各業發展必須要遵循的原則。基于此,在機械設計制造過程中,要深化落實環境保護要求。具體來說,在生產設計環節,相關設計師以及制造者應該優先選用那些節能環保技術,并不斷改進以及升級技術,從而大大提升生產設計工藝技能,在避免或者減少環境污染的前提下,減少社會資源的浪費。另外,在選擇制造材料時,也要盡量選用對自然環境污染較小的材料,并配套使用相應的環保工藝,從源頭就把好環保關。
2.4重視和推動配套發展
現如今,我國的機械制造自動化正逐漸向著數字化、智能化以及綠色化等方向發展,因此,要重視生產制造環節中人與物流作用,并對其進行綜合分析。在實際發展過程中,企業不僅要重視對基礎項目與實際推動使用,同時還要積極推動機械制造領域的配套式發展。這里的配套發展主要就是指在機械自動化快速發展的基礎上,與其相關的零件監測、電子學、計算機技術等也應獲得相應發展,以實現全面發展。對此,要求從事機械制造業的技術人員、管理人員以及操作人員等,既要掌握傳統制造技藝,還要主動學習和了解最新、最尖端的技術,在豐富自身知識儲備的同時,為機械設計制造及其自動化發展提供人才支持。
3結語
總之,機械設計制造及其自動化水平的不斷提高,不僅有助于我國機械設計制造行業的穩定發展,同時還在經濟建設進程中起著積極促進作用。所以,相關企業需要提高對機械設計制造及其自動化的重視,加強與計算機科技、網絡技術的有效融合,堅持可持續發展原則,落實環保要求,重視和推動配套發展,從而確保機械設計制造及其自動化的科學性以及可靠性。
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1 發展機械制造業與自動化與發展的必要性
械設計制造及其自動化最原始的概念是用機器代替人手,完成一些可以重復操作的勞動或工作任務。然而,隨著科學技術日新月異的發展,自動化的技術水平不僅僅停留在單一重復呆板的機械動作,而是根據相關程序的設定,擁有了可以自主思考的“大腦”,準確完成既定任務,還可以在系統出現問題的第一時間,進行自我診斷和維護,整體操作趨向智能化。機械設計制造及其自動化經歷了由簡單到復雜,由局部到整體的發展過程,在當今社會生產生活中發揮著越來越重要的作用。
機械制造業是我國的一項基礎型行業。我國始終非常關注機械制造業。因為,它不僅會在很大程度上影響到經濟的進步與工業的發展,還會在很大程度上影響到我國的綜合實力。我國傳統的機械設計制造工作中,制定的計劃都比較滯后,耗費的材料也比較多,應用的設備不夠先進。這些問題導致生產效率不高,機械故障頻繁發生。而且,機械設備的維修與保養工作也存在很多困難。這在一定程度上阻礙了我國工業的發展。但是,隨著自動化技術的出現,我國的機械制造業呈現出逐漸發展的態勢,機械設計工作逐漸完善,而且,自動化技術可以為機械設計制造增加很多實用功能。自動化技術不僅有利于節約制造成本與生產廠材料,而且還有利于提高相關設備的運行速度,節約了大量的人力資源。因此,我國發展機械制造業與自動化程序,具有重要的意義。
2 我國機械設計制造與自動化技術的運用特點
近年來,我國一直在努力開發與研究先進的科學技術,因此我國的各項技術始終在迅速的提高。但是與其他發達國家相比,我國的機械設計制造與自動化技術工作依然不夠完善。我國發展先進技術的時間較短,現在仍然處在學習與借鑒其他國家技術的時期。世界上的許多發達國家,已經開始在機械指導行業中運用納米技術、數控技術等,但是我國在這方面的工作還有很長一段路要走。因為機械設計制造與自動化技術方面的局限性,其應用范圍也受到了一些限制。現今我國大多數的機械制造工廠,雖然已經將機械自動化的理念引入了產品的生產中,但是真正將自動化運用到整個生產過程中卻寥寥無幾。很多工廠由于技術水平的限制,生產出來的產品粗糙,成本較大,在市場經濟下沒有競爭能力,甚至會導致部分企業的破產。機械設計制造及其自動化技術水平落后,歸根結底,是高新技術人才的缺乏。我國的工業產業目前正處于新舊交替的時期,老一輩的技術人員沒有接受過充分的理論知識教育和高新技術培訓,而剛剛畢業的大學生,又缺乏相應的實踐經驗,導致我國的機械設計制造及其自動化技術水平仍未能有長足的進步。但是,通過一段時間,我國即將具備一批有技術有文化的現代高新技術人才,這會提高我國的機械設計制造及其自動化技術水平。
3 機械設計制造與自動化應用程序的多元化分析
3.1 機械設計制造與自動化應用程序的運用
相關人員應該完善機械加工系統,合理運用可編程控制器與工業機器人,以此促進基礎工作中的自動化工作,促進我國機械制造行業的穩定發展。因此,應該充分考慮到位國經濟的發展現狀,完善制造業的相關工作,促進不同步驟之間的協調,跟上機械設計與制造工作的發展步伐。在各種先進技術應用的條件下,應該重視運用新型的制造技術。其中包括機械制造自動化技術、傳感技術、以及信息技術等。這有利于完善現代化的管理系統,保證對應的生產組織的管理工作,廣泛應用各類新型技術,促使制造與自動化技術具備整體化的特征,這樣可以提高我國制造業的競爭實力。因此,我國機械制造成本控制工作需要達到更高的標準,而且,也需要合理的管理技術設計、制造以及產品開發工作等。現階段,我國制造業首先需要解決的問題是合理的運用機械制造系統。機械制造業提高競爭實力的關鍵在于提高生產效率,開拓市場,保證勞動生產率的提高,有效的控制制造成本,優化各種資源,提高制造工作的水平。這些具體的環節都需要依賴新型機械制造與自動化技術的創新作為支撐。
3.2 機械設計制造與自動化應用程序的多元化探析
隨著全球化市場的形成,發達國家利用先進的經濟科技手段、金融手段等進行機械產品的傾銷,對我國機械制造業的正常開展影響非常大。為了保證我國先進性制造技術的應用,進行機械設計制造及其自動化技術體系的更新是必要的。這樣有利于吸收當前制造技術的最新成果,更新傳統的制造技術的,保證新科技成果滲透到產品生產的各個領域。比如進行納米技術的應用,該技術實現了機械制造業的納米級精度,通過對納米尺度的應用,進行原子及其分子結構的研究,從而讓制造業具備先進性、實用性,實現其應用范圍的開拓。制造企業要想獲得良好的自主科技成果,進行機械納米材料技術、納米加工技術等的協調非常必要。在當前機械設計制造及其自動化技術應用過程中,通過對精密工程技術的應用,可以提升機械制造業的產品精密度,這涉及到微細加工模塊、納米技術模塊等的應用,保證微型機械電子技術、微型機器人等在機械制造業中的應用。通過對機械制造高度自動化模塊的應用,可以滿足機械制造業國際競爭的需要,快速成形技術快速原型零件制造技術,其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造,熔化沉積制造等。
(一)進一步提高了生產效率。
系統在生產產品的過程中,主要果采用了控制自動化和信息的自動化,以此減少了在操作過程中的失誤,讓操作控制起來更加方便簡單。機械自動化在不斷的完成其操作自動化外,還進一步保證了產品的質量,并且在計算機控制的情況下,進一步修改了編程,讓生產的產品更具有多樣化,同時也加快了產品的更新換代。
(二)系統在運用過程中,便于維修和調整。
關于機械自動化系統的設計主要是應用了計算機技術,它的功能是可以根據產品的需要來調試安裝設備,然后再生產出所需要的產品。對于多數利用的電子技術而言,它能夠減少在生產過程中的開關數量,然后讓操作人員在工作中,方便操作,由于工作的內容都是提前設定好的,系統在運行過程中能夠自動的轉換。目前,根據對象的需求系統可以自動調整好自動化的產品,確保其需求。
(三)減少了安全隱患。
機械自動化系統的運用,在使用過程中,要確保生產設備在運行過程中的穩定性和安全性能,讓其能夠提前做好在生產過程中可能出現的安全隱患和危險狀況,在每一個生產環節都要做到監控設施,做好監控工作,及時發現設備在運行過程中出現了故障,然后進行報警診斷,及時解決問題,讓機器恢復正常運用。在機器運行的過程中,如果出現了短路。過載或者過壓的狀況,要將其盡快的轉換到別的模式下,并在此要及時關掉電源。另外,對于機械自動化,它在使用中能夠減少大型設備發生事故。
二、機械設計制造及其自動化發展的前景
(一)人格化。
機械設計制造及其自動化的發展越來越注重產品與人之間的關系,在社會的不斷的發展中,進一步實現機械自動化走向人格化。這主要是因為,機械自動化產品的使用者,最終就是人類,所以說,在產品的設計中要更加注重智能化。情感以及人性的投入。另外,在人格的發展中還要體現出其模擬方式,然后研制出各種不同的自動化產品,讓其進一步促進人格化的發展和推動機械化制造及其自動化的發展。
(二)綠色化。
目前,隨著我國社會的不斷進步與發展,我國的環境問題越來越受到人們的關注,環境日趨呈現污染狀態,一些資源也開始慢慢銳減,人們對于環境的保護意識越來越強,對于產品的綠色概念也逐步增強。因此,對于綠色的生產,就應該考慮到周邊環境的影響,讓其在生產過程中對環境的影響降到最小,減少生態環境的污染,進一步提高資源的利用率,讓其綠色要的機械化制造產品進一步促進社會的發展,這樣不僅能夠有效的利用環境保護,還能夠讓變廢為保,將廢棄的材料進行回收和利用,投入的生產過程中。
(三)網絡化。
隨著我國網絡技術的迅速發展,我國網絡化建設技術越來越多,機械化制造產品也不例外,在網絡技術發展的浪潮中,機械自動化的產品也向全球化推廣,另外,多媒體技術的應用,讓計算機圖形作為多學科知識,讓其形成了一套比較完整的系統,目前,基于網絡的各種遠程控制和檢測技術迅速發展,機械自動化產品在其中發揮著十分重要的作用。例如利用家庭網絡將給各種家用電器連接成以計算機為中心的集成家電系統,使得人們不出門也可以充分利用個各種高科技的生活和娛樂設施,從而豐富了人們的日常生活。
(四)智能化。
所謂智能化系統一般是指人與機器一體化的系統。在生產的過程中隨時可能發生的智能活動包括想法,分析,判斷。另外,智能系統當中的智能化主要表現在系統是否具有友好性,適應性。智能制造需要做到的是全面復蘇社會資源,能源,和環境污染,促進更加合理的競爭和合作。智能化是在控制理論的基礎之上,吸收了多種學科的知識和思想方法,從而模擬人類的大腦,提高了機器的推理判斷力,還有自主決策力,這樣就可以全面實現機器智能化。
三、結語
【關鍵詞】模具制造技術 國民經濟 工業產品
前言:由于模具制造水平的不斷提高,模具行業的先進技術也隨之不斷進步,模具國家產業化也取得了非常好的成績,這些年來,我國機械制造技術不斷進步,在模具行業的發展增長的勢頭也有所控制,模具技術的機械工業產品出口也在穩定增長,在這樣一個大環境下,我國如何在模具制造技術方面打開一個新局面變得尤其重要,模具水平象征著一個國家的生產力,模具制造技術的發展也在影響著國家的經濟的發展,有著十分重要的作用。
一、與國外模具技術的差距
(一)生產與需求的關系。
隨著工業發展水平的飛速增高,機械工業產品的更代更新速度也在不斷的加快,對模具制造技術的要求也越來越高,雖然我國在改革開放以來,機械模具產業有了非常大的發展,但是不管是在產品數量上還是在產品質量上面依舊滿足不了我國在國內市場的需要,目前的滿足率也只能達到百分之七十左右,造成產需的矛盾不斷突出的重要原因:第一是模具專業化和標準化程度比較低,除了一些比較少得標準工件是采取外購之外,絕大多數的工作量都需要模具廠的工作完成,加工企業管理的一些體制上的管制與約束,在一定程度上造成了模具制造時間周期比較長,已經完全不能適應當前市場上的大力需求。第二是模具設計與機械工藝制造技術的落后,比如模具技術在很多方面上不普遍性,機械設計加工設備數量控制率比較低等等一系列原因,這樣也就造成了模具生產效率的很低以及生產周期比較長。
(二)工藝裝備的差距。
我國機床模具工具行業已經可以提供比較成套的一些高精度模具加工設備,例如:加工中心、電加工機床和數控仿形銑床以及三座標測量機等等,但是在加工以及如何定位精度,加工表面粗糙程度,穩定性等等各個方面都依舊存在比較大的差距。
二、模具制造技術的發展新方向
(一)模具制造技術的發展方向。
模具設計制造的不斷自動化是一大必然的發展趨勢,模具制造自動化的發展到現在模具制造技術中的人機一體化和集成技術以及系統技術等等非常多的環節當中,符合了當代大環境下模具制造業的秩序化、科技化、人性化以及一體化的飛速發展要求。
模具設計制造的自動化具有許許多多的特點與優勢,在模具產品的生產過程當中,信息與控制的自動化以及傳統人工操作相比而言失誤出現的幾率很大程度上降低,大大提高了模具生產效率,保證了工藝產品的生產質量,從而大大的推動了模具制造工藝工業不斷飛速的發展;模具設計制造的自動化可以使產品的生產水平有單一向集合多功能的轉變,在提高了產品運用的靈活性的同時還節約了生產的成本;與傳統的機械設計制造相比,自動化的操作能夠降低在機械制造中人力以及物力等資源的投入,充分的利用有限的資源;由于機械設計制造的自動化涉及的技術范圍相當廣泛,提高自動化水平勢必能夠促進相關產業共同的發展,并有利于對產業的結構進行優化。
(二)綠色化的發展方向。
隨著經濟的飛速發展,工業日益發達,對環境的污染和破壞越來越嚴重,資源也越來越少,因此,人們慢慢開始提倡保護自然環境以及資源,提倡綠色和低碳環保。隨著人們對環保的關注度越來越高,各種各樣的綠色產品也越來越多,綠色化的發展成為了社會經濟發展一種必然趨勢。機械自動化的產品朝著綠色化方向來發展,目的就是為了減少自然環境的污染以及破壞,并且更加高效地利用自然資源。對環境的保護有益于人類自身的健康,這跟社會經濟可持續發展的要求相符合。
(三)數字化的發展方向。
機械設計制造技術的發展核心就是數字化。針對機械制造業來說,一系列包括知識、技能、圖形、數據等信息都是以數字的形式,在企業之間借助網絡彼此進行傳遞,通過數字化的技術對信息資料來進行搜集,在虛擬現實、數據庫和多媒體等一系列的數字化技術幫助下,分析、規劃以及重組信息。針對全世界的機械制造業來說,企業和用戶通過網絡優勢互補,企業第一時間研發制造出機械產品,滿足客戶的需求。數字化是機械設計制造業的必然發展趨勢之一。
三、結束語
隨著我國科學技術的不斷發展以及社會的不斷進步,人們對產品各個方面的要求越來越高,現代的模具制造行業也會隨之逐漸完善,新的設計理念與設計制造手段也會不斷的豐富與提高。因此,應用開放的和動態的新型思維觀念來理解當今模具設計的理論發展體系,不斷的將新型生產物與其相結合,使其具有更多的應用特點和豐富內容以及全新的發展趨勢,是其穩定性更強、工藝質量更高、產品功能更多。在機械模具設計中應用越來越多的新型技術,促使模具設計制造行業向著多元化的方向不斷發展,從而在我國乃至世界市場當中具有更多的競爭力。
參考文獻:
[1]劉世杰.基于模具設計制造的數學實訓平臺的研究[J].華北電力大學(保定),2012.
[關鍵詞] 機械制造; 機械自動化; 機械設計; 機械數字化系統
一、前言
機械制造及其自動化數字化設計系統是作為一項復合型新興技術,其獨特的自動化、數字化使得傳統的機械設備在技術和性能上有著很大的顯著改變,具備更穩定、更快速、更高效的性能,設備上更為人性化,智能化和自動化。不可否認,這樣的技術系統,在這二十一世紀里,不僅有巨大的發展空間,還有著跨越時代的意義。機械制造利用自動化的數字化設計程序對設備進行改造,實現設備可自行持續性的自動生產、加工、優化等過程。典型機械制造設備有機床、水輪機、傳真機等。它們可經過機械制造及其自動化數字化設計系統的改造進而附于更多的功能,為人們提供更多方面的服務,更好的促進技術的創新,技術的發展。
二、機械制造及自動化的數字化設計系統的特點
隨著我國經濟的快速發展,工業行業的發展勢不可擋,而機械制造及自動化的數字化設計系統在此領域優勢凸顯,與傳統的機械設備相對比而言存在著以下幾方面的優勢特點。
(一)提高工業制造的效率
機械制造及自動化的數字化設計系統通過新一代的控制系統,使設備進而更為人性、智能從而代替人工操作的相關操作提高工作效率和質量,間接的也是針對某些特殊情況下,避免人工操作的意外情況發生,實現更好的專業操作。
(二)具有穩定的工作性能
機械制造及自動化的數字化設計系統可以在機械設備的正常運轉中,難免會發生系統故障,一旦發生故障,可自行分析系統故障原由、掃描漏洞,進而及時修復系統問題維持系統的正常運轉。傳統的機械不能如此進行自我修復故障,維持正常運轉,還需人工監控才能確保機械工作的正常運行。
(三)工作更快捷方便
機械制造的工作,不同部件的制造,其精準度和規格往往大不相同,因此,總是需要人為對此進行各種調整,難免會出現誤差,導致產品規格不及格,造成經濟的損失。而機械制造及自動化的數字化設計系統可根據實際,設置多種生產模式,需要時只需輸入相對應的指令便可自動調整為另一種生產模式,除了精準度高意外,一旦出現偏差,會自行矯正,使得機械制造流程更為便捷。
(四)綠色節源
機械制造及自動化的數字化設計系統的結構小,重量小,相對消耗的能源也小。因而符合我國倡導“綠色環保”的社會理念,其日后在的相應領域中會倍受歡迎,更是緊密聯系著我國建設節約環保型小康社會的發展觀念。
(五)應用領域廣
機械制造及其自動化數字化設計系統作為一種復合型新興技術,適用于多方面領域,憑借其自身分析、處理故障的高效性能的絕對優勢,可在多個領域立足,滿足社會中人們與日俱增的個性需求,其產品質量安全有保障。
三、機械制造及自動化的數字化設計系統技術的現狀
宏觀這發展快速的工業領域,在人們日漸俱增的個性需求挑戰下,目前機械制造及自動化的數字化設計系統技術方面經過歷練成熟了不少,其發揮的作用也在這個社會上備受關注。
(一)工業制造業的新星
機械制造及自動化的數字化設計系統技術的自動化、智能化、自我維修故障等優勢,比傳統機械制造的產品更好、更快,產品類型也更加的多樣化。機械制造及自動化的數字化設計系統技術在工業制造領域的普遍應用,證明了機械制造及自動化的數字化設計系統技術的成功,成為工業制造領域的新星。
(二)滿足工業發展需要
機械制造及自動化的數字化設計系統技術的成功,掀起工業領域新一番熱潮,工業各產業機構的競爭也越來越激烈。工業的制造是滿足工業發展的需要為前提進行。機械制造及自動化的數字化設計系統技術全面提高了產業結構鏈,在相對的優勢上,更能有力的占據工業市場的主導,能夠基本滿足自身發展的需要的同時,也能夠給其他的產業提供便利的需要。
(三)提升產品的檔次
機械制造及自動化的數字化設計系統技術代替了傳統的機械化制造技術,就目前看來,機械制造及自動化的數字化設計系統技術體系逐步在工業領域中完善,進而從中了解“科學是第一生產力”的硬道理,在生產制造方面更具有強大的動力、支撐力,促進著工業領域的發展,也提高的機械設備的質量,進而提高產品的檔次。
四、機械制造及自動化的數字化設計系統技術的發展意向
從機械制造及自動化的數字化設計系統技術在工業制造領域的成功到工業領域機械制造及自動化的數字化設計系統技術體系的完善,讓我們對機械制造及自動化的數字化設計系統技術方面有著更深層的了解,進而對其日后的發展進行探索分析。
(一)技術趨向多元一體發展
機械制造及自動化的數字化設計系統技術的復合型功能,讓我們體驗到了前所未有的方便,快捷。正值當前,將更多項功能技術結合為一體,這樣的產品形式是工業領域各方面技術相互交融的結果,進而追求更大工作效率的機械設備,提供更高質量的產品,推動產業一體化的發展。
(二)技術追求更智能化
機械制造及自動化的數字化設計系統技術的智能化是重要的技術指標之一,自動化的管理,降低了勞動者的負擔,提高了工作的效率和精準穩定,通過自我修復等高效性能,很大程度的保證了工作的正常進行。追求更智能,不僅是為了讓機械設備的穩定性和可靠性的提升,還是想讓使其更人性地作為一個“人”,擁有類似人一樣的思維對工作的操作程序等進行更快速,更合理、更正確的分析、處理,不斷的把產品制造做得更加完美。
(三)系統技術多模式化
機械制造及自動化的數字化設計系統技術多模式化的研發設計,是為了提高產品制造的效率和速度而進行,面對人們需求各種各樣的產品結構,通過機械制造及自動化的數字化設計系統技術多模式化實現不同結構的產品制造,產品制造過程規范、有序,也保障產品的質量,更好的在制造業中立于不敗之地。
(四)綠色環保的工業制造
如今這社會現實,經濟正在飛速的發展,但是環境質量卻是飛速的下降,“綠色和諧社會”是我國正提倡的理念。因此,希望社會在經濟發展的同時,也能考慮到自然的影響,減少對環境的污染。資源不是取之不盡,用之不竭的,對此低消耗能源,低環境污染的機械制造及自動化的數字化設計系統在現在具有非常重大的研究意義,爭取做到機械制造及自動化的數字化設計系統所制造的產品經利用之后還可以再次回收利用,共創綠色和諧生活環境,堅持貫徹落實可持續發展的觀念。
(五)數字化設計系統網絡化
如今,全球信息化正是高速發展的階段,網絡應用的領域越來越大,而且信息化正逐步延伸至基層,并與人們的日常生活緊密聯系。把機械制造及自動化的數字化設計系統網絡化,可以遠程控制設備服務器,進而達到遠程監控設備的效果更方便、快捷利。也可以利用信息化交織成的信息網把產業領域擴大,面向全球銷售產品,促進產業的發展。
五、機械制造及自動化的數字化設計系統發展舉措
隨著機械制造及自動化的數字化設計系統的普及應用,使得不少企業機構采用機械制造及自動化的數字化設計系統讓企業處于不斷生產運營狀態之中,有效提高企業經濟效益,搶占市場行情的商機。如今正處于機械制造及自動化的數字化設計系統發展階段,以下是對機械制造及自動化的數字化設計系統發展進行設想的發展舉措。
(一)調整數字化設計系統
企業機構之所以采用機械制造及自動化的數字化設計系統,全在于它可以為企業提供快速且高效率的生產力度,進而生產高質量的產品,提高企業的經濟收益。歷史的足跡告訴我們,不可盲目求快的發展,要根據實際生產情況,一步一步,腳踏實地將機械制造及自動化的數字化設計系統全球化。其原因有兩個,一是因為相關領域的國際、國內市場競爭太過于激烈,弱肉強食的社會現實即便是知名企業,也會有面臨倒閉或被兼并的可能;二是信息化的全球促進了各方面的發展,也加劇了彼此之間的競爭。只有以生產的實際情況作為技術發展的基礎,保證足夠的資金周轉,才能應對不時之需和新技術的研發。
(二)研發可快速盈利的方案
科技是不斷更新的,投資過高,收益見效太長的機械制造及自動化的數字化設計系統技術相對市場的性價而言比往往不受大眾青睞,而投資少,見效快的機械制造及自動化的數字化設計系統是我國國情最為需要的,有著很大的潛力價值,和廣闊的前景,便于與時代共同進步。此外,減少投資的方式可利用網絡進行宣傳,進而擴大宣傳力度,進而推動機械制造及自動化的數字化設計系統發展進度。
(三)結合國家政策發展
綠色生產線是國家現在倡導的生產方式,綠色生產線保證了產品的安全性,經利用后可再次利用,盡最大努力將機械制造及自動化的數字化設計系統對環境的造成的負面影響。脫離政府政策支撐的企業是不可能快速發展的,也只有在政府支持的情況下,才能保證企業能夠長期、穩定的發展下去。
六、總結
機械制造及自動化的數字化設計系統的發展經歷了剛性自動化,柔性自動化,目前正向綜合自動化發展。傳感檢測技術系統、自動化控制系統、接口技術、精密機械設計系統等機械自動化是工業制造中面臨的主要挑戰,而且各方各面的行業領域正以迅猛的形式在這個經濟信息全球化的社會發展中,機械制造及自動化的數字化設計系統對于現在的時代來說是比較具有研究價值的領域,因其應用領域非常廣泛,不但逐漸與人們的日常生活聯系在一起,也與其他的行業領域聯系在一起,如電子行業、網絡信息行業等領域密切聯系在一起。利用其他領域信息技術和經驗充實自己,更新自己,實現多元一體化、人性化、智能化、網絡化。此外,還應清晰理解機械制造及自動化的數字化設計系統機械工業領域中的重要地位,并突破技術引進形式的研發模式,日后研究出更為高端的機械制造技術。
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關鍵詞:節能設計;機械制造;自動化;現代工業;節能環保
科學技術的發展不斷推動著勞動生產力提高,讓人們的生活方式由最開始的手工勞動,逐步發展為簡單的生產工具和具有簡單功能的機械。隨后蒸汽機、內燃機的出現使利用大規模的機械從事生產活動成為了可能。再到集成電路和大規模集成電路的廣泛應用,讓自動化生產成為了制造業的常態,并且朝著智能化的方向發展。這種技術進步帶來的生產效率突飛猛進的提高,從根本上改變了社會面貌和人們的生產、生活方式。機械制造和自動化的廣泛應用在給人們帶來光鮮亮麗生活的同時,卻也帶來了不小的問題。時至今日,越來越多的工廠采用自動化程度高的生產線,大大減少了工人的數量,但對于能源的胃口卻是越來越大。同時工廠生產過程中產生的廢水、廢氣和廢料都沒有經過妥善的處理,導致了經濟發展同日益嚴重的環境污染并存的局面。解決這一矛盾的方法除了要對工廠排放的廢水、廢氣和廢料進行治理外,還要使用設計、建造能量使用效率高的機械自動化設備,從根本上減少能源的消耗,自然也減少了廢水、廢氣的排放和廢料的產生。
1國內機械制造與自動化技術現狀及發展趨勢
自20世紀70年代以來,中國的機械制造技術飛速發展,在我國的工業中占據越來越重要的位置。與此同時,計算機技術的發展賦予了機械制造業更多的活力。借助計算機技術,機械制造可以用更加高效、安全的方式完成設計制造過程,在計算機輔助設計的幫助下高效率和高安全性已經成為現今自動化機械制造的顯著特點。但是由于我國的自動化機械制造起步較發達國家晚,技術相對落后,導致與發達國家制造的產品在質量、可靠度方面都有很大差距,競爭力方面沒有優勢可言。國外的機械制造技術與自動化技術現在已經發展得很完善,目前正朝著智能、環保的方向發展,國內的企業在這方面還存在很大的差距。國內企業應該積極嘗試與國際接軌,目前有些企業通過加強與國際公司的交流或建立跨國公司,已經使自身的技術水平取得了長足的進步,機械制造的自動化程度也越來越高,縮短了與國外企業的差距。但是在最前沿的智能、環保領域還沒有跟上國際的步伐。這需要我國的企業改變發展理念以及國家相關政策的積極扶持,只有通過持續不斷的發展及投入,才能在這些領域發展出我國企業特有的競爭力。
2機械制造與自動化中的節能方法
機械制造與自動化的節能技術要涉及到從最初的設計到最終產品完成的各個環節,需要從多個方面統籌考慮:
2.1機械制造與自動化中設計階段的節能
在機械設計制造中,節能技術應該是首要考慮的事項,尤其是在設計階段。通常設計階段需要對整個系統進行總體規劃,在設計階段對節能考慮得周全與否以及規劃得是否合理,對于最終機械系統的能源利用效率有著決定性的影響。通常制造機械中最常見的部分就是發動機和液壓系統。設計發動機系統比選擇優良的排放系統,選用低油耗、低排放、低噪音和高效率的環保型發動機更為重要。這樣不但可以降低整個系統的能源消耗,還可以減輕排放系統的負荷。液壓傳動中最重要的是保持傳動液壓油的清潔度,精心設計的液壓系統是保障機械系統節能、高效和環保的重要環節。精心設計的液壓系統可保證油液中微塵垃圾、機械磨損物等雜質長時間保持在正常工作范圍,減少液壓元件故障率與磨損、延長常用液壓元件的使用壽命,降低液壓油的更換頻率,延長換油間隔時間,減少對周邊作業環境的污染。比如為了保證液壓系統的壽命,采用耐腐蝕、防老化、具備優良密封性能的進口優質膠管;設計過程中在可能的情況下盡量使用硬管,對只能使用軟管的部分可以設計液壓油回收裝置,以便在軟管破裂時能夠回收液壓油而不致對環境造成污染。機械設計過程實用化虛擬現實技術,成為設計初期的主要方式。計算機技術的長足發展使得機械制造和自動化的設計、優化和實際的使用結果都可以事先在計算機中模擬出來,這也是機械設計制造設計未來的發展方向。通過計算機模擬環境先將所要設計的系統建立虛擬模型,并賦予這些模型同現實中同樣的物理性質,使用計算機進行預先演算,尋找設計產品的缺陷。在這個過程中發現的缺陷可以直接修改計算機模型,然后重新演算,直到符合要求之后再進行生產制造。與傳統的設計流程相比,很多需要設計圖紙和樣品制造的環節都可以減少甚至完全不需要。這樣的設計方法可以縮短設計周期,減少生產過程中出現問題的可能性,由于成功率的提升,消耗資源環節的減少可以有效降低企業的成本,同時也能減少環境污染。
2.2材料的選擇和結構優化
機械設計制造過程中,選擇環保、可回收的材料是節約能源的一個重要方面。機械制造過程中一直固有的理念是:為了保證設備的使用壽命和功能,通常都是要選擇更好的材料或者是要采用更加厚重的結構。但是隨著進一步的研究,通過對各個構件的受力分析各個構件的受力特點,可以有針對性地對結構進行優化,降低材料等級或者減少使用量。比如受扭矩的圓柱狀結構,通過受力分析就可以發現承受的扭力都集中在圓柱的部分,圓柱中心位置受到的扭力很小,這樣就可以將圓柱簡化為空心結構,在能夠承受的扭力不變的情況下減少材料使用,減輕設備重量。此外,一些結構用零件一定要采用比較容易裝配和分解的大模塊化的結構設計。在選用材料的過程中應當優先選取可回收、易分解、能再生,而且在加工過程中不會產生對環境有害的“三廢”的材料以及其在報廢后對環境污染最小的材料。
2.3合理工藝的選擇
機械制造業中另一個重要的環節就是工藝和流程的選擇,這一階段如果可以對能量加以充分利用和回收則可以節省大量資源。傳統的制造工藝通常都是使用冷鍛與熱鍛。冷鍛的過程都是在低于回復溫度下進行,冷鍛可以保證尺寸精度,并且表面粗糙度好、勞動條件好、生產效率高,但是由于在加工過程中金屬的變形抗力大、塑性差并積聚有殘余內應力,需中間退火后才能繼續變形。熱鍛的溫度在再結晶溫度以上,這就需要對材料再加熱和采用相應的加熱設備。可以發現冷鍛和熱鍛都需要再加熱的過程,這就造成了能源消耗增加。與之相比,采用溫鍛工藝,制造過程在相對較低的溫度下進行,也不需要二次加熱到較高的溫度,可以節省大量的能源消耗。作為長遠的發展方向,制造廠應該同金屬材料生產廠商合作,將生產出來的材料直接熱送到加工車間,充分利用生產工序中的余熱,這樣既回收了材料本身的熱量,還免去了二次加熱過程,一舉兩得。
2.4設備運轉過程的節能措施
機械設備在制造完畢后,就是在運轉過程中的消耗能源,利用先進的完全智能化的管理系統,可以控制運轉過程中實時消耗的能量。智能化的管理系統可以控制大到整個生產線小到每個開關,通過各種先進的傳感器實施收集生產過程中的相關數據,動態地調節生產設備令其同生產負荷相適應,用最小的能源消耗來滿足生產需求。以制造業的一般生產線來講,通常只是某一部分的設備需要一直運轉,其他的部分設備是在需要的時候才使用。這些設備有的可以直接關閉,有的需要保持在待機的狀態,通過及時關閉不需要的設備并讓必須待機的設備運轉在最小消耗下,這就可以減少不必要的能源消耗,降低生產成本。
2.5機械運輸過程的節能環保
一提到節能環保,大多數人的思考角度多是從機械本身的改進上考慮,都忽略了設備在包裝和運輸過程中所消耗的能源。隨著制造工藝的進步,現在的機器越做越精細,工藝也日趨復雜,在運輸過程中如何能夠保證精密部件的完好成為運輸過程的首要問題。在運輸的過程中選擇合適的運輸方式、減少包裝的復雜程度以及包裝材料的選擇都是環保節能的手段。首先,機械設備的精密部件需要多層保護才能抵消在運輸過程中的磕碰和損壞。這就需要在設計環節就考慮到這一問題,盡量將精密的部件與其周圍的部件設計為一個整體,運輸的過程中將這個整體作為運輸單位,其周圍的構件自然成為了保護,這就可以有效地降低包裝的保護級別;其次,包裝材料的選擇。過度使用木板勢必會對環境造成危害,而使用傳統的紙板又不能達到保護的需要,聚乙烯包裝材料回收非常困難,焚燒又會造成空氣污染。相比之下,蜂窩紙板材料成為了理想的選擇,其蜂窩結構可以有效地降低機械在運輸過程中受到的損害,其生產和使用都對環境的影響較小,并且紙板回收和再利用也相對容易,是目前來講最環保、最具性價比的選擇;最后,運輸方式的選擇也應該注意節能環保,海、陸、空三種運輸方式各有利弊。海運雖然運輸的風險和成本比較低,但是耗時較長。陸路運輸的時間和成本都比較折中,但設備裝載困難,還有一定的風險性。空運安全、高效,但是價格昂貴,所以根據實際需求選擇最適合的運輸方式也可以達到降低運輸成本、節能環保的效果。
3結語
我國作為一個生產制造大國,每年的能源消耗量驚人。根據最近的統計數據,我國近幾年的年消耗的能源總量折合為標準煤都超過420000萬噸。其中消耗的能源大部分都是傳統的能源,在消耗大量能源的同時也對我國的環境造成了極大的破壞。雖然我們取得的進步有目共睹,但這絕不是可以持續發展的方式。能源危機的問題已經越來越凸顯,在短期還不能找到能夠替代傳統能源的大背景下,如何減少我國工業能源消耗、優化能源結構、充分回收浪費的能源是我們現在的重中之重。節能技術應該受到各行業的重視,并付諸實踐。大到宏觀的產業結構,小到每條生產線、每件設備都應該將節能、環保的理念貫徹到底。
作者:王小梅 田鵬 單位:長江師范學院機械與電氣工程學院
參考文獻:
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[3]林俊鵬.機械制造與自動化中的節能設計理念[J].科技風,2014,(7).
關鍵詞:工程教育認證;模塊;工程能力;權重
一、引言
我國高等院校培養出的工科技術人才總量居世界前列,但我國工程教育還沒有使企業和學生滿意,主要表現是,學生工程意識較弱,實踐能力較差[1]。開展工程教育認證,一方面給我們帶來新穎的育人理念,另一方面有助于我國未來工程專業畢業生獲得國際執業資格。對于機械設計、制造及自動化專業來說,準備和通過工程認證,是學校培養合格機械工程師的有效保障,就是要以國家機械類工程教育專業認證標準為指針,對該專業的培養目標,教學理念、教學內容、教學方法、評價機制等方面進行相應的改革。
二、工程教育認證與“模塊化”教學改革理念
工程教育專業認證就是工程技術行業的相關協會連同工程教育者對工程技術領域相關專業(如機械工程、土木工程)的高等教育質量加以控制,以保證工程技術的從業人員達到相應教育要求的過程[2]。工程教育認證是對工程教育最低標準的檢查,保證未來工程師從業人員獲得質量可靠的,與其職業發展密切聯系在一起的專業教育,促進了工程教育的職業化和專業化,保證了工程教育與工程師職業密切聯系,促進工程界與教育界密切聯系[3]。其核心理念是,工程教育要以學生學習成果為目標導向,通過有力引導,確保工程專業畢業生達到專業認可的既定質量標準要求,這就需要將學生的培養目標和畢業出口導向要求放在極其重要的位置,以此做為合格性指標,推進工程教育工作。具體到專業課體系設置乃至每門課程安排,其要求和內容應把學生放在教學主體地位,圍繞學生能力培養,以學生能力的全面提升為目標導向來組織和持續改進[4]。德國高等教學中“模塊Module”通常由幾個相關聯的教學課程組成,一個模塊構成一個相對獨立的教學單元[5,6]。模塊以培養學生的能力為目標,不過分強調學科的知識性和內在邏輯性。德國應用科技大學把能力分成三類,即專業能力(與專業相關的知識技能儲備)、方法能力(用恰當方法解決實際問題的能力)、社會能力和自我能力(交際能力、團隊精神、自學能力)。為了實現不同的能力可采取不同的教學活動,要有講座課、研討課、練習課、實驗訓練課、項目教學課、學生自學等。為了實現專業能力,多使用講座課,而實現方法能力、社會能力和自我能力多采用研討課、練習課、項目教學課等不同形式的教學活動。國際工程認證與德國高等教育“模塊化”共同的教育理念是,把學生放在教學的主體地位,以學生的能力培養為主要目標,而專業認證更加注重學生的培養目標與學生學習成果的達成度,更加強調持續改進性。
三、面向工程認證的模塊化教學改革探討
(一)專業培養目標、畢業要求及課程模塊化整合
通過走訪用人單位,分析了機械行業對機械設計、制造及自動化專業人才的需求,及本地區的特殊需求,提出了本專業培養目標及畢業要求。其中,專業培養目標是學生經過五年的學習之后所達到的要求。該專業培養目標是,培養德、智、體、美全面發展,具有較高的思想道德、文化修養和較強的工程實踐能力及創新精神,具備機械設計、制造、自動化基礎知識及其應用能力,能在復雜的機械工程及相關領域從事機械設計、制造、技術開發、設備維護、生產管理等方面工作的工程應用型人才。針對培養目標,我們提出了學生畢業時達到的要求,即畢業要求。畢業要求共有7條,關于機械設計制造我們提出這樣的畢業要求:能運用機械設計制造原理,正確理解和繪制復雜的機械加工零件圖、產品裝配圖及加工工藝過程流程圖,并綜合分析經濟、社會及相關工程因素,使用計算機進行復雜機械產品的輔助設計和制造。鑒于上述畢業要求,分析了從事機械制造領域工作的畢業生應具有如下幾方面的能力。1.從事機械制造工藝規程編制與實施的工作能力。2.從事工藝工裝的設計制造工作能力。3.對機械制造裝備進行設計、維護、改造的能力。4.運用標準、規范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料的能力;運用計算機進行輔助設計、制造的能力。圍繞上述能力,我們對教學內容進行了模塊化重組,把切削原理與刀具的內容與數控技術中數控編程并入機械制造技術I模塊,而把數控機床的電控內容并入機械制造裝備及其控制模塊內容。這樣處理的好處是機械制造I、機械制造II模塊以編制機械制造工藝規程為主線,系統介紹了編制工藝規程所需要的知識,包括數控加工知識,從而大大提高編制工藝規程能力[7]。
(二)細化可評測的學習目標
機械制造技術模塊的學習,有助于學生具備從事機械制造方面工作的能力,對專業培養目標及畢業要求達成,做出自己應有的貢獻。為了實現上述能力,比如能從事機械制造工藝規程的編制與實施的工作能力,提出了如下學習目標及其權重值,如表1所示。目標要求2、3對于學生提高從事機械制造工藝規程的編制與實施的工作能力含權值較高。另外,編制工藝規程所需的基本概念,主要指工藝過程及其組成,生產綱領、生產類型、零件結構工藝性等問題,目標的實現,不是死記硬背,主要體現在能在實踐中靈活運用,因而學生的實踐能力,分析問題和解決問題能力也是也是很重要的。
(三)圍繞學習目標設計學習任務和學習活動
根據學習目標的權重值,設計不同的學習任務及學習活動。對于權重值較高的學習目標,可以通過講課、作業、實驗、實習、項目驅動來達到目標要求。對于表1中含權值較高的學習目標,牽涉的概念較多,比如工序基準、定位基準、限位基準、粗精基準選用原則及工藝路線安排原則等。這些概念,大多都是在實踐中進行的總結及理論提升。學生大部分來自學校,實踐經驗不足,對上述概念原則無法理解,因此會感到枯燥乏味,只能死記硬背通過考試,達不到學習目標要求。為了達到學習目標,除了講課、作業等正常教學活動以外還可以通過以下教學活動來解決。1.夾具拆裝實驗。夾具拆裝實驗就是把學生分組對某個夾具及其工件進行測繪、組裝,并畫成相應的裝配圖。通過該實驗,學生對夾具的功能、組成有所了解。尤其對定位元件及其作用有了較強的感性認識,加深對工序基準、定位基準、限位基準概念的理解,同時對精基準選擇原則中基準重合原則有了直觀的了解,鍛煉學生的實踐能力,促進了學習目標2達成。2.實習,項目驅動教學。機械制造技術模塊中的工藝規程編制這一章的內容,大部分是如何編制的規則,如果在教學中照本宣科,學生無法理解,只能死記硬背通過考試,無助于提高學生的工程能力。因此,我們以項目驅動方法來完成教學。所謂項目驅動教學法,是指在教學過程中,以項目的展開為主線,將相關知識點融入到各個項目環節中去,進行層層推進,安排學生分小組圍繞工程項目進行討論,協作學習,最后通過共同完成項目的情況來評價學生是否達到教學目的的一種教和學的模式。為了達到使學生具有編制工藝規程的能力這一教學目的,使學生置身于工作現場中,以一個典型零件的工藝規程編制為項目,通過學生自主、互動學習編制工藝規程有關的理論知識,例如,加工零件粗、精基準的選擇,加工工藝路線制定等理論,在老師的指導下,以學生為主,來完成該項目。通過教學實踐,發現該種教學方法的特點是,由以教師為中心轉變為以學生中心,由以教材為中心轉變為以項目為中心,學生能真正理解編制規則,提高編制工藝規程能力。
(四)評估實際學習效果
通過不同的學習任務和學習活動,來促進學習目標達成。要想合理評估學生的學習效果,必須有一個正確的學習效果評價標準。過去只是以考試或者項目報告書作為評價標準,而不考核全過程,導致學生項目報告互相抄襲,考前重視背誦講義內容,沒有達到提高學生工程能力的目的。我們以考核學生的全過程作為學習效果評價標準,現推出一種n+2考核方法,n里面包括項目、論文、測驗等多種考核方式,占總成績的50%,平時筆記占10%,考試成績占40%,考試成績不超過50分或過程考試不及格,最終成績均不及格。這樣,不是以考試成績作為最終成績,使學生對過程更加重視,有助于提高學生的工程能力,考試中圍繞學習目標及含權值出題目,題目源于各個教學環節,很多試題答案并不唯一,重點考查學生的工程能力及遷移能力。
(五)反思與持續改進
通過一學期的教學實踐,學生對機械加工路線擬定掌握并不十分理想,平均得分較低,未達到預期的教學效果。究其原因,該部分內容是教學難點,學生在對口工廠實習機會較少,對加工手段認知較少,另外,學生的識圖能力較差。下學期準備增加加工手段視頻播放,以彌補學生的現場經驗不足;和機械制圖老師溝通,多進行識圖方面的訓練。
四、結語
通過上述面向國際工程認證和模塊化教學改革的研究,我們得到如下結論。1.以工程教育認證及“模塊化”教學理念,分析了機械設計制造及自動化專業培養目標及畢業要求,提出了從事機械制造領域工作所應具備的能力,并對教學內容進行模塊重組,打破了學科的界限,突出學生工程應用能力培養,從而更容易促進培養目標及畢業要求達成。2.圍繞某一工程能力的提高,提出了不同的學習目標及權重值,根據權重值不同,設計不同的教學活動,以加強學習目標達成;圍繞不同的學習活動,提出了過程考核的考核標準,考試題目源于各個教學活動,以考查學生是否達到相應的畢業要求。3.圍繞著工程認證所進行的教學改革,雖取得一定成績,但也存在一些問題,學生的實踐認知能力有待進一步提高,學生的識圖能力較差,學習主動性有待進一步加強。在以后的教學中,我應繼續深入研究,持續改進。
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關鍵詞:機械制造 自動化 概況 影響
一、引言
世界機械制造業作為世界經濟的一個重要組成部分,其發展狀況與其所處的環境有著緊密的關系,并受制于經濟周期變動的影響,既表現為對經濟周期的敏感性,又表現出一定的滯后性。上世紀90年代至今,世界性機械制造業突出表現為在大波動中發展,顯示其在國民經濟尤其是在工業發展中的特殊地位,是防止經濟“泡沫化”的基礎;機械制造業貿易呈現極強的地區性,發達國家和發展中國家之間存在很大的貿易差距,發達國家在機械生產和貿易領域繼續其霸主地位。從美國、日本、德國等發達國家重視裝備制造業的發展情況來看,不僅在于其在本國工業中生產、出口、積累、就業等方面的貢獻率均占前列,更在于裝備制造業為新技術、新產品的開發和生產提供重要的物質技術,是經濟結構高級化不可或缺的戰略性產業。
二、機械制造業的影響及發展
世界機械制造業作為世界經濟的一個重要組成部分,其發展狀況與其所處的環境有著緊密的關系,并受制于經濟周期變動的影響,既表現為對經濟周期的敏感性,又表現出一定的滯后性。上世紀90年代至今,世界性機械制造業突出表現為在大波動中發展,顯示其在國民經濟尤其是在工業發展中的特殊地位,是防止經濟“泡沫化”的基礎;機械制造業貿易呈現極強的地區性,發達國家和發展中國家之間存在很大的貿易差距,發達國家在機械生產和貿易領域繼續其霸主地位。從美國、日本、德國等發達國家重視裝備制造業的發展情況來看,不僅在于其在本國工業中生產、出口、積累、就業等方面的貢獻率均占前列,更在于裝備制造業為新技術、新產品的開發和生產提供重要的物質技術,是經濟結構高級化不可或缺的戰略性產業。
現在隨著世界的發展和人口的劇增,地球的各種資源不斷的減少,有些資源甚至已經開發殆盡了,資源問題是世界性的難題。故此機械業應盡一份義務,應和世界的需要,朝著綠色化的方向發展。如此,便有了綠色理念,綠色創想,綠色設計,綠色制造,綠色生產和綠色處理等新的研究方向。就我個人而言,似乎又一股潛在的力量推動著我我對綠色機械和回收再利用有極大的興趣和熱情。我想有可能的話我以后會從事綠色化方向的研究。
三、自動化技術的概況
機械制造自動化技術始終是機械制造中最活躍的一個研究領域,也是制造企業提高生產率和贏得市場競爭力的主要手段。機械制造自動化技術自20世紀20年代出現以來,逐漸走向集成化、智能化、敏捷化、虛擬化、清潔化等五個方向。綜合自動化常常與計算機輔助制造,計算機集成制造等概念相聯系,它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合,旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。
機械制造自動化技術向集成化方向發展。計算機集成制造(CIMS)是2l世紀制造企業的主要生產方式。CIMS是由若干個相互聯系的分系統組成,通常劃分為以下5個分系統:工程技術信息分系統、管理信息分系統(MIS)、制造自動化分系統(MAS)、質量信息分系統、計算機網絡和數據庫分系統(Network & DB)。
機械制造自動化技術向智能化方向發展。智能化制造系統可理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,智能系統在制造過程中能進行智能活動,如分析、推理、判斷、構思、決策等。
在智能系統中,“智能”主要體現在系統具有極好的“軟”特性(適應性和友好性)。在設計和制造過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的柔性;對于人,智能制造強調安全性和友好性;對于環境,要求做到無污染,且能源和資源充分回收,對于社會,提倡合理協作與競爭。
機械制造自動化技術向敏捷化方向發展。敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求做出快速反應,以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力,虛擬企業的建立是關鍵技術,其核心是虛擬制造技術,敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息集成發展到企業集成的必由之路,它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平,是現代集成制造系統的發展方向。
機械制造自動化技術向虛擬化方向發展。“虛擬制造”的概念是20世紀90年代初提出的。虛擬制造是以系統建模和計算機仿真技術為基礎,集現代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體,是一項由多學科知識形成的綜合系統技術。虛擬制造利用信息技術,仿真計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發現制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就采取預防的措施,從而達到產品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產品開發周期,增強產品競爭力的目的。
機械制造自動化技術向清潔化方向發展。清潔生產是指:將綜合預防的環境戰略,持續應用于生產過程和產品中,以便減少對人類和環境的風險。清潔生產的兩個基本目標是:資源的綜合利用和環境保護。
【關鍵詞】:機械制造;工藝技術
中圖分類號:TD406文獻標識碼: A 文章編號:
1、機械工藝制造發展特征
1.1、智能化
智能化技術融合了生產制造的各個環節,在機械制造過程中,涵蓋各種智力勞動,通過柔性技術將系統整合,并仿真模擬人類的智能化活動,取代制造系統中的腦力勞動部分,實現自動化監測過程,即使受到外界干擾作用,也可自動優化參數,以實現機械運行的最佳狀態,提高自組織能力。在機械設計與制造過程中,通過應用模塊化方式,實現人機友好性發展。
1.2、網絡化
隨著網絡技術與通訊技術的普及發展,給企業生產活動帶來極大變革,而產品設計、零部件制造以及產品銷售等各個環節的活躍發展,離不開網絡技術的支持作用,以此推動信息技術的交流發展,實現產品開發與協作。
1.3、全球化
當前,機械制造技術的競爭非常激烈,只有不斷提升技術含量、廣泛拓展市場,才能在市場競爭中占有一席之地。隨著網絡通信技術的發展與完善,企業之間已經從過去單一化的競爭逐漸轉變為競爭與合作相結合,以此實現全球一體化發展目標。但也應意識到,全球一體化必須奠定在網絡化技術基礎上,才能實現更好的融合發展。
2、機械制造業的發展狀況
機械制造包括從產品選材、加工、裝配、調試、包裝、運輸的整個過程。近年來我國的機械制造業得到了長足的發展,生產能力得到大幅度的提高,規模也不斷擴大,然而在技術方面,我國的機械制造技木水平還落后于西方發達國家,整體的技術水平較低,機械制造產品屬于中低檔產品,擁有獨立自主知識產權的品牌較少,對外國技術還存在很大的依賴性。
目前, 現代機械制造業早已從傳統的制造業發展成為自動化、機械化的現代制造業,依靠機械進行高精度、高危險度、高速度的復雜加工,通過操作上控制器來實現加工過程的自動化機械自動化不僅能夠保證加工精度的要求,還可以避免人工操作的危險,提高加下效率,使機械制造業得以大批量、高質最的規范化生產,彌補了傳統制造業的缺陷。
數控技術涉及到計算機、自動化控制、測量、現代機械制造、微電廠、信息處理等許多學科,是一門綜合性的技術,能夠滿足現代機械制造對加工精度、速度、安全性、可操作性等方向的要求,是實現機械制造自動化以及數字.化、信息化、網絡化、柔性化、集成化的重要基礎,對機械制造業的發展具有舉足輕重的作用而在機械制造中有著廣泛的應用領域和前景。
3、我國的機械制造技術
自從機械制造的出現,滿足了人們的需求。而且也受到企業界的高度重視,經過近幾十年的發展,機械制造技術的應用越來越廣泛。并且我們也具備了一定的制造規模及其技術基礎。近年來更是取得了不錯的進展,尤其在自主研究開發方面也有不錯的成績。盡管我國機械制造技術在不斷的發展進步,也引進了國外的高端機械制造技術,但是,與發達國家相比,我們仍然存在在者很多不足的地方,主要體現在設計、制造、機械化及其管理方面。在當前快速響應制造的需求背景下,制造企業面臨著研制時間短、技術改造的滯后,產品可靠性缺乏實踐考驗、管理缺乏經驗等問題。深入研究和解決這些問題,必須要以可靠性工程為重點,積極開展工藝可靠性研究,強化技術基礎、加強管理,實施技術與管理的有機結合,使工藝可靠性工作最終達到保障產品可靠性的目的。
3.1、計算機輔助軟件技術與機械制造的融合,代表了當今先進的機械設計制造的水平,而在我國,還處于研發階段,尚未普及計算機輔助軟件,如AUTO-CAD等技術軟件在機械制造中的應用,大多數企業仍采用原始的圖紙,與先進國家還存在一定的差距。
3.2、激光加工技術、電磁加工技術、高精度加工技術、精細加工技術、微細加工技術、納米加工技術、超塑性加工技術以及復合加工技術等先進技術的投入使用,大大加速了機械制造業的發展,這些技術在國外得到了廣泛應用,我國還在學習階段。
3.3、我國尚處在單機自動化及剛性自動化階段,數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)及計算機集成制造系統(CIMS)使用較少,柔性自動化、知識智能化及集成化還沒完全實現。
先進的機械制造技術需要做到與時俱進,以及系統性、市場性和全球性。先進的機械制造技術,不僅要保留原來制造過程的精髓,還要不斷的吸取高科技的成果。并且要實踐于現實生產中,做到與時俱進、不斷更新。先進的機械技術不僅在于技術本身,而且還要做好各項保障工作,從而保證產品質量,例如:市場調查、產品開發、產品設計、生產準備及制造產品、售后服務及產品的壽命等。并將這些集于一身才是一個整體。它也是一項系統工程。在先進的技術和軟件誕生以前,機械制造行業市場的主要競爭是生產率,當時的企業盲目的追求數量上的優勢。而現如今,隨著世界經濟的進步,工業水平的進步,市場的競爭已經不再是單純的追求生產能力。目前全球資源緊張,節能、節約成本也成為各大工業企業努力完善自身生產與發展的關鍵。節約成本,更有利于與其他企業進行競爭。現在對于工業產品的要求也越來越高,這就要求企業采用更先進的技術、設備,生產出高質量的產品,贏得市場主動權。為了在市場中占有優勢,就必須提高機械制造技術,研發先進的技術和技術軟件,因此先進的機械制造技術就應運而生了。
4、先進技術在機械制造技術中的應用
4.1、精密加工技術
精密加工技術分為許多種:精密切削技術、超精密研磨技術、微細加工技術、模具成型技術以及納米技術等。本文簡單介紹了精密切削技術和超精密研磨技術。
4.1.1精密切削技術
目前,常用的一種方法仍是通過直接用切削。但由于要求用切削獲得的產品符合高精度表面粗糙度的要求,所以就必須排除機器、工件及外界等因素的影響。比如,如果想要提高機床的加工精度,要求機床具有高的剛度,要求其不會因溫度的升高而發生大的變形,同時具有良好的抗振性能。滿足這些要求的方法有兩個,其一就是要求提高機床主鈾的轉速,所以現在超精密加工機床的轉速已從每分鐘幾千轉提高到幾萬轉,其二就是采用更加先進的技術,如空氣靜壓軸承、微驅動和微進給技術、精密定位技術、精密控制技術及其他先進技術。
4.1.2超精密研磨技術
例如加工符合其表面粗糙度達到 1~2mm,并進行原子級的研磨拋光的硅片。用傳統的方法如磨削、研磨和拋光等已很難滿足這種高要求。為了滿足需求,只能進行研究各種新原理、新方法,先進的超精密研磨技術就隨之而產生。
4.2、信息化和網絡化技術的應用
伴隨著計算機時代的到來,信息化和網絡化已經在全世界起到了很大的作用,這種先進的技術已經慢慢融合到機械制造中。目前的企業,不論在生產環節,還是在后期的經營銷售環節,對于網絡通訊都有很強依賴性。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。通過網絡通訊,各企業之間可以相互學習交流,學習先進技術,管理經驗以及經營經驗,達到共贏的目的。信息化對機械制造業來說,起著主導的作用,以往的機械制造都是把物質和能量作為主導。信息化起著主導作用,合理利用物質和能量,生產出更高的效益。
4.3、數控技術在工業生產領域中的應用
在工業生產領域當中應用數控技術首先是提升了職工的工作環境、 許多具有高度危險性的工作可以直接交給數控設備進行加工,而不再需要加工人員的“親力親為”。 除此之外,采用數控技術之后,職工數量雖然減少了, 但是生產效率和生產質量均獲得了顯著地提升,生產成本也得到了有效地控制。 在實際的生產過程當中,應用數控技術之后,生產過程可以由計算機系統全程控制。 只要預先輸入各種生產程序和產品參數,則計算機系統便能夠依照指令實現真正意義上的無人自動化生產。 即便是在生產過程當中出現了故障或者問題,系統會根據錯誤的等級來決定是否繼續進行生產,同時采用有關的保護性護理措施,并向管理者報警。
5、結束語
綜上所述,機械制造中的工藝技術關系著機械制造企業的生存與發展,機械企業要想更快更穩健的發展就必須加強機械制造工藝技術的研究。
參考文獻
[關鍵詞]汽車機械;電子工業;發展前景;探究
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)36-0189-01
改革開放以來,我國經濟獲得了飛速發展,人們生活水平不斷提高。與此同時,人們對于高檔消費品的需求量和購買能力不斷增加。汽車作為重要的交通工具,已成為了許多家庭的必備品,由此帶動了汽車行業的快速發展。于是,汽車生產企業也因此不斷增加,致使市場競爭加劇。那么,如何提高汽車的產量和質量,以最少的投資獲得最大的經濟效益,在競爭日益激烈的市場上獲得一席之地,成了每個汽車生產企業必須思考的問題。隨著這嚴峻形勢的逼迫和科學技術的不斷進步,汽車制造企業已采取了一系列的先進技術,使得汽車生產日益信息化、智能化,汽車機械電子工業迅速發展。
一、汽車機械電子化的概念
汽車產生于上世紀末期,剛開始發明出來的時候,都是以蒸汽作為動力來源的,運行速度非常的慢。但隨著科學技術的進步和這一百多年來無數發明設計者的探索,汽車工業的發展已獲得了巨大進步。尤其是近年來,隨著信息技術在人們日常生產生活中的廣泛應用,使得汽車工業也日益信息化、電子化。現在的汽車設計和制造過程早已實現了電子化。所以,汽車機械電子化的概念一方面是指在汽車和汽車零件設計和制造過程中,利用先進的科學技術和設備,使得設計更為新穎、使用更為方便、生產更為高效,另一方面是指整個汽車系統實現自動化控制,比如現在很多汽車都帶有自動導航系統和自動定位系統,這些都是汽車機械電子化的標志。
二、汽車機械電子化過程中的應遵循的主要原則
1.符合技術先進性原則
隨著科學技術的發展,各行各業中對技術的要求越來越高,因為先進的技術不僅能夠大大提高汽車的生產效率,而且能夠使生產的汽車更加節能環保、運行速度更高、操作更加簡單方便。因此無論是汽車零件的設計還是在具體的制作過程中,我們都應采取各種各樣的措施,利用先進的科學技術來實現汽車機械設計制造的電子化。然后在此基礎上進行認真的研究、探討與分析,從而找出比較合理可行的方案。例如,現代許多汽車上已安裝有衛星導航系統,可以為汽車提供最方便的行車路線和交通地圖;汽車雷達系統可以預測遠距離的障礙,并提前告訴駕駛員,從而避免交通事故的發生。
2.環保性原則
環保性原則也是如今進行汽車機械設計時應考慮的原則。所謂的環保性原則即指在汽車機械設計的過程中,以節約燃料、保護環境為目標。因為汽車使用數量多,能源使用量大,尾氣對于空氣質量的影響巨大,因此汽車機械設計既要考慮節能效益,又要考慮環保效益,使環保與節能達到雙贏。
3.經濟性原則
經濟性原則是進行汽車機械設計時也應考慮的原則。因為我國目前仍屬于發展中國家,大部分人民的消費水平還很有限,所以他們在消費的時候考慮最多的還是能否負擔得起的問題。因而在汽車機械電子化過程中必須考慮我國目前的國情及經濟效益,不能過高地消耗投資,增加設計和制造費用。
4.適用性原則
汽車機械設計的目的是滿足購買者的使用需求。在此基礎上我們才考慮其他目標,如果汽車機械的設計人員只是一味地追求使用先進的技術,但這些技術對用戶來說不會產生實際的作用,而變成一種形式,那么這樣的設計只會是增加汽車的制造成本,不會產生什么實際的效益。因此,在進行汽車機械設計的時候,必須綜合考慮各方面的因素,使汽車機械的設計方案即能滿足用戶的需要,又能達到預期的經濟效益。使汽車機械電子化設計的適用性更為普遍。
三、汽車機械電子工業發展前景
隨著汽車產業的迅速發展,生產企業不斷增加。為了在激烈的市場競爭中獲得優勢,占領未來的汽車機械制造市場,許多企業紛紛采用了先進的技術,使得汽車機械電子工業已成為了一個炙手可熱的行業,許多人員紛紛投入了汽車機械電子工業。圖1所示為近年來我國汽車機械電子業與西方國家汽車機械電子業的發展速度折線對比圖:
上面的表格清楚的顯示出,和西方發達國家相比,我國的汽車機械電子化發展起步速度較慢,但由于西方國家實現工業化、信息化的時間較早,所以后面的發展速度提升空間較小,而我國由于工業化、信息化發展起步晚、速度慢,因而空間巨大,在短短的幾十年內,汽車機械電子化的發展速度已基本上趕上了西方發達國家,那么在未來的日子里,我國汽車機械電子化的發展如何呢?經筆者調查發現,我國汽車機械電子業的發展在未來將仍然呈上升趨勢,發展潛力巨大,主要表現在以下幾個方面:
1.汽車機械電子化研究機構的經費投入增加。
要設計出更為新穎、先進、環保的汽車,那么汽車和汽車所需相關零件的設計就十分重要。而與此相關的科研機構是則是設計的關鍵,能否使設計更獨特先進,與該研究機構的資金投入有很大的關系,一般情況下,資金投入越多,其研究成果也就越多,電子化速度也就越快,反之發展速度則越慢。我國汽車研究機構經費的增加正說明其研究成果的增加。
2.汽車機械電子化產品的生產企業增加。
由于我國人民生活水平的提高,人們對于高檔消費品的需求量也增加了,因此,作為重要交通工具的汽車購買量也出現了驟增現象,在這種情況下,許多企業紛紛加入汽車機械電子產品制造業。
3.從事汽車機械電子產品研發和制造的技術人員越來越多。
近年來,從事汽車機械電子產品研發和制造的技術人員不斷增加。汽車機械電子制造業已成為許多高校里面的熱門專業和畢業生就業的熱門專業,這一方面是因為其較高的薪資,另一方面與其較為光明的發展前景也有一定的關系。
結語
綜上所述,隨著我國汽車需求量的不斷增加,汽車機械電子化工業作為一門綜合性的產業,在汽車的設計制造過程中發揮著日益重要的作用。它的發展不僅關系到我國汽車工業的發展,成為影響未來我國汽車產業趕超西方國家的主要因素,而且它的發展也與人們的日常生活質量息息相關,因而我國汽車機械制造電子化工業的發展潛力巨大,相關部分和企業應予以充分的挖掘。
參考文獻
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關鍵詞: 心理學 《機械設計基礎》課程 實踐教學環節
一、《機械設計基礎》實踐教學環節
《機械設計基礎》課程包含《機械原理》和《機械設計》兩大部分,其中《機械原理》在第三學期開設,課程結束后安排兩周實踐教學環節,其目的在于進一步鞏固和加深學生所學的理論知識,將其應用于實際機構的分析與設計中,并通過課程設計使學生對機構綜合、機構運動學和動力學的概念和方法有較完整的理解,同時提高計算能力和繪圖能力。《機械設計》課程在第四學期開設,課程結束后安排三周實踐教學環節,其目的在于培養學生從機器功能的要求出發,合理選擇傳動機構的類型,制訂設計方案,在考慮制造工藝、使用、維護、經濟和安全等問題的基礎上培養正確計算零件的工作能力,確定它的材料、形狀、尺寸與結構,并具備設計簡單機械的能力,通過課程設計,促使學生學習、運用各種標準、規范、手冊、圖冊,會查閱所有相關技術資料,具備設計機器的基本技能。目前,大多數高校在該實踐教學環節中所采取的流程一般為:
近年來,隨著我國高等教育改革的不斷深入,高校招生人數日益增多,機械專業學生人數隨著專業規模的不斷擴大而逐年增加,實踐環節中每位教師指導的學生人數隨之增加,師生比高達1∶38,加上學期末教師監考場次亦逐年增加,指導強度比先前有了大的下降,這“兩增加”導致了“一下降”的現象,使得《機械設計基礎》實踐教學環節出現了問題。許多教師從教育學角度尋找解決該問題的方式、方法并付諸實際,取得了較好的效果,但該實踐教學環節的質量仍堪憂。
顯然,不斷探索提高實踐環節教學質量的新途徑非常必要。本文提出從心理學入手,關注心理因素,從而增強教學效果的思路并探討其實施方式。
當前,《機械設計基礎》實踐教學環節實施的對象基本都是“80末”和“90初”的學生,這個年齡段的學生自我選擇性極強,趨同意識很淡,更習慣于通過親身實踐認識過程接受前人的結論,喜歡通過爭論和碰撞形成觀點,摸索新的思路和方法,不喜歡教條式的灌輸和死板的教學模式。在學習方面比較積極,想取得高分,但意志力差,不能持之以恒,倘若在學業上無法做到出類拔萃時,就會選擇其他各種方式獲得心理滿足[1]。對于這樣的授課主體,我們需要根據心理學知識幫助其解決在學習中遇到的問題,從而強化實踐教學的訓練效果。
二、提高《機械設計基礎》實踐教學環節質量的心理學策略探討
1.了解當前大學生學習的一般特點,制定有效教學策略。
《機械設計基礎》實踐教學環節具有專業化程度高、實踐知識豐富、動手能力強、高層次性和爭議性的特點,在該環節的推進中,應注重學生的參與性,而提高其參與性的前提是了解當代大學生學習方法的一般特點,主要是:自學方式日益占有重要地位;學習的獨立性、批判性和自覺性不斷增強;課堂學習和課外學習、校外學習相結合。根據學生學習方法的特點,制定有效教學策略。
(1)布置具有挑戰性的題目,激發學生自主探索和求知的欲望。學生在自學中會尋求解決問題的方法,自我價值一旦在解決問題的過程中得到體現,會激發更強的學習興趣。此外,“80末”“90初”的學生在心理上比較依戀網絡,在求解過程中能學會通過網絡解決專業上遇到的問題。
(2)提供多個方案,讓學生對其進行合理化比較和優選,從而使學生在批判中學習、在否定中進步,引發學生對專業課的好奇心和求知欲,激活內在的學習興趣與愿望,挖掘學生學習專業課的內在潛能。
(3)給定設計數據的唯一性。數據唯一性使得學生的獨立性和自覺性得以充分體現,這種只有身體力行才能完成任務的心理有助于學生獨立思考,照搬照抄的現象會隨之減弱甚至消失。抄襲現象倘若被杜絕,就是該環節中的一大進步。
2.了解當前大學生的學習動機,進行學習動機培養。
在《機械設計基礎》實踐教學環節中,教師應充分調動學生學習的主動性,讓學生從被動學習轉變為主動學習是提高有效教學質量最重要的部分[2]。調動學生學習的主動性與了解學生的學習動機密不可分。心理學認為,學習動機是指激發個體進行學習活動,維持已引起的學習活動,并使學習行為指向某一目標的一種內在心理過程或內部心理動態。學習動機分為內部動機和外部動機,內部學習動機誘因來自學習者本身的內在因素,如好奇心、成功的滿足感等;而外部學習動機誘因來自學習者的外部因素,如表揚、批評、獎勵等。因此,在實踐環節中應該注意以下幾點。
(1)注重內部學習動機的培養。奧蘇泊爾(D.P.Ausuble)在《學校學習》一書中提出,學校情景中的成就動機主要由以下三個方面的內驅力組成:認知的驅動力、自我實現的內驅力、附屬的內驅力。指導老師創設課程設計中的常見問題為學生提供成功機會,如,間歇運動的實現、各機構間的協調配合、大傳動比的實現等,以獲得知識和解決實際問題為學習的推動力量,而新知識的獲取及問題的成功解決會使學生產生成就感,提高自我滿意度,進而產生學習動機。哈佛大學的一項研究表明,員工自我滿意度提高5%,連帶提高11.9%的客戶滿意度,效益提升2.5%。指導老師可因勢利導訓練積極歸因,促進動機遷移,完成設計中的各項任務。此外,還可通過師生角色轉換培養學生的學習動機。
(2)注重外部學習動機的激發。設計進度表為學生制定明確、適當的設計目標,當學生按時或超前完成進度表上的任務時,就會產生一種強烈的內驅力,進行下一項任務。對于完成工作的質量好壞,可適當運用正確的獎勵與懲罰措施,以避免學生只追求速度而疏于嚴謹求學的狀況出現,同時應及時對學生的設計結果進行適度評價,增強責任感。此外,要營造適度的競爭氣氛(如組與組之間),推動課程設計向著“既好又快”的方向發展。
需要注意的是,耶基斯―多得森定律指出中等強度的動機最有利于學習效果,學生學習心理中動機過強或缺乏均不利于獲得好的學習效果,在動機培養時應該加以注意。
3.總結學習心理問題的主要表現,進行學習心理輔導。
除了動機問題外,學習心理問題的主要表現有:學習策略和方法不對(方法)、學習焦慮水平過高(情緒)、學習行為不良(行為)、學習疲勞(生理)等。在《機械設計基礎》課程教學過程中,有些學生適應過程較慢,在進度與其他同學產生落差后,極易滋生焦慮情緒,在焦灼的狀態下,往往求助“不當”手段,如篡改他人設計成果、對著圖冊依葫蘆畫瓢、網絡下載相關資料以假亂真;有些學生對這種時間較長的實踐活動缺乏恒心,中途產生疲勞心理,對設計失去興趣和信心……這類心理均會導致實踐訓練無法達到預期目的,使該環節流于形式。針對這類問題,需根據需要進行心理輔導。
(1)學習方法、習慣輔導。以設計進度表為主線,培養科學、合理的學習習慣,戒驕戒躁,營造良好的設計氛圍。以“傳幫帶”的形式組合小組成員,拉近各組間的進度差距,表揚進度快的,激勵進度慢的,明確指出快好在哪兒慢好在哪兒,不針對快慢本身,對事不對人,避免激起學生的焦慮,影響設計效果。
(2)學習行為、障礙輔導。針對常見的“糊弄”手段,采取相應的對策,抓住學生在學習方面比較積極的優點和想取得高分的心理,端正其態度,規范其行為,讓學生明確自己是這個實踐活動的主體,從領會題目、查閱資料、確定實現方法到設計、計算乃至實驗直至完成,都要親歷親為,消除學生們的依賴心理,更充分地發揮他們的主動性和創造性,提高他們的實踐能力[4]。
三、結語
實踐教學是機械設計制造及其自動化專業教學一個非常重要的環節,是理論聯系實踐的橋梁,是提高學生工程實踐能力的一個重要過程。提高課程設計質量是實現機制專業培養目標、全面提高學生綜合素質的重要保證。關注心理因素,進行適當心理輔導,有利于進一步完善培養學生創新精神的課程設計體系,是完成當前實踐教學改革任務的一項重要保障。
參考文獻:
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關鍵詞:中職機電專業;專業介紹;就業現狀
一、中職機電專業專業介紹
中職機電專業又稱作為機電一體化,它是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。
機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。
20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機電一體化產品的最終使用對象是人,如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理,研制各種機電一體化產品。 企業對高質量產品的追求,使得越來越多的企業更關注員工的質量,很多機電企業用人時,一方面考察其專業教育的背景,但更關注人的社會能力和非智力素質,善于與別人交流,正確的價值觀、敬業精神、吃苦精神、紀律性、責任心、工作態度。
二、市場人才需求狀況
(一)全國該專業人才需求狀況
從全國的方向上看,目前技術類人才需求呈上升態勢,其中機械制造類的人才需求最為突出。數據統計:電力電子、機械加工、模具設計、機電一體化、數控機床操作等技術人才需求量比去年增加了6%。尤其是汽車專業的畢業生對市場來說是供不應求。特別是臨近年關,許多企業為追求經濟利潤而擴大生產,直接導致了技術人才的緊缺。從地區上看,近幾年來華北及沿海地區對高等職業技術院校的機電專業畢業生供不應求,特別是對機電一體化和數控編程及操作人員的大量需求反映了這一趨勢。
(二)行業人才需求狀況
機電專業歷屆畢業生大多集中在機械制造、電子以及與其相關的各行業中,因此就目前收集到的資料來分析:在今年這些行業對機電一體化專業的需求率在急速上升,同時繼續對數控、模具專業、汽車專業繼續保持較高的需求率,以發達地區為例:數控高層次復合型人才目前在企業中所占比例僅為4.83%。尤其是專業理論知識層次較高和具備一定動手能力的高級人才更顯緊缺。近年來模具企業大量采購數控設備,需要大量設計、數控編程及高層次維護的復合型人才,華東地區和華南地區對復合型數控人才的迫切需求分別占其未來需求量的24.29%和20%。以江、浙為例:今年對機電專業的技術人員的需求率較之去年增長了5%,特別是對機電一體化專業的用人率提高了8.23%,而個別企業在今年加大對企業的投資規模以及部分以機電類為主的外資企業的介入在一定程度上也是刺激了整個行業的發展。究其原因是隨著信息技術飛速發展,新技術、新工藝、新設備不斷產生發展機、電技術的融合交叉越來越多,以往的學科體專業和過細的專業教學已滿足不了現實的需要。
(三)崗位人才需求狀況
在綜合沿海地區以及本省的機電行業的發展的信息我們發現用人單位急需以下崗位人才:機電產品的制造加工,人員需求增長16.4%;機電產品的組裝、調試,人員需求增長12.8%;機電設備的操作、維護,人員需求增長6.4%;機電產品的銷售、技術服務、檢驗與管理,人員需求增長5.2%;自動化生產線的調試維護等,人員需求增長9.3%;生產現場工藝技術人員,人員需求增長5%;數控機床的操作、編程、維護維修人才,人員需求增長11.3%;模具工藝設計,人員需求增長15.4%;汽車維修技術,人員需求增長12.3%;汽車銷售與保險,人員需求增長8.5%。
上述崗位在原有傳統行業中融進了高新技術。有些機電產品和大型生產線應用了微機、軟件、PLC,微電子、激光技術,并采用各種新型的傳感器來檢測和控制,其產品的制造手段也不斷更新,如激光加工、數控加工等等。
三、中職機電專業就業形勢分析
機電一體化專業從事的職業崗位(群)有機械設計制造、電工電子、計算機網絡、機電一體化控制等方面,機電產品性能及機電設備安裝、調試、運行、檢測與使用維修方面,機電一體化產品的設計開發、制造及設備控制、生產組織管理,可承擔電子、機械、信息、及其交叉領域中的相關技術工作。穩定而熟練的操作工是完成生產任務的基本保障,而要使產品在生產過程中具有高質量,設備維護人員又是重要的一方面,具有更熟練的操作技能或更寬的知識面或有復合技能的人更會受到企業的歡迎。市場調研發現機電一體化專業是一個寬口徑專業,適應范圍很廣,學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術、控制技術、檢測傳感等理論知識外,還將參加各種技能培訓和國家職業資格證書考試,充分體現重視技能培養的特點。學生畢業后主要面向珠江三角洲各企業、公司,從事加工制造業,家電生產和售后服務,數控加工機床設備使用維護,物業自動化管理系統,機電產品設計、生產、改造、技術支持,以及機電設備的安裝、調試、維護、銷售、經營管理等等。
我專業近幾年的就業態勢良好,就業率高而且就業質量較高,畢業生深受用人單位的歡迎和好評。目前,我專業已畢業的學生,主要在分布在安徽本省以及江浙一代以及深圳、廣州等發達城市。他們分別在不同的崗位上努力工作,深受公司領導的好評。截止目前,我專業2007屆畢業生意向就業率已經達到75%以上,個別專業如汽車專業的就業率已經超過87%。根據以上所掌握的情況結合我專業學生的基本素質,我專業學生無論在基礎課程的學習上還是課程以外的實習上都具備了滿足人才市場基本需求的能力。比如:以單純機械類專業為主的數控專業,從目前的情況來看,市場對數控加工人才需求主要集中在四大方面:經濟效益較好的軍工企業、國家重大裝備制造企業、沿海模具制造企業和汽車零部件制造企業、大量個體、私營和合資企業、外資企業工廠類人員、機械類人員,分別占崗位總數的14%、10%。大專以上(含大專)學歷的占需求量的69%。因此我專業把學生的的能力培養放在第一位,使機類專業的學生既能進行程序設計又能精確加工、準確操作,再經過半年的實習,接觸到先進的設備,使學生能力得到全面的提升,更適合大多企業的發展要求,為學生就業奠定良好基礎。
在以電類為主的專業中,機電一體化專業較之其他專業在選擇就業崗位的面積上要更加的廣闊,加上某些崗位人才的奇缺,特別是一些經濟發達地區對機電一體化專業的高職畢業生實際需求是巨大的,因此在培養這個專業學生的時候我專業的側重點就放在了如何突出機電一體化專業作為電氣、自動化、機械制造等專業的補充與延伸這一優勢上,使這些學生的能力也從單純的電類知識擴展到了與機械知識的共融,能更好地適應用人單位的需求。以汽車維修為主的專業,在社會當中的就業前景更是一片晴空,加上崗位上需要的綜合素質的專業人才更是短缺,因此我們專業在對本專業學生培養中,加強學生的各方面能力的培養,使其能夠適應社會,適應崗位的需求。
總之,我專業各專業的就業形勢都比較樂觀。人才需求量很大,學校的培養也比較到位。只要學生能夠擺正心態,從一線腳踏實地的做起,發展空間是很大的。
參考文獻
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