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機電一體化建議

時間:2023-08-08 17:10:34

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篇機電一體化建議,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。

機電一體化建議

第1篇

[關鍵詞]機電一體化設備;故障診斷技術;問題

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)16-0333-01

前言:機電一體化技術是集多種技術于一體,在生產實踐中有著廣泛的應用。其技術種類繁多,如計算機技術、機械設備制造技術、傳感設備技術等。在機電設備建設與發展中,機電一體化技術的應用是必要的,這不僅加快我國經濟建設,而且對推動社會發展發揮著重要的作用。新時期,機電一體化技術應和機電生產設備有機結合,以滿足生產實踐需要,但其在運行中面臨諸多故障種類,因而有關人員應針對其故障問題采取有效的診斷技術,以快速解決設備故障問題。

一、機電一體化設備故障診斷技術存在的問題

機電一體化設備的自動化程度越來越高,其故障問題也逐漸增多,增加故障診斷的難度。以數控車床為例,其常見故障有:主軸部件切削振動大、系統不良、工件夾緊不牢固、刀架轉換重負定位精度差等。就我國現有的機電一體化設備故障診斷技術看,在實踐中存在著一定的不足,主要表現在以下方面:

首先,診斷理論體系相對不夠完善。國內關于機電一體化設備的故障診斷技術發展時間相對較晚,且缺乏專業技術人才,致使機電一體化設備故障診斷處于明顯的劣勢。與此同時,工作人員在工作實踐中,未能及時對故障診斷經驗加以總結,缺乏有力的理論體系框架。

其次,在開展機電一體化設備故障診斷工作后,工作人員對其的診斷準確度相對較低。機電一體化系統具有復雜性,如果故障診斷工作人員對其功能模塊圖的了解較少,則不能通過有效的技術而進行故障診斷,更無從談及查找故障原因等,降低機電設備運行的可靠性。

最后,在機電一體化設備故障診斷工作中,可能存在著診斷信息錯誤的情況。機械和電子是該設備的重要組成部分,實際故障診斷中,工作人員可能將二者弄混淆,給機械設備帶來更多不必要的故障影響。

二、機電一體化設備故障診斷的方法與原則

要更好開展機電一體化設備故障診斷工作,相關人員應通過行之有效的方法和遵循一定的原則,進而切實做好故障診斷工作。

從檢測方法看,其方式較多。如溫度檢測技術、白診斷技術、設備壓力檢測等。在具體檢測過程中,要根據實際情況而判斷故障。如,在數控車床的故障診斷中,首先,如果設備故障之前有指示提示,則工作人員可根據顯示的內容做好故障診斷;如果設備故障時沒有指示提示,則工作人員可通過系列檢測手段或根據已有經驗進行判斷。其次,如果機電設備屬于破壞性故障,則必須對其加以妥善處理,否則極易影響機電一體化設備機床,甚至出現二次故障事故。再次,了解機床結構圖及液壓原理,明確機床的工作原理,進而對其故障原因進行分析。最后,按照液壓元件的難易程度進行逐一的檢測,排查故障所在,如若仍然未能檢查出故障,則檢查液壓缸。

在機電一體化設備的故障診斷檢測中,應遵循一定的原則而進行。開展診斷工作之前,對機電一體化設備的框架、功能模塊進行了解,并分析設備運行環境,以判定可能出現的故障或形式,利用故障樹加以分析,在層層分解的基礎上,找到故障的根源所在。建議工作人員堅持兩個原則而開展檢測工作:一是先機后電的原則;二是先外后內的原則。

三、機電一體化設備的故障診斷技術分析

機電一體化設備具有特殊性,因而其故障也具有特殊性。該設備的零部件數量較多,技術含量水平高,加大設備的故障維修難度。從該設備的故障特點看,主要有:一是零件磨損幾率大;二是設備本身具有的自我診斷與檢測功能,相對于簡單故障有效;三是設備報警信號系統不明晰;四是由于缺乏專業技術人才,其診斷難度加大。正因為此,工作人T更應該采用先進的故障診斷技術,以解決故障。

首先,故障測試分析技術。未發生故障時,對處于運行狀態的機電設備做故障測試,不僅能夠及時發現故障隱患,而且也能不影響機電設備的正常工作,實現在線檢測。其次,故障診斷測試技術,主要用于故障發生之后。通常,此類機電設備處于非運行的狀態下,因而相關人員可根據故障的具置對機電設備做檢測,制定明確的維修方案。以數控機床為例,要保證該設備運行的可靠性,建議對元器件加強設計或借鑒容錯技術,提高系統的性能。同時,依據上述兩種故障診斷技術,保證機電一體化設備的故障診斷有效性。

此外,為加快機電一體化設備的故障診斷進程,建議相關工作者應采取有效的對策,以期提高故障診斷技術水平。一是完善故障診斷技術理論,為后期實際工作創造有利的條件,同時也理順故障診斷思路,為機電一體化設備的故障診斷工作開創新局面;二是采用先進的診斷技術,對設備各部件進行逐一的故障排查,同時還應優化組建設計;三是加強故障診斷事前預測。

結論:通過對機電一體化設備故障診斷技術的分析探討,能夠進一步提高機電設備運行的安全穩定性和效益型,這也是人工智能化的一種表現。基于此,相關人員應創建數據庫,針對機電一體化設備運行中的故障、診斷及維修信息加以整合,為后期設備故障診斷發揮借鑒性意義。

參考文獻:

[1] 陳開朗.機電一體化設備加工鈦合金中金屬機械故障診斷技術研究[J]. 世界有色金屬,2017,(03):114-115.

[2] 毛海鐮.關于機電一體化設備故障特點的分析及對策[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2014,(09):202.

[3] 謝書法.機電一體化設備的故障維修特點及可靠性分析[J].電子機械工程,2017,(04):60-64.

第2篇

一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢

自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.

(一)"機電一體化"的發展歷程

1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;

2.微電子技術為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;

4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發展趨勢

1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.

2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發事件,被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的“自律性”,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。

5.微型機電化——微型化。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

三、典型的機電一體化產品

機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD/CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

四、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務

機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統產業,其目的是節能、節材,提高工效,提高產品質量,把傳統工業的技術進步提高一步;二是開發自動化、數字化、智能化機電產品,促進產品的更新換代。

前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。

(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢

1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣,有難度

(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中,有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。

(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造;在已改造的近6500臺機床設備中,大約有15%需進一步改造。

(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造;且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。

(4)北京工業系統CAD應用還有較大差距。目前,北京工業品設計,CAD應用率僅17%(而美、日等國已超過85%;國內先進地區也超過了30%);CAD的覆蓋率才達到11%(而全國CAD應用工程領導小組指出,“八五”期間大中型企業要達到35%,中小型骨干企業要達到15%—20%;到“九五”時,按國務委員宋健的要求,基本上要甩掉繪圖板)。

(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦,尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務,占總任務量的99.5%左右。

(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年,北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市,1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸,比上海的1.57噸高57%,比天津的2.15噸高14%,比先進的工業化國家高近9倍。因此,北京工業系統節能降耗的任務非常重,而電力電子技術是節能降耗的王牌。

2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種,每年約開發試制新產品3000種,更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要,影響了北京工業產品的競爭能力。

1993年,北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種,在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中:機械局系統主要產品約1200種,機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強;儀器儀表總公司系統主要產品350種,機電一體化產品210種,機電一體化產品所占比例為60%;輕工系統主要產品總數為649種,機電一體化、智能化產品15種,機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%;汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元,每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元,不是總成本的1%;與國外約28%的先進水平相差甚遠;與國內先進水平相差一半左右。

3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在北京工業系統中,能耗、耗水大戶,對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重,且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業的“故土難離”“死守故業”問題,但不可否認也有優化不出理想的產業,優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前,這就是發展機電一體化,開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統的機械工業注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。

另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發展。

(二)北京“機電一體化”工作的任務

北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業;另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品,促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。

1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點

(1)大力采用模糊技術,工業爐窯改造應上新臺階

國內外成功的范例表明,應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和PID技術好的多。因此,我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術,到2000年,對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊技術等先進電子信息技術改造完畢,其中采用模糊技術改造要在80%。

(2)積極采用數控技術,機床高備改造要達新水平

對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能,到1995年,北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上,到本世紀末要改造完畢。

(3)努力推廣變頻調速技術,風機電泵改造要攀新高度

風機、電泵采用變頻調速后一般可節電20%以上,效果十分顯著。因此,在今后幾乎,北京要把交流變頻調速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年,應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%;到本世紀末,北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍;采用先進的變頻調速技術。

(4)優先應用CAD/CAM技術,工業設計水平提高要有新目標

北京工業產品更新換代慢,設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前,北京工業系統CAD的應用率為17%,CAD的覆蓋率為11%,到1995年應分別達到20%和15%,本世紀末,要力爭分別達到55%和45%。

2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標

(1)總體目標:到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種,2000年,應不少于2000種,機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。

(2)單項目標:

·機床數控化率:1995年,產量數控化率達5%,產值數控化率達16%;2000年,分別達12%和40%。

·汽車電子化程度:1995年,平均每輛汽車上裝用和電子產品的費用不少于1000元,在整車成本中所占比例不低于3%;到2000年分別不少于3000元,不低于8%。

·PLC的開發生產能力:“八五”期間,開發能力要穩居全國首位;“九五”北京要成為全國主要的PLC生產基地之一。

·“電力電子”開發生產能力:“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術?!熬盼濉逼陂g第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面,“八五”期間,開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品;交流變頻調速裝置要達到批量生產程度;高頻電子鎮流器要能出口創匯;“九五”,北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。

·模糊控制器的開發生產能力:“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地,開發出用于工業爐窯改造,壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來;交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年,空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末,北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。

·其它機電一體化產品的開發生產能力:微機控制多色印刷機要穩居全國第一;電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破,“九五”在品種和產量上全國領先;在“八五”期間,以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力,打出規模效益來;數字化、智能化儀器儀表,自動化裝置要上品種、上批量……

總之,機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力,又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發展兩方面的目標,那么,到本世紀末,北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產業。其中,數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元;“電力電子”的銷售額可超過20億元;PLC模糊控制器等銷售額可超過15億元;汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍,也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。

五、北京發展“機電一體化”的對策

(一)加強統籌安排,協調發展計劃

目前,北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時,市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,市政府各主管部門的有關計劃和規劃,也有統一考慮不足,統籌安排不夠的問題,全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此,建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上,制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃,避免開發上重復,生產上撞車!

(二)強化行業管理,發揮“協會”作用

目前,北京“機電一體化”較熱,而按目前的行業劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,北京有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構,根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神,以及機電一體化行業特點,我們建議,盡快加強北京機電一體化協會的建設,賦予其行業管理職能。

“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面,要加強辦公室、秘書處的建設;要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體,組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制;指導行業布點布局的調整,進行發展突破口的選擇,抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……

(三)優化發展環境、增大支持力度

優化發展環境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍,如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便;盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈;盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。

增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展,對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰;大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造,對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造,對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持,對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。

在經濟政策上,要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會;銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規?;ㄔO項目上傾斜;成立“機電一體化”發展基金,支持機電一體化生產發展等。

(四)突出發展重點,兼顧“兩個層次”

機電一體化產業復蓋面非常廣,而我們的財力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作,即用電子信息技術對傳統產業進行改造,在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作,即在新產品設計之初,就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮,使“機械”與“電子”密不可分,深度結合,生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。

我們認為,北京“機電一體化”發展,當務之急,重中之重是:

抓緊開發生產GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等,用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造;

抓緊推廣應用經濟型數控系統,改造機床設備;開發生產低、中檔數控系統;

第3篇

關鍵詞:機電一體化 ; 電動機 ; 機械技術; 微電子技術

一、機電一體化技術發展趨勢

進入90年代,通信技術進入了機電一體化,機器可像機器人系統那樣遙控和虛擬現實多媒體等技術緊密聯系的計算機控制的網絡化機電一體化日益普及。有些機電一體化機械可兩用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微傳感器和執行器技術的發展,和半導體技術以光刻為基礎的方法以及和傳統機電一體化微型化方法的結合,開創了以精密工程和系統集成為特點的機電一體化新分支“微機電一體化”。雖然微加工方法尚未成熟,但將逐漸成為集成控制系統的一個組成部分。之后,機電一體化隨著自動化技術的發展而日益發展,穩步進入了21世紀。

1、光機電一體化。一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。

2、自律分配系統化――柔性化。未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發事件,被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的“自律性”,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

3、全息系統化――智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。

4、“生物一軟件”化―仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物――軟件”或“生物――系統”,而生物的特點是硬件(肌體)――軟件(大腦)一體,不可分割??磥?,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。

5、微型機電化――微型化。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

二、我國發展“機電一體化”面臨的形勢和任務

機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統產業,其目的是節能、節材,提高工效,提高產品質量,把傳統工業的技術進步提高一步;二是開發自動化、數字化、智能化機電產品,促進產品的更新換代。

(一)我國“機電一體化”工作面臨的形勢

1、我國用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣,有難度。

2、我國用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。

3、我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在我國工業系統中,能耗、耗水大戶,對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重。近年來我國的工業結構、產品結構雖然幾經調整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業的“故土難離”“死守故業”問題,但不可否認也有優化不出理想的產業,優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前,這就是發展機電一體化,開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統的機械工業注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。

另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發展。

(二)我國“機電一體化”工作的任務

我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業;另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品,促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為我國產業結構和產品結構調整作貢獻。

總之,機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。

三、我國發展“機電一體化”的對策

(一)加強統籌安排,協調發展計劃

目前,我國從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套自己的發展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關計劃和規劃,也有統一考慮不足,統籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此,建議各主管部門責成有關單位在進行深入調查研究、科學分析的基礎上,制定出統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃,避免開發上重復,生產上撞車!

(二)強化行業管理,發揮“協會”作用

目前,我國“機電一體化”較熱,而按目前的行業劃分方法和管理體制,“政出多門”是難哆的。因此,我國有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構,根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神,以及機電一體化行業特點,我們建議,盡快加強北京機電一體化協會的建設,賦予其行業管理職能?!皡f會”要進一步擴大領導機構――理事會的代表層面和復蓋面,要加強辦公室、秘書處的建設;要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體,組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制;指導行業布點布局的調整,進行發展突破口的選擇,抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……

(三)優化發展環境、增大支持力度

優化發展環境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發展“機電一體化”產業提供方便;盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈;盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展,對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰;大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造,對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造,對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持,對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。

第4篇

關鍵詞 職業技術學校 機電一體化教學 改革

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.11.055

Abstract The development of modern society has put forward higher requirements for the technical personnel, pay more attention to practical ability of technical personnel, it also requires the occupation technical school opened in mechanical and electrical professional teaching, teaching not only in theory, but also to strengthen the practice teaching, so as to realize the combination of theory and Practice, and training of professional and technical personnel compound. In this paper, based on the analysis of the vocational and technical school of mechanical and electrical integration of teaching system, the paper puts forward some suggestions for the integration of mechanical and electrical integrated teaching to provide a reliable guarantee.

Keywords vocational and technical school; Electromechanical Integration Teaching; reform

C電一體化作為機械與電子技術集成構成的一個綜合體系,對推動工業智能化發展有著很大的作用,且對人們生活的方方面面都會產生影響。①在機電一體化不斷推廣與應用的形勢下,社會對相關人才的需求也在不斷增多。為了滿足社會發展的需求,許多職業技術學校均開設了機電一體化教學課程,用人單位對機電一體化人才的要求不只是具備熟練的操作能力,還要綜合運用機電技術知識,從而更好的完成工作。②然而,在機電一體化教學中還存在著一些不足,需要進行一定的改革與創新,這樣才可以取得良好的教學效果,滿足社會與市場發展的需求。

1 部分職業技術學校機電一體化教學體系中的問題分析

1.1 專業課程體系設置不合理

現階段,職業技術學校在開設機電一體化課程的時候,主要把課時安排在“機”、“電”上,但學生學習時間只有兩年,再加上學習任務繁重,機械類課程設置較多,導致電類課時設置較少,使得相關人才培養無法達到預定目標,與機電一體化教學目標相違背。③在此種專業課程體系設置中,教學內容與實踐脫離的現象非常嚴重,導致課程專業教學與實踐操作教學未能達到預期目標。與此同時,在職業技術學校設置機電一體化課程時,培養學生職業能力是主要的教學目標,因此,在理論知識傳授的基礎上,也要重視學生綜合素質及實踐操作能力的培養。然而,在實際教學中,因為學校設備、師資力量等因素的制約,導致普遍存在著重理論、輕實踐的問題,未能實現理論和實踐的結合,因此,很多學生均未深入理解理論知識,只是了解知識的表層含義,盡管知識豐富,但卻未能靈活運用。針對職業技術學校而言,其畢業生的就業方向主要為機床設備安裝、機床設備調試、電氣線路等有關工作,所以,要求學生具有較強的實踐操作能力。倘若在學習中,未能接受良好的培訓,就無法有效適應工作崗位的要求,進而出現一些弊端。

1.2 專業教學內容不完善

現階段,機電技術發展越來越快速,但機電一體化教學課程設置卻未能跟上機電技術的發展步伐,導致教學效果不佳。④其一,職業技術學校機電一體化教材未能得以及時更換,內容相對老舊,并且教學設備不先進,導致部分教學內容無法落實。部分職業技術學校使用的依然是舊版教材,內容與現代社會脫節嚴重,學生根本無法學到先進知識,使其無法滿足社會發展需求,進而被淘汰。其二,在機電一體化教學中,教師采用的教學方法比較單一,只是按照教材內容予以講解,很少涉及項目教學,雖然學生能夠學到豐富的理論知識,但卻無法靈活運用。比如,在“電力拖動”教學中,教師講解重點為電路工作原理、電路接線方式等,而未對元件選擇、故障檢修等內容進行講解,造成學生應用能力較差,導致學生綜合素質較低。在理論與實踐教學中,如果教師沒有充分結合工作崗位需求,非常容易導致學生知識面狹窄,實踐操作能力較差,進而不符合用人單位的要求。

1.3 機電一體化教學設備陳舊

現階段,因為經濟條件有限,許多職業技術學校的教學設備都比較老舊,特別是具有專業特點的實驗設備,數量非常少。現階段只有部分經濟條件好的學校才會配備一些必要的數控機床,如加工中心、控制柜等,為PLC實訓一體化的落實提供了可靠保障。通常而言,在機電一體化實踐教學中,相關設備的作用非常重要,是有關教學活動得以落實的基礎與前提,能夠有效培養學生的專業技能與實踐能力,如果相關設備配置不全,就會影響教學活動的開展,進而降低教學效果。⑤

1.4 教師隊伍素質需提升

在機電一體教學過程中,教師作為教學活動的主導,發揮著十分重要的作用,對教學質量有著很大的影響,所以,必須給予高度重視。為此,要想取得理想的教學效果,就要構建一支高素質、高水平的教師隊伍。然而,現今許多職業技術學校的教師隊伍素質均未達到相應的標準,普遍存在著教師知識體系陳舊、落后的問題,致使學生未能學到先進的知識,進而影響了學生的就業情況。同時,部分年輕教師均是剛畢業的學生,未從事過有關工作,也未對市場需求展開調研,進而導致實踐教學效果不佳,使得學生很難滿足實際工作的要求。

2 職業技術學校機電一體化教學改革的建議

2.1 構建標準合理的課程體系

在職業技術學校教學中,應積極構建中國式“校企雙制”,從工作崗位的實際要求出發,加強和用人單位的溝通,深入研究用人單位對人才的需求,以工作要求為導向,以工作任務為載體,重新設置符合機電一體化教學的課程體系,以此取得良好的教學效果。⑥在設置課程體系的時候,必須對學生的基礎知識予以充分考慮,以此設置符合學生學習特點的課程體系。在實際教學中,應以學生技術應用能力培養為課程設置目標,強化理論與實踐的結合,突出專業教學的實用性與針對性,以此提高學生的綜合素質。

職業技術學校是用人單位技能操作崗位人才儲備的重要場所,其發展與用人單位的認可與好評息息相關,所以,職業技術學校的教學目標與考核應和用人單位的要求相統一,將崗位職業能力要求作為構建核心,以技術應用能力與崗位技能為支撐,突出專業性,以此設置合理、科學的課程體系,同時對教學設計、準備、組織、評價等環節予以改革,有效培養與提高學生的專業技能與職業能力,進而獲取有關職業資格證書,更好的適應與完成工作崗位內容。

2.2 完善教學場地與設備

在機電一體化教學中,教學場地與設備會對教學效果產生很大的影響。為此,在實際教學中,為了確保教學質量,一定要建立一體化的教學場地,配備相應的設備,以此確保教學活動的全面落實。在實際教學中,應加強實訓一體化體系的構建,明確“教、學、做”的要求,保證模擬教學全面展開,從而完全“四位一體”的實訓基地,即“教學、生產、培訓、鑒定”,有效增強學生的理論水平及實踐能力。⑦

與此同時,在場地、資金等因素的限制下,致使一些職業技術學校未能構建完善的實訓一體化體系,此時,應遵循資源共享、互惠互利的原則,積極和用人單位溝通,設立校外實習基地,從而為學生提供一個實踐的平臺,進而提高學生靈活運用所學知識的能力。

2.3 創建多元教學方法

(1)采用多種教學方法與手段。在機電一體化教學中,具有信息量大、理論性強、抽象等特點,教學內容相對枯燥、乏味,所以,在教學方法與手段上,應重視實訓、多媒體、現場教學的結合,以此培養學生的綜合素質。比如,在學習“按鈕和接觸器雙重連鎖正反轉”這一內容的時候,以往教師需要利用3-5分鐘的時間將電路原理畫在黑板上,在此過程中,學生非常容易走神,導致教學效果不佳,但是如果采用動畫演示的方式展現電路原理,再加上教師的講解,就可以充分吸引學生的注意力,不僅可以節省畫圖時間,還可以在短時間內講清電路各種元件等,進而讓學生掌握相關知識。

(2)加強實踐教學。在實踐教學中,主要包括課程設計、實驗等環節。因為機電一體化課程的實踐性非常強,在開展教學活動的時候,一定要注重理論與實踐的結合,從而讓學生充分掌握相關知識,達到預期的教學目標。比如,在實際教學中,教師可以根據學生的具體情況設置實訓方案,讓學生根據教學內容予以實踐,以此培養學生的知識應用能力,進而使其更好的適應工作崗位要求。

2.4 強化師資隊伍建設

在職業技術學校機電一體化課程教學中,要想取得理想的教學效果,就要重視“雙師型”教師隊伍的建設。⑧因此,學校可以組織一些優秀青年教師到用人單位實習,并且對其教學能力與職業技能進行定期考核,或聘請用人單位的專家到校兼任教師,以此提高教學質量。與此同時,學校也應鼓勵教師繼續進修,利用一些課余時間到用人單位參觀學習,積累實踐經驗,進而在講課的時候,能夠更好的融會貫通,加深學生的印象,讓學生可以深入理解教學內容,并且可以靈活運用,以此實現理論與實踐的結合,為學生畢業后成功就業奠定堅實的基礎。

3 結語

綜上所述,隨著現代社會的快速發展,機電行業市場越來越繁榮,對機電技術人才的要求也越來越高,進而要求職業技術學校進行教育改革,創新教學模式,以此培養復合型機電技術人才,更好的滿足社會與市場的發展要求。為此,在機電一體化教學中,一定要構建標準合理的課程體系,完善教學場地與設備,創建多元教學方法,強化師資隊伍建設,從而達到預期的教學目標。

注釋

① 袁建鋒.基于中職機電技術應用專業項目一體化教學模式構建的分析[J].廣東科技,2014(24):170-170,146.

② 伍映紅.優化中職機電一體化教學體系[J].廣東教育(職教版),2014(6):106-107.

③ 林靈,劉昌銘.機電一體化教學存在的問題及改革措施[J].新課程?下旬,2015(11):459.

④ 唐鳳.基于一體化教學方式培養高職學生化學綜合能力的實驗研究[D].湖南師范大學,2015.

⑤ 群宣.“教學做”一體化教學在電氣控制技術中的應用體會[J].廣東科技,2014(24):166-167.

⑥ 錢曉靜.關于機電一體化教學中項目教學法的應用研究[J].課堂內外?教師版,2015(9):54-54,56.

第5篇

關鍵詞:機電一體化技術;控制理論;信息技術;計算機技術

1機電一體化的內容與核心技術

1.1機電一體化技術的基本內容系統工程是該技術的主要工作方式,此外,該技術的應用還包含了電子、機械等各個領域的技術,并將這些方面的知識、技術進行了有機結合,從而優化了產品制造和系統間的配置。同時,還促進了產品滿足現實中的需求。就目前而言,使用一體化技術時一定要將與其有關的建設工作做好,特別是各種技術的創新、原理等,以生產出質量更好的新產品,因此,該技術本質上是相關技術整合后的結果。1.2機電一體化的核心技術1.2.1自動控制技術該技術是所有技術中最為復雜的一項,因為該技術涵蓋的面積非常廣,內容五花八門,基于控制理論的知識對一體化系統進行設計,再進行模擬檢測和現場測試。在其能控制的區域中,該技術所包含的內容非常多,主要有自適應、速度、精度定位等控制技術。1.2.2系統技術系統技術指的是一體化中包含的所有組織、概念等的總稱,它是一個基于整體角度的技術,將整體分割成多個互相聯系的功能模塊,從而將其與接口技術統一起來,并進行有效的管理,達到將系統連接起來的目的。1.2.3計算機、信息技術信息技術、計算機技術這兩種技術的結合運用是對信息進行互換、儲存、讀取、運算以及進行相應判斷的過程,該過程包含的內容分極其豐富,主要有專家系統、人工智能、決算等。1.2.4機械技術該技術是實現機電一體化的基本技術,機械技術具有高、新的特點。該項技術應用的關鍵點在于怎樣將其融入到一體化技術中,并利用它自身的特點更新、處理產品,對產品的性能、結構、材料進行改善,進而大大改觀產品的準確度、性能。

2機電一體化技術的發展趨勢

在20世紀90年代后期,很多發達國家引領一體化技術向著智能化方向發展。形成這種趨勢的原因有3個:①通信、光學等技術廣泛應用到了一體化技術中。此外,微細加工這一精密技術也逐漸引進其中,形成了微機電、光機電等一體化的分支技術;②相關人員對一體化這一學科的體系、發展方向進行了深入探討,比如集成方法、建模的設計與分析等;③光纖、神經網絡、人工智能等技術的快速發展,為一體化技術、產業化發展起到了巨大的推動作用。未來機電一體化技術的發展趨勢分為以下5方面。2.1綠色化隨著人們環保意識的逐漸增強、綠色發展概念的普及,機電一體化技術也要向著綠色化方向發展。該技術的綠色發展指的是其應用不會污染環境,可降低材料的使用成本,并能實現回收再利用。比如,通過將廢物產生量、材料使用量、產品設計三者之間的關系進行量化,從而分析一體化產品制造過程是否對環境造成了污染;對一體化產品設計、制造中的每一階段進行改進,爭取通過廢棄材料來加工生產,產品報廢之后還可以回收再利用。2.2模塊化隨著產品精細程度、成熟程度的提高,產品制造過程中的分工會越來越細化,且所有的細化分工應參考一樣的標準。因此,就形成了模塊結構。機電一體化也逐漸向著模塊化的方向發展。比如,研發集實時測距、動態捕捉、圖像采集與校對、數據監測等于一體的電機控制模塊,研發集節能、變頻、減速于一體的電機驅動模塊。在此情況下,便能在產品設計環節直接使用所建立的模塊,大大加快了產品研發的速度。2.3微型化機電一體化向著微型化發展是必然趨勢,這是因為微型化發展可以對微電子、軟件、微機械等技術進行有機融合,并具有使用靈活、消耗能量低、體積小等優點,發展前景良好。2.4系統化系統化的發展趨勢主要體現在2個方面:①逐漸引進多系統、遠程通信的局域網,大幅提升通信能力;②逐漸使用模塊化、開放式的結構,能隨意分割和組合,靈活多變,比如,當前正在對智能機器人進行生物系統化的研發。2.5智能化在當前信息時代的大背景下,控制理論的逐漸應用、傳感系統的快速發展、計算機運行速度的不斷加快均推動著機電一體化技術向著智能化的方向發展。比如,現階段有的機器人能模仿人類的思維或動作,在工業生產、家庭生活中已經被運用。

3機電一體化技術的發展思考

要想推動機電一體化技術的發展,應做好以下5方面的工作。3.1優化發展環境要想優化該技術的發展環境,應確保人們可以正確認識該技術的發展,并引起高度重視,從而為一體化技術的發展創造一個良好的環境,爭取獲得政策、技術上的大力支持。同時,應為研發人員提供充分的保障,調動他們的積極性,爭取為機電一體化的發展作出更多的努力。3.2做好相關管理工作充分發揮相關協會的作用,做好相應的管理工作。在機電一體化進程中,應按照國家的相關規定,并以國家政策為原則來發展,這有利于機電一體化的突破發展。3.3統籌發展在機電一體化的發展中,一定要對各個環節、各個方面進行統籌,促進它們之間的協調發展。所以,應進行深入調查,對一體化技術進行科學的分析和統籌,為一體化技術的整體發展提供可以參考的依據,從而促進一體化技術的發展。3.4擁有自主知識產權該技術應用中的所有裝置設備應有自己的知識產權,以提高一體化產品的供求比例,防止供求關系紊亂。3.5增加產品的通信功能只有確保產品具有通信功能,才能使其更加時適應自動化的需求。

4結束語

隨著科技的不斷發展,機電一體化技術也將更加成熟,大眾視野中的一體化產品也會逐漸增多,其使用會越來越廣泛。在今后的發展中,機電一體化技術將向著智能化、微型化、系統化、模塊化、綠色化的方向發展,它的作用會越來越大,為進一步提高生產效率、推動社會的發展作出更大的貢獻。

參考文獻

[1]鄭峰.關于機電一體化技術的應用與思考[J].科技展望,2015(29).

第6篇

關鍵詞: 機電一體化; 生產企業; 智能化;

機電一體化概述:

機電一體化是指在機構的主功能、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。 機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不但發展,還將被賦予新的內容。但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。

因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是,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。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化,仍屬傳統機械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

一、機電一體化技術發展歷程

隨著機電一體化技術的快速發展,機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應用。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展?,F在的機電一體化技術,是機械和微電子技術緊密集合的一門技術,他的發展使冷冰冰的機器有了人性化,智能化。

由于信息技術的飛速發展, 網絡化、信息化概念向自動化領域的滲透, 使得自動化系統的體系結構面臨一場深刻的變革, 這種變革也必將對機電一體化發展產生重大影響。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。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,也為產業化發展提供了堅實的基礎。

二、機電一體化的發展方向:

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。

(1).光機電一體化。一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的, 因此, 引進光學技術, 實現光學技術的先天優點能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源( 動力) 系統和信息處理系統。光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。

(2).智能化機電一體?;夹g發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而必要的。

( 3).微型化。微型機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。

目前, 利用半導體器件制造過程中的控制技術, 在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時, 就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“ 融合”, 機體、執行機構、傳感器、CPU 等可集成在一起, 體積很小, 并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

(4).系統化。系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強,特別是“人格化”發展引人注目,即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。另一層含義是模仿生物機理,研制各種機電一體化產品。

三、機電一體化在煤化工生產企業的現實意義

1、 提高勞動效率,機電一體化產品的應用使過去落后的生產方式得到極大的改變,大量新型自動化電子設備的使用徹底轉變了煤化工企業的作業模式,明顯降低了工人的勞動強度,大幅提升了勞動生產率,極大地提高了勞動效率。

2、 提高了勞動安全保障,傳統的焦化工作環境非常惡劣,高負荷地工作會嚴重影響到操作工的身體健康和生產安全。采用機電一體化設備進行、運輸、閥門的開啟等,不僅可以使操作工從繁重的體力勞動中解脫出來,而且減少去有毒有害場所 的次數故能降低發生事故和危險的幾率,提高安全生產效率。

3、 增加了經濟效益和工人的勞動收入,焦化機電一體化技術的運用使得焦炭的產量大幅提高,增加了企業的經濟效益,同樣使工人的勞動收入有所提高,改善工人的生活質量。煤化工企業的快速發展帶動了我市其它相關行業的快速發展,對地方經濟的快速發展起到積極的推動作用。

四、選用機電一體化產品時的建議:

1、企業在引進機電一體化產品時, 要考慮工藝是否成熟, 是否是主流技術, 產品的穩定性, 維護方面的投入等。還需要培養自己的技術人才, 盡快轉化為自己的技術, 解放生產力。加大職工培訓的投入, 培養一批高水平的操作人員, 減少維護成本。

2、選擇機電一體化產品時,要注重功能強、性能好、質量高、成本低, 且具有柔性,這樣可為傳統的機械工業注入新鮮血液, 帶來新的活力,實現文明生產。

3、勞動強度大的場所選擇機電一體化可以通過機電一體化來降低生產現場的勞動強度, 并能保證設備和人員的安全, 所以焦化企業, 更適合開展這項工作。

第7篇

關鍵詞:機電一體化;智能控制;應用;分析

中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A 文章編號:

前言

目前,機電一體化已經覆蓋了多個領域,促進了機電一體化技術不斷進步。但在實際的生活中,很多機電一體化應用中的農業與工業對象具有多層次、不確定性、非線性等特征,給機電一體化的發展帶來了很大的難題。智能控制系統的出現及應用,為機電一體化的長遠發展創造了良好的外部環境。因此,智能控制在機電一體化方面的應用越來越受到人們的重視。

一、機電一體化系統中智能控制的概述

智能控制是在傳統理論的基礎上發展起來的,傳統控制僅是智能控制的一部分,屬于智能控制的最低級階段。智能控制系統的機構是開放的、分布式的,對綜合信息的處理能力比較強。智能系統不僅追求機電一體化的高度自治,更注重全局性的優化。智能控制是一個多學科相互交叉的學科,其理論基礎是自動控制理論、人工智能、信息論及運籌學的交叉。智能控制的任務及主要對象具有不確定性、高度復雜及非線性的要求,而傳統控制形式的方法,一般僅能用于單一的任務對象,通常要求有精確的數學模型。

二、 智能控制的有效應用是機電一體化的必然趨勢

從20世紀90年代的后期開始,一些較發達國家的機電一體化技術已經進入了智能控制的新階段。一方面,通信技術、光學等加入到機電一體化行列中,微細加工技術也逐步在機電一體化中得以有效應用,出現了微機電一體化及光電一體化等新的分支結構;另一方面,有關機電一體化系統建模的分析、設計以及集成方法,機電一體化學科體系及發展趨勢等都開展了深刻的研究。同時,因為神經網絡技術、人工智能控制和光纖技術等多領域都有了較大進步,這為機電一體化的技術發展提供了廣闊空間,也為產業化奠定了基礎。智能控制已成為21世紀機電一體化發展的必然趨勢,它在控制理論的基礎上,加以運籌學、模糊數學、計算機科學、生理學、心理學、混沌動力學及人工智能等眾多新方法、新思想,通過對人類智能的模擬,使其具有思維邏輯、判斷推理能力以及決策能力,以獲得更準確的控制目標。智能控制已經在機電一體化的系統研究中日益受到重視,建筑智能化及機器人的智能化就是其典型應用。

三、智能控制在機電一體化系統中的應用

從20世紀90年代后期,機電一體化技術向智能控制發展,開辟了機電一體化技術發展的新篇章。機電一體化的未來發展必將是以智能化作為主要方向,智能控制的優劣直接決定機電一體化系統的整體水平。

1、智能控制在機械制造過程中的應用。

機械制造是機電一體化系統中的重要組成部分,當前最先進的機械制造技術就是將智能控制技術與計算機輔助技術有機結合,向智能機械制造技術的方向發展。其最終目標是利用先進的計算機技術取代一部分腦力勞動,從而模擬人類制造機械的活動。同時,智能控制技術利用神經網絡系統計算的方法對機械制造的現狀進行動態地模擬,通過傳感器融合技術將采集的信息進行預處理,從而修改控制模式中的參數數據。智能控制在機械制造中的應用領域包括:機械故障智能診斷、機械制造系統的智能監控與檢測、智能傳感器及智能學習等。

2、智能控制在數控領域中的應用。

隨著科學技術的發展,我國的機電一體化技術的發展對數控技術提出了更高的要求,不僅需要完成很多的智能功能,還需要擴展、模擬、延伸等新的智能功能,從而使得數控技術可以實現智能編程、智能監控、建立智能數據庫等目標,運用智能控制技術可以實現這些目標。比如說,利用專家系統可以數控領域中難以確定算法與結構不明確的一些問題進行綜合處理,再運用推理規則將數控現場的一些數控故障信息進行推理,從而獲得維修數控機械的一些指導性建議。

3、智能控制在機器人領域的應用

在動力學體系中,機器人通常是強耦合、非線性、時變的;在傳感器的信息中,機器人是多信息的;在控制參數中是多變的、控制任務上是多任務的;機器人的這些特點非常適合智能控制的有效應用。

目前,智能控制已經應用到機器人領域的多個方面,比如機器人的多傳感器信息的融合及視覺上的處理、機器人在移動行走時躲避障礙的行為以及行走的路徑、定位與軌跡跟蹤;機器人手臂的動作、姿態的控制等。通過人工神經的網絡系統、模糊控制及專家技術隊機器人進行環境建模、控制、檢測、定位及規劃等方面的研究日趨成熟,并在眾多應用系統中得以證明。神經網絡的特點是自學能力強、非線性映射能力強、實效性好,所以在機器人的動力學中廣泛應用,尤其適用于多角度的機械臂現場學習及控制。通過神經網絡的方式,可融合每個傳感器中輸入的信息,其系統具有較強的魯棒性及容錯功能。模糊控制就是一種帶有魯棒特點的智能控制的方案,在機器人的控制、建模、模糊補償控制等不同層面均有廣泛的研究及應用。免疫算法主要體現在機器人對路徑的規劃和發現中,同時進化計算與遺傳算法對機器人系統帶來了全新的控制技術并優化編程。

4、智能控制在建筑樓宇中的應用

隨著智能大廈的不斷增加,機電一體化中的智能控制在建筑樓宇的應用也越來越廣泛。當建筑中的空調開始工作時,通過自動控制可將風道的溫度及濕度進行調節與比較,采用比例積分調節器閉環的方式對冬季模式與夏季模式分別設置,這種閉環智能控制的方式反應速度快、超調程度小,能夠保持室內的溫度與濕度在設定的數值內,且精確度高。一般根據空氣的質量情況,程序可智能調節新風閥,既避免浪費能量,又確保室內的空氣質量。這種智能控制,可通過網絡及軟件實現,既能夠控制與管理中央控制室的各項指標,又能保證實時監控空調機組的運行狀態。在建筑物的照明系統中,通過智能控制可實現定時及保安狀態下對照明進行控制,同時通過中央管理計算機和通信控制的聯網,可實時監控各個系統的狀態。智能控制在建筑的照明中主要控制三個部分,一是時間的控制,如每日開啟及閉合某區域照明的時間段等;二是對邏輯的智能控制,如當消防信號已經連鎖時,自動將某區域的照明關閉;當保安的信號連鎖時,自動將某區域的照明開啟,若整個建筑的用電量超出負載時,自動關閉某不重要區域的照明燈;三是對節能的控制,當某個區域沒有人員流動時,保安防區也已進入了設防的狀態,此時可通過智能控制自動關閉該區域照明,或者由控制人員在控制室內對各區域的照明進行遠程智能控制。

四、結語

智能控制技術是二十一世紀機電一體化技術發展的必然趨勢。系統控制能力的優劣對機電一體化系統的運行起到至關重要的作用。通過遺傳算法、模糊系統、神經網絡、專家系統及等四項技術的應用,我國機電一體化技術非常順利地實現了智能化的控制,且這些技術相互滲透又各自獨立發展,從而促進了我國機電一體化系統的健康長遠發展。

參考文獻

[1]陳雪梅.機電一體化系統對智能控制的有效應用的幾點思考[J].河南科技,2010(14).

[2]王成勤,李威,孟寶星.智能控制及其在機電一體化系統中的應用[J].機床與液壓,2008(8).

第8篇

【關鍵詞】機電一體化;設備管理;發展現狀;改善措施

0.引言

隨著科學技術的迅速發展,各種先進新技術運用于新型機電設備,機電設備的一體化、自動化不斷提高,機電設備的管理日益變得重要。只有不斷地提高對一體化機電設備的管理,積極加強機電設備的維修管理體制,保障設備的主要技術參數處于正常的運轉狀態,以便最大限度地發揮機電設備的能力,這樣才能夠實現企業的高效率、高效益和規?;a目標。

1.機電設備一體化技術發展

機電設備一體化是指在設備的主要功能、信息處理功能、動力功能及控制功能上,大力引進電子技術,將機械設備裝置和電子化軟件及技術相結合而構成的系統總稱。它主要涵蓋了“產品”和“技術”兩方面,但它并不是機械設備技術和微電子技術的簡單組合,而是從系統性角度出發,綜合地運用機械技術、自動控制技術、微電子技術、信息變換技術及編程技術等,根據系統的主要功能和優化目標,合理地配置、布局各個功能單元,以期實現整個機電設備多功能、高質量、低能耗的功能價值,并達到系統最優化目標的系統工程技術。

機電設備一體化技術自問世以來,主要經歷了初級發展、蓬勃發展和智能化發展三個階段。20 世紀60 年代的時候,人們開始在機械設備的運用過程中,利用計算機技術來改進或完善機械設備的使用狀態和效果,機電設備一體化進入初級發展階段;70-80年代間,機電設備一體化進入蓬勃發展階段,這時候隨著計算機技術、通信技術等的快速發展,機電一體化的發展有了很好的技術支持,而微型計算機的興起也為機電一體化提供了物質基礎。90年代后,機電一體化技術開始向智能化階段邁進,一方面隨著光學技術的深入,開始出現光機電一體化分支,另一方面機電一體化的科學體系也變得更加系統和科學。

機電一體化是集機械、電子、信息、光學等多學科的交叉融合,其未來發展方向主要有以下幾個:

1.1智能化

智能化是新世紀里機電一體化發展的主要方向,在機電理論基礎上又會納入人工智能、運籌學、模糊數學、心理學等新思想,模擬人類的智能化,以求達到更高的控制目標。

1.2網絡化

隨著計算機技術的網絡化發展,以及企業競爭的全球化,對機電一體化提出了更高的要求,網絡化也是其發展的必然趨勢。

1.3微型化

機電一體化有著向微觀領域發展的趨勢,隨著微電子技術的發展,機電設備的小型化、低成本和高性價比已經成為未來的主要發展方向。

1.4綠色化

隨著科學發展觀和可持續發展觀念的深入,機電一體化也呈現出綠色化發展的趨勢,即使用無污染、可回收利用等。綠色機電一體化產品具有很好的發展前景。

2.關于機電一體化設備管理的思考

雖然機電一體化設備目前已經有了較大的發展和提高,但是仍然存在不足的地方,需要不斷改進。

2.1現場的基礎管理工作不到位

機電一體化設備的日常檢修工作做的不到位,設備一體化的點檢制、完好率等基礎管理工作存在欠缺;在設備出現故障時,只能進行簡單的臨時處理,而不能進行整體檢修;而對閑置的機電設備也不能夠及時回收,造成資源的浪費。

2.2管理者的思想觀念不夠先進

機電一體化設備基礎管理工作中的諸多問題,恰恰反映了管理者對機電設備管理的重要性認識不夠,這正是影響機電設備管理系統性的重要原因。隨著機電一體化的深入發展,機電設備的管理需要深入更多、更廣闊的知識范圍,同樣需要管理人員了解多方面的知識儲備,然而目前很多的管理人員忽視了這方面,對于設備故障也沒有深入的研究和探討,只停留在表面。

2.3機電一體化設備的安全管理存在隱患

目前機電一體化設備的安全管理還不到位,很多企業的機電設備陳舊、安全裝置不齊全,甚至影響正常的運轉;此外,設備安全管理部門也沒有發揮好它們的作用和職能,使得設備安全性存在問題。

2.4機電一體化設備管理的標準不統一

機電一體化設備管理標準的統一是做好管理工作的前提之一。我們發現很多機電設備管理的標準不統一,使得管理人員的文書也存在問題,造成設備管理水平的參差不齊。

針對上述的問題,本文提出以下幾點改進意見。

2.4.1做好機電一體化設備的基礎管理工作

機電一體化設備管理工作的目標是確保企業生產經營的順利進行。機電設備管理需從設備的壽命周期進行,必須要積極實現機電一體化設備的綜合管理,從機電設備一開始的選型,到中間的使用以及維護等全過程,都要盡量實現信息化管理的基礎工作;同時,建議機電設備企業做好相關機電設備維修保養的檔案記錄制度,實現設備維修保養工作的制度化,并實施相應的獎懲制度,以促進機電設備的基礎管理。

2.4.2統一機電一體化設備的管理標準

統一好機電一體化設備管理的標準是機電設備管理的重要保障。要想做好這一點,就需要企業對各類設備分類編號并建立卡片,完善好各設備的技術資料、性能指標等記錄,然后將同類設備歸類,建立成檔案,錄入企業的數據庫管理系統。在設備使用之前,管理人員必須要熟悉設備的管理和故障維修特點,將包機到人或包機長負責的制度落實好,并做好機電設備的交接記錄和運行記錄。

2.4.3強化機電一體化設備的動態狀態監測及故障診斷

機電也挺好設備夫人管理有動態管理和靜態管理兩種,以動態管理最為重要。機電設備處于不斷運行的狀態中,其每時每刻的狀態都是不同的,只有很好的掌握設備動態信息,才能有效地減少設備事故率。目前很多企業都實施了定期檢查等制度,但是這些檢查并不能實現設備故障的預知,而且企業成本較高,因此必須要利用先進的診斷技術對機電設備進行動態管理,幫助相關人員及時掌握設備的現場狀態,發現設備故障所在,提高機電設備運行的安全性。

2.4.4加強企業機電一體化設備的“綠色化”維護管理,實施科學的維修管理方式

眾所周知,人類社會目前面臨的三大主要問題是環境、資源和人口??萍际且话央p刃劍,在科學技術大力解放生產力的同時,也使得生態環境遭到了破壞。因此,我國實施了“可持續發展”的策略,并提出“清潔生產”的理念,而機電一體化設備的“綠色維修”也應運而生?!熬G色維修”是一種同時考慮生態環境和資源利用效率的現代化綜合維修模式,它除了要達到保持產品規定狀態的目標外,還要滿足可持續發展的要求。而對于機電設備來說,就要根據國內外先進的機電一體化設備的維修管理理念、方法、工作環境等來進行設備管理決策,改變現行的管理方式,推行綠色維修管理等,以期在維修過程中及以后,都最大限度地恢復設備原始的規定狀態,同時使得維修廢棄物以及有害排放物的最小化,最大化的降低環境的負面影響。

3.總結

當前,各企業正向大型化、自動化、高速化發展,對于機電一體化設備的管理水平提出了更高的要求。因此,企業在運作中要注重設備管理的實施,不斷地完善設備管理機制,以使得機電一體化更好地發展,為企業效益做貢獻。

【參考文獻】

[1]袁立飛.機電設備的運行技術與安全管理探討[J].機電信息,2012(06).

第9篇

關鍵詞:機電一體化;煤礦;機械設備

機電一體化是社會和科學技術發展的產物,在實際工程領域應用非常廣泛,可以毫不夸張地說機電一體化是中國工程領域發展的一個重大轉折點,能夠極大地提高煤礦開采效率和工作效率、提升煤礦開采過程的安全性,這同時也是本文討論機電一體化在煤礦機械中應用的主要意義和目的。文章結合筆者自身工作經驗,對煤礦機械一體化設計的方法、應用等提出了一些建議。

1機電一體化技術概述

1.1機電一體化技術

機電一體化是各個學科的綜合和概括,實際上機電一體化并不是簡單地用機械設備來代替人工的各種工作和操作,機電一體化技術的核心在于它將機械設備操控技術和智能化網絡技術及電子計算機數字化控制技術有效地結合起來。機電一體化的發現和應用不僅給煤礦行業的發展帶來了福音,而且給很多需要用到機電設備的行業發展帶來了更高的生產效率,可以提高市場競爭力,在如今競爭激烈的市場條件下提升產品競爭力是每個企業追求的最終目標。具體地在煤礦機械中的應用就是保證了煤礦的正常生產和煤礦工人的生命、財產安全,為煤礦爭取更多的利益打下堅實的技術基礎[1]。

1.2機電一體化技術應用在煤礦機械中的意義

機電一體化在實際煤礦機械設備中應用的意義關鍵就在于:這些技術的應用和研究在很大程度上解放了煤礦勞動力,更多的機械化生產不僅增加了煤礦的開采效率,為煤礦更長久的發展贏得更好的發展空間和經濟利潤,而且機械化生產為煤礦工人的生命財產安全提供了更多保障,這不僅是煤礦機械中使用機電一體化技術的意義,也是煤礦生產中大力推廣機電一體化技術的主要原因。

1.3煤礦機械中機電一體化的特點

a)煤礦中的機電一體化能夠實現網絡控制和自動報警的功能。在機電一體化的狀態下,煤礦中的運作機械能夠與電動機、傳動帶等設備相連,并且使用自動監控設備,自我檢測機械運作過程中出現的故障,并及時警報。這樣能夠極大地減輕操作人員的工作負擔,提高設備運行的穩定性和安全性,并簡化工作流程;b)機電一體化的自動化程度有了進一步的提高,在生產過程中能夠基本實現自動化,減少人工操作環節,從而提高生產效率和強度,并減少操作失誤給工程帶來的損失。現在已經出現了一種計算機控制系統,只需要在電腦終端中輸入一定的數據就可以實現對機械的遠程控制和操作,許多煤礦生產企業中已應用了這一系統。機電一體化還能提高設備檢修效率,促進生產過程智能化發展[2];c)煤礦中的機電一體化能夠有效減少能源消耗,提高生產的經濟實用性。在機電一體化狀態下,可以減少傳送帶、風機等設備的使用頻率,將能源消耗量減少近30%。與此同時,設備工作效率也有了明顯提高,因此在煤礦生產過程中受到廣泛關注。

2機電一體化技術在煤礦機械中的實際應用分析

機電一體化在實際的煤礦生產和安全管理過程中主要的應用有以下幾點:在采煤過程中的應用、煤礦安全監測應用及煤礦裝載和運輸過程中的應用。

2.1在采煤過程中的應用

隨著采煤機的出現,采煤技術和采煤機械設備不斷升級,國內煤礦采煤效率也在不斷提升,但是機電一體化技術的應用優勢則主要表現在提升了煤礦機械設備的使用壽命和使用年限,在最大程度上降低了煤礦開采成本,如果不出現意外情況在整個使用過程中這些設備都能夠按照正常狀態運行。在機電一體化技術的支持下煤礦整個開采過程都具有動態性,該項技術能夠及時檢測到設備存在的問題并及時提醒操作者處理和解決故障問題。機電一體化技術在很大程度上突破了傳統煤礦開采的局限性,能夠根據實際需求開采一些地理位置比較偏僻,而且人工開采難度和危險性都比較大的煤層,這也是機電一體化技術在煤礦開采過程中的最重要的應用。

2.2在煤礦安全檢測過程中的應用

煤礦安全監測在煤礦安全運行中的作用是不言而喻的,但是在傳統模式下,煤礦安全監測最開始是由人工來完成的,隨著社會發展和進步,人工逐漸被一些儀器設備取代。這些設備的安全監測精確度與人工檢測相比已經有了很大進步,但是仍然存在缺陷,機電一體化技術的應用完全解決了這個問題,目前煤礦監測過程中使用的安檢機電一體化設備是按照煤礦開采過程中的實際需要設計和完工的,因此在實際監測過程中可以根據實際檢測需要監測到關鍵地方和關鍵點,保證監測數據的精確性和真實性,很多煤礦安全監測主要是為了更好地安排工人工作和保障工作安全,這點國內機電一體化技術已經完全可以做到。

2.3在煤炭裝載和運輸過程中的應用

機電一體化在實際的煤炭裝載和運輸過程中有著至關重要的作用,因為煤礦大多數工作都是在地底下完成的,開采的煤炭也都必須從地底下運送到地面上之后才能運送到世界各地為社會生產和人們的正常生活服務,這個運輸的過程如果沒有相關的技術設備必然要耗費大量人力、物力和財力,但是機電一體化的運用成功改善了這一點,在煤礦的安全裝載過程中,機電一體化解放了勞動力,提升煤礦生產效率,同時安全性也得到了最大程度的保障;煤礦裝載之后必須要提升到地面上之后才能正常地使用,在煤礦提升過程中機電一體化技術的主要應用在于在該技術的支持下實現了交變頻交流,這一技術成功地為提升機的正常運行提供技術支持,同時增加了提升機的承重能力;傳統煤炭傳輸模式比較落后,而且那些傳輸方式不僅效率低且需要耗費大量電力和人力,但是在機電一體化技術的支持下這些難題都可以被克服,而且能提升運輸效率,提升煤礦經濟效益??傊磥頇C電一體化技術在國內的機械設備領域的發展前景必然是美好的,應用領域也必然會隨著技術的改革和創新而不斷擴大[3]。

3結語

機電一體化技術在煤礦機械中的運用是煤礦改革和創新過程中的一個重大轉折點,改善了煤礦的整體運行效率和經濟效益,隨著與機電一體化相關的各種技術和知識不斷完善和創新,相信機電一體化技術也會在不久的將來得到更大突破,也只有不滿足現狀,在現有基礎之上不斷改革和創新才會有更大的發展空間和進步的可能性,同時在機械設備中推廣和普及機電一體化技術也是為機電一體化技術更寬廣的發展奠定良好的理論基礎和提供成熟的技術支持。

作者:張樹華 單位:山西省煤礦節能監測中心

參考文獻:

[1]郭夢涵.淺述機電一體化技術在煤礦機械中的應用[J].科技資訊,2011(13):118.

第10篇

摘 要: @里闡述了智能控制的種類,分析了機電一體化系統中運用智能控制的優勢,總結了機電一體化系統中智能控制的具體應用,希望能提升智能控制技術在機電一體化系統中的應用水平,進而提升機電一體化系統的運行效率與穩定性。

關鍵詞: 機電一體化;智能控制;具體應用

1智能控制的種類

1)分級控制系統

分級控制的運行主要受兩方面的控制,一個是自適應的控制,另一個是自組織的控制。分級智能控制系統通常包括三個不同的方面,組織級、協調級、執行級,這三個級都有各自的作用,相互獨立但又相互聯系。

2)學習控制系統

學習控制系統,首先是識別以及調整內部的結構。其次,通過信號不間斷的傳輸,對程序中復雜數據的處理、運轉,使系統正常工作。學習控制系統可以通過對所持有的信息進行識別和自我處理,進行自主判斷。

3)專家控制系統

專家控制系統是智能控制系統中的一種主要存在形式,應用于故障檢測、故障診斷分析、工業設計中,其意義是將工程控制論和專家系統結合。專家控制系統包含了大量的專業知識,為智能處理提供依據和基礎,在進行判斷工作時有相對應的知識面供給參考和計算,使其結果較為準確合理。

2機電一體化系統中智能控制的優勢

首先,智能控制能夠幫助機電一體化系統完善性能。和傳統的自動化控制系統相比,智能控制有其優越性,這種優越性主要表現在可以幫助機電一體化系統更加完善發展,因此,成為機械工業與微電子工業未來發展的主要方向和趨勢。在機電一體化系統中,智能控制可以自己進行中間模型分析,能夠根據外界環境的變化作出相應的調整,形成控制指令,在控制器的作用下,高效、快捷、精確地完成工作任務。其次,智能控制能夠幫助機電一體化系統提高效率。智能控制技術是依據操作人員發出的命令編碼,而不直接參與到工作勞動之中。所以由于人工操作不當所引起的失誤和損失可以大大地減少,工作效率可以大大地提高。在智能控制的幫助下,人力只需要編制出正確的工作編碼和指令即可,智能控制可以按照指令流程來準確流暢地完成工作任務,這保證了機電一體化系統的安全和效率[1]。再次,智能控制能夠幫助機電一體化系統增加安全可靠性。在接受人類的工作指令后,智能控制系統可以合理地調控設備中的結構或運行程序,來實現對于運行系統的管理和監督,最大限度地保證機電一體化系統的安全可靠。

3機電一體化系統化智能控制的應用

3.1機械制造中智能控制系統的應用

智能控制系統是機械制造的重要的組成部分,而將計算機的輔助功能與控制技術相互結合,是如今最為領先的機械制造技術。隨著機械行業的不斷發展,機械制造向著智能化的方向發展。其最終目的就是通過計算機技術進行一部分的腦力勞動,實現模擬人們制造機械的目的。

3.2數控領域中智能控制系統的應用

隨著社會的不斷發展,智能控制系統在數控技術方面的應用不再局限于模擬、延伸與擴展等功能,而是需要智能功能,使數控技術達到智能監控,自行建立數據庫、編程等目標,例如,在數控領域中一些不確定算法與結構所產生的問題可以通過專門的系統進行處理,利用處理規則對數控現場的故障信息進行處理,從而獲得維修機械的指導性的建議。

3.3建筑工程中智能控制系統的應用

在建筑工程中,智能控制系統主要應用在一下方面:第一,實現對建筑物內空調的智能控制。智能控制系統可以智能化地設置空調在夏、冬不同季節的使用模式與風閥,不僅可以有效優化建筑內的空氣質量,而且可以有效地節約能源;第二,智能控制系統在建筑物照明當中的應用。智能控制系統主要是利用通信與計算機控制進行聯網,然后對照明邏輯、照明系統節能以及照明時間等方面實施智能化的控制,從而使得建筑工程能夠順利地開展,有效提高建筑工程效果和工程質量[2]。

3.4機器人領域中智能控制系統的應用

智能控制系統對于機器人的發展至關重要,在機器人控制參數的多任務管理和多變形特征的應用中,智能控制系統可以進行科學、合理、有效地控制,進而能夠對于機器人在行走路徑和行走軌跡方面進行跟蹤、記錄、控制。

3.5交流系統中智能控制系統的應用

驅動裝置是機電一體化過程中重要的組成部分,對于控制系統中的動態與質量起著重要的作用。從實際情況來看,交流系統異常復雜,其數據隨時變化,伴有一些負載的干擾,交流本身與被控對象之間存在非線性的不確定因素,所以憑借現有的理論知識構建起相關的模型是困難的。如果將智能控制系統應用到交流系統中,便可使交流系統的性能得到極大的提高。

第11篇

我國煤礦采煤技術由手工發展到炮采,再由炮采發展到機械化采煤,技術的不斷發展,使生產力得到相應的提高。礦井的年產量從之前的幾萬噸擴增到現在的幾百萬噸就是其最具體最直接的體現。為了與較高的生產能力相適應、相匹配,市場上出現了與之配套的機械設備,如煤礦機電一體化技術下的一系列產物,該產物的特性就是融多項高新技術為一體,主要包括微電子技術、自動節制技術、計算機技術、傳感技術以及人工智能技術等熱點技術。在煤礦企業中,運用機電一體化技術已經取得了相當大的成功,因此可以說,機電一體化技術的應用,可以促進煤礦企業實現安全高效以及機械化的生產。

1機電一體化技術在煤礦企業中的應用

1.1機電一體化技術在運輸機中的應用

我國經濟的飛速發展和人民生活水平的不斷提高,使對生產生活用煤的需求量大幅度增加,這就對我國煤礦的生產在一定程度上提出了更高的要求。然而,與國外煤礦企業相比,目前我國煤礦企業的提升以及運輸系統水平與之還存在非常大的差距,難以適應社會發展的需求。因此,在對國外經驗加以借鑒的基礎上,加大對機電一體化技術的研究力度,使其在煤礦運輸系統中得到較好的應用。目前,機電一體化技術產物中比較領先的是內裝式提升機,它是滾筒以及電機的融合體,其結構簡單并且操作起來也比較方便,系統準確性也高,可以完全實現自動化控制。目前,在我國煤礦企業中應用比較普遍、規模較大的運輸以及生產方式是皮帶式運輸,它有如下幾個特性:運行安全可靠、輸送量大、輸送距離遠、連續輸送、自動化以及效率高,而且通過煤礦企業計算機控制監測系統的時時監控,皮帶式運輸的自我診斷以及自我保護功能得以實現。

1.2機電一體化技術在礦井監控系統中的應用

在煤礦生產中,機電一體化技術主要包括:計算機信息技術、自動控制技術、系統技術以及機械技術。監控系統在礦井生產運作過程中占據著非常重要的地位,與銀行監控系統不同的是,礦井監控系統對數據保存沒有非常嚴格的要求,甚至允許出現因機器故障而丟失數據的現象,但是這個數據丟失時間是需要控制在5min之內的,礦井監控系統是絕不允許出現連續停機的現象。不難發現,在日常生活中經常會發生銀行因死機而暫停營業的狀況,然而在這種突發狀況下,人們并不擔心私人的存款數據會因為網絡故障而丟失,因為銀行會及時地對故障進行快速排除。但是,礦井的安全監控系統則不能像銀行一樣突然暫停,那樣就無法保障礦井工作人員的生命安全。機電一體化技術的應用很好地確保了礦井安全監控系統的正常運作,主要是通過軟硬件結合,創設局域網來同步主機與自身數據庫,分擔網絡上傳、圖表打印、數據檢索以及圖形顯示等任務。實踐表明,在礦井監控系統中應用機電一體化技術取得了良好的效果。

1.3機電一體化技術在采煤機中的應用

綜合機械化采煤系統在煤礦企業中的應用對煤礦自動化進程產生了有力的推動作用。我國的采煤系統由之前的液壓牽引技術成功過渡到機電一體化牽引技術。相比液壓牽引技術,機電一體化技術擁有的相對優勢主要表現在五個方面:①良好的牽引性可以有效克服采煤機運作過程中受到的阻力并且為其提供有效的牽引力,此外,采煤機下滑時還可以通過提供制動避免其過度下滑。②機電一體化牽引技術采用的制動裝置,可以有效防止采煤機下滑,這樣采煤機就可以進行傾角比較大的煤層作業。③因為機電一體化采煤裝置的整體磨損小、故障少、維修少,運行起來更加可靠,因此能夠在惡劣的環境下進行長時間的作業。④機電一體化采煤裝置具有良好的動態性,可以通過控制系統對各項參數進行及時的調整。⑤該系統裝置結構簡單、體積較小,具有很高的使用效率。與此同時,計算機全程控制機電一體化采煤機使其完全實現了支架的自動化,此外,將計算機監控裝置安裝在工作面刮板運輸機上,使系統的自動化控制得以實現??傊?,機電一體化技術在采煤機中的應用協調了整個系統設備的運作,方便了整體的操作,同時使生產的工作效率、可靠性以及安全性也得到了不同程度的提高,給煤礦企業帶來巨大的社會效益以及經濟效益。

1.4機電一體化技術在支護設備中的應用

我國煤礦綜合機械化采煤工作中經常用到的支護設備是液壓支架,在支護設備中應用機電一體化技術的具體體現就是有機地結合計算機技術以及液壓控制,實現成組的自動移架或者定壓的雙向鄰架,從而有效地避免對支架或者頂板產生過大的沖擊。

2煤礦機電一體化技術應用的建議

在我國煤礦透水、塌方的安全事故時有發生,這在某種程度上表明有很多嚴重的問題存在于我國煤礦的技術以及管理之中,預防安全事故的發生已經成為煤礦企業工作的重中之重,而機電一體化技術以及相應產品的出現,從整體上提升了煤礦生產的自動化水平,有效地預防了安全事故的發生,因此,要不斷加強機電一體化技術在煤礦企業中的應用力度。目前,機電一體化技術在我國煤礦企業中得到了普遍的推廣以及使用并取得了良好的成效,但是相比發達國家而言,該技術在我國應用時間較短,相關經驗有所欠缺,因此,在借鑒西方優秀經驗的基礎上,加大對機電一體化技術的研究力度,從而提高生產水平,盡可能避免安全事故的發生,給國家以及人民的生命財產安全提供最大程度的保障。機電一體化技術的核心要素就是計算機技術,因此對于基于機電一體化的中央控制系統,要提升其運算的存儲能力。此外,煤礦生產中不同的場地環境對機器系統的需求不同,因此,需要不斷對軟硬件系統進行研發,實現機器系統使用方便、體積小、功能強、重量輕、性能好以及效率高等特點,以便能夠更好地滿足場地環境的不同需求。與此同時,通信功能也是機電一體化技術產品所需要具備的,在此基礎上,還要求其具備通信模塊以及較高的可靠性。在這一方面,在結合現場總線技術的基礎上,可以結合工業以太網技術實現對機電一體化技術的有效控制,從而進一步實現機電一體化技術產品的通信功能。智能化是社會發展的趨勢,為了促進機電一體化技術以及產品的智能化,需要通過構建一個動態高效的控制系統來分析系統參數,并且通過觀察系統參數來判斷機電設備以及其運行環境的變化,并在此基礎上進行自我調整和修復。通過判斷工作狀態以及診斷系統,及時地發現故障并且能夠準確地預測未來工作中可能發生的故障。眾所周知,礦井下溫度、濕度、粉塵都是非常高的,而且含氧量低,環境極其惡劣,傳統的傳感器并不適宜在井下操作,深入研發適宜礦井工作的傳感器技術對于煤礦企業的長遠發展具有很重要的作用。

3結語

第12篇

(一)定位與培養目標不同根據人才培養分類,可分為學術型人才、技術技能型人才。教育部副部長魯昕在2014年中國發展高峰論壇表示,我國將實行兩類人才、兩種模式的高考,即技術技能型人才和學術型人才的兩種高考模式。技術技能型人才又分為工程師、高級技工,以及高素質勞動者三種。在高職教育體系中,高職??频臋C電一體化專業定位為機電行業培養技術技能型人才,即高級技工和高素質勞動者,包括機電設備的安裝維修,機電設備的操作與維護等工作。隨著產業結構的升級和科學技術的高速發展,以及生產服務第一線崗位技術含量的革新和提高,對技術技能型人才提出了更高的要求。魯昕指出之前的職業教育只講技能,隨著信息技術的發展和產業升級,技能需以技術為基礎。應用本科機電相關專業作為本科層次的職業教育,就是應該在高職??茩C電一體化專業基礎上,培養具有較強的理論基礎、實踐技能和應用能力的更高層次的技術技能型人才,能夠適應產業結構升級和科技水平發展對就業崗位所帶來的各種變化。目前,應用本科作為職業本科教育,其定位比較模糊,在人才培養、科學研究和社會服務三者關系上,過分強調科研研究,強調理論教學,沒有突出社會服務的方向,更多地定位于教學科研型大學,許多應用本科院校一心向往建成“一流本科院?!?。應用本科目前的定位主要是受當今社會“重學術輕技能”思想觀念和等級觀念的約束和束縛,也是社會對大學的評價機制和考核標準所造成的。由于應用本科的定位模糊,因此,應用本科機電相關專業的定位也相應的比較模糊,造成了應用本科機電相關專業在培養目標上偏向學術型人才的培養,體現在教學過程中,則表現為注重學生理論知識的培養和考核,忽視學生應用能力的培養和考核。應用本科機電相關專業在定位和培養目標上,與職業教育的定位和培養目標是有很大差距的,這是制約高職專科機電一體化專業與應用本科機電相關專業實現有效銜接的一個重要因素。正是由于應用本科本身的定位和培養目標與高等職業教育的差距,使得目前機電一體化專業高職??婆c應用本科的銜接,不管采用哪種方式進行銜接,都存在一定的缺陷。

(二)應用本科機電專業實踐教學不足高等職業教育強調學生職業應用能力的培養。高職專科機電一體化專業,通過工學結合、校企合作、頂崗實習等方式,培養學生具備從事機電一體化設備的操作、組裝、調試、維護維修等能力。應用本科機電相關專業以學科為導向,主要通過課堂講授為主,教學效果考核往往以筆試為主,培養學生的能力通過灌輸理論知識來實現。由于應用本科院校的定位以及培養目標與高等職業教育的要求存在一定的差距,以及應用本科院校在教學過程中長期以來形成的慣性,使得應用本科機電相關專業在教學過程中出現“重理論、輕實踐”的現象。應用本科機電相關專業在教學過程中,強調理論教學,輕視實踐。應用本科機電相關專業在實踐教學方面不重視,實踐條件不足,造成培養出來的學生應用能力不強。這是應用本科機電相關專業教學過程中存在的問題之一,也是妨礙高職??茩C電一體化專業與應用本科機電相應專業有效銜接的重要因素之一。

(三)課程體系銜接存在問題課程體系是高職??啤帽究聘髯缘亩ㄎ缓腿瞬排囵B目標的具體表現。高職??茩C電一體化專業定位為機電行業職業技能型人才的培養,以實用為主,必需、夠用為度,主要培養機電行業的技能型人才,即高級機電維修維護技工和高素質機電設備操作者。應用本科機電相應專業應該在高職??茩C電一體化專業基礎上,培養具有較強的理論基礎、實踐技能和應用能力的更高層次的機電行業的技術技能型人才。機電一體化專業高職??婆c應用本科相應專業進行有效銜接時,應該對相應的課程體系進行設計,使其滿足機電一體化專業高職專科生進入應用本科相應專業后,能夠繼續有效地進行學習。目前,專接本模式,課程基本與高職??葡嗤煌氖墙滩牟灰粯?,一個是高職高專的教材,一個是本科教材而已,基本上沒有相應的實踐教學。專轉本模式,應用本科相應專業的課程設置上,前兩年基本上是機械方面課程,后面兩年是電方面的課程,高職??茩C電一體化專業學生進入本科后,主要就是進行電方面課程的學習。無論是專接本,還是專轉本模式,高職專科機電一體化專業學生在完成三年??茖W業后,進入本科階段學習,課程銜接得不是很好,這是進行高職專科機電一體化專業與應用本科相應專業進行有效銜接需要解決的問題。

(四)教師素質由于許多應用本科院校定位于教學科研型大學,許多教師科研能力強,理論基礎扎實,許多教師都是直接引進博士畢業生,這些教師是在研究型或教學研究型環境下培養出來的,缺乏在生產服務第一線工作的經驗,沒有在企業經歷過職業鍛煉,因此造成部分教師職業應用能力不強的缺點。高職教育對教師素質的要求與一般學術型本科教育對教師素質的要求不同,高職教育強調教師的雙師素質,既要求教師具有扎實的理論水平,同時也要求教師具有職業背景,具有職業應用能力,否則怎么來教育、培養學生的應用能力?許多應用本科院校由于定位教學科研型,在人才引進和教師素質培養方面,注重教師人才的學術能力、科研能力。許多應用本科院校在人才引進方面明確要求引進博士,強調引進人才的學術能力,同時,應用本科院校對教師的考核以及職稱的評定都是強調學術能力,要求發表一定數量的高質量的學術論文以及一定的科研項目,而幾乎沒有對教師的職業應用能力等方面進行考核和評定。這些原因都造成了應用本科院校的教師們更愿意從事學術科研工作,形成了“重學術輕應用”的風氣。這些因素都是造成應用本科教師科研能力、學術能力強,而職業應用能力欠缺的原因。這是應用本科院校作為高等職業教育的組成部分存在的不足。機電一體化作為一名綜合了機械技術、微電子技術、電力電子技術、自動控制技術、傳感測試技術、軟件編程技術等多門技術的專業,更加強調學生的動手應用能力,包括機械圖紙繪制;機械設備的安裝、維護維修;電氣線路的設計、檢修;程序的設計、編寫等能力。因此從事機電一體化高職教育的教師更需要具備一定的應用能力。目前應用本科從事機電相關專業教學的教師應用能力的缺乏,是機電一體化專業高職專科與應用本科銜接的障礙之一。

二、解決問題的建議

將高職??茩C電一體化專業與應用本科相應的機電專業進行銜接是社會發展、經濟轉型對機電應用型人才需求的必然要求,也是完善我國機電行業高等職業教育的需要。針對高職??茩C電一體化專業與應用本科相應專業進行銜接存在的問題,提出一些建議和意見。

(一)應用本科應定位職業教育要想高職??茩C電一體化專業與應用本科機電相應專業進行有效銜接,關鍵就是要將應用本科定位為高等職業教育。許多應用本科定位于教學研究型大學,甚至希望向一流本科學術型大學轉型,這同現在社會普遍對高等職業教育存在認識上的偏差有關,同時也與當前對高等教育的評價機制有關。由于歷史等一些原因,在社會上普遍存在“輕實踐、重理論”的思想,特別是本科院校,認為重視實踐,進行職業教育是低人一等的事情。這種思想不清除,應用本科就不可能真正向高等職業教育靠攏。應用本科的定位也與目前大學的評價機制有關。目前對大學的評價考核以及排名,主要關注的是學術成果,例如論文數量與質量,科研經費量,博士點、碩士點數量等。這就造成了許多應用型本科將學術研究放在重要的位置,將學術論文、科研課題數量作為考核教師標準。要想應用本科定位為高等職業教育,除了扭轉社會對高等職業教育的觀念,還必須對應用本科建立合理的評價和考核機制,國家加大對職業教育,特別是高層次職業教育的投入,可以對國民經濟發展起重大作用的一些應用本科在資金、教學資源等方面進行傾斜。對應用本科教師,建立合理的評價考核機制與職稱評定標準,加大對教師應用能力培養的考核,減少學術研究方面的考核,讓學校和教師的重心向應用能力培養,向技術技能教育轉移,使應用本科真正地定位于高等職業教育,使應用本科機電相關行業真正向職業應用型人才培養方向挺進。

(二)加大實踐教學量、改善實踐條件由于高職教育的關鍵是培養學生的職業應用能力,而培養學生的應用能力,不能只靠理論傳授,應該將理論與實踐結合,通過實驗、實訓、企業實習、校企合作等多種實踐方式,達到培養學生職業應用能力的目的。高職??茩C電一體化專業基本上都是根據培養目標,設置了相應的實踐手段和方式來培養學生的應用能力。應用本科機電相關專業在培養學生應用能力方面還有所不足,主要也是受“重理論、輕實踐”的影響。應用本科院校機電相關專業作為機電行業高等職業教育的一部分,必須轉變思想,將定位轉移到學生應用能力培養方面上來,加強實踐實驗條件的建設,同時,通過實驗、實訓、企業實習、校企合作,建立校外實踐區。在實踐教學過程中,建立起一套完善的實踐教學評價體系,強調突出過程考核的重要性,激發學生學習的主動性。應用本科機電相關專業應加大實踐教學量,對機電設備的設計、操作、維護維修增加學生實踐機會,同時也應改善實踐條件,以便更好地培養學生的應用能力。

(三)課程體系銜接由于課程體系是人才培養目標的具體表現,高職??茩C電一體化專業與應用本科機電相應專業作為機電行業高職教育的兩個階段,應該從整體上對課程體系進行銜接。應用本科機電相關專業應該對課程體系進行設計,使高職專科機電一體化專業學生進入本科階段后,能在原來基礎上繼續提高。針對專接本模式,應該設置好課程體系,而不是簡單采用相同的課程,不同教材,應該在滿足應用本科機電相關專業對學生應用能力和理論知識更高要求和需要的基礎上,進行統一的課程體系設計。針對專轉本模式,應用本科機電相應專業的課程設置上,應該從重視理論知識,向理論和實踐并重方向發展。由于應用本科機電相關專業的機械方面課程,以及電氣方面的一些基礎課程被安排在前兩年進行,因此,在課程設計上,可以對進入本科學習階段的高職??茩C電一體化專業學生提供機械、電氣方面的選修課程,讓他們能補上這些課程。

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