機電一體化專業論文(通用25篇)
在現實的學習、工作中,大家總少不了接觸論文吧,論文是進行各個學術領域研究和描述學術研究成果的一種說理文章。那么你知道一篇好的論文該怎么寫嗎?以下是小編幫大家整理的機電一體化專業論文,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
機電一體化專業論文 1
摘要:隨著經濟的發展,機電一體化技術也得到了快速發展,而機電一體化在工程機械中的應用與發展也促進了工程機械的不斷進步。本文主要對機電一體化技術以及其在工程機械中的應用與發展進行了分析研究。
關鍵詞:工程機械機電一體化技術應用發展
引言
隨著科學技術以及新興科技突飛猛進的發展,極大地促進了學科之間的相互滲透、融合,同時也促進了工程建設領域的革新與創新。目前,機電一體化已經漸漸成為一種獨立的技術,在各行各業都有不同程度的應用。尤其是科學技術的發展,在很大程度上促進了機電一體化的進步與創新,并且在工程機械中得到了很好的應用。積極地采用機電一體化,將機械、電子技術和液壓技術進行了有效的結合,大大地提高了機械的多種功能,比如說,動力性能提升,燃油的經濟效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精準度和舒適度都大幅度提高,機械的使用壽命也隨之延長。所以,研究工程機械機電一體化的應用與發展有著重大意義。
一、機電一體化技術的概述
機電一體化就是綜合地運用機械、計算機、微電子、電力電子、光學、接口等技術,對各個功能進行合理的配置,從而實現了高質量、多功能、低能耗的價值和功能。機電一體化也稱之為機械電子學,屬于一門新興的邊緣綜合科學,機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、控制技術和
精密機械技術有機結合,并綜合應用到實際中去的綜合技術。主要是通過微電子技術的應用,把微電子技術引進到相關的動力功能、機械主功能、控制功能等方面,在軟件方面能夠使得機械裝置與電子裝置相互進行有機結合而形成有效的系統。而隨著科學技術的發展,機電一體化技術也得到了快速發展,并且處于不斷創新與進步之中。機電一體化技術逐漸走向了高智能化、微型化、網絡化、個性化和綠色化的趨勢。而機電一體化技術在工程機械中的應用,能夠使得各種性能方面都得以明顯改善,比如操作舒適性能夠得以有效提高;機械能耗能有效大幅度降低,明顯提高機械功效。可靠性不斷提高;不斷提高相應的作業精度和作業效率。
二、工程機械機電一體化技術的應用
機電一體化技術具有廣闊的發展前景和極高的應用價值,尤其是在工程機械中的應用更具廣泛性和有效性,機電一體化技術在工程機械中的應用主要表現在以下幾個方面:
1、機電一體化技術的在工程機械提高生產效率、節能降耗方面的應用
在傳統的工程機械中,能量的充分利用率和使用率比較低。比如說,液壓挖掘機其燃料的充分利用率僅僅占了30%,剩下的70%左右的能量都被浪費了。在能源資源高度緊張的今天,迫使機械工程的.發展必須向著“節能降耗”的方向發展。比如說,小松公司生產的挖掘機能夠很好地達到節能降耗的目的,大約可以節省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制節能器的采用。日立公司生產的挖掘機,采用了“卡特電子效率”節能控制體系,通過對泵以及發動機的綜合、全面控制,大大提高了利用率,其能量利用率能夠達到98%左右,生產率也相應地得到了大幅度的提升。所以說工程機械中電子節能控制器的運用,大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率,一定程度上發揮到了節能的作用。電子節能控制器操作比較簡單,對機械的磨損也相對減少,從而提高了工作的效率。
2、在自動化以及半自動化的作業全過程中的應用
工程機械全面地實現作業自動化以及半自動化水平,可以有效地降低操作人員的勞動強度,有效地提高生產效率,大大減少了因為操作人員的經驗不足或技術不到位對于操作精度的影響。比如說,三菱公司設計生產的挖掘機,有控制挖掘機軌跡系統的功能,相關的操作人員在控制板上將鏟斗的運動形狀和運動軌跡設定好之后,相應的微機操作系統就會根據不同角度的傳感器發出的信號,對動臂、鏟刀和斗桿的運動進行自動的控制,從而實現多種特定斷面溝槽、開口和斜坡的精準挖掘,有效地實現了挖掘操作的自動化水平。
3、在控制柴油機上的應用
要想進一步深入發展柴油機技術,應該要解決發動機排放質量與最低油耗間的矛盾。在電子技術發展十分迅速的今天,采用電子節能液壓泵系統能夠有效減小能耗,還能自動控制冷風扇的轉速隨溫度的變化,這樣的條件下,電子控制自動變速,還包括根據負荷條件自動調節柴油機油門等內容都能得以實現,能夠使得在各種變工況下的柴油機,在滿足經濟指標和排放指標的最佳噴油時間的同時,能夠實現凈化排氣、節約能源、提高效率。
4、機械操作的自動化能夠降低勞動強度
在工程機械施工操作中引入機電一體化實現操作的自動化或者半自動化,這樣大大降低了勞動強度,提高了工作效率,并且大大減少了因為操作者工作經驗不足而造成的作業精度的影響。
5、在工程作業精確度方面的應用
在工程機械設備中使用電子控制系統可以將稱量的過程自動化,對稱量系統實現微機控制,使得稱量更加精確。自動找平裝置的應用,大大提高了混凝土瀝青攤鋪機的工作效率和施工質量。自動供料系統(超聲波技術)的應用,完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機對于供料的自動調節,全面提升了攤鋪的效果和質量。與此同時,鏟運機鏟斗刀、平地機刮刀以及推土機鏟刀的電子化操作控制,減少了誤差,提高了工作效率,同時還節約了人力,降低了施工人員的工作強度,高效、快捷,符合現代工程施工的要求。
6、電子監控、故障自診以及自動報警
電子監控、故障自診以及自動報警,也就是說對于工程機械的工作裝置,傳動系統、發動機、液壓系統以及制動系統進行全面的監控,一旦在運行的過程中發生異常情況,就會自動地找出故障的位置并自動進行報警提示。機電一體化的發展和應用,大大地改善了操作人員的現實工作條件,全面提高了機械設備的工作效率。與此同時,簡化了機械設備檢查和維護的工作,相應地減少了維修費用,大大降低了維修停機的時間,對于提高機械設備的使用壽命有很大的作用和意義。
三、工程機械機電一體化技術的發展
1、傳感技術的融合
目前,傳感器技術在現代工程機械上應用較為廣泛,比如,發動機可以通過機油壓
力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來進行發動機的運轉狀態的檢測和控制;瀝青攤鋪機上的傳感器能夠實現攤鋪機在工作時實現自動找平且行走速度不變的特點,還能滿足攤鋪出來預定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術的迅猛發展的今天,精度要求越來越高,可靠性和穩定性也能不斷提高,越來越廣的采集信息范圍也超著集成、多功能化和智能化方向發展,所以,未來在工程機械上將應用越來越多種類的傳感器。
2、工程機械機電一體化趨于計算機與信息處理技術的應用
計算機是實現信息處理的主體,信息處理技術包括范圍應用比較廣,主要包括
信息的輸入、識別、運算、變換、存儲及輸出等等方面。計算機技術范圍涉及到網絡與通信技術、硬件和軟件技術、數據庫技術等等方面。要想工程機械機電一體化技術發展不斷進步,應該大力發展計算機應用及信息處理技術。
3、電子控制理論的指導性增強
工程機械現代化的重要標志就是以微電子為核心的高新技術,通過其應用和推廣,在相關控制理論指導下,能夠滿足系統智能化設計的要求,完成相關的設計后的系統仿真等等。
結束語
綜上所述,機電一體化在工程機械中的應用發展是當前機械工業發展必然的趨勢,也是振興和發展機械工業的必經之路。隨著科學技術的不斷發展,工程機械機電一體化還會有著更多的創新與發展,未來工程機械機電一體化技術的應用將會融合機、電、光以及磁的綜合性能,更好地促進工程機械的發展。
參考文獻:
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機電一體化專業論文 2
【摘要】以南寧職業技術學院為例,闡述機電一體化特色專業建設目標和思路,以及機電一體化特色專業建設實踐及其成效,提出特色專業建設中存在的問題。
【關鍵詞】特色專業機電一體化建設
特色專業建設是進一步優化高校專業設置,提升專業建設的整體水平,提高人才培養的質量、效益和人才競爭力的重要手段。南寧職業技術學院以進一步提高機電一體化技術專業的教學質量和辦學水平為抓手,以點帶面,促進相關專業的特色形成,完善人才培養方案,對培養目標、培養規格給予準確定位,同時開展課程建設,強化實踐教學基地建設,優化師資隊伍建設,促進了教學管理和社會服務水平的不斷提高。2011年7月,該校這一專業獲廣西區特色專業及課程一體化立項,對提高機電人才培養質量產生了積極作用和重要影響。據此,本文擬對南寧職業技術學院特色專業建設實踐進行探討,以為同類高職機電專業建設和改革起到有益的參考作用。
一、機電一體化特色專業建設目標和思路
南寧職業技術學院機電一體化技術特色專業的建設目標和思路是:堅持以服務廣西區域經濟建設為宗旨,面向中國―東盟自由貿易區、廣西北部灣經濟區,依托富士康科技集團、桂林福達集團等龍頭企業,校企合作,全面推行“校企互融”的工學結合人才培養模式;按職業崗位要求,合作開發適合工學結合特色的核心課程體系;打造一支基礎理論扎實、實踐能力強的專兼結合高水平的“雙師型”專業教師團隊;構建融“教學、培訓、科研和學生創新活動”為一體的實習實訓基地;提升專業的技術服務能力,將機電一體化技術專業建設成具有區域特色乃至在全國有較大影響的示范專業,培養一批高素質、具有較強實踐能力和創新精神的應用型機電一體化技術人才。
二、機電一體化特色專業建設實踐及其成效
(一)深化“校企互融”工學結合人才培養模式
機電一體化技術專業是在現代制造業高度發展背景下產生的。它是機械技術、微電子技術、信息技術和控制技術等在系統工程基礎上的有機融合。機械技術是機電一體化技術的基礎,而微電子技術、信息技術和控制技術則使機械結構簡單化,從而使機械功能更強大,性能更優越。南寧職業技術學院機電一體化技術專業在人才培養方案的確定過程中,區別于傳統的機械和自動控制的人才培養方案。
在教學計劃的制訂上,強調機與電接口作用,在打好必需的機械、自動控制基礎的前提下,力求使學生掌握企業現代化機電設備的操作,調試和技術應用,能夠勝任企業機電產品的設計與開發。
根據專業崗位能力要求,加強與桂林福達集團、富士康科技集團、柳工機械等10家大中型企業的聯系,深化“校企互融”的工學結合人才培養模式,將企業的技術人員和設備優勢更多融入各個教學環節中,并引進企業人才評價標準。完善了“機電技術+人文素質、實踐為主+學做一體”的課程體系,制定的人才培養方案獲2011年度全國機械高等職業教育教學成果獎。同時,完善了機械CAD、自動生產線調試與維護兩門區級精品課程的教學資源網站,完成了PLC工程技術及應用、機床夾具應用技術兩門校級精品課程的開發建設并通過學校驗收,開發了自動線調試與維護、PLC工程技術應用、維修電工技術等5門課程與行業標準對接的課程標準,與企業共編《SMT實訓實訓指導書》等校本教材7本。與緊密合作企業南寧智控電氣科技公司、廣西桂網電力試驗有限公司聯合申報2013年廣西科技廳科技攻關項目“參數智能監控濕法煙氣脫硫設備研發”(課題申報編號2013BC28047),“配電智能設備e網系統”(課題申報編號2013BA-09007)。
本次科技項目的合作,使教師主持的課題更貼近實際,更有針對性,有利于教師工程實踐能力的提高,有利于職業教育培訓質量的提高,有利于深化教育教學改革,為走產學研相互結合的發展道路打下良好基礎。
(二)打造理論和技能過硬的“雙師型”區級教學團隊和區級名師
目前,南寧職業技術學院機電一體化技術專業機電團隊共有專任教師10人,固定企業兼職教師8人。
在“雙師型”教師培養過程中,該校不只是滿足于取得技能等級資格證書,而關鍵是著力對“雙師型”教師進行專業能力結構性調整和優化,為教師參與生產實踐,提高解決實際問題的專業能力創造條件。2011年4月,派出3名骨干教師到富士康科技集團參加SMT專業技術講師培訓班學習,參與企業設備的安裝、調試與檢驗,教師的工程實踐能力有很大提高,并獲得富士康科技集團頒發的SMT專業培訓講師聘書。
為了解本專業最新的`知識結構和行業新技術,先后選派專業帶頭人諸小麗教授等參加中國液壓氣動密封件工業協會舉辦的電液伺服與電液比例控制技術中高級培訓班和全國職業院校信息技術應用能力師資培訓班學習,聆聽行業頂級專家、博士生導師們對行業最新技術的介紹,開闊了眼界。同時選派2名骨干教師到通用電氣公司學習企業課程,掌握自動化的前沿技術,有效提升教師的綜合技能水平。
經過近2年的建設,團隊多名教師獲“技能大賽優秀指導教師”稱號,諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學名師”稱號。
(三)形成校外實踐基地+校內實訓中心的實踐基地體系
一方面,為了達到學生職業技能訓練的要求,南寧職業技術學院積極拓展渠道,發揮自身優勢,以服務求支持,在建立互惠互利、雙參雙贏的校企合作機制上,大力吸收社會力量共建校外實訓基地。2011~2012年,該校機電一體化技術專業分別與廣西桂網電力試驗公司、南寧智能電控科技有限公司等企業簽訂了共建校外實訓基地校企合作協議,在校外實訓基地的實踐教學中,合作企業承擔人才培養任務,為學生的操作技能提高、實踐動手能力和專業技術應用能力的培養提供頂崗實習場所,使學生感受企業氛圍,了解企業生產組織,參與企業的生產活動,接受企業文化的熏陶,樹立實踐觀念,增強職業意識,提高專業能力,養成良好的職業素質。
另一方面,為強化學生實踐技能訓練,打造品牌特色專業,2011年,南寧職業技術學院與通用電氣GE智能平臺合作建成了自動化系統集成實訓中心,可將PLC技術、總線技術、嵌入式系統技術、組態技術、步進伺服技術等融合為一體,真實展現工廠自動化現場實際加工過程,具有現場化、網絡化、開放性、綜合性等特點,不僅能滿足機電一體化、電氣自動化、機械設備及其自動化等專業學生進行專項技能實訓的需要,而且能滿足師生進行科研、創新等活動的需要。
(四)以課程建設為載體,深化教學改革
一方面,將“教、學、做”無縫結合,校企合作建構特色教學。以自動生產線調試與維護、CAD特色課程建設帶動機電專業課程體系改革,按照以學生為主體的教學模式,注重學生在做中學,在學中做,“教學合一”,學練并重。將課堂搬到實訓室,教師邊講課,邊演示,邊指導;學生邊學習,邊動手,邊提問,實現課堂理論教學與實踐技能培養融合。結合本專業的特點,利用學校實訓中心,合作企業進行現場教學,學生的技術應用能力和職業綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業技術學院機電一體化技術專業學生參加全國自動線大賽、全國機器人大賽、“西門子杯”全國工業自動化挑戰賽都獲得了優異的成績,參加廣西創新設計大賽、電子大賽均獲一等獎。
另一方面,實現課證融合,即操作技能與職業標準相融合。將CAD繪圖員考證、維修電工、PLC設計師等職業資格標準與專業教學大綱相銜接,及時調整教學內容和課程體系,改革教學方法和實訓手段,融教、學、做為一體,使校內生產性實訓接近50%,畢業生的雙證率在95%以上,使學生知識能力與職業技能要求“零距離”,增強學生的就業競爭力。目前南寧職業技術學院機電一體化技術專業在校生約800人,每年學生的就業率均超過95%。
(五)初步建成機電特色專業網站
建立以機電一體化技術為核心的教學資源庫。包括核心課程如自動生產線的調試與維護、CAD應用技術、PLC工程及技術應用、機床與夾具的電子教案、習題庫、教學視頻、課程標準等教學資源。
三、機電一體化特色專業建設中存在的問題
特色專業建設是促進我國高等教育規模、結構、質量和效益全面協調可持續發展的重大舉措,需要學校、學院、教研室各級管理部門的統一協調和全力配合,需要領導、教師、學生的全力投入。但由于目前的高校教學任務、科研任務繁重,再加上評價體系的不完善、教學工作質量的認定標準不規范等一系列的原因,不少項目參與人員袖手旁觀,導致負責人任務負擔沉重,使得特色專業建設效果不理想。同時,特色專業建設不僅涉及教學場地、實訓基地、圖書資料等硬件基礎,還包括師資隊伍、培養計劃、實踐教學、科研活動、教學方法和手段、技術進步、社會需求、區域經濟發展等多方面軟件建設,它是一個長期積累的過程,需要不斷研究和實踐,并不斷修正和完善,才能產生較好的建設效果。
綜上所述,特色專業體現了一所高校的辦學特色和社會服務能力,是關系到一所高校是否受到社會認可和歡迎的重要因素,因此特色專業建設是高校質量工程建設的重要內涵。對照特色專業建設目標,機電一體化特色專業建設中還有很多工作要做,在今后,應繼續加強高技能“雙師型”教師隊伍建設,實行在職專業教師輪訓制度,實行到企業和行業選聘兼職專業教師制度,鼓勵教師多參加科研實踐活動,以豐富自己的實踐性知識;以此提高教師的創新意識和創新能力,等等。只有經過深入的改革實踐,才能取得豐碩成果,為同類高職機電專業建設和改革起到有益參考作用。
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機電一體化專業論文 3
【摘要】隨著時代的不斷發展,除了經濟建設以外,政府開始注意對教育事業的培養,其中表現比較明顯的就是機電一體化專業。近幾年來,機電一體化專業在各個領域中的應用都非常廣泛,社會急需具備優秀機電一體化技能的復合型人才。但是,根據現階段我國機電一體化專業的教學模式來看,想要實現這一目標還有很多需要完善的地方。
【關鍵詞】Matlab;機電一體化專業;教改實踐;應用
1.引言
在政府大力開展教育事業的影響下,很多高校都將教學改革作為完善教學水平的主要手段,逐漸成為高校開展教育事業中的重要組成部分。隨著我國工業化進程的飛速發展,機電一體化專業在各個領域中的應用越來越多,社會對于高級的機電一體化人才的需求也有所提升,為了滿足社會和企業的需求,高校必須要對傳統的機電一體化教學模式進行調整,充分發揮出Matlab軟件在機電一體化專業教改實踐中的應用效果。
2.機電一體化專業的人才培養目標
要想充分發揮出機電一體化專業教學改革的效果,首先要明確機電一體化專業的人才培養目標,只有這樣才能做到“知己知彼百戰百勝”的效果。機電一體化專業主要表現出了“機”與“電”的結合,但是這種結合并不是簡單的講“機”、“電”相加在一起,而是通過特殊的教學模式在二者之間建立一種聯系,從而更好地發揮出機電一體化的效果。
由此可見,機電一體化專業的人才培養目標是為社會培養出一批具有優秀機械加工和機械設計相關理論知識與實踐能力的人才,并且還要能夠熟練的掌握計算機技術、電氣控制的相關技巧,通過各種手段對機電產品進行更好的控制。既包括了傳統的機械專業的相關知識,還加入了計算機專業、電氣專業、自動控制專業,充分體現出了機電一體化專業的“機”與“電”相結合。
3.機電一體化專業的教學改革現狀
隨著教學改革計劃的逐漸完善,很多高校都進行教學模式的調整,采取更加成熟的教學手段去促進學生發展。然而,通過對現階段機電一體化教學模式的分析來看,教學計劃的`設計還是比較傳統,無外乎基礎教學模塊、機械基礎模塊、電氣基礎模塊、控制基礎模塊等,從理論上來講是比較符合現代社會對機電一體化專業人才需求的,但是,從實踐操作的角度看,學生的實際能力與理論知識的掌握不一致,很難適應變幻莫測的市場經濟形式。而造成這種現象的原因既不是教師的教學水平問題,也不是學生學習態度問題,而是教學計劃的制定脫離了現代社會需求,學生雖然能夠從課堂中學到豐富的知識,但是并不能將這些知識聯系起來,更不用說將這些知識利用起來[2]。
機電一體化專業的實踐性比較強,因此在進行機電一體化教學的時候,不能只重視理論知識教學,還要充分發揮出實踐教學的重要性。目前,我國機電一體化專業對實踐教學的關注度并不是非常的高,盡管在理論教學上已經趨于成熟,但是,機電一體化的學生在社會上的發展總是差強人意,對于社會的適應性和理論的操作性都比較差。造成這種現象的主要原因就是由于我國高校在開展機電一體化教學的時候,并沒有采取理論教學與實踐教學相結合的方式,很多學生都掌握了豐富的機電一體化理論知識,可是卻不能將掌握的知識充分的利用起來,很多知識點的使用方式并沒有被理解,只是死記硬背下來應對考試。
由此可見,要想充分發揮出教學改革的效果,還需要一種能夠將教學知識連接起來的模塊,而這種方式就是Matlab軟件[3]。
4.Matlab軟件的相關介紹
Matlab軟件是一套商業數學軟件,在數學領域中的應用非常廣泛,像是算法開發、數據可視化、數據分析等都可以使用Matlab軟件進行計算,并且還結合了先進的計算機科學技術,在計算結果的準確性與計算速度上都有所提升。
Matlab軟件是三大數學軟件之一,在數學類科技應用軟件中在數值計算方面首屈一指,不管是矩陣運算、繪制函數和數據、實現算法,還是創建用戶界面、連接其他編程語言的程序[4],只要與數學相關,就都可以使用Matlab軟件進行分析。將Matlab軟件應用在機電一體化專業中,為機電一體化專業的教學改革帶來了新的曙光。
5.Matlab在機電一體化專業教改實踐中的應用
5.1在基礎教學模塊中加入Matlab的基礎入門高等數學是工科生的必修課,傳統的高等數學教學過程是通過教師講、學生聽的方式,這種方式不僅無法提升學生對機電一體化專業的興趣,還會影響學生的操作能力與應變能力,不利于學生綜合素質的培養。將Matlab引入到基礎教學中就能夠妥善的解決這一問題,利用Matlab軟件強大的計算功能,將復雜的數值簡單化,不僅減輕了學生的負擔,還能夠讓學生在學習的過程中感受到快樂,改善對機電一體化專業的看法。
5.2使用Matlab軟件進行實際操作在學生充分了解機電一體化的理論知識以后,就應該培養學生將理論知識應用到實踐中的能力,在學習控制理論的時候,要結合Matlab軟件共同學習,利用Matlab軟件來進行運算、建模、分析等環節的控制系統仿真,將教學過程中比較繁瑣的數據變換、復雜領域交給計算機進行分析,通過Matlab將所學到的機電一體化理論知識整合起來,使學生能夠更好的理解機電一體化的實際應用效果[5]。
6.結論
綜上分析可知,Matlab能夠將機電一體化專業的教學模塊連接在一起,是原本分散的模塊有機的結合起來,幫助學生進行理論知識的整合,是學生能夠更加完整的理解理論知識的含義,對于學生的理論知識和實踐能力都是一種提升。另外,Matlab不僅在機電一體化專業中有著廣泛的應用,在各個行業中都受到了一定的關注,也就是說,學生在步入社會之后,依然可以使用Matlab軟件去解決實際問題。
【參考文獻】
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機電一體化專業論文 4
隨著綜合素質人才社會需求量的增加,機電一體化專業備受社會和高職院校的青睞,雖然各院校就此專業開設的課程不盡相同,但是幾乎都是將機械專業與電類專業中核心課程的簡單結合,沒有體現機電一體化專業的內涵特征,因此造成在機電一體化專業學生中存在一種普遍現象:學生學習任務重,專業技能掌握膚淺,相對于機械和電類專業學生來說,沒有明顯的競爭優勢。長此下去必將造成機電一體化專業的社會認可度降低,開發機電一體化專業,設置合理的教學模式迫在眉睫。
一、高職機電類教育定性分析
1.機電類學生的學情分析
目前很多學者都注重對教育條件進行分析,包括教師水平、教學方法、教學設備等,往往忽略對學生的分析。
教育是一個教師與學生的交互作用的過程,只有雙方深入了解,做到完美互動配合,才能最大發揮交互作用。能夠科學掌握學生的學情特性是高職教育開展的必要條件之一。據統計80%以上人士認為高職學生的學習素質低于在學科教育的學生,學習能力不如本科學生,因為他們衡量學生學習能力的標準是高考成績,任何工具都不能全面衡量事物利弊,應該以辯證的觀點看待事物的兩面性。對200名機電專業學生就最喜歡的教學內容和學習方式的問卷調查統計情況表,喜歡原理分析、結論推導和綜合計算教學內容的學生人數(包括自主性和引導性學習方式)占22.5%,喜歡案例、現場實物和綜合實踐教學內容的學生人數(包括自主性和引導性學習方式)占77.5%,原理分析、結論推導和綜合計算需要學生具有較強的邏輯思維能力,案例、現場實物和綜合實踐需要學生具有較強的形象思維能力;同時喜歡自主性學習方式的學生人數占28%,喜歡引導性學生方式的學生人數占72%。通過以上統計分析,在一定程度上說明高職學生比較善于利用形象思維來思考和解決問題,不善于自主性學習,需要教師的引導和啟發。
在了解被教對象的學情特點后,以充分發揮學生形象思維為切入點,構建恰當的課程方案體系,因材施教,實現預期的教學效果。
2.機電專業的的現狀分析
高等教育的擴招造成高職教育的生源質量逐年下降,呈現學生學習能力不強的特點,除去學生的頂崗實習時間,學生的在校學習時間只有兩年半,因此高職學生學習比較困難。但是由于機電一體化具的綜合性特征,往往此專業的學生相對于其他的專業的學生在同樣的教學時間內要學習更多的專業課程,更加造成了學生學習的困難性。
另外高職學生的學習能力還呈現較大的差異性,同樣的課程學生領悟程度也不盡相同,造成教學效果不佳。專業設置上,目前高職院校機電一體化專業基本上按“既懂機又會電”來定位,但實際上機械與電子本身各自為兩大學科,內容十分豐富,涉及面非常廣,讓一名高職高專生在短短的兩年半時間里系統地掌握兩大學科的理論知識和技能,是不現實的,也沒有這個必要。理想化定位,往往造成“機不太懂、電也不太通”的尷尬局面,失去了該專業應有的特色,達不到培養目標。由于許多專業,如數控技術應用、機械制造及自動化等一般也加入了電子和計算機等方面的課程,致使專業之間沒有多大差異,甚至于學生到畢業也沒有搞懂機電一體化專業到底以什么為主。
機電一體化專業定位不準及專業培養目標的含糊不清,影響了職業崗位的針對性和專業建設的適應性及課程模式的開發。課程設置主要是機械專業的部分課程與電類專業部分課程的簡單疊加,且明顯偏向于機械方面,彼此之間相互獨立,學生不能恰到好處地運用所學的知識綜合處理問題,學生處于“孤島”的地位,不能較好地發揮學生的創新能力,沒有體現機電一體化的本質特征。
機電一體化技術是使機械實現柔性化和智能化的應用技術,實現知識完美結合,充分發揮各自長處,實現互補,使學生具有綜合運用的能力。另外機電一體化專業課程教材大多沒有充分體現出現代機電行業的發展水平,內容陳舊、落后,且各門課程之間相互獨立,相關知識未能有機地滲透和融合在一起。
二、設置機電專業分層次教學主要措施
1.專業方向分層次設置
為明確機電一體化專業定位,按照高職教育依托區域行業發展的辦學方針,服務地方經濟的宗旨,設置專業方向。根據區域工業發展狀況,結合社會機電行業的崗位需求量,例如,按照自動生產線安裝,調試與維修、數控維修與診斷、電梯安裝、維修與維護三個專業發展方向編制班級。新生入學進行專業教育時即可介紹不同專門方向的課程設置大致情況和與之適應的就業崗位.以便學生明確學習的目的性、針對性和主動性。同時專業方向自愿選擇,讓學生及早明確對應工作崗位的性質和狀況,能夠提高學生的專業對口率,避免了教育資源的浪費。
2.理實教學權重比分層次設置
高職教育有別于中職教育,通過高職教育學生除了掌握熟練的實踐技能之外,還需要學習一定理論知識,使學生能夠上崗有特色、轉崗有可能,晉升有能力,學習有基礎。但是隨著高職生源質量的逐年下降,理論教學的效果不盡人意,如果一味追求實踐教學,又雷同于中職教育,沒有發揮高職教育的“高等“屬性。通過調研,進入高職院的學生主要有兩大類學生:
一類是高考失利,希望通過高職教育晉升到本科教育的學生以及學習能力較大的學生;
一類是以學習職業技能為主要目標的學生以及學習能力較弱的學生。因此教學任務理實權重應該合理設置,對于前類學生,考慮學生升學以及學習能力大等情況,理論教學的比重可以大一些,對于后類學生,實踐教學的比重可以大一些。不同理實權重的.教學通過不同的班級實施,按照300人的招生計劃,每個班級人數在30—40人,每個專業方向至少可以編制兩個班級,劃分為A類班級和B類班級。同樣讓學生入學初明確每類班級的教學任務和目標,學生自由選擇。
3.課程體系分層次設置
傳統的機電一體化專業涵蓋的領域廣泛,造成課程設置多,學生的學習針對性不強,通過專業方微電子論文發表向和教學班級的層次化設置,教學培養目標明確,知識應用水平具體,因此比較容易設置課程體系。高職課程體系設置應從職業教育的特點著手,按職業崗位群應掌握的知識和能力來進行。要以知識應用為主線,以能力培養為核心,打破原有的學科課程體系,充分考慮與中職的銜接,文化基礎知識以“必需、夠用”為度,專業知識則根據職業崗位群有針對性地設置專門化教學模塊,建立一個寬廣、針對性和實用性都很強的知識平臺。自動線生產線安裝,調試與維修方向可以設置PLC、現場總線、電動機、液壓與氣動、機械拆裝等核心專業課程;數控維修與診斷可以設置數控、PLC、電氣、加工工藝等核心課程;電梯安裝、維修與維護可以設置PLC、單片機、機械傳動、電動機等核心課程。高職教育主要服務地方企業,課程設置需要協同企業人員,培養的學生才能滿足企業要求。據統計機電一體化專業高職學生進入企業后從事營銷的比例較高,設置人際交往和營銷課程也是必要的。
4.教學內容和目標分層次設置
隨著教學方法的改革,以教師為主體的教學模式逐漸被以學生為主體的教學模式所代替,采用任務驅動方式、設置任務小組[2]。基于此種教學模式,教學內容和教學目標分為不同層次,實現教學的進一步層次化。通過專業方向和教學班級的層次化設置消除了學生的主要差異性,但同一班級學生之間還會呈現一定的差異,教學過程中設置工作任務小組,每個小組的任務內容按照學生的層次分級。通過分層次教學模式的設置,基本實現了學生個體的專項能力的層次化訓練,克服了高職教育對象參差不齊的客觀因素,對不同特點、不同職業取向的學生采用分層遞進的方式因材施教。
三、優化機電專業的分層次教學的措施
從哲學的角度來看,任何事物都沒有絕對性,由于學生個性差異的存在,任何模式下的課程方案體系適合學生個體的程度永遠達不到100%,為了彌補該模式下課程體系的不足,特提出以下五點策略。
1.為高職學生實現人生導師制,導師制一般是為培養碩士、博士等高學歷人才,教師對學生個體開展有針對性地教育輔導,主要目的是培養高質量的學術人才。高職學生自信心和奮斗欲不強是學生學習動力不足的重要因素,為高職學生開展導師制,主要是幫助學生樹立正確樂觀的人生觀和價值觀,提高學生學習積極性和主動性。
2.建立學生科技活動實驗室能采取多渠道、多手段的方法,豐富學生課外科技創新活動的內容與形式,引導學生在活動中學習,在活動中鍛煉,在活動中創新充分保障學生實驗學習時間的機動性,為學生提供更多的發展空間和展示自我的舞臺。
3.為高職學生創建參加科技競賽的機會,科技競賽活動與教學內容和課程體系改革密切相關,是提高學生學習主動性,拓寬知識面,并有效地提升創新能力的良好途徑和重要舉措之一[3],同時又有助于深化教學改革,推動課程教學和實驗室建設工作。以科技競賽活動為載體,為學生的個性發揮提供平臺。
4.成立開放性實驗室,充分保障學生實驗學習時間的機動性,能夠充分利用實驗室資源,為學生學習提供極大便利,滿足學生個性發展的需要。
5.定期邀請校內外教師以開展學生科技講壇或講座的形式讓學生了解專業發展的科技動態和前沿知識,活躍校園科技氣氛,讓學生有了解新技術、新工藝和新設備的機會,擴大學生的專業眼界,拓寬學生知識面。
參考文獻
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機電一體化專業論文 5
[摘要]機電一體化已成為當今世界工業發展的主要趨勢。機電一體化專業與課程的設置應滿足社會發展的需求,文章通過分析機電一體化專業課程設置存在的不足,構建了新型的機電一體化專業與課程建設方案。當然高職機電一體化要想有更好的發展,還需國家政府及企業的支持。
[關鍵詞]高職 機電一體化 課程建設
20 世紀 80 年代以來,將“機械、電子、信息、控制”有機結合,以實現工業產品和生產過程整體最優化與智能化的“機電一體化”高新技術在全球興起。當前,世界制造業不斷向中國東移,促進了我國制造業的發展,其崗位性需求量日益膨脹,同時國際性的高新技術特別是制造業的信息化過程對高級技能應用型人才在質的需求方面越發凸顯。動態的市場經濟要求職業教育動態地適應、積極地調整、主動地服務,運用市場機制來調整專業設置、課程結構及教學內容,開發適合社會需求的機電一體化課程。社會需求是首要依據,技術進步是關鍵和基礎。科學地選擇支撐專業的技術,構建合理有效的課程體系,才能滿足教學規律的要求,達到培養目標。技術的進步也會產生新的社會需求,這需要相應的專業來滿足。因而,尋求社會需求與專業支撐技術的最佳結合是準確定位培養目標與人才規格、建設專業的首要任務。
一、機電一體化的學科領域
機電一體化專業是為經濟社會發展培養裝備制造類應用型人才而設置的。制造技術的發展趨勢表明產品的設計和制造向數字化、模具化發展。機電一體化技術已形成“機、電、計算機”三分天下的實際格局,是一門跨學科的綜合性學科,是近年來蓬勃發展的微電子技術、計算機科學、機械工程和電力電子技術互相滲透而成的一門新興學科,是在信息論、控制論和系統論基礎上建立起來的應用技術。支撐機電一體化學科的有機械學,包括機械設計、動態系統分析;控制論,包括經典控制、數字控制、現代控制;電子學,包括微處理機及常規儀器儀表和電機、電器、電力、電子學;計算機科學,包括軟件工程、微處理機系統設計。
二、機電一體化專業課程設置存在的不足
機電一體化技術是多種技術交叉融合的產物,技術的發展推動著機電一體化技術的發展,也導致了教學內容與其發展不相適應。具體表現在以下幾個方面:控制技術方面。企業對控制技術方面的教學要求是能選用成熟的控制器,組成完整的控制系統,對設備進行自動控制。現有的教學內容與實際應用存在較大的差距,教學內容側重于系統講授原理,而產品的應用和選用則較少涉及,課程的設置之間缺乏有機聯系,教學內容整合度不高。
在機械傳動與制造技術方面。目前教學內容大都停留在傳統機械上。現代精密機械的`新機構、新零件已廣泛應用,但教學內容不夠,傳統的機械傳動技術占主導地位。先進制造技術介紹也不夠。在計算機數控CNC、柔性制造系統FMS、計算機輔助設計、計算機集成制造系統CIMS、準時生產JIT、精益生產LP和敏捷制造AM等方面也應讓學生有所了解。在單片機和PLC技術方面。單片機和PLC技術是信息技術在工業界的具體運用。目前單片機的教學內容仍以MCS-51單片機為主,而現在實用的單片機種類繁多;PLC目前仍以介紹小型PLC的原理、編程為主,而現在不僅小型PLC被廣泛使用,中型、大型PLC及DCS 系統也被廣泛使用。在檢測技術與傳感器方面。各種高精度、智能化、組合化的傳感器層出不窮,但教學內容反映不夠。在機械與電氣技術綜合方面。企業的設備和所生產的產品綜合了各種技術,為保證生產順利進行或能勝任技術服務的要求,要求機電一體化專業畢業生能處理設備的基本故障。但目前機電設備維修方面的教學內容,仍把機械與電氣維修截然分開,缺少綜合訓練,這顯然不利于培養機電復合型人才。
三、機電一體化專業建設的總體目標
機電類專業培養掌握必備專業基礎理論和技術業務知識,經過業務、技術實際訓練,能夠勝任生產設備的安裝、調試、維護、管理,運用計算機輔助設計與制造技術,進行機械零件和模具設計、編制制造工藝;同時具有數控加工編程能力、掌握典型數控機床的結構和工作原理等基本知識,能夠熟練操作數控機床等現代機械制造設備的高技能型人才。專業課程有機械制圖、機械技術、液壓與氣壓傳動、電工基礎、電子技術、計算機類等。
機電類專業就業一直不錯,企業對人才需求量大,主要從事工業企業機電設備安裝調試檢修、機電設備技術改造、供電系統運行管理、機電設備技術管理等方面的工作。學生畢業對應的證書有特種作業操作證、低壓電工本、中級制圖員職業資格證、電工操作證書、數控工藝員職業資格證書等。專業重點考慮服務地區制造類企業,根據專業發展的實際情況,將建設目標逐步落實到培養計劃制訂、課程設置、課程教學和實訓等各個工作環節。
四、機電一體化專業的課程設置
根據必備能力、必需知識及必要訓練要求,機電一體化教學期(總第 732 期)2012 年 7 月中要更具系統性、完整性和科學性。構建理論與實踐相統一的課程體系,增加與生產崗位相近的操作性實訓,使學生逐步掌握綜合實踐能力、專業技術應用及操作能力。機電一體化技術要涉及多學科,要相互苛刻要求、取長補短,不斷向理想化技術發展。
高職機電一體化專業的課程設置,要考慮專業綜合性、多學科的特點,開設不同的課程。培養學生對應的專業技能,如下表:為凸顯高職教育特色,對教學設計、課程體系作進一步改革,充分利用專業指導委員會論證人才培養模式,努力推進產學結合,以職業技能證為導向,提高學生的應用能力和崗位適應能力。在專業剖析的基礎上,優化專業課程體系與教學內容。專業能力模塊的設置主要分為數控加工、模具設計與制造、計算機輔助設計與制造和電工操作能力模塊,并以能力模塊需要的知識和技能設置相應的課程;修訂主要課程的課程標準。
機電產品制造工藝及工裝設計專業方向以機電為主,壓縮整合控制類課程,強化“數控機床及應用”“金屬切削機床與刀具”“機床夾具設計”“機械制造工藝學”等課程。機電系統控制專業方向側重于控制類課程,壓縮整合機電類課程,強化“機床電控與PLC應用”“數控原理與系統”“液壓與氣動技術”“單片機原理與應用”等課程。機電設備維修專業方向可開設“數控機床檢修”“電梯的結構與維修”“空調的構造、原理及檢修”“物業管理系統的維護”“智能化家電的原理”等課程;根據新工藝、新技術的發展設置“機械創新設計”“機器人技術”等其他選修課。
走理論教學與實踐教學一體化道路,要借鑒德國職業教育“雙元制”的經驗,注重學生實踐技能的培養,努力推進“工學結合”,再現生產情景;完成所有課程的實踐教學指導書的編寫,建構具備優質教學資源的共享平臺。
實驗室建設要重質,建設具有先進水平的、規模適中的實驗實訓基地,在保證專業教學的同時,逐步開展面向企業的科研服務。充分發揮實驗實訓設備的作用,開展與相關企業的深層次合作,在產品開發、技術革新等方面實現突破。建立先進制造技術實驗室,配備三坐標測量儀、快速原型等先進設備,為企業提供技術服務。同時,加大校外實訓基地建設,建立具備一定規模的校外實訓基地,為實施多種模式的高職人才培養形式奠定基礎。
五、高職機電一體化教學需各方支持
1、國家和政府的職責。
高職機電專業實踐教學要培養機電領域應用型人才,需要大量的硬件支撐。我國政府應該根據現行高職教育的現狀,制定《高等職業教育法》,從法律上明確高等職業院校實踐教學的地位,加強高等職業院校機電專業實踐教學的經費保障等。要建立完善分級管理、政府統籌、社會參與的職業教育管理體制,政府要完善教育執法與監督機制,規范高職教育,鼓勵高職推進實踐教學,嚴格執行高職學生就業準入制度,規定學生必須考取相關職業資格證書才能畢業。教育部還應推出相關規章制度,制定高職院校的實習實訓標準;改革現有課程,編寫實用的實踐課程教材。
2.企業的職責。
企業的目標是追求利潤最大化,與高職機電專業實踐教學追求人才培養目標存在矛盾。目前我國實踐教學主要是靠高職院校自身,沒有形成以學校和企業為主體的“雙主體”模式。為確保校企合作,要建立“雙贏和多贏”的激勵機制,調動校企雙方的積極性,并建立相關制度,落實有關措施,實施長效管理。形成高職實踐教學的“雙主體”,需要建立專門機構,協調企業、高職院校之間的關系,搭建校企對話和對接平臺。同時,建立中小企業科技項目需求和高職院校科研項目開發的信息網絡系統。一方面將企業發展中遇到的問題、需要解決的產品開發難點,編成專題信息予以公布;另一方面將高職院校研究的課題或項目,按專題信息予以公布。經過校企聯動,將市場前景好的項目及時投入企業,利用企業的市場運作能力和資源,將其轉化成經濟效益,并形成企業新的經濟增長點。
建議企業在高職機電專業實踐教學過程中提供以下支持:首先是資金支持。企業是高等職業教育的受益者之一,因此要為高職機電專業實踐教育出一份力。我國的高職機電專業實踐教學需要花費大量的資金進行實訓基地建設和對學生實施技能培訓,足夠的資金保障對高職機電專業實踐教學非常重要。我國經濟基礎薄弱,單靠國家的支持是不夠的,企業應該起到資金支持的作用。其次要提供高職機電專業學生實習的機會。高職機電專業學生到企業實習,融入企業氣氛中,將使學生畢業后盡快適應職業崗位。但由于實習生與用人單位雙方存在責權不明晰、工傷保險制度不完善等問題,中小企業一般不愿承擔接收實習生的風險。如今越來越多的大學生主動走出校園,尋找實習機會,原因在于當下企業在招聘員工時更青睞“熟手”,而就業形勢趨緊的大背景也成為大學生尋找實習機會的助推器。企業不但要提供高職機電專業實踐教學實習基地,而且要參與到學校的人才培養計劃和過程中。
對企業來說,在實習的學生中發現人才讓學生畢業后留用,能夠減少員工培養的時間和費用,還可以讓頂崗學習的學生幫助加工產品,提高企業效益。最后要為“雙師”型教師培養提供條件。企業要選派具有豐富經驗的優秀技能模塊傳統的機械基礎技能現代機電設備的控制調試、管理和維護技能先進制造技術的運用技能技能要求能就機械零件進行測繪設計,能對普通機床操作、調試及維修,能進行夾具的設計及工藝規程制訂,能進行車間生產的管理及組織能對現代機電設備廣泛使用的液壓氣動等機械執行元件和傳感器、各型PLC、單片機等控制元器件進行控制調試、維護及管理能操作使用數控機床、線切割、加工中心等設備,能手動和自動編程及三維造型設計支撐核心課程機械制圖、機械設計與計算機繪圖A、機械制造技術B、金工實習及其他實踐環節電工與電子技術A、液壓與氣壓傳動A、單片機原理與應用A、機床電控與PLC應用、機電一體化技術基礎機械CAD/CAM、數控技術支撐實踐環節金工實習、機械設計綜合實訓A、機械制造技術綜合實訓 B、機床拆裝實訓電工電子實訓、液壓與氣壓傳動課程設計、單片機原理與應用課程設計、機床電控與PLC應用課程設計、機電一體化綜合實驗機械CAD/CAM課程設計、數控技術綜合實訓學生培養對應專業技能表技術人員到高職院校擔任兼職教師。校企合作辦學是培養“雙師型”教師的突破口,能使高職機電專業實踐教學專業課教師更好地掌握專業技能。要鼓勵企業與高職院校緊密合作,并使之成為一項應盡的義務列入日常議事日程。企業要以成為高職院校的合作基地為榮,同時規定所有企業在銷售額中必須有一定的比例承擔高職院校教師和學生的職業技能培訓、實習、橫向科研項目開發;鼓勵企業吸收經過培訓的學生為企業員工。改善和調整現有教師隊伍結構,實現高職院校師資隊伍整體功能優化。可以從聯系緊密的實習基地聘請具有豐富實踐經驗并能指導實踐教學的工程技術人員做兼職教師,通過結構互補,形成師資隊伍整體的“雙師型”素質。當然,企業對高職實踐教學的支持也應該得到承認和回報,政府可以給企業相應政策支持。教育部應該與財政部、國家稅務總局、工商等部門制定企業參與高等職業教育辦學的稅收優惠政策。同時,高職院校要積極把科研成果投入到愿意提供支持的企業,把優秀學生介紹給企業,使企業認識到支持高職實踐教學是值得的。
現代社會高新技術的飛速發展,對機電一體化技術與產品產生著深遠影響,這些影響有的現在已經被認識到,有的現在還無法預見,但未來技術的發展必然會導致機電一體化進一步向信息化、智能化方向邁進。職業技術教育一定要緊跟現代技術發展的步伐,不斷調整知識結構和課程設置,這樣才能產生顯著的社會效益。
機電一體化專業論文 6
摘要:機械電子的發展是極為重要的組成部分,需要各個方面的共同努力和長久的學習。本文在進行深入研究后,就相關過程做出詳細論述,尤其是對機電類專業的現狀和對機電類專業的管理上做出了討論,希望能夠通過不斷的深入研究,推動高職機電一體化專業項目驅動課程體系的建設。
關鍵詞:機電;高職;一體化
1、機電類專業的現狀
1.1創新專業建設
近年來,全球一體化的進程不斷發展,推動了人類社會的進步,社會對于機電人才的需求量也不斷加大,很多機電類專業都已成為我國機電發展過程中的中流砥柱。與此同時,人才永遠是促進發展最為重要的力量。當然,在進一步的研究后,我們發現,只有機電類專業學生擁有足夠扎實的專業基礎知識,能在不斷發展過程中有創新、思考和突破,這些也是專業發展過程和機電行業能夠實現良好發展的重要組成部分。而這些有創新、思考和突破的人才考察方式也是對學生和學校考察的重要組成部分。所以在后續發展過程中,一定要在人才培養、師資力量及師資隊伍的發展上不斷提升。尤其是在教學理念的改變上,要將教學的目標和眼光放長遠才能在教師教學水平足夠提升的同時,實現不斷創新,從而最大程度地提升學生對課程學習的熱情和興趣,對機電一體化專業的長遠發展也具有重要意義。
1.2明確專業方向
明確專業方向對專業的發展有著極為重要的作用,尤其是在高職機電一體化的發展過程中,因為這個專業項目還是一個較為突出、特殊的專業,其自身的發展歷史也不夠充分,這就要求我們在師資力量的建設上,一定要打造一支具有過硬專業知識與技能的師資隊伍,這樣才能在進行建設的時候,對專業方向有更加清晰的認識和判斷。其實我們對于教學的原則是有很多要求的,尤其是一定要按照社會要求的標準來培養人才,首先是要按照一定的培養規格和層次去培養人才。其次就是要做到人才教學和實踐的特點相結合,這樣才能在最大程度上實現對學生的分層次教學,按照不同的層次和階段實現教學過程的.良好發展。另外要做到深入淺出,所有的部分都要按照規律進行教學,這對于整體的教學過程來說也是極為重要的。
1.3高水平的師資隊伍
師資隊伍的發展是整體教學過程中最為重要的部分,師資隊伍在整體的教學過程中有著非常關鍵的作用。作為教學的基礎,教師一定要有專業扎實的知識才能在實際的課堂教學中,將理論和實踐相結合,讓學生能夠最大程度、最大范圍的做到對知識的掌握和學習,避免因為老師的問題導致教學出現意外情況。另外教師的年齡結構要做到合理、完善,很多老教師往往有足夠的經驗,但是在教學過程中他們缺少創新精神,或者對學生不夠耐心,但很多的年輕老師不僅具有創新精神,也更加重視學生的心理,和學生的交流也會更多。所以在實際的教學過程中,應當二者相結合,讓資歷深的老師帶資歷淺的教師,這樣才能實現更好的發展。更為重要的就是教師要不斷調整自身狀態,提升自身的學習,讓整體的師資水平更上一層樓,這樣才能不斷的讓學生接受更好的教學,實現更充分的發展。
1.4把專業課程建設和學生的就業相結合
學校在開設課程的時候,要有針對性的對學生進行培養,將學生的就業問題加以考慮,這樣才能使人才滿足社會的需求。我們在長期的研究中發現,在教學過程中過于重視知識的系統學習,但對后續進入社會之后的發展存在考慮不足的情況,往往會導致教學過程不加以重視,還會在學生進入社會后,對社會的要求和發展不夠適應,影響學生在進入社會后的長久發展。所以在實際的過程中,一定要讓學生多進行動手操作,多安排學生進入企業實習,多給學生尋找實踐的機會,這樣才能讓學生在后續的發展過程中找到更好的工作,為以后的發展打下堅實的基礎[2]。
2、對機電類專業學生的生產實習進行教學和管理的措施
2.1充分發揮已有生產實習條件的潛力
機電類學生屬于實習機會較多的專業,往往有多種多樣的實習模式,雖然我們有較為充分的發展,但是實際過程中學生的實習條件是有限制的。其實學生的實習不一定要局限在學校內的,高職的學生動手能力較強,完全可以由學校聯系各種工廠給學生用來實習。當然,在實際過程中,很多學校沒有這么好的條件,所以就要求學校能夠給學生提供一些實訓的機會,比如我們在很多學校都有電氣實習、仿真實習及機電機床實習等多種實習方式,這樣不僅能夠讓相關課程的相關學習得到實踐,更為重要的是可以為日后的就業和長遠發展打下堅實的基礎。其實就我們目前來說,機電的發展是極為迅速、良好的,所以很多的實習項目都是和社會的發展息息相關的,各個學校也不斷讓學生的實訓條件實現進步和完善,不斷做到設備的更新和進步,保持自身的先進性,這對于整體社會的發展都是極為重要的[3]。
2.2在傳統生產實習的基礎上進行仿真生產實習
由于一些方面的原因,很多學校都難以實現真正地建設其自身的工廠和實習工廠。在這種狀態下,學校就可以通過購買一些仿真軟件來讓學生進行使用和實習。更為重要的就是可以通過虛擬車間和虛擬實驗室等相關的工作過程,來提高學生的動手能力,實現學生的不斷進步。當然我們在后續的發展過程中,采用虛擬的設備雖然存在一定程度的不足,但是往往可以提升教師的綜合水平,也能在極大程度上彌補學校在生產問題上的缺陷。在實際的生產過程中,學生往往能夠看到各種的電氣設備,但是不能對他們做到一一使用。我們如果對這些過程加以改變,能夠通過機電仿真模擬軟件,就可以對各種機械的使用方式做到全面了解,還能對所有的設備進行逐個使用,不僅能使學生的相關知識能力有足夠的鍛煉,更重要的還是能有效補充學生在學習上的不足,使得在后續的發展過程中最大程度上節約實習和生產成本[4]。
3、結束語
毋庸置疑,高職機電一體化專業的學習和培養在高職教育中十分重要。經過長期研究,我們發現,隨著社會的不斷發展,機電一體化已經成為社會發展的必然趨勢,為了滿足社會的需要,為社會輸送更多更好的機電人才,高職機電一體化專業的教學就一定要進行改革,進而滿足社會的巨大需求,從而助推我國的現代化建設事業。
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機電一體化專業論文 7
1、明確培養要求,建設理實一體化的實訓環境
根據人才培養要求,參照企業運行的固有模式與中職學校機電專業實訓基地建設標準,淄博市博山第一職業中等專業學校制訂了現代化的符合企業實際工作需求的設備配置方案、人才培養目標。目前,該校已建成功能較完備的數控實訓基地,基地占地近2000m2,包括校內建設鉗工實訓、機械加工實訓中心、數控實訓中心、仿真教學中心、電焊實訓車間、“引企入校”的企業投入部分配套設備,實現由消耗型實訓向生產型實訓的轉變,使學生在校就能進行企業生產流程的體驗,提高學生崗位適應能力。同時引入企業文化,提升實訓基地內涵,形成基礎能力訓練、職業能力訓練、職業崗位訓練的實踐教學環境。
2、優化課程結構,構建理實一體化的課程體系
理論教學僅僅傳授給學生機械工作原理、設備工作過程等知識,而實踐教學側重于機械零部件加工、機電設備的安裝、調試、檢測、運行、維護等。職業學校學生學習的目的比較明朗,畢業后大部分都是直接就業,所以僅有理論無實踐操作經驗,會使理論知識無的放矢,學生到企業后適應時間較長。因此,學校在與企業共同制定人才培養方案時,要注重理論知識與實踐技能的有效結合。
目前的課程體系是由基礎課(公共基礎課和專業基礎課)模塊、主干專業課程模塊和專業技能提升(頂崗實習、技能鑒定和技能大賽)模塊等三部分組成。一年級上學期全部為基礎課程,一年級下學期開設剩余的少量專業基礎課程和主干專業課程,二年級主要學習主干專業課程模塊,三年級學生才全面進行技能提升,學生在校期間有三分之二的時間在學習專業課程。以往教學過程中,受到場地和設備的制約,機電專業教學經歷過整體理論和整體實訓(每學期單獨用兩周時間進行實踐操作)階段、每周先理論后實踐(每周六課時,前四課時上理論,后兩課時實踐操作)階段。這兩種分段教學的共同點就是理論和實踐嚴重脫節。但如果這一類的課程都在一體化教室完成,一體化教室配置的多媒體和操作臺架等,可以邊講理論知識便進行操作。對于感性認識的零部件,直接從臺架上拆卸下來即可;對于工作原理,可以借助多媒體等進行夸張的講解。這種教學方式不僅僅只是理論教學和實訓教學形式上的結合,更是從學生技能技巧形成的.認知規律出發,實現理論和實踐的有機結合。
3、提高技能水平,培養理實一體化的師資隊伍
“雙師型”教師隊伍的建設對落實理實一體化教學模式的實施起到了舉足輕重的作用,是提高中職教學質量的基本要素。要全面實行理實一體化教學,專業教師就不僅僅需要有扎實的理論基礎,還需要有熟練的操作技能。學校為了培養一批優秀的雙師型教師,特別制定了“雙師型”教師培養計劃,先后組織專業教師參與國家PTC計劃培訓、省級骨干教師培訓、市級骨干教師培訓、技能競賽教師培訓等。此外,學校還安排專業教師每年下到企業去進行實踐與鍛煉,每人每年不得少于1個月實踐時間。這樣教師不僅可以了解機電行業的發展現狀與最新的加工工藝,還可以在企業能工巧匠的協助下,提升自己的實踐技能,從而提高自己的教學水平。在師資隊伍建設的過程中,學校還積極采取“請進來”的方式,聘請企業的工程技術人員、特殊技能人才到學校做實訓指導教師,協助學校實現專業教學的理實一體化改革。他們到學校任教,可以把自己在企業多年的實踐經驗、操作技能和新技術帶進學校,傳授給學生,也可以與專業教師形成互補的作用,相互促進。
4、完善評價方法,建立理實一體化的評價體系
現代職業教育貫徹的是“以服務為宗旨,以就業為導向”的辦學方針,這就對教學模式提出了新的要求,不能僅僅把考試成績作為考核的依據。實行了理實一體化的教學方法,就必須建立理實一體化的評價體系。堅持以企業的用人需求和學生的技能需要作為依據,教學質量的評價不僅僅專業教師說了算,還必須讓企業、學生、家長參與進來。學生在校期間,專業教師在考評學生成績時,一般要綜合理論成績、實踐成績和平時表現,最終得出學生的考評成績,在平時教學過程中,還應注重考核學生解決實際問題的能力。學生頂崗實習期間,學校安排專業老師到企業跟班實習,及時了解企業對學生的評價,同時要求學生認真填寫《頂崗實習手冊》,企業師傅填寫實習情況評價表,作為學生畢業考核的重要組成部分。另外,班主任還應時時與學生家長保持聯系,了解家長對學校教學質量的評價。這樣全過程、全方位的教學質量評價體系,為培養出滿足社會需求的合格畢業生提供了強大的助力。
5、結語
理實一體化教學方式的革新,可以為職業教育注入真的血液,一體化教學的概念其實已經深刻的融入到了教師的心中,并為大多數老師所接受,但是在實際的推行過程中很難實行到位,比如模塊化的課程在真實性、完整性和趣味性上還存在許多不足,教師的教學理念、技能水平、教學方法和對企業生產的認識還有很大的提升空間,教學質量評價體系還有待完善等,但也將進一步探索和實踐,為培養企業適用人才而努力。
機電一體化專業論文 8
機電一體化是機械制造中采用電子技術,以實現對機械的動力功能、信息與控制等功能的控制,由機械制造與微電子技術、計算機技術有機組合而成的一種新興生產制造技術。而面對新的就業形勢和社會需求,高校應該要培養什么樣的機電一體化人才才能適應社會經濟發展需求?這一直是我們不斷探索與改進的問題。在機電一體化的教學中,傳統教學模式即教師講,學生聽與看的教學模式已完全不適于機電行業對人才知識廣度和深度的需要。針對傳統教學存在的缺陷,通過采用MPS模塊化教學實驗設備進行實踐教學,使學生掌握引領制造工業發展的“光機電液氣一體化”核心技術,改善理論教學和實踐教學相分離的局面。
1、MPS介紹
MPS(ModularProductionSystem),即模塊化生產制造系統。我院引進了由博創科技研制的“UPMPS模塊化工業生產制造系統”,它是一套模擬實際工業自動化生產制造系統中產品生產流水線的教學培訓設備。這套系統有多個相互獨立又彼此聯系的單元,主要由供料檢測、次品處理、加工檢驗、表面處理、分揀、裝配、機械臂、六軸機器人、沖壓、產品標記、立體倉儲、工業視覺、帶式輸送、AGV和總控共15個模塊組成。
2、MPS的特點
2.1工藝引導
MPS模塊化生產制造系統包含了實際工業生產線從原料到產品的主要工藝節點,包含坯料供料、加工、檢測、裝配、倉儲等工藝流程,模擬了實際工業生產線的工藝流程,每個模塊完成不同的工藝過程,引導學生對產品生產制造過程的工藝有一個直觀地認識。
2.2模塊化
MPS系統具有統一標準化設計的接口,能夠自由組合相關模塊,構成不同工藝過程的生產線。各模塊采用西門子S7-200系列PLC來實現時序控制,可“單機/聯機”運行,滿足聯機協同和單模塊平臺訓練多種教學需求,便于進行創新實踐。
2.3綜合化
該系統結合工藝需求特點,分別采用不同的功能原理和技術實現方式。它集成了自動供料、原料檢測、柔性加工、半成品檢驗、表面處理、柔性裝配、產品標記、智能倉儲等多個產品生產工藝;技術構成涵蓋了機械、電氣、計算機信息、傳感器、液壓、氣動、真空等多學科領域;運用了帶傳動、齒輪傳動、渦輪蝸桿、凸輪、連桿、槽輪等多種機構運動方式以及步進電機控制、直流電機控制、三相交流電機變頻控制、伺服控制等多種電機拖動方式。
3、MPS在機電一體化專業教學中的必要性
“UP-MPS模塊化工業生產制造系統”為學生提供了一個半開放式的學習環境,基本涵蓋了加工、組裝、檢測工件和倉儲的全部流程,涉及了多種技術知識,如氣動控制技術、機械技術(機械傳動、機械連接等)、工業機器人、電工電子技術、傳感器應用技術、PLC控制技術、組態控制技術和信息技術等。學生運用所學的理論知識,在各個固定組成單元結構的基礎上,對設備各個執行機構的動作執行順序、各個單元的配合關系、整個MPS要模擬的生產加工控制過程以及作為一條自動化生產流水線MPS的操作運行模式進行相應的PLC控制程序設計,實現一個最符合實際的自動控制過程。利用該系統進行教學和實訓,學生不僅可以進行單學科知識的學習和實踐,還可以為學生提供一個類似真實工業環境的操作平臺,真正做到了將專業理論知識運用到生產實踐中去。
4、MPS在機電一體化專業教學中的應用
MPS模塊化生產制造系統綜合了機電一體化專業中的多門專業技術,不但可以為掌握單一專業技術提供實驗平臺,還能進行多種專業技術結合的專業綜合實訓。
4.1單一專業技術實訓
(1)氣動技術實訓該系統采用了多種氣缸、氣動手爪、電磁閥、真空發生器、真空吸盤等氣動執行元件、氣動控制元件和氣動輔助元件,通過設計一些氣缸原理及特性實驗、氣缸運動控制及速度調節實驗等,加深學生氣動元件的.認識,掌握各氣動元件與其他元件之間的應用,并根據執行機構的動作設計各個模塊的氣動回路圖,從而更好地掌握氣動技術的知識。
(2)傳感器技術實訓根據MPS系統中所使用的傳感器,在介紹傳感器的概念、種類和工作原理等知識的基礎上,讓學生親自體驗系統中每一個傳感器的功能以及其在相應模塊中發揮的作用,如在供料檢測站點中,色標傳感器通過辨別顏色來達到分離不合格原材料的目的。基于這種功能,開設色標傳感器的顏色檢測試驗,加深對傳感器的認識,使其在實際工業生產制造系統中能靈活應用。
(3)工業機器人實訓MPS系統中六軸機器人由機器人本體、機器人控制器、示教單元和編程及仿真系統組成,實現多個工位點的物料傳遞、輔助裝配等功能。可進行六自由度垂直關節工業機器人的工作空間分析實驗、工業機器人的電氣接口實驗以及編程實驗等,深刻理解工業機器人的基礎知識,如自由度、作業范圍、運動速度、定位精度等,并利用工業機器人示教盒進行示教編程,使學生對工業機器人應用技術從軟件、硬件等方面有全面的認識和理解。
(4)PLC技術實訓各站點控制系統選用的是西門子S7-200系列的小型可編程控制系統,學生根據每個站點要完成的動作來設計PLC控制程序,并對所設計的程序進行調試,學生通過實訓可以掌握PLC控制程序的設計要領與編程技巧,為學習PLC的各方面知識提供了條件。
4.2多種專業技術結合的綜合實訓
MPS模塊化生產制造系統中各模塊既可以獨立自成系統,又可以實現模塊的柔性組合。可根據學生對專業知識和技術的掌握程度,自由組合模塊,進行設計、裝配、編程和操作等多方面的訓練,從模仿開始逐步提升學生的創新能力,將機電一體化專業的多學科知識進行充分的綜合運用,為今后就業、適應社會需求打下了堅實的基礎。
5、結語
在機電一體化專業的實踐教學中引入MPS模塊化生產制造系統,為教師和學生提供了一套模擬實際生產的教學實驗平臺。實踐教學中從基礎理論到綜合應用、從知識的學習到能力的培養,循序漸進,使學生能運用基礎理論知識和實驗技能以提高分析問題和解決問題的能力,進一步提升學生機電一體化技術的綜合應用能力。
機電一體化專業論文 9
摘要: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融合起來所構成的系統的總稱。近年來,機電一體化技術得到迅猛發展,在各個行業都得到廣泛地應用。微電子信息技術的引入,使古老的機械工業煥發了青春,使傳統的機械電器產品在功能上、性能上以及制造技術上都提高到一個嶄新水平,所帶來的經濟效益和社會效益是十分巨大的。
關鍵詞:機電一體化;自動控制技術;發展趨勢
機電一體化的外文名詞是Mechantronics,起源于日本,是取英語Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的,表示機械學與電子學兩種學科的綜合。目前,國內外對機電一體化的涵義有各種各樣的認識,其各自的出發點和著眼點不盡相同,再加上機電一體化本身的涵義還在隨著生產和科學技術的發展不斷被賦予新的內容。機電一體化技術即結合應用機械技術和電子技術于一體,是現代科學技術發展的必然結果。隨著現代科學技術日新月異的發展,不斷地推動不同學科的交叉和滲透,從而導致整個工程領域的技術革命。
1.機電一體化概要
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。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、微電子技術以及其他新技術的`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。機電一體化系統由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能。
2.我國機電一體化的現狀
世界范圍內機電一體化的發展大體可以分為3個階段。第一階段也稱為初級階段。20世紀60年代以前由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。第三階段,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。
計算機數控機床(CNC)是一種由計算機或專用電子計算裝置控制的高效自動化機床。它綜合應用了計算機技術、自動控制、精密測量和機械設計等方面的最新成就,是典型的機電一體化產品,是機床發展的必然趨勢。
汽車的機電一體化中心內容是以微機為中心通過自動控制來改善汽車的性能,增加汽車的功能,實現汽車降低油耗,減少排氣污染,提高汽車行駛的安全性、可靠性、操作方便和舒適性。近幾十年,國際各大汽車公司都加大了對汽車機電一體化的研究,使其發展有了質的飛躍。
工業機器人(IR)一般應由機械系統、驅動系統、控制系統、檢測傳感系統和人工智能系統等組成,是一種能模擬人的手、臂的部分動作,按照預定程序、軌跡及其要求,實現抓取、搬運工件或操作工具的自動化裝置,是具有發展前途的機電一體化典型產品。
3.機電一體化的發展趨勢
3.1自律分配系統化
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,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。
3.2系統化
系統化的表現特征之一是系統體系結構進一步采用開放和模塊化的結構。系統可以靈活組套,進行任意裁減和組合,同時要求實現多坐標系列控制功能的NC系統。表現特征之二是通話功能的大大加強,即網絡化趨勢。
3.3人工智能化
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。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,則是完全可能而又必要的。
3.4全息系統化
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。其系統的層次結構,也由簡單的“從上到下”的形勢而變為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
3.5綠色化
環境、資源、人口是當今人類社會面臨的三大主題。
3.6微型機電化
微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。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.7面向21世紀的制造模式
一次制造成功,采用成組技術和分組作業方式,按質、按量、按時完成,做到零廢品、零庫存、零設備故障、零環境污染,從以“技術”為中心向以“人”為中心轉變,從“金字塔式多層次管理”向“網絡式管理”、由順序工作方式向并行工作方式、由固定組織
加工向敏捷制造加工轉變。
4.結語
機電一體化的出現并不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,傳統的機械設計方法和設計概念正在發生著革命性的變化。21世紀,機電一體化技術將扮演機械工業的主角,與機電一體化相關的技術還有很多。隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯。我國可以利用后發的成本優勢和廣闊的市場潛力,用全新的方式和更短的時間研發更多具有知識產權的機電一體化產品。隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻:
[1]李建勇.機電控制工程[M].北京:化學工業出版社,2002
機電一體化專業論文 10
【摘要】機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文綜述了國內外機電一體化技術的現狀,分析了機電一體化技術的發展趨勢。
【關鍵詞】:機電一體化;現狀;發展趨勢
一、機電一體化的產生與應用
2世紀6年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能后,刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展更進一步奠定了技術基礎。2世紀8年代末期,機電一體化技術和產品得到了極大發展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持,2世紀9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,機電一體化進入了深入發展時期。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展露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從2世紀8年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。
二、機電一體化的發展現狀
機電一體化的發展大體可以分為3個階段。2世紀6年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
2世紀7年代~8年代為第二階段,可稱為蓬勃發展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。
2世紀9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展露頭腳,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,更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。我國是從2世紀8年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和21年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發展趨勢
(一)智能化趨勢
智能化是21世紀機電一體化技術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。機電一體化產品不可能具有與人完全相同的智能。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。
(二)模塊化趨勢
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發出新產品,也可以擴大生產規模,制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業,規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
(三)網絡化趨勢
計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統,使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂,因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。
(四)微型化趨勢
微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢,國外稱其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術。
(五)綠色化趨勢
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
機電一體化專業論文 11
摘要:本文以機電一體化在煤礦機械中的應用為研究主題,分別對機電一體化技術概述、煤礦機械中機電一體化應用意義以及我國煤礦機械機電一體化技術的具體應用和未來發展方向進行了分析與闡述。
關鍵詞:機電一體化;煤礦;煤礦機械;應用
機電一體化是基于信息技術、計算機技術、電子通信技術、工程機械技術以及自動化技術不斷發展與應用的基礎上得以實現。因此,機電一體化是一門綜合性、技術性較強的學科,具有功能多樣性的特點,在我國眾多領域尤其是制造業、工業以及煤礦機械中具有重要應用價值。就我國煤礦機械而言,機電一體化的有效應用,在一定程度上提升了煤炭企業生產與管理的效率與科學水準,加大了煤炭企業的綜合競爭優勢,是煤礦企業現代化發展的必然趨勢。但是,目前由于我國機電一體化技術研究與應用相對較晚,在實踐應用中存在一定缺陷,因此對煤礦機械中機電一體化應用的研究具有重要現實意義。
1機電一體化技術概述
機電一體化技術的概念最早起源于1970年前后的日本,是結合應用機械技術與電子技術為一體的綜合性技術。隨著科學技術的不斷發展與應用,機電一體化技術已成為以“微計算機”為主體的微電子技術、信息技術向機械工業滲透與機械電子技術相結合而形成的涵蓋自動控制技術、傳感測試技術、接口技術、微電子技術、信息技術、機械工業技術特征與功能為一體的綜合技術。因此,機電一體化在一定程度上具有功能多樣性、集成性、信息化、自動化等特點。基于機電一體化的完善與發展,機電一體化技術在我國煤礦企業中得到了廣泛應用,在一定程度上提高了煤礦企業生產環節的安全性、穩定性,促進了煤礦企業機械化與自動化的建設與發展。
2機電一體化在煤礦機械中的應用意義
(1)機電一體化技術的應用是煤炭企業發展的必然需求。隨著社會經濟一體化進程的深化以及企業組織結構的改革發展,機電一體化技術的應用已成為煤炭企業現代化發展的必然需求,促進了煤礦現代化建設整體結構的優化發展。隨著機電一體化技術在國際發展中的不斷完善以及我國對其重視程度的提升,在煤礦機械工程中的應用已成為煤礦企業機電一體化技術應用的典型代表。
(2)機電一體化技術的應用有利于提高煤礦機械生產效率。目前,在我國煤炭企業生產過程中,雖然已經逐漸實現了機械化生產的全面覆蓋,但機械生產仍存在整體水平低下、工人勞動強度大、機械作業環境差、機械生產安全性不高等問題。而實現煤礦機械機電一體化技術的有效應用,如傳送機、生產安全監控系統等方面的應用,可有效改善煤樣企業煤礦機械工程生產問題,有利于提升企業生產效率,降低企業生產成本,降低企業人力資源的浪費。
(3)機電一體化技術的應用有利于煤炭企業的安全生產。機電一體化技術在煤礦安全監督系統、后備保護設備等方面的應用,有效提升了煤炭企業機械生產的安全性,降低了煤炭企業工作環境對員工的影響與傷害,推動了煤炭企業安全生產理念的落實與優化。
(4)機電一體化技術的應用有利于煤礦企業綜合效益的提升。機電一體化技術在煤礦企業中的廣泛應用,有效提升了企業綜合效益。例如,煤礦機械機電一體化生產,改善了傳統多粉塵、潮濕、暗冷環境下的人工作業;降低了工人的勞動強度,自動化操作提升了機械生產的安全性;改善了企業員工薪資待遇;為煤炭企業地方經濟的發展提供了條件,如信息化維修、自動化操作、系統集成等行業得到了建設與發展。
3機電一體化在煤礦機械中的具體應用
(1)煤礦機械安全監控系統中的應用。煤礦開采、運行與管理安全問題已成為煤炭企業關注與思考的重點,近年來,隨著社會經濟的發展以及科學技術的應用,我國大多數煤炭企業結合自身實際情況,已經安裝了煤礦機械安全監控系統,利用機電一體化技術,實現了各安全監控系統與采礦系統、運輸系統、動力系統、監管制動系統的連接,進一步實現了系統故障檢測與報警的自動化發展,有利于提高設備使用年限,提高維修人員的工作與管理質量,強化煤礦生產安全性。
(2)輸送機中的應用。輸送機是我國煤炭企業生產與運行中較為常用的一種煤礦機械設備,它具有半自動化、長距離連續運輸、高機械工作效率、大容量運輸等特點,對我國煤炭企業機械化工程建設與發展具有重要促進作用。近年來,隨著煤礦機械自動化、信息化、系統化的發展,煤礦機械帶式輸送機實現了機電一體化技術的有效應用,有效提升了輸送機故障定位、安全預警、抗干擾、操作簡便等性能。其中可編程型PLC控制器的應用,進一步提升了輸送機整體工作性能,實現了不同環境下的長期作業,有效減輕了工作勞動負擔,提升了煤礦機械生產效率。
(3)采煤機與提升機中的應用。煤礦開采是煤炭企業生產工作中的.核心環節也是首要任務,其開采環境多數比較惡劣,工作強度較大。因此,采煤機的應用對煤炭企業煤礦開發具有重要意義。在目前煤炭企業競爭日益加劇、煤炭企業開采事故頻發的背景下,采煤機的工作質量與工作效率的提升具有重要研究價值。目前,我國應用最廣泛的采煤機主要是電牽引采煤機,基于機電一體化技術的電牽引采煤機相對于傳統液壓牽引采煤機而言,其牽引作用更強,同時所需要的電能資源更小,操作控制性與工作效率更高,機械設備磨損性較小,是功能性與適用性較高的煤礦機械產品。提升機也是煤炭企業煤礦機械生產過程中,最具有應用價值的機械產品。隨著我國煤礦機械機電一體化技術的應用與革新,數字化交直流提升機已成為我國煤礦機械生產中提升機應用的典型代表,并得到廣泛的重視與使用。數字化交直流提升機集合了包括電子通訊技術、計算機技術、自動化控制技術等多項新技術與高新科技成果,有效提升了煤礦機械生產的安全性、機械操作的簡便性,推動了我國煤炭企業綜合效益的提升,強化了煤炭企業生產的安全性。
(4)煤礦機械工程在節能減排功能中的應用。隨著“可持續發展”、“綠色生產”、“低碳生產”等科學發展觀念的提出,我國煤炭企業在生產與管理中進行了改革與創新發展,在煤礦機械生產中,通過利用機電一體化技術的信息編程,有效降低了煤礦機械工程中帶式輸送機、液壓機、烘干機、提升機、傳送機對電能資源的消耗,實現了低能耗、高效率產業結構的改革發展,為我國煤炭企業的優化生產創造了有利條件,又提升了企業競爭優勢。
(5)煤礦機械其他方面的應用。機電一體化在煤礦機械中具有廣泛的應用,除上述提到的安全監控系統、輸送機、采煤機、提升機等方面的應用外,在計算機技術與液壓控制技術融合體系、在除塵機、煤礦機等機械設備自動變速系統,以及挖掘機安全系統中,同樣具有發揮著重要作用,用以提升煤炭企業的機械生產質量與生產效率。
4機電一體化在煤礦機械中應用的發展方向
(1)智能化發展方向。基于社會對煤炭企業機械生產的要求以及科學技術的不斷創新,機械工程自動化以及機電產品智能化的要求不斷提高,從而促進了機電產品的智能化發展。基于計算機機器人技術發展基礎上的智能化技術的研發與應用,將進一步實現煤礦機械機電一體化的完善,為煤炭企業機械化的發展提供全新的方向。
(2)微型化發展方向。微型化主要是指煤礦機械中機電一體化技術向微觀領域以及微計算機方向的發展。機電一體化微型化系統的構建,有利于進一步簡化機械操作程序,減少能源消耗,改變系統應用元件體積,強化信息管理。
(3)網絡化發展方向。互聯網技術的應用已成為當今時代發展的主流趨勢,使人們的生活需求與企業生產需求之間產生了密切的聯系。在煤礦機械生產中,實現網絡化的發展已成為新時期煤炭企業研究與思考的重點,有利于提升企業生產安全性,提高煤炭企業管理與經營效率。
(4)人性化發展方向。人文精神以及人文理念的要求是我國企業改革發展的核心內容,在煤礦機械生產中,對于機電產品的應用應在“為人民服務”的基礎上,進行不斷創新與完善,營造良好的工作環境,提升企業競爭優勢。
(5)綠色環保發展方向。“綠色生產”、“生態環境保護”已成為我國煤炭企業機械化生產建設的重要內容,其中煤礦周邊環境的保護、水資源的再利用以及能源的節約是新時期煤礦機械機電一體化發展的必然需求,具有重要意義。
5結語
總而言之,機電一體化技術在煤礦機械工程中的應用具有重要意義,不僅有效提升了煤炭企業生產、運行與管理的工作效率,也促進了煤礦機械工程自動化與機械化進程的深度發展,提升了企業在市場中競爭的優勢。基于經濟全球化以及科技的不斷發展,為達到國際標準,煤礦機械機電一體化技術將得到進一步的創新發展,智能化、微型化、人性化的發展,將進一步推動煤炭企業安全、穩定與可持續競爭發展的優化。
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作者:郎建棟 單位:河南省許平煤業有限公司機電處
機電一體化專業論文 12
摘要:機電一體化是現代科學技術發展的必然結果,本文簡述了機電一體化技術的概念與由來,綜述了機電一體化技術的發展現狀,分析了機電一體化技術的發展趨勢。
關鍵詞:機電一體化;概念;現狀;發展趨勢
一、機電一體化的概念與由來
人類進入了一個新的世紀——21世紀。回顧過去的20世紀,人類的經濟和科學技術發展成果超過了過去所有世紀的總和。傳統的學科正在脫胎換骨,新的學科不斷問世,技術的融合程度比任何一次技術革命都高。機電一體化技術產生于這一背景之下,自然符合科技發展的規律,也是機械學科發展的必然結果。“機電一體化”這一技術術語最初來源于日本學術界,他們根據英文的Mechanics(機械學)和Electronics(電子學)兩詞,組合出Mechantronics一詞,日文諧音記作“夕力卜口二少又”,其表意漢字為“機電一體化”,Mechantronics一詞從學科角度可以翻譯為“機械電子學”,我國科技界也經常直接使用“機電一體化”作為漢語的表達詞匯。
一般認為,機電一體化是以機械學、電子學和信息科學為主的多門技術學科在機電產品發展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術學科。這里面包含了三重含義:首先,機電一體化是機械學、電子學與信息科學等學科相互融合而形成的學科。其次,機電一體化是一個發展中的概念,早期的機電一體化就像其字面所表述的那樣,主要強調機械與電子的結合,即將電子技術“溶入”到機械技術中而形成新的技術與產品。隨著機電一體化技術的發展,以計算機技術、通信技術和控制技術為特征的信息技術“滲透”到機械技術中,豐富了機電一體化的含義,現代的機電一體化不僅僅指機械、電子與信息技術的結合,還包括光(光學)機電一體化、機電氣(氣壓)一體化、機電液(液壓)一體化、機電儀(儀器儀表)一體化等;最后,機電一體化表達了技術之間相互結合的學術思想,強調各種技術在機電產品中的相互協調,以達到系統總體最優。換句話說,機電一體化是多種技術學科有機結合的產物,而不是它們的簡單疊加。
二、機電一體化的發展現狀
與其它科學技術一樣,機電一體化技術的發展也經歷了一個較長期的過程。有學者將這一過程劃分為萌芽階段、快速發展階段和智能化階段三個階段,這種劃分方法真實客觀地反映了機電一體化技術的發展歷程。
“萌芽階段”指20世紀60年代以前的時期。在這一時期,人們在機械產品的設計與制造過程中總是自覺或不自覺地應用電子技術的初步成果來改善機械產品的性能,特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,出現了許多性能優良的軍事用途的機電產品。這些機電結合的軍用技術在戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復和技術的進步起到了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代到80年代為第二階段,稱之為“快速發展階段”。在這一時期,人們自覺地、主動地利用3C技術的成果創造新的機電一體化產品,3C技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:①mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的'承認;②機電一體化技術和產品得到了極大發展;③各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持。
從20世紀90年代開始的第三階段,稱之為“智能化階段”。在這一階段,機電一體化技術向智能化方向邁進,其主要標志是光學、通信技術等領域進入機電一體化,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。
我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,并取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。
三、機電一體化的發展趨勢
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,成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術,目前正向光機電一體化技術(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向發展,應用范圍愈來愈廣。
機電一體化技術具體包括以下內容:
(1)機械技術機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統等,形成新一代的機械制造技術。
(2)計算機與信息技術
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
(3)系統技術
系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統目標出發,將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統技術中一個重要方面,它是實現系統各部分有機連接的保證。
(4)自動控制技術
其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統設計,設計后的系統仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
(5)傳感檢測技術
傳感檢測技術是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強,系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗,它是機電一體化系統達到高水平的保證。
(6)伺服傳動技術包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
四、結語
綜上所述,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
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機電一體化專業論文 13
摘要:本文主要研究的是職業院校機電一體化技術專業人才培養,通過探索一體化教學模式,研究了課程體系、教學設計、師資隊伍、教學場地、教學評價等的一體化內容,形成了較為成熟的具有機電專業特色的教學模式。
關鍵詞:機電一體化;職業院校;教學模式
研究機電一體化專業的一體化教學模式,有很強的現實意義。因為,從目前來看,國內研究一體化教學,普遍關注某門具體課程的一體化教學實施,對專業定位模糊和對新技術發展跟蹤不夠的機電一體化專業而言,課程之間相互割裂,該專業的教學模式、人才培養方案、課程體系等滯后于社會對人才的實際需求,嚴重削弱了一體化教學模式的整體效益。
1、一體化教學模式
我國職業教育在現代教學模式的研究中借鑒了國外先進的教學模式,引進了現代科學技術的新理論、新成果,逐步形成了例如產教結合模式、產學研結合模式等教學模式。對一體化教學模式而言,教學信息的傳遞是將知識傳授、技能訓練和能力培養融于一體,并進行了有機組合,同步進行;同時避免學生在認識和實踐環節的不一致。采用一體化教學模式可以將理論與實踐融于一體進行教學,形象、直觀,使學生由被動接受變為主動認知。這種方式打破了普通教育的傳統教學模式即“以教師為中心,以教室為陣地”,強化實訓實習的教學功能,并與企業、行業緊密結合,走產學結合的道路。
2、一體化教學模式實施
在專業建設各環節中,教學實施過程承載著專業建設的思想與目標,最能體現人的能動性,也是保障教學質量的最關鍵的環節。為此,我課題組以機電一體化專業人才培養為載體,探索課程體系一體化、教學場地一體化、教學設計一體化、師資隊伍一體化、教學評價一體化等內容。通過探索與實踐,形成了成熟的融知識傳授和能力培養于一體的教學模式。
2.1一體化課程體系
(1)基本結構。構建一體化課程體系的靈魂是科學地序化與整合。課程體系充分考慮培養學生的可持續發展能力,依據機電一體化專業定位,將理論與實踐進行優化整合,分析確定了典型工作任務、專業行動領域及學習領域,對學習領域科學整合,讓學生在完成具體工作項目的過程中構建相關理論知識,并發展相關職業能力,形成了機電一體化專業一體化課程體系。
(2)工學交替人才培養模式。根據機電一體化技術的專業定位,實施校企合作,構建符合職業能力形成規律的職業教育模式,建立了工學交替人才培養模式。
(3)校企合作,突出崗位工作的針對性和職業發展的.適應性。課程內容要充分體現專業特色和職業性,行業、企業專家或技術人員必須共同參與課程體系的構建。尤其是在行動領域確定、課程內容設置、崗位工作調研、工作任務歸納等方面,必須廣泛征求行業、企業專家的意見,并進行論證。
2.2一體化教學設計
一體化教學設計是教學三要素為一體的教學方案設計。即基于學生主動行動的“學”、教師支持和咨詢意義的“教”、為完成工作任務而設定的“學習情境”等。基本流程為:根據選定的學習領域課程,通過教學過程分析,將其分解為融“教、學、做”于一體的學習情境;根據不同的項目和任務,結合學生特點,選用適當的教學方法,將理論與實作合為整體;采取分層次教學,在每個項目中分不同的階段,逐段升級,并針對不同學生的理解能力,對每一個項目進行分層次考核。
2.3一體化師資隊伍
建立一支把專業理論與生產實際有機地結合起來的高素質的“雙師型”師資隊伍,能夠高效實施教學。實施一體化教學模式,要求教師不但教學行家,也是生產好手,要有扎實的理論知識,還必須要有豐富的實踐經驗,具有解決生產實際問題的能力。能將各種知識、技能相互滲透和融合,更好地達到教學目標。我院機電一體化專業的師資隊伍建設,組成了15人教學團隊,具有專業帶頭人1人、骨干教師4人,聘請校外兼任教師10人。專業理論課教師到實習教學隊伍中去,課程教材從靜態向動態轉變,了解實習教學的各個環節、手段和特點,參與學生的實習指導,提高了教師的動手能力和指導學生訓練的教學能力。先后派4名骨干教師到企業鍛煉,增加了教師的實踐經驗,與行業企業需求協調發展,有利于“雙師”素質的提升。
2.4一體化教學場地
一體化教學要有硬件設備和學習環境與之相適應。按照一體化設計原則,必須融教室、車間、實訓、鑒定于一體,將教學環境工廠化,使專業教室具有多種功能,例如多媒體教學、實物展示、演練實訓、技能鑒定等,營造良好的職業氛圍。我院機電一體化專業依托校企合作,具有鮮明特色的機電一體化實訓基地。根據實踐能力培養要求,在現有條件的基礎上,將實訓基地內所有的實訓室進行優化整合,成為機電工程基礎實訓中心、綜合能力實訓中心和創新能力培養中心;引進企業生產設備以及車間布局,引入企業管理模式,在一體化教室中設置理論教學區、資料查詢區、小組工作討論區、實驗實訓區等,建成生產性實訓基地,實現實訓設備與生產設備一致,教室與企業現場合一。
2.5一體化教學評價
為了達到一體化教學的理想效果,我院機電教研室堅持知識考核與能力考核并重的原則,采用形式多樣化的考核方式,學生成績評定以職業崗位能力為重點,將課程學習與職業資格認證相結合,建立了一套科學、可行的教學檢查、評價制度,充分體現了以實訓為中心的考核體系,全面考查學生的綜合職業能力。要求學生通過學習專業核心課程,參加“機電一體化職業技能高級認證”等考試,并取得職業資格證書,掌握本專業所要求的核心專業知識和專業技能。
3、結語
我院機電一體化專業通過一體化教學設計的實施,將理論與實作合為整體。充分發揮了專業一體化整體設計的優勢,形成了較為成熟的具有機電專業特色的教學模式,增強了一體化教學改革的整體效益。
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機電一體化專業論文 14
摘要:在煤礦生產中,運用機電一體化的生產技術不僅能提高煤礦的生產效率,同時對整個行業的發展步伐能起到加速的作用。本文通過對我國現代煤礦生產中機電一體化技術應用的重要性探討其具體的機電一體化技術及其應用情況。
關健詞:現代煤礦生產;機電一體化技術;重要性;應用
煤礦是我國消耗較高的能源之一,據相關統計,我國煤礦消耗的比重達到了67%左右,在經濟發展中占據著重要的地位與作用。煤礦企業的高效率生產不僅能相應的緩解這一局面,同時還能提高企業的市場競爭力。
一、機電一體化技術的概況
機電一體化這一概念首先是由日本提出來的,是電子學與機械學的一個總稱,其主要的涵義是指由多門學科或科學技術互相結合并相互運用的一門高科技技術,其同時也是一門綜合性較強的學科技術,包含有計算機,微電子,信號變更以及自動控制等,其主要的特點就是精度高,質量好,功能強大并且性能可靠,對能源的消耗也較少;國外一些相對發達的國家早在20世紀70年代就開始了對機電一體化技術的研究,后來隨著電子計算機技術應用的發展帶動了機電一體化技術在煤礦企業中的應用,提高了煤礦生產的效率,對整個行業的發展也起到相應的促進作用[1]。
二、現代煤礦生產中應用機電一體化技術的重要性
在煤礦企業的工業生產中,科學合理地運用機電一體化技術具有重要作用,主要表現在以下幾個方面:1.能提高煤礦生產的工作效率在煤礦企業生產中運用機電一體化技術,對于傳統的生產工藝來說是一次重大的變革,則且隨著在生產過程中大量地運用高科技的機電設備,使煤礦生產的工作模式與技術流程發生了大的轉變,從根本上降低了煤礦工人的工作強度,最大程度地提高了煤礦生產的工作效率。2.能提高煤礦生產的安全系數根據上文所述,在現代煤礦生產中運用機電一體化技術,不僅從根本上降低了煤礦工人的勞動強度,而且還提高了煤礦生產的安全系數。在煤礦生產中,充分運用機電一體化技術,大大改善了勞動工人的工作環境,使以前那種灰塵遍地,陰暗潮濕的生產環境將不復存在,而且機電設備的.運用也代替了以前的人工挖掘,地下開發,相應的避免了人員傷亡的現象,大大提高了生產工作的安全系數[2]。3.能提高煤礦生產的勞動效益在現代煤礦生產中,應用機電一體化技術還能提高勞動生產的勞動效益。在煤礦企業因機電設備的運用的情況下提高了生產效率,帶來了相應的經濟收益,在此情形下,煤礦工人的薪資待遇也會相應地得到提高或改善,這不僅提高煤礦生產的勞動效益,同時也為行業的發展與當地經濟的發展奠定了良好的基礎。
三、現代煤礦生產中機電一體化技術的具體分析及應用
我國于1970年自行研發出第一臺用于采煤的機械設備,自此我國機電一體化技術開始萌牙發展,到了八十年代的后期,我國的綜合采煤機械的研發取得了空前的成就,采煤機械由最開始的液壓式轉變為電力式,這標志著我國的采煤機械的發展實現了一個大的進程,到了九十年代中期,又研發出微機監控設備,故障診斷設備以及相應的微機技術等,進入到二十一世紀之后,我國煤礦企業機電一體化技術的研究與應用也取得了重大的突破,在其他領域相應地也取得一些驕人的成績,然而與國外一些發達國家相比,我國的煤礦生產機電一體化技術還存在相應的差距,主要表面在煤礦開采水平,應用范圍領域,以及技術人員方面等[2]。近年來我國的人均用煤量在逐年增多,相應的促使煤礦企業開采量也在增多,這就要求在煤礦生產中對于機電設備的要求越來越高,其必須具備在煤礦生產中任何條件下可以進行有效生產運行,根據其生產條件分析出機電一體化技術在煤礦生產中的應用情況。
1.在煤礦掘進中應用機電一體化技術在煤礦生產中,掘進作業是最基礎的開采工作,掘進的效率情況直接影響到煤礦開采的效率,因此在現代化的一些礦井中科學地運用機電一體化技術是必然趨勢。通常情況下,我國現階段煤礦生產中所采用的掘進機械是由開關箱,操作箱,壓扣控制按鈕,三相電動機等組合而成的掘進電氣系統設備,它與液壓式的機械系統互相配合操作,可以提高整個生產過程的工作效率[3]。
2.在綜合采煤中應用機電一體化技術在煤礦生產中,煤碳的生產是主要工作任務,而要想實現高效率的產能,以及安全生產的目標,就必須合理應用機電一體化技術。在我國的煤礦開采中,電牽引采煤機是一種應用于采煤工作的機械設備,電牽引采煤機與液壓式的采煤機互相配合使用可以形成強大的動力,能夠克服相應的阻力,同時在采煤機下滑時可以產生相應的電能,反復循環之下可以使設備高效率的工作下去。
3.在煤碳裝載中應用機電一體化技術在現代煤礦生產中,運用機電一體化技術可以使煤碳裝載更方便快捷,而且在煤碳裝載時,運用機電一體化技術相應的降低了工人的勞動強度,提高了工作效率,同時在裝載過程也降低了安全事故的發生率[3]。
4.在煤碳運輸中應用機電一體化技術在現代煤礦生產中,煤碳的運輸主要由礦車與皮帶等機械設備來進行的,而這其中皮帶運輸是主要的輸送方式,它具備輸送量大,運行安全系數高,效率高以及容易實現自運控制等優點。現階段,在煤碳運輸中,合理運用機電一體化技術完美實現了煤碳輸送的自動控制,大大提高了工作效率以及工作性能。
5.在煤礦監管中應用機電一體化技術在煤礦企業的生產過程中,安全生產是一個永恒不變的重點工作內容,其不僅關系到企業的生產安全以及工作人員的人身安全,同時對企業的健康有序發展也有一定的影響作用,因此在煤礦生產中科學合理的運用機電一體化技術可實現煤礦生產的安全監管,在實際工作中,已經形成一套完善的煤礦生產安全監管系統,此系統的運用能最大限度的保證煤礦生產的安全性,能起到人所不能起到的安全監管作用,同時對行業的發展也起到相應的積極促進作用。結束語在現代煤礦生產中,科學運用機電一體化技術具有重要意義,其不僅提高了煤礦生產的工作效率,而且還改善了煤礦工人的勞動環境,提高了企業相應的經濟收益,也提高了勞動工人的經濟收益。綜上所述,本文通過對機電一體化技術以及現代煤礦生產中運用機電一體化技術的重要作用進行具體概況,探討出機電一體化技術在煤礦生產中的具體應用情況,以期能對我國的煤礦生產提供相應的幫助。
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機電一體化專業論文 15
摘 要:基于當前機電一體化的應用情況,文章探討了機電一體化技術在市政施工中的應用效果。具體包括:提高了施工的智能化、形成了作業模塊化以及實現了節能減排的綠色發展。
關鍵詞:機電一體化;市政工程;機電產品
引言
就目前來說,科學技術的發展速度已經能夠滿足不同學科的交義運用。機電一體化技術的發展就充分體現了這一發展狀態,尤其是在市政施工中的應用過程中。由于市政施工具有施工環境復雜以及建設項目多的特點,使得機電一體化的多元化作用得到了充分的發揮。文章對機電一體化技術未來發展方向進行了闡述,分析過程指出,機電一體化技術應朝著微型化、智能化、模塊化、數字化、網絡化以及人性化的開發方向發展。
1、機電一體化技術概述
就目前來說,機電一體化的運用范圍十分廣泛。其又被稱為機械電子學,主要是以微電子技術、信息技術的形式服務于機械工程領域。主要應用的機械工程領域是系統的自動化和智能化兩方面,這就意味著其是基于計算機技術、自動化技術以及傳感器技術結合而成的綜合性技術。在市政工程的施工中,機械一體化的運行好壞直接決定了實際的施工質量。從傳統的方面講,過去的市政工程機械運行都是純機械式的,這就意味著其運行比較笨重,操作也不夠便捷。隨著社會的進步,科技的發展,當將機電一體化技術應用到市政工程的建設過程中后。市政工程建設的機械化發展方向也朝著智能化、遠程控制化以及節奏緊湊化的方向邁進。這種發展狀態,不僅保證了工程的建設質量,還在一定程度上減少了機電一體化操作人員的勞動量。由此可以看出,機電一體化技術在市政工程建設過程中的應用,極大的推動了施工建設的效率[1]。此外,隨著機電一體化技術的不斷更新換代,其燃油的消耗情況也得到了有效控制。
2、機電一體化技術在市政施工中的應用
2.1 提高施工智能化
智能化控制是市政施工進行機電一體化的發展目標。具體應用過程即利用電子信息技術和機械控制技術,實現機械運行的智能化的管理。施工智能化是指,工程施工過程針對不同的情況下,可能出現的問題進行預先設計。當工程施工對系統當前的運行情況進行評估,并研究出簡單的運行模式變化規律,這就實現了機電一體化技術提高工程施工智能化的基本需求。然而,現階段,機電一體化技術應用了模糊數學、模擬智能、計算機技術以及傳感技術等,這些技術使得工程施工應用機電一體化的發展方向朝著智能化邁進。
2.2 形成作業模塊化
市政工程施工機電一體化技術的應用,其發展的前景是廣闊的,具體包括:控制和操作模式的簡化。換句話說就是智能模塊化控制的實現。這種模塊化的操作和實施就是利用某些固定的程序化模塊與特定機械設備組合相配合,以此進行特定工況下的作業,如: 鋪設瀝青的工序采用聯合瀝青攤鋪設備,在模塊化控制的情況下,可根據不同的工程需求對攤鋪設備進行模式設定,即在某個工段采用固定的速度、作業形式等。這樣在該路段就可進行無干擾的作業,同時在自動檢測系統的輔助下,可以將施工過程完全交給機械來完成[2]。
2.3 實現節能減排
機電一體化技術可以降低工程施工機械的能源消耗,而且在未來的機電一體化技術發展中將會得到進一步的提高。此外,將工程施工的機械運行實現高度智能化,可以為將機械的運行帶來多功能化發展。這樣一來,就可以利用較少數量的智能化施工機械完成大量的.工程量,這無疑是對資源的最大節約。與此同時,高效的工程施工作業也在很大程度上減少了對生態環境的破壞。具體體現在減少機械設備的存放場地以及減少施工人員生活對周圍環境的影響。
3、機電一體化在未來的發展方向
由于機電一體化技術的獨特性,使其應用于工程施工時有著發展的綜合性。機電一體化作為綜合性發展的科學技術,它還能夠以不同發展的方向向前發展。具體來說,當機電一體化技術向著微型化、智能化以及模塊化方向發展時,就會使得被應用的工程項目呈現集成化建設。這是使工程項目的建設成果實現整體的模塊化,這一平臺的建成可以將機電一體化技術發揮出多項功能。在機電一體化技術的具體應用過程中,需要制造專用工具從而服務于工程項目的具體建設。而實現了模塊化的機電一體化技術,在應用于具體建設時就可以通過更換不同的模塊來進行操作。這樣一來,就可以在很大程度上擴大機電一體化產品的應用范圍。
此外,隨著信息時代的到來,人們對于快捷化、人性化服務的需求越來越高。這就要求機電一體化技術的發展,還應朝著網絡化、數字化以及人性化的方向發展邁進。機電一體化技術的數字化可以實現對機電產品的遠程控制,這就意味著其機電產品的運行是以人的意志為轉移的,從而在一定程度上使應用的工程項目更具人性化建設[3]。 對于機電一體化的網絡化發展,其可以實現了多個機電產品的聯合工作。這就可以使機電產品能夠完成一系列的復雜任務,在一定程度上降低了工作人員的勞動強度和設備的運行風險。
機電一體化技術朝著上述幾個方向發展,是未來對其進行科學技術研究的主要內容。因為這些方向可以使其應用的范圍和使用的領域更加多元化。尤其是機電產品一機多用的功能,在很大程度上減少了設備的重復使用。而且,還使能源得到了更有效的利用,所以,這是實現機電一體化產品綠色發展的重要發展方向。
4、結束語
總而言之,機電一體化技術在各個領域的應用,都在一定程度上推進了其行業的發展速度。尤其是對于市政工程的施工過程來說,由于其建設的重要性,機電產品的應用則為其帶來了快速發展的契機。所以,我們務必要順應時代科學技述的發展潮流,提高對機電一體化技術的認識。并將其投入到現代化的建設當中,使其發揮出綜合性的作用。
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機電一體化專業論文 16
摘要:作為機電一體化系統工作中關鍵性技術,傳感器與檢測技術在機電系統化運行中具有至關重要的作用。如果沒有傳感器核心檢測系統,那么機電一體化無法實現自動檢測以及自動控制。本文分別從汽車、機器人、機械等角度著手,分析傳感器與檢測技術在機電一體化系統中的應用,為提升機電一體化檢測有效性以及控制有效性打下良好的基礎。
關鍵詞:傳感器與檢測技術;機電一體化;系統;汽車;機器人;機械
1前言
傳感器與檢測技術在機電一體化系統中具有不可替代的作用。利用傳感器與檢測技術能夠及時檢測系統特征和系統狀態,同時也能夠為待測系統提供必要性信息。所謂機電一體化系統,實際上就是有效結合機械與電子,利用多學科的集成技術來設計出制造系統以及制造產品,提升產品更新換代有效性,實現機電一體化系統智能化以及有效性,利用傳感器與檢測技術能夠有效轉化溫度、速度以及流量等物理量,轉換成為對應電信號,做好點信號標度變化等工作,進而能夠有效滿足機電一體化系統對于信息快速化以及可靠性的需求,加大資金投入,提升傳感器與檢測技術控制效率。
2傳感器與檢測技術在機電一體化系統中的應用
2.1傳感器與檢測技術在汽車行業機電一體化中的應用
新型技術以及傳感技術日漸發展促使現代汽車工業進入到新型時代,汽車機電一體化發展取代了傳統機械化控制部件,實現了自動化控制。實際上,不僅汽車發動機中應用了自動化控制技術,汽車其他部件也應用了大量檢測技術以及控制技術。將傳感器應用于汽車發動機中,能夠應用多類別傳感器裝置,傳感器與檢測技術利用電子控制單元來有效掌握發動機實際工作狀況,進而精確控制發動機實際工作狀態,有效提升發動機實際工作性能。在汽車重點控制部分,主要應用了溫度傳感器、曲軸位置傳感器以及壓力傳感器等等,對改善汽車性能具有非常重要的作用,為人們提供個性化服務,有效增強汽車行駛安全性。例如,目前汽車都配備了專業的導航系統,利用汽車導航系統能夠促使駕駛員掌握前方建筑物、車輛狀態,實際上,不僅應用了GPRS的定位系統,還應用了傳感器與檢測技術,利用傳感器能夠有效感知一定距離物質運動的`狀態,這樣能夠給予駕駛員更加準確的提示,促使駕駛員了解車輛行駛軌跡以及車輛行駛中的阻礙物,這樣能夠為汽車行駛安全提供有效保障。
2.2傳感器與檢測技術在機器人機電一體化系統中的應用
在實際工作過程中,工業機器人之所以能夠準確運行,主要是由于機器人身上具備傳感器,這樣能夠有效感受自身狀態,同時還能夠有效掌握操作對象狀態、工作環境狀態等等,利用內部傳感器來有效獲取位置信息、速度信息以及位移信息等等,利用外部傳感器能夠有效感知外部環境、操作對象,通過內部傳感器與外部傳感器有效結合為機器人提供有效反饋信息,進而協助機器人能夠更加順利完成工作。由于機器人關節中安裝了大量光電開關、微動開關等多形式傳感器,利用傳感器與檢測技術能夠有效檢測機器人極限位置以及零位,進而有效保護機器人安全動作,為機器人軌跡精度、重復定位精度等提供保障。由于機器人關節安裝了位移性質傳感器,對機器人位置移動、位置工作具有非常重要的作用。在機器人抓手位置、手腕位置等都安裝了觸覺傳感器,利用觸覺傳感器能夠促使機器人準確定位對象位置,進而利用抓手傳感器來抓取對象物體。
3傳感器與檢測技術在機械加工機電一體化系統中的應用
機械加工機電一體化系統中,傳感器與檢測技術具有非常重要的作用。在開展機械加工工作之前,需要自動檢查加工設備以及配件,這樣能夠保證機械加工運行有效性,諸如,自動調整以及判斷配件夾持位置,同時確定上床之后裝夾夾緊力大小以及變形情況。在完成機械加工之后,還需要檢測工件是否合格,測量工件尺寸、工件粗糙度、工作形狀、工件位置公差等等。例如,完成螺紋、齒輪等工件加工,需要及時檢測工件齒距、工件節距半徑、工件螺距、工件導程等等,這樣能夠自動進行檢測工作,還能夠將檢測結果有效輸入到下一道工序。在機械加工過程中,為了能夠保證精密產品合格率,在實際加工過程中需要不斷收緊加工條件,有效工作工件加工切削速度、切削扭矩、工件壓力等等,有效調整和檢測各項數據,保證機械加工能夠達到最佳狀態。在機械切削工作過程中,傳感器與檢測技術在其中具有非常重要的作用,有利于優化切削生產力以及材料切除率,進而優化實際制造成本。此外,利用傳感器與檢測技術能夠有效確定切削力變化、顫振以及切削過程等等,保證加工精度,為機械加工設計以及切削工作提供精確切削數據,為刀架結構以及刀架材料提供重要依據。
4結語
工業自動化日漸發展促使其不斷提升自動檢測系統要求,這就需要重視傳感器與檢測技術分析工作,實現瞬時檢測傳感器與連續檢測傳感器相兼容,實現傳感器與檢測技術智能化發展。在工業發展過程中,需要結合實際需求來重視新型傳感器開發工作,不斷擴大傳感器性能以及傳感器使用范圍,促進傳感器集成化、小型化發展,提升機電一體化系統工作效率,為機電一體化系統順利運行提供保障。為了促使機電一體化系統能夠獲取更加準確信息,需要積極引進先進傳感器與檢測技術,提升信息獲取與信息傳播的有效性。
參考文獻:
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機電一體化專業論文 17
摘要:煤礦機械的機電一體化技術包含了計算機控制、信息、通信以及電力電子等方面的內容。在我國煤礦產業高速發展的今天,機電一體化技術受到了人們的廣泛關注。筆者分析了機電一體化技術的大致特點,介紹了其在煤礦機械中的應用,并總結了其在我國的發展趨勢。
關鍵詞:應用 煤礦 機電一體化技術
我國的煤礦機械行業不斷追求技術革新,在此背景下機電一體化技術進入了人們的視野。機電一體化技術是一門結合了機械、計算機、信息等技術的新興技術領域。煤礦開采領域的機電一體化技術旨在降低煤礦工人們的勞動強度,在大幅減低煤礦生產成本的同時提高企業的生產效率,并保障礦山開采的安全性。與此同時,機電一體化技術在企業的安全監控生產以及重型設備的維護工作中也起到了重要的作用,從而在一定程度上促進了企業的發展。
1機電一體化技術
1.1機電一體化技術的相關介紹
機電一體化技術在主功能、動力功能以及控制功能的整合工作上有著突出的成績,同時其引入了另外的先進技術如智能軟件與微電子技術。機電一體化技術可以促使計算機、機械、微電子等技術的融合,從而形成最佳的匹配系統。30多年來,我國的機電一體化技術保持著穩定發展的態勢,獲得了一定的成績。機電一體化技術產品的重要發展方向是智能化、微型化與系統化。煤礦行業的機電一體化技術的運用,將有利于企業開展節能減排的生產活動,同時也能促使企業提高生產安全性,從而增加企業的生產效益。
1.2機電一體化技術的發展歷程
機電一體化的發展史大致可以分為3個階段
(1)20世紀60年代之前的時期是機電一體化技術的第一發展階段,然而彼時的軍事原因在很大程度上阻礙了機電一體化技術的發展,在這個階段中,機電一體化技術發展緩慢,其產品的開發研究能力處于較低的水平
(2)機電一體化技術的研究工作中的第二階段是從20世紀70年代開始的,這一階段可以稱作機電一體化技術發展的黃金時期,彼時通信、控制技術以及計算機的高速發展為機電一體化產品提供了強大的技術支持,而在此過程中,大規模集成電路與微型計算機領域的長足進步也促進了機電一體化技術的發展。
(3)在20世紀90年代起,機電一體化技術進入了第三發展階段。在這一階段中,機電一體化技術向智能化的方向邁進。微細加工技術以及光學技術進入到機電一體化技術之中,從而產生了一些嶄新的機電一體化技術的分支。我國的機電一體化技術經過幾十年的發展取得了令人矚目的成績,但總體水平仍與國際先進水平有著較大的差距。
1.3在煤礦行業的機電一體化產品
煤礦是我國重要的戰略能源,因此,國家給予了煤礦行業足夠的重視,機電一體化產品進入到煤礦行業并應用于礦產機械對于我國的煤礦生產有著重要的意義。由于機電一體化產品的應用,供電設備、提升機以及電牽引采煤機等設備已經具備安全報警、圖像監控以及自動監控等先進功能。因此,機電一體化技術在煤礦機械中的應用有利于提高礦山開采工作的安全性與效益性。
2機電一體化技術在煤礦企業中的實際應用
2.1機電一體化技術在采煤機上的應用
在煤礦開采工作中,采煤機具有極其重要的作用,而電牽引采煤機的成功研制對于煤炭開采而言有著重要的意義。電牽引采煤機是機電一體化技術在煤礦機械上的典型應用,與傳統的人力采煤機相比,電牽引采煤機擁有更大的牽引力,并且電牽引采煤機還具有整機效率高、維修量較少以及可靠性高等優點。
2.2帶式輸送機上的機電一體化技術
帶式傳送帶在煤炭的運輸方面有著重要的作用,我國目前已自主研發了多種類型的帶式傳送機,并在相關的輸送機關鍵部件的研制工作中取得了突出的成績,使得國產帶式輸送機的功能日趨完善,穩定性也得到了大幅的提高。
2.3機電一體化技術在煤礦企業安全生產監控系統上的應用
煤炭生產企業要始終堅持“安全第一,以人為本”的原則,因此,煤礦企業必須要具備功能完善,可靠性高的安全生產監控系統,而先進的機電一體化技術的出現為煤礦企業帶來了福音。我國依據自身國情,自主研發了新一代的煤礦安全生產監控系統,其中有KJ90和KJ95系統,這兩大系統在促進監控系統智能化與提高煤礦生產可靠性方面有著重要的作用。
2.4機電一體化技術在煤礦提升機上的`應用
機電一體化技術在提升機上的應用的最大成果便是交直流全數字化提升機的研發使用。先進的機電一體化技術使得內裝式提升機的驅動與滾筒的結構融合在一起,從而達到整合機械、自動控制與通信等技術的目的。目前我國自主研發的全數字化提升機,擁有先進的系統,且可靠性高、性能出色。
3先進的機電一體化技術在煤礦機械中的應用前景
3.1大幅提高煤礦開采的經濟效益
經濟效益對于煤礦開采工作而言十分重要,如何提高煤礦開采的經濟效益是煤礦企業所需重點考慮的問題。而機電一體化技術在煤礦機械中的應用,大幅地增強了煤礦機械的性能,提高了煤礦開采的效率,從而使得煤礦企業獲得更加豐厚的經濟效益,促進了當地經濟的發展[1]。
3.2為煤礦開采創造了更加安全的環境
傳統技術條件下的煤礦開采工作主要依靠人工下井進行工作,這使得礦工們的生命財產無法得到有力的保障。而先進的機電一體化技術在煤礦開采行業應用后,大大地提高了煤礦機械的性能,使其在煤礦的提升、采掘以及運輸的工作上發揮更加巨大的作用,從而將礦工們從危險的工作環境中解放出來,最大程度上降低礦工們患上職業病如塵肺病的幾率,保障了礦工的身體健康[2]。
3.3促使煤礦開采效率的大幅提高
高效率是煤礦開采的追求,高效率的開采工作不僅可以節約資源、降低能耗,還能為煤礦企業帶來巨大的經濟效益。機電一體化技術在煤礦行業的應用,有效地提高了煤礦機械的性能與工作效率,由于其摒棄了落后的生產模式,因此,降低了煤礦工人們的工作強度,從而促使礦山開采工作的總體效率得到大幅的提高[3]。
3.4加速煤礦企業的改革
傳統煤礦企業的生產方式與煤礦開采機械都相對落后,在我國煤礦需求日益增大與煤礦資源短缺的今天,煤礦企業應當積極改革生產方式與提高生產機械的性能。而先進的機電一體化技術在煤礦行業的應用,能給企業帶來豐厚的回報,煤礦企業在激烈的市場競爭中必須不斷提高創新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市場競爭中獲得有利地位。機電一體化技術擁有巨大的前景,可以促使煤礦企業積極引進人才,推進改革創新,不斷深化機電一體化技術的應用,從而提升自身的競爭力,創造良好的經濟效益[4]。總之,當前我國的煤礦機械設備在朝著程序化、信息化以及智能化等方向發展,機電一體化設備因其功率小,可靠性高等特點而被人們廣泛應用于礦山開采工作中。機電一體化煤礦機械在降低生產人員的危險與提升煤礦企業的生產效率等方面作出了卓越的貢獻。我國的機電一體化設備發展趨勢是:增加機械的通信功能;研制多功能煤礦機器人;自主研發煤礦機械的核心配套設施。
4結語
先進的機電一體化技術在煤礦機械上的應用,是我國科技創新的杰出成果,也是中國建設現代化煤礦企業的需要。機電一體化技術有利于完善我國煤礦企業的生產功能,提高其生產效率,保障生產人員的生命財產安全,從而提高企業的經濟效益。
機電一體化專業論文 18
【摘要】計算機技術是機電一體化專業的核心技術類型,深入研究計算機在機電一體化專業重大額應用,有利于促進計算機技術與其他機電一體化技術的融合,以各個技術的發展進步推動機電一體化專業領域的發展。目前,在機電一體化專業中應用的計算機技術,主要有信息單元和系統控制、PLC技術以及軟件新技術。
【關鍵詞】計算機;機電一體化專業;應用
計算機技術是二十一世紀最偉大的革新技術之一,不僅影響到工業發展,而且與人類的日常生活息息相關[1]。隨著計算機技術的廣泛應用,機電一體化專業迅速發展,成為了工業機械化生產的主要技術核心。可以說,在社會高速發展的今天,計算機技術與機電一體化技術相互促進。研究計算機技術在機電一體化專業中的應用,對于促進計算機技術的發展,推動機電一體化專業領域的技術進步具有積極意義。
1機電一體化專業概述
機電一體化專業是一個關乎機械學與電子學的專業領域,其中廣泛地應用了諸如機械技術、計算機技術、電子技術、信息通訊技術、光學技術、控制技術等多種現代化技術。機電一體化是現代化工業生產中的一個新名詞,隨著工業生產的需求的變化而發展,目前正朝著綠色化、模塊化、智能化、系統化、網絡化、微型化的方向發展,而這種發展趨勢,得益于計算機技術及相關技術的進步。機電一體化起源于20世紀60年代,但是電子技術初步成形,人們開始嘗試應用電子技術的成功完善機械生產體系,以期提高生產效率和產品質量,但是由于當時電子技術水平較低,因此無法深入發展[2]。過了十余年,計算機技術飛速發展,控制技術與通信技術出現,為機電一體化的蓬勃發展奠定了堅實的技術基礎,機電一體化研究成果顯著。中國對于機電一體化專業的研究起源于1980年,國家將機電一體化技術的研究納入“863計劃”,制定了機電一體化技術發展戰略,目前已取的了一定的成果,雖然與美國等發達國家有一定的差距,但可喜的是差距正不斷縮小。在工業制造業中,傳統的人力生產方式已無法適應現階段的產品生產需求,勞動密集型企業正不斷被取代,機電一體化生產體系已逐漸應用于各個領域,切實地提高了我國的勞動生產效率。
2計算機技術在機電一體化專業中的應用
在機電一體化專業中,應用了多種計算機技術,比如說計算機與信息技術、自動化控制技術等,深入研究這些計算機技術的應用范圍及深度,是促進在機電一體化專業進步的基礎性戰略。此次以一些在機電一體化專業中應用廣泛的計算機技術為例,簡單介紹其應用成果和發展趨勢。
2.1信息單元和系統控制在機電一體化專業中的應用
在在機電一體化專業領域中,信息單元和系統控制屬于關鍵性技術,其中信息單元能夠將機電一體化專業領域中來自于各個傳感器的信息收集起來,進行適當的信息處理后,深入分析,獲取有效信息,在系統的信號控制下正常運作。系統控制則由電路和轉換器兩部分組成,與信息單元的應用相輔相成。在機電一體化專業中,信息單元和系統控制的正常運轉,依賴于計算機技術的使用,關系到整個系統的信息處理和控制。因此,要想促進機電一體化專業的發展,就必須深入研究計算機與信息技術的應用,根據市場需求的變化不斷革新。
2.2PLC技術在機電一體化專業中的應用
PLC,即可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController),具備執行邏輯運算、定時、順序控制等面向用戶的指令的功能,是機械化生產中常用的一類自動化控制技術。PLC技術是機電一體化專業中應用的一項核心計算機技術,在以下方面有著獨特的作用:(1)模擬量控制方面。PLC技術能夠靈活地控制機電一體化對象,有效地解決了電氣自動化系統運的維護問題;(2)開關量控制方面。PLC技術應用了中間繼電器,優化了自動化系統的設計,確保了系統設計的科學性,同時可確保自動化系統開關控制量的穩定,因此在機電一體化專業的.系統集中控制和位置控制兩個領域廣泛應用。
2.3軟件新技術在機電一體化專業中的應用
計算機技術的發展,為機電一體化專業領域不斷注入新的血液,推動其技術水平的提高。合理使用IP構件庫、嵌入式IAVA技術等軟件新技術,研發出適用于機電一體化專業的軟件,是機電一體化專業領域發展的一個契機。目前,機電一體化專業領域中已經實現了對工具性軟件、NU軟件等多種新型計算機軟件的合理應用,取得了較好的成效,進一步開拓了機電一體化專業的市場。可以說,計算機技術的發展引領著機電一體化技術的發展方向,隨著工業生產市場競爭的日益激烈化,要想保證企業在殘酷的市場競爭機制下站穩腳跟,就必須加強機電一體化技術的研發應用。
3結語
在機電一體化專業領域中,計算機技術的應用水平關系到該專業領域的發展速度,因此,要想推動機電一體化專業的發展,就應該深入研究計算機技術在該領域中的應用,促進計算機技術與相關高端技術(比如電氣自動化控制技術)的融合使用,切實提高計算機技術的應用水平,推廣最新計算機軟件在機電一體化專業領域中的應用。就目前社會發展現狀而言,計算機技術發展速度極快,以計算機技術的發展來推動機電一體化專業技術的進步,方是該專業領域不斷進步的長期戰略[3]。
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機電一體化專業論文 19
摘要:智能控制技術可以轉變傳統的控制對象的操作模式,在機電一體化系統當中充當重要的角色。文中簡要分析了智能控制技術的特點與理念,介紹了智能控制技術與傳統控制技術之間的差異,闡述了智能控制技術在機電一體化系統當中的應用,供讀者參考。
關鍵詞:智能控制技術;機電一體化;數控領域
1智能控制技術的主要特點和控制理論
智能控制技術的特點:
1)智能控制技術使用到系統高層控制單元中,并不屬于簡單的機械工作內容。
2)智能控制設備擁有非常良好的非線性特征,具備非常全面的功能。
3)智能控制設備能夠按照不通過系統需求變化結構,適應于整個系統運行情況。
4)智能控制設備擁有自我尋優的特征。
5)智能控制技術擁有強大的組織控制與學習功能,充分滿足不同領域多樣化與多功能化的需求[1]。
6)智能控制技術作為一個全新的控制領域,擁有非常廣闊的發展空間與巨大的發展潛力。智能控制技術作為一個包含多個領域的新興學科,主要是把計算機、自動控制與人工智能理論當作基礎,構成了智能控制技術的控制理論,其中包括模糊控制、神經網絡控制、遺傳算法等,經過這些智能控制理論的融合,構成了智能控制技術的主要理論與方法。
2智能控制技術與傳統控制技術的主要區別
2.1智能控制技術是傳統控制技術的高級階段
傳統的控制技術具體使用到各個領域生產工業的底層,重點是將簡單的重復性的機械工作完成,真正實現取代人力的目的。智能控制技術是在傳統的控制技術的前提上,應用了計算機,實現了智能化。智能控制技術結構更為開放、多變,擁有非常強的組織控制、綜合處置信息與學習的能力。
2.2兩者的控制對象和任務目標有很大不同
智能控制技術的具體控制對象是高級計算機系統,利用復雜的程序系統,做好控制系統非線性、不確定性、多功能智能化控制命令是具體的任務目標。傳統的控制技術控制對象較為單一,一般是適用于線性、確定性的控制對象中[2]。
2.3兩者的設計重點不同
智能控制技術的設計重點就是針對不同控制對象與任務目標的數學模型進行準確識別、描述,利用數據庫以及程序代碼,完成控制命令,做好任務目標。傳統的控制技術就是使用動力學與運動學方程等數學函數,對控制對象進行操作,實現單一的任務目標。智能控制技術可以做到混合控制,利用廣義的數學模型,實現混合的數學控制工作,使用開閉環結構,利用定性定量的決策與控制方法,實現多模型、多狀態的控制方法。
2.4兩者的學習方式不同
智能控制技術具備模仿人的智能化功能,能夠綜合應用控制決策、控制對象狀態與控制環境的知識,傳統的控制技術知識可以按照單一的命令來實現簡單的任務目標。
3智能控制技術在機電一體化系統中的應用
3.1智能控制技術在數控領域的應用
智能控制技術的模糊控制理念應用到數控領域當中,針對信息較為模糊的控制任務發揮出理想的效果,利用模糊控制理論實現對數控系統加工過程進行優化控制,而且使用到數控機床的運行故障的診斷工作,確保數控系統可以運轉安全。此外,智能控制技術當中的人工神經網絡技術可以在數控系統中插補運算和故障診斷方面發揮出重要的作用,利用人工神經網絡技術適應性神經元來實現對數控系統當中開閉環的結構增益進行調節控制。整個數控系統的核心模塊就是數控系統當中的`插補運算,能夠嚴格按照生產零件的加工起終點、形狀、速度等信息,在加工起終點位置插補中間點,做好密集化處理數據點的工作[3]。
3.2智能控制技術在機器人領域的應用
一般來講,機器人要做到時變、強耦合與非線性的動力學特點,具備多個方面的傳感器信息,多種變量的控制系統參數,從而做好多樣、智能化的控制任務,這些要求都促使智能控制技術在機器人領域中廣泛推廣應用。機器人領域的各個方面智能控制技術都有重要的作用。比如行走過程中的機器人實現視覺傳感器信息處理、自主障礙控制、動作姿態控制等。利用智能控制技術達到機器人自我學習、調整與適應的目標。
3.3智能控制技術在交流伺服系統中的應用
交流伺服系統作為機電一體化系統當中較為重要的組成部分。交流伺服系統具體是為了實現信號處理后轉化為機械設備的動作,針對機電一體化系統的控制質量、效果與功能方面起到重要作用。交流伺服系統屬于較為復雜的一個運行系統,對交直流電動機來講,存在時變參數與負載擾動的特征,其控制對象同樣是非線性、不確定的,所以無法獲得交流伺服系統的精準的數學模型,這樣一來將智能控制技術使用到交流伺服系統當中,綜合交流伺服理論,做到交流伺服系統穩定可靠運轉,增強系統多方面的性能[4]。
4結束語
綜上所述,機電一體化系統當中智能控制技術充當著越來越重要的角色,隨著智能控制技術的快速進步,帶動著機電一體化系統朝著智能化與功能化的方向發展,給我國多個領域經濟科技發展做出了巨大的貢獻。
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機電一體化專業論文 20
摘要:機電一體化是一門綜合學科,它包括機械、電氣、信息、計算機等多種先進技術,在當前的各大煤礦企業中應用十分廣泛。由于電子技術的迅速發展,傳統的煤礦作業模式已不能滿足企業發展的要求,而機電一體化這種運作模式可以很大程度上降低企業的生產成本,降低工人的勞動強度,提高生產效率,保障了施工作業的安全性。本文主要介紹機電一體化的技術原理、發展歷程和特色優勢以及它實踐應用意義。
關鍵詞:機電一體化;煤礦機械;應用研究
近年來煤礦工業的產業升級越來越明顯,它對于高產、優質和高效的生產技術需求也有了一種新的需求。在生產力水平迫切需要提高的大背景下,機電一體化的出現給煤礦企業帶來了希望,成為了當前各大煤礦企業普遍應用的生產運作模式。煤礦工業在傳統工業中是一種比較傳統和主打的產業,在新產業迅速崛起的今天,若要穩定鞏固自身的地位,就要不斷改進生產運作模式,不斷引入最先進的生產技術和設備,降低工人的勞動強度,提高工作效率和生產質量,進而提高企業的經濟效益。
1機電一體化的相關概述
1.1技術原理
機電一體化即通過對電力電子、信息通信、計算機控制等先進技術的整合,同時借鑒微電子技術、智能軟件技術的技術精華,實現不同技術形式之間的相互滲透與結合的一種廣泛運用于煤礦生產活動中的科技匹配系統。機電一體化代表著煤工業技術中先進生產要素的結晶,以其系統化、智能化、微型化和人性化的諸多優勢,廣泛應用于煤礦企業的生產領域,并為各大企業帶來較為豐厚的效益。實現傳統工業優化升級的同時,將先進的機電一體化技術應用于煤礦機械中,還能節能降耗,實現可持續發展的生產目標。
1.2發展歷程
我國機電一體化起步較晚,其發展歷程大致可以分為3個階段:第一階段,上個世紀60年代初,為滿足國防的需求,在軍工企業中科研人員開展了大量的實踐研究,進而制造出一系列電子技術與機械系統相結合的技術載體,為機電一體化的研制開發奠定了穩定的基礎。第二階段,上世紀70年代開始,計算機、通信以及控制技術得到了快速發展,逐漸走向成熟,這些外部技術基礎推動了機電一體化的進一步發展。第三階段,起始于20世紀90年代,民用工業在國民經濟體系中的地位逐漸增強,在眾多科研院校、研究單位和企業的共同研究下,機電一體化技術得到了突飛猛進的發展,盡管與發達國家存在較大差距。
1.3特色優勢
隨著新興科技產業的蓬勃崛起,科學與技術之間的融合逐漸增強,傳統的能源經濟的生產模式越發不能滿足當前國家崛起的戰略需要,因而實現技術體制的改革創新,促成機電一體化體制的構建,既是一種必要性的驅使,也具有得天獨厚的特色優勢。
2煤礦機械中機電一體化技術的應用分析
2.1機電一體化技術在煤礦安監系統中的應用
煤礦安全生產監控系統是機電一體化技術的集中體現,但在我國起步很晚,1980年以后才逐漸開始在煤礦中得到應用,其原因主要有兩個方面,一方面是因為上世紀80年代實現機電一體化的安監系統逐步成熟,開始得到應用,另一方面也是因為國外更為先進的煤礦監控技術很大程度上促進、幫助了我國安全監控技術的發展。安全監控系統的應用在很大程度上降低了煤礦事故的發生,對于煤礦企業的安全生產無疑起到了重要的作用。
2.2機電一體化技術在煤礦運輸系統中的應用
隨著機電一體化技術的逐步成熟,煤礦企業嘗試了在井下運輸系統中應用這一技術,如帶式運輸機。由于帶式運輸機運輸距離長、功率大,機電一體化的.應用可以在很大程度上排除安全隱患,其核心技術也在實踐中得到了廣泛的發展,并能夠實現大傾角、長距離的安全運輸,相配套的技術和關鍵元件也得到了產品研發與理論研究。
2.3機電一體化技術在采煤機中的應用
煤礦機械自動化不僅能夠提高工作效率,也能大大降低安全隱患,為此,機電一體化的采煤機被逐步研發應用。此類型采煤機采用電牽引,相比傳統的液壓牽引采煤機動力更強,煤層傾角較大、頂板突然來壓導致采煤機下滑時,自身也可以實現制動。同時,機電一體化的采煤機結構上更為簡單,整機效率高,可靠性強,在煤礦生產中的應用也越來越廣泛。
2.4提升機中的機電一體化技術應用
交直流全數字化提升機代表著煤礦機械中機電一體化技術的最高水平。在內裝式提升機上,將驅動與滾筒的機械結構合二為一,總體整合了電力電子、機械、自動控制、通信等相關先進技術。采用總線方式的全數字化提升機不僅大大簡化了電器安裝,也使其達到了高度可靠的效果。
3機電一體化技術的應用意義
3.1實現了煤礦開采的高效生產
煤礦機械機電一體化技術的應用,在很大程度上提高了礦山開采效率,改變了以往落后的生產方式和作業模式,提升其中的技術操作便捷性和安全性,極大降低了工作人員的勞動強度,同時提升了生產效率和勞動質量,實現了產業升級。
3.2提高了礦山開采的經濟效益
煤礦機械中機電一體化技術的成功應用大幅提高了煤炭產量,降低了礦山開采的生產費用,增加了煤炭企業的經濟效益,并帶動了相關經濟產業的快速發展,推動了地方經濟的蓬勃發展。
3.3提高了安全的煤礦開采工作環境
良好的開采環境是安全生產的有力保證,隨著機電一體化技術的大量推廣應用,煤礦機械的效率大大提高的同時,在很大程度上也減少了安全隱患的發生。傳統的破、裝、運、支、處等生產環節的機械被現代化的設備逐步取代,將采礦工作人員從危險的開采工作中脫出來,降低了發生危險事故的幾率,使礦工的人身安全得到了保證,防止了職業病與工傷的發生。
4結語
隨著經濟的發展和社會的不斷進步,煤礦企業在發展中對機電一體化也提出了新的要求,這在一定程度上促進了機電一體化技術的發展和完善。當前的機電一體化技術中已經融入了網絡、光纖以及人工智能等新技術,在很大程度上可以提高工作效率以及作業的安全性,確保煤礦企業健康穩定的發展。
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機電一體化專業論文 21
摘 要:本文主要通過分析機電一體化,探討 PLC 在機電一體化生產設備中的應用,旨在為我國生產制造業提供參考。
關鍵詞:PLC 機電一體化 生產系統
計算機和微電子技術的發展直接促進了機電一體化生產時代的到來,在機械制造中應用 PLC 技術可以最大程度地減少勞動成本,提高機械制造和機電一體化生產效率,最終促進機械工業產品結構、技術結構和生產方式的升級。對機電一體化進行分析,針對 PLC 在機電一體化系統的應用展開討論具有重要的現實意義。
1、機電一體化的發展方向
機電一體化最早在日本的《機械設計》雜志上被提出,隨著計算機應用技術的不斷發展,機械一體化技術逐漸成熟,得到機械制造行業普遍的認可。機電一體化是將計算機應用技術引入機構動力、信息處理和控制等。使機械生產過程中的各個環節能夠有機結合,推動機電一體化呈現多種方式的發展。機器人及數控機床智能化有力地證明,當下機電一體化正朝著智能化的方向發展。在模塊化的基礎上,產品的研發速度會得到很大幅度的提升,還能在一定程度上擴大機電生產的規模,機械制造企業應根據機電一體化的實際需求,制定相關的標準,保證機電一體化逐漸走向模塊化。綠色節能已成為時代的主題,所以機電一體化產品也必須符合綠色環保的理念,保證機電一體化產品在使用的過程中,不會對環境造成不良影響,最終還要保證機電一體化產品在使用壽命終結時,能夠有效地回收利用。此外機電一體化產品的體積越來越小成為趨勢,不但可以最大程度降低能源的消耗量,還能有效提高產品使用的靈活性,機電一體化產品正朝著微型機器和微觀領域發展。
2、PLC 在機電一體化生產中的應用分析
2.1、PLC 在機電一體化生產中的運動控制
PLC 系統的組成主要包括硬件結構、軟件結構、現場拓展結構,PLC 機電一體化生產系統中的應用主要依靠各個部分的組合作用,使控制性能充分發揮。PLC 進行輸出和輸入模塊設計時,為方便進行模塊的替換,要配置相似的模塊。
PLC 對設備連接主要是利用遠程的 I/O 柜,并且系統的備用容量要達到一定標準。開關量 I/O 模塊實現對執行機構和位置傳感器的連接,選擇專用的控制模塊對直線運動或圓周運動進行有效控制。從目前的生產狀況來看,PLC 的生產廠家對 PLC 的運動控制功能格外的重視,在具體機械制造過程中,機器人、電梯和裝配機械等十分重視對 PLC 運動控制的應用。
以電梯為例,設置4層電梯自動控制演示板。
在上行的過程中,電梯上行的要求是當電梯停于 1 樓(1F)、2F 或 3F 時,4 樓呼叫,則上行到 4F 行程開關后停止;電梯停于 1F 或 2F,3F 呼叫時,則上行到 3F 行程開關控制停止;電梯停于 1F,2F 呼叫,則上行到 2F 行程開關控制停止;電梯停于 1F,2F、3F 同時呼叫,電梯上行到 2F,停 5s,繼續上行到 3F 停止;電梯停于 1F,3F、4F 同時呼叫,電梯上行到 3F,停 5s,繼續上行到 4F 停止;電梯停于 1F,2F、4F同時呼叫,電梯上行到 2F,停 5s,繼續上行到 4F 停止;電梯停于 1F,2F、3F、4F 同時呼叫,電梯上行到 2F,停 5s,繼續上行到 3F,停 5s,繼續上行到 4F 停止。這里的呼叫、行程開關的控制都是通過 PLC 來實現的。
2.2、PLC 在機電一體化生產中開關量邏輯控制
PLC 的硬件結構可變,軟件程序可編輯,應用于控制時十分靈活。必要時,可編寫多套或多組程序,依需要調用。PLC 適應于工業現場多工況、多狀態變換的需要,所控制的邏輯問題可以是多種多樣的,組合的或時序的、即時的或延時的、不需計數的或需要計數的、固定順序的或隨機工作的等均可進行。隨著 PLC 在機械制造生產中的廣泛應用,PLC控制系統逐漸取代了繼電器控制系統,對機械制造生產過程中的運輸帶、機床、沖床等機械設備實現了邏輯性控制。隨著 PLC 控制技術的不斷發展,化工領域中電磁閥控制、冶金工業高爐上料系統都得到了科學有效的控制。在機械制造的CNC 機床數控系統中引入 PLC 可提高數據處理的性能,能利用可編輯控制器提高邏輯處理任務的有效性。可編程控制器可以連接數據系統微處理器和機床強電控制,保證機電一體化產品生產的可靠性和穩定性,為機械制造產業中的經濟型數控機床和普通型機床數控改造提供發展的空間。例如,針吸式穴盤自動播種機引入 PLC 控制系統可實現對電氣系統的有效控制,最大程度降低了針吸式穴盤播種機結構的復雜性,保證系統運行穩定和高效,當設備出現故障時可及時發現故障的所在位置,并進行維修管理。
2.3、PLC 數據處理技術
隨著計算機應用技術的發展,可編程邏輯控制器的功能實現多樣化,可實現包括矩陣運算、函數運算和邏輯運算在內的.一系列數學運算。引入PLC 控制系統還能進行有效的數據轉換和傳輸,在計算機信息技術的基礎上實現對數據的存儲。當機械設備出現故障造成數據丟失或損壞時,備份數據能及時解決數據問題。在PLC 系統的功能中,控制功能可根據已經獲得的數據,進行數據的調節和數據的反饋,使得調節后的數據能夠實現預期功能對數據參數信息的要求。設備根據設定的時間順序運行或停止工作,實現時間順序的控制首先要對 PLC 程序進行設置,然后對連鎖順序采取一定的保護措施,保證設備可安全可靠的運行。
例如,近來發生多起電梯安全運行事故,其中門系統事故占80%左右,沖頂或蹲底事故占15%左右,其他事故占5%左右。門系統事故占電梯事故的比重最大,發生也最為頻繁。門系統事故發生率最高是由電梯系統的結構特點造成的,電梯的每一次運行過程中開門動作兩次,關門動作兩次,使門鎖工作頻繁,老化速度快,久而久之,造成門鎖機械保護裝置動作不可靠。門系統可以利用 PLC 的計數功能在達到使用壽命時實現從技術上提醒更換、復位,否則系統會停止運行,即可減少多起事故。
2.4、過程控制和通信網絡
過程控制需要以模擬量作為一個重要的指標,機械制造產業中,設備的通電電壓、電流等物理量就是模擬量。模擬量的輸出可保證控制系統有效地展開相關作業。機電一體化生產中,可編程邏輯控制器通信是一個重要的組成部分,可編程邏輯控制器通信又可分為可編程邏輯控制相互間的通信和可編程邏輯控制器和其他智能設備間的通信。在計算機控制技術發展的基礎上,可編程邏輯控制器通信已在機電一體化系統中出現專屬的網絡系統,對 PLC 在機電一體化生產設備統中的應用發揮著積極作用。
3、結語
PLC 技術能夠提高機械制造和機電一體化生產的效率,促進機械工業產品結構、技術結構、和生產方式的升級。所以機械制造產業應抓住 PLC 的發展方向,在控制設備中積極引入 PLC 技術,加快機電一體化的進程,為我國生產制造業水平提供有效的技術支撐。
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機電一體化專業論文 22
摘要:隨著我國科技的不斷進步,我國機電領域逐漸向著自動化、一體化、智能化、集成化方向發展。機電一體化系統融合了機械、電子、信息等技術。機電一體化系統的應用顯著的提升了機電設備的自動化控制,隨著人們對機電運行要求的日益提升,機電一體化系統中智能控制的作用日益顯著,因此,文章將從機電一體化系統中智能控制的基本概念以及機電一體化系統的特點入手,淺析機電一體化系統中智能控制在多個領域中的應用。
關鍵詞:機電一體化系統;智能控制;機械制造;數控領域;交流伺服物器
當前我國工業正處于生產轉型的重要時期,隨著我國科學技術水平的不斷提升,智能化技術的應用越來越廣泛,智能化技術的應用使得機電一體化系統的智能控制水平得到了顯著的提升。機電一體化系統中智能控制的應用極大的提升了我國工業生產的效率,降低了工業生產運營的過程中其運行和生產的成本。提升了企業的經濟收益。本文將從機電一體化系統中智能控制的基本概念入手,淺析機電一體化系統中智能控制的實際應用。
1機電一體化系統中智能控制概述
1.1機電一體化系統。所謂的機電一體化系統,是指新興的微電子技術,機電一體化系統將機械、信息、電工、微電子、傳感器等技術進行有機的融合,以機械設備、電子元件、計算機設備為硬件構成,以電子技術、通信技術、微機技術為軟件構成,對設備和系統進行控制和管理[1]。機電一體化系統主要應用于機電一體化產品以及一體化執行系統,機電一體化系統的主要構成,可以分成信息處理構件、控制構件、電力供應構件、執行構件、機械構件等五大部分組成。機電一體化系統隸屬于綜合性功能化技術,機電一體化系統的應用能夠極大的降低能源消耗,提升生產精度。
1.2智能控制。智能控制,主要是指通過依賴計算機技術、通信技術等在非線性控制方面開展的智能化、自動化、無人化控制,智能控制是機電一體化系統的重要組成部分之一,由于智能控制性能的優異性使得智能控制越來越受到人們的青睞。機電一體化系統中智能化控制的應用日益廣泛。機電一體化系統中智能化控制的應用極大的降低了企業的運營生產成本,提升了生產、管理、控制過程中的經濟收益。
2機電一體化系統的特點概述
從大體上而言,機電一體化系統的特點可以概括性的分成以下三點:一是,綜合性特點,機電一體化系統是以信息理論、控制理論、系統理論為核心的復合型技術,機電一體化系統包含了控制、管理、機械、檢測等功能,具體來說機電一體化系統是微處理技術和機械技術的融合利用。二是,智能性特點,機電一體化系統的應用轉變了機械處理的表象,通過微處理技術的應用轉變了傳統的控制方式,提升了控制的精度[2]。機電一體化系統中的機械結構主要由儀表、傳感器構成,通過對機電一體化系統中系統參數的調整和設置能夠讓機電一體化系統發揮出不同的性能,使得機電一體化系統的應用更為廣泛,通過機電一體化系統中的傳感器以及信號發射裝置,能夠將自身收集的數據以及參數反饋給中央處理器進行智能化處理。三是,完整性特點,機電一體化系統中主要包含有微處理器、傳感器、動力及、傳動系統、執行構件等等,機電一體化系統屬于完善的機械化系統,機電一體化系統通過對傳統的機械設備的結構改進,以傳統的機械設備為基礎融入了微處理技術、智能測量技術、通信技術等等高端技術,使得機電一體化系統能夠為設計行業、機械制造行業、控制領域等提供更有優質的服務。
3機電一體化系統中智能控制的應用概述
3.1機電一體化系統中智能控制在數控領域中的應用。機電一體化系統中智能控制在數控領域中的運用,能夠彌補數控領域中的技術不足。在數控領域其追求的即是高效率、高精度、高安全性以及高可靠性,并且在數控領域還要求數控設備具有較高的智能化處理能力,如擴展性、延伸性、模擬智能等行為和特性。數控領域中的數控機床,會要求數控技機床以其編寫的代碼進行加工操作,要求數控機床對加工的構建進行規劃、調整、預測加工方式,并且數控機床系統不能對加工程序進行不良干擾[3]。機電一體化系統中智能控制在數控機床中的應用,對數控機床的性能進行了進一步的提升,使其具備了智能化監控能力以及智能化編程能力,使得數控機床真正的實現了自動調整、自動適應、自動識別、自動規劃等功能。對于數控領域需求來說,數控機床的控制需求主要是依賴于傳統的經典控制來建立部分模型,但是傳統的經典控制離亂并不能通過模糊信息進行建模,對信息的精準性要求歸于嚴格,機電一體化系統中智能控制的應用可以構建模糊推理規則,實行模糊控制,降低了數據的精確度,進一步的優化了加工程序,使得數控機床對周邊運行環境的要求進一步降低,基于機電一體化系統中智能控制的模糊理論,能夠對數控機床中數控系統的參數進行微量調節,提升了數控機床的適應性。插補計算是數控加工的核心算法之一,在實際的計算過程中,需要對加工信息進行取點,常見的加工信息為起點、終點、線型等,老式的加工系統的位置軟件增益調節控制功能的實用性較差,機電一體化系統中智能控制技術的應用,能夠通過人工神經網絡進行控制,可以實現逼近任意復雜程度的非線性函數。并且與此同時,機電一體化系統中智能控制技術中的專家系統,還能夠對數控加工過程中不明確的推理問題進行簡易推理,機電一體化系統中智能控制中的遺傳進化系統,還能夠提前預測、動態反饋以及優化加工路徑。
3.2機電一體化系統中智能控制在機器人領域中的應用。機電一體化系統中,智能控制在機器人領域中的應用十分廣泛,機器人技術的研究時間較晚,機器人研究領域是當前高端技術研究之一。動力學控制的實現,是控制機器人行為的核心,并且動力學理論大多是實時變化的`、非線性的、高內聚的。以雙足行走的機器人為例,雙足行走的機器人可以看成動態二級倒立擺,動態二級倒立擺具有非線性特征。并且機器人研究領域中涉及到的傳感器信息數據十分繁雜,機器人控制系統自身的復雜性較高,其控制系統隸屬于多變量系統,要想保障機器人行動的平衡性就需要多個命令并行執行,例如,機器人自動躲避障礙命令、動作規劃命令、平衡調整命令、視覺處理命令等。傳統的控制算法,由于其自身的限制能難實現全方位的控制,因此,通過機電一體化系統中智能控制的應用,可以直接彌補傳統控制系統的不足。以機電一體化系統中智能控制技術中的神經網絡為例,神經網絡是典型的放生智能控制技術,神經網絡具有較強的非線性映射嫩里和較高的實效性,神經網絡是當前機器人研究的主要方向之一,神經網絡主要應用于機器人機械手臂的現場控制。機電一體化系統中,智能控制技術在機器人中的技術應用,還含有模糊控制技術等,多種不同智能化控制技術的綜合性應用,也是機器人研究的一大發展方向,上文中所述的神經網絡模擬控制技術,就彌補了控制思維神經元結構的相對任意性。
3.3機電一體化系統中智能控制在交流伺服物器中的應用。機電一體化系統中,智能控制在交流伺服系統中發揮著至關重要的作用,并且機電一體化系統中智能控制的過程中,也會涉及到交流伺服驅動裝置的運用,交流伺服驅動裝置主要是價格電子信號轉變為機械動作信號,促使機械設備接受到電子信號之后,能夠通過交流伺服驅動裝置來轉變為可讀的機械信號,進而進行機械設備運作,交流伺服驅動裝置的運行狀態會直接影響到整體機械運行的動態性,交流伺服驅動裝置的性能與機電一體化系統之間屬于相互依存相互影響的關系,兩者之間互為影響。矢量控制技術的應用,使得交流伺服驅動裝置實現了系統內部之間數據的共享,交流伺服系統其自身的復雜性較高,其不僅僅會涉及到負載擾動還會涉及到參數的實時變化,因此,控制參數也屬于非線性的、實時變化的參數,傳統的通用的PID控制方式已經滿足交流伺服系統的實際需求,因此,我國當前在使用交流伺服物器的過程中,主要采用機電一體化系統中智能控制,機電一體化系統中智能控制可以將非線性的控制方式直接運用到交流伺服物器之中,通過機電一體化系統中智能控制的應用,能夠實現參數的實時調賬,提升了交流伺服物器的實用性。
3.4機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的應用。機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的應用,提升了機械制造行業的智能性,機電一體化系統中智能控制的運用,主要是為了通過計算機技術來模擬人腦,進而帶代替部分人腦工作,降低機械制造過程中相關工作人員的工作壓力,使得其能夠將工作精力放到其他工作環節中去。與此同時,通過電腦來代替人腦的工作方式還能夠降低人工誤差,提升機械生產的精度。在機械制造領域中運用機電一體化系統中智能控制技術中的神經網絡系統,能夠對機械制造的生產狀況進行實時的監督和動態方針,通過加工生產過程中的傳感器來收集相關信息數據,在經由信號傳輸裝置將信息數據傳輸至中央處理器,對控制模式中的數據和參數進行實時的調整和修改,進而實現了機械制造和生產的智能化控制和實時控制。概括來說,機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的硬裝,主要是機械制造系統的智能檢測和監測、故障的實時監測。
4結語
隨著我國工業化建設進程的不斷推進,原有的傳統的控制方法、控制理念已經不能滿足人們的需求,引入和推行先進的技術理論成為必然。機電一體化系統中智能控制技術是在原有的非智能控制基礎的基礎上逐步的發展而言,機電一體化系統中智能控制相比傳統的非智能控制基礎而言,其融入了計算機技術、通信技術等,機電一體化系統中智能控制技術,彌補了傳統控制技術的不足之處,機電一體化系統中智能控制的應用,直接有效地解決了高級線性和非線性問題。
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機電一體化專業論文 23
摘要:機電一體化是一項復雜的,多學科綜合的呈交叉形式的新型的學科,它是由微電子、光、機、電等方面的技術所組成的,它的發展不僅與農業的發展息息相關,也是實現機械智能化的關鍵。本文就農業機械機電一體化技術的運用進行一系列的分析探討。
關鍵詞:機電一體化技術;農業機械發展;運用
隨著社會的快速發展,農業生產領域與高科技發展技術密切相連、更好的融合在一起,由于農機設備的智能化不僅提高了農業生產水平效率,減輕了農民的勞動負擔,不再像以前是“耕、種、收三腰彎”的現狀而是農業機械與機電一體化技術完美融合的新的現狀。
1農業機械的優勢
1.1操作人員的人身安全得到了保障
農業機械設備是否采用機電一體化技術,所呈現的效果是大不相同的`,采用之后可以實現一系列高科技功能,例如電子監控、報警、自動診斷等等。如此便可進行實時監控,在發生故障的時候可以根據實際情況及時采取合理措施,這不僅便利了工作人員也保證了他們以及機械的安全。在生產工藝中,減少設備中的易磨損部件是非常重要的,因為現今工藝運用最多的便是電子元件,它的靈敏度高才能延長使用時間,從而降低出現故障的機率,實現農業機械與機電一體化技術的有效完美的結合[1]。
1.2能夠提高工作效率和產能
對于電子信息來說,農業機械設備與機電一體化技術相結合是非常必要的,它可以直接對信息自動采集,這樣一來不僅實現了信息自動化,還很大程度的提升了機械作業的靈活性和精準性;同時機械的作業范圍也可以合理有效的進行規劃。在操作期間,如果合理運用所具有的自控系統,機械作業就能準確無誤的進行,而且能很大程度的降低失誤率。因此工作效率的提高也就帶動了生產效率的提高。
1.3操作性能得以改善
農業機械機電一體化技術擁有兩項特別的操作,既簡易操作,能減化操作部件又可以滿足人體學設計要求,這兩項技術就是數字和程控。對于機械作業操作來說,越是簡易越是方便。一般都是提前設定好程序,然后讓其自控系統完成機械作業動作[2]。但是后期仍需要不斷完善,完善之后便可以對準備好的對象數學模型進行處理,自動控制程序會達到最佳效果,最后就可以呈現出理想的作業效果。
1.4設備功能多樣且適應性強
機電技術在不斷地更新和完善,過去與如今的機電技術更是天差地別,技術從簡單到高能,功能從單一到豐富。比起過去還擁有了一系列高科技新功能,如系統自動控制、電子信息自動校驗等等。同樣它的適應性也很強,它可以適用于大多數的工業行當中,并且不同客戶的要求它也可以對此做出相應的調整。
2農業機械機電一體化的發展趨勢
2.1農業機械的激光機電一體化
在融合傳統的機電一體化技術的基礎上,激光技術與計算機技術將會充分整合與優化農業機械的組成,這就是最佳的工作機制,從傳感系統、動力系統與信息處理系統等多個方面全面提升農業機械的技術水平。
2.2農業機械的柔性化與智能化整合
既能獨立工作又能為總體服務的系性,我們稱之為自律分配系統化,也叫柔性化,它可以游刃有余的應對各種突發事件。一般這種情況子系統就算出現故障,也不會對整體工作造成大的影響,反而還能提高農業機械的利用率[3]。所以機電一體化技術的發展不僅推動了農業機械的發展,且兩者的結合提高了信息技術與智能化的發展。
2.3農業機械的微型機電化與信息化
科技的發展也帶動了納米技術和蝕刻技術的發展,因此微型機電化技術的發展也得到了質的提高,機械元件的小型化不再困難而是越來越簡單。然而傳感器、處理器和執行元件等整合起來就會形成自律元件,提供了技術保障;不斷利用新技術信息獲得最佳生產方式。
2.4農業機械的人工智能化
因為農業機械實現了自動化,電腦智能技術也在不斷提升,農業機械的人工智能化也發展的越來越好。在后期的發展中,農業機械控制技術逐漸活躍在各大人工智能系統中或者農業機器人,來更好的規劃農業生產工作。人工智能化成為了不可取代的一項技術,因此相關技術人員時刻關注現代科技技術的發展情況,對于農業機械生產要結合實際情況合理的處理好期間所生產的矛盾,比如質量和成本、長期發展與短期效益之間的矛盾[4]。農業機械的人工化給人們帶來了便利也提高了工作效率,同時也保證了產品質量。
3結束語
農業機械化不僅是能夠提高農業生產水平的效率和質量,而且它是不斷發展的一項應用機電一體化技術,既穩定又安全;既可以保證員工的人身安全,又可以改善操作使其工作的效率和產能都能達到一個新的高度。該設備不僅是全面的、多樣的、豐富的,而且操作足夠簡易,設備安裝調試都比較容易以及后期的維護也相對方便。這就要求相關工作人員對此工作要給予更高的重視,為了提高我國農業機械化生產水平而去不斷地改進和發展。
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機電一體化專業論文 24
摘要:機電一體技術是一種創新性以及綜合性質的技術,融合了機械技術、微電子、傳感器技術、信息技術以及接口技術,一體化技術不但是機械系的學生需要高度重視以及加強學習的內容,與此同時,機電一體化技術也是機械生產的重要核心。機械生產需要大量的人力以及物力,因此,促使電子技術以及機械技術相互融合,對于節約生產成本以及提升生產效率都有著十分重要的意義,通過電腦控制促使管理更加科學合理,有助于控制機械生產,以及有效降低機械事故。
關鍵詞:機電一體化;技術;智能制造;運用
由于目前我國的綜合國力正在日益增強,與此同時,我國的科技水平得到較大的提升,在智能制造當中需要加強機電一體化技術的研究。在工業生產當中,加強對機電一體化技術的應用,對于提升工業水平具有十分重要的意義。機電一體技術屬于一種創新性的技術,也是將多種技術相互融合之后產生的一種結果。在我國的工業生產方面,機電一體化技術處于核心以及主導的地位,機電一體化技術在自動化機械以及計算機集成,與此同時,機電一體化技術在生產線和建筑上也得到了極其廣泛的應用,機電一體化技術促使電子、機械等相互融合。對于智能制造行業而言,機電一體化技術的作用比較強大,機電一體化技術不但能夠有效提升產品質量,而且可以有效提升生產的效率。所以,機電一體技術逐漸向著智能化、人性化和微型化的方向發展,對于企業以及社會都有著十分重要的作用。
1機電一體化技術基本含義
機電一體化技術不僅包括機械制造技術以及信息處理技術,同時也包括傳感控制技術以及自動控制技術等傳輸技術,是一項擁有多項專利知識的智能科學技術,在技術的研發過程中需要將各類高新技術聯系在一起,結合相應的技術應用目標對技術實施過程進行控制和優化,提高整個技術系統資源的配置效率,提高系統運行的整體效率,并在高質量運行的同時降低系統的能耗。機電一體化技術在機構組成上主要包括機身、框架以及各類連接設施,在連接過程中,運用自身傳感設備對系統的運行參數和運行狀態進行設定,通過對信號的控制將相關數據以及信息轉化為可用于傳輸的信號,再對接收到的信號進行信息技術處理,將信號轉化為可以識別的信息;機電一體化技術系統主要的驅動力量就是對相關信息的控制和操作,在操控過程中掌握各種信息的主要功能;機電一體化技術系統在執行過程中,要根據各種信息要求對相關動作進行控制和命令,確定相應的系統目標并建立起對應的指令從而確保系統運行的穩定性;機電一體化控制系統執行部分主要是由機械、電測和電液等幾部分組成;機電一體化控制系統在信息傳輸過程中要根據既定的信息目標要求進行信息的加工、處理和傳輸,在傳輸過程中要嚴格按照相關程序進行操作,確保傳輸過程的安全性和穩定性;自動控制技術包括計算機、可編輯控制器以及邏輯電路等,機電一體化信息技術系統主要是將上述部分整合起來,明確各個部分之間的`分工合作關系,通過合理的分工與合作有效提高整個系統的運行效率,符合相關工作的實際需求。
2機電一體化技術的發展現狀分析
機電一體化技術主要是電子技術與機械技術的有效融合。機電一體化技術始于20世紀60年代,該項技術的出現主要是為了迎合當時工業信息化生產發展的需要,在起步階段主要是依靠電子手段進行機械設備的控制活動,從而實現企業生產效率的提高。起初機電一體化技術相對簡單,技術含量比較低,更多地應用于一些簡單的小型設備。經過不斷的改進和完善機電一體化技術與計算機信息技術等高科技技術有效結合在一起,21世紀以來,機電一體化技術與信息技術和電子技術的結合程度愈加密切,逐步實現機電智能化的發展模式,促進企業生產效率的提高。目前在很多大型企業機電一體化技術的應用已經逐漸普及,包括機械、電子、控制、聲學以及光學等多項技術。機電一體化技術的發展離不開相關科學技術的發展,在相關技術的配合拓展下機電一體化技術的發展更加適應經濟社會建設發展的需要,逐步朝著智能化、模塊化以及網絡化的方向發展。現階段,機電一體化技術能夠實現對人類大腦的模擬。對生產過程進行判斷分析,結合實際情況給出相應的操作指令并對生產活動進行操作控制,推進生成過程的人性化發展,這樣能夠有效節約大量的人力成本,降低工人的勞動負擔。隨著經濟全球化的不斷擴展,機電一體化技術已經擴散至全球諸多經濟領域,隨之而來的是機電一體化技術的新含義和新模式,在不斷實踐應用的過程中遠程控制技術和遠程監視技術已經被廣泛應用到機電一體化操作中,并針對經濟發展的實際情況在不斷改進完善,不斷突破企業生產的模式限制,為企業的經濟活動創造出更高的經濟價值。
3智能制造技術及技術的發展研究
隨著經濟社會的不斷建設和發展,現代科學信息技術也在不斷進步,機械制造技術必須要與時俱進,不能夠僅僅局限于傳統的技術發展模式,通過對自身技術手段的改革和創新來不斷提高技術的實用性。目前,隨著機械化生產規模的逐步擴大,經濟發展對于機械的使用提出了多樣化的需求,為了滿足多種需求,設計者必須要對生產技術進行改造,提高生產技術的生產效率。現階段,機械制造技術發展的主流方向就是智能制造技術,該技術主要是利用機械設備本身的驅動裝置對設備進行控制和操作,并結合實際情況進行程序設定,以此來提高機械的智能化性能,這也是當前機械技術發展的主要方向。智能制造技術可以存儲更多的信息數據,并對生產過程的信息進行實時監控,及時發現生產過程中可能存在的問題并制定相應的解決方案,方案的制定過程往往具有特定的程序從而保證方案的科學性和完整性。智能制造技術有效規避了傳統制造技術中的很多缺點,能夠有效提高產品的生產質量,確保產品生產具有較高的合格率,并且產品本身具有較高的科技含量。現階段,智能制造技術與三維動態演示以及模擬技術的結合程度在不斷加強,并且在使用過程中提高了對計算機信息技術的應用頻率,多種技術的有效結合和應用大大提高了對產品的設計和控制效率,確保生產過程嚴格按照設計圖紙進行。隨著智能制造技術的不斷發展,人機互動成為了可能,智能制造技術對產品的各個生產環節進行控制和監督,降低了人工勞動的負擔,同時降低了錯誤發生的機率,對于勞動力成本不斷上升的今天,該項技術的發展無異于從根本上降低了企業的生產成本,提高了企業的經濟效益。除此之外,針對一些污染相對較重的特殊類型企業,智能制造技術的使用能夠最大程度上降低安全隱患,從而實現企業生產活動的安全進行。很多特殊類型的企業必須要依靠職能制造技術來完成很多人工無法完善的操作,與此同時智能制造技術還具有極高的準確性,能夠保障生產過程的準確性和安全性。
4機電一體化技術與智能制造技術的相互結合
隨著經濟社會的不但發展,生產活動對技術的要求也在不斷提高,目前智能制造技術已經廣泛應用到各個生產企業中。其中,機電一體化技術與智能制造技術的結合最為緊密,信息技術的不斷發展更為二者提供了更加廣闊的發展空間。二者在結合過程中必然會涉及到核心技術的應用,作為智能控制技術的核心技術之一,傳感技術如果能夠得到充分的發揮和利用無疑會大大提高系統的靈敏性和準確性,同時還能夠有效避免傳感器被其他不相干信號干擾。另外,簡單的傳感器設備還存在很多漏洞,必須要結合實際情況建立傳輸感應系統,從根本上提高目標信息的收集效率,保證信息傳輸的安全性和穩定性。結合當前生產制造的實際情況來看,大多數企業都采用非接觸性的檢測技術和光纖電纜傳感技術,在技術上大多是采用統一的接口,這樣的設計行為將安裝難度大大降低,因此主要適用于低成本的串行接口。經濟建設的綜合指標中機械制造占據著重要的位置,對國家三大產業的發展具有重要的作用,在我國機電一體化技術最早應用于數控領域時就對智能控制技術提出了相關的要求,這其中還涉及到模擬、信息處理等多項技術。生產期間,智能控制技術可以對系統多個生產環節建立起相應的信息處理程序,并對整個生產過程進行優化和控制。現階段大部分的數控機床都采用的是CPU以及總主線的結構模式,通過對相關線路的診斷以及相應的模糊測試技術并集合相應的大型存儲設備來實現系統整體的提高數控能力,并利用先進的信息技術建立多維仿真畫面,提高對整個系統控制的靈活性。
5數控生產領域中智能制造技術的應用
現階段隨著經濟社會的不斷建設和發展,科學技術也有了突飛猛進的變化,其更新的速度也在不斷提高,在這樣的大背景下國內的機電自動化技術也有了跨越式的發展,相應的針對數控技術的新要求也在不斷增加,要求的標準也越來越高,其中最關鍵的就是要求數控技術要具備足夠的延展性,結合數控技術充分的延展性構建起信息系統數據庫,利用智能信息數據庫中的數據進行程序編制,例如,結合相應的智能信息系統完成數控領域中的繁雜計算以及結構計算,實現對相關數據的準確分析和把握,同時根據相應的原理知識進行合理推理,完成對生產作業實際情況的準確判斷,及時找出系統中的故障信息并針對實際情況給出相應的檢修意見,確保整個機床運行的穩定性。
6結語
綜上所述,在智能制造當中需要加強對機電一體化技術的研究,促使機電一體技術和智能技術相互結合,對于促進工業的發展具有十分重要的意義。與此同時,數控生產當中也可以加強對智能制造技術的研究。這樣對于促進生產質量以及效率的提升都有重要的作用。
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機電一體化專業論文 25
摘要:隨著社會的不斷進步,機電一體化擁有了更加廣泛的應用環境,有效發揮在各個領域中的主導性功能,為社會的全面進步提供技術保障。本文系統闡述了機電一體化的涵義,對其應用領域和背景進行了探討,大膽展望了其發展方向和趨勢。
關鍵詞:機電一體化技術;應用;發展趨勢
機電一體化技術是綜合性技術類型,包含多種學科的知識,發揮各自優勢,是社會生產力不斷前行的結果。在科技的推動下,機電一體化在諸多領域中產生影響,在推動社會與經濟發展中發揮越來越大的作用。為因此,要對機電一體化涵義進行深入分析和理解,對其應用環境進行深入探討,明確發展方向,推動這一技術的可持續發展。
1對機電一體化涵義的闡述
機電一體化技術凸顯綜合性的特征,融合多種學科的關鍵技術,主要涉及機械、電子等技術領域。凸顯全面性與綜合性,具體分析,機電一體化主要關注的是機械設備的生產以及信息技術在數據處理中的作用,重視對機械設備以及相關電子器材的探索和研究,目的是更好地支持工業自動化的發展,為其提供堅實的技術保障。機電一體化發展實踐中,重點集中在信息與產品的組成,主要是關注傳感、信息以及機械技術的全面發展。之所以推廣機電一體化技術,主要是在傳統生產技術的基礎上,逐漸滲透在生產環節中,加快產品創新,促進改革,是工業自動化發展的必然。
2對機電一體化技術應用狀況的分析
2.1機電一體化技術在數控機床中的應用介紹。在機電一體化技術的支持和應用下,整個生產操作的精度顯著增強,功能更加多樣化。另外,在結構方面,擁有緊湊的構造,模塊化突出。在功能領域,開放性更強,推動數控機床向著智能化的方向發展,提升機床的精確度,為整個生產提供更加全面、先進的技術支持。
2.2機電一體化技術在計算機制造和集成系統中的應用。在機電一體化的支持下,計算機制造以及集成系統能夠滿足動態管控的目的,達到對目標的優化,突破傳統模式的制約,保證信息的順暢性。同時,實現諸多功能的融合,如開發、生產以及決策管理等,使得產品配置實現優化,集成度得到顯著增強。
2.3機電一體化技術在柔性制造系統中的應用介紹。對于柔性制造系統而言,涉及諸多部門,如機器人、數控等。要在裝配要求的指導下,結合生產需要,對工件進行生產。整個系統的應用中,需要進行相關構件、品種等進行頻繁切換。在機電一體化的應用下,產品質量的增強成為必然,生產效率實現大幅提升。
2.4機電一體化技術在工業機器人中的應用介紹。機器人與機電一體化技術的融合經歷幾個發展時期,首先,機器人在得到相關指令之后,進行單一動作的重復,但是,對環境適應能力不強,也很難結合對象進行及時調整。其次,在工業機器人中加裝傳感系統,能夠實現對工作環境的識別和適應,及時反饋相關狀態,實現對信息的有效處理,同時,反饋功能比較突出,滿足對整個操作動作的控制需求。這一時期的機器人在智能水平上處于較低級階段,但是,實用性得到顯著提升。再次,工業機器人緊跟時代發展步伐,向著智能化的方向發展,感知能力增強,能夠完成復雜的邏輯思維,具備了決策能力,環境適應能力更強,獨立運行特點更加突出。
3對機電一體化發展趨勢和方向的介紹
3.1機電一體化在綠色化方面更加突出。在現代科技的發展下,整個社會發展水平不斷提升,環境問題備受關注,更加關注對資源的節約以及生態的保護。工業生產也要順利這一發展趨勢,追求綠色發展目標,發展綠色機電一體化,實現能耗的有效降低,在推動社會發展的同時,維護生態平衡。
3.2機電一體化的智能化不斷完善。智能化的發展在很大程度上依賴于科技的進步和發展。在時代發展中,智能化與機電一體化融為一體,相互促進。在發展中,注重綜合性思維方式的引進,以控制理論為基礎,強化控制性。機電一體化的產品在智能性方面無法與人的思維進行媲美,但是,借助智能化的產品能夠實現復雜問題的`緩解,在根本上推動機電一體化的飛速發展。
3.3機電一體化中網絡化的分析。信息技術是網絡技術發展的基礎,使得整個社會的發展速度更加飛速。同時,網絡技術在工業生產和科研領域發揮作用。網絡化技術催生了多種技術類型,影響人們的生活。在遠程終端監控設備中,機電一體化技術得到功能上的集中體現,尤其是計算機的支持下,其優勢更加突出。為此,網絡化在機電一體化中的發展成為其完善中的必然一環。
3.4模塊化得到發展。機電一體化在不斷完善中,模塊化成為其必然選擇。目前,機電一體化包含諸多類型,為了實現進一步開放的目的,需要將模塊化作為發展方向,對技術進行單元劃分,實現整體功能的強化。
3.5全息系統化得到推廣應用。全信息系統的發展與完善受到智能化技術的廣泛影響。在全息系統化的應用下,采用了開放式總線結構和模式化結構,系統能夠進行自由重組,同時,通信能力更強,為人機一體化的發展提供更多的支持。
綜上,整個社會的生產力在發展到一定階段之后,機電一體化成為必然趨勢,也是科技進步的體現。在社會經濟的發展中,機電行業實現技術的全面融合,凸顯全面性與綜合性的特征。因此,為了實現對機電一體化的全面的理解和掌握,要對其概念進行明確,明確其應用的主要方向,系統分析其發展趨勢和方向,在根本上推動機電一體化的有序發展,為社會生產生活的各個方面提供更大的便利。
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