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機電一體化專業(yè)論文(通用25篇)
在現(xiàn)實的學(xué)習(xí)、工作中,大家總少不了接觸論文吧,論文是進(jìn)行各個學(xué)術(shù)領(lǐng)域研究和描述學(xué)術(shù)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(yè)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(yè)論文 1
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,機電一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展,而機電一體化在工程機械中的應(yīng)用與發(fā)展也促進(jìn)了工程機械的不斷進(jìn)步。本文主要對機電一體化技術(shù)以及其在工程機械中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了分析研究。
關(guān)鍵詞:工程機械機電一體化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展
引言
隨著科學(xué)技術(shù)以及新興科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展,極大地促進(jìn)了學(xué)科之間的相互滲透、融合,同時也促進(jìn)了工程建設(shè)領(lǐng)域的革新與創(chuàng)新。目前,機電一體化已經(jīng)漸漸成為一種獨立的技術(shù),在各行各業(yè)都有不同程度的應(yīng)用。尤其是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上促進(jìn)了機電一體化的進(jìn)步與創(chuàng)新,并且在工程機械中得到了很好的應(yīng)用。積極地采用機電一體化,將機械、電子技術(shù)和液壓技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)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(jīng)濟(jì)效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精準(zhǔn)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(yīng)用與發(fā)展有著重大意義。
一、機電一體化技術(shù)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(xué)、接口等技術(shù),對各個功能進(jìn)行合理的配置,從而實現(xiàn)了高質(zhì)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(xué),屬于一門新興的邊緣綜合科學(xué),機電一體化技術(shù)是將機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和
精密機械技術(shù)有機結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技術(shù)。主要是通過微電子技術(shù)的應(yīng)用,把微電子技術(shù)引進(jìn)到相關(guān)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(jìn)行有機結(jié)合而形成有效的系統(tǒng)。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機電一體化技術(shù)也得到了快速發(fā)展,并且處于不斷創(chuàng)新與進(jìn)步之中。機電一體化技術(shù)逐漸走向了高智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化和綠色化的趨勢。而機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)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(yīng)的作業(yè)精度和作業(yè)效率。
二、工程機械機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
機電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價值,尤其是在工程機械中的應(yīng)用更具廣泛性和有效性,機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、機電一體化技術(shù)的在工程機械提高生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗方面的應(yīng)用
在傳統(tǒng)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(fā)展必須向著“節(jié)能降耗”的方向發(fā)展。比如說,小松公司生產(chǎn)的挖掘機能夠很好地達(dá)到節(jié)能降耗的目的,大約可以節(jié)省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制節(jié)能器的采用。日立公司生產(chǎn)的挖掘機,采用了“卡特電子效率”節(jié)能控制體系,通過對泵以及發(fā)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(dá)到98%左右,生產(chǎn)率也相應(yīng)地得到了大幅度的提升。所以說工程機械中電子節(jié)能控制器的運用,大幅度提高挖掘機等大型工程機械設(shè)備的能量利用率,一定程度上發(fā)揮到了節(jié)能的作用。電子節(jié)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(yè)全過程中的應(yīng)用
工程機械全面地實現(xiàn)作業(yè)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(chǎn)效率,大大減少了因為操作人員的經(jīng)驗不足或技術(shù)不到位對于操作精度的影響。比如說,三菱公司設(shè)計生產(chǎn)的挖掘機,有控制挖掘機軌跡系統(tǒng)的功能,相關(guān)的操作人員在控制板上將鏟斗的運動形狀和運動軌跡設(shè)定好之后,相應(yīng)的微機操作系統(tǒng)就會根據(jù)不同角度的傳感器發(fā)出的信號,對動臂、鏟刀和斗桿的運動進(jìn)行自動的控制,從而實現(xiàn)多種特定斷面溝槽、開口和斜坡的精準(zhǔn)挖掘,有效地實現(xiàn)了挖掘操作的自動化水平。
3、在控制柴油機上的應(yīng)用
要想進(jìn)一步深入發(fā)展柴油機技術(shù),應(yīng)該要解決發(fā)動機排放質(zhì)量與最低油耗間的矛盾。在電子技術(shù)發(fā)展十分迅速的今天,采用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng)能夠有效減小能耗,還能自動控制冷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)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(jù)負(fù)荷條件自動調(diào)節(jié)柴油機油門等內(nèi)容都能得以實現(xiàn),能夠使得在各種變工況下的柴油機,在滿足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和排放指標(biāo)的最佳噴油時間的同時,能夠?qū)崿F(xiàn)凈化排氣、節(jié)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(xiàn)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(jīng)驗不足而造成的作業(yè)精度的影響。
5、在工程作業(yè)精確度方面的應(yīng)用
在工程機械設(shè)備中使用電子控制系統(tǒng)可以將稱量的過程自動化,對稱量系統(tǒng)實現(xiàn)微機控制,使得稱量更加精確。自動找平裝置的應(yīng)用,大大提高了混凝土瀝青攤鋪機的工作效率和施工質(zhì)量。自動供料系統(tǒng)(超聲波技術(shù))的應(yīng)用,完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機對于供料的自動調(diào)節(jié),全面提升了攤鋪的效果和質(zhì)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(jié)約了人力,降低了施工人員的工作強度,高效、快捷,符合現(xiàn)代工程施工的要求。
6、電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警
電子監(jiān)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(tǒng)、發(fā)動機、液壓系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控,一旦在運行的過程中發(fā)生異常情況,就會自動地找出故障的位置并自動進(jìn)行報警提示。機電一體化的發(fā)展和應(yīng)用,大大地改善了操作人員的現(xiàn)實工作條件,全面提高了機械設(shè)備的工作效率。與此同時,簡化了機械設(shè)備檢查和維護(hù)的工作,相應(yīng)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(shè)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(shù)的發(fā)展
1、傳感技術(shù)的融合
目前,傳感器技術(shù)在現(xiàn)代工程機械上應(yīng)用較為廣泛,比如,發(fā)動機可以通過機油壓
力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來進(jìn)行發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的檢測和控制;瀝青攤鋪機上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪機在工作時實現(xiàn)自動找平且行走速度不變的特點,還能滿足攤鋪出來預(yù)定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術(shù)的迅猛發(fā)展的今天,精度要求越來越高,可靠性和穩(wěn)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(fā)展,所以,未來在工程機械上將應(yīng)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(shù)的應(yīng)用
計算機是實現(xiàn)信息處理的主體,信息處理技術(shù)包括范圍應(yīng)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(shù)范圍涉及到網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、硬件和軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等等方面。要想工程機械機電一體化技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步,應(yīng)該大力發(fā)展計算機應(yīng)用及信息處理技術(shù)。
3、電子控制理論的指導(dǎo)性增強
工程機械現(xiàn)代化的重要標(biāo)志就是以微電子為核心的高新技術(shù),通過其應(yīng)用和推廣,在相關(guān)控制理論指導(dǎo)下,能夠滿足系統(tǒng)智能化設(shè)計的要求,完成相關(guān)的設(shè)計后的系統(tǒng)仿真等等。
結(jié)束語
綜上所述,機電一體化在工程機械中的應(yīng)用發(fā)展是當(dāng)前機械工業(yè)發(fā)展必然的趨勢,也是振興和發(fā)展機械工業(yè)的必經(jīng)之路。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工程機械機電一體化還會有著更多的創(chuàng)新與發(fā)展,未來工程機械機電一體化技術(shù)的應(yīng)用將會融合機、電、光以及磁的綜合性能,更好地促進(jìn)工程機械的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
張彬.論機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機械中的應(yīng)用與發(fā)展[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2012,05:180.
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機電一體化專業(yè)論文 2
【摘要】以南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例,闡述機電一體化特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo)和思路,以及機電一體化特色專業(yè)建設(shè)實踐及其成效,提出特色專業(yè)建設(shè)中存在的問題。
【關(guān)鍵詞】特色專業(yè)機電一體化建設(shè)
特色專業(yè)建設(shè)是進(jìn)一步優(yōu)化高校專業(yè)設(shè)置,提升專業(yè)建設(shè)的整體水平,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量、效益和人才競爭力的重要手段。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院以進(jìn)一步提高機電一體化技術(shù)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平為抓手,以點帶面,促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的特色形成,完善人才培養(yǎng)方案,對培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格給予準(zhǔn)確定位,同時開展課程建設(shè),強化實踐教學(xué)基地建設(shè),優(yōu)化師資隊伍建設(shè),促進(jìn)了教學(xué)管理和社會服務(wù)水平的不斷提高。2011年7月,該校這一專業(yè)獲廣西區(qū)特色專業(yè)及課程一體化立項,對提高機電人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生了積極作用和重要影響。據(jù)此,本文擬對南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院特色專業(yè)建設(shè)實踐進(jìn)行探討,以為同類高職機電專業(yè)建設(shè)和改革起到有益的參考作用。
一、機電一體化特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo)和思路
南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電一體化技術(shù)特色專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和思路是:堅持以服務(wù)廣西區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)為宗旨,面向中國―東盟自由貿(mào)易區(qū)、廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū),依托富士康科技集團(tuán)、桂林福達(dá)集團(tuán)等龍頭企業(yè),校企合作,全面推行“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式;按職業(yè)崗位要求,合作開發(fā)適合工學(xué)結(jié)合特色的核心課程體系;打造一支基礎(chǔ)理論扎實、實踐能力強的專兼結(jié)合高水平的“雙師型”專業(yè)教師團(tuán)隊;構(gòu)建融“教學(xué)、培訓(xùn)、科研和學(xué)生創(chuàng)新活動”為一體的實習(xí)實訓(xùn)基地;提升專業(yè)的技術(shù)服務(wù)能力,將機電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)成具有區(qū)域特色乃至在全國有較大影響的示范專業(yè),培養(yǎng)一批高素質(zhì)、具有較強實踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型機電一體化技術(shù)人才。
二、機電一體化特色專業(yè)建設(shè)實踐及其成效
(一)深化“校企互融”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式
機電一體化技術(shù)專業(yè)是在現(xiàn)代制造業(yè)高度發(fā)展背景下產(chǎn)生的。它是機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上的有機融合。機械技術(shù)是機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ),而微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)則使機械結(jié)構(gòu)簡單化,從而使機械功能更強大,性能更優(yōu)越。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電一體化技術(shù)專業(yè)在人才培養(yǎng)方案的確定過程中,區(qū)別于傳統(tǒng)的機械和自動控制的人才培養(yǎng)方案。
在教學(xué)計劃的制訂上,強調(diào)機與電接口作用,在打好必需的機械、自動控制基礎(chǔ)的前提下,力求使學(xué)生掌握企業(yè)現(xiàn)代化機電設(shè)備的操作,調(diào)試和技術(shù)應(yīng)用,能夠勝任企業(yè)機電產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。
根據(jù)專業(yè)崗位能力要求,加強與桂林福達(dá)集團(tuán)、富士康科技集團(tuán)、柳工機械等10家大中型企業(yè)的聯(lián)系,深化“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式,將企業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)備優(yōu)勢更多融入各個教學(xué)環(huán)節(jié)中,并引進(jìn)企業(yè)人才評價標(biāo)準(zhǔn)。完善了“機電技術(shù)+人文素質(zhì)、實踐為主+學(xué)做一體”的課程體系,制定的人才培養(yǎng)方案獲2011年度全國機械高等職業(yè)教育教學(xué)成果獎。同時,完善了機械CAD、自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)兩門區(qū)級精品課程的教學(xué)資源網(wǎng)站,完成了PLC工程技術(shù)及應(yīng)用、機床夾具應(yīng)用技術(shù)兩門校級精品課程的開發(fā)建設(shè)并通過學(xué)校驗收,開發(fā)了自動線調(diào)試與維護(hù)、PLC工程技術(shù)應(yīng)用、維修電工技術(shù)等5門課程與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接的課程標(biāo)準(zhǔn),與企業(yè)共編《SMT實訓(xùn)實訓(xùn)指導(dǎo)書》等校本教材7本。與緊密合作企業(yè)南寧智控電氣科技公司、廣西桂網(wǎng)電力試驗有限公司聯(lián)合申報2013年廣西科技廳科技攻關(guān)項目“參數(shù)智能監(jiān)控濕法煙氣脫硫設(shè)備研發(fā)”(課題申報編號2013BC28047),“配電智能設(shè)備e網(wǎng)系統(tǒng)”(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(yè)教育培訓(xùn)質(zhì)量的提高,有利于深化教育教學(xué)改革,為走產(chǎn)學(xué)研相互結(jié)合的發(fā)展道路打下良好基礎(chǔ)。
。ǘ┐蛟炖碚摵图寄苓^硬的“雙師型”區(qū)級教學(xué)團(tuán)隊和區(qū)級名師
目前,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電一體化技術(shù)專業(yè)機電團(tuán)隊共有專任教師10人,固定企業(yè)兼職教師8人。
在“雙師型”教師培養(yǎng)過程中,該校不只是滿足于取得技能等級資格證書,而關(guān)鍵是著力對“雙師型”教師進(jìn)行專業(yè)能力結(jié)構(gòu)性調(diào)整和優(yōu)化,為教師參與生產(chǎn)實踐,提高解決實際問題的專業(yè)能力創(chuàng)造條件。2011年4月,派出3名骨干教師到富士康科技集團(tuán)參加SMT專業(yè)技術(shù)講師培訓(xùn)班學(xué)習(xí),參與企業(yè)設(shè)備的安裝、調(diào)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(tuán)頒發(fā)的SMT專業(yè)培訓(xùn)講師聘書。
為了解本專業(yè)最新的`知識結(jié)構(gòu)和行業(yè)新技術(shù),先后選派專業(yè)帶頭人諸小麗教授等參加中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會舉辦的電液伺服與電液比例控制技術(shù)中高級培訓(xùn)班和全國職業(yè)院校信息技術(shù)應(yīng)用能力師資培訓(xùn)班學(xué)習(xí),聆聽行業(yè)頂級專家、博士生導(dǎo)師們對行業(yè)最新技術(shù)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(xué)習(xí)企業(yè)課程,掌握自動化的前沿技術(shù),有效提升教師的綜合技能水平。
經(jīng)過近2年的建設(shè),團(tuán)隊多名教師獲“技能大賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”稱號,諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學(xué)名師”稱號。
。ㄈ┬纬尚M鈱嵺`基地+校內(nèi)實訓(xùn)中心的實踐基地體系
一方面,為了達(dá)到學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練的要求,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極拓展渠道,發(fā)揮自身優(yōu)勢,以服務(wù)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(xùn)基地。2011~2012年,該校機電一體化技術(shù)專業(yè)分別與廣西桂網(wǎng)電力試驗公司、南寧智能電控科技有限公司等企業(yè)簽訂了共建校外實訓(xùn)基地校企合作協(xié)議,在校外實訓(xùn)基地的實踐教學(xué)中,合作企業(yè)承擔(dān)人才培養(yǎng)任務(wù),為學(xué)生的操作技能提高、實踐動手能力和專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)提供頂崗實習(xí)場所,使學(xué)生感受企業(yè)氛圍,了解企業(yè)生產(chǎn)組織,參與企業(yè)的生產(chǎn)活動,接受企業(yè)文化的熏陶,樹立實踐觀念,增強職業(yè)意識,提高專業(yè)能力,養(yǎng)成良好的職業(yè)素質(zhì)。
另一方面,為強化學(xué)生實踐技能訓(xùn)練,打造品牌特色專業(yè),2011年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院與通用電氣GE智能平臺合作建成了自動化系統(tǒng)集成實訓(xùn)中心,可將PLC技術(shù)、總線技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、步進(jìn)伺服技術(shù)等融合為一體,真實展現(xiàn)工廠自動化現(xiàn)場實際加工過程,具有現(xiàn)場化、網(wǎng)絡(luò)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(shè)備及其自動化等專業(yè)學(xué)生進(jìn)行專項技能實訓(xùn)的需要,而且能滿足師生進(jìn)行科研、創(chuàng)新等活動的需要。
。ㄋ模┮哉n程建設(shè)為載體,深化教學(xué)改革
一方面,將“教、學(xué)、做”無縫結(jié)合,校企合作建構(gòu)特色教學(xué)。以自動生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)、CAD特色課程建設(shè)帶動機電專業(yè)課程體系改革,按照以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,注重學(xué)生在做中學(xué),在學(xué)中做,“教學(xué)合一”,學(xué)練并重。將課堂搬到實訓(xùn)室,教師邊講課,邊演示,邊指導(dǎo);學(xué)生邊學(xué)習(xí),邊動手,邊提問,實現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實踐技能培養(yǎng)融合。結(jié)合本專業(yè)的特點,利用學(xué)校實訓(xùn)中心,合作企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)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(yè)自動化挑戰(zhàn)賽都獲得了優(yōu)異的成績,參加廣西創(chuàng)新設(shè)計大賽、電子大賽均獲一等獎。
另一方面,實現(xiàn)課證融合,即操作技能與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合。將CAD繪圖員考證、維修電工、PLC設(shè)計師等職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)與專業(yè)教學(xué)大綱相銜接,及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程體系,改革教學(xué)方法和實訓(xùn)手段,融教、學(xué)、做為一體,使校內(nèi)生產(chǎn)性實訓(xùn)接近50%,畢業(yè)生的雙證率在95%以上,使學(xué)生知識能力與職業(yè)技能要求“零距離”,增強學(xué)生的就業(yè)競爭力。目前南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電一體化技術(shù)專業(yè)在校生約800人,每年學(xué)生的就業(yè)率均超過95%。
(五)初步建成機電特色專業(yè)網(wǎng)站
建立以機電一體化技術(shù)為核心的教學(xué)資源庫。包括核心課程如自動生產(chǎn)線的調(diào)試與維護(hù)、CAD應(yīng)用技術(shù)、PLC工程及技術(shù)應(yīng)用、機床與夾具的電子教案、習(xí)題庫、教學(xué)視頻、課程標(biāo)準(zhǔn)等教學(xué)資源。
三、機電一體化特色專業(yè)建設(shè)中存在的問題
特色專業(yè)建設(shè)是促進(jìn)我國高等教育規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和效益全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措,需要學(xué)校、學(xué)院、教研室各級管理部門的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和全力配合,需要領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生的全力投入。但由于目前的高校教學(xué)任務(wù)、科研任務(wù)繁重,再加上評價體系的不完善、教學(xué)工作質(zhì)量的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等一系列的原因,不少項目參與人員袖手旁觀,導(dǎo)致負(fù)責(zé)人任務(wù)負(fù)擔(dān)沉重,使得特色專業(yè)建設(shè)效果不理想。同時,特色專業(yè)建設(shè)不僅涉及教學(xué)場地、實訓(xùn)基地、圖書資料等硬件基礎(chǔ),還包括師資隊伍、培養(yǎng)計劃、實踐教學(xué)、科研活動、教學(xué)方法和手段、技術(shù)進(jìn)步、社會需求、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面軟件建設(shè),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(chǎn)生較好的建設(shè)效果。
綜上所述,特色專業(yè)體現(xiàn)了一所高校的辦學(xué)特色和社會服務(wù)能力,是關(guān)系到一所高校是否受到社會認(rèn)可和歡迎的重要因素,因此特色專業(yè)建設(shè)是高校質(zhì)量工程建設(shè)的重要內(nèi)涵。對照特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo),機電一體化特色專業(yè)建設(shè)中還有很多工作要做,在今后,應(yīng)繼續(xù)加強高技能“雙師型”教師隊伍建設(shè),實行在職專業(yè)教師輪訓(xùn)制度,實行到企業(yè)和行業(yè)選聘兼職專業(yè)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(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,等等。只有經(jīng)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(yè)建設(shè)和改革起到有益參考作用。
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機電一體化專業(yè)論文 3
【摘要】隨著時代的不斷發(fā)展,除了經(jīng)濟(jì)建設(shè)以外,政府開始注意對教育事業(yè)的培養(yǎng),其中表現(xiàn)比較明顯的就是機電一體化專業(yè)。近幾年來,機電一體化專業(yè)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用都非常廣泛,社會急需具備優(yōu)秀機電一體化技能的復(fù)合型人才。但是,根據(jù)現(xiàn)階段我國機電一體化專業(yè)的教學(xué)模式來看,想要實現(xiàn)這一目標(biāo)還有很多需要完善的地方。
【關(guān)鍵詞】Matlab;機電一體化專業(yè);教改實踐;應(yīng)用
1.引言
在政府大力開展教育事業(yè)的影響下,很多高校都將教學(xué)改革作為完善教學(xué)水平的主要手段,逐漸成為高校開展教育事業(yè)中的重要組成部分。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的飛速發(fā)展,機電一體化專業(yè)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)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(yè)的需求,高校必須要對傳統(tǒng)的機電一體化教學(xué)模式進(jìn)行調(diào)整,充分發(fā)揮出Matlab軟件在機電一體化專業(yè)教改實踐中的應(yīng)用效果。
2.機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)
要想充分發(fā)揮出機電一體化專業(yè)教學(xué)改革的效果,首先要明確機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo),只有這樣才能做到“知己知彼百戰(zhàn)百勝”的效果。機電一體化專業(yè)主要表現(xiàn)出了“機”與“電”的結(jié)合,但是這種結(jié)合并不是簡單的講“機”、“電”相加在一起,而是通過特殊的教學(xué)模式在二者之間建立一種聯(lián)系,從而更好地發(fā)揮出機電一體化的效果。
由此可見,機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是為社會培養(yǎng)出一批具有優(yōu)秀機械加工和機械設(shè)計相關(guān)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(shù)、電氣控制的相關(guān)技巧,通過各種手段對機電產(chǎn)品進(jìn)行更好的控制。既包括了傳統(tǒng)的機械專業(yè)的相關(guān)知識,還加入了計算機專業(yè)、電氣專業(yè)、自動控制專業(yè),充分體現(xiàn)出了機電一體化專業(yè)的“機”與“電”相結(jié)合。
3.機電一體化專業(yè)的教學(xué)改革現(xiàn)狀
隨著教學(xué)改革計劃的逐漸完善,很多高校都進(jìn)行教學(xué)模式的調(diào)整,采取更加成熟的教學(xué)手段去促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。然而,通過對現(xiàn)階段機電一體化教學(xué)模式的分析來看,教學(xué)計劃的`設(shè)計還是比較傳統(tǒng),無外乎基礎(chǔ)教學(xué)模塊、機械基礎(chǔ)模塊、電氣基礎(chǔ)模塊、控制基礎(chǔ)模塊等,從理論上來講是比較符合現(xiàn)代社會對機電一體化專業(yè)人才需求的,但是,從實踐操作的角度看,學(xué)生的實際能力與理論知識的掌握不一致,很難適應(yīng)變幻莫測的市場經(jīng)濟(jì)形式。而造成這種現(xiàn)象的原因既不是教師的教學(xué)水平問題,也不是學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度問題,而是教學(xué)計劃的制定脫離了現(xiàn)代社會需求,學(xué)生雖然能夠從課堂中學(xué)到豐富的知識,但是并不能將這些知識聯(lián)系起來,更不用說將這些知識利用起來[2]。
機電一體化專業(yè)的實踐性比較強,因此在進(jìn)行機電一體化教學(xué)的時候,不能只重視理論知識教學(xué),還要充分發(fā)揮出實踐教學(xué)的重要性。目前,我國機電一體化專業(yè)對實踐教學(xué)的關(guān)注度并不是非常的高,盡管在理論教學(xué)上已經(jīng)趨于成熟,但是,機電一體化的學(xué)生在社會上的發(fā)展總是差強人意,對于社會的適應(yīng)性和理論的操作性都比較差。造成這種現(xiàn)象的主要原因就是由于我國高校在開展機電一體化教學(xué)的時候,并沒有采取理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合的方式,很多學(xué)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(yīng)對考試。
由此可見,要想充分發(fā)揮出教學(xué)改革的效果,還需要一種能夠?qū)⒔虒W(xué)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(guān)介紹
Matlab軟件是一套商業(yè)數(shù)學(xué)軟件,在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛,像是算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析等都可以使用Matlab軟件進(jìn)行計算,并且還結(jié)合了先進(jìn)的計算機科學(xué)技術(shù),在計算結(jié)果的準(zhǔn)確性與計算速度上都有所提升。
Matlab軟件是三大數(shù)學(xué)軟件之一,在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指,不管是矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法,還是創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序[4],只要與數(shù)學(xué)相關(guān),就都可以使用Matlab軟件進(jìn)行分析。將Matlab軟件應(yīng)用在機電一體化專業(yè)中,為機電一體化專業(yè)的教學(xué)改革帶來了新的曙光。
5.Matlab在機電一體化專業(yè)教改實踐中的應(yīng)用
5.1在基礎(chǔ)教學(xué)模塊中加入Matlab的基礎(chǔ)入門高等數(shù)學(xué)是工科生的必修課,傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程是通過教師講、學(xué)生聽的方式,這種方式不僅無法提升學(xué)生對機電一體化專業(yè)的興趣,還會影響學(xué)生的操作能力與應(yīng)變能力,不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。將Matlab引入到基礎(chǔ)教學(xué)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(fù)雜的數(shù)值簡單化,不僅減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān),還能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受到快樂,改善對機電一體化專業(yè)的看法。
5.2使用Matlab軟件進(jìn)行實際操作在學(xué)生充分了解機電一體化的理論知識以后,就應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實踐中的能力,在學(xué)習(xí)控制理論的時候,要結(jié)合Matlab軟件共同學(xué)習(xí),利用Matlab軟件來進(jìn)行運算、建模、分析等環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)仿真,將教學(xué)過程中比較繁瑣的數(shù)據(jù)變換、復(fù)雜領(lǐng)域交給計算機進(jìn)行分析,通過Matlab將所學(xué)到的機電一體化理論知識整合起來,使學(xué)生能夠更好的理解機電一體化的實際應(yīng)用效果[5]。
6.結(jié)論
綜上分析可知,Matlab能夠?qū)C電一體化專業(yè)的教學(xué)模塊連接在一起,是原本分散的模塊有機的結(jié)合起來,幫助學(xué)生進(jìn)行理論知識的整合,是學(xué)生能夠更加完整的理解理論知識的含義,對于學(xué)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(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,在各個行業(yè)中都受到了一定的關(guān)注,也就是說,學(xué)生在步入社會之后,依然可以使用Matlab軟件去解決實際問題。
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機電一體化專業(yè)論文 4
隨著綜合素質(zhì)人才社會需求量的增加,機電一體化專業(yè)備受社會和高職院校的青睞,雖然各院校就此專業(yè)開設(shè)的課程不盡相同,但是幾乎都是將機械專業(yè)與電類專業(yè)中核心課程的簡單結(jié)合,沒有體現(xiàn)機電一體化專業(yè)的內(nèi)涵特征,因此造成在機電一體化專業(yè)學(xué)生中存在一種普遍現(xiàn)象:學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)重,專業(yè)技能掌握膚淺,相對于機械和電類專業(yè)學(xué)生來說,沒有明顯的競爭優(yōu)勢。長此下去必將造成機電一體化專業(yè)的社會認(rèn)可度降低,開發(fā)機電一體化專業(yè),設(shè)置合理的教學(xué)模式迫在眉睫。
一、高職機電類教育定性分析
1.機電類學(xué)生的學(xué)情分析
目前很多學(xué)者都注重對教育條件進(jìn)行分析,包括教師水平、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)備等,往往忽略對學(xué)生的分析。
教育是一個教師與學(xué)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(fā)揮交互作用。能夠科學(xué)掌握學(xué)生的學(xué)情特性是高職教育開展的必要條件之一。據(jù)統(tǒng)計80%以上人士認(rèn)為高職學(xué)生的學(xué)習(xí)素質(zhì)低于在學(xué)科教育的學(xué)生,學(xué)習(xí)能力不如本科學(xué)生,因為他們衡量學(xué)生學(xué)習(xí)能力的標(biāo)準(zhǔn)是高考成績,任何工具都不能全面衡量事物利弊,應(yīng)該以辯證的觀點看待事物的兩面性。對200名機電專業(yè)學(xué)生就最喜歡的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式的問卷調(diào)查統(tǒng)計情況表,喜歡原理分析、結(jié)論推導(dǎo)和綜合計算教學(xué)內(nèi)容的學(xué)生人數(shù)(包括自主性和引導(dǎo)性學(xué)習(xí)方式)占22.5%,喜歡案例、現(xiàn)場實物和綜合實踐教學(xué)內(nèi)容的學(xué)生人數(shù)(包括自主性和引導(dǎo)性學(xué)習(xí)方式)占77.5%,原理分析、結(jié)論推導(dǎo)和綜合計算需要學(xué)生具有較強的邏輯思維能力,案例、現(xiàn)場實物和綜合實踐需要學(xué)生具有較強的形象思維能力;同時喜歡自主性學(xué)習(xí)方式的學(xué)生人數(shù)占28%,喜歡引導(dǎo)性學(xué)生方式的學(xué)生人數(shù)占72%。通過以上統(tǒng)計分析,在一定程度上說明高職學(xué)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(xué)習(xí),需要教師的引導(dǎo)和啟發(fā)。
在了解被教對象的學(xué)情特點后,以充分發(fā)揮學(xué)生形象思維為切入點,構(gòu)建恰當(dāng)?shù)恼n程方案體系,因材施教,實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)效果。
2.機電專業(yè)的的現(xiàn)狀分析
高等教育的擴(kuò)招造成高職教育的生源質(zhì)量逐年下降,呈現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力不強的特點,除去學(xué)生的頂崗實習(xí)時間,學(xué)生的在校學(xué)習(xí)時間只有兩年半,因此高職學(xué)生學(xué)習(xí)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(yè)的學(xué)生相對于其他的專業(yè)的學(xué)生在同樣的教學(xué)時間內(nèi)要學(xué)習(xí)更多的專業(yè)課程,更加造成了學(xué)生學(xué)習(xí)的困難性。
另外高職學(xué)生的學(xué)習(xí)能力還呈現(xiàn)較大的差異性,同樣的課程學(xué)生領(lǐng)悟程度也不盡相同,造成教學(xué)效果不佳。專業(yè)設(shè)置上,目前高職院校機電一體化專業(yè)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(xué)科,內(nèi)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(tǒng)地掌握兩大學(xué)科的理論知識和技能,是不現(xiàn)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(yè)應(yīng)有的特色,達(dá)不到培養(yǎng)目標(biāo)。由于許多專業(yè),如數(shù)控技術(shù)應(yīng)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(yè)之間沒有多大差異,甚至于學(xué)生到畢業(yè)也沒有搞懂機電一體化專業(yè)到底以什么為主。
機電一體化專業(yè)定位不準(zhǔn)及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的含糊不清,影響了職業(yè)崗位的針對性和專業(yè)建設(shè)的適應(yīng)性及課程模式的開發(fā)。課程設(shè)置主要是機械專業(yè)的部分課程與電類專業(yè)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(xué)生不能恰到好處地運用所學(xué)的知識綜合處理問題,學(xué)生處于“孤島”的地位,不能較好地發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力,沒有體現(xiàn)機電一體化的本質(zhì)特征。
機電一體化技術(shù)是使機械實現(xiàn)柔性化和智能化的應(yīng)用技術(shù),實現(xiàn)知識完美結(jié)合,充分發(fā)揮各自長處,實現(xiàn)互補,使學(xué)生具有綜合運用的能力。另外機電一體化專業(yè)課程教材大多沒有充分體現(xiàn)出現(xiàn)代機電行業(yè)的發(fā)展水平,內(nèi)容陳舊、落后,且各門課程之間相互獨立,相關(guān)知識未能有機地滲透和融合在一起。
二、設(shè)置機電專業(yè)分層次教學(xué)主要措施
1.專業(yè)方向分層次設(shè)置
為明確機電一體化專業(yè)定位,按照高職教育依托區(qū)域行業(yè)發(fā)展的辦學(xué)方針,服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的宗旨,設(shè)置專業(yè)方向。根據(jù)區(qū)域工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,結(jié)合社會機電行業(yè)的崗位需求量,例如,按照自動生產(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修、數(shù)控維修與診斷、電梯安裝、維修與維護(hù)三個專業(yè)發(fā)展方向編制班級。新生入學(xué)進(jìn)行專業(yè)教育時即可介紹不同專門方向的課程設(shè)置大致情況和與之適應(yīng)的就業(yè)崗位.以便學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目的性、針對性和主動性。同時專業(yè)方向自愿選擇,讓學(xué)生及早明確對應(yīng)工作崗位的性質(zhì)和狀況,能夠提高學(xué)生的專業(yè)對口率,避免了教育資源的浪費。
2.理實教學(xué)權(quán)重比分層次設(shè)置
高職教育有別于中職教育,通過高職教育學(xué)生除了掌握熟練的實踐技能之外,還需要學(xué)習(xí)一定理論知識,使學(xué)生能夠上崗有特色、轉(zhuǎn)崗有可能,晉升有能力,學(xué)習(xí)有基礎(chǔ)。但是隨著高職生源質(zhì)量的逐年下降,理論教學(xué)的效果不盡人意,如果一味追求實踐教學(xué),又雷同于中職教育,沒有發(fā)揮高職教育的“高等“屬性。通過調(diào)研,進(jìn)入高職院的學(xué)生主要有兩大類學(xué)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(xué)生以及學(xué)習(xí)能力較大的學(xué)生;
一類是以學(xué)習(xí)職業(yè)技能為主要目標(biāo)的學(xué)生以及學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生。因此教學(xué)任務(wù)理實權(quán)重應(yīng)該合理設(shè)置,對于前類學(xué)生,考慮學(xué)生升學(xué)以及學(xué)習(xí)能力大等情況,理論教學(xué)的比重可以大一些,對于后類學(xué)生,實踐教學(xué)的比重可以大一些。不同理實權(quán)重的.教學(xué)通過不同的班級實施,按照300人的招生計劃,每個班級人數(shù)在30—40人,每個專業(yè)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(xué)生入學(xué)初明確每類班級的教學(xué)任務(wù)和目標(biāo),學(xué)生自由選擇。
3.課程體系分層次設(shè)置
傳統(tǒng)的機電一體化專業(yè)涵蓋的領(lǐng)域廣泛,造成課程設(shè)置多,學(xué)生的學(xué)習(xí)針對性不強,通過專業(yè)方微電子論文發(fā)表向和教學(xué)班級的層次化設(shè)置,教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)明確,知識應(yīng)用水平具體,因此比較容易設(shè)置課程體系。高職課程體系設(shè)置應(yīng)從職業(yè)教育的特點著手,按職業(yè)崗位群應(yīng)掌握的知識和能力來進(jìn)行。要以知識應(yīng)用為主線,以能力培養(yǎng)為核心,打破原有的學(xué)科課程體系,充分考慮與中職的銜接,文化基礎(chǔ)知識以“必需、夠用”為度,專業(yè)知識則根據(jù)職業(yè)崗位群有針對性地設(shè)置專門化教學(xué)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(chǎn)線安裝,調(diào)試與維修方向可以設(shè)置PLC、現(xiàn)場總線、電動機、液壓與氣動、機械拆裝等核心專業(yè)課程;數(shù)控維修與診斷可以設(shè)置數(shù)控、PLC、電氣、加工工藝等核心課程;電梯安裝、維修與維護(hù)可以設(shè)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(wù)地方企業(yè),課程設(shè)置需要協(xié)同企業(yè)人員,培養(yǎng)的學(xué)生才能滿足企業(yè)要求。據(jù)統(tǒng)計機電一體化專業(yè)高職學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后從事營銷的比例較高,設(shè)置人際交往和營銷課程也是必要的。
4.教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)分層次設(shè)置
隨著教學(xué)方法的改革,以教師為主體的教學(xué)模式逐漸被以學(xué)生為主體的教學(xué)模式所代替,采用任務(wù)驅(qū)動方式、設(shè)置任務(wù)小組[2];诖朔N教學(xué)模式,教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)分為不同層次,實現(xiàn)教學(xué)的進(jìn)一步層次化。通過專業(yè)方向和教學(xué)班級的層次化設(shè)置消除了學(xué)生的主要差異性,但同一班級學(xué)生之間還會呈現(xiàn)一定的差異,教學(xué)過程中設(shè)置工作任務(wù)小組,每個小組的任務(wù)內(nèi)容按照學(xué)生的層次分級。通過分層次教學(xué)模式的設(shè)置,基本實現(xiàn)了學(xué)生個體的專項能力的層次化訓(xùn)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(yè)取向的學(xué)生采用分層遞進(jìn)的方式因材施教。
三、優(yōu)化機電專業(yè)的分層次教學(xué)的措施
從哲學(xué)的角度來看,任何事物都沒有絕對性,由于學(xué)生個性差異的存在,任何模式下的課程方案體系適合學(xué)生個體的程度永遠(yuǎn)達(dá)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(xué)生實現(xiàn)人生導(dǎo)師制,導(dǎo)師制一般是為培養(yǎng)碩士、博士等高學(xué)歷人才,教師對學(xué)生個體開展有針對性地教育輔導(dǎo),主要目的是培養(yǎng)高質(zhì)量的學(xué)術(shù)人才。高職學(xué)生自信心和奮斗欲不強是學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足的重要因素,為高職學(xué)生開展導(dǎo)師制,主要是幫助學(xué)生樹立正確樂觀的人生觀和價值觀,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性。
2.建立學(xué)生科技活動實驗室能采取多渠道、多手段的方法,豐富學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動的內(nèi)容與形式,引導(dǎo)學(xué)生在活動中學(xué)習(xí),在活動中鍛煉,在活動中創(chuàng)新充分保障學(xué)生實驗學(xué)習(xí)時間的機動性,為學(xué)生提供更多的發(fā)展空間和展示自我的舞臺。
3.為高職學(xué)生創(chuàng)建參加科技競賽的機會,科技競賽活動與教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革密切相關(guān),是提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性,拓寬知識面,并有效地提升創(chuàng)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(xué)改革,推動課程教學(xué)和實驗室建設(shè)工作。以科技競賽活動為載體,為學(xué)生的個性發(fā)揮提供平臺。
4.成立開放性實驗室,充分保障學(xué)生實驗學(xué)習(xí)時間的機動性,能夠充分利用實驗室資源,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供極大便利,滿足學(xué)生個性發(fā)展的需要。
5.定期邀請校內(nèi)外教師以開展學(xué)生科技講壇或講座的形式讓學(xué)生了解專業(yè)發(fā)展的科技動態(tài)和前沿知識,活躍校園科技?xì)夥,讓學(xué)生有了解新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備的機會,擴(kuò)大學(xué)生的專業(yè)眼界,拓寬學(xué)生知識面。
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機電一體化專業(yè)論文 5
[摘要]機電一體化已成為當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的主要趨勢。機電一體化專業(yè)與課程的設(shè)置應(yīng)滿足社會發(fā)展的需求,文章通過分析機電一體化專業(yè)課程設(shè)置存在的不足,構(gòu)建了新型的機電一體化專業(yè)與課程建設(shè)方案。當(dāng)然高職機電一體化要想有更好的發(fā)展,還需國家政府及企業(yè)的支持。
[關(guān)鍵詞]高職 機電一體化 課程建設(shè)
20 世紀(jì) 80 年代以來,將“機械、電子、信息、控制”有機結(jié)合,以實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程整體最優(yōu)化與智能化的“機電一體化”高新技術(shù)在全球興起。當(dāng)前,世界制造業(yè)不斷向中國東移,促進(jìn)了我國制造業(yè)的發(fā)展,其崗位性需求量日益膨脹,同時國際性的高新技術(shù)特別是制造業(yè)的信息化過程對高級技能應(yīng)用型人才在質(zhì)的需求方面越發(fā)凸顯。動態(tài)的市場經(jīng)濟(jì)要求職業(yè)教育動態(tài)地適應(yīng)、積極地調(diào)整、主動地服務(wù),運用市場機制來調(diào)整專業(yè)設(shè)置、課程結(jié)構(gòu)及教學(xué)內(nèi)容,開發(fā)適合社會需求的機電一體化課程。社會需求是首要依據(jù),技術(shù)進(jìn)步是關(guān)鍵和基礎(chǔ)?茖W(xué)地選擇支撐專業(yè)的技術(shù),構(gòu)建合理有效的課程體系,才能滿足教學(xué)規(guī)律的要求,達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。技術(shù)的進(jìn)步也會產(chǎn)生新的社會需求,這需要相應(yīng)的專業(yè)來滿足。因而,尋求社會需求與專業(yè)支撐技術(shù)的最佳結(jié)合是準(zhǔn)確定位培養(yǎng)目標(biāo)與人才規(guī)格、建設(shè)專業(yè)的首要任務(wù)。
一、機電一體化的學(xué)科領(lǐng)域
機電一體化專業(yè)是為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展培養(yǎng)裝備制造類應(yīng)用型人才而設(shè)置的。制造技術(shù)的發(fā)展趨勢表明產(chǎn)品的設(shè)計和制造向數(shù)字化、模具化發(fā)展。機電一體化技術(shù)已形成“機、電、計算機”三分天下的實際格局,是一門跨學(xué)科的綜合性學(xué)科,是近年來蓬勃發(fā)展的微電子技術(shù)、計算機科學(xué)、機械工程和電力電子技術(shù)互相滲透而成的一門新興學(xué)科,是在信息論、控制論和系統(tǒng)論基礎(chǔ)上建立起來的應(yīng)用技術(shù)。支撐機電一體化學(xué)科的有機械學(xué),包括機械設(shè)計、動態(tài)系統(tǒng)分析;控制論,包括經(jīng)典控制、數(shù)字控制、現(xiàn)代控制;電子學(xué),包括微處理機及常規(guī)儀器儀表和電機、電器、電力、電子學(xué);計算機科學(xué),包括軟件工程、微處理機系統(tǒng)設(shè)計。
二、機電一體化專業(yè)課程設(shè)置存在的不足
機電一體化技術(shù)是多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物,技術(shù)的發(fā)展推動著機電一體化技術(shù)的發(fā)展,也導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容與其發(fā)展不相適應(yīng)。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:控制技術(shù)方面。企業(yè)對控制技術(shù)方面的教學(xué)要求是能選用成熟的控制器,組成完整的控制系統(tǒng),對設(shè)備進(jìn)行自動控制,F(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用存在較大的差距,教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于系統(tǒng)講授原理,而產(chǎn)品的應(yīng)用和選用則較少涉及,課程的設(shè)置之間缺乏有機聯(lián)系,教學(xué)內(nèi)容整合度不高。
在機械傳動與制造技術(shù)方面。目前教學(xué)內(nèi)容大都停留在傳統(tǒng)機械上。現(xiàn)代精密機械的`新機構(gòu)、新零件已廣泛應(yīng)用,但教學(xué)內(nèi)容不夠,傳統(tǒng)的機械傳動技術(shù)占主導(dǎo)地位。先進(jìn)制造技術(shù)介紹也不夠。在計算機數(shù)控CNC、柔性制造系統(tǒng)FMS、計算機輔助設(shè)計、計算機集成制造系統(tǒng)CIMS、準(zhǔn)時生產(chǎn)JIT、精益生產(chǎn)LP和敏捷制造AM等方面也應(yīng)讓學(xué)生有所了解。在單片機和PLC技術(shù)方面。單片機和PLC技術(shù)是信息技術(shù)在工業(yè)界的具體運用。目前單片機的教學(xué)內(nèi)容仍以MCS-51單片機為主,而現(xiàn)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(xiàn)在不僅小型PLC被廣泛使用,中型、大型PLC及DCS 系統(tǒng)也被廣泛使用。在檢測技術(shù)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(xué)內(nèi)容反映不夠。在機械與電氣技術(shù)綜合方面。企業(yè)的設(shè)備和所生產(chǎn)的產(chǎn)品綜合了各種技術(shù),為保證生產(chǎn)順利進(jìn)行或能勝任技術(shù)服務(wù)的要求,要求機電一體化專業(yè)畢業(yè)生能處理設(shè)備的基本故障。但目前機電設(shè)備維修方面的教學(xué)內(nèi)容,仍把機械與電氣維修截然分開,缺少綜合訓(xùn)練,這顯然不利于培養(yǎng)機電復(fù)合型人才。
三、機電一體化專業(yè)建設(shè)的總體目標(biāo)
機電類專業(yè)培養(yǎng)掌握必備專業(yè)基礎(chǔ)理論和技術(shù)業(yè)務(wù)知識,經(jīng)過業(yè)務(wù)、技術(shù)實際訓(xùn)練,能夠勝任生產(chǎn)設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、管理,運用計算機輔助設(shè)計與制造技術(shù),進(jìn)行機械零件和模具設(shè)計、編制制造工藝;同時具有數(shù)控加工編程能力、掌握典型數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)和工作原理等基本知識,能夠熟練操作數(shù)控機床等現(xiàn)代機械制造設(shè)備的高技能型人才。專業(yè)課程有機械制圖、機械技術(shù)、液壓與氣壓傳動、電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、計算機類等。
機電類專業(yè)就業(yè)一直不錯,企業(yè)對人才需求量大,主要從事工業(yè)企業(yè)機電設(shè)備安裝調(diào)試檢修、機電設(shè)備技術(shù)改造、供電系統(tǒng)運行管理、機電設(shè)備技術(shù)管理等方面的工作。學(xué)生畢業(yè)對應(yīng)的證書有特種作業(yè)操作證、低壓電工本、中級制圖員職業(yè)資格證、電工操作證書、數(shù)控工藝員職業(yè)資格證書等。專業(yè)重點考慮服務(wù)地區(qū)制造類企業(yè),根據(jù)專業(yè)發(fā)展的實際情況,將建設(shè)目標(biāo)逐步落實到培養(yǎng)計劃制訂、課程設(shè)置、課程教學(xué)和實訓(xùn)等各個工作環(huán)節(jié)。
四、機電一體化專業(yè)的課程設(shè)置
根據(jù)必備能力、必需知識及必要訓(xùn)練要求,機電一體化教學(xué)期(總第 732 期)2012 年 7 月中要更具系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。構(gòu)建理論與實踐相統(tǒng)一的課程體系,增加與生產(chǎn)崗位相近的操作性實訓(xùn),使學(xué)生逐步掌握綜合實踐能力、專業(yè)技術(shù)應(yīng)用及操作能力。機電一體化技術(shù)要涉及多學(xué)科,要相互苛刻要求、取長補短,不斷向理想化技術(shù)發(fā)展。
高職機電一體化專業(yè)的課程設(shè)置,要考慮專業(yè)綜合性、多學(xué)科的特點,開設(shè)不同的課程。培養(yǎng)學(xué)生對應(yīng)的專業(yè)技能,如下表:為凸顯高職教育特色,對教學(xué)設(shè)計、課程體系作進(jìn)一步改革,充分利用專業(yè)指導(dǎo)委員會論證人才培養(yǎng)模式,努力推進(jìn)產(chǎn)學(xué)結(jié)合,以職業(yè)技能證為導(dǎo)向,提高學(xué)生的應(yīng)用能力和崗位適應(yīng)能力。在專業(yè)剖析的基礎(chǔ)上,優(yōu)化專業(yè)課程體系與教學(xué)內(nèi)容。專業(yè)能力模塊的設(shè)置主要分為數(shù)控加工、模具設(shè)計與制造、計算機輔助設(shè)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(shè)置相應(yīng)的課程;修訂主要課程的課程標(biāo)準(zhǔn)。
機電產(chǎn)品制造工藝及工裝設(shè)計專業(yè)方向以機電為主,壓縮整合控制類課程,強化“數(shù)控機床及應(yīng)用”“金屬切削機床與刀具”“機床夾具設(shè)計”“機械制造工藝學(xué)”等課程。機電系統(tǒng)控制專業(yè)方向側(cè)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(yīng)用”“數(shù)控原理與系統(tǒng)”“液壓與氣動技術(shù)”“單片機原理與應(yīng)用”等課程。機電設(shè)備維修專業(yè)方向可開設(shè)“數(shù)控機床檢修”“電梯的結(jié)構(gòu)與維修”“空調(diào)的構(gòu)造、原理及檢修”“物業(yè)管理系統(tǒng)的維護(hù)”“智能化家電的原理”等課程;根據(jù)新工藝、新技術(shù)的發(fā)展設(shè)置“機械創(chuàng)新設(shè)計”“機器人技術(shù)”等其他選修課。
走理論教學(xué)與實踐教學(xué)一體化道路,要借鑒德國職業(yè)教育“雙元制”的經(jīng)驗,注重學(xué)生實踐技能的培養(yǎng),努力推進(jìn)“工學(xué)結(jié)合”,再現(xiàn)生產(chǎn)情景;完成所有課程的實踐教學(xué)指導(dǎo)書的編寫,建構(gòu)具備優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享平臺。
實驗室建設(shè)要重質(zhì),建設(shè)具有先進(jìn)水平的、規(guī)模適中的實驗實訓(xùn)基地,在保證專業(yè)教學(xué)的同時,逐步開展面向企業(yè)的科研服務(wù)。充分發(fā)揮實驗實訓(xùn)設(shè)備的作用,開展與相關(guān)企業(yè)的深層次合作,在產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)革新等方面實現(xiàn)突破。建立先進(jìn)制造技術(shù)實驗室,配備三坐標(biāo)測量儀、快速原型等先進(jìn)設(shè)備,為企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)。同時,加大校外實訓(xùn)基地建設(shè),建立具備一定規(guī)模的校外實訓(xùn)基地,為實施多種模式的高職人才培養(yǎng)形式奠定基礎(chǔ)。
五、高職機電一體化教學(xué)需各方支持
1、國家和政府的職責(zé)。
高職機電專業(yè)實踐教學(xué)要培養(yǎng)機電領(lǐng)域應(yīng)用型人才,需要大量的硬件支撐。我國政府應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)行高職教育的現(xiàn)狀,制定《高等職業(yè)教育法》,從法律上明確高等職業(yè)院校實踐教學(xué)的地位,加強高等職業(yè)院校機電專業(yè)實踐教學(xué)的經(jīng)費保障等。要建立完善分級管理、政府統(tǒng)籌、社會參與的職業(yè)教育管理體制,政府要完善教育執(zhí)法與監(jiān)督機制,規(guī)范高職教育,鼓勵高職推進(jìn)實踐教學(xué),嚴(yán)格執(zhí)行高職學(xué)生就業(yè)準(zhǔn)入制度,規(guī)定學(xué)生必須考取相關(guān)職業(yè)資格證書才能畢業(yè)。教育部還應(yīng)推出相關(guān)規(guī)章制度,制定高職院校的實習(xí)實訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn);改革現(xiàn)有課程,編寫實用的實踐課程教材。
2.企業(yè)的職責(zé)。
企業(yè)的目標(biāo)是追求利潤最大化,與高職機電專業(yè)實踐教學(xué)追求人才培養(yǎng)目標(biāo)存在矛盾。目前我國實踐教學(xué)主要是靠高職院校自身,沒有形成以學(xué)校和企業(yè)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(diào)動校企雙方的積極性,并建立相關(guān)制度,落實有關(guān)措施,實施長效管理。形成高職實踐教學(xué)的“雙主體”,需要建立專門機構(gòu),協(xié)調(diào)企業(yè)、高職院校之間的關(guān)系,搭建校企對話和對接平臺。同時,建立中小企業(yè)科技項目需求和高職院校科研項目開發(fā)的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一方面將企業(yè)發(fā)展中遇到的問題、需要解決的產(chǎn)品開發(fā)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(jīng)過校企聯(lián)動,將市場前景好的項目及時投入企業(yè),利用企業(yè)的市場運作能力和資源,將其轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)效益,并形成企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點。
建議企業(yè)在高職機電專業(yè)實踐教學(xué)過程中提供以下支持:首先是資金支持。企業(yè)是高等職業(yè)教育的受益者之一,因此要為高職機電專業(yè)實踐教育出一份力。我國的高職機電專業(yè)實踐教學(xué)需要花費大量的資金進(jìn)行實訓(xùn)基地建設(shè)和對學(xué)生實施技能培訓(xùn),足夠的資金保障對高職機電專業(yè)實踐教學(xué)非常重要。我國經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,單靠國家的支持是不夠的,企業(yè)應(yīng)該起到資金支持的作用。其次要提供高職機電專業(yè)學(xué)生實習(xí)的機會。高職機電專業(yè)學(xué)生到企業(yè)實習(xí),融入企業(yè)氣氛中,將使學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)職業(yè)崗位。但由于實習(xí)生與用人單位雙方存在責(zé)權(quán)不明晰、工傷保險制度不完善等問題,中小企業(yè)一般不愿承擔(dān)接收實習(xí)生的風(fēng)險。如今越來越多的大學(xué)生主動走出校園,尋找實習(xí)機會,原因在于當(dāng)下企業(yè)在招聘員工時更青睞“熟手”,而就業(yè)形勢趨緊的大背景也成為大學(xué)生尋找實習(xí)機會的助推器。企業(yè)不但要提供高職機電專業(yè)實踐教學(xué)實習(xí)基地,而且要參與到學(xué)校的人才培養(yǎng)計劃和過程中。
對企業(yè)來說,在實習(xí)的學(xué)生中發(fā)現(xiàn)人才讓學(xué)生畢業(yè)后留用,能夠減少員工培養(yǎng)的時間和費用,還可以讓頂崗學(xué)習(xí)的學(xué)生幫助加工產(chǎn)品,提高企業(yè)效益。最后要為“雙師”型教師培養(yǎng)提供條件。企業(yè)要選派具有豐富經(jīng)驗的優(yōu)秀技能模塊傳統(tǒng)的機械基礎(chǔ)技能現(xiàn)代機電設(shè)備的控制調(diào)試、管理和維護(hù)技能先進(jìn)制造技術(shù)的運用技能技能要求能就機械零件進(jìn)行測繪設(shè)計,能對普通機床操作、調(diào)試及維修,能進(jìn)行夾具的設(shè)計及工藝規(guī)程制訂,能進(jìn)行車間生產(chǎn)的管理及組織能對現(xiàn)代機電設(shè)備廣泛使用的液壓氣動等機械執(zhí)行元件和傳感器、各型PLC、單片機等控制元器件進(jìn)行控制調(diào)試、維護(hù)及管理能操作使用數(shù)控機床、線切割、加工中心等設(shè)備,能手動和自動編程及三維造型設(shè)計支撐核心課程機械制圖、機械設(shè)計與計算機繪圖A、機械制造技術(shù)B、金工實習(xí)及其他實踐環(huán)節(jié)電工與電子技術(shù)A、液壓與氣壓傳動A、單片機原理與應(yīng)用A、機床電控與PLC應(yīng)用、機電一體化技術(shù)基礎(chǔ)機械CAD/CAM、數(shù)控技術(shù)支撐實踐環(huán)節(jié)金工實習(xí)、機械設(shè)計綜合實訓(xùn)A、機械制造技術(shù)綜合實訓(xùn) B、機床拆裝實訓(xùn)電工電子實訓(xùn)、液壓與氣壓傳動課程設(shè)計、單片機原理與應(yīng)用課程設(shè)計、機床電控與PLC應(yīng)用課程設(shè)計、機電一體化綜合實驗機械CAD/CAM課程設(shè)計、數(shù)控技術(shù)綜合實訓(xùn)學(xué)生培養(yǎng)對應(yīng)專業(yè)技能表技術(shù)人員到高職院校擔(dān)任兼職教師。校企合作辦學(xué)是培養(yǎng)“雙師型”教師的突破口,能使高職機電專業(yè)實踐教學(xué)專業(yè)課教師更好地掌握專業(yè)技能。要鼓勵企業(yè)與高職院校緊密合作,并使之成為一項應(yīng)盡的義務(wù)列入日常議事日程。企業(yè)要以成為高職院校的合作基地為榮,同時規(guī)定所有企業(yè)在銷售額中必須有一定的比例承擔(dān)高職院校教師和學(xué)生的職業(yè)技能培訓(xùn)、實習(xí)、橫向科研項目開發(fā);鼓勵企業(yè)吸收經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)生為企業(yè)員工。改善和調(diào)整現(xiàn)有教師隊伍結(jié)構(gòu),實現(xiàn)高職院校師資隊伍整體功能優(yōu)化。可以從聯(lián)系緊密的實習(xí)基地聘請具有豐富實踐經(jīng)驗并能指導(dǎo)實踐教學(xué)的工程技術(shù)人員做兼職教師,通過結(jié)構(gòu)互補,形成師資隊伍整體的“雙師型”素質(zhì)。當(dāng)然,企業(yè)對高職實踐教學(xué)的支持也應(yīng)該得到承認(rèn)和回報,政府可以給企業(yè)相應(yīng)政策支持。教育部應(yīng)該與財政部、國家稅務(wù)總局、工商等部門制定企業(yè)參與高等職業(yè)教育辦學(xué)的稅收優(yōu)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(yè),把優(yōu)秀學(xué)生介紹給企業(yè),使企業(yè)認(rèn)識到支持高職實踐教學(xué)是值得的。
現(xiàn)代社會高新技術(shù)的飛速發(fā)展,對機電一體化技術(shù)與產(chǎn)品產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響,這些影響有的現(xiàn)在已經(jīng)被認(rèn)識到,有的現(xiàn)在還無法預(yù)見,但未來技術(shù)的發(fā)展必然會導(dǎo)致機電一體化進(jìn)一步向信息化、智能化方向邁進(jìn)。職業(yè)技術(shù)教育一定要緊跟現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的步伐,不斷調(diào)整知識結(jié)構(gòu)和課程設(shè)置,這樣才能產(chǎn)生顯著的社會效益。
機電一體化專業(yè)論文 6
摘要:機械電子的發(fā)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(xué)習(xí)。本文在進(jìn)行深入研究后,就相關(guān)過程做出詳細(xì)論述,尤其是對機電類專業(yè)的現(xiàn)狀和對機電類專業(yè)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(yè)項目驅(qū)動課程體系的建設(shè)。
關(guān)鍵詞:機電;高職;一體化
1、機電類專業(yè)的現(xiàn)狀
1.1創(chuàng)新專業(yè)建設(shè)
近年來,全球一體化的進(jìn)程不斷發(fā)展,推動了人類社會的進(jìn)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(yè)都已成為我國機電發(fā)展過程中的中流砥柱。與此同時,人才永遠(yuǎn)是促進(jìn)發(fā)展最為重要的力量。當(dāng)然,在進(jìn)一步的研究后,我們發(fā)現(xiàn),只有機電類專業(yè)學(xué)生擁有足夠扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識,能在不斷發(fā)展過程中有創(chuàng)新、思考和突破,這些也是專業(yè)發(fā)展過程和機電行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)良好發(fā)展的重要組成部分。而這些有創(chuàng)新、思考和突破的人才考察方式也是對學(xué)生和學(xué)?疾斓闹匾M成部分。所以在后續(xù)發(fā)展過程中,一定要在人才培養(yǎng)、師資力量及師資隊伍的發(fā)展上不斷提升。尤其是在教學(xué)理念的改變上,要將教學(xué)的目標(biāo)和眼光放長遠(yuǎn)才能在教師教學(xué)水平足夠提升的同時,實現(xiàn)不斷創(chuàng)新,從而最大程度地提升學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的熱情和興趣,對機電一體化專業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展也具有重要意義。
1.2明確專業(yè)方向
明確專業(yè)方向?qū)I(yè)的發(fā)展有著極為重要的作用,尤其是在高職機電一體化的發(fā)展過程中,因為這個專業(yè)項目還是一個較為突出、特殊的專業(yè),其自身的發(fā)展歷史也不夠充分,這就要求我們在師資力量的建設(shè)上,一定要打造一支具有過硬專業(yè)知識與技能的師資隊伍,這樣才能在進(jìn)行建設(shè)的時候,對專業(yè)方向有更加清晰的認(rèn)識和判斷。其實我們對于教學(xué)的原則是有很多要求的,尤其是一定要按照社會要求的標(biāo)準(zhǔn)來培養(yǎng)人才,首先是要按照一定的培養(yǎng)規(guī)格和層次去培養(yǎng)人才。其次就是要做到人才教學(xué)和實踐的特點相結(jié)合,這樣才能在最大程度上實現(xiàn)對學(xué)生的分層次教學(xué),按照不同的層次和階段實現(xiàn)教學(xué)過程的.良好發(fā)展。另外要做到深入淺出,所有的部分都要按照規(guī)律進(jìn)行教學(xué),這對于整體的教學(xué)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(fā)展是整體教學(xué)過程中最為重要的部分,師資隊伍在整體的教學(xué)過程中有著非常關(guān)鍵的作用。作為教學(xué)的基礎(chǔ),教師一定要有專業(yè)扎實的知識才能在實際的課堂教學(xué)中,將理論和實踐相結(jié)合,讓學(xué)生能夠最大程度、最大范圍的做到對知識的掌握和學(xué)習(xí),避免因為老師的問題導(dǎo)致教學(xué)出現(xiàn)意外情況。另外教師的年齡結(jié)構(gòu)要做到合理、完善,很多老教師往往有足夠的經(jīng)驗,但是在教學(xué)過程中他們?nèi)鄙賱?chuàng)新精神,或者對學(xué)生不夠耐心,但很多的年輕老師不僅具有創(chuàng)新精神,也更加重視學(xué)生的心理,和學(xué)生的交流也會更多。所以在實際的教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)二者相結(jié)合,讓資歷深的老師帶資歷淺的教師,這樣才能實現(xiàn)更好的發(fā)展。更為重要的就是教師要不斷調(diào)整自身狀態(tài),提升自身的學(xué)習(xí),讓整體的師資水平更上一層樓,這樣才能不斷的讓學(xué)生接受更好的教學(xué),實現(xiàn)更充分的發(fā)展。
1.4把專業(yè)課程建設(shè)和學(xué)生的就業(yè)相結(jié)合
學(xué)校在開設(shè)課程的時候,要有針對性的對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng),將學(xué)生的就業(yè)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(fā)現(xiàn),在教學(xué)過程中過于重視知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí),但對后續(xù)進(jìn)入社會之后的發(fā)展存在考慮不足的情況,往往會導(dǎo)致教學(xué)過程不加以重視,還會在學(xué)生進(jìn)入社會后,對社會的要求和發(fā)展不夠適應(yīng),影響學(xué)生在進(jìn)入社會后的長久發(fā)展。所以在實際的過程中,一定要讓學(xué)生多進(jìn)行動手操作,多安排學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實習(xí),多給學(xué)生尋找實踐的機會,這樣才能讓學(xué)生在后續(xù)的發(fā)展過程中找到更好的工作,為以后的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)[2]。
2、對機電類專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)進(jìn)行教學(xué)和管理的措施
2.1充分發(fā)揮已有生產(chǎn)實習(xí)條件的潛力
機電類學(xué)生屬于實習(xí)機會較多的專業(yè),往往有多種多樣的實習(xí)模式,雖然我們有較為充分的發(fā)展,但是實際過程中學(xué)生的實習(xí)條件是有限制的。其實學(xué)生的實習(xí)不一定要局限在學(xué)校內(nèi)的,高職的學(xué)生動手能力較強,完全可以由學(xué)校聯(lián)系各種工廠給學(xué)生用來實習(xí)。當(dāng)然,在實際過程中,很多學(xué)校沒有這么好的條件,所以就要求學(xué)校能夠給學(xué)生提供一些實訓(xùn)的機會,比如我們在很多學(xué)校都有電氣實習(xí)、仿真實習(xí)及機電機床實習(xí)等多種實習(xí)方式,這樣不僅能夠讓相關(guān)課程的相關(guān)學(xué)習(xí)得到實踐,更為重要的是可以為日后的就業(yè)和長遠(yuǎn)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。其實就我們目前來說,機電的發(fā)展是極為迅速、良好的,所以很多的實習(xí)項目都是和社會的發(fā)展息息相關(guān)的,各個學(xué)校也不斷讓學(xué)生的實訓(xùn)條件實現(xiàn)進(jìn)步和完善,不斷做到設(shè)備的更新和進(jìn)步,保持自身的先進(jìn)性,這對于整體社會的發(fā)展都是極為重要的[3]。
2.2在傳統(tǒng)生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真生產(chǎn)實習(xí)
由于一些方面的原因,很多學(xué)校都難以實現(xiàn)真正地建設(shè)其自身的工廠和實習(xí)工廠。在這種狀態(tài)下,學(xué)校就可以通過購買一些仿真軟件來讓學(xué)生進(jìn)行使用和實習(xí)。更為重要的就是可以通過虛擬車間和虛擬實驗室等相關(guān)的工作過程,來提高學(xué)生的動手能力,實現(xiàn)學(xué)生的不斷進(jìn)步。當(dāng)然我們在后續(xù)的發(fā)展過程中,采用虛擬的設(shè)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(xué)校在生產(chǎn)問題上的缺陷。在實際的生產(chǎn)過程中,學(xué)生往往能夠看到各種的電氣設(shè)備,但是不能對他們做到一一使用。我們?nèi)绻麑@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(shè)備進(jìn)行逐個使用,不僅能使學(xué)生的相關(guān)知識能力有足夠的鍛煉,更重要的還是能有效補充學(xué)生在學(xué)習(xí)上的不足,使得在后續(xù)的發(fā)展過程中最大程度上節(jié)約實習(xí)和生產(chǎn)成本[4]。
3、結(jié)束語
毋庸置疑,高職機電一體化專業(yè)的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)在高職教育中十分重要。經(jīng)過長期研究,我們發(fā)現(xiàn),隨著社會的不斷發(fā)展,機電一體化已經(jīng)成為社會發(fā)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(yè)的教學(xué)就一定要進(jìn)行改革,進(jìn)而滿足社會的巨大需求,從而助推我國的現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)。
參考文獻(xiàn):
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[2]王勝,楊宏才.高職機電一體化專業(yè)“以做帶學(xué)”創(chuàng)新探索[J].價值工程,2017,36(25):187-188.
[3]孫曉男,趙琛,萬樂平.高職機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)改革模式探討[J].遼寧高職學(xué)報,2017,19(8):14-15+61.
[4]趙云偉,彭麗英,路榮亮,等.中高職機電一體化技術(shù)專業(yè)職業(yè)能力分級標(biāo)準(zhǔn)模塊庫的構(gòu)建與應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇,2018(34):244-245.
機電一體化專業(yè)論文 7
1、明確培養(yǎng)要求,建設(shè)理實一體化的實訓(xùn)環(huán)境
根據(jù)人才培養(yǎng)要求,參照企業(yè)運行的固有模式與中職學(xué)校機電專業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),淄博市博山第一職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校制訂了現(xiàn)代化的符合企業(yè)實際工作需求的設(shè)備配置方案、人才培養(yǎng)目標(biāo)。目前,該校已建成功能較完備的數(shù)控實訓(xùn)基地,基地占地近2000m2,包括校內(nèi)建設(shè)鉗工實訓(xùn)、機械加工實訓(xùn)中心、數(shù)控實訓(xùn)中心、仿真教學(xué)中心、電焊實訓(xùn)車間、“引企入!钡钠髽I(yè)投入部分配套設(shè)備,實現(xiàn)由消耗型實訓(xùn)向生產(chǎn)型實訓(xùn)的轉(zhuǎn)變,使學(xué)生在校就能進(jìn)行企業(yè)生產(chǎn)流程的體驗,提高學(xué)生崗位適應(yīng)能力。同時引入企業(yè)文化,提升實訓(xùn)基地內(nèi)涵,形成基礎(chǔ)能力訓(xùn)練、職業(yè)能力訓(xùn)練、職業(yè)崗位訓(xùn)練的實踐教學(xué)環(huán)境。
2、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),構(gòu)建理實一體化的課程體系
理論教學(xué)僅僅傳授給學(xué)生機械工作原理、設(shè)備工作過程等知識,而實踐教學(xué)側(cè)重于機械零部件加工、機電設(shè)備的安裝、調(diào)試、檢測、運行、維護(hù)等。職業(yè)學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)的目的比較明朗,畢業(yè)后大部分都是直接就業(yè),所以僅有理論無實踐操作經(jīng)驗,會使理論知識無的放矢,學(xué)生到企業(yè)后適應(yīng)時間較長。因此,學(xué)校在與企業(yè)共同制定人才培養(yǎng)方案時,要注重理論知識與實踐技能的有效結(jié)合。
目前的課程體系是由基礎(chǔ)課(公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課)模塊、主干專業(yè)課程模塊和專業(yè)技能提升(頂崗實習(xí)、技能鑒定和技能大賽)模塊等三部分組成。一年級上學(xué)期全部為基礎(chǔ)課程,一年級下學(xué)期開設(shè)剩余的少量專業(yè)基礎(chǔ)課程和主干專業(yè)課程,二年級主要學(xué)習(xí)主干專業(yè)課程模塊,三年級學(xué)生才全面進(jìn)行技能提升,學(xué)生在校期間有三分之二的時間在學(xué)習(xí)專業(yè)課程。以往教學(xué)過程中,受到場地和設(shè)備的制約,機電專業(yè)教學(xué)經(jīng)歷過整體理論和整體實訓(xùn)(每學(xué)期單獨用兩周時間進(jìn)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(xué)的共同點就是理論和實踐嚴(yán)重脫節(jié)。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(jìn)行操作。對于感性認(rèn)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(jìn)行夸張的講解。這種教學(xué)方式不僅僅只是理論教學(xué)和實訓(xùn)教學(xué)形式上的結(jié)合,更是從學(xué)生技能技巧形成的.認(rèn)知規(guī)律出發(fā),實現(xiàn)理論和實踐的有機結(jié)合。
3、提高技能水平,培養(yǎng)理實一體化的師資隊伍
“雙師型”教師隊伍的建設(shè)對落實理實一體化教學(xué)模式的實施起到了舉足輕重的作用,是提高中職教學(xué)質(zhì)量的基本要素。要全面實行理實一體化教學(xué),專業(yè)教師就不僅僅需要有扎實的理論基礎(chǔ),還需要有熟練的操作技能。學(xué)校為了培養(yǎng)一批優(yōu)秀的雙師型教師,特別制定了“雙師型”教師培養(yǎng)計劃,先后組織專業(yè)教師參與國家PTC計劃培訓(xùn)、省級骨干教師培訓(xùn)、市級骨干教師培訓(xùn)、技能競賽教師培訓(xùn)等。此外,學(xué)校還安排專業(yè)教師每年下到企業(yè)去進(jìn)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(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與最新的加工工藝,還可以在企業(yè)能工巧匠的協(xié)助下,提升自己的實踐技能,從而提高自己的教學(xué)水平。在師資隊伍建設(shè)的過程中,學(xué)校還積極采取“請進(jìn)來”的方式,聘請企業(yè)的工程技術(shù)人員、特殊技能人才到學(xué)校做實訓(xùn)指導(dǎo)教師,協(xié)助學(xué)校實現(xiàn)專業(yè)教學(xué)的理實一體化改革。他們到學(xué)校任教,可以把自己在企業(yè)多年的實踐經(jīng)驗、操作技能和新技術(shù)帶進(jìn)學(xué)校,傳授給學(xué)生,也可以與專業(yè)教師形成互補的作用,相互促進(jìn)。
4、完善評價方法,建立理實一體化的評價體系
現(xiàn)代職業(yè)教育貫徹的是“以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向”的辦學(xué)方針,這就對教學(xué)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(jù)。實行了理實一體化的教學(xué)方法,就必須建立理實一體化的評價體系。堅持以企業(yè)的用人需求和學(xué)生的技能需要作為依據(jù),教學(xué)質(zhì)量的評價不僅僅專業(yè)教師說了算,還必須讓企業(yè)、學(xué)生、家長參與進(jìn)來。學(xué)生在校期間,專業(yè)教師在考評學(xué)生成績時,一般要綜合理論成績、實踐成績和平時表現(xiàn),最終得出學(xué)生的考評成績,在平時教學(xué)過程中,還應(yīng)注重考核學(xué)生解決實際問題的能力。學(xué)生頂崗實習(xí)期間,學(xué)校安排專業(yè)老師到企業(yè)跟班實習(xí),及時了解企業(yè)對學(xué)生的評價,同時要求學(xué)生認(rèn)真填寫《頂崗實習(xí)手冊》,企業(yè)師傅填寫實習(xí)情況評價表,作為學(xué)生畢業(yè)考核的重要組成部分。另外,班主任還應(yīng)時時與學(xué)生家長保持聯(lián)系,了解家長對學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的評價。這樣全過程、全方位的教學(xué)質(zhì)量評價體系,為培養(yǎng)出滿足社會需求的合格畢業(yè)生提供了強大的助力。
5、結(jié)語
理實一體化教學(xué)方式的革新,可以為職業(yè)教育注入真的血液,一體化教學(xué)的概念其實已經(jīng)深刻的融入到了教師的心中,并為大多數(shù)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(xué)理念、技能水平、教學(xué)方法和對企業(yè)生產(chǎn)的認(rèn)識還有很大的提升空間,教學(xué)質(zhì)量評價體系還有待完善等,但也將進(jìn)一步探索和實踐,為培養(yǎng)企業(yè)適用人才而努力。
機電一體化專業(yè)論文 8
機電一體化是機械制造中采用電子技術(shù),以實現(xiàn)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(shù)、計算機技術(shù)有機組合而成的一種新興生產(chǎn)制造技術(shù)。而面對新的就業(yè)形勢和社會需求,高校應(yīng)該要培養(yǎng)什么樣的機電一體化人才才能適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求?這一直是我們不斷探索與改進(jìn)的問題。在機電一體化的教學(xué)中,傳統(tǒng)教學(xué)模式即教師講,學(xué)生聽與看的教學(xué)模式已完全不適于機電行業(yè)對人才知識廣度和深度的需要。針對傳統(tǒng)教學(xué)存在的缺陷,通過采用MPS模塊化教學(xué)實驗設(shè)備進(jìn)行實踐教學(xué),使學(xué)生掌握引領(lǐng)制造工業(yè)發(fā)展的“光機電液氣一體化”核心技術(shù),改善理論教學(xué)和實踐教學(xué)相分離的局面。
1、MPS介紹
MPS(ModularProductionSystem),即模塊化生產(chǎn)制造系統(tǒng)。我院引進(jìn)了由博創(chuàng)科技研制的“UPMPS模塊化工業(yè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)”,它是一套模擬實際工業(yè)自動化生產(chǎn)制造系統(tǒng)中產(chǎn)品生產(chǎn)流水線的教學(xué)培訓(xùn)設(shè)備。這套系統(tǒng)有多個相互獨立又彼此聯(lián)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(chǎn)品標(biāo)記、立體倉儲、工業(yè)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(dǎo)
MPS模塊化生產(chǎn)制造系統(tǒng)包含了實際工業(yè)生產(chǎn)線從原料到產(chǎn)品的主要工藝節(jié)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(yè)生產(chǎn)線的工藝流程,每個模塊完成不同的工藝過程,引導(dǎo)學(xué)生對產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程的工藝有一個直觀地認(rèn)識。
2.2模塊化
MPS系統(tǒng)具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的接口,能夠自由組合相關(guān)模塊,構(gòu)成不同工藝過程的生產(chǎn)線。各模塊采用西門子S7-200系列PLC來實現(xiàn)時序控制,可“單機/聯(lián)機”運行,滿足聯(lián)機協(xié)同和單模塊平臺訓(xùn)練多種教學(xué)需求,便于進(jìn)行創(chuàng)新實踐。
2.3綜合化
該系統(tǒng)結(jié)合工藝需求特點,分別采用不同的功能原理和技術(shù)實現(xiàn)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(chǎn)品標(biāo)記、智能倉儲等多個產(chǎn)品生產(chǎn)工藝;技術(shù)構(gòu)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(xué)科領(lǐng)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(gòu)運動方式以及步進(jìn)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(yè)教學(xué)中的必要性
“UP-MPS模塊化工業(yè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)”為學(xué)生提供了一個半開放式的學(xué)習(xí)環(huán)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(shù)知識,如氣動控制技術(shù)、機械技術(shù)(機械傳動、機械連接等)、工業(yè)機器人、電工電子技術(shù)、傳感器應(yīng)用技術(shù)、PLC控制技術(shù)、組態(tài)控制技術(shù)和信息技術(shù)等。學(xué)生運用所學(xué)的理論知識,在各個固定組成單元結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對設(shè)備各個執(zhí)行機構(gòu)的動作執(zhí)行順序、各個單元的配合關(guān)系、整個MPS要模擬的生產(chǎn)加工控制過程以及作為一條自動化生產(chǎn)流水線MPS的操作運行模式進(jìn)行相應(yīng)的PLC控制程序設(shè)計,實現(xiàn)一個最符合實際的自動控制過程。利用該系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)和實訓(xùn),學(xué)生不僅可以進(jìn)行單學(xué)科知識的學(xué)習(xí)和實踐,還可以為學(xué)生提供一個類似真實工業(yè)環(huán)境的操作平臺,真正做到了將專業(yè)理論知識運用到生產(chǎn)實踐中去。
4、MPS在機電一體化專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
MPS模塊化生產(chǎn)制造系統(tǒng)綜合了機電一體化專業(yè)中的多門專業(yè)技術(shù),不但可以為掌握單一專業(yè)技術(shù)提供實驗平臺,還能進(jìn)行多種專業(yè)技術(shù)結(jié)合的專業(yè)綜合實訓(xùn)。
4.1單一專業(yè)技術(shù)實訓(xùn)
(1)氣動技術(shù)實訓(xùn)該系統(tǒng)采用了多種氣缸、氣動手爪、電磁閥、真空發(fā)生器、真空吸盤等氣動執(zhí)行元件、氣動控制元件和氣動輔助元件,通過設(shè)計一些氣缸原理及特性實驗、氣缸運動控制及速度調(diào)節(jié)實驗等,加深學(xué)生氣動元件的.認(rèn)識,掌握各氣動元件與其他元件之間的應(yīng)用,并根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)的動作設(shè)計各個模塊的氣動回路圖,從而更好地掌握氣動技術(shù)的知識。
(2)傳感器技術(shù)實訓(xùn)根據(jù)MPS系統(tǒng)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(chǔ)上,讓學(xué)生親自體驗系統(tǒng)中每一個傳感器的功能以及其在相應(yīng)模塊中發(fā)揮的作用,如在供料檢測站點中,色標(biāo)傳感器通過辨別顏色來達(dá)到分離不合格原材料的目的。基于這種功能,開設(shè)色標(biāo)傳感器的顏色檢測試驗,加深對傳感器的認(rèn)識,使其在實際工業(yè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)中能靈活應(yīng)用。
(3)工業(yè)機器人實訓(xùn)MPS系統(tǒng)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(tǒng)組成,實現(xiàn)多個工位點的物料傳遞、輔助裝配等功能?蛇M(jìn)行六自由度垂直關(guān)節(jié)工業(yè)機器人的工作空間分析實驗、工業(yè)機器人的電氣接口實驗以及編程實驗等,深刻理解工業(yè)機器人的基礎(chǔ)知識,如自由度、作業(yè)范圍、運動速度、定位精度等,并利用工業(yè)機器人示教盒進(jìn)行示教編程,使學(xué)生對工業(yè)機器人應(yīng)用技術(shù)從軟件、硬件等方面有全面的認(rèn)識和理解。
(4)PLC技術(shù)實訓(xùn)各站點控制系統(tǒng)選用的是西門子S7-200系列的小型可編程控制系統(tǒng),學(xué)生根據(jù)每個站點要完成的動作來設(shè)計PLC控制程序,并對所設(shè)計的程序進(jìn)行調(diào)試,學(xué)生通過實訓(xùn)可以掌握PLC控制程序的設(shè)計要領(lǐng)與編程技巧,為學(xué)習(xí)PLC的各方面知識提供了條件。
4.2多種專業(yè)技術(shù)結(jié)合的綜合實訓(xùn)
MPS模塊化生產(chǎn)制造系統(tǒng)中各模塊既可以獨立自成系統(tǒng),又可以實現(xiàn)模塊的柔性組合?筛鶕(jù)學(xué)生對專業(yè)知識和技術(shù)的掌握程度,自由組合模塊,進(jìn)行設(shè)計、裝配、編程和操作等多方面的訓(xùn)練,從模仿開始逐步提升學(xué)生的創(chuàng)新能力,將機電一體化專業(yè)的多學(xué)科知識進(jìn)行充分的綜合運用,為今后就業(yè)、適應(yīng)社會需求打下了堅實的基礎(chǔ)。
5、結(jié)語
在機電一體化專業(yè)的實踐教學(xué)中引入MPS模塊化生產(chǎn)制造系統(tǒng),為教師和學(xué)生提供了一套模擬實際生產(chǎn)的教學(xué)實驗平臺。實踐教學(xué)中從基礎(chǔ)理論到綜合應(yīng)用、從知識的學(xué)習(xí)到能力的培養(yǎng),循序漸進(jìn),使學(xué)生能運用基礎(chǔ)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(jìn)一步提升學(xué)生機電一體化技術(shù)的綜合應(yīng)用能力。
機電一體化專業(yè)論文 9
摘要:機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件融合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。近年來,機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展,在各個行業(yè)都得到廣泛地應(yīng)用。微電子信息技術(shù)的引入,使古老的機械工業(yè)煥發(fā)了青春,使傳統(tǒng)的機械電器產(chǎn)品在功能上、性能上以及制造技術(shù)上都提高到一個嶄新水平,所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是十分巨大的。
關(guān)鍵詞:機電一體化;自動控制技術(shù);發(fā)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(xué)與電子學(xué)兩種學(xué)科的綜合。目前,國內(nèi)外對機電一體化的涵義有各種各樣的認(rèn)識,其各自的出發(fā)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(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷被賦予新的內(nèi)容。機電一體化技術(shù)即結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)和電子技術(shù)于一體,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,不斷地推動不同學(xué)科的交叉和滲透,從而導(dǎo)致整個工程領(lǐng)域的技術(shù)革命。
1.機電一體化概要
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。機電一體化涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個方面,只是機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其他新技術(shù)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(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械。機電一體化系統(tǒng)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(xiàn)狀
世界范圍內(nèi)機電一體化的發(fā)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(jì)60年代以前由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。第二階段可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。第三階段,20世紀(jì)90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。
計算機數(shù)控機床(CNC)是一種由計算機或?qū)S秒娮佑嬎阊b置控制的高效自動化機床。它綜合應(yīng)用了計算機技術(shù)、自動控制、精密測量和機械設(shè)計等方面的最新成就,是典型的機電一體化產(chǎn)品,是機床發(fā)展的必然趨勢。
汽車的機電一體化中心內(nèi)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(xiàn)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(fā)展有了質(zhì)的飛躍。
工業(yè)機器人(IR)一般應(yīng)由機械系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成,是一種能模擬人的手、臂的部分動作,按照預(yù)定程序、軌跡及其要求,實現(xiàn)抓取、搬運工件或操作工具的自動化裝置,是具有發(fā)展前途的機電一體化典型產(chǎn)品。
3.機電一體化的發(fā)展趨勢
3.1自律分配系統(tǒng)化
未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應(yīng)付突發(fā)事件,被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)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(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放和模塊化的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組套,進(jìn)行任意裁減和組合,同時要求實現(xiàn)多坐標(biāo)系列控制功能的NC系統(tǒng)。表現(xiàn)特征之二是通話功能的大大加強,即網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)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(biāo)。高性能、高速的微處理器使機電一體化產(chǎn)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(tǒng)化
機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),也由簡單的“從上到下”的形勢而變?yōu)閺?fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
3.5綠色化
環(huán)境、資源、人口是當(dāng)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(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù),微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.7面向21世紀(jì)的制造模式
一次制造成功,采用成組技術(shù)和分組作業(yè)方式,按質(zhì)、按量、按時完成,做到零廢品、零庫存、零設(shè)備故障、零環(huán)境污染,從以“技術(shù)”為中心向以“人”為中心轉(zhuǎn)變,從“金字塔式多層次管理”向“網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)變。
4.結(jié)語
機電一體化的出現(xiàn)并不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念正在發(fā)生著革命性的變化。21世紀(jì),機電一體化技術(shù)將扮演機械工業(yè)的主角,與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯。我國可以利用后發(fā)的成本優(yōu)勢和廣闊的市場潛力,用全新的方式和更短的時間研發(fā)更多具有知識產(chǎn)權(quán)的機電一體化產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻(xiàn):
[1]李建勇.機電控制工程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002
機電一體化專業(yè)論文 10
【摘要】機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,本文綜述了國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析了機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】:機電一體化;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
一、機電一體化的產(chǎn)生與應(yīng)用
2世紀(jì)6年代以來,人們利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能后,刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合。計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展更進(jìn)一步奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2世紀(jì)8年代末期,機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持,2世紀(jì)9年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段,機電一體化進(jìn)入了深入發(fā)展時期。光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從2世紀(jì)8年代開始開展機電一體化研究和應(yīng)用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。
二、機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。2世紀(jì)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(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
2世紀(jì)7年代~8年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2世紀(jì)9年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的'新階段,機電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中展露頭腳,出現(xiàn)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(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法、機電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,更為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。我國是從2世紀(jì)8年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和21年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)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(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。
三、機電一體化的發(fā)展趨勢
(一)智能化趨勢
智能化是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)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(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)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(biāo)。機電一體化產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)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(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī);瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
(三)網(wǎng)絡(luò)化趨勢
計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品,F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)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(tǒng),使人們在家里分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂,因此機電一體化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)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(lǐng)域發(fā)展的趨勢,國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù),微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)。
(五)綠色化趨勢
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。
機電一體化專業(yè)論文 11
摘要:本文以機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用為研究主題,分別對機電一體化技術(shù)概述、煤礦機械中機電一體化應(yīng)用意義以及我國煤礦機械機電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用和未來發(fā)展方向進(jìn)行了分析與闡述。
關(guān)鍵詞:機電一體化;煤礦;煤礦機械;應(yīng)用
機電一體化是基于信息技術(shù)、計算機技術(shù)、電子通信技術(shù)、工程機械技術(shù)以及自動化技術(shù)不斷發(fā)展與應(yīng)用的基礎(chǔ)上得以實現(xiàn)。因此,機電一體化是一門綜合性、技術(shù)性較強的學(xué)科,具有功能多樣性的特點,在我國眾多領(lǐng)域尤其是制造業(yè)、工業(yè)以及煤礦機械中具有重要應(yīng)用價值。就我國煤礦機械而言,機電一體化的有效應(yīng)用,在一定程度上提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)與管理的效率與科學(xué)水準(zhǔn),加大了煤炭企業(yè)的綜合競爭優(yōu)勢,是煤礦企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。但是,目前由于我國機電一體化技術(shù)研究與應(yīng)用相對較晚,在實踐應(yīng)用中存在一定缺陷,因此對煤礦機械中機電一體化應(yīng)用的研究具有重要現(xiàn)實意義。
1機電一體化技術(shù)概述
機電一體化技術(shù)的概念最早起源于1970年前后的日本,是結(jié)合應(yīng)用機械技術(shù)與電子技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用,機電一體化技術(shù)已成為以“微計算機”為主體的微電子技術(shù)、信息技術(shù)向機械工業(yè)滲透與機械電子技術(shù)相結(jié)合而形成的涵蓋自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、接口技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機械工業(yè)技術(shù)特征與功能為一體的綜合技術(shù)。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(fā)展,機電一體化技術(shù)在我國煤礦企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,在一定程度上提高了煤礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性、穩(wěn)定性,促進(jìn)了煤礦企業(yè)機械化與自動化的建設(shè)與發(fā)展。
2機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用意義
(1)機電一體化技術(shù)的應(yīng)用是煤炭企業(yè)發(fā)展的必然需求。隨著社會經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的深化以及企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的改革發(fā)展,機電一體化技術(shù)的應(yīng)用已成為煤炭企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然需求,促進(jìn)了煤礦現(xiàn)代化建設(shè)整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化發(fā)展。隨著機電一體化技術(shù)在國際發(fā)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(yīng)用已成為煤礦企業(yè)機電一體化技術(shù)應(yīng)用的典型代表。
。2)機電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于提高煤礦機械生產(chǎn)效率。目前,在我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中,雖然已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)的全面覆蓋,但機械生產(chǎn)仍存在整體水平低下、工人勞動強度大、機械作業(yè)環(huán)境差、機械生產(chǎn)安全性不高等問題。而實現(xiàn)煤礦機械機電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用,如傳送機、生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)等方面的應(yīng)用,可有效改善煤樣企業(yè)煤礦機械工程生產(chǎn)問題,有利于提升企業(yè)生產(chǎn)效率,降低企業(yè)生產(chǎn)成本,降低企業(yè)人力資源的浪費。
。3)機電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。機電一體化技術(shù)在煤礦安全監(jiān)督系統(tǒng)、后備保護(hù)設(shè)備等方面的應(yīng)用,有效提升了煤炭企業(yè)機械生產(chǎn)的安全性,降低了煤炭企業(yè)工作環(huán)境對員工的影響與傷害,推動了煤炭企業(yè)安全生產(chǎn)理念的落實與優(yōu)化。
(4)機電一體化技術(shù)的應(yīng)用有利于煤礦企業(yè)綜合效益的提升。機電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的廣泛應(yīng)用,有效提升了企業(yè)綜合效益。例如,煤礦機械機電一體化生產(chǎn),改善了傳統(tǒng)多粉塵、潮濕、暗冷環(huán)境下的人工作業(yè);降低了工人的勞動強度,自動化操作提升了機械生產(chǎn)的安全性;改善了企業(yè)員工薪資待遇;為煤炭企業(yè)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了條件,如信息化維修、自動化操作、系統(tǒng)集成等行業(yè)得到了建設(shè)與發(fā)展。
3機電一體化在煤礦機械中的具體應(yīng)用
。1)煤礦機械安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。煤礦開采、運行與管理安全問題已成為煤炭企業(yè)關(guān)注與思考的重點,近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,我國大多數(shù)煤炭企業(yè)結(jié)合自身實際情況,已經(jīng)安裝了煤礦機械安全監(jiān)控系統(tǒng),利用機電一體化技術(shù),實現(xiàn)了各安全監(jiān)控系統(tǒng)與采礦系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、監(jiān)管制動系統(tǒng)的連接,進(jìn)一步實現(xiàn)了系統(tǒng)故障檢測與報警的自動化發(fā)展,有利于提高設(shè)備使用年限,提高維修人員的工作與管理質(zhì)量,強化煤礦生產(chǎn)安全性。
。2)輸送機中的應(yīng)用。輸送機是我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)與運行中較為常用的一種煤礦機械設(shè)備,它具有半自動化、長距離連續(xù)運輸、高機械工作效率、大容量運輸?shù)忍攸c,對我國煤炭企業(yè)機械化工程建設(shè)與發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。近年來,隨著煤礦機械自動化、信息化、系統(tǒng)化的發(fā)展,煤礦機械帶式輸送機實現(xiàn)了機電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用,有效提升了輸送機故障定位、安全預(yù)警、抗干擾、操作簡便等性能。其中可編程型PLC控制器的應(yīng)用,進(jìn)一步提升了輸送機整體工作性能,實現(xiàn)了不同環(huán)境下的長期作業(yè),有效減輕了工作勞動負(fù)擔(dān),提升了煤礦機械生產(chǎn)效率。
(3)采煤機與提升機中的應(yīng)用。煤礦開采是煤炭企業(yè)生產(chǎn)工作中的.核心環(huán)節(jié)也是首要任務(wù),其開采環(huán)境多數(shù)比較惡劣,工作強度較大。因此,采煤機的應(yīng)用對煤炭企業(yè)煤礦開發(fā)具有重要意義。在目前煤炭企業(yè)競爭日益加劇、煤炭企業(yè)開采事故頻發(fā)的背景下,采煤機的工作質(zhì)量與工作效率的提升具有重要研究價值。目前,我國應(yīng)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(shù)的電牽引采煤機相對于傳統(tǒng)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(shè)備磨損性較小,是功能性與適用性較高的煤礦機械產(chǎn)品。提升機也是煤炭企業(yè)煤礦機械生產(chǎn)過程中,最具有應(yīng)用價值的機械產(chǎn)品。隨著我國煤礦機械機電一體化技術(shù)的應(yīng)用與革新,數(shù)字化交直流提升機已成為我國煤礦機械生產(chǎn)中提升機應(yīng)用的典型代表,并得到廣泛的重視與使用。數(shù)字化交直流提升機集合了包括電子通訊技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)等多項新技術(shù)與高新科技成果,有效提升了煤礦機械生產(chǎn)的安全性、機械操作的簡便性,推動了我國煤炭企業(yè)綜合效益的提升,強化了煤炭企業(yè)生產(chǎn)的安全性。
。4)煤礦機械工程在節(jié)能減排功能中的應(yīng)用。隨著“可持續(xù)發(fā)展”、“綠色生產(chǎn)”、“低碳生產(chǎn)”等科學(xué)發(fā)展觀念的提出,我國煤炭企業(yè)在生產(chǎn)與管理中進(jìn)行了改革與創(chuàng)新發(fā)展,在煤礦機械生產(chǎn)中,通過利用機電一體化技術(shù)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(xiàn)了低能耗、高效率產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改革發(fā)展,為我國煤炭企業(yè)的優(yōu)化生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件,又提升了企業(yè)競爭優(yōu)勢。
(5)煤礦機械其他方面的應(yīng)用。機電一體化在煤礦機械中具有廣泛的應(yīng)用,除上述提到的安全監(jiān)控系統(tǒng)、輸送機、采煤機、提升機等方面的應(yīng)用外,在計算機技術(shù)與液壓控制技術(shù)融合體系、在除塵機、煤礦機等機械設(shè)備自動變速系統(tǒng),以及挖掘機安全系統(tǒng)中,同樣具有發(fā)揮著重要作用,用以提升煤炭企業(yè)的機械生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
4機電一體化在煤礦機械中應(yīng)用的發(fā)展方向
(1)智能化發(fā)展方向。基于社會對煤炭企業(yè)機械生產(chǎn)的要求以及科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,機械工程自動化以及機電產(chǎn)品智能化的要求不斷提高,從而促進(jìn)了機電產(chǎn)品的智能化發(fā)展。基于計算機機器人技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上的智能化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,將進(jìn)一步實現(xiàn)煤礦機械機電一體化的完善,為煤炭企業(yè)機械化的發(fā)展提供全新的方向。
。2)微型化發(fā)展方向。微型化主要是指煤礦機械中機電一體化技術(shù)向微觀領(lǐng)域以及微計算機方向的發(fā)展。機電一體化微型化系統(tǒng)的構(gòu)建,有利于進(jìn)一步簡化機械操作程序,減少能源消耗,改變系統(tǒng)應(yīng)用元件體積,強化信息管理。
。3)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向;ヂ(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已成為當(dāng)今時代發(fā)展的主流趨勢,使人們的生活需求與企業(yè)生產(chǎn)需求之間產(chǎn)生了密切的聯(lián)系。在煤礦機械生產(chǎn)中,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展已成為新時期煤炭企業(yè)研究與思考的重點,有利于提升企業(yè)生產(chǎn)安全性,提高煤炭企業(yè)管理與經(jīng)營效率。
。4)人性化發(fā)展方向。人文精神以及人文理念的要求是我國企業(yè)改革發(fā)展的核心內(nèi)容,在煤礦機械生產(chǎn)中,對于機電產(chǎn)品的應(yīng)用應(yīng)在“為人民服務(wù)”的基礎(chǔ)上,進(jìn)行不斷創(chuàng)新與完善,營造良好的工作環(huán)境,提升企業(yè)競爭優(yōu)勢。
。5)綠色環(huán)保發(fā)展方向!熬G色生產(chǎn)”、“生態(tài)環(huán)境保護(hù)”已成為我國煤炭企業(yè)機械化生產(chǎn)建設(shè)的重要內(nèi)容,其中煤礦周邊環(huán)境的保護(hù)、水資源的再利用以及能源的節(jié)約是新時期煤礦機械機電一體化發(fā)展的必然需求,具有重要意義。
5結(jié)語
總而言之,機電一體化技術(shù)在煤礦機械工程中的應(yīng)用具有重要意義,不僅有效提升了煤炭企業(yè)生產(chǎn)、運行與管理的工作效率,也促進(jìn)了煤礦機械工程自動化與機械化進(jìn)程的深度發(fā)展,提升了企業(yè)在市場中競爭的優(yōu)勢;诮(jīng)濟(jì)全球化以及科技的不斷發(fā)展,為達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn),煤礦機械機電一體化技術(shù)將得到進(jìn)一步的創(chuàng)新發(fā)展,智能化、微型化、人性化的發(fā)展,將進(jìn)一步推動煤炭企業(yè)安全、穩(wěn)定與可持續(xù)競爭發(fā)展的優(yōu)化。
參考文獻(xiàn):
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[2]郭偉杰,付亮.機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,12:164.
作者:郎建棟 單位:河南省許平煤業(yè)有限公司機電處
機電一體化專業(yè)論文 12
摘要:機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果,本文簡述了機電一體化技術(shù)的概念與由來,綜述了機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:機電一體化;概念;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
一、機電一體化的概念與由來
人類進(jìn)入了一個新的世紀(jì)——21世紀(jì);仡欉^去的20世紀(jì),人類的經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果超過了過去所有世紀(jì)的總和。傳統(tǒng)的學(xué)科正在脫胎換骨,新的學(xué)科不斷問世,技術(shù)的融合程度比任何一次技術(shù)革命都高。機電一體化技術(shù)產(chǎn)生于這一背景之下,自然符合科技發(fā)展的規(guī)律,也是機械學(xué)科發(fā)展的必然結(jié)果!皺C電一體化”這一技術(shù)術(shù)語最初來源于日本學(xué)術(shù)界,他們根據(jù)英文的Mechanics(機械學(xué))和Electronics(電子學(xué))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(xué)科角度可以翻譯為“機械電子學(xué)”,我國科技界也經(jīng)常直接使用“機電一體化”作為漢語的表達(dá)詞匯。
一般認(rèn)為,機電一體化是以機械學(xué)、電子學(xué)和信息科學(xué)為主的多門技術(shù)學(xué)科在機電產(chǎn)品發(fā)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(shù)學(xué)科。這里面包含了三重含義:首先,機電一體化是機械學(xué)、電子學(xué)與信息科學(xué)等學(xué)科相互融合而形成的學(xué)科。其次,機電一體化是一個發(fā)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(diào)機械與電子的結(jié)合,即將電子技術(shù)“溶入”到機械技術(shù)中而形成新的技術(shù)與產(chǎn)品。隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展,以計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)為特征的信息技術(shù)“滲透”到機械技術(shù)中,豐富了機電一體化的含義,現(xiàn)代的機電一體化不僅僅指機械、電子與信息技術(shù)的結(jié)合,還包括光(光學(xué))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(dá)了技術(shù)之間相互結(jié)合的學(xué)術(shù)思想,強調(diào)各種技術(shù)在機電產(chǎn)品中的相互協(xié)調(diào),以達(dá)到系統(tǒng)總體最優(yōu)。換句話說,機電一體化是多種技術(shù)學(xué)科有機結(jié)合的產(chǎn)物,而不是它們的簡單疊加。
二、機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
與其它科學(xué)技術(shù)一樣,機電一體化技術(shù)的發(fā)展也經(jīng)歷了一個較長期的過程。有學(xué)者將這一過程劃分為萌芽階段、快速發(fā)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(shù)的發(fā)展歷程。
“萌芽階段”指20世紀(jì)60年代以前的時期。在這一時期,人們在機械產(chǎn)品的設(shè)計與制造過程中總是自覺或不自覺地應(yīng)用電子技術(shù)的初步成果來改善機械產(chǎn)品的性能,特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,出現(xiàn)了許多性能優(yōu)良的軍事用途的機電產(chǎn)品。這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)在戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)和技術(shù)的進(jìn)步起到了積極的作用。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
20世紀(jì)70年代到80年代為第二階段,稱之為“快速發(fā)展階段”。在這一時期,人們自覺地、主動地利用3C技術(shù)的成果創(chuàng)造新的機電一體化產(chǎn)品,3C技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。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(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的'承認(rèn);②機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;③各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給以很大的關(guān)注和支持。
從20世紀(jì)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(shù)向智能化方向邁進(jìn),其主要標(biāo)志是光學(xué)、通信技術(shù)等領(lǐng)域進(jìn)入機電一體化,同時,由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步,為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究,將促使機電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。
我國是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,并取得了一定成果,但與日本等先進(jìn)國家相比仍有相當(dāng)差距。
三、機電一體化的發(fā)展趨勢
隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展,成為一門綜合計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù),目前正向光機電一體化技術(shù)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向發(fā)展,應(yīng)用范圍愈來愈廣。
機電一體化技術(shù)具體包括以下內(nèi)容:
(1)機械技術(shù)機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ),機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)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(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機械理論與工藝應(yīng)借助于計算機輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術(shù)。
(2)計算機與信息技術(shù)
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
(3)系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
(4)自動控制技術(shù)
其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
(5)傳感檢測技術(shù)
傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
(6)伺服傳動技術(shù)包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
四、結(jié)語
綜上所述,機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然,與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
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機電一體化專業(yè)論文 13
摘要:本文主要研究的是職業(yè)院校機電一體化技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng),通過探索一體化教學(xué)模式,研究了課程體系、教學(xué)設(shè)計、師資隊伍、教學(xué)場地、教學(xué)評價等的一體化內(nèi)容,形成了較為成熟的具有機電專業(yè)特色的教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:機電一體化;職業(yè)院校;教學(xué)模式
研究機電一體化專業(yè)的一體化教學(xué)模式,有很強的現(xiàn)實意義。因為,從目前來看,國內(nèi)研究一體化教學(xué),普遍關(guān)注某門具體課程的一體化教學(xué)實施,對專業(yè)定位模糊和對新技術(shù)發(fā)展跟蹤不夠的機電一體化專業(yè)而言,課程之間相互割裂,該專業(yè)的教學(xué)模式、人才培養(yǎng)方案、課程體系等滯后于社會對人才的實際需求,嚴(yán)重削弱了一體化教學(xué)模式的整體效益。
1、一體化教學(xué)模式
我國職業(yè)教育在現(xiàn)代教學(xué)模式的研究中借鑒了國外先進(jìn)的教學(xué)模式,引進(jìn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新理論、新成果,逐步形成了例如產(chǎn)教結(jié)合模式、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式等教學(xué)模式。對一體化教學(xué)模式而言,教學(xué)信息的傳遞是將知識傳授、技能訓(xùn)練和能力培養(yǎng)融于一體,并進(jìn)行了有機組合,同步進(jìn)行;同時避免學(xué)生在認(rèn)識和實踐環(huán)節(jié)的不一致。采用一體化教學(xué)模式可以將理論與實踐融于一體進(jìn)行教學(xué),形象、直觀,使學(xué)生由被動接受變?yōu)橹鲃诱J(rèn)知。這種方式打破了普通教育的傳統(tǒng)教學(xué)模式即“以教師為中心,以教室為陣地”,強化實訓(xùn)實習(xí)的教學(xué)功能,并與企業(yè)、行業(yè)緊密結(jié)合,走產(chǎn)學(xué)結(jié)合的道路。
2、一體化教學(xué)模式實施
在專業(yè)建設(shè)各環(huán)節(jié)中,教學(xué)實施過程承載著專業(yè)建設(shè)的思想與目標(biāo),最能體現(xiàn)人的能動性,也是保障教學(xué)質(zhì)量的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。為此,我課題組以機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)為載體,探索課程體系一體化、教學(xué)場地一體化、教學(xué)設(shè)計一體化、師資隊伍一體化、教學(xué)評價一體化等內(nèi)容。通過探索與實踐,形成了成熟的融知識傳授和能力培養(yǎng)于一體的教學(xué)模式。
2.1一體化課程體系
。1)基本結(jié)構(gòu)。構(gòu)建一體化課程體系的靈魂是科學(xué)地序化與整合。課程體系充分考慮培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力,依據(jù)機電一體化專業(yè)定位,將理論與實踐進(jìn)行優(yōu)化整合,分析確定了典型工作任務(wù)、專業(yè)行動領(lǐng)域及學(xué)習(xí)領(lǐng)域,對學(xué)習(xí)領(lǐng)域科學(xué)整合,讓學(xué)生在完成具體工作項目的過程中構(gòu)建相關(guān)理論知識,并發(fā)展相關(guān)職業(yè)能力,形成了機電一體化專業(yè)一體化課程體系。
。2)工學(xué)交替人才培養(yǎng)模式。根據(jù)機電一體化技術(shù)的專業(yè)定位,實施校企合作,構(gòu)建符合職業(yè)能力形成規(guī)律的職業(yè)教育模式,建立了工學(xué)交替人才培養(yǎng)模式。
。3)校企合作,突出崗位工作的針對性和職業(yè)發(fā)展的.適應(yīng)性。課程內(nèi)容要充分體現(xiàn)專業(yè)特色和職業(yè)性,行業(yè)、企業(yè)專家或技術(shù)人員必須共同參與課程體系的構(gòu)建。尤其是在行動領(lǐng)域確定、課程內(nèi)容設(shè)置、崗位工作調(diào)研、工作任務(wù)歸納等方面,必須廣泛征求行業(yè)、企業(yè)專家的意見,并進(jìn)行論證。
2.2一體化教學(xué)設(shè)計
一體化教學(xué)設(shè)計是教學(xué)三要素為一體的教學(xué)方案設(shè)計。即基于學(xué)生主動行動的“學(xué)”、教師支持和咨詢意義的“教”、為完成工作任務(wù)而設(shè)定的“學(xué)習(xí)情境”等。基本流程為:根據(jù)選定的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,通過教學(xué)過程分析,將其分解為融“教、學(xué)、做”于一體的學(xué)習(xí)情境;根據(jù)不同的項目和任務(wù),結(jié)合學(xué)生特點,選用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,將理論與實作合為整體;采取分層次教學(xué),在每個項目中分不同的階段,逐段升級,并針對不同學(xué)生的理解能力,對每一個項目進(jìn)行分層次考核。
2.3一體化師資隊伍
建立一支把專業(yè)理論與生產(chǎn)實際有機地結(jié)合起來的高素質(zhì)的“雙師型”師資隊伍,能夠高效實施教學(xué)。實施一體化教學(xué)模式,要求教師不但教學(xué)行家,也是生產(chǎn)好手,要有扎實的理論知識,還必須要有豐富的實踐經(jīng)驗,具有解決生產(chǎn)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(dá)到教學(xué)目標(biāo)。我院機電一體化專業(yè)的師資隊伍建設(shè),組成了15人教學(xué)團(tuán)隊,具有專業(yè)帶頭人1人、骨干教師4人,聘請校外兼任教師10人。專業(yè)理論課教師到實習(xí)教學(xué)隊伍中去,課程教材從靜態(tài)向動態(tài)轉(zhuǎn)變,了解實習(xí)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)、手段和特點,參與學(xué)生的實習(xí)指導(dǎo),提高了教師的動手能力和指導(dǎo)學(xué)生訓(xùn)練的教學(xué)能力。先后派4名骨干教師到企業(yè)鍛煉,增加了教師的實踐經(jīng)驗,與行業(yè)企業(yè)需求協(xié)調(diào)發(fā)展,有利于“雙師”素質(zhì)的提升。
2.4一體化教學(xué)場地
一體化教學(xué)要有硬件設(shè)備和學(xué)習(xí)環(huán)境與之相適應(yīng)。按照一體化設(shè)計原則,必須融教室、車間、實訓(xùn)、鑒定于一體,將教學(xué)環(huán)境工廠化,使專業(yè)教室具有多種功能,例如多媒體教學(xué)、實物展示、演練實訓(xùn)、技能鑒定等,營造良好的職業(yè)氛圍。我院機電一體化專業(yè)依托校企合作,具有鮮明特色的機電一體化實訓(xùn)基地。根據(jù)實踐能力培養(yǎng)要求,在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上,將實訓(xùn)基地內(nèi)所有的實訓(xùn)室進(jìn)行優(yōu)化整合,成為機電工程基礎(chǔ)實訓(xùn)中心、綜合能力實訓(xùn)中心和創(chuàng)新能力培養(yǎng)中心;引進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備以及車間布局,引入企業(yè)管理模式,在一體化教室中設(shè)置理論教學(xué)區(qū)、資料查詢區(qū)、小組工作討論區(qū)、實驗實訓(xùn)區(qū)等,建成生產(chǎn)性實訓(xùn)基地,實現(xiàn)實訓(xùn)設(shè)備與生產(chǎn)設(shè)備一致,教室與企業(yè)現(xiàn)場合一。
2.5一體化教學(xué)評價
為了達(dá)到一體化教學(xué)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(xué)生成績評定以職業(yè)崗位能力為重點,將課程學(xué)習(xí)與職業(yè)資格認(rèn)證相結(jié)合,建立了一套科學(xué)、可行的教學(xué)檢查、評價制度,充分體現(xiàn)了以實訓(xùn)為中心的考核體系,全面考查學(xué)生的綜合職業(yè)能力。要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)專業(yè)核心課程,參加“機電一體化職業(yè)技能高級認(rèn)證”等考試,并取得職業(yè)資格證書,掌握本專業(yè)所要求的核心專業(yè)知識和專業(yè)技能。
3、結(jié)語
我院機電一體化專業(yè)通過一體化教學(xué)設(shè)計的實施,將理論與實作合為整體。充分發(fā)揮了專業(yè)一體化整體設(shè)計的優(yōu)勢,形成了較為成熟的具有機電專業(yè)特色的教學(xué)模式,增強了一體化教學(xué)改革的整體效益。
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機電一體化專業(yè)論文 14
摘要:在煤礦生產(chǎn)中,運用機電一體化的生產(chǎn)技術(shù)不僅能提高煤礦的生產(chǎn)效率,同時對整個行業(yè)的發(fā)展步伐能起到加速的作用。本文通過對我國現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中機電一體化技術(shù)應(yīng)用的重要性探討其具體的機電一體化技術(shù)及其應(yīng)用情況。
關(guān)健詞:現(xiàn)代煤礦生產(chǎn);機電一體化技術(shù);重要性;應(yīng)用
煤礦是我國消耗較高的能源之一,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,我國煤礦消耗的比重達(dá)到了67%左右,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著重要的地位與作用。煤礦企業(yè)的高效率生產(chǎn)不僅能相應(yīng)的緩解這一局面,同時還能提高企業(yè)的市場競爭力。
一、機電一體化技術(shù)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(xué)與機械學(xué)的一個總稱,其主要的涵義是指由多門學(xué)科或科學(xué)技術(shù)互相結(jié)合并相互運用的一門高科技技術(shù),其同時也是一門綜合性較強的學(xué)科技術(shù),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(zhì)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(fā)達(dá)的國家早在20世紀(jì)70年代就開始了對機電一體化技術(shù)的研究,后來隨著電子計算機技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展帶動了機電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用,提高了煤礦生產(chǎn)的效率,對整個行業(yè)的發(fā)展也起到相應(yīng)的促進(jìn)作用[1]。
二、現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)的重要性
在煤礦企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)中,科學(xué)合理地運用機電一體化技術(shù)具有重要作用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1.能提高煤礦生產(chǎn)的工作效率在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中運用機電一體化技術(shù),對于傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝來說是一次重大的變革,則且隨著在生產(chǎn)過程中大量地運用高科技的機電設(shè)備,使煤礦生產(chǎn)的工作模式與技術(shù)流程發(fā)生了大的轉(zhuǎn)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(chǎn)的工作效率。2.能提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)根據(jù)上文所述,在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中運用機電一體化技術(shù),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(chǎn)的安全系數(shù)。在煤礦生產(chǎn)中,充分運用機電一體化技術(shù),大大改善了勞動工人的工作環(huán)境,使以前那種灰塵遍地,陰暗潮濕的生產(chǎn)環(huán)境將不復(fù)存在,而且機電設(shè)備的.運用也代替了以前的人工挖掘,地下開發(fā),相應(yīng)的避免了人員傷亡的現(xiàn)象,大大提高了生產(chǎn)工作的安全系數(shù)[2]。3.能提高煤礦生產(chǎn)的勞動效益在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中,應(yīng)用機電一體化技術(shù)還能提高勞動生產(chǎn)的勞動效益。在煤礦企業(yè)因機電設(shè)備的運用的情況下提高了生產(chǎn)效率,帶來了相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)收益,在此情形下,煤礦工人的薪資待遇也會相應(yīng)地得到提高或改善,這不僅提高煤礦生產(chǎn)的勞動效益,同時也為行業(yè)的發(fā)展與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
三、現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中機電一體化技術(shù)的具體分析及應(yīng)用
我國于1970年自行研發(fā)出第一臺用于采煤的機械設(shè)備,自此我國機電一體化技術(shù)開始萌牙發(fā)展,到了八十年代的后期,我國的綜合采煤機械的研發(fā)取得了空前的成就,采煤機械由最開始的液壓式轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏κ,這標(biāo)志著我國的采煤機械的發(fā)展實現(xiàn)了一個大的進(jìn)程,到了九十年代中期,又研發(fā)出微機監(jiān)控設(shè)備,故障診斷設(shè)備以及相應(yīng)的微機技術(shù)等,進(jìn)入到二十一世紀(jì)之后,我國煤礦企業(yè)機電一體化技術(shù)的研究與應(yīng)用也取得了重大的突破,在其他領(lǐng)域相應(yīng)地也取得一些驕人的成績,然而與國外一些發(fā)達(dá)國家相比,我國的煤礦生產(chǎn)機電一體化技術(shù)還存在相應(yīng)的差距,主要表面在煤礦開采水平,應(yīng)用范圍領(lǐng)域,以及技術(shù)人員方面等[2]。近年來我國的人均用煤量在逐年增多,相應(yīng)的促使煤礦企業(yè)開采量也在增多,這就要求在煤礦生產(chǎn)中對于機電設(shè)備的要求越來越高,其必須具備在煤礦生產(chǎn)中任何條件下可以進(jìn)行有效生產(chǎn)運行,根據(jù)其生產(chǎn)條件分析出機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用情況。
1.在煤礦掘進(jìn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中,掘進(jìn)作業(yè)是最基礎(chǔ)的開采工作,掘進(jìn)的效率情況直接影響到煤礦開采的效率,因此在現(xiàn)代化的一些礦井中科學(xué)地運用機電一體化技術(shù)是必然趨勢。通常情況下,我國現(xiàn)階段煤礦生產(chǎn)中所采用的掘進(jìn)機械是由開關(guān)箱,操作箱,壓扣控制按鈕,三相電動機等組合而成的掘進(jìn)電氣系統(tǒng)設(shè)備,它與液壓式的機械系統(tǒng)互相配合操作,可以提高整個生產(chǎn)過程的工作效率[3]。
2.在綜合采煤中應(yīng)用機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中,煤碳的生產(chǎn)是主要工作任務(wù),而要想實現(xiàn)高效率的產(chǎn)能,以及安全生產(chǎn)的目標(biāo),就必須合理應(yīng)用機電一體化技術(shù)。在我國的煤礦開采中,電牽引采煤機是一種應(yīng)用于采煤工作的機械設(shè)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(yīng)的阻力,同時在采煤機下滑時可以產(chǎn)生相應(yīng)的電能,反復(fù)循環(huán)之下可以使設(shè)備高效率的工作下去。
3.在煤碳裝載中應(yīng)用機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中,運用機電一體化技術(shù)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(shù)相應(yīng)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(fā)生率[3]。
4.在煤碳運輸中應(yīng)用機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中,煤碳的運輸主要由礦車與皮帶等機械設(shè)備來進(jìn)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(shù)高,效率高以及容易實現(xiàn)自運控制等優(yōu)點,F(xiàn)階段,在煤碳運輸中,合理運用機電一體化技術(shù)完美實現(xiàn)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(jiān)管中應(yīng)用機電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中,安全生產(chǎn)是一個永恒不變的重點工作內(nèi)容,其不僅關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)安全以及工作人員的人身安全,同時對企業(yè)的健康有序發(fā)展也有一定的影響作用,因此在煤礦生產(chǎn)中科學(xué)合理的運用機電一體化技術(shù)可實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的安全監(jiān)管,在實際工作中,已經(jīng)形成一套完善的煤礦生產(chǎn)安全監(jiān)管系統(tǒng),此系統(tǒng)的運用能最大限度的保證煤礦生產(chǎn)的安全性,能起到人所不能起到的安全監(jiān)管作用,同時對行業(yè)的發(fā)展也起到相應(yīng)的積極促進(jìn)作用。結(jié)束語在現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中,科學(xué)運用機電一體化技術(shù)具有重要意義,其不僅提高了煤礦生產(chǎn)的工作效率,而且還改善了煤礦工人的勞動環(huán)境,提高了企業(yè)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)收益,也提高了勞動工人的經(jīng)濟(jì)收益。綜上所述,本文通過對機電一體化技術(shù)以及現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)中運用機電一體化技術(shù)的重要作用進(jìn)行具體概況,探討出機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的具體應(yīng)用情況,以期能對我國的煤礦生產(chǎn)提供相應(yīng)的幫助。
參考文獻(xiàn):
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機電一體化專業(yè)論文 15
摘 要:基于當(dāng)前機電一體化的應(yīng)用情況,文章探討了機電一體化技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用效果。具體包括:提高了施工的智能化、形成了作業(yè)模塊化以及實現(xiàn)了節(jié)能減排的綠色發(fā)展。
關(guān)鍵詞:機電一體化;市政工程;機電產(chǎn)品
引言
就目前來說,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度已經(jīng)能夠滿足不同學(xué)科的交義運用。機電一體化技術(shù)的發(fā)展就充分體現(xiàn)了這一發(fā)展?fàn)顟B(tài),尤其是在市政施工中的應(yīng)用過程中。由于市政施工具有施工環(huán)境復(fù)雜以及建設(shè)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(fā)揮。文章對機電一體化技術(shù)未來發(fā)展方向進(jìn)行了闡述,分析過程指出,機電一體化技術(shù)應(yīng)朝著微型化、智能化、模塊化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及人性化的開發(fā)方向發(fā)展。
1、機電一體化技術(shù)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(xué),主要是以微電子技術(shù)、信息技術(shù)的形式服務(wù)于機械工程領(lǐng)域。主要應(yīng)用的機械工程領(lǐng)域是系統(tǒng)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(shù)、自動化技術(shù)以及傳感器技術(shù)結(jié)合而成的綜合性技術(shù)。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(zhì)量。從傳統(tǒng)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(jìn)步,科技的發(fā)展,當(dāng)將機電一體化技術(shù)應(yīng)用到市政工程的建設(shè)過程中后。市政工程建設(shè)的機械化發(fā)展方向也朝著智能化、遠(yuǎn)程控制化以及節(jié)奏緊湊化的方向邁進(jìn)。這種發(fā)展?fàn)顟B(tài),不僅保證了工程的建設(shè)質(zhì)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(shù)在市政工程建設(shè)過程中的應(yīng)用,極大的推動了施工建設(shè)的效率[1]。此外,隨著機電一體化技術(shù)的不斷更新?lián)Q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(shù)在市政施工中的應(yīng)用
2.1 提高施工智能化
智能化控制是市政施工進(jìn)行機電一體化的發(fā)展目標(biāo)。具體應(yīng)用過程即利用電子信息技術(shù)和機械控制技術(shù),實現(xiàn)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(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)先設(shè)計。當(dāng)工程施工對系統(tǒng)當(dāng)前的運行情況進(jìn)行評估,并研究出簡單的運行模式變化規(guī)律,這就實現(xiàn)了機電一體化技術(shù)提高工程施工智能化的基本需求。然而,現(xiàn)階段,機電一體化技術(shù)應(yīng)用了模糊數(shù)學(xué)、模擬智能、計算機技術(shù)以及傳感技術(shù)等,這些技術(shù)使得工程施工應(yīng)用機電一體化的發(fā)展方向朝著智能化邁進(jìn)。
2.2 形成作業(yè)模塊化
市政工程施工機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,其發(fā)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(xiàn)。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(shè)備組合相配合,以此進(jìn)行特定工況下的作業(yè),如: 鋪設(shè)瀝青的工序采用聯(lián)合瀝青攤鋪設(shè)備,在模塊化控制的情況下,可根據(jù)不同的工程需求對攤鋪設(shè)備進(jìn)行模式設(shè)定,即在某個工段采用固定的速度、作業(yè)形式等。這樣在該路段就可進(jìn)行無干擾的作業(yè),同時在自動檢測系統(tǒng)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(xiàn)節(jié)能減排
機電一體化技術(shù)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(shù)發(fā)展中將會得到進(jìn)一步的提高。此外,將工程施工的機械運行實現(xiàn)高度智能化,可以為將機械的運行帶來多功能化發(fā)展。這樣一來,就可以利用較少數(shù)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(jié)約。與此同時,高效的工程施工作業(yè)也在很大程度上減少了對生態(tài)環(huán)境的破壞。具體體現(xiàn)在減少機械設(shè)備的存放場地以及減少施工人員生活對周圍環(huán)境的影響。
3、機電一體化在未來的發(fā)展方向
由于機電一體化技術(shù)的獨特性,使其應(yīng)用于工程施工時有著發(fā)展的綜合性。機電一體化作為綜合性發(fā)展的科學(xué)技術(shù),它還能夠以不同發(fā)展的方向向前發(fā)展。具體來說,當(dāng)機電一體化技術(shù)向著微型化、智能化以及模塊化方向發(fā)展時,就會使得被應(yīng)用的工程項目呈現(xiàn)集成化建設(shè)。這是使工程項目的建設(shè)成果實現(xiàn)整體的模塊化,這一平臺的建成可以將機電一體化技術(shù)發(fā)揮出多項功能。在機電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用過程中,需要制造專用工具從而服務(wù)于工程項目的具體建設(shè)。而實現(xiàn)了模塊化的機電一體化技術(shù),在應(yīng)用于具體建設(shè)時就可以通過更換不同的模塊來進(jìn)行操作。這樣一來,就可以在很大程度上擴(kuò)大機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)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(wù)的需求越來越高。這就要求機電一體化技術(shù)的發(fā)展,還應(yīng)朝著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及人性化的方向發(fā)展邁進(jìn)。機電一體化技術(shù)的數(shù)字化可以實現(xiàn)對機電產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制,這就意味著其機電產(chǎn)品的運行是以人的意志為轉(zhuǎn)移的,從而在一定程度上使應(yīng)用的工程項目更具人性化建設(shè)[3]。 對于機電一體化的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,其可以實現(xiàn)了多個機電產(chǎn)品的聯(lián)合工作。這就可以使機電產(chǎn)品能夠完成一系列的復(fù)雜任務(wù),在一定程度上降低了工作人員的勞動強度和設(shè)備的運行風(fēng)險。
機電一體化技術(shù)朝著上述幾個方向發(fā)展,是未來對其進(jìn)行科學(xué)技術(shù)研究的主要內(nèi)容。因為這些方向可以使其應(yīng)用的范圍和使用的領(lǐng)域更加多元化。尤其是機電產(chǎn)品一機多用的功能,在很大程度上減少了設(shè)備的重復(fù)使用。而且,還使能源得到了更有效的利用,所以,這是實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品綠色發(fā)展的重要發(fā)展方向。
4、結(jié)束語
總而言之,機電一體化技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用,都在一定程度上推進(jìn)了其行業(yè)的發(fā)展速度。尤其是對于市政工程的施工過程來說,由于其建設(shè)的重要性,機電產(chǎn)品的應(yīng)用則為其帶來了快速發(fā)展的契機。所以,我們務(wù)必要順應(yīng)時代科學(xué)技述的發(fā)展潮流,提高對機電一體化技術(shù)的認(rèn)識。并將其投入到現(xiàn)代化的建設(shè)當(dāng)中,使其發(fā)揮出綜合性的作用。
參考文獻(xiàn):
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機電一體化專業(yè)論文 16
摘要:作為機電一體化系統(tǒng)工作中關(guān)鍵性技術(shù),傳感器與檢測技術(shù)在機電系統(tǒng)化運行中具有至關(guān)重要的作用。如果沒有傳感器核心檢測系統(tǒng),那么機電一體化無法實現(xiàn)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(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)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(chǔ)。
關(guān)鍵詞:傳感器與檢測技術(shù);機電一體化;系統(tǒng);汽車;機器人;機械
1前言
傳感器與檢測技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中具有不可替代的作用。利用傳感器與檢測技術(shù)能夠及時檢測系統(tǒng)特征和系統(tǒng)狀態(tài),同時也能夠為待測系統(tǒng)提供必要性信息。所謂機電一體化系統(tǒng),實際上就是有效結(jié)合機械與電子,利用多學(xué)科的集成技術(shù)來設(shè)計出制造系統(tǒng)以及制造產(chǎn)品,提升產(chǎn)品更新?lián)Q代有效性,實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)智能化以及有效性,利用傳感器與檢測技術(shù)能夠有效轉(zhuǎn)化溫度、速度以及流量等物理量,轉(zhuǎn)換成為對應(yīng)電信號,做好點信號標(biāo)度變化等工作,進(jìn)而能夠有效滿足機電一體化系統(tǒng)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(shù)控制效率。
2傳感器與檢測技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1傳感器與檢測技術(shù)在汽車行業(yè)機電一體化中的應(yīng)用
新型技術(shù)以及傳感技術(shù)日漸發(fā)展促使現(xiàn)代汽車工業(yè)進(jìn)入到新型時代,汽車機電一體化發(fā)展取代了傳統(tǒng)機械化控制部件,實現(xiàn)了自動化控制。實際上,不僅汽車發(fā)動機中應(yīng)用了自動化控制技術(shù),汽車其他部件也應(yīng)用了大量檢測技術(shù)以及控制技術(shù)。將傳感器應(yīng)用于汽車發(fā)動機中,能夠應(yīng)用多類別傳感器裝置,傳感器與檢測技術(shù)利用電子控制單元來有效掌握發(fā)動機實際工作狀況,進(jìn)而精確控制發(fā)動機實際工作狀態(tài),有效提升發(fā)動機實際工作性能。在汽車重點控制部分,主要應(yīng)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(wù),有效增強汽車行駛安全性。例如,目前汽車都配備了專業(yè)的導(dǎo)航系統(tǒng),利用汽車導(dǎo)航系統(tǒng)能夠促使駕駛員掌握前方建筑物、車輛狀態(tài),實際上,不僅應(yīng)用了GPRS的定位系統(tǒng),還應(yīng)用了傳感器與檢測技術(shù),利用傳感器能夠有效感知一定距離物質(zhì)運動的`狀態(tài),這樣能夠給予駕駛員更加準(zhǔn)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(shù)在機器人機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
在實際工作過程中,工業(yè)機器人之所以能夠準(zhǔn)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(tài),同時還能夠有效掌握操作對象狀態(tài)、工作環(huán)境狀態(tài)等等,利用內(nèi)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(huán)境、操作對象,通過內(nèi)部傳感器與外部傳感器有效結(jié)合為機器人提供有效反饋信息,進(jìn)而協(xié)助機器人能夠更加順利完成工作。由于機器人關(guān)節(jié)中安裝了大量光電開關(guān)、微動開關(guān)等多形式傳感器,利用傳感器與檢測技術(shù)能夠有效檢測機器人極限位置以及零位,進(jìn)而有效保護(hù)機器人安全動作,為機器人軌跡精度、重復(fù)定位精度等提供保障。由于機器人關(guān)節(jié)安裝了位移性質(zhì)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(zhǔn)確定位對象位置,進(jìn)而利用抓手傳感器來抓取對象物體。
3傳感器與檢測技術(shù)在機械加工機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
機械加工機電一體化系統(tǒng)中,傳感器與檢測技術(shù)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(shè)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(diào)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(jié)距半徑、工件螺距、工件導(dǎo)程等等,這樣能夠自動進(jìn)行檢測工作,還能夠?qū)z測結(jié)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(chǎn)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(diào)整和檢測各項數(shù)據(jù),保證機械加工能夠達(dá)到最佳狀態(tài)。在機械切削工作過程中,傳感器與檢測技術(shù)在其中具有非常重要的作用,有利于優(yōu)化切削生產(chǎn)力以及材料切除率,進(jìn)而優(yōu)化實際制造成本。此外,利用傳感器與檢測技術(shù)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(shè)計以及切削工作提供精確切削數(shù)據(jù),為刀架結(jié)構(gòu)以及刀架材料提供重要依據(jù)。
4結(jié)語
工業(yè)自動化日漸發(fā)展促使其不斷提升自動檢測系統(tǒng)要求,這就需要重視傳感器與檢測技術(shù)分析工作,實現(xiàn)瞬時檢測傳感器與連續(xù)檢測傳感器相兼容,實現(xiàn)傳感器與檢測技術(shù)智能化發(fā)展。在工業(yè)發(fā)展過程中,需要結(jié)合實際需求來重視新型傳感器開發(fā)工作,不斷擴(kuò)大傳感器性能以及傳感器使用范圍,促進(jìn)傳感器集成化、小型化發(fā)展,提升機電一體化系統(tǒng)工作效率,為機電一體化系統(tǒng)順利運行提供保障。為了促使機電一體化系統(tǒng)能夠獲取更加準(zhǔn)確信息,需要積極引進(jìn)先進(jìn)傳感器與檢測技術(shù),提升信息獲取與信息傳播的有效性。
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機電一體化專業(yè)論文 17
摘要:煤礦機械的機電一體化技術(shù)包含了計算機控制、信息、通信以及電力電子等方面的內(nèi)容。在我國煤礦產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天,機電一體化技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。筆者分析了機電一體化技術(shù)的大致特點,介紹了其在煤礦機械中的應(yīng)用,并總結(jié)了其在我國的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用 煤礦 機電一體化技術(shù)
我國的煤礦機械行業(yè)不斷追求技術(shù)革新,在此背景下機電一體化技術(shù)進(jìn)入了人們的視野。機電一體化技術(shù)是一門結(jié)合了機械、計算機、信息等技術(shù)的新興技術(shù)領(lǐng)域。煤礦開采領(lǐng)域的機電一體化技術(shù)旨在降低煤礦工人們的勞動強度,在大幅減低煤礦生產(chǎn)成本的同時提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,并保障礦山開采的安全性。與此同時,機電一體化技術(shù)在企業(yè)的安全監(jiān)控生產(chǎn)以及重型設(shè)備的維護(hù)工作中也起到了重要的作用,從而在一定程度上促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。
1機電一體化技術(shù)
1.1機電一體化技術(shù)的相關(guān)介紹
機電一體化技術(shù)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(jìn)技術(shù)如智能軟件與微電子技術(shù)。機電一體化技術(shù)可以促使計算機、機械、微電子等技術(shù)的融合,從而形成最佳的匹配系統(tǒng)。30多年來,我國的機電一體化技術(shù)保持著穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢,獲得了一定的成績。機電一體化技術(shù)產(chǎn)品的重要發(fā)展方向是智能化、微型化與系統(tǒng)化。煤礦行業(yè)的機電一體化技術(shù)的運用,將有利于企業(yè)開展節(jié)能減排的生產(chǎn)活動,同時也能促使企業(yè)提高生產(chǎn)安全性,從而增加企業(yè)的生產(chǎn)效益。
1.2機電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程
機電一體化的發(fā)展史大致可以分為3個階段
(1)20世紀(jì)60年代之前的時期是機電一體化技術(shù)的第一發(fā)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(shù)的發(fā)展,在這個階段中,機電一體化技術(shù)發(fā)展緩慢,其產(chǎn)品的開發(fā)研究能力處于較低的水平
(2)機電一體化技術(shù)的研究工作中的第二階段是從20世紀(jì)70年代開始的,這一階段可以稱作機電一體化技術(shù)發(fā)展的黃金時期,彼時通信、控制技術(shù)以及計算機的高速發(fā)展為機電一體化產(chǎn)品提供了強大的技術(shù)支持,而在此過程中,大規(guī)模集成電路與微型計算機領(lǐng)域的長足進(jìn)步也促進(jìn)了機電一體化技術(shù)的發(fā)展。
(3)在20世紀(jì)90年代起,機電一體化技術(shù)進(jìn)入了第三發(fā)展階段。在這一階段中,機電一體化技術(shù)向智能化的方向邁進(jìn)。微細(xì)加工技術(shù)以及光學(xué)技術(shù)進(jìn)入到機電一體化技術(shù)之中,從而產(chǎn)生了一些嶄新的機電一體化技術(shù)的分支。我國的機電一體化技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展取得了令人矚目的成績,但總體水平仍與國際先進(jìn)水平有著較大的差距。
1.3在煤礦行業(yè)的機電一體化產(chǎn)品
煤礦是我國重要的戰(zhàn)略能源,因此,國家給予了煤礦行業(yè)足夠的重視,機電一體化產(chǎn)品進(jìn)入到煤礦行業(yè)并應(yīng)用于礦產(chǎn)機械對于我國的煤礦生產(chǎn)有著重要的意義。由于機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用,供電設(shè)備、提升機以及電牽引采煤機等設(shè)備已經(jīng)具備安全報警、圖像監(jiān)控以及自動監(jiān)控等先進(jìn)功能。因此,機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)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(shù)在煤礦企業(yè)中的實際應(yīng)用
2.1機電一體化技術(shù)在采煤機上的應(yīng)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(shù)在煤礦機械上的典型應(yīng)用,與傳統(tǒng)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(yōu)點。
2.2帶式輸送機上的機電一體化技術(shù)
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(fā)了多種類型的帶式傳送機,并在相關(guān)的輸送機關(guān)鍵部件的研制工作中取得了突出的成績,使得國產(chǎn)帶式輸送機的功能日趨完善,穩(wěn)定性也得到了大幅的提高。
2.3機電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用
煤炭生產(chǎn)企業(yè)要始終堅持“安全第一,以人為本”的原則,因此,煤礦企業(yè)必須要具備功能完善,可靠性高的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),而先進(jìn)的機電一體化技術(shù)的出現(xiàn)為煤礦企業(yè)帶來了福音。我國依據(jù)自身國情,自主研發(fā)了新一代的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),其中有KJ90和KJ95系統(tǒng),這兩大系統(tǒng)在促進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)智能化與提高煤礦生產(chǎn)可靠性方面有著重要的作用。
2.4機電一體化技術(shù)在煤礦提升機上的`應(yīng)用
機電一體化技術(shù)在提升機上的應(yīng)用的最大成果便是交直流全數(shù)字化提升機的研發(fā)使用。先進(jìn)的機電一體化技術(shù)使得內(nèi)裝式提升機的驅(qū)動與滾筒的結(jié)構(gòu)融合在一起,從而達(dá)到整合機械、自動控制與通信等技術(shù)的目的。目前我國自主研發(fā)的全數(shù)字化提升機,擁有先進(jìn)的系統(tǒng),且可靠性高、性能出色。
3先進(jìn)的機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用前景
3.1大幅提高煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益
經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)效益是煤礦企業(yè)所需重點考慮的問題。而機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)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(yè)獲得更加豐厚的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展[1]。
3.2為煤礦開采創(chuàng)造了更加安全的環(huán)境
傳統(tǒng)技術(shù)條件下的煤礦開采工作主要依靠人工下井進(jìn)行工作,這使得礦工們的生命財產(chǎn)無法得到有力的保障。而先進(jìn)的機電一體化技術(shù)在煤礦開采行業(yè)應(yīng)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?shù)墓ぷ魃习l(fā)揮更加巨大的作用,從而將礦工們從危險的工作環(huán)境中解放出來,最大程度上降低礦工們患上職業(yè)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(jié)約資源、降低能耗,還能為煤礦企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。機電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)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(chǎn)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(yè)的改革
傳統(tǒng)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)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(yè)應(yīng)當(dāng)積極改革生產(chǎn)方式與提高生產(chǎn)機械的性能。而先進(jìn)的機電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用,能給企業(yè)帶來豐厚的回報,煤礦企業(yè)在激烈的市場競爭中必須不斷提高創(chuàng)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(shù)擁有巨大的前景,可以促使煤礦企業(yè)積極引進(jìn)人才,推進(jìn)改革創(chuàng)新,不斷深化機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,從而提升自身的競爭力,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益[4]?傊,當(dāng)前我國的煤礦機械設(shè)備在朝著程序化、信息化以及智能化等方向發(fā)展,機電一體化設(shè)備因其功率小,可靠性高等特點而被人們廣泛應(yīng)用于礦山開采工作中。機電一體化煤礦機械在降低生產(chǎn)人員的危險與提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率等方面作出了卓越的貢獻(xiàn)。我國的機電一體化設(shè)備發(fā)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(fā)煤礦機械的核心配套設(shè)施。
4結(jié)語
先進(jìn)的機電一體化技術(shù)在煤礦機械上的應(yīng)用,是我國科技創(chuàng)新的杰出成果,也是中國建設(shè)現(xiàn)代化煤礦企業(yè)的需要。機電一體化技術(shù)有利于完善我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)功能,提高其生產(chǎn)效率,保障生產(chǎn)人員的生命財產(chǎn)安全,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
機電一體化專業(yè)論文 18
【摘要】計算機技術(shù)是機電一體化專業(yè)的核心技術(shù)類型,深入研究計算機在機電一體化專業(yè)重大額應(yīng)用,有利于促進(jìn)計算機技術(shù)與其他機電一體化技術(shù)的融合,以各個技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步推動機電一體化專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。目前,在機電一體化專業(yè)中應(yīng)用的計算機技術(shù),主要有信息單元和系統(tǒng)控制、PLC技術(shù)以及軟件新技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】計算機;機電一體化專業(yè);應(yīng)用
計算機技術(shù)是二十一世紀(jì)最偉大的革新技術(shù)之一,不僅影響到工業(yè)發(fā)展,而且與人類的日常生活息息相關(guān)[1]。隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用,機電一體化專業(yè)迅速發(fā)展,成為了工業(yè)機械化生產(chǎn)的主要技術(shù)核心?梢哉f,在社會高速發(fā)展的今天,計算機技術(shù)與機電一體化技術(shù)相互促進(jìn)。研究計算機技術(shù)在機電一體化專業(yè)中的應(yīng)用,對于促進(jìn)計算機技術(shù)的發(fā)展,推動機電一體化專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步具有積極意義。
1機電一體化專業(yè)概述
機電一體化專業(yè)是一個關(guān)乎機械學(xué)與電子學(xué)的專業(yè)領(lǐng)域,其中廣泛地應(yīng)用了諸如機械技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)、信息通訊技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、控制技術(shù)等多種現(xiàn)代化技術(shù)。機電一體化是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一個新名詞,隨著工業(yè)生產(chǎn)的需求的變化而發(fā)展,目前正朝著綠色化、模塊化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化的方向發(fā)展,而這種發(fā)展趨勢,得益于計算機技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步。機電一體化起源于20世紀(jì)60年代,但是電子技術(shù)初步成形,人們開始嘗試應(yīng)用電子技術(shù)的成功完善機械生產(chǎn)體系,以期提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,但是由于當(dāng)時電子技術(shù)水平較低,因此無法深入發(fā)展[2]。過了十余年,計算機技術(shù)飛速發(fā)展,控制技術(shù)與通信技術(shù)出現(xiàn),為機電一體化的蓬勃發(fā)展奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ),機電一體化研究成果顯著。中國對于機電一體化專業(yè)的研究起源于1980年,國家將機電一體化技術(shù)的研究納入“863計劃”,制定了機電一體化技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略,目前已取的了一定的成果,雖然與美國等發(fā)達(dá)國家有一定的差距,但可喜的是差距正不斷縮小。在工業(yè)制造業(yè)中,傳統(tǒng)的人力生產(chǎn)方式已無法適應(yīng)現(xiàn)階段的產(chǎn)品生產(chǎn)需求,勞動密集型企業(yè)正不斷被取代,機電一體化生產(chǎn)體系已逐漸應(yīng)用于各個領(lǐng)域,切實地提高了我國的勞動生產(chǎn)效率。
2計算機技術(shù)在機電一體化專業(yè)中的應(yīng)用
在機電一體化專業(yè)中,應(yīng)用了多種計算機技術(shù),比如說計算機與信息技術(shù)、自動化控制技術(shù)等,深入研究這些計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍及深度,是促進(jìn)在機電一體化專業(yè)進(jìn)步的基礎(chǔ)性戰(zhàn)略。此次以一些在機電一體化專業(yè)中應(yīng)用廣泛的計算機技術(shù)為例,簡單介紹其應(yīng)用成果和發(fā)展趨勢。
2.1信息單元和系統(tǒng)控制在機電一體化專業(yè)中的應(yīng)用
在在機電一體化專業(yè)領(lǐng)域中,信息單元和系統(tǒng)控制屬于關(guān)鍵性技術(shù),其中信息單元能夠?qū)C電一體化專業(yè)領(lǐng)域中來自于各個傳感器的信息收集起來,進(jìn)行適當(dāng)?shù)男畔⑻幚砗,深入分析,獲取有效信息,在系統(tǒng)的信號控制下正常運作。系統(tǒng)控制則由電路和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,與信息單元的應(yīng)用相輔相成。在機電一體化專業(yè)中,信息單元和系統(tǒng)控制的正常運轉(zhuǎn),依賴于計算機技術(shù)的使用,關(guān)系到整個系統(tǒng)的信息處理和控制。因此,要想促進(jìn)機電一體化專業(yè)的發(fā)展,就必須深入研究計算機與信息技術(shù)的應(yīng)用,根據(jù)市場需求的變化不斷革新。
2.2PLC技術(shù)在機電一體化專業(yè)中的應(yīng)用
PLC,即可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController),具備執(zhí)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(chǎn)中常用的一類自動化控制技術(shù)。PLC技術(shù)是機電一體化專業(yè)中應(yīng)用的一項核心計算機技術(shù),在以下方面有著獨特的作用:(1)模擬量控制方面。PLC技術(shù)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(tǒng)運的維護(hù)問題;(2)開關(guān)量控制方面。PLC技術(shù)應(yīng)用了中間繼電器,優(yōu)化了自動化系統(tǒng)的設(shè)計,確保了系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性,同時可確保自動化系統(tǒng)開關(guān)控制量的穩(wěn)定,因此在機電一體化專業(yè)的.系統(tǒng)集中控制和位置控制兩個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
2.3軟件新技術(shù)在機電一體化專業(yè)中的應(yīng)用
計算機技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化專業(yè)領(lǐng)域不斷注入新的血液,推動其技術(shù)水平的提高。合理使用IP構(gòu)件庫、嵌入式IAVA技術(shù)等軟件新技術(shù),研發(fā)出適用于機電一體化專業(yè)的軟件,是機電一體化專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的一個契機。目前,機電一體化專業(yè)領(lǐng)域中已經(jīng)實現(xiàn)了對工具性軟件、NU軟件等多種新型計算機軟件的合理應(yīng)用,取得了較好的成效,進(jìn)一步開拓了機電一體化專業(yè)的市場?梢哉f,計算機技術(shù)的發(fā)展引領(lǐng)著機電一體化技術(shù)的發(fā)展方向,隨著工業(yè)生產(chǎn)市場競爭的日益激烈化,要想保證企業(yè)在殘酷的市場競爭機制下站穩(wěn)腳跟,就必須加強機電一體化技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用。
3結(jié)語
在機電一體化專業(yè)領(lǐng)域中,計算機技術(shù)的應(yīng)用水平關(guān)系到該專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展速度,因此,要想推動機電一體化專業(yè)的發(fā)展,就應(yīng)該深入研究計算機技術(shù)在該領(lǐng)域中的應(yīng)用,促進(jìn)計算機技術(shù)與相關(guān)高端技術(shù)(比如電氣自動化控制技術(shù))的融合使用,切實提高計算機技術(shù)的應(yīng)用水平,推廣最新計算機軟件在機電一體化專業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。就目前社會發(fā)展現(xiàn)狀而言,計算機技術(shù)發(fā)展速度極快,以計算機技術(shù)的發(fā)展來推動機電一體化專業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,方是該專業(yè)領(lǐng)域不斷進(jìn)步的長期戰(zhàn)略[3]。
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機電一體化專業(yè)論文 19
摘要:智能控制技術(shù)可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的控制對象的操作模式,在機電一體化系統(tǒng)當(dāng)中充當(dāng)重要的角色。文中簡要分析了智能控制技術(shù)的特點與理念,介紹了智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)控制技術(shù)之間的差異,闡述了智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用,供讀者參考。
關(guān)鍵詞:智能控制技術(shù);機電一體化;數(shù)控領(lǐng)域
1智能控制技術(shù)的主要特點和控制理論
智能控制技術(shù)的特點:
1)智能控制技術(shù)使用到系統(tǒng)高層控制單元中,并不屬于簡單的機械工作內(nèi)容。
2)智能控制設(shè)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(shè)備能夠按照不通過系統(tǒng)需求變化結(jié)構(gòu),適應(yīng)于整個系統(tǒng)運行情況。
4)智能控制設(shè)備擁有自我尋優(yōu)的特征。
5)智能控制技術(shù)擁有強大的組織控制與學(xué)習(xí)功能,充分滿足不同領(lǐng)域多樣化與多功能化的需求[1]。
6)智能控制技術(shù)作為一個全新的控制領(lǐng)域,擁有非常廣闊的發(fā)展空間與巨大的發(fā)展?jié)摿ΑV悄芸刂萍夹g(shù)作為一個包含多個領(lǐng)域的新興學(xué)科,主要是把計算機、自動控制與人工智能理論當(dāng)作基礎(chǔ),構(gòu)成了智能控制技術(shù)的控制理論,其中包括模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遺傳算法等,經(jīng)過這些智能控制理論的融合,構(gòu)成了智能控制技術(shù)的主要理論與方法。
2智能控制技術(shù)與傳統(tǒng)控制技術(shù)的主要區(qū)別
2.1智能控制技術(shù)是傳統(tǒng)控制技術(shù)的高級階段
傳統(tǒng)的控制技術(shù)具體使用到各個領(lǐng)域生產(chǎn)工業(yè)的底層,重點是將簡單的重復(fù)性的機械工作完成,真正實現(xiàn)取代人力的目的。智能控制技術(shù)是在傳統(tǒng)的控制技術(shù)的前提上,應(yīng)用了計算機,實現(xiàn)了智能化。智能控制技術(shù)結(jié)構(gòu)更為開放、多變,擁有非常強的組織控制、綜合處置信息與學(xué)習(xí)的能力。
2.2兩者的控制對象和任務(wù)目標(biāo)有很大不同
智能控制技術(shù)的具體控制對象是高級計算機系統(tǒng),利用復(fù)雜的程序系統(tǒng),做好控制系統(tǒng)非線性、不確定性、多功能智能化控制命令是具體的任務(wù)目標(biāo)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)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(shè)計重點不同
智能控制技術(shù)的設(shè)計重點就是針對不同控制對象與任務(wù)目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行準(zhǔn)確識別、描述,利用數(shù)據(jù)庫以及程序代碼,完成控制命令,做好任務(wù)目標(biāo)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)就是使用動力學(xué)與運動學(xué)方程等數(shù)學(xué)函數(shù),對控制對象進(jìn)行操作,實現(xiàn)單一的任務(wù)目標(biāo)。智能控制技術(shù)可以做到混合控制,利用廣義的數(shù)學(xué)模型,實現(xiàn)混合的數(shù)學(xué)控制工作,使用開閉環(huán)結(jié)構(gòu),利用定性定量的決策與控制方法,實現(xiàn)多模型、多狀態(tài)的控制方法。
2.4兩者的學(xué)習(xí)方式不同
智能控制技術(shù)具備模仿人的智能化功能,能夠綜合應(yīng)用控制決策、控制對象狀態(tài)與控制環(huán)境的知識,傳統(tǒng)的控制技術(shù)知識可以按照單一的命令來實現(xiàn)簡單的任務(wù)目標(biāo)。
3智能控制技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1智能控制技術(shù)在數(shù)控領(lǐng)域的應(yīng)用
智能控制技術(shù)的模糊控制理念應(yīng)用到數(shù)控領(lǐng)域當(dāng)中,針對信息較為模糊的控制任務(wù)發(fā)揮出理想的效果,利用模糊控制理論實現(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)加工過程進(jìn)行優(yōu)化控制,而且使用到數(shù)控機床的運行故障的診斷工作,確保數(shù)控系統(tǒng)可以運轉(zhuǎn)安全。此外,智能控制技術(shù)當(dāng)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以在數(shù)控系統(tǒng)中插補運算和故障診斷方面發(fā)揮出重要的作用,利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適應(yīng)性神經(jīng)元來實現(xiàn)對數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中開閉環(huán)的結(jié)構(gòu)增益進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。整個數(shù)控系統(tǒng)的核心模塊就是數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中的`插補運算,能夠嚴(yán)格按照生產(chǎn)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(shù)據(jù)點的工作[3]。
3.2智能控制技術(shù)在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用
一般來講,機器人要做到時變、強耦合與非線性的動力學(xué)特點,具備多個方面的傳感器信息,多種變量的控制系統(tǒng)參數(shù),從而做好多樣、智能化的控制任務(wù),這些要求都促使智能控制技術(shù)在機器人領(lǐng)域中廣泛推廣應(yīng)用。機器人領(lǐng)域的各個方面智能控制技術(shù)都有重要的作用。比如行走過程中的機器人實現(xiàn)視覺傳感器信息處理、自主障礙控制、動作姿態(tài)控制等。利用智能控制技術(shù)達(dá)到機器人自我學(xué)習(xí)、調(diào)整與適應(yīng)的目標(biāo)。
3.3智能控制技術(shù)在交流伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用
交流伺服系統(tǒng)作為機電一體化系統(tǒng)當(dāng)中較為重要的組成部分。交流伺服系統(tǒng)具體是為了實現(xiàn)信號處理后轉(zhuǎn)化為機械設(shè)備的動作,針對機電一體化系統(tǒng)的控制質(zhì)量、效果與功能方面起到重要作用。交流伺服系統(tǒng)屬于較為復(fù)雜的一個運行系統(tǒng),對交直流電動機來講,存在時變參數(shù)與負(fù)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(tǒng)的精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型,這樣一來將智能控制技術(shù)使用到交流伺服系統(tǒng)當(dāng)中,綜合交流伺服理論,做到交流伺服系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運轉(zhuǎn),增強系統(tǒng)多方面的性能[4]。
4結(jié)束語
綜上所述,機電一體化系統(tǒng)當(dāng)中智能控制技術(shù)充當(dāng)著越來越重要的角色,隨著智能控制技術(shù)的快速進(jìn)步,帶動著機電一體化系統(tǒng)朝著智能化與功能化的方向發(fā)展,給我國多個領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。
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機電一體化專業(yè)論文 20
摘要:機電一體化是一門綜合學(xué)科,它包括機械、電氣、信息、計算機等多種先進(jìn)技術(shù),在當(dāng)前的各大煤礦企業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。由于電子技術(shù)的迅速發(fā)展,傳統(tǒng)的煤礦作業(yè)模式已不能滿足企業(yè)發(fā)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(yè)的生產(chǎn)成本,降低工人的勞動強度,提高生產(chǎn)效率,保障了施工作業(yè)的安全性。本文主要介紹機電一體化的技術(shù)原理、發(fā)展歷程和特色優(yōu)勢以及它實踐應(yīng)用意義。
關(guān)鍵詞:機電一體化;煤礦機械;應(yīng)用研究
近年來煤礦工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級越來越明顯,它對于高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效的生產(chǎn)技術(shù)需求也有了一種新的需求。在生產(chǎn)力水平迫切需要提高的大背景下,機電一體化的出現(xiàn)給煤礦企業(yè)帶來了希望,成為了當(dāng)前各大煤礦企業(yè)普遍應(yīng)用的生產(chǎn)運作模式。煤礦工業(yè)在傳統(tǒng)工業(yè)中是一種比較傳統(tǒng)和主打的產(chǎn)業(yè),在新產(chǎn)業(yè)迅速崛起的今天,若要穩(wěn)定鞏固自身的地位,就要不斷改進(jìn)生產(chǎn)運作模式,不斷引入最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,降低工人的勞動強度,提高工作效率和生產(chǎn)質(zhì)量,進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1機電一體化的相關(guān)概述
1.1技術(shù)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(jìn)技術(shù)的整合,同時借鑒微電子技術(shù)、智能軟件技術(shù)的技術(shù)精華,實現(xiàn)不同技術(shù)形式之間的相互滲透與結(jié)合的一種廣泛運用于煤礦生產(chǎn)活動中的科技匹配系統(tǒng)。機電一體化代表著煤工業(yè)技術(shù)中先進(jìn)生產(chǎn)要素的結(jié)晶,以其系統(tǒng)化、智能化、微型化和人性化的諸多優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域,并為各大企業(yè)帶來較為豐厚的效益。實現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)優(yōu)化升級的同時,將先進(jìn)的機電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機械中,還能節(jié)能降耗,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)目標(biāo)。
1.2發(fā)展歷程
我國機電一體化起步較晚,其發(fā)展歷程大致可以分為3個階段:第一階段,上個世紀(jì)60年代初,為滿足國防的需求,在軍工企業(yè)中科研人員開展了大量的實踐研究,進(jìn)而制造出一系列電子技術(shù)與機械系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)載體,為機電一體化的研制開發(fā)奠定了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。第二階段,上世紀(jì)70年代開始,計算機、通信以及控制技術(shù)得到了快速發(fā)展,逐漸走向成熟,這些外部技術(shù)基礎(chǔ)推動了機電一體化的進(jìn)一步發(fā)展。第三階段,起始于20世紀(jì)90年代,民用工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)體系中的地位逐漸增強,在眾多科研院校、研究單位和企業(yè)的共同研究下,機電一體化技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,盡管與發(fā)達(dá)國家存在較大差距。
1.3特色優(yōu)勢
隨著新興科技產(chǎn)業(yè)的蓬勃崛起,科學(xué)與技術(shù)之間的融合逐漸增強,傳統(tǒng)的能源經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)模式越發(fā)不能滿足當(dāng)前國家崛起的戰(zhàn)略需要,因而實現(xiàn)技術(shù)體制的改革創(chuàng)新,促成機電一體化體制的構(gòu)建,既是一種必要性的驅(qū)使,也具有得天獨厚的特色優(yōu)勢。
2煤礦機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1機電一體化技術(shù)在煤礦安監(jiān)系統(tǒng)中的應(yīng)用
煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是機電一體化技術(shù)的集中體現(xiàn),但在我國起步很晚,1980年以后才逐漸開始在煤礦中得到應(yīng)用,其原因主要有兩個方面,一方面是因為上世紀(jì)80年代實現(xiàn)機電一體化的安監(jiān)系統(tǒng)逐步成熟,開始得到應(yīng)用,另一方面也是因為國外更為先進(jìn)的煤礦監(jiān)控技術(shù)很大程度上促進(jìn)、幫助了我國安全監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上降低了煤礦事故的發(fā)生,對于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)無疑起到了重要的作用。
2.2機電一體化技術(shù)在煤礦運輸系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著機電一體化技術(shù)的逐步成熟,煤礦企業(yè)嘗試了在井下運輸系統(tǒng)中應(yīng)用這一技術(shù),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(yīng)用可以在很大程度上排除安全隱患,其核心技術(shù)也在實踐中得到了廣泛的發(fā)展,并能夠?qū)崿F(xiàn)大傾角、長距離的安全運輸,相配套的技術(shù)和關(guān)鍵元件也得到了產(chǎn)品研發(fā)與理論研究。
2.3機電一體化技術(shù)在采煤機中的應(yīng)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(fā)應(yīng)用。此類型采煤機采用電牽引,相比傳統(tǒng)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(dǎo)致采煤機下滑時,自身也可以實現(xiàn)制動。同時,機電一體化的采煤機結(jié)構(gòu)上更為簡單,整機效率高,可靠性強,在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。
2.4提升機中的機電一體化技術(shù)應(yīng)用
交直流全數(shù)字化提升機代表著煤礦機械中機電一體化技術(shù)的最高水平。在內(nèi)裝式提升機上,將驅(qū)動與滾筒的機械結(jié)構(gòu)合二為一,總體整合了電力電子、機械、自動控制、通信等相關(guān)先進(jìn)技術(shù)。采用總線方式的全數(shù)字化提升機不僅大大簡化了電器安裝,也使其達(dá)到了高度可靠的效果。
3機電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義
3.1實現(xiàn)了煤礦開采的高效生產(chǎn)
煤礦機械機電一體化技術(shù)的應(yīng)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(chǎn)方式和作業(yè)模式,提升其中的技術(shù)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(chǎn)效率和勞動質(zhì)量,實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)升級。
3.2提高了礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益
煤礦機械中機電一體化技術(shù)的成功應(yīng)用大幅提高了煤炭產(chǎn)量,降低了礦山開采的生產(chǎn)費用,增加了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,并帶動了相關(guān)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,推動了地方經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。
3.3提高了安全的煤礦開采工作環(huán)境
良好的開采環(huán)境是安全生產(chǎn)的有力保證,隨著機電一體化技術(shù)的大量推廣應(yīng)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(fā)生。傳統(tǒng)的破、裝、運、支、處等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機械被現(xiàn)代化的設(shè)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(fā)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(yè)病與工傷的發(fā)生。
4結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步,煤礦企業(yè)在發(fā)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(jìn)了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和完善。當(dāng)前的機電一體化技術(shù)中已經(jīng)融入了網(wǎng)絡(luò)、光纖以及人工智能等新技術(shù),在很大程度上可以提高工作效率以及作業(yè)的安全性,確保煤礦企業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。
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機電一體化專業(yè)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(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用,旨在為我國生產(chǎn)制造業(yè)提供參考。
關(guān)鍵詞:PLC 機電一體化 生產(chǎn)系統(tǒng)
計算機和微電子技術(shù)的發(fā)展直接促進(jìn)了機電一體化生產(chǎn)時代的到來,在機械制造中應(yīng)用 PLC 技術(shù)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(chǎn)效率,最終促進(jìn)機械工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式的升級。對機電一體化進(jìn)行分析,針對 PLC 在機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用展開討論具有重要的現(xiàn)實意義。
1、機電一體化的發(fā)展方向
機電一體化最早在日本的《機械設(shè)計》雜志上被提出,隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,機械一體化技術(shù)逐漸成熟,得到機械制造行業(yè)普遍的認(rèn)可。機電一體化是將計算機應(yīng)用技術(shù)引入機構(gòu)動力、信息處理和控制等。使機械生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)能夠有機結(jié)合,推動機電一體化呈現(xiàn)多種方式的發(fā)展。機器人及數(shù)控機床智能化有力地證明,當(dāng)下機電一體化正朝著智能化的方向發(fā)展。在模塊化的基礎(chǔ)上,產(chǎn)品的研發(fā)速度會得到很大幅度的提升,還能在一定程度上擴(kuò)大機電生產(chǎn)的規(guī)模,機械制造企業(yè)應(yīng)根據(jù)機電一體化的實際需求,制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),保證機電一體化逐漸走向模塊化。綠色節(jié)能已成為時代的主題,所以機電一體化產(chǎn)品也必須符合綠色環(huán)保的理念,保證機電一體化產(chǎn)品在使用的過程中,不會對環(huán)境造成不良影響,最終還要保證機電一體化產(chǎn)品在使用壽命終結(jié)時,能夠有效地回收利用。此外機電一體化產(chǎn)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(chǎn)品使用的靈活性,機電一體化產(chǎn)品正朝著微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展。
2、PLC 在機電一體化生產(chǎn)中的應(yīng)用分析
2.1、PLC 在機電一體化生產(chǎn)中的運動控制
PLC 系統(tǒng)的組成主要包括硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場拓展結(jié)構(gòu),PLC 機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用主要依靠各個部分的組合作用,使控制性能充分發(fā)揮。PLC 進(jìn)行輸出和輸入模塊設(shè)計時,為方便進(jìn)行模塊的替換,要配置相似的模塊。
PLC 對設(shè)備連接主要是利用遠(yuǎn)程的 I/O 柜,并且系統(tǒng)的備用容量要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。開關(guān)量 I/O 模塊實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)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(jìn)行有效控制。從目前的生產(chǎn)狀況來看,PLC 的生產(chǎn)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(yīng)用。
以電梯為例,設(shè)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(dāng)電梯停于 1 樓(1F)、2F 或 3F 時,4 樓呼叫,則上行到 4F 行程開關(guān)后停止;電梯停于 1F 或 2F,3F 呼叫時,則上行到 3F 行程開關(guān)控制停止;電梯停于 1F,2F 呼叫,則上行到 2F 行程開關(guān)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(xù)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(xù)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(xù)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(xù)上行到 3F,停 5s,繼續(xù)上行到 4F 停止。這里的呼叫、行程開關(guān)的控制都是通過 PLC 來實現(xiàn)的。
2.2、PLC 在機電一體化生產(chǎn)中開關(guān)量邏輯控制
PLC 的硬件結(jié)構(gòu)可變,軟件程序可編輯,應(yīng)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(diào)用。PLC 適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場多工況、多狀態(tài)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(shù)的或需要計數(shù)的、固定順序的或隨機工作的等均可進(jìn)行。隨著 PLC 在機械制造生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,PLC控制系統(tǒng)逐漸取代了繼電器控制系統(tǒng),對機械制造生產(chǎn)過程中的運輸帶、機床、沖床等機械設(shè)備實現(xiàn)了邏輯性控制。隨著 PLC 控制技術(shù)的不斷發(fā)展,化工領(lǐng)域中電磁閥控制、冶金工業(yè)高爐上料系統(tǒng)都得到了科學(xué)有效的控制。在機械制造的CNC 機床數(shù)控系統(tǒng)中引入 PLC 可提高數(shù)據(jù)處理的性能,能利用可編輯控制器提高邏輯處理任務(wù)的有效性?删幊炭刂破骺梢赃B接數(shù)據(jù)系統(tǒng)微處理器和機床強電控制,保證機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)的可靠性和穩(wěn)定性,為機械制造產(chǎn)業(yè)中的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床和普通型機床數(shù)控改造提供發(fā)展的空間。例如,針吸式穴盤自動播種機引入 PLC 控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的有效控制,最大程度降低了針吸式穴盤播種機結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定和高效,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時可及時發(fā)現(xiàn)故障的所在位置,并進(jìn)行維修管理。
2.3、PLC 數(shù)據(jù)處理技術(shù)
隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,可編程邏輯控制器的功能實現(xiàn)多樣化,可實現(xiàn)包括矩陣運算、函數(shù)運算和邏輯運算在內(nèi)的.一系列數(shù)學(xué)運算。引入PLC 控制系統(tǒng)還能進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸,在計算機信息技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲。當(dāng)機械設(shè)備出現(xiàn)故障造成數(shù)據(jù)丟失或損壞時,備份數(shù)據(jù)能及時解決數(shù)據(jù)問題。在PLC 系統(tǒng)的功能中,控制功能可根據(jù)已經(jīng)獲得的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)的反饋,使得調(diào)節(jié)后的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能對數(shù)據(jù)參數(shù)信息的要求。設(shè)備根據(jù)設(shè)定的時間順序運行或停止工作,實現(xiàn)時間順序的控制首先要對 PLC 程序進(jìn)行設(shè)置,然后對連鎖順序采取一定的保護(hù)措施,保證設(shè)備可安全可靠的運行。
例如,近來發(fā)生多起電梯安全運行事故,其中門系統(tǒng)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(tǒng)事故占電梯事故的比重最大,發(fā)生也最為頻繁。門系統(tǒng)事故發(fā)生率最高是由電梯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點造成的,電梯的每一次運行過程中開門動作兩次,關(guān)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(hù)裝置動作不可靠。門系統(tǒng)可以利用 PLC 的計數(shù)功能在達(dá)到使用壽命時實現(xiàn)從技術(shù)上提醒更換、復(fù)位,否則系統(tǒng)會停止運行,即可減少多起事故。
2.4、過程控制和通信網(wǎng)絡(luò)
過程控制需要以模擬量作為一個重要的指標(biāo),機械制造產(chǎn)業(yè)中,設(shè)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(tǒng)有效地展開相關(guān)作業(yè)。機電一體化生產(chǎn)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(shè)備間的通信。在計算機控制技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,可編程邏輯控制器通信已在機電一體化系統(tǒng)中出現(xiàn)專屬的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對 PLC 在機電一體化生產(chǎn)設(shè)備統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)揮著積極作用。
3、結(jié)語
PLC 技術(shù)能夠提高機械制造和機電一體化生產(chǎn)的效率,促進(jìn)機械工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、和生產(chǎn)方式的升級。所以機械制造產(chǎn)業(yè)應(yīng)抓住 PLC 的發(fā)展方向,在控制設(shè)備中積極引入 PLC 技術(shù),加快機電一體化的進(jìn)程,為我國生產(chǎn)制造業(yè)水平提供有效的技術(shù)支撐。
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機電一體化專業(yè)論文 22
摘要:隨著我國科技的不斷進(jìn)步,我國機電領(lǐng)域逐漸向著自動化、一體化、智能化、集成化方向發(fā)展。機電一體化系統(tǒng)融合了機械、電子、信息等技術(shù)。機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用顯著的提升了機電設(shè)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(tǒng)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(tǒng)中智能控制的基本概念以及機電一體化系統(tǒng)的特點入手,淺析機電一體化系統(tǒng)中智能控制在多個領(lǐng)域中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:機電一體化系統(tǒng);智能控制;機械制造;數(shù)控領(lǐng)域;交流伺服物器
當(dāng)前我國工業(yè)正處于生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的重要時期,隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升,智能化技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,智能化技術(shù)的應(yīng)用使得機電一體化系統(tǒng)的智能控制水平得到了顯著的提升。機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用極大的提升了我國工業(yè)生產(chǎn)的效率,降低了工業(yè)生產(chǎn)運營的過程中其運行和生產(chǎn)的成本。提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。本文將從機電一體化系統(tǒng)中智能控制的基本概念入手,淺析機電一體化系統(tǒng)中智能控制的實際應(yīng)用。
1機電一體化系統(tǒng)中智能控制概述
1.1機電一體化系統(tǒng)。所謂的機電一體化系統(tǒng),是指新興的微電子技術(shù),機電一體化系統(tǒng)將機械、信息、電工、微電子、傳感器等技術(shù)進(jìn)行有機的融合,以機械設(shè)備、電子元件、計算機設(shè)備為硬件構(gòu)成,以電子技術(shù)、通信技術(shù)、微機技術(shù)為軟件構(gòu)成,對設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理[1]。機電一體化系統(tǒng)主要應(yīng)用于機電一體化產(chǎn)品以及一體化執(zhí)行系統(tǒng),機電一體化系統(tǒng)的主要構(gòu)成,可以分成信息處理構(gòu)件、控制構(gòu)件、電力供應(yīng)構(gòu)件、執(zhí)行構(gòu)件、機械構(gòu)件等五大部分組成。機電一體化系統(tǒng)隸屬于綜合性功能化技術(shù),機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用能夠極大的降低能源消耗,提升生產(chǎn)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(shù)、通信技術(shù)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(tǒng)的重要組成部分之一,由于智能控制性能的優(yōu)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(tǒng)中智能化控制的應(yīng)用日益廣泛。機電一體化系統(tǒng)中智能化控制的應(yīng)用極大的降低了企業(yè)的運營生產(chǎn)成本,提升了生產(chǎn)、管理、控制過程中的經(jīng)濟(jì)收益。
2機電一體化系統(tǒng)的特點概述
從大體上而言,機電一體化系統(tǒng)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(tǒng)是以信息理論、控制理論、系統(tǒng)理論為核心的復(fù)合型技術(shù),機電一體化系統(tǒng)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(tǒng)是微處理技術(shù)和機械技術(shù)的融合利用。二是,智能性特點,機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了機械處理的表象,通過微處理技術(shù)的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的控制方式,提升了控制的精度[2]。機電一體化系統(tǒng)中的機械結(jié)構(gòu)主要由儀表、傳感器構(gòu)成,通過對機電一體化系統(tǒng)中系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整和設(shè)置能夠讓機電一體化系統(tǒng)發(fā)揮出不同的性能,使得機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用更為廣泛,通過機電一體化系統(tǒng)中的傳感器以及信號發(fā)射裝置,能夠?qū)⒆陨硎占臄?shù)據(jù)以及參數(shù)反饋給中央處理器進(jìn)行智能化處理。三是,完整性特點,機電一體化系統(tǒng)中主要包含有微處理器、傳感器、動力及、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行構(gòu)件等等,機電一體化系統(tǒng)屬于完善的機械化系統(tǒng),機電一體化系統(tǒng)通過對傳統(tǒng)的機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)改進(jìn),以傳統(tǒng)的機械設(shè)備為基礎(chǔ)融入了微處理技術(shù)、智能測量技術(shù)、通信技術(shù)等等高端技術(shù),使得機電一體化系統(tǒng)能夠為設(shè)計行業(yè)、機械制造行業(yè)、控制領(lǐng)域等提供更有優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
3機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用概述
3.1機電一體化系統(tǒng)中智能控制在數(shù)控領(lǐng)域中的應(yīng)用。機電一體化系統(tǒng)中智能控制在數(shù)控領(lǐng)域中的運用,能夠彌補數(shù)控領(lǐng)域中的技術(shù)不足。在數(shù)控領(lǐng)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(shù)控領(lǐng)域還要求數(shù)控設(shè)備具有較高的智能化處理能力,如擴(kuò)展性、延伸性、模擬智能等行為和特性。數(shù)控領(lǐng)域中的數(shù)控機床,會要求數(shù)控技機床以其編寫的代碼進(jìn)行加工操作,要求數(shù)控機床對加工的構(gòu)建進(jìn)行規(guī)劃、調(diào)整、預(yù)測加工方式,并且數(shù)控機床系統(tǒng)不能對加工程序進(jìn)行不良干擾[3]。機電一體化系統(tǒng)中智能控制在數(shù)控機床中的應(yīng)用,對數(shù)控機床的性能進(jìn)行了進(jìn)一步的提升,使其具備了智能化監(jiān)控能力以及智能化編程能力,使得數(shù)控機床真正的實現(xiàn)了自動調(diào)整、自動適應(yīng)、自動識別、自動規(guī)劃等功能。對于數(shù)控領(lǐng)域需求來說,數(shù)控機床的控制需求主要是依賴于傳統(tǒng)的經(jīng)典控制來建立部分模型,但是傳統(tǒng)的經(jīng)典控制離亂并不能通過模糊信息進(jìn)行建模,對信息的精準(zhǔn)性要求歸于嚴(yán)格,機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用可以構(gòu)建模糊推理規(guī)則,實行模糊控制,降低了數(shù)據(jù)的精確度,進(jìn)一步的優(yōu)化了加工程序,使得數(shù)控機床對周邊運行環(huán)境的要求進(jìn)一步降低,基于機電一體化系統(tǒng)中智能控制的模糊理論,能夠?qū)?shù)控機床中數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行微量調(diào)節(jié),提升了數(shù)控機床的適應(yīng)性。插補計算是數(shù)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(jìn)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(tǒng)的位置軟件增益調(diào)節(jié)控制功能的實用性較差,機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù)的應(yīng)用,能夠通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制,可以實現(xiàn)逼近任意復(fù)雜程度的非線性函數(shù)。并且與此同時,機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù)中的專家系統(tǒng),還能夠?qū)?shù)控加工過程中不明確的推理問題進(jìn)行簡易推理,機電一體化系統(tǒng)中智能控制中的遺傳進(jìn)化系統(tǒng),還能夠提前預(yù)測、動態(tài)反饋以及優(yōu)化加工路徑。
3.2機電一體化系統(tǒng)中智能控制在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)用。機電一體化系統(tǒng)中,智能控制在機器人領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛,機器人技術(shù)的研究時間較晚,機器人研究領(lǐng)域是當(dāng)前高端技術(shù)研究之一。動力學(xué)控制的實現(xiàn),是控制機器人行為的核心,并且動力學(xué)理論大多是實時變化的`、非線性的、高內(nèi)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(tài)二級倒立擺,動態(tài)二級倒立擺具有非線性特征。并且機器人研究領(lǐng)域中涉及到的傳感器信息數(shù)據(jù)十分繁雜,機器人控制系統(tǒng)自身的復(fù)雜性較高,其控制系統(tǒng)隸屬于多變量系統(tǒng),要想保障機器人行動的平衡性就需要多個命令并行執(zhí)行,例如,機器人自動躲避障礙命令、動作規(guī)劃命令、平衡調(diào)整命令、視覺處理命令等。傳統(tǒng)的控制算法,由于其自身的限制能難實現(xiàn)全方位的控制,因此,通過機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)用,可以直接彌補傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的不足。以機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為例,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是典型的放生智能控制技術(shù),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較強的非線性映射嫩里和較高的實效性,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前機器人研究的主要方向之一,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用于機器人機械手臂的現(xiàn)場控制。機電一體化系統(tǒng)中,智能控制技術(shù)在機器人中的技術(shù)應(yīng)用,還含有模糊控制技術(shù)等,多種不同智能化控制技術(shù)的綜合性應(yīng)用,也是機器人研究的一大發(fā)展方向,上文中所述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬控制技術(shù),就彌補了控制思維神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的相對任意性。
3.3機電一體化系統(tǒng)中智能控制在交流伺服物器中的應(yīng)用。機電一體化系統(tǒng)中,智能控制在交流伺服系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,并且機電一體化系統(tǒng)中智能控制的過程中,也會涉及到交流伺服驅(qū)動裝置的運用,交流伺服驅(qū)動裝置主要是價格電子信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械動作信號,促使機械設(shè)備接受到電子信號之后,能夠通過交流伺服驅(qū)動裝置來轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺x的機械信號,進(jìn)而進(jìn)行機械設(shè)備運作,交流伺服驅(qū)動裝置的運行狀態(tài)會直接影響到整體機械運行的動態(tài)性,交流伺服驅(qū)動裝置的性能與機電一體化系統(tǒng)之間屬于相互依存相互影響的關(guān)系,兩者之間互為影響。矢量控制技術(shù)的應(yīng)用,使得交流伺服驅(qū)動裝置實現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部之間數(shù)據(jù)的共享,交流伺服系統(tǒng)其自身的復(fù)雜性較高,其不僅僅會涉及到負(fù)載擾動還會涉及到參數(shù)的實時變化,因此,控制參數(shù)也屬于非線性的、實時變化的參數(shù),傳統(tǒng)的通用的PID控制方式已經(jīng)滿足交流伺服系統(tǒng)的實際需求,因此,我國當(dāng)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(tǒng)中智能控制,機電一體化系統(tǒng)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(tǒng)中智能控制的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的實時調(diào)賬,提升了交流伺服物器的實用性。
3.4機電一體化系統(tǒng)中智能控制在機械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用。機電一體化系統(tǒng)中智能控制在機械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用,提升了機械制造行業(yè)的智能性,機電一體化系統(tǒng)中智能控制的運用,主要是為了通過計算機技術(shù)來模擬人腦,進(jìn)而帶代替部分人腦工作,降低機械制造過程中相關(guān)工作人員的工作壓力,使得其能夠?qū)⒐ぷ骶Ψ诺狡渌ぷ鳝h(huán)節(jié)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(chǎn)的精度。在機械制造領(lǐng)域中運用機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠?qū)C械制造的生產(chǎn)狀況進(jìn)行實時的監(jiān)督和動態(tài)方針,通過加工生產(chǎn)過程中的傳感器來收集相關(guān)信息數(shù)據(jù),在經(jīng)由信號傳輸裝置將信息數(shù)據(jù)傳輸至中央處理器,對控制模式中的數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行實時的調(diào)整和修改,進(jìn)而實現(xiàn)了機械制造和生產(chǎn)的智能化控制和實時控制。概括來說,機電一體化系統(tǒng)中智能控制在機械制造領(lǐng)域中的硬裝,主要是機械制造系統(tǒng)的智能檢測和監(jiān)測、故障的實時監(jiān)測。
4結(jié)語
隨著我國工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),原有的傳統(tǒng)的控制方法、控制理念已經(jīng)不能滿足人們的需求,引入和推行先進(jìn)的技術(shù)理論成為必然。機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù)是在原有的非智能控制基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上逐步的發(fā)展而言,機電一體化系統(tǒng)中智能控制相比傳統(tǒng)的非智能控制基礎(chǔ)而言,其融入了計算機技術(shù)、通信技術(shù)等,機電一體化系統(tǒng)中智能控制技術(shù),彌補了傳統(tǒng)控制技術(shù)的不足之處,機電一體化系統(tǒng)中智能控制的應(yīng)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(yè)論文 23
摘要:機電一體化是一項復(fù)雜的,多學(xué)科綜合的呈交叉形式的新型的學(xué)科,它是由微電子、光、機、電等方面的技術(shù)所組成的,它的發(fā)展不僅與農(nóng)業(yè)的發(fā)展息息相關(guān),也是實現(xiàn)機械智能化的關(guān)鍵。本文就農(nóng)業(yè)機械機電一體化技術(shù)的運用進(jìn)行一系列的分析探討。
關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù);農(nóng)業(yè)機械發(fā)展;運用
隨著社會的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域與高科技發(fā)展技術(shù)密切相連、更好的融合在一起,由于農(nóng)機設(shè)備的智能化不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平效率,減輕了農(nóng)民的勞動負(fù)擔(dān),不再像以前是“耕、種、收三腰彎”的現(xiàn)狀而是農(nóng)業(yè)機械與機電一體化技術(shù)完美融合的新的現(xiàn)狀。
1農(nóng)業(yè)機械的優(yōu)勢
1.1操作人員的人身安全得到了保障
農(nóng)業(yè)機械設(shè)備是否采用機電一體化技術(shù),所呈現(xiàn)的效果是大不相同的`,采用之后可以實現(xiàn)一系列高科技功能,例如電子監(jiān)控、報警、自動診斷等等。如此便可進(jìn)行實時監(jiān)控,在發(fā)生故障的時候可以根據(jù)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(chǎn)工藝中,減少設(shè)備中的易磨損部件是非常重要的,因為現(xiàn)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(xiàn)故障的機率,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械與機電一體化技術(shù)的有效完美的結(jié)合[1]。
1.2能夠提高工作效率和產(chǎn)能
對于電子信息來說,農(nóng)業(yè)機械設(shè)備與機電一體化技術(shù)相結(jié)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(xiàn)了信息自動化,還很大程度的提升了機械作業(yè)的靈活性和精準(zhǔn)性;同時機械的作業(yè)范圍也可以合理有效的進(jìn)行規(guī)劃。在操作期間,如果合理運用所具有的自控系統(tǒng),機械作業(yè)就能準(zhǔn)確無誤的進(jìn)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(chǎn)效率的提高。
1.3操作性能得以改善
農(nóng)業(yè)機械機電一體化技術(shù)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(xué)設(shè)計要求,這兩項技術(shù)就是數(shù)字和程控。對于機械作業(yè)操作來說,越是簡易越是方便。一般都是提前設(shè)定好程序,然后讓其自控系統(tǒng)完成機械作業(yè)動作[2]。但是后期仍需要不斷完善,完善之后便可以對準(zhǔn)備好的對象數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理,自動控制程序會達(dá)到最佳效果,最后就可以呈現(xiàn)出理想的作業(yè)效果。
1.4設(shè)備功能多樣且適應(yīng)性強
機電技術(shù)在不斷地更新和完善,過去與如今的機電技術(shù)更是天差地別,技術(shù)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(tǒng)自動控制、電子信息自動校驗等等。同樣它的適應(yīng)性也很強,它可以適用于大多數(shù)的工業(yè)行當(dāng)中,并且不同客戶的要求它也可以對此做出相應(yīng)的調(diào)整。
2農(nóng)業(yè)機械機電一體化的發(fā)展趨勢
2.1農(nóng)業(yè)機械的激光機電一體化
在融合傳統(tǒng)的機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上,激光技術(shù)與計算機技術(shù)將會充分整合與優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械的組成,這就是最佳的工作機制,從傳感系統(tǒng)、動力系統(tǒng)與信息處理系統(tǒng)等多個方面全面提升農(nóng)業(yè)機械的技術(shù)水平。
2.2農(nóng)業(yè)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(wù)的系性,我們稱之為自律分配系統(tǒng)化,也叫柔性化,它可以游刃有余的應(yīng)對各種突發(fā)事件。一般這種情況子系統(tǒng)就算出現(xiàn)故障,也不會對整體工作造成大的影響,反而還能提高農(nóng)業(yè)機械的利用率[3]。所以機電一體化技術(shù)的發(fā)展不僅推動了農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展,且兩者的結(jié)合提高了信息技術(shù)與智能化的發(fā)展。
2.3農(nóng)業(yè)機械的微型機電化與信息化
科技的發(fā)展也帶動了納米技術(shù)和蝕刻技術(shù)的發(fā)展,因此微型機電化技術(shù)的發(fā)展也得到了質(zhì)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(zhí)行元件等整合起來就會形成自律元件,提供了技術(shù)保障;不斷利用新技術(shù)信息獲得最佳生產(chǎn)方式。
2.4農(nóng)業(yè)機械的人工智能化
因為農(nóng)業(yè)機械實現(xiàn)了自動化,電腦智能技術(shù)也在不斷提升,農(nóng)業(yè)機械的人工智能化也發(fā)展的越來越好。在后期的發(fā)展中,農(nóng)業(yè)機械控制技術(shù)逐漸活躍在各大人工智能系統(tǒng)中或者農(nóng)業(yè)機器人,來更好的規(guī)劃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作。人工智能化成為了不可取代的一項技術(shù),因此相關(guān)技術(shù)人員時刻關(guān)注現(xiàn)代科技技術(shù)的發(fā)展情況,對于農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)要結(jié)合實際情況合理的處理好期間所生產(chǎn)的矛盾,比如質(zhì)量和成本、長期發(fā)展與短期效益之間的矛盾[4]。農(nóng)業(yè)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(chǎn)品質(zhì)量。
3結(jié)束語
農(nóng)業(yè)機械化不僅是能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的效率和質(zhì)量,而且它是不斷發(fā)展的一項應(yīng)用機電一體化技術(shù),既穩(wěn)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(chǎn)能都能達(dá)到一個新的高度。該設(shè)備不僅是全面的、多樣的、豐富的,而且操作足夠簡易,設(shè)備安裝調(diào)試都比較容易以及后期的維護(hù)也相對方便。這就要求相關(guān)工作人員對此工作要給予更高的重視,為了提高我國農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)水平而去不斷地改進(jìn)和發(fā)展。
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機電一體化專業(yè)論文 24
摘要:機電一體技術(shù)是一種創(chuàng)新性以及綜合性質(zhì)的技術(shù),融合了機械技術(shù)、微電子、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)以及接口技術(shù),一體化技術(shù)不但是機械系的學(xué)生需要高度重視以及加強學(xué)習(xí)的內(nèi)容,與此同時,機電一體化技術(shù)也是機械生產(chǎn)的重要核心。機械生產(chǎn)需要大量的人力以及物力,因此,促使電子技術(shù)以及機械技術(shù)相互融合,對于節(jié)約生產(chǎn)成本以及提升生產(chǎn)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(xué)合理,有助于控制機械生產(chǎn),以及有效降低機械事故。
關(guān)鍵詞:機電一體化;技術(shù);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(dāng)中需要加強機電一體化技術(shù)的研究。在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,加強對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,對于提升工業(yè)水平具有十分重要的意義。機電一體技術(shù)屬于一種創(chuàng)新性的技術(shù),也是將多種技術(shù)相互融合之后產(chǎn)生的一種結(jié)果。在我國的工業(yè)生產(chǎn)方面,機電一體化技術(shù)處于核心以及主導(dǎo)的地位,機電一體化技術(shù)在自動化機械以及計算機集成,與此同時,機電一體化技術(shù)在生產(chǎn)線和建筑上也得到了極其廣泛的應(yīng)用,機電一體化技術(shù)促使電子、機械等相互融合。對于智能制造行業(yè)而言,機電一體化技術(shù)的作用比較強大,機電一體化技術(shù)不但能夠有效提升產(chǎn)品質(zhì)量,而且可以有效提升生產(chǎn)的效率。所以,機電一體技術(shù)逐漸向著智能化、人性化和微型化的方向發(fā)展,對于企業(yè)以及社會都有著十分重要的作用。
1機電一體化技術(shù)基本含義
機電一體化技術(shù)不僅包括機械制造技術(shù)以及信息處理技術(shù),同時也包括傳感控制技術(shù)以及自動控制技術(shù)等傳輸技術(shù),是一項擁有多項專利知識的智能科學(xué)技術(shù),在技術(shù)的研發(fā)過程中需要將各類高新技術(shù)聯(lián)系在一起,結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)對技術(shù)實施過程進(jìn)行控制和優(yōu)化,提高整個技術(shù)系統(tǒng)資源的配置效率,提高系統(tǒng)運行的整體效率,并在高質(zhì)量運行的同時降低系統(tǒng)的能耗。機電一體化技術(shù)在機構(gòu)組成上主要包括機身、框架以及各類連接設(shè)施,在連接過程中,運用自身傳感設(shè)備對系統(tǒng)的運行參數(shù)和運行狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定,通過對信號的控制將相關(guān)數(shù)據(jù)以及信息轉(zhuǎn)化為可用于傳輸?shù)男盘,再對接收到的信號進(jìn)行信息技術(shù)處理,將信號轉(zhuǎn)化為可以識別的信息;機電一體化技術(shù)系統(tǒng)主要的驅(qū)動力量就是對相關(guān)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(shù)系統(tǒng)在執(zhí)行過程中,要根據(jù)各種信息要求對相關(guān)動作進(jìn)行控制和命令,確定相應(yīng)的系統(tǒng)目標(biāo)并建立起對應(yīng)的指令從而確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性;機電一體化控制系統(tǒng)執(zhí)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(tǒng)在信息傳輸過程中要根據(jù)既定的信息目標(biāo)要求進(jìn)行信息的加工、處理和傳輸,在傳輸過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)程序進(jìn)行操作,確保傳輸過程的安全性和穩(wěn)定性;自動控制技術(shù)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(shù)系統(tǒng)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(guān)系,通過合理的分工與合作有效提高整個系統(tǒng)的運行效率,符合相關(guān)工作的實際需求。
。矙C電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
機電一體化技術(shù)主要是電子技術(shù)與機械技術(shù)的有效融合。機電一體化技術(shù)始于20世紀(jì)60年代,該項技術(shù)的出現(xiàn)主要是為了迎合當(dāng)時工業(yè)信息化生產(chǎn)發(fā)展的需要,在起步階段主要是依靠電子手段進(jìn)行機械設(shè)備的控制活動,從而實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。起初機電一體化技術(shù)相對簡單,技術(shù)含量比較低,更多地應(yīng)用于一些簡單的小型設(shè)備。經(jīng)過不斷的改進(jìn)和完善機電一體化技術(shù)與計算機信息技術(shù)等高科技技術(shù)有效結(jié)合在一起,21世紀(jì)以來,機電一體化技術(shù)與信息技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合程度愈加密切,逐步實現(xiàn)機電智能化的發(fā)展模式,促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。目前在很多大型企業(yè)機電一體化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及,包括機械、電子、控制、聲學(xué)以及光學(xué)等多項技術(shù)。機電一體化技術(shù)的發(fā)展離不開相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,在相關(guān)技術(shù)的配合拓展下機電一體化技術(shù)的發(fā)展更加適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)發(fā)展的需要,逐步朝著智能化、模塊化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,F(xiàn)階段,機電一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對人類大腦的模擬。對生產(chǎn)過程進(jìn)行判斷分析,結(jié)合實際情況給出相應(yīng)的操作指令并對生產(chǎn)活動進(jìn)行操作控制,推進(jìn)生成過程的人性化發(fā)展,這樣能夠有效節(jié)約大量的人力成本,降低工人的勞動負(fù)擔(dān)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷擴(kuò)展,機電一體化技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)散至全球諸多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,隨之而來的是機電一體化技術(shù)的新含義和新模式,在不斷實踐應(yīng)用的過程中遠(yuǎn)程控制技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)視技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到機電一體化操作中,并針對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實際情況在不斷改進(jìn)完善,不斷突破企業(yè)生產(chǎn)的模式限制,為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)活動創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)價值。
。持悄苤圃旒夹g(shù)及技術(shù)的發(fā)展研究
隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷建設(shè)和發(fā)展,現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)也在不斷進(jìn)步,機械制造技術(shù)必須要與時俱進(jìn),不能夠僅僅局限于傳統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展模式,通過對自身技術(shù)手段的改革和創(chuàng)新來不斷提高技術(shù)的實用性。目前,隨著機械化生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴(kuò)大,經(jīng)濟(jì)發(fā)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(shè)計者必須要對生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改造,提高生產(chǎn)技術(shù)的生產(chǎn)效率。現(xiàn)階段,機械制造技術(shù)發(fā)展的主流方向就是智能制造技術(shù),該技術(shù)主要是利用機械設(shè)備本身的驅(qū)動裝置對設(shè)備進(jìn)行控制和操作,并結(jié)合實際情況進(jìn)行程序設(shè)定,以此來提高機械的智能化性能,這也是當(dāng)前機械技術(shù)發(fā)展的主要方向。智能制造技術(shù)可以存儲更多的信息數(shù)據(jù),并對生產(chǎn)過程的信息進(jìn)行實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中可能存在的問題并制定相應(yīng)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(xué)性和完整性。智能制造技術(shù)有效規(guī)避了傳統(tǒng)制造技術(shù)中的很多缺點,能夠有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,確保產(chǎn)品生產(chǎn)具有較高的合格率,并且產(chǎn)品本身具有較高的科技含量,F(xiàn)階段,智能制造技術(shù)與三維動態(tài)演示以及模擬技術(shù)的結(jié)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(shù)的應(yīng)用頻率,多種技術(shù)的有效結(jié)合和應(yīng)用大大提高了對產(chǎn)品的設(shè)計和控制效率,確保生產(chǎn)過程嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙進(jìn)行。隨著智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展,人機互動成為了可能,智能制造技術(shù)對產(chǎn)品的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和監(jiān)督,降低了人工勞動的負(fù)擔(dān),同時降低了錯誤發(fā)生的機率,對于勞動力成本不斷上升的今天,該項技術(shù)的發(fā)展無異于從根本上降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外,針對一些污染相對較重的特殊類型企業(yè),智能制造技術(shù)的使用能夠最大程度上降低安全隱患,從而實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)活動的安全進(jìn)行。很多特殊類型的企業(yè)必須要依靠職能制造技術(shù)來完成很多人工無法完善的操作,與此同時智能制造技術(shù)還具有極高的準(zhǔn)確性,能夠保障生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確性和安全性。
4機電一體化技術(shù)與智能制造技術(shù)的相互結(jié)合
隨著經(jīng)濟(jì)社會的不但發(fā)展,生產(chǎn)活動對技術(shù)的要求也在不斷提高,目前智能制造技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各個生產(chǎn)企業(yè)中。其中,機電一體化技術(shù)與智能制造技術(shù)的結(jié)合最為緊密,信息技術(shù)的不斷發(fā)展更為二者提供了更加廣闊的發(fā)展空間。二者在結(jié)合過程中必然會涉及到核心技術(shù)的應(yīng)用,作為智能控制技術(shù)的核心技術(shù)之一,傳感技術(shù)如果能夠得到充分的發(fā)揮和利用無疑會大大提高系統(tǒng)的靈敏性和準(zhǔn)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(shè)備還存在很多漏洞,必須要結(jié)合實際情況建立傳輸感應(yīng)系統(tǒng),從根本上提高目標(biāo)信息的收集效率,保證信息傳輸?shù)陌踩院头(wěn)定性。結(jié)合當(dāng)前生產(chǎn)制造的實際情況來看,大多數(shù)企業(yè)都采用非接觸性的檢測技術(shù)和光纖電纜傳感技術(shù),在技術(shù)上大多是采用統(tǒng)一的接口,這樣的設(shè)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(jīng)濟(jì)建設(shè)的綜合指標(biāo)中機械制造占據(jù)著重要的位置,對國家三大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的作用,在我國機電一體化技術(shù)最早應(yīng)用于數(shù)控領(lǐng)域時就對智能控制技術(shù)提出了相關(guān)的要求,這其中還涉及到模擬、信息處理等多項技術(shù)。生產(chǎn)期間,智能控制技術(shù)可以對系統(tǒng)多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)建立起相應(yīng)的信息處理程序,并對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化和控制,F(xiàn)階段大部分的數(shù)控機床都采用的是CPU以及總主線的結(jié)構(gòu)模式,通過對相關(guān)線路的診斷以及相應(yīng)的模糊測試技術(shù)并集合相應(yīng)的大型存儲設(shè)備來實現(xiàn)系統(tǒng)整體的提高數(shù)控能力,并利用先進(jìn)的信息技術(shù)建立多維仿真畫面,提高對整個系統(tǒng)控制的靈活性。
5數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域中智能制造技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)階段隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷建設(shè)和發(fā)展,科學(xué)技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)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(nèi)的機電自動化技術(shù)也有了跨越式的發(fā)展,相應(yīng)的針對數(shù)控技術(shù)的新要求也在不斷增加,要求的標(biāo)準(zhǔn)也越來越高,其中最關(guān)鍵的就是要求數(shù)控技術(shù)要具備足夠的延展性,結(jié)合數(shù)控技術(shù)充分的延展性構(gòu)建起信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,利用智能信息數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行程序編制,例如,結(jié)合相應(yīng)的智能信息系統(tǒng)完成數(shù)控領(lǐng)域中的繁雜計算以及結(jié)構(gòu)計算,實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析和把握,同時根據(jù)相應(yīng)的原理知識進(jìn)行合理推理,完成對生產(chǎn)作業(yè)實際情況的準(zhǔn)確判斷,及時找出系統(tǒng)中的故障信息并針對實際情況給出相應(yīng)的檢修意見,確保整個機床運行的穩(wěn)定性。
。督Y(jié)語
綜上所述,在智能制造當(dāng)中需要加強對機電一體化技術(shù)的研究,促使機電一體技術(shù)和智能技術(shù)相互結(jié)合,對于促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。與此同時,數(shù)控生產(chǎn)當(dāng)中也可以加強對智能制造技術(shù)的研究。這樣對于促進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)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(yè)論文 25
摘要:隨著社會的不斷進(jìn)步,機電一體化擁有了更加廣泛的應(yīng)用環(huán)境,有效發(fā)揮在各個領(lǐng)域中的主導(dǎo)性功能,為社會的全面進(jìn)步提供技術(shù)保障。本文系統(tǒng)闡述了機電一體化的涵義,對其應(yīng)用領(lǐng)域和背景進(jìn)行了探討,大膽展望了其發(fā)展方向和趨勢。
關(guān)鍵詞:機電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢
機電一體化技術(shù)是綜合性技術(shù)類型,包含多種學(xué)科的知識,發(fā)揮各自優(yōu)勢,是社會生產(chǎn)力不斷前行的結(jié)果。在科技的推動下,機電一體化在諸多領(lǐng)域中產(chǎn)生影響,在推動社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用。為因此,要對機電一體化涵義進(jìn)行深入分析和理解,對其應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行深入探討,明確發(fā)展方向,推動這一技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
1對機電一體化涵義的闡述
機電一體化技術(shù)凸顯綜合性的特征,融合多種學(xué)科的關(guān)鍵技術(shù),主要涉及機械、電子等技術(shù)領(lǐng)域。凸顯全面性與綜合性,具體分析,機電一體化主要關(guān)注的是機械設(shè)備的生產(chǎn)以及信息技術(shù)在數(shù)據(jù)處理中的作用,重視對機械設(shè)備以及相關(guān)電子器材的探索和研究,目的是更好地支持工業(yè)自動化的發(fā)展,為其提供堅實的技術(shù)保障。機電一體化發(fā)展實踐中,重點集中在信息與產(chǎn)品的組成,主要是關(guān)注傳感、信息以及機械技術(shù)的全面發(fā)展。之所以推廣機電一體化技術(shù),主要是在傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,逐漸滲透在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,加快產(chǎn)品創(chuàng)新,促進(jìn)改革,是工業(yè)自動化發(fā)展的必然。
2對機電一體化技術(shù)應(yīng)用狀況的分析
2.1機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用介紹。在機電一體化技術(shù)的支持和應(yīng)用下,整個生產(chǎn)操作的精度顯著增強,功能更加多樣化。另外,在結(jié)構(gòu)方面,擁有緊湊的構(gòu)造,模塊化突出。在功能領(lǐng)域,開放性更強,推動數(shù)控機床向著智能化的方向發(fā)展,提升機床的精確度,為整個生產(chǎn)提供更加全面、先進(jìn)的技術(shù)支持。
2.2機電一體化技術(shù)在計算機制造和集成系統(tǒng)中的應(yīng)用。在機電一體化的支持下,計算機制造以及集成系統(tǒng)能夠滿足動態(tài)管控的目的,達(dá)到對目標(biāo)的優(yōu)化,突破傳統(tǒng)模式的制約,保證信息的順暢性。同時,實現(xiàn)諸多功能的融合,如開發(fā)、生產(chǎn)以及決策管理等,使得產(chǎn)品配置實現(xiàn)優(yōu)化,集成度得到顯著增強。
2.3機電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹。對于柔性制造系統(tǒng)而言,涉及諸多部門,如機器人、數(shù)控等。要在裝配要求的指導(dǎo)下,結(jié)合生產(chǎn)需要,對工件進(jìn)行生產(chǎn)。整個系統(tǒng)的應(yīng)用中,需要進(jìn)行相關(guān)構(gòu)件、品種等進(jìn)行頻繁切換。在機電一體化的應(yīng)用下,產(chǎn)品質(zhì)量的增強成為必然,生產(chǎn)效率實現(xiàn)大幅提升。
2.4機電一體化技術(shù)在工業(yè)機器人中的應(yīng)用介紹。機器人與機電一體化技術(shù)的融合經(jīng)歷幾個發(fā)展時期,首先,機器人在得到相關(guān)指令之后,進(jìn)行單一動作的重復(fù),但是,對環(huán)境適應(yīng)能力不強,也很難結(jié)合對象進(jìn)行及時調(diào)整。其次,在工業(yè)機器人中加裝傳感系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對工作環(huán)境的識別和適應(yīng),及時反饋相關(guān)狀態(tài),實現(xiàn)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(yè)機器人緊跟時代發(fā)展步伐,向著智能化的方向發(fā)展,感知能力增強,能夠完成復(fù)雜的邏輯思維,具備了決策能力,環(huán)境適應(yīng)能力更強,獨立運行特點更加突出。
3對機電一體化發(fā)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(xiàn)代科技的發(fā)展下,整個社會發(fā)展水平不斷提升,環(huán)境問題備受關(guān)注,更加關(guān)注對資源的節(jié)約以及生態(tài)的保護(hù)。工業(yè)生產(chǎn)也要順利這一發(fā)展趨勢,追求綠色發(fā)展目標(biāo),發(fā)展綠色機電一體化,實現(xiàn)能耗的有效降低,在推動社會發(fā)展的同時,維護(hù)生態(tài)平衡。
3.2機電一體化的智能化不斷完善。智能化的發(fā)展在很大程度上依賴于科技的進(jìn)步和發(fā)展。在時代發(fā)展中,智能化與機電一體化融為一體,相互促進(jìn)。在發(fā)展中,注重綜合性思維方式的引進(jìn),以控制理論為基礎(chǔ),強化控制性。機電一體化的產(chǎn)品在智能性方面無法與人的思維進(jìn)行媲美,但是,借助智能化的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜問題的`緩解,在根本上推動機電一體化的飛速發(fā)展。
3.3機電一體化中網(wǎng)絡(luò)化的分析。信息技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),使得整個社會的發(fā)展速度更加飛速。同時,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域發(fā)揮作用。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)催生了多種技術(shù)類型,影響人們的生活。在遠(yuǎn)程終端監(jiān)控設(shè)備中,機電一體化技術(shù)得到功能上的集中體現(xiàn),尤其是計算機的支持下,其優(yōu)勢更加突出。為此,網(wǎng)絡(luò)化在機電一體化中的發(fā)展成為其完善中的必然一環(huán)。
3.4模塊化得到發(fā)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(xiàn)進(jìn)一步開放的目的,需要將模塊化作為發(fā)展方向,對技術(shù)進(jìn)行單元劃分,實現(xiàn)整體功能的強化。
3.5全息系統(tǒng)化得到推廣應(yīng)用。全信息系統(tǒng)的發(fā)展與完善受到智能化技術(shù)的廣泛影響。在全息系統(tǒng)化的應(yīng)用下,采用了開放式總線結(jié)構(gòu)和模式化結(jié)構(gòu),系統(tǒng)能夠進(jìn)行自由重組,同時,通信能力更強,為人機一體化的發(fā)展提供更多的支持。
綜上,整個社會的生產(chǎn)力在發(fā)展到一定階段之后,機電一體化成為必然趨勢,也是科技進(jìn)步的體現(xiàn)。在社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中,機電行業(yè)實現(xiàn)技術(shù)的全面融合,凸顯全面性與綜合性的特征。因此,為了實現(xiàn)對機電一體化的全面的理解和掌握,要對其概念進(jìn)行明確,明確其應(yīng)用的主要方向,系統(tǒng)分析其發(fā)展趨勢和方向,在根本上推動機電一體化的有序發(fā)展,為社會生產(chǎn)生活的各個方面提供更大的便利。
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