发布时间：2023-03-23 15:14:56
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【关键词】控制系统；伺服系统；传感器；CNC
1.FANUC数控机床常见故障
数控机床一般由数控系统，包含伺服电动机和检测反馈装置的伺服系统、强电控制柜、机床本体和各类辅助装置组成，是集机、电、液、气、光高度一体化的现代技术设备。数控机床维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控机床的发展和完善也起到了巨大的推动作用。
数控机床出现的故障多种多样，机械磨损、机械锈蚀、机械失效、加工误差大、工件表面粗糙度大、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、滚珠丝杠副有噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。一般情况下，软故障由调整、参数设置或操作不当引起。硬故障由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。
2.FANUC数控机床常见故障维修
数控机床故障的产生是多种多样的。维修时需要根据现象分析、排除，最后达到维修的目的。切勿盲目的乱动，否则可能会导致故障更加的严重。
处理故障时，如果出现危及人身安全或机床设备的紧急情况，要立即切断机床电源。一般情况下，不用马上关掉电源，应保持故障现场不变。首先从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验达到确诊故障的目的。
3.控系统常见故障维修实例
3.1 FANUC 0-M数控铣床
3.1.1 FANUC 0-M数控铣床主轴或其它轴运动时出现摆动现象，主要表现在手轮状态下移动主轴，移动一段约20mm距离，主轴出现颤动。原因是数控系统的参数设置与实际的伺服装置不相匹配。解决方法：查阅参数设置说明书与伺服装置说明书，将其相应的参数设置进行修改使之匹配。此类故障往往是由于数控系统的参数受到干扰引起参数变化而导致的故障。
3.1.2 FANUC 0-M数控铣床，主轴拉刀时出现报警故障现象：手动状态下，主轴拉刀时，有时出现报警。产生问题的原因及解决方法：报警信息为压缩空气压力不足，经检查空压机工作正常，气压压力表指示气压符合要求，气压管路无破损漏气现象。而故障为时有时无，经分析引起故障的原因可能是压力开关设定不良、压力开关故障、压力开关接触不良。经检查压力开关及压力开关设定均正常。于是，打开主轴箱护盖，观察主轴拉刀动作，发现主轴在拉刀时，一个检查主轴拉刀是否到位的行程开关松动，致使主轴拉刀到位信号不能送到数控系统，将该行程开关调整好位置拧紧，问题得以解决。
3.1.3 FANUC 0-M数控铣床，加工过程中，出现Z轴过载报警故障现象：机床在加工的过程中，机床的Z轴出现过载，刚开始出现故障的时候，频率不频繁，关机后重新开机，该故障可以自动消失，随加工时间的增长，出现该故障的频率越来越高，且关机后重新开机，系统在进行自检的时候就出现报警，以至于自检通不过，机床开不了机。故障原因：产生过载的原因一是伺服电机发热，热保护开关（双金属片构成）动作，二是伺服系统瞬时电流过大，引起过电流保护。解决方法：通过故障的现象，由于开机时就产生报警，怀疑是伺服电机内部的热保护开关损坏，双金属片不能闭合（正常情况下，该金属片是闭合的），打开产生故障的伺服电机的保护盖，找出热保护开关的两个接线点，测量这两个接线点，发现是闭合的，说明热保护开关是正常的。断开过流保护，重新开机，该故障现象仍然存在。最后怀疑，有可能是热保护开关到CNC系统的线路接触不良造成的，但仔细测量Z轴电机到系统板之间的电缆连线，发现电缆也没有问题。怀疑是编码器出现故障，采用交换法，将Z轴的编码信号与X轴或Y轴对调，结果该故障又出现在被调换的轴上，从而确认是Z轴编码器出现故障，更换Z轴编码器，问题得到解决。
3.2 FANUC 0-M数控车床
3.2.1 故障现象：零件加工尺寸不稳定或不准确
分析故障原因：①滚珠丝杠轴承或钢球有损坏。②电机与丝杠连接同步齿形带磨损后，使传动链松动。③反向间隙变化或设置不适当。④滚珠丝杠的预紧力不适当。故障排除方法：直观看齿形带传动状况稳定，于是重新测量反向间隙，经测量反向间隙与设置补偿量差距过大，重新进行设置补偿，故障排除。
3.2.2 故障现象：数控车床回转刀架故障
NC系统有输出换刀信号，但刀架不转动。分析故障原因：①机械卡死或刀架电机无信号输入。故障排除方法：机械卡死应拆开重新清洗修配后，加以处理后装好。无信号输入则测试电路断路源，检查继电器是否损坏或连接电缆断路。②刀架连续运转到位不停。分析故障原因：霍尔元件开路或短路，控制电路中刀架反转继电器无法接通。故障排除方法：打开刀架，检查霍尔元件是否损坏，损坏则予以更换。测试反转继电器损坏，予以更换。③刀架越位过冲或转不到位。分析故障原因：霍尔元件位置不当。故障排除方法：调整霍尔元件与磁钢的相对位置，一般霍尔元件位置超前磁钢约1/3。
3.3 FANUC 0-M加工中心刀架、刀库、换刀装置的故障维修
故障现象：某加工中心采用凸轮机械手换刀。换刀过程中，动作中断，发出报警，显示机械手伸出故障。
分析诊断：根据报警内容，机床是因为无法执行下一步“从主轴和刀库中拔出刀具”，而使换刀过程中断并报警。
机械手未能伸出完成从主轴和刀库中拔刀动作，产生故障的原因可能有：
①“松刀”感应开关失灵。在换刀过程中，各动作的完成信号均由感应开关发出，只有上一动作完成后才能进行下一动作。第三步为“主轴松刀”，如果感应开关未发信号，则机械手“拔刀”就不会动作。检查两感应开关，信号正常。
②“松刀”电磁阀失灵。主轴的“松刀”，是由电磁阀接通液压缸来完成的。如电磁阀失灵，则液压缸未进油，刀具就“松”不了。检查主轴的“松刀”电磁阀，动作均正常。
③“松刀”液压缸因液压系统压力不够或漏油而不动作，或行程不到位。检查刀库松刀液压缸，动作正常。行程到位；打开主轴箱后罩，检查主轴松刀液压缸，发现已到达松刀位置，油压也正常，液压缸无漏油现象。
④机械手系统有问题，建立不起“拔刀”条件。其原因可能是电动机控制电路有问题。检查电动机控制电路系统正常。
⑤刀具是靠碟形弹簧通过拉杆和弹簧卡头将刀具柄尾端的拉钉拉紧的。松刀时，液压缸的活塞杆顶压顶杆，顶杆通过空心螺钉推动拉杆，一方面使弹簧卡头松开刀具的拉钉，另一方面又顶动拉钉，使刀具右移而在主轴锥孔中变“松”。
主轴系统不松刀的原因可能有以下几点：
①刀具尾部拉钉的长度不够，致使液压缸虽已运动到位，而仍未将刀具顶松
②拉杆尾部空心螺钉位置起了变化，使液压缸行程满足不了“松刀”的要求
③顶杆出了问题，已变形或磨损
④弹簧卡头出故障，不能张开
⑤主轴装配调整时，刀具移动量调的太小，致使在使用过程中一些综合因素导致不能满足“松刀”条件
处理方法：拆下“松刀”液压缸，检查发现这一故障系制造装配时，空心螺钉的伸出量调的太小，故“松刀”液压缸行程到位，而刀具在主轴锥孔中“压出”不够，刀具无法取出。调整空心螺钉的“伸长量”，保证在主轴“松刀”液压缸行程到位后，刀柄在主轴锥孔中的压出量为0.4-0.5mm。经以上调整后，故障可排除。
4.结论
本文从论述数控机床故障的产生到数控机床故障的解决。要求在设备出现问题后，要及时冷静地进行故障诊断，寻找合适的方法解决问题。机床修理人员要注重实践，要多问、多阅读、多观察、多思考、多实践、多讨论交流、多总结。在实践中不断提高自己的水平，只有当自身的水平提高了，数控机床的修理过程才能更迅速，才能更好地提高工作效率，多创效益。
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关键词 码盘；脉冲信号；脉冲编码器
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）93-0191-01
TH6363B卧式加工中心是由江苏多棱机床厂2002年生产的带自动换刀系统的数控卧式镗铣床，机床具有X，Y，Z三个数控轴，可实现三轴联动其，机床还具有一个360度等分的自动回转台：第5轴为主轴。工件一次装夹能实现自动完成钻，铰，攻丝，铣削，镗孔等多种程序加工，加工精度较高。主轴伺服电机与驱动元件构成了机床的主驱动，主轴电机功率达到11kW，主轴转速可在30～4000r/min范围内任意调节。数控系统采用德国西门子810D系统控制。
故障现象是机床启动正常，X，Y，Z，4轴启动都正常，回零正常，当主轴回零时，主轴一旦运动即发生报警。报伺服5误差过大。
数控机床的主轴一般采用全闭环或半闭环控制，其包括主动编码器和从动编码器，在闭环控制系统中主动编码器控制实际转速。其安装于机床床身上，用同步带使其与主轴同步旋转。控制精度较高。半闭环控制系统中只有一个编码器，其一般安装于电机内部。不能准确检测主轴实际位置。
通过主轴工作原理分析，其主轴的原理框图如下：
本机床主轴电机采用西门子1PH7交流主轴电动机，带内装编码器.经更换功率放大模块后基本认定为主轴编码器问题。拆下电机内置编码器仔细检查，发现编码器进线孔处的密封用海绵破损，导致油污进入编码器。
脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生器，脉冲编码器可分为光电式、充电式和电磁感应式三种经拆开确认本机床使用的是光电式脉冲编码器，其基本原理如下：
在码盘的边缘上开有间距相等的透光窄缝隙，在码盘的两侧分别安装光源与光敏元件。当码盘随被测工作轴一起旋转时，每转过一个缝隙就发生一次光线的明暗变化使光敏元件的阻值改变，这样就把光线的明暗变化转化成电信号的强弱变化。然后，经放大、整形处理后，光电盘输出脉冲信号。脉冲的个数就等于转过的缝隙数。如果将脉冲信号送到计数器中计数，计数显示就反映了码盘转过的角度。
为了判别旋转方向，在码盘两侧安装有一套光电转换装置，分别用A和B表示。两套光电转换装置在光电元件上形成两条明暗相互变化的光线，产生了两组近似于正弦波的电流信号A和B，两者的相位相差90度，经放大和整形电路处理后变成方波。若A相超前于B相，对应的电动机作正向旋转；若B相超前于A相，对应的电动机作反向旋转。若以该方波的前沿或后沿产生记数脉冲，可以形成代表正相位移的脉冲序列和反向位移的脉冲序列。
脉冲编码器除有A相和B相输出信号外，还有Z相一转输出信号，它是用来产生机床基准点的，也就是机床的原点。
1PH7交流主轴电动机与编码器连接情况如下图：
用专用工具（图中DIN931）拆下编码器，拆开圆光栅的外壳，可以看到圆环型印刷电路板，上面有推挽式放大电路及光电池，恒流源单元提供光源。电路板下面是可转动的光栅码盘，固定在转动轴上。光栅码盘的下面是光源座和定光栅片。在电烙铁断电的情况下用余热将电路板连线焊开拆下，将动光栅码盘拆下。检查电路板上的发光管、三极管、二极管等元件，将性能不良者更换；用无水酒精仔细清洗动光栅码盘、光源座及定光栅片。待洗静晾干后仔细安装好，安装时要保证电机轴端面与编码器端面的尺寸。将+5V电源接到光源回路上，转动光栅盘，用双线示波器查看它的波形，调整电路板位置，直到波形正常为止。
设备由于设计不合理，密封系统及各种保护措施不到位，故障率一直居高不下，引起油污通过导线污染到编码器。重新对机床进行密封及防污处理。减少其故障的发生。
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【关键词】远程；故障诊断；监控
1.引言
在工业化时代，大规模机械电气设备的使用让社会生产效率大幅度的增加，但与此同时，机械设备故障也频繁发生，延误生产时机。所谓故障，是指机械系统偏离正常功能，造成设备基本功能不能保证。最初故障诊断是依赖人员的个人经验及简单检测仪器，随着电工电子、传感器、信号分析、计算机等技术的发展，对发生的故障，除要求设备管理人员具备掌握一定的机械专业技术、还要有电气、计算机等专业知识。这对于依赖于个人知识储备在故障面前显得杯水车薪，特别是高技术含量进口机械设备故障如民航发动机故障，我们有时候却无能无力而不得不依赖外国专家指导。这样在计算机网络的发展下，基于WEB的远程故障诊断分析由此而产生。
远程故障诊断可提高复杂机械电气设备的维护和诊断，实现对分设备和关键部件进行分散集中式监视、诊断和管理。不仅提高了设备的管理效率，降低了维护费用，还提高了故障诊断的水平和快速性，也有利于资源共享。
2.监控诊断系统
监测与诊断主要是根据快变信号、缓变信号以及开关量信号的变化，运用通频和分频振幅值等多种方法来判断机组是否正常运行。
系统需有多种采集卡，包括振动信号采集卡、转速采集卡、温度压力流量采集卡以及报警信号采集卡。还需要有相应的信号变换和调理电路。各种参量的获取是通过振动、温度、压力、转速等测量传感器实时获取机组工作状态信息。然后将各种信号通过信号分析处理方法通过PC总线和计算机显示出来，实现各种工况的实时显示。再到更高层次就是利用智能诊断系统对监测的数据进行分析和模态识别，利用逻辑推理和数值分析方法相结合的方式，利用专家知识和固有原始数据进行分析和比较，得出诊断结论，以上过程可用下图结构表示。
图1 监控诊断系统组成框图
3.远程故障诊断地应用
远程故障诊断是一门实用性强的技术，它在工业、医疗、石油、航空等各个方面都有广泛地推广和使用。
利用INTERNET技术，FANUC的数控机床采用了C/S的架构设计，这其中包括了服务器和客户端。运用SQLSERVER 2008可以创建数据库，利用TCP/IP协议可以建立通讯链路，利用柔性制造系统可以对机床故障诊断分类，利用电脑分发出诊断号、参数号，进行PMC接口诊断。也有的专家独辟蹊径，将远程故障诊断在数控装置的应用划分成了四个模块，即信息检索模块、智能诊断模块、网络会诊模块、远程检测模块。信息检索模块主要是利用专家系统人工或者机器进行检索，智能诊断模块主要应用对检测信号进行分析，再利用与此类似的远程数控设备监控诊断系统是由CNC、现场监控工况机，数据存储服务器、WEB服务器及远程监控与诊断系统中心等组成。杨贤等介绍了一种监控软件，HOMS监控软件是以状态监测为基础，最优检修决策为目的的。它的体系架构为状态监测系统，厂级诊断中心，企业级决策中心。
在汽车行业，常用的维修检测设备是从电喷车解码器、手持式故障诊断仪慢慢发展到行业中比较流行的离线PC式汽车故障诊断仪。现在又有新的趋势了，颜伏伍、曹恺等研究了基于智能手机的汽车远程故障诊断。他们发现一些手持式诊断设备存在携带不方便、缺乏维修指导并且诊断效率低下等情况，利用ARM公司推出的开发复杂应用程序的RVDS（Realview Development Suite）开发工具设计实现了读清故障码、读冻结帧、读数据流等，另外还具有远程交互能力和方便专家进行远程辅助诊断等功能。
在石油与矿山机械领域，王峰、路小琪研究了基于物联网的矿井提升机感知系统设计。所谓物联网就是通过二维码识别设备、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在这种技术环境下，提升机控制系统通过传感器、检测设备以及安装在系统中的无线传感器等关于该设备的运行状态经过以太网传递至调度室。在长输油气管道中，实现输油泵在online状态下监测最好是使用在线故障诊断软件，可是几乎所有的都是通过安装在设备商的各种监测仪表，然后通过网络上传到SCADA系统上进行数据分析处理、多线程进行管理。可以达到实时监控状态，准确地找到故障报警。在钻机的在线检测中，从万生、张鹏飞、林智敏、于辉等人在石油机械杂志上研究了利用国际上最先进的remote数据与图像监测处理技术，采用移动通信卫星实现了远程数据及视频传输的功能，利用这些专有技术实现了数据的网间共享以及信息捕捉等功能。在压缩机的故障诊断与监控上，吴文莉采用了嵌入式CPU和无线通讯GPRS发送模块如远程数据传输单元DTU组成。在对铁路设备的诊断系统设计中，李桂林发表在《自动化与仪器仪表》上论述了采用计算机网络、数据库技术和故障诊断技术，一定程度上提高了列车的运行效率和保障了行车安全。
另外，Deb.S，Domagala.C，Gho-shal，Alena.R在《The international society for optical Engineering》利用美国Qualtech的软件开发了一种基于上述系统判断的远程诊断服务器，建立了远程检测空间服务站的模型。我国叶文君等利用基于模型和信号处理的方法对空调系统的故障诊断和检测进行了分析和总结。在机器人焊接方面，由星云焊接公司研制的Nebula型焊机，它可以通过互联网实现远程故障诊断、远程检测，还可以将数字电视技术应用在它上面。
4.结语
文章简要介绍了故障诊断系统的组成和基本原理，肯定了基于WEB故障诊断系统的作用，并且介绍了监控检测系统的组成以及远程故障诊断在各行各业的应用。基于WEB的故障诊断技术发展已有多年了，相关技术已经日趋成熟，对于远程故障诊断的前景可能会在对故障位置精确性确定、故障时间准确性预测、检测故障地点的精密化等方向发展。
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【关键词】校企合作；工程教育；探索；实践
0 引言
当前，数控机床在制造领域已经成为装备制造业的主流装备，成为一个国家综合竞争力的重要标志。2012年中国机床工具行业总产值为7985.15亿元，数控机床产量达到23.6万台，同比增长62.2%；2011年我国机床产值和数控机床产量均列世界第一位。另一方面，服役10年以上的机床占60%以上，这些机床都将面临大修或改造。目前，我国从事数控机床故障诊断与维修的工程技术人员非常短缺。我国数控机床的维修工程师中 59.16%的数控技术人才为中专及以下学历，31.25%为大专学历，仅有8.58%为本科学历，本科以上学历仅占1%。因此，培养大批数控维修专业的本科层次工程技术人员已变得迫在眉睫。
1 校企合作模式下工程教育的内涵
1.1 校企合作的内涵与特征
校企合作是学校与企业建立的一种合作模式。是一种注重培养质量，注重在校学习与企业实践，注重学校与企业资源、信息共享的“双赢”模式。它以共同培养人才为目标，实现人才培养模式的创新，以人力资源合作为纽带，实现校企互利。以物质资源共享为手段，实现校企互惠。校企合作做到了应社会所需，与市场接轨，与企业合作，实践与理论相结合的全新理念。为了发挥现有多形式的校企合作优势，突出服务行业及服务一线，培养全面发展、适应电气工程和自动化等领域生产、建设、管理和服务一线需要的应用型高级工程技术人才[1]。
1.2 我国在推行工程教育模式校企合作工程教学中出现的问题
我国非常重视工程教育人才培养模式的探索与实践，高等学校和企业相继出台了一些政策。如何针对我国国情以及地区差异，制定相应的措施，是需要迫切解决的问题。只有找到问题所在，才能找到解决问题的方案。导致我国工程教育相对落后的原因有如下几点：
（1）校企合作政策与机制不健全
良好的校企合作关系是建立在相关政策与机制的前提下了，试想没有规范的管理制度，没有高效的行政指导，就像行驶在大海中的无舵之船一样。校企使用不仅是学样行为，企业行为，还是与学生与教师息息相关的教学行为。所以政策的制定与执行就是一项综合而复杂的管理行为。而往往这种政策去没有在高校中建立起来。学校把大部分精力都放在科研上，将科研放在第一位。学校的政绩都与科研挂钩，而把教学工作置于次要地位，导致教师用在教书育人上的时间和精力上大打折扣。要解决这个问题，领导应该高度重视，从体制和政策上入手，正确定位。
（2）投入不足、条件匮乏
工程教育的推行，需要大量的资金投入。这种投入，有学校层面的，也有企业层面的。学校的投入主要依赖于国家，而国家的投入，从GDP来看，高等教育经费占所有教育经费的20%，这一比例在逐年下降。企业的投入又往往很少，企业主要是以盈利为目的，在教育方便的投入主要受企业自身文化及发展思路所限。如何能给企业借来利润和未来经济的增长点才是提高校企合作的关键。人才的培养。学生素质的培养需要实践环境，但现在高校的实验、实习条件远远不能满足教学需要，使工程教育与工业界的联系不紧密，学生缺乏必要的工程实践。高等院校各类论文评选中，很多论文只停留在理论水平上，大部分是理论推导和简单仿真，没有实际实验的验证。
（3）理论与实践环节联系不紧密
工科院校理论课程的设置往往与现代企业所需要的实践环节想脱节。比如在数控维修专业中，大多的教材还在讲授如何使用RS232接口来传送程序，介绍具体而详实。但是在企业中，优盘的使用早就已经是非常普遍。这种理论与实践的脱节将会大大减少企业与学校的关联度。使得大学失去了和工业界的直接联系。教师只有到生产一线去体会，才会获得工业界的经验，把更多的实践知识传授 给学生。
（4）产学研结合困难重重
工科院校产学研结合是工程教育的重要保障，是一种双赢的模式。校企合作，双方收益。对高校来说，有助于了解企业的需求，有助于理论联系实际，有助于改进人才培养的方式，帮助教师提高实践才能。对于企业来说，也可以招收到胜任岗位工作、促进技术创新和产品升级换代的有用人才。但现在许多企业由于大量引进国外技术，对与学校和科研单位结合兴趣不大。有些企业认为人才可以从市场上获取，没有必要与学校建立密切联系，因此产学研结合逐渐陷入困境。
2 基于校企合作在工程教育模式下的改革与实践
2.1 改革思路与载体
本专业校企实践改革遵循高等工程教育的基本规律，在多年融入专业建设的基础上，以国家级特色专业建设点、天津市重点学科为依托，以培养机电领域卓越工程师为目标、以机器人及机电一体化创新平台为载体、以校企联合为手段、以课程体系改革为核心、以师资队伍建设与教学质量监控为保障，积极探索机电领域卓越工程师的人才培养新模式。
2.2 改革实践内容
2.2.1 优化课程体系与教学内容，探索并实践适合工程能力培养规律的教学方法，全面强化学生创新思维与创新精神的培养。
2.2.2 构建机器人及机电一体化创新平台，以“任务驱动”模式组织机器人典型项目，全面培养学生工程实践能力、综合素质和创新精神。
2.2.3 探索校企联合培养模式，科学构建实践教学培养体系，培养学生的工程实践能力及创新能力、管理能力、沟通能力与社会适应能力。
2.2.4 研究高水平“一体化”师资队伍建设的内涵、及考核与评价机制，为培养与造就一支工程能力强、教学水平高的师资队伍提供理论依据与实践指导。
2.2.5 开展教学质量监控与保障体系研究，着力构建全方位、立体化的监控体系，全面提高人才的培养质量。
2.3 改革实践的实施
遵循高等工程教育的基本规律，在多年融入专业建设的基础上，以国家级特色专业建设点、天津市重点学科为依托，以培养机电领域卓越工程师为目标、以机器人及机电一体化创新平台为载体、以校企联合为手段、以课程体系改革为核心、以师资队伍建设与教学质量监控为保障，积极探索机电领域卓越工程师的人才培养新模式。
机械维修及检测技术教育专业的学生在校企合作方面进行了如下改革与实践：将本专业学生的学制调整为5年，其中在校学习理论知识3.5年，1年在校内工程实训中心进行实践学习，为以后的0.5年在企业实践进行准备。在最后的0.5年里，所有的学生完全送到企业中去学习与实践。与高职院校的顶岗实习不同的是，在校企合作培养过程中，以工程教育模式为指导思想，实践题目课程设计紧密结合工程和生产实践需求，相关课程设计、实训环节与工程设计相一致，确保理论基础教学内容与企业工作实际接轨。除此之外，还适时利用寒暑假时间到各主要企业认知参观实习和顶岗实习，使学生了解本专业的特点，激发学生的学习兴趣。0.5 年的企业实习，采用“双导师制”，即每位学生都被指派一名学校导师和企业导师，共同负责对学生的培养，具体的企业学习培养计划由两位导师共同制定，并由他们共同指导学生的毕业设计。
企业培养阶段，主要包括两方面学习内容：企业培训内容和专业培训内容。企业培训内容包括企业文化与规章制度教育、生产技能培训、产品研发与生产实习等，这部分内容由企业的人力资源部门和企业导师负责实施。专业培训则针对企业研发生产所需要的相关专业知识的学习，并通过毕业设计培养学生综合应用所学知识解决工程实际问题，为学生将来走入社会、获得更好的发展奠定良好的基础。专业培训在学校导师和企业导师共同指导下，在学校相关平台和企业工作平台上完成。[3]
3 结束语
工程教育的最终任务是为社会培养人才，国际创新型工程教育模式是我国工程教育所遵循的模式[4]。不断引导和强化机电领域卓越工程师培养目标的实现。实现专业培养目标与机电领域卓越工程师培养目标的衔接。创新校企联合培养模式，科学构建实践教学培养体系，实现校企有机融合、产学结合、人才共育，共同培养机电领域卓越工程师。
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[关键词]案例推理;案例推理应用;研究综述
中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）24-0310-02
1引言
案例推理（Case-based reasoing，简称CBR）起源于认知科学对人类推理和学习机制的探索[1]，是伴随认知心理学的研究而发展起来的一门新的推理方式，是人工智能领域较新崛起的一种问题求解和学习方法。其核心思想在于对新问题求解时，可以使用以前求解类似问题的经验来进行推理和学习，从而对问题的求解进行指导甚至直接重用结果，而不必从头做起。概括地讲，CBR就是利用过去的经验案例推理求解新的问题。CBR在推理求解时直接利用案例，而不需要提取规则，弥补了基于规则的专家推理系统在知识获取和组合推理等方面的不足。
由于CBR被定义为一种方法而不是一种技术，使得CBR可以更加好吸收各种新方法和技术来完善自身，从1982年耶鲁大学的沙克提出动态记忆理论发展至今，已在计算机科学、医学、故障诊断、交通运输、信息管理、法律、突发事件应急管理、决策、工业、农业、电力等领域获得了广泛应用。本文首先介绍了案例推理的认知模型，然后对案例推理的典型应用进行了研究综述。
2案例推理的认知机理模型
有许多模型试图更好地描述CBR，其中应用最为广泛的是Admodt和Plaza提出的4R认知模型[2]，如图1所示。
在该认知模型的描述中，一个CBR循环通常包括以下四个阶段：
（1）检索（retrieve）最相似的案例;
（2）重用（reuse）检索到的结论尝试解决新问题;
（3）修正（revise）建议的解答;
（4）保存（retrain）新问题和修正的解为一条新案例。
根据图1所示的4R循环，案例推理的认知机理可描述如下：一个新问题最初被描述成一个新案例（也称目标案例）。历史案例库中存储的是先前的问题描述及相应的解答，称之为源案例。当有新的待求解问题，即目标案例出现时，通过案例检索从历史案例库中搜寻出与目标案例相似的源案例。在案例重用阶段，如果源案例与目标案例的问题描述完全一致，则可直接将源案例的解答作为目标案例的建议解;否则，就需要对源案例的解答进行调整，进而得到目标案例的建议解。在案例修正阶段会对系统给出的建议解进行评估，可通过实际应用检验或者领域专家评价实现，如果评估为失败解就需继续修正。最后通过案例保存将新学习的案例或者修正后的案例储存到案例库中，以用于将来的问题求解，从而实现CBR的学习功能。
3案例推理的应用
3.1计算机科学与信息系统
针对目前的主流搜索引擎和Web浏览器均针对用户的单独搜索行为设计，不便于进行协同Web搜索的问题，文[3]提出了一种基于CBR的协同Web搜索模型，并介绍了基于此模型实现的两套协同Web搜索原型系统。根据数字图书馆个性化推荐系统的设计思想和方法，文[4]提出了基于案例推理方法在信息系统总体设计中的应用，并通过结构化建模方法对案例修正环节进行改进。文[5]使用分级标准架构对案例进行表示，并使用多层案例检索，将此新型的案例推理模型用于推荐机制辅助决策系统，通过一个旅行计划推荐实验证明该方法可提高推荐的有效性。
3.2医学
案例推理可用于建立各种医疗诊断系统。文[6]提出一种基于相似度阈值的案例匹配算法，可通过对病人表现症状的匹配分析得到诊断结果，并推荐相应的治疗方案，实验结果表明该系统具有较高的诊断效率和较好的智能性，能为医生进行医疗诊断提供一定的辅助作用。文[7]将案例推理用于中医四诊的一般过程，设计了四诊辅助诊断系统，可以克服中医辨证论治在收集外部信息时不准确的缺陷，并提高诊断过程的准确性。文[8]和文[9]分别将其用于高血压检测、肝病诊断。
3.3故障诊断
案例推理广泛应用于航空航天、电力、工业生产、数控机床等不同行业的故障诊断。文[10]探究了案例推理在飞行器故障诊断中的应用。文[11]介绍一种以领域规则和案例推理为基础的电力设备故障红外诊断系统，该系统可实现电力设备红外测温现场的测温数据录入和设备故障诊断，有效避免了人为原因导致的设备诊断偏差和安全隐患。文[12]将案例推理和软测量技术相结合，提出一种竖炉燃烧过程的智能故障预报方法，并将该方法应用于竖炉燃烧过程的生产实际中，结果表明故障发生率明显降低。文[13]设计了神经网络与案例推理相结合的复杂装备故障诊断模型，较好地解决了复杂电子装备故障诊断的快速与准确问题，并通过对雷达情报综合电子信息系统故障实例的诊断仿真验证了算法的有效性。
3.4商业
文[14]提出一种基于案例推理与灰色关联度的企业财务危机预警模型，实验结果表明，该方法得到的案例相似性排序结果符合实际情况，可提高相似企业的检索效率，满足企业财务危机预警的要求。文[15]提出基于案例推理技术的化妆品销售组合预测模型，能够弥补短生命周期产品数据不足的问题，该预测模型在化妆品销售预测方面，能够达到令人满意的精度要求，具有实际应用价值。
3.5农业
案例推理在农业科学中主要用于各种农作物虫病的预测、诊断或诊治。文[16]利用农业专家对病虫害诊断的经验案例，建立了基于CBR的蔬菜病虫害诊治专家系统，可为菜农和专家提供诊断决策。文[17]利用CBR预测系统，有效预测黄瓜枯萎病，从而增加防治胜算并能辅助生产决策的动态修订。
3.6其它方面
其它方面的应用，如气象、教育、法律等。文[18]提出将案例推理与模型推理相结合用于天气预报研究，探索提高天气预报准确性的新方法，并运用这种方法，利用java语言，实现了一个新的天气预报系统。文[19]把基于案例推理技术引入智能教学系统中教学策略的推理和控制中， 应用以前学生学习的经验作为以后学生学习的引导，从而实现教学策略的自动组织、自动规划，实现学生的自主选择、自由学习。
4结语
通过了解 CBR 系统的应用状况，可以发现 CBR 系统适用于历史案例丰富但难以提取规则或者不易建立模型的领域。CBR还具有学习能力，利于用户对知识进行维护。另外，CBR系统的结论是由以前的案例推理得出，与人类的推理过程相似，因此CBR系统给出的结果更易于被用户接受。
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基金项目：促进高校内涵建设-教育教学类-大学生科研训练（CJGX2016-JX-07）;科技类博士资助课题 （YZKB2015010）;促进高校内涵建设-师资队伍建设-校内专业教学团队和优秀人才培养计划-校级骨干教师培育项目（CJGX2016-JX-26/004）.
收稿日期：2016年10月26日;修回日期：-年-月-日.
基金项目：
促进高校内涵建设-教育教学类-大学生科研训练（CJGX2016-JX-07）;科技类博士资助课题 （YZKB2015010）;促进高校内涵建设-师资队伍建设-校内专业教学团队和优秀人才培养计划-校级骨干教师培育项目（CJGX2016-JX-26/004）;
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07481
管理学基础
07492
农村政策法规
07787
会计学原理
B020104 财税（独立本科段）
03403
国有资产管理
00069
国际税收
00062
税收管理
00999
政府预算管理
00068
外国财政
B020110 国际贸易（独立本科段）
11465
现代公司管理
B020157 财务会计与审计
（独立本科段）
00974
统计学原理
00061
国家税收
03703
国际会计与审计准则
00944
审计
04532
财务会计专题
03702
会计制度设计与比较
04534
财政与农村金融
04533
管理与成本会计
04531
微观经济学
06069
审计学原理
06270
技术经济学
B020177
投资理财（独立本科段）
05175
税收筹划
07250
投资学原理
08592
房地产投资
12327
金融理财规划
B020180 会展管理（独立本科段）
03875
会展概论
03872
会展营销
03878
会议运营管理
08884
会展经济学
03877
会展项目管理
08888
会展企业战略管理
08889
会议酒店管理
08887
会展场馆经营与管理
08725
会展客户关系管理
08890
会展管理信息系统
B020204 会计（独立本科段）
00974
统计学原理
04531
微观经济学
03703
国际会计与审计准则
B020208 市场营销（独立本科段）
07072
企业形象设计(CIS)
07353
管理学原理(一)
B020216 电子商务（独立本科段）
03339
信息化理论与实践
B020218 人力资源管理（独立本科段）
00164
劳动经济学
00324
人事管理学
00463
现代人员测评
06183
工资管理
00294
劳动社会学
07484
社会保障学
11467
人力资源统计学
11366
人口与劳动资源
11365
劳动力市场学
11466
现代企业人力资源管理概论
11470
国际劳务合作和海外就业
11468
工作岗位研究原理与应用
11465
现代公司管理
11469
宏观劳动力配置
11471
劳动争议处理概论
B020222 物业管理（独立本科段）
02659
房地产项目管理
05673
城市社区建设概论
00176
物业管理
05674
物业信息管理
05672
物业设备管理
05675
物业管理国际标准与质量认证
06569
物业管理实务
05676
城市环境保护
07519
公司管理学
B020229
物流管理（独立本科段）
07006
供应链与企业物流管理
03361
企业物流
03365
物流运输管理
03364
供应链物流学
07724
物流系统工程
07729
仓储技术和库存理论
07725
物流规划
B020230 公共事业管理（独立本科段）
03335
公共管理学
05724
公共卫生管理
03331
公共事业管理
03312
劳动和社会保障概论
B020235 国际旅游管理
（独立本科段）
00191
旅行社经营与管理
00187
旅游经济学
00188
旅游心理学
04138
旅游文化
11403
中国旅游文学作品选
05034
旅游地理学
03529
国际旅游饭店管理
11404
旅游饭店设备管理
18960
礼仪学
11341
国际旅游学
11343
旅游会计学
11405
美食与菜系
11406
旅游资源开发与环境保护
B020236 会计电算化（独立本科段）
08674
计算机网络基础
03703
国际会计与审计准则
02376
信息系统开发
B020256 项目管理（独立本科段）
05060
项目范围管理
05058
管理数量方法
04154
项目采购管理
05063
项目时间管理
05067
项目管理案例分析
05062
项目质量管理
05061
项目成本管理
05066
项目论证与评估
09413
项目管理概论
10427
项目人力资源与沟通管理
B020277 环境保护与管理
（独立本科段）
04518
环境化学
04523
水污染控制工程（一）
02472
环境质量评价
02471
环境生态学
04525
环境微生物学
04526
环境工程导论
04521
大气污染控制技术
04519
固体废物管理
04528
城市生态与环境学
05580
环境保护
04527
环境规划与管理
06270
技术经济学
B020279 工程管理（独立本科段）
03303
建筑力学与结构
06087
工程项目管理
06289
工程招标与合同管理
04037
施工技术与组织
03823
建筑制图
08263
工程经济学与项目融资
06936
建筑法规
06393
土木工程概论
08262
房地产开发与经营
06962
工程造价确定与控制
B020282
采购与供应管理
（独立本科段）
03613
采购与供应关系管理
03615
采购绩效管理
03618
采购项目管理
03619
运作管理
B020309 现代企业管理
（独立本科段）
08816
现代企业管理信息系统
05171
中小企业战略管理
06092
工作分析
08819
企业管理咨询与诊断
10425
企业内部控制
06093
人力资源开发与管理
07114
现代物流学
10422
电子商务运营管理
18960
礼仪学
10421
客户服务管理
07481
管理学基础
10424
资本运营与融资
10423
销售业务管理
10426
团队管理
B030203 社会工作与管理
（独立本科段）
00285
中国福利思想
00279
团体社会工作
00283
社会行政
00282
个案社会工作
03335
公共管理学
05963
绩效管理
00280
西方社会学理论
00281
社区社会工作
00278
社会统计学
00276
人类成长与环境
03346
项目管理
B040102 学前教育（独立本科段）
00881
学前教育科学研究与论文写作
00403
学前儿童家庭教育
00886
学前儿童心理卫生与辅导
00399
学前游戏论
00884
学前教育行政与管理
00887
儿童文学名著导读
00885
学前教育诊断与咨询
B040107 教育管理（独立本科段）
10488
班级管理学
00442
教育学（二）
10489
现代学校人力资源管理
10490
教育财政学
00459
高等教育管理
B040108 教育学（独立本科段）
01281
中国教育史
00442
教育学（二）
00471
认知心理
00448
学校管理学
02018
数学教育学
01282
外国教育史
07824
语文教育学导论
B040110 心理健康教育
（独立本科段）
00266
社会心理学（一）
02108
实验心理学
00471
认知心理
03519
心理测评技术与档案建立
05951
心理与教育统计
04269
人格心理学
04267
学习心理与辅导
B040302 体育教育（独立本科段）
11123
社会体育学
00486
运动生理学
00497
运动训练学
06743
运动医学
11397
体育科研方法
00501
体育史
B050113 汉语言文学教育
（独立本科段）
00821
现代汉语语法研究
00814
中国古代文论选读
11344
中国近代文学史
11345
文体写作
11495
古代汉语(二)
04579
中学语文教学法
11494
古代汉语(一)
11346
近代汉语
11347
唐诗宋词研究
11501
中国当代文学史
B050206 英语教育（独立本科段）
00841
第二外语(法语)
05187
中学英语教学法（小教）
07374
高级英语（一）
00840
第二外语（日语）
10101
美国文学选读
06422
英语语言学
11416
翻译
10100
英国文学选读
11499
英语论文写作
11488
基础英语(二)
11487
基础英语(一)
10876
英美报刊选读
11489
基础英语(三)
11497
高级英语(二)
11500
外语教学心理学
B050218 商务英语（独立本科段）
05355
商务英语翻译
05439
商务英语阅读
05440
商务英语写作
00840
第二外语（日语）
B050302 广告学（独立本科段）
00635
广告法规与管理
00639
广播电视广告
00641
中外广告史
00634
广告策划
00850
广告设计基础
00640
平面广告设计
B050311 广播电视编导
（独立本科段）
01178
电视艺术概论
01180
电视采访
01170
电视画面编辑基础
01171
电视摄影造型基础
01183
电视文艺编导
01184
电视艺术片创作
01187
电视片结构
01179
非线性编辑
01185
广播新闻节目创作
01186
电视节目包装与编排
01181
电视节目导播
B050408 音乐教育（独立本科段）
06955
中国音乐史
04366
曲式与作品分析
11419
和声学（二）
11427
歌曲作法(二)
11422
音乐作品欣赏(二)
11421
外国音乐史
B050410 美术教育（独立本科段）
00747
美术教育学
11330
设计学
00745
中国画论
00744
美术鉴赏
B050418 数字媒体艺术（独立本科段）
00504
艺术概论
05710
多媒体技术应用
07759
Visual Basic程序设计
B050437 艺术设计（独立本科段）
09235
设计原理
04026
设计美学
10177
设计基础
B050443 服装设计与工程
（独立本科段）
03907
西洋服装史
03908
服装材料学
03911
服装国际贸易
03902
服装发展简史
03918
服饰流行分析
03916
服装消费心理学
03915
服装连锁店管理
03910
服装工业工程
07541
