计算机技术在农机管理篇1 随着我国农业生产的技术水平不断提升,农业机械的使用量不断增多,为保证农业机械化生产的有序进行,提升农机管理的工作能力十分重要。现阶段,计算机技术已经应用到社会生产的各个领域,将计算机技术与农机管理工作有效融合,有利于农机管理工作方式、流程和实际职能的优化。 1计算机技术在农机管理中的应用 1.1在管理工作中的应用 利用计算机技术能够有效整合农机管理各个部门之间的业务内容、工作量,实现同性质的类似工作采用合并流程的方式进行实施,显著提高农机管理的工作效率。同时可引入规范的农机管理办公软件,将各个部门的工作任务、农机实时信息、农业生产运行情况、生产事故问题等内容通过待办事项的形式直观体现在工作人员面前。管理人员可以通过计算机软件或相应的手机端APP实现便捷的联系,加强了部门之间的协作能力,使农机管理工作向着高效化和集成化发展。 1.2在生产决策中的应用 随着农业生产形式的不断优化,我国现阶段的农业生产已经由传统的落后局面向着大面积连片的高效经营模式转变。利用计算机技术结合信息技术有效获取农业机械数量、机型占比、地区生产条件、作物品种、经营规模的数据信息,利用计算机技术帮助机械化生产进行管理,并指导生产经营单位合理优化生产模式与经营方向,确保我国农业生产的总体格局。 1.3在农机档案管理中的应用 计算机技术的引入,使农机档案管理摆脱了传统的人工记录模式,使档案信息的查阅和相关信息的处理变得更为便捷,计算机技术能够在信息技术的支持下及时获取农机装备的使用年限、保养情况、年检情况、补贴项目工作情况、事故记录情况等信息,便于对农机车辆的管理,也能够更方便的查询与联系农机购买者,规范农机的年检及牌照、驾驶证发放考核等工作,对于老旧农机也能实现及时报废,避免影响生产质量和安全问题的发生。 1.4在农机事故处理中的应用 对于农机事故的处理,普通的事故问题能够通过工作人员上传肇事农机信息及主要事故责任人信息实现快速处理的效果,而对于肇事逃逸等复杂案件,也可利用计算机技术结合目击者描述的车牌号、农机特征等信息快速找到责任方,增加执法工作的效率和破案率。 1.5在农机维修管理中的应用 通过将农机维修站点的信息录入计算机系统,能够方便的对农机维修企业进行规范化管理,在系统中便捷查询执照信息、维修人员组成、维修人员资质,对于维修质量不达标或年检不合格的维修点,及时予以停业整顿。 2计算机技术对农机管理的积极影响 2.1显著提高了农机管理的准确性与便捷性 计算机技术的引入使农机管理相关信息的收集与录入工作变得更加精准,且农机信息经长期工作更为完整,计算机系统及辅助工作软件能够及时、准确地提供和反馈有关信息,有利于农机管理人员和领导者做出准确的决策与科学部署。且在农机管理实施过程中,相关信息的检索与查询变得更为便捷,对于农机事故处理能快速查找类似事故处理方式,对于农机年检能及时调取农机信息,整体的管理流程更为顺利且高效。 2.2使管理工作变得更为细化和科学 利用计算机技术进行管理,农机信息和驾驶员信息能够形成网络化的数据链,管理部门对于各地区的农机保有量、驾驶人员变动情况、检审情况,能够便捷的实现调取与统计,使农机管理工作的覆盖范围更广,不同部门之间能够有条不紊的实施工作,且办公系统使各部门的工作更为直观,在信息高速传递和资源共享的支持下,管理工作人员与农民的联系更为紧密,工作的开展也更为科学。 2.3有利于提高农民科学使用农机的积极性 通过计算机技术的引进,农机管理人员对于每家每户的农机信息和家庭信息都能在第一时间提取并了解,使管理人员在管理工作中与农民的沟通更加容易,且免去了很多事先了解情况的过程,容易提升农机管理人员在农村地区的形象和地位,农民更容易了解科学使用农机的必要性,良好管理工作有利于提升农民对管理工作的重视程度,无形中规范了农机使用的整体环境。总而言之,农机管理部门应在做好本职工作的同时,积极地与新技术和新思维相结合,探索信息化、高技术化的工作新模式,通过计算机、网络技术、信息技术的融入,努力提升整体的工作能力,使农机管理工作更加符合行业需求,也更符合农民的期望,确保农机管理工作有效推动我国农业机械化的快速发展。 作者:沈宇 单位:集贤县农村机械化服务中心 计算机技术在农机管理篇2 如今,国内的农业生产技术发展水平不断提升,农业机械设备的使用数量也不断增加,为了保障农业机械生产的有序开展,对农业机械管理体系的有效性进行提高就显得非常有必要。计算机技术已在不同领域中得到普遍的应用,将计算机与农业机械管理体系融合,可以一定程度上促进农业机械管理效率的提升和流程的简洁化,给其实际应用带来更多的便利。 1农业机械概述 1.1农业机械的制造 在传统形式的农业机械设计与制造的过程中,大多是工作人员结合经验开展相关工作,制造工艺的科学技术含量相对较低,所制作出的机械设备也较粗糙和简陋,在实践生产活动中也存在很多的问题。如今,科学技术水平不断提升,在设计农业机械的过程中,需要充分发挥计算机技术的作用,满足当下不断变更的机械设计要求,同时彰显计算机技术的优势。除此之外,计算机技术的应用可以帮助工作人员将农业机械设计数据控制在一定范围内,提升制造的精度。借助计算机体系软件设计和制造机械零部件,能量化处理设计的依据,修正与模拟机械设备,为农业生产活动的顺利有序进行奠定基础[1]。 1.2农业机械的维修 在设计和制造农业机械的过程中,需要积极应用科学信息技术,进一步提升其科技性和科学性。在运用信息科学技术的过程中,也可能出现一些故障,故障类型与频次的增加也是信息技术体系优势无法充分彰显的阻碍,使得农业机械器具维修难度增加。相关工作人员需要对此予以高度重视,不断优化传统的工艺技术,借助信息科学技术对现有体系进行完善和创新,确定设备的故障原因,在最短的时间内抢修设备,这有助于节约人力、物力,能够在保障工作品质的基础上提升工作的实际效率[2]。此外,GPS定位体系也能够被运用在农田开沟的过程中,实现直线控制设备的效果。 1.3农业机械功能的实现 农业机械逐渐从单一朝着复杂和精细的方向发展,这促使农业生产系统便利程度得以有效提升,从定量的角度上合理控制播种量。此外,借助计算机的精准计算功能可以避免很多因人工操作而导致的问题。相信随着计算机技术的深入运用,我国农业体系将会实现进一步的发展。 1.4农业机械作业品质的监控 传统意义上的机械设备作业品质监控工作指的是在完成农业机械工作之后,借助人工对农业工作进行检测及质量监测。比如,对漏播率、播种的密度与脱粒效果等展开质量监控,这些都是在农业机械作业后再开展的抽样检测工作,可以分析农业机械设备作业品质,但是无法实时监控农业机械的作业状况。计算机技术的应用使不同时刻的农业机械作业状况能够被实时监测,同时能够借助人工干预或者是自动调节的方式,调整与管理农业机械,在发现问题之后及时干预维修。在规模比较大的田块中进行开沟操作时,能够应用计算机技术确定田块两端的A、B两个端点,借助GPS技术对拖拉机的方向和路线进行实时调整,从而解决直线开沟的问题。如今,大部分农场借助物联网技术对部分区域的实际作业状况进行了监控,同时能够及时发现相关问题并解决。 1.5农业机械的信息管理 信息管理工作包括收集与分析农业机械信息,还包括对其内部信息的反馈与存储等,需要借助计算机管理体系对其进行管理。如今,功能更为强大、覆盖率高同时层次深的农业机械计算机管理体系已经受到了农业机械单位以及相关部门的高度重视与关注。在农业机械管理工作体系中,计算机技术的创新既是机遇也是挑战,可以为农业现代化、机械化的发展创造广阔的空间,具有良好的发展前景。 2农业机械管理水平的提升途径 2.1国民经济的信息化 在新的时代背景下,国民经济体系信息化水平的提升是不同行业落实现代化举措的关键所在。同时,需用合理的措施对不同具有服务性质的组织予以政策的扶持和鼓励,使农业机械信息化网络得以被创建出来。虽然如今计算机技术在农业机械管理过程中得到了一定的应用,信息化建设体系的成果逐渐凸显,但是其整体水平依然有待提升。如何深入地在农业机械管理过程中应用计算机技术值得被进一步关注,以提升农业体系的现代化水平,使农业机械管理信息化水平进一步提高[3]。 2.2农业机械信息网络体系的创建 农业机械信息网络体系的创建与不同等级政府以及国家的投入存在直接的联系。首先,需要站在政策的角度上进一步加大在农业机械信息化建设方面的投资,借助多样化形式与渠道筹集农业机械信息化建设的资金。其次,不同等级的领导人员需要进一步强化信息化的农业机械管理意识。在农业机械管理体系中,农业机械信息网络的创建是非常关键的途径。最后,需要统一规划,设立信息网络系统,使信息联网体系得以有效落实,待到条件成熟之后拓广农业机械信息网络的范围[4]。创建中心数据库体系,就能够联合农业机械信息机构,解决如今的信息体系横向联系不足的问题,采集国内外机械信息与关键技术,从而有效满足农业机械体系的要求。 2.3垦区农业机械信息网的创建 如今,在创建垦区农业机械信息网的过程中,需要面对的首要问题便是信息品质不高、共享性相对较差、内容有所重复。农业机械数据库体系并不只是为单机服务,农业机械信息网络体系并未形成。因此,农业机械信息资源体系需要进一步提升信息品质,激发信息的潜在价值,使数据库的内容能够满足不同类型农业机械户的需求。除此之外,还需要解决信息标准化等问题,提升系统的兼容性,共享信息资源。农业机械体系信息化建设需将硬件建设与软件开发两个方面作为切入点,为技术与实力水平比较高的系统提供必要的支持,使系统的规模与技术水平能够得到进一步的提升,提高软件体系的开发水平,合理规划软件工程,稳定软件体系的环境。 2.4计算机技术人才的引进与培养 为了进一步提升农业机械信息化水平,需要使现代化的农业机械管理能力水平得到进一步的提升,人才是整个农业机械信息网络体系的关键环节。在应用该体系的过程中,素质水平比较高的创新性人才与专业能力强的队伍是关键保障。因此,需要加强对信息化人才的培养。对此,可以在大专院校中专门开设农业机械信息化专业,加强农业机械人员信息技术水平的再提升,强化农业机械设备的管理,使工作人员的专业优势能够被充分发挥出来;还需要加强对与现代化农业体系发展需求相适应的新型农业机械户进行培育,使其能够借助信息技术提升经济效益。 3计算机技术在农业机械管理中应用的积极影响 随着计算机技术的深入使用,管理体系也需要积极创新。比如,农业机械管理准确与便利程度的提高、管理工作细化、农民积极运用农业机械设备设施,使得计算机技术能够在农业机械管理体系中发挥出巨大的作用。 3.1提升农业机械管理准确与便捷性 计算机技术的引进能够使农业机械管理体系中的信息收集以及录入等相关工作内容变得更加精准与有效,同时农业机械信息逐渐朝着更加完善的方向发展,计算机技术与辅助性质的软件能够及时收集与反馈相关信息,这有助于相关农业机械管理工作人员与领导人员做出更为准确与科学的决策与部署。在进行农业机械管理工作的过程中,信息检索与查询过程的便捷性得到提升,能够有效处理农业机械事故,快速调取农业机械年检等相关农业机械信息,使管理工作的流程变得更加有序与高效。 3.2细化科学管理工作 在农业机械管理体系中,计算机技术的运用能够使农业机械信息与相关操作人员的信息之间逐渐形成网络化程度更高的数据链条,管理部门能够调取并且统计不同区域内农业机械设备的质量、操作人员变动的情况、检验与审核的情况等,一定程度上能够使农业机械管理工作覆盖范畴得到进一步扩大,部门体系内部工作能够有序地开展,同时办公体系能凸显出部门工作的直观性。随着信息传递速度的优化,资源信息共享水平得到提升,管理人员与农民之间的联系越发紧密,从而不断提升农业机械管理工作的科学水平。 3.3提升农民使用农业机械的积极性 计算机技术的引入使农业机械管理体系得到进一步优化,农业机械体系管理工作人员能够在第一时间对相关农业机械信息及与其对应的家庭信息进行提炼与了解,使管理工作人员与农民进行沟通的过程更为顺利,免去了解农民应用农业机械情况的流程,让农民能够对科学应用农业机械设备体系的必要性进行深入的了解。另外,优质的管理工作也能够使农民对农业机械管理体系予以更高的重视程度,从而提升农民使用农业机械的积极性。 4结束语 农业机械管理部门人员在完成本职工作的基础上,需要在新时代背景下积极地促进新技术与思维的有效融合,探索出信息化与技术水平更高的创新工作模式,借助计算机与信息技术的有效融合,进一步提升自身的工作能力水平,使得农业机械管理工作能够与行业未来的发展需求更加相符,与农民预期相符,促使农业机械管理体系能够进一步提升国内农业体系的机械化水平,为农业体系的全面发展提供保障。 作者:张姝 单位:阜新高等专科学校 计算机技术在农机管理篇3 0引言 随着我国总体科技水平的快速提升,传统的机械相关行业正快速向自动化和智能化转型,大量的智能生产加工设备、汽车、医疗器械与现代化的计算机技术实现融合,使机械装备的工作精度、使用便捷性、工作合理性明显提升。相对而言,农业机械的自动化与智能化的发展缓慢,在我国,受到农业机械使用环境和使用群体的限制,农机企业开发的产品更倾向于人工驾驶的机械类产品,农机产品与计算机、数字控制等先进技术结合仍不充分,与智能加工、汽车等行业相比相差甚远。与发达国家的农机技术相比,我国农机技术的现代化程度已明显不足,尽管近年来农业机械的普及率不断上升,但平均技术水平不足成为制约农机化生产的新短板,如何在“增量的同时提质”是农机行业发展必须要思考的问题。 1农机与计算机技术相融合的必要性 1.1计算机技术是农机自动控制的核心 现代化的农业机械要向更加智能的方向发展,在提高电气化成度的同时离不开计算机技术的控制功能,自动化农机很多功能实现离不开计算机技术的支持,例如各个零部件的转速、位置、功能是否正常,在自动控制过程是需要计算机的系统和运算能力进行保证的,利用计算机处理复杂农机设备参数和故障监测相对于传统的人工监测更加高效精准,有利于农机自动控制功能更好的实现。 1.2计算机技术是替代人工决策的关键 现代的计算机技术具有良好的逻辑判断能力,其能够利用农业机械的功能、作业状态、农田信息等代替人工进行生产决策,例如对不同功能农机进行工序安排、提高农业生产效率,或应用于生产过程中辅助驾驶人员进行决策,给出决策建议,降低农机驾驶员的劳动强度[1]。 1.3计算机技术能突破传统生产模式制约 计算机结合大数据技术能够全面改变农业生产模式,计算机应用于农机化生产的方方面面后,能够实现利用计算机管理全部的农机产品,并将农业生产与农作物长势、病虫害、气候变化等众多数据相结合,提高生产实施的科学性。 1.4计算机技术是功能扩展的基础 从计算机技术的应用来看,其能够与大部分现代化技术良好融合,例如电气技术、通信技术、网络技术、卫星定位技术等,计算机技术在农业机械上的广泛应用为未来农业机械的功能进一步扩展提供了可能。 2计算机技术在农业机械中的应用 2.1卫星定位与导航 卫星定位与导航是现阶段农机合理化作业以及未来农机发展的必要功能之一,其能够实现对农机位置的高精度定位。在定位功能实现的过程中,需要通过计算机系统统计农机上装备的卫星定位终端与所搜索到的卫星之间的位置数据关系,并利用运算初步定位,再通过与农机附近田地的卫星基站进行位置纠偏运算,能够实现对农机位置的精准定位。在精准定位功能的基础上,为进一步提高农机行驶的合理性,导航技术广泛应用到了农机化生产中,计算机技术能够利用卫星定位数据与农田边界信息进行农田作业路线的规划,可指导驾驶员进行精确的行驶,并根据地理信息系统的数据规避障碍物和不良地形,驾驶员通过导航屏幕的指引能够实现高精度的农机驾驶操作(图1),有效避免行驶路线偏离和行驶路线重复问题[2]。 2.2视觉识别及数据获取 在农业机械上安装视觉设备的目的是使农机能够模拟人的双眼,从而提高对环境的认识能力。视觉识别看似是增加了一个或多个摄像头,但摄像头仅为视觉图像的获取装备,要实现视觉识别的功能,必须依靠计算机技术对获取的图像数据进行复杂的处理。在进行视觉识别的过程中,摄像头在获取图像信息后将其传输到计算机系统中进行处理,计算机需要完成以下的工作任务,一是对图片进行色彩处理,根据不同的RGB选项生成多个图形;二是去除图形中的非重要元素;三是识别图片中的关键信息;四是确定识别目标并将其定位和凸显;五是验证目标的有效性,并生成空间坐标数据;六是将识别的信息进行输出或存储,用于指导农机作业。基于计算机技术的视觉识别能显著提高农机田间形式的避障能力,并有利于同步获取田间信息。图2为约翰迪尔研制的番茄采摘机器人,其利用视觉识别技术实现对番茄的定位[3]。 2.3智能农机的开发 农业机械未来发展的大趋势是智能化,而实现智能化的要求是农机的无人监管作业,要求农机不仅能实现农业作业的自动化,还需要实现自主管理、生产决策等功能。随着农机智能化相关研究与产品开发的深入,农机技术与电气、通信、视觉、卫星定位、遥感等众多技术相整合,而连接一切技术的控制与运算核心就是计算机技术。利用计算机技术,农业机械在强大的运算支持下能实现自主驾驶、环境识别、内部感知等全部功能,并能将各个功能的相关信息与数据进行结合,使农业机械配备的智能功能成为一个整体,实现农机的高度智能化作业。图3为日本研发的农用智能行驶平台,其利用计算机技术控制该设备的全部功能,实现了全程的无人化行驶与动作执行。 2.4智慧温室大棚开发 近年来,我国温室大棚实现了技术上的全面升级,温室大棚的智能化程度得到了显著提升。现代化的智慧大棚是先进技术的集合体,其利用计算机进行大部分功能的集中统一管理。在计算机的控制下,一方面,能够对大棚内部的温度、湿度、光照、肥力、病虫害等数据进行统计,另一方面,更够通过对数据的分析处理做出决策,指导自动控制设备执行遮阳、增湿、灌溉、施肥、药物喷施等大棚生产任务(图4)[4]。计算机技术的应用,促进了智慧大棚的无人化生产,帮助生产管理人员降低劳动量,同时,利用人机交互功能,管理人员还能便捷地更改大棚的相关数据,计算机能及时修正相关控制参数,并采用新修改的方案执行控制。 3计算机技术在农机设计制造的应用 3.1CAD图纸设计 CAD是现代机械设计的一次重大变革,其实现了利用计算机开展机械产品的图纸设计,相对于传统的人工绘制图纸,利用计算机绘制的图纸具有易于复制、查询、保存、修改等优势,尤其对于农业机械的设计与开发过程而言,需经过多年周期反复的试验、改造、优化,CAD图纸的高效率优势得到进一步凸显。以现阶段应用最多的AutodeskCAD软件为例,其不仅能够实现计算机的常规绘图,还配套有多种数据库,能够实现中国标准、国际标准等多种零件的直接调取,显著提升工作效率,且AutodeskCAD能够实现自动面积计算、公差智能标注、辅助力学计算等功能,其生成的平面图纸可直接用于部分平面零件的数控加工,有利于提升生产便捷性[5]。 3.2三维模型化设计 对于复杂的中大型农机装备,其结构复杂,零部件众多,常规的二维图纸设计开发,常出现生产制造后错误多,安装、使用过程零部件间配合不合理等问题,且很多平面图纸设计完成后很难实现机具效果的直观展示,需等到样机制造完成后方能进行整机的检查与错误调整,常造成生产制造中的材料浪费和成本提高。计算机三维设计软件的应用有效解决了农机产品设计过程直观性不强的问题。利用现阶段应用广泛的三维机械设计软件,如SolidWorks、PRO/E等,能够实现单独零件建模后的预装配,并在装配过程中解决设计中存在的配合不当、结构不合理、零部件运转干涉等问题,空间展示更加直观合理,便于设计成果的汇报、讨论与优化。同时,三维图形能够快速生成平面图纸,并实现三维图形与图纸的直接关联,零部件修改和技术升级时只需修改三维图结构即可实现平面图纸的联动修改,工作效率得到大幅提升。三维建模软件在农业机械设计中的应用,有效加速了产品的开发过程,有利于先进技术产品快速投入市场。 3.3设计过程的仿真分析 仿真分析是在农业机械三维建模的基础上实现了新功能,利用ANSYS、ADAMS等计算机软件将三维模型导入后,能够对零部件进行材料、受理等多项参数设计,利用计算机强大的运算能力进行机械结构的强度、刚性、受力状态、运动状态、塑性变形等进行数据分析,并生成直观的数据图。设计人员可利用仿真分析的结果进行设计优化。与传统的人工受力计算和试验验证相比,计算机软件仿真分析节省了大量的人力物力,能有效减少设计过程中选材不合理、零部件强度不足或零部件尺寸设计过大等问题,能实现在生产加工前对农机产品关键零件的进一步验证,及时发现和改正设计的不足之处,提高农机产品的可靠性[6]。 3.4虚拟制造与工艺优化 在农业机械生产加工的过程中,传统的农机数控制造过程通过试制零件完成生产工艺的优化,此过程常产生大量废品,造成了材料浪费和生产加工时间的延长。利用计算机软件对数控加工过程进行模拟,能便捷地验证加工过程程序编制的正确性,并在此过程中进行加工工艺的修正,有利于提高试制零件的成功率,缩短生产制造周期,节约生产材料与成本,并提升加工制造的质量。 4结语 综上所述,计算机技术能够对农业机械的功能及产品开发制造的过程产生积极的提升作用,尤其在自动化与智能化的新时代,农机企业应当做到与时俱进,积极转变传统的产品开发、设计、制造理念,将计算机技术应用到设计、制造及农产品的功能升级上,利用现代化的计算机技术全面提升农机企业的产品竞争力,实现国产农机技术智能化升级。 参考文献: [1]刘正波.计算机智能化技术在农业机械中的应用[J].电子技术与软件工程,2021(14):117-118. [2]姜宇.计算机技术与农业机械现代化的关系[J].化纤与纺织技术,2021,50(7):101-102. [3]阳敏辉.计算机视觉技术在农业机械中应用的研究[J].农业技术与装备,2019(8):23+25. [4]知乎.智能温室系统介绍[EB/OL].[2020-10-10.]. [5]梁秀娟,嵇海旭.农业机械设计中数字化设计技术的应用研究[J].中国设备工程,2021(16):242-243. [6]刘馥,于文强.计算机辅助技术在农业机械设计中的应用[J].南方农机,2020,51(24):42+50-51. 作者:姜旭鹏 单位:黑龙江省农业机械工程科学研究院
近年来,社会经济的飞速发展也带动着科学技术领域的革新与进步。跨学科、跨领域的研究成果层出不穷,为科技创新方面提供了理论的基点,使得技术领域不断出现借鉴与融合,更大的扩展了技术空间。机电一体化技术就是在此种背景下产生的,它集电子技术、计算机技术以及其它多种技术于一身,是科学技术不断发展的重要体现。正是基于此,我们看到了该技术的发展空间。 1机电一体化技术 在1990年左右的时候出现了机电一体化的概念。经过二十年的发展,此项技术日臻成熟,并在实践运用的领域产生了良好的效果。此项技术是将重工业领域的机械、电学领域的电工技术,以及电子计算机等多种技术和设备集合起来,并于集中为一体的方式运用与实际的操作中。此项技术的核心设计主要分为硬件设计和软件设计两大类目。具象化的描述,机电一体化技术涉及以下几个层面:机械技术的运用、电子技术的使用、计算机编程技术以及自动控制技术。从技术层面来分析,机电一体化技术相比于其它技术的优越性体现在如下几个方面:第一,运用的技术种类和设备资源较多,从而实现了其本身功能较多且可以在多领域内使用,同时由于技术先进,也极大地提高了生产效率。电子化的测算,为产品质量的检测提供了保障;第二,将各种计算机应用软件技术运用于其中,在提高生产力的水平上也更容易检测产品质量。对整套系统运用编程技术,使其后期维修更为便捷。第三,此技术对于生产线的安全性能有较高的保障。 2机电一体化技术的应用领域 机电一体化技术可以使用范围较为宽阔,在计算机集成制造领域、数控机床领域以及制造业等领域内都可以使用。计算机集成制造系统是基于信息技术的发展而产生的,此技术通过运用计算机和自动化技术将各种分散的物质予以集合,然后形成一种智能化的集成系统,可以用于零部件的生产和使用。它的出现使得各类行业资源得到了整合,在生产、研发以及经营的各个环节中都充分发挥了其作用,实现了各类资源的全部整合。数控机床是基于电子计算机通过其编程系统控制的一种能够实现自动化的机床设备。此设备无论是设计原理还是设计结构等方面都可以大大提高生产效率。此原理是通过单板、单片机为主要的控制系统,再附加芯片技术进行组接,从而形成合理的结构。此技术不仅能够运用于简单的加工,还可以实现多维度的仿真技术,且在其运用过程中还能够实现实时控制以及问题反馈等。柔性制造系统的概念是基于计算机技术运用到制造业领域而产生的。因为其是将数控机床、智能化系统和仓储系统全面整合集中装配在一起而形成的,这样的系统更具有可装配的空间,可以根据实际生产的需要,而进行组装和整合,从而更好的满足生产。 3机电一体化技术的未来发展趋势 如今,机电一体化技术已经被广泛使用在各个领域,并且随着科学技术的不断发展和革新,此技术将会日臻完善,并且运用的各种高精尖领域。从目前来看,其未来发展的趋势可以体现在如下几点:首先,随着五大发展理念的提出,实现绿色发展、更好的提升资源的利用效率对于未来机电一体化技术的发展有了更高的要求。能够最大程度的利用资源,并且实现节能、减排,是近段时间对于我国工业产业发展的一项巨大挑战。随着人与自然和谐发展的理念深入人心,在未来的发展阶段,机电一体化技术面临的问题是,要进一步提高资源利用率,减低污染和废弃物的产量,同时最大程度的实现循环可利用,这样才能形成良性的发展趋势。其次,朝向微型化方向的发展趋势。就目前的市场经济现状而言,宏观经济逐步向微观经济转型。从机械制造业的发展趋势来看,以机电一体化技术为代表的发展趋势也是逐步的向精细化方面发展。从技术层面而言,纳米技术、微米技术的普及以及广泛应用,对于机械精细化的要求更高,从这个方面也推动了其向精细化发展的可能。目前,研制出的微型机电一体化产品,对于原材料需求较少、其机器本身的自重较轻、对于能源需求量少,使其不仅在工业领域施展拳脚,也扩展到了医疗以及其它行业领域。第三,智能化的发展趋势。近年来,科学技术日新月异的发展深入到了人们生活的方法面面,机械智能化的发展理念也深入人心。智能机器人的出现,极大地改善了人们的生活,它不仅能够在替代人类从事危险性较高的工作,在人们的日常生活中也有大量的用途。除此之外,由于智能仿生技术的发展,各类自然和人文学科的知识和技能可以通过芯片的方式植入机器人体内,使得机器人的功能日益强大。此技术运用在机电一体化领域,使工作的精细程度大幅度的提高。第四,网络化趋势。随着互联网技术的快速发展,全球已经被连接为一个村落。集中体现在互联网与物联网相关联的模式,促使机电一体化向网络化发展。 4结语 综上所述,随着社会的不断发展,传统的生产模式已经无法达到现在的要求。科学技术的不断进步,为机电一体化的产生提供了可能。随着技术的不断革新,机电一体化也在不断的革新和进步,从而更适应现代社会的要求。在未来的发展中,机电技术一体化技术要注重科技含量的提升,向智能化方向发展。在追求技术进步的时候,更有注重实际的效用,从而使得经济效益和科技进步协同发展。
机械工程类论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程类论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程类论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程类论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程类论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程类论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程类论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程类论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程类论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程类论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程类论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程类论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。 机械工程类论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。
机械工程论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2.2集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 2.3智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。 机械工程论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。
1引言 当前,随着人们对于建筑工程施工质量的要求不断提升,工程施工难度也在逐渐加大。将现代化的科学技术引进到当代工程领域,能够借助高科技对其进行多方面的管理,并且能够进一步的提升工程建设的整体质量。工程机械智能化信息技术的应用,能够有效提升工程建设的安全以及质量管理。在实际应用过程中,应将工程机械智能化信息技术应用到工程建设的各个环节,注重细节的把握,并且发挥出实际效益。这样才能够提升工程建设质量,真正有利于工程的良好发展,提高工程施工的效率水平。本文针对工程机械智能化信息技术的应用展开分析,希望能够为实际工程施工提供参考依据。 2工程机械智能化信息技术概述 2.1工程机械智能化信息技术理论概述 工程机械智能化信息技术主要体现在三方面:首先是工程设备智能化,包括在工程实际施工过程中所应用到的各类机械设备;其次是工程制造智能化,包括对工程领域的研究对象,采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等,对其进行分析控制,最终实现工程整体建设质量的提升。最后是工程机械平台智能化,主要体现在对工程施工管理环节,针对施工机械平台的管理采取人工智能的方式,大大的节省了人工成本的开支。当前,工程机械智能化信息技术已经广泛应用于现代工程项目中,甚至在一些航空领域、生物领域也得到了广泛应用,并且取得了一定的成果。工程机械智能化信息技术不断利用新型的科学手段,能够不断完善自身优势,以函数的传输为技术理论基础,能够对工程施工过程中各类参数的变化形式进行科学结合,还能够提升功能的多样性。随着我国现代科学技术的快速发展,工程机械智能化信息的应用日益发展壮大,通过对工程机械智能化信息技术展开深入的研究,能够更好的应对工程领域中面临的实际问题。 2.2机械电子工程理论概述 机械电子工程又被称之为“机电一体化技术”,属于当代工程机械智能化技术中的一个分支。机械电子工程是机械工程与自动化的一种。在实际应用过程中,借助一些专业化的机械设计制造方法以及机械电子工程专业基础理论知识,能够有效的将各类智能化信息技术进行有效的联接。借助计算机软硬件所具备的应用能力,可以提升工程机械智能化信息技术的应用效率。众所周知,手工业是机械工业的前身,而在机械电子工程应用过程中,现代智能化信息技术的应用极大的提升了工程的生产力水平,具有良好的市场适应性。随着当前人们对于工程质量要求的不断提升,工程机械智能化信息技术的应用适应了当代经济水平的需要,在实际应用中具有良好的经济效益,并且具有灵活性、生产周期短的优势,能够满足当前我国建筑工程领域的实际需求。随着我国科学技术的不断发展,工程机械智能化信息技术也在不断创新。一些工程机械智能化信息技术的应用,不仅使得原有的人工操作得以淘汰,还推进了我国工程智能化的发展,特别是一些电子信息技术的应用,实现了现代工程建设中的数据信息转化、输出、整合,提升了工程建设的整体质量以及效率。 2.3工程机械智能化信息技术的现状分析 工程机械智能化信息技术在最近几年的应用较为广泛,随着我国的科学技术的发展,我国工程领域也逐渐朝着智能化、现代化的方向不断迈进。但是,在工程机械智能化信息技术实际应用过程中仍存在着诸多问题有待解决。首先是工程机械智能化信息技术的应用问题。一些工业领域发展较快的西方国家在应用新技术的过程中,也将人才的培养纳入版图。而我国由于工业领域发展速度较慢,特别在工程机械智能化信息领域缺乏专业化的高新人才,这使得工程机械智能化信息技术在实际应用中缺乏人才支撑管理,应用效果有待提升。当前,我国工程系统主要应用半自动以及自动控制系统,但自动机系统控制技术的应用仍不够成熟,对此,需要进一步提供工程自动化的水平,才能够促进我国工程领域朝着智能化、自动化的方向不断迈进。 3工程机械智能化信息技术的应用分析 3.1智能控制系统在工程领域的应用 智能控制系统通过将计算机电子技术以及人工智能技术相结合,并且对工程进行一系列的模拟人工化的智能控制。此种方式能够模拟人类操作,进行工程施工。因此,智能控制系统在当代工程领域中的应用能够实现人工智能操作,并且能够模拟人类大脑的逻辑思维,便于对工程建设各个环节的数据信息进行搜集和处理,提升了工程建设的生产效率。同传统人工生产建设相比,有了明显飞跃。为工程机械智能控制系统构架。 3.2模糊控制技术在工程建设中的应用 模糊控制技术需要借助系统平台,通过在虚拟平台建立仿真模拟建筑模型,能够实现对工程建设各个流程的自动化控制管理。模糊控制技术的应用能够将工程建设中所面临的一些复杂问题简化,从而更加便于解决。在实际应用中,模糊控制的算法比较简单灵活,只需要借助相关的编程技术,对系统程序进行编制,就能够实现对整个工程建设机械制造的精细化管理,而且还能够对相关的数据信息进行分析。进行模糊化控制可以不用对机械制造工程进行精确化的数据研究,通过输入相关数据,使之保持在合理的偏差范围,就能够对工程进行管控。 3.3神经网络控制在工程建设中的应用 神经网络控制技术主要基于生物学,将单一的网络神经元进行连接,最终形成一个高度复杂的神经网络控制系统。该系统在工程建设中,通过对不同神经元进行协调配置,能够对工程建设的数据信息进行批量处理。与此同时,神经网络控制技术还具有自主学习能力,可以对处理完成后的数据信息记录在册,便于后续工程进行借鉴参考,进一步推进了我国现代工程建设朝着智能化的方向不断迈进。 3.4工程机械智能化信息技术的应用展望 随着我国科学技术的不断发展,工程机械智能化信息技术的应用将会越来越广泛。特别在当前受到全球经济的不断发展变化的趋势影响下,工程建筑项目数量将会一路攀升,人们对于工程建设质量的总体要求也会越来越高。而将工程机械智能化信息技术引进到工程建设中,能够实现对工程建设全部流程的自动化控制,并且能够拓展各类功能,将网络信息技术与工程机械智能化信息技术相互融合,可以促进自动化控制系统的应用,便于对工程建设进行更为全面、细致的管理。 4结论 综上所述,工程机械智能化信息技术的应用极大的推进了我国工程领域的快速发展,应用自动化控制系统能够有效的提升工程建设整体质量,还有利于促进工程整体效率。当前,随着我国工程领域的快速发展,人们对于工程建设的质量要求将会越来越严格。而将工程机械智能化信息技术应用到现代工程中,能够推进我国工程建设事业朝着智能化、科学化的方向不断迈进。 参考文献 [1]吕琨.工程机械智能化信息技术的应用[J].山东工业技术,2018(13):115-116. [2]薛锦灏.工程机械智能化与信息化的发展探析[J].时代农机,2017,44(12):47. [3]李学忠.工程机械机群的智能化与综合管理——信息技术在工程机械上的应用综述之二[J].工程机械,2009,40(08):44-49+123. 作者:宿建伟 单位:山西神州煤业有限责任公司
汽车安全技术论文:基于数值仿真的汽车安全技术教学方法探讨 摘 要 鉴于汽车安全技术课程在车辆工程领域的重要性以及学生普遍反映难学的特点,将数值仿真技术融入到教学方法中去,并开展本课程的新型教学方法研究与探索。实践证明,在教学中实施数值模拟试验,不但可以弥补课堂讲授存在的单一性和抽象性两方面不足,同时还增强了学生的学习能力和实践能力。 关键词 数值仿真 车辆工程 汽车安全技术 教学实践 0 引言 近年来随着我国汽车工业飞速发展以及汽车的普及,培养特色鲜明的应用型人才已成为理工科院校发展的重要趋势。①汽车安全技术作为车辆工程专业的专业选修课,涉及到机械、车辆工程、卫生医学、交通运输工程、法律、保险等多学科,具有很强的技术性和实践性。在我国,由于高速公路建设和现代汽车工业的不断发展等诸多因素,导致近年来汽车安全事故逐年上升,而且人们对汽车安全性能的关注程度比以前有很大的提高,这些因素都促使我们必须重视对汽车安全领域的教学和科学研究来促进汽车安全性的提高。 然而,目前很多本科院校在汽车安全技术的具体教学中,仍然普遍反映难教、难学的特点。从教师角度出发,汽车安全是一项极其复杂的系统工程,实车碰撞试验是综合评价汽车碰撞安全性能的最基本、最有效的方法。但是,实车碰撞试验费用昂贵,周期较长,限于学校试验条件,只能从理论上向学生讲授,这样就造成教学内容陈旧、方法单一、重理论轻实践等现象。从学生角度出发,由于教学对象过于抽象、乘员约束系统比较复杂、工程性强但实践机会较少,很难将汽车安全技术与工程实践有机结合,学生反映教学效果欠佳。 本文针对汽车安全技术课程的重要性和教学特点,对课堂教学方式进行了探讨,并将数值仿真技术融入到教学方法中去,其目的是充分激发学生思考、活跃课堂气氛。教学实践证明,基于数值仿真技术的教学方法,可以在课程中引导学生积极思考,促进教师与学生的互动,改善汽车安全技术教学中存在的重理论轻实践的问题,更重要的是能加强学生的实践能力、学习能力和创新能力。 1 改革课堂教学方式 汽车安全是一项极其复杂的系统工程, 教师需根据教学目标和教材的实际情况,从学生的知识基础、心理特点和接受能力出发,以学生为主体,教师为主导,通过教学方法上的改革,②促使学生全面发展。 第一,强调实践性。针对汽车安全技术教学,应采取课堂教学与数值仿真相结合的方式进行。课后学生上机演练课内所学内容,使学生逐渐熟悉掌握数值仿真技术在汽车安全方面的应用。第二,授课内容应加强针对性,突出教学重点,侧重理论与实践的有机结合,同时做到容量适当,遵照由简到繁的原则完成教学。本课程可先向学生讲授汽车安全技术的相关机理,然后在该理论基础上以具体实例为目标,通过软件建立的数值仿真模型,开展相关的仿真控制和数据处理,增强教学效果。第三,采用互动教学方式。授课期间应观察学生的反应,采取设问、提问、反问等方式调动学生的学习热情, 注意因材施教。③条件允许情况下,可在机房配备一台多媒体投影机,教师边用多媒体投影机讲解,学生边在自己的计算机上模仿,教学效果将会更佳。 2 基于数值仿真技术的汽车安全技术教学 本文针对汽车安全技术课程的重要性和教学特点,建立乘员和约束系统在不同冲击载荷下的数值仿真模型,如图1所示。利用碰撞过程中乘员的运动方式和约束系统的工作方式来阐述乘员的损伤机理以及需采用的乘员损伤评价指标。教师在课堂上通过仿真动画引导学生进行思考,寻找乘员损伤模式,重点掌握此工况下需采用的人体损伤评价指标。 在授课过程中,教师应针对具体汽车碰撞实例和学生兴趣,主动提供学生动手实践的平台,培养学生自主创新能力。整个教学过程应注重发挥学生潜能,培养学生自学能力,倡导学生进行创新思维。教师应把握好方向,引导学生,并对其设计方案、研究内容、技术路线等严格把关。通过这类实践,学生有针对性地带着问题深入进行理论学习,既培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,又加强了学生自主创新、团队协作的意识。 3 结论 在汽车安全技术课程教学过程中,通过实施数值模拟试验教学方法,并严格贯彻学生为主体,教师为主导的教学思想,不但能引导学生进行积极思考和探索,使其加深对知识的理解,而且还能培养学生的学习能力和创新能力。实践证明,将数值模拟技术引入汽车安全技术课程教学,激发了同学的学习兴趣,开拓了同学的视野,课堂气氛明显得到改善。 汽车安全技术论文:我国汽车制造安全技术中的自动化及测量技术 【摘要】在我国,安全一直被放在很高的位置,但多数停留在“对人进行安全教育”的层面,认为安全事故的主因在人,把对技术措施的改进放在第二位。但是国外,尤其是欧洲多年推行安全技术,事故率大大降低。这一事实说明安全事故的预防也是一个技术问题,技术性的措施比对人的教育更加重要。本文讨论了汽车制造安全技术或产品的应用以及汽车制造自动化现代测量技术。 【关键词】汽车制造 安全技术 自动化技术 自动化测量技术 一、汽车制造安全技术或产品的应用 汽车制造设备,尤其是冲压设备,都是安全等级要求极高的设备,一直以来也是安全控制产品的主要应用领域,从很多安全产品和应用中,都能明显看到这一点。由于法律和文化等诸多方面的原因,欧洲的安全技术和产品一直处于领先,应用也最为成熟和广泛。 在我国,安全一直被放在很高的位置,但多数停留在“对人进行安全教育”的层面,认为安全事故的主因在人,把对技术措施的改进放在第二位。但是国外,尤其是欧洲多年推行安全技术,事故率大大降低。这一事实说明安全事故的预防也是一个技术问题,技术性的措施比对人的教育更加重要。 可喜的是,目前安全技术在国内的应用日益广泛。虽然我国强制性的推行国际安全技术标准,但大多汽车制造厂对安全技术有比较严格的要求,带动了安全技术在国内机器制造行业的应用。而且,随着美国和日本逐渐重视安全技术,使得美国和日本的电气控制巨头们也推出了诸多具有竞争力的安全产品。 对安全技术的应用有了更大的推动作用。一般来说,安全控制系统应该包括安全输入设备(如急停按钮、安全门限位开关或联锁开关、安全光栅或光幕、双手控制按钮),安全控制电气元件(如安全继电器、安全PLC 和安全总线)和安全输出控制(如主回路中的接触器、继电器或阀等)。 其中,安全PLC是在应用中值得重点关注的产品。所谓安全PLC,就是专门为条件苛刻的任务或安全相关的应用而设计的PLC,在其失效时不会对人员安全或过程安全带来危险。在一台安全PLC根据要求达到了特定的可靠性/故障概率等级时,就意味着它具有广泛的自诊断能力,可以监测各个方面的硬件状态、程序执行状态和操作系统状态。此外,安全PLC 还必须能够执行标准机构(例如TUV、FM等)认证的必须的故障安全动作,而这些故障安全动作都是根据特定的原则设计,并满足国际安全标准(如IEC61508和EN954-1等)中定义的要求。另外,安全PLC 还可能包括警卫保护预警和权限管理的内容,用来保护安全PLC 不受来自外界的干扰。 从安全PLC供应商方面看,罗克韦尔自动化、欧姆龙、西门子A D等巨头纷纷采取一系列措施,推出自己的安全PLC产品,这些产品几乎都符合IEC61508标准并得到了SIL3的等级认证。同时,都试图将安全PLC 与其他机械安全产品一起构成完整的机械安全解决方案。罗克韦尔自动化在美国举办的年度Automation Fair展览会上设立了安全产品线独立展区,产品线覆盖从传感、逻辑判断到执行机构的每个环节,如安全按钮、安全地毯、安全开关、安全继电器、安全光幕、安全镭射扫描器、集成安全功能的马达启动器与伺服电机、安全PLC(模块式与分布式)、安全分布式I/O、安全网络等。同时,罗克韦尔在安全PLC和安全继电器方面还将不断推出新品,Ethernet/IP safety安全以太网也即将推出。此外,西门子的安全PLC也从丰田这样的著名汽车商那里获得青睐。目前,在世界范围内的丰田汽车公司制造厂中,有3个安全PLC项目正在进行中,分别是Tahara(日本)、印第安纳(美国)和剑桥(加拿大)。在这3个工厂中使用的西门子安全PLC 总数大约为170个,共使用了大约2000个I/O模块。 二、汽车制造自动化现代测量技术 应高精度、高速度、多功能、在线检测的需求,不断取得新的发展与突破;同时,测量技术所覆盖的工艺环节和工业领域,也越来越多样化。 系统的最新发展及方向。目前自动化系统发展的一个主要趋势,是控制器功能的集成化,以及通讯的集成化。长久以来,由于技术的限制,在一个自动化系统中需要使用多种,来自多个厂商的专一功能的控制设备,比如一般控制任务的PLC;安全控制用的PLC;运动控制用控制器;伺服控制用控制器;等等。相应地在通讯上,有一般控制任务的现场总线;用于安全控制的安全总线;用于运动控制的通讯等等。 这样集成得到的系统,复杂性高,无论系统集成商,还是设备使用维护方,除了掌握各种不同的技术外,还必须适应不同厂商产品的不同设计习惯,不同的软件编制风格。还有,不同系统之间的接口和通讯进一步增加了系统的复杂性。而且从一定程度上,降低了系统的性能。 现在,集成了上述几个和全部控制功能的控制器越来越多。比如集成了一般控制功能和安全控制功能的PLC,集成了PLC功能和运动伺服控制功能的基于PC 的控制器,等等。同时在通讯领域也在发生重大变化,以太网借着在一般网络上取得的巨大成功,已经在工业领域逐步深入,开始牢牢确立自己的地位。集多种通讯功能于一身的以太网产品已经出现,随着技术的逐渐成熟,产品的逐渐丰富,以太网技术是目前能够看到的一统江湖的通讯网络。 汽车行业有自己的特点,就是高可靠性,高利用率,设备的高寿命。这些特点,决定了在选用自动化产品时,普遍比较谨慎,不敢为天下先,一般倾向选择成熟的产品。因此这些新的技术何时能够大规模进入汽车行业,就要看它们何时能够积累起足够的市场认可度。 由于中国巨大的汽车市场,各个国际汽车巨头目前纷纷在中国各地投资建厂,汽车制造商为了扩大品牌占有率和汽车销售,会对原有厂房或生产线进行扩建或改造,同时,由于汽车厂商的建厂、改造,必然会带动相关零部件厂商间的竞争,从而零部件厂商也会为了扩大生产而采取相应措施,因此,需要越来越先进的生产设备和系统来扩大自己的生产、增进效率、降低成本。汽车自动化系统的发展成为了业界瞩目的焦点之一,因此我国汽车制造安全技术非常重要。 汽车安全技术论文:汽车电子安全技术的现状及其发展策略 摘要:介绍了当代汽车电子安全技术的发展现状,从主动与被动安全两方面技术分别探讨,包括电子制动力分配装置、驱动防滑系统、电子稳定装置、自适应巡航控制装置、和安全气囊防护系统、自动防抱死刹车系统、电子刹车辅助系统、事故自动报警系统、驾驶纪录系统等。同时对未来的汽车电子安全技术的发展趋势做了简要介绍。 关键词: 汽车电子;主动安全;被动安全;发展趋势 0 引言 汽车安全,一个大家越来越关心的话题。实际上从汽车诞生那一刻开始,汽车安全技术就随着汽车技术的发展而发展,如今汽车安全技术早已经不仅仅是安全气囊安全带的简单应用,各种电子设备的介入使得汽车安全装置更加的智能化、人性化。本文主要介绍了汽车安全相关的电子技术,并对未来的发展趋势提出了构想。 汽车安全性配置按照事故发生的前后基本可以分为主动安全和被动安全两大类。汽车的主动安全性是指事故将要发生时汽车防止事故发生的能力,而被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或对被撞车辆或行人的保护,使损失降到最小的能力。 1 汽车电子的主动安全装置 主动预防、避免或减少汽车在行驶过程中发生事故,对汽车的内、外部结构进行合理有效的设计,所谓主动安全技术就是在汽车设计和制造时,为提高汽车的主动安全性能,而采用的更先进的技术和装备。目前已广泛采用的汽车电子主动安全技术主要有自适应巡航控制装置(ACC)、电子稳定装置(ESP)、驱动防滑系统(ASR)、电子制动力分配装置(EBD)、电子刹车辅助系统(EBA)、自动防抱死刹车系统(ABS)等。 1.1 ABS(Anti-lock Braking System)自动防抱死刹车装置 由于车辆冲刺惯性,瞬间可能发生侧滑、行驶轨迹偏移与车身方向不受控制等危险状况,在遭遇紧急情况时驾驶者踩死刹车,刹车抱死车轮。ABS系统使车辆在车轮即将达到抱死临界点时,刹车在一秒内可作用60至120次循环,相当于不停地刹车、放松,即相似于机械自动化的“点刹”动作。此举可避免紧急刹车时方向失控与车轮侧滑,同时加大轮胎摩擦力,使刹车效率达到90%以上。 1.2 电子制动力分配系统EBD(Electronic Brake force Distribution) EBD系统可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程,防止汽车制动时后轮先制动的情况发生, 如发觉前后车轮有差异,而且差异程度必须被调整时,制动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率,使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布,它就会调整汽车制动液压系统。因此,重踩制动在ABS动作启动之前,为改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离,防止出现后轮先抱死的情况,EBD已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力。一些汽车技术性能就有了ABS+EBD的项目,EBD实际上是ABS 的辅助功能,可以提高ABS的效用,使满载车辆和弯道制动性能改善。 1.3 电子刹车辅助装置EBA(Electronic Brake Assist)在一些非常紧急的情况下,驾驶员往往缺乏果断性,不能迅速踩下制动踏板。EBA就是为此设计的。它的功能与ABS相似。该系统利用传感器感知驾驶员对制动踏板踩踏的速度和力度大小,以此判断驾驶员此次制动的意图。如果属于非常紧急的制动,EBA就会指示制动系统产生更高的制动力,使ABS发挥作用,从而使制动力快速产生,减小制动距离;而对于正常情况的制动,EBA则会通过判断不予启动ABS。通常情况下,EBA的响应速度都会远远快于驾驶员。这对缩短制动距离增加行车安全性非常有利。因此,对脚力较差驾驶员避让紧急危险的制动是非常有帮助的。 1.4 驱动防滑转控制系统 ASR(Automatic Slip Regulation),也被称为牵引力控制系统TCS 该系统根据传感器监测到的车轮滑转状况,综合控制发动机输出功率和驱动轮制动力,把车轮的滑转率控制在最佳滑转率附近。 充分利用路面的附着能力!提高了汽车的驱动性和操纵性,使得汽车在附着状况不好的路面上能顺利起步、加速和转向。 1.5 电子稳定装置(ESP)(Electronic Stablity Program)ESP实际上也是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。该系统具有支援ABS及TCS的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析,然后向ABS、TCS发出纠偏指令,帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性,在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态,并自动向一个或多个车轮施加制动力,以保持车子在正常的车道上运行,甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。 1.6自适应巡航控制装置ACC(Adaptive Cruise Control) 该装置是CCS(Cruise Control System)功能的自然延伸。它依据雷达探测到的主车与目标车辆间的相对位置关系及相对运动关系,通过控制发动机节气门开度、行驶档位及制动器制动力矩实现对车辆行驶速度的调节,从而达到与目标车辆间保持安全行驶距离的目的。 2 汽车电子的被动安全系统 为使直接损失降到最小的技术,保护车辆内部乘员及外部人员,汽车被动安全技术是指一旦事故发生时,所采取的安全保护系统。 2.1 安全气囊防护装置(SRS) 安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀。随着技术的发展,安全气囊的保护范围将进一步扩大,从现在的前排乘员前方保护扩展到前排乘员的侧面、膝部和后排乘员的前方与侧面以及车外行人。侧面安全气囊、发动机罩宽幅气囊、车外气囊等产品不断推出。同时,安全气囊已出现智能化,能识别乘员席有无乘员、有无逆向儿童座椅以及乘员身材大小、重量,坐姿、是否系戴安全带等,并根据上述信息调整动作,以求最大限度地减少失误和保护乘员。 2.2 驾驶纪录系统 依据地理信息管理系统(GIS)及计算机数据库系统,汽车黑匣子是利用GPS先进技术,形成一套现代化的监控体系。它能帮助有关部门迅速准确地分析事故发生的原因,不但具有像飞机黑匣子一样记录事故发生前后的详细数据,而且还能帮助车辆管理人员和驾驶员,它实质上是机动车综合记录仪,最大限度地减少事故的发生,适时监控和分析车辆的运行情况,从而加强对车辆的管理。实践证明,汽车黑匣子的使用,产生了显著的社会效益和经济效益,大大减少了人员伤亡和财产损失,使交通事故率降低了37%~52%。 2.3 事故自动报警系统 它与智能汽车交通系统和全球卫星自动定位系统相配合,是在汽车后视镜内安装了一个微型摄像机,它主要是与移动电话和撞车传感器相连,事故自动报警系统将是今后汽车必备的安全系统,一旦汽车发生事故,将自动向有关部门和医疗急救部门报警,并保持联络,使事故车中的人员得到及时救护,它能全面地提供系安全带人数和人员受伤的大致程度、事故严重程度、车载人员数、汽车所在位置等信息。 3 汽车电子安全技术的发展趋势 未来的汽车安全技术将向着集成化、系统化和智能化方向发展,安全技术中的主动安全和被动安全是相辅相成、缺一不可的。 3.1 智能化 随着电子信息等技术的飞速发展,安全技术正逐步走向智能化,智能技术在汽车安全系统上得到了广泛应用。随着传感器技术及计算机技术的进步,越来越多的新型智能化安全装置将出现在现代汽车上。全球卫星定位系统(GPS)技术、智能安全气囊、智能轮胎、智能悬架、智能避撞系统、智能驾驶系统等将在汽车上发挥越来越大的作用。这些智能装置将具有一定的识别、判断能力,在各种情况下都能自动协助或自行控制。未来的智能约束系统尽可能多地收集和利用有关乘员形体位置及撞车类型和撞车速度的数据,建立数据库,对某一碰撞中获得的乘员和车的有关信息进行判断识别,使人体获得最佳的保护。 3.2 系统化 为达到系统整体的最佳效益,实现驾驶员特征、车辆机械特性及道路交通法规之间的协调,达到各自性能的最佳匹配,将人、车、路作为一个系统来分析研究,让三者相互协调。 3.3 集成化 德尔福公司推出的集成安全系统(ISS)涵盖了汽车上所有的主要电子系统,为得到更好的安全保护效果,将汽车主动安全技术与被动安全技术进行融合,由50种不同的技术组成,能更好地预防交通事故发生,协同发挥作用,这些技术集成于一体。 4 结语 我国汽车被动安全性和汽车安全技术研究起步晚,但发展迅速,正在接近和赶上国际先进水平。随着现代科学技术的发展,未来的汽车将越来越智能化,越来越人性化,越来越可靠,越来越安全。未来的汽车电子安全技术将向着微处理机、光导纤维传导技术、纳米技术、声纳传感技术、软件技术、多通道传输技术、集成化技术、车载网络系统等更先进的技术领域发展。 汽车安全技术论文:汽车被动安全技术分析 摘要:随着科学技术的发展, 汽车主动安全技术在交通安全中起着越来越大的作用。但尽管如此, 仍然不可避免地发生意外情况, 此时, 汽车的被动安全技术将是避免乘员受伤的唯一保障。汽车的被动安全技术主要包括安全带、安全气囊、安全转向柱及安全座椅等几个方面。 关键词:汽车安全 碰撞 安全带 气囊 随着我国经济的不团发展,汽车作为现代化的交通工具已经走进了平常百姓的生活中。汽车数量的极大增加一方面给人们的日常生活带来了方便,但同时不多出现的各类交通事故也带来了极大的负面影响。国内外大量统计数据表明,汽车交通事故造成的人员伤亡和财产损失时巨大的。如2009年,全国共发生道路交通事故238351起,造成67759人死亡、275125人受伤,直接财产损失9.1亿元。汽车安全性能越来越为人所关注。 1、汽车被动安全 车用安全系统根据是否为预防性质, 可分为主动安全(Active Safety System) 与被动安全(Passive Safety Systerns)两类,前者为预防事故的发生,后者则为减缓事故发生的伤害程度。简单的来说主动安全技术就是防患于未然,被动安全技术就是要做到汽车在不可避免发生事故时“车毁人安”。 汽车安全问题自汽车诞生的那天起就时刻的存在,但是由于早期汽车的速度较慢,数量也相对较少汽车事故并没有引起社会的广泛重视。随着汽车大规模的运用,汽车技术的不断革新,速度的增大和数量的增多,汽车安全问起变得越来越突出,据统计,目前每年死于车祸的人数多达100万,伤残人数达到数千万人。汽车被动安全技术作为保障人员安全的最后一道屏障,也引起来人们的高度重视。 2、分散撞击力车架 车架是汽车的基本骨架,现代的汽车的架设计不仅要考虑空间、重量和发动机的布局,更要考虑其安全性能,即在事故中抗冲撞的性能。通过精密计算与设计将汽车碰撞时的撞击力分散开来,并最终将碰撞的撞击力分散到整个车架的各个部位,减轻车内乘员承受的冲击力,同时加强座舱的强度避免车体或发动机等部分凸入车厢内。通常这些分散撞击力车架的横向撑杆及纵向梁全都十分坚固和紧密相连,那些在撞击时受力最大的地方都运用多种特质钢材并经过特别的强化工序处理,或是增加了加固件。当然,分散撞击力车架最重要的品质表现还在于当撞击真的发生时车架将会如何折曲以吸收掉大部分的冲击力,合理的折曲设计可以确保车厢结构完整,即实现所谓的“安全舱”,这对于保证车内乘员的脱险和抢救是至关重要的。 3、防撞钢梁 一般包括汽车前后防撞梁和四车门防撞梁,防撞梁的主要作用是保证车辆在中低速行驶的过程中发生汽车前后碰撞,汽车侧面碰撞等情况时,对车辆起到一定的保护作用,能在一定程度上保护驾乘舱人员的安全,但不能百分百保证安全。 前后防撞梁的意义就是车辆第一次承受撞击力的装置,在车身被动安全方面有一个重要理念就是一点受力全身受力。也就是说汽车车体的某一个位置受到了撞击,如果仅仅让这一部位去承受力的话,那么达到的保护效果会很差。如果在某一点受到力的时候,让整个骨架结构去承受力,则可以最大限度的降低一个点所受到的力的强度,特别是前后防撞钢梁在这里就起到很明显的作用。 在汽车结构中防撞梁两端连接的是屈服强度很低的低速吸能盒,然后通过螺栓的形式连接在车体纵梁上。低速吸能盒可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量,尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害,这样可以降低维修成本,而螺栓连接的方式可以更方便的对防撞梁进行更换。 在高速偏置碰撞中,防撞梁可以有效的将撞击力从车身左侧(或右侧)传递到右侧(或左侧),尽可能让整个车体去吸收碰撞能量。在发生低速碰撞时(一般为15km/h以下),防撞梁可以避免撞击力对车身前后纵梁的损害,降低维修成本。 4、安全带 汽车座椅安全带是最重要的汽车乘员约束保护装置,如今安全带已经是汽车的标准安全配置,在减轻碰撞事故中乘员伤害程度方面起着重要作用。瑞典沃尔沃公司于1959年首先开发了三点式座椅安全带, 此后被为国的汽车制造厂所采用。由于三点式安全带使用方便维护简单,保护效果比较明显,后来就逐渐扩大了安全带的使用范围, 从小轿车车到载货车、客车, 从短途车到长途卧铺车, 从外侧座椅到中间座椅。装配的安全带形式也从三点式到赛车运动的多点式。现在, 大部分汽车所有乘员的座位上都装配安全带,作为汽车安全标准装备。 安全带是最典型的被动安全装置, 它可对驾乘人员进行系绊约束和相对固定, 能有效地减轻交通事故发生时乘员与车身的碰撞的几率, 并将乘员的损伤程度降至最低。其工作原理很简单, 缓拉时无阻力, 急拉时可锁紧。即当车辆出现紧急制动、正面碰撞或发生翻滚时, 乘员会使安全带受到快速而猛烈的拉伸, 此时卷收器的自锁功能可在瞬间卡住安全带, 使乘员紧贴座椅, 避免乘员身体冲出座椅与车内饰件发生二次碰撞。安全带作为主要的乘员约束保护装置, 是目前最有效的安全设备, 其单独使用时可以减少42%左右的死亡率。事实证明, 在正面碰撞、追尾碰撞及翻车事故中, 普通安全带对乘员保护效果很好, 尤其是对乘员头部, 胸部的保护。为了进一步降低碰撞时乘员的“潜水”现象(即乘员沿座椅下滑)造成的腹部伤害, 目前很多汽车生产厂采用织带预张紧器或织带夹紧装置的安全带。这种安全带同改进的座椅结构及安全气囊相接合, 便可大大提高对乘员的保护性能[1]。 汽车安全技术论文:浅议现代汽车安全技术活理念 摘要:汽车交通事故已成为日益严峻的全球性社会问题。笔者提出汽车驾驶者与汽车安全性能共同发展的现代汽车安全活理念。使人们在享受汽车带来便利的同时加强安全意识。 关键词:汽车安全;安全活理念;驾驶技术 0引言 随着交通工具现代化和绝对数量的剧增,交通事故已成为严峻的全球性社会问题。毋庸置疑,好的驾驶习惯、出色的应变能力以及先进的汽车安全设施是行车安全的保障。努力研究开发高性能、高安全性的安全汽车,同时也要加强对在用汽车的定期维护和管制,使汽车经常处于良好的技术状况,以提高汽车行驶的安全性。 1汽车安全活理念 从1886年有了汽车, 汽车给世界装上了轮子,使人类实现了征服距离的梦想,由加快生活节奏升华为一种享受,但驾车如驾虎,驾乘人员必须掌握一套系统而科学的安全理念。“五次元”安全活理念,将汽车行驶过程中出现的安全威胁分为五个等级,分别为:正常路况下的“安全驾驶”;危险路况上的“安全问题”;轻微碰撞时的“安全损控”;车辆碰撞后的“安全防护”以及碰撞救援时的“安全脱离”。其意义是说明:首先在最大程度上避免事故发生,其次如果不可避免,就将损失降低到最低程度,最后一旦发生重大较大事故,避免再次伤害是首先要考虑的因素,实现“车守护人”的安全理念。 2汽车安全性 汽车的安全性是按交通事故发生的前后进行分类的,一般分为主动安全性、被动安全性、事故后安全性和生态安全性。 2.1 汽车主动安全性汽车主动安全性(也称为“一次安全性” )是指汽车设计时能主动预防或减少道路交通事故发生的性能,在交通事故发生之前采取安全措施,特别当即将发生危险状态时,驾驶者操纵方向盘避让或者紧急制动以避免交通事故发生。使汽车在正常行驶中,为确保驾驶者的基本操纵稳定性,对周围环境的视认性和确保汽车本身的基本行驶性能,汽车结构设计开发了防抱死制动系统(ABS)、防滑驱动系统(ASR)、自动悬架、动力转向、四轮驱动(4WD)、四轮转向(4WS)、灯光照明系统、刮水器、后视镜、防止车辆追尾的车距报警系统和激光雷达等。这些安全装置和技术称为主动安全系统,也称为预防安全系统。未来的汽车将主动安全性的新技术更加广泛的应用和普及,如打瞌睡警告及唤醒系统,高适应性定速巡航系统,紧急制动先期警告系统,录仪行车(类似于飞机上的黑匣子),卫星定位导航系统,防碰撞系统,安全的行驶方向控制系统,转弯减速调节系统,EyeCar技术(即无阻碍视眼和最好的能见度),CanCar技术(提示驾驶员的感知能力)等智能化汽车。 2.2 汽车被动安全性汽车被动安全性(也称为碰撞安全性或二次安全性)是指在无法避免碰撞事故的情况下,依靠车辆本身保护撞击,将撞击伤害降到最低的装置。另外,作为防止事故后出现二次伤害的安全性,因汽车碰撞分为一次碰撞和二次碰撞,驾乘人员受到伤害的主要原因是二次碰撞中与车身的各部位发生接触或甩出汽车外而造成伤害,汽车被动安全性又分为车外部安全性和车内部安全性。车辆的钢板,车身结构,预紧式安全带,智能安全气囊,头枕,可溃缩吸能的方向盘及制动踏板和自适应约束技术系统(ARTS),灭火系统等都是被动安全的重要组成的部分。 2.3 汽车事故后安全性汽车事故后安全性是指汽车发生事故后保障驾乘人员及时救助,能减轻事故后果的性能。主要包括能否迅速消除事故后果,同时避免新的事故发生,避免再次伤害。GPS救援系统利用卫星导航定位缩短救助时间,门锁紧急施放系统使驾乘人员迅速离开车内和现代的交通管理系统都是事故后安全的组成。 2.4 汽车生态性安全汽车的公害问题,指汽车的制造、使用过程中发动机排气污染、噪音和电磁波对自然环境、人类生存、资源消耗带来的危害影响。人们期望使用零污染、无公害和保护环境的绿色汽车。绿色汽车主要标志为:第一是可以回收利用;其次是动力源多样性;第三是对环境污染小。电动汽车具有低耗、低污染高效率的优势;被称为清洁能源的天然气汽车、氢能源汽车、甲醇汽车、太阳能汽车都是典型的绿色汽车;设计合理的动力混合汽车,都使汽车工业持续发展。 3汽车驾驶技术培训 安全驾驶培训是驾驶员上路前必修之课,全球每年死伤于交通事故的人数有5000多万人,我国拥有的车辆数量只占世界车辆总数的2%,死亡率却占世界的15%。通过学习掌握“安全行车指南”的五大准则,提高驾驶员的综合素质能力达到保障行车安全的目的。 3.1 提高预测能力要时刻查看前方路上发生的事情,不要只关注车跟前,因为隐患往往在车前很长一段距离就出现了。 3.2 观测行驶道路的全景了解车辆周围发生的事情,仔细观察发展变化的交通形势,目光注视某物的时间不宜超过2秒,同时要养成每隔5-10秒就查看一下反光镜的习惯。 3.3 尽早打出信号,表明意图以便他们有时间作出正确决定,但不要突然行动,以免引起他人的惊慌。 3.4 安排一条退路选择超车时机,做好避让的准备,以便在意外发生时迅速作出反应。要安排一条能有足够时间、空间和视程来平稳起步或停车的退路,避免汽车追尾。 3.5 果断行动按照以上四条准则执行以后,驾驶员就应该有充分的时间和空间来处理紧急情况,最后需要的就是要下定决定、果断行动,做到快准稳。 4总结 车在路上行驶,车祸猛于虎,安全才是王道。抛开价格因素,一辆“安全车”应达到的最基本标准是:前后盘式制动系统、前排双气囊、三点式安全带、安全玻璃、高位刹车灯、ABS+EBD(刹车防抱死和电子制动力分配系统)、车头、车尾可溃缩的安全车身设计、车门内有防撞杆NCAP碰撞测试成绩等结构,良好的驾驶技术才能让优秀的安全设施发挥其应有的作用,构筑以人为本车守护人的和谐社会。 汽车安全技术论文:浅谈汽车智能安全技术的应用 [关键词]智能安全技术;防撞技术:防盗技术 汽车已不仅仅只是代步工具了,而是演变成一件件高科技产品。当前汽车安全技术发展的目标就是提高行车安全性和各环境下的适应性。当前的信息技术革命正在推动汽车设计翻开新的一页,自动化、智能化、多功能将成为21世纪汽车发展的新趋势。智能化的汽车在21世纪将以更高的速度和效率把人类带入智能信息时代。 一、关于发达国家智能汽车研究的现状和趋势 进入20世纪90年代以来,随着汽车市场竞争激烈程度的日益加剧和智能运输系统(ITS)研究的必起,国际上对于智能汽车及其相关技术的研究成为热门,目前它已成为世界众多发达国家重点发展的智能交通体系中的重要组成部分,也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。 美国交通部已开始一项五年计划,投入3500万美元,与通用汽车公司合作开发一种前后防撞系统。同时,美国俄亥俄州立大学和加州大学以及其他一些研究机构正在进行全自动车辆的研制与改进工作。欧洲的一些国家正试验将智能速度适应(Intelligent Speed Adapta2tion,ISAl作为提高车辆安全性的手段,其构想是通过路边标志信息或卫星定位信息以及车载数字地图进行车辆导航,并自动控制车辆的速度。目前在日本,夜视和后视报警系统已应用在某些汽车上,三菱公司和尼桑公司已其近期可使用的防撞设备。前方防撞和车道偏离有望在1至2年内实现。世界各国著名大学也参与到智能汽车的开发中,如麻省理工学院、斯坦福大学、剑桥大学等。 二、关于智能安全技术的应用 1.防撞技术。专家、学者在分析城市交通事故的原因时,普遍认为事故原因主要由:人员素质、运输车辆、道路环境、管理法规等4个方面。而其中很重要的一点――运输车辆性能的提高,常常为人所忽视。而事实上,随着科技水平的不断提高,使得机动车辆的智能化已成现实。可以通过机动车辆的智能化来提高交通的安全性。一是新型带,自动制动功能的碰撞警示系统。该系统由沃尔沃公司最近推出,可以最大可能地降低碰撞时的车速,减少碰撞双方乘员伤害风险。该系统功能包括:纵向避撞――有助于防止车辆与车辆之间,车辆与其他物体或行人之间正面或尾部的碰撞:侧向避撞――有助于防止车辆偏离行驶车道引起的侧面碰撞;视觉强化防止碰撞――改善驾驶员观察道路及道路上或道路旁物体的能力。二是激光测距在汽车智能防撞系统中的应用。该汽车智能防撞系统主要包括:振动电路、激光调制器、激光发射器、激光接收器、计数器、处理器,以及显示、报警和智能制动装置等。当启动系统后。激光发射器不断发射激光束,探测前方是否有障碍物。当有障碍物时,激光束被反射回来被接收器接收并转换为电信号。经放大后通过计数器计数获得N值,再经处理器的运算得到是否安全的距离。三是智能式汽车安全气袋控制系统。气袋控制系统的任务是准确判断出事故的碰撞强度,并点爆气袋。现在大部分系统都采用带微处理器的智能控制系统。它使用单片机对电子式加速度传感器测得的信号进行计算,认为发生了碰撞并且达到一定强度时,输出点火脉冲引爆气体发生器。迅速产生大量气体充满气袋。智能控制系统的控制算法由软件实现,极大地提高了算法的灵活性,而且具有记录事故信息和与计算机通讯等前两代控制系统无法实现的功能。 2.防盗技术。一是射频识别技术。汽车电子式防盗采用射频识别技术(RFID),通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID技术采用射频传输,可以透过外部材料读取芯片数据,实现非接触操作,应用便利,使用寿命长;大容量的存储空间,适合储存大量的数据信息;数据安全方面,通信数据使用加密算法对数据进行加密,实现数据安全存储、安全管理和安全通信。基于射频识别技术的汽车防盗器主要功能特点如下:普通汽车防盗器主要是采用键盘输入方式对司机身份进行识别的,这种方式给驾驶带来诸多不便,而且由于其密码组合有限。较容易被窃取和破译。而采用射频识别技术来识别身份,则可有效解决这一问题。车主只须携带应答器(32mm)靠近阅读器的感应线圈(进入7cm左右的感应范围),即可在瞬间完成身份识别,并且其密码不宜破译,因而大大提高了防盗效果。利用该电路可以方便地实现防盗系统的安全提示和报警功能。二是汽车智能钥匙。智能钥匙的主要功能:靠近汽车时。钥匙和汽车便开始通过无线电交换已设定好的指令信息。随即汽车的关闭系统和安全系统以及发动机的控制系统全部被激活。打开车门时。只要驾驶员一碰到车门把手。传感器就会探测到这一压力,同时伺服发动机便会打开车门门锁。接着座椅、转向盘和外后观镜便会自动调整到合适与车主的位置。启动前,驾驶员踩下制动踏板,转向盘锁会被随即打开。同时启动按钮也会被释放。最后主制动器自动松开。下车时,驾驶员必须按下锁车钮,如果闪光灯亮起则表示车门已安全上锁。汽车上锁的同时,钥匙和汽车就会重新约定好一个新的指令信息。三是GPRS移动通讯网络汽车智能防盗系统。当用户驾车外出。车辆停放位置与用户比较近时。防盗监测系统通过GSM网络发短消息给用户的GPRS手机。不需要上Internet网络,这样用户可以更快采取补救措施。当用户车辆在公用车库中或距离很远,或中途被抢,此时就可将信息经GPRS和Intemet网络传送给监控中心计算机,监控中心计算机分析现场传输的图片、声音等资料,采取相应的措施,同时利用GPS传送信息结合该地区、城市地形图,确定被盗车辆现在哪个地区哪个城市哪个街道。将监测到的有效信息提供给公安机关,帮助快速破案。 三、关于汽车智能安全技术的展望 汽车出现有100多年的历史,而智能汽车才刚刚起步。尽管汽车智能安全技术的发展前景非常广阔。但仍存在着不少障碍。如某些高智能化安全系统造价昂贵。普通消费者无法接受。为了实现彼此设备的兼容,、要制定统一的工业标准。现在的智能汽车时速还不能超过30公里/小时,以及受到恶劣天气、路况的影响还比较大。随着技术上的不断完善,我们有理由相信。未来的汽车驾驶和乘坐,将不会再有任何的安全顾虑,驾车也将真正成为一种享受。 作为交通运输工程的参与者,要大力倡导和积极推广汽车智能安全技术在工作和生活中的应用。身体力行的同时。要注意不断总结和技术研发,切实推动汽车智能安全技术项目的完善。 汽车安全技术论文:汽车安全技术的智能化发展刍议 摘要:汽车技术首要作用是确保安全。在智能化技术飞速发展的今天,汽车的安全技术也有了长足的进步。汽车安全主要有主动安全与被动安全两部分,作者结合自身学习与实践,从主动安全技术与被动安全技术两方面论述汽车安全技术的智能化发展现状,着重讲述主动安全技术的智能化发展趋势,并举出相关例证。 关键词:汽车;安全技术;智能化;发展 一、概念简述 汽车的节能减排、降低环保、保证安全是当代汽车技术的重要衡量指标。其中最重要的指标是安全性。汽车安全主要有主动安全与被动安全两部分。主动安全指的是在事故发生前充分使用安全技术,消灭安全隐患;被动安全指的是发生事故的时候,通过汽车性能设计和被动安全设备尽量降低驾驶者、乘客和车外行人遭受伤害的机率。 在目前智能化技术的发展的促进下,汽车安全技术和以往比较产生了巨大的进步。不仅仅在智能化的方面有着明显的发展趋势,汽车安全技术的进步的重点正从被动安全转移到主动安全。 二、主动安全技术的智能化发展趋势 1、减轻碰撞系统 此系统利用完整的智能系统检测驾驶员会要采用的紧急刹车等行为,并在刹车实施的时刻,辅助驾驶员把制动力加刀尽量大,达到减少制动距离,降低碰撞几率。奔驰公司当前投入使用的新式减轻碰撞系统有着两个雷达传感器,第一个探测的角度相对小一些,为的是探测远处事物;第二个探测角度相对大一些,为的是探测近处的事物。丰田雷克萨斯利用了探测距离较远的雷达传感器来检查远处是否有障碍物如汽车、路障等;第二个探测距离相对近的物体例如行人。沃尔沃公司目前试验能够达到现有的制动辅助设施的条件下同一时刻对转向也可以采取干预的技术,进而达到有效降低事故概率的目的。 2、距离警示系统 此系统的最大特征是当自适应巡航控制系统(ACC)关闭的时候,也能够辅助驾驶员时刻与前车保持一定的距离,若是打开了距离警示系统打开,驾驶员能够实现设置好驾驶车辆和前方车辆的安全距离,当汽车行驶,系统发现驾自身车辆和前方车辆的距离间隔小于实现设置的时候,就在前风窗玻璃上进行提示,并且发出警示声音,若是驾驶员还没有进行规避或调节驾驶,该系统便会自发的制动。如沃尔沃汽车公司所生产的此类预防碰撞的距离警示系统(Distance Alert)。 3、驾驶员警示系统 该系统一项正在发展完善的汽车安全技术,能够监测车辆在道路上的行驶状态,一旦驾驶员的操作有一场,就会向驾驶员进行示警。这系统安装在车辆上后,不仅在白天,即使在黑夜,如果汽车行驶到驾驶员容易松懈的平直车道或易于判断错误的复杂道路时,警示系统就能利用摄像头持续监测车辆和道路两旁和周围车辆的距离,继而使用传感器传递至电控单元,电控单元再分析相关信息,用来检测汽车有没有安全隐患,若是存在,系统就能够发出警报,同时还能够在仪表板上显示是否应该休息的提示。 4、车道偏离警示系统 该系统能够帮助驾驶员及时辨别休整方向。工作原理是通过摄像头观察汽车与道路标线之间的距离。若是没有展示变道信号就越过了车道标线,系统会有声音信号提示驾驶员。在此工作原理上,可以强化其智能化,开发自动转向回避碰撞功能,这样能够比车道偏离警示系统更优越,能够使用摄像头与雷达传感器监测车辆和其它车辆之间的距离,从技术上确保了可以预防驾驶员粗心大意导致的摩擦碰撞等。比如汽车如果要驶入错误车道,而且系统监测到旁边有车可能与自身发生碰撞,汽车会自动调节线路,到达安全车道。 三、被动安全技术的智能化发展趋势 1、气囊式安全带 以最新的福特后座气囊式安全带为例,该安全带在2011年配置在新一代福特Explorer SUV汽车中。目前福特打算为全世界的汽车上使用气囊式安全带技术。气囊式安全带可以降低事故发生对乘坐者头部、颈部与胸部的损伤机率与程度,而事故中最易受到伤害的是儿童与老人。平时应用时,气囊式安全带和传统安全带功能类似,并能够适用于儿童身上。百分之九十以上的测试气囊式安全带的人都感觉气囊式安全带的舒适程度和传统安全带到得多。 发生事故时,汽车安全带中的传感器可以及时检测装机的力度,并迅速打开气囊式安全带的气囊。安全带里面有许多管状气囊,能够利用冷压缩气体膨胀展开,安置在座椅底部的气罐把气体利用特殊设置的扣环导进安全带中。气囊式安全带就会将碰撞的力量分散到更大面积,用以增加保护面积,并减少可能导致的伤害。 2、智能化安全气囊技术 智能化安全气囊是基于以往安全气囊基础之上设置了智能传感器,用来监测前面的座位里有没有人,乘坐者是儿童或是成人,有没有系好安全带,驾驶员与乘员在座位上的位置是否合理等等。智能型安全气囊包含以下几种传感器:重量传感器,能够利用座椅上重量检测到是不是有人乘坐,是儿童还是成人,甚至可以检测乘客的性别;红外线传感器,用以确定车上人员的位置;电子区域传感器,利用测量低能量电子区域的电流,检测乘客之间的相对距离。 3、吸能式车体结构 汽车碰撞时,车体结构的安全作用是吸收汽车动能的同时减缓乘员移动的程度,并保证乘员有足够的生存空间。专家们认为,在未来汽车的车体结构设计中,要预先设计一个具有高吸能特性的所谓“压偏区”(一般为非乘坐区)。当车体受到撞击时,该压偏区能以一种可以预见的形式发生断裂或破坏,在一定程度内被压偏,从而最大限度地吸收车辆的压力。 四、结论: 凭借着在智能化领域强大的技术实力和先进性能,当代汽车的安全技术越来越智能化,其效率越来越高,世界各大汽车公司,都在开展这方面的研发,目前车企业在汽车安全技术智能化方面已取得实用化成果。为解决智能交通系统研究开发过程中的汽车行驶安全问题,提供了理论及技术支撑,汽车安全技术的智能化发展,必将为人们的生命安全提供有力的保障。 作者简介 王莉(1979-08)女,籍贯吉林省四平市,单位:烟台汽车工程职业学院,学历:研究生。研究方向:汽车。邮编265500。 汽车安全技术论文:汽车安全技术要首先考虑行人 在汽车上开发各种先进的安全技术时,开发者、利用者最需要铭记的是,路上的行人绝对是个弱者 轿车正在走进普通中国人的家庭。据商务部预测2004年中国汽车产量将突破500万辆,其中240万辆是轿车。 当汽车堂堂皇皇地进入到人们生活中时,其负面影响也愈发地显著起来。每次到中国访问,我都能立即感受到城市中的大气污染。而汽车的迅速增加也带来了交通事故的频发。中国只有2400万辆汽车,但交通事故造成的死亡事故在这几年一直是每年10万人,相当于每天将近有300人死于交通事故。 当然汽车厂家、中国政府都非常重视这些问题。在环境方面,上海汽车工业公司与通用公司(GM)在共同开发油电两用车(同时使用汽油引擎及电动马达的汽车),东风集团也将在2005年以后生产同种汽车。第一汽车集团已准备和丰田共同生产油电两用车,中国政府在全方位地推进环境对应型汽车的开发。国际社会上有些厂家的燃料电池汽车已经接近实用化,在汽车大踏步地走入到人们生活中时,技术的开发、引进有可能让环境等问题得到改善。 世界众多的厂家都在为解决交通事故的产生,而在进行着技术开发。现在,日本正在开发和利用的相关技术有:窗帘气囊(在侧面遭受撞击时,能保护乘客头部的气囊)、防止横向滑动装置、带有控制车与车之间距离的低速行驶装置、导航系统、囊括了以上主要装置的ITS(Intelligent Transport Systems)系统等。日本正在进行安全技术、支援驾驶等技术的开发和利用,如果中国也进行这方面的开发、引进的话,这些能成为对付交通事故的一个有力的手段。 但是笔者更愿意在这里强调的是,技术的开发、利用由于意识、思想的不同,能带来结果也大不相同。乍一看同样是安全技术,但其开发、利用的意识的不同,能营造出完全不同的结果。打个比方说,刀子可以作为餐桌上使用的餐具,也可以作为战争中的武器。虽然它都是以金属加工技术为基础的,但使用目的的不同,做出来的刀具其形状及结构也大相径庭。手握一把刀子时,是用它去加工食品还使用它去打仗,最后结果是完全不一样的。 从汽车安全技术上看,一方面是公路建造方法、交通法规不完备,对司机的安全教育不彻底,而另一方面则在车上装上了气囊及防止横向滑动装置,这些与行人的徒步行走环境的改善毫无关联。司机的安全系数高了以后,反而使一些人敢胡乱开车,让行人处于更加危险的境地。导航系统在强调它们是如何的方便,但如果在技术开发上无原则地增加信息量,反而会让司机的注意力不能集中。 所以在汽车上使用这些技术时,开发者、利用者应该在意识和思想上真正把安全当一会事来思考,最需要铭记的是,路上的行人绝对是个弱者。 一个以每小时5公里速度行走的体重50公斤的人,和以每小时50公里行驶的1吨重的汽车相比较,由于运动能量与重量有关,和速度成二次方的比例,汽车的运动能量是人的2000倍(重量是人的20倍,速度为10倍时,20×102=2000)。我们应该注意的是,在行人的旁边(这里面有注意力不够成熟的孩子,有行走的自由度比较少的老人,还有残疾人),具有如此巨大的运动能量(破坏力)的汽车在飞驶着。要保卫处于绝对弱势的生命,必须彻底坚持“行人优先”的原则,这与2004年5月在中国实施的新《道路交通安全法》的精神――“以人为本”的精神也是一致的。 当然,司机也是人,人是会犯错误的。我们应该让公路结构,让交通法规在司机犯错误的时候也能减少行人的生命危险;应该在道路设计上实现人车完全分离,让司机在驾车失误时也不会造成行人的人员伤亡;应该充实交通法规,确实地遵守法规;应该进行彻底的安全行驶教育。 在“行人优先”思想的指导下,在实施以上对策之后,再引进汽车安全技术,这才是有意义,汽车也才能真正地为人类服务。如果不是这样,在没有安全意识、安全思想的时候推进汽车的普及,行人在路上行走将时刻面临着死亡的危险。笔者已经多次在日本看到过惨不忍睹的状况,衷心地希望中国的汽车普及能在“行人优先”的原则下推展下去。 (日本・名城大学经济系副教授) 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术和被动安全技术发展探究 摘 要:随着人们经济水平的不断提高,汽车的应用已成为普遍的趋势,由此带来的汽车安全问题成为全世界关注的焦点。本文从汽车安全技术的概念入手,简述了汽车主动安全技术和被动安全技术的应用情况,明确了未来汽车安全技术的发展趋势。 关键词:汽车主动安全技术 被动安全技术 发展 从汽车投入使用那日起,汽车的安全问题就一直是汽车设计者非常重视的问题,针对汽车安全领域的额研究和改进也没有停止过。经过世界各个国家和组织的共同努力,汽车安全技术在很多方向中也取得了不错的成效。加大汽车的安全技术可以在很大程度上减少了事故发生的几率,减轻了由事故所带来的伤亡和各方面的损失,进一步保障了人们的人身安全。 一、汽车安全技术的概念 汽车的发展和应用的百余年里,汽车的安全问题一直受到汽车制造商和社会各界的广泛关注。汽车的安全成为人们重视的重点,随意打开某一品牌的汽车宣传册,汽车安全的介绍往往占据主要的篇幅。汽车安全技术可以划分为主动安全技术和被动安全技术两种。主动安全技术是运用原有的防范,防止交通事故的出现。被动安全技术则是指事故发生的过程中或者事故发生后,把伤害减到最低的技术。虽然被动的安全技术也可以减小事故发生的伤害,主动安全技术则更占据主要的位置,主动安全技术可以最大可能的避免事故带来的人员或者车辆的损害。主动安全技术起到防患于未然的作用,减少事故发生后出现的交通拥堵而引起的间接地经济损失的问题。 二、汽车主动安全技术及应用 (一)汽车防抱死制动系统(ABS) 汽车防抱死制动技术就是运用计算机对传感器所探测到的各个车轮的转速进行计算,得到当时车轮的滑移率,以此来确定车轮是不是存在抱死的情况,这时可以对执行机构下达调整制动压力的命令,确保车轮在理想的制动情况中运行。对于防抱死制动系统的准确认识是如果驾驶人员要进行紧急刹车的情况,可以保持车辆不会因为抱死而失去控制,可以维持住转向力进而躲避障碍物的碰撞。在通常的情况下,防抱死制动技术不可以缩短刹车的距离。 (二)驱动防滑系统(ASR) 汽车的驱动防滑系统是指在车辆进行加速运行车轮打滑的时候,运用把调整点的时间和间歇关闭的喷油阀降低至发动机进行转速,从而降低了发动机的扭矩,保障车轮不出现打滑的情况。汽车驱动防滑系统是防抱死系统的延伸,进一步为防抱死系统进行完善。汽车的防抱死系统可以确保制动过程中的汽车方向的稳定和操纵性,汽车驱动防滑系统则保障了行驶过程中汽车方向的稳定性和操纵性。所以,汽车驱动系统只能对驱动的车轮加以控制,而汽车防抱死系统可以对所有的车轮实施控制。 (三)电子稳定程序(ESP) 电子稳定程序对于防抱死系统和驱动防滑系统具有支援的作用。电子稳定程序运用各个传感器得到的车辆行驶情况的信息实施分析,对前面两种系统发出纠偏的命令,辅助车辆维持好平衡。电子稳定程序由车轮传感器、电脑、转向传感器等部分组合而成。如果汽车在行驶的过程中,转向的参数会不停的传到电脑,电脑可以结合其他传感器的值来对该车辆行驶过程的转向不足进行修正。 二、汽车被动安全技术及应用 汽车的被动安全技术是指当事故已经发生后,运用车内的保护系统保障车内所有人员的损失降低到最小的程度。 (一)安全带 安全带的应用有着很久的历史,如果出现剧烈碰撞的情况,安全带可以确保车内人员的身体状态不会出现乱动,为其他的安全设施发挥作用奠定基础。汽车上所运用的安全带一般有两点式、三点式、四点式和斜挂式,分别由安装固定件、调节件、织带等部件组合而成。目前的安全带技术运用电子限力预紧的模式,这种模式的使用不仅可以精确地锁定安全带,也可以在收紧安全带的同时保障乘车人员的身体和椅背靠紧。电子式的安全带和安全气囊隶属同一套的控制设施,如果出现剧烈撞击的情况,安全带就运用自带的收紧装置比气囊优先工作,更有效的确保乘客的人身安全。 (二)安全气囊防护系统 安全气囊防护系统的应用在很大程度上减小了碰撞发生时车内人员的受伤几率。安全气囊划分为气囊系统、传感器、气体发生器三个方面。由于技术的快速发展,安全气囊的保护范围也不断的加大,安全气囊的应用可以使紧急的撞车事故中减少车内人员遭受仪表盘、方向盘和挡风玻璃对于颈部、头部、和胸部剧烈的撞击。保护气囊的保护部位由安装位置所决定。安装正面的安全保护气囊需要在车头的左右两面30度的区域内的正面碰撞并达到一定的碰撞的速度和力度方可引爆,侧面的安装要求碰撞点在中心线60度左右的区域内。所以不要以为安装了安全保护气囊就万事大吉了,在没有系安全带的情况下,安全气囊对于保护人的左右更小,也有可能出现不好的作用。因此想要发挥气囊原有的作用,首要的条件是系好安全带。 (三)自动求救系统 自动求救的系统是被安装与GPS车上最新的被动安全系统。如果车辆发生严重的碰撞事故后,此系统可以快速的向救援中心发出呼救,并把事故发生的位置和车辆所处的状态进行报告,为救援人员尽早的获知伤员的信息做了快速的传达。自动求救系统不仅可以预测车内是否有需要救助的人员,也可以检测出车厢内部微量的二氧化碳和轻微的震动情况,为尽快、尽早的救助受伤人员争取了宝贵的时间,把伤亡的指数减小到最低的限度。 三、汽车安全技术的发展趋势 随着电子信息技术的快速发展,越来越多的智能技术在汽车上得以应用,安全技术也向智能化的方向推进。安全技术的智能化主要表现为可以对车辆的行驶情况时时监控、对车辆自身进行监控、可以对驾驶人员进行监控。比如:可以对在车辆运行过程中驾驶人员的瞌睡情况提出警示,智能化的系统也可以对于驾驶人员的身体状况进行监控,判断驾驶人员是否适合驾车。也可以运用智能化的装置对车辆自身进行监控,杜绝出现病车上路的情况,减少事故出现的几率。 可以把汽车、人和道路当做一个系统来进行研究,达到三者的协调发展,确保各自性能的最佳匹配状态,达到驾驶人员的行为特征和道路的设施、交通法规各方面的最佳协调模式,保障整体系统的最佳效益。 为了确保汽车的主动安全系统和被动安全系统可以合为一体的使用,达到更高的安全性能,在最大的程度中保障车辆、车内乘客和路边行人的安全。把雷达、稳定的控制电子传感器和影像传感器进行整合,全面的监控驾驶的环境,自动的帮助驾驶人员运用更好的防护方法。 结束语:汽车作为现代社会无可替代的交通工具,不仅给人们的出行带来了方便,随之而来的还有重大的安全问题。汽车主动安全和被动安全具有相互补充的功效,基于现今汽车的主动安全技术和被动安全技术的应用,对未来汽车的安全前景做出展望。 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术新动向 如果要列举目前汽车技术最热门的领域,主动安全无疑应该榜上有名。近日有媒体测算,根据目前汽车保有量、增速和电子系统价格,未来3年国内汽车主动安全系统前端市场有望达2926亿元人民币的庞大市场规模;夜视系统后端市场也将达733亿元人民币。 碰撞预警、紧急制度辅助刹车、驾驶辅助、自动泊车、车道偏离警告、ABS、电子差速锁……如果留心一下,你会发现,在2013年上市的新车会上,这些主动安全技术名词开始被作为新车营销的亮点频频提起,德尔福高管甚至称“2013年是中国汽车主动安全元年”。包括德尔福在内的博世、电装、大陆、天合、威伯科等外资零部件企业,早已看准主动安全会在国内汽车市场得到大规模应用的前景,均展在这方面开展了大量的前沿研究。 这里,《汽车科技》把近来主动安全技术的新动向分为三类,分别为大家呈现。 外部检测系统 汽车主动安全策略中,外部检测系统一般主要是针对车辆外部危险物体的靠近进行的检测,用以对驾驶人员进行预警,沃尔沃公司在这方面近来有项新的技术,可以主动发现“突然冒出来的骑行者”。 今年1月份,沃尔沃宣布跟瑞典头盔及运动防护装备公司POC合作,并提出了全新的交通安全理念,他们的第一个合作项目就是从汽车到自行车的通信系统,即在四轮的机动车和两轮的自行车之间建立信息交互渠道。这个合作项目的基础是沃尔沃在2013年3月份的骑行者检测技术。沃尔沃与POC将在今年的下半年进行新技术的公开展示。 所谓骑行者检测技术,是对与车辆行进方向相同的骑自行车的人进行实时监测,能够在即将发生碰撞时自动全力刹车的主动安全技术。这项技术是对行人检测技术的一大更新,对于已经实装行人检测技术的车辆,可以直接升级这项新功能。 根据沃尔沃统计的数据显示,在欧洲,有50%的骑行者死于与汽车相撞。因此,对于骑行者的安全保护技术,也被提上日程。但是,与行人相比,骑行者的速度更快,而且同时有“人”与“物体”两种因素,要进行骑行者检测,对检测系统就有了更高的要求:必须能够进行更快的视觉数据处理功能,能够实现更快的识别和更精准的判断。 骑行者检测系统中三项设备各司其职:安装在进气格栅上的雷达,用于识别探索范围内是否有物体并计算两者之间的距离;安装在车内后视镜前方的摄像机,用于判断物体的类型,是行人、车辆、动物还是骑行者;最后还有一个中央控制单元,持续不间断地监控并评估前方的交通情况。 该系统不仅能够检测前方行人和骑车人,向司机发出提醒,还能够在司机反应不及的情况下主动采取制动。虽然无法完全避免碰撞的发生,但该系统至少能够将碰撞发生后的损伤降到最低。 国外汽车媒体AOL Autos将这项技术评为年度技术之一。最重要的是,沃尔沃已经准备将该系统搭载于2014年款的车型系列中。 去年,国内科研人员也开发出了成本更低的外部车辆预警摄像头。 在模拟的数字画面中,通过视频捕捉的前方车辆与测试车的间隔距离实时显示,10米、8米、6米……滴滴滴,当两车距离过近时,系统立即通过声音向驾驶者进行预警。这就是27岁的新加坡南洋理工大学工学博士刘国清展示的新型汽车主动安全系统。 “它的工作原理与沃尔沃、奔驰这些高端汽车配备的碰撞警示系统工作原理相同。后者是基于雷达,我们的系统只需要依赖于一个摄像头。”刘国清是南京一家信息科技公司的总工程师,“与辐射范围只在2到3米的短距离倒车雷达不同,应用于汽车前端的长距离雷达的成本很高,因此只能在高端品牌的汽车上配备,或提供选装,价格都在万元以上。”正是这一点的核心区别,使得刘国清和他的创业伙伴们找到了市场中的这块蓝海,“目前,我们是国内首家以视频捕捉分析技术为核心的主动安全系统研发团队。在世界范围内,也只有少数几个独立团队和国际汽车集团从事这一类型的产品开发。” “一部iPhone 4S的摄像头和芯片处理能力就能完全满足技术的硬件需要。”刘国清透露,以这套新型汽车主动安全系统为蓝本开发的App将以免费的方式在苹果商店提供下载,“只要开车时将手机进行类似行车记录仪的方式进行固定,打开软件就行。” 驾驶员辅助系统 驾驶辅助是较早开始应用的、针对驾驶员的主动安全技术,尤其是在大型客车上,辅助配置越来越多。目前针对驾驶员的主动安全技术有一个热点――防驾驶分心,通过各种跨学科手段,检测驾驶员的注意力集中状态,用以指导甚至控制车辆的运行。 很多人觉得自己可以一脑多用,但科学证明并不是如此。“大脑是一台集中注意的机器;它只能一次进行一项任务,”Geoff Mackellar说,他是神经工程公司Emotive的CEO。“因而当你觉得自己在进行多任务处理时,实际上只是在不同任务之间迅速地来回切换。”当你边开车边发邮件时,后果是非常危险的。 Emotive和西澳大利亚皇家汽车俱乐部最近刚完成了一项研究,他们造了一辆叫Attention Powered Car(注意力驱动车)的汽车,用以研究我们开车时分心的频率。这车就跟它的名字一样:只有当你注意力完全a集中时才能全速开动;如果你分心了,它会根据程度来调降车速。 他们使用EPOC(过量耗氧)建立了一个精神探测系统,用来测量驾驶者转换注意力的频率。它会跟踪整体的注意力水平,同时会测量驾驶者喝咖啡或是玩弄广播时的注意力。那个耳机拥有14个EGS传感器,用来测量整体的大脑活动,有8个专注于大脑额叶,这是集中注意力的地方。 最有意思的是Mackellar可以知道一位驾驶者将要分心,在你拿手机发短信之前它就知道你要分心了。“我觉得很惊讶,我们可以探测驾驶者将要做什么事的意愿水平。”他说。 2013年,日本的一名工程师还研制出了一种基于计量生物学原理的车用安全系统,可通过名为EEG的脑电波扫描仪监测司机的脑电波,从而判断出是否有劫车、疲劳驾驶、酒驾或引擎熄火等异常情况的发生。 这个EEG系统由一系列的电极组成,通过连接司机的头皮来检测其脑电波。和指纹、虹膜或者视网膜一样,每个人的脑电波都不同,可用于作为甄别个体的可靠依据。 EEG系统在投入使用前需要首先获取车主在正常驾车状态下的脑电波,当出现劫车、瞌睡、酒驾等突发事件时,车主的脑电波会出现异常,系统即可通过有异的脑电波获知驾车情况有变,进而发出警示或作出其他的必要反应。当有人试图盗车时,EEG可检测出脑电波并非车主所有,自发制动引擎,使汽车无法启动。 在未来,或有可能推出通过无线连接装置将车主的脑电波信息传送给汽车、电脑、智能手机或其他需要持续认证的装置。最为理想的情形是:所有的此类装置都能在车主在场时自动解锁、在车主离开时自动上锁,无需任何手动操作。但距离如此智能化的系统还有多远距离,尚未可知。 2012年4月,谷歌了风靡一时的谷歌眼镜(Google Project Glass),它是一款“拓展现实”眼镜,具有和智能手机一样的功能,可以通过声音控制拍照,视频通话和辨明方向以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。今年初,谷歌宣布正在研发一款名为Drive Safe的app,将和谷歌眼镜配套使用,用于在司机出现瞌睡迹象时发出警示提醒,并帮助其寻找距离最近的休憩场所。 司机通过语音命令“眼镜,让我保持清醒”即可启动该app。该app主要利用一个红外线传感器和一个倾斜传感器运作,其中,红外传感器检测司机的眨眼情况,倾斜传感器用于测量司机的头部方位,两者测量得出的数据可通过一个特殊的公式计算出司机是否在打瞌睡或有打瞌睡的趋势。如果计算结果显示司机已出现驾车疲劳,那么app就会出现语音警示提醒,并提供距离最近的休息地址。 不过以目前的状态来看,以上三种技术现在还很难应用到实际当中,很多人连安全带都懒得系,更不用说戴个傻气耳机、眼睛或其它装置了。此外,注意力驱动车在公路上随便减速也是很危险的,而谷歌Drive Safe需要和谷歌眼镜结合使用,司机有可能收到眼镜发出的其他无关消息对驾车过程带来干扰,加利福尼亚州就曾处罚过一位戴谷歌眼镜开车的女性。因此,它们是否会商业化还难以定论。 2013年11月,伟世通电子提出一种全新的车舱新概念,其中采用多用途摄像头用于监视路况的同时,保护司机的人身安全。 全新的多功能摄像头能够将特定的驾驶员控制系统增强,能够减少司机在操作这些系统时所花费的时间,减少司机分心的几率。多功能摄像头同时还能够辨认出驾驶者的样貌,并根据情况调节某些系统的运作方式,这一功能用于防止窃贼或强盗时非常有用。 多功能摄像头安装非常方便,可安装在驾驶舱内的各种位置,以实现最佳视野。通过将收集到的画面经过微处理器计算,系统能够辨别出司机当前视线聚焦的地方,例如汽车中控台还是路面。根据这些数据,系统能够即刻自动增强这些功能的可视性,让司机更容易看到信息。 系统拥有的识别能力还可用于自动调节座椅位置或侧视镜。此外,万一有窃贼进入车辆后,系统判断出窃贼并非司机本人后将禁止发动机起动,甚至将拍摄到的入侵者图像保存下来。 前方摄像头与普通摄像头功能一样,检测前方车辆、行人和道路标志。当前方出现障碍物时,微处理器将前方摄像头收集到的画面数据进行计算,而后方摄像头则解析司机当前视线的聚焦点,并判断出司机是否看到了前方的障碍物。这项信息会以声音警报或在仪表盘上弹出信息的方式转达给司机。 伟世通电子正在向各汽车制造商展示这项技术,希望将其运用于未来的汽车安全系统中。 智能交通系统 主动安全新技术还集中在智能交通领域,通过共享道路、车辆信息来预防事故发生。 以前车辆搭载的主动安全系统信号输入主要是由大量的随车传感器提供的,这些随车传感器主要监控驾驶状况以及潜在驾驶危险。而现在已经有大量的研究人员开始研究利用一些外部组合传感器增加甚至替代主动安全系统之前的信号输入种类。 相比之前单纯依靠摄像机、雷达等随车传感器数据的局限性,通过结合GPS卫星数据和车载导航数据作为主动安全系统的信号输入来源具有更广泛的数据输入类型。 越来越多的公司开始研究车辆与车辆、车辆与基站的通信技术,也就是V2X(Vehicle to X)技术。此种通信技术采用了传统车载通信系统不常采用的专用短程通信手段。尽管V2X技术面市还尚需时日,但是其主要的公路测试已经完成。等到美国车辆监管机构批准其上市时,其公路测试的数据将作为主要的数据基准。正因为此技术所带来的车辆安全性以及可承载车流量的大幅提升,目前已有大量的汽车生产厂商正计划在将来将此技术应用到车辆当中。 当路前方较远距离存在潜在驾驶危险时,V2X技术可以及时的通过基站与车辆进行通信,提早做出相应减速措施。相比较随车传感器实时性突出,远距离预警则有所不足。V2X技术的远距离预警功能不仅可以提高驾驶安全性,而且对于提高燃油经济性、保证交通顺畅同样具有重要作用。 目前,德尔福、电装、伟世通等都投入人力、物力研究。 伟世通高级开发副主任Brian Daugherty表示:“V2X系统造价与传统辅助驾驶系统相比要低一些,V2X技术不仅可以作为传统辅助驾驶系统功能上的补充,而且还可供低配车型选配。” 在谷歌宣布125亿美元收购摩托罗拉移动公司两个月后,后者了一款摄像头系统及其专利图,据悉,这项系统能够将检测到的路况信息与其他车辆的司机共享,这也是该公司为数不多的直接与汽车相关的技术专利。这项代号为US 13/556,081的专利或将帮助司机降低道路风险。 “该摄像头系统将收集到的路况信息拍摄记录,并将多媒体信息传输给即将抵达此地的车辆,起到预警的作用。”以上是专利的部分技术说明内容。 系统中包括视频编码器、摄像头、无线电频率调制电路。其中,后者起到调节雷达信号、视频信号8的作用,系统利用跨车辆警报系统(inter-vehicle alert system)控制摄像头捕获视频数据,将视频数据通过后方天线装置传输至其他车。 作为汽车安全措施的重要一环,a新车主动安全系统评价也越来越重要。2013年10月底,中国C-NCAP 管理中心评价部部长、国家轿车质量监督检验中心副总工程师刘玉光透露,新版C-NCAP评价规程预计在2014年形成初稿,2015年定稿并公布实施。“从中远期来看,C-NCAP研究的方向将会更加侧重主动安全、碰撞形态、测量效果、安全考核四大领域。”随着更多企业的加入,主动安全市场由当初的蓝海已经变成了拼杀激烈的红海,但国内企业还是处于被动跟随的状况,等到技术大规模普及红利显现时,我们是否只能望洋兴叹了? 汽车安全技术论文:汽车主动安全技术势在必行 现如今,中国汽车市场发展快速,国内消费者对驾车生活的追求也逐渐从满足基本的代步功能转向追求舒适和安全等更为高层次的需求。对于保千里汽车主动安全系统,汽车电子行业知名品牌广州飞歌汽车音响有限公司的副总经理陈健勇表示,如果能够有效针对潜在危险向驾驶者提供更加全面、及时的信息,可以有效提升国内汽车安全水平,这不仅对车主是一大福音,也给行业今后在汽车主动安全领域的发展指明了方向。同时,他指出:“汽车的交通安全是我们汽车电子企业的一份事业,同时也是一份社会责任。道路的交通安全离不开企业的创新发展,企业在市场推广的同时也提高了交通参与者,尤其是车主的安全意识。我相信,随着消费者观念的转变,汽车主动安全系统这类产品的市场前景是非常好的。” 据陈总介绍,主动安全相比被动安全,更能保证驾乘者的安全,防患于未然。从过去的数据来看,被动安全的参数基本接近饱和,它的作用已经接近于极限。现在大家更关注的是怎样预防事故的发生,因此主动安全产品的应用将是未来汽车安全产品的发展趋势。“在汽车业群雄逐鹿的今天,无论从消费者的角度出发,还是从汽车电子行业发展方向来看。中国汽车工业必须顺应汽车主动安全技术发展的方向,在我国有计划、有步骤地发展现代汽车主动安全技术是势在必行的。”他说。 深圳市汽车电子行业协会副秘书长陈会军也表示,汽车主动安全产品是一个大趋势,将来会慢慢形成一种标配。他说:“对于驾驶者来说,他们需要的是越来越安全,而汽车的进化就是往安全、便捷、智能化方向发展,所以汽车的主动安全在今后相当长一段时间内可能会占领主要的位置,特别是汽车电子这一部分,汽车安全部件现在增长是非常快的。现在很多高档车都已经安装了主动安全系统,一些中档车也开始在装,根据每个车厂设计的车型的不同,功能会有一些小的差异,但是大的方向是相同的,各个车厂都有自己主动安全的基准侧重点。” 不过,就目前来看,尽管主动安全方面的产品开发已经取得一定的成就,但当前汽车主动安全防护方面的应用状态还很少,普及率较低。对此,陈秘书长表示:“从前装的车厂来看,很多高档车都已经装了,但是后装有些难度,也有技术方面的问题。目前后装的可能只是在原来的基础上加装一些预警和提醒的功能,对车本身的驾驶没有干预,但是前装的车厂很多时候可以对整车的驾驶进行干预,比如自动减速或刹车,这是有很大区别的。从普及率来说,比较快的还是前装车厂的这种模式,但高档车毕竟买的人不多。不过到了中档车也有这种功能的时候,也会有更多的人对主动安全这个概念有更清楚的认识。比如20万以上的车都标配有这种功能的话,那对于普及来说是非常有利的。” 而飞歌的陈总分析道:“任何一个新产品的研发过程都是不易的,因为主动安全是一个新领域,对企业不仅仅有技术上的创新要求,对企业的研发思路上也有极大的创新要求。目前国内主动安全技术的研发相对滞后,但广阔的前景不言而喻。当然,主动安全的意识要不断推广普及,让更多企业和车主加入主动安全的行列。” 那么,汽车电子企业能为汽车主动安全的发展提供哪些支撑呢?陈总说:“我觉得汽车电子行业在汽车主动安全领域还是大有可为的,就拿飞歌自身产品来说,其中就有一项很重要的功能胎压监控。驾驶者可以通过车内提示系统来判断轮胎胎压情况是否正常,避免因轮胎亏气出现的行车跑偏,预防因胎压不正常出现的爆胎情况,在高速行驶时对于乘坐者的安全也是一种保障。汽车电子的种类繁多,但无论是什么类型的产品,都应该从自身角度出发,将细节做到极致。特斯拉开启了汽车的智能时代,让有技术优势的企业有了新的生机。汽车的智能整合也即将开启,例如主动防撞、道路偏移纠正系统和专业的夜视记录仪就能通过智能系统充分结合。汽车电子企业可以在车辆的通讯、发动机控制、OBD报警、远程故障诊断、轮胎、夜视、主动防撞、车道偏移纠正、救援、云数据等方面提供最新技术和产品支持。将来安全性汽车电子产业将是一个百花齐放的阳光产业。” 在陈总看来,企业的竞争形态可以看出一个行业的发展状况。目前已经出现了很多创新的、有特色的汽车电子产品,除了保千里汽车主动安全系统外,还有自适应巡航系统、车道偏离警告系统、主动刹车系统以及防撞系统等产品。但车载导航是汽车与人沟通的中心点,扮演着司令部的角色。将来所有的汽车智能化产品都是借助车载导航来实现操控与通信。所以,将来的汽车主动安全系统与车机是一个相互配合、相互推动的过程。 对于汽车主动安全未来的发展,陈秘书长也提出了一些建议:“对于汽车制造厂而言,我觉得在汽车设计定型和销售时可以在汽车主动安全方面多做一些科普和宣传,这样可以进一步提高车的销售和买车人的安全意识。而对于后装市场,要尽量将产品的稳定性和可靠性做得更好一些。但我不是特别赞同后装主动安全的企业去干预车辆的驾驶。我觉得后装市场做主动安全的企业把预警做好,能做到提醒驾驶者这就够了,不要轻易涉入车身去干预驾驭。不管是后装的差异、品质,还是品质的管控,安装的难度,市场销售的策略,我觉得都应该是这样子。” 结语 很明显,消费者对于汽车主动安全的需求是存在的,这种需求已经逐渐被激发出来并促使汽车业进入了主动安全时代,这对于汽车电子企业而言无疑是一个机遇。或许过不了多久,将会有越来越多的企业挤进汽车主动安全这片蓝海,那就让竞争来推动这个领域的创新和提升吧! 汽车安全技术论文:汽车安全技术运用及发展趋势研究 摘要:汽车安全技术的运用提高了汽车的安全性,降低了事故的发生率,对保证人民的生命财产安全又重要作用。本文首先探讨了汽车安全技术的运用,然后阐述了其发展趋势。 关键词:汽车安全技术;主动安全技术;被动安全技术;发展 一、汽车安全技术的运用 1.汽车主动安全技术 汽车主动安全性是指汽车设计时能主动预防或减少道路交通事故发生的性能,在交通事故发生之前采取安全措施,特别当即将发生危险状态时,驾驶者操纵方向盘避让或者紧急制动以避免交通事故发生。使汽车在正常行驶中,为确保驾驶者的基本操纵稳定性,对周围环境的视认性和确保汽车本身的基本行驶性能,汽车结构设计开发了主动安全系统。 (1)距离警示系统 该系统主要特点是在自适应巡航控制系统(ACC)关闭时,也可帮助驾驶员保持与前车的安全距离,当距离警示系统被激活后,驾驶员可预先设定驾驶车辆与前车的时间间隔,汽车行驶时,系统探测到驾驶的车辆与前车的时间间隔低于设定值时,会在前风窗玻璃上发出警示,同时发出警告铃声,如驾驶员仍未采取任何安全措施,这个系统会主动制动。沃尔沃汽车公司最近开发出了这种防止撞车的距离警示系统 (2)行人安全系统 除了提高交通参与者的安全意识以外,主动避让的行人安全技术的开发显得尤为重要。该系统由集成在前格栅中的雷达装置,装在车内后视镜前面的摄像头和一个中央控制单元组成。雷达的任务是探测车前的物体并确定与车的距离。摄像头则确定物体的类型。行人安全系统不仅能够对前方静止或行驶的汽车做出反应,还可以探测到任何身高80cm以上的行人(包括儿童)。如果有人走入汽车的行进路线,系统即会发出警告;如果驾驶者未能及时做出反应,系统会自动全力制动。在车速小于35km/h时,可使汽车避免与行人相撞。在较高的车速下,则尽可能在发生碰撞前减小车速。并在发生碰撞前施加全力制动,完全规避或最大程度减少事故发生的伤亡程度。 (3)误踩踏板加速抑制系统 日常生活中,经常会有些新手驾驶者因为把油门当制动酿成的惨剧,针对这一现象,日产研发的误踩踏板加速抑制系统能够有效地降低惨祸发生的概率。在限定的区域内,只要该系统启动着,无论驾驶者用多大的力度踩加速踏板,车辆都不会猛的向前蹿出去。这个系统将成为很多新手驾驶者的福音。该系统通过全景式监控影像系统的4组摄像机获取图像信号数据,可以识别车辆是在道路行驶还是在停车场内(或者前方有障碍物)。 (4)远红外夜视系统 夜间是事故高发时段,照明系统是否可靠直接关系到汽车驾驶员的生命安全。最新的夜视辅助系统可让驾驶员在夜间提前看清近光灯照不到的交通标牌、弯道、行人、汽车、障碍物或道路上其它可能造成危险的物件。装备夜视辅助系统的汽车装有两个红外线前照灯,可以找到前方大约200m的距离,在风窗玻璃内侧,有一个小型红外线摄像机可以记录前方的驾驶环境,减弱干扰的耀眼光,提高其它物件的显示亮度,并将其显示在驾驶员仪表板的显示屏上。 (5)驾驶者警示控制系统 由于高速公路网的不断完善,增加了长时间驾驶的机会,驾驶人员极易疲劳和注意力不集中,由此而引起的交通事故约占整个车辆事故的50%。该系统能够记录汽车在道路上的行驶情况并向注意力分散的驾驶员发出警示,避免或减少因疲劳驾驶导致事故的发生。在车辆进入容易使驾驶者进入放松状态的笔直、平坦的道路以及容易使驾驶者注意力不集中的环境时,当车速超过60km/h,该系统激活;当车速超过65km/h,系统便开始进行干预。 2汽车被动安全技术 汽车被动安全性(也称为碰撞安全性或二次安全性)是指在无法避免碰撞事故的情况下,依靠车辆本身保护撞击,将撞击伤害降到最低的装置。另外,作为防止事故后出现二次伤害的安全性,因汽车碰撞分为一次碰撞和二次碰撞,驾乘人员受到伤害的主要原因是二次碰撞中与车身的各部位发生接触或甩出汽车外而造成伤害,汽车被动安全性又分为车外部安全性和车内部安全性。车辆的钢板,车身结构,预紧式安全带,智能安全气囊,头枕,可溃缩吸能的方向盘及制动踏板和自适应约束技术系统(ARTS),灭火系统等都是被动安全的重要组成的部分。 (1)膨胀式后座安全带 福特开发的膨胀式后座安全带在事故发生时,通过把撞击压力分散到更大面积来扩大保护范围,为头部和颈部提供额外支持,有助于减少撞击对胸部的压力和控制后座乘客头部和颈部的移位。该系统将筒状气囊折叠成褶皱状收放在安全带内侧。在发生正面碰撞或侧面碰撞时,汽车安全带传感器在瞬间测定碰撞的严重性并展开气囊式安全带的气囊,从发生碰撞到气囊膨胀打开只需40ms的时间。 (2)外部安全气囊 福特开发的外部安全气囊系统采用了两种可在碰撞中对行人进行保护的气囊。这两种气囊一个是发动机罩气囊;一个是前围安全气囊。两者的配合使用可减少最常见的行人伤亡事故。碰撞发生时,碰撞预警传感器激活发动机罩气囊,其在保险杠上方紧靠保险杠处开始展开,50}75ms内完成,充气后的安全气囊约有1371mm宽、558mm高、127mm厚,由保险杠顶面向上伸展到发动机罩表面以上。 (3)智能型安全气囊技术 所谓智能型安全气囊是在原有安全气囊基础上增加传感器,以探测前排座椅上是否有人,乘员是儿童还是成年人,是否系好安全带及驾驶员和乘员在座位上所处位置。智能型安全气囊有5类传感器:重量传感器可根据座椅上重量测量出是否有人,是大人还是小孩,是男性还是女性;红外线传感器根据热量探测人的存在;电子区域传感器通过测量低能量电子区域的电流,测定乘员是否存在和其所处乘位的位置;光学传感器判定人体存在与否和其位置;超声波传感器分析反射波探明乘员是否存在及其位置。 二、汽车安全技术的发展趋势 为了避免或减轻行人与车辆相撞时发生伤害的严重度,提高车辆的各项主动与被动安全性,世界各大汽车公司投入巨大的人力、物力和财力来研究和开发汽车安全保护技术和产品,并逐渐应用到现代汽车上。未来汽车的安全技术将向着智能化主动化和集成化的方向发展。 智能化。在科学技术不断发展的今天,高科技在汽车制造业中的运用越来越多,使汽车安全系统向着智能化方向前进。通过这些智能化设备的运用,提高了汽车操作的简便性和安全性,保证了人们行车的舒适与安全。 主动化。数据表明,汽车被动安全技术的发展已经到了瓶颈阶段,很难再有新的突破,其作用已经接近极限。现如今,只能通过运用主动安全技术来提高人们行车的安全性。 集成化。将主动安全技术与被动安全技术进行融合,使之形成一个有效的网络,协同发挥作用。中央控制系统能够在危险逼近时主动辅助驾驶者驾驶汽车,而如果事故无法避免的话,系统将会在有限的时间内,把事故的后果减轻到最轻的程度。 三、结束语 车在路上行驶,车祸猛于虎,安全才是王道。抛开价格因素,一辆“安全车”应达到的最基本标准是:前后盘式制动系统、前排双气囊、三点式安全带、安全玻璃、高位刹车灯、ABS+EBD(刹车防抱死和电子制动力分配系统)、车头、车尾可溃缩的安全车身设计、车门内有防撞杆NCAP碰撞测试成绩等结构,良好的驾驶技术才能让优秀的安全设施发挥其应有的作用,构筑以人为本车守护人的和谐社会。 汽车安全技术论文:汽车安全技术的研究现状及展望 摘 要:安全技术是汽车技术中最重要的问题。保证汽车技术的安全性可以减少交通事故的发生,减少交通事故带来的伤亡和财产损失。研究和展望现阶段的汽车主动安全技术和被动安全技术,并对汽车安全技术的前景进行展望。 关键词:主动安全技术 被动安全技术 防抱死系统 电子稳定系统 1 引言 作为现代社会不可缺少的交通工具,汽车在给人们带来便捷的同时也带来了大量的交通事故。由汽车引起的伤亡数量一直在增长,相关经济损失也非常巨大。因此汽车安全技术也越来越被全球各个国家所重视。在这种情况下,经过各个国家和组织的不懈努力,汽车安全技术在很多方向上取得了一定成果。本文中,笔者将对汽车安全技术的现状和汽车安全技术的未来进行研究和讨论。 2 汽车主动安全技术 汽车主动安全技术主要包括:防抱死系统,电子稳定系统,电子制动力分配系统,转向控制系统,防滑转系统等技术。 2.1 防抱死系统 防抱死系统的基本功能是在实时状态下感知汽车车轮的运动状态,并对其作出调整,防止车轮抱死事故的发生。根据统计数据显示,轿车,重型卡车和客车在安装了汽车车轮防抱死系统后,交通事故发生率分别减少了8%,15%和5%。通常情况下,防抱死系统可以明显的提升汽车运动状态下车轮的安全性并很大程度上的减少相关事故的发生。 2.2 电子稳定系统 通常情况下,电子稳定系统包括以下几种功能模块:驾驶员疲劳检测,距离控制,周围环境检测,刹车助力器,限速器,综合稳定性控制,汽车轨道设置器和汽车轨道偏离警示系统。这几种功能模块的综合使用,可以很好的提升汽车运行的稳定性,从而减少汽车交通事故的发生。 电子稳定系统的工作原理是:通过感应监控设备来监控汽车运行状态下的所有数据,数据会被传输到微型计算机控制系统,系统用提前存储好的标准状态数据和接受的数据进行比较,以此来判断汽车当前是否处于不稳定的运行状态。一旦发现汽车处于不稳定的运行状态,系统会迅速的分析当前汽车的不稳定程度和可能出现的后果,如果不稳定程度比较严重,系统会取代驾驶者自动控制汽车。从而减少潜在的事故发生,保证汽车安全。 2.3 电子制动力分配系统 电子制动力分配系统经常被看做是防抱死系统的辅助系统。它可以调节汽车前轴和后轴刹车制动力的分配比例,从而保证汽车的刹车性能。同时,电子制动力分配系统可以和防抱死系统结合使用来提升刹车的稳定性。其工作原理是,利用计算机感应汽车每个车轮的周围环境和摩擦力,控制每个车轮对应的刹车装置,根据得到的数据提供相应的制动力分配方案,从而保证汽车驾驶的安全性。 2.4 汽车牵引方向控制系统 汽车牵引控制方向系统是用来控制汽车的转向过程的。它是由刹车液压传感器,减速传感器,车身摇摆角速度传感器,转向轮角度传感器和车轮速度传感器组成的。汽车牵引力控制系统可以修正使汽车偏离安全路径的牵引力,防止汽车偏离正常行驶路径。主要工作原理是:利用传感器实时的感应汽车的行驶状态的信息。如果发现汽车当前行驶方向的数据和标准安全数据不同,系统会自动的调节刹车控制器和加速器,同时在不同的车轮上独立的进行制动,从而保证汽车驾驶的安全性。 2.5 汽车防滑转系统 汽车防滑转系统是一种新出现的系统,是建立在防抱死系统的基础上的。系统通过监测和控制主动轮来防止由于汽车大幅度转向或路滑引起的汽车失控。主要的工作原理是:电子传感器监测主动轮和从动轮的转速,如果发现主动轮的转速比从动轮的转速高,系统就自动发出控制命令,例如降低档位或者刹车从而防止车轮滑转。 3 汽车被动安全技术 汽车被动安全技术主要包括安全带、安全座椅、气囊系统和COF能量吸收刹车踏板。 3.1 安全带系统 安全带系统的作用是在交通事故中,减轻或防止乘坐者由于和物体碰撞引起的伤害。它主要的工作原理是:预紧装置在汽车紧急刹车或碰撞时迅速的收紧,同时安全带将乘坐者固定住,以防止乘坐者和物体碰撞并造成伤害。当撞车影响减弱时,安全带会自动松开。大量的测试证明,安全带最大可以承受1.4吨的力量,可以在90%的事故中起到减轻或防止伤害的作用。安全带系统主要由两部分组成。 (1)安全带预紧装置。预紧装置的作用原理是专门的感应器收集撞车信息,如果发生碰撞就释放出脉冲,脉冲控制气体发生器引爆气体。爆炸产生的气体迅速在管内膨胀,迫使球链向前运动并带动棘爪盘转转动。棘爪盘和轴连为一体,棘爪盘带动轴转动,安全带就绕在轴上,因此瞬间实现了安全带的收紧功能。 (2)安全带拉力控制器。安全带控制器的作用原理是在预收紧装置的轴上有一根金属转动棒。当汽车碰撞结束后,转动棒即开始转动,从而松开安全带。 3.2 安全座椅 安全座椅主要是指以保护儿童乘车安全而设计,制作的专用汽车座椅。汽车的车座和安全带一般都是按照成人体型来设计的,在保护儿童乘车安全性的功能方面有所欠缺。安全座椅根据儿童的身体特点而设计,可以在事故发生时对儿童起到很好的保护作用。 3.3 安全气囊 汽车安全气囊,通常设置在车内正面,侧面和车顶三个位置。旨在减轻乘员的伤害程度,当汽车发生碰撞时,安全气囊在小于0.1秒的时间内弹出并快速充气,保护乘坐者的头部和胸部。此技术的一个不足之处在于,当汽车碰撞不是非常剧烈时,安全气囊的弹出可能会对乘坐者带来不必要的损伤。 3.4 COF能量吸收刹车踏板 统计表明,世界上90%的驾驶者都在严重的汽车碰撞中腿部骨折,甚至造成了残疾。这是由于在重大事故发生时,驾驶者通常都会用力的用右脚踩踏刹车,这样由事故引起的巨大能量会通过和踩踏方向相反的方向传递给驾驶者右腿。因此驾驶者的右腿往往会在事故中受到相对严重的伤害。 为了减少这种情况的发生。德国大众公司发明了一种能量吸收刹车踏板,最早被使用在POLO轿车上。当汽车遇到和行驶方向相反方向的碰撞时,刹车踏板会在制动后自动分解,从而使驾驶者右腿受到保护。 4 汽车安全系统的未来发展方向 4.1 激光测距成像技术 激光测距成像技术一定程度上解决了机械成像的难题,但也具有一些自身的缺点,例如噪音大,测量精度和分辨率低,成本太高。因此在实际应用上还具有一定难度,此技术未来的发展方向将是提高其测量精度和降低制造成本。 4.2 集成传感器技术 和激光测距成像技术一样,集成传感器技术也正处在研究阶段,并存在着一些缺点。传感器在汽车技术中起着非常重要的作用,现阶段的主要研究方向是怎样将多个传感器组成合理的传感器阵列从而使这些传感器综合的发挥更好的作用。 4.3 综合控制技术 此类技术的的应用效果比单一使用技术要更好,分别在主动和被动安全技术方面取得一定进展。 例如美洲豹汽车的“自适应约束系统”(ARTS),对前面提到的安全气囊的缺点进行了改进,它能够自动检测乘坐者的体型,头部所处的高度,并根据汽车碰撞的剧烈程度来控制气囊是否弹出和气囊充气程度,从而使安全气囊更好的起到保护乘坐者的作用。 福特公司的“综合安全系统”(ISS),该系统综合的涵盖了多种先进的电子系统,由超过50种的系统综合组成。 5 结语 人类对于科学技术的探索永远不会停止。关于汽车技术,我们已经取得了很多成果。安全技术作为汽车技术中非常重要的组成部分一定会随着人类的努力和汽车技术整体的进步,朝着更高,更远的方向而发展。 汽车安全技术论文:中国汽车安全技术的现状与展望 摘 要:交通意外伤亡率高是当前中国的严峻形式,所以企业、学校、科研机构已加紧研究和开发汽车安全技术投资,加速安全技术和产品开发能力提升的过程。独立的C- NCAP五星级品牌汽车,以获得较高的分数,中国的飞跃带动了安全技术的发展。行人的保护、后排乘客的保护、保护骑自行车等被列入安全研究之内;主动安全系统、预碰撞系统、智能汽车网络系统的研究和发展,已进一步成为了人们关注的焦点,更高层次的乘客、车辆和环境相关的主动和被动安全技术的融合协调,将推动零伤亡的汽车碰撞安全概念的实施。国家研究开发和商业化的主要问题,是完善法规与标准的建立,将成为汽车安全技术的飞速发展。 关键词:中国汽车安全;技术;现状;安全 近年来,中国汽车产业的快速发展。中国已经超越美国作为世界最大的汽车生产商,在2010年中国汽车销量分别为1.826万美元和1.807万美元,汽车产量和销量都超过1800万,赢得了世界的第一。中国汽车保有量以突破70亿,达到一个新的高峰,不断增长的汽车事故造成的大量人员伤亡,是当前中国面临的一个首要问题。为了减少交通伤亡率,提高车辆乘员保护,汽车安全技术已经成为中国汽车产业的最重要的研究方向之一。引进先进的汽车安全技术和研发,努力提高中国汽车产业的自主性是必须经历的过程。 一、中国汽车安全的现状 随着中国社会人们的安全意识的淡薄,中国交通意外在年年增加,日益增长的交通伤亡率,进一步反映了整个中国的汽车安全性能低(见图),虽然在汽车销售存在一个巨大量的突破,中国的汽车安全技术发展还比较落后。 因此,根据中国的国情,为中国新车评估C - NCAP评价体系建立,揭开了中国汽车安全技术快速发展的序幕。国内消费者从以前的重外观不重质量的角度来看,逐渐转化为车辆的安全性能是购买的首要标准,C - NCAP汽车安全星级,以帮助消费者更直观地识别车辆安全性能的表现,正是因为有这样的第三方评级机构,有效地促进了国内汽车公司在汽车安全技术的研究和开发,以及安全配置,加大投资力度,不仅是为了实现国家的法律法规和标准,但深入挖掘并满足消费者的安全需求。中国汽车安全性能的要求逐步提高汽车零部件的质量要求也越来越高,安全零部件供应商积极引进国际先进技术,加大投资力度,研究和开发新产品,以提升国内整体汽车安全部件性能。消费者,原始设备制造商、供应商有效地刺激国内汽车安全技术和产业进步之间的互动。 二、汽车安全的类型 1、主动安全技术 主动安全技术指的易用性和舒适的驾驶条件,以帮助司机避免事故的技术。主动安全技术,包括底盘的主动安全技术,安全预警技术和集成安全技术,整个主动安全技术的发展,如图2所示。底盘主动安全技术主要以底盘控制技术为核心,最终通过机箱组件用于与安全相关的控制。以及开始的防抱死制动系统及其应用(防锁定制动系统.ABS)。 2、主动安全控制 主动底盘控制技术是底盘的主动安全控制与执行以电子制动控制,是使用最广泛的技术。电子稳定控制系统(ESC)在主动安全性的底盘控制技术起到很重要的地位。如图(3):在电子稳定性控制系统通过传感器和汽车驱动程序的实际操作状态的操作意图检测到的数据的比较,和差补偿施加到车辆制动横摆力矩控制的转向特性的变化和改进横向稳定性,从而减少交通事故的数量。 3、安全带 安全带是第一个在中国市场上已经普及的被动安全装置,三点式安全带已成为标准的安全装置。在已经升级的基础上,出现了三点式座椅安全带预张紧器,安全带预紧器和限力器,安全带具有更多功能的安全带,安全气囊,座椅安全带预紧限力等;在中国市场上有三点式安全带的一般逐渐开始取代普通的三点式安全带成为各种车型的标准配置。国内汽车制造商积极引入更智能的电机皮带,电机皮带(参见图8)通过预碰撞警告系统检测到碰撞的风险,可以增加安全带来的电动安全带卷收器,符合消除安全带松弛预碰撞的主动安全系统可以更好的乘员约束,以减少可能造成的损害。 车外人员保护措施 虽然中国汽车保有量在200万左右,但作为一个发展中国家,基础设施相对薄弱,人口众多,混合通过主要道路交通状况时有发生,导致越来越多的车毁人亡,事故中行人的伤亡率、行人事故死亡率高约占总死亡率的26%,高于其他类型的交通人员死亡7%。中国在近几年才开始开展行人保护研究,2009年10月30国家了GB/T24550-2009 “汽车对行人的碰撞保护”的法规和标准,体现了中国政府和汽车制造商的行人注意安全。目前,中国汽车技术研究中心有一个完整的模块,能够超过七冲击实验,包括头模块(成人和儿童)的发动机罩冲击试验,腿模块保险杠冲击试验,大腿模块引擎盖边缘震荡行人保护测试实验室,其他汽车制造商都在积极行人保护实验室的建设。自行车作为中国的主要手段,在复杂的道路环境运输也面临着由机动车辆发生碰撞的风险,根据中国的交通情况,有关大学对驾驶自行车与汽车的骑手接触位置与车辆碰撞速度进行试验,碰撞运动的车手,机械师和人身伤害事故等方面的重建,事故模拟,建立中国人体特征作为参数的碰撞模型模拟研究,并寻求降低骑手受伤的解决方案。 三、国家汽车安全法规和标准 目前的汽车安全法规的释放与建立对中国汽车安全有积极的影响,侧面碰撞、安全气囊技术、安全带技术、安全带提醒装置、儿童座椅、行人保护法规等;相对于欧洲,美国和日本而言,全面的滞后是我国最基本的国情;欧盟的ECE / EEC法规相对较早,作为中国汽车安全研究时间较短,并开展小范围,技术能力和缺乏这方面的经验是领先的中国缺乏的主要原因。经过多年的努力,支持了自己的品牌,以及高校,国家正在建立具有中国特色的汽车交通安全法规,打破国际技术壁垒,一直占据着很重一页。要加快中国汽车安全技术发展的步伐,中国汽车技术研究中心汽车安全法规标准不断提高,安全带提醒,儿童乘员约束系统,行人保护方面的国家标准。表(1)显示了中国各大汽车安全的阶段有关技术标准: 中国汽车安全技术展望 随着社会的进步和科技的发展,汽车技术也获得了快速增长,越来越多地车企参与汽车安全技术在各方面的研究,中国的汽车安全发展方向也将走向一个全面综合和创新的时代;主动安全技术将成为汽车安全技术发展的主流,主动提醒没有被证明是有效避免交通事故,开始主动出击,积极干预控制深度的方向,随着技术的不断发展,通过先进的电子技术相结合的智能集成安全系统,自适应主动安全性研究巡航控制系统,车道保持系统,积极的事故预防系统,CAR2X主动安全系统、控制技术、汽车安全技术将成为未来的主流;智能交通系统是先进的信息技术、人工智能技术、信息和通信技术自动控制进行汽车主动安全装置,控制干预智能交通的安全性,最终形成全社会的信息通信技术和计算机处理技术,有效整合交通管理系统,与汽车主动安全技术是一个完整的统一。 总之,人体生物力学、高科技材料、电子信息技术、计算机仿真技术,除了政府需要建立中国人体功能与底盘集成等关键技术研究项目,也要集中优势资源,是解决中国当前滞后重要的一点。只有汽车安全相关的学科和技术已得到改进,才能有效地促进汽车安全技术的快速发展。
1机械设计制造及其自动化的理论概述 在机械设计和制造发展的早期阶段,我们对自动化的理解是用机器代替原本应该手动完成的工作,主要是做一些简单无趣的工作或者需要不断重复的工作。然而,随着人类科学技术的进步,机械设计和制造已经发展到我们今天需要的复杂程度。我们需要的自动化水平不仅仅是简单重复一些动作。相反,我们应该按照人们事先为它设定的步骤,一步一步地完成一些复杂的机械设计和制造,比如计算机程序。机械设计和制造在人类历史上已经存在了相当长的时间,但是自从自动化技术被应用到这个领域仅仅半个世纪。大约在1960年,计算机技术以极快的势头崛起和发展。计算机技术也是一种自动机器,但它控制电子元件。如果将计算机技术与机械设计和制造中的控制系统相结合,使机器能够根据预设程序执行一系列命令,机械设计和制造的效率将大大提高。相关技术人员朝这个方向探索,最终找到了一种将计算机技术应用于机械设计和制造的合适方法。经过长期的发展和完善,机械设计和制造自动化的概念逐渐形成,在现代社会的生产行业中占据着不可或缺的地位。 2机械设计制造以及自动化应用现状 2.1设计方面 事实上,早在上世纪20年代,许多领域已经开始推广机械设计和制造的应用。该行业使用先进的管理理念和技术来提高工业生产效率和产品质量。因此,许多行业重视机械设计和制造技术的引进,并促进其快速发展。在设计方面,机械设计制造和自动化应用技术不能达到西方国家的先进水平,导致机械设计制造和自动化不能满足设计要求。此外,一些设计思想和方法没有被改革,因此自动化技术没有发挥自己的作用。 2.2管理方面 目前,我国在机械设计和制造的管理方法上还相对落后。基本上,没有一家企业在运营过程中采用现代管理方法和数字技术。因此,我国的机械设计制造和自动化应用缺乏相应的专业性和科学性,从而降低了它们的应用效果。 2.3自动化技术方面 在当前的市场经济环境下,企业面临着越来越大的竞争压力。许多企业已经开始推广和应用机械设计、制造和自动化。为了提高他们的综合竞争力,他们也在这个过程中取得了相应的成绩。然而,在机械设计、制造和自动化方面仍然缺乏多样化,总体技术水平和技术含量需要进一步提高。 3机械设计制造自动化应用 3.1生产过程自动化应用 在机械设计和制造中及时引入自动化技术可以提高产品的智能交叉和连续运行。特别是,该过程可以在设计和制造机械的过程中自动完成。在一定程度上,它可以减少机械过程中人为因素造成的各种不安全和不确定因素。它还可以减少机械设计和制造中的人工成本投资,提高生产效率和产品质量。自动化生产完成后,产品损耗明显降低,对优化企业经济效益、增强企业综合实力具有积极的促进作用。 3.2信息自动化应用 近年来,随着计算机技术的不断发展,其内容也有了更广阔的空间,逐渐吸收了更多的技术。例如,包括在机械设计中的工艺流程技术和辅助设计技术可以说在机械设计、制造和自动化应用中具有相当大的优势。在产品设计中采用相关的计算机辅助设计技术可以有效地提高工作效率,同时借助技术程序技术可以提高产品在整个工艺过程中的质量和生产水平。 3.3检测自动化应用 毫无疑问,科技进步可以在一定程度上有效地促进生产材料的创新,并在技术发展过程中不断开发和更新大量新材料。在这种材料的应用中仍然存在相关的问题。例如,普通的机械设计和制造没有更新在新材料检验中学习的方法和技术,传统的技术方法不能检测新材料的性能和相关质量。针对这种情况,我们可以直接采用激光技术、计算机技术、人工智能技术等对新材料进行正确、科学的检测,这不仅可以提高工作效率,还可以缩短材料检测时间。 4机械设计制造及其自动化未来发展趋势 目前,机械设计制造和自动应用技术正在逐步成熟。各行各业已经开始应用机械设计和制造以及自动化应用,并在人们的现实生活中获得了越来越重要的地位。在某种程度上,它们也加速了机械设计和制造以及自动化应用的发展。在未来的发展中,机械设计、制造和自动化将朝着多样化的方向发展。众所周知,机械设计、制造和自动化应用集成了多种学科和技术。未来不断发展的高科技将逐步应用于机械设计和制造以及自动化应用,这不仅丰富了他们自己的技术发展,也满足了设计师的要求。同时,它也在向一体化发展。目前,大多数机械设计和制造与设计、制造、生产和管理分开进行。随着未来工业的不断优化和创新,除了单独实现机械设计自动化之外,最重要的是实现机械设计、生产、制造和管理的集成和自动化集中管理,以满足未来工业发展的需要。其中,制造机械材料应承载相应的原材料,最大限度地利用原材料,以减少机械生产中可能出现的行业污染物。同时,回收可利用的资源将成为机械设计和制造及其自动化的未来发展方向。 5结束语 目前,机械设计、制造和自动化应用也正逐步走向人工智能、大规模集成、数字信息化和绿色环保的发展方向。特别是随着未来科学技术的普及,机械设计和制造将更广泛地使用自动化方法,从而提高企业生产的产品质量,降低人工操作的强度,为企业创造更多的经济效益,同时在日益激烈的竞争环境中为企业提供更广阔的发展空间。
目前,计算机已经成为人们日常生活中不可或缺的组成部分。计算机应用是研究计算机应用于各个领域的理论、方法、技术和系统等,是计算机学科与其他学科相结合的边缘学科。计算机应用辅助各行各业的开展,通过普及应用计算机,人力资本投入得到减少,企业工作难度得到降低,工作效率得到显著提升,推动企业更快发展。 1计算机应用的发展历程 20世纪40年代中期至50年代末,我国第一代电子管计算机(数字机和模拟机)诞生,该时期的计算机应用大多数是科学计算、工程设计等数值应用,且主要是针对国防技术方面,并没有涉及更多领域。20世纪50年代末至60年代末,计算机逐渐向非数值方面发展。这一阶段使用第二代晶体管计算机,除继续用于科学计算外,主要用于数据处理、工商业事务处理、企业信息管理。组块式的软件设计使软件的编制趋于工程化,并应用于生产过程的实时控制。从20世纪70年代开始,第三代集成电路计算机的优良性能促进了计算机的推广。随着微处理机的迅速发展,计算机广泛应用于工业、农业、文化教育、卫生保健、服务行业、社会公用事业等。家用电器采用微处理机后使计算机应用深入家庭生活和娱乐中。计算机技术与通信技术的结合,使计算机网络得到发展。信息服务业的兴起使社会信息资源得到更广泛的利用。20世纪70年代至今,计算机应用主要体现在软件系统、数据库系统和高级语言等方面。近年来,专家进一步扩大了计算机的应用范围,其应用领域已经涉及各个方面,在办公自动化数据库管理、图像识别、语言识别、专家系统及家庭娱乐等众多领域中大显身手。 2计算机应用现状 2.1计算机应用领域 目前,计算机应用正在影响人们的日常生活和国家的经济发展。笔者概括了计算机应用涉及的领域。①数值计算。数值计算又称科学计算,这种计算方法在专家研究科学技术中起到很大的作用。计算机计算速度快、精度高,既可以节省时间也可以节约物力,在很多实践中发挥着重要作用,如天气预报的预测、人造卫星轨道的计算等。②数据处理与管理。数据处理又称为信息处理,是目前计算机应用的主要领域。据统计,在计算机的所有应用中,数据处理方面的应用约占全部应用的3/4以上。例如,银行可用计算机来管理账目,工矿企业可用计算机进行生产情况统计、成本核算、库存管理、物资供应管理、生产调度等。③过程控制。过程控制也称为实时控制,是指用计算机作为控制部件对单台设备或整个生产过程进行控制。例如,将计算机应用于国家国防中,对导弹、宇宙飞船、人造卫星等进行控制,可实时获取数据,从而采取相应的措施进行控制。④辅助工程。计算机的辅助工程各种各样,如计算机辅助教育CAI、计算机辅助制造CAM、计算机辅助测试CAT和计算机辅助软件工程CASE等。⑤人工智能。计算机通过技术制造了很多产品,如智能机器人、智能手机和智能手表等。在未来,人工智能将代替体力劳动,大大提升人们的生活质量。⑥计算机网络通信。目前,不同地区的信息交流和资源共享都要依靠计算机网络,企业和国家已经离不开计算机网络,如国际间的各种信息传输和数据接收等。⑦电子商务。电商的崛起在全球赢得了较大的成功,淘宝,京东等企业影响着人们的日常购物需求。 2.2计算机应用的社会功能 计算机应用加强了人与人之间的联系。在过去,人们依靠报纸、收音机来获取实时信息,后来,在计算机应用的普及下,网络成为人们进行信息传递的主要方式。在家庭生活中,计算机网络和娱乐的结合给人们带来电视剧、音乐、电子书、电影和微信等多种产品。在企业中,计算机网络给员工带来便利,促进产业的发展。总的来看,计算机不断促进社会发展,提高人们生活质量。 2.3目前存在的问题 计算机技术给人们带来了智能化发展,各个行业、各个领域积极引进计算机技术。但是,应用计算机技术的过程中仍存在许多问题,主要体现在以下几方面。①相较于发达国家,我国缺乏对创新型人才和计算机的认识。我国计算机用户大多集中于东部地区,并且计算机普及量和发展水平不均衡。②虽然计算机应用技术较为方便,但是,能充分利用的人较少。人们受知识的限制,加之对烦琐的技术不甚了解,对计算机的应用还停留在简单的操作上。 3计算机应用的未来趋势 3.1嵌入式和智能化方向的发展趋势 目前,计算机应用依靠嵌入式套入硬件的芯片提高信息准确性,通过智能化控制日常生活的电气设备和智能家具,这两者的并用给人们提供了巨大的便利,这也是将来计算机应用强力的发展趋势。 3.2向微型化发展 目前,微型化发展已经成为计算机应用最主要的发展趋势。如现在使用较多的平板电脑、智能本和上网本,甚至一些智能手机等,都给人们带来极大的便利。这种微型化的电子终端设备比一般的工具具有更高的性价比。互联网提供了大众化的平台,使计算机技术的发展范围变广,也进一步促进了更多电子产品的出现。 3.3向集成化发展 最早的计算机是由18000多个电子管组成的,其重量达30t,占地170m2,具有运算速度慢、体积大的特点。而目前的计算机随着网络的不断普及,在应用方面演化成储存、编辑和传输的工具,并逐渐向集成化方向发展。计算机的功能不仅会越来越齐全,而且也会成为综合应用的产品,为生产、生活提供极大的便利。 4结语 在大数字信息时代,计算机被应用于各个领域,影响社会生活的方方面面,极大地促进了社会各行各业的发展。但是,我国的计算机技术发展仍较为缓慢。因此,应该正确认识计算机应用的发展现状和趋势。
物联网在石油中应用篇1 现阶段,物联网并没有一个精确统一的定义,物联网最早主要是基于RFID技术的物流网络。物联网主要是建立在互联网基础之上的,它把用户端扩展和延伸到了物与物之间的信息通讯和交换,从而可以达到互联网信息与其他物之间的联系,从而实现管理、监控、定位、智能化识别以及跟踪。石油工业主要是对天然气、石油等采取地质勘查、开采、钻井、炼制等方式从而提供化工原料、润滑油以及燃料油等。它的产业链非常的长,所以在对其各环节进行管理的时候应该采用先进的技术方法和管理理念。有效利用物联网技术是完成石油工业管理目标的最佳途径。 一、物联网技术概述 (一)物联网概念 产品的电子代码是物联网的核心,物联网主要是通过运用无线数据通信技术和射频识别技术等,构造一个能够将世界万物都覆盖的互联网实物。随着物联网概念的提出,传统的思维也逐渐被打破,传统的思维往往是将IT基础设施和物理基础设施区分开,但是在物联网条件下,有效的将IT基础设施和物理基础设施整合到一起。诸如汽油管道、供水系统、电网、机场、隧道、桥梁、公路、铁路、建筑物、汽车、手表以及钥匙等世界万物,只要将微型感应芯片嵌入其中,设置相应的信息标签,然后再通过无线网络、全球定位、激光扫描、红外感应以及射频识别等装置和技术将其与互联网连接,最后再通过运用计算机群对其进行智能化管理。 (二)物联网关键技术 我们可以将物联网的关键环节总结为信息的感知环节、传输环节、处理环节,而其关键的技术主要包括通信和网络技术、射频识别技术、嵌入式智能技术、纳米技术以及传感技术等,这些技术是物联网广泛应用和发展的基础。首先,对于传感器与传感节点技术而言,传感器节点的主要构成是数据的采集、处理、传输以及电源构成,而且节点具有通信能力、计算能力和感知能力。近年来,传感器逐渐向着智能化的趋势发展,而嵌入式智能技术又是其中非常重要的手段之一,它将软件和硬件有效的结合起来,充分的利用了其处理器的高集成度、体积小、低功耗等优势,从而促进物联网技术向着智能化趋势发展。其次,对于射频识别技术而言,它属于自动识别技术,射频的信号可以将目标对象自动的识别,从而获得对应的数据信息。最后,对于通信和网络技术而言,传感网络主要是凭借通信和网络技术实现对相关信息的协同和传递,它主要包括广域网络通信技术和近距离通信技术。 二、物联网技术在石油领域中的应用 (一)在石油石化物流领域的应用 在我国石油石化行业的物流领域中,物联网技术电子提单得到了很好的社会效益和经济效益。在03年的时候中国石化深圳公司选择用射频卡电子提单来代替成品油的纸质提单,在07年的时候全国各省的石油公司在自动付油系统中将其推广。还有很多其他石化企业也随之做了同样的选择,选择在化工产品和成品油等产品的物流管理中使用射频卡电子提单。将其和ERP系统进行集成,从而在一定程度上加强ERP的销售分销功能和物料管理,实现信息流、资金流以及物流这三方面的融合,同时这也是深化该系统应用和优化资源配置的有效手段。因为电子提单具有操作简便、交易安全的特征而使得物流成本也得以有效的降低,而且人们对其的评价也非常的好。在石油石化物流领域应用电子提单具有革命性的进步。 (二)在资产跟踪和石油产品管理中的应用 在传感网中地理位置是可测要素,传感网具有对数据长时间连续监测的优势,它可以将空间和实践联系起来,在资产跟踪管理和石油产品中有广泛的应用,对企业采集关键数据有很好帮助作用。RFID系统所使用的是读取器和RFID对部件的生产运送等各环节进行实时监控。RFID读取器能够对产品动向进行有效识别,同时还可以采集这些数据。通过把RFID系统部署到生产的各环节来对产品进行记录,可以使人们及时掌握产品的所有信息。 (三)在海上和抽油井采油监控系统里的应用 采油厂的主要采油设施包括计量站、多口油井、转油站、管汇阀组、原油外输系统、联合站、油田及油罐等,采油厂中所用各类设施运行的状态和诸如流量、压力、温度等所采油品数据都与原油质量及油田生产有着直接的关系。现阶段,大部分都是通过人工的方式对设备的工作情况每天都进行定时检查,对采油数据进行统计和测量。因为油井的分布广而且数量多,这种方式加大了工作人员的劳动强度,同时对采油数据和设备监控的准确性和实时性造成了一定的影响,而且还可能出现作假和笔误等方面的问题。从而使得上层无法对采油现场真实的情况进行准确的了解,也未能按照各项数据制定出灵活有效的处理方案。所以,采油厂运用信息化、自动化的数据采集系统是非常重要的。 三、物联网技术在石油领域中的前景展望 建设和研究石油化工领域内物联网技术的目的就是在整个行业中通过运用物联网技术来建立有效应用平台,该平台主要支持经营、生产、环保、安全、物流等领域。建立物联网系统可以使市场机制得到充分的发挥,结合生产企业、科研机构和技术厂商从而进一步实现功能拓展、资源整合以及服务升级。物联网技术的应用是石油领域与装备制造业、物流运输业以及电子信息业等多种产业共同合作的具有典型代表的案例,在物联网系统中各种产业都进行了高度融合,从而可以最大限度的实现石油石化价值链的经济效益和社会效益。石油行业中的油罐车监控、输油管、以及钻进等都是物联网时代的全新产物,它是集合了GPRS/CMDA通信技术、地理信息系统以及全球卫星定位系统等方面的综合性平台,实现对输油管线、油罐运输以及野外钻探等方面运输车辆的实时监控以及对监控仪表的状态参数进行无线采集。这样可以对石油行业中各种资源进行统一、高校、集中的管理。物联网技术在石油行业的主要应用包括对石油设备进行智能测控、售卖管理和追踪石油产品、对石油排污进行实时监控以及石油安全生产方面的管理。在石油运输、开采、以及勘探等环节应用物联网技术,建立远程职能测控系统,从而可以智能管理和测控石油生产设备,对我国石油的科学管理和安全生产起到促进作用。对石油产品实现数字化物流,使各厂商协作使用先进的物流管理技术,从而使石油供应链能够协调发展。在石油这种污染比较高的行业中,应该积极建立和完善智能排污监控系统,从而使水质参数检测仪、水质数据监控装置、智能排污监控设备等集成到一起进行应用。 四、结语 综上所述,物联网已经是我国各产业进行发展和升级的核心驱动力,同时它还是信息技术竞争的制高点。及时掌握最先进的物联网技术、抓住物联网发展的机遇、使物联网技术可以实现产业化发展,这样就可以占据科技竞争制高点的位置,从而在物联网领域中掌握绝对的国际话语权。在石油行业中,现阶段正是物联网进行改革创新的最佳时机,将物联网技术应用于该行业中,能够运用比较低的成本来获取重要的监测参数,在此基础上可以进行优化控制,从而实现节能降耗和提高石油产品质量的目的。 作者:张楠 单位:中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院 物联网在石油中应用篇2 1概述 物联网(IOT,Internetofthings)是在互联网基础上,将用户端延伸和扩展到了任何物与物之间,进行信息交换和通讯,实现任何物与互联网信息的相互联系,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。石油工业是以石油、天然气等为对象,进行地质勘探、钻井、开采、炼制等以提供燃料油、润滑油、化工原料等的重要工业部门,石油行业是一个产业链很长的行业,因此,需要采用先进的管理理念、技术手段和方法,对产业链各环节有效管理,形成闭环的生产过程和设备资产生命周期管理,而物联网技术的有效利用和充分发展,正是实现石油工业上述战略和管理目标最好的途径。 2物联网在石油工业中的应用现状 石油行业是较早利用物联网的行业,在物联网概念提出之前,石油行业就广泛应用DCS、SCADA、PLC等控制系统,实现信息的感知、传输和处理,目前我国各大石油公司均加强了与地方政府、相关行业以及大专院校的战略合作,开展了物联网应用研究工作。物联网在石油行业主要应用于石油石化行业物流、产品及资产跟踪管理、石油钻井监控、抽油井及海上采油平台监控、油田仪表无线抄表、石油管道输送监测及应急管理等方面。 2.1石油开发与生产领域 2.1.1钻井设备制造、运输及仓储 将RFID标签嵌入到钻杆制造的整个流程中,对整个生产过程进行监控,包括合格品的储存、销售、流通及使用,不合格品的后期返工处理等。 2.1.2油井内射孔枪的扳机触发 RFID技术在原油生产中被应用于油井内射孔枪的扳机触发,淘汰了冗长、笨重的枪伽玛射线定位工具,这项技术为石油公司节省大量的资金。 2.1.3海洋石油工程 海洋石油勘探开发环境及设备应用环境十分恶劣,管理方法采用传统人工记录的方法,十分不便,在海洋石油勘探生产中利用物联网技术,可以实时监控所有设备,保证生产连续稳定。 2.1.4石油集输 利用物联网和全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及CMDA/GPRS通信技术,建立石油行业钻井、输油管、油罐车信息监控平台,对石油行业野外钻探、油罐运输、输油管线实时监控,各监控仪表状态参数无线采集,从而实现对资源的集中、高效、统一管理。 2.2炼油化工领域 2.2.1炼油装置阀门、管道及设备的监控 炼厂使用RFID标签来捕获主要容器中的压力安全泄压阀,管道和工艺设备的相关信息,以保持记录相关的关键参数和工艺信息。 2.2.2炼油厂使用RFID作为疏散系统 英国石油公司的某炼油厂,启用使用射频识别技术(RFID)的人员疏散系统。这种定位安全系统将用于追踪该区域2000多人的职员、承包商和游客的行踪,将能够更好地提高职业健康安全局的安全管理方面的危险化学品管理标准。 2.3油品存储与销售 2.3.1产品配送:运送活动及油轮跟踪为了削减船队(车队)运营的成本,石油和天然气公司必须能够实时管理自己的卡车和船运,最大限度地减少成本较高的车辆和司机的等候时间,并优化资产绩效,应用RFID技术的车队管理解决方案,可以跟踪油品交付以及原油/汽油油轮的活动。 2.3.2油库实时监测石油的储存条件要求非常严格,需要对油库周围的环境进行实时监控,充分利用无线传感器网,并将采集到的数据传送至监控中心,中心处理分析后加以显示,同时也把处理结果发送给移动监测器,它能实时收到油库的各种参数信息。 3存在的问题 3.1安全问题 目前物联网的安全研究处于起步阶段,缺乏技术标准和方法,未形成综合全面的物联网安全体系。保护个人隐私问题不仅仅在于生产制造领域,而是在整个应用环节中,RFID的应用不能涉及消费者的隐私信息。另一个问题是,射频识别标签发送的企业/个人物品信息可能被截获和篡改,因此企业在考虑物联网建设时,首先应考虑不涉及物联网安全的领域进行实践。互联网本身的安全问题产生在物联网上后果将更加严重,因此,要确保物联网获取数据的合法用途。 3.2成本问题 对于大多数公司而言,标签的成本和支撑的RFID设备的成本仍然是普及应用的障碍。目前,标签远比条码昂贵,随着标签成本的下降,石油公司可能会选择采用新的RFID标签技术以降低成本。 3.3技术问题 围绕着RFID市场的若干技术问题,也带来诸多挑战,RFID技术市场仍不一致和不成熟。虽然已经在硬件取得了很大进展,但市场仍然处于发展的初期阶段,许多中间件系统能够处理标签数据,但与旧系统进行连通和协作的能力仍然未能得到证实。此外,RFID的使用中围绕电子产品代码的标准需要统一。物联网的实施可能会很复杂,会触及整个企业的多个方面以及整个供应链系统。 3.4标准不统一 ISO、EPCglobal、IEEE分别制定不同的RFID标准,而且RFID硬件供应商比如Hitachi,不顾既定标准而完全按自己的方式制作。ISO标准涵盖了RFID应用的全部领域,从零售店中的电子防盗装置到非接触式智能卡,EPCglobal由UCC、EAN两大标准化组织联合成立,它关注的领域较窄,主要针对应用于供应链管理中携带有限数据的标签,在生产制造领域,缺少统一的标准也许将推迟RFID应用。 4物联网在石油工业中的发展前景 石油化工行业物联网的研究和建设,目标是利用物联网技术,在全行业建立起一个高效的应用大平台,支持生产、经营、物流、安全、环保等业务领域。物联网系统的建立可以充分发挥市场机制的作用,将技术厂商、科研机构与生产企业结合起来,实现资源的整合、功能的拓展和服务的升级。物联网的应用,是石油工业与电子信息业、物流运输业、装备制造业等多产业协作的典型案例,多方产业在该系统中得到高度融合,以信息化提升石油石化产业链协作水平,实现整个价值链的效益最大化。针对当前物联网技术的不成熟和存在的诸多问题以及石油工业的复杂、特殊性,我们在技术上大力发展、攻关的同时,更重要的是在应用规划和评价机制上进行突破,并建立统一的标准,形成具有行业特色的物联网管理平台。 4.1石油行业物联网应用规划研究 石油行业钻井、输油管、油罐车监控是“物联网”新时代的产物,是集全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及CMDA/GPRS通信技术于一体的综合平台,主要针对石油行业野外钻探、油罐运输、输油管线等业务需求,实现对运输车辆实时监控,各监控仪表状态参数无线采集,从而实现对石油行业各资源的集中、高效、统一管理。未来主要应用方面包括: 4.1.1石油设备智能测控 将物联网技术推广应用到石油勘探、开采、运输等环节,建立油井生产智能远程测控系统,实现对石油生产设备的智能测控和管理,促进中国石油的安全生产和科学管理。 4.1.2石油产品追踪和售卖管理 实现对石油产品的数字化物流,推动上下游协作厂商共同应用先进物流管理技术,建设一个相互支持的石油现代物流群,提高石油供应链的协调性。 4.1.3石油工业排污实时监控 在石油化工高污染行业,支持其智能排污监控系统的建立与完善,实现智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备的集成应用,对重点排污监控企业实行实时监测、自动报警,远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生。 4.1.4石油安全生产管理 重点应用传感器、无线射频识别、移动通信等技术实现石油行业重大危险源的识别与监测,建设和完善安全监测网络系统,提升石油安全生产过程的监控和应急响应水平。 4.2评价机制研究 物联网的应用更重要的是要建立物联网技术及应用的评价模型,用来评价物联网在石油及相关行业中是否得到成功应用,其结果通过宏观路线图来体现,包括进行石油勘探、钻井、生产、炼油和产品制造等技术领域的使用和评价。通过评价模型及时的发现物联网在应用过程中的问题,通过不断的更新、升级,使得物联网真正起到产业发展推手的作用。4.3物联网标准研究对物联网标准的研究,不只是研究其数据标准,还应研究软件架构、数据交换格式、空中协议,安全要求和最佳实践框架等所有相关技术层面的标准化,统一标准不仅可以加强整个相关产业链之间的合作,而且可以推进物联网技术的发展。为与物联网标准相适应,石油公司以及它们的供应商将被要求重新设计他们的信息共享和数据管理的程序和策略,并且要求进一步整合现有的企业应用程序,以方便数据交换。 5结束语 目前,物联网已成为信息技术领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力,谁抓住了物联网的发展机遇,掌握了领先的物联网技术、实现了物联网产业化发展,谁就将掌握物联网领域的国际话语权,从而在世界新一轮科技革命竞争中占据制高点。对于石油工业而言,当前正是借助物联网大力革新的最佳契机,利用物联网技术,可以以较低的投资和使用成本实现对工业全流程的“泛在感知”,获取传统由于成本原因无法在线监测的重要工业过程参数,并以此为基础实施优化控制,来达到提高产品质量和节能降耗的目标。当然,这一过程需要全社会各行各业的支持,尤其是相关政策的大力扶植和推进作用,随着物联网技术在石油行业中的逐渐发展,必然会对整个石油行业以及与之相关的产业带来利好的影响,并且也为物联网本身的完善和持续发展带来契机。 作者:武佳贺 周浩 宫俊峰 贾丽娟 单位:吉化集团信息网络技术有限公司 物联网在石油中应用篇3 0引言 物联网技术作为近年来的新兴技术,它的概念是在1995年被比尔盖茨提出的,只是当时各种硬件设施和软件设施以及周边设备都还没能够去支撑物联网技术的发展,所以在当时并没有得到重视。但现如今,物联网技术作为综合发展能力较强的一项新技术,已经涉及到了很多领域,涵盖了我们生活的各个方面,为企业降低成本和提高效率提供了很大的帮助。石油行业包括油田地质勘探、油田开发、石油开采、钻井、炼制加工、输送等多个环节,因此想要提升自动化和智能化水平,就需要重视物联网技术的应用发展。 1物联网概述 物联网是建立在互联网基础上的,把用户端拓展和延伸到物与物之间的信息通讯交换,从而实现管理、监控、定位、智能化识别以及跟踪[1]。物联网产业架构主要分为三层:分别是感知层、传输层以及应用层。其中感知层用来识别、采集数据;传输层进行数据传输;应用层主要功能是将数据进行处理和分析,然后应用于各个领域。 2物联网在石油行业的应用 石油物联网是利用各种在线的、实时测量的感知设备,诸如安装在油气水井、管道、油气处理、加工、储运设备上的各种仪表、射频识别标签(RFID)和油气田勘探开发生产现场的视频摄像机、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将采集到的数据连接到企业网或互联网,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[2]。 2.1在石油钻井中的应用 石油钻井开发过程中,存在许多不确定性因素,如地质环境、地层参数等,为提高钻井效益,利用物联网技术对钻井数据进行监测和采集,并实时传输到数据处理中心,对工程参数分析后,反馈和指导钻井现场,从而实现对钻井过程的预警和控制,实现钻井过程的科学化指导及闭环管理,提高钻井效率。在物联网时代,应用传感器技术能够实现对钻井设备的状态监控,如对柴油机、顶驱进行监控,可以达到减少油耗、及时发现设备故障的目的;应用传感器技术能够实现对有害气体的检测、钻井液的检测,减少事故发生的隐患;应用无线传输技术能够实现对钻井参数的实时采集,及时调整和控制井眼轨迹;通过定位技术、射频技术,可以实现复杂作业环境下的人员、机器、设备、工具、物料及基础设施的协调管理和有效控制。尤其对于海上钻井平台来说,其工作环境非常恶劣,大部分地区常规网络覆盖不到,只能通过卫星通讯或自建网络来监控井压力、流速、温度和其他重要参数,成本较高。采用物联网可以以较低的成本在关键设备上装上传感器,实现低成本、实时而又精准的监控。物联网技术在石油钻井中的应用,对于挖掘石油钻井数据潜在价值,优化钻井生产决策,完善石油钻井系统,降低生产成本,增加生产能效具有重要意义[3]。 2.2在采油系统的应用 现阶段,绝大多数油田企业在测量采油数据时还是利用人工定时定点检测设备的方式来进行统一测量,但基于我国油田油井的地理位置分散比较广且油井数量多,石油的作业量也随着这两个因素而增加,导致工作人员的劳动强度也随之增加,这样大大降低了采油监控设备的时效性和精确性,甚至可能还会出现数据出错或者人为造假的现象发生。因此,针对这种情况,我们需要将采油现场的实际情况和采油监控系统中记录的各个数据信息结合在一起,确保我们最终选择的处理方法是有迹可循的,并且这个方法是具备科学性、合理性、灵活性以及多样性的。油罐油田、外部运输监测系统、石油能源中转基站等都属于石油采油行业的工作设备,这些采油设备运行的温度、运行流量状态等都对油田生产出来的原油能源质量有着直接的影响。物联网技术应用在油田的生产过程中,通过监控数据技术和传感技术来远程收集所有我们需要的数据和信息,不仅能够从根本上避免生产过程的安全问题,同时,还能够有效提高石油工程的的整体效率,从而达到降低生产成本、增加生产能效的最终目标。 2.3在资产跟踪中的应用 在物联网技术的应用进程中,传感网系统是重要的组成部分,能够长时间并且不间断的监测地理位置,同时把空间和时间联动的结合起来,让石油企业更加方便快速的收取关键数据信息。而且,通过物联网技术的实时监测系统,我们可以有效识别石油能源从生产到产出然后到运输的各个流程环节中的实时动态,且监测的同时把资产运行流程的各个数据都在系统里记录下来,数据被整合到一个单元中,实现数字化运营,这样物联网技术在资产跟踪的应用中呈现了极大的效果。 2.4融入了电子提单的应用 目前,我国物联网技术在石油行业物流中的应用已经有了明显的成效,经济效率有了显著的提高。其实,我们国家部分石油公司最早在2003年的时候已经开始使用物联网技术,开启了自动付油和电子提单这片新天地,让石油企业往方便便捷的发展更进一步。并且,把电子提单和智能系统结合在一起,不仅可以把石油企业的物流管理、资金管理和信息管理实现捆绑管理,还能够利用物联网技术的拓展延伸功能来优化整合现有的石油资源,更深层次的去分析和研究这个系统的应用发展,把这个系统的优势发展到最大化。与此同时,电子提单的应用,能够大大降低石油企业在物流管理中的成本和投入,因为它在功能上有着操作简单容易且安全方便的优势,同时它的使用范围也很广泛。 3物联网技术在石油行业中的未来发展蓝图 受全球经济形势影响,近年来石油产业格局发生了显著变化,能源趋向多元化和低碳化,信息技术的快速发展及推广应用,给石油行业带来了新的发展机遇,油气市场的全球物联网正在逐年增长,2019年起每年的复合年增长率为21.86%,物联网的部署已经改变了传统的经营方式,因为它具有跨远程位置提供实时信息的优势,使运营对员工来说既高效又安全。物联网在石油行业中的快速渗透,最大限度的减少了劳动力,提高了运营生产力。 3.1系统层面 当今时代,物联网技术的应用发展在石油领域中发挥着重大的作用,物联网技术的应用给予了积极构建相对应的技术网络平台的新思路,这个信息平台,囊括了石油能源从零到一的整个流程,从开始生产到生产出来再到运输,这些流程的每个细节都体现在信息平台中。由此可见,这项应用不仅最大化发挥出了网络技术平台的功能特点,还能够让相关的生产厂家和科研机构的联系拓展到系统上,从而实现系统功能的延伸,让石油行业这个传统行业得以实现升级和转型。物联网技术最大程度的把石油领域和电子信息领域以及物流领域甚至更多的领域紧密的关联了起来,利用电子信息技术将石油行业的利用价值和利用效果发挥到最大上限,给我国的社会收益和经济收益带来了最大化的保障。 3.2技术层面 (1)设备预测性维护。大多数设备运行过程中会出现老化或各种故障,需要定期进行维护,预测性维护是根据设备当前状态进行的,利用传感器技术对设备进行远程监控,技术人员根据监测情况及时对是否需要关闭、修复或更换设备做出决定。利用物联网技术能够跟踪零件和设备的劣化,评估设备磨损情况,制定维护方案。传感器将收集到的数据信息反馈到云平台,为技术人员提供实时数据,建立预测模型,在设备需要维护时发出警报信息,大大减少了计划外停机的需要,同时降低了运营和维护成本。同时通过数据分析,对昂贵的设备进行预测性维护,可避免设备故障导致的巨大经济损失。 (2)石油运输及管道监测。原油开采后运输到炼油厂,再到加油站,整个传输流程特别庞大复杂,包括管道、火车、卡车等。在石油行业的未来发展蓝图中,我们需要更加重视并且实现数字化物流,将它列为重要的技术目标,并且着重分析和研究现代先进的物流管理技术,以便给石油行业以及相关周边物流厂家提供更多的便利,让他们的运转更加方便快捷。石油管道具有种类多、管道长的特点,管道分布纵横交错,尤其是地下管道,管理维护非常复杂。管道泄漏的主要原因是管道老化及腐蚀,管道泄漏不但会造成巨大经济损失,还会对环境造成污染,因此管道监测极为重要。现阶段对石油管道泄漏的检验停留在人工开车巡逻的层面,不但巡检时间长,且对于部分存在隐患的管道不能进行及时检查。物联网利用传感器技术监测压力、气体流量、压缩机环境、浓度、温度和其他变量来预测泄漏。通过建立实时监控网络,对管道进行长时间、高频率的检测,检测结果通过前端检测装置传输到总数据库,并将多个采集节点进行数据整合,实现管道检测效率的大幅提升。 (3)工业安全生产管理。石油行业是资产密集型行业,具有设备价值高、工艺复杂、产业链长、危险性高的行业特征,一些站点通常位于危险和偏远山区,应用物联网技术,把传感器嵌入和装配到设备、油气管道中,或者作为智能穿戴设备集成到工作服中,可以实时感知人员和设备机器的安全状态信息,员工无需在危险环境下工作,通过远程监控实现准确识别和快速响应,有效缩短控制时间。 (4)环保检测与能源管理。石油行业在生产过程和运行中都存在着很高的污染系数,物联网与环保设备的融合,实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各个环节关键指标的实时监控,无需任何现场人员,根据数据去调整完善优化排污系统,提高应用监控设备和水质监控设备的利用率,让它们为物联网技术在石油行业中的应用提供更多的发展空间。 (5)库存管理。通过物联网传感器收集的信息,炼油厂可以得到已交付石油类型的通知,并根据这些信息做出制造、库存和运营决策,提供实时库存管理。除了射频ID芯片、全球定位系统和智能设备等其他设备外,物联网设备还可以通过精确的位置监控和更高效的存储和分发来促进库存跟踪。通过传感器可以采集每个加油站燃料泵上的消费数据,通过网络发送到云平台,石油公司基于这些数据对燃料的使用效率、库存量进行分析,以此选择加油站的地点设置、确定库存量及其他设备的配置等,达到更为高效合理的分配资源的目的。(6)数据整合与智能分析。石油行业的利润取决于及时准确的生产数据。由于物联网由数以万计的采集设备组成,每天会收集大量的数据,如何对这些数据进行整合,并分析出其中的关键数据至关重要。通过对复杂数据进行统一标准化的分类及数据挖掘,可以提高生产决策的科学性和准确性。例如,石油企业可以通过将实时井下钻井数据与附近井的生产数据进行比较,来调整他们的钻井策略。在油田工业大数据智能化方面,我国统一的数据共享应用标准尚未形成,优化决策的大数据系列模型也未完整搭建,这些都是促进石油行业数字化发展的决定因素。 4结语 综上所述,石油资源作为我们国家发展建设中重要的战略能源,它的发展对我们国家的整体发展至关重要,对我国的企业经济效益和社会建设效益有着重要的意义。物联网已经给石油行业带来了经证实的好处,如对生产流程的控制、高水平的安全性、基于大数据的业务优化等。石油行业具有地域跨度广、协调难度大的特点,因此对物联网系统的互用性与安全性提出了更高的要求,我们要更加完善和优化物联网技术在石油行业中的应用,提高传感技术和通信技术以及物流管理技术的整体水平,给石油行业的建设发展开拓出更大的空间,为我国石油行业的发展做出贡献。 参考文献: [1]武佳贺,周浩,宫俊峰,等.物联网在石油行业中的应用及展望.[J]中国信息界,2011(07):16-18. [2]乔彦友,李广文,常原飞,等.基于GIS和物联网技术的基础设施管理信息系统.[J]地理信息世界,2010,8(05):17-21. [3]李维校.物联网技术在石油钻井中的应用研究[J].信息记录材料,2018,19(05):45-46. 作者:李梅英 陈士金 李玮燕 单位:航天科工惯性技术有限公司
1概述 单片机属于一种集成芯片,同时也是一种典型的嵌入式体系,在自动化控制领域,单片机有着很高的利用价值。相较于其他的嵌入式系统,单片机在稳定性方面具有更大优势,与此同时,单片机在运用实践中产生的能耗也相对较低,由于体积较小所以携带也相对便利。在电子技术领域,单片机凭借自身优势发挥着巨大作用,其依托于集成电路技术,将数据处理、数据存储功能集中在微型电子设备当中,从而形成一个完善的计算机系统。 2单片机在电子技术中的应用领域 关于单片机的运用范围,主要包括机电一体化、自动化办公设施、家用电器、仪器仪表、计算机通讯、医疗设备以及汽车电子等领域。具体阐述如下。 2.1家用电器 电子技术的发展使得人们的生活发生了重大改变,现阶段,几乎所有家庭都会接触家用电器。随着家用电器的发展,其智能化水平正在不断提升。而单片机的应用则是家用电器智能化发展的关键,与此同时,单片机凭借自身特点使得家用电器功能变得更加丰富。基于单片机的运用,家用电器的性能得到了有效改善,具体而言,单片机会结合工作空间的适应能力,打造平台以丰富建筑空间的功能,从而使家用电器的市场竞争力得到提升。以电视为例,单片机具有数据分析与处理功能,正如凭借此,智能电视被赋予了更强大的功能,再比如智能微波炉利用单片机技术可以更好的调节与控制温度,从而很好的满足人们的生活需求。 2.2医疗设备 在医疗事业的发展进程中,单片机也发挥着非常重要的作用。在整个医疗体系中,医疗设备十分重要,其技术水平往往反映出医疗体系的完善程度。在医疗设备引入单片机,可以使设备具备数据分析与处理功能,如此一来,在诊治疾病时设备就能够提供更加准确的信息,从而为人们的身体健康提供保障。以超声波检测设备为例,在单片机的支持下,设备能够对获取到的检测数据进行分析,从而根据诊断信息作出大致判断,为医生诊断及治疗工作提供帮助,使医疗效率得到有效提升。 2.3工业控制 在工业领域,自动化控制技术的运用使得生产效率得到了极大的提升,与此同时,在单片机的支持下,工业生产的智能化水平也随之提高。在工业控制中运用单片机,可以准确、高效地处理生产系统中产生的数据,从而实现控制智能化。以自动消防报警系统为例,在实际生产中,单片机可以搜集周边环境信息,通过处理与分析即可获取到环境变化情况,从而将信息传递给报警系统,如此一来消防安全水平就得到了有效提升,对于工业安全生产而言无疑有着积极的意义与影响。 2.4仪器仪表 在工业制造领域,仪器仪表属于典型的设备之一,其技术水平往往可以反映出工艺制造的精密度。在仪器仪表中运用单片机,能够使仪器仪表的智能化水平得到有效提升,进而提高数据分析的准确性,从而使仪表运行更加稳定、可靠。例如单片机在航空仪器仪表中的运用,可以帮助仪器仪表适应极端条件,从而为航空飞行安全提供保障。 2.5通讯行业 在我国通信行业不断发展的背景下,5G技术的运用与普及已经成为了可能,而电子技术在其中则发挥着重大作用。众所周知,现代人类频繁接触移动智能设备,在通讯技术的支持下,人们可以打破时空限制,获取到海量信息,而单片机则是实现这些设备功能的关键所在。以手机录音为例,在采集语音信息的过程中,信号中断情况时有发生,此时运用单片机技术,可以获取到更多电压,从而维持信号,再比如语音识别也是依靠单片机作为音频接入点,从而使手机自动识别的功能得到完善。 3单片机的技术开发 3.1CPU数据更新 CPU内核是单片机技术的关键所在,CPU会直接对数据产生作用,因此就单片机位数而言,宽度产生的影响也非常重大。根据单片机发展现状,可知完善半导体技术,加强CPU投入,可以有效扩充单片机内存容量,并且能够使单片机寿命得以延长,改善单片机在电子技术中的应用效果。 3.2节能降耗 基于CPU技术的发展,MUP技术研究也取得了重大突破。在此背景下,单片机的运转速度得到了全面提升,在短时间内即可使振幅的运动频率得到提升。而随着单片机转速的提升,其能耗自然也更大,如此一来,单片机的使用寿命就会受到影响。为了解决这一问题,就需要将节能降耗技术运用到单片机技术开发当中。具体而言,我们可以对单片机内部顺序进行调整,对单片机整体振动频率特点加以利用,在提高单片机运转速度的同时,对能耗进行控制,从而使单片机寿命得以延长,保证单片机运行效率。此外,任何设备在运行过程中都有可能发出噪音,而单片机本身运转速度很高,发出噪音的概率更大,作为设计人员,应该从单片机的集成电路入手,在技术开发中对电源位置进行调整,从而使电源噪音撞击电子芯片的问题得以规避,进而使单片机噪音得到有效控制,给用户提供一个更好的使用体验。 3.3降低单片机干扰 单片机本身的可靠性较强,在运转过程中能够保持均衡的速度。其中EFT高新技术的运用使得单片机的稳定性得到了进一步提升,就算在运行过程中有电磁波对单片机造成干扰,凭借该项技术也可以实现自我调节,从而使单片机使用效果得以维持。 3.4程序开发 现阶段,作为嵌入式系统,单片机在电子设备中的运用可以帮助设备自动执行程序,并根据收到的命令作出反应。站在开发人员的角度,他们只需要将指令操作程序编写好并引入到单片机中,就可以实现程序执行的自动化。以智能手机为例,单片机系统大多选择Windows或Linux,相较于专用处理,单片机的功能显然更加强大。近年来,单片机的数据处理、传输以及存储功能得到了进一步完善,在计算机系统中单片机的作用也更大,这对于计算机系统可靠性的提升无疑有着积极的意义与影响。总而言之,在电子技术领域单片机具有很高的应用价值,然而我们也不可否认,在实践中单片机的应用依然存在部分问题,这就要求我们围绕此展开研究,找到问题原因,提出技术优化措施,从而提高单片机的技术水平,为推动单片机的发展奠定扎实的基础。
计算机科学技术论文:管窥计算机科学技术 1计算机科学技术现状 1.1计算机科学技术在生活中应用广泛 在这个信息化时代,计算机网络作为人们社会生活的重要部分,已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等;不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西;通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等,加强人们之间的交流和沟通,促进友谊;人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等,节省排队时间;教师可以通过计算机科学技术实现对学生的在线授课,更及时、更方便;动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫;政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站,及时了解市民反映的问题,通过计算机与各个行业的工作人员在线交流;很多企业使用计算机来处理大量数据和信息,代替传统的人工处理,提高工作效率。计算机科学技术潜移默化的影响着人们的生产、工作和学习。 1.2计算机科学技术更加智能化和专业化 计算机科学技术的快速发展和广泛应用,推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展,计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同个体需要进行改装、更新,对于有更高需求的用户可以专门定做计算机,用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本计算机、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势,如智能化家用电器和智能手机,家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统,满足人们的生活需求。 1.3计算机的微处理器和纳米技术 微处理器能提高计算机的使用性能,缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术,波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光,将晶体管在硅片上制作的更精巧,将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快,体积更微型,操作更智能,传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术,可以研究0.1~100纳米范围内的材料应用和性质。计算机科学技术中利用纳米技术,可以使计算机尺寸变小,解决运算速度和集成度的问题。 2计算机科学技术的未来发展 现如今,计算机科学技术的应用越来越广,人们对计算机科学技术的要求越来越高,促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术,使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用,满足人们的不同需求。下面从DNA生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。 2.1DNA生物计算机DNA生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994年,美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时,将生物DNA碱基序列作为信息编码载体,运用分子生物学技术和控制酶,改变DNA碱基序列,从而反映信息,处理数据。这一设想增加了计算机操作方式,改变了传统的、单一的物理操作性质,拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高100万倍,信息数据的传递速度也比人脑思维快100万倍,生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的10亿倍。2001年,以色列科学家研制出世界上第一台DNA生物计算机,体积较小,仅有一滴水的体积。2013年,英国生物信息研究院的科学家们使用DNA碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制,增加了储存密度,使储存密度达到2.2PB/克(1024TB=1PB),提高了人们对信息储存的认识,这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。 2.2光信号和光子计算机 光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件,包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较,有以下几点好处: (1)光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下,光子可以不受量子效应的影响,在自由空间将光子互联,就能提高芯片的集成密度。 (2)光子没有质量,不受介质干扰,可以在各种介质和真空中传播。 (3)光自身不带电荷,是一种电磁波,可以在自由空间中相互交叉传播,传播时各自不发生干扰。 (4)光子在导线中的传播速度更快,是电子传播速度的1000倍,光计算机的运算速度比传统计算机更快。20世纪50年代末,科学家提出光计算机的设想,即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较,光子计算机可以提高计算机运行速度。1896年,戴维•米勒首先研制出光开关,体型较小。1990年,贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同,光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快,还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机,采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管,这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同,它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙,满足不了全光学型计算机的研发要求。 2.3量子理论计算机 量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机CPU和内存,处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置,根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度,提高处理数据的运算速度,有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特,取代了传统的“1”和“0”,具有极强的运算能力,运算速度比传统计算机快10亿倍。中国和美国的科学家们在实验室里成功实现了同时对多个量子比特进行操作,为制造量子计算机提供了可能。相信在科学技术的不断发展和世界各国的科学家们共同努力下,量子计算机会成为现实。 3结束语 计算机科学技术是一个具有广阔发展前景的领域。从1946年到现在,计算机科学技术经历了巨大的变革,计算机物理元器件、集成电路、外存储器等都有较大的发展。计算机科学技术具有存储容量大、运算处理能力强、运算速度快、性价比高、计算数据精准、自动化程度高等特点。计算机科学技术已经涉及到社会生活的各个方面,改变了人们传统的生活、工作、学习方式,推动社会的全面发展。随着网络和科技的不断进步,未来计算机科学技术势必会朝着高性能、环保化、功能化的方向发展。 作者:冯昌林 单位:广西钦州商贸学校 计算机科学技术论文:计算机科学技术在远程教育中的发展 1设计导航结构 第一,网络结构,网络结构的不足就是对自己所需要的信息难以查找,当然,这种情况是在用户对信息之间的相互关系或者内容不了解为前提的。该结构各方面的内容并不突出,例如:可以按照网络结构的形式,来安排学习讨论主题或者大学课程表等等。第二,顺序结构,顺序结构的次序排列可以按照字母顺序、年代、类型等进行综合组织,该结构为最简单的组织结构。 2、设计主页 内容教师教学的主页不仅要包括教师的如教学成果、教学经历、简介、等教师个人基本信息,还需要包括如复习题、教学内容、教学大纲、教学对象等一系列教学资料。人们可以尽量将想象力发挥出来,并将其有机结合,在通过完整的布局、组合后,排布设计景象。在页面上安排需要放置的模块。为了避免画面过于复杂,细节太过与堆砌,应醒目链接设计、页面结构及其内容。在需要的情况下还应将每相内容类目以及内容进行分类、列出。通常的情况下,电子邮件地址、图像、标语徽号、名称、标题等是页面所需要具备的元素。第一印象很重要,因此,主页页面的设计应具有吸引力,给人以良好的第一印象。另外在主页标示中,将办公的电话号码、通讯地址等信息列出,还需列出版权资料,以简短的版权声明即可。 3、设计页面 在进行页面的设计时,应在页面框架、页面尺寸、视觉平滑、整体布局等因素上下功夫,设计网页时须考虑页面的简洁与清楚,这是最基本的要求。我们通过页面框架、页面尺寸、视觉平滑、整体布局这几个方面逐一进行探讨。 3.1页面框架 网页框架可分割浏览器视窗,其为一种较为特殊的HTML网页。每一个区域可将不同网页显示出来,页面多框架能够清晰地组织内容。例如主框架、内容、标题就是组成框架网页的三个部分。 3.2页面尺寸 一般情况下,文档内容与页面的尺寸有着必然的联系。通常应尽量减少滚动条的使用,在单独的页面内限定内容。在编辑网页时,定位表格大小不得使用绝对参数,而应使用百分比的相对定位。使用不同的分辨率对设计的页面进行分别观察,正常的情况应为在不同分辨率下,都能够正常显示出网页。 3.3视觉平衡 通常情况下,紫黄、蓝黑、黑灰白、蓝白、黑白等色彩的组合能够使版面看上去较为醒目、提神。而在设计主页色彩时不应超过三种颜色的搭配。为了使用户在视觉上能够获得感官平衡,因此,应有效搭配色彩来在内容链接、文本图片媒体形式上控制视觉平衡。在字号、风格、字体等属性上,同一层级页面的风格应保持一致。背景颜色应避免使用较深的颜色,通常建议选择淡色、白色等色泽柔和的颜色来进行设计。 3.4整体布局 在整体布局中,所有的内容不能都放在一个页面中,应避免页面过于单一,可将多层信息组织起来,并通过明了、简单的目录进行分类、归类。避免使用户点过更多的页面才获得需要的内容。可采用分层、表格等方法或手段来整齐排版各种媒体元素,而不要过于花俏点缀版面,还应避免与主题无关的内容、图片。 4、处理多媒体素 材处理音视频、编辑动画、制作flash小动画、处理图片等都属于多媒体的处理。通过网页图片具有强调或突出多媒体、动画、图片、文本等功能。在网页的文本标题、主体部分获得确定后,为了助于用户搜索和阅读,文本应采用左定位对齐的方式,并统一字体及其大小和风格。为了使主页更具有魅力,达到吸引用户的目的,主页上通常需要有美观的字体、新颖的画面、醒目的图像等。 作者:刘颖 单位:天津市河东区职工大学 计算机科学技术论文:计算机科学技术的发展状况综述 1计算机科学技术的发展现状 众所周知,计算机已经在人们的日常生活和工作中占据了重要的地位,最近今年计算机技术最明显的发展就是网络化和向各个领域的深度渗透。报纸、书刊的电子化,网络电视的普及,计算机的视频聊天功能,远程教学功能以及医学上的远程诊断功能,网络购物以及机票、火车票的预订等都已深入人心,计算机技术已经成为人们日常生活和工作学习中不可或缺的一部分。随着计算机产品走进千家万户,各种电子设备也通过有线或无线网络连接起来,当今计算机科学技术的发展已经步入了互联网时代,并且各个计算机设备互联的带宽也越来越高,其本身所具有的高效性、及时性和合理性的特点同样逐步的显现出来,人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。随着计算机科学技术的不断发展,通信技术的快速进步,计算机科学开始迈入了云计算时代。 2计算机科学技术的发展趋势 2.1生物计算机 随着计算机技术的进步,生物技术的快速发展,一种以脱氧核糖核酸为基础的分子生物计算机正在逐步成为现实,已经有科学家使用脱氧核糖核酸进行了简易的数据计算和存储操作。他们采用以蛋白质分子为基本单位构成的生物芯片作为集成电路板,该集成电路板比现有最小的最精致的电子元件结构还要小很多。因为蛋白质分子自身便具有立体的结构,所以它的集成密度要比使用轨迹制成的集成电路高约五个数量级,另外它本身就具有并行处理的能力,所以它的运算速度要比当今最先进的计算机还要快近万倍,而能量消耗却是普通计算机能耗的十亿分之一。最大的优点就是当出现故障时,它们可以进行自我修复,与人的身体相连,由组织细胞提供所需能量,真正成为人体的一部分。 2.2光子计算机 所谓光子计算机,就是以光信号为基础进行逻辑运算的一种未来计算机。光子计算机的主要组成部分包括激光器、集成光路和透镜等,与普通的计算机相比,所用的电子由于不带电荷,没有静止质量,所以不会受到电磁场的影响,速度更快,消耗能量更低,而计算能力与电子计算机相比有了指数倍的增长。而且光存储的储量是现在计算机普通存储的几万倍,随着光存储、光集成器、光互连等技术的突破性进展,光子计算机步入人们的日常生活的道路已经不远。 2.3量子计算机 量子计算机具有类似于人类大脑,当计算机系统的一部分出现故障时,原始数据则会自动绕过出错的部分,继续进行计算。量子计算机这种低功耗、高速度的优良特性,使得计算机向着更加微型化的方向发展成为可能。 3总结 计算机由最早的28吨缩小到现在的2千克,由造价进50万美元到现在2000元的售价,从每秒5000次运算到每秒上亿次运算,在这60多年里,计算机科学技术得到了高速发展。众所周知,计算机科学技术的高速发展已经将人类文明带入了一种新高度,现在已经给人们的日常生活和工作带来了巨大的影响,我们有理由相信未来计算机科学技术将给人们的生活和工作带来更大影响. 作者:李思远 单位:易安信软件公司 计算机科学技术论文:计算机科学技术教育思考 一、计算机技术对计算机教育的辅助作用 人类社会已进入21世纪,积极推进素质教育,培养全面发展的一代新人是我国教育的目的。按照素质教育的要求,建设高素质的基础教育,正是贯彻“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”战略方针的具体体现。现代化是科学技术与生产结合的标志,而人是现代化的主体。如何使21世纪的主人更好地适应“地球变小了”的时代,如何适应知识经济等问题就放在教育者的面前。让他们学会自行获取知识,形成可持续发展的学习方法将是解决这个问题的方法之一。用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一。国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平,教育将始终处于优先发展的战略地位,现代信息技术在教育中广泛应用并导致教育系统发生深刻的变化,终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。当前,许多国家政府都把振兴教育作为面向新世纪的基本国策,这些动向预示未来教育将发生深刻的变革,我们应当及早准备,迎接新的挑战。近十年,全球信息总量呈爆炸性增长,世界将进入新一个千年,这是一个真正的新时代,信息化、数字化、网络化的浪潮使全球实现资源、信息的互享共用,“地球村”的概念已不是理论的存在。 随着电子计算机信息技术的不断发展,以及人们对计算机和网络知识的逐步了解,电子计算机将进入到千家万户,成为人们的日常用品。电子计算机的多方面应用带给人们一个信息量大,打破区域界限的新知识、新信息、开阔眼界的学习与交流的崭新天地。它的应用会使青少年能高效率地获取知识,运用知识,从而走向知识经济的新时代,应用电子计算机对青少年进行教学辅导、科普知识传播、思想道德文化教育是一种现代“学习”的趋势。有人认为,计算机能同时地去扮演着多种角色,它扮演着老师和学生,计算机技术在教育中能够发挥出以下的作用,我们能从计算机里学到很多的东西,我们能够使用计算机进行内容很丰富地吸纳知识,并且进行操作,计算机作为终端工具同时也是使用工具。计算机在做辅导者的时候是可以进行管理工作的;计算机也可以作为被动的一方,学生在计算机上完成他们的作业,还可以来检查自己的作业质量;当计算机是被当作工具的时候,学生们使用数据库里的资料都是很方便的。信息技术已经发展到今天,它在教育上的贡献是越来越重要了。计算机当学习的工具的时候是很有实际作用的,帮助学生获得,储存,还有交流的整个过程,计算机的这些功用都是通过一些软件来得到实现的。计算机里都会能安装很多的软件的,我们会使用到的有数据库处理的软件,文字处理的软件,绘图用的软件,都是很有用的软件。除了这些日常用的软件还有一些是专业用的软件,比如动画制作用的软件,计算机的编程用的程序语言,还有用来制作多媒体的软件;学习领域的软件也是有的,在通过选配了一些很不一样的装置以后,可以用来给学生提供很有效的帮助,一起来组成一个实用的组件,学生们可以选择来掌控实验要设定地条件,要测量的数据和实验得出的结果。计算机教学的最大的特点是能够进行实时地学习上的辅助,辅助可以通过图像,文字和声音各种形式的传达,老师和学生之间的交流的效果也能在一定程度上体现的。 二、计算机在计算机教学中的管理作用 (一)多媒体在教学中的应用 计算机教学要想有很好的效果就要和老师进行交流,老师们对我们整个的教学的程序上所做的工作,对学生的学习进行统一地管理是必不可少的,要对整个教学程序进行管理是需要对学生学习的结果进行评测,还有要对班级进行日常工作的管理。在一般的课堂里,这些工作都是由班主任来做的,这些事其实是非常繁琐的,也在很大程度上影响了老师对学生们进行更能互相理解的交流和辅导,也影响了老师发挥其创造性地一面。计算机的很多的软件其实都能对计算机管理整个教学系统起到帮扶的一面,我们也要看到在管理的教学上,计算机的集成系统能够计算和检测各种软件,还可以在管理的时候给老师腾出时间和空间来辅导更多的学生学习。 (二)远程教育的开发 计算机教育离不开远程教育,现代的远程教育是在通信技术的作用基础上来使用计算机和网络技术,计算机的之间的相互性和网络的广泛分布的情况都是综合性的体现,计算机的这些功能是能够使人们得到广泛地远程教育的机会。整个世界现在都已经对教育有了很大程度上的重视,在全世界的范围内,现代的远程教育都是一个受到很多关注的项目,许多的科技创新人员和教育研究的人才都把这个远程教育当作了重点的研究的对象。和传统的电视教学的区别是,现在的远程教学是拥有实时性的能进行交流的一个程序,学生能够根据计算机生成的图像和声音进行多种信息的转换,每一个学生在随便一个地方的任意时间都能够学习各种自己想学习的知识,并且根据自己的实际情况来确定学习的进度的。 三、计算机技术对计算机教学的贡献 (一)以学生为中心的学习环境 用计算机来制造出学生掌控这个能发现很多新信息的学习环境,这是我们在计算机技术发展的过程里可以看到的一个大的趋势。像在这样的环境下进行学习,学生们都能够很快地掌握学习方法,并且在探索的领域里得出正确的假设和实验的结果。这种模式是把学生的自知的能力摆在了首位,充分地发展了学生进行复杂思维的能力。教师们也会使用到信息技术来给学生进行组织和解释一些用普通教学方式难以传达的知识。信息技术所带来的便利是很能帮助计算机学习的人得到很多现在社会所产生的有用的新信息。多媒体是在开发电子技术的时候针对信息传达的环节能进行更好地交流而开发的一项技术,它具有提供与学生进行无障碍的了解并且参与到学生中去的能力,制造出把学生当作中心的学习计算机的环境。 (二)电脑的职能性辅导 根据教育科学家的预测,在即将到来的智能机器人时代里,在计算机教学的过程里也会有智能的辅助学习的程序。学生们能从这些智能的辅导者那里得到学业问题的专业解答,学生能从它们那里学到各种不同专业的专家的科学思想。这些程序是能够帮助我们学生认识到在系统中能被专家进行辅导的这样一种学习条件。信息技术的进步,并且在计算机教育上的使用,是用来使我们的教育发生向上的变化。这些变化并不是一天两天的,我们教育部的专家们把计算机当作一门独立的课程来安排在义务教育里面,与物理,化学同样性质的科学性课程。学习计算机所要达到的目的是要能够对其他学科产生辅助作用。 总而言之,教育是要面向全体学生,要把我们的学生培育成为一个个真正地能够在社会上立足的并掌握一技之长的人。我们要把高新科技推广到教育科学上来,并且能进一步地应用在企业的新技术的开发和得到普遍的应用,推动着整个社会地向前发展。在这场技术革命的风暴中,生产领域突飞猛进的行业是计算机行业。社会生产也需要我们能够培养出可以接受新兴科学技术的知识人才出来,从计算机教育的广泛实施可以看出,我们的拥有计算机技术的人才也越来越多,也就越有利于社会的生产。 计算机科学技术论文:计算机科学技术教学运用 一、计算机技术对计算机教育的辅助作用 人类社会已进入21世纪,积极推进素质教育,培养全面发展的一代新人是我国教育的目的。按照素质教育的要求,建设高素质的基础教育,正是贯彻“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”战略方针的具体体现。现代化是科学技术与生产结合的标志,而人是现代化的主体。如何使21世纪的主人更好地适应“地球变小了”的时代,如何适应知识经济等问题就放在教育者的面前。让他们学会自行获取知识,形成可持续发展的学习方法将是解决这个问题的方法之一。用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一。国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平,教育将始终处于优先发展的战略地位,现代信息技术在教育中广泛应用并导致教育系统发生深刻的变化,终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。当前,许多国家政府都把振兴教育作为面向新世纪的基本国策,这些动向预示未来教育将发生深刻的变革,我们应当及早准备,迎接新的挑战。 近十年,全球信息总量呈爆炸性增长,世界将进入新一个千年,这是一个真正的新时代,信息化、数字化、网络化的浪潮使全球实现资源、信息的互享共用,“地球村”的概念已不是理论的存在。随着电子计算机信息技术的不断发展,以及人们对计算机和网络知识的逐步了解,电子计算机将进入到千家万户,成为人们的日常用品。电子计算机的多方面应用带给人们一个信息量大,打破区域界限的新知识、新信息、开阔眼界的学习与交流的崭新天地。它的应用会使青少年能高效率地获取知识,运用知识,从而走向知识经济的新时代,应用电子计算机对青少年进行教学辅导、科普知识传播、思想道德文化教育是一种现代“学习”的趋势。 有人认为,计算机能同时地去扮演着多种角色,它扮演着老师和学生,计算机技术在教育中能够发挥出以下的作用,我们能从计算机里学到很多的东西,我们能够使用计算机进行内容很丰富地吸纳知识,并且进行操作,计算机作为终端工具同时也是使用工具。计算机在做辅导者的时候是可以进行管理工作的;计算机也可以作为被动的一方,学生在计算机上完成他们的作业,还可以来检查自己的作业质量;当计算机是被当作工具的时候,学生们使用数据库里的资料都是很方便的。信息技术已经发展到今天,它在教育上的贡献是越来越重要了。 计算机当学习的工具的时候是很有实际作用的,帮助学生获得,储存,还有交流的整个过程,计算机的这些功用都是通过一些软件来得到实现的。计算机里都会能安装很多的软件的,我们会使用到的有数据库处理的软件,文字处理的软件,绘图用的软件,都是很有用的软件。除了这些日常用的软件还有一些是专业用的软件,比如动画制作用的软件,计算机的编程用的程序语言,还有用来制作多媒体的软件;学习领域的软件也是有的,在通过选配了一些很不一样的装置以后,可以用来给学生提供很有效的帮助,一起来组成一个实用的组件,学生们可以选择来掌控实验要设定地条件,要测量的数据和实验得出的结果。计算机教学的最大的特点是能够进行实时地学习上的辅助,辅助可以通过图像,文字和声音各种形式的传达,老师和学生之间的交流的效果也能在一定程度上体现的。 二、计算机在计算机教学中的管理作用 (一)多媒体在教学中的应用 计算机教学要想有很好的效果就要和老师进行交流,老师们对我们整个的教学的程序上所做的工作,对学生的学习进行统一地管理是必不可少的,要对整个教学程序进行管理是需要对学生学习的结果进行评测,还有要对班级进行日常工作的管理。在一般的课堂里,这些工作都是由班主任来做的,这些事其实是非常繁琐的,也在很大程度上影响了老师对学生们进行更能互相理解的交流和辅导,也影响了老师发挥其创造性地一面。计算机的很多的软件其实都能对计算机管理整个教学系统起到帮扶的一面,我们也要看到在管理的教学上,计算机的集成系统能够计算和检测各种软件,还可以在管理的时候给老师腾出时间和空间来辅导更多的学生学习。 (二)远程教育的开发 计算机教育离不开远程教育,现代的远程教育是在通信技术的作用基础上来使用计算机和网络技术,计算机的之间的相互性和网络的广泛分布的情况都是综合性的体现,计算机的这些功能是能够使人们得到广泛地远程教育的机会。整个世界现在都已经对教育有了很大程度上的重视,在全世界的范围内,现代的远程教育都是一个受到很多关注的项目,许多的科技创新人员和教育研究的人才都把这个远程教育当作了重点的研究的对象。和传统的电视教学的区别是,现在的远程教学是拥有实时性的能进行交流的一个程序,学生能够根据计算机生成的图像和声音进行多种信息的转换,每一个学生在随便一个地方的任意时间都能够学习各种自己想学习的知识,并且根据自己的实际情况来确定学习的进度的。 三、计算机技术对计算机教学的贡献 (一)以学生为中心的学习环境 用计算机来制造出学生掌控这个能发现很多新信息的学习环境,这是我们在计算机技术发展的过程里可以看到的一个大的趋势。像在这样的环境下进行学习,学生们都能够很快地掌握学习方法,并且在探索的领域里得出正确的假设和实验的结果。这种模式是把学生的自知的能力摆在了首位,充分地发展了学生进行复杂思维的能力。教师们也会使用到信息技术来给学生进行组织和解释一些用普通教学方式难以传达的知识。信息技术所带来的便利是很能帮助计算机学习的人得到很多现在社会所产生的有用的新信息。多媒体是在开发电子技术的时候针对信息传达的环节能进行更好地交流而开发的一项技术,它具有提供与学生进行无障碍的了解并且参与到学生中去的能力,制造出把学生当作中心的学习计算机的环境。 (二)电脑的职能性辅导 根据教育科学家的预测,在即将到来的智能机器人时代里,在计算机教学的过程里也会有智能的辅助学习的程序。学生们能从这些智能的辅导者那里得到学业问题的专业解答,学生能从它们那里学到各种不同专业的专家的科学思想。这些程序是能够帮助我们学生认识到在系统中能被专家进行辅导的这样一种学习条件。信息技术的进步,并且在计算机教育上的使用,是用来使我们的教育发生向上的变化。这些变化并不是一天两天的,我们教育部的专家们把计算机当作一门独立的课程来安排在义务教育里面,与物理,化学同样性质的科学性课程。学习计算机所要达到的目的是要能够对其他学科产生辅助作用。 总而言之,教育是要面向全体学生,要把我们的学生培育成为一个个真正地能够在社会上立足的并掌握一技之长的人。我们要把高新科技推广到教育科学上来,并且能进一步地应用在企业的新技术的开发和得到普遍的应用,推动着整个社会地向前发展。在这场技术革命的风暴中,生产领域突飞猛进的行业是计算机行业。社会生产也需要我们能够培养出可以接受新兴科学技术的知识人才出来,从计算机教育的广泛实施可以看出,我们的拥有计算机技术的人才也越来越多,也就越有利于社会的生产。 计算机科学技术论文:计算机科学技术对机械制造的影响 摘要:21世纪中国已经步入互联网时代,各行各业的发展都必须依赖于计算机科学技术,为了适应经济的全球化、市场化,传统的经济模式必须要加以创新,使其具有时代特性,服务于现代化的市场需要。机械制造的成果作为我国科学技术发展进步的一个重要指标,如何有效利用计算机科学技术进一步优化机械制造产业,将绿色健康发展的理念深入融合,创造智能化时代是当今世界发展的一个重要问题。本文主要讲述了在绿色理念背景下,利用计算机科学技术对机械制造的智能化影响的相关问题。 关键词:绿色理念;计算机;科学技术;机械制造;智能化 绿色经济理念背景下,机械制造主要是指利用清洁能源、材料,采用高效节能的制造方法及机器,充分重复回收制造材料,尽可能的减少机械制造过程中的垃圾,避免污染排放。随着市场经济的迅猛发展,计算机科学技术被得到广泛重视,机械智能化逐渐成为发展趋势,通过利用计算机技术实现机械制造的智能化是现如今科学研究的重要抓手,因此为了满足人民日益增长的生活需求,提高精神文明建设,全面落实绿色制造理念,发展机械智能化十分关键。 1我国绿色理念下机械制造的发展现状 由于经济全球化的推动下,机械制造业在现今经济发展宏图中已占据重要的地位,发挥有力的支撑作用,随着人们健康意识的提高,国家对节能环保理念的重视,发展绿色机械制造逐渐成为当今制造业的新方向。机械制造的智能化主要是通过各种先进的技术手段,对外部信息进行搜集、整理,并通过自身程序进行演算,达到智能自动化,实现机械制造的智能化,有利于机械制造业的快速发展,同时也对我国经济发展有着巨大的推动作用。但是,相比其他先进国家或地区,我国机械制造的智能化水平相对较低,自主创新能力及产品研发能力较弱,制造技术手段较为落后,以致严重阻碍了我国机械制造智能化产品的质量及水平的提高。与此同时,我国绿色制造工作开展相对较晚,技术理念不完全成熟,仍处于初级探索阶段,尽管近年来我国开始颁发许多相关法律法规,来严格要求、规范现代机械制造产业,要求减少污染排放,实现资源高效化,但由于过去节能环保意识淡薄,机械制造过于粗糙,技术方法相对落后,许多机械材料得不到有效利用,以致出现了低利用、高排放的现象,对自然生态平衡造成了严重的破坏。因此,为缓解生态危机、改善生态环境、提高资源利用率、降低污染排放,打造绿色和谐的生活家园,在进行机械制造时,必须要引入绿色发展理念,同时借助计算机科学技术来创造机械智能化时代,走可持续发展之路。基于我国机械制造的发展现状,开展绿色制造已经成为发展的必然态势。要积极转变传统机械制造产业结构,站在机械制造、环境保护、资源利用、产业智能四方面,充分考虑问题,尽可能的实现低能、高效、减排、无公害、无污染、智能的发展目标,加大科技创新力度,提高自主研发能力,这不仅对我国机械制造产业发展十分关键,也对我国加快社会主义经济发展,提高全国人民的生活满意度具有重大的战略意义。 2绿色理念及计算机技术对机械制造智能化的影响 2.1绿色理念下的机械制造的智能化发展 (1)机械制造的智能化产品清洁无污染。机械制造在绿色理念的背景下,使每个产品从开发到处理的每个环节都坚持节能环保的发展观念,在制造材料的选材上,机械制造在完成智能化的过程中,无论是在满足产品性能,还是在环境保护方面,绿色制造都采用无公害、可循环、利用率高的材料,尽可能减少对环境的污染。例如,当今制造行业所采用的一些现代化材料,已经取代了传统材料,像烧结空心制品、加气混凝土制品、多功能复合一体化墙体材料等,这些都是在原有材料的基础上加以循环利用,进行结构优化,使其功能及性能更加满足机械智能化的要求,确保机械制造智能化能够安全、持久的健康发展下去。(2)机械制造智能化产品可拆卸性强。基于绿色理念的机械制造智能化产品具有很强的可拆卸性,此性能的优点是通过定时监测产品性能,对相应产品进行有规律的拆卸,拆卸成若干部分,并逐一对这些部分进行检查、调整、修补、维护,淘汰掉坏旧的、耗能、低效的组件,更换成新型、性价比高的组件,并按原结构重新组装,保障在不破坏其原有功能的基础上完善产品性能,使其更加高效、智能化,减少污染。(3)机械制造智能化产品实用性更强。在绿色环保理念的贯彻下,现代机械制造采用新型的高端复合型材料,无论是材料的质量还是性能,都有了很大进步,再通过先进的加工与合成技术等,智能化机械制造产品的实用性、针对性、广泛性越来越强,人们对绿色制造产品的接受性强、满意度高,这对智能化产品走向人们日常生活的方方面面有着极大的推进作用。 2.2计算机科学技术下机械制造的智能化发展 (1)机械制造的智能化产品制造工艺更复杂。现今机械制造正在朝着工艺复杂多元化发展,旨在通过高新技术将制造生产的中间环节缩短,减少生产材料、资源的应用,提高生产效率,缩短生产加工时间,加大制造工艺的多样性。机械制造智能化技术水平的提高依赖于计算机科学技术的发展,通过计算机内设的应用程序,将虚拟网络技术与制造技术结合起来,可以提前模拟机械制造途径,预设机械制造产品,再通过不断改进,进而可以实现简化制造途径,缩短制造时间,减少在生产中间环节人员制造的失误,提高智能化产品工艺的复杂性及精确性。例如,数控机床在进行智能化加工时,通过计算机的辅助程序,机械可以实现自动换刀、旋转转台、加压固定等环节,不仅能够在机械表面进行加工合成,还能深入到产品的各层面,对多工序、多层次进行复合加工。(2)机械制造的智能化产品自动化更强。在大数据的背景下,信息技术的普及,使得机械智能化产品在制造过程中可以整合多种数据,在特定程序的指导下,无需人员动手就可以实现内部工艺制作的转换,其自动化技术的提高,极大提高了产品制造的效率,在质量及数量两方面,自动化技术都为机械制造的智能化迈出了关键的一步。通过智能化自动化技术,某些危险性高、难度性大的工作可以由自动化机械来完成,这样可以减少工作人员的危险伤害,同时智能化自动化技术将人工智能与生产工艺结合起来,借助计算机数据信息的加工处理,在生产制造过程中的时效性、现实性更符合时展的要求。(3)机械制造的智能化产品更加精确高效。传统的机械制造过于粗糙,技术相对落后,效能相对较低,计算机科学技术的迅猛发展,为机械制造的智能化提供了高效、精确的制造技术手段,通过采用精密、微型仪器,对工件进行精密和超精密加工、复合,极大提高了材料的利用率。纳米材料作为当前精密加工的首要材料之一,在纳米电子学的指导下,纳米材料技术被广泛应用于研磨加工、科学测量、微型组件等重大制造环节中,极大促进了智能化产品的精细化高效发展。同时在计算机技术的应用下,当前机械制造智能化产品的柔性更强,无论是设备的柔性还是员工的柔性都有了很大的提高,制造生产系统在加工组装过程中的适应力更强,便于生产流程的顺利开展、智能化水平的提高。 3实现机械制造智能化的注意事项 (1)设计理念要绿色合理。新时代背景下节能环保的绿色发展理念已经深入到各行各业,同样机械制造的智能化发展也必须要响应新时代的号召,顺应国策,从生产到最终应用都要贯彻落实。在进行机械制造设计时,要本着科学合理、节能减排、无公害的战略思想,在维护自然环境的前提下降低能源的消耗,开发新能源,进而设计出绿色制造产品。(2)制造材料要绿色、性价比高。在绿色设计的理念基础下,机械制造的智能化要想长远发展的关键环节就是要严格把控制造材料的选择,材料的好坏在最初就决定着机械制造的成功与否,机械制造的智能化要求着材料在使用性能、生命周期、回收利用等方面均具有良好的性价比。传统的机械制造业在选材时,只考虑产品的使用性能,而对其绿色、安全问题关注较少,当代制造业要确保使用绿色清洁对环境无污染的材料,将机械制造与自然环境紧密联系在一起,充分循环利用现有资源,并及时淘汰坏、旧、污染大、性价比低的材料,进而实现在保护好生态环境的基础上提高机械制造智能化水平的目标。(3)实时监测。当今计算机科学技术已经成为机械制造的重要助手,其自动化水平的发展极大的减少了中间环节人力、物力的失误。值注意的是计算机程序需要不断编程更新,机械制造业要想全面推广智能化发展,就要在制造过程中形成一套实时监测系统及风险防范系统,定时定点对计算机程序、产品组件、制造工艺进行修检、维护,并在时代信息的不断更新下,及时对应用程序进行改编,降低操作风险,保障机械制造运行的准确性、高效性。(4)提高员工的专业素养。计算机科学技术的发展推动了机械制造的智能化,使得自动化水平有了很大提高,很多工作的实施都依赖于机器的自动化、智能化,人员操作相对减少。但是无论机械智能化、自动化水平有多高,都离不开企业员工的人性化工作,在一些关键环节,例如机械制造过程中材料的选择、程序的设定、产品的监测等环节,都必须要由专业人员进行把关处理。因此,机械制造业在大力发展机械智能化、自动化的同时,要强化工作人员的专业素养,提高其专业知识及技术水平,要求其掌握绿色发展的理念,熟练运用计算机科学技术,这样才有利于机械制造的智能化发展。 4结语 机械制造业作为我国市场经济的产业支柱,实现现代智能化是当今科学技术、经济发展的趋势。因此我国机械制造企业必须要学习国内外先进的技术原理,合理应用计算机技术,将绿色健康发展理念作为开展工作的前提,转变制造途径,优化产业结构,不断进行调整升级,降低成本支出,减少污染排放,提高能源利用率,在紧跟世界潮流的前提下,努力打造属于我国的独特的现代智能化、绿色机械制造业,走可持续发展之路,大力推动我国社会主义市场经济建设的发展,进而提高我国的综合国力,在国际激烈的竞争中脱颖而出。 作者:王龙飞 单位:德州市第一中学 计算机科学技术论文:计算机科学技术网站设计与实现 摘要:计算机科学技术网站的设计和开发必须要进行网站分析,它是开发设计的重要基础,关系到整个网站的运行。首先进行网站分析,并据此进行网站建设规划和整体设计,结合网站的设计原则,确定网站的具体设计方案,把握计算机科学技术网站的实现技术。 关键词:计算机科学技术;网站;设计;实现 随着计算机科学技术的发展,日常生活中有了更多计算机科学技术的运用。目前计算机科学技术网站运用的越来越广泛,但还要注意其设计和实现,而计算机科学技术网站设计实现的基础就是进行网站规划。因此,要明确计算机科学技术网站建设目的,进行网站的总体设计规划。 1计算机科学技术网站规划 1.1建设目的 在进行计算机科学技术网站规划时,要先明确网站的建设目的,如果设计的网站专业性比较强,设计人员就必须要具备相应的经验,通过沟通了解网站的建设目的。网站设计中要把握其运行的应用程序和现有系统的连接等,进行网站目标市场的准确定位,这是设计每个网站都要考虑的问题。同时网站建设还要考虑客户的美术需求,结合网站的总体形象、特点、意义等进行,确定网站最终的形式、外观和内容等[1]。在确定了网站的建设目的后要确定其客户群体,并根据确定的客户群体、需求和兴趣,设计网站内容,留住目标客户。同时要继续细化其目标,对网站建设的具体内容进行确定,再进行其核心内容、信息、服务、应用程序等的整体设计。通过网站内容大纲的审核批准,形成网站设计的报告。 1.2网站整体规划 要建一个网站先要设置其空间和域名,让网站有放置的空间,保证其存在的意义。在选择域名慎重,尽量选择通用的域名,类似.com等,这样更容易被别人记忆,而且域名要和其内容有联系,突出网站的主题。在网站建设好后要有其自身的放置空间,这个空间是虚拟的。其次就要进行网站的规划设计,要先确定具体的建设网站,结合其建设目的,准备网站建设需要的素材,比如图片、资料等。最后就可以着手进行网站建设,在正式建设时要建设其前台和后台,前台主要是进行客户接待,因此,其页面必须要保持整洁性,简明扼要,来访客户一点进网站就明白网站的主要内容,而且页面设置要有趣味性,更好地吸引客户。后台的建设需要编写程序,根据客户的需求编写其感兴趣的程序。随着前台和后台的建设完成,一个网站雏形就基本形成了,再进行不断的丰富和后期宣传,网站就可以直接推入市场,而在这一过程中必须要从客户的角度出发[2]。 1.3个性化服务 计算机科学技术网站设计中,资料收集是工作开展的基础,通过资料收集网站系统才可以完成顾客访问行为的分析,提高有针对性的服务。随着收集资料的增加,网站设计才更加科学,资料价值也更高,顾客关系的收益也容易得到优化,使得提供的服务呈现渐进和个性化的发展。渐进的个性化服务主要是对外在数据和内在资料的一种收集,其中外在数据是进行顾客信息的获取,主要途径就是通过调查、注册等资料进行,而内在资料中获取的数据来自后端收集,方便进行客户类型、浏览途径等内容的收集[3]。在收集资料时,要先明确具体目标,再确定服务的策略,最后确定运用的计算机科学技术。 2网站设计原则 在进行计算机科学技术网站设计时,要先明确其建设目标和用户需求,进行产品和服务的介绍,并据此制定切实可行的设计计划。而且网页的设计要有明确的方案主题,保证其设计方案的创意性,进行网站整体风格和特色的定位。在设计网站版式时,要注重网页的编排布局,处理好不同页面间的关系,提高其视觉表现效果,保证网页设计形式和内容的统一[4]。在进行网站设计时要运用计算机科学技术,表现网页内容时结合客户端的传输速度进行设计,使得其结构清晰,便于进行使用。在网站设计时,要注意其反馈和订购程序,保证其方便快捷,让客户可以快速地获取产品和服务。而且还要进行网站的测试和改进,及时发现网站的问题并进行改进,加快其内容更新和沟通,可以根据用户的用意进行分类和归纳,并注重用户个人隐私的保护。 3计算机科学技术网站的实现 3.1选择服务器 计算机通常都有Web的服务器程序设置,将其和浏览器连接起来进行文件请求,服务器就会自动进行文件处理和发送,并标明文件的查看类型。Web服务器的主要作用是存储信息,并直接对脚本和程序进行运行,表单和搜索引擎中都有这一服务器的使用。在很多类型的计算机中都有Web服务器的运用,比如PC、UNIX网络等,高速线路可以实现其与因特网的连接[5]。网络站点有两种服务方式:自己建立网站和外购整体网络服务,虚拟主机和服务器托管这两种服务都属于外购整体网络提供的服务,在投资时要考虑其资金问题。 3.2建设准备 (1)申请IP地址和域名。计算机科学技术网站的IP地址申请需要分级进行,而分配IP地址编号的机构是IANA,要结合IANA的需求进行IP地址的分配,其中地区级的IR负责的是一个地区的登记注册服务。目前的地区级IP有ARIN,RIPE和APNIC3种,其中亚太地区的IP地址管理是APNIC,中国用户属于这一管理方式,在IP地址获取时有3种途径:(1)通过向APNIC申请成为会员,通过缴纳年费获取IP地址;(2)根据APNIC会员的ISP提供的网络接入服务获取;(3)加入IP地址分配联盟,向APNIC申请IP地址[6]。在互联网上提供的所有服务都有自己的域名,它是单位在因特网上的一种标识,是IP地址的重要组成部分,是其进入互联网的标志,可以有效地保护单位的形象和无形资产。其中域名包括国际域名、国内域名、中文域名、网络实名、通用网址等内容。(2)网络建设。计算机的硬件设备有服务器、工作站、网络设备等内容,其中服务器的选型在网站的信息容量、服务类别、点击量等各个方面都发挥着重要作用。而且选择的服务器和工作站平台都是为了提高其性能,因此必须逐个进行建立。网络建设性能的部件系统有很多,比如CPU、主板、RAM存储器、硬盘驱动器、视频监视器、I/0部件等。(3)服务种类和软件选择。计算机提供的服务有很多种类,包括Web服务、E—mai1服务、Newsgroup、FTP等等,在选择时要结合不同服务的信息流量、处理能力、通信带宽容量等进行考虑。UNIX和WindowsNT有都具备Web平台所有的优点,而且UNIX平台还有自身的独特优势,其可伸缩性、可扩展性都比较好,可以提供Web服务,也拥有成熟的第三方技术,但应用费用高,必须有专业的技术人员进行操控。相比较而言WindowsNT平台更适合进行网站设计,而且NT的操作系统非常稳定。Web服务器不同其功能就存在差别,在选择时要注意其建立和管理,了解需要的安全程序。在进行动态内容和响应用户的输入时,用户和服务器间的交互需要依靠CGI脚本进行,而CGI脚本要具备CGI环境变量能力,支持服务器的嵌入部件,在HTML文件中进行特殊命令。在进行Web服务器选择时,要考虑服务器的日志文件归档能力,根据CERN/NCSA公共日志式生成日志文件。同时要进行服务器配置,网站访问不能直接通过域名和IP地址进行,如果用户使用自己的ID和地址进行访问,就要进行数据访问配置。根据不同客户端的IP地址提供具有差别的根目录,保证嵌入部件可以运用在服务器中,在运行中CGI脚本要和CGI环境变量结合起来,连接内在数据库以此来进行目录浏览和远程服务管理[7]。(4)信息采集整理。计算机科学技术网站的实现必须要进行信息采集和整理,在开始规划时要有明确的指导方针、发展方向、重点服务项目等,根据其目的进行建设。现在很多网站缺乏特色,这与其前期工作准备有很大关系,没有在网站方向、信息收集、整理等工作中贯彻网站的建设目的。而且在开发过程中,信息管理不到位,具体落实起来困难比较大,在信息类型和来源确定时就存在困难,信息收集、转换和更新问题也要及时解决,信息生成的目录结构必须要具备一定的信息灵活性,实现文本间的超文本链接,保证信息的数量和质量。(5)后台支持。现在的计算机科学技术网站建设大多都没有重视数据库的作用,在数据库中页面的设计通常都是运用静态文件的方式展现。如果依然得不到数据库的有力支持,网站的信息更新就不够准确及时。只有将后台数据库运用进来,分离网站页面的布局设计和内容形式,加快网站中信息的维护和更新。现在很多数据库公司都有内核支持接口,提供网络连接的不同解决方案,其特点和适用条件也各有不同,必须要结合具体的应用环境确定实际运用的方案。 4结语 从计算机科学的产生到现在的发展,其技术在不断地更新,并对生活的方方面面产生着重要影响和改变。随着网络技术的发展,计算机科学技术网站开始出现在我们的生活中,加快了信息共享,为我们提供了更为方便的服务。因此,要推动计算机科学技术网站的设计和实现,就要进行网站的规划和总体建设,了解其建设的目的,通过运用科学技术推动计算机科学技术网站的实现。 作者:阿曼古丽•帕孜拉 单位:喀什大学计算机科学与技术学院 计算机科学技术论文:计算机科学技术在计算机教育的作用 摘要:计算机科学技术应用在计算机教育当中,给教学活动、教育成果、师生关系等都带来益处。本文通过分析了计算机科学技术应用在计算机教育中所带来的现实意义,并通过与传统教育模式的对比,总结了计算机科学技术在教育当中的实际应用方式 关键词:计算机科学技术;计算机教育;应用 1应用计算机科学技术进行计算机教育的好处 1.1突破时间和空间的限制,方便教学。通过计算机科学技术进行计算机教育,首要的好处就是可以打破时间和空间的局限,让学生可以在任意的时间和地点,使用计算机进行学习,大大提高了教学的方便性。在传统的教育模式中,学生必须要在规定的时间、坐在课堂里听老师上课,而且一节课只能听一次,要是错过了或是想再听一次都是不可能的。计算机科学技术可以存储课堂内容并能随时随地播放,学生不用再根据课程时间来决定自己的日程安排,而是反过来可以根据自己的计划弹性地调节学习时间,喜欢白天学习还是晚上学习都有自己决定。对于漏听或者是尚未听懂的课程,也可以很方便的重复收听。 1.2方便学生和老师沟通,促进师生交流。借助计算机科学技术,学生和老师可以很方便的进行交流和讨论,不受时间和地点的局限。同时,利用计算机交流可以在一定程度上打破师生之间教和学的固定身份,实现平等的对话和交流,有利于学生直接表达想法和提问。互动一直是教学活动中很重要的一个环节,传统的教育模式中,学生和老师主要通过面对面的方式来交流,虽然这种交流方式的效率较高,但是受到的条件限制也很多,例如老师是否有时间解答学生的疑惑,学生是否能当面勇敢地提出自己的问题。通过计算机进行交流,师生只要在线即可,不要求一定要同时出现在同一个地点。免去了当面交谈的心理压力,学生也可以有一定的思考空间,有助于他们想出更有价值的问题并勇敢地进行表达。师生通过计算机科学技术增进了彼此的交流,加深了相互之间的了解,有助于形成一个良好的师生关系,为教学活动取得效果准备了条件。 1.3提供丰富的教学资源。计算机科学技术可以存储大量的课程资源,学生可以利用计算机获得更多的学习机会,尤其是接触名校和名师的机会,使优质的教育资源可以得到更充分的利用,促进了教育公平。在传统的教育体系中,老师授课的能力在很大程度上影响了学生的学习兴趣和学习成果,而优秀的老师和学校资源都是有限的,只有少数的学生才能获得。利用计算机科学技术,老师和学生都能获得更多优质的教育资源,同样的教学内容还可以用不同的方式呈现出来,例如知识背景图、纪录短片等,不但学生可以因此获得更好的教育,老师也可以借此来丰富自己的课堂内容,引起学生的学习兴趣。 1.4节约用纸,教学方式更加环保。采用计算机科学技术进行教学,可以实现资源存储、共享的电子化,能够减少大量的教育用质量,是一种更为低碳、环保的教学方式。首先,计算机技术代替了课本和考卷,从源头上就减少了对纸资源的浪费;其次,学生做作业、老师改作业也都可以在计算机上完成,在节约纸张的同时还减少了笔的使用,降低了对环境的污染;最后,电子形式的教学资料可以反复使用而不发生损坏,在保证资料完整性的同时也实现了重复利用。 2计算机科学技术在计算机教育中的实际应用表现 2.1计算机科学技术应用于教学管理。教学活动不仅包括授课,还包括教学管理,老师除了要解答学生的课程问题,也要关注学生的生活和心理。但是,由于教育资源是有限制的,一个老师往往要教导多个学生以至于无暇顾及学生成绩之外的教育。计算机科学技术的好处是让教学管理工作更加高效、有序,方便老师对学生的情况进行观察、记录和统计。通常,老师会以班级为单位来建立学生的档案,内容包括出勤率、课堂表现、作业情况、平时成绩和最终成绩等。利用这些档案,老师可以随时记录学生的表现,就可以采用打分的方式,也可以同时包括文字描述的内容。通过相应的软件,老师还可以方便、快捷地计算学生的成绩和名次,对学生的学习情况一目了然,如果有学生出现了异常情况也能够及时发现并给予反馈。 2.2计算机科学技术应用于学生学习。学生可以利用计算机科学技术来实现包括预习、听课、讨论、作业等学习所涉及到的全部环节。首先,学生可以通过网络获得老师上传的讲课提纲或课件,提前预习。在听课的时候,也可以专心在老师的讲解上而不是忙于记笔记。其次,学生可以利用计算机的交互功能与同学或老师讨论学习内容,及时交流心得体会、解决问题。最后,学生还可以在计算机上完成作业并提交。同时,所有的作业都会被计算机记录下来,学生可以很方便地浏览和复习。相比于传统的教学方法,利用计算机技术来学习,更符合新一代学生的生活习惯。学生可以通过计算机快捷地搜索和下载资料,还可以上传自己的资料与别人分享。告别了听完就结束的学习模式,学生可以对学习内容多次进行巩固和复习。另外,计算机技术的使用还可以赋予学习更多乐趣,让学生能够更轻松地学习知识。 2.3计算机科学技术应用于教师授课。一直以来,备课和改正作业一直都是教师工作中较为繁琐,又占有很大分量的内容。为了降低工作强度,有些老师会选择将备好的讲义反复使用,或者是让成绩好的学生帮忙批改作业。有利计算机科学技术的辅助,老师备课的工作量有所降低,更改讲义也更为方便。老师还可以利用计算机来批改作业,大大提升了批改和正确率。此外,教师还可以利用计算机来授课、答疑,或者是给与学生评价和反馈等。这样既可以指导教师本身带领的学生,也可以指导各地远程学习。教师通过计算机教学,不用在站立在讲台前大声讲课、书写板书,对教师的身心健康都有所助益。学习资源通过网络得到开放共享,对所有的求学者都有帮助。 3总结 计算机科学技术在教育行业的快速发展,实现了对传统教学模式的变革。计算机科学技术在计算机教育中的应用,方便了教师和学生的教学活动,让大量的教育资源实现共享,造福了求学者。技术简化了繁杂的教务管理和教师工作,提升了教学效率的同时,也塑造了教师和学生之间的和谐关系。 作者:周钰辉 唐博汇 凌跃 计算机科学技术论文:谈信息时代下计算机科学技术的应用 摘要:随着人们生活和经济的快速发展,计算机科学技术推动着我国社会经济的迅速发展有着重要的作用,为各领域带来了便利和好处。本文主要针对分析计算机科学技术在各领域的应用,对计算机的发展做出深度的研究并找出计算机科学技术的发展的正确方向。 【关键词】信息时代;计算机发展;技术应用 随着人们生活时代的快速发展,计算机科学技术在各个领域的运用也是十分的广泛,计算机具有广泛性、智能性、实用性的发展特性,要充分发挥计算机所具有的特性,扩展计算机科学技术的应用,保证计算机科学技术的应用发展具有深刻的意义。 1计算机的发展历史与现状 第1代:电子管数字机(1946-1958年)世界第一台由美军方制定的计算机在美国宾夕法尼亚大学问世,这台计算机采用17840根电子管,长80英尺,宽8英尺,重28T,功率消耗为170kW,特点为体积大、功耗大、速度慢、可靠性差、价格昂贵。技术方面使用的机器语言跟汇编语言来编辑程序。第2代:晶体管数字机(1958-1964年)晶体管计算机给社会带来了巨大的发展,晶体管为主要的元件,高级语言和编译程序的程序更加高级。特点是体积比一代变小、功耗也降低、可靠性也提高了、速度提高。并开始运用到工业控制领域。第3代:集成电路计算机(1964-1970年)在20世纪60年代,由于半导体的快速崛起与发展,集成电路也因此被制造出来,特点是速度比一代和二代更快,体积更小了,可靠性也提高,价格也没之前昂贵了,并开始应用到文字的处理和图像处理的领域中去。第4代:大规模集成电路机(1970-至今)第四代计算机的体积更加的小,速度也加快了、容量更大了。采用大规模的集成电路,开创了计算机一个改革创新的时代。应用逐步向人们生活进步,在生活、工作、学习都会运用到计算机。从一开始的第一代计算机到现在的第四代计算机,从一开始到后面的家喻户晓,计算机科学技术对社会的进步与发展有着至关重要的作用。计算机的智能性,极度改变了人们的存在方式,为人们社会的进步与发展做出了无限的贡献,提高了人们的生活水平。计算机科学技术是多方面的,它主要包括软件应用、硬件应用、系统软件、操作系统、语言处理系统等,它在人们的生活中是不可或缺的,现在计算机在教育、办公、经济管理等应用领域都有着重要的地位,计算机明显的提高了人们做事的效率。例如,将应用运用到办公系统中,无纸化办公不再是柯南一梦,防止了纸张的不必要浪费,保护了树木保护了环境,也提高了人们的办公效率,人们只要将资料储存在计算机里,方便使用与快捷传送,有效提升人们的做事效率。 2计算机科学技术的特性 2.1广泛性 现在人人会使用计算机,在生活上,工作上遇到问题都会想到使用计算机来解决问题,比如,在网上购物,不出家门竟知天下事,收集资料,图片与文字的编辑等,无一步体现出计算机的广泛性。 2.2实用性 计算机可以为人们提供更便捷的服务,比如在线交流,使用编程控制机械的生产。 2.3智能性 计算机越来越智能化,不仅由台式计算机,更有便携式笔记本,更加轻薄方便,利于办公。 2.4网络化 互联网将计算机串联在一起,人们可以在网上通过QQ、微信、微博进行交流与资源共享,提高了人们生活的便捷化。 3计算机科学技术应用领域的研究 3.1科学研究的方面 第一代计算机就是由美军定制用来进行计算弹道而研制成的,所以科学计算是最早也是最基本的应用领域。计算机科学技术的主要作用是数据的采集、存储、检索和、数值计算、自动控制、翻译等。数值计算主要就是利用计算机的运算速度、容量大和连续运算的能力,解决人们无法算出的科学问题,例如:地震的预测、天气预报、火箭发射的时间与轨迹等都需要由计算机来进行高快速的运算。 3.2在机械和电子控制产业领域的应用 在电子机械产业的迅速发展之下,计算机科学技术的广泛性使得电子控制产业的功能强大。生产率提高,计算机的发展对控制产业的发展有着重要的作用。我国在控制技术这个方面发展是比较缓慢的,起步比较晚,计算机的技术又处在发展中的阶段,计算机进行精确的数据检测对控制着科技的完成,计算机技术的快运算会迅速的将数据系统进行分析和判断判断,并发出指令控制系统自行操作。这样自动控制的操作理念既节约了人们的劳作的时间和人们的劳动力,还提高了工作效率与产品的合格率,满足生产中的所以需求。 3.3在交通运输业的应用 在交通运输业应用中,计算机科学技术也发挥着重要的作用,主要有GPS全球定位系统,其次还有位置地理信息,座位预订及交通系统的智能化。GPS主要就是用于追踪、道路的查询、紧急救助和跟踪系统等;交通系统的智能化是将计算机的技术、网络通信的技术、人工智能技术结合为一体并用于交通运输业的应用;坐席预订就是为人们提供方便,比如,人们可以利用网络购买火车票、飞机票、船票等,购票的效率提高了,劳动力的成本业减少了;位置地理信息是运用计算机技术在集成系统和信息科学技术的运用下,分析数据,提供相对于的信息需求。 4总结 在人们生活的发展过程中,计算机科学技术的发展为各种应用领域都做出了巨大贡献,计算机科学技术也在不断的发展与改革,发展的同时业不断的对人们的生活、工作、学习做出巨大的贡献,计算机已经成为人们生活中最重要的部分并占有重要的位置。计人们的生活水平被计算机所改变,人们的社会文明也被计算机的发展进一步推进。计算机发展的迅速,我国必须健全对计算机管理体系的管理,必须重视对计算机专业人才的培养,提高计算机软件的质量,深入改革计算机技术的重要理论,广泛运用到我们的生活中,是我们的生活越来越智能化。未来的计算机科学会有更多的发展,是无尽的,多方面的,创新的,开发计算机科学技术的应用,使它成为体现我国综合实力的重要指标。 作者:刘子盟 计算机科学技术论文:计算机科学技术现状与发展 摘要:自从第三次科技革命以来,人类社会就进入到了一个高速发展的信息化时代,电子计算机网络的出现给人类社会生活带来了巨大的便利。随着经济发展,社会对高端的计算机科学技术的需求也水涨船高,加大在这方面的研究力度,探索发现新的计算机科学技术,是推动人类社会进步,提高人民生活水平的重要途径。在这篇文章中,通过对计算机科学发展状况的探究,来给读者描述计算机科学技术的发展前景。 关键词:计算机科学技术;发展现状;前景 1计算机科学技术的发展史 自从计算机诞生以来,研究学家们在计算机科学技术的探索上从来没有停止过步伐,在刚开始的研究时,没有资金、技术的支持,没前进一步都会遇到许许多多的困难,但是他们没有放弃,将获得的经验积累起来,渐渐流传到后世,给日后计算机科学技术的蓬勃发展打下了良好的基础。在计算机科技诞生伊始,需要庞大的主机来进行相关的运行。所以那时一般是有雄厚基金实力的单位来应用这门技术,一般是以国家为单位。比如在二战之中,就有一些国家将这门技术应用到战争中去,通过计算机精准的计算能力,设置攻击的范围与里程,来对敌军实施精确的打击。战争结束后,这门技术渐渐被应用到生活中去,为了促进公司的发展,提高与外界的竞争能力,很多公司开始投入资金去研究这门技术,并对职工进行培训,帮助他们掌握运用这门先进的技术。大量的资金投入带来的直接好处就是对计算机技术的研究突飞猛进,计算机的体积不断减小,处理工作的能力却在稳步提升。特别是在20世纪80年代,小型的个人计算机出现之后,越来越多的人接触到了计算机,并学会了怎样去使用它,人类社会的发展进入到了一个新的阶段。计算机之所以会在社会公众中获得快速的普及,主要因为它有着其它工具难以比拟的优势:首先,在过去,对于珍贵的时刻人们只能通过镜头来记录,之后再借助录影机,胶卷等媒介来保存下来,这中间不仅要经历多段操作,而且保存的不是很清晰。但是计算机技术诞生之后,能对这些我们想保存的时刻进行快速储存,并且保证了原画的清晰度,节省了大量的时间和开销,给人类带来了极大的便利。除此之外,由于计算机本质上是由人类编写的程序而组成的,所以它在处理各项事务时都可以进行精准的操作,不会与人类一样出现失误,并且运行速度快,而且不知疲劳,可以不断运行。 2计算机科学技术的目前的发展状况 由于计算机科学技术的种种优点,它已经被越来越多的人所接纳,成了人类生活中不可或缺的一部分。但是在飞速发展的同时,这门技术的一些弊端也会暴露出来。所以,我们应该对这门技术进行一个全面的审视,吸收保留它先进的部分,对有问题的就予以剔除,这样才能更好的促进计算机科学技术的进步。可以看到,计算机科学技术无论是在维护国家安全,为国家经济的发展保驾护航,还是在为普通人提供生活上的便利上都发挥着举足轻重的作用。因为有计算机科学技术,整个社会的生产效率也随之提高了。而且计算机科学技术飞速进步,与它相关的企业也在不断发展以适应社会的需要。显而易见,这门技术的发展带动了整个行业的进步。高度发展的经济要求着人类社会工作效率的提高,而计算机科学技术的应用就相当于一个跳板,掌握这门技术,人类可以以更快的节奏去完成各项工作,这样一来,生产效率自然会获得大幅度的提升。社会上现在对于专业人才的需要已不是那么旺盛,更需要的是具有开阔眼界,全方位了解世界的人才,而计算机科学技术的普及则为社会培养了大量的类似人才,因为计算机网络涵盖了整个世界的学习资源,所以公众能在上面充分汲取自己所需要的知识,来丰富自己的精神世界,拓宽自己的眼界,这对个人能力的提升有着巨大的帮助。每一门新技术的发展都带来了社会的变革,如今的一些工作岗位上的人员已经不需要时时刻刻去工作现场进行工作,只需要在计算机上将自己的任务完成,然后发送过去就可以了,这样一来,不仅生产效率提高了,而且还节约了大量的资源,对社会的进步有着积极的推动意义。 3计算机科学技术的未来发展 计算机科学技术目前有着良好的发展态势,但是随着经济的发展,社会对计算机技术的需求一定会上升到一个新的地步,所以计算机科学技术未来还有着很大的发展空间,现在的计算机科学技术发展随着时代的进步也做出了很多的调整,很多新兴的计算机科学技术已经逐渐地应用到人类社会中去了,比如运用计算机科学技术来对人体的某些排列作出研究,这就是我们所说的生物计算机技术,除此之外还有量子计算机技术,通过这种方式,可以帮助科学家更好的去了解物理学的相关知识,理解原子、分子的运动轨迹,对现代物理的发展有着巨大的推动作用。至于光子计算机技术,众所周知,光速是非常快的,所以把这门技术运用计算机科学技术上,能够大幅度提升计算机的运行速度,帮助人类更好的处理各项事务。诸如这些新技术还有许多,这都是未来计算机技术发展研究的方向。 4结论 信息时代的发展离不开计算机技术的帮助,越来越多的人或多或少的借助这门技术去进行自己的工作,管理自己的生活,正是因为计算机科学技术,人类社会的发展才会显得秩序井然,每个融入在这个社会的人都受着计算机技术的影响,它帮助人类学会从不同的角度去看待这个世界,它将各种各样的知识分享出来供人取阅。在以后的发展中,计算机技术依然会凭借其优势为人类社会建立更多的便利,推动社会的进步。 作者:邱燮 王宗仁 计算机科学技术论文:计算机科学技术在经济发展的作用 摘要:文章通过阐述计算机科学技术,分析计算机科学技术对经济发展推动作用,对强化计算机科学技术在经济发展中应用的有效策略展开探讨,旨在为如何促进计算机科学技术更好地推动经济发展研究适用提供一些思路。 关键词:计算机科学技术;经济发展;推动 引言 伴随计算机科学技术的不断发展,对企业、消费者及一系列市场主体等的行为带来了革命性的影响,对经济发展亦产生巨大的推动作用。提高计算机科学技术对经济发展推动的重视,开展科学针对的人才培养、政策扶植、产业发展,实现计算机科学技术进一步发展,服务经济有序健康发展,由此可见,对计算机科学技术对经济发展推动作用开展研究,有着十分重要的现实意义。 一、计算机科学技术概述 在计算机科学技术逐步发展过程中,各行各业均开展了一系列的改进,工作效率得到了显著提升,对计算机科学技术实际内容予以充分明确,有利于人们尽可能认识其对经济发展所起到的推动作用,计算机科学技术主要包括:(1)总体技术,涵盖了计算机系统相关技术,该项技术属于编辑计算机程序的核心;相关管理技术,该项技术是对计算机系统开展管理、控制的重要方法,可防止系统出现相关问题,以保证计算机系统的有序运行。(2)与计算机零件相关的技术,主要指的是制作计算机等设备一系列零件的技术,并对各种零件开展装置。(3)计算机科学技术中计算机等设备的管理技术,诸如管理信息、存储信息等,以为人们日常生活、工作带来便利。 二、计算机科学技术对经济发展推动作用 1.计算机科学技术促进经济不断增长基于计算机科学技术信息产业得以发展而成,依托信息的传播、共享,进而推动经济不断增长,主要表现于:(1)伴随计算机科学技术的不断推广,使得计算机科学技术得到了人们越来越多的关注,因而一大批高校相继投入到计算机科学技术人才培养的行列中,大量企业开始引入先进计算机科学技术开展生产,一方面改善了生产效率、降低了生产成本,一方面减少了员工生产劳动量,降低了人力投入成本,进而推动了经济的不断增长。(2)伴随计算机科学技术的不断发展,使信息传播、共享变得越来越迅速,为经济发展带来了无限机遇、考验,各式各样信息的不断利用,可有效缓解经济增长产生的巨大压力,进而推动了经济的有序健康发展。2.计算机科学技术转变传统企业管理模式对于企业而言,企业管理是企业要想实现自身发展所极为关键的一环,伴随计算机科学技术的不断发展,各式各样企业管理系统在企业日常管理中得到推广,且不断推动传统企业管理模式的改革创新,主要表现于:(1)一些企业中,依托计算机科学技术开展自动化的管理模式逐步取代了传统的人工管理模式。应用计算机科学技术对企业开展管理过程中,计算机管理系统可自动化地开展流程的管理、提醒,有效缓解了管理人员的工作压力,进而改善企业管理人员管理效率。(2)对于大型企业而言,在开展企业管理期间,因员工数量庞大,使得企业管理人员通常要面临繁重的工作任务。以管理层管理信息为例,以往重视要花费相对长的周期方可为各层级员工所知悉,依托计算机科学技术的企业管理系统运行下,可使各级员工于尽可能短地时间内掌握企业管理项目变更等信息,进而为企业管理者开展管理工作带来诸多便利。3.计算机科学技术强化商业活动安全性对于传统商业活动而言,受时间、地域束缚,使得双方均难以有效评定相互信誉状况,进而使得商业活动产生相应的风险;伴随计算机科学技术的发展,商业活动安全性则得到了显著提高,主要表现于:(1)商业活动交易双方可实时通过计算机网络得到对方的信誉评价,还可结合大量合作者对其评价,已对其信誉状况展开综合评定,进而可强化商业活动中的安全性,减少商业交易风险。(2)伴随计算机科学技术的进步,商业信息在快速传输的同时,还可对其采用安全的信息加密技术,使信息仅限于为发送者、接收者所获得,进而确保商业信息的完整性、安全性,促进商业活动的有序开展。 三、强化计算机科学技术在经济发展中应用的有效策略 全面社会在时展新形势下,要与时俱进,大力进行改革创新,引入先进理念、成功发展经验逐步强化强化计算机科学技术在经济发展中应用,如何进一步促进计算机科学技术更好地为经济发展提供服务可以从以下相关策略着手:1.推动产学研一体化发展在全球经济一体化、市场经济逐步深入背景下,企业要紧随时展,融入进网络信息化的环境中。因而,企业应当强化对计算机科学技术的学习、引入,结合自身实际情况,在生产环节逐步开展专研、总结,基于他人先进发展经验,寻求切实符合企业自身发展的计算机科学技术。与此同时,企业应当强化对员工的教育、培训,依托形式多样的教育培训手段,强化员工对计算机科学技术的应用能力及业务操作水平,确保员工可为企业提供更好的计算机科学技术服务。除此之外,企业还应当积极与高校科研部门进行沟通往来,真正意义上达成企业内部产学研一体化发展,使企业在激烈市场竞争中占据有利位置。2.强化企业内部计算机应用水平对于众多企业而言,不管是管理人员还是普通员工,在计算机科学技术学习、掌握方面依旧较为单一,难以在实践应用中举一反三,进而对企业发展造成一定不良影响。鉴于此,企业在发展过程中,要遵循统一性原则,确保生产者、客户在应用软件管理应用方面基于统一性原则指导,形成共识,从而使员工为客户提供更到位的服务。此外,在对计算机科学技术开展应用过程中,企业应当尽可能确保计算机应用系统、使用过程的简单化,唯有如此,方可更有利于客户、生产商充分参与进商业活动进来,推动企业自身进步,为经济发展奠定有利基础。3.推动我国计算机人才发展战略实施充分发挥计算机科学技术在经济发展中推动作用,应当强化对计算机人才的培养。我国应当自基础培养着手,强化对信息技术基础课程的普及,提高对高校计算机学科建设的重视程度,积极打造具备全球影响力的高校计算机学科。结合当前高校双一流工程,推动更庞大的高校计算机学科队伍发展成全球高水平学科,引领我国计算机科学技术迈入新的发展阶层。除此之外,开展好职业教育工作,确保我国越来越多高职院校可培养出紧随时展、满足市场需求的计算机应用人才,实现计算机科学技术与产业发展的有效衔接,为经济发展输送更多的应用型计算机人才。 四、结束语 总而言之,在我国经济不断发展、各式各样高新技术应用过程中,对计算机科学技术发展提出了越来越严苛的要求。鉴于此,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,清楚认识计算机科学技术内涵,全面分析计算机科学技术对经济发展推动作用,结合经济发展实际情况,“推动产学研一体化发展”、“强化企业内部计算机应用水平”、“推动我国计算机人才发展战略实施”等,积极促进计算机科学技术更好地服务于经济发展。 作者:完德尖措 计算机科学技术论文:计算机科学技术在计算机教育的应用 摘要:随着我国科学技术不断的发展进步,也在很大程度上推动了计算机科学技术的发展进程,此外,随着计算机科学技术得到广泛的普及化,从而在一定程度上影响着人们生活当中的各种方面,尤其针对于教育领域来说,更是有着很大的影响,而现如今在我国各个学校当中,都已经建立了多媒体教室,并且我国很多城市,也逐渐的加强对于计算机教育的新的教学模式,本文主要立足于计算机科学技术在计算机教育当中的具体应用,以此展开了深入的研究与分析,以此期望为我国后期在研究计算机科学技术在计算机教育当中的具体应用时,提供一些参考性的建议。 【关键词】计算机;科学技术;计算机教育;具体应用;分析概述 随着互联网、计算机科学技术的到来,在此背景之下,人们在日常的生活当中也是越来越离不开计算机的使用,而对于我国教育的领域来说更是如此,计算机科学技术在整个计算机教育当中,是占据着非常重要的地位的。而在我国之前的教育当中,也由传统的教学方式逐渐的转变为计算机教育方式,这种有效的替代,在很大程度上提高了我国整体的教育效率水平。而计算机科学技术在整个计算机教育当中具体有着哪些作用,下文将对计算机科学技术在我国计算机教育当中的实际应用进行阐述。 1有效的帮助相关的教师来进行日常的教学管理 计算机,在我国各个学校的日常实际应用当中,主要是体现着简洁、高校等特点。并且,在实际运用到教师以及学校的日常管理过程当中,对于在校的众多学生在学习的过程当中,所出现的一些琐碎问题,而利用我国传统的教学管理方式,是以及远远不满足于现在时代所对其提出的要求,传统的教学处管理方式,不仅存在着效率低下的问题,并且,还不能够很好的对在校学生的一些日常生活以及学习过程进行很好的监控以及了解。而有效的利用计算机科学技术,就能够在很大程度上弥补原来传统教学管理方式上的一些漏洞。例如:学校学生在平时的作业上,通常来讲,都是由老师先布置之后,学生在根据布置的内容进行完成,最后在由课代表或是相关的人员统一收上之后,在交给教师来进行批阅,而在教师批阅之后在发放回去。而合理的使用计算机去管理学生日常作业的过程当中,就可以很好的省掉一些繁琐的环节,教师可以直接在网络通知平台上布置学生的作业,很好的免去了学生以及老师在布置作业上的环节,并且,也在一定程度上降低了交作业以及发作业当中的浪费的时间精力。 2很好的方便了学生日常的学习 而很好的方便了学生日常的学习,其主要是因为,计算机网络自身不受到来自时间、空间等方面限制的特点,并且计算机网络自身还具有非常良好的快速查阅、上传等一些特点,这些特点都在很大程度上满足以及方便了各个学生对于学习的各种要求。与此同时,合理有效的利用好计算机等相关科学技术的搜索功能,就能够帮助学生在第一时间内找到自己需要的资料信息,此外,对于网络上庞大丰富资源,也能够很好的培养学生举一反三的能力,使得学生在学习的过程当中,自然而然会提高学习的兴趣,而在学习兴趣的趋势下,就能够在很大程度上培养学生的自主学习型。此外,还由于每个学生在学习的过程当中,接受知识的能力上是有着差异化的,所以,在利用计算机科学技术就可以很好的打破之间的差异化的,使其灵活的调整整个教学实践,教师还可以将与本堂课与之相关的视频发送给学生观看,这样就能够在很大程度上提高学生对于内容的掌握能力。 3有效的丰富教学的资源,同时还能够 节约教育的资金成本在合理的利用计算机科学技术来讲进行教育的过程当中,不仅仅能够很好的丰富广大教师自身的教学方式,还能够让学生在学习的过程当中,看到文字、图片、以及视频,这样在很大程度上增强了整个教学的趣味性,还能够在一定程度上帮助学生对于课堂知识的掌握。与此同时,计算机在拥有非常庞大的资源时,自身还具有节约资源的这一良好特点。如果,在我们把原来的教科书,逐渐的变为电子稿的形式,并且将学生在日常考试的当中所用到的一些笔试换成为机考,这些不仅能够节省掉大量的纸张资源,而且,也能在一定程度上节约因为这些资源所投入的人、物、资金等方面的开销。而从学生学习的内容上来将,在有效的降低整个资本成本的同时,不仅没有减少原来的一些学习内容,反而是将基于原来教学内容上在使得变的丰富多样。并且,由于计算机本身就是作为一种工具来进行使用,所以它还具有随地随时使用的能力,而当学生在进行朗读以及背诵的过程当中,就可以很好的通过计算机来进行资源的搜索,而不光是对于音频上还是对于相关的视频上甚至一些动漫上,都是能够很好的帮助广大学生对于课堂知识的理解,并且也在一定程度上将原本枯燥、乏味、单一的朗诵课堂变得更加具有乐趣性。 4结论 只有真正的加强对于计算机科学技术在我国计算机教育当中的具体运用,就能够很好的推动我国整体教育的发展进步。 作者:田雅菲 计算机科学技术论文:信息与计算机科学技术分析 摘要:经济社会日渐发展促使科学技术不断进步,信息与计算机科学技术对人们学习和生活具有非常重要的影响。本文信息与计算机科学技术综合对策作了分析,为促进社会发展打下良好的基础。 关键词:信息与计算机;科学技术;综合;对策 现代社会飞速发展促使信息技术以及计算机技术在日常生活中具有越来越重要的作用,不仅影响人们日常生活,还直接的影响到教育、生活等等。实际上,信息技术与计算机科学技术二者之间具有非常密切的关联,对实际运行具有非常重要的影响。作为计算机技术与信息技术联合体,信息与计算机科学技术相互融合并且相互支撑,这就为开展工作提供数据参考和数据支撑。 1信息与计算机科学技术综合对策 1.1重视安全管理以及安全控制工作 操作工作人员综合素质直接的影响到信息与计算机科学技术效果,操作工作人员在实际工作过程中,需要严格按照相关规范来开展各项工作,进而不断提升实际工作质量。在进行信息与计算机科学技术中,需要重视安全管理工作,构建更加完善安全管理工作制度,严格遵循各项规定,提升管理工作有效性。此外,还可以利用防护墙技术、访问控制技术以及加密技术等来不断加强安全管理工作以及安全控制工作,尽可能避免遭受不法侵害或者是黑客攻击,利用软件更新工作以及软件升级工作,更加及时有效修补漏洞,进而为设备综合性能提供有效保障。 1.2重视信息技术与计算机技术有效结合 为了能够在一定程度上加大创新力度以及技术攻关工作,为了能够促进技术更好发展以及更好进步,通过信息技术与计算机技术有效结合有利于提升综合性能,体现其发展优势,为人们生活提供便利,提供更为优质服务。计算机技术与信息技术具有密切联系,计算机技术为信息技术发展提供推动力,信息技术则是为计算机技术发展提供动力,对社会、科技、经济等发展都具有至关重要的作用。信息技术以及计算机技术飞速发展促使应用范围日渐扩大,目前信息与计算机科学技术已经无法满足需求,这就需要重视改进工作,拓宽实际应用范围,提升应用广泛性。例如,信息技术日渐发展促使通讯行业不断进步,3G、4G、5G等层出不穷,随着人们对通讯需求日渐增加促使人们对于信息技术要求越来越高。 1.3有效推动信息与计算机科学技术智能化发展 利用创新性结构技术,能够充分发挥信息技术与计算机技术重要作用,提升数据处理技术以及数据分析技术有效性。利用智能化技术能够体现出人脑部分性工作,输入程序之后就能够有效开展个性操作,进而不断改进以及完善信息技术。从高端科技领域角度分析,信息与计算机科学技术呈现出智能化发展趋势,在一定程度上节约时间,对提升实际工作效率具有非常重要的作用。虽然信息与计算机科学技术为人们生活带来了巨大便利,同时也存在着潜在性网络安全问题。专业化计算机技术工作人员舒朗非常多,但是利用自身专业出现的不正当行为也逐渐增多,特别是机构和机构之间或者是国家和国家之间,一些计算机技术工作人员对网路安全造成了巨大的威胁。因此,需要重视网络安全修复工作,避免出现信息泄露,同时还需要做好黑客攻击危害预防工作,避免出现不可挽回损失。 1.4结合社会发展需求来更新信息与计算机科学技术 经济社会日渐发展促使计算机技术更新速度不断加快,这就使得人们对于新事物以及新技术探索欲望逐渐加重,计算机技术已经逐步渗透到人们日常生活中,对社会发展具有至关重要的作用。作为衡量社会经济发展的重要指标,信息与计算机科学技术对社会发展具有至关重要的作用,这就需要结合社会经济发展特点以及社会生产发展特点来更新信息技术,为社会经济发展指明方向,有效推动社会经济日渐发展。作为国民经济发展中的重要增长点,信息技术对国际交流以及国内交流具有非常重要的作用,这就需要相关管理工作部门重视网络信息系统建设工作以及完善工作,进而为企业事业单位发展提供技术支持。 结束语 信息与计算机科学技术对人们日常生活具有非常密切关联,合理应用信息与计算机科学技术对人们生活提供了巨大便利,利用综合性改进方式能够有效改善信息与计算机科学及时,提升综合性能,对人们生活、工作具有非常重要的影响。 作者:罗婷 单位:江西工业贸易职业技术学院 计算机科学技术论文:计算机科学技术对计算机教育的意义 摘要:现阶段,计算机技术取得了突飞猛进地发展,计算机的使用对人们的工作和生活产生了重要的影响。本文立足于计算机技术在教育中的作用和重要意义,为我们介绍了计算机科学技术在教育中的实际性应用,并且展望了在计算机教育的未来发展中,计算机科学教育的广泛应用。 关键词:计算机;科学技术;计算机教育 1计算机科学技术对计算机教育中的意义 现在计算机已经应用到千家万户,在教育活动中,我们也越来越多地借助计算机。第一,在教学过程中,计算机是一种辅助工具,可以为教师的教学提供更多需要的素材。第二方面,对于学生而言,计算机是一种辅助学习的工具,可以为学生提供更多的学习资源,调动学生学习的热情和积极性,可以在很大程度上提高学生的学习兴趣。由此可见,在计算机教育中,计算机技术发挥着不容小觑的作用。 2计算机科学技术在计算机教育中的实际应用 2.1帮助教师日常的教学管理 一提到计算机,我们首先想到的形容词就是简洁、高效。针对于教师日常的教学管理,如果只是沿用传统的管理方法,那么不仅效率低,而且不会收到很好的效果,这就会影响教师对学生的了解,影响教师的管理工作。但是,如果在管理活动中,可以应用计算机技术,利用计算机技术对学生的日常生活进行管理,不仅效率会提高,而且效果也会很好。举个例子,教师在为学生布置作业之后,学生完成,然后课代表把学生完成的作业收齐交给教师,教师进行批改,然后再发回到学生的手里。然而,如果利用计算机对学生的日常作业进行管理,就不会这么繁琐。教师直接在网上把作业通知给学生,学生完成作业够直接发给老师,老师批改以后再发给学生就可以了。这样会节省很多时间和精力。除此之外,在传统的考试中,对学生进行测验的时候,得把所有的学生分派在很多个考场,每个考场安排几十个学生,还有至少安排两个教师进行监场,而且,一场老师至少要维持两个小时,这无疑大大增加了教师的工作量。如果我们开发一种考试软件,利用计算机对学生进行测试,也可以利用计算机进行监考,这样,教师的工作只是批改学生的试卷,不仅节约成本,而且减少了教师的工作量,节省了大量的时间和精力。 2.2方便学生日常学习 计算机网络超越了时空的枷锁。我们可以在计算机上快速地搜寻到我们需要的知识,而且可以通过计算机上传文件,给学生的学习和生活带来了诸多方便。网上有着丰富多彩的资源,这些资源能够极大地调动学生的学习积极性,学生通过这些资源可以发现更多的知识点,不仅提高了学生的学习兴趣,同样提高了学生自主学习的能力。网络上的丰富的资源能够拓宽学生的视野,让学生了解更多层面的知识。当上课的时候,学生和教师之间的交流话题就会更广泛,不仅使课堂气氛更加活跃,而且有利于学生在学习中获得快乐和满足。除此之外,因为每个学生的学习能力是不同的,所以,她们的学习进度也不一样。在传统的教学中,教师只是讲一遍,这就导致有的学生吸收不了,但是,计算机就会打破时间和空间的限制。如果教师可以把需要讲授的只是制成视频发给每个学生,那么学生的学习时间就不会限定在课堂的四十分钟内,对于一些理解能力比较差的学生,她们可以多看几遍视频,加深对知识的理解。而且,在视频中还可以为学生拓宽知识面,而在课堂上,由于时间的限制,教师可能就不会为学生拓宽课外知识。 2.3帮助丰富教学资源的同时节约教育资本 在计算机教育中,融入计算机技术进行教学,这样就使教学方式多样化。在学习的过程中,学生不仅可以看到文字和图片,还可以看到一些视频,极大地调动了学生的学习热情,激发了学生的积极性,有利于学生掌握知识。计算机促进可以为我们提供大量的资源,还可以节约资源。如果我们可以把我们所用的各种资料都变成电子稿,学生不再是笔试考试,而是机考,学生不再在纸上做作业,而是以word,PPT的形式呈现出来,可以节约大量的纸张,节省了大量的人力、物力、财力。学生在学习的过程中,虽然成本降低了,但是学习的内容并没有减少,反而更加丰富了。而且计算机是作为一种辅助工具,可以在任何时间使用。如果学生想要学习一些朗诵的知识,就可以在计算机上搜索一些名家的朗诵视频,通过观看这些视频,可以增加学生对朗诵的理解,使朗诵变得更加生动有趣。 3计算机科学技术对计算机教育应用的发展 3.1积极创新 现在,任何一个行业都需要创新,在计算机教育中更是如此,只有创新,计算机教育才能够取得长久的发展。要想进行创新,就必须立足于实际生活,这样更贴近于学生的生活,容易被学生接受,因为计算机技术不断地发展,所以也要求具有更高的创新精神。 3.2规范教师对计算机教育的使用 在计算机教育活动中,教师要明确学生的主体地位,让学生在教育活动中占据主导地位,控制课堂,教师要正确地引导学生,教会学生正确地使用计算机。针对于学生在计算机中遇到的问题,教师要引导学生寻找解决的方法和途径。在运用计算机的过程中,可以提高学生的认知,提高学生的学习兴趣。 3.3提高学生对计算机技术应用的认知 我们总说,计算机就是一把双刃剑,计算机教育也一样,在给我们的工作和学习带来诸多方便的时候,也给我们带来了诸多问题,所以,我们必须对计算机有一个充分的认知,让学生正确地使用计算机,提高自己的水平,这样有利于学生学习到更多的知识,更好地与教材结合在一起。 4结束语 现在计算机技术突飞猛进地发展,很多传统的教学方法已经不能满足时代的要求,我们必须对其进行创新。在计算机教育中应用计算机技术,可以使我们的课堂更加多元化,我们可以通过计算机为学生展示不一样的教学内容。不仅提高学生的学习兴趣,还能够提高教师的教学质量。只有计算机工作者能够始终抱有一种不断探索的精神,才能够使计算机发挥它真正的作用,在不断的实践过程中,促进计算机教育的发展。我们相信,在计算机技术不断发展的今天,计算机教育会有一个更加光明的发展前途。 作者:李光宇 单位:河北省科技工程学校 计算机科学技术论文:计算机科学技术对现代教育的应用 摘要:计算机技术以其便捷性、高可拓展性和丰富的表现形式在现代教育教学工作中发挥着重要的作用,本文简单分析计算机技术在现代教育教学工作中的作用,给出了其具体的应用方式和一些思路,为进一步提升计算机在现代教育中应用范围和效果做出积极的参考。 关键词:计算机科学技术;现代教育;应用研究 一、计算机科学技术在现代教育中作用 1)利用计算机技术能够有效节约课堂时间。在高等教学过程中,通常是以大课堂(多个班级一起上课,同时每堂课以两个课时计算)的形式进行展开,因此,其每节课的教学内容往往比较多,而以传统的板书或者讲述的形式进行相关教学内容的展开,抽象性较强,不易于理解和提升课堂质量。因此,利用计算机技术可以将教学内容的展示工作进行事先的准备,再加之计算机技术在资源展示和存储方面的优势,教师可以方便的利用U盘等移动设备进行资料的备份转移;另外,教学资源的获取可以利用计算机技术进行有效的拓展,利用海量的网络资源进行数据的获取和共享,也大量节约了教学内容输入的时间。总之,利用计算机技术能够有效节约课堂时间,适应高等教育大课堂的需求。2)利用计算机技术能够提升教学质量。计算机技术在提升教学质量方面也有着重要的意义,一方面,利用计算机技术可以将教学内容以文字、声音、视频等形式进行展示,这是传统的文字课堂所不具备的优势;另一方面,利用计算机技术可以将一些教学内容进行动态的展示,例如在工业材料成型教学展示的时候,结合计算机技术,以动画或flash视频的方式可以极其方便的描述其具体的成型过程,加深学生对于知识体系的理解程度;除此之外,计算机技术还能通过网络将世界范围的公开教学资源引入到当前的教学课堂中,教师可以对比教学技法、学科建设水平以及学生反应能力等多方面的内容进一步改进教学方法,提升教学质量。3)计算机技术丰富了教学形式。正如上文所述,计算机在课堂教学内容的展开形式方面将传统意义的文字形式进行了有效的拓展,而视频、声音、动画都成为常见的应用方式;除了理论教学方面的形式改变,利用计算机技术还能在实验环节发挥重要的作用,尤其是针对工程类专业,行业内为节省实验器材的开支以及提升实验的质量,可以让学生先在计算机仿真软件上进行具体实验的模拟,使得学生能够最大程度上进行实验内容以及各类实验器材的熟悉,在掌握了必备的实验技能以后可以高效、高质量、高标准的进行后续的真实器材的实验展开。与此同时,在教学环节之外,学生可以利用计算机技术通过网络进行自主学习,这对于学生不断丰富自身的知识技能都有着重要的意义。4)计算机技术对于提升学生自主学习能力有积极的作用。学生自主学习能力的提升也是现代高等教育的目标之一,因此,利用计算机技术学生可以自主探索符合自身学习习惯的学习形式,有针对性的进行相关方面的加强,尤其是针对计算机类的学生,互联网中有着丰富的技术类的视频资源,该类视频资源通常是业界从业多年具有较高的行业技术能力和经验的工作人员录制的,学生可以以此快速了解行业中对于各类技术的具体应用,及时发现自身技术方面的不足,进行有针对性的补充,以提升自身的就业能力。另一方面,利用计算机技术能将枯燥和抽象的知识内容灵活的嵌入到学生喜闻乐见的视频影像中,以此提升学生的学习兴趣和积极性。 二、计算机科学技术在现代教育中的应用 1)教师将教学内容以多媒体的形式进行教学内容的展现。计算机技术在现代教育中的具体应用首先就是改变教学内容的展现形式,以多媒体的形式进行相关内容的展开,这是当前高等教育中最为常见的应用方式,关于多媒体内容的应用,一方面,在配套教材中出版商往往会提供相应的教学课件,利用现有的课件进行教学内容的展开能够节约教师输入多媒体内容的时间,另一方面,为结合高校自身的教育环境以及学科特点,教师将一些具有学科特点的内容引用到多媒体环境中,进一步的契合了特色学科发展要求,这也是非常有意义的。总之,多媒体展示作为高等教育中最常见、最通用的计算机应用形式,应继续加以拓展,进一步提升其应用范围和适用效果。2)将教学资源进行共享,拓展高效资源传播的范围。教学资源的分享也是高校利用计算机技术的主要形式,主要表现在以下几个方面,其一,精品课程的视频分享,精品课程往往是高校实力突出以及具有学科特色的课程内容,进行精品课程的视频分享能够有效的延伸高校对外提供的教学服务能力,任何人都可以利用计算机网络技术方便的获取到该类资源;其二,表现为文件服务器的构建,世界上一些著名的技术资源可以放置在高校的文件服务器(FTP)上,一方面丰富了高校自身的资源丰富度,另一方面,对外也提供了资源供应能力,如常见Apache技术映像,RedHatOS在国内高校的服务器上的光盘镜像。3)学生除了接受课堂教育,能够利用计算机网络不断丰富自身知识体系。计算机技术能够将一些前沿的技术带入到高校的教学工作中来,因此,学生除了接受课堂教育外能够充分利用计算机网络不断丰富自身的知识体系,以Android技术学习的为例,谷歌公司在互联网中提供了第一手的开发学习文档,通过阅读相关文档,学生能够掌握最为前沿的开发技术以及操作技能。另外,通过不断的应用计算机技术,学生能够探索出符合自身学习规律的学习习惯,进而收获高效的学习能力,这对于学生能力的提升也有着关键的作用。4)构建信息交流平台,拓宽师生、生生交流渠道。除了上述方面的应用,利用计算机搭建的信息交流平台能够有效的拓展师生、生生之间的交流渠道,高等教育的教学特点决定了教师有限的引导作用,而学生学习的自觉性和主动性往往更为关键,当前流行的信息交流平台如BBS应用、微信平台的搭建能够改变传统师生和生生之间交流方式,拉近师生之间的距离,做到信息及时有效的沟通,服务于高等教育的发展要求。综上所述,计算机技术在现代高等教育中的应用除去传统的多媒体演示、资源共享以外,还能有效的拓展师生交流渠道,学生利用计算机技术进行自主性的学习。相信随着信息技术的发展,计算机技术必然会带给高等教育更多的便利,以适应现代教育教学的发展。 作者:高强 单位:湖北工业大学
0引言 近年来,我国的科学技术水平不断提高,特别是自动化、人工智能等先进科学技术在生产领域的普及和应用,取得了良好的建设成晒。在机械加工制造领域,自动化技术已得到了较为普遍的应用,而且取得了良好的效果,极大地促进了我国机械加工制造技术水平以及生产效率的提高,并且在应用过程中,还积累了大量的自动化技术实践应用经验,为促进自动化技术的改良以及进一步提升机械加工制造水平,打下了坚实的基础。同时,也促进了机械设备制造自动化技术的不断完善,推动我国的机械加工制造行业不断向着集成化、自动化以及虚拟化的方向发展。我国是制造业大国,自动化技术在机械加工制造领域的应用,特别是在机械设备制造领域的应用,对深化我国的机械加工制造水平,推动生产力进步具有非常重要的意义,对我国的社会经济发展建设,也具有极为深远的影响。 1简述机械自动化及其组成 1.1机械自动化的概念 所谓机械自动化,实际上就是将自动化技术应用于机械加工制造领域,从而实现机械设备能够自动且连续的进行加工制造生产活动。自动化技术的应用,由于无法人工操作,而用各种生产环节实现连续性,因此使机械加工制造的生产效率得到极大的提高,还提高了安全性,有效避免了人为因素导致的各种安全事故,使工作人员的生命安全和企业的经济财产得到有效的保障。随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在机械加工制造领域中,得到了更加广泛、全面和深入的应用。在机械加工制造过程中,由于应用了自动化技术,能够通过更加精细的运转速率,对原材料进行快速加工,不仅节约了大量的生产时间,提高了生产效率,更节省了人力资源,有效降低了人工成本,同时还提高了产品的精密度,产品质量得到质的飞跃。自动化技术的应用,还大大降低了工作量,改善了工作环境。这些优势都进一步促进了自动化技术在机械加工制造领域的应用,促使自动化技术不断的更新换代升组,带着机械加工制造领域的自动化程度越来越高,不断提升产品质量和生产效率,降低生产成本,从而增强了我国机械加工制造行业的核心竞争力,使我国成为全球知名的制造业大国。 1.2机械自动化技术的组成 机械自动化技术是一科综合性非常强的科学技术,融合了多门学科的技术知识,从而形成了专门的自动化系统。自动化系统应用非常广泛,而自动化技术,只是自动化系统的一种表现形式。在机械加工制造领域应用自动化技术,其自动化技术系统主要由以下五个方面构成: 1.2.1控制单元 控制单元在自动化系统占据统领导指挥地位,它的主要作用就是解决动作调节和单元制定之间的关系,对自动化系统的正常运行,发挥着重要的保障作用。 1.2.2制定单元 在自动化系统中,制定单元发挥着对传输的数据进行比较和分析的重要作用,是产生与数据相对应的信号的重要组成部分,同时也对控制单元能够对自动化系统实现有效的控制,发挥着重要的支持作用。所以,制定单元是自动化系统中最核心的组成部分。 1.2.3传感单元 传感单元主要用于监测自动化系统的性能参数以及运行的实时状态,在自动化系统中,发挥着重要的基础性作用。 1.2.4作用单元 作用单元是施加能量和明确定位系统的关键单元,也是自动化系统的前期性组成部分。 1.2.5程序单元 程序单元是决定自动化系统怎么运行、如何运行以及做什么的关键单元,也是自动化系统中,最重要的组成部分。 2自动化技术在机械加工制造的应用 2.1集成化应用 在机械加工制造行业中,所谓的集成化,就是指将技术的经营和功能两方面进行集成。随着信息技术的不断深化发展以及在机械加工制造领域的深入应用,使得机械加工制造领域集成化发展能够借鉴计算机集成化技术的发展模式,从而有效推动机械加工制造领域向着集成化的方向不断发展进步。在机械加工制造领域中,在对产品制造过程的管理工作中,必须要对产品制造过程中,企业所有相关的动态进行集成,从而使企业的动态成为一个整体,将机械加工制造过程中的各个环节,以及企业中其他相关的各种活动,以一个整体的形式,发挥出更大的作用,有效的对机械加工制造过程进行全面优化,合理配置资源,同时也能够使自动化技术在机械加工制造领域中发挥出更加重要的作用,全面推动机械加工制造水平的提升,不仅能够大幅度的提高生产效率,降低生产成本,还能够减少人工劳动强度,提升机械加工制造产品的质量,进而带着我国社会经济发展建设水平的全面提升。同时,这种集成化的生产方式,也能够引领导机械加工制造行业的未来发展方向,特别是能够深化自动化技术在机械加工制造领域中的应用,使两者之间的联系更加密切,从而达到相互促进、相辅相承的作用。这对我国自动化技术水平的提高,也具有积极的促进作用。 2.2柔性化应用 在我国机械加工制造业发展的初期,由于市场经济体制还不够成熟,市场需求较大,而同类产品较少,市场竞争不激烈,因此当时地市场环境是以卖方为主,市场被迫接受企业提供的产品。但随着我国社会经济的不断发展,市场经济彻底盘活,同类企业和产品大量增加,市场竞争越来越激烈。在当前的市场经济环境下,机械加工制造市场已变为买方市场,而企业想要生存和发展,就必须要根据市场需要制生产生计划,生产市场需要的产品,这就是所谓的柔性化发展。市场经济环境的转变,促进我国的机械加工制造行业向着柔性化的方向发展。而柔性化技术在机械加工制造领域的应用,改变了传统机械加工制造行业不顾市场需求,盲目生产的经营方式。而是按照市场的需求变化,进行实时性生产。这种生产方式更加灵活,也更能够适应市场经济环境的发展和变化,从而有利于提高企业产品的市场占有份额,促进企业的发展和进步。对带动整个机械加工制造行业的发展繁荣,也具有积极的作用。此外,柔性化发展使机械加工制造能够针对市场需求的变化快速的做出反映,精准把握终端消费者的购习需求。而柔性化技术在机械加工制造领域的应用,还可以对人机交互界面进行有效的优化,将计算机管理功能最大限度的发挥出来,使管理效益达到最大化。 2.3自动化加工系统 在机械加工制造行业中,对机械设备的制造,涉及到大量不同种类的零配件。而机械设备成本,就是由这些零配件组成的。根据一定的要求,通过科学的制造技术对各种具有不同功能的零配件按照一定和顺序进行合理的组装,最终成型后,就是机械设备成品。自动加工系统在机械加工制造领域的应用,实现了以机械代替人工,能够进行生产过程高强度的重复劳动,减少了人工的工作量和劳动强度,同时还提高了生产效率。自动加工系统的应用,能够使工作人员在更加良好的工作环境中,以更好的工作状态进行工作。使工作人员可以拥有更多的时间对机械加工制造技术进行研究和分析,从而促进技术的发展和创新,对推动生产力的发展和进步,具有十分重要的促进作用。 2.4智能化技术应用 我国对人工智能技术的研究已取得了一定的成果,并且已逐渐开始在生产领域进行实际应用,取得了良好的应用效果。人工智技术和自动化技术的有机结合,不仅极大的提高了机械的自动化程度,而且在真正意义上实现了机械代替人工,极大的促进了生产力的发展,有效的将人类从劳动中解放出来,对推动整个社会的发展进步,具有极为深入的意义。机械加工制造的智能化发展,是指将系统工程管理技术、机械制造技术、人工智能以及自动化技术等,通过优化组合进行科学合理的配置,进行有机结合,彻底实现机械设备的智能化和自动化操作。机械加工制造的智能化发展,其主要特征就是具有人机效互操作界面。在实际的生产过程中,通过人机交互操作界面,能够实际人机之间的无障碍交流。工作人员可以通过人机交互操作界面,对相应的机械设备下达生产指令,而机械设备会根据工作人员下达的指令进行生产,制造出符合人们要求的产品。而这一过程的实现,需要以机械自动化作为重要基础和依据,可以说,机械自动化是促使机械加工制造能够智能化发展的重要前提和支持力量,而实现机械加工制造的智能化操作,则是机械加工制造自动化发展的必然越势。 3结束语 随着我国社会经济发的快速发展以及城市化进程的不断加快,特别是全球经济一体化程度不断加深,制造业的产品竞争已进入到白热化阶段,而且竞争范围也不再局限于一个地方小区域,而是全球市场都参与到了竞争当在。在这种情况下,我国制造业大国的地位不断受到挑战,而我国的机械加工制造业,也正在逐渐失去原有的优势,在全球市场竞争中,面临着极大的挑战。在这种情况下,必须要加强对我国机械加工制造业的建设,促使我国机械加工制造水平得到大幅度的提升,这不仅是使我国的机械加工制造企业能够生存和发展下去,更是促进我国机械加工制造市场进一步规范繁荣发展的重要策略,同时也是提高我国机械加工制造业在全球市场中的影响力和重要地位的发展战略,进而带着我国社会经济的发展,在全球经济结构中大幅度提高我国的国际影响力。
机电一体化论文:模具中采用机电一体化综述 由于旋盖的螺纹长度较长和螺纹成型后脱模力较大,与常规的脱模机构不同,图4模具采用电机驱动链轮使螺纹型芯旋转的方法来实现自动脱模。 模具结构特点:(1)常规的三板模结构,1模2腔,侧浇口进料。(2)无拉料杆和推杆装置,在弹簧力的作用下通过浇口推板将主流道凝料从定模板上推出,模具结构简单。(3)模具工作可靠,操作方便,自动化程度高。(4)脱螺纹机构的主要零件有:电机、链轮、链条、推力轴承、深沟球轴承、接近开关、中间继电器、时间继电器等。模具的工作过程为:模具合模、注射、保压、冷却过程结束后,模具开模,动模开始向后运动,浇口推板18在弹簧17的作用下,将主流道凝料和塑件从动模上推出。动、定模开模到一定距离,注塑机顶杆通过动模座板16的顶出孔进入模具,使接近开关22受到感应,并发信号给中间继电器19,启动电机26。 电机通过主动链轮24、链条14带动从动链轮8旋转,螺纹型芯7在推力轴承5和深沟球轴承6的配合下作旋转运动。塑件与型芯在相对旋转运动的作用下实现自动脱模。当时间继电器20到时后自动断电,电机停止运转,型芯同时停止旋转,模具的一个工作循环过程结束。 模具中采用的机电一体化控制系统包括电器控制、机械传动和动力元件三大部分。电器控制部分功能上包括:信号采集、信号传递和信号控制;机械传动的类型有:齿轮传动、链传动、蜗杆传动、螺旋传动以及常用机构等。动力元件有:电机、液压泵和气压泵。下面主要对电器控制元件的功能和作用进行介绍。 信号采集元件信号采集元件可分为:接近开关(见图5)、光电开关(见图6)、信号传感器等。图4模具中使用接近开关作为信号采集元件。接近开关是一种无需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而触发交流或直流电器工作或给计算机装置提供控制指令。光电开关是利用被检测物对光束的遮挡、吸收或反射,检测物体有或无。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号发出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 信号传递元件图模具中采用中间继电器(见图7)作为信号传递元件。中间继电器是用来传递信号或同时控制多个电路,也可直接用它来控制小容量电机或其他电气执行元件。继电器的工作原理是:当某一输入信号(如电压、电流、温度、速度、压力等)达到预定数值时,使它动作,以改变控制电路的工作状态,从而实现既定的控制或保护的目的。在此过程中,继电器主要起传递信号的作用。 信号控制元件模具中采用的信号控制元件是时间继电器(见图8)。时间继电器的用途是配合工艺要求,执行延时指令。时间继电器可分为通电延时、断电延时、循环延时、释放延时等。时间继电器使用于交流50~60Hz,额定电压12~380V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或断开电路,具有延时精度高、触电容量大、延时范围广等 机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛涉及工业生产过程的所有领域。初级的机电一体化产品是指采用电子技术代替和完善机械产品中的一部分,以提高产品的性能,而高级的机电一体化产品是利用机电一体化技术使机械产品实现自动化、数字化和智能化,使产品性能实现质的飞跃。旋盖成型模具通过应用机电一体化技术简化模具结构和提高模具性能,可为注射模上采用机电一体化技术提供参考。 机电一体化论文:传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于TV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素, 由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mV),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电一体化论文:对煤矿机械机电一体化应用的现状研究 随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微电脑)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂,维护也将更加专业化。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面就这些做一下介绍与浅述。 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产,也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外机械上得到应用。20世纪80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。 目前机械的电子(微电脑)控制系统主要用以实现如下功能: 1)在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 2)节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 4)其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的应用及管理 机电一体化技术煤矿生产中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在矿井的生产过程中,采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此,要尽量选用先进的采煤工艺,从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展,煤矿机电自动化在矿上的应用目益增多。 因为煤矿是高危行业,提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,最大减少用人,是实现矿井长治久安的关键所在,因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。 电气自动化在采矿机械设备中的应用采煤机从中厚煤层起步,发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式,逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层,支架型式由占主导的掩护式,逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放项煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用,液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备,是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发,电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面,600万t以上放项煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在近年内结合各矿特点尝试液压支架的电液控制系统。 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双 cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。20世纪 90年代以来,紧跟世界监测监控系统的发展潮流,我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统,如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等。自此,大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现,不仅为各煤矿提供了更多的选择机会,且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明,安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用,基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 煤矿机电管理存在的主要问题.1机电管理职能部门作用没有充分发挥尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门,但大多数矿井机电科都承担 2种职能:一是机电管理,二是机电生产。 机电科管理人员的主要精力放在应付生产上,管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够,大量压缩机电人员,造成机电管理人员不足,机电专业组织未能健全,机电管理网络经常中断,机电职能管理作用淡化,技术手段落后。 机电队伍整体素质较低及机电技术力量薄弱一些地方煤矿机电管理人员文化较低,专业技术水平不高,未系统学习设备管理理论和企业管理理论,机电管理凭经验进行。机电职工一般未接受机电专门技术培训,理论知识不足,实践经验缺乏,违章作业经常发生。设备故障较高,因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。用电管理 两票三制坚持不严,带电作业,约时停送电时有发生。 设备存在隐患较多设备老、旧、杂、带病运转,安全设施、保护装置不全,距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置,电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重,末能定期防腐。有的矿井为了赶产,不能保证主副井2h的停产检修时间,绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验,过流保护整定过大,漏电保护、煤电钻综保、照明信号综合保护、输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或试验及记录不规范。井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求,安装不合格。非阻燃的电缆、输送带仍在井下使用。电气设备失爆现象屡见不鲜。 改进地方煤矿机电管理的办法重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理矿井机电管理机构体系不论采取哪种形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度杈;编制部署机电工作计划权 ;设备配件分配权:制止违章作业权:追查机电事故权;检查评比考核奖罚权:机电业务骨干调整调动工作监督权。认真落实规章制度,扎实地做好设备综合管理,加大机电培训。达到培训的目的各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。培训上提高职工学习积极性,严谨机电培训走过场。能实现要我学到我要学的转变,培训达到目的。 对我国煤矿机电一体化技术的思考在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度:以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠:对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最忧的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量;隹确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 机电一体化论文:机械制造与机电一体化发展探究 1.机械制造智能化技术的发展 1.1人机互动的功能发展方向 机械制造业对图形的精密性要求非常高。因此,必须借助计算机技术完成产品的设计与操作,通过计算机的窗口与菜单完成产品生产的操作过程,利用快速编程、蓝图编程、三维彩色动态图形展示、图形动态跟踪、图形模拟、多方向视图、比例缩放等技术为机械制造提供技术支持,以大量的可视图形和技术数据帮助设计者更好地完成设计过程,提高产品质量与经济效益,同时缩短产品的生产周期,实现产品制造过程的人机互动。 1.2高效化、智能化的性能发展方向 在目前机械制造的操作系统中,高分辨率检测元件和多CPU控制能够提高机械制造过程的效率、精度和速度,形成系统化、科学化、规范化的数字伺服系统,使机床的运转速度得到大幅度提升,自动化调整机械生产的信息流和物料流,以机械制造群控系统提高机械制造的效率与水平。 1.3集成化、可控化的体系发展方向 随着智能化技术在机械制造领域内的不断应用与推广,基于网络数据资源的机械制造管理系统可以通过互联网络深入了解生产工艺流程及设计原理,实现了编程、设定、运行、操作的集成化与可控化,提高了机械设计和制作的效率。机械制造的集成化、可控化的体系发展方向以软硬件运行速度和数控系统的集成度为依据,利用集成化CPU、RISC芯片和可编程集成线路,提高了集成电路的密度,减少/!/互联长度和数量,从而降低了生产成本,提高了产品性能和系统可靠性。这是机械制造智能化技术的发展方向和任务。 2.机械制造智能化与机电一体化的结合发展 机械制造智能化与机电一体化的结合是机械制造业的发展方向,随着智能化技术和机电一体化技术水平的提高,机械制造有着非常广阔的发展前景。具体说来,机械制造与智能化技术、机电一体化技术相结合的发展趋势表现在以下几个方面: 2.1网络化 网络技术是机械制造业的重要发展方向。随着网络技术的推广与普及,企业的生产经营过程发生了极大的变革。物料选择、产品设计、零件制造、产品销售和市场开拓的方式都发生了很大的变化,异地与跨国生产已经非常普遍,技术交流、产品开发合作和经营管理学习也在广泛开展。机械制造企业在网络化的发展环境下既竞争又合作,为了提高自己的竞争力不断研发新产品和新技术,提高了机械制造业的整体水平。因此,网络化是机械制造业的重要发展方向。 2.2智能化 在机械制造业的发展过程中,不断吸收运筹学、人工智能、计算机技术、心理学、模糊数学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,在机械生产过程中模拟人类智能,使机械生产过程更具人性化。 2.3自动化 机械制造的自动化以系统技术、集成技术、人机一体化技术、单元制造技术、柔性制造技术等技术为支撑,为机械制造营造了一个现代化的生产环境,使机械制造朝着敏捷化、全球化、网络化、智能化、虚拟化和绿色化的方向发展。 2.4系统化 机械制造的系统化表现为开发式和模式化的系统体系结构,实现了灵活组态、任意裁剪、任意组合,达到了综合管理和系统控制的目标。此外,机械制造领域内的通信功能也在不断增强,更加注重产品和人的关系,通过模仿生物机理来研制机电一体化产品。 3.结语 总而言之,机电一体化技术和智能化技术是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收智能化和机电一体化技术,实现机电一体化和机械制造智能化的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词:机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力 劳动中解脱出来,实现文明生产。另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·PLC的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口 的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……(三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍 ,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型PLC,用PLC进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:机电一体化系统抗干扰问题的探讨 摘要:针对机电一体化系统在工业应用环境运行时,系统受到的干扰问题,进行了一定的分析,并提出了一些具体的解决办法。 关键词:机电一体化 干扰 抗干扰 机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。 1 干扰源 从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等,如图1所示。 (1)供电干扰 大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。 (2)过程通道干扰 过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。 (3)场干扰 系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通讯发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。 2 抗供电干扰的措施 (1)配电系统的抗干扰 抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,可采用图2所示的配电方案。 其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。 另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度. (2)利用电源监视电路 在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。 3 过程通道抗干扰措施 抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。 (1)光电隔离 利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。 (2)双绞线传输 在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。 (3)阻抗匹配 长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。 (4)电流传输 长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。 (5)合理布线 强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。 4 场干扰的抑制 防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题: (1)消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。 (2)为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。 (3)不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。 (4)在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。 5 软件抗干扰技术 各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是: (1)在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。 (2)系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。 (3)RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。 抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。而程序运行失常的软件抗干扰措施一般有: (1)设置WATCHDOG功能,由硬件配合,监视软件的运行情况,遇到故障进行相应的处理。 (2)设置软件陷阱,当程序指针失控而使程序进入非程序空间时,在该空间中设置拦截指令,使程序进入陷阱,然后强迫其转入初始状态。 机电一体化论文:机电一体化智能大流量电动执行机构 【论文摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案,详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体,采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制,解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明,该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点。 1 引言 在现代化生产过程控制中,执行机构起着十分重要的作用,它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比,一旦出厂,这一速度固定不可调整,其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段,系统的安全性较差,不便与计算机联网。鉴于以上原因,采用传统的大流量电动执行机构的控制系统,可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用,这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构,采用机电一体化技术,将阀门、伺服电机、控制器合为一体,利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器,采用模糊神经网络,实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜,具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明,该执行机构工作稳定,性能可靠。 2 电动执行机构的硬件设计及工作原理 电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。 控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。 系统工作原理: 霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器,产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM,实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。 控制系统各功能元件的选型与设计: 1)单片机 选用INTEL公司生产的8031单片机,它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理:接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号,并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号;处理IPM发出的故障信号和报警信号;处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号;提供显示电动执行机构的工作状态信号;执行控制系统来的控制信号,向控制系统反馈信号; 2)三相PWM波发生器 PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂,有温漂现象,精度低,限制了系统的性能;数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点,并存入内存,然后通过查表及必要的计算产生PWM波,这种方法占用的内存较大,不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号,保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能,文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路,具有独立的标准微处理器接口,芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。 3)智能逆变模块IPM 为了满足执行机构体积小,可靠性高的要求,电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5.5kW的三相异步电机,其额定电压为380V,功率因数为0.75。经计算可知,选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体,并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出,是一种高性能的功率开关器件。 4)位置检测电路 位置检测电路是执行机构的重要组成部分,它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行,但它是有触点的,寿命也不可能很长,精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器,这种传感器是无触点的,且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。 5)电压、电流及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩,以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0~50Hz,采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小,采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流,对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。 6)通讯接口 为了实现计算机联网和远程控制,选用MAX232作为系统的串行通讯接口,MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路,可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS-232标准电平,把其它微机送来的RS-232标准电平转换成TTL电平给8031,实现单片机与其它微机间的通讯。 7)时钟电路 时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM,可用来存入需长期保存的数据。 8)液晶显示单元 为了实现人机对话功能,选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择,可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式,显示直观、清晰。 9)程序出格自恢复电路 为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常,选用MAX705组成程序出格自恢复电路,监视程序运行。如图2-3所示,该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。 工作原理为:一旦程序出格,WDO由高变低,由于微分电路的作用,由“与非”门输入引脚2变为高电平,引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲,使单片机产生一次复位,复位结束后,又由程序通过P1.0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲,使WDO引脚回到高电平,程序出格自恢复电路继续监视程序运行。 3 阀位及速度控制原理 阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。 采用双环控制方案,其中内环为速度环,外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较,通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率,实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。 外环主要根据当前位置速度的设定,通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为:通过比较实际阀位与给定阀位,当二者不相等时,以恒定加速度加速,减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。 执行机构各阶段运行速度的计算原理 图3-2为执行机构的典型运行速度图,它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点,相应的时间称为段起始时间,如图3-2中的t(i)(i=0,1,2,……),相应的速度称为段起始速度,如图3-2所示v(i)(i=0,1,2,…)。 设第i段速度的变化速率为ki,则有: 式中:Δv为两段点之间的速度变化值,Δv=vi+1-vi; Δt为两段之间的时间,Δt=ti+1-ti。 显然,当ki=0时为恒速段,ki>0时为升速段,ki<0时为减速段。任意时刻的速度给定值为: Ts为采样周期。 变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。 4 关键技术问题的解决 该电动执行机构采用了最新的变频调速技术,电机驱动功率小于5.5kW。用户可根据需要设定力矩特性,根据控制的阀设定速度,速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统,控制特性视运行方式、速度而定,并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。 该执行机构解决的关键性技术问题主要有: 1)阀门柔性开关 柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时,保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流,通过精确计算,得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩,自动降低速度,以避免阀门内部过度的撞击,从而达到最优关闭,实现过力矩保护。 2)阀位的极限位置判断 阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中,该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低,在运行中易松动,可靠性差。在文中,电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是,单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较,如果未发生变化或变化较小,即认为己达到极限位置,立即切断异步电机的供电电源,保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关,无需在调试时对其进行复杂的调整。 3)电机保护的实现 为了防止电机因过热而烧毁,单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度,如果温度传感器检测到电机温度过高,自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。 4)准确定位 传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度,当接近停止位置时,电机断电后,由于机械惯性,其阀门不可能立即停下来,会出现不同程度的超程,这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki,使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位,从而将超程降到最低。 5)模拟信号的隔离。 对于变频器的直流电压以及输出的三相电压,它们之间的地址不一致,存在着较高的共模电压,为了保证系统的安全性,必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示,采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地,则运放A输出端的电位将降低,因而光电耦合器的发光强度将增强,则使其集射极电压减小,最后使运放A反相端的电位降低,回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地,也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。 5 结束语 该执行机构集微机技术和执行器技术于一体,是一种新型的终端控制单元,其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制,因此,同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术,它利用内置的液晶显示板,不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度,还可以通过菜单选择运行参数设定,当系统出现故障时,能显示出故障信息。总之,该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体,顺应了电动执行机构的发展趋势,它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。 机电一体化论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词:机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。 前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中,有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造;在已改造的近6500台机床设备中,大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造;且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前,北京工业品设计,CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%;国内先进地区也超过了30%);CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出,“八五”期间大中型企业要达到35%,中小型骨干企业要达到15%—20%;到“九五”时,按国务委员宋健的要求,基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦,尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务,占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年,北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市,1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨,比上海的1.57吨高57%,比天津的2.15吨高14%,比先进的工业化国家高近9倍。因此,北京工业系统节能降耗的任务非常重,而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。北京市的工业产品大约有3万种,每年约开发试制新产品3000种,更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要,影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年,北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种,在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中:机械局系统主要产品约1200种,机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强;仪器仪表总公司系统主要产品350种,机电一体化产品210种,机电一体化产品所占比例为60%;轻工系统主要产品总数为649种,机电一体化、智能化产品15种,机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%;汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元,每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元,不是总成本的1%;与国外约28%的先进水平相差甚远;与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在北京工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重,且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。 另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术,工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明,应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此,我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术,到2000年,对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕,其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术,机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术,风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上,效果十分显著。因此,在今后几乎,北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年,应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%;到本世纪末,北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍;采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标:到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种,2000年,应不少于2000种,机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标: ·机床数控化率:1995年,产量数控化率达5%,产值数控化率达16%;2000年,分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度:1995年,平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元,在整车成本中所占比例不低于3%;到2000年分别不少于3000元,不低于8%。 ·PLC的开发生产能力:“八五”期间,开发能力要稳居全国首位;“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力:“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面,“八五”期间,开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品;交流变频调速装置要达到批量生产程度;高频电子镇流器要能出口创汇;“九五”,北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力:“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地,开发出用于工业炉窑改造,压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来;交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年,空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末,北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力:微机控制多色印刷机要稳居全国第一;电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破,“九五”在品种和产量上全国领先;在“八五”期间,以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力,打出规模效益来;数字化、智能化仪器仪表,自动化装置要上品种、上批量…… 总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标,那么,到本世纪末,北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中,数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元;“电力电子”的销售额可超过20亿元;PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元;汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军,也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排,协调发展计划 目前,北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时,市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,市政府各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车! (二)强化行业管理,发挥“协会”作用 目前,北京“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍 ,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为,北京“机电一体化”发展,当务之急,重中之重是: 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等,用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造; 抓紧推广应用经济型数控系统,改造机床设备;开发生产低、中档数控系统; 抓紧开发、生产中小型PLC,用PLC进行生产过程控制; 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备,进行高层建设的现代化管理,解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:浅谈加强机电一体化专业学生实习教学的措施 在当前竞争激烈的市场经济形势下,企业对员工综合职业素质的要求,尤其是对专业技能的要求不断提高。职业学校要主动适应这种要求,必须进一步强化实习教学管理,把提高学生的职业技能水平看作是办学质量的重要标志。机电一体化专业学生的实习教学应切实解决好以下几个问题。 一、加强机电一体化专业实习教学的环节管理 1、制订切实可行的实习教学计划。 实习计划应根据实纲并结合现代企业对人才类型的需要合理安排制定。 目前,机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向:1、机电一体化设备制造与维修;2、机床数控技术应用;3、自动机(线)的运行与维修。要按照不同的专业化方向,对主要基础实习教学作相应的调整。对于机电一体化设备制造与维修方向,基础实习教学的重点应放在机械方面,要加强钳工与电工电子实习训练,使学生达到中级钳工的操作水平;对于机床数控技术应用方向,应加强学生的车工实习及数控机床编程与操作实习,使学生达到中级车工的操作水平;对于自动机(线)的运行与维修方向,应向电的方面适当偏移,加强电工及单片机与可编程控制器实习,使学生达到中级电工的操作水平。在制定实习教学计划时,采用分阶段实习和集中实习相结合的方法。即在二年级第一学期安排四周的阶段实习,进行钳工、电工的有关基本操作入门实习;在二年级第二学期结合专业课教学,每周安排一天半到二天实习课,进行车工基本操作技能训练,达到初级车工操作水平;在三年级安排顶岗实习,通过严格的专业技能训练逐步使学生达到中级车工操作水平,并能赴工厂生产实习,使学生接触现代企业生产与管理实际,并将所学专业技术运用于生产中。 2、编写针对性较强的实习补充教材或实习指导书。 机电一体化专业教学实习包括入门实习、提高实习、强化实习。目前,机电类实习教材尚不能与当前的实习教学需要相配套。因此,为加强实习教学内容的针对性,应组织教师编写具有本校机电一体化专业特色的实习补充教材或实习指导书,要体现实习过程的连贯性、实习阶段目标的渐进性。各实习阶段要有明确的实习目的、任务、内容、方法和考核要求等。 3、规范实习教学过程管理。 实习教学具有生产性的特点,完全不同于理论课教学。实习教学过程管理是指对实习教学过程中影响实习教学质量的诸多因素进行组织、协调和控制,使实习教学按计划、有秩序地进行。实习教学管理包括对对实习教学设施设备工具、对学生的管理和对整个实习教学过程的管理等,其中对实习教学过程的管理尤为重要。实习教学不是将学生安排到实习工厂交待一下实习课题、示范一下操作过程就可以了,要严格按照入门指导、巡回指导、结束指导的实习教学程序要求实施全过程管理。特别是巡回指导,是实习教师发挥主导作用、实施因材施教、加强个别指导、提高实习教学效果的重要环节。规范实习教学过程管理对于加强学生专业技能训练,提高实习教学质量至关重要。 4、严格实习考核要求。 实习考核要求是实现教学目标的具体体现,科学合理的考核要求能够增进学生学习的自信心和积极性。实习考核要求应根据学生实际,采取分层次步步过关的方式,使学生通过自身的不断努力一步步地达到考核要求。对于少数在规定实习课时内不能达到考核要求的学生,实习教师要适当安排其他时间开小灶,进行个别辅导,使其达到实习教学目标的要求。实习考核要求应与劳动部门的职业技能考核标准接轨,达到中级工职业技能水平。 二、加强机电一体化专业实习教师队伍建设 实习教学目标的实现,实习教师起着主导作用。职业学校要加强实习教师队伍的建设,建立一支高质量的”双师型“实习教师队伍。目前,一些职业学校机电一体化专业实习教师存在专业技能水平不高、实习教学组织能力欠缺的现象。 三、加强实习基地建设 实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须确实建设好校内外实习基地。 1、 建好校内实习基地。 按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。 2、广泛建立校外实习基地。 广泛建立校外实习基地,与现代企业保持较为密切的联系,以满足学生毕业前顶岗实习的需要。学生在企业中实习,能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中。同时学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求、征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。 机电一体化论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电一体化论文:浅谈电工新技术在机电一体化中的应用 摘 要:文章从电工新技术的发展谈起,对电工新技术在机电一体化中的应用作详细分析,并着重探讨电工新技术的特点,归纳、总结出相关结论,供同行参考借鉴。 关键词:电工新技术;机电一体化;应用 电工新技术目前已在机电一体化中得到了广泛应用,依靠电工新技术研发制作的机电一体化产品种类众多,为机电一体化事业的发展起到了巨大的推动作用。分析电工新技术的基本功能,当该技术应用到机电一体化以后,不但能有效改善机电一体化产品的生产环境,提高机电产品工作效率,还能减少能源浪费,实现生产节能。下面笔者结合电工新技术的发展概述,对机电一体化中应用到的电工新技术作详细分析。 1 电工新技术分析 1.1 电工新技术是促进国民经济发展的关键因素 电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长,它借助自身技术优势,一方面解放了国民生产力,有效促进了生产效率的提高,另一方面降低了生产能耗,为社会主义建设做出了贡献。总的来说,电工新技术促进了国民经济的发展,为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。 1.2 电工新技术的定义与发展趋势 所谓电工新技术,实际就是指在当前并未实现规模化应用,但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步,电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大,成为了21世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因,它实际是在传统电工技术基础上发展起来的,是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从20世纪下半叶开始发展,当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体力学等等,新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。在21世纪的今天,电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶,除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外,电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展,成为了国民经济发展中的中坚力量。 2 电工新技术在机电一体化中的应用 电工新技术当前已经在机电一体化中有了较为普遍的应用,比如生产中常见的自动监控制技术、触摸屏技术、运动控制卡等,都属于电工新技术的范畴。详细分析如下: 2.1 自动控制技术 自动控制技术与自动控制系统的应用是电工新技术的一种主要表现形式。以自动控制系统为研究对象,该系统的基本特点是能实现自动化控制。将该系统应用到机电一体化中,系统能对机电设备的运行状态进行连续测量,并结合测量数据推断出设备偏差,及时采取相应措施对偏差进行处理,尽可能的将偏差降低到最小。在机电一体化自动控制中,为了将自动化控制系统测量的快速性、稳定性、精确性体现得更加充分,往往会选择采用比例控制器、积分控制器等对系统进行控制。工业大革命之后,市场对机电一体化产品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越来越高,而为了满足市场要求,机电一体化产品内部所采用的控制器性能也随之越来越好,全闭环数字式伺服系统的出现使得自动控制技术在机电一体化产品中的应用地位越来越高,既能满足系统自动控制技术要求,又能提高系统控制与调节精度,为机电一体化产品自动化控制与调节的实现奠定了坚实的技术基础。因此,现代机电一体化产品大多选择该类伺服系统来实施产品控制。 2.2 pc的应用 pc,实际指可编程控制器。该控制器是上世纪60年代生产出来的一种工业控制装置,技术基础建立在计算机控制技术和通信技术上,既具有计算机控制功能,又能实现通信,所以该控制器在出现以后,便被广泛应用于机械生产自动化控制中。pc技术产生初期,常用的pc大多只具备逻辑控制、定时和记数功能,通常将只能实现这三项功能的可编程控制器称为可编程逻辑控制器。随着电子技术和大规模集成电路的广泛应用,plc的功能日趋完善,性能不断提高。plc已经发展为集计算机技术,自动控制技术、通信技术、过程控制技术于一身的电子装置。目前plc正朝智能化、网络化方向发展。plc作为一种新型的工业控制装置。用计算机编程软件代替继电控制的硬件接线,既发挥计算机优点,又考虑电器操作人员习惯,始终保持大众化特点。plc具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、与其他装置连接方便等优点。plc控制系统与继 电顺序控制系统的比较:plc控制系统大部分为软件控制,系统结构紧凑、体积小;plc控制器内部全部为“软接点”,动作快,系统的控制功能改变一般需要修改程序;plc控制系统的设计、施工、调试周期短plc控制系统具有较强的自检、监控功能,可靠性高,适用范围广。特别是可编程计算机控制器pcc与传统的plc相比较能更好的实现分时多任务操作系统和多样化的应用软件设计,不仅满足了实时控制的要求还可以按照用户的实际要求任意修改。 2.3 运动控制卡的应用 运动控制卡是一种基于pc机及工业pc机、用于各种运动控制场合的上位控制单元。它包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、d/a输出等功能。它变频器的工作原理主要是把工频电源变换成各种频率的交流电源,来实现电机的变速运行的设备。以达到无极变速,从而缩短电机方向和转速的时间,其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电变换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波,逆变电路将直流电逆变成交流电。它可以发出连续的、高频率的脉冲串,通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度,改变发出脉冲的数量来控制电机的位置,用于控制步进(直线)电机或伺服电机。所以变频器因调速性能好、效率高、性能稳定、可靠性高等这些优点,使其在数控伺服、机械、同步传动等多种场合都得到了广泛的应用,因此,变速器调速技术已逐渐成为电气传动自动化的一项核心技术。 3 结束语 综上所述,我国当前的电工新技术在机电一体化产品中的应用极为广泛,成为了机电一体化产品实现自动化控制的必要措施。电工新技术以其独有的技术特点,为机电一体化发展创造了众多有利条件,促进了机电一体化自动控制的实现。总的来说,电工新技术的发展为机电一体化技术的进步做出了贡献,它不仅省去了多余的社会劳动力,实现了机电一体化产品的自动化控制运行,还减少了能源消耗,对社会进步起到了巨大作用。 机电一体化论文:浅析机电一体化在煤矿机械中的作用 摘 要:机电一体化已经成为了煤矿机械发展的主要趋势,作为新时代的煤矿业,其正处于一个更新换代的转折点,现在的煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。煤矿业在投入设备的基础上重视安全生产,文章着重对煤矿生产中机电一体化情况进行了探讨,并阐释了其在煤矿生产中的主要作用。 关键词:机电一体化;煤矿机械;作用;应用 科技的进步为新时代的各行各业都带来了新型的先进技术,煤矿业也不例外,在煤矿生产中对于机械性能的要求也不断的在提高,煤矿机械中微电脑的应用会更加的广泛,且机械结构会更加复杂,其对于维护的要求也向着更加专业的方向发展。以下就通过文章对煤矿机械中电子装置的控制功能、特性和类别以及电气的功能、特性和类别进行初步的介绍。用以帮助工作人员以及管理人员更加了解煤矿机械。 1 机电一体化的产生与应用 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。 在现代的煤矿生产中,机械性能会直接影响到煤矿的产出,机械的自动化程度以及经济性都会对生产造成一定的影响,也会对煤矿的供电、通风以及排水、提升造成安全性影响。煤矿机械的经济性、可靠性以及动力性会直接受到机械电气以及电子系统中控制部分的性能以及质量好坏的影响,在此影响下会直接对机械的寿命施工质量以及生产效率造成影响。微电子系统在现代煤矿生产中越来越不可或缺,已经成为了现代煤矿机械的核心组成部分,同时,也成为了评判煤矿机械水平的标准之一。随着科技的进步和机械技术的发展,煤矿机电在性能上不断提高,微电子开始在煤矿机械中得到广泛的应用、推广,成为了煤矿机械的重要组成部分。换言之,煤矿机械系统的复杂程度会越来越高,功能也会越来越强大,应用范围相对也会随之变广,但是随之而来的问题便是其维护和维修要求也相对开始变得越来越专业,这就使得煤矿的工作人员所面临的专业机械问题更加复杂。为了更好的适应更加复杂的机械设备以及控制系统,对煤矿员工的技术培训就显得尤为重要,同样对设备的管理也成为了煤矿管理工作的中心内容。 随着开采技术的提高,以及新时期对于煤矿生产的要求,煤矿机械的使用中仅仅依靠液压技术以及机械技术已经不能满足现代机械性能要求。对于煤矿机械应用,现代化的生产要求煤矿机械具有更好的可控性,更加智能化。因此微电子的技术引入成为了煤矿机械的必然发展趋势,在对煤矿机械的控制上微电子控制成为了必然的选择。机电一体化作为新兴的技术,以其独特的适应性开始受到煤矿业的关注,将机电一体化技术引入煤矿生产的机械设备中,不仅仅是对于煤矿机械的技术革新,同时也使得煤矿机械设备从性能上有了本质的改变。 机电一体化又被称作电子机械工程学,是一门综合性技术,同时也是一门跨学科技术,由多种学科技术(计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及液压技术)相互融合形成的交叉学科,却又独立于上述任何一门学科。机电一体化的技术最先得到应用是在上世纪七十年代,得以应用于国外机械中。而随着微电子技术在八十年代末期逐步的发展,并成为了核心技术开始,机械制造的发展速度日新月异,并且随着微处理、计算机、检测、传感以及信息处理等技术在煤矿机械中得到引用并逐步发展,对煤矿机电产品性能产生了极大的促进,使得煤矿机械发展进入了一个快速转变阶段。目前以微处理器或者是微电脑为核心的电控系统已成为了我国煤矿机械的发展趋势,虽然同发达的西方国家相比,我国的微控系统还存在一定的差距,但是随着技术的引入和研究发展,煤矿机械技术的提升也会十分迅速。 我国煤矿业引入微电子控制系统主要用于对煤矿机械功能进行提升,其主要实现了以下几方面功能。 2 在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备 护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 3 节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 4 有效提高生产的自动化、半自动化 自动化煤矿机械设备是今后的发展趋势,而半自动化的机械设备应用也会越来越广泛,不但从劳动强度上减轻了操作人员的负担,同时也是对生产效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人员经验不足而对作业精度造成的影响。微电子在煤矿机械设备中的应用也是其自动化智能化发展的重要保障,去推广以及应用,使得机械系统的构造越来越复杂,但是功能以及适用范围也会随之而扩大。 5 其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 6 结束语 科学技术的进步所带来的便是煤矿机械的发展,而机械技术的发展使得煤矿机械在性能上的适应性越来越高。随着机电一体化程度的加深,以及先进技术的引入,我国的煤矿机械技术发展开始向着微电子控制系统转变,在应用上更加的广泛,同时对于相关维修以及管理工作人员的专业素养要求也越来越高。即便如此,机电一体化也越来越得到广大煤矿业生产者以及管理者的推崇,在应用中不断的吸取经验,从而得以发展提高。虽然世界机电一体化的微电子控制技术发展较早,但是我国的技术应用起步较晚,因此在煤矿的生产上还存在很多的差距。但是社会对于煤矿生产的要求不会因此而降低,因此机电一体化变革刻不容缓,需要煤矿生产工作中每一个环节的相互配合,以及每一个环节的工作人员的共同努力。 机电一体化论文:试谈基于机电一体化的煤矿企业科技管理研究 摘 要:本文对机电一体化技术进行了概述, 简要介绍了机电一体化技术的发展历程和趋势, 论述了机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义, 重点介绍了机电一体化技术在煤矿生产中的应用。 关键词:煤矿企业 机电一体化 科技管理 1.机电一体化技术概述 “机电一体化”(mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术,将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来,相互渗透,相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不仅是单纯地利用电子技术来简化或替代机械,更重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。 机电一体化技术具有增强生产的安全性和可靠性、具有自动监视、报警、诊断等功能,大大简化了操作步骤并且简单、方便;适用面广、生产、应变能力强、工作质量高;它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。 2.我国的机电一体化技术 我国制造的机电一体化产品都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点,它的广泛应用减轻了劳动强度,提高了生产力水平。然而,我国的机电一体化技术与发达国家相比差距还很大,具有自主知识产权的核心技术不多,今后应加强研究具有自主知识产权的核心装置,同时增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;机器人仍然是机电一体化技术今后研究的重点之一。 3.机电一体化技术研究在煤矿生产中的重要意义 3.1 提高劳动效率,机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。 3.2 提高了劳动安全保障,传统的煤矿工作环境非常恶劣,高负荷地工作会严重影响到矿工的身体健康和生产安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,提高安全生产效率。 3.3 增加了经济效益和矿工的劳动收入,煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。 4.机电一体化技术在煤矿中的应用 4.1 机电一体化技术在采煤机中的应用。机电一体化技术在采煤机的一个典型应用就是电牵引采煤机。它具有许多液压牵引采煤机不具备的优势和特点:良好的牵引特性。在采煤机前进时它可以提供牵引力,在采煤机下滑时它还可以进行发电制动;可用于大倾角煤层。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置;运行可靠,使用寿命长。与液压牵引不同的是电牵引采煤机除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件没有磨损,因此运行可靠,使用寿命长,维修量小;反应灵敏,动态特性好,结构简单,效率高。电牵引采煤机机械传动结构轻便简单,只做一次转换,电能转换为机械能,转换效率可高达99%,而液压采煤机的电能转换机械能的转换效率只有65%~70%左右。 4.2 机电一体化技术在提升机中的应用。目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备是矿井提升机,为全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,在结构上将滚筒和驱动合二为一,大大简化了机械结构,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。 4.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用。近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机一般为3点驱动,对输送机的单机长度和运量存在一定的限制。而且,输送机的监控设备的功能、可靠性、灵敏度和寿命都与发达国家相比存在显着的差距。 4.4 其他煤矿机电一体化设备液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电要求是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 5.结语 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。 机电一体化论文:接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢? 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化论文:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要:本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发,提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性,论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径,分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径 近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的核心是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。 学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。 通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。 总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。
建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 摘要:随着科学技术的发展,特别是电子、信息技术的飞速进步,智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实。对此,本文分析了传统建筑与智能建筑的特点、智能建筑中主要的电气施工技术及智能建筑的发展趋势及应用。 关键词:建筑电气;智能化建筑;发展;应用 引言 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 每个子系统相互独立、强弱电截然分立的传统建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的,这就导致了布线系统之间技术性能的较大差别,从而难以互通,不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果需要改变终端设备位置和数量,则必须同时对缆线和其它设备进行重新敷设,而且还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成工程投资增加以及延时完工的现象。因此,由于传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良、可靠,以满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑能为使用者营造一个更加舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。再次,建筑智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。 二、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,避免遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高将按此线确定。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 3、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 4、直流及防雷接地 随着科技的发展进步,电子产品的大量普及和应用,在大型的智能建筑中,信息的输出、转换或者传输等过程都需要微电流和微电位来执行,而带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低,雷电对智能建筑危害日益凸显。因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建设一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 三、智能建筑的应用及发展趋势 1、楼宇自动化系统 楼宇自动化系统是通过中央监控中心对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,其主要特征是集中管理且分散控制。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇自动化系统集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成。楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成。通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 2、办公自动化系统 其中主要有两方面工作:一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 3、通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 4、建筑智能化发展趋势 智能建筑在建筑设备运行过程中,对空调、照明、电梯等能耗大、能源消耗不易察觉的机电设备采用智能化控制方式,通过系统优化,提高能耗利用率等方式,对其进行自动化控制,达到高效、便捷的目的,为节能减排和低能高效提供最优的解决方案。 结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。但由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑电气设计中的电气保护与接地 【摘要】智能建筑的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能建筑接地设计宜首先采用TN- S 系统, 为了保证人身和设备安全及系统的正常运行, 应设置好电气、电子设备的电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地, 各种接地可采用共用接地装置和等电位连接。本文介绍了智能建筑中常见的接地方式,分析研究了智能建筑电气保护接地的措施。 【关键词】智能化建筑电气设计电气保护接地 智能楼宇建筑内设备种类繁多,其电气保护与接地系统, 必须以防雷接地系统为基础, 选用T N- S 和TN-C- S 接地系统, 对接地措施做整体综合设计, 做好防触电保护工作。统一接地体为接地电位基准点, 分别引出各种功能的接地引线, 利用总等电位和辅助等电位方式组成一个完整的统一接地系统, 用以保障智能化楼宇中依赖于微电位或微电流快速运行的各种设备能工作在一个稳定、安全、可靠的环境中。 一、智能建筑中常见的接地方式 1、IT 系统 IT 系统是三相三线式接地系统, 该系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地, 无中性线N, 只有线电压( 380V) , 而无相电压( 220V) , 保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时, 不会使外壳中带有较大的故障电流, 系统可以照常运行, 同时由于各设备的保护接地线PE 彼此分开, 相互之间没有干扰, 电磁适应性也比较强。其缺点是不能配出中性线N, 因此它不适合用于拥有大量单相设备的智能建筑。 2、TN- C 系统 TN- C 系统被称为三相四线系统。该系统中性线N 与保护接地线PE 合二为一, 通称PEN 线。这种接地系统对接地故障反应的灵敏度高, 线路经济简单, 在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面, 也能满足安全要求, 目前国内这种系统应用得比较多,但它只适用于三相负荷较平衡的场所。智能建筑内单相负荷所占的比重较大, 难以实现三相负荷平衡, PEN 线的不平衡电流以及线路中由荧光灯、晶闸管( 可控硅) 等设备引起的高次谐波电流, 在非故障情况下会在中性线N 上叠加而使其带电, 且电流时大时小, 极不稳定, 从而造成中性点接地电位不稳定而漂移。这不但会使设备外壳( 与PEN 线连接) 带电, 对人身安全不利, 而且也无法取到一个合适的电位基准点, 精密电子设备无法准确、可靠地运行, 因此TN- C 接地系统不能作为智能建筑的接地系统。 3、TT 系统 通常称TT 系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物来自公共电网的地方。TT 系统的特点是中性线N 与保护接地线PE 无任何电气连接, 即中性点接地与保护接地是分开的。该系统在正常运行是,不管三相负荷平衡与否, 在中性线N 带电的情况下保护接地线PE 不会带电。只有出现单相接地故障时, 由于保护接地灵敏度低, 故障不能及时切断, 设备外壳才可能带电, 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线PE 的接地电阻, 其值往往很小, 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。为了保护人身安全, 必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置, 否则只适用于负荷较小的用电系统。正常运行时的TT 系统类似于TT- S 系统, 也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。随着大容量漏电保护器的出现, 该系统也会成为智能建筑的接地系统。从目前的情况看, 由于公共电网的电源质量不高, 难以满足智能建筑中各种设备的要求, 所以智能建筑不宜选用TT 系统。 4、TT- S 系统 TN- S 系统有5 根线, 包括3 根相线(A、B、C) 、一根中性线N 及一根保护接地线PE。在该系统中仅电力系统一点接地, 用电设备的外露可导电部分接到保护接地线PE 上。通常当建筑物内设有独立变配电所时, 进线才采用该系统。TN- S 系统的特点是, 中性线N 与保护接地线PE 除在变压器中性点共同接地外, 两线不再有任何的电气连接。中性线N 是带电的, 而保护接地线PE 不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位, 其优点是在正常工作时保护接地线PE 上不出现电流, 因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源, 因此比较安全, 但费用较高, 多用于环境比较差的场所。此外, 由于保护接地线PE 中不出现电流, 因此具有较强的电磁适应性。TN- S 系统可以用作智能建筑的接地系统。 5、TN- C- S 系统 TN- C- S 系统由两个接地系统组成, 第一个接地系统为TN- C 系统( 四线制) , 第二个接地系统为TN- S 系统( 五线制) , 两接地系统的分界面在中性线N 和保护接地线PE 的连接处, 分开后即不允许再合并。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所, 进户之前采用TN- C 系统, 进户处进行重复接地, 进户后变成TN- S 系统。TN- C 系统前面已进行过分析。TN- S 系统的特点是: 中性线N 和保护接地线PE 在进户时共同接地后不能再有任何电气连接。在该系统中,中性线N 常会带电, 保护接地线PE 连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电, 因此TN- S 接地系统明显的提高了人与设备的安全性。同时, 只要中性线N 和接地保护线PE 的接地引线各自从接地体的同一点引出, 并且选择正确的接地电阻值以使电子设备共同获得一个接地电位基准点, 那么TN- C- S 可以作为智能建筑的一种接地系统。 综上所述, 智能建筑中适合使用TN- S 接地系统。 二、智能建筑电气保护接地的措施 1、防雷接地 防雷接地作用是雷电流迅速导入大地,以防止雷害。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备及布线系统通常都属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。无论是直击、串击、反击都容易使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地,必须要以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。 智能建筑基本上属于一级负荷,要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪器采用针带组合接闪器;避雷带采用φ10 镀锌圆钢在屋顶组成≤ 10m×10m 的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接;外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。 2、交流工作接地 将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接,被称为工作接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线(N 线)接地。N 线必须用铜芯绝缘线,在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子在箱柜内。该接线端子绝对不能外露;绝对不能与其它接地系统相混接;绝对不能与PE 线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使继电保护准确动作,同时消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,方便使用单相电源。 3、安全保护接地 安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相连接。将用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE 线连接起来,但是严禁将PE 线与N 线连接。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身、大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,都能造成人身触电。如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,接地电阻越小,流经人体的电流越小。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保障措施,也是设备及人身安全的必要保障手段。 4、直流工作接地 在智能建筑内,包含有大量的计算机、通讯设备和带电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行信息输入、信息传输、能量转换、信号放大、逻辑运算、信息输出等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高、稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。一般可采用不小于10mm2 的较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE 线连接,严禁与N 线连接。 5、屏蔽接地与防静电接地 为了避免设备的机能障碍和设备损坏,构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。对高传输频率设备产生很大的干扰。所以必须对这些设备及其布线采取保护措施,使其免受来自各方的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳方法。可将设备外壳与PE 线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE 线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE 线可靠连接。防静电接地是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在洁净、干燥的房间内,很容易会产生大量静电。如在相对湿度10% ~ 20%的环境中人的走步可以积聚35kV 的静电电压,没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,还会击坏设备芯片。 对以上各种电气保护接地,其接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤ 10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤ 4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤ 4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤ 4Ω;防静电接地电阻一般要求≤ 100Ω。 建筑电气与智能化论文:阐述建筑智能化建筑与建筑电气的发展前景 摘要:近年来我国的建筑事业在经济的推动下迅速的发展起来。建筑电气被大范围的应用在了当代的建筑物中,笔者结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气的现状进行了论述,并对传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状以及智能建筑智能化发展的前景做了详尽的分析。 关键词:建筑;建筑电气;智能化 1建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,在国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的发展得到业界的关注。 电气产品的质量和安全是保证建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构,因为智能电网大量的用户终端离不开电气产品。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、以及粗放式的管理,还有能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出更高要求的同时,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 2 传统建筑电气与智能建筑的特点 2.1传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2.2智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 3 建筑电气与智能建筑系统的应用分析 3.1基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统建筑技术与以信息技术为依托的新兴技术结合的产物,因此,随着信息技术快速发展下“物联网”等一系列新技术和新应用的产生,智能建筑的功能和智能化的系统性能都将进一步地提升和增强。 随着现代“3C”(即现代通信技术(Communication)、现代计算机技术(Computer)以及现代控制技术(Control)统称为3C技术)高新技术的发展和应用,将进一步提高楼宇控制精度以及达到提升建筑节能的效果。未来,智能建筑将会逐渐成为“信息高速公路”上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新控制系统的不断出现,如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等,在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 3.2当前智能化建筑电气的“智能”体现 智能建筑的“智能化”主要是依靠以“3C”高新技术和各种建筑设备智能化系统来实现的。当前智能建筑建设中的 “智能”特征,还体现在对于建筑结构设计方案的智能化以及建筑材料的智能化等方面。比如:建筑结构设计的智能化平衡:以日本地区“竹中建筑公司”在东京市中心修建的一栋6层大楼为例,该栋建筑在模拟的多次强地震试验中,依然能够安然无恙,这栋新建筑之所以能够抗击更高的地震在于其建筑结构采用了液压支架系统,该系统能够减弱和抑制40%以上的震动;另外,该栋建筑在大楼顶层安装了重约9吨的滑板,一旦大楼受到飓风或地震影响产生倾斜,这块大的滑板就会依据计算机指令朝着反方向进行移动。 另外,建筑材料的智能化主要体现在提高建筑结构安全方面。比如进行混凝土工程施工时可采用“自修复的智能混凝土”,其原理就是在常规混凝土中掺入一定量的树脂空心纤维,当建筑结构构件出现超过允许值的裂缝时,从混凝土中溢流出来的树脂就会对裂缝形成自动封闭或者裂缝修复。 当前,智能化建筑发展趋势呈现较为明显,主要体现在两个方面:第一是智能建筑已从以往单一办公写字楼逐渐向各类公共建筑领域扩展,这点从近年来我国的一些建筑都可见端倪。如:“水立方”、“鸟巢”馆、上海世博会“中国馆”等。第二是随着智能建筑建设领域的扩大和建设数量的增加,智能建筑正向宏观系统发展并接轨,比如智能建筑与“智能城市系统”、“数字国家”和“数字地球”接轨。 4结论 智能建筑是传统建筑电气与3C高新技术相结合下的建筑智能电气产物,随着信息技术的飞速发展以及物联网在智能建筑中的不断应用和发展,未来智能建筑智能化技术和性能都将不断提升,未来智能建筑的“智能化”特征也将越明显。 建筑电气与智能化论文:浅谈“建筑电气与智能化”专业的英文名称 摘要:分析了建筑电气与智能化专业的内涵和培养要求,参考了国内外高校建筑土木类相关专业、相近专业的英文名称,分析了建筑电气与智能化中“建筑”、“电气”、“智能化”三个主题词翻译,得出建筑电气与智能化专业较为妥帖的英文名称为Building Electricity and Intelligence。 关键词:翻译;建筑电气与智能化;专业名称 一、建筑电气与智能化专业的内涵 1.建筑电气与智能化专业的定义[1] 建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下,研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展,土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业,建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”(或“电气”)的空缺,与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合,是典型的多学科的交叉和融汇。 建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段,“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”;另外,随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展,建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵,与传统的建筑电气专业有着本质的不同。 2.建筑电气与智能化专业的培养目标 建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论,掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术,综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。 建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。 从以上内容可以看出,建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备,包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。 二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称 建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业,目前没有一个公认的英文名称,各高校根据自己的理解,有多种不同的翻译方法。相对而言,国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长,其专业名称一般有固定的英文名称。 1.建筑学:Architecture 建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识,能在设计部门从事设计工作,并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。 2.土木工程:Civil Engineering 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动;也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。 3.给排水科学与工程:Drainage Science and Engineering(原建筑给排水:Building Water Supply and Drainage) 给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科,它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。 4.建筑环境与能源应用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering 建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5,6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才:一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护,技术经济分析和管理;三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。 5.建筑设备工程技术:Construction Equipment Engineering 建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业,属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术,具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。 6.智能建筑技术与管理:Intelligent Building Technology and Management 香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业,是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理,学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容,属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。 7.建筑装备工程:Building Services Engineering 香港大学开设了“建筑装备工程”(Building Services Engineering,简称BSE)专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。 8.其他相关院校的专业 国内外其他相关院校类似专业还有:美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业(Building Technology);英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业(Energy,Environment and Buildings);马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业(Intelligent Building Technology);香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业(Electrical Installations and Systems in Buildings)。 三、对相关英文翻译的分析 建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个,下文分别予以讨论。 1.对“建筑”的翻译[7,8] 从上述相关专业名称可知,当研究建筑设计本身时,一般用Architecture居多;当研究建筑内部设施时,一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时,留学生也指出:在国外提到建筑内部的设施时,建筑一词一般用Building,而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术,也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程,其涵盖范围比Building更广。但在习惯上,提到建筑内部的设施,一般用Building的居多。因此,建筑电气与智能化中的“建筑”一词,用Building较为合适。 2.对“电气”与“智能化”的翻译[7,8] 对“电气”与“智能化”的翻译,相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵,此处的“电气”与“智能化”,应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统,即此处的“电气”与“智能化”应是名词,而非形容词,故用Electricity与Intelligence为好,而不用Electrical与Intelligent。 3.Intelligence与Intelligentization的区别 根据英文翻译,Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;当用在建筑物时,可以引申为建筑物经各种设备支持,具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意,成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时,偏向于建筑物经过各种设备的支持,具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言,面对未来的智能建筑发展,Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。 四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称 根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等,认为“建筑电气与智能化”的英文名称,用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中,即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然,由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展,其英文名称可能有所不同。希望通过讨论,能尽早确定一种比较权威的统一名称,以利于进一步扩大国际交流。 建筑电气与智能化论文:关于建筑电气与智能化探讨 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文结合笔者多年的工作实践,对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 电气智能化的基础就是建筑的电气系统,电气技术在智能化建筑中所起到的作用就是将电气智能化功能通过系统构建体现在日常的管理和控制中。所以电气系统是现代住宅建筑中采用智能化电气的重要平台。是整个建筑物智能电气发挥功能的重要核心系统,同时随着智能化电气的应用,整个住宅建筑的电气系统也变得更加的复杂,也更需要一些辅助系统对其进行保护和支持。如:电源技术、防雷技术、防干扰技术、屏蔽技术、抗静电技术、综合布线技术等等。另外,对建筑电气信号进行管理的系统,如:消防监控、闭路监控、计算机网络、多媒体线路等等,这些系统作为智能化管理实施的保障基础,也是不容忽视的。总之,电气智能化的平台就是整个建筑甚至是整个建筑群的电气系统,此系统的构建和技术升级,为电气智能化提供了必要的舞台,也反过来促进其发展。 一、我国建筑电气智能化工程发展现状 随着经济的发展和科技的进步,在房地产业在国内的蓬勃发展的今天,建筑智能化安装工程作为其中的重要组成部分,在规模和效率上也取得了很大进步。弱电智能化作为一个新的发展热点,也在一定程度上也推动了其发展。但是目前智能建筑的实施还不尽规范,在设计和实施方面还存在着许多问题。 (一)工程管理制度不健全 建筑智能化安装工程成本整体控制中,从工程的设计、施工到验收,没有严格的管理体制来进行智能化应用的具体限制。建筑智能化管理制度的不健全,使得一些电气智能化没有在建筑业中起到应有的作用。同时,没有严格的聘用制和明确的责任制,使得工作人员在工作中存心大意,不重视工作质量和效率,不去充分利用电气智能化,加大了工程成本的投入,严重影响到工程效益。 (二)施工单位和施工人员素质低 在市场经济的竞争下,一些设计单位片面追求经济效益,赶时间、抢任务,设计质量差、深度浅、详图不全或漏洞百出等问题,无法准确计量工程量,容易造成工程材料的浪费,导致工程成本的提高。专业设计和施工人员素质参差不齐,对智能化电气的设计和施工没有科学的认识,影响到电气智能化的顺利进行。加之管理及用人制度的诸多矛盾的影响,针对每一个工程项目不能选择既具有专业知识又具有职业素养的人才,这不仅影响建设工程的质量、造价、工期,而且影响设计单位的声誉。 (三)工程施工设备的落后 在建筑工程建设中,需要大量的电气化机械设备,由于单位不进行大量的资金投入,没有引进先进的设备,一些落后的设备严重制约着工程的进度,同时,也不利于电气智能化的普及,影响到人们生活的便捷性和舒适性。 (四)工程受防干扰措施不当 智能建筑环境存在着大量的电气干扰源,如大型的变配电设备、电梯机房设备、中央空调设备的起 /停信号和雷电干扰等,这些设备很容易对智能化建筑造成不利的影响。弱电智能化系统在运行中常常由于抗干扰措施不当,导致设备工作可靠性低,产生错误码、数据丢失等,还可引起系统的死机或瘫痪。 二、完善电气智能化工程施工的对策 (一)技术管理方面 面对电气智能化利用率低的情况,企业应根据建筑智能化的合同和设计方案,在工程实施过程中确定电气智能化各系统之间,以及每个子系统与机电设备、建筑材料、装潢之间的联系,以及产品供应商、工种承包商及施工单位之间的工程范围和职责的确定,以及在工程实施过程中这些工程施工中的修改调整和再确认工作。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,电气智能化工程的确定包括备材料供应,系统技术,设计及工程施工,是系统开通的必要条件,是电气智能化工程中技术管理的重点或者难点之一。 (二)设计方案方面 设计作为整项工程的灵魂,一个科学合理的工程设计方案能够为工程建设规划明确的方向。做好工程的设计工作,能够确保整项工程的质量,为了充分发挥投资效益,应该注重设计优化工作的管理,采取全过程、全专业的优化措施。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,重点在设计方案上面,电气智能化工程设计涉及专业、工种面较广,必须在施工前做好对电气智能化工程技术和施工设计的审核,及时发现问题和采取必要的措施,以确保工期、质量和减少返工,尤其对电气智能化工程而言必须对上述图纸、资料进行审核,确保系统在硬件设备上的完整性。 下面让我们来对一套125平米的三室二厅的新房室内电气线路进行设计. 案例分析:“室内住宅电气系统设计” 1、目的与要求: 1.1.分析室内照明的功能需求,书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的? 1.2.系统组成部分之间的相互联系和作用:针对不同的照明需求来选择怎样的灯具? 1.3.如何计算家居总用电量? 1.4.室内照明的电线敷设的安全标准? 1.5.系统设计方案及其优化: 2、设计要求: 2.1.用电负荷: 例如:照明用电负荷500w,娱乐用电负荷1500w,厨房用电负荷1500w,空调用电负荷3000w 最大功率P=500w+1500w+1500w+3000w=6500w 2.2.照明和各种家用电器使用安全、方便,相互之间影响小,便于维修。 3、设计分析; 3.1.设计的目的方便住户使用,满足住户的舒适和审美要求,便于维修,安装规范,确保室内电气线路的安全。 3.2.室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成,它们构成了室内电器线路系统的子系统。 3.3.当某一回路发生故障时,不影响其他回路的正常工作。 4、设计方案: 4.1.电源配电箱 电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间,配电箱中应有短路、过载和漏电保护,具有过负载、过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱,配电箱内应设动作电流30mA的漏电保护器,分路经过控制开关,分别控制照明,空调,插座等。控制开关的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配,一般情况下,照明10A,插座16A,柜式空调20A,进户40-60A。 4.2.电路的设计 如上例:家用电负荷最大值约为6.5kw,通过安全电流为:K・(6.5kw/220v)=35.4~38.4A, 这里的K为安全保险系数,取值为1.2~1.3。电流过大各线路必须采用单独的电路回路。室内配电系统采用多回路形式,本例设计有照明回路、插座回路、空调回路,对于厨房、浴室设立单独回路。 4.3.导线与电器设备选择 4.3.1导线:为了防火、维修及安全,最好选用有长城标志的“国标”塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线,线材槽载面积一般是:照明用线选用1.5平方毫米,插座用线选用2.5平方毫米,空调用线不得小于4平方毫米,接线选用绿黄双色线,接开关线(火线)用红、白、黑、蓝等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。 值得注意的事项: (1)家庭电路设计,2000年前,电路设计一般是:进户线4―6 平方毫米,照明1.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线。2000年后,电路设计一般是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。(北京很多住宅是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线) 本例里的电线通过的安全电流为35.4~38.4A,参照铜电线截面允许通过的电流范围,因此选用4平方毫米的铜线为基准较为合适。从而配线方案为:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。 (2)电器设备:电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致;表面光洁、品牌标志明显,有防伪标志和国家电工安全认 证的长城标志;开关开启时手感灵活,插座稳固,铜片要有一定的厚度;面板的材料应有阻燃性和坚固性。 5、线路布置 5.1.智能系统:在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线,在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房,预埋网络线。 5.2.照明回路:在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯,在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。 5.3.功能电路:厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器,排气扇电源插座,浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座,睡房和客厅安装空调的电源插座,书房安装娱乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。 5.4.线路布置图:在形成了住宅的电气线路设计方案后,绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图,编写《电气线路设计说明书》草拟布线图。 (1)划线。确定线路终端插座,开关,面板的位置,在墙面标画出准确的位置和尺寸。 (2)开槽。 (3)电源线配线 (4)埋设暗盒及敷设PVC电线管。 (5)穿线。 (6)安装开关,面板,各种插座,强弱电箱和灯具。 (7)检查。 (8)完成电路布线图,并向住户反馈设计方案,根据住户的意见进行修正。 (三)工程管理方面。 弱电智能化工程涉及土建、装饰、空调、给排水、供电、照明、电梯等专业,在某种意义上弱电智能化工程是配合其他工程的工种,因此,在工程施工过程中必须与以上专业配合与协调,尤其在阀门、水管温度传感器、和水流开关及其安装等方面上,均须与相应工种协调配合。 (四)工程检查与验收方面 由于电气智能化工程包括复杂的设备和系统,例如一些配管、线、槽和线路敷设设备安装及调试等,可能是不同的施工单位施工,因此每一个项目完成和工种施工结束后,必须严格记录相关信息,进行工程的验收规范和设计图纸的交接和验收,提交完整的工程技术资料,以确保工程进度和工程质量。 (五)工程设备抗干扰方面 在智能建筑电气智能化系统的建设中不仅要注重性能指标和设备的先进性,更要做好系统的防干扰。保证智能化建筑中,弱电智能化应用的顺利进行。首先,要想提高智能建筑电气智能化系统的抗干扰性能必须从干扰源、干扰途径、受扰设备几方面同时采取多种综合措施进行抑制。其次,软硬件抗干扰措施应根据智能建筑实际的电气智能化系统情况进行有效的选择和科学地实施。最后,需要对干扰情况进行综合分析、判断,选用简单、维护方便、性价比高的有效抗干扰措施,以保证智能建筑系统正常运行。 三、科学的电气智能化工程施工秩序的意义 建筑的电气智能化工程是一个从浅到深、逐步深入逐步细化的整个过程,考虑的因素众多,为了全面地判断、解读、研究,使施工工作更加高效、准确和普及,必须做好科学的电气智能化工程的施工工作。 建筑电气智能化是建筑物的主要组成部分,是建筑物实现其设计功能和应用功能的基础。建筑电气安置工程是科学合理控制电气产品在成本、质量和效果上的必要管理,这不仅可以保管电气项目的工程整体质量,还能够对建筑企业建设成本进行科学合理控制,更重要的是提高了建筑业的信息化、智能化程度和建筑业的总体水平,是企业实现科学高效管理的方式之一。只要我们在建筑电气安装工程工作中做好科学管理,形成良好的秩序,加强对人、财、物的制约,采用合理的策略和手段,对建筑电气安装的全过程进行有效监督,就能够加强建筑电气的质量、成本和效果造。 四、结束语 近年来,我国坚持经济的又好又快发展、科学发展观及可持续发展等,这一系列理念都体现着我国将“高效”“节能”作为经济发展的重中之重。因此,智能化工程工作也顺应了我国经济发展中的宣传理念。有效地智能化工程控制能够节约社会资源、充分利用人力资源、完善社会各项基础设施等等,给国家带来巨大的经济效益和社会效益。电气智能化是技术发展的最终趋势,而更大的趋势就是利用电气智能化完成对智能化管理网络的构建,并以此完成对建筑乃至建筑群的统一的智能管理。住宅建筑功能性复杂,不仅仅需要有生活功能更需要具备安全性,因此电气智能化可以帮助住宅建筑的管理系统实现更加科学而安全目标。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘 要:智能化是新时代对于建筑电气工程设计的要求,在智能建筑的发展,人们通常都会将电气智能化技术纳入考量,因为在智能建筑的设计与建设时,都离不开电气智能化技术。电气智能化技术以电子通信技术、计算机网络技术、智能控制技术等技术手段,让人们可以在建筑当中享受智能化的产品成果。 关键词:建筑电气;智能化;智能建筑 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 1、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 2、建筑电气智能化发展的优势 2.1建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2.2智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 3、智能建筑中智能化技术应用 3.1 TN-S 系统的使用 TN-S 系统主要是把保护接地线 PE 和中性线 N 严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加 PE 线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S 系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是 TN-C 系统,而第二个部分主要是 TN-S 系统,这两个系统的分界面主要是在 PE 线与 N 线的连接点上。TN-C-S 系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 3.2交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N 线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3.3屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和 PE 线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和 PE 线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与 PE 线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 3.4直流及防雷接地 在大型的智能建筑中,大量的电子通信设备、计算机等电脑操作系统在输出信息、转换信息或者传输信息等过程都需要微电流和微电位来执行。随着城市的快速发展,电子产品的大量普及和应用,传输过程的耗电量也非常巨大,为了保证这些电子设备能够正常使用,而需要提供一个稳定的电源和电压,还有基准电位。随着科技的进步,雷电灾害也能为一种新的特点,对建筑和电力行业更是影响深远,如通信设备、计算机、智能系统、航空等广泛应用的领域。雷击危害程度大大增强,因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建议一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 4、结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:论智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 引言 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 二、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 三、建筑电气智能化发展的优势 1、建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2、智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 三、智能建筑中智能化技术应用 1、TN-S系统的使用 TN-S系统主要是把保护接地线PE和中性线N严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加PE线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是TN-C系统,而第二个部分主要是TN-S系统,这两个系统的分界面主要是在PE线与N线的连接点上。TN-C-S系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 2、交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3、屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和PE线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和PE线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与PE线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 4、接地防雷 智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计,坚持预防为主,安全第一的指导方针,为确保防雷设计的科学性,在设计前应对现场雷电环境进行评估。智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性,发生雷灾后果的严重程度,分别采用相应的防护措施。智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。智能建筑物均应按GB50057-2010“建筑物防雷设计规范”的规定,安装外部防雷装置。智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级,设备放置在不同的雷电防护区,以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度,采用不同的防护措施。 结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑行业是在现代信息产业发展的基础上逐步发展形成的一个新兴产业,其集结了自动化控制方式、电子技术、传感技术以及网络通讯等先进技术与一体,将建筑作为平台,为用户提供通讯网络化、办公自动化等人性化服务。而智能建筑中应用的电气技术也经历了电气化、自动化以及智能化三个不同的发展阶段,现已成为智能化建筑不可缺少的一部分。本文对智能化建筑与建筑电气进行了探讨。 关键词:智能化建筑;建筑电气 一、关于电气工艺和智能建筑 所有的电气科技,具体的说是将其工程科技当成是前提,综合了很多的其他科技的一个总的科技内容,比如电工科技等等的一些要素。其有着电气项目的明显特点,除此之外还有很多别的层次的特征,所以无法把它单纯的分为电工或者是电子等项目中。该项技术的要素非常的近乎实际,同时还有很大的应用价值,在我们国家的建筑行业中,特别是智能化的建筑中,应用范围非常的宽。所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,把建筑的构造以及装置和管控等活动综合,进而得到的非常舒服合理,能够尽最大化的体现出我们的创造性,提升活动功效的建筑体,其有着非常浓厚的人性色彩目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统。楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,它们都和电气科技有着非常深层次的关联。 二、智能建筑电气设计 1、智能建筑电气设计的内涵 通常意义上的智能建筑,就是在普通建筑的基础上,对其电气工程进行更新与改造,使其在使用功能上更为智能化,因此,在智能建筑的电气设计中,必须要将电气设计中的弱电部分与强电部分进行有效的结合,才能达到理想的智能化状态。其中,弱电工程是实现智能化建筑的主要工程,由于使用不同的使用环境和使用要求,弱电工程的设计也日渐的复杂。在没有特殊要求的情况下,弱电工程的设计按照建筑物的类别和设计规范进行设计,因此说,弱电设计是建筑电气设计的核心部分。在强电设计方面,主要是对变电和配电系统以及照明系统等系统的设计,这也是电气工程设计中的核心部分,其在现代建筑工程中有着重要的位置。当前,我国电气设计技术已经相对比较成熟,在这个基础上,应当对节能降耗的问题进行充分的考虑,其也是保证智能建筑电气工程安全性的基础。 智能建筑在一定程度上来讲是电气技术的发展与改革,使其具备“智能”的功能。在实际生活中工程中电气的设计通常分为强电与弱电设计两大部分,强电设计电气系统、照明和动力系、防雷接地设计系统的设计。智能建筑电气可以说是一种具有较高综合性的技术,它涉及的学科十分广泛,而且发展迅猛,正朝着综合化、智能化、集成化的方向发展,它主要考虑的问题是信息传送的效果,即信息传送的保真度、速度、广度、可靠性等。建筑弱电根据其使用环境、要求的名目繁多,在设计中它不可能达到面面俱到,除非建筑单位提出相应的一些要求,那么一般均按常规进行设计,即按照建筑类别和类型遵照规范进行设计。由于弱电设计面广、难度高、所以很难要求设计者全面掌握,因此设计者只需完成总体方案与系统设计,并解决好与其他专业设备及管线间的配合即可。 2、智能建筑电气设计的特点 当前,随着各种智能技术的应用范围日渐广泛,如楼宇对讲、社区监控等技术越来越多的应用到智能建筑中,也成为了智能建筑的一项标志性组成。智能技术的实现,主要是通过弱电的控制来实现的,可以说,信息的传递是弱电在电气工程中的主要作用,其具有电压低、功率小的特点,能够实现对建筑工程中其他设备的有效控制。但是,由于弱电设计所涉及的范围十分广泛,而且难度较大,因此其设计过程中必要与其他专业进行有效的配合,才能够实现理想的电气设计效果。另外,在电气设计的总体原则上,职能建筑的电气设计应当适应现代建筑技术的发展,才能够有效的降低建筑成本,真正实现智能建筑的智能化。 3、智能建筑电气设计中存在的问题 当前,智能建筑正在快速的发展,在其电气设计中也存在着一些问题,在相关的规范和设计标准方面也存在字儿一些不足之处。虽然相关的规范与技术标准中对于智能建筑的电气设计进行了规定,但是其要求较为笼统,不够细化,无法实现统一的规范作用。由于智能建筑的电气设计涉及到很多其他的专业,如果其中的条款过于笼统,无法对电气工程设计中的具体问题进行详细的规范。另外,使用最多的《民用建筑电气设计规范》,也没有根据建筑行业的发展更新电气设计的相应内容。这些问题的出现,会导致设计人员不能进行合理的设计,这直接制约着智能建筑电气的发展。 三、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、电气主体施工注重监控 首先,必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段的做好电管铺设工作,这是整个电气安装工程的关键工作,做的不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 3、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 4、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 5、交错施工安排适当 跨专业之间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行。如在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和风、水、电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相埋怨、吵闹情绪。甲方、监理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促风、水、电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队的会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。 结束语 目前,电气自动化在智能化建筑的应用,在我国还是属于一个比较新的技术领域,随着越来越多的智能化建筑物的出现,将会有更加先进的新兴技术补充到这一技术领域中,使这一技术能不断完善。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】:文章结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气当前发展现状进行了探讨,详细论述了传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状。 【关键词】:建筑电气 智能化建筑电气设备 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国城市化建设的加速发展,建筑行业得到了突飞猛进的发展,近几年来,随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,随着国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的相关课题越来越受到业界的关注。近年来,我国已成为建筑电气产品生产、使用和销售大国,建筑电气行业年产值接近建筑装饰行业年总产值的20%。 随着我国经济的快速发展和城市化的不断推进,建筑电气行业仍然会保持较快的发展速度。随着智能化建筑电气概念的提出,我国建筑电气行业发展可体现出智能化住宅逐渐成为未来的方向。而要实现这一目标,离不开智能化建筑电气。所以电气产品的质量和安全是决定建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。建筑电气产品第一是节能,第二就是安全。比如说,电线电缆必须是防火的,必须符合国家标准,否则留下较大的隐患。再比如电力电表,随着智能电网的建设,都要求一户一表安装智能化电表。比如美国智能电网的建设的第一个目标就是给4000万个家庭装智能电表。如果电表质量低劣,则会引起严重后果。 对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、粗放式的管理,能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出的更高要求,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 二、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,传统的专业布线方式要使用不同的电缆、电线、接线设备,相互之间的技术性能差别较大,经常造成难以互相通用,彼此不能兼容的问题发生。 在采用传统的布线系统时,如果需要改变终端设备的位置和数量,必须敷设新的缆线和安装新的设备,且在施工过程中还极有可能使相邻的线对发生传送信号中断或质量下降。从而大大增加了工程投资和施工时间,因此,传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。 随着传统布线系统的限制,综合布线系统的得到了飞速的发展。综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件,并按照标准严格施工和检测,能够保证系统技术性能优良可靠,满足智能化建筑需求以及今后不断升级的智能建筑通信需要,而且在维护管理中减少维修工作,节省维护费用。虽然综合布线系统初投资较高,但可统一施工,统一布线走向,节省系统使用的建筑物空间,方便用户使用和业主维护,在综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有以下几个方面的特点:安全、舒适和便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成。智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。建筑智能化系统的运行维护和管理,直接关系到整座建筑物的自动化与智能化能否实际运作,并达到其原设计的目标。而维护管理工程的主要目的,即是以最低的费用去确保建筑内各类机电设备的妥善维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用的特点,必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 三、建筑电气与智能建筑系统的应用分析 1、基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物,因此伴随着信息技术的快速发展和在智能建筑中的不断应用,建筑智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,智能建筑的"智能"也必将继续增强。 随着智能传感技术与智能控制技术的发展和应用,将进一步提高控制精度,节能效果更加显著;智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 从技术角度看,相对于传统建筑,智能建筑主要是广泛采用了“3C”高新技术,即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。“3C”技术的核心是信息技术。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。 从技术角度看,智能建筑最大的优点就是系统集成,就是将传统建筑中分离的设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的智能化建筑系统,从而实现信息、资源、任务的重组和共享。换句话说,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 2、当前智能化建筑电气的“智能”体现 当前智能建筑的“智能”是通过建筑设备的智能化,即各种建筑设备智能化系统来实现的。未来智能建筑的“智能”还会体现在智能化的建筑材料、智能化的建筑结构等方面,如:自修复混凝土:在提高建筑结构安全度方面,可采用自修复混凝土(智能混凝土),在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维,当结构构件出现超过允许度裂缝时,混凝土的微细管破裂,溢流出来的树脂将自动封闭和粘接裂缝。智能化平衡结构:日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼,它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震,一方面在于有一个液压支架系统,能减弱和抑制40%的震动;另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块,在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时,这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。目前智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅、厂房等领域扩展;二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加,智能建筑正向智能小区、智能城市发展,与数字国家和数字地球接轨。 四、总结 智能建筑本身就是传统的建筑电气与信息技术相结合下的产物,未来十年我国建筑电气和智能化建筑都会随着信息技术的飞速发展以及互联网在智能建筑中的不断应用,建筑电气智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,未来智能建筑的“智能化”也必将持续增强。 作者个人简历:唐晓鸽女广西 专科 工程师 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化专业建设与实践 【摘要】实践教学在创新型人才培养中发挥着举足轻重的作用。针对目前建筑电气与智能化专业实践教学中存在的问题,结合建筑电气与智能化专业建设,提出应将教学、科研和社会实践有机融合,以应用型人才为培养目标,形成建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施,实践结果表明学生创新能力与就业能力得到了很大提高。根据建筑电气与智能化专业人才培养目标,实践平台体系的建设,分析了专业实践教学现状,体现了理论教学与实践教学的融合、实践教学各环节的协调统一,充分体现专业特色。 【关键词】建筑电气与智能化专业 课程体系 培养目标 实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节,科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业,为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才,根据人才培养目标,需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此,必须重视和加强实践教学,拓展实践教学内涵,构建新的实践教学体系。 一、人才培养目标和教学现状 1、根据教育部建筑电气与智能化专业的制定原则,并结合建筑电气与智能化专业学生的就业去向,将建筑电气与智能化专业专业的人才培养目标界定为:培养适应我国社会主义现代化建设的需要,德、智、体、美全面发展,基础扎实、知识面宽、综合素质高、能力强、有创新意识、具备执业注册基础知识和基本能力的建筑电气与智能化领域高级工程技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术领域的方案制定,工程设计,强弱电设备安装、调试、运行,工程建设与管理以及计算机技术应用、信息处理等领域的工作,并初步具有建筑电气与智能化技术应用的研究和开发能力。我校本专业的业务培养要求是:本专业学生主要学习电工技术,电子技术,计算机技术与应用和网络技术,信息获取、传递、处理和利用技术,控制理论与应用,通信原理,建筑环境与设备等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练,具有建筑电气与智能化领域分析、设计和一定的开发与研究能力。 2、实践教学培养模式不科学。目前,建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系,实践教学课时比例较少,实践教学环节内容更新较慢,与企业生产脱节。课内实验、课程设计大多依附理论课程开设,实验内容以演示型和理论型为主,缺乏综合型、设计型和创新型实验,学生按照实验指导书上的步骤,被动完成实验操作,缺乏积极主动思考,效果差。实践教学师资力量薄弱,具备“双师”素质的实践教学人员比例不高,大部分课程实验教学由理论课教师兼任,教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识,重理论、轻实践;大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练,难以胜任实践教学指导工作。工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行,由于校外实习教学基地建设薄弱,学生缺乏现场操作,基本没有创新能力培养的内容,学生并未得到实质工程训练。 二、改进措施 1、以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。深化教育教学研究,以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线,重新整合教学内容,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。 2、优化实验教学内容,精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景,创立系列化综合性、设计性实验项目,模拟实际工程进行训练,理论与工程直接映射,开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程,提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践,培养学生工程创新意识与创新能力。革新传统实验教学模式,转变教师和学生在实验教学中扮演的角色,要求学生自主设计和完成实验内容,实现从被动接受教育到学生自主创新、设计和实施的转变。力求把“知识型学生”转化为“创新型学生”,培养具备一定专业技能和良好综合素质的创新型学生,提高学生建筑智能工程应用能力。依托开放实验教学管理系统,建立多级开放的管理模式,学生根据自身需要网上预约实验时间、实验地点、实验项目、实验指导教师,实现以学生为主体、学生自我训练为主的实验教学模式。 3、加快专业师资队伍建设,提高团队素质。建筑电气与智能化专业高度重视师资队伍建设,始终把建设一支高水平师资队伍作为做好实践教学工作的基础和前提。开展多元化产学研合作,搭建了基于专业核心能力、职业技能培养的实验、实训平台。广泛建立校外实习基地,中心的成立进一步完善了建筑电气与智能化专业校外实践教育平台,丰富了实践教学内容。 三、实践平台体系的建设 教学实验是为达到某种教学目的而有计划安排的实验,是学生在实验室进行的教学活动。就其教学内容层次而言,可分为基础性实验和提高性实验两大类。完善的实践平台应该具有教学实验、工程实训和专业实习的功能。重视学生实践能力的培养,具有较为完善的电气工程及其自动化、自动化本科专业实践平台。从基础实验到综合性实验,从课程实训到专业实习、社会实践等各个环节,都有明确培养目标和严格的要求。实践平台的构建也都是从专业基础实验室、专业实验实训室和专业实习及实践场所三个层面来进行规划。 1、专业基础实验室的建设。该类型实验室主要完成包含电子技术、电路原理、计算机应用技术和自动控制原理等专业基础课程实验。专业基础实验室每年都会根据教学的需求,对实验内容和实验条件等进行完善、改良。专业教师和实验技术人员密切合作,确保了基础实验教学的良好效果。 2、业实验实训室的建设。这部分实验室体现了智能化建筑的主要特点,包含智能建筑的核心系统。目前被业界和学术界普遍认可的系统有:楼宇自动化系统(BA)、火灾报警系统(FA)、综合安防系统(SA)、通信自动化系统(CA)、办公自动化系统(OA)和综合布线系统(GCS),再加上一个综合信息管理系统(IBMS),就构成了完整的建筑智能化系统。很多高校都结合自身特点,在积极地进行探索。 3、专业实习及社会实践基地的建设。由于建筑电气与智能化专业本身的特点,校内实验中心的建设在场地和经费方面都需要很大的投入。而校内实验实训场所的设备和条件,都只能是尽量接近工程实际和楼宇现场。因此在专业实习和社会实践层面上的实践环节,必须在工程现场来完成,才能取得更好的教学效果。加强校企合作,力图实现双赢,同时努力争得行业协会、相关管理部门的支持才能获得更大的发展空间。在校企合作共建实习基地时,必须要考虑到实习环节的创新性和研究性。 四、结束语 新事物的出现往往会引发讨论、思考甚至争议,建筑电气与智能化专业作为一个新专业,其内涵与发展定位值得人们进一步探索和思考。多关注相关领域信息,多学习相关专业知识是探讨中行之有效的途径。建筑电气与智能化作为应用性本科专业,必须突出自身的特点。强调实践环节的培养,不能片面地把工程实际操作和动手能力作为直接教学目标。在实践环节的设置、实施及平台构建上必须充分考虑这点。理想的实践平台应布局合理、层次鲜明、结构灵活,能适应技术发展和为教改教研提供有力支持。实践教学体系的建立和完善需要长时间的努力,需要在实践中进一步调整和完善。 建筑电气与智能化论文:论述建筑电气智能化应用与节能策略 摘要:本文首先分析了我国建筑电气的节能现状,并且针对建筑智能化过程中出现的耗能较大的问题提出了科学合理地解决措施,可以通过实施建筑供配电系统的节能、照明系统的节能以及设备监控系统的节能等措施,或者通过使用新型的材料达到节能的效果。通过建筑电气智能化的应用提出建筑电气节能的策略,以此提高能源利用率,达到有效节能的目的。 关键词:建筑电气;智能化应用;节能策略 1.我国建筑电气节能的现状分析 据相关的统计数据显示,建筑物耗电占到每年总发电量的百分之十以上,如何通过有效的措施节约电能对能源匮乏的我们非常重要。建筑电气的节能是要在满足建筑物的各种功能需求的基础上来实现能源消耗的减少以及能源利用率的提高。事实上,电气节能的途径有很多,可以通过对建筑内配电设备合理的配置、以及对各种用电设备的智能化管理和控制来实现建筑电气节能。另外,建筑电气在节能的同时还要考虑经济效益,不能一味的追求节能而增大投资的成本,应该保证增加的投资能够在短时间内收回,并通过智能化的管理手段以减少不必要的能源浪费。 到目前为止,我国在建筑电气节能方面已经有了一定的成果,但是在节能方面采取的相关措施还是存在着一些不足之处,其中包含有设计方面的缺陷,还有管理和设备维护方面的不足,以及经济因素考虑的不周全等原因,这需要我们从设计方案到施工管理各方面都不断提高和完善,从而让建筑成为真正意义上的绿色节能建筑。 2.建筑电气的节能策略分析 2.1 照明系统节能控制措施 建筑电气节能措施之一是对电气照明系统的智能化控制。照明节能设计应是在不降低照明质量的前提下,最大限度地减少照明系统中的光能损失,更有效地利用电能及太阳能。应根据不同的使用场所选择合适的照明光源及灯具,尽可能地选择高效光源及高效灯具。例如对于住宅建筑的公用部分,考虑到在大多数的情况下都没有专门的人员看守,应该做到人走灯灭,因此,对于住宅建筑的公用楼梯间、电梯间以及疏散走道等场所,采用节能自熄开关是非常好的选择。 照明系统的节能措施还体现在高效光源的利用方面,高效光源具有显色好以及光效高等优点。相关资料证明,以往建筑住宅建筑经常使用的白炽灯只有十分之一的电能会转变成可见光,而其余的电量都会以热辐射的形式释放到空气中,智能化的电气系统应用就是致力于如何更高效率更安全的利用电能。随着科学技术的不断进步我们已经研制出了各种节能灯作为高效的光能源,例如T5或T8细管径三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等,以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。目前这些高效的光源正在被广泛的应用于各种智能化建筑中。 2.2 供配电系统的节能措施 供配电系统设计的合理性不仅影响用电设备的正常、高效运行,对于实现电气更是至关重要。通过提高供配电系统的运行电压及运行功率来减少系统的无用功损耗,或者通过适当加大配电线缆截面以降低线路阻抗来降低供配电系统中的电能损耗。具体的节能途径包括以下两个方面。首先,是考虑建筑电气供电设备的特点和负荷容量,再根据供电距离的远近和分布情况来选择最佳的供电方案,尽可能使建筑电气的供配电系统既简单又可靠,需要注意的是对于同一个电压的供电系统,其变配电级数不能多于两级,防止造成供配电系统的负担过重而短路,给建筑的使用功能造成影响,给用户的生活带来不便。其次,供配电系统的节能措施还包括变电所的位置选择,应该使其尽量靠近建筑物的负荷中心,这样才能有效的减小配电的半径以降低线路的损耗,从而减少电能的损耗。此外,需要强调的是,我国的很多建筑配电系统都是采用环形供电的方式,最好采用闭式网运行的方式提高运行的效率,同时也可以减少电能在运输过程中的损耗。 2.3变配电设备的节能措施 配电用变压器是配电系统最常用的主要电源设备,因其运行过程要消耗一定电能,选择不当就会浪费不少电能,因此选择变压器时首先要考虑选用低损耗、低噪音的节能变压器,其次要合理计算、选择变压器容量。变压器的负载率在75%为宜,变压器容量不宜过大,以免供电线路过长,增加线路的损耗。选择变配电设备时应选择自身能耗低并符合国家节能标准的产品,以实现变配电气设备的节能。 2.4 加大太阳能节能措施的使用 太阳能可谓是取之不尽的可再生能源,太阳能光伏发电是未来新能源的发展趋势,尽管我国已经有很多的住户应用太阳能设备制造热水,但是,在太阳能转化为电能应用方面还是存在着很多不足。首先是设计及应用不到位,例如对一些公共建筑的室外照明、道路照明以及室内车库照明等完全可以采用太阳能光伏系统而没有必要还依赖传统的电网发电。太阳能光伏系统由太阳能光伏组件、太阳能蓄电照明设备、太阳能LED灯具等组成,其能够把光能转化成电能,在智能控制器的保护下,把光伏组件获得的太阳能储存在蓄电池中,当夜晚来临时,太阳能组件得不到阳光的照射,自然没有电流流过,这样就使得智能控制器开启控制功能,LED就会发出适当亮度的光源用于照明。相信随着科学技术的不断提高,太阳能光伏系统会更广泛应用于建筑电气的照明领域中。 3.结语 建筑电气节能措施不仅要体现在设计上,还应该被广泛的应用于实践当中,只有采取正确有效的电气节能设计方案,并付诸实施才能实现建筑电气节能的可持续发展。建筑电气在实现智能化应用的同时更应该注重节能方面的相关细节。本文只对建筑电气的节能设计方面提出了几点粗略看法及建议,希望引起同行的共鸣,并在今后的工程设计中不断总结经验,能正确选择和应用成熟的电气节能技术。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑与建筑电气分析 摘要:在建筑电气工程中,智能化技术能够帮助装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容,并且能够提高工程或系统装置等的整体可靠程度,提高运行速度,加强装置系统或设备的自我保护能力等。本文分根据笔者多年的施工经验,对智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势进行了分析,对智能化技术在建筑电气中应用的技术及注意事项进行了探讨,以期为电气工程管理人员提供一定借鉴。 关键词:智能化 建筑 电气 技术 正文: 1.智能建筑与电气自动化概述 随着人们对生活水平的要求不断提高,建筑物中,尤其是居民建筑物中,对建筑电气工程的要求越来越高,新技术在电气工程的应用越来越广泛,对电气工程的质量要求也越来越高。所谓智能建筑中的电气自动化,一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心,在建筑中组织好综合布线等工作,从而使得建筑中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化,并以此来进一步推进现代建筑的信息化、智能化和自动化等方面的发展。但是由于当前我国智能建筑中的电气自动化正在推广和发展阶段,技术尚不成熟,因此我们更应当积极转变传统观念,并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合,把握其应用要点,从而实现资源优化配置的目标,并保证电气自动化设备运营的安全与稳定,使得智能建筑中的电气自动化得到健康的可持续发展。 2.智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势 对于当前我国智能建筑中电气自动化的应用情况而言,其应用特点及其技术优势大致体现在以下几个方面: 首先,智能建筑中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型建筑当中,电气自动化系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂,因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区,从而造成故障的产生。而现代智能建筑中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统,同时将其反馈信息迅速返回到控制中心,从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。 其次,智能建筑中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系,从而充分加强了其联动性能,并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。 再次,智能建筑中电气自动化的安全性能非常强大。由于智能建筑中电气自动化系统本身就具有一定的危险,无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈,并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突发情况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。 最后,智能建筑中电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合,从而建立一个更加准确详实的数据库,以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。 3 建筑电气工程的智能化技术应用分析 在建筑电气工程中,智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。 3.1 智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用 在建筑电气工程中,需要有自动控制和保护系统,以便在发生一些意外时,可以进行自我控制和保护,防止事故的发生。而这些自动保护以及控制系统中则可以运用智能化技术。首先在计算机控制系统中,应用 GPS 定位功能,对整个建筑电气工程的电气设备、线路以及装置配件等进行定位,并利用传感技术进行将电气工程的施工或者工作状况传输给计算机系统,即进行电气工程施工或运行的数据采集,然后计算机系统利用电机设备、电磁场以及电路等学科知识对所收集到的数据进行综合分析,然后按照设定的系统程序,如果出现了哪种数据,就该进行何种控制措施。这样就可以对建筑电气进行智能自动化控制。 3.2 智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用 在建筑电气工程中,可以利用智能化技术进行电气系统的控制和保护,如果一旦出现了问题,智能化程序中没有被规定的状况,则可以发出警报,并对发生问题的部位,进行重点的实时监控,同时,还需要将收集到的数据传输给智能化故障分析系统,利用智能化技术中的神经网络、专家系统以及模糊逻辑等技术,对发生问题的部位进行故障分析,例如,当变压器出现故障时,便可以对变压器油中的气体成分进行分析,从而进一步缩小其故障范围。 3.3 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用主要包括两个方面,一个是智能化技术的遗传算法,一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是一种先进的计算模型,其原理是模拟生化进化过程中的遗传学机理以及达尔文生物进化论中的自然选择理论,运算过程中应用生物界中的进化规律,进行随机性搜索。智能化技术中的遗传算法在电气设备优化中起到重要作用,在建筑电气工程中,可以采用智能化技术中的遗传算法和专家系统相结合的方式对电气设备进行优化。 4.智能化建筑电气技术的注意事项 4.1经济方面 在智能化建筑设计当中建筑电气技术需要注重经济实用,保障经济节约而且技术可靠。在实际工作中,建筑电气设计方案选择应该符合智能化建筑发展的趋势,要合理应用新技术,保障技术安全可靠性,选取经检验合格了的产品,用新型技术简化系统设计,进而降低工程造价,保障经济合理,减小投资成本。 4.2设计方面 在对智能化建筑开展建筑电气的设计时,要脚踏实地且实事求是,不要盲目地追求不实际的目标。 智能化建筑功能很全面,设施相对复杂,对于设计和管理要求都较高,在不同设备间都存在自身缺点以及局限性,功能以及性能上还有一定程度上的差别,盲目追求新和全是不现实的。如果对设备的先进性和功能的齐全性进行强行追求,这不仅是在设计上建立了脱离现状的难题,而且会加大工程实施难度,抬高投资的成本,加大运行费用,进而形成资源的浪费,然而很难达到预想效果。合理进行建筑电气设计应从项目的根本出发,选用适当的设备和系统,利用恰当的技术,保障设备、系统功能得到充分的发挥,这样可以满足智能化建筑设计的要求,减小运行和管理的难度。 4.3质量方面 在工程的每个过程中都要认真地审阅、校对设计稿,要确保每个工程的细节都是准确无误的。再有,操作过程要严格地遵循电气施工的规范,应用合格的材料以及设备,坚决拒绝伪劣产品,保障工程安全可靠性。 5 结语 近年来,随着我国建筑工程的不断增多,建筑施工技术也不断进步,在建筑工程中,较为重要的一个施工项目是电气工程,建筑电气工程主要包括建筑施工工程中与电气有关的设备、装置等的施工工程。在建筑电气工程中应用智能化技术,可以有效地减少人工操作量,提高操作速度以及操作精准度,提高工程的可靠程度,并且能够降低成本,方便工程完成后的检修维护工作。在智能建筑电气施工中,要求电气施工人员在施工的过程中要有良好的技术水平和高度负责的责任心,充分的利用施工人员自身的专业知识进行分析和设计,提高施工质量和施工效果,严格的控制各个施工手段和施工环节。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】随着科学技术的发展特别是电子、信息技术的飞速进步智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实,对此,本文深入分析了智能建筑的系统构成、要求,智能建筑的电气设计以及智能建筑的未来发展和应用。 【关键词】智能建筑;系统构成;电气;发展 1、引言 智能建筑是建筑产业与信息技术结合的产物。信息技术与建筑的完美融合丰富了建筑的内涵,为人们的生活、工作提供了极大的便利。智能建筑必将带来一个巨大的市场,将带动对方面产业的发展,各相关单位为了提前争夺这一市场相继投入巨资希望能是智能建筑在合理价位的的同时提升系统性能,最终赢得用户的认可,对此,本文对智能建筑进行了较全面的分析与探讨。 2、智能建筑的基本要求 (l)对使用者而言,智能建筑应能提供安全,舒适,快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2)对管理者而言,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3、智能建筑系统简介 一般来说,智能建筑的自动化系统包含有三大部分,分别是楼宇自动化系统、通信自动化系统及办公自动化系统。楼宇自动化系统即BAS,又被称作设备自动化系统,是智能建筑中最为基础的自动化系统,主要功能是完成对智能建筑物内的环境、安全、能源等多方面进行实时监控和管理,从而为智能建筑提供安全可靠、舒适方便的居住环境。通信自动化系统即CAS,它是实现智能建筑物内语音、视频等数据传输的根本基础,同时也是智能建筑与外部通信网络,如计算机网络、电话网络、卫星网络相连的唯一通道,从而实现与全球各地进行信息的交互。智能建筑的通信系统主要包含两大系统,一是程控数字交换机系统,二是有线电视网系统。办公自动化系统即OAS,该系统是实现智能建筑的重要组成部分之一,主要是通过利用计算机软件技术和先进的办公设备来提升办公效率和质量,从而实现办公的简易化、决策的科学化、管理的智能化。 图3.1智能建筑 4、智能建筑实现的基本功能 按照上述的智能建筑的自动化系统的组成,三大系统应分别基于智能建筑的实际需求,完成基本功能的实现,具体如下:首先是楼宇自动化系统,楼宇自动化系统的基本功能主要包括如下几方面:一是实现对建筑物的自动监视并实现对各类机电设备的开始或运行控制;二是实现对建筑物内各种基本参数和机电设备参数的自动检测、显示、汇总、打印等功能;四是实现对建筑物内各种设备的协调管理和统一控制,尤其是对水、电、暖、气的自动计费功能的实现。其次是办公自动化系统,该系统在智能建筑内表现出很强的系统性、网络性和多学科交叉性。智能建筑的办公自动化系统一般具有以下功能:一是实现对建筑物物业管理的办公自动化系统,包括物业管理信息、电子账务处理、物业信息、业主会议管理、综合文件等功能;二是实现对传统办公与服务的管理功能,主要包括有文字处理、公文收发、档案管理以及各种公共服务的管理、建筑物人员管理等;三是对建筑物内的信息库的管理,建筑物内的资源信息种类繁多,公共信息需要办公自动化来维护,主要包括公共信息或资源的采集、检索、查询、等功能。 5、智能建筑电气的施工 5.1.线路敷设 导线敷设的方式及各部位代号分别是: SC 一穿焊接钢管敷设、 C T 一桥架敷设、 FC 一地板内暗敷、 C C 一顶板内暗敷、 W C -墙内敷设、 A C C 一吊顶内敷设、 SR 一钢线槽敷设、 C E 一顶板面敷设。 在进行配管加工时应严格按设计和规范要求进行厂料配管, 并由专业监理工程师严格把关。其具体要求是; 明配管只有一个90。弯时, 弯曲半径不小于管外径的四倍, 有两或三个90。弯时,弯曲半径不小于管外径的六倍;PV C 管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管, 内径不小于犯~ 的管子应爆弯, 如需大量加工时, 可用专制弯管的烘箱加热, 做到管子弯曲后, 管皮不皱、 不裂、 不变质。 5.2.配电设备安装 在工程中, 配电箱的型号复杂且数量多,大部分配电箱还受楼宇、 消防等弱电专业的控制,因此箱内的原理复杂、 设置严格。由于配电箱是电力负荷在现场的直接控制器, 因此它关系到工程中动力、照明以及弱电负荷能否正常工作。在电气工程中要求所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于IP 40,打开箱门后的防护等级不小于IP20,并要按现场情况采用上进上出或下进下出的接线方式进行制作安装。 5.3.开关插座的安装施工工艺 在施工过程中应严格按照施工要求进行插座、 灯具开关、吊扇钩盒的安装工作, 使其符合相关安装图纸的要求。其具体要求是: 开关盒与门框的距离一般为150一20 mm, 左右、 前后的盒位允许偏差不大于50 rnrn, 同一室内成排布置的灯具和吊扇的中心允许偏差不大于5rnrn 。要特别注意的是预埋安装的施工过程, 一般来说, 要根据现浇板的厚度来进行吊扇钩的设置, 同时, 应把圆圈与钢筋缓缓地折成90。角, 插入接线盒底的中间位置, 然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90。角,并在板筋上将其焊接牢固。 6、智能建筑的发展趋势及应用 6.1.楼宇自动化系统 楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统,是一种分布式控制系统,其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下,保证接口的标准化,集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成,楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成,通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 6.2. 通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保 持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 6.3.办公自动化系统 在办公自动化建设过程中,主要进行以下两方面工作: 一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。 二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 7、结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。然后由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。本文,针对智能建筑的功能、特点、构成等进行了详细的探讨,并具体阐述了建筑电气的设计及智能建筑未来的发展及各种应用。
在《关于进一步推进物流降本增效促进实体经济发展的意见》中,多次提到了物流业与制造业协同联动发展,相应出台的一系列政策及实践表明,物流业与制造业协同联动发展能够促进制造业转型升级,同时是实现智慧工业的有效方式。 1物流业与制造业发展现状 1.1制造业发展现状 全年国内生产总值1015986亿元,比上年增长2.3%,全部工业增加值313071亿元,比上年增长2.4%。由图1可以看出,国内工业增加值总体呈现快速上升趋势,2020年受新冠疫情影响,增长速度减缓。 1.2物流业发展现状 物流业是融合仓储业、运输业、信息业和货代业等的复合型服务产业,是国民经济的重要组成部分,涉及领域广,吸纳就业人数多,促进生产、拉动消费作用大,在促进产业结构调整、转变经济发展方式和增强国民经济竞争力等方面发挥着重要作用。据统计,我国物流总量近十年保持正增长,但增长速度逐年减缓。2020年,新冠疫情爆发初期,我国经济受到较大影响,物流业主要指标出现了较大波动,后期新冠疫情得到适当控制,经济活动恢复,物流业主要指标持续回升,港口货物吞吐量率先实现从负增长到正增长的突破;经济活动恢复后,货物运输也持续恢复,年末时,全年货运量规模基本恢复至2019年同期水平,如图2所示。2020年,营业性货运量预计完成463.4亿吨,同比下降0.5%,已基本回补新冠疫情造成的缺口。分方式来看,公路、水路货运量分别下降0.3%和3.3%;但从线路里程数来看,我国的线路里程连年增长,目前高速公路总里程已经跃居世界第一,进一步完善了铁路与道路的互通,加快了综合运输体系建设,减少货物运输的中转衔接时间,提高物流运输效率。近年来,中国电子商务交易规模快速增长,2020年中国电子商务交易规模达37.21万亿元,同比增长4.5%,如图3所示。各电商平台逐步推进建立适合平台自身的仓储基地,从而完善各电商平台的物流体系。 2物流业与制造业协同联动发展引发的思考 通过对物流业与制造业的发展现状进行分析,发现工业尤其是制造业的产值总体呈上升趋势,但增长速度有所减缓,当然有新冠疫情的原因,同时是工业转型升级必须经历的过程。物流业中的各类基础设施趋于完善,通过物流业的发展带动当地相关产业的发展,也带动了就业。以下就物流业和制造业可否协同联动发展提出几点思考。 2.1物流业能否促进高新制造业发展 物流业与传统制造业是典型的相互促进关系,产业集聚对物流业的发展有较强的推动作用,物流业的发展又会反哺制造业,通过为制造企业提供一系列先进的物流服务,促进制造业可以集中优势资源专注于制造加工,提升其制造专业水平,从而促使制造业能顺利地转型升级。物流业相对容易与传统制造产业保持协同联动,但是对于高新技术产业,物流业协同性较弱,因此物流业应提升智能化水平,努力打造智能制造服务型物流枢纽。 2.2现有的信息化平台能否满足物流业和制造业协同联动发展的需要 信息平台建设是未来的发展趋势,目前全国各地都在建设各种信息平台,由于政策影响,智慧城市、便民生活等方面的信息平台则更多,物流公共信息平台的建设布局相对较少。已经搭建好的物流公共信息平台中,大多数平台具有明显的区域特色,导致服务范围受限,总体市场需求不能得到充分满足。另外,缺少信息平台的支持,造成了市场信息的不对称性,部分制造企业难以找到合适的综合性物流服务企业将物流外包,甚至制造企业不得不自己做物流。此外,一些物流企业提供的服务有限,难以走出地域,形成网络化经营模式,导致物流成本偏高,难以找到合适的合作伙伴。2020年新冠疫情爆发后,因信息不畅,把握市场需求不当,部分中小型物流企业破产。综上所述,建立物流业与制造业的协同联动信息化支持平台是关键步骤。 2.3“两业”协同联动发展缺乏复合型专业人才 我国经济发展迅速,2020年受新冠疫情的影响,经济发展速度减缓,但是仍然保持正增长。物流业和制造业吸纳的就业人数较多,随着智能制造的引入,物流业配合制造业转型升级,这些变化带来了人才的层次高端化和需求个性化,因此“两业”的协同联动发展对复合型专业人才的需求更加旺盛。调研发现,物流企业比较缺乏能利用大数据等新兴技术手段,同时熟悉物流市场的基本情况,还具备物流相关专业知识的复合型人才。相关院校开设的物流相关专业多数是讲授物流相关专业知识,与社会需求的复合型专业人才还有一定的距离。通过调研还发现,部分人才出走的原因是企业业绩考核和晋升渠道不明确。 3物流业与制造业协同联动发展对策建议 3.1政府层面 3.1.1加大政府部门推进协同联动发展的力度 响应文件精神,根据当地物流业与制造业的发展情况及未来的发展趋势,采取积极措施,不断推进区域内制造业服务化、自动化、智能化的进程。例如,对于制造业发展历史悠久而转型缓慢的地区,地方政府可以出台相关政策,扶持当地龙头支柱制造企业,引进一些先进的制造设备、技术,完成龙头企业的转型升级,再以龙头企业为中心,带动相关合作企业的转型升级,可以采取非转型不合作的态度,从而带动整个产业圈(包括物流业)的转型升级,对于积极转型升级的企业应当给予一定的物质奖励。另外,政府应促进当地的交通升级,直接提升当地的物流基础设施水平,通过出台相关政策,缓解交通拥堵,新建道路,做好道路养护工作,改善区域内交通状况,使物资流转提速,为制造业的转型升级铺路,从而实现物流业和制造业的协同联动发展。 3.1.2优化物流业与制造业协同联动发展的社会环境 优良的社会环境,尤其是营商环境,可以为物流业的更新换代和制造业的转型升级提供良好的基础。一方面,政府部门可以做好宏观引领,不断推进当地制造业信息化的进程,搭建公共信息交流平台,尤其是物流公共信息平台,保障消费者与企业间、政府与企业间的信息沟通,推动制造业智能化转型升级,提升物流业的信息化水平;另一方面,政府出台政策适度鼓励优秀的物流业协会和组织与当地主要制造业相关的协会和组织,定期举办各种活动,推动物流业与制造业产学研的发展进程,提高物流业与制造业的协同联动发展。 3.2企业层面 3.2.1重视专业人才的引进与培养 “互联网+”时代,高层次专业人才是企业发展的根本。随着经济的发展,作为“第三利润源”的物流业和实体经济重要来源的制造业对高层次专业化人才的需求量越来越多。企业必须高度重视人才流失问题,采取个性化措施挽留物流业和制造业的复合型专业人才,尤其是高层次复合型人才,同时加强对专业化人才的引进与培养工作,不断提高企业内高层次专业化人才的比重,提升“两业”协同联动发展水平。 3.2.2积极加入信息平台,促进区域内互联互通发展 新时代下,信息的互联互通是大势所趋,企业应顺势而为,积极参与当地政府搭建的公共信息平台,有影响力的企业也可以自己搭建信息平台,做到互通信息,形成企业间的长期合作伙伴关系或战略联盟。无论是物流企业还是制造企业都应提升自身的信息化水平,做好自身的发展规划,并积极融入当地政府的发展规划中。 3.3院校层面 3.3.1积极开展校企合作,培养专业人才 学校应积极开展区域人才需求情况调研,开设符合当地企业需求的专业,停招一些已经过时或不符合当地企业人才需求的专业。通过让企业参与人才培养方案的制定和实践教学体系的制定,培养符合企业需求的专业化人才。同时,开展现代学徒制、校企共建实训基地、顶岗实习等加强与企业的联系,保障与企业的无缝衔接,消除毕业即失业现象,使得院校毕业生能顺利进入企业的人才培养体系。 3.3.2开展横向课题研究 学院专任教师或科研人员应积极与企业接触,与企业研究人员共同解决一些企业的瓶颈。在适当条件下,可成立联合研究院,共同研究一些技术难题,促进当地“两业”的协同联动发展。 参考文献 [1]黄璐瑶.关于长三角地区现代物流与“中国制造”升级联动发展的思考及建议[J].商场现代化,2020(19):49-51. [2]陈春明,陈佳馨,谷君.我国制造业与物流业联动发展的演化研究[J].山东大学学报(哲学社会科学版),2020(2):73-81. [3]李长征,许勇.物流业与制造业协同联动发展研究综述[J].经济研究导刊,2021(27):39-41. [4]卞璐.物流业与制造业的良性融合及互动发展分析[J].中国物流与采购,2021(20):48-51. [5]吴婉娴.基于价值链视角的泉州物流业与制造业协同发展[J].泉州师范学院学报,2021(5):39-42. [6]杨洪.加强物流基础设施建设助推产业联动:以四川简阳市为例[J].物流科技,2021(10):44-48. [7]梁红艳.中国制造业与物流业融合发展的演化特征、绩效与提升路径[J].数量经济技术经济研究,2021(10):38-41. [8]刘明.物流业与制造业协同集聚对经济高质量发展的影响:基于283个地级以上城市的实证分析[J].中国流通经济,2021(9):35-39. 作者:孔月红 单位:南京铁道职业技术学院
过去一个时期,农业气象节目作为重要的电视传播手段,一直承担着农业气象服务在农业推广工作中防灾减灾的重要作用。但是随着互联网的应用,使得技术的传播变得简单、快捷,人们可以通过网络即时了解农业技术的研究现状[1]。信息时代正以超快的发展速度颠覆着大众的消费观念、生活理念、阅读习惯、工作效率。所以传统的农业气象服务也必须做出思维模式的转变,开发出新奇、快速、准确的新媒介传播方式,不断适应时代的发展。 1农业气象节目元素要多元化 进入新媒体时代,我们传统的农业气象服务模式已经不再适应大众的审美和选择习惯,过去以权威化姿态示人的节目形式是否能以更加亲和的方式迎合大众口味,使节目在做好服务的同时,还能让观众在紧张忙碌的生活之余得以充分的消遣和放松,是我们值得探索的方向。过去是酒香不怕巷子深,而现在就算实力再强都要注重宣传,甚至是赔本赚吆喝,可见观众已经从过去的被动接受变成了现如今的主动选择。我们的农业气象节目应该参考优秀电视节目的制作经验加入娱乐元素,比如真人秀类型的《跑男》《向往的生活》,首先名人效应就足可以吸引大批的观众,再加上节目本身传达出来的正能量以及追求质朴生活的人生感悟,正好与当下快节奏的生活形成反差,给人以心灵的慰藉。另外农业气象节目还可以加入人文元素,比如《舌尖上的中国》从普通的食材讲起,延伸到农民的劳作、大自然的馈赠;从传统的美食讲起,延伸到历史的渊源、人文的交融;从一桌家常饭讲起,升华到亲人的牵挂,血脉的延续……每每看完都会找到强烈的归属感。而像这样的优秀节目往往不只有电视台这一个生存途径,腾讯、优酷等视频网站也在积极购买播出权,可以说除了明星效应,节目本身的热度也是视频网站看重的卖点,而这份卖点就是最能吸引观众眼球的宣传点。所以未来的农业气象节目应该尽可能的开放化、多元化,增加娱乐元素和互动性的基础上还要具备人文关怀特质,加强与热门网站的合作,利用节目受众大数据分析,使节目受到更广泛人群的关注和追捧。 2将VR和AR(虚拟现实技术/增强现实)融入到农业气象服务 目前电子地图、房产交易软件等领域已经普遍开发出了类似的功能,取代了传统的平面式局限的思维空间,可以身临其境的感受道路信息及房源结构等。此外,这项技术已经在医学、娱乐、军事、汽车制造、游戏、地理、教育等领域展开应用,大大挺高了作业效率和各领域科研进步的空间。例如影片《头号玩家》呈现出的虚拟人生故事情节就让人印象深刻。我们可以通过VR构建出难辨真假的农田场景,配合农业气象科普知识,尝试在虚拟的环境下,让用户切身感受到作为农场主存在的真实程度,再用AR技术把真实世界与虚拟影像完美的融合在一起。使用户可以通过它真正走进你所关注的农作物大田,感受阳光雨露,查看作物长势,了解气象灾害,甚至可以闻到乡间泥土的气味,听到鸟鸣虫叫,可以对模拟农业环境中的一切人和物体进行更加自然的互动,并且得到及时的信息反馈。 3把AI(人工智能)应用于未来的农业气象服务 我们对于人工智能的基本想象应该就是利用机器人服务人类,在生产生活中最大程度的把人力劳动从程序化的、流水线似的工作中释放出来,既能节约成本,还可以提高效率。目前生活中最常见的人工智能诸如苹果手机的语音听觉功能,用户只需要启动Siri就可以寻找位置、查询网页、实时翻译等等,还有指纹识别,人脸识别等触觉和视觉的模仿。机器人的服务已经慢慢渗透到酒店、餐饮、超市甚至快递行业,而在农业气象服务领域实现人工智能化操作或许也就是时间的问题了。试想在万亩稻田利用机器人操控高度智能化的耕种设备,精确分析土壤墒情,借用田间气象站实时测算的精细化预报分析小气候特征,根据不同的天气向无人插秧机下达各异的插秧指令。在遇到暴雨洪涝灾害时,探测器会及时将淹没面积和深度回传到智能终端,经过具体的分析制定具体的开渠排水策略。雨水较多时常常会有病虫害的发生,摄像头会捕捉病虫发生特点,智能后台会根据水稻长势,选择合适的农药,开启田间自动化灌溉管控系统进行精确地喷施作业,并在合适的时机灌溉施肥。当水稻成熟时,AI系统会根据谷粒饱满程度,调遣收割机到指定的区域进行收割分离一体化操作,再用自动分谷机将稻谷筛选出来。除此之外中枢网络还会根据最新的市场行情,预定销售路径,联络储运机构,安排深加工渠道,以最优价格计划产量,实现利润最大化;除了对于田间管理等细微判断的操作,农业技术人员要根据经验亲力亲为以外,其余程式化的农活都可以交给人工智能系统,大大节省了劳动力,农场主只需要拥有一台机器farmer,就可以轻松完成对万亩大田的掌控。未来,各类农业市场动态,农技常识,农业气象科普以及天气观测和预测等信息像一部百科全书统统融合在这个小小机器人的“大脑中”,无论遇到什么样的自然灾害都可以从容应对。在农忙时节,我们将会看到无驾驶舱智能机械设备在田间地垄相互配合井井有条的耕作场面。2017年国务院印发《新一代人工智能发展规划》,提出了面向2030年我国新一代人工智能发展的指导思想、战略目标、重点任务和保障措施,为我国人工智能的进一步加速发展奠定了重要基础[2]。在政策的指引下人工智能只会向各个领域不断地延伸,最终带来全人类生存模式的巨大变革。 4结语 目前,制作多元化的农业气象节目,对于很多有实力有资源的气象影视系统并非一件难事。而在实现农业气象服务与尖端科技的接档,甚至在农耕管理模式方面实现颠覆似的改变,恐怕还需要经历一段时间的等待。随着科技的不断进步,也许将来的农业气象服务还可能具有规避气象灾害风险的能力,我们的生活也将会变得更加轻松美好。 参考文献 [1]王恒.新媒介在我国农业科技传播中的应用研究[J].农村经济与科技,2014(1):163. [2]刘恋.2017年度中国媒体十大流行语:“”“新时代”上榜.澎湃新闻,中国政库,[2018-1-8]. 作者:武晓磊 单位:内蒙古气象服务中心
摘要: 智能网联汽车是汽车“新四化”高速发展态势下的必然产物,其集互联网、大数据、人工智能等多种现代技术于一身,并具有多重复杂的应用场景,颠覆了传统汽车生产制造理念,对国家监管、企业生产、研发创新、检测认证等各个领域提出了全新挑战。文章结合智能网联汽车行业和技术发展现状,概述了国内标准政策对智能汽车信息安全监管要求,并从标准体系、行业应用、技术创新、监管要求等提出应对建议,促进智能网联汽车信息安全科学发展。 关键词: 智能网联汽车;信息安全;标准政策 1背景介绍 随着汽车工业的不断发展,汽车与信息、通信等产业跨界融合,智能网联汽车已经成为现代汽车产业发展的主要组成部分,代表着汽车产业未来的发展方向[1]。智能网联汽车在传统的汽车领域上融合多种现代技术,包括计算机技术、互联网技术、传感器技术、自动化控制技术、语音识别技术、图像识别技术、辅助驾驶技术和无人驾驶技术等,这些技术都高度依赖网络作为信息传输的载体[2]。智能网联汽车将通信功能与网络技术深度融合,具有诸如复杂的环境融合感知、智能决策和协作控制等功能。网络和数据等安全问题隐含重大安全风险,信息安全漏洞已经危及用户的数据安全、个人隐私、通信安全甚至车辆的功能安全,导致用户群体的切身权益面临被侵害的风险[3]。通过对智能网联汽车的信息安全进行监控,及时发现智能网联汽车运行网络中存在的威胁,可以有效保障智能网联汽车的信息安全和可靠性[4-5]。近年来,国家密集出台了大量针对智能网联汽车的网络安全和数据安全相关政策法规,立足总体国家安全观,落实企业主体责任,加强全方位信息安全监管,进行全生命周期信息安全管理,从而促进新技术、新应用发展[6]。 2标准政策现状 2.1国内智能网联汽车相关政策 为推动车联网创新发展、强化信息安全风险评估,国家发展和改革委员会、中共中央网络安全和信息化委员会办公室、工业和信息化部、交通运输部、公安部等各主管部委纷纷发布管理政策,协同制订智能网联汽车信息安全管理领域的顶层设计与规划,积极推动智能交通和车联网发展[7]。2007年6月22日,公安部、国家保密局、国家密码管理局、原国务院信息化工作办公室联合印发了《信息安全等级保护管理办法》,标志着等级保护制度正式开始实施[8]。2020年9月,公安部制定出台《贯彻落实网络安全等级保护制度和关键信息基础设施安全保护制度的指导意见》(以下简称指导意见),进一步健全完善国家网络安全综合防控体系,有效防范网络安全威胁,有力处置重大网络安全事件,切实保障关键信息基础设施、重要网络和数据安全[9]。2016年8月,国家发展改革委员会和交通运输部发布《推进“互联网+”便捷交通,促进智能交通发展的实施方案》,提出加快车联网、船联网建设,发展车联网和自动驾驶技术,构建国家级车联网无线技术验证平台等,以推动构建下一代交通信息基础网络[10]。交通运输部通过《关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知》积极推动“两客一危”联网联控并取得积极成效,2016年发布的《网络预约出租汽车经营服务管理暂行办法》也对车联网产业的发展产生重要影响[11]。交通运输部所建立的交通的基础设施、交通的环境、智能交通的环境建设,对于后续智能网联汽车在大范围的国际应用非常关键。2021年7月5日中共中央网络安全和信息化委员会办公室联合国家发展和改革委员会、工业和信息化部、公安部、交通运输部发布《汽车数据安全管理若干规定(试行)》,自2021年10月1日起施行,明确了汽车数据、汽车数据处理以及汽车数据处理者的定义和范围、个人信息采集处理要求、汽车数据处理的原则、汽车数据出境管理、数据安全审查备案等[12]。2021年7月30日工业和信息化部印发《关于加强智能网联汽车生产企业及产品准入管理的意见》(以下简称意见),从加强数据和网络安全管理、规范软件在线升级、加强产品管理、保障措施等方面提出11项具体意见。《意见》要求加强汽车数据安全、网络安全、软件升级、功能安全和预期功能安全管理,保证产品质量和生产一致性,推动智能网联汽车产业高质量发展[13]。2021年9月16日工业和信息化部发布《关于加强车联网网络安全和数据安全工作的通知》,从网络安全和数据安全基本要求、加强智能网联汽车安全防护、加强车联网网络安全防护、加强车联网服务平台安全防护、加强数据安全保护以及法律责任六个方面提出了相关要求[14]。 2.2国内智能网联汽车信息安全相关标准 全国汽车标准化技术委员会基于汽车信息安全风险危害及诱因,围绕智能网联汽车部署纵深防御、韧性防御等系统性防御策略,从保护对象的真实性、完整性、可用性、可控性、可预防性等多维度开展研究分析,开展标准化工作,加快组织制定汽车信息安全测试、车联网防护定级、服务平台防护、汽车漏洞分类分级、通信交互认证、数据分类分级、事件应急响应等标准规范及相关检测评估、认证标准,智能网联汽车信息安全标准体系逐步完善[15]。2021年4月,正在撰写的《汽车整车信息安全技术要求与试验方法》立项为强制性标准,同年11月发布的《电动汽车远程服务与管理系统信息安全技术要求及试验方法》(GB/T40855—2021)、《车载信息交互系统信息安全技术要求及试验方法》(GB/T40856—2021)、《汽车网关信息安全技术要求及试验方法》(GB/T40857—2021),涉及车载信息交互系统、汽车网关和电动汽车车载终端三个部件,对于关键零部件的信息安全提出了较为具体的要求。此外,《电动汽车充电系统信息安全技术要求》《车联网信息服务平台安全防护检测要求》等标准正在陆续制定,还有涉及车联网密码应用、车载操作系统、车用安全芯片、车联网数据安全等多项标准正在预研中。 3应对建议 3.1建设智能网联汽车安全团体及国家联合标准体系 当前,汽车信息安全类标准体系仍属前期阶段,已经发布的国家标准与团体标准偏少,还需要加强标准研制工作,为产业发展提供可靠依据。建议加强相关国家与团体标准的统筹协调工作,制定符合汽车产业发展的政策标准,避免标准的重复建设和资源浪费,为汽车信息安全产业发展提供全局性的标准化支撑。加强智能网联汽车信息安全测试验证标准的制定,为行业安全监管提供有力抓手,可以为智能网联汽车信息安全的测试验证工作提供统一的标准基线,促进智能网联汽车信息安全的横向流程体系与纵向防护技术的能力提升,从而加速实现信息安全与汽车电子系统全生命周期各阶段的深度融合。 3.2以数据推动运营模式创新 数据是智能网联汽车中最有价值的资产,如何充分利用数据很大程度上决定了企业在智能网联汽车建设中的竞争力。要想真正释放数据的价值,必须实现数据在智能网联汽车建设的内部乃至生态系统伙伴之间的顺畅流动与高效共享,打造完整的数据供应链。随着数据量和数据种类的不断增加,传统的数据分析技术已经不能完全满足从数据中发掘洞见的需求,这对人工智能等更先进的技术提出了更多需求。智能网联汽车企业和服务机构在平台上产生的互动将积累大量有价值的数据资产,通过对这些数据的有效洞察,将帮助其在智能网联汽车的建设中更好地了解一级供应商(TIER1)与原始设备制造商(OriginalEquipmentManufacturer,OEM)的需求,并提供个性化服务,进而提升客户体验。这些数据还能提高运营效率,例如通过了解参与者的供应和需求,让互动与资源共享更智能和高效。最重要的是,这些数据经过分析整理,能衍生出新的商业模式,促进产业转型升级。 3.3国家监管与企业建设 智能网联汽车信息安全所建设的基础数据库与技术能力,需要在满足TIER1和OEM技术需求的基础上,进一步满足国家监管要求。在国家监管体系建设过程中,要积极发挥行业的优势,为国家提供决策的数据支持和监管的技术手段,辅助政府相关部门保障国家安全。首先,政府主管部门应加强顶层设计,构建国家信息安全认证体系。政府部委统一监管,采用行业公认的认证标准,授权具有资质和检测认证能力的认证机构开展认证工作,认证结果在可供全社会查询的平台发布。国家级智能网联汽车信息安全认证体系的建设,可避免重复认证带来的资源浪费、在全行业内建立统一的信息安全基准。推动汽车信息安全标准顶层设计工作,加快相关政策法规、国家与行业标准研究与落地[7]。其次,企业应按照标准要求研发产品,积极获得信息安全认证。汽车主机厂需要根据车辆产品应用场景和生命周期关键环节明确汽车信息安全需求,在汽车产品研发的不同阶段进行管理约束和测试评价,最后进行整体安全验证以及信息安全认证,并强化零部件供应商产品的信息安全管理,明确信息安全防护理念。最后,第三方机构应加强能力建设,为行业提供多维度服务。第三方检测认证机构作为汽车信息安全检测认证的主要实施单位,需要着力于突破安全检测核心技术,充分挖掘创新资源,大力开展智能网联汽车的车端安全、外接终端安全、平台安全、通信安全以及数据安全等前瞻技术研究。同时要加强跨部门、跨领域测试评价机构协同配合,建立权威的车联网安全测试评价体系,重点研发零部件级、系统级、整车级的安全测试评价体系。 3.4推广应用 智能网联汽车信息安全作为一个全行业的基础共性问题,应该严格遵循国家法规政策,同时承接国家的监督管理要求。因此,智能网联汽车信息安全的技术发展可以借助国家纵向课题和企业横向课题的模式推进,一方面从国家角度明确政策、提出技术方向指导,另一方面从企业角度开展符合国家技术要求的产品技术研究和开发工作,承接国家课题技术研究任务,协助企业内部完善技术开发能力。聚焦智能网联汽车信息安全的核心关键技术研发,并选择龙头企业进行试点示范,从技术可行性、应用性、平台化适应性等角度论证技术的成熟度,为进一步推进技术的产业应用推广奠定良好基础。同时在试点示范的过程中,技术成果往往可以为整车厂、检测机构、监管部门等行业机构提供技术服务和运行数据支撑。从点到面,从行业的一个分支拓展到全行业供应链,增进技术的推广和行业交流,更有效地推动智能网联汽车信息安全核心关键技术的应用落地。 4结语 智能网联汽车是未来汽车发展的重要阵地,其伴随而来的信息安全风险甚至已经上升到国家公共安全问题。从国家层面来讲,在国家法律法规制度的基础上,应该建立统一可行的智能网联汽车产品准入与测试评价规范,促进智能网联汽车的信息安全防护能力的进一步提升,保障智能网联汽车信息安全科学发展。从企业层面来讲,建立健全汽车全生命周期的信息安全风险评估和测试验证体系,是智能网联汽车信息安全的重要保障。 作者:谷阳阳 王磊 刘鹏飞 单位:中国汽车技术研究中心有限公司 中汽研软件测评(天津)有限公司
机械自动化论文:自动化机械技术的发展 1.自动化技术需结合生产实际 机械自动化技术最终是为了提高生产效率,因此必须具有实际应用价值。也就是说,我国的自动化机械技术,应注重企业的生产现状、技术条件等因素,并根据产品的特点选择适合的自动化设备,不能盲目的选择。在生产进度的制定和自动化设备的引进上都应符合企业的发展现状。实际上机械自动化就是实现从半自动化向自动化转化的过程,但是针对我国的国情,自动化技术要与人工管理和控制相结合才能符合生产实际,才能提高产品的质量。在工业逐渐发达的今天,产品的质量更应该受到企业生产者和用户们的关注。因此,如何结合实际,研发和使用自动化机械设备,提高生产效率是现代企业追求的目标。 2.我国自动化技术的发展方向 2.1投资少、效率高的自动化技术将成为未来发展的方向为了适应我国的国情,研发投资少、效率高的自动化机械设备将成为必然趋势。同时,也符合自动化发展的整体趋势。事实证明,欧美等发达国家在自动化技术的研发上也沿袭了这样的原则。我国的机械生产过程中,通用设备居多,因此结合国外低成本自动化技术是正确的选择,在以原有的机械设备为主的前提下引进少量的数控设备,并合理调整其布局。同时不断的完善技术,实现计算机自动化管理和人工的合理运用,建立单元化的生产系统,从而实现我国工业制造自动化技术的先进性,同时降低企业投资,提高经济效益,这样才能促进我国的工业现代化的实现。2.2机械自动化技术的发展趋势自动化技术在机械生产上的应用主要包括微电子技术的应用、自动控制理论和技术的应用以及基本机械技术的研发等。因此,在机械自动化的研发过程中,电子学、计算机技术发展及自动化设备和自动化生产线的研发和使用应得到广泛关注。实现机床装料与零件检测的自动化,并合理应用数控机床等设备。必须严格抓好自动化技术的基础工作,发展主机的同时也要发展自动化元件和其控制系统。另外,微处理机、传感器以及可编程控制器等都是我国未来自动化技术研究的方向。研发和推广先进的机械自动化技术,并将其扩展到其他学科,不断更新企业人员的观念,设计新的符合时展的机械设备,同时还要注意员工的知识水平,应注重对他们的培训。未来,传统机械制造会逐渐转向自动化设计和生产,因此应使操作人员跟上技术的更新,掌握更多的知识。总之,对人才的培养也是现代机械自动化技术应用的要求,无论是设备操作人员,还是公司管理人员都应不断的拓展自身的知识水平,学习自动化技术的操作方法及原理。这样才能够有利于进一步推广自动化技术,使我国的机械自动化水平达到世界先进水平。这些便是科技发展对我国机械自动化的要求,也是我国未来自动化研究的方向和发展趋势。值得注意的是,我国目前经济处于发展过程中,应将自己与发达国家区分开来,无论是技术的研发还是设备的应用,落脚点都应以自身的经济水平为基础。只有适合我国的技术方针才能够促进机械自动化的发展。另外,低成本、高效率的自动化机械设备必将受到各个国家和企业的欢迎。因此,应加大力度,致力于研发这类自动化设备,以实现在成本降低的情况下提高企业的生产效率。 3.总结 毫无疑问,机械自动化能够提高企业的生产效率、降低成本,同时能够提高安全系数。因此,在我国机械行业,逐步实现机械自动化生产是必要的。当然,这一过程中,要深入了解我国的国情和产业结构,在技术的改进和设备的引进上,都应该从实际情况出发。我国是工业大国,机械作为工业的重要组成部分,其发展需得到关注和重视。 机械自动化论文:自动化机械制造论文 1机械自动化的发展历程 早在二十世纪初,机械自动化的概念就已经被提出,当时主要应用于制冷领域,经过更加广泛地应用和推广,渐渐在整个机械制造行业普及。二十世纪六十年代,市场经济以惊人的速度发展,为适应市场的变化和满足市场的需求,可变的自动化的生产加工系统诞生了,通过计算机技术的应用,实现了机械制造的柔性和可变性,从而提高了机械制造的灵活性。这种自动化的软件系统基本上不改变制造过程,自动的经验和自动的信息处理与判断分析是通过一定的机械生产设备实现的,此外,还可以通过在管理过程中对这些自动实现进行预期操作。在生产过程中可以实现生产制造的自动化,还极大地方便了生产材料的更换。然而,当时的自动化系统并不能很好地适应现代化企业的生产需求。当前,自动化技术大部分都是在操作过程中的自动化,随着市场竞争越来越激烈,要想在激烈的竞争中站稳脚跟,必须要坚持不懈的努力,持续的创新,抓住机遇,推动自动化技术的发展。 2机械自动化在机械制造中的应用 2.1智能化应用 为了适应经济与科学发展的脚步,机械制造工业对相应的制造技术也提出了要求。在这种技术需求的推动下,机械制造技术得到了相应的改进和提高,并且使机械制造自动化得以实现。机械制造技术在原有基础上不断改进的进程中,对于落后的制造加工理念要坚决摒弃,对于旧的技术,要不断开发出新的技术进行跟新换代。同时,对于商品的概念,要有深刻的理解,从而使制造加工方案更加合理,更加完善,制造出近乎完美的商品。智能化应用到机械制造中,即将机械制造技术、自动化技术、人工智能技术以及计算机应用技术等多种技术进行结合,通过这些技术的有机融合,渗透,形成一种全新的,综合性的制造技术,从而达到全方位提高机械制造工艺性能的目的。在实际应用中,智能化制造技术不仅可以实现人工智能,还能够对专家或技术人员的思维活动进行模拟。由于智能化技术的特殊性,对于自身行为监控等专家无法完成的工作,利用智能化技术就可以轻松实现。智能化系统具有与专家相同的智慧、逻辑思考能力,可以把专家从繁重的脑力劳动中解脱出来,改变了以前的只能模拟和减轻体力劳动的局面,具有划时代的意义。 2.2集成化应用 作为机械制造中的一项新技术,集成化技术主要用于实现机械产品的快速制造。通过信息化技术的应用,集成化技术实现了机械制造过程的优化,让机械制造过程向着精简化和集成化发展。在机械制造过程中,会应用到各个领域的先进技术,如微电子技术、通讯技术等,而这些技术并不是孤立存在的,而是彼此之间相互作用、紧密结合的,于是,新的高新技术也在融合的过程中应运而生,例如目前被广泛应用的计算机辅助技术、柔性制造技术等。为了推动这些高新技术的发展与产生,就要充分利用现有的技术和设备,并且进行合理的整合与集成,产生出新的管理应用技术。通过集成化技术的应用,不仅可将生产制造企业内部所有的生产工作、经营管理活动进行整合,使之形成一个完整、统一的整体,还可从原有的机械制造基础上实现柔性生产模式的变革,以人为活动主体,保证企业产品的生产质量,并实现产品生产质量与服务质量的和谐统一。 2.3虚拟化应用 虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础,利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真,可以及时发现机械制造中可能出现的问题,制订出相应的解决方案。旧的生产方式下,产品研发和产品试制,必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的,开发过程中有很多不确定性,遇到技术难题就要修改设计方案,重新试制新产品,不仅加大了产品的生产周期,还浪费了资源,提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生,仅仅通过计算机来进行模拟和仿真,缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本,提高机械产品竞争力。 3自动化技术在我国的发展趋势 3.1网络虚拟化的制造方式 网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备,通过计算机工作平台,构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中,把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中,形成一种全新的人机界面形式,对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用,对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外,还可以对产品性能进行全面模拟试验,对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前,就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核,有效避免不合理的设计和资金投入,从而达到资源的最优化配置。 3.2绿色化的制造方式 “绿色”这一概念,最初被应用于环境保护领域,目前,已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路,创建绿色环境,作为自然界的一个部分,人和人类社会不能脱离自然界而存在,人类的生存与发展依赖于自然界的发展,人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中,由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏,有些甚至是无法修复的。长此以往,人类和人类社会的发展必将受到阻碍,甚至停滞不前。值得庆幸的是,人类已经意识到自己的错误,并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致,制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时,应站在哲学高度,把可持续发展作为必须考虑的因素,促进环境文明,推动制造自动化向“绿色”自动化方向发展。 4结束语 机械自动化在机械制造工业中具有举足轻重的地位,是影响机械制造工业的整体发展水平的重要因素。机械自动化不仅可以推动社会总体经济的快速发展,还可以促进我国综合实力的稳步提高。因此,机械制造工业的发展离不开机械自动化的广泛采用和合理应用,运用各种科技手段,使机械自动化技术水平得以提高,进而促进我国机械制造工业的发展,提高我国的经济实力和综合国力。 机械自动化论文:论自动化立体仓库机械结构设计 摘 要:现阶段我国的立体仓库行业迅速发展,但是与发达国家还存在较大的差距,故本文从技术难点及解决方案、工艺流程和主要机械结构与设计参数进行了深入的探讨。 关键词:自动化;立体仓库;机械结构 一、技术难点及解决方案 1.1有效降低噪音的措施 采用运行平稳性高、传动噪音低的功能部件。比如:在输送区间的所有范围内,安装有非金属导向装置,输送辊采用非金属材料,这样,托盘的金属导轮在运输过程中,既避免了与金属材料接触而产生噪音,又保证了运行平稳、可靠。此外,链轮、传动轮和导向辊轮等运动部件,均采用非金属材料制作,为降低噪音提供了有力保障。 1.2对环境污染物的有效防护 由于生产工艺对厂房有较高的洁净度要求。因此设备设计中,采取技术措施,尽可能减少生产中对环境的附加污染。在动力传动部位下方,安装异物接收装置,对粉尘、油污等异物进行收集;采用集中的供气和排气方式,避免对环境造成二次污染。 1.3减少冲击震动的措施 选用导向平衡装置,采用伺服电机,安装直线运动导轨或导轮,配置缓冲器件,在地基与地面之间,安装防震垫等。所有这些措施,均会有效地降低设备运行中所产生的冲击震动。 1.4堆栈车停位精度和重复精度 在重量、高速、长距离运行条件、堆叠停车精度和可重复性的要求高、堆场车辆重量超过10吨,高于10米,停止精度在40米停止错误不超过2毫米长长的铁轨,同时根据生产的要求,必须达到最大速度在运行过程120米/分钟,必须保持稳定,光滑的,而且是可行的。在关键设备中,采用伺服电机驱动,直线导轨和导向轮导向结构,并对堆栈轨道车的位置进行精确控制。选用高精度元器件,确保设备停位快速、准确。 二、工艺流程 立体仓库系统的主要工艺是:将前一级平面物流中承载产品的托盘存入到库中的承载架上,经过一段固定时间的工艺处理后将其取出,并放入到后面一级平面物流当中。立体仓库系统中主要对象为一个6层堆栈车,是一个可以完成在直线轨道上行使和升降动作,并且能够一次性对6个托盘完成存入和取出动作的物流移送设备。在自动运行时,平面物流通过提升机将承载产品的托盘送入6层入库暂存架,存满后向堆栈车发出取托盘请求信号,堆栈车接到请求信号后取暂存架托盘,然后将托盘存入某一列承载架上。当某一列承载架的托盘完成工艺处理后,堆栈车将其送入到6层出库暂存架当中,完成动作后会向后一级平面物流发出托盘准备好信号,这时平面物流就会通过出库提升机将出库暂存架上的托盘取走。立体仓库系统要求能够自动、快速、可靠和高效地完成所有的存取动作,对机械结构的设计以及精度都有较高的要求。因此,为了达到设计目的,一个可靠、稳定和灵巧的机械结构设计是必不可少的。 三、主要机械结构与设计参数 3.1入库/出库 6层提升机设备由进料机构、垂直提升机构和机架3部分组成。进料机构包含长辊输送和动力传动部分。主要功能是将最多为6组的屏托组合,根据生产工艺要求,逐一将其输送到“入库6层堆栈机”或从“出库6层堆栈机”中取出。 a.设计参数。长辊输送:长辊85mm;最大输送速度:20m/min,变频调速;传动方式:链传动;长辊输送面平面度:±1.0mm;最大提升速度:40m/min;提升方式:链传动,设置导向装置和配平装置;停位点:6个;停位精度:±2.0mm。 b.安全防护措施。链传动处安装护板;提升区域的顶端和底端,安装安全单元;外部有透明防护板;上部安装检查及维修用的梯子、安全栏杆和平台。 c.架体结构。架体由铝型材联接和矩形管焊接组合而成,既轻巧、美观和平直,又保证架体的强度和刚度。 3.2堆栈轨道车 设备由地面轨道、行走机构、垂直提升机构、6层搬运系统、定位升降机构、换向机构和机架组成,主要实现屏托组合在“平面物流线”与“承载架”之间的存取功能,保证精确、通畅、稳定、快速和可靠;并完成与相关设备的信息交换任务。每次最多可同时存取6层屏托组合。 a.设计参数。行走输送:包胶轮300mm;输送动力:11.0kW,减速比:1/11,伺服电机;行走导向:铝型材导轨,导轮;提升动力:7.0kW,减速比:1/25,伺服电机;最大提升速度:15.7m/min;提升方式:链传动,设置导向装置和配平装置;停位点:2个;停位精度:±2.0mm;搬运动力:0.4kW,减速比:1/14,伺服电机;最大输送速度:45.4m/min;传动方式:齿轮齿条,直线导轨;定位升降动力:0.9kW,减速比:1/10;传动方式:蜗轮蜗杆,导杆,直线轴承。 b.架体结构。架体由铝型材联接和矩形管焊接组合而成,既轻巧、美观和平直,又保证架体的强度和刚度。提升区域的顶端和底端,安装安全单元;行走车体设置操作维修平台和安全护栏。 3.3承载架 承载架由底架和上下两段支架组成,每段支架包含6层承载架,每两列承载架设计为一套。承载架包含进出输送和导向装置。承载架的每列可同时放置12层屏托组合进行工艺处理。 a.设计参数。进出输送:采用万向滚珠作为输送面;输送面平面度:±1.0mm;承载:150kg/一个承载架。 b.进出导向。将每个承载架进出口位置,设计为有坡度的开口结构,并安装耐磨板,利于屏托组合的输送,同时降低运行噪音。 c.架体结构。底架和上下两段支架均由矩形管焊接而成,架体之间用高强度螺栓连接。承载架外侧,设置操作维修平台。 四、结束语 所设计的自动化立体仓库机械结构已在国内着名电子企业成功投入使用,较好实现了系统的稳定、可靠、低噪和精确的运行。实际运行效果表明,立体仓库机械结构系统安全、稳定,很好地适应了现场生产环境,满足了各项生产需要,大大节约了人力和物力。 机械自动化论文:机械制造及自动化专业人才培养的探析 1概述 机械制造业是我国各个工业部门生产设备的重要来源,是现代文明进步的重要标志。在制造业中处于主导地位,为我国工业体系的完整性建设奠定了坚实的发展基础,是促使我国生产技术水平提高的重要组成部分。我国自改革开放以来,大力发展重工业,以东北重工业发展为主,支撑了我国整个国民经济的发展。如果没有现代机械制造业的存在,那么我们的生活资源、生活工具也不会存在,人们的生活水平可能会始终处于“钻木取火”“衣不蔽体”的落后时代,严重影响了现代文明的进步,所以机械制造业水平的提高关乎国计民生的发展。然而,机械水平的高低、技术含量的高低与人才培养是密切相关的。机械制造及其自动化专业人才的培养尤为重要与紧迫。 2机械制造及其自动化的发展现状及趋势 自改革开放30多年来,我国机械制造业的规模在不断扩大,制造产品技术也在不断提高,在机械制造业的大力发展中,对就业人员的需求量也不断增大。2013年我国制造业增加值排名世界第一,但总体水平与发达国家相比仍存在很大的差距,主要表现在以下方面: 2.1机械制造高级人才缺乏 机械制造行业技术人员集中并且需求量大,大多从事制造工作或者流水线组装工作,中低层技术人员是供过于求。对于高级技术人员和管理人才相对缺乏,没有先进技术和管理理念的高级人才做产业支撑。 2.2产品缺乏创新并且开发时间长 产品设计和制造理念落后的主要原因在于缺乏创新思维和改变意识,导致机械制造的机械设备落后、陈旧,不能跟随现代产业发展的需要。 2.3缺乏核心技术支持 我国的机械制造技术大多需要引进外国先进技术,没有自我开发意识,过度依靠国外技术,导致许多先进创新的科技不能跟上各发展阶段的需要,始终比发达国家落后。 2.4管理形式粗放 我国大多数企业都缺乏协调能力强和具有市场开拓意识的管理层,导致企业管理水平出现良莠不齐的现象。 2.5机械制造的自动化利用水平低 机械制造有自动化技术但不能充分合理地利用,就会导致在制造生产的过程中出现大量资源浪费或者资源利用不充分的现象,无论从资源的利用还是技术水平的高低都不能跟上发达国家水平。综上所述,说明我国始终处于中国制造阶段,还待成为中国研发,对高级专业人才的培养已迫在眉睫。 3机械制造及其自动化专业人才培养体系中存在的问题 3.1专业性人才培养方案和规划不完善 机械制造及其自动化专业在技术应用型大学中是重点专业课,本专业的教育培养方案应结合当前工业、产业发展需要制定相应的培养方案和教学规划。许多大学对人才的培养注重理论知识多,对专业的总体格局要求多,对社会经济发展形势了解少,导致了学生对专业知识的学习粗泛,对技术学习的反馈能力差。加之学校的培养方案大多是综合应用型,没有具体细化到各个专业,认为与其专业有关的课程知识都是重点都需要深入学习,培养方案的制定太宽泛,导致学生不能抓住学习重点。就学校本身而言,加强专业性人才的培养本是其职责,但长期都没有一个确定的培养方案,不断探索更改培养计划,学生也始终处于适应学校方案的过程中,对自我学习方向及学习侧重点始终处于迷茫状态。所以对机械制造及其自动化专业人才的培养方案不完整、不完善导致学生学习不能准确定位专业,使专业技术的学习不到位,影响工作技能。 3.2专业技术人员思想老化,不能满足现代产业需要 机械制造及其自动化专业人才思想老化、技术陈旧远远落后于当今制造业的发展水平,更不能满足用人单位对专业技术水平的需求,主要来自于两方面原因: 3.2.1就专业技术人员自身来说,其缺乏自主学习的意识,始终认为自我专业技术强,不需要学习的态度,导致其技术水平徘徊不前,始终处于自我认为的技术水平状态,对现代机械制造及其自动化更新换代的技术要求一概不知,使企业生产整体水平处于落后状态。 3.2.2就外界因素而言:(1)学校对机械制造及其自动化专业的教学水平长期不改变,相关专业的硬件设施不加以完善,学生接受的知识理念和技术水平的要求也就处于陈旧状态;(2)对在职技术人员,企业没有定期举行技术培训或学习活动,不能及时更新技术人员现有技术水平。专业技术人员对外界信息和国际机械制造及其自动化技术水平的了解少,学习机会少,使得大多专业技术人才的技术水平不能达到时代需求的专业要求。 3.3对专业人员的教育方式和手段不能适应新要求 高新技术的飞速发展引起了对高新人才的需求加剧。随着市场经济的不断发展,人力资源已不再是按部就班、各守岗位的现象,人力资源也不断市场化,对优秀的专业技术人员都参与到资金雄厚的生产企业中,使得学校教育的师资问题受到威胁。专业的师资力量流失 ,急需非专业或者专业技术水平不高并且经验缺乏的教育工作者参与到对专业技术人才的培养中,由于教育方式不到位、知识理念不专业的原因使专业技术人员的整体素质偏低。除此之外,在许多职业技术学校中,由于资金短缺,实训的机械设备落后,并且数量不足,所达到的教学目的与现存的技术水平要求存在很大的差距。学校教育更注重应用型人才的培养,强调理论原理多,注重实践教学少;注重教师的单向知识传输多,而师生互动活动少;强调课程学习的系统性多,而对专业的综合实训机会少等诸多不符合现代技术要求的教育方式或手段,都导致了专业人员的专业程度不能适应新要求。 3.4对学生的教育缺乏创新、创业意识的教育 现代学生教育最大的弊端在于缺乏自主创新能力,在各高校的教育学习中,都侧重于理论教学,无论是教学的资金使用程度,还是教学的人才培育方针,都不能满足实践教学的要求。进行创新、创业教育的学习是有难度的,一方面,教学的工作者都是经过我国多年的教学方式培育出来,对于实践教学本身就缺乏实际的教育经验,教学方式就不能满足专业技术水平的要求;另一方面,学校的实践教育设施有限,只能进行简单的实训操作。实训操作课程松懈,不能达到真正实训的目的。结合以上两方面原因,我国教育制度中缺乏实践的执行力度,对学生创新、创业思维的教育更是落后于发达国家。 4机械制造及其自动化专业人才培养模式 4.1制定新的人才培养方案,符合时展要求 要培养出专业的机械制造及其自动化人才,应摒弃陈旧的教育方案,不断更新,制定适合各阶段专业技术水平发展要求的教学方案。将培养的专业目标定位于实际需要的应用型人才相结合,注重“抓基础、强实践、善应用、多方向”的教学原则。对教学课程体系应不断优化整合,使其能达到对专业技术教育的目的。优选教学内容,抓侧重点技能培养,更要体现出机械制造及其自动化的专业特色和优势,注重理论与实践相结合教学方式。将原来的《工程材料》和《金属工艺学》两门课程合并为一门《工程材料及机械制造基础》,将《机床电气控制》与《PLC原理与应用》合并成《电气控制及其PLC》,通过相关课程的整合,减少大量的重复知识,减轻了教学压力。压缩教学内容,抓重点,缓解了因教学内容多和学时少而产生的矛盾,同时也能开设其他相关的新课程,以提高专业人员的自身素质。 4.2专业技术人员应主动学习,紧跟时代前沿 专业技术人员专业性应体现在先进性、实用性方面。机械制造及其自动化专业技术人员是发展现代文明的重要领导者,要不断学习先进技术,增加自我认识,注重技术的适用性才是一个优秀专业人员的表现。专业技术人员的学习应适合专业发展要求、时展要求,不断吸取最新的发展成果和先进技术,与现代机械制造领域的发展相适应。机械制造及其自动化是一个与时俱进的专业,又是一个含有传统因素的专业,在学习先进的科学成果时,也应该巩固传统知识的学习,不断钻研,提高自我素质和专业技能。 4.3改革教学方法和手段,整体优化教学过程 培养专业机械制造人才首先应摒弃传统的教学方法和手段,采用现代教学方式,如开发CAI教学课件等方式能使教学课件直观易懂,综合多种现代化的教育手段将专业知识与生产实践相联系,这就相当于学习的过程就是工业生产的实际操作过程,让学生能直接感官到学习的目的以及学习的效果。除此之外,加强实践教学,还需要培养实践意识和动手操作的能力,比如校外实训、实验室试验、毕业设计等都能考验学生的动手能力和培养实操意识。在教学过程中,老师应该参与到学生的实践讨论中去,做到师生互动。相互交流不仅能解决学生的技术疑惑问题,还能从中感受实践教学效果。优化教学过程有利于提高学生专业的基本能力、综合运用能力和创新能力。 4.4注重创新能力培养,提高专业技术能力 培养专业人员的创新意识首先应为学生培养创新意识创造良好的条件。在高校的教学过程中,教学应围绕机械制造及其自动化的专业技能与创新能力相结合,从不同教学层面和教学形式进行创新能力的培养,如对系统构型创新、功能创新、集成创新的训练还能促进专业人员科研能力的形成。除了外部条件能加强专业人员创新意识的提高,机械制造及其自动化专业人员自身还应该具备危机意识,培养创新意识,具有创新能力是时展的需要,作为专业的技术人员更应如此。对实际的生产操作或者综合设计、毕业设计的处理中要时刻具有钻研精神,才能综合提高专业技能。 机械自动化论文:机械装配过程自动化的浅析 装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。 1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。 自动化装配具备如下优点。 1.1 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。 1.2 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。 1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。 1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。 随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。 2 装配自动化的任务及应用范围 所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。 在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。 装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟10~60拍(大多数的节拍时间为2.5~4s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。 对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。 从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%~55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。 自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。 机械自动化论文:机械自动化技术及其应用的前景 1 机械与自动化技术 目前,随着我国自动化技术的迅速发展,自动化技术在机械领域中的作用日趋明显。微机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障,对机械产品的调用和装配全部由自动化设备来实现,不仅改善了工作环境、降低了劳动力成本,而且还可以降低生产的次品率,将整个机械装配流程推向自动化、连续化、大幅缩短产品的生产周期,为企业带来更为丰厚的利润。 2 自动化技术 (1)信息处理自动化。是指依托于微机技术及其相关技术而形成的信息处理的自动化,其中主要有 CAD(辅助设计 )、CAM(辅助制造)、CAPP( 辅助工艺过程设计 )、PDM(产品数据库管理系统)等。CAD 是指设计人员利用设计软件或图形设备来完成产品的设计、建造模型、参数值评测等工作的过程;CAM 是指将数值控制技术和仪器设备应用在生产过程中,自动完成产品及配件的加工、检测、装配和包装等工序的过程;CAPP 则是 CAD 和 CAM 的桥梁与纽带,可以使工艺人员专注于编制完整而详尽的工艺文件,不再被繁琐重复的工作拖累,不断提高工艺技术,提高产品质量,缩短单个产品或零部件的生产周期,以致缩短整个产品的生产周期;PDM 则是采用数据库技术来实现产品对储入库,改善工作流程,进而来系统化管理产品的出入库信息。 (2)物资供应自动化。物资供应是指调配和运输生产所需原材料的过程,物资供应自动化则是利用自动化技术来完成该过程,是自动化技术在传统制造领域中得到进一步发展的体现,主要有自动化装置、自动化物资输送软件、自动化设备等。 (3)产品生产自动化。是指由机械设备和自动化装置来代替人工完成产品的部分或全部加工的生产过程。在不出现故障的情况下,该系统可以连续运转不间断生产,能有效降低劳动强度,且间接降低由于人的操作失误而导致的废品率,提升产品的品质。 (4)设备装配自动化。是指通过微机控制机械按照数控设备中预装的整个装配流程来完成设备装配的过程,根据既定的规格、形状完成产品的组装、调试、验收等工作。在机械制造业中,设备装配是目前机械制造的重要工序,通过自动化设备取代人工循环复杂操作,改善了设备装配工序,有效地提高了产品的生产效率和质量,在机械制造领域是一项重要技术应用。 (5)产品检测自动化。一件产品是否合格需要在产品出厂前对其性能和零部件分别检测,以保证产品是合格品。而各种新材料的出现和有特殊功能设备的不断加入,使得在机械制造业中产品的检测技术和工作难度不断增大,人工检测已不能满足现代高精度和多需求的产品检测要求,自动化检测技术在机械制造领域得到应用成为了一种必然趋势。现在检测技术中应用较多的技术主要包括基于电信号和时序的识别检测、rt 射线检测、ut 超声波检测以及其他更为智能的设备和诊断技术。 3 机械自动化应用前景 3.1 大力发展投资少、见效快的自动化技术 发展机械自动化技术首先要结合企业自身的实际情况,根据行业的现状、企业的规模以及经济条件等综合因素来开发应用机械自动化技术。购买成熟的机械自动化技术一定是有经济实力作为支撑,但应重点考虑企业的发展需要,将机械自动化技术真正运用到机械制造中去,确实能为企业创造可观的经济效益。考虑机械自动化发展时,应该根据具体的实际情况优先对投资小、见效快的自动化技术进行发展,以保证企业的顺利发展,逐步提高企业的自动化水平,实现企业自动化技术的快速发展。例如,在我国传统的机床上安装数控设备,以低成本换取效益的最大化,在现有设备改造的基础上,进一步熟悉自动化技术,从而全面实现企业的机械自动化。 3.2 根据我国的实情发展机械自动化技术 虽然我国机械制造的自动化水平在改革开放以来有了一定程度的提高,但还远远落后于世界先进的机械自动化水平。我国机械自动化还缺乏经验和先进的技术,因此,我国要发展机械自动化技术首先要立足于我国的具体国情之上,从实际出发,不断积累经验并积极吸收和借鉴国外的先进自动化技术,培养一批具有先进自动化技术的人才,探索出一条适合我国实际的机械自动化发展道路来,推动我国机械自动化技术的稳步发展,从而使我国实现机械制造的高效率和高水平。 例如,当产品进行连续性流水作业的批量加工过程中,将半自动机床、自动机床和组合机床作为自动化设备,在品种多样的产品批量生产中,根据产品的规格、性能,通过数控设备来控制自动化设备的快速自动调整,组成流水线,并逐步实现整个流水线的自动化。 3.3 从基础着手,注重配套发展机械自动化技术 发展机械自动化技术,搞好自动化技术应用项目的基础工作和推广应用工作是前提,只有从基础着手,才能够有效地推动机械自动化技术的健康发展。也就是在发展自动化设备的同时,还要配套发展自动化元器件和控制组件和系统,这样微处理机、传感器、可编程控制器、控制系统软件等组件就是未来机械自动化发展的主要技术基础。例如,在自动化技术的推广应用过程中,将自动控制、自动检测操作与微机技术和自动控制理论相结合;将信息交换、信息处理、数据存取、运算、判断与计算机和信息处理技术紧密结合,从而实现机械制造系统的自动化。 结束语 自动化技术对机械制造业的推动作用越来越明显,并且可以预见未来的机械制造将全部实现自动化。可见,自动化技术不仅能提高机械制造业的装备水平,还能够保证产品质量,提高作业效率,从而提升企业的经济效益,使机械制造企业运用自动化技术帮助企业增强市场竞争力。 机械自动化论文:控制技术在机械自动化的作用 1.可编程计算机控制器技术。传统的可编程控制器,在处理程序本身的逻辑运算指令时,大多采用单任务的时钟扫面或者监控程序,然后再刷新。这样的话,应用程序来决定了可编程控制器的控制速度,从而导致I/O通道的高效实时性的要求得不到满足。可编程计算机控制器,它最大的特点,在于它具有类似大型计算机的、分时多任务操作系统,并具有多样化的应用软件设计,采用分时多任务机制,构筑其应用软件的运行平台。这样,应用程序的运行周期,由操作系统的循环周期决定,而与程序长短并无关系。因此,应用程序的扫描周期与外部的控制周期,被区别开来,使得实时控制的要求,得到了满足。因此,可编程计算机控制器满足了高效实时控制的要求。它在工业控制中的广泛应用,显现出了其具有的强大优势功能。可编程计算机控制器技术在越来越多的工业领域中的应用,日益显示出其巨大的发展潜力。 2.交流伺服驱动技术。有些机电一体化产品,对定位精度要求比较高,在这种情况下,交流伺服驱动技术得到了日益广泛的应用。数字式交流伺服系统,作为其中一项重要的交流伺服驱动技术,其使用、调试都很简单方便,更加符合定位精度的数字化控制模式这一潮流。交流伺服系统,它的驱动器,是数字信号处理器。通过对电机轴尾端的光电编码器进行位置采样,在驱动器和机电之前形成位置和速度,是一种闭环控制系统。在交流伺服驱动技术系统中,数字是重要的组成部分,在控制系统中,通过充分发挥数字信号处理器的相对高效精准的运算能力,来完成整个系统的增益调节,乃至跟踪变化。然而,这种数字式交流伺服系统,在工作中,多半采用的是用半闭环的控制系统。这种控制方式存在一定的缺陷,就是在工作中,这种控制方式的编码器,不但要作速度环,而且同时又要做位置环,导致传动链上的间隙和误差,得不到补偿。对此,国外运动控制新技术在机械自动化中的应用探讨甘肃林业职业技术学院 张晓晖出现了能够弥补此种半闭式缺陷、很好地实现高精度的自动化设备,那就是全闭环数字式伺服系统,它能够有效克服半闭环控制系统存在的缺陷。全闭式的伺服驱动器,由于其将装在最后一级的机械运动部件上的反馈元件,来作为位置环,而电机上的编码器只作速度环。这样,传统机械系统存在的间隙得到了克服。同时,传统机械控制系统中制造的误差,也能够得到补偿,从而得到了较高的精确度,展现了全闭环控制的优势和功能。 3.直线电机驱动技术。近年来,在机械自动化机床进给系统中,直线电机驱动技术极其应用,在世界机床行业普遍被重视起来。在机床进给系统中采用直线电动机,直接驱动的方法,具有很多的优点。与原来的旋转电机传动相比,它们的最大区别在于,由于直线电动机取消了从电机到工作台之间的机械传动环节,使得机床进给传动链的长度被缩短为零,因此,这种传动方式又被称为“零传动”。正是由于机床进给传动链的长度被缩短为零,实现了优越的性能指标,原旋转电机驱动方式根本就无法达到。直线电机驱动技术系统中,由于那些响应时间常数较大的机械传动件被取消,使得整个闭环控制系统的动态响应性能,得到了大幅的提高,部件的反应更加灵敏,快捷;通过直线位置检测反馈控制,可使机床的定位精度得到极大提高;由于直线电机驱动技术采用的是直接驱动的方式,传动刚度也得到了很大的提高;由于零传动具有高速响应的特点,其加速度很大,加减速过程大为缩短,生产效率得到了大幅的提升。直线电机驱动技术,由于取消了部件的机械摩擦,而且导轨又可采用无机械接触的磁垫悬浮导轨,所以,电机在运动时,噪音可大大降低;由于取消了中间传动环节,机械摩擦时的能量损耗大为降低,传动效率得到了很大的提高。由于上述诸多优点,直线传动电机在许多国家的运动控制行业中倍受重视,得到了越来越快的发展。 综上所述,在机械自动化中,运动控制新技术的应用,及其与机械自动化融合的实用性,充分体现了运动控制新技术具有强大的生命力,说明其在机械自动化中具有很大潜力,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。 机械自动化论文:对于机械装配过程自动化浅析 装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。 1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。 自动化装配具备如下优点。 1.1 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。 1.2 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。 1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。 1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。 随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。 2 装配自动化的任务及应用范围 所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。 在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。 装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟10~60拍(大多数的节拍时间为2.5~4s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。 对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。 从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%~55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。 自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。 现代技术的发展使得人们能够为复杂的装配功能找到解决的方法。尽管如此,全自动化的装配至今仍然只是在有限的范围是现实的和经济的。由于装配机械比零件制造机械具有更强的针对性,因而装配机械的采用更需要深思熟虑,需要做大量的准备工作,不能简单片面地追求自动化,而应本着实用可靠而又能适应产品的发展的原则,采用适当的自动化程度,应用现代的计划方法和控制手段。 3 机械装配自动化发展之路展望 3.1 结合生产实际发展机械自动化技术 先进装配技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。 3.2 发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。我国机械装配业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械装配业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 3.3 注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械装配中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行 综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 结束语 装配是一项复杂的生产过程,人工操作已经不能与当前的社会经济条件相适应,因为人工操作既不能保证工作的一致性和稳定性.又不具备准确判断、灵巧操作,并赋以较大作用力的特性。 机械自动化论文:机械制造与自动化对接问题的探讨 一、中高职院校机制专业课程体系衔接现状 中职的专业技能课是针对机床的种类开设的,如开设铣工工艺、车工工艺、数控加工基础等课程,只针对某一机床的操作而展开技能课程,学习起来缺少系统性,而高等职业教育不是针对某个机床进行技能课的开设,而是针对某个岗位需要的能力开展教学的,如车间普通机床操作员,高等职业教育需要开设金属切削加工及设备、液压与气压传动、机电设备安装与调试、车间班组长管理技术、机械加工实习、机械零件工艺实训、拆装实训、机床夹具拆装实训等课程来实现车间普通机床操作员所需要的技能,从而满足教学目标。从中我们不难看出,中职的专业技能课设置是根据某个机床操作,而高职的专业技能课是根据工作岗位,所以二者课程衔接错位。 在中等职业教育中,由于文化基础课程占的学时比例比较多,所以专业课程的学时比例相对高等职业教育较少,导致中职专业课开设的门数也相对较少,同专业的课程,中职没有开设,只有在高职开设,课程的衔接不对称。 二、实现中高职院校机制专业课程对接前提 1.中高职院校机制专业人才培养目标对接 据中、高等职业教育在培养目标和规格上的共性和都具有职业性、实用性、技能性等特点,培养目标主要从行业的职业岗位不同要求及相应规范中去确定,从而实现人才培养目标的对接,最终实现中等职业学校的毕业生继续到高等职业院校学习,实现技术型人才向高端技能型人才的转变。 2.中高职院校机制专业教学模式对接 在传统的中高职教学中,普遍采取理论和实践相分离的教学方式,即学生先去学习理论知识课程,当课程学习结束之后,进行实践技能的训练,这种教学容易导致理论和实践脱节,学生的理论知识和实践技能并没有融合。目前,高职的教学正在进行改革探索,在这改革过程中取得了一定的成果,尤其是理实一体化的教学模式,采用这种教学模式,学生的职业技能可以大幅度的提高,所以要想实现中高职院校教学模式的对接,必须采用一个合理可行的教学模式。 3.中高职院校机制专业职业资格证书对接 分段完成职业技能培训,中职阶段进行初级培训,获得初级车工、铣工等职业资格证书,高职阶段进行中级、高级培训,获得中高级车工、铣工、数控车工等职业资格证书,从而实现职业资格证书的对接。 三、中高职院校机制专业课程对接研究 1.中高职院校和企业共同参与,定制课程体系 中高职院校的专业教师和行业企业技术人才全程参与中、高职衔接专业的人才培养方案的制定,共同探讨企业对专业人才的需求,就业岗位和在中、高职两个阶段应具备知识、能力和素质结构,构建课程体系,确定教学内容。 2.中高职院校和企业共同参与,共同制定课程标准 中高职院校和企业合作制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,避免中、高职课程内容的重复,拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。 3.中高职院校和企业共同参与,共同选择课程内容 中高职院校和企业共同参与根据行业标准、职业标准和企业标准选择课程内容,这样可以避免课程内容选择的重复性,同时在中职阶段讲授专业基本理论内容和一定的机床操作技能,而高职阶段虽然课程名称一样,但是内容完全不一样,高职阶段的课程是以典型工作任务为导向,培养学生专业能力、方法能力和社会能力,这样中高职课程并没有重复,也不会出现空缺,真正的实现了课程的对接,如在中职学校学完《机械制图》、《机械基础》、《公差配合与测量》等课程基本理论后,在高职以典型工作任务为导向继续强化学习《工程制图与CAD》、《机械设计与应用》、《互换性与测量技术》等课程。还有根据职业资格证书要求,在高职教育中安排专业拓展课,学生可以根据获得的职业证书等级来选修拓展课,通过职业证书带动了课程的衔接。 总之,课程对接是一个系统化的工程,只要实现中高职机械专业无缝的衔接,才能够培养出符合社会需要的高素质、高技能型人才,从而实现我国装备制造业的飞速发展,随着科学技术的突飞猛进,未来的中高职课程对接的路还有很长,亟待解决的问题也有很多,我们还将不断的探索走出一条符合企业、学生和家长满意的人才培养道路。 机械自动化论文:机械制造与自动化思考 一、机械制造与自动化专业人才需求分析 (一)机械行业的发展为本专业的发展带来更多机会 国务院《关于加快振兴装备制造业的若干意见》提出,将发电、输变电、石化、煤化工、薄板连轧、煤综采、造船、铁路与轨道交通、环保、工程机械、自控和精密仪器、数控机床、纺机、农机、IT设备、飞机作为重点发展16大领域。这一举措为装备制造业未来的发展明确指明了方向和目标,也为机械行业带来更新、更广阔的发展机遇。机械行业是国家战略性、基础性行业,是我国的重要支柱产业,未来5年将是中国机械行业发展的最佳时期。从区域产业经济看,郑东新区及中牟产业带的开发和建设为制造业等高新技术产业步入更高领域提供了难得的机遇,同时,还带动了新的科技产业的形成和发展。中牟汽车城及中牟产业园区的建设,将带动装备制造业的全面发展,将为本专业的发展带来更多机遇。随着中原经济区建设进程的推进和新技术的不断采用,特别是一些重点工程项目的改造和开工,机械制造及自动化等制造类专业对高技能人才的需求呈现出一种“旺盛”的态势,不管是中牟汽车城等国家大型项目,还是富士康等大型企业,对高技能人才都表现出强大的需求态势。随着郑东新区的开发开放,大量装备制造类企业将对技能型高职毕业生产生大量的需求,将有效扩大机械(机电)类高职毕业生的就业空间。 (二)中原经济区建设为专业发展提供机遇 中原经济区建设于2011年上升为国家经济发展战略。建设中原经济区是新时期河南省加快发展的总体战略,对实现中原崛起、河南振兴的目标意义重大。在中原经济区建设的时代背景下,高职院校应承担起培养创新型、高素质、高技能机械制造专业人才的责任。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(21-22年)》将突出培养造就创新型科技人才定立为主要目标,并将实施培养创新人才政策、推进创新人才计划纳为重点。笔者所在学院机械制造与自动化专业积极探索与周边企业的合作模式,主动适应区域产业结构的调整,先后与郑州日产、河南红宇、海马(郑州)汽车、奇瑞(开封)汽车、东工实业、开封联顺等多家企业合作,建立了长效的校外实训实习基地。成立了由机械行业专家、企业人士、兄弟高校骨干教师、本校教师、教学管理部门领导组成的机械制造及自动化专业建设指导委员会,与企业建立良好的沟通渠道及合作关系,及时了解用人单位人才的需求情况,并合理调整人才培养方案。学院机械制造与自动化专业办学坚持以职业岗位行为技能需求为导向、以能力培养为主线,走工学结合道路;按照职业岗位任务需求建设“学习领域”体系,采用先进有效的教学方法和手段进行教学,加强实践环节训练,积极推进职业资格准入制度;规范教学管理,强化质量意识,把学生需求、社会需求与学生素质及技能培养有机融合。在这种背景下,学院还积极建设以机械制造与自动化专业为重点的机械制造与自动化专业群,培养和输送大批高素质技能型人才,顺应了河南省郑东新区地区经济发展的形势,并为该地区机械制造领域的持久发展提供了人才支持。 二、专业建设思路与目标 (一)建设思路 学院以教育部《关于提高高职高专教育教学质量的若干意见》16号文为指导,根据河南省郑州市产业结构调整及支柱产业发展趋势和企业的用人要求,加强与行业企业的深度合作,全面实施多层次、全过程的融合。建立以工作过程为导向的“工学结合、顶岗实习”人才培养模式,不断提高机械制造与自动化专业高技能人才的培养质量;扩大生产性实训基地建设规模,建设省级以至国家级示范实训基地,开发生产性实训项目;以课程建设为核心,以师资队伍建设为关键,以创新人才培养模式为重点,大力开展教学模式改革,着力构建基于工作过程的课程体系,积极开发基于工作过程的课程,按照省级特色专业建设的要求,建成优质教学资源丰富、社会服务能力强、具备较强专业核心竞争力的省级品牌专业,使本专业达到高职院校省内领先、国内先进的专业建设目标。 (二)建设目标 通过国家骨干专业建设,学院应创新专业建设教学指导委员会的运行机制,完善校企合作、工学结合的人才培养模式,制订校企合作工学结合长久运行保障机制;参照职业岗位任职要求,开发出与当地企业生产相结合的专业核心课程标准,构建工学结合的课程体系;完善多元化动态教学质量监管体系,建设一支专兼结合的“双师素质”教学团队;建设和完善校外实训基地,强化职业技能训练和顶岗实习,提高学生的社会服务能力;将实训实习基地建成产学相融、示范推广的平台,以增强社会服务和辐射带动能力。最终实现全面提高专业人才培养质量,形成专业教学的优势和特色,使机械制造与自动化技术达到区域内同类院校领先水平。 三、机械制造与自动化专业课程体系构建 (一)构建校企合作、工学结合的课程体系 坚持以服务区域经济建设和企业生产为宗旨,以能力培养为主线,以就业为导向,以校企合作、工学结合为途径,以学生职业能力和职业道德培养为核心,本着课程设置模块化、教学内容职业化、教学方法灵活化、教学过程开放化、教学手段现代化原则,引入行业、企业技术标准开发专业课程,改革不适应职业教育的教学内容和方法,实施企业参与课程开发与教学的订单培养计划,构建具有自己特色的工学结合课程体系。依托河南省及郑州新东区产业带的规划与发展,紧跟市场需求变化,校企共建专业建设委员会,每年要重新修订一次专业 人才培养方案,主动调整专业结构,科学设置课程体系,以提高学生就业竞争力。学院始终坚持以就业为导向,加强校企合作;大力推进“校企合作”课程体系,深入开展“工学结合、顶岗实习”课程体系的理论研究,根据合作企业的实际需要成立企业冠名班,其课程设置将依据企业的岗位能力需求而建,培养切实符合企业岗位需求的专业高素质技能人才,探索出“工学结合、顶岗实习”订单式人才培养新模式。教学采用工学结合的办法,由学校教师、企业技术人员共同授课,以实验、实训、生产为载体,突出学生关键职业能力培养,最后半年由校企双方合作开展顶岗实习,以提高学生就业率。 (二)探索和实施“2+.5+.5”的课程教学运行机制 “2”就是前2年。学生主要是在学校接受专业基础知识、专业基本技能教育和专业基本技能训练。课堂教学与实践教学比例为1:1,基于机械制造及自动化课程实践性强的特点,学校可采用“教、学、做”一体的教学模式,教学、实训与实习相结合的教学方法,一般在校内实训室或实训中心完成。第一个“.5”就是第五学期。本学期在学生完成大部分主干课程的基础上,由任课教师、实习指导教师或企业技术人员在校内实训中心或实习车间完成设备基本操作与检修的技能培训并模拟企业工作情景等,为顶岗实习做准备。第二个“.5”即是最后一学期。这学期,学生在完成所有教学、实践课程的基础上,由用人企业挑选到企业生产一线顶岗实习。最后再由企业和学校共同考核学生实习成绩。 (三)开发基于工作过程的课程体系 学院根据机械制造及自动化专业技术领域和职业岗位(群)的岗位要求,通过对职业岗位(群)从业人员和与职业岗位(群)专家及有关的人员进行调查,对在职业岗位上工作的学生的反馈信息进行分析、归纳、整理、综合,并参考相关职业标准,以培养学生的综合应用能力为主线,以教学内容和课程体系改革为重点,以改革教学内容和教学方式为突破口,整体优化实践教学体系和理论教学体系,以促进学生知识、能力、素质的全面协调发展。根据对机械行业岗位或岗位群的分析,结合企业用人的实际情况和工学结合人才培养模式,按照“基于工作过程”、“必需、够用”的原则,以培养学生职业综合能力为目标,以职业岗位工作过程为主线,以真实的生产工作任务为载体,校企双方共同参与设计开发专业核心课程并实施,重新组合课程内容,重点建设一些理论与实践一体化的专项技能课程。在课程体系建设过程中,学院要加强职业素质教育,将素质培养贯穿于整个教学过程。从入学军训到顶岗实习,构建素质教育体系,包括职业道德、心理素质、文化艺术修养和沟通交流能力等,达到专业理论知识和能力培养与素质培养相协调。在培养学生实践能力的同时,注重对学生诚实守信、爱岗敬业、团队精神、吃苦耐劳等素质的培养,引导学生把学做人、学习专业知识和提高专业技能结合起来,全面提高学生的素质,实现教学工作的整体优化。依托中牟汽车产业园区的优势,学院应深化课程体系改革,不断提高本专业的办学特色,进一步加强校企合作模式,带动和加快当地产业化项目的升级换! 机械自动化论文:我国机械制造自动化技术的特点与未来发展趋势 【摘 要】 机械制造业是我国经济发展的基础产业,在发展过程中应当不断创新。随着现代科学技术的不断更新与发展,机械制造技术也越来越向高度自动化与精密工程技术发展。本文笔者就机械制造技术的特点进行简单的介绍,分析总结了我国机械制造自动化技术的现状,对我国机械制造自动化技术的未来发展进行了讨论。 【关键词】 机械制造 自动化技术 发展现状 特点 发展趋势 机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。我国在机械制造业的起步较晚,发展速度较为缓慢,随着科技发展的时间变迁,积累了大量机械制造的理论知识和实践经验。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技因素融入机械制造中,增强我国企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。 1 机械制造技术的特点 1.1 机械制造的系统性 机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。 1.2 机械制造的综合性 机械制造技术不仅仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发,产品加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。 1.3 现代机械制造技术体现了市场竞争要素 市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向实践质量和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将质量、时间、成本三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。 2 我国机械自动化技术发展的现状 虽然我国自改革开放以来将制造业作为了国家重点发展行业,但是由于我国的制造业起步较晚,拥有的基础设施较为落后,与工业发达国家相比仍然存在较大差距,在许多领域仍然需要依赖对国外进口完成产品的加工制造。 2.1 我国的传统管理模式落后 在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。 2.2 自动化技术落后 与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;再次,我国的计算机技术还相对较为落后,随着计算机技术的不断发展,国外机械自动化水平已经具有了飞跃性的发展,而我国不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,对于自动化设备的利用率也非常低,与国外的机械自动化发展存在较大的差距。 3 机械制造自动化技术的发展前景与趋势 3.1 机械制造自动化技术和网络化融合 随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的 活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,与此同时,也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。 3.2 以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术 人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。 3.3 以新材料为支撑,进行绿色化发展 随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。 3.4 光机电一体化发展 将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础,光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础,采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品,光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。 4 结语 机械自动化产业在我国具有十分重要的地位,机械自动化技术可以直接影响我国机械制造业的发展水平,我国目前正处于工业发展的繁荣时期,对机械制造的产品需求还在持续加大,但是落后的生产技术限制了我国机械产品输出,因此,应当不断吸收国外的先进生产技术。同时,随着科学技术的不断发展,自动化技术被不断应用在机械制造生产活动中,极大程度地提高机械制造的效率和产品质量。我国应当根据实际情况进行机械自动化的发展和研究,才能实现经济效益最大化。 机械自动化论文:机械制造与自动化技术的应用研究 摘 要:机械制造技术主要以提高产品质量、企业竞争力与效益为目的,它主要包括产品的设计、产品的生产、产品的销售使用、产品的维修服务、产品的回收等环节。随着人们生活质量的不断提高,人们也不断要求具有多样性、快捷性、价格合理、使用方便产品。在机械制造中融入自动化技术,不但能够缩短产品的生产周期,促进产品的更新速度,节约生产成本,降低工人的劳动强度,还能提高企业的产品质量和生产力,从而提升企业的经济效益。 关键词:机械制造;自动化;应用 1 机械制造技术的应用现状 1.1 机械制造技术的管理方面 机械制造技术的应用源于20世纪20年代,并在各行各业中得到了快速的发展。工业发达国家的机械制造企业在管理方面已经广泛地采用了计算机进行管理,并且非常重视生产模式、管理体制与组织更新和发展,同时推出了并行工程、敏捷制造、准时生产、精益生产等先进的管理思想和管理技术。而国内大多数机械制造企业在管理方面仍以经验管理为主,只有少数的大型制造企业采用计算机进行管理。 1.2 机械制造技术的设计方面 目前,国内的机械制造企业在设计方面很少采用计算机cad技术进行辅助设计,而工业发达国家的机械制造企业在设计方面则不断地更新设计准则和设计数据,并采用新的设计方法,大多数大型的制造企业已经开始进行无图纸的设计与生产,广泛地采用计算机cad技术进行机辅助设计。 1.3 机械制造技术的制造工艺方面 国内的机械制造企业虽然在制造工艺方面不断地采用先进的制造技术,相对工业发达国家的机械制造企业而言,还是存在一定的差距。工业发达国家的机械制造企业已经广泛地采用纳米技术、复合加工技术、微型机械和微米技术、电磁加工技术、高精密加工技术、激光加工技术、超塑加工技术、精细加工技术等新型的加工方法。而国内机械制造技术的制造工艺仍在开发、掌握中,普及率并不高。 1.4 机械制造技术的自动化方面 随着计算机的高度集成化,工业发达国家的机械制造企业已开始采用数控机床、计算机集成制造系统、加工中心、柔性制造系统、柔性制造单元,实现了机械制造的集成化、智能化、柔性化,进一步加快了机械制造自动化的发展。但国内的机械制造企业仍处于单机自动化、初级操作自动化、刚性自动化阶段,只有少数机械制造企业在使用柔性制造系统和柔性制造单元。 2 机械制造技术的应用与发展 2.1 机械制造技术的全球化发展 随着国内市场与国际市场的竞争日益激烈,国内有许多知名的机械制造企业在激烈的竞争中落败或者被其它企业所兼并,有的机械制造企业甚至面临倒闭、破产,同时网络技术的快速发展与计算机的广泛应用进一步激化了机械制造行业的竞争。为了实现机械制造技术的全球化发展,首先要让机械制造技术的网络化得以实现。 2.2 机械制造技术的网络化应用 人们随着网路的迅速发展和普及,给企业的管理与生产带来了革命性的改变。无论是产品的那个方面向设计、材料的采购、零件制造、市场开拓与销售都可以从全世界的方面。令外,网络科技的快速发展,可以加强我们与世界各地信息交流,我们还可以加强产品开发与合作和学习更先进的经营管理经验,推动了企业的发展。 2.3 机械制造技术的虚拟化应用 机械制造技术的虚拟技术主要是指利用计算机系统的仿真功能来模拟真实的操作系统,通过模拟生产产品、检验产品的制造过程。可以通过机械制造技术的虚拟化对产品的可加工性进行检验,对产品的制作工艺与加工方法的合理性进行探讨,从而确保产品的质量安全、保障产品的制造工艺,避免产品出现错误或者缺陷。 2.4 机械制造技术的绿色化应用 机械制造的绿色化应用包括很多方面,例如:产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不但能够提高能源和原材料的利用率,还能减少不良副产品造成的环境影响。 3 机械自动化技术的应用现状 3.1 机械制造的自动化信息系统 机械制造的自动化信息系统包括:计算机辅助设计、辅助制造、产品数据库系统、工艺辅助设计等。计算机辅助设计主要是指辅助工程师通过计算机的相关设 和图形设计软件对机械部件以及构造进行设计;工艺辅助设计主要是指优化和提高产品的生产工艺,增加其标准化程度;辅助制造主要是指采用计算机的数值控制技术,在产品的生产工艺过程中控制生产;产品数据库系统主要对计算机在设计和生产制造过程中的相关数据信息进行合理、系统化地管理。 3.2 机械制造的自动化物资供输系统 机械制造的自动化物资供输系统能够自动将机械制造中所需的成品与各种原材料输送到具体的、预定的位置。机械制造的自动化物资供输系统主要由自动化软件系统、自动输送设备、单机自动装置等组件构成,它是机械制造自动化过程中必不可少的细分系统。 3.3 机械制造的自动化生产系统 机械制造的自动化生产系统能够自动的装卸机械的相关组件,自动地、持续地循环工序。机械制造企业采用自动化生产系统不但可以减少机械在生产过程中人为操作的失误率,还能够代替工人的体力劳动,改善工人的劳动环境,提升产品的质量。 3.4 机械制造的自动化设备装配系统 设备装配系统是机械制造生产过程中十分重要的环节,而机械制造的自动化设备装配系统能够将特定形状与规格的机械零配件通过预定设计好的技术要求,实现组装、搬运、试验、调试、验收等步骤,从而形成一套能够进行自动生产制造的流水线。自动化设备装配系统的应用时现代化机械制造中非常重要的技术,它不但取代了人工循环复杂的装配工作,还提高了机械的产品质量和生产效率。 3.5 机械制造的自动化检测系统 随着科学技术水平的快速发展,机械制造中不断地运用到各种有特殊功能要求的复杂的加工设备和新型的材料与部件,增加了产品检测工作的难度,仅凭传统的人工检测方法,已不能满足现代化机械产品高精度工艺水平的检测要求,自动化检测技术的应用时机械制造发展的必然结果。目前应用较多的检测技术包括有:具有多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 4 机械自动化技术的应用与发展 4.1 机械制造的集成化 计算机集成制造系统是21世纪机械制造企业最主要的生产方式,它主要包括:制造自动化分系统、工程技术信息分系统、质量信息分系统、管理信息分系统等。工程技术信息分系统主要包含计算机辅助工程分析、计算机辅助设计、数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助工艺过程设计等;管理信息分系统主要包含物料管理、经营管理、生产管理、人事管理、财务管理等;制造自动化分系统主要包含自动装配、加工中心、计算机数控、柔性制造单元、工业机器人等;质量信息分系统主要包含计算机辅助测试、计算机辅助检测、三坐标测量机、计算机辅助质量控制等。 4.2 机械制造的智能化 智能化制造系统在机械制造过程中能够进行相关的智能活动,比如分析、判断、构思、推理等。机械制造的智能化主要体现在智能系统具有良好的适应性与友好性。在机械的设计和制造过程中,一般采用模块化方法,让它产生较强的柔性;智能化制造系统主要强调友好性和安全性,并且能够节约能源,无污染,能够充分回收资源。 4.3 机械制造的敏捷化 机械制造的敏捷化要以企业的信誉度和竞争力为基础,通过组成虚拟公司,进行分工合作,从而增强企业的整体竞争能力,同时对用户的需求快速做出反应。敏捷制造为了实现快速地应变能力,要以虚拟制造技术为核心,以虚拟制造技术为关键技术。敏捷制造是现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 5 精简模式大力发展机械制造产业 机械制造业是我国的基础工业,机械制造技术决定着国家经济的强弱。为发展机械制造自动化技术,要以我国机械制造企业中的通用设备为基础,合理添置数控设备,合理调地整机床布局,充分发挥计算机的自动化管理技术,以信息自动化技术为先导,建立起自主的单元化生产系统。虽说我国是能源大国,但是人均平均就显得非常地匮乏。国家提出了节能减排的经济发展道路,就需要我们不断地加大机械制造技术的科研创新力度,向经济型和节能型产业发展,要追求用最少的能源创造出最大的利润,同时还要注重能源的可持续利用和环境保护。大力发展机械制造产业就要不断发展自动化技 术,以自我研发为基础,配套国外的先进技术,降低能源的消耗,减少环境污染,走低成本的、高利润的机械制造自动化发展道路。 6 结 语 机械制造自动化技术的不断发展和广泛应用是机械制造企业发展的必然趋势,给机械制造业带来了巨大的飞跃。机械制造业对世界各国的工业生产都有着非常重要的作用,机械制造自动化技术水平不仅影响了机械制造行业的整体发展水平,也显示出了这个国家国民经济的提高程度与工业发展水平。所以,必须加大机械制造业人力和物力的投入,促进机械制造自动化技术的不断更新和发展。 机械自动化论文:浅析农业机械化及其自动化专业教育教学改革探索 作者:高吭 李玉柱 姬江涛 贺智涛 李心平 貌建华 罗四倍 论文关键词:行业人才;教学改革;人才培养 论文摘要:农业机械化及其自动化专业致力于为社会培养农机专业人才,具有明显的行业背景。面对我国新农村建设对专业人才需求的变化,调整农业机械化及其自动化专业教学人才队伍已势在必行。通过结合自身的办学特色,构建农机专业教学人才队伍,建立产学研有机结合的教育模式是本次教育教学改革的核心内容,本次教育教学改革通过人才队伍的调整与完善,构建新型的人才培养方案、理论与实践教学体系,实现为行业和地方培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。 在长期产学研合作教育探索与实践的基础上,本专业教学团队于2003年起,在“河南省教育厅高校创新团队”计划项目和河南科技大学教改课题的资助下,以河南科技大学具有50年办学历史的农业机械化及其自动化专业为试点,以“农业机械化及其自动化”国家级建设点建设为契机,系统地开展了“农业机械专业产学研合作教育的创新与实践”项目研究。 教学团队在国内外进行了广泛调研,走访了日本筑波大学、吉林大学、中国农业大学、江苏大学、沈阳农业大学等国内外同类高校。在查阅大量资料和参加国内外教育教学会议交流经验的基础上,剖析了产学研合作教育的多种典型模式,树立了产学研合作教育新观念。走访了中国一拖集团有限公司、中国收获机械有限公司、河南省坤达农业机械设备有限公司、郑州三中收获实业有限公司、河南强豫农业技术装备有限公司、洛阳卓格哈斯机械有限公司等20多家企业,发放调查问卷1000多份,对毕业生的状况和企业对人才的需求进行调查。在以下几个方面进行了探索与实践,并取得了一定的研究成果。 一、提高认识,明确教学改革思路 树立产学研有机结合的合作教育新观念,进一步提高对产学研合作教育的认识。确定了“一条主线、两个突出、一个强化、一个目标”的教学改革思路。以产学研合作教育作为主线,贯穿于人才培养的整个过程;突出学科基础,加强学科基础教育;突出工程实践环节,提高学生实践动手能力;强化专业方向特色,凸显办学特色优势;实现培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才为办学目标。充分利用学校工学、农学、管理学齐备的多学科优势,拓宽专业发展空间,开设具有明显行业特征的专业课程,培养学生农业机械设计制造及经营管理的综合能力。 二、全程互动,探索产学研合作教育新模式 结合多年的校企合作办学经验,提出了“校企全程互动”的产学研合作教育新模式。全程互动主要体现在招生计划、培养方案、理论实践教学、基地队伍建设、课程教材建设、科学研究和就业创业等环节的整个人才培养过程中,校企紧密合作,优势互补,互惠互利,推动人才培养质量的稳步提高和生产技术的不断进步。具体实施方式有:(1)利用科研与生产提升办学条件。自2000年以来,本学科共计入校经费1000余万元,在进行科研的过程中,研制成功各类实验样机如切割器实验台、风扇实验台、犁体外载测定装置等12台,价值60余万元。通过设置设计性、综合性实验开发项目,内容涵盖专业课实验内容的50%以上。(2)通过教学培养学生生产实践能力。农业机械化及其自动化专业一直注重学生实践能力的培养,通过金工实习、认识实习、生产实习、课程设计、夹具设计、冲压模具设计、毕业设计等38周的实践环节,强化了实践环节,提高了学生能力的培养。在加强校内实践教学基地建设的同时,还建设了若干个满足专业教学要求的、稳定的校外实习基地,保证学生受到与现代生产技术水平相对应的岗位实习训练。(3)生产实践发现的问题反馈于科研。针对我国玉米机械化收获存在的问题,对玉米收获机械、玉米秸秆处理、玉米根茬处理等技术进行了深入的研究,有效降低了玉米联合收获机的作业功耗,解决了双行背负式玉米联合收割机配套主机宽度较大,田间作业开道困难等问题,正是生产实践对科研的反馈为科学研究提供了不竭的动力。(4)利用科研成果和生产实践丰富教学内容。专业教师将科研和生产实践中遇到的问题以及解决问题的思路与方法穿插到本科生课堂教学中,以实际积累的工作经验和科研心得丰富本科生教学内容。(5)用科研培养学生创新与实践能力。专业教师十分注重学生创新与实践能力的培养,鼓励本科生到研究项目中来参加课题工作,使学生真正感受到了学有所用。要求专业教师在进行校基金与校实验技术开发基金的研究中要有本科生参与,培养了学生分析问题和解决问题的能力及创新与实践能力。 三、校企联合制订人才培养新方案 针对农业机械行业的新发展、新需求,与企业工程技术人员共同研究教学计划,制订了“厚基础、精专业、重实践、强能力”的人才培养方案。低年级学生统一开设公共基础课程和专业技术基础课程,构建高素质创新应用型人才的完备知识结构,以利于学生长远发展,使学生就业后能迅速胜任企业的生产技术和管理工作。高年级学生主要强化实践环节和动手能力。 建立了与生产实际、农村社会发展需要相结合的“二平台+专业方向+创新教育”的课程体系。二平台是基础课程教学平台和农业机械综合实践教学平台。基础课程教学平台由公共基础课和专业基础课两个模块构成,开设课程主要包括科学基础、人文社科基础、工程学基础和专业基础四大部分,占总学分的65%,实现厚基础教育。农业机械综合实践教学平台由校内外实践教学基地和专业实验室构成,为学生基本技能训练、实践创新能力培养提供强有力的支持。专业方向包括专业必修课和专业选修课2个模块,占总学分的8.5%。创新教育包括全校公选课、素质教育和综合创新3个模块,占总学分的9%。将创新教育融入到人才培养的全过程中,渗透到教学科研、工程实践和公益活动等各个环节,全面培养学生的创新意识、创新能力及实践能力。 四、强化能力,优化实践教学新体系 建立与理论课程体系相适应的“四层次、八模块”实践教学体系。四层次由基本素质、基础技能、专业技术和综合训练组成。八模块由素质拓展、科技创新、科研训练、工程训练、专业技能等模块组成,构建了学生基本素质、基本技能和专业能力培养的实践教学框架,占总学分的18%。 充分利用一批省级重点实验室、实验教学示范中心等教学科研基地,以现代农业装备设计技术和先进农机制造技术为基础,以农机设计与制造信息化技术为纽带,整合、充实、提升原有实验室资源。同时,依托形成的行业合作优势,校企联合建立校内外教学实习基地,全方位构建集农机设计与制造、智能控制、农业机器人技术、测试测量技术为一体的开放式农业机械综合实践教学平台。 五、专兼结合,形成教师队伍新结构 学校为企业举办不同层次、不同模式的农业机械学习班,教师在行业协会兼职,到企业进行技术指导、讲学或短期工作、实践进修,聘请企业院所高层管理和技术人员为兼职教授,为学生开设专业课和学术讲座、联合指导毕业设计等,企业设立专项奖学金。校企双方互动,相互渗透,形成一支了解社会需求、理论水平高、实践经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。 师资队伍建设坚持走培养与引进相结合的道路,立足培养,重点引进,尽早规划,分步实施,使农业机械化及其自动化专业拥有学术造诣较深、基础理论雄厚、专业知识扎实、实践经验丰富的教师,逐步打造一个教学科研能力强,结构合理,综合素质高的教师团队,从而带动整个师资队伍建设。师资队伍建设情况采用具体情形具体分析的策略,鼓励硕士学位的教师读博的同时加强对在职人员的培养。鼓励和支持教师到国内条件好的重点实验室去进修学习、参加科学研究,提高自己的学术水平,支持教师出国进修。在学校人事部门统一筹划下,加强人才引进工作,提高引进人才的质量。对青年教师予以扶持,吸收青年教师进入科研梯队,锻炼其科研能力。做好骨干教师的培养工作,使他们在培养期结束后,都有较大的提高,成为合格的学术、学科带头人。 六、人才培养质量跟踪调查 通过近两年对用人单位的毕业生情况调查发现,用人单位对毕业生的综合素质总体评价中,优秀与良好占90%以上。普遍认为本专业的毕业生工作能力和业务水平较高,基础扎实、踏实肯干、动手能力强。在对毕业生的随机抽样调查中发现,毕业生对所学专业教学形式、教学内容、教学资源及教学效果的总体评价优秀与良好占91%。毕业生对多个教学环节的教学效果也比较满意。从毕业生一次性就业率可以发现,除了考取研究生的毕业生之外,近三年本专业毕业生一次就业率都达到100%。这几方面肯定了本次教育教学改革路线的正确性。 机械自动化论文:机械自动化在机械制造中的应用 1 机械自动化的概念 机械自动化:自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化既是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。与传统的机械技术区别开来,使传统的机械加工得到质的飞跃。机械自动化的实现将机械生产 引领向了一个新的领域,通过自动控制系统,真正达到了大工业生产及减少劳动强度,提高了劳动效率,令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。 2 机械自动化技术的发展历程 机械自动化技术的发展历程我们可以从三个大的板块进行剖析:机械技术的产生、动力机械的发展以及机械加工技术的发展。 2.1 机械技术的产生 机械技术的产生是研究机械自动化技术的第一个板块。机械的出现伴随着人类的进化繁衍,石器时代人类制造和使用的各种石器工具(如石锤)的简单工具就是后面我们所提及的“机械自动化”的祖先,是最早期的“机械工具”。以及用于谷物脱壳和粉碎的臼、装有轮子的车、提水的桔槔、都是早期的机械工具。制造陶瓷器皿的陶车,由动力、传动和工作组成的完整机械。17世纪末18世纪初,西方资本主义国家迅速发展,在欧洲爆发了产业革命,俗称“第一次工业革命”,而蒸汽机的就是第一次产业革命的标志。随着蒸汽机的出现慢慢发展,逐步从开始的采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业,逐渐成为一门产业。从人类的文明的出现延续至今,机械技术的发展已经有了那么多年的历史,已从日常生活的应用慢慢发展成一种技术,一种行业,一种利国利民的行业。 2.2 机械加工技术的进步 西方资本主义工业革命以前,机械技术就是单纯的手工技术和制造金属仪器、钟表技术。随着蒸汽机的出现,冶金、采矿等行业对机械技术的需要大,需要处理的零部件越来越多,于是机械加工技术迅速得到发展,进而满足冶金、采矿等行业的需要。业务的要求越来越高以及工技术的要求越来越高,促使机械加工技术要不断进步提升,在这种背景下一些新的创新技术出现了,在很大程度上机械加工技术就是在这样的背景下得到了发展和进步。 2.3 动力机械的发展 17世纪末,西方资本主义国家爆发了既有划时代意义的第一次工业革命,并成功的制造出了蒸汽机1765年,j.瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。接着又在原来的基础上创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,使很多领域实现了大面积的机械化,但是仍然存在着冷却水系统等体积庞大、蒸汽机及其锅炉、凝汽器等问题。随着经济的发展社会的进步,动力机械技术仍然在不断发展,随着时间的轨迹的滑动,在机械制造业历史上必将发生着惊天辟地的发展和创新。 3 机械自动化技术的应用领域 3.1 应用于柔性自动化里 现今市场在经济全球化的影响下,市场的快速变化要求国内外的企业和个人必须具备较强的适应能力和快速敏锐的反应能力以及根据市场的具体情况对企业的方向以及产品的生产和销售情况进行调整和转变策略。机械自动化技术的生产逐步向高度柔性化的生产转变,多品种中批量生产模式对于保证交货期、产品质量、提高生产率均有很大的效益。随着科学技术的进步以及实践活动的不断深入,在20、21世纪我们引以为豪的技术已经被重新认识,人的作用又开始越来越受重视,在机械自动化技术中的作用越来越明显,机械自动化开始逐步向多样化和小型化方向转移。 3.2 智能制造的应用越来越广泛 到了今天,机械自动化制造技术已经不是传统意义上的商品制造技术,而是机械技术、人工智能、自动化技术相互综合的产物,是多个专业和方向的综合。机械自动化技术越来越智能化,可以监视技术的发展和自身的运动状态,对运行的错误进行改正并根据实际情况进行有效的预防措施。相对于传统的制造系统而言,我们所说的制造系统具有很好的学习和理解功能。智能化是现代机械化技术先进的一个重要标志。制造目标的制造系统作为一个有序组织,需要信息,制造系统同能量和信息以及环境物质。在当今世界上,世界各国对智能技术的研究都比较关注,并且已经开发出了一批智能系统。智能系统所涉及的领域和范围也在慢慢扩大,已经从最开始简单的自动化技术,逐步发展到的面向全球范围的整个制造环境的集成化以及自组织能力。 3.3 集成化的广泛应用 集成化是机械自动化技术在实践过程的一个重要的应用。企业与企业个人与个人之间的集成是有一定的目标的,是为了缩短各自的差距,与世界接轨。计算机技术的进步与发展在机械制造技术发展过程中起到了很重要的作用,而集成化在这个过程中起到了至关重要的作用。计算机、数控加工等在冶金、采矿等很多领域得到了应用并分别在应用的过程中得到了长远的进步。从单机到系统,从简单到复杂,从刚性到柔性的转变,最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。 3.4 虚拟化的应用 虚拟化的技术包括当人工智能、计算机的图形学、信息与多媒体技术等方面,以计算机的系统建模及仿真技术为根本。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术,以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等,便于发现问题以及选取相应的预防对策,进而实现产品的一次成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力的目标。 4 机械自动化技术的发展前景分析 机械自动化技术的发展已经有了几十年的历史,但是国内和世界上的水平相比较,差距不是一点半点,在世界范围内而言,人类的机械自动化技术的发展也仅仅算是刚刚起步而已。 机械自动化技术的发展应以大多数企业生产发展需要、国家经济发展需要以及广大世界人民生活水平发展需要为导向,只有这样机械自动化技术的发展才能在健康的轨道上运行,才能为整个社会、民族带来经济效益,只有和实践相结合才能使机械自动化技术产生最大效益化。 伴随着我国机械自动化技术的发展,在机械自动化应用广泛的领域内,势必带动人员的就业。机械制造自动化就业前景包括到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售、印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等等。由于国内该行业发展历史短,缺乏一支专业化的人才队伍,这些都是就业的目标。 该行业的发展对我国的经济发展和民族复兴的作用重大,机械自动化技术的发展仍然处于初始阶段,因此仍应加速寻求更快、更省的发展之路,在这个过程中要与实际的国情相结合,明白机械自动化技术的发展不是一天两天的事情,而是一个很长一段时间的任务,从简单到复杂,从低级到高级,从不完善到完善需要时间也需要机遇,实现全面的机械自动化是我国机械制造行业的目标,我们要对准这个目标,实事求是,脚踏实地,不断的学习和研究,学习并借鉴世界其他国家的技术,努力提高我国机械自动化技术的核心竞争力,为我国经济的发展和人民生活水平的提高拼搏。 机械自动化论文:浅谈自动化机械制造 摘 要:自动化制造系统(fms)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的fms通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。 关键词:制造规模;关键技术;发展趋势 随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,fms发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展。 一、自动化机械制造规模 按规模大小fms可分为如下4类 (一)自动化制造单元 fmc:的问世并在生产中使用约比fms晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。fmc可视为一个规模最小的fms,是fms向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。 (二)自动化制造系统 通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。 (三)自动化制造线 它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:ms之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、cnc机床,亦可采用专用机床或nc专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于fms,但生产率更高。 (四)自动化制造工厂 fmt是将多条fms连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整fms。它包括了cad/cam,并使计算机集成制造系统(c1ms)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。fmf是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统ims)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。 二、自动化关键技术 (一)计算机辅助设计 未来cad技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用cad数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。 (二)模糊控制技术 模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。 (三)工智能、专家系统及智能传感器技术 迄今,fms中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为fms的诸方面工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在fms(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来fms中将发挥日趋重要的作用。目前用于fms中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在fms中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fimt旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。 (四)人工神经网络技术 人工神经网络fann)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。 三、启动控制技术发展趋势 (一)fmc将成为发展和应用的热门技术 这是因为fmc的投资比fms少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将fmc列为发展之重。 (二)朝多功能方向发展 由单纯加工型fms进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能fms。fms是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms)国际性开发项目,属于第二代fms:完善的第二代fms正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。 进入新世纪,fms获得迅猛发展,几乎成生产自动化之热点。一方面是由于单项技术如nc加工中心、工业机器人、cad/cam、资源管理及高度技术等的发展,提供了可供集成一个整体系统的技术基础:另一方面,世界市场发生了重大变化,由过去传统、相对稳定的市场,发展为动态多变的市场,为了从市场中求生存、求发展,提高企业对市场需求的应变能力,人们开始探索新的生产方法和经营模式。 机械自动化论文:浅论机械自动化技术及其在我国的发展 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的bmd线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。 (二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产lp模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产jit、全面质量管理tqc和成组技术gt、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰nokoa data机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入cad/cam技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 机械自动化论文:对机械自动化技术的应用研究 原文作者:何宏伟 摘 要:工业的发展在我国的经济建设发挥着重要的作用,促进了我国的经济增长,是我国的支柱性产业。随着科学技术的发展,机械自动化技术在工业生产的过程中起到了重要的促进作用,不仅减少了大量的劳动力,并且提高了工作效率和生产质量。在文中对机械自动化技术进行了阐述,并且对其在未来的发展前景进行了展望。 关键词:机械工业;自动化技术;应用;发展前景 1 机械自动化技术的主要特征 在工业生产中,工作量繁重,并且需要对产品的质量有很高的要求,所以对于生产工艺和生产流程都有很高的要求。随着科学技术的发展,在工业生产领域,逐渐实现了机械自动化生产技术,主要是对生产工艺和生产流程进行了自动化设计,使工艺流程更加简便高效。随着机械自动化技术在工业制造业中的应用,逐渐的扩展到工业生产的其他领域中,对工业生产起到了极大的促进作用。在工业生产中,应用机械自动化,大量的减少了劳动力的投入,缩短了生产周期,提高了生产效率,并且自动化的应用还提高了工艺生产的精度,提高了产品质量。在机械自动化应用的过程中,减少了安全生产事故的发生几率,并且节省了大量的生产成本,为工业生产创造了有利的环境。 2 机械自动化技术的应用分析 2.1 信息流的自动化 信息流的机械自动化主要是指自动化技术在计算机辅助设计、制造、工艺设计以及产品数据管理系统等方面的应用。其中,计算机辅助设计指的是设计人员综合利用计算机的图形设备进行机械设计的辅助工作;计算机辅助制造指的是在计算机技术在机械生产制作系统以及过程中的应用,其核心是数控技术,即计算机数值控制技术;计算机辅助工艺设计则是计算机辅助设计与辅助制造之间的桥梁,能够优化工艺设计,提高工艺编程的质量和效率;产品数据管理系统指的是对设计制造过程中出现的信息和数据进行管理的系统。 2.2 加工系统的自动化 在工业生产中,以往需要投入大量的人力来进行加工生产,在此过程中,不仅劳动强度高,并且还会因为人为操作的失误而发生安全事故,既造成经济损失,又威胁到人身安全。在此使用机械自动化技术,可以使人从繁重的劳动中解脱出来,并且提高了加工精度,减少了安全事故的发生几率。 2.3 物流系统的自动化 在工业生产中,需要对原材料和产品进行输送,输送过程的快速有效是保证生产效率的基础。利用机械自动化可以建立物流输送系统,快速高效的进行输送工作,保证生产加工的连续性,为生产效率打下坚实的基础。 2.4 检测过程的自动化 随着社会经济的不断发展,各行各业都得到了快速的进步,对于机械零部件的数量和质量都有更高的要求标准,这就对工业生产提高了标准。传统的人工检测方式已经无法满足现有的生产加工形势,所以需要建立机械自动化的检测系统,可以保证检测的质量和效率,提高了生产加工的精度和效率。 2.5 装配系统的自动化 在生产加工的过程中,需要对零部件进行组装才能完成生产工序,在组装的过程中,需要一定的技术含量,并且要严格按照工艺流程执行,人为操作容易产生错误,并且工作效率低。机械自动化装配系统可以严格按照工艺流程装配,减少人为操作的失误,并且提高了装配效率和质量。 3 我国机械自动化技术的发展前景 3.1 绿色化 在我国工业生产的过程中,对生态环境造成了一定的污染,所以说如何在工业发展和生态环境之间建立平衡的发展机制非常重要。在工业生产的过程中会使用大量的原材料,造成自然资源的浪费,并且还会排放污染物,产生噪音,这些都是急需解决的问题。所以在未来的发展中,需要机械自动化技术考虑到能源的损耗,对自然界的污染等,建立绿色的生产系统,实现可持续发展。[论文网] 3.2 实用化 机械自动化技术的研发,最根本的目标还是在于应用,实现更高的综合效益。尤其是随着国家对经济发展质量要求的不断提高,机械自动化的发展也越来越趋向于“理性”,不再盲目求快,而是更加注重自动化技术发展的实用性,追求更多的实际经济效益。因此,针对我国机械自动化技术规模小、基础薄弱、自动化水平低、应用范围相对有限、缺乏经验和技术等问题,机械自动化的发展应当紧密结合企业生产和技术发展的实际需求,坚持循序渐进的原则,奠定坚实的基础,创造良好的社会条件,逐步跨入自动化发展的高级阶段。 我国在建设机械自动化的过程当中,应当充分考虑到我国的国情,可以先从简单的技术做起,逐渐的建立起自己的机械自动化生产体系。同时吸取国外的先进技术,结合我国的实际创造出适合我国工业发展的机械自动化理论。 3.3 信息化 从我国机械制造工业的发展现状来看,发展高效率、低成本的机械自动化技术,必然会实现更高的经济效益,具有更广阔的发展前景,这就要求我国的机械自动化要逐渐向网络化和虚拟化的方向发展。随着以计算机为代表的现代信息技术的不断发展,为机械自动化技术的发展创造了良好的条件,在一定程度上促进了信息技术与机械自动化技术的整合与优化,大大提高了机械自动化技术的自动化程度,这主要体现在模式信息的处理方式上,可以借助计算机对生产数据、图形等信息进行快速、准确的分析、判断和分类,更好地满足了机械生产与制造的需要。借助计算机等信息技术手段,可以促进产品设计、材料选择、零件制造、生产规划、供应链与物流管理等环节的建模与仿真,提高机械自动化的信息化程度。 3.4 智能化 近年来,人工智能技术实现了巨大的进步与发展,它将人脑功能的研究分析结果应用于机械生产中,大大提高了提高机械生产与制造的效率和质量。在未来,随着机械制造工业的日益精密和复杂,人工智能将会在机械自动化中得到越来越多的应用,结合计算机辅助技术,共同促进机械自动化技术向着智能化的方向发展,会代替人工完成更多危险、复杂和精密的加工任务,实现机械自动化制造系统的智能化。 结语 工业的发展是一个国家进步的体现,也是社会经济发展的重要指标。在工业发展的过程中,应该充分的利用科学技术,实现工业生产自动化,智能化。目前机械自动化已经在我国的工业生产领域广泛的应用,不仅减少人员的投入,还提高了工作效率,在产品的精度方面也有了更高的提升,保证了生产的效率和质量。机械自动化技术的进步促进了我国的工业生产,对我国的经济发展创造了有利的环境,为可持续发展提供了动力。 机械自动化论文:谈机械自动化技术在我国的发展 摘要:随着社会的不断发展,制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供现金手段的基础。本文分析我国先进制造技术及其自动化的现状,并阐述我国先进机械自动化的发展趋势。 关键词:机械自动化 技术 现状 应用与发展 一、引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。 二、机械自动化在我国的特点及作用 机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。 在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。 很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 三、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 1.管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(jit)、敏捷制造(am)、精益生产(lp)、并行工程(ce)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 2.设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(cad),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用cad技术的比例比较低。 3.制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 4.自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(fmc)、柔性制造系统(fms)、计算机集成制造系统(cims),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。 四、我国机械自动化的发展之路 1.结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。 2.发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。 3.我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。 综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
目前,我国自动化技术在进步中结合了大量新兴技术,呈现出其新时期发展的特征,是基于科学技术之上发展起来的。即使此技术的观念与运用还未十分娴熟,然而却仍然在电子信息工程设计中有着举足轻重的位置。因此,要深入探究自动化技术在电子信息工程策划设计中的运用,推动其实现可持续发展。 一、自动化技术在电子信息工程设计中的必要性分析 (一)辅助电子信息工程设计趋于智能化 在设施操控的进程中,运用自动化技术,能使设施依据作业环节自行开展工作。在某些方面,自动化技术能辅助电子信息工程设计获得智能功效,还可以良好的处理通用环节,利用自动化技术展开掌控与处置电子信息,深入达成智能化目标。利用自动化技术,以此处理信息工程设计过程中所要改善的问题,迅速、精准的制作出先进的产品,有效提升智能化监管性能。把此技术运用在电子信息工程设计里,不但能赋予产品智能性,而且还能正确指引相关工程设计的前进趋势。 (二)帮助电子信息工程设计变得自动化 顾名思义,其是完成设施自动化的一种新兴技术。采用自动化技术,不但能促进电子工程设计完成自动化,精准提升作业速率,而且还能减少资金、人力、物资的投放。电子信息工程设计自动化可实现较为繁杂、自主的作业,高效提升作业速率,降低从业人员的工作量、缓解工作压力,使工作人员有较多的精力与时间专研其余作业。 (三)提升电子信息工程设计的精准度 电子信息工程设计技术的典型便是自动化技术,其把电子工程信息里全部技术融合在一起,把各种技术的优点与作用全面展现出来,把工程设计中的繁杂问题进行化简处理,高效的减少了严重差错的出现。所以,此技术能提升电子信息工程设计的精准性。在电子信息工程策划的进程中,对信息技术的准确性需求比较严格,若单单凭借人为力量去完成,因为人力的聚集力受限,因此对信息技术的处置精准度较低。在此种条件下可运用自动化技术来弥补,确保相关工程策划的精准性。 二、电子信息工程设计中自动化技术的应用 此技术在电子信息工程设计里的应用是时展的必然趋势,要强化计算机体系的运用,积极展现信息系统的优点,推动二者间紧密融合,制造更多的价值。 (一)关于电子信息工程设计自动化 在电子信息工程设计中运用自动化技术,主要是在计算机的前提下完成的,计算机协助设计是基于自动化技术迅速发展下的产物。针对大部分电子信息工程设计中的工作人员来说,为了可以良好的进行设计作业,需要整理信息数据,融合现实状况编制科学的设计规划。在此进程中,关于数据的剖析要凭借计算机完成,不但可以贮存数据,而且还能迅速搜寻出有关的信息数据,为接下来的工作人员组织设计作业供应参照根据。另外,设计中还要针对部分数据展开处置与修正,例如草图的有些数据,因为触及到的内容比较繁杂,因此凭借自动化技术可有效的完成,以此通过计算机合理剖析,获得最后的结果。在此基础上,设计规划将会更为科学,减少差错概率的同时,还可以高效提高设计准确性,保障未来工程活动顺利进行。 (二)计算机协助生产的应用 电子信息工程设计活动进行中,相关人员要积极展现本身价值,策划出更加满足市场现实要求的产品,而且在未来市场营销中跟踪产品的应用与售卖状况,针对产品中出现的漏洞与问题,深入给予优化与改善。在此进程中,为保障设计的可行性,产品生产与检测要融合起来,积极展现计算机技术的优点来生产产品,保证电子信息工程设计执行到位,实现高效简化策划流程,减少成本投入,以此提高设计科学性。 (三)计算机集成生产的利用 针对电子信息工程设计来说,因为其触及众多不同项目,因此作业非常繁杂,要运用各种各样的技术才能达成。面对此状况,在电子信息工程设计中综合现实状况,编制科学合理的规划,特别是新产品策划中,要积极展现计算机集成生产的意义,强化设计进程的改善,保证总体设计进程的准确性。鉴于此,在设计电子信息工程产品过程中,要运用计算机协助设施,以此让策划变得更加方便、有效。然而值得关注的是,在电子信息工程设计里运用自动化技术,即使可以改善设计流程,但却无法把工程总体改善,凭借计算机集成生产技术把设计诸多设计流程穿插起来,打造健全的体系,完成信息的有效传输,积极展现自动化技术的优点,减少产品开发时间,提高设计速率,完善新产品策划。只有这样,相关企业在产品过程中才能降低资本投入,把大量时间应用在产品制造中,提高企业的竞争实力,在市场中脱颖而出,从而获得最大化的经济与社会效益,实现可持续发展。 (四)协助办公管理 电子信息工程设计作业触及内容范围比较繁杂,导致相对应的监管工作困难重重,仅有把监管作业执行到位,才能保证接下来设计活动的顺利进行。所以,电子信息工程设计中自动化技术的运用,不但能提高设计速率,还能给对应的监管作业给予一定的协助。在监管工作过程中,自动化技术能辅助处理档案与文件,减少人为作业量,杜绝各种人工差错。相关设计者可凭借自动化技术强化关于策划环节的意识,之前的设计者要一边设计,一边理解与学习设计步骤,工作压力大,从而导致设计速率和质量下滑。 三、结论 综上所述,在电子信息工程设计中运用自动化技术是非常关键的,其能化简繁杂的设计环节,积极展现自动化技术的优点。不但能提高设计速率、质量,减少人工工作量,而且还能有效杜绝失误问题的发生。
农业生产过程所产生的数据量是极其庞大的,需要引入大数据的概念和分析方法,将农业机器人与大数据结合,可提高机器人的性能和应用效果。为此,基于大数据开发了农业智能的喷药机器人,将采集的机器人作业信息汇集成为大数据后进行分析,用于对机器人的智能控制和作业效果评估。试验结果表明:在大数据的支持下,机器人能够实现自主导航和精准喷药,对作业效果的评估也很准确,智能化水平得到了大幅提升。 0引言 农业是国民经济的基础,可以为人们的生活和其它产业提供物质条件,受到了高度的重视。在新的时代背景下,农业机械化已经成为了农业生产的主要方式,不仅作业效率高,而且降低了生产成本,代表着现代农业的发展方向。但近年来,我国开始经济结构调整,农业生产规模的增速放缓,导致农业机械在农忙时节供不应求,在其它时节又出现闲置,利用效率降低。与发达国家相比,我国的农业机械研制起步较晚,技术水平不高,结构性能也有待进一步改善。另外,农业机械的应用地区经济发展相对落后,农业生产者的购买能力不足,也是农业机械持续推广所面临的问题。信息技术能够采集社会生产生活中的各种数据信息,通过充分挖掘获取相应的知识和规律,为各行业的升级提供支持。信息与能源、材料一起并称国家三大重要战略资源,信息技术目前已经渗透到了包括农业的各个领域中。在农业机械方面,可以利用信息技术采集机械的作业环境、作业参数和运行状态等数据,经过分析处理后用于机械的优化控制,使机械更加智能化和规范化。 目前,我国有18亿亩耕地和186万个乡村,农业从业人员达到8亿人,所使用的农业机械种类繁多,数量庞大,因此农业生产过程所产生的数据量也是极其庞大的。为了对这些数据进行充分的分析,则需要在所使用的信息技术中引入大数据的概念和方法。维基百科将大数据定义为在一定时间内无法用普通软件工具进行捕获和管理的数据集合。大数据具有规模性、多样性和高速性的三大特点,首先是数据量非常庞大,可以达到PB的级别。大数据的类型包括结构化、半结构化和非结构化的数据形式,数据处理速度足够快,能够满足对庞大数据量的实时分析要求。大数据是为相应的需求而诞生的,应用领域从最初的商业和金融逐渐扩展到其它的行业,包括自然科学研究中的地球空间信息学,以及社会经济中的物流服务和发展规律研究。大数据不仅推动社会进步,还使科学研究层次更加深入,具有划时代的意义。精准农业代表了农业发展的新趋势,成为目前国际上农业科学研究的热点。精准农业对技术的要求更高,且需要新型的农业机械与之相匹配,因此出现了高级形式的智能农业机械,即农业机器人。农业机器人是一种具有高度自规划、自组织和自适应能力,可以在复杂环境中完成农业操作的智能机械。机器人诞生于20世纪50年代,80年代在日本被首次引入农业工程领域,并且在农业生产的规模化和精准化过程中得到了广泛的应用。目前,农业机器人在农业领域主要用于移栽、采摘、嫁接、喷药、挤奶和分级检测等作业。 后来,各种传感器技术的发展还赋予了农业机器人对农业数据信息采集和处理的功能。农业机器人的应用有其自身的特点,如操作的对象柔弱复杂、作业环境难以预测,以及作业动作没有固定的模式等。农业机器人的设计和制造成本较高,还需要机器视觉、GPS定位、各类传感器和智能控制技术作为技术支撑。作为高端的农业机械,农业机器人在运行和作业过程中会产生大量数据,包括作业环境信息、机器人位置信息、机器人运行参数和作业效果评估等。这些数据的规模庞大,类型复杂,难以通过普通的设备和方法进行分析和存储。若将这些数据按照大数据的概念进行处理,则可以提取出内含的信息,有利于机器人各部分的整合。农业机器人将各种智能设备和先进技术集于一体,通过与大数据结合,在拓宽大数据应用范围的同时,还能够提高自身的性能和应用效果。目前,对大数据和农业机器人分别进行的研究比较多,但是二者的结合应用却鲜有报导。为此,本文对基于大数据的农业智能机器人开发进行研究,介绍了农业机器人作业时环境信息、位置信息、运行参数和作业效果的大数据从采集至分析结果展示的过程,并利用试验验证机器人的各项功能,通过大数据的应用提升农业机器人的智能化水平。 1总体设计 本研究的平台为AS-R型的农业喷药机器人,这是一个四轮移动的智能设备,具有自主供电和行走能力。机器人的部件根据功能主要分为机器视觉、GPS定位、信息采集和智能控制4大部分,在作业过程中运行产生的数据包括环境信息、位置信息、运行参数和作业效果等内容,并以大数据的形式进行分析和存储。大数据分析处理由机器人搭载的小型服务器完成,其根据GPS定位信号确定机器人的位置信息,计算出与规划路线之间的偏差,通过对行走装置的控制实现自主导航。环境信息由机器视觉设备和各类传感器采集,大数据分析获得作物和杂草信息后结合机器人所处的位置控制喷药装置的开启,实现精准喷药。另外,传感器还可以采集机器人的各项运行参数和作业参数,通过大数据分析后为作业效果的评估提供依据,农业机器人的总体结构如图1所示。 2组成部分 机器视觉部分包括尼康COOLPIXP60型相机和天创UB570型图像采集卡。相机具有800万像素,通过防抖动处理安装在机器人上,拍摄方向与竖直方向夹角为60°。相机拍摄获得JPEG格式的图像,经过图像采集卡转换为数字信号后进行视觉分析提取目标轮廓,然后用于大数据的处理。机器人的GPS定位设备为Trimble公司的Ag-GPS132型产品,由GPS接收天线、接收机,以及与基站匹配的无线调制解调器和天线组成。机器人与基站之间的无线传输设备为PacificCrest公司的RFM96W系列产品,具有较高的定位精度,可以满足农业机器人的作业要求。上述设备利用目标点逼近算法采集差分GPS信号,汇集成大数据后传输给服务器,用于辅助进行机器人的精准喷药和导航控制。机器人信息采集的内容是作业的农田环境信息和设备的运行状态。环境信息采集设备包括DHT11型传感器用于测量空气的温湿度,WTF-B200型风速风向仪用于测定风向和风速,武汉中科能慧NHZD10型光照传感器用于采集光照强度。采集运行状态的设备如HAL41F型霍尔元件,检测动力装置的转动信号从而获得机器人的行走速度;TJP-1型压力传感器将压力转换为电信号,用于检测相应部件的工作负荷。传感器采集的环境信息和运行状态信息汇集成大数据后进行分析处理,作为智能控制决策的依据。机器人智能控制针对的是自主行走和精准喷药。机器人采用四轮行走的方式,行车控制器接收主控模块发来的定位信息和角度传感器提供的行驶方向,然后与规划的路线对比,通过液压阀驱动车轮的偏转实现自主行走。喷药装置的喷头由电磁阀控制,主控模块通过机器视觉和定位结果发送脉冲宽度调制信号在适当的时机控制电磁阀开启和关闭喷头,实现对杂草区域的精准喷药。 3大数据处理过程 大数据由机器视觉、GPS定位和传感器采集的数据汇集而成,蕴含着与机器人作业有关的信息,可以通过一系列的分析处理过程来获得。大数据的分析过程涉及到PB级数据的录入和读取,因此需要进行大型的建模和运算。机器人搭载的大数据分析硬件为x86架构的PCServer型服务器,配置包括锐龙AMDRyzen7型2路8核CPU,DDR4型128GB内存和IntelI350T2型千兆网卡,运算速度和存储空间都能满足实际需求。Hadoop技术作为一种基于Java的分布式大数据处理软件框架,在本文中被用作大数据分析方法。Hadoop框架由通用模块、分布式文件系统等部分组成,集群文件安装在分布式文件系统中,在相应的节点上构建分布式文件架构。该技术可以运行简洁的并行计算模型,具有很强的容错性和扩展性,对大规模数据具有很好的分析处理效果。机器人搭载的各种设备采集的数据经过网络和传输接口进入交换机,交换机连接数据采集器,行使数据交换和汇聚功能,并最终传输给大数据处理器。上述的传输过程执行IEEE1588时间同步协议,可以缩小交换延时以提高数据的实时性和准确性。处理器接收大数据后,依照设定的格式记录数据,再根据分析目的快速重放录入的数据,在此基础上开展后续分析处理。大数据的分析过程依次为预处理、内容分析、信息挖掘和结果展示,实现以数据为中心的分析模式。针对大数据结构形式多样的特点,采用并行处理提高分析的速度。并行处理是在记录数据的同时对大数据进行综合监测和实时分类,根据类型把数据分发到相应的应用系统中;然后,运行专业知识库辅助的决策,为信息的挖掘提供依据;最后,将综合监测和分析处理的结果汇聚到存储和管理模块中,组成应用功能数据库,形成机器人的智能控制决策,并评估作业的效果。 4试验 机器人在田间进行实际的喷药作业,验证基于大数据的各项功能的效果,试验的作物包括玉米、棉花、油菜、小麦和马铃薯。在每种作物田间选择1个100m长的路段,机器人按照规划的路线进行自主行走和精准喷药作业。每个路段上均匀地选取10个点作为样本,统计机器人的路线偏离距离、对杂草的喷药精准率、误喷率,并通过大数据评估并显示作业效果。路线偏离距离为机器人前轮中心与规划路线之间的距离,杂草的喷药精准率为被喷施的杂草植株占所有杂草植株的比例,误喷率为被喷施的作物植株占被喷施植株的比例。在大数据的支持下,机器人的行走路线偏离距离较小,仅为4.8~7.2cm,能在各种环境中实现自主导航。机器人对各种作物杂草的喷药精准率为83.9%~91.4%,误喷率为8.4%~9.7%,具有精准喷药的能力。机器人对自身喷药精准率和误喷率的评估结果都接近实际值,最大误差率仅为5.7%,有助于准确地控制自身运行参数。 5结论 基于大数据开发了农业智能的喷药机器人,将采集的机器人作业环境信息、位置信息和运行参数汇集成为大数据后进行分析,用于对机器人的智能控制和作业效果评估。在大数据的支持下,机器人对5种作物进行喷药作业,行走路线偏离距离较小,能够实现自主导航。机器人对各种作物杂草具有精准喷药的能力,作业效果评估结果接近实际值。试验结果表明:大数据的应用有助于机器人准确地控制自身运行参数,智能化水平得到了大幅提升。
机械工程自动化论文:机械工程自动化技术存在的问题及措施 机械自动化指的就是在机械制造的过程中广泛的进行自动化技术的推广和应用,以此达到使加工,加快原材料的加工和流动速度。机械自动化技术的发展与广泛的应用,是机械制造业一个巨大的飞跃,也是机械制造业发展的主象实现连续自动生产的目标,进而实现生产过程和生产效率的优化流趋势。但我国机械自动化的水平依然处在初级阶段。因此,我国的机械自动化技术还需更加快速的发展,更加广泛、科学的应用。 1机械工程自动化技术的现状及问题 1.1 机械工程自动化技术的现状 我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单子自动化、刚性自动化阶段。而工业发达国家自动化技术方面普遍实现了智能化、柔性化和集成化;在机械自动化的生产管理方面,我国的大多数企业依然采用传统的管理模式,而工业发达国家已经实现了计算机管理,并且在工业组织与管理 生产模式方面不断进行着创新和升级;在人才管理方面,没有好的、适宜的人才管理机制,理论人才过多,不够全面性;在机械设计方面,我国还没有做到及时更新,设计水平也没有很大的提升;在工艺水平方面,我国的数控加工技术还多停留在精细加工等初级阶段,在复合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍处于追赶阶段。 1.2 机械工程自动化技术存在的问题 自动化技术在我国的机械工程中存在着一些问题,例如缺乏相关技术人才,自动化技术相对落后,自动化技术的应用范围不够宽广等等。人才是发展进步的关键,我国大多数人只有知识理论而没有实践经验技术,对人才的管理培养不够合理、全面。要结合理论和实践经验,不断研究创新,才能提高实际自动化技术。自动化技术的进步将会大大推动我国现代机械制造产业的发展和进步,但是我国的自动化技术尤其是数控系统是传统的封闭式体系结构,必须提高水平,改变落后的状况 我国的自动化技术应用的领域还不够广泛,缺乏自动化技术的科研投入和制定自动化技术的管理策略。 2 改善机械工程自动化技术的措施 综上所述,机械自动化水平的发展程度,不仅影响本国机械制造业的整体发展,同时也能直接显示出一个国家的工业发展水平和国民经的提高程度。从近年来我国机械自动化的发展趋势来看,应当采取以下几方面的改善措施: 2.1 充分认识机械自动化的发展方向 通过对机械制造工业发展的整体情况来看,机械自动化的发展是一个由浅入深、由简单到复杂的工程,在这个过程中,人工操作逐渐被自动化的控制器进行控制,生产方式也逐渐由传统的人工方式转变为素质化和自动化,这是人类社会的巨大进步,也是科技发展的重要成果。建国后,国家虽然在机械制造业方面投入了很大的精力,因为缺乏先进的科学技术,原有工业基础也相对薄弱,期间,我国的机械制造行业的发展劲头也大幅度减弱,我国的机械制造业在改革开放前一段时期内始终处于低水平状态。 改革开放以来,我国大力引进国外机械制造技术的引进和学习,国家重视教育行业,科研实力逐步增强,我国的机械制造业逐渐发展起来了。目前我国机械制造行业虽然有了突飞猛进的发展,与发达国家的机械制造业水平相比,我国的机械制造业技术水平还处于较低阶段。针对我国的具体国情,发展机械自动化技术,应该以企业的生产和发展的实际需要以及市场需求为基本导向,以“科技是第一生产力”为指导,大力发展科技创新,加大技术投资,优化产业链为首要任务。在我国,切忌盲目搞自动化、搞自动生产线的做法。以往的经验告诉我们,盲目生产只能造成低效率、低质量的生产,不仅产生不了经济效益,还会浪费大量的人力、物力和财力。做到效率和质量的有机统一,充分考虑市场经济下的物资平衡,才是我们发展机械自动化技术所要达到的目标。 2.2加强机械自动化技术的发展力度 机械制造业作是我国基础工业,对国家经济基础命脉,机械制造业自动化技术的先进程度也决定了国家经济的强弱。我国机械制造业各企业具有大量的通用设备,在发展机械自动化技术时,应将原有设备作为基础,合理调整机床布局,通过添置少量的数控设备,充分发挥电子计算机自动化管理的优势,充分发挥人的创造性,共同创造一个以人为中心、以信息自动化为先导,建立自主的单元化生产系统。我国经济发展很快,问题也相对较多,首先是能源的巨大消耗,和环境的破坏。虽然说我国的能源相对来说比较丰富,用我们13亿人口这个庞大的数字平均一下,就显得非常匮乏。党和国家在新的历史时期提出了经济发展要遵循 “节能减排”的目标,这样就要求我们在产业方面要加大科研创新力度,大力发展节能型产业和经济性产业,利用最少的能源创造最大的利润的同时要注重环境的保护和能源的可持续利用。发展机械自动化技术应该立足于自我研发,然后配套国外先进技术的引进,共同来完成技术的升级和改造,要重视降低能源消耗,并减少污染物的排放,走一条低成本的机械自动化发展之路。 2.3合理地使用机械自动化技术 目前,中国机械制造业同世界先进水准之间存在着阶段性的差距。在这种情况下,普遍应用电子计算机集成制造系统的高度自动化,并不具备相应的基础技术、发展经验和所需资金。因此,应该发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术。目前在我国,在数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产中,自动化设备被仍然是以半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零部件加工自动线等为主。在大批量的铸造、锻造、焊接、冲压、热处理以及装配等生产过程中,采用自动单机和自动线则是符合现实的,也是可行的。针对品种较多的成品生产,应该采用可快速重新调整的设备组成成组工段或者流水线 可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元从而实现成组自动化。针对单件小批量生产,应该从推广成组技术人手,适当发展采用数控机应用或加工中心。 2.4 注重自动化技术的发展趋势及前景 坚持走自动化技术的发展道路,对于机械自动化技术的发展至关重要。目前,机械制造自动化技术的发展向朝着数字化、绿色化与智能化方向发展。数字化是先进制造技术发展的核心,是制造技术、计算机技术、网络技术与现代管理科学交叉作用的共同结果,这将是机械自动化技术发展的必由之路。随着人们对人类与环境之间的关系这一问题认识的逐渐加深,实现人类与环境之间的协调、可持续发展是当代经济发展必须遵循的原则。机械自动化技术的发展也同样要遵循这一原则,实现绿色化发展之路。近20年来,制造系统正在由原来的能量驱动型转变为信息驱动型,这就需要制造系统不但要具备一定的柔性,同时还要表现出一定的智能,实现在对大量复杂信息处理的同时,能够自主进行选择与处理这既是现代科学技术发展的必然结果,也是人类社会进步的重要标志。 4 结语 总之,机械制造工程的自动化技术是企业不断追求的目标,通过利用自动化技术,企业产品实现集成化、智能化、虚拟化,需要管理、经营、技术进行不断地优化整合,从而达到提高产品的质量、降低产品的成本、提升服务质量等目的。面对全球市场上的激烈竞争和快速进步,机械制造自动化是我国机械制造行业的发展目标 我国的机械自动化必须不断进行借鉴和创新研究,提高我国机械制造的自动化技术能力,促使我国机械制造自动化水平与国际接轨,提高我国机械制造行业的国际竞争力。 机械工程自动化论文:浅谈机械工程及自动化 随着中国经济的不断发展,机械自动化技术对中国工业的发展有着极大的影响和推动作用,随着中国加入wto,重工业产业因为技术与生产力落后的原因,始终没有跟上世界同步水平,导致近年来,中国工业生产水平止步不前,而机械自动技术的产生,可以改变这尴尬的情况,帮助中国工业生产重振雄风,机械工程自动化技术是指在机械制造工业中应用计算机智能自动化生产技术,实现对加工对象的连续自动生产,不断优化自动生产的过程,提高工业生产的效益,加快生产投入物的加工变换,能有效提升生产的流动速度。 一、机械工程自动化的技术 中国作为一个发展中的国家,全部的技术都必须建立在一个基本前提上,那就是是否与我国的基本国情相匹配,是否能够带动我国经济、工业的发展,而不会造成严重的后遗症,所以,针对这些问题,我们看到,我国的当前的国情是,我国是通过不断消化吸收国外的柔性制造系统完成自身工业发展的不断成熟壮大,这是一个最基本的国情,而需要解决的方法就是,根据国外的先进技术,结合当前的实际情况,研制、开发和推广适合我国国情的技术。 我们国家目前应该在消化吸收、融汇贯通国际上的自动化技术理论的基础上,努力做到从我们国家机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究。 针对我国目前的发展的整体情况,相关人士认为应当先发展低成本自动化技术,因为该项技术发展的潜力巨大,前景非常广阔,投资小而且见效迅速,对于目前中国的工业情况而言,是非常实用的技术,有利于提高生产的自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果。 二、机械工程自动化的发展 以微电子技术、软件技术、计算机技术以及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅能深刻地影响着全球的军事、社会、经济和科技的发展,而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。 光机电化方向 机械工程自动化的发展有一个极为重要的发展发展就是光机电化发展方向,因为在这一方向上,我们可以把整个进行有效的组合,在光机电化系统中,整个系统是由传感系统、信息处理系统、动力系统、能源、机械结构等部件组成,最重要系统则是光学感应系统,在机械自动化的发展中,通过引进光学技术,利用光学技术的先天优势,就能有效地改进机械自动化的传感系统、能源系统和信息处理系统。光机电化技术可省过去靠机械传动链连接的各个相关动作部分,改用几台电机分别驱动,或用电力电子器件,或用电子电控装置进行相关动作控制来实现。光机电化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。 智能化方向 智能制造是20世纪80年展起来的一门新兴学科,具有很重要的前景,智能制造的涵义,有众多说法,可以认为智能制造是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络和遗传基因等人工智能技术应用到控制中,解决多种复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性,人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,具有学习工程技术人员实践经验和知识的能力,并能在生产实际中长期发挥作用。 全球信息化方向 随着全球信息化的程度不断加深,机械自动化也在往全球信息化方向发展着,据我们所知,在跨国的并购和国际产业转移的过程当中,全球化的另外两个特征:全球采购与配套、全球设计与制造,相应形成。众所周知,经济全球化的快速发展,拉动了信息化和信息技术的全面发展,信息化、信息技术的发展又推动了全球化的进程,如果没有全球的信息网络做为运行环境的支撑,我们根本无法想象,全球的工业、生产制造业是否还能继续维持下去。全世界的制造与设计,由于有了更广阔的信息与网络,不仅得到实现,并且能在24小时不间断地工作,全球采购与配套,只有借助了信息技术才能有效地进行。 三、机械工程自动化的进步 精密机械 精密机械是高科技制造业的基础,两者互动密切,相辅相成。机密机械工业的推动,可加速高科技产业升级,全面调整经济结构;高科技产业的发展,又可相对扩大对精密机械的市场需求,带动机械成长茁壮。精密机械技术包含了ng工具机,超精密加工技术,纳米加工技术,新精密机械技术等领域。 工具机技术 未来工具机产业将以发展高速切削、硬切削技术为主,而高速切削加工机之主要发展项目应以高速主轴及高速进给技术为主。在进给系统高速化方面,未来线性马达之应用应会普及化,故硬加速协助业者进行高速切削工具机相关技术之研发。 半导体制程设备技术 我国半导体工业在过去十年来蓬勃发展,已为半导体工业相关技术扎根,也带来信息相关产业的进步与发展。而今由于全球通信息产业日正当中,已有多家国内业者投入所需之ⅲ-ⅴ族半导体关键高速及高频元件生制造。目前ⅲ-ⅴ族半导体晶园厂量产技术尚在萌芽阶段,生产制程与设备尚有很大的改善空间。我国湾砷化镓产业已成型,且为全球唯一投入砷化镓晶园代工的地区,依各业者规划的产能计算,不仅可拿下近五成的晶圆制造市场,并有机会延续硅晶圆发展模式,再创另一个半导体产业高峰。 四、总结 当今科技的进步与市场的需求对于机械工程的建设提出了前所未有的挑战,同时又提供了更广阔的发展空间。正是这种挑战与机遇共存成为了机械工程发展的动力,在自身不断完善发展的同时又从各个学科领域中获得新的启示与技术支持提高改进和创新的能力。在广阔的市场需求与人才不断扩充的前提下,我们不仅要加强自身的建设与发展更要积极的向国际最尖端的领域学习借鉴,相信我国的机械工程会引领世界。 机械工程自动化论文:探讨机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义 随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。 二、机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究 通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。 机械工程及其自动化专业综合创新实验ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘细纱机钢领板运动机构;(2)应用测试系统检测钢领板运动规律;(3)根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;(4)对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 2、实验内容:(1)应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装轮飞两种状态下主轴转速的变化情况;(2)建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;(3)按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;(4)在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。 机械工程及其自动化专业综合创新实验ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 2、实验内容:(1)测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;(2)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(4)对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;(5)在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化,企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。 机械工程自动化论文:机械工程设计及其自动化发展趋势 摘要近几年,我国科学技术水平不断提升,机械行业也取得了重大的突破。在工业生产过程中,机械工程技术是极为重要的,我国机械行业虽然有着较快的发展速度,但是与其他发达国家进行对比还有一定的差距。自动化技术正在被人们所广泛运用,其不仅能够促使机械工程设计的效率不断提升,而且能够在一定程度上确保机械设计作业的安全性、可靠性。文章将详尽阐述机械设计及其自动化的具体设计原则,并结合实际情况来探析机械工程设计及其自动化的发展趋势。 关键词机械工程设计;自动化;发展;趋势 1概述 机械设计制造及自动化以机械技术和电子技术为主体,多门技术学科相互结合的产物[1]。机械设计及其自动化使得机械工业的技术结构、产品结构有所不同,其功能和构成也出现了一定的变化,机械工业的生产管理模式也不再像以前那样,其生产模式的自动化均已实现,产品的质量也越来越好,机械工程设计自动化对于我国工业水平的提升有着重大意义,应该给予一定的重视。 2机械设计及其自动化的设计原则 2.1设备的功能要求得以实现 机械设计及其自动化技术具有着较强的综合性,运用这种技术所制作出来的机械器材的性能与其内部构造之间有着紧密的联系。机械设备的研发主要是想让人们的日常生产环节能够更快更好地完成。每一种机械设备均有着其相应的功用,不同设备的功能是有着一定区别的。机械设计及其自动化最关键的设计原则是要满足人们对于设备功能的要求,只有这样才能确保这些设备能够被正常使用。每一种机械设备均可以处理物质、能量以及信息,然后再将这些输出,故机械设计及自动化也应该具备这种能力。 2.2运用先进技术来不断改进和创新 机械工程及自动化系统有着众多功能,依照它们所具备的功能可以将这些产品细分为3种。1)加工机。该产品是一种自动化形式的机械,往往被用来进行物料的搬运以及加工生产等作业,其能够针对各种类型的东西进行自主加工处理,从而得出更加完善合理的物品。该类型设备常见的有机床、交通运输的器材、食品加工处理的设备、运用于纺织以及印刷的机械等等。2)动力机。这种器材主要运用于输出能量,在把各种信息输入到该设备中之后,将会通过这些信息来得出一种新的系统,比如交通车辆的电动机、内燃机、发动机等等。3)信息机。信息机这种自动化机械设备主要是用来处理各种信息,在工作人员将各种信息输入之后,该设备针对这些信息展开计算和管理,从而得出用户想要的信息数据。 3机械工程设计及其自动化发展趋势 3.1智能化 伴随着社会现代化进程的不断推进以及科学技术水平的不断发展,机械工程设计及其自动化将会不断向智能化方面靠拢。机械设计及其自动化的智能化涉及的内容非常广泛,往往需要运用到诸多学科方面的知识和思想,在未来,机电一体化技术也会朝着这个方向不断发展。通过调查不难发现很多人认为机械智能化设备能够很好地完成人类的各种工作,并且会具备自身独立的思想、能力以及情感,即人工智能状态。这种机械设备具有一些基本的逻辑能力、思维能力、推理能力、判断能力以及情绪活动等[2]。人们通常将这一系列设备命名为智能机器人。在部分人的想象中,智能机器人发展到最后可能会取代人类,然而,这是不现实的,机器人终究属于机械设备,即使它有着很强的工作能力,但它终究是人类制作出来的,其无法取代人。由于机器人可以代替人们完成很多事情,故非常有必要注重机械智能化方面的探究,以此来更深层次解放人的劳动力。 3.2绿色化 现如今,人们居住的环境变得越来越好,生活方面的物资也越来越丰富。然而,人们对于环境的破坏正在持续加重,各种资源的储备量也在急剧降低。针对这种情况,人们非常有必要采取一系列措施来加以处理,使得自然资源能够被很好地保存下来。现如今,为了确保环境保护以及人类健康的要求得以达成,绿色产品出现在人们的视野中,这种产品对于环境的危害非常小,而且能够充分利用资源,绿色化已经成为时展的趋向,机械工程设计及其自动化的发展也会朝着绿色化方向发展着,只有这样才能符合时展的需求。 3.3微型化 最近几年以来,微电子设备技术正在被广泛运用与人们的日常工作和生活中。机械设备在人们的印象中往往是那些比较高大的器材,而机械设计及其自动化正在不断向微型化方面展开探究。机械设计及其自动化的微型化发展突出表现是微创术[3]。微创术很多被运用在医学方面,这种技术对于人们而言是非常新颖的,是一种顶尖科技。该技术在医疗方面具有重大的功用,其通过微型设备来减少手术所带来的危害,患者在手术过程中也不再那么痛苦,并且能够促使手术的安全性有所提升。目前,由于这种设备的加工比较困难,其要求非常严格,急需相关人员来加以处理,从而推进机械自动化设计在微型化方面的拓展运用。 3.4网络化 网络的迅速普及,促使各种网络控制和检测技术的研究得到了长足的进展。而控制所用到的终端设备就是机械设计自动化产品[4]。网络技术的广泛使用让各种家用设备均能与网络连接起来,人们可以通过网络来控制各种设备的运转,故机械设计自动化产品需朝着网络化的方向发展。 4结论 现如今,人们越来越注重机械设计及其自动化的发展,我国虽然在这方面取得了一定的成就,但是这些依然是不够的,要想推动我国社会、经济不断向前发展,就需让机械设计及自动化不断朝着智能化、绿色化方面发展。 作者:廖鑫 单位:郫县第一中学 机械工程自动化论文:机械工程自动化设备安装技术与方法 摘要:我国的科学技术正在不断进步,自动化的新型设备已经生产出来,相关的安装技术也正在不断革新。本文针对机械工程自动化设备的安装技术展开分析,探讨发现的问题,并阐述具体的应用措施。 关键词:机械工程;自动化设备;安装技术 引言 自动化设备的应用主要是用来生产实践的,这也标志着自动化设备正在逐步现代化。在实施安装的过程中,自动化设备中的零部件是安装工作中的重点内容。安装的效果影响结构的精度,安装的时间影响设备的质量,也会影响生产的产品的使用效果。因此,研究安装技术具有重要的现实意义。 1机械工程中自动化设备的安装要点 首先,应该在安装前做好充分准备,牢记安装规则,重视安装中的注意事项。安装技术人员必须背熟安装过程,在实际安装前应该在心里模拟一遍,并且思考安装中可能出现的问题,提前制定解决问题的方案,以便在遇到突发问题时能够尽快解决问题,顺利安装完成。其次,要注意自动化设备的轴承安装和零部件的焊接。在进行这两项安装时,要按照自动化的科学方法进行操作。最后,自动化的设备内部比较精密,零部件的安装需要进行密封处理,如图1所示。即便是安装的交界面,也要进行特别处理。 2安装技术中存在的问题 自动化的安装技术具有一定的理论知识,自动化设备的运行也是依靠数理化知识进行设置的。安装时,如果技术人员能够保障安装质量,将直接提高设备的工作效率。另外,我国的安装技术和方法和国外的先进技术还存在一定差距,计算机处理技术并不能在安装时充分发挥作用。 3安装技术的改进措施 3.1提高安装质量 自动化设备的安装质量由安装人员的技术水平决定。安装人员的专业素质必须过硬,同时要重视这项工作的重要性。平常工作中,要训练安装知识,通过实际操作更加熟练操作流程,以减少安装时的失误。制定安装的监督管理工作,严格规范操作流程,通过激励制度激发员工的工作热情。 3.2学习安装技术和方法 我国的安装技术相对落后,通过学习国外的安装技术可以提高我国安装技术的整体水平。和国外的先进技术人员沟通和交流,以国外的先进技术为基础,不断创新,以不断提高我国的安装水平。 3.3加强人才培养 我国自动化设备的应用越来越广泛,国家应该投入更多科研资金,以加快安装技术的发展。要培训安装人员,选拔优秀的人才,不断提高整体人员的技术水平。 4自动化设备安装技术的具体应用 4.1自动化系统的安装 4.1.1加工系统在我国的工厂中,技术人员长期处在生产工作中,身体受到严重的损害。而自动化技术广泛应用于工厂生产,尤其是加工系统,可以极大程度地降低工作人员的劳动强度,提升工厂的生产速度,提高工厂生产的零件精度,从而获得更多的经济利益。4.1.2组装系统实际生产中,生产的工具多种多样,其中应用广泛的工具就是小元件的组合工具。以往小元件的组装依靠人工,不仅耗费大量人力,也会严重耽误生产进程。自动化系统的加入,明显提高了工厂的生产效率,且不会因为人工安装出现大量的位置错误。在工厂的组装系统中,全面融入自动化技术,可保障元件的生产顺序,降低整体失误率,提高生产效益。 4.2检测系统 由于产品的要求越来越高,产品的精度检测也是工作中的重点。自动化系统的加入,提升了产品的检查速度,保障了产品质量。检测系统可以高精准检查生产的各个环节,极大地增加了产品的生产数量。4.2.1找准安装基点安装设备的过程中,应该找准设备的中心线。基础中心线要求和纵横的中心线统一对齐。实施安装前,可以对标板进行永久式绘制。基准点的位置也应该绘制布置图,以两种图版为基础进行安装。图上应该标明实际的埋设点和基准点,如果设备在安装过程中需要及时做出调整,也会有基准点作为参考。同时,要实施观察设备的沉降情况。当设备进入高速运转时,以减少震动的发生。值得注意的是,基准点的数量一般不能少于四个,检查时可以按照原有的基础规范设立基准点的标准。4.2.2定位设备吊装设备后,需要精准的定位设备。因此,可以设立挂设基准线,按照要求选择钢丝。钢丝的直径应该在0.3~0.75mm。挂设期间的拉紧力应该在钢丝整体承受力的2/5~4/5。水平挂设时,整体的距离不能超过40m,斜跨距离不应该超过40m。对基准线进行挂设,可以帮助线架进行调整。安装期间,线锤必须和基准点对症。经过调整后,才可以锁定螺母。应用基准线时,也不会发生明显的偏移。4.2.3调整标高标高的调整是设备安装工作中的重点内容。应用水准仪对基准点进行设定,然后投射辅助应用的基准线确定设备的标高,不断做出调整直到调整合格为止。比较重要的设备必须应用水准仪,以减少设备安装可能发生的失误。4.2.4调整水平度在以往的安装工作中,基本按照整体设备和分体设备结合参照调整水平度。如今,应用水平仪可以测量设备表面,按照不同的设备选择不同的水平仪,分体的设备找平后分别进行安装,之后进行整体的安装即可。 5结语 机械工程是我国的主要工程之一。应用自动化设备可以提高生产效率和产品质量,进而提高整体的工程竞争力。 作者:王笑 王宏 单位:新疆工程学院 机械工程自动化论文:机械工程自动化设备安装技术与实践 摘要:近年来,在机械生产制造行业中,自动化设备成为重要的构成模块。自动化设备在安装期间,设备的精准度常常受到零部件安装概况的影响。因此,安装技术直接关系到设备在后期的使用情况,要求技术人员端正作业态度,提高综合素养,从而确保自动化设备安装技术质量。 关键词:机械工程;自动化设备;安装技术 社会科技高速发展,传统的机械制造模式难以再顺应时代的潮流。因此,机械制造人员应树立与时俱进的理念,加大创新力度,使机械制造朝自动化方向发展。对于设备安装环节而言,安装人员应保障安装质量,从而提高生产效率,以下笔者展开论述。 1当前机械工程自动化设备安装技术现状 近年来,虽然我国机械化设备安装技术取得了一定成就,但是还存很多不足。相比于西方发达国家,我国自动化设备安装技术中还存在很大的进步空间。西方引入了先进的信息技术,但是我国信息技术发展相对落后,难以发挥计算机的优势,使自动化设备安装期间的信息技术应用效果不佳;我国自动化设备安装技术存在的最主要问题为缺乏资金投入,当专业技术人员综合素质不高时,设备在安装期间出现问题后,技术人员也难以及时处理;当前很多安装技术人员忽视了安装环节的重要性,一旦安装质量未达标后,在后期自动化设备的使用过程中,其性能难以良好发挥,不仅减少了设备的使用时间,而且导致生产环节中存在安全隐患。机械工程自动化技术,即借助机械来执行一系列设备指定动作,使被操控设备能完成自动化任务。机械自动化技术以数字系统理论为基础,借助反馈原理使动态系统能实现自动化操作,从而达到原有的输出值。在当前环境中,很多国家的机械自动化技术较高,同时,正处于不断完善制造技术的过程中,相比于西方发达国家,我国还存在很多不足之处。在很多工厂里,某些工人长期工作会产生疲倦心理,降低了作业效率。当自动化技术引入加工系统后,能从很大程度上减轻工人的作业负担,同时保障加工零件的精确率,为企业带来更多的经济利益。由于某些系统涉及较多的元件,在人工环境中操作会消耗较多的时间与精力,并且难以保障元件的顺序,通过运用机械自动化技术,能提升组装效率,避免人工组装中的错误问题。在当代环境中,人们追求产品的精度率,但是高精度产品的加工与检查需要花费较多的时间,通过运用自动化系统,能在增加产量的基础上保障设备的生产效率。在国际市场竞争日益激烈的趋势下,我国正处于社会转型时期,机械工程自动化制造产业必须充分保障产品质量,从而更好地立足于市场环境中。 2机械工程自动化设备安装技术分析与实践 2.1明确基准点 对于机械设备而言,技术人员需要保障设备的基础中心线与纵横中心线相符,在正式安装设备之前,为永久基准点布置图做良好的铺垫,随后,在图上标注永久基准点、实际埋设点,提高设备安装效率,同时便于技术人员查看设备的沉降状态,防止影响设备的高速运转,避免设备出现不必要的振动影响。值得注意的是,在同一块基础的周围应涵盖几个基准点,保障沉降状况在设计上具备有序性。 2.2提高设备定位准确性 为了保障设备的精确性,技术人员落实好设备的吊装工作后,应结合以前设立的永久中心标板铺设基准线。在铺设期间,需要运用的直径为0.3mm左右,其拉紧力为钢线破断时拉力的2/5左右;当钢线直径是0.75mm时,其拉紧力为4/5,在倾斜挂设期间,其跨距应小于40m。当线架上设立好基准线时,其调整过程较为方便,技术人员借助线锤能使其与中心点一致,避免后期运用过程中出现偏移问题,但是在使用环节里,技术人员还需要落实好定期审核工作。技术人员在调设标高期间,需要将主要工作面作为基准。由于机械设备与永久性基准点存在很多差异,技术人员应尽量使用较为精准的水准仪,遵守永久性基准点原则,调整设备的标高问题,对于比较重要的设备而言,技术人员还需要注重复测环节。设备水平度调整的基本方法包括设备、分体设备,在传统的应用模式中,技术人员主要借助水平仪对整个设备的表面进行测量,由于设备的参数不同,其运用的水平仪也具有差异性,技术人员在分体设备作业期间,还需要结合不同分体部件的实际情况,执行分体设备的安装任务。 2.3提升安装技术人员综合素养 企业通过引入高素质技术人才,虽然能从一定程度上提高自动化机械安装设备效率,但是难以解决根本问题。究其本质为我国缺乏创新人才,因此,国家应注重专业技术人员的培训,增强教育层面上的投资,使越来越多的创新型人才投入于我国的机械自动化发展事业中。当设备的安装过程达标后,其功能优势才能被良好发挥。安装人员应遵守机械化设备的安装顺序进行工作,从根源上保障准确性,期间安装人员应熟练掌握基本技能,在每个步骤执行之前,制定对应的预防预案,防止难以处理突发事故。在焊接作业里,应保障焊接作业的质量,使精准度不断提升,防止出现焊接裂缝等问题。由于机械自动化设备的精密度越来越高,其内部零件应保障较高质量,使密封处的处理技术能落实到位。在安装期间,技术人员应注重监督管理的细化,使技术人员的操作更具有序性。在安装前的准备环节里,企业应锻炼技术人员的安装经验,使其获取更扎实的理论知识与丰富的实践经验,从而保证技术人员具备良好的综合素养。 3结语 综上所述,机械行业在现代化发展背景下,自动化设备的重要性日益凸显。对于机械工程设备而言,安装技术不仅影响设备质量,而且还关系到设备工作效率。因此,在机械自动化生产期间,单位应保障安装质量,从而为单位带来更多的经济效益。 作者:温国伟 单位:汉江集团丹江口电化有限责任公司 机械工程自动化论文:机械工程及自动化发展前景 【摘要】伴随科技发展速度的不断加快,促使机械工程及其自动化发展也随之加快,特别是自动化技术的融入对机械工程的发展来说具有极大的促进作用,提升产品生产效率,改善产品自身的质量,从而促进我国工业化发展速度的不断加快。文章简要阐述了机械工程及自动化的相关内容,并深刻探究其未来发展趋势,以促进机械工程能够取得更好的实施效果。 【关键词】机械工程;自动化;发展前景 1引言 自动化技术在机械工程中的应用取得了良好的实施效果,对于机械工程行业的发展而言能够促进其自身的发展,但是从目前形势分析,机械工程自动化技术的应用还处于初级阶段,还存在诸多需要完善的地方,从而推进机械工程能够实现长久发展。本文中针对机械工程及其自动化发展现状,全面剖析了其自身的发展前景,通过本次研究为之后的研究奠定良好的基础。 2机械工程及其自动化发展的重要性 机械工程及其自动化对我国经济发展能够起到良好的促进作用,这其中培养创新型人才也是非常关键的要素,使其能够具有一定的创新能力。而对于企业发展而言,其最大的竞争优势就是人才的竞争,只有具备高素质的人才,才能推动机械工程自动化技术取得更好的使用效果。而企业需要加强对人才展开培训,并且在实践中积累经验,提升他们的业务素质,更好的服务于机械工程行业。随着世界经济一体化的趋势不断加强,我国逐渐与国际市场接轨,因而机械工程自动化技术的提升是非常重要的元素,这能够提升我国整体实力。而发展机械工程目的非常明确,就是优化生产产品,借助先进的科技技术,从而创造出更多高质量产品,这样能够满足广大人们实际需求。创新与优化机械工程自动化技术,将在最大限度上提升我国国际竞争力。基于知识时代背景前提下,科技创新是最大发展动力,提升机械工程自动化水平是促使其提升自身生产力的直接动力,并且有利于我国企业在世界经济中占据一席之地,从根本上促使其经济及社会效益得到改善。 3机械工程及其自动化发展现状 从当前情况分析,机械工程及其自动化发展还处于初级阶段,基本上是以单自动化为主,同时处于刚性自动化时期,而西方发达国家相较于我国而言发展速度相对较快,他们基本上已经实现柔性化、集成化及智能化。而针对我国大部分机械工程来说,他们的管理模式相对比较落后,发达国家基本上都是以计算机全程监控模式,不仅如此,他们还在机械管理、工业组织,乃至机械生产模式等方面不断创新。而针对我国机械工程及其自动化发展来说,这其中还存在诸多的发展弊端,从而制约其进一步发展。根据研究分析可知,制约因素包含以下方面因素:技术人员匮乏、自动化技术有待于提升、管理水平较低以及资金等问题,这些因素直接导致机械工程及其自动化发展面临严峻的考验,在未来发展过程中需要从以下方面着手展开研究。 4机械工程及其自动化发展前景 4.1强化技术的实用性 机械工程及其自动化对我国经济发展能够起到良好的促进作用,因而强化其发展是当前经济发展非常重要的环节。针对机械工程自动化发展中显现出的问题予以高度重视,并从未来发展角度具体阐述自动化发展需要完善的方面。从发展角度分析,机械工程自动化应用具有极强的实用性,是为了从根本上解决实际问题,所以在组织生产及技术方面时需要考虑到其自身的实用价值,同时还需要兼顾企业生产需求,还有技术需求,从而促进企业自身的生产效率能够得以大幅度提升。因而从整体角度分析,机械工程自动化发展未来主要是以实用性为主。 4.2增强绿色环保 机械工程自动化发展过程中除了要彰显实用性特征之外,还需要重视绿色环保问题,这主要是因为机械工程在实际应用过程中会造成一定的环境的污染,因而这也是值得关注的问题之一。现阶段机械工程自动化发展速度不断递增,促使企业生产效率得以大幅度提升,虽然其自身创造了很多经济价值,但是不可否认的是也造成了一定的负面影响,这其中比较严重的当属环境污染问题,这对于经济的可持续发展是非常不利的因素,因而必须要引起足够的重视。所以从长远经济利益分析,机械工程自动化技术发展过程中要避免资源的浪费情况出现,并且要保障环境不会遭受破坏,并且需要始终贯彻绿色环保理念,创建绿色家园。 4.3彰显技术的经济性 自动化技术对机械工程的发展而言是非常有利的因素,这使得当前工作效率及效能能够得到最大限度的改善,并且优化企业生产效益值,因而发展自动化技术对机械工程来说是非常必要的。然而相较于西方发达国家,我国机械工程自动化水平相对较低,发展模式也比较落后,最关键的是应用范围相对较小,这对于我国企业的长远发展来说是非常不利的因素。针对上述发展弊端必须引起足够的重视,在发展过程中,企业必须要不断完善自身的技术水平,提升企业生产效率,优化其自身的经济效益,从而推进机械工程及其自动化技术能够发挥自身的最大功效。而针对企业来说,在提升其经济效益的同时,也能最大限度推动我国经济效益的长久发展。 5结语 总体来说,机械工程及其自动化发展对我国经济而言具有极大的促进作用,也在某种程度上带动机械工程行业的快速发展,但是从目前形势分析,我国机械工程自动化技术发展还存在诸多限制因素,从而导致企业发展受阻,文章简要阐述了当前机械工程及其自动化发展的现状,并针对于此展望其未来发展前景,优化技术发展水平。 作者:姚靖远 单位:河南省郑州外国语新枫杨学校 机械工程自动化论文:机械工程自动化技术问题及改进方法 摘要:当前形势下机械工程自动化技术实际应用范围的扩大,为我国经济社会快速发展带来了重要的保障作用。针对该技术实践应用中存在的不同问题,应采用科学的改进方法进行处理,满足实际生产活动开展的多样化需求。基于此,本文就机械工程自动化技术存在的问题及改进方法展开论述。 关键词:机械工程;自动化技术;问题;改进方法 为了确保机械工程自动化技术实践应用效果良好性,应在有效的改进方法支持下,对该技术存在问题进行及时处理。因此,需要提升机械工程自动化技术认知水平,灵活运用不同的改进方法处理好该技术的相关问题,发挥该技术优势的同时为社会整体生产力的不断提高提供保障。 一、机械工程自动化技术存在问题分析 (一)人才资源并不充足 随着我国经济发展水平的日益提升,机械工程自动化技术应用中中取得了众多成果。但是,与西方发达国家相比,依然存在着一定的差距。具体表现在:(1)缺乏专业能力突出、实践经验丰富的人才,致使实践生产中所需的管理、经营方式较为落后,影响了机械工程自动化技术实际作用的充分发挥;(2)技术性人才及管理人才数量不足,导致机械工程自动化技术应用难以达到预期效果,加大了该技术实践应用中的问题发生率;(3)机械工程自动化技术实践方面的人才匮乏,既有的技术人员理论知识扎实,但缺乏必要的实践能力,致使该技术使用中遇到实际问题时未能得到科学处理。当前我国机械工程自动化技术发展受到了人才资源不足所造成的较大影响,制约着该技术应用领域的拓宽,需要采取科学的改进方法进行处理。 (二)管理理念较为落后,管理工作缺乏足够的重视 当前我国工业化的生产水平有了较大的提升,为经济发展速度的加快注入了活力。但是,由于机械化整体水平依然有待提升,与之相关的管理理念较为落后、管理工作缺乏足够的重视,影响了机械工程自动化技术的实践应用效果。具体表现在:(1)相关的企业在运用机械工程自动化技术的过程中,对该技术缺乏正确的认识,相关的管理工作未能落到实处,导致其发展速度缓慢;(2)运用机械工程自动化技术提高生产作业效率的过程中,由于既有的管理理念未能达到与时俱进要求,加上相关的管理人员创新意识不足,间接地降低了机械工程自动化技术水平;(3)未能根据机械工程自动化技术实践应用中的要求,加强该技术管理,致使其使用中无法达到生产要求,给机械工程自动化技术推广使用带来了阻碍作用。与此同时,受到投入成本的影响,使得机械自动化技术实践应用中的创新性并不突出,导致其管理缺乏有效性。 (三)发展规划缺乏合理性、配套设施不完善 受到我国基本国情及技术水平影响,我国机械工程自动化技术使用中依然存在问题。其中,该技术的发展规划缺乏合理性、配套设施不完善。具体表现在:(1)由于机械工程自动化技术使用中相关人员对其功能特性及技术优势认识不足,导致其在市场推广中的实际需求下降,给其未来发展带来了较大的挑战;(2)实践过程中有关机械工程自动化技术的长远发展规划制定并不科学,导致有关该技术的投资热情减少,影响着机械工程自动化技术的实践应用效果;(3)机械工程自动化技术应用中未能与实际的生产要求充分地结合起来,致使该技术使用中的潜在价值挖掘不充分,影响着其长远发展目标的顺利实现。 二、处理机械工程自动化技术存在问题的改进方法分析 (一)加大专业人才培养力度,确保人才资源充足性 机械自动化应用的完善和提高既离不开专业的技术人才也离不开自动化管理人才,而人才的培养离不开教育,因此要重视对机械自动化领域相关人才的教育工作。从学校来说,要在理论教育的过程中加强实践教育,注重培养机械自动化专业学生的实践能力。一方面教学内容的选择要与生产实际相结合,要注重研究实际问题,培养学生利用理论知识解决实际问题的能力;另一方面,教学过程中可以和企业合作,为学生提供在企业里实习的机会,帮助学生积累实际工作经验。通过这些举措的灵活使用,有利于增强机械工程自动化技术人才培养有效性,降低该技术实践应用中的问题发生率。 (二)更新管理理念,重视技术管理工作 机械自动化技术实践应用中存在着成本高、管理能力不足的问题,影响着该技术的实践应用效果。因此,为了促进机械工程自动化技术发展,应对其实践应用中的管理理念进行必要的更新,并落实好技术管理工作。具体表现在:(1)应根据机械工程自动化技术的应用概况,运用丰富的实践经验及技术管理方面的理论,确保其管理理念先进性;(2)在运用机械工程自动化技术的过程中,应结合其技术特点及实际的应用效果,给予其必要的重视,将相关的管理工作落到实处,并在管理中引进先进的自动化设备,确保其管理工作高效性。 (三)注重其发展规划的合理制定,完善配套实施 在加快机械工程自动化技术发展速度的过程中,应注重其发展规划的合理制定,并完善配套设施。具体表现在:(1)加强机械工程自动化领域内的形势判断分析,明确战略目标,做好整体的规划部署,确保其整体发展规划制定合理性;(2)加强计算机技术、功能强大的自动化设备等使用,完善分钟基础设施,提高机械工程自动化技术作用下的生产效率;(3)优化自动化作业流程,加大自动化系统装置设置中的投资力度,确保机械工程技术自动化技术应用效果良好性。 结束语: 机械工程自动化技术的高效利用,对于社会生产水平提升机相关领域产业规模扩大至关重要。因此,运用机械工程自动化技术完成相关的生产计划时,应重视其中存在问题处理,加强针对性强的改进方法使用,促使该技术实践应用中能够达到预期效果,为社会的不断进步提供必要的技术支持。 作者:杨春江 单位:中粮生化能源(肇东)有限公司 机械工程自动化论文:机械工程制造及自动化的发展趋势 摘要:在全世界经济快速发展的大背景之下,我国的经济在改革开放以后已经发生了翻天覆地的变化。其中工业发展水平也不断提高,不断增强了我国的综合国力。在工业中,制造业依然是主体部分,传统的机械工程制造方式已经远远不能满足人们的需要,因此在工程制造中结合自动化技术,就会再一次促进整个制造业的发展,从而给工业发展注入新的活力。基于此,本文将对机械工程制造及其自动化的发展趋势做出介绍。 关键词:机械工程制造;自动化;发展趋势 作为一种传统行业,制造业一直是我国很重要的一个产业模式。这也是由我国的基本国情决定的。重视制造业,也是发展工业的必然举措。制造业生产的产品用来满足人们的生产生活需要。只是随着时代的发展,人们生活水平也在不断提高,对产品的性能以及质量不断提出更高的要求。这样一来,传统机械制造工程不仅在产品的多样化以及质量上不能满足市场需要,在生产效率上也面临很大的挑战。因此,将自动化技术进行快速应用,发挥在机械工程制造中的实际作用,已经是一个迫在眉睫的问题。使用自动化技术能够在很大程度上提高产品的质量以及生产效率。这也是市场发展所决定的。由此看来,深入研究机械工程制造以及自动化的发展趋势,对于未来市场的把控以及我国制造业的进一步发展都有很重要的现实意义。 1机械工程制造及其自动化的内涵 机械工程制造及其自动化作为一门新兴学科,涵盖的学科内容很多,比如机械学、电子计算机以及微电子等学科,因此这也是一门综合学科。新兴学科的不断推动也会带来新兴产业的发展契机。在探索以及创新的过程中,风险自然和机遇并存。机械工程制造及其自动化最明显的特点也就是生产制造时的机械自动化。这也是整个工业生产的又一次革命。通过将多种技术进行融合、应用,产生了一种效率更高、效益更好的生产模式。目前国内对这方面的发展已经取得了很大进展,但是跟国外发展水平相比,我们已然处于落后地位。电子计算机的快速发展,也不断促进机械自动化开始进入新的发展阶段。相关软件的出现,使得对具体自动化设备设计的时候,显得更加直观。 2机械工程制造及其自动化的特点以及应用优势 2.1机械工程制造及其自动化的特点 由于机械工程制造及其自动化会涉及到多门学科,它是由多种先进的机械技术结合而来。目标在于完善系统功能,组织优化生产,使整个产业流程达到最优值。跟以往的机械制造方式不同,自动化以及智能化是两者最本质的区别。机械工程制造及其自动化具有高质量、多功能、低损耗、高可靠性的特点,为企业带来了更大的经济效益。 2.2机械工程制造及其自动化的应用优势 满足功能的内在需要是机械技术制造及其自动化的核心。通过完备的功能实现对产品的设计以及生产制造,从而将整个先进技术在具体生产中进行运用。将机械工程制造及其自动化应用于制造业的具体生产中会有很大的优势。2.2.1提升生产效率,减少劳动力的投入在生产制造的过程中,使用机械化生产,运用自动化技术,不仅可以在取代原有生产方式的同时提高产量,还能够降低人员的参与,有效降低出错率,节约一定的人力成本,从一定角度对资源进行有效利用,提高了生产效率。综合下来,提高了企业的经济效益,同时也保证了企业的稳定、可持续、健康发展。2.2.2提升工人的安全度安全隐患在企业的生产中从来都是存在的,尤其是在一些大机器设备工作的环境下,高电压、强电流控制下的重生产设备在对其进行操作时,对工作人员的安全性存在较大威胁。一旦发生事故,不仅对人力造成巨大损失,对企业而言,也会承担相当大的一笔经济赔偿,而使用自动化机械制造设备就会有效改善这种情况。传统的生产模式对工人的依赖性特别高,有效人力直接决定生产数量以及生产效率。使用自动化设备之后,不仅可以保证产量,同时车间具体工作时对人员的需求大大降低,只对高技术人才有一定依赖性,有效减少了劳动力。从而也降低了设备带来的危险性。2.2.3实现机械的调整和维修在传统的机械制造过程中,还有一个对人力要求特别高的方面就是机器的调整以及故障维修,受到时代以及发展水平的限制,这样的工作只能依靠相关的工作人员来完成。由于检修人员的专业技能以及责任心都有所差异,因此在对设备进行调整和检修的时候,很容易由于细微的失误导致严重的损失,使用自动化机器设备之后就可以有效改善这些情况。通过一定的控制程序由设备本身进行检测甚至是维修、排除故障,不管是从及时性上还是从技能方面都比人工维修要好很多,就整体而言,节约了时间,就等于提高了效率,减少了损耗也同时保障了工作人员的人身安全。 3机械工程制造及其自动化的发展趋势 3.1机电一体化 机电一体化是机械工程制造及其自动化的一个主要发展方向之一。所谓机电一体化是以现有的自动化技术为依托,并对其进行有效延续的一种发展模式。机电一体化涉及到多种技术的结合,自然在功能上也会更加强大,更能满足新时代下市场对这个机械制造业的要求,从而有效的推动着我国工业发展的脚步不断向前。 3.2模块化 将机械制造及其自动化技术投入到企业中,对其生产的产品研究也是一个重要的方向。机械自动化的投入使用是产品相比于以前更加的多样化,再加上企业之间的竞争,导致市面上的同类产品质量良莠不齐,这对于科研来说是一个很大的问题,进而对整个行业的进一步发展设下了障碍。因此上到技术下到产品都应该重视模块化的使用,根据不同的方式进行有效的探讨挖掘并且不断改良。在研究时更有针对性,同时还方便对相关设备的有效管理。推动整个自动化的发展。 3.3网络化 计算机网络的快速发展,推动全世界的经济快速向前。计算机的快速普及并投入使用为我国工业的发展带来更大的机遇。将机械制造自动化技术与计算机技术进行有效整合,就会促使机械工程制造及其自动化朝着网络化的方向发展。网络化的普及应用,更方便看到我国跟世界各国在工业方面的发展差距,对有效改善目前的生产销售状况大有裨益。同时,针对机械工程制造及其自动化技术的进一步发展也起到一定的促进作用。以计算机为中心的产业链结构在不断占领全球市场,为了早日跟上世界经济发展的脚步,我国必须重视对计算机网络的普及,这就会促使机械工程制造及其自动化技术必然会朝着网络化的趋势发展。 3.4微型化 电子技术的发展也是推动自动化技术发展的重要技术,微电子技术作为自动化技术中一个重要分支学科,为机械工程制造及其自动化的发展提供了重要的技术支持。集成电路的发展,使电子设备朝着微型化的方向发展,自动化技术对微电子产品的使用也促使机械工程制造及其自动化技术朝着微型化趋势发展。不同于以往的笨重设备,微型化的设备不仅对空间的占用情况大大降低,同时也降低了损耗,节约了能源。当前微型化产业的发展还不够成熟,在对具体设备进行设计制造的时候还会面临较大困难,但是相信在不久的将来,工业化的机械设备都会慢慢被微型化的自动化设备取代。 3.5绿色环保 我国的经济发展不断在转型,越来越多的产业朝着绿色健康、可持续的方向发展,-尤其是工业方面,由于之前不合理的发展方式对环境造成了恶劣影响,加快转型脚步刻不容缓。这也是经济发展的大趋势。在机械制造产业中同样也应该重视绿色环保概念。不仅在生产的同时降低碳的排放量,同时对生产出来的产品也应该不断朝着绿色环保的方向要求。科学技术与环境保护相结合的发展模式,才是适合我国经济发展的模式。机械制造对绿色环保产品的不断开发与完善也一定会促进我国经济的可持续性发展。 3.6人性化 以人为本是我国经济发展的重要发展原则。在企业的生产中也应该重视这一发展原则。在工业自动化生产过程中,应该将人性化元素融入到产品的设计以及使用中去。新时代的形势下,不管是设计工作人员还是产品的使用者,都越来越重视人性化特点。将智能与感情融入到生产的产品之中,会大大提高消费者的用户体验。 3.7智能化 智能化是在自动化基础上的进一步发展,智能化设备和产品不管是从控制角度还是使用角度都会产生重大变革。人机智能就属于这样的优质设备,自动的识别功能以及人性化工作,不仅给企业生产带来很大方便,同时跟智能化设备的结合更容易受到市场的青睐。提高机械工程制造及其自动化技术的智能化发展也是大势所趋。 4结语 研究机械工程制造及其自动化技术的发展趋势对把握我国机械制造业的发展方向有不可估量的作用,也有利于推动我国的自动化工业发展进程。 作者:周震球 单位:江苏兆盛环保股份有限公司 机械工程自动化论文:机械工程及自动化创新实践与发展趋势 摘要:如今国家经济发展带动了各个行业的不断创新,在机械工程领域,自动化技术得到了有效运用,这些技术的实践与开发都极大给人们带来了更多的便利,如今在科技不断发展过程中,机械工程及自动化创新更应该给予高度重视,通过本文进一步分析,也旨在明确相关内容,结合简明阐述,以便提供有效参考,机械工程及自动化的发展也是提高人们生活质量的重要途径,关系生产与生活,相关工作人员更应该积极进行自动化技术创新与开发。 关键词:机械工程;自动化技术;创新;开发 在机械制造业中,其发展离不开自动化技术,所以密切分析并开发有效的机械工程及自动化科技有着重要作用,只有科学技术与实践的不断发展,才能实现有效创新,机械工程与自动化技术相结合是我们一直追求的目标,随着国家经济水平提高,相关部门也开始重视对其有效的实践与开发,开发过程中更离不开创新,创新既是动力也是一种无形的压力,在此要求下,下面具体进行几方面分析: 1机械工程自动化技术内涵 新时期,我国装备制造业实现了突飞猛进的发展,各项技术均致力于同国家基本国情相契合,快速推进经济建设发展,实现传统工业向现代化工业的变革与创新。当然,实践过程中仍旧包含一些不足问题,即装备制造业对人们赖以生存的生态环境形成了一定的负面影响,为此我国应持续的吸纳先进国家柔性制造行业之中的各项精品成果为我所用,使自身装备制造工业能够不断的壮大发展、更加成熟,这恰恰是我国需要面临的基础事实,也是最为重要的问题。实践过程中我国应将世界先进技术作为根本依托,针对自身装备制造行业的现实发展状况,利用不断引进、刻苦学习、全面消化、合理仿制、深人研发、积极改进、全面开发与推广,形成符合我国装备制造行业特色的机械工程自动化技术系统。 2创新实践的重要性分析 2.1提高经济效益与竞争力 自改革开放以来,我国经济一体化发展和经济全球化发展迅速,在面对国外机械制造业的大量侵袭,我国的机械制造业顶着非常大的发展压力。要想在如此大的竞争力下生存,我国机械制造业必须要重整过去的旧装备,在此基础上不断进行完善和创新,开发出新型技术,制造科学、合理、先进的产品。许多机械制造业将自动化技术与机械工程的有效结合,创造出更高质量的产品来满足消费者的需求,提高企业的经济效益,同时提高我国机械制造业的经济发展水平,在国际竞争中拥有一定的竞争能力。在竞争力如此激烈的时代,我国采用自动化技术与机械相结合的方式,为我国机械制造业在国际同行中赢得了不少赞赏。 2.2有利于培养创新型人才 从人才管理方面看,提高创新实践活动效率,必须要与相对应的人才给予支持,这对人才的培养与锻炼是非常重要的,在此过程中要求人才的专业技术知识必须过关,同时也应该勇于创新,发现问题积极学习,不断提高自身水平,相关技术人才要多加练习,进一步提升机械工程及自动化创新实践的有效管理。相关部门也应该积极对该方面人才进行知识培训,不断丰富自身经验,为国家经济发展尽有效力量。 3机械工程及其自动化的发展趋势 机械工程及其自动化技术自兴起以来,经历了较长的发展历程,可以说聚集了各种专业的长处,并进行改革。如今较热的计算机专业、机械制造专业、移动设备专业等都应用机械自动化专业。机械的自动化必然朝着环保持续、具有新科技成分的方向发展。 3.1机械工程的集成化 利用自动化机械加工技术,能够确保企业减少在加工过程中投入的资金。利用自动化机械加工模式,并在整个加工的过程中利用集成化自动化技术,不断完善原有的制造水平,才能为社会提供高品质、高质量的产品。通过在机械制造业使用集成化技术,能够将生产经营与工艺加工流程有效的结合,降低对产品的资金投入,提高企业的收益。在不断为大众提供高质量、高品质的产品与服务时,不断完善企业的制造水平和加工工艺,才能够保证制造业在市场中的持久竞争力,让企业拥有强大的市场。 3.2机械工程的虚拟化 利用计算机仿真虚拟技术,可以模仿机械工程的虚拟工作流程。添加人工智能系统,并利用多媒体进行监控,实现了人员优化的目的,让虚拟化自动化得以更好的应用。虚拟化加工技术的应用,最大限度的缩短了加工时间和生产周期,提高工作效率的同时,避免了人工生产对系统所造成的危害。由于整个加工流程变得更加自动化,省去了大量的人力,进一步节省了企业的资金支出,变向的提高了企业的收益。采取计算机仿真技术,融合先进的机械加工技术,确保整个加工流程自动化的同时,有效降低机械制造的加工成本,让自动化机械生产技术带动同行业迅速发展。 3.3机械工程的柔性化 在进行机械制造和加工的过程中,采取柔性化加工模式,既能达到预期的加工需求,又能保证整体工作流程更加完整统一。在柔性化加工技术中,合理的将原有的自动化加工系统与生产柔性化相结合,满足了对加工时间合理分配的需求,让计算机在处理程序的过程中,避免单一操作模式对系统造成机械损伤。柔性化加工模式被现代诸多企业所应用,这种加工方法能够尽可能保证用户所需,让整个生产过程变得平稳、有序。由于人们对生活必需品的要求日益增高,利用柔性化制造模式,能够为不同阶层的消费人群,提供可靠的物质保障,这也是机械加工柔性化的最终目的。 3.4机械工程的智能化 随着机械制造工艺与加工工艺的完善,在机械制造的过程中,将人工智能技术与传统的加工技术相融合,让整个生产流程变得智能化,取代了原有人为繁琐操作的工作流程。采取智能化机械加工技术,可以有效的保证机械加工的过程更加顺利,减少对人员的使用,降低整个工作流程的危险系数。利用智能化生产技术,能够最大限度的降低人员成本,保证整体的加工质量,提高工作效率;利用智能化加工技术,不断完善加工系统,能够更加方便高层领导对整个企业的管理。智能化加工技术无须投入过多的人力和物力,领导部门在进行管理的过程中,也免去了许多繁琐工作所带来的困扰和麻烦,提高工作效率与产品品质的同时,为企业营造一个良好的口碑,确保企业在同等行业的市场中拥有良好的竞争力,让企业立于不败之地。 结束语 科学技术的进步是在相对宽松的社会环境和科学研究潮流上不断发展的。改革开放以来,我国以科学技术是第一生产力为宗旨,极其重视科学技术的发展。机械自动化水平有了进一步的提高,且正逐步应用于生活实际当中。因此机械制造业非常注重先进科学技术的发明和引用。为在如此竞争激烈的市场中赢得一线生机,企业只有不断的寻找先进的技术,改善原有设备,发明出工作效率更高的技术,对机械工程机自动化技术进行科学合理的创新实践,提高机械制造业整体的竞争能力及经济效益,提高我国机械制造业在国际市场中的综合实力。 作者:赵起超 单位:大唐呼伦贝尔能源开发有限公司 机械工程自动化论文:机械工程自动化设备安装技术论述 摘要:机械工程的自动化安装技术在具体的使用过程中主要是通过利用机械的自动控制来完成机械设备的具体操作的,打破了人工操作的传统安装模式。通过机械控制动作来完成一系列的安装技术,从而使得被控制的机械能够在无人掌控的情况下,按照事先设置好的安装程序进行安装。文章重点分析机械工程的自动化设备安装技术。 关键词:机械工程;自动化设备;安装技术 引言 随着我国科学技术的不断发展,当代所研发的新型自动化设备安装技术已经取代了传统的机械工程设备安装技术。而自动化设备安装技术的研发正是为了满足当代社会不断进行改革创新的发展需求,基于此,机械工程设备的研发工作人员在原有的传统自动化设备安装技术的基础之上,打破了传统的安装技术,进行创新完善,利用自动化设备的安装技术促进了机械工程产业的进一步发展。与此同时,在机械工程的自动化设别安装技术广泛应用于机械工程的安装过程中,为了满足当代机械工程设备安装技术的新要求,对自动设备的安装技术提出了更高的使用要求。因此,通过不断的提高机械工程设备安装工作人员的专业水平,从而在机械工程自动设备安装过程中应该重视自动化设备的安装技术。 1机械工程自动化设备安装技术中的问题及重点 1.1机械工程自动化设备安装技术中的问题 机械自动化设备安装技术是建立在数理化理论知识的基础之上运行的,在运行过程中主要依靠数理化理论知识将安装原理利用数学公式进行系统设置,使得机械工程的系统利用反馈的原理进行安装,从而达到人们的对其要求的预期安装效果,不受其他外在主观因素的影响[1]。近些年来,随着我国的发展,我国的机械工程自动化技术的发展也尤为快速,通过借鉴其他发达国家机械工程自动化设备安装技术对我国的自动化安装技术进行创新,从而使得我国的机械工程自动化设备安装技术给我国的生产发展带来了极大的便利。 1.2机械工程自动化设备的安装重点 机械工程自动化设备只有在安装过程中保证相关设备能够发挥出自身所具备的功能,因此机械工程设备的相关工作人员只有在安装过程中按照机械工程设备的具体安装要求进行操作[2]。在开展自动化安装工作之前,首先要对安装工序的源头进行控制,安装工作人员应该在安装之前针对安装的确切规范要求熟练掌握,并且在安装过程中能够将其运用到安装工序中,明确每一个安装工序所应该注意的事项,提前做好安全事故的预防提案,以便一旦发生安全事故能够及时的进行应对。然后就是在对机械工程的自动化设备安装过程中,针对焊接安装零部件以及轴承时要严格控制好焊接质量,一方面是要在焊接过程中保证安装部位的精准程度,一方面是要保障焊接工序的质量,避免出现明显的裂缝等情况。除此之外,机械工程自动化设施要在具体的安装过程中保证极其精准的程度,因此对机械工程设备的制造过程中也提出了更高的要求,尤其是对机械工程设备的密封处进行处理的时候,更加注意其技术处理效果。 2自动化安装技术在机械工程中的有效应用 2.1加工自动化系统 在我国当前绝大多数的工厂中,很多工作人员由于长期工作导致对身体产生了很大的损害,严重危害了身体健康,因此机械工程自动化技术在工厂生产过程中得以广泛应用。在工厂生产的加工系统中使用机械工程自动化技术,不仅能够缓解工作人员的工作劳动力,更在一定程度上加快了生产的进度,提高了工厂的生产效率。与此同时,还提升了加工零件的精准程度,从而促进了工厂的经济获取效益。 2.2组装自动化系统 在当前工厂生产进程中,由于许多的生产工具都是由多数的小元件组合而成的,那么组装这些小元件如果只是靠人工组装的话,不仅浪费了一定的生产时间,降低了工厂的生产效率,更重要的是在人力生产过程中很容易将生产元件的位置摆放错误。直接对工厂的生产效率产生影响。因此在组装系统中引入机械工程自动化技术不仅在一定程度上加快了工厂的生产效率,更能保障生产元件的正确顺序,避免出现差错率,有效的提高了工厂的生产效益。 2.3检测自动化系统 当今社会,人们对于生产产品的要求越来越高,对于生产精准程度较高的产品人们更加喜爱。但是对于产品的精准程度不论是在生产加工过程中还是对检查质量的工序来说都是一件极其麻烦的事。在进行精准程度检查的过程中,不仅要耗费大量的人力,而且由于检查的工作量过大,导致检查速度过慢,经检查过后的产品质量也不能得到肯定。因此通过在检测系统引入机械工程自动化系统从而使得生产工序的各个环节都能够有效进行,提高了精准程度,加大了机械生产的效率,并且能够使得产品的数量随之增加。 3机械工程自动化设备安装技术质量管控 3.1找准基点避免振动 在进行机械工程自动化设备安装技术过程中,其设备的横向中心线与基准的中心点要求对齐,在进行机械工程的技术安装工序之前,要对基准点进行找量,通过借助中心标板以及基准点布置图来进行,其次在布置图上进行标注,从而埋设永久基准点,为机械工程自动化设备提供了有效的安装工序帮助,与此同时也能够为了观察机械设备的详细状况[3]。除此之外对设备由于高速运转产生的针对进行有效控制。但是在找寻基准点的过程中,应该观察好状况之后进行基准点设置进行观测。从而保证同一块设备的安装规范满足基准点的设置要求。 3.2培养专业水平安装工作人员 在我国的工厂生产过程中,只是单一引进发达国家的机械工程自动化安装技术是不行的,只是能够暂时的解决我国当前机械工程的安装技术漏项,但是不能从根本上加以解决。我国目前急缺相关机械设备自动化安装技术的研发人才,只有大量培养高水平的专业安装工作人员,才能够有效解决我国的机械在自动化水平低下现象。重视对该方面人才的培养,塑造具有创新型安装意识的工作人员用于我国当前的机械设施安装工作中,促进我国的机械化进程持续发展。 4结束语 随着我国社会的飞速发展,越来越多的新型机械工程得以研发,满足了当前社会现代化进程的需求,自动化设备也被越来越广泛的应用于机械工程中。在机械工程中应用自动化设备从而有效的提升了机械工程的运作效率以及一定程度上提高了产品的质量,满足了当代人们的对机械产品的高要求。但是在机械工程中使用自动化设备安装技术使得机械工程科学技术趋向现代化进展的同时,也使得整个机械设备的精准程度受到了一定的影响。自动化设备的安装对机械产品的生产以及工程的后续使用都会造成一定的影响。本文通过阐述当前机械工程自动化设备安装技术的现状以及安装技术要点,分析了机械自动化设备安装技术的应用所在,探讨机械工程自动化安装技术的有效控制措施,以供参考。 作者:马辉 单位:邢台职业技术学院机电工程系 机械工程自动化论文:机械工程设计及自动化发展趋势 摘要:现代工程机械是指在计算机系统的协调下,利用机械是被或者其他电气设备来完成机械运转或其他动力学运动的整套系统。“现代机械”最早是出现在机械一体化当中,两者是互相统一想通的,最早在1984年提出的“现代机械”就是我们现在经常提到的机电一体化。在上个世纪九十年代,国际机械学与国际机构理论学会联合起来给出了“机械一体化”具体的定义,内容如下:机电一体化是精密机械建造工程与整体系统观和电子信息设备结合的产物,为实现某一目标而互相协作、互相配合。从此看来,机电一体化是从工程机械、自动化和系统化思想发展延伸出来成为一个统一的整体,它们之间互相影响互相协调,达到最后的操控目的。 关键词:机械工程设计;机械制造技术;自动化;发展趋势 1.机械工程设计及自动化的设计原则 1.1满足对机械的功能需求 只要是机械新技术的出现必定是为了满足人们某种需求,而人们需求不同设计出来的机械都含有不同种的功能。不同产品之间都有各自的区别与功能,具体来说就是不同种的设备能够将信号、能量和物质处理为不同特性的信号能量和物质,从而达到不同的效果。而机械自动化正是这种类型的产品,通过不同的设计来科学化和自动化实现某一特定操作,然后以某种形式表达出来,而这种形式必定是以满足客户要求为标准的,机械自动化系统不仅仅是包含机电一体化功能,而且还能通过机电一体化的某一种特征,纵向发展而开发出不同种类功能的产品。而这种机电一体化产品不但能够通过不同工艺制造出不同类型的产品,还能根据用户需求实现个性化设计,来满足用户多样化需求。 1.2利用先进技术不断创新 机械工程及自动化系统往往功能丰富,有多种操作特点,在都对其分类时往往是根据其主功能的主要特点。1)加工机;这类机械产品是以物料加工和运输为主要目的的机械产品,通过输入信息、能量和物料,通过信息处理和状态改变后实现用户目的,例如在生活中常常看到的机床、交通运输机械和纺织印刷机械等;2)动力机;这一类型机械主要是以动力输出为主,实现能量的转化,在通过能量输入后,在判断能量来源和成本的基础上转为另一种用户需求的能源,例如电动机、内燃机及发电机等;3)信息机;信息机主要是实现信息处理这一功能,在输入信息后,通过对输入信息进行加工和树立后表达为用户需求的信息,例如在机械设备上的电压力表,用户经常用到的打印机和其他不同类型的终端系统。另外,机械工程与自动化功能丰富多样,其中以构造和检测最为出色。这些功能都是为了满足其他功能而存在的辅助功能,为了使主要功能能够顺利实现,满足用户多样化需求,开发出来的功能设计或者是其他自动化的产品。例如,金属切削机就是在物体相对运动的基础上开发出来的,这种机械开发出来后能够使用户在使用时更加方便和高效。由此可见,机械自动化在未来发展上具有非常广阔的视野,只要我们能够脚踏实地去开拓自己的想象空间,然后将工程机械原理融入到我们的思想中,将具体的机械产品制造出来,就能开发出更加方便人们生活、工作的自动化机械产品。 2.机械工程及自动化系统在化工生产的应用 在每一个产品的生产过程中,都是通过不同种的工艺来实现不同变量之间的转化与控制。这些被控制的工艺变量将直接影响整个生产过程,并对产品产生最为直接的影响,然后通过产品的数量和质量最终表达出来。例如,要实现对精馏塔塔顶温度的控制就必须对塔顶压力进行把控,塔顶压力必须始终保持不变,才能产出符合人们要求的精馏产品,如果压力有变动,塔顶温度会随之改变,精馏产品百分含量也会随之改变,产品质量就达不到人们要求。再比方在工业生产中经常会用到加热炉,加热炉的出口温度对下一道工序产生直接影响,如果出口温度达不到要求,就会使产品质量造成影响。另外,化工工艺中最为关键的是化学反应温度的控制,在工厂开车后要时刻保持化学反应器的反应温度恒定在某一允许范围内,才能使产品的合格率达到要求。在其他辅助工序上,其产品数据也要控制在允许的波动范围,才能确保整个工艺流程能够顺利进行,也是整个工艺过程能够平稳控制的重要保证。 2.1锅炉气包水位控制方面的研究 锅炉汽包设备主要功能是生产蒸汽,在工业生产中有非常重要的作用,而汽包中水位控制对整个生产过程都有非常重要的影响,而如何保持锅炉汽包中的水位保持在一定的范围则需要一定的技术研究。如果锅炉中水位比标准水位要低,会对蒸汽量的产生造成最为直接的影响,如果一直低于某种水平,甚至会出现锅炉中水烧干的现象出现。相反如果水位比标准位要高的话,则会产生过多的蒸汽,而蒸汽质量则降低。由此可见,锅炉汽包中液位的准确与动态控制在工业生产中占有重要地位,为确保锅炉汽包中水位能够合理控制,可以为其做如下机械工程和自动化设计。(1)单冲量控制系统,在这一系统当中,“单冲量”具体指的是锅炉汽包中的液位水平。这类型的控制系统是非常常见的简单控制系统,其具体运行原理如下:在检测器检测到锅炉汽包中蒸汽量增加时,感应器会向调节器发出信号,调节器在接收到信号后就会产生动作,由于蒸汽量增大需要减少锅炉汽包中的水位,所以调节器发出关小阀门的信号,此时阀门关小。(2)双冲量控制系统;双冲量控制系统具有自身优点,能够弥补单冲量系统在反应上过慢的问题,解决锅炉内水位得不到保证的情况。其具体工作原理也有别于单冲量控制系统,它是一个主动控制系统,靠主动扰动来控制蒸汽量的变化。主动扰动系统能够根据系统中蒸汽流量自动对汽包液位高度进行校正,避免因为虚假水位而导致的系统误差。 3.机械工程自动化对生产生活的影响 机械工程及其自动化生产已经经历了长期的发展,伴随这一系统开发与实践,给人类社会带来的许多便利,例如交通得到大大改善,生活空间更加舒适,生产方式更加先进等。机械工程的快速发展提高了人类社会的生产力。机械工程设计已经进入新的发展阶段,其控制灵敏度、准确度和适应性都有了很大程度上的提高,能够对参数、温度和其他客观环境变量得到自动高效控制,让机械产品能够适应多种地域、时间和空间的要求。接卸工程及其自动化技术能够大大节约社会资源,通过对动态环境做出相应变化,来控制其能源输出,并且减少了由于人工操作的不确定性而产生的失误,保证产品的高质量。 4.结语 综上所述,机械工程设计及其自动化发展对我国社会主义现代化事业开拓了更为广阔的视野,其主要以电子技术与机械协作发展为核心,通过不断融合其他专业的电子技术,不断产出各种跨时代的新产品。以其基本特征为依据,从系统整体发展出发,坚持系统的功能和各类功能的优化为目标,融合进其他多种机械技术,让机械系统能够在不同行业中担当不同角色,具有多功能性、高质量型和高可靠性的一项工程技术。 作者:叶懋 单位:中铁十二局第三工程有限公司 机械工程自动化论文:机械工程自动化技术研究 摘要:改革开放以来,我国经济进入了快速推进的发展阶段,社会生产的各个领域都取得了举世瞩目的璀璨成果。在经济基础的强力支持下,我国各项科技事业也进入了发展的黄金时期,机械工程事业也迎来了发展的春天,各种新技术不断在生产领域中得以应用,其中自动化技术是目前现有的科研技术中较为前沿的应用技术。机械工程单位应该充分认识到自动化技术应用的意义,制定行之有效的可有效的操作的自动化技术方案,提高机械工程的自动化水平,更好的为社会生产服务。本文介绍了机械工程自动化技术的基本概念,分析了目前应用过程中出现的问题,给出了较为科学的应用方式,阐明了自动化技术的发展趋势,可为机械工程相关技术人员提供一些参考和指导。 关键词:机械工程;问题;应用 自动化技术是科技含量较高的一种新技术,在机械工程生产领域中,自动化技术的应用更是具有重大的不可替代的现实意义。目前我国机械工程技术相对落后,并且发展也较为迟缓,许多技术瓶颈难以解决。因此有必要针对的机械工程特点,有的放矢的将自动化技术应用进去,使得以前不能解决或者难以解决的效率低下问题迎刃而解。目前我国自动化技术在机械工程中的应用还存在一定局限性,尚有一些问题亟待解决。本文系统分析了这些情况特点,并对机械工程中自动化技术应用措施进行了探讨。 1我国目前自动化技术存在的问题 由于开展较晚基础较差等历史的种种原因,我国机械工程自动化技术水平距离发达国家还有一定的距离。只能实现一些单个操作的简单自动化,并且尚有很多技术漏洞难以解决。除了技术水平低,目前还有一些思想认识上的落后:很多公司企业不重视自动化技术的运用,创新意识也较差,管理措施也做的不是很到位,并且接受新技术能力也较低,很多机械工程相关企业故步自封,技术水平和思想意识一直停滞不前,这些度严重阻碍了我国机械自动化技术水平的发展。由于我国机械工程领域的自动化技术水平和思想意识等方面的整体落后,该技术的实际应用目前存在较多的问题是非常显而易见的,比如人才匮乏、科研资金不足等。具体有以下几条。第一,缺乏技术型人才。人才是技术传承和发展的载体,我国自动化技术人才极度匮乏,机械工程专业的自动化人才更是凤毛麟角。因此一方面我们应该加大人才引进力度,另一方面应该增强宣传,使得更多的人才流入自动化领域,充实人才库。第二,科研资金不足。我国目前不但缺乏自动化人才,技术水平普遍落后,投入技术开发的资金也非常有限,没有经济基础支撑,很多自动化技术难以开展和推进升级。因此,有关部门应该积极协调,加大资金投入。第三,实践经验少。由于资金匮乏、技术落后,很多企业都没有自动化设备,自然也就没有实践经验,这也造成了这些机械工程企业没有直观认识,没有重视自动化技术。要想将机械工程自动化技术发展起来,就必须结合实践和理论,进行试验,不断融入创新的理念,这些问题使得自动化技术的科技成果难以转化为有效的社会生产力,无法适应新时期发展的要求。 2机械工程常用的自动化技术 2.1集成技术集成自动化最大的特点是可以改良原有的信息处理手段,同时还可以将自动化与机械有关的信息接洽在一起,从而拓展机械工程的应用。现代信息技术随着经济发展迅猛,科学技术也在不断进步,与此同时集成自动化技术也在不断进步。集成自动化技术的提出和发展为企业提高机械工程的管理水平、企业的经济效益提供了有效的可靠的帮助。2.2柔性化、智能化柔性化技术是目前世界上现有的自动化技术中较为前沿的技术之一,应用前景非常广泛,智能化是其最大的优势,智能化的应用,使得机械工程自动化技术可以脱离繁重的人工操作,极大的提升生产效率,所以柔性自动化技术在机械工程自动化上的应用可以有效增加机械工程的科学性和智能性,从而提高企业机械工程的生产效率。 3发展趋势 实用绿色是目前几乎所有工艺的发展趋势,机械工程中的自动化技术也是如此,机械生产的最大目的是创造最大的经济效益和社会效益,所以自动化技术的实用性是趋势之一。另外,人类在机械制造过程中,会产生大量的毒害气体,因此绿色自动化技术必然是发展的另一趋势。 4结语 我国经济总量已经从极度落后跃居世界第二,在经济基础的强力支持下,我国各项科技事业也进入了迅猛发展的黄金时期,机械工程事业也迎来了发展的春天,各种各类的新技术不断得以应用,其中自动化技术是目前现有的科技里较为前沿的应用技术。机械工程单位应该充分认识到自动化技术应用的意义,制定行之有效的具有较强操作性的自动化技术方案。本文介绍了机械工程自动化技术的基本概念,分析了目前应用过程中出现的问题,给出了较为科学的应用方式,可为机械工程相关技术人员提供一些参考和指导。随着科学技术的快速发展,我们机械工程领域工作人员的辛苦工作,这些问题都会得到一一的解决。不仅如此,我们还应该吸收发达的国家成功经验,培养创新意识,将实践与理论完美结合,创造出引领世界潮流的新的自动化技术体系。 作者:朱文强 单位:中国人民解放军装甲兵工程学院 机械工程自动化论文:自动化技术与机械工程建设研究 摘要:随着科技的发展,自动化技术已经逐渐应用于社会各行各业之中。其中机械工程作为自动化技术应用最为广泛的行业,应用程度也已经趋于成熟,效果也极为显著。本文从机械工程入手,对自动化技术在机械工程建设的应用现状以及应用发展趋势进行探讨。 关键词:自动化技术;机械工程;应用 在机械工程建设中引入自动化技术,不仅能够大大降低工程建设成本,还能在一定程度上提高工程建设的速度以及精密性。因此,对自动化技术在机械工程建设的应用进行探讨是极具现实意义的。 1机械工程介绍 机械工程,顾名思义是通过机械设备完成大型工程建设进的项目工程。在工程建设中,机械设备是不可或缺的工具,主要有大小型搬运机械、交通运输机械、升降机以及大小型粉碎设备等工程必用设备。就以往的机械工程建设而言,机械工程在进行工作过程中,每一台机械设备都需要专门的人员进行操作、维护,即常说的机械应用系统、机械维护系统。以往这种分工的机械工程工作体系不仅要耗费大量的人力资源,还会在一定程度上降低工程建设速度以及工程建设精密性。 2自动化技术在机械工程应用的意义 在科技发展的不断推动下,机械工程渐渐走入了自动化的行列。由于机械工程工作中,机械设备工作具有一定的连贯性以及合作性,因此自动化技术对提高机械工程建设而言,有着不可言喻的作用。自动化技术在机械工程中应用,不仅大大降低了人力使用的需求,提高人力资源的利用率,还在一定程度上降低了工程建设的容错率,加快工程建设速度[1]。 3自动化技术在机械工程中的应用现状 3.1集成化技术在机械工程应用 集成化技术,是将繁多复杂的机械操作信息融缩在极小的时间空间内,这无疑能够在一定程度上有利于提高工程建设速度、降低工程建设人员需求、提高工程建设精密性。集成化技术在机械工程中的引入,机械作业与繁密的流水线作业不再复杂、不再困难,只需将一系列的生产指令数据输入到指定芯片即可。集成化技术在机械工程中的应用,不仅大大降低了机械工程建设的难度,还在一定程度上降低了工作人员的工作压力,从某种意义来说是对机械工程建设性生产效率的提高[2]。 3.2柔性化技术在机械工程中的应用 柔性化技术作为新型的高科技技术,主要应用于显示器的生产制造中,利用柔性化技术生产制造的显示器,不仅可以进行一定程度的弯折、卷曲,还具有一定的伸缩延展性,在高温下,柔性显示器能够随着温度变化而变化,避免了以往刚性显示器遇热就会发生损坏、崩坏的缺点。柔性化技术在设备制造中的应用,还使得设备在一定程度上具有一定的轻便性,占空间小的特点。因此,柔性化技术一旦应用于机械工程之中,利用柔性化技术生产制造出来的机械设备,不仅轻便易带,还具备良好的耐温性能。因此,柔性化技术的每一步发展都在一定程度上决定着机械工程日后的发展规模。 3.3智能化技术在机械工程中的应用 就当前智能化技术在机械工程中的应用而言,还处在半智能化阶段,仅仅能在特定的机械作业应用,想要大规模的使用,还有待计算机技术更进一步发展。智能化技术是通过构建一定的模拟神经网络系统,并在将人工智能分析融合使用的新型机械操作手段。智能化技术的应用,不仅能够真正实现机械工程作业的自动化,还能在一定程度上对机械工程作业中的安全风险进行规避[3]。因此,在机械工程作业中引入智能化技术,不仅可以在一定程度上降低工程建设困难程度,还能推动机械工程在工程建设中大规模使用的进度。 4自动化技术在机械工程中应用的发展趋势 4.1可持续发展 随着经济的发展,人们对高质量生活水平的需求也越来越高,而工程建设,究其根本就是为了提高人们的生活水平和质量。因此,走可持续发展道路也必定是自动化技术在机械工程中应用的未来趋势之一。走可持续发展道路,是指机械工程作业过程要走绿色健康生态环保的道路,以及自动化技术的发展切实做到在环保的前提下进行。 4.2走高科技化道路 在工程建设中大规模应用机械工程,这无疑在一定程度上要求机械工程具备较高的工程建设速率,以及一定的工程建设准确性,同时还要具备较低的工程建设安全风险。就提高机械工程使用率而言,很多。因此,产品的设计师在进行设计时,就需要对其产品的造型进行协调与统一,避免给人一种自成中心、互相排斥、杂乱无章的感觉。所以,冶金机械设备在进行产品造型设计时,需要突出各个部件之间的个性,加强各零件之间的内在联系,从而保证冶金机械制造设计产品造型的协调统一性。 3结束语 冶金机械制造设计的发展是当今世界产品设计发展的主流方向,且在发展的过程中仍旧面临着许多的困难,因此就需要相关的专业人员对此问题采取及时有效的措施来应对与解决,帮助冶金制造业朝着更好更快的方向发展。 作者:刘海啸 魏富 单位:沈阳理工大学 机械工程自动化论文:谈机械工程自动化技术问题及措施 摘要:在制造业中,机械自动化作业占据主导地位。因此要想提高生产效率和机件加工效率,必须充分了解国内机械工程自动化技术的现状,掌握其特点。不断加强对机械工程自动化技术的改革和创新。 关键词:机械工程;自动化;问题;措施 随着科学技术不断进步、社会不断发展,机械工程在生产和科研领域的应用越来越广泛。这种现状促使我们对怎样提高机械项目的整体水平进行研究。将机械工程和科学技术相结合,不断提高自动化水平,是提高机械项目整体水平的有效方法。鉴于此,本文将着重探讨国内机械工程自动化技术的现状和问题,并提出提升机械工程自动化技术水平的有效措施。 1国内机械工程自动化技术的现状和问题 1.1机械工程自动化技术的现状 虽然我国机械工程的发展已经取得显著成果,但是由于我国经济条件和科学技术条件的限制,导致工程自动化还处于起步阶段的落后状态,应用机械自动化技术的企业还是采用传统、落后的人才管理模式和市场经营模式。在人才管理方面,虽然我国引进了国外的先进理论,但不见得那套理论完全符合我国现状和国内市场,国内企业却不加思考的照搬,导致了只拥有基础理论知识的员工太多而真正掌握核心技术的人才太少。在自动化技术方面,当对一些精密机件进行制造或加工时会有广泛的应用,但是在复合阶段没有充分应用。和西方发达国家相比,我国在智能化与信息化方面非常落后,机械工程也只是刚性自动化,无法满足社会生产、加工的高要求。 1.2机械工程自动化技术存在的问题 (1)设计加工水平低。企业对机械产品的设计水平低、加工水平低。企业机械工程自动化水平低、自动化技术落后。有关机械自动化的新技术不能广泛应用于生产、加工过程。机械工程自动化技术的革新速度缓慢。(2)管理模式落后。国内许多企业仍然选用传统、落后的管理模式,这种管理模式思想落后、效率低下,而且难以与先进的计算机技术、信息化技术和网络技术相融合。因此,在信息化、高效率、高标准的时代,难以满足人们在生产和加工上的要求。也严重阻碍了机械工程自动化技术的发展、更新。(3)人才、技术缺乏。在我国优秀大学内机械工程尤其是比例机械及其自动化是较晚开设的专业,而且不算热门专业行列,所以导致企业极度缺乏机械工程人才,甚至许多企业内从事机械工程自动化的员工只是高职、技校毕业的人,他们只掌握基础理论,而核心技术的掌握和实践应用能力非常弱,导致机械工程自动化的优势难以展现发挥、技术水平难以得到提升。 2提升机械工程自动化技术水平的相关措施 2.1进一步认识机械工程自动化技术 提高人们对机械工程自动化的认识,是提升机械工程自动化技术水平的前提条件。只有让企业的决策人员进一步认识机械工程自动化、充分了解机械自动化的优点,才能促进机械自动化在企业中得到广泛应用。首先,必须解放人们的思想、开拓视野。放眼全球,但凡广泛应用机械工程自动化的企业,生产效率和生产力都得到了提高,而且节约了大量劳动力。既能提高生产效率,又能节约劳动力,保证了企业在市场竞争中占据有利地位。再者要重视将科学技术与机械工程相结合,并且要倡导对自动化技术的创新。最后,必须意识到实现机械工程自动化技术的提高不可能一下就成功,它必须是一个循序渐进的过程,要求企业充分了解市场变化,掌握市场需求变化规律,进而结合国外先进理论,探索适合国内市场的新技术,保证机械自动化健康发展。 2.2不要盲目应用机械工程自动化技术 随着科学技术水平的发展、提高,机械工程在企业中的应用领域变得广泛。但是在实际生产应用中,一定要注意机械工程自动化技术应用的合理性。自动化技术应用离不开网络、计算机,种类很多,而且不同的机械应用到的功能也不同,因此,在确保自动化技术可以满足生产需求的同时也要结合机械生产实际。要鼓励创新技术、研究新技术,但是在推广之前一定要进行充分实验,达到技术娴熟的标准,避免由于技术不成熟而盲目使用造成的损失。 2.3加强对机械自动化生产的管理 科学的生产管理模式是机械工程自动化广泛应用、充分发挥优势的必要条件。企业应该注意在信息化时代将计算机技术、网络技术等应用于生产管理,从而提高机械自动化生产管理水平。在应用和发展机械工程自动化技术时,要注意节能环保问题。不但要做到降低单位产品的能源消耗,也要做到清洁生产、保护环境,这样才能实现机械工程制造业的可持续发展。 2.4建立一支极具竞争力的队伍 人在企业中的影响非常大,特别是优秀人才,在企业中占据核心地位。企业都明白,拥有充足的技术型人才资源,就代表企业拥有无限的发展空间和发展潜力。对于机械制造行业更是如此,企业人才技术水平的高低,不仅决定企业在市场上的地位,也决定国家的综合实力。面对目前专业人才匮乏的市场,企业必须尽快打造一支极具竞争力的人才队伍。而建立人才队伍的方法有很多,如:专门开设课程,培训本公司现有技术人员;引进国外技术人员;与高校合作,定向培养专业人才到指定公司参加工作。 3结语 自动化技术水平的提高,对于机械工程的应用、企业的生产都有十分重要的意义。但是由于我国自动化发展较晚、技术不成熟的原因,导致企业生产难以难以满足现代社会需求,更影响了机械工程在实际生产中的应用效果。因此,我们要进一步认识机械工程自动化技术,不断引进国外先进理论、经验,结合自身实际情况,不断发展、优化机械自动化技术,定向培养专业人才,为我国机械工程发展输入源源不断的动力。 作者:刘卓开 单位:高力威机械有限公司
自动化技术论文:办公自动化中计算机信息处理技术分析 摘要:随着社会发展步伐的不断加快,新技术、新理念层出不穷,计算机等新兴技术得到了广泛的应用,给人们的生活带来了很多便捷,人们足不出户即可买到自己心仪的东西。当前计算机技术在各个领域都有所涉及,而且计算机信息处理技术已然成为办公自动化中重要的组成成分。办公室是为人们提供办公的场所,办公质量的好坏直接关系着工作效率的高低,对此通过对计算机信息处理技术在办公自动化中应用的探讨与研究,提高其使用效率,为人们创设高质量的办公环境。 关键词:计算机技术;办公自动化;探讨;研究 伴随着科技发展浪潮的不断推进,计算机等新兴技术以迅雷不及掩耳之势得到大力发展,在给人们生活带来便捷的同时也加快了我国信息化发展的步伐。近些年经济全球化的不断发展,使得国与国之间的交流也变得更加频繁,各大企业中的客户已不再单单是同城客户或者是全国客户,而是逐渐发展到了国外一些知名企业中,这使得企业的运营模式与工作方式表现出了动态化与分散性的特征。处在这种时代背景下,企业也应与时俱进、不断创新,改变工作思路,利用计算机技术实现办公自动化管理是企业首选,也是增强工作成效性的关键所在。 1信息技术与办公自动化 信息技术主要是通过对所获取的信息进行分析与处理的技术,信息技术不是单一的技术,它是集计算机技术、传感技术等于一体的综合性技术,也被称作现代信息技术。随着计算机技术的不断发展,办公自动化也随此应运而生,办公自动化是通过将计算机技术、通信技术等技术融合后而形成的综合体。借助现代高科技将真实的办公场景呈现在计算机设备上,由专业的工作人员全权负责。要想实现办公自动化,两个条件缺一不可,一是配备专业的人员;二是现代化设备。在设备的配备上一定要齐全,满足办公所需。纵观现在各大企业的办公条件,不难发现大都是使用计算机等现代化办公设备,并由专业的技术人员经过全程指导后开展相应的工作。 2计算机信息技术在办公自动化中的应用功能 2.1扩大和优化办公的区域环境 传统的办公室工作大都是工作人员准点上班,完成一天的工作,到下班时间陆续离开,对于一些身体残疾但却具备高技能的人才或者是孕妇来说由于身体方面的原因在应聘中会被企业无情地拒绝,但企业同时也损失了一定的人力资源。再加之若赶上加班时,员工不得不待在办公室而不能回到家中进行工作,这种情况会使得很多员工产生烦躁心理,工作成效性可想而知。随着计算机技术的发展,办公方式将变得更加灵活,工作人员不用每天按时上下班,而可借助计算机将所需完成的工作随时随地完成,不受地域、时间的制约。这种办公自动化模式也大大增强了工作的成效性,各部门信息之间的传递也能在第一时间实现,大大节省了一定的时间与精力。 2.2增强办公信息运用的实效性 处在信息日益发达的今天,对于企业来说效率就是金钱,知识信息就是企业得以长久发展的重要保障。因此企业为了更好地发展,在办公方面也应与时俱进,不断创新,帮助企业领导作出科学的判断。办公自动化近些年来受到了很多企业青睐,它可大大增强工作的成效性。网络如今已然变成了一种必不可少的通讯工具,借助网络这一媒介,企业领导可随时随地了解当前对于该行业国内外方面的现状,并及时了解员工多样化的需求。企业内部工作人员借助计算机软件办公系统查询相关有用的资源,大大节省了时间,提高了工作效率。 2.3提高企业无形资产的利用价值 传统的办公由于种种因素的制约,企业发展历程中所留下的资料信息采取纸质保存的方式,但在后期需要使用时查找起来非常麻烦,而且有的由于保管不当造成丢失等现象,给后期的工作带来了一定的影响。通过办公自动化技术的引入,可有效解决上述问题,企业可将信息储存在计算机中进行保存,当有需要时相关人员可直接点击查询寻找有用的资源。而且公司在正常运行中原有资料的保存对公司未来的发展也能起到一定的作用。 2.4尽可能地降低办公成本的输出 企业在办公过程中,各部门之间是紧密配合的,各部门的工作人员进行必要的沟通也是必不可少的环节,若采取传统的方式某部门的人员要与其他部门的人员相联系的话要走入该部门进行交谈,这样既耗费时间,又会降低工作效率。随着计算机技术的日益普及,各部门人员之间的沟通无须在跑动,而只需通过邮件等方式实现及时地交流,对工作中的相关问题做好协调,这样做一方面可节省大量的时间,提高工作效率,另一方面也能节省一定的办公成本,实现资源的有效利用。此外,通过办公软件的应用也可进一步规范工作流程,降低工作中失误现象的发生,为企业创造更高的价值。 3信息处理技术在办公自动化中的应用 3.1办公自动化中的Web2.0技术 处在信息大爆炸的21世纪,新技术、新理念层出不穷,这种新背景下对办公模式也提出了严格的要求,如何适应时代潮流,取得更大的发展是每个企业所面临的严峻挑战。基于信息处理技术的Web2.0软件被广泛地应用于现代化的办公环境中,与传统模式存在差异,Web2.0软件已升级成为一种新的商务模式交流平台,可根据用户的需求提供多样化的服务。现在的Web2.0应用软件不仅为人们提供了一定的交流平台,而且也拉近了客户与企业之间的距离,让业务之间的交流变得更加普遍。此外,Web2.0软件还具有较强的互动性,因此可实现用户繁杂的请求,使得办公自动化水平得到显著提升,为企业的发展提供了充足的保障。 3.2办公自动化中的B/S型结构 办公自动化中的B/S型结构也被叫作B/S模式,它是在网络技术的不断发展与壮大下逐渐兴起的。B/S模式的前身是C/S模式,后经过不断扩展而逐渐形成的。B/S模式一般由三层体系结构的C/S模式组成,首层的C/S模式是接口,它的作用是将用户与整个系统进行有效连接,借助相应的程度实现某种功能。第二层是后台的Web服务器,它的功能是按照首层所传递来的信息对其进行一定的加工与处理后进行自动回复,并将处理的最终结果通过代码传递到接口端浏览器的用户处。第三层是数据库服务器,它的功能是实现数据的即时保存与应用,数据库服务器与Web服务器相结合工作,数据库服务器能够从不同Web服务器上所接收来的指令进行有效处理后得以整合。在这种B/S型结构下,人们可借助IE等浏览页面进行办公。操作者可通过相关浏览器发送请求,服务器会针对具体的问题进行有效处理后并将信息及时反馈到浏览器中。B/S模式的优点列举如下:首先,可操作性强,当系统出现故障时维修也较为便捷;其次,能满足不同用户的多样化需求,完全不受时间、地域的限制;最后该模式对设备的要求也比较低,可随时更新,满足用户的要求,受到了很多企业的应用。 4未来办公自动化的发展方向 4.1无线办公环境 无线网络技术的发展打破了人们办公的地域限制,人们可以在任一时段、任一地点进行工作。企业的工作人员也不必每天都坐在办公室这个狭小的空间里,而是可以在户外、在家等其他地点都可以进行办公,这样既不会因为所处环境影响工作,也能够进一步兼顾到员工的工作与生活,从而提高员工工作的积极性。员工也能真切地感受到工作带给自己的愉悦。另外,利用无线网络化办公,可以对信息进行加密,从而确保信息的安全性。这种无线办公环境已普遍受到社会各界的广泛认可。 4.2工作程序的灵活化 通过计算机网络进行信息传输,使信息的时效性明显提高。同时网络化传输方式也使得人们对信息的掌握及处理变得更加多样化,传统发的纸质化传输方式只能传输单一的文字,而现在的电子传输既能传输文字,又能传输图片、语音、视频等多种媒体信息。 5结语 综上所述,信息技术的发展大大提高了办公自动化的效率,一方面使搜集的信息量增加,处理以及加工信息的能力增强,另一方面也能够建立健全信息系统,使人们可以更加快捷方便的掌握信息,也能够使信息流通更加顺畅。目前,电子化、信息化、智能化的高新科技已经逐渐影响到人们生活的方方面面,办公信息处理更是离不开计算机、网络等科学技术的发展。如今,办公自动化在企业管理模式中的推广和应用,使企业的信息化管理系统日趋完善,为企业模式改革提供了必要条件,并且也能进一步为企业获取更大的效益,从而使企业在激烈的市场竞争环境下能够处于不败之地。随着计算机技术的不断成熟与发展,办公自动化水平日益增强,其应用手段也逐渐多样化,因此,办公自动化对计算机信息处理技术的依赖性也将会愈发突出。 作者:李兴忠 单位:南通大学保卫处 自动化技术论文:电气工程中自动化技术应用策略 摘要:在经济快速发展的今天,电气工程在应用自动化技术时,需要不断的跟随时代而进步,在各方面予以健全和弥补,减少各项问题的反复发生。文章针对电气工程中自动化技术的应用展开讨论,并提出合理化建议。 关键词:电气工程;技术;自动化 对于居民的生产、生活而言,电气工程所产生的影响是绝对性的,同时也具有一定的不可替代性,如果在电气工程中,未使用先进的技术,将直接导致工程的性质发生改变,不能较好的完成建设任务,无法拉动社会水平的提升。相反的,如果能够在电气工程中,持续应用先进技术来施工,则可以在很大程度上将工程的缺失进行弥补,在客观上巩固电气工程的功能,最终有效完成工作任务,创造出较大的效益。因此,日后针对电气工程的自动化技术,仍然要深入的研究。 1自动化技术的应用形式 电气工程在目前的数量有所增加,因此属于一种比较普遍的工程。从技术的角度来分析,电气工程的每一个施工部分,都拥有相互匹配的技术来支撑,且会随着社会的变化而变化,由此来确保电气工程可以长久的创造价值。自动化技术是目前最常用,也是比较高端的一项技术内容,在技术体系上是比较健全的,与电气工程的匹配度较高,可供发挥的功能较多。针对自动化技术的应用形式进行分析,可以对该项技术深入了解,为后续的具体应用,提供更多的参考与指导。 1.1稳定、持续监控电网系统 电气工程的组成部分中,电网系统是非常核心的部分,且在很多方面都产生了深远的影响。当前的电网布置正在朝着密集化的方向发展,力求在各个地方,均可以完成持续、稳定的供电,改善居民的生产、生活条件。自动化技术在应用后,能够比较稳定、持续的针对电网系统进行监控。首先,电力调度人员,可以根据自动化技术的相关操作方法,将电网系统的稳定性进行评估,包括周波指标、潮流指标、负荷指标等等,由此来判断该地方的电网运行情况,可投入适当的精力和时间进行维护处理,加强供电的稳定性。其次,利用自动化技术的“自动”特点,可以针对电力设备的具体情况展开分析,包括用电指标、用电量等等,搜集到详细的数据和信息后,就可以完成对电网系统的持续监控,任何问题的发生都可以在第一时间进行处理,减少对居民的影响,提高供电的水平。 1.2保证电网系统开展调取工作的经济性、可靠性 在以往的工作中,电气工程的运行虽然创造了较高的价值,但是对社会产生的积极影响,仍然与预期目标存在一定的距离。通过在电气工程中合理运用自动化技术,可以将电网系统的经济性、可靠性有所提升。首先,每一个地方的电网系统都经过系统的规划和设计,所以在运行过程中,基本上不会出现太大的问题。随着技术的发展,很多先进设备被引入到电网系统中,由此增加了经济上的成本。自动化技术可针对电网系统深入分析,了解到设备的具体影响和使用情况,以性价比做为衡量标准,选购最经济的设备。其次,电网系统关系到很多的社会工作和产业,所以在设备的审核以及观察方面,还必须利用自动化技术,将电网系统的可靠性有所提升,在多个方面进行调取数据和信息,从内到外进行了解,这样才可以为后续的优化工作,提供更多的参考。 1.3水电厂、火电厂的应用 在我国的发电类型中,水力发电、火力发电都是比较常用的方法,所以各地方会根据自身的资源持有情况,建设相应数量的水力发电站、火力发电站。此时,自动化技术就必须在这两种类型的电站中合理运用,维持电站的平稳。首先,在水力发电站当中,自动化技术的应用可以针对水轮发电机组系统、水轮机装置、调速器装置等进行分析,结合客观上的水资源数据、用电量需求等等,做出系统的调整。现阶段所掌握的自动化技术,正在不断的融合智能化内容,根据现实情况和影响因素的改变,适当调节水力发电站的运行模式,可以在提高发电量的同时,降低发电成本,创造出较大的经济效益。其次,在火力发电站当中,机炉主控系统、发电机自动控制系统、汽轮机控制系统等,都是自动化技术的集中体现。由于火力发电站的方法比较特殊,因此所有的设备都要在“自动化”方面有所进步,倘若人工操作无法及时完成,则系统会根据精准的判断而做出合理的调整,减少设备的安全隐患。 2自动化技术的应用方向 2.1管控一体化技术 在电气工程当中,自动化技术既是权威的体现,也是电力研究的必然成果。现下的自动化技术,虽然在应用成果上获得了高度的认可。可由于社会对电气工程的需求不断提升,自动化技术也必须有所进步,要在未来的应用方向上准确的把握,才能更好的服务电气工程,创造出较大的社会价值,完成可持续发展。管控一体化技术,将会是自动化技术的重要研究方向,一方面是弥补固有的不足,另一方面是在技术领域上进行拓展。从理论角度上讲,电气工程中的管控一体化技术是指重点针对电气工程的不同通讯环节,通过自动化技术的科学应用,充分发挥相关信息数据的整合性、集成性优势。而集成控制系统在和信息管理系统进行彼此融合的过程中,能够用一种集成的综合的方式把处于正常应用状态下的电气工程所应用的信息控制网络完整表现出来。 2.2状态检修技术 自动化技术是目前重点研究的技术内容,其与电气工程的配合,产生了很大的积极影响。我国目前的人口数量正在持续的增长,未来对用电量的需求将会持续的增大,甚至是面临严峻的电力挑战。此时,应将自动化技术当中的“状态检修技术”持续研究、应用,从而在客观上保持设备的稳定运行,长久搜集有效数据、信息,为电气工程的发展,做出更大的积极贡献。从应用视角上讲,电力工程中的状态检修技术可以定位为:通过设备资产管理系统在电气工程中的应用方式,重点发挥其在故障诊断、状态监视方向的综合功能,并提供状态检修设备在正常运行时的状态信息和数据,并有机结合该部分数据有效预测电气工程对应设备的实际运行状态、潜在的安全隐患或故障因素。根据这种方式,还可以实现由传统的故障检修模式向状态检修新模式的转变。从电气工程的实践应用的角度讲,状态检修技术在电气工程实践工作过程中的科学应用,不仅可以有效提高其对应的电气设备的安全性、稳定性,而且有效克服了传统的定期故障检修模式存在的遗漏性问题和缺陷,为电力系统的安全运行提供了有力的保障。 3总结 本文对电气工程中自动化技术的应用展开讨论,现阶段的社会发展稳定,自动化技术的体系和方法均达到了预期目标。今后,应对电气工程深入的研究和分析,从各方面来健全自动化技术的具体方案,减少缺失和漏洞,在全局控制上和细节的操控上获得提升。相信在今后的工作中,自动化技术将取得更大的成就。 作者:张伟 赵鹏华 单位:郑州光力科技股份有限公司 自动化技术论文:铁路施工电气工程自动化技术研究 摘要:随着社会的发展和科技的进步,电气工程及其自动化技术作为一门崭新的技术科学在人们的生活中扮演了越来越重要的角色。从小型元器件设计到大型应用型设备,电气工程及其自动化技术在多领域应用广泛,其技术发展业相对更加快速。随着铁路建设的开展,传统的技术已经不能满足需求。加强对铁路工程建设当中的电气化工程以及自动化技术应用对我国铁路建设具有非常重大的意义。本文从铁路施工中的电气工程以及自动化技术概述着手,详细论述铁路施工中的电气工程及其自动化技术发展的问题和解决途径。 关键词:铁路施工;电气工程;自动化技术 0前言 电气工程建设研究从传统电磁学发展到了现代阶段,并形成电气自动化科学。而现今,我国现代社会事业发展已经进入到了全新阶段,社会经济发展也取得了前所未有的进步。电气工程及其自动化能为现代化建设带来更多机遇和可能性,尤其是铁路建设。本文从铁路施工中的电气工程以及自动化技术概述着手,并对实际操作阶段形成的主要问题展开分析,并根据实际情况提出具体解决对策。希望能够促进铁路施工中的电气工程及其自动化技术的进一步发展。 1铁路施工中的电气工程以及自动化技术概述 随着电气工程技术的不断发展,电气工程及其自动化技术从传统技术领域进入到全新技术领域当中,电气工程技术经历了从电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术学科的形成这样一个形成与发展的过程,为中国时间工业快速发展打下了重要的技术基础,为我国现代科学发展做出了贡献。现在电气工程与相关自动化建设已经开始形成了完全独立,更加方便,更加完善的系统。为电气工程走进商业领域奠定了基础。现在中国在处于工业主导经济阶段,工业的快速发展对我国经济发展具有重要意义。需要大力促进电气工程以及自动化的发展。外出务工人员和流动人口增加了对铁路交通运输的需求,能源资源分布的不均衡也决定了我国铁路交通运输在经济发展中的重要地位。相比其他牵引方式,铁路电力牵引无论是在高速、重载、环保等方面都表现出更大的优势,因而奠定了未来铁路交通运输行业主要发展的牵引模式[1]。“九五”后期,随着我国铁路进入高速发展阶段,大批客货共线铁路客货这些铁路和客运专线铁路的建成。这些铁路多采用信息技术控制和管理,对铁路牵引供电专业提出了更高要求:要求作为铁路自动化、现代化和科技化代表的牵引供电系统要从可靠性到先进性满足高速铁路建设的要求;要求现代的电力牵引供电要向专业化、科技化和信息化的方向发展[2]。 2电气工程以及自动化建设与发展中的主要问题 2.1企业成本提升受到需求影响 由于电气工程建设以及自动化建设目前阶段仍然处在一种综合领域当中。将电气工程及其自动化技术应用于铁路施工中的独立性会受到一定程度的影响,即铁路建设相关技术人员只能应用已经形成的技术成果,经济成本重复增加的浪费不可避免。创新,是当前社会对电气工程以及自动化建设提出的新要求。 2.2电气工程与自动化建设方面工作效率相对不高 现代社会,工作效率的提高是必然的要求。一旦电气工程与自动化建设方面工作效率低下,就直接影响到工程建设。电气工程建设以及自动化技术水平应当考虑从工作效率方面入手,同时铁道部门也需要做好技术创新工作。 3电气工程自动化建设的优化措施 作为工业技术领域当中的重要部分,电气工程自动化技术的发展对工业发展具有重要意义,能为社会经济带来巨大的效益。尽管目前阶段的电气工程自动化技术不是最完善的,但是只要通过不断提高和解决问题,就一定能取得辉煌的成绩。 3.1形成具有独立性、统一性的技术平台 根据上诉提到的第一点问题,铁路部门应该结合自身的情况,根据现有的技术水平和条件,形成具有独立性、统一性的技术平台。铁道部门技术人员也应该致力于改善技术,完成自动化方案的实现[2]。电气工程自动化技术操作人员在开始进行设计之前应当对需要进行设计的行业以及用户方面的特征进行研究,再根据实施过程、运行以及相关维护确定研究目标后,需要确定设计方案。同时,还需要考虑运行成本以及时间。一定需要控制在铁路企业允许的范围当中。努力降低企业实际投入的运行成本。 3.2形成电气工程自动化建设的通用性网络系统 铁路建设中铁路企业之间有效信息的交流,准确性以及安全性的交互的实现也是极其重要的,电气工程自动化建设的通用性网络系统能够更好帮助完成对资源方面的优化配置。要想确保铁路建设中设备控制以及技术监管等多个方面的管理步骤与环节,就需要确保设备控制以及技术监管等多个方面的系统通过网络完成关联。能够帮助促使各个系统彼此之间获得的信息数据能够得到高效优质利用,最终促使铁路建设的发展。 3.3形成电气工程自动化建设的数据标准对接 除了实现电气工程以及自动化建设方面的数据信息标准化对接,同时也需要保障电气工程以及自动化建设当中的系统相关信息传递的安全性。在电气工程以及自动化建设发展阶段,为了降低电气工程开发当中时间与费用的损耗。我们需要建立更加完善的程序接口[3]。 4结语 电气工程以及自动化建设对工业的推动对整个社会具有非常重要的意义。在现代铁路建设发展过程中,电气工程以及自动化技术的发展作为一项极其重要的技术,它的发展的每一个环节都对铁路建设有重要的推进作用。并且随着相关技术平台的搭建,电气工程以及自动化技术与铁路建设的进一步发展也得到了保障。铁路施工中需要结合自己的实际情况,解决产生的技术难题,不断推进铁路建设,为社会经济的发展助燃。 作者:李瑞 肖世辉 单位:中铁电气化局京沪高铁天津维管段 自动化技术论文:电气工程自动化控制中智能化技术研究 摘要:当前,在电气工程的实际开展过程中,其效率得到了大幅度的提升,并借助于先进的技术,实现了自动化控制。智能化技术的广泛应用和普及为电气自动化提供了有力的基础和保障。基于此,结合电气工程项目实际,对应用智能化技术实现更好的自动化控制展开了相应的探讨。 关键词:智能化技术;电气工程;自动化控制;控制器 在电气工程开展的过程中,要重视自动化控制,这样才能不断完善整个电气市场。以往,在电气工程开展的过程中应用的是自动化技术,效率相对较低,从长远发展来看,不利于工程的开展。而将智能化技术应用于电气工程中,能够利用计算机技术等先进的技术进行科学、有效的人工智能控制,从而促进电气事业的发展。同时,在利用智能化技术实施控制的阶段,工作效率大大提高。 1智能化技术的应用特点 现阶段,我国的电气事业正在持续进步,而与之相应的自动化技术也处于不断成熟的阶段,且在国际范围内已经达到了先进水平。从水平特征方面来说,我国的电气工程逐步实现了智能化,尤其是控制器等设备比较先进,促进了智能化的发展。与传统的控制器相比,智能化控制器的智能化水平有了明显的提高。 1.1无人化操控 与传统的控制器相比,智能化控制器通过引入智能化技术具有较为突出的优势。不管遇到何种情况,将智能化控制器应用于具体的自动化控制过程中,相对而言更能得到认同。判断系统控制程度的高低一般离不开下降时间的多少、鲁棒性的变化情况,乃至相应时间的多少。利用这三者进行调节,能够充分利用自动化控制各项具体工作,也能够确保各项工作的顺利开展。同时,对于电气设备而言,应用较为先进的智能化技术能够予以控制,也能够开展有效的自我调节,从而降低人力成本,并实现“无人化操控”这一目标。在一定范围内,虽然系统无人控制,但仍可实现自动化调节。 1.2无需控制模型 与传统的控制器不同,利用智能化控制器普遍具有明显的优势。这种优势一般体现为紧密系数在一定程度上有所增加。在具体的工作过程中,传统的控制器难以实现预期目标,在技术方面相对欠缺。如果控制对象比较复杂,比如为动态方程,那么利用传统的控制器进行操作将面临难以控制的局面,模型设计环节的开展也将受到较为严重的影响。而利用智能化控制器,模型设计这一环节不复存在,而是直接被删除处理。因此,就模型设计而言,不论是无法评估的问题,还是不能预测的问题,应用智能化技术均能够得到解决。 1.3一致性较高 对于不同的数据来说,在处理过程中如果使用的是智能化控制器,那么将存在很高的相似性。无论输入什么数据,在智能化控制器的作用下,均可以采取一定的处理措施准确开展评估。哪怕是一些不常应用的数据,只要输入成功,同样能够较为快速地评估。就各个控制器而言,通过分析其控制对象的特点发现,控制器在变更方面的能力较强,因此,对于不同的控制对象而言,实际所取得的控制效果也可能存在差异。考虑到控制对象的复杂性,全面化这一重要性目标,哪怕利用智能化手段,同样无法真正实现。因此,对于智能化控制器而言,在后续科研过程中,相关人员应该加强研究,并结合实际情况,有针对性地分析面临的问题。 2电力自动化控制中智能化技术的运用 智能化技术在电气自动化控制中的应用主要体现在以下三方面:①在电气工程的具体阶段,应用智能化技术有利于设备的维修保养,并且针对存在的故障,能够进行合理、有效的诊断;②能够进行优化设计,保障电气设备性能良好和电气系统较为完善;③利用科学的形式充分实现“智能化控制”这一目标。 2.1病因诊断 电气工程系统本身较为复杂,在病因诊断过程中,如果运用传统的人工诊断模式,操作过程较为烦琐和复杂,且在结构病因诊断方面,准确率也难以保障。同时,对于工作人员而言,需要达到一定的专业水平。一些设备在运行过程中极易出现问题,进而导致数据方面的问题出现。如果一味地采用人工诊断的方法,故障诊断率较低,准确度无法保证,且病因诊断不够及时。因此,智能化技术的引入不仅有利于病因诊断,还可以实现定时检测,然后进行有效的诊断,从根本上防止潜在问题的产生。 2.2优化工程设计 在以往的电气工程设计阶段,普遍需要众多人员参与,然后针对实际问题反复修改、不断试验,而某些较为实际的问题并没有受到设计人员的重视。如果面临的是较为复杂的问题,在较短的时间内难以真正实现合理、有效的解决。为了实现预期目标,设计人员需要不断提高自身的水准,拥有过硬的专业知识。在智能化这一环境下,通过加强对智能化技术的合理应用,能够改善以往的工作状态,并且借助于互联网及相关软件等,电气工程实施阶段能够实现自动化管控。这样,不仅能够确保数据的精准度,还能够进一步丰富设计内容。 2.3控制整个工程 在整体电气工程开展阶段,尤其需要不断完善控制系统。要想实现“自动化控制”这一目标,就要引入智能化技术。在神经网络控制之下,系统包含多层次结构,我们可以应用智能化技术实现反向学习。另外,我们还可以利用智能化技术对系统参数进行推断,了解系统转子速度等情况,依靠系统较为出色的性能识别相关模式,从而有效处理信号。 3结束语 综上所述,对于电气工程而言,需要在以往设计的基础上予以不断革新。引入智能化技术,能够使设计工作更加顺利地开展,并且在相关数据处理等方面,可以得到更加准确的结果。需要注意的是,当前智能化技术并未完全成熟,仍有广阔的提升空间,因此,相关人员还需要不断研究和学习。 作者:冯柏霖 单位:重庆太初新能源有限公司 自动化技术论文:汽车机械控制自动化技术运用 【摘要】随着科学技术和汽车行业的不断发展,自动化技术在汽车机械控制系统中的应用越来越广泛与成熟,有效提高了汽车的性能及功能,有利于推动汽车的人性化、智能化和多功能化发展。当前,由于机械控制系统与电力系统的紧密结合,汽车机械控制系统已经基本实现机电一体化,自动化技术的应用能够为用户创设安全舒适的驾驶环境,保证系统的正常稳定运行。本文就对汽车机械控制系统中当代自动化技术的应用进行深入分析和探讨。 【关键词】汽车机械控制系统;自动化技术;应用 自动化技术作为一种新的学科,其与人们日常的生产生活具有密切的联系,尤其是在汽车机械控制系统中的应用,其能够保证系统的安全稳定运行,提高系统的自动化与智能化水平。因此在汽车机械控制系统中合理应用自动化技术,对汽车能耗的降低与运行速率的提高具有重要的十分重要的意义,有利于促进汽车制造行业的长远发展。 1汽车机械控制系统中自动化技术概述 1.1重要性 自动化技术在汽车机械控制中的重要性主要可从两方面加以分析:一方面是系统工作的调节。自动化技术在汽车机械控制系统中的应用,其主要是将工作站存储的信息数据传送到局域网,确保信息的自动化流通。人们可结合自动化技术在系统中的工作方式,向系统发送个人意愿和指令,由系统前置机处理指令,从而传输到局域网中,这样能够保证信息流通的便捷性,自动化采集信息和调节系统。另一方面是系统软件的设计。随着科学技术的发展,计算机技术有效替代了传统的生产机制,人们借助计算机技术来自动化控制生产流程,提高工作的质量与效率。计算机在汽车机械控制系统中发挥着重要作用,能够C语言和单片机技术,以不同汽车类型为依据,开发设计不同的汽车软件,提高系统软件的简易性、个性化和适用性。 1.2模块分配 首先在PLC通信模块方面。对于PLC自动控制系统而言,其主要是利用STEP7软件加以编制,具有语句编辑、功能块图和梯形逻辑图等功能,能够在不同的工作环境中使用不同的I/O模块。同时其对人机对话接口加以科学安装,以此提高系统的操作与使用性能,便于用户操控汽车。其次在中央控制系统方面。中央控制系统是汽车机械控制系统中的重要组成部分,其主要是以微型计算机技术为依据,利用微型计算机的稳定性、功能和接口数量等,满足不同的任务控制需求,因此具有速度快、控制精度高和功能多等优势,能够有效促进汽车运行效率的提高。一般而言,汽车中央控制系统在实际运行过程中,能够采集和处理传感器的信息数据,利用自动报警功能和监控设备对系统运行的异常情况加以报警,以此提高汽车系统的安全性与运用效率。最后在传感器系统方面。自动化技术的应用能够实时监控汽车的运行情况,并利用频分制和时间节点的通道形式进行信息的传输,其中频分制形式在传输信号的过程中,具有特定的频率,因此不会发生信号混淆现象,能够降低故障的发生几率。当前自动化技术在汽车传感器系统中的应用,能自动采集距离、干湿度、车速和油温等数据,自动对比其与预设的参数,从而对汽车的实时工况加以准确判断,优化调整系统。 2当代自动化技术在汽车机械控制系统中的应用 随着社会经济的发展,机械自动化在各项制造中得到了广泛的应用。由于市场竞争日趋激烈,市场对机械自动化技术发展的要求越来越高,企业要想在激烈的市场竞争中处于优势地位,必须要不断创新和发展自动化技术,从而强化自身的市场竞争力,实现自身的长远发展。自动化技术的最终发展目的就是主导市场,成为市场中的主流技术与产品,汽车控制技术作为汽车机械控制系统中的关键技术,其将会随自动化技术的发展而不断发展和进步。一般而言,自动化技术在汽车机械控制系统中的应用,其具体可从以下几方面加以分析:一是实时监测方面;二是安全机制设置方面;三是故障排除与诊断方面;四是配电优化设计方面。 2.1实时监测 在汽车机械控制系统中应用自动化技术时,为了使操作人员全面了解和掌握工作状况的信息,可通过数据报表的开发来实现。这样在数据的实际传输过程中,系统能够从用户的实际需求出发,将数据打印为特定的报表,并提供多样化的报表形式,从而满足不同用户对其功能的实际需求。可以说,自动化技术的应用能够在很大程度上提高了系统的便捷性,完善了汽车的使用性能。 2.2安全机制设置 汽车机械控制系统中应用自动化技术时,往往会对不同等级的安全机制加以预设,而等级的不同使得操作人员具备的权限也不尽相同,能够有效提高汽车机械控制系统的安全性。一般该系统要想满足不同操作人员的工作需求,可对不同的密码等级加以设置,只要操作人员密码等级达到相应地权限,其才可对相关区域的数据信息加以查询,否则系统会自动拒绝其访问请求,提高系统的安全性与可靠性。 2.3故障排除与诊断 自动化技术作为一种高度集成的综合性技术,其在汽车机械控制系统中的应用,主要是以计算机网络技术为依据,有效模拟人类生产方式的全过程。如果汽车机械控制系统在实际运行中存在故障,利用自动化技术能够自动判断、排除和检测故障,并严格按照预设的处理措施加以处理,避免因系统继续运行产生的损失,有效提高工作的质量和效率。因此以自动化技术为基础而形成的汽车机械控制系统,其具有更强的使用性与更高的经济性。 2.4配电优化设计 在实际配电设计过程中,需要对汽车机械控制系统应用自动化技术的适用性与可靠性加以综合考虑,优化汽车机械的可靠性、稳定性和灵活性,使其能够满足汽车机械负荷容量需求与控制标准。同时对设计线路加以选择时,需要以线路配电负荷的具体情况为依据,负荷较小时需要采用静态补偿的方式设计配电线路,而负荷较大则需选择动态补偿。当然在优化选择线路补偿时,需要保证系统满足电力的需求,促进配电电能消耗和损失的减少,保证电网电力负载的减轻。此外,当通线线路传播电能时,由于线路电阻因素的要想,往往会产生功能消耗,因此需要优化设计通线线路。一般电阻R=ρL/S,其中S表示的是导线横截面积,ρ表示的是电阻率,R表示电阻,如果S增大则R减小,因此实用导线可选择电阻率小的材料,以此降低导线中存在的电阻。总而言之,在设优化设计自动化技术配电的过程中,需要对各方面因素加以综合分析,严格遵循相关要求与标准进行设计,实现优化设计的目标。 3结语 综上所述,自动化技术在汽车机械控制系统中的应用,主要可从实时监测功能的实现、安全机制的设置、故障排除与诊断功能的实现、配电的优化设计等方面出发,从而提高整个系统的稳定性和安全性,实现汽车制造企业的经济效益。当前自动化技术具有极大的应用与发展空间,对环境保护和能源节约具有十分重要的作用,因此在其实际应用过程中,需要严格把关系统工作和系统软件,从而保证系统的合理性与科学性,促进自动化技术机电一体化的实现。 作者:解江浩 曹思琳 单位:陕西交通职业技术学院 自动化技术论文:汽车机械控制系统自动化技术应用 摘要:现阶段自动化技术开始被广泛应用于工程机械各个领域中,它对提高现代工程机械集成系统的整体功能性有着重要作用,这也为自动化技术在汽车机械控制系统中的应用奠定了基础,确保系统通过自动化技术的应用为广大用户营造一个舒适、安全的驾驶环境。本文就汽车机械控制系统中有关自动化技术的应用进行详细阐述。 关键词:自动化技术;汽车机械;控制系统;应用 自动化技术作为现代科学技术领域中一门全新的学科,其与人们的生产、生活有着十分紧密的联系,这是因为自动化技术的应用可以提高传统控制系统的智能化水平,所以对于汽车机械控制系统来说,自动化技术的合理应用具有重要意义。在汽车机械控制系统中应用自动化技术可以有效提高系统运行的安全性与稳定性,对于汽车企业用户来说,自动化技术可以帮助其进一步提高整个汽车系统的能源利用效率,帮助企业在新时期有效实现经济效益最大化及可持续发展的战略目标。 一、基于自动化技术的系统功能模块 1.传感器系统 汽车机械控制系统中有关自动化技术的应用可以实现对汽车运行状态的实时监控,并且基于这一技术理论使整个汽车机械控制系统出现了两种传输通道形式,一种是根据时间节点进行传输的通道形式,另一种为频分制的传输通道形式。第二种传输通道形式在具体应用中所传输的信号具有特定的频率,所以在具体应用中并不会出现信号混淆的情况,并且该技术在具体应用中具有电路构成简单、故障率低等特点。现阶段基于自动化技术而成的汽车传感器系统实现了对油温、车速、干湿度以及距离等数据的自动采集,并将其与预设的参数进行自动对比来判断整个汽车的实时工况,以便于整个系统可以做出最优化的调整。 2.中央控制系统 汽车机械控制系统中的中央控制系统是基于微型计算机技术而形成的一种集成系统,由于微型计算机的接口数量、功能以及稳定性可以满足多个不同任务控制要求,所以汽车中央控制系统在具体应用中具有功能多、控制精度高以及速度快等特点,所以对于整个汽车机械系统来说该技术的应用可以进一步提高其运行效率。汽车中央控制系统在运行中的主要作用是实现对传感器采集信息数据的处理,并且整个系统还具备自动报警等功能,监控设备在运行中一旦判断整个系统出现异常则会自动报警,这对进一步提高整个汽车系统的整体运行效率及安全性有着重要作用。 3.PLC通信模块 现阶段PLC自动控制系统开始被广泛应用于汽车机械控制系统中,这是因为该系统在设计过程中采用了STEP7软件进行编制,具备梯形逻辑图、功能块图以及语句编辑等多项功能,并且PLC自动控制系统对于不同工作环境来说具有不同的I/O模块,所以该系统中通过安装人机对话接口可以进一步提高整个系统的操作性能,以便于用户可以利用最简单的操作方式来完成对汽车的控制。 二、自动化技术在汽车机械控制系统中的具体应用 1.实时监测功能的实现 基于自动化技术而成的汽车机械控制系统为了满足操作人员对于工作状况信息了解的需求,其开发了数据报表的功能来达成这一目的,在数据传输过程中系统可以根据用户需求来将数据打印成特定报表,并且提供了多种报表方式来满足不同用户对该功能的需求,所以其对进一步提高整个汽车控制系统的便捷性有着重要作用。 2.故障诊断与排除功能的实现 现阶段汽车机械控制系统中所使用的自动化技术是基于计算机网络技术而成的,可以实现对人类生产方式全过程的模拟。因此,自动化技术对于汽车机械控制系统来说是一项高度集成的综合性技术,在工程机械领域中的具体应用不仅可以有效提高其整体生产效率与质量,同时也可以实现对一些突发状况的自动检测与排除,如果汽车机械控制系统在运行过程中出现故障,它可以自动判断,并按照相关预设的处理措施进行自动化处理,避免故障发生后整个汽车机械控制系统继续运行而产生过大的损失,所以对于企业来说基于自动化技术而成的汽车机械控制系统具有更高的经济性。 3.安全机制的设置 基于自动化技术而成的汽车机械控制系统会预设不同等级的安全机制,而不同等级的操作人员也具备不同的权限,因此,对于汽车机械控制系统来说自动化技术的应用进一步提高了系统的安全性。汽车机械控制系统为了满足不同操作人员的工作需求分别设置了多种不同的密码等级,只有操作人员的密码等级达到相关权限时,他才能查询所对应的区域数据信息,对于没有达到权限的操作人员系统则会自动拒绝其访问请求。 三、结语 对于汽车机械控制系统来说,自动化技术具有良好的应用前景与综合效益,这是因为自动化技术对于提高整个系统的安全性、稳定性有着重要作用,并且可以帮助汽车制造企业通过自动化技术的应用来获取更多的经济效益。 作者:李湛青 薛平 单位:中国计量学院现代科技学院 自动化技术论文:汽车机械控制自动化技术研究 摘要:社会经济不断发展,作为人们代步工具的汽车已经是很多普通家庭都可以拥有的生活必需品,然而随着科学技术水平不断提高,自动化技术也越来越广泛的被用于汽车机械控制系统中。这不只是标示着自动化水平的的进一步提升,还为汽车的稳定以及安全快速的运行奠定了技术基础。本文主要对自动化技术在汽车机械控制系统中的应用做以详细的论述分析。 关键词:自动化技术;应用;汽车机械控制 随着自动化技术手段的成熟,它被广泛的应用于各个领域,在汽车行业的发展更加迅速。自动化技术在汽车机械控制系统的应用一方面促进了整个汽车行业的发展,为每一个使用汽车的家庭提供了更大的便利;另一方面也有利于社会经济的可持续发展。 1汽车控制系统中与自动化技术紧密相关的板块 自动化与人工智能呈现出你中有我,我中有你的发展趋势。二者相辅相成,共同进步。向着智能化方向发展的自动化技术在汽车机械控制系统中的应用主要包括三个部分:传感器板块、中央控制系统板块、信息的接收以及信息处理板块。下面我就这三个部分来展开讨论。 1.1中央控制系统 正如公司的领导需要对员工进行工作的分配一样,中央控制系统也相当于处于核心地位的领导阶层,它需要将信息准确的向其他工作区域传达,保证把信息及时的传递出去,然后把这些信息进行分类,以此使得整个系统更加高效的运作。 1.2传感器板块 汽车的传感器部分是为了对汽车的机械控制系统的工作状态加以监测。由于汽车的机械控制系统的差异,我们可采用两种方法进行信息的传递。第一种进行信息传递的依据是运行的时间节点,另一种则依据频分制的方法进行信息的传输。这两种方法都可以监测到汽车运行过程中控制系统的状态,并时时刻刻的监测汽车的运行,从而保证汽车运行的安全稳定。 1.3信息的接收以及信息处理 如何准确的接受信息,依赖于技术人员的能力以及上述两个板块的准确工作。信息处理的方法其实就是做比较。计算机系统中储存着正确的数据信息,将接收到的信息与已经储存在计算机中的正确数据信息加以比较,由计算机控制的汽车控制系统就会在两者差异过大的情况下做出警告,特别是在已经设计好的程序控制下及时做出补救措施。我们也可以及时发现问题,解决这些突发状况。 2对自动化技术在汽车控制系统中具体应用的分析 从以上分析来看,自动化是实现汽车机械控制的核心技术。它不仅提高了汽车行驶的稳定性,也可以对在汽车运行过程中可能产生的问题作出迅速的反应,提高行驶安全性。一定程度上,使得汽车安全检测更加方便,同时大大节约了经济成本。为了使大家对自动化在汽车机械控制系统中的应用能更加透彻的了解,接下来我们再对其做以更加具体的分析。 2.1及时处理汽车故障 随着计算机网络的发展,越来越多的自动化控制依赖于计算机的使用。对行驶中的汽车实行控制监测,主要是利用计算机技术。这就需要专业的技术人员在计算机上进行无数次的尝试,知道达到可以用计算机代替人的大脑来对汽车进行监测的目的,这种人工智能与自动化技术的结合,使得对汽车的监控手段愈来愈发达。简单来说,驾驶员在汽车行驶过程中由于粗心大意等原因,可能会产生很多失误,而处在监控状态中的计算机会作出实时的判断,同时汽车机械控制系统中的自动化技术就发挥作用,针对问题作出及时的处理。这在一定程度上解决了一些突发问题,也会减少很多意外的人员伤亡。 2.2建立安全系统保障汽车行驶安全 保障汽车能够安全行驶是对每一位驾驶人员的安全负责。应用自动化技术来保证驾驶人员的安全也是未来汽车发展的首要原则。这就需要我们在汽车自动控制系统中建立一定的安全保障系统。这个系统需要从两方面着手操办。第一,安全保障系统会反馈一定的信息,这些信息是做出下一步保护措施的基础,所以,所接受信息的准确性就非常重要。此时,检查接受信息的工作者也需要熟悉的掌握相关的知识以及技术操作,这个工作对相关工作人员的要求非常高。第二,对于第一步反馈回来的信息,对于不同的问题,汽车控制系统需要做出不同种类以及不同程度的安全措施。双管齐下,就能最大限度的保证汽车安全、稳定的行驶。利用自动化技术对行车进行安全保障也符合社会经济的发展要求。 2.3完善自动化的设计配电技术 自动化技术在汽车控制系统中是否安全可靠是设计线路配电的重要依据。除此之外,汽车其他部件的物理性质也是需要着重考虑的要素。在保障汽车安全稳定行驶的基础上,进一步提高汽车的灵活性。第一,在配电过程中满足改善线路的技术目的,依据线路配电负荷的不同,选择不同种类的补偿形式。第二在对线路进行补偿的过程中,也需要从经济发展的角度来选择所需材料的规格,尽量减少对电能的损耗。但是又不能降低设计标准。总而言之,从全方面考虑,实现又快又好的发展目的。 2.4未来自动化在汽车机械控制系统中的应用 自动化是人类智慧的结晶,也是科技发展的必然。我们整个社会的进步,就印证了自动化在各个领域的不可低估的影响。这些数据的保密性较低,为了数据信息的安全,我们必须加强对各种重要的数据信息的保护,可以设置不同的密码,增强数据信息的保密性。 3结束语 自动化技术的应用对汽车企业的经及发展做出巨大的贡献。不仅降低了汽车制造成本,极大的提高了工作效率,也推进了整个汽车行业的进步。在汽车机械控制系统中应用自动化技术,对汽车领域以及科学技术领域都有着非同寻常的意义。然而与科技更加发达的国家相比,我们的自动化水平还有很大的进步空间,所以我们还需要再接再厉,共同促进我们社会经济的发展。 作者:王博 冷秀良 单位:上汽通用(沈阳)北盛汽车有限公司 自动化技术论文:煤矿机械电气设备自动化调试技术分析 摘要:分析和研究了煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用,概述煤矿电气设备自动化调试技术,阐述煤矿机械设备自动化调试技术的具体应用,以期为相关工作提供借鉴。 关键词:煤矿;机械设备;电气自动化;调试;应用 0引言 随着科学技术的进步和发展及国家对煤矿运行环境和设备的严格要求,煤矿开采过程中的危险劳动基本上都可以由一些先进技术设备来代替,这样不仅在很大程度上降低了煤矿开采的难度,而且降低工人工作的难度和危险程度,增加煤矿开采效率,如今煤矿开采电气自动化已经成为一个大体的趋势,也是煤矿开采业发展的一个重大转折点,本文主要针对煤矿机械自动化设备自动化调试技术及在实际的煤矿开采过程中的应用展开详细地分析和研究,希望能够通过分析提高煤矿的电气设备自动化技术的应用效率。 1煤矿电气设备自动化调试概述 1.1煤矿电气设备自动化调试的意义 煤矿电气设备自动化调试技术是一种完全区别于传统煤矿开采技术的新型电气设备自动化技术,在实际发展过程中煤矿电气设备的自动化技术具有效率高、安全性能高和提升煤矿安全运行效率的重大意义。由于煤矿电气设备自动化调试技术可以在计算机智能化控制下实现对煤矿开采工作的整体控制和掌握,因此随着社会对煤矿电气设备自动化调试技术的普及程度不断加大,这种技术在实际应用领域普及程度也在不断加大,而且机械自动化调试技术满足国家提出的可持续发展战略要求,它的出现在很大程度上不仅提高了煤矿的运行效率,更加快了煤矿的整体发展进度[1]。 1.2煤矿电气设备机械自动化调试的基本模式 煤矿电气设备自动化工程在基本的应用探索过程中发现了一些基本的应用模式,最基本的模式是:a)必须要明确的一点是煤矿相关负责人必须要根据实际情况确定煤矿开采的整体目标,这在一定程度上是煤矿开采施工的基本宗旨和工作指南;b)设计施工部门根据基本工作要求负责规划和安装必要的机械设备,再根据实际需要安排必要的操控人员,这些人员的基本工作目标就是必须根据实际需求保证设备运行安全和高效,在设备因实际工作需要必须调试时要对设备进行申请调试,充分保障设备运行安全[2];c)从整体上来说,在电气设备机械自动化调试过程中必须要保证对煤矿整体运行机制的监管力度,保证煤矿和机械设备的运行安全,禁止人为原因给机械设备带来损害。 2煤矿机械设备自动化调试技术的具体应用 煤矿机械设备自动化在煤矿开采的过程中应用非常广泛,尤其是在提升国家煤矿机械自动化开采和管理过程中显得尤为重要,以下主要讨论关于煤矿机械自动化调试技术的具体应用。 2.1提升机械的适应能力 机械设备自动化的基础就是智能化和信息化的基础知识和应用,因此机械设备自动化的调试技术最主要的应用就是提升机器设备在煤矿开采过程中的适应能力,在最大程度上保证煤矿开采工作能够顺利、安全开展。关键在于机械自动化的调试可以保证各种机械设备的传感器在使用过程中及时检测到机器设备存在的故障问题,而且也能够更加方便及时地处理和解决对这些故障,避免给煤矿开采带来更大的影响,而且提升机械的适应能力在一定程度上就是提升煤矿开采和运输效率。 2.2提高煤矿运输效率 改革开放以来煤矿行业迅速发展,使得煤矿行业一度成为国内的热门行业,为国家经济发展做出了巨大贡献,但是由于当时交通网络还不够发达,开采的煤炭运输是困扰煤矿发展的一个重大问题,尤其是井下煤炭运输,但是机械自动化调试的出现成功地改善了这一现状,随着机械自动化技术的发展,煤矿专用输送机技术的改善和完善满足了井下煤炭运输的需求,同时也是满足了社会对于煤矿发展的要求。机械自动化调试技术进一步提升了运输机运行效率和运行安全,解决了井下煤炭运输的难题。机械设备自动化调试技术在提高煤矿运输效率的另外一个表现是交变频器控制技术的提升,交变频技术是对整个煤矿开采过程中电机的控制,之前国内很多大型煤矿事故都是由于对电机控制出现问题造成的,因此可见对交变频技术的控制在煤矿运行过程中的关键性作用[3]。 2.3在煤矿安监控制系统中的应用 煤矿开采和运行是煤矿活动中至关重要的一项,一般情况下煤矿安监系统大致可以分为整体的网络化监控、煤矿生产质量监控及煤矿工作人员工作状况监控,实施监控并不是为了监督工人的工作而是为了保证煤矿生产安全和生产效率。机械电气设备的自动化调试技术不仅取代了传统的人工监管,而且提升了监管效率,保证安监的全面性和完整性,而且更重要的是提升了安监的精确程度和准确性,优化煤矿管理机构,完善煤矿企业控制制度,为后续管理和控制工作提供了更好的依据,这是信息化技术在煤矿开采过程中的实际体现,这也是机械电气设备自动化调试技术在煤矿运行过程中的主要应用之一。 3结语 根据目前国家的煤矿发展现状看来,很多煤矿都存在开采技术不达标、结构和制度不完善等关键问题,智能化信息化技术在煤矿开采过程中的应用及传统生产方式有了很大改变,借助信息化技术已成为当下各行各业的发展趋势和最佳选择,相信随着国内信息化技术不断发展和进步,智能化、数字化技术不断普及,未来煤矿机械电气设备自动化调试技术及其在煤矿开采过程中的应用程度都必然会不断加强,煤矿整体运行效率也会得到提升,人们生活质量也会因此得到大幅度提升。 作者:康旭花 单位:山西省煤矿节能监测中心 自动化技术论文:煤矿机械设备电气自动化技术研究 【摘要】在煤炭开采过程中,对于煤矿机械设备的效率要求十分的高。为了有效提升机械设备的生产效率,利用电气自动化技术则是必然的选择。本文对我国现阶段煤矿机械设备中应用自动化技术进行了简要的探析,以期为我国发展煤矿生产技术提供参考。 【关键词】煤矿;机械设备;电气自动化技术;应用 引言 自动化技术是一项综合性程度较高的科学技术,包含了通信技术、传感技术、计算机技术以及现代控制技术。科学技术在不断发展的同时也促进了煤炭开采设备的不断完善,机械设备的自动化技术越来越精细,智能化程度越来越高,并逐渐向多元化、集成化的方向发展。 1煤矿采掘机械设备的电气自动化技术简述 1.1采掘技术的进步以及多种辅助技术的发展 煤矿采掘时,电力牵引是大多机械设备主要动力来源。越来越多的煤矿采掘设备中应用了多电机驱动系统,安置电机时一般都是横向进行的,且装机容量一直随着生产规模的扩大而增大,总装机的功率由电机多采用横向安置,而且随着生产规模的扩大,装机容量不断增大,从常见的1MW扩大到了1.5MW,而电机的牵引功率则达到了0.12MW。煤矿机械设备中使用到的交流电牵引电机,具有较强的抗污染的能力,减少对机械设备维护的劳动力的投入,还有助于提高机械设备的运行效率,从而保证机械运行的稳定性,因而备受煤炭生产企业的青睐。机械设备自动化技术的核心所在则是计算机技术,为了不断提高采掘设备的自动化程度,使其运行效率更高,精度更准,更为稳定,则可以辅助故障诊断技术、传感技术等多种技术。此外,采掘机械在不断进步,对于煤矿生产中输送设备的承载力以及多样性要求也就逐渐增加,一些技术比较发达的国家已经较早的将双速电机引入到国内,实现了利用计算机技术对煤矿生产全过程的监控。煤矿能够进行安全采掘的重要的一个工具就是液压支架,在将计算机技术引入其中后,能够有效为电液控制自动化以及高压提供大量的电液,液压支架的移动速度也不断的得到了提高,达到每架7s,有效改善了煤炭采掘的功率以及提升了煤炭采掘的效率,使得煤矿生产更可靠。 1.2与技术先进国家之间存在差距 尽管我国的采煤设备的自动化技术进步的程度越来越高,但相比于那些产煤量较大的国家,我国采煤设备的自动化程度还比较落后,与之有一定的差距。煤矿采掘机的最大装机功率只有0.83MW,而液压牵引的功率则只有0.5MW,功率较低,且电牵引设备主要依靠进口,特别是交流电牵引的电控部分则更是进口的。国内对于电牵引采煤机的研发还处于初始阶段,能够应用与实践的则少之又少。电牵引采煤机与工作面输送机连接的强度较差,使得其运输能力较差,降低了传送机的整体工作效率。同时,液压支架中的电液控制系统以及对故障进行判断的系统中的微控系统也都不是国内自主研发的,因此,整体而言,我国煤矿采掘中机械设备的电气自动化技术仍旧比较落后。 2电气自动化技术对煤矿生产产生的影响 2.1影响煤矿的安全管理 煤炭行业是一个特殊的行业,在煤炭生产过程中,首要前提就是安全生产,其对于煤矿企业的生存以及经济效益有着直接的影响,核心要素即是工作人员的人身安全。而在煤矿生产中应用的煤矿机械的自动化程度越来越高,不但有效节省了较多的人力,还将煤矿生产中事故的发生率降到了最低,并将煤矿的安全生产的风险控制在规定的范畴内。如果以危险源作为辨识危险基础的重要依据,及时的控制并管理采煤过程中存在的一系列的不安全因素,从而能够在源头上将危险源切断,因此,采煤中越来越多的应用自动化技术,煤矿发生安全事故的概率也就相应降低了。 2.2影响煤矿的生产效率 现代网络技术的不断发展,煤矿电气自动化技术受其影响也越来越大,改变越来越多。现今的工业控制中应用电气自动化技术主要融合了三项技术:①计算机网络技术;②自动控制技术;③仪表仪器技术等其他的技术,综合运用这些技术能够实现对优化煤矿工业的管理,并对其进行有效的检测和控制,提高煤矿生产效率的同时,并保证了煤矿的生产安全。 3提升煤矿运输设备的电气自动化程度 自20世纪80年代以来,我国煤炭开采的速度以及开采量都得到了迅速的增长。特别是在大型煤矿中,胶带运输作为原煤输送的主力设备起到了积极作用。为了进一步提高胶带运输的可靠性,我国加大了对胶带运输中工况监控系统的研发力度,并且取得了一定的突破,该监控系统有效地将计算机技术以及PLC技术进行了融合,实现了保护的综合化和系统化,通过使用分散控制系统结构及技术集成,实现了在地面对井下运输系统进行监控,在煤炭生产过程中发挥了卓越的功效。在前期研究的基础上,对于胶带自动化的保护技术尚需不断进行完善,在日后的研究以及生产中要大力发展该技术。随着电气自动化技术越来越成熟,其普及程度也越来越高,交流变频技术也得到了相应的发展,以致于带动了调速系统的进步。那些技术较为先进的国家,对于采煤提升机的控制技术相对较为完备,控制中心则是通过PLC技术实现的,并有效实现了对工艺、同路行程以及安全回路等进行控制的目标,最终达到全微机监控的目的,设备的安全性大大提升了。 4煤矿生产中应用变电站综合自动化系统 煤矿机械设备能够有效运转的一个动力就是供电系统,其对于实现变电站的自动化程度以及机械设备电气化的意义十分的重大。以下就对普通规模的煤矿生产中应用变电站综合自动化系统进行简要的分析: (1)通常来说,35kV变电所工程中主要包含有以下几种基本设备:①5kV线路双回;②两台主变压器;③6kV出线即电机、厂变等X回;④6kV母联2回;⑤35kVPT2回;⑥6kVPT2回等,煤矿电力的供应以及设备运转的需要更与此变电所的保护和监控的微机综合自动化系统的结构相适应,主变压器以及35kV线路则采用集中组屏方式进行设计,将后台监控系统安装在主控制室内,并将6kV保护装置安装在每个开关柜上,每一个保护装置都能够通过RS485通讯接口将信息传到后台监控系统,这样的设计方式不但操作方便,还能够节约大量的空间,一举两得。 (2)为了对变压器进行保护,通常会使用三种保住装置:①变压器高低后备保护装置MTPR-035HB;②有变压器差动保护装置MTPR-110SD;③综合测控装置MMCU-10H。使用这些设备能够在匝间短路、相间短路这些变压器内部或者外部发生故障时及时的采取安全应急措施,以便有效的对电器接地,负荷过高,电流过大以及危险情况进行保护,或者变压器本体有轻重瓦斯、温度、压力释放等故障发生时对其进行保护。保护35kV线路时一般使用MLPR-10H2型微机线保护装置,该装置主要由三种保护组成:①三段式过电流保护;②后加速保护;③单相接地保护。自动化系统为了有效实现母线或单母分段主接线方式下的PT转化,则可以在系统中安置一台微机型PT切换和一台低电压保护装置MPTS-10H,从而具备了两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等一系列的作用,也能够对两段没有关联的母线进行监控并对其形成低压保护。 (3)台式监控计算机系统主要由三个部分组成:①监控保护单元,其采用的是隔层设计。②通讯管理机,其是通讯的中心设备,具有能够转换间隔层设备的通讯规约,并对后台计算机进行监控以及对上级调动的功能进行传达的功能。③后台监控计算机系统。该系统能够对现场采集的信息进行全面的掌控,并对设备发出的信息进行有效的保护,能够有效统计、分析、核对、判断、显示以及打印这些信息,对安全事件形成记录,并适时的发出警报,对监控站内所运转的情况进行全面的监控。计算机还具有远程控制功能以及强大的数据处理功能,以便整个变电站自动化水平的提高。 5结语 总之,现阶段机械行业在不断发展,机械发展的主流已逐渐被机电一体化所占领,机械行业不断发展时也有助于提高煤矿机械自动化水平,从而有效提高煤矿生产的效率,确保机械操作的安全性。在煤矿机械设备中加入计算机、信息通信技术等先进的技术,能够有效促进电气控制系统往集约化和自动化方向发展,从而有效促进煤矿机械设备的发展。 作者:赵家臣 单位:广西右江矿务局有限公司 自动化技术论文:工程机械自动化发展技术分析 摘要:根据相关资料显示,我国的工程机械工作环境多数在户外,因此具有一定的特殊性,所以需要工程机械自动化设备具有较高的质量,因而导致专业性较高的控制器在工程机械行业中受到了广泛关注。随着我国经济建设飞速发展,工程机械行业的发展进程逐渐加快。由于我国工程机械自动化发展起步较晚,缺乏相关经验,所以当前的工程机械自动水平与国外相比,还是存在一定的差距。 关键词:工程机械;自动化;技术浅析 0前言 所谓工程机械自动化,指的就是机械制造业中利用自动化发展技术,对加工目标进行持续的自动生产,从而达到提升生产速度,加快生产过程中投物、转变以及传送环节速度的目的。在工程机械行业中使用自动化发展技术,能够有效的弥补传统手工操作的不足之处,并且不需要操作者有很高的学历与技术,因为自动化的发展技术操作简单,易懂易学。另外,由于在操作中使用机械进行自动控制,所以生产速度快,工作效率高,生产出的产品品质也较高。因此在工程机械中自动化技术得到了广泛的应用,并且在高速发展的机械制造行业中逐渐的成为发展的重点。 1工程机械自动化的定义 工程机械自动化,指的就是在工程机械制造业中,对于自动化技术的应用,并能够在一定程度上有效的促使加工目标进行持续的生产,从而提升自动化生产发展并加快生产投物、加工转变速度的过程[1]。在我国,工程机械自动化的发展与利用,应经逐渐的成为当前机械制造业中促进相关技术改革、发展与更新的重要目标与手段,同时也成为衡量工程机械自动化技术水平是标准。在机械制造业中,应用自动化技术,一方面能够促进工程机械制造业的发展,另一方面能够直接影响到我国国民经济中各个部门的技术应用与发展进程。 2分析当前我国工程机械自动化的发展技术 2.1现代化的工程机械自动化技术 我国的工程自动化技术发展到今天,应经从简单转为复杂,从部分转变为全面,并且应用范围也在不断的扩大,因此增大了工程机械生产过程中的灵活性。随着社会进程的不断发展,工程机械自动化技术的应用也发生了变化,结合机械行业的发展背景,不断的进行技术方面的创新与完善。因此,根据当前我国的发展现状,需要发展现代化的工程机械自动化技术。与此同时,还应当考虑到当前我国实际的国情与发展背景,不能过分强调自动化操作,因为这样会不仅会在一定程度上提升生产成本,也会威胁到基层劳动力的发展[2]。现如今,既能符合我国国情,又能满足行业需求、适应社会发展的工程机械自动化技术的发展目标是:借鉴国外机械行业的成功经验,引进符合我国机械行业的发展情况的先进技术与设备,对机械设备进行适当的优化,追求部分自动化,允许人工操作,充分完善自动化信息系统,提升计算机管理的工作效益。这样的解决措施不仅能有效的提升我国机械自动化发展的进程,还能有效的降低成产成本,为劳动力提供更多的就业机会。 2.2根据当前机械行业的实际生产情况制定的自动化技术 在现代化的企业管理模式中,优异的技术都是通过不断实践中得出的,多数都是在实践过程中发现了问题,从而确立了研究目标,最终通过不懈的努力研究出结果,并将这一结果应用与实际的生产过程中,解决出现等问题。而工程机械自动化技术就是这样,“取之于实践,用之于实践”,贯彻以生产发展的需求的基本原则,利用这一原则制定能够有效解决问题的生产技术。另外,我国的工程机械自动化技术的发展也需要结合实际的发展现状,不能过分追求整体自动化,以求缩短生产周期,这样会导致人工与机械设备工作效率降低。但是也不能不使用自动化技术,因为有很多的工作都依靠这一技术,所以不适用自动化技术将会增大人工工作量,延长生产周期。另外,因为我国的工程机械自动化行业发展起步较晚,所以很多生产技术不够成熟,因此导致生产处的产品质量与实用性较差。所以在完善生产技术时不仅需要几何当前该行业的实际生产情况,还需要在提升自动化工作效率的同时,确保产品质量与数量,这样才能有效的提升经济利益。 2.3具有低成本、成效快等特质的工程机械自动化技术 当前我国的工程机械自动化技术的应用范围有限,主要原因是生产成本过高。从产品的研发开始到生产调整,一直到最后的生产,这些环节够很复杂,所以如果使用自动化机械设备将会极大的提升生产成本。因此我国很多的中小型企业由于预算成本等原因不能引进很多自动化设备,在部分环节中仍然使用人工技术。并且从企业受益的角度考虑,就会发现,如果大量的引进自动化设备其实并不能马上获得经济收益,有很多企业可能在引进设备进行生产后仍然不能度过亏损期,因此工程机械自动化技术在我国的应用范围非常有限。根据相关数据表明,在我国,中小型企业是社会发展主流,并且很多企业的生产成本都是有限的。因此,想要扩大自动化技术的应用范围,就应当顺应时代潮流,减少该技术带来的生产成本,扩大自动化技术的可执行性[3]。另外,西方发达国家已经研究出低成本、高收益的工程机械自动化技术,所以我国的企业可以在自身实际生产机械设备的基础上,适当的引进先进的自动化设备,将自动化设备与原有的机械设备进行有机的结合,合理安排生产流程与设备位置,尽可能的发挥出自动化设备在管理方面的优势以及人工操作的灵活性,创造出人机和谐发展的生产系统。这样做,不仅可以进一步的提升生产效率,还能最大化的节省生产成本,提升企业经济收益。 3结论 综上所述,现如今如果想在工程机械的行业中发展自动化技术,一方面需要有较高的起点,紧跟时展脚步,吸取国内外机械行业中的成功经验,改善自身的不足之处。另一方面应当引进先进的、低成本的自动化技术,将改善与普及进行有机的结合,促使我国工程机械自动化的发展技术能够稳定、健康的发展。 作者:李佳航 李雅男 刘大伟 单位:沈阳理工大学 自动化技术论文:电气工程自动化控制中应用智能化技术 摘要:随着科学技术的不断发展,科学技术与生产活动的联系越来越紧密,社会生产生活的各方面都呈现着科学化、智能化、简易化的趋势。智能化技术是科技发展的必然结果,将智能化技术应用到电气工程自动化控制中能够有效的提高自动化控制系统的运行安全,能够提升电气工程自动化控制行业的整体水平,促进电气工程的全面发展。本文将对智能化技术在电气工程自动化控制中的应用优势进行分析并介绍其中的具体应用。 关键词:智能化技术;电气工程;优势;应用 0引言 我国的电气自动化技术已逐渐发展成熟,呈现出智能化的趋势,在控制器方面由曾经的手动人工控制已经能够实现无人化操控,各种智能化技术都有所提升。自动化技术是新型的自动化控制技术,通过计算机的控制能够提高控制效率,它能够将人的想法、行为通过图像识别、语言识别、专家系统等进行分析。对智能化技术的研究和应用还有很大的空间。 1智能化技术在电气工程自动化控制中的优势 1.1可以实现无人化操控 与传统的控制器相比智能化控制器技术在实际工作中能够最大程度的节约人力还能够保证操作的准确性。系统的控制器是由鲁棒性变化、下降时间以及相应时间来调节的。通过对着三个因素的控制能够保证自动化控制工作。将智能化技术引入,能够通过计算机技术与监控技术对这些变化进行监控和预判,提高对着三个因素调节的效率,与过去的人力操控相比,智能化设备能够长时间不间断的工作,能够实时操作并且还能够保留数据,通过对着三者的合理调节确保了自动化控制的工作。并且在正常工作期间,操作人员无需进行长时间的操控,只需要设置好数据就能够实现无人操控。在电气工程中实现无人化操控是一项重大的技术进步,能够大大提高电力企业的生产效率满足市场的需求也能使电厂工作更加安全可靠,保障企业的生命财产安全。1.2智能化控制器在处理不同数据时具备较高的一致性一致性指的是智能化控制器在处理输入的数据时能够对数据进行核对、预估、判断。在处理不同的数据上都有很强的一致性。电器工程的控制对象变更行强,各个控制对象都不相同,控制器呈现的效果也不相同。但是由于现阶段智能化控制器技术还不完善以及控制器系统较复杂,被控制对象发生变化时智能化控制器有时无法做出准确的估算,所以在具体操作时也要具体情况具体分析。 1.3简化了控制步骤 过去,被控制对象较为复杂并且是一个动态的方程,所以对传统的控制器来说无法进行精确的掌握,这样就会导致在对该对象模型进行设计时会出现较多的不稳定因素影响操作。当数据发生变化时如果没有及时的掌握就会导致制作出的数据模型不够准确,这不仅会影响生产效率还会导致工作失误,子哦对你更好控制的实际工作效率也会降低。智能化控制器减少了对被控制对象模型的设计工作,减少了工作程序也避免了不可控因素的出现,自动化控制器的精密程度能够大大提升。智能化控制器还简化了工作步骤能够大大提高工作效率,促进资源的有效利用保证正常的生产。 2智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 2.1优化设计 电气设备设计是在电气工程自动化控制中需要经常涉及到的环节,并且这项工作较为复杂也较为重要,如果仅仅是依靠人工设计在一些细节和计算方面需要耗费大量的时间,要想保证设计数据的正确无误并且能够准确度的进行设计制作就需要多环节的进行计算和核验,工作效率较低。并且这项工作对设计人员的专业素质要求也较高,需要员工对电力、磁力、电路等方面的知识有充分的了解还能够熟练的运用。过去,更多的是依赖技术人员的不断试验和个人经验完成。但是,依靠智能化技术就能够减少设计所需要的时间,利用计算机技术和相关软件就能够设计出质量和使用性能都较好的方案。遗传算法具有较强的实用性和先进性,能够对设备设计进行优化。 2.2故障诊断 电器设备发生故障时经常性的问题,技术操作的失误、设备的老化等人为原因或客观因素都会造成设备问题。但是设备发生问题之前都会有一系列的征兆。尽管在电力企业中会安排相关人员对设备进行定期的检查,但是一些设备问题是无法通过直观判断看出来的或者容易忽视一些细节问题。利用智能化技术就能够对设备进行全面、准确的判断。例如对于变压器,利用智能化技术能够对变压器中渗漏油分解气体进行分析,能够对设备故障进行预测并且当故障发生时也能很快对故障原因进行分析。智能化技术还能够充当检测员的工作,通过对设备运行的转台进行检测,实时记录设备数据,不仅能够在设备发生故障时帮助维修工人找出故障原因还能对故障进行预测发出警报避免设备故障的发生,提高生产效率。 2.3实现智能化控制 将智能化技术与电气自动化技术相结合就能够实现电气工程控制的无人化操作,减少了电气工程控制受到时间、空间的限制。为智能化控制创造了一个良好的发展空间。随着科技的不断进步,智能化水平将不断提高,智能化技术与电气工程自动化控制系统的融合度会越来越高,电器自动化的控制效果也会越来越好。 3结束语 将智能化技术与电气工程自动化技术相融合能够在多方面产生积极的作用,能够更好的实现自动化控制提高电力企业的生产效率。智能化技术能够将体力劳动转化为脑力劳动,降低企业的生产成本提高产品的科技含量,增强自身的市场竞争力,符合时展趋势。 作者:宋凯 单位:北大荒垦丰种业股份有限公司 自动化技术论文:在自动化机械制造系统中应用检测技术 摘要:检测技术在自动化机械制造系统中的应用,就是利用科学的、物理化学效应中各种能够对产品相关信息进行检查、验证、测量,并给予定性、判断的技术手段,它的最终定量对产品质量的好坏、产品的精密度有着重要的指导作用和影响,从而影响企业的长远发展。 关键词:检测技术;自动化机械制造系统;应用 1检测技术的概念、组成和特性 1.1检测技术的概念 在自动化机械制造系统中应用检测技术,对产品的精密度、质量保证有重要的保障作用。检测技术指的是应用各种物理化学效应,选择最适宜的方法、设备、装置,对与生产、生活、科研等相关的信息进行检查和测量,对其内容进行了解、检验、分析、判断的一种技术。现代各种检测技术的购进费用均比较昂贵,但很多大型机械生产商仍然购买,目的是为了确保产品质量,从而体现了检测技术在自动化机械制造系统生产中的作用是非同一般的。 1.2检测技术的组成和特性 检测技术系统装置的组成有自动信号处理电路、自动显示记录装置、传感器、中间转换装置、自动保护处理及测量、计量等很多设备系统构成,含有敏感元件、输出系统和测算元件,各种检测系统设备具有高灵敏度、分辩率、线性度、测量范围、分辨力、稳定性及回程误差等特点,在检测过程中,需要通过各种技术搜索查找相关表现的信号,将其与对应自然信息,通过定性、定量分析选择最合适点,形成最佳检测结果。在各项组成结构中,主要的3个组成部分就是传感器、中间转换装置、显示装置,自动化机械制造检测技术起到中心作用的部分为传感器,它是传输信息的介质,对各种信息、数据、能量等进行检测并传递,输入中间转换装置进行有效的信号分析后输送,至显示装置。为了能够保证在一定时间上传感器可同时具备高效的符合性,因此在检测技术系统中设计了数学模型。这种设计是一种校正、数据处理、分析的线性系统,它可以微分缩小对表现形式信息分析的误差。检测技术应最大限度地满足自动化系统运行工艺对电气控制系统的要求。在满足检测要求的前提下,技术设计应力求简单、经济、便于操作和维修,不能盲目地追求高指标和自动化。机械设计与检测技术应该相互配合。自动化系统采用机电结合控制的方式来实现控制要求,因此要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好机械技术和检测技术的关系。为确保检测电路可靠地工作,应考虑以下几个方面:第一,电器元件的工作要稳定可靠,符合使用环境条件。第二,电器元件的连接应符合国家有关标准规定。在复杂检测控制电路中,某一些信号作用下,电路从一种稳定状态转换到另一种稳定状态,常常有几个电器元件的状态同时发生变化。考虑到电器元件总有一定的动作时间,对时序电路来说,就会得到几个不同的输出状态,这种现象称为电路的竞争,而对于开关电路,由于电气元件的释放延时作用,也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出的可能性,这种现象称为冒险。 2检测技术在自动化机械制造系统中的应用 2.1检测技术的应用 自动化机械制造系统目前在对产品检测上,已经逐渐由事后对产品进行检测改进到制造中适时进行检测的先进技术,随着人们观念的不断改变,对各项产品的质量要求越来越高,成形的产品质量检验固然重要,但若在自动化机械制造中适时检测,并按照高标准要求进行制造,产品质量、产品精密度自然更高,更符合人们使用要求。所以现在检测技术很大限度上都已经完成了在线检验、测量的过程,实现了在自动化制造系统中进行定性、定量的高标准,适时与制造条件、环境相符合,体现了自动化、数字化的检测技术,并逐步应用到了大型机械制造系统中。 2.2直接测量装置与间接测量装置的应用 在自动化机械制造系统中,检测技术的应用主要有两种自动装置,一种为直接测量装置,另一种为间接测量装置。直接测量装置的作用就是直接对设备或元件的尺寸变化进行测量,同时能够自动对机床的运行、设备的完好情况等进行监测和控制,它的装置中有很多部分组成,有量头、杠杆、气动喷嘴、光电传感器、浮动式气动量仪等,实际操作中在自身检测的特点下,依照检测物的区别,可对其孔、外圆、平面等装置进行检测,自动对工件进行定量分析。间接测量装置的监测工作需要在制定好的工序下进行,对直接测量的孔、检验断续表面、平面等进行磨削作用。实际操作中是在调整好的装置下,对刀具系统或执行部件运行进行工作。其中包含信号发生装置、挡销、珩磨头和标准环等各种装置。 3检测技术在自动化机械制造系统中应用的作用 自动化机械制造系统中应用检测技术是一个不断发展的过程,过去采用的检测方法是抽样检测,是对某一批次的产品进行抽取检测,对其功能、规格、等进行检测,从而影响着产品的质量问题,检测的过程比较繁琐,使用时间比较长,这样的成品检测存在一定的造假行为,影响着产品的真实质量检验效果。而一旦成品出现问题,面临改进的情况,这样对企业会造成一定的影响和经济损失。随着社会的发展,科学技术的不断完善和进步,自动化机械制造系统中逐渐融合了自动化检测技术。检测技术的应用使得产品生产中便可对质量问题、产品精密度、产品规格等问题进行适时检验、分析,对不合格设备部件直接可进行改进,实现了检测与制造统一化的目标。完全避免了产品成品后检测对企业造成的不良影响,而且在自动化技术的应用中,检测技术的在线检测,完全实现了自动化数字技术的应用,融合了数码计算机技术、机器人测量技术、无人直接接触技术等,成功将检测技术与自动化制造技术统一化,推进了制造业的科技与发展。在自动化机械制造业市场竞争激烈的态势下,企业对检测技术的要求也在不断提高,为能够在繁荣的经济市场上站立地位,对自动化检测技术的引进与使用是完全适应经济发展的选择。利用检测技术,可以应用各种自动化检测设施,对自动化制造产品的整个制造过程进行适时检测,检测设备通过对不同信息的收集、定性分析,将制造中出现的问题、数据、形状、尺寸问题等,通过计算机数字化技术的应用而呈现出来,这样企业会根据不足及时对产品进行改进,进一步提高制造目标,提高生产精度,提高产品质量。利用检测技术,可以迅速掌握制造工艺的不足,及时改进,不仅可有效避免人为工作的失误,而且更加精准,对制造过程起到一个监督、检测作用,进而提高产品的精度,确保产品的质量。避免了成品出现问题的整改,大大降低了企业因成品问题而造成的经济损失。因此,很多大型机械制造企业花费昂贵费用购置自动检测设备,充分表明检测技术在自动化机械制造系统中应用的重要性。同时也说明,随着社会经济的不断发展,国家对生产制造要求的不断提高,人们对产品利用率、精密度、产品质量要求的不断提高,促使企业对自身制造产品要求提升了更高的标准。在经济市场竞争激烈的状态下,必须要实现自动检测技术与自动化机械制造系统的统一化,更高的提高产品质量,才能促使企业站稳脚步,长足发展。 4结束语 总之,自动化机械制造系统中应用检测技术,对产品的精密度、产品质量的提高有显著的推进与保障作用,需要企业加强对检测技术应用的重视,才能符合国家对制造产品检验的要求,满足广大使用者的需求,从而促使制造业的稳定、长久发展。 作者:胡晓芳 曲杰 单位:辽阳职业技术学院 自动化技术论文:电力工程中电力自动化技术研究 [摘要]电力工程系统随着我国科技的进步而不断发展,电力自动化技术以方便快捷的操作方式和高效率的工作管理逐渐取代了传统的电力工程系统,为我国电力事业的发展做出了十分重要的贡献。 [关键词]电力工程系统;电力自动化;高效率 将电子技术、网络通信与信息处理集合在一起的技术称作电力自动化技术,该技术主要应用于发电厂、供电公司以及电网调度和信息传输等单位和领域,电力自动化技术能够根据操作者的具体需要对电力系统进行相应的远程操作和监控管理,此项技术不仅能够保证电力系统的高效运行,而且能够最大限度的降低成本。 一、电力自动化技术在电力工程系统中的具体应用 1.主动对象数据库技术 对数据库的自动监控需要采用触发机制和对象技术,只有这样才能使信息数据在处理之后拥有较高的准确率和利用率,并且具备一定的参考价值。随着我国互联网信息技术的高速发展,数据库技术也逐渐走向成熟,在很大程度上满足了人们生活与生产的不同需要,在我国电力系统中的主动对象数据库技术主要应用于自动化监控,经过近几年的深入研究和反复实践,主动对象数据库技术在我国的电力系统行业的应用中已逐渐完善,给电力软件系统的转型变革提供了有力的支持,在我国电力系统的供电工作中起到了非常重要的作用。 2.现场总线的应用 现场总线是电力自动化技术中最广泛的应用,在电力工程中有很多全自动的接收处理装置与其控制的设备仪器相连接,连接成功后会形成一个全面系统的信息收集网络,收集的信息会在电力自动化处理之后被电力工程直接运用,最终将所有的信息数据输入并汇集到总服务器中,这与之前需要电厂工作人员手动收集数据的方式完全不同,电力自动化技术能够极大的简化操作人员的工作流程,所有的信息收集和数据采集均在总服务器上完成,操作人员可直接通过总服务器向各个分机下达指令,分机在受到指令后会即刻执行。经过多次实践证明,电力自动化技术在电力工程中的运用不仅有效的实现了对电力工程各环节的监控,而且能够最大限度的提高工作效率。 3.电力自动化补偿技术在电力系统中的应用 电力系统运行的过程最常见的问题是如何处理好低压,传统的低压补偿技术经常会引发其他一些问题,不仅不能很好的补偿低压,而且很可能会出现补偿过多等情况,一旦电力系统出现补偿不足,必然会威胁到电力工程的安全运行。运用电力自动化补偿技术能够很好的解决上述问题,促使电力系统能够一直处于动态补偿的方式,并且随着根据电力运行中的电压情况进行相应的调节补偿,这种动态的低压补偿方式既能有效的规避电力工程运行中补偿失效的情况,又能完美的解决补偿过多等其他问题。 4.供电系统自动化技术在电力系统中的应用 变电站运行、管理的自动化、电力负荷控制的自动化以及电力调度区域的自动化是电力自动化在供电系统中的主要运用。变电站运行管理的自动化主要借助于电子计算机与互联网之间的信息交换而完成,通过电子计算机对变电站收集到的数据统一处理,达到提高工作效率的目的,变电站运行管理的自动化不仅能够全面实时的监控整个电网运行,而且能第一时间发现故障并及时处理;电力负荷控制的自动化主要运用声频与工频这两种控制方式,通过对电力系统的总负荷记录生成负荷曲线图,工作人员再根据负荷曲线图对电力系统进行全面监控。 二、电力自动化技术的设计原则 1.自动化监控系统设计原则 (1)结构分布系统化 分布式的系统结构是电力自动化监控中的核心,多个子系统组成一个整体的电力自动化监控系统,为实现全面整体的自动化监控效果,每个子系统会有一个或多个CPU同时运行并进行数据处理,所有CPU组合在一起的CPU群共同构成一个完成的监控体系,为了让这些子系统和CPU在运行时互不干扰,分布式的系统结构是最佳的选择。 (2)操作视屏可视化 电力自动化技术最大的亮点是能够实现无人操作,做好自动化的监控管理是实现无人操作的关键,因此,要做好有关视屏可视化的各项工作,才能令工作人员全方位的对电力工程进行监控,对出现问题的环节和设备及时处理,提高功效效率并保障电力工程的安全运行。 (3)运行管理智能化 自动化监控技术中的智能化不能仅局限于常规的自动调节与自动报警等功能上,要将管理智能化延伸到电力系统的在线自动诊断,并且将诊断结果及时反映给远端总控器等。只有将管理智能化全面广泛的应用,才能更好的对电力工程进行自动化监控。 2.远程调度设计原则 (1)功能综合化 远程调度功能的设计需充分利用计算机的硬件与软件技术,并且要加强利用数据通讯等其他技术,而不是将重点仅放在调度功能上,只有设计一个全面综合性强并且包含多种专业技术的系统,才能更好的完善远程调度和实时通信与操作等功能。 (2)通信系统的网络化 工作人员通过计算机互联网的通信共享技术进行的远程操作叫做远程调度,通信技术是远程调度中最核心、最重要的技术。因此,只有最大限的提高通信效率才能将远程调度的效率提升起来,计算机局域网络能够很好的提高数据的传输速度,并且具有很强的抗干扰能力,能够很好的满足远程调度实时控制中的各项要求。 三、结语 综上所述,电子自动化技术的应用并非意味着取消或替代传统的电力工程技术,而是在传统技术的基础上进行一种创新和改良,将传统技术与现代的电子科技有机结合,更好的服务于电力工程体系。现阶段,电力自动化技术正在稳步发展,为我国电力工程系统做出了十分重要的贡献,在我国电力事业的蓬勃发展中有着不可替代的地位。 作者:丁旸 单位:江苏省南京市特变电工 自动化技术论文:电力工程中电力自动化技术应用的思考 摘要:电力系统的安全稳定运行是国民经济和人们生活正常发展的基本保障。随着社会生产力的提高,电力需求日益增加,电网运行负荷不断扩大,给电网运行调度提出了更高的要求。而电力系统自动化的实施无疑是解决电网运行控制问题的最有力手段。文章围绕电力工程中电力自动化技术应用有关问题进行探讨,详细地阐述了电力自动化的基本内涵和当前我国电力自动化的发展状况,最后对电力工程中电力自动化的应用进行了重点分析。 关键词:电力工程;电力自动化;应用 引言 电能是现代社会最主要、最普遍、最常用的能源种类。从进入实际应用阶段起,电能就以其清洁高效、适用范围广、传输距离远等优点受到人们的广泛欢迎,被应用到社会生产、人们生活的方方面面。经过多年的发展,电力网络已经遍及人类活动的主要地区,随着电力需求的增加,电网结构和运行情况日益复杂,给电网管理、调度带来很大困难。在新的历史时期,电力产业迫切需要一种电网运行管理方式来提高工作效率和安全水平,以适应越来越高的国民经济发展和社会活动开展的电能需求。电力自动化是自动化技术应用到电力领域的一个重要形式,它的实施,对于电网的高效稳定运行提供了巨大支持,是今后电力产业发展建设的重要内容和主要方向。 1电力自动化的基本内涵 电力网络的建设涉及到多种现代化先进技术,每一项技术的发展都对电网建设有着不可估量的推动和促进作用。现代社会进入信息时代以来,自然科学知识呈爆炸式发展,使得电力网络建设水平得以大幅提高。特别是信息技术、网络技术、计算机技术、电子技术等学科的高度繁荣,更使得电力网络自动化得以实现。电力自动化是上述多种技术的充分融合的结果,是未来电力网络监控的主要方式。从技术角度上看,电力自动化技术在一定程度上实现了电力网络的自动控制,不但降低了人工成本要求,而且减少了电力系统运行中的人为因素,对于由于人为原因导致电网控制水平波动,甚至是电力调度事故的发生有着极为有力地改善作用。电力自动化系统能够对电网运行过程中的各项数据、指标进行监测、检查,及时发现其中不符合要求或者超出规定范围的情况并予以恰当处理,从而在很大程度上保障了电力系统运行的稳定。电力系统自动化技术的实施目标主要有以下两个方面:一是充分发掘电力技术潜力,不断提升电力技术发展水平,提高电力系统运行安全保障能力,降低电网运行成本,预防电力系统运行风险,实现电网运行长期安全与稳定。二是实现对电网运行状态参数的实时监测,尽早发现系统中的安全风险因素并加以排出,确保力系统的正常运转。 2我国电力自动化技术发展概述 2.1电网调度技术的自动化 电网调度自动化是电力自动化系统的关键部分。电网调度自动化体系中,计算机作为控制单元的核心设备,依托发达的网络信息平台对电网系统的运行状态信息进行采集和整理,根据各类情况依照既定方案采取相应措施,从而保证整个电网的良好运行。计算机网络技术在电网自动化体系中的广泛实施,使得电网运行调度人员对电网运行状况实时掌握成为了现实,电网运行调度决策的制定更加科学、可靠、切合实际,调度措施实施效果更加有力、有效。电网运行调度系统对电网运行情况的掌控能力得以加强,有利于电力资源信息的收集和电力资源资料,进而确保电力工程的稳定运行。 2.2电力自动化技术在变电站中的应用 变电站是电力系统中的重要枢纽单位。它承担着将由电厂生产出来的电能以符合需求的形式向用电单位传输的重要职责。变电站也是电力自动化技术应用的一个重要领域。籍由计算机和通信技术所实现的信息高速分析处理和科学使用,电力自动化系统对变电站所涉及的电力资源进行充分优化配置,根据变电站运行实际情况,实时制定并实施针对性措施,从而大幅提高了变电站系统运行效率和安全水平。作为电力自动化系统中的重要组成部分,变电站自动化技术的实施,对于电网自动化体系的建设起着促进和完善的重要作用,它使得变电站的运行管理模式与电网自动化系统相适应。它通过数据监控有效地实现了微机保护功能,一旦系统发现某个模块发生故障会立即采取措施,使对应的功能模块恢复原始运行状态,保证系统可靠运行。 2.3配电网技术的自动化 随着城乡电网改造事业的不断推进,配电网自动化技术应用日益广泛。配电网自动化技术主要包括自动化数据通信、配电网馈线监控终端、电力用户用电信息采集终端等技术、配电网自动化主站系统等几个部分,通过以上技术的综合运用,配电网运行、调度管理的自动控制得以实现。除此之外,配电网自动化系统还具有实时监测用户计量表运行状态功能,一旦计量表出现故障,控制中心能够及时受到相关信息,并通过对故障控制器的精准识别以及对断路器的远控操作,从而最大限度避免了电力损失,是电力企业防范窃电事故的重要手段。 3电力工程中电力自动化的应用 电力自动化技术是电子技术和信息通讯技术两门学科的成果结晶,凭借对电力系统运行状态的实时监控和远程控制,管理者对电力系统的管理效率进一步强化,有力确保了电力工程的安全稳定运转,对预防、应对电力事故的发生有着十分重要的积极作用,是我国电网运营管理体系中的十分关键的一环。下面就电力自动化技术在电力工程中的具体应用进行介绍。 3.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术主要是为实现对电力工程现场的控制管理而设计、实施的。该技术通过采用先进数字化通信技术,对现场信息进行采集并汇总至控制中心,凭借控制中心计算机的高速运算能力,对信息进行处理,从而实现对电力工程现场的有效控制。现场总线技术实际上是通过上位机和前置机共同运作、协调配合而实现对电力系统的控制的。在电力系统运行情况日益复杂的今天,现场总控技术丰富的功能可以满足系统多方面的需求,为电力工程的顺利实施提供优质服务。 3.2光互连技术在电力工程中的应用 光互连技术是电力自动化系统中数据采集、数据控制的重要方式,该技术不受带宽、平面和电容负载的限制,便于互连重构,对于提高系统集成度和控制水平有着明显地促进作用。 3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用 数据库技术是电力系统实现运行状态监控的重要渠道,主要用于对污染源的实时监控,并承担着系统瞬时运行状态和关键节点状态的输出功能。其中,主动对象数据库对对象函数的分析,是电力工程电力自动化应用得以实现的基础。在触发机的配合下,数据库监视也得到了很好的控制,并节约了数据传输时间。 4结束语 电力系统自动化技术应用是当前电力系统发展过程中的一个重要突破,极大地改善了电力系统资源管理局面,提高了电网运行管理效率,强化了电网管理控制力度,是电力系统从传统管理模式信息化管理模式的一个重要飞跃。随着我国经济体制改革和产业结构调整的不断深入,电力资源紧张问题日渐凸显,推动我国电力系统自动化的进一步发展,符合我国电力事业发展实际要求。电力企业要充分认识电力自动化的重要意义,不断推进新技术、新设备的开发、应用,夯实技术保障,为我国经济的健康发展提供应有的支持。 作者:任洪伟 单位:庆安县电业局 自动化技术论文:计算机信息技术融入办公自动化研究 摘要:在办公自动化中,部门要加强对办公自动化应用的重视,通过对办公自动化的了解,明确办公自动化的特点和职能,加强办公自动化的应用,促进办公自动化系统的智能化、无线化、影像化、差异化的提升,为整个部门的有效运行,降低运营成本,提高信息传播效率,提升部门效益做出保障。 关键词:信息技术;办公自动化;应用 随着科学技术的发展,计算机信息技术在社会的各个方面都发挥了重要的作用。在办公自动化中,计算机信息手段已经成了提高部门的运行效率,提升部门的综合竞争力的必不可缺的手段。文章将探讨信息技术融入办公化的发展现状和未来趋势,希望对于部门办公效率的提高起到帮助。 1办公自动化的基本概述 办公自动化是办公系统自动化的简称,在学术上,办公自动化还没有一个标准的定义,我们通过对基本内涵的研究,总结出一个具有共同认识的概述。办公系统自动化就是通过先进的计算机技术在办公系统中的广泛运用,将许多复杂的工作通过计算机等设备的运算,从而提高工作效率,减低运营成本的人机系统。随着网络技术发展的日新月异,在办公自动化中应用的设备和机器也更加趋向于创新化、智能化和效率化等特点,这些新式的设备的有效运用,促进了管理结构的优化,平衡了管理机制的配比,有效地提高了办公效率。 2计算机信息技术在办公自动化中的基本功能 2.1办公空间和时间得到了优化 在传统的办公中,一般都是在特定的时间和空间进行,办公效率比较低下。随着计算机信息技术的普及,在空间上和时间上都对办公效率产生了很大的影响。首先在空间上,由于计算机的应用和网络平台、数据库的建立,导致办公地点再也不用局限于某一个地方,甚至可以不在同一个城市,同一个国家,办公人员同样可以通过网络技术有效地传递信息,进行办公,这对于提升整个部门的运行效率,节约运行成本具有重大意义。同时,办公系统平台的建立对于信息的有效交流、人员之间的密切合作发挥了重大作用,办公人员可以通过办公系统平台对于信息进行有效的了解和传递。在时间上,计算机技术的应用可以有效地提高信息传递的时效性,保证信息在办公人员之间能够及时准确地进行传达,及时地收到部门下发的文件、通知等,极大地提高了时间的利用率,加快了企业的运行效率。 2.2信息的传播和使用效率得到了提高 现在,我们已经进入了信息时代,信息的传播效率直接决定着企业的发展,而计算机信息技术在办公自动化中更好的融合,对于及时掌握最新的信息,并从中筛选出具有使用价值的信息给企业提供决策依据具有重大意义[2]。办公人员可以通过互联网、计算机、智能手机的广泛应用,及时地了解到与行业有关的最新信息,了解政府政策,及时地做出相应的改变,从而推动企业的发展。同时在部门内部的信息传递中,员工也可以通过信息技术了解到部门下发的文件,通过数据库查询相应的办公信息,简化了大量的查询工作。 2.3无形资产的重要性得到了提升 在传统的办公模式中,纸质资料的保存一直作为部门资料保存的主要方式,这种形式的保存相对来说保存资料的包容性较小,保存环境要求较高,再次查询的效率较低。随着计算机技术的发展,部门在资料的保存上发生了很大的变化,通过计算机相关设备的存储,不仅存储容量大大增加,所占的空间急剧减小,而且对于再次查询也非常方便。同时,部门将采购、销售等信息通过数据库的收集,存入自动化办公系统中,相关的工作人员可以更方便快捷地通过系统获得相应的信息,这避免了纸质资料在传递过程中容易出现损耗等现象[3]。而相应地,由于办公自动化地广泛应用,无形资产的重要性越来越大,部门要对增加对无形资产的重视程度,确保无形资产在企业中的安全存储和有效使用。 2.4办公成本得到了降低 在传统的办公中,部门的办公人员的交流主要通过电话或者面对面的传达,这在一定程度上增加了部门的运营成本和人力成本。通过计算机技术在办公自动化中的应用,很好地解决了相关的问题,降低了办公成本。在工作中,要加强对电子邮件、实时通讯软件、论坛等网络信息传播方式的运用,减少纸张浪费现象,节约交流成本,优化部门机制,更好地调高办公效率。 3办公自动化的发展趋势 3.1办公系统的智能化提升 智能化的发展是整个社会的发展方式,在办公系统中,智能化的提升也越来越明显。由于现在信息的综合性和复杂性,办公人员现在需要处理的内部数据和相应的业务数据相比以前呈现几何级数地增长。而为了适应这种发展,办公自动化系统的智能程度也越来越高,各种相应的部门行政或业务软件应运而生。这大大提升了相应工作的工作效率,但同时对工作人员也提出了更高的要求,工作人员要学习相应的理论知识,增加新型办公软件的操作技巧,为办公自动化的发展做好准备。下面对公司运用ERP系统开展办公自动化进行简单的举例。我国南部的某公司在运用过程中,组织架构比较简单,集权式管理现象比较严重,公司的发展阶段出现了一定的停滞。之后,公司在决定引进ERP系统进行自动化管理,在使用的初期,由于对ERP的不熟悉,走了一些弯路,不过总体来说算是成功上线。接下来公司决定加大对ERP项目的投入使用,聘请有关专家对ERP的使用进行系统的培训,从公司的管理层,到普通员工齐心协力,最终完善了系统的管理,提高了公司的运营效率,公司整体的经济效益提高了40%左右。由此可见,当信息技术很好的融入到办公自动化系统之后,对于整个企业的发展都可以起到良好地促进作用。 3.2办公系统无线化的使用 现在办公系统的无线化趋势越来越明显,特别随着4G无线技术的发展,对于空间和时间上的限制进一步的放宽,整个办公自动化技术出现了新的发展趋势。在任何时间、任何地点,办公人员都可以加入到办公中,成为了最新型的办公形式。 3.3办公系统影像化的发展 如今视频的录制和压缩技术得到了很大的发展,信息技术影像化在办公中也越来越得到广泛的应用。首先,资料的影像化可以加深工作人员对于资料内容的记忆、掌握,对于客户可以达到更好地介绍和宣传作用。其次,影像化在视频会议上具有更好地应用,随着部门运转节奏的加快,所需开的会议也越来越多。通过影像化,实现了与会者在不同地点的参会可能,并且可以将会场环境全面地收录,对于与会人员的想法形成清晰的表达。减少了与会者可能发生在交通上的时间和费用,大大地提升了整个办公系统的运行效率。 3.4办公系统差异化的出现 随着信息技术在办公化的蓬勃发展,办公系统的差异化现象也随之出现。在实际的工作中,由于各行各业的工作性质不同,工作环境不同,所以对于办公系统的需求也有很大的差异。在以前的办公软件中,差异化现象并不明显,很多部门采用办公软件后,发现只需要其中一部分的功能就能够满足办公需求,这在一定程度上造成了办公资源的浪费。随着信息化技术的发展,现在很多办公软件都实行了需求化定制,即根据办公环境和具体的客观环境制定出满足办公需求的软件,这也是未来办公化发展的一大趋势。 4结束语 随着计算机信息技术的发展,办公自动化在整个部门的运行中所起到的作用越来越大,对于整个部门的组织结构的改善,制度制定的合理都有很大帮助。部门要加强对办公自动化应用的重视,通过对办公自动化的了解,明确办公自动化的特点和职能,加强办公自动化的应用,促进办公自动化系统的智能化、无线化、影像化、差异化的提升,为整个部门的有效运行、降低运营成本、提高信息传播效率、提升部门效益做出保障。 作者:梁大为 单位:斯塔万格大学
智能汽车论文:CES 2017,智能汽车有哪些亮点 2017年CES展会已经结束,在本届CES上,除了遍地开花的虚拟现实技术以外,智能汽车可谓是赚足了眼球,今年共有500多家汽车技术厂商参加CES,这也让这届CES看起来像是“车展”。今年的CES除了传统的汽车厂商展现了很多奇妙的汽车“黑科技”,多家互联网厂商也在展会上展示了自家的智能汽车和解决方案,同时还有许多科技公司也开始涉足智能汽车领域。可以看出,随着汽车技术的进步,“智能汽车”已经不再是纸上谈兵,正开始走入我们的生活。 硬件企业抢滩登陆智能汽车市场 智能汽车的发展离不开硬件企业的支持。硬件企业对于智能汽车的发展也最为敏感,因为作为汽车集成的最上游企业,这些硬件企业的产品功能决定着整车的功能体现。所以在本届CES展会上,我们看到了众多的硬件企业参与其中,诸如BOSE、恩智浦半导体、英特尔、英伟达等,这些企业通过与车企联姻,不断打造各种新颖的汽车的功能。 博士公司(Bose):作为一家知名的音频设备厂商,Bose也开始努力和“智能汽车”扯上关系。在本届CES上,Bose展示了一款概念汽车座椅。 这是一套名为Bose Ride的概念系统,可以有效将路面震动、颠簸等大部分不规律移动过滤,大大提升了乘坐舒适度。在最新的Bose Ride概念系统上,Bose将之前卡车座椅上的单轴避震升级为多轴避震,大幅提高了舒适性。不仅如此,现在Bose Ride系统还集成有各种多媒体娱乐系统,无论是比赛、电影、音乐还是聊天都能提供最好的感受。 恩智浦半导体(NXP Semiconductors):总部位于荷兰埃因霍温的恩智浦是全球前十大半导体公司之一,不仅在汽车半导体市场独占鳌头,在工业半导体市场也位居前七之列。恩智浦半导体展示了通过汽车之间(V2V)和汽车与周围基础设施之间(V2I)的安全通信,得以改善道路安全性和交通流量的技术。用例将包括碰撞警报、智能交通灯和道路交叉口易受伤道路使用者检测。这一切均以恩智浦的汽车RoadLINK产品为基础。恩智浦现在与Delphi(德尔福)和Savari开展车载与路边单元方面的合作。 艾尔维(IAV):在全球拥有约5700名员工,是汽车工业处于领先地位的汽车工程合作伙伴。艾尔维展示了高度自动化驾驶技术,主要是动力系统和电子控制系统。艾尔维的自动驾驶系统可作为努力缓解城市拥堵和减少相关污染的主要方案之一,其高度自动化驾驶汽车能够与基础设施、行人和Microsoft Azure Cloud实现连接,从而使汽车能在所处环境中自动且安全地做出反应。 德尔福(DELPHI):德尔福与Mobileye在2017CES展会上大秀车技。德尔福是全球最大的汽车线束系统制造厂商,而Mobileye也是汽车驾驶辅助系统的先驱,他们共同展示了中央传感定位与规划(CSLP)自动驾驶解决方案,并在复杂路段(包含信号不佳的隧道)跑上10km,这10km的演示路段包含了复杂的城市道路、高速公路以及信号不佳的隧道,被称为目前最高级别的自动驾驶公开路试。该套自动驾驶解决方案的一大改进在于它改善了车辆在隧道或信号不佳的路段的定位能力,即便汽车在丧失GPS信号与云端地图信号的糟糕环境下,CSLP自动驾驶系统依旧能确保10cm以内的定位精度。除此之外,其自由空间探测能引导车辆通过复杂的车道分叉或没有车道标线的区域。这套系统是首款可以立即使用、完全集成的自动驾驶解决方案,配备了行业领先的感知系统与计算平台,计划2019年投产。 英伟达(NVIDIA):在CES上,NVIDIA与奥迪联手展示了一辆能够自动驾驶的Q7,得益于该公司全新的 Xavier AI 车载超算,具备机器学习功能、自动巡航功能、精确定位、安全路线规划等。车子只需经过四天的“培训”即可上路。据悉,Xavier拥有512个GPU核心,一颗定制八核心处理器,以及一套全新的计算机视觉加速应用。另外,在CES会上NVIDIA还推出了最新的“人工智能辅助驾驶”软件助手,它能够采集来自传感器的稻荨⒏兄周边情况和即将发生的事情,以便为人工驾驶时提供额外的安全警示。英伟达还宣布与车内定位和导航产品及服务品牌TomTom、全球汽车零部件巨头采埃孚、汽车雷达及芯片供应商博世和汽车制造商奥迪达成合作。其中,英伟达与奥迪将共同打造由新芯片XAVIER驱动的奥迪Q7自动驾驶汽车,据悉预计于2020年上市。 英特尔(INTEL):在CES上了业界首款面向无人驾驶的GO智能驾驶5G车载通信平台,这个可扩展的从车到云的系统让汽车厂商可以在2020年5G网络普及前开发产品,还能够开发并测试各种使用场景。英特尔指出,5G能为无人驾驶汽车提供更快的传输速率、超低的延迟以及车辆间(V2V)的相互连接。此外,英特尔还在CES上宣布与宝马和Mobileye合作,于今年下半年推出约40辆自动驾驶汽车,并进行路测。 传统车企推陈出新 在今年的CES展会上,传统车企的展位比去年增加了约25%,并且也是本次CES参展商中的主力军。更有激进的车企,比方说克莱斯勒集团,更是放弃了紧接着CES举行的北美车展,选择在CES上其最新车型。而其他车企,基本上都毫无保留的展示了其最新的自动驾驶技术。 宝马(BMW):推出了概念车BMW i Inside Future。宝马在现有车型辅助驾驶的基础上,推出了整合宝马自动驾驶研发项目的最新宝马5系原型车,车载计算机可根据周围环境以及车辆位置将汽车自动保持在车道内行驶,实现自动驾驶。而其i Inside Future概念车,则展现了宝马在未来内装设计和技术的研究发展方向。此外,宝马还推出了HoloActive Touch虚拟触屏技术,通过反射原理在中控台位置投射出一块“悬浮”屏幕,驾驶者通过指尖“点击”虚拟屏幕来控制车辆。这套系统通过高敏感度的摄像头捕捉驾驶者指尖的动作。在超声波装置的配合下,客户的手指同时可以感受到轻微的压力,这就模拟了传统触控屏的体验,让操作更符合人们的习惯。 丰田(Toyota):推出了概念车CONCEPT-i。汽车制造商或者和我们都在思考着同一个问题,那就是如何让汽车拥有自己的“灵魂”。 TOYOTA Concept-i 外观设计非常科幻,大量的曲线让它显得与众不同。有意思的是,丰田为这辆车内置了一个名为 Yui 的人工智能,这个智能助手将会与驾驶员、乘客甚至汽车周围的人进行交互,利用中控面板和无处不在 LED 灯为人们提供信息。它能够让车内的AI的系统拥有“情绪表达”,能与你沟通的同时,增加车联网应用的丰富性。它还可利用传感器掌握司机的驾驶习惯和身体状况,实现车与人的情感交流。 本田(Honda):推出了本田概念电动车NeuV。NeuV搭载了日本软银(SoftBank)旗下云端 AI 技术研发公司所打造的“情感引擎”,它可以感知整体汽车的状况,并且和驾驶者做互动,比如当你超速的时候,它甚至会用尖叫声来提醒你。本田也表示,这款车型会牺牲一些实用性来提高它的智能价值,它的模样更像是定位给一人乘坐使用。丰田还提到,如果量产车无法在短期内时间的话,但至少这套AI系统可以安装在方向盘上,更好的与驾驶者沟通。 奥迪(Audi):奥迪则推出了交通灯辅助系统,其能够让主板通过LTE 4G网络与交通信号灯相连,交通灯信息将会传递到车上,车辆仪表盘信息由此能显示交通状态、红灯剩余时间等。此外,全新的交通信号灯辅助系统还能与车载导航、自动启停等功能结合,特别是根据红灯绿灯而运作的自动启停系统,并可根据红灯等待时间自动调整最优行驶路线,在一定程度上降低了城市拥堵与污染。此外,奥迪通过与英伟达、百度的合作关系,展示了自己坚实地步伐。凭借小巧的Xavier人工智能超级计算机、能看懂面相的AI Co-Pilot辅助驾驶员驾驶的深度神经网络、全新NVIDIA 人工智能汽车平台(AI Car Computing Platform),奥迪计划在2020年实现自动驾驶商用化。 福特(Ford):展示了第二代Fusion混动自动驾驶测试车,该车型也被认为是最接近量产的自动驾驶车型,也是福特耗时近3年的最新研究成果。第二代自动驾驶系统新增了激光雷达,可探测更广更远的范围;配置了更加灵敏的传感器,但数量由原来的四个减少至现在的两个;搭载了运算能力更高的中央计算机。不过,就算是最接近量产,按照福特的计划来看,也得等到2021年才能实现。 现代(Hyundai):展示了IONIQ无人驾驶汽车的设计理念。目前几乎所有的车企都有自己的自动驾驶研发计划,但要真正实现量产,成本问题是最不容忽视的环节之一。现代IONIQ无人驾驶汽车就是以此为出发点,采用更加简易的传感器系统,将成本降低,使无人驾驶可以更加亲民。现代IONiq是一款在基于极致混动技术的同时,打造更智能的自动驾驶车型。现代对于这辆车的打造已经经历了四年的时间,而在美国CES展出后,有可能将开始销售。 此外,现代还展示了一项与谷歌的合作关系,既通过谷歌Home智能音箱为其汽车增添语音控制命令。谷歌Home将被整合到现代的Blue link服务中,Blue link服务允许用户通过与之相连的智能手机、Apple Watch和Android Wear设备开启车门,发动汽车,调节车内温度。Google Home还能通过语音控制命令直接向现代汽车发送导航信息。未来用户能通过语音命令方便地使用电动汽车远程充电、远程上锁、调节温度和远程启动等功能。 北汽(Baicmotor):在本届CES上,北汽了智能汽车规划,其中主要包括智能驾驶、汽车智能网联以及智能座舱三大部分。为了实现智能汽车规划,北汽宣布将会在2020年前投资20亿元人民币;在2025年前投资50亿元人民币进行研究开发,以此获得更多自动驾驶方面的高新技术,比如高精度激光雷达HD LiDAR以及3D多摄像头探测技术等。而百度智能汽车事业部将作为其重要合作伙伴,提供Learning Map地图数据、百度汽车大脑、CarLife等技术和服务,并参与新技术的共同研发。 互联网企业继续“跨界”造车 CES 2017的展会表明,汽车的自动化与电气化已经渗透到汽车工业与汽车生活的每一个角落,互联网企业不再是看客,而是将汽车的世界、能源的世界、代码的世界关联在一起。互联网企业让机械与互联网成为密不可分的整体,而且还在创造新的进化领地。 法拉第未来(Faraday Future):乐视投资的法拉第未来(Faraday Future)量产电动车FF91。FF91将从2018年开始量产,售价大约在15万到20万美元之间。从性能上看,这款FF91的续航里程为700公里,最大马力1050马力(最大功率783千瓦),百公里时速加速时间为2.39秒。该车搭载了智能升降3D激光雷达,配备实现Level 4自动驾驶的关键技术,整车内置多达30个传感器,其中包括摄像头、雷达、超声波等等。开发团队称FF91不仅拥有成熟的自动泊车技术,而且具备目前市面上最强电力驱动系统,其开放充电系统可以用任何充电系统。 微软(Microsoft):渴至思讣铱萍脊司,包括德国运输技术公司IAV、2D/3D制图公司Esri和移动数据连接公司Cubic Telecom等,共同展示了自动化驾驶。微软主要展示的是Azure云产品。据悉,丰田、雷诺和日产等汽车厂商已广泛应用Azure云产品。从现场展示情况看,微软还能够基于V2X、雷达、摄像头以及激光雷达等传感器数据,实时分析交通状况和行人密度,以保障自动驾驶过程中司机的人身安全。 百度(Baidu):牵手北汽,在本次CES上了未来智能汽车规划方案,计划在2016~2017年量产具备自适应巡航、自动紧急刹车以及半自动泊车功能的车型(L1级别);2018~2019年实现量产L2级别自动驾驶汽车;2020~2025年间实现量产L3以及L4级别的自动驾驶汽车;2025年以后逐步实现L5级别自动驾驶汽车的研发和推出。“百度自己不会去做汽车,但是百度可以为每一辆汽车提供一个包含数据、技术、地图的百度大脑。如果说驾驶需要冷静的大脑和稳定的双手,那么自动驾驶则需要一颗更冷静的大脑和全面的技术。”百度公司总裁张亚勤说。 谷歌(Google):谷歌联合FCA(菲亚特-克莱斯勒集团)集团共同了一款自动驾驶车Waymo,新车基于克莱斯勒全新Pacifica混合动力版车型打造。Waymo在克莱斯勒全新Pacifica混合动力版车型的基础上新增了各种传感器,这些分别位于车顶、前后保险杠和前翼子板等位置的传感器能确保Waymo能获得周边完整的路况信息,以实现完全自动驾驶。早前,谷歌宣布将自动驾驶汽车项目分拆为一家单独的公司Waymo,寓意“A new way forward in mobility”(未来新的移动方式)。他们计划联合FCA集团在2017年初投放100辆自动驾驶车进行测试。有消息指出,Waymo预计将在短期内向公众提供无人驾驶服务,而不是向他们出售自动驾驶车。 从本届智能化汽车的发展方向来看,车与人关系的智能被提升到了新的高度,过去人对待汽车只是将其作为一个完成出行的机器,但未来,汽车与人的关系将越来越紧密,汽车将越来越“懂”人。此外,今年的展会更加清晰地表明,没有一家公司能包办智能汽车发展的所有环节。目前整个汽车行业都对智能汽车充满了期待,参与合作和竞争的既有传统车企,也有很多科技公司。不过,及时汽车“自动驾驶”不是什么难事,但是更大的问题是如何实现这项技术的规模化。在未来的CES展会上,我们会看到众多厂家在规模化上的解决方案,就是在被大众接受且足够安全的前提下,如何保证成本效益。 智能汽车论文:李斌:中国智能汽车的真正玩家 多次创业并对汽车产业了如指掌的他,终于找到了自己擅长并最想尝试的事:定义一个新的汽车时代。 有人说,做一个实干家而不是空想家,激情比聪明和天赋更重要。而创业邦“2016年度创业者”李斌的特点便是充满激情和干劲。 了解李斌的人说他有雄心壮志。虽然专业是社会学,但他同时辅修了计算机和法学两个学科。创业二十载,李斌没少“折腾”,履历虽不算丰富,但很成功。1996年还在北大读书时,李斌创办了自己的第一家公司“南极科技”,在美国租了几台服务器,帮助国内用户注册域名、租空间。1997年他参与创办了科文书业信息技术公司,担任总经理。2000年他创办易车网,2010年易车网赴美国上市,成为中国第一家海外上市的互联网公司。2014年11月他又创办了蔚来汽车,从事高性能智能电动汽车的研发,作为创始人兼董事长,李斌称他要做中国版的特斯拉。18个月后,蔚来汽车的第一款产品――EP9超跑在伦敦亮相。 一面初心,一面商业理性 “从1996年开始到现在,蔚来汽车是我第四次创业。”决定做蔚来汽车时,李斌对成功率的预判只有5%,然而他还是赌了一把。 每次爬山看到雪线上移都让李斌大为感慨。2014年2月,他在自家阳台上拍摄了一张天空照,灰蒙蒙一片,全是雾霾。“汽车突破了地理距离对人类的限制,意味着自由和美好,但拥堵、环境污染等问题,是不是(让我们)离这个目标有点远了?”这是李斌创办蔚来汽车的出发点。 回归商业理性,从互联网、用户的角度出发看汽车行业,他思考了一个问题,那就是:和用户交流的方式到底会怎样改变一个行业? 商业的基础存在于和用户交流的方式的变化中,或者说存在于信息管理系统以及管理方式的变化中。互联网给商业带来了进一步变化,移动互联网又再次让商业发生了很多变化,而这样的变化对汽车行业的影响同样很深远。 三个时代和6个定义 除了创业,李斌还以天使投资人的身份投出了摩拜单车、优信二手车等有商业大格局的创业公司。二十几年的社会洗礼带给李斌的是对行业更深刻的认知、对用户更深刻的理解。 创办蔚来汽车不是复制谁,李斌对汽车产业有自己独到的解析。他把汽车行业分成了三个时代:1.0汽车企业,包括今天所见的大部分汽车品牌,它们诞生在互联网出现之前;2.0汽车企业,如互联网时代出现的特斯拉;3.0汽车企业,即移动互联网时代的汽车公司。 “基于移动互联网连接用户和管理公司,各个产业比拼的是和用户的紧密度,是用户全程的体验。3.0汽车公司是蔚来汽车努力的方向。”李斌这样定位蔚来汽车。 他的回答都指向一个核心,那就是汽车行业的竞争是用户体验的竞争。 的确,移动互联网时代的创业公司讲情怀没用。对于电动汽车消费者而言,他们不会为环保买车,却愿意为更好的体验付账。从这个角度出发,智能化的电动汽车确实给了消费者一种可能去重新定义汽车的体验。 而蔚来汽车的商业模式将建立在六个体验基础之上:与忠诚用户分享利益,透明并由移动互联网驱动的服务,超越汽车的附加值,卓越品质与性能,可承受的入门价格,超越燃油车加油的加电体验。 回过头来从今天的角度去思考电动汽车时代,李斌还给出了一些答案:现今的互联网汽车公司不仅仅是有互联网思维的汽车公司,也不仅仅是能源的汽车公司,还是用软件定义的汽车公司。 李斌给人一种真实的感觉,那就是他已经对“用户体验”着了魔。他早已把蔚砥车看成是给用户带来生活方式的公司,拥有汽车乐趣的公司,不是简单的造车、提供出行工具,而是更多地从完全不一样的角度去看待这个行业可能发生的变化。 资金和风险 相比于乐视贾跃亭的“PPT造车”、资金链断裂等问题,李斌在造车上显然是在打一场有准备的仗。 蔚来汽车一出生就含着“金钥匙”,得到了全球投资人和投资机构的支持,其中包括李想、刘强东、腾讯、联想、顺为资本、红杉资本等,总计融资金额超6亿美元,投资人按照出资额认购各自的股份。 李斌对自己的融资能力非常自信:“如果我的钱有问题,那谁的钱没有问题?” 这也是李斌的聪明之处。他深知造车没钱不行,是真不行,所以在创办公司时他就有两点认识:第一,现在汽车公司的创业是全球性的竞争,所以需要有很多钱支持;第二,汽车是风险比较高的创业项目,竞争很惨烈。而他采取的策略是扩大朋友圈,让有共同愿景的企业、企业家和投资机构一起去创立公司。 蔚来汽车成立之前,雷军曾问李斌最大的挑战是什么,李斌谈道是对产品的想象是否能达到用户的期望,雷军却说,最大的挑战是团队融合。 被雷军提醒后,李斌在招人时特别注重对方的履历和做事方式,保证价值观一致。如今2年过去了,蔚来汽车公司聚集了来自40多个国家超过2000名的全球顶尖人才,在硅谷有车联网、智能驾驶、自动驾驶的研发团队,有来自思科全球的CTO,在伦敦有高性能的研发部门,在幕尼黑有来自宝马参与搭建的全球设计公司,在北京有软件部门,同时还包括合肥和江淮合作的电动汽车生产工厂基地等等。 今年11月21号,蔚来汽车在伦敦了旗下第一款产品――EP9纯电动跑车,在西方主流媒体得到了很高的评价:EP9在赛道上证明了自己是全世界跑得最快的车。 而李斌也证明了自己――充满激情和干劲,越战越勇。 智能汽车论文:电动汽车智能充电桩的设计与应用 摘 要对电动汽车而言,在配电网当中是一种随机、间歇且分布性的电力负荷,为了使人们使用的更为方便,充换电站应当在较短时间内完成充电,在这种情况下,定然会影响到配电网的工作。而在电动汽车发展过程中,充电设备的发展也有重要作用。作为常见的充电装置,电动汽车充换电交流充电桩会在电动汽车发展过程中产生巨大的作用。 【关键词】电动汽车 充换电装置 交流充电桩 影响 1 引言 在国家新能源战略当中,电动汽车的发展是一种重要方向,而在电动汽车发展进程中,电动汽车的建设和技术发展是一项重要环节。才茂凭借多年在电力技术、电力系统及储能技术方面的理解,并将V2G和储能技术作为前提,解决电动汽车充电站电气系统等方面的问题。这种方案不仅可以提供电动汽车电池的充换电,同时也能进行储能电站的拓展,展开智能、开放的管理,使拥有储能电站功能的充电站成为一项重要组成。 2 充电桩硬件电路设计 2.1 控制器硬件整体 在充电桩系统设计过程中,控制系统是非常重要的一项内容,电池管理系统的控制以及管理往往是通过C44B0X 微处理器展开操作,C44B0X 微处理器作用主要是针对上位机和控制器进行工作,在这个基础上还可以通过 CAN/LIN网络通讯以及动力电池组状态,对所产生的信息进行相关统计与采集,如图1所示。 在C44B0X 控制器系统控制过程中,使用的客户可以自助操作,更好的实现了卡内余额查询的程序设计,并且还赋予了用户监控的权限,另外在显示屏上还可以显示或者选择属于相应的展现模式,比如时间、充电量、余额等等。 时控制系统硬件包括控制电源电路、处理单元以及电能输出等内容。一部分是针对充放电控制的电路,包括信号采集电路、信号调理电路;另一部分则是微处理单元电路、电能输出控制单元电路、控制系统电源电路以及传统的 S3C44B0X 的外围电路,其中包括实现该系统所需要的 5V、3.3V、2.5V 电压转换的电源电路、液晶显示接口电路、NandFlash电路设计、NorFlash电路设计、声光报警电路等。 2.2 NandFlash电路设计 在充电桩控制系统之中,硬件部分有中央处理器的存在,调度中心则以实时操作系统为基础,其启动程序在FLASH ROM 当中进行存放。此外,控制系统还在NandFlash当中存放一系列的记录,比方说电压、电流及温度传感器等,进一步对数据和监控进行存放,从而能够使人机交互功能得以实现。 2.3 LCD 接口设计 本设计所选择的控制芯片 S3C44B0X 集成当中有显示器但愿的存在。可以进一步对相关液晶屏幕进行控制。LCD 驱动控制器可以将接口时序、行和列像素数、屏幕刷新率以及数据总线宽度进行编程与设置。LCD 控制器的外部接口信号有:帧同步信号 VFRAME、线同步脉冲信号 VLINE、像素时钟信号 VCLK和 LCD 驱动器的 AC 信号 VM 等。 2.4 交流充电桩控制导引电路设计 控制导引电路的作用有: (1)在充电之前确定借口之间的链接是否链接好了。 (2)做好供电功率和充电链接装置的登记工作,并做好详细登记。 (3)充电的过程中做好监测管理工作。 充电电缆可以让电动汽车和充电桩的连接过程中,实现相应的原理。在充电之前,对充电桩的控制装置进行详细的记录与监测,判断其电压值是否符合工作需要,并且确认充电桩各个接口之间的链接,并且可以通过 3 的 PWM 信号占空比来确认充电桩电流的最大值,在充电的过程中对其产生的数值进行详细的登记与记录,并且做好详细的检测与登记工作,确保整个充电过程安全进行。 2.5 能输出通断控制设计 从上述总结能够进一步了解到,在检测导引电路正电压减半状态两秒钟的时候,充电桩负荷开关处于闭合状态,开始供电;若回路中出现了任意断点,检测点处电压就会改变,充电桩立刻断开负荷的开关,充电过程中断。 3 结束语 本文对交流充电桩的共E你展开了分析,并对原理图进行了设计,之后介绍车载充电机等内容,结合系统需求和控制器设计硬件。电动汽车充电桩系统的任务是比较繁琐的,相对其他的程序显得尤为复杂,本研究只是对其进行了初步的探索,在研究过程中发现,一些问题还有缺陷存在,技术实现和理论基础也需要研究以及探讨。 作者单位 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院 天津市 300222 智能汽车论文:人工智能下一站:无人驾驶汽车 无人驾驶的应用,会让人们的生活越来越美好和便捷,但是“无人驾驶”的发展障碍并非只有技术障碍,还有法律、道德等诸多非技术性鸿沟 无人驾驶汽车是人类使用机器为自己工作的更进一步发展,它的本质是人工智能将部分和大部分替代人的工作。如果将无人驾驶汽车作为一个时代的特征,那无疑将标志着人们进入人工智能的新时代。无人驾驶的应用,会让人们的生活越来越美好和便捷,但是“无人驾驶”的发展障碍并非只有技术障碍,还有法律、道德等诸多非技术性鸿沟。特别是无人驾驶技术在面对人类社会的多种不确定性场景该采取何种手段来保证车内乘客和车外人员的安全。只有汽车厂家通过解决技术问题和对伦理道德的权衡,才能从根本上提高无人驾驶汽车的应用状况。 现象 无人驾驶的生态系统正在形成 在过去的2016年,各大汽车企业都非常关注无人驾驶,可说2016年是无人驾驶的转折年。所以我们会看到,2016年几乎每个星期都会出现与无人驾驶汽车相关的重要新闻。比如大众、奥迪、奔驰、福特、丰田、沃尔沃、德尔福、英伟达、谷歌、BAT 等主流车企与互联网公司纷纷进军智能汽车领域,终极目标均指向无人驾驶。 作为一种智能汽车,也可以称之为轮式移动机器人,无人驾驶汽车主要依靠车内的以计算机系统来实现无人驾驶。由于该项技术门槛较高,研发集成度强,所以需要一种行业内形成无人驾驶的生态系统才会促进该行业的发展。由于网络技术、算法技术和硬件技术在无人驾驶领域都非常重要,所以在2016年,我们就看到互联网科技巨头们纷纷联合汽车制造商进行无人驾驶技术的合作和尝试。 如在2016年伊始,通用汽车就斥资10亿美元收购了无人驾驶技术创业公司Cruise Automation。2016年8月,Uber又花费6.8亿美元收购了刚刚成立8个月的无人驾驶卡车创业公司Otto。2016年秋天,发生了科技行业历史上规模第二大的并购――高通斥资390亿美元收购恩智浦。这笔收购背后的逻辑显而易见:高通需要进军无人驾驶汽车芯片市场,以便与英特尔所占据的汽车芯片市场互相对决。因为英特尔目前已经与Kia、现代(Hyundai)、BMW、劳斯莱斯(Rolls Royce)、Mini Cooper、InfiniTI、 Lexus、丰田(Toyota)、Daimler、Jaguar XF以及特斯拉(Tesla)等汽车制造商合作了。高通再不出手,就将被挤出无人驾驶汽车芯片市场。 谷歌作为一直走在无人驾驶汽车行业前沿的企业,2016年将无人驾驶汽车测试城市增加到4个。2016年12月,该公司还将其无人驾驶汽车项目剥离为独立公司Waymo,并归于母公司Alphabet旗下。该公司的汽车2016年自动行驶了100多万英里,获得了大量的行驶数据。 另外的行业内重要的应用进展来自无人驾驶出租车领域。Uber2016年秋天开始在匹兹堡和旧金山试验让客户乘坐无人驾驶沃尔沃专车。波士顿创业公司NuTonomy也开始在新加坡提供无人驾驶出租车。为了保证安全,这些汽车都配备了人类驾驶员,以便在发生故障时夺过车辆控制权。特斯拉则选择了更为大胆的举措,该公司2016年10月宣布,其所有车型都将配备全自动驾驶所需的硬件,今后只需开发软件即可。 在目前所有的汽车公司中,只有沃尔沃开始进入“高度自动驾驶”的实质性项目测试和商业化阶段,为加快无人驾驶相关技术研发和推广。目前沃尔沃与爱立信打造的 Sensus 智能操作系y已经开始规模化布局,Sensus 智能操作系统基于爱立信的云端服务,提供包括互联(Connect)、服务(Service)、娱乐(Entertain)、导航(Navi)、控制 (Control)在内的车载互联功能,以实现安全、便捷、智能、高效的车内外互联体验,旨在打造基于车联网、物联网和大数据的智能城市交通生态系统。 不同于国外车企以自主研发为主,中国汽车厂商多采取与国内科研院所、高校合作研发无人驾驶技术,其中已经开始相关研究工作的企业有一汽、上汽、北汽、奇瑞、长安等。其中,长安汽车智能化汽车“654”战略,计划到 2025 年建立起 1500 人的研发队伍,累计投入 130 亿元提升无人驾驶等智能汽车技术水平,并掌握全自动驾驶技术。 奇瑞汽车则与武汉大学合作开发无人驾驶技术。2016年1月, 亚太股份与奇瑞签署了《智能驾驶技术合作协议》。双方期望通过此次技术合作,进一步提升汽车智能驾驶技术的水平和应用能力,实现未来的市场扩张策略。 随着5G技术的加速普及、互联网巨头的快速推动,以及汽车智能化技术的成熟,无人驾驶汽车产业步伐将继续加速发展,有望在2020 年实现商业化。 背景 各国抢占无人驾驶市场先机 无人驾驶技术本身就是将汽车技术与IT技术相结合,即通过数量较多、敏感度较高的传感器和其他相关信息采集设备,在汽车行驶过程中收集大量数据,并对数据加以分析判断并发出正确指令,引导车辆向前行进或停止。 从2016年世界各国无人驾驶技术的发展来看,传统汽车巨头和互联网巨头都纷纷入局无人驾驶市场,技术突破和商业化进程远超市场预期。这主要还是因为各个国家都明白,从行业空间的角度来讲,无人驾驶是一座超级金矿。 越来越多的国家对开始出台细致的政策来推动该行业的发展。比如2016年1 月 15 日,美国联邦政府宣布,计划在未来10年拨款40亿美元,加速无人驾驶汽车的发展,希望减少交通事故死亡率和交通拥堵状况。2016年1月19日,联合国谈判相关人士表示,制定汽车国际规则的联合国机构已开始制定无人驾驶的安全法规。预计日本和德国将提出方案,关于高速公路的行驶法规最早将在2017年3月获得通过,成员国将遵照国际法规完善国内法。 同时,2016年1月29日,英国交通部也宣布,准许自动驾驶汽车在伦敦街头上路测试。从2016年7月起,“格林威治自动化交通环境项目”的第一辆自动驾驶车将在伦敦东南部的泰晤士河格林威治半岛的道路上试车。2016年2月,美国监管部门告知谷歌,根据美国联邦法律,谷歌无人驾驶汽车可以被视为“司机”,这是无人驾驶技术在世界范围内迈出的重要一步。 2016年10月,为在2021年之前实现高度或完全自动驾驶,中国了无人驾驶技术路线图。这是中国无人驾驶领域公布的首个技术标准,中国汽车工程协会的无人驾驶技术路线图长达450页,详细展示了2030年前中国汽车行业各领域的发展蓝图。该报告指出:“我们要尽快在智能网联汽车技术上达成共识。”报告制定了无人驾驶汽车发展的三个五年阶段需要达成的目标,力求高度或完全自动驾驶汽车在2021年到2025年能够上市。报告还指出,2026年到2030年,每辆车都应采用无人驾驶或辅助驾驶系统。 按照路线图内容,未来15年中国自动驾驶汽车的发展遵循以下节奏:至2020年,汽车产业规模达3000万辆,驾驶辅助/部分自动驾驶车辆市场占有率达到50%;至2025年,汽车产业规模达3500万辆,高度自动驾驶车辆市场占有率达到约15%;至2030年,汽车产业规模达3800万辆,完全自动驾驶车辆市场占有率接近10%。从整个路线图来看,在中国实现最高级别的无人驾驶智能汽车,还需要突破各项技术以及各种政策法规的限制。但是挑战也意味着机会,车企和互联网技术公司可以发挥的空间很大。 当然企业界的研发才是行业真正的动力。由于谷歌、百度等互联网巨头公司正在引领无人驾驶发展的潮流,给传统汽车发展相关技术带来了较大压力,特斯拉、奥迪、日产、沃尔沃、奔驰、丰田等厂商相继加快了研发步伐。 据了解,无人驾驶汽车从2016年到2025年是起步期,2025-2030年是发展期,2030年以后是高速发展期。基于自主环境感知的单项驾驶辅助功能(DA),大规模运用将于2017年实现;以自主环境感知为主,网联信息服务为辅的部分自动驾驶(PA)应用将于2018年实现;融合自车传感器和网联信息,可在复杂工况下的半自动驾驶(CA)将于2020年实现;在2025年以后可实现V2X协同控制,完成高度/完全自动驾驶功能(HA/FA),在2030年左右实现一定规模的产业化应用。 焦点 如何跨越“无人驾驶”非技术鸿沟 无人驾驶虽然给我们描绘了一幅美好的蓝图,但是想要真正变成现实,让它能够更安全、更稳定的在我们的身边行驶,还要面对非常多的挑战。 首先,从无人驾驶汽车技术来说,依然还需要不断的改进。因为只要是计算机系统,就会有出现错误的可能,但是对于无人驾驶汽车来说,一旦出现错误,很有可能带来的就是致命的后果,特斯拉2016年5月的事故就是一个很好的例子。因此厂商们需要不断的解决各种出现错误的潜在问题,将错误率降至最低。 此外,“无人驾驶”汽车的一个最大特点,就是车辆网络化、信息化程度极高,而这也对电脑系统的安全问题形成极大挑战。一旦遇到电脑程序错乱或者信息网络被入侵的情况,如何继续保证自身车辆以及周围其他车辆的行驶安全,这同样是未来急需解决的技术问题。 “无人驾驶”技术的一个更大难题,在于如何让汽车与行人之间进行交流和互动。毕竟,机械缺乏社会化的思维能力,比如,当有路人冲汽车挥手时,汽车无法确认这是让它停下来还是赶紧离开。“无人驾驶”汽车最难做到的就是:预测和回应人类的行为。 不过随着技术的发展,无人驾驶技术将愈发完善。反倒是“无人驾驶”非技术问题,成为行业发展面临的巨大鸿稀 比如无人车上路后,若发生事故,如果路上还有传统汽车的存在,那如何在定责?是由汽车制造商还是无人驾驶系统软件商,亦或车上乘客来埋单?与此相关的汽车保险与赔偿如何适用法律,也需要面临重要的革新。 事实上,无人驾驶汽车定责的法律问题相当复杂,不仅涉及到设计、制造、用户、相对方之间的多重法律关系,法律关系本身的种类也很复杂,需要厘清的责任至少包括合同责任、侵权责任、产品责任等。2016年2月中旬,谷歌的无人车在行驶中,行车电脑判断后方一辆巴士将会减速,让自己先通过,但随即与巴士发生剐蹭。谷歌随后发声,称自己公司“承担部分责任”,并表示已对软件进行优化,避免未来类似事故发生。在这首起无人车在事故中须承担责任的事例中,谷歌的回答是――“谁拥有,谁担责”。 2016年两会上百度CEO李彦宏带来了三项提案,分别为聚焦加快制定无人驾驶车政策法规、盘活专网资源、优化空域资源管理。其中定责问题,也成为李彦宏在提案中重点阐述的部分――“应对我国的道路交通安全法、道路运输条例等法律法规进行修订和完善”。他认为,由于无人驾驶汽车还未大规模商用,现在这个问题并未凸显,但按照自己对无人驾驶汽车“3至5年内实现商用和量产”的预测,届时定责将成为重中之重。 此外,另外一项非技术性障碍在于我国道路交通安全法规定,驾驶机动车应依法取得机动车驾驶证,其中,驾驶人均默认为自然人。也就是说,无人驾驶与现行法律存在巨大冲突,无人驾驶的上路牌照、交通事故定责、登记检验等系列问题,目前都处于法律的空白地带。 还有部分伦理问题也需要考虑。当无人车与行人发生事故时,对行人过错、系统平台过错的划分与判断,需要立法机构对无人驾驶系统的人工智能决策流程和水平有清晰深刻的了解,这无疑需要大量的调研工作,但还涉及到人工智能与人的伦理问题。如果某个事故不可避免,那么这时候无人驾驶汽车如何选择两害相权取其轻的做法,还有如果为了避免人的伤害,无人驾驶汽车会不会选择“自杀”,这些都是非常棘手的伦理问题。阿西莫夫的机器人第一定律称,机器人不可以伤害人类,也不能坐视人类遭受伤害全然不顾。无人驾驶汽车是否应有所借鉴呢? 当然,也有业内专家称,对于“无人驾驶”的前景,现在能想到的问题都不是问题,因为只要能想到,都可以把它们逐渐化解。只不过,还可能有未曾想到的问题出现,以及处理未知问题需要的时间。大多数业内专家表示,“零事故”是“无人驾驶”汽车实现量产的首要指标,当然这还需汽车企业继续在研发方面努力。 启示 技术与法律在新产业中的平衡 从目前发展情况看,无人驾驶汽车目前基本处于自动驾驶2级(多种功能自动)到自动驾驶3级(受限自动驾驶)的过渡阶段。根据各自目标规划,预计2020年前后有望推出第一批真正意义上的量产无人驾驶汽车产品。 目前,无论是中国还是发达国家,都在对“无人驾驶”题材进行部分炒作,导致有一点自动驾驶功能的车都被称为“无人驾驶”。但实际上,“无人驾驶”汽车是按照其所能实现的功能有各个阶段分类的(表1),只有实现最高阶段功能场景的车,才能被Q为“无人驾驶”汽车,其他应称为“自动驾驶”汽车。从这个角度看,真正的无人驾驶汽车上路还需要至少15年左右的时间。 中国汽车工业协会2016年5月的《“十三五”汽车工业发展规划意见》,要求在十三五期间建立汽车产业创新体系,积极发展智能网联汽车,并提出了具有驾驶辅助功能的汽车,新车渗透率要达到50%,自动驾驶渗透10%。这个积极务实的发展规划就说明在“十三五”期间无人驾驶还将处于技术积累和研发阶段。 值得注意的是,2016年9月20日,美国交通部针对从事无人驾驶技术厂商的指导意见书,这是全球首份无人驾驶汽车法律指导意见,由于美国、中国、欧洲都在积极研究无人驾驶汽车的立法,因此该领域的法律监管框架也将呼之欲出。据悉,美国交通部的指导意见书有114页,主要列出了无人车厂商需要提交的15项“安全评估”标准,包括无人驾驶车如何测试、在系统失灵时的补救措施以及无人驾驶程序如何遵守现行的交通法规、以及如何避免车辆被黑客入侵等。 在中国,重庆市因为有长安汽车努力发展无人驾驶汽车的原因,2016年10月,《重庆市推进基于宽带移动互联网的智能汽车与智慧交通应用示范项目实施方案(2016~2019年)》在重庆市政府网上向社会公布。该文件称,2018年,市民驾驶智能汽车奔跑在实行智慧管控公路上的场景,可能在重庆内环快速等路段实现。重庆造的无人驾驶汽车也有望在部分区域上路。 此外,中国也在促进无人驾驶汽车的测试和立法,上海安亭已经建立起了中国第一个无人驾驶汽车测试场。威马汽车、复星集团、华为、腾讯等近日还成立了“智慧出行企业联盟”,致力于推动智慧出行产业的发展及落地。 据悉,中国无人驾驶汽车的立法正在进行中,两年内可能落地。 综合来看,技术进步和法律制度如何调整才能促进无人驾驶汽车的发展并遏制潜在的风险,取决于产业、社会、经济和其他多种因素。外部环境以及道路交通法规的修改和磨合,也是不得不考虑的因素,综合来看,“无人驾驶”汽车要想实现真正的商业化,至少还需要15年左右的时间。 智能汽车论文:智能汽车更安全 有报告预测称,全球2030 年的汽车数量将是现在的两倍。随着特斯拉和谷歌无人驾驶汽车的加入,汽车大战进入了次世代。在汽车互联过程中,信息安全和标准化举足轻重,如何保障车载应用不影响车辆的安全行驶体验是开发者和汽车商必须攻克的难题。 新版本Autopilot升级系统: 优化驾驶安全性 2016年5月7日,美国特斯拉汽车公司生产的一辆Model S电动轿车在自动驾驶模式下发生撞车事故,导致司机身亡。在随后的几个月里,特斯拉自动驾驶汽车多次出现事故问题。2016年9月12日,特斯拉首席执行官埃隆・马斯克宣布,为了避免类似之前发生的致命事故,将对特斯拉Autopilot(自动辅助驾驶)系统进行升级,以更高效的方式去使用雷达,在系统安全性等方面带来重要的优化,并加入新的限制。 一直以来,主摄像头和图像处理系统是主要的传感器,雷达只是作为辅助。而在新版本Autopilot升级系统中,雷达被用作主要的控制传感器,而且不需要摄像头确认视觉形象识别。在雷达探测成像时,光子在波长运行中可以轻易地穿越雾、粉尘、雨、雪,更清楚地探测到周边环境中的障碍物,有助于避免同类事故。另一个重要的改进体现在司机违规时,及时采取措施。如果车速超过每小时72公里,司机有1分钟的时间没有手扶方向盘,那么系统将发出警报,仪表盘将会闪光。倘若司机1小时内忽略了三次声音警报,那么自动转向软件将自动停止使用,直到停车。相对于新用户,Autopilot的老用户更有可能忽略这些警报。 新版本Autopilot升级系统对其他一些方面也进行了优化。例如,车辆通过识别两辆车的雷达回波,提升车辆紧急刹车或其他引起大力刹车事件的反应速度,帮助车辆识别高速公路出口。当超越一辆接近分道线边缘的速度较慢车辆时,特斯拉车辆可自动调整在车道内的位置,尽量保持安全的侧向车距。 车辆提示警报更加明显,包括在仪表板上通过闪烁白色边框提示驾驶员。通过识别前车转向灯,提高对插队车辆的侦测。减小右侧超车的可能性,提高自动并线功能的可用性。在紧急情况下,自动刹车功能将更有效地介入。即使车辆未开启辅助转向功能,当车辆检测到即将偏离行驶道路,司机仍然没有转动方向盘时,车辆会发出警报。随着数据的完善,在即将发生交通事故时,车辆会主动开启辅助转向功能,尝试避免一定会发生的碰撞。 现代V2V及V2I技术: 实现车辆互相“沟通” 为了应对车辆数量激增所带来的挑战,福特汽车公司了搭载“车对车通信”V2V技术的第六代野马跑车。所谓的V2V,就是要以车辆间彼此沟通的方式,应对可以预见的交通堵塞,降低车辆碰撞意外的发生可能。目前车辆上使用的雷达侦测技术,可以有效地降低驾驶盲点所造成的意外事故。而V2V车辆通讯科技建立在WiFi无线传输科技上,却能够让车辆之间互相沟通,分享彼此的行车速度和相对位置等数据信息。 V2V的一个目标是让汽车跟外界互动,与各式各样的基础设施沟通,最终形成一个比较智能的交通生态链。通过数据的分享和分析,在其他高速车辆尚未进入驾驶盲点的位置前,帮助司机进行预先判断,提前做出更明确、更安全的反应与决策。这有助于进一步提升避开危险的能力,减少碰撞意外的发生,疏解交通拥塞的情形,促成更具效率的驾驶环境。 目前,在航空机器人中采用的短程通信、LTE 无线宽带、网状网络等等很多技术,正在逐渐或者已经被应用于汽车上。福特汽车的工程师们还在研发一种新的计算程序,用于车载信息系统,帮助实现紧急事故下求救信息快速和可靠的传递。他们准备与其他公司加强合作,增强汽车与无人机间的联系,让汽车能与无人机对话。 在V2V车辆通讯科技的背后,“车对物沟通”(V2I) 技术将在未来的车辆运输中扮演极为重要的角色。福特汽车正在研究如何让车辆与后端IT基础架构进行沟通,例如车辆可以被告知都市各区塞车情形、车祸意外和其他影响驾驶及行驶路线的状况。福特汽车将V2V及V2I整合进入其短期、中期与长期的行动科技规划蓝图中,来应对拥挤、复杂的现代用车环境。 福特汽车的工程技术人员表示,若想实现V2V和V2I的功能,仅靠自身努力是不够的。他们计划与各地政府单位、国际标准化组织和其他汽车制造商们沟通,期望能及早制定统一标准,让V2V及V2I等车辆通讯科技提早高度普及化。同时,福特汽车也将与政府机构、学术单位与研究单位合作,将技术标准化,规格统一化,期望开发出全球通用的车辆通讯科技整合平台。 通过 V2V和V2I 技术,行车电脑可以根据行车速度和相对位置等信息,为司机推荐前往目的地的最快路线,甚至找到目的地附近的停车场,在一定程度上解决交通拥堵问题。“我们会看到未来的车辆能够自动地同其他车辆、交通基础设施进行沟通。所有相关设备都会建立在一个统一网络平台内,人们出行的体验也将大幅改善。”福特汽车公司董事长比尔・福特表示,“归根到底,我们最终或许会看到城市中出现自动驾驶汽车。而且由于这些车辆除了充电之外每天都会不停地在路上行驶,因此路上的车辆也会随之减少。甚至会彻底改变现有的车辆所有权模式”。 先进V-to-I技术: 让汽车和红绿灯“对话” 对于行驶在马路上的司机来说,红灯成为他们挥之不去的烦恼。奥迪汽车2016年8月15日在华盛顿特区和拉斯维加斯宣布,即将推出一项首次商用的新生技术,使奥迪汽车可以与红绿灯“对话”,用来预知红绿灯时间,以减轻司机的负担。奥迪汽车表示,在2016年6月1日之后生产的部分奥迪2017款Q7和奥迪A4车型将搭载“车辆至基础设施通信”(V-to-I)技术,使交通灯和其他基础设施可以通过无线方式与车辆交换安全和其他运营数据。 由于车辆会显示红灯转变为绿灯前的倒数时间,因此司机能大大减轻等待时产生的焦虑情绪。反之亦可在黄灯时提示信号灯转为红灯的时间,让司机做好准备。如果车辆认为,无法在绿灯变红之前通过路口,那么V-to-I就会在中控台上显示倒计时,让司机提前刹车。与此同时,在等待红灯变绿时,倒数计时将在信号灯变绿前几秒消失,以便司机有时间去关注十字路口,观察前方通行是否安全。V-to-I会切断计时器10秒钟,以避免急于闯灯现象的发生。奥迪汽车高管展望道,V-to-I技术未来还可能具备与汽车导航系统或者汽停止/启动配合使用的功能。交通信号灯甚至可能建议车辆保持特定的速度行驶以跟上它的变化,从而顺利通过路口。 V-to-I技术利用无线的方式,将交通信号灯数据和车辆运营数据进行交换。通过服务器由TTS交通技术服务运行,将信息送至奥迪车辆。信息可以利用于车辆导航、引擎启动、关闭功能,甚至可以改善交通量。说具体一点,V-to-I系统负责监控红绿灯计时系统,将司机导向更快捷的路线。它还会建议加速和遇到绿灯时的行驶速度,减少停车和重启汽车的次数。如此一来,V-to-I对发动机的启停起着重要的作用,通过该技术汽车能够在红绿灯面前有选择性的进行停留,并且还可以选择用什么样的速度来接近红绿灯。当红绿灯前的车辆变多,道路变得拥挤的时候,红绿灯也会开始调节其变灯模式,缓解交通拥堵的情况。从而减少人们在道路上耗费的时间,节约能源。 V-to-I技术还有益于未来自动驾驶汽车技术的发展,因为汽车没有必要“看见”红绿灯实体,而是以通过智能红绿灯传播的信号来判断是停车还是继续行驶。但是部署此类系统也面临挑战,因为V-to-I技术不但需要安全的通信基础设施来解决法律框架、无线频谱的难题,而且还离不开与市政和交通部门密切合作。 智能汽车论文:智能汽车来袭 在刚刚闭幕的CES (美国消费电子展)2017上,智能汽车再次成为热点。这几年随着众多科技公司和传统汽车厂商开始加大力度研发智能汽车,CES成为了名符其实的车展。 目前全球智能汽车研究竞赛处于白热化阶段,率先推出相应产品的企业未来将占有一席之地。咨询机构易观预测,到2019年,全球智能汽车市场将迎来洗牌,缺乏竞争力的企业将被淘汰。经过短暂的市场启动期,到2021年,少数产品成熟的企业将主导市场,智能驾驶技术也将逐渐得到普及。 为了成为能够占领市场的少数,所有的企业都加快了产品的步伐。在CES 2017上,微软、恩智浦、IAV、Esri等推出了可以实现高度自动化驾驶的产品。 微软展示的人工智能技术,可以将用户的智能终端与汽车相连,让汽车获得用户的日历信息和个人偏好,从而帮助用户提高驾驶的安全性。值得一提的是,微软的Azure云可以通过V2X(车辆与外界信息交换)、雷达、摄像头,以及激光雷达等传感器获得数据,利用Azure云来实时分析交通状况和行人密度。 恩智浦在CES 2017上展示了如何通过V2V(车对车之间信息交换)和V2I(车与基础设施之间进行信息交换)的安全通信来改善道路安全和交通状况。比如:车辆碰撞警报、智能交通灯,以及交叉路口处的驾驶隐患探测。 艾尔维(IAV)展示了其开发的高度自动化的驾驶技术。自动驾驶可以改善城市交通拥堵,从而减少汽车的尾气排放。采用该技术的高度自动驾驶的汽车可与基础设施、行人,以及微软的 Azure云端相连接,使汽车能够自动以安全的方式对周边的环境做出反应。 美国环境系统研究所(Esri)展示的地理和空间分析技术,可与微软的小娜(Cortana)进行通信,为用户提供地理空间环境信息,从而提高用户的道路行驶安全性和整体驾驶体验。企业级GIS平台服务可以通过微软Azure云为企业提供地理环境信息和分析,帮助其更好地了解用户的驾驶行为并预测道路状况,从而改善整体交通状况,并且可以在整个车联网环境中分享互联汽车的传感器数据。这些功能可以让智慧城市更快地解决出现的新问题,比如尽快维修路上出现的坑洼,或者尽快清除道路上的遗撒物品。 微软企业业务开发部副总裁凯文・达拉斯(Kevin Dallas)和恩智浦半导体汽车业务部资深副总裁兼首席技术官拉尔・罗杰(Lars Reger)都表示,只有多方合作,将不同技术整合,才能为用户带来更加安全、可靠、个性化的{驶体验。 在本届CES上,智能汽车不再是以碎片化的部件形式存在,而是被整合到一起,形成了一个完整的智能系统,智能汽车距离人们触手可及的商品车更近了一步。(张楠) 智能汽车论文:不仅仅是关于智能汽车的比赛 在中国,无人驾驶、智能汽车领域的发展越来越迅猛,越来越火热,甚至连英国人也越来越急切地希望能够更多地参与到其中,不过高和生显然认为,无人驾驶,还是慢一点,稳一点更好。事实上,无人驾驶、智能汽车的发展,不但是一场与时间的赛跑,也是国家与国家间的竞争,我们将如何选择? 2016年12月2日,在国家智能网联汽车(上海)试点示范区封闭测试区里,激烈的汽车比赛正在进行。参赛汽车有原型试制车,也有量产改装车,不过这些车的外型有些奇特,许多车在车顶和车身四周安装了各种各样摄像头和密集的传感器,在有些比赛场次,参赛的汽车里居然并没有驾驶员在操控――这就是由中国汽车技术研究中心、中国生产力促进中心协会和上海嘉定区人民政府主办的中国智能汽车大赛。这是一场国家级的科技赛事,以“智能改变世界,创新驱动未来”为主题,定位于智能汽车行业的高端交流平台和技术实践测评标尺。 在赛场上忙碌的不仅有来自东风、广汽、东风标致、吉利、本田、沃尔沃、长安福特、凯迪拉克、一汽大众等车企,也有清华大学、长安大学、江苏大学、北京航天航空大学、同济大学、西安理工大学等科研、高校机构。虽然是首届比赛,但中国智能汽车大赛不仅设置了无人驾驶组,也设置了自动泊车、自动紧急制动、车道偏离预警与保持等智能辅助驾驶组。 不过本届比赛尤其引人注目的地方是该项赛事得到了英国贸易投资署、德国汽车工业协会、荷兰上海领事馆、瑞典上海领事馆等国外政府机构的高度重视。英国国际贸易部公使衔参赞Mark Wareing、德国汽车工业协会的中国区主席Thomas Meurers、英国智能网联与自动驾驶汽车中心战略总监Michael Talbot以及德国、荷兰等国的行业专家出席了比赛同期举办的2016ICV国际论坛、中英智能网联汽车交流会、中英高端访谈、中德高端访谈、中荷高端访谈、中韩高端访谈等一系列交流活动。 在这些外国机构里,英国人的身影最为活跃。英国国际贸易部、英国智能网联与自动驾驶汽车中心及米拉公司等英国企业出席了大赛和闭门会议,并通过中英智能汽车交流会的形式和中国企业在赛事期间进行了会面和洽谈。“英国是当今世界上最适合智能汽车发展的国家之一。英国政府不光向研究开发智能汽车和无人驾驶技术的企业、机构和高校提供专项资金支持,同时还出台了相关政策为智能汽车的测试提供了宽松的政策环境。我们希望以此次大赛为契机,进一步增进与中国政府、企业、高校、及科研机构的交流合作,共同推进智能汽车的发展。”英国智能网联与自动驾驶汽车中心战略主管Michael Talbot表示。 英国国际贸易部和中国汽车技术研究中心还在现场宣布共建中英汽车联合工作组,共同推进中英双方在汽车工业,尤其是智能汽车领域的深化合作,增进相关领域的技术、商贸及学术交流。“英国有着丰富的技术经验和科研人员储备,中国有着全球最大的汽车市场和活跃的产业集群,中英汽车联合工作组将充分挖掘两国资源,实现优势互补,促进双方在研发、制造、市场及投资领域的交流,并利用英国在整车及零部件研发制造、智能系统及蓄电池技术等尖端科技优势,帮助中国智电汽车工业实现跨越式发展。”英国国际贸易部公使衔参赞魏林博士表示热切期待着中英双方未来在智能汽车领域的密切合作。不过,与积极主动的英国人不同,中国汽车技术研究中心副主任高和生对于无人驾驶、智能汽车的热潮显然有自己冷静的看法。在中国智能汽车大赛期间,本刊记者采访了魏林博士和高和生主任。 对话高和生:汽车自动驾驶又近又远 《汽车纵横》:能否介绍一下中国智能汽车大赛? 高和生:这两年,传统的车企和大专院校,在无人驾驶领域都做了很多工作,他们认为自己的一些产品可以推向社会进行道路测试,但不是所有的企业都到过上海国际汽车城来测试。我们举办这个比赛,搭建这个平台主要是希望国内的研发机构、企业、大专院校把他们在无人驾驶方面的产品,拿出来互相做一个评测,比一比,遛一遛。通过互相验证、互相比较、互相学习,能够比出优点和劣势。如果没有这样的机会,大家可能就是互相观望,彼此之间的沟通也有问题。 这两年,智能网联汽车在咱们国内炒得比较热,传统企业、以IT为主的企业都纷纷在做无人驾驶汽车,这就有路径选择的问题。这两年,我们中心一直也在逐步推进无人驾驶领域的标准建设,我们认为产业要发展,在标准方面必须要引领,要规划好。我们非常关注引导行业健康有序发展,及时地让这些产品进行互相比较,这是很必要的。比赛之后留下的信息也槲颐窍乱徊阶龊帽曜贾贫ê托幸倒芾矸矫婀ぷ魈峁┝嘶础数据,这是我们举办大赛的目的。 《汽车纵横》:国内有些车企已经开始尝试在公路上进行智能驾驶,但一直游走在灰色地带,国家也没有立法允许它们上路,您认为国家应该出台什么样的政策帮助企业发展智能驾驶技术? 高和生:我们已经向工信部提过一些想法,我们认为,无人驾驶汽车一定要经过一定的时限、一定里程的可靠性测试才能上路。除了我们的标准要跟上,立法进程我们也得推进,这包括保险如何规定?我们一定要有详细的描述,要说清楚路径。 让企业做技术储备是应该的,但我们要从社会标准、立法的角度推进,两者间要同步。甚至在必要的时候,节奏不要推进得太快。据我了解,无人驾驶汽车,很多国家都在发展,但允许上路的不多。 我曾经去日产公司调研,三年前,日产公司的智能汽车产品就被认为很成熟了,但是我们去参观,他们还只是拉着我在高速公路上跑了40多分钟。因为驾驶的情况太特殊了,路上经常会出现一些不可预见的东西,在没有把握的情况下,还是要稳妥一些。 《汽车纵横》:您认为中国的自动驾驶汽车还需要多长时间才能够上路? 高和生:从我们产业的角度,从制造的角度看,两、三年应该是可以上路测试的。现在的问题主要是立法和行业整顿,如果在一个封闭道路上做这件事,我认为两、三年做出产品,五年产品上市,产品本身不会有太大问题。关键是其他配套的东西,例如立法推进等都存在问题,这不是我们单一产业能左右和主导的。日产也面临同样的问题,他们的产品没问题了,但是在立法推进上也遇到了困难,日本政府目前肯定是不容许的,所以大家还是要一起共同推动。 我去日本考察过无人驾驶汽车,也去过欧洲的德国、瑞典等国家。在日产,我和他们做了详细交流,也看了他们的无人驾驶汽车,三年前他们的无人驾驶产品就已经在销售,除了在高速公路、封闭路况的道路上跑,这三年来也一直在高速公路上模拟实际使用情况运行。考察后,我感觉汽车的无人驾驶发展趋势不会改变,企业、行业、社会在这方面的投入目标是对的,但是这个路怎么走,什么时候实现全无人驾驶?我认为,节奏上、把控上还是稳一点比较好。 《汽车纵横》:无人驾驶汽车下一步的推广模式到底是什么模式?在技术选择路径上,是汽车+互联网?还是互联网+汽车? 高和生:我认为这是两种路径都可以选择。从我自己了解的情况看,包括去瑞典、德国,这几个国家基本上是以汽车为主的国家,基本上还是“汽车+互联网”这个路径。虽然关注程度很高,但没有像咱们国内炒得这么热。所以无人驾驶汽车下一步的推广模式可能有多种模式,需要我们政府和行业正确的引导。不能危害社会的安全。我认为,好像还没有那么着急地要去实现无人驾驶,例如我到北京出差,北京市区里可以自己开车,上高速公路从北京到天津这一段路,换成无人驾驶模式,这样我就可以休息一个多小时,我觉得这样的模式是无人驾驶第一个要达到的目标。无人驾驶的终极目标是达到共享汽车和无人驾驶,这么走会比较稳妥,也比较现实。 《汽车纵横》:你们与英国的合作,主要侧重哪些方面? 高和生:交流、协调、互相借鉴。我希望中国的车到英国去之后会说话,会走路,英国的车到中国来也会。 《汽车纵横》:关于无人驾驶,您最关注什么问题。 高和生:无人驾驶汽车首先是安全汽,从我们制造业企业来说,制造一辆车肯定没问题,因为整个汽车产业就是集成行业优秀技术的,主动的和被动的安全技术,我们都在用,所以安全汽车应该没问题,关键是安全汽车交互问题,这个是我们最不放心的一个环节。中国的路况比较复杂,需要协同社会各方面的资源来协调好。 《汽车纵横》:实现无人驾驶后,汽车行业会被颠覆吗? 高和生:无人驾驶汽车的终极目的就是共享汽车,谁是最大受益者?我认为还是汽车,所有无人驾驶这些开发的东西,包括影像技术,所有技术都要被我汽车来整合使用,所以将来最大的受益者还是我们。我们需要这方面的技术来支撑,来配套,来完善,但还是要以我们汽车为主,整合这些资源,所以我认为未来在无人驾驶汽车方面胜出者,或者获益比较大的,还是我们汽车行业。 《汽车纵横》:到底我们到什么时间节点上会达到真正的无人驾驶? 高和生:我估计还得20年,除了要有安全的汽车产品、安全的交通环境,有共享的汽车,还有立法的推进也很关键。保险能不能配合上?这也很关键,汽车产品涉及到社会面比较广,不是生产一个产品就可以让你上路了。立法的推进很难,有些事情得按照程序走完这个过程,三年、五年都未必能够完成。从我的角度上,也许汽车产品本身没问题,但真正推广的时候,要难得多。 智能汽车论文:基于摄像头的智能汽车设计 摘要:智能汽车作为当今科技时代下的新兴产物,集中运用了计算机、现代传感、信息融合、自动控制、人工智能及通讯等现代科学技术,是未来汽车发展的重要方向。本文详细介绍了基于摄像头传感器的智能竞速汽车控制器的设计方案,分别介绍了智能车的硬件组成、路径的检测识别方法和智能车的控制策略。利用摄像头传感器采集、识别道路信息,规划最优路径,采用PID控制算法控制电机和舵机实现自动控制。 关键词:摄像头 智能汽车 设计方案 本设计是基于MK60DN512ZVLL10单片机开发实现的,该系统采用摄像头采集、识别道路两旁或者中央的引导线,在此基础上利用合理闭环的算法控制智能车运动,从而实现智能车快速稳定的寻迹行驶。 1 智能车整体结构的选型与设计 1.1 图像传感器的选择 图像传感器,即数字摄像头。目前市场主流的两种摄像头传感器:以金属氧化物半导体元件为感光材料的CMOS摄像头和以电荷耦合元件为感光材料的CCD摄像头。综合两种摄像头解析度、灵敏度、成本、功耗比、模块电路、体积、重量,CMOS摄像头可以满足于4米/秒速度以下智能车行驶,并且CMOS摄像头功耗低,工作电压只需3.3V-7V,完全可以由智能车稳压后得到,稳定经济,所以选择CMOS摄像头中的OV7725摄像头。 1.2 起跑线检测传感器选择 起跑用的是发车灯塔控制方式,发车灯塔不仅发出起跑信号,而且发出终点信号。我们使用基于使用HS0038B传感器的基础电路作为接收灯塔光信号一个基础电路,OUT口接MK60的C5。 1.3 速度检测传感器选择 一个完整的控制系统是闭环控制的,所以需要测速装置,用以精准反映智能车实时速度。我们采用了由欧姆龙公司研制的一款200线的小型编码器。 1.4 车模选型 本次设计采用由飞思卡尔半导体公司赞助的G768型车模,即为竞赛中的C车模。 2 智能车硬件电路设计 2.1 硬件设计方案 本设计方案采用模块化方式完成总设计,模块化设计使思路清晰,在使用出现错误时容易修理。 2.2 电路设计方案 本次设计将智能车系统电路分成两个主要部分,以MK60N512ZVLQ10为核心的控制电路和以电源为核心的驱动电路。考虑到MK60最小系统电路板比较大,所以将整个系统电路分为两块规则PCB板(主控板和驱动板)。 2.3 控制电路 以MK60为核心的单片机系统的硬件电路设计主要包括以下几个部分:电源电路、时钟电路、JTAG接口、复位电路。 2.4 驱动电路 因为本次比赛摄像头组使用的电机是RS-380SH直流电机,小车驱动芯片决定选用集成的高电流半桥电机驱动应用BTN7971B,它的输出电流足以带动电机转动并且较稳定。 2.5 电源模块 比赛使用飞思卡尔专用电池,2000mAh的镍镉电池1块,标准电压7.2V。 3 智能车软件算法设计 3.1 软件控制整体设计 本次设计所用的软件调试工具支持C语言和汇编语言混合编程的IAR Embedded Workbench软件,由于C语言操作简单,可修改和移植性强,所以本次软件设计大部分程序都使用C语言编写,只有在某些地方加入了汇编语句。 3.2 主程序结构 在系统初始化方面,我们所用到的底层硬件资源进行初始化和上层模块初始化。在方案选择及参数设定上,我们在主板上设置了一组四位的拨码开关和三个按键结合OLED显示屏实现的方案和参数的可调,以在比赛时对车作适当地调整。在图像获取上,对于Ov7725数字摄像头,使用场中断加高速DMA传输的方式来获取图像。图像处理则采用黑线提取和中心线提取。 3.3 控制算法 控制算法是智能车的灵魂,为了使小车能以稳定的速度通过跑道,精确的速度控制是关键,采用速度闭环控制方案。 4 智能车开发与调试 4.1 软件开发环境 系统编译下载是在IAR IDE开发环境下完成的,Embedded Workbench for ARM是IAR Systems公司为ARM单片机开发的一个集成开发环境,这一开发环境使用方便、入门容易和代码简明紧凑。此外,由于在IAR软件中进行编写,调用,修正函数比较复杂繁琐,所以使用了Source insight 3软件进行辅助编写小车程序。 4.2 硬件开发环境 本次毕业设计所用的硬件开发平台为著名硬件开发公司Altium公司的Altium Designer 10,这已开发环境在板级设计特性、软设计特性、数据管理特性、通用特性都较有优势。 4.3 软件调试 软件调试主要包括:程序在线仿真调试,上位机调试。在线调试主要使用的是IAR中的调试器IAR C-SPY。上位机调试主要是通过蓝牙模块将智能车运行过程中的状态和SD卡采集的图像及时地反馈到PC机上。 4.4 现场调试 现场的调试包括摄像头调焦以及固定、PID参数整定、速度控制算法的参数整定、智能车运行状态等方面的调试。 5 结语 在此次设计中,通过不断不断尝试,不断整改,发现问题,整改问题,最终达到我们预期的设计目标。在算法方面,首次采用闭环系统控制智能车,采用改进PID控制算法,对智能车速度及方向进行调整,使智能车较之前的开环状态更加稳定,最终完成了智能车的制作,实现了摄像头采集识别,闭环控制等的功能。 智能汽车论文:汽车发动机润滑系统智能清洗设备控制系统设计 摘要:润滑系统是保证汽车发动机正常工作的一个重要系统,需要定期进行清洗。本文设计一种汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,该控制系统能够完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等。 关键词:发动机 润滑系统 清洗 控制 发动机是汽车的核心部件,其质量决定了整车的性能与品质。汽车发动机润滑系统是保证发动机正常工作的一个重要系统,它在长期工作后,许多杂质沉积在润滑系统各个部位,而一般发动机机油滤芯能够将大于25μm的微粒过滤掉,再小的微粒就不能被过滤掉,时间长了会堵塞油路,造成各种故障,影响发动机润滑系统的正常工作,因此需要对发动机润滑系统定期进行清洗保养。 对于汽车发动机润滑系统的清洗方式大体分为两种,人工清洗和自动清洗。人工清洗方法体现为拆油底壳、缸盖、解体发动机等清洗润滑油道,这样会增加劳动强度,质量也无法保证。特别是发动机的结构精密,人工清洗方法会造成发动机渗漏、寿命缩短等问题。 自动清洗法是采用专用的清洗设备完成,清洗设备提供具有合适的温度、流量、压力及浓度的清洗液,并对各个工位进行精确控制清洗、干燥和清洗液回收。汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统利用先进的自动控制技术,能够实现清洗过程自动化,保证润滑系统清洁度,提高了清洗质量和效率,并改善了劳动条件。汽车发动机润滑系统清洗设备替代人工清洗已成为现代工业发展的必然,具有广阔的市场前景。 1 发动机润滑系统的组成及工作原理 汽车发动机润滑系统的组成基本相同,主要由油底壳、机油集滤器、机油泵、机油粗、精滤清器和润滑油道、机油冷却器、机油压力表、机油温度表等组成。油底壳:用来储存润滑油。机油泵:将足够量的润滑油以足够的压力供给主油道,以克服机油滤清器及管道的阻力。集滤器:安装在机油泵前,并置于油底壳内,用来滤除机油中较大直径的杂质。机油粗、精滤清器:通过机油滤清器过滤杂质。机油冷却器:冷却润滑油,使润滑油温度保持在一定范围内。机油压力表、机油温度表:监视压力润滑油压力和温度。 2 发动机润滑系统清洗设备控制系统设计 从汽车发动机润滑系统的组成和工作原理来看,反复润滑的机油中,会带有磨损的金属末或灰尘等杂质。虽然机油集滤器和机油粗、精滤清器进行过滤,但时间过长,机油一样会变脏。因此在车辆行驶一定里程后必须对发动机润滑系统进行清洗,以保证清除发动机内小于25μm的杂质,改善发动机润滑系统的品质,保证发动机正常工作。 发动机润滑系统清洗设备控制系统能够对发动机润滑系统清洗设备进行控制,完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等。整个系统设计包括面板设计、硬件系统设计、软件系统设计等三个部分。 2.1 面板设计 系统面板如图1所示。 2.2 硬件系统设计 硬件系统由MCU模块、LCD显示模块、RFID读卡模块、键盘输入模块、温度传感器模块、电加热器模块、电源模块、继电器模块、8路电磁气阀模块等组成。如图2所示。 键盘输入模块设置车型和清洗要求,MCU模块对信号进行分析处理并输出控制信号给继电器驱动模块,控制8路电磁气阀模块相应的电磁气阀A-H打开或关闭,完成对发动机润滑系统的清洗。清洗过程会在LCD显示模块同步显示,温度传感器模块对清洗过程油温进行检测。当温度低于40℃时,将信号发送给MCU模块,MCU模块控制电加热器模块进行加热,保持温度恒定在40℃。RFID读卡模块对每张卡刷卡次数进行记录,次数超过设置值时,发送信号给MCU模块,MCU模块控制LCD显示模块报警提示进行充值。电源模块对其它模块进行供电。 2.3 软件系统设计 软件系统实现抽油、排油、吹扫、加注等控制,主要包括静态清洗和动态清洗。 (1)静态清洗:发动机静止,清洗液从发动机机油滤芯接口处注入发动机油道,通过冲洗和溶解作用把杂质溶入清洗液中一起流下,到达油底。随后在一定负压下,从油底口抽出过滤后循环清洗。静态清洗流程如图3所示。 (2)动态清洗:发动机怠速运转,发动机自身的油泵和清洗机内油泵同时工作,清洗液可达到静态清洗时不能清洗的地方,清洗更彻底。动态清洗流程如图4所示。 3 结语 本文设计一种汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,该控制系统能够对汽车发动机润滑系统清洗设备进行控制,完成抽油、排油、吹扫、加注等控制,实现对发动机润滑系统的静态清洗和动态清洗。同时,能够通过液晶屏显示当前的系统状态以及进行设置,通过射频卡记录用户的清洗次数以及金额,并提醒用户及时进行充值等,完成了整个系统的硬件设计和软件设计。现场实验表明,该汽车发动机润滑系统清洗设备控制系统,性能稳定,能够满足实际汽车发动机润滑系统清洗的要求,具有广阔的市场前景。 智能汽车论文:英特尔:错过了智能手机不想再错过智能汽车 随着PC市场日落西山,智能手机增速放缓,吃不了多少老本又在移动芯片市场无利可图的英特尔看似走入绝境,又在智能汽车领域绝处逢生。 作为一家老牌芯片巨头,英特尔当年错过了智能手机的风口后,在移动芯片市场就一直处于被动状态,被高通压制不谈,山寨起家的联发科也能时不时碾压下它。如今,随着PC市场日落西山,智能手机增速放缓,吃不了多少老本又在移动芯片市场无利可图的英特尔看似走入绝境,不过智能汽车风口的出现,又让它绝处逢生。 当然,有人会说这和英特尔有关吗?这是我们熟悉的那个几乎把“Intel Inside”标志贴到每一个PC的英特尔吗?如果我告诉你这家芯片巨擘在汽车科技方面已经耕耘了好几年,你会不会感到惊讶?说不定用不了多久,你就能开上“Intel Inside”的汽车子。 为进入智能汽车领域,英特尔在今年收购了两家公司,一家是自动驾驶车辆芯片公司Yogitech,它家的芯片能利用感应器和摄像头分析周围驾驶环境,帮助汽车实现无人驾驶;另一家是汽车软件0TA升级更新解决方案提供商Arynga。随后,2016年7月英特尔又与宝马、Mobileye公司联合研发高自动驾驶和全自动驾驶必要的解决方案和创新系统,并致力将这些技术应用于量产汽车身上。一系列的动作,预示出英特尔坚定发展智能汽车的决心。 不过,此时的智能汽车领域已经聚集了众多大佬,包括谷歌、丰田、载姆勒、通用汽车、博世、福特、波音与卡特彼勒等,其中谷歌无人驾驶技术专利最多。在大佬们率先入局的压力下,英特尔还是个需要追赶的命,幸运的是,这次它赶上了智能汽车发展的风口。 尽管所谓的车载互联已经成为互联网企业追逐的下一个“风口”,但实际上多数都缺乏像英特尔这样的软硬件整合能力,很多车辆都已经或正在使用英特尔的这套方案,例如BMw的互联驾驶,就是建立在英特尔的这套解决方案之上,相信凡是用过的人都会觉得与手机、笔记本的内在体验很相似。同时英特尔也向中国本土供应链合作方提供IVI模块,这样就会有更多前装、后装设备能够用上这套解决方案。 不得不说,如果英特尔要在车载互联方面讲一个故事的话,基于凌动处理器的IVI系统将是一个漂亮的文本。它有成功的案例,所以大多数人听到它的时候都不会陌生,应付目前的车内娱乐和交互也是小菜一碟,你唯一要解释的,就是它能做点什么别人做不到的。 实际上,不用惊讶英特尔在智能驾驶领域的布局,这既是厂商的需求,也是用户的需求。从厂商层面来说,英特尔并不是唯一一家进军汽车领域的芯片企业,甚至其对手也有着同样漂亮的案例,从PC端到移动端再到汽车领域,大家的发展路线高度一致,正说明了这一趋势不可逆转。 从用户层面来说,车内体验几乎是最后一块尚未被智能化开垦的处女地,大家不能接受手机、平板、电视甚至冰箱、洗衣机都高度智能化的今天,每天要驾乘2-3小时的汽车还傻呆呆,而智能化的前提必然是标准化、平台化和系统化,这也是英特尔擅长的事情。 智能汽车论文:智能汽车的隐形江湖 看上去风光无二的互联网汽车,除了传统车企和互联网公司外,资本与零部件巨头的窥视同样值得关注。这是一个巨大的名利场,每股势力都野心勃勃。 新年伊始,Master横扫围棋界的传奇就刷爆了网络,在谷歌揭开Master的真身之后,江湖上关于人工智能的传说距离现实世界的距离又被拉进了一步。来势汹汹的Master正代表人工智能向全人类宣告:“我们的时代正在来临”。 这句宣言对于智能汽车来说同样适用,虽然无人驾驶的实现尚需时日,但却无人能否定智能驾驶时代的到来。汽车被锁定为下一个移动终端的继承者之后,智能汽车产业的发展可用烈火烹油来形容:传统车企快马加鞭谋升级,互联网企业撸起袖管搞跨界,借由镁光灯的传播,出尽了“风头”。但智能汽车的研发,实非主机厂一己之力可以完成。在其前进的过程中,“隐形江湖”的存在虽常为人所忽视,却贡献着不可或缺的力量。 金主们的互联网汽车版图 处于市场培育初期的智能汽车,对资本的依赖性非常强。以乐视为例,根据网上流出的乐视汽车商业计划书,未来五年乐视汽车还需投入400多亿人民币,如此大的资金需求量,显然不能靠乐视和贾跃亭来买单,融资的重要性不言而喻。通俗点说,有了钱不一定能成事,但没有钱一定会失败。 资本市场对于智能汽车的兴趣非常浓厚。北极光投资创始人邓峰在预测未来最有希望出现“独角兽”企业的三大趋势时,特别强调了对推动无人驾驶具有重要意义的人工智能技术和传感器技术,认定无人驾驶会是未来的大方向。 事实上,包括北极光创投在内的真格基金、红杉资本、IDG等知名创投公司都在智能汽车领域的上下链条上积极布局。以北极光为例,除了直接投资硅谷的无人驾驶汽车公司,还重点布局了传感器和人工智能,比如激光雷达、汽车OS等诸多方面。 自然,各类投资公司对智能汽车慷慨解囊,成为支撑互联网企业追梦造车的一大资金来源。在乐视、蔚来、奇点等互联网车企背后,不乏太有来头的创投资本。比如红杉和高瓴,前者曾投资新浪网、阿里巴巴集团、聚美优品、美团网等诸多知名企业,后者则是京东、去哪儿网、蓝月亮和大润发的投资者。也有如壹号资本。愉悦资本和本见资本等新兴势力。 想要搭乘智能汽车这趟快车的,远远不止投资公司一方。 眼看互联网三大巨头BAT已全部投身造车,一向热衷于“猫狗大战”的京东自然不能袖手旁观。它通过注资蔚来汽车,跟紧大趋势。同样“不安本分”的,还有以电子产品为生的联想和小米,两者都将目光锁定在了蔚来汽车身上。蔚来汽车融资来源清单上的顺为资本、背后的操控者就是雷军及小米。投资蔚来汽车之后,联想又迅速注资乐视,扩大资本势力。对于京东、联想和小米来说,智能汽车是不可错过的发展趋势,与BAT亲自上阵的姿态不同,他们选择了通过资本触角进行布局,提前占下席位,这是对自身实力及发展阶段进行考量过后的最佳方案。 不少企业大佬,以个人名义进行投资,构成了互联网车企融资的又一来源,这方面尤以互联网企业最为突出。除了像贾跃亭、李想一样又出钱文出为的摸范代表,更多的人选择了只出钱不出力的方式。比如在天使轮就集齐了UC创始人何小鹏、YY创始人李学凌、猎豹移动CEO傅盛、58同城CEO姚劲波、腾讯高管吴霄光、经纬创投张颖等一众“大人物”的小鹏汽车,就是靠大佬资金“养活”的典型互联网车企。还有投资车和家的源码资本,其出资人实由美团网创始人王兴、今日头条创始人张一鸣等近20家上市科技企业的CEO及BAT高管组成。以及霸气出手6亿美元投资乐视汽车,被誉为“中国好同学们”的各大公司CEO。大佬们不仅手握丰厚资本,而且眼光敏锐,并乐于走在潮流前沿,大胆试水,成为互联网造车不可忽视的资本力量。 政府的资金支持也是互联网造车的重要支撑,通常表现为一方出资,一方落地建厂的形式。奇点汽车在去年11月与其子公司共同完成的6亿元融资中,铜陵子公司的主导融资对象就是安徽铜陵市政府,并与铜陵市政府建立战略合作关系,背景就是奇点汽车的产业园项目落户安微铜陵。 同样的合作模式还有车和家与常州市政府,车和家落户常州武进国家高新区工业园,并顺利拿到了常州市政府的产业基金。一方面,政府响应国家“2025中国制造”的号召,引导智能产业的发展,并通过工厂落地来拉动当地经济,增加就业机会。另一方面,企业也需要政府的帮扶支持,顺利建厂投产,可谓双赢。一些有央企背景的创投公司,比如投资乐视的英大资本和深创投,前者背靠国家电网,后者由深圳市政府管理支持,多多少少代表了国家对智能汽车发展的引导和支持。这里再多说一句,投资乐视的淡马锡其实是新加坡政府以私人名义注册的国有投资企业,厚朴也是在淡马锡的帮助下建立起来的,可见国家层面上对智能汽车发展的重视。 另外值得注意的是,部分实业企业在转型过程中也选择了智能汽车为入口,成为支持互联网造车的又一股资金来源。比如投资乐视的新华联集团和投资车和家的利欧股份。前者产业覆盖地产、石油、矿业和化工等多个领域,后者的核心产业主要是石油化工、电力电站及水利用泵等,与汽车产业并无关联。选择互联网车企作为其新的投资发展对象,在为互联网造车助力的同时,也从侧面说明智能汽车的发展魅力。 供应商走在主机厂前面 互联网公司忙着造车,零部件供应商也在马不停蹄地奔跑在通往“智能部件”的道路上。目前在智能汽车配件领域掌握最高话语权的仍是积淀深厚的传统汽车零部件巨头,如博世、大陆、福尔德等。但初创企业成长迅猛,具有很强的融资能力和上升空间,同样不容小觑。主流的无人驾驶系统可分为传感、处理和执行三个方面。传感就相当于人的眼耳鼻,搜集各种图像和声音信息,然后传送给大脑,进入到信息处理部分,对信息进行判断之后,再由其发出指令,进入执行环节。自动驾驶的传感器主要有摄像头、GPS、声呐、雷达、LiDAR(激光雷达)五种类型;处理部分主要通过算法完成,大家最为熟悉的ADAS(高级辅助驾驶系统)即属于这一环节,包括自适应巡航(ACc)、车道偏移报警系统(LDWS)等17个方面;执行层面则是指电子制动、智能刹车等。 智能汽车论文:智能汽车闯入CES:三方角斗自动驾驶 之前是几家车企登台演示,现在演变成车企、供应商、IT公司三方秀实力。他们或合纵对抗连横,或对某项技术形成垄断,使智能汽车领域越来越像一个利益纷争、暗潮汹涌的江湖道场,使汽车产品的未来形态精彩纷呈。 赌城拉斯维加斯正悄然与高科技握手。在刚刚结束的第50届CES展上,自动驾驶、汽车人工智能、最新人机交互功能等先进技术将智能汽车推上了CES的主展台,有人说CES展快成了半个车展。这种革命性变化不过源于一个“懒”字。 有人说过“懒”是人类前进的源动力,这句话虽有些偏颇也不无道理,正是为了追求便捷,人类科技才会不断进步。在本届CES展上,大众、宝马、丰田、博世等,全球知名汽车厂商和零部件供应商,向世人展现了未来汽车形态的多元化。它们对于未来汽车如何追求操控方便、驾驶便捷都有着自己不同的见解,但相同点是,它们把这些不同见解都通过自动驾驶技术来展现。 不同于前几年的CES展,自动驾驶技术还是少数几个厂家带来的展望和规划,部分自动驾驶还停留在低级阶段;本届CES展,自动驾驶技术得到了全面发展,几乎所有参展的汽车类厂商都带来了各自的自动驾驶技术和产品,大部分达到了高级阶段,甚至已经有了新车、量产计划。 这个质的改变得益于汽车厂商主动与IT技术公司联手,他们把最先进的技术融入到汽车硬件中。比如宝马HoloActive虚拟触控系统和智能泊车助手Loomo,前者利用车载控制界面的投影技术和摄像头对人指尖动作的识别,将原来我们只能在科幻电影里看到的虚拟触控变为了现实。而后者则把汽车智能化驾驶,与目前正流行的AI科技相结合。 再比如丰田的三维人机界面、大众的数字座舱、博世的语音控制、福特与亚马逊的Alexa家居助手等新技术,将汽车、家居、通讯融为一体,使汽车的形态变得丰富而多元。 所以本次CES展业也被网友戏称为自动驾驶汽车技术的成果展。不管是谷歌、百度。这样的IT巨头,还是’现代、日产、奔驰这样的传统车企,目前都加大力度研发自动驾驶技术。只不过突破点不同,像谷歌等是以车联网、无人驾驶等跨界切入,而现代等车企则以高端辅助驾驶技术为突破点。 汽车和IT企业之所以如此重视自动驾驶技术,是因为在大数据的环境下,通过人工智能来判断路况,比人为操作更客观反映更迅速,能够极大的提升驾驶的安全性。同时,如果未来汽车自动驾驶真正能够实现,交通资源将得到整合和合理分配,让人们的出行变得更加高效。因此,自动驾驶驾驶技术所描绘智能出行生活,十分、令人憧憬。 而当前的自动驾驶技术,主要是在车身搭载摄像头、超声波、毫米波、激光雷达,利用采集到的视觉影象和数据,创建一个完整的车辆环境模型。这吸引了很多汽车配套厂商的目光。本届CES展上,德国大陆集团就宣布将研发新一代环境模型,该模型下自动驾驶汽车将拥有实时的360度全景影像。 有了完整的车辆环境模型还不够,还需要先进汽车人工智能系统。人工智能系统用来识别与分析这些数据,并具备深度学习和认知,才能使车辆在复杂驾驶情况下安全驾驶。IT企业对此很有兴趣。 本届CES展,采埃孚与英伟达就宣布共同开发一款全新的汽车人工智能系统――ProAI,预计在2018年初进行量产。而宝马则将采用Mobileye的增强学习算法制定驾驶策略,打造汽车系统所需的人工智能。 除了自动驾驶技术,人机交互也是未来智能汽车’发展的重要方向,这一特点在本届CES展上也得以充分展现。 有的利用高精度摄像头,实现虚拟触屏技术。比如宝马带来了HoloActive触控技术,利用一块投射在中控台区域的悬浮虚拟屏幕,一部高灵敏度摄像头负责捕捉驾驶者手势动作,车舱内的超声波设备将对驾驶者的指尖发出脉冲信号,使驾驶者获得真实的触感,实现人机交互功能。 有的采用虚拟现实技术和手势遥控功能。比如大众汽车在本届CES上展示了增强现实(AR)技术,这套系统可以看做是升级版的抬头显示系统,一方面可以将路线、距离等相关的驾驶信息显示在驾驶员前方的道路上,另一方面是显示信息娱乐等其他信息,而无论何种信息都与周围的环境完美融合,不会让驾驶员分心。 如果说宝马的虚拟触屏技术、大众的增强现实(AR)技术代表了人机交互未来发展方向,那么英伟达公司推出的基于图像识别技术AI Co-Pilot(协同驾驶技术)则提供了另一种方向。这套系统支持多种面部识别功能,其中具备唇读识别功能。唇读,就是当车厢内外噪音太大的时候,可以通过唇读技术,辅助识别语音指令。尽管AI Co-Pilot系统大部分是为了辅助驾驶者安全驾驶,仅仅在唇读方面涉及到了人机交互功能,但是这套系统充分发挥了英伟达在图像处理方面的优势,为未来的人机交互发展提供了更多可能。 总之,智能汽车的发展为很多商家打开了一扇门。之前是几家车企登台演示,现在演变成车企、供应商、IT公司三方秀实力。他们或合纵对抗连横,或对某项技术形成垄断,使智能汽车领域越来越像一个利益纷争、暗潮汹涌的江湖道场,使汽车产品的未来精彩纷呈。 智能汽车论文:智商+情商 智能汽车的实现将由汽车智商和汽车情商两部分组成,而汽车情商正是目前汽车产品 所或缺的核心技术。 又一家车联网公司成立了。 自总理提出“互联网+”概念后,短短半年时间,“互联网+”席卷了整个汽车行业和互联网产业。那么,究竟是“互联网+汽车”还是“汽车+互联网”?到底谁该妥协?双方各有各的说法。 仿佛一夜间,成百上千家与车联网沾边儿的公司出现在公众视线中。有的是之前就已存在的,现在才得到关注;有的是赶上了这股热潮,刚刚成型。飞驰镁物(北京)科技有限公司(以下简称飞驰镁物)就属于后者。 7月1日,飞驰镁物在北京召开品牌会――智能汽车即服务,来自车联网行业、整车厂、咨询机构、投资界等人士前来参加。 与此同时,历经6个月的酿造,飞驰镁物下定决心,在“互联网+”热潮还未褪去的好时候,带着自己引以为傲的核心产品――汽车共享服务品牌“Soda”正式亮相了。 自称是“最懂车企的车联网公司”和“崇尚极客精神的科技公司”的飞驰镁物对智能汽车有着自己的见解。 智能汽车即服务 飞驰镁物创始人兼CEO王强解释道:“智能汽车即服务的英文是Smart x Vehicle as a Service,即面向车和人两个对象。对于车,车联网相当于给车装载了远程大脑从而实现其智能化,这是智能即服务;而对于人,车联网则是把车的属性上升到一种位移公共服务,为人提供一种随时随地使用的出行服务,这就是汽车即服务。两者综合起来,就是智能汽车即服务。未来作为公共出行服务的汽车一定是面向未来的智能汽车,而智能和共享应该是相辅相成的关系,而不应该是简单的叠加。” 飞驰镁物具备B2B传统车联网和汽车共享两个业务发展方向。在B2B传统车联网业务领域,飞驰镁物以前装TSP为核心优势为整车企业提供车联网整包解决方案和咨询服务,通过以云计算、大数据、社交网络为基础搭建的云服务和汽车情商两大核心产品平台,已经开始为整车企业提供真正符合移动互联网用户交互体验的车联网产品。 而致力于呈现“下一代城市出行方式”的Soda,则是飞驰镁物在汽车共享方面的具体成效。 “未来的车联网一定是和汽车紧密融合在一起的车联网,更多的是‘汽车+互联网’,而不是‘互联网+汽车’”。飞驰镁物联合创始人兼企业业务副总裁樊高增表示。他的这一观点与市场其他互联网公司很不同,他认为互联网并不会颠覆传统汽车行业。 “基于车联网的合作,根本不能脱离主机车厂,我们更倾向于前装业务,前装市场是飞驰镁物的目标市场。”樊高增称。飞驰镁物对于前装市场的信心并不是空穴来风,作为一家刚刚诞生的车联网公司,飞驰镁物迄今为止已帮助超过20家的车企在中国落地车联网项目。 作为飞驰镁物车联网业务的核心产品之一,CLOUDMove是一款完全自主研发的联网汽车架构平台,旨在打造终极汽车互联网平台,帮助汽车更好的融入互联网。 飞驰镁物联合创始人兼CTO杨磊对CLOUDMove进行了详细的分享:首先,CLOUDMove主要基于公有云基础架构,来实现汽车与多种移动终端设备对驾驶联网在线服务的无缝访问体验。其次,CLOUDMove是一款开箱即用的车联网产品,可针对整车企业提供快速、便捷的一站式服务,包括业务运营支持系统在内的基础能力,并预集成了优秀的互联网内容和第三方服务。 与CLOUDMove相呼应的是DREAMove,它同样是飞驰镁物车联网业务的核心产品之一。 据描述,智能汽车的实现将由汽车智商和汽车情商两部分组成,而汽车情商正是目前汽车产品所或缺的核心技术。因此,DREAMove将成为智能汽车的“大脑”,通过创新科技与网脑思维的结合,使汽车的情商得到质变的提升,真正做到主动保护、帮助驾驶者。 下一代出行方式 “Soda所要打造的是下一代城市的出行方式,因此,Soda将和包括整车企业在内的合作伙伴一同打造一款为共享而生的智能汽车。”飞驰镁物联合创始人、副总裁余涛这样解释Soda的核心理念,而“汽车共享、绿色出行”也是飞驰镁物对未来智能汽车的理解之一。 “Soda绿色出行”是除传统车联网业务之外,飞驰镁物面向个人市场的突破,飞驰镁物打造这样一个智能汽车共享服务品牌,是为了向人们提供想走就走的自由出行体验,满足消费者短线即时出行需求,同时缓解城市拥堵,降低排放。这是飞驰镁物关于未来交通的一个“美好愿景”。 Soda服务与传统汽车租赁模式最大的区别是按分钟计费,用户只需通过Soda应用便可随时发现身边的共享车辆,并通过成熟的车联网技术,借助于APP完成选取车辆、控制车辆、使用车辆、支付费用的整个过程,且无需在固定地点取车还车,最大程度方便消费者。 不仅仅是在理念上先进,Soda的落地也已经完成并在迅速扩张。目前,Soda已经与包括意大利开源汽车OSVehicle在内的诸多国内外新能源汽车企业合作,在全国多个城市开始了内测,与此同时,Soda会基于自身的车联网技术架构,为消费者提供更多完善的智能交通应用。 “Soda打造的是下一代城市的出行方式,我们会与包括整车企业在内的合作伙伴一同打造一款为共享而生的智能汽车。”余涛这样解释Soda的理念。 运动鞋、工装裤,统一的黑色T恤上印着彩色的LOGO。年轻、简单、朝气蓬勃,这是飞驰镁物团队带给人们的第一印象。 然而在表象之下,王强和他的小伙伴们都有着非常狂热的创业激情,“虽然是一家新公司,但飞驰镁物从创业之初就考虑到了对于社会的责任和义务。因此,我们希望利用车联网技术,为整个城市的环境保护做出一点贡献。这是我们的愿景。”他掷下豪言,“飞驰镁物要做车联网中的劳斯莱斯,等到时机成熟了,我们将要实现造车的终极梦想。” 上述飞驰镁物的创始人们都有着很强的技术背景,他们之前分别在车联网、软件开发、整车企业、服务运营等不同领域有过10余年的经验。在这群年轻人的眼中,飞驰镁物的起点很高,就车联网市场目前这种“诸侯混战”的局面来看,速度和时间对他们来说是最关键的要素。 正如他们自己所说:要取得江湖地位,就要不断飞奔。
引言 改革开放后,我国在工程机械行业方面取得了显著成绩,其中最重要的就是工程机械焊接自动化技术发展。随着中国对基础设置建设力度的不断加大,必须运用焊接自动化技术手段进行改革创新。文章就工程机械焊接自动化技术进行深入分析,具有深远的意义。 1工程机械焊接自动化技术概述 新中国成立以来,我国的工程机械产业不断发展,特别是在改革开放以后,每年我国的钢铁产量以300万t不断增长,成为世界上最大的工程机械制造大国。随着科学技术与社会经济的不断完善,我国在工程机械方面取得了显著成绩,其中最重要的就是工程机械焊接自动化技术的发展与完善。焊接技术在20世纪初就被广泛应用到工程机械制造行业领域中,但是由于我国的钢结构建筑起步比较晚,焊接技术的实践研究和理论研究都还不够成熟,处于发展的初期阶段。焊接技术除了被应用到工程机械制造领域中,还应用于石油化工业、运输制造业、建筑工程领域中以及航空领域等。由于当前对焊接质量与焊接的经济效益要求越来越高,焊接工艺开始向专业化与自动化方向转变,焊接自动化技术作为传统机械技术与现代科学技术的结合体,需要对工艺方法、设备安装以及焊接加工过程中和质量控制等进行严格监督与控制,保证焊接质量。 2我国工程机械焊接自动化技术发展现状 随着改革开放的不断推进,我国工程机械焊接自动化技术得到迅猛发展,无论是理论知识还是技术水平都取得巨大进步,同时数字化技术的成熟,工程机械焊接自动化技术与数字化技术逐渐融合,产生了数字焊接机以及数字化控制技术。先进的自动化焊接技术的出现与应用,极大地促进了焊接行业的发展与产品质量的提高,基本上实现了自动化机械焊接设备与智能化焊接机器人的程度。随着我国社会经济与工程机械业的不断发展与完善,我国工程机械焊接自动化技术应用与相应管理制度逐渐走向成熟,社会工业建设已经朝着规范化与科学化方向发展。我国也出台了一系列相应政策方针与法律法规,为工程机械焊接自动化技术发展提供政策支持与引导,国内的机械设备生成量大于市场实际需求,也就是说当前机械生产制造企业的日益增加使得市场竞争越来越激烈,在这样严峻的形势下,工程机械制造企业还还需要加大自身创新能力与工艺水平,提升自身的核心竞争力与综合实力,对于工程机械焊接自动化技术的未来发展趋势还需要进一步探索。 3工程机械焊接自动化技术的应用 目前,工程机械焊接自动化技术已经被广泛应用到各行各业,虽然国内工程机械焊接自动化技术发展还不够完善,但是从技术工艺发展实践来看,工程机械焊接自动化技术为社会经济发展带来了巨大的推动力。 1)数字化集成焊接控制。工程机械焊接自动化技术主要就是以计算机为载体,通过信息网络传播,采集与处理各类的信息。作为一种检测装置技术,可以有效感受到检测信息,不但可以提高焊接精准度,还可以提高产品的性能,依照一定规律和相关要求进行信息转化。现阶段,工程机械焊接自动化技术已经融入到社会生产与人们日常生活中,它是社会发展最快的科技之一。使用集成焊接技术引入信息技术与电子技术,保证机械设备运行的稳定性与安全性,实现对焊接系统控制的集成化和规范化,加强对和焊接质量与流程的有效判断,有利于提高工程机械焊接的效率,降低生产成本。 2)机械工程焊接过程的智能化控制。随着各种新技术、新工艺和新设备的出现,工程机械焊接自动化技术已经不再是一门学科的发展,而是多个部门与相关学科的融合,其实质就是从自动化系统观点出发,在焊接工艺中融入数字控制技术,运用过程控制原理,将机械、电子和信息、检测等有关技术进行有机结合,智能化控制特点更为突出。工程机械自动化是焊接工程工艺的核心与基础,通过工程机械的自动化焊接实施对全流程的智能化控制,适应不同作业环境与生产要求,对工程机械制造精度极高的环节,实现整体规范化与自动化。 3)网络化系统集成。工程机械焊接自动化技术主要指的是从工业发展实际情况出发,站在整体与系统的角度出发,在尊重传统机械技术基础之上,将电子技术、自动控制技术以及软件编程技术等一系列技术进行有效组织与整合,从而实现生产的高效化、低耗化与自动化目的。为了保证工程机械焊接操作的安全性与准确性,一些传统手工操作环节被自动化焊接技术多取代,微机作为工程机械焊接自动化技术的核心与基础,操作人员通过各种仪器、仪表和传感器等部件感受各种保证参数的变化,利用微机取代常规的控制系统,远程完成焊接作业。同时系统还可以进行自我诊断和自我修复,对工程机械制造整个过程进行实时跟踪与检测,操作人员结合数据信息进行全面掌控与监督。工程机械焊接自动化技术具有一定的开放性与综合性,对工程工艺指标和既有数据信息进行综合分析与考察,就可以准确地、科学地确定工艺参数,从而为后期的工程机械制造奠定良好基础。 4工程机械焊接自动化技术未来发展趋势 工程机械焊接自动化技术内容广泛,在产品生产与应用过程中除了自然因素,还包括社会因素以及其他方面因素的影响。随着科学革新与社会经济的高速发展,各个企业与行业还需要对工程机械焊接自动化技术投入更大的资金与人力资源,提高工程机械焊接自动化技术水平。工程机械焊接自动化技术随着电子技术与计算机技术的发展而发展,机电一体化逐渐走向智能化、网络化与微型化,代替人工从事高难度与高危险的工作,提高焊接人员的人身安全,提高工程机械质量,为社会生产生活做出更大的贡献。 5结语 工程机械焊接自动化技术在工程机械领域以及其他各个行业中得到广泛应用。由于整体技术还不够完善,还需要在各个层面加大对工程机械焊接自动化技术的研究,不断提高工程机械的制造质量。
1引言 当前,我国工业现代化迅速发展,机电一体化技术逐渐向着机电自动化技术方向发展,传感器技术的广泛应用,该内容属于机电自动化发展的核心内容,机电自动化生产过程中,对传感器技术进行应用,可以促使质量生产以及生产效率得到大幅度提升,促使现代化企业的机电自动化发展需求得到保障。 2传感器技术的研究现状 当前,在一些先进的科学研究当中,传感器技术的应用越来过广泛,其逐渐成为智能器件、智能系统当中的一项重要组成部分。将传感器-计算机-效应器作为核心内容的机电自动化控制技术的应用最为广泛。特别是在高度自动化的工厂运作流水线、不同形式的办公智能自动化设备当中应用更为重要。促使社会经济发展得到进一步加快,还让人们的生活水平以及生活效率得到不断提升,对于整个社会发展起到推动作用。此外,传感器属于机电自动化控制系统当中的首要部位,在整个系统中,是系统正常运行的前提条件。在相应智能化系统当中,若传感器发生故障,不能“感知”外界带来的变化,这就会导致一系列过程难以进行。对此,传感器技术水平高低对不同类型的智能系统运行情况以及应用效果带来直接影响。 3当前传感器技术在机电自动化中的应用现状 3.1传感器技术不够精细 对当前传感器技术在自动化生产工作中的应用情况进行分析,认为其还存在一定问题,如传感器的精细化程度存在问题,即便当前存在多个企业对传感器进行应用,已经发展成了微传感器,但是对微型传感器进行应用,还没有得到广泛认可。从总体角度进行分析,未来的机电自动化生产过程中,传感器技术会逐渐向着更小、更加精细化的方向发展,这就要求机电自动化生产产业高度重视。 3.2传感器技术不够清洁 传感器技术使用过程中,不够清洁。过去较长的一段时间内,采用机电自动化生产,对传感器进行应用,使用的主要是切削液技术,这就在无形之中提高了使用成本,还在一定程度上导致周围环境受到污染,在具体生产中,产生大量的污染废气和油气。因此,对传感器技术进行使用过程中,需要重点考虑传感器技术是否具备清洁性。针对这一问题,技术人员可以采用干式加工技术,通过这种方式,有效弥补过去削切、磨削等方式的不足,进一步提升工作效率,有效节约机电自动化生产资源。 3.3传感器技术不够虚拟 在对传统传感器技术进行具体应用过程中,传感器技术的虚拟度不高。这就在一定程度上促使实际生产以及作业过程中,蕴含着极大的危险因素,进一步增加了生产安全事故发生的可能性,还为工作人员自身的安全埋下巨大安全隐患,甚至会带来严重的额财产损失,导致机电自动化生产对产品研发速度降低,这种情况下的生产效率较低。因此,今后对传感器技术进行具体开发过程中,需高度重视传感器虚拟化问题,对传感器仿真技术进行科学创新,对计算机仿真软件进行科学合理的应用。最终模拟出更加真实的机电自动化生产系统,这就在一定程度上促使产品设计以及生产更加精细化、合理化。对机电自动化生产过程中出现的实际问题及时发现并解决,对产品工艺以及技术质量进行进一步优化。 4传感器技术在机电自动化中的应用 4.1机械制造 对于传感器技术而言,在机械自动化生产过程中的实际应用,主要内容有以下几个方面:第一方面是对机械工程进行具体制造,对传感器技术进行应用,具有较高的现实意义和价值。技术人员将传感器技术和自动化生产进行有机结合,从而提供更加有效的技术监测手段,对机械制造产品进度层面的技术进行科学有效的控制。例如对工件进行具体生产过程中,存在一些基点,在这些基点之间,还需对工件尺寸进行科学控制,这种情况下可以对接触式传感器进行进行使用,从而能够在工件当中寻找细微的光点。 4.2机器人 对传感器技术进行设计以及开发的基础上,现代化机电自动化生产还对机器人技术进行有效应用,促使机电一体化技术的应用范围被拓宽,机器人具有较高的智能化特点,这就对传感器技术提出了较高的要求。通常情况下,技术人员对机器人进行具体设计过程中,存在内部以及外部两种不同形式的传感部分,其中的内部传感基本上是对机器人内部运行情况进行监测的,也就是对系统进行监测,可以结合实际给定的需求提供相应的服务。 4.3技术监测 传感器技术被应用在工程机电自动化技术生产过程中,对监测技术进行应用,就是对环境监测技术进行使用,针对机电工程自动化实际生产环境进行严格监测,进而构建起一套比较完整的系统网络,通过这种方式,可以相对准确的对环境产生的变化进行识别和判断,对创安器进行有效安装,能够从生产环境当中获取温度、湿度方面的信息,这就在一定程度上确保自动机电自动化生产设备始终处于正常运行状态下。同时还可以始终保持在相对合适的生产氛围环境下,促使现代化企业机电自动化生产效率得以提升,有效降低生产环境危险性。 5结语 传感器技术的应用,促使人们逐渐向着智能化生活、智能化工作和只能变化学习时代,这一内容属于机电自动化控制系统当中的重要组成部分,在一些大城市当中,更多的机电自动化控制器件逐渐将大商场、大型厂房、甚至人们家庭等覆盖。创安器技术逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。
引言 随着《“十四五”智能制造发展规划》的印发,加快产品高质量发展,推进智能制造,加速构建以数据为基础的知识驱动型智能制造系统,已成为我国制造业发展的必然趋势。汽车制造业作为制造业实体经济的中流砥柱,在推动我国向现代化制造强国迈进中占有举足轻重的地位,自主创新和质量控制仍然是制约汽车制造业发展的重要环节[1]。装配过程作为汽车整个制造过程中至关重要的一环,装配质量在很大程度上决定了整车品质的好坏。而变速箱作为汽车的核心组成部分之一,如何提高其装配过程的质量,是汽车制造行业非常关心的问题。随着计算机技术和大数据分析技术的快速发展,工业数据的采集技术和工业数据的利用率得到了空前的发展,使得利用大量的工业数据对变速箱装配过程质量进行在线实时预测的目标得以实现[2]。变速箱在装配过程中,控制其装配过程质量具有较高的稳定性与一致性是十分重要的[3],同时对装配过程进行科学有效的质量管控,对提高生产效率、降低企业制造过程成本具有极为重要的意义。杨成赫等[4]提出了一种复杂机械产品装配过程质量在线控制的概念,主要是解决复杂机械精密产品在装配过程中出现的装配质量问题,最终开发出装配过程质量在线控制系统,并验证了该系统的可行性。刘明周等[5]在对再制造产品装配过程特点及其装配过程质量问题进行分析之后,提出一种动态工序质量控制模式,然后开发设计了一套动态工序质量系统,并对其有效性和可行性进行了验证。张彦如等[6]为了使变速箱装配的质量得到提升,在对变速箱的装配工艺进行分析之后,构建了变速箱装配质量动态控制与预测系统,在实际车间中进行了系统的应用,并得到了良好的应用反馈。刘明周等[7]为了实现复杂机械产品在装配过程中质量控制点公差带的在线优化,构建了基于最短路径的模型。王宏颖等[8]针对机械产品装配质量难以全局控制、装配线集成存在困难等问题,研究开发了面向装配过程的在线质量控制系统。 1质量控制系统设计 1.1质量控制业务流程 质量控制业务流程如图1所示,在变速箱装配过程中,首先对基础信息进行配置(如对各个工位、产线进行配置),其次对需要采集的过程数据进行配置(包括产品的质量项及作业指导书等),然后布置现场的数据采集程序,用来实时采集数据信息。一方面将采集到的各种质量数据用于看板管理,实时地把现场的质量数据和装配过程进行图表化展示;另一方面把采集到的实时数据应用于质量检测模块,通过质量检测模块里面的各种算法对变速箱的装配过程质量进行预测,当预测可能出现变速箱装配过程质量问题时,把预测结果输入质量控制模块,通过质量控制模块中知识图谱技术给出合理的控制方法与决策方案。 1.2系统功能需求 变速箱制造企业需要在装配过程中保持较高的合格率及装配过程的一致性和稳定性。在变速箱装配过程中要满足企业的上述需求,就离不开变速箱装配过程质量控制系统的支持。通过对变速箱制造企业业务需求的分析,其对质量控制系统的功能需求如下:1)实时性。为了实现变速箱装配过程的在线控制,系统需要准确、实时、有效地采集变速箱装配过程中产生的过程数据,这是实现对过程质量数据分析的前提。2)灵活性。变速箱装配线往往会生产多种型号的产品,不同型号的产品在实际装配过程中有不同的装配工艺与质量检测项,为高效地应对装配现场不断发生的变化,对变速箱装配过程质量控制系统的灵活性提出了更高的要求。3)开放性。企业中有众多系统,变速箱装配过程质量控制系统只是其中的一个,需要与其他系统进行信息交互与数据传输,因此需要保证系统具有较好的开放性。4)稳定性。要为变速箱装配过程质量保驾护航,就需要系统有较强的抗干扰能力,对安装环境的要求不要较高,同时需要系统在外界环境发生细微变化时仍可以稳定运行。5)可视化。变速箱装配过程中操作人员需要根据可视化的操作流程和工艺要求进行工作,同时需要可视化的检测项来对关重件进行检查,当现场出现装配质量问题时能提供可视化的解决方案;管理人员需要可视化的界面来快速地了解现场出现的问题、现场的工作进度和各个设备的工作状态。 1.3系统功能设计 结合现场的实际情况及业务需求,变速箱装配过程质量控制系统整体功能结构规划共分为以下几个模块:1)基础信息管理。主要是对工厂实际运行中基础资源信息进行增、删、改、查、数据的导入或导出等维护,主要包括人员、产线、工位、地址等多个模块。2)产品质量项管理模块。主要是对各种过程参数管理及对数据采集内容配置,质量数据管理包括变速箱基本信息管理、产品关重件管理、产品质量项管理及标准作业指导书。3)数据采集模块。数据采集模块是整个装配过程控制系统的核心,可通过在上层配置需要采集的质量检测项的相关信息,并通过在现场工控机布置数据采集程序实现实时数据采集。4)质量预测模块。主要功能是实现对变速箱装配过程质量是否合格及不合格类型的预测,质量预测模块是以变速箱装配过程中产生的大量工业数据为基础。通过质量预测功能,对正在进行装配的变速箱进行预测,得到预测的结果,为后面进行变速箱装配的事前控制提供依据。5)质量控制模块。变速箱装配过程质量控制模块是该系统非常重要的模块,其主要功能是基于质量预测结果对出现装配质量异常结果给出相应的方法推荐。6)看板管理。看板管理采用图表化方式动态地显示生产过程中生产计划、产品、设备的实时状态,发现异常时快速响应。 2制造执行系统实现 2.1系统硬件架构 系统硬件架构可将服务器、交换机等多种信息设备通过网络连接在一起,为整个控制系统提供硬件基础。整个系统硬件架构如图3所示。车间现场依据不同产线功能划分为多个区域,单个区域的网络信号由二级交换机控制,区域PLC监控设备状态并控制现场RFID读写器及信号灯的操作,现场工控机通过二级交换机与之相连,实现实时信息交换;同时部分区域二级交换机上连接着无线路由器,在车间提供无线信号,工业PAD通过无线连接进行相关流程的记录。多个二级交换机的网络信号最后通过核心交换机汇总到一起,核心交换机通过给二级交换机划分不同网段,使不同区域间的网络信号互不干扰;同时,核心交换机与多个服务器相连,将现场信息及时存储到对应服务器内,并通过服务器对现场信息进行集成控制。 2.2系统软件构架 在系统开发之前需要对其架构进行谨慎的规划,需要对系统主要的功能需求、实现目标、业务背景等信息进行全方位的考虑,从而使得开发出的系统在解决变速箱装配过程质量问题时有更强的针对性。结合变速箱厂实际情况,本文采用浏览器/服务器(B/S)和客户端/服务器(C/S)模式相结合来实现整体架构。在整体上主要包括信息接口层、人机交互层、数据采集层、质量控制层,系统软件架构如图4所示。 2.3系统实现 基于上述对系统的设计,以安徽某变速箱装配车间为例,在结合现场的实际情况及分析质量控制需求后,本文采用C#语言,基于.Net平台和SQLServer2014数据库及VisualStudio2015开发工具对系统进行实现。在变速箱装配过程中,该系统对变速箱装配车间进行了基础信息建模,地址基本信息配置如图5所示,产品质量项管理如图6所示。当上层系统中信息配置完成之后,便需通过装配现场数据采集模块进行实时数据采集。图7所示为OPC信息配置界面,当现场设备的工作状态发生变化时,OPC服务器、PLC和OPC客户端三者之间可以通过实时通信进行准确的监控和数据采集。在数据采集完成之后,系统会对采集到的变速箱装配过程质量数据进行数据预处理,然后基于选择出的变速箱装配过程关键质量特性的样本数据,使用Adam算法获取最优参数,通过构建完成的变速箱装配过程质量预测模型对最新采集到的关键质量特性样本数据进行预测,输出模型预测结果,质量预测的界面如图8所示。当预测出变速箱质量异常时,系统会把预测结果输入到知识图谱,然后点击不合格品,处置措施栏中会给出该质量问题的具体原因、应急方案及该质量问题的具体处理措施,在知识图谱里面可以清晰地看出与该问题相关的因素和处理措施,给相关人员提供了可视化界面,有较强的可解释性,同时可以实现对后面变速箱装配过程的事前控制,质量控制界面如图9所示。 3结语 为解决变速箱制造企业的装配过程质量数据利用率低和装配过程质量控制难的问题,设计并开发了变速箱装配过程质量控制系统,本文详细阐述了该系统的功能模块、系统硬件框架和系统软件框架,实现了基础信息配置、产品质量项管理、数据采集、质量预测、质量控制和看板管理等各个功能,并在生产过程中验证了该系统的有效性和可行性。 [参考文献] [1]周济.智能制造———“中国制造2025”的主攻方向[J].中国机械工程,2015(17):2273-2284. [2]李建明.对汽车零部件制造质量控制与优化的思考[J].汽车实用技术,2021,46(3):159-160,172. [3]YAOL,GEZQ.CooperativeDeepDynamicFeatureExtractionandVariableTime-DelayEstimationforIndustrialQualityPrediction[J].IEEETransactionsonIndustrialInformatics,2021,17(6):3782-3792. [4]杨成赫,叶建,徐弘扬.基于机器视觉的机械产品在线装配质量控制系统[J].计算机系统应用,2017,26(6):88-92. [5]刘明周,王强,赵志彪,等.机械产品再制造装配过程动态工序质量控制系统[J].计算机集成制造系统,2014,20(4):817-824. [6]张彦如,赵明志.变速箱装配质量控制方法研究[J].农业装备与车辆工程,2017,55(12):80-83. [7]刘明周,赵志彪,凌先姣.基于最短路径的复杂机械产品装配过程质量控制点公差带在线优化方法[J].机械工程学报,2012,48(10):173-177. [8]王宏颖.面向装配过程的在线质量控制系统研究[J].制造技术与机床,2020(9):127-131. 作者:王赞赞 单位:合肥工业大学机械工程学院
制造业工业论文:工业工程视角下中国制造业发展困境与路径 [摘 要]本文将会深入剖析中国在制造业发展中存在的问题,并且从宏观和微观两个角度来系统的思考中国制造业表情的发展路径和方法。通过研究发现,从宏观的角度上说,发达国家的制造业有回归本土的趋势,这为以低成本为优势的新兴国家的经济发展制造了一定的阻碍。而从微观的角度上来看,国内制造业企业发展中最为关键的不足在于通过生产实践还没有形成有效的工业基础。目前普遍存在的重技术轻管理的观念,并且缺乏管理和技术结合的创新能力,阻碍了制造业的有效发展。基于此,本文在微观上会提出基于国内工业发展水平来提出科学的软实力培育路径,而从宏观上将会从制造业的产业结构优化以及价值链升级作为切入点,提出相应的发展思路。 [关键词]工业工程;制造业;困境;路径 引言 根据相关的资料表明,美国财富中的68%主要是来自于制造业。而日本,全球500强企业中将近150个企业都是源于制造性企业。而在中国,制造业占据了国民经济总产值中的49%。可以说制造业是每个国家经济发展中的重要力量,也是一个国家综合国力的体现,决定着一个国家在全球化趋势中的分工水平。市场经济体制下,国内的制造业也面临着诸多的问题,比如产能过剩、用工成本上涨、原材料成本上升等多种阻力。为了能够引导制造业往健康的方向发展,必须深入发展国内的相关技术水平,尤其是计算机自动化技术的应用,对于制造业将会有着深刻的意义。 但是,值得注意的是,大量的企业通过实践发现,如果一个企业没有良好的生产基础,那么即便有先进的技术水平也无法与国内的生产形势相互匹配,甚至会为企业带来反面的影响。对于中国来说,当前是处于经济发展转型的关键时期,以工业工程为基础的管理创新的方法应用在制造业中有着非常重要的作用。因此,必须深入剖析国内制造业发展中存在的问题,并系统的了解企业发展中存在的困境以及路径的选择,提出有效的方法来为制造业的发展奠定良好的基础。 1.中国制造业发展中的特征 中国制造业的产出于2010年占据了全球的19.8%,比美国超出了19.4%。这表明中国的制造能力占据着重要的地位。然而,从宏观的角度上看,国内的制造业普遍表现出大而不强的现象,低质量、低效率、高能耗等成为制造业发展中的鲜明特征。国内制造业的信息化水平较低,产能过剩的现象严重,且产业结构也存在着严重的不平衡。很多产品的关键部位主要是从国外进口,对于研发的投入明显较低。虽然中国一直享用制造大国的名称,但是却依然没有借此机会提高自身的制造水平,这对于国内的制造业企业来说是急需突破的一项难点[1]。 2.中国制造业发展的困境 2.1 外部困境 中国制造业面临的外部困境主要是在金融危机之后,美国等发达国家对制造业引起重视,并且规范制造业的立法体系,加大研发的投入基金,提高国家的贸易壁垒,这些都为国内的制造业发展提供了契机,因此,出现了制造业回归本土的现象。这种回归不只是对传统制造业的简单回归,而是在加强自身的优势竞争力的同时,创造出具有更高附加值的产业,抢占21世纪制造业发展的先机,不仅可以快速的增加谷内的经济实力,为发展提供坚实的基础,还可以减少对其他国家的依赖,增强自身的竞争水平。而这种形式对于新兴的以低成本为优势的出口国家来说有着巨大的打击。这意味着以出口为导向的企业会迅速面临订单量减少、产能过剩的现象,甚至严重威胁着制造业的生存和发展,进一步拉大发展中国家与发达国家之间的差距,这成为国内制造业发展的强大阻力。 2.2 内部基础能力弱 2.2.1 IE基础积累不够 虽然目前很多的企业开始采用ERP等技术来实现对生产实践的管理,但是由于对IE基础的积累薄弱,使最终取得的效果并不理想。由于国内在IE方面的学习与应用严重的落后于西方的发达国家。由于起步较晚,且有着其他国家的发展经验,因此中国的制造业在改革开放的背景下更多的是盲目的针对可以赚钱的产品进行生产,而忽视了对于IE的研究。国内IE积累的不够使得企业缺乏资源配置的研究,企业在产品开发到市场销售多个环节中无法做到有效的把控,成本高、产品质量以及服务水平低下等现实问题造成了中国制造业低质高能耗的特性,并且抗风险的能力较低。无论是ERP系统还是其他先进系统的应用,如果企业缺乏一定的IE基础,而无法有效的规划企业的资金流、信息流等,将会导致ERP系统的紊乱,并无法发挥其强大的功能。 2.2.2 重技术轻管理 技术是生产力提高的关键条件,技术的提高可以带来成本的降低以及生产力的解放。但是技术的应用在很大程度上是需要有效的管理活动的支撑。比如在同一个行业中,企业虽然运用了同样的技术,但是由于管理上的因素,可能会导致企业运营结果上的不同。因此,有效的结合技术和管理,才是能够保证生产力发展的充要条件。一方面,制造业需要技术的支持,同时,做好企业内部的资源配置,改进企业的运作模式才能够保证技术的有效转化。在国内的制造业企业中,普遍存在一味追求新技术创新的现象,然而先进的技术采用往往会引发出更多的管理问题,如何面对这类问题并作出相应的解决方案,是制造业企业发展中必须考虑的问题。 2.2.3 缺乏技术与管理的结合创新能力 在2010年英国的全球最有价值的500个品牌中,中国仅仅占据了19个名额,这对于制造业强国的中国来说,说明了国内的制造业企业的创新能力的低下。笔者经过仔细的剖析认为,之所以会产生这种现象的主要原因在于以下几个方面:首先,制造业在技术引进之后,并没有有效的消化技术运作的原理,缺乏在国外技术基础上的吸收和创新。第二,中国制造业还没有形成系统的创新机制。企业在技术研发中虽然取得了一定的成果,但是在工艺创新等价值链的环节上对研发的投入较低,导致虽然有创新的思想但无法形成系统的体系,能够被市场广泛的而应用。第三,管理与创新之间的协同性交叉。专业技术的创新无法有效的转化,缺乏科学的指导,导致投入大,但是研究的周期长,产生的效果不佳。 3.制造业发展的路径 很多的企业通过实践表明,企业的需要实现高质量低能耗的制造水平,是一个较为漫长的过程,需要遵循制造业发展的规律,面对国内外的困境,选择适合具体生产状况的发展路径。 3.1 基于IE的企业能力重构 运用IE重构制造业的生产基础,是一个不断积累的过程。比如,在应用程序的使用上,需要通过不断的管理和创新,改进和优化ERP等系统的问题,是需要经过大量的实践和研究的。在制造业企业基础能力的重构方面,IE是企业基础中的基础。通过运用IE理论,深入剖析制造过程中需要遵循的规律,改善工艺流程,完成标准化规范化的作业模式。另外,还需要引入现代化的信息技术,结合IE以及IT两者的优势建立高效的信息管理系统,形成科学且适应本土的生产系统,即CPS。 3.2 基于管理创新的软实力培育 经济发展中,企业的软实力利于竞争的有效开展,企业的成功也必然是建立在对软实力的理解上。笔者认为企业的软实力是一项企业面对国内外竞争中的核心力量,它是有企业的创新能力、资本的沉淀以及环境的整合等多方面的因素综合而成,它是一项企业的号召力也是企业的凝聚力。构建企业的软实力需要制定科学的战略基础,通过人才引进、产品创新等多种方式构建科学的企业情境,集合生产方式、企业制度以及企业文化这三因素来增强企业软实力的提高。 制造业工业论文:工业工程在制造业中的应用分析 摘 要:随着改革开放和市场经济体制的快速发展,我国的工业领域开始在新时期的产业浪潮中展现锋芒。文章从中国制造行业发展情况的角度对我国面临的工业问题进行分析,对工业工程在制造业中的产值占比进行探讨。 关键词:工业工程;制造业;应用分析 我国的制造业发展较慢,二十世纪八十年代末期才从原本的计划市场经济脱离出来,转成为沿用至今的市场经济体制,目前我国工业化的进程开始向世界高等水平出发,从二十世纪八十年代至今已经,我国的工业生产总值有了突破性的提升,年增长率超过了百分之十五以上,从原本的工业初期发展到了新世纪的国家工业化中期进程。制造业的发展是国家崛起的先决条件,因此制造业也被成为我国工业领域的核心部分,也是实现改革开放现代化的关键进程,发达国家综合实力的强大很大一部分原因来自于其发达的旨制造业,因此目前确定国家的发达程度依靠的就是制造业的发展程度。工业工程的概念源自于美国,在二十世纪初期开始针对美国境内工厂的质量、效率、成本等方面的问题进行处理,后来成为系统科学、运筹学、信息科学等理论为集合的一门专业技术体系。工业工程在新时期下被广泛应用在军事、医疗、建筑、政府、餐饮等不同领域中以提高其经济产值和效率,被现代学者称之为行业体制中的现代工业工程。 1我国制造业出现的问题分析 我国的制造行业在二十一世纪的今天已经世界闻名,我国出口的印有made in China的产品不仅有日用品和家用电器,还增加了很多高科技功能的新型电子产品。改革开放以来我国的工业发展速度一直处于世界前列,据调查显示,我国的家用电器、医疗产品、电子产品等十数种制造业生产的资种产品的销量均属于世界第一,但是经济快速的发展往往会让人忽略掉细节中出现的问题,因此对我国制造业出现的问题进行分析也是为中国经济的长足发展奠定基础。 一直以来,我国都很难在创新上做出成绩,很多制造业行业中都是沿用发达国家已经淘汰的陈旧技术,而且拥有自主知识产权的产品不多,中国创造在短时间内很难代替中国制造在世界人民心中对我国的印象。我国的制造业不仅体现在创造力的缺失,还有产业机构不合理、整体偏向轻工业的现状,我国的装备制造业表现很薄弱,远远低于国际平均水平。而且制造业技术的密集程度也远远落后于工业产值较高的国家。我国由于人口重多,劳动力往往都很低廉,很多制造企业都会选择低廉的人工劳动力而舍弃了相关的机械设备,导致一部分企业虽然规模很大但是经济效益还不是很理想,不论是生产质量还是生产效率都远远低于发达国家。 2工业工程在制造业中的意义和价值 工业工程可以为国家制造业的质量、效率和成本提供更好的发展方案,很多发达国家制造业界的专家都为其在制造业中的发展做出了肯定。我国执行工业工程已经有半个世纪之久,但是真正落实到制造业发展中的仅有三十年左右,因此制造业领域的质量、效率、成本问题都会影响我国的综合国力和经济实力。新的全球形势下,我国面临的世界环境将会更为复杂,因此需要在世界各国的竞争中谋得一席之地,并且吸取其他国家和地区的发展经验,形成适合我国基本国情的制造业工业工程理论。 3工业工程的发展和在制造业中的应用 3.1学科学术领域的发展 在十一届三中全会之后,我国执行了改革开放的基本政策,开始了学习、引进和模仿国际先进管理理论和制度规范的进程,虽然在很多领域的成果都很显著,但是从制造业的角度来说并未取得可观的成就。我国相关学者研讨并创立了中国工业工程学科的推广,并于二十世纪末期在我国的高等学府内开设了工业工程的专业课程,截至目前为止已经有超过二十五个省份和一百六十所高校应用该学科,工业工程理论及教育体系得以成型。中国工业工程的英文缩写为CIE,是结合了美国在工业工程的核心概念,以及结合我国实际情况形成的整体概念,其中对社会和经济环境的影响也是比较重要的。中国工业工程的概念并不和美国工业工程定义的复杂,较为普及的概念是CIE是为多种行业和产业提高效率、成本、质量以及其他管理层面的技术和理论,也可直接称中国工业工程是为提高相关产业市场竞争力的主要方针。 3.2制造业企业中的应用 中国工业工程的发展已有二十多年的历史,并且成功在上千家制造业企业中得以应用,从企业的数量上就能看出该理论在我国制造业中的发展前景。工业工程在我国涉及的行业有钢铁、汽车、机械、建材、家电等十数个行业和领域,其中的一汽集团、广东龙科基团以及很多沿海地区的大型企业,都是在工业工程理论的获益者,企业负责人将工业工程理论应用在公司的管理制度和质量标准中,由于企业之间的差别,产生的效果和掌握程度也不一样。 3.2.1外资合资企业 很多的外资合资企业在发展过程中都是依靠母公司县城的管理模式,这也是中国工业工程理论取得较早成就的时期,例如上海大众、一汽大众、摩托罗拉等。这些企业在外地设厂时首先设立了工业工程相关的职能和岗位,因此对于制造业来说,工业工程的应用有利于明晰企业中的岗位职责和职能定位,同时也对生产环境中的设备和流程系统改善有一定的推动作用。 3.2.2东南沿海地区企业 我国沿海地区于二十世纪九十年代开始设立了地域内部的工业工程研发部门,将之作用于提高制造业领域经济发展和管理机制的基础,东南沿海地区的市场经济体制为很多民营企业的发展提供了合理的社会环境,其中广东科龙企业是较早将工程工业理论应用于企业管理制度的企业之一。二十世纪末期,广东科龙公司开始和天津大学的管理学院开展合作,不仅对企业的战略部署、项目决策、制造水平、资金管理、人资发展以及现代信息化制造技术的提升奠定了良好的基础,还为提高企业的核心市场竞争力和较高的经济效益做出了铺垫。 3.2.3国有企业 二十一世纪以来,我国的国有企业开始加入来了激烈的市场竞争中,其中一部分企业开始意识到了工业工程对为企业发展的重要性,开始逐渐在决策和生产部门应用工业工程理论执行企业改革和创新工作。一汽股份有限公司是我国首家轿车制造业以股份制公司为身份上市的企业,在应用工业工程的过程中首先学习了外国企业的先进管理机制和生产方式,同时吸取一汽大众公司的精益生产技术,达到生产现场的管理、效率、质量、布置等得到了一定程度的提高。 4工业工程在制造业中的发展趋势 随着全球开始进入到知识经济的时代,工业工程和信息技术的结合已经成为制造业领域中的必然趋势,企业对CIE的落实不仅能帮助企业在管理中取得良好效果,还能在生产、销售、运维等过程中加强企业的市场竞争力。相关部门应当采取工业工程的示范研究课题,选择目前我国影响力较大的制造企业为标志性的成果展示平台,形成工业工程在制造业中的可持续发展趋势。 结束语: 从概念上说,工业工程是制造业稳定发展的助力手段,也是推进国家各行各业健康发展的基础体系,因此研究制造业中工业工程的应用,也是为综合国力的提升做出科学的优化策略。 制造业工业论文:德国“工业4.0”战略对中国制造业的启示 摘 要:德国是世界制造业强国,为了提高其工业竞争力,提出了“工业4.0”战略,这被德国学术界和产业界认为是以智能制造为主导的第四次革命。目前,我国制造业存在着总产能过剩,结构不合理,缺少高新技术制造支撑,能耗高,制造业总体低水平徘徊等问题。因此,借鉴德国“工业4.0”战略,提出我国制造业转型升级的发展路径。 关键词:德国“工业4.0”战略;中国制造;发展启示 近年来,我国积极推进制造业的工业化与信息化的深度融合,借鉴德国“工业4.0”战略的基本思路和实施机制,借助于正在迅速发展的新产业革命的技术成果,有利于加快我国制造业的转型升级。 1 德国“工业4.0”战略的内涵 德国“工业4.0(Industry4.0)”战略是德国政府确定的面向2020年的国家战略,代表着一种新的生产技术与生产方式,是人、机器和数据相互连接而构成的信息物理融合系统(Cyber-Physical System),是一种生产要素互联环境下的智能生产。其以“智能工厂”和“智能生产”为重点,基础是分布式、自发式的生产流程与大规模、单件生产趋势的日益融合,不断进行工业技术领域新一代关键技术的研发和创新,这种变革不仅体现在生产工艺的自动化提速或效率的提升,也体现在从设计研发、生产到运输配送、售后服务等产品全生命周期的智能化,以最小的资源消耗获取最高的生产效率,以及供应链高效对接、消费者积极参与等。 2 我国制造业发展的困境 新一轮的工业革命对于中国制造业来说,是极为严峻的挑战。首先,西方发达国家经历了去工业化与产业空心化的危害后,重新提出再工业化,制造业回归本土,并与数字化、智能化紧密相连,我国制造业水平与其有不小的差距。比如美国提出“工业互联网”,英国提出“英国工业2050战略”,欧盟提出“欧盟2020战略”。其次,在低端制造业领域,东盟国家、越南、印度及拉美国家试图超过中国的阻碍,他们以更低的成本向劳动密集型产业转移,我国人力资本丧失了优势。最后,中国制造业走了一条粗放经营的路线,中国制造业还处于工业2.0向3.0过渡,甚至还没有彻底完成工业3.0要求的信息化改造;自主创新与技术培训升级能力薄弱,从而出现总产能过剩,产品附加值低,缺少细致的标准化流程,利润微薄的不利局面;另外,投入产出矛盾比较突出,能源消耗居高不下,产业结构调整缓慢,主要集中于劳动密集型产业与资源密集型产业,价值创造能力不强。 3 借鉴德国“工业4.0”发展我国制造业的路径 我国大力倡导工业化与信息化的融合,《中国制造2025》的发展规划更是提出了远景规划,这都与“工业4.0”战略不谋而合,并将给中国制造业带来新的发展契机。 3.1 基本方向:智能化与数字化制造 作为世界上最大的工厂,中国制造业正处于转型升级的关键时刻,正从“中国制造”向“中国智造”发展。制造智能化、数字化是新一轮技术革命的大趋势,“工业4.0”强调各生产系统中所有成分通过网络现互联,将物联网与服务网应用于制造业生产的全过程,形成更智能的数字生产网络,加强制造业与服务业的有效融合,从而实现制造业的高端化发展,并积极探索创新驱动、质量效益高、绿色制造、服务型制造的新型工业化道路。这些互联互通的智能体,通过基于互联网的技术进行通信,可自行决定可行的最佳生产路径,真实制造与数字化虚拟制造的融合,将使工业生产效率大大提高。 3.2 生产方式:大规模与定制化制造 德国“工业4.0”发展出全新的商业模式,其理念本质上是提高传统工业的生产效率,减少能耗,以解决顾客问题为主,满足个性化的生产需求。在各生产要素作为资源更灵活的配置条件下,大规模生产高度定制化产品,改善产品质量,获取更多的附加价值。顾客可以参与其中,生产的目的最终是为顾客创造价值的,而不是为了智能化而智能化,也不是为了数字化而数字化。中国制造业要实现优化和升级,必须重点发展大规模、个性化、定制化生产方式。同时,还要加强研发能力的建设,提高产品质量的管控水平,还要拓展更多、更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方案,满足消费者的个性化需求,走个性化定制道路。 3.3 关键结点:搭建技术创新平台,促进标准化的完善 我国制造业的发展,可借鉴德国建立起个人、政府、企业“三位一体”的合作型研发体系,政府与企业共同出资,个人提供知识与劳动,相互协调共同研发,搭建好产学研协同创新的技术平台。标准化对制造业的影响非常关键,如果缺失了技术标准,在数字化、信息化智能制造生产中就无法用同一种语言进行沟通与交流,系统也将无法识别,工业制造业在跨系统、跨平台生产时就出现了不兼容的问题。因此,要建立统一的技术标准,就是要完善“工业4.0”所提到的工业数据空间,这个空间有着统一的数据终端接口,让任何一个访问者都可以通过该空间获取世界上所有有关工业的信息。我国也要借鉴德国“工业4.0”战略对制造业设备及工业标准的规定,力求建立起完善的中国工业标准体系并与国际对接。 3.4 保障机制:成立专业协会,加强人力资源建设 德国“工业4.0”战略为管控相关工作的复杂性建立了一系列保障制度。我们在推进“中国制造2025”时,也可借鉴其先进的经验,建立与智能制造、两化深度融合、“互联网+”制造业等有关的专业协会,引领制定标准,促进产学研结合;此外,智能生产可能将导致生产无人化,但在制造业的创新领域中人的能动作用是不可或缺的,并且还将发挥核心的作用,他们主要从事创新设计、控制与检测等。因此,建立有效的人才培养与激励机制,是实现我国制造业转型升级的保障条件。 制造业工业论文:工业互联网背景下我国制造业发展问题探讨 摘 要:制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。我国政府作出了利用工业互联网发展制造业的战略决策,必将开创制造业发展的新思维。文章从分析工业互联网涵义及特点等概念出发,分析了工业互联网背景下我国制造业面临的机遇与挑战,进而从五个方面提出了工业互联网背景下我国制造业发展的战略选择。 关键词:工业互联网 制造业 机遇挑战 战略选择 对未来制造业,发达工业国家都提出了各自的愿景。美国利用互联网优势,让互联网吞并制造业;德国基于制造业根基,让制造业互联网化;我国政府审时度势,基于中国制造业发展的现状,提出了拥抱工业互联网发展战略,并制定了《中国制造2025》,必将开创制造业发展的新思维。在此背景下,本文立足我国制造业现状,研究我国制造业发展的新思路、新方法,从而为转型升级,逐步跻身世界先进制造业大国行列奠定基础,就显得十分重要且有现实意义。 一、相关概念界定 (一)工业互联网涵义及特点 工业互联网是互联网向工业领域深度渗透的产物,是以支撑企业生产经营活动为主要功能的互联网平台。其本质是互联网渗透并打通企业经营管理信息系统、生产管理信息系统、工业控制系统和生产线设备,将实体生产设备、物料、产品、人等相互连接,实现企业内外部生产、运营、管理等环节的互联互通及数字信息的采集、传输、集成、共享和分析,从而提升效率和决策水平、降低成本,并推动新模式、新业态和新产品等的蓬勃发展。 概括起来,工业互联网具有三个特点:(1)实现机器、数据和人的融合;(2)实现数据价值的技术集成;(3)是一个基于互联网的巨型复杂制造生态系统。 (二)研究工业互联网背景下制造业发展的重要意义 1.工业互联网促进制造业价值链持续提升。随着工业互联网在企业中的应用从营销、服务端向设计、制造端深度扩散,工业互联网不断突破价值传递的平台媒介角色,逐渐转变为价值创造的重要工具,促进价值链的优化提升和体系重构。 一方面,工业互联网打通了全产业链环节,加速各环节数据纵向流动和交互,通过对数据深层次分析,实现机器设备的智能运转和远程操控,为企业创新生产方式、优化生产流程、提升生产效能发挥了极大的促进作用。 另一方面,工业互联网搭建起企业与用户、利益相关者无缝对接的平台,拉近了制造端和服务端的距离,为企业基于用户需求设计生产、无缝隙传递服务提供了支撑,推动服务型制造快速发展。 2.工业互联网为不同企业搭建了信息共享与集成平台,使其能够在全球范围内迅速发现和动态调整合作对象,整合企业间优势资源,在产业链不同环节实现企业从个体生产向协同创新方向转变。 一是制造企业以品牌为核心,通过工业互联网平台整合上下游优势供应链资源,开展产品全生命周期的扁平化管理,推动制造产业链向两端不断延伸。 二是制造企业以技术创新为引导,通过工业互联网开放平台吸纳政府、科研、创客等资源,建立从应用研究、技术开发到产业化应用的创新链条,突破创新中的孤岛局限,实现创新主体、创新各环节有机互动,为促成大众创业、万众创新发挥着关键性作用。 三是信息服务企业以提供制造服务为核心,通过工业互联网云平台将软硬件、企业、专家、知识、技术等各类制造资源虚拟化,在统一、集中的智能管理和运营基础上开展面向制造企业用户的、覆盖产品全生命周期的云制造服务。 二、工业互联网背景下我国制造业面临的机遇与挑战 (一)机遇 一是网络强国战略的部署为发展工业互联网提供了强大的信息基础设施和应用服务支撑。我国是制造业第一大国,同时也是互联网第二强国,工业互联网融合发展具有坚实的市场主体、技术和产业基础。制造业在保持总量第一的前提下,向高端发展的要求也越来越迫切,为融合应用的开展提供了市场。 二是工业领域互联网应用模式和商业模式创新为发展工业互联网提供了丰富的实践经验基础。近几年,随着新一代信息技术普及应用,国内互联网正从企业销售、交易服务向研发设计、产品生产、装备制造、能源供给全面渗透。众多新兴业态和服务模式快速涌现,给传统生产方式带来革命性变化,开辟了工业互联网自主创新发展的新空间。 三是我国经济发展进入新常态阶段,为发展工业互联网提供了历史性战略机遇。当前,我国工业发展正面临发达国家制造业回流和部分发展中国家以更低成本吸引国际产业的双重挤压,人口红利窗口逐渐关闭和严峻的资源、能源、环境压力等问题。以互联网为代表的新一代信息技术与工业融合有利于加快创新步伐、化解产能过剩、平衡投资消费,将更多劳动力向服务业转移,推动经济社会平稳健康发展。在我国“四化”同步发展的新形势下,互联网在经济社会各领域所发挥重要作用日渐显现,为工业互联网的全面发展带来更广阔的机遇,工业互联网的关键作用和战略地位必将进一步凸显。 (二)挑战 一是消费互联网向产业互联网转型发展需要一定的过渡期,目前侧重消费服务的互联网暂难满足工业生产性需求。当前,我国互联网服务侧重消费端,对个人用户市场的开拓比较得心应手,而对工业企业市场缺乏相应的技术与服务能力。这主要是由于互联网基因和工业生产体系之间存在差异。互联网创新强调开放、共享,而工业生产体系ξ榷ê桶踩性要求更为严苛,两者特性与体系难以契合,表现为现阶段互联网与工业融合主要集中在下游销售和上游设计等环节,鲜少直接发生于生产过程。 二是工业企业和互联网企业缺乏深度融合,工业互联网供需双方存在认识差异。因行业差异与专业壁垒的影响,作为供需双方的工业企业和互联网服务企业对互联网认识存在不同。一些工业企业或对互联网创新理解不够,缺乏开放共享的精神和自我变革的勇气,或对互联网思维认识盲目,迷失于各种似是而非的概念。而一些互联网企业对工业领域创新需求的理解和挖掘也不到位,或固步于消费者端琢磨“眼球经济”,或因缺乏对工业生产的足够认识而“不接地气”。既了解工业又熟悉互联网的融合性人才缺乏,也构成了障碍。 三是工业互联网服务企业专业化程度不高,缺少一批引领全球的工业互联网信息服务企业。与国际先进水平相比较,目前我国工业互联网服务企业的专业化程度不高,国际化程度较低。为工业领域提供互联网服务的企业多属中小企业,虽然创新意识很强,但服务层级和技术含量参差不齐。一些专业服务集中于中低端市场,缺乏高端服务、个性化服务和复合型服务,使得工业创新发展产生的很多新兴互联网服务需求难以得到有效满足。 四是支撑工业互联网发展的标准不完善,产业链上下游协同缺乏统一标准。如何在保证高度安全可靠的前提下将既有生产运营、管理体系更好的与互联网结合,是传统企业互联网化转型中普遍面临的问题。此外,工业互联网发展过程中会产生很多融合性产品或服务,相应的标准体系目前在行业上下游间暂未统一,接口困难,各方自行推动的标准建设带来较高的重复建设成本,相关的政策法律也有所缺失。 三、工业互联网背景下制造业实现自我发展的战略选择 当前,全球制造业格局正处在深刻变化之中。新一轮科技与产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇,我们要充分把握“工业互联网”与“工业4.0”给全球制造业带来的挑战与机遇,推动中国制造实现由大到强的历史性跨越。 第一,加快推进信息化与工业化的深度融合。美国推进“工业互联网”基于其强大的信息技术产业,德国“工业4.0”的实施则基于其全球领先的制造技术水平,中国要将智能制造作为未来的制高点、主攻方向、突破口,加快部署和利用新一轮科技与产业革命的核心技术,即制造数字化、网络化、智能化,带动工业2.0、工业3.0、工业4.0并行推进,力争实现战略性重点突破、重点跨越。 第二,坚持创新驱动发展。创新是制造业发展的引擎,是结构调整优化和转变经济发展方式的不竭动力。美国与德国在发展制造业的战略行动计划都将创新放在极其重要的位置。我国要进一步优化整合科技规划和资源,建立和完善全国制造业创新网络,完善政府对基础性、战略性、前沿性科学研究和共性技术研究的支持机制,弥补基础研究和产业化中间环节缺失造成的创新效益外溢,形成政、产、学、研、用、金的有C创新组合体,提高制造业自主创新能力。 第三,强化智能制造基础。智能装备是制造业发展不可或缺的载体,工业软件直接决定信息化与工业化融合的进程和先进制造业的水平。我国要加快发展数字化、网络化、智能化高端装备和工业软件的核心关键技术,强化智能制造网络信息平台、标准体系和信息安全保障系统的建设,积极推进工业互联网基础设施建设,夯实智能制造发展基础。 第四,重视高技能人才培养。人才建设是建设制造强国的根本。无论是“工业互联网”的相关报告还是“工业4.0”的实施建议都强调人才的重要性。我国工程科技人才培养普遍缺乏实践性和创新性,难以适应制造强国建设要求。要改变目前工科教育理科化的倾向,加强高等工科学校学生实践环节和创新能力的培养,重视各层次(从领军人才到高级技工)工程技术人员的培养,特别是第一线技能人员的培养。 第五,加强制造业国际合作。在全球化背景下,信息技术与制造技术的深度融合将推动制造业资源、技术、人才的全球性配置。中国制造业正在转型升级,从国际产业链的低端向中高端转移,从提供廉价产品向生产高附加值产品、引领行业发展转变。中国制造由大到强必须要加强国际合作,积极引进先进技术与理念,推动中国制造产能走出去,在国际合作中实现共赢发展。 制造业工业论文:基于制造业的基础工业工程课程教学设计初探 摘要: 本文结合对企业人才需求和毕业生回访的信息反馈,针对现行机械制造专业教学体系和人才培养方向存在的不足,提出了在新的就业形势下,基于制造业的基础工业工程课程教学设计的一些想法,同时对课堂教学进行了探索,以提高教学效果。 关键词:制造业;工业工程;教学设计 0引言 近两年,我院机械工程系毕业生就业压力逐年增大,就业前景益现严峻。我系2010届毕业生共846名,截止2010年3月17日,就业率仅达84%,比09年同期96%的就业率降低了12个百分点。面对严酷的就业环境,我系组织教师对江苏、上海地区的14家机械制造类企业的技术人员、人力资源部门和相关领导进行调研,并对毕业生进行了信息回访。从反馈结果分析发现,影响我系应届毕业生就业的因素有很多,其中一个重要原因是我系专业结构和市场需求不完全对称,毕业生综合素质和能力与用人单位要求存在着一定差距,主要是在创新能力的培养方面比较欠缺,达不到企业的要求。 基于此,结合高职院校特点与企业用人实际要求,我对基于制造业的基础工业工程课程教学设计和培养重点,即具备工业工程的意识,有了一些感想和思考,把这些思考进行了整理,并结合自己这几年的教学经验写出了这篇文章,对我院完善机械制造人才培养提出一些思路和建议,希望对促进毕业生就业做出自己的一些贡献。 1机械制造专业企业人才需求调研与毕业生回访信息反馈 随着世界经济环境的变化,制造业已经成为我国经济发展的支柱产业,我国也正在成为全世界的制造基地。[1]而作为正在打造先进机械制造业基地的江苏、上海地区,外资、民营等中小企业愈来愈密集,产业集聚度不断提高,对机械制造专业的人才需求从长期来看仍将持续增长。通过对用人单位及毕业生的信息反馈,发现机械制造企业对专业人才的创新能力要求在不断提高,我系现有机械制造专业教学体系还有许多值得改进扩展的方面。我认为基于企业需求的基础工业工程课程教学设计的改革对培养高质量的具有创新特色的机械制造专业人才培养是非常重要的。 2现行机械制造专业教学体系和人才培养方向存在的不足 机械制造专业体系课程内容虽然丰富,但课程结构比较单一。尤其是缺乏必要的管理、工业工程方向的知识和技能。这已经影响了毕业生的就业竞争力和职业发展能力。因为生产管理技术、方法的知识在大部分台企和大中型企业里应用极为普遍,也更为重视。目前这些企业急需的是生产一线的熟练操作人员,对学历要求不高,多是职高、中专、技校的毕业生。这样的员工比较好管理,他们的工作就是操作。老板要求怎么做,就怎么做,同时企业也反映这些学校的毕业生的发展潜力小。因为基本的简单重复操作是一个熟能生巧的过程,陈年累月的做一件事,就不会表现出“笨”还是“巧”。所以在企业中,我系很多毕业生的师傅是不满20岁的初中毕业生也就不足为奇了。高职毕业生能够胜任一线操作的工作任务,但要迅速从大量职高、中专、技校的毕业生中脱颖而出,表现出明显的竞争优势和较强的综合素质,还必须具备独立思考、自主创新等能力。这些毕业生能在工作中发现一些可以改善的地方,而其他一般的员工或许很少会朝这方面想。这些毕业生有可能会告诉专业人员,而且还会在专业人员的指导下着手去处理,这样的毕业生才真正实现了我系提出的“能设计、精操作、会管理、通工艺、能创新”的新型装备制造业复合型高技能人才培养目标。 3在就业新形势下,努力开创基于制造业的基础工业工程课程教学设计 将基础工业工程课程纳入机械制造专业课程体系,是本次课程教学设计研究的主导思想。这里我提出了以下六点设想: 3.1 面对当前企业对技能型人才需求标准不断提升的现状,作为培养机械制造专业高技能人才的职业技术学院,我认为不仅要立足于基础机械类技术课程教学,更需要建立企业人才需求的意识,从培养学生创新能力出发,加强先进的生产管理技术与方法的课程教学。因此,为进一步理顺机械制造专业知识体系,建议增加教学中础工业工程课程的比重。 3.2 遵照高职培养目标,建立以创新意识培养为导向、以培养工业工程意识为重点的课程教学设计。注意平时强化学生的工业工程意识。让学生知道这是一种提高效率、简化优化的意识,可以用在学习、生活和工作的方方面面。具备了这种意识,在做事时就能知道哪件事先做,哪件事后做,就能做的更快、更好。这门课程最需要做的是教学生怎样去发现问题,这一点很重要。很多改善是从大家习以为常的流程中得来的,任何的操作都有改进的空间。这不光是存在于企业,在学校,在班级,甚至在每一个小组都有。操作是由动作构成的,所以不一定必须去现场,班上的每一次活动都可以看做是一个操作的集合。比如说通知人,收发作业,上台演讲,这些都是流程。有了流程就有了所需要的时间,这门课程的目的是让时间最短,那怎样可以缩短时间。这就是可以启发学生思考的问题。 3.3 增加5S(6S)优化现场管理方法的内容。该方法是优化现场管理的主要方法之一,在我系调研中,几乎所有企业都有应用且收到了良好的效果。毕业生对此也有切身的体会,即使拥有最先进的生产工艺或设备,工作场地一片混乱,工件乱堆乱放,其结果也只能是生产效率低下,员工越干越没劲。通过学习5S(6S)现场管理的新观念、新技术,塑造学生一丝不苟的敬业精神,培养他们勤奋、节俭、务实守纪的职业素养,使之成为具有良好素质、习惯的技能人才、为走上工作岗位后能快速达到现代工业企业对人才的发展要求打下良好基础。 3.4 依据机械制造专业人才的培养目标,在教学内容的组织编排上突出该课程的应用性和实用性。适当减少纯理论性的教学内容,注重方法、弱化技术,如关于方法研究中的程序分析、操作分析与动作分析等很多基础理论方法,不但要求学生准确掌握、更要求学生能结合实际工作熟练应用,并在应用中提出改进方案,且能对方案进行合理评判。而关于作业测定技术中秒表时间研究、工作抽样、预定时间标准等讲求较高系统性的理论方法作为了解内容。 3.5 在课内实验的基础上,增设大型综合实验,培养学生的综合设计能力。基础工业工程是一门应用性、实践性很强的课程,其中各种作业定额和作业方法都不是凭空臆造出来的,而是通过各种实验进行数据收集,再加以科学分析研究制定出来的。我系现有的实验条件有限,该课程开设的基本是验证试验,所以要打造大型综合性的创新实践平台,不断提高学生的综合应用水平和创新能力,减少纸上谈兵,提高实践环节的效果和质量。而课程设计等实践性环节的教学,应在课程教学中始终贯穿于设计主线,围绕设计课题来组织教学,突出使学生活学活用,理论与实践相统一。在生产实习实训中,也要注意充分发挥学生的想象力和创造力,尝试做改进方案,提高学生创新的积极性。 3.6 改变传统的教学模式。教师课堂教授,学生被动接受的教育方法和单一的黑板板书的教育手段,已严重影响了学生的学习积极性,培养工业工程意识也无从谈起。教师应通过各种相关的实际设计案例,从以“理论讲解为中心”的教学转变为以“案例分析为中心”的教学方式。通过案例,对枯燥费解的理论内容进行分析讲解,提高学生的学习兴趣和教学效果,同时培养学生理论联系实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力。另外要重视运用现代化的教学技术和手段,形成可视化教学,提高教学效率,同时调动学生学习的积极性和参与性。如借助多媒体课件讲解理论内容、利用多媒体影音资料或实物和学生一起分析讨论设计实例,启发学生思维,实现教学互动。借助系统仿真甚至是虚拟技术对学生进行生产实践训练。 4结语 综上所述,随着工业工程技术在国内众多企业应用的不断深入,机械制造专业教学体系建设也应做相应调整。如何令高职院校培养出来的机械制造人才真正满足企业的需求,是培养机械制造人才的重点和难点。本文拟通过对该课程的设计改革,希望能培养出具有机械制造行业背景支撑的,适应社会需要和受企业欢迎的优秀专业技能人才,进而为毕业生就业与职业发展铺就一条通道。 制造业工业论文:装备制造业中的工业设计探讨 摘 要:装备制造业是为国防建设与国民经济提供技术生产设备的制造业的总称,是直接影响我国国际地位与国际分工的关键因素。本文总结了我国装备制造业不重视工业设计的基本原因;探究了装备制造业中工业设计质量的管理要点。 关键词:装备制造业;工业设计;重要性;管理要点 装备制造业隶属国家战略产业,也是衡量一个国家国际竞争力的标志性产业,虽然我国的装备制造业已经取得了一些重大成就,但是大而不强,并且在工业设计方面缺乏创新。为切实提高我国装备制造业的国际竞争优势,就必须把握好工业设计的质量。 一、装备制造业不重视工业设计的原因 工业设计,属于市场竞争与机械大生产的必然产物,是文化艺术与科学技术有机结合的边缘学科。通过对我国装备制造业基本情况的分析,可以发现在装备制造业中不重视工业设计的原因如下:(1)经济体制的影响。当前,我国的重点装备制造业都属于国有性质,体质改革较为落后,仍旧保留有很多计划经济的弊端,严重制约了装备制造业的正常发展。如今政府对装备制造业的管理职能依然很强,政府机构对企业实行多头监管,多种行政审批程序,这些都和市场经济发展不相适应,并成为限制我国装备制造业快速发展的瓶颈问题。在这种不正常的发展环境中,装备制造业很难将工业设计工作做好。(2)保密制度影响。当前,我国的重点装备制造业大多是军工企业,因为与国家机密有关,与这些企业合作或者在这些企业工作的话都必须遵循一定的保密制度,这就将很多出色的工业设计人员被拒之门外。而美国的第一架航天飞机就是由著名的工业设计员主持的,这就是典型的文化艺术与科学艺术有机结合的范例。但是,在我国还没出现过类似先例。(3)生产量过小。我国当前拥有多家装备制造企业,由于条线与行业的原因,他们的经营与生产都极其缺乏竞争意识,只依靠国家的扶持维持生存,并且产品类型单一、生产量过小。在实际生产中虽然因行业及技术等原因产品的利润较高,但是总利润值很少,甚至总利润值还不能完全支付企业的运行成本,在加上产量较小,自然就不会考虑工业设计的问题了。 二、加强工业设计质量管理的有效策略 笔者通过将国外先进的装备制造业与我国相比,发现我国的装备制造业之所以大而不强,是因为未充分重视工业设计的重要性。因此,为切实提高我国装备制造业的国际竞争力,必须重视工业设计的积极作用。本文将对装备制造业中工业设计的质量管理措施进行详细的探究。 (一)搭建工程师与工业设计师的交流平台 每一种产品的研发与设计都是一个系统性很强的工程,对装备制造业来讲,其产品绝不是某一类工程师或者工业设计人员可独立完成的,只有专业人才与相关学科人才的全力配合才能高质量完成。而各类人才的合作过程中就需要多种形式的交流,这就需要一个搭建一个高质量的技术交流平台。我国教育部在设置专业与学科时已经将这一问题考虑在内,比如,与制造业有关的所有专业的必修课程中都包含有《机械制图与画法几何》这一学科。工业设计人员对项目组人员汇报设计详细方案是,就需要有美观而精致的产品模型及效果图,并且还应具备规范而理性的产品结构总装图及三视图,当前,来自艺术类设计专业的工业设计人员,过于重视产品的艺术形式,往往忽略了与工程设计人员的技术交流;从工程设计专业毕业的设计人员,常常以数字加工原型与电脑效果图代替手工制作的模型及产品效果图。以上工业设计人员与工程设计人员的做法都不合理。因此,为了设计出更好的装备制造业产品,企业就必须重视两种设计人员对产品质量的影响,并积极为他们搭建交流平台,促使他们在多层面交流与合作中高质量完成工作,进而大幅提升装备制造业的国际竞争优势。 (二)处理好产品整体与细节设计的关系 在装备制造业及消费品制造业等小型产品的实际设计中,工业设计人员通常按照从整体到细节的程序完成设计过程。但是,在设计装备制造业中的大造型产品时,这一设计原则是不科学的,因为在大型产品设计中人机操作界面过于集中,并且还是工业设计的核心部分,其细节设计部分直接决定了整个产品的设计质量。因此,为优化装备制造业中大型产品的设计质量,在设计时必须遵照从细节到整体再到细节的设计步骤。 (三)处理好实际产品与缩微模型的关系 在设计大型的装备制造业产品时,通常情况下实际产品与缩微模型之间常常存在一定误差,究其原因,是因为模型的缩微比例一般都较大,并且在制作模型时,为彰显产品的细节效果,必须对一些细节模数进行一定的夸张处理。因此,缩微模型通常只能用在演示方案效果中,通常不可在科学实验中应用。另一方面,缩微模型还不能体现大型装备制造业产品的错觉问题,这一问题通常需要在实际试制中由工业设计人员合理处理。 总之,工业设计在装备制造业的升级换代中发挥着重要作用,已被广泛重视并取得良好成效,但是与发达国家相比在深度与层面来讲还相差甚远。因此,装备制造业产品的市场化及人性化研究,势必成为我国工业设计未来努力的核心内容。 制造业工业论文:东北振兴:离不了工业,离不了制造业转型升级 如何看待东北地区面临的下行压力 看东北地区工业经济运行面临的下行压力和困难,要从全国大的背景情况审视。 经济下行,比较普遍的看法是从2012年开始,首先表现为工业增速大幅度回落,企业盈利状况开始恶化。2012年,当年全国规模以上工业增加值增速由上一年的13.9%,回落到10%,一年就回落了近4个百分点,而规模以上工业企业的利润增幅也由上一年的25.4%,回落到只有3%。 我们再看东三省的情况:辽宁省工业增加值增速由上年的14.9%,回落到9.9%,利润增幅由上年的28.7%,回落到5.2%;吉林省工业增加值增速由上年的18.8%,回落到14.4%,利润增幅由上年的44.3%,回落到7.9%;而黑龙江省的工业增加值增速由上年的13.5%,回落到10.5%,利润则由上年的增长23.4%,转为下降3.4%。 我们再看去年的情况,2015年全国规模以上工业增加值增速为6.1%,比上年回落了2.2个百分点,不及2010年的一半。辽宁省则由上年增长4.8%,转为下降4.8%;吉林省规模以上工业增速为5.3%,比上年回落了1.3个百分点;黑龙江省规模以上工业增速则由上年的2.9%,回落到只有0.4%。从效益情况来看,2015年,全国规模以上工业企业实现利润同比下降了2.3%,而辽宁、吉林、黑龙江分别下降了38.1%、16.4%和58.5%。 列举这些数据,只想说明一个问题,无论从全国还是从东三省的情况来看,下行的压力是共同的,面临的困难和挑战也是共同的。东北地区可以说困难更大一些,问题更突出一些。我们要从宏观、全局的角度去分析和看待东三省面临的困难和问题。 东北地区的困难是必经阵痛 东北地区的困难不只是三个省的问题,是我国产业结构调整和转型升级必须要经受的阵痛。我从行业和地区的分化问题做了一些分析,从行业的情况来看,各地区前些年那些规模扩张快、利润率高的能源、资源和原材料行业,这些年都纷纷步入困境,而相对应的那些成长性好的高技术制造业、下游刚性需求足的轻纺工业则运行态势良好。 下面我们看看2010年到2015年之间两组数据的变化,一是行业的平均利润率,二是行业增加值占全国工业增加值的比重。 利润率下降幅度比较大的首先就是采矿业,像煤炭行业,2010年的总业务收入利润率是13.8%,而2015年就下降到了1.8%,也就是说只有原来的八分之一;石油和天然气开采业务利润率2015年只有3.4%;有色金属和采矿业的利润率分别从11.8%和14.3%下降到了只有6.1%和7.4%,只有原来的一半。 其次是重化工行业,像石油加工业的利润率从2010年的3.5%,下降到了2015年的1.9%;化学工业的利润率从6.7%下降到了5.4%。产能过剩的钢铁行业的利润率从2.8%下降到了0.8%,有色行业的利润率从4%下降到2.6%,而轻纺、电子、医药等行业的利润率都是稳中有升。 我们再看一些行业增加值占全国工业的比重,煤炭行业占比从2010年的5.8%,下降到2015年的3.4%;石油和天然气开采业的占比由2010年的3.8%,下降到2016年的3.3%;石油加工业从3.2%下降到2.4%;钢铁行业的占比从6.1%下降到4.2%。相对应的轻纺工业、电子和医药行业的占比,都有较大幅度的上升。 上述情况表明,我国经济进入新常态,行业的发展也出现了新变化,一些产能严重过剩的行业,生产经营都比较困难,且处于萎缩的状态;而符合产业升级方向、品牌引领和技术改造效果初显的行业,则表现出良好的运行态势。 再看地区的运营情况。过去我们讲东西差异:东部发展得比较好,西部相对比较困难一些,现在则表现为南北差异,有一组数据来说明这问题。 2010年全国规模以上工业的利润率为6.6%,2015年下降到5.8%,就是回落了0.8个百分点,去年的企业亏损面在16%左右。 我们再看看北方地区的一些情况,像华北地区的山西省,2010年规模以上工业利润率是6.9%,2015年相比为净亏损,近一半的企业处在亏损的状态;像内蒙古自治区规模以上工业利润率从9.3%下降到5.1%,企业亏损面在四分之一左右。 我们再看东三省的情况,2010年辽宁省规模以上工业利润率为4.2%,2015年下降到3.2%;吉林省则由6.5%下降到了5.3%;黑龙江则从11.2%下降到了3.6%,不到5年前的三分之一,而且亏损面是超过了四分之一。 我们再看看西北地区的情况,陕西省规模以上工业利润率由2010年的12.3%,下降到了2015年的7.3%;甘肃省2010年的利润率为4.4%,2015年则为净亏损;青海省由11.9%下降到3.2%;宁夏由6.9%下降到2.3%;新疆由15.4%下降到4.2%。企业的亏损面除陕西为22%左右外,其他省份的企业亏损面都在35%到50%。 不难看出,不光是东北地区困难,实际上西北地区也是非常困难。困难不光是局部性的地区,只是整个东北地区相对来说压力比较大一些。 再看南方的省份,同样是在经济下行的压力下,利润率也有所下降,但是下降的幅度都没有这么大。总体来看,那些结构调整早、转型升级快的省份,经济运行状况就好,那些资源型和产业结构偏重的省份,结构调整的任务就比较繁重,企业的生产经营相对就比较困难一些。 东北振兴离不了工业, 离不了制造业转型升级 东北振兴还是离开不了工业,离开不了制造业的转型升级。实现东北地区全面振兴的基础,还在工业,在制造业。尽管目前工业、制造业面临不少困难和压力,但出路就在坚持不懈供给侧结构性改革,实现产业的转型和发展。 从全国面上的情况来看,工业是实体经济的主体,尽管按照现在计算,2015年全国工业增加值占GDP的比重下降到了33.8%,比2014年降低了2个百分点,比2010年降低了6个百分点,但如果我们按照2010年的不变价计算,2010年到2015年,全部工业增加值占GDP的比重基本稳定在40%左右,上下不超过0.5个百分点,就是工业增加值占GDP的比重下降,主要是价格因素影响的。 工业始终是保障就业的重要产业载体,统计数据显示,2010年到2014年间,我国城镇单位就业人数中,工业的占比始终保持在33%到35%之间,城镇就业人员工资总额中工业的占比也始终保持在31%到33%之间,这两个比重没有因为工业增加值占GDP比重的下降而有所下降。 东北作为老工业基地,是共和国工业的奠基者,有良好的经济基础,尽管面临一些困难,也主要是产业结构调整和转型升级中遇到的暂时的困难。如何重拾昨日的辉煌,打造出新的产业优势,实现全面振兴,是摆在我们面前的一个大的课题。 党中央国务院对东北的问题高度重视,今年上半年,中央各个部委也派出了若干调研组到东北三省进行调研,工信部就派出了三个调研组,最后形成了给中央的报告,重点是结合中国制造2025和工业强基工程,加大对东北地区的倾斜,党中央国务院出台了《全面振兴东北地区等老工业基地的若干意见》,国家发改委也出台了新一轮东北振兴行动计划,包括130多个计划,总投资达到1.6万亿元,这些都将为东北地区全面振兴营造出很好的环境和条件。 制造业工业论文:让工业大数据成为制造业转型升级的助推器 一、什么是工业大数据 我们从内涵角度定义工业大数据比较困难,因为它涉及到很多各种各样的数据。但是从外延角度来看工业大数据比较容易,大体上是“3+3”。第一个“3”是指3个层面:企业,企业上面的供应链、产业链和生态链,以及在这上面的行业管理和宏观经济。第二个“3”是指每个企业都有3个过程:生产,使用以及发展中的经营效益,所以,“3+3”基本上把工业大数据的脉络圈起来了。 从企业的角度看,工业大数据是在一个企业的设计、创新、生产、经营和管理决策过程产生、使用和转型升级过程需要的信息之和。所以最小的圈是企业,一个企业从开始到生产线到设计、到工艺过程、到人,一直到管理、决策、市场、服务,像这样的环节都在使用。 从供应链、产业链和生态链的角度来看,工业大数据是供应链、产业链和生态链产生、使用和需求的各类信息之和,这三个链之间很难一刀断开。所以制造业、工业生产整个过程是一个链环周。这个链环不仅指的是一个企业,企业只是这个链环中的一个环节,更重要的是我们的政府机构、研究机构,需要把控和研究如何追求产业制造业前两环的优化。所以我们看到了超越一个企业的生存、使用和发展需求的新工业大数据。 从行业管理和宏观调控的角度来看,工业大数据是工业行业管理和宏观调控产生、使用和需求的各类信息之和。每一个行业的管理都需要工业大数据,在工业行业又包括很多企业,做好工业数据管理需要这样一个链条,所以“3+3”构成了工业大数据的外延,每一个环节,使用的和需求的中间形成交集,这样才对工业大数据的发展提供了基础。 对此我有四点主要的结论:首先,“3+3”加起来的组合就是工业大数据;第二,产生、使用和进一步发展需求的工业大数据是不同的交集;第三,进一步发展需求的大数据最大;最后,最重要的一点,工业大数据中,工业是主体。 二、工业大数据的作用和意义 同样是从三个层面,加上一个需求,我们来看一下工业大数据的作用和意义。 首先,从最小的层面――企业来看,工业大数据为企业全过程设计、创新、生产、经营、管理、决策服务,为企业实现计划的发展战略和目标的实现服务。 第二个层面,工业大数据服务于供应链的优化、产业链的完善、生态链的形成和优化。从供应链、产业链、生态链来看,不管是CSM的生产圈,还是一个特定产品制造过程的供应链,或是一个完整生产过程的分析,工业大数据都是为了它的形成和优化。对于一个企业来说,很少来决定一个供应链,更不能决定一个产业链的完善、优化。所以当我们讲供应链产业和生态链的时候,在这个链条下更需要政府管理部门的协调。 第三个层面,工业大数据要满足行业和宏观决策调控的实际需求,提高行业和宏观经济管理决策质量、能力。政府的行业管理对于供应链、产业链、生态链、商业链、价值链有着非常重要的作用,但是政府的宏观调控超越了这样的链环本身,我们要对经济发展面临的重大问题作出回应,甚至回答制造业如何来应对这样的问题。所以从这个行业来看重要的是行业发展战略,而到宏观调控的时候,不但要从行业的发展战略,还要从整个经济发展趋势去看这些问题怎么解决?这就需要信息。 第四,从工业转型升级的需求看,工业大数据是为了一个个企业、行业、装备、工艺、生产线、供应链的转型升级服务。先进制造业、工业4.0、智能制造、以两化融合和智能制造为重点的中国制造2025,都是工业转型升级模式的未来方向。原来我们的工业3.0,是以装备和生产线为核心的自动化,而4.0的智能化是把这两个过程自动化和数据自动化结合在一起。 总结一下,工业大数据的研究和实践要服务于加快制造业转型升级、提升工业竞争力;这个目标要落实到企业创新、设计、生产、经营、管理、决策的每一个具体环节;这个目标要落实到供应链全局优化、产业链和生态链的形成和优化的每一个具体环节;这个目标要落实到工业行业管理和宏观经济调控决策的每一个实际需求。 三、工业大数据推动制造业转型升级 首先要知道存在着哪些主要问题:在数据生成环节,主要存在跑冒滴漏和非标准化的问题;在数据利用环节,主要存在数据不足、质量不高、各个环节协同存在制度、核算、标准等大量障碍;在发展需求环节,主要存在缺乏预见性、缺乏有效的模型和工具、缺乏制度和标准规范等问题。 要想建设好、应用好大数据,先要解决三个问题。首先是建设好大数据,什么是建设?把大数据看作探矿、采矿、炼矿、用矿,实际上探矿和采矿就是建设好信息,可以从三个纬度四个方面来建设好信息。三个纬度首先是发现,然后才可以按照应用需求结合起来。其次要有制度,要有标准,要实现系统之间的互操作。同时我们还要发现、收集、组织,来提升系统性、完整性、及时性、准确性。而利用好大数据有若干个关键环节。这是建设好、运用好大数据。 最后,大数据发展要特别注重取得实效、最佳实践和理论研究。 第一,要特别注重实效。因为今天的大数据,每一个环节的形成都有其实效,这件事情从开始到做完以后,效果究竟是什么?企业家在用大数据对其企业各个环节进行改善提升的时候,首先第一条要把提高效率放在首位,这是关键,而且对于制造业来说,要永远把利润率放在最重要的位置。当然,工业大数据不能直接用钱来算,有的环节是企业老板在管理上、服务上提效,但是这个效果必须是可测量的,不管是定性的还是定量的。 第二,要特别注重最佳实践。i5数控机床,从开始研发到今天位列智能数控机床试点领先的行列,花了十年的时间。为什么前面几年没有成功?就是因为数据缺失。缺什么数据?高端数控机床为什么长期被国外控制?数控机床的技术为什么那么长时间没有克服?因为不管是材料的发展,还是装备的发展,都没有数据,没有实践过程中的数据,是发展不起来的。而如何建立模型,也需要数据来支撑,但是原来由于高端数控机床都由国外来控制,我们没有数据。另外,在这个过程里面还倡导商业模式,机床是按服务模式收费的。所以它又变成了今天最新最热门的制造行业分享经济。这显然是一个最佳实践,这里面工业数据是极其重要的。 第三,要注重理论的研究,注重方法、制度创新的研究。在这个过程中,需要对制造业发展的趋势、特征,工业大数据的内涵外延,工业大数据建设和利用的系统方法,工业大数据质量保证、协同发展、制度创新等等一系列问题进行研究。 制造业工业论文:工业4.0构想下制造业的价值 2016年4月,麦肯锡咨询公司了《工业4.0构想下制造业价值源及行动指南》报告。该报告总结了300名来自德国、美国和日本的行业专家对工业4.0战略的评价。报告指出,实施工业4.0战略是一个长久的过程,企业应从五方面入手:关注重点领域应用技术,逐个突破;做好IT支撑,为未来发展奠定基础;建立第三方技术供应商数据库;建立强大的内部支撑智库;尝试新型商业模式。 从宏观层面上来看,技术供应商和制造商都对工业4.0信心十足。去年相关调查结果显示,90%的公司认为工业4.0 是机遇而非挑战,其中德国和美国保持更加乐观的态度(占比分别为92% 和90%),日本也维持了较高信心(占比为78%)。受访者对于工业4.0对其产生的影响也持乐观态度,90%的受访者认为在工业4.0进程中,公司竞争力可以维持或超越现状,而仅有10%的人认为在这个过程中公司竞争力会减弱。 部分专家认为,竞争力的提高更多体现在运营效率的提升而非商业模式的转变,这个观点在德国得到了更广泛的认可,调查中91%的德国受访者认为工业4.0能够提升公司的运营效率,有76%的德国人认为工业4.0会带来公司商业模式的转变。同时,55%的德国受访者认为行业外竞争者会利用工业4.0的契机冲击传统产业,而美国和日本分别有81%和 75%的受访者认为这种现象极有可能发生。 调查结果显示,60%的制造商面临更多的现实障碍,在去年一年中取得成果有限或根本没有取得成果。在所有的障碍中,一些会在最初环节产生影响,而其他则会在公司发展过程的更高层级显现。 那么,如何获取工业 4.0 制造业的价值?专家建议企业应从五方面入手: 第一,重点关注某几个领域的应用技术,并逐个突破。在实施工业 4.0 的企业中,只关注某几个应用技术的企业取得更多实质性进展。其中,数字绩效管理、预防性维护、工厂资源优化、新一代自动化、数字化质量管理是排名前五的最具价值的应用技术。 企业如何选择工业 4.0 应用程序呢?专家建议的工业 4.0 诊断过程侧重于利用制造厂商已有数据,去探索新价值,具体有四步。 第一步,通过对特定客户价值流(client-specific value strea ms)和生产中心的分析,对数据的产生、集合、使用,以及自动化使用的现有状态进行评估。这个过程可以通过结合生产活动数字演练 (digital walk-throughs),以及绩效和财务表现来完成。另外,这个过程可以识别未来流程的自动化潜力。 第二步的诊断则重于改进设想的产生和优化。改进设想的产生基于第一步中对现有数据状态的评估,以及对工业 4.0 此类应用最佳案例标准的对比。 第三步,对优化方案所带来的净影响力(net impact)进行测算。这一步的前提是选择最有保障的短期手段进行深入改革(例如为具有较大潜力的解决方案进行实施可行性和独立性评估),从而为未来每个阶段的发展创造条件。根据评估结果,形成一个连贯的,整体的改进设想集合,并计算其净影响力。 第四步,基于对工业 4.0 中潜力应用的优先排列,确定一个具有清晰目标和绩效的实施路线图。 第二,不要担心现有局限性,为未来的解决方案奠定基础。制造商在工业 4.0 的实操过程中会遇到众多困难,当整合数据出现问题时,整个项目可能会停滞。面对这种情况,企业一方面可以通过变通方式临时解决数据缺失、IT 系统不完善等问题,另一方面,企业应持续积累,为未来做好准备。 第三,建立第三方技术供应商数据库。在实施工业 4.0 的应用过程中,公司应该认真分析价值链中的哪些部分是战略“控制点”,需要在内部构建哪些功能和数据以确保公司竞争优势,而哪一部分可以作为“商品”,委托给第三方供应商处理。对于那些适合第三方供应商接手的部分,市场上越来越多的工业 4.0 解决方案可被公司选择。例如西门子公司推出的“工业云平台” (MindSphere)可将所有的制造企业数据,以及第三方供应商数据聚集。直接使用已有解决方案可以使公司利用专有技能,更快地实施工业 4.0 应用程序。 工业 4.0 推动了由单一供应商模式向技术供应商集合模式的转变。若想在这个过程中成功,制造商需要一个能够提供潜在供应商的数据库,以及有效的合作伙伴管理办法。我们看到越来越多的客户在不知情的情况下将数据所有权让渡给原始设备制造商们。因此,在签订合同前,制造商应该认真考虑他们需要哪些数据的访问权限。 第四,建立强大的内部支撑智库。要想切实从工业 4.0 中获益,企业需要建立强大的内部支撑团队以及创建多功能工作小组来推动创新。同时,企业应该针对产业链中核心的部分培养相关人才。由于 IT 人才供不应求,制造商雇佣他们需要一个清晰的价值定位。部分制造厂商甚至在人才聚集地(硅谷、柏林)成立新的部门。 同时,这些聚集 IT 人才的部门需要与制造厂商的其他功能部门配合工作。工业 4.0 的实施需要运营专家、IT 专家、商业专家等多方配合。而他们之间的密切合作与运营,能够更好地定义并执行工业 4.0 策略。 第五,尝试新型商业模式。工业 4.0 所运用的科技不仅能够提高运营效率,也能够为数据整合和基于数据分析的服务带来新的机遇。大多数从工业 4.0 中迅速获益的企业发现其运营效率得到了提高。当谈及新型商业模式时,成功的企业通常围绕客户需求建立新的模式,并且充分利用他们的专业知识和已有的软件安装基础。制造商能够通过新的传感器和通信技术获得机器运行中的实时数据,而越来越多的制造商利用这些实时数据为他们的客户提供具有附加值的新服务。要想在工业 4.0 激烈的竞争中立足,制造商需要加强商业模式创新能力。 工业 4.0 获得了极高的呼声,虽然并不是所有企业都取得实质性进展,但是仍有部分企业从工业 4.0 的应用技术中获益。实施工业 4.0 战略是一个长久过程,在未来也将带来更多的成熟科技。当务之急是让各国制造企业开始接触并尝试使用工业 4.0应用技术,从而为未来实施更复杂的项目提供管理和技术支持。 制造业工业论文:工业互联网平台,制造业下一个主攻方向 近期闭幕的第三次世界互联网大会上,不少业界大佬纷纷展望互联网下一个30年的发展前景,互联网产业化、工业化成为一大方向。国务院发展研究中心研究员李广乾近期撰文指出,我国应该尽快将工业互联网平台建设纳入“中国制造2025”计划,并将其作为深化制造业与互联网融合发展的主攻方向。 随着美国通用电气公司(GE)和德国西门子公司近期相继推出自己的工业互联网(或工业4.0)平台,全球工业制造业由此迎来平台竞争时代。这个转变将具有划时代的意义,不仅将从根本上颠覆人类工业制造业发展模式,也将深刻地改变未来国际产业分工与国际贸易竞争格局。 工业互联网平台为我国工业制造业实现弯道超车提供了难得的历史机遇。然而,由于美国、德国的先发优势,我国发展自主工业互联网平台的前景相当严峻。当前要奋起直追,将其置于我国“制造强国”战略的核心地位,在国际工业互联网平台竞争中尽快占据有利地位。 工业互联网的深远影响 新一代信息技术为工业互联网平台建设奠定了现实基础。 以物联网、云计算、大数据和移动互联网等为代表的新一代信息技术有效地克服了传统信息技术的局限性:一方面,物联网极大地拓展了数字化信息化的应用管理范畴,将机械设备、仪器仪表以及产品生产制造流程的各个过程,都接入信息管理系统并实现远程智能控制;另一方面,云计算、大数据和移动互联网技术等,使得企业信息系统建设成本更低、效益更高、运行速度更快、覆盖面更广。这些技术进步为工业制造业全面系统的数字化、信息化、智能化建设提供了基础条件,工业互联网平台建设也就水到渠成。 近年来,一些国家加紧开展工业互联网平台建设相关的理论研究、工程实验甚至是项目建设。这些工作包括三个方面:以信息物理系统为主要内容的理论研究,以“智慧工厂”、“未来工厂”为代表的关键技术环节的试点实验,以参考架构模型为主要内容的工业互联网平台的体系化构建。这些研究、实验与项目建设,为全面推广工业互联网平台奠定了基础。 工业互联网平台的基本内涵 当前人们对于“工业互联网平台”尚缺乏一个清晰完整的定义。人们通常从某个方面的属性去界定“工业互联网平台”,如GE将其工业互联网平台Predix称为“制造业云操作系统”。实际上,所谓工业互联网平台,是一种新兴制造业生态系统,在这种生态系统中,众多行业及众多企业的研发设计、生产制造、产品流通与售后服务等产品生产过程,在实现数字化、信息化和智能化的基础上,都被迁移到云数据中心,并通过一个统一的云操作平台实现远程智能制造。 与电子商务平台、社交媒体平台不同,工业制造业实现平台化所需技术更加复杂、门槛更高、竞争也更加激烈。因此,直到以物联网、云计算、大数据、移动互联网等为代表的新一代信息技术日益成熟并大量应用到工业生产过程之后,工业互联网平台才开始出现。 工业互联网平台将成为第三次工业革命的核心 早在2012年,随着英国《经济学人》杂志发表《第三次工业革命:制造业与创新》的专题报道以及美国学者杰里米・里夫金《第三次工业革命――新经济模式如何改变世界》一书在中国的出版,“第三次工业革命”成为一个热门话题,国内外专家学者为此展开了广泛的研究和讨论。但是,由于当时工业互联网平台尚未出现,人们还无法认识和理解工业互联网平台的内涵、属性、作用和影响,实际上也就无法真正地把握第三次工业革命(以及工业4.0)的深刻内涵。 与现在的工业制造业相比,工业互联网平台具有以下三个重要特点: ――统一标准。知识产权和技术标准仍然是当前工业竞争的核心,工业互联网平台则在此基础上构建更加宏大的制造业生态系统,试图将各行各业的技术和标准裹挟到一个统一的平台之上。 ――改变分工格局。平台化使得传统的产业价值链发生重大变化。通过数字化、信息化、智能化,工业互联网平台得以整合所有工业企业的各个制造环节,并通过大数据技术监控平台上各企业的产品生产及其生产要素与市场动态。因此,平台不仅是产品生产企业进行技术交流与实现远程智能制造的操作界面,而且是上下游企业之间、企业与用户之间进行分工协作、产品交易、服务保障的虚拟市场。 ――平台生态化。工业互联网平台不仅包括不同产业的众多企业,也包括生产同一产品的众多企业;不仅包括生产制造企业,也包括产业链的其他相关企业;不仅包括企业,也包括产品和服务的最终需求者以及各类服务型机构。网络效应将使得工业互联网平台成为组织全社会甚至是全球各类生产要素资源配置的复杂网络。 与当前的各类电子商务平台相比,工业互联网平台也有着本质的差别。电子商务平台主要服务于产品的交易和流通环节;而工业互联网平台在此基础上还包括产品的研发、设计与制造等环节,电子商务充其量只是未来的工业互联网平台的一部分。因此,工业互联网平台要远比目前已经出现的电子商务平台(如阿里巴巴、亚马逊等)重要得多,未来还将跨越国界、跨越行业界限,成为超级平台,从而全面地配置全球的生产要素和社会资源。毫无疑问,工业互联网平台将对国际产业分工、国际贸易格局与全球化产生重大影响。 工业互联网平台正成为国际战略竞争的制高点 为争夺工业互联网平台的领导地位,美国和德国正在从两个方面展开竞争: 国家层面为推进“工业4.0”战略,2013年4月,德国机械及制造商协会(VDMA)、德国电气电子(ZVEI)和信息技术、通讯、新媒体协会(BITKOM)联合设立“工业4.0平台”;2015年3月,德国经济和能源部、德国教育和研究部共同接管并启动升级版“工业4.0平台”建设。 美国政府层面虽然没有设立专门的“工业互联网平台”推进机构,但是,根据“国家制造业创新网络(NNMI)”计划所建立的各大制造业创新机构(IMS)都包含了相应平台建设的任务。其中,尤其重要的是美国联邦政府于2014年7月资助建立的“数字化制造与创新设计研究中心”(简称DMDII)。DMDII启动了“数字制造公共平台(简称DMC)”,其功能定位是数字化制造的开源软件平台,旨在鼓励全社会的中小创新机构、创业家和技术狂人等开发面向不同制造业领域的软件解决方案。 企业层面其中尤以GE和西门子公司最为典型。 GE在提出“工业互联网”战略之后,推出了包括24种工业互联网产品的九大平台,2013年推出更为宏大的工业互联网大数据分析平台Predix。2015年,GE向全球制造业企业开放 Predix平台。 西门子建立的跨业务软件平台为Sinalytics,该平台不仅整合了远程维护、数据分析及网络安全等一系列现有技术和新技术,还能够对机器感应器产生的大量数据进行整合、保密传输和分析。 此外,IBM和德国SAP公司也在开发自己的工业互联网平台。 加快我国工业互联网平台建设的若干建议 充分认识工业互联网平台的深远影响。 这些影响突出地表现为这样两个方面:工业互联网平台建设将日益成为全球工业制造业的首要基础设施,成为集聚全球工厂、工业产品、市场用户的第一入口;将借助网络效应(或网络外部性),加速全球制造业的“两化融合”进程,无论是处于工业1.0、工业2.0的企业还是工业3.0的企业,都将被无奈、无情地“裹挟”到代表工业4.0的工业互联网平台之上。因此,谁控制了工业互联网平台,谁就具备了实时跟踪、优化配置甚至是全面掌控全球工业制造业发展命脉的实力。毫无疑问,工业互联网平台将成为全球领导权竞争的核心内容。 当前我们尤其需要认识到平台化所带来的网络效应对于全球制造业的“两化融合”进程可能带来的影响。平台化一旦促使其双边市场达到一定的规模(阈值),该平台的价值便会在很短的时间内得到爆发式的增长。此时,竞争对手将很快面临经营困境,直至死亡或退出市场,该平台也将迅速获得市场垄断地位。最近20年来,我国的传统互联网平台、电商平台和社交媒体平台的发展,无不验证了这个相同的过程和结局。 考虑到我国工业信息化总体水平落后,多数企业与行业处于工业1.0、工业2.0的水平,能够达到工业3.0的企业很少,因此人们也就很自然地产生了一种“补课”的意识和思维。实际上,这也是当前我国“两化深度融合”政策的出发点。但是,面对美国和德国在工业4.0平台方面的竞争,上述网络效应给平台竞争所带来的“裹挟”作用将不会预留给我们这种“补课”的时间和机会。这就要求我们在“补课”的同时,从现在就开始着手进行工业4.0平台的研究、规划和建设,迎头赶上,直面美国和德国的竞争。 国家应该旗帜鲜明地将工业互联网平台建设作为深化制造业与互联网融合发展的主攻方向 为克服我国制造业信息化的总体落后局面,要充分发挥我国举国体制的优势,将工业互联网平台建设作为深化制造业与互联网融合发展的主打方向,分层次地推进我国工业互联网平台建设: 第一,构建针对整个工业制造业的国家工业互联网平台。要将国家工业互联网平台建设作为近期成立的“工业互联网产业联盟”的核心发展目标,着力研发平台总体技术架构及相关机制,并尽快启动国家工业互联网平台。 第二,选择具备国际竞争力的优势行业(服装、家电以及部分先进制造业等),并基于产业价值链和平台生态化特征整合这些行业的相关企业,组建行业的工业互联网联盟,创新机制,激发各方动力,以发展该行业的工业互联网平台。 第三,鼓励和支持部分有较强技术与市场实力的龙头企业,启动建设本行业的工业互联网平台。 为此,要建立政府推动、企业主导、多方协同参与的工业互联网平台发展机制。尤其重要的是,一方面,要根据工业互联网平台建设要求,引导、优化各地正在开展的“双创平台”建设;另一方面,要采取切实措施,克服“泛娱乐化”趋势,引导企业真正地参与到工业互联网平台建设中来。 加强工业互联网平台建设的领导与政策支持 将工业互联网平台建设纳入中央网络安全与信息化领导小组和国家制造强国建设领导小组的重要关注问题;建立和完善工业互联网联盟运营机制,协调国家工业互联网平台与行业平台、龙头企业平台之间的业务分工与协作;设立工业互联网平台发展基金,加强平台核心技术与关键共性技术的研究与开发,努力构建自主可控的工业互联网平台架构与技术标准体系;采取积极有效措施,鼓励和支持更多企业加入并做大做强工业互联网平台。 加强国际交流与合作 需要强调的是,国际交流与合作的主要目的应该着眼于提高我国建设自主可控的工业互联网平台的技术能力和水平;依托“中国制造”的现有优势,采取平台对平台方式,鼓励上述三类工业互联网平台与国外平台展开交流与合作;采取多种方式,鼓励全球制造业企业加入我国的工业互联网平台,尽快做大其国际规模,树立我国工业互联网平台的国际领先地位。 制造业工业论文:先进基础材料助力制造业升级访远纺工业(上海)有限公司 有人说,中国制造业走到了十字路口,一面是产能过剩的危机,一面是产品不能满足消费者需求。可以说制造业的转型升级已迫在眉睫,却面临各方面因素的困扰,其中不能绕开的问题就是基础材料制造的升级,在很多高端制造领域,我国产品不是输在工艺上,却是输在材料上。 近日记者走访了远纺工业(上海)有限公司,这是一家以 PTA 和 EG 为原料,生产聚酯及其延伸产品的大型化工、化纤、纺织联合企业。他们的产品正是这样可以广泛运用于食品、包装、纺织、卫材、精密仪器等不同行业的基础材料,在如今基础材料领域相对产能过剩的情况下,他们却通过致力于新产品的研发升级,以高性能化、差别化、功能化的先进基础材料于市场中逆势上扬,保持稳定增长。2015年实现产值43亿元,并连续多年蝉联上海企业百强榜。 植根上海,深耕产品 1996 年,正值上海浦东开发开放的启航时期,完善的基础设施,良好的投资环境,高速发展的经济态势,使它成为吸引全球目光的投资开发热点。与上海颇有渊源的台湾远东集团将投资发展的目光移向祖国内地,选址上海浦东,投资 2 亿 5 千万美元建设成立了远纺工业(上海)有限公司。 远纺工业(上海)有限公司在浦东最繁华的陆家嘴金融贸易区设立公司总部;在浦东星火开发区兴建工厂,占地 37 万平方米的厂区,布局合理、规划齐整,拥有聚合、固聚、短纤、 POY 、 DTY 、胶片等生产车间及相关的配套设施。便利的交通,齐全的设施,优良的环境,丰富的资源,为公司的快速发展创造了极为有利的条件。 回顾远纺的发展,自成立之日就保持了良好势头,上世纪90年代末到本世纪初,正是我国走向制造业大国的重要时期,作为生产基础性材料的远纺也在这样的时代背景下赢得了十多年的黄金发展期。2008年因为经济形势影响,远纺经过短暂的“迂回”后,又重新进入发展的上升轨道,一时为业界称道。分析其发展经验,尊重市场规律在自己擅长的领域深耕细作不断推出新产品或许是不二法门。 成立之初,远纺就致力于打造先进的具有前瞻性的研发生产制造基地。聚合车间是整个工厂生产的龙头,PTA原料和EG原料全部由海外提供。工艺设施全部由远东集团自行设计、开发、研制,当时为国内单线产能最大的聚酯融体及切片生产装置,采用先进的电脑自动控制系统,产品经连续缩聚后直接纺丝,或供下游生产瓶用切片、聚酯薄片等产品。固聚车间采用连续式固相缩聚生产线及先进的自动控制系统,拥有50万吨瓶级切片的生产能力,产品质量符合现代食品及各种工业用要求,并获得美国食品药物局及很多世界级大用户的质量认证。 这些产品有广泛的运用领域,我们日常的各类饮料瓶,大多由此类基础性的原材料生产。然而这一领域也有众多细分市场,每一类饮料都有不同的包装要求,茶饮料、碳酸饮料、乳制品,对产品性能有着不同的要求,而要在细分市场占有一席之地,就必须提高产品的技术含量。 采访中我们看到一款“塑料”的啤酒瓶,看似简单,却大有名堂。替代玻璃瓶,这款塑料的啤酒瓶不仅要有抗压、防辐射的基本特点,还具有回收便捷、重量减轻,降低物流成本等等优点,在各类饮料瓶中属于“高端”产品。此类产品目前在欧洲已颇受青睐,在国内市场仍需要一定的培育期。 远纺的产品中还有长纤、短纤、胶片等。胶片车间原料主要由固聚车间供应。采用德国布鲁克纳的挤压成型设备,生产单层及三层复合型产品,可根据客户要求生产吸塑级、抗静电级、切片折盒级、视窗级、防雾级等多种用途的胶片。比如我们在芯片生产线上看到一些托盘,看似简单,却是有极其严格的防静电要求。 这些功能性强的产品正是远纺所擅长的领域,也成为他们近几年的重要利润增长点,是他们的竞争优势所在。 消费升级,优化产品 如果说远纺前十年的发展是顺应了产业发展的大趋势,赢得了飞速发展,那么自2008年以后,远纺则率先加速产品升级,聚焦高端领域。 今天我们海淘盛行,国人热衷出国购物,其原因是因为国内很多产品不能满足人们消费升级的需求,这警示着中国制造业,尤其是消费品行业,必须走以质取胜的发展道路。针对今日之情况,我国已经明确提出“中国制造2025”发展规划,提出了制造业转型升级。而材料领域的转型升级是制造业产业升级的基础性条件。在基础材料领域,产业产能全面过剩、产品结构不合理、高端领域无法实现自给三大突出问题已经日渐突出,整个产业都面临洗牌、升级的共同课题。 在这一点上,远纺一直保持高度的市场敏锐性,他们早就嗅到消费升级的需求,通过对自身产品的调整和优化,新产品层出不穷,转型升级悄然进行,进而推动企业的持续健康发展。 事实上,很多中国消费者热衷海淘的产品,比如世界知名品牌的功能型的运动服装、母婴用品中的奶瓶、纸尿裤等等,其原材料远纺均参与研发制造和销售。 不仅如此在远纺的新产品库里还有:新一代聚酯纤维ptt,它加工简易,伸缩性及染色性优越极具市场竞争力。目前流行的记忆面料是ptt纤维最耀眼的用途之一,此外,ptt纤维因其良好的手感和弹性回复率,适用于泳装等功能型服装。抗菌性纤维的抗菌效果在两百种以上,经日本食品分析中心等机构认定为高安全性,不因紫外线、酸碱有机溶液等而分解,几乎不溶于水及温水,可以长期有效,非常适用于贴身衣物、毛巾、运动产品等。还有吸湿排汗纤维、抗紫外线纤维,都是户外运动的宠儿。这几年随着人们生活水平提高,国内市场对运动产品需求可谓增长迅猛,远纺在产品功能性上的聚焦,使其把握住了这样的机遇。 差异化高附加值ES纤维是一种新型的热接合性复合纤维。具有广泛的加工适合性,主要应用在:婴儿纸尿裤、妇女用卫材、医用卫材三部分。近年来,婴儿、成人纸尿裤,高档卫生巾的增速长期保持在30%左右,市场规模超过300亿人民币。其价值在于一方面取代胶水,制成品更环保、更具有膨弹性、高吸湿透湿,人体舒适感更强。透过纤维的细致化、含水性处理,还被广泛应用于化妆品和医疗领域,成为化妆清洗面膜、医用吸水材料和敷料的基础原料。该产品未来将积极推广并融入上海奉贤打造的 “东方美谷”都市产业生态圈。 还有很多功能型纤维都有着广阔的应用领域,比如阻燃纤维。可燃纤维在燃烧时会释放出有害气体对人体造成危害。而阻燃纤维可以被制成具有防火效果的窗帘,地毯,不仅适用于家庭,在公共场合运用都有着重要的安全意义。 今天,远纺还在探索小型化定制生产的新模式,他们的色纱生产可按照用户需求定制,能更加灵活地满足市场的需求。 远纺认为,在自己擅长的领域,按照市场的需求,不断创新,不断升级产品便是最好的升级,也是其在市场立足的关键。 绿色产品,绿色制造 探究远纺未来的发展,“绿色”是不可忽视的方向。 远纺在成立之日起,对环境问题就高度重视。建厂之初,远纺就考虑到了环境要求。厂区设有大型污水处理系统,采用污泥回流的最新工艺,使污水排放达到国家环保标准。空压机房配置欧美离心式压缩机,电脑监测各车间用气情况。变电站采用电脑控制输配电系统,最大容量达到 5 万千瓦。投资大量资金从德国进口热煤炉确保废气排放达到国家环保标准,并于2015年完成天然气锅炉的使用和改造。 而在产品领域,远纺一直是“绿色发展”、“循环经济”的倡导者和践行者。远纺及其所属集团都持之以恒地关注那些对环境危害小、可回收再利用的产品,并以此作为企业责无旁贷的社会责任。 他们生产的玉米纤维,是一种生物可分解性绿色环保产品,具有阻燃性佳、发烟性、无毒性、吸湿排汗性,防污性、除臭性等特点,被广泛应用在高级保暖内衣、运动服、高级成衣、棉被枕头等产品当中。 还有远纺人十分熟悉的“B to B”项目,在远纺有着自己的内涵,即“瓶到瓶”。在远纺人的心目中,他们希望有朝一日所有的瓶包装都能成为可回收、可再次利用的产品。他们的聚酯回收环保纤维就是这样的产品。这种环保再生纤维是以回收的宝特瓶为原料制造的,而且他们还在不断对此类产品进行升级。 事实上,这不仅是远纺的选择,更是未来发展之趋势。近日阿迪达斯公司就宣告2020年的绿色宣言及策略,即未来将使用更多可永续循环使用的材料。远纺的母公司远东集团凭借宝特瓶回收处理,酯粒制造、抽丝、纺纱织布等一贯化生产的能力和实力,已经成为阿迪达斯海洋回收产品的合作伙伴,将废弃物转化为时尚纺织品,可以说这些都是绿色纺织的新里程。 虽然远纺的这些绿色纺织的新产品在国内市场还没有被广泛推广,这其中有消费观念、成本等多种因素的制约,但是它所代表的发展趋势却是未来的方向。对资源的珍惜,是我们每个人的责任。而越来越多的消费者也开始意识到环保的意义,越来越多的消费者在身体力行,也许在不久的将来,绿色纺织将成为时尚界的新宠儿,受到越来越多人的追捧。而推崇绿色产品的企业也将获得市场的充分回报,从而将绿色理念更好发扬。 制造业工业论文:浅析我国工业工程在制造业中的应用及发展 摘要:工业工程技术的应用领域比较广,尤其在工业生产过程中,提高了生产效率,为企业增加了利润。本论文主要从工业工程在我国制造业发展中应用的必要性、我国工业工程发展及在制造业的应用、中国工业工程在制造业的应用模式与发展趋势进行阐述我国工业工程在制造业中的应用与发展,希望为研究工业工程技术专家与学者提供理论参考依据。 关键词:工业工程;制造业应用;发展前景 1 我国制造业发展中应用的必要性 1.1何为工业工程 工业工程学科最早产生在美国,它指的是对设备、物料、人员、信息、能源相互构成的集成系统,进行改善、设计和优化的一门学科。通常情况下,它主要是利用社会科学、物理学、数学等方面的技术和知识,借助于工业设计原理和工程技术分析,对系统所取得的成果进行评价、预测和确定,进而为制造业的有效运行、效率提高、质量提升奠定重要的基础。源于20世纪初期的工业工程,主要就是为了提高工厂运行的效率和节约生产的成本,随着新技术的日益推进和发展,工业工程逐步强化了与信息科学、系统科学和运筹学的融合,逐步形成了解决制造企业整体效益的完整工程技术体系。 1.2工业工程在我国制造业发展中应用的必要性 从当前中国制造业的发展情况看,近些年取得了很大的发展,同时体现了广阔的发展前景,但是与美英日等国家来比差距还挺大,总体看我国制造业的产品竞争力还不足,所以加强工业工程在制造业中的应用势在必行。首先,核心制造技术缺乏。在我国制造业的运行过程中,我国制造业的发展中缺乏一定的核心制造技术,缺乏自己的专利产品,整体的技术创新能力较差,这在很大程度上限制了我国制造业竞争力的提升;其次,我国制造业产业结构不合理,装备制造业实力弱,结构偏轻,主要表现为装备制造在制造业中的比重还不到三分之一,远远低于德国、美国和日本,与此同时,技术密集型产业远远低于一些发达国家,制造业的附加值和比重非常低;再次,我国制造业企业劳动生产率不高。在我国的制造业企业中,源于制造企业的管理基础不高、技术装备水平落后,我国制造业产业链还处于一种地段的状态,生产主要是以劳动密集型为主;第四,我国制造业生产能耗强度较大。从我国的实际情况看,我国是世界第一大粗钢生产国,但在生产中缺乏主要的技术生产指标,很多时候都是以消耗资源和牺牲环境为代价的。基于上述问题,用以反映现代工业工程的内在职能和基本要求,加强工业工程在制造业中的应用很有必要。 2 我国工业工程发展及在制造业的应用 2.1工业工程在我国制造企业中的应用情况 中国工业工程(CIE)诞生后,经过20多年的发展,已经在千百家企业不同程度地应用了工业工程,相当数量的企业应用效果显著。涉及到汽车、钢铁、机械制造、家电、建材、咨询等十几个行业,包括第一汽车集团、一汽大众有限公司、广东科龙集团广东美的集团以及东南沿海的许多企业,都已经将应用工业工程作为提高企业管理水平的重要手段,由于这些企业管理基础不同,对工业工程的理解与掌握能力不同,因而效果也不同。 2.2我国制造业实施工业工程过程中存在的问题 尽管工业工程在我国制造业的实施取得了一系列成绩,但总体上讲,在管理基础、认识能力等方面中国的工业工程仍处于起步阶段,由于整个社会和企业的认识不足,在理论研究、系统开发、应用推广的道路上始终举步维艰,与国外差距显著。 3 中国工业工程在制造业的应用模式与发展趋势 面向制造业的工业工程实施模式我国制造业工业工程应用模式大概应分为这样几中情况。 (1)支持某些管理模式的形式来应用和发展CIE。如:精益生产、丰田生产方式、物流管理系统、六西格玛管理等。 (2)支持制造企业信息化工程的形式来应用和发展CIE。本来在美国、欧洲、亚太地区,像ERP、CIMS、虚拟制造等都定位在工业工程领域,因而健康发展。由于我国在科技部等国家部门没有设立IE学科(台、港地区除外),将信息化设立在自动化和计算机领域,导致众多难以解决的问题产生,效果不佳。值得庆幸的是人们逐渐发现了CIE对制造业信息化工程的重要性,特别是在管理基础改善、流程再造、系统规划与设计方面将起到非凡的作用。 (3)传统制造企业,特别是乡镇、中小企业应用CIE来提高企业的竞争力模式。这些企业技术装备水平较低,人员素质不高,市场经济环境较好,应处于发达国家制造业早期管理发展阶段。CIE对提高其效率、质量、降低成本、降低能耗是非常重要的,甚至经典IE都对这些企业的发展具有十分重要的作用。 3.2CIE在我国制造业发展趋势 (1)随着进入知识经济时代,信息与通信技术渗入社会生活的各个方面,工业工程与信息技术结合为制造业发展服务是个不可扭转的趋势。ERP等作为先进管理模式的载体,通过有效的计划管理和动态反馈功能使供需平衡更有保证,可以有效地解决计划需求和制造能力之间的矛盾,及时更新外包和外购的采购需求,整合从销售到制造,从制造到采购的物流系统,从而实现了市场、销售、采购和生产集成的目标,进而提高企业生产组织与调度能力提高部门间的协作性和与各供应商之间的协作性降低生产成本,提高制造企业对市场的响应能力。 (2)强化工业工程作为企业竞争力提升的工具。企业应首先将设立IE组织部门和岗位作为强化手段(一汽大众就是这样),然后在人才培养和使用上学习国外先进企业,广泛应用IE人才,大力推广IE,以提高管理水平和竞争力。 (3)开展应用示范工程,形成示范性和标志性成果。以国资委和发改委为领导核心,选择汽车、电子、钢铁、航空、航天、工程建设、石化、家电等7~8个行业的典型制造企业,基于企业现状与需求,面向制造效率、成本、质量改善和工程项目控制,实施典型试点工程项目,通过产学研有机结合,以项目管理方式设立工业工程研发与推广实施项目,获得示范性效益和标志性成果,总结成功经验后以后在行业全面推广。 (4)产、学、研结合提高CIE的研发和学科创新,为中国制造业的竞争力提高开创新的思路、模式和方法。企业与高校合作,充分利用其人才和技术优势,有利于实现生产力的转化。随着市场经济的发展,产业化的咨询公司将是未来推动IE应用的重要力量,制造企业应扶持咨询公司甚至在企业内部成立专门的、独立核算咨询部来帮助本企业和其他企业运用IE。 总之,在制造业应用工业工程的过程中,加强工业工程的服务管理尤为重要。在发展过程中,服务系统的未来发展方向主要包括工业工程在服务系统的一些相关服务问题、服务设计、服务研发、服务作业、服务管理等,必须强化各个环节之间的有效沟通,才能够实现服务能力的提升。与此同时,在当前网络环境下,结合网络发展的优势,优化新的管理服务系统,不断实现新的管理理念和工业工程的融合,进而优化到我国制造业的发展过程中,进而为我国制造业的深入发展奠定重要的基础。
一、机电一体化的概念以及发展 (一)机电一体化的概念 机电一体化的主要意义就是,将机械与计算机、互联网等高科技自动化技术相连接。通过这种方式,实现机械的自动化、智能化的发展。机电一体化这个概念最早是在1971年的日本一本机械杂志上出现的,后来随着工业科技的不断发展,机电一体化技术逐渐深入了机械制造行业,为其发展带来了巨大动力。由于计算机、互联网时代的迅猛发展,使机电一体化技术也得到了很大的进步。现如今,机电一体化在网络科技的影响下,技术越来越成熟,功能越来越全面,所涉及到的领域也越来越广泛,机电一体化的快速发展为我国工业建设做出了巨大的贡献。 (二)机电一体化的发展过程 机电一体化技术从最开始提出一直发展到现在,经历了多次的改革和创新。尤其是现在,在计算机这种高科技网络技术的影响下,机电一体化技术的发展更是有了长足的进步。相比于过去,如今的机电一体化技术在智能自动化方面、机械的生产效率以及准确率方面都有了很大的提高。它可以把多种技术融为一身,包括机械传感技术、自动控制技术以及网络信息技术等,都可以结合在一起形成机电一体化技术,从而运用到生活的各个方面。除此之外,运用机电一体化技术制造的产品都有明显的特征,首先这些产品功能都比较齐全,在报警、监控等方面都可以实现自动化的工作模式,比原来生产的机械产品在功能上有了很大的提升。其次,机电一体化在生产效率和质量上比以前的人工生产要强很多。机电一体化的生产方式更加精密和安全,而且生产效率也高。这在机械制造方面不仅提升了生产速度,节省了人力,同时也大大提高了产品的安全性能,为我国机械制造行业提供了有力的保障。 二、汽车驱动系统中机电一体化的重要作用 (一)机电一体化对汽车整体设计做出的改变 我国的汽车制造行业已经有多年的发展历史,在传统的汽车制造行业里,汽车制造的技术水平还比较落后,汽车的整体性能以及生产效率都不是很高。随着机电一体化技术的大力发展和应用,汽车制造行业也受到了很大的影响,取得了很大的进步。从机电一体化技术在汽车制造行业开始应用,发展到现在大致可分为三个阶段的发展历程:第一阶段,这是机电一体化技术最开始的发展阶段。功能还比较单一,在汽车制造中只应用了电子技术,通过电子技术实现对汽车燃油喷射的控制,这也是那个阶段最先进的机电一体化技术。第二阶段,到了机电一体化发展的中期,机电一体化开始向其他方面发展,从单一的电子技术发展成将大规模集成电路应用于汽车制造当中,使我国的汽车制造业又取得了进一步发展。第三个阶段,也就是现阶段的机电一体化技术,它在汽车制造方面又有了全面、科学的发展,在汽车制造方面应用的更加广泛。现阶段机电一体化技术在汽车制造方面最明显的特征就是与计算机的信息网络技术相结合,从而实现汽车制造的自动化以及智能化发展,这也是目前机电一体化技术在我国汽车制造行业里最突出的表现。 (二)机电一体化对汽车驱动系统中同步器的改变 汽车驱动系统是汽车行驶的必要系统设备,它的功能比较复杂。驱动系统的好坏直接影响到汽车的使用寿命以及价格,汽车驱动系统的组成部分包括:差速器、万向节、同步器以及粘性耦合器等几部分机械模块。由于机电一体化在汽车制造行业的不断发展,使汽车的驱动系统,功能越来越先进,设计也越来越合理。在传统的汽车设计中,离合以及汽车档位的设计都比较繁琐,人们操作起来也比较麻烦。人们刚开始开车时还不会觉得怎样,但是时间一长,有些人就会觉得整个开车的过程太过繁琐,遇到紧急情况很可能会发生危险,而且复杂的操作过程还会使人们对汽车产生厌烦。针对这种情况,利用机电一体化技术进行改进后的同步器可以很好的弥补这一缺陷。同步器通过改变齿轮的转速实现顺利齿和,使操作变的更加人性化。近年来我国汽车制造业,在汽车设计上不断探索和改进,成功把机电一体化技术应用到汽车驱动系统当中。使汽车驱动系统变的更加人性化,人们操作起来会更加方便、快捷。在汽车制造中应用机电一体化技术的最终目的就是为了使人们在操作汽车时能够更加简单、方便,满足人们对汽车不断提高的要求。 三、结语 近年来,我国的汽车制造业取得了飞速的进步。这在很大程度上都要依赖于机电一体化技术。它不仅提高了汽车的生产效率,与此同时,对汽车各方面的设备系统都进行了改进与提升。在汽车驱动系统方面,机电一体化技术通过对驱动系统各个组成模块的改进,使汽车的稳定性和安全性都得到了很大提高,除此之外,机电一体化技术对汽车其他系统也做了很大的升级。总而言之,机电一体化技术为我国汽车行业的发展做出了突出的贡献。
机电一体化数控技术篇1 0引言 现代科技发展为机械加工行业向智能化以及自动化的发展创造了良好的条件,同时机械加工市场的竞争也更加激烈,在国家大力推动产业升级转型的背景下,传统的机械加工方式由于精度低、效率低、成本高已经很难在市场竞争中获得优势,针对这一问题,机械加工领域需要重视机电一体化数控技术在生产实践中的应用,以现代化的技术手段提升加工的精度以及加工的效率,促进行业的信息化发展。在这个过程中需要重视对机械加工进行系统化的分析,优化相关技术的应用以及配置,保证机电一体化数控技术能够在机械加工中充分的发挥作用,提升相关企业的市场竞争力,并促进我国产业升级转型战略的实施。 1机电一体化数控技术技术概述 从机电一体化数控技术的构成上来看,该技术具有比较强的综合性,融合了多领域学科的技术,将现代的微电子技术,信息技术以及机电控制技术进行了有机的结合,在生产实践中,相关技术的应用能够有效的提升工业生产领域的自动化水平,具有比较强的适用性。在系统运行的过程中,该技术能够根据系统运行的状态采取有针对性的控制策略来对系统进行控制,从而优化系统的资源配置,进一步降低相关生产机械的能耗,将提高相关机械运行的精度,并且能够在很大程度上提升机械运行的自动化水平,是一种现代化的、信息化的工业生产技术。数控技术的优势在于能够以数字化的指令对机械进行控制,与传统的人工控制方式相比,数控技术往往具有更高的控制精度,同时能够避免人工操作所导致的误差,在提升机械运行效率的同时,也能节省人力资源成本。通过将机电一体化技术与数控技术相结合能够保证二者的优势得到最大化的发挥,进一步提升工业生产的智能化、自动化以及网络化水平,在该技术支撑下的工业生产往往具有高精度以及高柔性的特点。 2机电一体化及数控技术的差异 具体来说,机电一体化包括可编程控制技术,与生产相关的电气控制设备、机械制图、单片机的应用,机械制造技术,液压传动技术,电子电工技术以及传感器技术等。机电一体化技术在设备制造、设备调试等方面能够发挥重要的作用。而数控技术主要包括计算机绘图、电子电工技术、机械制图、MasterCAM、公差配合与测量、机械设计基础、Pro/E、模具设计与制造、数控机床电气控制、传感器与检测技术等,在技术上与机电一体化技术有一定的重合性,该技术在金属加工、编程设计等方面能够发挥重要的作用,相关领域的人才主要集中在数控机床操作,模具制作以及设计等岗位。在生产实践中将机电一体化技术与数控技术进行结合,对于提升工业生产水平能够起到重要的作用。 3机电一体化数控技术在机械加工中的应用 3.1在故障排查中的应用 在机械加工中应用机电一体化数控技术能够实现在线监控、故障诊断以及自动报警的功能。该技术可以实现对机械加工设备关键结构的实时监控,在生产实践中主要对系统传动装置,电动机以及液压系统进行监控,在系统运行的过程中,一旦相关的模块出现故障,系统就能及时的发现故障并报警,同时还能提供故障的位置信息,系统操作人员在完善的系统服务下更好的进行操作,及时的发现故障并解决故障,提升系统运行的稳定性,并一步提升工作的效率,在降低维修时间以及维修成本的同时也能有效延长机械的使用寿命。 3.2提升资源利用率节约成本 在应用机电一体化数控技术的过程中机械加工所产生的能耗也会降低。由于机电一体化数控技术能够有效的提升系统的自动化水平,根据系统运行的状态,采取科学的策略对机械运行的状态进行调整,保证相关机械能够始终以较高的效率进行运行,因此系统运行的能耗能够得到有效的降低,同时由于系统的自动化水平提高,有相当一部分生产流程能够由机械自主完成,因此能够有效避免人工误操作导致的加工精度不足,造成材料浪费,因此机电一体化数控技术的应用对于降低能耗,节约成本也能起到作用。 3.3提升相关设备内部模块的配合水平 机电一体化数控技术的应用对于机械加工的提升作用是显而易见的。在进行机械加工的过程中,系统配置的传感器会对机械的运行状态进行检测,相关的检测数据能够上传到系统的控制中心,系统的智能算法能够对相关的数据进行分析,从而对机械进行智能化控制。从现代机械加工领域的发展情况上来看,智能化的发展趋势十分明显。而应用机电一体化数控技术不仅能够实现对机械的智能化控制,同时能够实现辅助制造以及设计,进一步提升设计制造的合理性以及科学性。机电一体化数控技术的优势能够在制造环节,系统集成以及柔性生产制造中得到充分的体现,促进系统各个模块之间有机结合,提升系统运行的协调水平。机电一体化数控技术的应用还能提升制造以及加工环节的网络化水平。加工制造的环节往往较为复杂,需要系统各个模块之间的有机配合。在机械控制车间内往往存在上百台设备,想要上百台的设备协调运行具有相当的难度。而在机电一体化数控技术的支撑下,能够利用网络对各个设备的执行单元的进行连接,相关的生产指令能够通过网络下达到每一台设备,从而实现机械加工过程的精密控制。想要进一步提升机械加工的网络化水平,就需要提升电子化设计水平,进一步提升控制系统的集成度,保证控制总机能够对系统进行有效的控制,同时在每台生产设备中都需要设置电子控制单位,从而能够接收系统发出的的指令信息,并方便对相关设备进行控制。 3.4提升机械加工自动化以及智能化水平 从传统的数控加工形式上来看,在很大程度上需要依靠设置好的加工程序来提升机床的自动化加工水平,但是这种加工模式也具有一定的繁琐性,对于程序的编写往往需要耗费大量的时间,在加工的过程中需要严格的按照编写的程序来进行,一旦在加工过程中出现了意外情况,系统并没有自主判断的能力,往往还会按照编写的程序来执行操作,这就很大程度上加大事故所造成的损失。而随着机电一体化数控技术的不断发展成熟,智能化的算法开始应用于机械加工中,在精密传感器以及智能算法的支撑下,已经能够实现加工过程中的自我分析以及自我测量,系统能够根据采集的数据及时的发现加工过程存在的问题,能够有效的避免加工事故的出现,对于降低相关生产企业的损失具有重要的意义。而这一功能的实现需要较高的系统集成水平,而机电一体化数控技术能够有效提升人与机械生产实践中的一体化水平,并促进了柔性生产概念引入到机械生产制造中,机械加工的自动化水平有了很大的提升,这对于我国产业升级转型具有重要的意义。 4机电一体化数控技术在机械加工中应用的意义 在科技不断发展的过程中,机械加工领域出现了很多的新技术以及新工艺,在相关技术的支撑下,现代生产企业已经能够实现更加复杂对精度要求更高的机械加工。尽管目前我国机械加工领域已经获得了很大的发展,但是与一些发达国家相比在机械加工的水平上仍有一定的差距。主要的原因在于,我国有相当一部分中小型的机械加工企业,受资金技术的限制,无法将机电一体化数控技术应用于生产实践中,目前很多企业在生产实践中用的都是传统的机床设备,而如果想要将这批设备进行替换无疑需要花费大量的资金。因此在将传统机械加工模式向现代机械加工模式转型的过程中,需要对资源进行合理的配置,保证机械加工相关企业能够逐步将生产方式进行过渡。在机械加工中应用机电一体化数控技术能够有效的提升加工的精度以及加工的效率,并进一步提升资源的利用率,避免在机械加工的过程中产生大量的浪费,同时能够保证设备稳定的运行,对于提升设备的使用寿命也能起到作用,并且能够缩短加工的周期,保证加工的精度。在机械加工生产实践中,机电一体化数控技术的应用已经取得了良好的成果,为机电一体化数控技术更广泛的应用打下了良好的基础。目前我国的机械加工领域已经基本掌握了现代化的机械加工技术,同时原本处于科研阶段的技术,也成功的应用于生产实践中,目前已经初步形成了数控生产基地,相关技术不仅在航天工程以及航海领域也得到了广泛的应用,相关技术已经基本成熟,支持进行批量的产品生产。 5机电一体化数控技术在机械加工领域的发展应用趋势 目前来看,机电一体化数控技术逐渐性提高精度以及提高自动化水平方向发展。对于相关产品的评价标准主要集中在精度,以及效率上。同时智能化的算法并广泛的应用于机电一体化数控技术中,尤其近些年5G技术以及物联网技术更加,已经开始与机电一体化数控技术相结合,并在机械加工领域初步发挥作用。另外机电一体化数控技术开始向柔性方向发展,在这个过程中,数控技术本身的柔性特征得到了加强,并将相关的特征拓展至群体控制。对于数控技术来说,功能性是该技术的基本属性,现代数控技术的功能性得到了极大的加强,系统设计的模块化特征相对明显,使得系统具有比较高的可塑性。同时在生产实践中,群体控制能够对信息流进行调整,保证能够适应不同的生产条件。 作者:计辉 单位:上海申沃客车有限公司 机电一体化数控技术篇2 0引言 机电一体化数控技术在机械加工中取得普遍运用,从而真正实现制造加工的网络化、智能化。并且通过对系统组织与结构配置进行优化,让设备得到合理应用,提高机械加工效率与质量,让企业能够在如今越发激烈的市场竞争中,占据一定优势。 1机电一体化数控技术 通过机电一体化数控技术构成层面来看,这一技术具有一定的综合性,其中包含了诸多专业的学科技术,并且把现代化信息技术、微电子技术、机电控制技术三者展开了有机结合。在实际生产过程中,该技术的运用,可以进一步提高我国工业生产的自动化质量,具备良好的适用性。而且系统在实际运转过程中,机电一体化数控技术可以与系统运转当下状态相结合,采用相应的控制对策,来对系统展开合理控制,进而起到完善系统资源配置的根本目的,大幅度减少有关生产机械设备的能源消耗情况,提升有关机械运转过程中的精密度,同时也可以起到进一步提高机械运转自动化水平,属于一类信息化、现代化的工业生产技术。对于数控技术自身而言,其所具有的优势,主要是可以将数字化指令来对机械展开有效控制,这和以往人力控制手段相比较而言,数控技术常常具备一定的控制精度,并且可以有效避免人力操作所造成的误差,在有效提高机械运转效率的同时,也能够大幅度降低人工操作成本。 2、机电一体化数控技术在机械加工中的应用 实时监控。机电一体化数控技术的运用,能够为机械加工诸多方面带来正面影响,不论是加工方式或者是技术手段,都可以充分发挥出智能化、信息化性能,能够对机械传动系统、液压电动机装置等进行在线实时监控。在机械加工过程中通过机电一体数控技术的运用,不但可以充分掌握系统当下运转的实际情况,储存、搜索有关数据信息,为机械加工提供有力依据,并且也可以对加工设备的实际运转情况进行实时掌握。若是在运转过程中出现安全故障,那么实时监控系统则可以立即发出报警,而相关人员只需与具体情况相结合,便可找出故障所在位置,从而对故障进行妥善解决,确保机械加工工作能够得到有序开展,如此能够大幅度减少安全故障出现的可能性。在总体运转过程中,机电一体数控技术还能够为有关人员提供有效的安全保障,减少设备维修管理的难度,优化加工步骤,进而延伸设备的应用年限。提高资源使用率。在对机电一体化数控技术进行实际运用进程中,机械加工时所产生的能源消耗情况,也会得到大幅度降低,这是因为机电一体化数控技术可以进一步提高系统自动化能力,与系统实际运转情况相结合,采用具有针对性对策,来对机械运转状态展开合理调整,确保有关机械可以长时间维持高效运转状态。因此,系统运转过程中所产生的能源消耗情况,也可以得到明显降低。与此同时,因为系统自动化水平的提升,有一些生产步骤可以运用机械来进行操作,因此则可以杜绝以往人力操作失误所造成的加工精密度不足,导致施工原材料出现不必要的浪费情况。由此可见,机电一体化数控技术的运用,还能够有效减少能源的消耗,为我国生产业的良好发展,提供有力支持。提升机械加工智能化水平。通过对以往数控加工模式进行调查与分析可以知道,其需要凭借预先设计好的加工步骤,来进一步提高机床自动化加工水平。但由于此种形式具备一定的复杂性、烦琐性,在编写程序时常常需要消耗大量时间,而且在实际加工进程中,应当严格依照预先编制好的程序来展开,一旦在实际加工环节时发生突发情况,系统则缺少良好的自主判断能力,通常情况下,还是会依照预先编写好的程序来进行操作。如此,则会进一步加大安全事故所导致的损失。而在如今机电一体化数控技术快速发展背景下,智能化算法开始在机械加工中得到大量运用,在智能算法与精密传感器的大力支持下,已然可以真正实现加工时的自我测量与自我分析,系统可以依据所采集到的数据信息,第一时间发现加工时所存有的问题,如此则充分杜绝加工安全事故发生的可能性,从而使有关企业获取到最大化的经济效益与社会效益。网络化创新。在机械加工环节,需要与诸多因素达到一定程度上的契合效果,才能在众多领域中发挥出良好的作用。而如此前提条件下,自身的多方面协作效果,就需要有一个良好的沟通环境来为其提供有力支持,需要以高质量、高效率的工作模式,来具体展开机械加工内容。因涉及的领域与内容相对较多,而一台机械所影响的车间就需要包含数百个设备,经过对各个设备发出运行指令,需要在网络环境下下达执行命令,执行命令会依据指令的具体信息与要求,实施相应的设备运行方式,可以在机械加工阶段达到网络化生产的根本目的,并且在与电子化设施进行结合设计的过程中,能够在总机上集合控制系统集体工作,保证所有设备能够依据电子控制单元的命令要求进行运转,促进机械加工与电子化科学技术的密切融合,为其整体效果,提供良好的基础作为保障。提高全程监控诊断故障效率。提高全程监控诊断故障的整体效率,也可以说是在线监测技术的一个重点内容,其能够更加科学的对生产过程进行监测和管理,主要在发动机和供油设施方面具体展开,依据设备具体的运行情况,如果在生产过程中发现设备存在异常现象,能够进行自动报警,如此便可以充分减少相关人员的整体工作量,以及对管理人员的总体配置数量,最大程度提高设备在日常生产过程中的管理与维护效率,同时也能够帮助管理者快速收集到有效的数据信息,再依据具体情况,采取科学、合理的方案。来降低其中所存有的安全风险。提升安全保障能力。与其他各个行业领域相比较而言,机械加工行业在运行过程中,会存在较多的安全隐患,因受到作业环境较为复杂的因素影响,导致人员出现危险的概率相对较高,对机械的相关工作监管也会更加严谨,在各环节设备中强化对于几点一体化技术的应用,能够使其安全系数得到显著提升,充分保障工作人员在工作过程中的人身安全,促进日常生产能够得到全面管理,并且通过现代化技术的应用,还能够促进远程监控及操作,有效提升其安全保障效果。柔性化方面的应用。柔性化对机械的加工工艺发展能够通过实际情况调整起到促进作用,需要相关企业对其进行高度重视,在原有基础上进行深入的分析,不断优化各项相关工作内容,与工作实际情况相结合,对生产形式进行合理的创新与优化。例如,对于各种农业机械、动力机械、运输机械等,各机械领域对产品有着自身的个性化要求,并且机械加工过程需要对各项生产需求进行满足。因此,结合不同产品所具有的特点,对其进行合理调整,从而达到柔性化的效果与价值。虚拟技术的应用。在自动化技术与机械加工制造实施虚拟化技术应用过程中,主要是将整体制造过程通过虚拟技术手段来进行显著提升,同时还要将信息控制技术与虚拟软件应用技术进行有效融合,促进对全过程的机械加工工作,进行高效的自动化管理与控制,唯有在机械加工制造领域融入更多的自动化技术,才能够进一步提高其整体工作效率和工作质量,而应用自动化技术中的虚拟化技术效果,不但能够充分分析作业阶段的各项参数数据,还能够快速发现工艺流程中所存有的问题,并解决问题,从而进一步提升机械化加工管理水平。 3结语 在我国制造业快速发展背景下,机电一体数控技术于机械加工进程中取得普遍应用。该技术的运用能够进一步提升生产效率,降低机械维修次数,及时发现并妥善处理有关故障,减少企业投资成本,延伸设备引应用年限,使相关企业真正取得良好发展。因此,企业应当结合实际情况,加大对于新型技术的运用,提高自身的竞争能力,使其在如今越发激烈的市场中,占据一定优势,真正意义上取得可持续发展。 作者:李成智 单位:河北天鸿游乐设备有限责任公司 机电一体化数控技术篇3 对于一个国家的经济发展而言,机械制造业在其中起到了重要作用,并且伴随综合国力的一步步提升,这种作用的重要性愈发体现出来。在机械加工领域中,机电一体化数控是一项重要技术,其发展发与创新已成为一个国家机械制造水平快速发展的保证,对于我国而言更是如此。目前,人们对商品性能的要求越来越高,使用传统技术已无法满足时代发展需求,因此必须积极创新制造技术,全面提升技术水平,这样才能更好的适应不断发展变化的市场。 1机电一体化数控技术简析 信息机电技术、电子技术、电工技术、传感器、接口等的结合,即机电一体化技术,该技术在事迹应用中可体现出强大的作用,不仅可以合理配置资源,同时还能在低能耗、高质量、多功能等方面实现其价值,对整个系统达到最优化的配置。数控技术则是指运用数字信息控制机械运动过程的有关技术,而数控设备则是指通过数控技术在制造业领域相互渗透形成的新产品。机电一体化数控技术是指机电一体化与数控技术二者的有机结合,该结合可推进加工自动化、网络化以及智能化的实现,可体现出高效率、高柔性、高精度等特征。 2机电一体化及数控技术的差异 机电一体化包含的课程有PLC(可编程控制器)技术、工厂电气控制设备、单片机应用技术、数控加工与编程、电工电子技术、机电一体化系统技术等。其就业方向包括机电设备的安装、调试与维护、技术与生产管理、机电产品制造与设计、质量管理与检测、销售及售后服务等。数控技术包含机械制图、电工电子技术、数控机床、机械制造基础、机械设计基础、金属工艺学、传感器与检测技术等磕碜。其就业方向包含数控编程、数控机床操作、数控设备维修及销售、模具制造与设计等。在其技术目标下可培养出可熟练操控数控加工工艺、熟练掌握数控程序的专业人员,还能培养出数控加工设备操作与维护等应用型人才。 3机电一体化数控技术在机械加工中的应用 3.1机电一体化在机械制造中的应用 3.1.1实时在线监控 就机械制造领域的各项工作来说,生产质量是重中之重,工作中哪怕是出现一个小的疏忽,都可能会使整个生产链瘫痪,使机械制造面临非常严重的后果。因此,为了提升机械产品质量,必须由生产工人全天在生产前线坚守,对生产过程进行监控,以确保生产过程中没有任何问题发生,一旦有问题发生立即采取措施处理。这种操作必然会为企业、工厂造成大量经济负担,对于经济效益的提升不利。机电一体化技术出现以后,很好的解决了这一问题,因为它自身设置了自动报警、故障自诊功能,可以对电动机、工作装置、传动系统、液压系统以及制动系统等运行状态进行在线监控。通过应用机电一体化技术可以对出现故障的位置以及相关故障进行有效预警,这样工作人员即可按照预警信息,在第一时间即对故障进行调整、修理与维护,这样一来不仅可以为机械生产质量提供保证,同时还能降低设备损耗程度,延长使用寿命。 3.1.2节约能耗,提高生产效率 在机电一体化技术尚未投入使用之前,传统机械制造中各生产设备都依靠人力方式运行,然而生产工人劳动强敌较低,这种情况下机械制造效率被限制,同时机械制造质量、能源损耗量也收到了一定影响。但是,当机电一体化技术在机械制造领域中应用以后,就充分发挥其自动化与半自动化等特征,从很大程度上提升了各设备的电劳动强度,为操作人员降低了工作负担。此外,传统机械制造领域中,经常由于人为操作的失误影响设备运行,对设备生产形成了阻碍,而应用机电一体化技术后,极大的改善了由于人员失误而引发的质量问题,并且PLC控制系统、通风机等设备适用,极大的减少了设备的能源损耗,使生产质量与生产效率都显著提高。 3.2数控技术在机械加工中的应用 3.2.1应用数控技术对设备的应用 在机械加工领域中,对数控技术的应用具体体现在生产设备上,目前,数控技术已广泛应用于机床控制方面,并得到了深入发展,数控铣床、数控车床、数控矬床等,这些设备已发展成为现代制造领域之中的关键性设备,这些设备的应用为现代制造业的高精度、高效率、高速度发展提供了有效保障。在机械加工领域中,对计算机数控技术的应用可很好的控制机床设备,利用代码方式可达到对各机床设备机电一体化的目的,同时还可以通过指令对其中各元器件加以控制,从而在操作上更为顺畅,达到自动化操作的目的。只有在该前提下,才能有效提升生产效率。 3.2.2应用数控技术对机械的作用 在技术水平等因素的影响下,传统机械设备生产始终在数量上、质量上以及样式创新上表现出大量问题和弊端,但当数控技术与机电一体化结合以后,就为机械加工领域拓宽了新的发展道路,在数控技术作用的发挥下,传统仿型技术被打破,可采用新型气割方式提升切割速度,促进质量水平的提升,这样一来不仅为机械制造质量提供了保障,同时也使机械生产效率得到了显著提升。在传统制造方式下,人们主要采用仿型技术实施加工制造,在该技术下是无法针对实际的机械构件轮廓进行精准把控的,因此生产制造的过程中调整构建将会消耗大量时间,还会造成大量的生产材料浪费。但应用数控气割技术与相关设备后,则可以对构件的轮廓进行精准把控,同时还可以有效调节切缝,以有效节省材料,不仅生产量显著提升,同时也为经济效益的提升提供了保障。应用数控技术时,可借助于计算机与相关软件构建全局性、完整性的制造系统,从而有效控制和管理机械制造技术。在以后的发展过程中,数控技术还将发挥其重要作用,为机械加工领域添砖加瓦,比如利用PC机等设备实现对相关技术的新突破与创新。 4机电一体化数控技术应用于机械加 工中的重要意义伴随着科学技术的快速发展,机械加工领域中增加了很多新的工艺与技术,在新技术的帮助下,企业已可以独立对零部件进行复杂的、精细的加工。但与很多发达国家相比,目前我国机械加工领域中依然存在大量不足,我国中小型企业在资金方面还不是非常充足,还不能承担起机电一体化数控技术安装所用的费用。当前,很多企业中投入应用的都是传统机床,如果利用机电一体化数控技术替换这些传统设备,势必需要大量资源,因此必须加快从传统机械生产到机电一体化生产的发展速度,达到优化资源配置的目的,进一步加快加工速度。目前,我国机电一体化数控的发展已取得了很大成绩,为数控技术奠定了基础,同时也基本上掌握了现代化的数控技术,很多技术都朝着商业化、产业化方向发展,数控产业基地初步形成,还建立起了航天、华中等数控技术,可实现对数控产品的批量化生产,生产技术水平也有显著提升。当下,已逐步建立了用于机电一体化数控技术进行开发、研究与管理的高素质队伍。同时,通过不断加强对机电一体化数控技术的应用研究,也能够更好的实现制造加工智能化发展。在未来制造、加工中,可以通过对计算机的辅助制造、设计、机械转动学等方面的有机整合,并在计算机集成化、制造单位等方面体现出来,以此来为加工智能化的实现奠定坚实基础。 5结语 综上,从目前的实际情况来看,机械加工已影响到了一个国家的经济发展,并且影响到了人民的生活水平。但由于我国这方面技术的发展要晚一些,对国家发展起到了一定阻碍作用,目前传统机械加工技术已无法满足机械加工领域发展需求,为此机电一体化成为这一领域发展的大趋势,对数控技术的应用必然会越来越频繁。因此,我们要充分重视机械加工领域中对机电一体化数控技术的应用,以充分发挥出其对国家、设备发展与进步的重要推进性作用。就企业而言,应该一些从实际情况开始出发,并且积极加大对新技术的引进力度,并且加大技术改进力度,全面提升自身竞争力,提升其生产效率与生产质量,从而更好的推进企业向前发展。 参考文献: [1]陈风明,赵光霞.机电一体化数控技术在机械加工中的应用研究[J].现代制造技术与装备,2021,57(03):196-197. [2]万春红.借助机电一体化数控技术提升机械加工成效的路径[J].现代制造技术与装备,2020,56(10):178-179. [3]周游.浅析机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].科学技术创新,2019(30):195-196. [4]谭惠忠.传统机械加工机床机电一体化改造研究[J].农家参谋,2018(23):239. [5]黄均安,蓝旺英.传统机械加工机床机电一体化改造策略[J].江西建材,2017(06):287+291. [6]雷一腾.机电一体化数控技术在机械制造中的应用[J].通讯世界,2015(23):265. 作者:叶子进 单位:广东省岭南工商第一技师学院