机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关系探讨 [摘 要]在我们国家,机械工程和自动化学科的研究主要是研究的机电产品的设计与自造和控制的学科。伴随着我们国家的该科开放的进行,同时还有国内外的经济的交流不断频繁,这样同国际的交流也就变得越来容易。在中国,有着广泛的土地和廉价的劳动了,国内外的许多制造业工厂都来中国进行投资建厂,工业发展之后如雨后春笋纷纷建立起来,这就带动了我们国家的机械制造和自动化的发展,怎样很好的协调之间的关系,为了探讨两者的关系,在实践中吧机械工程和自动化进行有机的结合起来,这样就能很好的促进我们国家的经济发展。 [摘 要]机械工程;自动化;机械制造 在进行机械制造的过程中,总会遇到与自动化相关的内容,是因为接卸工程和自动化是具有内在关系的两个学科,在这个过程中,机械工程涉及到很多的领域,像是各种各样的领域中都会遇到机械制造,机械制造业为我们国家的农业、工业和交通运输业、能源开采等各行各业都会用到机械技术的支持,只有很好的机械技术,才能为了各行各业的发展提供优良的技术支持,同时还会使各行业的工作效率得到十足的发展,不断提高工作效率,推进我们国家的经济发展。自动化是通过更改传统的技术理念,进行机械技术代替传统的手工技术,通过依靠先进的技术手段,用机器代替手工进行工作,这样不仅节省了大量的人力,同时还会提高了生产效率和安全生产。通过将机械工程和自动化技术进行相互的结合,对提高劳动的生产效率,保障安全的生产提供了强有力的支持,同时在一些高危职业上有很强的积极意义。 1 机械工程与自动化的内涵 1.1 机械工程的内涵 在中国,要用到很多的机械制造工程,只有通过一些机械的制造才能进行一些工作。机械工程是一个与社会各行各业都有着很多联系的一个学科,通过进行相互的联系进行机械的制造。在进行机械设备的生产过程中,依据各种不同的功能进行划分很多的机械。像是各种粉碎性的机械、动力性的机械,原材料的搬运和交通运输机械设备。在这些设备中,都是与机械工程紧密相关的设备。同时按照其他的情况进行分类的话,比如进行服务的门类进行分类的情况,可以分为农业的机械、工业的机械制造和交通运输的机械。在进行机械制造和研发设计,同时使用的过程中需要到不同的阶段,在这个过程中,机械工程会分成若干个相互哦诶和和连接的不同体系。像是机械的研发和制造,同时还要伴随着维修工作的进行,在此过程汇总,各学科进行彼此补充和交叉重叠,形成了相互渗透和促进的科学群进行发展,形成了一个相互交叉发展的科学体系。随着我们国家经济的发展,机械工程的作用越来越重要,变成了支持国名经济发展的基础性行业,同时伴随着科学技术的迅猛发展,机械工程技术会朝着更加成熟的方向进行发展。相信在不久的将来,我们国家的机械工程会得到很好的发展与进步。 1.2 自动化的内涵 所谓的自动化就是指的是在进行生产过程中,依靠各种各样的机械记性设定程序或者预先各种各样的指令,让机械进行自动完成一份工作,同时在这个过程中所要要道很少的人力进行人为的干预工作。在进行工作的时候,自动化产生的目的就是在进行简化日益复杂的机械操作过程中,像是各样的现代汽车的制造和轮船的制造过程中,都会用到自动化进行简化操作。现代化的技术和产品的研发过程中使用自动化学科,通过对自动化学科的不断完善,加之在进行电子学和应用数学等学科的交叉进行工作,都会通过自动化进行。在自动化的应用中,很多企业的生产过程都是从原料的采购和生产加工过程中,都会实现了半自动和全自动化的进行,自动化技术广泛应用到社会生产的各个层面,不仅仅在各样的制造业上,同时还涵盖了科研和国防军工业等领域,推动了我们国家的经济的快速的发展。 2 机械工程和自动化的关系 现如今伴随着我们国家经济的快速发展,对生产效率提出了更为高效的要求,这就使得机械工程的自动化技术之间的关系变得越来密切。在进行机械生产领域进行自动化的过程,会使得机械工业的生产和技术会向着机械自动化的方向进行发展。同时还会向着机械自动化生产程序的发展中进行迈进。在国外会通过对自动化程序进行设置,会进行一套生产单元标准,通过这个过程进行提高生产工艺的水平,在设计的结构上实现自动化进行安装,促进集成化和自动化的建立和发展。通过这个技术的发展,可以进行自动化发展模式的大量推进,这样就会节约大量的劳动力,使自动化技术进行生产,提高了工程质量和节约资金,提高资源的利用率。 3 发展机械工程与自动化关系的方法 在现代社会的不断发展和进步中,特别是电子计算机的发展,就使得电子技术和机械工程进行很好的结合开来,现代电脑的使用就为了机械自动化发展提供了强有力的技术支持。虽然这个成为了一个发展趋势,但是我们国家的机械工程和自动化技术在机电一体化过程中,存在了很多的落后型,这样就会影响了机械工程生产的质量。为了实现机械工程和自动化的有效结合过程,需要到各类的优质软件和硬件的相互结合和发展。特别是在软件发展层面,要想实现生产无人化、自动化,首先应该推进集成化综合软件和分级计算机操控系统的综合发展。 在巩固机械工程和自动化关系, 促进两者和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展策 略, 重视理论研究, 全面探究现代控 制理论与系统工程在机械工程领域的实际应用 。同时还要加强重点关键技术的研究工作,充分结合现代化发展过程中对机械自动化发展的要求,探究现代电子计算机操控技术等的相关技术的发展,除此之外,还要探究各种多用途的自动化装置的使用,开发各类计算机操控系统的使用等工作的进行。 结束语 在进行机械制造时候,要协同机械工程的发展,机械工程行业既是服务部门也是生产部门,同时还是我们国家国民经济的一项支柱产业,各类机械制造业的发展需要不断提高自身的技术的革新过程,提升自己的核心竞争力,同时还要不断提升自己产品的技术含量,将机械工程和自动化相互进行结合,有利于技术发挥出应有的优势,这样就会大量节省人员的工作量,提升自己的质量和生产效率,适应世代的发展。为我们国家的经济发展起到应有的推动作用。 机械工程与自动化论文:浅析机械工程自动化技术的相关问题与措施 摘 要:本文结合自身工作经验,针对机械工程自动化技术的一些问题进行阐述,并提出了相应的措施,望同行参考指正。 关键词:机械工程;自动化技术;问题;措施 1 自动化技术在机械工程中应用的重要意义 1.1 自动化技术本身是一种高新技术,融入到机械工程当中能够使企业的生产工艺发生很大的变化,可提高企业生产的整体运行效率。 1.2 在机械工程中,生产加工是重要的操作环节,而自动化技术主要就是给生产加工提供便捷,给企业带来更多的经济效益。 1.3 增强企业的市场竞争力。在机械工程中,应用自动化技术调控整个生产流程,能够很好地保证生产成本和质量,从而在很大程度上缩短生产周期。目前,自动化技术在机械工程中的应用已经取得了明显的效果,随着社会的不断进步,其必然会普及到各行各业当中。 2机械工程自动化技术的现状及问题 2.1 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。 2.2 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。 3 改善机械工程自动化技术的措施 3.1 注重高科技人才培养促进发展 通过自动化的道路发展来促进我国机械工程的发展,因此这就需要按照相应的机械自动化方向来实施教学提升,将人才发展放在第一位,培养一批具有时代特色的创新型人才,从基础教育做起,国家出台相应的政策,积极鼓励学校培养自动化科技人才,不论是才技术理论还是从实践上都应该对其进行加强。从发展的角度为我国企业输送合理的人才,通过教育制度的改革以及国家政策的支持,势必能够获得良好的成功,为我国机械工程自动化的发展打下人才基础。 3.2 合理运用机械自动化技术分析 根据目前我国的机械生产技术的发展,我国仍然是处在了自动化发展的初级阶段,因此在当前情况下,正在全面的发展科技信息技术,对于自动化技术的使用显得非常合理,在使用过程中要考虑到发展的需求,以及自动化工艺的成熟度,以此来加强对整体自动化技术的管理。对于自动化技术的使用,要从现实出发,考虑其使用的可行性和安全性,而且在使用过程中要注重对机械工程设备,工艺操作的程序进行合理的配置,以此来实现自动化的合理执行,否则一旦使用不当那么就会产生严重的后果。 3.3 提升自主创新能力,创造自主知识产权。 我国消化吸收国外柔性制造系统(Pseudo-FMS),是要确保必要的生产柔性的前提下,优化人机界面,不过分追求自动化,尽可能建立较为完善的信息系统,充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存,系统的某些环节允许人工干预。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上,要努力做到从我国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的开发研究,以适用为前提,急需什么就解决什么,取得实践经验再推广应用。 3.4 加强与国外的专业交流 中国有一句古话,活到老,学到老。机械工程及自动化方面的人才培养模式也应该是这样。时代是在不断的发展的,社会也是在不断地进步,如果机械工程行业没有跟着时代的发展的发展,跟着社会的进步而进步的话,那么,今天的所谓的机械工程及自动化技术,如果还是停留在原始社会时期的刀耕火种的水平,所制造出来的工具,还是简单的石斧、石具等工具,这是十分荒谬可笑的,因此,就必须要关注机械工程及自动化的科学合理发展。而对机械工程及自动化的人才培养来说,从事机械工程及自动化的相关研究的人员必须时刻关注时展和社会发展的新成果,不仅要继往开来,学习古今中外的优秀经验,更要处在能主动学习的状态下,对最新的科技研究成果有着敏锐的嗅觉,及时学习最新的科学技术水平,促进自身的发展。特别是欧美国家的机械工程自动化技术发展水平向来都是比较先进的。机械工程及自动化的可持续发展,必须要对其进行溯源追踪,把视野放到海外去。早在一千年前,宋朝的大学者朱熹就提出过:“问渠那得清如许,为有源头活水来”。任何一个领域,如果不实行走出去战略,就会如同闻一多笔下的死水一样,毫无生气,只有等着发臭和被人遗忘,根本不可能获得实际的发展。机械工程及自动化也一样,要想得到充分的技术发展,最有效的一个方法是进行行业内部的人员交流,众人拾柴火焰高,集思广益的结果,必然会带来极大的经济效益和社会效益,行业本身也能得到真正的发展。定期进行走出去战略,积极进行交流和互动,整个行业就是源源不断的活水,永远不会流于固步自封与停滞不前。在有着充分条件的高等院校,走出去的战略思想更体现在走出国门,与国际接轨,学习国际上的先进机械工程及自动化水平。 3.5 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 结束语 机械自动化生产是一个长期的目标,因此在加强自动化生产建设的过程中,要从根本出发来加强整个机械工程自动化的实施,以不断提升我国的机械自动化制造作为其技术发展的目标,将我国的机械工程的自动化生产推向一个新的世界高度。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 摘 要:PLC即可编程程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是建立在微型计算机的基础上的工业自动控制装置。PLC以其独特的体积小、应用性高、工作效率高等优势,如今已经被广泛应用在机械制造、食品生产与检测、重工业等多个领域。本文首先对于PLC技术的具体含义以及应用价值进行简单的介绍,然后针对PLC技术在机械工程与自动化的多个具体环境中的工作模式以及作用展开较为详细的分析及阐明,为提升PLC技术对于机械工程与自动化的贡献价值奠定基础。 关键词:机械工程;自动化;PLC技术;介绍;应用 0 引言 工业产值作为世界经济的重要贡献者,推进工业的发展对于世界经济水平的提升以及社会的进步均有重要的意义。伴随着工业化进程的脚步,社会对于机械工程的可控性以及自动化技术的应用价值提出了更高的要求,人们急需一种兼顾实用性、可靠性、灵活性的应用技术来推进机械自动化领域乃至社会各个领域的革新。届时,PLC技术应运而生。 PLC技术是一种将机器或装置的运转与数字运算进行有机结合的控制性器件,是站在传统继电器技术的基础之上糅合互联网、自动化等现代科技形成的创新型技术。在现代社会,PLC技术以及被广泛地应用在各行各业,影响着人们的工作方式以及日常生活。认识PLC技术,了解PLC技术在机械工程与自动化中的实际工作模式,对于我国工业的进步以及生产力的提高有着重要的战略价值。 1 PLC技术的实用价值与优势 时代的发展推动了工业前进的步伐,随着现代社会劳动力成本的节节攀升以及智力资源的日渐珍贵,工业生产上精简人力资源的消耗、扩大机械化程度的趋势已成必然,给机械工程以及自动化技术提出了更高的要求。PLC技术作为现代工业普遍应用的控制型器件,不仅体积小巧、易于安装、具有广泛通用性。而且用户可以通过编写程序轻松实现个性化控制方式,很大程度上提高机械装置以及自动化技术的灵活性以适用性。不仅如此,PLC还有提供多方面强大功能支持,同时兼具高性价比、高可靠性以及低功耗等等优点,已经成为了自动化控制的核心技术,成为了我国构建自动化控制技术自主知识产权、推进机械工程与自动化发展进程的主要操作对象。 PLC技术的应用涉及生产管理、生产监控、顺序控制等方面,多个操作体系的协调与配合需要实现PLC处理器核心与控制设备之间及时沟通。互联网的高速发展为其提供了通讯技术支持,而PLC技术抗干扰能力强、可靠性高的特点则为准确通信提供了安全保障。甚至可以预测,在今后社会发展中,PLC技术将与机器人、CAD共同组成主流基础管理设备体系。接下来将从三个方面具体介绍PLC技术特点: 1.1 操作简单 通用性高 现在,绝大多数PLC均支持程序语言互译,用户无需专门学习某一中语言,仅需运用自己常用语言编写代码后,用器件自带的翻译功能进行语言的转换即可实现对PLC的编程,降低编程语言门槛。并且PLC的安装及调试简单,外部接线较少,促使简化实际操作系统结构,进而缩短系统运行的周期,工作效率得到改善。 除此之外,为了提高PLC实用价值,全球PLC均统一使用国际标准通信协议,给不同厂家生产的PLC之间的互换提供了可能,也给PLC的调试提供了方便,极大程度地提高了PLC产品的通信开放度。 1.2 体积小 能耗少 PLC装置是集成电子线路技术的重要应用体现,安装尺寸通常均在10cm以下,重量更是不足150g,为机电一体化提供了实现基础。同时在实际使用中PLC的消耗功率一般只有个位数,为节省能耗做出了贡献。 1.3 抗干扰能力强 在实际应用中,目前广泛应用于PLC中并且符合国家标准的AS一工总线、 Profibus总线以及Device Net总现场总线与PLC界面之间通常保持良好契合度,为准确通信提供了保障。另外PLC装置采用抗干扰的电路排布与制造工艺,保证在工作过程中抵御电磁、电路的干扰,具有较高的可靠性,为PLC系统之间有效通信的展开提供了有效保障。现在的PLC装置甚至采用了多重抗干扰技术,哪怕是置于极端恶劣环境,它也能够正常工作。 2 PLC技术在机械工程与自动化中的应用 2.1 远程通信控制与系统控制中PLC技术的应用 在现代通用的机械自动化控制系统中,其他继续结构的控制工作通常是由PLC技术实现完成的。不仅如此,随着科技的不断创新与进步,PLC技术还被积极地运用于自动化系统本身,根据指令完成纠正系统逻辑错误以及排查系统故障等工作,为系统的正常运转提供了有力保障。在实际的工业自动化生产过程中,应用PLC技术的自动化系统会对机器操作的每一步骤展开监控,并在步骤完成后根据完成情况返回累积误差值,当累计误差值超过系统设置的误差允许上限时,表示此时设备运转出现异常,同时该自动化系统也会出现逻辑紊乱,无法继续运转。此时PLC控制系统将自动对逻辑发生混乱的原因进行逐一排查,诊断出问题后立马发出报警通知到用户。PLC的高通信开放度为不同系统的PLC提供通信交流的可能。在保证互联网模块以及信息传输界面正常工作的前提之下即可实现PLC控制系统的远程监控。 2.2 逻辑运算中PLC技术的应用 数字运算是PLC技术的重要组成部分。在自动化控制系统中,PLC主要使用数据处理与逻辑运算这两种计算方法。实现诸如数据运算、数据筛选、数据整理以及二进制开关等等功能。运用PLC技术,可以简单高效地完成大量数据的分析、排查、整理,极大地提高了提取结论、对比优化的工作效率。例如现在许多的食品制造企业、电子生产企业甚至交通监管部门,都是运用PLC技术实现对于实时数据的监控。除此之外,PLC还可以充当二进制开关,有效提高软接触点数目,促进自动化系统的优化。 在资源消耗方面,相比较传统继电器,PLC的能耗极低,符合资源节约型社会理念。高机械化系统帮企业节省了人力资源的投入,在劳动力成本激增的今天具有重要价值。在流水线工作模式中,自动化PLC控制系统可以直接运用PLC的二进制开关功能,通过1与0的互变实现由一个工作流程到下一工作流程的转变,避免了另外安装检验装置,简化系统提高工作效率的同时也给企业节省了投入成本。 2.3 生产系统自动化控制中PLC技术的应用 应用PLC技术控制自动化系统指的是系统中的主机、通信、顺序控制、位置控制、参数设置等等工业自动化生产模块均是在PLC技术的控制之下开展工作的。在实际的生产过程中, 用户可以结合企业实际生产环境以及生产的具体需求,根据实际生产过程中具体化的操作对象以及监控对象特点,合理改造PLC控制指令,优化PLV控制模块的组合模式。在尽力减少模块数目以及优化工作结构的条件下,实现对于生产进程的多元化有效控制以及生产自动化系统的正常运转。 运用PLC控制系统中模拟参数控制模块指的是通过具体指令的输入,使用PLC技术监控生产过程中某变量的变化,若变量达到一定条件PLC则控制相关机器或装置进行一定操作,直至监控变量没有达到条件为止。例如饮水机的热水装置就是通过监测热水槽中的水温,如果水温低于100℃就显示红灯,并控制加热电路正常工作,及时对热水槽里的水进行加热。在这一过程中PLC需要对水温变化进行实时监控,是一个过程化控制。截止到目前为止,世界上绝大多数国家均已实现运用PLC技术完成机械工程和自动化设备的监测与控制,PLC技术的应用不仅推动了工业自动化的发展,还为企业经济效益的提高,乃至社会经济水平的提升做出了重要的贡献。除此之外,PLC技术还被积极地运用在了食品、服务、电子、冶金等轻重工业领域,改变了传统生产制造模式,影响着国民的工作与生活。甚至直到现在,PLC的作用领域与影响力仍在不断高涨。 3 总结 我们的社会已经步入了高速发展的信息化时代,随着工业化进程的推进,机械工程及自动化水平已经成为评估国家工业发展的重要依据,对于衡量国家综合实力以及未来发展趋势有着举足轻重的影响。PLC技术作为机械自动化控制的主要支持,对其进行主动的改良与创新对于工业的发展以及经济社会的进步有着重要的意义。本文以PLC的价值以及优势作为切入点,对于PLC技术在机械工程与自动化中的应用开展探究,为全面推广PLC技术提供了有力支持。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘 要:随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 关键词:机械工程;专业建设;优化探究 随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 1 应用先进的教学模式 企业对机械工程及自动化专业人才要求较高,需要中职学生具有较高的专业能力。因此,中职学校应重视该专业人才的培养,利用先进的教学模式进行课程设置,科学设置课程进度,完善课程内容,不断地加深学生对基础知识的理解,保证学生能够有效地掌握相关理论知识。与此同时,教师进行机械工程以及自动化专业教学时,应重视并培养学生相关知识的应用能力,培养学生的创新能力、思维能力、实践能力,使学生能够有效利用基础知识来解决实际问题。中职学校应用先进的教学模式时,应根据机械工程以及自动化专业特点,科学设置教学课程,将专业课程进行分类。中职学校可根据专业的侧重点不同,设置不同的课程,为社会培养管理型、制造型和设计型等类型的人才。同时,中职学校应重视机械工程以及自动化社会实际应用情况,根据机械工程市场变化情况,对该专业的课程进行调整,分析社会对机械工程以及自动化专业人才要求的重点,研究社会新出现的知识和相关技术,让学生及时掌握该专业知识的应用动态情况,以适应社会的需求。中职学校设置专业课程时,应重视新知识和新技术,并将这些知识融入到教学中,丰富教学内容,保证机械工程以及自动化专业的先进性。 2 建立实践教学系统 机械工程以及自动化专业具有很强的实践性,而建立实践教学系统能够有效培养学生应用专业知识的能力,强化学生的工程意识,使学生的创新能力、技术应用能力得到培养。中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应科学分配理论课程与实践课程,让学生在牢固掌握专业理论知识的同时具备较强的知识应用能力。建立实践教学系统时,应加大对实验设施和实习项目的投入,加强与企业的沟通与交流,建立实习基地,为实践教学的开展奠定基础。教师进行机械工程以及自动化专业的实践教学时,应重视学生实践能力、创新能力、思维能力等能力的培养,重视与学生之间的互动,掌握学生学习的动态,引导学生自主学习,进而充分发挥实践教学的作用。 3 建立系统性的教学体系 机械工程以及自动化专业知识较多,且社会对该专业人才的实际要求较高,不仅需要该专业人才具有较丰富的理论知识,还需要具备过硬的操作技能。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化的市场需求,结合学生的职业发展和国内外该专业的教学经验,建立系统性的教学体系。教师开展机械工程以及自动化教学时,可以在初期将教学重点放在理论知识和基本技能方面,让学生牢固掌握机械工程以及自动化的基础知识,在中、后期,将教学重点放在专业知识的巩固和实际应用方面,提高学生的专业水平,使学生综合应用专业知识的能力得到提高。且中职学校应制定教学目标,科学设置教学大纲,并合理规划教学进度,为机械工程以及自动化专业教学质量的提高奠定基础。 4 建设专业的师资队伍 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,需要专业水平较高、经验丰富的教师进行教学。因此,中职学校应建设专业的师资队伍,充分发挥机械工程以及自动化教师的专业性,不断提高学校专业教师的素质,优化该专业教师的结构,以推动该专业的发展,为社会培养合格的机械工程以及自动化专业人才。中职学校建设专业的师资队伍时,应根据机械工程以及自动化专业特点和学生的发展需求进行。中职学校应开展各项进修项目,让本校的教师到具备先进知识和技术的单位进行学习,使教师的素质和专业水平均得到提高,且不断提高学校教师的科研、创新能力,为全面提高教学质量打下基础。中职学校应科学建立教师管理制度,重视年轻教师的发展,让教学经验丰富的教师帮助年轻教师,并培养教师不断学习的习惯,使学校教师的整体教学水平不断地得到提升。 5 建设人才培养质量保障体系 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应鼓励教师积极完善该专业的教学内容和教学模式,强化教师的服务意识,支持教师积极进行该专业内容的科学研究,提高该专业的技术水平,丰富该专业的教学内容。中职学校应建设人才培养质量保障体系,根据机械工程以及自动化专业的教学特点,结合该专业的市场需求,科学制定教学目标,合理进行课程规划,并设置教学管理制度和教学评价制度,保障机械工程以及自动化专业人才的培养。且中职学校应积极应用实验教学模式,增加机械工程以及自动化实验室建设,为机械工程以及自动化专业的教学质量提供保障。 6 结束语 随着我国社会的不断进步,社会需要机械工程以及自动化专业人才的数量逐渐增多,而中职作为培养机械工程以及自动化专业人才的重要渠道,应根据社会时代的要求培养合格的机械工程以及自动化专业人才。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化专业的特点,应用先进的教学模式以完善教学内容,建立实践教学系统以培养学生的实践应用能力,建立系统性的教学体系以改善教学质量,建设专业的师资队伍以提高学校的教学水平,并建设人才培养质量保障体系,为社会培养具有过硬专业能力的机械工程以及自动化专业人才。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 【摘要】本文首先介绍了PLC的特点,然后介绍了PLC的发展状况,接着介绍了PLC的应用及重要性分析,最后介绍了机械工程中自动化技术的应用分析。 【关键词】机械工程,自动化,PLC技术,应用 一、前言 PLC技术是一种将数字运算与机械操作综合起来使用的控制装置,起源于传统的继电器技术,后来发展成综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。将机械工程与自动化中的PLC结合推动了自动化的发展。 二、PLC的特点 1、PLC灵活性、通用性强 对于PLC技术,当工艺过程进行适当修改时,只需将内部程序作相应的修改即可,外部接线的改动量可以很少,甚至可以不必改动,其灵活性和通用性是继电器控制电路无法比拟的。 2、可靠性高,抗干扰能力强 在PLC控制系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加之PLC在硬件和软件方面都采取了强有力的措施,使产品具有极高的可靠性和抗干扰能力可以直接安装在工业现场稳定地工作。 三、PLC的发展状况 1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,第二年美国数字公司研制出了第一台编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有第五代PLC产品了。 20世纪70年代中末期,PLC进入实用化发展阶段,此时的计算机技术已经开始全面引入可编程控制器中。PLC具有了超小型体积、更高的运算速度、更可靠的工业抗干扰设计、PID功能、模拟量运算及极高的性价比。 20世纪80年代初,PLC在一些先进工业国家中获得广泛应用。这个时期PLC发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。此阶段的另外一个特点是世界上生产PLC的国家逐渐增多,产量也持续上升。这标志着PLC技术已步入成熟阶段。 20世纪末期,PLC的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期主要发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,出现了特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等控制场合;从产品的配套能力上来说,生产出了各种通信单元、人机界面单元,这些使得应用PLC的工业控制设备的配套更加容易。目前,PLC在机械制造、石油化工、冶金钢铁、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。 四、PLC的应用及重要性分析 1、PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 在自动化生产中,PLC一般通过模拟参数控制模块、位置控制模块、计数模块、主机模块、通信模块和I/O接口模块六个模块进行工业自动化生产控制。在实际工业生产时,PLC技术通过对生产过程的具体了解,根据生产过程中所需要控制的动作以及监控的对象,对PLC系统的控制模块进行合理调整和优化组合,最终以最少的模块和最合理的方式组建出一个功能全面而完善的自动化控制系统,可以保证生产过程的正确运行和对生产中的灵活控制调整。在PLC控制系统运行过程中,模拟参数模块主要功能是对整个生产过程进行监控,并向监控仪表传输控制语句,从而达到改善控制精度的目的,如控制锅炉温度的升降或保温工作,维护热处理的正常进行。 2、PLC技术在控制逻辑运算中的应用 对于自动化控制系统来说,PLC的另一个巨大作用是进行逻辑运算和数据处理,如开关量的控制、数据位处理、数据转换与传输、数据筛查与运算等功能。通过PLC的运算功能,来完成生产数据的处理,如数据采集、数据分析和工作总结,目前大多数食品、冶金以及造纸工业都利用PLC进行数据信息控制;通过PLC进行开关量的控制,可以有效的增加软接触点,提高工业自动化系统的质量,为企业节省大量的人力和物力成本,与传统的继电器相比,具有操作简单,可靠性好,控制迅速和维修方便的特点,目前已经基本代替了大部分继电器的工作。 3、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 在现代自动化控制系统中,PLC技术不仅用于控制其他的继续结构,还用于对自动化系统自身进行控制,也就是说,PLC技术能够对自身系统进行故障排查和逻辑错误纠正,这样的自动化控制系统才能够稳定运行。在实际工业自动化生产中,设备的每一个动作都会有自动化系统控制,同时应用系统的检测装置对执行过程中产生的累积误差进行调整,如果设备的运行状态异常,整个PLC系统的逻辑关系就会穿行混乱,PLC控制系统的就会通过这些混乱的逻辑关系进行故障诊断并报警。在PLC进行不同系统间远程通信控制时,只要保持联网通信模块和信息传输接口的正确性,PLC技术就能进行稳定的远程通信。 五、机械工程中自动化技术的应用分析 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、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。 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。 六、结束语 在工业化、信息化发展迅速的今天,机械工程及自动化的水平已经成为一个国家工业水平的代表,而PLC技术的发展是提高工业生产自动化水平的重要方面。PLC技术应用于机械工程中有利于机械工程的发展。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关联 【摘要】本文结合工作实际,从机械工程与自动化技术的概念及特点出发,分析了机械工程与自动化技术之间的关联应用,并就自动化技术在机械工程领域中的未来发展前景进行了展望。 【关键字】机械工程;自动化;关联 一、机械工程与自动化技术概述 1、机械工程与自动化技术的相关概念 机械工程是结合了机械学、动力学、工业控制学等多个学科为一体的综合性工程学科,它以控制技术、计算机技术、通信技术、微处理技术等新型学科技术为理论基础,并结合了实际生产中的相关技术经验与技术理论,以用于研究与解决各种机械设备在开发、设计、制造、安装、使用等多个方面的实际问题。目前,机械工程主要可划分为机械科研、机械设计、机械制造、机械使用等若干个互相衔接且互相配合的分支系统。 而自动化技术则是实现机械产品在制造、安装、使用等多个方面自动化的方法与技术,它以工业生产中各类参数的控制为主要目的,以实现在不需要人工直接干预的情况下,按照预定目标进行机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能。 2、自动化技术在机械工程中的应用特点 目前,自动化技术在机械工程领域中有着广泛的普及与应用,其主要应用特点有: (1)便捷性 在机械工程领域中,对于生产实践中经常遇到的较为复杂的流程优化或系统优化问题,利用传统的计算方法进行解决时,往往面临着处理时间长、计算复杂度高等问题。而通过自动化技术的应用,能借助多种自动化控制系统以及自动化理论,不仅能对相关问题进行优化求解,从而保证了问题解决的方便与便捷,而且能实现机械产品生产流程的自动化,信息处理的自动化,从而极大的提高了生产效率与生产质量。 (2)可靠性与安全性 利用自动化技术的相关程序化语言和逻辑体系,使机械设备在故障诊断、自动化控制以及机械设计等多个方面,都能实现信息的自动化和智能化的采集、分析和处理,从而保证了决策结果的正确与可靠。而且通过其自动监控与自动保护等功能,还能有效避免生产过程中出现的误操作、误指挥等问题,从而避免了安全事故的发生,提高了机械设备在生产和使用过程中的安全性。 (3)经济性 通过自动化技术的有效应用,一方面极大改善了机械工业生产中的劳动条件,通过优化人员配置,实现了人员作业调度的经济性;另一方面,自动化技术还能实现机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能,从而保证了各种机械设备在运行管理上的经济性,实现了降低设备运行损耗、节省能源的目的。 二、机械工程与自动化技术的关联应用 1、机械自动化系统的构成与功能 机械工程与自动化技术最典型的关联应用,即实际生产中所较常采用的机械自动化系统(如下图1所示),它主要由信息控制器、执行器、传感器、信号处理器、D/A单元、A/D单元等部分所组成。 图1 机械自动化系统示意图 如图1所示,机械自动化系统通过人机接口实现指令信息的输入,然后通过信息控制单元和信息处理单元,以实现机械设备生产过程中的状态监控与动作调整,从而使机械设备能始终保持在理想的工作状态。而D/A单元、A/D单元则是作为信息的传输和转换单元,通过将生产中机械设备的电压、电流、压力、速度等模拟量转换为数字量,从而实现对机械设备各种工作参数的有效控制。 2、自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用 自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用,是综合利用神经网络技术(BP网络、概率网络、径向基网络等)、模糊理论、改进三比值技术、信息融合技术(D-S证据)等多种自动化技术于一体,不仅能改进传统设备监控与故障诊断方法中的缺陷与效率低的问题,而且对于提高和改进监控效率以及故障诊断的准确率都能起到很好的效果。 以机械设备的故障诊断为例,利用自动化技术不仅能获得更多源信息的支持,以提高故障诊断的准确性,而且能同时满足离线诊断与在线诊断的要求,从而保证了故障诊断信息的多层次性与灵敏性。在具体故障诊断过程中,首先通过自动化技术以系统得出和获取机械设备的试验数据、常规检查数据、运行检修数据等,以此作为故障分析的数据源,并通过多项试验项目以判断机械设备是否正常运行;其次,再利用神经网络技术诊断系统模块的故障性质,利用改进三比值技术诊断系统故障的类型,利用模糊理论和信息融合技术进行故障的分析与判断等等;最后,再利用专业的自动化软件,并结合机械设备的系统运行情况与检修情况,以综合得出故障的具体发生部位与性质,并提出相应的故障解决方案。 3、自动化技术在机械设备生产控制中的关联应用 (1)开关量的自动化控制。基于自动化技术的关联应用,能够对各机械设备的开关量进行逻辑化控制,以保证在开关控制上的组合逻辑、延时逻辑以及时序逻辑等问题得到有效解决,从而保证了机械设备在多种运行工作条件的自动化控制需要。 (2)模拟量的自动化控制。由于各种机械设备在运行过程中,其温度、电压、电流、功率等运行参数均为模拟量,其参数值是连续而变化的,难以有效控制与采集。而利用自动化技术,能将模拟量有效转换为数字量,并加以有效的控制,以保证各机械设备运行的连续性与安全性。 三、自动化技术在我国机械工程中的未来发展前景 1、智能化 智能化即是指通过自动化技术中的神经网络技术、模糊理论、专家系统、信息融合技术等来模拟人的大脑,以进行机械生产的自动分析、识别、测量以及控制等活动。 通过智能化的发展,机械自动化系统不仅能具备决策的优化功能,能最大限度的自行解决系统在生产运行过程中所遇到的各种难题,而且还能实现信息间的高度共享与合理配置,在优化工作参数选择、优化质量控制方案、优化加工路线等多个方面都能起到重要的作用。 2、绿色化 机械工业虽然是我国重要的支柱型产业,但同样面临着极大的资源消耗,以及日趋严重的资源浪费和环境污染问题。随着近年来我国对环境控制要求的日益提高,绿色化也将成为自动化技术在机械工程领域中的主要应用与发展方向。 绿色化的核心理念,是将机械设备从产品开发、设计、制造、安装、使用、维护、回收等各个环节纳为一个整体,在设备的整个循环周期内,尽量达到对周围环境影响最小,而资源利用率最高的目的,从而使得企业的经济效益、环境效益与社会效益之间得到优化与协调。 总结: 进入21世纪以来,随着计算机技术、信息技术、微处理技术的发展,以及各类机械自动化系统及自动化理论的研究与进步,自动化技术在机械领域中有着广泛的关联与应用,并逐渐朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程自动化技术特点与改善措施 【摘要】随着社会的飞速发展,对机械化工程的需求也逐渐增加,为了能够有效的提高机械化项目的整体水平,必须提高自动化技术在机械工程的使用。所以机械工程单位一定要明确自动化技术的重要性,并制定改善措施。本文首先阐述了自动化技术在机械工程运用中的特点,对机械工程自动化技术的现状问题进行简要分析,并提出了机械工程自动化技术的改善措施。 【关键词】机械自动化技术;特点;现状问题;改善措施 一、自动化技术在机械工程运用中的特点 1、集成自动化技术特点。集成自动化技术是我国主要的机械自动化技术。集成自动化技术是信息技术在原来的基础上进行的一定改进,使得机械工程的全部制造过程可以变得更完善。集成自动化技术最大的特征是将原来的IT技术进行改进,也可以联合自动化和生产相关的信息,进而扩大机械化工程的生产和开发。随着科学技术的进一步发展,集成自动化技术也是一直在不断的发展,所以采用集成自动化技术可以协助企业进一步的提高机械管理程度,进而不断的提高企业的经济效益。 2、使用灵活的自动化技术特点。柔性自动化技术是现在发展先进的技术之一,柔性自动化技术是基于在计算机基础上,所以最显著的特点是能够灵活的使用自动化技术,机械工程生产目标智能化运营管理。因此,采用灵活的自动化技术,能够有效地改善科学和智能的机械工程,进而提升企业的机械化的效率。柔性自动化技术,现在经营范围被广泛使用,并得到了广大企业的信任和认可。 3、智能自动化技术的特点。智能自动化技术是升级版的柔性自动化技术,自动化技术的功能,一定要在网络的基础上创建的,因此,智能自动化技术可以是机械工程仿真与控制的过程。智能技术可以作为机械数据的科学解析,也可以收集数据或信息,所以智能自动化技术,能有效的提升机械效率,不断扩大应用的智能自动化技术的范围。因此自动化技术的功能,最大的特点可以替代人工管理,进而节省了部分的企业的人力资源成本。所以,自动化技术的功能,将成为机械工程的将来发展方向,有必要进一步的加强,以更好地提高生产效率和经济效益,完善智能自动化技术的开发和利用。 二、机械工程自动化技术的现状问题分析 对于自动化技术在机械工程的发展,我国尚处在初级阶段,在机械工程自动化生产经营中,很多企业还是采用传统的管理和经营模式。人才管理,我们的人才管理机制是不实际的,仍采用国外的人才管理方式,并没有形成适合自身的人才格局,主要集中高素质的专业员工队伍,雄厚的理论,但实际的技术低。在技术方面,精密机械加工和其他初级阶段的水平来看,虽然得到广泛应用,但在复合加工仍处于追赶阶段。在机械设计,没有即时有效的将科技成果转化,更多的设计文案设计水平不高。 机械工程自动化技术在我国也有一些问题:缺少实际应用的专业技术人员。在发展进程中,过于强调理论,都忽略了现实培养人才,造成实际机械工程自动化中,技术化程度较低。大多数人只知道理论,但在技术上却没有实践经验,只有不断的研究和创新,以提升实现机械工程自动化技术,但自动化技术仍然是传统封闭式体系结构。对于机械工程自动化应用,技术的实际广度,缺少专业的关注和准确的科研投入,并没有具体的管理策略,以此来发展自动化技术。 三.机械工程自动化技术的改善措施 1、采用先进的机械加工自动化技术。在制造业领域中,与发达国家还存在着一定的差别。没有达到高度自动化程度,计算机集成制造系统的应用并不广泛,基础技术储备不充分,应该尽量消化和吸收国外技术和成熟经验,根据自身的特点,通过技术突破壁垒,达成知识产权。现在在机械加工生产进程中,产生相对大量的部件,并且需要组装,以半自动为主。对于成品应该引入先进的设备,采用先进的机器设备,以实现高度自动化的加工,降低资源浪费,提高良好的经济性。对于单件小批量生产,应提倡成组技术人才,采取数控机床或加工中心的应用程序的正常发展。此外,自动化的应用不是不同的产品在不同行业中的简单复制,应该集重在于差异化和优化。技术信息、新材料等进一步的发展,将为我们带来更广阔的空间,以追赶和发挥的空间。新一代自动化技术在PC和开放式体系结构的发展,驱动装置朝向交流、数字化方向的发展。通信数字网络的发展,自动化系统的控制性能朝着智能化的方向发展。随着推进工业自动化进程,智能化将占据工业生产十分重要的地位。 2、以信息技术改进机械工程自动化技术。以工业自动化为基础,在一定程度上根据信息技术的发展。信息化促进机械工程自动化的发展,体现在工业设计、制造和管理等方面,加速传统产业的发展,调整产业结构的转变,完善制造业的硬实力和软实力。机械工程自动化的发展是不容易的,是经过循序渐进,步步为营,从简单到复杂的进程,在整个进程中,自动化逐渐取代手工操作,这是一个重要的技术开发应用程序性能的做法。我们根据对自动化水平较低的机械工程的实际情况,以发展机械工程自动化技术,有必要引进和学习国外先进的机械制造理论和技术,从教育出发,注重教育部门,根据企业生产和发展的实际需要和市场需求作为根本导向,制定相关的专业技术教育,重视应用科学和技术创新,扩大科技投入,优化自动化产业链。要从实际出发,效率和质量相结合,充分认识到市场经济中信息技术的重要性。 3、重视高技术人才培养。坚持以机械工程自动化技术发展的道路上,我们一定要提高机械自动化教育体系的发展,打破应试教育的限制,完善校企合作,努力培养人才。现在我国的技术人员,尤其是缺少高技能人才,已成为中国经济持续健康发展的瓶颈,造成严重影响。 四、结束语 采用自动化技术能够有效的推动机械工业的发展水平。要立足于机械工程的特点,有针对性的综合自动化技术和学习,以确保机械工程的自动化技术能力的可持续发展。自动化技术对科学技术的需求高,现在我国的机械化工程发展不高,有必要制定一个长远的发展规划,以奠定在机械工程可持续发展基础。 机械工程与自动化论文:有关机械工程与自动化的探究 摘 要: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。 关键词:机械工程;自动化;技术 建筑工程作为整个城市化建设工程的重要工程之一,按时、按质、按量地完成建筑工程是相关人员研究的重点课题。除了信息化、计算化等技术的不断深入引用外,机械工程自动化技术也在建筑工程中得到了较为广泛的应用。其中,特别是一些大中型现代化机械设备的应用为建筑工程提供强而有力的帮助,并在工程建设中起到极大的作用。如今,机械自动化技术的研发已取得较大的进步,各种现代化的建筑机械设备大规模使用,成为了现代建筑业的主要生产手段,是建筑生产力的主要体现。 1.机械工程自动化对我国的影响力 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不断地成熟壮大,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。 2.机械工程自动化的发展方向 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。 (1)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。 (2)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。 (3)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。 3.自动化技术促进机械工程建设快速发展 (1)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。精密机械工业的推动,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。 (2)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。 (3)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,并且成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。 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。只要我们在做好机械自动化技术的相关研究之后,保障并完善机械自动化设备的管理与维护制度,不断探索,不断进取。那么,机械自动化技术一定会在建筑工程发挥更大、更有效的作用,在保障人民生活工作的同时提高社会的安全、舒适度,以及社会经济效益。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。 机械工程与自动化论文:关于机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘要:文章研究了注重师资队伍建设、构建实践教学体系、优化和创新教学模式、完善教学体系以及落实实验和人才培养质量保障体系建设等中职学校机械工程及自动化专业建设与优化内容,以期为机械工程及自动化专业建设与优化提供一些参考,提升机械工程及自动化专业教学质量。 关键词:机械工程以及自动化专业;教学;优化 近年来,随着我国改革开放的不断深入,推动了我国经济和社会的快速发展。目前,我国对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大,为中职学校的机械工程及自动化专业的人才培养提出了新的标准和要求。因此,中职学校应当加强机械工程及自动化专业建设与优化,不断提高机械工程及自动化专业教学质量。 一、注重师资队伍建设 在现代中职学校的机械工程以及自动化专业教学中,教师是培养人才的关键。对于师资队伍建设,改革开放总设计师邓小平同志有着“一个学校能不能为社会主义建设培养合格人才,培育德智体全面发展、有社会主义觉悟的、有文化的劳动者,关键在教师”的论述。因此,中职学校在机械工程及自动化专业建设与优化时,应当注重师资队伍的建设。中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当充分发挥教师在教学过程中的关键性作用,同时明确中职学校机械工程及自动化专业教学相关要求,注重教师结构的优化,并加强教师师资队伍建设,不断提升师资队伍的整体素质和质量,推动我国中职学校机械工程及自动化专业教学的不断发展,为社会培养更多机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行机械工程及自动化专业师资队伍建设时,应当结合中职学校机械工程及自动化专业的实际情况,对专业的发展需求和教师结构与特点进行仔细分析。一方面,中职学校应当不断提高教师的育人素质和专业技术水平,同时提高教师的创新能力和科研能力,并积极鼓励和支持教师进行进修,不断提高学校的师资力量。另一方面,中职学校应当不断完善教师制度和工作制度,让教学经验丰富的教师充分发挥传、帮、带的作用,指导年轻教师的发展,同时积极鼓励和支持教师树立终身学习的理念,提高中职学校机械工程及自动化专业教师的整体水平。 二、构建实践教学体系 实践教学体系即是在教学过程中以实践教学为目的,不断提高学生的工程意识和实际操作能力,培养学生的技术应用能力和创新能力。目前,面向社会培养更多的实践型人才和应用型人才是各大中职学校机械工程及自动化专业的人才培养目标。中职学校在开展机械工程及自动化专业人才培养时,应当重点突出对学生的实践能力的培养,在教学过程中构建专业理论技术知识与知识应用能力有机结合的实践教学体系,不断提高学生的问题分析能力和解决能力。中职学校在进行实践教学体系构件时,中职学校应当加强师生间的交流和合作,注重研发实习设备和实验设备,为中职学校开展的实践教学提供服务,同时注重校内实践基地的建设,为中职学校培养实践型机械工程及自动化专业人才提供基础保障。此外,中职学校应当加大校企合作力度,为学生提供社会型实践基地,提高学生的实践能力和自主创新能力。 三、优化和创新教学模式 中职学校机械工程及自动化专业对学生的能力要求相对较高,因此,中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当注重课程的设置和人才培养方案的制定,不断优化和创新教学模式,在确保学生具备扎实的理论知识的基础上,不断培养学生的创新能力和实践能力,为社会培养更多的机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行教学模式的优化和创新时,一方面,应当根据机械工程及自动化专业自身特点,对教学课程进行合理设计。中职学校在设计机械工程及自动化专业相关课程时,应当注重课程群的建设,将专业课程进线管系统分类,以实现“培养大型施工祝艟盼没计、制造与使用管理人才”的中职学校机械工程及自动化专业教学目标。另一方面,中职学校应当注重机械工程及自动化专业课程的动态调整,及时根据市场对机械工程及自动化专业人才的实际需求对教学内容和课程进行调整,使中职学校培养的机械工程及自动化专业人才更加适合社会的需要。此外,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学模式的优化和创新时,应当融入当今社会先进的科研项目,及时更新械工程及自动化专业课程教学内容,确保中职学校机械工程及自动化专业课程具备学科前沿性。 四、完善教学体系 中职学校在进行机械工程及自动化专业建设和优化时,应当根据学生发展和社会实际需要,结合中职学校自身的实际发展情况,同时借鉴国内其他中职学校机械工程及自动化专业游戏经验,不断完善教学体系。一方面,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学时可以采用分段式宽口径教学方式,在前期注重对学生进行机械工程及自动化基础知识和基本技能的培养,在教学后期根据学生自身发展和社会对机械工程及自动化专业人才的实际需要,对学生进行专业培养。另一方面,学生应当制定中职学校机械工程及自动化专业人才总体培养目标,并围绕制定人才培养目标开展日常的机械工程及自动化专业教学,不断提升中职学校机械工程及自动化专业教学质量。 五、落实实验和人才培养质量保障体系建设 中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,应当对教学服务意识不断进行强化,鼓励和支持教师在机械工程及自动化专业教学内容和方法上的改革和创新,同时倡导机械工程及自动化专业教师积极进行教研教学,不断提升教师的科研水平和教学实力。中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,也应当大力推行产学结合的教学模式,积极开展实验式教学,并加大在专业实验室建设的投入,不断丰富和完善中职学校机械工程及自动化专业实验教学,在提升中职学校机械工程及自动化教学质量的同时,使中职学校机械工程及自动化教学具有专业特色。 中职学校开展机械工程及自动化专业建设优化时,还应当注重人才培养质量保证体系的建设。中职学校应当在现有的教学模式和制度的基础上,制定全方位教学质量管理目标和制度,同时完善机械工程及自动化专业教学评价体系,不断提升中职学校机械工程及自动化专业人才培养质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才。 六、结束语 随着我国工业化进程的不断加快,社会对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大。因此,中职学校在培养机械工程及自动化专业人才时,应当注重师资队伍建设,构建实践教学体系,优化和创新教学模式,同时完善教学体系,并不断落实科学研究和人才培养质量保障体系建设,加强机械工程及自动化专业建设与优化,使中职学校机械工程及自动化教学根据专业特色,提升机械工程及自动化专业教学质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才,推动我国机械工程及自动化行业的不断发展。 机械工程与自动化论文:论机械工程与自动化的关联 摘 要:随着科技的进步,机械工程与自动化在实际生活中的应用也逐步的扩大,而其地位也越发显得重要。这两门学科主要的研究也涉及到更广泛的内容,如:电产品的设计、开发、制造和控制。而我国科技不断进步,改革开放也不断深入,与国外的交流也越来越紧密。又因为在本国有这丰富的土地资源和特别多的廉价劳动力,所以外国的许多制造业都选择在我国投资办厂。正因如此,国内的工业加工业也像春天的花朵纷纷的建立起来。这一切,都与机械工程和自动化有着紧密的联系,前者带动了后者的发展,而研究两者之间的联系也日益显得重要,能够在实践中把机械工程与自动化如何紧密的联系起来,如何有机化的结合成了我们的首要任务,因为只有这样,才能更好的促进我国的经济建设和发展。 关键词:机械工程 自动化 关联 一、引言 机械工程与自动化是两个本身就具有内在联系的学科,而机械工程它所涉及的领域相当的广泛,比如:国家农业,国家工业,国家交通运输业,能源开采业等等。机械自动化又同时为这些行业提供非常的大的技术支持,使得它们的工作效率有着显著很的上升,从而从这一方面推动了我们经济发展的步伐。自动化则是在机械工程的基础上用机器的自动化代替人工的智能操控,它依靠的是先进的技术手段,用机器的智能化代替人工操作,大量的人力被节省下来,有效的提高的工作上的生产率和生产安全。所以,把机械工程和自动化有机的相结合将大大的节省人力,提高生产水平,同时也确保了生产的安全性,尤其是在一些高危险行业这一点显得特别重要。 二、机械工程与自动化的内涵 (一)机械工程的内涵 机械工程是一门同社会各项生产事业关系都很紧密的学科,而机械设备又可以多方面的应用与很多不同的生产事业,如果从它的功能上来分的话它包含:粉碎型机械、动力型机械、原材料搬运和交通运输设备等等;而按照服务门类的对象分的话它包含:农业机械、工业机械、交通运输等。机械在研发、设计、制造和使用需要经过几个不同的工作阶段。所以机械工程能够分成许多个小的分支。比如,机械制造,机械研发,机械维修等等,每个学科之间都彼此的相互交融,互相促进的科学发展体系[1]。 (二)自动化的内涵 定义:自动化指的是在生产过程中,依靠在机器上设定的程序或预先发出的指令在机器自动完成工作,能够比较少的实用人力,甚至在工作过程中不需要人力的参与来自动进行生产。简化日益复杂的机械化的操作,是自动化的目的所在。比如:现代轮船、汽车等交通工具都有应用自动化的简化操作。自动化如学科果要完善的话,还需要现代技术和产品的研发,其中更多的是必须要融入电子学和数学学科的知识。在自动化产生以来,在很多企业在生产加工中都实现了半自动化或者全自动化。这门技术广泛的应用于实际生活中的各行各业,甚至连国防事业都有应用,这一学科很大程度上推动了国民经济的快速发展。 三、机械工程与自动化的关联 随着社会的迅猛发展,我们对生产效率的要求也随之节节攀升,由于这一原因,机械化工程和自动化技术之间的关系更加的紧密,更加的密切。要使得机械工业生产产品、生产技术向着自动化的方向发展,而且要将各种各样的机械零件都归入自动化生产的过程中这一目标实现,我们必须得在机械生产领域不断扩大推广。 国外的发达国家,他们对于自己的自动化生产都设置了比较完善的一整套单元体系,以用来提高工业化的生产,同时在设计结构方面能够自动化的组合和安装,以促进集成化、微型化的控制装置模式的建立。微型便利化的自动化操控装置和一体化电动机装置在实际的应用中有着操作便利、性能可靠的优势,这种机械工程的自动化发展模式能够大量的节约了劳动力。而自动化技术在提高工程质量、节约资金和能源、提高国民经济的快速发展、加强自己国家的国防事业等等各个方面都有着重要的作用。我们能够从劳动生产中解放出来,能够从事管理和研究工作,能够是脑力与体力劳动的完美结合,有了它们才有了今天的我们,想想在短短的几十年前,我们从事的什么样的生产,而如今又是什么样的生产,这一切的一切都要归功于机械自动化的发展,一切都要感谢机械工程和自动化的完美结合[2]。 四、发展机械工程与自动化关联的方法 前面我们提到了机械工程和自动化和它们紧密结合的那么多好处,那么我们下面将说说如何发展机械工程与自动化的联系。现代科技迅猛的发展,尤其是计算机技术和现代科技的飞速进步,从而导致微电子技术与机械工程相结合。目前,机电结合已经发展成为自动化机械工程技术的发展趋势。但是我国当今的科技水平和计算机水平和国外比起来还落后很多,所以,在机械工程的自动化过程中跟国外比起来有很多的不足,也因为这样在自动化工程生产产品也会很大方面的影响产品的质量。对于这一情况,我们国家应该加大科技发展的投入,发展更多的创新人才,从而来使得我们国家的机械工程和自动化的完美结合,从而全方位的提高我国的产品质量。 想要事项机械工程与自动化的有效结合,需要各方面的软件和硬件方面的支持,在软件方面尤为重要,这一切与计算机水平息息相关。首先,我们应该先发展集成化综合软件的升级和分级计算机操控系统的全面发展,这样才能实现生产无人化、自动化。在发展机械工程和自动化的关系时,首要任务就是要促进两者之间的和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展为首要策略,把理论的研究全面的与系统工程在机械工程领域的实际应用中去。这只是一方面,在另一方面。还要加强重点核心技术的研究,充分的迎合现代化发展对机械工程和自动化的要求,深入的研究目前的电子计算机操控技术、提高微型计算机的应用、和提高与此相关联的固件与硬件软件的技术;深入的研究自动化机械工程中相关联的仿真技术,科学的应用数字化的模拟,精确的应用计算机模拟技术对自动化系统的计算和实验[3]。 五、结束语 无论哪种技术的开发与发展都离不开人,认识这一切的来源,而这一切也都是为人服务。所以,要强化自己的科学技术,计算机水品等等,就必须培养出更多的杰出的人才。机械工程行业既是生产行业同时也是服务行业,是每个国家经济发展必不可少的一项产业支柱,不管哪个国家都在不断给各类机械制技术创新,而我们国家要想赶上国外先进的国家也要从这一方面下手,革新自身的科学技术和机械制造,从而提升自己产品的技术含量。而作为一个企业也一样,把自动化有机的结合在机械工程技术上面,发挥更大的优势,从而更多的节约劳动力,并且提高产品质量用来跟上时展的脚步。为促进我过经济发展起到有力的推动作用。 机械工程与自动化论文:浅议机械工程与自动化中PLC技术的重要性 摘 要:文章对PLC技术进行了简单的阐述,对PLC的通信功能及特点进行了分析,具体说明了PLC在机械工程及自动化发展中的重要性以及PLC技术在机械工程自动化领域的应用现况,为PLC技术在机械工程自动化的广泛应用打下了基础,也为机械工程与自动化的发展提供了支撑。 关键词:PLC技术;机械工程与自动化;应用;分析 1 引言 PLC技术是一种将数字运算与机械操作综合起来使用的控制装置,起源于传统的继电器技术,后来发展成综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。目前,在机械工程及自动化领域中,PLC技术已经得到了广泛的应用,国内各行各业的自动化水平都得到了一定的提高,为国家的发展和人们生活水平的提高提供了技术支撑。本文对PLC技术在机械工程与自动化领域的重要性进行了分析,以供参考。 2 PLC技术及特点 PLC是目前工业领域单台设备自动化控制的典型设备,具有体积小、安装方便、编程容易、可靠性高以及不易受干扰的特点。近年来,PLC技术发展越来越快,软件、硬件以及技术开发也有了较大的进步,功能越来越强大,系统的兼容性和开发性越来越好,使PLC的性价比也越来越高。现在,PLC已经开始广泛应用在机械、化工、电力以及冶金等领域,成为自动化控制的重要支柱之一,大大推动了机械工程与自动化的发展进程。 PLC技术主要包括过程控制、位置控制、生产监控、顺序控制以及生产管理等,而完成这些复杂控制必须解决控制设备与PLC处理器核心之间的通信问题,而通信技术最重要的是保证通信的正确性和稳定性。PLC技术的通信功能是最稳定的,下面对PLC技术进行数据传递或共享的特点进行具体的分析: 2.1 采用国际标准通信协议。PLC的生产厂家为了便于PLC的推广和用户使用的方便,规定使用统一的国际标准通信协议,这样不仅使不同的生产厂家的PLC系列产品的生产互换性大大提高,还极大的方便了用户进行维修,提高了PLC产品的通信开放程度。 2.2 现场总线的接口契合度。大多数PLC生产厂家都生产现场总线,并且在通信领域广泛使用,如目前在PLC中广泛使用并且已经进入国家标准的DeviceNet、Profibus、AS-I总线。这些现场总线与PLC接口的契合度极高,大大保证了通信的稳定性。 2.3 简单化的程序编辑。大多数PLC生产厂家为PLC用户设计了专门的计算机与PLC进行通信的软件,进行程序翻译,减轻了用户的编程工作量,使PLC编程不在受限于专业人员,大大降低了PLC编程的准入门槛。 3 PLC的应用及重要性分析 3.1 PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 在自动化生产中,PLC一般通过模拟参数控制模块、位置控制模块、计数模块、主机模块、通信模块和I/O接口模块六个模块进行工业自动化生产控制。在实际工业生产时,PLC技术通过对生产过程的具体了解,根据生产过程中所需要控制的动作以及监控的对象,对PLC系统的控制模块进行合理调整和优化组合,最终以最少的模块和最合理的方式组建出一个功能全面而完善的自动化控制系统,可以保证生产过程的正确运行和对生产中的灵活控制调整。在PLC控制系统运行过程中,模拟参数模块主要功能是对整个生产过程进行监控,并向监控仪表传输控制语句,从而达到改善控制精度的目的,如控制锅炉温度的升降或保温工作,维护热处理的正常进行。 3.2 PLC技术在控制逻辑运算中的应用 对于自动化控制系统来说,PLC的另一个巨大作用是进行逻辑运算和数据处理,如开关量的控制、数据位处理、数据转换与传输、数据筛查与运算等功能。通过PLC的运算功能,来完成生产数据的处理,如数据采集、数据分析和工作总结,目前大多数食品、冶金以及造纸工业都利用PLC进行数据信息控制;通过PLC进行开关量的控制,可以有效的增加软接触点,提高工业自动化系统的质量,为企业节省大量的人力和物力成本,与传统的继电器相比,具有操作简单,可靠性好,控制迅速和维修方便的特点,目前已经基本代替了大部分继电器的工作。 3.3 PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 在现代自动化控制系统中,PLC技术不仅用于控制其他的继续结构,还用于对自动化系统自身进行控制,也就是说,PLC技术能够对自身系统进行故障排查和逻辑错误纠正,这样的自动化控制系统才能够稳定运行。在实际工业自动化生产中,设备的每一个动作都会有自动化系统控制,同时应用系统的检测装置对执行过程中产生的累积误差进行调整,如果设备的运行状态异常,整个PLC系统的逻辑关系就会穿行混乱,PLC控制系统的就会通过这些混乱的逻辑关系进行故障诊断并报警。在PLC进行不同系统间远程通信控制时,只要保持联网通信模块和信息传输接口的正确性,PLC技术就能进行稳定的远程通信。 3.4 PLC技术在各个生产领域的重要性 目前,PLC已经成为世界上大多数国家实现机械工程自动化的标准设备,它的应用范围已经覆盖了冶金、化工、交通、娱乐和食品等所有的轻重工业领域,是自动化领域用途最广,也最为重要的控制设备。在2009年,全国的PLC生产件数高达一千五百万件,而2010年的产量达一千八百万件,2011年的最终产品达到了二千三百万件。经统计,这些PLC产品的最终使用的领域如表1所示。 表1 PLC的使用领域分布表 4 结束语 在工业化、信息化发展迅速的今天,机械工程及自动化的水平已经成为一个国家工业水平的代表,而PLC技术的发展是提高工业生产自动化水平的重要方面。本文通过对PLC在各个领域自动化设备中的应用,论述了PLC在机械工程与自动化方面的重要作用,为PLC在自动化控制领域的推广提供了支持。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程与自动化的关系 摘要:科技水平的不断向前发展,工业生产规模的不断扩大,使得机械工程及自动化技术得到了大力发展,本文基于机械工程与自动化技术的概念及其应用,分析了机械工程及自动化技术的关系,并总结了其未来发展策略,机械工程与自动化技术的综合应用提高了生产效率,极大的促进了经济效益和社会效益。 关键字:机械工程;自动化;关系 引言 机械工程自动化,即自动化技术在机械制造过程中广泛推广与应用,已达到更快速的加工原材料的同时实现机械生产过程中的原材料流动速度的加快,进而提高了劳动效率,也使得机械工程自动化技术得到飞速发展。自动化技术的应用不仅促进了机械工程的大力发展,也利于自动连续生产,以达到优化生产效率和简化生产过程的目的。就目前我国整体机械化水平程度来看,自动化水平还处于初级阶段,水平较低。因此我国还需大力发展机械工程自动化技术。 1.机械工程概述 机械制造过程中生产必备基础工具为机械设备,依服务对象划分可分为交通运输、工业设备、农业机械。依功能划分可分为动力机械、粉碎机械、交通运输机械及物料机械,依照工作原理划分可分为热力机械、透平机械、仿生机械及流体机械。依照服务产业划分可分为农业机械、化工机械、矿山机械与纺织机械。机械设备须经过不同的工作性质阶段如研究、开发、设计、制造及应用等阶段,因此,依照工作性质可分为互相衔接配合的几类系统,如机械科研、机械设计、机械制造、维修、运用等。以上各学科的充分融合发展使得机械工程细化为许多学科分支,各学科的交织发展使得各分支相互促进和渗透。现代化技术、科学技术的不断发展及社会化进程的不断深入,使得机械工业对于国民经济的发展越发重要。 2.自动化技术概述 自动化技术即指生产过程中主要依赖预设指令或者程序自动完成相应工作,不依赖或较少依赖人的干预。自动化技术来源于人们简化控制过程及实现机械代替人类来实现简单重复工作的目的,及便利人们日常生活如汽车、飞机的使用。大量机械设备的使用使得控制系统越发复杂,使得单一的手工控制无法实现。应用数学、电子学等方面的发展也促进了自动化技术理论的发展。随着自动化水平的不断提高,传统的单机、局部的生产制造自动化发展为全盘、综合的自动化进程。目前,大部分生产企业的生产过程都实现了半自动化或全自动化,使得生产环境变得高效、高速、优质。这些企业通常采用了许多自动化装置、电子仪表及计算机控制技术,而不是仅采用单机的自动化装置。目前自动化技术已经应用到了科研、生产、国防等各个领域,且其规模不断扩大,自动化技术的广泛应用也极大的促进了我国的经济发展。这些应用如联合钢铁企业的自动化应用(开采矿山、冶炼、选矿、轧制、运输包装及剪裁)。总之,自动化技术目前已经得到并将进一步扩大其应用范围。 3.机械工程与自动化技术的关系及其发展策略 3.1.应用现状我国有关自动化在机械工程的应用方面还很有限,在管理和生产方面还采用传统的方式,人才管理机制模式方面大多数企业也是直接由外国引进,这种管理模式表现在理论性强,人员专业素质高,但实用性不高,因为没有形成适合企业自身与中国国情的人才模式,使得其在本土不适用。从机械设计方面来说,现阶段大多设计部分都是照搬照抄,而且设计水平较为低下,且设计常常不能有效转化为具体科技成果。从工艺技术水平方面来说,目前加工初级阶段如精细加工等已经得到较为广泛的应用,但是复合加工还有待加强。 我国自动化在机械工程方面尽管已经等到了广泛应用,但是仍然存在一些问题:(1)缺乏实用型人才。最近一段应用过程中,企业大多过分重视理论人才和研究的培养,使得在实际工程应用中,技术应用程度低下。(2)实践经验不足。目前我国主要注重理论知识的培养,而实践经验不足,当然在理论知识和实践经验的培养中,应不断培养创新精神,这样才能不断在实际中提高机械自动化技术。在应用方面,我国实际应用的广度和深度都不够,缺乏正确的科研投入与对专业人才的重视及没有形成特有的自动化的管理模式。 3.2.两者之间的关系机械工程与自动化技术中存在非常密切的关系,机械工业采用自动化的生产方式,使得生产技术自动化、机械工业产品得到大力发展。零件的机械加工中引入数控、程控、自动化的生产工艺及工程的思想全面引进系统节省了人力物力及提高了经济效益。自动化机械装置的一体化及微型便利化进程使得生产过程维护方便、可靠性高、设备的自锁功能使得其无需工作人员的监视和维护。机械工程自动化过程中电子计算机技术、各类自动化装置的应用极大的提高了劳动生产率,并且保障了机械工程质量、降低消耗成本、资金的积累,促进了经济的发展。机械工程自动化的引进使人们不需花费大量的精力在复杂、繁重的体力劳动中,也可以一定程度的减轻脑力劳动。所以,自动化技术促进了机械工业的发展,而机械工业也在一定程度上提供了自动化迅速发展的平台。 3.3.发展策略 3.3.1.深化机械工程自动化方面的科学研究。机械工程自动化系统需要大量的优质硬件和软件,因此,应促进分级计算机控制系统和集成化综合软件的全面发展以实现自动化、无人化的生产。在巩固自动化与机械工程之间的关系,促进二者相互促进相互发展的过程中应以注重理论基础研究、坚持科学发展战略,开展新型转换能量技术、装置的研究,新型调速交流技术、理论、新线路、新机电、新器件的研究。优化自动化系统监控检测技术,以提升机械自动化工程中在线检测的精度、可靠性及自动化测试水平、效果。提高自动化机械工程技术中的仿真技术,利用计算机及数字模拟等技术实现大型系统参数及总体结构的设计及实验、以达到选择最佳参数和系统的目的。 3.3.2.努力提升自动化应用水平。机械操作人员主要对生产过程进行技术管理,及管理自动化技术装置、系统中采用的各种计算机等装置。因而相关技术操作人员应该具有相应的操作技术和自动化技术相关理论知识,否则难以保证自动化系统的正常运行,因此应该加强操作人员的培训以提高其自动化应用水平。 4.总结 机械工程与自动化技术的应用都极大的促进了我国工业经济的发展,因此如何理解并处理好二者之间的关系至关重要。机械工程与自动化技术的结合极大的增加了劳动生产率,且便于操作和管理。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探索 摘要:针对江西理工大学当前机械工程及自动化专业建设及人才培养中存在的问题,从专业建设的思路、人才培养方案、课程体系、师资队伍、实践与就业保障体系、专业反馈机制和自行考核评估机制、教学内容和教学手段及教学管理等方面探讨本专业的结构优化与人才培养模式,进一步提升教学研究型大学机械工程及自动化专业的人才培养质量。 关键词:人才培养;教学改革;机械工程;专业建设 机械工程及自动化专业是机械工程人才的孵化器,主要培养从事机械工程领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、经营销售等装备制造业领域的高等工程科技人才。[1]针对当前机械类大学生普遍存在的实践应用能力差、科技创新意识薄弱、知识结构单一等缺陷,机械工程及自动化专业应该运用全新的教学理念指导教学改革,明确建设思路与方案,优化专业结构,加大建设力度。[2]本文结合江西理工大学机械工程及自动化专业的建设探讨本专业的结构优化与人才培养模式。 一、当前专业建设和人才培养存在的问题 当前,机械工程及自动化专业在建设方面存在一些问题,严重影响了机械类创新人才的培养和学科专业的进一步发展。主要表现在以下几个方面: (1)学生知识面狭窄,课程内容落后于时代,缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。 (2)教学方法呆板,过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。高校必须高度重视培养学生的创新精神和创新能力。 (3)重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证,理论脱离实际,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。[3]缺少一种面向未来的精神,过于守成,缺乏创新。 (4)较浅的人文底蕴,大学教育习惯于按专业招生,分专业培养。在培养过程中过于强调专业,忽略了学生在人文、社会和科学方面的教育,不利于学生的多样化和个性化发展,无法适应社会的快速发展。 (5)渐趋职业化。在强调理论联系实际的同时,局部培养过于职业化。在学生培养过程中,应重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养,不仅要让学生学会学习、学会工作,还要使学生学会探索、学会创造,避免将本科生培养成单一的技术工人。 (6)学分与学知识的矛盾。目前学校各专业普遍实施学分制,并且按照宽口径、厚基础的思想进行学分分配,尽管专业教学计划的制定是本着较优的比例进行必修课和选修课的设置,但学生往往在选课过程中由于缺乏系统的指导,抑或是仅仅为了拿学分而盲目选课,造成很多主干专业课没有选而学分已经达到要求的状况出现,不利于学生专业素质的培养。 (7)具有工程背景的教师比例较低。由于教师缺乏工程实践经历,难以引导学生进行理论联系实际能力和创新能力的培养。 二、专业建设与优化的途径 鉴于以上种种不利因素的存在,江西理工大学机械工程及自动化专业在建设过程中不断转变教育观念,进行结构优化,改革教学方法,主要采取以下措施。 1.明确专业建设的思路 作为省级重点学科、省级品牌专业和国家特色专业,江西理工大学机械工程及自动化专业在近期得到了长足发展。 明确提出其建设思路为立足江西,面向市场,面向矿山、冶金行业,把积极加强发展和培养“口径宽、基础厚、能力强、高素质”的机械设计与制造领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标,完善特色培养模式的教学计划和教学大纲;加强师资队伍建设,推动和深化教学改革,改革教学内容、课程体系、教学方法及手段,强调理论和实践的紧密结合,积极探索高级应用型人才的培养规律;进一步加强校企合作,加强校外实习基地的建设,大力加强实验实训基地的建设和专业教材建设;推进科技服务水平和科研水平。 2.继承与拓展已有教学科研成果 在继承传统矿山机械、冶金机械和设备管理专业已有教学和科研成果的前提下,紧跟当前矿山机械、冶金机械和工程机械的最新发展趋势,将本专业向更广更深层次拓展。使本专业成为涵盖矿山机械、冶金机械和工程机械新产品研发、自动控制、设备工况监测与故障诊断、机电液气一体化工程以及矿冶设备可靠性、维修性、安全性的极具行业特色的新型专业。 3.以服务地方、行业经济为导向,制定复合型创新人才培养方案 作为江西省具有矿山、有色、冶金行业背景的机械专业,江西理工大学机械工程及自动化专业理应承担起为地方和行业经济发展服务的重任,找准人才培养与地方需求的最佳结合点,与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面,为地方和行业经济发展输送更多的复合型创新机械类工程技术人才。根据地方和行业(矿业工程、有色冶金、钢铁冶金)对机械类人才的需求,确立“以能力培养为主线,宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养模式,使学生在结合矿业工程和有色、冶金工程的生产过程中,学习专业机械设计与制造的技术基础理论和专业知识。 4.以有色、冶金行业的典型工艺和设备优化专业课程体系 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。通过校企联合创建人才培养模式,按照用人单位的“零适应期”要求,共同对专业课程体系进行规划,形成能够满足不同用人要求的专业课程体系,增设专业必修课模块,使每个特色专业方向设有3~5门的特色专业课程。把课程建设作为重点,制定课程建设规划、教学改革方案,全面应用现代教育技术。以精品课程、优质课程、特色课程和双语课程建设为主线,加大投入力度,全面推进课程建设。 5.转变教育观念,大力培养创新型教师 建设开放型、多元化师资队伍,以专业特色和行业背景为要求,制定本专业师资队伍建设规划和青年教师培养计划;同时,采用灵活的用人机制,聘用校外的专家、高级技术人员乃至学术团队作为企方教师,共同参与特色专业的教学工作。 6.建立渐进式、长效性的实践与就业保障体系 积极开展以有色冶金机械、矿业工程机械、钢铁冶金机械为背景的实践教学改革与研究,进一步加强校企合作和校外实习与就业基地建设,并共同规划实践教学的目标、任务以及实施办法,以实习促就业,以就业带动新的实习基地建设,实现专业培养目标与企业用人需求接轨。完善实践教学体系,使实践教学围绕特色专业课程,从专业技术基础课程的实验、实习贯穿到专业课程的实训、课程设计、毕业设计等环节。加强毕业设计环节的管理。实施毕业设计与科研课题和现场课题相结合的方式,使毕业设计面向生产一线,面向工程实际。在校企双方教师共同参与指导下,实现毕业设计现场化、工程化,进一步增强学生的工程实践背景。 7.建立和完善专业反馈机制和自行考核评估机制 经常校正专业建设的正确性。建立反馈机制,定期对生源、就业、社会影响进行评估和调查,及时了解市场、社会动态、时代需求,做到及时进行教学计划和课程体系改革,保证教学和学生培养质量。将校内教学督导制、助教制由校内延伸到企方,由校企双方共同对专业理论教学和实践教学环节进行监督,使专业教学质量的监督与评估更具有实效性。通过对专业教学、科研网络平台的建设,加强学校与合作企业的联系和沟通,使校、企在教学资源、科研资源等方面具有实时性、共享性和开放性。 8.改革教学内容和教学手段 着力改革课堂教学手段,加强教师与学生间的互动,要营造民主、宽松的学术氛围,激发学生独立思考;对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。合理使用多媒体,加强多媒体教学手段的研究,提高多媒体课件的制作质量,使传统教学手段与多媒体教学形成互补,出台课前、课中与课后保证教学质量的有关规定。进一步重视教育资源的开发利用。对本专业各门课程的教学内容进行优化组合,避免重复讲授,提高授课和学习效果,并对实验条件和实验内容、实验手段进行系统的改造,通过优化组合、改造、整合和更新实验,使之成为综合性、设计性、开发性和开放性的实验;为本专业学生在实验、课程设计、毕业设计中进行专业技能、实际动手能力、计算机应用能力和创新能力的培养创造条件。加强网络化教学、科研信息平台的建设。设置自学型课程、讨论型课程、工程设计型课程、创业训练课程等,使课堂教学形式由单一的传授知识向互动交流、研究型、开发型教学形式转变。 9.加强教学管理 全面贯彻实施学校教学质量建设体系、专业建设实施方案、学科建设规划、课程建设实施方案、实验教学改革实施方案;进一步加强教学督导制、助教制,形成本学科的教学特色。把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用结合起来,促进学生主动参与教学过程,充分调动其学习的积极性和主动性,全面提高课堂教学效果。 10.加强学生思想与学业的引导 为学生配备学业导师和思想导师,对学生的思想问题进行疏通,学业问题进行引导。在学生选课、科技创作、课外活动等方面进行充分的引导,避免出现学分与知识的矛盾。鼓励学生主动开阔视野,加强人文、社会和科学方面的教育。加强校园文化建设,精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围。 三、结束语 机械工程及自动化专业在建设过程中,始终坚持以培养矿业工程、有色冶金、钢铁冶金机械类高级技术人才为目标,以加强教学能力建设为重点,以改革人才培养模式为核心,将本专业建设成为办学理念先进、教学条件优越、理论与实践结合紧密,在有色、冶金行业及江西地区起到引领辐射作用的示范性机械类专业。目前,江西理工大学机械工程及自动化专业已包含工程机械、机械电子、机械制造及其自动化、模具设计与制造和冶金机械五个本科专业方向,在机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个硕士点招收研究生,已建设成为江西省“十一五”重点学科,江西省品牌专业,并获批为国家第三批高等学校特色专业和江西省“十二五”重点学科。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用分析 摘要:随着社会的不断进步以及经济的快速发展,我国的机械制造行业也得到了较快的发展,进而就对机械工程中的设备自动化技术提出了更高的要求。而不断的将PLC技术应用在机械工程的自动化过程中,对于有效的提高机械工程自动化的工作效率以及有效的推动自动化控制和提高自动化生产的重要技术力量都具有至关重要的作用。因此,我们应加强研究与分析机械工程与自踊中PLC技术的应用,进而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中,从而不断的提高机械工程的自动化工作效率。 关键词:机械工程;自动化技术;PLC技术;应用分析 PLC技术主要是一种综合使用机械操作与数字运算的一种控制装置。因此,PLC技术就具有一定的体积小、应用性高以及工作效率高等优势。而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中对于有效的解决传统机电控制系统的构造复杂、可靠性差以及能耗高等问题具有至关重要的作用。因此,我们应不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化中,进而有效的促进机械工程行业的快速稳定发展。本文就针对机械工程与自动化中PLC技术的应用展开具体的分析与讨论。 一、PLC技术的特点 通过对PLC技术特点的认识与了解,我们可更高效的将PLC技术运用在机械工程的自动化技术中,进而有效的实现机械工程的自动化性能。下面,就针对PLC技术的特点展开具体的分析与讨论。 (一)使用国际标准通信协议 使用国际标准通信协议是PLC技术所具备的主要特点。其中,相应的PLC生产商为了有效的保证PLC技术的推广和用户使用到的便利性,就有效的使用了国际标准的通信协议,进而就在一定程度上有效的增加了人们使用的便利性。此外,不断的在PLC技术中使用国际标准通信协议,还能在一定程度上增加市场的流通性,从而不仅能够有效的方便人们对设备的维修与保养,而且还有效的提高了PLC设备的使用效率。 PLC技术生产厂商为了有效的减轻用户的使用难度,就在一定程度上简化了PLC技术的程序算法,以此有效的提高了人们的使用效率。此外,PLC技术的生产商还专门设计了连接计算机与PLC设备之间的通信软件,进而不仅在一定程度上降低了技术人员的使用要求,而且还在一定程度上提高了PLC技术设备的使用性能。 (三)现场总线的接口契合度 现场总线的接口契合度的质量在一定程度上影响着PLC技术的使用质量。其中,多数的生产商都可生产出一定的现场总线,并且不断的将其运用在通信领域中,以此来有效的提高PLC设备的使用效率。 二、PLC技术在生产自动化控制中的应用 随着机械工程行业的不断快速稳定发展,PLC技术在生产自动化控制中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效的实现了机械设的自动化生产,从而也就提高了机械设备的运行效率。下面,就针对PLC技术在生产自动化控制中的运用展开具体的分析与讨论。 在机械工程的生产自动化控制过程中,PLC设备主要是通过模拟参数控制模块、位置控制模块等六个模块来有效的达到工业生产的自动化目的,进而不断的提高机械设备的自动化性能。此外,在将PLC技术运用在机械工程的自动化生产中,还应不断的对机械工程的生产过程进行细致的调查,进而有效的对相应的控制对象进行调查,以此来了解相应自动化设备的使用性能,进而不断的提高机械设备的使用效率,以此来有效的保证机械工程生产过程的高效运行。 其中,当PLC技术运用在相应的机械工程的自动化中,其中的模拟参数模块就能有效的对整个生产流程进行监控,以此来有效的了解整个生产流程的运行情况,从而有效的促进机械工程的自动化技术获得更高的控制精度。而PLC技术对整个机械工程自动化过程的控制主要包括:对锅炉温度的控制等。通过对锅炉温度的控制,可有效的保证温度处于一个稳定值,进而有效的促进控制热处理过程的正常运行。此外,我们还可有效的将PLC技术运用在饮水机中,以此来有效的实现饮水机的自动控温目的。 此外,随着科技技术的不断创新以及机械制造行业的不断发展,PLC技术在机械工程自动化过程中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效达到了生产自动化控制的目的,从而也就有效的提高了精密仪器的生产精度,从而也就有效的促进了我国机械制造行业的长期稳定发展。 三、PLC技术在控制逻辑运算中的运用 PLC技术在机械工程的自动化过程中的应用,还可看成为一个二进制开关,进而通过相应的逻辑运算来有效的对机械工程的生产过程进行精确的控制,进而不断的提高机械工程的自动化控制水平。此外,不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化生产过程中,还可有效的通过控制相关开关量的大小以及数据位的处理等,来达到逻辑运算的控制目的,进而不断的提高机械设备的工作效率。此外,由于PLC技术中的逻辑运算功能具有收集生产数据的特性。因此,PLC技术主要用于食品的加工、金属的冶炼以及造纸加工等行业中,进而有效的达到生产自动化控制的目的,从而提高生产的效率。 四、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 PLC技术不仅可以应用在控制逻辑运算中,而且还可应用在系统的控制和远程的通信控制中,进而不断的达到生产自动化控制的目的。其中,PLC技术在机械工程自动化中的应用,可有效的检查出系统自身所出现的问题,进而及时的采取相应的解决措施,以此来有效的实现对设备故障点的检修与保护,从而不断的促进系统的正常运行。此外,PLC技术还可及时的感知故障的发生情况,进而通过一定的逻辑运算功能,来有效的对系统所出现的故障问题进行报警,从而促进机械设备的正常运转,以此来有效的提高设备的运行效率。 五、总结 随着机械制造行业的快速稳定发展,不断的研究与分析机械工程自动化中的PLC技术的应用,对于不断的提高机械设备的运行性能以及有效的实现设备自动化生产的目的都具有至关重要的作用。因此,我们应首先认识与了解PLC技术的应用,进而认识到PLC技术在生产自动化控制中、控制逻辑运算中以及系统控制和远程通信控制中的应用,进而不断的促进PLC技术在机械工程自动化过程中的应用,以此来有效的提高设备的运行性能,从而有效的实现自动化生产的目的,以此来有效的促进我国机械制造行业的长期稳定发展。 机械工程与自动化论文:自动化技术在机械工程中的应用与发展 【关键词】自动化技术 机械工程 发展 随着自动化技术的发展,在国内外都受到广泛关注,提高了对其应用和发展重视程度。而自动化技术在机械工程中的应用在减少经济投入、改进生产技术、提高劳动生产率等方面发挥着巨大作用。但是我国的自动化技术在机械工程中还处于起步阶段,发展还不很稳定。因此将自动化技术高效的应用到机械行业中去是机械领域发展的首要任务,促进我国机械自动化水平的提高和国际竞争力的增强。 1 自动化技术在机械工程中的应用 在社会生产中将自动化技术应用到机械工程中去,在提高产品生产率、降低产品生产成本、缩短产品生产周期、提高企业的经济效益方面发挥着重大重要。而自动化技术在机械工程中的应用主要体现在以下四方面。 1.1 装配系统 机械工程中应用自动化的装配系统对机械行业各方面的提升都有很大帮助。自动化的装配系统是一种将不规则形状的零部件按照一定的技术标准,采取搬运、调试、组合、检验等手段,将其组合在一起形成一件完成的产品的过程。确保机械产品质量的重要环节就是装配工作,应用自动化的装配系统代替了传统依靠人力的技能去操作的复杂工作程序,在节省人力消耗的同时增强了产品的质量和产品的生产效率,是机械工程中一项重要的应用。 1.2 加工系统 在机械工程中应用自动化的加工系统将从多方面提升机械制造工作效率,自动化的加工系统能够自动的进行加工循环工作,另外还能够自动的进行工件的装卸工作。自动化的这种加工系统在某种程度上取代了工人的体力劳动,减少了机械生产中由于人为因素而导致的操作失误的事件发生的几率,有效的保证了产品的质量和产量。 1.3 物流供输系统 自动化的物流供输系统在机械工程中非常重要,是不可缺少的组成部分。它能够将制造系统中所需要的成品或原料运送到相应的指定地点,使产品运输更加简便快捷,自动化物流供输系统主要表现形式有自动输送系统和单机自动装置等,促进了机械工程的进步。 1.4 信息流 自动化的信息流在机械工程中的应用主要包括产品数据管理系统、计算机辅助设计、计算机辅助工艺设计和计算机辅助制造等,产品数据管理系统主要是指在设计生产过程中对其产生的数据和信息加以管理的系统。计算机辅助设计是设计人员采用计算机的图形设备进行机械设计工作的技术。计算机辅助工艺设计主要起中枢纽带作用,优化工艺设计的质量,提高设计工作效率,并使其标准化程度加深。计算机辅助制造主要指在生产过程中采用计算机技术,提高产品生产率。 2 自动化技术在机械工程中的发展前景 自动化技术在机械工程中的发展要以企业生产的实际需要为原则,如若违背了这一原则,会使我国的机械的自动化应用发展产生偏离,与科技发展脱轨,不能够为社会创造更多的经济效益。只有结合我国国情和实际发展情况对自动化技术加以有效利用,才可以实现机械自动化效益最大化,增大国民经济效益。 2.1 结合企业实际情况引进自动化技术 在将自动化应用到机械工程时要考虑企业自身的实际情况,根据其实际生产情况进行引进,防止出现自动化技术引进与实际需求想脱离的现象,还要充分考虑企业的经济实力,在企业具有良好经济承受能下时再加以引进,确保自动化技术为企业带来经济效益。另外我国自动化技术应用虽有一定成效,但仍处于初级阶段,发展投资少、见效快的自动化技术还是符合大多数企业的实际情况,只有集合企业实际发展情况,已实用为发展的原则,自动化技术才能有效的促进企业的发展,提高企业的经济效益。通过发展实用性强和适合企业的自动化技术,为我国自动化技术奠定坚实的基础,将企业现有的机械设备有效加以利用、改造,在此基础上对自动化技术不断熟悉,实现机械的自动化技能。 2.2 结合国情引进自动化技术 自动化技术具有很多优势,将其应用到机械工程中去是时展的必然趋势。在实际应用中要充分考虑我国的国情,不能以下完全实现机械的自动化,要逐渐的经历一个过程,一步一步的有规律的进行。有计划的从简单的机械开始应用,然后到复杂的机械全面实现自动化,建立一套健全的机械自动化应用体系。在我国改革开放之后,和其他先进国家相比,机械自动化技术水平还是相对比较落后的,发展过程也不是很顺利,因此需要我们不断积累经验,从我国实际国情出发,同时借鉴发达国家的技术和制定符合我过自动化发展的方案。根据时间实际生产需要引进相关设备。在引进发达国家的先进技术时要取其精华、去其糟粕,不能全盘接收,不断学习发展。实现我国机械的自动化全面应用,实现生产过程全自动化的目标。 2.3 为自动化技术发展奠定坚实基础 发展机械的自动化需要做好其基础建设,加强自动化应用的基础工作和推广工作。不仅要发展主机的应用,还要配套发展零部件和控制系统。自动化应用到机械中的关键就是生产大量自动化水平高和性能优的机电产品。自动化实际生产过程中,在系统的质量耐性和结构等方面都对其有着重大影响,依靠相关产品的技术更新,实现机械与自动化技术结合的良好发展。而其信息的交换、运算和判断等都要与计算机信息处理技术相结合应用,自动化的发展离不开相关的技术打下的坚实基础,只有在良好的技术基础上才能有效的实现自动化技术的优势,将其应用到机械工程中实现机械行业的快速发展。 3 结论 机械行业的发展对于我国综合国力的提升具有重要作用,因此我们要加强对机械行业的发展,使其与科学技术发展同步,逐渐引入新科技,实现其自动化。将自动化技术结合我国实际国情应用到机械工程中去,将二者完美结合,健康的走上高效、高能技术之路。
为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,2017年2月以来,教育部积极推进“新工科”建设,发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》,全力探索领跑全球工程教育的中国模式、中国经验,助力高等教育强国建设。新工科是一种区别于传统工科专业建设和工程人才培养的新体系,以升级和改造传统工科专业为建设重点,是对传统工科内涵的深度补充和延伸。新工科建设是基于国际竞争新形势、国家战略发展新格局、立德树人新任务而提出的我国工程教育的改革方向。新工科人才则是能够适应并满足未来新兴产业和新经济需要的,具有更强的实践能力、创新能力、国际竞争力的高素质复合型人才。 1新工科背景下高职院校实践教学现状 随着我国向“海洋强国”逐步迈进,船舶智能制造、轮机自动化、工业机器人领域均向数字化、网络化、智能化方向飞速发展。当前,在新工科建设的大背景下,船舶类企业急需大批能够胜任船舶动力装置设计、制造、安装、调试与维修工作的新工科人才。近些年,对于传统工科专业的升级改造主要集中在本科院校,而对于占据高等教育半壁江山的高职教育,尤其是船舶类高职院校,受教学条件、实训环境等因素的限制,技能培养环节中使用的技术手段已经远远落后于产业发展的实际,专业教师的教学方法和手段都较为老套,与现代船企的先进技术手段相脱节,不改变教学内容将使学生掌握的技能永远落后于企业需求。尤其是一些实训类课程,由于大型船机设备无法入校,实训环节仅限于对实训室现有的结构简单的船舶动力设备进行实操,对于大型船用柴油机的整机装配、结构复杂的设备的故障检测与维修等工作无法实现,因此,要合理选择产教融合中的教学资源作为教学内容,以实现产品生产全周期的能力培养为主导改革教学内容[1]。对于结构复杂的设备或系统,引入虚拟仿真实训软件、VR/AR技术,通过实体设备操作和虚拟现实技术相结合的方式,建立理实一体、虚实结合的实践情境尤为重要。但如果单纯为了应用新技术而去系统性地添加知识点,则会使得专业定位产生偏离,大大增加学生的学业负担。 2新工科背景下高职院校人才培养模式改革 2.1提升人才培养质量 新工科背景下高职人才培养目标,既要符合高职创新人才培养规律,又要突出学科技术前沿和引领行业未来的特色[2]。结合新工科的创新理念与船舶动力工程技术专业的特点,以岗位职业能力培养为核心,以学生职业能力培养与自我认知规律搭建育人平台,构建基于新工科模式下船舶动力工程技术专业人才培养方案体系,主要从以下几方面展开[3]。第一,知识领域与技术手段协同发展。船舶动力工程技术专业的核心知识领域要紧密结合船舶类行业发展趋势,开设能够反映专业发展规律的相关课程。全面构建基于船舶柴油机装配与调试、船舶动力装置安装调试、船舶动力设备维修、生产管理、质量检验的知识模块体系。第二,融入船舶智能制造、数字化造船、绿色航运等理念,构建虚拟仿真实训基地,引入VR/AR技术,对于操作难度大、危险系数高等因时间、空间、教学资源限制实际操作的实践环节,搭建虚拟仿真实训平台,积极引入教育教学新手段。第三,创建多方协同机制。全面构建校企合作平台,培养一批具备专业技能和职业素养的高素质技术技能人才。 2.2构建课程体系 围绕学校“双高计划”建设,针对专业人才岗位的需求变化,积极推进专业课程教学体系改革。改变传统的以知识衔接、能力逐渐提升为主导的教学内容,结合船舶行业知识技术更新快、学科交叉复合紧密、需要高度多方协同等特点,融入智能制造、学科交叉、新型材料、绿色航运理念,构建以完成产业典型产品生产全周期的技能培养为主导的课程体系。首先,以学生全面发展和适应社会发展需求为根本,坚持德育为先、坚持能力为重、坚持全面发展。其次,明确专业的办学定位,充分体现新工科教育教学理念,遵循人才培养规律,根据船舶类行业企业对毕业生的能力、素质要求重构人才培养方案,注重人才培养的规范化、模块化、个性化和多元化。最后,在明确技能培养目标和职业素养养成的基础上,全面梳理本专业对应的知识目标、能力目标和素质目标,重构课程体系,着重体现船舶动力工程技术专业特点[4]。 2.3打造虚实结合实践情境 实践教学体系作为高素质技术技能人才培养和学生创新实践能力养成的核心内容,是高职院校办学综合实力和核心竞争力的重要支撑,也是国家“双高计划”建设中不可或缺的环节。在专业理论知识讲授的同时,结合虚拟仿真资源进行实践内容改革,构建科学、系统的实践教学体系对职业教育的发展尤为重要[5]。仿真实训与实操训练相辅相成,实践教学离不开理论支撑。在打造虚实结合的实践情境时,应遵循新工科、行业发展趋势及高职教育发展新理念,按照“科学搭建实训平台,强化实践能力与创新精神培养,专注操作技能提升”的总体思路,科学论证专业人才培养目标和培养要求。在遵循人才培养规律的基础上,依据专业课程本身知识逻辑,构建理论教学与实践教学、素质教育与创新教育相融通的教学模式。按照学生能力、素质培养内在规律,创新课程设置结构思路,全面重构课程体系,多角度提升学生的综合能力,助力区域制造业转型升级,为新工科建设背景下传统高职工科专业的升级改造提供实践经验。 2.4构建新“双师型”教学团队 要深化校企合作、学研结合,聘请企业专家来校指导实践,构建新“双师型”教学团队。同时,专业教师可定期去企业挂职培训,学习企业先进的生产理念与操作技能,鼓励教师“岗位练兵”,促进专业教师自身实践水平的提升,使之尽快达到新“双师型”标准,由传统的“双证书型”向“双能力型”过渡。 2.5转变教学方式 课程教学内容源于企业生产实际,通过引入船舶企业生产案例,针对船舶动力相关岗位的职业标准,以就业为导向,对课程教学内容和教学方法进行改革。首先,根据课程教学内容需求,引入虚拟仿真实训交互软件,使学生切实体验船舶类企业的实际生产过程,完成由传统的“教促学”向新型学习方式过渡。学生可通过自身与信息环境的交互作用来获得知识与技能,可有效激发学生的学习兴趣和主动性,增强教与学的效果。其次,在平时的授课当中,应尊重学生的主体地位,锻炼学生自主学习能力,围绕“知识传授与价值引领相结合”的目标,着力培养学生的专业技能与职业素养。同时,加大企业工作站的投入,强化学生的技能训练,通过企业先进生产理念的传输,与企业专家的手把手指导,使学生明确自己当前存在的不足和以后奋斗的方向,消除学生的迷茫情绪,增强职业敬畏感。再次,合理有效的考核评价方式对于实践教学质量的考量至关重要。应改善传统的考核评价体系,对学生的专业技能、创新能力和团队精神进行综合性评价。尤其注重学生“互联网+”技术、虚拟仿真软件操作能力的培养。此外,还可通过竞赛的形式促进学生的实践能力和分析问题、解决问题的能力提升,对有创新精神的学生给予加分鼓励,调动学生学习的积极性和创造性。 2.6“1+X”证书培育 “1”是基础,“X”是补充、强化和拓展。在推行船舶动力工程技术专业“1+X”证书制度的过程中,应结合本专业学生就业面向的岗位集群,将职业技能等级标准融入教学标准、培训内容融入课程体系,根据企业需求不断提升学生的实践技能水平。同时,对专业课程没有包含的内容进行重点强化,进一步优化专业课程设置和教学内容组成。 3结论 新工科建设不但是传统工科与现代技术的有机结合,更是传统理念与现代理念的融合与交流。新工科背景下的智能化造船必须依靠科技创新才能实现。文章基于船舶动力工程技术专业的教学现状,结合“新工科”教育理念,围绕创新型人才培养模式构建、课程体系重置、虚实结合的实训平台搭建、教学方法改进、“1+X”证书培育等方面进行了一些教学改革尝试和探究,对于提升学生的综合技能,缩小专业与企业的差距具有重要作用。 参考文献: [1]盛永华,佘少玲,邝卫华.新工科背景下基于产教融合的高职制造类专业人才培养模式改革[J].湖北工业职业技术学院学报,2020,33(4):20-23. [2]于金程,姜敏凤,陈玉平,等.“新工科”背景下高职院校材料成型与控制技术专业复合型技术技能人才培养的研究与实践[J].高教学刊,2021,7(26):169-172+176. [3]赵仕宇,林峰.新工科背景下模具设计与制造专业课程体系重构与创新能力培养体系探究[J].职业教育(中旬刊),2019,18(11):47-49. [4]尹群,朱亚洲,王岳,等.基于新工科理念的应用型高校船舶与海洋工程专业:人才培养方案构建研究[J].教育现代化,2019,6(86):8-10. 作者:蔡尚峰 单位:渤海船舶职业学院
摘要: 随着无人机新兴产业的飞速发展,相关技术技能人才需求持续攀升,学校紧密对接地方需求,开设无人机应用技术新专业。通过产教深度融合、校企全面合作,共研人才培养方案,共培“双师双能型”创新教学团队,共建校内外实训基地,共建无人机产学研协同创新中心;“岗课赛证”融合,“三全育人”,“五育并举”,解决新兴专业建设所面临的问题,进行无人机应用技术专业“产学研用”协同创新人才培养。实践表明,校企合作成效显著,已形成“育训结合、德技并修、产学研用”协同创新的人才培养模式,专兼结合、德技双馨、双师多能的师资队伍以及较为完善的实践教学条件,师生教科研及社会服务成果丰硕,实现了无人机专业的快速成长和高质量发展,值得借鉴。 关键词: 产学研用;协同创新;人才培养;无人机应用技术 随着科技的发展,无人机应用范畴不断拓宽,在国民经济和社会生产生活中发挥着越来越重要的作用,同时无人机在海洋经济建设中的应用也越来越广泛[1-3]。2015年教育部公布新增“无人机应用技术”专业,2017年工信部发布《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》,明确指出支持有条件的普通高校与职业院校设立无人机专业[4],2019年国家发布“无人机驾驶员”新职业,2020年发布“无人机装调检修工”新职业,2021年教育部印发《职业教育专业目录(2021年)》新增“无人机测绘技术”专业,同时职业教育本科新增“无人机系统应用技术”专业[5]。无人机应用和产业的飞速发展,对无人机应用技术专业人才的需求也越来越大,因此,国内众多高职院校都开设了无人机应用技术新专业,新专业建设在人才培养方向、课程体系、师资力量、硬件设施等方面存在一系列问题,并且无人机应用技术专业作为新兴专业,全国多数高职院校2018后才开设无人机相关专业,专业建设也都处于起步阶段,可以提供借鉴案例很少。如何紧密对接产业需求,校企合作进行无人机应用技术新专业建设,解决当前面临的各种困境,实现新专业的快速成长创新人才培养和高质量发展,为党育人、为国育才,变得非常重要和迫切。 1“产学研用”协同创新人才培养主要做法 产教深度融合、校企全面合作,产学研用协同,与省内外多家行业领先无人机及相关智能机电企业合作,与行业龙头企业——深圳市大疆创新科技有限公司、北京优云智翔航空科技有限公司合作开展教育部1+X无人机证书试点,又以省内优秀典型无人机相关高新技术企业——舟山慈航智能科技有限公司、杭州若联科技有限公司为重点,校企共研人才培养方案,产教融合共培“双师双能型”创新教学团队,校企共建校内外实训基地、无人机产学研协同创新中心、无人机产教融合协同创新中心,“岗课赛证”融合,“三全育人”,“五育协同”,立德树人,为国育才,实现专业快速成长创新人才培养和高质量发展,紧密对接地方经济发展和数字产业升级转型,助力“四个舟山”“重要窗口”海岛风景线和浙江省共同富裕示范区建设。“产学研用”协同创新人才培养模式如图1所示。 1.1校企共研人才培养方案 学校与企业成立校企合作专业建设委员会,服务国家战略,围绕浙江(舟山)自贸区建设,服务现代航空和智慧海洋建设,以当地经济发展和产业结构升级人才需要为出发点,结合院校现有资源优势,对接新规范、新技术及相关创新创业竞赛要求,把立德树人融入教育各环节,共同开发“岗课赛证”融合、“三全育人”及“五育并举”的人才培养方案,形成“育训结合、德技并修、产学研用”协同创新的人才培养模式。人才培养目标:面向无人机生产应用和机电领域一线岗位,培养具有小型飞行器或相关机电设备制造装调维修的知识和技能,从事无人驾驶航空器的安装、检修、维护、操作应用和相关机电设备的高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠。主要岗位类别(或技术领域)包括无人机飞行操作岗、无人机程序员岗、无人机工艺员岗、无人机设备的(安装、调试及)维修岗等。职业资格证书或技能等级证书包括无人机驾驶员执照,无人机驾驶、无人机操作应用等相关1+X证书,无人机装调检修工或电工(中/高级)等。共同制定专业课程标准,共同开发专业教学资源,加强课程体系建设。根据岗位工作任务与职业能力分析结果,构建3个课程类别:公共基础课程、专业(技能)课程和素质拓展课程。课程体系结构如图2所示。专业素质拓展分为以下2个方向。方向一:无人机行业应用对应无人机驾驶、无人机操作应用等相关1+X证书或无人机测绘操控员(中/高级)等。方向二:无人机装调检修(机电设备装调检修)对应无人机驾驶等相关1+X证书及无人机装调检修工或电工(中/高级)等。人才培养方案总学分146.5分,总学时2690个。实践课时占比65%,选修课学分占总学分35%。 1.2产教融合共培“双师双能型”创新教学团队 目前大部分院校存在师资力量薄弱的问题,尤其是无人机专业教师,存在双师型教师数量少、实践经验不丰富而无法满足实践教学需求的问题。同时,由于无人机专业属于新兴专业,该专业的大部分教师都并不是传统意义上“对口专业”毕业的教师。通过党建引领产教融合、校企合作,外引内培,“传、帮、带”传统培养方式与企业兼职引进、国内兄弟院校的交流研讨、下企业锻炼访工项目、培训考证等多种途径,共同培养专兼结合、德技双馨、双师多能的创新型师资队伍,优化和提高专业教学团队质量。对于校内专业教师,以专业带头人、骨干教师的培养为重点,着重培养和引进低空无人机操控、无人机行业应用以及低空无人机组装工艺、维护维修技术等,全部教师持双证上岗。另外通过实践教学,以教促研,以研促教,产学研用协同,社会服务进一步提升校内专业教师实践和教科研水平。对于企业兼职教师,加强对他们教育教学理念、教学规范等的培养,并与校内专业教师协同开展专业教学,实现优势互补。 1.3校企共建校内外实训基地 校企合作,企业全程参与校内实训基地建设,提升校内实训基地的针对性和先进性,满足专业教学特别是实践教学和科技创新项目的需要。同时在企业成立建设校外实训基地,开展学生始业教育、创新创业、企业教育、专业实践、顶岗实习等,校内校外协同,提升专业教学设施和场地的保障能力,满足无人机1+X技能等级证书培训考证需求,并为进一步开展专业技能社会培训、技术服务等奠定基础。 1.4校企共建无人机产学研协同创新中心 产教融合、校企合作成立并共建无人机产学研协同创新中心,开展教学科研社会服务工作,特别是合作开展纵、横向科研项目申报与实施,师生科技创新、科研成果转化与应用,开展社会培训、公益科普活动、技术服务、志愿者服务等等,依托该中心真正实现产学研用协同,高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠人才培养和服务地方经济社会发展。 2成果成效 产教融合校企合作成效显著,已形成“育训结合、德技并修、产学研用”协同创新的人才培养模式,专兼结合、德技双馨、双师多能的创新型教学团队和较为完善的实践教学条件,师生教科研成果丰硕,并多次开展各类社会服务,实现了专业的快速成长和高质量发展,无人机应用技术专业案例荣获教育部“职业教育提质培优”优秀典型案例等。教师指导学生参加省级科创竞赛获奖及大学生科技创新项目15余项,学生积极参加全国职业院校无人机应用创新技能大赛等技能竞赛,同时多次参与专业实践社会服务,受到企业好评及媒体关注与报道。无人机应用技术专业学生参加1+X试点证书“无人机驾驶”及“无人机操作应用”考试,1+X考证通过率都高于全国平均水平。师资队伍建设方面,校内专业教师获得“无人机应用技术工程师”高级证书及民航无人机执照等技能证书,还获得市属“师德标兵”等荣誉称号、省教学能力比赛“二等奖”,受邀担任全国新职业技术技能大赛“无人机装调检修工赛项”浙江省选拔赛副裁判长等,“三教”改革成果丰硕。另外聘请了4位企业兼职教师,包括公司总经理、持有民航无人机机长或教员资格的企业技术专家,从而形成了专兼结合、德技双馨、双师多能的创新型教学团队。科研、培训和社会服务方面,主持开展无人机相关省部级项目或基地2项、厅局级项目研究2项、企业横向课题2项,主持开展各类无人机职业体验科普活动、无人机操控培训等,社会反响良好,多次受到中国教育网络电视台等国家及地方媒体的关注与报道。 3结语 产教融合校企合作产学研用协同创新,实现无人机新专业快速成长和高质发展,有3个成功的关键要素:①服务国家战略,立足地方、紧密对接区域经济社会发展和产业转型升级新需求,要有特色有亮点,政企行校四方联动产教融合,双赢多赢打造校企合作“命运共同体”。②校企合作有广度、有深度,有面有点,有龙头企业,也有适合区域发展和院校特色的典型企业,更具有针对性和适应性,校企合作做实、落地,从小到大,由易到难,循序渐进。③产学研用协同、“岗课赛证”融合,“三全育人”“五育并举”环环相扣,相互促进。当然在实践的过程中还存在一些不足,比如生产性实训基地还需加强,无人机在海洋智能制造的应用及融合还需要进一步提升等。产教融合校企合作产学研用协同创新人才培养,对于目前的高职院校中机电类、电气电子类专业,尤其是近年来在高职院校中刚刚兴起的智能控制技术、无人机应用技术等新兴专业是非常适合的。在推广应用中需要注意一定要契合最新国家政策导向,政校企联动,服务地方经济,职业教育专业特色要鲜明,要落实育训结合、德技并修,“岗课赛证”综合育人,提升教育质量,培养更多高素质技术技能人才、能工巧匠、大国工匠。 作者:卓宏明 苗炳迪 单位:浙江国际海运职业技术学院 舟山慈航智能科技有限公司
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。
人工智能下会计人才培养篇1 近年来,我国经济飞速发展为大多数公司提供了发展机会,各类公司希望利用人力资源的力量来抓住机遇。许多公司的人力资源开发工作效率相对较低,因此,有必要根据公司自身的特点来总结问题,明确人力资源开发的方向和目标,建立适合公司自身的人力资源开发机制,为公司的发展做出更大的贡献。 1人工智能与云财务背景下,财务人才培养对企业的重要作用 首先,增强核心竞争力。通过人才培训,结合公司的发展特点和发展需求,培养更加专业化,高素质的人才,增强人才对公司的归属感,避免人才流失,为企业的各项任务发展提供人力资源。在确保提高工作效率和质量以及企业正常运营的基础上,在企业运营发展方面取得新的突破。第二,增加人力资源储备。当今市场,公司内部财务人才的流动相对频繁,问题频出,例如特定职位的员工辞职。长远来看,专业人员短缺,将不可避免地影响公司的发展。人力资源开发可以增强各个岗位专业人才保障,即使人员辞职,也可以确保各项工作正常进行,不会造成严重后果,同时可以及时进行补充。第三,降低人力资源成本。公司的财务人才培养是非常繁琐的过程,需要长期培训以确保其符合相关工作的条件。通过人力资源开发,可以从训练有素的专业人员内部选择人力资源,有效节省人力资源成本,并进一步促进公司的发展[1]。 2完善培养模式的重要性 随着经济的不断发展,企业的发展依靠优秀的人才和先进的技术,两者缺一不可,相辅相成。先进的技术和高素质的人才可以促进企业的发展,相反,企业的稳步发展也对员工有着重要的影响,强大的企业可以确保员工有稳定的工作和收入,给员工带来安全感。一个企业想要稳定、健康的发展需要调动员工的积极性,利用员工的智慧创造更大的价值,或者采用奖励机制充分发挥员工价值。本文完善培养模式的重要性主要体现在以下几个方面: 2.1需要增强公司的核心竞争力 建立完整的培训体系并提高企业的核心竞争力,是企业发展的基础,也是企业稳定、健康发展最重要的一部分。建立完整的培训体系可以提高员工的素质,使员工不断学习新知识和新技术,不断地充实自己,成为优秀人才。此外,企业开展培训活动可以提高员工的专业技能,提高员工的向心力,凝聚力,团队合作能力。近年来,随着国家经济的不断发展与变化,企业要随着国家的发展趋势进行转型和升级,传统的方式已经无法满足现代经济发展的需求,低技术被新技术取代,低经济性的技术产品被高经济性产品所取代。目前,优秀的人才或者高质量的人才是企业发展的基础。 2.2满足提高员工自我价值的需求 充分展示员工自我价值,随着公司的发展,员工不断提高知识技能,分享公司的发展,提高员工的归属感,充分展现员工的自我价值,使他们同时在心理上和物质上都得到满足[2]。 2.3对于建立完整的激励评价体系很有帮助 完善的激励和评价体系使员工能够认识到自己的缺点。学习和培训才能提高个人价值,改善企业发展的前景。完善的激励评估系统还可以激励员工充分展示自己的价值,认可个人能力和成就,并鼓励员工积极参与培训和学习。 2.4为建设优秀的企业文化做出贡献 公司加强员工培训和教育的目的是期望员工价值观和企业文化的共同发展。我们知道,良好的企业文化可以建立充满活力的工作环境。高素质的员工可以营造积极的企业文化,同样好的企业文化也可以使员工更加严格地要求自己。 3人工智能与云财务背景下,财务人才培养现存问题 3.1培训机制不健全 我国很多公司没有专门、系统的财务人才培养机制,很多员工在公司内部没有有效的晋升空间,员工对提高自身能力和积累知识重视度不够。由于公司内部缺乏对内部财务人员的培训和晋升,许多员工看不到晋升的前景,因此选择辞职,这导致财务人才的流失。因此,建立健全的金融人才培养机制是企业必须考虑的主要问题,只有做好管理和培训财务人才的工作,才能帮助公司实现长期,稳定的发展。3.2师资力量不足许多公司在财务人力资源开发方面缺乏资金投入,且内部教师培训不足,因此实际上没有多少老师可以在公司内部实施财务人力资源开发,并提供相应的指导,这也降低了财务人员最终培训的效率,内部员工无法有效地提高其能力[3]。 3.3与国际上先进的现代财务会计人才培养的差距较大 目前,美国、英国、德国和澳大利亚等国家的财务会计专业人才培养较为先进,我国财会人才培养与前者的差距较大。其中美国的财务会计专业人才培养在培养目标上紧跟时代的步伐,以培养具有未来能够成为一个合格财务会计工作从业人员所需素质的高层次人才主要目的,在课程体系上,不仅注重基础知识教育,更重视学生个人能力的提升,在教学方法上,以学生为主导,教师辅助学生完成专业课程的学习。英国财务会计专业人才的培养模式则非常重视学生的能力和素质,财会人才培养模式也较为灵活。而我国无论在财会人才培养的质量上还是在素质上,都与国际先进水平存在着较大的差距。 4人工智能与云财务背景下财务人才培养措施 4.1健全财务人力资源开发机制 公司需要将财务人才培训纳入其总体规则和条例中,并提供定期培训。该机制要求详细列出具体的培训目标和计划,以便培训和学习的每个阶段都有明确的目标,并且可以以更加有序和明确的方式进行最终评估。建立财务人员培训机制可以鼓励公司高级管理人员投入更多的资金来培训财务人员,这是对公司内部特定项目的财务人员进行长期有效培训的方法。这种培训和晋升机制可使员工看到更清晰的发展前景,有效地激发他们的工作热情[4]。 4.2创新培训方法与方法 为了真正满足公司当前的需求,我们需要在培训财务人才方面不断创新。公司可以引入外部财务资源,如邀请相关专业的著名教授为内部员工提供培训,可以为公司员工提供质量指导,更好地调动他们的学习动力。此外,公司需要制定金融人才培养计划,将高素质的员工派往高校接受进一步培训,从而使这些员工可以在其相关学科中积累更深的理论知识,改善其业务能力。 4.3加强人力资源配置 公司需要加强人力资源配置,针对企业的员工加强技能、知识的培训,与企业外的培训机构合作,定期开展员工培训,不断地丰富员工的知识,技能,指导员工更好地适应工作岗位。并且,企业培训部门与人力资源部门紧密合作,了解员工的实际情况,采取更有针对性的方案,以提高员工的素质与能力。 4.4加强内部就业竞争 我们需要给予更多的培训机会提供给所有员工。通过培训改进员工的学习能力,以获得更好的工作机会。竞争机制是激发金融人才独特潜力的重要途径,也可以使企业内部工作资源的分配更加公平公正[5]。 4.5建立财务人员激励机制 公司薪资设置还应基于员工绩效和业务水平进行评估,以便其获得更丰厚的报酬,这些激励机制使财务人才忠于公司,并能留住激励有才能的员工。同时,高薪激励机制可使其他员工能够积极参与自我完善并更好地利用企业培训机会。工资和福利是个人价值的体现,公司需要奖励真正有才能的员工,以便其可以继续为公司的发展做出贡献。 5结束语 我国公司财务人力资源的开发,在一定程度上无法满足新时代财务人力资源的需求。师资力量相对薄弱,需要引入更专业的培训团队来提高内部培训的效率和质量。在评估财务人才时,使用更科学,更完整的评估机制来测试内部员工的培训结果非常必要,防止部分员工在培训过程中变得被动和懒惰。培训金融人才需要不断创新方法,真正满足金融人才的需求。同时,需要结合企业的技术要求,使企业内部的财务人员切实改善相关技术,为企业的发展做出贡献。 作者:鲁敏 王冬梅 单位:甘肃农业职业技术学院 人工智能下会计人才培养篇2 0引言 近年来新兴技术快速涌现,人工智能的发展势不可挡,对各行业都产生了重大影响。其中,从事基础、大量、重复业务的会计人员,更是“备受折磨”。信息化、智能化、互联网、物联网、大数据的整合,影响了会计行业的结构和发展,财务机器人的出现,又造成了大量会计人员被代替的残酷局面。财务管控是公司治理的根基和核心,会计人员要处理的不仅仅是财务问题,更是公司未来发展战略的规划问题,这就要求会计人员必须提高投、融、管、退所有战略规划的专业能力。然而,管理型会计能力的提高速度,远远落后于科技发展的脚步。单位推进运用人工智能已是不可逆转的潮流。因此,本文为人才培养的发源地——高校,提出了创新性建议,以此帮助会计专业的学生在未来就业中从容应对人工智能带来的挑战。 1人工智能简介 “人工智能”(ArtificialIntelligence,简称AI)一词自1956年在Dartmouth学会上被提出后,发展至今已逾60年。人工智能是一门综合了计算机科学、生理学、哲学等的交叉学科,是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。随着移动互联网、大数据、云计算等新一代信息技术的兴起和快速发展,人工智能水平也在快速提升。当前,人工智能的发展方向主要集中在两个方面,其一是研究智能化的运算工具,但是其运算行为始终需要相关人员进行控制或者触发;其二是希望能够研究出具有意识、情感、理智的智能化系统,使机器能够具备人类的特性,从而代替人类从事某些工作。这两个方向的研究目前都已取得了一定的成效,由此可见工智能技术发展速度之快。 2AI时代的会计人才培养 21世纪是科学技术、信息技术迅猛发展的时代,人类生产生活的数据基础和信息环境有了大幅度的改变,人工智能正从学术驱动转变为应用驱动、从专用智能迈向通用智能,逐步进入新的发展阶段。现在,人工智能正以不可逆转的趋势影响着全球经济,各行各业都在朝着智能化方向发展,会计行业也不例外。因为,将人工智能技术引入会计、审计、税务中是大势所趋。“财务机器人”可以快速“阅读”数千份复杂文件,从中攫取和构建文本信息以更好地进行数据分析,从而降低企业的人力成本和业务出错率,节约时间,提高工作效率和效益。 2.1AI财务机器人横空出世 2016年3月,国际四大会计师事务所之一德勤与人工智能企业KiraSystems结成联盟,将人工智能引入会计领域。次年,财务机器人横空出世。财务机器人的出现,打破了原有的工作模式。它可以不间断地持续工作,能快速完成高度重复性的工作,工作效率高,数据准确性强。财务机器人运算速度快,并且能够24小时不间断地工作,可以大大提高工作效率,因此简单的分录、记账和报销工作今后可能不再需要人力了。 2.2智能财务走进大众生活 2018年6月,国内高校首个财务智能服务机器人“财宝”亮相电子科技大学。作为财务智能服务机器人,“财宝”拥有“内部管理”与“外部服务”两大功能,可进行“主动问好”“智能回答”和“人机交互”等。“财宝”具有高度拟人性,它的高清交互屏可表达不同情绪,而其肢体可根据预设时间来跳舞或播报内容,亲和力十足,可谓“形象代言人”。 2.3“AI+会计”成为必需品 机器人的出现可以将更多财务会计人员解放出来,让更聪敏的会计人员去做更高端的财务管理和决策工作。未来真正需要的是懂法律、懂会计、懂业务、懂平台化软件管理的综合性人才,现有的会计人才培养模式需要随着AI的发展进行转型。因此,高校应该在现有培养模式的基础上,将专业覆盖面延伸到资金预算、筹集、分配、控制以及对结果进行评析等各个方面。为了促进学生从知识型向高端应用型会计人才的方向转变,高校可以引入AI范围内的有关课程,使学生掌握科技信息化时代的基础计算机技能,熟练运用AI技术辅助处理会计实务。接下来,我们将从高校内部对会计专业人才培养模式的创新入手,培养学生的自主思考能力和知识更新能力,注重对会计专业学生“由表及里”的知识渗透,促进学生发展成与AI技术完美结合的高端决策型人才,帮助其顺应时代的飞速发展。 3高校会计人才培养目标 3.1拓展学习视野,提升个人能力 2018年3月13日,教育部公布的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》指出,今年将针对2万名中小学生开展信息素养评测活动,推动在中小学阶段设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育。这也表明,人工智能应融入我们的生活,要想可持续发展,紧随时代脚步,更新知识就是必需的。现阶段,学科交叉,复合培养,成为AI时代对会计人才催生出的新要求。要想“出其不意,攻其不备”,紧抓发展进步的主动权,就要全面发展,综合学习,接受AI。作为会计从业人员,应不断地反思会计的职能和目标,提高对会计价值的认识,不断地完善专业能力知识框架并切实地掌握好AI、应用好AI,将人工智能培养成“好帮手”,而不是“掘墓人”。 3.2增强课程多样性,走进AI领域 高校应当注重优化课程设置,明确授课安排的针对性和实用有效性,并不是越多越好,也不是越少越好,在适度原则的基础上提高科目多样性,从多个渠道带领学生接触AI、了解AI、掌握AI。 3.3争做管理型为主的高端财务会计 管理会计具有成本分析、绩效控制、风险管理、预算决策等功能,财务机器人纵使效率再高,目前也无法超越人脑中理论结合实际的“核心处理器”。因此,高校应该鼓励、引导学生从多个渠道感受会计实务独特的魅力,指导其进行角色扮演,通过“位置互换”的方式,利用人工智能从多角度分析会计实务,取其精华,去其糟粕,争做会计实务的“灵魂画师”。由此潜移默化地培养学生的创新精神,提高其因时制宜的创造能力,使其敢想、敢说、敢做,勇于探寻最佳决策。 3.4做新时代下的具有优秀素养的会计专业人才 要想成为优秀的会计专业人才,不仅需要扎实的专业基础和综合的实务技能,同时也需要具有良好的职业道德。倘若不具备良好的职业道德,再扎实的专业知识也无法避免知法犯法的不良行为。所以,高校可以通过提高会计职业道德修养课程的比重,辅以伦理道德和相关基础教育等课程的方法,帮助会计专业的学生守住心中的一方净土,为会计人才的培养构筑坚实的精神基础。 4人工智能背景下的“登高”妙计 会计人才的教育和培养已成为中国人才培养中的重要领域之一,是构建中国人才多元化的重要组成部分,也是中国实现人才强国的目标之一。尽管大多数学校都设置了独特的会计人才培养计划,却仍然存在一些问题:修习的时间安排与学生实际的知识接受顺序不相符、会计人才实践性不强、考核评价模式单一等。因此,为了使学生的发展阶段与汲取知识之间形成辩证统一的关系,更好地做到因材施教、有的放矢,采取有效教育教学策略是当务之急。 4.1实施“生本教育”改革 当前,我国教育的核心是教师教学。该模式实质上倾向于单向培养。然而,会计工作要求具备出色的分析、判断、决策能力。在人工智能趋势下,会计人才应该提高善于创新、随机应变的处理能力与前瞻性的战略分析判断能力,处理好人员、单位、社会等各方面的关系。因此高校应该主张生本教育,即一切为了学生,高度尊重学生,全面依靠学生,主张“先做后学”“先学后教”“以学定教”,最后实现“不教而教”的目标。首先,高校教师在教授知识的基础上,应该全面关注学生的人格发展特点与总体需求,倡导独立性学习与团队协作,帮助学生发挥自身的主观能动性,同时培养学生的协作精神。深度学习是当今非常热门的一个领域,是机器学习算法神经网络的延伸,是把机器学习的方法更加发扬光大的领域,教师应适当设置该方面的相应学习,带领学生感受科技的魅力,以便于拓展学生的视野。 4.2“智慧”与“智能”巧妙结合 学习机器学习算法,这是人工智能的核心,也是重中之重。高校在设置了相关信息化、英语、实训等课程的基础上,应该结合人工智能技术,增设高级Excel、算法、数据获取与分析等课程,使学生适应新时代对会计人才要求的变化,一改以往“埋头算账”的作风。在学习的过程中不必强求学生能够完全掌握各种算法推导,抓住重点理解算法,然后把算法用起来才是王道。以此培养一批既能掌握会计核心技能,又能巧妙运用人工智能技术以驾驭复杂局面的应用型会计人才。适当设置创新性的实训课程,锻炼学生处理复杂会计实务的思维和方式。每次实训课程结束之后,智能软件会自动对个人的当堂表现进行汇总分析,通过数据的驱动来帮助学生找准自己的优劣势,从而实现业务处理能力的稳步提高。此外,高校还需要着重培养学生利用人工智能进行实时监控、精准预算、精准成本分析的会计技能,从而进一步加强学生的管理决策能力。学校应该鼓励学生通过充分利用各类学习资源来掌握现代会计行业中AI技术的基本操作,结合人工智能提供的信息收集与初步处理,加强培养学生分析决策的动脑能力和理论结合实践的高端业务处理能力,从而实现整合创新、转型升级。 4.3高校与企业精准对接 随着人工智能的发展,企业对于会计人才的需求已经发生了重大变化,未来公司会更严格地挑选可发展的职员,高校会计人才培养暴露出了与社会发展不相适应的问题。一方面,高校应积极响应国家号召,贯彻落实党的十九大精神,深化产教融合,使人才培养的供给侧与产业需求侧能够相适应。另一方面,高校应与企业一一对接,聘请企业精英对学生开展技能培训,使学生掌握理论到实践的转化过程和会计操作的技能,脱离传统的腐朽错误的观念,正确认识并接受新兴技术。除此之外,学校也应带领学生走进企业,体验在人工智能趋势下数字化到数据化的财务运营,如固定资产估计、人力成本的精确核算等,使学生切实感受人工智能时代企业对会计人才的要求,审时度势地转变自身职能,打破规则的束缚,全面把握各项信息,最大限度地确保转型工作能够顺利交接,减少传统设定造成的不足,从而促使未来工作的开展按照正确的路线来完成。 4.4形成正确的精神理念 当代中国处于社会主义阶段,优良品德是人们向上的永恒动力。因此,会计人员必须明确社会主义核心价值观,重视个人职业道德素质的培养,构建正确的人生观、价值观、世界观,遵守宪法和法律,掌握并严格执行各项会计法律制度,时刻保持警醒的态度,做到与时俱进、求真务实,坚持挑战与机遇并存。 5结论 人工智能的发展体现了科学技术的进步,同时也推动了时代的发展。现阶段会计领域已出现大规模应用财务机器人的局面,这不仅是对会计人员职业规划和发展转型提出的新要求,也是对各高校现有会计人才培养模式提出的新挑战。人工智能时代的会计从业者不仅要学习如何利用人工智能技术,也要经常与其“较量”,时刻反省自己,不断提高自身综合能力。各高校应在发挥会计专业传统优势的基础上,通过改革实践教学体系来完善人才培养机制,顺应经济新常态的发展需求,促进学生从基础核算为主的核算型会计不断向参与企业运营的管理型会计转变,使单一型会计人员不断向复合型会计人才转变,使人工智能更好地为会计人员服务。 作者:刘恺琳 徐桐 张婉姝 张晓丹 单位:临沂大学 人工智能下会计人才培养篇3 在人工智能技术逐渐得到广泛应用的背景下,财务智能机器人取代了越来越多的基础会计人员,因此会计行业将发生巨大变革。对于高职院校会计专业而言,要在人工智能背景下培养出符合时代需求的人才,就必须针对会计专业的教学工作开展创新,在教学中站在顺应时代发展的高度,及时了解信息化的发展,获取人工智能相关信息,人才培养模式从传统会计人才向智能型复合人才转变。 一、高职会计人才培养的现状 (一)会计专业课程体系陈旧 调查显示,目前大部分高职院校的会计教学仍停留在较基础的教学层面,课堂讲授的内容侧重填制凭证、登记账簿、编制报表等基础知识,对学生财务分析能力的培养缺乏足够重视,而财务分析、财务决策能力恰恰是中高级财会人员必备的职业素质。 (二)实践教学过于形式化 目前大多高职会计专业的教学特点是重理论、轻实践。高职实践教学主要分成两部分,一是校内的模拟实训;二是校外的企业实习。在校内实训中,大部分学生不够重视,普遍存在“搭便车”现象,达不到理想的实训效果。在校外企业实习过程中,一般企业很难让实习生接触涉及商业秘密的企业会计信息,导致校外实习也无法达到理想效果,使得实践教学流于形式。 (三)高职会计人才培养目标不符合时代需求 在传统会计人才培养方案中,高职会计人才培养目标是培养“从事会计业务处理的人员”,即培养从事会计核算、提供会计信息的初级会计人员,而目前这些基础的会计工作已经逐渐被财务智能机器人所替代,会计人才培养目标并没有随着时代的发展及时调整。 二、人工智能的应用对会计人才需求的影响 2017年,德勤财务机器人正式面世,意味着机器人可从事高频、重复且附加值低的财务工作。根据世界经济论坛2016年调研数据预测,人工智能的崛起与发展,未来20年中最可能被机器人替代的岗位包括低端制造业的生产、会计等。从目前的趋势预测,人工智能对会计人才需求有如下影响。 (一)初级会计人才需求减少 近几年相关企业相继推出的财务智能机器人,虽然具体功能存在不小差异,但大多都具备着工作效率高、计算准确、持续性强等方面的优点,能够很好地完成记账、算账、报账、催缴账单等基础财务工作。可以看出,虽然财务智能机器人在特殊性问题的处理上仍存在不足,但足以替代初级会计人员。在这一背景下,未来会计行业人才市场的需求必将转变为中高级会计人才。 (二)综合型人才更受欢迎 在科学技术迅速发展的今天,其它学科与会计学科的联系愈发密切,如数学、外语、逻辑学、心理学等学科的知识技能,均成为会计人员必备的基础文化素养。因此,对大多数企业而言,具备管理能力、创新能力、合作意识的复合型人才显然可以更好地完成各项工作任务,同时也会在人才市场中备受欢迎。 (三)自主学习能力更加重要 随时代的发展,会计作为应用型学科,其学科知识内容不断变化,知识迭代也会越来越快。因此,会计人员想在职业生涯中保持持续竞争能力,仅靠学校中所学的知识是远远不够的,只有对会计行业知识进行持续、密切的关注,对新知识、新政策不断学习,才能避免被时代淘汰,因此,自主学习能力对于会计人员来说显然是至关重要的。 三、高职会计人才培养路径创新策略 (一)转变人才培养战略 首先,财务智能机器人的出现,使得企业无须再招聘基础会计人才,未来会计基础人才将逐渐失去目标岗位。其次,新技术、新设备在会计行业中的应用越来越广泛,除了人工智能,近几年大数据技术、云计算、财务信息系统等也在会计行业中发挥愈发重要的作用,单纯掌握会计专业知识技能的会计人员面对这些新设备、新技术时,会出现无从下手的情况。因此,高职会计专业需适时调整人才培养战略,从培养单一型人才转变为培养复合型人才,使学生能够将会计知识与各种先进技术、其他学科知识融合起来,从而更好地适应新时代会计行业各岗位的工作要求。 (二)推动课程体系创新 进入人工智能时代,高职院校根据人才需求适时进行课程体系的创新。一是,财务智能机器人能够代替会计人员完成大量基础性的工作,因此应及时去除针对此类工作所开设的课程,如点钞、珠算等。二是,对教材内容进行创新,突出财务共享、大数据、信息管理等特点,重点培养学生财务数据分析、财务信息管理、财务决策的能力。在实际教学工作中,重编整本教材不太切合实际,任课教师可适当调整教学内容,以突显时代需求,还可根据人才培养目标编写符合本校实际的内部教材,作为主讲教材的补充。三是,高职会计专业的课程设置要与时俱进,如增加《会计信息系统》《企业财务共享中心》《云会计》《大数据在会计中的应用》等相关课程,实现人工智能与会计理论知识相互融合。 (三)注重教学队伍建设 优秀的师资是培养人才的基本前提,高职院校应努力打造智慧教师团队。首先,大多高职院校教师是从学校到学校,缺乏企业工作经验,这就直接导致无法高质量地完成校内实践教学任务。针对这一难题,高职院校可以联系企业,利用寒暑假安排教师到企业顶岗实践,熟悉企业各会计岗位工作流程。也可以在学期中间,轮流安排部分老师去会计师事务所脱岗学习,积累实际工作经验。其次,高职院校可进行新老教师互帮互助活动,提升各梯队教师的教学能力。最后,高职院校还应组织教师参加国内外的专业培训,确保教师们始终站在人工智能时代前沿,掌握新科技、新设备,从而达到会计人才培养目标。 (四)重视教学设施建设 人工智能不仅仅在会计人才需求方面影响会计专业教学,而且还会推进会计专业教育设施的现代化步伐,高职院校需要加大资金投入力度,持续建设智能化软硬件教学设施。例如建立“会计云共享中心”,即依托企业真实的业务,以“岗中学,岗中练,岗中做”为导向,突出“真设备、真业务、真环境,真财务”的特点,把企业的工作操作规范、操作程序和角色扮演引入高职院校,使学生不需离校就可以进行真正的会计岗位实践,做企业真实的账务。 (五)强化产教融合与实践教学 党的报告提出“完善职业教育和培训体系,深化产教融合、校企合作”,高职会计人才的培养需紧跟时代步伐,深度进行产教融合,将强大的企业做为后盾,才能培养出当今时代企业需要的会计人才。依据教育部《国家职业教育改革实施方案》,在课程设置上,专业课总课时一半以上为实践性教学课,要体现“理论够用,实践为主”的原则。高职会计专业应强化产教融合,削减理论课时,增加实践课时。高职院校需要与行业内具有发展潜力的企业建立密切合作关系,根据企业需求改进教学内容,为学生提供更多参与会计工作的机会,使其能够在具体的财务分析、财务决策实践中得到锻炼,掌握更多实用的综合技能,实现创新能力的提升。另外,高职院校还要坚持“因材施教”的教育原则,与政府、企业共同组织各类学科竞赛,鼓励学生根据自身特长与兴趣参与解决企业实际管理问题,并运用所学知识来探究问题的合理应对方案,积累实战经验,使学生在参加工作后迅速进入工作状态。 (六)加强职业道德教育 诚然,人工智能技术在会计行业中产生了诸多积极影响,但也带出了相关法律法规脱离实际的问题,在法律体系尚未更新完善前,无法有效全面监管会计人员方方面面的工作,所以目前阶段,对会计人员的职业道德教育显得尤为重要。一直以来,高职院校在会计专业课教学中多存在重技能、轻道德的现象,这一教育理念显然是与日前时代需求相违背的。高职会计专业可以贯彻2019年全国教育大会精神,把“思政建设”引入课堂,通过深入挖掘教学内容、教学方式中蕴含的思想政治教育资源,切实提高学生的职业道德素养,帮助其树立正确的会计职业观,实现“全员全程全方位育人”。 四、结语 如上所述,人工智能时代的到来使会计行业产生了巨大的变化,同时对会计人才提出了更新、更高的要求。因此,作为以就业为核心的高职院校,必须要围绕企业对会计人才的全新要求,对高职会计人才培养模式进行全面改革,促使学生能够更好地实现就业。 作者:赵颖 单位:河北政法职业学院
1概述 一次性机械设备和零件相较于传统机械设备零件,其最大的特点是使用寿命短,但其材质较轻、体系较小。一次性机械设备在军事活动中(例如火箭和导弹等消耗性、一次性、瞬间性产品)应用十分广泛。一次性机械设备虽然寿命短,但其质量要求并不能降低,反而由于应用于军工等环境的特点,其质量要求往往更严格。一次性机械是机械设计、机械制造和机械自动化专业学科中较为重要的部分之一,也是依靠融合高科技技术的产业。 2一次性机械设计的特点 2.1一次性机械化设计的多元化。随着我国科学技术水平的不断进步和市场经济的不断发展,机械设计产品、设备和零件已经融入了各行各业,并成为人们生活、工业生产和军工活动不可缺少的元素。一次性机械的设计也在各种高尖端机械设计制造中得以广泛应用。针对一次性机械在各行各业中的大规模应用,其设计方式具有独特的多元化。例如在伺服电机设备、火炮控制系统、医疗微创手术技术等方面均有发展空间。 2.2一次性机械设计的稳定化。凭借大量的资料显示一次性机械设备在实际科技生活中的应用,其发展速度远远快于普通的机械设备,追根究底就是采用正常的机械设备设计模式,在很多地方并不能最大化的压缩工业生产的所需成本,起到优化设计确保机械承载能力的预期效果,而采用一次性机械设备的话其内部结构的稳定性则大大增强。 2.3一次性机械设计的性能优势。一次性机械设计虽然在使用寿命上和磨损度上不占优势,但其在短时间内的机械强度、机械精度和机械性能保持度均可超过传统机械器件的性能,在前期、短期的工作过程中展现的优势十分明显,十分切合我国工业高速发展的背景。 3一次性机械设计的应用 3.1一次性机械设计应用前模型的建立与测算。在设计一次性机械设备或零件前,必须精确建立应用数学模型,以达到设计要求。在电动方面的一次性设备结构的设计上,要确保电动机械整体结构的科学性,全面升级设备的设计实力,用科学理论化的手段给予机械设备设计方案的合理性。例如在锥齿轮儿类设备的设计开展时,就要特别注意在材料上进行调制处理,凭借正火处理的方法,针对可能影响齿轮失效的问题进行排查处理,从传统的设计模式中总结经验,就以往的齿轮疲劳导致的老式机械问题进行特别的设计,建立齿轮接触面强度计算模型,采取高强度的计算模式,加大材料接触强度对比。 3.2一次性机械设计应用前的性能测试。当一次性机械设备的设计方案确定后,接下来要进行机械设备的实际性能测试。在测试过程中,必须尽量贴近设备实际运行环境,例如电机机械设备中,对设备最大负荷的测试,是其减速器装置是否满足设计要求的保证。一次性机械设备在测试中必须不断进行有效完善,对设备研究和改善做到精益求精。 4一次性机械设计的使用条件 4.1多方面影响因素的排除。一次性机械设备的设计过程中,其影响因素较多,必须一一进行克服与回避,才能提高一次性机械设计的质量。首先在一次性机械设计的过程中将操作人员的行为因素作为重点,由于在设计与操作过程中,操作人员的素质、经验以及能力均布相同,因此必须对操作人员的综合能力进行有效划分和分析,提高操作人员团队的素质素养,是保障一次性机械设计产品质量的关键。其次是根据设备的使用量、运行量及使用频率、生产大环境相关参数进行合理分析,在一次性机械设备的应用中,必须考虑其失效和磨损的可能性,以保证一次性机械设备的使用效率达到最高。除此之外,还要考虑设备的周期疲劳因素,以各种有效手段提升设备的强度和质量,从而更好适应当前时代下科技发展,建立科学、高效的一次性机械设计的体系。 4.2科学确保使用效益的最大化。在电动机对航天器的控制实践中,由于一次性机械设计在整体空间局限性的影响下,因此要参考长期设备使用的方式完成设计。在电机减速装置的实践中,应当结合实际背景开展设备的一次性机械设计,以发挥最大收益为设计目的。在电机运转设备的实践中,根据设计要求必须降低电机运转整个过程中的复杂程度,以实现降低传动机整体质量的要求,从而实现设备长时间稳定运行的目的。由此可见在一次性机械设计的时间中,必须对电机的转动效率进行合理的数学模型建立,并根据实际参数整合,调整电机转动参数,从而提升装置齿轮整体运行性能。 5结论 一次性机械设计,是提高相关设备综合性能的关键技术,在中国提出的“中国制造2025”的首个十年发展纲领下,一次性机械设计的应用,配合非标机械化设备、非标自动化设备和智能制造机电一体化设备,将为从传统制造向智能制造转变注入一剂强心剂,为工业化快速发展提供坚实的依靠。
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。
智能建筑论文:智能建筑弱电工程设计的若干技术问题 摘要: 本文通过对智能建筑弱电工程实例列举、分析,对设计上出现的一些问题进行归纳、总结,强调智能建筑弱电设计应以稳定、可靠、合理、实用为原则;同时应注意加强各相关专业间的相互协调和配合。 关键词:智能建筑 弱电工程 稳定 可靠 合理 实用 近年来,智能建筑以适应时展潮流,符合人们追求安全、舒适、便捷需求的鲜明特点,在社会上广受关注和欢迎。在其推广应用过程中,由于人们认识上的误差,工程实践经验的不足,也出现过一些曲折和发展不平衡的问题,影响了智能功能和效益的正常发挥。本文将通过作者几年来从事智能建筑行业实际工作经验的总结,提供一些处理问题的做法和观点,供各位同行在今后的工作中参考借鉴。 一、切莫贪大求全,但求专、精、经济实用 作为现代建筑不可缺少的配套专业,智能化系统工程同样受到技术、经济和时间等因素的制约,必须根据建筑物的专业特点与使用需求有机地紧密结合起来,综合考虑其使用功能、管理和经营要求、工程投资能力等因素,分清主次,突出重点,保证主要功能,选择适用的各个专业子系统、系统集成程度、标准等级和经济规模。 例如,智能型办公大厦就要突显其办公自动化、通信网络化等方面功能定位;大型公共建筑(例如会展中心、图书馆)就要突出专业服务功能和业务管理设施等,技术环境和水平的提升。又如:视频点播(VOD)系统在旅馆、酒店行业较为常见和实用,而在其他服务行业却并不尽然。在星级酒店旅馆中,电子门锁已得到普遍应用,而其他场合只会设在某些特别重要机房和安全等级高的关键部位。工程设计上要因地而宜。 前几年,某些工程从商业利益出发,追求广告效应,片面地强调所谓“nA”功能,含大求全,什么功能都想要,而实际上缺乏统一规划,设计考虑不周、出现偏差,必备的相关设施和配套环境不能及时跟进和提供,结果智能化系统成了摆设品,头脑发达、四肢不灵,发挥不出应有功能和作用,投资也得不到回报,这类例子并不少见。因此,应从此类案例上吸取深刻教训,从实际需要出发,在工程设计一开始时,就全面地做好智能建筑的规划、设计和配套工作。 二、跟踪主流技术,走成熟、可靠、稳健发展的技术路线 智能技术发展日新月异,工程设计上应注意当前IT产业发展动态和趋势,紧跟智能建筑技术发展主流,同时要注意智能建筑工程与科研和开发工作极不相同。它通常只能一次性成功,工程现场不具备反复变动、多次试验的条件和可能,而且受工程周期和进度的限制、工程投资的约束则更为明显。因此,在实际工作上,要慎重选用某些新技术,除非有稳妥、可靠的保障措施。通常,要以采用可靠、成熟、稳定的先进技术为原则,选用经过市场考验、实践证明可靠和成功的产品及设备。一般情况下,已批量生产和投入使用的系列化品牌产品是设计上首选对象。同时,要考察产品兼容性、升级换代的可能性、技术上开放性、市场上技术支持度,以及厂商在当地技术服务和支持的能力。 十兆——百兆——千兆以太网组网技术的发展过程,给了智能化工程一个有益启示:稳健地追求技术先进性,对工程成功、系统具备生命力至关重要。 三、遵循因地而宜、实事求是、科学合理的原则 每一系统和设备都有其适用范围,功能和性能上的局限性,设备不是“万能”的,贪图所谓“最好”“最新”“最全”的观念,是不切实际的看法。 例如,某会展中心大型展厅配置公共业务广播系统,是按照普通语言扩音标准设计的,曾有某承包商为了提高造价,竟宣称其能在大型展厅做到音乐厅、影剧院的音响效果,多次要求变更原设计,增加设备、更换档次。这在建筑声学等条件满足不了,设备上也做不到,实际上也没必要的要求,其结果当然是被驳回。否则,不但产生不合理投资,还可能因原因、责任不明引起纠纷。 又如,某一工程为了满足局部现场教学转播的业务需求,设计上不恰当地与安保闭路电视监控系统合在一起,整个系统复杂化了、技术等级和标准随之提高了,图象质量还达不到规定要求,使用上既不灵活、也不方便。经纠正,改为二者分开,另设一套专业电视录播小型系统专用于电视教学转播,既满足使用要求,又简化系统、不增加造价,使投资更为合理。 四、重视系统可用性、稳定性和可靠性问题 建筑智能化系统使用寿命可能少则几年、十几年,多则几十年,通常投入使用后要24小时不停机运行,肩负着保障建筑物内各类活动、人身安全的任务。除要注意设备和系统选型外,对要求较高的场合,应有其他的技术保障措施,例如:双机热备份、软件备份、热插拔硬盘或使用RAID、增加系统冗余量,增设UPS电源,采用强制散热、快速恢复措施等。要求7×24小时运行的特殊系统,更应强化可用性、应急管理、安全保护等方面的保障措施。 根据以往工程经验,诸如消防报警系统、楼宇自控系统等输入、输出控制点数,不宜超过其系统最大可用容量的80%;扩音系统负载的实际消耗功率宜控制在额定输出功率70%以下。应注意采用设备厂商的设计推荐值。 五、妥善处理需求和成本关系,提升系统性价比 工程上要考虑在满足使用要求前提下,尽量简化系统、降低投资和运营成本,不同的控制组合组合方式不但关系到智能系统本身的投资,而且还会直接影响到被控机电设备的技术要求和设备费用。 以智能照明控制系统为例,宜多采用开关控制方式,少用无级调光控制做法。照明亮度和场景的变化与控制,可通过灯具布置上的变化、照明配电回路细分和增设来调配实现,同样达到多级控制、多种变化的效果。这样做不仅简化了系统复杂程度,也降低了照明灯具、光源的技术要求,又可大幅度降低投资多达3-5倍以上。因此,除必须进行无级调光的特殊场合外,建议照明调节采用多级开关控制方式。 六、弱电线路设计也应注意工作稳定、可靠的问题 在弱电系统线路设计上提倡采用较可靠联接方式,例如采用环形总线接法、适当增加回路或备用回路、限制单一回路设备接入数量等。某一大型工程消火栓系统,启泵回路采用极少用的常闭触点串接做法,分十多个回路,每个回路串接着数十个触点。施工中发现任一常闭触点的开路常会引起水泵误动作,每次要到现场去逐个查找、排除故障,时间长达1-2小时,多次整改效果不好,后来只好全部返工改回较为可靠的常开触点并接启泵接线方式。该问题曾在图纸会审时提出,未引起设计者重视,事后再返工非常麻烦。 工程设计上应注意,受产品质量和现场条件的限制,同一回路串联/并接多个触点连锁或联动控制设备的数量不宜过多。 此外,主干回路上线管、线槽中电缆和导线的密度、分隔铺设的要求也常会被忽略,结果造成施工困难,产生使用过热,易相互干扰等隐患。对于长距离(例如百米以上)多负载传输回路,像DC工作电源回路,设计时要核算线损引起的电压降,提醒调试时检查回路末端的工作电压,这是设备工作不正常的常见原因之一。 七、某些系统应适度超前,留有今后发展空间 通信自动化是智能建筑三大内容之一,目前这方面的发展迅速、需求尤为急切,要有一定的超前考虑,提高设计标准与要求,加重其投资比例。 综合布线是智能建筑的神经元,遍及建筑物各处,是各个行业通信网络化的基础,近来市场价格也降低不少、所占费用比例不高。因此,建议建筑内外各使用空间、墙体、地面都要充分考虑今后发展需要,多增设一些信息点,按照智能建筑标准要求适当增加些系统余量,避免今后使用空间的用途一有变化,飞线、明线到处是,极不便利和雅观。千兆网是今后发展必经之路,适当的部位要考虑留有光纤信息点或增容管道,也可采用吹光纤技术进行预留。此外,要求设有信息点位置的附近,一定要配套电源插座或配电设施。 对某些分期实施的系统,预埋件、预留孔洞、预埋管线要提前设计留设,便于以后安装施工。例如,在弱电出户管道进建筑的位置,应适当多留2-3根直径100mm左右地下穿墙钢管,以备以后增扩,大型建筑物还适当多留几处。 八、要特别注意专业系统、设备之间接口的配套与落实 这是某些工程智能化系统无法联动和正常运转的常见原因之一。设计上要明确提出与机电专业设备接口、控制/通信协议的详细标准和技术要求。 以硬线直接联接方式控制的设备主要规定与要求有:输入、输出触点的工作电压、驱动电流、匹配阻抗;而与之相应的,智能系统控制模块在连接时,要注意输出/输入端口工作电压应相同,要核实其带负载能力和容量大小是否足够?同时应注意与被控设备的电气隔离或电气共同问题。工程上常见到不相匹配时,轻者无法正常驱动设备,重者引起设备毁坏,损失不可预测。 利用标准通信和控制接口的系统、设备(如采用RS232C、RS485、LonWorks,BACnet等等的)也应注意设备端口的实际接法会随具体产品有所不同,设备和系统间的通信和控制协议要求应相互开放。这些问题设计上要先查证、核实清楚,并在各类盘、箱、柜、冷水机组、空调机组、水泵、电梯等设备订货要求中明确说明。可能的话应将样品交给系统集成商先行试验,以提前发现、处理问题。 九、大中型建筑物各楼层应考虑设置专用弱电间和井道 现代建筑中其弱电系统大量增多,而电子设备对环境条件要求较高,特别对温度尤为敏感。现场设备需要有足够空间与位置,以满足安装、测试、使用、检修上的要求,而且弱电设备和线路与其他专业设施紧邻,也存在着安全、干扰、稳定性方面的隐患。即使是普通建筑物也应考虑,若干年后也有翻修、改建、更新换代上的需求,因此建议新建工程各楼层部位应尽可能设立独立的弱电设备间和井道。 专用弱电间应考虑有良好的通风散热措施和工作照明,配置充足的工作电源,最好由专用回路或应急供电回路配送,有时还得由控制室集中管理和控制,弱电间还应有进出孔洞封堵和防止小动物进入的措施。 楼层弱电间涵盖的服务范围要受到系统、设备信号总线传输距离的限制。例如:综合布系统水平工作区长度不得超过90米,考虑到线路上下弯曲绕行,服务半径通常不超过50米,否则应调整弱电间位置和数量,改变网络架构。 十、从设计上做好与其他设备专业管槽、管道的综合工作,设备空间等的预留工作 智能化弱电系统管道、线槽在建筑工程中是属于辅助设施,通常应避让于风管、水管、强电管槽,故设计上要主动先与其他专业沟通,安排好合适的布线途径、高度和位置。在设计图纸综合及会审时,更要注意这个问题,避免设计上赶出图时间而疏忽,造成施工上冲突、返工与浪费。 大体量设备(如大型显示屏、大音箱等),在土建结构、装修设计时,就应商量好留有足够大的空间和最佳位置,预留尺寸适宜的孔洞和安装固定的预埋件。安装吊支架应牢固可靠,设备部位最好由装修统一归口,达到较好装饰效果。 十一、对中央控制室/操作控制室统一规划布置和设计 智能化子系统较多,要求各异,又常共用主机房。在各子系统基本确定后,应把它们对机房布置的具体要求归纳起来,统一由设计总包协调、规划、设计,制定装修标准,避免施工上各自为政、管理上混乱无章。为了方便使用和管理,建议中控室应按有关规定标准设置独立的通风空调系统或恒温恒湿设施,铺设防静电架空地板,进出洞口要有防堵措施,不能有无关的管道穿过。要统计各系统用电消耗功率,留足容量,设置专用的电源配电箱,建议采用双回路供电末端切换的方式,并且各个子系统可共用一套UPS电源。重要的机房消防设施?如各种气体灭火装置?应同时规划设计。中控室还应提供连接各个弱电子系统的专用接地端子排。要统一布置安排布置各种设备盘、柜、显示屏幕墙、台座支架的排列方式和位置,走线应规整划一。保证各个系统总体安装效果既美观、实用,又便于以后使用和管理。 十二、选用设备及安装方式应便于今后检测、维修 在高大空间建筑物中,常有一些受控联动/反馈的阀门、执行机构等,设置于高空地带/不能上人的吊顶内,造成调试、维修、检查、复位极其困难与不便,常要大动干戈重搭脚手架和工作平台,遇到每年年检也很麻烦费事。因此,这些场所应选用能自动/电动复位的设备和产品,也可改用其他的安装方式便于人员查看和操作,有特别要求的还要考虑设置专用维修通道。 上述种种问题在工程上经常会碰到,设计规范大多也有要求,但在工作中也常被忽略和遗漏。作者希望通过实践和探索,不断地总结经验教训,注意设计工作上的协调和配合,使智能化工程技术与现代建筑更完美地结合,更好地服务于社会。 智能建筑论文:论电气技术与智能建筑 摘要:智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强,涉及专业的领域更广,本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 关键词:智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。 关键词:电气技术 智能 建筑 1、前言 智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生,且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。 智能建筑技术的发展非常迅速,它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。特别是智能建筑系统工程,它作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域更广,新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。 智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5V,微电子设备耐受电压只有1.5V,这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害;各种高频、超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重,大量的运行和实践证明,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视,不可掉以轻心。 智能建筑需要不同行业的专家共同参与,除了业主之外,设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。 “弱电较弱”正是指在智能建筑中,整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节,无论是技术力量、人员素质、设计与施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。 2、网络与布线 智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化问题,它包括智能建筑弱电系统的集成(BMS或IBMS)。但由于火灾自动报警系统及消防联动(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统,只是留有通信接口待今后与BAS系统集成,而美国的FAS系统是分散型控制方式可与BAS系统集成。 综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放,灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理,可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。 从网络架构上来分,网络可划分为局域网(LAN),控制网(Infrenet),广域网(WAN)和城市网(MAN)。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议,使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网与局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。 为了保证系统的开放性和可操作性,实现与信息网络的互联互融,尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在,但由于以太网速度控制性价比高,我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。 3、目前智能建筑存在的问题 《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”,其原因一是在众多的总线标准中Lon Work协议是非常完善的控制面层的总线协议,它有完善的七层协议,BACnet协议则是系统集成层面的协议标准,但没有在我国得到很好运用;二是多种现场总线并存,系统集成当然很困难;三是中国的物业管理技术水平相对较差,厂家在还能运行,一旦厂家支持不在时,系统很可能瘫痪”。 针对目前智能建筑存在的问题谈一下个人的看法: (1)我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极作用。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、安全防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。 (2)智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和掌握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院掌握设计程序和全过程,与施工、监理、质量监督和业主沟通较容易,与各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境,反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并与相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工,施工图设计纸质量就较差,达不到施工图设计深度的要求。 由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵,如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特点。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约,中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束,这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑,将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。 当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。 4、电气技术在智能建筑中的重要作用 智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线安全必须依靠电气技术如:电源技术、防雷与接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。 下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 (1)案例1: 阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能,是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。 详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分(摄像机、云台、防护罩)、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。 数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,这种全屏幕报警系统最大特点是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统与报警系统合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示操作,对用户和使用者来说是一种全新概念的安全防范系统。 该系统设备的选型:摄像机为日本松下产品;云台、防护罩为美国派而高产品;光端传输设备数据接口选用美国NTK产品,这些也都是国外品牌产品,应该不会出现什么问题的。 但该系统开通以来,光发射机(A、B、C、D)的光端数据接口Rs422,室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁,更换和维护量很大,工作极不正常,用户意见很大,集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在问题,尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流(包括电涌)的冲击,瞬流可以损坏任何一种电器,何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢?摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上,该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快,属于微秒到皮秒级,其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映,80%的瞬流是从电力系统内部产生的,主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的,故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波,远超过谐波电压限制和谐波电流允许值,谐波严重危害配电线路及设备的安全。 因此,智能化系统应选用净化电源,有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容(EMC)、电磁脉冲(LEMP)的保护功能,最大程度地改善和提高电源质量,以确保整个智能化系统的安全。然而上述案例中全然没考虑,所以系统不能正常开通,并经常损坏系统中的设备。 (2)案例2 新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑,具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特点,垂直运输与通信系统(国内联网)同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时,不仅要求自身有良好的性能和自动化程度,作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分,它是以计算为核心,构成对电梯设备的监控系统,该系统属于BAS的一个子系统与整个BAS协调运行,并受BAS中央计算机的监视、管理及控制。 电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备,该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式, VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统,体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构,主微机完成集选功能规定的操纵控制,付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯,整个系统由主控制器、控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作,电梯忽而上至顶层,忽而下降到底层,不按指令停层,后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地,也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线(绝缘线缆与动力线等截面),采用非金属接地模块独立式接地,接地电阻R≤0.4欧。接地极与原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后,电梯正常工作已达5年之久,未出现过任何故障。 (3)案例3 新疆建筑设计研究院选用迅达电梯,对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员坚决按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统,强、弱电系统已经采用联合接地(共用接地)系统,《智能建筑设计标准》GB/T50-2000,第10.2.6条,联合接地电阻R≤1欧(而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧),该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式,而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地(单点接地),这是因为建筑物做了等电位联结,逻辑接地(单点接地)已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地与防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地(共用接地)还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后,电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出,不得与其它接地混接、短接,接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身安全和弱电系统的抗电磁干扰,局部等电位联结是最有效的措施之一。 (4)案例4 电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的安全,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的安全。办公自动化系统包括:计算机、数字化设备等,除产品系列的不同外,高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制,因此电子计算机在“接地”问题上有着不同的见解,国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感,分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化,当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量,将会直接危及计算机网络系统的安全。 有关电子计算机的接地有以下几种方式: 交流工作接地、安全保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式,在智能建筑中宜采用联合接地(共用接地)。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研,联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员,坚持计算机系统的接地采取单点接地(逻辑接地)。因此,花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房,引出VV35m2单芯电缆,穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极,接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式,计算机一直无法正常工作,后经建设单位研究决定,按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地,计算机经安装调试后至今一直运行良好。 这是因为在同一建筑物内,采用同一个联合接地系统(共用接地系统),以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置(含钢筋混凝土基础接地体),其联合接地(共用接地)接地电阻R≤0.4欧,远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求,即不花费投资又不费工,还保证电子计算机的正常工作,何乐而不为呢? 目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念,新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑,将外部防雷措施和内部防雷措施(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、合理布线加装过电压保护等多项重要因素),作为整体来统一考虑防雷措施。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、安全、无误的网络与布线系统。 5、新疆智能建筑市场发展的前景 新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北,与独联体接壤,占地面积为全国面积的1/6(约9600万平方公里),地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿,还有铁矿、铜矿(2000万吨仅次于智利),铝矿和稀有金属,风力发电量居世界第二,仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。 现阶段新疆还属于经济较不发达地区,与经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比,智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。随着西部大开发,这几年国内外投资日益增多,国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统,使我区的通信系统与全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展,前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面,乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。 光纤作为通信系统的传输线路,我区也已被广泛采用,随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会,信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展,智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园,各行各业越来越依赖计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也认识到戴上“智能大厦”的桂冠如:高级写字楼、智能住宅小区容易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区,现已竣工验收投入运行效果良好,销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理,那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿,目前全疆住宅小区处于停滞状态,但克拉玛依市住宅小区纷纷上马,势头较猛。这些住宅小区,是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计与施工》03D603标准设计(新疆建筑设计研究院主编),包括强弱电设计。其中弱电包括安全防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警与消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础,同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校,新疆医学院的研究生教学大楼,师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到:“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业,而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要,自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、安全、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点,网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚,我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞,坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途,在我区必将获得更加广泛的应用。 智能建筑论文:智能建筑弱电系统的电磁兼容性 摘要:电磁兼容是一门新兴的综合性学科,文章介绍电磁兼容涉及的学科内容;电磁兼容技术标准制定及认证工作的现状;着重论述了智能建筑弱电系统工程设计中的电磁兼容性问题。 关键词: 电磁兼容 电磁干扰 智能建筑 弱电系统 1 电磁兼容性的提出 随着现代电子科技的飞跃发展,电子技术和电子产品已广泛地应用于各个行业生产领域和人门的日常生活中。尤其是微电子技术和数字计算机技术的发展使人类进入了信息技术时代。"电脑,上网,手机,智能化……"已成了人人皆知的名词。然而,电器设备和电子产品的普及应用与发展也造成了日益严重的电磁污染,给我们的生产和生活带来了不容忽视的影响,甚至造成严重问题。这个矛盾日益凸现,并屡见不鲜。 例如:电力设备的电位异常与谐波干扰,电动工具的电火花,都会影响通信系统和广播电视系统的正常工作;手机、手提电脑 在飞机上使用时会干扰飞机上导航控制系统的可靠工作,甚至造成飞行事故;医院里的心电起博器等医疗设备受移动通信装置无线电波干扰而影响正常使用等等。在工业生产中,以微电子电路为主体的自控仪表系统的工作环境和检测控制对象往往是高电压大电流的,这些电子仪表设备常常会受到电磁幅射、电磁脉冲、地电位异常、雷电冲击、静电感应、电弧、强负荷电流冲击、电源谐波、高频电噪声等等有害因素的干扰影响。这些干扰轻则会引起自控仪表装置的工作可靠性降低,重则甚至造成自控仪表系统的误动作或死机故障。 凡此种种都是常见的在同一电磁环境中的电子设备相互干扰而不能正常工作的现象。要解决这些问题,即如何使在同一电磁环境下工作的各种电子设备、电子系统都能互不干扰地正常工作,达到兼容状态,这就要看电子仪表设备的电磁兼容性(EMC)。 2 电磁兼容的学科内容 电磁兼容性(Electromagnetism compatibility)是一门新兴的综合性学科。它的主要研究内容是电磁干扰和抗干扰问题。还涉及到抗雷电、静电、太阳电磁场等自然干扰源、核电磁脉冲、无线电频率资源的分配和管理、信息系统电磁泄漏失密、电磁环境污染与生态效应等等领域,关系到大多数现代工业部门和军事部门。在工业环境中,主要致力于对电磁干扰源,电磁干扰传播途径,电子设备的抗干扰能力等几个关键环节的研讨。 2.1 电磁干扰源 电磁干扰源主要有自然环境中的电磁噪声和人为外界干扰信号。 电磁噪声是不带任何信息的杂散电磁场。常见的有由大气中的雷电、太阳磁爆、风尘、地岩应力等各种原因引起的静电积聚与放电;电力设备中的感性负荷切断及投运时产生的瞬变脉冲噪声;各种电器产生的电弧,电火花等。信息技术设备的工作信号都是数字脉冲信号,由频谱分析理论可知:脉冲信号前沿越陡峭及脉冲频率越高,其包含的高次谐波及高频能量就越大,就会对外发射电磁能量。设备内的元器件,线路板轨线及连接线等都会对外发射电磁干扰。 无线电通信、广播电视、雷达等系统发射出的电磁波信号,相对于外系统而言是一种无用信号,对其它电子设备也是一种干扰。 2.2 干扰的导入途径 电磁干扰的传输途径主要有通过传输线路和空间辐射两种方式。 在传输线路方面?干扰主要通过共阻抗耦合和地线环路耦合方式产生影响。当电子设备或元件共用电源或地线时,就会通过公共阻抗产生相互干扰。电源内阻或地线自身的电阻值很小,但其包含分布电感,在高频时其阻抗不容忽视。高频干扰电流会在公共阻抗上产生干扰电压,叠加到其它电路上。 两设备之间的地电位不同时,就会产生地环路干扰。传输线路分布范围较大的仪表控制系统均应注意防止这类干扰。 空间辐射干扰多是通过高频电磁场传播的,仪表设备内部的电路之间和设备系统之间相互间都会产生这类干扰。 3 电磁兼容的技术标准制定和认证工作 电磁兼容涉及的内容十分广泛,实用性极强。工业、民用、军用等几乎所有的生产、生活领域都需解决电磁兼容问题。世界上一些发达国家,如美国、欧洲共同体国家、日本等,在20世纪60年代就开始重视与发展这门学科,目前已形成了一整套完整的电磁兼容体系。这些国家已制定了完整的电磁兼容标准和规范,设立了能有效地对军用和民用产品进行电磁兼容检测和管理的机构,配备有高精度的电磁兼容测试系统设备。还研制了很多关于电磁兼容预测、分析和设计的程序软件。不断推出用于电磁兼容对策技术的新材料、新器件、新工艺。这些完善而周密的体系可以有效地保证电器设备从设计、制造、进入市场和检测验证的全过程得到控制,最终实现全面的电磁兼容。 电磁兼容问题几乎在各个工作领域中普遍存在,影响面极广。因而,制定完善的科技管理法规就势在必行。世界上工业发达的国家都设有电磁兼容(EMC)标准制定工作的专业委员会,并逐步走向国际统一标准。目前,国际上具有权威性的电磁兼容标准有:国际电工委员会的CISPR标准和IEC标准;欧洲共同体的EN标准;德国的VDE标准;美国的FCC标准和军用标准MIL-STD。 我国过去经济及科技基础比较薄弱,电子技术工业落后,电子仪表产品应用较少,电磁兼容的矛盾不突出,所以在电磁兼容领域起步较晚,与国外的差距很大。我国对电磁兼容的重视始于20世纪70年代的军工产业。至80年代才成立了"全国无线电干扰标准化技术委员会",研发并制定了一些电磁兼容标准。90年代初的海湾战争震惊了国人,交战中一方施放的电磁干扰竟能使对方的防空指挥系统陷于瘫痪失灵,使我们看到了电磁干扰与抗干扰在现代战争中的威力,象制空权、制海权一样,电子战的实质其实是争夺制电磁权。 接着,欧共体颁布的电磁兼容指令89/336/EEC使民用企业也感受到了对电磁兼容技术认同的迫切性。该指令规定自1996年1月1日起,凡不符合电磁兼容标准的产品一律不准进入欧洲市场,这给我国的民用电子产品的出口造成了很大压力。在此背景下,目前国内生产的个人电脑PC机出厂时,都已标注了抗干扰电磁兼容的等级标志。 今年我国已加入WTO?而根据WTO/TBT协议(贸易技术壁垒协议)?如果我国自身没有对产品进行电磁兼容认证的技术标准及要求?则国外的不符合电磁兼容要求的"拉圾"产品就会大举入侵我国。令人遗憾的现象是:目前国内市场上销售的各类进口电子仪表系统及产品几乎都没有标示出电磁兼容的技术指标参数?这一重要性能内容没有引起人们足够重视。建设和完善我国自己的电磁兼容标准体系已是刻不容缓的事情。 经过广大科技工作者和政府主管部门的努力,近年来我国也已陆续制定了约70多种电磁兼容标准。例如:国标GB/T17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》和国标GB4343.2-1999《电磁兼容家用电器?电动工具和类似器具的要求:抗扰度》等等。 这些标准规定了各种类型的电气电子设备在各个频段的电磁干扰发射值限值和抗扰度限值,并规定了相应的试验方法、仪器设备和试验场地。2000年我国成立了"中国电磁兼容认证委员会",并建立了认证机构--中国电磁兼容认证中心。目前又公布了首批进行强制性电磁兼容认证的产品细化目录和检测项目,涉及到10个产品类别的约80多种产品。国家出入境检验检疫局也对六种进口电子产品实施电磁兼容强制性检验。我国的电磁兼容认证工作正在逐步地全面开展并开始与国际接轨。 4 电磁兼容控制技术 智能建筑弱电系统的主体设备是采用信息技术的各种电子设备。提高智能建筑弱电系统的抗干扰性能必须采用多方面的综合抑制措施?才能获得满意效果。对于弱电系统而言?应从电子设备的内部结构、电源回路、信号传输线路等几个方面来考虑抗干扰措施。 4.1 弱电设备内部结构的抗干扰措施 弱电设备的外壳、机箱(柜)应采用金属材料,或在塑料外壳内喷涂一层金属膜作为屏蔽层。弱电电子设备外壳的通风孔、进出线孔、连接缝隙等要足够小(d<λ/20)。机箱的接缝处可使用导电衬垫,通风窗可使用波导管,面板显示窗可使用屏蔽玻璃材料。这些措施可用于切断通过空间辐射传播的电磁干扰。 弱电电子设备内部的电路板之间?电路板与电源板之间?电路板上射频元件区域都应使用厚度不小于0.7mm的镀锌铁板予以电磁屏蔽。屏蔽铁板应采用镀银铜线与外壳地连接。 弱电电子设备的输入、输出端接口电路设计中应设置消除雷电影响的抗电涌抑制器(SPD)、高低频滤波器、光电耦合器等电路,并尽量设法采用平衡传输制式,可有效抑制地环路干扰。 尽可能减小电路板中的相互电磁干扰。可采用多层电路板以减少引线;布线尽量短粗以减小环路电阻;布线转角处要圆滑,以利于阻抗匹配;不同类型的电路单元要分路接地等等。 电磁兼容控制技术极大地依赖于新材料、新器件、新工艺的发展。如广泛采用的表面贴装工艺(SMT);近年来迅速涌现的"电磁干扰对策元件"系列(EMI)已获得普遍应用。如:电感类EMI元件、三引线电容器、馈通电容器、压敏电阻、平面变压器、片式EMI滤波器、固态继电器、固态开关、导体丝网、导体薄膜,以及形形色色的EMI接插件、缆线、涂料、编织物等等。这些新器件、新技术的应用大大提高了电子设备的抗干扰性能。 电子设备内部的抗干扰措施主要应由弱电电子设备制造厂商去致力研究,但是作为智能建筑弱电系统设计的工程师,了解些这方面的知识,对于判断及选择优良品质的弱电设备是大有好处的。 4.2 电源装置的抗干扰措施 电源装置是弱电电子系统的动力源?电源的稳定可靠与否对弱电系统的影响极大。有资料表明:电子系统设备的故障有1/2~1/3是来自电源部分。对电源的干扰来源主要有?雷电冲击电流;大容量感性负载投运或切断时造成的欠压或浪涌电压干扰?电网中的高次谐波干扰等。 为抑制浪涌电流干扰?可在电源的输入、输出端装设瞬变电压抑制器(TVP);在电源输入端隔离变压器的一次侧与二次侧之间加入接地的金属屏蔽层?这对降低高能量的瞬时脉冲干扰十分有效。在电源单元的设计中?应采用有隔离作用的宽工作电压范围(交流85V~265V)开关电源,可大为提高电源抗电网电压跌落的能力。 在电源输入端加装LC滤波电路是消除对电源环节造成影响的高频干扰和共模干扰的有效办法。在电源与负载之间串接"电磁干扰对策元件"--铁氧体磁环,可以很经济方便地抑制高频干扰,同时还能减小电子设备通过电源对电网中其它设备的干扰。 4.3 传输信号线路的抗干扰措施 这个方面是从事智能建筑弱电系统工程设计的工程师们可以充分发挥主动性的领域,在做综合布线系统以及大面积区域或长距离的计算机数据网络、闭路电视系统、楼宇设备自控系统的布线设计时尤其应认真考虑这些问题。 (1)从现场测控器件至总控制室之间的长距离传输信号线宜采用双绞线,并选用小节距的双绞线。当多根双绞线在一起敷设时,最好采用不同节距的双绞线;当两对双绞线长距离平行敷设时,每隔一段距离应做一次位置交叉,以抑制噪声。传输线中应尽可能避免使用接插件等不连续连接的接插件。长距离传输线的终端应并联一阻抗器件进行阻抗匹配。 (2)关于智能建筑弱电系统的接地问题,过去往往要求弱电系统设置单独的接地系统,不与其它电气系统接地网共用。然而,近些年来一些引进的国外建筑工程设计和学习国外技术的建设项目中,采用大建筑面积的建筑物以及建筑群日益普遍。弱电系统要设置单独的接地体,实施起来常有困难。随着现代建筑技术的发展,目前,建筑物基础一般都采用"大底板"结构。把所有的桩基、地面基础、柱梁内的钢筋结构都联接成一体,作为接地体。其接地电阻往往非常小。弱电系统的接地宜考虑利用建筑物基础作接地体。 按照现代电磁兼容技术理论,电子仪表系统和电气系统的接地实质上都是一种"等电位联结",用以消除外界电磁干扰和安全保护。根据这些理论研究进展,近年来,国内外的有关设计技术规范也都有所修订与调整。例如:我国在参考了国际电工委员会"IEC60364-4-443:1995","IEC60364-5-534:1997"等文件后,于2000年修订出版的强制性国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年修订版)中,就新做了以下规定: 第(3.3.4)条:--防直接雷接地宜和防雷电感应,电气设备,信息系统等接地共用同一接地装置,并宜与埋地金属管道相连; 第(6.3.3)条:--每栋建筑物本身应采用共用接地系统?其原则构成示于图(6.3.3)(图中把包括信息系统在内的所有电气设备的接地母线均连接在同一接地体上)。 按照上述国家标准的规定,弱电系统的接地可与其它电气系统共用接地装置。 (3)采用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。过去有些设计规定要求:信号传输电缆的屏蔽层,一般应在控制室的接地汇流排处接地,不应浮空或重复接地。即采用单端接地方式,但这种接地方式存在缺陷。 传输电缆屏蔽层仅一端做接地而另一端悬浮时,它只能防静电感应,防不了因磁场强度变化所感应的干扰电压。为减少屏蔽层内芯线上的感应电压,在有些弱电设备的技术要求屏蔽层仅一端做了接地连接的情况下,应采用有绝缘层隔开的双层屏蔽电缆,其外层屏蔽层至少应在两端做接地连接。这样,外屏蔽层与其它同样做了接地连接的导体构成环路,感应出一电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。最新修订的国家标准GB50057-2000版,第(6.3.1)条中已肯定了这种做法:"当系统要求只在一端做等电位联结时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。" (4)在传输线路的终端装设电涌保护器(SPD),可有效抑制瞬时电脉冲干扰。采用光电耦合隔离可消除一次元件与控制系统之间因地电位差产生的共模电压干扰对测控系统内部电路的影响。 5 结束语 抑制电磁干扰应从各个环节着手,采用综合治理方法,从全系统的立场上来全面考虑电磁兼容问题。对于从事智能建筑弱电系统设计的工程师来说,应从对弱电设备的考察、选型(对电子设备内部构造的了解、挑选)开始,对弱电系统的组成配置、现场电缆管线的布置设计、现场安装施工、系统调校时分析干扰性质及来源等全过程都采取有效措施,才能确保整个弱电系统的电磁兼容性满足要求。 智能建筑论文:智能建筑的弱电工程——谈上海万豪大酒店弱电系统设计 摘 要 文章从智能建筑弱电工程的系统组成、衡量标准出发,结合上海万豪大酒店具体项目,从智能建筑的公共广播,共用天线电视,无线寻呼,电话通讯,火灾报警,安保监控以及结构化布线几方面的系统设计进行了阐述。 关键词 智能建筑弱电工程 公共广播 电视 寻呼 电话 火灾报警 监控 结构化布线 电源接地 衡量城市建筑的现代化标准,建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各系统组成: (1)通信网络系统;(2)办公自动化系统;(3)建筑设备监控系统;(4)火灾自动报警及联动控制系统;(5)公共安全防范系统;(6)结构化布线系统;(7)弱电电源及接地系统。 智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置各功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。 上海万豪大酒店,坐落于上海虹桥新区,是集宾馆、展厅、办公为一体的五星级酒店。其占地面积2.2万多平方米,建筑面积4万多平方米。酒店高8层,地下2层。整个酒店分A、B、C段三个部分,其AB段为酒店大堂、客房层部分,C段为展厅及办公楼部分。 以下,就上海万豪大酒店弱电工程的部分系统:通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用天线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统;火灾自动报警及联动控制系统;公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统;结构化布线系统以及弱电电源与接地系统谈谈其设计。 1 公共广播传呼系统 酒店广播传呼系统分2类,一是面向公共区(如大堂展厅,酒店前台服务区域等)的公共系统,平时进行背景音乐广播,火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播,二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统(在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备)。 公共广播传呼系统构成见图1。 公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素:即系统方式(一般选定压式),划分广播分区,按扬声器特性确定扬声器与功放器,紧急广播的切换功能,广播线路与楼梯方式等。 万豪大酒店广播系统划为4个逻辑分区(即酒店、展厅、车库和办公楼),其中对应于紧急广播为19个子分区,对应于内部呼叫为19个子分区,确定扬声器与功放器的原则是必须考虑扬声器的广播效果并根据其功率确定功放器,万豪大酒店在酒店前台服务区域及办公楼部位选用造型好、频响及声压指标高的6W吸顶扬声器,在车库选用10W号角扬声器,在展厅选用20W声控。 公共广播传呼系统应具有2个主要功能,即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。万豪大酒店紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达时,通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时,无消防信号时,各分区独立操作,将相应回路切换成普通广播回路,而当无普通广播控制信号时,则处于背景音乐或客房音响状态。 2 共用无线电视系统CATV和卫星接收系统 智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。系统组成见图2。 作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量,因此前端系统输出应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。 万豪大酒店前端设备采用放大-混合式,其传输系统采用分配-分支方式,以适应酒店用户终端数量多且分布不规则的特点。酒店系统的传输带宽为(5~860MHz)共可传输40套电视节目,传输系统复盖530个电视用户终端。 卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。万豪大酒店采用了套板状卫星电视接收天线,分别用于接收不同电视卫星的电视信号共10套。 万豪大酒店设置了VOD视频点播服务系统,其功能是作为酒店前台进行节目控制及信号服务,作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。 3 内部无线寻呼系统 智能建筑的信号管理部分,使用先进寻呼系统是非常重要的。万豪大酒店无线寻呼系统设计采用微蜂窝寻呼技术。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络,它是一种单向通信系统,供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元,数据传输线路和寻呼接收机组成。系统框图见图3。 寻呼控制中心设在酒店地下层,其与酒店的程控电话交换机连接,实现交换机分机寻呼或人工键盘寻呼。寻呼信号通过线路送至各楼层蜂窝发射单元再向外发射,使处在场强复盖范围内的接收机收到寻呼信号。 对于智能建筑的寻呼系统设计,一般会遇到二个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰,二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝,使其场强覆盖控制在10~50m范围内,利用小区组网技术,在酒店的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统,另外,设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统,通过对发射单元功率的调节(10~100mW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内,这与“单点式”无线寻呼系统的功率大,不宜调节,发射距离远,易对外界产生干扰的特点有很大区别。 在智能建筑内,由于建筑物材料(钢筋混凝土结构)固有的屏蔽作用,使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。 4 电话通信系统 万豪大酒店电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。酒店采用1200门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据酒店不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及酒店管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能等)。 酒店的电话机房设在地下层,包括传输设备室、交换机房及话务室。 酒店的电话线路配线方式采用单独式,其特点是故障范围小,检修、扩建改造简单,在各楼层电话布线采用放射式。酒店电话线路采用3类4对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拨号上网的需要。 在各楼层电话分线箱的选择上,应尽量留有余量,以备将来扩展。 5 火灾报警及联动控制系统 万豪大酒店的智能消防控制系统,是一套完整的防火安全,报警系统。其又分为4个子系统:火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。见图4。 中央控制系统设在酒店一层的消防中心,由3套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路,每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。3套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控,并反馈显示其故障情况,在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”,一旦系统检测到火警信号后,能自动执行该程序,并通过火灾报警系统通知酒店内所有人员。系统对报警信号具有确认作用,系统可根据酒店内不同场合,将烟感探头灵敏度设定为昼/夜灵敏度转换模式。 作为消防控制系统的眼睛,火灾探测器分布酒店各个受保护部位。在酒店的前台服务区域及客房层均设置带址式感烟探头;在后台管理区域设感烟探头;在厨房、车库等设置感温探头;在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头,手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 酒店的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。酒店的灭火联动系统包括:(1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。(2)消火栓直接启动消防泵。(3)对防火卷帘门,排烟风机及加压风机的监控。(4)对空调系统的监控等系统控制。 6 闭路电视监视系统 采用现代科技日益完善的公共安全管理设施,向酒店提供舒适和安全保障是设计的出发点。 万豪大酒店闭路电视监视系统由摄像机探测装置,图像传输与控制设备,图象处理与显示设备3部分组成,见图5。 7 防盗报警系统 对酒店的贵重物品库房,财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对酒店一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是酒店技防的一个重要技术措施。 8 车辆进出口管理系统 在现代建筑中,对车库的综合管理越来越重要。酒店的地下2层为车库,其地下车库综合管理系统包括IC卡读卡机、电动栏杆、车辆控制器、动态电脑显示器等。 9 结构化布线系统 作为智能建筑的基础,结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。 设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。在万豪大酒店,设计未将电话通讯归入结构化布线,这是因为作为酒店,语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经济上考虑,3类线带宽16MHz,可传输10Mbps及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。 万豪大酒店的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。酒店的计算机管理系统分为行政局域网系统和收银系统(POS)。万豪酒店前台与后台共有终端信息点500多个,行政局域网的信息终端分布在地下层办公区域和一至三层的酒店后台行政管理区域,收银系统的信息终端分布在酒店一至三层的前台服务区域。 酒店结构化布线分为4个子系统部分: 9.1 工作区子系统部分 通过各楼层的配线箱至楼层的各信息终端。其由5类4对双绞线及RJ45终端插口组成。此部分具有抗干扰,可靠与灵活性好的特点。 9.2 干线子系统部分 采用多模光缆连接酒店电脑机房与各层的配线箱(即总配线架与各层分配线架连接)。多模光缆传输速度可达500Mbps以上,有足够带宽,可为今后布线系统发展留有足够余地。 9.3 管理子系统部分 由各层的配线箱组成。酒店的前台服务、后台管理区域面积大,信息终端数量多分布广,总电脑机房设在一层。考虑到各楼层配线箱信息终端的最大距离不超过100m,因此在各楼的前台服务及后台管理区域均设置配线箱(箱内安装光缆/双绞线适配器、集线器、双绞线跳线架等) 9.4 设备间子系统 由设在电脑机房的设备及主干线等组成。 10 弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中,计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。 万豪大酒店的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。 酒店弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制。 弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。 为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,万豪大酒店的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 11 结束语 智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。 随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计。 创造投资合理,环境舒适的智能建筑的建设是迫切需要的。 智能建筑论文:ABB智能照明系统在智能建筑中的应用 摘要:智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。 关键词:ABB 智能照明系统 智能建筑 应用 1 智能照明系统在智能建筑中的应用效果 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下: (1)实现照明控制智能化。采用智能照明控制系统,可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的移动探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外,还可以通过编程随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。 智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如,在靠近窗户等自然采光较好的场所,系统会很好地利用自然光照明,调节到最合适的水平。当天气发生变化时,系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之,无论在什么场所或天气如何变化,系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。 (2)改善工作环境,提高工作效率。传统照明系统中,配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率(40~70kHz)不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。 (3) 可观的节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯,配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。当室外光较强时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒定值附近,从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外,智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式,通过智能化管理实现节能。 (4)提高管理水平,减少维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且将大大减少大楼的运行维护费用,并带来较大的投资回报。 2 智能照明与传统照明系统比较 2.1 线路系统比较 (1)单控电路系统比较。传统照明单控电路特点:①控制开关直接接在负载回路中;② 当负载较大时,需相应增大控制开关的容量;③ 当开关离负载较远时,大截面电缆用量增加;④ 只能实现简单的开关功能。 总线式智能照明系统单控电路特点:① 负载回路连接到输出单元的输出端,控制开关用EIB总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量,控制开关不受影响;② 开关距离较远时,只须加长控制总线的长度,节省大截面电缆用量;③ 可通过软件设置多种功能(开/关、调光、定时等)。 (2)双控电路系统比较。传统照明双控电路特点:① 实现双控时用两个单刀双置开关,开关之间连接照明电缆;② 进行多点控制时开关之间的电缆连线增多,使线路安装变得非常复杂,工程施工难度增大。 总线式智能照明系统双控电路特点:① 实现双控时只需简单地在控制总线上并联在一个开关;② 进行多点控制时,依次并联多个开关,开关之间仅用一条总线连接,线路安装简单、省事。 2.2 智能照明与传统照明控制系统比较 (1)控制方式比较。① 传统控制采用手动开关,必须一路一路地开或关;② 智能照明控制采用低压2次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景(各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 (2)照明方式比较。①传统控制方式单一,只有开和关;② 智能照明控制系统采用“调光模块”,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适氛围。 (3)管理方式比较。① 传统控制对照明的管理是人为化的管理;② 智能控制系统可实现能源管理自动化,通过分布式网络,只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。 3 智能照明系统的节能分析 3.1 集中管理,减少人为浪费 现代高层办公大楼中,人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重,无论房间有人还是无人,经常是“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理,在大楼的中央控制室,管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。 3.2 自动调光,充分利用自然光 智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度,与设定值比较,来控制照明开关,这样可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的,也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。一般来讲,越靠近窗自然光照度高,从而人工照明提供的照度就低,但合成照度应维持在设计照度值。 3.3 自动调光,保持照度的一致性 一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时,均会考虑到随着时间的推移,灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此,其初始照度均设置得较高,这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致,而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费.采用智能照明系统后,虽然照度还是偏高设计,但由于可以智能调光,系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度,而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响,这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。 3.4 安装便捷,节省线缆 ABB智能照明系统采用二芯线控制,用EIB总线将系统中的各个输入、输出和系统元件连接起来,大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上,而无须经过智能开关。安装时不必考虑任何控制关系,在整个系统安装完毕后再通过软件设置各个单元的地址编码,从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接,与传统控制方法相比节省了大量原本要接到普通开关的线缆,也缩短了安装施工的时间,节省人工费用。 3.5 延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电网过电压,只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式,能控制电网冲击电压和浪涌电压,使灯丝免受热冲击,灯具寿命得到延长。智能照明系统通常能使灯具寿命延长2~4倍,不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。 采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到20%~50%)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长2~4倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,大大简化和节省穿管布线工作量。此外,智能照明系统还有潜在的价值回报,如智能控制系统能使整个系统工作在使人们最舒适的状态,从而保证了人们的身心健康,提高了工作效率。 智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域,无论室内、室外、大小场合无处不可应用。该系统是办公大楼、宾馆酒店、娱东场所、商业中民、体育场馆、公寓别墅、庭院景点等理想的照明控制设备。 4 实例 厦门国际会展中心 厦门国际会展中心是一个综合性展览中心,共五层,总投资约人民币12亿。 i-busò智能安装系统的总造价约人民币600万元,占总投资的0.5%,系统可为1064个回路作开关控制,为266个回路作调光控制,并设有63个五对按钮和55个移动监测器,1个电话开关和16个光亮感应器,在中控室设有一台计算机进行系统监控。厦门国际会展中心在2000年9月8日已投入使用。 1. 所有区域的灯光均可进行统一的开关控制。可按要求进行定时控制,在平时、会展期间、节假日等不同时间给予不同的灯光效果。 2. 大堂、多功能厅等区域设置日照补偿功能,可根据室外自然光的强弱自动调节室内照明的亮度值,各灯光协调营造出一个明快、舒适、庄重、典雅的迎宾环境。 3. 在会议室、贵宾室、国际演讲厅等区域均设场景功能,当需要改变灯光场景时,只需按一下按键或使用遥控器,就可达到所要的灯光效果。同时可与会议系统进行联动,达到灯光、音响、摄像同步一致的效果。例如在需要播放投影时,会议室的灯自动缓慢的调暗,关掉摄影仪,灯光又会自动柔和的调亮。 4. 以上功能均可在中控室内的控制主机上进行。同时在中控室内还有电话开关,可通过电话进行远程控制。 昆明邮政办公楼 昆明邮政综合楼是一栋21层的综合性办公楼,i-bus智能安装系统控制包括地下室车库的照明,1-21层办公楼、会议室、公共走廊、热水器、及UPS等照明系统和用电负荷的管理和一层的玻璃破碎传感器。整个大楼的照明可根据时间外部光线控制照明,也可以通过中央控制,热水器等用电负荷可根据时间控制或集中控制,所有的灯光控制和加热器等用电负荷可以在中央控制计算机上进行操作、监控和故障记录,使办公楼的用电负荷管理达到了智能化。 以下是昆明邮政大楼使用EIB系统所用的功能: 地下车库节能: 12个移动传感器的使用有效的降低了地下车库照明所用的能源。为了覆盖每一个地方,我们把移动传感器放在每个入口处及必要的拐角处。一旦它们哪个被触发,其相应的区域的灯就立即打开,并在5分钟后关闭。只要移动传感器感觉到一个运动就打开相应的灯。这种自动灯开关装置节约能源且方便车主。 1/F的场景灯控制: 该系统使用的是Busch-tritor开关,所有的灯可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯可调光,每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 G/F玻璃破坏时的保安功能: 在建筑周围的地层上有60个玻璃破裂传感器,任何一种击碎玻璃的行为都将激活区域终端,并发出一个指令到双值输出控制外置灯及摄像机上和记录这个现场击碎玻璃的人,同时一个警报信号出现在监控室的显示屏上。 2/F的场景灯控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的10套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯可调光,且每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 3/F的场景控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮操作,且最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制,且每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 4/F会议场景灯控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮控制,且最多可设置四种不同的场景。其中大厅里的4套灯可独立控制,且每套灯的功率可达3000瓦;另外2套灯可调光,每套灯功率不超过500瓦。所有房间周围的电动窗帘用2组单独的开关控制。所有的功能也可通过红外线手持传感器来实现。在门口附近安装安装移动传感器,预设的灯在有人进入房间时打开,且在人离开后又会熄灭。使保安检查更易且节约能源。 从7层到20层的各层电源控制及监视 中央控制室的Win-Switch通过一根双绞线控制各层的双值输出,并由此控制所有的公共灯、办公室灯、热水器及UPS。通过电流感应器和电流调整器将信号转换后,Win-Switch能显示各层负载电流的百分率(负载如公共灯、办公室及UPS电路等)。Win-Switch具有指示和报警功能,并且可以用时间控制每个回路。当超负荷时就报警,如收到一个烟雾探测器的指示信号就关断该层所有电源。 21/F多功能房间的场景控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的4套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外6套灯可调光,每套灯不超过1000瓦,另外还有6套(每套负载电流不超过6A)可以应用。所有大厅周围电动窗帘由两组独立的开关控制。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。在门口附近安装两个移动传感器,预设的灯在有人进入房间时打开,出去一段时间后关闭。这实际上使保安检查更容易且节约能源。 北京万泉新新家园 北京万泉新新家园,在一期半和二期的工程中每户都安装了EIB智能安装系统。因为智能系统在家居中的应用在国内还是全新的概念,所以房地产公司在房产市场中赢得了很多的顾客的关注,到现在所有的房屋都已售完。智能安装系统给客户带来舒适、安全、有品质的生活空间,给房产商带来了全新的销售理念。 北京万泉新新家园提出了智能家居的概念,要实现家电控制智能化、防盗报警智能化、家庭照明智能化,房地产商选用了ABB i-bus 智能安装系统,给用户提供了如下的基本配置: 照明控制系统: 在住宅内设置开关,可以对照明灯光进行开关控制,方式灵活多样,可依照用户的要求自由的调控。 远程家电控制: 每户设置电话控制盒,可以在室外的任意地方通过电话来控制家中电气设备,例如:可以关闭忘掉的灯光,回家提前打开空调或电饭锅煮饭。 报警系统: 安保系统的信号(例如:烟感、门磁、窗磁等)接入电话控制盒,通过预先设置好的电话号码进行报警,以保护用户的财产安全。预先设置了业主、物业管理中心等三个电话。如果安保系统得到信号,电话控制盒就会自动的依次拨打设置的电话。 预留扩展: 以上只是基本配置,只是给用户提供了智能系统平台,ABB i-bus智能安装系统优越的扩展功能为将来用户个性化的选择提供了方便,用户可以根据需要和喜好增加其它功能。 北京万泉新家园在一期半和二期的工程中选用了ABB i-bus智能安装系统,共11栋多层住宅楼498户,其中多层和复式的户型共202户,平层户数共296户。 对于平层户型:EIB系统控制的房间为客厅和主卧室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座;对于复式和跃层:EIB系统控制的房间为客厅、主卧室和家庭室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座。 每个楼门设一个EIB,每套房间设一个EIB控制箱、设一个电话控制盒;对于标准房:客厅和主卧室设总线耦合器;对于复式和跃式:客厅、主卧室和家庭室设总线耦合器。 系统的结构为每个楼门1条线,共111条线,约2300个总线元件。 总之,随着EIB系统在中国市场的进一步的推广,ABB i-bus? EIB系统将越来越显示出其独特的优点,给用户带来各种各样的功能,并在智能建筑技术的发展中占据领先地位。 智能建筑论文:论智能建筑中的电源质量要求 摘要:文章通过对影响电源质量,诸如电压波动、频率波动、瞬变浪涌等主要因素的分析,提出一些消除电源污染的方法,以保证在智能建筑中计算机和精密电子设备的正常运行。 关键词:智能建筑 瞬变浪涌 电滋干扰 瞬变脉冲 随着国际信息潮流冲击和微电子科技的沸腾,加上通讯、计算机及自动控制技术日新月异,使得建筑开始走向高品质、高功能领域,形成一种新的建筑形式??智能建筑(Inetlligent Buildings)。由于在智能建筑中运用了许多计算机和微电子设备,对其供电电源的质量提供了新的要求。因为电源品质的好坏,将直接影响智能建筑中设备的运行稳定性和可靠性,甚至导致重大人身、设备事故和造成巨大的经济损失。这种影响不仅来自供电电源的电压、频率及电流等基本要素是否满足用电设备的要求,而且也来自所提供的供电电源的电网质量。 由于电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低、对供电电源的质量要求高、过电压耐受能力差的弱点,使得这些高灵敏的电子系统在运行时,经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备的永久性损坏,给人们日常生活造成巨大损失。为此,在智能建筑中,研究其供电电源质量,实施有效的防护措施,已是必然的趋势,而且受到世界各国普遍关注。 1 电源质量的技术指标 衡量电源质量的技术指标主要包括:电压波动、频率波动、谐波和三相不平衡等。众所周知,供电电源质量会受到多种因素的影响,如负荷的变化、大量非线性负载的使用、高次谐波的影响、功率因数补偿电容的投入和切断、雷电和人为故障、公共设施(如电动机、电梯等)等都会影响电源的品质,从而降低供电电源的质量。 1.1 电压波动(Undulating voltage) 理想电源电压正弦波的波形是连续、光滑、没有畸变的,其幅值和频率是稳定的。当负荷发生变化时,负荷出现较大的增加时,特别是附近有大型设备处于启动时,使得供电电源正弦波的幅值受到影响,产生低电压。当供电电源电压波动超过允许范围时,就会使计算机和精密的电子设备运算出现错误,甚至会使计算机的停电检测电路误认为停电,而发生停电处理信号,影响计算机的正常工作。一般计算机允许电压波动范围为:AC 380V、220V±5%。计算机在电压降低至额定电压的70%时,计算机就视为中断。为此,《电子计算机机房设计规范》GB 50174-93(以下简称《规范》)对电压波动明确规定,将电压波动分为A、B、C三级(见表1)。 电压波动等级表1 电压等级 A级 B级 C级 波动范围 ±2% ±5%+7%~-13% 1.2 频率波动(Undulating frequency) 供电电源频率波动主要由于电网超负荷运行而引起发电机转速的变化所致。而计算机的外部设备大多采用同步电动机,一般计算机频率允许波动范围为50Hz±1%.当供电电源频率波动超过允许范围时,会使计算机信息存储的频率发生变化而产生错误,甚至会产生信息丢失等。《规范》对频率波动明确规定,将频率波动分为A、B、C三级(见表2)。 频率波动等级表2 频率等级 A级 B级 C级 波动范围 ±0.2% ±5%+7%~-13% 1.3 波动失真(Waveforn distortion) 产生电源电压波形失真的主要原因是由于电网中非线性负载,特别是一些大功率的可控整流装置的存在会对供电电源的电压波形产生烃,还会使计算机的相对控制部分产生不利的影响;这种波形畸变,还会使计算机直流电源回路中的滤波电容上的电流明显增大,电容器发热;还由于锯状波形的出现,会使计算机的停电检测电路误认为停电,而发出停电处理信号,影响计算机的正常工作。衡量波形失真的技术指标是波形失真率(Waveform distortion rate),即用电设备输入端交流电压所有高次谐波之和与基波有效值之比的百分数。《规范》对波形失真率规定分为A、B、C三级(见表3) 波形失真率等级表3 波形失真等级 A级 B级 C级 失真率(%) 3-5 5-8 8-10 1.4 瞬变浪涌和瞬变下跌 瞬变浪涌(Transient voltage surge)是指正弦波在工频一周或几周范围内,电源电压正弦波幅值快速增加。瞬变浪涌一般用最大瞬变率表示。瞬变下跌(Tran-sition voltage fall),又称凹口,它是指正弦波在工频一周或几周范围内,电源电压正弦波幅值快速下降。瞬变下跌一般用最大瞬变下跌率表示。瞬变浪涌和瞬变下跌,瞬间内电压幅值快速增加或减小会对计算机系统形成干扰,导致其运算错误或者破坏存储的数据和程序。目前,国内未对瞬变大瞬变率:(半周或更长)≤20%;恢复过程中降至15%以内,为50ms;然后降至6%以内,为0.5s。允许最大瞬变下跌率:(半周或更长)≤30%;恢复到-20%以内,为50ms;恢复到-13.3%以内,为0.5s。 1.5 瞬变脉冲(Transient voltage pulse) 瞬变脉冲,又称尖峰或者电压闪变,是指在小于电网半个周期的时间内电网理想正弦波上叠加的窄脉冲。引起瞬变脉冲的原因很多,一般主要由以下几方面: 1.5.1 内部过电压(Internal overvoltage) 即在电力系统的内部,由于重负荷、感性负荷、补偿电容的投入和切除,开关和保险装置的操作以及短路故障的发生,都会使系统参数发生变化,引起电力系统的内部电磁能量的转化和传递,在系统中出现过电压。据统计,在整个瞬变脉冲事故中因内部过电压造成的占有80%。 1.5.2 雷电(Lightning) 在雷电中心1.5km~2km范围内都可能产生危险过电压,损坏电路上的设备。当雷击输电线或雷闪电发生在线路附近时,通过直接或间接耦合方式雷闪放电形成暂态过电压将以流动波形式沿线路传播,危及设备安全。据统计,在整个瞬变脉冲事故中因雷击产生过电压造成的约占18%左右。 计算机和精密仪器设备的信号电压很低,一般只有10V左右,所以对闪电脉冲过电压极为敏感,极易受闪电脉冲过电压的干扰和损坏。一般电气设备允许的闪电脉冲电压为6,000V,而计算机和精密仪器设备估计在几十伏到几百伏就会受到损坏。 1.6 三相不平衡(Unbalance three phase circuit) 由于三相负荷分配不均等,使三相负荷电流不对称,由此产生三相负序分量。不平衡度是衡量三相负荷状态的指标,主要包括电压不平衡、电流不平衡、相角不平衡。三相不平衡窨到什么程度才会影响计算机的稳定、可靠运行,目前尚无完整资料。只有参考厂商关于三相不平衡具体要求,以保证计算机及其设备正常、稳定运行。一般计算机允许相电压不平衡≤120o±3o。 1.7 瞬间停电(Interrupt power-supply) 如果发生电网瞬间停电,将直接影响计算机的正常运行。当电源中断1.5ms以内是,可由计算机主机的大电容器放电来维持计算机的继续运行,对系统无影响。而当在电源中断1.5ms以上时,由于存储器一般采用MOS电路,一旦停电时间长,计算机就会失去记忆,使大量运算过程的数据丢失,致使计算机运算错误乃至停机.一般计算机要求电源中断在10ms之内.对于瞬间停电允许持续时间,《规范》中对供电质量规定分为A、B、C三级。 A级:Oms~4ms;B级:4ms~200ms;C级:200ms~1500ms 1.8 电磁干扰(Electromagnetic Interference 简称EMI) 电磁干扰,有也称电磁污染,它是电子系统辐射的寄生电能。电磁干扰主要来自以下两方面: ①电缆、电线既是造成电磁干扰的主要发生器,也是主要的接收器。作为发生器,它向空间辐射电磁波,对计算机系统形成的干扰。作为接收器,它也能敏感地接收从其它相邻干扰源所发射电磁波的干扰。由于计算机系统中的逻辑脉冲前沿很陡峭(纳秒级),对30Hz~100Hz的电磁干扰十分敏感,会使计算机系统中的逻辑出现错误动作。 ②核电脉冲(Nuclear Electromagnetic Pulse简称NEMP)核爆炸产生的电磁脉冲强度高、覆盖面大、持续时间短(1μs)、等值频率可高过100MHz。电磁脉冲将在电网络中耦合产生暂态过电压,危害极大。 以上是衡量电源质量的主要技术指标,这些技术指标的好坏,反映了电源质量的情况,将直接影响计算机系统的运行,为此,应视电源污染的程度以及计算机系统对电源品质的要求,采取相应的防护措施,防止电网中其它设备的干扰,提高供电质量,使计算机系统能够稳定、可靠运行。 2 改善电源质量的方法 影响电源质量的因素是复杂的,然而,当受到污染后的电源为计算机和精密电子设备供电时,对其运行是极为有害的。当城市电网的电源质量不能满足要求时,要根据需要,采用合理的供电系统以及必要的技术措施,有针对性地消除污染电源对计算机和精密电子设备的影响。这些措施包括:采用隔离变压器、滤波器、稳压设备、不间断电源以及瞬变信号、滤除高频噪声、稳定电压与城市电网隔离,消除电压和频率的偏差以及吸收浪涌等各种干扰,从而获得理想的电源。 常用的几种计算机供配电系统主要有直接供电系统,隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统;不间断供电系统等。 2.1 直接供电系统 直接供电系统就是将市电(通常为AC380V,50Hz)直接接至配电柜,然后再分送给计算机设备。直接供电系统只适用于电网质量的技术指标能满足计算机的要求,且附近没有较大负荷的启动和制动以及电磁干扰很小的地方。直接供电系统优点是:供电系统简单、设备少、投资低、运行费用少、维修方便等。它的缺点是对电网质量要求高,对电源污染没有任何防护,易受电网负荷的变化影响等。 2.2 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统是计算机房多采用的一种配电系统。该系统消除电网中的瞬变干扰、较大负荷的启动和制动、电压波动及电磁干扰等。该系统优点是价廉、运行可靠、维修方便、运行费用低等。它的缺点是在电网的较大频率波动时和突然停电等电源污染没有防护。 2.3 不间断供电电源 不间断供电电源(Uninterruptable Power Supply,简称UPS),它是电力变流器、储能装置(蓄电池)和开关组合成的一种电源设备。不间断供电电源具有稳压、稳频、抗干扰、防止浪涌等功能。而且,当发生突然停电时,不间断供电电源可以对用电设备继续供电一段时间,使人们能及时处理计算机等设备中内存的信息,或者立即启动备用电源,使计算机等设备继续工作。 2.4 瞬变浪涌保护器(Transient voltage surge protector) 暂态过电压是配电系统中最常见的干扰形式,雷电仅是一种;主开关操作、无功补偿电容器及电梯等重负荷设备的投入和切除,都会产生暂态过电压。大部分过电压的产生带有随机性和重复性,往往伴随电网中其它干扰发生而产生。上面的几种供电系统,包括稳压电源和不间断电源均不能消除过电压,因为稳压电源和不间断电源对快速脉冲过电压不能及时反应,甚至会将稳压电源和不间断电源损坏。因此,必须采用瞬变浪涌保护器,来保障电子设备免受暂态过电压的干扰和侵害。 2.4.1 高频信号保护器 高频信号保护器主要防止天线的雷击和感应雷击,因为天线受雷击或雷电感应时,天线对偶极子上都将形成对地的暂态过电压,天馈线上两极导线上的暂态过电压是对共同地的,即形成共模暂态电压。高频信号保护器其内部采用特制的电感线圈,线圈两头并接于馈线上,中心抽头接地。在正常工作时,由于信号频率高,并接在信号线两端电感线圈呈高阻抗,不影响正常工作。当出现暂态过电压时,形成的暂态过电流经电感线圈两端到电感中心入地,线圈两半处于并联工作状态。由于暂态过电流流过两半线圈时,在两半线圈中产生的磁通量相互抵消,暂态过电流对地呈低阻抗,从而有效地限制信号线对地的共模暂态电压幅值。高频信号保护器主要用于防护雷击或雷电感应引起的天馈线对地的共模暂态电压幅值,从而保护通信设备免受暂态过电压侵害。 2.4.2 电源过电压保护器 雷电及其它瞬变浪涌冲击现象,对精密电子设备和计算机设备(包括UPS电源),造成很大的危害。电源过电压保护器是利用快速响应模块,通过其优良的非线性伏安特,来实现抑制暂暂态过电压的。在正常工作时,模块呈高阻抗特性,泄漏电流很低,不影响正常工作。当出现暂态过电压时,模块呈低阻抗特性,使暂态过电流迅速泄放,从而抑制暂态过电压,维持电压稳定。 2.4.3 采用等电位联结 为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位联结。等电位联结是指为达到等电位目的而实施的导体联结,电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位联结。这些导体的联结,正常工作时不通过电流,只传递电位,仅在故障时才通过故障电流。等电位联结,又可分为总等电位联结和局部等电位联结。关于等电位原理和工程作法这里不再赘叙。 综上所述,随着智能建设的不断发展,人们对电源质量要求也愈加严格,然而,如何提高电源质量,消除电气中的隐患,保证计算机及精密电子设备正常运行,将是工程设计人员一直要关注的问题。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势——迎接加入WTO挑战 摘 要:本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发,论述华东地区的优势,提出了迎战WTO之后的对策。 关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在: 1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全,学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。 1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08—47—95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314—2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181—1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准: (1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365—1999 (2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366—1999 (3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367—1999 构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作—《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑—原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学(协)会工作 按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平 华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平 据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势??迎接加入WTO挑战 摘要:本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发,论述华东地区的优势,提出了迎战WTO之后的对策。 关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在: 1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全,学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。 1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08?47?95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314?2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181?1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准: (1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365?1999 (2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366?1999 (3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367?1999 构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作?《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑?原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学(协)会工作 按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平 华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平 据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:智能建筑的系统构成及造价确定 1综述 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。 智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 其中结构和系统方面的优化是指将4C技术(即Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)和集成技术(Integration)综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。 2建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 (1) 对使用者来说,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) 对管理者来说,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智能建筑的系统构成 智能建筑是楼宇自动化系统(BAS:Building Management Automation System)、通信自动化系统(CAS:Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS:Office Automation System)三者通过结构化综合布线系统(SCS:Structured Cabling System)和计算机网络技术的有机集成,其中建筑环境是智能建筑的支持平台。 3.1楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统。 (1) 变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。 (2) 照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。 (3) 通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。 (4) 交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。 (5) 给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 (6) 停车库自动化子系统(Parking Automation System简称PA),主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。 (7) 消防自动化子系统(Fire Automation System简称FA),主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。 (8) 安保自动化子系统(Safety Automation System简称SA),包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统。门禁系统主要功能有刷卡开门;手动按钮开门;钥匙开门;上位机指令开关门;门的状态及被控信息记录到上位机中;上位机负责卡片的管理等。闭路电视监控系统主要功能有电动变焦镜头的控制;云台的控制;切换设备的控制等。防盗报警系统主要功能有探测器系统在入侵发生时报警;设置与探测同步的照明系统;巡更值班系统;栅栏和振动传感器组成的周界报警防护系统;砖墙上加栅栏结构,配置振动、冲击传感器组成的周界报警防护系统;以主动红外入侵探测器、阻挡式微波探测器或地音探测装置组成的周界报警防护系统;用隔音墙、防盗门、窗及振动冲击传感器组成的周界报警防护系统等。防灾报警系统主要功能有煤气及有害气体泄漏的检测,漏电的检测;漏水的检测;避难时的自动引导系统控制等。 (9) 公共广播与背景音乐系统,主要功能有背景音乐;用软件程序控制播音;可根据需求,分区或分层播放不同的音响内容;有广播、背景音乐及扬声器线路检测功能;紧急广播和背景音乐采用同一套系统设备和线路,当发生紧急事故(如火灾时),可根据程序指令自动切换到紧急广播工作状态;火灾报警时,可进行报警层与相邻上下两层的报警广播;提供任何事件的报警联动广播;手动切换的实时广播等。 (10) 多媒体音像系统,包括扩声系统、会议声频系统、同声传译系统、立体声电影放声系统、视频信息点播系统(Video On Demand简称VOD)等。扩声系统主要功能是把自然声源(如唱歌、演奏、演讲等)的声音信号加以增强,提高听众的声压级,使远离声源的听众也能清晰的听到声源发出的声音。会议声频系统由主席机(含话筒和控制器),控制主机和若干部代表机(含话筒和登记申请发言按键)组成,大型国际会议系统由数字会议网(DCN)构成。同声传译系统是将一种语言同时翻译成两种或两种以上语言的声频系统。立体声电影放声系统采用放映室内的杜比器声道还音系统,利用标准机柜将电影录音,经功放分若干路引至观众厅四周的扬声器组,以达到最佳的立体声效果。VOD系统有随时自主点播精彩影视、各种账单查询、宾馆酒店信息查询、查看交通信息、气象预报、股市行情、商业信息、完成电视购物、卡拉OK音乐点播、Email、Internet浏览、收看闭路电视等功能。系统自动完成点播记费并可与宾馆酒店计算机管理系统联接。 3.2通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(Private Automation Branch exchange简称PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统: (1) 固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。 (2) 声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 (3) 无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。 (4) 卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。 (5) 多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 (6) 视讯服务系统,(包括可视图文系统、电子信箱系统、电视会议系统)它可以接收动态图文信息;具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能;通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。 (7) 有线电视系统,可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。 (8) 计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3.3办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形,图像,声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租房事务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。 3.4结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System简称PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 3.5计算机网络 智能建筑采用的计算机网络技术主要有以太网、FDDI网(Fiber Distributed Data Interface)、异步传输模式(ATM)、综合业务数字网(ISDN)等等。 4智能建筑系统造价组成 智能建筑各系统的工程造价(文章中不探讨一般建筑工程费用)主要由设备购置费、安装工程费和软件编程及调试费组成。 4.1设备购置费 设备购置费由设备原价、设备运杂费和备品备件购置费构成。 设备购置费=设备原价+设备运杂费+备品备件购置费 (1) 设备原价按国产设备和引进设备分别计算。 国产设备原价是指设备制造厂的出厂价或订货合同价。 引进设备原价是指引进设备抵达买方边境港口或边境车站并完税为止形成的价格。 引进设备原价=货价+国外运费+运输保险费+银行财务费+外贸手续费+应纳关税费+应纳消费税额+应纳增值税额+海关监管手续费 1、 货价一般指装运港船上交货并平舱价(FOB Trimmed),即含理舱费和平舱费的船上交货价。理舱费是指为了使货船上的货物按照舱图位置放置妥善和装载合理,并在货物装入船底后进行垫置和整理等费用;平舱费是指为保持航行时船体平稳和不损害船身结构,对装入船仓的货物进行整理作填平补齐所需的费用。设备货价为分原币和人民币货价,原币货价一律折算为美元表示,人民币货价按原币货价乘以外汇市场美元兑换人民币中间价确定。 2、 国外运费指从装运港(站)到达我国抵达港(站)的运费。 国外运费(海、陆、空)=原币货价(FOB)×运费率 国外运费(海、陆、空)=运量×单位运价 其中,运费率或单位运价参照有关部门或进出口公司的规定执行。 3、 运输保险费指办理进口货物运输保险所支付给保险公司的费用。 运输保险费=(原价货价(FOB)+国外运费)/(1-保险费率)×保险费率 其中,保险费率按保险公司规定的不同货物品种和险别的保险费率计算。 4、 银行财务费一般是指中国银行结汇手续费。 银行财务费=人民币货价(FOR)×银行财务费率 银行财务费率一般为0.4%-0.5%。 5、 外贸手续费指外贸公司手续费,以货物到岸价格(GIF)为计算基础。 外贸手续费=货物到岸价格(GIF)×外贸手续费率货物到岸价格(CIF)=(原币货价(FOR)+国外运费+运输保险费)×汇率 外贸手续费率一般取1.5% 6、 关税是由海关对进出国境和关境的货物、物品征收的一种税。进口货物一般以其到岸价格(CIF)为关税完税价格。 应纳关税额=货物到岸价格(CIF)×适用税率 其中,适用税率按关税有关规定计算。 7、 消费税是只对部分进口设备(摩托车和小汽车)征收的一种税。 应纳消费税额=(货物到岸价格(CIF)×应纳关税额)×(1-适合税率)×适用税率 其中,适用税率按消费税有关规定计算。 8、 进口环节的增值税是对报关进口的货物征收的一种税。 应纳增值税额=组成计税价格×增值税税率 组成计税价格=货物到岸价格(CIF)+应纳关税额+应纳消费税额 进口设备增值税税率一般为17%。 9、 海关监管手续费是指海关对进口减税、免税、保税货物实施监督、管理、提供服务的手续费。对于全额征收关税的货物不计取本项费用。 海关监管手续费=货物到岸价格(CIF)×监管手续费率 海关监管手续费一般为3‰。 其中,保税、免税货物按海关审定的到岸价格的3%计征,减税货物按实际部分到岸价格的3‰计征。 (2) 设备运杂费是指从设备制造厂交货地点至安装工地仓库或施工现场堆放点所发生的运费、途中包装费、装卸费、采购与仓库保管费、供销部门手续费等。 设备运杂费=设备原价×设备运杂费率 其中,设备运杂费率按各部门及各省市有关规定计取。 (3) 备品备件购置费 备品备件购置费是指在初期系统运行期间为保证设备的正常运转必需购置的备品备件费用。不包括应随设备本体带来的易损备品备件及专用材料。 备品备件购置费=(设备原价+设备运杂费)×备品备件购置费率 其中,设备原价中不包括引进设备的价值,费率按各部门有关规定计取。 4.2安装工程费 智能建筑各系统的安装工程费主要由工资、材料费、安装机械使用费、管理费、开办费、利润等组成。 工资主要包括基本工资、加班费、津贴以及招聘、解雇费用等;材料费包括材料原价、运杂费、运输损耗及采购保管费、有关税金等;安装机械使用费包括自有机械使用费和租赁机械使用费;管理费包括工程现场管理费和公司管理费;开办费包括安装施工用水电费、脚手架费用、临时设施费等。 4.3软件编程及调试费 智能建筑各系统控制软件的费用包括系统编程及调试费用。 5智能建筑系统造价的确定 由于智能化系统在国内隶属于建设、公安、邮电、广电、消防、电业等行业管理,大部分系统造价要由各行业计价定额来确定;又由于智能化系统技术涉及自动控制、通信、计算机网络、广播电视、卫星通信等高新技术领域,各有关造价管理部门在智能建筑造价确定上还未能全方位介入。它的部分系统造价确定已经市场化,即由市场自由竞争决定系统工程造价。 设备原价和软件编程及调试费的确定多由几家设备或软件厂家集中报价,业主择优选购;或业主货比三家,比较询价后购买。 安装费用的确定分两种情况,对于由设备厂家自行安装的设备,安装费用由设备厂家报价;对于另行组织安装施工的,则需要独计价。 对于隶属不同行业管理的子系统,安装费用的计算需依据不同行业的计价定额。BAS中变配电控制子系统、照明控制子系统、通风空调控制子系统、交通运输控制子系统、给排水设备控制子系统、消防自动化子系统等的造价确定基本上要以建设部颁《全国统一安装工程预算定额》为基础,其中消防自动化子系统的内容是在2000年的新安装定额中规范的。其余几个系统的安装费用基本上由设备厂家报价。CAS中有线电视系统安装费用由广电系统的有关部门规范管理,其余系统安装费用由电信系统的有关部门规范管理。对于OAS、SCS及计算机网络的设计施工管理比较复杂,信息产业部和建设部都各有发文管理,需针对不同工程区别对待。因此其安装费用的确定也要有所区分。 6、智能建筑造价管理的趋势 随着我国加入WTO步伐的加快以及社会的进步、科技的发展和人类需求的增长,智能建筑的系统会不断完善,对于智能建筑系统造价的管理工作也要不断适应市场的发展,最终实现通过市场竞争形成工程价格。 鉴于目前建设市场公平竞争的环境尚未形成,加上各种不正之风特别是腐败现象的存在,智能建筑工程造价管理的改革还不具备完全开放、由市场形成价格的条件,只能是调放结合、循序渐进。 智能建筑论文:探析智能建筑系统构成 论文关键词:智能建筑 条件 目标 系统构成 论文摘要:智能住宅不仅仅可为人们提供舒适,便利的环境,还具有可持续发展的节能功效。智能住宅应该满足人类与自然和谐共存的需要,是满足未来发展需要的建筑。 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 一、智能住宅的含义 所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备,如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理,同时能与住宅外部世界联系,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。 构成智能住宅的基本条件有如下三点: 1、具有相当于住宅神经的家庭网络; 2、能够通过这种网络提供各种服务; 3、能与社会等外部世界相连接。 一般认为智能住宅应具备的四种功能 1、安全防卫自动化系统; 2、身体保健自动化系统; 3、食物烹调自动化系统; 4、文化、娱乐、信息自动化系统。 二、建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 1、对使用者来说,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、对管理者来说,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。 三、智能建筑的系统构成 1、楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能主要划分为几个子系统。 (1)变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。 (2)照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。 (3)通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。 (4)交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。 (5)给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 (6)停车库自动化子系统,主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。 (7)消防自动化子系统,主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。 (8)安保自动化子系统,包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统等等。 2、通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS按功能划分为几个子系统: (1)固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。 (2)声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 (3)无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。 (4)卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。 (5)多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 (6)计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3、办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形,图像,声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租房事务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。 4、结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System简称PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来。 智能建筑论文:智能建筑暖通空调系统优化方法研究 摘要: 目的:研究实现智能建筑暖通空调系统节能的有效途径和优化方法。方法:分析比较建筑物内部主要耗能单元的节能措施。结果实现了对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节分级优化,从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率。结论:确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义,BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。 关键词: 智能建筑 暖通空调系统 节能分析 系统优化 BAS系统 1 概述 智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势,同时也是中国改革和发展的迫切要求,是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。节能和环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高能量效率,因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外,业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低,以达到节省大楼营运成本的目的。 2 智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统的优化 智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统,实现信息共享,进行综合管理,其作用和效益是巨大的,要实现这些作用和效益,就必须实施优化,建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比,有以下特点:1)可以从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率,降低投资和运行费用;2)可以对系统及其过程进行定量化的状态模拟,减少控制环节,提高可靠性与稳定性,发生故障概率降到最低可能限度,系统响应输出最优化;为通过优化控制方案达到节能目的的是一种“主动节能”,它有别于墙体结构、门窗的形式和设置的改造的“被动节能”。智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化措施见表1 3 智能建筑BA系统优化方法(主要针对暖通空调系统) 3.1 控制策略的优化 空气处理机的DDC通常采用P工D控制,选择合适的P工D参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。P工D系数高,空调对室内温度波动的反应特性曲线陡,达到设定温度的过渡过程较短;相反P工D系数低,达到设定温度的过渡过程较长。但并不是P工D系数越高越好,否则易引起DDC控制系统失稳,表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动无法在固定开度上运行。P工D能解决大部分场合的空调控制,但对于影剧院等大热惯性空调场合,靠高的P工D系数来提高空调机组对负荷变化的响应速度是不足以解决问题的。这时可以采用双级控制,即分别在空调的送风道和室内安装温度传感器,室内的温度设定由主DDC控制器完成,水阀的驱动由副DDC根据风道温度传感器和主DDC的指令完成,由于风道温度变化速度快于房间温度的变化,这一控制方式加速了系统对温度波动的响应。在实际的工程设计中,BA系统对空调的节能控制有多种手段可以采用,例如室内外焙值比较法、二氧化碳等污染物浓度检测法确定新风量,基于日程表的定时操作等等。工程设计中可以视需要灵活运用,以达到最优的效果。例如,办公、商场等场合,夏秋季在清晨时通过程序启动空气处理机域新风机),利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷,既节约新风能耗又提高了室内空气品质。 3.2 控制权的优化 通常BA遵从的是中央控制站集中管理的原则。有时也有其不便的一面。在某些场合(如会议室)将空调、通风系统的参数的设定功能放置在现场可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供这样的功能,需要专门部件来实现。这类功能接近VRV控制面板的设定器给房间的使用者带来极大的便利和舒适性,必要时应积极采用。 3.3 直接数字控制器(DDC)的优化 主流BA系统供货商都能提供大中小不同处理能力的DDC,冷冻机房、热力站监控点是密集场合应优先采用大型控制器,以减少故障率和控制器间的通讯。对空气处理机、新风机、通风机一般采用中型或小型的控制器即可。近年来,可编程逻辑控制器件(P LC)进步很快,其应用不再局限于工业场合,在空调通风的现场设备控制工程中不应将其排斥在外。 3.4 控制网络优化 在满足扩展性和灵活性的前提下,控制网络的拓扑结构应 尽可能简化、清晰,无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络,这种布线设计的随意性如果运用不当,在工程实践中仍然是有技术风险的,并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于Rs485总线的控制网络,采用“手拉手”的布线方式,大型工程可以考虑楼层网络分级。 3.5 BAS监控中心 BAS监控中心负责监控整个空调、通风、动力系统,一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房,在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站,由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能,并且该分站功能受权局限为冷热源设备。 4 结论 对智能建筑的分析和评价应坚持节能的原则。确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义.BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。智能建筑BAS控制方案的优化是整个智能建筑节能优化方案实施的具体体现,它包含了建筑物内部主要耗能单元的节能优化。通过对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨,力图使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统,最大限度地节约建筑物能源。 智能建筑论文:关于智能建筑中空调自控系统的几点浅谈 摘要: 本文简要地介绍了智能建筑中的空调自控系统,介绍了近年来发展起来的VAV-TRAV空调系统的做法。 关键词: 智能建筑 变风量空调系统 末端调节 一、引 言 空调自控系统是智能建筑集成系统的重要组成部分,空调自控设备是智能建筑物中重要的自控设备,而空调设备本身是建筑的耗能耗电大户,而且由于智能建筑中大量电子设备的应用使得智能建筑的空调负荷远远大于传统建筑物,变风量空调系统用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,VAV系统(变风量空调)有突出的优点:节能潜力大,控制灵活,可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等;近几年特别是计算机工业的发展,使变风量空调设备具有智能能力,因此,应用范围不断扩展,在国内外特别是美国、日本、香港等地的实际工程中得到了普遍广泛的应用。 二、空调自控功能介绍 智能建筑空调自控主要包括建筑物内的空调机组控制、新风机组控制、变风量末端(VAV)控制等。它们在楼宇自动化系统的监控和管理下,使建筑物内的温、湿度达到预期的目标,同时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作,以求取得最低的运行成本和最高的经济效益: 2.1空调机组控制空调机组系统包括新/回风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件,该系统包括新风、回风和送风三部分: (1) 机组启/停:机组可控制定时启/停,也可强制启/停;(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据回风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使回风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制。当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作。可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;(5)新/回风阀门控制:在冬/夏季新风阀门开至最小开度,回风阀门开至最大开度;在过渡季调节新/回风阀门的开度来调节温度,亦可进行新/回风阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(6) 联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新/回风阀门联锁控制;(7)报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警及防冻开关报警。 2.2 新风机组控制新风机组系统主要由新风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等硬件组成,该系统包括新风、送风两部分: (1) 机组启/停:机组可控制定时启/停;(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据送风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使送风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制,当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作,亦可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;(5)新风阀门控制:在机组运行时,新风阀门全开,可进行新风阀门的强制开/关控制和机旁手动开/关控制;(6)联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新风阀门联锁控制;(7) 报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警和防冻开关报警。 2.3 变风量(VAV)末端控制功能(1) 风机控制:由手动开关控制风机的启/停,有风机状态的输出网络变量;(2) 温度控制:根据室内温度测量值,调节风阀的开度值勤,使室内温度保持恒定;(3) 湿度控制:根据室内湿度测量值,控制水阀的开/关,使室内湿度保持恒定。 三、VAV-TRAV空调系统 VAV空调系统的原理:变风量空调系统(VRV)用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,关键需要实现变风量原理的末端送风装置,特别地有关末端装置以及整个VAV系统的自动控制设备,在最近二十年左右的时间里,不仅VAV末端装置,而且相应的控制系统,甚至变风量空调系统的型式都发生了很大变化,有关的新产品和新技术不断涌现,由于 VAV技术的快速发展,特别是有关的DDC和网络技术的发展,美国学者提出了TRAV的新概念,TRAV(Terminal Regulated Air Volume,末端调节的变风量系统)和VAV一样,也是一种变风量系统,通过调节风量来创造舒适环境,但TRAV不采用VAV中的静压调节,而由末端装置直接控制送风机,TRAV基于末端装置实时的风量需求,采用先进的控制软件,实施对送风机的控制,在传统的VAV系统里,当负荷下降并导致流量减少时,末端风阀关小以节流,管道内静压保持不变;而在TRAV系统中,在相同的情况下,末端风阀保持打开,而管道静压降低,于是在相同的流量下,TRAV系统所要求的风机功率要低得多, TRAV是建筑在 "集成控制"、和"动态控制"等概念的基础上的:(1)所谓"动态控制",是指有预测的、随时间而变化的控制,就房间的热状态来说,它不要求时时热平衡从而保持房间状态于某一"点",而是充分考虑各种热因素的相互作用从而保持房间在某一个舒适范围;(2)所谓"集成控制",是指:设定点的计算和控制决定被安排在控制级以上进行,控制器只是简单地用于保持当前的设定值,在高性能控制中不使用控制器的重新设定(controller resets)和串级控制器,这样做的目的,是可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的各种因素,避免传统方法中各分立模块独立运行可能导致的相互冲突,而且有可能最大限度地利用自由冷源(热源)和建筑物本身的蓄热放热作用,因此,集成控制将使系统更稳定,而且更舒适、更节能。 四、总结 智能建筑是信息技术与建筑技术结合的产物,概括地说,它是以建筑为平面,具有通信自动化、建筑设备自动化和办公自动化三者的智能化集成系统,它为人们提供舒适、安全、高效、方便的环境,空调自控系统是组成智能建筑很重要的一部分,特别是近年来控制技术的发展特别是微电子和计算机技术的发展,使空调仪表走向智能化,功能大量增加,为变风量空调技术的发展和实际应用提供了可靠的保证,从而为智能建筑提供高舒适低能耗的系统。
浅谈低碳城市与智能建筑电气:低碳城市与智能建筑电气 摘要:在我国城市化建设进程中,城市规模不断扩大,建筑行业也得到了快速发展。但与此同时,经济发展和环境问题之间的矛盾也不断加剧。面对这样的情况,国家虽然采取了一系列措施,以解决生态破坏和环境污染问题,但效果都不是太理想。在这样的背景下,低碳城市理念应运而生,并发展成现代城市建设的最重要的理念。本文从建设低碳城市的意义出发,分析了低碳城市和智能建筑电气之间的关系,并对阐述了智能建筑电气特征。 关键词:低碳城市;智能建筑电气;特征 在我国现代建筑行业的快速形成与发展的情况下,虽然创造了比较理想的经济效益和社会效益,但是发展过程中所产生的严重的环境破坏、能源污染等问题也是不能忽视的,必须要引起建筑行业内部以及社会的普遍关注,并且要积极的寻求有效的解决措施。从社会发展的角度来进行分析,我国现在处于城镇化进程加快、经济快速发展、碳排放大量增加和向社会主义市场经济转型的关键时期,建筑的工程总量排名世界第一,超过了世界年建筑总量的一半。在我国全面构建低碳城市的前提下,智能建筑是根据地域和国情特点,适应国家社会、经济、文化的发展和生活水平提高的需求,坚持以人为本,合理利用资能源、资源,节能、节水、节材、节地,保护当地的生态环境,并全面的治理污染,进行智能化管理,创造出室内外环境舒适、安全、健康,能与自然和谐共处的资源节约型建筑。 一、建设低碳城市的意义 低碳城市指的是城市以低碳经济作为发展模式以及发展方向,政府以低碳社会作为城市建设的目标,居民以低碳生活作为生活理念以及生活标准。低碳城市的概念从提出到现在,已被各个国家认可并成为全世界各个国家的共同目标,诸多国家逐渐加大了发展建设低碳城市的力度,以在经济发展过程中环境代价实现最小化,实现人与自然的和谐相处。 在经历了农业文明、工业文明之后,全球性的环境问题也随之产生,人们逐渐认识到环境保护对经济发展的重要作用。随着科学技术的发展及各种先进的生产技术的出现,对社会生产方式和生活方式产生了重要影响。在全球经济快速发展的同时,能源危机、环境危机也逐渐显露,不仅制约了全球经济发展,也对人们的生存环境造成了很大影响。在这样的背景下,低碳经济作为一种新兴的经济发展模式而逐渐受到重视。低碳经济以可持续发展为指导思想,为全球经济发展提供了一条可供借鉴的发展模式。低碳经济最重要的目标是减少碳排放量,以清洁能源和可再生能源代替各种石化和煤炭能源,随着城市理念的发展,低碳城市成为城市规划和城市建设的重要指标,对当前我国城市发展产生了强大的推动力。 二、低碳城市与智能建筑电气的关系 在城市化建设进程中,建筑行业逐渐发展起来,建筑行业对经济发展的贡献作用也越来越大。从建筑行业的发展历程来看,可以分三个阶段:一是容声建筑;二是舒适生活建 筑;三是健康生活建筑。建筑行业的发展阶段,在一定程度上也反映了生产力发展的水平。随着全球性气候问题的出现,人们也认识到环境与生活之间的关系,在实践总结过程中, 低碳城市建设理念也最终得到体现,建筑行业的智能化趋势也更加明显。在智能建筑的特征在于,加大未利用能源和可再生能源的利用,注重节约能源和循环使用各种建筑材料,减少建筑施工过程中的生态破坏和环境污染。与传统建筑相比,智能建筑的理念更具有前瞻性和预见性,比较符合当前经济发展的需要,其最根本的目的在于优化人类的生存目标,因而是一种具有强大生命力的理念。因此,智能建筑成为建筑行业未来发展的方向,通过智能系统,如智能化管理和决策,智能化技术手段,能够促进低碳城市的发展。 三、智能建筑电气特征 (一)以节能为中心的建筑设备监控 在建筑电气工程中,无论是既有的建筑还是新建的建筑,均要通过监控设备实现对建筑物设备正常运行的诊断,实现对建筑耗能水平的有效评估,从而对运行的参数进行及时合理的调整,对使用能源的方式进行变更,修补能源的浪费漏洞,进而对既有的建筑以及相关运行设备系统的能耗数据进行分析,制定合理改造方案,实现建筑物能源利用效率的不断提升。对于绿色建筑来说,其监控系统较为复杂繁多,包括对区域热、电系统等的控制,如现在多使用的智能建筑电气中较为简单的声控照明灯,可以识别一定范围内的声音频率而自动开始照明,间隔一定时间后会自动熄灭,这就弥补了老式照明系统手动控制的缺点,很好的达到节能的目的 ;对冰蓄冷系统(其运行原理是利用峰谷电价差)的有效控制 ;利用自然能量通风、采光,控制照明,室内通风空调控制等,真正实现低能耗建筑 ;对周围环境的温度、湿度、光照度等进行感知并自动进行调节的智能墙 ;自动对雨水、生活废水等进行收集,提供循环使用的水处理设备控制系统等。以上智能控制以及最优控制等策略在绿色建筑中已经被广泛应用。在建筑物的电气工程中,节省用能、降低不可再生能源消耗是智能监控的主要目标。 (二)信息服务主要以三网融合以及物联网的应用为核心 信息服务支撑着社会以及经济的发展,也是节能减排的重要手段。较为先进发达的信息技术逐渐改变了人们的生活习惯,形成一种新型的交流模式。如位于总部的高层领导可以通过远程系统与全世界的分公司系统进行联系,使全世界的数以百计的工作人员无需乘坐飞机、火车、汽车等交通工具费时间、精力、能源的赶到同一地点,而是在同一时间不同地点进行会议研讨,该信息技术的工作效率能有效实现减排并大大提高了工作效率。通信网络技术的飞速发展,移动通信3G、IPV6 后的 LTE 等逐渐被广泛应用,而EPON 以及 GPON 等的广泛应用大大推动了广播电视网、电话网以互联网的三网融合,移动通信无处不在,信息服务无所不能,一些新建的建筑物完全摒弃了传统的综合布线系统,而是应用了无线通信以及全光通信的方式。与此同时,主要以计算机、PFID 技术以及无线通信为支撑的物联网,已经逐渐被社会接受应用,在经济及日常生活中普及。物联网以其独特的分布式智能处理的形式逐渐改变了社会内的交流、人们的生活方式以及经营管理模式。因此,在绿色建筑建设需要在人们活动区域内密布物联网节点。 (三)安全事务的智能处理 由于现代社会及经济的快速发展,建筑物的数量不但增加,尤其在综合性的大型建筑物中,人群较为集中则相应会增加安全分风险,提升消防及安防装备的技术水平,及时应对有可能会出现的各类突发事件是智能建筑电气工作人员面临的重大问题。传统的安防系统主要包括视频监控系统以及报警系统,其中的视频监控需要指派特定的人在视频前进行监督操作,多数事故只有在发生后才会被针对性的进行视频调查,故其在日常监控中具有一定的局限性。为提高这些系统的性能,使用智能传感技术十分有必要,如大量的探测信息主要应用智能图形分析系统进行,可以实现街景分析、面容比对分析、人物分离分析、区域防范分析、人数统计等。为有效提高火灾自动报警系统的性能及其的工作效率,对传统火灾探测器进行了相应的变革,采用视频遥感、光纤传感等技术对火灾信息进行采集 ;将 CPU 植入传统火灾探测仪中,增加其智能识别程序,进而提升智能探测仪的工作效率以及可靠性。 四、结语 从全球经济发展的角度来看,低碳经济作为一种新型的经济发展模式,具有强大的生命力。低碳城市理念的提出,是对低碳经济的贯彻和实行,也是我国经济建设和社会发展的必然选择。在城市化建设进程中,应不断总结实践经验,发挥智能建筑电气的作用,以解决当前环境问题和能源问题,促进我国城市建设的发展。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:简谈低碳城市与智能建筑电气 【摘要】本文主要以绿色建筑和低碳城市发展为背景,对低碳城市以及智能建筑电气之间的关系进行探究分析,并对智能建筑电气中的建筑设备监控的三大特征进行剖析,为城市建设提供参考依据。 【关键词】低碳城市;智能建筑电气;绿色建筑 随着我国城市的规模不断扩大,我国国民经济的不断进步以及先进技术的不断应用,人民的生活水平以及生活质量得到了大幅度的提升,为有效利用城市资源,出现了更多的高层建筑以及小高层建筑。这在一定程度上改善了居民的居住条件,另一方面建筑也被赋予了越来越强大的功能。而人们对于建筑结构、居住空间、绿化环境以及公共设施方面提出了更高的要求。因此,为有效实现低碳城市,住宅电气的设计建设也应该紧跟社会前进步伐,尽量符合低碳化城市要求。 一 建设低碳城市的意义 随着工业社会的不断发展,科学与技术发生了革命性的改变,机械化以及电气化的应用大大提高了工业生产效率,随着人们生活水平的提高,日常生活与工作所需的资源与能源也越来越多,这种情况难免就会对地球环境造成越来越多的破坏。从能源消费方面分析,地球现有的矿产资源与能源的枯竭也只是时间的问题,而被各界寄予厚望的可再生资源的增量又是非常有限的,地球上人口的增长与社会经济的发展就更加加剧了各类能源的危机。同时,人们生活中排放出来的化学物质能造成严重的环境污染,工业、汽车等排放出的有害气体能促进酸雨的形成,人们日常生活中制造的各类垃圾均能造成环境污染,如不易被降解处理的塑料袋等白色污染。 低碳城市指的是城市以低碳经济作为发展模式以及发展方向,政府以低碳社会作为城市建设的目标,居民以低碳生活作为生活理念以及生活标准。低碳城市的概念从提出到现在,已被各个国家认可并成为全世界各个国家的共同目标,诸多国家逐渐加大了发展建设低碳城市的力度,以在经济发展过程中环境代价实现最小化,实现人与自然的和谐相处。 二 绿色建筑的重要性 绿色建筑是建设低碳城市的重要组成部分。绿色建筑主要利用大量可再生能源以及未利用能源,强调的是建筑材料资源的循环利用以及实施能源节约最大化,尽量将在建筑过程中对环境的污染与损害降到最低。绿色建筑是将建筑学与生态学有机结合,其概念可理解为在建筑的有限寿命内,对环境、资源做到最大限度的保护、节约,并实现污染最小化,为人们提供健康、舒适以及高效的使用空间,最终达到建筑物与自然共存的目的。 绿色建筑与传统的建筑不同之处在于其理念横跨了建筑物的本体,追求的是人类生存目标的优化,属于较大的系统以及多目标优化的较为典型的案例。绿色建筑必须采用大量的智能系统以实现建设目标。在这一过程中,智能化以及信息化是必不可少需要运用好的技术,需要管理、信息、控制以及决策,以智能化推进绿色建筑,最大限度的节约能源、降低资源消耗量,避免浪费,降低污染。对于我国来说,绿色建筑刚刚起步,需要人们着力探索与解决相关阻碍问题。 三 智能建筑电气特征 1 以节能为中心的建筑设备监控 在建筑电气工程中,无论是既有的建筑还是新建的建筑,均要通过监控设备实现对建筑物设备正常运行的诊断,实现对建筑耗能水平的有效评估,从而对运行的参数进行及时合理的调整,对使用能源的方式进行变更,修补能源的浪费漏洞,进而对既有的建筑以及相关运行设备系统的能耗数据进行分析,制定合理改造方案,实现建筑物能源利用效率的不断提升。 对于绿色建筑来说,其监控系统较为复杂繁多,包括对区域热、电系统等的控制,如现在多使用的智能建筑电气中较为简单的声控照明灯,可以识别一定范围内的声音频率而自动开始照明,间隔一定时间后会自动熄灭,这就弥补了老式照明系统手动控制的缺点,很好的达到节能的目的;对冰蓄冷系统(其运行原理是利用峰谷电价差)的有效控制;利用自然能量通风、采光,控制照明,室内通风空调控制等,真正实现低能耗建筑;对周围环境的温度、湿度、光照度等进行感知并自动进行调节的智能墙;自动对雨水、生活废水等进行收集,提供循环使用的水处理设备控制系统等。以上智能控制以及最优控制等策略在绿色建筑中已经被广泛应用。在建筑物的电气工程中,节省用能、降低不可再生能源消耗是智能监控的主要目标。 2 信息服务主要以三网融合以及物联网的应用为核心 信息服务支撑着社会以及经济的发展,也是节能减排的重要手段。较为先进发达的信息技术逐渐改变了人们的生活习惯,形成一种新型的交流模式。如位于总部的高层领导可以通过远程系统与全世界的分公司系统进行联系,使全世界的数以百计的工作人员无需乘坐飞机、火车、汽车等交通工具费时间、精力、能源的赶到同一地点,而是在同一时间不同地点进行会议研讨,该信息技术的工作效率能有效实现减排并大大提高了工作效率。 通信网络技术的飞速发展,移动通信3G、IPV6后的LTE等逐渐被广泛应用,而EPON以及GPON等的广泛应用大大推动了广播电视网、电话网以互联网的三网融合,移动通信无处不在,信息服务无所不能,一些新建的建筑物完全摒弃了传统的综合布线系统,而是应用了无线通信以及全光通信的方式。与此同时,主要以计算机、PFID技术以及无线通信为支撑的物联网,已经逐渐被社会接受应用,在经济及日常生活中普及。物联网以其独特的分布式智能处理的形式逐渐改变了社会内的交流、人们的生活方式以及经营管理模式。因此,在绿色建筑建设需要在人们活动区域内密布物联网节点。 3 安全事务的智能处理 由于现代社会及经济的快速发展,建筑物的数量不但增加,尤其在综合性的大型建筑物中,人群较为集中则相应会增加安全分风险,提升消防及安防装备的技术水平,及时应对有可能会出现的各类突发事件是智能建筑电气工作人员面临的重大问题。 传统的安防系统主要包括视频监控系统以及报警系统,其中的视频监控需要指派特定的人在视频前进行监督操作,多数事故只有在发生后才会被针对性的进行视频调查,故其在日常监控中具有一定的局限性。为提高这些系统的性能,使用智能传感技术十分有必要,如大量的探测信息主要应用智能图形分析系统进行,可以实现面容比对分析、街景分析、区域防范分析、人物分离分析、人数统计等。为有效提升火灾自动报警系统的性能以及其工作效率,对传统的火灾探测器进行了相应的变革,采用视频遥感、光纤传感等技术对火灾信息进行采集;将CPU植入传统火灾探测仪中,增加其智能识别程序,从而提升智能探测仪的工作效率以及可靠性。 四 小结 我国政府对于节能减排的工作较为重视,为低碳城市及绿色建筑的发展创造了较好的条件,但节能减排的工作需要一项一项具体的工程来实施的,其实施过程主要由工程技术人员参与完成的。而作为智能建筑电气的专业人员,应该对低碳城市以及绿色城市建筑的基础理论充分掌握,并认真学习研究智能化应用技术,不断创新,为社会及人类的未来做出贡献。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:智能建筑\物联网与智慧城市 摘要:数字化信息技术的不断进步,以及物联网的兴起,国家制定了调整经济结构、引导传统产业升级、培育新兴产业的宏观经济战略,同时随着人们对物质生活水平的不断追求,国内外兴起了以智慧城市为核心的新一代城市信息化建设高潮,这些需求对广大电气工作者提出了新的更高要求。本文浅析了智能建筑物联网、智慧城市的定义、组成和关键要素,以及三者之间的相互关系和未来发展趋势。 关键词:智能建筑、物联网、智慧城市 1.智能建筑 智能建筑是指:以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。 通常我们认为其由:通讯自动化CA、楼宇自动化BA、办公自动化OA、结构化综合布线四方面构成。 智能化系统工程设计应根据建筑物的规模和功能要求等实际情况,选择配置相关的系统。目前我国《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006规定: (1)智能化系统由七大系统组成: 智能化集成系统 信息设施系统 信息化应用系统 建筑设备管理系统 公共安全系统 机房工程 建筑环境系统 (2)智能化建筑的类别大致可分为下列十大类型: 办公建筑含商务、行政、金融 商业建筑含商场、宾馆 文化建筑含图书馆、博物馆、会展中心、档案馆 媒体建筑含剧(影)院、广播电视业务 体育建筑含体育场、体育馆、游泳馆 医院建筑含综合性医院、专业性医院 学校建筑含普通全日制高等学校、高级中学和高级职业中学、初级中学和小学、托儿所和幼儿园 交通建筑含空港航站楼、铁路客运站、城市公共轨道交通站、社会停车库(场) 住宅建筑含住宅、别墅 通用工业建筑 传统智能建筑通常以通信自动化、综合布线、楼宇自控为核心而构成,消防安防等系统作为一般必要配置,其特点是各自专用通信网络自成一体,分割管理、技术重叠、系统繁复、投资高。随着IT技术的发展和系统集成的产生,利用TCP/IP通信协议的开放,从而实现了各子系统的整合、界面的共享,达到了建筑物高度智能化管理的程度。同时,随着国家能源政策调整和绿色、节能、生态建筑的兴起,建筑智能化已成为今后社会发展的必然趋势,也只有这样才能达到社会的可持续发展。 目前由商业、居住、办公等各种建筑物组成的建筑群不断涌现,使智能建筑逐步由单体的智能建筑走向建筑群的智能化、数字化,形成一个更大规模、功能齐全、系统配置越来越高的以信息服务、信息应用为核心的智能建筑群。 2、物联网 目前物联网仍未形成一个准确权威的定义。通常观点是:物联网是通过各种信息传感设备和系统(传感网、射频识别系统、红外感应器、激光扫描器等)、全球定位系统,按约定的通信协议,将物与物、人与人、人与人连接起来,通过各种接入网、互联网进行信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。每一个物件都可以寻址,每一个物件都可以控制,每一个物件都可以控制通信。这种物联网是“广义的物联网”。 物联网的体系结构由四部分组成:感知层、接入层、网络层、应用层。其核心是软件平台,而软件也正是物联网的中枢神经。通常物联网软件平台建立在分层通信协议基础之上。主要包含:数据感知系统软件、物联网中间件系统软件、网络操作系统软件、物联网信息管理系统软件。 物联网的关键技术由四部分组成: (1)节点感知技术 电子标签RFID 新型传感器:从传统传感器向智能传感器发展 智能化传感网节点技术 (2)节点组网及通信网络技术 传感网技术 核心承载网通信技术 互联网技术 (3)数据融合与智能技术 数据融合与处理 海量数据智能分析与控制 (4)云计算技术 由此可知物联网采用智能传感器及无线技术改造和提升原有的智能化系统,从根本上提高智能化水平,使智能建筑更智慧,为人们提供更多便捷、更多信息的一个平台,同时它又是智慧城市建设的一个重要技术手段。物联网的应用将大大提升智能建筑的整体水平,其优点为: (1)采用物联网技术实现了有线和无线相结合的网络大大降低布线的工程造价及使馆难度。 (2)对设备参数检测和检测设备运行情况,可以提高设备寿命,可以降低设备能源。 (3)物联网的应用可以对系统全方位监测和控制。 (4)物联网可实现信息的及时共享,达到实时管理。 3、智慧城市 智慧城市有狭义和广义两种理解,狭义上的智慧城市概念指的是以物联网为基础,通过物联化、互联化、智能化方式,让城市中各个功能彼此协调运作,以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式,其本质是更加透彻的感知、更加广泛的联接、更加集中和更有深度的计算,为城市肌理植入智慧基因。广义上的智慧城市是指以“发展更科学,管理更高效,社会更和谐,生活更美好”为目标,以自上而下、有组织的信息网络体系为基础,整个城市具有较为完善的感知、认知、学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识的一种全新城市形态。 根据我国现阶段经济和社会发展的现状,智慧城市建设实质就是国家信息化在一个城市中的具体体现。数字技术的应用及大提升了一个城市在其医疗卫生、文化教育、市政、交通、公共安全、环境保护等城市综合管理方面的能力,为城市公共管理与服务的运营与治理提供更简洁、高效、及时、灵活的决策支持。 智慧城市是数字城市发展的高级阶段,是在数字城市网络化与数字化建设的基础上,通过物联网技术将分散的智能建筑或智能建筑群作为信息节点,集成整个城市所涉及的社会综合管理与社会公共服务资源,实现一个更广泛、开放、共享的互联互通的智能化。 其主要特征是通过幸福指标体系、管理指标体系、社会责任指标体系三个指标来实现。其建设与发展的实质就是低碳经济、幸福生活、可持续发展三位一体的城市发展理念。智慧城市建设应遵循“统一领导、统一计划、统一标准、统一平台开发”的“四个统一”原则。要高屋建瓴,是“一把手”工程,必须由政府“一把手”统领全局协调各部门资源,这有这样才能有效建立信息互联互通、数据共享交换的协同机制,共享云计算中心平台,避免同一业务平台及应用系统的重复投资开发、重复建设。 智慧城市建设投资控制原则应遵循: 1、 采用统一的智慧城市顶层规划和各业务平台及应用系统的深化设计。 2、 采用统一的信息互联互通扩数据共享交换标准,以及系统集成通讯接口协议。 3、建设一体化的城市级“一级平台和城市级数据中心(云计算中心)。 4、业务级二级平台及应用系统软件采用统一部署和开发,避免多头重复配置。实现业务级平台及应用系统信息互联互通和数据共享交换。 5、业务给二级平台及应用系统采用硬件集成方式(云计算、云数据 、云服务)。 智慧城市建设是一项技术性、前瞻性、高端性很强的系统工程,要完成这项任务,没有一批高素质的管理 、设计、实施、运营专业人才是不可能的,没有超前战略性规划更是难以想象。智慧城市建设的人才培养,是整个社会可持续发展中重大问题,要采取多方面的措施,重视信息化人的引进和培养工作,完善人才管理机制,落实各项人才政策,创建良好的人才发展环境;积极开展多渠道、多层次、多形式的计算机技能培训。 智慧城市是基于物联网、智能建筑物,并结合城市管理需求而产生的新城市发展趋势,是落实科学发展观,实现可持续发展,适应时展的战略选择。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:低碳城市环境下智能建筑中电气工程的特点与发展 【摘 要】随着经济的不断发展,城市建筑行业也得到了长足的发展,尤其是智能建筑的应用范围越来越广泛,为了响应发展低碳经济的倡导,智能建筑中的电气工程设计也必须遵循低碳环保的设计原则,实现可持续发展战略。 【关键词】低碳城市环境;智能建筑;电气工程;特点;发展 在科学技术高速发展的今天,很多建筑工程已经实现了智能化,可以说智能建筑的应用为人们的生产与生活提供了更为便捷的服务,也让人们感受到更为舒适的建筑内部环境。智能建筑中的电气工程是推动智能建筑高速发展的中心环节,要在低碳经济环境背景下不断提高电气工程的网络化与自动化水平,也在一定程度上促进了经济的发展。 一、低碳城市环境下智能建筑中电气工程的特点 低碳城市环境下的智能建筑是时代和技术的产物,是人类活动的领域逐渐扩大、生活和生产要求逐渐上升的结果。通常意义上说的智能建筑是指综合了很多高科技技术的建筑,这些技术主要包括计算机技术、信息通讯技术等,现金技术的应用可以使得建筑物的设计更加合理化与科学化,尤其是使内部的建筑的电气系统、防火防盗功能实现自动化和综合管理的目的,特别是可以让建筑物具有远程监控的作用和功能,只有这样的建筑才可以称得上是智能化建筑。它的最主要的特征就是管理的自动化、信息的全面化、和办公的自动化。 现阶段提倡的低碳经济最突出的特点就是能耗低、污染少,不仅有利于降低经济发展的成本,还有利于为人们提供非常舒适的生活生产环境。从目前的发展状况上来看,智能建筑的主要优势包括使用效率高,节能特点突出,居住环境舒适等,在世界范围内得到了迅速的发展,虽然在我国的发展时间不长,但是发展的速度却是非常地快,近些年来国内的很多省份市区的建筑智能化程度已经达到了相当高的水平,特别是在北京、天津、上海、广州等大都市,智能建筑得到了快速的发展,且取得了显著的成果,电气工程的自动化水平也达到了一定的高度。很多智能建筑也向着大型的公共建筑的方向迈进,例如随着经济文化的发展,世界范围内的建筑设计的交流与学习活动越来越密切,再加上政府和社会各界对智能建筑的支持,相信我国在智能建筑的研究方面还会取得新的突破。电气工程是智能建筑中的核心部分,在电气工程的设计上,要遵循低碳经济的发展原则,同时要利用高新技术,完善电气工程的网络化建设,这样才能使智能建筑得到长远的发展。 二、低碳城市环境下智能建筑电气工程的发展前景 智能建筑中的电气工程主要是朝着网络融合与办公自动化方向发展,通过高科技信息技术方式的应用,可以实现各种资源的优化配置,同时也降低了智能建筑在日常生活中的电气成本的消耗。 首先电气工程的可持续发展离不开信息通信技术的应用。信息通信技术在智能建筑中主要的使用功能包括为互联网络的接入提供端口、在使用过程中逐渐与移动通信系统实现交互式结合、可以同时进行远程的多方电视会议、并可以实现远程的医疗与教学等。在智能建筑中,信息通信技术的出现,实现了将通信的终端直接连接到办公室和家庭中来的目的,并且也已经得到了广泛的应用。 其次电气工程中的互联网技术的应用水平对实际的效果有着很大的影响。智能建筑中互联网技术的应用范围非常广泛,并取得了很好的实际效果。利用互联网技术可以对系统实行远程的监控和操作,还可以对数据库的信息进行适时监控,查看相关的访问记录,以便及时发现问题并采取有效的解决措施。利用互联网技术的使用在一定程度上可以逐渐提高智能建筑中人们合理利用资源与能源的意识。互联网技术在实际的使用过程中如果使用的是开放式的网络传输协议,就可以极大地提高控制系统的各项功能,而系统之间的数据交换的能力也会越来越强。 再次办公自动化技术的应用领域也要遵循低碳发展的原则,办公自动化的技术应用主要包括多媒体电子邮件、远程会议电视、无线遥控等,办公自动化在一定程度上说就是为建筑的各项电气设备提供信息和网络化的服务,促使其可以保障整个建筑的高效快捷的商业活动,现阶段,通过E-mail智能传真等方式可以发送多种形式的信息,包括声音信息、图像信息、音视频信息、格式化文本等,实现远程控制,节约了很多管理方面的成本支出。 另外智能信息化技术是在半导体芯片的不断发展背景下得到进一步拓展的,具体的表现包括智能卡的广泛应用以及家庭智能化技术的实现。这种半导体芯片的主要特点包括空间的占有量非常小,方便携带,具有非常大的内存空间,在使用的过程中具有很高的安全性能和可靠性能,同时还可以脱机使用,并具有一卡多用的性质,极大地方便了广大用户。尤其在生活节奏日益加快的今天,智能卡可以帮助人们节省很多时间,在保安门禁系统、停车场付费系统、商业收银等方面具有举足轻重的作用。而家庭智能化技术的主要特点就是通过一个家庭用的智能控制器将家庭中的各种家用电器和通讯设备全部链接起来,可以在异地对家庭中的电气系统进行远程的监控,保障家庭设施的安全度与协调度。这种家庭处理的方式得到越来越多的人的认可和接受,不仅为家庭提供了一个舒适的居住环境,还有效保障了人们的生活的安全性。家庭智能化技术的应用范围主要包括禁止非法入户、家庭设备的安全使用预警功能,对家庭中的电器实施遥控,还可以使用智能微波炉、智能吸尘器、智能空调等,为人们的生活提供了更加便捷的空间。 最后无线局域网络技术的使用给智能建筑的网络化提供了更大的空间,并打破了传统的有线局域网的布线限制,降低了工程的消耗程度。传统的网络使用需要在建筑中预留一定的线路,在布线的过程中还容易造成线路的损坏等,无形中增加了网络使用的成本。移动通信技术和卫星通讯技术不断发展,这给无线局域网的产生奠定了良好的基础。此项技术的主要应用特点是将微波、激光、红外线作为网络传输的媒介,提高了线缆端接的可靠程度。一台计算机可以在特定的网络使用范围之内任意更换地理位置,为用户的使用提供了便利的条件。在智能建筑中,很多领域都实现了无线局域网的连接,可以随时随地进行信号的传输、交互接入服务等功能,为人们的生活与生产提供便捷化和高效化的服务,满足了人们的各种需求。 三、结束语: 综上所述,在低碳经济发展的过程中,城市建筑也需要将低碳理念应用到实际的设计中来,智能建筑更不例外,应用低碳经济理念指导智能建筑中的电气工程的设计,不仅是建筑行业发展的需要,也是电气技术发展的必然途径。在这一过程中一定要秉持一种科学的精神,将低碳技术落实到电气工程应用的各个环节,从整体上促进城市环境质量的提高。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:关于智能建筑节能与低碳城市的浅谈 【摘 要】随着我国社会经济的发展,城市建设的规模不断扩大,建筑事业也进入了一个高速发展的时期。在这样的背景下,经济发展与环境问题的矛盾逐渐出现,并且成为社会各界关注的焦点,也成为影响区域内经济发展策略和且标的关键性问题。本文主要对低碳城市建设和智能建筑节能的关系进行了分析,希望对我国低碳城市建设有所帮助。 【关键词】建筑节能;低碳城市 近几年来,国家采取了一些列的措施解决和处理日趋严峻的环境和生态破坏问题,并且取得了一些效果,总结出适合我国城市建设的新理念,即低碳城市的理念,并逐渐成为建筑行业现代城市建设的基本理念。但是我国也付出了一定的代价,引出了一系列的环境污染问题,城市空气质量较差,影响了人们的日程生活,也引起了相关部门的注意,积极的采取有效措施进行处理。我国正处于经济高速发展,城镇化程度进一步加深的关键时期,在构建和谐社会的背景下,环境问题已经制约了我国的发展。在这样的情况下,智能建筑电气出现在了人们的面前,为建设低碳城市建设指明了方向,对我国低碳城市建设有着重要的现实意义。 1.智能建筑的简介 智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各个环节造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证工作正常有序的进行,从而提高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。 对于智能建筑而言,它是通过对建筑物的4个基本要素,即结构、系统、服务和管理,以及它们之间内在联系的结合设计,以最优化的配合,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的拥有者,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报,这也是智能建筑设计的目的所在。 2.低碳城市的概念分析 人类进入工业社会以来,科学与技术进入高速发展的时期,新技术与新发明的不断出现,改变了人们的生活习惯和思维方式。为了满足人们的生活需要,这些先进的技术不断的应用到各类建筑建设中,改变着人们的生活环境。人类生活条件的改善,人口数量也得到了增长,对资源与能源的需要也逐渐的增多,这样就会对人们的生活环境在造成恶劣的影响。从能源的消耗方面来说,全球的可再生资源数量有限,不可再生资源也在不断的减少,最后形成没有能源可用也只是时间的问题,世界人民将面临着能源危机。同时,在工业生产和人们的日常生活都会向大气排放着污染气体,污染空气质量,影响着人们的生活质量。环境问题已经成为一个全球性问题。在这样的形势下,人们必须对环境问题进行深刻的认识,重新审视我国的行为,明确这种发展模式的弊端,积极的采取措施减少环境污染,在促进经济发展的同时保证环境不受污染。低碳城市建设理念的提出,很快的被人们接受并且广泛的开展,是人类历史上的一次巨大转折。 3.智能建筑节能与低碳城市建设的关系 我国的建筑行业的发展与社会生产力有着密切的关系,在建筑行业的发展过程中,经历了三个阶段,分别是容身建筑、舒适生活建筑和健康生活建筑,这些都是体现出了当时的生产力水平。随着经济科技的发展,人们逐渐的认识到了环境问题与生活的关系,经过不断的实践总结,提出了低碳城市建设的理念,并很快的得到了人们的认同,建筑行业也走向了智能建筑阶段。 这一阶段的主要特征是大量利用可再生能源和未利用能源,注重能源的节约和建筑材料资源的循环使用,减少建筑过程中对自然生态环境的损害。智能建筑与传统建筑相比,其理念更为先进,贴近当代的生产力发展水平,其目的是追求人类生存目标的优化,是一个系统的科学的设计理念,对现代城市建设有着重要的影响。同时,智能建筑是建筑行业发展的必然趋势,为了更好的实现低碳城市建设的目标,就是采用大量的智能系统,包括信息控制、管理与决策,智能化、信息化等先进的技术手段。通过上面的分析我们能够看出,智能建筑节能的建筑目标和低碳城市建设是一致的,也可以说智能建筑是低碳城市建设的重要组成部分。由于我国智能建筑的起步较晚,在低碳城市建设中难免遇到问题,这就需要我国建筑行业的不断努力,提高技术水平,获得市场占有率,促进我国低碳城市建设的发展。 4.在低碳城市背景下智能建筑节能的特征 在我国建设低碳城市的背景下,对智能建筑电力提出了更高的要求,建筑行业要以缓解城市环境污染为中心,积极的进行智能建筑的建设,在未来的一段时间内都将成为建筑行业和社会的主要内容。在推崇低碳城市生活方式与绿色建筑营造模式的今天,智能建筑节能发展也呈现出一种新的状态,主要表现在以下几个方面: 4.1建筑墙体节能 墙体一般作为建筑外围护结构的主体,以及内部隔断,其所用材料的保温性能直接影响建筑整体的保温和耗热量。目前,我国用于墙体材料有砖砌体、石砌体、砌块砌体,实心砖砌体保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术,现在大多建筑采用的是空心砖和砌块砌体。 4.2门窗节能 外门窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位,其能耗占建筑总能耗的比例较大,其中主要包括传热损失、冷风渗透。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,尽可能提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗自身的散热量。 4.3屋面节能 屋面节能措施的要点一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。现在,高效保温材料已经应用于一些建筑的屋面保温。 4.4利用太阳能 太阳能在建筑上的利用方式主要有,太阳能采暖、太阳能供热、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,如果将太阳能源充分加以利用,不仅会节省大量常规能源,而且在某些区域还有可能完全利用太阳能采暖。目前,已经在研究的还有太阳能屋面等,待到这项技术可以大范围使用的时候,我们将会节省更多的能源,而在利用这些我们以前所不能利用的能源的同时,也是一种节能举措。 4.5信息技术节能有效手段 新建筑和既有建筑都要通过有效的能耗监测对建筑物的设备运行状态进行诊断,进行评科学的评估,调整设备运行参数,不断的提升建筑物的能效。实现智能监控的节能目标,减少不可再生能源消耗。 以信息技术为主要手段,随着社会信息化程度的进一步加深,以计算机网络为代表的信息技术已经应用到智能建筑中,并发挥着巨大的功效,提升了智能建筑节能的应用效果。信息技术是节能减排的有效手段,计算机、无线通信、等技术支撑的物联网,正在以自己独特的方式融入到社会经济发展与人们的日常生活中,改变着社会交流、经营管理与生活方式,减少了对能源的消耗,有利于保障城市环境。通过智能建筑节能的应用,可以有效的进行监控,降低安全风险。 5.结语 我国社会的飞速发展,人口的一直增加,我们的地球家园很多资源已经或者即将消耗殆尽,我们也已从很多年前开始追求各方面的可持续,智能建筑节能与低碳城市建设已经成为社会发展的一种必然趋势,我们要不断在实践的基础上进行创新,促进我国城市更好更快的发展。
智能科学技术论文:智能科学技术创新教育认识 摘要: 在总结和分析智能科学技术创新教育重点及难点的基础上,着重探讨理论教学与工程实践相结合的创新教育模式,强调实施创新教育模式对培养创新型智能科技人才的重要性。 关键词: 智能科学技术;创新教育;工程实践;创新型智能科技人才 0引言 自2004年起,我国智能科学技术教育已走过12个年头。全国众多高校在教育部的批准下,建立了智能科学技术学科,逐步形成了包含本科生、硕士生、博士生在内的三层智能科学技术教育体系[1]。中南大学的蔡自兴教授在《智能科学技术课程教学纵横谈》中提到智能科学技术学科是以人工智能和认知科学为基础建立和发展起来的学科,具有高度交叉和多学科融合的特点,该学科包含的基础课程、专业基础课程和专业课程都属于智能科学技术课程[2]。智能科学技术是一门前沿学科,在社会智能化进程中起着引领和推动的作用。探索出适应人才培养的创新教育模式以及培养出适应社会需求的创新型智能科技人才是时代赋予智能科学技术课程教育的使命。 1智能科学技术创新教育的重点和难点 智能科学技术在一定程度上代表了信息技术的前沿方向,因此智能科学技术学科教育对现行的教育理念和教育模式提出了更高的要求[3]。在现有的教育体系中,“学做分家”或“重学轻做”的现象仍然普遍存在,这里的“学”是指课堂上师生面对面的理论学习,“做”是指以教师为指导的课程实践或理论和实际相结合的工程实践。当然,造成这种现象的原因是多方面的,包括有限的教学资源及实验资源、教师队伍的建设不足以及过于陈旧的教学理念等。针对这种情况,合理地发展创新教育刻不容缓。如何在有限的教学条件下,加强教师队伍的建设与管理,改变教学理念,探索出真正符合时展的教育模式,是智能科学技术创新教育的重点和难点。目前,许多高校的智能科学技术教育仍然停留在理论教学或只是融入了少量简单的实例演示,学生动手实践的机会很少甚至没有。这无疑给创新教育的推进带来更大的难度。如何引导学生在掌握理论知识的基础上提高实践能力是亟待解决的问题。针对目前智能科学技术课程教育形式的现状,我们需要对智能科学技术的基础课程、专业基础课程、专业课程等进行整合,对课程的教学理念与内容、教师队伍的培养、教学方法等进行全方位的研究与实践。 2智能科学技术创新教育模式:理论教学与工程实践相结合 理论教学按照学科、专业和研究方向的层次设置相关的理论课程[4]18,通俗地讲就是学生根据自身需求主动或被动地从课程教材中获取知识的过程,这其中既包括学科的基础理论,也包括专业技术理论。单纯的理论教学大多数是以文字、图表等一系列的抽象形式存在,在为学生补充丰富的理论养分的同时却忽视了学生的主观能动性,即便实践案例偶尔会穿插在理论教学之中,对培养新型人才也是远远不够的。同时,理论教学具有分散性、复杂性及不系统性等特点,如果不将理论付诸应用实践,知识就不能被很好地简化、集中化及系统化,往往会产生徒劳无功的效果。工程实践能力是大学生培养质量的指标之一[4]20,是运用专业知识解决复杂工程问题的重要表现。不可否认,理论教学为工程实践提供扎实的理论基础,但强化学生的工程实践能力同等重要。目前,各大高校都在致力于学科建设,在提高自身科研水平的基础上,尽力将科研成果进行转化。这期间,加大学生工程实践能力的培养,无论是对学校还是学生,都意义非凡。因此,探索出合理的理论学习与工程实践相结合的创新教育模式尤为重要。为了更好地实现理论学习与工程实践相结合的教育模式,我们建立了一套完整的智能科学技术创新平台。整合智能科学技术课程,加入交叉学科的元素,建立面向智能科学技术的专业实验室,一方面,发展实验室与相关企业合作,学生可以提早进入“工作实践”模式,增大毕业学生的就业几率;另一方面,学生进入实验室可以扩大自主学习空间,完成理论知识到工程实践的转化,提高自身竞争力,为将来顺利走入社会增加保障。为了提高学生运用专业知识解决复杂工程问题的能力,任课教师可为每门课程设置专属的课程设计,学生根据自己的选题在教师的指导下完成相关的课程设计,消除学生对课程理论“学而无用”的烦恼,某种程度上还可以改变部分学生的学习态度。除此之外,还可以要求学生参与教师的课题研究或项目,学生可以根据自己的研究方向或自身的兴趣自主选择,制订课题或项目计划书,由指导教师定期抽检。这样既可以让学生在实践中提高专业能力,也可以让学生学会更好地自我管理[5]。同时,为了培养出具备理论知识和工程实践能力的扎实型人才,应该进行案例分析教学与工程实践指导相结合的实战演练,教学和实践指导的第一主体设定为学生,这样就打破了教师在教学中永远占有主体地位的传统教育模式。学生根据理论教学中获得的专业知识,收集相关的项目案例进行集体的分析教学,自行设计方案,加入相应的验证实践,教师做最终的概括总结。整个过程可以很好地激发学生的研究兴趣,开拓其视野,通过交互学习,提高其发现问题、分析问题及解决问题的综合能力。智能科学技术理论教学和工程实践相结合的教育模式并非首次提出。但是由于智能科学技术是一门高度交叉、多学科融合的前沿学科,很多课程教学仍然处在探索阶段,因此建立完备的智能科学技术创新平台,学生参与教师课题项目以及进行案例分析教学与工程实践指导并重的实战演练,同样面临严峻的挑战。这就需要高校各层人员的集中努力和积极配合,为创新教育模式的发展提供更有利的条件。 3智能科学技术创新教育目标:培养创新型智能科技人才 大学教育的目标之一就是培养社会所需的各界人才。智能科学技术作为前沿学科,其创新教育的实施是培养创新型智能科技人才的需要。同时,实施智能科学技术创新教育的目标之一是培育出高素质的创新型科技人才。自2004年起,各大高校纷纷建立智能科学技术学科,目的就在于培养具有专业基础知识扎实、工程实践能力强、综合素质高,且具有创新能力的复合型人才,以满足智能科学界的人才需求。智能科学技术的创新能力是指智能科学技术专业人才从无意识的创新变成有意识的创新,能够创新性地分析问题、解决问题,懂研究会开发[6]。智能科学技术专业毕业的学生要求具备扎实的智能科学技术课程知识、强大的综合应用以及创新能力、良好的职业素质。理论教学使学生获得全面的课程知识,工程实践使学生获得强大的应用实践能力,通过两者的结合,学生增强创新意识,获取良好的职业素质。 4结语 当今社会科技高速发展,创新领域不断涌现,对智能科学技术等前沿学科人才的需求较大,培养出具有创新能力的智能科技人才相当迫切且尤为重要。大学生教育是我国当前教育的较高层次阶段,为国家建设输送高层次、高质量并有工程实践能力的合格人才。理论教学与工程实践相结合是培养合格人才的重要环节,任何偏重理论教学或偏重工程实践的教育模式都是片面的。高校学生的教学模式没有定律,需要根据社会对人才类型的需求不断地探索研究。针对当前的实际情况,应围绕理论教学与工程实践的结合及其之间的相互影响,不断创新、不断完善教学方法及手段、提高教学质量,为培养出具有创新意识和创造能力的高级复合型人才打下坚实的基础。智能科学技术学科实施理论教学与工程实践相结合的教育模式不仅能培养人才,还能更好更快地把科研成果转化成具备实际应用价值的科学技术产品。 作者:石跃祥 任晓雪 朱东辉 单位:湘潭大学信息工程学院 智能科学技术论文:智能科学技术虚拟现实课程教学 1虚拟现实技术课程 近年来,随着科学技术的发展,虚拟现实技术逐渐由高端实验室走向大众和实用化,尤其是在微软公司推出名为HoloLens的商业产品后[5-6]。微软公司在谷歌公司推出的GoogleGlass的基础上引入全息影像技术,将虚拟世界与真实世界连接起来,创造出一种具有全新人机交互模式的虚拟现实交互设备。虚拟现实技术课程作为进入当前最前沿科技领域的学科基础,其课程性质决定了该课程需要不断实时更新教学内容,及时与最新技术、最新发展方向保持一致。现行的虚拟现实技术课程教学面临着严峻的挑战,主要存在的问题是由于传统教科书从撰写到发行的周期较长,往往是课程教材一投入使用,其中的内容已经陈旧,远远落后于学科技术发展的速度。同时,课程教学方式和方法也还采用传统单向交流的方式,互动不够,不利于激发互联网社交思想影响下的90后大学生群体的学习兴趣。 2互联网下教学新方法和举措 2.1社交软件 不管是获取信息还是与他人交流,大部分人都能在社交软件中找到适合自己需求的东西。社交软件的特点就是包罗万象、有不同的人和圈子、内容符合人类的共性,并极有可能形成病毒性传播的趋势等。经过长期与大学生群体的接触及调查,笔者发现当前大学生群体尤其是90后在日常学习、生活中都十分喜爱如下的社交软件。 (1)QQ。QQ是腾讯公司于1999年推出的基于Internet的即时通讯网络工具。随着时间推移,腾讯公司旗下的QQ软件高速发展,逐渐发展成为影响大众日常生活的重要社交软件,其最大特点是不仅可提供点对点即时通讯,还能提供群通讯功能。 (2)微信。微信是腾讯公司于2011年推出的一个为智能手机提供即时通讯服务的免费应用程序,其最大特点是可以跨通信运营商、跨操作系统平台,用极少的网络流量实现语音短信、视频、图片和文字交流,并具有共享流媒体内容和基于位置的社交插件,在广大年轻用户群体中非常流行,尤其是在90后的大学生群体内。 (3)贴吧。贴吧是百度公司于2003年推出的一款重量级产品,是基于关键词的主题交流社区,可以与搜索紧密联系,能够准确把握用户需求,通过用户输入的关键词自动生成讨论区,使用户可实时参加交流、自己感兴趣话题的信息和想法,在各类学生兴趣爱好团体中极具人气。 (4)知乎。知乎作为社交软件中的后起新秀,是一个广受各行各业精英所喜爱的实名制网络问答社区,友好、理性和认真的社区氛围使其成为集求知、分享和社交为一体的UGC(usergeneratedcontent)平台,在求知欲极强的90后大学生群体中也极具人气。 通过对比分析,可以发现上述社交软件具有共同的特点。 (1)社会关系链整合。社交软件可以清晰地整合熟人圈,形成团结程度甚高的小团体,尤其在90后大学生群体中效果最为明显。在这个相对密闭的小团体空间内,用户传播信息,可使该信息快速通过社交软件得到扩散,而且扩散速度在与目标群体相关的临近群体中快得超乎想象,极具传染性。 (2)聊天。社交软件聚合大量同属性的用户形成群体,群体内用户对由群体成员发起的话题进行及时讨论,形成积极快速的讨论氛围。热点话题通常会激发群体内大多数用户的积极性,扩大讨论的范围,增加信息量。 (3)图片/视频/流媒体分享。社交软件大都可以在智能手机/智能平板等终端上应用,很便捷地上传图片/视频/流媒体资料,并使之在目标群体内快速传播。 (4)兴趣聚合。社交软件大多是通过兴趣爱好聚合,即一个群体基本具有一定共同相关属性的联系,这类联系可以使群体内部用户相互之间形成强烈的聚合效应。90后大学生群体基本上都喜爱使用这些社交软件,保持极高的刷屏率,基本贯穿在日常生活、学习中,极具黏性。这些社交软件已经俨然成为90后大学生群体日常生活中不可缺少的一部分。 2.2虚拟现实技术课程教学新方法和举措 基于90后大学生对上述社交软件的应用程度,教师可提出如下课程教学新方法和新手段。 (1)针对教科书教学内容较为陈旧的问题,使用贴吧让学生自主浏览虚拟现实的主题社区关键词。通过浏览主题社区,学生对于当前国内外虚拟现实技术的发展动向能够有一个较直观的认知。由于贴吧每天都有新的话题出现,信息更新速率极快,因此学生通过对话题的浏览可在较短时间内对当前虚拟现实技术的发展状况有较深入的认知。这样就可以达到先导引入虚拟现实技术课程基本概念的目标,令学生对教科书上较枯燥的理论内容有更直观的认知。 (2)在虚拟现实技术课程开始至中期阶段,适时建立相关主题QQ群,给学生一个对课程相关内容自由发言的平台。主讲教师可以适时引入一些与课程相关的话题,发动学生讨论并给予适当的指引;及时回复和解答学生在群里的提问,形成师生间的良好互动;对于学生提问较多或疑惑较大的共性问题,可以作为重点内容进行课堂讲解,提高学生的学习参与度,培养学生对问题本质的探索精神;通过课堂教学和群内讨论,积极发现和挖掘具有一定潜质的学生,使其成为二次传播的源头,为群内其他成员答疑。 (3)虚拟现实技术实验课开始后,教师可以利用群共享流媒体内容,突破传统课堂教学中教学手段陈旧跟不上时代的问题,及时上传与学习内容相关的最新资料,供学生参考。学生也可以积极地把找到的学习资料传到群中,实现资源共享;适时引入相关视频公开课让学生观看及学习,导入基于VRML开发虚拟现实技术的案例,引导学生从虚拟现实技术基础内容入手,学会使用VRML类脚本语言进行相关的应用开发。由于基于VRML的程序调试及编写简单易学并可使用浏览器直接查看、易于掌握,因此能更好地激发学生的学习兴趣。 (4)在虚拟现实技术课程的最后,引导一些对虚拟现实技术有浓厚兴趣并学有余力的学生进入知乎,在知乎上对他们感兴趣的技术问题进行提问,借助软件平台获得其他专业人士的帮助和指导,为学生认知策略的发展提供可行性。通过课程学习,学生逐渐从一个单纯的提问者转变成一个在提问的同时也能为新入门者解惑的专业人士,从而达到能力提升的目的。(5)虚拟现实技术课程结束后仍保留QQ群,功能则转换为主题兴趣爱好群,成为一些对虚拟现实技术有兴趣的学生能够持续交流的平台。到最后毕业设计阶段,又可以转换为毕设主题群,方便选择虚拟现实技术相关毕业设计课题的学生进一步交流,并借助QQ群的特点为学生的毕业设计提供帮助,达到能力提升的目的。 3教学实践 3.1虚拟现实技术课程实践 武汉工程大学智能科学与技术本科专业的虚拟现实技术课程开设在四年级秋季学期,自2012年以来,对该专业4届共计260余名学生开展了课程教学方法和手段的改革实践。实践证明,学生成绩均有所提高。暂不考虑2012级学生的情况,单纯通过平均成绩分析表中期末考试卷面数据,可以发现这几届学生的课程平均成绩有显著提升,而且2011级学生的成绩提升幅度最大,平均已达到80分以上。通过对不及格人数的统计发现,经过几年的实践,学生对课程的喜爱程度逐渐提高,不及格人数明显减少,到2011级不及格人数为0。这说明不断调整课程的教学方法和教学手段后,学生对课程的重视程度和学习热情都有明显提高,通过课程学习起到学以致用、能力提升的作用,消除了不及格情况。所以说,对教学方法和教学手段的改革取得了一定成效,具有积极价值。 3.2虚拟现实技术相关毕业设计实践 自2012年以来,武汉工程大学计算机科学与工程学院对智能科学与技术专业4届共计29位学生开展了与虚拟现实技术相关的毕业设计实践,暂不考虑2012级学生选择虚拟现实技术相关内容课题的情况,从最终获得的评价来看,学生参加实践改革后再进入毕业论文环节,对于虚拟现实技术相关的最新知识较为熟悉,在兴趣驱动下能够较好地完成课题并写出较高质量的毕业论文,而且成绩逐年提高的趋势非常明显;还有2位同学的毕业设计通过专家评审获得湖北省优秀学士学位论文的荣誉。这说明教学改革实践对于毕业论文质量的提高有促进作用,能够为创新人才培养模式的形成提供可借鉴的思路和做法。 4结语 武汉工程大学计算机科学与工程学院智能科学与技术专业在虚拟现实技术课程上采取了一些新的教学方法和教学手段,较好地适应了互联网时代背景下90后大学生群体的特点,有效地激发了90后大学生对于虚拟现实技术课程的兴趣。通过教学方法和手段改革的多年实践,我们发现通过改革可以使90后大学生群体在虚拟现实技术课程考试中取得较好的成绩,并持续保持对相关知识和技术的兴趣,最终在毕业论文环节获得较好的评价,取得较好的毕业论文成果。 作者:李晖 潘凡 单位:武汉工程大学 智能科学技术论文:我国智能科学技术教育的现状与思考 摘要:本文详细回顾了我国“智能科学与技术”本科专业的诞生与发展过程,分析了我国“智能科学与技术”专业的建设经验及建设成果,明确了我国智能科学技术教育的基本共识,指出了我国智能科学技术教育中需要解决的几个重要问题。适应科学技术和社会发展需求,尽快在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科,是我国智能科学与技术教育的一件头等大事。 关键词:智能科学与技术专业;博士学位授权一级学科;专业建设 1 引言 在这里,我们将向您展示一个新生的学科专业――智能科学与技术,并与您一起走进我国智能科学技术教育领域,共同探讨什么是“智能科学与技术”学科,其学科结构及内涵、外延是什么,什么是“智能科学与技术”本科专业,它是什么时候产生的,其主要教学内容有哪些,培养目标是什么,国内有哪些学校开设了这一专业,目前的状况如何,将来的发展前景怎样等智能科学技术教育中的一系列重大问题。 通过这些研究和讨论,笔者希望能对我国智能科学技术研究生教育和本科教育起到积极的推动作用,为我国智能科学技术领域的高层次优秀人才培养做出有益的贡献。本文仅从宏观角度对这些问题进行总体介绍,目的是使读者能够对我国智能科学技术教育有一个概括性的了解,更具体的研究由本期专刊中的相关论文论述。 2 我国智能科学与技术教育事业的诞生与发展 2.1 “智能科学与技术”本科专业的诞生 我国“智能科学与技术”本科专业的历史可追溯到2001年12月在北京西苑召开的中国人工智能学会第九次全国学术会议(即CAAI-9)。CAAI-9在我国智能科学技术教育史上留下了两个历史性的贡献:一是大会接受了部分学者(例如,时任中国人工智能学会副秘书长的韩力群教授)提出的在我国智能科学技术领域逐步建立本科专业的建议,并由钟义信理事长提议将该新专业的名称确定为“智能科学与技术”:二是大会成立了中国人工智能学会教育工作委员会(由王万森教授任主任),并把筹建智能科学与技术本科专业的任务交给了中国人工智能学会教育工作委员会。 CAAI-9结束后,在中国人工智能学会的领导下,中国人工智能学会教育工作委员会立即展开了对“智能科学与技术”本科专业的积极筹建工作。2002年12月13日,由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学和北京航空航天大学承办的第一届全国智能科学与技术教育学术研讨会在北京航空航天大学召开。会议得到了北京大学的积极支持。在研讨会上,北京大学智能科学系刘宏教授介绍了我国第一个智能科学系――北京大学智能科学系的有关情况,并提出了北京大学在国内率先开展智能科学技术本科教育的想法。北京大学智能科学技术系成立于2002年9月9日,这是在何新贵院士倡导下,国内高校中建立的第一个智能科学技术系。 在认真研究和充分讨论的基础上,这次大会向全国高校发表了“加快智能科学与技术学科发展”的建议,该建议也被称为“智能科学与技术北京宣言”,在国内部分高校引起了强烈反响。作为我国智能科学技术教育先驱的北京大学智能科学技术系,其“智能科学与技术”本科专业设置申请,分别于2003年10月26日、11月26日和12月5日通过了专家论证组、学部和学校评审,并于12月15日前报到国家教育部备案,同年年底在教育部备案通过。 在此期间,2003年11月20日,在广州召开的CAAI―lO期间,中国人工智能学会教育工作委员会针对智能科学技术教育中的关键和热点问题举办了一个教育论坛。论坛的核心课题是:如何在高等学校设置“智能科学与技术”本科专业,培养大批智能科学技术领域人才。参加论坛的代表从各个不同角度发表了自己的意见,论坛达成的普遍共识是:智能化是信息化最精彩的篇章,信息技术的发展已经为智能科学技术登上科学技术的中心舞台创造了条件,因此,在高等学校设置“智能科学与技术”专业已经势在必行。论坛还希望中国人工智能学会教育工作委员会能在本次研讨基础上,再进行必要的调查论证,结合北京大学等学校的实践经验,形成系统的意见和方案,向国家教育部和国务院学位委员会进行正式汇报,以推动智能科学技术专业的建设与发展。 2004年初,教育部公布了“2003年度经教育部备案或审批同意设置的高等学校本科专业名单”,北京大学“智能科学与技术”专业榜上有名,专业号为080627S。北京大学“智能科学与技术”专业的建立,标志着我国“智能科学与技术”本科专业的诞生和我国智能科学技术教育的开端。 2.2 “智能科学与技术”本科教育事业的发展 继北京大学率先在国内建立“智能科学与技术”本科专业之后,2005年,北京邮电大学、南开大学和西安电子科技大学:2006年,首都师范大学、北京信息科技大学、武汉工程大学和西安邮电学院;2007年,北京科技大学、厦门大学和湖南大学;2008年,河北工业大学和桂林电子科技大学;2009年,重庆邮电大学和大连海事大学先后经教育部批准设立了“智能科学与技术”本科专业。至此,经教育部正式批准,全国高校中设立“智能科学与技术”本科专业的学校已达15个。 几年来,中国人工智能学会教育工作委员会为推动我国智能科学技术教育事业的快速发展,先后组织召开了多次全国性的研讨会、座谈会、论坛和展览等,做了大量的促进工作。 2004年8月15日,由中国人工智能学教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育高层研讨会”在北京召开,中国人工智能学会指导委员会主席涂序彦教授和中国人工智能学会理事长钟义信教授等到会并作重要指示。作为这次研讨会的主题,韩力群教授做了题为“智能科学与技术专业规范”的报告,刘宏教授做了题为“智能科学与技术学科建设”的报告,彭岩教授做了“国内外智能科学与技术相关学科专业情况”的报告。会后,中国人工智能学会教育工作委员会在这三个报告的基础上,形成了一份《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》,包括以下三个建议,一是《在若干高校设置“智能科学与技术本科专业”的建议》,二是《关于“智能科学与技术本科专业”专业规范的建议》,三是《关于“智能科学与技术”学科专业教育体系的建议》。这些材料后来成为上报教育部有关材料的最初蓝本。 2004年11月6日~7日,由中国人工智能学会教育工作委员会主办、首都师范大学承办的“智能科学技术教育学术研讨会”又一次在北京召开,会议对上述材料进行了认真讨论,形成了《在普通高校设置“智能科学与技术”本科专业的有关材料》的修改稿。会后,该修改稿又经钟义信理事长修改和审阅,于同年12月初以中国人工智能学会教育工作委员会的名义上报到了国家教育部有关职能部门,对当年以及后来教育部对“智能科学与技术”本 资队伍建设方面,北京大学“智能科学与技术”专业走出了一条国外引进与自身提高相结合道路;西安电子科技大学依托优秀创新团队,采取了国内外引进和国内外合作交流相结合的建设方法,其他高校也都采取了相应的有效建设措施。就全国高校“智能科学与技术”专业师资队伍而言,最大的一个优势是具有博士学位的教师比例较高。这一优势为建设高水平师资队伍奠定了很好的基础。 在师资队伍建设成效方面,北京大学“智能科学与技术”专业教学团队先后被评为北京市和国家级优秀教学团队;西安电子科技大学“智能科学与技术”专业也被批准为“长江学者计划”一教育部智能信息处理创新团队和国家“111”智能科学与技术创新引智基地。 4 对我国智能科学技术教育的共识 在五年多的发展历程中,我国智能科学技术教育事业经过全国相关高校的不断研讨,目前已达成如下基本共识: 第一,智能科学技术是信息科学技术的核心、前沿和制高点,我国和国民经济的发展需要大量的高层次智能科技人才,在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科的基本条件已充分成熟,建议尽快在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士和硕士学位授权一级学科。 第二,智能科学与技术本科专业经过5年的建设实践,已经具备了在全国范围内快速发展的基本条件,建议取消“试办”,即取消专业代码后面的“s”,在全国范围内加快发展。 第三,经全国智能科学技术教育学术研讨会多次讨论,确立了“智能科学技术导论”、“脑与认知”和“机器智能”为“智能科学与技术”本科专业的第一批核心课程。 第四,在全国智能科学技术教育学术研讨会多次研讨的基础上,确立了“智能机器人”、“智能网络”和“智能游戏”为“智能科学与技术”本科专业教学实验活动的3个重要平台。 5 我国智能科学技术教育急需解决的几个问题 我国智能科学技术教育事业顺应时代潮流,在全国广大智能科学技术教育工作者的努力下,得到了较快的发展,其前景十分光明。但也同任何新生事物的发展规律一样,还有许多重要问题亟待解决。 第一,亟待增设“智能科学与技术”博士学位授权一级学科,尽快完善我国智能科学技术教育体系。这些内容在钟义信理事长的论文中已论述得非常详细,这既是我国智能科学技术教育中的头等大事,也是中国人工智能学会教育工作委员会的一项最重要的工作。 第二,进一步优化专业核心课程体系、突出专业整体特色、凝练特色专业方向。就全国“智能科学与技术”专业建设而言,虽然我们已经确立了的第一批核心课程,但这仅是开始,还需要进一步优化,以使“智能科学与技术”专业能够在我国的专业体系结构中具有更强的整体特色。就各个高校而言,则需要在专业核心课程体系下,更加突出建设自己的特色专业课程,以凝练自身的特色专业方向。 第三,加快制定专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲。对专业核心课程教学问题,我们虽然确立了第一批的三门专业核心课程,但还没有制定相应的教学大纲。对专业实验教学,我们虽然给出了三个教学实验平台,但也没制定相应的实验教学大纲。因此,需要尽快提出专业核心课程教学大纲和专业实验教学大纲,以同时带动专业实验室建设和专业教材建设的发展。 第四,重视优秀教学团队建设,汇聚高水平师资队伍。师资队伍是所有教学资源中最为重要的一种资源,要培养高素质、有创新思维和创新能力的学生,首先必须有一支高素质、高创新能力的教师队伍。在这方面,北京大学和西安电子科技大学做出了表率。我们需要抓住国家、地方及各学校建立优秀教学团队的机遇,汇聚高水平的专业师资队伍,争取有更多的专业进入各级优秀教学团队。 6 结束语 在去年中国科协举办的“五个10”系列评选活动结果中,作为智能科学技术核心的“人工智能技术”和作为智能科学技术重要应用的“未来家庭机器人”双双进入“10项引领未来的科学技术”前列,智能科学技术不愧为“引领未来的交叉学科”。智能科学技术学科和智能科学技术教育的前途无限光明。 在五年多的历程中,我国智能科学技术教育已走出了一条星光大道。争取在我国学位体系结构中增设“智能科学与技术”博士和硕士学位授权一级学科,同时把我国“智能科学与技术”本科专业建设和人才培养推向一个更高的阶段,是我国全体智能科学技术教育工作者的责任和使命,让我们用自己的努力去迎接智能科学技术教育更美好的明天。 智能科学技术论文:第一个智能科学技术专业 摘要:任何首次之事都具挑战性,即使在北大这所“常维新”的学校。由北京大学率先创办“智能科学与技术”本科专业,既是历史使命,也是时代进步的必然,更是智能科技学界同仁多年的夙愿。笔者作为一线具体负责执行人,亲历了我校这个专业的整个创建过程。在北京大学各方的有力支持和中国人工智能学会的关怀帮助下,我们克服了各色困难,使新诞生的专业初具模样,开始步入正轨。以下是六年来相关经历的个人回顾。 关键词:智能科学与技术;本科专业;创建历程;北京大学;个人回顾 1 智能系・信科院 智能科学系是2002年9月初正式成立的,它完全根植于北人信息科学中心,末作增扩。后者的简称――“信息中心”――虽然易与“计算中心”或“情报资料中心”混淆,却是上世纪八十年代中期北大一些有识之士倡议建立的第一个多学科交叉研究中心。它以数学系、无线电f电子学)系和计算机系为主,联合心理学、中文、遥感等共十个系所而组成,宗旨是开展多学科交叉研究,充分发挥北大的综合优势。即使放在二十余年后的今天来看,这样的举措也是颇有前瞻性和魄力的。在此基础上,北大很快于1986年建立了第一个国家重点实验室。就是这样人数不多的一个机构,先后出过三名院士和一名北大常务副校长。以指纹识别为代表的研究成果进入国际先进行列,在国内得到广泛应用。 2003年9月10日,北京大学最大的学院――信息科学技术学院――成立。它包括计算机、电子学、微电子学和智能科学四个系,有十二个(研究)所和中心,两个国家重点实验室和若干部门实验室。系是教学单位,所和中心是研究实体。从此,智能科学系(暨信息中心、国家实验室三位一体)翻开了新的一页。 2 专业增列・学会指导 成立智能科学系除了要顺应北大“系并院”的潮流,也是完善作为学校基本建制单位所必备的。何新贵院士为系取了名称,如今许多学校也大都采用这样的称谓。查红彬教授担任系主任,笔者是主管学科建设和教学的副主任,具体参与负责各项相关工作。创办国内第一个智能科学与技术本科专业也是我们这一班人继承传统的首要任务。事实上,早在一年多前,大家就进行了酝酿,特别是中国人工智能学会教育工作委员会多次组织的相关研讨,成为重要的准备基础。 北大是一级学科下自主增设、增列学科专业的学校。系领导上任伊始第一件事就是要在当年申办智能本科专业,而且志在必得。为此,我们在前期制定了详细的步骤计划,进行了深入调研和各项准备工作。我们起草完成了所需的各项材料(人才需求论证、专业建设规划和适应培养目标的教学计划与课程设置方案、教师教辅队伍和基本办学条件说明以及国内外背景对比材料等),中国人工智能学会涂序彦等学者对此进行了专家论证,协助完成了论证报告。这些工作就绪后,我们在2003年10月下旬向学校主管副校长、教务部负责领导和学院领导做了汇报说明,并于10月30日正式提交申请材料。经学校的学部讨论通过,校教务部审核和校教学科研工作委员会论证(由于是国家公布专业目录外者),再经校学术委员会审议,报校长办公会批准,最后于12月15日前顺利完成了全部程序,报教育部备案。2004年初,教育部正式批复并公布了北京大学“智能科学与技术”新的本科招生专业。这个专业名称是查红彬教授建议的,日后成为教育部批复新申办学校的统一提法。 由于“智能科学与技术”未在国家公布的专业目录中,因此是增列而非设置,北京大学将其置于计算机科学与技术一级学科之下。由于北大历来严格控制招生规模,我们的30名招生计划是由信息学院其他三个系从原有计划分配名额中挤出来的。新专业的计划发展规模最终为50名。 3 教学计划・四校会议 智能科学系虽然成功地创建了国内第一个“智能科学技术本科”专业,但也面临着许多挑战。首先是缺乏本科教学的经验。尽管信息中心前身具有北大最早的硕士点、博士点和博士后流动站,研究生培养己历十余年,但一直实施科研主导体制,未曾从事过本科教学。师资队伍扩充快,新进年轻博士比例大,而真正有过本科教学经历者寥寥无几。此外,信息学院成立后开始调整教学计划,制定了一年级统一课程内容,新生是按学院统一招进来,第一年共同学习,后三年才分专业培养。我们虽然为申办专业制定了一套课程计划,但因不兼容学院的统一规划而未能第一次通过学院教学指导委员会的审核。为此,我们组织学院经验丰富的老教授,为本系青年教师进行教学培训,听取学院主管负责领导和几位多年从事本科教学管理的老系主任对教学计划的修订意见。 通过几个月的努力,我们完善了智能科学系的课程体系,并最终通过学院教学指导委员会的审核。这个教学计划具有几个特点:一个大基础――以学院的数、理和信息类为主,强调宽厚扎实;三个核心课程群作为专业理论基础,包括智能基础课程群(智能科学技术导论、人工智能、脑与认知科学、信息论、信号与系统)、机器感知课程群(生物信息处理、图像处理、数字信号处理、模式识别)和计算智能与知识发现课程群(智能信息处理、机器学习、数据挖掘、计算智能等),以及两门实验(机器感知和机器智能)和其他各种选修课。四年学分150分,其中必修88学分(包括全校公选26学分、大类平台20学分、学院要求的13学分、专业必修29学分),专业选修56学分(含专业课44学分、通选课12学分),毕业设计6学分。 为了更好地交流经验,扩大本专业的影响力,2005年5月,我们发起并与第二批获准的学校(南开、北邮、西电)在北大召开了四校研讨会,围绕各个学校在智能科学与技术本科专业的建设、招生、教学计划制定和未来发展设想等方面进行交流研讨,并建立了联系机制和网站。全国一些兄弟院校也纷纷来北大了解情况,开展座谈,我们则尽可能贡献自己的经验,给予支持。 4 招生・分流 从2004年开始,信息科学技术学院按学院大类招生,每年接收330~340名本科生,占全校的1/9左右。学生高考排名在全校属中上,但成绩分布差异较大。与学校的其他学院(多从一个系成长为一个学院,如数、理、化、生等)相比,信息学院是由四个不同的系合并而来的,专业跨度大,因此采用一年分流的模式(上述学院为二年分流),笔者被指定负责这项工作。我们提出自愿为主、计划为辅的方针,尽量满足同学们的兴趣志向。制定的分配计划是:电子学系120人、计算机系110人、微电子系70人、智能科学系30人,允许有10%的调整。分流工作在大一下学期(每年4月份)进行,包括全院动员、四个系专题介绍宣传、开放日参观咨询等几个步骤,可谓热闹非凡,同学们可以充分了解了四个系的专业特色。 为了克服盲目性引发的偏差,我们建立了一个网上分流系统,在正式填报专业前,增加了摸底预填报的环节, 及时反馈群体意向的分布信息,指导学生们的选择,也便于学院掌握动向,调整措施。这种大类招生、进来一段时间后再分专业的举措体现了北大的人文关怀。智能专业初办,基础条件差,缺乏毕业生记录的宣传说明,与学院其他三个老牌系(电子学系50年历史、计算机和微电子系30年历史)相比较并无优势可言,但是我们通过扎扎实实的工作和细致有效的改进,使这个新方向日益显现出魅力。随着智能专业的成熟,特别是有了第一届毕业生后,就愈加受到更多学生的喜爱。 选择智能专业的人数逐年上升,2004级34人、2005级36人、2006级39人、2007级43人,目前正在进行的2008级分流达到45人。除了在信息学院内部的影响力不断扩大,北京大学其他学院的转系情况也开始有了可喜的变化。北大最好的元培计划实验班今年第一次有4名学生选择智能专业,医学部和光华管理学院也有申请者(本文成稿时这项工作还在进行),2008级学生肯定突破50名,我们在第五年就达到了创办智能科学专业的规划目标。 5 首届生・班主任 在新办专业中,有一项由教授担任智能本科专业班主任的举措。这是利用教授的学识、经验和责任心来更好地管理呵护自己的学生,避免了年轻教师因职称晋升等压力可能出现的疏漏。这一做法取得明显效果,不仅受到同学们的普遍欢迎,信息学院也开始考虑推行。笔者担任了智能专业的第一任班主任。首届学生(2004级)有34名,他们进入北大后毅然选择全新的智能专业是很有勇气的,全班有11名来自北京的学生,5名女同学,这个比例迥异于整个信息学院的总体分布。 该班学生的年龄恰与我自己的孩子相同,我天然地熟悉他们的一般特点,也理解家长们的想法。北大信息学院的淘汰率平均是7%,每年都有20多人退学。这班学生在大一时的成绩并不占优,其中有几人处在边缘位置,因此,我立下的最低目标就是确保所有同学不掉队。我首先通过全班民主选举任命了一个5人组成的班委会,这个5人机构在随后的几年中发挥了重要作用:其次走访宿舍,了解每个人的情况,为了消除代沟,我努力融入同学当中,学习熟悉他们的语境和思维想法。我同多数同学家长有过接触,从中更深入地掌握学生的性格特点,也包括寻求家长的必要配合。我与所有同学做过不止一次的个人交谈,经常是在晚间,很多时候是他们主动找我,谈遇到的各种困惑、自己的想法、志向等,我利用这些机会及时解决了具体问题。在学习上,我组织全班同学开展互帮互学,尤其对几门有难度的专业课程进行“联合攻关”。全班的“数据结构与算法”课程成绩甚至超过了计算机系。 几年来,全班团结互助,像一个大家庭,班委会也一再连任,得到全体拥护。到毕业时全部合格,实现了我的愿望。不仅如此,全班的学习成绩在学校的综合评估中优良率达93‰毕业设计都在良以上,有14人获优秀,更有三名同学的毕业论文被评为学院“十佳”论文。学院的第一、三名也都出自我班。34名同学中有22名继续保送本校读研(其中20人仍在本系),4名同学去了大的国企和知名外企工作,8名同学出国深造,在欧、美一些名校攻读博士,其中有一名学生同时拿到了包括哈佛、MIT、CMU、UCLA在内的著名大学的全额奖学金(最后选择MIT)。第一届智能专业学生的良好成绩极大鼓舞了我们,增强了我们办智能专业的信心,也为以后的几届同学做出榜样。 几年班主任的经历让我深深地体会到,进入二十一世纪的大学,教书、育人同等重要。要适应新时代年轻人的特点,保持我们民族的优良传统,把人格培养放在首位。能够进入北大的学生都是各地的尖子,当他们聚集在这所著名学府时,首先要调整原来俯视周围的习惯,学会平视甚至仰视其他同学,平和自己的心态,开阔胸怀,树立人生抱负和刻苦努力的决心,这样才能正确对待困难和挫折,才有所作为。班主任的工作往往细致入微,其实是把70%的精力用到30%的人上面。一些学生掉队是否可以避免,关键看班主任的工作是否到位。 6 培养体系・本研贯通 北大是(文)理科性质的学校,“智能科学与技术”专业也是按理学设置,尽管它更强调学科交叉。从智能科学的内涵来看,我们设立的培养方向更多地是继承自身传统和学校的综合优势,突出“以人为本”的脑认知和与心理生理结合,开展机器感知(视、听、触)和数据转换信息,进而发现知识的机器智能两个方面的研究。同时,我们配合学院的教学指导规划设置课程计划,除了全校的公共必修课程(外语、政治和体育),还有学院的公共平台课。第一年主要是夯实数学、物理和信息类的基础,后三年的专业课程安排是以必修的专业基础和机器感知与机器智能两个方向的专业核心课程为架构。为了强调学生的动手能力,还重点建设了两门实验课程。此外,还利用学校的各种本科科研基金项目(包括大学生创新基金、著政基金、泰兆基金、校长基金)和各个实验室承担的项目来吸引学生,培养他们思考问题的能力,提高他们的研究兴趣,为日后进一步深造打基础。由于绝大多数学生都将读研,这样的安排无疑起到了积极作用,并成为撰写毕业论文的基础。我们还打通了本科高年级与研究生一年级的课程,利用各种机会举办研究讲座,如龙星计划、专题报告、国际人工智能远程教学等活动,开阔学生的视野,引导研究方向,调动学生的潜质。从专业特点来看,我们的智能学科更偏向于“软”的一侧,因此也充分利用信息学院,特别是计算机系的各类教学资源来帮助扶持新办专业的成长。 我们原有的博士、硕士点是计算机应用技术和信号与信息处理两个方向,为了让我们的培养体系更加系统,我们进行了两年的精心准备。2007年底,我们正式向北大研究生院申请增列“智能科学与技术”硕士和博士点。经过必要的论证,最终获得批准,及时衔接第一届本科毕业生升研。至此,本、硕、博一以贯通,作为计算机科学与技术下的二级学科,一个完整的智能科学技术专业培养体系建立起来,从培养体制上保证了新兴智能专业的顺利发展。 7 特色专业・教学团队 五年来,北京大学智能科学技术本科专业从酝酿到创办,可谓初见成效,走过了颇具挑战的历程。除了确定具有特色的培养目标和方向外,还需要扎扎实实落实每一个环节,并在实践中检验。本科教学迥异于研究生培养,它的计划性、按部就班执行的严格性以及每堂课程的内容安排和效果评估必须一丝不苟。 信息学院秉承了北大的优良传统,对这个新办的专业给予了巨大支持和关怀,使我们能迅速成长起来。我们从一开始就有一套严格的课程设置审核程序、教案检查制度和新教师上岗准入的试讲考核手续。学院有一支由经验丰富的退休教师组成的督导组,随堂听课评估每一位教师的讲课内容、方式和教学效果,及时纠正问题。作业批改和试卷出题也都有严格规定。在课程体系的建设方面,信息学院打通了一年级的公共部分,深化和夯实了数理基础。 在专业课程上,智能科学系提炼了三个课程群,并组织教师进行重点建设。此外还加强对学生动手能力和独立思考解决问题能力的培养。 除了在专业上实施分流培养外,我们还针对北大学生的特点,在基础课采用实验班的A、B分级组合方式,满足不同专业对各自基础培养的要求。在专业课程群中,也允许不同兴趣的组合选择,充分发挥和提升学生的能力。为了更好地关怀学生顺利成长,我们除规定教授担任班主任外,还设立了本科生学术导师制,加强对学生的各种指导。智能科学系也注重师资队伍建设,引进了一大批(半数以上)优秀的年轻教师,其中信息学院中从国外回来的教师比例是最高的,为这一新兴学科注入了最具活力和新思想的力量。在招聘教师时,教学需求和能力成为评价的重要指标。 2007年,我们接受了教育部的学科评估,新办专业得到好评。学校开始关注我们的进步,在随后的一年中,我们一再从学校的竞争中脱颖而出,陆续获得了国家一类特色专业、北京市一类特色专业和北京市优秀教学团队等称号,2008年又获得国家级教学团队称号。我们的培养体系和人工智能双语教学也分获北京大学的教学一、二等奖。 8 结语・致谢 尽管北大年轻的“智能科学与技术”本科专业建设初见成效,但征程是漫长的,我们还会面临更多的挑战和问题。然而,智能科学这个本科专业方向是很有希望的,它不仅吸引了大学的新生,也在高考人群中产生着愈加重要的影响,它的健康发展需要大家共同的努力和精心培植。每所大学都有不同的特点,我们应该从学校、师资、方向、生源以及学科培养性质和目标等条件出发来建设新兴专业。以上是笔者对北京大学第一个“智能科学与技术”本科专业创建历程的回顾,希望与同行共享。 在专业建设过程中,许多人给予了热情帮助和支持。这里要特别感谢北大信息学院陈徐宗教授,感谢中国人工智能学会涂序彦和王万森教授。 最后引龚定庵一句名言:“但开风气不为师”。 4 总结与展望 本文介绍了厦门大学智能科学与技术系在学科发展、科学研究和人才培养方面的基本建设情况。我们希望这些初步的工作总结能对目前正积极筹办本专业的兄弟院校起到一定的借鉴作用。 “智能科学与技术”专业在我国的发展尚属初级阶段。尽管近几年得到了国内部分高校的重视,但其发展并不是很快,且进一步发展也存在一些障碍。比如,从专业配置来看,目前智能科学与技术并非一级学科,多数学校的“智能科学与技术”专业博士培养都是依附于其他相关专业。从长远来看,这并不利于整个学科的发展。希望通过各相关高校的广泛交流和积极配合,“智能科学与技术”专业在国内的发展能更上一层楼。 智能科学技术论文:“智能科学技术导论”课程教学模式新思考 摘要:本文探讨了“智能科学技术导论”课程的教学重点和教学模式,指出本课程作为“智能科学与技术”专业的重要基础课程,应以专业特点和要求为出发点,建立新型的教学模式,培养学生的独立思考能力、创新能力和实践能力。 关键词:智能科学技术;课程;教学 1 引言 随着智能科学技术在人类生活各个领域的不断渗透,它所带动的智能技术浪潮正在不断地扩大,并对社会、文化、教育的发展发挥了巨大的作用。 “智能科学与技术”本科专业作为一门刚刚起步的新专业,具有广阔的发展前景和巨大的应用需求。它是一门综合交叉性学科,旨在培养具有脑与认知科学、智能科学、信息科学、现代科学方法学的基本理论知识,掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理的基本技能,综合运用所学知识与技能去分析和解决实际问题,具有较强的自学能力和创新能力的高级复合型人才。 “智能科学技术导论”课程是“智能科学与技术”专业的基础课程,作为本专业的“敲门砖”,可以帮助学生对“智能科学与技术”专业有一个整体上的认识,对智能科学领域有一个初步的了解。 2 课程概述 对于刚刚迈进大学校园的青少年来说,他们面临着许许多多的新问题,其中最重要的一项,就是“专业”问题。自己将要学习的专业究竟是怎样的?它的前景如何?怎样才能学好它?“智能科学技术导论”课程是学生接触到的第一门涉及本专业知识的课程,它针对学生的实际需要,系统、科学地解答了学生各种各样的专业问题,为本专业的新同学们提供适时和恰当的“专业引导”,使他们很快进入环境,成为一批积极主动、方向明确、方法正确的新型学习者。 本课程具有以下特点: (1)从宏观上介绍智能科学技术领域的相关内容,综合性强。 课程整体地介绍了智能科学技术以及智能科学领域的基本概念、学术思想、知识体系、学术特色,使学生对“智能科学技术”由完全陌生的状态变为能够对它的基本模型和基本问题建立一个初步、宏观的,然而又是准确和科学的认识。 课程剖析了智能科学技术与相关学科之间的关系,使学生明了智能科学技术、信息科学技术、控制科学技术和计算机科学技术各有各的独立研究领域,各有各的独特作用,不能互相替代,但是又互相交叉、互相作用、互相促进。 通过回顾和展望,本课程揭示了智能科学技术的精彩发展前沿技术与巨大的创新机遇,指明当代智能科学与脑科学、神经科学、认知科学的结合将开辟极其广阔的发展空间,同时也指出智能科学技术面临着科学研究方法论的深刻变革。 (2)解析专业课程结构框架,指引学生采用正确的学习方法开展本专业的课程学习。 科学的学习方法是受多因素制约的多层次、多序列的复杂的动态体系。从微观上说,怎样读书,怎样上课,怎样实验,怎样实践,怎样做笔记,怎样记忆,怎样运用学习时间等都是方法问题;从宏观上看,怎样制定学习战略,怎样选择治学途径,怎样不断优化知识结构,如何确立学习观和学习原则等也都包含着“方法”问题。 本课程通过阐述智能科学与技术专业的知识结构,并对其进行深入分析,帮助学生认识整个专业的知识体系,明晰本专业课程的组成、每门课程的作用以及课程之间的逻辑关系,指引学生采用正确得当的学习方法开展本专业的课程学习。 (3)激发学生热情,培养学生兴趣。 本课程从根本上阐明了智能科学技术必然在现今时代崛起并迅速登上现代科学技术舞台的内在缘由,启示学习智能科学技术的必要性和重要性,启发学生的历史责任感和崇高使命感,使他们认识到能够学习“智能科学与技术”专业是他们这一代人的幸运。同时,通过分析和案例介绍,说明智能科学技术对于经济发展和社会进步的巨大作用,认识到信息化必须走向智能化才能建成现代化国家,从而有效地增强学生学习智能科学技术的自觉性、自豪感。 通过介绍一些典型的智能系统,使学生初步建立起智能科学技术的直观形象和感性认识,相当于进行了一次“智能科学技术的认识实习”,以此激发学生的学习热情。 3 课程教学的认识与思考 3.1 着重实际应用,激发学生兴趣 智能科学是一个不断发展的学科,它的技术成果、研究动向更新地很快。教师应及时地介绍智能科学技术领域的最新科技成果,将其引入课程教学,增加操作环节,可由教师进行演示,或由学生自己在实验室进行运行。 通过操作加深感悟,是学生参与知识形成过程的关键。通过亲手执行包含智能技术的应用系统,使学生获得关于智能科学技术更为深刻的体验,大大拉近学生与智能科学技术之间的距离,使他们感觉到“智能科学技术就在自己身边”。这样,既增强了学生对本课程的兴趣,又使学生及时掌握了本学科领域发展的最新动态,扩大了知识面。 3.2 组建研究小组,鼓励创新思维 智能科学技术本身处在创新发展时期,特别需要培养具有创新精神的人才。智能科学技术是一个高度综合又非常深邃的学科,依靠常规的学习方法很难把握,同时,它又是一门研究思维规律的学科,思维规律之中最重要的是创新思维。所以,培养智能科学与技术专业的高层次人才,一定要着重创新思维的建立。 教师可综合考虑课程侧重点与学生兴趣,指定几个研究方向,组建研究小组。鼓励学生通过查阅资料、调查实践等方式解答问题,提出自己的新想法。整个活动以互动的形式开展,教师引导学生积极思考问题,通过师生的交流和探讨使学生获得对同一问题的多种思考结果,学生可依照自己的新思路将研究逐步深入,最终,以组为单位向教师和全体学生做专题介绍。这种参与式教学模式使学生在“教”的同时,巩固提高了对知识的理解,并锻炼了学生的逻辑表达能力和心理素质,给学生一个展现自我的平台。 3.3 采用灵活考评方式,建立综合考评体系 传统的单纯以期末考试成绩作为考量的考评方式过于片面,同时也容易束缚学生的思维。综合考虑智能科学技术专业的培养计划以及智能科学技术导论的课程特点,笔者认为,应采用灵活的考评方式,建立综合的考评体系。 本课程考评体系可分为三部分:期末考卷、调研表现、小论文。期末考卷只要基于本课程教材的基本理论、基础知识、课堂内容进行测试。调研即3.2节中所提到的组建研究小组,每个小组就自己的研究方向进行调研,参阅书籍、查找资料、深入探讨,以PPT的形式向教师和全体学生进行总结汇报。小论文指学生以自己的调研方向为题目,撰写专题论文。这种考评方式是以书本为平台,培养学生主动系统地获得新知识、新技术的能力,主要包括基本学习能力、自学能力、实践操作能力和表达能力,鼓励学生勇于创新的精神。同时,也调动了学生查阅资料,自主思考问题的积极性,扩展了知识面。 3.4 参观实验室,了解领域研究现状 智能科学技术学科的大学毕业生,应该既可以从事智能理论和智能系统的研究、智能科学技术相关专业的教学,又可以从事实际与智能技术相关的工程开发工作。而对于刚刚接触这个专业的学生来说,很难从书本中明了自己今后的究竟能做些什么,也很难将书面知识与实际应用相结合。通过参观与专业相关的实验室,进行现场教学,帮助学生将课本上的抽象理论与具体实践结合起来,让学生了解将来可能会从事的工作,了解学科领域的研究现状,亲身感受实验室的学术氛围,激发学生对专业领域高水平研究的向往。 同时,还可以组织本专业博士、硕士研究生开展系列讲座,讲座内容可包括本科课程学习、专业学习方法、实验室在研项目、领域前沿技术等等。在介绍专业知识的同时,向本科新生传授自己的学习经验,引导他们在智能科学与技术专业的这条道路上稳步前行。 4 结束语 本文介绍了“智能科学技术导论”课程的整体内容和主要特点,从“智能科学与技术”专业的专业特点、专业要求、培养目标入手,给出了对于本课程教学模式的新思考。“智能科学技术导论”作为一门开展不久的课程,它的教学模式有待进一步地探讨和摸索,只有不断地进行总结,才能找到更适合、更有效的教学模式,培养出具有独立思考能力、创新能力和实践能力的新型学习者,成为我国智能科学技术领域朝气蓬勃的后备大军。 智能科学技术论文:智能科学技术导论课程的教学策略探讨 摘要:文章从智能科学技术导论课程特点及对专业本科生的教学目的出发,在分析该课程起不到其应有作用的具体表现和相关因素的基础上,从课程安排、教学内容、教学方式、考核方式、实验课开设和师资队伍等方面进行策略探讨,以促进其发挥应有的导向作用。 关键词:智能科学技术导论;导向作用;教学策略 智能科学与技术是形成于生命科学、控制科学、信息科学、计算机技术以及通信技术等学科与技术交叉基础上的新兴专业与研究方向[1],旨在培养具有脑与认知科学、智能科学、信息科学、现代科学方法学的基本理论知识,掌握计算机、智能系统、信息网络、信息处理的基本技能,综合运用所学知识与技能去分析和解决实际问题,具有较强的自学能力和创新能力的高级复合型人才[2]。智能科学与技术本科专业从2004年设立至今,全国只有17所大学开办该本科专业,目前一级学科和二级学科还没有完全建立,培养方案的理论体系和实验体系还有待进一步探索和完善[3-4]。在该专业的课程体系中,智能科学技术导论作为一门专业的基础课程,针对的是学生实际需要,科学、系统地解答了学生各种专业问题[2],可以帮助学生对本专业有一个整体认识,对智能科学领域有初步的了解,以发挥其对专业及专业基础课学习的良好导向作用。研究和探讨如何讲授该门课程具有重要的现实意义。 1智能科学技术导论教学现状 1.1具体表现 对专业认识较少是不少新生入学时找不到学习方向和目标的一个重要原因。在进入高等学校学习之前,绝大部分学生并不知道“智能科学与技术”指的是什么,涉及哪些知识,应用在哪些领域,影响有多大,他们只是凭专业名称、简单的介绍对该专业有个初步、直观的了解,而在进校后一般都是学习基础课程(如英语、线性代数、电路理论等),到大二甚至大三才开始进行专业课的学习。学生在此之前由于不了解专业方向的学习和研究内容,很难想象他们在专业基础课学习上会有浓厚的兴趣,更不谈学习主动性的提升。智能科学技术导论在低年级开设,目的是让学生逐步认识、了解该专业的概况,达到激发学生学习专业课程、参与科学研究的兴趣,帮助他们对大学学习和生活进行规划和定位。然而,这一门课程并没有起到其应有的作用,具体表现如下。 1) 导论学习与专业学习存在断层。智能科学与技术的专业课程一般安排在大三、大四,而导论一般安排在大一学期,此时,由于知识结构和认知能力的缺失,新生难以将过深的学科形态、专业教学抽象成整体概念,对导论所涉及知识的掌握程度有限,在开始接触大量专业课时,他们已基本忘记了这一门入学时开设的从整体上介绍本专业的课程。 2) 学生专业学习的积极性不高。笔者在对高年级学生讲授专业课的过程中发现,很多学生对本应在大一就具备的专业思想、所涉及的智能科学技术领域的宏观知识、正确的学习方法等缺乏足够的认识,甚至是处于完全陌生的状态,因此对相关专业课的学习毫无兴趣,一味地认为进入该专业学习是自己的不幸,转而要求换专业甚至退学。 3) 继续从事本专业领域的研究或工作的兴趣低。根据调查发现,很多本专业的学生对毕业去向不持乐观态度,部分打算继续深造的学生考虑的是其他专业,而要进入社会的毕业生则表示找到专业对口的工作很难,他们大部分认为这是从一开始就没有对大学学习和生活做好规划和定位所导致。 1.2相关因素 通过与其他教师的交流以及与学生的座谈,笔者发现智能科学技术导论这门课程没有起到其应有作用的原因主要在于以下几个方面。 1) 教学内容缺乏针对性。智能科学与技术汇集多种边缘学科与技术,诸如信号与信息处理、信息论与信息通信、模式识别、图像处理、柔性决策与系统科学等内容,因此,课程所涉及的研究领域及内容十分丰富、教学知识结构较为庞大,涵盖范围广,课堂内容庞杂,热点分支多,知识点相对独立,联系不够紧密。正因为如此,在短短的课时教学中,教师的课堂讲述往往宽泛化,缺乏针对性。 2) 授课对象缺乏相关知识。在实际教学活动中,由于智能科学技术导论课程一般开设在入学之初,学生不仅缺乏相关基础知识,而且处于高中到大学的过渡期,他们的学习认知行为、学习方法、学习要求和学习内容的组织形式难以适应教师所授内容。如果课程内容涉及的专业知识过多,学生学习起来就费劲;如果偏重理论,教学会显得过于枯燥;如果过于注重工艺的讲解,又会给学生造成轻视专业基础知识的倾向[5]。如此种种,导致教师在讲课过程中处于两难境地,而学生则难以建立系统、完整的知识体系,在有限的时间里所能掌握、吸收并内化的智能科学基础知识很少,从而不利于今后专业课的深入学习。 3) 教学方式落后。目前,讲授智能科学技术导论这一课程采取的教学方式更多是传统的教学方式――课堂教学,而其课程特点是知识面广而不深。因此,传统教学方式的缺陷更为凸显出来,学生知识结构的延伸无法完成,对后续专业课教学产生不利影响。 2教学策略的提出 2.1课程的全程化 作为一门基础专业课,智能科学技术导论应以学生在专业领域的发展为主线,贯穿本科四年的学习中,根据不同年级学生的特点,有针对性地开课或开设学习指导性讲座,如大一阶段应以初步认识、了解专业本身,建立对本专业的信心,激发对专业的兴趣为目的而设置课程内容;大二阶段则为提高对专业的认识、巩固专业信心、学习专业方法、制定专业目标的阶段;大三阶段则是深入掌握专业学习方法、系统学习专业知识的阶段;大四阶段则是走向职场、实践运用专业知识的阶段。通过这4个阶段的递进关系,最终促进学生螺旋化地构建专业知识。 2.2教学方式的革新 把科学研究引入教学过程,使教学活动具有科研性,这是大学教学过程突出的特点[6],因此,授课内容不应完全局限于教材,而应融入教师的科研、工程项目、实践经验以及学科知识。开设智能科学技术导论课程的目的是让学生初步从整体上接触专业基本知识,通过列举专业知识在实际生产中的应用以及专业基础知识在今后学习、科研工作中的重要性,为专业学习提供一个良好的导向。为此,除了传统的课堂教学外,还可考虑采取讲座方式提供相关信息、讲授相关知识。如选择智能科学与技术专业不同研究方向的老师,就其所研究领域的知识、学科发展最新概况、智能科学前沿技术及最新科技成果、专业学习方法、实验室在研项目等进行系列专题讲座,这样的讲座一方面更加具有针对性,另一方面能够充分发挥不同研究方向老师的优势。在此基础上进行讲解和讨论,学生可以从不同来源、不同角度了解该专业的内容、研究方法、前沿技术及发展方向,从而引导他们在智能科学与技术专业这条道路上稳步前行。 2.3调整与优化教学内容 作为一门“入门”课程,智能科学技术导论的讲授切忌涉及太多的理论,这会使学生失去学习的信心;同时,也不允许对课程内容进行重复性的讲授,这会使学生失去学习兴趣。鉴于此,在教学内容的组织上要做到内容难度适中,选择适合学生接受能力且对后续专业课学习有帮助的内容来授课。此外,智能科学是一个不断发展的学科,其技术成果、研究动向更新快,教师应及时介绍智能科学技术领域的最新科技成果,引导学生关注本专业的知识应用,拉近学生与智能科学技术之间的距离,使他们及时掌握本学科领域发展的最新动态,扩大知识面,为今后专业课的学习以及就业做铺垫。 2.4运用灵活的考核方式 一般专业课的学习效果比较显著,只要努力,课程结束后,学生一般也就掌握并内化了相关的专业知识。和这些一般的专业课程不同,智能科学技术导论课程的学习效果只能在后续专业学习中逐步体现,也正是由于该课程的教学内容、教学目的和教学要求等方面所具有的特殊性,其学习效果仅仅通过传统的测试很难检验出来,同时也容易束缚学生的思维,不利于其应有作用的发挥,因此,可考虑多样化的考核方式,如提交通过思考和查阅资料等手段完成的小论文、根据实验报告中的实验步骤写实验体会、要求学生推荐他认为本专业最新科技成果或参考书等。 2.5积极开展实验课 智能科学技术导论是一门从宏观上介绍智能科学领域相关内容的专业基础课,其重要任务是介绍专业教学安排和专业学习方法,并没有深入具体地介绍某一知识点。由于导论课程的特殊性,实验的开设可以参观性、演示性、模拟性为主,如组织新生参观学校组织的电子设计竞赛的作品,在参观过程中,从专业的角度为新生讲解各参赛作品的设计意义和原理。 此外,智能科学与技术覆盖面很广,工程性与实践性很强,现有市场上已存在涉及很大一部分相关知识的技术成果,因此,可进行反求工程式的实验课。如本院实验室拥有的机器人涉及到机械、计算机软硬件、人工智能、智能系统集成等众多先进技术,学生从中可逐渐认识、理解、学习掌握智能科学知识,这种反求工程式的实验课不仅可以提高学生对学习本专业知识的兴趣,也为后续专业学习奠定了基础。 2.6培养高素质的师资队伍 智能科学技术导论作为智能科学与技术专业学生的入门课程,对授课教师提出了很高的素质、能力要求。授课教师应具有深厚的基础理论知识、宽广的专业知识、丰富的科研与工程实践经历、高水平的教学能力以及大学生思想教育的经验[7]。 3结语 智能科学技术导论这一课程对稳定学生初期迷茫的专业思想动态、激发学生浓厚的参与意识和兴趣、提高学生学习后续专业课程的热情和解决实际问题的能力等有重大影响。在没有现成经验可借鉴的情况下,只有不断地实践总结,才能发挥其作为智能科学与技术专业“敲门砖”的作用。 智能科学技术论文:时代召唤智能科学技术人才大军 摘要:论述信息科学技术和智能科学技术的基本概念以及信息科学技术必须提升到智能科学技术的原因,指出这种提升已经水到渠成,提出培育智能科学技术人才大军已经迫在眉睫。最后分析了培育智能科学与技术人才大军的要求、措施和方法。 关键词:信息科学技术;智能科学技术;现代化;人才培养 无论人们是否已经清醒地意识到,理论分析与社会实践都已清楚表明,信息化走向智能化的时代已经来临。这就是为什么当今社会如此频繁地出现各种各样的“智能”前缀:智能交通、智能电网、智能城市、智能农业、智能建筑、智能仪器、智能计算、智能控制、智能机器人、智能通信、智能服务、智能防务、智能互联网、智能物联网、智能信息处理等。 那么,什么是信息化?什么是智能化?它们有什么联系与区别? 信息化的基本任务,是利用信息技术向社会提供便捷的信息共享服务,智能化的基本任务,是在此基础上利用智能技术,向社会提供智能化的生产方式、工作方式、服务方式、交流方式和生活方式。智能化是信息化发展的高级阶段。毫无疑问,能否根据社会 的实际需求,不失时机地推进智能化,将直接影响我国现代化的进程。 高等学校应当建设和发展什么样的学科和专业,需要考虑众多因素,但最重要的是社会需求。笔者旨在阐明,尽管我国当前面临多元化的社会需求,但是其中最具本质意义和关键地位的社会需求是信息化必须走向智能化。这是振兴民族大业、建设小康社会、建设创新型国家、建设资源节约型社会和环境友好型社会、应对全球气候异常变化、保障可持续发展的根本举措。为此,大力发展智能科学与技术本科专业,努力建设研究生学科,精心培养各层次智能科学技术人才大军,就成为我国高等学校的重要任务。 1信息化与智能化:基本内涵及相互关系 简要地说,信息化,就是在人类活动的各个可能领域充分利用信息技术来提高人类活动的质量和效率的过程;而智能化,则是在此基础上,进一步在人类活动的各个可能领域充分利用智能技术来提高人类活动的质量、效率和创新能力的过程。 可见,为了准确理解信息化与智能化的含义,需要了解“信息技术”和“智能技术”的概念,以及它们之间的联系与差别。为此,我们有必要考察一下人类认识问题和解决问题(也可以抽象为认识世界和改造世界)这一典型活动的抽象模型[1],如图1所示。 该模型的含义是:为了处理现实世界的实际问题,人们必须首先通过自己的感觉器官获取与问题相关的信息,并通过传导神经系统把获得的信息传到思维器官,在这里使用古旧皮层对这些信息进行预处理,使信息更加便于利用;在此基础上,通过新皮层把信息转换为知识,并进而转换为解决问题的智能策略,再通过传导神经系统把智能策略传到效应器官,后者把智能策略转换为智能行为,作用于面对的问题,使问题的状态转变为期望的目标状态。这就是人们认识问题和解决问题的一个基本回合。 之所以说是一个基本回合,是因为获得的信息可能不够充分,导致生成的知识不够完善,制定的策略不够合理。因此,当把这样产生的智能行为作用于问题时,问题的状态不一定能够完全转变到预期的目标状态。这时,就要把偏离目标状态的“误差”作为新的信息,经由感觉器官反馈到思维器官,通过学习来修正和优化策略,以期更好地接近目标。通常,这种“反馈―学习―优化―控制”的过程可能要进行多次,逐次逼近预期目标。也就是说,人类认识问题和解决问题的过程是一个充满反馈、学习和优化的过程。 通过进一步的分析,我们还可以发现,从功能性质上看,图1所示的人类“认识问题和解决问题”的过程,实际上包含相互联系、相互作用而又相辅相成的两个相继阶段,具体内容如下。 1) 获取信息的感觉器官和它的技术延长物传感系统、传递信息的传导神经系统和它的技术延长物通信系统以及处理信息的大脑古旧皮层和它的技术延长物计算系统,都是直接与“信息”打交道的器官和技术系统。 2) 生成知识和制定智能策略的大脑新皮层和它的技术延长物人工智能系统、其后传递智能策略的传导神经和它的技术延长物通信系统以及执行智能策略的效应器官和它的技术延长物控制系统则是与“知识和智能策略”打交道的器官和技术系统。 既然过程1)是与信息打交道的过程,因而就称为“信息过程”;而过程2)是与知识和智能策略打交道的过程,因而就称为“知识与智能过程”,后者也可以更简洁地称为“智能过程”。不过,“生成知识”的过程也可以看做是“理解信息”的过程,“制定策略”的过程则可以看做是“再生策略信息”的过程(策略可以看做是人类大脑再生出来的一种指示“如何解决问题”的高级信息),而“传递和执行策略”的过程也可以看做是“传递和执行策略信息”的过程。因此,在这种意义之下,过程2)也可以称为“信息过程”。为了体现这两个信息过程之间的联系与区别,过程1)可以称为“基本信息过程”,过程2)则可以称为“高级信息过程”。于是,技术范畴的传感技术、通信技术、计算技术就可以称为“基本信息技术”,人工智能技术和控制技术就称为“高级信息技术”。 这样,人们就可以更确切地说,信息化,就是在人类活动的各个可能领域充分利用传感、通信和计算这类“基本信息技术”,来提高人类活动的质量和效率的过程;而智能化,则是在此基础上,进一步在人类活动的各个领域充分利用智能和控制这类“高级信息技术”,来提高人类活动的质量、效率和创新能力的过程。 颇为有趣的是,在图1所示的模型中,如果只考虑通信系统的功能,这当然就是“电信网络(和电视网络)”的模型;在此基础上,如果把计算系统的功能增加进来,它就演变成了“互联网”的模型;进一步,如果再把传感系统和控制系统的功能也增加进来,它就演变成了当前人们正在热切关注的“物联网”模型。而如果再加上智能系统的功能,它就会演变成为“智能信息网络”的模型。 显而易见,物联网和智能信息网络的根本区别,就在于有没有“智能”。也可以说,智能信息网络就是智能化了的物联网。当然,目前的物联网还处在发展的起始阶段,它的基本形态还只是互联网与传感系统的结合,连控制系统的作用也还远远没有充分考虑,更不要说是智能信息网络了。 值得注意的是,我国当前阶段的“信息化”,主要只利用了通信技术和计算技术,还没有完全利用到全部的“基本信息技术”。只是到了最近,人们开始关注“物联网”的时候,才把传感技术与通信技术和计算技术联系起来。 所以,基于通信技术和计算技术的“信息化”的主要作用,是利用通信的传递能力和计算技术的处理能力,为社会提供便捷的信息共享服务,使社会的各种供需关系得到及时的沟通。人们在获得这些供需信息后,就可以调整自己的产品方向和生产计划,提高社会整体的运行效率。但是,产品方向和生产计划的调整都需要通过人类管理者和劳动者自己的实践来实现,基本信息技术本身对此无能为力。 原因很显然,信息所表现的是事物的现象,只告诉“是什么(What)”;知识所反映的则是事物的本质,可以告诉“为什么(Why)”;智能所体现的才是解决问题的策略,因此可以告诉“怎样做(How)”。仅仅利用通信和计算技术的“信息化”工具,不能直接改变生产过程本身,因此就只有依靠人类工作者自己来实际调整产品方向和生产规模。 发展到“物联网”阶段以后,网络中的信息比互联网的信息更丰富了,因为在原有的“人类输入的信息”基础上,增加了不计其数的“物”的信息。不过,如果物联网没有智能技术和控制技术的支持,它的功能仍然还是“信息共享”,只不过信息的来源更加丰富了而已。 然而,采用智能技术之后,由于生产工具自身具有相应的知识和智能,它就不仅可以根据供需信息自主调整产品方向和生产计划,还可以自主地改善生产过程,提高产品质量,增加新的产品品种,来适应社会需求,甚至可以预测社会需求的走向,创造全新的产品,引领社会的需求。 马克思曾经预言,随着大工业的充分发展,劳动者不再是生产流程的一个环节,而是站在生产流程的旁边,对生产流程进行监督和管理。我们知道,农业时代的人力工具和工业时代的动力工具都不可能实现马克思所预见的社会生产方式,基于通信与计算技术的信息化工具和没有智能技术的物联网工具也不可能实现马克思所预见的社会生产方式。这是因为,农业时代的生产工具(人力工具)、工业时代的生产工具(动力工具)以及信息化阶段的生产工具(基本信息技术工具)不具备智能,劳动者不得不成为“生产流程的一个环节”,只有智能化的生产工具,才有可能使劳动者“不再成为生产流程的一个环节”,从而能够“站在生产流程的旁边对生产流程进行管理和监督”,使马克思预言的社会生产方式变为真正的现实[2]。 可见,智能化的生产工具可以使社会生产方式得到根本的改变:由被动跟踪的生产变为主动引领的生产,由人力承担的生产变为机器自主的生产,使劳动者可以站在生产流程的旁边,对生产流程进行管理和监督。这就是“由工业时代的社会生产方式转变到了智能时代的社会生产方式”。显然,这种转变将使社会劳动生产力水平得到质的提高。 这就是信息化、智能化以及它们的联系与区别。 2信息化走向智能化:社会需求与历史必然 信息化必须走向智能化,这是人类社会追求进步的内在和固有要求。反之,如果信息化不能适时地走向智能化,社会的进步就会延缓甚至停顿下来。 根据“科学技术拟人律”的启示[3],信息化走向智能化这种内在和固有的要求可以从人类自身的进化过程中得到直接启发。 考察人类进化的历史就知道,当人类的感觉器官、传导神经系统、人脑古旧皮层系统和效应器官的功能发展起来之后,人脑新皮层功能的强化就成了人类整体能力进化的焦点;可以看出,只有完成了新皮层功能的强化,人类才进化成了完全意义上的现代人类。反之,如果没有新皮层功能的强化,人类的进化就可能依旧停留在“猿猴”阶段,不能成为真正的现代人类。 与此相应,当今时代,传感技术、通信技术、计算技术、控制技术都获得了长足进步。因此,智能技术的强化就成了整个技术能力进步的焦点。同样,只有当智能技术发展起来,人类的智力能力才能得到有效的扩展。反之,如果智能技术不能获得充分的发展和应用,信息技术就会停留在“信息共享”这个初级的发展阶段。 因此,为了适应社会不断发展的需要,为了不断改善人们生存的条件,信息化必须走向智能化。只有这样,人类“认识世界和改造世界”的活动才能得到现代科学技术的全面支持,人类的充分解放才能成为现实。 事实上,人们可以举出无数的事例来说明信息化为什么必须走向智能化,以及如果信息化不走向智能化就不能真正解决问题的原因。不过,限于篇幅,这里只能择要略述一二。 1) 例1:物联网研究与应用。 如上所述,目前人们所研究的物联网,其实只是增加了传感器的互联网而已,不要说还没有考虑智能技术的作用,就连控制技术的因素也考虑得很不充分。可是,没有智能技术的物联网又有什么意义呢?一般来说,智能技术在物联网中至少有如下几个重要作用:第一,不同传感器获得的信息之间的智能融合;第二,把这样得到的形式化信息转换为“能够显示内容和价值因素”的信息(称为“全信息”);第三,从这些信息中提炼相应的知识;第四,以这些知识为基础,在目标的引导下生成解决问题的智能策略。 试想,如果得不到“正确融合起来的信息”,也得不到能够显示内容和价值因素的“全信息”,得不到相应的“知识”,也得不到解决问题的“智能策略”。一句话,如果没有智能技术的支持,这样的网联网能够发挥多大作用呢? 可见,物联网的研究与应用必须由“基本信息技术”的层次进入到“智能技术”(高级信息技术)的层次。舍此,不可能解决问题。 2) 例2:转变经济发展方式。 转变经济发展方式的核心是“转变社会生产方式”,其中一个最受关注的问题是“节能减排”,即节约能源消耗和减少废弃物排放。考察当前的社会生产,主流的生产方式是工业时代遗留下来的产物。工业时代生产系统设计的通用理念是“按照最恶劣条件下的资源需求来提供高倍资源备份,以保证在任何条件下生产系统的连续运转”。正是基于这个理念,导致了所有工业生产系统的“资源高投入”:材料的高投入、能源的高投入、人力的高投入、资金的高投入。“高投入”则导致“高排放”和“高污染”。所以,“三高”是工业时代生产方式固有的本质特征。 怎样才能转变以“三高”为本质特征的工业时代生产方式呢? 肯定的回答是:仅仅运用信息技术不足以解决问题,必须在此基础上运用智能技术,也就是“高级信息技术”(即图1所示的全部技术)才能达到目的。 道理很明显,要想真正转变以“三高”为特征的工业时代生产方式,必须从这种生产方式的初始源头――设计理念――进行彻底变革。这就是用“智能设计”的理念取代原有的“以高投入保障可靠生产”的设计理念。只有设计理念革新了,才能从源头上消除“三高”,达到节能减排和转变经济发展方式的目的。 智能设计的理念是:通过智能技术的“自主学习与自主优化”策略,使生产系统的资源投入和产品产出实现动态的优化配置,从而消除“高倍资源备份”。可见,没有智能技术的应用,就不可能从源头上转变以“三高”为特征的工业时代生产方式。 总之,只有智能技术的普遍应用(即“智能化”),才能使“物联网”走向智能化,发挥应有的作用;只有智能技术的普遍应用,才能使工业时代遗留下来的社会生产方式得到根本转变;同样,也只有智能技术的普遍应用,才能使整个国民经济、社会文明、大众民生和国家安全获得蓬勃的发展,朝着21世纪意义下的现代化目标不断前进。 需要特别指出的是,物联网的智能化也好,经济发展方式转变也好,应对全球气候异常变化也好,维护世界和平与国家安全也好,种种迹象都表明,“审时度势,把信息化推向智能化”已经是摆在我国人民和世界人民面前的紧迫任务。 3智能化人才大军:特有的素质 为了推进智能化,需要在各个领域大力发展和普遍应用智能科学技术。但是,人是社会生产力的第一要素。发展和应用智能科学技术,需要一支规模宏大、结构合理、训练有素的智能科学技术人才大军。 所谓“规模宏大”,主要是指智能科学技术人才大军在数量上要能适应国民经济、社会文明、大众民生、国家安全智能化的规模要求。智能无处不需,智能化是全社会的需要,不是个别领域、个别部门和个别地区的需求。因此,规模必然相当宏大。 所谓“结构合理”,主要是指培养这支人才大军的教育系统应当具有博士、硕士、学士的合理层次结构。智能科学技术是新兴的、快速发展的,而且体现了当代最先进、最复杂、最前沿的科学技术,没有这样一支结构合理的人才大军,就不可能适应智能化的需求。 所谓“训练有素”,主要是指国家应当设置面向智能科学与技术学科和专业的高等学校人才培养的专门体系,按照智能科学与技术学科的知识结构和能力结构进行系统培养与训练,而不宜由其他学科的培养体系来代行兼顾。 图1的模型表明,在学科关系上,智能科学与技术的前端与计算机科学与技术学科相衔接,后端则通过信息与通信工程学科和控制科学与工程学科相沟通。其中,计算机学科定位于“信息处理”;它输出的是经过处理便于应用的信息,正好提供给智能科学与技术学科,支持“生成知识”,并在此基础上“制定策略”;后者通过信息与通信工程学科的“策略传递”功能传递给控制科学与工程,支持“策略执行”。可见,它们的功能定位分别是“信息处理”、“知识生成与策略制定”、“策略传递”和“策略执行”,它们各就各位,各司其职,互相衔接,互相合作,形成和谐的流程,但不能互相取代。 那么,智能科学与技术学科人才大军应当具备怎样的整体素质呢? 由于篇幅所限,这里不可能细致地展开讨论。考虑到我国目前已经有众多学校制订了详尽的智能科学与技术学科的人才培养计划,这里将着重指出:除了其他科学技术学科人才必须具备的共性素质之外,智能科学技术学科人才大军应具备的特殊素质。 3.1智能科学与技术本科专业的特殊知识结构 众所周知,智能是由信息资源加工出来的最高级产物。因此,智能科学技术是信息科学技术的核心、前沿和制高点,智能也是人类一切能力的最高级体现。因此,智能科学技术也是生命科学技术最为精彩的篇章。因此,智能科学技术是信息科学技术与生命科学技术两者的交叉学科,应当按照这样的学科性质设计学生的知识结构和能力结构。 基于这样的特点,智能科学与技术本科专业的知识结构(课程设置)应当形成如下最基本的连贯的标志性核心知识体系。 第一学期,智能科学与技术导论(人文基础)。 第二学期,智能科学史与科学方法论(人文基础)。 第三学期,脑与认知科学基础(专业基础)。 第四学期,智能数学(数理逻辑与模糊逻辑)(专业基础)。 第五学期,机器智能通论(核心课程)。 第六学期,机器学习(核心课程)。 第七学期,智能机器人(应用基础)。 第一学期必须开设“导论”。这是因为新生刚从中学走进大学,需要通过“导论”引导学生快速了解什么是智能科学与技术,为什么要学习它,它的发展前景是什么,它对经济发展与社会进步的意义是什么,它的知识结构和能力结构是什么,它与相邻学科的关系是什么,怎样才能学好智能科学与技术(包括大学与中学的学习方法和学习规律有何异同)。 第二学期必须开设“方法论”。这是因为新的正确的方法论对于理解和发展智能科学与技术具有特别重要的意义,而传统科学方法论会妨碍学生理解和把握智能科学与技术。“工欲善其事,必先利其器”,方法论的教育必须走在前头。 第三学期必须开设“脑与认知科学基础”。这是因为人工智能的最佳原型就是大脑结构及其支持的认知能力。没有这个基础,我们培养的人才大军就会基础浅薄,缺乏创新的功力,他们在智能科学与技术发展的道路上就走不远。所以,要在二年级一开始就学好这个基础。 第四学期必须开设“智能数学”。学生要着重学好集合论、数理逻辑、模糊逻辑和算法理论,这是智能科学与技术对数学知识的特殊需要,也是学习后续课程必须具备的数学基础。必须在第四学期完成这个准备。 第五学期必须开设“机器智能”。这是本专业的核心课程。考虑到历史上“人工智能”与“计算智能”和“行为智能”长期处于鼎足三分的状态,而事实上,只有它们三者结合在一起,才能覆盖基本的智能技术,因此需要设置统一阐述这个“三位一体”的新的课程,称之为“机器智能”。 第六学期必须开设“机器学习”。这是因为上述三种智能技术的共同要害都是“学习”,因此有必要开设“机器学习”来深化智能的核心技术。 第七学期应当开设“智能机器人”。这是因为智能机器人是智能技术实际应用的最典型和最普遍形态,应当让学生在进入毕业设计之前对智能机器人做“解剖麻雀”式的学习和掌握。 其他课程的设置可以、也完全应该结合各个学校的特点自行选择。 还要强调的是,整个培养过程要努力贯彻理论与实践相结合、已有进展与存在问题相依托、启发式和教学双方互动等原则,使学生不仅高度热爱本专业,而且具备很强的创新精神和实践能力。 3.2智能科学技术学科研究生的知识结构 同样,由于篇幅所限,这里仅指出:鉴于智能科学与技术的内涵非常丰富,应用又无处不在,智能科学与技术研究生一级学科不宜按照应用领域设置二级学科。分析表明,按照学科的层次结构设置如下三个二级学科比较适宜。 1) 智能理论。 2) 智能技术。 3) 智能应用。 当然,这些二级学科名称的具体表述方法还有待继续论证和优化。 4结语 今天,无数的事实(智能A、智能B……智能Z)告诉我们,社会对于“智能”的需求已经不止是母腹中躁动的婴儿,也已经不止是大海平面上依稀可见的航船桅杆,而是已如初升的太阳普照大地,如大潮的奔涌席卷四方。 面对时代的召唤和社会的需求,高等学校的教育和科研工作者义不容辞,责无旁贷。让我们一起努力,共同推进智能科学与技术本科专业和研究生学科的建设,为我国和世界智能科学技术的发展,作出无愧于时代、无愧于华夏学人的积极贡献! 智能科学技术论文:对智能科学技术教学的几点认识 摘要:结合我院在智能科学技术相关课程中开展的教学实践活动,就教学理念、教师素质培养及创新实践教学方法应用三方面阐述了作者的一些体会。 关键词:智能科学技术;教学理念;素质培养;创新实践 智能科学技术是数学、物理、电子、计算机和信息处理以及哲学、生命科学等多学科交叉的综合性学科。智能科学技术课程的教学目标是培养具有信息科学、智能科学、脑与认知科学、现代科学方法学基本理论知识,掌握计算机、人工智能系统、信息网络、信息处理、自动控制、系统优化专业知识和综合技能的高级复合型人才。 在一定程度上,智能科学与技术代表着信息技术的前沿,其理论研究与应用开发对我国现行的教育与教学理念提出了挑战。在现有的教育体系中增加智能理论和智能技术教学,对全面培养学生的信息素养、创新的思维方式,激发他们对信息技术的追求具有积极意义。因此,为适应社会对从事智能化产品研发人员的迫切需求,同济大学电子与信息工程学院近年来率先提出并建设智能科学与技术课程链,包括计算机控制系统、机器人与人工智能、智能技术等,力图建成各环节有机联系、具有较宽覆盖面的“课程链”。 在实际教学中,为了适应快速的技术发展趋势,更好地利用有限的教学资源、实验资源和课时约束,近年来,我们对智能科学与技术相关的各门课程进行了整合,对课程的教学理念与内容、教师素质培养、教学方法与手段等方面进行了全方位的研究与实践。 1师生共同实现自我 叶澜教授指出:“教师应该具有与时代精神相通的教育观念[1]。”智能科学技术相关的课程涉及大量前沿科学,我们必须跟上甚至超越先进国家的研究步伐。根据研究型大学创新人才培养的目标定位,吸收现代先进教育观念,我们树立了师生共同实现自我的教学理念。 教学主体应同时包括学生和教师,成功的教学有赖于建立和谐的师生关系[2]。一直以来,以学生为中心已成为大家的共识,学生既是大学的服务对象又是大学品牌的建设者和传播者,社会对大学的认可正是基于毕业生服务社会的能力和表现,因此教学必须从学生的长远利益出发,创造学生价值[3]。智能科学技术具有快速的发展趋势和交叉的学科特性,因此要求师生共同把握潮流脉动。学生要积极地、主动地、有目的地学习并创新,也就是“学会学习”,同时带给教师最现代、最崭新的观点与视野。譬如在今年的计算机控制系统课程设计中,几名学生针对春运火车票实名制运行中因人工进行身份核对造成的大负荷工作量、检票时间过长等新问题,大胆提出了火车票实名制电子客票系统的设计方案,以及利用已经商品化的身份证检测装置进行智能检票原型机开发的设想。这让我们惊喜地认识到教育已经不再是简单的知识灌输,而应能够启发学生自主地寻找问题、发现问题,从而解决问题。 面对智能化发展趋势,教师不再是一部百科全书,而应变成向导、顾问及合作伙伴,帮助学生在独立思考的道路上加速前进,引导学生发现新问题,掌握新知识,使学生将理论与实践有机结合,具备合作与解决问题的能力[4]。而教师也在教学过程中不断提升自己,强化专业水平,师生共同进步,实现自我。在机器人与人工智能课程中,讲授实际机器人受到各种不同约束,只用理论公式讲解不仅枯燥而且不易理解。在和学生答疑讨论的过程中,我们发现将这种约束用动画表示出来,学生很感兴趣并且易于掌握各种约束的实质。动画的制作本身就体现了智能技术的发展,学生在这方面的技能往往比教师更新潮、更先进,教师在此时也从学生处获得更多技巧,丰富自我。通过师生间的高频互动,实现教学相长,提高了教师的教学与学术能力。 2加强教师素质培养 智能科学技术的知识更新速度很快,自20世纪70年代末开始,智能技术应用的基础――处理器已经更新换代了好几代,相应的高校实验课程也随之调整。进入21世纪,技术发展更快,此时在教学中仅依赖个别老教师就显得力不从心。较其他学科,智能科学技术教学对教师提出了更高的要求,更应加强教师梯队尤其是青年教师的培养工作。为此,我院始终坚持制订并实施人才培养计划,推荐和选派中青年骨干教师出国开展教学科研学术交流,及时把握国外顶尖知名大学的专业与学科建设动态信息。在与国际知名企业合作的同时,多次派教师赴企业进行实地参观学习,在引进先进技术的同时也学习其先进的管理观念,使教师具有更合理的能力结构。 另外,我们也借助学校平台开展教师队伍的自身培训工作,通过青年教师讲课竞赛、老教师教学经验讲座以及邀请国内外专家来校交流等形式,进行教学理念和教学方法的交流;发挥新老教师在教学经验、知识面和智能技术应用能力等方面的特长,组织各种教学业务活动,积极推动新老教师之间的相互交流和学习。 教材建设和课件建设是培养青年教师的重要载体。在参编教材过程中,青年教师加深了对课程理论体系、相关技术发展及如何将科研成果运用到教学当中的了解。相比美、欧、日等发达国家,我国的智能科学技术较落后,因此青年教师应充分发挥外语好的优势,直接从外文文献中获得最新资讯,传递给学生。 同时,我们也对双语教学乃至全英语教学进行了有益探索,对青年教师提高专业素质和职业素质起到了良好的推动作用。 教育是一个使教育者和受教育者都变得更完善的职业。只有当教育者自觉地完善自己时,才能更有利于学生的完善与发展[5]。 3科研与教学结合、学习与创新结合 实践是新世纪人才培养的关键环节[6]。智能科学技术与实际相结合才能得到持续的发展。教师的科研与教学相结合、学生的学习与创新实践相结合,是智能科学技术教学的一个有益探索与尝试。在教学过程中,教师将最新科研成果融入教学过程,利用科研方面的优势,教学相长,形成科研与教学的良性互动。学生在学习过程中能够不断跟踪国际研究的前沿,掌握和了解该学科的成就和发展状况,有利于提高专业素质,拓宽知识面,强化超前意识。 通过将科研项目与课程建设相融合,如国家863高技术项目、国家自然科学基金项目、国际合作项目、省部级科研项目等,使得本科教学与实践创新过程和科研项目息息相关,成为智能科学技术实践教学的重要延伸。近几年,我校以国家级科研项目和科技竞赛为背景设立主题研学项目,如机器人技术研究小组、智能小车技术研究小组、嵌入式系统研究小组等,产生了一大批学生创新成果和竞赛佳绩,在全国大学生电子设计竞赛、RoboCup(机器人世界杯赛)、飞思卡尔智能车大赛、嵌入式系统等连续获得30余个重要奖项。在2009年的RoboCup类人组足球赛中,我校借助科研项目对双足移动机器人的研究成果,成功地将视觉处理、基因算法在步态学习中的应用以及基于生物诱导机制的步态产生运用到NAO上,克服了时间短、经验少等问题,成功取得决赛权并进入了16强。 在智能科学技术课堂教学的同时,我们借助校计算机与信息技术国家实验教学示范中心、大学生电子信息科技创新基地、实验中心及大学生创新计划,为课内综合性教学、课外实验选修课、实验研讨课、自主研学等提供了广阔的选择空间,极大地促进了学生创新意识的培养和实践能力的提高。 4结语 智能科学技术在未来人类社会将起到越来越重要的作用。相比其他学科,该学科具有发展速度快、知识面宽、综合性强等特点,因此在教学中必须针对这一特性做出必要的改革和创新。改革要兼顾知识的传授、能力的培养和素质教育,必须是教师和学生同时作为主体的自我提升过程,从而实现培养具创新意识、思维、能力的21世纪适应型人才的目标。 智能科学技术论文:把握智能科学技术学科及教育的正确发展方向 摘要:介绍我国智能科技教育特别是课程教学的概况,探讨中国人工智能水平及其评价问题,着重研究我国人工智能的发展方向,指出必须重视人工智能是一门具有较强理论基础的新兴技术学科这一基本属性。 关键词:人工智能;智能科学技术;学科;教育;发展方向 0引言 人工智能(Artificial Intelligence,AI),又称为机器智能或计算机智能,是计算机科学或智能科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。人工智能近期的主要目标在于研究用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能,而远期目标是用自动机模仿人类的思维活动和智力功能。 1来之不易的大好机遇 比起国际上人工智能的发展情况,我国的人工智能研究起步较晚,发展道路曲折坎坷,经过质疑、批判甚至压制的艰难发展历程。直到20世纪80年代初期,中国的人工智能研究才开始活跃起来,但由于当时社会上把“人工智能”与“特异功能”混为一谈,对两者一起批判,并一并斥之为“伪科学”,使中国人工智能经历过一段弯路。 中国人工智能学会于1981年在长沙成立后,长期得不到中国科学技术协会和国内科技界的认同,只能挂靠到中国社会科学院哲学研究所,直到2004年,才得以挂靠到中国科学技术协会。这足以表明中国人工智能学会成立后经历的20多年岁月是多么艰辛。因此,在这个时期内,有比较多的中国人工智能学者研究人工智能哲学问题是有历史原因的。 直到改革开放之后,我国的人工智能才逐渐走上发展之路。近两年来,国家领导人对人工智能高度评价,并对我国人工智能的发展提出重要指示,有关部门了《中国制造2025》《机器人产业发展规划(2016―2020年)》《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》。这些文件体现了我国已把人工智能技术提升到国家发展战略的高度,为中国人工智能的发展创造了前所未有的优良环境,也赋予人工智能艰巨而光荣的历史使命。 2016年4月,中国人工智能学会联合20余家国家一级学会,在北京举行“2016全球人工智能技术大会暨人工智能60周年纪念活动启动仪式”。这次活动恰逢国际人工智能诞辰60周年,谷歌Alpha Go与世界围棋冠军李世石上演“世纪人机大战”,将人工智能的关注度推到了前所未有的高度。启动仪式共同庆祝国际人工智能诞辰60周年,传承和弘扬人工智能的科学精神,开启智能化时代的新征程。 2大力发展智能科学与技术教育 包括人工智能教育在内的智能科学技术教育是智能科技和智能产业赖以发展的强化剂和推动力,也是高素质智能科技人才培养及智能科技与产业可持续发展的根本保证。我国的智能科技教育已初步形成学科教育与课程教学体系,并在大学计算机、智能科学与技术、电子信息、自动化等专业开设不同层次的人工智能类课程。中国智能科技的进一步发展和人工智能的基础建设问题,都与智能科技人才培养密不可分。只有培养足够多的高素质智能科技人才,才能保证我国智能科技的顺利发展,进而攀登国际智能科技的高峰。 智能科技教育和人才培养是智能科技学科发展的重要基础。我国自20世纪80年代中期开始在少数高校开设各种人工智能类课程以来,经过推广与提高,30年前的人工智能星星之火如今已形成燎原之势,数以百计的高校开设了各种层次的人工智能类课程,有些课程已成为我国高校教育园地上的名花。例如,中南大学的人工智能课程已成为首批国家级精品课程、教育部新世纪优秀网络课程、国家级全国双语示范课程、首批国家级精品视频公开课和国家级资源共享课程。全国已有20门智能类课程入选国家级质量工程。尽管为数不多,但这些智能类课程在改革中不断发展壮大,已为国家培养了成千上万的智能科技专门人才。虽然这些课程只占数以千计的国家级质量工程课程的冰山一角,但也表明智能科技课程仍然占有一席之地,并具有不可替代的作用,产生了非常大的影响。 全国智能科学与技术教育暨教学学术研讨会是我国人工智能教育与教学领域具有特色的最权威的学术盛会,自2002年起已成功举办了13次,对于智能科技及其相关学科的教育教学、学科建设和人才培养发挥了十分重要的作用。 2004年在北京大学开设的智能科学与技术专业,已发展到全国近30所大学,仅这些大学的“智能”专业每年就培养大约2 000名人工智能专业人才。据估计,近30年来,全国高校已培养人工智能及其相关学科的硕士和博士数以千计,本科毕业生数以万计。这些高层次的人工智能专门人才是我国发展人工智能的最为宝贵的财富。这些年轻的智能人有幸遇上千载难逢的人工智能大好发展机遇,必将成为我国智能科技跨越式发展的中坚力量。 3客观评价我国人工智能科技水平 无论是智能科技学科建设或是智能科技类课程建设,都离不开对我国人工智能水平与国际先进水平差距的深刻认识。 有些学者或企业家认为,我国的人工智能科技水平已经与美国不相上下。我们需要科学客观地评估已有成绩,既不要妄自菲薄,又不能夜郎自大,既要充分肯定成绩,又要深刻认识差距。过高地估计我国现有人工智能成果既不实事求是,又不利于人工智能学科与产业的健康发展。 美国是世界上人工智能科技整体水平最高的国家。分析中美两国在人工智能方面的差距,有助于我们保持清醒的认识。许多人工智能界内专家指出:我们在人工智能方面一直跟踪美国的理论,然后应用并在一些地方有所创新,应用上的追赶很快,但是,在基础理论研究方面和美国还是差距很大的。国内做人工智能基础理论研究的人很少,这是学术环境问题造成的。例如,美国把脑科学和类脑科学排在研究的最前面,而我国在这方面的自主研发能力却比较薄弱,在突破和创新上也有所差距。又如,国内在深度学习方面发表了不少论文,但真正有理论创新或具备重要应用价值的研究并不多。 美国人已经在构思下一个人工智能是什么,而我们这里还没有动静,这是我们面临的最大挑战。这个难题牵涉面很广,不是一两个团队投入进去就能解决的。这种差距在很大程度上源于我们学术评价体系以及以实际应用为导向有关。我们可能要通过10~20年的努力才能在人工智能方面全面赶上美国。 许多有识之士认为,我国当前的人工智能基础研究和应用开发与国际先进水平存在很大差距,国际影响力有待提高。然而,国内有一部分人工智能研究与开发人员却过高地估计成绩,认为我国的人工智能已经在很多方面甚至全面超过国际先进水平。评价一门学科是否达到或超过国际先进水平,不但要有客观标准和国际同行普遍认可,而且要有一批令人信服的标志性成果。这里笔者不准备具体讨论或争论这个问题,而是试图从以国际人工智能之父图灵命名的国际计算机学科科技最高奖图灵奖的获奖情况来说明我国人工智能的发展水平。 自1969年以来,美国计算机学会先后举行过48届图灵奖评审与颁奖,图灵奖得主共计64位。其中,美籍华裔计算机科学家姚期智2000年获得图灵奖,他是图灵奖设立48年以来获得该奖项的唯一华裔学者。在64位图灵奖得主中,有12位杰出人工智能专家获此殊荣,但当中没有一个是中国人。 4坚持人工智能研究及教育的正确方向 国际人工智能在过去60年历程里,取得举世瞩目的进展和公认成果,但其发展也是极其曲折与坎坷的。之所以艰难前行,除了由于科学发展的必然性外,社会上对人工智能的误解与偏见及人工智能内部的偏激争论,特别是在人工智能哲学与方法论方面的争论都是不争的事实。人工智能三大不同学派之间势不两立的争论持续了约30年,直到本世纪初才平静下来。人工智能学界已形成共识,即面对现代社会科技、经济和人民生活的重大问题,任何一种人工智能方法,无论是符号主义、连接主义或行为主义,均不可能单枪匹马打天下,而需要各个学派之间携手合作,走综合集成、优势互补、共同发展的康庄大道。尤其是今天的中国,人工智能面对大数据、机器人、“互联网+”等国家重大战略所带来的机遇与挑战,探索大规模深度学习、类脑神经计算、智能机器人、智能互联网、智能物联网、智能移动终端、产业智能化升级等重大理论和技术问题,推进社会智能化进程,提升社会文明程度,才是人工智能研究与发展的主流,至于学派和方法之争已不是人工智能研究的关键。 在人工智能与哲学的关系方面,应该说人工智能有哲学和方法论问题需要研究,但人工智能不属于哲学。有一些人从信息哲学或人工智能哲学角度进行人工智能研究,既是需要的,也是值得支持的,但不应该过分夸大哲学和方法论问题对人工智能的作用,必须强调智能实现理论、方法、技术在人工智能研究中的核心地位,必须注重人工智能是一门具有较强理论基础的新兴技术学科的这一基本属性。 人工智能作为一门新兴技术学科,特别需要就其发展和应用中的一系列重大理论和技术问题进行踏踏实实的研究。吴文俊先生曾经语重心长地告诫我们:“我们真正的意图绝不在于口舌之争,在字面上夸夸其谈。真正应该做的事是实干巧干,借计算机时代来临的大好契机,率先在全世界推行脑力劳动机械化,以具体成就和我们的成功来向世人表明我们的主张。” 前面提到,人工智能诞生60年走过了极其曲折与坎坷的历程,但我们不愿意更多地回忆与评论国内外人工智能发展过程中的种种艰难往事,只是希望大家能记住历史教训。过激的、势不两立的学派争论和过于浓厚的哲学色彩都不利于人工智能学科全面与健康的发展。今天,在进行人工智能/智能科技研究与教育时,一定要把握人工智能作为一门自然科学新兴学科的方向,从获得国际人工智能学界认同和经受应用检验两个角度,创造中国人工智能的新成果和新品牌。 智能科学与技术专业抓住教材建设和师资队伍建设作为专业建设的突破口,这是非常正确的,尤其是教材,作为课程教学环节的重要资源,不仅是专业建设和教学活动的重要载体,而且对学生的课程认知和能力培养都具有十分重要的导向和启迪作用,因此需要用十分严谨和科学的态度去对待。实际上,入选普通高等教育“十二五”国家级规划教材的4本人工智能教材中,有3本书的作者为现有智能科学与技术专业的教授,这至少从一个侧面说明,智能科学与技术专业还是有着较好的人工智能教材基础的。 当然,由于智能科学与技术本科专业在开设人工智能课程之前,一般会有智能科学技术导论和脑与认知基础这两门前导课程,因此作为智能科学与技术专业的人工智能教材,应在结构和内容上有别于其他信息类专业的同类教材。但作为人工智能的主流理论、方法和技术,仍然应该是该教材应该坚持的基本架构和内容主线,而不应该偏离。 在当前国内外人工智能空前大好的发展形势下,作为人工智能教育工作者,我们应该创新进取、谦虚谨慎、求真务实,用科学态度对待人工智能科学和智能科学技术问题,为国内外人工智能的健康发展,为我国智能科技人才的培养做出新的贡献。 5结语 国际人工智能已经走过60年的光辉历程,我国的智能科学与技术专业也迎来了她的第二个10年。进一步发展人工智能和智能科技需要办好智能科技教育,我们要再接再厉,争取在人工智能和智能科技教育方面做出更多更好的创新性成果。进一步发展人工智能和智能科技同样需要把握人工智能和智能科技学科的正确发展方向,把握人工智能教育的正确方向。做到这一点,我们的智能科学与技术学科与专业就大有希望! 智能科学技术论文:智能科学技术导论教学目的及策略 摘要:针对智能科学技术导论作为智能科学与技术专业学生的专业基础课开设的必要性和重要性问题,分析现在的教学情况,从课程讲授目的出发,深入探讨整个课程结构设置并提出在教学策略上的改进意见。 关键词:智能科学技术导论;教学目标;教学策略 1课程概述 21世纪信息科技席卷全球,给人类的生产和生活方式带来深刻的变革,信息产业已经逐渐成为推动整个国家经济发展的主导产业之一。作为现代科学技术核心之一的智能科学技术正在迅猛发展,并以迅雷不及掩耳之势融入人们生活的各个领域,拥有非常广阔的前景和应用需求。在高校中推进智能科学技术专业教育,重点培养高水平的智能科技人才显得尤为重要。 智能科学与技术概括地讲是研究智能现象及其运用规律的科学技术,严格地讲是研究智能的本质和扩展人类智力功能的原理和方法的科学技术(图1所示为智能系统模型),旨在培养具有脑与认知科学、智能科学、信息科学和现代科学方法学的基本理论知识,掌握计算机、智能系统、信息网络和信息处理的基本技能,综合运用所学知识与技能分析和解决实际问题,具有较强自学能力和创新能力的高级复合型人才。 智能科学技术导论作为智能科学与技术的一门专业基础课程,应该充分发挥良好的“敲门砖”作用,帮助学生对智能科学领域有一个初步了解以及整体宏观认识,对其以后能够更加深入学习专业课具有很强的指导意义,因此研究和探讨如何讲授该门课程具有重要的现实意义。 2课程整体设计及目标 良好的开端是成功的一半,智能科学技术导论这门课程开设在大一新生入学的第一学期,面对的是还处在“考试模式”向“自主学习”过渡的学生,怎样将他们成功地领进“智能的大门”,为学生以后几年的学习奠定良好基础,更为以后的工作打下扎实基础,应该引起高度重视。 首先,智能科学技术导论应该对学生起到专业引导的作用。智能科学技术导论概括介绍智能技术发展的起源和重要性、现状和应用、未来广阔的前景等,使学生在宏观上掌握专业方向,帮助学生了解以后的课程设置和专业培养目标,引导学生从高中时代的填鸭式教学中走出来,掌握好本专业知识学习的方法和技巧,减少学生专业学习的盲目性,培养其专业意识,树立正确的专业思想和学习观,为学好本专业打下良好基础。 其次,智能科学技术导论应该向学生普及智能科学技术专业的基础知识,带领学生进入智能科学的广袤森林;将引导学生掌握智能科学的基本概念、原理和知识结构,揭开智能科学的神秘面纱,在此基础上了解智能科学技术与相关学科的交叉关系及应用,不仅仅从理论上,更从实际出发认识到智能科学技术对经济发展和社会进步的巨大贡献。教师应当充分激发学生的学习兴趣,从而培养出高质量、高水平的智能人才。 最后,通过实践帮助学生对智能科学技术有更加深刻直观的理解,从实际出发介绍智能信息网络,通过演示智能机器人、谷歌无人驾驶汽车、专家系统等实际案例,说明智能科学技术给经济发展和社会进步带来的巨大贡献,带领学生进入智能科学的天下;以实际应用作为理论的辅助,使学生更加深刻地感受智能科学的魅力。 3课程教学存在的问题及思考改进 3.1改革教学模式 教师须摒弃纯理论教学和枯燥的说教模式,采用多种方式并存的教学模式;在基础知识讲解的过程中引入科研项目,通过举例将专业基本原理运用在实际工程中,使学生对理论知识有一个更加直观和清晰的认识,与此同时为了激发学生的学习兴趣,可以请智能专业不同研究方向的教师,就其研究领域的研究动态、最新研究成果和在研项目进行专题讲座,解答学生的各种疑惑,使学生可以从不同来源和不同角度了解该专业的内容、研究方法、前沿技术及发展方向。 3.2采取课堂与实验室结合教学 教师可充分发挥实验室的作用,大一乃至大四的学生都可以小组为单位或者根据自己的兴趣爱好,在导师的指导帮助下参与实验室的实际科研工作,如每个小组根据具体的科研要求制订一个学期目标,于固定的时间点到实验室进行小组讨论以及与老师交流,做一些辅助性的工作。这样有助于学生将书本上的知识与实际应用结合起来,对所学知识有更直观和深入的认识,也可以更好地了解专业现状、领域成果以及以后的发展方向,更重要的是可以从学长身上汲取一些学习方法和经验,对以后的专业课深入学习会有很大帮助。另外,实验室中高年级的研究生甚至博士生可以在整个学习过程中解答学生的各种疑惑,在整体上提高学习效率。 3.3建立多样化、全方位的考评模式 仅仅以卷面成绩评判学生能力的方法在根本上存在弊端,束缚了学生的独立思考能力和创新能力,有悖于智能科学技术导论这门课的初衷。我们采用多样化的考评方式:①小组讨论答辩。在课程教学进行过程中,以学习兴趣小组为单位选择智能科学技术的题材作为学习主题,进行资料查询和小组探讨,最后以报告的形式进行课堂答辩;②实践创新。根据教师以及学长演示的智能系统,撰写一篇小论文,提出自己的看法、疑惑以及创新点,有兴趣的学生可以参与智能系统的开发中;③期末仍然进行卷面考试,主要考查学生对基本概念和基本原理的掌握情况,只有根基打稳才能更上一层楼。 4结语 为了更好地落实智能科学技术导论课程的方针,实现该课程的教学目标,笔者结合当前教学过程中存在的问题,提出了改革教学模式、采取课堂与实验室结合、建立全面多样的考评模式3项改革措施,期望智能科学技术导论这门课能够对学生起到指引性作用,帮助学生拨开智能科学技术的神秘面纱,激发其学习研究兴趣,为后续专业课学习打下良好根基。只有不断地从实践中总结经验,才能更好地帮助学生在智能科学领域开一个好头。 智能科学技术论文:智能科学技术在计量科学中的应用 摘要:针对传统的测量技术不能满足日益发展的计量科学研究的问题,在分析计量科学研究前沿的基础上,提出将智能科学技术引入到科学计量中,发挥各自的优势提高计量的准确度,并结合质量计量过程中使用的智能质量测量仪器的实例,指出进行高准确度质量计量研究必须依靠智能科学技术的观点。 关键词:计量科学;智能科学与技术;人工智能;机器人;质量计量 0 引言 人类发展的历史离不开计量科学,这门科学是伴随着物品的交换活动而诞生和发展的。随着人类的进步和生产的社会分工,一个产品的通用和互换属性越来越高,我们所熟悉的古代“度量衡”逐步发展为现在的计量科学技术。 测量仪器测量的到底准不准,只有经过计量校准后方能判断,否则给出的测量值是不可靠的,进而在物品交换中导致不信任的行为及结果,即所有的测量值只有在给出的测量不确定度范围内溯源到计量单位上才可靠。 随着现代科学技术的飞速发展,在航空航天、国防军工、绿色能源、生命科学等世界尖端科学领域中的科技成果向世人展示出“科技要发展,计量须先行”的理念。可以说,计量科学是一切测量技术的科学基础。它首先是建立在最新物理学理论和效应的基础上,利用最现代化的技术手段来研究物理量与化学量及其测试方法的一门学科。然而,当代的计量科学正处于变更和更新时期,通常的测量方法已经不能满足更高准确度的测量要求,单一的测量技术和某一门学科无法满足计量科学的要求,因此要求综合各门学科来为计量科学进行服务,这也是笔者所提出的智能科学技术在计量科学中的应用和实践。 1 计量科学的研究前沿 随着高新技术产业的逐步成熟以及可持续发展战略方针的确立,计量科学不再服务于传统科学领域,还形成了诸如材料计量、能源计量、生物与医学计量、环境计量等前沿研究点。2012年3月,全球领先的计量科学研究机构——英国物理技术研究院(National Physical Laboratory,NPL)了《2020年计量愿景规划》,其中的一个重要内容就是“智能和互联式测量”,这一重要主题是指将大量智能技术与智能传感器与互联网结合起来,集成到一个全球性的信息网络中形成物联网,每个物体中将被装入可进行智能测量的传感器,通过互联网和数据融合技术实现网络化校准。 国际上机器人学的研究和机器人技术发展开始于20世纪60年代。美国是工业机器人的发源地,早在1959年就制造出世界上首台工业机器人。20世纪60年代末,高速发展的日本经济面临劳动力严重不足的问题,工业机器人无疑为日本解决了燃眉之急。日本1967年从美国引进机器人及其技术,并于次年试制成日本第一台工业机器人。经过十几年的发展,日本一跃成为“机器人王国”,其工业机器人年产量、国内机器人装机台数和机器人出口量均处于国际绝对领先地位。此外,德国、法国、意大利、英国、瑞典、韩国和前苏联等国的工业机器人都得到了较快发展。在国际计量界,德国PTB是智能质量计量顶尖水平的代表。为了完成质量量值传递,PTB专门设计了适用于质量计量的自动加载卸载装置。 发达国家在计量科学研究中大量使用机器人先进技术,一方面提高了从事计量检定校准服务人员的工作效率,另一方面也提高了计量科学研究中的准确度,并从大量数据中提取有效的信息作为科学研究的参考。在质量计量的过程中,由于计算机技术的广泛应用,信息采集和传感器数据处理更加自动化,而且正向着实时化、精细化控制和智能化方向发展,也使计量校准朝着动态、综合、多参数和多功能方面发展。在国际先进的质量基准实验室中,均采用智能质量测量系统进行质量标准的测量。 此外,智能传感器技术也是测试技术与仪器领域中比较重要的创新技术,它们在该领域得到广泛应用。智能传感器与传统的模拟传感器输出模拟原始信号不同。首先,智能传感器输出的是数字信号,并进一步与虚拟仪器中的主要硬件——计算机交换信息;其次,智能仪器技术提供了强大的网络化平台,在此基础上可以组建远程智能测量系统。分散在不同地理位置、不同功能的测量设备可以组成一个网络测控系统,使测量仪器的智能化程度大大提高。 2 智能机器人在质量计量中的现状 人类进人21世纪,计量科学和智能机器人技术都各自发展到了一定的高度,两者与现代科学的每一个分支都有密切联系,也综合了很多领域的知识,尤其与机械设计制造、机械电子工程、自动化、智能科学技术、智能传感器等领域有着高度重合和相似的内容,更涉及多个专业之间的相互通融与支撑。学科交叉是当代科学技术发展的主要特征,智能机器人需要进一步扩大服务范围,计量科学研究领域也需要进一步提高科研中测量的准确度和效率,这意味着两个广泛的科研分支需要开展更广泛的学科交叉研究与开发和更全面的渗透与合作。然而,我国的智能机器人与计量科学的相互结合和提高还没有到达一定的高度。 质量是目前唯一使用实物作为基标准的物理量。砝码是复现质量值的实物量具,其量值传递溯源到国际公斤原器。砝码的质量及相关参数(体积、磁化率)的精密测量,以及准确、快速的砝码量值传递体系,有助于提高对各个行业的校准测试水平和计量服务能力。然而,我国的自动化质量测量系统的水平相当于发达国家20世纪90代中期水平,与发达国家相比尚存在着不少的差距。例如,在数量上我国电子衡器所占比例仅为6.6%,其中工业用电子衡器为40.8%。商用电子衡器为6.4%,而发达国家工业衡器为80%—90%,商用衡器为50%—60%。其次,我国测量衡器品种尚少、功能不齐全、动态称量准确度低、产品稳定性和可靠性还比较差,产品好的厂家所用的关键配套件还得依赖于进口。 在国际先进公司中,目前广泛使用智能加载卸载设备进行质量计量,如瑞士梅特勒一托里多公司的自动加载设备、德国赛多利斯公司的系列质量比较仪等。从开发市场角度考虑,具有自主知识产权的新型高精度微克级称重及智能化测量系统有很大的发展前途。目前,为了发展具有自主知识产权的产品,我国微克质量、超微质量的研究集中于高精度的微质量测量仪器的设计,以打破国外产品和相关技术的垄断。 在质量计量科学研究中,为避免人为因素干扰和空气流动等环境因素的影响,需采用智能质量测量系统,如日本国家计量院采用a1000,a100和a5的自动化质量测量系统,在2002年日本做主导实验室的CCM.M-K5国际关键比对中,均采用了这些质量测量系统。在研究智能质量测量系统的基础上,瑞士、法国、奥地利、韩国等国家还着手进行了砝码自动检定校准装置的研制,这是因为智能测量系统不仅要保证系统中每台仪器设备都是合格完好、正常工作的,而且要保证整个系统动作一致、量值统一,所以对于这种多参数、多变量的测量控制系统,智能科学技术的支持校准是必不可少的。质量的自动测量已经成为先进国家计量研究机构的必备测量装置。 中国计量科学研究院负责我国最高等级质量量值的传递和溯源,并进行质量单位的复现和各种准确度等级质量标准的量值传递。经过长期的发展和建设,中国计量科学研究院已经建立起一套较为完备的质量基\标准体系,特别是在1mg~20kg范围,我国质量量值的测量能力通过国际比对、国际质量最佳校准能力(CMC)的评审等确认达到了国际先进水平。2005年,中国计量科学研究院引进了世界上准确度最高的质量比较仪M-one,其天平带有6个转盘位置,可以自动完成6个砝码之间的比对测量。由于完全采用了真空质量测量,其测量结果比在恒压条件下的测量好的多,而且该智能测量系统的内部转动不会引起空气的扰动,确保了测量结果的准确性、可靠性。此后,计量院引入了世界上最先进的AX64004大质量比较仪(50kg)、a2000全自动比较仪(20kg)、CCL1007真空质量比较仪(1kg)以及CCR10质量比较仪(1mg—10g),并开展了基于智能测量的质量计量相关研究。如图1所示,20kg自动加载质量测量系统a20000中的质量比较仪最大秤量能力为26100g,读数能力为1mg,可以适用于F1等级1-20kg砝码质量的自动测量,并能在7天内完成F1等级250块20kg砝码质量量值传递,大大提升了工作效率。图2为CCR10砝码自动化质量测量系统,图3为50kg砝码大质量智能比较仪Ax64004。 这些新建立的自动化质量测量装置极大地提高了质量测量过程的自动化水平,避免了测量过程中人员因素的影响,提高了测量结果的可靠性和测量效率。结合智能科学技术,计量院先后获得了多项重大课题,包括国家科技支撑计划课题和国家重大科学仪器设备开发专项。在接受和吸收世界最先进的科技成果之外,我们无不希望能将智能科学技术引人到计量科学中去,提高我国计量科研的水平和实力。 3 结语 以人工智能和认知科学为基础而建立和发展起来的智能科学技术学科,其基础课程、专业基础课程和专业课程都属于智能科学技术课程,该前沿学科课程群完全涵盖了科学计量过程中所需要使用的关键技术。经过长期坚持不懈和艰辛努力,我国的智能科学技术分别在教学、教改和理论应用中取得许多骄人的成果,全国范围内也建成了很多国家级的教学团队,多门人工智能系列课程已经建设成为国家级的精品课程,多部人工智能系列教材和著作已获得出版甚至多次再版,为推进我国人工智能课程的发展做出了积极有益的贡献。在这种大形势下,我们应该继续坚持与时俱进的时代精神,理论联系实际,拓展智能科学在我国计量科学中的应用。
电网工程论文:智能电网建设电力工程技术探析 【摘要】 电网是电力系统的重要组成部分,在经济社会发展中发挥着重要的支撑作用。在电网建设中,从人工到智能的转变可以说是一个重要的转型之举。鉴于此,本文首先对智能电网建设的特征进行介绍,并在此基础上分析电力工程技术在智能电网建设中的应用,以此来为日后智能电网的建设提供一定的参考依据。 【关键词】 电力工程;智能电网;建设;应用 1引言 电力工程技术是智能电网建设中的一项重要技术,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,对电力工程技术的不断优化与完善也引起了相关部门的高度重视。电力企业如果想要从根本上提高电力工程技术,对其在电网建设中的应用进行全面、系统的了解是非常重要的。只有这样,才能够结合未来智能电网的发展趋势,实现电力工程技术的进一步完善。 2智能电网建设的特征 现阶段,我国智能电网建设主要包含以下几个特征:①电网的绿色环保。智能电网在建设过程中,不但对资源进行了有效充分的利用,还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。②电网的结构牢固。与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。③电网的经济性。随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。④电网的交互性。在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来保障能源市场发展的持续性。 3电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 3.1电力工程技术在电源领域方面的应用 智能电网中各个设备的电源都是由电力工程技术提供的,电源通常有交流、变频、恒频、直流电源等形式,例如:蓄电池充电一般都是直流电源。而在操作变电所的时候,可以使用交流也可以是直流电源,而在小型计算机或是大型计算机里,器开关电源都是高频的。 3.2电力工程技术在输电过程中的应用 对于智能电网而言,其对于电能最基本的要求就是要求电能足够的稳定,且电能的质量较高,为了能够实现这一目的,就要使用到电力工程技术的“无功补偿技术”和“谐波抑制技术”。在电力工程中,会不断的出现新装置,比如说薄型的变换器、无功补偿装置等。有些国家在建设输电工程的时候,如果输电容量较大,或者是线路较长的时候,就会采用直流输电的方式进行。而在我国,普遍是将闸管变流装置来做逆变闸、整流阀装置的。将这些装置用于配电网时,可以避免电压出现突然闪变或是电网突然停电的事故,从而增强供电效果,极大地保障电网的安全运行。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 4.1柔性交流输电技术的应用 将清洁度较高的新型能源传输到电网中的过程就是所谓的柔性交流输电,此输电技术一般是以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 4.2能源转换技术的应用 据上文描述可知,智能电网最为显著的一个特点就是能够对能源进行充分的利用。伴随着智能电网的不断发展,相关部门对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其应用于智能电网中具有必要性,其能够将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 4.3电能质量优化技术的应用 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,重点要做好以下几方面的工作:①需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等;②为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。 4.4高压直流输电技术的应用 高压直流输电技术的适用性很广,即使是在小岛上,也可以利用高压直流输电系统,完成电能输送工作。在高压直流输电系统内,交流电的应用也是不可避免的,因此必须设置相应的控制换流装置。当前,控制换流装置是由关断原件构成的,这种构成结构可以使电能的输送效果更为理想,也降低了电能输送的成本,具有较高的经济性,十分值得推广。 5电力工程技术在智能电网建设中应用时的注意事项 5.1确保网络结构的灵活性 智能电网建设最基础的一个要求就是能够确保网络结构足够的灵活性,具体需要注意以下几点事项:①确保高压电网又运行可靠;②加强我国电网的基本架构建设;③完善区域性电网建设;④改进配电网结构,增强配电网的可靠性、稳定性。总而言之,相关工作人员必须更加努力,采用最佳的策略,从而推动智能电网的建设。 5.2完善通信系统 为了有效提升智能电网的自动化建设水平,可以在智能电网中投入使用通信技术,同时,通过通信系统的完善,使得信息的传输变得更加的及时、全面。通信系统建设注意事项,具体如下:①确保通信平台的使用性能较为灵活;②明确划分信息层次;③融合电力业务与信息技术;④简化信息操作步骤;⑤确保信息平台具有良好的保密性能;⑥确保信息平台具有良好的自我保护性能;⑦增加通信技术的种类,完善通信功能。 5.3完善电力设备 为了有效提高电能的质量,增加电量,转变能源,则需要采用较为精良的电力设备,基于此,不难看出,完善电力设备是非常有必要的。在智能电网建设中,常用的电力设备有很多,例如:可控硅并联电抗器、动态电压恢复器、静止同步补偿器等等。为了提升智能电网建设水平,相关工作人员还应该继续研究,研制出更多好用的电力设备。 6结语 综上所述,我国智能电网的建设有广阔的发展机遇和发展空间,作为有极大潜力的电力工程技术在我国现代电网的建设中有着十分重大的意义。本文通过对智能电网建设特点的分析,提出了电力工程技术在智能电网建设中应用的必要性,并对其在智能电网建设中的总体应用以及具体技术应用进行了探讨。通过实践表明,电力工程技术的应用,对于促进智能化电网的建设,优化能源结构以及提高经济效益具有重要作用。 作者:谢剑波 单位:国网湖南省电力公司永州供电分公司 电网工程论文:智能电网建设电力工程技术应用 【摘要】 电网是电力系统的重要组成部分,在经济社会发展中发挥着重要的支撑作用。在电网建设中,从人工到智能的转变可以说是一个重要的转型之举。鉴于此,本文首先对智能电网建设的特征进行介绍,并在此基础上分析电力工程技术在智能电网建设中的应用,以此来为日后智能电网的建设提供一定的参考依据。 【关键词】 电力工程;智能电网;建设;应用 1引言 电力工程技术是智能电网建设中的一项重要技术,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,对电力工程技术的不断优化与完善也引起了相关部门的高度重视。电力企业如果想要从根本上提高电力工程技术,对其在电网建设中的应用进行全面、系统的了解是非常重要的。只有这样,才能够结合未来智能电网的发展趋势,实现电力工程技术的进一步完善。 2智能电网建设的特征 现阶段,我国智能电网建设主要包含以下几个特征:①电网的绿色环保。智能电网在建设过程中,不但对资源进行了有效充分的利用,还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。②电网的结构牢固。与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。③电网的经济性。随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。④电网的交互性。在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来保障能源市场发展的持续性。 3电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 3.1电力工程技术在电源领域方面的应用 智能电网中各个设备的电源都是由电力工程技术提供的,电源通常有交流、变频、恒频、直流电源等形式,例如:蓄电池充电一般都是直流电源。而在操作变电所的时候,可以使用交流也可以是直流电源,而在小型计算机或是大型计算机里,器开关电源都是高频的。 3.2电力工程技术在输电过程中的应用 对于智能电网而言,其对于电能最基本的要求就是要求电能足够的稳定,且电能的质量较高,为了能够实现这一目的,就要使用到电力工程技术的“无功补偿技术”和“谐波抑制技术”。在电力工程中,会不断的出现新装置,比如说薄型的变换器、无功补偿装置等。有些国家在建设输电工程的时候,如果输电容量较大,或者是线路较长的时候,就会采用直流输电的方式进行。而在我国,普遍是将闸管变流装置来做逆变闸、整流阀装置的。将这些装置用于配电网时,可以避免电压出现突然闪变或是电网突然停电的事故,从而增强供电效果,极大地保障电网的安全运行。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 4.1柔性交流输电技术的应用 将清洁度较高的新型能源传输到电网中的过程就是所谓的柔性交流输电,此输电技术一般是以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 4.2能源转换技术的应用 据上文描述可知,智能电网最为显著的一个特点就是能够对能源进行充分的利用。伴随着智能电网的不断发展,相关部门对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其应用于智能电网中具有必要性,其能够将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 4.3电能质量优化技术的应用 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,重点要做好以下几方面的工作:①需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等;②为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。 4.4高压直流输电技术的应用 高压直流输电技术的适用性很广,即使是在小岛上,也可以利用高压直流输电系统,完成电能输送工作。即为高压直流输电系统构成,根据图中不难看出,在高压直流输电系统内,交流电的应用也是不可避免的,因此必须设置相应的控制换流装置。当前,控制换流装置是由关断原件构成的,这种构成结构可以使电能的输送效果更为理想,也降低了电能输送的成本,具有较高的经济性,十分值得推广。 5电力工程技术在智能电网建设中应用时的注意事项 5.1确保网络结构的灵活性 智能电网建设最基础的一个要求就是能够确保网络结构足够的灵活性,具体需要注意以下几点事项:①确保高压电网又运行可靠;②加强我国电网的基本架构建设;③完善区域性电网建设;④改进配电网结构,增强配电网的可靠性、稳定性。总而言之,相关工作人员必须更加努力,采用最佳的策略,从而推动智能电网的建设。 5.2完善通信系统为了有效提升智能电网的自动化建设水平,可以在智能电网中投入使用通信技术,同时,通过通信系统的完善,使得信息的传输变得更加的及时、全面。通信系统建设注意事项,具体如下:①确保通信平台的使用性能较为灵活;②明确划分信息层次;③融合电力业务与信息技术;④简化信息操作步骤;⑤确保信息平台具有良好的保密性能;⑥确保信息平台具有良好的自我保护性能;⑦增加通信技术的种类,完善通信功能。 5.3完善电力设备 为了有效提高电能的质量,增加电量,转变能源,则需要采用较为精良的电力设备,基于此,不难看出,完善电力设备是非常有必要的。在智能电网建设中,常用的电力设备有很多,例如:可控硅并联电抗器、动态电压恢复器、静止同步补偿器等等。为了提升智能电网建设水平,相关工作人员还应该继续研究,研制出更多好用的电力设备。 6结语 综上所述,我国智能电网的建设有广阔的发展机遇和发展空间,作为有极大潜力的电力工程技术在我国现代电网的建设中有着十分重大的意义。本文通过对智能电网建设特点的分析,提出了电力工程技术在智能电网建设中应用的必要性,并对其在智能电网建设中的总体应用以及具体技术应用进行了探讨。通过实践表明,电力工程技术的应用,对于促进智能化电网的建设,优化能源结构以及提高经济效益具有重要作用。 作者:谢剑波 单位:国网湖南省电力公司永州供电分公司 电网工程论文:电网生产准备工程技术人才培养 [摘要] 为展示援建西藏电网的实际效果,本文以笔者在国网西藏电力有限公司作为专责工程师从事三个月生产准备的工作经历和切身感受,讨论了国网西藏电力有限公司生产准备工作管理及生产技术人员管理,详细分析了存在的问题。并通过圆满完成援藏工作的实践,表明了所述方法的迫切性、正确性和有效性。 [关键词] 西藏;电网;输变电工程;生产准备;技术人员 0引言 2014年10月,笔者受国网吉林省电力有限公司白城供电公司委派,参加了对国网西藏电力有限公司生产准备工作的专项帮扶工作。本文以国网西藏电力有限公司电力生产准备管理工作为主线,对为期三个月的援藏工作经验和心得做了回顾和思考,讨论了援建西藏电网生产准备和工程技术人才培养工作中的遇到的问题,并给出了切实可行的建议。 1新建和扩建输变电工程生产准备工作管理 生产准备工作管理重点是对输变电工程施工质量、新设备调试质量、工程验收质量、新设备投运质量及质保期设备运维质量等5个方面的管理。在管理的过程中,笔者发现存在不少问题。一是现阶段承建西藏公司输变电新建、扩建工程的施工队伍的技术水平和施工水准不高,工程验收发现缺陷数量大,施工方消缺速度慢,消缺后复查发现问题也很多。2014年10月至2015年1月,西藏公司共验收了8个110kV变电站,10个输电工程项目,共发现缺陷1254条,其中严重缺陷226条,因施工质量低而造成的缺陷数量为总缺陷数量的87%以上。二是新建、扩建工程中新设备数量大、种类多,调试工作繁杂且无统一标准,影响设备调试工作进度。三是生产管理人员数量少,西藏地区气候恶劣且交通不便(以那曲为例,其平均海拨在4500米以上,空气氧含量低、气压低,公路交通不便,汽车限速50km/h,到达工作地点的所需时长及人员身体消耗都很大)等因素,造成验收工作不能顺利进行。四是新建、扩建工程投运后质保期内,施工方(代维方)责任心不强,设备检修和维护工作不到位,为设备安全运行留下了隐患。 1.1输变电工程施工质量 为保证工程质量,设备运维管理单位应积极介入工程验收,在施工过程中随时派出相关专业人员动态验收,发现问题应填写《输变电随工验收缺陷表》并及时敦促施工方整改,特别是隐蔽工程出现缺陷时,未经复查合格施工方不得进行下一步工作。在验收过程中,尤其应注意在高原特定气候及地理条件下对输变电设备的特殊要求,验收人员应对照相关国家标准严格查找不符合高原条件的设计、施工及设备缺陷,坚决勒令相关责任方限期消缺并进行专项复查。由业主项目部负责根据动态验收制订整改计划,督促施工方刚性执行消缺期限,验收组定期复查实施缺陷消除闭环管理。确因特殊情况无法消除的缺陷应由设备运维管理部门及业主项目部及时反馈给西藏公司运检部、建设部,对于无故屡整不改者挂牌督办,并采取相应处罚措施。 1.2新设备调试质量 设备调试方应选用技术水平高,并与设备运维管理单位长期合作的有相关资质的设备试验队伍。调试方应在入场调试前上报详细的试验计划并经运检部门审核,以刚性的原则执行试验计划,严格按时间节点完成计划任务,避免影响生产准备工作进度。由设备运检管理部门组织相关专业专家联合制订各专业的标准化试验方案和试验报告范本,调试过程中应严格执行标准化试验方案,防止验收试验缺漏项。设备运维部门应派出相关技术人员全程随同参加设备调试并做好试验记录,以便随时掌握调试中发现的缺陷。 1.3工程验收质量 启动验收前,可由西藏公司运检部实施地市公司专业人员横向调配,保证各相关专业验收人员数量充足。各专业验收组分片包干,每个验收部分都应责任落实到人头。在交通不便地区进行输变电工程验收时,验收组应在验收地域附近选择住宿地点,进行现场蹲点,保证验收工作的有效时间。验收组人员应严格执行有关规程规定的技术标准,及时发现问题并做好记录。验收记录可附缺陷照片并标注缺陷部位、判断缺陷依据、缺陷处理过程等,并将记录存档备案,为设备投运后的运维工作提供良好的技术支撑和参考。预验收及正式验收时,在各验收组的负责人中应选出一人,正式验收着重查验所有预验收、复验收发现的缺陷是否已全部处理完毕,正式验收后应达到零缺陷。 1.4新设备投运质量 一是召开投运启动会,成立领导小组,组织协调投运工作并负责对各方面工作进展情况进行督查。二是相关部门严把设备投运方案、现场运维规程及应急预案编写及审批关,确保投运工作顺利进行。三是设备运维管理部门领导和管理人员严格执行到岗到位要求,实施投运全过程管控。四是运维人员认真执行两票三措,严防投运过程的人身及误操作事故。投运中若发现异常状况时应立即停止操作,由项目部协调施工方、调试方及相关人员立即进行处理。需要测量保护相位的装置时,应由调试人员进行测试,本单位相关技术人员监督,待结果正确无误后,设备方可投入运行。 1.5质保期设备运维质量 在设备质保期内,宜实行设备运行质量后评价管理方法。由设备运维管理部门相关专业管理人员及技术人员组成新投运设备运行质量后评价工作组,通过对新投运设备进行定期巡视检查及问询运维值班人员,发现设备缺陷,并及时通知业主项目部,业主项目部负责督促施工方或代维方立即整改并复查整改结果。对于因消缺难度大未能处理的缺陷应持续跟踪,分析并审查施工方或代维方的解决方案。质保期内每个月工作组都要对新投运设备未处理缺陷情况进行分类、整理、归纳、分析和评价,将未处理缺陷类别化量化归纳后,提出有关改进措施并制订设备后评价自评报告上报西藏公司运检部。西藏公司运检部组织全公司优势技术力量(必要时也可请外聘专家加入)会同后评价工作组共同研讨并最终提出解决方案,随后,后评价工作组将方案下达业主项目部,再由业主项目部监督施工方按方案消缺,经复查无误后反馈信息至后评价工作组,形成闭环管理,最终达到质保期后设备“零缺陷”移交。设备运维管理部门派出相关专业运检维护人员全程跟随施工方或代维方的技术人员进行设备投运、定期检验、异常临检和故障排除等日常设备维护工作,对于参与的每一项工作都应做好记录,确保本单位生产技术人员能够熟知所辖设备,以便随时可接手设备维护及检修工作,保证在质保期后本单位设备运维的安全性和可靠性。 2西藏公司专业技术人员管理 提高专业技术人员的业务水平是保证生产工作顺利进行的必要前提,加强生产技术人员的管理是促进专业工作发展中必不可少的环节。 2.1保证一线技术人员数量 对于条件极其艰苦地区的生产员工,首先要保证其在高原长期工作中身体健康,同时还应采取其他的鼓励措施,解决其后顾之忧,使更多身体素质、思想素质过硬的员工愿意到一线工作。在新入企的大学生的岗位分配上向生产一线倾斜,是保证生产技术人员的数量和质量最有效的方法。新入企的大学生在基层工作满5年以上,才可通过竞聘进入管理岗位,既能为基层保证稳定的生产力量,又可在年轻的生产人员中选拨出极为优秀的、且已积累足够的基层工作经验及深厚的专业技术功底的人员进入管理岗位,为本单位生产管理岗位输送作风朴实、经验丰富且技术过硬的人员。 2.2保证生产技术人员的质量 培训是提高生产技术人员质量最直接的方式,可通过专业技术培训和班组师徒技能相授来实现。 2.2.1利用科学的培训方式保证专业技术培训的效果 建立科学实用的培训机制,考培结合、以考促培,用考试来检验培训成果,考试成绩与本单位生产员工的绩效收入挂钩,充分调动生产员工尤其是青年员工学习专业技术的积极性,使青年员工们迅速成长为生产技术骨干。培训方式还宜采用“请进来,走出去”的方法,聘请业务水平高的专业技术人员及各设备厂家的技术人员来藏授课,切实提高本单位人员技术水平,还可以派遣专业人员去内地基层进修及工作,增加生产管理和生产技术层面的交流,从比较中找差距,从学习中提素质,增强生产人才的整体素质。 2.2.2通过选择适合的援藏人员类型提高班组师徒技能相授的效果 目前援藏人员的选择方向主要以管理人员为主,而西藏公司的生产工作更需要能够深入生产一线的技能型帮扶人员。因此,要充分利用国家电网公司选派相关援藏人员专项帮扶的机会,挑选内地各运行检修专业的班组长或技术骨干,进入西藏公司各生产一线班组任班组长或技术员,对一线生产员工直接进行技能传授,可快速增强西藏公司的生产技术人员力量。 3结语 2014年以来,西藏电网设备新建及改扩建工程繁多,短期内大量新建、扩建工程需要投运,给西藏公司生产准备工作带来了困难。只有加强生产准备工作的管理,提升西藏公司生产人员的整体素质,保证安全生产工作可持续发展,才会对西藏公司的生产工作大局起到积极作用。 作者:李大勇 单位:国网吉林省电力有限公司白城供电公司 电网工程论文:电网建设工程造价安全风险管理 一、电网工程造价概述 完成某项工程需要的资金总投入称之为工程造价。工程造价管理展现出一定的整体性、技术性还有经济性,以妥善利用人工、设备及材料等部分为前提条件,参考协议要求的价格掌控施工成本,进而实现最佳的收益。近年来,中国电力事业以日新月异的速度前进,电网工程造价监管的改革也在进一步加深。 1.风险识别的依据和作用。 假使缺少工程造价风险意识,电力施工工程于风险管理部分则有不少的缺陷,亟需完善。在进行风险识别的时候,供电企业能够尽可能地发现制约工程造价的不良因素,进而在实际的落实进程里全面掌握整体工程,进一步掌控工程造价。因此风险识别可以确保供电企业电网建设工程的安全性。 2.风险识别流程。 由于多种多样的风险可以严重作用于工程造价,因此针对风险识别应该具备完善的操作流程,关键有下述几个方面:(1)判断不明确的客观因素。风险归类成客观、非客观两类,判断客观风险因素在风险识别中占据首要位置。(2)构建全面风险因素图标。有关人员能够通过之前的经验和真实情况紧密连接起来,把多种风险因素划分进一张图里,给下一步的分析工作奠定基础。(3)搜集风险信息。根据咨询专家获取的信息,进一步地提高风险意识。 3.风险识别途径。 3.1参照风险表。 可以根据风险管理团队及风险行业构建分析表以确定潜在风险。此类分析表里普遍包括潜在风险以及这些风险给项目带来的影响。 3.2敏感性分析。 在实行敏感性分析环节的时候,可以假设价格、产量、成本等出现调整,预计在各种情况下,工程的利润、现金流量等部分可能发生的变化及变化程度。敏感性分析能够通过各项数据的对比,发现对工程产生最大影响的因素。在各种变量因素出现变化的过程中,项目指标也在不断调整,敏感性分析根据计算其调整幅度以实施判断,在考虑多种影响因素的基础上进行决策。敏感性分析的一般的环节是:①明确测评的实际指标。②明确潜在影响因素。③计算多种影响因素对测评指标的作用水平。④获得最敏感因素,再进行决策。 3.3鱼刺图。 风险识别策略主要分为两类,以上两类策略是因为存在的风险判定直接的影响,也就是从原因至结果,而鱼刺图恰恰相反,属于根据结果查找原因的途径。选择鱼刺图法的普通的环节涵盖了:①明确所需研究的问题。②判定引起风险的潜在原因。③明确所有原因的引起因素。④民主分析所有因素的应对策略。 二、工程造价安全风险管理 安全生产风险就是在将来全体大众维护安全生产能够牺牲的代价。安全风险管理就是领导者选择一系列的策略,发挥多种多样的职能,全面协调及掌控电网工程安全建设的所有因素,排除不安全因素,从而增加投资及经济效益。电网安全监管环节的关键内容涵盖了:人身、电网、装置几方面的安全。电网建设工程造价风险监管落实于项目的决策时期、进行时期及使用时期所有的阶段。 三、影响电网工程造价的安全风险因素 多种多样的安全风险,作用于工程造价还贯穿于电网建设的所有环节。 1.投标合同时期的安全风险。 针对工程项目招投标时期而言,它的安全风险源头是在业主的建设要求方面,没有了解误差、没有妥善的研究市场有关数据,没有对电网工程建设施工所有环节需要的资金进行预算及没有投标方案等,明显的行为就是盲目报价。盲目报价的结果划分成两类:中标及失标。盲目报价的中标,势必引起工程造价不在预算范围内,供电企业自己不能获得计划的收益甚至于把投入的资金全部赔进去。盲目报价的失标,则导致供电企业的资金没有得到收益的机会。在合同签订时期,造成资本损益的有三个部分。①统筹计划部分:在签订的协议里清晰地指出电网建设工程进度规划、施工班子责权划分等,具有可行性风险。②过程资金监管部分:施工预付款合约、月度到款方案和所有费用的折扣点、资金周转度等,显现出财务承受水平风险。③结算增加款回收部分:调整资金的回收算法、核减费用范围、尾款给付还有申报增加费用环境等,具有责权清晰性的风险。 2.建设施工时期的安全风险。 施工时期是全部电网建设工程的关键步骤。据有关调查显示,2012年5月山东一个电网工程施工者在焊接高空管道的过程中,没有系好安全带,出现高空坠落,导致两人死亡。2012年8月,四川一个电网工程施工者在220千伏炳张线线路施工的过程中,出现快艇翻船问题,导致五人死亡。其中山东电网施工者坠亡,民营承包兼施工企业给予失事工人每人60万元赔偿。2009年10月,湖北省一个电网工程山区高压线路的立杆布线,离地距离不足,验收不符合标准,被责令全部返工。由此可见,施工时期和资本损益、工程质量、施工人身及电力装置的安全风险是紧密连接的,属于直接作用于工程造价明显时期。不重视安全风险管理会引起工程造价资金投入的大幅度增加。 四、安全风险管理在工程造价上的应用 1.选择安全风险评估,整体掌控工程造价。 在进行电网建设工程造价预算的过程中,需要权衡安全风险测评的成效。风险评估的步骤是:挑选有效的评估策略获得信息,建立妥善的风险测评模型,贯穿于整个项目建设的所有环节并指明结论。安全风险评估的意义在于,需明确了解因为安全风险而阻碍工程造价的不良因素。需选择安全风险测评结果,从而达到降低风险的效果。 2.落实安全风险掌控,降低工程造价影响。 工程进行过程中的安全风险掌控是极其重要的,是和项目掌控的所有环节紧密连接的,在项目控制中发挥着举足轻重的作用,还会在一定程度上影响工程造价的直接结果。有很多策略能够达到掌控安全风险的目的,妥善配置时刻存在的安全风险,于项目参与人员间实施风险责任细化,使得项目参与人员认清自己的安全风险义务,从而增强所有环节掌控的主动性。避免工程建设里资金投入没有按照计划进行,从而减少安全风险给工程造价带来的负面影响。 3.提高安全风险管理队伍素质,控制工程造价水平。 工程项目安全风险监管的有序落实,首要的问题在于构建专业技能高的项目管理队伍。尤其关键的是项目经理,其属于项目管理队伍的核心。项目经理需要头脑发达、创造性强,仔细考虑再进行决策。其安全风险监管的能力及自身素质的高低,直接影响着工程造价的水平。但电网工程建设施工时期具有工作多,施工位置多的特点,仅仅靠项目管理队伍自己,是不能落实好风险管理的,也需要培训领导成员及全部的施工群体,提高安全风险监管意识,才能全面掌控工程造价水平。 五、结语 供电企业的效益是和电网的稳定性及安全性紧密相连的,必须落实好安全风险管理环节,才能保障电网建设安全地进行及推动市场经济有序的发展。电网建设工程项目具有显著的复杂特性,必须严格执行安全风险管理策略,才能降低电网建设工程的风险,提升供电企业的经济效益。 作者:郭浩谦 单位:国网河北永年县供电公司 电网工程论文:智能电网电力工程技术应用 1智能电网的概述 1.1定义概述 智能电网是一种全自动化的新型电网系统,主要是把传统的电网和现代计算机信息技术有机的结合。同时在运行中运用网络云技术、通讯技术等相关的技术结合运用,实现电网的自动化运行、交互化的信息传递模式,实现了电网数字化、现代化、智能化。这种新型的电网满足了用户的整体发展需求,让电力资源得到合理的配置,提升整个经济效益的发展。 1.2智能电网的发展优势 1.2.1稳固性 因为智能电网运用的是全自动的智能控制系统,当遇到天气环境恶劣的情况或者出现故障的情况下,能够及时的做出自我防护、发出警报,后期的处理在效率和速度上会有所提升,有利于电网系统的正常运行。 1.2.2实用性 让电力市场和电力交易之间的联系加大,有效促进新的经济领域。同时,智能化的运行,减少人为方面的失误,提升整体的工作效率,代替了传统的人工繁杂的工作流程,人力和物力得到节省,成本降低。 1.2.3强恢复力 恢复能力也可以说是自愈能力。智能电网带有实时监控以及自身的评估系统,可以及时的了解电力传输过程中出现的问题,一旦出现问题自己会发出预警声音,自己能够诊断出出现问题的故障部位并且运用其自救系统自我修复。不需要人工排查,因为人工排查会出现很多人工的失误和排查不仔细忽略小问题的情况出现,这样会对整体的电网运行起到阻碍作用。 2电力工程在智能电网中的总体应用 2.1电源方面的应用 电力工程技术可以为智能电网提供电源,电源主要包括直流电和交流电。在运用蓄电池充电的时候运用直流电;变电所开展操作的时候也一般运用直流电;计算机的使用则运用的是高频的电源。 2.2电力输送的应用 智能电网要求在电能方面能够做到稳定平稳,那么要想达到这个要求补偿技术以及谐波抑制的技术就要使用其中。电力工程的使用和发展过程中会使用新的装置,比如说补偿装置。我国开展电力输送的时候,习惯把闸管变流装置当做整流阀装置使用。这些专业装置的使用能够让电网性能得到稳定,有效的避免电压的闪动以及停电的情况出现,让供电的稳定性得到提高,同时也提升了供电的整体发展效果。 2.3发电过程中的应用 电力的工程技术是一种新型的技术,主要是通过电力控制电脑,减少电能的消耗,起到了节约的目的,工作效率也得到提升。智能电网中的器件容量会有一定程度的提升,因而要向着高压方向发展。发展中一些新的技术也会出现,像电动传动技术。电力工程技术在发展过程中很多新的发电技术也出现,比如现在比较常用的风力发电和太阳能发电等相关技术。风力发电的原理是依靠变速的风电机组,机组里面的定子能够直接的进入到电网中,转子通过变频也进入电网,风力机的速率发生改变,变频电流会通入到转子里面。进而控制机组的运转功率,提高发电机的运行效率。太阳能发电是现在新型的发电方法,在生活中太阳能热水器广泛的应用。太阳能发电主要是由控制器、光伏阵列、蓄电池等几个部分组合而成。直流电的方式在发电系统的并网中应用,所以电流的大小要适当的调整,并网的时候功率的最大化一定要得以保障。控制电池充电和放电,保持电池电流输入的整体平稳性。 3电力工程在智能电网中的具体应用 3.1电能质量的优化 电能质量的优化建立在电能质量的划分以及评估上,对接口开展其经济情况分析,建立合理的经济和技术评估体系,运用多种方法完善电能质量,让电网的发展呈现良性发展态势。未来的电能质量要想得以保障就要的优化电能状况,运用滤波器、无功补偿、统一质量等核心关键技术。推动电能的质量得到提升,减低总成本,让市场的占有份额得到提升。 3.2柔性交流输电技术 柔性交流输电技术主要是运用清洁能力,在电力、通信和控制上面形成灵活的控制技术。高压电是我国电网主要输送的电能,但要参杂新的能源输送,因此能源隔离是有很大必要的。在工程和控制技术的发展中,电能稳固运行,能量的消耗得到有效控制,电路输送能力得到进一步提升。 4结束语 我国人口和面积能够跻身到世界前列,但能源分布不均衡,这是制约我国发展的一个关键性的因素。近几年,经济和制造行业的发展,能源的消耗也在加大,所以发展中的转变非常有必要。本文主要介绍了智能电网的概念以及特征,了解智能电网的总体应用以及具体应用,探究出电力工程技术在我国智能电网发展中所起到的作用,为智能电网的优化提供了相关理论支撑。 作者:李雪玮 单位:国网四川省电力公司攀枝花供电公司仁和分公司 电网工程论文:农村配电网工程降损节能技术应用 1线损的含义 电能产生后,就需要经一定线路传输到用户所需位置,在此过程中,会有有功电能、无功电能以及电压损失等出现,可以称之为线损。在国内,一般将线损分为技术以及管理线损两种,虽然在技术途径上有所差别,但都有效地降低了线损带来的危害。 2线损现象产生的原因分析 2.1分析出现技术线损的原因 2.1.1变压器使用不合理 在配电网中,变电器的使用一般都会存在容量不稳定的情况。当容量偏大时,就会出现资源浪费的情况,尤其是在农村地区,表现较为突出,有较强的负荷季节性,不够稳定,相应的设备损的情况也较为严重。而当存在较小容量时,就会出现过载或者过热现象,对变压器的正常运行造成一定威胁,也会导致变压器三相负荷出现不平衡的现象。 2.1.2电气线路使用较久,出现老化现象随着人们生活水平的提高,农村的用电量随增加,但是却没有意识到需要将导线的截面积相应增加。加之主干线的截面过于细小,许多线路运行时间较久,出现老化现象,导致线路的电压随之升高,最终致使电器损坏。 2.1.3电容器应用不合理 现阶段,我国的农村电网中,一般多应用变电站二次侧集中补偿以及用户低压补偿的方式。以我国电网的特性为依据进行研究可发现,当电网线路中感性负荷波动过大时,就会使电网的能耗增加,同时也会增加无功功率。导致这一现象的根本原因就是电容器的安装不够合理,导致很容易出现损耗现象。正确的选择是将在尽量接近负荷侧的位置进行分散式补偿电容器安装,实现分级补偿,达到就地平衡的状态,使电网的正常运行得到保障。 2.1.4配电网布局欠缺规划 因农村地区条件较差,设备较为欠缺,在线路建设时一般都会选择在有电源的最近位置建设,没有较为完善的规划措施,致使配电设施中出现许多问题,例如迂回供电以及供电半径较长。 2.1.5功率因数较低 在实际应用中,没有实施较为有效的无功补偿,致使电网的功率因数较低,且无功功率过大,影响供电效率的提升。 2.2分析出现管理线损的原因 (1)在许多地区,有用户不按规定用电甚至窃电。 (2)电网的绝缘性较差,易导致出现漏电现象。 (3)电表的设置不够合理,没有及时进行维修以及调换。 (4)一些电力的管理人员工作不够认真,没有形成较强的责任心,在抄表时还会出现失误情况,例如错抄、漏抄。 (5)以往使用的线损计算方式存在一定缺陷。 3应对配电网线损实现节能的方案 3.1技术线损方案分析 (1)变压器的正常运行。在农村的配电系统中,损坏量最大的就是配电变压器,因此,做好变压器的管理运行,能够有效实现配电网的节能降损。在实际应用中,应将变电站以及配电台区的用电负荷情况组织协调好,尽量使负荷值与主、配变电网的经济负荷值相接近,使变电器达到经济运行状态。此外,将配电变压器的有功损耗降至最低的方式还有更换节能型变压器。 (2)将运行电压适度提升。在配电网的降损技术中,将运行电压提高是一项较为重要的方式。电力网的压力升高以后,其电流就会相对降低,对配电网造成的损坏也会相对减少。 (3)整改线路措施。当无法实现升压时,可以利用增大导线截面的方式以及加入复导线的方式进行整改,从而使线路的输送容量有效增加,并降低线损。使分支线与主干线之间呈叶脉状网络分布,以免出现近电远送以及迂回供电的现象。 (4)使三相负荷相对平衡,若无法达到平衡,会导致各相负荷电流出现不平衡的现象,从而引发中性线电流的产生。此外,当相线出现损耗时,中性线也会同时出现损耗现象,致使耗损增加。因此,使线损有效降低的方式就是使负荷平衡,使电流不通过中性线。 3.2管理线损方案分析 (1)管理线损指标。在线损的管理中,最为重要且基本的一项工作就是理论线损计算。所以,应以电力网络以及负荷情况为基础,同时应用微机线损管理软件,将每条线路以及各个变电所的理论亏损计算出来。再经过一系列的相关实验或者实践,确定最终的考核线损指标。 (2)对计量设备加强管理,在实际应用中,应对用户的电流互感器、电压互感器以及电能表进行定期检查,保证其正常运行。在特别重要的部位,应该应用较为先进的全电子电能表,应用集抄系统,提高工作效率。 (3)对抄表以及核算工作应加强管理力度。 (4)应重点加强用电检查力度。在设备以及线路的应用上,应定期安排相关人员进行检查监督,严格打击窃电以及违规用电行为。 (5)对农村用电进行有效规划,使用电负荷保持在平衡状态。当出现用电不平衡时,应及时进行调整,以使线损最大化地降低。 (6)电力企业应做好线损资料的管理工作。在企业中,若想使线损率有效降低,使企业的经济效益最大化地提高,就应该从基层入手,建立健全专业性的线损资料档案管理部门。数据的整理归档应由专人负责,将所有数据进行汇总分析,最后以表格的形式呈现出来,方便日后工作中进行查找。对比某一区域的线损率是否符合常规要求,及时想出解决措施应对。 (7)做好线损的统计工作,线损率能够真实反应一个地区的用电情况,因此,应该高度重视线损率的统计工作。可设立相关的线损率统计部门,对各个区域的电力情况进行监督检查,保证统计的准确率。在工作的调配中,应该做好各部门的分工工作,将任务落实到每一个人员的身上,以激发工作人员的工作积极性,使其更加认真准确地完成任务。此外,还需应用先进的技术设备,使电力部门的工作效率得到有效提升。对于电网运行中出现的一些不利因素,应该由专业人员进行总结分析,以便尽快找到解决措施,进行改革。 4结语 综上所述,现阶段农村的配电网中仍存在较多问题,仍没有完全实现更新,许多配电网已经出现老化现象,加之供电线路较为复杂,更易使电网发生短路断路现象。且传统的电路存在能源消耗较高的现象,国家为此支出的费用相对较多。为了改变这一尴尬局面,国家出台了无功补偿优化等措施,对配电网加强降损节能建设。从技术以及管理两个方面入手,使用户的电费支出降低,使电网的工作效率得到提高,并达到最佳节能效果,从而提高国家的经济效益,最终达到节约资源的目的。 作者:蒙建军 单位:广东电网有限责任公司肇庆高要供电局 电网工程论文:配电网络建设工程监理论文 1配电网络建设监理工作的特点 1.1项目建设工期短,施工缺陷容忍度低 配电网络建设工期一般都比较短,最短几天,最长也只是持续数周,有的甚至要少于施工的前期准备和编制施工组织设计方案的时间。所以在通常情况下施工现场鲜有监理专属办公区,监理人员每日的工作一般是巡视检查各个施工现场,耗费的时间较长,交通成本较高。其他的工程项目如果发现施工中存在质量问题,监理都会要求停工整改或返工返修。但是配电网络建设项目,特别是电网改造项目,由于其特殊性决定了施工后就要立刻投入使用,即为千家万户送电。所以监理人员应该在审查前期施工准备资料和监督施工过程中,应该以自身的专业技能进行及时准确的判断可能存在的供电质量上的问题,一旦发现应告知施工单位进行处理,如果延误,只能停电才可修复,不仅损失了供电部门的经济效益,也不利于树立良好的供电企业形象。 1.2影响施工进度因素多,进度控制难度大 施工中可能出现天气变化、施工受阻、停电计划与区域保电发生冲突等客观因素,导致施工进程受到影响,这在一定程度上使得监理对于施工进度的把握难度增大,也容易造成施工单位和建设单位之间产生纠纷。 1.3工程协调难度较大 有的投资建设方之所以出资对电力设施进行搬迁,主要是为了清理建设场地,有的投资建设方是遵从政府的有关规定把已经建好的电力设施移交给当地供电部门,意在方便管理和维护。所以项目的投资建设方和业主使用方往往是两个机构。建设方是以工程项目的投资和进度为工作重点,使用方主要把工程的安全和质量放在工作的首位。而投资建设方虽然是配电项目监理的委托方,但业主使用方也应该被看作是委托方,所以监理在工作中还应该协调处理好各方的关系,力求达到各方满意的基础上,找到各方利益的平衡点,以便使得工程能够顺利发展。 2配电网络建设监理的应用 2.1监理在配电网络建设前期工程中的应用 事前控制和主动控制是监理的工作的重中之重。基于此,在工程的前期准备阶段,监理在对设计资料进行审查和施工现场的技术交底时,就要对整个工程的施工情况进行一个整体把握,这是做好监理工作的第一步。然后进行《监理规划(代监理实施细则)》的编制工作,以便于监理工作能够更加科学合理、可操作性更强的完成,最大化的发挥其应有的作用。施工单位在进行施工以前,必须向监理人员提出申请,经过审查合格后,方可施工。施工单位的施工条件是否在标准的范围内是监理应该检查的。有关于施工的各项方法措施的编制情况是重点应该检查的方面。内容的完整度,是否有施工单位的项目负责人的审查签字,现场工作人员是否达到任职资格,健康状况是否良好。另外,还要检查施工设备、检测仪器、绝缘工机具校验资料是否达到标准。 2.2监理在配电网络建设施工中的应用 工程周期短、规模小等客观因素决定了配电网络工程的施工现场不设置监理部,巡视监理是主要的形式。 2.2.1加强工程的施工监理工作 在铁塔、方杆等深基础的施工过程中,施工单位必须有相关的防护措施,监理的重要工作就是负责监督。开挖完成后还要对实际的地质条件进行核查,进行开挖尺寸的验收工作。关于施工材料的质量、钢筋绑扎的距离、焊接工艺、模板支护牢固程度是要在浇注前需要进行检查的。在浇注过程中应有专人在一旁进行有效监理。有些时候两个建设单位同时为一个电力线路改造项目工作,包括施工阶段和监理工作,其中进行土建施工的单位要移交和验收施工工序,要准备好相应的材料。要拿出所有具有说服力的施工合格的材料,如果有所缺失,即可能造成电力安装施工的不安全因素。 2.2.2注意设备材料的进场验收 配电电力设施的材料往往是整个工程造价的大部分,所以监理在施工现场要以设计资料为基础,逐项的核对设备材料的规格型号,这也是控制质量和资金投入力度的有效措施。 2.2.3做好资料收集整理 全面的对施工现场的各个环节进行有力监督和检查是监理工作的重要职责所在,但除此之外,监理还要做好工作笔记和收藏好有关的施工图片,以便降低监理风险的重要方面。 2.2.4推广的施工经验,提高施工水平 每个监理每年和配电网络建设的施工单位打交道是很多的,在这其中监理获得的施工经验是极为宝贵的,也是值得广泛推广的。监理在与众多施工单位接触的过程中,也成为了它们之间经验交流的媒介。监理在发现某一单位施工存在问题的情况下,会将其他单位的成功经验传授给他们,这在一定程度上提高了电力施工水平。 2.3监理在配电网络建设竣工验收阶段中的应用 由于人们生产生活用电的紧迫性,一般的配电网络建设都采取当日完工,当日送电的工作模式,有的问题是需要在送电前就要进行有效处理的,这就需要监理能够对发现的问题有一个明确的划分,严格要求施工单位对送电安全问题进行整改,其他问题可以在送电后进行整改。要做到这一点,监理必须既具有理论知识,又具有实践经验。 2.4竣工资料的审查和监理资料的归档 施工单位编制的竣工资料,应该以此项工程竣工时的实际情况为准,要真实、客观,也是电力运行部门管理电网的参考依据。由于配电网络建设工期短,工程的验收时间可能提前进行,要早于竣工资料的编制时间,各项要求达到标准是监签署竣工资料的根本原则。 3结语 配电网络施工单位虽然数量不少,但是资质普遍比较低,在编制竣工资料的水平上也表现得良莠不齐,所以要以实际要求为提前来进行竣工资料编制模板设计,还可以举办相应的资料编制方面的培训。在监理资料整理归档时,还要保留自施工报审开始起,监理签名的各项表单原件和隐蔽工程的图片资料,以备不时之需。 作者:王惠 单位:秦皇岛福安电力咨询有限公司 电网工程论文:配电网工程标准化管理论文 一、建立全领域覆盖的管理机制 统一工程管理制度。制定《配电网工程管理办法》,同时严格执行国家电网公司及省公司统一制定的有关工程建设的规划、计划、物资、财务及审计等专业管理制度,并强化制度的执行监督,落实分层管控职责,确保了工程管理制度落实到位。 统一工程技术标准。遵循《配电网规划设计技术导则》要求,按照《国家电网公司配电网典型设计》标准,同时结合《农网10kV柱上变压器台及进出线施工工艺》和《农网10kV及以下线路施工工艺》,积极采用“三通一标”,制定统一的工程建设标准和实施方案,并符合配电设施资产全寿命周期管理要求。 统一业务实施流程。根据机构职能定位,强化流程管控,明晰业务界面和衔接职责,突出纵向执行和横向协同,进一步细化横向部门之间和岗位之间的内部流程,搭建覆盖各部门、符合内控要求的业务流程框架体系,明确工程关键环节的条件和标准,达到了公司标准制度和内控基本规范的要求。 统一信息系统支撑。将配电网工程纳入ERP系统统一管理,固化工程管理流程,对工程全过程的执行与完成情况进行管理和监控,实现业务流程与信息系统的协调一致和有机融合。依托生产管理系统(PMS)、调度信息系统(OMS),并与经法、财务、审计等相关业务系统的衔接配合,全面支撑工程建设管理需要。 统一工程队伍管理。建立一支与工程组织体系相适应的掌握工程管理和业务流程的专业化管理队伍,通过强化工程全过程管理知识培训与实践,切实掌握先进理念和工作技能,提升工程专业管理水平;同时加大对参建队伍的管理力度,促进了工程建设管理的规范化、精益化。 统一评价考核机制。将管理、技术、工作事项进行明确责任,量化指标,并纳入绩效考核体系,定期开展指标统计与分析,及时发现管理的突出问题和薄弱环节,加大对参建队伍的检查和考核力度,确保了相关标准的全员、全面、全过程贯彻执行。 二、强化全过程管控的监督机制 由建设单位、监理单位和施工单位的相关人员组成配电网工程督察小组,形成对工程进度、安全、质量、造价、技术的“三横五纵”管控体系,进行全过程、全方位监督管理。 进度管理方面。加强材料设备的履约管理,确保物资采购按期交货;监理单位审查施工单位的施工组织设计;乡镇供电所协助施工单位做好停电计划安排工作,并履行属地协调职责,确保了工程按照里程碑计划进行实施。 安全管理方面。加强对施工队伍的资质审查,开展参建队伍实际施工能力核查;签订责任状,明确施工安全责任;安全督察队会同监理单位组织开展重点环节管控和监督,检查“两票”“三制”“三措一案”的针对性和全面性,确保了工程施工安全。 质量管理方面。加强设备材料进场验收管理,杜绝不合格设备材料进入施工安装环节;重点监督检查施工单位、监理单位对隐蔽工程的旁站监理工作,并采用数码照片存档等手段作为质量管理评价依据;采用定期和不定期检查的方式进行质量检查,严把标准工艺关,确保了验收后零缺陷交付运行。 造价管理方面。重点掌控项目建设过程中预算执行情况,加强设计变更及现场工程量签证确认,以及经监理单位签证后的工程预付款、进度款、青赔费和设备材料款的支付,并纳入月度现金流预算管控,做到了专款专用、专项核算,确保了不发生挤占、挪用和套取工程资金等违纪违法现象。 技术管理方面。组织参建单位对技术规范和标准工艺进行宣贯,确保规划、设计、施工满足标准要求;通过设计图纸会审、施工现场检查的方式进行相关技术原则和标准工艺的核实,确保了“三通一标”严格贯彻执行。 作者:张兴华 单位:国网山东宁津县供电公司 电网工程论文:农村电网建设工程管理论文 1农网建设管理工程计划要素分析 1.1制定工程计划 一份合理、科学的工程计划,会对工程造价以及项目工程整体经济效益的控制起到决定性作用。县级电力供应企业作为基层电网的管理单位,其掌握了最原始、最基础的现场材料,因此应该在计划上报前,抽调出专业性人员,对前期调研工作认真做好,以使得对工程现场的环境及各类影响因素能够更加系统、全面、综合地了解,从而便于为省公司、分公司制定计划单位提供可靠、真实的资料。 1.2工程计划实施管理 下达工程计划后,县级支公司还需紧密跟踪项目工期,并严格控制以保证计划可如期进行。在具体工作时,可采取网络计划方法与项目管理相应软件对项目进度进行控制,依据对所设定里程碑、关键点的检查和对工程进展状况的评审,来对项目进度进行优化,做好事前控制、事中控制与事后控制等,从而当工程出现施工资金、环境与人员变化时,可及时采用适当措施手法,实施紧急预案,以保证项目计划进展。在项目实施时,若发现需要调整与变更的项目,则要及时向有关部门上报,以防止不合理变更费用的支出或重复投资。 2农网建设管理工程质量要素分析 2.1工程质量监督系统 农村电网改造与建设工程涉及千家万户人的日常生活,为了保证设备与人身安全,工程质量管理必须做好。农村电网工程实施必须确保项目法人相关责任制度的严格执行,对项目质量终身负责。对35kV及以上的输变电项目工程必须严格执行工程监理制与招投标制度,项目建设需具备相应资质监理单位来全过程实施监理。对10kV及以下的配电网施工工程管理,必须建立起切实有效的质量保证与质量监督体系,从而由组织上来保证工程实施质量。 2.2工程技术体系 设计时,需遵循经济适用性、安全可靠及因地制宜等原则,要推行标准设计、典型设计与限额设计等。施工方必须严格依据施工标准与设计图纸进行规范施工,并努力推广利于工程质量提高的先进施工手段与技术,做到从技术上确保工程质量。针对农村电网隐敝工程与重要部位结构实行质量的预检与复检体制。监理方必须严格依据标准检验农网建设工程所选用的设备与材料质量,不合格产品要严禁使用,对弄虚作假、偷工减料等行为必须严厉惩处。 2.3工程质量的管理措施 对工程质量加强管理的主要措施包含对承包商资质进行审查,严格控制施工与材料质量,中间验收与竣工验收必须要做好,监理制度的实行,保证工程质量合同条款的签订以及各个工程管理环节所采用的问责制等。为解决县级供电企业电网建设工程实施现场的面广点多、山区地形复杂多变、工程项目管理难度较大以及当前普遍出现的工程专业管理人员较少与工期紧张的矛盾等问题,各县级供电企业需专门设立农村电网的工程管理部门,抽调出专业人员进行集中学习与培训,并结合国网ERP体系的上线,设立项目库,对工程管理实施标准与办法进行修订完善,通过工程管理标准化与规范化的实现,来确保农网的工程质量。 3农网建设管理工程安全要素分析 3.1建立并建全农网工程安全相应管理体系 县级供电公司成立相应的安全管理机构组织,详细制定出工作标准,分工明确,责任及人,对农村电网工程建设的组织、计划、指挥、监控与协调等一系列的工作进行直接管理,从而确保施工时的人身、设备、结构和财产安全以及施工环境相适宜。 3.2加强施工现场的安全监督 企业安监部门需对进入到电力项目工程部的全部施工人员展开安全考核与安全教育,做到上岗必须持证。并且,安监部门需加大工程现场的安全监督力度,及时通报所发现隐患并将责任落实。施工时要针对于电力的工程特征,分析工程的危险源、危险点,对安全交底体制进行严格执行,并定期开展安全学习相关活动,做好现场防护,然后在作业面上做出显著标志,并做好相应安全警示工作。 4农网建设管理工程造价要素分析 4.1对合同加强控制 合同是对双方行为进行约束的法律根据,所以必须保证合同条款的清晰、完整与准确,有较强的可操作性,对双方构成有效制约,并存档备查所有合同。在具体工作时,针对施工合同价款,必须明确其属于总价固定合同、单价固定合同,还是价格可调合同;对工程造价的计价方式,必须对取费标准明确约定,计价方法以及出现调整变更后的处理计价等方式;支付工程款的进度也必须在合同中进行明确约定,且约定好预付款的比例和预留质保金;对施工工程量、范围与承包界线要明确予以表述,以避免发生歧义,引起纠纷;对供电企业所要求的材料限价或是由甲方所供应的也必须于合同中进行明确表述。最后,合同里要避免使用待定、暂定条款。 4.2对工程变更加强控制 工程变更即合同发生变更,指的是对合同中工作内容做出修改,或是取消或追加某项工作。发生工程变更将会对工程进展与工程造价造成影响,所以审批必须要严格进行。①供电单位要做好前期的调研,尽可能降低甲方工程变更的提出。②在接收到施工方变更申报之后,需对工程变更部位、项目或合同中某一文件内容进行认真审核,并对变更依据、原因和相关图纸、文件、资料与变更费用也需进行认真审核。③变更工程要经工程监理与相应管理人员的批准,并严格执行企业所制定审批程序。变更时需注重时效性,且现场签证要及时做好,严禁在事后再补充资料。 4.3工程量签证 在农网实际工程建设时,工程量签证对工程验收、结算的意义均十分重要。县级支公司的工程管理相应部门需严格管理现场签证,三方签证体制要严格执行,供电单位、施工单位、监理单位代表需同时签字方可生效,且签证内容表述需明确、准确、清晰与细致,并量化工程量,和实际相符合。严禁不入现场进行核实,之后补签证或对合同内容简单复述,仅写出工程内容而不写出具体的工作量。对变更工程的签证,须由设计变更相关设计者签字方可生效。在审核工程结算时,避免施工方仅提供使工程费用增加的变更,而瞒报工程费用减少的状况。 4.4加强工程造价的审核管理 加强审核工程造价的预结算是对工程造价有效控制并公平确定,以及规范电网建设市场秩序较为有效的方法。对造价审核工作的搞好,县级供电企业工程管理相应部门的主要措施包含以下几项:①深入工程现场,对工程现场施工环境、施工技术和施工机械,以及设计有关变更与签证项目等进行准确掌握,为工程量审核提供详细的原始材料。②对工程峻工相应结算资料进行整理完善,其主要包含竣工图纸、承包合同、图纸的会审记录、施工组织设计、变更设计通知、工程协商记录、技术工程方案与现场签证的凭据等。③准确套价与取费,预结算需要实是求事并能客观反映实际工程造价,但施工方为了增大利润,通常会有意错算、巧立名目使得变更增加并重复收费,混淆机械、材料与人工消耗量,使工程造价增高,因此,工程管理相应部门需会同技术经济中心认真进行审核,以核减虚增的造价和工程量。 5结论 综上所述,对农网工程建设进行规范管理,先要找准当前农网其工程管理中的关键因素,然后按照工程管理的目标,对如何使农网运行能力提高的可行性方案进行认真研究。对农网的工程管理进行规范,并提升农网的运作水平,则更需和地方的具体实际进行结合,从而因地制宜对相应政策进行制定,如此方可获得最好效果。对于农村电网的工程管理,通过各部门相关工作者的协调合作,相信农网工程的建设改造必会又好又快进行,从而促使农民生活质量的提高。 作者:刘北龙 单位:国网四川安县供电有限责任公司 电网工程论文:电网建设工程项目管理论文 一、项目管理的发展以及分析 当前阶段,我国的项目管理的发展具有下列一些特点:首先,项目管理越来越全球化,国际间的合作交流越来越频繁。同时,人们创造了机遇与挑战,也为人们提出了更高水平的发展要求。其次,学科越来越专业化,从而促进项目管理专业的进步与发展。项目管理知识的不断完善与健全,使我国的项目管理可以依靠自己的教育体系变得越来越专业化。最后,逐渐完善培训教育以及认证制度。电网建设项目是一个相当复杂以及专业性要求严格的工作。而项目管理对我国电网建设具有重大意义:一个良好的项目管理有利于项目进展的更加顺利。 二、我国电网建设工程项目管理的特点以及其管理上的问题 我国电网建设项目管理在近几年来的发展还是较为显著的。目前,我国电网建设项目具有一些特点。第一,电网建设工程项目所涉及的区域较为广泛。其施工项目的地域可以广泛达到整一个市区,甚至更广。第二,电网建设工程项目所涉及的企业单位众多。从而导致涉及的工作人员众多,使电网建设项目变得更加复杂。第三,电网建设发展的越来越快。随着电力技能技术的发展以及人们生活要求的提高,电网建设的规模持续扩大,发展速度越来越快。在电网建设工程实施项目管理上,由于各自特点的不同,实际施工结果都不是很尽如人意。当今我国电网建设工程实施项目还存在以下一系列问题: 1工程征地以及拆迁等前期投入资金过高。随着社会的快速发展,征地以及拆迁所需要的费用越来越多,这就在一定程度上加大了电网建设的投资成本。 2在电网建设工程施工中造成的环境问题。最为常见的就是电网建设用地以及路径与城市的建设发展产生矛盾。电网建设所涉及的地域广泛,不可避免的会产生许多问题,从而导致建设工程无法按时完工。另一方面。电网建设也会与其他城市建设产生冲突。然后这些情况出现后,就需要花费大量的人力、精力以及资金去更改计划方案。同时,也会增长工程施工时间,增加工程成本。 3电网建设工程中会遇到一系列的人为因素或者自然因素所产生的风险。其主要风险包括技能技术、质量标准、管理监督以及项目组织风险。同时,电网建设工程也会受政治、环境以及经济变化的影响。然而,这些影响都会拖慢整个工程的施工进度。 三、对电网建设中实施项目管理的分析思考 完善电网建设工程实施项目管理可以推动国家的经济发展,有利于社会的建设发展。因此,对于电网建设工程实施项目管理的分析思考是必不可少的任务。 1计划的策划是认识电网建设工程项目管理的基础。工程项目的每一项工作都需要将计划作为基础,工程项目的计划是整个工程项目实施的关键性要点。工程项目计划就是将工程项目的全部过程、预期目标以及工程活动统一的加入计划。并且用一个可以分解的计划来协调整个工程建设项目。同时,这个计划要做到科学合理,依照尊重客观的规律,适度的原则,为整个工程项目打好良好的根基。 2部门之间的协调合作是了解电网建设项目管理的前提条件。每一个工程项目并不可能由单独一个部门完成,它需要各个不同部门之间的协调合作。项目管理的目的就是让不同部门、不同环节以及不同层次通过协调使它们的目标相同,在资源、资金、人员配备上达到一致。 3施工过程的调控是加强电网建设管理的重点。施工的质量控制是整个工程项目管理的最重要的部分,包括对施工、设计、监督单位以及供货商的检查管理。其需要对工程各部分所可能存在的风险隐患进行分析整改。另一方面,控制投资的关键手段是成本管理。通过避免设备资源采购的过多、质量低劣以及错误购买,从而最大程度的降低成本。 4完善监督体制是提高电网建设工程项目管理的保障。任何一个环节项目的实施都必须要有健全的监督管理机制。首先,需要充分发挥监督责任人在各个施工管理中的作用,全面的监督以及协调项目中的各个过程。坚决杜绝暗中操作等腐败现象的发生。依据工程项目的规章制度、工资标准以及质量标准,监督工程的全过程,保证施工的安全以及质量。 四、结语 电网建设项目管理会直接影响国家的财产以及人民生命的安全,有利于社会主义以及其事业的发展壮大。工程实施项目并不是简单的一个部门或者个体的工作,其是一个社会大众化、体系化的工程。唯有各个企业领导以及全部员工的高度关注、增加学习,持续不断的增加施工项目管理的质量意识,认真谨慎地贯彻实施国家以及行业的管理规则,踏实的工作用来保证工程项目的质量以及施工企业效率和收益。 作者:陈永辉 单位:广东电网清远连州供电局 电网工程论文:智能电网电力工程技术论文 1智能电网简述 当前,全球的平均气温在上升,全球的人口也在迅速增多,能源问题正在逐渐凸显,因此人们开始尝试建设智能电网。爆发金融危机以后,美国为了让经济迅速复苏,大力建设智能电网。建设智能电网的目的是缓解能源紧张局面,且利用电网的建设来推动其他领域的发展。中国是全球人数排名第一的国家,虽然国土面积有960万平方公里,可是地区发展不平衡,所以,在建设智能电力网络时,不可照搬其他国家的做法,而应结合我国的基本国情,并且还应当明晰建设的重点。当前中国智能电网的建设目标是“坚强智能电网”,将架构的建设与信息自主化相融合。 2智能电网的特征 在建设智能电网时,应当考虑我国的现实状况。国内智能电网的建设应具有这样六个特点: 2.1环保 此特点合乎我国当前生态经济的要求,也要求对电网资源加以再次加工利用,尽量降低工业生产给生态造成的负面影响。 2.2电网架构牢固 中国的自然灾害发生频率较高。灾害会对电网体系产生较大的不利影响,造成电能无功正常运送,所以智能电网在构建时应注重保障架构的牢固,如此才可以保障电网可以承受自然灾害的影响,不会因为外界环境的变化而停止运行。 2.3资源的优化 电网的建设需要运用到多种资源,可是,国内电网在建设时资源运用率较低,此也造成了电网的收益不理想。建设智能电网的过程中,对资源加以优化,最大化地提升电网的运行效率。 2.4经济收益 在智能电网的建设过程中应当全面考虑,尽量降低建造成本,如此不但保障了电能的品质,并且提升了物质收益。 2.5交互性 此特点是指在后面环节的能源供给过程中,应当构建一个高质量的市场沟通体制,可以第一时间掌握客户的需求,依据需求优化服务的品质。 2.6自动化 自动化主要是电网能够对故障进行自我诊断,并进行自我修复,不仅节约了时间,还降低了成本。 3电力工程技术在智能电网发展中的整体运用 3.1在电源部分中的运用 探究得知,电力工程技术的首个功能是把接连不断的电能提供给智能电力网络,包含两种电能类型:一种是直流电,另一种是交流电。其中,交流又包括两种:一种是变频交流,另一种是恒频交流。在变电所的操作中,一方面能够运用直流电源,另一方面能够运用交流电源,而且能够把高频开关电源运用到所有类型的电脑中。 3.2在供电过程中的运用 由于智能电网对电网工作状态与电能的品质有很高要求,所以在电网发展过程中,应高度关注电能品质与电网运行的平稳性,此就要求有机融合电力工程技术中的谐波管控技术与无功补偿技术。其中有两种是具有代表性的设置:一种是薄型交流变换器,另一种是超导无功补偿设施。 3.3在智能发电过程中的运用 经过调研剖析可以知道,这几年,电力工程技术逐步被运用到智能电网体系中,主要是通过电力、电子器件完成对电能的转化与管控。运用电力工程技术,有利于降低电量耗费,另外,减少机电设施的运用,提升工作效率。 4电力工程技术在智能电网建设中的具体运用 4.1质量优化与能源转换技术 质量优化指的是在智能电力网络的构建过程中将电能分成多个级别,然后运用评测判定的方式,进而构成完备的机制,智能电力网络发展的过程中应着重剖析经济性的方向,从而确定供用电接口方式,有效地构建电能品质评定机制和用户评定机制。此外,智能电力网络的发展过程中,电力工程技术的有关制度也在改进,这样就能够保证智能电网更加经济化。低碳能源会成为今后能源发展的方向,它降低能源的消耗量,从而减少环境污染、低碳能源主要是使用先进的技术来改善能量转换的方式,更加充分利用能源,目前太阳能和风能是使用最广泛的低碳能源。 4.2柔性交流输电技术 这个技术使用了微电子技术、电子技术、电力技术等等,展现了控制技术和通信技术,此种技术可以便捷地控制交流供电的过程,在国内智能电力网络发展过程中,电力工程技术大部分是运用在高压电输变电的过程中,需要把众多的对环境危害很小的能源运用到电力体系中,而且实现对能源的分隔等过程,因此,将电力工程技术与控制技术相融合可以控制与调整智能电力网络中的不同参数,提升智能电力网络的平稳性,另外,供电的过程会在较大程度上减少电损,进而提升运送电能的水平。 4.3电力工程技术中的高压直流输电技术 在当前智能电网中依旧运用的直流运送电体系中,有许多环节运用的是交流电,可是,在实际的供配电运行过程中应当保证运送的电流是直流的方式,为了完成逆变或者环流的工作,就一定要让控制换流器发挥作用,而且也唯有运用高压直流运电技术,才可以从根本上实现这一目标。换流器大部分状况下是采用部分具有管段作用的原件构成,有效地达成电力运送的平稳性与经济性,比如部分份量相对不重的直流输电体系,另外,此项技术不但能够运用到长距离的直流运送中,还可以运用到短距离的直流运送中,达成高效地为海岛等边远地区运送电能,在国内远距离运电技术中,积极的运用了高压直流运电技术,而且伴随技术的进步,此项技术还会被运用到更长距离、更大容量的运电项目中。 5结语 笔者主要针对中国的新能源在智能电力网络发展过程中的运用和发展方向,且对其特征加以简单论述。从本文中了解到智能电力网络发展过程中电力工程技术运用的关键性,其对电力工程技术的运用和有关问题加以探究。由此可知,电力工程技术的高效运用,对于中国智能电力网络的发展与优化均具有非同寻常的作用,而且对智能电网发展过程中的能源加以优化,从而达成能源、经济的长期、健康发展。 作者:吴燕 单位:国网湖北省电力公司武汉供电公司 电网工程论文:合理控制电网工程造价论文 一、电网工程造价控制中存在的问题 造成电网工程造价上升的原因很多,其中设备材料的上涨,,征地补偿费用标准的提高是主要因素。拆迁赔偿的费用在逐年增加,征地赔偿越来越成为电网工程的巨大开支。与此同时,对于材料和设备占总成本近六成的电网工程而言,每一种原材料涨价都带动了成本的攀升。除原材料投资提高之外,其他造成电网工程造价上涨的原因有:设备档次和规划容量的任意提高,工程装修标准过高,新材料、新技术的使用和更新。在这样一个电网工程发展日新月异的时期,有必要通过一些合理有效的途径和方法来控制电网工程造价,以利于更好地实现电网工程项目的投资效益和社会效益。 二、控制电网工程造价的途径分析 (一)加强电网工程科学决策和合理规划 电网工程的决策阶段,是决定和选择电力工程投资的阶段,是对拟建项目可行性的论证过程,是控制控制电网工程造价的源头。对工程科学地决策,在不同的建设方案的比较过程中择优选择合理规划,往往是控制造价最直接、最重要的手段。其中,可行性研究是项目立项的最终决策依据,因此可行性研究是整个决策阶段的关键工作。项目的可行性研究,就是在提交项目建议书之后,对拟建项目各方面进行调查,对建议书中提出的方案进行技术经济分析和评价,并在多种方案中比较论证,对项目建成后的效益情况作出科学预测。在此基础上,得出该项目是否有投资的必要性和可行性的结论性意见。在电网工程的可行性研究中,与造价有关的经济分析过程是财务评价和投资估算。财务评价又称经济评价,根据国家现行的规范和材料设备的价格,来分析拟建工程项目的投资、费用及投资回报能力和偿还能力,以此反应工程本身的可行性。财务评价是使项目决策科学化的重要手段,因为据此可以明确投资项目的财务水平和经济效益,可以最大限度地避免项目的投资风险,并最大限度地提高项目投资的综合效益。投资估算是在可行性分析通过批准之后,在财务评价和工程设计方案的基础之上,对整个项目包括建筑工程费,安装工程费,设备购置费,土地征用拆迁费等在内的全部费用。造价估算一般误差较大,可达20%~30%,估算要由专业技经人员进行编制,并参照类似的工程量进行核查。对不能直接计算而又对投资影响巨大的工程量,如建筑工程设计的标准和结构形式,安装工程的管道重量,桥架重量,油漆数量,电缆长度和重量等,要参考设计施工图或类似的工程资料,加以分析确定。投资估算的准确与否,会影响以后各阶段的造价限额。决策的内容主要指项目建设规模和项目建设水平,还包括建筑地点及路线,环境保护措施等。决策阶段工程规划的重要内容就是项目建设规模,合理的建设规模在一定技术环境的条件下,投资可以被充分利用,项目的投入产出比较大。制约规模合理化的因素有市场因素,技术因素,环境因素,这些都要在决策阶段对不同的方案认真比选。规模过小,建设和生产成本相对较大,资源得不到有效配置,经济效益降低。规模过大,则使建设周期变长,维护费用过大,资源闲置浪费。因此,电网工程规模应根据不同地区发展水平,在电网结构和变电容量方面视情况而定。项目建设水平主要指技术设备和配套建筑工程等方面的标准。建设水平是项目可行性评价和投资估算的重要依据。技术设备选用的原则是先进适用,安全可靠,经济合理。建设标准是否合理,也会直接影响电力的工程造价。出于现时投入和长远利益的综合考虑,现阶段大多数项目都采用适当超前的标准。尽管在技术装备的选择和工艺设计中应适当重视技术创新,还应综合运用工程理论和经济原理,分析投入产出,比较综合效益。 (二)推行工程设计招标,引入市场竞争 电网工程设计是建设项目具体规划建设方案和意图的过程。 初步设计阶段要根据工程建设的估算和初步设计图纸及说明书来编制。初步设计总概算审批通过后,初步设计概算将作为该电网工程项目的造价最高限额。初步实际完成后,要做出初步设计工程量和可行性报告工程量的变动说明,并应尽量将初步设计概算控制在可行性研究限额之内。此外,设计阶段还要编制施工图预算,即以施工图和说明书为基础,在充分参考设备,材料,工程量的取费标准,制定出限额设计任务书,将工程量和概算额的限量反馈到各个专业。以此进行设计方案的优化和控制控制工程造价。工程设计也要遵循市场经济规律,纳入市场竞争体系。只有这样才能化解许多问题,从而更好地实现工程造价控制。目前,工程设计中比较注重技术方面的问题而不太注重经济方面的影响,而运用设计招投标这一手段,可以在电网工程中引入竞争机制,促使竞争者对工程项目的规模方案,功能设备和投资控制做出全面的分析和管理,提出技术先进、创意独特、价格合理的方案。建设单位亦可以有极大的选择余地,在工程造价控制中握有较多的主动权。由于招投标制度在我国起步较晚,机制还很不完善,在电力工程招标工作中还存在不少问题,比如有些地方政府实行地方保护主义,有些项目招标文件不规范,内容不明确,甚至没有招标文件,合同不严密以致后续工作中出现纠纷,还有的在项目定标合同签订之后,又对合同内容进行较多改动,合同价格发生重大变动,也便失去了招标的意义。按照国网公司的要求,设计招标时要严格按照初步设计的审计意见书和概算所列的工程量、价格、规模水平进行招标,不允许任何单位和个人更改其中的数量和标准。招标价格要实行刚性标准,要严格限制在概算限额内,一旦签订中标合同,任何单位和个人均不得调整或加价。层层把关,严格控制,只有这样才能发挥出招标的优势。设备和材料也应进行招标管理,实行公开交易,通过招标获得价廉质优的产品,同时选择高质量低耗能的产品,从而降低电网工程造价,而且从招标市场采购,也可省一批购置费。 (三)以限额设计和典型设计来控制成本 限额设计就是将上一阶段审定得出的工程量和投资总指标,根据一定方法分解到各部分项工程和各单位工程,根据各分项工程的投资细分指标进行限额设计。在电网工程中,可行性研究方案和投资估算中的设计为最高限额,按照初步设计任务书和施工图设计中分配到个专业的投资限额控制设计。通过层层限额来控制不合理变更,保证总投资额在概算之内,实现电网工程造价的控制和管理。以往工程项目可行性研究受人为因素影响较大,使初步设计概算大幅度超过可行性研究估算,给国家和社会都会产生巨大的经济损失。因此,有必要严格管理和审查可行性研究和初步设计方案,使可行性研究达到科学客观的所要求,确保方案经济合理。可行性研究估算一经批准即是项目初步设计的限额,项目初步设计概算换算到与可研同一标准水平年,原则上不应超过可研估算。对于初步设计方案完成后,要填写“限额设计任务书回执”,比较初设与可研工程量,并说明增减原因。典型设计就是在长时间的设计工作中总结得到一些适用于某类情况的,安全性、可靠性高,最便于维护运行的设计,这样的设计工艺要求,工程标准,经济投入都较为理想,且具有较广泛的适用性。电网工程采取典型设计和通用设计也是较为常见的现象,在工程造价控制和管理上有较好的体现,是一种十分有效科学的设计方法。目前已有一些省份对一定规模的电网建设做了通用设计和典型设计的规范。据有关资料统计,推行通用设计后,整个电网工程造价有了明显下降。对不同规模的变电工程设计标准和设备档次的规范,为电网规划集中规模招标,资金管理,成本控制等集约化管理奠定了基础,有利于社会资源的合理配置,具有良好的社会经济效益。 (四)加强合同管理,建立合同约束机制 电网工程建设施工合同主要有总价合同、单价合同和成本加酬金合同总价合同指在在合同中规定一个完成工程的总价,承包人完成项目全部内容的合同。这类合同目前主要用于工程不大,工期较短,技术一般投资可精确估算,风险较小的项目。单价合同是按招标文件分部分项所列工程量和确定的分部分项费用的合同类型。单价合同分两种:固定单价合同和可调单价合同。成本加酬金合同是由电力管理部门向承包人支付工程所需的实际成本,并按事先约定好的某一指标,作为酬金支付标准的合同。这类合同的缺点是发包人对工程总造价不易掌握,承包人也不主动降低成本,但如果该种合同较好的应用,发包人与承包人能较好地信任与沟通,是一种有利于工程造价的合同形式。合同的约定最终起约束和激励作用。对于有利于工程进度和工程质量的行为在合同中应有相关鼓励性的规定,相反,对于违反工程质量要求的行为,应在条款中有对于违约惩罚的规定。在合同上规定鼓励性费用的支付方式时,正常情况下,基本费率的支付相比国家标准稍下降一点,对于降低工程造价,缩短设计周期,提高设计功能的行为,都应该按一定比率给予奖励酬金。反之要有相应处罚甚至追究法律责任的规定,比如,在签订合同时必须规定:如变更金额超出施工总额的一定比例时,则扣除一定的设计费用。依此来约束设计阶段的现场勘查或其他失误带来的施工变更过大,从而确保工程造价的稳定,降低工程风险。在工程实行过程中,经常会涉及到变更与索赔工作。由于索赔原因造成的工程成本很难预测,因而成为电网工程造价又一重要的影响因素。对于工程中设计变更的项目要严格把关,不可轻易变更设计。如有必须更改的地方,一般要经由建设单位会同监理、设计单位审批。对于较大的改动,需由监理和设计单位进行方案论证和工程增减费用估算,并提交变更审批表上报审批,以确保工程追加投资的合法性。近年来,赔偿在电网工程建设总体工程费用中所占的比例正逐年加大。要减少类似费用,就要加强合同管理,提高企业工程造价管理专业人员的素质,培养工程管理人员合同管理意识和耐心细致的作风,提高职业道德。 (五)加强竣工审计和决算工作,开展项目后评价 加强电网建设项目的工程竣工审计,是一种项目管理中的监督机制,也是一种行政执法手段。竣工审计用来治理管理中的违规运作,避免出现计划外项目,从而实现管理制度正常运作。通过竣工审计能及时发现一些问题并及时纠正,并追回一些违规操作的建设资金,比如,工程层层转包,违规承包、分包,承包价格不合理,没有实行招标,重复多记工程价款等。工程竣工结算时,各项费用均应实事求是,杜绝重复记列设备材料运杂费,严禁增加各类凭空捏造的费用、以概算价决算材料价格的事情发生。审核人员要做好决算审核调查,通过实地勘察,熟悉施工图、合同、变更证明等材料,对工程决算进行逐项审查验证,还要审查工程材料中定额套用的合理性和合法性。随着经济体制改革的深入和投资体制的发展,项目后评价被提出来并越来越受到工程界和投资人的重视。项目后评价的内容主要在项目建成投产的1~2年后对项目建设的目的,效益,作用影响和建设过程等进行全面的系统的调、分析和评价。项目后评价的作用还在于,弥补项目在决策到竣工决算过程中存在的失误,改进项目管理,提高投资效益和科学决策水平,对未来的投资和工程提供有意义的借鉴和启发。 三、结语 综上所述,电网工程造价控制与管理是一个动态的过程,贯穿于电网工程的从项目决策,项目设计,项目实施到项目竣工的全过程,涉及项目立项决策,可行性研究,工程设计到工程施工的各个环节。如何降低电网工程造价,不仅要加强工程建设过程管理,制定出规范工程每一个环节的控制措施,而且要层层把关,加强内部管理建设,使工程建设的各参与方改进认识,提高水平,严格执行程序,这样一定能够实现电网工程造价的有效控制。 电网工程论文:配电网工程建设论文 1、加强配电网工程造价管理与控制的重要性 配电网工程项目造价控制,就是在项目达到的质量标准的前提下在投资前期阶段、设计阶段、建设项目招投标阶段和建设项目实施阶段,把建设工程项目造价控制在合理的限额以内,也对随时发生的偏差进行纠正,以保证项目管理目标,力求在各个建设项目中合理使用人、财、物,取得较好的企业效益。配电网工程造价管理的基本内容就是合理、有效控制工程造价。合理控制工程造价,是电力基本建设一个永恒的主题。近年来,由于物资材料价格,施工人员施工费的飞速增长,导致电力工程造价在结算中出现误差较大,而且超出预概算投资计划。工程造价水平已成为影响配电网工程建设健康发展的关键,为适应市场经济的发展和社会各种因素的影响,需要建立一套适应客观条件,行之有效的工程造价管理方法,并对配电网工程项目的立项、资金计划、设计实施、和资产保值增值实行全生命周期的管理。加强配电网工程项目在各个阶段的管理与控制,才能有效地管理和控制工程造价。用有效的资金投入,赢得最大的企业效益。 2、配电网工程造价管理中普遍存在的问题 工程造价管理的关键是合理、及有效控制造价。目前,配电网工程造价管理主要存在三个方面的问题。一是在合同版本不规范,在签订过程中,对合同条款不统一、不明确,随意性强,没有对项目造价管理控制的普遍性和专属性规范合同内容,往往出现范围、计算依据和设计变更、现场签证、签发、确认等约定不明确。对于合同执行过程中可能出现项目施工过程中风险预控分析不足,不能事先提出解决的方法及预控措施,合理规避风险。二是在项目可研及施工图预算中对物资价格预测不客观,往往出现估算物资单价过低,市场价格变动较大影响整体项目预算,导致结算超支。二是在项目实施过程中,不能对工程项目成本进行事前预测,特别是可研设计阶段工作欠细化,实现属于被动控制,不注意造价的动态管理,施工当中设计变更较多,抓不住成本控制的关键,造成项目造价不可控,导致工程随意性大,结算严重超支。 3、加强配电网工程造价管理与控制的方法 3.1实现施工合同管理规范及标准化,要求与主网工程接轨 一要明确制定专门的合同管理机构和审批流程。施工及设计合同应形成规范的版式,应明确专门的合同管理机构完成编制合同版式使合同版本实现规范统一,并且在招标文件中明确合同版本及相关内容,使合同内容不但规范施工内容还明晰甲乙双方经济责任,负责审查合同的部门应为贯穿整个项目施工管理的相关门,包括:基建管理部门、安全质量管理部门、财务资金管理部门、物资管理部门、审计部门,企业法律管理部门等相关专业人员进行合同评审,根据各个管理部门的专业管理要求提,逐条进行研究,实施监督、管理与控制。同时特别是业主严嘉原广东电网公司肇庆供电局广东肇庆526060项目经理应提前介入参与合同的审阅,以更有利于日后工程实际管理利用合同规范管理施工及工程造价。二要细心制定合同条款,主要在于合同专用条款。制定合同条款的重点,要结合项目特点和施工实际需要情况,进行合同施工及造价风险预控的进行分析,设想在履行中可能出现的风险无论施工风险及资金风险,事先要提出预防的措施。合同专用条款要明确以上风险的各个方面,不但明确责任,还要对违反合同规定的人员及单位制定惩罚内容,使责任、权利及要写清楚,切不要因考虑不足或疏漏而使合同条款留下遗漏,给业主施工过程及造价管理造成困难,使企业合法权益蒙受损失。三要明确施工工期、质量达标要求和造价控制指标标准。在施工过程中由于不可控因数的影响不可避免地要出现设计变更、现场签证和甲、乙供设备材料差价等现象,所以合同中必须针对性的条款说明对价款调整的范围、流程、计算依据和设计变更、现场签证、材料价格的签发、确认作出明确规定,以规避风险和结算争议,争取工程可控,造价合同,达到效益最大化。 3.2工程前期阶段要有效控制配电网工程可研阶段物资价格 首先,可研单位要做好工程概算材料价格的控制,设备、材料费用是工程造价的重要组成部分,其概算价格的合理性对应着工程造价的合理性。把好工程材料关,要坚持品质为首选,在确保质量满足项目工程设计要求的前提,选择合理的市场信息价格作为参考,同时,要考虑市场经济的影响,外部客观条件,比如县线材中铜原材料的价格变动,国家政策对此材料的价格的影响,扩大物资信息价的参考范围,考虑的供货商供货排产时间的价格波动由为重要。其次,要科学控制物资申购工作。上级部门采用不同时期分批次集中按需求计划统一采购,下级项目管理单位则应该按批次一次性提交需求,不能同一项目同一材料分开批次申请需求,不同批次不同生产厂家和销售市场,由于不同厂家和不同时按照市场价格厂家投标的价格不同,则影响实际采购价格,同一材料就会有不同价格,影响项目的结算资金。 3.3加强工程项目可研设计管理 设计单位无论设计组负责人还是各个设计组员都在日常的工作中都偏重于设计效率、技术和设计企业的产值,而不够重视设计效果的经济性可行性。往往在施工过程中,由于前期设计原因造成工程造价超额的机会以及比率远远大于工程其他阶段工程成本的上升。如果一个工程设计阶段造价产生失控,无论在其他阶段如何严格地控制成本,都已无法改变项目整体的造价效果。技术与经济近乎相分离,情况总结分析得知许多工程设计技术人员的技术水平和工作能力都很高,但是他们大多数对项目的经济性分析欠缺,对如何控制工程造价考虑较少,把控制工程造价看成是与技术人员无关,认为是造价人员的主要责任,很少把工程项目设计过程中的技术与造价指标有效结合,更不能通过技术比较,造价分析等工作,正确结合技术标准与经济合理,使其能够对立统一。根据现在配电网实际操作的步骤来分类,主要控制造价的方式采用以下三个步骤: 3.3.1可研阶段造价的控制 (1)控制工程造价中可研阶段是工作的重点,首先要达该工作要求必须达到国家和行业现行规定的深度。 (2)要坚持设计工作流程,严格执行设计工期。配电网可行性研究一般项目需要4-6个月(含勘测2-3个月)。勘测必须要现场到位,充分考虑到施工中会碰到的设计问题,要避免不必要的设计变更出现,现实中特别是地下管线勘测,青苗赔偿估计不足,造成造价在施工中重复出现,使造价增大。 (3)每个专业组设计人员要严肃认真的确定设计工程量,设计的工程量要有余度的同时也不能高算,要求可研与初设工程量的误差范围不能超过5%。设计的深度及标准和造价指标的应严格采用典型造价,及标准设计,否则,应提交设计差异分析表,分析设计方式及造价影响,如发生较大差异时,则要分析并说明原因,原则上不能发生重大漏项。 3.3.2施工图设计阶段的造价控制 (1)施工图设计阶段造价应限制在批准的可研造价范围内。本阶段的最高限额同一价格年水平时可研的批准投资估算额。重点工作就是将可研中各专业的投资额和工程量进行分解,各专业定额定量进行设计。从可研的深度考虑,各专业的工程量可按实际情况进行调整,但最终的投资总额不能超过可研造价,若有较大超额应有分析报告说明,并做好优化设计的方案。 (2)施工图设计的限额设计采用“设计限额说明书”的方式操作。“设计限额说明书”由总设组织技经人员实施,将可研阶段单位工程的投资额及工程量反馈给各设计专业组,设计人员按定额定量开展施工图设计。设计限额说明书由技经人员编制、主设人员校核、专工审核、总设批准的流程进行审批,最后要送业主项目部造价员审查并由业主项目部经理最终批准。 (3)其他费用施工图设计阶段技经人员也应控制好,特别是可研阶段签订的姗料、供水、运输费用,特别是二次运输费用、征地、拆迁、青苗赔偿等内容,以上费用不必做较大调整,若由于外界因素影响及上级文件要求改变的时候导致造费用增加影响造价大幅度增加时,应进行其他费用分析说明,同时要取得业主方的相关文件说明。 (4)各专业施工图设计完成后要填写“设计限额说明书回执”将本工程施工图工程量与可研工程量作比较,并说明增减理由。回执经专业组组长签署后并的业主单位认可,返回设计技经人员。 3.3.3运用工程造价优化设计的实施 电力建设项目运用工程造价优化设计实施过程可以分为四个阶段:前期准备阶段、现场数据分析阶段、四新技术优化阶段、工作实施阶段,大致可以分为八项工作:①工程价值研究对象的确立;②资料归类收集整理;③作用分析及说明;④作用功能评价;⑤提出可行性优化方案;⑥方案的审核与定案;⑦测试结果;⑧定制最终实施方案。内部运用工程造价优化设计的整个实施过程应贯穿于整个设计阶段,虽工作较为繁琐,但对于工程造价的处于可控的状态有则一定程度的作用。通过以上方法的采用,我们地区供电局近两年来配电网的工程造价管理有了明显的提升,以控制配电网造价为主要目的,在项目可研设计中严格把关,完成了合同规范化、标准化,对估算、预算、及采购中物资价格管理,使设计变更明显减少,由原来的每个项目10多份的设计更减少到2-3份,物资采购的实际价格与概预算的价格误差不到3%,施工中施工单位严格执行合同条文,避免因条文不明确引起的费用纠纷,造价总体水平得到提升,保证了企业少投入,高效益的管理目标。 作者:严嘉原 单位:广东电网公司肇庆供电局 电网工程论文:智能电网建设中的工程技术论文 1智能电网在电网建设中的作用 1.1实现资源的最大化利用 智能电网可以在最大程度上实现资源的最大化利用,从而提高电网系统的整体工作效率,降低智能电网建设的投资成本,提高电网的经济效益。 1.2实现环保的目的 智能电网的建设可以保证资源的最大化利用,从而避免传统电网建设中对资源的浪费,更重要的是可以避免电网建设对环境的污染。 1.3保证网架的强硬度 网架的强硬度决定了电网系统的承受能力,而智能电网可以保证网架的强硬度,从而保证电网系统在建设和日常运行中的安全性。 1.4全面实现自动化 传统的电网建设对自动化程度并不是很重视,这样做的后果就是,当电网系统在日常运行中出现故障时,不能及时采集到相关数据,更无法自动对故障点的数据进行分析;而智能电网由于采用了大量的自动化技术,所以当故障出现时,可以在第一时间对相关故障的数据进行分析,从而为故障的后期处理提供重要的信息依据,促进电网系统的安全、稳定运行。 1.5提高市场的认同感 智能电网避免了传统电网中的一些问题,使得整个电网的安全、稳定运行有了保证,可以为用户提供稳定、高质量的电力,同时,也可以对突发故障及时响应。这些优点会提高市场和用户对电网系统的感知度,从而提高对电力系统的认同感。 2电力工程技术在智能电网建设中的应用 我国的智能电网建设主要涉及到发电、输电、配电、变电、调度、用电等几个方面,并与自动化技术、网络技术、通信技术、电子工程等有所融合,所以智能电网的建设也将会带动能源、信息、电子工程等产业的发展。但不论是哪种技术的参与,智能电网建设的基础还是电力工程技术。以下从电力系统的各个环节出发,分析电力工程技术在智能电网建设中的应用。 2.1发电环节 能源危机使得全世界都在对新能源进行不断的研究与探索,比如风能、太阳能、潮汐能等。这些新能源的开发为经济的发展提供了清洁、高效的能源,但同时也对现有电网也提出了并网的要求。新能源本身存在一些不足,比如地域性、季节性、发电的不稳定性等。在这种情况下,相关学者要更多地研究如何高效、安全地与这些新能源实现并网,降低新能源对现有电网的影响,使新能源能够高效、安全地接入现有电网。 2.2输电环节 我国的电网建设有着自身的特点,最近几年,国家电网提出了“以特高压电网为骨干,各级电网协调发展”的基本方针,特别是在电网的整体规划中提出了建设华东电网、华中电网、华北电网三大交流电网的规划,并着重提出了这三大电网之间的直流互连。我国的电网建设正稳步向着特高电压、大容量、交直流电互联的时代迈进,但由此也带来了一系统的问题,比如,电网的结构日益复杂;所使用的技术越来越高端,越来越趋于自动化;各大电网之间的互联给电网本身的稳定运行带来了很大的影响。为了解决这些问题,智能电网在输电环节上使用的是特高压直流输电技术。该技术与其他技术最大的不同在于系统中间没有落点,所以这种技术适合远距离的输电,而对于交流电网之间的互联,该技术有着其他技术所不具备的特点。所在在由交流与直流所组成的特高压输电网络中,使用特高压直流输电技术可以保证整个输电系统的稳定运行。电力工程技术在此输电环节上所使用的技术主要是对电网整体系统运行的监控、对运行状态的检测、对运行故障的管理和应急等。 2.3变电环节 智能电网与传统电网在变电环节中最大的不同就是变电站的智能化建设,这是对传统变电站或者说是对传统电网的一次突破,也是智能电网智能化、自动化发展的最好体现。在变电站的智能化建设中,电力工程技术的应用表现在很多方面。变电站的智能化建设就是对变电站中的物理结构、网络设计、信息的采集、通信协议等进行统一的设计和管理,使变电站的各个环节实现互联,实现信息的共享,从而实现变电站系统的智能化运行、自我诊断与恢复。这其中涉及到计算机网络的建设、高速传感器的使用等电力工程技术。 2.4配电环节 配电环节是整个电网系统内直接接入用户的一个环节,在智能电网中,这是极为重要的一个环节。而根据智能电网的总体规划,配电网还要承担各类中小型新能源的接入工作,这就对配电网的稳定运行和故障处理能力提出了更高的要求。在配电环节中,所使用的电力工程技术主要有:配电自动化技术、智能充电技术(主要是指电动汽车的充电技术)、智能化的高级储电技术和高级的检测技术等。 2.5用电环节 随着我国经济改革的不断深入,电力市场也在日趋市场化。在这种情况下,电能市场供需双方的互动越来越频繁,对于用户来说,需要稳定、可靠、便宜的电力能源;而对于电力企业来讲,则要实施精细化的管理,以最大程度地实现经济效益。智能电网的建设对智能城市和智能小区的建设都有重要的作用。其主要使用到的电力工程持术有:智能化的测量技术、高效的用户用电信息采集技术以及智能电表等。 3结束语 随着我国国民经济的迅猛发展,不论是经济的发展,还是居民的正常生活,对电力的需求都越来越大,这对电网系统的稳定运行提出了更高的要求。智能电网在满足电力系统新要求,为用户提供稳定、安全、高效的电力能源方面有着独特的优点。电力工程技术是发展智能电网的基础,在智能电网的建设中有着重要作用。本文就电力工程技术在智能电网建设中的作用进行了分析,希望能对这方面的研究有所帮助。 作者:李松 单位:国网四川省电力公司映秀湾水力发电总厂 电网工程论文:智能电网建设下电力工程论文 一、智能电网建设的特征 就我国目前智能电网建设的特征来看,主要体现在四个方面,首先是电网的绿色环保,智能电网在建设过程中,不仅使资源得到了充分有效的利用,而且还大大降低了对周围环境造成的污染,对生态环境起到了良好的保护作用。其次是电网的结构牢固,与传统电网相比,智能电网的整体结构得到了进一步完善,使其能够更好的适应各种气候和环境,确保了电网的安全、稳定的运行。再次是电网的经济性,随着我国社会经济的飞速发展,我国也面临着严峻的资源问题,为了更好的促进资源的有效利用,智能电网在建设过程中,综合考虑了多个方面的因素,从全局出发,控制工程建设成本,在确保能源质量的前提下,实现了资源利用的最大化。最后是电网的交互性,在能源供应的过程中,建立起市场与用户之间的交流模式,以用户的根本需求为主,向用户提供全方位的服务,提高服务的整体质量,以此来促进能源市场发展的持续性。 二、电力工程技术在智能电网建设中的总体应用 电力工程技术在智能电网建设中的应用是非常广泛的,归纳起来,主要体现在以下几个方面: 2.1在智能电网电源中的应用。 电源是电网结构中各项设备正常运行的基础保障,不同设备在运行过程中所需的电源类型也不尽相同。由于电网结构中设备到多种类型的设备,因此,为了确保电网正常运行,则必须要有多种类型的电源作为支撑。电力工程技术能够提供种类繁多的电源,比如说直流电源、变频电源、恒频电源以及交流电源等,很大程度上确保了智能电网的稳定运行。 2.2在输电过程中的应用。 智能电网的正常运行不仅与电能质量有关,而且还要确保其始终处于稳定的工作状态下,这些都与电力工程技术息息相关,其不仅能够为电网的正常运行提供无功补偿技术和谐波抑制技术,而且还能够为不断发展的智能电网建设创造新的装置,以此来更好的提升电网运行的稳定性,避免各类威胁电力安全稳定故障的发生。 2.3在发电过程中的应用。 随着我国智能电网建设脚步的不断加快,越来越多的先进技术被应用到电网建设中,电力工程技术作为诸多新技术的一种,在对电能进行转化和控制的时候,其主要是利用电子设备来实现的,这种转化方式不仅能够降低耗能量,而且由于应用的机电设备相对较少,因此还能够大大提高转化的工作效率。 三、电力工程技术在智能电网建设中的具体应用 3.1柔性交流输电技术的应用。 所谓柔性交流输电技术,主要指的是将具有较高清洁度的新型能源向电网中输送,该项技术主要以电子技术、电力技术、微电子技术以及通信技术为主,多种技术的配合应用不仅实现了对交流输电的灵活控制,而且还能够更好的为电网稳定运行提供保障。在智能电网运行过程中,如果想要从根本上实现电网运行的安全性和稳定性,就必须确保高度清洁的新型能源顺利输送到电网中,并做好能源的隔离工作,柔性交流输电技术能够充分满足这一需求,正因为如此,该技术在当前智能电网建设中得到了广泛应用。 3.2能源转换技术的应用。 上文提到,智能电网的一个主要特征就是对能源的充分利用。随着智能电网的飞速发展,对该方面技术的完善也给予了高度重视。能源转换技术作为开发经济、低碳节能的主要技术,将其在电网建设中的作用充分发挥出来至关重要。能源转换技术是将传统电网建设中的能源转化为智能电网实现智能化、数字化所需的能源,比如说将煤炭发电转化为智能发电,从而将可再生资源充分利用,提高多种并网技术的利用率。 3.3电能质量优化技术的应用。 电能质量优化技术在智能电网建设中的应用,首先需要对电能质量进行等级划分,并在此基础上对电力质量的评估体系进行进一步优化与完善,比如说技术的等级和用户经济性评估体系等。其次,为了有效降低智能电网建设的成本,还应该提高供用电接口的经济性,建设人员应该根据电网建设的实际情况,设计多种供用电接口的可行性方案,并在诸多方案中选取最具经济性的建设方案,从而在确保电网建设质量的同时,降低电网建设的成本。电能质量技术的应用可以将该项目标顺利实现,因此,在当前电网建设中得到了广泛应用。 3.4高压直流输电技术的应用。 高压直流输电技术也是当前智能电网建设中应用十分广泛的技术之一,虽然在当前电网中,直流输电系统中大部分环节所使用的都是交流电,但输电过程中利用的却是直流电。在高压直流输电技术中,对换流器的有效掌控可使电能按照需要实现逆变或整流。高压直流输电技术的应用趋势是大容量、远距离的电能传输。 四、结语 综上所述,随着我国智能电网建设发展脚步的不断加快,电力工程技术在电网建设中的应用也会引起相关部门的高度重视。从本文的分析我们能够看出,电力工程技术在智能电网建设中的诸多环节都有涉及,在未来的时间里,为了能够将电力工程技术的作用在智能电网建设中有效发挥出来,电力部门必须不断对电力工程技术进行优化与完善,以此来进一步促进我国社会经济的可持续发展。 作者:于琪 单位:广州供电局有限公司调控中心
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。
[摘要] 数字经济与制造业融合发展已成为东北经济发展的重要引擎。以东三省2014—2021年面板数据为研究样本,利用回归分析对数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平进行实证分析,并采用灰色关联分析对比各省发展特点。实证结果表明:三种因素均能促进制造业发展,其中数字化创新水平正向影响作用较大;同时对三省影响大的因素分别为财政科学技术支出、研究与试验发展经费支出和数字化基础能力建设。基于此,提出完善基础设施建设、搭建融合发展平台等建议。 [关键词] 数字经济;制造业;固定效应模型;灰色关联度 数字经济发展水平影响着经济结构的优化。目前我国数字经济的规模全球领先,产业数字化的发展不可阻挡。数字经济已被提高到国家布局的战略新高度。我国在政策指引下正积极推进产业数字化以推动产业优质发展和经济高质量发展。东三省区域作为我国拥有丰富的能源资源及得天独厚的自然条件的地区,应结合老工业基地的优势,探索新格局下东三省经济发展的动力。 一、文献综述 关于数字经济与制造业融合发展的相关研究总结如下:曹正勇从智能化、网络化、个性化和服务化方面提出数字经济孕育了我国工业发展的新模式,进而能够促进工业生产效率的提高,提升人民的生活品质[1]。解梅娟等从宏观层面、产业层面、区域格局变化层面和政策支持层面对制造业的融合进程提出互联网+制造业、建立信息安全平台等措施[2]。焦勇提出数字经济赋能制造业转型的四个维度及四条路径以推动信息技术和数字技术的发展,为制造业产业的发展提供技术支撑[3]。周晓辉通过构建数字经济与制造业两大系统的指标,采用耦合度分析和实证分析对长三角地区二者融合进行融合度测算[4]。史宇鹏分别从产品层面、技术层面和组织层面提出制造业数字化转型的举措[5]。综上,学者们已经在关键突破与建设路径创新等方面取得了较为丰富的研究成果。但是上述研究缺乏对数字经济与制造业融合发展的系统评价,且利用灰色关联模型的研究更是少之又少。鉴于此,本文利用数字经济的三大指标结合固定效应回归分析和灰色关联分析对东三省两者融合发展进行研究,为促进东三省经济增长提供现实依据。 二、变量选择与模型构建 (一)变量选取说明 以工业增加值(IAV)作为被解释变量,数字经济为解释变量,主要考虑数字化基础水平infra、数字产业化水平indus、数字化创新水平innov三个重要因素。控制变量为外贸依存度FTD、政府参与程度GP、教育投入水平EDL。衡量数字化基础水平的主要指标:基础设施能力、移动电话普及率、网络普及率、通信发展水平;衡量数字产业化水平的主要指标:产业利润总额、企业网站数、电商企业数。衡量数字化创新水平的主要指标:研究与试验发展经费支出、规上工业企业研发期末有效发明专利数、地方财政科学技术支出、R D经费占地区生产总值、软件业务收入。本研究样本区间为2014-2021年,数据来源于《中国统计年鉴》《黑龙江省统计年鉴》《吉林省统计年鉴》《辽宁省统计年鉴》《中国互联网发展报告》。对于个别指标缺失值,通过插值法进行填补。数据处理和建模使用mat-lab2018a和Stata16。 (二)模型构建 本研究建立数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平三个总指标来衡量数字经济,并对各指标进行标准化处理,然后通过建立计量模型来探究数字经济的三个方面对东三省总体的制造业的影响。模型设定如下:LAVit=α+β1infrait+β2FTDit+β3GPit+β4EDLit+εit(1)LAVit=α+β1indusit+β2FTDit+β3GPit+β4EDLit+εit(2)LAVit=α+β1innovit+β2FTDit+β3GPit+β4EDLit+εit(3)其中,LAV的含义为工业增加值,i为东三省各省(i=1,2,3),t为年份(t=2014,2015,…2021),β表示待估参数,ε为残差。本研究建立灰色关联度模型对黑龙江省、吉林省和辽宁省的数字经济与制造业融合发展的关联程度进行系统分析,以探究各省之间二者融合发展的差异及相似之处。 三、实证分析 (一)回归分析 1.回归结果分析 论文使用Hausman检验对数字经济与制造业融合发展进行检验以确定采用固定效应模型还是随机效应模型。并进一步用选取的方法对三个模型进行回归分析,回归结果如下表1。由表1所示,Hausman检验对于数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平的P值分别为0.0030、0.0083、0.0203,均在5%的显著性水平上拒绝了随机扰动项与解释变量无关的原假设,认为固定效应系数和随机效应系数在估计上存在显著差异,说明建立固定效应模型优于随机效应模型。根据表1的回归结果,模型(1)在控制对外贸依存度、政府参与程度、教育投入水平三个变量后,数字化基础水平的回归系数为0.878,说明了数字化基础水平对制造业发展具有明显的正向促进作用;模型(2)中数字产业化水平的回归系数为1.265,通过了5%的显著性水平检验,说明数字产业化水平的提高促进了工业增加值的提升;模型(3)中数字化创新水平的回归系数为2.236,通过了1%的显著性水平检验,即数字化创新水平每增加1个单位,工业增加值就会相应的增加2.236个单位。说明在现阶段,数字化创新水平对整个制造业的发展起到了助推器的作用。 2.稳健性检验 为了保证指标解释能力的强壮性,采用调整样本期的方式进行稳健性检验,选取2017-2021年的数据将数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平对工业增加值的影响进行回归,重复以上实证部分。结果显示,三个模型均通过了1%的显著性水平检验,且系数没有出现大的波动,因此本研究的实证结果较为可靠。 (二)数字经济与制造业融合发展的灰色关联度分析 灰色关联度是度量两大系统之间的发展趋势,并对趋势所表现的相同和不同程度进行的一个描述。本文主要运用该模型探究东三省各省影响二者融合发展关联度最大的指标,并对其结果进行三省对比,以分析各省的发展优势。 1.灰色关联分析 具体步骤(1)确定分析数列。论文中的母序列为工业增加值。子序列为数字经济对应的12个指标。(2)对变量进行预处理。(3)计算差序列。Δij(k)=|X0(k)-Xi(k)|(4)计算各个指标与母序列的关联系数。其中,minminΔij(k)为二级最小差,minmaxmaxΔij(k)为二级最大差;ρ为分辨系数,本研究取ρ=0.5。 2.结果分析 东三省数字经济与制造业融合发展的关联度计算结果见表3。从整体来看,科技研发投入强度与制造业融合发展的关联度最大,其次是研发支出、电商企业数;与制造业融合发展关联度最小的是通信发展水平,其次是基础设施能力等。这说明增大R D经费支出对二者融合发展提供了有利条件,在基础设施能力方面,东三省已经发展较好,对数字经济与制造业融合发展的影响较弱。从横向来看,科技研发投入强度与制造业融合发展对于黑龙江省、吉林省和辽宁省的关联度分别为0.8383、0.7534、0.8919,说明黑辽两省在这方面与整体发展比较一致。从各省情况来看,黑龙江省科学技术支持与制造业融合发展的关联度最大,为0.8784,其次研发支出(0.8654)、企业网站数(0.8415);通信发展水平与制造业融合发展的关联度最小,为0.5175。吉林省研发支出与制造业融合发展的关联度最大,为0.8987,其次为基础设施能力(0.8897)、移动电话普及率(0.8889);关联度最小的是通信发展水平,为0.5244。辽宁省移动电话普及率与制造业融合发展的关联度最大,为0.9194,其次为科技研发投入强度(0.8919)、科学技术支持(0.8654);产业利润总额与制造业融合发展的关联度最小,为0.5687。 四、结论与建议 (一)基本结论 本研究以东三省2014-2020年数据为研究样本,采用东三省数字经济与制造业融合发展的回归分析和灰色关联度分析,得出以下结论: 1.通过回归分析 结果表明,数字化基础水平、数字产业化水平、数字化创新水平三者均对制造业发展具有明显的优化作用。尤其是数字化创新水平所具有的即时性,有利于提高两者融合发展的效率。另外数字化基础水平在基础层面为制造业节约人力物力财力,减少信息成本,使企业向信息化,智能化和网络化转变。数字产业化水平为提高东三省的经济地位提供了有利条件,有利于科技成果的转化。 2.通过灰色关联度分析 结果表明,东三省整体和各省科学技术投入强度与制造业融合发展的关联度均较大,因此要增加在科学技术方面的R D科技经费支出,提高融合发展水平。对于各省来说,黑龙江省应增大地方财政科学技术支出,财政方面倾斜科学技术。吉林省应增大研究与试验发展经费支出,优化政府资金投放,向本省重点领域关键行业倾斜。辽宁省应加大数字化基础能力建设以及科技投入,数字基建是数字经济与制造业融合发展的支柱,在短期会对经济增长有直接拉动作用,同时资金支持相关数字产业以带动两者融合水平。 (二)对策建议 1.完善数字基础设施建设。加快补齐数字基础设施短板,升级改造工业宽带网络、电信服务水平和通信网络基础设施等,实现千兆光纤网络全面覆盖。加快5G基站,完善区域布局,尽量满足制造业发展所需的要素条件,扩大覆盖范围,实现互联互通。在工业软件、行业应用软件和新兴技术软件全面应用新型基础设施。 2.搭建两产业融合发展平台。引领制造业与数字经济融合发展应加强硬件方面的建设。一是搭建物联网服务平台,统一的产业融合发展平台,可以对制造业生产环节进行可视化控制,实现精准化生产。二是搭建质量安全追溯平台,建立产品生产指标体系、产品标准体系、监测监管体系等,保障产品的质量安全。三是搭建电子商务平台,以东北的区域特点建立区域品牌,增加产品的线上销售率,提升品牌价值。 3.增强创新能力,攻关前沿技术。孕育新的高新科技,聚焦产业发展需求。深入研究东三省在新材料、精细加工、高端装备制造、半导体芯片制造和工业基础软件等领域已取得的成果。增加对制造业的研发投入,提高产品附加值;借鉴国内外先进的创新理念,加快开发并应用制造业数字化发展的软件,形成创新驱动发展战略,提高产业核心竞争力。 4.畅通各部门沟通协调,聚焦产业发展。数字经济与制造业深度融合过程中出现的产业间无确定的责任界限,导致相互推诿,因此政府应该及时与相关部门沟通,明晰监管机构的职权,分工明确,建立有效的机制。此外政府在财政支出方面应安排专项资金,鼓励社会资金的投入,切实解决制造业面临的融资难、税负重等问题,大力支持智能制造企业,形成产业发展的聚集性优势。 5.大力培养数字行业技术人才。从高校方面来说,要加快培养有大数据处理等数字技能的人才,建立优秀学生评价体系;从企业方面来说,智能制造企业应放宽人才政策,制定合理的培训方案,定期为专业人士组织开展交流机会。此外高校与企业还应该建立合作平台,实现人才与企业精准对接,制定人才激励政策,重点引进开拓性人才、高素质人才、综合性人才。 作者:吴海凤 宋德军 单位:哈尔滨商业大学经济学院
机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文: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。 机电技术论文: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。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文: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。 机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文: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。 机电技术论文:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,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。数控技术是实现机械制造自动化的关键,以数控技术为核心的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国论文联盟 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。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、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。目前机械的电子(微机)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。 (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。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。中国论文联盟 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。 机电技术论文:浅析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。 机电技术论文:机电一体化技术现状和发展趋势 摘 要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。 关键词:机电一体化 技术 现状 发展趋 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,工程领域的技术改造与革命。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、产品结构、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”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概述 机电一体化是指在机构的主功能、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已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,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、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,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。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。机械工程技术由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系。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,还被赋予许多新的功能,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。也就是说,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延伸,智能化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三个阶段:(1)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到了积极的作用。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。(2)20世纪70—80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;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。(3)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,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,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。 我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“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,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 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面: 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,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、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。 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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。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等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出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,模块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、教育等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。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,cias),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 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、信息等方面具有无可比拟的优势。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 环保化 工业的发达给人们生活带来巨大变化。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,具有远大的发展前景。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等智能化通信接口。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:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,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,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。 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和产物。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,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的i/o芯片都是ttl电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; (2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离; (3)进行a/d或d/a转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置a/d和d/a转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。 3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 (1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(di)。由于开关信号只有两种逻辑状态“on”和“off”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。 (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(do)。do通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口 人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。 1、输入接口。 (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、bcd码输出的bcd码拨盘。bcd码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以bcd码形式输入信息。 (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ascii码或二进制码); 2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。 2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(led)是典型的输出设备,由于led显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的led显示器有7段发光二极管和点阵式led显示器。7段led显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式led显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语: 接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。
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。
机械制造技术论文:论自动化技术在机械制造的发展趋势 摘 要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视在机械自动化技术,自动化技术对于机械制造业具有重要的意义。本文主要介绍在自动化技术在机械制造的发展趋势的有关内容。 关键词:自动化;机械;技术;效益;发展; 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。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由 机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺及精密加工技术的分析 当前,社会经济的快速发展对现代机械制造提出更高的要求,而以往传统型机械制造工艺已不能满足新需求,这就需要积极引进现代机械制造工艺及精密加工技术,从而推动机械制造行业的快速稳健发展。 1现代机械制造工艺 (1)气体保护焊焊接工艺。气体保护焊焊接工艺是一种以电弧为热源、以气体为被焊接物体的保护介质的焊接工艺。焊接过程中,气体会利用自身功能在电弧周围形成一层强大的保护层,能发挥熔池及分割电弧与空气的作用,从而降低有害气体可能对焊接造成的危害性。另外还能促使电弧稳定、充分燃烧。较为典型的有二氧化碳保护焊等。 (2)螺柱焊焊接工艺。螺柱焊焊接工艺是确保螺柱一端接触到管件或板件的表面,直至接触面出现融化现象,增加螺柱压力来完成焊接。主要焊接方式包括拉弧式和储能式。两者均为单面焊接,其中拉弧式多用于重工业焊接,储能式则多用于薄板焊接。该焊接工艺在使用过程中不会出现漏气漏水等现象,因此得到广泛应用。 (3)搅拌摩擦焊焊接工艺。搅拌摩擦焊焊接工艺最早应用于车辆制造、飞机制造、铁路制造等众多机械制造行业,且随着经济的发展,其应用范围不断增加。当前,我国的搅拌摩擦焊焊接工艺已十分成熟,在焊接过程中仅会产生较少的消耗性材料,具有较大实用性。并且在对铝合金进行焊接的过程中,能直接焊接800m的焊缝,同时焊接温度也较低。 (4)电阻焊焊接工艺。电阻焊焊接工艺是在正负电极之间置入被焊接物体,并实施通电,通过电流接触被焊物体的表面及附近产生的电阻热效应而进行融化,促使其与金属融为一体。电阻焊焊接工艺优点众多,比如生产效率高、机械化程度高、焊接质量高、加热时间短等,所以被广泛应用到航空航天、汽车、家电等现代机械制造业中。 (5)埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺是指在焊剂层下燃烧电弧进行焊接,有自动和半自动之分。自动埋弧焊往往仅用于焊接,而焊丝及移动电弧则需要专门的小车进行输送。但是在半自动埋弧焊焊接中,焊丝及移动电弧往往需要手动输送,因此在发展过程中几乎被淘汰。另外,选用埋弧焊焊接工艺,应该特别重视焊剂的选择、碱度等最能体现焊接工艺性能、冶金性能、电流种类等级的重要技术标准。 2精密加工技术 (1)精密切削技术。通常情况下,精密切削技术是直接利用切削的方式得到高精度,所以对切削所得产品提出更好的要求。比如必须符合高精度表面粗糙度的要求。但值得注意的是,如果要利用切削方式得到高精度及高水平的表面粗糙度,就应该积极排除机床、刀具、工件及外界等因素的影响。比如为了不断提升机床的加工精度和准度,就必须选择有着较高刚度、较小热变形度、良好抗振性能的机床。 (2)超精密研磨技术。针对加工与其表面粗糙度达相符1~2mm,并利用原子级的研磨抛光硅片。以往的研磨、磨削、抛光等传统加工方法都不能满足工作需要。所以必须深入分析和研究新原理及新方法。正是在这样的发展背景下,超精密研磨技术应运而生,并在机械精密技工中发挥着越来越重要的作用。 3现代机械制造工艺及精密加工技术的联系与特点 (1)现代机械制造工艺及精密加工技术的关联性。就制造技术而言,现代机械制造工艺与精密加工技术都涉及机械行业的众多方面,比如在制造工程、产品设计与开发、产品工艺设计、加工制造、产品销售等,一旦这些环节中发生问题,会直接影响到整个工程链。所以必须高度重视现代机械制造业与精密加工技术之间的相关性,这样才能真正促使机械技术的进步和发展。因此在具体实践中,必须充分结合现代机械技术与精密加工技术,促进机械进步,实现技术的快速发展与进步。 (2)现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性。现代机械制造生产是一项较为复杂的系统工程,在现代机械制造工艺及精密加工技术的使用过程,比如产品设计、生产及销售等过程中,会涉及到计算机信息技术、现代传感技术、生产自动化技术等众多技术。除此之外,还有可能需要应用新工艺、新材料、新管理方法等。所以,从整体上来说,机械行业的制造技术离不开多种现代先进科技技术的综合应用,这就使得现代机械制造工艺及精密加工技术有着较大的系统性。 (3)现代机械制造工艺及精密加工技术的全球化。当前,随着经济全球化的发展,我国的众多经济领域逐步实现了与国际的接轨,经济全球化趋势已发展围城当前社会发展的重要趋势。同时,经济全球化背景下,各国市场竞争加剧,我国机械制造业为提升企业在国内和国际市场上的竞争力,就必须紧跟时展步伐,积极引进国际先进机械制造工艺及精密加工技术,加大企业内部科研投入,培养高级技术人员,研发符合企业实际情况的机械制造工艺及精密加工技术,从而实现机械制造企业的健康及可持续发展。 4结语 现代机械制造工艺及精密加工技术是有力推动机械制造业快速稳健发展的核心因素,需要得到我们的高度重视。经济全球化背景下,要想促使机械制造行业获得更为广阔的发展空间,就必须不断引进、改进、研发新的现代机械制造工艺及精密加工技术,并将其合理应用到机械制造行业之中,以便更好地为现代机械制造与加工事业发展服务,并进一步为我国制造技术在国际技术市场得到稳健发展起到推波助澜的作用。 机械制造技术论文:机械制造技术模块化教学的改革 1德国应用科技大学模块化教学理念 德国高等教学中的“模块(Module)”通常由几个相关联教学课程组成,一个模块构成一个相对独立的教学单元。模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性。德国应用科技大学把能力分成三类,即专业能力(与专业相关的知识技能储备)、方法能力(用恰当方法解决实际问题的能力)、社会能力和自我能力(交际能力、团队精神、自学能力)。为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学等。为了实现专业能力多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动。其中项目教学课就是用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力,传授知识时紧密结合实践项目,使学生在实践中巩固新学的知识,并做到融会贯通,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,达到全面提高学生综合素质。 2课程内容模块化教学改革 鉴于上述模块化教学理念,为了更好提高应用型高校的教学质量,对机械制造及自动化的课程体系进行模块化教学改革。该专业培养目标是在机械工程及相关领域具有从事设计、制造、开发等能力的高级应用型人才。为了提高本专业机械制造方面的能力,设置了机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块。通过走访用人单位,分析了机械行业对这些模块的需求及本地区特殊需求,结合本专业的培养目标提出机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块以下述能力为导向: 1)从事机械制造工艺规程编制与实施的工作能力; 2)从事工艺工装设计制造的工作能力; 3)对机械制造装备进行设计、维护、改造的能力; 4)运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力,运用计算机进行辅助设计、制造的能力。围绕上述能力,对教学内容进行模块化重组,把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容。这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识,从而大大提高编制工艺规程能力。机械制造技术模块分为机械制造技术I、机械制造技术II两模块,该模块以编制机械制造工艺为主线,主要介绍了机床、刀具、切削原理、数控编程等知识,并介绍了专用夹具定位及夹紧原理,在此基础上介绍制定机械加工和装配工艺规程基本理论,使学生具有设计机械加工工艺规程的能力及设计工装夹具的能力。把机床设计、数控技术部分内容与机电传动控制部分内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备电器控制的理论及方法,及其主运动、进给运动系统运动设计,主要零、部件结构设计等内容。通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所要求的专业能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合。 3模块的教学方法探讨 按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进行探索,来实现模块所要求的能力。项目驱动方法的教学实践机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章的内容,大部分是如何编制的规则,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力。因此,可以选择用项目驱动方法来完成教学。所谓项目驱动教学法,是指在教学过程中以项目的展开为主线,将相关知识点融入各个项目环节中去,进行层层推进,安排学生分小组围绕工程项目进行讨论,协作学习,最后通过共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的教和学的模式。为了达到学生具有编制工艺规程的能力这一教学目的,把学生置于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为项目,通过学生自主、互动学习编制工艺规程有关的理论知识,如加工零件粗、精基准的选择,加工工艺路线制定等理论,在教师的指导下,以学生为主来完成该项目。通过教学实践,该种教学方法的特点是由教师为中心转变以学生中心,由教材为中心转变为以项目为中心,学生能真正理解编制规则,以提高编制工艺规程能力。现场教学方法的教学实践机械制造技术模块都是实践性很强的模块课程,大部分学生是高中直接进入大学,缺乏现场实践经验。比如:在滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差;在夹具教学中,限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解,究其原因,主要是由于学生的空间想象能力、实践能力较差。因此,可以选择用现场教学方法来完成教学。在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,最后学生分组,到现场对滚齿机挂轮进行调整,即完成本模块的实践教学。在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进行讲解,然后把学生分组对某个夹具进行测绘、组装,并画成相应的装配图。通过这几年的教学实践,发现这样做的好处是学生不仅了解了夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经验的不足,使学生的工程能力有了进一步提高。 4结语 1)以能力为导向,优化和整合教学内容,模块设置更加实用化。不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,做到理论知识适用,强调理论知识在工程环境中应用,增加实践性教学环节的学时,突出工程实践应用能力的培养。 2)在实施过程中,教师实现从“知识的传授者”到“学习的促进者”的角色转变,为了培养学生的应用工程能力,探索了项目驱动方法、现场教学法等教学方法,增强了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变,提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风。教与学的有机互动,也增强了教师教学的责任感和危机感,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到不断的提高。 3)模块化教学改革虽取得一些成绩,但也存在一些问题,包括:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能完全满 足理论教学和实践教学的需求。 机械制造技术论文:探究我国机械制造技术的现状以及发展方向 我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 一、我国机械制造技术发展的现状分析 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。 20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。 20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。 二、机械制造技术的特点 做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。 1.机械制造技术是一个系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 2.机械制造技术是一个综合性技术 先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。 3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体 市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。 4.机械制造技术是一个世界性技术 20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。 三、我国机械制造技术的发展方向 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。 20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。 超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。 现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。 1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。 2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。 3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。 由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。 四、结论 现代制造技术是现代技 术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。 机械制造技术论文:刍议机械制造技术及趋势 1现代机械制造技术的特点及发展现状 ①机械制造是一种综合性、一体化的技术,提高制造业的整体水平,为企业带来更高的经济效益和社会效益,促进机械制造业的发展,为机械制造业带来更高的综合效益;②机械制造技术能够提高机械产品的市场竞争力。提高生产率是在市场竞争中取得优势地位的关键,现代机械制造技术是时间、成本、质量三要素的统一;③现代机械制造技术结合了多种高新技术,是一种完善的系统工程,能够便利地进行信息、能量和物质的交换。④现代机械制造技术是提高国家竞争力的关键技术。虽然我国在近年来不断研发与引进先进的制造技术,但是与国外发达国家相比仍有很大的差距。工业发达国家已经实现了机械制造系统的自动化,并研制出了敏捷制造、并行工程和计算机集成制造等一系列的制造系统。我国的机械制造水平远远落后于发达国家,表现在:一是体制和机制落后。发达国家的机械制造已经实现了自动化和智能化,通过计算机进行管理,摆脱了传统的生产模式,在组织管理、技术发展等方面取得了很大地进步。但我国的计算机技术仅仅是在一些规模较大的企业中运用,只是起到了辅助管理的作用,很多中小企业仍然沿用传统的管理模式,生产效率较低。二是设计方法落后。很多发达国家不断运用新的设计方法、设计数据和准则,计算机技术得到了普遍的推广,在现代机械制造领域实现了无图纸设计生产。我国的设计方法仍然比较落后,虽然CAD/CAM等技术得到了一定程度的推广,但也仅仅是在一些大型的机械制造企业中得到了运用。 2现代机械制造技术的发展趋势 (1)虚拟化。现代机械制造技术发展的虚拟化表现在两个方面,即设计中的拟实技术和制造中的虚拟技术。现代机械制造技术朝着虚拟化的方向发展可以加快产品开发速度,降低在开发过程中的风险。具体说来,拟实技术通过对产品结构和性能进行分析,实现产品性能的优化,降低成本。拟实技术的应用过程包括产品干涉检验、运动仿真、动力学分析、人机工程学分析等方面。制造中的虚拟技术是在产品生产过程中对产品的可加工性、加工的合理性进行模拟和检验,为制造工艺的优化奠定基础,同时也可以保证产品的质量与生产周期。对机械制造的生产环节进行建模和仿真。 (2)全球化。全球化是目前机械制造技术的主要发展方向,也是二十一世纪制造业的必然发展趋势。随着市场竞争环境的日趋激烈,很多知名度很高的企业在竞争中倒闭或者被兼并,但是也有很多企业在激烈的市场竞争环境下取得了成功,国际化经营是这些企业取得成功的因素之一。现代机械制造技术全球化发展的技术基础是网络技术和集成化、标准化技术。随着网络技术的不断发展与普及,给现代机械制造业带来了革命性的变革。网络技术为企业提供了信息交流的平台,同时也成为企业开发产品与经营管理的重要手段,实现了经营管理的国际化,使机械制造企业的国际市场竞争更为激烈。网络技术成为企业发展的动力,使企业的生产经营活动国际化,成为现代机械制造技术的国际化发展的重要技术支持。现代机械制造技术全球化发展的第二个技术支持是机械制造的标准化与集成化。异地制造是实现机械制造全球化发展的重要因素,要实现机械制造技术的异地制造必须实现产品信息、产品功能、生产过程集成化。标准化是集成化的基础,同时也是集成化的关键,只有实现了机械制造的标准化才可能实现全球化。 (3)绿色化。近年来,随着环保理念日益深入人心,现代机械制造也面临着环境保护这一崭新的课题。现代机械制造技术需要考虑到工业生产的环境效益,实现生产过程的绿色化。要实现生产过程的绿色化,必须在生产过程中贯彻环保理念,实现绿色设计、绿色设备、绿色材料、绿色工艺和绿色包装。同时,现代机械制造业的生产管理也要绿色化,这样才能够最大限度地降低现代机械制造工业对环境造成的危害,提高能源和原材料的利用效率。如何充分利用资源,实现生产过程的绿色化是现代机械制造业面临的重大课题。只有发展绿色制造技术才能够促进人类社会的可持续发展,为子孙后代谋福祉。绿色制造技术主要包括以下3个方面:①精密成形技术。精密成形技术包括精密铸造、精密锻压、精密热塑成形、精密焊接和切割等方面。②无切削液加工。在现代机械制造技术中,无切削液加工可以简化机械加工工艺,建设生产成本,并能够解决废液排放和回收等问题。③快速成形技术。RPM(快速原型零件制造技术)能够运用添加和累计的原理,对传统加工技术是一个重大的突破。通过上述技术的运用,能够提高能源和原材料的利用效率,同时也能够降低制造成本,实现生产过程的绿色化。 3结语 我国目前正处于经济发展的关键时期,提高现代机械技术水平能够促进我国制造业的发展,加快经济的发展速度。在发展的过程中,要认识到我国与国外发达国家的差距,积极引进与研发先进的机械制造技术,充分认识到现代机械制造技术发展的全球化和虚拟化特点,优化制造工艺,并利用网络技术和集成化、标准化技术实现生产经营的国际化。同时,要充分利用资源,减少对环境的危害,发展绿色制造技术。 机械制造技术论文:机械制造技术发展 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点: 1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分: 1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。 2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。 二、智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。 三、敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。 四、虚拟化 “虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。 五、绿色制造技术的应用及绿色设计 若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。 (1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。 (2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外着名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。 (3)适用于环境友好的材料方面:世界上着名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。 (4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。 六、清洁化 清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和 环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。 综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 机械制造技术论文:自动化技术在机械制造的发展趋势 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。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装 料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化 技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:关于技术和机械制造的抒情形式 情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择 了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。技术与机械制造的抒情形式,语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 机械制造技术论文:技术与机械制造的抒情形式 抒情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 2 20世纪新诗的诞生是中国文学史的一个议论纷纷的话题。迄今为止,新诗的成就与缺陷一言难尽;我仅仅想从一个事实开始--新诗毁弃了古典诗词的格律。无论是对于抒情诗的形式演变史还是围绕诗的艺术社会学,这个事实的后果都是意味深长的。 显然,新诗的诞生是世纪之初白话文运动的组成部分之一。人们可以说,新诗与白话文运动的主旨是一致的。让诗重返民众,让诗回归引车卖浆之徒中间,这是倡导新诗的一个首要目的。摧毁佶屈聱牙的句子,恢复清新质朴的文风,这同样是新诗的旗帜。胡适在《谈新诗》之中说:形式上的束缚,使精神不能自由发展,使良好的内容不能充分表现。若想有一种新内容和新精神,不能不先打破那些束缚精神的枷锁镣铐。因此,中国近年的新诗运动可算得是一种’诗体的大解放’。因为有了这一层诗体的解放,所以丰富的材料,精密的观察,高深的理想,复杂的感情,方才能跑到诗里去。五七言八句的律诗决不能容丰富的材料,二十八字的绝句决不能写精密的观察,长 短一定的七言五言决不能委婉达出高深的理想与复杂的感情。(6)从二三十年代的文艺大众化到四十年代的工农兵方向,拒绝和打击精神贵族始终是新诗念兹在兹的主题。然而,不无讽刺意味的是,20世纪之末的新诗还是收缩到一个极为狭小的区域之内。尽管诗人时常为自己制造某种君临天下的骄傲--诗依然被形容为文学的皇冠;但是,这一切越来越像一个自我安慰式的夸张。一方面,人们对于诗日益冷漠,读诗的人日益稀少;另一方面,许多诗正在变为一种怪异的语言织体,或者一种无解的谜语。必须说明,上述的形容并没有隐含贬斥新诗的意味--新诗的现状包含了众多复杂的历史原因,同时,新诗的现状仍然潜藏了强烈的反抗主题;我想指出的仅仅是这一点:新诗与大众相互离异的原因是否与格律的丧失有关? 五十年代之后,对于新诗的非议不绝于耳。相对于传统的古典诗词,新诗似乎缺乏诗味;相对于市井或者田间的大众,新诗又过于深奥--新诗的魅力甚至远远不如地方戏曲。曾经以诗人和革命领袖的双重身分提出一个救助的方案:在民歌与古典诗词的基础之上发展新诗。没有对这个方案进行详细的解释,但是,人们可以发现,民歌与古典诗词的共同之处即是--可诵可咏。很大程度上,音乐是聚集大众的有力形式。许多人或许还记得一个有趣的事例:语录歌。不论这个事件的动机如何,谱曲之后的语录口口相传--这些抽象的论述因为乐曲而嵌入人们的记忆。五六十年代,一批适于朗诵的政治抒情诗试图建立某种新型的音律;但是,这批诗的宏大政治主题以及登高而呼的广场效果均已破产。这种大型形式以及汹涌的激情多半被目为一种浮夸的姿态而遭到抛弃。 七十年代末期至八十年代的中国新诗--起初被命名为朦胧诗--并没有对音律问题予以足够的关注。这一批诗的焦点集中于象征性意象与语义的探索。意象的迭加、共置及其张力以及语言的多义、矛盾、暧昧无不得到诗人的精心考虑。许多时候,诗人试图发现种种隐秘的语言可能以及因此而显现的精神可能。然而,这种诗是看的,而不是听的;这种诗的文本意义远远超出了音乐意义。八十年代后期至九十年代,一批校园诗人提出了口语与日常两个范畴抗拒朦胧诗的艰涩。这与其说是返回大众,不如说折向了一种玩世不恭美学风格--这种美学风格拥有另一批哲学传统。这种口语与日常和大众对于诗的期待相距遥远。总之,20世纪后期的新诗仅仅活跃于精英圈子之中。无论是朦胧诗还是口语派,这些美学分歧均是精英圈子的内部话题。 我愿意重复一个结论:这里的精英圈子不是一个天生的贬义词;或者说,臧否世纪之末的中国新诗不是我的兴趣所在。我所企图引申出的一个事实是:世纪之末的中国新诗已经无力承担大众的抒情形式。对于文学说来,这种抒情形式空缺。 3 大约是八十年代初期,盒式磁带、日本的三洋牌录音机和邓丽君的歌曲共同侵入了中国社会。磁带和录音机产生的话题是海外的电器水准和走私问题,邓丽君的歌曲引出的概念是气声和靡靡之音。没有多少人预见到,一种新型的抒情形式正在电子技术的协助之下悄悄地完成。文化生产掀开了新的一页。音乐工业--这是两个相距遥远的概念奇异地联合--暗示了这种文化生产的可观效率。无论如何评价这种现象, 特别是--无论诗人如何表示不屑,人们都该承认,流行歌曲已经全面占据了抒情诗空出的位置。诗依然门可罗雀,流行歌曲却如火如荼。诗人依然一只笔、一张纸,冥思苦吟,他们的心血之作印刷之后在纸张的世界小范围地传颂;相形之下,流行歌手拥有现代的生产方式。他们在设备精良的录音棚里一句一句地录音;经过机械复制、外表包装和声势浩大的广告宣传,磁带和激光唱片进入大大小小的商店,吸引住无数歌迷。后者显然表明了电子技术、机械和市场联手之后的不凡能量,同时也证明了音乐的抒情意义。现今,一些著名的歌手已经篡夺了诗人的声望而成为社会的偶象。谁还会为北岛、舒婷或者另一些诗人发狂呢?人们千方百计地得到的是张学友、罗大佑或者那英、田震的签名。的确,现今人们的引经据典不再摘引唐诗宋词,流行歌词的引用率大幅度上升。潇洒走一回、一张旧船票、心太软、爱拼才会赢、把根留住--诸如此类的歌词朗朗上口。这是一个文化转折的标志。 当然,从抒情诗到流行歌,文化的转折背后潜藏了一个生活方式的转折。对于六七十年代出生的一代说来,录音机、磁带、激光唱片已是日常之物。一副耳机,一个别在腰上的小型录音机,这是他们形象的组成部分。拥有某些歌手的磁带是与名牌T恤衫、跑车、耐克鞋相辅相成的生活用品。这时,享受流行歌曲是一种不可或缺的时髦。这是一代人的文化标记。这一代人不会继续将内心寄寓在寒蝉凄切,对长亭晚,骤雨初歇或者卑鄙是卑鄙者的通行证,高尚是高尚者的墓志铭这样的句子之中,他们宁可唱《驿动的心》或者《我是一只来自北方的狼》抒发心中的愁绪与豪情。无论是失恋、乡愁、怀念还是祈愿、友谊、感叹,流行歌曲已经将词与曲融为一体;词的浅显与曲的单纯恰如其分地喻示了他们的心情。无疑,这里的曲包含了歌手的嗓声。磁性的,明亮的,沙哑的,绵软的,不同的嗓音形成的声音形象--其中相当程度地包含性的魅力,例如,人们完全可以听出男性的诱惑或者女性的柔媚--远比诗人制造的文字形象更富于感性。由于机械、歌手的感性效果和磁带发行商的有效操作,这种新型的抒情形式终于将诗抛到了边缘。我曾经在《隐蔽的成规》之中如此描述二者的交替: 多数流行歌曲歌词平庸,主题浮浅,但是,它们势不可挡地掠走了大部分诗的潜在读者,无可置疑地占有休闲和娱乐行业的绝大多数股份。这与其说是流行歌曲的语言胜利,不如说是流行歌曲传播媒介的胜利。诗拘囿于诗人写作、出版物与读者的传统循环,这是诗的圈子。相对地说,流行歌曲具有远为强大的发行网络。经过音乐合成,流行歌曲进入了电子媒介系统。目前,文字出版物的传播功能、动用的资金以及回收的利润无法与电子媒介系统相提并论。考虑到巨大的投资与相应的回报率,电子媒介系统的运作更大程度地植根于市场体系。从主创人员的经济报酬、歌手的包装到作品的广告宣传、演唱形式,流行歌曲的声势和复盖率是诗所不可比拟的。无论是批量生产、产品宣传、传播手段还是赢利数额,流行歌曲与诗分别属于不同的类型。如果说前者拥有了工业社会的机械生产能力并且成为市场的宠儿,那么,后者更像是即将过时的手工业产品,精致而又乏人问津。的确,流行歌曲因为市场体系的中介而有机地纳入以经济为主导的国家发展模式;相对地说,诗恰恰在这里脱钩了。(7) 相对于诗的文字形象,歌的激动人心在于--这是一种直面相向的艺术。通常,歌手与听众共处于同一时空现场;他们的嗓声和旋律即刻主宰着听众的情绪。这是一种取消了中介物的交流与共振,歌手与听众之间的波动幅度在互动之中愈演愈烈。从环绕篝火的咏唱到广场上的音乐集会,统一的时间和空间保证了歌唱的艺术社会学。即使是华丽的现代大剧院,这种形式依然不变。然而,录音机、磁带、激光唱片的出现肢解了广场上的音乐集会。歌手周围的听众已经解散,可是,高保真的机械仍然维持了听众与歌手直面相向的现场感。听众可以根据自己的意愿选择听歌的时间和空间--可以在寓所里,汽车里,或者在步行的时候;他还可以戴上耳机,没有任何干扰地独享某一个歌手。人们必须承认,电子技术重新设计了艺术。机械制造了现场感与个人化的奇妙平衡之后,流行歌曲得到了最大面积的传播。这时,多数人已经没有必要聚精汇神地注视攀援在语言巅峰的诗人了,明丽流畅的歌声构成了标准化的抒情模式。 然而,如同一些人已经察觉的那样,电子技术制造 的抒情恰恰在现场感与个人化表象的背后阉割了此刻与个性。磁带里播放的是录音棚之中合成的、并且由机械大量复制的歌声;这里没有即兴的灵感,没有此时此地的血肉与神经。歌声的节奏、高低以及情绪的饱满程度不会因为听众置身的真正现场而产生任何改变。即使录音带里的歌咙如痴如醉,这仅仅是机械对于人的应付。如果人们抱怨纸张上的诗没有此刻的滚烫和悲恸,那么,机械规定的抒情情境又能好到哪里去呢? 相对于诗所流传的精英圈子,流行歌终于拥有了抒情大众。然而,这个大众已经不能形象地想象为广场之上的汹涌人流;这个大众仍然匿名地分散于社会的各个角落,他们仅仅是由于市场和机械的组织而成为大众。换言之,这个大众不是一个抽象的主体,也不是一批直面相向地汇聚起来的芸芸众生,这个大众的形成象征了型号相近的电子机械产品与跨地区市场产生的社会组织能力--这个大众是电子技术、机械与市场共同开发出来的。这时,大众无宁说是消费体系的一个组成部分。显然,这个大众的分布范围极大地超出了歌手的真实嗓声所能复盖的区域。如果人们意识到,这个大众可能是跨民族、跨国界的,那么,人们就会意识到电子技术、机械与市场的社会动员能量。 这个意义上,流行歌曲不仅是一种抒情,同时还是一种消费--一种电子技术和机械组织的消费。然而,如果人们将这种消费想象为纯粹的自由交易,那就错了。无论是电子技术和机械的先进与否还是市场开拓的成功与否,无论是民族、国家的边界还是种族、性别、经济利益、文化圈所制造的意识形态,这些因素都将共同加入流行歌曲的消费,制造种种权力、主宰、压抑或者边缘、反抗、哗变。为什么是麦当娜、杰克逊或者毛宁、张惠妹而不是别的歌手?决定这一切的绝不仅仅是音乐美学。从文化资本的权势、技术优势与文化控制的关系到后殖民时代的文化入侵,这些故事或隐或显地藏身于音乐美学背后,甚至成为主导因素。的确,抒情意味的是一种自然流露;但是,种种权力的介入正在重塑人们的自然流露方式;最为成功的介入恰恰是隐去了外在形式而将权力意志改造为自然流露。 许多人毫无戒意地接受了电子技术、机械和市场制造的抒情形式,并且认定这是一种个性。然而,这种伪个性正在催生一大批标准化的抒情模式。因此,一位音乐评论家多少有些夸张地描述了流行音乐正在制作的同质文化: 流行是什么?流行是一股世界性的整合力量。刮过之处即宣告占领、宣告同化。同样地,流行音乐是一种世界艺术。我们不要为某位艺术家是美国人或中国人所迷,在这个领域里,国家和民族概念已经悄悄地被置换了。节奏布鲁斯不是什么美国音乐,中国摇滚也不是什么中国音乐,不管你乐不乐意承认,世界各地的流行音乐,都是同一个一体化的音乐。 说流行音乐是一种世界艺术,还有另外一层涵义:关于流行音乐的听众,恰当地说不是中国人或美国人,一针见血的说法应该是世界人。它所暗示的,是一批世界子民的出现:新人类,新新人类,X一代、N一代、酷一代,网虫、歌迷、新潮消费者……不管生活在中国或美国,这些新人群具有相近的生活内容:听一样的歌,看一样的电影,玩一样的时尚,上网、泡吧、蹦迪、追星,吃麦当劳或肯德基;或者还有一些人,更有着彼此相似的工作内容,比如都在外资企业、星级酒店、外贸单位、跨国集团工作,其知识、文化、环境、管理,有着同样的国际化背景。而在说到城市时尚时,即使不一样的国家消费不一样的文化产品(如中国人听的是张惠妹,不是麦当娜),这不一样里也有着一样的最新世界潮流的骨血。(8) 或许,现在人们可以集中地考察一下,某种电子机械设备如何在新型的抒情形式之下将个性表现、欲望、商业、时尚消费、娱乐奇特地绞在一起,以至于风靡一时--这里,我指的是的卡拉OK。 4 现今看来,人们具有充分的理由将卡拉OK形容为一种了不起的机器。卡拉OK源于日本,不久之后即侵入到台湾、香港、南韩和中国大陆等地。麦克风,音箱,伴奏机,电视机--一个如此简单的机械设备竟然风行于如此之多的国家和地区,这的确令人惊奇。卡拉OK是一种典型的户内运动;歌厅,包厢是通常的演唱场所,另一些时候,卡拉OK还会成为家庭内部的自娱自乐。 可以毫不夸张地说,这种机器的首要意义是发现了人们的歌唱欲望。如果没有卡拉OK的怂恿,多数人并不清楚自己竟然如此地企盼一展歌喉。唱是一种巨大的快感。这种形式与抒怀言志之间的关系埋没已久。引吭高歌的古老激情隐藏于内心深部,一如坚冰之下的潜流。自从歌唱由一种原始的抒情方式转变为职业演技之后,歌唱渐渐地被视为舞台上的正式表演。除了少数民族或者一些偏远地区,文化习俗的训练已经使多数人不习惯于当庭纵声高唱。他们温文尔雅,谦恭礼让,率性而歌不啻于一种失态。另一方面,相对于众多职业歌手的宛转歌喉,他们的嗓音显得干涩、粗野、未经训化,令人自惭形秽。现在,卡拉OK终于突破了这种文化僵局;歌唱重新回到了大众的日常生活之间。流行歌曲倾倒了大众之后,卡拉OK进而将抒情形式从听转向了唱,这的确是一个重要的转折。表现自我--这个源于某些激进诗人的口号因为卡拉OK而意外地突然实现了。 卡拉OK如何有效地掩盖生疏的歌唱技巧可能产生的窘迫?机械的伴奏可以为所有的嗓门保驾护航。经过卡拉OK的伴奏机处理,歌曲的节奏简化了。如果说清唱是一种图穷匕首见的考验,那么,卡拉OK有助于人们顺利地跟随节拍,即使出现某些走调也不至于倾斜过度。麦克风轻易地放大了未经训练的嗓音,改装过的嗓音浑厚、悠扬、富于穿透力。如果人们遗忘了歌词,电视屏幕会及时地予以提示。如果某些人因为突如其来的怀旧之情而企图唱一曲过时已久的老歌,电子点歌系统决不会让人失望。总之,卡拉OK自动地清除了一切障碍而将歌唱变为一种机器对于歌手的伺候。机器将歌唱从职业歌手那里夺回,五音不全的人也拥有了上台表演的勇气和机会。至少在某一方面,理论家有理由把这种状况形容为文化民主。机器协助人们意外地发现自己的音乐天赋,这是一种令人快慰的经验。卡拉OK如此彻底地调动了人们演唱的积极性,以至于许多人常常固执地把麦克风握在自己的手中而不愿意转让给他人。当然,这时的人们不会意识到,这是电子技术和机械性能规定的抒情,技术和机械才是歌唱之中的真正主角。 一个虚幻的强大主体就这样建立起来了。由于电子机械设备的衬托,人们明确地感了自己的优美和宏亮。这甚至不必经过某种想象性的转换,机械直接地改善和扩充了人们的身体器官。人们将机械当成自己的一部分能力之后,艺术终于变得容易了。这无疑隐含了某种成功之感。卡拉OK的演唱形式再度从外部巩固了这种成功之感。多数人没有机会手执麦克风登台接受他人的仰视,卡拉OK同时赋予了歌唱者的中心位置。这时,人们渐渐明白这一套机械设备为什么深得宠爱了。 卡拉OK一方面完成了主体幻象,另一方面却紧密地织入消费之网。换一句话说,消费恰是完成主体幻象的具体步骤。通常,配备了卡拉OK歌舞厅是酒店的依附部分。这是宴会之后的娱乐场所,或者是寂寞旅人的消遣之地。当然,也有不少顾客直奔卡拉OK歌舞厅。卡拉OK往往设于包厢之内,包厢之内同时还备有茶水、饮料、果盘以及各种小点心。这种世俗的气氛当然只适合流行歌曲--这里的音乐早就与身著晚礼服的指挥家以及辉煌的大型交响乐分道扬镳了。卡拉OK的包厢是封闭型的,时常形成某种私密的气息;因此,某些卡拉OK包厢同时是色情活动的空间。许多人来到卡拉OK包厢仅仅是为了放松情绪,另一些人相约到卡拉OK包厢来谈生意--这时的卡拉OK包厢如同传统的茶馆。还有一些卡拉OK设在歌舞厅的大堂,大堂的演唱具有更多的表演气氛。这时,众多顾客的演唱不知不觉地产生了某种竞争的意味。歌舞厅大堂里的演唱有时与另一些顾客的跳舞相伴;但这种舞蹈仅仅是依 据流行歌曲的节拍而与歌曲的内在情绪无关。总之,卡拉OK更像是一种轻音乐形式之下的快乐聚会;这种联欢背后的抒情意味已经十分程式化了。卡拉OK周围的消费活动正在将抒情艺术改造为一种无伤大雅的娱乐。因为某一首风格忧伤的歌曲而悲哀,或者由于某一段情意绵绵的对唱而心猿意马,这都是愚蠢的表现--这里的抒情已经空洞化了。 那些徘徊在语言巅峰的诗人发掘到了什么?一个美妙的词汇闪电般地从意识之中掠过,诗人疾速地捕获这个词汇;于是,一个遥远的可能突然实现,新的天空打开了。这是诗人陶醉的极乐之境,以至于他们甚至不想回头看一看他们是否还有追随者。相形之下,流行歌曲多半是一种现有心情的收集;一种没有新意的感喟与幽然倾诉。但是,后者是在机械设备的强力伴奏之下唱出来的,计算机程序编就的节奏规约了人们的内心起伏。无形之间,人们的抒情如同受制于统一的口令。就在诗人们殚精竭虑地摆脱雷同、向往独异的时候,卡拉OK已经在电子技术与机械的协助之下建立了风格相仿的抒情帝国。 5 MTV--Music Television的缩写--是一种新兴而迷人的艺术类别。MTV显现于电视屏幕,时常是诗、歌、舞三位一体的。电视的喇叭之中播放着歌声和乐曲,歌词打在电视屏幕的下沿,屏幕的中央是种种影像片断的跳跃性地闪现--这即是MTV的经典形式。这似乎是在一个新的技术条件之下重新回到了诗、歌、舞同源的的环境,然而,这已经不是言之不足故嗟叹之,嗟叹之不足故永歌之,永歌之不足,不知手之舞之,足之蹈之也的情不自禁了。导演恰恰是借助新的技术条件精心地构思了言、歌、舞三者的崭新关系。MTV的诗、歌、舞三者共同形成的是一种似真似幻的梦境,一种镜花水月式的飘渺与奇观异景的结合。因此,MTV的抒情形式既源远流长,同时又寓含了电子时代的风格。这个意义上,MTV迅速地成为时代的宠儿。正如劳伦斯·格罗斯伯格发现的那样,MTV承担了许多不同寻常的功能:它不仅销售广告产品而且也销售生活方式和消费倾向;它不仅销售唱片而且也销售录像;它销售形象和经过包装的趣味;它也销售观众。(9) 一些资深的古典音乐信徒时常不失时机地表示了对于MTV的不屑。他们心目之中,音乐必须置于诗、歌、舞的核心;同时,无标题音乐才是纯粹的艺术。因此,他们认为MTV笨拙地以歌词和影像注释音乐,这是黔驴技穷的表现。音乐的境界必须仅仅是听--人们在听之中辩识一系列音响的高低、组合、旋律、均衡、对称以及实现这一切的技巧。试图在一系列音响之中找到模仿的现实原型--诸如鸟鸣,风声,水声,战场上的呐喊,如此等等--是一种相对低级的品味。 如今人们有理由说,这种观点多少忽略了一个事实:电子技术正在为多种传播媒介的联合提供前所未有的可能。这个事实不仅对于传统的音乐准则提出了挑战,同时,这个事实还改写了音乐与其他艺术类别的关系,改写了艺术进入社会循环的轨迹,改写了抒情作品--无论是诗的意义上还是音乐的意义上--的销售记录。这个意义上,传统的蔑视可能错过某些重要的文化动向。这里,我企图从三重不同的视野分别考察MTV的某些特征。 首先,我想提到的是MTV之中身体影像的意义。无疑,MTV之中的影像形形色色;例如残墙,断桥,老屋,摩天大楼,车水马龙的立交桥,大雨瓢泼之下的湖面,天空的云絮,如此等等。尽管如此,许多MTV之中的核心影像还是人物--通常是一个正在唱歌的俊俏的年轻歌手。他或者她或歌或舞的同时摆出种种姿态、造型表示肢体语汇。哀愁的眼神,娇媚的轻笑,似嗔似怨的表情,雾霭之中飘移的身姿,拥膝而坐的无望等待,月色溶溶之中孤独的背影,这些均是身体表述的诱人涵义。不可否认,许多MTV之中的身体影像程度不同地寓含了性的诱惑。某些女性歌手服装暴露,她们的舞姿和表情包含了大胆的挑逗。这有效地弥补了流行歌曲的平庸歌词,增添了某种文辞之外的表意体系。多数MTV作品之中,人物影像即是著名的歌手本人。一组组精美的特写镜头不仅显示了这些明星英俊艳丽的容貌,同时,身体形象的显现还使抽象的明星崇拜开始转向某些暧昧的浪漫想象。不言而喻,身体影像产生的效果是MTV制作者的预定意图。性的意味是许多MTV投合消费者的诱饵。这时,MTV之中的身体影像--特别是明星们的身体影像--是一个价格不菲的商品。 其次,我试图在后现代的语境之中谈论MTV。通常,MTV之中的影像片断是零散的,跳跃的,无中心的。这多少令人联想到后现代社会的文化经验。不少理论家的共同承认,后现代文化是无历史的,无常规的,整个社会的表意链条已经崩溃。因此,碎片化是后现代文化的典型特征--这些碎片的背后没有一个结构性的整体。如果说,环环相随的电视连续剧象征的是一种封闭的稳定空间,那么,MTV的无序拼贴象征了后现代纷乱。许多MTV保持了都市的视点:冷漠的门,半开半合的窗,滑动的电梯,熙熙攘攘的地铁站,一台跳动的闹钟,酒吧里的电话,玻璃背后一张模糊的脸庞,如此等等。然而,都市本身即是后现代文化的一个重要标本。一个影像滑向另一个影像,一个片断跳到另一个片断,这里不存在有力的逻辑推移,人们甚至可以将MTV形容为精神分裂者的语言。不论这些MTV的局部制作得如何精致,它们的整体时常流露了无力之感。这里没有一个强烈的主题照亮始终。劳伦斯·格罗斯伯格看来,后现代毁弃了种种宏大的意义之后,MTV是脱离特定意义或者价值观念的一种空洞的情绪增强物。(10)当然,在另一个意义上,这恰恰打开了传统表意体系的枷锁,另一些曾经被传统意义或者价值观念遮蔽的内涵开始显现,这即是我所要说的第三-- 第三,我想提到的是MTV对于影像表意系统的意义。历史上,影像表意系统是伴随电影的拍摄而成熟的。影像的表意探索很大程度地集中于影像的叙事。用结构主义的术语说,影像的表意系统时常遭受横向组合所制约。MTV解除了横向组合的叙事逻辑,于是,影像拍摄的距离、角度以及影像之间的彼此衔接无不呈现了崭新的可能。人们可以从一些MTV作品之中看到种种超出了叙事意义的奇特镜头,例如某一个角度的脸庞,反复闪回的某种造型,一些日常用具的超常特写,焦点模糊的屋内景象,等等。这些镜头及其特殊的剪辑制造了种种闪烁不定的意义,传统的影像解读预期被击破了。这种表意系统令人联想到了诗--的确,MTV的表意是影像的纵向组合。MTV的影像之间的链条不是故事逻辑,而是旋律与象征。这无异于在影像符号的意义上回到了经典的抒情形式。如同精粹的诗是语言结晶一样,MTV也可能--或者正在--演变为影像符号的诗。在我看来,这是MTV最富有潜能的方面。 机械制造技术论文:机械制造技术发展特色探究 机械制造技术的特点 在20世纪70年代以前,产品生产出来的工序以及技术都还是相对比较简单的,比如刚上市的一个新产品,它需要面对的问题就是怎样有效的提高自己的生产率,因为,在它上市之后,就会立刻出现跟它功能相同的产品。而这种时候,能够有效的提高生产率,就可以抢先提高自己的竞争力;而到了20世纪80年代以后,机械制造业要想赢得市场的竞争,单单靠提高生产率是不够的,还需要把三个矛盾有机的结合在一起,让它们在某种程度上得到统一。而这三个矛盾就是时间、成本以及质量。 机械制造领域经典精度理论与现代精度理论特点比较 动态测量在测试技术领域占有重要地位,但跟静态精度理论相比,动态测量精度理论的研究由于起步较晚,难度较大,复杂程度更高,因此其理论体系尚不完善,许多问题还处于探索阶段。PDM能提供CAD系统进行设计活动必需的技术文件及其管理。一般市场上CAD软件,都是支撑软件,如果企业要形成自已的CAD应用系统,必须进行大量二次开发,建立产品设计基础数据库,包括数据技术标准与技术规范、基础技术资料等。 我国机械制造技术的发展趋势 无论是国际还是国内的市场,竞争都是随着发展越来越激烈了。比如机械制造业,国内外已经有很多的企业,甚至是知名度和各方面素质都很高的企业,在这种无情的竞争中,都纷纷的失败,有的被兼并,甚至有的是宣布破产倒闭。另外,网络通讯技术的发展,也同样在带来了巨大商机的同时带来了更大的竞争漩涡,企业与企业之间既是敌对的竞争关系,又是同盟的合作关系。一时间,市场经济好不热闹,热闹到混乱的局面。国内市场和国际市场竞争的激烈化,使得不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,也不得不快速地扩展新市场。但市场激烈的竞争也成为了全球化机械制造业发展的动力,只有不断进步,才能获得更强的生命力,所以我国的机械制造技术不仅仅是要面对国内发展,更要将眼光看得远一点,朝着国际的方向的发展,要清楚地认识到国际的市场才是最终的市场,虽然会困难重重,但实行机械制造技术全球化才是机械制造技术的终极目的。 网络世界的迅速发展以及普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的改革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售等等程序,都可以异地或跨越国界的进行。除此之外,网络通讯技术的快速发展,也加速了技术信息的交流,加强了产品开发的合作和经营管理,可以说网络化推动着企业向既竞争又合作的方向去发展,企业与企业之间完全可以驾驭这种矛盾的关系,可以相互竞争,更可以相互合作。可以说全球化机械制造的第一个技术基础,就是要迅速网络化,只有网络通讯技术才能使得机械制造技术的全球化得以实现,而只有实现了全球化,才能够在激烈的国内外竞争漩涡中站稳脚跟。所谓的虚拟技术,就是在机械制造过程中面向产品的生产过程的相关模拟以及检验。通过这种虚拟化的方法进行检验,检验产品的可加工性、加工方法以及工艺的合理性,这样就可以采用最低的成本进行优化产品的制造工艺,从而保证了产品的质量和生产周期,减少了成本,就等于带来了利润。虚拟化的核心是计算机仿真,是通过仿真的软件来模拟真实系统的,用以保证产品的设计和产品工艺可行性,有效地避免和发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误,把成本真正地降到最低。 自动化。自动化,属于一个动态的概念。目前,自动化的研究主要表现在机械制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造环境等等方面。这样一来,就能简化机械制造的不必要麻烦,也节省了相应的成本,从某一角度来看,是为企业的发展提供了良好发展平台,也是促进企业市场竞争力提高的。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。绿色机械制造,是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。社会是在不断的快速发展,而在社会快速发展的同时,我们赖以生存的地球的生态环境也开始出了问题,近年来,对于环保的问题呼声非常高,而采用绿色机械制造能够最大限度地减少机械制造对环境的负面影响,这样一来,原材料和能源的利用效率就达到最高,可以说既保证了社会的发展也保护了环境。 总结 机械制造技术,不仅仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点问题。而我国正处于社会经济发展的重要时期,机械制造技术又刚好是我们的薄弱环节,为了跟上发展先进机械制造技术的脚步,我们应该把机械制造放在战略的优先地位,并给予足够的力度支持实施。只有这样,才能尽快地缩小与发达国家之间的差距,才能在激烈的市场竞争中站住脚跟。(本文作者:刘辉 单位:江西煤田地质局二二六地质队) 机械制造技术论文:机械制造工艺和精密加工技术的应用 在社会经济当中,机械制造起着支柱性作用,决定着工业生产、人们生活等诸多方面的发展水平。近些年来,我国机械制造行业发展迅猛,在机械制造工艺与精密加工技术水平方面有了长足进步,对社会经济发展起到了一定促进作用。因此,加强现代机械制造工艺与精密加工技术的研究,将其更好地运用于实际当中,有着重要的现实意义。 1现代机械制造工艺与精密加工技术的特点概述 1.1关联密切的特点 从技术层面来说,现代机械制造工艺与精密加工技术之间存在密切的联系,这种联系体现在许多方面,包括调研与开发产品、产品制造的工艺流程以及产品的加工制造与销售等,贯穿了整个产品制造的过程。在这种密切关联的特点之下,任何一个方面出现问题,都会对产品产生极大的影响,降低产品的性能和质量,因此,在机械设计与制造时,需要充分认识到制造工艺与精密加工的关联性,考虑彼此间的相互影响,提高机械产品的可靠性[1]。 1.2成系统性的特点 在现代机械产品当中,传统的粗加工、技术含量低的产品已经被市场所淘汰,价值不断降低,高精度、高科技的机械产品是现代机械行业的主流产品。现代机械产品优势主要体现在技术含量当中,因此,要想保持机械产品的市场优势,必须加强对产品设计、加工制造等环节技术水平的提升,通过对信息技术、计算机技术、传感技术和自动化技术等先进技术的系统性运用,来提升产品的技术水平,使其保持更强的市场竞争力。 1.3全球化发展特点 在现代经济全球化的环境中,机械产品的竞争已经不再仅仅局限于地区或国家之中,更是一种国际性的竞争,既包括市场的竞争,也包括技术的竞争,在这种白热化的竞争之下,对制造工艺和精密加工技术提出了更高要求,只有保证制造工艺和精密加工技术的先进性,才能使加工制造的机械产品在全球化竞争中赢得一席之地。因此,必须从全球化发展的角度,不断加强对现代机械制造工艺和精密加工技术的投入与研发,提升产品整体的竞争能力,适应全球化发展的需求。 2现代机械制造工艺与精密加工技术的应用浅析 2.1现代机械制造工艺应用浅析 在现代机械制造工艺中,包括许多方面的内容,比如车、钳、铣和焊等,其中,焊接是应用最为广泛的一种制造工艺,本文就对焊接工艺应用进行浅析: 2.1.1气体保护焊工艺应用 在气体保护焊工艺中,以砌体作为被焊接物体的保护介质,以电弧作为热源,其焊接基本原理为:在焊接过程中,电弧周边会产生气体保护层,该保护层可以有效分隔熔池、电弧与空气,减轻有害气体对焊接造成的不良影响,使电弧的燃烧达到最大程度地利用,提高焊接的质量。在气体保护焊工艺中,应用最为广泛的保护气体是二氧化碳,其优点是容易获取,性价比强,有助于降低机械产品制造的成本[2]。 2.1.2电阻焊工艺应用 电阻焊工艺是分别将电源的正、负极连接到焊接物体上,然后在通电条件下,电流从焊接物中通过时,会引起焊接物接触面与周边发生“店长效应”,进而起到熔化、融合焊接物的效果,实现压力焊接的目标。电阻焊工艺的优点是焊接效率高、焊接效果好、焊接时间短、能够全面机械化操作、噪声或气体污染相对较小等,但也存在一定不足,比如焊接设备投入大、维护成本高以及缺乏有效无损检测手段等。就当前机械加工制造情况而言,电阻焊工艺在一些领域内有着广泛应用,比如家电、汽车和航空航天等。 2.1.3埋弧焊工艺应用 埋弧焊工艺是通过将电弧在焊剂层下燃烧,熔化焊剂层使焊接物与被焊接物连接在一起的一种工艺,根据焊接接入方式的不同,可以分为半自动焊接和自动焊接两种。其中,半自动焊接是通过借助送丝机完成焊丝的送入,然后通过人工将移动电弧送入,增加了人力成本,在现代机械加工制造中应用较少。自动焊接就是指移动电弧和焊丝的送入均通过机械完成,自动完成焊接操作过程,是当前埋弧焊工艺使用的主要方式。以钢筋焊接为例,以电渣压力焊代替半自动埋弧焊后,其生产效率得到提高,焊缝质量更加可靠,且劳动条件也更为良好,半自动埋弧焊被逐渐淘汰也是现代机械制造工艺发展趋势的体现。在埋弧焊工艺使用中,焊剂对焊接质量有着较大的影响,需要做好焊剂的选用;同时,焊剂碱度体现着焊接的应用电流、焊接工艺水平以及钢材级别等技术指标,也需要特别重视焊剂碱度。 2.1.4搅拌摩擦焊工艺应用 搅拌摩擦焊工艺的优点主要是对焊剂、焊丝和焊条以及保护气体等消耗性材料基本没有需求,只要在焊接搅拌头条件下,就可以完成焊接过程,尤其是在铝合金材料的焊接中,在低温焊接条件下,1个焊接搅拌头能够完成800m的焊接要求。搅拌摩擦焊接工艺出现于上世纪90年代初,工艺水平较为成熟,在铁路、船舶、飞机以及车辆等机械制造业中有着广泛应用。 2.1.5螺旋焊工艺应用 螺旋焊工艺需要先连接螺柱与管件或者板件,然后向接触面引入电弧,使的两种物体的接触面熔化在一起,最后在对螺柱进行压力焊接。螺旋焊接有拉弧式和储能式两种,前者主要应用于重工业焊接,后者的熔深小,在薄板焊接方面应用较多。此焊接工艺最大的优点是不会出现漏气漏水等问题,安全性较高,在现代机械制造业中应用也较为普遍。 2.2精密加工技术应用浅析 在现代机械的精密加工技术中,根据其加工方式、特征的不同,可以将其分成多个种类,比如精密切削技术、超精密研磨技术和微细加工技术以及纳米技术等。其中,精密切削技术主要是排除影响机器、工件的各种外界因素,得到符合要求的切削产品,精密切削技术使用的加床要有足够的刚度,且温度上升时也不会出现变形,抗震性能优良,其实现方法有两种,一是提高机床主轴转速,二是通过精密定位、精密控制先进技术的应用[3]。超精密研磨技术主要是为了提高粗糙度限定产品的精密度,此时,传统的研磨、抛光等技术无法满足需求,就必须要借助超精密研磨技术,比如原子级研磨抛光硅片等。 3结语 综上所述,在现代机械制造业中,传统的机械制造工艺和加工技术已经无法适应机械制造业发展的需求,做好现代机械制造工艺和加工技术的研发,将其更好地运用于机械制造当中,对机械制造业的持续、健康发展有着重要意义。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺和精密加工技术 1前言 随着社会对现代机械制造业需求的不断变化,也需要对具有现代性特点及技术水平的制造工艺及精密加工技术水平相应提高并符合生产实际需要。在应用该技术的应用范围和深度我国还处于初步发展阶段,应通过进一步加强该技术的应用才能提高其发展水平。 2现代机械制造工艺与精密加工技术 2.1现代机械制造工艺。 现代机械制造工艺主要是从产品设计到应用服务全过程中综合应用制造、信息及现代技术,达到低耗质优及灵活清洁的生产目标,动态多变的市场提高竞争及适应力的制造技术。其工艺范围广泛,也具有较多种类。 (1)气体保护焊接工艺。气体保护焊接工艺主要是充分利用电弧介质应用气体对电弧和焊接区提供必要保护的一种电弧焊。在实际应用中最常采用二氧化碳作为气体介质,可有效降低成本,在实践中广泛应用。技术上具有迅速焊接、操作便捷、焊接过程实现自动化和机械化、几乎不产生熔渣、不具有较大的光辐射等很多优点,但对于设备具有较高的要求,也需要较大的投资成本。 (2)电阻焊工艺。电阻焊工艺主要是在两电极间压紧被焊工件,形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态,金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成,在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊焊接操作便捷、只需较低焊接成本、不需要较长时间加热、易实现自动化机械化并具有较高效率等优点,但也存在一些不足之处,如设备需要较高成本、无损检测方法不具备及难以维修等。 (3)埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是在焊剂层下利用电弧燃烧而实现焊接的一种方法,通常有两种方式——自动和半自动焊接,但因半自动埋弧焊需将焊丝采用手动方法进行递送,目前已很少应用。该技术具有较高的生产率、基稳定的焊接质量、本不产生弧光及较少烟尘等很多优点,使其成为制造管段、压力容器、箱型梁柱等钢结构的首选焊接方法。选择准确焊剂碱度是应用中最关键的,以达到焊材技术要求。 2.2精密加工技术。 精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度,0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。砂带消磨、精密切削、研磨、抛光成型磨具等都是应用相对较为成熟的加工技术,纳米技术是近年来逐渐应用的一种最新的精密加工技术。 (1)精密切削技术。精密切削技术在精密加工技术中是一种十分典型的技术,也是在机械制造中最常用的一种切削技术。在应用中应减少使用刀具、机床及工件,使机床提高运转速度,才能提高制造的机械产品质量。 (2)精密研磨技术。在加工制造中,精密研磨技术对于电路板硅片集成具有十分重要的作用,并随科技的不断发展,超精密研磨技术应用目前已逐渐成熟,在机械加工领域也日益表现出良好的发展空间。 (3)纳米技术。该技术是将不同技术学科交叉发展形成的一种产物,结合现代先进工程技术和物理理论,经不断发展研究,已逐渐成熟,解决了硅片上刻字等传统技术难题,其应用发展明显提高了信息存储密度,在机械制造领域具有十分高的应用价值。 2.3现代机械制造工艺与精密加工技术的应用。 现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域,也逐渐拓展到冶金、电子等领域,但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势,现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好,而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求,在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快,现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求,深入开展相关技术的研究工作,促进技术快速发展,对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。 3现代机械制造工艺与精密加工技术特点 3.1全过程关联性。 在制造过程中都应用现代机械制造工艺,自研发机械产品阶段就开始应用,并涉及设计产品、制造加工及应用销售等众多环节。内在的联系性在各个环节中的技术都有所体现,也正是存在如此的关联性,所以各环节产生技术问题,都会影响到下个环节甚至是整个技术应用过程。在制造过程中,现代机械制造企业应全面掌握现代机械制造工艺以及精密加工技术之间存在的关联性,并将这几种技术相结合应用于整个机械制造过程。 3.2技术种类系统多样性。 上述几种技术之间在种类上存在计算机、信息、自动化以及系统化管理等技术的多样性和系统性。各种技术不能单独进行应用,大部分时间都应用的比较综合,在设计、制造、加工及销售机械产品等各个环节中贯穿这一多样性和系统性的应用。 3.3技术应用全球性。 在技术应用过程中,加入世贸组织后我国在经济及技术领域都逐渐接近世界的发展,经济全球化背景为促进相应技术的发展提供了巨大动力,但这也对我国科技发展和技术进步创造了难得的发展机遇。在目前技术竞争比较激烈的显示情况下,应积极努力不断提高现代机械制造工艺与精密加工技术水平,在制造机械技术方面逐步缩小与世界先进水平之间存在的差距,进而在激烈的市场竞争中不断提高竞争力。 结语 总之,通过以上分析,在机械制造业及工业化发展进程中,现代机械制造工艺与精密加工技术具有举足轻重的地位,关键在于深入应用现代机械制造工艺并扩大应用范围。而基于此更应提高对现代机械制造工艺与精密加工技术的重视程度,并不断改进创新该技术,使其为现代机械制造与加工行业的发展更好地服务。 机械制造技术论文:机械制造技术基础课程教学改革的研讨 分析机械制造技术基础课程的教学现状,针对教学中存在的问题和该课程的教学特点,探讨机械制造技术基础的教学改革方法,以期促进机械制造技术基础课程教学质量的提高。 机械制造技术基础是高等本科教育中机械类及近机类专业的一门重要专业基础课程,是一门讲述有关机械产品制造过程的综合性技术课程。在本校的相关专业教学大纲中规定该课程的教学内容由工程材料及成形技术和机械制造技术两大部分构成:工程材料及成形技术部分讲述现代工业常用材料(金属、高聚物、陶瓷、复合材料等)和热加工工艺基础(铸造、锻造、焊接、粉末冶金、热处理等)的相关知识;机械制造技术部分讲述机械加工工艺基础的相关知识。课程的教学目的是通过本课程的学习,要求学生能总体地了解和把握机械制造活动,掌握金属切削过程基本规律和机械加工的基本知识,能合理选择材料、毛坯制备、机械加工方法,具有产品质量、公差与配合的基本知识,初步具有解决生产现场工艺问题,决策制造模式方面的能力。 1 机械制造技术基础的教学现状 机械制造技术基础是一门传统的课程,多年来人们积累了许多宝贵的教学经验和教学方法,教学质量也得到一定的提高和改善,但由于其教学内容比较抽象、复杂且涉及实际生产经验等特点,还存在一些问题。 1.1 教学手段的不正确使用 随着科学技术的发展,许多先进的教学手段进入课堂教学,如幻灯片、投影仪、语音设备、多媒体等。最初将这些手段引入教学的目的是使教学内容化繁为简,化难为易,由抽象变为直观,便于观察和认识,有利于学习和掌握教材,提高教学速度和质量。目前,教学过程中存在两种极端情况:一种是有些教师,特别是经验较少的青年教师,在教学过程中把这些设备当做减轻备课任务的一种工具,如把所有内容都打进PPT,上课过分依赖PPT,以此减少备课时间;另一种是有些教师对这些教学手段过于排斥,认为他们的应用会分散学生的注意力,仍然采用传统的教学方式,即讲授+板书,这样一来教学过程显得过分呆板,课堂气氛不活跃,很多抽象的东西如机床的结构、加工过程等使学生难以理解,渐渐失去学习的热情。 1.2 实验与金工实习时间安排不合理,不足以理论联系实践 机械制造技术基础这门课是一门与实践密切相关的专业基础课,材料在不同工作环境中的各种特性、设备的各种结构、工艺的各种优缺点及在生产中可能会造成的后果等,学生必须结合大量实践经验才能更好地理解,很多操作步骤和原理听起来很费解,但只要到车间或现场看一眼就不难明白。已有的教学模式将理论和实践在时空上分离,先将理论全部学完再实践,或先实践完再进行理论学习。缺少工程实践的理论教学,由于学生缺少感性认识而变得十分难解,处于云里雾里的迷糊状态;没有理论支撑的工程实践必然只能停滞在获得一些感性知识和操作技能的较低的层次上[1]。 1.3 考核方式欠合理 目前机械制造技术基础这门课程的学习效果评价方式绝大多数仍然以书面答卷的方式进行,如此一来,学生在学习过程中单纯地追求卷面分数,与考试相关的内容就重视,与考试无关的内容就不重视。有的甚至平时根本不听课,连书本都不翻,凭考前“临时抱佛脚”来死记硬背书中的一些概念、术语和简单理论来达到修完这门课程的目的。这样一来,学生考完这门课后,什么也没学到,什么也没得到。 1.4 教学内容相对陈旧 机械制造技术基础的教学内容主要涉及传统知识的介绍,缺乏先进性和时代感,导致一些学生主观上认为该课程无用而对它产生排斥思想[2]。尽管有些负责任的教师在教学中采用各种不同挂图、实物模型、动画等方法以适应不同章节的教学需要,仍难以取得较好的教学效果。 针对机械制造技术基础课程教学中存在的问题,为了激发学生对本课程的学习兴趣,提高教学质量,提出教改措施。 2.1 有效地选用灵活多变的教学方法 为了保证课程教学质量,宜采用灵活多变的教学方法和手段。例如,讲解一些机床结构、刀具夹具结构等知识时,仅靠教师的理论讲述无法使学生完全理解,通过采用直观教学、现场教学和电化教学等手段,利用实验室的机械装备,可在短时间解决黑板上难讲透的问题[3]。此外,还可以通过交互式、讨论式、研究式和启发式教学方法,营造师生互动的教学环境,增强学生的学习积极性和学习热情[4]。 2.2 充分发挥实践在教学过程中的作用 机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。实践效果对教学质量的好坏起到重要的作用。根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,使学生的参与意识和工程能力大为增强,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能提高解决工程实际问题的能力。 2.3 采用合理考核方式 高等教育应为国家培养对社会有用的人才。卷面考试成绩的好坏很难全面说明一个人能力的高低。宜采用合理的考核方式,使学生在学习过程中不再单纯为了通过考试而功利地受迫学习,而是自觉、勤奋、紧张地学习,真正在知识、能力和素质等多方面得到全面的提高。为此可以对学生在实践环节、设计环节、课堂环节、答辩环节、操作环节等分别进行考核,从而较全面地考核学生对该门课程的学习情况。 2.4 强化教学内容和专业发展的动态结合 科学技术日新月异,新的机械制造方法不断涌现。要提高学生的学习兴趣,在备课时教师宜结合具体教学内容,及时收集学科最新的发展态势,介绍一些与之相关的最新的材料、成形、制造等方面的相关知识,使学生在感受到现代先进制造技术的同时理解学习传统知识的重要性,增加对这门课的学习兴趣。此外,还可以让学生在课后自己收集感兴趣的前沿科技,培养自学能力。 2.5 加强师资队伍建设 要实现良好的教学目标,过硬的师资队伍是关键。机械制造技术基础的课程性决定了该课程的教师不仅要具有扎实的专业理论功底,也要具有较熟练的实践技能,更要具有理论与生产结合的综合能力。许 多教师,虽然理论知识丰富,但实际生产经验不足,动手操作能力有所欠缺,呈现出“纸上谈兵”的局面。因此,在建设师资队伍过程中,通过合理安排培训内容和时间、参加项目开发等方式,加强他们综合能力的提高[5]。 3 结束语 提高机械制造技术基础的教学质量是现代社会和经济发展的要求,是培养合格人才不可缺少的一部分。机械制造技术基础教学应围绕教学目的,针对教学特点,从教学内容、教学模式、教学手段及考核方式等多方面努力实施改革,才能增强教学效果,使学生满足社会对他们的要求。 机械制造技术论文:机械制造中自动化技术的应用 21世纪是知识的世纪,人们对科学技术是第一生产力深信不疑。很多的领域中都有自动化技术的应用,在机械制造业中更是发挥着不可替代的作用,不仅降低生产材料,提高生产效率,还进一步的提高了产品的质量,让国内的机械制造业进一步的发展壮大。在这样的背景下,笔者系统的介绍了在机械制造上自动化技术的运用,并阐述了其发展的趋势。 1自动化与机械自动化技术 对自动化理念来讲是动态的,也就意味着它的发展之路是动态的。过去,人们把用机械代替人工操作称为自动化,在机械代替人工操作的过程中并不需要人工的参与就可以对所有事项进行处理。然而,如今科学技术得到快速的发展,电子技术层出不穷,信息技术也发展到非常先进的地步,人们对自动化也慢慢的改变了认识,有了更深层次的理解:认为通过机械不仅可以代替人工手动工作,在一定程度上还可以发挥人脑的作用。 2自动化技术在机械制造中的具体应用 2.1集成化应用 如今,机械制造领域使用的计算机技术、微电子技术、自动化技术越来越多。很多新的技术在不断地出现,如计算机辅助设计技术、数控加工技术等等。为了实现不同层次的集成制造系统体系的结构,相对方便的办法就是系统对各种技术进行集成。在机械制造中使用自动化技术的主要理论是系统工程理论,在这种理论有效的指导下,再加上信息技术对制造流程的优化,促进适度自动化,再辅以计算机数据库系统和信息网络,让机械制造企业的各种要素和管理活动变成一个整体,让人作为机械制造的中心,让柔性化生产得以实现。集成使用信息化技术,让产品的质量不断地提高,研发新产品的成本也会不断地下降,同时还符合了可持续发挥理论。 2.2柔性自动化的应用 如今,现代机械制造业的发展在不断地深入,在企业的应变能力、快速响应客户需求的能力等问题上提出了更高的要求,那么企业就需要对市场的需求加大研究,同时让技术的更新满足市场的需求,根据外部条件的变化,合理的调整产品的生产结构和生产的种类,那么柔性自动化技术的使用就显得特别重要。所谓的柔性技术就是在生产得到保证的前提下,优化人机界面并不断地对信息管理系统进行完善,让计算机管理可以带来的好处尽可能的发挥出来。在柔性自动化系统里,普通设备和自动化设备会一同出现,在工作的某个环节也可以让人为干预,大大地提高了抗外界变化的能力,让其更加的适应实际的生产情况。不言而喻,生产的产品就会很好的对市场的需求进行满足。不仅如此,柔性制造系统还会和柔性自动加工系统很好的衔接在一起,让生产机械、机械设备、机械制造之间的关系更加的深入,让机械制造自动化水平大大的提高。 2.3智能化应用 在机械制造中把智能化应用于自动化生产中,是智能技术、自动化技术、机械制造技术等相互渗透交织的结果,让综合智能系统的应用技术慢慢的形成,是人类的智力和机械共同构建的一个智能一体化系统。可以把智能活动融入机械制造中。所以,人工智能技术与机械制造技术有效地结合在一起就形成了智能机械制造技术,在制造系统中的各个方面加入人工智能技术,可以实现自动化机械制造过程的监测,对出现的问题进行诊断和预防,并不断地改善该系统。 3自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国经济能否进一步的提升,中华民族伟大复兴的愿望能否实现和机械制造行业的发展有很大的联系。不可否认,当前国内的自动化水平和国外发达国家相比还有较大的差距,因此,更快、更好地发展自动化技术是当务之急,但是我们要杜绝大量引进和盲目复制国外的相关技术。在机械制造中使用自动化技术也有很长一段时间了,国内在这方面还处于初始阶段。但是相信经过一段时间的发展,国内自动化技术在机械制造业中会得到大范围的应用。对机械制造企业来讲,我们要以国家经济发展的需要为导向,让企业的生产满足世界发展的要求和社会生活的需求,对国外的先进技术本着认真、虚心的态度不断的学习和研究,以先进的技术为参考,确保国内机械自动化技术持续健康的发展,以便于为社会创造更大的经济效益,让机械自动化的目标得以全面的实现,让我国机械自动化技术的核心竞争力不断地增强。 4结语 总而言之,随着自动化技术的不断发展,将会越来越广泛的在机械制造业中使用,对中国机械自动化的发展具有很好的促进作用。所以,我们不能盲目的对国外的技术进行吸引,要取其精华、去其糟粕,并建立技术的基础,以较高的目标和要求不断地发展国内的技术,让国内的机械自动化技术快速健康的发展,为我国经济的繁荣再立新功。
将计算机技术运用到机械设计制造中,大大提高了机械设计制造智能化水平,在机械设计制造中占据很重要的位置。但我国机械制造设计水平同国外发达国家相比,还存在一定的距离。若是可以加大对计算机技术的研究和探索,对机械制造行业的发展是非常有利的。 1机械设计制造及其自动化 机械设计制造及自动化是一门综合型很强的学科,集工业机械、设备等各类产品的设计、制造为一体。该门学科以机械设计、制造为主,融合了计算机、自动控制等多项技术,利用各项技术优势,解决现代工程设计、制造过程中各种复杂问题,以此提升机械设计制造及其自动化水平。 2计算机技术 计算机技术在不断发展的过程中取得了一定的成果,在机械设计制造中,使用最多的有可视化、虚拟及仿真技术。计算机可视技术指的是借助计算机将机械信息转化成可视的数据信息,人们能够直接对这些数据信息进行观察、监控,从而预测机械的各项性能,掌握机械自动化运行状况,根据需要加以改进。在机械设计制造中运用该项技术,大大提升了机械设计的准确性、安全性及自动化水平。计算机虚拟技术主要利用计算机对现实情境进行模拟,实现人机交流,将人的思想观念和现代科技完美融合起来,提高机械设计制造的科学性。而计算机仿真技术主要是运用媒体形态对模型信息进行描述,将系统形态、物理及数学模型等直观、具体地呈现出来,给设计制造人员更好地进行机械制造、设计提供参考依据,同时借助计算机输入及输出功能,使机械设计自傲更加自动化、智能化。 3机械设计制造及其自动化中应用计算机技术的实践 3.1符号图形的应用 在现代机械设计制造中,液压系统是非常重要的一部分,其系统结构变得越来越复杂,而液压仿真技术的出现,大大提高了系统设计与分析的质量和效率。AMESim软件,其具备完全图形界面,在整个仿真期间都是通过图形的方式来呈现,针对液压相关元件主要运用的是基于工程领域的标准ISO符号;针对控制系统,则使用的是图表符号;针对那些没有标准符号的,则使用可以表示系统,且易被识别的图形符号。AMESim按照仿真步骤可以分成草图模式、子模型模式、参数模式以及运行模式等工作模式。在草图模式中,根据几何工程系统的基本工作原理,借助元件库各元件图表构建系统模型,完成系统模型搭建任务后,则进入到子模型模式,这时必须要为各元件挑选合适的子模型,再在参数模式下将各元件的参数设定好,如活塞直径等。最后,在运行模式下,将仿真时间、等各项初始条件设置好。完成仿真后,在根据实际情况,对相应参数进行绘图,并加以分析、探索。 3.2简化设计工作中的绘图 在机械设计制造中,涉及到很多复杂机械图的绘制,而CAD与CAM等都是很重要的计算机绘图软件,利用这些绘图软件,能够简化绘图,将复杂的机械图变得简单化,以此提升绘图效率。并且,CAD等一些计算机辅助绘图技术,可以将机械的整体结构、尺寸等准确地描绘出来,便于设计人员及时发现设计中出现的问题,并根据需要修改图纸、编辑图纸,节省时间。如在机械产品磨削过程中,可以先借助仿真技术将磨削情况进行模拟,在此基础上利用CAD等绘图软件进行机械图的绘制。借助计算机绘图技术,能够降低制图的出错率及产品生产损失,缩短制图时间。 3.3在数控编程中的应用 除了上文中所提高的计算机相关技术外,数控机床技术也是不可或缺的一部分。现如今,软件自动化编程已经成为了数控机床技术重要的编程手段。CAD与CAM等软件的应用可以提升机械设计加工的速度,机械CAD可以通过对实体质量性能进行有效查询,并完成对机械设备;零部件质量、体积等内容进行计算。模具CAD可以通过与CAM的集成应用,对复杂模型进行设计。在机械制造设计中,将CAD与CAM有效应用,能够进行机械模型的绘制,并按照机械特征来模拟与装配零件。同时,再借助其他各类技术手段,对模具途径进行有效完善,模拟加工的整个过程,生成数控程序,在数控机床完成输出与加工制造。 4结束语 总之,将计算机技术运用到机械设计制造及其自动化中,可以提升机械设计制造质量和效率,确保生产效益的最大化。随着现代计算机技术的迅猛发展,各项先进技术的应用,为机械设计制造及其自动化提供了技术支持。在未来的发展过程中,要不断地加大对计算机技术的研究和开发力度,使计算机技术向更高的层次发展,更好地为机械设计制造及其自动化服务。
工程机械论文:谈在工程机械中远程监控及智能化系统的应用 在我国进行基础设施建设时,使用的重型机械比较多,但是由于管理上或使用中存在不足,经常会出现丢失或者被损坏的现象,在这种情况下就必须停工,对工程工期造成很大的影响,而且工程机械在长期的使用当中,会出现一些提供故障,使用远程监控及智能化系统能够将故障及时的传送给售后,尽早解决问题,也方便了用户的统一管理,提高了设备运行的效率。 一、系统基本功能 ①机械紧急保护。在机械长期的运行中会出现老化、磨损等,引起的机器的故障,使用远程监控及智能化系统能够在操作人员采取措施之前,就会停止系统的运行,进入保护模式,避免机器出现其他的故障。这样就降低了机械损坏的程度,不仅缩短了维修的时间,而且降低了维修的费用。②统一管理。在GPS定位的基础上,能够实现对重型移动机械动态位置的确定,然后传输给用户中心,就实现了对机械的运行状况的实时了解,所以在很大程度上提升了系统的管理能力。③提高售后的质量。在机械出现故障时,通过GSM网络将故障的原因传送给生产厂家的数据中心,然后对故障进行分析处理,将处理的措施反馈给用户,减短了维修的时间。④性能参数的反馈。在系统的设定中在定期内就会将机械的运行参数通过网络传送到生产厂家,然后对运行参数进行分析,如果出现潜在的隐患,就能够及时的解决,为改进机器和创新产品提供了有效的技术支撑,同时也提升了产品的市场竞争力。 工程机械监控系统的主要的结构是集散型分布式处理结构,其组成部分包括主要由地面中心站、井下监控分站、传感器、控制执行器、图形工作站、集线器及远程终端等组成。其中监控中心站是整个工程机械安全监控系统的核心,该部分的监控软件能够实现系统任务调度、设备组态、定义配置、数据通信、数据处理以及网络数据共享任务。而监控分站主要是具备各类数据实时采集、预处理、报警、控制以及与监控中心站间的数据通信等功能。其中监控系统中心站的设计主要有通信协议与交互连接设计。 配置接口提供了请求数据和更新数据两个方法实现外界与动态数据库间得交互连接。配置接口能够设计各种配置程序,来满足用户对系统的各种需要。该配置接口的程序配置的过程主要,首先通过传递一个参数向动态数据库进行请求数据,然后动态数据库对传递的参数进行相关的处理,并将核实的数据传回给请求者。当配置程序对配置修改以后, 可以通过数据更新方法把新的配置更新到动态数据库。所以在煤矿安全远程监控系统中,配置接口能够实现设计了数据库配置、分站类型配置、模拟量类型(传感器类型) 配置等配置程序的功能。 二、可满足的技术指标参数 在设计的指标上要满足以下几种参数的范围:工作温度:—20℃——50℃之间;存储温度:—25℃——70℃之间;系统电源功率不能超过60W;交变湿热保持在95%以上,(30℃——60℃);部件的重量不能超过12KG;平均无故障工作时间:MTBF要大于2000小时。通过子系统的作用下,对智能仪表的所有数据能够进行有效的处理分析,实现系统的安全可靠运行。 在GPRS无线网络的运输上要满足:使用三级网络控制系统。传输的过程为:首先是操作人员,然后传送到用户控制中心,最后传达到生产制造厂的网络控制中心。 三、具体的技术应用 远程监控及智能化系统采用了三层网络结构,在底层网络上使用了CAN总线技术;上层网络采用GPRS传输技术,在底层系统中能够将各种参数通过传感器的作用传递给CAN总线,然后再传送给监测分析嵌入系统,经过系统的处理,将数据通过上层的GPRS网络传输给生产厂商。 1、移动机械性能检测分析综合系统的应用 主要是将智能仪表的数据信息进行相关的处理,然后对机械的整体运行情况做出评测,使操作人员能够清楚的了解机械的使用性能,如果在检测中性能参数出现问题,在应急系统的作用下能够实现机械的快速保护。监测分析主要的性能参数包括:机械发动机的转速、工作时间、总计时间、冷却液的流出、机油的温度、液压油的温度以及输出电流电压等。只有对这些参数及时的评测,才能保证系统的正常运行。通过GPRS的网络传输,能够将所检测到的机械运行的性能参数传送到用户中心的上位机处理系统中,这样用户就能够掌握机械的运行状态,同时制造商也可以通过远程监控的系统来监测机器的运行情况,提供更加优质的售后服务。在GPS定位模块上能够准确的定位到机械的位置,主要是通过在通信模块的基础上,将地理位置信息传送到用户中心,然后在嵌入式系统的作用下,将机械的位置信息存储在存储器当中,为用户查询机械位置信息提供了很大的方便。由于操作人员在操作上出现失误,会导致机械的性能的改变,如果程度不严重,在报警后会提醒操作人员及时的修复;如果对机械的损害非常的大,就会强行的采取保护措施,比如自动切断电源、停止机械运行。 2、人机页面的应用 远程监控及智能化系统使用了移动机械车载操作监控界面,操作人员能够直观的在液晶显示器上看到机械运行的状态,该界面操作简单、信息量大,能够满足重型机械生产环境的使用要求。在用户中心监控界面中,用户可以通过输入机械型号的形式来查询机械的性能参数,同时接收远程系统传送来的报警信息,在这个界面上,能够对报警信息、机械的损坏信息以及位置信息都能及时的掌握。 总而言之,目前在我国的重型机械越来越多,通过使用远程监控及智能化系统能够使用户及时的掌握设备的运行状态和性能参数,当在运行中出现故障时,快速的给用户提供解决措施,保证了机械的正常运行,实现了工程机械的智能化的发展,提升了系统自身的性能,所以该系统具有广泛的应用价值和发展前景。 工程机械论文:工程机械故障诊断系统设计研讨 1系统总体设计 1.1系统规划 系统由手持式智能工业终端(PDA)模块、专家故障诊断模块、数据录入模块、工作原理结构检测装配与调整模块、维修方案生成模块、训教模块、帮助模块和打印输出模块等组成,图1为程序流程。 1.2专家故障诊断软件 故障专家诊断的主要功能是根据使用维修人员提供的现场故障信息,综合系统所融合的维修保障领域专家有关故障现象分析、故障原因识别、总成或系统工作原理、结构、分解、检修、装配与调整等方面的经验、技能信息,对工程装备的故障进行系统的诊断与分析解剖,并能根据故障原因的不同给出故障维修方案,包括维修方法、维修时间、维修编组、维修器材与工具等技术方案。另外,专家诊断模块也可用来进行维修操作人员的维修保障训练、实习等工作。该模块的流程图如图2所示。 1.3数据录入软件 为防止初学者输入无效数据,破坏故障数据库内容,所以数据录入模块面向高级用户,在进入数据录入功能时要求输入高级用户密码,只有正确输入密码才能进入数据录入界面。数据录入界面除下拉式操作菜单外,也提供了方便的操作命令按钮,如“插入节点”、“插入子节点”、“更改节点名称”等,用户可以利用菜单或命令按钮,方便地进行新型工程机械故障的数据录入工作。各个故障数据节点均由自身编号(ID)和父编号(parent)组成,如图3所示。上级节点和下级节点由par-ent链接,下级节点的父编号(parent)与上级节点的ID号相同,形成从上级节点到下级节点的单向链接关系。故障树的层次结构成为动态扩展的树形结构,有效地解决了大数据量存储与数据库结构的固定分配空间约束这一难题。 1.4维修方案生成软件 维修方案主要包括故障现象、故障分析判断、故障原因分析、故障的排除和调整方法、故障零部件的更换与修理时间、零部件维修的编组、机具设备、工具材料及辅料等内容。维修方案和排除步骤是在专家诊断并确定故障原因后,提供的给维修人员的维修方案和维修操作步骤。维修方案数据的存储方式与故障数据存储方式相似,也是采用单向链表的形式,不再赘述。 2系统设计中的关键技术 2.1故障层次结构数据库与检索方案的设计 由于新型工程机械的结构与工作原理的复杂性,在设计故障信息数据库时面临极大的困难。实际工程应用中,同一故障现象,可能由多种原因引起,而每种故障原因又可能由不同的零部件引起。同一零部件又会产生多种故障原因。因此,故障零部件、系统、故障原因、故障现象等元素之间的关系错综复杂,再加上领域专家的相关的经验知识,这些元素在数据库的存储时很难处理。在设计数据库时,合理的融合了链表式结构与层次化结构,构建了故障现象、故障原因和故障分析过程数据表,满足了专家推理的需求和程序的高效运行的要求。 2.2工作原理、结构、检修、分解、装配与调整数据信息高效存储与显示 每一个新型工程机械,其组成零部件至少上万,考虑到其检修、分解、装配与调整等信息数据,其数据量几乎是海量的。如何存储这些数据,并恰当地显示出来,这是一个巨大的挑战。经过对当前所能见到的帮助系统和工程装备信息化管理手段进行仔细分析和比较。应用了Word文档格式转换为Html格式,将相应的主题信息存储到SQLServer数据库中,开发了编译软件,对转换后的html文件和数据库进行编译链接,较好地处理了数据库信息检索、html文档数据存储和可执行文件数据查询三者联合作用的工作原理等数据存储与显示模式。程序执行效果与人机界面都是比较优秀的。 3结论 新型工程机械故障专家诊断系统在研制开发过程中,认真贯彻了有关设计标准、规范,主要性能指标满足了规定的技术指标要求。所采用的嵌入式工业级移动数据终端、嵌入式数据库技术、面向对象软件开发技术和数据库技术等,具有先进、成熟、可靠等优点。系统的开发设计充分贯彻了模块化、一体化、结构化、面向对象和面向应用的设计思想,使系统的软件稳定、可靠,达到了使用要求。 工程机械论文:谈工程机械机电一体化技术应用 在机械工程中,有效利用智能化和机电一体化不仅可以提高机械工程中的生产效率、减小能量的损失、节约能源,而且可以有效地保证施工质量,提高自动化水平,使其具有较高的精度。广泛使用机电一体化不仅可以使机械工程有较好的经济性和较高的技术价格比,而且可以使操作更加简单、轻便,在当前,我国的机电一体化在工程机械中具有以下功能: 1.1自动报警、电子监控以及故障自检功能 在工程机械中,电子监控就是对其传动系统、工作配件、制动系统、发动机以及液压系统等的工作状态进行监控,一旦在监控过程中发现了异常现象,自动报警系统就会对出现故障的部位进行准确地定位,然后便能有效改善工作人员的工作条件,迅速提高机械设备的效率,还可以使设备的维护检修工作变得更加简单,使停机维修的时间减少,降低维修使用的费用,尽量延长机械设备的使用寿命。 1.2有效控制柴油机的功能 在工程机械中,有效利用电子油门的控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置以及电子调速器等机械设备可以真正实现控制柴油机的功能。 1.3使作业精度提高的功能 在沥青以及水泥混凝土搅拌的现代设备中,为了能够提高成品料的作业精度,都广泛采用了微机控制的电子称量系统,而且实现了称量过程的自动化。因为应用了自动化的找平系统,所以大大提高了沥青混凝土摊铺机的施工质量。另外,沥青混凝土摊铺机因为使用了有超声波技术的自动供料系统而完全实现了调节的自动化,进而在一定程度上提升了摊铺的质量。对铲运机铲斗刀刃、平地机刮刀以及土机铲刀进行机电一体化的控制,不仅可以有效减轻机械工作人员的劳动强度,而且真正提高了工程机械作业的精度和效率。 1.4使生产率提高、降耗节能的功能 在传统的工程机械中,一般能量利用率比较低,比如液压挖掘机的燃料能量的利用率在30%左右,这样低的能量利用率使得工程机械必须注重节能发展。在发达国家,他们的挖掘机都已经采用新型的节能控制器,这种控制器不但有良好的节能效果,而且采用卡特电子效率的控制系统,通过综合控制泵和发动机,大大提高了工程机械的生产效率。 1.5工程机械作业过程的半自动化或自动化功能 为了真正减轻工作者的工作效率,提高机械的生产效率,大量的企业在工程机械中开始实行半自动化或自动化控制。这种功能还减少了由于工作者的经验不足而对作业精度的影响。在我国一些先进的企业中,其挖掘机都设有特殊的轨迹控制系统,即挖掘轨迹控制系统。在控制板上,有关的工作人员只要把挖掘机运动轨迹的路线设计好,就可以依照各种角度传感器的信号利用微机控制系统对动臂、铲刀和斗杆进行自动控制,这样不仅实现了对工程机械作业进行自动化控制,而且还能够精确挖掘各种特定开口与断面的斜面、沟槽。 2我国机电一体化在工程机械中的应用前景 由于控制、电子、计算机、光学等多种学科与技术的快速发展,我国的机电一体化也得到了前所未有的发展,如今在工程机械领域机电一体化的应用前景可以分为以下几个方面: 2.1模块化 由于科学技术不断进步,社会分工不断精细,我国机电一体化的产品数量和产品种类也变得越来越多,所以,应该加快实现机械产品的动力接口、机械接口和电器接口的标准化,虽然这项工作比较复杂而且困难,但是却尤为重要,因此说,工程机械机电一体化的发展变成模块化是一项任重而道远的任务。但是,只要实现了工程机械机电一体化的模块化,就可以有效匹配各单元和部件,比如:具备视觉、识别以及图像处理等功能的控制单元、减速于一体的动力单元等等。只有这样,整个社会才能进一步分工,新产品才能更快被研发,工程机械才能不断扩大生产规模。 2.2智能化 在21世纪的工程机械领域,机电一体化将会把智能化应用作为一个重要的发展方向,现如今,有越来越多的人开始研究人工智能方面的内容,主要表现在机器人和数控机床的智能化应用上。一般所说的智能化就是指在有关的控制理论的基础上,利用人工智能、模糊数学、心理学、运筹学等新思想、新手段在工程机械上中进行应用和分析,让工程机械通过自己的判断推理、逻辑思维以及自主决策等能力进行运作,这样就使得机电一体化满足了更高的要求。为了符合时代的发展趋势,工程机械的智能化发展将成为必然。 2.3网络化 机电一体化之所以在工程机械中获得广泛应用,这与计算机信息网络技术的快速发展是分不开的。目前,大多数新型的机电一体化都具有较高的质量、强大的功能,而且有相当好的社会价值和经济价值,因此只要借助网络就会在很短的时间内迅速畅销。与此同时,在工程机械中监视技术和远程控制技术也已经应用越来越广泛,现在看来,机电一体化的发展趋势将逐渐趋向信息化和网络化。 2.4可持续化 不可否认,工业化的进程在很大的程度上提高了我们的生活质量和水平,然而,对我们的生活环境也造成了一定程度上的破坏,严重浪费了大量的自然资源。新世纪以来,人们越来越关注环保问题,公民也一直在不断加强自己的环保意识,绿色产品的概念和设计制造越来越受到欢迎。已经有越来越多的企业在制造、使用、设计以及销毁工程机械产品时都注重环保的要求,尽量提高资源的利用效率,满足人们的健康需要。所以,在工程机械中,可持续化的绿色机电一体化产品将会越来越受人们的欢迎。 3结语 在工程机械领域,机电一体化技术占据越来越大的优势,而且已经被广泛地应用,因为大量企业对机电一体化都很重视,也使机电一体化技术有了很大的发展。作为工程机械的使用者和管理者,就应该及时顺应时展的潮流,赶上科学技术的发展速度,快速地了解、掌握和学习机电一体化技术,只有做到了这些才能更好地参与到现代化的工程建设中去,为我国的工程机械建设事业做出更大的贡献。 工程机械论文:工程机械智能化和信息化发展概况 由于网络信息化、计算机智能化在工业技术领域有了空前的发展,我国的现代化建设事业也在发生着变化,对于工程机械的需求不再是数量多,也提高了对工程机械技术水平的要求。对工程机械智能化与信息化的要求主要是表现在对工作部件的进一步控制,目前在现代化的机械工厂,从最开始的材料输入到机床启停,以及调整参数,再到工件拆卸直至运输都可以实现全数字化、全自动化,不需要人来看守。计算机技术的快速发展和更新,给各个传统的行业带来了一定的影响,当然工程机械行业也随之发生变化。 1. 国内外工程机械智能化与信息化的发展概况 工程机械智能化与信息化在国内外都有着不同的发展情况,但是由于我国各方面因素的影响,国内的机械智能化与信息化发展状况与国外相比比较低。长期以来国际市场上的工程机械技术产品被欧美、日本等企业集团垄断,我们可以用国外的797F型矿用卡车来对国外的工程机械智能化与信息化发展概况进行分析。大部分的矿山企业里大型的机械每天工作长达十二小时,一般情况下是一个操作人员坐在大约有四层楼高的驾驶室里,忍受着噪音、酷暑和严寒等恶劣环境的影响进行工作,但是797F型矿用卡车具有远程遥控操作功能,那么操作者就可以坐在舒适的办公室里驾驭这一机器完成各种工作任务[1]。797F型矿用卡车拥有VIMS 3G监控系统,机器上的传感器使VIMS系统能够快速的交换和监控所有的系统传来的信息,操作人员可以轻松的在办公室里或者是车间里迅速的下载数据并将数据生成报告,这些数据可以用于提高定期维护计划的效率,尽量的延长机器的使用寿命。797F型矿用卡车还拥有生成和有效负载管理系统,这个系统可以用来提高卡车或者是装载工具的效率,从而提升车队的生产能力,有助于延长卡车机架、轮胎等部件的寿命,这款卡车还有外部有效负载指示器,能够正确的致使操作人员什么时候停止装载,以达到最佳有效的负载,此外还可以对道路进行分析控制[2],能够有效的改善维护养护的周期时间,延长机架和轮胎的寿命。我们可以看出国外的智能化工程机械已经具备了远程监控和智能维护、工程机械智能化管理等方面的功能。 在我国智能化工程机械的研究工作起步较晚,在二十世纪九十年代初期,国内首先开展了工程机械机器人化技术的研究工作,很多的高等学院和科研机构等多家工程机械生产企业联合进行了开发研究。我国的工程机械智能化与信息化在最初开始发展时期,所有控制系统软件都是依赖进口,而在国内的主机厂家设计人员也主要是以电气系统设计和元件选型为主,这种情况制约了我国工程机械化技术的发展。随后我国开始引进国外生产的控制器,设计人员根据工程机械主机控制策略进行再次开发[3],在这一阶段设计人员开始关注控制模型的搭建,但是由于控制器主要还是依赖于进口,我国的工程机械在智能化、信息化领域还是处于初期阶段。随着后期的不断研发以及大量人力和物力的投入,我国的机械工程也在逐渐的推出一些产品,直到现在我国开始了现代化手段开发,并且验证了工程机械控制策略,目前我国的工程机械行业已经进入到高速的发展时期,但是变速器和高液压件等关键零件还是依赖于进口,那么也就在一定程度上限制了我国整体工程机械厂商的战略扩张。 2. 工程机械智能化与信息化的发展方向 工程机械智能化与信息化指的是在工程机械中应用信息采集和智能控制技术,使工程机械有一定的自我感知和自动控制等功能。随着科学技术的进步以及现代化施工项目大型化的需求,新一代的工程机械不仅需要实现集成化操作智能控制,还需要将他们组成基于网络智能化机群协同控制系统,以便能够获得项目施工的高效率和降低耗能。目前工程机械化产品的智能化与信息化已经成为世界工程的重要发展方向之一,工程机械的智能化是指工程机械利用工程机械集成信息,应用计算机微控制器通过系统的程序最终达到理想的控制目的,工程机械的信息化包括了售前信息和售后信息,如果售前信息和售后信息得到了有效的集成并且方便读取,那么对于机器的使用和管理以及后期的维修养护等程序将会变得更加方便快捷。 3. 结语 工程机械智能化与信息化是计算机和自动控制以及网络技术等多层领域的集成应用,随着计算机技术的发展,工程机械的智能化和信息化必将不断的发展,给我国的工程机械和农业机械等传统行业的智能化控制提供更多的改进方向,工程机械将会得到更好的发展空间,为我国的社会经济发展做出贡献。 工程机械论文:工程机械技术保养计划管理 1各等级技术保养时机的计算 无论是制订季度保养计划还是月保养计划,都必须计算出各台工程机械的各级保养时机,这样才能进行各种工程机械的保养次数统计,才能确定具体的保养日期。为便于计算,现以工程机械运行时间(h)为矢量坐标,得出如图1所示的某型号工程机械运行时间与各等级保养的关系,其中TD表示大修间隔期(h),TZ表示中修间隔期(h),TⅢ表示三级保养间隔期(h),TⅡ表示二级保养间隔期(h),TⅠ表示一级保养间隔期(h);同时,设某台该型机械至本月底已运行了T0小时,按使用计划,该机下月需运行T1小时,即该机至下月底总的运行小时数为T=T0+T1;并假设:本月的保养项目已按计划实施完毕,没有推迟到下月进行。需要特别说明的是:1)按照保养规程的规定,在做高等级保养时,应完成低级保养的内容;2)由于中修的停修时间比较长(1个月左右),所以某型工程机械若在某月需进行中修,则在之后至本月底基本上不能承担施工作业任务。 2当0 如果T0TZ,则该机在下月需进行1次中修;否则,继续向下推算。如果T0n×TⅢ,则该机在下月需进行1次三级保养;否则,继续向下推算。其中:n为保养间隔期的倍数,正整数。如果T0n×TⅡ,则该机在下月需进行1次二级保养;否则,继续向下推算。如果T0n×TⅠ,则该机在下月需进行1次一级保养;否则,该机在下月可以不进行任何等级的保养。 3当TⅠ (1)如果T0TZ,则该机在下月需先进行1次一级保养,再进行1次中修;否则,继续向下推算。(2)如果TZ-T1 4当2TⅠ (1)如果T0TZ,则该机在下月需先进行2次一级保养再进行1次中修;否则,继续向下推算。(2)如果T0TZ,则该机在下月需先进行1次一级保养再进行1次中修;否则,继续向下推算。(3)如果TZ-T1 5实例说明 下面以某型机械为例作简要说明。该机的相关定额参数分别为:TD=4800h,TZ=2400h,TⅢ=1200h,TⅡ=400h,TⅠ=100h;同时,该机械至本月底已运行小时数为T0=1090h,按使用计划,该机下月需运行小时数为T1=230h。那么根据以上方法,可推算出该机下月的保养时机为:该机在本月运行到1000h已完成了一级保养之后,又运行了90h,那么在下月运行10h(即总运行时间达1100h)时,需进行1次一级保养,之后再运行100h(即总运行时间达到1200h)时,需进行1次三级保养,之后继续运行100h(即总运行时间达1300h)时,还需进行1次一级保养。因此该机在下月总共应进行2次一级保养1次三级保养,分别在其总运行时间达到1100h、1200h和1300h之时进行。 6执行技术保养计划应注意的几个问题 (1)如果工程机械使用计划因受自然条件或其他因素影响而调整,则保养计划的保养日期也将随之变化。保养计划在执行中,可依据工程机械实际运转小时数,视完成任务的需要和工程机械技术状况等情况,允许适当提前或推迟,但提前或推迟时间一般不应超过各级保养间隔期定额的10%。(2)下达保养计划时,工程机械技术保养计划应与工程机械使用计划同时下达,技术保养计划应同时下达给工程机械使用单位和保修单位,月保养计划还应抄送通知工程机械使用操作人员,以确保技术保养计划的落实。(3)工程机械技术保养计划与施工或培训任务发生矛盾时,不可因施工或培训任务重而挤掉保养工作,应本着既要坚持定期保养制度,又要满足施工或培训需要的原则处理。(4)工程机械技术状况确实较差,不能延期保养,而施工作业任务重,可利用施工作业的空闲时间,分时分段进行保养,即将规定的保养项目分几次进行,这样既完成了规定的保养内容,又不影响施工或培训任务的完成。 7结论 根据文中给出的关系图和计算方法,可准确地推算出各种类工程机械的等级保养时机,为科学制订技术保养计划提供了依据。把握好文中所提出的几个应注意的问题,可有效解决保养计划与施工任务之间可能存在的矛盾,确保技术保养计划得到有效落实。 工程机械论文:营销模式在工程机械中的应用 广大朋友们,关于“几种营销模式在工程机械中的应用”是由精品学习网论文频道小编特别编辑整理的,相信对需要各式各样的论文朋友有一定的帮助! 随着国民经济的不断发展壮大,对工程机械的需求也是突飞猛进, 市场上的需求已发展到目前高质量全方位的竞争, 迫使厂商不断的提高产品质量, 改变经营方式,各个工程机械制造企业所采用的营销方式不尽相同。工程机械制造企业立足于市场,除了要重视产品质量、售后服务等因素外,还要重视营销。 一、不同营销模式特点 工程机械企业主要采用以下几种营销模式:直销、一般销售、授权销售、区域独家( 专营)销售、融资销售和租赁销售。 1.直销。直销方式就是企业自身建立营销机构、设置办事处,在所属区域内开展营销工作,与终端客户面对面交流沟通,由企业与终端客户直接签订最终的合同。由于工程机械产品的专业性、复杂性及工程机械技术的快速发展,营销和售后服务人员具有较高的综合素质。在国内,对于经营规模较小且产品专业性较强的一些工程机械产品适合采用直销方式营销。 2.授权销售。授权销售被定义为“ 执行联系生产者和用户,以完成营销任务的活动的组织机构网络”。工程机械产品的终端客户较为分散,产品价值较高,销售过程需要特别的服务,销售周期较长。一般来讲,授权商无权独立制定销售政策,如价格、折扣等。 3.区域独家(专营)销售。区域独家(专营)(以下简称区域总)销售是企业在一个界定的营销区域内仅仅授权一个商,这种制具有排他性和唯一性。区域总以其特有的经营方式,在制的发展过程中,表现出强有力的优势和巨大的发展潜力。 4.融资销售。融资销售是利用社会资本进行销售的一种运作方式,也是企业拓展市场的有力措施之一。融资销售的主要优点是:较好解决了终端客户资金不足的问题,终端客户在购买工程机械产品时,仅仅需要支付部分货款,就可以取得设备的使用权,降低了终端客户资金运营成本,解决了客户资金短缺而又急需设备的难题;制造企业可以快速回笼资金,加速资金周转,扩大再生产,避免了其他营销方式中的经营风险;商可以在短时间内获取利润,完成资本积累;有利于企业、商拓展市场。 5.租赁销售。租赁营销是生产企业或商为了拓展市场,提高产品的市场占有率或将新产品尽快推向市场,为用户提供的具有金融服务性质的销售。租赁销售建立在高度诚信基础之上的分期付款销售的一种特殊表现形式。 工程机械论文:正确认识和开展施工企业工程机械设备管理 摘 要:本文主要介绍了当前施工企业机械设备管理过程中存在的几个问题及其相应的解决方法,为施工企业提高机械设备管理水平提供借鉴作用。 关键词:施工企业 工程机械 管理工程机械是当前施工企业从事施工生产极其重要的工具。随着建筑工程市场竞争的日益激烈,企业改革的进一步深化,工程机械在现代化建筑施工中的作用已尤为突出,机械设备管理在施工企业中也越来越受到重视。但由于各方面因素的影响,施工企业在机械设备管理过程中仍面临着许多实际问题需要解决,如:工程机械装备落后与施工要求逐步提高之间不配套,专业技术力量薄弱与机械装备技术先进之间不满足,企业设备管理水平低与施工机械化程度高之间不适应等。而古语有云:“工欲善其事,必先利其器”。由此可见,如何设法搞好施工企业机械设备管理工作,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,管好、用好、养好、修好施工机械,对提高企业设备管理水平和技术水平,加快施工进度,提高工作效率,降低劳动强度,增强企业的市场竞争力都有十分重要的现实意义。 1、当前机械设备管理中存在的问题及原因 1.1、管理机构不健全,管理制度不完善 (1)一个施工企业要搞好机械设备管理工作,需要适当建立和健全相应的管理机构,明确制定各级机构、人员的职责,这是机械设备管理工作顺利进行的组织保证。在施工过程中,工程项目往往点多线长,设备、人员调动频繁,而施工企业却普遍存在着管理班子不全,人员力量薄弱等现象。因为他们错误地认为,机械设备管理是施工现场的事,管理部门与基层单位只局限于个别业务上的联系,以致盲目地精简机构、压缩甚至取消设备管理机构及管理人员,或将其工作职能并入其他部门兼管。由此必然导致管理层与操作层之间上下脱节,出现谁也不管的局面,设备管理工作很难实施。 (2)其次,相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的机械设备管理制度,对机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,严重的甚至造成国有资产的流失。 1.2、机械装备落后,设备盲目购置 (1)随着建筑市场竞争的日益激烈,建设单位对施工企业的工程质量、工程进度的要求也越来越高,市场竞争已演化为人才与设备的竞争。与此同时,由于高新技术的高速发展,施工企业现有的机械设备已显得过于陈旧,其机械设备整体技术状况已进入老化阶段,大半处于落后水平,造成企业在部分大型项目的投标及施工组织上受到限制,在一定程度上制约了企业的发展。 (2)为了适应当前形势,施工企业的确需要适当引进一些国内外较为先进的机械设备,以提高企业的技术装备水平。但有些企业没有根据自己企业发展的需要,未能科学地制订机械设备的发展规划和购置计划,未能正确预测所引进机械设备的市场使用前景,导致所购设备不能满足工程项目的施工要求,新置设备如成“废物”。 (3)还有的企业为了一味追求设备的生产率,盲目购置一些大型设备,但又未能充分考虑所购设备会受到资源、市场消耗能力、搬迁运输、施工场地、环保、操作使用等诸多因素的限制,投入使用后的运转费用难以维持,以致设备平均利用率很低,不得不停机处理,这些都给企业造成巨大的经济损失。 1.3、舍不得智力投资 (1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐,在实施管理过程中,还未能规范地开展机管工作。 (2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电液一体化程度高的设备管理需要。 1.4、机械设备的使用与保养相互脱节 (1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项规章制度明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。 (2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。 1.5、设备维修“滞后”,浪费严重 (1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期修理,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。 (2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑其它设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。 2、提高机械设备管理工作的方法要解决上述问题,搞好施工企业工程机械设备管理应抓住以下几个方面的工作: 2.1、完善管理体制,健全规章制度 (1)建立并完善机械设备管理机构,实行统一 规划,专人负责,进行全面的综合管理。努力做到专业管理与群众管理相结合,明确专管和群管人员的职责与权限,充分发挥各级职能人员的积极性。 (2)贯彻执行定机、定人、定岗位责任的“三定”制度,让每台机械都有专人负责保管、检修、操作。由于“三定”制度是机械化施工生产和设备管理工作的基础,其执行的好坏将直接影响到企业劳动生产率、施工安全、机械的完好率与使用率,因此在执行过程中除应配备相应人员外,还需注意不要随意变动其工作岗位,以免影响机械设备性能的了解与掌握程度。 2.2、加强设备维修保养制度,坚持设备评优工作 (1)我们知道,机械设备的保养、维修、使用这三者是相互关连,互为条件的。任何设备在使用了一段较长的时间后,都会出现不同程度的故障,为了降低故障率、延长设备使用寿命,应根据机械设备的使用情况,密切配合施工生产,按照设备规定的运转周期(公里或小时)定期做好各项保养与维修的工作。设备管理部门在制定维修及保养计划时须认真分析各类设备的具体情况,针对新旧设备的不同特点,采取不同的措施。对于老旧设备,要以保证运行、消除隐患、及时修理为重点;对新设备,则以提高人员的技术水平、加强维护为重点,从而有效地保证每台设备的使用性能和安全生产。 (2)对于施工企业已装备的具有先进技术水平、价格昂贵的机械设备,因其技术含量高,单凭经验与普通工具已难以对这些设备进行正确的修理。因此,这些机械设备应采用现代的手段,以经济合理的方法开展维修,改变以往计划经济背景下实施的强制修理制度,实行“视情修理法”,即视乎设备的功能、工作环境、磨损大小,在充分了解与掌握其故障情况、损坏情况、技术情况的基础上进行状态维修、项目维修,这样既保证了设备的完好率,在确保正常使用的同时,又能充分发挥设备的最大工作效率,避免了机械不坏不修,坏了又无法修的局面发生。 (3)为了促进各基层单位的管理工作,每年应组织开展机械设备检查评比活动。检查评比宜采用不定期抽检的方式,以防止基层单位平时不重视设备现场管理,检查时再搞突击应付。检查评比的结果还应与奖惩制度相结合,要体现增产节约有奖,损失浪费要罚的原则,对管理优秀的单位与个人给予奖励,对管理差的予以处罚。这样,不但有效地推动了企业的设备管理工作,还减少了设备的故障停机率,保证了企业的正常生产。 2.3、加大技术培训力度,选拔优秀设备管理人才 (1)随者现代科技的不断发展,机械设备也在不断更新换代,其自动化程度将越来越高,技术含量也越来越重。它要求管理者要有全新的思想、全新的观念,科学地对机械设备的购置、安装、维修、更新改造等进行有条不紊的综合管理。因此,施工企业要想从根本上提高全体管理和维修人员的专业技术素质,就应采取“走出去、请进来、集中培训”的方法,加大技术培训力度,选拔和培养一批懂技术、会管理、会核算的“一专多能”型人才,以满足企业今后的发展需要。 (2)施工企业也可以有重点地组织由设备管理、维修、操作人员共同参加的设备管理研讨会,大家集思广益,出谋献计,形成学技术、钻业务的氛围。并根据施工的具体情况,采用示范表现、专题讲座、参观学习等形式,及时推广、宣传有实效的经验体会,以点带面,逐步提高企业各级人员理论知识水平和实际操作技能。 2.4、加强职业道德教育职业道德,不仅是个人修养的问题,它与企业的经济效益也息息相关,可以说是一种无形的资本。当前施工企业设备使用与管理上存在的野蛮操作、缺乏保养、随意浪费、马虎维修、以劣充优等行为,都是缺乏职业道德的表现。因此,施工企业仍需不断加强政治思想和职业道德教育,让广大职工树立爱惜设备的良好风气,使机械设备发挥最佳效能。 3、结 语 总结经验,我们深刻体会到机械设备管理是一个系统工程,需要各方面人员的全面参与、积极配合;其次,要认识到机械设备管理工作无论在任何情况下,都要以提高设备完好率、保证设备稳定运行为目标;都要紧紧抓住搞好设备现场管理、强化维修保养这项中心工作;都要重视各级管理人员技术素质的提高。只有这样,机械设备管理工作才能做得更好。 工程机械论文:工程机械行业融资租赁应用问题的浅议 摘要:由于工业化进程不断加快,中国95%以上的产品都处于供大于求的状态,企业销售难的问题越来越突出。传统的销售模式的路越走越窄,并一直困惑着中国的设备制造企业。融资租赁业务作为一种边缘产业,将融资与贸易有效地结合起来,形成一种独特的交易方式。它不专属某一特定行业的边缘性,可以组合成若干种灵活的结构,降低对信用的过渡依赖,提高控制风险的能力,从而可以解决工程机械企业销售困境的难题。 关键词:工程机械行业;融资租赁;厂商 1工程机械行业融资租赁应用现状分析 1.1业务开展尚处于起步阶段 面对国内工程机械市场的激烈竞争,制造企业为了扩大自己产品的市场份额,采用了“分期付款”、“以租代购”或“先租后购”等灵活销售手段,有点类似融资租赁,但还不是具体的融资租赁业务。融资租赁进入我(文秘站:)国虽然时间不短,由于各方面的原因,其发展一直滞后于我国的经济发展,在工程机械领域的应用就更少。对目前具体业务的开展更是很少,基本上处于理论认知与实践探索阶段。除卡特彼勒(中国)融资租赁有限公司依托其全球融资租赁经验在中国市场为客户提供融资租赁服务外,国内现有的融资租赁公司涉足工程机械融资领域的并不多,而国内制造厂商开展融资租赁的更是很少。这与国外发达国家相差甚远。在融资租赁发展的比较成熟的国家,租赁公司中的大部分是有银行或厂商背景的。 1.2工程机械融资租赁的前景广阔 我国实行的西部大开发、振兴东北老工业基地,以及南水北调、西电东输、西气东输等重大工程,需要的大量的设备投资,单靠银行贷 款、直接购买,既行不通也不现实。通过融资租赁,即可满足上述地区、工程的投资需要,又能盘活东部发达地区的闲置设备、存量资产,促进中国设备制造业的发展。在新经济环境下,为数众多的中小企业由于贷 款的相对困难,对生产设备的融资租赁,对库存商品和闲置资产的租赁,表现出高度的热情。当下,对大多数中小企业来讲,贷 款、上市这两条融资渠道尚难走通,融资租赁是中小企业解决融资难的现实选择。 目前,中国工程机械的租赁需求量仅占全国工程机械设备需求量的10%左右,与高达80%的相应的国际水平相距甚远。2004年,美国租赁业对GDP的贡献已接近2%,而我国仅为0.17%。比例低正说明市场空间大。市场经济有一定的共性,对比发达国家,面对全国供、求市场都非常巨大的工程机械设备,工程机械租赁业发展前景是十分广阔的。 2工程机械企业融资租赁模式比较分析 2.1直接融资型厂商租赁 直接融资型厂商租赁指融资租赁公司和厂商达成合作销售产品总意向,当用户需要租赁设备时,融资租赁公司则向厂商直接购买设备,然后租给用户,用户再分期向租赁公司缴付租金的租赁形式。 一般情况,直接融资型厂商租赁中的承租人大都对其自身承担的责权利有清楚了解,采用租赁形式也是以解决分期付款的融资需求为主,而金融租赁公司则以收取租赁手续费或租金价差为主要目的。这种模式虽然具有参与各方角色明确、操作程序简单的优点,但是已经不适应租赁业“专业化、规模化、多元化”的发展趋势,若不予以操作模式创新,不适合融资租赁公司提高综合服务水平,加强市场竞争力的经营需要。 2.2转租赁 转融资租赁是由出租人从另一家融资租赁公司或厂商租进设备,然后租给下一个承租人使用。转融资租赁与其他融资租赁的主要区别在于转融资租赁是从租赁公司或开发商取得融资便利,其他是从银行或非银行金融机构取得融资便利。转融资租赁的关键在于多了一个第三人充当转租人,其功能可以通过最终承租人和转租人两方面以体现。对转租人而言,当租赁公司在其借贷能力较弱,融资技术也不发达,资金来源有限的情况下,为了利用别家租赁公司条件优厚的融资便利,往往会采用转租赁的方式。 转融资租赁在租赁中引进了转租人这样一个中间人,解决了承租人信用额度不足的缺陷和贸易壁垒的障碍,使承租人通过转租人完成融资,使承租人在直接融资租赁成本的基础上,还要增加转租人的成本利息、转租人承办租赁业务的费用、转租人向承租人提供租赁服务所赚取的利润,这样就不可避免地增加了租金,使融资成本远远高于其他融资租赁方式。 2.3委托租赁 委托型租赁指厂商作为委托人,将产品委托租赁公司分别给其指定用户达到销售目的的租赁形式,而租金额等租赁款项则由厂商与用户事先约定。 在委托型厂商租赁中,融资租赁公司一般不承担风险,只是担当租赁中介角色,以收取委托租赁手续费为目的。租赁物的所有权归厂商。这种方式一般适用于拥有较多闲置资产的工程机械厂商、综合实力较强的大型设备制造厂商、能控制用户租金归还风险的厂商等。在当前租赁市场,该模式的创新现实意义也很大,融资租赁公司也可以打破常规,在承担部分租赁风险、代为寻求承租客户、增加中介经纪或二手设备供应商参与合作等诸多方面进行创新构想。 2.4杠杆租赁 对于建设和运营中所需的一些购置成本特别高的大型设备的融资,利用直接融资租赁的方式难以实现,杠杆租赁则为此提供了一个较好的解决办法。杠杆租赁指租赁公司以现金投资设备成本费的20%~40%,其余购置费用通过向银行或保险公司等金融机构借款获得,然后把购得的设备出租给承租人。租赁公司要把租赁物的所有权、融资租赁合同的担保受益权、租赁物的保险受益权及融资租赁合同的收益权转让或抵押给贷 款人。对于隧道挖掘的专用机械设备等购置成本特别高的大型设备,采取杠杆租赁方式可以分担资金风险、解决融资困难。 在杠杆租赁中,对于出租方而言主要体现在债务杠杆作用。出租方自有资金投资利润率的提高,出租方的收益由两部分构成:一部分是出租方使用权益资金所获得的收益。另一部分是出租方使用负债资金所获得的收益负债对权益资金收益能力的放大效应,称为 财务杠杆正效应,财务杠杆正效应的条件是:息税前全部资金利润率高于债务资金的利息率;税收的屏障效益,负债筹资可以给出租方带来税收上的优惠,因为按照规定,生产经营期间的负债利息作为出租方的财务费用可以在当期或以后若干期内的税前利润中扣除,从而减少应纳税所得额,表现为国家财政少收了税款而给出租方带来价值的增加。企业的负债越多。利息抵税效用就越大。 3工程机 械企业融资租赁的可行性分析 3.1融资租赁对工程机械企业的功能优势 工程机械制造商投资融资租赁公司,有着企业长远的战略考虑。因为现阶段相当多的制造商销售受到了很大的外部力量牵制,随时会有来自银行的不确定因素。尽管有了银行的介入,其风险控制的专业手段和给客户的心理压力确实有助于项目的风险控制;但当银行亦要求厂商、商提供回购担保时,信用风险的最终落脚点仍然落在了厂商和商身上。因此,当工程机械企业发展到一定阶段的时候,用自己的融资租赁公司改善销售产品的风险控制、降低销售门槛、提升产品市场占有率更为有效直接。 对于工程机械企业来说,融资租赁在法律上明确地界定了所有权问题。银行按揭是一个抵押担保问题,但是如果涉及到承租人破产及三角债问题,从法律上来讲没有清晰地界定物权。而融资租赁过程中,法律已经十分清晰地界定了物权,只有当承租人缴纳完全部租金,并付清最后的设备残值费之后,设备的所有权才转移到承租人手中。融资租赁将所有权和使用权分离,一旦承租人不还租金,一可以收回物件;二可以保留债权,避免三角债;三可以处置担保资产。法律上,租赁物件不参与承租企业的破产清算,一旦承租人经营不善、企业破产,租赁物件不会灭失,债权不会全损,避免了许多不必要的纠纷促销租赁创新模式的探寻过程,实际上就是金融租赁公司和厂商之间不断寻求共同创利方法的过程,厂商租赁创新必须服从于获取利润的需要,否则就失去了现实意义。 3.2应对国外厂商的冲击 中国的工程机械市场和金融租赁市场都是世界上最大的潜在市场(《2004年世界租赁年报——中国分报告》)。从2000年以来,外国工程机械厂商、外国金融机构和投资者纷纷抢滩进入中国工程机械金融租赁市场。近年来,一些欧美大的跨国公司及其工程机械厂商开始进入中国租赁业。这些大公司介入中国融资租赁业的首要目的就是为推销他们产品提供金融服务,以扩大市场占有份额。因此,国内企业要想在市场上保持并提高自己的市场占有率,必须结合实际借鉴国外制造商发展融资租赁业务的经验,引入融资租赁业务,抢占先机。 结语 在我国国民经济快速发展的新形势下,我国工程机械行业在拥有巨大市场的同时也将面临整个行业竞争加剧的问题。我国工程机械企业一直采用厂商销售模式来销售产品,但是目前这种方式的局限性日益突出,因此,我国工程机械厂商引入融资租赁业务是其发展的当务之急。 工程机械论文:工程机械修理方式的研究 摘 要:工程机械现场修理可以缩短设备的维修周期,降低设备的故障率,它直接关系到施工的效率、质量和经济效益。开发一系列功能较全、使用可靠和实用性强的工程机械修理车,将对保障工程机械在各种复杂环境下的高效率运行产生积极的作用。 在高度现代化建设的今天,我国各地都有大规模的基础设施建设工程,投入了大量的工程机械、车辆和设备。各种施工机械、设备在运行中发生的故障和维修保养任务绝大部分应在现场予以解决。现场修理能力强可以缩短设备的维修周期,降低设备的故障率,它直接关系到施工的效率、质量和经济效益。 现场修理有许多特殊的要求,它的能力强弱首先取决于它使用手段的现代化程度。一般情况下,工程机械作业现场高度分散,机械的使用强度大,发生故障的突发性高,施工时间紧迫,因此,现场修理现代化首先是要求所使用的维修设备、仪器、工具和工艺材料的现代化,并要求能将这些维修设备、仪器、工具和各种材料等成套装车,形成不同功能机动灵活的修理车系列,便于及时、迅速靠近作业机械,组织实施紧急抢修和预防性检修。有些施工单位也曾因陋就简地设计改装过若干修理车,但皆因配套设备陈旧、落后,不能适应车载要求、功能不全、故障率高加之机动能力差等原因,逐渐被淘汰。 我们长期从事工程机械设备的研制、开发工作,并要求经常不断地到工地上去对大量的工程机械组织维护保养和修理。其中有不少修理项目,如各种机械的修复;电气电子设备的修复;柴油机的修复;液压部件的修复等等,在所使用的维修设备、仪器和工具方面,都已获得了不少新的科研成果,并具有很强的通用性,尤其是在工程机械的维修中,可汲取的内容很多。如能将这些成果加以修改、组合,就不难推广到工程机械修理的广阔领域里来。因此,开发一系列功能较全、使用可靠和实用性强的工程机械修理车,将对保障工程机械在各种复杂环境下的高效率运行产生积极的作用。 开发新颖的工程机械修理车系列,目前条件比较成熟,随着我国汽车工业和军用修理车制造业的发展,各种新技术、新工艺、新材料的引进和广泛应用,各种专为修理车车载配套设计的设备、仪器和工具的相继研制成功,都为其打下了良好的基础,如能充分利用这些条件,将能缩短其开发周期,节省开发的费用。 1、现场修理手段现代化的内容 对修理现代化手段的主要要求是:首先,是在故障诊断、零部件拆装、净化处理、修复工艺和组装调试等各个环节,要求所使用的维修设备、仪器、工具和工艺材料的性能能满足维修质量的要求;其次,要有足够的精度和可靠性;第三,操作简单,容易掌握,不污染环境,不伤害人体健康。 1.1大力推进电子技术的应用。电子技术在维修设备、仪器中应用的广度和深度,是衡量维修手段现代化水平的重要标志。 在检测设备中,大量地采用计算机技术和先进的传感器,可使发动机和液压系统在故障诊断、参数测量和调试时达到不解体、快速和准确的目的,使维修工能在较短时间内掌握测试技术和提高故障诊断能力。 采用电力电子逆变技术检测喷油泵试验台的主轴转速,其瞬时稳定度极高,转速可以预先设定;采用计算机技术和高性能传感器,可使试验台的集油、量油数字化,且快速、直观,测量精度大为提高,量油的准确率可达10-5L以至更高,操作实现了半自动化并十分可靠。 采用电力电子逆变技术,还可将直流弧焊机的质量从200多千克降到20几千克,它的焊弧稳定,焊接质量极好,工作可靠,尤其适合在野外机动使用。将焊机的外特性稍加改变,再配上自动送丝机和电弧喷涂枪等,即可变成一套轻便的高速电弧喷涂设备,就可在现场对各种零件的磨损、腐蚀部位进行修复和保护。 采用超声电子技术,可在液压系统油管外测其流量,判断故障部位;超声波清洗机配上高效、无毒、无磷的常温水基金属洗涤剂,就可以快速、安全、低成本地清洗许多手工难以清洗的零部件;超声电子技术还可进行无损探伤、测厚等。 1.2大力发展各种表面工程技术。表面技术是维修工程中的一门既古老又新兴的学科和实用技术,是现代化维修手段中不可缺少的项目。它可以提高在现场修复各种零部件的能力,还可根据需要改变零件的表面性能状态和消除其缺陷。 电刷镀和高速电弧喷涂是在野外容易进行的表面维修工艺。广泛引入先进的化学材料和处理工艺,可以弥补在表面工程技术中一般物理、机械方法的不足。 采用各种性能优异的有机和无机粘接剂,能较好地解决各种强度要求的零部件的粘接修复。克服螺栓连接和铆接的一些致命弱点;采用一种新型的常温下固化的粘接剂,能快速修补轮胎和橡胶零件;采用多种性能的化学密封剂,可解决在复杂条件下使用的油、水、气的密封和堵漏;采用一些高抗腐涂料,可解决南方湿热和沿海盐雾地区工程机械使用过程中的防腐问题。 采用一种特殊的清洗剂,通过自动循环装置,对发动机的燃油系、冷却系、润滑系进行不解体清洗,净化程度高,不腐蚀机体,不污染环境。和分解机体后清洗的办法相比,工时仅为其几十分之一,发动机的功率、油耗、排放也随之大幅度改善。按期清洗,对延长发动机使用寿命有明显的好处。 发动机和用油液润滑的各种机械部件,如果所用润滑油管理不善或者盲目换油,都将造成浪费;如果更换不及时,将使机器严重磨损。一种新型的鉴别润滑油质量好坏的成套化学试剂,能在野外快速、准确地辨别润滑油的质量状况。可以随身携带,随时检测,十分方便。 引进一系列新型的用于发动机的化学养护材料,能自动提高其机件表面润滑能力,使机件减少磨损;或能使发动机气缸内燃烧充分,提高功率输出,降低燃油消耗,减少污染排放,值得在现代维修工程中加以推广。 1.3采用多功能、轻型的机械加工设备。多功能小型设备可以在野外独立无援的情况下,临时加工仿制部分急需的零部件。这是在现场修理时经常会遇到的情况,十分必要。如一种重量较轻、功能很强、专为修理车设计制造的多功能小型机床,利用变换多种功能附件,便能实现车、铣、磨、钻等多种功能,尤其适合在现场修理时使用。 要大力发展各种高效、多功能、适用的电动、液压和手动的工具,以便快速、安全地拆装零部件。 2、现场修理手段的现代化 应根据实际需要组装成一系列不同用途的多功能工程机械修理车,按照不同的性能价格比供用户选用。如有的以检测为主;有的以通用机械修理为主;有的以发动机、液压系统修理为主;也可以是单项功能的,如专门调修喷油泵或专门用于不解体清洗发动机等等。当然如有用户需要,也可生产功能较全的综合型的修理车或车组(即由几辆车组成的一套修理车)。 3、人才队伍建设和观念的转变 现场修理手段的现代化只为维修工作创造了一个良好的物质基础,能否使这些新型的、现代化设备充分发挥作用,关键在于要有一支掌握现代化修理能力的队伍,两者缺一不可。 3.1业精于勤。这支队伍应能刻苦学习,有潜心钻研、不断创新的精神,使先进的设备充分发挥潜力,得到事半功倍的效果。维修设备现代化后,操作使用往往更加简单可靠、容易掌握,训练的周期将相应缩短,但仍需要努力钻研,要想得到预期的好效果,不付出辛勤劳动是不行的。 3.2要转变观念。维修工作尤其是现场修理,长期不被真正地重视,被认为是一种修修补补、辅助性的工作,它的建设和投入被放 在次要的地位。现在提出手段现代化问题,和现实情况相比反差很大。不少人抱观望态度,或者“敬而远之”,觉得这些要求太“超前”了。仔细分析起来,这主要是因为我们过去长期受经济条件和知识结构的限制,看不到问题的实质。 实际情况怎样呢?当我们大胆地采用一系列新的维修技术和工艺后,不但能使那些陈旧、落后的修理手段得到更新,变为高效、准确、可靠且操作简单的技术和工艺,而且能给工程机械现场技术保障带来一片新的气象。 3.3现代化的设备坏了怎么办?设备现代化的概念中很重要的一条是不仅要求设备有很高的可靠性而且还要有很高的可维修性。在一般情况下它是不会出故障的,万一出了故障就要尽可能地缩短故障的现场修复时间。这是设计开始时就必须考虑的事,也是设备研制最着力的地方。许多新型设备十分复杂,其设计制造的难度很大,没有一定的工艺技术水平是做不出来的,但它的操作使用却十分简单、可靠,修理也不困难;对操作者不需要进行长期的培训,但对维修设备的制造厂,则应要求做好售后服务工作。 工程机械论文:工程机械电液比例阀的特点及其应用研究 摘要:电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 关键词:电液比例阀 负载感应 压力补偿 先导控制 遥控 1 引言 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 2 工程机械电液比例阀的种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。根据工程机械液压操作的特点,以结构形式划分电液比例阀主要有两类:一类是螺旋插装式比例阀(screwin cartridge proportional valve),另一类是滑阀式比例阀(spool proportional valve)。 螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点,近年来在工程机械上的应用越来越广泛。常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例阀主要是比例节流阀,它常与其它元件一起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通式比例阀主要是比例减压阀,也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀,它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀,它比手动的先导阀具有更多的灵活性和更高的控制精度。可以制成如图1所示的比例伺服控制手动多路阀,根据不同的输入信号,减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量进而实现对多路阀阀芯的位移进行比例控制。四通或多通的螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独的控制。 滑阀式比例阀又称分配阀,是移动式机械液压系统最基本的元件之一,是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件,它不仅保留了手动多路阀的基本功能,还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。 出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点,一般比例多路阀内不配置位移感应传感器,也不具有电子检测和纠错功能。所以,阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注意外界干涉的影响。近来,由于电子技术的发展,人们越来越多地采用内装的差动变压器(LDVT)等位移传感器构成阀芯位置移动的检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀,具有一定的校正功能,可以有效地克服一般比例阀的缺点,使控制精度得到较大提高。 3 电液比例多路阀的负载传感与压力补偿技术 为了节约能量、降低油温和提高控制精度,同时也使同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰,现在较先进的工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似的概念,都是利用负载变化引起的压力变化去调节泵或阀的压力与流量以适应系统的工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力通过负载感应油路引至远程调压的溢流阀上,当负载较小时,溢流阀调定压力也较小;负载较大,调定压力也较大,但也始终存在一定的溢流损失。对于变量泵系统是将负载传感油路引入到泵的变量机构,使泵的输出压力随负载压力的升高而升高(始终为较小的固定压差),使泵的输出流量与系统的实际需要流量相等,无溢流损失,实现了节能。 压力补偿是为了提高阀的控制性能而采取的一种保证措施。将阀口后的负载压力引入压力补偿阀,压力补偿阀对阀口前的压力进行调整使阀口前后的压差为常值,这样根据节流口的流量调节特性流经阀口的流量大小就只与该阀口的开度有关,而不受负载压力的影响。 4 工程机械电液比例阀的先导控制与遥控 电液比例阀和其它专用器件的技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统的电气控制成为现实。对于一般需要位移输出的机构可采用类似于图1的比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点,所以现代工程机械液压阀已越来越多地采用电控先导控制的电液比例阀(或电液开关阀)代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。采用电液比例阀(或电液开关阀)的另一个显著优点是在工程车辆上可以大大减少操作手柄的个数,这不但使驾驶室布置简洁,而且能够有效降低操作复杂性,对提高作业质量和效率都具有重要的实际意义。图2是TECNORD公司JMF型控制摇杆(joystick),利用一个摇杆就可以对如图2中的多片电液比例阀和开关阀进行有效控制。该摇杆在X轴和Y轴方向都可以实现比例控制或开关控制,应用十分方便。 随着数字式无线通讯技术的迅速发展,出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械的无线遥控系统,布置在移动机械上的遥控接收装置可以将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号,以及控制其它装置的相应信号,使得原来手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令并进行相应动作,此时的工程机械实际上已成为遥控型的工程机械。 无线遥控发射与接收系统已成功地应用于多种工程机械的遥控改造。从安全角度考虑,它发射的每条数字数据指令都具有一组特别的系统地址码,这种地址码厂家只使用一次。每个接收机只对有相同地址码的发射信号有反应,其它无线信号即使是同频率信号也不会对接收装置产生影响。加上其它安全措施的采用使系统的可靠性得到了充分的保障。在装载机、凿岩机、混凝土泵车、高空作业车和桥梁检修车等多种移动式机械的遥控改造中获得成功。工业遥控装置与电液比例阀相得益彰,电液比例阀为工程机械的遥控化提供了可行的接口,遥控装置又使电液比例阀得以发挥更大的作用。 5 电液比例阀在工程机械上应用实例 图3所示为某型汽车起重机的液压系统简图,图中仅画出了与电液比例阀有关的部分。该机采用了3片TECNORD TDV-4/3 LM-LS/PC型比例多路阀,负载传感油路中的3个梭阀将3个工作负载中的最大压力选出来送至远程调压溢流阀的远控口,调整溢流阀的溢流压力,使液压泵的输出压力恰好符合系统负载的需要即可,从而达到一定的节能目的。压力补偿油路使得通过每一片阀的流量仅与该阀的开度有关,而与其所承受的负载无关,与其它阀片所承受的负载也没有关系,从而达到在任一负载下均可随意控制负载速度的目的。 图4 是某推土机推土铲手动与电液比例先导控制实例。当二位三通电磁阀不通电时,先导压力与手动减压式先导阀相通,梭阀选择来自手动先导阀的压力对液动换向阀进行控制;当二位三通电磁阀通电时,先导控制压力油通向三通比例减压式先导阀,通过梭阀对液动换向阀进行控制。 6 小结 以上简要介绍了电液比例阀的工作原理和结构形式、工作特点,对比例阀的负载感应和压力补偿原理进行了分析研究。对电液比例阀的不同应用,特别是在工程机械的先导控制和遥控方面的应用进行了论述。电液比例阀对简化工程机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义,其性能的进一步提高和应用范围的日益拓宽必将使工程机械产品的技术水平得到较大程度的提高。 工程机械论文:工程机械现场的应急维修 摘要:在工程机械工作中,机械设备一旦损坏,往往会由于缺少个别零部件而影响机械的使用和施工工期,因此应该能够在工程机械的使用维护工作中,灵活处理一些看来比较棘手的问题。文章从寻找零部件不能正常工作原因、掌握几种应急维修技巧、使用日用品应急代用三个方面,介绍了工程机械应急维修的方法。 关键词:工程机械;应急维修 在工程机械工作中,现场环境往往是不佳的,例如在工程施工中,由于施工多在比较偏远的地方,加之工程施工经费偏紧、机械设备的品种多且型号杂,因此机械设备一旦损坏,往往会由于缺少个别零部件而影响机械的使用和施工工期;在机动车维修中,机动车行驶突然出现故障,一时买不到标准配件时。因此我们应该能够在工程机械的使用维护工作中,灵活处理一些看来比较棘手的问题,这样常能收到事半功倍的效果,例如可以采用某些容易得到的日常用品应急代用,能够收到比较好的效果。 在这里,本文介绍几种简便易行的应急维修方法。 一、零部件不能正常工作的原因及现场如何解决 1.零部件的安装失误 例如有些工程机械中液压缸密封件中的支撑环(主要由充填四氟乙烯材料制成)的弹性较差,因此在安装前应先将其在100oC的油中浸泡10~20分钟,使其变软,然后乘其弹性较大时安装上。 2.零部件操作上的问题 这方面引起的问题较多,尤其时在工程车运行中,新驾驶员不熟悉机器性能的情况下。例如,有台工程车的半轴的花键经常磨损,后来发现是驾驶员使差速锁一直未脱开,导致使用时加重了传动部位的负荷,使其磨损严重,因此要改善操作。 3.相关部位的故障引起零件的损坏 例如,一台挖掘机上的两个行走液压马达同时坏了,经检查,是多路回转接头上的油封损坏而堵塞了回路所致,因此要及时解决这个问题,否则日后液压马达还会损坏。 4.零件的质量问题 例如有台挖掘机,其液压马达、液压泵、减速器的轴承都损坏过,更换了原厂的轴承后还是坏,最后安装了进口轴承就解决了问题。同样,这台挖掘机动臂缸的油封在夏天也经常损坏,后来发现是原厂的活塞与缸筒的配合的间隙太大之故。现场重新加工活塞后,油封就没再坏过。 二、几种应急维修技巧 1、巧用扳手拧螺栓 有时由于缺少合适的扳手导致拆装零部件困难,特别是进口工程机械的有些螺栓,拆装时用国产扳手非大即小。另外,有时由于随机携带的扳手不全,拆装也会出现问题。此时采用下面的办法可解燃眉之急(主要针对梅花扳手、开口扳手(呆扳手)和内六角扳手而言,尽可能少使用活动扳手和管钳等工具,否则易损坏部件),如果所使用的梅花或开口扳手比所要拧的螺栓头(或螺母)大,内六角扳手比所要拧的螺栓头小,可在扳手内(梅花、开口扳手)或扳手外(内六角扳手)垫一些铜皮、铁丝或螺丝刀等物,而后慢慢加力拆、装;而当开口扳手比螺栓头(或螺母)小、内六角扳手比螺栓头大时,可分别用锉刀将开口扳手开口锉大、将内六角扳手的六方尺寸锉小。通过以上处理多数情况下可以解决应急拆、装工作,而且经改制的扳手可以留作以后使用。 2.巧拆轴承座圈 W4一60挖掘机打气泵(SKI一82型)的连杆轴承常易损坏,损坏后轴承外圈仍镶在连杆孔内很难取下,因外圈坚硬用钢锯锯时易打滑,而硬打硬敲又易使连杆损坏。这时,可将连杆夹于台钳上,选用重型套筒扳手中的套头,一侧使用比轴承外圈稍小的套头顶住轴承外圈,另一侧用比连杆轴承孔尺寸稍大的套头顶住连杆孔侧面,然后逐渐加力夹紧台钳,这样轴承外圈就会慢慢被压出来。如有气割工具,则可直接用气割割断轴承外圈。 3.巧拆轮胎 在拆卸大型轮式装载机、推土机的轮胎时,分离轮胎和轮辋是一件较困难的事,由于长时间使用而未拆卸过,轮辋可能发生锈蚀,使轮胎和轮辋粘得很紧。采用放气、来回行走碾压的方法拆卸,效果并不十分理想,而用下述方法则能取得较好效果:即在取下锁圈后(有些进口工程机械如WD140推土机其轮胎装有外边环),在轮胎和轮辋之间加水以利润滑,用两台推土机铲刀分别压轮胎两边,中间用长短合适的一根铁棒横在轮惘上,而后穿上钢丝绳用起重机或装载机等起吊,这样轮胎和轮辋就很容易分开。 4.巧换销套 W4一60C挖掘机各销轴处销套因长时间使用,缺乏润滑而损坏,更换时如不注意方法,常使销套安装不到位,造成端部损坏。对此,可将销套套在对应的销轴上,再将销轴穿人销套座孔对中定位,而后用手锤锤打销轴端头,使销轴头部将销套压入销套座孔内。此法不损坏销套、不产生歪斜,简单可靠。 三、使用日常用品进行应急代用 使用日常用品应急代用是不得己时的应急措施,必须从实际出发:一是要简便易行,制作时间短;二是要保证行车安全;三是要不损坏原有装置,不造成其它零件的损坏;四是应急之后,要及时调换正规的配件。 1.使用自行车零件应急 1.1如果柴油机喷油器顶杆内孔的小钢球丢失,可以用自行车飞轮滚珠代替,也可以用报废的黄油嘴内的小钢珠代替。 1.2当农用车离合器分离轴承回位弹簧断裂,可以用自行车车座下的拉伸弹簧代用。 1.3东风一12型手扶拖拉机上固定转向拨叉与转向臂的销子若磨损,可以用自行车曲拐销代替。 1.4在给轮胎充、放气时,经常需要把气门芯拧出来,有时因用力不当,或经长期使用后气门芯的螺纹下部折断在气门嘴内,而断头部分较难取出。这时,可取一根自行车辐条,将其带螺纹一端强行向断芯的气门嘴内拧入,使辐条螺纹攻人断芯内,而后用力猛地将辐条向外拔出,即可将残留在气门嘴内的断芯取出。此法简便易行,屡试不爽。 2.使用生活用品应急 2.1清洗发动机油底壳或者机体内表面时,如果铁屑和杂质太多难以洗净,可以用适量的面团粘吸。 2.2当汽油机化油器的浮子破损时,可以用热水瓶的软木塞改制代替。 2.3如果机动车的制动液泄漏流失,可以用白酒或一定浓度的肥皂水代替。 2.4牙膏中含有研磨材料,可以用牙膏研磨气门与气门座、柴油机三副精密偶件以及机动车车灯玻璃上的经微划痕。 2.5家庭用的洗洁精等,可以用来清洗机械零部件,尤其适合清洗橡胶零件,洗后不会发生溶胀和变形现象。 2.6用洗衣粉加锯末清洗沾有润滑油的零件。 2.7如果发现蓄电池电解液液面过低,为防止极板硫化,可以购买市场的纯水、太空水倒入蓄电池内。 2.8剪开易拉罐壳,可以很方便地制作机动车上的铝垫圈或者加油、加水的漏斗。 2.9当发现水箱、机油冷却器和液压油散热器等多管(芯)部件损坏导致漏油、漏水和漏气时,为迅速判断损坏部位,可利用香烟吹气法找到泄漏处。即点燃一支香烟,深吸几口,含烟于口中,将怀疑有故障管(芯子)的一端堵死,对准另一端吹烟,则管(芯)上冒烟处即为故障部位,然后再查找下一个部位。此法简便易行,有效可靠,但要注意安全。 3.使用电器用品应急 3.1如果柴油机高压油管接头台肩处漏油,剪一段16号电工保险丝绕在紧固螺母下面。 3.2如果拆卸磁电机时不慎丢失高压触点炭棒,造成磁电机不能产生高压电,可以用干电池的炭芯磨短一段代用。如果汽车分电器盖中心电极碳棒损坏或丢失,可以用5号干电池中的碳棒稍磨后代用。 4.其它应急方法 4.1如果高压油管乳头处漏油,可以用塑料片或软金属片剪成一个小环形,垫在接头凹穴内。 4.2当发电机碳刷磨损过度或弹簧力不足影响发电时,可以用木块或树皮削成炭刷长宽一致的小块,垫在弹簧与炭刷之间,以增加炭刷与整流子的接触压力。 4.3可以用洗净的丝瓜络代替空气滤清器的铁丝滤芯。 4.4如果橡胶油封的自紧弹簧过松,可以用加添橡皮筋的方法予以弥补。 4.5零件的接合表面常用密封垫片密封,并在垫片上涂一层耐油密封胶以增加密封效果,但如一时没有密封胶,也可使用油漆代替;油漆的粘性较大并干后变硬,使密封可靠,效果较好。如一台日产WD140-4型推土机打气泵出现故障,修理后安装时由于没有密封胶而在泵盖密封垫上涂上一层油漆,经使用证明效果很好。 工程机械论文:论常用工程机械液压系统的维护 论文关键词:工程机械;液压系统;维护 论文摘要:本文分析了常用工程机械液压系统维护不当而对其造成的危害,探讨了如何适当维护液压系统。 就液压传动的工程机械而言,液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障,正确的维护是液压系统可靠运行的根本。为此,本人根据工作实践,就一般作业环境中工程机械液压系统的维护作一粗略的探讨。 1选择适合的液压油 液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用,液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油,特殊情况需要使用代用油时,应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用,以防液压油产生化学反应、性能发生变化。 深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油,不能使用。 2防止固体杂质混入液压系统 清洁的液压油是液压系统的生命。 液压系统中有许多精密偶件,有的有阻尼小孔、有的有缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等,危及液压系统的安全运行。一般固体杂质入侵液压系统的途径有:液压油不洁;加油工具不洁;加油和维修、保养不慎;液压元件脱屑等。可以从以下几个方面防止固体杂质入侵系统: 2.1加油时 液压油必须过滤加注,加油工具应可靠清洁。不能为了提高加油速度而去掉油箱加油口处的过滤器。加油人员应使用干净的手套和工作服,以防固体杂质和纤维杂质掉入油中。 2.2保养时 拆卸液压油箱加油盖、滤清器盖、检测孔、液压油管等部位,造成系统油道暴露时要避开扬尘,拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。如拆卸液压油箱加油盖时,先除去油箱盖四周的泥土,拧松油箱盖后,清除残留在接合部位的杂物(不能用水冲洗以免水渗入油箱),确认清洁后才能打开油箱盖。如需使用擦拭材料和铁锤时,应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤。液压元件、液压胶管要认真清洗,用高压风吹干后组装。选用包装完好的正品滤芯(内包装损坏,虽然滤芯完好,也可能不洁)。换油时同时清洗滤清器,安装滤芯前应用擦拭材料认真清洁滤清器壳内底部污物。 2.3液压系统的清洗 清洗油必须使用与系统所用牌号相同的液压油,油温在45~80℃之间,用大流量尽可能将系统中杂质带走。液压系统要反复清洗三次以上,每次清洗完后,趁油热时将其全部放出系统。清洗完毕再清洗滤清器、更换 新滤芯后加注新油。 3防止空气和水入侵液压系统 3.1防止空气入侵液压系统 在常压常温下液压油中含有容积比为6~8%的空气,当压力降低时空气会从油中游离出来,气泡破裂使液压元件"气蚀",产生噪声。大量的空气进入油中将使"气蚀"现象加剧,液压油压缩性增大,工作不稳定,降低工作效率,执行元件出现工作"爬行"等不良后果。另外,空气还会使液压油氧化,加速油的变质。防止空气入侵应注意以下几点: 维修和换油后要按随机《使用说明书》规定排除系统中的空气,才能正常作业。液压油泵的吸油管口不得露出油面,吸油管路必须密封良好。油泵驱动轴的密封应良好,要注意更换该处油封时应使用"双唇"正品油封,不能用"单唇"油封代替,因为"单唇"油封只能单向封油,不具备封气的功能。 3.2防止水入侵液压系统 油中含有过量水分,会使液压元件锈蚀、油液乳化变质、润滑油膜强度降低,加速机械磨损。除了维修保养时要防止水分入侵外,还要注意储油桶不用时,要拧紧盖子,最好倒置放置;含水量大的油要经多次过滤,每过滤一次要更换一次烘干的滤纸,在没有专用仪器检测时,可将油滴到烧热的铁板上,没有蒸气冒出并立即燃烧方能加注。 4作业中注意事项 4.1机械作业要柔和平顺 机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使机械故障频发,大大缩短使用寿命。作业时产生的冲击负荷,一方面使机械结构件早期磨损、断裂、破碎,一方面使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作油温上升。还有一个值得注意的问题 :操作手要保持稳定。因为每台设备操纵系统的自由间隙都有一定差异,连接部位的磨损程度不同因而其间隙也不同,发动机及液压系统出力的大小也不尽相同,这些因素赋予了设备的个性。只有使用该设备的操作手认真摸索,修正自己的操纵动作以适应设备的个性,经过长期作业后,才能养成符合设备个性的良好操作习惯。一般机械行业坚持定人定机制度,这也是因素之一。 4.2要注意气蚀和溢流噪声 作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音,如果液压泵出现"气蚀"噪声,经排气后不能消除,应查明原因排除故障后才能使用。如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢,并伴有溢流阀溢流声响,应立即停机检修。 4.3严格执行交接班制度 交班司机停放机械时,要保证接班司机检查时的安全和检查到准确的油位。系统是否渗漏、连接是否松动、活塞杆和液压胶管是否撞伤、液压泵的低压进油管连接是否可靠、油箱油位是否正确等,是接班司机对液压系统检查的重点。常压式油箱还要检查并清洁油箱通气孔,保持其畅通,以防气孔堵塞造成油箱真空,致使液压油泵吸油困难而损坏。 4.4保持适宜的油温 液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间为宜(危险温度≥100℃)。液压系统的油温过高会导致:油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;润滑油膜强度降低,加速机械的磨损;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速油质恶化;油封、高压胶管过早老化等。为了避免温度过高:不要长期过载;注意散热器散热片不要被油污染,以防尘土附着影响散热效果;保持足够的油量以利于油的循环散热;炎热的夏季不要全天作业,要避开中午高温时间。油温过低时,油的粘度大,流动性差,阻力大,工作效率低;当油温低于20℃时,急转弯易损坏液压马达、阀、管道等。此时需要进行暖机运转,起动发动机,空载怠速运转3~5min后,以中速油门提高发动机转速,操纵手柄使工作装置的任何一个动作(如挖掘机张斗)至极限位置,保持3~5min使液压油通过溢流升温。如果油温更低则需要适当增加暖机运转时间。 4.5液压油箱气压和油量的控制 压力式油箱在工作中要随时注意油箱气压,其压力必须保持在随机《使用说明书》规定的范围内。压力过低,油泵吸油不足易损坏,压力过高,会使液压系统漏油,容易造成低压油路爆管。对维修和换油后的设备,排尽系统中的空气后,要按随机《使用说明书》规定的检查油位状态,将机器停在平整的地方,发动机熄火15min后重新检查油位,必要时予以补充。 4.6其他注意事项 作业中要防止飞落石块打击液压油缸、活塞杆、液压油管等部件。活塞杆上如果有小点击伤,要及时用油石将小点周围棱边磨去,以防破坏活塞杆的密封装置,在不漏油的情况下可继续使用。连续停机在24h以上的设备,在启动前,要向液压泵中注油,以防液压泵干磨而损坏。 5定期保养注意事项 目前有的工程机械液压系统设置了智能装置,该装置对液压系统某些隐患有警示功能,但其监测范围和程度有一定的局限性,所以液压系统的检查保养应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合。 5.1250h检查保养 检查滤清器滤网上的附着物,如金属粉末过多,往往标志着油泵磨损或油缸拉缸,对此,必须确诊并采取相应措施后才能开机。如发现滤网损坏、污垢积聚,要及时更换,必要时同时换油。 5.2500h检查保养 不管滤芯状况如何均应更换,因为凭肉眼难以察觉滤芯的细小损坏情况,如果长时间高温作业还应适当提前更换滤芯。 5.31000h检查保养 清洗滤清器,更换滤芯,清洗液压油箱,更换液压油。长期高温作业换油时间要适当提前。当然,如能通过油质检测分析来指导换油是最经济的,但要注意延长使用的油,每隔100h应检测一次,以便及时发现并更换变质油。 5.47000h和10000h检查维护 液压系统需由专业人员检测,进行必要的调整和维修。根据实践,进口液压泵、液压马达工作10000h后必须大修,否则液压泵、马达因失修可能损坏,对液压系统是至命性的破坏。 工程机械论文:环保节能工程机械产品设计与趋势 随着工程机械品种和数量的不断增加,大量工程机械所消耗的资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷。为保护人类十分宝贵且有限的地球资源,实现全球可持续发展,提高操作人员的安全性及工作舒适性,努力达到人、机和环境的亲和,很有必要按照汽车行业的环保标准来设计工程机械产品。尽管目前工程机械尚未归并入限制排放的机动车行列,但随着国内外各大中城市对城市环境保护的日益重视,对机动车辆尾气排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格;特别是随着装载机等数量大的工程机械产品在市政建设中的使用量不断加大以及人们日益增强的环保意识,可以预见开发研制环保节能型产品是今后工程机械发展的趋势。鉴于此,徐工科技在装载机行业中率先推出了ZL40G环保型轮式装载机。 本文以ZL40G环保型轮式装载机为例,就机械材料的选用与设计、所要遵循的要点和所需考虑问题,提出几点建议和设想。 1、环保型材料的利用 1)尽量采用能再生利用的材料和资源 在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。 2)长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则 通常来说,延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下,尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率。 3)尽量采用低环境负荷材料 工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。 4)废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化 工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收。 2、环保型工程机械产品设计 1)选用低公害发动机 发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等,努力适应第三次排放法规要求。 2)降低整机振动与噪声 减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中,动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏;后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合,很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音,避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外,主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动,而可单独由液压马达带动,这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来,从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部,降低噪声对环境的影响;通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声;可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料;可设计全密封整体式驾驶室,密封减震,隔音降噪,真正体现“以人为本”的设计宗旨。 3)液压系统的清洁和防渗漏 保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要,因此精心设计工程机械液压系统(如采用高效高精度过滤装置)十分必要,这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质,减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率;同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快,延长换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱,可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命,并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱,提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的,液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要;为了减少损坏软管的废弃量,设计时应在可能的条件下尽量使用硬管;对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。 4)系统高效节能的设计 工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环,减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环;另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。 3、工程机械产品人性化的设计 1)环保安全关怀型驾驶室的设计 如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置无氟环保型冷暖空调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全;充分运用人机工程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统,再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机的工作环境,缓解疲劳,提高作业效率。 2)自动加脂装置或集中润滑系统的配置 传统的手动加注润滑脂费时费力,而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注润滑脂的设备,如集中润滑系统就能自动定时给各铰销加注黄油,其加油量经过仔细计算后设定,可很好地保证各销轴得到足够的润滑而又没有多余的油溢出,既环保又方便。另外对于小型机械,鉴于降低设计成本,可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出,从而延长加注润滑油的间隔,减少对环境的污染。 3)外观美学设计 传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计,达到机器的环境的谐和,给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计,整机的标识标牌应精心布置、设计,良好地体现环保特色。 4)人性化设计 工程机械控制技术的电子化代表了当今技术的发展趋势,采用微机控制技术,实现了各种工况下自动判断、挖掘机器发动机的功率输出,达到发动机的最佳功率匹配,减少发动机的燃油消耗,并自动诊断机器状态,使机器使始终能保持良好状态,因此控制和操纵的人性化能大大提高作业的安全性和舒适性。 5)系统可靠性设计 尽量运用高可靠性的成熟技术和借用经市场考验后的成熟系列零部件可延长各关键系统或零件的使用寿命,减少更换次数。例如降低制动元件的更换频率就相当于减轻了对周围环境的破坏与污染。 工程机械论文:工程机械电液比例阀的特点及其应用研究 摘要:电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 关键词:电液比例阀 负载感应 压力补偿 先导控制 遥控 1 引言 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点,具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好的应用前景。 2 工程机械电液比例阀的种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。根据工程机械液压操作的特点,以结构形式划分电液比例阀主要有两类:一类是螺旋插装式比例阀(screwin cartridge proportional valve),另一类是滑阀式比例阀(spool proportional valve)。 螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点,近年来在工程机械上的应用越来越广泛。常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例阀主要是比例节流阀,它常与其它元件一起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通式比例阀主要是比例减压阀,也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀,它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀,它比手动的先导阀具有更多的灵活性和更高的控制精度。可以制成如图1所示的比例伺服控制手动多路阀,根据不同的输入信号,减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量进而实现对多路阀阀芯的位移进行比例控制。四通或多通的螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独的控制。 滑阀式比例阀又称分配阀,是移动式机械液压系统最基本的元件之一,是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件,它不仅保留了手动多路阀的基本功能,还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。 出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点,一般比例多路阀内不配置位移感应传感器,也不具有电子检测和纠错功能。所以,阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注意外界干涉的影响。近来,由于电子技术的发展,人们越来越多地采用内装的差动变压器(LDVT)等位移传感器构成阀芯位置移动的检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀,具有一定的校正功能,可以有效地克服一般比例阀的缺点,使控制精度得到较大提高。 3 电液比例多路阀的负载传感与压力补偿技术 为了节约能量、降低油温和提高控制精度,同时也使同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰,现在较先进的工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似的概念,都是利用负载变化引起的压力变化去调节泵或阀的压力与流量以适应系统的工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力通过负载感应油路引至远程调压的溢流阀上,当负载较小时,溢流阀调定压力也较小;负载较大,调定压力也较大,但也始终存在一定的溢流损失。对于变量泵系统是将负载传感油路引入到泵的变量机构,使泵的输出压力随负载压力的升高而升高(始终为较小的固定压差),使泵的输出流量与系统的实际需要流量相等,无溢流损失,实现了节能。 压力补偿是为了提高阀的控制性能而采取的一种保证措施。将阀口后的负载压力引入压力补偿阀,压力补偿阀对阀口前的压力进行调整使阀口前后的压差为常值,这样根据节流口的流量调节特性流经阀口的流量大小就只与该阀口的开度有关,而不受负载压力的影响。 4 工程机械电液比例阀的先导控制与遥控 电液比例阀和其它专用器件的技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统的电气控制成为现实。对于一般需要位移输出的机构可采用类似于图1的比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点,所以现代工程机械液压阀已越来越多地采用电控先导控制的电液比例阀(或电液开关阀)代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。采用电液比例阀(或电液开关阀)的另一个显著优点是在工程车辆上可以大大减少操作手柄的个数,这不但使驾驶室布置简洁,而且能够有效降低操作复杂性,对提高作业质量和效率都具有重要的实际意义。图2是TECNORD公司JMF型控制摇杆(joystick),利用一个摇杆就可以对如图2中的多片电液比例阀和开关阀进行有效控制。该摇杆在X轴和Y轴方向都可以实现比例控制或开关控制,应用十分方便。 随着数字式无线通讯技术的迅速发展,出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械的无线遥控系统,布置在移动机械上的遥控接收装置可以将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号,以及控制其它装置的相应信号,使得原来手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令并进行相应动作,此时的工程机械实际上已成为遥控型的工程机械。 无线遥控发射与接收系统已成功地应用于多种工程机械的遥控改造。从安全角度考虑,它发射的每条数字数据指令都具有一组特别的系统地址码,这种地址码厂家只使用一次。每个接收机只对有相同地址码的发射信号有反应,其它无线信号即使是同频率信号也不会对接收装置产生影响。加上其它安全措施的采用使系统的可靠性得到了充分的保障。在装载机、凿岩机、混凝土泵车、高空作业车和桥梁检修车等多种移动式机械的遥控改造中获得成功。工业遥控装置与电液比例阀相得益彰,电液比例阀为工程机械的遥控化提供了可行的接口,遥控装置又使电液比例阀得以发挥更大的作用。 5 电液比例阀在工程机械上应用实例 图3所示为某型汽车起重机的液压系统简图,图中仅画出了与电液比例阀有关的部分。该机采用了3片TECNORD TDV-4/3 LM-LS/PC型比例多路阀,负载传感油路中的3个梭阀将3个工作负载中的最大压力选出来送至远程调压溢流阀的远控口,调整溢流阀的溢流压力,使液压泵的输出压力恰好符合系统负载的需要即可,从而达到一定的节能目的。压力补偿油路使得通过每一片阀的流量仅与该阀的开度有关,而与其所承受的负载无关,与其它阀片所承受的负载也没有关系,从而达到在任一负载下均可随意控制负载速度的目的。 图4 是某推土机推土铲手动与电液比例先导控制实例。当二位三通电磁阀不通电时,先导压力与手动减压式先导阀相通,梭阀选择来自手动先导阀的压力对液动换向阀进行控制;当二位三通电磁阀通电时,先导控制压力油通向三通比例减压式先导阀,通过梭阀对液动换向阀进行控制。 6 小结 以上简要介绍了电液比例阀的工作原理和结构形式、工作特点,对比例阀的负载感应和压力补偿原理进行了分析研究。对电液比例阀的不同应用,特别是在工程机械的先导控制和遥控方面的应用进行了论述。电液比例阀对简化工程机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要的意义,其性能的进一步提高和应用范围的日益拓宽必将使工程机械产品的技术水平得到较大程度的提高。
工业生产论文:智能控制技术在工业生产中的应用 【摘要】智能控制是一门多领域交叉的学科,它的发展得益于人工智能、认知科学、模糊集理论和生物控制论等许多学科的贡献,同时智能控制本身也促进了相关学科的发展,并推动了工业生产的进步。本文主要介绍了智能控制技术的基本定义、分类、特点和发展现状,对其在工业生产中的应用进行了综合评述,并讨论了智能控制技术在工业生产中的应用前景。 【关键词】智能控制;工艺优化;故障诊断 计算机技术、网络技术的发展催生了遥感技术、传感技术、数控技术等一系列智能控制手段。在此基础上形成的先进控制理论与新式管理理念结合,创造出了更加符合时代需求的智能化生产运作方式和管理模式。尤其是在当前能源危机、人口膨胀、资源不足的社会背景下,高效率、低能耗的生产模式更加为人们所推崇,因此,能够应变复杂环境、复杂对象、复杂任务,解决棘手问题的智能控制技术得到了进一步发展和提高。本文主要综述了智能控制技术的概念、实现形式、特点和发展现状以及其在工业生产中的应用情况,并对智能控制技术在工业生产中的应用前景进行了展望。 1智能控制技术 1.1概念与特点 智能控制是指在没有人为干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。控制理论经历了传统控制理论、现代控制理论的发展,经过维度与深度上的拓展,进一步发展到了现如今的智能控制理论阶段。智能控制技术的核心工作是对高层组织的控制。其主要目的是实现对实际工作环境的管理、组织、策划,最终获得解决问题的方案。在实现这一目标的过程中,需要用到和人类相似的思维方式,可能会用到诸如处理信息、设置程序、推理演绎等技术手段。智能控制的特点包括学习能力较强、具有一定的记忆功能,并且可以根据已有经验对当前面对问题进行分析、推理、演绎,具体情况具体分析,提高改善控制能力;还具有相当强的适应能力,在一定范围内,可以根据目标环境、目标任务的改变,做出相应的调整;有一定的包容性,在受控能力范围内,可以实现自身修复,故障屏蔽等;具有一定实时调节能力,能够进行生产过程中的在线处理等。 1.2原理与分类对智能控制技术的分类 主要是根据其所研究的被控制对象、参与控制的环境、最终的控制目标来进行的。不同于传统的控制方式,智能控制技术并不完全依托于现实存在的模型,它可以通过非模型化的手段实现对被控制对象的管理。目前,根据智能控制技术的发展阶段以及各自依托的技术原理的可以分为模糊逻辑系统、人工神经网络、专家系统等。 1.2.1模糊逻辑控制系统 上世纪60年代,美国科学家查德斯首次使用了“模糊理论”这一说法。时至今日,模糊数学技术已经成为了诸多智能控制手段中的一种最为简单有效的实现形式;而这一理论也已经成为了智能控制理论的重要组成部分。模糊控制并不是一种建立在人们经验的基础上、通过实践摸索得出的、建立在数学模型上的控制理论,它可以被用于非线性的、时变性的甚至是时滞性的控制系统;它具有智能性,在一定程度上能够与人类的思维方式相匹配。 1.2.2人工神经网络控制系统 神经网络技术可以说是最广为人知的智能控制技术,它之所以能够成为智能控制不可或缺的组成部分,首先是因为它具有广泛的容错性,其次,它能够处理随机的、不确定的复杂非线性关系;此外,“学习算法”是神经网络的最主要特征,这里面所说的“学习”的概念来自于生物学,与我们通常理解的“学习”的概念相似。“学习”不同于模仿,也就是说,神经网络的学习功能使其能够在面对不同环境、不同问题情况下,能够进行自我调节,通过修改加权系数的做法,改变其输入状态,进而达到目标输出值。现阶段“学习算法”是神经网络技术的主要研究对象。 1.2.3专家控制系统应用 专家系统的概念和技术,模拟人类专家的控制知识与经验而建造的控制系统,称为专家控制系统。基于专家系统的智能控制由推理机、知识库、解释机等几部分构成。相对于其他几种智能控制,基于专家系统的智能控制更善于自动推理,应对各种突发状况、环境变化等,它的处理灵活性更高;此外,它还能够通过循环程序,完成对生产过程的不间断性监督检查;能够针对性引进一些定向措施和深层知识,用更智慧的方式解决程序矛盾,完成过程控制。因此,专家系统已经成为了智能控制的一个重要分支。 2工业生产中的智能控制 在现代工业生产过程中,常用到的智能控制种类包括局部型的智能控制和全局级别的智能控制。其中,局部型智能控制指的是在工业生产中的某一部分、某一个环节中引入了智能控制技术,例如化工生产工艺总流程中,可以在其中的一个或者几个单元操作中,借助于智能控制技术,客服人工操作的不可控性、不稳定性等问题。全局级的智能控制则有更大的控制范围,涉及到整个生产工艺的各个方面,包括各个单元操作以及生产过程中的故障诊断等。 3在工艺优化中的应用 无论在传统控制理论还是在智能控制理论中,控制对象、约束条件、控制要求始终是研究控制技术的三个基本要素,为了实现控制目标,对约束条件进行优化是必须进行的过程。在工业生产中,对生产工艺进行优化处理,是智能控制技术在生产应用中的最重要体现。段克宽等将智能控制技术应用在化肥生产装置控制的改进中,通过安装智能阀门定位器,提高了对液态反应物流量、流速的控制精度,还通过引入数字信息通讯,提高了对生产装置的驾驭能力,为生产过程的流畅运行提供了有利保障。耿志明等为了实现对生产车间间歇式反应釜的数据采集、智能控制,考察了各种中控控制系统和运行监控平台,并通过使用变论域模糊控制算法实现了对具体反应流程、单元操作的跟踪控制。巨永锋等为了实现对振动压路机的数据采集、设备安全联锁等功能,建立了适用于振动压路机的控制系统,确保可以对振动压路机实现参数设定、实时数据分析等,并且能够实现故障诊断功能。 4结论与展望 本文对智能控制的基本理论及其在工业生产中的应用进行了总结概括;现如今,智能控制技术已经在多个工业生产领域内得到了广泛应用,而随着工业环境、工程环境的不断精细化、复杂化,工程实际应用对智能控制的要求也就会不断提高,越来越多更加合理、更加灵活的智能化方法会被逐渐开发、探索出来;智能化的实现方式也会不断增多;智能优化控制在面向工程实际的控制系统设计中将发挥越来越重要的作用,将会对未来工业发展做出更大贡献。 作者:刘畅;王胜辉;庄益诗;王伟杰;杨芳;梁东森;牛成玉 单位:许继电气股份有限公司 工业生产论文:工业生产计算机自动控制技术的应用 摘要: 改革开放以来,计算机自动控制技术在我国得到了飞速发展。国内许多企业已经引进先进的生产技术和管理制度,基本实现了工业生产的自动化,但是,随着科技的发展,生产现场数据收集以及自动化技术已经无法满足日益增长的需求,甚至一些公司的计算机自动控制的核心技术已经跟不上新世纪的步伐,在这种时代大背景下,怎样有效的将提高企业的生产力与提高企业的自动控制技术结合在一起成为了国内各个企业面临的最大问题,也成为了现在很多计算机技术人员要攻克的难题之一。 关键词: 计算机自动控制技术;工业生产;现场应用;发动机试验 1计算机自动控制技术应用的背景 最近几年来,在我国很多的大中型企业的生产过程中,现在已经广泛地采用计算机控制技术来实现企业对工业生产过程的检测、控制、优化、管理和决策,这种精密的操作方式显著的提高了企业生产产品的质量和品质,也保证了企业生产的效率。例如在液态挖掘机当中应用计算机的自动控制方面,如果没有计算机的自动控制,挖掘机操作人员在进行平整地面及挖掘作业时,就不能够准确的控制铲斗的倾斜角,而通过计算机自动控制技术就能够将铲斗保持在预先设计的角度,可以极大的提高作业效率。所以,为了给企业的生产带来新的革命性的突破,就必须将自动控制理论与计算机信息科学有效的结合在一起。但是值得注意的是,生产工地的环境与办公室的环境差距还是很大的,工厂的环境一般都比较恶劣,由于大型机器设备众多,并且往往都同时运转,所以,工厂中经常充斥很强的磁场、很强大的电场,还有空气中漂浮着的粉尘,对电子计算机的工作造成很大的干扰,在这种情况下,就要求电子计算机的自动控制系统具有更好的抗干扰的性能。同时,在工业现场中,几十上百甚至是上千万的设备比比皆是,所以,电子计算机的控制系统必须具有比办公室更好的安全保障,电脑的可靠性也必须更高,如果一旦出现意外,那么造成的损失不可估量。在这种时代背景下,工业控制计算机核工业控制技术就随之产生了,它包含了很多模拟量和开关量的信号输入和输出,并且在这个过程中完成数据采集的功能,这种方式具有人力所不能比较的精准和方便快捷,大大较小的生产所需要的人力物力财力,减少了企业生产中的成本,给企业创造了更大的经济效益。 2用计算机的自动控制技术控制发动机的试验 随着科学技术的发展,一般的发动机已经不能满足工业生产的需求,现在,怎样研制一款具有高生产力并且可以自动获得运行数据的发动机已经成为各个企业高层所关注的问题,也是现在国内外科学家都在研究的一个话题。由计算机自动控制技术监控的发动机,就是专门针对这种需求所产生的最新控制装置。这种装置一般都被放在靠近测试网或者靠近试验台的地方,当多台不同型号的发动机同时工作的时候,也已将中心计算机分别与几台发动机相连,以此来取得发动机的具体特征和实验的数据资料,给企业的生产造成了极大的便利。试验控制器的主要组成部件就是一台或者几台配有几个印刷板电路的微型计算机,他们往往和一台或者几台试验台相连,以此来收集输入信号和输出控制。具体流程就是,计算机现将发动机索要运行的流程以编程的方式记录下来,将发动机将要进行的每一步都正确的编排下来,按照编程时所规定的流程准确地进行下来,并且将所得的数据进行分析。而计算机监控试验控制器的主要作用就是作为整个试验系统的控制部件。为了显著的提高实验效率和试验的时间,每一台发动机试验系统都应该包含把发动机快速移进试验台,连接好必要的辅助接头的装置,以及自动把传动轴与测功器准确矫正连接起来的设备,这个设备的使用可以为在复合式试验台中测量发动机的性能制定出统一的标准。从功能上来说,计算机自动控制系统的监控功能实质上就是记录一台发动机是否符合标准规定的需要的时间,特别是在发动机的操作条件的稳定性记录和发动机性能检测的时候,计算机检测比人力监测更加有效快捷,也更加准确,计算机可以讲确定发动机质量所需的时间大大缩短,给企业创造更大的经济效益。除此之外,生产过程中必需的一点就是计算机要主动将试验中取得的试验数据进行打印并自动保存,这些数据将会作为将来维修或者报废的依据,是至关重要的。 3计算机自动控制技术的工业应用 计算机自动控制技术几乎在每一个工业现场都有所应用。HRL微机控制称重系统,一套符合我国现在工业发展情况的计算机自动监测和控制系统。这个系统具有设置称重与数据采集、数据和文件处理等功能。有了它的存在,就可以对现场称重和核燃料装管进行不间断的监视和控制,极大地增强了工业生产过程中的安全性,在工业生产中出现异常情况时,这个系统会自动发出警报,一边工作人员可以在第一时间发现问题并解决问题。还有就是这种系统可以输入各种信息,如放行号、芯块批号,还可以做日报表以备存档。HRL微机控制称重系统包括二层网状结构,其低层是现场总线将数据采集、设备控制以及工控机等重要设备连接在一起的设备层,上层是将PLC可编程控制器,工控机以及操作员界面连接在一起的控制层,完成管理和信息服务的功能。其中有三个工作台,在工作台上将核燃料装管,贴上条码最后再称重。由微机控制称重系统完成装管控制,读条码,称空管和毛管的重量,然后传输汇中心计算机并处理数据等工作,大大节省了工作的成本,给企业创造了极大的便利;可编程计算机控制机(PLC)技术试验使用了分时多任务功能,可以运行并行的实时控制与操作,具有可编制程序,可以实现存储执行,逻辑运算,顺序运算等;自动化生产中的现场总线广泛应用于自动化制造业、现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,在更新数据方面具有方便灵活性。计算机控制技术在工业现场的诸多应用能够推动高效产品的生产,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。 4结语 随着计算机的飞速发展与革新,计算机自动控制技术也成为一门日新月异的先进的技术,由它所提供的数据采集技术和自动控制技术在可靠性和方便性中有着传统的监测方式所不具备的优点,在节省人力物力财力的同时极大地提高了工作的质量和效率,给企业节省了大量的成本,创造了巨大的经济效益和社会效益。在计算机自动控制系统的基础上发展起来的网络化和现场总线技术有事的工厂机械自动化的进程极大地加快。计算机自动管理系统建立还可以在一定程度上提高企业的生产效率,使得企业可以将更多的时间,更多的资源倾注在信息化和高科技的研发中,它是当前社会条件下我国工业自动化创新与发展的一个重要动力。 作者:夏建清 单位:湖南益阳职业技术学院生信系 工业生产论文:丙烯醛的工业生产工艺研究 丙烯醛(CH2=CHCHO),常温下是一种无色、易挥发、具有刺激性气味和催泪性质的液体。丙烯醛中的碳碳双键与羰基能够形成共轭效应,使它成为很重要的合成中间体,被广泛应用于1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶等下游产品的合成过程中,还可进一步应用于树脂生产以及其他有机合成过程[1]。工业生产丙烯醛最主要的方法是丙烯氧化法[2]。随着世界各国对环境污染的重视,新催化剂的不断开发,工业上开始以丙烷和丙三醇为原料生产丙烯醛。 1丙烯醛的工业生产方法 1.1甲醛乙醛气相缩合法在1942年,Degussa用两性氧化物与二氧化硅的复合氧化物作为催化剂,在320℃条件下,研究了甲醛与乙醛经气相缩合制备丙烯醛的反应[3]。该法是工业上最早生产丙烯醛的方法,但是存在反应原料转化率低以及产物分离难等缺点。目前该法在工业上已被丙烯氧化法取代。 1.2乙烯醚热解法乙烯醚热解法是利用丙烯醚在540℃下热解合成丙烯醛。该法主要缺点为反应原料来源少,对生产设备的要求高。在工业上已被淘汰[4]。 1.3丙烯氧化法目前,工业上最主要的生产方法是丙烯氧化法。反应过程丙烯氧化法的反应温度为250~400℃,催化剂主要是以Mo-Bi-X″-X″为基本结构并负载Ni、Co、Mg、Ne、Pb、Cr、Fe、Ce和Al等金属的多组分金属催化剂[5]。工业生产中,通过对原料气体共混进样提高丙烯醛的收率,单程收率达到85%[6]。杨斌等在Mo-Bi催化剂中加入La、Ce、Sm或Th元素,以酒石酸锑为锑元素的前驱体,合成了一种新型催化剂,其通式为Mo12BiaFebNicSbdXeYfZgQqOx。该催化剂用于丙烯氧化制备丙烯醛,丙烯醛收率最高时接近93%,且在连续运行4000h后性能仍保持不变[7]。Macht等人设计了连续的双床层反应体系,该体系由反应床层A与反应床层B组成,床层温度均在280~420℃,所用的催化剂为一般的Mo、Bi、Fe多组分金属催化剂。原料先通过反应床层A反应,将生成的丙烯醛分离后继续通过反应床层B反应,通过控制反应床层A的温度θA和反应床层B的温度θB的差值(即θB-θA≤50℃)来保证丙烯催化氧化反应长时间稳定运行。运行时间至少达到6个月,丙烯醛产率≥80%。然而,丙烯主要是通过石油裂解而来,随着石油能源的日益减少,温室气体排放的增加和丙烯用途的扩展,工业上开始采用丙烷代替丙烯制备丙烯醛。 1.4丙烷氧化法丙烷氧化法是以丙烷为原料,首先部分氧化合成丙烯,然后再进一步氧化合成丙烯醛。第2步丙烯氧化合成丙烯醛和传统的丙烯氧化法所用的催化剂基本相同。丙烷部分氧化合成丙烯的反应温度在350~650℃,催化剂分为负载型催化剂和非负载型催化剂2类。其中,负载型催化剂是将Mo或V氧化物负载到多孔的氧化铝、二氧化硅以及二氧化钛载体上,非负载型催化剂主要是中空柱状的多金属氧化物。工业中,丙烷氧化法一般采用多管固定床反应器。Machhammer等人设计了一个已经工业化的丙烷氧化工艺流程,丙烷混合气体首先通过反应区A进行反应生成丙烯,反应温度控制在450~650℃,采用的是以ZrO2、A2O3为载体的含Mo的多金属氧化物催化剂,活性组分中要求包含Cs或K、La或Ce、Pd或Pt。然后进入反应区B进行氧化反应合成丙烯醛,反应温度在320~350℃。采用的是以Mo、Fe、Bi元素为活性组分的金属氧化物催化剂,丙烯醛的最终收率为25%。丙烯醛的主要用途之一是制备丙烯酸,但工业上,丙烷氧化法制得丙烯醛收率不高。所以工业上直接用丙烷氧化法制丙烯酸。这导致了丙烷氧化法制备丙烯醛受到了限制。1.5丙三醇脱水法丙三醇(又称甘油)主要来源于化工生产过中的副产物,但它可以通过加工转化为各种高附加值的精细化学品,比如丙烯醛。丙三醇脱水法是以粗丙三醇水溶液为原料,在催化剂的作用下脱去两分子水制备丙烯醛。其中,丙三醇脱水法的重点在于脱水催化剂的研究上。丙三醇脱水合成丙烯醛的催化剂主要分为3类:金属氧化物催化剂、分子筛催化剂和杂多酸类催化剂。此外,实验室还研究了将酸改性的蒙脱石用于丙三醇脱水制备丙烯醛的方法,收率达到近45%。目前,丙三醇脱水制备丙烯醛的技术开始工业化。Paul等将不同类型的杂多酸负载到经过Zr改性的多种介孔二氧化硅上,制备了多种杂多酸负载介孔硅催化剂,用于丙三醇脱水制备丙烯醛的工业中。其中,温度为275℃时,负载质量分数20%硅钨酸介孔二氧化硅Q10催化剂脱水性能最好,丙烯醛收率达到78%。而且经过97h脱水反应后的催化剂在275℃下能够再生,再生后的催化剂继续进行脱水反应,丙烯醛收率最高能达69%。Devaux等利用浸渍法将磷钨酸负载到二氧化钛上,通过500℃焙烧合成了磷钨酸负载二氧化钛催化剂,用于丙三醇脱水工业制备丙烯醛。催化剂床层反应后,将丙烯醛含量较少的液相层中的重型副产物分离后将液体重新循环再反应,最终丙烯醛的收率达到70%[22]。Dubois利用Fe、P、碱土金属和稀土金属构建了用于丙三醇脱水的催化剂体系,催化剂通式为FePxM′yM″wOz,其中M′指碱土金属,M″指Pt或Rh。在300℃条件下,丙三醇进行脱水反应,丙烯醛的选择性达到71%[23]。丙三醇脱水制备丙烯醛催化剂存在易结焦,易失活等缺点,导致催化剂不能长时间循环地运行。因此,目前丙三醇脱水制备丙烯醛的研究主要集中在解决催化剂易结焦及易失活的问题上。 2丙烯醛下游产品的开发 2.1合成1,3-丙二醇1,3-丙二醇用于合成聚酯PTT、紫外光固化涂料以及防冻剂[24-25]。PTT因具有良好的染色性、耐磨性和抗静电性,被应用于纺织产业,而且它的回弹性、耐污性等均优于常见的热塑性聚酯PET。工业上生产PTT的原料为1,3-丙二醇,主要是通过丙烯醛水合加氢制得[26]。主要包含2步,首先由丙烯醛水合得到3-羟基丙醛,然后再通过加氢制备得到1,3-丙二醇。丙烯醛水合反应采用固定床反应器,反应器内装填活化后的阳离子交换树脂,丙烯醛在阳离子交换树脂的作用下进行水合反应生成3-羟基丙醛[27]。脱除未反应丙烯醛后,在加氢催化剂下进行加氢合成1,3-丙二醇。常见的丙烯醛加氢的催化剂主要是Raney镍催化剂,以及包含有镍的多元金属合金。其中,脱除未反应的丙烯醛的脱醛工艺的好坏会影响丙烯醛的回收利用率,因此如何提高丙烯醛的回收率是提高丙烯醛合成1,3-丙二醇收率的关键措施之一。唐勇等使用模拟软件AspenPlus对3-羟基丙醛溶液分离回收丙烯醛的脱醛系统进行模拟,并优化了制备工艺。丙烯醛的回收率在脱醛塔理论塔板数为6、分流比为1.2~1.5时达到最佳,丙烯醛回收率可达到96%~97%[28]。目前,丙烯醛水合加氢是1,3-丙二醇的主要制备方法,但丙烯醛的毒性大,对人体及环境危害较大,使生物发酵法制备1,3-丙二醇成为了主要的研究方向[29]。 2.2合成丙烯酸丙烯酸是最重要的有机合成原料及合成树脂单体[30]。丙烯酸工业上主要通过丙烯醛氧化合成,并被用于生产聚丙烯酸钠[31]。丙烯醛氧化合成丙烯酸的催化剂主要活性组分是Mo和V的氧化物[33]。研究催化机理有助于制备合适催化剂,提高丙烯酸的产率,因此丙烯醛氧化合成丙烯酸的研究重点在催化剂催化机理的研究上。Sadakane等通过水热法合成了具有斜方晶系晶体结构Mo3VOx金属氧化物,并对Mo3VOx金属氧化物催化剂性质进行探究。合成的Mo3VOx催化剂呈棒状,催化剂上与正八面体{MO6}相连的七元环提供了有序的微孔通道,有很好的热稳定性(400℃)和氧化性能,对丙烯醛氧化合成丙烯酸具有较好的催化性能[34]。Jekewitz等研究了在Mo8V2W1.5Ox催化剂催化下丙烯醛氧化制备丙烯酸的情况,并探索了水的加入对反应的影响[35]。研究发现,水分子在该催化剂表面上发生吸附,形成羟基,提供了Br准nsted酸性中心。这些酸性中心作为丙烯醛氧化的活性位,提高了丙烯酸的收率,为工业生产中引入水蒸汽提供了理论依据。Liu等将V和Mo负载到具有大比表面积的SiC上,合成了用于丙烯醛氧化制备丙烯酸的VMo/SiC催化剂。反应温度在300℃时,丙烯醛收率最高,达到94%。最近,Zhong等利用HNO3溶液处理不含金属的碳纳米管(CNTs),合成了氧化型碳纳米管(o-CNT),并首次提出用该催化剂催化丙烯醛合成丙烯酸。在300℃条件下,丙烯醛的选择性最高达到近80%。发现氧化型碳纳米管结构上的C—OH,C—O—C和O=C—O—C3个官能团共同对丙烯醛的氧化起催化作用,而单独的这3个官能团没有催化活性。氧化性碳纳米管催化剂的使用,为丙烯醛氧化制备丙烯酸提供了新的思路。 2.3合成蛋氨酸甲硫氨酸,俗名DL-蛋氨酸(DL-methionine),是构成人体的必需氨基酸之一,可以促进动物的生长。因不能在动物体内生成,只能通过合成得到,所以成为动物饲料主要成分之一。DL-蛋氨酸中的硫可以和重金属形成络合物,因此,也被应用于防止重金属中毒方面。在工业上,DL-蛋氨酸主要是由丙烯醛、甲硫醇(MSH)和氰化氢在碳酸钠溶液中制备而来。Sanders等将丙烯醛和甲硫醇为原料加入到甲醇溶剂中,在80℃、405kPa压力下,通入氰化氢、氨气和二氧化碳混合气体,反应1.5h,反应产物在碳酸钾溶液的作用下,140℃温度下反应4h制备得到DL-蛋氨酸[41]。该方法模拟了工业生产蛋氨酸的方法,并优化了工艺条件,最终得到的蛋氨酸产率高达95%~99%。Devaux等以丙三醇为原料生产蛋氨酸。过程如下:先以质量分数25%的丙三醇为原料,在含有W和Zr的酸性催化剂下350℃反应得到丙烯醛,再以纯化后的丙烯醛为原料与MSH在碱性催化剂和20~60℃条件下液相反应合成蛋氨酸。最终得到的蛋氨酸产率为76%[42]。 2.4合成3-甲基吡啶3-甲基吡啶(3-picoline)是制备B族维生素的主要原料,同时在新型农药和医药中间体合成上有重要应用[43]。3-甲基吡啶可以通过丙烯醛与氨气反应制备。丙烯醛与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶由于丙烯醛易自聚,容易阻塞反应器,存在着不能持续反应的问题。Luo等以丙烯醛的衍生物丙烯醛缩二乙醇为原料,ZnO/HZSM-5作为催化剂,与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶和吡啶,这种方法解决了丙烯醛易自聚的问题。在反应温度为450℃时,液相空速为0.85h-1,氨与丙烯醛缩二乙醇摩尔比为4:1的条件下,3-甲基吡啶的收率最高为34%[45]。然而,该法合成3-甲基吡啶的同时,其副产物吡啶的收率也达到了27%,存在产物分离的问题。Zhang等以丙烯醛和醋酸铵为原料在乙酸介质液相体系中用SO42-/ZrO2-FeZSM-5作催化剂制备了3-甲基吡啶。原料中,丙烯醛、醋酸铵、醋酸的摩尔比0.025:0.125:1.8,进料速率为12mL/h,反应温度为130℃,3-甲基吡啶的收率最高达到60%,同时其选择性为100%[46]。 2.5合成丙烯醛-DNA加合物DNA加合物是指DNA分子与化学诱变剂间共价结合形成的产物,它能够激活DNA的修复功能。丙烯醛-DNA加合物可以用于大肠癌的治疗以及进一步合成其他DNA加合物应用于细胞修复,其中研究最多的是丙烯醛-脱氧鸟苷(dG)加合物。E-mami等通过丙烯醛和脱氧鸟苷dG进行加和反应得到2种非対映异构体α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG。并使用了一种用32P标记的固相萃取高效液相色谱对产物进行了检验,验证了α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG2种丙烯醛-DNA加合物的存在。α-OH-Acr-dG存在于人体白细胞中,其细胞突变性高,容易导致癌症的发生。然而目前对α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内的检测以及分析技术精确度较低。因此,如何改进α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内检测及分析技术是目前研究的重点之一。 3结语 丙烯醛工业生产方法主要有5种,分别是甲醛乙醛气相缩合法、乙烯醚热解法、丙烯氧化法、丙烷氧化法和丙三醇脱水法。甲醛乙醛气相缩合法和乙烯醚热解法得到的丙烯醛产率低,丙烯氧化法丙三醇脱水法得到的丙烯醛产率高,是目前主要的工业生产方法。从原料角度,丙烷比丙烯更廉价,在工业上逐渐取代丙烯生产丙烯醛;丙三醇易得,具有可再生以及对环境友好等优点,也逐步开始工业化。但丙三醇脱水法仍存在产物易结焦、催化剂寿命短等问题。因此,在丙三醇脱水方面,有必要探索新型的催化剂减少丙三醇脱水反应中的结焦现象,延长催化剂使用寿命。目前,开发的丙烯醛下游产品,主要是1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶和丙烯醛-DNA加合物。其中,丙烯醛-DNA加合物被应用于大肠癌的治疗和合成其他DNA加合物,因此,丙烯醛在丙烯醛-DNA加合物上的应用是目前主要的研究方向之一。但由于丙烯醛具有很强的毒性和自聚能力,工业中更多以丙三醇或丙烷作为原料合成1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸和3-甲基吡啶等产品,而丙烯醛更多地作为反应中间产物参与产品的合成。 作者:赵汉彬 邓凯 安宁 花东龙 杨慧敏 俞卫华 钟哲科 周春晖 单位:浙江工业大学化学工程学院 催化新材料研究所 浙江工业大学之江学院 国家林业局竹子研究开发中心 工业生产论文:美术设计在石油工业生产中的作用 实用美术,顾名思义,是人们日常生活中所实际应用的美术。实用美术的涉及面很广,关系人们日常生活的衣食住行等各方面。同时,在石油工业美术领域也发挥着重要作用。历经几十年的变迁,伴随着石油工业产品设计的发展,实用美术愈来愈突显出其重要性。 一、实用美术设计的市场适应性 杰里米•里夫金在他的著作《第三次工业革命》中说道:“我们正处于第二次工业革命和石油世纪的最后阶段。”在全球性的能源危机情况下,大庆油田开始了二次创业,并进入转型发展的阶段,这给石油工业产品的设计提出了新的课题。石油工业产品在一定程度上代表了一个行业在科技上、艺术上的成就。无论是石油工业产品或由其衍生的日常生活用品,都存在一个产品外形的美化问题,这是现代工业生产也是石油工业生产中无可回避的事实,有时它的作用往往还是决定性的,它可以决定产品的等级和市场地位,因为外表是消费者首先接触的。谈到石油工业产品的质量时,应该包括两个方面,一是内在的质量,二是外在的质量。所谓内在的质量,包括以下几种:原材料的质地、成品的组织结构和技术设计、现代先进的制作工艺。所谓外在质量,首先是商标设计;其次是产品本身的美术设计,从设计分类看,立体的是产品造型,平面的就是纹样图案;最后就是产品本身必要的附件,如封口设计、标贴、内包装、外包装,等等。 1与其他工业产品一样,石油工业产品也存在一个条件问题,所谓条件就是要求和可能,所以设计总是在一定范围内受到条件约束。优秀的设计人员是会充分利用一切有利因素来从事工作的,相反不善于利用条件就会陷于脱离实际的空想,或者设计不能达到预期的效果。另一方面说,我们是否可以创造一些有利的条件呢?这也是完全可能的。比如说,商标问题解决得好,就为后来一切设计提供了有利条件,相反,起步不好,以下文章就难做了。因为商标是一件产品的标志,它代表了石油产品的信誉,也是消费者希望和寄托,这方面的设计应该加以重视。包装设计是可以随着时间的前进而加以改进的,但商标就不能随便改变,所以这方面的设计要有远见,不仅要有好的含义,而且在艺术结构上要简洁明快,有高度的艺术性。设计者要有联想,考虑其适应性,应用于其他从属的设计工作中都能恰到好处,而且要经得住时间的考验。所以东西虽小,关系却很大,应给予必要的重视。 2产品的造型问题。造型问题不仅是美术设计问题,而不少是牵涉原料的质地与品种规格的问题,如织物图案与各种类型坯料的关系是血肉相连的统一体,玻璃器皿设计中玻璃质地如何则是成败的关键,大庆油陶如不体现高级材料的质地美,那就是艺术处理上的失败。各种设计中,不仅图案的本身必须做到很好的推敲,而更重要的是烘托出坯料本身具有的质地特点,这样的设计才是高明的,否则不问图案应用在何处,而单纯为图案而图案,这样等于没有充分利用技术上和组织结构上的有利条件,那是非常可惜的。就织物而言,丝、麻、棉、毛及其他纤维的交织物,结构多样,成品各有特性,这些特性都是纹样设计工作中的前提,要多加研究,使设计工作起到相得益彰的作用。以此类推,其他产品都有同样情况和要求,从中可以看出实用美术在工业生产中居于何等重要的地位,所以内在质量和外表质量应该说都是决定产品的地位和市场价格的关键。于美成老师在谈到大庆美术创作中说道:作者不仅直观地反应工业生产的现实,而且要注意从宏观与微观的角度,探索表现现代工业、现代技术美的特点与规律。注意挖掘潜藏在人的意识深层中的对工业技术美的感受、想象和联想,从而使工业、技术的审美对象笼罩上浓厚的人的力量、智慧及情感。 二、实用美术设计在石油工业的行业性考量 实用美术设计的行业化,是一个重要的问题。石油工业在其发展历史中,各个时期都有不同特点,政治上的变革,生产上的发展,文物中可以见到时代的烙印,在历史的长河中,变化是从渐进到突变的。新中国成立初期在实用美术中如何做到“古为今用,洋为中用”方面取得了些成绩。但在当时的环境中存在着工作中发挥上的现实限制,从事实用美术工作的同志也缺少交流、探讨和研究。如果没有一个机构来支持这方面的工作,对实用美术设计的研究发展也是不利的。石油产品的设计如何尊重行业特性,这体现在设计上,包括以下几个方面:1石油工业的制度和行业习惯;2自然条件和石油文化;3石油标志和石油产品;4大庆精神和优良传统,等等,这些范围并不仅限于用绘画手段直接进行描绘,而是提炼其中的精华通过设计进行加工,以石油行业固有传统图案的特点为基础加以推陈出新。如果设计贯穿以上要求,就会反映出浓厚的石油行业风格,相反一般化处理而不注意特点,一个行业产品的特性就没有了。这里贯穿了设计思想中对石油工业的崇敬和历史的自豪感,以及一种强烈的创新愿望,根据现代设计的要求进行探索,有这样的要求就会有良好的结果。从设计的具体情况看,对每件石油工业产品的美术设计要做到以产品本身的特点为前提,做到在同类产品中有它自己独特的面貌。有特性的工业产品,往往容易一目了然地给人一种明确的印象,从它的漂亮外表联想到内在质地的,同时,如果在设计工作中体现了石油工业的传统特色,那对这方面的美化工作真可以说是到位了。优秀的实用美术设计,它塑造的外形及一切图案处理和采用的色调、制作工艺都形成一个完整的统一体。石油工业产品设计中风格与类型应该是多样的,总的说来设计者应在材料质地的选择和多样上下功夫,图案力求概括、完整、稳定,与必要的文字排列进行周密地组织,给予人们极其完美的观感。“人是工业产品与实践活动的主体,工业产品是设计师设计实践的结果,从构思、选材、市场调查到最后的设计生产都是在实践的基础上完成的。” 三、实用美术的时代性 实用美术设计的时代性问题是形式格调和内在质量的统一问题。它体现一种新造型有别于过去的改革,这种改革是与现代科学的进步相一致的,这种改革给消费者带来了方便,实用美观又符合经济要求(原材料的节约,生产成本降低等)。这样的设计与其他各类产品设计协调与和谐,反映了当代技术革命中出现的一种科学和艺术上综合的新成就。这样的产品设计是科学智慧和艺术技巧的结晶,是符合市场规律和消费者需求的。事物的发展总是在市场规律的督促下开始的一个新的开端,然后逐渐进步到再来一个突破。作为实用美术的设计者应当走在时代前面,或者至少做到充分利用目前具备的条件,来加以发挥,这样设计出来的工业产品就具有很大的吸引力。尤其石油产品的设计,更应该有它的特性,新颖、别致、机巧、简便,又要大方得体,从使用的不同对象到造型色泽,做到美妙结合,融为一体。凡是令人耳目一新,又有强烈时代感的,在实销中就很容易成功。有经验的设计者,必须具备丰富的想象力,对设计的实际效果应做到心中有数。织物设计不是成品出厂就算完成,最后的结果在服饰的裁制和穿着的效果上。同样处理包装、日用化学工业、食品工业、制药工业的要求上就有显著的不同。美术设计与绘画一样,都存在一个格调问题,只有作者不断地学习钻研,具有强烈的事业心,才能取得不断进步,否则一旦定型,改进就难了。个人的智慧总有它的局限,要做好工作,调研一定要跟上去。启发和借鉴是不可少的,但是更重要的是具有勇敢的独创精神,能否定,善取舍,才能开辟新的途径,这是一个优秀的设计人员应有的素质。任何良好的设计不仅在于画面的追求,而要在实际制作中精密地考虑使用上的效果。在实用美术中与绘画同样有一个整体和局部的问题,单纯地追求局部的“精工细雕”是本末倒置的做法,同样只求大体而忽略局部是不能达到尽善尽美的。所以大胆地创新和细致地推敲,是一个设计者慎重对待工作的美德。 实用美术有它特定的要求,在美术领域中不同画种中有它的共性,也有它的个性,如果不注意它的特点,难免要走弯路。石油工业产品门类众多,消费者的要求也各种各样,花色品种繁简之间不能强求一律,但美化工作总要做到恰如其分,区别对待。不同的产品有不同的要求,不懂得生产过程,不了解市场要求,这样的设计往往容易失败。设计工作中造型和色彩是有主次之分的。没有好的造型,色彩再好也不完整。但从另一方面讲,色彩往往是首先吸引消费者注意力的,至于造型的优美和质地的良好,是经过细致的观察和使用后才得出结论的。所以设计人员不仅要做好造型设计,还要懂得色彩的变化和研究色彩的配合。 作为石油行业设计人才,学习面应该广泛,要善于学习石油专业知识,了解石油行业特点。一切设计应该是符合实际和切实可行的,应该符合“适用、经济、美观”行业原则。好的石油行业设计人才,不仅在图案设计上能够精益求精,得心应手,而且对石油精神也要有深刻的理解,这样对石油产品设计工作中的发挥,对风格上的多样,都是有帮助的。 作者:杨俊锋 单位:大庆师范学院美术与设计学院 工业生产论文:工业生产中电气设备的维护 1工业生产中电气设备的常见故障 1.1电动机 1.1.1故障在设备接通电源之后,倘若电动机不工作,并且没有发出任何声响,便要分析其主要原因。第一,可能是和电动机配套的起动电器元件,例如起动机构采用的是软起动器,首先检查软启动器是否报有故障代码,软启动器是否完好,起动电路当中的其他电器元件是否完好,这些都会使电动机无法正常工作,然后再检查电机故障。第二,可能是电动机内部绕组短路,局部绕组烧毁,从而使得电动机停止工作,只要怀疑电动机自身故障的时候,最简单的方法就是用万用表电阻档测各绕组阻值便知。 1.1.2维护(1)使用环境应该经常保持干燥,电动机表面需要保持清洁,进风口不能受尘、纤维等阻碍。(2)当电动机的热保护连续发生动作时,必须查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值过低,在消除故障之后,便可以投入运行。(3)应当保证电动机在运行的过程中有良好的润滑,在运行时发现轴承过热或是润滑变质时,应该及时换润滑油。在更换润滑油时,必须消除旧的润滑脂,并用汽油洗净轴承和轴承盖的油槽。(4)在轴承无法继续使用下去的时候,电动机运行时的振动和噪声会显著提升,检查轴承的径向游隙一定数值时,需要更换轴承。(5)在对电动机进行拆卸时,从轴伸端或者非轴伸端取出转子,倘若没有必要卸下风扇,还是从非轴伸端取出转子比较便利,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。 1.2变频器 1.2.1故障变频器的故障主要有谐波问题,变频器负载匹配问题和发热问题,这些问题都已引起相关管理部门与厂矿的注意,并且制定了相关的技术标准,比如说谐波问题,我国在1984年和1993年通过了“电力系统谐波管理暂行规定”及GB/T-14549-93标准,用于限制电系统以及用电设备的谐波污染。 1.2.2维护(1)增加变频器供电电源内阻抗。通常情况下,电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越小;电源容量相对变频器容量越大时,则内阻抗值相对越大,谐波含量越大。对于三菱FR-F540系列变频器,当电源内阻为4%时,可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时,最好选择短路阻抗大的变压器。(2)安装电抗器。安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器,或同时安装,抑制谐波电流。(3)变压器多相运行。通用变频器的整流部分是六脉波整流器,所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行,使相位角互差30°如Y-、-组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%,起到了很好的谐波抑制作用。(4)风机泵类负载。风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备,虽然泵和风机的特性多种多样,但是主要以离心泵和离心风机应用为主,通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载,这类负载对变频器的性能要求不高,只要求经济性和可靠性,所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可。如三菱变频器FR-F540(L)系列。风机负载在实际运行过程中,由于转动惯量比较大,所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题,变频器具体设计时,在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下,选择最短时间。泵类负载在实际运行过程中,容易发生喘振、憋压和水垂效应,所以变频器选型时,要选择适于泵类负载的变频器且变频器在功能设定时要针对上述问题进行单独设定。(5)调节变频器的载波比。只要载波比足够大,较低次谐波就可以被有效地抑制,特别是参考波幅值与载波幅值小于1时,13次以下的奇数谐波不再出现。 2结语 工业生产中的设备维护要做到预防性维护,这是对设备维护人员的最终要求。我们不仅要做到维修,更要做到在故障发生之前就能及时的发现并处理,是工业生产正常进行,尽可能减少损失。 作者:田光 单位:辽宁省阜新市工业设备安装公司唐钢分公司 工业生产论文:工业生产电力经济论文 1经济与电力变量的因果关系分析 格兰杰因果关系检验是一种基于假设检定的统计方法,其基础是回归分析当中的自回归模型。2个时间序列yt和xt之间的格兰杰因果关系可以描述为:若在包含变量yt和xt过去信息的条件下,对yt的预测效果要优于只单独由yt的过去信息对yt进行的预测效果,即xt有助于解释yt将来的变化,则认为变量xt是引致变量yt的格兰杰原因[5]。变量xt和yt的回归模型如式(2)所示:根据表3数据可知,在10%置信水平下,lnGDP和lnGIOV都是lnlCAP的格兰杰原因,滞后阶数均为1,说明GDP、GIOV与ICAP存在单向因果关系;另外,lnGDP和lnGIOV都是lnEC的格兰杰原因,滞后除数分别为8和4,说明GDP、GIOV均与EC存在单向因果关系。数据分析结果表明:广西区内国民生产总值和工业总产值是推动区内装机容量增长的原因,也是区内电力消费增长的原因;但装机容量增长对经济增长的反应迅速,而电力消费增长对于经济增长的反应具有一定的滞后性。 2经济与电力的协整平衡关系分析 如果所研究的时间序列具有相同的单整阶数,且在某种线性组合方式下使得组合时间序列的单整阶数降低,则称这些时间序列之间存在显著的协整关系,这个线性组合反映了变量之间长期稳定的比例关系。本节采用两步检验法[6]对描述广西区经济和电力的4个时间序列变量进行协整关系检验,论证经济、电力是否存在长期协调稳定关系。其计算步骤可分为以下两步:1)步骤1:鉴于格兰杰因果关系的检验结果,以电力变量作为解释变量,经济变量作为被解释变量,对4组时间序列变量进行普通最小二乘法回归分析。计算得到变量间协整方程如式(3),其中,R2、DW和F分别表示判定系数、杜宾-瓦特森指标和检验统计量。从表4结果看出,ε1、ε2、ε3的t值均大于各个置信水平下的检验临界值,序列显示非平稳特性;ε4的统计量t值小于1%置信水平下的检验临界值,序列平稳,说明广西区工业生产总值与全社会用电量具备长期稳定的发展关系。概括为,在1978—2007年统计年份期间,广西区工业生产总值与电力消费存在协整关系,当工业生产总值增加1%,对应全社会用电量需求增加了0.5408%。 3结论 以上对广西1978—2007年间电力、经济数据的研究结果表明:1)广西区电力装机容量、全社会用电量的增长依赖于广西区国民生产总值和工业总产值的增长,即自治区经济发展对于区内电力发展具有正向影响效应。2)广西区国民生产总值和工业总产值增长对于区电力装机容量影响显著,但是对区内电力消费的影响具有一定的滞后性,这说明广西经济快速增长促使电力装机容量增长迅速,但作用于电力消费增幅则相对缓慢。3)广西区经济发展不一定依赖于广西区电力增长,也就是说,适当放缓电力发展,在短期内未必会影响到广西区经济增长速度。4)广西区工业生产总值与全社会用电量存在长期均衡的协整关系。长期来看,广西区工业生产总值每增长1%,对应的全社会电量消费相应增长了0.5408%,这说明自治区电力消费的长期边际效应大于1。 作者:孙志媛刘默斯王富松单位:广西电网公司电力科学研究院广西电网有限责任公司柳州供电局 工业生产论文:切实抓好工业生产管理规定 一、正视当前形势,克服松劲思想。近年来,我市坚持实施工业强市战略,促进了工业经济的快速发展,特别是年工业增速达到了20.5%,提前一年完成了“十五”计划目标,形势催人奋进。尽管当前工业生产呈现高速增长的态势,但我们也要清醒地认识到,我市工业化水平尚处于产品加工的初级阶段,总量小,基数小,与全面建设小康社会的要求,与走新型工业化道路的要求还有很大差距,甚至与全省以及周边市州的发展差距还在继续加大。对此,各(县)区和有关部门要进一步增强紧迫感和责任感,绝不能产生骄傲、自满和松劲思想,要切实把一季度的工业生产作为当前工作的重中之重。成县、徽县和西和县要立足自身工业基础较好的优势,千方百计多产多销、多出效益,为全面完成今年的目标任务多做贡献,其余县(区)也要奋起直追,为圆满完成今年各项生产任务打下坚实基础。 二、加强组织领导,及早安排部署。针对部分县主要领导在撤地设市期间因工作调整而对工业生产组织领导放松的实际,各县(区)要进一步统一思想,提高认识,采取果断措施,切实加强对工业生产的组织领导。要搞好生产调度,加强经济运行预测、分析,把握经济走势,及时生产、供需、资金、技术、产业政策等方面的信息,掌握经济运行的主动权,更好的指导生产经营。特别对春节期间的生产工作,既要充分利用有效时间和电力供应相对充足的有利时机,抓好工业生产,做到过节不停产;又要进一步丰富职工文化生活,教育职工树立新观念,增强职工积极性、创造性和主人翁意识。要以高度的政治责任感切实抓好企业安全生产,确保不发生重大人员伤亡事故和财产损失。 三、服务重点企业,保障正常生产。要继续坚持对全市确定的30户利税大户倾斜扶持,特别要抓好成州、洛坝、宝徽、磨沟、尖崖沟等五户市明星企业的生产。各县(区)和有关部门要围绕实现“首季开门好”,加强调研,摸清情况,找出问题,针对经济运行出现的新情况、新问题,特别是当前经济运行中运力不足、资金短缺、原材料大幅涨价、工业产品产销率偏低等突出问题,采取针对性措施加以解决,确保企业满负荷生产。 四、发挥协调作用,促进企业融资。我市工业企业主要是中小企业,企业自身资本积累少,流动资金更是紧缺,致使一些中小企业每年生产启动迟、任务完成差。为此,各县(区)要抓好中小企业的融资工作,发挥中小企业需要资金少,周期短的优势,抢先向金融系统融资,同时要采取有效措施吸引外资和民间资本,做到早启动,早生产,早见效。 五、加强市场营销,提高生产效益。效益通过销售产生,税收通过销售实现,加强企业营销至关重要。各县(区)和有关部门要引导、指导企业根据自身的实际,积极推进营销体制改革,转变营销观念,创新营销方式,组建营销队伍,制定正确的营销策略,形成相对稳定的销售网络,达到以销促产。 六、加强综合协调,促进企业生产。各县(区)要努力搞好综合协调,及时了解掌握企业生产经营中的资金、供应及销售情况,帮助企业协调原材料、能源等物资,解决生产经营中的困难和问题,尤其要把电力供应作为组织工业生产的一项重要工作,积极与电力部门加强协调联系,争取电力部门对工业生产的最大支持。同时要结合各自实际,认真编制工业企业有序用电预案,政府领导要亲自协调电力供应,有关部门要积极争取电力供应,在确保重点企业用电的同时,合理分配电力供应,切实做到有序用电,确保工业生产的正常运行。特别对碧口地区的高耗能硅铁企业要合理安排好用电时间,做到错峰用电,避免因限电和电力供应不足对工业生产的影响。 工业生产论文:古城工业生产建设 一、古城工业园区基本情况 为依托园区办工业,丹东市元宝区于2002年11月规划、建设了古城工业园区。目前,园区内共有工业企业57户,(已投产50户,在建7户),其中已投产的规模以上企业18户,在建的7户企业投产后均可达到规模以上水平;园区内现有高新技术企业4户,其中:国家级1户,省级3户。园区内现已投产的企业资产总额达11亿元,是全区原有工业企业资产总额的近3倍。2006年,园区内工业企业预计可实现销售收入7.4亿元,实现利税5000万元左右,占全区工业企业的65%以上。园区内现有固定资产投资5000万以上的项目4个;500万以上的项目37个,园区现有项目计划总投资额15亿元,是全区现有工业企业总资产的3.4倍。论文百事通项目全部达产后,可新增产值26亿元,是全区现有工业企业总产值的5倍。 古城工业园区规划建设用地近7000亩,其中工业项目用地4800亩,旅游、仓储用地2200亩,现有项目已占用土地近4000亩,尚有3000亩土地可摆项目,其中有1700余亩可摆放工业项目,其余为旅游、仓储项目用地。 古城工业园区近几年的发展历程,可以概况为迅速发展、快速裂变、渐成规模——原有企业迅速发展,投资规模快速裂变,园区规模不断扩大,园区的洼地积聚效应逐渐显现。形成了以金丸集团、机床公司、桃李食品有限公司等十几家企业为中心,以曙光集团、克隆集团、恒星泵业等企业为左翼,以天泽集团等企业为右翼,中心迅猛发展、两翼比翼齐飞的良好格局。目前,园区已初具规模,集聚了装备制造、仪器仪表、电子信息、医药化工、纺织塑料、食品加工等多种行业,成为全区工业经济发展的重要基地。2005年3月,古城工业园区被市政府确定为装备制造业基地,2005年12月,被列为市重点建设的四大工业园区之一,2006年6月,被列为重点建设的10个市级工业园区之一。 二、古城工业园区发展中面临的主要问题 1、资金支撑脆弱。元宝区财政基本上处于吃饭财政状况,财力紧张,甚至难以维持工资的发放。而古城工业园区主要采用政府开发的模式,市场化程度偏低。以区财政目前的资金状况,根本无力进行基础设施投入,弱化了园区吸引力,集聚效应难以形成。如目前园区内蛤蟆塘火车站东侧、大沙河以西、外环路以南的一宗1528亩地块。由于四周被沟河环绕,至少需要修一座可供出入的桥梁和一条出入通道,并征用道路所占土地,才能达到供投资者入驻建设的水平。由于资金缺乏此块土地的规划还停留在图纸上。 2、产业特色不突出。古城工业园区2005年3月被丹东市政府确定为装备制造业基地,这就为产业群的成长提供了一个良好的发展空间。而目前入园的企业涉及装备制造、医药化工、仪器仪表、电子信息、纺织塑料、食品加工等多种行业。园区现有装备制造业企业13户,所占的比重为22.8%;电子产品加工企业6户,所占比重为10.5%;食品饮料加工企业5户,所占比重为8.8%;医药化工企业、仪器仪表企业、纺织企业各4户,所占比重各为7%。园区企业的行业分布比较分散,产业特色没有突显出来。同时企业与企业之间产业联系度不高,互补性不强,导致园内企业既无协作配套关系,又不能形成“簇群”效应,降低了园区整体竞争力。 3、项目单位负担过重。古城工业园区基础设施薄弱,几乎没有任何基础设施,所有进驻的项目均需投入大量资金进行水、电、路等基础设施建设,但是,按照现有政策,仍需交纳大配套费,加重了项目单位的负担,使有些投资者望而却步,影响了园区的招商工作。 4、发展空间严重不足。随着旧城区和棚户区改造规划的逐步实施,城区内工业企业将陆续迁出,元宝区唯有古城工业园区可摆工业项目。而古城工业园区的项目用地已越来越少,城区迁出项目虽增量不大,但仍需占去一部分土地,使新项目无地可摆,这直接影响了元宝区经济的持续发展。 5、承办征(占)地手续周期长、难度较大。所有项目几乎都涉及征(占)地问题,从目前情况看,征(占)地的难度较大,表现为周期长、阻力大,直接影响了项目进展。究其原因,一是承办征(占)地手续需报市、省逐级审批,周期长,如现有几户企业,因城市棚户区改造需迁移到古城工业园区,但至今土地审批没有下来,迁移工作无法进行;二是来自于被征占地农民的阻力较大。如泰泽纺织机械项目,因为占地问题,前后几乎拖了一年的时间,才得以实施;富格林项目二期工程道路外移,与8户农民协商了一年多才迁出。 6、现行税收管理体制不利于其财力增长。根据古城工业园区近几年发展的实际情况看,真正新招进项目,新创办企业较难,大部分属于现有企业的延伸、拓展或市内及其他县(市)区的企业迁移进园区。这些项目除原有企业延伸、拓展的外,其他迁移项目在产值和税收上增长幅度都较小,但还要占用大部分土地。尤其是一些原来的市属企业,按现行税收管理体制,税收仍归市级财政,区级财政毫无所得,却要占去本已十分有限的土地和资源。 三、古城工业园区发展的建议 如何把古城工业园区建设成为基础设施完善、产业特色突出的装备制造业基地,使古城工业园区成为元宝区经济发展的兴奋点、动力源和增长极,需要从以下几方面入手: 1、强力招商引资。招商引资是园区建设的生命线,园区建设的关键是要有项目进园。要把工作的着力点放在招引项目上,积极探索各种有效的招商方式,具体可从以下几方面入手:一是大力推介。利用多种新闻媒体,各种招商会、展销会、贸易洽谈会等平台,大力推介园区规划、特点、优势、基础建设状况、优惠政策等,提高园区的知名度和外向度,吸引企业投资。二是积极鼓励。鼓励投资者采取合资、合作、独资、品牌买断、设备入股和租赁等形式到工业园区投资创业。鼓励以园区名义对外招商,做好招商项目的准备和跟踪落实工作,提高招商引资成功率。对园区建设、招商引资有功的单位和个人,实行奖励制度。三是创新手段。积极探索项目定向招商、利用中介机构委托招商、组织对海外热点地区对口招商、项目上网招商和上门招商等方式,提高招商引资的多样性、适应性和有效性。 2、突出产业特色。园区建设必须突出产业特色,才能增强园区的产业集聚效应,促进工业园区的发展。古城工业园区建设初期,为在较短时间内尽快形成园区工业集聚规模,在项目招商上缺乏选择性,大中小项目、各行业项目一齐上,虽然园区规模发展较快,但产业特色不明显。随着园区的发展,要适时调整招商思路,要结合园区的装备制造业基地的产业特色和产业优势,把重点放在科技含量高、产品附加值高、市场前景好的大型骨干项目、高新技术项目、主导产业带动项目、与企业配套项目和企业集群项目上。要有意识地根据产业关联度培植企业群,要以产业链条、产业方向、产品上下游为纽带,延伸产业链,加强产业集聚。把园区发展成市场有方向,产业能聚集,规模可做大,产业链有活力的产业群。 突出产业特色的关键是抓好龙头企业。龙头企业是产业集聚的核心所在、支撑所在。具体工作中:一要围绕终端企业搞好配套。引进并发挥终端企业的产业中心作用,靠终端企业衍生项目,靠终端企业的市场需求集聚配套项目。二要围绕中间企业“前推后拉”。摸清上游产品的供应商和下游产品的采购商,建立相应的项目库、客户群和联系网,开展产业链招商。三要围绕上游企业加快延伸。以资源型项目引进加工型企业,以加工型企业增加加工环节。新晨 要严把入园企业的项目选择关,对入园项目、入园企业的投资总额、单位面积、投资强度等做出硬性规定,提高入园企业的技术含量和附加值,避免传统低水平项目,高消耗、高污染项目,防止有限的园区土地在近期内被小规模、低水平的企业占用,以保证园区的持续发展。 3、形成多元投资渠道。园区建设需要大量的资金投入,市区两级政府都要加大对园区基础设施建设的资金扶持力度,拿出一定资金扶持工业园区的基础设施建设,推动园区建设上档次、上规模、上水平。 同时在政府资金紧张的情况下,要明确园区开发建设是一种影响广泛的经济行为,必须按市场规律运作,要建立适应市场经济的园区开发建设良性运作机制。要充分利用市场化运作的办法,坚持行政推动与市场化运作相结合的原则,积极吸引国内外各种社会资金和金融资金投资园区基础设施建设,促进园区投资主体多元化。可采用BOT等方式,将园区内的经营性项目改过去由政府包揽建设为行业部门投资建设或者合资合作建设;尝试公开拍卖园区公共设施的经营权、广告使用权、道路冠名权等,把园区建设变成资本运营过程;组建具有法人资格的园区开发建设公司作为园区建设的项目业主,全面筹划园区基础设施建设,多渠道筹集、多元化投入,集中进行基础建设和配套服务,推动园区建设投融资市场化;建立和完善为园区服务的信用担保体系,形成多元投入机制;积极推动金融机构与园区内企业的合作,争取金融资本支持;按照“谁投资、谁受益”的原则鼓励引导银行资金、民间资金和境外资金进入园区开发和进行基础设施建设。 4、强化无形服务。强化服务意识,提高服务质量,是形成园区核心竞争力并保持园区持续发展的长效机制。古城工业园区在招企业、引项目上,应淡化特殊招商政策,强化无形服务。在加强工业园区基础设施建设的同时,创新服务理念,完善和强化园区服务功能。提高电子政务、电子商务和信息化、数字化水平,建立一套规范化、科学化、制度化的服务机制,加强金融、科技、人才、劳动用工、信息、市场等方面的服务体系建设,全面提升园区的服务层次,提高各项服务质量。为企业兴办实业提供安全舒适的生活条件和良好的生产环境,吸引企业向工业园区集中,充分发挥工业园区在政策、环境、管理和基础设施等方面的整体优势与功能。 工业生产论文:现代工业生产管理重点和难点 摘要:在现代工业生产过程中,企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理。通过有效的生产管理可以减少在制品库存、提高生产效率、缩短生产周期,从而降低生产的经济成本,不断提升企业经营效益,使产品和服务质量达到顾客满意的水平。通过生产管理可以有效提升企业的综合竞争能力,突出经营生产过程中各项工作的重点和难点,由此可以为现代工业生产管理分析提供重要支持,带动现代工业生产进步和发展。 关键词:现代工业;生产管理;重点和难点 本文从现代工业生产管理的重点和难点入手,对现代工业生产的产品质量、生产安全、成本管控等突出问题进行了深入研究。分析了制约现代工业生产管理的因素,其中包含企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等方面的影响。对提高工业生产管理效果的建议进行了完整总结,强调应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点,可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持。 一、现代工业生产管理的重点和难点 1.产品质量问题突出。产品质量问题的出现,多数情况下都与员工的质量观念薄弱和质量意识不足有关。很多员工认为产品质量问题事不关己,每天完成固定的工作任务、相同的工作内容,会缺乏长远的工作目标。此外,部分产品最开始的设计环节存在问题也容易导致产品质量问题的最终出现。如果设计技术水平盲目调高,导致技术人员操作困难,反而容易使产品质量下降。原材料和生产设备的质量也会对产品质量产生影响,如果材料和设备脱节,必然导致产品不符合规格要求,加之部分员工不规范的作业,也会严重阻碍产品质量的提升。 2.生产安全问题突出。部分企业不重视工业生产的安全问题,单一重视经济效益,减少了安全生产的资金投入,很容易导致机械设备不合格作业,为企业埋下安全隐患。此外,安全生产的制度建设不到位也会导致安全生产实践水平下降。在企业的生产工作中,应当注重生产管理机构的不断完善,避免人员冗杂,以及缺乏生产经验和安全知识的员工参与生产。目前,在日益激烈的市场经营竞争环境下,企业一旦片面追求资金成本的降低,就很容易引起技术革新水平降低,导致企业生产产品的更新换代周期缩短,不利于企业增加生产活力,进而会影响企业未来的发展。因此,生产安全问题需要企业的不断关注和重视。 二、制约工业生产管理的因素 1.企业管理意识薄弱。一旦企业的经营管理人员管理意识薄弱,就很容易导致企业内部发展涉及到的各项事务受到影响。企业的管理者需要自觉的运用已有的管理经验和管理知识来维护企业运行,通过合理科学同时符合企业实际的问题分析,来提出可行的解决对策,发挥对实践的良好规划和指导作用,进而不断成为一种内在意识。企业管理者如果在制度存在漏洞时不能及时的发现问题、分析问题和解决问题,就很容易导致企业运营失调;如果不重视企业经营管理的安全性,很容易导致生产安全隐患增加。所以,需要企业将人才管理、安全生产、制度建设和竞争创新发展各方面充分考虑到位,形成全面科学的管理意识。 2.企业制度体系不成熟。管理制度对于企业整体工作的开展发挥了重要的作用,是企业开展各项工作的基础和纲要。所以需要借助生产管理规范和标准的引导力量来对企业的生产经营活动进行管理,有效提升企业的经营生产效率,维护良好的生产规律和氛围。但是,大部分的企业存在管理体系不成熟的问题,企业内部的各项经营决策没有良好的管理标准和指导,阻碍了企业的进步和健康发展。因此,应当不断完善企业管理制度,制定行之有效的企业管理制度,并积极投入实践。在财务调查和统计等方面也应该关注工作的全面性,通过科学合理的成本控制管理来维护正常企业运行。3.企业员工素质较低。正是因为大部分企业的员工来源范围较广,整体的员工受教育程度较低,所以综合能力和整体素质无法保证。这些都是现代工业生产企业员工的最大特点。如果在员工培训期间的工作不到位,更加会导致员工综合素质降低。主要的员工素质低下原因有以下几点:首先,培训前期没有调查员工的个人意见,培训内容广泛但是没有明显的针对性,盲目依据热点设置课程,脱离企业实际工作的需要。第二,没有制定较为系统的员工培训管理计划,导致培训课程不合理,进度不连贯,培训队伍建设混乱。 三、提高工业生产管理效果的建议 1.树立先进的管理意识。应当树立起先进的现代工业生产管理意识,做好管理者与被管理者之间的协调配合。无论是管理阶层还是被管理阶层,都应该树立正确的管理意识。对于管理者而言,需要通过不断学习来提高个人的管理知识水平,充实自己的管理经验,革新管理意识,不断提升和完善自己。还可以结合企业的实际发展情况来安排管理工作内容,不断提升管理工作效率。被管理人员也不应该仅仅处于被动接受的位置,被管理者也应该积极反馈意见和建议,对管理效果和管理实践情况提出自己的看法和见解,构建起可循环的科学合理的管理体系。 2.完善现有的制度体系。制度的完善是现代工业生产管理能力和水平提升的重要基础。应该遵循管理体系和管理知识标准要求,充分实现管理工作详细划分。对于人力资源、财务成本管控、设备维护、员工精神文化学习等多个不同方面采取有针对性的管理方法。同时也应该制定完善的管理准则和管理标准,不可以局限于某一管理层面,忽视其他的管理内容之间的联系。而且,在长期的管理实践和管理研究过程中,还可以通过制度配合来达成管理部门整体统一,构建一个更加系统和完善的管理服务制度体系。 3.打造高素质的员工队伍。现代工业生产管理团队建设的重点和重要方式就在于培训课程的开展,需要关注和重视构建良好的课程培训氛围,提升培训的员工满意程度,高标准、高要求的开展各项培训活动。应该积极聘请经验丰富的专业生产管理培训人员进行培训授课,提升培训指导的水平,加大对培训的整体课程内容制定和培训进度把握的关注程度,提升系统化水平,带动整体培训流程更加紧密。可以提前做好课程安排,避免出现培训混乱等问题。此外,培训方式也应该多种多样,可以积极鼓励员工进行自主学习,构建良好的学习氛围。提高工业生产管理效果应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。 四、结语 综上所述,在现代工业生产过程中,企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理,生产管理为企业实现经营目标提供了物质基础,有利于企业高层管理者做好经营决策。企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等因素都不利于现代工业生产管理的发展。因此,应当树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点,可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持,促进企业又好又快的发展。 作者:刘薇 单位:中航工业金城南京机电液压工程研究中心
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。
汽车新技术论文:汽车安全新技术探讨 摘要:当前,汽车是人们最常用的交通工具,每年,由于汽车造成的交通事故给人们的生命财产造成了巨大的损失。通过改进汽车的功能,增强汽车的安全运行条件,可以有效地避免交通事故的发生。介绍防抱死制动系统和电子稳定控制系统,分别描述其两种系统的作用、工作原理,这对于汽车的安全有着积极的作用。 关键词:汽车;防抱死制动系统;电子稳定控制系统 随着科技的发展和人们对汽车要求的提高,汽车技术发生着翻天覆地的变化,现代汽车技术主要是围绕着安全、舒适、环保、节能等方面进行着更新换代。 交通安全历来是人们最为关心的话题之一,汽车发展的历史也是汽车安全技术不断提高的历史。汽车安全应从整体上来考虑,不仅要在事故发生时减少人员的伤亡,而且更重要的是避免事故的发生。 1防抱死制动系统 1.1含义 防抱死制动系统(ABS)的英文翻译是Anti-lock Braking System。它能在汽车制动时,对汽车制动力的大小自动进行调节,让车轮在这一时刻不会由于制动太大或太小而被抱死,处于边滚边滑的状态,从而从根本上消除了在汽车制动过程中的侧滑、丧失转向能力和跑偏等一些非稳定状态因素,并能够保证车轮与地面的附着力在最大值,以获得良好的制动性能、操纵性能和稳定性能。 1.2ABS的作用 ABS的作用主要有以下4个方面: (1)缩短制动距离。在紧急制动的状态下,ABS能使车轮处于边滚边滑的状态,滑动的比例占20%左右,这时轮胎与地面的摩擦力达到了最大,因此制动距离大大缩短。 (2)增加制动时的稳定性。汽车在制动时,四个轮子上的制动力是不一样的,ABS可以自动分配制动力防止车轮被完全抱死,从而提高了汽车在制动时的稳定性。 (3)减轻轮胎的磨损。事实上车轮完全抱死会造成轮胎表面磨损不均匀,使轮胎损耗增加。经过测定,汽车在紧急制动时车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费,已超过一套防抱死制动系统的造价。 (4)使用方便,工作可靠。与普通制动系统的使用方式一样,只要把脚踏在制动踏板上进行正常的制动即可。如果需要,ABS会自动进入工作状态。ABS工作时,驾驶员会感到制动踏板有颤动,并听到一些噪声,这都属于正常现象。 1.3ABS的原理 在汽车制动过程中,轮速传感器根据汽车车轮的齿轮,该齿轮与汽车的车轮在运转过程中同步,根据车轮的转速得出与此相对应的电子信号,由汽车的控制器经过运算,得出相应的车速和加减速度。并在此基础上,由电子控制器得出的信号分析出滑移值,根据一系列的综合分析,对压力调节器的发出相应的指令,让其自动调节压力的大小。当车轮发生抱死现象时,也将其信号传递给传感器,减少其制动压力值,让汽车车轮获得更大的转速,而车轮的转速达到一定的阈值时,电子传感器收到该值后,会加大制动压力值,从而让转速降下来。如此周而复始地运作,让汽车在制运的过程中总是处于即将抱死的边缘这一最佳状态,达到了防抱死制动的效果。 2电子稳定控制系统(ESP) 开过车的人都能体会,车辆在转弯时,汽车本身会由于重心的原因向转弯的反方向发生侧倾。当转弯时转向的角度越大,那么汽车侧倾度越大,同时,如果在转弯的过程中车速很快,侧倾也会随之加大。当侧倾的角度超过极限值的话就会发生翻车事故,这种情况在雨天和冰雪路面更加容易发生。如果使用ESP,失控的机率会大大降低,整车的主动安全性也更高。那么什么是ESP呢? 2.1ESP的含义 电子稳定控制系统(ESP)的英文翻译是“Electronic Stability Program”。它是德国BOSCH公司开发的一套电子稳定程序,1995年面世发展至今经历了10多年。最早是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上。当在开车的过程中,突然出现障碍物需要进行躲闪或在汽车运行过程中转弯发生转向不足及过度等现象,车辆此时可能会发生严重的倾斜,甚至发生翻车事故,此时ESP系统就会对汽车的车速和刹车系统进行及时的调整,防止以上事件的发生,从而将车辆行驶方向快速修正到原行驶路径上。 例如当我们开车时,发生后轮驱动转向过多的现象,这个时候,就有可能会失控而发生甩尾事故,ESP系统可以通过对前轮进行刹慢的操作,从而对车辆的行驶进行校正,达到稳定车子的目的。相反当转向过少时,会通过对后轮进行刹慢的操作进行校正。如图2是汽车上的ESP按键,通过这个按键可以开启或关闭ESP系统。 2.2ESP的作用 (1)实时监控:人们在开车的过程中,时刻都与安全挂钩,任何一个小的疏忽都有可能造成不可估量的恶果,ESP要对安全负责,实时对路面、操作员的操作、汽车运行状态等进行实时监控,并不断地将结果反馈给相应的部件和系统。 (2)事先提醒:当由于汽车的驾驶员操作不当或路况出现紧急情况时,ESP要能够通过灯光来对驾驶人员进行有效的提醒,提高驾驶人员的注意力,以防止意外的发生。 (3)主动干预:对于汽车转向发生问题时,ESP会主动通过调节制动压力的方式对汽车进行稳定。 因此,ESP最重要的作用就是它的主动安全性。 2.3ESP的基本组成与工作原理 (1)ESP的基本组成。 ESP的硬件组成只需在防抱死制动系统和驱动防滑转控制系统基础上增设转向传感器、车轮转速传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。目前ESP有3种类型:能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统;能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统;能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。 (2)ESP的工作原理。 在ABS制动防抱死系统的基础之上,研发人员设计了ESP系统,其主要是通过一系列的电子传感器对转向、加速度等信息不断地采集,并利用控制器和运算器进行分析,并给出合理的操作流程,从而达到安全可靠行驶的目的。 3总结 本文针对汽车的安全新技术展开研究,通过对防抱死制动系统和电子稳定控制系统的研究分析,让我们对汽车的安全系统有一个新的认识。 汽车新技术论文:CES汽车新技术展望 奔驰智能手表 奔驰研发的Pebble智能手表相当于司机智能手机的“第二块显示屏”。这款可佩戴设备揭开了互联汽车全新的配置方式。例如,当司机在车外时,能够从Pebble手表中获取燃油剩余量、车门锁止情况、车辆位置等信息。当司机在车内时,手表显示屏将自动转换,通过V2V技术,能够提醒司机前方路况并发出振动提示。 雪佛兰4G网络 4G LTE网络最大的优势就是超高速的网络连接功能,相比传统的3G网络在速度上要快七倍,因此可以支持更多的数据和服务的移动互联连接,并且4G LTE网络也真正允许让汽车变成一个类似于Wifi热点的设备,允许更多的设备接入,从而实现流畅的视频等应用。雪佛兰表示将在旗下车型中通过Onstar(第十代安吉星)提供超高速的4G LTE网络支持,成为第一个引入4G车载网络的汽车厂商。 宝马iRemote应用 iRemote应用可让用户使用智能手表来远程访问汽车。如用户在三星GalaxyGear上远程访问车辆信息,可知道宝马电动汽车i3的电池充电情况和行驶时间,还能了解到车门、车窗和天窗是否关闭。此外,用户还可以通过GalaxyGear进行导航和控制车辆温度。 奥迪Laserlight概念车 奥迪Sport quattro laserlight概念车的前大灯系统将矩阵式LED技术与激光技术相结合,并采用双灯组,外侧灯组通过矩阵式LED及多孔障板产生近光,而内侧灯组则采用激光作为远光。性能强大的激光二极管(LD)直径只有几微米,尺寸明显小于LED,但激光远光灯的照射范围可达500米,大约是LED远光灯的两倍,而亮度大约是后者的三倍。 奥迪Pilot Driving技术 奥迪基于A7测试车展示了其最新的Pilot Driving技术。这辆汽车可利用前视雷达和激光测距仪来“观察”前面的路面情况,挡风玻璃上安装的摄像头则负责监视车道分界线,后置雷达会探测左右两边超上来的车辆。 福特太阳能驱动C-MAX Energi C-MAX Energi太阳能混合动力概念车,无需依赖公共电网充电,同时还具有和插电式混动版C-MAX Energi近乎等同的能源效率。C-MAX Energi插电混动车EPA评估等同燃效为城市108MPGe,高速92MPGe,综合路况100MPGe。与福特共同开发这款车的机构还包括SunPower 公司以及佐治亚理工学院。 德尔福车内连接技术 德尔福公司最新的高度集成化汽车主动安全和连接技术对于未来实现自动驾驶有着重要意义。自动驾驶技术主要分为3块重要领域,分别为:具有连接功能的各类装置和系统、主动安全系统以及电子系统架构。此次展会上德尔福在这3大领域均有相关的技术展示。 汽车新技术论文:浅析汽车新技术教学面临的问题与应对策略 摘要:当今社会,科学技术日益发达,带动了汽车技术的发展, 汽车技术的发展一方面促进了汽车产业的进步,另一方面也对汽车维修、服务提出了更高的要求。这对这些问题,本文将提出应对的策略,力争对我国汽车新技术教学有所帮助。 关键词:汽车新技术教学 问题 应对策略 前言 汽车从发明到现在只是短短的100多年,但汽车的技术的发展牵动着社会科学技术的发展,对人类文明的发展有着不可忽略的影响,因此汽车技术发展也应本着造福人类的宗旨推动世界的发展。我国正处于汽车的普及阶段,汽车保有量剧增,新技术发展速度加快,为了适应这一新形势的发展,需要有掌握新技术维修方法的人才,这就未汽车教育树立了目标。而目前传统的汽车教育停留在原有的知识层面上,学生对新技术的接触也只是略微了解,缺少实际操作能力,传统教学已不能满足社会要求。因此,汽车新技术教学面临着诸多问题的当下,需及时研析应对策略。 1汽车新技术教学面临问题 (一)培养目标模糊,课程设置不科学 中职学校为了提高毕业生的就业水平,对人才培养目标定位往往不明确。多数学校将汽修专业人才培养目标定位在毕业生可在各类汽车维修企业中维修汽车发动机、汽车底盘、汽车电气设备以及汽车钣金整修等各类汽车维修工作,没有将学习新技术维修以适应形势的变化列为培养目标。大部分学校课程设置为:设置学生素质培养的基础课,课时超过1/3;设置机电维修等专业课,课时约占1/3;设置钣金、商务、汽车特定技术等专门课,课时较少。课程设置过于死板,学生选择性差,不能根据自身情况、社会需求和知识水平等选择课程,而是被动接受学校课程表。即使学生发现学校安排的课程不适合自己,也不能另行选择,学生不能选择课程之外更不能选择教师,学生的学习主动性容易受打击。这种培养模式容易导致学生理论水平高而动手能力差,实际操作性不强,尤其是跟不上新技术的发展,学生到了企业需要企业再培训才能投入工作。 (二)教师的专业操作水平低,复合知识型教师缺乏 由于汽车新技术涉及多个知识面如汽车专业知识、电子技术、控制技术、计算机技术等, 要求教师既需要较高的理论知识,又懂得新技术维修的实际操作。学校大部分教师都是从学校毕业后到学校任教,有汽车行业从业经验的占很少一部分,造成教师授课过程中偏重理论教,实践操作知识缺乏,学生的学习效果大打折扣。相反,另外一小部分来自于汽车厂已退休的高级工程师,虽然具有丰富的实践工作经验,教学中能实际操作吸引学生动手实践,但在面临汽车新技术教学时,也不能从理论上进行系统地讲解。在涉及汽车新技术中的电子技术、智能控制技术、计算机技术等时, 往往不能进行理论剖析和从原理、方法上阐述汽车新技术,从而让学生不能从根本上明白所学技术的原理,导致影响学习效果。 (三)新技术设备配置不足,设备的利用率低 近几年汽车技术发展迅速,汽车新技术教学所需的设备也要更新,这些设备普遍复杂、昂贵且运行成本高,许多学校没有更新新设备,原有的设备陈旧落后。一些学校虽然更新了新技术设备,但在教学使用中这些教学设备也存在一些问题, 一是一些老师不熟悉复杂的设备,一时半会不会用,或者害怕损坏不敢使用,这些设备的教学潜能得不到发挥,导致昂贵的教学设备起不了多大作用;二是学校从考虑教学成本,不愿大量重复使用, 导致学生感知接受效果差,未能真正达到教学目的,三是设备利用率低还有一个重要原因是有设备没有“病人”,许多检测设备必须要在车上才能发挥它的作用,没有合适的汽车做为“病人”,设备也不能使用。 (四)汽车新技术内容很丰富,教学内容难以把握 汽车新技术不仅拥有丰富内容,而且还代表着未来汽车技术的发展方向,既包括还在理论层面热点研究的汽车新技术,也包括还是实验室样品的汽车新技术,还包括成熟的已经并已经投入使用的新技术等等。这些内容前呼后应,前者的了解能够增强对后者学习的热情和理解,对后者的学习有利于对前者的了解。教学中怎样使学生既能把握汽车新技术的现状和未来方向,又能掌握实在的汽车新技术,解决汽车维修、服务中的实际问题。只有通过合适的方式和方法,让其有兴趣地去研究学习,才能使学生掌握如此多的内容。 (五)汽车新技术教学方法太单一 当前汽车新技术的教学, 主要还是采取课堂理论为主,实验室实习为辅的方式,实际上汽车新技术中的电控、电路油压传动等许多控制、电子技术在没有动手操作的状态下是难以真正掌握的,使得很多学生在理论课结束后,还是停留在文字表面,没有深刻理解控制原理、控制原因和控制过程,对内容没有掌握,进而出现学生毕业面对实际问题时却不知从何下手,也就是学无所用的问题。 2当前汽车新技术与教学的状况 1)整体性与交叉性 大小区域,具有整体性,汽车都不光涉及到一个行业或部门,而是涉及到多个行业、部门。这就要求汽车新技术教学要协调好部门间、行业间的关系,不能顾此失彼。由于专业范围不同,因而各个技术分为若干档次,技术之间既有属种关系和纵向联系,又有同种技术相互同等关系和横向联系。现代汽车新技术的这种纵向关系和横向关系构成一个网络,每个技术都在其中并受其影响。 2)内部性与独立性 各国汽车工业的发展道路、方式等方面不同之间,客观上差异明显。这就要求汽车新技术教学要根据自己所在国家、地区实际情况,选择适合自身的汽车新技术教学模式。虽然不同汽车种类、技术之间有存在纵向和横向关系且相互之间交流广泛,但其基本原理、操作模式具有自身的特点,许多汽车生产企业又是相对独立的实体,独立发展自己品牌,因此,汽车新技术教学也要考虑到特殊性。 3)规划性与变动性 为减少汽车新技术教学在技术发展中可能出现的盲目性,统筹教学发展轨道,从而实现整体教学的持续发展,需要有一个汽车新技术教学整体规划,也就是从总体把握,高处着眼,规划出目前比较适应的教学内容、相互关系等有一系列整体的计划。然而,实际情况会变,汽车新技术的发展也在变动,这就要求汽车新技术教学要根据实际不断调整,适应时代变化。 3汽车新技术教学应对策略 (一)加强汽车职业教育师资培养及设备配置 目前汽车职业教育师资力量比较欠缺是现实,拥有汽车新技术并具有相当研究开发能力的汽车专业毕业生还不满足汽车生产市场的需求, 更别提从事职业教育,再者企业中拥有资深汽车新技术的工程师更是无暇理会汽车职业教育。因此,学校怎样才能更好地解决汽车新技术教学中面临的师资匮乏问题值得探讨。首先,从汽车职业教育对师资需求来说,高校应加大面培养职业教育师资力度,其次学校要提高待遇吸引人才,才能留住人才。另外,不断更新完善基础教学设施的,尽量做到型号一致、设备齐全,保证设备的利用率。 (二)提高教师自身素质,丰富完善自身知识结构 为了应对汽车新技术教学面临困难,作为教师首先应不断加强学习,取长补短。具体来说,年轻教师普遍缺乏操作能力,应加强培养实践能力, 除了自己加强学习外,定期到企业或社会实习或工作,理论结合实际,将抽象的理论利用实际操作直观化,教学时结合实际传授学生技巧及方法,使学生更好地理解和掌握。年纪大的普遍理论水平达不到新技术要求,这就需要增加这些教师的新技术培训,每学期应该不定期开展,有机会就到校外培训学习。 (三)鼓励教师积极探索教学新方法、新理念 将理论课和实践课科学融合,设置文化课和专业课时注意实用性,制定教学内容和大纲时结合企业生产实际、培训内容和学校教学设备、教材,以训练基本技能为基础,采用“行动导向”的教学模式,教师更多使用现场演示的方法,使学生在操作中掌握新技术中。专业教学讲究结构、功用、精简原理,各种工作原理要综合讲授,使学生在大脑里有一个基本框架,不要求深刻理解,能明白必须基本原理即可,注重教授和培养学生的实践技能和对技术的运用能力,提高学生学习兴趣。 汽车新技术论文:汽车底盘的新技术发展浅探 摘 要:本文通过对一些最新的汽车底盘技术进行介绍,新技术的组成结构,基本工作原理,对汽车底盘技术的未来发展方向进行描述。 关键词:汽车;底盘;新技术 2011年,我国汽车产量为1841.9万辆,同比增长了0.8%,同比增长率比2010年下降了31.6个百分点,汽车销量为1850.5万辆,同比增长了2.5%,同比增长率比2010年下降了29.9个百分点。2012年,我国汽车的产量和销量均超过了1900万辆,增长速度超过了4%,仍然稳定全球第一。随着汽车市场的热化与稳定,人们对汽车质量要求越来越高,对汽车的专业认识也越来越深入,对汽车的各个方面都开始进行关注,同样,对汽车底盘的各方面性能也开始关注,并有了更高的要求,涉及汽车底盘的安全性、材料、工艺和电子新技术的应用。当前备受关注的汽车底盘新技术主要有,转向控制系统、线控制动系统、主动悬架控制系统、连续控制底盘系统,以及底盘线控系统。 一、汽车底盘新技术概述 1.转向控制系统 为了改善操作者的转向操纵感,让操作者的体能消耗减轻,将汽车的转向性提高,出现了转向控制系统,其控制系统包括主动前轮转向系统、车身电子稳定系统和后轮转向系统等等。当汽车进行低速行驶时,操作者作用到方向盘的转向力能够得到减少;当汽车进行高速行驶的时候,适度的转向力能够通过转向盘反馈给操作者。 车身电子稳定系统,是一种牵引力控制系统,其主要组成部分有车轮传感器、转向传感器、横向加速度传感器、方向盘油门刹车踏板传感器、侧滑传感器等等。它与其他的一些牵引力控制系统进行比较,具有可以控制驱动轮和从动轮的优点。车身电子稳定系统的工作原理是利用各种传感器对汽车的行驶状态进行监控,同时配合操作者的操控动作,通过对汽车失稳程度的电脑估算,可以计算出稳定行驶的调节参数。车身电子稳定系统,是汽车主动安全性控制系统的一种,是当前智能主动防滑稳定系统的最高形式,是对ASR/ABS/EBD集成的发展和延伸。 主动前轮转向系统,能够根据速度状态对传动比进行调节,同时也能够对汽车的稳定性进行控制。当汽车处于低速行驶状态的时候,传动比比较小,转向直接,转向盘的转动圈数减少,汽车的操控性、灵活性都得到了提高;当汽车处于高速行驶状态的时候,传动比比较大,汽车的安全性和稳定性都得到了提高。通过主动前轮转向系统,让操作者能够充分体会真实的路感,更值得关注的是,主动前轮转向系统不仅将汽车的机动性和安全性大幅度提高了,而且增加了驾驶乐趣。 后轮转向系统的执行机构包括整体式和分离式两种,主要组成包括传感器、电子控制单元,以及执行机构等。在正常情况下,汽车行驶速度、转向盘转向角和后轮转向角三者之间成函数关系。当汽车处于低速行驶的状态时,后轮会接受由转向盘执行机构传来的相应方向相反的转向角,从而减小汽车停车或拐弯时的半径;当汽车处于高速行驶的状态时,后轮会接受由转向盘执行机构传来的相应方向一致的转向角,从而提高汽车的方向稳定性。 2.线控制动系统 线控制动系统包括线控制动控制单元、电制动器、传感器、电源、电子制动踏板、制动手柄等,采用嵌入式总线技术,传递电力,是一种新型的智能化制动系统,具有广泛的未来发展空间。通过线控制动系统,汽车的制动效果得到提高,制动安全性能得到加强。同时,安装、维修简单,电控制动能效得到有效改善。 3.主动悬架控制系统 汽车主动悬架控制系统能够对汽车的平稳行驶进行主动调节。当汽车的行驶路况、汽车负载荷、行驶速度发生变化的时候,对车身的高度,悬架的刚度,减震器阻尼的大小进行自动调节,很大程度上对汽车的行驶平稳性进行改善。其主要组成部分有转向盘转向与转角传感器,前、后车身高度传感器,节气门为止传感器、控制开关、车速传感器、执行器等等。 4.连续控制底盘系统 连续控制底盘系统,能够对动力分布、悬挂进行调节,主要是由持续调校悬挂系统和电子控制全时间四轮驱动系统组成,通过横向、纵向、倾斜、滚动感应器、车轮速度、输出马力、制动力、方向盘角度等数据,进行调节。 5.底盘线控系统 线控驱动系统、线控制动系统和线控转向系统是汽车底盘线控系统的核心内容。执行机构执行的整个过程和执行结果都在电子控制器的控制和监测下进行。 二、汽车底盘新技术的发展方向 随着汽车底盘中的转向控制系统、主动悬架控制系统、线控制动系统、底盘线控系统,以及连续控制底盘系统等新技术在汽车制造中的广泛应用,技术的不但成熟,汽车的安全性能、舒适程度都得到了很大的改善,那么这些新技术的集成融合,形成整体的汽车底盘智能控制系统必然成为未来汽车底盘技术的发展方向,在集成化方面,未来的发展方向主要体现在ABS/ASR/ESR的集成和ABS/ASR/ACC集成两个方面,并成为主要趋势。 汽车底盘技术的不断发展,要求我们要不断努力,加强研究力度,提高技术,为人们提供更高质量的汽车,满足人们日益变化的需求。将信息化、网络化、电子化、集成化、智能化融为一体,制造出更舒适、更安全的汽车,并在实践中不断检验和提升。 汽车新技术论文:稀奇古怪的汽车新技术 最近,因为车主的不断抱怨以及第三方质量报告的差评,福特终于决定对自家的触摸屏多媒体系统MyFordTouch进行改进,在下一代车型中把音量调节按钮从触摸调节改回传统的旋钮调节,并且增添更多传统的元素来简化智能系统。实际上,并不只是福特一家有这样“鸡肋”的技术。几乎每隔几年,汽车产业就会出现一个新的技术方向。不过这些厂商有时过于追求新技术所带来的卖点,而忽略了那些技术其实中看不中用。而这些技术赢面究竟有多大呢? 行人安全气囊 应用车型:沃尔沃V40 这是什么:通过安装在前保险杠的7个传感器监测,当车身与物体接触时,信号会发生改变。控制单元将对信号进行评估,若信号分析显示与行人发生碰撞后,发动机舱盖尾部自动翘起,隐藏在其内部的安全气囊将在百分之几秒内释放,并且覆盖到整个挡风玻璃的三分之一部分和A柱下半部分。这样以来,凸起的发动机舱盖与安全气囊便可有助于减轻对行人的伤害。 可能不靠谱:行人安全气囊保护的是头部的位置,但最重的撞击发生在车头保险杠位置,在玻璃处增加气囊只不过是减轻二次撞击,对于在城市里开车的人来说,其实意义并不会太大。而且这一技术理论上在时速20km/h至50km/h的速度下,可以减轻在车辆与行人发生碰撞时行人受到的伤害。沃尔沃拥有的城市安全系统会在时速30km/h以下时,进行自动急刹车。而且,如果是时速20km/h撞击的话,行人被撞到玻璃上的可能性并不大吧。 夜视系统 应用车型:宝马7系 这是什么:目前汽车夜视系统主要使用的是热成像技术,也被称为红外线成像技术。其原理就是:任何物体都会散发热量,不同温度的物体散发的热量不同。人类、动物和行驶的车辆与周围环境相比散发的热量要多。夜视系统就能收集这些信息,然后转变成可视的图像,驾驶者观看中央显示屏,可分辨远处行人的距离位置,对路况提前做出预判。宝马在此基础之上还增加了“动态光点”。位于雾灯位置的LED灯组在未激活“动态光点”照明时,亮度与远近光一致,用来辅助车辆大灯的照明效果。而在100米的距离内,“动态光点”可以辨识出前方的人或动物,并用高亮度的光束单独照亮该物体,同时在仪表盘以及HUD抬头显示仪表上对驾驶者做出提示。如果动物在车辆的行驶路线上,进入到车辆近光灯的照射范围之内时,动态光点会闪烁动物以达到驱逐的效果。 可能不靠谱:目前视力正常的驾驶者在近光灯下可以看清88米以内的路况,使用远光灯则可达到164米,在这种距离之内,驾驶者有足够的时间来应对前方的路况。而夜视系统的探测距离为400米,400米前就开始准备,反倒会分散驾驶者的注意力。其实,这与各种帮助驾驶者集中注意力的辅助系统一样,驾驶者在疲惫无法集中注意力的时候,并不应该开车,即使有各种辅助系统也不应该。而依赖这些系统,反而会使驾驶者高估自己的能力,驾 驶更不安全。 酒驾闭锁系统 应用车型:沃尔沃V40、C30、S40、C70和S80L加长版 这是什么:酒后驾驶闭锁装置(Alcoguard)与警察手持的醉酒测试设备原理相同。这个设备只有一个小型摇控器大小,平时放在悬浮式中控台后面可充电的小贮存箱里。在汽车启动前,驾驶者必须先向无线手持设备里吹气,此设备会分析驾驶者呼出的气体,并通过无线信号把分析结果传送给汽车的电子控制系统。如果血液酒精浓度超过了每升0.2克,发动机将不会启动。 可能不靠谱:如果喝酒后有意识去测试,那么驾驶者并不会冒险去开车,因此酒驾闭锁装置就显得多余了;而如果喝酒了,还是要开车,那么也可以找一个没有喝酒的人来吹一下―闭锁装置还没有驾驶者人脸识别功能。因此,尽管理念很好,但实际上酒后驾驶闭锁装置并没有什么用处。 车内空气净化系统 应用车型:沃尔沃S60 这是什么:沃尔沃在1992年就建立了一个专门针对车厢内空气质量控制的实验室,而现今装备在S60中的IAQS(Interior Air Quality System,车内空气质量控制系统)就是这个实验室的成果。IAQS系统原理很简单,在传统空调中活性碳滤清器前加装了一个专用的空气质量传感器,通过传感器对外部将进入到车厢内的空气质量进行分析,在发现外部空气中污染物含量超标时,系统会自动将通风方式切换到内循环模式,阻止外部污染物进入。 可能不靠谱:IAQS的最大优势在于系统内的空气质量传感器可以对一氧化碳作出反应。但是车内空气污染主要来源却在座椅、棚顶所用的纺织品、塑料等配件。这些材料在加工过程中残留的添加剂会在新车的使用初期缓慢地释放出来。根据中国汽车工业协会副秘书长杜芳慈的介绍,由于车内空气成分很复杂,驾驶者所使用的香水都可能在车内产生化学反应,所以空气净化系统并没有那么神奇。 遥控驾驶 应用车型:比亚迪速锐 这是什么:将儿童玩具车、玩具飞机上的遥控技术应用到汽车上,人站在车外10米的范围内,使用遥控钥匙,实现车辆启动、前进后退、左右转向,控制车辆0.7公里/小时的低速行驶。 可能不靠谱:比亚迪给出的使用情景是在酷暑和暴雨等恶劣天气条件下,你可以将车辆遥控移动到自己身边,免受取车时的日晒和雨淋;当车位非常窄、驾驶人上下车不方便的情况下,还可以通过遥控驾驶让车辆安全移进、移出,用遥控器操控汽车行驶和转弯。但试想一下,在这种恶劣的天气情况下,你会站在车外,以0.7公里/小时的速度来操控汽车吗?还是直接跑到车里比较快捷吧! 汽车新技术论文:汽车故障诊断和维修新技术 摘要:随着科学技术的发展,汽车技术也日新月异,伴随而来的是出现了很多汽车新技术故障。且在对汽车进行维修时,含有高科技的汽车新技术所占分量越来越重,以前的汽车维修方式已经不能完全解决现代汽车故障。所以,必须采用新的维修技术来解决现代汽车发生的故障,才能适应时展的需要。 关键词:汽车;故障诊断;维修新技术 现代汽车大多采用高科技技术,汽车控制系统也在朝着多样化的方向发展。同时,为了保护环境,现代汽车新技术中也开始考虑低碳环保安全出行的因素,比如:进行混合动力设计,把原来汽车滑行时的动能转化成电能,还充分利用先进的网络通信技术,当汽车发生故障时,在保证电源线正常的情况下通过检测网络线就能判断汽车发生故障的原因与方位。因此需要采用新的故障诊断技术,才能适应时展的要求。 1.现代汽车故障诊断的特点 1.1.汽车系统故障的综合性越来越强 随着汽车新技术的发展,汽车发生故障的概率和以前相比明显降低,但在机电一体化的设计理念指导下,汽车系统发生故障的综合性越来越强。汽车系统综合性变强要求提高汽车的保养、维护程度。在汽车行驶过程中,一旦出现小故障,在系统提示情况下能够行驶一段路程,就会导致汽车故障更严重,这让汽车故障检测面临新的困难。 1.2.汽车换件的参数匹配问题 由于现代汽车运用新技术,但电脑控制系统中存储的数据仍旧停留在原来零件中,这就导致更换以后的零件和汽车系统的参数不符。汽车换零件不单单是更换,还必须按照零件运用的差异,如:海拔、燃油的差异等对零件进行系统性更换。随着现代汽车技术的发展,汽车换件必须分清零件的区域性,充分了解零件的质量,在换好零件后还要进行一系列调试,看是否和原来车辆相匹配。 1.3.汽车电子故障越来越多 现代汽车很多都运用电子技术,汽车的灯光系统大多采用LED灯,并且汽车的故障维修也开始慢慢集中在电子故障方面,比如:汽车的电脑控制系统发生异常,电气部分不稳定等。相应地就要求汽车维修人员具备充分的二极管、电流以及三极管等方面的知识,才能满足现代汽车行业对维修技术人员的要求。 2.汽车新技术故障的维修方法 2.1.准确判断汽车发生故障的原因 在现代汽车故障诊断维修技术中,必须掌握各种不同车型的维修技术资料,充分利用网络传递维修诊断信息。随着故障诊断信息的网络化,汽车故障诊断信息的传统已经突破了原来时间、空间以及速度的限制,每个维修企业之间可以实现资源共享。其次,还可以运用现代通信技术,把维修企业的管理软件、各种维修设备、信息系统等集合为一体,实现维修软件、硬件的共享。同时,用户也可以利用热线咨询,取得先进的“故障诊断专家系统”的指导,找到最好的维修方案。最后,维修人员可以利用汽车故障远程诊断服务,把现场诊断得到的数据信息通过传感器输送到计算机中心进行处理,然后经计算机中心反馈到现场,指导现场的故障诊断。总之,汽车新技术的发展,在某种程度上,给汽车的故障维修增加了难度,但维修人员可以充分利用新的网络技术,快速找出汽车发生故障的原因,然后找出故障所在,进而顺利解除故障。 2.2.检查汽车系统各种数据 汽车维修人员必须全面检测汽车以前的维修记录,仔细检查汽车系统数据,很多汽车之所以发生故障主要是因为在维修时未对系数数据进行严密检查,导致汽车故障在同一位置发生,这和维修人员的专业维修技术有很大关系。如:维修人员在制动片上忘记安装卡子,就可能导致汽车在以后的行驶过程中发生异常,严重影响汽车的性能。其次,分析故障是提高汽车诊断维修水平的关键,分析故障的过程主要是以诊断特点参数为基础,从数据信号分析与状态识别两方面着手,运用现代电子技术进行处理,找出故障发生的内在规律,对汽车系统的故障进行定量分析。比如:在分析汽车故障特征数据时,运用小波分析技术,可以在一定的时域与频域中进行稳态信号分析,且具有很好的局部化特点。现代汽车结构的复杂性让汽车发生故障的状态呈现出不清晰性、多样性以及不确定性等特征,只有运用模糊集理论或者神经网络技术分析诊断故障,才能提高诊断速度与精度。 2.3.划定汽车故障范围 在诊断维修汽车时,汽车维修人员常常会依靠自己的主观想法,判断汽车故障,这是非常错误的做法,只有按照标准的故障诊断检测程序才能完全排除故障。首先,要划定汽车发生故障的范围,记录下汽车新技术故障的系统数据,便于以后分析运用。其次,在汽车发生故障的范围内,还要深入分析检测,不能单单依靠个人的经验轻易下结论,经过严密的检测以后,才能开始进行维修工作。而最直接有效的方式就是进行场地测试,通过场地实验很容易判定出哪些系统是正常的,哪些是异常的,进而锁定可能出现故障的那个系统,排除与之无关的系统。 2.4.更换零件并且调试 当明确汽车的故障数据后,分析整个系统数据,按照汽车维修标准,更换不能使用的汽车零件。更换汽车零件也要注意区域性,否则可能更换以后会影响到汽车的正常运行。在更换好零件以后进行运行调试,这样才做完了对汽车新技术故障的维修工作。此外,专家系统是根据人类专家专业领域的经验,以计算机为基础的信息系统,维修人员可以充分利用专业领域中专家的知识,协助更换零件及调试维修工作。由于汽车故障诊断是一项非常复杂的工作,需要方方面面的专业知识,所以把专家系统应用于故障诊断,能够很好地解决各种复杂的系统故障问题,但由于专家诊断系统存在获取知识困难、控制策略不灵活等缺点,需要维修人员具有一定的自我学习能力,才能更好地解决复杂系统的汽车故障。 3.结束语 总而言之,随着汽车新技术的发展,汽车故障的诊断维修技术也不断向着科技化方向发展,这就要求维修人员不但具有丰富的维修经验,同时还要充分了解汽车新技术的特点,才能更好地进行汽车新技术故障的诊断维修。 作者简介: 姓名:杨瑞雪 性别:女 署名单位:辽宁省凌源市职教中心 职务:教师 汽车新技术论文:基于汽车电控新技术、维修的研究分析 【摘 要】随着汽车事业的发展,大量电控技术被应用在了汽车制造中,使现代化的汽车事业渐渐走向了全电子控制的新技术时代,而汽车的这种发展趋势,令汽车维修行业随之也发生了巨大的变化。因此本文针对现代汽车在电控新技术的发展和维修行业的发展方面,进行简单的研究分析。 【关键词】电控新技术 维修 一、电控新技术的发展趋势 (一)电控新技术 在现今的电控技术发展中,新技术主要表现为:汽车发动机和汽车底盘的电控技术,这个方面的发展已经相对较为成熟;然后是车身安全方面的电控技术,这个包括安全气囊、温度调控以及各种仪表等;再然后就是混合动力等电动汽车的应用;通讯等智能交通的综合技术系统;各种信息系统等整车控制设计。 (二)发展趋势 目前针对现代化经济的发展趋势,和信息化的时代特点,汽车电控的新技术发展趋势逐渐走向了集成化、智能化和网络化。其通过对发动机、自动变速、牵引动力、制动动力等动力系统的有机结合,形成了稳定的集成化电控系统,并在模糊控制和自动适应控制的智能化控制概念下,加快了其智能化电控发展的速度,利用数据的有效交换与应用,实现了网络化的电控新技术。 二、维修行业的形势现状 (一)维修技术 伴随着汽车控制技术的发展,汽车在结构、性能等方面都发生了极大的变化。而这些变化对于传统的汽车维修行业来讲,是一个巨大的挑战。因此在汽车电控技术发展的背景下,相关的汽车维修技术也面临着巨大的创新与变革,从而适应汽车市场需求的变化。 (二)维修设备 由于汽车电控技术的发展给维修技术带来了巨大的变革,从而令维修所需要使用的设备也面临着更新的问题。在现今的新汽车电控技术下,很多以往的维修设备并不足以完成维修任务,因此在维修设备的改革上,也是维修行业需要着重研讨的一个重要课题。 (三)维修信息网络化 在全球科技飞速发展的同时,也将我们带入到了一个信息科技主控的信息化时代。因此信息化技术已经渗入到了各行各业之中,同样电控技术的创新实现,在很大程度上也是以信息化技术为基础的!因此对于电控技术的信息反馈,以及相应数据的处理,是促使维修行业信息网络化发展的主要因素。 (四)维修人员素质 然而电控技术的发展,也不能保证全自动的运行,维修行业就能不能保证全自动的修理。因此作为修理的核心,维修人员的素质及专业能力提高,成为了实现维修行业得以适应电控技术发展需求的重要元素。因此在面对电控技术的告诉发展状况时,有效的提高维修人员的专业能力及相关业务水平,是提高现代汽车维修水平的有效途径。 三、电控新技术与维修行业的关系 (一)品牌经营 随着现今汽车行业的发展,大量的车型逐渐充实着整个汽车市场。这就令汽车维修行业在发展中,对修为人员的专业能力要求逐渐提高。所以面对这一状况,维修行业应该形成统一的高素质专业维修人员培训体系,然后针对汽车的品牌进行针对性的品牌化维修经营策略。 (二)理念转变 传统的维修行业,在维修理念上保持着一种“即发生即修理”的态度。然而伴随着汽车的逐渐普及,与其市场范围的扩大,令维修企业与客户之间达成了一种增值观念,将原有的传统理念从“维修”变成了“维护”,从而为“零修理”的目标打下了坚实的理念基础。 (三)设备的依赖 在汽车的新电控技术发展中,由于电控技术的发展,使得汽车越来越趋向自动化,这就令汽车本身的结构精密度更高,从而导致完全的人力无法满足汽车相应问题的维修。这就形成了维修行业对各种高科技仪器的依赖,从而利用各种仪器来对汽车进行有效的修理。 四、电控新技术与维修行业的相关发展 (一)专业人员培养 面对现今汽车的发展状况,汽车维修人员必须具有过硬的专业技能,并与此同时熟练的掌握计算机技术、自动控制技术等相应的现代化新技术,并在不断的维修理念更新中提高自身维修素质,从而满足现代化汽车维修的需要。 (二)维修数据应用 在提高维修人员的自身素质同时,维修企业还需要对汽车的最新动态进行准确的把握。在科技高速发展的今天,汽车的技术更新也是日新月异,因此维修行业必须有效的利用网络化信息技术,保持对其信息的掌握,从而及时对维修行业发展做出有效调整。 五、结束语 综上所述,汽车的电控新技术发展,是在新时展背景下响应人们需求的必然结果。而在这种结果下,引领了汽车修为行业的相应改革和发展,从而将汽车维修行业引领上了一条高科技化的发展道路。 汽车新技术论文:浅析汽车安全新技术与道路交通安全 摘要:指出了随着汽车保有量的剧增,道路交通事故发生率在不断上升,因道路交通事故而产生的伤害和死亡率一直居高不下,分析了道路交通安全的影响因素,从汽车安全新技术方面分析和阐述了车辆及行人在提高道路交通安全方面的重要作用,并提出了相应的建议和设想。 关键词:道路交通;汽车;新技术;安全性 1引言 汽车在给人们带来极大便利的同时,也带来了安全隐患、环境污染及能源危机等方面的问题。因车而产生的交通事故对人们的生命财产安全造成严重威胁。 而据相关专家统计[1],我国历年的交通事故起数数据如图1、图2,由此图中数据分析可知,随着汽车安全新技术的发展交通事故起数自2002年起开始成呈现下降趋势,事故死亡人数自2005年也呈现明显下降趋势。分析其原因,除了相应有效的管理制度及相应法规等因素,其主要原因应该是汽车的安全技术有了明显进步,汽车安全新技术对于道路安全性起到极大的推进作用。 2车辆的安全性能 车辆可以说是道路交通事故发生的主要直接因素,因此提高车辆的安全性能对于减少和预防交通事故的发生也是极有效的措施。车辆指机动车,主要包括小车、公共汽车、货车与大卡车以及摩托车。摩托车及卡车的安全性能很难在短时间内改进,可摩托车、卡车的安全及由其给道路交通带来的安全隐患是不可忽视的,由相关研究可知,目前交通安全计划相关部分正在着重解决摩托车及卡车的安全隐患,汽车设计师和生产制造商正努力地提高小车、客车车辆的安全性能。 汽车安全性主要包括了汽车主动安全性、被动安全性、事后安全性和车外安全性等几个方面。顾名思义,主动安全性指的是汽车预防和回避事故的性能,主要包括制动性能、操纵性能、灯光和视野等;被动安全性指的是汽车减轻事故过程中对乘员伤害的性能,主要包括车身结构、座椅、安全带、安全气囊、安全玻璃、方向柱、车顶和车门强度内饰缓冲性能等;事后安全性主要是指防止火灾和紧急脱出性能;车外安全性主要是指汽车对车外行人的保护性能[2]。自各国制订了用于指导汽车安全性设计的一系列汽车安全标准和法规以来,主要的汽车生产制造厂家成立了相应的安全研究机构,以提高安全性技术水平。随着电子科技的发展和整车结构的不断完善,世界范围内的汽车安全性研究已取得巨大成果[3]。如今,汽车安全性在新技术的应用已达到了新的水平,给人们的安全提供了更有力地保障。 2.1汽车主动安全性的新技术现状 汽车的安全性新技术给道路安全提供了极大的保障。目前出现在汽车主动安全性技术方面的配置主要包括车辆上配备的ABS、EBD、ASR、ESP、防碰撞系统、倒车雷达和倒车影像系统、盲点和车道偏离警告系统、智能巡航系统、防侧翻系统轮、胎压力报警系统及主动头部约束系统[4]。这些都是较先进的汽车安全新技术,它们都在安全性方面起着重要地作用。 (1)ABS( 防抱死制动系统)。ABS是刹车防抱死系统的其英文意思第一个字母的缩写。现在,ABS都是生产出的新车的标准配置,它可以防止因汽车制动抱死而产生的侧翻、甩尾或方向失控的事故发生。它的基本工作原理就是“抱死、松开、抱死、松开的循环工作过程,防止车轮全部抱死,从而达到最佳的制动效果。 (2)EBD(电子制动力分配系统)。EBD就是电子制动力分配系统的英文单词首个字母的缩写。它可根据车重和路况的变化来控制制动过程,它也是世界上最先进的技术。有了这个制动辅助配备,汽车制动效果会更好。当前仅有少量车辆配备有。 (3)ASR(驱动防滑系统)。ASR就是驱动防滑系统或称牵引力控制系统。其作用就是当汽车加速时将尝率控制在一定的范围内,从而防止滑动轮快速滑动。它的两个功能主要是提高牵引力和保持汽车的行驶稳定性。汽车行驶在易打滑的路面上时,会使车辆出现甩尾或方向失控的现象而导致事故。装有ASR系统的车在此类路面上加速行驶时就不会出现或能够减轻这种现象,而且在转弯时也可防止车辆驱动轮打滑使车向一侧偏移现象而能车辆沿正确路线转向。 (4)ESP(车身电子稳定系统)。ESP就是车身电子稳定系统,是博世公司的专利。在其之后生产的日产车的车辆行驶动力学调整(简称VDC)、丰田车辆的车辆稳定性控制系统(简称VSC)、本田车辆稳定性控制系统(称为VSA)及宝马的动态稳定控制系统(简称DSC)都是其类似的系统[5]。其实,电子稳定性控制系统可看成是防抱死制动、牵引力控制系统、制动及节气门动作结合的控制系统这几项基本功能的有机结合。而且,每年都会有关于它更强大功能的创新系统的出现。 (5)防碰撞系统。此系统可通过一套智能系统感知驾驶员有可能采取紧急制动动作,并在制动开始的瞬间,帮助驾驶员将制动力加到最大,从而缩短刹车距离,避免碰撞。它现在只出现在一些豪华品牌的车辆上。 (6)倒车雷达和倒车影像系统。此系统能很好的帮助驾驶员停车入位或倒车调头。装有摄像头的可视倒车影像系统,可让驾驶员通过车内屏幕直观地获得车尾的视觉信息。这就可以避免倒车时撞到行人、矮桩等倒车雷达不能准确发现的目标物体,对车尾窗很高的车来说效果是非常明显的。 (7)盲点和车道偏离警告系统。盲点警告系统能够在车身侧面驾驶员视线盲区内出现障碍物或车辆时提醒驾驶,沃尔沃的新S80轿车就有此配置。车道偏离警告系统可在行驶中监测车辆是否逐渐偏出它所在的车道,并可通过蜂鸣器或警告灯及时提醒驾驶员,帮助走神的驾驶员保持航线,如雷克萨斯车就有配置此系统。 (8)防侧翻系统。此系统大多数用陀螺仪来监测转弯是否太快或由于紧急躲避而使车身出现突然的侧倾。如果传感器判断会发生侧翻,电脑就会通过牵引力控制系统或车身稳定系统关闭节气门并施加适当制动,以修正车辆行驶轨迹。 2.2汽车被动安全性的新技术现状 据研究,大量数据表明,95%的事故是由于人和环境因素共同造成的,所以被动安全性研究一直是人们研究的热点[6]。车辆被动在车辆发生意外时,就是被动安全系统发挥作用,将损害降到最低。关于车辆的被动安全性能也不断地在升级,目前出现于汽车主动安全性技术方面的配置主要包括安全带、SRS(安全气囊系统)及事故辅助上传系统。 (1)汽车安全带。安全带是一种发生在交通时能防止或减轻乘员受二次碰撞所造成伤害的安全装置。我国规定从1999年7月1日起,所以小型客车在行驶时,驾驶员和前排乘员都必须系好安全带。实践证明,这对减轻事故的伤害起到了极大的作用。如今,安全带的设计也更加智能化、科学化。 (2)安全气囊系统。安全气囊也称为辅助保护系统(英文缩写为)SRS,其作用是在碰撞过程中弥补系安全带仍不能保护乘员头部、脸部、胸部和膝部的缺陷。安全带与安全气囊是配套使用的,不系安全带,安全气囊的安全效果将大打折扣。据有关调查,单独使用安全气囊时可使事故死亡率降低18%左右,而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。所以需要两者配合使用,才能更安全。如今,高档的车已在车内几乎全方面配置了安全气囊系统,能更好地保护车内乘员。 现在的气囊已越来越智能化,双级气囊系统能够判断座位上是否有乘客,并且和车身上的碰撞力度传感器一起联合判断,决定气囊是否弹出。 (3)事故辅助上传系统。事故发生时,如果车上装有在线紧急通信系统,就能够为抢救伤者提供更好的帮助。如宝马的Assist系统、通用的Onstar系统和其他制造商的支援网络呼叫系统就能做到。而且,宝马和大众的智能系统可在发生事故时,能够在上传报告之后自动断开车上的电源;奔驰的安全系统还能断开燃油泵并自动打开门锁[4]。 关于被动安全性研究,人们还在车身抗撞性研究、碰撞生物力学研究、乘员约束系统和内饰件的研究、碰撞安全性试验这4个方面进行大量的研究探索[6]。如为了提高汽车的安全性,不少汽车公司就在汽车两侧门夹层中间放置了一两根非常坚固的钢梁,这就是常说的侧门防撞杆。这种车身变形吸能区的设计能起到很好的作用,能有效的减少汽车撞击对车内人员的伤害。 2.3提高车外安全性的新技术 有的车已在车外前部为预防碰撞行人而设置了安全气囊系统,许多车也在车外进行了专为保护行人考虑的结构设置。 这些新的高端技术,由于成本问题等原因至今还没有普及,只有一些豪华品牌车辆上配置较全。当然,随着现在经济和科技发展的快速发展,这些新技术离普及推广的距离也应不远。不过我国也可学习美国关于这方面的一些做法,目前,对于普通车辆,国家也应该有相应的专项来提高车辆的安全性要求[7]。 4结语 在汽车多年的发展历程中,汽车安全性能方面的研究及相应技术的应用已发生了日新月异的变化,尤其是这几年来,越来越多的先进汽车安全技术,如现在的声学、光学、电磁学及军事领域常用的雷达、红外线和卫星定位系统等领域的新技术广泛地应用到汽车上。保证了汽车在恶劣行驶条件下的安全可靠性,让人们更有“安全感”。 其实,有效减少道路交通安全事故的发生,提高人们的安全感,最有效和最人性化的方法应该预防,在人、车、路及综合管理因素方面做好有效的预防工作。人在道路交通安全方面是起决定性作用的,关键的是提高人们参与交通的安全意识和觉悟,人人都是参与者。也非常有必要建立起以政府为主导、多部门配合、全社会参与的道路交通伤害防治工作机制,把道路交通伤害作为一项主要和优先的公共政策,对环境、车辆和道路使用者采取综合措施,建设一个道路交通安全体系,预防道路碰撞事故的发生,最大限度降低道路交通伤害的损失。一旦有交通事故的发生,就要有效地做好就地急救和院前救护工作,以减少车祸重度创伤和死亡。 汽车新技术论文:汽车发动机的发展与新技术分析 摘 要 本文简述了汽车发动机核心技术的发展历程,并浅议了当前适应节能减排的发动机技术发展的热点。 关键词 发动机;发展;新技术;缸内直喷发动机;TSI;FSI;节能减排 作为汽车的心脏——发动机(汽油或柴油)通过气体在密闭气缸内的充分燃烧,使膨胀的缸内气体推动活塞规律性运动,实现汽油或柴油热能向机械能的转化。 在发动机上百年的发展史中,从制作工艺、设计思想理念、制造流程到控制技术、性能等方面尽管都有很大的改进和提升,但其活塞式结构和能量转化的基本工作原理却始终未变。在发动机技术发展的历史上,出现过三种典型技术:化油器发动机技术、电喷发动机技术、缸内直喷发动机技术。 1 化油器发动机 化油器发动机:在火花点火式内燃机中使汽油、柴油等与空气形成可燃混合气的装置。 1)化油器的功用是:按内燃机不同工况的要求,来提供相应数量的燃油;使燃油雾化并与空气均匀混合得到一定成分的可燃混合气,以便良好燃烧;保证内燃机各工况间的顺利过渡。发动机的性能由它自身决定,化油器可以让发动机100%发挥的作用。 2)典型化油器的外观和内部结构见图1和图2。 2 电喷发动机 电喷发动机:电子燃油喷射控制系统,以一个电子控制装置ECU为控制中心,利用安装在发动机不同部位上的各种传感器,测得发动机的各种工作参数,按照在电脑中设定的控制程序,通过控制喷油器,精确地控制喷油量,使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。 3 缸内直喷发动机 通过气缸内安装的燃油喷油嘴将燃油直喷入气缸,并同时与进入缸内气体混合,是缸内直喷发动机的基本特点。伴随喷嘴位置、燃油喷雾形状、缸内进气其流量的精准控制等关键技术的不断改进完善,发动机活塞顶外形的专门设计,不仅从根本上解决了缸外喷射的诸多缺点问题,而且实现了缸内油气比例的精准控制、均匀混合,最终达到燃油节约且燃烧充分,发动机效率更高的目的。 汽油喷射位置是其有别于一般式汽油发动机的主要之处,一般的汽油发动机采用的是电控喷射系统,汽油需要先被喷射入进气歧管或进气管道上,并与空气形成混合气体后,最终由进气门进入燃烧室后才被点燃实现热能到机械能的做功转化;而缸内直喷式汽油发动机则是通过缸内燃油嘴直接将燃油在汽缸内喷注,并与直接进入进气门的空气形成混合气被点燃而实现功的转化,这种形式与直喷式柴油机相似。典型缸内直喷发动机的内部结构见图3。 4 汽油机技术重在节能 随着国Ⅴ阶段汽车的排放法规的颁布,以及汽车节能、环保需求的趋势,使得汽车新能源动力的争夺战升级,传统动力汽油机、柴油机技术亦不断革新,以承接未来的挑战。 如何提高燃烧效率,降低燃油消耗成为汽油机目前面临的主要技术挑战。汽油机节能技术的发展趋势是:缸内直喷稀燃(GDI),节油约8%-15%;可变气门技术,节油约10%-18%;减小发动机排量采用可变截面涡轮增压和双涡轮增压技术,节油约20%-25%;全可变与均质稀薄燃烧技术,节油约20%-30%。排放控制新技术主要包括冷却废气再循环、稀燃排气后处理系统以及DeNOx催化转换器等。在应用这些新技术方面,大众的TFSI发动机和丰田发动机VVT-i技术是目前发动机技术的两个典型代表。 5 大众FSI发动机 大众FSI发动机可以被称为纯汽油发动机中具有时代性意义分界线的技术,它的特点和意义在于实现了燃油的分层喷射。它是借助了一个高压水泵的作用,实现汽油通过一个分流轨道(共轨)到达电磁控制的高压喷射气门。其最大的特点在于,汽油在进气道内就已经先形成了可变的涡流,这样可以使进入燃烧室的涡流形成的是最佳的形态,实现了分层填充的方式推动,充分达到燃烧的混合气体集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。更为重要和进步的是,半开状态下的油门,通过分层注油的方式能够最大化的实现燃油的充分燃烧,实现能源和经济双效益。在日常驾驶条件下,由于驾驶员可以通过控制的方式实现分层注油和均匀注油的模式更换。因此其节油性能更易得到彰显。这种直喷式汽油发动机技术其分层注油原理的实现,不仅由于进入燃烧室内的注油过程得到了控制,还因在未被直接注入的燃料时就已完成触发。这就从根本上实现了所需燃料的大幅减少——这也是FSI发动机高效经济效益的最重要先决条件。 FSI特点是:能够降低泵吸损失,在低负荷时确保低油耗,但需要增加特殊催化转换器以有效净化处理排放气体。在压榨燃料使用值的情况下,尽量替身发动机的动力,同时又节约了能耗(油耗),所以是一款不可多得的优秀发动机。 6 TFSI是TSI与FSI的完美结合 TSI是“涡轮增压+缸内直喷”,大众集团发明的发动机技术。由于设计精巧、材料科学运用得当,所以这款发动机具有超前的性能。缸内直喷就是将汽油的喷油嘴从进气歧管挪到了气缸内,是的燃油燃烧更充分,获得更好的经济性和动力性。 涡轮增压器实际上是一种空气压缩机,通过压缩空气来增加进气量。它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。但是废气涡轮增压的缺点是启动时间比较的滞后,一般在2000转左右,所以采用机械增压跟涡轮增压的双增压技术,在发动机2000转以前使用机械增压,在发动机2000转以后使用涡轮增压机,从而使发动机在任何一个工作区间内都能获得最大的动力提升效果。 而大众2.0TFSI发动机采用了更为先进的可变截面涡轮增压技术VTG,在性能较TFSI的发动机更为优秀。 在业内更为尖端的双废气涡轮增压发动机技术R2S,采用一大一小两台涡轮增压器并联工作的发动机技术。使发动机在性能上更加优秀,突破了发动机在低速喘振和高速阻塞的界限。 7 全可变气门(FVVT) 1)丰田发动机VVT-i技术(DUAL VVT-I双凸轴智能可变气门技术)。 2)锐志2.5/3.0两款均为采用了丰田自己特有的VVT-i(连续可变正时气门技术)。VVT-i,最简单说可以让这台发动机高速时更有劲,低速时更省油!做到一款全性能的发动机,更朝理想化完美发动机近了一步。一根曲轴上含有多个曲度不同的凸轮,这就是VVT-i的基础部件。 3)丰田的VVT-i发动机全名就是-Variable Valve正时 升程-Intelligent,其实所谓的可变气门技术其实原理很简单,就是在以前只有一个曲度的凸轮轴上安装可以切换大小不同角度的凸轮,利用“摇臂”的机置来决定是否顶到高角或小角度的凸轮,而作到“可连续式”地改变发动机的正时(正时),重叠时间(重叠相位角)。 VVT-i在发动机转速低时,虽然凸轮轴一样地在转动,但是,由于摇臂内的pin未移动,所以是小角度的凸轮部份有效地顶到摇臂,进而驱动到valve的开关,此时,大角度的凸轮一样在转动,(因为在同一根凸轮轴上嘛)但是却是无效地空转。 VVT-i在发动机转速变高时,虽然凸轮轴一样地在转动,但是,由于摇臂内的pin已移动,所以是换成高角度的凸轮部份有效地顶到摇臂,进而驱动到valve的开关,此时,小角度的凸轮一样在转动,但是却是无效地空转。 汽车新技术论文:新能源汽车需要新创意、新技术 10月17—18日,“中国节能与新能源汽车产业发展高峰论坛”在北京举行,该论坛由国务院发展研究中心产业经济研究部、中国国际贸易促进委员会机械行业分会和中国电工技术学会联合举办,来自于国家发改委、财政部、科技部、工信部、商务部、交通部、认监委等有关部门的代表和专家学者,围绕节能与新能源汽车产业发展的宏观视角、政策与管理、战略目标与方向、汽车企业的节能与新能源战略、节能与新能源汽车发展中的新竞争以及商业探索等议题进行了深入交流。 新能源汽车是国务院确定的重要战略性新兴产业,是我国最具发展潜力的重要领域之一。近年来,各地特别是25个示范城市的节能与新能源汽车产业蓬勃发展,展现出良好的发展态势,积累了一些宝贵的经验,但同时也出现了在技术路径、政策导向、基础设施、商业模式、行业标准等方面急需解决的一些突出问题。另外,日益恶化的生存环境及石油资源的日渐枯竭,使加快节能与新能源汽车的发展问题迫在眉睫。 本论坛以“选择·行动”为主题,主要围绕纯电动汽车面临的困局与出路等话题而展开,著名经济学家吴敬琏以“改革创新、提高效率,转变经济发展方式”为主题,结合我国经济体制现状阐述了他对于新能源汽车发展的观点。他认为,新能源汽车的技术路线有多条,在市场经济中,选择哪条路线应该由市场决定,企业也应该根据自身情况和市场需求进行研发。实际上,技术创新的主体是企业,政府最主要的功能就是给它们创造一个好的发展环境。电动汽车处于技术创新期,未来有着极大的不确定性,此时,政府应该允许千军万马往前冲,让众企业放手一搏,终有企业会成功。 国务院发展研究中心原副主任陈清泰说:“在这一轮电动汽车革命中,脱颖而出的不是通用、福特,不在底特律,而是硅谷一家没有汽车生产背景的特斯拉。这再一次表明,替代技术变革与燃油汽车技术中的佼佼者存在着利益冲突。发动机、底盘、车身是汽车企业的三大命脉,发动机是技术最密集、最能代表技术水平的汽车部件,发动机连同驱动、底盘等部件一旦被替代,汽车企业有形与无形资产存量将大幅缩水,既有的优势也将荡然无存,其在汽车界的优势地位将发生变化。” 陈清泰还指出:新能源汽车处于产业化的前期,此时最需要以新创意、新技术来开拓局面。中小企业因为经营机制灵活、创新成本低,它们会充当新技术探路者的角色,会给行业带来新理念、新创意,带来交叉学科的知识和跨界思维,会加快产品市场化的进程,整体上降低各项成本,还会鞭策传统企业加快技术进步的步伐。因此,新进入者对于新兴产业走向成熟有着不可替代的作用。上世纪90年代初,农用车在中国悄然兴起,当时汽车业都认为其不正规,但农民很喜欢这种车,它在改善农民劳动条件、提高生产效率上做出了很大贡献。现在,山东、浙江等地又兴起了小型四轮低速电动车,有人愿意生产、有人愿意消费,如果尊重市场的选择,加以疏导,很快就可以形成一个较大的产业。 在谈到我国纯电动汽车的发展前景时,陈清泰表示,纯电动汽车要得以发展,有两条路可走,一条是依托财政补贴,这几乎是所有厂商开发电动车的基础,另一条是依托市场,由政府调控。丰田普锐斯混合动力车就产业技术和节能环保效果来看都达到了很高的水平,但成本比较高,面市十多年,政府补贴十多年,至今仍未走出过渡期,离开政府补贴,用户很难接受,这个过程值得深思。我国从“十城千辆工程”开始对电动车实行补贴,这个政策能在多大范围实行,它能维持多久,靠财政补贴能不能“护送”电动车走出孕育期?理性来看,阶段性的示范补贴有必要,也产生了很好的效果,但对于汽车这种量大价高的商品,靠政府补贴走过十年甚至更长的时期,很难持久。有了补贴,企业就会形成依赖,一旦补贴撤销,企业就会回到原点。因此,找到一种依托市场力量使电动车技术延续下去并走向成功的增长方式是关键。特斯拉纯电动车备受关注,重要的一点是有环保的概念,更可以让一部分人享受尊贵的富人消费理念,找到了一条靠市场而不是政府补贴而发展的路子。电动车要成为主流产品,需要十年,甚至二十年的孕育过程,如果不是放在国家和企业战略的地位,搞不好就会半途而废。产业化的孕育期是争夺未来市场领导地位最重要的时期。现在的电动车,技术路线还有多种选择,知识产权尚未形成,国际标准正在制定,商业模式有待开发,竞争格局还不十分明朗,这一切,为技术追赶提供良机,是后进入者介入的最佳时机。目前,对中国的企业来说,面临两种选择,一是等国外技术成熟,过了危险期再跟随、模仿,这样做风险小,但永远成为不了领先者。另一种是用更大的资金投入加快后续研发,完善知识产权体系,以我为主实现产业化,这需要较多的投入,冒较大风险,还要面对来自于竞争对手的巨大压力,不过一旦成功将改变全局,在市场上获得重要地位。 中国汽车咨询委员会副主任安庆衡以“我看新能源汽车”为主题发表了他对新能源汽车的看法。他认为,我国新能源汽车技术研发和产业化领域取得重大进展,初步建立了“三纵三横”研局和技术条件,初步掌握了新能源汽车的整车开发技术,初步形成了新能源汽车的技术标准体系和测试评价能力。但新能源汽车产业仍存在一些问题,如投入不足、产业化能力亟待提高、燃料电池近期仍不能产业化、混合动力整车共性关键技术亟待突破、关键零部件自主化不足、配套政策和标准体系有待完善等。 安庆衡建议:我国应继续实施新能源汽车发展战略,要以纯电驱动作为我国汽车工业转型的主要战略取向,加快培育和发展新能源汽车产业,重点推进纯电动汽车、插电式混合动力汽车产业化。以整车为龙头,培育并带动动力电池、电机、汽车电子、先进内燃机、高效变速箱等产业链加快发展。另外,以加快充电设施为重点,同时做好市场营销、售后服务以及电池回收利用,形成完备的产业配套体系。“国内电动车在发展,但对于其发展速度期望值不要太高。电动汽车的发展速度不会太快,从数据来看,前9个月纯电动车累计销售8049辆,插电式累计销售了1033辆,显然这个数字并不乐观,到2015年,纯电动和插电式混合动力汽车累计产销超过50万辆的目标看来无法实现。但我们相信:把政府的扶持、企业的投入和努力、消费者对新能源汽车认识的改变和提高、新能源汽车使用环境和条件的改善,以及新能源汽车车辆本身使用性能的提高多方面的作用加在一起,肯定会帮助中国的新能源汽车产业取得突破和快速发展。”安庆衡如是说。 汽车新技术论文:汽车内外饰常用的工艺方法及新技术展望 摘要:本文立足于汽车内外饰的问题,列举了其常用的材料,简单介绍了比较常用的内外饰工艺方法,并将各种方法进行了简单的对比,并介绍了与之相关联的工艺方法,最后对汽车内外饰常用的工艺新技术进行展望。 关键词:常用材料 工艺方法 展望 一、汽车内外饰的常用材料 1.管窥汽车内外饰件的分布 具体来说,汽车内外饰件的安装部位是在车身的钣金上,在车身的内部和外部都有广泛的分布。这些内外饰发挥着重要的装饰、功能、载体以及安全保证的作用。而经常用到的材料是一些复合材料以及合金诸如PP、PE、PC、PVC、ABS、PA、PMMA、POM、PF以及PU等。对材料进行分类的依据主要有两种。第一,根据材料状态对热的依赖性,可以分为热塑性和热固性材料两种。第二是根据材料的用途。举例来讲,从材料的用途来看,可以分为以下三种:通用塑料,它具有较高的产量、广泛的用途、优良的成形性以及便宜的价格,比如PP、PE、PVC等;工程塑料,通常来说它的机械性能是比较良好的,在工程结构上可以采用此种工程塑料诸如PA、POM以及PC等;第三种是特种塑料,这种塑料都会具有某种特殊的功能或者本领,典型的有FRP。 2.关于汽车内外饰常用的塑料 塑料的优势主要体现在具备较低的密度,在进行各种加工时都可以使用,能够有效的吸音、防震和隔热,具备优良的电绝缘性和耐化学药品性,具备强大的可复合增韧,同时在进行生产的过程中产生的能耗很低,目前被广泛的应用在汽车行业中,从总的趋势来看,每年的使用量都在不断的增加。 将汽车应用在塑料上,可以实现汽车的轻量化,并使成本获得了有效的降低。目前在汽车中塑料的应用范围主要是内外部的饰件、电气系统以及制动燃油系统,而本文进行探讨的范围仅限于内外实践的应用塑料的工艺方法。 二、汽车内外饰常用的工艺方法 1.关于常用塑料成型方法的简要概述 所谓的塑料成型的加工,是指对各类的聚合物进行加工,而这些聚合物通常是由合成树脂制造厂制造的,最终生产出塑料成品。由于塑料的种类不同,所用到的成型方法也是大相径庭的,目前已经有发展成熟的多种类型的成型方法,举例来说,有注塑、压塑、层压、挤塑、吹塑、发泡、吸塑以及搪塑等等。 2.关于注塑成型工艺的概述 所谓的注射成型,是保证密闭的模腔接受到熔融状态塑料的注射,经过一定时期的冷却保证熔融塑料的成型,开模后通过顶出使得塑料成品最终被我们获得。而注塑又可以分为高压注塑、低压注塑、反应注塑以及气辅注塑四种类型。当注射压力较大时,通常会选用高压注塑完成封闭模具的注塑,它的优点是具备较高的效率,可以一次成型,而较大的注射压力使其能够使得较为大型和复杂的产品成型,但较为明显的缺点是其所需要花费的成本很高。相应的,低压注塑的注塑压力较低,对较小的元器件的损坏微乎其微,次品率很低,此外需要投入的设备成本与高压注塑相比也是微乎其微。但是较为复杂和大型的产品成型时则不宜使用这种注塑方法。 3.关于吸塑成型工艺的概述 使用吸塑成型工艺进行加工时,要先将热塑性板片进行必要的加热,并使其达到软化点。通过各种诸如藉抽真空、利用空气的压力和各种重力以及机械力等的方法对片材进行拉伸,使其出现变形,将变形后的片材置于阴模或者阳模内,逐步进行冷却、脱模以及修剪的环节。通过这一原理来看,我们还可以把这种成型工艺称作压差成型或者真空成型。通过这种工艺获得的材料的表面具有良好的质感和舒适的手感,具备优良的吸能性和较高的安全性,在造型上拥有很高的自由度。但是事实上这种工艺是非常复杂的,容易出现表皮开裂的现象,没有稳定的尺寸,因而在进行结构设计时面临着较大的工作难度。 4.关于挤塑成型工艺的概述 挤塑成型的另一个名字为挤出成型,顾名思义,是通过挤出机料筒和螺杆之间的作用使得物料一边受到热塑化的作用,一边受到螺杆的推送作用,通过机头而连续不断的形成截面的制品或者半制品。在对热塑性产品或者橡胶进行加工的过程中,这种挤塑成型工艺是非常适用的,通过这种工艺的运用可以更加高效的生产出各种截面相等的连续制品比如型材、电线包覆以及密封条等。这种工艺具有强大的生产连续性,同时在进行操作时非常简单,受到了广泛的应用,并得到了较高的效率。同时在进行生产过程中设备的投资可以让人接受,不至于耗费较高的成本,生产出的产品的质量非常均匀,并且可以被人们控制。但是不足则体现在其形状的单一性,由于受到机头的限制其截面尺寸也非常不灵活。 三、对汽车内外饰常用工艺新技术的展望 1.汽车内外饰塑料的发展趋势 如今,随着社会经济的不断发展,汽车工业的发展也越来越迅猛,因而人们对车用塑料的要求也在不断的提高,这在很大程度上刺激着塑料行业的迅速发展,一些轻质材料、新型的工艺技术和组装工序的开发和应用受到了越来越多的关注。而车用塑料的发展趋势主要体现在以下几个方面: (1)环保性 从当今社会的发展形势来看,环保意识已经越来越深深的扎根在人们心中,各种关于环境保护的明确法规已经相应出台,这样的压力和趋势使得汽车内外饰塑料发展趋势中环保性成为一个重要的方面。而当今在外饰件中应用到的玻璃钢、内饰件中应用到的PU发泡材料的等的应用总量非常庞大,同时回收起来面临着巨大的困难,在环保性方面面临着更大且更为急迫的挑战。 (2)内外饰新材料 目前,汽车的内饰中,塑料化已经得到了基本的实现,而现在的主要发展趋势是更求更加的美观、更好的手感、优良的吸音性能和降噪效果。而对于外饰塑料来说,其主要的目标是追求材料表面良好的光泽、一定程度上的抗撞击性能、以及更为低廉的成本花费。 2.汽车内外饰塑料发展的新型工艺 如今汽车内外饰中开发出的新型工艺有微孔成型发泡工艺、综合表面涂层工艺、固体流喷涂工艺以及对安全带和安全气囊一体化的更好设计。微孔发泡成型工艺具备良好的环保性能,不会产生任何有害的气体,但是就目前的实际情况来讲,无法进行大规模的生产。而综合表面涂层工艺有希望以较低的成本取代传统的工艺,而目前对它来讲非常必要的是获取专用的机械部件以及专用的技术许可证。而固体流喷涂技术则很好的实现了按需操作,操作非常方便且节约了原料。 汽车新技术论文:汽车零部件商如何面对新技术 如今汽车制造商热衷于与IT、互联网以及通信公司合作,推动汽车的智能化,淡化了与传统的零部件供应商之间的协作。各种新技术的出现给零部件供应商未来的发展带来了新的挑战。例如一些人开始猜测,3D打印的出现,是不是预示着汽车企业对零部件供应商依赖性降低的可能性,今后零部件供应商是否会被“抛弃”?法雷奥全球首席执行官Jacques Aschenbroich日前对《第一财经周刊》发表了他的看法。他认为,只有加大研发投入,进行技术创新,才能跟上行业发展的步伐。从长远来看,只有最具创新力的公司才能在严苛的市场环境中生存下来,无论是对零部件供应商还是对整车制造商而言都是如此。 C: 前不久,有家美国公司没有依赖零部件供应商,用3D打印技术打印了一辆汽车,零部件供应商怎么应对创新技术带来的挑战? A: 这个问题非常有意思。3D打印是现在非常新的一项技术,可至少从近几年来看,它是非常昂贵的,不太可能用于大规模生产,特别是对于汽车这种行业来说。因为生产汽车要采用一些铸造件或者是注塑的模具,而像我们公司每天要生产600万件汽车零部件,这用3D打印来做不太现实。不过,在零部件进行设计过程中,样品试制也非常重要。样品既要保证生产研发出来的产品能够适用于车辆,也要符合整车制造商对车型的整体构想。尽管我们可以通过CAD来进行制图,但还是要开发很多模具,通过铸磨来试制样品。而样品的制作成本非常昂贵,所以我们目前正在研究是不是有可能通过3D打印的技术来生产样品,降低生产样品的成本。 C: 随着造车新技术的不断涌现,今后零部件供应商会被“抛弃”吗? A: 从长远来看,我们认为只有最具创新力的公司才能在严苛的市场环境中生存下来,无论是对零部件供应商还是对整车制造商而言都是如此。大家都知道,2009年全球爆发了金融危机,汽车行业也深受其害。我们却在危机的时候反而增加了研发方面的投资,研发费用占到整体销售额的10%,今年还会在现有基础上再提升10%。从我们的角度来说创新的空间还很大。例如我们现在重点针对两个领域进行技术创新:其一是二氧化碳减排,其二是关于如何在城市环境里提供辅助驾驶技术,比如全自动泊车系统。另外还有几个领域也是努力的方向:自动启停功能、变速箱、混合动力车及其中包括的插电式混合动力车,还有纯电动车等等。 C: 现在汽车制造商热衷于推动汽车智能化,研发车联网技术,零部件供应商能起到什么作用? A: 首先要对车联网有一个明确的定义,我认为它的意思是联网的汽车,即把汽车和外界的环境,比如说和你的智能手机以及网络联系在一起。可汽车和电信行业这两个行业的创新速度是不一致的。一般来说,智能手机一年内能更新换代好几次,但一辆车总是要开上三五年。现在,包括智能手机、电脑、iPad在内,我们已经有了各自比较熟悉的系统,可如果你车里的系统与你当前使用的系统完全不同,那么你就会非常不适应。零部件供应商就需要为此提供一些解决方案,使得驾驶者可以把自己常用的信息系统移植到他所使用的车里。比如说你可以把手机放到车内,变成一个车载的GPS,它更新的速度往往比原来在车上的要快得多。 刚才所说的智能汽车,我估计是指无人驾驶汽车。我认为无人驾驶汽车的一个前提条件是要能够识别周围的环境,并对收到的信息进行分析。举例来说,无人驾驶车中应该有一种类似于雷达的探测器。当探测到前方的道路中央忽然出现一个球,智能设备要能够自动判断到这个球后面可能会跟着一个小孩,并马上让车辆制动。举这个例子我是想说,如果不能以真正合理的方式生产出非常高精尖的搜集信息、解释信息、阅读信息的产品,那么无人驾驶是不能实现的。(采访:宁华) 汽车新技术论文:论汽车新技术与未来发展趋势 摘要:随着科技的飞速发展,汽车新技术正在逐步得到应用。汽车新技术使汽车的操纵越来越简单,动力性和经济性越来越高,行驶安全性越来越好,这是未来汽车的发展趋势。主要就混合动力电动车、电子控制燃油喷射系统、碰撞预警系统、电子巡航控制系统、感应控制系统(SBC)这五个方面的汽车新技术进行了一定的分析,这些新技术的出现让汽车的性能、功能、美观等更为优越。同时对未来汽车的发展趋势进行了一定的分析,具体从三个方面着手:汽车车身的造型外观,主要分为气动最优化、个性化、人性化;汽车环保技术的发展趋势;以及汽车自身的安全技术,最后介绍了两个大的方面,即主动安全技术和被动安全技术。 关键词:新技术;混合动力电动车;系统 1引言 随着汽车的问世,人类告别了“马车时代”,跨入了“汽车时代”。由此人类的行走艺术由此赋予了新的内涵。汽车的存在不仅改变了人们的生活方式,同时也改变着世界的经济与文化,其已经渗透到了人类生产、生活的各个领域,直接影响着人类的发展进程。随着人们对汽车的不断深入研究,新的技术会让汽车的性能、功能、美观等更为优越。 2汽车新技术 2.1混合动力电动车 就混合动力电动汽车系统的的结构而言,其主要是以下四个方面组成:(1)控制系统;(2)驱动系统;(3)辅助系统;(4)电池组。就混合动力电动车的原理而言,其主要是通过传统的汽油引擎加上电动机输出动力作配合,当引擎在工作时也能够对蓄电池进行充电,进而将电动机和引擎产生的动力不断切换和转化,以便达到双动能推动。通过这样的配合方式,可以在一定程度上减少耗油和废气排放,达到环保的效益。 2.2电子控制燃油喷射系统 就电控汽油喷射系统而言,其主要由以下四个部分组成: (1)进气系统:该系统的一大特点在于:当汽车处于运行状态时,节气门开度可以控制空气的流量;而当发动机处于怠速工况时,节气门会处于关闭状态,这样便可以使得空气由怠速旁通道和怠速辅助通道进入气缸。怠速调节螺钉的主要作用在于可以利用其来改变怠速旁通道的通气量,进而达到调整发动机怠速的目的;电子控制器通过控制怠速调节电磁阀,可调节怠速辅助空气通道的空气流量,以实现发动机怠速的自动控制。 (2)供油系统: 该系统主要由以下几个部分组成,即燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器及喷油器等。值得注意的是:喷油器可以进行间歇喷油,主要是通过电子控制器的控制脉冲作用来实现,当适量的燃油进入气管后便能够与空气混合,进而形成空燃比适当的可燃混合气。 (3)控制系统: 该系统的主要功能在于可以根据发动机运转状况和车辆运行状况来进一步比较精确地确定燃油的最佳喷射量。该系统主要由三个部分组成,既传感器、电控单元和执行器这三部分。 (4)点火系统: 该系统能够按照各缸点火次序,定时地为火花塞提供足够高能量的高压电,以便使火花塞能够产生足够强的火花,点燃可燃混合气。 2.3碰撞预警系统 碰撞预警系统的功能在于能够把各种不同的危险情况提示给驾驶员,并且集不同的预警类型于一体,以便减少碰撞事故的发生。现实实际中可以将该系统分为四个方面,即:(1)前方碰撞预警:其主要功能在于能防止车辆碰撞,还能教会驾驶员如何把握安全车距,如何跟车等;(2)车道偏离预警;(3)车距监控预警;(4)后车追尾预警。 2.4电子巡航控制系统 该系统的功能在于,当驾驶员为了达到所希望的速度,此时不必踩踏油门调整车速,而只需要通过操纵调整开关,汽车便能够以设定的车速进行定速行驶。该系统的主要优点在于:当在高速公路上长时间行驶时,能够减轻驾驶员的疲劳;遇紧急情况时可快速解除定速巡航恢复正常行驶,其在可靠性与对排除装置故障等安全性方面作了充分的考虑。 2.5感应控制系统(SBC) 该系统的功能在于能够通过传感器建立汽车的运动状态、制动压力的动态监测和危险工况的预警。该系统能够很好地进行制动管路的压力控制和制动功能准备,当驾驶员踩下制动踏板时,汽车将会以最大的压力、最快的响应实施制动,同时前后轮制动压力比会根据路况的不同而进行相应地变化,进而在一定程度上提高弯道制动时的安全性。该系统的一大优点在于能够比较有效地提高制动的舒适性并能提前做出响应,而不是像以往的系统那样,是在制动后才通过信号反馈进行控制。同时需要注意的是该系统也能够实现完全的干式制动,在潮湿的气候或路面条件下,制动盘表面也不会形成水膜,保证了汽车快速响应。 3汽车未来的发展趋势 就汽车未来的发展趋势而言,本文主要集中在三个方面进行介绍,即:(1)车身造型;(2)环保汽车技术;(3)安全技术,以下将对这三个部分进行一一分析。 3.1车身造型 就车身造型的未来发展趋势而言,可以将其归纳为如下几点: (1)气动最优化,现实中人们一直在努力研发能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造型,这将会成为未来车造型追求的目标之一,但是需要注意的一点是,我们应该把精力更多的放在气动行驶稳定性上。最佳的气动造型应该满足:所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零;所受的气动升力理论上应该为零等方面。 (2)个性化。 由于现代人对汽车的外观个性化要求越来越高,同时不同层次不同行业、 不同种群的审美意识也大不相同,所以个性化的外观将会成为未来汽车的发展趋势之一。 (3)人性化。 随着人们对车身造型设计的要求越来越高,未来的车身造型设计应该满足以人为本,体现人机协调,使用操作方便、舒适,使汽车适应人的各种生理和心理要求。 3.2环保汽车技术 随着能源的不断减少,以混合动力、燃料电池、先进柴油、醇类汽车等为代表的新能源汽车技术将会成为主流。随着环保意识的不断高涨,融合了纯电动汽车和燃油汽车优点的混合动力汽车,将能够在一定程度上满足低排放、低油耗、高性价比的综合要求,能够较好地解决节能与环保问题。 3.3安全技术 如果将安全技术细分,则可以分为两大类,即:(1)主动安全技术;(2)被动安全技术。 就主动安全技术而言,其主要的功能在于提高汽车回避事故的能力,如电子制动力分配系统:该系统的特点在于能够根据汽车制动时产生轴荷转移的不同,而进行自动调节,以便使得前、后轴的制动力分配比例更加合理,以达到提高制动效能的效果;电子稳定程序:主要目的在于增加汽车转向行驶时横向摆动的角速度传感器,通过ECU控制内外侧车轮、前后车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向动力学稳定状态等。 就被动安全技术而言,其主要的功能在于减轻事故发生后对车内人员的伤害,如预紧式安全带:当发生碰撞事故的一瞬间,乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带,立即将乘员紧紧地绑在座椅上,然后锁止织带防止乘员身体前倾,有效保护乘员的安全;乘员头颈保护系统:当受到后部的撞击时,该系统会迅速充气膨胀起来,同时整个靠背也将一起后倾,以便让背部和靠背安稳地贴近在一起,进而最大限度地降低头部向后甩的力量,使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护,进而达到减小冲击力的功能。 4结论 未来汽车设计的发展将会随着汽车新技术的出现而日新月异,同时由于设计师各自的艺术风格不同,也会让汽车发展呈现不同的趋势。随着科技的不断发展,个性鲜明、更加人性化的汽车将会成为21世纪汽车产业发展的必然选择,未来汽车将会更加符合人类对文化、个性的追求和需要。
近年来,随着城镇化的不断推进、城市规模的不断增大,使得城市中人口数量显著增加,对城市公共交通系统的要求也越来越高[1]。作为一种新型的交通工具,城市轨道交通具有运量大、快速、安全的优点,使其成为有效缓解城市交通压力的一种手段[2]。《中国制造2025重点领域技术路线图》明确指出,轨道交通作为我国公共交通和大宗运输的主要载体,是我国高端装备“走出去”的重要代表。国家发改委指出,城市轨道交通示范应用是《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2015—2017年)》实施中的显著成效,并将城市轨道交通设备列为《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018—2020年)》九大重点支持领域之一。城市轨道交通作为一类重要的城市交通工具,从另一方面也体现了一个城市的发达与发展程度[3]。轨道交通数据指在城市轨道交通系统日常运营和运维过程中,以自动、主动或被动形式产生的包含结构化数据、半结构化数据和非结构化数据在内的数据[4]。其来源广泛、种类众多、产生速度快,因此,是一种典型的大数据。如何管理、处理、分析、挖掘轨道交通大数据背后隐藏的知识,并将其服务于轨道交通工程的规划、勘查设计、工程施工、运营维护、决策支持等各个阶段,是一件极其重要的事情[5]。 1轨道交通大数据 轨道交通大数据按照运营关联情况可以分为内部数据和外部数据[6]。其中,内部数据包含基础地理数据、公共行业数据、属性数据、标准、规章、计划及指标数据在内的静态数据和包含专业数据(车务、车辆、工务、电务、机电、通号等)、客流数据、环境数据、安全数据、财务数据、资源配置信息、客运服务信息在内的动态数据组成。外部数据由气象数据、大型活动数据、公共交通数据、社会媒体数据构成。轨道交通大数据具有多源、异构、动态、时空的特点。按照流转途径,轨道交通大数据的生命周期可以分为六个阶段。不同来源的轨道交通数据以自动、主动或被动的形式产生,通过传感器等设备进行采集和存储,地理上分散的轨道交通数据通过网络进行汇聚,经过数据集成、数据清洗等处理手段后存储在统一的数据中心,按照上层的业务需求对存储的数据进行处理和分析,最后将结果进行可视化,以服务不同的应用。 2轨道交通大数据挑战 2.1数据管理的挑战 轨道交通大数据来源广泛、种类繁多、产生速度快,具有多源、异构、自组织的特点。使得其在管理上面临着“汇聚难、集成难、存储难、检索难”的挑战。轨道交通数据在地理上分散,并通过不同的数据模型和元数据来进行自组织管理,如何连接不同类型的数据源,定时、自动化地汇聚多源的轨道交通大数据是一个挑战。轨道交通数据的体量大,对于已经汇聚、集成的数据,一方面,如何去设计适用于分布式环境下的数据存储模型,以满足高可扩展、高可用、高吞吐的需求;另一方面,如何结合轨道交通数据的时空特性,构建包含时空索引、全文检索在内的多类型索引模型,减少查询的搜索空间,加快查询的过程,是一个关键的挑战。 2.2数据处理的挑战 轨道交通数据的体量大,产生速度快,既包括了实时产生的动态数据,又包括了归档的静态数据,使传统的单机处理难以满足轨道交通应用实时处理的需求。Hadoop和Spark作为如今主流处理大规模数据的系统,可以作为解决轨道交通数据处理难的有效途径。轨道交通大数据存储在Hadoop生态系统和Spark生态系统的数据管理系统(如:HDFS、HBase、Hive等)中,通过MapReduce或者Spark进行分布式处理。在这个过程中,面临三个挑战:(1)数据管理系统数据读取接口的开发:由于轨道交通大数据涉及多个数据模型和存储系统,如何基于这些存储系统开发统一的数据读取中间件是一个挑战;(2)并行编程框架的开发:无论是MapReduce还是Spark,都要求算法开发者熟悉框架,限制了其使用范围,因此,需要在MapReduce和Spark提供的底层API上开发适用面广泛的编程框架;(3)工作流调度:数据处理通常由多个子过程构成,如何将这些子过程通过工作流机制进行组织、调度,以便实现处理过程的自动化是一个挑战。 2.3数据分析的挑战 数据分析的目的旨在挖掘、提取海量轨道交通数据背后隐藏的规律及知识。对于轨道交通大数据分析而言,其核心问题在于如何对轨道交通大数据进行有效的表达、解释和学习。 2.4安全性的挑战 具体而言,针对轨道交通大数据的安全性包含以下几方面:(1)用户隐私保护:如何保证在数据的传输、处理、应用过程中,用户的隐私数据不会被非法用户及非授权应用访问;(2)数据的可信度:由于轨道交通大数据来源广泛,数据质量参差不齐,如何为上层应用或用户提供可靠的数据;(3)大数据访问控制:如何通过用户鉴权和访问控制避免非法用户和非授权用户对轨道交通大数据的访问。 3轨道交通大数据典型应用 城市交通系统作为城市信息化程度较高的一部分,因其自身数据富集的优势,使得以数据为驱动的智能交通技术被广泛应用。而轨道交通大数据作为城市交通系统的重要组成部分,其在包括智慧城市、智能交通运输系统在内的诸多应用中被广泛应用。 3.1智慧城市 智慧城市作为全球范围内下一代城市发展的新理念和新实践,依托信息化建设基础,对城市部分数据进行实时、动态监测、分析、整合和利用,从而实现对城市的透彻感知。其构建的核心在于数据。目前,我国诸多发达城市都在构建智慧城市。轨道交通大数据作为交通大数据的一种,在构建智慧城市的过程中发挥着至关重要的作用。例如,深圳市通过汇聚全市的交通大数据,构建了“交通云”,实现了全面的17类数据的采集和共享,并通过大数据分析、挖掘手段,为全市的交通运输规划等业务提供了有效的决策支持。 3.2智能交通系统 城市轨道交通大数据可应用在智能交通系统构建上,具体包括统计分析、应急辅助决策、乘客出行诱导、客流量预测、调控管理方面。基于北京市轨道交通的现行方案,依托收集到的北京市轨道交通大数据,设计了基于大数据技术的城市轨道交通应急辅助决策流程。通过将上海市轨道交通大数据中的网络客流数据进行可视化,以挖掘网络客流时空变化特征和演变规律,从而在科学行车和客运组织方面向管理人员提供决策建议及依据。按照轨道交通大数据的生命周期,结合业务需求,利用大数据分析技术,设计了一套城市轨道交通自动化售票系统。青岛市通过构建“两地三中心”的大数据中心,实现了地铁大数据中心的建设,汇聚、管理全市的地铁大数据,以加强对地铁行业的管理和调控。 4结语 本文系统介绍轨道交通大数据的来源、分类、特点,并基于数据全生命周期,总结轨道交通大数据在管理、处理、分析三个方面面临的挑战,最后综述基于轨道交通大数据开展的一系列典型应用。 参考文献: [1]涂小华,张正.大数据在城市轨道交通客流预测的应用[J].江西化工,2015(6):144-146. [2]杨川.基于大数据的轨道交通网络化运营管理[J].中国新技术新产品,2017(16):120-121. [3]孔磊.城市轨道交通公共安全大数据共享资源库研究[J].交通与港航,2015,2(5):37-41,68. [4]顾伟华,黄天印,郭鹏.面向大数据的城市轨道交通非结构化数据管理[J].城市轨道交通研究,2016,19(11):77-80. [5]孟存喜.大数据、云计算在轨道交通工程中的应用需求[J].土木建筑工程信息技术,2015,7(5):62-66. [6]李得伟,张天宇,周玮腾,尹浩东.轨道交通大数据运用现状及发展趋势研究[J].都市快轨交通,2016,29(6):1-7. 作者:王文斌 单位:南宁轨道交通集团有限责任公司
建筑智能化论文:建筑智能化系统节能分析 1建筑节能措施 当前,建筑智能化系统节能的主要关注点是建筑使用过程中的能耗,如采暖、照明系统。要使照明装置节电,一方面要节约电能消耗,另一方面要减少电能浪费。要做到这点,首先必须从节能的角度了解照明设备和特性,其次是采取具体的节能措施。这些节能措施主要可以归纳为采用高效光源和灯具、采用节电的镇流器、充分利用自然光、有效的控制方案。而空调系统的有效控制是主要节能措施。据统计,我国的空调和照明系统用能量近期增长速度明显增长,因此,减少建筑的空调及照明系统能耗是降低建筑能耗总量的主要内容,一般可采取以下措施。 1.1提高空调系统用能效率高能效的建筑节能,首先,根据建筑的特点和使用功能要求,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中,采用建筑设备自动化监控系统对室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况进行监控,这正是智能建筑在节能方面不应该忽视的重要内容,在使用过程中的节能问题。如世界发达国家通过传感器装置测量周边环境的温、湿度和日照强度相关参数,控制暖通空调系统的运行。实现真正地减少采暖、制冷能耗。 1.2新能源技术在建筑上的应用提高能源利用率、节能减排,是我国一项基本国策,这关系到我们国家未来经济的发展,社会的稳定。需要我们从根本出发,不断的考虑新的方法,开发出新的科技,并使之运用于实际。在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源,包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。本文主要介绍当前利用较多的太阳能技术、地热能技术。(1)太阳能技术目前,太阳能技术关键是太阳能集热器,有平板集热器、真空管集热器两种。其原理是利用太阳能集热器产生热水,夏天通过溴化锂吸收式制冷机制冷,供空调使用,系统可全年提供生活用热水,冬天可以用作采暖。实现全天候自动运行。太阳能利用和传统的电力比较,初投资较高,但一般约3年左右可收回增加的投资。但从总体而言,当前人类对太阳能利用的规模还不大,技术尚不完善,仍需要继续深入广泛地研究。使之将来实现太阳能热发电商业化。(2)地源热泵技术地源热泵是随全球能源危机和环境问题出现并逐渐兴起的一门节能环保技术。地源热泵就是利用大地(土壤、地层、地下水)作为热源。采用地源热泵技术可以人为地制造出与周围空气温度相比更舒适的环境,地下水可以用,附近的江、河、湖、海乃至池塘水可以用,城市的排放污水可以用,其他高温用能、耗电设备的排热以及地热尾水都可以用。建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。地源热泵冬季供暖时,把地表中的热量取出来,供给室内采暖,同时向地下蓄存冷量,以备夏用;夏季空调时,把室内热量取出来,释放到地表中,向地下蓄存热量,以备冬用。因此说地源热泵是可再生能源利用技术。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,大大减轻了供暖造成的大气污染问题。且地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。实践表明,在建筑空调中采用热泵技术可以有效地提高一次能源利用率,减少温室效应气体CO2和其它燃烧产生的污染物的排放,是一种可持续发展的建筑节能新技术。 2结束语 随着节能新能源技术的不断开发与应用,在全面考虑使用建筑节能材料的同时,充分利用太阳能、采集雨水、中水循环、冷热空气交换等方面将会有更大的突破。通过政府部门、科研机构和工程技术人员的共同努力,借鉴国外的成功经验,我国的地源热泵应用将得到较快的推广和发展。 作者:孙萍单位:长春建筑学院城建学院 建筑智能化论文:建筑智能化项目管理研究 一、项目经理和项目组织 目前在建筑智能化系统项目中,普遍采用项目经理负责制,通过项目经理组织带领团队来对项目进行实施。这就需要企业把赋予相应的权力给项目经理,同时项目经理需要清楚自己在项目中所应承担的责任和利益。对于项目实施过程中所需要的各类人员的组建,则由项目经理自行进行组建和领导。在这一项目中,对项目经理的要求较为严格,需要项目具有广博的知识,不仅要了解弱电的相关知识,还要对其他相关专业的知识比较清楚,同时还要熟悉相应的法律法规等,其作为整个项目的组织核心,需要具有非常好的组织和协调能力,从而在项目实施过程中实现良好的沟通,保证项目的顺利实施。 二、智能化项目的沟通关系 在智能化项目的实施过程中,沟通是项目进行中非常重要的一部分,通过沟通可以实现信息的收集、反馈和处理,所以在建筑智能化项目的实施过程中,需要做好与业主、监理公司、设计单位、总承包单位、施工单位、团队内部和供货方之间的良好的沟通,从而保证项目的顺利进行。 1与业主的沟通。建筑智能化系系统建成之后,最后的接收者和使用者都是业主,所以业主的需求在项目中是至关重要的,其也是项目的最终目标。因此对于最终目标的确定则需要项目经理与业主进行良好的沟通,从而在公平合理的前提下尽量满足业主的需求,确定项目的最终目标。 2与建筑监理公司的沟通。建筑监理公司在项目实施过程中负责对投资、进度、质量进行控制,同时需要对合同进行管理和组织协调,虽然项目经理也在项目实施中负责一样的职责,但建筑监理公司作为业主的代表,项目经理作为承建商的代表,二者的立场不同,所以需要在项目实施过程中进行良好的交流和沟通,从而对项目的各项关键要素进行良好的控制,从而使项目按照预期的设想顺利实施。 3与建筑设计单位的沟通。建筑的整体规划和设计都是由建筑设计单位来完成的,业主对于建筑设计的权威性非常认可。同时智能化系统是依附于建筑主体而存在的,在其实施过程中与建筑平面结构设计、暖通、给排水、供配电等系统的设计都存在着较大的联系,所以智能化系统的总承包单位需要与设计单位进行良好的沟通和交流,从而对其不完善的地方进行修改,使智能化系统得到完善,强化建筑的整体规则水平。 4与建筑总承包单位的沟通。建筑整体项目目标的完成需要由总承包商来负全责,而建筑智能化系统作为建筑整体的一个分项工程,其在实施过程中的每个环节和阶段都需要符合总承包单位的整体要求,需要与整体项目管理和协调相一致来实施。 5与其它施工单位的沟通。工程中会有许多界面、接口和矛盾冲突。项目经理必须能化解工程中的各种问题和冲突,理顺施工中的界面和接口。协同工作是与其它施工单位沟通的主要原因。 6团队内部的沟通。项目团队是一个临时性的组织,团队的凝聚力是项目成功的关键。项目经理的权威不仅仅来自企业赋予的权力,更重的是他的人格。项目经理既是团队成员的领导,也是团队的成员。 7与供货方的沟通。智能化系统通常采用成熟的、主流的产品和系统,供货方是技术信息的直接提供者。项目经理与供货方的广泛交流,能获得项目最重要的技术目标线索。 三、项目的目标 1项目的质量(功能)目标。项目的最终交付物符合预定的各项要求,提供一套满足客户预定需求的、客户满意的建筑智能化系统。 2项目的进度目标。弱电项目的进度必须符合总体进度要求。 3项目的成本目标。项目必须在规定的成本范围内完成。 四、项目的计划与控制 1项目的进度计划与控制。进度计划表能直观反映项目的进度要求,方便进度的跟踪。根据进度计划表实施进度计划的控制。首先,要建立项目管理信息制度,责任主管应及时向项目经理汇报工作执行情况,项目经理应定期向客户报告,并随时协调项目资源;其次,预测项目未来的进展情况,结合对当时情况的衡量、预测情况和当时情况的比较,及时制定实现目标、进度或预算方案的修正。 2项目的质量计划与控制。项目经理在质量管理过程中必须树立以客户为中心的思想,保证项目达到客户满意。向客户明确项目质理管理的体系及项目质量控制规程,提供质量保证措施。按项目质量管理标准体系和管理流程的规定进行项目的质量控制。注重项目过程中关键点的质量检查和工艺操作规程的执行。明确各部门和人员的管理责任,注重记录和文件管理。项目的质量计划、检验计划都围绕保证项目质量,保证客户满意这个目标进行。 3项目的预算和成本控制。项目的预算和成本控制是承建商和客户共同的内容,也是项目管理的重点内容之一。成本控制包含在项目进度计划控制之中。主要采用预算与实际发生对比,根据比对结果采取相应的纠偏措施。 4项目的风险控制。任何项目都会存在着一定的风险性,智能化项目也不例外,所以在建筑智能化项目实施过程中,需要用科学的方法对风险进行识别和控制,从而避免在项目实施过程中风险的发生机率。 五、结束语 目前在我国的建筑行业当中,智能化项目还属于一个暂新的领域,在这个领域当中,需要项目管理者加强自身的学习,不断的增加自身的管理水平,培养创新的意识,这样在专业知识及现代化管理理念的共同作用下,才能使智能化项目得以不断的发展和完善,积累更多更完善的智能化项目的管理经验和手段。 本文作者:许晓飞单位:青岛港(集团)有限公司通信分公司 建筑智能化论文:论建筑智能化总承包的过程管控 一、智能化建筑设计阶段 工欲善其事必先利其器,所以在具体施工前,应该先确定好建筑方案,在政府部门相关法律法规的要求下,结合丰富的建筑实践经验,设计出一份详细完备的计划书。总承包商应该聘请经验丰富的设计师,并对大型建筑的构想有一定的创新性和全局性。在建筑方案的设计上,设计师应该先进行一个总体方向的规划,给建筑的整体施工建立一个大概的框架,然后再从各个小地方进行具体的规划,也就是在大的设计方案的前提下,再设计较为具体的小型设计方案,这样就能保证建筑施工的过程都能控制在大的前提下,而不会使得建筑竣工结果与设计方案有较大的差异。此外,设计师应该进行多次的细的技术交流,让建筑方案各个地方的缺憾和注意要点都不会被忽视。而总承包则还需要配合专业的监理企业对建筑施工过程进行监控。而施工过程中的建筑设备数量、系统的结构和布局、整个工程的投资这些内容都需要在设计方案上有较为详细的说明。 二、智能化建筑的投标阶段 在电气智能化建筑的总承包项目中,招标项目是积累建筑资金的主要来源,所以在投标阶段,必须先对建筑需求说明与技术要求进行彻底细致的分析,总工程师有必要与设计师进行激烈的讨论再拟稿、修改和初定稿,先对投标阶段的项目计划书有一个良好的规划。然后在招标前,电气智能化建筑的承包商应该给投标商分析说明电气智能化建筑的优势和特点,并与其它类型的建筑进行对比,让投标商对电气智能化建筑的功能、特点和适应性有细致的了解,如果投标商允许,承包商还应该带领投标商对建筑工地进行实时考察,对考察的内容要进行详细的记载,并在时候进行详细的数据分析和内容总结。具体招标时,一定要注意投标计划书应详细列出投标人对建筑项目的相关质量要点的理解及质量保证措施与建议,评标时要将这个步骤列为对投标方工程实施经验的考察内容。 三、电气智能化施工阶段 1.各责任方相互配合。在详细的工程的承包合同中,以下条款应该要标明:土建工程总承包责任方要确保电气智能化设备的质量,并及时的将工程所需要的设备技术运输到施工现场,在施工中土建责任方要严格接受承包商及监理机构的现场协调管理,便于工程施工人员能够正常作业,特别是在施工过程中的预埋线管这一步,土建施工责任方需要在施工之前与其他工程责任方进行良好的沟通,便于电气智能化工程过程中能够高效协调的进行,达到总承包商的设计方案上的设计要求。此外,装饰工程责任方主要是向其他工作人员通报建筑内的吊顶、地面、墙面装修的施工计划与进度,确保电气智能化建筑的施工在不影响内部装饰的外部构型的情况下能有条不紊的进行。 2.各电气智能化设备之间的相互配合。由于电气智能化设备都是具备一定科技含量的高科技产品,所以在施工过程中使用相关设备时应该保证严密的科学性和必要的合理性。绝不允许出现技术人员操控机械设备随意施工的现象。在这方面,智能化建筑总承包商的项目管理人员需要注意施工工程的各个细节。如:禁止用切割机切割钢管,这样会留下许多毛刺,不利于施工进度的顺利进行,应该采用电子计算机计算好钢材的性能,用电气圆锉刀来切割钢管并将毛刺处理干净。而焊接时则需要将焊接面打磨干净,避免污渍影响焊接效果。总之电气智能化设备的使用一定要结合具体情况使用,否则会起到事倍功半的反作用。 3.系统集成。在电气智能化建筑中,电力系统是主要的控制与管理枢纽,这些系统的设备按照各自的使用地点、使用性质和应用标准来进行分类,然后按照设计方案有条理的组织起来,也就是系统集成起来共同作用与电气智能化建筑。这些子系统彼此能够独立地工作,但在具体施工上,设计人员先进行具体的集成设计,再由技术人员将子系统处理为集成系统,一般包括BMS(指楼宇管理系统)与IBMS(指智能建筑管理系统)。其中IBMS对智能建筑功能的提升具有极大的促进作用,所以应用也最为广泛作用。IBMS是一个非常复杂的系统,首先它的构成较为先进和复杂,涉及的技术主要是高科技网络技术和高新软件技术,随着时代的发展,IBMS在技术手段层面上已经发展的较为成熟,不仅包含弱电子系统,还有许多智能模式嵌入其中,如物业管理模式、企业经营模式、企业组织结构、企业的信息流与业务逻辑等。总之,在系统集成这方面务必把握好各个电气智能化设备的优势,合理运用起来,在电气智能化建筑的施工中发挥最大作用。 四、结语 总之,建筑电气智能化总承包项目实施的过程是极为复杂和难以控制的,在具体的施工过程中需要进行充足的准备的预算。电气智能化作为当今信息时代的产物,是科技网络技术、智能控制技术、数据通讯技术的结合体,在电气智能化建筑中扮演着一个无可替代的重要角色。换言之,建筑企业的相关人员都需要不遗余力的投身于电气智能化建筑的事业中,为总承包项目的具体施工提供宝贵的意见,使我国的建筑企业真正在电气智能化道路上蓬勃发展。(本文作者:陈浩、万旭萍单位:杭州翡翠城房地产开发有限公司、浙江省铁投房地产集团有限公司) 建筑智能化论文:建筑智能化发展完善 1、前言 建筑智能化在不断发展完善,高新技术不断推出,智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。在建筑智能化建设中,前期的设计过程,显得十分重要。 智能化系统作为建筑物的“电脑”,设计原则应当是具有设备的先进性,配置的合理性,安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织(WTO)后呈现的影响,我们应该对以往认真总结回顾,尽可能地化解各种不利因素,规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会,针对建筑智能化设计过程中的不足之处,从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。 2、建筑智能化设计过程中存在的不足 2.1主观设计倾向在本文的参考文献(1)中,作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向: 第一种是简单化。 例如:设计楼宇自动化系统保证恒湿,没有采用湿度调整设备; 第二种是概念化。 突出表现在综合布线设计上,水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP(非屏蔽双绞线),甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得; 第三种是形式化。 在设计中不分条件,只管堆砌技术形式,结果沦落成摆设。 第四种是理想化。 所谓理想化设计就是把运行状态静态化,忽视大环境条件和系统运行的动态特性。 2.2重广告轻标准 由于建筑智能化技术覆盖面广,涉及的行业多,所以在工程建设中需要遵循规范,便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商,在各阶段用统一的语言交流和运作。 可是时常看到有些技术方案,在不同程度上轻视标准。例如,在设计依据中罗列了不少标准文件名,设计内容却不符合标准,或者依据的仍是旧标准。 许多方案设计者热衷于厂家的广告,很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性,大量的篇幅是在为厂家做广告宣传,甚至就是厂家广告宣传的翻版。 2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积” 本着“以人为本”的原则,建筑智能化的规划与设计应当是面向功能,为功能的实现而合理配置,并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商,为了得到更多的经济利益,把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中;或许有的设计者是只从局部考虑,而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题,缺乏从整体上把握“智能化”;有的设计者还以“备份”为由,加大设备数量,实际上所增设备却从来是备而无用。 3、设计过程中存在不足的原因 设计者都希望自己的设计,对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。 3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法 不同建筑物,基于用户档次,应用环境等因素,对设备配置以及运行的要求,皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计,防止与现实脱节,又要照顾到日后的发展,有冗余地设计,做到恰到好处,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求与国际接轨,向亮点工程看齐,而一味的参考国外,参考高档工程。 设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法,或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点,提出过高的需求,而不能正确地进行设计,合理地配置。有时候,设计者对于供应商供货的要求,硬件方面的技术指标没有具体说明,或者重视述说了硬件方面的要求,而疏忽了对其软件方面的要求,致使设计时在总体思路上,或者对于系统日常运作细节的考虑,可能出现这样或那样的问题。 3.2没有及时跟进科技进步 建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程,随着信息产业的发展,随着应用的提高,不断有新技术加入,也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌,没有及时跟进,在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。 3.3各子系统设计缺少协调 子系统的设计,通常是在建筑设计院主设计完成后开始的,往往留给各子系统的设计空间相当有限,进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便,或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导,设计上缺少协调。 4、把好设计关的对策 4.1启用建筑智能化顾问公司 如何在当前的技术、经济条件下进行优化,取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位,负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司,配合、协调以总体设计师为核心的主设计,协助用户做需求调研并形成报告;向用户介绍智能化系统各专业的设计方案;提供招标需要的技术文件;完善主设计的设计建议书,并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求,形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供,以利于公平竞争;招标文件不应设置“陷阱”。 4.2技术评审至关重要 工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审,对以后的建设过程至关重要,因 为很多事情在工程设计确定之后,要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正,倒不如在前期把好设计关,给施工以及竣工验收创造良好的开端,促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求,是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作,而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”,这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。 5、技术评审 国内外建筑业采用的工程发包模式有多种,其设计阶段都有初步设计和施工设计之分,有的将施工设计放在招投标之前进行,有的将施工设计放在招投标之后进行。 5.1基本的技术评审 初步设计评审:该评审是在初步设计完成后进行,评审合格表示可以进入招投标阶段,或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行,因为投标者有多家,如果不能安排充分的时间,搞突击,就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审,要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审,要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等,为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。 施工设计评审:审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合,业主和中标施工承包商则可以签署合同,便可以由中标者开始各种所需要的准备工作,为采购和施工作好过渡;如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等,中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计,直至全部相符。 施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据,时间要恰当,评审之后不要过多的变动,对采购和施工准备有不利的影响;进行地过晚,则可能推迟施工进度,整个工程期将拖延。在具体施工之前,应进行施工交底。 5.2技术评审的过程及注意事项 5.2.1评审的准备 评审的准备工作,应由业主技术负责人组织,恰当挑选设计者、专家,以最少的成员组成一个精干的评审小组;评审组的成员应充分地掌握被评审的专业,能胜任被评审专业的评审,以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间;业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料,以免到了评审会上措手不及;成套资料不能过多,如果超过了被评审的范围,不仅导致不必要的资料费用,而且有限的评审时间,也会导致评审质量的损失。 5.2.2评审的进行 应当保证评审组充分地审查所有的项目,并提供协调过的评论和指导;应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度,参审者之间应当通力协作;通过对问题正当地提出疑问,来找出设计的缺陷。 5.2.3评审的结束 应公布技术评审备忘录,备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目,认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。新晨 5.2.4评审的注意事项 要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动; 应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度,并由业主认可; 应当给子系统设计者提供参加评审的机会,便于对各子系统进行正确的评审; 要有施工保障方面的职能部门(例如,基建处、供应处)参与评审; 物业管理部门,也应参加系统的设计审核,看看是否符合使用需要; 只要有可能,在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法;不能企图采用简易方法完成优良的技术评审,充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员,对评审工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每个项目的负责人。 6、结束语 更广泛、更充分的市场机遇,更激烈、更残酷的国内外竞争,要求建筑智能化系统工程要管理创新,才能持续不断地适应。笔者建议,在各省、市应当建立高水准的技术评审班子,成立相应的权威性机构。 建筑智能化论文:智能建筑智能化 摘要:文章论述了智能建筑的含义、建筑智能化各系统功能及设计要点,指出智能建筑不能和建筑智能化系统混为一谈,智能建筑是一个系统工程,不是智能化系统的简单罗列 关键字:智能建筑智能化系统通信网络系统设备监控系统 智能建筑和智能化系统 随着信息技术的飞速发展,建筑技术也日新月异,智能建筑的概念从出现以来,在国内可以说名声四起,智能家居、3A、5A级楼宇等广告词随处可见,但真正能称为智能建筑的又凤毛麟角,往往造成投资浪废,又没达到投资目的,仅仅起到广告功能,是十分可惜的。 何谓智能建筑?在中国国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)中的定义如下摘要:“它是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个平安、高效、舒适、便利的建筑环境。”由此可见,提供平安、高效、舒适、便利的建筑环境的建筑才能称之为智能建筑。但此定义还忽视了一点,“节能环保”。笔者认为,为达到上述目的做成的耗能建筑也不能称其为智能建筑。由于该标准忽视了节能环保方面的新问题,其代表能耗的供电标准“甲级标准(办公室)宜按60vA/m2以上考虑”;“乙级标准(办公室)宜按45vA/m2以上考虑”;“丙级标准(办公室)宜按30vA/m2以上考虑”,暂且不说智能建筑标准分级的合理性,智能建筑的标准越高耗能越多,显然是不科学、不经济的。当然量准越高,系统越多,但这些系统俗称弱电系统,耗电很小,利用这些系统去合理控制楼字设备是可以达到节能目的。 另外,此标准罗列了建筑智能化系统的各子系统,没有强调其他专业的协调配合,这样就很轻易引起这样的误解,有了这些系统就是智能建筑,有了哪些系统就是甲级智能建筑、有了哪些系统就是乙级智能建筑等等。 因此我们应明确智能建筑的含义。建筑智能化系统(BuildingInteHigentsystem)是智能建筑中应用的电信息系统,包括通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控等系统以及智能化集成系统。智能化系统是智能建筑的必要条件,但不是充分条件。智能建筑是一个综合的系统化工程,建筑、结构、水、采暖和通风、电气等专业构成有机整体,如同人的身体,只有各个器官协调作业,才能表现为健康状态。智能建筑的“智能”,也就是要建筑像人一样,能“知冷知热”,自动调节空气、水、阳光照射等,创造既节能又平安、健康、舒适的环境。只有这样才能提高人们的工作效率,减少“楼宇综合症”的发生。 由此可见,智能建筑设计标准并不是仅仅涉及一个弱电专业,要由各专业相互配合,如建筑专业在做方案时,就应当考虑太阳光的利用和人工照明的关系以及热辐射的功能等等。不能只考虑建筑外形,连结构的合理性都不考虑,把有限的资金都放在外形上,有可能就应了那句“金玉其外,败絮其中”的话,就不可能做成智能建筑;再如室内空气质量的好坏,主要和空调系统方案有关,但也不仅仅只是通风专业的事,和建筑的合理性及电气控制是否到位都息息相关。因此智能建筑是多学科、多技术系统的综合体,不根据最终的效果,仅仅根据智能化系统的多少或功能的多少分出个甲、乙、丙等级来是不合理的,也不利于指导设计、节约投资,往往还造成相互攀比,系统不和建筑规模及建筑形式相匹配,造成不必要的浪费。 如上所述,智能化系统是智能建筑的必要条件,可见智能化系统在智能建筑中站着举足轻重的位置。下面是智能北系统的组成及主要功能。 l通信网络系统(CNS) 它是楼内的语音、数据、图像传输的基础,同时和外部通信网络(如公用电话网、综合业务数字网、计算机互联网、数字通信网及卫星通信网等)相联,确保信息相通。在以前也称为通信自动化系统(CAS)(CommunicationAutomationSystem)。主要包括摘要: 1.1电话通信系统 建筑或建筑群的固定电话通信系统应根据建筑物的用途、规模、使用属性以及公用网的具体情况,可选择接人远端模块局或采用虚拟交换、自设独立的数字程控用户交换机(PABX)或综合业务程控用户交换机(ISPBX),并应和公用电话交换网连接。 1.2计算机网络系统 智能建筑本地网络的平安,应根据实际需要分别在通信子网和高层或应用系统中采取办法。计算机网络系统应为管理和维护提供相应的网络管理系统,并应提供高密度的网络端口,满足用户容量分批增加的需求。 1.3卫星通信系统 可设置多个端站和设备机房或预留天线安装位置和设备机房位置,供用户接受和传输数据和语音业务。 1.4有线电视系统(含闭路电视系统) 提供当地多套开路电视和多套自制电视节目,并和卫星系统联通。 1.5无线通信系统 建筑物由于屏蔽效应出现移动通信盲区时,设置移动通信中继收发通信设备。 1.6公共广播系统 公共广播系统的类别应根据建筑规模、使用性质和功能要求确定。公共广播系统一般可分为摘要:业务性广播系统、服务性广播系统、火灾应急广播系统。 1.7会议系统 会议系统应是音频系统(电声、建声)、视频系统(投影、摄像、录制)等多系统的综合设计,所选用的音频、视频设备、计算机等的网络传输、语音和数字设备接口、终端等应符合相应的国家标准、规范。会议系统应实现计算机语音、文字、图形、图像、自动监管、多媒体实时同步网络传输、系统控制一体化功能。 1.8.同声传译系统 (1)同声传译一般可设有(3+1)或(4+1)种语种,国际会议可设有(6+1)或(8+1)种语种; (2)同声传译传输方式可采用有线同声传译和无线同声传译; (3)会议室译员间的位置应设置在主席台对面或主席台的两侧(或二层较高位置),应使译员能观察到发言者的口型。 (4)译员间的大小可参照国际IS02603推荐的尺寸高2.3m、宽2.5m、深2.4m设计。 2办公自动化系统(OAS) 办公自动化系统是应用计算机技术、通信技术、多媒体技术和行为科学等先进技术,使人们的部分办公业务借助于各种办公设备,并由这些办公设备和办公人员构成服务于某种办公目标的人机信息系统。主要包括摘要: 2.1物业管理运营系统 物业管理运营子系统应以高效便捷的方式来协调用户、物业管理人员、物业服务人员三者之间的关系应能实现对投入使用的建筑物、附属配套设施、设备生产及场地、用户、服务、各类资料及各项费用以经营目标方式进行管理,同时对建筑的环境、清洁绿化、平安保卫、租赁业务、建筑物内各类机电设备运行和维护实一体化的专业管理。 2.2办公管理系统 办公管理子系统应能在日常办公中通过办公自动化系统协助管理人员对办公事务过程中大量的信息进行分析、整理、统计,协助领导对各项工作的分析、决策提供公文管理、会务管理、档案管理、电子账号、人员管理、领导活动布置、突发事件处理、书面意见处理等功能,应能实现电子公告、规章制度、公用电话等公共服务功能。 2.3信息采集系统 信息采集子系统应具有物业信息服务、新闻、科技、金融信息服务、用户个体服务、文化娱乐且务、生活保障服务等功能以及电子显示屏信息另查询功能。 2.4网终管理系统 网络管理子系统应配置适宜、使用方便,为计算机网络的日常运行维护和监控提供有力的保障。 2.5智能卡管理系统 智能卡管理子系统应能对各种功能的智能卡实现统一的管理,如身份识别、员工考勤、车辆停泊、持卡消费、门禁等,并进行各类计费管理。 3建筑设备自动化系统(BAS) 将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水,防灾、保安、车库等设备或系统,以集中监视、控制和售理为目的,构成综合系统。根据功能的不同,可分为捆个子系统。 传统上所说的3A建筑,即是上述的CAS、OAS、BAS的简称,5A建筑是3A又加上防火自动化系统FAS(FireAutomationSystem)和保安自动化系统SAS(safeAutomationSystem)。国际上,FAS和SAS通常包含在BA中,国内由于管理原因,通常把FAS、SAS和BAS分开。 4防火自动化系统FAS 火灾自动报警和消防联动控制系统的设计要求,应符合国家标准《建筑设计防火规范%26gt;、《高层民用建筑设计防火规范%26gt;、%26lt;火灾自动报警系统设计规范%26gt;等有关规范的规定。火灾报警和消防联动控制系统按消防部门要求独立运行。可将火灾报警器输出的报警信号传送给建筑物设备监控系统或智能化集成系统的监控中心,但楼宇自控系统对消防系统只可监视不应进行控制。对于空调、风机、配电等平时由建筑物设备监控系统控制的设备,火警时应受消防系统控制,应确保火警控制的优先功能。 5保安自动化系统SAS 设计应根据被保护对象的风险等级确定相应的防范级别,满足整体纵深防护和局部纵深防护的设计要求,以达到所要求的平安防范水平。 5.l入侵报警系统 根据各类建筑平安防范部位的具体要求和环境条件,应分别或综合设置周界防护、建筑物内区域或空间防护、重点实物目标防护系统。 配电视监控系统 根据各类建筑物平安技术防范管理的需要,电视监控系统应对现场情况进行有效的监视和记录,并可提供对各类报警信号及时、迅速和可靠的复核手段。 5.3出入口控制系统 智能建筑的主要出入口、通道、财务室总出纳、金库、重要办公室等处设置出入口控制装置。出入口控制系统由出入口对象(人、物)识别装置、出人口信息处理、控制、通信装置和出入口控制执行机构等三部分组成。 5.4巡更系统 巡更点应设在主要出入口、主要通道、紧急出入口和各主要部门。安防人员的巡查报告方式可以采用在线瞳离线方式。对实时性要求高的项目应采用在线方式。 5.5汽车库(场)管理系统 在汽车库(场)的人口区应设置出票机或读卡器,并应在汽车库(场)的出口区设置验票机或读卡器。 另外,综合布线系统(GCS)GenericCablingSystem是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联,也能使建筑物内通信网络设备和外部的通信网络相联,是为上述系统提供物理通路。建筑智能化集成系统IntelligentIntegratedsystem是将建筑物内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上有机连接起来,在开放标准的硬件和软件平台上,实现各有关系统之间可相互操作和资源共享,形成一个综合化的管理系统。 由上述可知,智能化系统内容丰富、种类繁多,每个智能建筑要把所有系统都包罗进去是不可能的,因此设计时应根据建筑物的使用功能、建设总投资、管理要求等综合考虑,确定和建筑物功能相适应的建筑智能化系统中各子系统的设计标准,应侧重各子系统的有机结合,注重智能化系统集成,强调综合性、统一性和各子系统的关联性,利用计算机网络技术,使传统的智能化子系统互联、互通、互操作,达到资源共享、功能得以提升和降低成本的目的。 建筑智能化论文:建筑智能化电气工程管理技术探讨 摘要:在现代化建筑工程中,电气工程是重要组成部分,同时也是施工质量控制的关键环节。在科学技术的广泛应用下,电气工程施工管理也呈现出智能化和自动化的特点,这对工程质量提升来说是具有重要意义的,由于电气工程施工涉及到的细节性内容较多,因此,在具体的智能化管理工作开展过程中,就要注重各个环节的应用控制,把握应用的要点,从而确保建筑智能化的安全性和高效运行。据此本文就对当前建筑工程中的智能化电气工程管理技术进行了分析研究,以作为同行业的参考和借鉴。 关键词:建筑工程;智能化;电气工程;管理技术 在经济发展的带动下,我国的建筑工程得到了迅速发展,随之也大大提升了工程智能化管理水平。科学技术作为一种重要生产力,在建筑电气工程中的应用可以为智能化管理提供有力支持,从而满足新时期建筑工程管理的要求,确保电气工程施工的顺利开展,从而使建筑工程质量得到提高,为建筑的各项功能发挥奠定坚实基础。在具体管理中,需要工程单位结合每一环节的工程施工特点,制定相应的施工管理策略。 1智能化管理技术 作为的智能化管理技术,突出的一个特点就是时代性和技术性很强。从它的结构构成来看,它是包含有计算机技术、GPS定位技术以及精密传感技术等在内的一种综合性技术形式,它是先进技术应用的一种体现。它在现代建筑工程中的应用逐渐成为了一种趋势,可以保证建筑工程施工更为有序开展,提高工程施工管理水平。 2智能化管理技术的应用优势 2.1有利于实现对建筑的全面监控 现代建筑呈现出高层化和集中化特点,这样就对建筑电气系统管理增加了难度,并且管理涉及到的面更广泛,一旦管理出现失误很容易导致安全事故的发生。一旦缺少智能化的监控系统,就会导致事故发生后在原因排查上有很大难度,不能第一时间掌握事故的整个发生过程,但是,如果采用智能化监控系统就可以及时对发生的安全事故进行分析,明确事故发生的原因,进而有针对性的采取措施,这对于管理效率的提高是十分有效的[1]。 2.2对输出命令的控制 工程单位在对电气工程智能化管理技术进行应用时,需要遵循科学性和合理性原则,按照智能化管理技术的应用要求,针对性开展,在实现控制的过程中要依据所需功能在最短时间对终端操作所发出的信号和控制指令,来完成一系列操作。此外,从智能建筑电气系统的自身功能来讲,它的整体性功能是初期设计的重点考虑因素,基于此,对于工程单位来说,就必须要保证智能化电气和建筑功能的最大化发挥,同时还要实现成本的最大化节约。 2.3强化联动性能的体现 电气工程自动化设备之间的联动性能提高,离不开对数字化智能系统的正确运用和操作。在数字化智能化技术的应用下,可以将建筑中的消防和通风照明等安防设备自动化系统看作为是一个整体,这样就可以最大程度的增强自动化设备之间的联动性能,在此基础上资源和信息之间就可以实现共享,从而优化分析更为合理,配置更为优化。 2.4提高安全性 在智能化管理技术的实际应用中,它的应用核心就是安全性。在当前建筑工程中,自动化设备应用范围越来越广,这其中存在的问题既包括安全方面,也包括运行环境对电气设备的影响,一旦这方面的防范措施做的不到位,就会导致电气工程施工陷入困境,整个施工操作过程的安全性下降,而在智能化管理技术的应用下,就可以借助先进技术来提高工程施工的安全性,从而保证工程各个环节施工活动的顺利开展。 3智能化工程管理技术的应用要点分析 3.1要实现绩效目标的计划和管理 在对智能化管理技术进行应用时,首先要对建筑智能化战略目标有明确把握,进而制定科学的建筑规划方案,对工程施工中的优势和不足之处有明确掌握,这样可以保证各个环节的施工更具有针对性,为实现工程单位各部门的目标而建立科学的计划方案,同时还要对计划进行高效落实,细化分工,促进绩效目标的顺利实现[2]。 3.2对各部门任务计划的落实和控制 一旦建筑工程施工方案确定之后,在各项施工工序开展的同时必须要有严格的控制措施作保障。对于各个部门的多个任务同时进行的状况,需要在控制作用下保证任务之间的有序性和协调性,不会出现冲突状况,保证各个部门的任务计划可以得到高效落实,与此同时,还要对每一个具体员工的绩效目标进行多角度控制。 3.3对施工流程的优化管理 建筑电气工程的施工流程较为复杂,需要在事前制定完整的施工计划,在该计划下保证整个施工团队运行的有序,从而促进施工工作的积极推进。对于管理者来讲,就需要确保条理清晰,重点解决关键问题。例如建筑工程中的施工质量问题,就需要在施工材料和设备方面加大重视力度,严格控制设备和材料的进场质量,杜绝劣质材料和设备进入施工现场,从而在源头上确保工程施工质量良好,减少质量隐患。 4电气工程管理中智能化技术的应用 4.1电气系统控制方面 电气工程的施工操作具有一定的复杂性特点,基于此,在施工管理上就要更加注重精细化。智能化技术的应用可以在很大程度上缓解这一难题,可以通过电子计算机来对建筑的电气系统进行控制管理,进而实现电气系统控制的精细化,而且智能化技术的应用还可以有效提高工程施工质量,避免管理上的失误,从而大大提升工程施工速度,并以此来降低施工中故障的发生几率。此外,在对电气线路进行控制时也可以采用智能化技术,这样可以及时发现存在的缺陷,第一时间采取措施予以解决完善,并为后期施工提供数据上的支持。 4.2施工故障的检测方面 在电气工程施工中,智能化技术的应用还可以通过遥感定位技术以及传感技术来及时发现设备运行中存在的故障,进而采取措施予以解决。就目前应用实际来看,常见的检测技术主要包括有模糊网络技术和神经网络技术两种,两种技术的应用可以及时发现发电机等电气设备中的缺陷,一旦检测出故障就可以通过检修来确保设备性能良好[3]。此外,智能化技术的应用也大大缩短了故障检修的时间,不会对工程施工造成时间上的延误,而且更重要的是,在这检测技术的应用下,还可以有效提高故障检测的准确度,可以帮助技术人员及早定位故障的产生位置和类型,进而采取相应措施予以解决完善。 4.3电气设备的优化方面 从智能化技术的自身性质来讲,它在电气设备优化方面也具有很强的优势,在它的技术体系汇总有多个系统构成部分,其中专家系统可以对电气施工工程加强质量控制[4]。在建筑工程电气施工过程中,通常会把电气智能化专家系统和传统的遗传算法两者进行有机结合,这样可以使设备优化达到一种理想效果。除此之外,对于设备的优化还可以通过神经网络和模糊逻辑来实现,在对电气设备的主机进行严格检查和对主机进行甄别和扩展作用下,有利于提高电气设备的运行速度,减少运行中不必要的故障产生,从而使电气设备的作用可以最大化发挥,并在此基础上确保工程施工质量的良好,为其打下坚实的基础。 5总结 随着现代建筑工程行业的迅速发展,建筑智能化管理技术得到了更多应用,并且也取得了显著的应用成效。电气工程作为建筑工程施工中的重要组成部分,在其工程施工中应用智能化技术可以大大提升工程施工管理水平,减少施工问题的发生,提高电气设备利用率,从而确保工程质量良好。 作者:曾天海 单位:厦门中安消防安全工程有限公司 建筑智能化论文:建筑智能化系统工程施工质量通病及措施 摘要:伴随经济的发展以及科学技术的不断发展,智能化建筑应运而生,其属于现代建筑的范畴,是对建筑提出的新的更高的要求。由于其属于新生事物,因此,在建筑智能化系统工程施工过程中,难免发生这样那样的质量通病,对于建筑质量及后期使用功能产生严重影响。文章首先阐明了现阶段建筑智能化系统工程施工过程中存在的通病,在此基础上,提出合理的控制措施。 关键词:智能化建筑;施工质量;通病;控制措施 作为现代建筑工程中的有机内容之一,建筑智能化系统工程施工质量的高低在很大程度上确定这建筑的服务功能[1]。现阶段,建筑智能化系统工程施工中存在许多质量通病,严重影响到建筑质量。鉴于此,文章探讨了建筑智能化系统工程的质量通病,希望能够为有效控制施工质量提供指导和借鉴。 1现阶段建筑智能化系统工程施工过程中存在的质量通病 1.1线缆类工程施工中存在材料混用问题 该类项目中存在多种系统工程,安装的时候,各系统工程使用的线缆种类存在着一定的差异,部分工程甚至要使用特殊的定制线缆。然而,具体的施工环节中,由于操作人员为便于施工或重视程度不高等原因,存在比较普遍的线缆随便使用的现象。部分施工方为节省成本,选择使用劣质、低价、不合乎规格要求的线缆,利用这些低质量的材料来取代高规格材料[2]。 1.2相关电子产品的定制支架不满足要求 智能化建筑施工中,其中必须的大部分电子产品不能直接应用,必须使用支架进行安装,但具体的施工环节中,为了赶进度或偷工减料,安装过程中,或者是安装设备箱不科学,或者是支架不对应,有时候许多设备箱防腐防水设施没有做好,部分设备箱或支架型号与标准要求不符,以及未做好电子产品的外壳接地工作等问题[3]。 1.3接线箱内部接线混乱 建筑智能化系统工程是非常复杂的工程,其中包括诸多系统内容,例如监控、门禁以及自动化系统等,安装它们的导线的时候,通常情况下,往往通过中心机房的模式统一布线,在此基础上,利用中间设备对各种线缆进行点对点的输出。尽管该模式或多或少减轻了中心机房的负担,然而对于中间设备来说,其中存在大量线缆,这样非常易于导致接线混乱的问题[4]。同时,当调整系统的时候,非常易于导致中间设备的承载箱无法满足安装要求或其规格不够等问题。 1.4执行器、传感器的安装不满足相关技术要求 楼宇自动化系统其中配备了大量的执行器与传感器,这些器械都是前端设备,必须把它们配置于其他的专业工程上,这样使得施工就具备较高的专业性。安装时要是没有预先进行认真的规划,一般不会预留相应的位置,导致它们无处安装或不能根据相关标准来安装,要是安装位置不合理,则非常易于导致所采集的数据不全面,在具体的执行过程中同样将发生误差。 1.5施工中心机房的不足 中心机房之中聚集着系统工程的核心设备,其施工质量优劣在很大程度上决定着建筑整体的质量。一般安装时,往往存在设计不科学,设备布设不科学,一味地注重机柜外观而不注重其实用性,线缆标识模糊等诸多问题。 2控制措施 2.1事前控制 事前控制是做好项目目管理前提条件。首先,做好施工图交底。项目经理在施工之前,应当组织技术负责人等有关人员来分析施工图纸,主要是分析其是不是全面、是不是有严重失误、据此施工后系统是不是可以符合设计指标要求等。审图时如果找出问题应当尽快和业主单位或者设计机构进行沟通,做好设计变更手续。在技术负责人理解图纸的基础上,还应当向施工技术人员做好交底工作,认真解答他们的问题。该环节必须进行记录,形成书面材料,然后由相关方进行签字并存档。其次,做好施工方案。制定方案的时候必须经过多方论证,充分确保其可行性与安全性,尤其是应当充分考虑交叉施工问题。再次,加强对相关有人的培训。施工中涉及到电、不同的机具,并且具有一定的危险性,因此,应当对施工人员进行技能与安全培训。在提高安全意识的基础上,提高他们的技术水平。最后,做好设备进场验收。相关设备质量优劣决定着智能化工程质量优劣,同时施工过程所使用的耗材与配件的质量,同样能够影响到施工质量。材料员在现场仓库管理工作中,必须熟悉各种材料、设备的信息,按照工程进度与库存状况尽快对库存进行调整,相关材料设备进场时,一定要根据要求进行验收,认真检查,严格把关,严禁不达标的材料设备进场。参与验收的各方包括供货方、施工方、监理方,认真进行验收并作出记录,根据相关规范保管好各种材料设备。 2.2事中控制 首先,做好基础施工。这属于智能化系统工程质量的前提,基础施工主要包括管线预埋等诸多方面内容。线管敷设环节关系着工程质量,施工过程中,必须确保所用水煤气管壁厚满足相关标准,同时必须根据施工图纸选择合适的管材,防止以不达标的钢管来取代。防雷接地施工过程中,必须注意到的问题是:钢管不接地或没有分析管径全都是用cp6圆钢做跨接线,这样根本不能取得应有的接地效果。施工隐蔽工程过程中,涉及到许多暗敷的PVC管,因此,应当防止埋藏深度较浅、埋墙,灰层厚度不满足要求,线管裸露等问题。批灰指向必须合理固定管道,以充分确保预埋强度,要不然后期的穿线过程中非常易于破损墙面。在与建筑装饰装修专业配合交叉施工时,应当注意协调施工。根据施工图来加以检验,认真检查标高、粉刷层厚度等,必须确保预留的埋线盒位置的墙面平整。其次,做好设备安装。施工时必须严格按照相关要求进行,这个环节是比较精细的工作,相关技术工作者必须充分掌握设备特点以及安装流程等。这些设备均非常精密,搬运的时候必须注意,必须轻拿轻放,避免由于螺丝松动等原因导致其无法顺利运行。存放地点的温湿度必须适中,做好防粉尘工作。安装的时候更应该防止各种简单粗暴行为,要是部分接口很难进行连接,必须认真分析根由,而禁止用蛮力、外力,避免不正当的强行安装等。以防止设备受力不平衡等,使其发生应力疲劳损坏。安装工作结束之后必须注意成品保护,特别是当室外设备安装未结束的时候,应当选择相应的防雨、防风策略,以避免发生意外。再次,做好调试与试运行工作。安装完智能化系统以后,一定要开展相应的调试与试运行。调试的时候必须统筹全局,对其中存在的系统问题必须选择科学合理的方式进行处理,调试工作者必须充分掌握系统,具有较高的技术水平,唯有如此,才能将该项工作做好。最后,切实加强安全管理。智能化工程施工与一般的建筑工程施工存在着一定的区别,两者的安全隐患点有所区别,施工的时候必须根据智能化施工实际状况,编制相应的安全施工规范,并严格执行。必须配备安全员,负责检查各种安全问题,还应当制定完善的安全生产培训制度,对人员开展安全教育,通过考核以后才准许其上岗施工。 2.3事后控制 通常事后质量控制主要涉及下面几方面:验收全程的施工质量,对所上报的质量报告进行复核,对上报的竣工图进行认真审核,安排人员进行联动试车,对每一分项的验收资料进行整理,以及对技术档案完备与否进行检查。这个环节必须认真执行,严禁做表面文章,如果找出质量问题,必须及时指出,并责令相关方限期整改。 3结束语 综上所述,智能化建筑系统工程在施工中存在一系列的质量通病,因此,施工时必须认真对待,按照相关规范进行施工,唯有如此,才能有效控制各种通病,提高建筑整体质量。 作者:张冬 单位:深圳华侨城都市娱乐投资公司 建筑智能化论文:建筑智能化中的项目管理论文 1智能化建筑的新特点 智能设备的安装和调试过程十分复杂,同时也是智能建筑施工过程的一个重要的环节,不仅调试的内容非常的多,而且耗费时间长,质量要求也十分高,因此,智能设备的调试和安装所要耗费的时间将占据智能工程总工期的一大半,并且,就目前我国使用的智能设备而言,大部分都来源于国外进口的产品。这对技术和施工要求都非常得高,不仅需要土建方面的倾力配合,还需要调试、安装、计算机和自动化设备的共同配合,因此,就全新的智能建筑而言,其施工工作十分地繁杂。 2建筑智能化系统中项目管理工作所存在的问题 2.1对智能化认识不够 智能化建筑在建筑行业的广泛引入可为建筑商带来巨大的经济效益,但由于其引入时间过短,人们对智能建筑项目管理方面的认识仍存在着诸多不足,甚至出现错误的认识,由此导致了智能化技术相关人员的严重缺乏以及智能化系统中项目管理的不够完善。 2.2技术人员的能力缺乏 就智能化建筑的项目管理来说,目前,我国现在在智能建筑中所使用的智能化设备主要由国外引进的,而国内相关的专业性教学和专业型人才非常少,外加智能建筑人才必须具备熟识建筑、智能化和技术机等多方面的能力。因此,就目前我国智能化建筑行业而言,技术人员处于严重缺乏的阶段。 2.3信息量匮乏市场发展不完善 随着信息化时代的到来,人们身边充斥着各种信息,而且这些信息中还存在着大量的垃圾信息,而也正因为信息量的巨大,如何进行信息的筛选则具有极为重要的意义,因为信息是人们进行选择的重要基础,错误的信息往往会造成错误的选择,这一观点在智能化项目管理工作中的作用表现得尤为突出,而同样也是因为信息的匮乏,导致了我国智能化建筑市场的发展的不够完善。 2.4设备技术选取的不恰当 智能化施工的专业与技术要求非常的严格,同时技术要求也非常得高,而技术的不够完善,常会导致在图纸设计等方面存在着一定的差错与偏差,就目前而言,我国的智能化建筑行业在技术上仍存在着不足,设备的选取也不尽完善。 3如何正确的实现智能建筑的项目管理工作 3.1培养专业型人才 面对我国目前智能化工程专业人才严重缺乏的现状,企业应该从自身的实际情况出发,根据公司的实际需求,努力的培养专业型人才,加大在专业技术人才培养上的人力物力的投入,不断地给予企业专业技术人员以继续学习深造和技术交流的机会。同时,在培养专业技术人才的基础上,要订立统一的标准与规章制度,进而有效地提高企业员工的工作效率,有效地降低差错率。 3.2加强控制力度 就目前我国的智能化建筑市场的发展情况来看,仍然存在着大量的不足和混乱的现状,面对这一情况,我国做出相应的规定表示,在智能建筑的设计上一定要由专业的设计公司进行设计,并由该公司全权负责,同时,避免对建筑项目进行大包大揽的现象。另外,在整个智能化建筑施工的过程中要加强对施工质量、施工进度的控制力度,进而促进整个智能化建筑的快速发展与进步。 4结束语 随着科学技术的快速发展与进步,我国的智能化建筑迅速发展起来,但由于目前正处于智能化与建筑工程相融合的初级阶段,因此,还存在着专业技术人才的严重缺乏、能化的发展不够发达等多种问题。因此,通过加强控制力度、培养专业人才等方式来促进我国智能化建筑的发展,提高建筑企业的经济收入具有至关重要的作用。文章通过深入地分析我国目前智能化建筑所存在的不足现状、出现的新特点以及做好建筑智能化系统施工的项目管理的具体措施等问题,希望能够给予相关的工作人员以小小的帮助与启发,进而有效的提高技术人员的工作效率,促进我国智能化建筑行业的快速发展与进步。 作者:王刚单位:安徽讯飞智元信息科技有限公司 建筑智能化论文:建筑智能化施工现状及策略研究 一、建筑智能化施工管理现状分析 我国的不少地区均已经涉足于智能化建筑,而其建设管理的现状却不容乐观。总结起来,主要的问题存在于这样两点。首先,从智能化建筑的行业方面来讲,由于我国的法律法规和政策没能及时跟上智能化建筑的发展以及智能化技术中的核心部分必须从国外引进,这些因素均导致我国建筑智能化施工管理未能达到较高的水平。由于智能化建筑属于技术的整合,因此对集成商的技术理念和施工经验都有着很高的要求。但是纵观我国当先的智能建筑技术集成商,其整体素质良莠不齐,对我国智能化建筑的发展造成了掣肘。据统计,我国当前从事智能化建筑的公司有数千家之多。然而这些公司的业绩却乏善可陈,因此集成商的综合实力也影响了智能化建筑的行业水平。其次,智能化建筑的施工对于现场的调度和管理也是一个挑战。由于我国不少管理部门对智能化建筑的特点和规律尚不熟悉,因此在管理效率和效果上均不能尽如人意。在不少智能建筑的工程项目中,由于工程在实施过程中的管理失误而导致建筑质量、工期受到影响的例子比比皆是,造成了比较负面的影响。 二、建筑智能化施工管理策略 1.智能化建筑相关政策规范的健全 当前,我国的智能化建筑技术及管理尚处于起步阶段,因此行业内的政策和规范无法跟上其发展的步伐。只有在充分调研市场的基础上,着力进行智能化建筑相关政策及规范的健全,才能使该行业的健康顺利发展壮大。首先,政府应该牵头进行智能化建筑的技术分析与调查。通过组织高等院校与科研院所的技术专家以及智能化建筑业界的行业人才,进行详细的软科学调研,为政策的制定能够提供客观详实的基础。其次,在积累了充足的行业技术与管理现状之后,则应加大力气抓紧完善智能化建筑的政策和规范。依据笔者的实践经验,以下一些方面的规范和标准是亟待完善的:一是智能建筑涉及到的系统硬件设备,包括建筑智能控制所需的中央处理单元、系统监控和采集传感的前端单元、系统布线的管槽安装、系统通讯网络的光纤、电缆以及无线设备等,这些设备均是智能化建筑建设质量的关键所在;二是保证智能建筑之内所有设备的参数指标和测试验收标准、系统设备的功能齐备,才能保证智能建筑功能的发挥;三是在评估智能建筑系统功能与性能时,一方面要定性测量评估,另一方面也要定量评估。在规定中,对所有的技术指标予以数字化的明确,以此实现建筑技术标准的达标。 2.智能建筑系统集成商的专业素养提升 智能建筑是一个整体化的产品,因此系统集成商的专业素养对于建筑功能的实现具有至关重要的意义。一项完整的智能建筑项目,系统集成商的主要工作涵盖了许多方面,包括系统智能化需求分析、系统智能实现策略的设计、系统硬件软件的参数计算以及匹配等。因此,系统集成商的专业素养关系到智能建筑施工的最终质量以及用户满意度。为了提升其专业素养,可以从以下几个方面着手进行。(1)应注重集成商人才的专业深度与广度集成商专业人员必须从业主的使用感受出发,将业主的实际需求以技术参数和设备选型的方式整理出来并最终转化为施工方案。当前,复合型的人才在智能建筑领域依旧稀缺,需要一些一方面熟知技术,另一方面又深谙市场需求的人才。(2)应该以合理的激励机制吸引人才、留住人才如果集成商的技术人员由于某些原因而离职,很容易造成建设方的设计风格与理念出现断层,影响工程质量的目标。(3)应重视技术成果的转化和重复利用,积累经验,积淀施工者的竞争力对于已经形成系统化的施工方案和技术策略,应以标准化的文档保存起来。通过转化和调整,用于其他相似的工程建设中,从而形成建设方独特的优势。 3.加强监理制度以保证施工质量 不容忽视的是,当前我国的智能化建筑市场由于专业知识和管理方法的不足,导致效率低下,一些业主由此蒙受了损失。通过加强监理,来保证智能化建筑施工的质量是当务之急。当前在智能化建筑的监理方面,有一些亟待解决的问题。由于涉及专业较广,不少监理工程师难以承担监理任务。例如,一名合格的专业建筑监理者,在涉及到智能弱电、信息技术与网络技术的设备时往往束手无策。而智能建筑的监理包含了传统建筑所不存在的许多方面,如电子传感、信息网络部件、各种线缆、弱电设备以及管理信息系统等,均需要监理工程师对其进行量化的测试验收与评估,这对监理人员的技术广度提出了更高的要求。此外,不同的监理工程师往往由于经验的匮乏,不能具备充分能协调统筹各个专业之间的工作经验,这同样影响到了智能建筑施工的质量保障。在这样的背景之下,本文推荐以专业监理队伍来进行智能化建筑的施工监理。这种策略的优势在于,首先能够对工程建设方有一个合理的监督与约束,对其技术方案和设备选型等均能进行评估和干预,这可以保证智能建筑的最终质量;其次,能够从过程项目业主的角度出发,对建设方所采用方案的合理性进行客观评价,降低业主的风险。 4.智能建筑施工管理的规范化 智能建筑涉及到先进的技术设备和复杂的管理模式,只有严格依照技术与管理标准进行施工,才能实现目标。笔者结合自身在智能建筑施工管理方面的经验,推荐以“控制+管理+监理+协调”的综合化模式进行施工管理的规范化。这里的“控制”,涵盖了建筑施工的质量控制、智能化建筑项目的投资控制以及具体施工周期之中的工程进度控制;而所谓的“管理”,则一方面包括对施工合同进行严格的管理,另一方面则应对工程建设过程中的各类信息与数据进行管理;“监理”则指的是应以事前、事中、事后的全周期模式对工程进行全面的监理;而“协调”则是说,应结合行业规范和合同条文,实现施工进程中各方的协调。 三、结语 当前,城镇化发展方兴未艾,我国的许多地区正在加快建设项目的进度,加大建筑工程的规模。而在这其中,智能化建筑的建设同样处于井喷时期。工程管理人员面临的情况,一是智能建筑的建设规模空前庞大,二是智能建筑的工程建设施工管理的复杂程度空前的高。与之对应的现实情况却是,由于技术与管理发展没能跟上智能建筑需求的步伐,导致市场的完善程度远远低于预期。而市场主体由于缺乏必要的监管,导致工程质量参差不齐。应该正视的事实是,与欧美等一些建筑管理水平相对发达的国家和地区相比,我国建筑智能化尚处于发展的初级阶段,无论在技术的实现上还是在施工的管理上都有很长的路要走。所以,本文基于此现状,对于研究和阐述智能化建筑的施工管理弊端以及解决方法具有十分现实的意义。 本文作者:陈建工作单位:重庆俊峰置业有限公司 建筑智能化论文:现在建筑智能化安防可行性分析论文 1问题的提出 随着我国城市建设的飞速发展,城市中智能化大厦、酒店、小区等建筑数量将会成倍增长。智能建筑其“智能”主要表现在弱电子系统方面,智能建筑弱电子系统中,安全防范子系统的重要性越来越突出,而传统的采用模拟传输方式的安防系统存在如下问题:首先是需要大量的布线施工,视频线、控制线、电源线等;其次是随着监控点数的增加(成百上千),相应的线材的数量也非常惊人,甚至出现过弱电线缆多到无法穿过大厦弱电竖井的情况;最后,传统的模拟监控系统在远程监控、传输以及与其它系统的集成等方面都存在诸多瓶颈。越来越多的问题迫使工程商、集成商、用户寻求更好的解决方案,而数字化安防显然是一条必选之路。 2数字化安防 网络视频服务器是第三代全数字化视频集中监控系统的核心设备,属于最新一类的数字化监控产品,利用它可以将传统摄像机捕捉的图像进行数字化编码处理后,通过局域网、广域网、无线网络、Internet或其它网络方式传送到网络所延伸到的任何地方,千里之外的网络终端用户通过普通电脑就可以对远程图像进行实时的监控、录像、管理。网络视频服务器基于网络实现动态图像实时传输的特点,使得以往必须局限在区域范围的图像监控系统,变得可以不受时间与地域的限制。 应用网络视频服务器实现的数字化安防系统,上述问题将迎刃而解。首先,基于大厦的千兆甚至万兆局域网传输,系统的部署更加灵活,且摆脱繁琐的布线施工;其次,由于在前端监控点就将模拟信号转换为数字信息流,所以,无论是远程、本地监控,还是与其它系统的集成都变得易如反掌。 目前,网络视频服务器的数字化解决方案已相对比较成熟,国内有多家产品供应商已能提供单路、双路、四路等系列网络视频服务器。下面结合天地伟业公司的典型网络视频服务器,详细介绍一下数字化安防方案。 3天地伟业解决方案 3.1系统实现,前端视频、控制、告警信息,由网络视频服务器编码后,通过楼宇主干网上传到监控中心,完成实时监控,掌握楼宇整体情况。监控中心可配置监控主机、存储服务器、管理服务器、解码器等,对前端监控设备进行管理、告警信息的查询、图像浏览和控制等功能。在系统增加新的监控点时,只须将该监控点网络视频服务器接入网络并在中心做简单配置即可,系统各项功能和运行状态不受扩建影响。 整个系统部署实施非常快捷简单,每层楼可根据监控点数配置天地伟业单路、两路或四路网络视频服务器,或直接安装天地伟业网络一体球,网络视频服务器或网络一体球接入楼层交换机,通过大厦千兆局域网将图像信息传输到监控中心。系统变传统的模拟视频监控为数字化监控,使得原来的模拟图像等信息成为网络内传输的“数据流”。 3.2系统优势基于网络视频的数字化安防系统具有如下优势: (1)高性能处理系统核心设备采用高性能的嵌入式处理单元以及嵌入式实时操作系统RTOS,保障系统长时间稳定运行。 (2)内置Web服务器内置Web服务器,支持TCP/IP、UDP等相关网络协议,支持多种网络环境。 (3)安装简易、即插即用无须像传统方式那样繁琐的布线,只要利用现有的网络资源,通过IP地址的标识,即可任意进行操作,并且使用时用户界面友好,安装简单。 (4)成本低廉相应于包括所有特性的其它产品,天地伟业网络视频产品提供一种可靠和低价位的网上图像设备,极大解决了“分散监控”、“集中管理”、“远程传输”之间的矛盾。通过网络化应用,大幅减少线材及人力费用,降低了成本。 (5)先进的图像压缩技术天地伟业网络视频服务器以MPEG4/H264格式生成高质量的图像文件,在提供每秒25帧的高画质图像传输的同时,存储空间大大降低。 (6)远程实时监控能够同时解决集中管理与远距离监控,能在世界任何一个角落通过网络进行远端访问。 (7)网络安全天地伟业系列网络视频产品提供用户级密码保护、特殊指定的IP地址接入保护、分级权限保护等功能。 建筑智能化论文:管理建筑智能化设计论文 1、前言 建筑智能化在不断发展完善,高新技术不断推出,智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。在建筑智能化建设中,前期的设计过程,显得十分重要。 智能化系统作为建筑物的“电脑”,设计原则应当是具有设备的先进性,配置的合理性,安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织(WTO)后呈现的影响,我们应该对以往认真总结回顾,尽可能地化解各种不利因素,规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会,针对建筑智能化设计过程中的不足之处,从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。 2、建筑智能化设计过程中存在的不足 2.1主观设计倾向在本文的参考文献(1)中,作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向: 第一种是简单化。 例如:设计楼宇自动化系统保证恒湿,没有采用湿度调整设备; 第二种是概念化。 突出表现在综合布线设计上,水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP(非屏蔽双绞线),甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得; 第三种是形式化。 在设计中不分条件,只管堆砌技术形式,结果沦落成摆设。 第四种是理想化。 所谓理想化设计就是把运行状态静态化,忽视大环境条件和系统运行的动态特性。 2.2重广告轻标准 由于建筑智能化技术覆盖面广,涉及的行业多,所以在工程建设中需要遵循规范,便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商,在各阶段用统一的语言交流和运作。 可是时常看到有些技术方案,在不同程度上轻视标准。例如,在设计依据中罗列了不少标准文件名,设计内容却不符合标准,或者依据的仍是旧标准。 许多方案设计者热衷于厂家的广告,很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性,大量的篇幅是在为厂家做广告宣传,甚至就是厂家广告宣传的翻版。 2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积” 本着“以人为本”的原则,建筑智能化的规划与设计应当是面向功能,为功能的实现而合理配置,并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商,为了得到更多的经济利益,把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中;或许有的设计者是只从局部考虑,而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题,缺乏从整体上把握“智能化”;有的设计者还以“备份”为由,加大设备数量,实际上所增设备却从来是备而无用。 3、设计过程中存在不足的原因 设计者都希望自己的设计,对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。 3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法 不同建筑物,基于用户档次,应用环境等因素,对设备配置以及运行的要求,皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计,防止与现实脱节,又要照顾到日后的发展,有冗余地设计,做到恰到好处,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求与国际接轨,向亮点工程看齐,而一味的参考国外,参考高档工程。 设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法,或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点,提出过高的需求,而不能正确地进行设计,合理地配置。有时候,设计者对于供应商供货的要求,硬件方面的技术指标没有具体说明,或者重视述说了硬件方面的要求,而疏忽了对其软件方面的要求,致使设计时在总体思路上,或者对于系统日常运作细节的考虑,可能出现这样或那样的问题。 3.2没有及时跟进科技进步 建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程,随着信息产业的发展,随着应用的提高,不断有新技术加入,也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌,没有及时跟进,在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。 3.3各子系统设计缺少协调 子系统的设计,通常是在建筑设计院主设计完成后开始的,往往留给各子系统的设计空间相当有限,进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便,或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导,设计上缺少协调。 4、把好设计关的对策 4.1启用建筑智能化顾问公司 如何在当前的技术、经济条件下进行优化,取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位,负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司,配合、协调以总体设计师为核心的主设计,协助用户做需求调研并形成报告;向用户介绍智能化系统各专业的设计方案;提供招标需要的技术文件;完善主设计的设计建议书,并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求,形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供,以利于公平竞争;招标文件不应设置“陷阱”。 4.2技术评审至关重要 工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审,对以后的建设过程至关重要,因 为很多事情在工程设计确定之后,要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正,倒不如在前期把好设计关,给施工以及竣工验收创造良好的开端,促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求,是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作,而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”,这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。 5、技术评审 国内外建筑业采用的工程发包模式有多种,其设计阶段都有初步设计和施工设计之分,有的将施工设计放在招投标之前进行,有的将施工设计放在招投标之后进行。 5.1基本的技术评审 初步设计评审:该评审是在初步设计完成后进行,评审合格表示可以进入招投标阶段,或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行,因为投标者有多家,如果不能安排充分的时间,搞突击,就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审,要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审,要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等,为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。 施工设计评审:审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合,业主和中标施工承包商则可以签署合同,便可以由中标者开始各种所需要的准备工作,为采购和施工作好过渡;如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等,中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计,直至全部相符。 施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据,时间要恰当,评审之后不要过多的变动,对采购和施工准备有不利的影响;进行地过晚,则可能推迟施工进度,整个工程期将拖延。在具体施工之前,应进行施工交底。 5.2技术评审的过程及注意事项 5.2.1评审的准备 评审的准备工作,应由业主技术负责人组织,恰当挑选设计者、专家,以最少的成员组成一个精干的评审小组;评审组的成员应充分地掌握被评审的专业,能胜任被评审专业的评审,以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间;业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料,以免到了评审会上措手不及;成套资料不能过多,如果超过了被评审的范围,不仅导致不必要的资料费用,而且有限的评审时间,也会导致评审质量的损失。 5.2.2评审的进行 应当保证评审组充分地审查所有的项目,并提供协调过的评论和指导;应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度,参审者之间应当通力协作;通过对问题正当地提出疑问,来找出设计的缺陷。 5.2.3评审的结束 应公布技术评审备忘录,备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目,认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。 5.2.4评审的注意事项 要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动; 应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度,并由业主认可; 应当给子系统设计者提供参加评审的机会,便于对各子系统进行正确的评审; 要有施工保障方面的职能部门(例如,基建处、供应处)参与评审; 物业管理部门,也应参加系统的设计审核,看看是否符合使用需要; 只要有可能,在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法;不能企图采用简易方法完成优良的技术评审,充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员,对评审工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每个项目的负责人。 6、结束语 更广泛、更充分的市场机遇,更激烈、更残酷的国内外竞争,要求建筑智能化系统工程要管理创新,才能持续不断地适应。笔者建议,在各省、市应当建立高水准的技术评审班子,成立相应的权威性机构。 建筑智能化论文:管理建筑智能化设计探究论文 前言 建筑智能化在不断发展完善,高新技术不断推出,智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。在建筑智能化建设中,前期的设计过程,显得十分重要。 智能化系统作为建筑物的“电脑”,设计原则应当是具有设备的先进性,配置的合理性,安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织(WTO)后呈现的影响,我们应该对以往认真总结回顾,尽可能地化解各种不利因素,规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会,针对建筑智能化设计过程中的不足之处,从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。 2、建筑智能化设计过程中存在的不足 2.1主观设计倾向在本文的参考文献(1)中,作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向: 第一种是简单化。 例如:设计楼宇自动化系统保证恒湿,没有采用湿度调整设备; 第二种是概念化。 突出表现在综合布线设计上,水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP(非屏蔽双绞线),甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得; 第三种是形式化。 在设计中不分条件,只管堆砌技术形式,结果沦落成摆设。 第四种是理想化。 所谓理想化设计就是把运行状态静态化,忽视大环境条件和系统运行的动态特性。 2.2重广告轻标准 由于建筑智能化技术覆盖面广,涉及的行业多,所以在工程建设中需要遵循规范,便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商,在各阶段用统一的语言交流和运作。 可是时常看到有些技术方案,在不同程度上轻视标准。例如,在设计依据中罗列了不少标准文件名,设计内容却不符合标准,或者依据的仍是旧标准。 许多方案设计者热衷于厂家的广告,很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性,大量的篇幅是在为厂家做广告宣传,甚至就是厂家广告宣传的翻版。 2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积” 本着“以人为本”的原则,建筑智能化的规划与设计应当是面向功能,为功能的实现而合理配置,并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商,为了得到更多的经济利益,把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中;或许有的设计者是只从局部考虑,而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题,缺乏从整体上把握“智能化”;有的设计者还以“备份”为由,加大设备数量,实际上所增设备却从来是备而无用。 3、设计过程中存在不足的原因 设计者都希望自己的设计,对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。 3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法 不同建筑物,基于用户档次,应用环境等因素,对设备配置以及运行的要求,皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计,防止与现实脱节,又要照顾到日后的发展,有冗余地设计,做到恰到好处,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求与国际接轨,向亮点工程看齐,而一味的参考国外,参考高档工程。 设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法,或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点,提出过高的需求,而不能正确地进行设计,合理地配置。有时候,设计者对于供应商供货的要求,硬件方面的技术指标没有具体说明,或者重视述说了硬件方面的要求,而疏忽了对其软件方面的要求,致使设计时在总体思路上,或者对于系统日常运作细节的考虑,可能出现这样或那样的问题。 3.2没有及时跟进科技进步 建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程,随着信息产业的发展,随着应用的提高,不断有新技术加入,也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌,没有及时跟进,在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。 3.3各子系统设计缺少协调 子系统的设计,通常是在建筑设计院主设计完成后开始的,往往留给各子系统的设计空间相当有限,进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便,或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导,设计上缺少协调。 4、把好设计关的对策 4.1启用建筑智能化顾问公司 如何在当前的技术、经济条件下进行优化,取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位,负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司,配合、协调以总体设计师为核心的主设计,协助用户做需求调研并形成报告;向用户介绍智能化系统各专业的设计方案;提供招标需要的技术文件;完善主设计的设计建议书,并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求,形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供,以利于公平竞争;招标文件不应设置“陷阱”。 4.2技术评审至关重要 工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审,对以后的建设过程至关重要,因 为很多事情在工程设计确定之后,要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正,倒不如在前期把好设计关,给施工以及竣工验收创造良好的开端,促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求,是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作,而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”,这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。 5、技术评审 国内外建筑业采用的工程发包模式有多种,其设计阶段都有初步设计和施工设计之分,有的将施工设计放在招投标之前进行,有的将施工设计放在招投标之后进行。 5.1基本的技术评审 初步设计评审:该评审是在初步设计完成后进行,评审合格表示可以进入招投标阶段,或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行,因为投标者有多家,如果不能安排充分的时间,搞突击,就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审,要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审,要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等,为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。 施工设计评审:审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合,业主和中标施工承包商则可以签署合同,便可以由中标者开始各种所需要的准备工作,为采购和施工作好过渡;如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等,中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计,直至全部相符。 施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据,时间要恰当,评审之后不要过多的变动,对采购和施工准备有不利的影响;进行地过晚,则可能推迟施工进度,整个工程期将拖延。在具体施工之前,应进行施工交底。 5.2技术评审的过程及注意事项 5.2.1评审的准备 评审的准备工作,应由业主技术负责人组织,恰当挑选设计者、专家,以最少的成员组成一个精干的评审小组;评审组的成员应充分地掌握被评审的专业,能胜任被评审专业的评审,以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间;业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料,以免到了评审会上措手不及;成套资料不能过多,如果超过了被评审的范围,不仅导致不必要的资料费用,而且有限的评审时间,也会导致评审质量的损失。 5.2.2评审的进行 应当保证评审组充分地审查所有的项目,并提供协调过的评论和指导;应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度,参审者之间应当通力协作;通过对问题正当地提出疑问,来找出设计的缺陷。 5.2.3评审的结束 应公布技术评审备忘录,备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目,认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。 5.2.4评审的注意事项 要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动; 应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度,并由业主认可; 应当给子系统设计者提供参加评审的机会,便于对各子系统进行正确的评审; 要有施工保障方面的职能部门(例如,基建处、供应处)参与评审; 物业管理部门,也应参加系统的设计审核,看看是否符合使用需要; 只要有可能,在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法;不能企图采用简易方法完成优良的技术评审,充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员,对评审工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每个项目的负责人。 6、结束语 更广泛、更充分的市场机遇,更激烈、更残酷的国内外竞争,要求建筑智能化系统工程要管理创新,才能持续不断地适应。笔者建议,在各省、市应当建立高水准的技术评审班子,成立相应的权威性机构。 建筑智能化论文:建筑智能化系统论文 简介:本文对建筑智能化系统与给排水工程设计工作的关连作了简要介绍,还借助于建筑智能化系统实现一些新的给排水工程目标进行了理论探索。近年来“智能大厦”一词风行全国各大城市,为了加强管理,建设部1997年10月以建设【1997】290号文,了关于《建筑智能化系统工程设计管理暂行规定》,从国家管理的角度将此项工程的设计管理纳入了正轨。究竟给排水工程与“智能大厦”有何关连?设计中又将如何配合?这是许多设计人员想要搞清楚的问题。本文试图从“提出问题的角度对此做一初步论述,以便进一步展开、深化。 关键字:建筑智能化系统给排水工程设计理论探索 1、与之有关连的给排水工程 一般来说,以下给排水工程应接入该大厦的建筑智能化系统: 1.生活水系统 1)水泵的编号、状态(工作、备用、故障);系统的压力;水池及水箱的水位; 2)变频调速泵的频率、工作压力; 3)系统的简图及主阀状态; 4)各用户水表的读数。 2.热水系统 比照生活水系统,增加所有换热器的有关参数,以及系统的温度、热媒消耗等。 3.循环冷却水系统 同生活水系统,增加冷却搭的有关参数。 4.消防水系统 将消防泵的编号、状态,所有报警讯号以及联动控制全部接入FA系统。 5.客房故障、水池、水箱缺水报警等 6.排水系统 2、设计的程序与配合 建筑智能化系统工程与通常的民用建筑工程在设计的程序与阶段上有较大的不同。一般应按用户需求分析、系统设计、施工深化设计等3个环节,依次分步进行。 1.用户需求分析 这是整个工作的基础。同样是智能化系统,依据建筑物功能、性质、建筑资金、业主的不同表现极大的差异,最后反映在耗资规模上,差别也很大。一般来说,大型高档的公共建筑(商场、酒店、写字楼),需综合考虑各承租户的需要,尤其要重视招商本身的需要,应具备较齐全的功能。而比较单一的建筑(如银行、邮政、出版、政府机关)则多有所侧重。此阶段工作要注意把握好使用功能与实际需要这两个关键,切忌脱离实际提高标准。对给排水专业设计人员而言,吃透业主的宏观想法,然后再一起理出对给排水工程的具体要求至关重要,这也是此项工作中较为困难的一步。 2.系统设计 这要由相应专业设计人员来完成,给排水设计人员只是按常规的设计工序管理进行专业间配合(即提资、反馈的反复、交叉过程)。如果智能化系统的设计是与上建设计同步进行的,系统设计应在初步设计阶段完成。目前建筑智能化系统工程比主体工程滞后较为多见,导致某些工程的局部不尽人意,这虽属难免,这样的事当然少一些更好。 3.施工深化设计 与主体工程的设计不同,施工深化设计工作由系统集成商来完成。 建筑智能化系统涉及计算机、通讯、广电、公安、环保等领域,许多硬件、软件直抵发展最迅猛的那些高科技领域前沿。技术更新快,设备更新更快。一些工作的主导专业已是一种相当模糊的概念。在这些地方,许多相关的专业公司比之寻常按传统模式组建的设计院(建筑设计院或专业设计院),与科技市场的联系更密切,因而在人员、以及最新技术和信息的拥有上有着明显的优势。因此,施上深化设计应由系统集成商来编制。但建筑智能化系统从属于主体工程,必须与主体工程的形象、性能协调一致,所以系统集成商应在该上程的原设计单位的指导下进行此项工作,该设计单位对该工程总体负责。 上述三个环节中,给排水设计人员的工作重点在第一、第二个环节。给排水设计人员应对给排水工程中的工程目标、信息采集点、联动控制点的设置及其硬件的选用、安装负责。 智能化系统另一个重要的组成是结构化布线,它担负着语音、数据、视频传输的重任。这是所有智能大厦唯一共同之处。但结构化布线并不受给排水工程所制约,给排水设计人员不必过多考虑。 3、智能化建筑对给排水设计工作的影响 总的来说,在建筑智能化系统中与给排水工程有关的地方并不多,但对给排水设计工作而言,有没有可能利用建筑智能化系统已具备的强大的数据处理功能、网络来推进一些新的工程目标、或用一些新的技术手段来实现传统的工程目标?且试举几例: 1.利用程序控制管理蓄水他的进、出水。 1)进水 传统的方式是用浮球阀(或液位控制网)来控制,当池内满水时自动关闭进水。此类方式有阻力大、动作频繁、易磨损、漏水量也大等弊病,频繁的维修使用户不堪其苦。 在大厦内已有BA系统的条件下,用电动阀门与水池内的液位装置来取代浮球阀,实现程序控制是合理而简单易行的(为确保工作可靠,还可再增设1个水池满水报警)。 2)水池出水 同理,水池出水也可利用程序控制来管理。生活、消防水池通常合并设置,为了保证消防水量不在平时被动用,常常用抬高生活泵吸水管的作法。此作法也有一些弊端:死水区水质容易变坏;低水位时吸水喇叭口附近形成漩涡从而带入空气,致使水泵工作失稳,以及造成气蚀;此外,在泵房的竖向布置上也带来一些麻烦。如利用程序控制来管理,使池内水位降至某一定值时生活泵自动停止,上述弊端即可根除。 2、新的给排水工程目标 1)优化变频调速供水装置的工作 作为一项节能技术产品,恒压变量变频调速供水装置在国内已得到广泛使用。由于其压力传感器设置在靠近水泵的压水管上,致使装置实际取得的节能数量大大低于节能的理论值。为了改变这种状况,一种方式是开发、研制新一代变压变量变频调速供水装置,使水泵的工况点贴近该给水系统的管路特性曲线运行;另一种较简单的方式便是将压力传感器的安装位置挪至该给水系统的最不利点,这样做系统虽则是恒压运行,实际上已扣减在非额定流量条件厂虚拟的水头损失,对水泵而言己实际变压变量供水,从而使节能效果向理论值大大靠近了一步。 在智能大厦内,利用智能化系统的网络和技术帮助上述目标的实现,同样是合理而简便的。 2)自动收费管理 办公自动化系统是建筑智能化系统的重要组成部分,已有多种自动收费管理的软件,我们没有理由使水费的管理置于自动收费管理之外。口前,国内如宁波水表厂已研制出LXWJ-16流量集中检测仪,可以实现远程计量。但由于微机在线动态测量和对物理过程进行监控以及图像、语音处理,都只能识别和处理数字量。因此,上述模拟量必须经过A-D转换才能实现被控对象与CPU之间的信息交换。此外,在我们所讨论的特定环境,还必须能通过信息插座,结构化布线系统将信息传输到计算机,因此,这方面还有些工作要做。 给排水专业应当重视此项工作,工程上的这种需要已趋明朗,数码远传式水表一旦推向市场。将从根本上解决了高层建筑“水表出户”的难题(改为“抄表不必入户”)。 4、结语 建筑智能化系统,目前还只是一项新生事物,直到目前,在现有的教育体系中甚至还找不到它的专业设置。然而在许多耗资过亿的高档建筑中,一方面是实际需要,另一方面也许还作为大厦品味的一种标志,智能建筑工程正方兴未艾。主动介入这个新兴领域。有机配合、共同努力、求实创新,是有关专业、也是给排水专业应尽的职业责任。 建筑智能化论文:建筑智能化管理论文 摘要:建筑智能化飞快发展,要全方位、全过程对工程项目进行监理,监理人员必须掌握和提高技能,才能做好建筑智能化工程监理工作。 关键词:建筑智能监理 智能建筑在我国进入了一个前所未有的发展阶段,它将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机地结合在一起,通过对建设设备的自动控制,对建筑内信息资源的管理和对使用者的信息服务,并把设备的监控技术、资源管理和信息服务与建筑要求优化结合,使人们获得一个投资合理、适应、信息安全、高效、舒适、灵活、智能的建筑物变为可能。它使人们的工作效率、管理水平及生活质量进一步提高。随着现代智能化建筑的发展,怎样做好建筑智能化系统工程监理工作,摆在了广大监理人员面前。 一、建筑智能系统工程 建筑智能系统主要有楼宇自控系统、火灾自动报警与消防联动系统、综合布线系统、闭路电视监控系统、安防报警管理系统、有线广播系统、共用电视无线系统及计算机网络系统组成。而强电系统和弱电系统在计算机的有机结合下,实现了系统集成的有机整体,各子系统在中央计算机的控制下有条不紊地工作,实现智能建筑的各种功能。 建筑智能系统是一个涉及多学科、多技术的综合性应用领域,而且由于用途、规模不同,所需要的功能系统也不同,它是一个复杂的系统工程,技术含量高,业主在工程实施过程中往往采用对智能化系统工程的总承包以及总价合同的形式,在很多招标和合同签订中存在缺少对技术方案以及工程量清单的详细描述,概念化内容较多,技术清单部分也只是一个粗框内容的总价。例如:在设备清单中的数量、型号、预算单价许多不准确,甚至不标明或者遗漏。 建筑智能化系统从设计到施工集一家承包商,他们在设备选型、设备价格的制定、设备进场时间、工程量的测算往往偏重于自己的利益,主动权无形地转移到承包商手中,加大了业主的风险,智能化施工图纸质量不高,图纸会审不完善,也对工程产生许多不利因素,作为监理人员要维护业主的利益,必须熟悉掌握大量的相关技资料,了解智能化工程及各种设备的市场情况,同工程项目需要进行比较,推荐给业主。 二、建筑智能化系统工程的监理 1、协助业主做好招标投标工作 招标文件是投标人编制投标文件的依据,评标定标的依据,招标文件内容要力求完整、详尽,用词准确严谨,对于建筑智能化系统应重点从技术方案上提出要求。主要包括:总体要求;设计标准和规范;系统包括的内容和功能;主要设备、元件及其技术要求;设备清单;安装调试与验收。通过公开、公平、公正的招标、评标选择一个合格的、最适合本工程的承包商,使业主得到技术先进、质量可靠、交货准时、价格合理的产品。 2、建筑智能化系统的管理 监理人员在审核承包商的施工组织设计与服务承诺时,重点对技术方案;工程进度计划安排;保证系统能正常、安全、有效运行并达到合同约定的技术标准方法与措施;对于系统的所有设备、材料软件等的完整性和保证措施;需配合的具体事项及土建、安装的工作界面划分;用户培训计划;产品保护措施及维修保养服务计划等进行全面审核,主要看其对工程的针对性、合理性和适用性及质量管理体系和保证体系的有效性。 3、监理要从维护业主的利益出发,有利于整体建设项目的实施 根据监理规范的要求,采取旁站、巡视和平行检验等形式,对每一个分项工程、分部工程进行认真检查,并对施工中电气管线、设备经常与土建、给排水、消防、暖通、物流、气体等专业发生交叉、错位、碰撞的预控工作落实好。确保各系统安装到位、可靠运行。要求承包商在施工过程中严格按操作程序作业,对进场各种繁杂的多规格、多型号的施工材料、机械设备进行检验、复试,不合格的清理出场,减少偷工减料、浑水摸鱼等不正常行为,确保工程质量并建立完整、准确、详实的工程资料。 4、工程变更 工程项目在施工中会因工程的变化产生许多变更,或承包商在施工中发生的材料代用和局部变更,都必须有书面变更通知,业主签署明确的意见,监理如实详尽地记录因工程变更而造成的工程量增减情况和质量确认工作。并根据合同把大量的电子设备、材料、计算机网络设备受市场因素影响的价格做好记录,以控制工程变更价格。 三、完善建筑智能化系统工程监理工作 随着城市现代化建筑物的增多,建筑智能化的技术等级也在不断提高,技术含量迅猛增加,建筑智能正向数字化,无线网络远程化控制、人性化方向发展,监理要适应社会发展的趋势,提高监理能力,学习方方面面的技能,把项目参加各方,各自独立的经济利益和权力,同项目团队的利益相统一,协助解决共同目标与不同利益者目标之间的矛盾,在项目目标的实施和运行过程中取得项目的成功。 要实现项目监理目标,监理必须是高效率的。从提高服务质量和降低成本考虑,对人员进行培养和培训,加深专业技术知识、招标投标、概预算、有关法律、法规方面的学习,使监理人员具有良好的职业素质和强烈的责任心,具备相关的理论知识和丰富的实践经验。并提出要求,让其在业余时间对建筑智能化系统工程控制进行全面学习,有的放矢地开展工作,促进项目目标的实现。 提高监理人员素质,完善建筑智能化系统工程的监理,造就和培养综合性人才,全面提高监理服务质量,全方位、全过程开展监理工作。完成工程项目,把建筑智能化系统工程在设计、施工和操作过程的复杂问题统筹解决。 四、结束语 质量是建筑的生命,也是企业的生命,良好的监理业绩,精诚的服务态度来自高素质的监理队伍。建设工程需要大量的既懂技术又懂管理,既懂经济又懂法律,既掌握理论又善于实践的复合型监理人才,不断进取,为监理事业的发展做出应有的贡献。 建筑智能化论文:建筑智能化设计思考论文 1、前言 建筑智能化在不断发展完善,高新技术不断推出,智能控制水平越来越高。建筑智能化其实质是信息产业的综合应用和体现,其建设过程涉及多个专业领域,是综合的系统工程。在建筑智能化建设中,前期的设计过程,显得十分重要。 智能化系统作为建筑物的“电脑”,设计原则应当是具有设备的先进性,配置的合理性,安全的可靠性和费用的经济性。为了适应加入世界贸易组织(WTO)后呈现的影响,我们应该对以往认真总结回顾,尽可能地化解各种不利因素,规范建筑智能化系统工程的管理。笔者仅以微不足道的工作体会,针对建筑智能化设计过程中的不足之处,从管理角度谈些非常肤浅的认识和对策。 2、建筑智能化设计过程中存在的不足 2.1主观设计倾向在本文的参考文献(1)中,作者归纳出四种值得我们注意的主观设计倾向: 第一种是简单化。 例如:设计楼宇自动化系统保证恒湿,没有采用湿度调整设备; 第二种是概念化。 突出表现在综合布线设计上,水平线缆不问情由地一律采用超五类UTP(非屏蔽双绞线),甚至对所有的语音点都采用6类线缆也非常舍得; 第三种是形式化。 在设计中不分条件,只管堆砌技术形式,结果沦落成摆设。 第四种是理想化。 所谓理想化设计就是把运行状态静态化,忽视大环境条件和系统运行的动态特性。 2.2重广告轻标准 由于建筑智能化技术覆盖面广,涉及的行业多,所以在工程建设中需要遵循规范,便于业主、设计师、工程师、承包商、供应商,在各阶段用统一的语言交流和运作。 可是时常看到有些技术方案,在不同程度上轻视标准。例如,在设计依据中罗列了不少标准文件名,设计内容却不符合标准,或者依据的仍是旧标准。 许多方案设计者热衷于厂家的广告,很重视广告跟踪。给出的设计方案富有广告性,大量的篇幅是在为厂家做广告宣传,甚至就是厂家广告宣传的翻版。 2.3缺乏整体把握犹如设备“堆积” 本着“以人为本”的原则,建筑智能化的规划与设计应当是面向功能,为功能的实现而合理配置,并且尽量优化组合。然而有的设计者可能是设备集成商兼商,为了得到更多的经济利益,把“最好”、“最先进”的设备都“堆积”到设计中;或许有的设计者是只从局部考虑,而没有考虑到能否和被设计的的建筑、环境相配合的问题,缺乏从整体上把握“智能化”;有的设计者还以“备份”为由,加大设备数量,实际上所增设备却从来是备而无用。 3、设计过程中存在不足的原因 设计者都希望自己的设计,对建筑物日后的运作起到一定的智能化作用。之所以存在如上所述的不足,可能有多方面的原因。 3.1很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法 不同建筑物,基于用户档次,应用环境等因素,对设备配置以及运行的要求,皆有不同的需要。必须既要量体裁衣式设计,防止与现实脱节,又要照顾到日后的发展,有冗余地设计,做到恰到好处,切忌“高不成,低不就”。不要盲目追求与国际接轨,向亮点工程看齐,而一味的参考国外,参考高档工程。 设计人员因为很难全面掌握建筑智能化技术和设计方法,或者由于业主往往期望在本系统、本地区等范围内成为亮点,提出过高的需求,而不能正确地进行设计,合理地配置。有时候,设计者对于供应商供货的要求,硬件方面的技术指标没有具体说明,或者重视述说了硬件方面的要求,而疏忽了对其软件方面的要求,致使设计时在总体思路上,或者对于系统日常运作细节的考虑,可能出现这样或那样的问题。 3.2没有及时跟进科技进步 建筑智能化技术是个有始无终的科技进步过程,随着信息产业的发展,随着应用的提高,不断有新技术加入,也会不断地有新的问题产生。设计人员由于工作的忙碌,没有及时跟进,在设计中仍然沿用着过去不知那年那月的培训。 3.3各子系统设计缺少协调 子系统的设计,通常是在建筑设计院主设计完成后开始的,往往留给各子系统的设计空间相当有限,进而给每个子系统对其他子系统的设计要求和建议带来不便,或者总体设计师没有注意在各子系统设计时对智能化系统的指导,设计上缺少协调。 4、把好设计关的对策 4.1启用建筑智能化顾问公司 如何在当前的技术、经济条件下进行优化,取得最大效果是智能化建筑设计的核心。应选择对建筑智能化技术有经验的建筑设计单位,负责施行以总体设计师为核心的、包含建筑师、各所需专业的一体化和优化设计。应在设计阶段的一开始就启用建筑智能化顾问公司,配合、协调以总体设计师为核心的主设计,协助用户做需求调研并形成报告;向用户介绍智能化系统各专业的设计方案;提供招标需要的技术文件;完善主设计的设计建议书,并且要说明各专业对其他专业的设计建议和特殊要求,形成专业设计之间的衔接。招标文件不应由参加投标的集成商、工程商提供,以利于公平竞争;招标文件不应设置“陷阱”。 4.2技术评审至关重要 工程前期做好对初步设计、详细设计的技术评审,对以后的建设过程至关重要,因 为很多事情在工程设计确定之后,要改变就比较复杂。与其在建设过程中要花数倍的精力来修正,倒不如在前期把好设计关,给施工以及竣工验收创造良好的开端,促进工程的良性运作。技术评审要审查设计是否满足技术要求,是工程管理的重要组成部分。技术评审不仅要考虑与设计有关的技术工作,而且还要考虑智能化系统工程的其它方面。技术评审意味着一种“关卡”,这种“关卡”用来确定进入下一阶段的准备就绪状态。 5、技术评审 国内外建筑业采用的工程发包模式有多种,其设计阶段都有初步设计和施工设计之分,有的将施工设计放在招投标之前进行,有的将施工设计放在招投标之后进行。 5.1基本的技术评审 初步设计评审:该评审是在初步设计完成后进行,评审合格表示可以进入招投标阶段,或进入施工设计。初步设计评审不应与评标合并进行,因为投标者有多家,如果不能安排充分的时间,搞突击,就会走马观花。初步设计评审要为每个子系统及其功能上的相关组合进行评审,要对初步设计方案在全系统级的优化进行评审,要研究系统的可靠性、可维性、可用性、安全性和可实施性等等,为进入施工设计尽量提供更多的建议和分析。 施工设计评审:审定施工设计是否符合初步设计和招标书的要求。如果符合,业主和中标施工承包商则可以签署合同,便可以由中标者开始各种所需要的准备工作,为采购和施工作好过渡;如果不符或由于招标后设备选型改变、采纳了优化建议等,中标施工承包商应对施工设计作出修正和深化设计,直至全部相符。 施工设计评审认可的施工设计是具体施工的依据,时间要恰当,评审之后不要过多的变动,对采购和施工准备有不利的影响;进行地过晚,则可能推迟施工进度,整个工程期将拖延。在具体施工之前,应进行施工交底。 5.2技术评审的过程及注意事项 5.2.1评审的准备 评审的准备工作,应由业主技术负责人组织,恰当挑选设计者、专家,以最少的成员组成一个精干的评审小组;评审组的成员应充分地掌握被评审的专业,能胜任被评审专业的评审,以便参审者之间不用在交换意见上花费过多的时间;业主在评审前应准备好议事日程安排、评审项目和成套资料,以免到了评审会上措手不及;成套资料不能过多,如果超过了被评审的范围,不仅导致不必要的资料费用,而且有限的评审时间,也会导致评审质量的损失。 5.2.2评审的进行 应当保证评审组充分地审查所有的项目,并提供协调过的评论和指导;应当鼓励所有参审者采取坦率、公正和客观的态度,参审者之间应当通力协作;通过对问题正当地提出疑问,来找出设计的缺陷。 5.2.3评审的结束 应公布技术评审备忘录,备忘录应确认技术评审的记录汇编及更改项目,认可技术评审已完成。备忘录应包括会议中提出的重要评论、结论、决策和建议的概述及理由。 5.2.4评审的注意事项 要从“关卡”出发确定评审方针、议事日程、参加人员等各种评审活动; 应由总设计师负责制定技术评审计划概要和评审进度,并由业主认可; 应当给子系统设计者提供参加评审的机会,便于对各子系统进行正确的评审; 要有施工保障方面的职能部门(例如,基建处、供应处)参与评审; 物业管理部门,也应参加系统的设计审核,看看是否符合使用需要; 只要有可能,在技术评审中应当采用计算机辅助分析方法;不能企图采用简易方法完成优良的技术评审,充足的时间、合适的评审范围、高素质的参审人员,对评审工作的成功起重大作用。并且,最好要指定每个项目的负责人。 6、结束语 更广泛、更充分的市场机遇,更激烈、更残酷的国内外竞争,要求建筑智能化系统工程要管理创新,才能持续不断地适应。笔者建议,在各省、市应当建立高水准的技术评审班子,成立相应的权威性机构。
电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术结合计算机技术的应用 摘 要 现阶段,计算机技术被广泛的应用与各个领域当中,电子信息技术已经逐渐成为较为重要的技术,对推动各个行业的快速发展具有一定的作用,并且进一步促进了我国经济的整体发展。在对电子信息技术不断运用的过程中,计算机技术与仿真技术、智能技术等相互配合,不断的推动了科学技术的发展,并对人们的生活方式与生活习惯产生了一定的积极影响。 【关键词】电子信息技术 计算机技术 应用探究 电子信息技术在不断的运用过程中,逐渐提升了我国人们的生活质量,并且推动人们开始进入信息技术发展时代。在经济全球化的大背景之下,国际局势与社会形势为电子信息技术的发展提供了全新的平台。科学技术在现阶段国家竞争力中占据着较为重要的角色,电子信息技术的整体发展对社会经济的发展以及国家的进步具有重要的作用。本文针对电子信息技术发展中存在的诸多问题进行深入探究,并对电子信息技术结合计算机技术应用进行相应分析。 1 电子信息技术发展中存在的诸多问题 现阶段,信息技术的发展对社会的变革起着较为重要的作用,基于电子信息技术在我国的应用起步相对较为落后,到最后电子信息技术在进行实际的应用过程中存在一定的滞后因素,并存在着诸多的问题。 1.1 缺少专业技术人才 现阶段,我国仍然属于发展中国家,经济发展相对较为缓慢,并且与一些发达国家相比较,我国较为专业性的技术人员相对较为稀少,就一定的层面而言,我国人口基数大,经济发展滞后,因此教育投入资金相对较少,导致专业人才的培养存在一定的不足之处。近几年,虽然教育部门不断提出人才培养战略,但是培养出来的人才类型仍然较为单一,复合型技术应用人才较少。因此现阶段一些信息技术的应用都是西方国家领先,这一发展现状对我国电子信息技术的发展产生较为严重的影响,复合型人才的欠缺也限制了电子信息技术的进步。 1.2 外界环境不够优越 现阶段我国电子信息技术产业在产业环境的发展中主要面临着以下几点问题: 1.2.1 市场环境因素 由于市场因素的限制,电子信息科学技术的发展在市场的发展中面临着新的挑战,就宏观角度而言,市场竞争机制发展不健全造成现阶段电子信息科学技术的产业发展现状仍然较为恶略,市场竞争中往往存在着诸多的不良现象,例如一些企业为了获取更多的市场份额与发展机会,开始运用一些劣质手段参与市场竞争。 1.2.2 电子信息技术的发展与现阶段我国法律法规存在直接的联系,例如保护知识产权的相关法律制度等 但是由于现阶段我国知识产权中关于电子信息技术的知识产权相对不够完善,尤其在对新型技术的保护以及维护方面仍然存在一定的不足,因此电子信息技术的发展相对落后。 2 电子信息技术结合计算机技术的有效应用 2.1 在自动化以及集成化方面的运用 计算机技术在集成制造的背景之下,电子信息技术充分的将现代化技术、原材料以及材料等集合起来,进一步强化了技术的应用与提高,并在一定程度上推动了企业的整体发展以及创造收益。集成电路制造主要以电子信息技术的应用为前提条件,集成电路经过规模较大的集成电路发展阶段进一步实现了产业结构升级。现阶段,科学技术的快速发展进一步强化了数控系统的整体集成度以及发展速度,LED平板显示技术的高效发展进一步强化了显示器的整体性能。对先进化封装技术以及互联技术的应用,能够不断的将安全性问题以及效率低的问题进一步消除。在将电子信息技术与计算机技术进行有效整合以后,进一步实现了集成化的发展,并强化了机械自动化的整体发展水平。 2.2 应用于多媒体化以及智能化方面 根据现阶段的发展趋势来看,我国电子信息技术的发展不断的朝向多媒体化方向与智能化方向发展。目前绝大多数的网络计算机技术等模式已经逐渐向这一方向靠拢,并且在一定程度上预示着电子信息技术也在朝向这一方向发展。多媒体技术的广泛应用,进一步改变着人们的生活,就教育领域而言,从城市学校到乡村学校,普遍上实行了多媒体教学模式,并且多媒体在医疗行业与企业领域中也得到广泛运用。 计算机技术的实际应用范畴相对较为广泛,主要包括计算技术、计算机硬件技术以及计算机网络技术等。现阶段与计算机相关的技术已经较为先进化,但是仍然存在着一定的问题。人们的物质生活水平不断的提升,对生活便捷性进一步提出新的要求,因此人们对智能化设备的应用越来越热衷。就宏观角度而言,一些西方的发达国家在智能化的应用中已经逐渐取得了一定的成绩。 2.3 全球化中的有效应用 电子信息技术在不断的应用发展过程中,各个企业之间不断的强化交流与沟通,技术如何创新、产品的升级设计以及销售合作等已经成为至关重要的热门话题。由于一些发达国家对信息技术的应用相对较早,发展速度较快,因此现阶段一些技术相对较高的产业多属于发达国家,技术落后仍然停留在发展中国家与地区。电子信息技术作为一种共享型技术,其发展趋势已经随着经济的发展实现全球化,但是基于各个国家之间的发展仍然存在一定的差距,例如经济发展不平衡等,因此仍然需要各国之间强化合作理念,推动电子信息技术的快速发展。 3 结束语 电子信息技术的快速发展是经过历史的不断变革以及几代人的不断努力得来的,因此在日新月异的社会发展中仍然面临着巨大的挑战。只有不断的总结经验,进一步发展电子信息技术,才能进一步推动社会的不断变革,并促进各个生产领域的进步。在计算机网络盛行的时代背景之下,应不断的汲取各种科学技术的优势,将计算机技术以及电子信息技术有效结合,推动社会整体的不断发展。 电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术的应用特点 摘 要随着科学技术的不断完善,电子信息技术在国家建设、社会进步中发挥着重要的作用,在各个领域中的应用都非常广泛,已经普及到了人民群众日常生活的方方面面。像是通信制造领域、信息服务领域、网络管理领域等,都离不开电子信息技术的支持。由此可见,加强对电子信息技术的研究对于高中生来说是非常必要的。本文以高中生的视角对电子信息技术的发展现状进行分析,明确电子信息技术的应用特点以及未来的发展趋势。 【关键词】电子信息技术 应用特点 发展趋势 21世纪是电子信息的时代,人们日常生活的方方面面都离不开电子信息技术的支持,电子信息技术在各项领域中都占据着主导的地位,对于国家建设、社会进步都有很大的促进作用。基于电子信息技术的基础上,人们对信息的获取和利用都更加的便利,能够最大限度的发挥出信息资源的作用,能够有效提升人们的生活品质,在一定程度上改变了人们的生活方式,促进人们的生活、工作、学习各个方面的发展。 1 电子信息技术的发展现状 目前,电子信息技术在各个领域中的应用都非常广泛,而且在使用的过程中不会受到时间、空间的限制,可以说是在全国范围内都受到了高度的重视。20世纪90年代,西方发达国家就已经提出了与信息基础设施建设相关的计划,很多国家都深刻认识到了信息资源在国家建设中的重要性,纷纷走上了一条寻找促进信息基础设施建设的道路。到了21世纪,电子信息技术开始迅速崛起,在各个国家各个领域中都开始普及,中国同样追赶着这股热潮,将电子信息技术作为重要产业进行建设。 目前,我国在电子信息技术方面也做出了进一步的研究与完善,但是由于技术水平有限,对于电子信息技术的研究始终与西方发达国家有一定的距离,在实际应用的过程中也存在诸多问题,经常会受到很多客观因素的限制。从整体上看,我国电子信息技术还处于快速发展的阶段,必须要结合现代化的新思想和新理念进行电子信息技术的完善与更新,在不断的实践中进行突破,推动电子信息技术在我国的可持续发展。 2 电子信息技术的应用特点 2.1 智能化与自动化 目前,现代企业在发展过程中都追求智能化和自动化的发展,在网络构建、技术设计的过程中,都希望向智能化和自动化的方向靠拢,电子信息技术的发展也不例外,对于提高信息资源的利用率有很大的帮助。而且,电子信息技术的智能化和自动化还能够为信息资源提供更加有效的保护,在充分利用信息资源的同时,还能够对信息资源进行保护。在一定时间范围内,电子信息技术获取信息的速度占据着绝对的优势,为人们获取信息资源提供了更多的便利。 2.2 数字化与网络化 底只与网络化在电子信息技术中的应用是非常广泛的,利用光纤通信、无线通信等先进的科学技术对网络数字结构进行综合整理,从根本上提高电子信息技术的各方面使用性能,对于促进电子信息技术的发展有着积极的影响。另外,数字化和网络化还能够有效对信息资源进行保存和收集,为信息资源的安全性提供基本保障。 2.3 高效化 随着科学技术的不断完善,电子信息技术在使用过程中也结合了现代化的新技术,将信息处理技术、计算机技术以及其他高新技术的高度融合,对于提升电子信息技术的运行效率有很大的帮助。除此之外,电子信息技术在使用的过程中还具备信息资源传输速度快、使用更加便利等方面的特征,为人们的日常生活提供了更加优质的服务。其中,比较明显的案例就是智能手机的使用,智能手机使人与人之间的沟通与交流更加的便利,给人们提供了更多新颖的生活方式。 3 电子信息技术的发展趋势 3.1 光电子将成为电子信息技术的核心 光子学在光电子学和电子学中都有所涉猎,而光电子学和电子学又是电子信息技术中的重要组成部分,因此,有关专家预测,光电子将成为未来电子信息技术的核心,在未来电子信息技术的建设进程中发挥着关键的作用。另外,从现阶段我国市场经济的发展形势和实际需求来看,光电子技术一定会成为未来电子信息技术的核心力量,在促进电子信息技术领域发展的同时,还能够推动其他领域的经济建设。 3.2 微电子技术向系统集成化的方向发展 硬件产品的体积是电子信息技术发展中一个比较主要的问题,因此电子信息技术未来的发展趋势势必要解决这一问题。目前,集成电路在各个领域中的应用越来越广泛,尤其是在电子信息技术中更是发挥着重要的作用。电子信息技术未来也应该沿着系统集成化的方向发展,推动电子信息技术的智能化和数字化,电子信息技术在实际生活中的应用也会更加的完善。 3.3 电子信息技术的综合化发展 近几年来,电子信息技术已经成为计算机中的一部分,并且逐渐向智能化、数字化的方向发展。但是,单凭这些因素还是无法最大限度的将电子信息技术的效果充分的发挥出来,还需要在此基础之上实现电子信息技术的综合化发展。在无线通信技术的基础上,利用卫星和光纤的传输技术实现电子信息的高速传输,能够随时随地接收到电子信息,完善了电子信息技术的实时接收功能。目前,4G网络在电子信息领域已经得到了普及,对于电子信息技术来说是又一次重大的变革,对于提升电子信息技术传输速度,加快业务办理速度与能力有很大的帮助。 4 结论 综上分析可知,电子信息技术的发展已经成为我国提升核心竞争力,推动社会进步的重要手段,在各个领域中都受到了高度的重视,并且其未来的发展空间还非常的广阔。电子信息技术是服务于人类的,因此其发展趋势与人们的日常生活是息息相关的,研究人员必须要了解电子信息技术的应用特点,明确电子信息技术未来的发展方向,积极对现代高中生进行有关的素质教育,将与电子信息技术相关的内容应用于实际生活中的方方面面,从而创造更高的社会价值和经济价值。 (指导教师:孙红光) 电子信息技术的应用特征研究:工程管理中计算机电子信息技术的应用探究 摘 要:随着信息时代的到来,计算机电子信息技术在社会各个领域中扮演着重要的角色,尤其是在工程管理中发挥着重要的作用。本文基于计算机电子信息技术的特点出发,分析信息技术对工程管理的影响,进一步探讨计算机电子信息技术在工程管理中的实际应用,仅供相关人员参考。 关键词:工程管理;计算机电子信息技术;特点;应用 计算机电子信息技术逐渐渗透于社会群体生活与工作的各个方面,在为社会群体提供极大便利的同时,在工程管理中也得到广泛应用。工程管理的复杂度较高,单纯依靠人力资源进行管理无法取得理想的管理效果,不仅无法有效提高管理效率,甚至造成时间和人力资源的浪费。而将计算机电子信息技术合理应用于工程管理中,能够满足工程管理的综合要求,促进管理效率的不断提升,因此加大力度探讨计算机电子信息技术在工程管理中的应用,具有一定现实意义。 1 计算机电子信息技术的特点 1.1共享性 由于计算机电子信息技术的核心是数据库系统,换言之,数据库是该技术能够在各个领域内有效运用的关键之所在。大量的应用实践表明,该技术可以显著提升数据查询、统计以及审核等工作效率,并且能够实现数据组合条件的查询等功能,这为其共享机制的实现打下了坚实的基础,它的应用领域也随之进一步拓宽。 1.2准确性 在运用计算机电子信息技术的过程中完全是凭借计算机程序软件进行操作的,从而有效防止了人为因素导致各种错误情况发生的可能。在实际应用中发现,该技术凭借模拟仿真可以为统计数据提供所需的信息,这不但能够进一步提升其在各个领域中的应用效率,而且还能使决策的科学化水平显著提高。 1.3智能化 从目前的总体情况上看,计算机电子信息技术已经逐步朝着智能化的方向发展,该技术具备拟人的思维,能够对相关的信息进行逻辑分析以及综合处理,整个过程都是由计算机自动完成,不需要借助人工操作,这不但避免了各种错误的发生,而且还提高了工作效率。 2 信息技术对工程项目管理的影响 信息技术是目前发展速度最快、带动面最广的科学技术领域之一,它的出现改变了人们的工作和生活方式,计算机电子信息技术也成为推动社会发展的主流技术。信息技术的在工程管理中的运用,使管理工作发生了很多改变,其不但改变了工程建设行业的机制和体制。同时,还改变了其组织模式、管理思想和方法。正是因为信息技术的运用,使得工程管理出现了很多新的变化,工程项目管理正逐步朝着网络化、数字化的方向发展。 3 计算机电子信息技术在工程管理中的应用 工程管理过程中,计算机电子信息技术属于一种工具,具有良好的应用价值,有助于促进工程管理水平的不断提升。计算机电子信息技术的出现和合理利用,转变了以往手工绘图的方式,促进了软件绘图的顺利实现,使得工程设计更为便捷、高效,简化了图纸设计环节,使得工程管理效率明显提升,对于工程项目综合效益的维护也具有重要意义。计算机电子信息技术在工程管理中的应用,主要体现在以下几方面: 3.1项目系统管理的应用 就工程管理的具体情况来看,计算机电子信息技术在项目系统管理中发挥着重要的作用。工程建设企业中项目投资、进度以及计划等都是项目经理的主要职责,通过对计算机电子信息系统的合理应用,使得工程项目管理中信息查阅更为便捷高效,并且能够通过关键技术法等方式及时将技术报告整理出来,合理挑选并实施可行性高的项目,及时向资源分配情况向技术人员传输,针对其中的问题及时加以调整,从而推进整个工程项目建设的有序开展。由此可知,计算机电子信息技术在项目系统管理中的应用,促进了工程项目精细化管理目标的顺利实现,便于加强工程成本控制,协调工程参建各方关系,从整体上提高工程管理水平。 3.2物资系统管理中的应用 在工程管理过程中,物资管理有效性是影响工程管理整体效果的重要因素,其中材料质量把关以及储存管理是物资系统管理中的重要内容。物资系统管理中对计算机电子信息技术的应用,应当结合工程管理整体情况开展综合分析,模拟分析物资材料性能,预测出库存量,并对库存物资材料进行合理分类和规范存储。基于计算C电子信息技术的基础上,物资搜索功能得以不断完善,使得物资系统管理效率明显提升,为物资的合理利用打下良好的基础。 基于互联网能够在全球范围内查找材料及相关信息,并通过计算机电子信息技术的合理应用,提高工程管理中物资相关信息分析的精准性和可靠性,从而为工程项目决策提供可靠依据。工程项目建设中往往涉及大量的物资和材料,部分材料无法在当地获得,需要从外地购入,因而物资系统管理难度较大。而计算机电子信息技术的合理应用,为材料供应商与工程建设方之间的沟通提供便利,有效节约了工程时间,实现了人力物力资源的优化配置,全面提高了工程管理质量和效率。 3.3管理系统的应用 在工程项目施工过程中,通常都是根据预先编制好的流程图进行,放避免各种意外情况的发生,相关人员每天都需要写工作报告,并对报告进行分析。由于工程施工中涉及的内容较多,从而使得报告中的数据信息也比较多,加之报告形式不统一,从而导致了项目流程无法固化,致使经常会出现各种错误。而基于计算机电子信息技术的工程系统能够替代人员对相关数据信息进行收集和整理,并对报表与报告进行固化,由此便可形成节点明确的固有流程。此外,系统还可以对相关数据进行智能分辨,有效防止了错项或是漏项等情况的发生。 3.4 RDF与维护技术的应用 3.4.1 RDF 元数据是语义网当中的一种新形式,而RDF技术则具有对数据信息进行深层次判断的功能,故此可将之应用与元数据当中。如,RDF Schema其主要作用是对相关数据的结构进行明确划分,以此来找出数据之间所存在的逻辑关系,这样便能使文件资料的查询与搜索给更加简单、方便。当工程项目的管理人员需要查找相关数据信息时,可以直接利用RDF技术来完成。 3.4.2维护 就语义网而言,它是一种能够对语义进行判断的智能网络,为了确保该网络的正常使用,需要有相应的维护计划,这样才能使系统处于稳定运行状态。企业可以按照相关的操作规程,设计一种带有自动维护功能的语义网结构,在具体设计中,可以选用目前较为流行的分层式结构,当其中某一层的信息出现异常时,便会及时发出报警,这样操作人员便可在最短的时间内进行处理。 4 结束语 总而言之,工程管理具有一定复杂性,对管理水平以及管理方式都有着严格的要求。为全面提高工程项目建设质量,保证工程管理的有效性,应当坚持与时俱进,对计算机电子信息技术加以科学化利用,对工程项目各环节进行优化管理,通过各部门之间的协调配合,促进管理工作的语序开展,并基于计算机电子信息技术实现数据共享,从而维护工程项目建设的综合效益。 电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术的应用特点与发展趋势 摘 要 文章首先对电子信息技术在各个领域中的应用及特点进行了简要分析,在此基础上展望了电子信息技术未来的发展方向。期望通过本文的研究能够对促进电子信息技术的推广应用和持续发展有所帮助。 【关键词】电子信息技术 应用 发展 1 电子信息技术在各个领域中的应用及特点分析 所谓的电子信息技术具体是指采用电子技术对相关的信息进行处理,该技术是一门综合性科学,主要包括计算机、通信、传感以及信息等先进技术。我国的通信产业在近年来获得快速发展,相关的技术日趋完善,各类新型的通信设备随之大量涌现,其功能也变得越来越完善,性能更加稳定。与此同时,电子信息技术在通信领域中的应用,使得通信设备呈现出了小型化和智能化的发展趋势,尤其是在电子信息技术大范围推广应用的情况下,通信变得更加方便、快捷,效率更高。下面重点对该技术在我国一些重要领域中的应用及特点进行分析。 1.1 工程建设领域 近年来,我国的城市化建设进程不断加快,各类工程建设项目随之增多,部分工程的规模较大,如果仍然以传统的方式进行管理,不但影响因素较多,而且效率也不是很高。而电子信息技术的出现及其在工程建O领域中的应用,给项目管理提供了极大的便利。该技术在工程项目中的应用具体体现在网络通信平台的搭建上,以工程造价控制为例,借助该技术可以搭建一个网络信息传输平台,通过该平台能够对与工程造价有关的信息资料进行及时获取,同时,还可以利用管理信息系统及办公自动化系统对工程造价进行监控,由此能大幅度提升工程项目造价控制的效性和及时性。对于绝大多数工程建设项目而言,工程量计算都是非常重要的环节,是工程预决算的关键,工程量计算软件的应用,除了可以使整个计算过程的周期缩短之外,还能大幅度降低计算差错,从而确保计算结果的准确性和可靠性。公路项目作为工程建设的组成部分之一,其重要性不言而喻,电子信息技术在此类项目中的应用,能够对数量大、种类多的信息进行梳理,并对数据进行实时更新,这样不但可以为公路项目的有序开展提供保障,而且还能使公路项目的现代化管理水平大幅度提升。由此可见,电子信息技术在工程建设领域中的应用,有助于促进该领域的持续发展。 1.2 航空领域 电子信息技术在我国航空领域中的应用,推动了航空航天事业的发展,从目前的情况上看,该技术在航空领域中多被应用于高精尖技术的研发层面。航空领域作为我国科教兴国战略的领域之一,其具有至关重要的作用,为持续推进该领域的发展,国家专门开辟了电子信息工程技术类项目,主要包含的内容有相关软件开发、数据信息处理、微波遥感等等。除此之外,电子信息技术在航天系统的研发中也获得了应用,如我国自主研发的某型号洲际弹道导弹便应用了先进的电子信息技术;同时该技术在我国自主研发的北斗卫星导航系统中也获得了应用,由此使得导航系统运行的精准度得到进一步提升,覆盖范围随之扩大,基本能够覆盖整个亚太地区。航空领域是国家实力强大与否的象征,为持续不断地推进我国航空事业的发展,使相关技术都能达到国际领先水平,应当逐步加大对电子信息技术的研究力度,从而使其能够更好地为我国航空发展服务。 1.3 农业领域 我国是一个农业大国,在农业生产过程中,相关的农机设备是不可或缺的重要物质基础,电子信息技术在农业机械设备中的广泛应用,为农机自动化、智能化、网络化的发展提供了技术支撑。以农用机械中的拖拉机为例,在其内部系统中加入电子控制单元可以使系统具备处理相关信息的能力,通过标准接口,还能与其它系统进行联网,在局域网内能够对拖拉机的操作进行自动控制,这为农业生产作业提供了极大的便利。此外,在农机驾驶室内应用智能化的显示终端并借助光纤组建数据通信网络,再将电子控制单元与总线接口进行连接,能够使信息在不同系统中进行交换,这有助于提高农机管理水平。 2 电子信息技术未来的发展趋势 随着电子信息技术的应用领域不断拓宽,对其各个方面提出了更高的要求,在未来一段时期,电子信息技术应当朝着如下方向发展:一是光电子技术,该技术是电子与光子技术相结合的产物,它是一项新型的技术,可在很多电子设备中进行应用,如平板电脑、摄像机、打印机等等,该技术以CCD器件作为核心装置,它的图像传感器的信息获取与输出方式如图1所示。 激光技术是光电子技术的主要发展趋势之一,该技术的未来的发展空间非常广阔,可在军事、医疗等诸多领域进行应用,除了可以确保技术应用的安全性之外,还能使意外的发生几率大幅度降低。不仅如此,光显示技术在家用电器中的应用,可以使家电设备的智能化控制水平获得显著提升。故此,未来应当将光电子技术作为电子信息技术的主流发展方向,业内的专家学者应加大对该方面的研究力度,从而使该技术不断完善。其二,电子信息技术向集成化与高效化的方向发展已经成为一个必然的趋势,如纳米技术在电子产品制造中的应用,可以提高产品性能和质量,又如光纤技术的应用,可提升数据传输速度等等。相信在不久的将来,电子信息技术将会在更多的领域中得到越来越广泛的应用。 3 结论 综上所述,电子信息技术在工程建设、农业、航空等领域中的应用,推动了这些领域的发展,在未来一段时期,业内的专家学者应当加大对该技术的研究力度,除了对现有的电子信息技术进行改进和完善之外,还应开发一些新的技术,从而使其能够更好地为相关领域服务。 作者单位 沈阳理工大学 辽宁省沈阳市 110159
制造技术论文:制造业数控技术的运用探析 本文作者:赵珍珍、王宇恺 单位:九江职业大学 对与食品的包装进行杀菌时,以往的人工消毒不能达到较好的效果,也会改变食物的风味、色泽以及营养成分等特性。同时还有可能导致微生物的进入,导致运输及仓储不便。采用数控技术进行食品的无菌包装技术,能够有效解决这些问题,并且数控技术已广泛运用于饮料、食品以及乳制品等行业当中,如图3所示。上图为采用数控技术的无菌包装技术机床,设备采用的是热水循环喷淋杀菌,即进行温水预冷,然后采用冷水进行冷却处理,达到杀菌的目的。主要应用在各种玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等饮料的杀菌,并且设备还具有外观美观、性能稳定等特点。经输送带进行传送,将物品送入杀菌机中,受到各温度的影响,使得食物的温度得到有效地调节,从而达到消毒目的。食品经过杀菌设备时,容器将受到来自不同水温的预热及加热、杀菌,最后是冷却的阶段,设备前端进行逐步的加热与后端的冷却处理,能够保持食物的风味、色泽以及营养成分,在达到杀菌的同时,还能保持食物的鲜美。总之,数控技术在工业当中的运用,不仅降低了员工的劳动强度、减少了成产成本,提高了生产的效率,确保了产品的质量。 当前,我国汽车工业的发展迅速,使得汽车的配件加工也取得较大的进步,数控技术在汽车工业当中的运用,某种程度上提高了汽车配件生产与制造的效率,促进了我国汽车工业的更大发展。在汽车工业制造当中,数控技术集加工中心与数控机床于一体,共同组成高效率的柔性生产线,满足当前汽车产品进行更新换代的要求;打破了汽车生产与制造过程的经济规模观念,较好地实现汽车的中小批量以及多品种的需求。对于汽车制造中复杂的零部件而言,运用数控技术进行加工与制造,能够减少各零部件的制造误差,提高加工的效率。与此同时,还有其他的技术:柔性制造技术与虚拟制造技术、集成制造等技术在汽车工业的当中得以推广应用,将汽车加工的制造技术与数控加工的技术紧密相连,促进汽车工业的进一步发展[2]。 宇航工业当中运用数控技术加工零部件,能够满足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此,宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工,方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言,不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求,而且还能够对铝合金的材质进行切割,有效节约能源,减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。 在机械的机床设备加工当中引入数控技术,并借助计算机的控制技术,对机床设备的加工进行全面的有效指挥与控制,确保机床的设备具有较好的加工、生产以及控制的能力,从而可以精准、快速地进行加工。数控技术能够对机床的加工刀具、冷却泵的操作以及工件位置与主轴的变速等情况进行有效控制,从而更快地确保机床设备的生产效率满足要求。与此同时,达到了机床加工的精细化与精度的要求,为我国的机械制造行业的发展提供较好的机床控管功能,因此数控技术在机械的机床加工与制造当中,起到至关重要的作用。 我国的煤矿储量较大,但是由于受到开采技术的制约,使得我国的煤矿开采的效率与利用率不高;其次是采煤机的类型较少,不利于煤矿开采企业的选择,采,加上采煤的效率较差,只能进行小批量的生产,因此,浪费的现象普遍存在。如今引用数控技术提高了采煤的效率,确保煤矿资源的合理开采与使用。传统的煤矿制造技术对于单件下料的问题难以解决,而使用数控技术后,可借助龙骨板的程序进行下料,对套料的选用方案进行优化,有效提高了采煤机的采煤效率。此外,运用数控技术,还可对煤矿的开采过程进行精准控制,确保煤矿机械的加工质量;此外,数控机床在加工的同时,重复性好、精度高,加工的质量也较为稳定。精度要求低的在普通机床上加工,精加工要求高的在高精度的数控机床上加工,进而提高煤矿机械的整体数控化程度,更好地适应当前复杂的煤矿开采与加工需要[3]。 总之,在机械制造中引入数控技术,提高了我国机械制造工业的效率,而且还有利于实现制造业的自动化、一体化目的。随着科技的不断发展,数控技术还将会得到更加广泛的运用,同时也对经济的稳定发展起到促进作用。 制造技术论文:计算机对机械制造生产效率的作用 本文作者:杜宏 单位:青海诚鑫招标有限公司 计算机技术的应用提高了机械制造业生产效率 作为一种新的生产方式,数控技术摆脱了传统制造业的束缚,避免了人为操作的高失误率。同时,数控技术也是计算机技术与现代机械制造业的有机结合的典型代表。在实际操作中,必须合理地应用计算机技术,以保证其更好地服务于机械制造,从而形成协调的数控制造生产运作。 计算机编程技术,有两种不同的形式:手工编程与自动编程。手工编程,是指编程过程中各个阶段都由人工完成的编程方式;而自动编程则是指形状复杂的零件,结合计算机,并通过标准的数控语言进行编写、处理的加工程序。随着我国计算机技术的不断进步,以及数控机床系统的迅速更新,当下数控语言与计算机语言之间的转化,已变得越来越方便。但是,由于计算机发展速度远高于数控系统的发展速度,因此,在进行计算机编程教学时,必须要注意两者内容的一致性,只有这样才能真正满足当前数控编程的需要。 由于计算机技术的飞速发展,使得机械制造中虚拟成像技术的应用得以实现,并出现了能够对设备加工环境进行准确模拟的仿真培训系统。在实际工作中,企业、学校等教育机构,可以通过这一系统对相关制造人员进行实际操作培训,这样不但能够加速操作者熟练水平的提升,同时能够保证其安全。目前,我国许多企业已经利用这一技术,对操作人员进行技术培训,通过计算机对真实场景进行模拟仿真,从而提高操作者的工作技能,并为企业自动化创造有利条件。 机械CAD通过使用AutoCAD中的查询实体质量特征的功能,能够对实体的质量、体积等进行准确的计算。模具CAD则能够通过对CAD、CAM集成软件的运用,完成整套复杂模具的设计工作。通过CAD、CAM技术的应用,能够在计算机上绘制出零件的模型,并进行模拟装配,再通过对其他各种不同的加工工艺的准确应用,设计更为合理的刀具路径,并模拟整个加工过程,将之处理转化成数控程序,并输入到数控机床进行加工制造。 开放使数控加工主要的特征在于其适用于网络操作,要在开放式数控中运用计算机网络技术,可以借助于计算机网络中的通信与接口协议,利用网络通讯、图形显示以及动态仿真等功能,形成独立模块,并通过通信实现信息交换,从而满足其需求。随着当前计算机网络技术的飞速发展,以及数控技术的不断更新,两者之间的联系日益紧密,而对以PC平台为基础的开放式数控系统的研究,更是极大地方便了现代数控加工技术。这就要求充分地利用计算机的软硬件资源,以及高级语言对相应程序进行编制,从而将计算机网络更加全面地应用于开放式数控加工。 减少维修成本 随着科学技术的不断进步,世界各国对于设备维修技术的研究也在不断深入,如今发达国家大多数都采用了较为先进的设备维修技术。而通过与计算机技术相结合,对设备的维修效率也得到大幅度的提升。目前我们所说的设备维修,主要有BM、TBM、CBM这3种,通过与计算机技术的配合使用,维修效率可以得到很大提高。(1)BM。在设备出现故障后及时高效的进行维修;(2)TBM。通过对机械设备可能出现故障的时间进行预算,对机械设备进行定期维修;(3)CBM。通过一系列的检测、分析过程以及对设备的磨损情况的掌握,及时预测故障时间,并进行维修处理。 为了能够准确地针对机械设备故障进行维修,就必须制定科学的维修方法,针对设备的具体情况,选择不同的方法进行维修。并选择相应的计算机技术配合维修,这时可以按照故障设备的重要程度、设备的磨损故障模式以及RCM逻辑树分析法,设定不同的维修方式。其中,维修方法的设定,必须以设备的重要程度为主要依据,在进行考量时,对其重要程度要根据具体的评价项目进行评价。此外,参考机械设备的使用寿命,对机械设备的磨损故障进行确定,可以使维修方法更具备针对性。而RCM逻辑树分析法,则要求对机械设备进行专业性质更强的综合分析,并通过推测判断对设备中存在的故障进行初步的判断,并制定最终的解决办法。 由于该技术拥有灵敏度高的优势,因此能够及时发现使用设备中的故障,从而保证对机械设备的及时维修,有效避免多余费用的增加。在机械设备的使用中,主要会应用到红外测温技术,该技术是通过对红外线成像原理的应用,及时地现实机械设备表面的温度,并清晰地呈现设备内部的电阻变化、损坏情况以及散热损失等。之后在通过计算机模拟仿真技术,分析设备的受力及磨损情况,从而对设备中的异常情况进行及时维修,防止设备故障扩大而增加维修费用。 结束语 在当前世界经济信息化的大背景下,计算机技术得到了空前的广泛应用,而作为我国新兴工业的主要代表———机械制造产业,与计算机技术的有机结合,不但加快了该行业的发展速度,同时也有效确保了数控加工的顺利开展。然而,在实际操作中,还需要工作人员做好防护措施,确保计算机设备运行的安全。 制造技术论文:机械制造中测量方式的运用 本文作者:刘枫、赵放、肖飞 单位:三一重工股份有限公司 我国测量技术在机械制造中应用的问题 在机械制造领域,测量技术与机械技术、制造技术紧密相连,又相互制约,共同为机械制造业的发展提供技术基础。但是在我国,受到技术力量、测量设备等因素的影响,机械制造中应用测量技术还存在着一些问题,影响着测量技术应用质量与效率的提升。 (1)虽然我国古代已经初步应用测量技术以进行事物测量、提高生产力。但是,到了现代,我国社会发展中,在很长一段时间都重视经济的发展,而忽视了科学技术的开发,从而造成我国技术原创力不强,在测量技术应用于机械制造方面,未能很好地结合我国机械制造实际情况,创新应用测量技术,导致测量技术应用效率得不到提高; (2)测量技术达到测量目的,是需要相应的配套测量设备支持的。但是,我国测量设备的研发工作明显慢于测量技术,很多机械制造企业应用较为先进的测量技术,但是却配备了不适宜、不配套的测量设备,这样,不仅不利于提高测量质量与效率,同时对抗提高测量设备的可靠性也是不利的; (3)在机械制造过程中,有一些参数是需要技术人员应用专门的测量仪器与测量技术进行的,但我国在专业对象专业测量的研究上还有待提高,对于专业性与针对性较强的测量工作,还未找寻到专用的解决方案,这对提升测量技术在机械制造中应用效率具有制约作用,需要相关技术人员提高重视。 测量技术在机械制造中的应用方法 测量技术在机械制造中占有重要的地位,同时也起到重要的作用。因此,在机械制造过程中,相关技术人员必须提高对测量技术的重视,不断创新技术应用观念与方法,以促进测量技术应用效率与质量的提高,进而为机械制造工业的可持续发展奠定坚实的基础基础。 (1)激光器测量技术。激光是受激辐射光放大的一种现象,它主要应用于切割、焊接、打孔、测量等方面。在机械制造领域中,技术人员利用正交偏振激光器所发射的激光来测量机械设备的相关参数,这种测量技术无论是在量程,还是在线性度、精准度等方面都优于传统的测量仪器与技术。应用激光器测量技术可以有效降低甚至避免机械制造的误差,大幅度地提高精准度,保证机械制造的保质、高效进行。另外,激光传感器是在激光器基础上发展的一种材料仪器,它可以事先无接触、远距离的测量,而且精度较高、抗干扰能力较强,被称为最精准的“测量尺”。 (2)纳米位移测量技术。纳米是长度的单位,纳米技术则是一种针对细微对象操作的高科技技术。在测量领域,技术人员利用纳米技术的性质,提出纳米位移测量技术,将测量对象深入到微观世界。这种测量技术主要是根据双频激光合成的波长来干涉条纹虚细分,从而实现位移测量,提高测量的精度。但是,在机械制造中应用纳米位移测量技术需要特定的被测环境,才能保证测量的有效进行,同时也保证测量结果的精准性。另外,由于人们对纳米材料、纳米测量仪器等认识上存在不足,所以要想深入提升纳米位移测量技术的应用效率,还需要很长一段时间。 (3)石英传感器测量技术。石英具有光学、力学、电学等特性,是一种很好的传感材料,因此,技术人员利用石英制成新型的石英传感器,以测量温度、压力、位移等参数。在机械制造中,由于石英传感器操作简单、测量精准度高等特点,技术人员也可以利用石英传感器测量技术对相关机械设备进行参数测量,从而提高测量质量,保证机械制造的水平。 结语 综上所述,在机械制造工业的发展过程中,技术人员除了要加强机械制造技术的研究力度之外,还需要提高对测量技术的重视,不断创新测量技术应用方法,规范技术应用流程,以便最大化地提高测量技术应用的效率与质量,为促进机械制造效率、机械设备质量等的提高提供有效助力。目前,我国机械制造工业对测量技术的应用还处于发展阶段,相关技术人员依然需要加大研究力度,不断创新技术应用方法,以提出经济性、可靠性、安全性更高的测量技术,从而促进机械制造业的可持续发展。 制造技术论文:机械制造技术课程设计论文 一、概述 课程设计(CurriculumDesign)是大学某一课程的综合性实践教学环节。一般是对该课程的理论和实践内容的综合性应用和考察,旨在使学生获得促进其迁移的进而促使学生全面发展的具有教育性经验的计划和方案。课程设计突破了课程局限于课堂教学中的界定,把积累、迁移、促进学生创新能力培养等多方面因素作为指标,是教育过程中不可或缺的重要环节。机械制造技术基础课程设计是工科类院校机械专业针对《机械制造技术基础》这门课程展开的综合性实践教学环节,该课程整合了机械加工方法、机床、刀具、夹具和工艺规程设计等原来分属多门课程的主要内容,其涵盖内容广、理论联系实际密切,是在学生学习完理论基础课和机械专业基础课的基础上开设的一门综合性技术学科。本课程设计则是在课程理论教学的基础上展开的,是对学生理论知识进行考察、巩固和加深的非常好的实践环节,其目的是“培养学生掌握机械零件的加工工艺过程所需要的机械制造技术知识,包括机床、夹具、刀具、量具等工艺装备的选择与使用,培养学生应用现代设计方法和手段解决工程实际问题的能力”。课程设计的创新性改革是进行《机械制造技术基础》课程教学创新能力培养改革中不可或缺的一个环节。 二、课程设计主要内容 通常,机械制造技术基础课程设计采用理论教学、生产实习、课程设计分段实施,学生在经过72学时的理论基础课程学习后,由指导教师带领,深入合作企业进行为期一个月的生产实习。通过观察和学习,进一步了解和熟悉机械零件的典型加工和工艺过程,并在此过程中,对课堂学习所掌握的理论知识进行反复加深、掌握。接下来,学生们返回学校,集中三周进行课程设计,对所学习的理论、实践知识加以应用。本课程设计的主要内容按下面四个阶段进行:第一阶段,由指导教师下达设计任务,为学生提供零件图、设计要求,讲解设计过程及注意事项。第二阶段,学生针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计,通过分析、讨论、计算,确定毛坯结构和尺寸,并设计完成该零件的详细工艺规程,制作出工艺过程卡片及工序卡片。第三阶段,针对工艺规程设计结果,选择典型表面的加工工序进行专用夹具结构设计,通过方案分析,选取和设计定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体等关键部件,并做出夹具装配图、典型零件图若干。第四阶段,学生完成设计报告,提交设计成果,然后根据每个人的设计内容、平时成绩,进行成绩的评定。 三、教学问题及改革方案 近年来,随着课堂教学的改革,工科院校的扩招,计算机等相关学科的发展,传统的机械制造技术基础课程设计逐渐显现出教学质量下滑的倾向。因此,研究和探讨如何改进和加强这一环节,切实提高机械制造技术基础课程设计教学质量,充分利用课程设计培养学生的工程实践能力,成为摆在我们面前的一个重大课题。通过对机械制造技术基础课程设计的深入调查研究,并结合多年来的教学工作经验,笔者针对课程设计中存在的几方面问题提出相应改革方案。 1.充分调动学生积极性,解决学生对课程设计的重要性认识不足的现状。在进行本课程设计时,学生已进入大四上学期,很多同学进入毕业前的忙乱或茫然阶段,找工作、考研或对即将离校后的生活不知所措,对课程设计兴趣不高,学习态度不够端正,没有正确认识到课程设计对学习和培养工程师基本设计素质的重要影响,这些不良情绪往往会造成他们不能积极主动地投入课程设计工作。在以往的教学实施过程中,总有部分学生对待课程设计不负责任、敷衍了事,无法达到预期的教学要求和课程设计目的。为改善现状,本文笔者深入学生中与他们进行交流、沟通,了解学生所处的状态,积极引导、解决他们面临的问题。在课程设计开始之前集中召开动员大会,向学生讲清楚课程设计的重要性和必要性,使学生明确课程设计的作用、地位以及对今后学习和工作的影响,同时结合设计任务对学生进行讲解,使学生提高认识,端正态度,自觉地投入到课程设计工作中去。 2.注重课程设计选题的新颖性、先进性,避免选题单一,重复率高。多年来,大多数学校开设的机械制造技术基础课程设计都是针对拨叉类零件进行加工工艺设计和机床夹具设计,这类零件结构典型,大多是金属切削机床的操纵部件,可以很好地将教学和设计内容联系起来,既有助于加深对机构的理解,又易于切入设计任务。但长期重复单一设计题目,很容易使学生懒于思考、相互抄袭,限制了学生的创新设计思维。结合《机械制造技术基础》课程特点,通过参观机械制造综合实验室熟悉各类机床零部件,同时结合生产实习环节中常见的零件进行考察、分析,遴选出结构典型、难度适中的零件进行设计题目的扩充和更新,尽量做到设计选题新颖、难度适中。同时,指导教师还积极鼓励学生通过各种途径自选题目,经老师审核后选用,保证各组题目不重复,组内每人的任务各有特色。这样的设计不仅激发了学生的主动性,培养了学生创新能力,同时也减少或杜绝了抄袭现象。 3.合理安排设计时间,采用先进设计手段解决时间紧任务重、绘图手段落后问题。机械制造技术基础课程设计内容涉及大量的分析、计算和绘图工作,设计难度较之前的课程设计大大增加,这就要求学生在设计过程中要积极思考,充分运用所学结合实践来完成。而设计时间只有三周甚至是两周,这往往会使学生在设计初期不知如何下手,自我思考的时间受到限制,解决工艺参数计算和定位误差分析等问题时,为了赶进度加班加点,过于劳累。还有个别同学急于求成,照搬甚至抄袭别人的设计内容。在学生的设计中,多数仍采用手工绘图,一方面手工绘图时间长,增加设计的任务量;另一方面目前绝大多数企业均采用计算机绘图技术,且学生们在校期间也学习过多种计算机绘图方法,手工绘图手段不能很好地锻炼学生的计算机绘图能力,与实际工作脱节。如此一来,课程设计的质量大大受到影响,无法达到预期的设计效果。针对上述现象,本文从改进课程设计的时间及安排着手,将课程设计融合到《机械制造技术基础》理论课程的教学和生产实习环节中,提前下达设计题目,让学生在课程学习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识,并在生产实习环节安排有针对性地参观和学习,这样既可以让学生提前了解课程设计中零件的结构、特点和功用,也大大激发了学生的学习兴趣。 4.课程设计中注重创新思维的培养,避免学生限于传统陈旧的思维框架。一直以来,机械制造技术基础课程设计都是基于传统的设计模式,指导教师也是以简单练习为出发点,让学生按部就班地按照课本上的步骤、题目进行设计,虽说也可以让学生得到一定的锻炼,但也限制了学生思维的创造力。“设计”从一定意义上来说就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计,只有创新设计才有可能超越过去,创造未来,只有创新才能在激烈的市场竞争中占有一席之地,才有可能超越对手。 5.改革成绩评定方式,进一步规范。由于设计过程中三四个学生一组,进行同一个零件的工艺分析和夹具设计,难免会有个别同学偷懒抄袭的现象,那么仅凭平时表现和设计成果由指导教师直接判定成绩难免会出现偏颇,无法达到全面、公平的评定效果。我们应该在设计过程中采取自评、互评、教师置疑、小组答辩的方式,公平、公正地对学生的设计给予合理的肯定和评定,营造良好的学风和教风。自评即在设计过程中由学生结合评分标准进行自我评价,找出不足进行改善,争取取得更好的成绩;自评结束后,让学生两两结合进行互评,给出成绩并互相学习互相促进;最后由教师组织分组答辩,结合自评、互评、答辩成绩给出最终成绩。 四、改革成效 为配合课程设计的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2009~2011级本科生十五个班级为试点班级,分期分批进行改革方案的实践与应用。从实践效果来看,课程设计完成质量与往届相比有一定的提升,学生进行课程设计的积极性大大提高。课程设计结束后同学们都反映收获很大,既加深和巩固了机械制造技术基础课程知识的掌握程度,又通过课程设计拓展和提高了设计能力;同时,学生也比较认同改革后的成绩评定方法,新的成绩评定机制激励学生更加积极主动地完成设计任务。 作者:王海霞 单位:山东科技大学 制造技术论文:机械制造业数控技术论文 1计算机技术带动数控技术 上个世纪80年代,计算机技术的飞速发展带动各行各业的迅速进步,依赖计算机自动控制技术的现代机械制造业也逐步脱离传统制造,转变为高效率生产。由集成电路板支撑的数控技术为核心的数控铣床率先走进了机械制造业,然后各种数控机械迅速充斥了机械制造业。从数控车床到镗床、磨床、钻床再到大型的冲床、板材一次性成型机械、车削设备等等,CAD等机械模拟制图软件的开发利用又进一步的提高了机械制造的工程化发展。计算机已经走进了微电子的时代,数控技术也不例外,微电子技术为数控技术的更精细更准确操作提供了可能,微电子技术使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,实现的功能也更加丰富。不仅仅是单个制造产品,还可对成品进行计数打包装箱等后续步骤,操作工人只需在一旁监管突发情况的发生。传统的机械制造业也可以进行计算机自动控制化的改造,实现对零散的生产设备统一管理,协调一致的生产。通过计算机模拟技术,可以找到机械制造中效率和利益最高的生产状况,为企业带来更大的利益。计算机技术不仅仅是对机械生产中起到作用,在原材料的购进,原材料的加工利用,产品的后续包装销售过程中,计算机能构架一条完整的集成制造体系。 2数控技术的生产利用 在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要,在化工生产过程中,粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全,数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件,提供了安全保障,同时对企业来说,也提高了产品的生产效率,实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中,数控技术可以摆脱人的因素,能提供更优的生产环境,例如在食品加工过程,传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求,在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作,一切由机械代替手工自动完成,保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制,一般采用负反馈的调节机制,利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法,实现全过程的智能化一体化生产。 2.1在采煤业中的应用 在传统的采煤业中,一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业,由于地下情形的不可预知性,煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在,地下煤层环境的不同,也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用,解决了单件下料的重要难题,数字化技术能够模拟出最优的套料方案,不仅能实现采煤机械的高效率生产,还能极大的避免人工直接操作的危险性,降低甚至杜绝了煤矿事故的发生,提高煤矿生产企业的经济效益。 2.2在汽车行业中的应用 汽车行业近些年在我国发展迅猛,数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产,有数控技术控制的生产中心更加智能化,不仅高效率还能满足产品更新的要求,还能制造一些极为复杂的零部件,为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中,利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验,了解其参数,更迅速的开发出一种产品来,缩减了汽车的研发周期。 2.3在新型机械制造领域的应用 在航天领域,许多零部件需要特殊的加工,才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求,传统的制造也很难满足这些加工要求,这就要求数控技术对材质进行精密的微加工,不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工,推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。 3机械数控技术的未来发展 3.1更精确 利用数控技术完成高精度的机械操作,在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作,只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工,数控技术精确到每一步,严格控制生产环境,将各个生产环节严丝合缝的连接起来,最终完成高精度超复杂的产品生产。 3.2更大 在微观领域,数控技术可以做到微米级和纳米级,机械设备也可以做的很小。在另一方面,数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为核心的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑,在对复杂机械的组装上,大型组装机械自动精确组装每一个零部件,节省时间提高效率。 3.3更快 没有最快只有更快,数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力,处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化,更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升,CPU的运行频率早已达到上千兆MHz,在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面,伴随着数据处理速度的提升,机械传动速度度提升也十分迅猛,主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了,转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。 4小结 限于篇幅的影响,本文仅对机械数控技术作简要的探究。总而言之,现代化的机械制造依托数控技术得到长足的发展,数控技术的利用,大大促进了行业的发展,乃至增强我国综合国力。现在我国的数控技术和发达国家仍有一定的差距,但是我相信在不久的将来,我们必将追上他们的步伐,机遇与挑战并存,未来需要我们创造。 作者:吴强 单位:玉林市机电工程学校 制造技术论文:装备制造业技术创新论文 1.指标选取研究技术创新 技术产出指标选取了专利申请数(件)、新产品开发项目数(项)、新产品销售收入(万元)、新产品出口收入(万元)。技术创新效率离不开人力、物力、财力的投入。具体来说,在投入方面,R&D人员全时当量对各个创新活动起决定性的作用;R&D经费和开发新产品经费体现了企业对研发的重视程度,可以反映出企业技术创新效率的能力。在产出方面,专利申请数反映了每个企业提出专利申请的数量;新产品开发项目数反映了企业研发新产品的能力,可以较为全面地反映企业研发活动的最终结果;新产品销售收入反映了新产品受市场的欢迎程度;新产品出口收入反映了新产品在国外市场的情况。 2.实证分析 本文利用DEAP2.1软件将表2的数据代入CCR模型进行运算,得到了2012年我国七大装备制造业的技术创新投入资源的利用率θ和各决策单元的松弛变量值和冗余变量值,经整理结果如表3所示。将表2的数据代入BCC模型进行运算,结果见表4,表4中的数据是2012年我国七大装备制造业的综合技术效率、纯技术效率、规模效率和规模效益情况。对达到最佳状态。总体来说,这七大产业的资源投入产出效率大多处于最佳状态。金属制品业、专用设备制造业、交通运输设备制造业的综合技术效率值θ小于1,说明DEA无效,存在投入过多或产出不足。投入指标的松弛变量表示既定产出水平下某一投入指标相当于其在有效前沿面上投影的冗余量,而产出指标的松弛量表示某产出指标相对其在有效前沿面上投影的不足量。如在投入指标上,金属制品业在R&D人员全时当量冗余了1621.018,R&D经费冗余了170085.429。交通运输设备制造业在R&D经费冗余了468308.954,在开发新产品经费冗余了408411.546。在产出指标上,专用设备制造业在新产品开发项目数上离目标值还差87.759,在新产品销售收入上离目标值还差3558033.653,在新产品出口收入上离目标值还差3015147.663。由此可知,这些不为0的松弛量或者冗余量给出了具体的调整方向。从表4中可以看出,DEA有效的产业为通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业。其纯技术效率值和纯规模效率值都为1,这表明这4个产业与其他产业相比,装备制造业中大中型企业的技术创新投入和产出具有相对最优性,投入资源的组合结构相对合理,不存在投入冗余和产出不足,规模效益处于最佳状态,即同时满足技术有效和规模有效。另外三个综合效率值θ不为1的产业DEA无效。影响DEA无效的因素各不相同。具体来看,金属制品业和交通运输设备制造业,其纯技术效率值都等于1,但纯规模效率S<1,因此,这两个产业规模尚未达到最佳,从而造成这两个产业综合技术效率值小于1,即DEA无效。说明这两个产业要从规模大小的角度来对研发投入和产出进行调整,由此可以提高资源的利用率。从规模效益角度来看,它们都处于规模递增阶段,因此还可以增加投入以达到目标产值。而专用设备制造业的纯技术效率值和纯规模效率值都小于1,说明该产业无论从技术角度来看还是从规模角度来看,都未达到最优状态,而且其规模效益处于递减阶段。说明投入存在冗余,所以应该减少资源投入,以提高投入产出效率,主要对产出中低的效率环节进行相应的调整,找出投入的合理比例。四个产业DEA有效,表明这些产业中的大中型企业已经调整了无效环节,有效地利用了资源,使得技术创新投入产出达到有效。 3.结论及建议 本文从CCR模型和BCC模型分析了2012年我国七大装备制造业中大中型企业的效率。发现七大装备制造业的技术创新效率各不相同。其中,通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业达到了综合效率最佳,应予以保持。金属制品业、交通运输设备制造业、专用设备制造业尚未达到DEA有效。金属制品业和交通运输设备制造业应该增加研发投入,扩大规模,同时加强企业间的产学研合作,共享创新资源,形成创新网络,合理配置创新资源,共担研发风险,提高行业整体技术创新效率,进而达到DEA有效。专用设备制造业应该减少研发资源投入,适当缩小规模,让研发人员和研发资金处在合理的比例水平上,从而达到资源的优化配置,进而达到DEA有效。此外,中国装备制造业的大部分企业是国家投资兴建并资助,尤其是一些军工企业,有很好的技术基础。在市场经济条件下,可适当将一些军用技术改造成民用技术,提高其普适性与经济性。同时要加大科研技术的投入,注重客户与市场的需求,有针对性地研发新产品和新技术,从而提高我国装备制造业的技术创新效率。 作者:梁合 雷社平 单位:西北工业大学人文与经法学院 制造技术论文:锅炉压力容器制造自动化技术论文 1膜式壁焊机 我国的工业发展比较迅速,伴随着工业的发展,焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加,锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中,具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段,我国由于技术不纯熟,因此依赖于进口。后续的研究成功后,便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看,哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等,主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊;而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺,现有的应用范围不是很大,但其稳定性和安全性较高,因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术,同时效率较高,但由于在自动化方面融入的元素不是很多,因此需要在一定程度上增加人工操作,日后的提升空间较大。 2直管接长焊机 锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的,仅仅凭借膜式壁焊机,并不能长久的满足要求。为此,技术人员通过长期的调查和研究,制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于,其拥有的自动化程度较高,能够满足日常焊接中的较多工作,即便是应对一些技术性较强的焊接,也没有表现出较多的问题,总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作,引进了管子预处理线,该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置,采用了PLC自动化控制技术,实现了自动化生产。在所有的设备当中,管端数控倒角机是一个非常重要的设备,这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中,可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序,快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见,直管接长焊接的功能性较多,日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。 3马鞍形焊机 锅炉压力容器在现阶段的应用中,常常是为了满足一些特殊要求而设定的,为此,仅凭上述的两项技术,依然没有完全的满足需求。经过探究,技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一,该焊接技术,利用数控技术建立数学模型,保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二,主管与焊枪的同步运用,使得焊接的效率和质量稳步提升,并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题,总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中,可将上述的三种焊接技术,广泛应用与锅炉压力容器制造中,并深入研究,健全技术体系和应用方式,创造更多的效益。 4结语 本文对锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用展开讨论,从目前的情况来看,焊接自动化技术变得更加多元化,且每一种技术都有自己的专属服务领域,告别了过去的恶性循环,工作水平有了很大提升。在今后的工作中,可对锅炉压力容器与焊接自动化技术进行深入研究,创新焊接自动化技术,提高生产效率和生产质量,满足社会的更多需求。 作者:柏晶晶 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 制造技术论文:机械制造中的数控技术论文 一、基于我国目前机械制造行业的现状进行分析 机械制造是直观来讲通过机械来制造成品,通过对原材料实施加工、包装处理、冷热处理、检验产品以及实施运输的整个过程。而且从我国这方面技术水平发展的实际情况来看,在企业规模与生产实力发展水平方面还处于世界先进前列,但是我们现在所制造出来的机械成品大部分都是技术含量不够高,属于中档与抵挡行列的机械成品,至于在知识产权品牌这个方面更显得比较落后,而且从目前发展的情况来看比较滞后。 目前我国机械制造行业有一个比较严重的问题:我国的机械制造产品针对外国的技术在需求方面比较高。例如:大部分消费者购买了国产机械产品过后,会发现虽然是国内机械产品,但是很多关键部位却需要国外的机械技术才能加以完成,这样的问题长时间以来就会让国内的消费者产生一种比较“畸形”的消费观念:会非常肯定的认为进口机械产品的质量一定好于国内机械产品的质量。因此,我国机械制造行业必须面对这些问题,面临这样重大的挑战,需要更加重视机械产品的生产能力与生产质量,逐步提升机械制造过程中的科技含量。从而在未来的时间,从质量方面来改善人们对于国产机械产品的偏激认识,不断增强国内机械制造行业的竞争势力,才能更好的立足于现代市场竞争的环境之中。 二、机械制造自动化 利用主控器来输入相关的数据与编码,从而来对机械进行操作来代替一些人工无法实现的速度,无法实现的制造精度,无法适应的复杂等等过程。将机械制造产品的达标率提高,在一定程度上降低了工作的难度,缩短了生产时间,是目前现代化工业生产的基本要求。 针对目前我国机械产业所存在的问题,若要改变现状,提升自身生产实力,最大限度的保障产品质量,将生产成本逐渐降低,对机械制造现代化技术的实现是我国机械制造行业的必然趋势。只有将机械自动化实现,才能真正提升自身的生产水平,才能顺应市场的需求,才能适应时代的发展。而且目前自动化极限的实现是数控技术的应用,也是推动传统机械制造产业向现代化机械制造产业过渡。 三、数控技术的分析 1.工业生产中的数控技术。在实际生产的操作过程中,需要先设计相关的程序编号,然后将这些程序编码输入到计算机中去,让计算机来进行自动控制的生产代替制造操作方面的动作。在实际的生产过程中,同时计算机也会检测到是否可能出现生产故障或者系统错误,然后制定出及时的改善措施,确保生产稳定进行。数控实际操作的过程中,也需要人工担任监督工作,从而不仅能更好的保障生产过程稳定而安全的运行,而且能提升生产效率,在出现突发情况的同时,还能及时的采取保护措施。因此,工业生产中融入数控技术不仅能更好的改善生产条件与环境,将工业生产行业所隐含的危险系数降低,还能节省更多的劳动力,缩减开支,提高产品生产效率,更好的保障了产品的质量。因为产品在生产的过程中是通过计算机进行控制操作的,所以众多产品之间不会出现传统工艺中较大差异的问题。 2.煤矿机械中的数控技术。我国煤矿行业具有一定的利润优势,采煤机械在这个因素的推动下得到了高速的发展,而且基于开采煤矿的环境存在一定的差异性,因此,机械的种类与先进设备在开发的过程中也不相同。通常一般的机械在进行生产的时候都是按小批量来的。由于开采机械的机壳是通过焊件的使用才制造毛培的。传统加工方式对于单件下料这个问题来讲是比较难的。利用数控技术进行控制切割,不仅能更好的完成采煤机械的叶片、滚筒等方面的处理工作,突破了传统的仿形法,让整个生产过程得到了优化。由此可见,在数控技术在采煤机械中使用的优势在于:利用数控技术制造采煤机械有助于将切割速度最大限度的提升,让锋利的叶片在等同的时间内,实现更多的采集目标。特别是实际操作过程中也突破传统的机械操作模式,大大降低了采煤行业的危险系数,促进了生产效率的提升。 3.汽车工业中的数控技术。随着社会经济的高速发展,汽车行业也得到了前所未有的发展,同时也注定了在汽车制造行业中,汽车部件装置的加工技术需要不断的改善来适应。在汽车行业中使用数控技术,不仅促进了复杂部件制造效率的提升,而且提升了我国汽车行业在国际竞争环境中的实力。最近几十年,汽车行业的发展突飞猛进,数控技术的诞生,提升了复杂零件制造的效率与质量。经过一系列的整合可以告诉我们通过加强柔性生产,不仅能让汽车品种多元化,而且能高效生产中低批量的汽车,更好的满足现代社会的不断需求。同时,现代化汽车工业中必不可少的重要技术是将虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术,将这些技术运用到汽车工业中才能使其行业得到质的突破。 4.机床设备中的数控技术。机械制造过程中,特别是21世纪现代界限制造行业中,机械设备才是基础,只有配置了控制能力较强的机床设备才能推动企业现代化的发展。数控技术的出现使其机床设备得到更好的发展,利用数控技术加强对机床加工进行控制,这类我们称之为数控机床数。整个过程中,数控单元非常重要,它是数控机床的大脑,控机床的实际操作过程与监控都在这个单元中来实施完成的。自动化的机床是配置了程序控制系统自动化的,利用该控制系统能够更加逻辑地将控制编码或者其他相关指令所制定的程序进行处理,而且能进一步实现译码,从而实现让机床动作数控折弯机并加工零件的目的。不仅在精度提高、加工质量、降低劳动力方面取得一定的成效,而且针对较为复杂零件处理方面也具有一定的优势,超越了传统机床操作模式。 总之,时代在变迁,科技在进步,产品竞争也越来越激烈,数控技术作为现代化科学技术,应用到机械制造行业中的是必然的趋势,并且逐步会转向为工业。数控技术是我们需要长期坚持的战略目标,并且要高度重视,从而才能更好的保障我国机械制造行业在国际中的优势。数控技术需要我们不断创新,从而为机械制造行业带来更多的发展空间与机遇。 制造技术论文:机械制造数控技术论文 1目前我国机械制造行业的现状 所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋媚外”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。 2数控技术的特点 数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。 3数控技术在机械制造中的具体应用 随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用: 3.1数控技术在煤矿机械中的应用 我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。 3.2数控技术在汽车工业中的应用 近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。 3.3数控技术在工业生产中的有效运用 在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。 3.4数控技术在机械设备上的有效运用 在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图) 4数控技术在机械制造中的应用的发展前景 数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。 5结束语 随着科学技术的不断发展,机械制造行业对数控技术的要求也越来越严格,数控技术的应用的有效管理也是机械制造产品质量的保障,所以我们应充分重视数控技术在机械制造企业中的应用及发展问题,更好的解决现阶段数控技术在机械制造企业中技术关卡,保证数控技术在机械制造行业的快速稳定发展,生产出更好的产品,为人类提供服务。现阶段,我国的经济发展正处在一个关键阶段,在世界经济一体化的大潮下,我国的机械制造企业还需不断提高数控技术应用的有效性,将制造技术与世界接轨,最大限度的缩小与发达国家的差距,注重技术的创新,为我国的机械制造企业提供技术支持,更好的发展壮大。 作者:李军 魏星 陈韬 单位:昆明冶金高等专科学校 制造技术论文:机械制造中自动化技术论文 一、自动化技术在机械制造中的实际应用 1.智能化应用在机械制造中,系统工程技术、人工智能技术、机械制造技术以及自动化技术相互融合,进而催生出了一种新的、综合性强的应用技术——智能化技术。智能化应用实现了人机一体化,能够对生产过程中的各工艺环节进行智能化推理、分析、判断、决策。所以,机械制造技术和人工智能技术相互结合从而形成了智能机械制造技术,它在机械制造系统中加入了人工智能因素,能够模拟出专家活动,对机械制造过程进行实时的自动化监测,及时发现和处理各种问题。除此之外,随着智能化应用的广泛应用,机械制造企业能够依据外部条件的变化,及时调整自身参数,从而适应市场需求,有效提升机械产品质量。 2.虚拟化的应用在机械制造企业利用仿真技术、建立系统模型,能实现自动化技术的虚拟化应用。虚拟化应用综合了信息技术、人工智能、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺以及计算机图形学的综合利用,是一项系统性技术。在信息技术和计算机仿真技术的共同支撑下,机械制造企业能对生产过程进行模拟和仿真,从而发现其存在的各种问题,切实降低企业生产成本,缩短产品开发周期,确保产品质量,提升机械产品的市场占有额。 二、自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国的经济发展水平以及民族的崛起,在很大程度上受机械制造行业的影响。长期以来,我国自动化水平偏低,所以企业都在寻求快速发展之路,但是要提高我国的自动化水平,必须循序渐进,有计划、有步骤的开展。在发展过程中,我们不能不加选择的照搬国外自动化技术,而要从我国具体国情出发,制定出长期有效的发展规划,逐步提升我国机械制造行业的自动化水平。相较于西方发达国家,我国机械制造业的自动化技术尚处于起步阶段,自动化水平较低,但是随着我国科学技术水平的不断发展和进步,我国自动化技术将会越来越多的应用到机械制造领域。机械制造企业要取得长远发展和进步,就要始终坚持国家的政策导向,时刻以推动国民经济发展为导向,顺应企业发展形势,坚持实事求是,引进并借鉴外国先进技术,为我国机械自动化技术的健康、稳定发展奠定基础,不断提高机械制造领域的经济效益,加快实现机械自动化的伟大目标,提升我国机械自动化技术在国际市场上的竞争力。 三、结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,我国的自动化技术也将取得跨越式发展,这将在很大程度上提升我国的机械自动化水平。所以,我们要坚持与时俱进,加强与国际社会的交流与合作,引进外国先进技术,树立持续开发的发展理念,为我国机械自动化技术的发展奠定坚实的基础,提升机械制造行业的经济效益,推动机械制造行业的可持续发展和进步。 作者:冀阳阳单位:嘉兴学院机电工程学院 制造技术论文:绿色制造技术加工工艺论文 1机械加工中的环境影响分析 机械加工中对环境的影响主要体现在以下两个方面:一是废弃物对环境的影响。废弃物对环境的影响主要有:固体废弃物对当地环境的影响,机械加工过程中会产生大量的边角余料,而这些边角余料的摆放等有可能会破坏当地土壤的成分,造成土壤重金属超标;废液对生态环境的影响。在机械加工中所产生的废液如果处理不善不仅会给环境造成影响,还会对人体的健康形成威胁。二是噪音对环境的影响。机械加工过程中会产生大量的噪音,如果不能很好地控制噪音就会对人体产生严重的危害:干扰人们的正常生活、损害人的听觉系统等。在机械加工过程中噪音主要来源于机床设备的噪音。机床在加工工艺时因为传动齿轮、传动皮带以及轴承的不断工作而产生各种噪音,噪音的产生是机械加工过程中显著的特性;机械加工过程中也会产生噪音。机械加工过程中也会因为对原材料的切割、钻孔等工序而产生噪音,这种噪音大小与机械加工材料有直接的关系。 2绿色制造技术的优化 基于机械加工过程中对能源消耗和环境的影响,应该大力发展绿色制造技术,通过绿色制造技术改善机械加工过程中所出现的各种问题: 2.1优化绿色制造技术工艺参数。工艺参数优化是绿色制造工艺过程规划的关键技术,通过对零件加工工艺参数的优化,可以实现物料消耗最低化的目的,基于在机械加工中工艺参数对机械加工产品的质量、消耗以及噪音等方面的影响,绿色制造技术选择的工艺参数要综合考虑这些因素,并且要通过对多种参数方案进行对比、评价,选出最优化的加工工艺参数,实现机械加工的低物料消耗。 2.2绿色制造工艺路线的优化。工艺路线是机械加工环节中的重要步骤,合理的工艺路线不仅能够大大提高机械产品的生产效率,提高产品质量,还可以实现绿色生产的要求,通过优化工艺路线可以降低一些不必要的机械加工,有效地降低了能源的消耗和对环境的污染。比如在机械加工中采取少无切削生产工艺的精锻、精冲等近似成型的工艺不仅能够提高原材料的使用效益,还能降低污染物的排放,并且通过简化生产流程,降低了设备与能源的消耗。 2.3采取多工件多机床节能型调度优化技术。机械加工实现绿色制造,从根本角度讲需要改善零件加工过程的机床设备:一是要改进机床加工技术,提高机床加工设备与环境的相适应程度,满足机床加工与环境和谐发展的要求;二是要优化配置机床设备,通过采取合理的组合方式降低无功率生产,实现加工过程的绿色性目的。比如在生产过程中,有的机床加工过程会产生大量的无功率作业,造成机械设备的消耗。因此通过采取多工件多机床节能型调度优化技术,通过对工件和机床的合理调度实现总体能量消耗的降低。 2.4加强机械加工绿色制造的评价。机械加工绿色制造的关键就是实现经济效益与生态效益的最大化,而评价绿色制造技术效果的标准就是根据机械加工绿色制造评价指标体系,重点对加工时间、加工质量、加工成本、资源利用率以及环境影响进行分析与评价。 3结束语 总之,通过对机械制造过程中对能源消耗和环境的影响分析,制定出机械加工的绿色技术实施方案,通过绿色制造技术能够大大提高原材料的利用率和减少废弃物的产生。 作者:曹小强单位:五家渠职业技术学校 制造技术论文:基于虚拟制造技术的机械制造论文 1虚拟制造技术课程的教学改革和成形磨齿实验台的应用 为了便于学生更好地认识和理解虚拟制造技术,课程教学中必须结合实践教学。因此结合学校的成形磨齿机床进行教学,向学生讲解磨齿机的工作性能和用途,齿轮的磨削加工方法,以及成形磨齿法和展成磨齿法的区别,大大加深了学生对该门课程内容的理解。在实践教学中,让学生根据设计任务书自己操作成形磨齿实验台,对齿轮进行磨削加工,学生能直观地观察到整个过程,加工过程中出现的任何问题,都能便利地随时进行观察检测,从现场的上课情况看出,这个过程加深了学生对生产过程和制造系统的认识和理解,有利于对其进行理论升华,更好地指导实际生产。使学生对磨齿机的相关知识有一定的了解,对学生以后的专业课学习以及金工实习打下坚实的基础。 在课程中,应用虚拟制造技术用软件进行高阶复杂修形齿面计算、砂轮截形优化、三维磨削过程可视化、基于KBE技术的齿轮工艺参数智能化管理等技术难题,并在齿轮动态性能预测及噪声控制软件部分实现技术突破,软件可实现齿轮噪音对比预测,并能优化齿轮参数,从而达到降低齿轮运行时振动噪声的目的,此技术大大缩短了齿轮加工工艺调整周期,并具有较好的可视化功能,得到了用户一致青睐。通过此教学过程,拓宽了学生的视野,学习到了更多的虚拟制造技术的知识。 为了改善传统的教学方法,我们在课程中采用了启发式教学、互动式教学。启发式教学就是通过在教材的重点、难点、疑点处创设一种问题情境,以引起学生的兴趣和注意,并作适当启发,培养学生的创新思维,鼓励学生主动地、独立地分析问题和解决问题。在成形磨齿实践教学中,通过学生学过的知识进行引导,比如从学习过的车床、铣床等切入,进行类比讲解,使没有接触过磨齿机的学生对此有一定的了解,介绍磨齿机发展史中的一些实例,让学生了解到相关知识背景,启发学生的兴趣,激发了学生的求知欲。在互动式教学中,老师提出问题,然后把班级同学分成几组,先由小组进行讨论和查阅资料,然后再进行汇报,这样可以开阔学生的思路,有助于学生自己解决问题,学生能更多参与课堂教学中,有利于学生潜能的开发,综合素质的提高和创新能力的培养。 2总结 从学生在课堂上的表现来看,通过对虚拟制造技术课程的教学改革,采用了启发式教学、互动式教学,并结合成形磨齿实验台进行实践教学,收到了很好的教学效果,活跃了课堂气氛,调动了学生学习的积极性,增强了学生的动手实践能力,加深了学生对虚拟制造技术知识的理解、掌握和应用,对培养和提高学生的创新思维、创新能力以及动手能力起到了很好的推动作用,为后续课程的学习和从事生产技术工作打好基础。 作者:汪中厚周晓玲马雅鹤单位:上海理工大学 制造技术论文:汽车制造技术多媒体教学论文 1.课前教案制作时容易出现的问题及解决思路 1.1图片多,无层次课本上有很多图形,这些图形是黑色白描画,不够生动,也不够形象,没有层次,学生对此没有兴趣,讲解也难以生动,应在电子教案中增加多媒体素材。例如讲解到汽车零件的加工方法,里面有很多加工机床和车刀的图形,在课件中增加了很多车床、铣床的实物彩色照片,并针对性地讲解。本校有一些普通车床和铣床,学生较容易理解,可以增加一些其它型号的车床供学生比较学习,同时采用多角度的实物照片就易于学生学习其结构并理解其工作原理。这样能更透彻地了解机床的加工原理和加工过程,更加便于学生理解汽车零件的制造过程。 1.2显示多,无区分图形上的动画,一个图形整体出现,讲解其组成和结构时,仅用鼠标控制指针来指明区域不足以说明清楚,不利于学生的理解接受。想要区分出各个不同的区域,可以用不同的色彩来表示不同区域。有时仅要划分不同部分又要依然能清晰看出其内部的组成,这时可以将色彩在设计中调节成半透明的,这样即成显现出色彩又不会遮盖其它信息。例如讲解夹具的组成时,可用半透明的彩色区域标志出定位元件、夹紧元件,即不遮盖住夹具的结构组成,又能清晰区分出不同的组件。 1.3程序多,无步骤多媒体教学时板面大,计算过程如果全部显示,步骤不清,学生不易掌握计算过程,通常学生看懂了却又不知道如何下笔运算。应当计算一步,显示一步,并引导学生思考下一步,再继续讲解下一步,再依次显示出来。以尺寸链的计算为例,依次显示出基本尺寸、上下偏差的计算过程,计算过程采用动画的形式将计算过程按步骤一步一步体现出来,增加步骤和程序的清晰度,就像教师在黑板上一步一步板述。 2.课堂上教学过程中容易出现的问题及解决思路 2.1过度依赖多媒体教学课件多媒体教学课件内容形式多样,讲解详细,图文并茂,操作性强。教师过度依赖就表现为:在课堂上,教师手握鼠标,逐一“演示”课件内容。教师从以前的知识传播者变成了现在的计算机操作员,缺少与学生的交流。教师可以根据实际情况评价、肯定或部分肯定学生的回答,学生的主动性较高,成就感较强。以讲解汽车零件的加工工艺规程为例,里面包含零件从毛坯到成品的全部内容,为了体现每一次工序的内容,虽然采用多媒体动画技术将加工过程和加工表面按加工步骤一步一步体现出来,但在讲解中以提问为主,例如:加工中是如何安装工件?采用了何种刀具?加工精度是如何控制?这些问题引发了学生认真的思索,许多学生大胆回答,学生在自己的思考与回答中寻找答案,比直接提出加工工艺过程的效果更好。2.2内容讲解方式过于简单讲解相关知识点时,应将前后内容融会贯通,多媒体可以很好地实现各模块的链接,设置好链接内容,即可用控制键调出相关的知识点。以讲解各加工工艺为例,将机床与刀具的知识贯穿,同时结合具体加工过程,使得学生更容易将汽车制造技术的各类零件加工的知识点进行归类和总结。这样也就更利于学生具体分析一些刀具加工的工作原理,对新产品开发中制订工艺规程设计提供了一个可行的设计思考方向。第一课对学习兴趣的培养十分重要,不是只讲解教学安排和第一章的内容,可以播放宝马汽车的整个加工流程,有底盘和车身的组装,再到喷漆上蜡,仪表板和座椅等部件的安装,直至通过测试,完整地显示汽车组装加工过程。这样即增加了学生的学习兴趣,教学气氛热烈,又让学生直观地了解了汽车是如何制造出来的,对现今的汽车制造技术也有了直观的认识。 2.3在一定程度上削弱了学生的主观能动性多媒体课件在形式和内容上下了功夫,枯燥的文字与生动的画面相结合,意在激发学生的学习主动性。但教学又成了另一种意义上的满堂灌。教师无形中就把学生的思路限制在课件设定的固定框架内,学生缺少自主思考与学习,学生的主动性必然会受到不同程度的影响。在课堂教学中要多启发,多引导,多提问,多思考,让学生自己去发现问题、提出问题,让学生“动”起来。互动性活动较易组织,课堂气氛较为活跃,师生互动是互动教学理念中最重要的一个方面。教师将在学生自主学习、理解、钻研、观察时,积极地看,积极地听,设身处地地感受学生的所作所为、所思所想,考虑如何指导学生学习。 3.课后容易出现的问题及解决思路 3.1课后师生交流少下课后,学生和老师都急于进行下一节课,师生交流较少,对于学生的课堂学习效果,教师不能得到及时的反馈。教育实践证实,课后交流能让学生在课堂知识的基础上更上一个层次,这就要求教师和学生能够及时沟通,及时讨论。在课后的师生交流中,我们可以采用多种多样的形式.如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于多媒体课件不断完善,有助于教师更好的教,学生更好的学。 3.2作业形式单一通常课后作业形式过于单一,学生一味地抄写或计算,容易产生厌烦情绪,不利于学习积极性的培养。课后作业不仅仅是单一的书本作业,还可以有多种形式,例如推荐学生在课外参观汽车4S店或车展,对一些新车型和新技术去做一些调查和研究。在讲解汽车制造新技术的时候,就让学生自己上讲台展示并讲解自己制作的制造新技术的课件,很多同学都非常积极,他们觉得自己的成果不仅能让老师看到,还能与其他同学共享,效果非常好。从学生的展示中看出,很多同学事先都是作了充分的准备的,这无疑极大提升了学习的主动性与极积性。 4.结语 正确有效地应用多媒体技术,不仅使多媒体教学内容充实直观、重点突出,同时主次分明、层次清晰。在教学过程中充分利用多媒体高容量高效率,结合多媒体技术控制教学进程,使教学过程即做到严谨有序,又做到气氛热情活跃,较好地激发了学生的学习兴趣,教学效果也得到很大的提高,受到学生的普遍欢迎和好评。我们将进一步完善汽车制造技术课程的教学方法,为社会培养更多的能够适应时代高速发展的高素质创新型人才。 作者:旷英姬单位:九江学院机械与材料工程学院 制造技术论文:数控技术机械制造论文 1数控技术定义及其特征 数控技术是一种将计算机技术、通信技术、光机电技术以及传感监测技术等融为一体的通过数字命令信息指令对机械进行二次加工并控制的自动化技术,该技术由数字化信息设备以及控制运行设备组成,技术含量极高,在用于机械制造领域中能够大大提升生产效率,保证产品质量和精确度。数控技术的特征有以下三点:首先,数控技术可有效提高制造业的产品质量以及精确度,从而提高生产效率。例如,在机床夹具制造过程中利用数控技术,在同一时间内对多个夹具进行统一规格的加工,简化操作程序,缩短制造时间,从而提高了生产聊率,统一规格的加工操作,让机床夹具更符合标准,精确度更高。其次,提供简化工艺流程,减少投入。利用数控技术能够大大简化工艺数量和程序,以自动化的方式代替更多繁琐复杂的工艺,使生产更便利;第三,功能强大。数控技术不仅能提高生产效率,统一规格,提高精确度,还能改变生产参数,使其适用于更多规格不同、批次不同产品的要求。数控技术只需要通过电脑调整生产参数、规格就可以实现以上要求。 2数控技术在机械制造中的实际应用 2.1机床设备上的数控技术 机床设备是机械制造过程中的基础设备,绝大部分的操作程序都是在机床上面实现完成的。数控技术引入机床设备中将计算机技术以及互联网通信技术融合进机床设备中,控制生产过程中的每道工序的参数、时间、以及规格,做到统一规范化的操作,让机床设备在工作时更加稳定、安全和高效,同时完善机床的各类零部件开关控制,使操作开关系统、冷却泵系统等调节得更加精准、细致。 2.2工业生产中的数控技术 工业生产过程中的数控技术应用最为频繁,尤其是食品加工、药品加工以及印刷造纸等工业领域。数控技术的使用不仅可以有效降低工业生产中的材料损耗,提高工作环境的利用率,降低工业投入成本,将工业化生产由传统的、人工化、滞后化带入一个智能化、高效化的全新时代。比如某牛奶加工厂,从牛奶的提取、检测、加工、包装等一系列的过程中,采用数控技术,全程利用计算机控制牛奶加工生产的各个流程和环节,既保证了效率和质量,还能全程监控牛奶的生产加工包装过程,一旦发现不利因素,可及时采取应对措施解决问题,保证奶制品的安全可靠。 2.3航天器材上的数控技术 航空航天技术一直以来是属于高精密型的、技术含量超高的技术,而它所采用到的材料和零件都是经过特制而成的。以往没有出现数控技术之前,对于航天器材的制造尚处于较为粗浅的阶段,往往不能满足航空航天的高要求和高标准。当数控技术引入航天宇航工业中后,以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,力求将航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是对航天器材的小部件的制作更是精益求精,坚持节约,反对能源浪费。 2.4汽车领域的数控技术 随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求越来越高,汽车作为出行代步工具和显示人们财富地位的象征已经成为许多人拥有的物品之一,汽车需求量与日俱增,而由此引发的汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车生产领域引入数控技术,可以有效提升构成汽车各个零部件的生产速率,加快汽车零部件的组装和后期测试的效率,加大汽车成品的生产量,提高汽车成品的质量,最终提高汽车从生产都投入销售过程中的经济效益。现阶段的汽车生产车间中,全部采用的是现代化、高科技的数控机床设备,生产流水线作业高效化、智能化,让汽车从零件的生产、组装到后期的试运行全程控制中,实现了高产能和高质量的要求。 2.5煤矿机械领域中的数控技术 众所周知,煤炭是人们生产和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的开采以及运输属于一项高危险生产活动,必须要求参与者拥有较强的专业技术和高度工作警惕。采煤过程中最常使用到的就是采煤机,尤其采煤工作面的环境极为恶劣,地形地质条件复杂,通常意义上的采煤机只能完成小部分工作面的采煤工作量,无法对一整个矿料进行单独开采和整合,在这种恶劣的情况下难以正常工作并保证工作效率,倘若引入数控技术,即在采煤机添加了数控气割,利用焊接技术将采煤机功能扩展,解决传统采煤机程序单一、功能不全的缺陷,使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作,不仅有效提升了采煤工作效率,缩短了煤炭采矿时间,还大大降低了采煤矿工的危险,值得在煤矿机械领域广泛推广。 3结论 现阶段,数控技术用于机械制造业越来越频繁,无论是在机床设备领域、工业生产领域还是汽车和航天器材领域,它的重要性显而易见。随着科学技术的不断进步,人们对数控技术的要求越来越高,因此,当我们重视数控技术在制造业中的实际应用的同时还要考虑到数控技术自身的进步和更新,弥补不足之处,才能有效解决机械制造行业中不断出现的新问题和新状况,以不断适应机械制造业生产和发展。笔者认为,今后数控技术在大家的认真、努力的研究下,尤其是对数控技术在机械制造业的应用领域的执着钻研之下,数控技术的应用价值将会得到极大的推广,为我国的机械制造业增添动力,为我国的社会主义经济的发展和进步发挥它无穷力量。 作者:廖述雨单位:湖南工贸技师学院
在机械设计制造的初始阶段,自动化是指使用机器替代手工的工作方式,但是随着科学技术不断进步,机械设计制造与自动化已经不再是传统认知中的简单充分机械作业。而后借助于计算机技术,实现自动化生产,且已经在现代社会生产行业之中占据重要地位。 1机械设计制造与自动化的优势分析 (1)优化生产效率。通过机械设计制造的自动化,将可以提高生产精度,极大程度上提升生产效率。信息化的应用更加能够令产品质量获得提升。仿真机似乎则可以帮助机械自动化进行更多设备实验,这样就能够有效避免出现生产风险,降低误差率。借助于计算机也可以针对产品设计进行控制,丰富产品类型。 (2)降低安全风险。传统机械设备生产过程中经常会伴随产生安全隐患或者故障问题,这些对设备的常规运行造成了严重阻碍。借助于自动化系统则能够针对生产机械设备给予充分的实时监控。因而可以从根本上解决问题,并能够针对故障点进行排查和预测。机械自动化对实际生产可以确保降低安全风险。降低设备损耗,从而降低实际生产阶段出现的事故率。 2机械设计制造与自动化技术发展现状 (1)设计方面。从上个世纪20年代之后,诸多领域之中已经开始逐步实现了机械设计以及制造的现代化应用。此类行业之中采用先进理念不断提升生产效率,优化产品质量。为此,企业生产十分看重机械设计以及先进技术的引用。设计方面,机械设计制造以及自动化技术水平尚未能够领先于世界先进行列,造成在自动化设计方面未能够充分达到设计要求,部分设计思想也并未能够得到更新和创新,因此,自动化技术水平尚未能够获得提升。 (2)管理方面。我国机械设计制造管理方面仍然存在一定程度上的落后。企业在实际运转阶段都应当采用先进管理方法与技术手段,但是实际情况却并非如此。我国机械设计制造以及自动化方面因此缺少实践经验,更加缺少相关专业技术与工艺。极大程度上影响了自动化应用效果。 (3)自动化技术层面。结合目前市场环境,企业发展面对的压力也在增加。诸多企业均已经开始进行先进技术推广和应用,并实现了生产经营的自动化。自动化技术水平提升的同样也对企业取得成绩产生了促进作用。但是,机械设计制造与自动化同时也缺少多样性,总之,还需要在技术层面进一步加强。 3机械设计制造自动化的技术应用分析 (1)生产过程的自动化。实践证明,机械设计制造之中结合自动化技术可以极大程度上提升产品职能交叉以及连续作业,也就是提升生产效率。尤其在过程中融合自动化。某种意义上看,自动化技术的融合可以降低机械作业中人为因素产生的各种不确定性因素。自动化更加可以节约企业经济成本,降低在人工方面的投入,不断优化企业生产效率。经过自动化生产方式,企业产品损耗也会大幅度降低。可以极大程度上提升企业综合经济实力。 (2)信息自动化。计算机技术的应用范围不断扩大,在内容上其也能够更多技术之间产生交集。在机械设计阶段工艺流程技术以及辅助设计方面都可以通过与计算机结合,并完成自动化应用。产品设计环节,利用计算机可以进行辅助设计,并可以极大程度上优化工作效率。利用计算机,可以实现企业信息自动化升级,对产品所有环节的工艺进行优化。 (3)检测自动化。科技进步对实现材料创新方面同样具有重要意义,新技术、新工艺、新材料的使用能够极大程度上结合成本。此类材料的使用当然也存在一定问题。假设,普通机械设计以及制造工艺中未对新材料检验相关技术进行更新,采取传统工艺方法无法针对新材料实施检验,则可能造成产品质量与性能受到影响。结合此类情况,需要采用激光技术、计算机智能化技术手段,针对新材料等进行科学检验,目的是为了节约时间成本,提升检测准确性。 4机械设计制造及自动化发展趋势 截至目前,在机械设计制造以及自动化应用过程中,各项技术趋于不断成熟。各行业的发展也都利用机械设计制造以及自动化。尤其在人们现实生活相关领域,这种变化尤其明显。一定程度上,这种应用也推动了机械设计制造与自动化应用程度的进一步提升。未来发展中,机械设计制造与自动化将会表现出更多的可能。一方面不断提升自身高科技含量,另一方面,则也在推动技术进步与发展。当前,机械设计制造与生产、管理等环节相分离,使得企业生产经营存在一定的脱节情况。随着未来工业的进一步优化,除了单独进行机械设计自动化之外,将能够实现企业的设计、生产、制造、经营的充分集成,并实现自动化管理,更好的满足未来工业发展需要。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 综上所述,机械设计制造已经与自动化相互融合,并不断向人工智能的方向发展,且在不断聚集和形成更大规模与绿色环保的技术。科学技术进步对推动机械设计制造提供自动化的技术保障,对优化企业生产效率,提高产品质量,降低企业工人劳动强度方面效果明显,因此对社会经济发展具有重要进步意义。 参考文献: [1]董诚.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].内燃机与配件,2018(23):184-185. [2]姜毓依侬.浅谈机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].南方农机,2017,49(23):198. [3]王宇航.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势分析[J].才智,2018(33):237. [4]王迎,张金山.浅谈机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].世界有色金属,2016(18):42-43. 作者:陈世杰 单位:山东康达精密机械制造有限公司
机电一体化毕业论文:机电一体化课程改革研究 编者按:本论文主要从改革的必要性;改革的思路;建设特色课程等进行讲述,包括了社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求、制定适应新形势的教学内容、先进教学手段的应用、改革优化实践环节、在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查等,具体资料请见: 【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色 【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。 (一)引言 随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点,作为教学过程的主线和质量考核的主要标准,对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备。 (二)改革的必要性 随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约,无论是人才的培养规格、课程体系的设置,还是实践性教学体系的安排,都没有完全摆脱传统教育的模式,呈现出本科教育的“压缩版”,使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”,在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因,学生理论知识学习不扎实,又缺乏必要的社会实践与动手能力,以至于课程结束后,了解的只是一些课本上的理论知识。在当前的教学中主要存在以下几方面问题:1.学时太少。随着教学改革的深入,机电专业课程和其它的专业课一样,教学课时被明显的缩减,存在着教学内容多、课时少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度的提高教学质量是教学面临的一大难题。2.教学模式单一。传统的教学模式,往往只注重理论教学,在电机知识的介绍中,概念抽象,理论繁琐,跟数学、物理及电路等相关课程的联系很紧密。在电气控制电路的原理分析、基本控制环节的设计、设计思想的叙述一般都较清楚。但由于原理图多、文字叙述较抽象,学生又无实物接触,在学习过程中普遍感到枯燥乏味,而且有关安装位置图、面板开孔图、电气接线图及安装、调试等工艺设计方面几乎均未涉足,理论教学与实际的控制系统设计、制造要求存在着一定的差距。3.理论与实践环节脱节。近年来PLC技术的迅速的发展,被广泛地应用于多种场合,基于PLC的实验系统无论其运行过程还是运行结果只能通过对控制对象的观察得以了解,因此PLC教学的实践环节更应强调对象模型的实例化与控制流程的动态演示。但受控对象往往由于其体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,学生在实验过程中无法感受到工程实践中的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性。4.生源整体素质下降。由于连年大幅扩招,生源整体素质有所下降,在接受能力和学习的积极性等方面都比过去的相对降低,许多基础课的学习不够扎实,给本课程的教学带来了很大的困难。 (三)改革的思路 1.制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。(1)关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看,它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体,而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看,它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个自动化的工作系统。(2)培养目标。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展,热爱祖国,热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能,对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。 2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。 3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。 (四)建设特色课程 在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。 (五)总结 机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。 机电一体化毕业论文:机电一体化技术未来发展途径分析 编者按:本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物——软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见: 摘要:机电一体化技术是集计算机、机械、电子、信息、光学、控制等多学科的交叉综合的一项技术,其未来的进步和发展依赖并促进相关技术的进步和发展。本文针对机电一体化技术未来的发展进行简要探索。 关键词:智能机电一体化绿色 1概述 机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术,并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称,因此,“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。 2机电一体化技术未来的发展 2.1全息系统化全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维、意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展,机电一体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然,要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 2.2微型机电化在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这一成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子的“融合”,这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起,而且体积小,同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势,在国外,人们称其为微电子机械系统,也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,一并向微米级、纳米级发展,正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活,在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。 2.3光机电一体化光机电一体化是机电产品发展的重要趋势,因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电一体化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。 2.4产品网络全球化计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展,同时给日常生活都带来了全新的面貌,全球生产、经济被各种网络连成一片,企业间的竞争也将出现网络全球化,一旦研制出机电一体化新产品,只要其质量有保证,功能可靠,必然会畅销全球。因为有了网络的普及,那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾,然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品,因此,机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。21写作秘书网 2.5产品绿色化随着工业的发达,人们的生活也发生了巨大的变化:①物质需求丰富,生活舒适;②可用资源减少,生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现,人们开始呼吁保护环境资源,回归自然,那么此时,绿色产品的概念也就应运而生,这是一个时代的绿色化趋势,在这里,机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不破坏生态环境,报废后还能回收利用。因此,机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,应完全符合生存环境和人类健康的要求,对生态环境尽可能的无害或危害极少,资源利用率要极高。由于这种客观的存在性,设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高,但其具有远大的发展空间。2.6“生物——软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系,即机电一体化的人格化,其有两层含义:①机电一体化产品的使用对象是人,怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要,尤其是家用机器人,其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展,机电一体化装置对信息的依赖性越来越大,很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时,生物便死亡,而大脑工作时,生物就充满活力,即信息决定系统的工作与否。目前,在仿生学研究领域中已经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的机体,但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题,这一研究领域被称之为“生物——软件”或者说“生物系统”,而生物的特点正是“肌体(硬件)——大脑(软件)”一体,不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好,但是目前的技术与理论还是有很大的差距,因此,还需要更加倍的努力。 3结束语 通过本文的论述可见,机电一体化的出现不是随机出现的,而是一个时代的产物,文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求,更是一个必然结果。目前,因为科学技术的限制,其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显,但是随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势必将越来越明显,因为它既是多项科学技术发展的结晶,又极大地推动了不同学科的交叉与渗透,其发展前景也将越来越光明,这必然会给世界带来更大的技术力量。 机电一体化毕业论文:机电一体化对农业机械化的影响 摘要:传统农业生产中,生产劳动强度相对较大,生产效率低下,对运行效果产生一定影响。基于此,对机电一体化对农业机械化发展展开探讨,为农业发展奠定基础。 关键词:机电一体化;农业机械化;发展策略 目前我国农业机械化呈现出较大的发展变化,尽管我国农业机械化发展起步较晚,但先进技术的应用使我国农机化发展取得了较好的成果。笔者将分析农业机械化发展中机电一体化发展现状、优势,提出提高农业机械化发展的有效策略,以及未来发展趋势。 1农业机械化发展中机电一体化发展 我国是重要的农业大国,近年来我国农业经济发展呈现出一定成就。为了满足我国农业发展,农业机械投入力度逐渐加大,使农业生产效率全面提升,使农耕劳作强度降低,如人畜犁耙逐渐被机械耕作取代,使人工插秧问题得到有效解决,通过与收割机的联合解决了人工收割水稻问题。因此对农业机械化发展,可有效提升农业生产力,为现代农业现代化建设提供有效保障。随着科技的更新与发展,诸多先进技术被应用到农业生产中,使农业设备智能化得以实现,使农业呈现出新的发展趋势[1]。在整个过程中,机电一体化发挥着至关重要的作用,为农业机械化发展奠定了基础,使农业生产劳动效率充分优化,使农民“耕、种、收三弯腰”情况得以改善,逐渐减轻农民的劳作强度。基于全球经济一体化下,许多高质量产品进入农业市场,对传统农业产品造成一定冲击,为促进农业自身竞争力全面提升,还应对农业生产成本充分降低,提高产品使用价值。因此,将机电一体化技术应用到农业机械化中是农业领域今后发展的必然选择。 2农业机械化发展中机电一体化优势 2.1提高操作安全性、减少机械故障次数 机电一体化设备通常包括机械故障自动诊断、电子监控等功能,因此在实际操作中难免会出现电力故障问题,为促进操作安全性,应根据实际情况来使用自动防护机制。将大量电子元器件应用到机电一体化中,可有效降低传统设备磨损发生率,使设备可靠性及灵敏度有效提升,使设备使用寿命得以延长,降低故障发生率。 2.2提高工作效率及产能 机电一体化技术应用在农业机械化中使设备电子信息自动化采集处理能力有效提升,提升机械作业精度及能力[2]。机械自身自控系统的采用可确保机械操作动作的准确性,使人工操作失误率充分降低,进一步提高操作可靠性。通过机电一体化技术的应用还可大幅度提升农机设备自动化,使其工作产能全面增加。 2.3改善设备操作性 将机电一体化技术应用到农业机械中,还能实现机械设备、远程控制技术的有效结合,使设备操作人性化有效提升,让操作更加简单化。在实际操作中,可将机械设备自控系统作用发挥出来,对预设动作反复预设,根据实际情况对随机化处理合理调整,使作业效果全面提高。 2.4设备功能多、适应性好 通过机电一体化技术的运用,使机械设备功能多样化实现,农业机械设备功能逐渐丰富起来,使其成为具备设备自动调节、系统自动控制、作业自动补偿、操作员自动防护等功能的农业技术设备,使设备适应能力全面提高。 2.5设备安装调试与维护较简便 机电一体化技术运用在农业机械设备中,通过对系统的控制可实现设备安装调试目的,在实际操作中将源代码执行方式输入其中,能在不改变设备结构前提下实现功能的多样化,此外,设备自带的校验功能可及时找出故障,使设备维护难度大大降低。 3提高农业机械化发展的有效策略 3.1制定农机作业的质量标准 农药和肥料、种子和土壤以及作物是农机作业加工对象,由于客观条件不同,机械作业也有所差异[3]。所以要按照农艺技术要求,制定农机作业的质量标准以及农机作业规程,确保统一的农机作业质量管理,同时也可让群众实时监督。此外,因受到相关标准的制约,不仅可提升农业机械的生产作业质量,还可有效结合农艺及农机,使农业生产需求得以满足,确保增收增产目的的实现。此外,要建立监督检查制度,这样才可确保在农机的实际中真正落实农机作业的质量标准,才可更好地维护人民群众的切身利益。 3.2不断提高操作者以及驾驶人员的技术水平 农机作业质量除了会受到机械技术状态的影响,同操作者技术水平有着很大的关联。操作者的技术水平可对农机作业质量产生直接的影响,所以需不断地使操作者以及驾驶人员的技术水平得以提升。(1)要以择优录用为原则,无论在选用操作者还是驾驶员时,都应执行严要求和高标准,将科学的用人制度建立起来,在重要的岗位上安排技术水平高、素质高的操作者以及驾驶人员。(2)以推陈出新为原则,逐渐废除一些同农艺要求不符的操作技术,引进一些先进技术,不断地提升技术操作水平。(3)强化经验交流,要想提升人员的技术水平还可通过组织经验交流这一途径来实现。(4)作为操作人员要加强自身的学习,将机械正确操作方法以及所具有的性能。 4农业机械化的未来发展趋势 就目前来看,我国农业机械水平与发达国家相比呈现出一定滞后性,导致该现状的原因众多,一方面是由于我国农机化研究深度不够,另一方面是研究时间过晚,这些问题均会对农业机械化发展造成不良影响。在机电一体化技术影响下,我国农业机械化呈现出崭新的发展趋势,目前电子传感器、电子信息收集处、微型计算机技术均得到了有效应用,实现了农业机械现代化[4]。现阶段,农机机电一体化技术在我国许多经济发达地区得到了高效应用,如拖拉机、播种机等机械设备中,基于这种发展现状下,农业机械性能也得到了全面优化,经过全社会的努力,1DY-1型多功能遥控整地机诞生,该设备在实际应用中主要采用密码编程式遥控组件,实现人车分离、机电一体,在作业中实现了油门大小、变速、后退及前进,使农业整体应用效果全面提升。科学技术的发展为我国各行各业均带来了新的发展生机,农业领域也不例外,机电一体化技术的应用便是凭借着科学技术的春风,使农业机械化朝着现代化、自动化方向的发展更进了一步。在计算机智能技术的影响下,农业机械化必定会朝着智能化方向发展,相信在不久的以后,计算机技术能在农业机械化发展中得到更好的应用,农业机械控制人工智能化、自动化必定会成为农机化的未来发展趋势之一。受农业发展影响,为有效完善农业机械化的有效建设,应将机电一体化技术应用到农业机械化中,实现其高效运作。此外,在农业机械设计中,应合理开展市场调研工作,全面了解市场需求,根据市场实际需求来引进先进科学技术,使农业机械设备功能合理改善,提高农机化的机电一体化水平,促进农业经济健康发展。 5结语 在农业作业时,农业机械的作业质量可影响到机械化农业的发展,与此同时农业机械的生产效率也可对农产品获取效率产生直接的影响。所以在实践中,应大力引进机电一体化技术,不断地提升农业机械生产的生产效率,确保作业质量,唯有这样才可推动农业机械生产的可持续发展。 作者:冯伟志 单位:吉林农业大学 机电一体化毕业论文:机电一体化数控在煤矿机械中的应用 摘要:机电一体化数控技术的应用,以其自身高效、便利等优势,能够实现对煤矿生产全过程的监督和控制。文章从机电一体化数控技术优势入手,探讨其在煤矿机械中的应用,深入了解和掌握技术实用价值。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 前言 我国国土面积辽阔,煤炭资源分布较为广泛,为国家经济发展、人们生活提供了极大的支持。但随着时代的变迁和发展,煤炭资源开采难度增加,以往开采方式存在明显的滞后性,开采精度较低。而机电一体化数控技术作为一种现代化技术,能够为煤矿机械提供加工服务,应对复杂的工作环境,且能够缓解工人工作强度和压力,提高煤矿生产专业化水平。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化属于电子机械工程学范畴之内,涉及自动控制、机械技术等多个学科。机电一体化技术是多个学科交叉和交融的产物。随着计算机、信息技术不断发展,将现代化技术应用到煤矿机械当中,能够加快机械生产进程。如微电子技术的应用,能够实现对煤矿实时监督和控制,故障诊断等。煤矿生产是一个复杂的生产流程,需要通风、提升及供电等多个环节相互配合和影响。当前,电子控制系统在煤矿生产中占据重要位置,且在技术的支持下,自动化水平显著提升,为煤矿生产提供强大的技术支撑[1]。煤矿现代化发展趋势下,不能够单纯的借助简单的机械和液压技术实现生产目标,需要积极引入机电一体化数控技术,提高煤矿生产效率,为煤矿企业创造更高的经济效益。 2煤矿机械发展现状 回顾我国煤矿开采机械化进程来看,机械化操作起步较晚,但发展快,已经基本实现了全覆盖。但由于过程中过于求快,存在很多不足之处,如缺乏对设备的维护和管理,导致设备使用寿命降低,在很大程度上增加了企业成本。同时,当前煤矿机械自动化、智能化水平较低,究其根本是我国缺乏对技术的深入研究,机械水平处于较低的水平,尚未实现精细化和标准化生产和运行。总体来看,煤矿机械对于新技术的需求更为迫切,只有不断引入新技术和新工艺,才能够实现对煤矿机械化生产的调整和优化,使其保持先进性和科学性,从而促进煤矿生产可持续发展。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 现如今,针对煤矿机械生产来看,机电一体化数控技术在实践中的应用愈发广泛,且渗透至各个环节。 3.1优化运输系统,提高运输效率 运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分,随着煤矿生产效率的提升对运输系统也提出了更高的要求。将机电一体化数控技术与现有运输系统有机结合到一起,能够显著提升系统运行效率,特别是磁通的应用,能够实现对系统内电机性能的优化和处理,最大限度上降低电机的损耗。现阶段,随着矢量、标量控制理论体系的完善,为磁通实践应用提供了理论指导,实现对煤矿运输速度的有效控制。但采取这种方式存在一定局限性,如果处理不当,会影响传送有效性,且电机模型参数在井下环境中对于温度较为敏感。为了解决上述问题,可以引入变频技术以非正弦波电压供电方式予以驱动,使其产生很多因谐波励磁电流,不利于转子和定子有效运行,对能源构成巨大的消耗。针对上述问题,针对电机参数的设置要考虑其可能对机电一体化控制的影响。如在煤矿生产中,对于其中较为常见的可控软启动,能够确保传输机运动保持平稳状态,在长距离井道内实现运输目标,将各个生产环节有效联系到一起。另外,计算机控制技术的渗透赋予了运输系统自我修复功能,能够针对系统内部存在的问题予以修复,以此来保障机械设备保持较高的稳定性和安全性。 3.2强调针对性,提高设备精细化水平 现如今,面临激烈的市场竞争,煤矿企业之间竞争制胜的关键在于管理。精细化管理作为全新的管理理念,是煤矿企业未来发展的必然选择。实施精细化管理在提升资金使用效率、设备质量等方面发挥着积极作用,且能够对员工思想产生一定程度的影响。机械设备是煤矿生产的一部分,其自动化、智能化水平直接决定企业未来发展及经济效益的提升[2]。就机电设备选择角度来看,企业多根据矿井类型、作业情况进行针对性原则,使其能够为矿工工作提供辅助作用。当前,企业存在很多老旧设备,故企业要积极引入机电一体化数控技术,加强对设备性能的检查,及时更新老旧设备的同时,淘汰存在安全隐患的设备,实现对现有机电设备精细化管理,以数控技术为基础构建设备管理系统,从而促进煤矿机械生产进一步发展。 3.3加强供电控制,减少能源消耗 煤矿生产中对于电力能源消耗不容小觑。随着机械设备的广泛普及和应用,电气设备功率增加,对电能需求量也显著提升,一旦电气设备停止运行,会对整个生产线产生一定程度的影响,企业经济效益大打折扣。因此为了满足煤矿生产有序、持续运行,积极引入机电一体化数控技术,能够实现对供电系统的调度和管理,为井下电气设备提供充足的电力供应。 3.4重视安全生产,营造安全环境 安全是煤矿生产的终极目标,为了提高煤矿生产安全性,需要引入监控系统,实现对整个生产全过程的监督和控制,尽早发现潜在的安全隐患,并采取切实可行的措施加以规避。一般来说,日常生产中所需要的监控系统要求较高,务必要保持系统运行通常,保持与人员之间的联络,才能够确保人员人身安全。对此,以数控技术为技术,将其与数据库有机整合到一起,并通过局域网实施同步模式,并以专用的通信结构,开展监督和控制工作,采集煤矿生产过程所产生的信息。利用专业计算机软件对数据信息予以整理和分析,形成分析图表,直观、具体呈现出设备运行状态,加强对薄弱环节的修复,为矿工营造安全、和谐的工作环境。还能够帮助管理人员制定科学的决策,推进煤矿生产规范化、标准化发展。 3.5其他方面 随着社会不断发展,人们安全需求日益突出。煤矿安全生产中井下支架设备与数控技术的融合,能够在计算机、液压技术的支持下,实现自动移架、定压双向临架,以此来避免支架与模板、顶板之间发生碰撞,提高系统运行有效性。不仅如此,数控技术在掘进机中的应用也更加普遍,其中电气部分融合了更多先进的技术,能够降低设备故障率。 4未来发展趋势 机电一体化设备在体积、性能等方面具备较为突出的优势,且设备内部已经形成了完善的程序,对于工人专业要求并不高,在很大程度上提高了系统运行自动化水平。现如今,我国煤矿事业发展前景广阔,为技术发展提供了更多发展空间,为人员提供便利的同时,还能够为企业创造更高的经济效益。但凡事具有两面性,我们在肯定其优势的同时,还要加强对技术自身缺陷的完善。虽然我国数控技术起步较晚,但是发展速度较快,其中忽视了很多细节。因此随着未来发展,针对数控技术的调整,应强调以下几个方面:一是在现有功能和性能基础之上挖掘新功能,使得产品能够满足生产需求的同时,给用户带来更高的附加值,促进社会经济快速发展。二是加强技术投入,研发新技术,并引入新型机电设备,提高生产效率。三是加强人员队伍建设,根据实际工作需求组织人员参与培训工作,提高人员操作能力,能够灵活运用数控技术实现对煤矿资源的开采。 5结束语 根据上文所述,机电一体化数控技术是多项技术综合的产物,在实践应用中能够发挥高效的控制效果,为煤矿生产注入更多活力。正因其具备现有技术无可取代的优势,使其拥有非常广阔的市场前景。因此在实践中,煤矿企业要积极引入机电一体化数控技术,立足于当前煤矿生产现状,将其渗透至生产的各个环节,提高综采效果,并确保煤矿安全生产,同时还要将其与运输系统结合到一起,优化运输系统,使得煤矿生产各环节良好衔接,为煤矿企业创造更高的经济效益,从而促进煤矿生产在国民经济发展中的综合效益得到充分发挥。 作者:张坚祥 单位:江西省丰城新洛煤电有限责任公司 机电一体化毕业论文:工程机械中机电一体化技术应用分析 摘要:随着科技的发展与社会的进步,我们国家工业设备产品生产水平得到了快速的提高。尤其是机电一体化技术在工程机械中的应用,不仅提高了工程机械产品的运行效率,而且也在一定程度上提高了工程机械设备的运行性能。文章将通过对工程机械中机电一体化技术的应用情况进行分析,从而对工程机械中机电一体化技术的发展方向进行阐述,以供参考。 关键词:工程机械;机电一体化;发展方向 近几年,机电一体化技术在工程机械设备应用过程中取得了显著的成效。工程机械中引入机电一体化技术,不仅了降低机械设备在运行过程中出现的故障性问题,而且也体现出机械与科学技术的相互融合以及相互促进的作用,同时这也是未来我们国家工程机械中机电一体化技术应用的主要发展方向[1]。 1工程机械中机电一体化技术的应用 工程机械中机电一体化技术是一种学科性相对比较强的综合性技术类型,其主要包括控制、机械、计算机以及电子等多方面内容,这也在一定程度上促进了机电一体化整体技术水平的提高。同时,机电一体化技术在实际的应用过程中,还表现出一些新的性质。下面针对其性质特点进行详细阐述。 1.1具有高效率低耗能性质 从传统的工程机械产品运行性能方面来看,普遍存在着生产耗能大及生产效率不高的问题,随着科学技术的发展,人们对机械产品性能方面提出了更高的要求,传统的工程机械生产产品已经难以跟上时展的要求。因此,也在一定程度上促进了工程机械中机电一体化技术的发展步伐,在工程机械生产过程中引入机电一体化生产技术,不仅能够提高工业生产的效率,还能在一定程度上降低能源消耗,促进工程机械整体质量水平的提高[2]。 1.2具有自动检测性能 工程机械一体机化过程中,具有良好的自动检测性能,对工程运行过程中每一个子系统都能进行有效的控制,能够正确掌握工程机械设备的运行状态。同时,在对工程机械设备检测过程中,能够及时地发现工程机械设备运行中存在的故障性问题,发出报警性信号,相关技术人员据此能够采取有效的解决措施,提高工程机械设备运行的质量,确保工程机械设备能够在正常的状态下运转。 1.3具有低强度与高精度的特点 在工程机械设备运行过程中,应用机电一体化技术,不仅能够使得工程机械设备朝着低强度与高精度的方向发展,而且还能够在一定程度上提高工程机械设备的运行效率,促进工程机械设备整体性能的提高。比如,现代沥青施工材料在建筑混凝土工程应用过程中,通过微机系统的应用,其能够对电子称量系统进行有效的控制,从而在一定程度上提高建筑施工工程的工作效率[3]。 2工程机械中机电一体化技术的发展方向 社会的不断发展与进步,在现代工业生产过程中,合理使用机电一体化技术,对产品生产质量水平的提高也起到了一定的促进作用,尤其在工程机械生产方面,随着科学技术的不断改革与创新,工程机械设备也逐渐朝着智能化、系统化及微型化的方向发展。 2.1机电一体化技术朝着微型化发展 随着现代科学技术的不断发展与进步,机电一体化技术朝着微型化的方向发展,所谓的微型化主要特点表现为相关的电子设备产品尺寸非常之小,一般情况下,其体积都在1立方米以下,并且这种微型设备产品具有较高的性能。与正常的机电一体化技术设备产品相比,微型的机电一体化技术设备产品不仅耗能小、体积小,而且具有较高的灵活性,被广泛的应用到工程机械设备产品过程中[4]。 2.2机电一体机化技术朝着系统化发展 所谓的系统化主要指的是,工程机械结构上具有一定的模块化的性质,在整个系统的运行过程中,机械设备产品能够灵活地进行重组,并且根据建筑工程的实际施工情况,随意地进行组合,增强了机械设备产品的实用性。同时,随着工程机械设备产品系统化水平的不断提高,为了能够在一定程度上对机械设备的所有子系统进行有效的控制,必须要求提高其综合性能,完善工程机械产品的各方面性能。 2.3机电一体化技术朝着智能化发展 随着数字化进程的不断加快,在工业生产过程中,经过工程机械设备产品的不断改革与创新,逐渐研发出人工智能技术与机电一体化技术相结合的工程机械设备产品,并且与人工智能机器人进行联合应用,对机械设备整体质量与性能的提高产生较大的促进作用。除此之外,工程机械设备朝着智能化方向发展的过程中,运用人工智能及先进的计算机设备,不仅使得工程机械设备产品低能耗及高效率的生产目标得以快速实现,且也使得工业生产整体质量水平有了显著的提高。 3结束语 综上所述,机电一体化技术作为未来我们国家工程机械设备产品运行的主要发展方向,在先进的科学技术推动下,机电一体化技术逐渐朝着微型化、系统化及智能化方向发展,在工程实践过程中,机电一体化技术已经广泛地应用于工程机械设备中,不仅提高了工程机械设备的整体质量水平,而且也在一定程度上节省了劳动力,促进了工程企业整体经济效益的提高。 作者:邵维范 单位:长春职业技术学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 机电一体化毕业论文:谈工程机械中机电一体化技术的应用 【摘要】机电一体化技术具有许多优点,不仅能够通过其自动检测功能,降低企业对机械检测的资金投入,还能提高机械运行中的精度,实现工程机械的自动化和半自动化操作,从而提升工程机械的运行效率。本文对机电一体化技术的应用特点进行分析,并列举其在改造机床、包装机械等方面的应用。 【关键词】工程机械;机电一体化技术;自动化 机电一体化技术是对多种技术的融合,包括机械技术、计算机信息技术等,其能够简化机械操作过程,提升工程机械的运行效率。因此,机电一体化技术能够被广泛应用于工程机械领域,并具有良好的发展前景,使机械制造产品的质量得到改善。 1机电一体化技术应用中具备的特点 1.1能够自动检测 工程机械中的机电一体化技术,能够自动检测系统中的各个子系统,将工程机械在实际运行中的各种情况客观的反映出来。如果在检测的过程中发现有异常情况,则会以报警的形式通知相关部门。同时,还能自动检测出异常位置和原因,从而帮助相关部门采取相应的措施排除故障。机电一体化的自动检测功能,能大幅度提升机械的运行效率,并降低企业在检测方面的人力、物力成本。与此同时,由于在检测到异常情况时能对异常原因作出准确的判断,所以停机维修的时间能被缩短,从而确保工程机械能够正常运行。 1.2具有高精度性 将机电一体化技术应用于工程机械中,可以大幅度的提高机械在工作中的精度,使工程机械的工作效率得到提升。在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统,不仅可以自动称出混凝土的重量,还可以对混凝土摊铺技术进行优化,从而改善摊铺效果,使得机械工程的施工质量得到提升。此外,机电一体化技术在提高工程机械工作精度的同时,还能提高其运行效率,从而降低工程机械的运行成本。 1.3自动化 将机电一体化技术应用于工程机械中,能够实现工程机械的自动化和半自动化运行,从而减少人工操作环节,降低企业的人工成本。并且,如果在工程机械运转过程中有过多的人工操作,就可能因为操作不当、操作人员不专业等原因,造成机械故障,影响机械的正常运转。因此,机电一体化技术的自动化特点,能够有效的避免人工因素造成的机械故障,从而提升机械的运行效率。 2工程机械中机电一体化技术的应用 2.1机电一体化技术在改造数控机床上的应用 在数控机床的运行中,不仅对工作台的要求比较高,还对刀具的运行轨迹有严格的要求,偏差值必须控制在误差范围内,否则就会降低产品的精度。因此,可将机电一体化技术应用于数控机床工程中,对机床进行改造,以提升其运行效率。比如,开环伺服系统的结构相对简单,操作难度不大,在出现故障时,能比较容易确定出发生故障的具体位置。而滚珠丝杠副具的传动率比较高,摩擦过程中的损耗比较小,空间死区也很好消除,只需要将滚珠的方向做适当的调整,就能减小数控机床运行中的偏差。在信息技术的帮助下,我国目前使用的数控机床基本都通过微机技术来控制,可以对数据和信息进行自动化处理。同时,还可按照产品的具体需求,对相关的技术和功能进行自动选择。如果对数控机床的改动比较大,则需要将原有的操作系统保留下来,尽可能的降低调整幅度,避免增加企业的资金投入,降低企业的经济收益。 2.2机电一体化技术在包装机械中的应用 包装机械的结构相对是比较复杂的,如其中的控制连杆、凸轮构造等多方面,都是比较复杂的部位。在使用传统方法连接部件时,主要是通过对电路进行控制来实现的,这会加大设备后期维修的难度,也不便于操作。因此,在包装机械中采用机电一体化技术,能有效的改善这一现象,即将微机控制设备利用起来,能够实现整个系统的模块化管理。因此,在合理运用机电一体化技术的情况下,包装机械的体积会变小,加工出的零件精密度更高,且操作难度有所降低,由此便能降低企业在设备上的资金投入。 2.3机电一体化在产品开发中的应用 随着人们生活质量的提高,对产品的需求也变得多样化,为满足市场需要,产品开发需要实现智能化。将机电一体化技术应用于产品开发中,不仅能使产品的功能更加齐全,还能丰富产品的种类。并且,通过机电一体化技术中的微电子技术,还能根据市场的特殊要求,实现产品的特定功能。在机电一体化技术的作用下,新开发产品的科技含量会提高,从而充实产品的价值,为企业增添竞争的筹码。 3机电一体化技术的发展前景 3.1实现绿色化发展 机电一体化技术要想获得更好的发展,就需要符合可持续发展的要求,在促进工程机械领域发展的同时,尽可能的减轻对环境造成的污染,从而保维持生态平衡。此外,在机电一体化技术的发展过程中,要尽可能提高回收利用率,使资源的价值被充分的发挥出来,以实现企业的绿色发展,提升企业的经济效益。 3.2实现与微电子的有机融合 将机电一体化技术与微电子有机的融合起来,可利用纳米材料来减小产品的尺寸和体积,从而使产品变得更加轻便。在微电子的作用下,能够提高产品的科技含量,减轻产品的重量,因此机电一体化技术与微电子进行融合后,能被应用到更宽广的领域中。两者的融合需要通过微机机械技术来实现,因此需要对此项技术进行优化。在目前阶段,比较常用的微机机械技术主要有两种,一种是光刻技术,一种是蚀刻技术。 3.3实现与传感器的有机融合 随着工程机械行业的不断发展,传感器已经被广泛应用于其中。比如,可将机油压力传感器安装在发电机中,对发动机的工作状态进行适时的调控;通过在沥青摊铺设备中安装传感器,能够实现摊铺设备的自动找平,并将其前进的速度调整为匀速,从而提升摊铺的平整度。随着传感器技术的不断发展,将其与机电一体化技术有机的融合起来,应用于工程机械中,不仅能够提升机械运行的精准度,还能提升其可靠性。同时,还能够采集到更加丰富的信息,使其朝着集约化的方向发展。因此,在机电一体化技术的未来发展中,很有可能实现其与传感器的有机融合,从而应用到工程机械领域,提升工程机械的运行效率。 4结语 综上所述,在我国机械行业快速发展的大环境下,机电一体化技术在工程机械中的应用,能够缩小产品的体积,减轻其重量,使机械的性能更加完善,从而提升机械的运行效率。因此,随着经济全球化发展,机电一体化技术能够在工程机械领域得到广泛的应用,且其在未来的发展中,还可能与微电子、传感器等结合起来,使其朝着集约化的方向发展。 作者:张晨龙 单位:西安市地下铁道有限责任公司运营分公司 机电一体化毕业论文:现代工程机械中机电一体化技术的运用 摘要:随着现代社会经济及科学技术不断发展,工程机械也得到很快发展,在社会生产过程中有着十分重要的作用及意义。在现代工程机械中,很多新技术及新工艺均得到十分广泛的应用,其中一种就是机电一体化技术。因此,为能够使现代工程机械得到更好应用,相关工作人员应当熟练掌握及运用机电一体化技术。 关键词:工程机械;机电一体化技术;运用 机电一体化技术是现代社会上一种新型技术,在社会上很多领域内均有着十分广泛的应用,其中一个方面就是在现代工程机械中的运用。在现代工程机械中应用机电一体化技术,可使工程机械功能得以进一步增强,使其能够发挥更好作用,对现代工业生产可起到很大促进作用。所以,在现代机械工程中应用机电一体化技术具有十分重要的作用及意义。本文就机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用进行分析。 1现代工程机械中机电一体化技术应用分析 1.1在工程机械的监控功能中机电一体化技术的运用 在现代工程机械中通过引进机电一体化技术,可实时监控工程机械运行过程中,其内容主要包括执行装置、传动系统以及制动系统,此外还包括液压系统,当有异常情况出现时便能够实现自动报警,可将工程机械中所发生故障的位置准确找出。因此,在现代工程机械中通过应用机电一体化技术,可有效提升机械使用效率,可使机械设备维护工作在很大程度上降低其强度,使故障维修时间可得以大大缩短,从而使生产效率能够得到有效提高。 1.2在工程机械的节能降耗中机电一体化技术的运用 对于传统工程机械而言,其能量充分利用率及使用率均比较低,比如,对于液压挖掘机而言,其燃料充分利用率仅仅能够达到30%,其余能量均被浪费。由于当前能源利用越来越紧张,导致机械工程发展应当向“节能降耗”方向发展。比如,由小松公司所生产挖掘机,其在节能降耗方面便能达到较好效果,所节约燃料能够达到大约23%,分析其原因主要就是在机械中使用新型控制节能器。再比如,由日立公司所生产挖掘机,在机械中选择的节能控制体系为“卡特电子效率”体系,其能够全面、综合控制泵及发动机,可使燃料利用率得以大大提高,并且在能够在很大程度上提高生产效率。 1.3在工程机械半自动化及自动化中机电一体化技术应用 在工程机械实际应用过程中,通过实现半自动化及自动化作业,可使操作人员在实际工作过程中大大降低其劳动强度,可在很大程度上提高工程生产效率。另外,通过在工程机械中引进自动化技术,还能够有效避免一些缺乏经验的工作人员在操作过程中有失误情况出现,可使作业精度得到有效保证。比如,由三菱公司所生产挖掘机,其中便应用挖掘轨迹控制系统,其能够预先设定耗铲斗运行轨迹,并且利用微机控制系统,可自动化控制铲刀及动臂杆运行,进而可更好实现自动化控制,并且能够使作业精度得以有效提高[1-2]。 2在现代工程机械中机电一体化技术应用展望 2.1机电一体化技术应用向微型化方向发展 在当前机电一体化技术发展过程中,微型机电一体化系统属于新的方向,并且也是在纳米程度上电子技术和机械技术两者相融合而得到的产物。对于微型机电一体化产品而言,其所指的主要就是在几何尺寸方面向微米及纳米级别发展,通常情况下及体积均小于1立方厘米,这中系统在社会上各个领域运用中均表现出明显有数,具有体积小、能耗低及运动灵活特点,属于当前社会上十分关键的一项技术。 2.2机电一体化技术应用向高性能化方向发展 对于机电一体化技术高性能化而言,其所包括内容主要有高精度应用、高速度应用以及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统而言,其中多个CPU结构利用多总线进行连接,其主要目的就是为能够使上述四个方面要求得到满足。对于该类系统而言,其选择精简指令集机,能够使多个操作系统同时运行,从而对相关操作进行处理,进而使机电一体化产品能够具备较高性能。 2.3机电一体化技术应用向智能化方向发展 通常情况下,对于现代机电一体化进步及发展而言,其主要就是在控制理论基础方面得以体现,即相比于传统机械自动化控制技术而言,现代化机电一体化技术与其所存在区别主要就是在智能化技术方面,而这种区别的实际表现就是在产品智能性方面。对于现代化机电一体化技术而言,其综合人工智能、计算机科学以及生理学等相关一系列智能方法及思想,可对人类智能进行模拟,该技术当前正处于不断探索及应用阶段,在今后必然会有十分广阔的发展前景[2-3]。 3结语 在现代工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此,在现代工程机械实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术应用情况,并且应当准确把握其发展趋势,从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展,进而使工程机械能够得到更好发展。 作者:张波 单位:烟台工程职业技术学院 机电一体化毕业论文:工程机械机电一体化应用分析 摘要:随着科学技术的发展,机电一体化技术的应用环境越来越广。本文基于目前机电一体化技术的发展与研究现状,分析了机电一体化技术在煤矿机械领域、化工机械领域和数控机床机械领域的应用,最后总结了机电一体化技术在机械工程设备中应用的意义,阐述了对于机电一体化技术的新认知。 关键词:机电一体化;煤矿机械;化工机械;数控机床 一.机电一体化的发展与研究现状 20世纪40年代,计算机的出现为机械系统的复杂控制提供了更坚实的基础,进入70年代,机械技术与电子技术的结合已经成为一种非常普遍的做法,相继在工业机器人、各种生产设备和汽车、飞机等领域得到了广泛应用,21世纪,机电一体化技术将成为机械行业的主导,在各方面都能带来明显的经济效益和社会效益。机电一体化发展至今也已成为一个新的主题。它作为一种新技术被引入工程机械,这次技术的改革,使其各种性能有一个质的飞跃。进一步改进的同时,由于传感器的性能,传感器信号处理和判断的智能程度也达到了一个更高的水平,体现了较高的机电一体化系统的灵活性和适应性。随着科学技术的发展,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术广阔的发展前景将受到越来越多的瞩目。 二.机电一体化在机械工程中的运用 机电一体化技术不仅适用于各类生产型企业,更因为工程机械的功能的扩张,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的应用环境也越来越广泛,在煤矿机械领域,化工机械领域和数控机床领域尤为突出。 (1)煤矿机械领域 煤矿机械领域到处都有的机电一体化技术的存在,如由于连续输送与长距离带式输送机,吞吐量大、效率高、容易实现自动化,和许多其他的优点,因此,我国大部分煤矿用带式输送机,机电一体化技术应用于带式输送机系统增强抵御外界干扰的能力,从而实现不好环境的条件下长时间工作。例如,煤炭开采,矿井提升机是一种机电一体化更好的挖掘大型设备,特别是内置提升机,把滚筒和驱动作为一个整体,极大地简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分反映机械-电气复杂的计算机自动控制。此外,液压支架是综合机械化采煤工作面配套设备,是目前电动液压控制方向,计算机技术和液压控制的有机结合,实现恒压双向或一组自动移动框架,避免对顶板和支架负载的影响。 (2)化工机械领域 化工生产中,化工机械是电气和电子控制系统的一部分,质量和性能直接影响到机械性能、燃油经济性、可靠性,因此影响施工质量,生产效率和使用寿命等。化工机械的各种形式的能源和相互转换过程更加复杂,最常见的形式的能量是热能,机械能、化学能、电磁能量,工作介质的性质是多变的,如它的组成、成分和形态的变量等;作业领域很广,操作参数特殊,如:高低电压、高低速度、高温和低温,高粘度等;基于这些特点,机电一体化技术应用于化工领域可使得化工机械设备在化学环境温度可靠下稳定的工作,抗压强度高、抗老化,使用寿命长,密封性能好,可以防止水分和灰尘侵入;良好的抗冲击性和抗振性,抗干扰能力强,系统可以在各种干扰下工作可靠。 (3)数控机床领域 目前,数控机床正不断吸收最新技术成就,向着高可靠性、高柔性化、高精度化、高效率化、多功能复合化、制造系统自动化及设计CAD化和宜人化等方向发展。所谓的数控机床,是用于零件处理,但在机电一体化技术的应用之后,一个简单的机器不再是原来的意义。机电一体化技术在数控机床中的应用,使数控机床的结构、功能、操作和控制精度已迅速增加,具体表现为:总线式,模块化,结构紧凑,采用CPU、主要总线架构,系统可提供面向车间的编程技术和实现的三维加工过程动态模拟,并引入在线诊断和智能模糊控制;大容量存储器的应用程序和软件模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也增强了数控系统的控制功能,可以实现这一过程中,多通道控制和系统的多级网络功能,加强系统,构成一个复杂的处理系统的能力。 三.机电一体化在机械工程设备中的意义 随着机电一体化技术的发展和完善,机电一体化产品的概念已经逐步扩大到控制系统和被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统。机电一体化技术的发展最终将使机电产品向多功能化、高效率化、高自动化、高智能化、高可靠性、省材料和省能源的方向发展。机电一体化技术应用于工程机械设备当中,对于机械系统的功能、性能、操纵性和可靠性方面都会产生影响。 (1)逻辑联系的可编程性以及单个驱动部件的智能化,是机电一体化系统的功能得到丰富和提高的主要原因,通过软件的设计,机电一体化系统可以完成极其复杂的任务,从而赋予传统机械产品许多新的功能。 (2)机电一体化系统的动力智能化、分散化,不但使传动链缩短,提高了传动精度,而且使整个机电一体化系统的机械结构更为简单,机械部件数量减少,使系统的刚度更好,从而使得机电一体化系统的运动特性和动力特性都得到很大的提高。 (3)电子技术的发展使得操纵系统不再受机械结构的限值,可以将操纵设备和显示设备安装在任何方便操作的地方,并可以通过互联网和无线网完成远程操作,提高了危险环境下操纵的安全性。 (4)传动链的缩短和嵌入式电子控制系统的应用,使系统结构大幅度简化,系统的可动部件减少,磨损也大为减少,进一步提高了机械系统的强度、刚度和过载能力,从而提高了可靠性。 作者:刘全新 刘加岭 杜传明 单位:山东科技大学机械电子工程学院 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 机电一体化毕业论文:汽车工业机电一体化内涵特点研究 摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。 关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用 一、机电一体化的内涵 机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。 二、机电一体化的特点 1.安全性高 机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。 2.生产能力强 机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。 3.适用范围广 机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。 三、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 四、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院
智能农业论文:山东农业大学图书馆RFID智能管理系统实施的基础 摘 要:文章通过分析山东农业大学图书馆实施RFID智能管理系统,介绍了图书馆RFID智能管理系统的原理和特点,根据山东农业大学图书馆的实际情况对老旧图书馆馆舍进行改造,以适应图书馆RFID智能管理系统要求,调整整个图书馆馆藏结构,以及与图书馆RFID智能管理系统相匹配的芯片加工和转换数据等一系列基础工作,深刻解读了图书馆实施RFID技术所需的图书馆基础支持。 关键词:山东农业大学图书馆 RFID技术 应用基础 目前国内在图书馆管理系统中普遍采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段,以安全磁条作为图书的安全保障,以条形码作为图书的身份证,虽然解决了图书管理中的些许问题,但是图书顺架、排架困难,读者查找图书以及馆员清点馆藏数量繁琐耗时,图书馆管理自动化程度低,缺乏人性化,而且磁条容易消磁、老化,防盗效果差,安全系数低等一系列问题需要解决;同时图书馆管理人员强烈意识到在新的形势下,需要大幅度提高图书馆管理的信息化程度,现代图书馆需要做到图书自动盘点、自助借还,图书区域定位、自动分拣以适应图书馆当前发展的需要。因此,2012年山东农业大学图书馆成功实施了RFID智能管理系统,围绕RFID项目的实施图书馆开展了许多基础性的工作。 1 图书馆RFID智能管理系统的原理与特点 RFID是一种利用射频通信实现的非接触式识别技术,即无线射频识别,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。它利用先进的RFID技术,将门禁、校园卡、图书标签、标签转换装置、自助借还机、移动盘点平台和馆员工作站系统软件融合为一体,实现了迄今最便捷的图书管理自助功能。它具有以下特点。 (1)简化读者借还书手续,缩短了图书流通周期,提高图书借阅率,提升图书馆服务水平,充分发挥图书馆公共服务职能。 (2)利用移动盘点平台为图书馆提供全新盘点模式,降低管理人员的劳动强度,大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。 (3)图书定位使读者方便快捷查找错架图书,挖掘出潜在图书资源,提高图书资料利用率。 (4)安全门禁系统支持离线与在线工作模式,未借出图书通过门禁时,系统会自动发出声光报警,防止图书被带出图书馆,防盗技术更强,系统更安全、可靠。(如表1所示) 2 图书馆实施RFID智能管理系统的基础保障 随着图书馆长期的文献积累,无限增长的馆藏文献和有限的图书馆馆舍面积成为制约图书馆发展的尖锐矛盾;同时也无法适应RFID图书馆管理系统要求的一门式管理模式。图书馆首先对原有图书馆馆舍进行了大规模地改造工程,图书馆的原有建筑是框架结构,大开间、大跨度,改造工程只需要将原来各个独立书库、阅览室的隔墙打开,将其合并形成开放式的借阅。 2.1 图书馆馆舍的改造与利用 由于农大图书馆是20世纪90年代建成的老式图书馆,随着学校大规模的扩招在校学生数量猛增,教师队伍也随之发展壮大,图书馆读者群数量同时随之增多,而图书馆馆舍面积维持在原有的基础上没有大的改观,使得图书馆借阅环境和阅览空间紧张,同时对门厅进行改造,安装了RFID项目的安全门禁系统及电子大屏幕,充分利用图书馆有限的馆舍面积,提升了图书馆的整体形象,同时改善了图书馆愉悦的学习环境、温馨的文化氛围和浓厚的人文气息,为RFID项目的实施提供基础。 2.2 图书馆文献资源结构的调整 2.2.1 首先对改造后的图书馆馆藏文献进行馆藏结构调整 图书馆馆员对各个时代的文献资源进行甄别,部分脱离时展的旧观念、旧知识、旧技术以及部分老化、破损、低借阅率的图书文献进行剔旧处理。调整初期遵循图书馆文献剔旧工作的原则和规律,从该馆整体馆藏文献的针对性、完整性、系统性、未来发展等方面综合考虑,本着藏以致用,高效服务,发挥馆藏功能,满足读者需求的原则,以及保持该馆馆藏文献体系的完整性、科学性,馆藏的专业性与任务相一致的原则,对原有馆藏文献保留了各个时期具有经典性、代表性的著作,摒弃过时、陈旧的内容和学术观点,增强藏书活力和利用率,节约藏书空间,保证馆藏文献有效地反映最新知识和科技成果。 农大图书馆是学校教学、科研的信息服务中心,具有符合学校教学、科研发展的馆藏文献特色。在长期的图书馆馆藏文献建设中,突出与学校专业发展相适应的馆藏文献的收藏;有超前服务的藏书思想,对于一些与学校专业设置相关的领域以及专业拓展的书籍,图书馆馆员要有能力做出判断,在藏书剔旧过程中,对于非专业性图书的剔除从宽处置,一般普及性图书及发展较快的应用科学图书,保存期可以短些,而对于专业性图书的剔除要从严处置,避免造成文献的流失。并在工作过程中按照该馆文献剔旧工作统一的标准执行,如,内容陈旧,不宜久藏的图书;复本量过多,长期压架无人利用的图书;破损的、质量低劣的图书;专业不对口的图书,图书馆馆员根据该馆读者需求、馆藏特色对部分图书进行剔旧,同时设置密集书库。对尚有一定参考、利用价值的书刊,做下架处理,移至密集书库,并在自动化系统中,标明此书在密集库,以供少数读者查阅。这样既保留了馆藏资源,又使得馆藏资源不流失。优化了馆藏结构。 2.2.2 对剔旧后的图书文献资源进行数据结构调整,以适应图书馆RFID技术的应用 对于原有图书馆馆藏结构进行了全面调整,按照图书馆RFID智能管理系统的要求,图书馆将实行开放式、一门式服务,根据改造后图书馆馆舍的实际情况,对原图书馆各书库、阅览室的图书、期刊文献资源进行调整、合并,按照大类分别放置,保存了原有工具书库,将其与过期期刊合并存放成为综合借阅室,而现刊则根据图书按照大类归属于各个书库,形成了以第一和第二自然科学借阅室,以及第一和第二社会科学借阅室和综合借阅室为基础的开放式服务模式,满足了图书馆RFID智能管理系统借阅模式的需求。 山东农业大学选用的是远望谷集团公司的图书馆RFID智能管理系统,必须通过标签转换系统将RFID唯一识别信息与图书唯一条形码信息实施绑定,并将RFID技术与现有图书馆管理系统(ILAS)挂接,实现对图书、读者详细信息的访问,从而将RFID技术集成到现有图书馆管理(ILAS)系统中,实现与现有图书管理软件(ILAS)的无缝链接。因此,图书馆需将调整合并后的图书馆文献资源进行加工、整理,对缺失书标的图书补贴书标,有利于顺架工作的开展,将完成调整的图书由原来的馆藏地点转换到新的馆藏地点,即转馆藏,对每一本图示进行夹芯片(RFID电子标签)工作,并通过标签转换装置将数据信息转换到芯片(RFID电子标签)上,就是转数据,这些工作的顺利完成使图书馆原有的条形码借阅模式改为图书芯片借阅模式,为RFID技术在图书馆的应用提供了基础保障。 3 图书馆实施RFID智能管理系统的体会 山东农业大学校本部图书馆实施RFID图书馆智能管理系统,安装声光报警系统以及视频监控系统,极大地提高了图书馆的安防能力,改变了借阅模式和管理模式,由独立分散管理变为开放式统一管理,由各独立个库室变为藏借阅合一的借阅模式,增加阅览桌椅,增加馆藏面积,优化馆藏结构,提高馆藏质量,增强读者的自由度,实现了图书精确定位,便于读者快速查找,自助借还模式方便读者借阅,提高馆员服务水平。为便于整个图书馆的统一管理,建议南校区图书馆可以实施RFID系统,实现图书馆统一借阅模式、统一管理模式,方便读者利用图书馆,提高图书利用率,节约图书馆馆舍,提高馆藏数量和质量,提升图书馆的服务水平。 4 结语 图书馆RFID智能管理系统的顺利实施,简化了读者借还图书的手续,改变了图书借还流程,变手工借还为自助借还,改进了图书馆读者服务质量,缩短了图书流通周期,提高了图书的流通率;为图书馆员提供了全新的盘点模式,即利用移动式或手提式盘点系统,对所需盘点图书的书架进行扫描,通过无线网络传输将数据录入数据库,快速地完成图书盘点,极大地降低了图书馆馆员的劳动强度;RFID安全门系统实现零误报避免读者与馆员之间的矛盾,管理更加人性化,安全系数大大提高;同时RFID馆员工作站打造一体化的图书管理系统,极大地减轻了图书馆员在藏书管理和流通服务上的劳动强度,提高了图书馆的服务水平。 智能农业论文:农业机器人智能充电系统设计 摘 要: 针对农业机器人的充电现状,设计了基于PIC16F887和UCC3895的农业机器人智能充电系统。该系统采用UCC3895对全桥变换器进行移相控制,在较宽范围内实现了软开关。采用单片机PIC16F887控制充电电路的启停以及实现过压、欠压、过流保护,并对充电过程进行了实时管理,将充电数据进行实时显示并向上位机传输保存。实验证明,充电系统功能完善、性能稳定、充电快速、功耗低。 关键词: 农业机器人; ZVS; UCC3895; PIC16F887; 充电控制 0 引 言 中国作为一个农业大国,农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义,尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用 [1?2]。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制,其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要[3]。调查表明,现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2~3年,远低于其设计指标10~15年的要求,既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。 目前,一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8~12 h,显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V机器人车载铅酸蓄电池为研究对象,设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统,此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。 1 充电系统总体设计 为了做到高效快速的充电,又能实时掌握整个充电过程电池的状态,充电系统由两个模块组成:上位机监控管理模块和下位机充电模块。系统的总体设计框图如图1所示。 本系统的核心是充电模块,主要由充电主电路和控制电路组成。充电主电路由输入整流滤波、DC/DC变换器、输出整流滤波三部分组成;控制电路由UCC3895控制芯片、单片机PIC16F887、检测电路和外围电路组成。系统通过检测充电电压和充电电流实现电压、电流的闭环控制;上位机监控管理模块完成与单片机的通信,实现对充电电压、电流以及电池温度等数据的显示保存,并为后期系统功能的改进提供数据支持。 2 硬件电路设计 2.1 充电主电路的设计 三相交流电经输入滤波、整流后得到直流电压,该直流电压又作为DC/AC逆变器的母线输入。经DC/AC逆变器变换后得到高频脉冲电压,再由高频变压器进行隔离变换,经过输出整流滤波得到充电所需的直流电压。 本文采用ZVS移相全桥变换器作为逆变器,其工作波形[4]如图2所示。其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或原边串联电感进行谐振,谐振电感储存的能量向电容[C1~C4]释放,使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通,由此实现开关管零电压开通和关断。系统选用IGBT模块作为开关器件,为了减小大电压和大电流对IGBT的冲击,设计了RC吸收电路[5]。 2.2 充电控制电路设计 2.2.1 检测及信号处理电路设计 输入检测电路主要负责采集母线电压与电流信号。信号处理电路1将此模拟信号进行变换送入UCC3895的CS端,实现对全桥变换器滞后臂驱动信号占空比的控制;并将其变换后送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的过压、欠压和过流保护。输出检测电路[6]主要负责采集充电电压、电流、温度信号,信号处理电路2将得到的模拟信号进行变换后送入UCC3895,实现对IGBT驱动信号占空比和相位差的控制;并也将其送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的启停、显示和报警控制。 2.2.2 UCC3895控制电路设计 本文选取UCC3895作为全桥变换器的移相控制芯片[7]。UCC3895芯片是Texas Instruments 公司生产的专用PWM移相全桥变换器新型控制芯片。该芯片在UCC3875的基础上增加了PWM软关断能力与自适应死区设置功能,能够适应负载变化时不同准谐振条件下的软开关要求。UCC3895采用低功耗的BICMOS工艺,其工作频率、效率、可靠性得到大幅度提高。通过连接不同的外围电路,使其电压工作模式和电流工作模式可以进行切换,并且软启动/软停止可按要求进行调节。 UCC3895主要功能是实现闭环控制。母线电流经检测和变换后送至UCC3895的CS端,如果母线电流增大,CS电压升高形成斜波信号,该信号与UCC3895的CT引脚产生的锯齿信号比较后送UCC3895进行计算,输出可改变占空比的滞后臂驱动信号。如果母线电流瞬间增大,使CS引脚的电压超过2.5 V,UCC3895就会关断PWM输出。从而防止过流烧毁IGBT器件。 UCC3895还内置了可以调节PWM输出占空比的误差放大器EA,它在UCC3895上有3个端口:EAP端pEAN端和EAOUT端。当EAOUT端输出小于500 mV时,UCC3895停止PWM输出,当EAOUT端输出大于600 mV时,恢复PWM占空比调节功能。在本设计中,误差放大器EAN和EAOUT接成跟随电路,将充电电压、电流信号经检测和变换后送至UCC3895误差放大器EAP端,当充电电压或电流大于给定值时,EAP电压减小,导致EAOUT电压下降,UCC3895自动增加超前臂和滞后臂驱动信号的相位差。UCC3895控制框图如图3所示。 2.2.3 单片机控制电路设计 本文选用美国微芯科技公司生产的PIC16F887单片机作为充电系统控制芯片[8?9]。PIC16F887自带A/D转换功能,将检测电路采集的充电电压、电流和温度转换成数字量,通过程序控制IGBT驱动信号的占空比,并把数据进行显示的同时传给PC机进行存储。将采集的母线电流、电压信号变换成数字量,通过程序完成主电路的过压、欠压和过流保护。 2.3 通信接口电路设计 由于单片机与上位机的接口电平不同,因此通信电路采用RS 232总线技术和美信MAX232转换芯片,既实现了20 m左右的异步通信,又实现了充电过程中蓄电池的充电电压、电流和温度等信息的保存。上位机与下位机通信RS 232接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 3.1 单片机控制程序设计 充电系统以硬件电路为基础[10],通过程序控制完成了预充电、大电流恒流充电、恒压充电、小电流恒流充电和涓流充电五个充电阶段,充电程序控制流程如图5所示。 3.2 人机交互界面软件设计 充电系统上位机人机交互界面以VC作为开发工具。通过模块化划分管理,设置了登陆、电池充电状态、充电数据、打印记录等菜单。用户可以清晰地掌握蓄电池的充电状态、充电电压、充电电流、温度等信息。 4 试验结果分析 通过不断的计算和调试,使电路参数设计达到了最优。图6和图7表明轻载时超前臂和滞后臂的IGBT都实现了ZVS,大大降低了充电电路的功率损耗,提高了充电效率。 5 结 论 本文设计了农业机器人充电系统的主电路和控制电路,编写了相关控制程序,实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895和PIC16F887对全桥变换器进行移相控制,实现了IGBT模块的ZVS,大大降低了功率损耗。实验证明,此充电系统结构简单,充电快速,充电效率高,功能完善,具有广阔的应用前景。 智能农业论文:基于ZigBee与GPRS的智能农业传感节点的设计 【摘要】 本文设计了一个可以远程采集农业大棚中光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度的智能农业传感节点。本设计通过使用CC2530芯片和SIM600A芯片,将ZigBee协议与GPRS协议相结合,使得传感节点同时兼具终端节点和中继节点双重功能。经过测试,本设计具有采样精度高、组网快、组装方便等特点。 【关键词】 CC2530 ZigBee 智能农业 传感节点 GPRS 一、引言 现代社会早已进入信息化的时代,物联网技术正在逐渐向工业、商业、医药卫生、交通、农业等领域渗透。同时,具有无线传感、远程控制、自动组网及智能计算的传感网络极大地方便了人们的生产与生活。调查显示,我国目前的农业智能化普及率只有不到1%,但是市场需求年增长接近50%,由此可见智能农业还有极大的发展空间。本文设计了一种基于CC2530芯片的智能农业传感节点,通过使用低功耗、可灵活组网的ZigBee技术以及可以连接互联网的GSM技术实现了远程采集农业大棚里的光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度的功能。传感节点采用低功耗设计,成本低廉,可以轻松地推广。 二、原理与结构 本文设计的智能农业传感网络节点需要实现环境传感和无线传输两大功能。环境传感既采集农业大棚里的环境光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度。无线传输上,本文设计的节点能够实现终端节点和中继节点两种角色。终端节点只能采集数据并发送给中继节点,而中继节点不仅保留采集数据的功能,还可以汇集终端节点传来的数据,并通过GSM模块将数据传送到互联网服务器。此外,本设计的节点还可以通过显示屏实时显示采集的结果。主控制器采用低功耗的MSP430芯片。整个系统由5V电源适配器通过DC005接口直接接入供电。图1中给出了本设计无线智能农业节点的结构原理图。 三、系统硬件设计 3.1环境物理量传感器模块 图2 SHT11与主控制器通信电路示意图 空气温湿度采用瑞士进口的SHT11芯片进行测量,该芯片温湿度反应灵敏、误差小、各项指标均高于国产DHT22等温湿度模块。资料给出,该芯片的湿度测量范围在0~100%RH,温度测量范围为-40~+123.8℃,其中湿度测量精度为 ±3%RH,温度测量精度只有±0.4℃。此外,该芯片还具有响应时间快及低功耗的优势。图2为该芯片与主控制器之间的通信电路示意图。 由于其具有可完全浸没的特点,故土壤传感器我们也使用了SHT11作为主要芯片,并采用了铜粉烧结技术制作了外壳,用铜合金粉末高温烧结而成,过滤精度高,透气性好。 光照传感器我们则采用了环境光传感器BH1750,能够直接通过光度计来测量环境光照强度,其量程为1~65535流明(注:光通量的单位)。图3给出了BH1750芯片的电路原理图。光照强度计算可以通过公式1表示: L=COD/(1.2*ε*R) (1) 其中,L为实际值,CODE为测量值,ε为透光率,R为高精度模式2调整值。 3.2基于CC2530的无线传感模块 节点间通信采用TI的CC2530解决方案,它是一种集成了ZigBee协议栈与增强型8050内核的无线通信芯片。该芯片采用ZigBee通信协议,可以通过实际情况配制成路由节点或者广播节点。本设计在主控MCU内部完成中继节点和终端节点的区分,终端节点将CC2530无线通信模块配置为广播模式,做为一个节点,每一组约3-6个节点。其中包括一个中继节点,配置成中继节点的传感节点,每个节点都有独立的数据采集能力。不同的是,普通节点采集数据后将数据通过CC2530发送出去,而中继节点则将收到的数据存入自己的内存之中,在适合的时机下通过GPRS协议将数据传送到互联网服务器。 3.3基于SIM900A的GPRS模块 节点与远程服务器的通信采用SIM900A模块,内部集成了GPRS功能,芯片与主控制器之间采用AT指令进行通信。本设计通过使用SIM900A模块的GPRS协议将数据传送到指定服务器中。 四、系统软件设计 本文设计的传感节点将实现无线组网及中继通信功能,此外还将采用低功耗设计。系统开机后将首先判断自己的配置是终端节点还是中继节点。如果是中继节点则进入休眠模式,由时钟定时1分钟唤醒一次。当程序唤醒时将分别采集光照强度、空气及土壤温湿度存储到部内部存储器中,同时将数据发送给中继节点。所有功能完成后再次进入休眠模式,等待下一次唤醒。此外,主控制器还可以通过外部按键唤醒,唤醒后可以在15s内持续显示各项环境参数。作为中继节点的设备将始终保持正常运行状态,收到的终端节点的数据将保存在存储器内,一旦收到服务器的查询指令即可立刻将数据传送到互联网服务器。程序流程见图4所示。 五、系统测试 本设计经过测试,可以发现各项功能运行状态良好,采集的光照强度,空气温湿度以及土壤温湿度均保持在误差较少的范围之内。无线组网功能可靠性高,组网速度快。最终成果见图5所示。 六、结论 本文根据现有的农业发展状况以及智能农业发展现状进行分析,提出了一种设备装配简单,可自主组网、远程检测农业大棚内光照、空气温湿度及土壤温湿度的智能农业传感节点产品。通过测试,本设计具有低功耗、传感精度高、可快速组网并与互联网服务器通信等优势,系统运行可靠性高。 智能农业论文:用于农业生产环境监测系统的智能传感器节点设计 摘 要 本文实现了一种低成本、多参数、分布式、自组织的三层农业物联网架构,能够实现高速率远程接入和信息共享的农产品生产环境监测。本文描述了该系统的整体架构设计和智能节点设计方案,实现了对农业生产环境的无人值守监测功能。 【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统 农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变,需要监测内容较多,一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。 基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面,需要的观测量众多,各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同,而且在分布范围广和监测时间较长的情况下,智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素,设计一种能够适用于多种节点类型,分布式布局、自组织网络的农业物联网系统,首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构,然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。 基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络,可以实现农业生产的基础数据采集和存储,通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构,可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。 本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案,可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局,这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息,通过自组织的Zigbee网络,连接到上层的智能网关,组建农业生产信息基础数据库,利用数据库的共享功能,用户可远程访问数据库,获取需要的信息,指导农业生产过程。 1 农业物联网系统网络架构设计 农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网,系统采用三层结构设计:感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成,节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点,在读取农业环境信息的同时,还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络,与上层的网关节点保持通信;网络传输层的主要设备是智能农业网关,有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块;业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器,农业基础信息数据库负责数据保存,Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下:智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络,数据融合后与智能网关进行数据传输,智能网关在保存数据内容后,再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务,然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器;上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者;各类用户可通过互联网终端访问该系统,查询感兴趣的农业环境参数,如有可能,还可对部分可控节点进行控制操作。 网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议,智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连,构成一个星形网络。 在网络接入协议的选择上,系统可根据环境要求和应用需要,自主切换到无线WIFI或3G/4G网络,并在节能需要的情况下关闭网络开关,形成速率自适应和节能的网络接入。 2 感知层的ZigBee智能感知节点设计 智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头,能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息,并且能够通过集成多种传感器,搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类,包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器,以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器(摄像头)。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理,然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。 考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制,如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵,可以覆盖较大范围,一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构,可以分别连接不同的传感器连接网关。 3 结论 本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统,该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局,实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起,利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题,是农业物联网技术的一次成功应用。 智能农业论文:浅析智能仪表系统在农业电气自动化中的应用 摘 要:智能仪表系统现已经在农业中得到了应用,尽管目前应用并不广泛,但却足以证明智能仪表在农业中拥有着巨大的潜力。我国现阶段正在进行着新农村建设,智能仪表系统在农业电气自动化中的应用,无疑为新农村建设提供了科技基础。本文首先对智能仪表系统的工作原理进行了介绍,其次对智能仪表系统的功能特点进行了概述,最后探讨了其在农业中的应用,希望能够为我国农业发展提供借鉴。 关键词:智能仪表系统;农业;电气自动化;应用 由于科技的发展进步,仪表系统越来越向着智能化的方向发展,尤其是测量控制仪表系统发展十分突出。现如今,智能化测量控制仪表种类已经非常多,比如流量计、温度仪、调节器等都已经实现了智能化。这些智能化仪表系统的发展,为我国农业的发展起到了积极的作用。农户借助智能仪表系统,可以对农作物进行自动化的控制,以此提高农作物的产量以及质量。 1 智能仪表系统的工作原理 智能仪表系统要想在农业电气自动化中达到彻底的应用,有关人员必须对其工作原理完全了解,依据其工作原理,将其恰当好处的应用在农业中。传感器是智能仪表系统中不可或缺的一部分,其可以说是该系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息,并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关,将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时,单片机把运算结果与存储于片内或EEPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号。 2 智能仪表系统的功能优势 2.1 能够进行自动化操作。智能仪表系统应用在农业中,使得农业生产逐渐的摆脱了人类劳动,农户可以从土地中解放出来,去从事其他方面的工作。农业自动化是现代化的典型标志,因此智能仪表系统的应用是我国农业走向现代化的重要表现。智能仪表系统每一个测量环节,都是微控制器进行操作,因此每个测量环节都是自动化。 2.2 能够进行自测。智能仪表系统的自测功能有比较多,比如能够自动凋零、自动诊断、自动检验等。如果系统出现了异常情况,系统会进行自动检测,将故障部位查找出来,如果系统十分高级,甚至能够诊断出故障原因。此种功能可以在仪表启动时就发挥作用,在仪表运行过程中也能够发挥作用,因此不必再派专门的人员进行监控。系统运行期间发生故障,自会发出警报,诊断出故障部位,这对检查人员来说,十分方便。 2.3 能够进行数据处理。这是智能仪表系统最为显著的特点。因为绝大多数智能仪表系统应用的是单片机或者是微控制器,这样如果某些问题硬件逻辑难以解决,软件系统可以解决。比如数字万用表基本不具备处理数据功能,只能进行电流、电压测量,而智能仪表系统中的万能表,除了能够测量数据外,还能够对测量结果进行数据处理,比如取平均值、统计分等。这使得用户不必为自己进行数据处理,同时也确保仪器测量精度。 2.4 能够进行人际对话。智能仪表系统能够进行人机对话,这使得人们只要输入相关的数据信息,就能够找到相应的信息,以便能够及时采取对策。智能仪表系统应用的是键盘,其与传统的切换开关相比,更加的方便灵活,工作人员只需要掌握键盘输入命令,即可进行测量。另外,智能仪表系统还能够将数据信息处理结果报告给操作人员,操作人员通过显示屏即可了解数据信息,这样仪表操作不仅方便,还具有直观性。 2.5 能够进行可程控操作。因其具备这一功能,所以才得到了广大农业研究者的欢迎。现代智能仪表系统绝大多数都有通信接口,比如GPIB、RS485等,这样系统能够与PC机或者是其他仪器设备连接起来,构成完整的测量系统,该系统功能更加齐全,能够对复杂任务进行测试。 3 智能仪表系统在农业中的应用 随着智能仪器以及农业现代化的发展,智能仪表系统逐渐走入农业产业化中,更好的为农业产业化做贡献,其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器,可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置,可以对测试地点的方位(经纬度)和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面,它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量,可以对土壤中的酸碱度(pH)值、盐分(电导)、其他微量元素和地层温度进行测量,对土壤的容积含水量进行现场速测,还可以对化肥进行检测。在水质测试方面,可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外,还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器,不仅设制了操作菜单、数据存储和打印,还可以与计算机实现联网,能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求,是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。 4 智能仪表系统的优化 4.1 测量精度的提高 在智能仪表设计时,以测量精度作为主要的参数之一,为了提高仪表的测量精度,一般除了选择性能好和精度高的元器件外,同时也可以利用微处理器对测量数据进行加工与处理,以减少测量过程中产生的随机误差和系统误差。 4.2 系统的低功耗设计 高效率,低耗能是每个仪器的最终目标。智能仪表系统的低功耗设计是系统优化设计的一个重要方面。在低功耗设计时,应重点考虑以下几个方面:一是可选用CMOS集成电路,这是由于CMOS电路具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点;二是系统功耗和系统供电电压存在着一定的关系,一般来说,供电电压越高,系统功耗越大,因此低功耗单片微机系统应尽量采用低电压供电,这样既能减少系统功耗,又有利于电池供电。 结束语 综上所述,可知对智能仪表系统在农业电气自动化中的应用进行研究十分必要。农业作为我国第一大产业,其发展直接关系到我国国民经济的发展,也关系到农民的生活水平。智能仪表系统在农业中的应用,能够促进我国农业尽早的实现现代化,尽管目前,该系统并不完善,甚至有诸多不足之处,但是将其应用在农业电气自动化中是农业发展的必然。随着使得的发展,智能仪表系统会成为农户日常中不可缺少的设备,也是我国农业研究者重点研究的对象。 智能农业论文:基于yeelink网络平台的智能农业远程控制 民以食为天,农业的发展一直是社会发展与进步的基础,利用现代传感器技术可以使人们更有效地调整和控制大棚农作物生长的环境,从而达到提高农作物的产量,有效地利用资源,缩短农作物的生长周期的目的。而针对传统远程监控系统不能历史数据存储以及需要固定外网IP地址的瓶颈,从而设计了基于yeelink云存储的远程大棚监控器,文章详细介绍了系统组成,工作原理,以及实验结果。实验结果表明,该装置组网简单,使用方便,结果精确。 【关键词】农业 网络平台 智能控制 单片机 1 系统控制要求 远程控制界面使用4个虚拟按键(电灯控制器、电热丝开关、移动天窗开关、喷滴灌系统开关)用于远程控制;使用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器对环境进行数据测试并且通过W5100发送到yeelink网络平台;数据带有临界报警功能。 2 系统方案 以arduino单片机为控制器,以W5100网络模块为核心,单片机的I/0直接与W5100网络模块通信,系统在程序的的控制下,按照网络yeelink协议把数据循环排队传到yeelink云存储上或下载到单片机上,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 3 工作原理 远程环境监控器是一款基于yeelink网络平台的数据云存储,它是以 arduino单片机为处理核心,通过各种传感器探测环境数据,并且通过w5100网络模块接入互联网,通过循环排队等候的方式源源不断把数据发到yeelink网络平台上和把yeelink网络平台上的数据接受到单片机上面,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 4 硬件设计 采用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器作为数据采集点,然后通过arduino单片机进行处理,把数据通过W5100网络模块发送到yeelink云存储平台 5 软件设计 到yeelink官网免费申请帐号,通过帐号申请ID号码,如果没有外网IP,则把路由器设计成自动获取IP地址,并且在程序里面改成自动获取IP地址。 6 远程电脑网页监控 如图1所示。 7 远程手机监控 如图2所示。 8 结论 采用yeelink网络平台实现农业现代化管理,有效提高农业生产效率和大大降低农民的工作量,将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地:越来越多的人放弃了传统耕作模式,开始用传感器与农作物进行“交流”,成为智慧农业时代的“新农人”。这就是设计基于yeelink网络平台的智能农业远程控制价值所在。 作者单位 邵阳学院 湖南省邵阳市 422000 智能农业论文:农业智能节水灌溉系统的设计分析 摘 要:我国是一个农业大国,然而我国水资源非常缺乏,这就阻碍了农业的发展。农业灌溉所需要的水资源非常多,而现阶段我国农业灌溉技术相对落后,这就造成了在农业灌溉中水资源得到了大量的浪费。随着我国科学技术的发展,人们开始重视农业生产,将一系列的先进技术引入到农业生产中,其中在农业灌溉中充分利用计算机技术和信息技术,设计出了各种不同类型的智能化节水灌溉系统,这不但节约了大量的水资源,还使得农作物的灌溉更加科学合理,提高农作物的产率。文章简要分析了农业智能节水灌溉系统的设计方案,希望能给读者一些帮助。 关键词:农业灌溉;智能节水;设计分析;单片机 目前,农业智能节水灌溉系统主要是把AT89C52单片机作为主控芯片,而外围又是有多个传感器以及电路共同组成,主要包括:湿度传感器、超限警报电路、数据处理电路和LED动态显示电路等。该智能节水灌溉系统主要是通过由湿度传感器监测土壤的湿度,然后将湿度值报告给单片机,单片机再根据预先设定的湿度值控制其它系统对土壤输送水分,待达到规定的湿度值后,系统则自动停止补充水分,让土壤始终保持最合适的湿度,进而促进农作物的快速生长。 1 智能节水灌溉系统的整体设计 智能节水灌溉系统是把型号为AT89C52的单片机作为系统的主控芯片,在土壤中安装多个湿度传感器,由它来监测土壤中水分含量。当土壤中含量低于标准值时,湿度传感器则将这个信息转化成电流信号,再通过信号处理电路进行一系列的处理后就变成了可用的电压模拟性信号,然后通过A/D转换器将它转化为数字信号,直接传输到主控芯片单片机中,单片机就对整个系统进行合理地调控,在数码管上会显示出湿度值。一旦湿度值发生了变化,该智能节水灌溉系统就会自动控制水泵开关。农业智能节水灌溉系统结构框图如图1所示: 图1 智能节水灌溉系统结构图 2 单片机的最小系统 AT89C52单片机具有功耗低、性能高的优点,在农业智能节水灌溉系统中得到较为普遍的应用。该单片机在工作时的额定电压为5V,在单片机的内部存在一个256B的RAM和一个8kB的PEROM,这就保证单片机能够与标准MCS-51指令系统共同控制运作,这主要是运用了由ATMEL公司研制出的高密度生产技术和非易失性存储技术,在单片机内部还分布着Flash存储单元和8位CPU,芯片为40个引脚,这就包括了32个外部双向I/O口、2个全双工串行通信口、2个外部中端口、2个16为可编程定时计数器。该芯片不仅能够实现常规编程,还能够实现在线编程,依靠可反复擦写的Flash存储器与MCU将其有机结合,这就直接使得芯片的灵活性得到大幅度提升,还减少了系统的制造成本。 3 时钟电路 单片机的内部结构从根本上分析也即是同步时序逻辑电路,其核心就是时钟电路,主要依赖于时钟信号对时序逻辑系统进行有效控制,并且CPU具备的不同种指令功能即是在由时序单路生成的时钟信号控制下逐一实现的。其中,MCS-51型号的单片机中所含有的时钟信号可以分为两种方式:通过外部电路生成;通过单片机内部的振荡电路生成。 4 复位电路 为了确保CPU与其它相关的功能部件均可以从某个确定的状态开始工作,因此,单片机在每一个开机时都必须重新复位,此时,复位电路就起到了关键作用。复位电路一般分为按键复位和上电复位等形式。在对MCS-51型号的单片机进行复位时,主要是由外部复位电路来完成,其工作原理为:当按下按钮之后,就使得RC电路进行充电,且RESET端发生高电平,此时只要将高电平始终维持在10ms以上,即可完成单片机的复位工作。 5 数据采集处理电路 由传感器监测到的模拟信号是非常微弱的,并且此时存在很多干扰信号,所以信号在传输到主控芯片之间就必须通过滤波、信号放大以及模数转换等步骤。该智能节水灌溉系统通过运算放大器U2、U3把信号进一步放大,进而能适应之后A/D转换器的工作要求。 ADC0809主要包括一个A/D转换器、一个8通道模拟开关、一个三态输出锁存器和一个地址译码锁存器等,该数据采集处理系统可以同时允许8个模拟信号传输,并实现A/D转换器的转换共享。 6 LED显示系统电路 在采用单片机的系统中,一般所采用到的显示器件包括数码管和显示器。这两种器件具备的优势十分明显,包括价格便宜、配置容易、与主控芯片接口简便等。可以在农业智能节水灌溉系统中采用共阴极数码管,实现动态显示。把数码管的LED的引出端与单片机I/O口的8位线进行连接,调节共阴极数码管的高电平使之有效,再选择8位并行输出端,则就可以在LED显示器上实时显示不同的数值。 7 超限警报电路 如果该智能节水灌溉系统的运行环境超出预置的范围,就需要设置一个超限警报电路来提醒使用者,以便及时采取有效措施加以解决,现今普遍采用的报警电路主要包括:蜂鸣报警、闪光报警及语音报警等。例如,采用语音报警装置,则一般选择采用1SD1420型号的语音报警芯片,由A/D转换器传出的数字信号经过主控芯片的P0接口输送到主控芯片内,然后由主控芯片对信号进行智能化处理并与配置值作对比。如果比预置值要小,那么P2.1口将会输出低电平,单片机就会控制语音芯片发出报警信号;反之,那么P2.1口将会输出高电平,系统不会出现语音报警信号,则系统运行正常。 8 结束语 本文简要介绍了农业智能节水灌溉系统设计组成,这体现了自动化技术在我国农业灌溉中的有效应用,同时也体现了我国农业科技水平的显著提高。而目前,我国农业灌溉的智能化水平在整体上看来偏低,这需要国家农业部门进一步加大农业智能化研发力度,在农田灌溉方面设计出高度智能化、自动化的供水系统,既能节约大量的水资源,还能促进农作物快速成长。 智能农业论文:农业节水灌溉智能控制及信息化系统的研究与推广 【摘 要】介绍了一种适用于广大农村推广使用的节水灌溉信息化系统。只监测用电量就实现了对水量使用的有效控制,控制器内存储的灌溉记录极大地便捷了各级管理部门的工作。结合北京市多个实际项目的实施及售后经验总结,通过对几款不同特色信息化系统的优缺点分析,文章最后对该系统的推广与发展趋势进行了探讨。 【关键词】节水灌溉;无线通信;信息化管理;水电计量 1 技术背景 随着电子技术及信息化的飞速发展,计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个领域。智能灌溉控制器,是为了提高灌溉效率并实现信息化智能管理而发展起来的一款电子产品。考虑中国土壤面积广、人多、地形复杂以及人文特点,绝大部分的土地无法实现智能灌溉。为了实现准确计量和有效管理,广大农村可采取简单可行的节水灌溉控制措施。此举不仅具有广阔的市场前景,而且具有不可估量的社会价值。 2 农业灌溉智能控制的现状 农业灌溉用水一直主要考虑收取电费,对用水量没有概念。用户灌溉前,需找电工记录电表读数,灌溉后再记录一次,向村里缴纳电费即可。这样既浪费了人力资源及大量的时间,又不准确,且不便于统计管理,尤其对于科学灌溉和信息化管理毫无作用。鉴于此,市面上出现了各种IC卡预付费电表,当用户IC卡内金额足够的时候,刷卡时候预付费电表通过内部控制电路发出开泵指令,启动井泵开始灌溉;当用户主动刷卡停泵或是IC卡内金额不足时,电表发出停泵指令,停止井泵运行。虽然方便了电费的收取,一定程度起到了管理的目的,但是经笔者调查,用户普遍反映设备故障率较高维护不及时,影响用户使用;管理系统只记录了售电情况,管理系统不完善,没有受到上级管理者的认同和推广。 3 农业节水灌溉信息化系统的研究与发展 3.1 精细型信息化系统 此系统需要提前收录该村所有用户的用户名、所有地块信息(包含地块的位置、面积以及种植作物类型)和灌溉方式,并写入智能控制器内。使用过程中,用户通过IC卡识别出自己的资料,并选定地块及作物后启动井泵开始灌溉,同时开始计量电量,当用户再次刷卡时结束灌溉,控制器存储该用户此次的记录信息。由管理员定期利用智能掌上电脑(下文简称PDA),通过蓝牙的无线通讯,将控制器内存储的所有记录信息传送到PDA内。再通过USB数据线将PDA连接到PC机上,在管理软件中导入所有的记录信息,统计出每月的总用水量及每种作物的灌溉时间及用水量,经由GPRS无线传送给上级管理部门。如下图1所示。 图1 节水灌溉信息化系统 此款设备操作明了,记录信息详尽,但也存在一些不足:(1)控制箱的设计存在一定问题;(2)前期所提供数据量太大,村里管理员用到的数据量很小,且上级管理部门目前也不具备全面管理所有地区灌溉资料的力量;(3)控制器内存储的信息过多,设备老化快;(4)控制器与PDA之间是双向操作,对设备的寿命及稳定性都造成不利影响;(5)蓝牙传输不够稳定且速度太慢,不够人性化。 3.2 简单实用型信息化系统 考虑精细型操作过于复杂,在第二代产品的研发过程中,将人性化设计和有效管理放在了第一位。用户直接刷卡进行灌溉,控制器自动存储灌溉的起始时间、终止时间、用户信息、使用电量;管理员利用PDA通过红外技术将控制器内的灌溉信息抄取到PDA内;再将PDA与村级管理平台PC机连接,信息导入管理软件中;由GPRS无线传输给上层管理平台。 改进点:(1)控制器内部芯片也进行了升级,确保了设备的稳定性和寿命;(2)控制器只通过村庄编码来识别用户卡,简化了操作方法,保证灌溉记录的完整性和准确性;(3)在管理软件上,针对机井录入了相对的灌溉面积及作物种类,统计灌溉时间、用电量,通过水电转换系数来变换成相对的用水量,满足用户需求;(4)将蓝牙传输改为红外传输,确保了数据传输的稳定性和完整性。(5)改进了控制箱的设计,将进线孔全部封闭。 经过一段时间的运行,设备返修率仅为5%,且满足上级管理部门的基本需求。在定期维护时候,又发现了一些新问题:(1)灌溉记录的抄取需要人为操作,且抄取时间不定,不能同时满足各级管理者的不同需求;(2)通过估算水电转换系数,来计算用水量,误差太大。 3.3 实用拓展型信息化系统 在此基础上,经过笔者公司相关专业人员的研究,应管理部门的新需求,在北京顺义区又展开一个新项目,在简单实用型的基础上,又开发了控制器与超声波水表之间的无线数据传输、控制器与村级管理PC机的无线传输两种新功能,以及健全信息化系统。(1)设备的使用环境条件较好,配备了超声波水表,可以将水表读数直接无线数传给灌溉控制器,在用户使用过程中实时显示灌溉的用水量以及用电量,保证了用水量及用电量数据的准确性,同时为水电系数计算提供了参考数据;(2)控制器可以直接将灌溉记录定时通过无线组网方式无线传输给村级管理平台的PC机,并由PC机通过GPRS传输到上级管理平台。(3)在管理平台上,细化了机井的各种信息,并关联了用户的地块面积、作物类型,由管理员记录到软件管理平台上。可以随时按照用户名、机井来统计总的用水量、用电量,使得管理更加智能化。 设备运行良好,维护率很低,且管理简单,受到了用户、村级管理员和上级管理部门的好评! 4 农业节水灌溉信息化系统的应用与推广 目前在大兴、顺义多地大力推广该系统的使用。电子化、信息化、智能化、网络化是管理系统的发展必然趋势,提高无线传输的稳定性、更人性化的处理用户误操作导致的设备故障,以及更恰当的迎合上级管理部门的需求,才能最终实现节水灌溉控制及信息化管理系统的全面推广。 智能农业论文:基于ZigBee传感网的农业智能照明系统 摘要:将LED技术和ZigBee技术相结合,设计了一种智能照明系统应用于农业照明。结果表明,系统能实时监测环境参数并报告故障,对LED灯进行实时控制,节约了电能。解决了农业照明不同光色、光照度及照射时间等需求,提高了管理水平。 关键词:ZigBee;LED驱动;PWM控制 ZigBee网络属于短距离的无线通信网络,能适应复杂的网络环境并快速方便地添加或重新配置网络节点,形成短距离无线通信子网。节点布网成本低、灵活性和可扩展性强,适合组建短距离的无线传感网。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准,以星、树、簇等拓扑方式实现了数千个微小的传感器之间的协调沟通[1]。 随着节能减排技术的发展,基于无线传感器网络的分布式LED智能照明系统的研究与设计具有重要的现实意义。不同的发光二级管P-N结构成的LED灯其发光颜色不同,此次介绍的农业LED灯则根据不同农作物的需要选取。LED灯的颜色由其本性决定,这里着重介绍LED灯驱动电源的设计及其驱动方式。 1 系统硬件选型及电路搭建 系统采用点对点控制方式、树形组网[2],以PC(Personnel Computer)基站式和手机移动式两种方式控制WSN(Wireless Sensor Network)的各个节点,以PWM(Pulse Width Modulation)方式控制各个终端的发光亮度,通过光照度传感器采集光照度信息以达到适应不同的外部光照环境来实时控制,有手动和自动控制两种方式。系统硬件大致分为传感网模块和LED驱动电源模块,软件是上位机应用软件。 1.1 节点设计方案 系统中各终端设备和路由设备采用相同设计,充当路由的设备完成信息转发的中继功能,由终端设备完成信息的采集和对LED驱动电源的控制。协调器设备完成网络的发起和建立,并为各个节点分配LAN内的短地址,以RS232串口和计算机互联通信,完成对节点的控制和信息显示。 系统的硬件要求控制芯片应满足工业环境监测要求的通信延迟、通信的可靠和能量损失小的要求[3]。通过ZigBee协议标准的编制,使用成本低、开放、低功率无线互连的国际标准的片上系统芯片CC2530为本系统的传感节点。它能建立低功耗、大规模的传感网络[4]。CC2530采用F256版本,具有256 kB的闪存。 根据CC2530芯片的内部架构设计了射频外围组件,作为其信号收发前端,并将其安置到外围电路上,组成一个能收集现场信息并能控制LED驱动芯片的终端节点。该节点上有温湿度传感器、光照度传感器,节点将现场感知信息通过路由设备传输到协调器设备,协调器根据设定的光照度阀值和现场光照度发送PWM控制命令,再通过终端节点完成对LED驱动电源PWM_D脚的控制。图1是系统的射频前端电路,图2是节点模块电路,图3是协调器电路。 1.2 LED驱动电源设计 系统提供的LED驱动电源能满足LED日光灯、球泡灯等LED灯的恒流驱动,能满足高可靠性、高效率、高功率因数、浪涌保护及电磁兼容的要求。智能调光方式为根据对高功率LED驱动芯片HV9910的PWM_D脚输入PWM信号来对MOS管进行开关控制来调光,最高输入为300 kHz,以满足LED灯不同亮度的要求。 电流输出方式是根据控制MOS管的断开时间来控制输出电压,终端节点输出的PWM信号最大为300 kHz。试验中所使用的LED灯设定的正常工作电流ILED为350 mA,纹波电流正常取ILED的30%。振荡器的工频可以用外部电阻接在HV9910芯片的ROSC端将其控制在25 k~300 kHz,频率值计算方式为FOSC=25 000/(ROSC[k?赘])[kHZ]。根据HM9910数据手册,电感的计算方式为:正常整流后的电压为 ■VIN,因此开关占空比D=VLED/■VIN,则功率管的导通时间TON=D/FOSC,由这些必要的值求出电感大小为L=(VIN-VLED)TON/(0.3ILED)。 2 软件设计流程 软件设计部分分为协调器模块(路由模块)和终端模块,协调器模块负责网络的发起和建立,并选择优先信道,建立好网络后便充当一个路由设备与PC互联,将终端感知的温度、湿度和光照度等信息通过UART方式传输至PC控制软件,在控制软件上可以对各终端选择控制,图4是协调器的工作流程。 终端模块先申请加入网络,稳定工作后实时将采集的现场信息传输给协调器,再根据协调器的命令对LED驱动电源发送PWM信号,以能够实时控制LED灯的亮度。图5是终端的工作流程。 在控制方式上有两种,一种是在上位机上直接操作,有手动和自动两种方式可选。另一种方式是通过手机发送短消息给终端节点,以完成点对点控制,不过这种方式要求知道终端节点的节点号,不便于操作。表1是终端控制参数设置方式。 3 实测效果 系统中各节点采用树形组网方式,将各个终端节点分布在照明现场,各终端LED灯色根据不同应用进行选取。终端及时地将现场信息采集至管理处,在PC终端可查看现场的温度、湿度、光照度信息,系统有手动和自动两种控制方式,控制人员根据现场采集的信息发送控制命令给每个终端,进行点对点控制,节省了人力和电力。图6是部分LED灯PC端的控制信息。 4 小结 将ZigBee技术和LED应用相结合,设计出了一种应用于农业大棚照明的智能系统,降低了能源消耗,提高了照明的可靠性,在照明方式和实时控制上能取得显著的效果。ZigBee传感网的建立在其节点的能耗上有一定的时限,并且在定位应用的精准度上有一定的困难,具体还有待进一步研究。 智能农业论文:刍议农业智能物联网 摘 要 农业物联网平台适应于多种农业生产场景(植物种植、禽畜饲养、水产养殖等),覆盖农业产业链的种养、检验、销售采购、物流运输和安全回溯等多个环节。农业物联网平台由传感器系统和云控制服务平台构成。农业物联网传感器系统是由大量的传感器节点构成监控网络,采集环境温湿度、光照强度、土壤墒情、空气状态等信息,以帮助管理人员准确地发现定位问题,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 【关键词】农业智能 物联网 基于UHF抗扰加密技术的农业物联网传感器系统以先进的正交频分复用(OFDM)和时分复用(TDM)通信同步综合技术为核心,采用新一代软件无线电平台架构,创造性的使用射频信号分集收发、发射器功率泄漏对消、跳频通信抗干扰、时隙轮询握手交互、基于密钥分散和3DES算法的通信数据加密等领先技术,具备高速并行计算处理能力,能够适用300-348 MHz、400-464 MHz和800-928MHz等ISM频段及短距装置(SRD)频带实时双向通信。农业智能物联网应具备如下功能: 1 发射器功率泄漏对消软件自适应算法,有效提升通信传输距离 设备的泄漏对消机制是指从射频发射器前向射频信号中耦合获得参考信号,并根据参考信号产生对消信号,用于利用所述对消信号对所述泄漏信号进行对消处理,经对消处理后的泄漏信号的幅度小于原泄漏信号的幅度,使得射频反向通信干扰信号大幅降低。 2 软件无线电技术,同步综合使用OFDM和TDM技术,抗干扰能力大幅增强 系统基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎,独创的信号纠错、还原、再生处理算法,先进的分集接收技术和解码算法,提升了对低质量弱信号的识别能力。 系统使用OFDM和TDM同步综合技术。在物理层,实现多个设备集(以无线网关为核心)处于不同频段,一旦发生通信碰撞,设备集将使用跳频通信算法自动选择新的频段,避免不同频段(多个设备集间)的通信干扰;在应用层,一个设备集是以无线网关为核心的星形拓扑结构,网关和各个采集设备使用基于时隙轮询的握手算法,分时同各个设备单独通信,避免同频段设备(设备集内)的通信干扰。 在相同通信频率和同一应用场景的情况下,针对多组通信距离,本系统设备通信成功率提高12.5%~75%。 3 通信数据使用3DES算法和密钥分散的软件加密机制,数据安全性显著提升 为了保证无线网关和采集器及控制器之间传输通道安全,系统设计了基于3DES加密算法和密钥分散的软件加密机制。3DES又称Triple DES,是DES加密算法的一种模式,它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。系统具备智能休眠和唤醒算法,实现性能和功耗的最佳平衡状态。 4 支持智能远程监控功能,对接云服务平台 完善的设备自检功能,多参数综合检测,故障快速定位及告警功能,方便工作人员及时掌握设备运行状态。支持智能化的远程监控技术,通过远程监视实现对设备系统的操作、升级、配置、查询、维护等操作。支持脚本化功能配置,灵活对接云服务控制平台。 智慧农业物联网系统是在与现有农业设施的机械、电气控制系统兼容的前提下,构建了一套功能完整、可裁剪、低成本农业生态信息远程监测控制物联网应用平台。该平台适应于多种农业生产场景(植物种植和禽畜养殖等),覆盖农业产业链的种养、销售采购、物流运输、安全回溯等多个环节。 从功能角度,农业生态信息智能化物联网应用系统由传感控制器网络系统和云服务控制中心构成。 传感控制器网络的核心部分是无线网关。该设备基于支持多天线超高频无线通信和有线通信模式,支持10M/100M/1000M以太网通信,支持WLAN/GSM/GPRS/3G无线通信。采集器和控制器可以使用有线或无线的方式连接到网关上,形成完整的农业现场传感器控制网络系统。 5 UHF无线通信技术 常用的无线通信包括3G/GPRS、蓝牙、WiFi、红外传输(IrDA)、ZigBee、SRD UHF等。这些通信方式各有特点,或基于传输速度、距离、耗电量等的特殊要求,或着眼于功能的扩展性,或符合某些单一应用的特别要求,或建立竞争技术的差异化等。 6 正交频分复用技术OFDM原理 正交频分复用技术OFDM是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道间相互干扰ISI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。 7 跳频通信技术原理 跳频是最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。 近50年来,中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前,我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比,存在较大的差距。2013年4月,国家农业部余欣荣部长视察天津农业工作时曾提出:“党的十八大提出了‘四化同步’发展战略,其中工业化是引领,城镇化是动力,农业现代化是基础,信息化是灵魂。” 作者单位 天津机电职业技术学院 天津市 300131 智能农业论文:智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构与实现 摘要:针对互联网农业信息的多样性、复杂性以及我国“三农”的特殊性,研究并实现了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,介绍了AgriRoom的体系架构和系统实现中涉及到的关键技术:基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、物理存储模式的分页式倒排索引技术、基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。该系统目前已投入使用,取得了较显著的应用效果。 关键词:农业信息;垂直搜索引擎;体系架构 20世纪90年代初,搜索引擎开始应用于农业领域,多由商业公司开发,也有一些是由组织机构和政府部门研发的。从搜索引擎的质量来看,组织机构、政府部门开发和维护的农业搜索引擎的质量高于商业公司,主要是因为政府部门和组织机构都是农业相关部门,拥有先天优势。典型代表有美国农业网络信息中心(AGNIC)与美国普林斯顿建立的Agriscape Search等[1]。2007年,中国首个农业垂直搜索引擎――“农搜”上线,是目前全球数据量最大的中文农业垂直搜索引擎,其实现了“全文检索+语义检索”的智能检索功能[2]。同年上线的“华农在线”利用自然语言语义分析技术实现了信息处理的应用和在农业行业的垂直搜索。与此同时,我国还出现了一些提供农业信息搜索功能的网站。随着搜索引擎技术的发展,面对我国“三农”的特殊性以及互联网农业信息的多样性和复杂性,许多问题需要探讨,本研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,并从体系的架构、信息过滤、物理存储模式以及语义检索模型等方面进行了介绍,为构建智能中文农业垂直搜索引擎奠定了基础。 1 智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构 课题组基于前期研究成果设计并实现了一个功能完备的智能农业垂直搜索引擎AgriRoom,其体系架构如图1所示。AgriRoom作为专注于互联网农业信息的垂直搜索引擎,从初始的种子站点到主题词库等都体现了农业特性,同时系统还具有专门的信息过滤模块筛选与农业相关性高的网页,从而既可以节约存储空间,又保证了信息的准确性。同时,为后期高效地检索打下良好的基础及保证系统的查准率和查全率,AgriRoom采用基于双索引库模式的潜在语义检索方式。首先,系统利用索引模块建立高效的分页式倒排索引库;然后,利用检索模块将其转换为双重语义空间,为后面的语义检索作准备。体系的架构图见图1。 1)专业网络蜘蛛[1]从农业种子站点列表中获得网页的URL,如果该地址不在舍弃URL队列中,则对互联网中相应的Web服务器进行网页抓取,并解析抓取的网页,提取该网页中的超链接信息和网页内容信息送信息过滤模块。然后,网络蜘蛛再继续抓取下一个网页进行同样的处理。 2)信息过滤模块接到专业网络蜘蛛送来的已解析页面后,根据农业主题词库中的主题词及其权值,分析该页面的内容是否与农业主题相关、是否是垃圾网页或导航页面。如果页面与农业主题相关度比设定的阈值低或页面为垃圾页面,则将此页面的URL送入舍弃URL队列。否则,将页面送入索引模块准备建立索引,同时,还将该页面存入农业网页数据库中。 3)索引模块将获得的页面信息,进行相应处理后,建立分页式倒排索引并存入索引库[3]中。 4)当所有抓取的页面都被索引后,检索模块读取分页式倒排索引库中的索引,通过随机索引[4]和潜在语义分析[5]建立较高效的双重语义空间。 5)用户输入查询条件后,检索模块对其进行解析和处理,转换为标准的查询语句;检索模块将查询语句和语义空间中的信息进行语义分析后,获得查询结果。最后,形成结果页面返回给用户。 2 智能中文农业垂直搜索引擎体系的关键技术 AgriRoom的实现需要综合应用多项技术,除了常规的网页抓取[1]、中文分词技术[6]外还涉及到了3项关键技术:信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及语义检索技术。 2.1 信息过滤 为了有效地减小索引规模和提高系统效率,AgriRoom采用了一种基于网页分类技术和多元回归分析[7]的信息过滤模型如图2所示。整个工作流程可以分为训练过程和测试过程。在训练过程中,训练集实例经过预处理(文本抽取、中文分词)、抽取特征项、向量表示后,构建多元线性回归的数学模型,最后进行回归分析获得回归方程;在信息过滤过程中,每一个待过滤的中文网页经过预处理、向量表示后,代入多元回归方程中,判定该网页是否为农业网页。 从图2可以看出,构建该信息过滤模型的关键因素包括:建立训练集、网页预处理、特征选择算法、多元线性回归分析: 1)建立训练集。训练集是研究的起点和基础,但是与众多的面向英文的标准网页训练集相比,标准的中文网页训练集的起步很晚。到目前为止,只有一些中文文本训练集,还没有出现标准的中文网页训练集。为了解决该问题,动员100个学生手工在互联网上采集农业网页50 000张,其中,35 000张作为训练集,15 000张作为测试集;然后,以百度作为网络蜘蛛的种子站点,在互联网上随机抓取 12 000张网页,人工挑出7 000张非农业网页,其中的4 000张作为训练集,3 000张作为测试集。通过反复测试,最终确定训练集实例用于信息过滤。 2)网页预处理。网页预处理过程主要包括网页正文抽取;借助于中文分词工具对抽取后的文本进行中文分词;对分词后的结果建立索引。 3)特征选择算法。特征词不但是用来建立回归模型的因子,也是区分农业网页和非农业网页的最关键因素,特征词选取方法将对模型的识别效果产生重大影响。文本在深入研究了中文网页分类中典型的特征词提取方法的基础上,结合实际应用提出了一种新的特征词选取方法,其步骤如下: a.从农业训练集索引文件中获取农业训练集分词结果集合Term1(t1,t2,…,tn)和对应文档频率集合Df1(df1,df2,…,dfn); b.从非农业训练集索引文件中获取非农业训练集分词结果集合Term2(t1,t2,…,tm)和对应文档频率集合Df2(df1,df2,…,dfm); c.从集合Df1中查询Term1中所有词条ti的文档频率,记为ny_dfi,再从集合Df2中查询词ti的文档频率dfi,记为fny_dfi,计算词条ti在农业训练集和非农业训练集中文档频率差值的绝对值C,即C=ABS(ny_dfi-fny_dfi)。对词条ti按C值逆序排序,选取C值大于预先设定的阈值的词条ti为区分农业网页和非农业网页的特征词。通过分别比较不同分词工具的特征词选取结果,最终确定了前100个特征词(表1)。 4)多元线性回归分析。多元回归分析[8]是一种处理自变量与因变量的统计相关关系的一种数理统计方法。虽然自变量和因变量之间没有确定性的函数关系,但可以设法找出最能代表它们之间关系的数学表达形式。回归分析有很广泛的应用,例如经验公式的求得、因素分析、产品质量的控制等。在进行中文农业网页识别过程中,利用获得的前40个特征词和MATLAB进行多元线性回归分析,最终获得可用于分类的回归方程,即分类器:y= -0.368 4+0.187 4x[0]+0.210 4x[1]+0.202 4x[2]+0.125 8x[3]+0.364 2x[4]+0.188 2x[5]+0.135 7x[6]+0.083 7x[7]+0.126 8x[8]+0.045 5x[9]+0.061 6x[10]+0.053 8x[11]+0.105 0x[12]+0.097 0x[13]+0.404 0x[14]+0.071 1x[15]-0.018 4x[16]+0.076 1x[17]-0.372 7x[18]+0.118 8x[19]-0.098 9x[20]+0.078 7x[21]+0.065 8x[22]-0.088 4x[23]-0.054 9x[24]-0.028 5x[25]+0.047 5x[26]-0.083 6x[27]+0.036 6x[28]-0.134 3x[29]+0.003 4x[30]+0.004 5x[31]+0.034 4x[32]+0.045 6x[33]+0.020 3x[34]+0.038 0x[35]-0.063 9x[36]-0.026 6x[37]+0.092 7x[38]-0.083 2x[39]。 式中的x[i]为第i个特征词的对应值,若该词在网页中出现了,x[i]的值为1,否则为0;最终计算出的y值如果大于0,说明网页为农业网页,否则不是农业网页。 2.2 分页式倒排索引 为了解决常规倒排索引的检索效率低、不易更新等缺点[9],AgriRoom采用一种分页式倒排索引结构(图3)。该倒排索引的存储模式采用数据库与磁盘文件混合存储,只将文档集合D存入数据库中而将词条集合T和倒排索引集合IT存入磁盘文件中。为了提高检索速度,AgriRoom将倒排索引散列为100份。每个文件夹下有3个文件,分别是IND、SITES和URLS,均为顺序文件。其中,IND文件中存储了每个词条在SITES文件中的偏移量(SitesOffset),包含该词条的站点个数(SiteCount)、该词条的文档个数(UrlCount)以及词条在文档集合D中出现的总次数(TotalCount)。SITES文件中存储了词条在各站点(Site_ID)倒排索引中的偏移量(UrlsOffset)。URLS文件存储词条的倒排索引并按照Site_ID聚合。 为了提高倒排索引的检索和更新效率,倒排索引文件在磁盘中以分页方式存储[10]。为了减少文件页内碎片,AgriRoom将倒排索引集合IT存入多个文件中,每个文件具有不同页大小,并在配置文件中指定每个文件的路径、文件名以及页大小(页大小是文件系统页大小的整数倍)。每个倒排文件有一个头页(HeadPage)和若干个数据页(DataPage)。在头页中存储该文件的页大小(PageSize)、页个数(PageCount)以及下一个空闲页的页号(NextFreePageNo)。在数据页中存储该页的页号(PageNo),如果单个词条的倒排索引数据长度大于数据页的大小则存储下一个数据页的页号(NextPageNo)、索引长度以及索引数据。一个数据页中最多只能存一个词条的倒排索引数据。由于HASH数据结构在内存中的等值查找性能最好,所以词条集合T和倒排索引集合IT在内存中以HASH数据结构存储以提高检索效率。倒排文件和词典文件在磁盘和内存中的结构如图4所示。 2.3 基于双重语义空间的语义检索模型 检索技术是智能中文农业垂直搜索引擎实现高效检索的核心技术之一,针对语义检索的现状和存在的问题,AgriRoom采用了一种新型的基于双重语义空间的语义检索模型[11]。该检索模型的基本思路是将检索过程分解为两个阶段:①利用改进后的随机索引技术[11]生成农业测试集的文档空间和词空间,然后获得查询句的语义向量,与文档空间中的向量进行比较,获得初选文档列表;②利用潜在语义分析技术生成文档空间的文档相似度矩阵[12],利用文档间的相似度值,对初选文档列表中大于指定阈值的文档查找相关文档,并更新文档列表,最终获得结果列表返回给用户。AgriRoom的语义检索模型见图5。 3 系统的实现 基于系统的总体设计和相关研究成果,课题组构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。从种子站点开始抓取互联网中的相关网页,并经过信息过滤后,建立农业网页数据库和分页式倒排索引库,再经过进一步的语义分析后,建立语义索引库,最终能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 3.1 开发环境与工具 系统开发的硬件环境为:64位曙光刀片服务器,其主要配置为4 GB内存,260 GB硬盘容量;软件配置为:Redhat Linux操作系统,其内核为2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE,编译器为GCC 4.4.2,Web服务器为Apache 2.x。系统的后台数据库为:MySQL。 4 小结 面对海量的互联网信息资源,如何快速而有效地获取个性化的农业知识和信息资源成为数字农业迫切需要解决的问题。智能中文农业垂直搜索引擎的出现将有效解决农业信息“迷航”问题。因此研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎的关键技术,提出了基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。最终,构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。经过实际应用证明,该系统能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 智能农业论文:基于NRF905的智能农业无线通信系统设计 摘 要:智能农业是农业领域推出的第一代拥有自主知识产权的远程环境监测系统。它是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤含水量、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌,开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机终端,随时随地观察现场情况,查看现场温湿度等数据和远程智能调节指定设备的运行状态。现场采集的数据,为农业综合生态信息检测,对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。前端设备支持多种传感器的接口,同时支持音频,视频功能,可以有效的为农业专家提供第一手的现场专业数据。 关键词: 智能农业;无线传感器;远程监控;实时采集 一、物联网概述 (一)物联网技术的背景 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点,国家和政府部门非常注重物联网产业的发展,据新华社报道,在各省启动的十二五规划中,有23个省份将物联网作为重要的发展目标。 物联网(The Internet of things)是指通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统(GPS)、二维码等信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络的组织模式进行信息交换和通信,以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为重心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和技术为中心,大规模地使用各种自动化、智能化、远程控制的设备的生产模式。 短距离无线数据通信系统一般情况下由终端节点、通信系统节点及管理器节点组成,其系统结构框图如图1所示。 (二)智能农业系统的功能介绍 物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成,其各部分系统功能介绍如下: 1.智能农业数据采集系统 数据采集管理系统主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己需要的数据,包括实时数据采集、历史数据管理,以及为用户提供自定义打印报表,提供各种汇总统计信息,对数据库备份等服务,从而方便的得到数据信息,辅助决策等。 实时采集的数据主要为各类传感器采集的数据和视频监控采集的现场视频数据。温度包括空气温度、浅层土壤温度(土下2cm)、深层土壤温度(土下5cm);湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量(土下2cm)、深层土壤含水量(土下5cm)。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式,ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到ZigBee节点上。 用户可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据,并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。 2.智能农业视频监控系统 视频监控系统采用高精度摄像机对农田或大棚等进行视频监控,系统清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。 在大棚内安装视频监控系统,平台将视频监控文件进行处理传给后台管理子系统,可在微机终端进行查看,后台管理系统将视频监控文件进行处理通过WAP方式利用手机终端进行查看。企业管理层或相关管理结构负责人可通过手机视频来了解农业示范区现场动态情况。系统可以通过视频监控植物的成长过程(实时、录像)供远程学习。 3.智能农业预警系统 当采集数据超过系统预先设置的限制是,将开启系统报警功能,并发送短信告知相关管理人员,便于对农作物生产的管理。 4.智能农业设备远程控制系统 设备远程控制系统主要有控制设备和相应的继电器控制器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。用户可通过电脑或手机终端对设备直接操控,完成日常工作。 二、NRF905的概述 (一)NRF905概述 NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装(5mm×5mm),工作于433/868/915MHz 3个ISM频道,频道之间的转换时间小于650us.自动产生前导码和CRC校验码,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。[8] 外围器件连接简单,无需外部SAW滤波器。芯片内部本身附带功率放大器、频率合成器、调制器和晶体振荡器等部分,其中输出功率以及通信频道可通过编写程序进行配置。从NRF905的芯片手册中查到,其功耗十分小,当以10dBm 的功率发射时,工作电流仅有 30mA,同时支持多种低功率工作模式,待机模式下电流仅为12.5μA,节能设计更加方便。 (二)工作原理 该系统主要是实现的是点对点无线收发数据的过程,单片机将地址和数据写完后,就要控制NRF905无线收发模块将接收到的数据发送出去,NRF905发送模式会自动产生字头和CRC校验码,当发送过程完成后,数据准备好引脚(即DR)通知单片机数据发送完毕。下面是NRF905发送数据的流程:(1)当单片机发送数据的时候,根据时序图将要发送的数据以及接收机的地址通过SPI接口传送给NRF905,SPI接口的速率在通信协议和期器件配置时已经确定;(2)通过单片机置高TRX_CE和TX_EN,激发NRF905的射频发送(ShockBurstTM)模式;(3)NRF905的ShockBurstTM发送;(4)若单片机将AUTO_RETRAN寄存器设置为高电平时,此指令表明需要再次发送数据,NRF905无线模块将实施重发,持续到STC89C516RD+单片机将TRX_CE变为低电平为止;(5)当TRX_CE被置低时,表示NRF905发送数据过程完成,芯片将自动进入空闲模式。[14] 三、系统硬件设计 节点硬件结构。本系统的通信底板以STC89C516RD+单片机为核心,通过Altium Designer软件自行设计通信子系统的PCB板,将NRF905无线收发模块安放在预先设计好的的系统板上。串口电路部分采用MAX232芯片,外围搭建光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器等,硬件结构简单,性能稳定,同时有效的节约了成本。 四、系统运行流程 软件构架。本系统工作时首先节点1先设定为发送模式,通过外接各种传感器将采集到的数据传送数据给节点2,然后等待节点2接收,当节点2得到正确的数据之后,又将反馈信息发送给节点1,当节点1得收正确的反馈信息之后,系统板上的LED灯将会点亮,则说明发送接收成功。 五、运行结果 系统硬件连接实物图如图2所示。 数据收发完全正确,其结果显示如图3所示。 短距离无线数据业务以其低功耗、数据传输可靠、信息容量大等特点正被应用到广阔的应用领域。本文首先对其发展前景和应用现状及无线通信系统的广泛应用进行了概述,重点是对本课题所采用的STC89C516RD+型单片机与无线收发模块NRF905,再使用LCD液晶显示器进行实时显示来完成NRF905的无线通信系统设计,同时对短距离无线通信技术的结构特点进行了较为详细的论述,对其发展前景也进行了深入的研究。 无线通信技术,正在迅猛发展并广泛应用于各个领域。本文对其在盲区无线智能通信系统中的应用作了一些有益的研究并取得了一些成果,但仍有许多问题可待进一步的研究解决。(1)提高节点集成化,缩小体积。本文制作完成的节点是由微控制系统板和射频通信板组成的,体积较大。在以后的电子技术发展中可以同时将射频通信系统和微控制系统以及一些相关应用集成到同一芯片上,将会极大缩小节点体积。(2)能耗管理智能化研究,进一步降低能耗。本文所作研究对能耗管理方面通过采用系统定时休眠来达到节能的目的。进行能耗管理提高系统自身运行的稳定性,延长系统的使用时间,最终提高了系统自身的应用效益。 利用无线传感器网络实现数据传输是农业环境测控系统通信问题的有效方法。将无线传感器网络技术的农业系统环境信息采集与监测控制系统用于农业环境数据的接收、实时显示和存储,并通过无线方式实现与远程管理中心的通信,成功地解决了传统农业下的各种问题,无线传感器网络技术必将更大更广阔的农业领域中发挥越来越重要的作用。 [作者简介]葛付伟,南开大学滨海学院电子科学系,教师;毛建新,南开大学滨海学院电子科学系,本科在读。 智能农业论文:基于ZigBee技术的智能农业大棚的研究 【摘要】智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备;可以根据用户需求,随时进行处理。本文提出了利用ZigBee技术进行无线传感的智能农业大棚设计,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网 一、概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 二、智能农业大棚的应用分析 通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集,能够根据用户设定的参数,自动开启或关闭设备,来达到大棚内的参数平衡。这样,可以实现农业生态信息的自动监测,对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等),用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构研究 1、总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 2、传感信息采集分析: 数据采集系统,主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种,RS485模式中数据信号通过有线的方式传送,涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中,传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上,省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以,在这里我们采用的是Zigbee模式。 3、控制系统分析: 控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成,通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备,包括喷水系统和空气调节系统等,喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备,空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上,现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示,主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图)、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围,并将超出范围的情况反映给用户。 四、智能农业大棚主要功能 1、数据采集 能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集,可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。 2、视频监控 用户能够实时地通过电脑或手机进行监控,观察大棚内作物生长状况。 3、数据存储 系统能够对历史数据进行保存,以便日后对这些数据进行分析,方便日后查询。 4、数据分析 系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析,生成报表,根据分析后的数据,可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长,为以后种植的提供依据。 5、远程控制 只要能够联网,在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制,以调节内部的参数。 6、超限报警 用户可以自行设置超限值,当参数越过超限值时,可以通过监控器或手机进行实时报警,以便及时提醒用户。 五、结束语 随着物联网的普及,智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用,同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。
煤矿机电一体化论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 煤矿机电一体化论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术的应用 摘要: 煤矿机械的机电一体化技术包含了计算机控制、信息、通信以及电力电子等方面的内容。在我国煤矿产业高速发展的今天,机电一体化技术受到了人们的广泛关注。笔者分析了机电一体化技术的大致特点,介绍了其在煤矿机械中的应用,并总结了其在我国的发展趋势。 关键词:应用 煤矿 机电一体化技术 我国的煤矿机械行业不断追求技术革新,在此背景下机电一体化技术进入了人们的视野。机电一体化技术是一门结合了机械、计算机、信息等技术的新兴技术领域。煤矿开采领域的机电一体化技术旨在降低煤矿工人们的劳动强度,在大幅减低煤矿生产成本的同时提高企业的生产效率,并保障矿山开采的安全性。与此同时,机电一体化技术在企业的安全监控生产以及重型设备的维护工作中也起到了重要的作用,从而在一定程度上促进了企业的发展。 1机电一体化技术 1.1机电一体化技术的相关介绍 机电一体化技术在主功能、动力功能以及控制功能的整合工作上有着突出的成绩,同时其引入了另外的先进技术如智能软件与微电子技术。机电一体化技术可以促使计算机、机械、微电子等技术的融合,从而形成最佳的匹配系统。30多年来,我国的机电一体化技术保持着稳定发展的态势,获得了一定的成绩。机电一体化技术产品的重要发展方向是智能化、微型化与系统化。煤矿行业的机电一体化技术的运用,将有利于企业开展节能减排的生产活动,同时也能促使企业提高生产安全性,从而增加企业的生产效益。 1.2机电一体化技术的发展历程 机电一体化的发展史大致可以分为3个阶段 (:1)20世纪60年代之前的时期是机电一体化技术的第一发展阶段,然而彼时的军事原因在很大程度上阻碍了机电一体化技术的发展,在这个阶段中,机电一体化技术发展缓慢,其产品的开发研究能力处于较低的水平 (。2)机电一体化技术的研究工作中的第二阶段是从20世纪70年代开始的,这一阶段可以称作机电一体化技术发展的黄金时期,彼时通信、控制技术以及计算机的高速发展为机电一体化产品提供了强大的技术支持,而在此过程中,大规模集成电路与微型计算机领域的长足进步也促进了机电一体化技术的发展。 (3)在20世纪90年代起,机电一体化技术进入了第三发展阶段。在这一阶段中,机电一体化技术向智能化的方向迈进。微细加工技术以及光学技术进入到机电一体化技术之中,从而产生了一些崭新的机电一体化技术的分支。我国的机电一体化技术经过几十年的发展取得了令人瞩目的成绩,但总体水平仍与国际先进水平有着较大的差距。 1.3在煤矿行业的机电一体化产品 煤矿是我国重要的战略能源,因此,国家给予了煤矿行业足够的重视,机电一体化产品进入到煤矿行业并应用于矿产机械对于我国的煤矿生产有着重要的意义。由于机电一体化产品的应用,供电设备、提升机以及电牵引采煤机等设备已经具备安全报警、图像监控以及自动监控等先进功能。因此,机电一体化技术在煤矿机械中的应用有利于提高矿山开采工作的安全性与效益性。 2机电一体化技术在煤矿企业中的实际应用 2.1机电一体化技术在采煤机上的应用 在煤矿开采工作中,采煤机具有极其重要的作用,而电牵引采煤机的成功研制对于煤炭开采而言有着重要的意义。电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿机械上的典型应用,与传统的人力采煤机相比,电牵引采煤机拥有更大的牵引力,并且电牵引采煤机还具有整机效率高、维修量较少以及可靠性高等优点。 2.2带式输送机上的机电一体化技术 带式传送带在煤炭的运输方面有着重要的作用,我国目前已自主研发了多种类型的带式传送机,并在相关的输送机关键部件的研制工作中取得了突出的成绩,使得国产带式输送机的功能日趋完善,稳定性也得到了大幅的提高。 2.3机电一体化技术在煤矿企业安全生产监控系统上的应用 煤炭生产企业要始终坚持“安全第一,以人为本”的原则,因此,煤矿企业必须要具备功能完善,可靠性高的安全生产监控系统,而先进的机电一体化技术的出现为煤矿企业带来了福音。我国依据自身国情,自主研发了新一代的煤矿安全生产监控系统,其中有KJ90和KJ95系统,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 2.4机电一体化技术在煤矿提升机上的应用 机电一体化技术在提升机上的应用的最大成果便是交直流全数字化提升机的研发使用。先进的机电一体化技术使得内装式提升机的驱动与滚筒的结构融合在一起,从而达到整合机械、自动控制与通信等技术的目的。目前我国自主研发的全数字化提升机,拥有先进的系统,且可靠性高、性能出色。 3先进的机电一体化技术在煤矿机械中的应用前景 3.1大幅提高煤矿开采的经济效益 经济效益对于煤矿开采工作而言十分重要,如何提高煤矿开采的经济效益是煤矿企业所需重点考虑的问题。而机电一体化技术在煤矿机械中的应用,大幅地增强了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率,从而使得煤矿企业获得更加丰厚的经济效益,促进了当地经济的发展[1]。 3.2为煤矿开采创造了更加安全的环境 传统技术条件下的煤矿开采工作主要依靠人工下井进行工作,这使得矿工们的生命财产无法得到有力的保障。而先进的机电一体化技术在煤矿开采行业应用后,大大地提高了煤矿机械的性能,使其在煤矿的提升、采掘以及运输的工作上发挥更加巨大的作用,从而将矿工们从危险的工作环境中解放出来,最大程度上降低矿工们患上职业病如尘肺病的几率,保障了矿工的身体健康[2]。 3.3促使煤矿开采效率的大幅提高 高效率是煤矿开采的追求,高效率的开采工作不仅可以节约资源、降低能耗,还能为煤矿企业带来巨大的经济效益。机电一体化技术在煤矿行业的应用,有效地提高了煤矿机械的性能与工作效率,由于其摒弃了落后的生产模式,因此,降低了煤矿工人们的工作强度,从而促使矿山开采工作的总体效率得到大幅的提高[3]。 3.4加速煤矿企业的改革 传统煤矿企业的生产方式与煤矿开采机械都相对落后,在我国煤矿需求日益增大与煤矿资源短缺的今天,煤矿企业应当积极改革生产方式与提高生产机械的性能。而先进的机电一体化技术在煤矿行业的应用,能给企业带来丰厚的回报,煤矿企业在激烈的市场竞争中必须不断提高创新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市场竞争中获得有利地位。机电一体化技术拥有巨大的前景,可以促使煤矿企业积极引进人才,推进改革创新,不断深化机电一体化技术的应用,从而提升自身的竞争力,创造良好的经济效益[4]。总之,当前我国的煤矿机械设备在朝着程序化、信息化以及智能化等方向发展,机电一体化设备因其功率小,可靠性高等特点而被人们广泛应用于矿山开采工作中。机电一体化煤矿机械在降低生产人员的危险与提升煤矿企业的生产效率等方面作出了卓越的贡献。我国的机电一体化设备发展趋势是:增加机械的通信功能;研制多功能煤矿机器人;自主研发煤矿机械的核心配套设施。 4结语 先进的机电一体化技术在煤矿机械上的应用,是我国科技创新的杰出成果,也是中国建设现代化煤矿企业的需要。机电一体化技术有利于完善我国煤矿企业的生产功能,提高其生产效率,保障生产人员的生命财产安全,从而提高企业的经济效益。 作者:王庭国 单位:陕西煤化机电安装有限公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化的应用 【摘要】 本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化数控技术的应用 科学技术的进步,在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善,并且在当前的发展态势下,被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑,是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面,机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用,可以大大地提高开采的质量和效率,改进开采的技术和方式,并且在不断的实践探索中,在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效,根据机电一体化数控技术的发展状况,它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。 1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析 从当前的煤矿开采施工的现状来看,机电一体化数控技术的应用具有重要的作用,它是综合了各种先进的技术,包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合,可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性,并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状,主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术,在很多的煤矿机械设备中都有体现,其中电子技术较为突出,例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等,还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面,而且随着煤矿开采技术的进一步发展,会对煤矿机械性能有更高的要求,这就使得在煤矿机械的结构构成中,电子控制装置的应用会更加的普遍,维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中,煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的,然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响,作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统,逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展,在煤矿机械设备中,电子控制系统的地位更加的巩固,随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深,那么它的性能作用会更加全面的发挥,这就需要操作人员有专业的技能水平,可以对机械设备有熟练的掌握,能够简单处理一些故障问题,并制定合理的维护保养措施。一般来说,从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出,煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能,首先,具有较高的精度,施工的操作简单,自动化程度高不需要过多的人工投入,并且满足节能降耗的要求,生产效率十分良好,并且实用性强,便于后期的维修管理;其次,要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不会过高;第三,负责操作的工作岗位条件好,劳动强度不能过高;最后,可以大大降低停机维修的时间,可以对出现故障的部位及时准确的查出,并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展,如果仅仅依靠液压技术和机械技术,那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此,就需要积极地发展电子控制技术,提高其普及率和使用率,它是机电一体化数控技术的重要体现,如果可以在煤矿开采机械设备中应用,必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代,从性能上产生质的飞跃。 2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析 2.1煤矿综合采煤中的应用 当前,机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机,它是机电一体化数控技术的有力体现,从它的实际应用来看,在它的牵引特性上,是远远优于液压牵引的,具有无可比拟的先进性,可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点,例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。 2.2煤矿开采运输的提升设备 第一,带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备,其自身具有效率高、运行可靠、输送量大,运输距离长等的特点。第二,矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作,特别是对内装式提升机,驱动和滚筒是连接在一起的整体,它是机电一体化数控技术应用的典型设备,它的应用可以大大地简化机械设备的结构。 2.3其他类的煤矿机电一体化装置 从实质上来说,煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点,也就是要满足大功率设备的要求,设备的质量较高,运行安全可靠,因此,就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗,减少供电系统中的无功电流,进而提高功率的因数,一般来说,常用的方法有两种,即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看,使用最为广泛的是微机保护开关,它的网络功能是较为齐全的,对于煤矿开采来说,是十分有益的,值得大力的推广采用。 2.4煤矿安全生产中的应用 除了上述的分析外,机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统,它是一种十分高效和合理的措施,可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看,它所具有的特点就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系统,可以接入互联网,实现网络功能,可以促进测控分站智能化水平的提高;其次,根据煤矿开采工作的特点,严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程,要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中,特别是瓦斯含量超标的矿井中,必须要安装矿井监测监控系统,对矿井的情况进行实时的监测,便于及早发现异常状况。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议 由于我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对于国外先进技术来说,还存在着很大的差距,加上从当前我国的社会经济发展态势来看,就需要研究人员加大科研力度,增加在机电一体化数控技术上的资金投入,进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平,使其可以更好的应用在煤矿机械中,提高自动化程度。另外,也可以积极的借鉴国外先进的技术,并依据我国煤矿开采行业的实际状况,把握开采活动的要点,从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划,使其两者可以更好的结合,从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。 4结束语 在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对国外先进技术来说,还有很大的不足之处,需要技术人员加强研究,并积极借鉴先进经验,从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。 作者:胡剑辉 唐建忠 单位:丰城曲江煤炭开发有限责任公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术应用 1关于机电一体化技术 1.1我国机电一体化技术研究历程 从过去几十年的研究历史可以看出,我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段:上世纪六十年代以前,由于中国的内部问题以及战争,促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统,这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展,在很大程度上是自我发展的水平,这也导致了我国发展自己的技术限制,已开发成功的产品难以获得大范围,导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初,受到世界飞速的传播与发展,计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如,技术的发展和国际大规模集成电路,计算机,研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初,由于光学技术的渗透,微加工技术,新型机电一体化技术越来越多地开始出现,最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。 1.2机电一体化技术概述 目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统,以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础,利用高端智能软件技术和微电子技术,引进多个相互融合、相互渗透的领域,以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中,也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加,这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现,机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化,以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作,极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度,并提高最终救援人员的安全度,极大地保护了矿区原生态环境,以此达到降低生产能耗的目的,使机电一体化得到长期有效稳定的发展。 1.3煤矿机械加工中机电一体化产品 伴随着全球资源日益紧缺,各国对能源问题的越来越关注,煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员,其开采的重要性可见一斑。如今,伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来,煤矿企业的开采效益越来越高。如今,以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中,机电一体化产品的应用尤为广泛,也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。 2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略 机电一体化策略的主要内容有:其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象,开拓思路,对其进行重新改造与设计,充分重视与利用企业可再生的信息资源,提高交货效率及产品质量,节约成本的同时,增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要在机电一体化中积极寻求方法。 2.1零件分类及其变型模式 受制作成本限制,一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的,所以,首先应保证零件资源特性,其次要考虑不同客户的不同需求,对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是,在煤矿机械产品的机电一体化阶段,首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型,当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时,零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。 2.2利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具 AutoCAD是指计算机的辅助设计,是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用,使用它的画,抬高的过程,可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图,最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制,在图纸中,利用软件充分表述设计者思想意图,并且可以产生三维立体模型,用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然,任何软件都不可能完美无趣,AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此,在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中,利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。 2.3煤矿机械几何数据模型 目前,在一体化煤矿机械产品中,操作者主要做到两项工作,一是数据化管理产品固有生成属性,二是要分析数据间的关系,此关系主要指层次分布关系。因此,分析机电一体化模型就要将其分为两部分:矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息,一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下,煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量,它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳,以此为基础,才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等,具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示,为了便于从直观上观察数据,在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先,系统下的点线位置表示了几何特征;其次,属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知,研究对象是几何集合构成,组成方式,为了更好地展开研究,我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下,具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。 2.4煤矿机械属性数据模型 一般情况下,属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准,那么又可将各属性数据分做两大类,例如:煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。 3结束语 文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品,传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据,几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结,体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点,极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展,提高了企业经济效益,同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。 作者:李道敏 单位:三峡电力职业学院 机电与自动化学院 煤矿机电一体化论文:机电一体化在煤矿机械中的应用 1机电一体化的发展现状 20世纪60年代我国开始实际应用机电一体化,到了90年代,随着计算机技术和网络技术的不断发展和成熟,机电一体化开始被广泛使用,并实现了跨越式发展。近几年来,机电一体化技术广泛应用于煤矿企业生产中的各个领域。但我国机电一体化技术与国外先进水平相比还有差距,因此,我们需要重视机电一体化的应用,并加大对机电一体化的研究力度。 2煤矿机械中应用机电一体化的重要意义 2.1有利于安全生产 机电一体化有利于安全生产,煤矿井下作业环境阴冷、潮湿、粉尘多,对工人的身体健康的危害很大,采用机电一体化后,一方面可以减少人工作业,优化作业环境;另一方面,引入机电一体化能够实现信息化自动控制,能够实现机械设备功率实时变化,能够实现除尘机、采煤机、烘干机等机械设备的转速自动变速功能,大大降低机械的磨损。 2.2能够提高作业效率 尽管目前很多企业开始进行机械采矿作业,但机械化水平不高,煤矿工人劳动强度依然很大。使用机电一体化技术后,可以代替大量劳动工人或普通机械设备进行作业,节省人力资源,可以有效提高挖掘效率,降低生产成本。 2.3有利于提高经济效益 机电一体化有利于提高煤矿企业的经济效益,主要是因为:①大大节省了物力、人力,节省了人力成本和其他机械设备使用和维护成本。②煤矿生产实现了自动化作业,劳动生产率得到了提高。③员工的安全状况得到了保障,工作环境得到了改善。 3机电一体化在煤矿机械中的应用 3.1在线监控、故障诊断及自动报警 监控系统在大部分煤矿得到了广泛的安装或使用,监控系统可以有效地监控采矿系统、制动系统、动力系统、液压系统以及运输系统等。若被监控对象发生异常,监控系统可以及时发出警报,监控系统具有强大的优势。1)能够自动诊断系统是否出故障及故障原因。2)可以及时准确地发出警报。3)能够提高设备的使用寿命。4)能够减少维修的成本和时间。5)可以有效提高安全事故责任人的管理水平。 3.2提升机械设备半自动化或自动化程度 煤矿机械设备的自动化或半自动化控制可以大大降低或减少因人为错误操作而导致的安全问题,还可以降低工人的作业难度,有效提升劳动生产率。 3.3应用于节能减排 信息化编程可以将液压机、烘干机、传送机等机器的电能消耗量控制在合理的水平,避免了由于人员操作而造成的货物装载不满或超载的现象,可定量传输原煤,大大降低了电量的消耗,提高了煤矿生产效率,优化了产业能耗结构,达到了节能减排的效果。 4机电一体化在煤矿机械中的发展方向 4.1更加智能化 智能化可以使煤矿开采系统更完善,能够更好地满足煤矿生产中的安全性、经济性等要求。煤矿井下地形复杂,工作条件恶劣,各类安全事故时有发生。虽然人工操作难以避免,但煤矿智能化是一种趋势。 4.2更加微型化 机电一体化更加微型化是指在煤矿机械生产中,机电一体化技术逐渐应用于微型领域。这是因为微型化具有体积偏小、便于操作等优点,它能够为煤炭机械发展提供更高质量的服务。 4.3更加网络化 随着信息时代的到来,网络技术得到了迅速发展,从而把人们的生活生产紧密联系在一起。网络技术应用到煤矿生产中后能够对煤矿生产进行实时监控,能够提升煤矿生产的安全性能。鉴于这些优势,机电一体化在煤矿机械中必然趋于网络化。 4.4更加环保化 现如今,环保提升为国家的重要日程。在煤炭生产中,环保更是成为了一个重要问题。因此,在煤炭开采中,环保问题必须放在首要位置,摒弃传统煤矿开采方式,将废水回收再利用等进行科学、合理的规划,使煤炭生产得到可持续发展,使煤矿生产与地区经济保持协调发展。 5结语 综上所述,机电一体化在煤矿生产中起着举足轻重的作用,在未来几年,机电一体化的使用将会朝着更加智能化、微型化、网络化和环保化方向发展,不断完善煤矿生产技术,给煤矿企业带来更多的经济利益和社会效益。 作者:侯瑞峰 单位:山西汾西矿业集团中兴煤业 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术与煤矿机械研究 1机电一体化技术的发展趋势 随着煤矿资源开采难度的加深,机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是,机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前,许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究,以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,减少煤矿工作中安全事故的发生,提高工作安全,提高工作人员的生命安全,并在此基础上,有效地提高工作效率,使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去,实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此,在今后的机电一体化技术改革创新中,机电一体化技术要提高其通信能力,要加强对危机预警软件的开发研究,研究出新的安全监控系统,提高煤矿机器人工作的智能多样化。 2煤矿机械与机电一体化技术 2.1安全监控技术 煤矿工作是在井下进行,由于井下环境恶劣,存在着许多的不安全因素,对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控,并及时地预警给煤矿施工人员,有利于工作人员及时作出防范措施,从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术,能够有效地提高安全监督系统的工作性能,及时地对设备故障进行排查,对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来,并能够自动化地对设备异常进行纠正,对设备故障发出警报,以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行,给工作人员的生命安全带来威胁,造成企业巨大的经济损失。 2.2节能损耗技术 煤矿工作进行中,因为煤矿机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引,因为电流具有稳定性,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。 2.3机械自动化技术 传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工,机械只是起到辅助作用,导致人工的工作强度大,给工作安全和生命安全带来了威胁,不利于提高煤矿工作的工作效率,给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去,能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用,能够使用机器代替人工进行施工,通过对机器人的控制,及时迅速地检测出施工环境的有毒气体,进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度,提高施工人员工作的安全可靠性,还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统,然后提交到施工管理部门处,通过对异常现象进行分析,技术做好防范措施,有利于提高工作质量,保证工作人员的生命安全。 3结语 随着科学技术水平的提高,煤矿机械也在不断地改革发展,机电一体化技术将会更加广泛地被运用到煤矿工作中,进而有效地提高工作环境的安全可靠性,提高工作人员的生命安全,有效地减少能源损耗,减少设备的维修次数,提高煤矿工作的工作效率,为煤矿企业创造更多的经济财富。 作者:赵大伟 单位:淮北矿业集团公司刘店煤矿综采区 煤矿机电一体化论文:基于机电一体化的煤矿机械论文 一、煤矿机械中机电一体化的特点 1、实现机械生产的自动化和智能化在煤矿机械中应用机电一体化可以实现煤矿机械生产的自动化和智能化,全面提高煤矿机械的运行效率,提高煤矿企业的生产效率。首先,应用机电一体化技术可以实现煤矿机械运行状态监控的智能化。比如,在机械运行过程中,系统可以对电动机和传动系统等的运行状态进行智能监控,一旦发生运行故障,系统能够在第一时间发现并快速确定故障发生位置,发出警示提示工作人员。其次,应用机电一体化技术可以实现机械运行自动化,提升煤矿企业生产效率。比如,应用机电一体化对采煤机进行控制,就可以实现采煤机的自动运行,提升采煤机的采煤速度,提升企业生产效率。 2、降低管理成本,减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化,如此一来,煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员,降低煤矿企业机械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人员的工作负担,在机械运行管理工作中,管理人员不必再亲力亲为,每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题,保证工作效率,工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制,甚至是无人智能化控制[2]。并且,应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化,还能够减少工作人员操作失误的出现,在传统的机械管理工作中,一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限,在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题,保证不了煤矿企业机械的正常运行,影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术,则可以有效避免该问题的出现。 二、煤矿机械中的机电一体化分析 1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个环节。在煤矿企业的生产过程中,安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低,还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此,在煤矿企业生产过程中,一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视,提升安全生产监控系统的工作效率,保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短,所以技术上还存在一定缺陷。目前,机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用,该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平,保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行,进而提升煤矿企业的生产效率。 2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现,因此,提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后,首先研究的对象就是在采煤机中应用,所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言,采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言,电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化,还能够提供更加强大的牵引力,保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作[3]。并且,电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强,耐磨损度高,还具有自动检测功能,可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测,一旦发现故障,可以发出警报并准确指出故障位置,提示工作人员及时进行维修。 3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率,除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率,还需要提升煤矿企业采煤工作完成后,煤矿装载运输作业的工作效率,可以说,生产、装载运输作业,就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术,就可以实现装载运输工作的自动化和智能化,解放人类劳动力,提升科学发展力,进而提高装载运输工作效率。 三、结束语 在煤矿企业中应用机电一体化技术是提升煤矿企业生产效率,推动企业更好、更快发展的最佳选择。虽然,当前我国的机电一体化技术发展时间尚短,技术还不成熟,但已经体现出了其在煤矿机械中应用的巨大价值。因此,煤矿企业一定要重视起机电一体化技术的研制和开发,尽早完善机电一体化技术,更好的提升煤矿企业的工作效率。 作者:王淑文 单位:通化矿业(集团)有限责任公司 煤矿机电一体化论文:谈煤矿机电一体化技术的发展 摘要:作为能源型企业,煤矿企业推广机电一体化技术,可以有效的降低企业生产成本,提高采煤作业质量,实现对资源设备的优化配置。机电一体化技术是现代煤矿企业发展的重要趋势,对解决煤矿领域生产问题有重要价值。 关键词:煤矿;机电一体化;发展 机电一体化技术是以机械技术为基础,实现对现代自动控制技术和计算机信息技术充分整合利用的发展技术。机电一体化技术可以提高煤矿企业的总体经济效益,可以促进煤矿企业的快速发展,实现优化煤矿生产等目标。 1煤矿机电一体化技术简要分析 1.1煤矿机电一体化概念。煤矿机电一体化技术主要通过电气工程和机械工程有机结合,利用计算机设备把信息技术融入到煤矿生产的全过程,从而通过煤矿机械和电力设备的自动化控制,全面提高煤矿生产的效率。煤矿机电一体化技术经历了计算机软件系统发展,微电子设备的成熟,数字信息化时代到来,以及智能化设备的突破等多个准备期,目前已经可以广泛的使用一体化技术对煤矿机电设备进行操作。煤矿机电一体化技术可以充分的运用计算机技术的运算优势,实现对机电设备运行数据信息的全面存储和有效分析,实现信息自动控制目标。机电一体化技术还可以对机电设备的运行情况进行数据分析,在计算机系统上科学的判断机电设备的运行情况和分析潜在的风险。通过机电一体化技术还可以提高生产过程的安全性,可以对生产的细节进行有效的控制。目前机电一体化技术的操作向着简单化的方向发展,有助于提高标准化的机电操作技术的普及,在全面减轻采煤作业负担前提下,极大的提高采煤作业的效率。 1.2煤矿机电一体化特点。现代煤矿机电一体化技术是建立在多种技术综合运用基础上的一体化。现代信息技术已经成为煤矿机电一体化技术的支撑,通过必要的信息数据的收集与判断,可以全面提高煤矿生产过程的控制水平和效率,从而开发出有效的煤矿生产控制系统,解决好煤矿生产管理中的实际问题。首先,清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤图形显示系统是当前煤矿机电一体化技术发展的主要特点,通过多个信息页面的显示系统,可以全面准确对采煤段进行监测,可以在操作系统中综合的分析采煤层的作业情况,并且使用相应的管理措施,通过管理技术人员落实好采煤策略,全面提高采煤的效率。其次,智能化的控制系统提高管理效率。通过信息化的采煤控制系统可以对机电一体产品进行有效的运用,可以实现对现有机电设备的自动化控制,从而优化提高机电设备的工作效率。第三,强大的实时通讯功能,机电设备一体化技术是建立在良好的通讯基础上的管理技术,注重通过光纤实现井上井下相联,建立起信息系统与机电设备的数据交换机制,可以实现信息的互换,这样既有利于对机电设备的保护,同时可以实现机电设备的全面控制。 1.3煤矿机电一体化现状。目前煤矿企业已经广泛在推广实施机电一体化技术,着力运用机电一体化的装备设施降低煤矿生产成本,提高煤矿生产效率,解决煤矿生产过程中的实际问题。特别是随着计算机技术的快速发展,煤矿机电一体化已经广泛开展研究信息化技术的普及应用模式,对煤矿运行过程中的数据收集意识日渐提高,注重通过必要的注重信息来支持煤矿机电一体化技术的使用。目前我国煤矿机电一体化设备的使用情况已经较为广泛,但是机电一体化设备的质量相对较低,还存在着机电设备一体化整体配置不足,机电一体化设备配置不均衡,机电一体化技术使用效率低等实际问题。煤矿领域机电一体化技术的推广还需要发展的过程,还需要解决当前煤矿企业盲目跟风投资问题,需要煤矿企业根据自身规模的实际需求,深层次研究机电一体化设备,并且注重引进专业的机电一体化管理人才,实现现有设备的高度利用,这样才能提高煤矿企业机电一体设备的利用效率,发挥出机电一体化技术的作用,为煤矿企业的机电一体化发展打下坚实的基础。机电一体化还应当向着煤矿企业的核心生产环节发展,还需要解决好开采、井下供电和运输等实际问题,从而为提高煤矿开采效率和质量提供更有力的技术支持与帮助。 2煤矿机电一体化的技术应用 2.1在采煤设备中的运用。机电一体化技术可以广泛应用于采备设备当中,在很大程度上降低了人力资源对设备的操作量,极大的减少了人力作业的危险,并且把人为不安全因素降到了更低的程度。通过机电一体化的控制方法,可以把采煤设备的作用充分的发挥出来,可以实现在更恶劣环境下的无人工作业,这对于提高采煤的效率,减少外在环境对采煤操作的影响,同时提高不间断操作的效率,进而降低设备的故障率都有重要的意义。通过一体化技术的广泛使用,还可以减少维修费用,可以使采用设备高效运转。2.2对采煤过程的全监控。通过机电一体化技术可以广泛的收集采煤作业的信息,可以实现对采煤全过程的有效监控,机电一体化技术不仅有效完善的信息收集系统,还可以通过预定的程序对采煤数据信息进行研判,这对于提高对采煤过程中潜在风险的预判有重要的意义。通过一体化的监控管理系统可以及时的发现采煤过程中的问题,并且实现机器设备与人的有效协调,从而提高采煤安全的保障性,同时实现了机电设备硬件与软件的有效协调。 2.3在运输设备中的应用。机电一体化技术还可以广泛的应用于煤炭的运输过程,实现了科学的调配运输资源,对于煤矿运输设备的自动化控制,有效的分配煤矿现有的运载能力有重要的意义。通过一体化技术可以准确的分析每天的采煤量,可以根据采煤量实现现有运输和存储资源的调配,在发挥现有设备作用的基础上,解决好惯性载荷的问题。同时还可以对运载力的故障进行及时的判断修复,这对于不断完善煤矿运输水平,提高煤矿运输的安全性和可靠性有重要的意义,是现代煤矿运输效率的重要保证。 3煤矿机电一体化的管理措施 3.1注重引进先进的管理技术。煤矿机电一体化技术的核心是引进计算机技术,注重通过计算机来引导煤矿机电设备的智能化发展。只有注重引进以计算机为主的先进的机电设备技术,才能不断对机电一体化进行全面更新,从而提高机电一体化与网络的有效结合,借助现代通讯技术提高通讯的可靠性和稳定性,从而达到机电一体化的控制目标。目前我们可以运用机电一体化技术主要用于对开采设备的管理方面,需要通过有效的培训专业技术人来实现煤矿的顺利开采,从而实现对煤矿开采的有效保障和科学管理。 3.2设立专门的机电管理机构。提高煤矿企业机电一体的管理水平,发挥出机电一体化技术在机电管理中的实际作用,必须注重发挥机电技术管理机构的作用,形成完善的机电机构管理体系,注重通过贯彻落实明确的机电管理制度标准,全面提高机电管理工作的积极性,解决当前机电管理工作人员积极性不高的问题,从而保证机电设备的顺利运行,实现提高机电设备管理积极性的目的。也只有通过建立起完善的机电一体化技术的管理机构,才能有效的在煤矿企业内部推广相关管理规定,不断提高机电管理人员的工作能力水平,把先进的设施和技术在煤矿企业内部进行有效的推广。 4煤矿机电一体化的发展方向 4.1智能化。智能化是机电一体化技术发展的主要方向,只有注重推动智能化系统的建设,才能把各种机械电力技术综合应用到煤矿企业发展的全过程,从而增加煤矿机电功能的推广与应用。为了提高机电设备的智能化水平,还应当通过智能化设备加强对井下环境及信息的收集,通过智能化设备实现对机器设备运转情况,井下开采环境数据信息的全面收集和智能判断,在此基础上提高设备操作的有效性,全面降低机电设备运行过程中的风险。 4.2微型化。微型化机电设备管理的重要内容,微型化的机电设备不仅可以提高操作的灵便性,而且可以有效的降低机电设备的维修难度,使机电设备可以深入到煤矿企业环境的各个角落,从而有效的减少因为环境问题阻碍机电设备推广的困难,通过机电一体化技术的微型化的不断发展,可以极大的普及机电一体化技术,从而推动煤矿企业技术革新的深入进行。 4.3系统化。随着煤矿开采企业规模的不断扩大,煤矿开采中应用机电一体化技术的日渐成熟,只有注重实现系统化的技术发展,从体系上关注煤矿企业设备的运行情况,才能在机电管理中把关注的重点转移到实际应用层面,最大限度的避免在运用过程中出现的实际问题,并且发展出效率较高、较为可靠和耐用性好的机电一体化实现,实现软硬件水平的升级。 4.4绿色化。绿色是当前对能源型企业提出的基本要求,只有注重提高机电设备的绿色化水平,才能把机电技术广泛的使用于各个领域,从而不断获得煤矿企业相关方的支持,通过绿色化技术的广泛应用,可以充分的发挥出技术方面的优势,可以把机电一体化技术以最大效率应用于煤矿开发的始终。 作者:陈术 单位:安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的发展与应用 摘要:文章介绍了国内外机电一体化技术的研究现状,并重点阐述了煤矿机电一体化的发展趋势和机电一体化在煤矿中的应用。 关键词:煤矿;机电一体化;发展与应用 1机电一体化技术的研究现状 1.1机电一体化的定义 机电一体化(Mechatronics)是1971年由日本学者在日本杂志《机械设计》中提出的,是由机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、光学技术等多学科形成的一门交叉学科,目前已经发展成为部分学校的专门专业。但对于机电一体化的具体内涵和概念学术界并未形成统一的认识。VanBrussel教授认为,机电一体化是跨领域的并行工程,它包括机械、微电子、控制工程和计算机技术等多门学科,而机电一体化的目标就是实现上述多门学科和技术的综合应用。德国Isermann的教授认为机电一体化属于交叉学科的综合领域,机电一体化包含的交叉学科可以分为机械系统和与其相关的控制系统,而其控制系统又包括信息系统、计算机系统等。控制系统主要用于服务机械系统,便于工程师在远程对机械系统进行操控。国内曾庆良等[1]定义机电一体化是一个包含机械、电子电气、信息等功能模块的技术系统,是多学科技术的综合作用,各个功能模块之间存在着密切的交互关系,其中起决定作用的不是某一单独的技术,而是这些技术的联合作用,这些技术的联合作用使系统具有更优秀的性能或实现了新的功能。 1.2机电一体化的设计 目前,国内外学者在机电一体化的设计方面已经进行了大量研究工作,按照研究方向可以将机电一体化设计分为三大类。1)侧重于概念设计过程和相关软件的研究。机电一体化的概念提出后,国外大量学者进行了大量尝试。如德国的R.Iserrmann教授及其团队以机电一体化的控制系统为核心进行了尝试,但缺乏驱动器、传感器和机械部分的融合,难以达到机电一体化的完善设计。JurgenGausemeier教授团队进行以半规则式计算机语言为核心的机电一体化设计,但并未实现理想的机电一体化系统。法国的PSA所进行了以机电一体化模型库为核心的设计,通过模型库的查找和存储简化机电一体化的设计,但并未达到理想效果。英国的Lancaster大学尝试了以键合图理论、方框图为基础的功能模块的混合建模,但主要以机电一体化的控制为主,执行构件部分研究又不够深入。在国内,机电一体化的起步较晚,但经过大量专家学者的不懈努力也取得了丰硕的成果[2]。如上海交通大学的邹慧君教授将机电一体化的主要研究对象转向以实现运动功能为主,并对系统方案设计进行深入研究,实现了较为理想的功能求解模型。山东大学的黄克正团队以功能分析和重构理论为设计基础,提出了机电一体化概念系统的过程模型。华中科技大学的杨家军团队以机械运动方案和传感器设计为研究基础,加之计算机系统的辅助功能,完成了机电一体化系统的设计。2)侧重于开发过程的研究。主要代表是德国工程师协会2004年的VDI2206系统,其设计过程如图1所示,根据用户需求提供系统设计(面向领域的设计),包括机械领域、电气领域和信息领域,在完成系统集成后再通过系统设计的验证,最终得到客户需要的产品。但这种机电一体化的设计仅提供了一个设计思路,缺乏具体的设计过程。3)协同仿真技术。仿真技术在20世纪初期开始应用于其他领域,在20世纪末被引入机电一体化领域,目前国内外学者就机电一体化的机电仿真技术已经开展了大量的研究工作。在国外,VanBrussel和VanBeek开展了协同仿真的参数设计,解决了系统仿真参数的优化问题。荷兰Twente大学的JobVanAmerongen教授及其团队开展了机电一体化模型的仿真工作,实现了多领域机电一体化的仿真研究。在国内,钟掘院士等[3]学者从机电系统耦合及各耦合参数间的关系入手对机电一体化系统进行研究,设计出系统功能优化的物理模型,该课题已经突破早期研究存在的难题,该研究方法在机电一体化系统研究方面十分深入,研究的重点是系统的后期设计。而李伯虎院士和清华大学熊光楞教授在协同仿真方面也开展了大量工作,开出了基于协同仿真技术的复杂产品。 2煤矿机电一体化技术的发展趋势 近年来,全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。2013年4月,德国开启了“工业4.0”,即第四次工业革命。“工业4.0”主要包括两个主题,即“智能工厂”与“智能生产”。我国机电一体化经过多年的发展和积累,机电一体化取得了巨大进步,但发展并不完善。因此,在2015年5月,我国了“中国制造2025”行动纲领[4]。该纲领提出在2025年之前迈入制造强国行列;在2035年以前,与中等制造强国的水平持平;在2049年,成为世界的制造强国。因此,煤矿机电一体化未来的发展进程必然与“工业4.0时代”和“中国制造2025”行动纲领存在一致性关系,所以笔者认为,未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 3机电一体化在煤矿中的应用现状 1970年我国大同矿务局首先试验自行设计的第一套综合机械化采煤系统。到20世纪80年代,随着国际综合机械化采煤技术的发展,我国综合机械化采煤也得到了空前的发展;到90年代中期,采、掘、机、运、通基本完成了机械化,大大提高了采煤效率,减少了煤炭灾害的发生;进入本世纪后,我国矿业机电一体化又有了突破性的进展,完善的安全生产监控系统、大型固定采煤机械等在煤矿投入使用,但仍与世界先进的采煤机电一体化存在差距。 3.1液压支架电液控制系统 相比西方发达国家,我们在液压支架电液控制系统的研究较晚。1995年第一台自主研制的液压支架电液控制系统至今,出现了不同型号的多种电液控制系统液压支架,但实际国产的液压支架电液控制系统在国内煤矿的应用仍不太乐观,目前矿井综采工作面采用的液压支架电液控制系统仍以国外的设备为主,部分软弱顶板支护采用的单体液压支架系统也存在类似的情况。这一方面是由于国产的液压支架电液控制系统未能突破技术瓶颈,而国外的液压支架电液控制系统(以美国和德国为主)具有完善的故障诊断预警装置,可实现液压支架与采煤机、刮板机联动和远程控制。 3.2电牵引采煤机 国内电牵引采煤机的研制工作从20世纪80年代末期开始,经历了近十年的研究才取得了突破性的进展,目前电牵引采煤机也是煤矿机电一体化的重点研究方向。国内比较先进的电牵引采煤机包括山东能源机械集团公司研发的MG150/345-WOK交流电牵引采煤机和太原矿山机器集团有限公司研发的MGTY307/10-1.1D电牵引采煤机。这两种采煤机目前都能实现1.8m以上的薄煤层开采,同时可以完成煤层倾角在25°以下的综合机械化开采工作。我国电牵引采煤机的发展大大加快了我国煤炭机电一体化的发展。但目前煤矿机电一体化(机械化)率约70%,而综采率仅为40%,对比世界国家发达国家超过80%的综采率,仍存在很大的发展空间。目前电牵引采煤机具有的优势有:①牵引特性较好,世界先进的电牵引和液压牵引技术都具有良好的调速特性,但国内的液压牵引系统稳定性不如电牵引系统,因此采用电牵引可以有效地保证电牵引采煤机的牵引特性;②机械传动效率高(>90%);③牵引力可以满足大倾角煤层开采;④工作可靠性高;⑤易于实现微机自动控制;⑥机械传动和结构较简单。 4结语 本文对国内外机电一体技术的研究现状进行了分析,特别指出了煤矿机电一体化技术的发展趋势和目前机电一体化在煤矿中的应用现状。目前在煤矿中机电一体化技术主要应用在液压支架电液控制系统、电牵引采煤机、煤矿安全控制系统等,而随着“工业4.0”时代的开启,以及我国了“中国制造2025”行动纲领,笔者认为未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 作者:李乐 单位:潞安集团 司马煤业有限公司 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的意义 摘要:对机电一体化的意义进行了阐述,并对机电一体化技术在掘进机、采煤机、支护设备、输送机中的应用展开探讨。认为实现煤炭资源开采的机电一体化是提高煤炭资源节能绿色生产的重要途径。 关键词:机电一体化;煤矿机械;煤矿开采 引言 新世纪煤矿机械领域发展的核心技术是机电一体化技术,随着现代社会煤矿资源需求量的日益增长以及环境问题的日益严峻,如何利用现代科学技术,有效提高煤炭产出率,减少回采率,降低对环境和其他资源的影响是关键。煤矿机械的机电一体化技术将电子技术、自动化及电气装备等有效结合在一起,实现煤矿开采、传送的无人化、重型化和智能化,从而实现优化资源、提高资源利用率的目的。 1煤矿机械中机电一体化应用的意义 煤炭资源是我国主要的能源之一,高效开采煤炭资源是促进我国现代化建设的重要方面。在煤矿机械中加强机电一体化技术的应用,提高煤矿机械的智能化和自动化也是我国煤矿机械今后发展的主要方向。机电一体化在煤矿机械中应用的意义主要表现在以下几个方面。1)有利于煤矿作业的安全保障。煤矿开采工作和其他工作相比,所面临的环境更加恶劣和复杂,特别是对于井下作业来说,保障员工安全尤为重要。在煤矿生产过程中,生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求,煤矿机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点,如果无法保障机械的安全运行,则容易发生严重的安全事故。提高煤矿机械的自动化和智能化水平,减少人为操作的几率,能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率,提高机械运行的稳定性,降低机械操作失误率,所以,加强机电一体化技术的应用有利于煤矿作业的安全保障。2)有利于提高劳动生产率。机械代替手工实现自动化生产是提高劳动生产率的主要途径。在煤矿机械中应用机电一体化技术,能够进一步优化劳动生产方式与劳动资源的结构,减轻工作人员工作负担的同时提高煤矿生产的效率,从而提高煤矿企业的经济效益,增加工人的工资收入[1]。 2机电一体化技术在掘进机中的应用 掘进机是目前大多数煤矿生产单位使用的机械设备,其电气部分包含了矿本质安全操作箱、矿用隔爆型电铃、防爆灯、矿用防爆开关箱等,同时结合液压系统实现机械生产功能,从而达到对煤矿自动化开采的目的。其控制系统的任务是保护和控制机械设备的主控制器,而且需要对故障进行检测和信息记忆。并且,具有良好的人机交互界面,能够同时实现显示操作相液晶屏和防爆安全开关箱显示仪表的功能。其中,开关箱与操作箱之间的信息传输应用的是动力载波技术,这种技术只需要利用普通的两芯通讯电缆就可以实现,而且操作简单安全。对于整个电气系统而言,主要体现的特点是设计理念比较先进,显示功能强大,能够实现较好的人机交互功能,而且安装简便,易于操作,安全性能高。主要利用可编程控制器作为关键部分,实现短路故障、三相不平衡故障以及过电压故障的监控,而且也能够实现油泵的检测和保护。同时,它还可以将电机运行状况、电气参数以及故障信息显示出来,以便工作维修人员参考[2]。电气部分的控制由PLC来实现,将PLC和电流互感器、漏电检测装置、电机温度保护装置以及输出信号连接,通过程序的编辑和运行来实现整个电气部分的自动化、智能化控制,同时实现故障的智能性检测、切断以及存储。 3机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机是煤矿生产过程中最为重要的机械部件,其生产效率的高低直接决定了煤矿生产产量的高低,从而影响到煤矿企业的经济效益。目前,我国采煤机中机电一体化应用最为广泛的是电牵引采煤机。它不同于传统的液压牵引采煤机,它的牵引性能、自动化水平以及适应能力更强,有效克服了采煤机在移动时产生的阻力,而且在采煤机下滑过程中,可以通过发电机的发电制动来有效控制下滑速度。并且也能够将下滑时产生的电能反馈回电网,实现能源的高效利用。例如,在煤矿实际开采过程中,随着矿井深度的加深,煤层的倾斜角也会加大,大多数会呈现出40°~50°的倾斜角,这时,采煤机的工作面是倾斜的,就需要良好的制动来对采煤机进行制动。电牵引采煤机轴端设置有良好的停电装置,能够有效避免采煤机才使用过程中的下滑现象。目前,我国采煤机的机电一体化技术应用已非常广泛,而且在此基础上也研发出了许多高性能、高质量的机械设备[3]。 4机电一体化技术在支护设备中的应用 在煤矿采煤实际工作中,大多数的支护设备采用的是液压支架。但是,随着电气化生产技术的提高,电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术,将二者有机结合起来,形成了定压双向邻架的结构,提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且,电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快,同时,可以实现支架工作状态的有效监测,提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作,通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前,我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能,实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测,一旦乳化液浓度不合标准,则会发出警报,并对其进行定时反冲洗,调节其浓度。 5一体化技术在输送机中的应用 在我国煤炭实际生产过程中,进行井下作业时,需要利用带式输送机将井下开采出的煤炭输送到地面上的指定区域内。所以,实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求,能够有效抵制不良环境产生的影响,确保其能够正常运行。首先,电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次,需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次,还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说,由于传输距离比较长,应该增强设备的故障检测和防护工作,保障其工作的安全性和稳定性。当前,我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心,而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现,不仅有效提高了传输效率,而且能够有效节约电能,提高能源利用率。 6结语 机电一体化技术在煤矿机械中的应用是我国现代化煤矿生产建设的需求,实现煤矿生产智能化、高效化、自动化和安全化,是保障我国煤炭产业高效发展的重要保障。同时,也是优化我国产能结构、提高劳动生产率、提升人们生活水平的重要措施。 作者:王龙 单位:同煤集团地质勘测处机电科 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的应用 摘要:煤矿企业一直关注的热点问题之一就是将机电一体化技术应用到煤矿机械中,机电一体化是矿山机械中一个重要的研究课题,文章对国内外煤矿机械技术的进展做了简要描述,以煤矿机电技术为代表重点分析了机电一体化技术在煤矿机械中的应用。 关键词:机电一体化技术;煤矿机械;煤矿机电的应用 进入21世纪以来,机电一体化技术取得了巨大进步,在研发方面也不断成成熟。这一技术在煤矿中得到了普遍应有,同时也成为了该领域的重要研究课题。对于煤矿开采的质量和效率要求越来越高。实现这一目标就离不开先进科学技术的应用和先进理论知识的指导。随着产业化和安全要求的不断提高,重型化、智能化和无人化成为煤矿机械发展的方向。机电一体电技术取得巨大进步的同时,也成功将有自动化功能的机器人、微电子技术,成功的应用在了采矿装备中,实现了完美融合,所以这一技术得到了煤矿产业的广泛重视。 1简析国内外煤矿一体化技术研发进展 所谓的煤矿机电一体化就是将机电一体化技术应用在传统的煤矿机械中,从而将其升级改造之后的新的煤矿开采技术。美国和日本是世界上最早研究机电一体化的两个国家,这两个国家将主要的研发方向放在了可以让其适应各种特殊环境的一系列机电机械设备上。这样的机械设备可以有预测任务的功能,同时也可以预测出步骤和结果,事先编写程序就可以自动正常工作。我国在20世纪70年代就在尖端技术上引入机电一体化技术,经过短暂的发展,就开始了对此项技术的研制工作。在此项工作中取得了很大的研究成果,很多大型煤矿企业研发出了功能强大的煤矿开采技术,并且拥有完全的核心技术产权,这为机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用奠定了基础。 2目前我国煤矿机电的应用现状 现在我国研究的煤矿机械动力系统主要由急速器和电机,以及运动执行机构三部分组成。这样的机械单元环节多,占用大量的空间,使得整体机械的工作效率低下,因此系统的可靠性低,故障率高。这些状况的出现使人们意识到机电一体化技术不仅仅是将电子科技和机械技术放在一起的简单叠加。只有成功的将其融合在一起,才可以成功的研发出功能齐全,安全性有保障的机电一体化系统。随着工业化的进展人们对于工作效率的要求越来越高,从而让人们发现对于井下回采工作时,面对的回采速度这方面的要求不断增大,因此对于煤矿机械化方面的水平也要求的越来越高。采用掘进设备进行施工大大提高了巷道掘进速度。 2.1机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机较传统的液压牵引机有很多优点,主要体现在以下几方面:(1)牵引稳定性更高,现在动力系统在机械前进过程中有着很大的功能,主要用来提高部分牵引力,同时可以有效增强采煤机在克服阻力方面的能力,同时采煤机在下滑时,还具有制动发电的功能。(2)采煤机电机的轴端装有防止打滑的制动器,使得制动力矩加长,从而保证机械能够在斜度更大的坡上使用,使得机械的适用的作业环境更大。机电技术在此的应用,使得煤矿企业在特殊环境下的作业效率更高,更加安全。(3)由于机械结构与传统的液压牵引不同,电牵引采煤机一般只会在整流子和电刷上产生磨损,这就使得电牵引采煤机故障率低,维护工作也相应减少,大大延长了机械的寿命。(4)电牵引采煤机装配了高灵敏度的传感器,反应速度更快,更加精确,使得采煤机几乎不会出现超负荷工作。 2.2机电一体化技术在采煤机中的功能 维护采矿作业安全和事故预警是采矿工作中必不可少的工作环境。矿山救护机器人能够对煤矿井下的具体情况采取相应的措施。一般具有以下几种功能:(1)对井下被困人员进行定位,还能够测定有毒、可燃气体的风向并对其定量。(2)凭借装配的模拟视觉系统自动避开障碍物。(3)能够及时发出信号,使没有撤离的人员及时撤离。(4)还具备暂存井中,具有观测图像的功能,并将这些图像传输到控制台,能够为救护人员提供可靠的救援信息。 3煤矿机电一体化技术深入分析 3.1煤矿机电一体化技术的结构体系 煤矿机电系统主要由三部分组成,它们分别是控制系统、驱动系统以及操作系统,三部分缺一不可。这其中每一部分都有着十分重要的功能。控制系统的主要功能是控制机器人的运动轨迹。而开环控制和闭环控制两部分则是现在十分常见的两种控制系统。而驱动系统也由三部分组成,主要是驱动力,减速器和传感器。而操作系统则具有控制矿山系统完成十分详细的任何的功能,同时可以通过提供各种各样的命令,让系统可以针对不同的环境面做出相对应的操作,从而保证作业的顺利进行,避免在这过程中出现问题。 3.2煤矿机电系统的价值 这一系统的应用可以帮助广大工人,顺利从不良的环境下成功脱离出来。对于工人的身体安全保障,有着不可深远的意义。煤矿矿井环境十分杂筷,处处充满灰尘和各种各样的有害气体,而且环境潮湿阴暗,而在这种不良的环境下矿工要进行高强度的工作,这对他们健康的影响程度是可想而知的。因此矿山机械设备的研制可以将从事繁重工作的煤矿工人解放出来。而且这种设备可以适应危险的作业环境,能够高效的完成工作。因此只需要根据煤矿的具体情况采取恰当的设备,就能够在各种复杂的环境中进行采矿作业。 4结语 研制煤矿机电设备替代工作人员进行矿山作业,适应各种不良作业环境已经是现在我国煤矿机械行业的主要研究方向。而这一研究主要通过机电设备的引进,从而实现现有煤矿机械的有效升级,从而在一定程度下提高开采量,保障开采出的煤的质量。同时这种先进设备的应用可以帮助广大采矿工人脱离十分有害的环境。而将可能齐全,同时十分安全可靠的控制系统,引进到煤矿机械研究中,是提高机械性能的主要办法。当然这些技术的成功研发,要结合我的实际情况才可以进入,这样才可以保证项目的可能性,同时研究成功后才会有价值。 作者:吴国军 刘彩红 单位:太原理工大学
0引言 机械制图是中职机械工程专业的基础课程之一,该课程不仅要求学生具备扎实的机械技术功底,同时还要具备出色的绘图能力、识图能力与读图能力,对学生的抽象思维与空间思维都有较高的要求。传统教学模式中,机械制图课程多以平面展示教学为主,随着现代技术的发展,逐渐演变为多媒体动态演示,仍然无法摆脱课程资源稀缺、理论与实操脱轨等问题。针对以上问题,立足课程改革背景,对机械制图与现代信息技术的融合教学展开分析。 1融合现代信息技术的机械制图教学特征 1.1人机交互———精准投放课程资源 所谓人机交互即指人与设备之间的互动,在生产制造领域中,常常用来表示利用人工智能将详细的工作数据呈现出来,以便于人们了解机器当前的工作状况。而在实际教学过程中,人与设备之间的互动则体现在计算机对学生学习数据的掌握上[1]。一般来说,教师可以在课前将学习资料通过在线学习平台分享给学生,由学生独立观看、学习,并按照课件中的资料提示进行相关操作或是习题演练。而在这一过程中,系统完整采集学生学习数据,包括观看课件时长、测试成果统计、错题资源整合等,以此作为分析学生课前学习情况的数据样本,并自动生成图表资料帮助教师了解学生的学习情况。利用人机交互过程提供的信息,教师可以充分掌握班级真实学情,并以此为基础制定教学计划。在智能系统的辅助下,还能快速在数据库海量信息中索引契合学生需求的多媒体课件、电子教案、集成图形、试题库等数字化资源,并将其打包发送给学生,从而进一步保证教学开展的有效性。 1.2数据集成———统计整理学习生产资料 机械制图课程内容包括制图的基本规定、正投影基础、基本几何体、平面图形、组合体、机件表达方法、零件图、装配图等相关知识[2]。目前,在课程改革背景下,无论是知识的深度还是广度都更契合当前中职学生的学习标准。但目前所使用的教材中,依旧存在着一个较为显著的问题,即知识内容理论性过强,但与现实工作岗位衔接不够紧密,导致教学效果无法达到理想状态。例如,教材给出的一些零件示意图样中,往往会详细标注零件的尺寸、工艺要求、设计方案,却忽略了详细地为学生介绍该零件通常被应用于哪些设备之中,以及其具体的作用,这与学生的实际需求并不相符。而在信息化教学模式下,学习平台收录的资料中不仅有完整的理论内容,同时还能够结合学生的专业特点,系统搜集岗位中的生产资料、工作任务,不仅能够有效拓充学生知识视野,同时还能根据学生自身需求汲取知识养分。这种教学模式不仅能为职业教育改革提供源源不断的动力,同时也为其课程体系建设提供充足的资源保障,真正意义上实现了专业的升级与发展。 1.3机器学习———实现任务引领教学 现代化信息技术强调机器与人一同进步,也就是通过系统平台保留学生的学习数据,通过掌握学生当前的学习进度,结合学生学习特点,自动推送相关的学习资料,以便帮助学生更好地实现自主学习[3]。例如在当前部分项目化课程安排中,教师常会结合真实的企业生产任务,组织学生以小组合作的形式进行专项突破,以此增强学生的实操能力。但因缺少相关的实践经验,学生在进行课后自主学习的过程中往往会遭遇许多障碍,甚至产生无从下手的困惑。此时系统平台能根据学生日常的资料索引记录,自动推送与学习任务相关的资料文献或视频图样,以此有效地对学生进行指引,并提高其自主学习的效率。在智能技术支持下,不仅可以有效降低学生的学习难度,更有助于拓充学生的知识积累,使其创造能力和组织能力都得到相应提高。 2关于课程改革背景下的教材建设思考 2.1依循岗位需求拓充教学资源 当前国家职业教育改革的重要特征之一,便是强调学科全面向职业岗位靠拢。基于这一根本发展目标,目前中职机械制图课程不仅需要重点融合职业技能的知识点和技能点,同时还要关注与学生发展相关的职业素养教育及思想观念教育,进而有效实现复合型人才的培养。在这一背景下,专业教师需要积极发挥信息技术在资源整合方面的特长,配合教材内容适当拓展课外学习资料,如行业发展前景、国内外技术创新、专业领域突破等,以此培养学生良好的发展观念,并增强其对工作岗位的深度了解,助力学生取得更好的发展。 2.2实现教学材料的数字化建设 机械制图课程的主要教学目标是培养学生的识图、读图能力,通过熟练解读图形语言,了解机械配件的设计原理,最终形成熟练制图的能力[4]。而利用数字化的课程资源不仅能够更好地为学生展示图样信息,还能详细为学生分解制图过程,使学生可以深入掌握操作的每一个细节,对提升教学效率具有显著意义。除此之外,在数字化课程资源下,学生可以随时随地对教材中的学习资料进行搜索,并将自身关于知识的一些想法或问题记录下来,有利于灵活地进行自主学习,同时也更契合课程改革的教育特征。因此,教师应当加快教材的数字化建设,以此推进教学改革进程。 2.3依托智能APP与纸质教材互动 通过现代智能APP软件,教师可以推送作业内容、课程订阅、课件视频、资料分享等在线教学数据,更为关键的是能实现移动终端与传统知识教材间的即时互动,使信息技术真正意义上成为辅助学生学习的有力工具。例如通过SolidWorks应用软件,教师可以将教材中的模型图片制作成三维立体模型,并自动生成与之关联的二维码。随后将模型储存在教学平台数据库中,学生在学习过程中想要更为全面地了解模型细节,可通过扫描二维码获得该图片各个方位的三维投影,以及与之相关联的资料拓展或细节剖析等,不仅有效拓展了教材容量,也使信息化教学特征更加明显[5]。 3基于现代信息技术的中职机械制图课程改革 3.1全面调整教学结构 现代化信息技术的鲜明特征,在于能够实现人与机器顺畅互动,这一点对于教学活动来说,既是进步升级的体现,同样也是实现课程改革的契机。但在实践教学过程中,很多教师并没有正确把握这一特点,依旧沿用传统的多媒体教学模式,使信息化教学更加偏向于“展示”,而不能体现其构建、统计、精准的技术优势。因此想要真正实现课程改革,教师不仅要对信息技术的应用进行深入思考,更要关注与之特点相符的配套课程模式,完整地发挥出信息化教学的育人功能,在提高学生学习效率的同时,赋予其全新的发展观念。以“平面切割回转曲面体”教学为例,传统的多媒体教学中,大多通过动态演示为学生呈现不同角度的切割对曲面体三视图及截交线的变化。这样的教学方式虽然直观但是却略显刻板,缺少对学生空间想象思维的培养,不能很好地建立其对图形的感性认知[6]。而在信息化教学模式下,教师可以在课前通过智能教学平台将教学课件分享给学生,学生可以利用SolidWorks等制图软件来调整图片中的模型参数,可以更清晰地把握图形截面与线条之间的变化规律。在此基础上,教师可以确保学生在课前对所学知识的基础内容进行初步了解,通过在线试题测验统计学生的学习情况。在回归线下教学的过程中,教师可围绕学生课前自主学习中体现出来的问题进行针对性讲解,并空余出更多的教学时间来为学生延伸该项技术在现实生产中的应用范围,使教学内容与职业岗位更加贴近,完整地发挥出信息技术优势,更好地引领学生了解专业技术。 3.2联系企业工作岗位 随着职业教育的不断发展,促使职业院校进行改革的不仅是技术设备的升级进步,同时还包括发展理念与市场需求的快速调整。因此对于中职机械制图教师来说,在以就业为导向的课程改革背景下,其教学内容的设置不仅要关注学生个体差异,更要加强对现实工作岗位的深入思考,结合职业发展趋势为学生打造健全的能力体系,确保其获得持续发展的核心动力,并体现出课程改革的实效性。为此,教师可以借助信息技术加强与企业之间的联系,除了持续关注行业发展动态之外,还可以鼓励学生通过合作企业来承接一些相对基础的制图工作项目,帮助学生更加深入地了解未来工作性质与能力标准,有意识地提高其专业技能[7]。除此之外,教师还可以以智能教学平台作为依托,邀请企业中具有丰富操作经验的构图设计师为学生开展线上教学,使学生不断了解新的机械技术,并适时提出一些学习中存在的问题。通过该方式帮助学生掌握关键生产技术,并使其接受一定的职业生涯规划教育。更好地实现素质教育改革理念,确保学生的各项能力围绕企业用人需求和职业实践获取和养成。 3.3设计实训操作项目 课程改革背景下,职业教育的最终目标不仅是帮助学生掌握扎实的基础知识,还包括引领学生的发展观念,使其意识层面逐渐富有创造力、想象力、自驱力,成长为具有鲜明时代特征的进取型优秀人才。为此,教师应基于信息技术构建的网络平台,为学生不断创造实训操作机会,并鼓励学生将一些有关专业的新颖想法大胆表现出来。真正改变传统教学模式,使课堂成为师生共同搭建的智慧交流场所,而非教师单向灌输知识的渠道[8]。在信息技术支持下,教师可以将学生的视野转移至本专业以外的层面。如与数控加工类专业的学生进行在线交流,通过不一样的视角来了解机械制图的原理及生产功能。同时可以通过与其他专业学生交流,使学生从中获得启发来独立开展一些设计尝试,并通过跨专业整合不断提高自身的绘图技巧,不仅能够培养学生的创新意识,也有助于提高学生的操作水平。除此之外,教师还可以引入一些职业技能大赛的竞赛项目,组织学生开展校内的专业比拼活动,使教学内容不再是重复单调的讲解、练习。 4结语 综上所述,在总结了现代信息技术教学特点的基础上,对中职机械制图课程的教材调整与课程模式进行了思考分析。希望能够以此助力学生获得更好的发展。 参考文献: [1]潘美祥,虞国军.基于名师工作室的专创融合专题资源建设研究:以《机械识图与创新》系列课程为例[J].中外交流,2020,27(22):144-145. [2]张立峰,周蕊,丁宁,等.新工科工程教育模式下的机械制图案例教学研究[J].教育现代化,2020,7(105):162-165+169. [3]赵晏,周红.基于信息技术的中职《机械制图》立体化教材建设[J].南方农机,2019,50(11):170+178. [4]顾勇,袁鸿斌,吴小涛.《机械制图》课程信息化教学与研究[J].南方农机,2019,50(19):212-213. [5]王黎光,刘芹.SolidWorks在高职《机械制图》课程教学中的应用研究[J].科技资讯,2019,17(17):60-61+63. [6]王丽萍.信息化教学引入机械制图课堂探析:以《机械制图》中组合体尺寸注法为例[J].职业技术,2018,17(1):32-34. [7]韩超,武立伟.“互联网+”时代机械制图创新教学模式的研究与实践[J].南方农机,2019,50(11):135. [8]马敬累.中职机械制图课程教学改革探讨[J].信息记录材料,2018,19(10):183-185.(03) 作者:张艳玲 单位:盐城机电高等职业技术学校
电力系统中电力自动化技术的应用:电力自动化技术在电力系统中的应用 摘 要:随着社会的发展,人们生活水平不断提高,电力资源越来越成为人们生产与生活必需的资源。电力资源需求量不断增加,电力系统的运作也逐渐走向复杂化,所以必须实行对电力系统的改革,改革主要就是运用高科技手段用自动化来取代传统的人力管理。目前大多数的电力系统中已经普遍地采用了自动化技术,本文主要通过分析电力系统自动化的基本要求,来列举几种最主要的电力自动化技术和其在实际生产生活的运用情况。 关键词:电力自动化技术;电力系统;应用 0 引言 由于现在电力的需求量非常巨大,传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷,各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现,自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术,它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统,收集数据,排除故障,在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。 1 电力系统自动控制的基本要求 各个行业的运行体制都要有一定的框架限制,没有这些基本要求工作很难做到有序高效,电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定,主要体现在以下几个方面: (1)电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析,所以必须要对电力系y整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理,通过分析参数更好地对运行过程进行监控,及时发现和跟踪数据的波动,保证能够在受控的条件下完成生产作业,消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。 (2)在保证生产的同时,还要注重于设备的保护,每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的,我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态,借助这些部件和装置的报警功能,及时发现故障并进行排除,消除不利因素,更好的保障生产的进行。 (3)电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率,提升原有的运转速度,因此必须要协调系统中的各个环节和单元,保证自动化控制过程的各个环节都合理运作,并做好环节与环节的衔接工作,保障整个电力系统畅通无阻的运行。 (4)资源问题也是一个重要的问题,谁掌握了资源并能高效利用,谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源,因此企业要想获得最大效益,必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题,减少一些没有必要存在的繁复的工序。 2 几种主要运用在电力系统中的自动化技术 (1)主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说,就是在电力系统正常工作的前提下,有效地监测与利用数据参数,以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点,改变模式,不断完善对数据和信息的处理,加强对生产过程的控制,更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新,它更具有针对性,更能满足自动化管理的需求,并且由于引进了触发机制和对象技术,可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。 (2)现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置,又能监测实际的施工现场,因此,它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中,它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体,同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息,在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。 (3) 光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术,还能提供各种高级功能,如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制,具有很强的抗电磁干扰能力,这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面,更有利于工作人员作出准确的判断分析。 3 电力自动化技术的实际应用领域 (1)发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术,主要包括:自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要,因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机,通过整理分析监测系统收集到的的数据参数,得出发电厂运行的状态信息,以此来控制发电厂的正常安全运行。 (2)供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面:一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统;二是负荷控制系统,通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘,并根据曲线波动来分析并处理电能的使用;三是为了方便实时监控电力系统,利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。 (3)电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用,主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等,来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析,预见可能发生的异常情况,及时采取措施进行调整,尽可能地降低突发危险的不良影响,确保电网运行安全稳定。 4 结论 在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源,随着经济技术的不断发展,人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端,为了使电力资源更好地满足社会发展的需求,自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化,但是人们不能就此满足,应该进行更多创新的尝试,使电子系统的运作更加低耗、更加高效,这不仅会壮大企业的收益,更会推动整个社会电力系统的完善与发展。 电力系统中电力自动化技术的应用:电力电子技术在电力系统中的应用 摘 要随着电力系统中计算机技术的广泛应用,电力电子技术越来越被重视,是实现智能电网的重要技术手段。电子电力技术的发展为我国巨大的用电量和电力系统的建设提供了良好的技术应用平台,提高了我国电力供应系统水平。本文主要研究了电力电子技术的发展进程和该技术在电力系统中的具体应用。 【关键词】电力电子技术 电力系统 发展 应用 电力电子技术在电力系统中应用广泛,主要研究内容是电力变换,变换和控制电能是为了更好的使用电能,为人们更好供应电力。换句话讲就是电力电子技术通过计算机将强弱电进行组合,是囊括计算机技术、电子电路技术以及电力控制技术的服务性技术。接下来就将详细介绍电力电子技术发展进程以及具体应用。 1 电力电子技术发展进程 1.1 电力电子技术的产生 电力电子技术是在20世纪50年代晶闸管的出现而形成的一种技术,可以分为器件的制造技术和电路的变流技术。随着晶闸管的广泛应用,人们在晶闸管的基础上生成了新的装置―可控硅整流装置,这个装置的产生标志着电力系统技术的又一次跨越,是电力电子技术产生的标志。自此步入了电力电子器件的变流器时代。 1.2 电力电子器件的发展 电力电子技术在电力系统发展中前途无限,电力电子器件主要分为三代。接下来就对每一代电力电子器件的发展以及特点进行具体的介绍。第一代电力电子器件又称半控型,主要以电力二极管和晶闸管为代表,特点就是体积小、耗能低。第一代电力电子器件在电力电子技术发展初期作出了巨大贡献,迅速击败了传统电力系统中的老式整流器,为电力电子技术的发展提供了很好的基础。尤其是电力二级管能够较好的改善电路性能,且能降低电路损耗和提高电源使用率。现在整流二极管种类很多,功能也有所不一样。第二代电力电子器件又称为全控型,其特点就是具备自动关断能力,如可以关断晶闸管。同时和第一代半控型电力电子器件相比,提高了开关速度,可以运用于开关频率较高的电路中。第三代电力电子器件产生于上世纪末,属于复合型,其特点是体积更小,结构更紧凑。第三代电力电子器件将几种电力器件相结合形成电子模块,方便了电力器件的使用,也为后来集成电路的产生打下了坚实的基础。随着集成电路的出现,标志着电力电子技术向着高频化、模块化、智能化等方向迈进。 以上是电力电子器件发展经历的三个阶段,使得电力电子技术向着高频技术的现时展,在电力系统中占据越来越重要的地位。另外在电力电子技术发展时,增加了节能环保、智能化的特点。 2 电力电子技术在电力系统中的具体应用 2.1 在发电环节的应用 由于电力系统发电过程中涉及多种设备,而电力电子技术在发电环节的应用就是体现在改善这些运行设备的特性,对以下几种发电设备进行控制和改善。 2.1.1 大型电厂发电机组中的静止励磁系统 随着电力电子技术的发展,逐渐取代了静止励磁中励磁机环节,采用晶闸管整流,具有建构简单、高性能低成本的优点,被世界各地大型电力系统广泛采用。同时对于电力系统来说,省去了励磁机这个中间环节,使得静止励磁能够更好的调节自身,提高电力系统的运作效率。 2.1.2 变速恒频励磁 水头的压力和流量决定着水力发电的有效功率,机组的最佳转速随着水头的发生而变化。而在风力发电技术中,其有效发电功率与风速的三次方成正比,当风速发生变化时,风车捕捉最大风能的转速就会发生相应的变化。因此,为了产生最大的有效功率,可以改变发电机组的励磁电流的频率,通过电力电子技术,使得电流频率和转速保持一致,实现发电机组最大功效的运作。其应用的代表技术就是变速恒频励磁技术。 2.1.3 太阳能发电控制系统 太阳能作为一种新型能源,发展太阳能发电是整个国家的战略目标,而电力电子技术在太阳能发电系统中应用较为突出,其在太阳能发电系y中的主要的作用就是将太阳能发电产生的电能进行转化,换句话说就是一个大功率的转换器。 2.2 在输电线路中的应用 电力电子技术在输电线路上的应用主要通过三种技术体现出来的,包括柔性交流输电技术、高压直流输电技术和静止无功补偿器。 2.2.1 柔性交流输电技术 这种技术产生于20世纪80年代,其主要内容是可以在输电线路的重要部位进行电力电子控制,对输电系统中的一些参数进行适当的修改或调节电能,合理分配输电线路中的电能功率,从而降低了输电过程中的电能损耗和输送成本,提高电力系统的稳定性。 2.2.2 高压直流输电技术 该技术主要以晶闸管为代表,其具有输电容量大、稳定性好等优点,尤其适用于远距离输电和海底电缆输电等输电线路。在晶闸管运用于直流输电技术之后,也相继出现了一些电力输送控制器,为电力输送降低了成本,提高了调节灵活性。 2.2.3 静止无功补偿器 它被广泛应用于负荷补偿和输电线补偿,该技术的作用是控制大功率输电网络中的电压,进而提高输电系统的稳定性和阻尼。 2.3 在配电过程中的应用 电力电子技术在配电过程中的应用,它在这一环节主要作用就是提高电力资源的质量,满足配电的频率、电压以及阻止配电过程中电能不稳定性的波动。主要体现在两种技术方面,包括用户电力技术和FACTS技术。用户电力技术主要解决配电过程中的突发问题,保证配电系统的稳定性和安全性,保证电力能源质量。FACTS技术主要针对电能的输送能力和控制力。 2.4 在电力系统节能方面的应用 电力电子技术在在电力系统节能方面的应用,有提高电能使用率和变负荷电动机调速运行两个方面。电厂产生能源损耗的现象是由于发电机组不能配合能源变化时产生的,通过变负荷电动机对运行转速的调整,能够达到节能的目的。但是该项技术在我国处于研究和摸索阶段,因此也存在一部分缺点:成本高,适用于中大型电厂。而对于其它的一些电厂,可以采用电力电子技术,在配电输送电力系统中增加可控设备,对电能进行实时调控,确保电力的质量和安全。 3 总结 电力电子技术在电力系统中的广泛应用,为我国的电力系统建设和发展起到了不可替代的作用,是一种里程碑的建树。随着计算机技术的日益成熟,电力电子技术也在不断的发展进步,但是在电力系统中的应用并没有发挥到最大价值,因此在运用电力电子技术时,应当不断创新和探索新的技能,更好的促进电力系统发展。 作者单位 保定华创电气有限公司 河北省保定市 071000 电力系统中电力自动化技术的应用:电力技术在电力系统中的应用 摘 要:科技进步改变人们的生活以及生产方方面面,尤其是进入信息时代以来,计算机技术以迅猛的速度融入到各行各业,对经济建设起到了极大的推动作用,电力技术也随之产生了很大的改变,计算机技术让电力技术的应用变得更加完美,也为社会各界的发展做出了很大的贡献,电力技术在电力系统中的作用成为越来越多的人关心的话题,文章将重点介绍电力技术在社会建设中的应用现状,并对其在电力系统中的作用进行分析。 关键词:电力技术;电力系统;应用 前言 电力技术对于社会的生产以及人们的生活来说是不可缺少的组成部分,在社会的各个角落都有着电力技术的影子,为各行各业服务,同时也是不断改善人们生活的基础,而科技的发展就会随之产生一些问题,电力技术的应用也是一样,尚有一些环节不是特别完善,例如为了保障人们的需求,电力的利用方面并没有发挥出全部价值,在电力资源的管理上也有着很多潜在问题,这也是本文要重点研究的主题。 1 电力技术的发展现状 1.1 电力技术与能源的结合 能源危机意识已经逐渐被人们重视,人们对资源的利用逐渐转变为以可再生能源替代传统能源,在电力技术方面主要表现为发电方式上,利用水力、风力以及太阳能进行发电逐渐变得普遍起来,增加了很多其它能源的选择,逐渐缓解生产与能源消耗之间的矛盾,可再生能源的使用让传统不可再生资源在消耗上减少了很多,同时也尽量避免环境污染,而且我国在水力风力以及太阳能资源上的获取十分便利,让电力技术的更新比较顺利。也是实施可持续发展战略的表现[1]。 1.2 机电一体化的发展 机电一体化已经成为目前社会生产的主要趋势,将机械、电子等技术优势结合到一起,使得社会生产效率得到提升,同时也能加强信息化建设的进度,自动化与智能化的特点也比较顺应如今科技发展的脚步,互联网技术的应用是如今网络时代的最新要求,以目前社会的生产需要来看,机电一体化是最符合实际需求的模式。也是技术进步的表现[2]。而在这过程中必然少不了电力技术的支持,电能只有经过电力技术的处理才能应用到生产中。 1.3 智能技术的发展 智能化是如今人们生活方式的一种体现,也是互联网技术进步的表现,如今的各种生活工具已经逐渐再向着智能化的方向在发展,从几年前开始普及的智能手机开始,逐渐蔓延到智能可穿戴设备,再到智能家用电器,智能系统已经开始遍布在人们的四周,而通过智能管理,让生产过程也可以变得更加科学高效,电力系统也会因为智能化的发展而获得显著的进步。 2 电力技术在电力系统中的作用 2.1 提升电力行业的经济效益 电力技术的进步会让电力系统中的各个工作环节提高效率,而技术的提升会让电力系统在人力方面的运用减少,对于人力成本上对节约很多,系统的反应速度也会越来越快,电力技术让电力系统具备更加高效的问题处理机制,让电力系统的运转更快,也能够让功能更加完善,对电力行业的生产具有极大的推动,而节约成本,提高生产,增强资源的利用率就可以让电力行业经济效益有显著的提升。 2.2 提升电力行业竞争力 电力技g是电力行业不断发展的基础,包括生产方式以及设备的更新等方面,因此电力技术的进步就是电力行业的进步,这其中是直接性影响,各行各业的发展都是有所联系的,电力技术的进步就能电力行业获得发展,从而可以带动相关的产业以及行业获得新的动力,随着互联网技术的不断发展,各行业之间的联系会更加深入,而社会竞争也会更加激烈,电力技术让电力行业的竞争力能够得到显著的提升。 3 电力技术对于电力系统的意义 3.1 控制电力设备 对电力系统的设备进行控制主要基于对计算机技术以及其他的先进技术的应用,电力技术的目的就是这个,我国的电力技术虽然起步较发达国家要晚一些,但发展速度是最快的,在电力技术方面已经形成比较成熟完善的系统,让电力设备的控制更加智能化以及自动化,满足于社会各行各业对电力的需求,同时也是不断进行技术革新来适应社会生产力不断提升的需求。 3.2 调节电力系统功率 电力技术在电力系统中的一大作用就是体现在可以对发电机能设备进行调节,从而调节电力系统的运行功率,例如控制大型发电机的静止励磁等,在水力以及风力发电方面也有类似的应用,同时在火力发电中也起到很大的作用,火力发电的风机水泵效率很低,但是在发电过程中又是非常重要的一部分,因此这里要运用电力技术提高其效率,只是以我国目前的生产技术。在这方面的应用能力还是比较薄弱的[3]。 3.3 对电能的有效利用 电能的利用率对于电力行业来说是直接决定经济效益的环节,也是直接决定服务质量的因素,电力技术的作用就是提高利用率,首先就是提高资源的利用率,资源的高效利用可以让电力行业在成本上有所节约,同时电力技术的应用能够在很大程度上节省人力资源上的成本,这里面就涉及到机电一体化的应用,电力技术让电力行业与其他的产业适当融合,让社会产业结构得到了优化,有利于电力行业的进步。 4 电力技术在电力系统中的应用 4.1 输电环节的应用 首先是直流输电这一领域,直流输电相对来说要比远距离输电以及海里电缆要有优势,例如电容量相比之下要更大,而且在调节方面也会更加便利,同时也便于操作,在输电的过程中也比较保险,能够有效避免停运事故的发生。而在柔性交流输电方面的发展也是比较乐观,电子技术的应用以及自动控制技术的结合让远距离输电的过程变得更加稳定,同时在电能的损耗上更小。 4.2 配电环境的应用 电力技术对于电力系统来说,其最终要体现的效果就是在电能的输送方面能够获得更高的效率,优化输送的过程,保障社会生产的需求,而配电环节中的应用与上文中的输电方面的应用也是类似的原理,差别就在于配电能力上,电力技术要保障配电的稳定性以及可靠性更高,保障配电的质量,但这项技术在成本上没有太大的消耗。 4.3 节能环保的应用 电力行业与节能环保已经是比较热门的话题,也是我国非常重视的一个领域,我国在电力技术方面发展极为迅速,尤其是电动机的节能技术,已经取得了不错的成果,并且相比于之前的节能技术,如今又有了新的进步,而电力技术是可持续发展战略落实的观念,电力行业的节能环保是社会建设的重要组成部分,如今在风力水力等方面的技术已经非常先进。 4.4 用电安全的应用 安全是电力行业永恒的话题,电力技术是保障用电安全的基础,集中表现在电气设备功率的控制上,有效防止电压崩溃状况的发生以及非正常停电事故的发生。 5 结束语 我国的经济建设正是高速发展的关键时期,每一天都在产生日新月异的变化,而电力的供应是社会建设的基础,因此电力技术的发展其实直接影响着社会经济的发展,而在节约用电等应用方面还有很多的问题需要解决,在很大程度上造成经济建设的障碍,电力技术的影响波及到电力系统的各个环节,在电力技术上的研究和更新至关重要,要想适应社会发展不断产生的需求,电力技术就要不断进行开发与创新。 电力系统中电力自动化技术的应用:电力电子技术在电力系统中的应用探析 摘 要:当前,随着经济的不断发展,新器件、新材料以及计算机技术也得到了快速发展,从而电力电子技术在电力系统中得到了快速应用,并取得了突出的成效。本文介绍了电力电子技术的发展过程,并对其在电力系统中的应用进行了分析和研究,希望对促进电力电子技术的发展具有促进作用。 关键词:电子电力技术;电力系统;应用 0 引言 电力电子技术是一种新技术,这种技术包含了电力和电子两方面的技术,它在新能源发电中具有重要作用,并逐渐在人们的生活中扮演着重要的角色,逐渐成为人们生活中的重要组成部分。随着经济的不断发展,这些器件、技术逐渐应用于各个领域,这为促进电力电子技术的发展起到了积极作用,也为其在电力系统中的应用开拓了空间。 1 电力电子技术的发展 电力电子技术是一门综合性的技术,它主要包括两方面技术,分别是制造器件技术和应用电路技术,这两种技术对于促进电力电子技术的发展具有重要作用。首先器件技术的发展过程中比较曲折,它经历了半控型-全控型-复合型的发展过程,并将功率、控制驱动器等器件关联起来,对一些功能进行了集中,这种改进不仅促进了器件结构上的发展,同时还对其功能进行了优化。整流电路系统应用比较频繁的时代是改革开放以前,而改革开放以后应用最为频繁的是逆变电路,但是整流电路系统仍然具有较为广泛的影响。随着科学技术的发展,脉冲宽度控制技术(PWM)在一定程度上促进了电力电子技术的发展,同时自动开关器件的应用和发展,也使电力电子技术逐渐走向低频化发展。其中脉冲宽度控制技术(PWM)的控制方式主要包括以下几个方面:分别是无功率控制、观测器控制、神经元控制等,这些控制方式在实际中的应用,在很大程度上促进了电力电子技术的发展,并使其进入了一个新的阶段。现在电力电子技术有了新的发展方向,数字控制技术的应用,逐渐在电力系统中替代了模拟控制,它也将成为电力电子技术未来的发展方向,并能够快速促进电力电子技术的发展。 2 电力电子技术在电力系统中的应用 2.1 发电环节 电力电子技术在电力系统中的应用,在一定程度上改变了发电环节涉及以及发电机组中多种设备的运行特性,具体表现在以下几方面:一是大型发电机的静止励磁控制。静止励磁主要是采用晶闸管整流自并励方式,这种方式使其具有较为简单的结构,性能也比较稳定,造价也低,从而极大地促进了静止励磁在电力系统中的应用。并且静止励磁的应用,省去了励磁机这个中间惯性环节,提高了电力系统的工作效率。二是水力、风力发电机的变速恒频励磁。水头压力和流量对于水力发电的有效功率起到了关键性的作用,水头的变化将会直接影响机组最佳转速的大小。在实际的应用中发电机的有效功率与风速成三次方正比例,风车捕捉最大风能的转速与风速有直接关系。为了能够获得最大功率,这时可以使机组变速运行,只有这样才能够有效提高机组的应用效率。第三,发电厂风机水泵的变频调速。在传统的发电过程中,风机水泵消耗的电量比较大,并且其功率较低,这样损耗了大量的电能,不利于发电厂的发展,低压或高压变频器能够有效地实现水泵的变频调速,这样就能够达到节能的目的。低压变频器技术已经是一种比较成熟的技术,它在国外已经在众多企业中广泛应用,并取得了较好的成效,所以为了促进我国发电厂的发展,必须在实际的发电过程中应用该种技术。 2.2 输电环节 第一,轻型直流输电和直流输电技术。在实际的应用中,直流输电具有输电容量大、控制调节灵活以及稳定性好等特点,这些特点极大地促进了直流输电技术的应用,并逐渐在输电作业中发挥重要作用。随着科学技术的不断发展和应用,直流输电技术有了新的突破性的发展,轻型直流输电技术的问世和应用,在很大程度上解决了现阶段发电过程中遇到的难题。这是一种创新性的技术,并在传统的直流输技术上进行了改进,提高了发电效率,促进了输电工作的有效进行。第二,FACTS 技术。FACTS 技术是一种柔性交流输电技术,这种技术出现在八十年代后期,它的主要优势能够实现交流输电功率潮流的控制,提高电力系统的稳定性。 2.3 配电环节 配电环节中比较重要的问题就是要提高电能质量,并保证供电的可靠性,这也是现阶段发电厂急需解决的问题,也是阻碍我国发电厂发展的重要问题,这也是电力电子技术在电力系统应用中的重要任务。在对电能质量的控制过程中,应当注意满足两方面的要求,分别是抑制各种瞬态的干扰和波动及满足对频率、电压、谐波,只有这样才能够保证电力电子技术在电力系统中的应用,才能够提高电力系统的运行效率。DFACTS 技术是一种新技术,这种技术能够有效地解决当前配电环节所遇到的问题,它也是在FACTS 技术基础上发展起来的一门技术。 2.4 节能环节 第一,减少无功损耗,提高功率因素。在电力系统中,各种电力设备都会在一定程度上消耗相应的功率,既包括有功功率也包括无功功率,这都是发电过程中消耗的能量。这两种功率对于确保电能质量具有重要作用。在电力系统中,保持无功平衡具有重要的作用,如果不能做到无功平衡,那么会造成电压降低,对于电力系统中的设备具有损害作用,严重时甚至会造成巨大的安全事故,所以在发电过程中,应当引起足够重视。第二,变负荷电动机调速运行。电力电子技术在电力系统中的应用,能够有效节省能源,主要体现在两方面,分别是电动机本身技术和变负荷电动机的调速技术,这两种技术的应用能够有效节省能源,对于提高电力电子技术在电力系统中的应用具有重要作用。目前,在国内,发电厂发电过程中的节能环节已经成为发电过程中的重要问题,传统的发电过程成本较高,并且会产生污染,这在一定程度上限制了发电厂的发展,所以应当重视节能环节,降低能耗。 3 结语 综上所述,随着社会经济的不断发展,电力电子技术子啊电力系统中的应用越来越广泛,并逐渐成为电力系统中不可获取的一部分,在电力系统的供电中起到了重要作用,极大地促进了电力系统的发展。