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篇1
主辦單位:山西省機械工程學會;山西省機電設計研究院
出版周期:雙月刊
出版地址:山西省太原市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1672-6413
國內刊號:14-1319/TH
郵發代號:22-117
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1972
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
篇2
機械工程與自動化是兩個本身就具有內在聯系的學科,而機械工程它所涉及的領域相當的廣泛,比如:國家農業,國家工業,國家交通運輸業,能源開采業等等。機械自動化又同時為這些行業提供非常的大的技術支持,使得它們的工作效率有著顯著很的上升,從而從這一方面推動了我們經濟發展的步伐。自動化則是在機械工程的基礎上用機器的自動化代替人工的智能操控,它依靠的是先進的技術手段,用機器的智能化代替人工操作,大量的人力被節省下來,有效的提高的工作上的生產率和生產安全。所以,把機械工程和自動化有機的相結合將大大的節省人力,提高生產水平,同時也確保了生產的安全性,尤其是在一些高危險行業這一點顯得特別重要。
二、機械工程與自動化的內涵
(一)機械工程的內涵
機械工程是一門同社會各項生產事業關系都很緊密的學科,而機械設備又可以多方面的應用與很多不同的生產事業,如果從它的功能上來分的話它包含:粉碎型機械、動力型機械、原材料搬運和交通運輸設備等等;而按照服務門類的對象分的話它包含:農業機械、工業機械、交通運輸等。機械在研發、設計、制造和使用需要經過幾個不同的工作階段。所以機械工程能夠分成許多個小的分支。比如,機械制造,機械研發,機械維修等等,每個學科之間都彼此的相互交融,互相促進的科學發展體系[1]。
(二)自動化的內涵
定義:自動化指的是在生產過程中,依靠在機器上設定的程序或預先發出的指令在機器自動完成工作,能夠比較少的實用人力,甚至在工作過程中不需要人力的參與來自動進行生產。簡化日益復雜的機械化的操作,是自動化的目的所在。比如:現代輪船、汽車等交通工具都有應用自動化的簡化操作。自動化如學科果要完善的話,還需要現代技術和產品的研發,其中更多的是必須要融入電子學和數學學科的知識。在自動化產生以來,在很多企業在生產加工中都實現了半自動化或者全自動化。這門技術廣泛的應用于實際生活中的各行各業,甚至連國防事業都有應用,這一學科很大程度上推動了國民經濟的快速發展。
三、機械工程與自動化的關聯
隨著社會的迅猛發展,我們對生產效率的要求也隨之節節攀升,由于這一原因,機械化工程和自動化技術之間的關系更加的緊密,更加的密切。要使得機械工業生產產品、生產技術向著自動化的方向發展,而且要將各種各樣的機械零件都歸入自動化生產的過程中這一目標實現,我們必須得在機械生產領域不斷擴大推廣。
國外的發達國家,他們對于自己的自動化生產都設置了比較完善的一整套單元體系,以用來提高工業化的生產,同時在設計結構方面能夠自動化的組合和安裝,以促進集成化、微型化的控制裝置模式的建立。微型便利化的自動化操控裝置和一體化電動機裝置在實際的應用中有著操作便利、性能可靠的優勢,這種機械工程的自動化發展模式能夠大量的節約了勞動力。而自動化技術在提高工程質量、節約資金和能源、提高國民經濟的快速發展、加強自己國家的國防事業等等各個方面都有著重要的作用。我們能夠從勞動生產中解放出來,能夠從事管理和研究工作,能夠是腦力與體力勞動的完美結合,有了它們才有了今天的我們,想想在短短的幾十年前,我們從事的什么樣的生產,而如今又是什么樣的生產,這一切的一切都要歸功于機械自動化的發展,一切都要感謝機械工程和自動化的完美結合[2]。
四、發展機械工程與自動化關聯的方法
前面我們提到了機械工程和自動化和它們緊密結合的那么多好處,那么我們下面將說說如何發展機械工程與自動化的聯系。現代科技迅猛的發展,尤其是計算機技術和現代科技的飛速進步,從而導致微電子技術與機械工程相結合。目前,機電結合已經發展成為自動化機械工程技術的發展趨勢。但是我國當今的科技水平和計算機水平和國外比起來還落后很多,所以,在機械工程的自動化過程中跟國外比起來有很多的不足,也因為這樣在自動化工程生產產品也會很大方面的影響產品的質量。對于這一情況,我們國家應該加大科技發展的投入,發展更多的創新人才,從而來使得我們國家的機械工程和自動化的完美結合,從而全方位的提高我國的產品質量。
想要事項機械工程與自動化的有效結合,需要各方面的軟件和硬件方面的支持,在軟件方面尤為重要,這一切與計算機水平息息相關。首先,我們應該先發展集成化綜合軟件的升級和分級計算機操控系統的全面發展,這樣才能實現生產無人化、自動化。在發展機械工程和自動化的關系時,首要任務就是要促進兩者之間的和諧發展的過程中我們應該堅持科學發展為首要策略,把理論的研究全面的與系統工程在機械工程領域的實際應用中去。這只是一方面,在另一方面。還要加強重點核心技術的研究,充分的迎合現代化發展對機械工程和自動化的要求,深入的研究目前的電子計算機操控技術、提高微型計算機的應用、和提高與此相關聯的固件與硬件軟件的技術;深入的研究自動化機械工程中相關聯的仿真技術,科學的應用數字化的模擬,精確的應用計算機模擬技術對自動化系統的計算和實驗[3]。
五、結束語
無論哪種技術的開發與發展都離不開人,認識這一切的來源,而這一切也都是為人服務。所以,要強化自己的科學技術,計算機水品等等,就必須培養出更多的杰出的人才。機械工程行業既是生產行業同時也是服務行業,是每個國家經濟發展必不可少的一項產業支柱,不管哪個國家都在不斷給各類機械制技術創新,而我們國家要想趕上國外先進的國家也要從這一方面下手,革新自身的科學技術和機械制造,從而提升自己產品的技術含量。而作為一個企業也一樣,把自動化有機的結合在機械工程技術上面,發揮更大的優勢,從而更多的節約勞動力,并且提高產品質量用來跟上時展的腳步。為促進我過經濟發展起到有力的推動作用。
參考文獻
篇3
在機械工程自動化發展的同時,必須要對其存在著的一些問題給予有效處理,使其能夠更好的帶動機械自動化應用,與此同時也能夠促進我國社會經濟水平全面提高。
(1)制定明確戰略
機械工程自動化實現的過程是一個長期工程,因此,對自動化技術不能盲目操作,自動化在一定程度上對機械工程控制相對比較傳統人為操作進行取代,不僅要對其方向進行有效的保證,同時還要明確目標,結合我國實際情況制定有效的解決措施。加強自動化技術,積極引進國外相對比較先進技術,認真學習創新理念,只有這樣才能夠對機械方面知識進行不斷的豐富。進行機械工程自動化教育的過程中,對知識普及要進行重視,只有這樣才能夠在一定程度上讓市場和機械行業發展成為主要的研究方向。我國一定要對資金方面的支持進行不斷的加強,推動科學技術探究,進一步促進實現自動化,在對其發展方向進行明確之后,必須要根據實際情況作為基本參照標準。與此同時,機械自動化技術主要是根據信息技術作為其基礎所在,所以,應該要重視信息技術的發展和應用,不斷的加快機械工程經營以及管理的效率,更好對產業化結構進行有效的完善。
(2)積極引進相對比較先進的自動化技術運用
我國在發展過程中和國外自動化技術相比,還存在一定差距。高度自動化沒有得到更好的實現。有效的運用計算機集成制造系統,從而促進機械自動化技術的應用。然而在實踐中,通過對國外的先進技術進行引進,不斷完善自身的技術,才能夠將技術得到創新。現階段,在我國機械生產的過程中,對其大批量的零部件加工依然采用傳統的方式,主要為半自動化為主。針對這個環節而言,必須要引進先進技術不斷提高自動化程度,不僅達到節省人力需要,進一步提高生產過程中的效率,這對企業經濟效益的發展占有重要作用。在進行非大規模生產加工的過程中,通過采用熟練的技術人員對其自動化技術進行控制,使其能夠更好的實現綜合技術的應用。在運用自動化技術的過程中,不只是進行單一的復制,而是對其具有一定的針對性,結合不同產品進行有效的優化。隨著信息化技術的不斷發展,也在一定程度上為自動化技術的運用帶來較大的發展空間。目前,自動化技術發展也開始朝著開放式結構形式發展,并且驅動裝置越來越數字化。現階段已經在通信系統方面實現數字化以及智能化的發展方向,在我國工業發展不斷加快的同時,要大力推行機械自動化技術,這樣才能在一定程度上對自動化以及智能化得到實現。
(3)培養出較高的專業素質人才
為了能夠在一定程度上促進自動化程度的實現,一定要不能忽視專業人才的培養,在對人才進行培養的過程中應該要加大對其重視教育體制的建設,從而使其能夠在教育方面進行入手。與此同時應該要對傳統的教育模式做出適當的改變,不斷的鼓勵學生理論與實踐相結合,堅持做到工學結合,讓專業人才在接受理論教育階段能夠接觸機械自動化實踐。通過教育機構以及校辦企業的發展,能夠更好的改善機械工程自動化人才存在著的空缺現狀,同時應更要結合科學理念方面的培養以及管理工作,在對人才進行吸納以及應用的過程中,必須要重視人才的潛能挖掘,更好的實現機械自動化技術能夠得到創新,并且在一定程度上推動我國社會經濟水平全面的提高。
篇4
1當前機械工程自動化設備安裝技術現狀
近年來,雖然我國機械化設備安裝技術取得了一定成就,但是還存很多不足。相比于西方發達國家,我國自動化設備安裝技術中還存在很大的進步空間。西方引入了先進的信息技術,但是我國信息技術發展相對落后,難以發揮計算機的優勢,使自動化設備安裝期間的信息技術應用效果不佳;我國自動化設備安裝技術存在的最主要問題為缺乏資金投入,當專業技術人員綜合素質不高時,設備在安裝期間出現問題后,技術人員也難以及時處理;當前很多安裝技術人員忽視了安裝環節的重要性,一旦安裝質量未達標后,在后期自動化設備的使用過程中,其性能難以良好發揮,不僅減少了設備的使用時間,而且導致生產環節中存在安全隱患。機械工程自動化技術,即借助機械來執行一系列設備指定動作,使控設備能完成自動化任務。機械自動化技術以數字系統理論為基礎,借助反饋原理使動態系統能實現自動化操作,從而達到原有的輸出值。在當前環境中,很多國家的機械自動化技術較高,同時,正處于不斷完善制造技術的過程中,相比于西方發達國家,我國還存在很多不足之處。在很多工廠里,某些工人長期工作會產生疲倦心理,降低了作業效率。當自動化技術引入加工系統后,能從很大程度上減輕工人的作業負擔,同時保障加工零件的精確率,為企業帶來更多的經濟利益。由于某些系統涉及較多的元件,在人工環境中操作會消耗較多的時間與精力,并且難以保障元件的順序,通過運用機械自動化技術,能提升組裝效率,避免人工組裝中的錯誤問題。在當代環境中,人們追求產品的精度率,但是高精度產品的加工與檢查需要花費較多的時間,通過運用自動化系統,能在增加產量的基礎上保障設備的生產效率。在國際市場競爭日益激烈的趨勢下,我國正處于社會轉型時期,機械工程自動化制造產業必須充分保障產品質量,從而更好地立足于市場環境中。
2機械工程自動化設備安裝技術分析與實踐
2.1明確基準點
對于機械設備而言,技術人員需要保障設備的基礎中心線與縱橫中心線相符,在正式安裝設備之前,為永久基準點布置圖做良好的鋪墊,隨后,在圖上標注永久基準點、實際埋設點,提高設備安裝效率,同時便于技術人員查看設備的沉降狀態,防止影響設備的高速運轉,避免設備出現不必要的振動影響。值得注意的是,在同一塊基礎的周圍應涵蓋幾個基準點,保障沉降狀況在設計上具備有序性。
2.2提高設備定位準確性
為了保障設備的精確性,技術人員落實好設備的吊裝工作后,應結合以前設立的永久中心標板鋪設基準線。在鋪設期間,需要運用的直徑為0.3mm左右,其拉緊力為鋼線破斷時拉力的2/5左右;當鋼線直徑是0.75mm時,其拉緊力為4/5,在傾斜掛設期間,其跨距應小于40m。當線架上設立好基準線時,其調整過程較為方便,技術人員借助線錘能使其與中心點一致,避免后期運用過程中出現偏移問題,但是在使用環節里,技術人員還需要落實好定期審核工作。技術人員在調設標高期間,需要將主要工作面作為基準。由于機械設備與永久性基準點存在很多差異,技術人員應盡量使用較為精準的水準儀,遵守永久性基準點原則,調整設備的標高問題,對于比較重要的設備而言,技術人員還需要注重復測環節。設備水平度調整的基本方法包括設備、分體設備,在傳統的應用模式中,技術人員主要借助水平儀對整個設備的表面進行測量,由于設備的參數不同,其運用的水平儀也具有差異性,技術人員在分體設備作業期間,還需要結合不同分體部件的實際情況,執行分體設備的安裝任務。
2.3提升安裝技術人員綜合素養
企業通過引入高素質技術人才,雖然能從一定程度上提高自動化機械安裝設備效率,但是難以解決根本問題。究其本質為我國缺乏創新人才,因此,國家應注重專業技術人員的培訓,增強教育層面上的投資,使越來越多的創新型人才投入于我國的機械自動化發展事業中。當設備的安裝過程達標后,其功能優勢才能被良好發揮。安裝人員應遵守機械化設備的安裝順序進行工作,從根源上保障準確性,期間安裝人員應熟練掌握基本技能,在每個步驟執行之前,制定對應的預防預案,防止難以處理突發事故。在焊接作業里,應保障焊接作業的質量,使精準度不斷提升,防止出現焊接裂縫等問題。由于機械自動化設備的精密度越來越高,其內部零件應保障較高質量,使密封處的處理技術能落實到位。在安裝期間,技術人員應注重監督管理的細化,使技術人員的操作更具有序性。在安裝前的準備環節里,企業應鍛煉技術人員的安裝經驗,使其獲取更扎實的理論知識與豐富的實踐經驗,從而保證技術人員具備良好的綜合素養。
3結語
綜上所述,機械行業在現代化發展背景下,自動化設備的重要性日益凸顯。對于機械工程設備而言,安裝技術不僅影響設備質量,而且還關系到設備工作效率。因此,在機械自動化生產期間,單位應保障安裝質量,從而為單位帶來更多的經濟效益。
參考文獻:
篇5
1機械工程自動化技術內涵
新時期,我國裝備制造業實現了突飛猛進的發展,各項技術均致力于同國家基本國情相契合,快速推進經濟建設發展,實現傳統工業向現代化工業的變革與創新。當然,實踐過程中仍舊包含一些不足問題,即裝備制造業對人們賴以生存的生態環境形成了一定的負面影響,為此我國應持續的吸納先進國家柔性制造行業之中的各項精品成果為我所用,使自身裝備制造工業能夠不斷的壯大發展、更加成熟,這恰恰是我國需要面臨的基礎事實,也是最為重要的問題。實踐過程中我國應將世界先進技術作為根本依托,針對自身裝備制造行業的現實發展狀況,利用不斷引進、刻苦學習、全面消化、合理仿制、深人研發、積極改進、全面開發與推廣,形成符合我國裝備制造行業特色的機械工程自動化技術系統。
2創新實踐的重要性分析
2.1提高經濟效益與競爭力
自改革開放以來,我國經濟一體化發展和經濟全球化發展迅速,在面對國外機械制造業的大量侵襲,我國的機械制造業頂著非常大的發展壓力。要想在如此大的競爭力下生存,我國機械制造業必須要重整過去的舊裝備,在此基礎上不斷進行完善和創新,開發出新型技術,制造科學、合理、先進的產品。許多機械制造業將自動化技術與機械工程的有效結合,創造出更高質量的產品來滿足消費者的需求,提高企業的經濟效益,同時提高我國機械制造業的經濟發展水平,在國際競爭中擁有一定的競爭能力。在競爭力如此激烈的時代,我國采用自動化技術與機械相結合的方式,為我國機械制造業在國際同行中贏得了不少贊賞。
2.2有利于培養創新型人才
從人才管理方面看,提高創新實踐活動效率,必須要與相對應的人才給予支持,這對人才的培養與鍛煉是非常重要的,在此過程中要求人才的專業技術知識必須過關,同時也應該勇于創新,發現問題積極學習,不斷提高自身水平,相關技術人才要多加練習,進一步提升機械工程及自動化創新實踐的有效管理。相關部門也應該積極對該方面人才進行知識培訓,不斷豐富自身經驗,為國家經濟發展盡有效力量。
3機械工程及其自動化的發展趨勢
機械工程及其自動化技術自興起以來,經歷了較長的發展歷程,可以說聚集了各種專業的長處,并進行改革。如今較熱的計算機專業、機械制造專業、移動設備專業等都應用機械自動化專業。機械的自動化必然朝著環保持續、具有新科技成分的方向發展。
3.1機械工程的集成化
利用自動化機械加工技術,能夠確保企業減少在加工過程中投入的資金。利用自動化機械加工模式,并在整個加工的過程中利用集成化自動化技術,不斷完善原有的制造水平,才能為社會提供高品質、高質量的產品。通過在機械制造業使用集成化技術,能夠將生產經營與工藝加工流程有效的結合,降低對產品的資金投入,提高企業的收益。在不斷為大眾提供高質量、高品質的產品與服務時,不斷完善企業的制造水平和加工工藝,才能夠保證制造業在市場中的持久競爭力,讓企業擁有強大的市場。
3.2機械工程的虛擬化
利用計算機仿真虛擬技術,可以模仿機械工程的虛擬工作流程。添加人工智能系統,并利用多媒體進行監控,實現了人員優化的目的,讓虛擬化自動化得以更好的應用。虛擬化加工技術的應用,最大限度的縮短了加工時間和生產周期,提高工作效率的同時,避免了人工生產對系統所造成的危害。由于整個加工流程變得更加自動化,省去了大量的人力,進一步節省了企業的資金支出,變向的提高了企業的收益。采取計算機仿真技術,融合先進的機械加工技術,確保整個加工流程自動化的同時,有效降低機械制造的加工成本,讓自動化機械生產技術帶動同行業迅速發展。
3.3機械工程的柔性化
在進行機械制造和加工的過程中,采取柔性化加工模式,既能達到預期的加工需求,又能保證整體工作流程更加完整統一。在柔性化加工技術中,合理的將原有的自動化加工系統與生產柔性化相結合,滿足了對加工時間合理分配的需求,讓計算機在處理程序的過程中,避免單一操作模式對系統造成機械損傷。柔性化加工模式被現代諸多企業所應用,這種加工方法能夠盡可能保證用戶所需,讓整個生產過程變得平穩、有序。由于人們對生活必需品的要求日益增高,利用柔性化制造模式,能夠為不同階層的消費人群,提供可靠的物質保障,這也是機械加工柔性化的最終目的。
3.4機械工程的智能化
隨著機械制造工藝與加工工藝的完善,在機械制造的過程中,將人工智能技術與傳統的加工技術相融合,讓整個生產流程變得智能化,取代了原有人為繁瑣操作的工作流程。采取智能化機械加工技術,可以有效的保證機械加工的過程更加順利,減少對人員的使用,降低整個工作流程的危險系數。利用智能化生產技術,能夠最大限度的降低人員成本,保證整體的加工質量,提高工作效率;利用智能化加工技術,不斷完善加工系統,能夠更加方便高層領導對整個企業的管理。智能化加工技術無須投入過多的人力和物力,領導部門在進行管理的過程中,也免去了許多繁瑣工作所帶來的困擾和麻煩,提高工作效率與產品品質的同時,為企業營造一個良好的口碑,確保企業在同等行業的市場中擁有良好的競爭力,讓企業立于不敗之地。
結束語
科學技術的進步是在相對寬松的社會環境和科學研究潮流上不斷發展的。改革開放以來,我國以科學技術是第一生產力為宗旨,極其重視科學技術的發展。機械自動化水平有了進一步的提高,且正逐步應用于生活實際當中。因此機械制造業非常注重先進科學技術的發明和引用。為在如此競爭激烈的市場中贏得一線生機,企業只有不斷的尋找先進的技術,改善原有設備,發明出工作效率更高的技術,對機械工程機自動化技術進行科學合理的創新實踐,提高機械制造業整體的競爭能力及經濟效益,提高我國機械制造業在國際市場中的綜合實力。
參考文獻
[1]吳波濤.基于機械工程及自動化創新實踐開發的探究[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2012,4:211-212.
[2]陳鵬.淺析機械工程及自動化創新實踐的開發[J].電子世界,2014,6:233.
篇6
PLC技術是一種將數字運算與機械操作綜合起來使用的控制裝置,起源于傳統的繼電器技術,后來發展成綜合計算機技術、網絡通信技術以及自動控制技術的自動化控制系統工程。將機械工程與自動化中的PLC結合推動了自動化的發展。
二、PLC的特點
1、PLC靈活性、通用性強
對于PLC技術,當工藝過程進行適當修改時,只需將內部程序作相應的修改即可,外部接線的改動量可以很少,甚至可以不必改動,其靈活性和通用性是繼電器控制電路無法比擬的。
2、可靠性高,抗干擾能力強
在PLC控制系統中,大量的開關動作是由無觸點的半導體電路來完成的,加之PLC在硬件和軟件方面都采取了強有力的措施,使產品具有極高的可靠性和抗干擾能力可以直接安裝在工業現場穩定地工作。
三、PLC的發展狀況
1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求,第二年美國數字公司研制出了第一臺編程序控制器,滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術和計算機技術的發展,現在已有第五代PLC產品了。
20世紀70年代中末期,PLC進入實用化發展階段,此時的計算機技術已經開始全面引入可編程控制器中。PLC具有了超小型體積、更高的運算速度、更可靠的工業抗干擾設計、PID功能、模擬量運算及極高的性價比。
20世紀80年代初,PLC在一些先進工業國家中獲得廣泛應用。這個時期PLC發展的特點是大規模、高速度、高性能、產品系列化。此階段的另外一個特點是世界上生產PLC的國家逐漸增多,產量也持續上升。這標志著PLC技術已步入成熟階段。
20世紀末期,PLC的發展特點是更加適應于現代工業的需要。從控制規模上來說,這個時期主要發展了大型機和超小型機;從控制能力上來說,出現了特殊功能單元,用于壓力、溫度、轉速、位移等控制場合;從產品的配套能力上來說,生產出了各種通信單元、人機界面單元,這些使得應用PLC的工業控制設備的配套更加容易。目前,PLC在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。
四、PLC的應用及重要性分析
1、PLC技術在生產系統自動化控制中的應用
在自動化生產中,PLC一般通過模擬參數控制模塊、位置控制模塊、計數模塊、主機模塊、通信模塊和I/O接口模塊六個模塊進行工業自動化生產控制。在實際工業生產時,PLC技術通過對生產過程的具體了解,根據生產過程中所需要控制的動作以及監控的對象,對PLC系統的控制模塊進行合理調整和優化組合,最終以最少的模塊和最合理的方式組建出一個功能全面而完善的自動化控制系統,可以保證生產過程的正確運行和對生產中的靈活控制調整。在PLC控制系統運行過程中,模擬參數模塊主要功能是對整個生產過程進行監控,并向監控儀表傳輸控制語句,從而達到改善控制精度的目的,如控制鍋爐溫度的升降或保溫工作,維護熱處理的正常進行。
2、PLC技術在控制邏輯運算中的應用
對于自動化控制系統來說,PLC的另一個巨大作用是進行邏輯運算和數據處理,如開關量的控制、數據位處理、數據轉換與傳輸、數據篩查與運算等功能。通過PLC的運算功能,來完成生產數據的處理,如數據采集、數據分析和工作總結,目前大多數食品、冶金以及造紙工業都利用PLC進行數據信息控制;通過PLC進行開關量的控制,可以有效的增加軟接觸點,提高工業自動化系統的質量,為企業節省大量的人力和物力成本,與傳統的繼電器相比,具有操作簡單,可靠性好,控制迅速和維修方便的特點,目前已經基本代替了大部分繼電器的工作。
3、PLC在系統控制和遠程通信控制中的應用
在現代自動化控制系統中,PLC技術不僅用于控制其他的繼續結構,還用于對自動化系統自身進行控制,也就是說,PLC技術能夠對自身系統進行故障排查和邏輯錯誤糾正,這樣的自動化控制系統才能夠穩定運行。在實際工業自動化生產中,設備的每一個動作都會有自動化系統控制,同時應用系統的檢測裝置對執行過程中產生的累積誤差進行調整,如果設備的運行狀態異常,整個PLC系統的邏輯關系就會穿行混亂,PLC控制系統的就會通過這些混亂的邏輯關系進行故障診斷并報警。在PLC進行不同系統間遠程通信控制時,只要保持聯網通信模塊和信息傳輸接口的正確性,PLC技術就能進行穩定的遠程通信。
五、機械工程中自動化技術的應用分析
1、柔性自動化技術在機械工程中的應用分析
對于柔性自動化技術而言,其主要是隨著計算機信息技術的發展而產生的,因而是一種新興技術,此技術不僅可以實現技術性操作的自動化進行,還可以在明確加工目標的情況下進行智能操作。因此,將柔性自動化技術應用于機械工程中可以實現生產效率的提高,從而實現機械領域的工業化發展目標。如今,柔性技術已經成為機械工程中不可缺少的一部分,其將數控技術為核心,同時結合先進的計算機信息化設備、信息科技技術及現代機械生產技術三個方面,推動了機械制造工業的不斷發展和進步。由此可知,柔性自動化技術在機械工程中的應用,對于整個工業發展而言具有相當深遠的意義,不僅能夠實現生產數量及其生產效率的大幅提高,減輕勞動人員的工作強度,還大大提高了生產的質量,實現了生產成本的大幅降低以及產品效益的不斷擴大。由此可見,柔性技術在機械制造行業的應用具有全球化趨勢。
2、集成自動化技術在機械工程中的應用分析
集成自動化技術主要指的是對目前現有信息技術不斷進行改進,以確保機械制造過程更為具體化,此外,還負責將機械制造生產過程中相關的各種技術及其生產信息進行高效集成,以實現機械生產的不斷擴大,最終實現集成能力的不斷增強。正是由于具有如此多的優勢,因此,如今集成技術在機械工程中的應用已受到了十分普遍的認可,且在信息集成系統不斷發展和完善的過程中,集成自動化技術也得到了不斷的發展。集成技術涵蓋了眾多方面,如數據庫集成、質量系統工程以及一些復雜程度較高的工業系統設計。就如今的發展情況而言,集成自動化技術在機械工程領域的應用,無論對于產品研發,還是生產和控制都可以取得相當好的效益。
3、智能自動化技術在機械工程中的應用分析
智能自動化技術指的是通過人工智能技術、神經網絡等技術對某過程進行模擬,促使系統能夠像人腦一樣進行數據的分析或信息的采集,進而實現系統的自動化。此技術在實現機械智能化的同時,還通過集成化技術實現了控制的自動化,因而可以說是一門集智能技術和集成技術于一體的自動化綜合技術。此技術在機械工程中的應用有效實現了人工智能技術以及機械制造過程的高效融合,不僅對生產過程的監控十分有利,有效降低了人力資源成本的投入,還實現了生產效率的大幅提高。此外,此技術通過神經網絡實現信息的識別,因而使得機械系統運行時具有相對較強的自主適應能力,這對于生產過程中突發事件的快速響應及其解決十分有利。
六、結束語
在工業化、信息化發展迅速的今天,機械工程及自動化的水平已經成為一個國家工業水平的代表,而PLC技術的發展是提高工業生產自動化水平的重要方面。PLC技術應用于機械工程中有利于機械工程的發展。
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PLC是目前工業領域單臺設備自動化控制的典型設備,具有體積小、安裝方便、編程容易、可靠性高以及不易受干擾的特點。近年來,PLC技術發展越來越快,軟件、硬件以及技術開發也有了較大的進步,功能越來越強大,系統的兼容性和開發性越來越好,使PLC的性價比也越來越高。現在,PLC已經開始廣泛應用在機械、化工、電力以及冶金等領域,成為自動化控制的重要支柱之一,大大推動了機械工程與自動化的發展進程。
PLC技術主要包括過程控制、位置控制、生產監控、順序控制以及生產管理等,而完成這些復雜控制必須解決控制設備與PLC處理器核心之間的通信問題,而通信技術最重要的是保證通信的正確性和穩定性。PLC技術的通信功能是最穩定的,下面對PLC技術進行數據傳遞或共享的特點進行具體的分析:
2.1 采用國際標準通信協議。PLC的生產廠家為了便于PLC的推廣和用戶使用的方便,規定使用統一的國際標準通信協議,這樣不僅使不同的生產廠家的PLC系列產品的生產互換性大大提高,還極大的方便了用戶進行維修,提高了PLC產品的通信開放程度。
2.2 現場總線的接口契合度。大多數PLC生產廠家都生產現場總線,并且在通信領域廣泛使用,如目前在PLC中廣泛使用并且已經進入國家標準的DeviceNet、Profibus、AS-I總線。這些現場總線與PLC接口的契合度極高,大大保證了通信的穩定性。
2.3 簡單化的程序編輯。大多數PLC生產廠家為PLC用戶設計了專門的計算機與PLC進行通信的軟件,進行程序翻譯,減輕了用戶的編程工作量,使PLC編程不在受限于專業人員,大大降低了PLC編程的準入門檻。
3 PLC的應用及重要性分析
3.1 PLC技術在生產系統自動化控制中的應用
在自動化生產中,PLC一般通過模擬參數控制模塊、位置控制模塊、計數模塊、主機模塊、通信模塊和I/O接口模塊六個模塊進行工業自動化生產控制。在實際工業生產時,PLC技術通過對生產過程的具體了解,根據生產過程中所需要控制的動作以及監控的對象,對PLC系統的控制模塊進行合理調整和優化組合,最終以最少的模塊和最合理的方式組建出一個功能全面而完善的自動化控制系統,可以保證生產過程的正確運行和對生產中的靈活控制調整。在PLC控制系統運行過程中,模擬參數模塊主要功能是對整個生產過程進行監控,并向監控儀表傳輸控制語句,從而達到改善控制精度的目的,如控制鍋爐溫度的升降或保溫工作,維護熱處理的正常進行。
3.2 PLC技術在控制邏輯運算中的應用
對于自動化控制系統來說,PLC的另一個巨大作用是進行邏輯運算和數據處理,如開關量的控制、數據位處理、數據轉換與傳輸、數據篩查與運算等功能。通過PLC的運算功能,來完成生產數據的處理,如數據采集、數據分析和工作總結,目前大多數食品、冶金以及造紙工業都利用PLC進行數據信息控制;通過PLC進行開關量的控制,可以有效的增加軟接觸點,提高工業自動化系統的質量,為企業節省大量的人力和物力成本,與傳統的繼電器相比,具有操作簡單,可靠性好,控制迅速和維修方便的特點,目前已經基本代替了大部分繼電器的工作。
3.3 PLC在系統控制和遠程通信控制中的應用
在現代自動化控制系統中,PLC技術不僅用于控制其他的繼續結構,還用于對自動化系統自身進行控制,也就是說,PLC技術能夠對自身系統進行故障排查和邏輯錯誤糾正,這樣的自動化控制系統才能夠穩定運行。在實際工業自動化生產中,設備的每一個動作都會有自動化系統控制,同時應用系統的檢測裝置對執行過程中產生的累積誤差進行調整,如果設備的運行狀態異常,整個PLC系統的邏輯關系就會穿行混亂,PLC控制系統的就會通過這些混亂的邏輯關系進行故障診斷并報警。在PLC進行不同系統間遠程通信控制時,只要保持聯網通信模塊和信息傳輸接口的正確性,PLC技術就能進行穩定的遠程通信。
3.4 PLC技術在各個生產領域的重要性
目前,PLC已經成為世界上大多數國家實現機械工程自動化的標準設備,它的應用范圍已經覆蓋了冶金、化工、交通、娛樂和食品等所有的輕重工業領域,是自動化領域用途最廣,也最為重要的控制設備。在2009年,全國的PLC生產件數高達一千五百萬件,而2010年的產量達一千八百萬件,2011年的最終產品達到了二千三百萬件。經統計,這些PLC產品的最終使用的領域如表1所示。
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1.1柔性自動化技術的應用
所謂柔性自動化技術是伴隨著計算機技術產生的,這種新興的自動化技術不僅能夠自動進行技術性的操作,而且在加工目標已經明確的情況下還能夠知道該怎樣去完成。然而在機械工程制造的過程中,恰恰需要這樣的技術來提高生產效率,進而加快工業化的發展。目前,柔性自動化已經成為了機械工業制造中不可或缺的技術,它主要是采用以數控技術為核心,通過把高端的計算機設備、信息科技手段以及機械生產技術三者有機的結合來發展機械工業制造。
將自動化技術應用到機械工程中對工業發展來說有著深遠的意義。一方面,能夠加快生產數量、提高生產效率,從而減輕工人的勞動強度。另一方面,能夠提高生產質量、降低生產成本,進而擴大了產品的效益。可見,柔性自動化技術是各國乃至全世界機械工業制造行業發展的重要趨勢。
1.2集成自動化技術的應用
所謂集成自動化技術就是本文由收集整理對現有的信息技術加以改進,讓整個機械工程制造過程更加具體,同時將生產流程中所涉及到的多種技術與相關的生產信息進行有效的集成,以擴大機械生產,強化集成功能的目的。鑒于以上優勢,目前集成自動化技術在我國的機械工程制造業中已經受到普遍的認可,并且隨著計算機集成系統的不斷改進和不斷的完善,使得集成自動化技術涵蓋了許多方面,比如質量系統工程、數據庫信息集成,還有一些比較復雜的工業系統設計。就目前的市場發展來看,該項技術的應用無論在產品的研發方面,還是產品的生產與控制方面都能夠取得最佳的效益。
1.3 智能自動化技術的應用
所謂智能自動化技術就是采用人工智能、神經網絡等知識來對一些事物進行模擬,使得系統能夠發揮出人類的作用,比如分析數據或者是信息采集等,進而實現類似人腦工作的自動化技術。智能自動化技術不僅使用了智能化的機械,而且還運用了集成化的手段來實現自動控制,因此,我們可以將其稱之為一門集智能、集成為一體的綜合性的自動化技術。該項技術在機械工程技術應用的過程中,是將人工智能技術與產品制造過程進行有效的融合,一方面,不僅有利于自動化生產的整個流程的監控,減少人力資源的浪費的同時還能夠大大提高機械生產效率;另一方面,該項技術利用了神經網絡對信息進行識別的能力,使機械制造系統在運行過程中擁有較強的自組織學習和適應能力,以便對于機械生產過程中產生的突發事件能夠快速的響應,并給予及時的解決。
2.自動化技術在機械工程中的未來發展
2.1自動化技術在機械工程中的實用性的發展
自動化技術在機械工程中的發展是要以企業的生產需要和技術需求為根本條件的,因為機械產品的制造其根本目的就是為了產品日后的應用,以便能夠創造出更大的經濟效益。而自動化技術恰恰能夠為機械制造行業的發展創造出巨大的財富。然而,機械生產只在效益而非速度,如果機械工程中的自動化技術不能夠滿足一個國家的國民經濟的發展和進步,那么制造行業就應該放慢自動化進程,避免過于追求速度而忽視了產品的質量。就目前我國的機械工程中自動化技術的應用現狀來說,雖然形成了很大的規模,并且也產生了巨大的效益,但是仍有一大部分的生產企業還是處于發展的初級階段,其自動化技術的應用并不成熟,而且在基礎的扎實上還有所欠缺。因此,為了加快我國自動化技術子啊機械工程制造業中的應用,各大企業要對原有的技術設施不斷的改進,不斷的完善,為日后的企業發展創造更為有利的條件。
2.2 自動化技術在機械工程中的核心發展
自動化技術的機械生產中的應用是由簡單到復雜、由低級到高級、由缺陷到完善的一個系統性的、科技性的過程,并且該過程是要由原有的機械化向自動化進行的過渡,在生產上實現計算機、機械的自動控制。可見,自動化技術在機械生產中的應用要不斷的適應市場的需求,可以建立一套靈活的自動化生產技術,在核心技術之上加以改進就能夠適應多種產品的生產需求,從而實現整個生產過程的自動化信息處理以及自動化檢測和分析,進而能夠自動的完成產品各個部分的自動生產。因此,我國在吸收國外先進的自動化技術和實踐經驗的同時要從本國基本國情出發,以現有的機械工程生產項目為前提,以滿足經濟發展的需要為導向,絕對不能夠像“盲人摸象”一樣,自動化技術的運功要有自己的創新,并且能夠發揮出本國的優勢。
3. 自動化技術在機械制造中的綠色發展
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(一)各項管理工作水平呈現出來一種有待提升的態勢
在我國機械工程自動化技術發展和應用的過程中,完善的機械自動化技術管理工作顯得十分重要。但是我國范圍之內機械自動化技術推廣和應用的過程中,大部分機械工程行業中的相關企業其實都是沒有對自動化技術的重要性形成明確的了解,在實際工作的過程中也沒有實行科學合理的管理工作。在應用機械自動化技術的基礎上,可以使得機械工程企業實際工作的過程中節省大量的人力物力資源,但是我國機械工程企業應用到的自動化技術一般情況之下都是由外國引進的,在引用的過程中需要投入數量眾多的資金。假如說企業在實際工農做的過程中沒有積極的開展自動化技術領域中的創新和研究工作的話,那么想要在技術領域中得到一定的研究成果實際上是較為困難的,也是會在生產工作效率提升的過程中起到一定程度的阻礙性作用。從整體的層面上展開分析,我國機械工程領域中的自動化技術管理水平較為低下,技術發展和創新的速度也比較慢。
(二)技術型人才以及管理型人才呈現出來一種極度匱乏的態勢
從本質的層面上展開分析,我國機械工程自動化技術相較于國外機械工程自動化技術來說,展現出來的最大的差異就是技術型人才及管理型人才匱乏程度比較高,技術型人才專業技術水平和相關技術措施在實際應用中發揮出來的作用有著較為密切的相互關系,在推動我國應用水平提升的過程中起到的作用也是較為重要的。即便我國機械工程行業中已經有一部分企業逐步認識到了技術型人才的重要性,但是在實際工作的過程中一般情況之下只會針對技術型人才開展理論培養工作,憑空講解技術要領,在此基礎上想要將自動化技術的性能充分的發揮出來是一件比較困難的事情。因為我國機械工程行業市場中,管理型人才呈現出來一種極度匱乏的態勢,也是會在我國機械自動化技術發展和創新的過程中起到一定程度的阻礙性作用的。
二、解決機械工程自動化技術領域中的問題時應當使用到的措施
和世界范圍之內各個經濟發展水平比較高的國家相比,我國的機械自動化水平仍然是較為低下的,為了可以使得機械自動化技術在應用的過程中將各項性能充分的發揮出來,首先應當重視起來先進的機械工程自動化技術的應用問題。學術領域中的相關研究人員應當依據我國的實際情況及需求展開深入的分析研究工作,并靈活的在多項先進的機械自動化技術措施中找尋出來適應性比較強的一種。與此同時也是應當在以往機械工程領域中施行的半自動化生產模式中展開改革的,積極的尋求技術層面上的創新。
人才培養領域中的資金投入力度應當得到一定程度的提升,與此同時我國機械工程企業中以往施行的理論培養模式也是應當發生轉變的,注重實踐層面上行的培訓工作,重視理知識在實際工作中的應用。以先進的技術措施及思維模式為基礎的培養工作也應當積極的開展。除此之外,企業應當在和學院進行合作的基礎上,積極的培養出來可以滿足崗位需求的技術型人才,以便于可以在今后我國機械自動化技術發展和創新的過程中起到一定程度的推動性作用。
三、結語
總而言之,只有在實踐的過程中逐漸將機械自動化技術暴露出來的問題找尋出來,并施行有效性比較強的措施加以解決,才可以為我國制造業的進一步發展奠定堅實的基礎,針對機械加工領域中的技術人員展開的培訓工作的力度需要得到一定程度的提升,逐步在實踐的過程中將他們的機械自動化意識培養出來,使得所有的工作人員在實踐生產的過程中積累一定數量的機械化發展經驗,并施行技術改革措施,在此基礎上使得工作效率得到一定程度的提升。除此之外,也應當積極的借鑒國外先進的機械工程自動化經驗,并依據我國實際情況進行優化調整,逐步使得機械工程自動化生產領域中的數字化水平及智能化水平得到一定程度的提升,致力于使得我國機械制造行業的工作效率得以一定程度的提升。
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1 機械工程及其自動化專業創新實驗開發研究的意義
隨著世界經濟一體化趨勢不斷增強,我國市場經濟不斷發展與完善,對現代工程的概念也產生了一種新的理論,即“工程是關于科學知識和技術的開發與應用,以使在物質、經濟、人力、政治、法律和文化限制內滿足社會需要的一種創造性專業”。從中我們可以看出,工程的本質在于創造,而創造的本質就是對科學知識和技術的開發與運用。從這個意義上理解,工程就可以理解為通過科學知識和技術的開發與應用,通過創造出當前沒有的產品或者是系統,以此來滿足經濟和社會發展的需要。從某種意義上說,工程與其他的專業有著很大的區別,最為主要的就是工程專業可以理解為創造力專業,這也是工程教育的本質特征。當前,知識經濟時代的到來,使得知識成為了人類社會進步的源動力,一切的經濟活動和社會活動也都要依賴于知識的開發與運用,而高素質的創造型人才正是對知識的開發與運用的實施者,培養創造型人才也成為了當前我國教育事業的根本任務,對工程教育進行創新與改革也是當前高等教學改革的一個必然方向。
在高等教育中有理論和實驗兩種主要的教學形式,理論教學主要是為學生傳達理論知識,使學生具有扎實的理論基礎;而實驗教學則需要與理論教學相互配合,其在傳達知識的同時,更加注重培養學生的實際應用能力,實驗的過程也是理論與實際相結合的一個過程,實驗教學的順利實施,需要學生具有一定的理論基礎,所以說理論教學與實驗教學是相輔相成的。通過實驗教學的實施,培養學生運用理論分析問題和解決問題的能力,進而培養學生的創新思維和創新能力。但是,當前我國各高校對于實驗教學的創新仍然沒有給予足夠的重視,很多高校都沒有進行創新實驗教學的開發與研究工作。在教學方式上,也沿襲著傳統的教學方式,實驗教學被作為一個附屬課程,沒有將實驗教學與創新科學體系所需的思想和技能進行有機結合,致使很多學生雖然具備一定的理論基礎,但是卻缺乏綜合創新實驗能力,實踐能力較差。筆者認為造成這種現象的原因主要有兩點:第一,高校教育在思想上沒有正確認識創新實驗教學的重要性,將實驗教學作為一個附屬內容,并沒有將實驗教學作為一個獨立的知識體系,過多的注重了學生理論知識和基本技能的培養,所以針對實驗教學的課程內容以及其所需要的設備都沒有進行合理的配置。第二,很多搞笑的教學管理體制不夠完善,對于開展創新實驗教學沒有給予正確的引導和鼓勵,針對教師的工作也缺乏相應的激勵機制,造成了教師缺乏熱情、學生缺乏激情的情況。綜上所述,對創新實驗教學的開發與研究具有重要的意義,是十分必要的。
2 機械工程及其自動化專業綜合創新實驗的開發研究
通過對高校理工科專業教學體系的分析可以看出,實驗教學被安排的位置是在理論教學之后,其實驗的目的就在于為學生提供應用理論知識進行實踐和應用的機會。工程能力也可以稱之為創造能力,這是對于理工科學生基本的素質要求之一,因此可以說,創新實驗教學的開發和研究,是為學生提供應用理論進行創造的平臺,也是培養學生工程素質和創新能力的主要途徑。
綜合創新實驗的開發與研究是一項復雜的、系統的工程,需要以現代教育思想作為根本的指導思想,科學的處理實驗教學與理論教學的關系。筆者認為,綜合創新實驗應當根據專業特點,同時結合學校教學的實際情況,在現有的實驗設備的基礎上,進行改進和研發,而不需要投入大量的資金進行新設備的購置,通過對現有的實驗設備進行優化和整合,引入計算機技術和智能化技術,則能夠實現對綜合創新實驗的整體優化,達到培養學生創新能力和實踐能力的目標。
綜合創新實驗的教學目的很明確,就是為了給學生提供一個工程應用教學環境,使學生通過實驗來加強對理論知識的理解和掌握,并且學會用知識分析問題和解決問題,進而培養學生的綜合能力。實施綜合創新實驗通常是在理論課教學結束之后,綜合創新實驗打破了學科之間的界限,其實驗內容的設計以培養學生的創新能力作為指導思想。學生在完成一項創新實驗的過程中,要對各種實驗的設備進行熟練的掌握,也需要借助多個學科知識的綜合運用,才能夠完成實驗。對此,我們進行了以下幾個綜合創新實驗的開發:
2.1 機械工程及其自動化專業綜合創新實驗一
2.1.1 實驗設備:細紗機,計算機,測試系統,機構測繪工具。
2.1.2 實驗內容:①測繪細紗機鋼領板運動機構;②應用測試系統檢測鋼領板運動規律;③根據檢測的鋼領板運動規律,反求設計控制凸輪機構;④對細紗機鋼領板運動機構進行綜合分析,提出新的設計方案;⑤在計算機上實現新設計方案的仿真設計或者虛擬設計。
2.2 機械工程及其自動化專業綜合創新實驗二
2.2.1 實驗設備:機器動力學實驗臺,計算機,測試系統。
2.2.2 實驗內容:①應用測試系統檢測機器動力學實驗臺,當載荷一定時,在安裝飛輪和不安裝飛輪兩種狀態下主軸轉速的變化情況;②建立實驗臺等效主軸的運動方程,分析飛輪的調速作用;③按新給定的主軸運轉不均勻系數反求設計飛輪;④在計算機上實現不同主軸運轉不均勻系數條件下飛輪的仿真設計或者虛擬設計。
2.3 機械工程及其自動化專業綜合創新實驗三
2.3.1 實驗設備:1511織布機,計算機,測試系統,機構測繪工具。
2.3.2 實驗內容:①測繪1511織布機打緯機構和棕框機構的機構運動簡圖;②應用測試系統檢測棕框機構運動規律;③根據檢測的棕框機構運動規律,反求設計棕框共轆凸輪機構;④對1511織布機打緯機構和棕框機構的運動進行綜合分析,提出新的設計方案;⑤在計算機上實現新設計方案的仿真設計或者虛擬設計。
3 結束語
機械工程及自動化是理工類專業中十分重要的一部分教學內容,對于培養學生的工程能力有著十分重要的作用。在現代高校教育體制中,對于工程專業實驗教學的重要性還沒有得到充分的體現,需要我們教育工作者不斷的對綜合實驗教學進行開發和研究,以此作為平臺,培養學生運用知識分析問題和解決問題的能力,進而實現對學生創新能力的培養,使他們成為新時期社會和經濟發展所需要的復合型人才。
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自動化技術在生產加工領域的應用越來越廣泛,要想保證生產線路的安全運行,需要做好相關儀表的校對和維護工作,提升儀表裝置精度,從而提升機械工程自動化儀表裝置的應用水平。機械設備在運行的過程中,溫度、壓力等的升高會對設備精度、系統運行、機箱工作穩定性、電源及板卡工作性能等產生影響,這就對相關設備狀態檢測提出了更高的要求。基于以上,文章簡要研究了機械工程自動化儀表裝置應用的相關問題。
1 機械工程自動化檢測儀表操作步驟
1.1 校準步驟
首先,需要進行機器的預熱工作,之后對儀器狀態進行合理的設置,對其進行測量,記錄測量數據,最后對數據的結果進行分析和判定,得出具體的結論。在此過程中,會自動生成校準證書及原始記錄。對于機械工程自動化儀表裝置來說,其校準系統步驟如下:(1)開機預熱;(2)連接相關硬件設備,例如GPLB卡、488電纜等[1];(3)開啟計算機,對待測系統物理地址分配的具體情況進行搜尋;(4)以最終搜尋結果為基礎來對校準軟件運行地址進行科學、正確及合理的配置。
1.2 初始化設置模塊
雙擊校準程序,開啟程序之后進入到校準系統的主界面,為了便于操作,整個主界面設計簡約,功能區位于界面的左側,在模塊中對檢測項目進行設置,確定GPIB地址,并監測標準源是否是第一次測試,通過初始化模塊對相關數據進行存儲,避免數據因特殊情況而遺失。最后選擇界面中的校準及檢定項目,并對需要校準和檢定的設備名稱進行選擇。
1.3 數據采集動態模塊
數據采集動態模塊所包含的功能眾多,儀器初始化、儀器狀態設置、數據動態顯示、數據動態測量、數據結構框架的判定以及測試數據的保存等都屬于此模塊的功能范疇中[2]。工作人員可以從網站上下載采樣時間模塊、量程模塊及顯示位數模塊等。數據采集動態模塊能夠以測試計量對儀表裝置的要求為基礎,實現數據上限、顯現、數據顯示為數及數據量成的自動化生成,同時對設備的具體判定結果也能夠自動化生成。程序中用不同顏色的字體對相關數據進行顯示,例如不合格的數據會用紅色字體自動顯示,從而為技術人員提供更加直觀的數據。
1.4 記錄及證書生成模塊
將自動化儀器裝置信息、校準項目信息和校準信息輸入到模塊前面板中,對證書模塊進行合理的選擇,以此來實現校準證書及原始記錄的自動化生成,這能夠打破傳統人為操作的局限性,不僅能夠避免人為因素導致的錯誤出現,對于提升技術人員工作效率也有著積極的意義。
2 機械工程自動化檢測儀表裝置在壓力表校準中的應用分析
近年來,我國科學技術發展迅速,自動化檢測技術的應用越來越廣泛。對于大型制造企業來說,其生產工序大多屬于連續型銜接式作業,壓力表到了檢定周期之后,為了不影響生產工作,不能夠從作業線上拆卸下來送檢,這就出現了壓力儀表超周期使用的問題,長此以往,壓力表會失去工作的有效性[3]。因此,對于大型制造企業來說,如何實現壓力儀表的在線檢測和校準至關重要。壓力表在工作的過程中,受到真空作用或壓力作用,彈簧管會產生形變,從而導致管端位移,管端位移經過機械傳動,會對指示裝置產生力的作用,從而可以在分度盤上直接讀出被測壓力值或真空量值,這就是壓力表的主要工作原理。
2.1 在線校準預期
進行在線校準的預期主要是為了保證在線校準的有效實施,并使其能夠適應和滿足生產流程計量要求,以此來節約壓力表送檢費用,同時能夠避免對生產工作帶來影響。在生產現場中,所有投入使用的壓力儀表都需要進行校準,其校準范圍在0Mpa-100Mpa之間,校準對比準確度在1.5%-1.6%之間,可采用理想型校準對比與實用性校準對比兩種校準方案,通過在線壓力儀表的受控來實現預期目標。
2.2 材料準備
根據實際壓力儀表的校準需求,準備管道打孔裝置,準備標準表,需要注意的是,所準備的標準表要能夠滿足生產現場壓力儀表準確度的要求,之后記錄壓力表的校準結果。
2.3 在線校準對比方案分析
第一,是實用型壓力儀表校準對比方案,具體步驟如下:(1)選擇同一通道:用打孔器在壓力儀表校準范圍之內將導壓管路引出,將止閥安置在管路中間,將標準壓力表及壓力變送器安裝在止閥的接口處;(2)逐漸開啟止閥,直至止閥開啟到最大,此時管道中的流體會進入到標準表之中,壓力變送器和標準壓力表都會出現指示值變化,待到指示值穩定之后,分別讀取;(3)對校準對比記錄進行填寫。
第二,是理想型壓力儀表校準對比方案,其需要以壓力校驗臺為基礎,具體步驟如下:(1)關閉管道上的止閥1,流體不會流入到壓力表和壓力變送器中;(2)將管路延長,將一只三通安裝在管路之上;(3)在使用的壓力儀表連接一只三通接口[4];(4)將止閥2安裝到一只三通的管口處;(5)在止閥2之后,在壓力校驗臺接口處連接專用的檢驗管,將有效、受控標準壓力表設置在壓力校驗臺上;(6)對整個校驗系統進行檢查,看是否有遺漏之處,檢查完畢符合校驗要求之后,逐漸開啟止閥1和止閥2,直至最大,經過一段時間等流體全部通過之后,讀出標準壓力表上的數據值,并將校準對比記錄填寫完整。
3 機械工程自動化儀表裝置的發展方向
對于機械工程自動化儀表裝置來說,其測試系統要保證靈活,只有這樣才能夠提升其應用范圍,才能夠滿足各種產品的測試要求,此外,應當對自動化儀表裝置進行不斷升級,提升其測試點,開發新技術和新產品,促進機械工程自動化儀表的發展和應用,具體發展方向如下:
首先,應當積極提升其設計復雜性,對于自動化檢測儀表裝置來說,傳感器、顯示器及變送器是不可或缺的重要組成部分,三者缺一不可,當前,需要測試的器件復雜程度逐漸提升,許多產品集合了數字圖像、音視頻等,汽車產品中還包含警報系統、信息系統,這些產品模型需要反復檢測,這就要求積極提升自動化儀表裝置測試系統設計的復雜性,滿足相關設備的檢測要求[5]。
第二,應當盡可能縮短開發周期,保證自動化儀表裝置能夠快速投入到市場,不斷創新完善,降低測試勞動強度、提升測試效率,以此來積極完善自動化儀表裝置的功能。
4 結束語
機械工程自動化檢測儀表在工業生產中的應用越來越廣泛,文章以壓力檢測為例,探討了其具體應用步驟。在未來的發展中,應當積極創新,完善機械工程自動化檢測儀表裝置的功能,促進其進一步發展。
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隨著我國建設的不斷發展,為我們改善生活水平、提高生活質量帶來不小優勢。然而,隨著工業的迅猛發展,在帶來一定經濟效益的同時,我們生存的環境也遭到了極大破壞。科技水平的發展意味著我們現在不用耗費過多的人力,然而隨著科技的創新,我們機械設計的目的以及方法并未改變,這就導致了現在很多工程機械存在較大弊端。現在的機械雖然不需要耗費過多人力,然而還是會給操作人員帶來一定不適感,與此同時,機械制作過程中還大大污染我們所在的環境。目前,我國走的是可持續性發展路線,為了跟上時代的腳步,在機械設計過程中我們需要注入一些低碳環保元素,同時還要設計出比較人性化的機械。
1 在機械設計中添加人性化因素
現今社會中,我們一直在貫徹“以人為本”的理念,因此想要設計好一個機械必須要考慮好人的因素,在設計中添加人性化因素。人性化因素添加的目的在于保證操作人員的安全以及舒適度,工作過程中主要是操作人員在進行,所以工作人員的基本安全需要防護好;另外,還要照顧到操作人員的情緒以及舒適度。為了操作人員工作的效率,讓其在一個舒適、愉悅的環境中工作,我們需要設計出一種人性化的低碳環保型機械。如何能夠體現設計中的人性化,具體表現如下:
1.1 舒適駕駛室的設計
駕駛室是操作人員工作的環境,為了保證工作人員安全,需要充分利用工程機械的設計原理,設計出具備足夠安全性的駕駛室,在此基礎上,還可以加入一些操作便捷的設計來保證操作人員的舒適度。
1.2 外觀的設計
操作人員需要長時間在機器面前工作,因此,機器的外觀非常重要,在外觀設計過程中多加入一些溫馨的元素,通過改變外觀的顏色、標牌以及造型來改善員工的心情,讓員工高高興興地開始一天的工作。
1.3 自動化控制系統的設計
將計算機系統與機械設計結合起來,應用計算機的控制系統,讓員工通過電腦來控制機器的運作,設計過程中需要考慮設計的安全性、舒適度等。
1.4 可靠性的設計
為了能夠更好地符合人性化原則,還需要保證機器整體的可靠性,設計比較完整的體系,避免零部件的頻繁更換,最重要的是在設計環節中注意不要破壞環境。
1.5 系統的設計
在設計過程中需要注意防塵,在結構中加入一些防塵設計,以免異物進入機器中。設計過程中不能忘記系統,在一個機器中,作用非常重要,為了在安全前提下更好地節省成本,我們可以設計定時定量的自動注入系統,這樣還可以更有效地將集中到
一起。
2 優化低碳環保工程機械自動化控制系統的設計
2.1 對材料的選擇
設計過程中為了符合我們的環保主題,我們需要嚴格控制材料的選擇。對于不可再收、不可利用的材料,我們全部放棄,選擇可再回收利用的資源。在材料選擇過程中,尤其是結構件的選擇,我們更需要保證其無毒、環保。為了提高機械運作效率,保證機械的耐久性,我們必須遵守一個原則,即長壽、無污染、低
能耗。
2.2 對電機的選擇
選擇電機的時候也需要保證其低碳環保性,電機是帶動整個機械運作不可或缺的物體,因此,對電機的選擇需要慎重。選取的時候需要找公害較小的電機,保證其排廢氣少、耗油量低、噪音少。同時,在設計的時候,需要利用先進的科學發展技術,更好地減輕機械噪音以及污染的影響。為了讓機械能夠更好地運轉,設計過程中我們需要遵守低噪音、低排放、低耗能的原則。
2.3 對技術的改進
2.3.1 對機械產品噪音和振動的改善。在機械產品中,噪音和振動問題一直困擾著人們,如何設計更好的產品,減輕產品的振動問題以及噪音污染一直是我們要面對的問題。減輕產品噪音以及振動不僅僅是為了保護我們的環境,還能夠體現出產品的人性化設計,減輕噪音與振動問題,員工操作起來才能更舒心。
2.3.2 液壓系統的保養與后續改進。液壓系統的壽命和液壓系統的日常清潔有很密切的關系,要想保持液壓系統的工作性能,延長液壓系統的使用壽命,日常的清潔和保養必不可少。日常的液壓系統保養和清潔能夠確保其工作過程中內部油溫不會升得過快,從而延長更換機油的時間。一般的液壓系統會采用增壓液壓油箱,這種油箱能夠防止灰塵以及外部空氣水分進入其中,從而達到清潔液壓的目的。為了延長液壓油箱的使用時間,對液壓系統的零部件選擇也有要求,一般都采用耐腐蝕能力強,性能優良的材料以確保液壓系統使用過程中不會出現滲漏污染。此外,液壓系統的設計階段也很重要,目前液壓系統的設計多采用國內外先進的科學技術和相對前沿的設計想法,這種設計理念能夠確保液壓系統在工作中盡量減少油液中的垃圾,并最大程度降低液壓系統運行時的零部件磨損。
2.4 液壓系統的節能設計
隨著國際能源供應的日趨緊張,節能問題日益為人們所重視。液壓系統有很大的節能潛力,綠色是當前社會倡導的熱點話題,也是機械工程發展的最終目標。因此如何確保液壓系統的低消耗、無污染也是一個我們需要關注和思考的問題。那么如何讓液壓系統做到高效、節能呢?筆者以為首先可以選用節能發動機,其次利用雙泵分合流技術、液壓負荷傳感技術和靜液驅動技術等多項技術來實現低消耗。通過對液壓系統的控制元件、執行元件、工作介質和輔助裝置等方面的節能設計,可以很大程度上降低液壓系統的能源損耗,有效節約
資源。
3 結語
隨著社會的發展,機械自動化的腳步已不可阻擋。為順應大潮,設計人員要做的是在現階段的基礎上實現設計里面的創新并將其應用的機械設計實踐當中去,只有這樣我國的機械行業才能夠取得巨大的進步和實質上的質量提升。以上所表達的就是這一主題――如何做好綠色環保機械的設計,如何在綠色環保機械設計中融入人性化的理念以及最新的設計思想。只有做到這兩點,才能夠說我們在機械自動化這一塊有了一定的心得體會。而筆者以人為本的最新機械設計理念將是機械工程產品今后發展的必然趨勢,同時也會對我國的可持續發展產生重大影響。
參考文獻
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篇13
【文章編號】0450-9889(2012)08C-0135-03
制造業是國民經濟的重要基礎,是國家安全的保障,是國家競爭力的重要體現。近年來,制造業的迅猛發展對機械制造與自動化專業的高職高專人才需求量增大,質量要求提高,高職高專院校要培養滿足企業生產、服務第一線的實用型高技能人才,仍面臨著巨大的挑戰。因此,對高職高專機械制造與自動化專業進行教學改革,探索基于工作過程的教學體系,將以課堂傳授間接知識為主的學校教育與直接獲取實際經驗和能力為主的生產現場教育有機結合,滿足企業需要,實現學生職業能力與企業崗位要求之間無縫對接已是迫在眉睫的問題。本文擬以桂林航天工業學院的實踐為例,對機械制造與自動化專業教學體系改革進行探討。
一、高職高專機械制造與自動化專業教學體系現狀
(一)教學內容與實際崗位需求脫節,知識定位混亂
教師對企業工作流程和崗位實際工作過程不了解,不知何謂適度、夠用,致使教學內容與實際崗位需求脫節,課程知識點重復,缺少優化配置,這又導致學時過多;知識銜接性不好,前后課程沒有延續性。由于對培養學生的能力定位不準,人才培養模式會存在偏差,這一偏差集中表現為人才培養的效果與市場需求之間的差異和距離。
(二)教學內容模塊劃分不合理
傳統的專業課往往按知識體系來組織教學,先學基礎的知識,然后逐步深入提高。其專業教學體系,大都可以歸納為由基礎課、專業基礎課和專業課構成的“三層樓式”或“三段式”的教學體系,學科本位的影子隨處可見。有些高職高專院校機械制造與自動化專業的課程體系又過分強調技能實踐,忽略理論知識學習,教學內容沒有合理地體現理論與技能互為支撐的關系。
(三)實踐教學內容陳舊
機械制造與自動化專業主要培養具備機械設計與制造技術基礎知識與應用能力,面向機械工業第一線的高素質應用型專門人才。但是,在現實中高職高專院校由于多方原因,沒有能夠建立起適應高職教育要求的實踐教學體系,實踐教學在教學計劃中沒有足夠的比例,學生實踐的機會較少。由于校內實踐教學內容陳舊,實驗方法、步驟教條化,實驗、實訓教學內容缺乏系統性,驗證性、演示性實驗多,生產性、工藝性、設計性、創新性實訓少。實踐環節現代科技含量低,不符合當前生產實際,而且無法隨著職業技術的發展不斷更新與充實。因此,機械制造與自動化專業的人才培養目標無法滿足高素質應用型人才培養需求。
(四)理論教學與實踐教學分離
目前,在一些高職高專院校中,傳統教學模式是理論教學與實習教學分別進行,理論教師注重理論知識講解,實習教師注重實際操作,再加上課程進度不一,理論教學與實習教學嚴重脫節,不但給學生的學習造成很大困難,也造成了重復教學和資源浪費,更影響了教學質量的提高和應用性、技能型人才的培養。隨著教學改革的進一步深入,現有“三段式”(文化基礎課一專業基礎課、專業課一實訓)教學模式已經越來越不適應現代社會對高等職業教育的要求。
二、基于工作過程的機械制造與自動化專業教學體系改革
工作過程是在企業里為完成一件工作任務并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序。基于工作過程的教學體系在學習內容的開發與編排上跳出學科體系的藩籬,幫助學生獲得最受企業關注的工作過程知識和基本工作經驗,以滿足企業和勞動力市場的需求。對于機械制造與自動化專業而言,采用基于工作過程的教學體系,以市場對人才的需求為導向而設置課程,實現了“訂單式”人才培養方案;按照工作結構重建課程內容結構,重構后的課程內容涵蓋了崗位工作所需要的技術、能力與知識體系,注重學生職業能力的培養與開發,在情境互動的教學中鍛煉學生的思考能力和操作能力,實現了高職教育培養學生綜合能力的目標。
(一)突出專業核心,深化教學模式和課程內容的改革
機械制造與自動化專業學生畢業后面對的主要崗位群有:機械產品的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理,自動化設備與生產線的維護,數控機床編程與操作,機電設備的營銷,現代化設備的安裝、維護與管理,等等。從職業崗位群出發,明確支撐其職業或工作所需的知識、技能和素質要求后,對相關課程進行深入研究和探索,精煉和整合課程內容,構建機械設計、數控加工編程、CAD/CAM和機械加工工藝四個模塊,每個模塊均含有課程設計及實訓課程。
打破陳舊觀念,重新定位課程體系,建立基于工作過程的課程體系。邀請企業專家參與課程開發,對課程內容的選擇和課程內容的設置予以全新的詮釋,摒棄“惰性知識”,而關注“行動知識”,掌握那些對行動至關重要的應用性知識。同時,選用符合高職教育特點的工學結合式教材,合理編排教學內容,實現課內教學、課外教學和社會實踐教學的有機結合,具體教學模式如表1所示。
另外,加大課程內容改革力度,將工程材料、機械設計基礎、液壓與氣動技術、互換性與測量技術等專業基礎課程內容進行調整,按照必須夠用為度的原則,整合內容,減少學時。此外,對一些課程的局部內容也進行增減,有所側重。如原來的CAD/CAM應用技術課程,著重對計算機繪圖的內部原理及方法介紹,可將此課程改為CAD/CAM應用,注重實用性強的大型軟件的使用。
(二)踐行理實一體化教學,加強實踐教學改革
理實一體化教學法即理論實踐一體化教學法。它強調充分發揮教師的主導作用,通過設定教學任務和教學目標,讓師生雙方邊教邊學邊做,全程構建素質和技能培養框架,豐富課堂教學和實踐教學環節,提高教學質量。在整個教學環節中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,沒有固定的先實后理或先理后實,而理中有實,實中有理,突出學生動手能力和專業技能的培養,充分調動和激發學生學習興趣。
在實踐教學中,突破以往只限于驗證性、演示性和動作技能訓練的低檔實驗項目,開設綜合性、設計性、工藝性等應用性強的實踐項目。為此,通過崗位調研,確立典型工作任務,以典型工作任務為載體,讓學生在完成具體任務的過程中學習,并發展職業能力,實現學習與工作的一體化。課程設計與畢業設計課題來自生產、科研第一線,真題真作,強化崗位技能培訓,及時引入本專業領域科技發展新成果。
桂林航天工業學院利用學校的實習實訓條件,把實訓與職業資格考核結合起來,提高實踐教學效果。該校充分利用了數控實訓中心的有利條件。該中心由于承攬各種機械零部件的加工業務,因此堅持以生產實際零部件為主,對學生進行數控銑、數控車、加工中心、電加工機床的工藝、編程和操作實訓,培養學生實際生產能力。加大CAD/CAM應用實訓及考證教學環節,主要是在生產型數控機床上的訓練,使學生熟練掌握生產型數控機床的數控加工,注重復雜零件的加工工藝及加工精度的實現,為數控工藝員考證和3DCAD考證打下基礎。為此,桂林航天工業學院正在逐步建立不同級別的多種職業資格考核鑒定站點。機械制造與自動化專業人才培養目標如圖1所示。
(三)堅持以機為主、機電結合的專業內涵
在機械制造與自動化專業的課程設置中,機械類課程占70%左右,電類課程占30%左右,減少通識課、學科基礎課的學時,增加專業課的學時。這樣設置的原因是幾乎所有企業的機械類崗位和電類崗位是分開設置的,沒有對應的“機械電子”崗位,因此,必須堅持以機為主,學生才好就業。但是,大量的機電一體化高技術設備又要求機械類技術人員必須既懂機,又懂電,以往傳統的純機械的技術人員很難勝任。因此,機電結合可以給學生未來提供更大的發展空間。
(四)完善評價體系
創新評價體系,既可以及時發現課程體系的不足之處,也是模塊化課程體系順利實施的有力保障。改革考試形式和方法,轉變傳統的學生成績評價方法,考核學生學習效果除筆試外,在實踐操作較多的課程中可以采取靈活的考核方式,如答辯、現場測試、現場操作等,實現理論考試和實操考核相結合,著重考核學生的應用能力和分析能力,促進學生素質全面發展。