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首頁 精品范文 機電一體化行業發展

機電一體化行業發展

時間:2023-08-08 17:09:38

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化行業發展,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞:機電一體化技術;發展趨勢;產品功能;協調和綜合

現代技術革命總是伴隨著學科間的交叉和大綜合,通過這種交叉和綜合總是能夠推動工業技術的飛速發展,當前微電子技術和計算機技術的結合就推動了機械工業的技術變革,這就使得機械的加工、結構、功能等方面都會產生較大的變化,機械加工有電氣化已經進入了機電一體化時代,工業生產到了極大的提高。

從當前科學技術的反戰大趨勢來看,機電一體化是個必然趨勢,也是科技革命的必然產物,機電一體化的發展必將影響傳統機械、電氣工業化工生產,逐步引領工業產業結構向智能化、自動化、高效能的方向發展。

1 機電一體化技術特點

機電一體化的結構功能主要包括:整體功能、動力功能、信息處理、控制功能等方面,尤其是控制功能結合現代電子技術的設計,通過相應軟件實現自動化的控制,構成了一個完整的機電一體化系統。機電一體化從交叉學科而來,目前已經是自成一體,具備了具有自身專業特色的新的學科,其總的特征是:綜合運用自控技術、機械技術、計算機技術、傳感、技術、接口技術和電力電子技術的合理配置,實現最優化的系統工程,在功能上能夠實現高效能、多功能、高可靠性的目標,其核心技術包括軟件和硬件,硬件的要求是比較高的,涵蓋高性能的機械本體,傳感器和驅動信息單元。軟件部分主要是起到保證準確性和可靠性的控制程序。

機電一體化技術和相應的產品已經滲透到各個領域涵蓋范圍廣泛,目前我們所能接觸到的所有工業生產領域都已經覆蓋了機電一體化的技術,其生產產品根據專業類別分為“數控機械類、電子設備類 、機電結合類、電液伺服類、信息控制類”。

2 機電一體化技術的應用發展

在制造業技術高速發展的今天,應用機電一體化的產品也是層出不窮,在2013年我國新增機器人3.7萬臺,成為全世界2013年機器人數量增加最多的國家,據統計在2014年新增機器人數量已達到5.6萬臺,從這個方面也可以看出智能化、自動化結合微電子技術的行業發展是機電一體化的發展大方向,通過機電一體化技術的發展將帶動各個行業共同的發展。

2.1 發展歷程

“機電一體化”很多人簡單的理解為機械與電子的結合。在早期我們國內剛剛接觸到機電一體化時僅是將機械和電子學的簡單融合,稱作機械電子學,近些年由于其不可抵擋的發展勢頭,機電一體化的的稱謂更加適合。機電一體化技術的發展離不開微處理技術的進步發展,微型芯片技術的進步必將帶動相應的數控、機器人、電子控制等機電一體化前沿技術的革新,當然在不同的行業由于行業特殊性,也勢必存在相對低級的機電一體化,在當前應該是高級和低級并存,以效率優先為標準。隨著整個國家產業結構的升級和改變,我們越來越提倡綠色經濟,綠色工業,機電一體化也應向環保、節約的方向發展。另外在硬件方面,以電腦控制為主的機電結構集成化技術日趨成熟,而與之緊密結合的控制技術、驅動部分、機械結構部分都將提高集成化程度,高度集成化降低了使用和操作的難度,另外整體的機械效率也得到了較大提高。

2.2 技術應用

在現代機械制造業中充分利用電子計算機技術和現代制造技術,制造工程領域的新技術相繼誕生,如數控技術、柔性制造技術、現代集成制造系統、虛擬制造、敏捷制造等。在飲料加工行業,利用機電一體化實現飲料自動灌裝,使單機的自動化程度有了較大的改善和提高,整個飲料生產及其包裝生產線的自控技術和生產能力得到了極大的改善,使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。在金屬加工企業中利用CIMS技術將人與生產經營,生產管理和過程控制有機組合,連成一體,實現從原料采集到進廠技工,再到生產、加工、銷售發貨等等整個生產過程都有機電一體化的技術體現。

3 機電一體化產品的發展趨勢

今后隨著網絡技術和計算機技術的發展,機電一體化產品的發展趨勢將向智能化、微型化、網絡化、自源化、人性化、綠色化的方向發展。智能化即要求機電產品有一定的邏輯思考、判斷推理、自主決策等智能,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。目前我國擁有機床接近320萬臺,是當今世界上機床數量最多的國家,但是處于技術領先的數控機床不到一成,而在這些機床中大部分也都是一些普通數控機床。機床中的電氣傳動部件,近些年也在逐漸向交流傳動轉變,電氣傳動技術被交流傳動所取代是必然趨勢,數字技術的發展將復雜的矢量控制技術變為現實,而且交流調速系統的性能已經大大超過了直流調速水平。

機電一體化產品種類和生產廠家繁多,因此模塊化是一項復雜的工程。在產品開發設計時,利用標準化模塊開發出新的產品。模塊化是需要生產廠家統一認識,應該從行業發展角度出發,加速實現模塊化和標準化的進程。另外網絡技術的發展也會對機電一體化技術產生深遠影響,家庭網絡化可以將家用電器連接成集成家用電器系統,機電一體化產品無疑應朝網絡化、接近生活化方向發展。

4 結束語

隨著科學技術的發展, 機電一體化和各種專業技術相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。

參考文獻:

[1]姚全.21世紀機電一體化技術的發展趨勢[J].科技創新與應用,2012(29).

[2]黃鴻輝.對機電一體化技術發展趨勢的探究[J].電子制作,2013(07).

[3]張葆青,閆石,陳爽.機電一體化技術的現狀與發展趨勢[J].機床與液壓,2011(24).

第2篇

關鍵詞:采礦過程 機電一體化技術 應用 發展

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)05(a)-0054-02

當前,我國的礦產產業的發展速度正在不斷增加,促使了我國經濟的快速發展,提升了我國經濟的增長速度與水平。但是我國工業生產技術的標準化與規劃化的程度較低,因而在實際的生產與發展過程中存在著很多弊端,增加了采礦工作的困難度及危險性。對此,通過應用機電一體化技術能夠有效地轉變傳統生產勞動模式,降低勞動強度,以此來有效提升整個采礦好行業的生產效率,降低開采的過程中的風險性。

1 機電一體化的概述

1.1 機電一體化的概念

機電一體化是近年來推出了一項全新的自動化技術,并已經成為了多個行業在發展過程中進行改革的重點方向。機電一體化技術是一種融合了電子信息、機械設備、電腦軟件等多種學科知識的綜合性技術,能夠有效地提升工業生產與發展的效益。當前,機電一體化技術在我國的采礦行業發展過程中具有十分重要及突出的作用,是推行礦山生產自動化的必要因素,加快礦山產業的轉變與提升,進而促使整個礦山經濟的增長。

1.2 機電一體化技術的特點

1.2.1 安全性高

機電一體化技術在實際的應用過程中具有強大的應用功能,能夠進行適時自動化檢測、相關數據的傳輸以及緊急預警、自我更新等智能化的操作。同時對于生產過程中出現的意外狀況,例如:電路短路、電機失靈等問題,能夠進行及時的檢測與報警,進而防止相關事故的發生,增加運行過程的安全性與穩定性。

1.2.2 實操性強

機電一體化技術在應用的過程中具有高智能化的特點,能夠最大程度地降低人工操作量,規范整個操作的過程,避免人工失誤情況的產生,提升了整個生產操作過程的安全性與穩定性。通過應用機電一體化技術生產的產品,其規格與質量的精確程度及一致性得到了顯著提升,進而增加了整個產品的達標率,提升了該企業的綜合效益。

1.2.3 使用性強

在應用機電一體化技術時,能夠與之搭配的相關儀器及設備都具有自動化與智能化的水平,能夠有效提升日常保養以及故障檢測的工作性能,進而促使整個生產系統的自動化水平得到有效提升與發展,減少人為因素的對整個生產設備操作的不良影響,提升整生產操作的規范化水平,促使整個工作效率與質量的提升,增加企業的經濟發展效益。

2 機電一體化技術在采礦過程中的應用與發展現狀

隨著我國科學技術的發展,近年來我國加快了對采礦行業的結構調整。當前,利用大型開采機電設備的比例已經達到了90%,中型企業達到了80%,小型企業也達到了40%。同時,很多的采礦企業在生產工作的過程中還應用了很多新型的采礦技術、工藝以及相關的設備,這種應用發展的現狀已經與國際發展水平相持平了。

此外,機電一體化技術作為一門具有較高實用價值的采礦設備,在我國采礦行業中起到了十分關鍵的作用。當前,在我國很多采礦過程的各個環節中都能夠應用到高壓機電設備,尤其是PLC控制設備以及微機處理分析設備更是得到了廣泛的好評,能夠有效提升采礦工作的質量及安全性。

3 機電一體化技術在采礦過程中的應用

3.1 礦井安全生產監控系統

在實際的采礦工程中,有許多的煤礦工程在應用監控系統的時候都存在著一定的問題,其中最主要的問題就是傳感器工作效率的低下。在日常的生產過程中,很容易出現性能不穩定的情況,能夠有效使用的期限非常短,發生故障的頻率較高等。對此,需要借助相關的計算機網絡技術,利用光纖來代替傳統的金屬電纜,拓展原先的信息存儲格式及內容,能夠容納相關的圖片、視頻等,以此來提升生產監控的水平,進而促使整個煤礦企業更快、更好地發展。

3.2 在采煤機中的應用

在采煤機中應用機電一體化技術,能夠為其提供更大的牽引效力,克服掉相關的阻力。通過在采煤機中設置相關的防滑功能,還能夠增強其安全性、穩定性以及使用的時間。應用了機電一體化技術的采煤機具有較強的牽引技術,不僅能夠在生產的過程中克服阻力,同時通過設置防滑裝置還能夠增加其使用的安全性,增加使用壽命。此外,雜技采煤機下滑的時候,可以通過發電來制動,進而節約了相關的資源與能源。

機電一體化的電牽引采煤機與液壓牽引機相比較,電牽引機在使用的過程中除了電動機的配件會受到磨損之外,其他原件基本不會受到較大程度的影響,最大程度地降低了維護的工作量與難度,保證整個采礦過程的更加穩定與安全。此外,電牽引采煤機的操作十分簡便,能夠及時地進行參數的設置與修改,有效地避免了故障的發生。電牽引采煤機在運行、傳送的過程中所使用的設備比較簡單,尺寸與質量都比較小,以此就具有著更高的工作效率,相關反應程度也比較靈敏。

3.3 在提升機中的應用

當前,我國在生產過程中所使用的提升機中的內裝式摩擦提升機就應用了機電一體化技術,通過使用微電子技術、信息化技術來將工作機與驅動機合二為一。這種設備在應用過程中是將電動機內置在卷筒內部或者摩擦輪的內部,同時,提升機提升的過程就是利用電子計算機進行控制的,具有著靈活度大,運轉速度快以及診斷的功能。同時,提升機在運行的過程中,能夠對提升的位置進行有效控制,進而確保相關裝備在制定地點進行準確停車。此外通過采用微機控制能夠在采礦過程中采集相關的感應信號,進而進行電子監控,提升整個系統運行的可靠性與安全性。提升機在工作的過程中需要保障相關工作人員以及貨物運輸的安全性,需要通過采取不同的方法措施來進行更新與改變。其主要分為報警提示、二次不能開車、立即進行電氣制動以及立即進行安全制動,以此來確保整個系統運行的安全性,促使采礦工程更好、更快地發展。

3.4 在帶式傳送機中的應用

在我國,帶式傳送機在煤礦開采的過程中有著十分重要的影響,具有著輸送量大、性能穩定、工作周期較短等相關優點。目前,我國所使用的最普遍的CST可控軟啟動裝置,由于其具有良好的綜合,能夠針對煤礦的實際開采情況通過較長距離的運輸,具有較高的工作效率。但是在實際的應用過程中,由于我國相關技術條件的限制,所使用的帶式傳送機中間驅動點的設計通常不超過3個,進而就會對整個傳送機的工作效率產生一定的影響。

4 結語

機電一體化技術是我國采礦行業發展的強有力的動力,能夠有效地促使我國采礦行業的提升與發展。因此,在應用機電一體化技術的時候,需要依據采礦行業的實際生產情況,保障其生產過程中的安全性,增加生產效率,進而促使我國采礦行業更好地發展。

參考文獻

第3篇

【關鍵詞】機電控制系統 自動化控制技術 一體化設計

中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.06.169

隨著科技的不斷進步,自動化控制技術應用更加廣泛,在整個社會發展中必不可少。借助自動化生產控制技術,能夠實現生產規模的合理擴大,技術先進性突出。生產力的提升對機電制造業提出了了更高的標準和要求,需要滿足多層次機電標準,借助自動化控制系統,切實提升生產效率。因此,機電一體化發展迅速,在整個行業發展中意義重大。

一、對機電控制系統和自動化控制技術涵義的闡述

(一)對機電控制系統涵義的分析

對于機電控制系統,主要是借助計算機進行生產程序的設置,實現對裝備的遠程控制,達到對生產過程的掌握,其主要特征是自動化、智能化和高效化。立足機電控制系統自身的性質,自動化是其突出的特點,與通信領域的能力進行結合,達到對整個過程的全面監控,同時,強化對細節的檢測,及時解決生產中的問題。立足機電工作人員,其智能化的特點能夠有效降低工作壓力,減少人工失誤,一旦遇到機械生產環境威脅,能夠借助智能機電控制系統對人的操作的替代,有力維護工作人員的安全。立足機電行業自身,在機電控制系統的應用下,整個行業更具整體性,能夠高效地提升生產效率,綜合控制能力得以增強。

(二)對自動化控制技術的闡述

自動化控制技術依賴的是控制裝置和控制器,先行進行生產程序的設定,在無需人力協助的情況下,遵守生產規程,與人力控制相比,其優勢十分明顯,如借助硬盤驅動,能夠實現伺服系統的精準定位,即使運行環境比較復雜,也能實現較為穩定的工作狀態。

二、自動控制技術在機電控制系統中應用途徑的分析

(一)對自動控制技術在機電控制裝備中應用的介紹

對于自動控制而言,其核心和關鍵性的內容就是裝備和控制器,簡言之,就是如果需要進行裝備運轉速度的記錄,借助控制器測試就能夠實現。很多機電企業都關注新型自動控制技術的應用,例如,PLC技術。將控制器置于機電控制裝備中,能夠實現整個生產系統的有效合成,在生產監控中,能夠有效、快速地發現問題所在,防止出現較大程度的損失,實現了對產品的全面優化。在整個自動化進程中,控制器的作用是實現了對人工的替代,借助精密儀器,避免誤操作的產生。

(二)對自動控制技術在機電微型計算機領域的應用的介紹

這一應用主要是借助控制裝備實現模型的構建,通過微信計算機,實現對生產程序的有效控制,其優勢十分突出,首先,實現了對自動控制和機電規模管理的調整和協調,使得單元性的技術得到有效結合,生產價值巨大,產品科技含量提升,生產時間被顯著縮短,對產品使用壽命也產生了正面影響,給企業減少了相對一部分投入。立足這些優勢,需要研發人員不斷進行新機電模型的研發,切實滿足生產需要。其次,立足安全,將自動化融入微型計算機,對危險的感知和反應能力增強,能夠及時發現生產漏洞,有效控制機器的運行狀態,降低損失。再次,立足機電一體化,自動化技術為機電一體化奠定了技術基礎,主要體現在傳感檢測領域。

三、對機電控制系統一體化設計的全面闡述

機電一體化設計具有較為廣泛的覆蓋領域,主要體現在機械、電子等領域,只有不斷強化機電一體化加工技術,才能實現對整個機電控制系統的完善,加快機電智能化發展進程。機電一體化的集點是網絡化、模塊化、智能化和微型化,尤其是模塊特征更加明顯。鑒于制造業的龐大規模,類型復雜,在進行機電一體化產生研發的時候,要注重模塊化,形成產品標準,注重新型機電產品的研發。微型化的特征主要立足信息技術的發展,不受時刻限制,較大程度地提升了機電一體化的影響力。

(一)對機電線路中一體化設計的分析

這一領域的設計主要體現在電子線路方面。傳統的機電控制中,實現了線路與裝備的隔離,設備運行中,很難實現對產品的全面、及時的了解,設備使用率不高。在應用機電一體化之后,微型計算機和控制器作用于系統,工作效率提升。在一體化設計中,產品質量被優化,工程流程被簡化,因此,機電企業需要重引進,對傳統機電設備進行淘汰,發揮科技的力量,加快模塊經濟的發展。

(二)對機械裝置中一體化設計的介紹

對于機電控制而言,系統性突出,能夠實現對機械、控制、生產裝備的有效統籌,加快一體化設計,因此機電工程師需要平衡三者之間的關系,融入一體化設計理念。要善于運用創造性思維,深入進行探討,引進機電人才,重視實踐活動,營造協作氛圍,借用科技改變一體化模式,提升綜合實力。

(三)一體化設計在機電功能模塊中的發展

這一應用主要是指對整個機電控制系統和自動化控制技術進行統籌,將各個部分進行聯結,借助控制器實現對各個部分的控制。模塊一體化設計要立足整體,突破單一部分的功能,最大限度地發揮一體化的優勢。要立足企業實際,選擇最佳機電組合,最大限度地實現經濟效益。

第4篇

關鍵詞:機電一體化電機控制 應用

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:

一、機電一體化技術的發展歷程與現狀

1、機電一體化的發展歷程

機電一體化技術的發展有三個階段,即發展初級階段、蓬勃發展階段和智能化發展階段。最初早在20實際60年代人們開始利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。而由于軍事和工業發展的需求,當時的人們對于這方面開始重視,由于當時電子技術水平發展不夠,技術結合與運用還沒有得到深入發展。到上個世紀七八十年,計算機技術和通信技術開始快的發展為機電一體化的發展奠定了技術基礎。到了90年代后期,機電一體化進入深入發展時期,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。此外,由于神經網絡技術、人工智能技術、光纖技術等領域巨大進步,為機電一體化技術的發展創造了更好的條件。從數控機床的問世到微電子技術的全新發展, 進而可編程序控制器、電力電子等的發展為機電一體化提供了電機堅強基礎,最后激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使機電一體化躍上新臺階。

2、機電一體化技術發展現狀

近些年來,機電一體化技術有了更全面的進步,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦予自動顯示記錄、自動處理信息、自動檢測、自動調節與控制自動診斷與保護等許多新的功能。目前一些電動的實際運行中依然存在著一定的問題,比如執行機構機構多、定位精度低、結構復雜、可靠性差等問題,因而對于這種情況,采用機電一體化技術,將伺服電機、閥門、控制器合為一體,采用模糊神經網絡,通過內置變頻器,實現閥門的高效控制。

二、機電一體化中電動機構的組成及工作原理

1、電機執行機構的組成

目前較常用的主要是交流電動機,它可分為三相異步電動機、單相交流電動機兩,前一種比較多的用在工業上,而后一種通常用在民用電器上。從電機的結構上看,主要分為控制部分和執行驅動部分,控制部分主要由三相PWM波發生器、單片機、智能逆變模塊、整流模塊、A/D、故障檢測、輸入輸出通道等組成;執行驅動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。

2、電機的工作原理

電機執行機構系統通過電流與電壓傳感器和位置傳感器的檢測,得出逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號,然后由A/D轉換后送入單片機。單片機通過控制PWM波發生器的作用,最后實現電機的運行控制。逆變模塊工作時所需要的直流電壓信號由整流電路對380V電源進行全橋整流得到。對于電動機運行原理的分析,這里主要針對工業中應用的三相異步電動機的原理進行探討。電動機轉動的基本工作原理是三相對稱繞組中通人三相對稱電流產生圓形旋轉磁場,轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流,轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用,從而形成電磁轉距,驅使電動機轉子轉動。

三、機電一體化中電機閥位及速度控制與運行維護

1、電機閥位及速度控制

實現電機執行機構的閥位和速度的控制需要解決的關鍵性技術問題主要有五個方面,分別是閥門柔性開關的控制、閥位的極限位置的判斷、電機保護的實現、準確定位與模擬信號的隔離。對于機電一體化中電機閥門位和速度的控制,微處理器根據測得的變頻器輸出電壓和電流,通過計算得出輸出力矩,如果輸出力矩達到或大于設定的力矩,那么就會自動降低運行速度。在傳統電機的執行機構中,閥位的極限位置的檢測是通過機械式限位開關獲得的。電動執行機構極限位置通過檢測位置信號的增量獲得,單片機將本次檢測的位置信號與上次檢測的信號相比較,如果未發生變化或變化較小,就會自動電機的供電電源。

電機的運行控制與加速度的大小、時間長短、當前位置、速度控制給定位置以及運行速度有關。在機電一體化中電機采用的是雙環控制方案,外環為位置環,內環為速度環。外環是通過當前位置速度的設定將速度給定發生器向內環提供速度的設定值。內環是將當前速度與速度給定與發生器的設定速度進行比較,依靠速度調節器改變PWM波發生器載波頻率,以實現電機的轉速調節。

2、機電一體化中電機的運行維護

機械工業的飛速發展對電機運行維護不斷提出新的要求,而現代科技技術的飛速發展又為電機的保護水平的提高提供了新的空間。然而再先進的技術都需要依靠人為的操控,因而對于電機的運行維護是確保電機的機電一體化技術優勢表現的重要前提。在這里把電機的維護分為三個方面,一個是電機運行前的準備,一個是電機運行中的監管,還一個是電機的日常保養。

在電動機啟動前需要檢查電源是否有電,觀察啟動器是否正常、熔絲規格大小是否合適,檢查傳動電動機轉子和負載機械的轉軸、電動機及啟動電器外殼是否接地、負載機械是否妥善地作好了啟動準備。接通電源后,啟動時應注意觀察電動機、傳動裝置、負載機械的工作情況,如果發現異常應立即切斷電源。對于電動機運行中的監視,要時刻注意電動機的電壓與電流,關注電動機的振動、響聲和氣味,注意傳動裝置的檢查,以便及早發現問題,減少或避免故障的發生。而對于電動機保護除了運行過程中注意監視和維護外還應進行定期檢查和保養。

第5篇

關鍵詞:機電一體化 高職教育 教學改革

0 引言

機械工業舉足輕重,隨著社會的發展和科學技術的進步,機電一體化技術的應用與發展對我國經濟建設所起到的促進作用越來越明顯。現代化設備逐漸發展成為集光、電、機、氣、聲、像、磁、熱等技術于一體的智能化系統,機電一體化產品幾乎貫穿到國民經濟的所有行業。當前,機電一體化產品已經進入發展成熟期,高速率、高精確度的智能系統越來越成為機械制造業的主流。隨著我國后經濟危機時代產業結構調整與升級大潮的來臨,企業產品、設備正在經歷一個更新換代的頻繁時期,因此對高技能的機電一體化人才和高技術含量的機電產品需求越來越大。高職機電一體化技術專業是為生產第一線的高級技能型崗位培養人才,但是目前我國高職院校培養的機電一體化專業的學生與社會、市場的需要還有不小的距離,因此,機電一體化技術教學改革勢在必行。

1 “機電一體化”發展趨勢

當前,機械制造業已從傳統的通用機床、組合機床過渡到由微電子、自動控制的全新的數控機床,并且越來越普及。微電子,光電傳感器,信息處理和自動控制技術等技術經過多年的發展,已經成為機電一體化高新制造技術的核心部分。高速、精密、大型、恒矩、無級和瞬時響應俱佳的自動換刀數控機床和流水作業式的自動生產線正在深刻改變傳統的機械加工模式。

1.1 光機電一體化

光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。一般的機電一體化系統是由能源系統、傳感系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統。

1.2 智能化

今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。

1.3 自律分配系統化——柔性化

未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發事件,被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的“自律性”,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

1.4 “生物一軟件”化—仿生物系統化

今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。

2 高職機電一體化人才培養

機電一體化人才可分為以下幾個層次:①學術型人才:主要從事科學研究。②工程型人才:主要從事項目的設計、規劃、決策以及新產品、新技術的研發工作。③技術型(工藝型)人才:主要在生產一線或工作現場從事設備操作與維護、技術把關等生產環節工作。

高職機電一體化人才的定位:高職機電一體化專業應將培養技術應用型人才作為教學的主要目標,合格的畢業生應具備基本的基礎理論知識、一定范圍的專業知識和較強的工作現場技術應用能力。

高職機電一體化人才應具備的知識與能力:①知識結構:具備常識性的文化基礎知識;掌握一定的政治理論知識和人文知識;具有相關專業和行業所需的機械制造和電工、電子、自動控制等方面的基本知識;具有計算機應用技術的基本知識;具有數控機床加工與編程、數控技術、CAD/CAM的基本知識;具有數控技術綜合應用的基本知識;具有車間生產技術管理的基本知識。②能力結構:一是社會能力。主要包括人際交往能力、口語表達能力、協調組織等從事職業活動所需要的一般社會行為能力。二是職業基礎能力,主要包括機械制造、電氣控制與計算機應用這三項從事職業活動所需的基礎能力。三是專業能力。主要是從事相關職業工作所要求的的稍高層次的專業技能。

3 當前高職機電一體化教育存在的問題

3.1 課程設置不合理

當前高職院校課程設置不合理主要表現在兩個方面:首先,重理論輕實踐。很多學校的課程設置和教學內容將重點放在追求知識和理論的體系的完整上,這對學生系統地掌握理論知識,開發設計產品是有利的。但是,也存在嚴重不足,學生畢業后大多被分配在生產一線,所從事的工作是操作設備、設定工藝、查找并排除故障,而不是研究、開發、設計等,在學校學的理論知識很多用不上,而實際工作所必需的實踐能力又不具備。其次,教學內容落后。由于機電一體化是多種技術交叉融合的產物,相關技術的發展都在推動著機電一體化的發展。因此,其發展是日新月異的,這就必然導致課程設置與教學內容與其發展不相適應。例如,當前很多高職院校的單片機課程的教學內容是仍以MCS-51單片機為主,而實際生產中新的單片機層出不窮,種類繁多。

3.2 教學模式單一,實踐教學比例較低

傳統的教學模式,往往只注重理論教學和課堂說教,輕視了實踐能力和職業素養的培養。很多學校的課程設置和教學內容將重點放在追求知識和理論的體系的完整上,這對學生系統地掌握理論知識,開發設計產品是有利的。但是,這種教學模式也存在嚴重不足之處,學生畢業后大多被分配在生產一線,所從事的工作是操作設備、設定工藝、查找并排除故障,而不是研究、開發、設計等,在學校學的理論知識很多用不上,而實際工作所必需的實踐能力又不具備。

3.3 教材建設落后

高等職業教育的教材建設仍是當前高職教育的薄弱環節并嚴重影響了高職教學質量。現在機電一體化的一些教材過于偏重理論、脫離實際、缺乏實用性、部分教材內容陳舊、嚴重落后于現實,各科教材之間存在銜接性差、內容重復或內容脫節等現象。這些問題給教學帶來了很多不便,也在一定程度上影響了學生的學習積極性,制約了教學質量的保證和提高。

3.4 教學、實習設施不夠先進

目前很多學校的教學、實習設備缺乏且嚴重落后。只有少數條件較好的高職院校配備有為數不多的數控車床、銑床、線切割機床、電火花成型機,很多學校的學生一學期只有三四次操作設備的機會,并且這些設備又比較落后,學生難以學到真正有用的技能。

3.5 優秀教師隊伍缺乏

教師是教學質量的關鍵和第一保證,但是當前的機電一體化教學的教師隊伍并不能達到教學的需要。一些老教師知識結構陳舊且更新緩慢,還有一些年輕教師也是剛從學校畢業,缺乏足夠的實踐經驗,都不能很好的教授學生以適應社會工作需要的知識和實踐技能。

4 推進機電一體化教學改革的一些思路

4.1 高職課程需突出工學結合,強調實踐性、職業化、一體化;課程設置要抓基礎和抓應用,淡化中間。根據學生就業崗位群的任職要求,參照相關的職業資格標準,通過與企業有關人員共同論證,進行課程設置。

4.2 高職院校應推動教學模式改革。高等職業教育強調理論聯系實際。教師應注意調動學生的學習積極性,在課堂上可采用多種教學方法,如案例教學法、學生互動討論方法等,還可以多采用多媒體教學手段,使用多媒體技術演示,使學生更多的參與到教學過程中,最大限度的發揮學習的主觀能動性。除此之外,還應增加實習教學的比重,增加教學的實踐性,使學生能夠獲取更加直觀的知識。

4.3 教材編寫結構應根據不同的培養目標和培養方向,開發切合實際需要的教材。新的機電一體化教材應加強設備操作、調試維修等技能的比重,并根據專業技術的發展及時更新知識內容;同時,高職院校在選擇教學教材時應考慮各科教材之間配合性,保證既不重復又能全面覆蓋學生應掌握的知識;還應強調綜合能力的培養,對知識結構聯系緊密的課程進行跨學科的綜合化處理。

4.4 增加對教學、實習設施的投入力度。一方面政府應增大財政支持,另一方面應鼓勵學校與企業加強聯合,協調發展。應大力推進產學結合、校企合作的模式,彌補設備落后和不足,引導高職學校與相關企業建立互利互惠機制共同建設實習實訓基地,培養實用人才。

4.5 加強高職教師隊伍建設,增大“雙師型”師資比例。培養和引進一些既精通機械設計,又能充分使用計算機的專門人才。鼓勵在職教師進修或到相關企業鍛煉,促進高職雙師型教師隊伍發展;積極引進一些在生產第一線工作多年、具有豐富實踐能力的中青年高級技術人,通過幾年的教學培養,提高他們的教學水平,使他們成為名符其實的“雙師型”教師。還可以積極從企事業單位聘請兼職教師,實行專兼結合,改善學校的師資結構。

5 結語

為提高機電一體化的教學教學質量,廣大相關教育工作者必須緊跟行業發展的步伐,既保證學生的基本素養和知識結構,又要突出高等職業教育的特點,在教學過程中積極推進教學改革,不斷調動學生的學習積極性,加強對學生動手能力和綜合能力的培養,加強社會實踐能力,不斷為社會提供適合時代需要的高技術機電一體化人才。

參考文獻

[1]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京:教育科學出版社,2007.

[2]魏增菊.機電一體化教學改革[J].平原大學學報,2007,24(5),93-95.

第6篇

作者:張海濱

關鍵詞:機電一體化;電機控制

1機電一體化的發展

機電一體化在20世紀70年代是初始研究探索的時期,此階段研究者通過嘗試各種科學試驗來提高機電器械的運作效率和質量。尤其在第二次世界大戰時期,戰爭促進了電子技術與機械的相互滲透融合,當時目的是為了戰爭服務,而戰爭結束后技術優勢和特點逐漸轉為為民眾服務。加快了使用地區人民生產生活回歸正常軌道。但由于尚處于技術發展的初級階段,性能和質量并不是特別完善,而適合產業發展的外在環境條件尚不充分,因此其進一步發展受到局限。后來網絡通信技術和控制、傳播技術的推廣帶來微型計算機和集成電路等技術的使用等成為了電子技術和機械技術相融合的前提性條件甚至決定性條件,對促進機電一體化事業功不可沒。90年代以后,機電一體化的發展出現新的進程,有一下兩點:第一,學術界同仁始進一步關注機電一體化進程的研究,由此擴展出新的相關學科和研究重點,如出現了光機電一體化以及微機電一體化等等;第二神經網絡技術、光纖技術等新的研究對象興起后為機電一體化技術的推廣傳播提供了技術等方面的支持。

2機電一體化技術的主要應用領域

目前機電一體化技術應用最廣泛的領域即數控機床和自動機與自動生產線這兩方面。數控機床及相應的數控技術經過40年的發展,在功能、操作、結構和控制精度上都有迅速提高,具體表現有:機電一體化采用開放性設計,即硬件體系結構和功能模塊為符合接口標準,應具有兼容性、層次性,能最大限度地提高用戶的收益;機電一體化能實現多過程、多通道控制,即同一臺機床能同時控制或獨立加工多種機床的和多臺機床的能力;機電一體化的應用最終可以將物料搬運、機械手等控制、刀具破損檢測都集成到系統中去;以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置;系統的多級網絡功能,加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。當前機電一體化技術應用的又一具體體現主要為在國民經濟生產和生活中廣泛使用的各種自動化設備、自動機械及自動生產線等。如:郵政信函自動分撿處理生產線;各種印刷包裝、高速香煙、易拉罐生產線等;這些自動機或生產線中廣泛應用了傳感技術與現代電子技術。近十年來,我國技術水平迅猛增長,已超過了發達國家的水平。

3機電一體化中的電機控制與保護

電機控制與保護針對的是機電相關設施的維護和保養。它是機電事業強大的后盾和不能忽略的組成部分,它的開發使用是時展的需要也是各國政府大力提倡和推進的一項措施。它的節省能耗的優點使其在各個領域都能發揮作用,并成為經濟發展必須考慮必須重視的重要環節,對它的倡導和規劃符合國情和民生需要,也是我國事業國際化的一項推進因素。

3.1電機控制保護裝置存在的缺陷

其實現階段在電機控制保護裝置中,各種非期待的狀況都有待處理。比如井下電機控制保護設備中,鼠籠式異步電機的故障率就比較高,占整個電機設備總故障率的一半以上,所以對于井下電機控制而言,可靠的控制保護裝置是保證礦井安全生產的重要因素之一。通常電機保護裝置的原理不外電磁原理或者電熱原理,比如通過熔斷器進行短路保護,或者用熱繼電器進行過載保護等,都是這應用這些原理的典型技術。隨著機械自動化程度漸漸顯現出來,電機設備的運動使用率高,人工的負擔轉嫁于機械設備,而由于啟動時間,電壓,設備開機狀態等影響下機器的損壞率,壽命變短等問題逐漸凸顯出來。電機設備研究人員希望通過長期的調查和試驗找到保護電機保護技術前景何在,得到以下結論:第一,設計之初便要考慮日后的維護保護工作,提前做好計劃安排,從頭到尾進行統籌規劃。第二,拓展設備養護問題胡思路,創新保護裝置,使其發展規模發展思路更加多樣。第三,轉變管理觀察方式方法,在設備運行過程中根據實際情況一切以更好更快為目標,及時將出現的問題處理完,在此,數字化的監管模式因為其高速和全面是目前發展的主要方向。

3.2電機保護控制裝置發展趨勢及前景

第7篇

關鍵詞:智能控制;機電一體化;應用

改革開放以后,我國經濟發展的速度有目共睹,我國經濟為了滿足發展的需求,也開始向市場經濟轉型。然而市場經濟的復雜性加劇了各個行業的競爭,企業想要在市場中生存下去,轉型和對自身缺點進行優化是唯一的方法。而機電一體化系統作為我國應用范圍最廣的系統,隨著研究的深入得到了極大的優化,然而在實際應用過程中,依然存在著這樣那樣的問題,其中最為顯著的問題在于農業和工業中的機電一體化由于該行業中存在不確定性、多層次性以及非線性等特征,影響了機電一體化的正常運行。而智能控制在機電一體化系統中的應用則能夠有效的解決問題,同時有利于提高機電一體化的操作效率。

1智能控制技術的基本概念

智能控制技術從本質上來看,其也是一種機械的自動控制方式,能夠讓機械設備在無人控制的情況下自動運行。智能控制主要由三個部分組成,分別是人工智能、自動控制以及運籌學。其中人工智能就是一個知識處理系統,具備對信息進行處理,并對知識進行學習和記憶等功能。而自動控制則是一種具有動力學特性的動態反饋系統;運籌學簡單來說就是一種優化的方法,主要由線形規劃設計、網絡規劃管理以及科學調度等組成,其能夠對機械進行定量處理。這三個部分是智能控制技術應用的基礎,能夠有效的解決系統中時間、線性等問題,進而提高機械設備的運行控制水平。

2發展趨勢

隨著專家學者對智能控制研究不斷的深入,目前我國智能控制已經具備學習、組織等功能,將其應用于機電一體化系統中將會大大提升我國機電一體化系統應用的水平。而遺傳算法、專家系統以及神經網絡作為機電一體化系統最常見的智能控制技術,其廣泛的應用于各個領域中。然而隨著智能控制技術在國內外出現并應用的時間較長,但是人們對于智能控制這一技術的認識還是不足的,因此這門新興的理論技術依然需要一定的發展過程,才能更加成熟與完善。智能控制相比于傳統的控制,其在許多方面都有著獨特的優勢,例如智能控制具備總體自尋特征,智能控制具有非線性特征等。智能控制雖然是一門新興的技術,但是其能夠更好的滿足機電一體化系統的要求。

3智能控制在機電一體化系統中的應用分析

3.1智能控制在機械制造過程中的應用分析

機械制造作為機電一體化系統中不可缺少的關鍵部分,對于機械制造技術而言,計算機輔助技術和智能控制相結合的機械技術是目前我國最先進的機械制造技術,其能夠實現機械制造的智能化。機械制造技術的智能化主要是通過利用計算機技術來模擬人體大腦運行的情況,以此來完成機械制造中部分的腦力勞動,進而完成機械制造的過程。在此過程中,首先是使用智能控制技術來使用神經網絡模擬機械制造的實時情況,并將采集來的信息使用傳感器的融合技術來進行相關的處理,并修改控制模式中的一些參數與數據。目前在我國機械制造領域中,智能控制技術的應用范圍十分的廣泛,其主要應用于智能學習、智能傳感器以及智能診斷機械故障等方面,大大推動了我國機械制造領域的發展。

3.2智能控制在數控中的應用

近年來我國科學技術水平正在不斷的發展,機電一體化系統也是如此。而數控技術作為機電一體化系統發展中十分重要的部分,其不僅能夠幫助機電一體化系統完成各項智能功能,同時其在擴展、延伸以及模擬等方面也發揮著十分重要的作用。因此使用數控技術能夠讓機電一體化系統在實際操作中完成智能監控、智能編程以及監理智能數據庫等工作,同時還能有助于機電一體化系統完成一些日常目標。舉例來說:數控技術能夠針對一些算法不明確或者是不具備明確結果的問題利用推理規則來對這些問題進行解決。

3.3智能控制在機器人中的應用

對于機器人而言,機器人的動力系統才是其運行的關鍵。而機器人的運行系統還具備許多的特性,例如非線性、時變性以及強耦合等。此外,在機器人控制參數系統中,由于其存在多邊變性以及多任務性特點,十分符合智能控制技術對于應用條件的要求。而將智能控制技術應用于機器人操作中,其主要實現機器人四個方面的智能控制;一是利用專業控制系統來建模、監測、定位以及規劃控制機器人的運動環境;二是智能控制機器人手臂的姿態以及動作等;三是智能規劃機器人的行走軌跡以及行走路徑等;四是智能控制機器人的傳感器信息融合以及視覺處理等。

3.4智能控制在建筑工程中的應用

隨著我國經濟水平的提高,人們的生活質量有著質的飛躍,因此人們開始對生活方式和環境提出了更高的要求。而在建筑工程中應用智能控制技術來提高建筑的智能化,并為人們提供更為便捷的生活。因此智能建筑成為了我國建筑行業發展的主流趨勢。智能控制在建筑工程中的應用主要表現在照明通信系統以及空調系統兩個方面。首先是照明通信系統。所謂的通信系統簡單來說就是互聯網通信,而智能通信系統能夠利用控制器來實時監控小區用戶的通訊線路,可以在發生故障時,第一時間對故障線路進行檢修和維護,從而為小區用戶的穩定通訊提供保障。而照明系統顧名思義就是對建筑中的照明進行有效的控制,照明系統控制的主要內容包括了照明時間、照明邏輯以及照明系統節能燈等方面;最后就是空調系統的控制。智能空調系統能夠模擬四級的溫度變化,并利用風閥對空調進行調節,有利于凈化室內的控制,并提高能源的使用效率。

3.5智能控制在交流伺服系統的應用

對于機電一體化系統而言,交流伺服系統在其中發揮著十分重要的作用。所謂的交流伺服系統就是一種轉化電信號來對機械進行控制的轉換裝置系統。而在交流伺服系統中應用智能控制技術,一方面有利于提高工業生產的效率,同時也能大大降低生產的成本。在交流伺服系統運行過程中,由于其運行情況較為復雜,因此容易出現負載擾動、運行參數變化或者強耦合等問題,不利于該系統的運行。一般情況下,為了解決這一問題,要根據實際運行的情況來建立相關的數學模型,然而數學模型的精確度是無法保證的,然而這時無法滿足工業生產下交流伺服系統運行的高要求的。而智能控制技術的應用有效的解決了該問題,一方面提高了數學模型的精確度,同時還對各種運行的指標進行了合理的調整,大大滿足了工業生產對于交流伺服系統運行的要求。

4結束語

機電一體化系統作為我國科學不斷發展的產物,其還在不斷的改進與完善中。隨著機電一體化系統中應用了智能控制技術,不僅有效的解決了機電一體化系統中實踐過程中難以避免的難題外,同時還能幫助工作人員減少工作量,促進我國各行各業的發展,為我國經濟的向前發展做出了巨大的貢獻。

參考文獻

[1]汪國慶.智能控制在機電一體化系統中的應用分析[J].科技展望,2016(04):172.

[2]劉澤華,趙麗.智能控制及其在機電一體化系統中的應用[J].通訊世界,2015(09):232-233.

第8篇

Abstract: With the rapid development of equipment manufacturing industry, enterprises have put forward new requirement to higher vocational mechatronics majors. This paper analyzes the current problems of the construction of Mechatronics in higher vocational colleges, to explore and put forward suggestions at the aspects of "training base construction, personnel training mode, course system construction, teaching staff and school enterprise cooperation" to enhance the level of personnel training.

關鍵詞:高職;機電一體化;專業建設;課程體系

Key words: higher vocational education;Mechatronics;specialty construction;course system

中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)30-0197-04

0 引言

我國工業經濟的持續穩定增長和機電行業的飛速發展需要大量的機電一體化專門人才。全國對機電一體化技術的需求比較旺盛,特別是天津市機電一體化專業人才缺口很大,高技能人才的短缺成為制約機電行業快速發展的瓶頸,要通過有效措施建設、培養符合制造業要求的機電一體化技術技能型人才。

2012年6月教育部印發的《國家教育事業第十二個五年規劃》特別提出:“高等職業教育重點培養產業轉型升級和企業技術創新需要的發展型、復合型和創新型的技術技能人才。”文件中強調“技能、人文、創新”要綜合發展,培養學生在掌握較好的操作技能前提下,能夠不斷創新,不斷技術革新;教學要面向專業崗位群,強調“教、學、做”一體的教學模式,注重學生綜合能力的培養,明確了專業課程的建設思路,指明了高職專業開發建設的發展方向。[1]

根據走訪調研,高職機電一體化專業所培養的人才,應具備崗位職業能力是:掌握扎實的理論基礎知識,具有較強的實際應用能力和具備今后自我發展的綜合素質,專業面要寬,崗位針對性要強,適應面要廣,力求一專多能的機電一體化復合型、應用型人才。如何根據國家職業教育事業的發展方向及機電一體化專業崗位群的人才需求,制定符合本校的專業建設模式,就擺在各高職院校的面前。

1 機電一體化專業建設現狀

1.1 人才培養定位模糊,需準確定位

機電一體化專業是由多個學科復合的專業,涉及的面比較廣,很多院校機電一體化專業的人才培養目標是按“既懂機又會電”的形式來理想化定位的,這樣,往往造成培養出來的學生“機不太懂、電也不太通”的尷尬局面,失去了該專業應有的特色,達不到培養目標。因此,我校機電一體化專業應定位在“以電氣為主、機械為輔,兩者融合”較為適宜。

1.2 課程體系不能適應行業新技術的發展

適應新技術發展的課程體系有待構建,現行的機電一體化專業課程體系與當前行業的發展需要格局很不適應。因此,要根據行業新技術的發展及時更新實訓的內容,在設置課程體系時也應突出電氣控制為主、機械輔助、二者相互融合。

1.3 實踐教學環節不成體系

實訓基地建設有待于進一步加強。目前,高職院校教學實訓設施落后于當今企業,實踐訓練水平不高,影響了專業技能和工程實踐能力的提高,應采用與企業合作等方式盡快提升層次。引進機電行業的主流設備,以便更好地滿足專業課教學及實訓的需求。

1.4 校企合作需要加強

教學團隊的建設離不開校企合作,但通常企業缺乏合作的積極性,企業技術人員在校企之間的流動不暢通,學校企業之間的管理制度不完善。所以,校企合作有待于進一步深入,體制機制需要進一步健全,校企合作的力度、深度有待于進一步加大。

1.5 教學團隊建設有待于加強

校內專業帶頭人對行業的了解需進一步深入,專業建設的理念、思路、方法還有較大差距,整合各種教學資源的能力有待加強,實踐能力尚需進一步提升;青年教師的教學能力、專業實踐能力、社會服務能力需要進一步提升;兼職教師隊伍不夠穩定,兼職教師的培訓制度和教學評價體系有待進一步健全和完善。

2 高職機電一體化專業建設探索

2.1 高職機電一體化專業建設的目標

高職機電一體化專業建設要以專業內涵建設為核心,從多個方面入手增強學生專業能力的培養。進一步建設校內外實訓基地,改善實踐教學環境;完善“雙證書一體化”人才培養模式,完善“電氣為主、機械為輔、機電融合”專業課程體系;加強“雙師”教學團隊建設,加大兼職教師的培養力度,帶動機電一體化技術專業群的均衡、協調發展;建立校企合作利益共同體,完善“互聘、互任、互惠”校企合作長效運行機制,加強社會服務能力建設,促進校企深度融合,提升機電一體化技術專業服務裝備制造業發展的能力。

2.2 高職機電一體化專業建設具體內容

2.2.1 建立“校中廠”、“廠中校”等形式的實踐教學基地,大力提升校內實訓基地實訓設備水平

通過改善實訓條件,增加學生的實訓內容,讓學生接受更接近行業發展的前沿技術。通過實訓基地建設,提高學生的實訓課程質量,擴充可編程序控制系統設計師等相關職業資格證書,加強實訓基地的內涵建設。建立校企共管的穩定的合作機制,提高學生頂崗實習的質量。與企業合作共同建設機電一體化設備的安裝、調試、運行與維護校外實訓基地,保證學生在校學習期間能夠頂崗實習、工學交替。

可以采取以下相應措施:

①按照本專業工學交替、頂崗實習的要求,考察企業生產設備和學生實訓工作崗位、企業指導教師、企業授課場地等情況,與生產、管理技術人員協調學生實訓和企業生產對接等內容。②與企業共同確定學生頂崗實習期間的工作崗位、授課計劃等內容,完成了對學生的實習評價。③完善校內實訓基地管理制度。按照“任務驅動,教學做相融”的教學模式的要求,修訂了實習標準和實訓項目指導手冊,引進企業的先進管理模式和企業文化,完善實訓基地的管理制度、實踐教學環節質量監控體系、職業技能考核標準等。④制訂校企共建的生產性車間管理制度,按照企業產品生產和工藝要求,營造真實的生產環境,在“廠中校”中,系統設計實習實踐教學方案,與企業一起完善管理、安全保障等規定。⑤完善校外實訓基地管理制度。與企業相關人員組成實習管理小組,負責給學生安排生產任務、技能訓練項目和必要的安全教育,共同承擔對學生的技術指導和考核工作。

學校通過三年的建設,校企合作新建、改建校內實訓室9個,新建校外頂崗實習基地10個,大幅提升了校內外實訓基地實訓教學水平與學生頂崗實習比例,校內外實訓基地建設情況如表1所示。

2.2.2 推進“雙證書一體化”人才培養模式,完善“電氣為主、機械為輔、機電融合”課程體系

可以通過畢業生跟蹤調研、下廠調研、實踐專家訪談會等手段,深入了解裝備制造業高技能人才需求及畢業生就業狀況,明確畢業生就業范圍是機電設備操作、安裝、測控、調試等崗位群,確定本專業崗位技能是:面向全國鋼鐵企業,裝備制造業,汽車行業,培養掌握機電一體化技術的基本理論與專門知識,能熟練進行機電設備的安裝調試、操作、維修維護以及技術管理等工作,具有良好的職業素養,能適應機械行業大中型企業第一線需要的技術技能型專門人才。

采取通過和企業共同制定培養方案,企業人員參與課程建設、教學實施、教學質量監控等人才培養全過程,推進“雙證書一體化”人才培養模式改革,突出教學過程的實踐性、職業性和開放性,實現學生培養和就業的“零距離”對接。

①“雙證書”課程開發設計的基本模式以國家規定的職業作為專業課程的統領,以解析國家職業標準包含的崗位(工種)為切入點,通過界定崗位(工種)的職業活動內容,劃分出適應教育規律的學習領域,再根據學校教學環境及學生的獨特性和差異性,當地技術經濟發展對職業技術的要求等形成專業課程。

“雙證書”制度以“做中學、學中教、做中求進步、做中求創新”的教育觀念為課程實施的基本思路。在課程邏輯結構上,以滿足學習者的心理趨動來保證學習效果;在課程知識選擇上,以知識對職業能力的趨動為評價標準,在教學方式上,以現代傳媒與生產實踐相結合的方式提高人才培養效率和質量,全面培養學生的職業能力和素質。“雙證書”人才培養模式中,將相關的職業資格標準與職業崗位要求的應知內容和應會技能融入到教學設計當中,職業資格證書與課程教學內容的關系如表2所示。

從2013-2015年天津現代職業技術學院實施“雙證書一體化”人才培養模式改革以來,學生雙證書獲取率顯著提高,中級工比例增加5個百分點,增幅52%,高級工比例增加18個百分點,增幅101%,學生雙證書獲取情況如表3所示。

②與企業生產過程緊密結合的“電氣為主、機械為輔、機電融合”專業課程體系建設。

通過機電行業企業調研,結合調研結果,召開專業指導委員會例會,校企合作共同確定機電一體化專業“電氣為主、機械為輔、機電融合”課程體系,保持本專業有比較超前的課程系,讓學生接觸更新更多的新工藝、新技能,提升教學水平,促進學生就業。

依據濱海新區及周邊地區經濟發展和行業企業需求,針對企業和相關職業崗位(群)要求,校企共同確定與企業生產過程緊密結合的專業核心技術課程:電氣控制技術、工業控制器技術、機電一體化系統技術等。以專業服務產業發展為主線整體規劃課程體系,搭建專業教學平臺,完善專業資源共享課程,明確資源共享課程的知識點和技能點,形成與企業生產過程緊密結合的專業課程體系。

根據機電一體化技術專業主要崗位群,分析得出了機電專業典型工作任務,由典型工作任務得出專業課程內容,而專業課程的實施需要職業道德與素養、文化基礎知識、素質拓展等公共基礎課程平臺來進行支撐,以“電氣為主、機械為輔、機電融合”的專業課程體系如圖1所示。

2.2.3 打造“能教授、懂專業、會操作”的專兼結合的“雙師型”教學團隊

按照高職教學過程的實踐性、開放性和職業性的內在要求,進一步加強由行業知名專家、企業技術人員、能工巧匠和專業教師組成專兼結合的教學團隊建設。聘請來自企業、精通生產操作技術、掌握崗位核心技能的專業技術人員擔任兼職教師,指導學生實踐教學。建立本專業的兼職教師庫,專兼比例保持在2:1。

通過教師深入企業實踐鍛煉、企業參與專業課程建設、校企互聘兼職等措施,多渠道引進、多層次培養,優化教學團隊結構,歷練實踐技能,建立校企之間技術研討和經驗交流平臺;提高教師服務能力,適應“雙證書一體化”人才培養模式的改革需要。為提高本專業的國際化水平,大力提高教師的雙語教學能力,使骨干教師全部具備雙語教學能力。增強兼職教師的培養培訓力度,提高兼職教師的教學能力。

發揮校內實訓基地的優勢,對所有專業教師,開展多種形式的實踐技能培訓,取得高級工及以上職業資格證書。每年安排教師到企業頂崗實踐,達到企業工程師的任職標準,從事企業技術開發、生產管理等工作,適應人才培養模式的改革要求。通過企業頂崗實踐、參與企業技術開發與服務等途徑加深對企業的了解和積累企業工作經驗,增強工程實踐能力,提升教師服務產業發展能力。機電一體化專業師資隊伍建設情況如表4所示。

2.2.4 建立校企合作利益共同體,完善“互聘、互任、互惠”工學結合運行機制,加強社會服務能力建設,促進校企深度融合

2.2.4.1 成立“校企”兩位一體的專業建設指導委員會

在校企合作理事會指導下,建立以企業和行業專家為主體的專業建設指導委員會,發揮學校在校企合作中的主動性和主導作用,建立校企合作的體制性制度性保障機制和有效運行機制,積極引導、緊密合作企業參與辦學和人才培養過程。

2.2.4.2 加強及創新校企合作機制,推進校企對接

以“校中廠,廠中校”建設為紐帶,帶動相關課程群的發展,推動教學團隊的建設,促進教學質量的提高,強化梯隊結構,促進創新人才的培養,促進學校人才培養與企業的“無縫對接”。

①以“互聘、互任”為紐帶,建設校企合作運行機制。

一是建立系一級產學工作小組專職負責協調校企之間合作事項,有針對性地調研企業合作需求、理順校企合作思路、開發校企合作項目、制定校企合作方案、指導校企共建生產性實訓車間。二是創新“校中廠、廠中校”運行模式。實施“五個一”工程:即聯系一個校外實習基地、聘任一個兼職教師、承接一個企業橫向項目、合編一個教學案例或一本教材或開發一個企業頂崗實習項目、聯系跟蹤一組(5名以上)畢業生,并提交跟蹤分析報告,通過五個方面建設內容量化考核教師校企合作業績,將校企合作落實到實處。

②以“項目”為主導,探索校企“互惠”合作之路。

積極探索引進企業的科研項目,生產任務轉化為教學項目,實現教學內容與企業崗位技能對接,教學過程與生產過程的對接,增強教學內容和培養過程的實踐性和針對性,激發學生的潛能。對于企業來說,將項目委托給學校可以降低企業經營成本,企業可以利用項目教學培養到自己所需的人才,實現“雙贏互惠”。

2.2.4.3 加強社會服務能力建設,促進校企深度融合

以裝備制造業企業為主要服務對象,服務區域經濟,加大對外技術合作與技術服務工作。鼓勵教師參與科研與技術服務,使企業生產、專業教學、科技開發與推廣得到實質性結合。帶動其他院校相關專業共同發展,對全國高職院校相關專業起引領作用。

天津現代職業技術學院積極開展機電行業企業技術服務、培訓鑒定,與市技能鑒定15所合作,2012-2015年面向社會共完成中、高級維修電工培訓1806人;為濱海新區科技企業人員進行專項職業培訓250人次;與區民政局合作為退役士兵進行維修電工初級崗前培訓120人次。在“校企”專業建設指導委員會的指導下,充分發揮專業建設優勢,鼓勵專業教師積極參加“全國高校教師微課教學比賽”,并取得優異成績,“微課比賽”的視頻內容作為高職高專網絡教學資源,輻射到國內其它兄弟院校,得到一致的好評,發揮了良好的示范和帶動作用。

3 結束語

通過建設,該校機電一體化技術專業在人才培養模式、課程體系、教學內容、教學方法、師資隊伍、實驗實訓條件等多方面均得到了很大提升,人才培養質量顯著提高,同時,也帶動專業崗位群電氣自動化技術、新能源應用技術等專業的建設發展,達到資源共享。

高職院校應該分析專業建設前進中的問題,找出專業建設與開發的有效途徑,根據企業的就業需求及時制定或修改本專業的專業建設方案,這樣才能更好地培養出符合社會發展的高技能人才,為國家裝備制造業及相關產業輸送技術技能型人才。

參考文獻:

[1]王穎,馬鵬飛.基于技術技能人才培養的高職課程體系改革[J].教育與職業,2015(16):106-108.

[2]吳連連,曾維林.以崗位群為導向的高職機電一體化專業人才培養模式探討[J].當代職業教育,2014(6):64-66.

[3]劉澤波.高職機電一體化技術專業建設和開發策略[J].黑龍江生態工程職業學院學報,2013(11):88-89.

第9篇

【關鍵詞】發展路徑;一體化教學;校企合作;職業道德;雙元制

1.引言

現如今,世界科技的競爭越發激烈,越來越多的高新技術取得突破,也激發創新新的生產模式和經濟模式。高新技術不僅影響高新產業,也影響到傳統行業,引發傳統行業的重大變革。新的生產設備將計算機、自動控制技術和傳統機械電子重新結合在一起,形成了新的機電一體化技術,極大的提高了產品的質量,性能和耐用可靠性。提升制造技術水平,實現柔性化方向的生產方;加強企業的應變能力;降低材料和能源的消耗,節約成本,提高制造生產率。機電一體化將成為當今世界及未來制造工業技術的主要方向,也是我國制造工業發展的必經之路。從具體的機電一體化產品來說,如CNC加工中心,數控設備,智能機械手,機器人等,都是機械,電子,計算機,自動控制等技術融為一體的技術成果,為實現這樣的成果,就產生了大量的專業化從業人員需求。而從業人員則必須掌握各類技術,以及對設備的操作,維修,檢測等。我國現行的技工教育模式和知識結構的老化,與當前的機電行業發展脫節較大,難以勝任機電一體化產品的設計、操作、維修及管理等工作。雖然大學不斷擴招,但由于課程理論化太強,學科太多,再加畢業后”眼高手低“,對機電一體化高技能人才急劇短缺,所以對于技校專門承擔培養技能型人才的學校,就提出更高的要求,以適應社會的要求。

2.分析技校普遍存在問題及發展路徑

2.1 辦學模式改革方面

2.1.1 存在問題

現在的競爭可以說很激烈,各種公辦民辦技校、職校、大專、大學遍地開花,對于中職技校在未來會有更大的瓶頸,沒有發展就會落后的很快甚至被淘汰。技工教育的發展受限較多,首先招生難,其次就業難,特別是專業對口有提升的就業非常難,造成技工教育的發展空間較小。而造成這樣局面的原因,既有外部教育環境,社會環境的影響,也有內部辦學模式,教育機制,教學成果不能適應市場需求的問題。

2.1.2 可以利用政府政策導向,逐步改革推行雙元制教育

德國雙元制職業教育舉世矚目并始終處于世界領先地位,也是促使德國經濟騰飛的秘密武器。它的主要特點有:

(1)緊密聯系生產實際,以企業的實際需求為培養目標。雙元制模式下的學生大部分時間都在企業進行實踐技能培訓,而且是使用企業正常生產所用的設備和技術。而且培訓以實際性的生產勞動方向進行。學生既可得到培訓,又為企業創造了成果,從而節約成本,并明確了學習的目的。這樣學生完成企業培訓后可立即加入企業工作,也明確了培訓是為了工作的根本學習目的。

(2)企業積極參與技工培訓。德國很多大型企業都擁有自己的培訓基地甚至技工學校,即便是一些小型企業,也可以通過職業培訓機構或者和學校聯辦工廠的模式進行技工培訓,為自己培養技工,積極的參與到職業教育中來。

(3)完全真實的生產模式和設備,學生在實訓中就完成了職業化的基本能力培養。

(4)在培訓中,可以直接接觸到最新的產品,設備,科技,材料,實現無縫對接。

所以要適應地方經濟發展要求,也可以在沿海大企業尋求合作,各學校可以做出自己的特色專業。另外生源素質有待提高,實現技校也能做到“寬進嚴出”,真正讓技校的文憑也“值錢”。逐步形成“ 產教聯動、校企融合,企業環境、工學一體,素養為本、技能為用” 的辦學模式。

2.2 課程體系改革方面

2.2.1 現我國技工教育中機電一體化專業的問題。

機電一體化專業涉及專業知識多,且都是當前較為先進的技術,并且實用性非常強。因此在教學中對課程體系和內容也要求有相應的對照。應以培養具有綜合實踐應用能力,能滿足行業發展和實際工作需求的學生。當前,我國技工教育中機電一體化存在的主要問題有:

(1)各校專業偏重點不同,有些學校注重“機械技術”,有些學校注重“電子技術”,這些都與當前“機械,電子,自動控制”三元結合的發展方向相悖。

(2)實習實訓設備與社會應用脫節,實訓水平不高,缺乏機電一體化的綜合性實訓課程。比如大部分中職技校的實訓僅限于車工、鉗工、電工、數控等項目的基礎訓練,而現在企業大部分設備都已實現自動化,以后對設備維修保養這塊的人才非常需求,所以不僅要強調基本功的練習,也要增加數控設備維修課程及相關實訓設施。

(3)理論知識和實訓缺乏緊密的結合,學生學習動力不強。

2.2.2 構建適合機電一體化專業發展的理論教學。

(1)將對學生的素質教育貫穿在技工教育的全程。除了培養專業技能,還要重視職業素養,團隊合作,企業管理模式學習、職業規劃等方面綜合發展。

(2)基礎理論知識傳授以“必需、夠用”為度。

(3)整合“機械、電子、計算機”課程內容以及設備保養維護維修知識,使課程的內容能夠緊跟當前機電一體化專業的發展!

(4)突出知識技能結構的應變性和綜合性。使學生有興趣學,能使枯燥的理論融合到實踐要求中去,由被動記憶變成主動學習,做出的產品要讓學生有成就感,在社會上能體現價值。

2.3 教學模式改革方面

2.3.1 分析學生現狀

生源整體素質較差。很多是在中學基礎較差以及行為習慣缺乏約束力。學生的學習能力,接受能力,學習積極性都較低,而且基礎課特別是物理,數學等交叉,對機電一體化的教學帶來了很多不便。很多理論課比較枯燥,抽象,學生自信心差,家長對學生成績關注度不夠。甚至有些學生有不良習慣,迷戀網絡游戲等。如果技校的還是按照中學的傳統方式,以分數為衡量標準,那只能讓學生更加喪失學習動力。

2.3.2 教學模式改革

傳統的課堂教學,講授法的教學方法以及老師教,學生聽的填鴨式教學模式已經不能適應專業的需求。應建立起培養學生動手實踐能力和主動學習,促進學生自我發展為目標,因材施教,邊做做學,以實際目標為導向的一體化教學模式。將企業實際的生產目標和崗位需求轉化為教學目標。選擇實際生產案例,對課程進行分析,先從理論入手,以實訓為過程,完成生產任務為目標,推廣行動導向教學、一體化教學。在教學中完美的融合理論和實踐,提高學生學習興趣,鼓勵學生積極動手參與,采用制定任務――分組實踐――結果比評的模式,逐漸推進教學,在過程中將理論知識點和實際技能要求灌輸給學生,學生在完成任務的同時掌握知識點和技能。

(1)理論課可以根據學校情況改革,逐步實施一體化教學,充分發揮多媒體的功能,合理安排利用政府職能引進很多很好的仿真軟件,以幫助學生學習很枯燥的理論知識。

(2) 實訓課中職學校第三年基本在企業頂崗實習,在校時間短,要加大實訓的時間,練好扎實的技能,學校要提供的條件,不像其他專業如計算機等可利用自家電腦在課余時間加以練習。加強設備更新及技術交流,多增加機電設備檢修等適應實訓項目。

(3)技能競賽通過以賽促學,多開展校內技能比武,積極參與各種技能大賽,學習項目要和比賽接軌,增加學生學習興趣,促進技術交流。

(4)注重學生職業道德教育學校要鼓勵學生努力學習,充分發揮自身潛能,“精通一門,熟練多門”掌握一專多能的本領,開設職業課等多種方式,培養學生的吃苦耐勞精神和基本的職業道德精神,培養學生的愛崗敬業精神和團隊合作能力。

行為引導型教學法有:引導課文法、大腦風暴法、卡片展示法、知識競賽法、暢想落實法、角色扮演法、角色互換法、觀點評論法、案例教學法、模擬教學法、項目教學法、實驗教學法、合作學習法、概括歸納法等等。在文化課、理論課及實訓課中可以選擇合適的方法開展教學。當然相對于傳統的教學對老師提出了更高要求,以前各門課老師只要備好自己的課就行,那現在需要形成多樣化的備課格局。比如要求本專業的老師包括實訓企業一起集思廣益,集體備課,互助備課,合作備課,現場備課。特別是專業課基本采用項目式教學,更需要合理全面規劃出一個“漸進式”典型學習模塊,再去分配如何實施。總之,我們要勇于創新,改變傳統的思維,才能真正使教學改革適應技校的教學。

2.4 師資隊伍建設

2.4.1 存在問題:

(1)教師數量偏少、結構不夠合理、青年教師多。

(2)工學結合一體化教師嚴重缺乏。

(3)校企共建教學團隊建立不夠。

2.4.2 制定師資隊伍建設實施方案

(1)制定工學結合一體化教學改革方案和師資隊伍建設實施方案,與教學改革推動相結合,建立較為完備的師資隊伍建設體系。加強對教師的培訓,經常性開展繼續教育,派遣教師到企業實踐,加大對青年教師,班主任的培育培育,建立教師考核,師德師風考核等。

(2)重點抓好“雙師型”名師培養。以“名師工作室”為載體,建立老中青相結合的教師隊培養梯隊。扎實開展教師下企業鍛煉活動,積極鼓勵教師下企業參與企業科研和技術改革,及時掌握和總結企業生產中的新方法、新工藝和新流程。定期開展技能大比武,不斷提高教師的專業應用能力和操作技能。發揮名師隊伍示范作用,定期開展名師講壇、教學示范,促進教學相長。

(3)重視青年教師的培養,開展名師“一對一”工程,在堅持以老帶新的同時,學校為青年教師提供全面發展的平臺,盡量為他們創造學習和鍛煉的機會,倡導競爭,激發青年教師奮發進取的精神。明確骨干教師的職責和權利,為骨干教師鋪好路子,壓上擔子,為他們更好發展創造條件。

2.5 校企合作機制建設方面

以前80年代,很多技校屬于工廠子弟學校,也就是“一體型”廠辦技校。它能夠讓學生有足夠的環境結合生產實踐學習,但也有它的弊病就是學習內容太單一等。那現在技校的實習靠學校實訓設備,第三年企業實訓也會存在相互脫節不對口等問題,那如何建立健全的校企合作機制呢?

(1)領導重視,學校積極。只有發動政府、社會、學校等各方面的重視合作在技校教育上,才能讓很多好的想法變為現實。

(2)訂單培養 。可以根據本地經濟發展或者社會需求,采用校企合作共同培養方案,在師資培育,實訓實習設備,場地等多方面進行合作,共同完成招生,技工教育和就業等一系列教育教學活動,確保供需零距離對接、學生就業與企業用工一體化的辦學模式。

(3)聘請行業專家成立教學指導委員會,制訂專業教學計劃,引入企業文化。引廠入校,共建校內實訓基地,培養企業所需人才。在學校先行進行基礎理論教學,以專業基礎知識為主。在校企合作共建的實訓基地,以實訓動手操作為主。通過兩方面的轉換教學,讓學生從傳統的課堂教學解放,在實訓中進行實際的技能培訓,彌補傳統教學模式的缺失。在企業的實訓中,還可以讓學生“帶薪實習”,通過勞動獲得一定的報酬,既可以激發學生的學習積極性,又可以為企業創造一定價值,更可以減輕學生的學習生活負擔,可謂一舉多得。

3.總結

目前,國家對職業教育很重視,也有很多有利政策,比如助學金免學費資助政策,教學設施的投入等,那希望在辦學模式,教育體系,師資培養,校企合作等方面能有更深入的改革,才能真正讓技校教育往良性健康的方向發展,培養具有機電、計算機、電子,自動控制等基本理論,掌握對現代化機電設備的操作,維修,保養,掌握機電加工技術和工藝設計的基本方法及技能的技術人員。使技校應做到服務學生,服務家長,服務社會!

參考文獻

[1] 百度百科.雙元制教育

第10篇

【關鍵詞】煤礦;機電一體化;應用研究

1 機電一體化技術概述

機電一體化技術是微電子技術向傳統機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。是集機械、微電子、光學、自動控制技術、接口技術、軟件編程技術等多學科的交叉綜合,它的發展和進步依賴并促進了相關技術的發展和進步。我國在20世紀80年代成立機電一體化領導小組,并將該技術列為“863”計劃。機電一體化正朝著智能化、網絡化、微型化、柔軟性化、系統化發展,它的發展對煤炭系統產生了很大的沖擊,采用機電一體化產品將大大改善煤礦生產的勞動強度、工作環境及安全系數,同時在降低能耗、保證安全生產方面也實現了特定的價值。它可不必更換設備,而對產品結構和生產過程進行必要的調整、改革, 對傳統的機械工業注入新鮮的血液,實現文明生產。

2 機電一體化技術在煤礦中的應用

2.1 井下帶式輸送機中的應用

在我國“八五”計劃期間,通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施,極大地提高了帶式輸送機的技術水平,煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面巷道可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白,并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發,成功地研制了多種軟啟動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置, 驅動系統采用調速型液力耦合器和行星齒輪減速器, 目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。

2.2 礦井安全生產監測監控系統中的應用

瓦斯監控與治理一直是我國煤礦安全生產中令人頭疼的問題,在瓦斯監測監控系統中采用機電一體化技術后有效地改善了這一局面。我國監測監控系統發展經歷三個階段:一是技術引進階段,上世紀中后期我國一些學者和專家遠赴西歐、美國等國家和地區進行了實地考察,引進了一批如DAN600、Senturion-200等監測監控設備,并在部分煤礦得到推廣試用;二為消化吸收階段,在引進外國先進技術后的20世紀末期,我國一些研發企業根據煤礦的實際情況和生產需求研制出了KJ2/KJ4等第一批具有自主知識產權的監控系統及設備;三為技術發展和成熟階段,此階段內我國緊隨世界先進水平研發了許多具有高性能的監控系統,如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統等,它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高;具有網絡連接功能; 系統軟件采用了Windows操作系統。同時,在“以風定產,先抽后采,監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下,規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。自此,大大小小的系統生產廠家如雨后春筍般的不斷出現,不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會,且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產品質量和服務意識。經過多年的實踐表明,安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。對我國現有煤礦監測監控系統及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價,煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4、KJ2000等系統無論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專業技術服務能力、企業性質和生產規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。

2.3 礦井提升機中的應用

礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備。特別是內裝式提升機,從結構上將滾筒和驅動合為一個整體,大大簡化了機械結構,是典型的機電一體化設備,充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠,具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能,以及簡單而快速的通信功能,它采用總線方式,大大簡化電氣安裝;硬件配置簡單,互相兼容,零備件少;可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。在我國“九五”計劃期間,國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。除此之外,我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交――交變頻器供電的交流提升機。2000年11月,該系統在焦作古漢山礦投入運行,情況良好。提升機由于采用了計算機技術,其安全保護系統更為完善。該系統的主要特點是:采用兩臺計算機裝置,每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統。這兩臺計算機同步工作, 互相檢測,互為備用,對提升行程實現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式,對兩者進行比較、校正, 實現行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測,實現故障記憶, 因此極大地提高了提升機安全性能。

2.4 在采煤機中的應用

1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作,研發出我國首臺交流變頻調速MG3442PWD 型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機,這是機電一體化技術在采煤機中的一個典型應用。與普通的液壓牽引采煤機相比,電牽引采煤機機械傳動結構簡單、規格小、分量輕,傳動效率能達99%,不僅如此,它還具有以下一些優點:

(1)運行可靠,使用壽命長。電牽引采煤機除電動機的電刷和整流子有磨損外,其他元件均無磨損,因此工作可靠、故障少、維修工作量小、壽命長。

(2)反應靈敏,動態特性好。電牽引采煤機的電控系統能及時調整各種參數,防止采煤機超載運行。

(3)良好的牽引特性。電牽引采煤機不僅可以在其前進時提供牽引力,使其克服阻力移動,而且還可以在其下滑時進行發電制動,向電網反饋電能。

(4)可用于大傾角煤層。電牽引采煤機的牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器,而不需要其他防滑裝置。在過去的20年間,隨著科學技術的發展,國內的一些相關研究單位與企業吸納了國外采煤機技術,開展了二次開發,研發出一批先進的采煤機,使我國的電牽引采煤機逐步走向成熟,同時對煤礦生產技術的進步起到了積極的推動作用。

3 結語

機電一體化技術在礦山機械中的應用促進了煤炭企業的高速發展,在勞動強度、安全性能、工作效率、經濟效益方面呈現較強的優勢,對于推動煤礦行業發展作具有重要意義。隨著網絡、光纖、人工智能等先進技術逐漸被融入到機電一體化技術后,機電一體化產品的性能與功能將會得到進一步提升,因此機電一體化技術具有廣闊的發展空間和應用前景。

參考文獻:

[1]李孟,吳富如.淺談我國煤礦機電一體化技術的應用及管理[J].中國高新技術企業,2010(10).

第11篇

關鍵詞 高職 機電一體化技術 師資隊伍

中圖分類號:G451 文獻標識碼:A

Abstract This paper analyzes the current problems in the construction of the Faculty of vocational college mechanical and electrical professional, put forward the corresponding measures for improvement, in order to build a reasonable professional mechanical and electrical characteristics of vocational teachers team.

Key words vocational college; mechatronics; faculty

0 引言

機電一體化技術是多種技術相互融合而形成的一種新型綜合技術,主要包括機械技術、信息技術、電子技術、計算機硬軟件技術、自動控制技術等,可以看出機電一體化技術的本質,它主要是機械技術、控制技術,在此基礎上有機結合其它各種技術,實現整個機電系統性能最佳,在機械、電子、輕工等行業有著廣泛的應用和發展前景。機電一體化技術專業教師需要具備機械、電子電氣、計算機控制等多專業的專業理論知識。

高職教育已經進入了關鍵時期,先進的高職教育理念涌現、社會各種辦學力量的注入以及各類職業教育集團的出現,促進了高職院校建設工作的蓬勃發展。高職教育的師資隊伍建設,是整個高職教育關鍵,因而對高職院校對的專業教師提出了越來越高的要求,專業教師成為了高職學生學習職業技能的第一責任人,因此專業教師不僅需要扎實的理論基礎,還需要豐富的崗位實踐技能。

合格的高職機電專業教師培養,周期非常長,不僅要掌握好多方面的專業理論知識,也需實踐動手能力,最好是有多年的企業職業背景,還需有較好的教學設計、組織、實施能力。因而,目前高職院校普遍缺乏優秀甚至合格的高職機電專業教師。

1 目前高職機電專業教師存在的問題

師資隊伍建設,尤其是專任教師中的雙師素質教師的培養,一直以來就是高職院校建設的重點,而機電專業是一門多專業交叉專業,高職院校機電專業的專業教師情況,則存在多方面的問題,現將這些問題羅列如下:

(1)大量機電專業教師年齡大的教師專業知識面窄。他們所學專業基本不是機電專業,而是機械設計與制造、電子電氣、計算機控制等專業的老師,不了解機電專業整體情況,不清楚機電專業課程設置情況,有的即便知道課程設置情況,但對很多專業課程內容不清楚。比如,學機械專業的教師不懂電知識,學電專業教師不懂機械。這樣就形成了很多教師常年只能教授某一門專業課程,不能從機電專業全局來施教,不能將專業知識融會貫通。

(2)新進的本科或碩士年輕教師,基本沒有實踐能力及相關技能。剛剛從學校畢業,理論知識豐富,但缺乏崗位實踐技能及經驗,不容易將課堂中較多的實訓項目講解清楚,不能把企業的實際問題帶入課堂。

(3)高職機電專業基本都存在專業課教師偏少。這是一個普遍的問題,高職機電專業的教師,尤其是年輕教師,他們的待遇低于相同資歷企業技術員待遇,所以機電專業的專業教師很難招聘,即便進來了也很難留住。

(4)專業教師的校外培訓、交流偏少。很多高職院校尤其是民辦高職院校沒有多余資金或不愿意拿資金來對專業教師進行校外行業企業培訓,不愿意拿資金來與兄弟院校或企業交流。

(5)兼職教師教學質量參差不齊,管理不規范。高職需要大量一線技能經驗豐富的技術人員來校教學素質,但對兼職教師的課堂教學也要有管理,也要有教學監督,確保教學質量,對進入兼職教師庫的教師也要有淘汰的制度。

(6)“雙師型”素質教師的培養力度遠遠不夠。雙師素質老師是指既具備課程里理論知識教學,也具備崗位實踐技能教學素質。“雙師型”教師不僅鮮見于普通高職機電專業,重點的國家示范高職也大量缺乏,因而,需要各個高職院校大力培養。

(7)當前高職院校在專業師資隊伍建設缺乏的優秀專業帶頭人。機電專業的專業帶頭人需要具備:①高的學歷和職稱;②豐富的企業工作經歷和經驗;③一定的社交能力、教科研能力;(4)較強的奉獻精神。機電一體化技術專業知識面非常寬,技能也有較高的要求,機電新知識更新換代,需要專業帶頭人不斷地充電學習,而很多專業帶頭人卻因年齡偏大,專業事情多而在專業上沒有學習和進步,停滯不前。

2 師資隊伍改進措施

2.1 從教學團隊各梯隊層次,提高機電專業教師專業技能、業務水平

第12篇

關鍵詞:機械制造 自動化技術 應用 發展

中圖分類號:TP29文獻標識碼:A文章編號:1009-5349(2016)23-0250-01

伴隨著社會的進步和科技發展,自動化技術在機械制造領域發揮著越來越重要的作用。為了進一步提高機械制造水平,進一步發揮自動化技術的積極作用,我國必須著眼于機械制造行業的發展現狀,在分析機械制造行業發展現狀的基礎上,做到對其未來發展方向進行全面把握。

一、發展機械制造自動化技術的重要性

自動化技術在機械制造行業發揮的作用不言而喻,促進機械制造行業的繁榮發展,提高了勞動生產效率和生產加工的自動化和連續化程度,降低了生產成本,優化了機械制造加工過程。對于機械制造行業而言,自動化技術是其發展的指向標,在機械制造行業的未來發展過程中同樣起著非常重要的作用。自動化技術不僅會影響機械制造行業的未來發展,還能夠促進我國國民經濟的增長。機械制造行業在未來發展過程中要重視自動化技術的應用,從而不斷提高機械制造水平。

二、機械制造中自動化技術的應用分析

(一)自動化信息方面

信息自動化主要涉及計算機設計、工藝和制造等方面,并且有效作用于生產和加工的各個環節。對于計算機設計而言,實現信息自動化則可以大大提高產品設計效率、提高設計精度;對于計算機工藝而言,實現信息自動化則可以方便地進行工藝編程優化,科學調整機械制造過程中的各個工藝環節,確保機械制造過程中規范進行;對于計算機制造而言,實現信息自動化則可以方便實現對整個機械制造過程進行全程監控,有效預防各種風險因素的出現,促使機械制造過程順利進行。

(二)自動化物流方面

自動化物流主要體現在機械產品的運輸方面,機械產品加工過程中需要按照實際生產需要運輸到指定地點,此時技術人員可以向自動化物流操作系統發送指令,通過傳送系統,自動輸送到指定地點,以便滿足各個生產環節的需要,從而幫助機械制造企業提高生產效率。

(三)自動化材料加工方面

自踴材料加工主要體現材料的循環加工方面,能夠有效保證機械制造質量。機械制造企業技術人員使用自動化技術進行產品加工的過程中,對材料進行自動化循環加工,能夠有效預防生產過程中可能碰到的各種風險因素,還能夠大大減少工作人員的工作量。

(四)自動化產品裝配方面

自動化產品裝配指的是機械制造企業在產品裝配過程中,技術人員可以以程序控制的方式實現各種幾何零件的運輸、組合和檢驗等操作,大大提高裝配質量。此外,對于一些技術不達標的工人,手工裝配還很容易出現不按照工作規范進行的現象。

(五)自動化產品檢測

自動化產品檢測指的是借助于精密儀器對機械產品進行檢測,常見的檢測方法有電流信號檢測、神經網絡檢測和智能檢驗等。機械制造行業使用自動化產品檢測技術目的在于克服人工檢測存在的缺陷,可以方便實現檢測過程、檢測環境的優化,從而有效提高產品檢測質量和效率,最終提高機械產品質量。

三、機械自動化技術的發展

(一)向一體化和智能化方向發展

整體分析我國機械制造行業發展現狀、自動化技術應用情況,我們可以清楚認識到機械制造和自動化技術未來會向著多個方向發展,發展趨勢最明顯的兩個方向是機電一體化和智能化。機電一體化和智能化都是機械制造行業發展的新方向,未來機械制造行業在發展過程中將更加注重產品的生產,產品生產過程中將有效利用自動化技術,并且實現機械制造和自動化技術的科學結合,促使機械制造行業加快向機電一體化方向的發展進程。對機械行業中的裝備制造業進行分析,未來它會向著智能化方向發展,機械生產技術和自動化技術的有效結合提高了裝備制造業的生產加工水平,加快了裝備制造業向智能化方向發展的進程。

(二)降低發展自動化技術的成本

自動化技術應用于機械制造行業,雖然發揮著的重要作用,但是使用成本很高,很多小型企業難以承受,未來應該尋找新的方法,不斷降低自動化技術的使用成本。從長遠來看,機械制造行業應該發展投資少并且見效快的自動化技術,以便促進機械制造企業向著更好的方向發展。

四、結語

綜上所述,自動化技術在機械制造業應用越來越廣泛,并且其發揮的積極作用也不言而喻。本文僅分析了幾個重要環節,其實在很多細小環節也有應用,限于篇幅沒有進行分析。未來,機械制造行業在發展過程中將會加大自動化技術的使用力度,機械制造行業會向著更好的方向發展。

參考文獻: