引论:我们为您整理了13篇机械工程与自动化范文,供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源,期望它们能够激发您的创作灵感,让您的文章更具深度。
篇1
主办单位:山西省机械工程学会;山西省机电设计研究院
出版周期:双月刊
出版地址:山西省太原市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1672-6413
国内刊号:14-1319/TH
邮发代号:22-117
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1972
期刊收录:
核心期刊:
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
篇2
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。
参考文献
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在机械工程自动化发展的同时,必须要对其存在着的一些问题给予有效处理,使其能够更好的带动机械自动化应用,与此同时也能够促进我国社会经济水平全面提高。
(1)制定明确战略
机械工程自动化实现的过程是一个长期工程,因此,对自动化技术不能盲目操作,自动化在一定程度上对机械工程控制相对比较传统人为操作进行取代,不仅要对其方向进行有效的保证,同时还要明确目标,结合我国实际情况制定有效的解决措施。加强自动化技术,积极引进国外相对比较先进技术,认真学习创新理念,只有这样才能够对机械方面知识进行不断的丰富。进行机械工程自动化教育的过程中,对知识普及要进行重视,只有这样才能够在一定程度上让市场和机械行业发展成为主要的研究方向。我国一定要对资金方面的支持进行不断的加强,推动科学技术探究,进一步促进实现自动化,在对其发展方向进行明确之后,必须要根据实际情况作为基本参照标准。与此同时,机械自动化技术主要是根据信息技术作为其基础所在,所以,应该要重视信息技术的发展和应用,不断的加快机械工程经营以及管理的效率,更好对产业化结构进行有效的完善。
(2)积极引进相对比较先进的自动化技术运用
我国在发展过程中和国外自动化技术相比,还存在一定差距。高度自动化没有得到更好的实现。有效的运用计算机集成制造系统,从而促进机械自动化技术的应用。然而在实践中,通过对国外的先进技术进行引进,不断完善自身的技术,才能够将技术得到创新。现阶段,在我国机械生产的过程中,对其大批量的零部件加工依然采用传统的方式,主要为半自动化为主。针对这个环节而言,必须要引进先进技术不断提高自动化程度,不仅达到节省人力需要,进一步提高生产过程中的效率,这对企业经济效益的发展占有重要作用。在进行非大规模生产加工的过程中,通过采用熟练的技术人员对其自动化技术进行控制,使其能够更好的实现综合技术的应用。在运用自动化技术的过程中,不只是进行单一的复制,而是对其具有一定的针对性,结合不同产品进行有效的优化。随着信息化技术的不断发展,也在一定程度上为自动化技术的运用带来较大的发展空间。目前,自动化技术发展也开始朝着开放式结构形式发展,并且驱动装置越来越数字化。现阶段已经在通信系统方面实现数字化以及智能化的发展方向,在我国工业发展不断加快的同时,要大力推行机械自动化技术,这样才能在一定程度上对自动化以及智能化得到实现。
(3)培养出较高的专业素质人才
为了能够在一定程度上促进自动化程度的实现,一定要不能忽视专业人才的培养,在对人才进行培养的过程中应该要加大对其重视教育体制的建设,从而使其能够在教育方面进行入手。与此同时应该要对传统的教育模式做出适当的改变,不断的鼓励学生理论与实践相结合,坚持做到工学结合,让专业人才在接受理论教育阶段能够接触机械自动化实践。通过教育机构以及校办企业的发展,能够更好的改善机械工程自动化人才存在着的空缺现状,同时应更要结合科学理念方面的培养以及管理工作,在对人才进行吸纳以及应用的过程中,必须要重视人才的潜能挖掘,更好的实现机械自动化技术能够得到创新,并且在一定程度上推动我国社会经济水平全面的提高。
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1当前机械工程自动化设备安装技术现状
近年来,虽然我国机械化设备安装技术取得了一定成就,但是还存很多不足。相比于西方发达国家,我国自动化设备安装技术中还存在很大的进步空间。西方引入了先进的信息技术,但是我国信息技术发展相对落后,难以发挥计算机的优势,使自动化设备安装期间的信息技术应用效果不佳;我国自动化设备安装技术存在的最主要问题为缺乏资金投入,当专业技术人员综合素质不高时,设备在安装期间出现问题后,技术人员也难以及时处理;当前很多安装技术人员忽视了安装环节的重要性,一旦安装质量未达标后,在后期自动化设备的使用过程中,其性能难以良好发挥,不仅减少了设备的使用时间,而且导致生产环节中存在安全隐患。机械工程自动化技术,即借助机械来执行一系列设备指定动作,使控设备能完成自动化任务。机械自动化技术以数字系统理论为基础,借助反馈原理使动态系统能实现自动化操作,从而达到原有的输出值。在当前环境中,很多国家的机械自动化技术较高,同时,正处于不断完善制造技术的过程中,相比于西方发达国家,我国还存在很多不足之处。在很多工厂里,某些工人长期工作会产生疲倦心理,降低了作业效率。当自动化技术引入加工系统后,能从很大程度上减轻工人的作业负担,同时保障加工零件的精确率,为企业带来更多的经济利益。由于某些系统涉及较多的元件,在人工环境中操作会消耗较多的时间与精力,并且难以保障元件的顺序,通过运用机械自动化技术,能提升组装效率,避免人工组装中的错误问题。在当代环境中,人们追求产品的精度率,但是高精度产品的加工与检查需要花费较多的时间,通过运用自动化系统,能在增加产量的基础上保障设备的生产效率。在国际市场竞争日益激烈的趋势下,我国正处于社会转型时期,机械工程自动化制造产业必须充分保障产品质量,从而更好地立足于市场环境中。
2机械工程自动化设备安装技术分析与实践
2.1明确基准点
对于机械设备而言,技术人员需要保障设备的基础中心线与纵横中心线相符,在正式安装设备之前,为永久基准点布置图做良好的铺垫,随后,在图上标注永久基准点、实际埋设点,提高设备安装效率,同时便于技术人员查看设备的沉降状态,防止影响设备的高速运转,避免设备出现不必要的振动影响。值得注意的是,在同一块基础的周围应涵盖几个基准点,保障沉降状况在设计上具备有序性。
2.2提高设备定位准确性
为了保障设备的精确性,技术人员落实好设备的吊装工作后,应结合以前设立的永久中心标板铺设基准线。在铺设期间,需要运用的直径为0.3mm左右,其拉紧力为钢线破断时拉力的2/5左右;当钢线直径是0.75mm时,其拉紧力为4/5,在倾斜挂设期间,其跨距应小于40m。当线架上设立好基准线时,其调整过程较为方便,技术人员借助线锤能使其与中心点一致,避免后期运用过程中出现偏移问题,但是在使用环节里,技术人员还需要落实好定期审核工作。技术人员在调设标高期间,需要将主要工作面作为基准。由于机械设备与永久性基准点存在很多差异,技术人员应尽量使用较为精准的水准仪,遵守永久性基准点原则,调整设备的标高问题,对于比较重要的设备而言,技术人员还需要注重复测环节。设备水平度调整的基本方法包括设备、分体设备,在传统的应用模式中,技术人员主要借助水平仪对整个设备的表面进行测量,由于设备的参数不同,其运用的水平仪也具有差异性,技术人员在分体设备作业期间,还需要结合不同分体部件的实际情况,执行分体设备的安装任务。
2.3提升安装技术人员综合素养
企业通过引入高素质技术人才,虽然能从一定程度上提高自动化机械安装设备效率,但是难以解决根本问题。究其本质为我国缺乏创新人才,因此,国家应注重专业技术人员的培训,增强教育层面上的投资,使越来越多的创新型人才投入于我国的机械自动化发展事业中。当设备的安装过程达标后,其功能优势才能被良好发挥。安装人员应遵守机械化设备的安装顺序进行工作,从根源上保障准确性,期间安装人员应熟练掌握基本技能,在每个步骤执行之前,制定对应的预防预案,防止难以处理突发事故。在焊接作业里,应保障焊接作业的质量,使精准度不断提升,防止出现焊接裂缝等问题。由于机械自动化设备的精密度越来越高,其内部零件应保障较高质量,使密封处的处理技术能落实到位。在安装期间,技术人员应注重监督管理的细化,使技术人员的操作更具有序性。在安装前的准备环节里,企业应锻炼技术人员的安装经验,使其获取更扎实的理论知识与丰富的实践经验,从而保证技术人员具备良好的综合素养。
3结语
综上所述,机械行业在现代化发展背景下,自动化设备的重要性日益凸显。对于机械工程设备而言,安装技术不仅影响设备质量,而且还关系到设备工作效率。因此,在机械自动化生产期间,单位应保障安装质量,从而为单位带来更多的经济效益。
参考文献:
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1机械工程自动化技术内涵
新时期,我国装备制造业实现了突飞猛进的发展,各项技术均致力于同国家基本国情相契合,快速推进经济建设发展,实现传统工业向现代化工业的变革与创新。当然,实践过程中仍旧包含一些不足问题,即装备制造业对人们赖以生存的生态环境形成了一定的负面影响,为此我国应持续的吸纳先进国家柔性制造行业之中的各项精品成果为我所用,使自身装备制造工业能够不断的壮大发展、更加成熟,这恰恰是我国需要面临的基础事实,也是最为重要的问题。实践过程中我国应将世界先进技术作为根本依托,针对自身装备制造行业的现实发展状况,利用不断引进、刻苦学习、全面消化、合理仿制、深人研发、积极改进、全面开发与推广,形成符合我国装备制造行业特色的机械工程自动化技术系统。
2创新实践的重要性分析
2.1提高经济效益与竞争力
自改革开放以来,我国经济一体化发展和经济全球化发展迅速,在面对国外机械制造业的大量侵袭,我国的机械制造业顶着非常大的发展压力。要想在如此大的竞争力下生存,我国机械制造业必须要重整过去的旧装备,在此基础上不断进行完善和创新,开发出新型技术,制造科学、合理、先进的产品。许多机械制造业将自动化技术与机械工程的有效结合,创造出更高质量的产品来满足消费者的需求,提高企业的经济效益,同时提高我国机械制造业的经济发展水平,在国际竞争中拥有一定的竞争能力。在竞争力如此激烈的时代,我国采用自动化技术与机械相结合的方式,为我国机械制造业在国际同行中赢得了不少赞赏。
2.2有利于培养创新型人才
从人才管理方面看,提高创新实践活动效率,必须要与相对应的人才给予支持,这对人才的培养与锻炼是非常重要的,在此过程中要求人才的专业技术知识必须过关,同时也应该勇于创新,发现问题积极学习,不断提高自身水平,相关技术人才要多加练习,进一步提升机械工程及自动化创新实践的有效管理。相关部门也应该积极对该方面人才进行知识培训,不断丰富自身经验,为国家经济发展尽有效力量。
3机械工程及其自动化的发展趋势
机械工程及其自动化技术自兴起以来,经历了较长的发展历程,可以说聚集了各种专业的长处,并进行改革。如今较热的计算机专业、机械制造专业、移动设备专业等都应用机械自动化专业。机械的自动化必然朝着环保持续、具有新科技成分的方向发展。
3.1机械工程的集成化
利用自动化机械加工技术,能够确保企业减少在加工过程中投入的资金。利用自动化机械加工模式,并在整个加工的过程中利用集成化自动化技术,不断完善原有的制造水平,才能为社会提供高品质、高质量的产品。通过在机械制造业使用集成化技术,能够将生产经营与工艺加工流程有效的结合,降低对产品的资金投入,提高企业的收益。在不断为大众提供高质量、高品质的产品与服务时,不断完善企业的制造水平和加工工艺,才能够保证制造业在市场中的持久竞争力,让企业拥有强大的市场。
3.2机械工程的虚拟化
利用计算机仿真虚拟技术,可以模仿机械工程的虚拟工作流程。添加人工智能系统,并利用多媒体进行监控,实现了人员优化的目的,让虚拟化自动化得以更好的应用。虚拟化加工技术的应用,最大限度的缩短了加工时间和生产周期,提高工作效率的同时,避免了人工生产对系统所造成的危害。由于整个加工流程变得更加自动化,省去了大量的人力,进一步节省了企业的资金支出,变向的提高了企业的收益。采取计算机仿真技术,融合先进的机械加工技术,确保整个加工流程自动化的同时,有效降低机械制造的加工成本,让自动化机械生产技术带动同行业迅速发展。
3.3机械工程的柔性化
在进行机械制造和加工的过程中,采取柔性化加工模式,既能达到预期的加工需求,又能保证整体工作流程更加完整统一。在柔性化加工技术中,合理的将原有的自动化加工系统与生产柔性化相结合,满足了对加工时间合理分配的需求,让计算机在处理程序的过程中,避免单一操作模式对系统造成机械损伤。柔性化加工模式被现代诸多企业所应用,这种加工方法能够尽可能保证用户所需,让整个生产过程变得平稳、有序。由于人们对生活必需品的要求日益增高,利用柔性化制造模式,能够为不同阶层的消费人群,提供可靠的物质保障,这也是机械加工柔性化的最终目的。
3.4机械工程的智能化
随着机械制造工艺与加工工艺的完善,在机械制造的过程中,将人工智能技术与传统的加工技术相融合,让整个生产流程变得智能化,取代了原有人为繁琐操作的工作流程。采取智能化机械加工技术,可以有效的保证机械加工的过程更加顺利,减少对人员的使用,降低整个工作流程的危险系数。利用智能化生产技术,能够最大限度的降低人员成本,保证整体的加工质量,提高工作效率;利用智能化加工技术,不断完善加工系统,能够更加方便高层领导对整个企业的管理。智能化加工技术无须投入过多的人力和物力,领导部门在进行管理的过程中,也免去了许多繁琐工作所带来的困扰和麻烦,提高工作效率与产品品质的同时,为企业营造一个良好的口碑,确保企业在同等行业的市场中拥有良好的竞争力,让企业立于不败之地。
结束语
科学技术的进步是在相对宽松的社会环境和科学研究潮流上不断发展的。改革开放以来,我国以科学技术是第一生产力为宗旨,极其重视科学技术的发展。机械自动化水平有了进一步的提高,且正逐步应用于生活实际当中。因此机械制造业非常注重先进科学技术的发明和引用。为在如此竞争激烈的市场中赢得一线生机,企业只有不断的寻找先进的技术,改善原有设备,发明出工作效率更高的技术,对机械工程机自动化技术进行科学合理的创新实践,提高机械制造业整体的竞争能力及经济效益,提高我国机械制造业在国际市场中的综合实力。
参考文献
[1]吴波涛.基于机械工程及自动化创新实践开发的探究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2012,4:211-212.
[2]陈鹏.浅析机械工程及自动化创新实践的开发[J].电子世界,2014,6:233.
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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。
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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。
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1.1柔性自动化技术的应用
所谓柔性自动化技术是伴随着计算机技术产生的,这种新兴的自动化技术不仅能够自动进行技术性的操作,而且在加工目标已经明确的情况下还能够知道该怎样去完成。然而在机械工程制造的过程中,恰恰需要这样的技术来提高生产效率,进而加快工业化的发展。目前,柔性自动化已经成为了机械工业制造中不可或缺的技术,它主要是采用以数控技术为核心,通过把高端的计算机设备、信息科技手段以及机械生产技术三者有机的结合来发展机械工业制造。
将自动化技术应用到机械工程中对工业发展来说有着深远的意义。一方面,能够加快生产数量、提高生产效率,从而减轻工人的劳动强度。另一方面,能够提高生产质量、降低生产成本,进而扩大了产品的效益。可见,柔性自动化技术是各国乃至全世界机械工业制造行业发展的重要趋势。
1.2集成自动化技术的应用
所谓集成自动化技术就是本文由收集整理对现有的信息技术加以改进,让整个机械工程制造过程更加具体,同时将生产流程中所涉及到的多种技术与相关的生产信息进行有效的集成,以扩大机械生产,强化集成功能的目的。鉴于以上优势,目前集成自动化技术在我国的机械工程制造业中已经受到普遍的认可,并且随着计算机集成系统的不断改进和不断的完善,使得集成自动化技术涵盖了许多方面,比如质量系统工程、数据库信息集成,还有一些比较复杂的工业系统设计。就目前的市场发展来看,该项技术的应用无论在产品的研发方面,还是产品的生产与控制方面都能够取得最佳的效益。
1.3 智能自动化技术的应用
所谓智能自动化技术就是采用人工智能、神经网络等知识来对一些事物进行模拟,使得系统能够发挥出人类的作用,比如分析数据或者是信息采集等,进而实现类似人脑工作的自动化技术。智能自动化技术不仅使用了智能化的机械,而且还运用了集成化的手段来实现自动控制,因此,我们可以将其称之为一门集智能、集成为一体的综合性的自动化技术。该项技术在机械工程技术应用的过程中,是将人工智能技术与产品制造过程进行有效的融合,一方面,不仅有利于自动化生产的整个流程的监控,减少人力资源的浪费的同时还能够大大提高机械生产效率;另一方面,该项技术利用了神经网络对信息进行识别的能力,使机械制造系统在运行过程中拥有较强的自组织学习和适应能力,以便对于机械生产过程中产生的突发事件能够快速的响应,并给予及时的解决。
2.自动化技术在机械工程中的未来发展
2.1自动化技术在机械工程中的实用性的发展
自动化技术在机械工程中的发展是要以企业的生产需要和技术需求为根本条件的,因为机械产品的制造其根本目的就是为了产品日后的应用,以便能够创造出更大的经济效益。而自动化技术恰恰能够为机械制造行业的发展创造出巨大的财富。然而,机械生产只在效益而非速度,如果机械工程中的自动化技术不能够满足一个国家的国民经济的发展和进步,那么制造行业就应该放慢自动化进程,避免过于追求速度而忽视了产品的质量。就目前我国的机械工程中自动化技术的应用现状来说,虽然形成了很大的规模,并且也产生了巨大的效益,但是仍有一大部分的生产企业还是处于发展的初级阶段,其自动化技术的应用并不成熟,而且在基础的扎实上还有所欠缺。因此,为了加快我国自动化技术子啊机械工程制造业中的应用,各大企业要对原有的技术设施不断的改进,不断的完善,为日后的企业发展创造更为有利的条件。
2.2 自动化技术在机械工程中的核心发展
自动化技术的机械生产中的应用是由简单到复杂、由低级到高级、由缺陷到完善的一个系统性的、科技性的过程,并且该过程是要由原有的机械化向自动化进行的过渡,在生产上实现计算机、机械的自动控制。可见,自动化技术在机械生产中的应用要不断的适应市场的需求,可以建立一套灵活的自动化生产技术,在核心技术之上加以改进就能够适应多种产品的生产需求,从而实现整个生产过程的自动化信息处理以及自动化检测和分析,进而能够自动的完成产品各个部分的自动生产。因此,我国在吸收国外先进的自动化技术和实践经验的同时要从本国基本国情出发,以现有的机械工程生产项目为前提,以满足经济发展的需要为导向,绝对不能够像“盲人摸象”一样,自动化技术的运功要有自己的创新,并且能够发挥出本国的优势。
3. 自动化技术在机械制造中的绿色发展
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(一)各项管理工作水平呈现出来一种有待提升的态势
在我国机械工程自动化技术发展和应用的过程中,完善的机械自动化技术管理工作显得十分重要。但是我国范围之内机械自动化技术推广和应用的过程中,大部分机械工程行业中的相关企业其实都是没有对自动化技术的重要性形成明确的了解,在实际工作的过程中也没有实行科学合理的管理工作。在应用机械自动化技术的基础上,可以使得机械工程企业实际工作的过程中节省大量的人力物力资源,但是我国机械工程企业应用到的自动化技术一般情况之下都是由外国引进的,在引用的过程中需要投入数量众多的资金。假如说企业在实际工农做的过程中没有积极的开展自动化技术领域中的创新和研究工作的话,那么想要在技术领域中得到一定的研究成果实际上是较为困难的,也是会在生产工作效率提升的过程中起到一定程度的阻碍性作用。从整体的层面上展开分析,我国机械工程领域中的自动化技术管理水平较为低下,技术发展和创新的速度也比较慢。
(二)技术型人才以及管理型人才呈现出来一种极度匮乏的态势
从本质的层面上展开分析,我国机械工程自动化技术相较于国外机械工程自动化技术来说,展现出来的最大的差异就是技术型人才及管理型人才匮乏程度比较高,技术型人才专业技术水平和相关技术措施在实际应用中发挥出来的作用有着较为密切的相互关系,在推动我国应用水平提升的过程中起到的作用也是较为重要的。即便我国机械工程行业中已经有一部分企业逐步认识到了技术型人才的重要性,但是在实际工作的过程中一般情况之下只会针对技术型人才开展理论培养工作,凭空讲解技术要领,在此基础上想要将自动化技术的性能充分的发挥出来是一件比较困难的事情。因为我国机械工程行业市场中,管理型人才呈现出来一种极度匮乏的态势,也是会在我国机械自动化技术发展和创新的过程中起到一定程度的阻碍性作用的。
二、解决机械工程自动化技术领域中的问题时应当使用到的措施
和世界范围之内各个经济发展水平比较高的国家相比,我国的机械自动化水平仍然是较为低下的,为了可以使得机械自动化技术在应用的过程中将各项性能充分的发挥出来,首先应当重视起来先进的机械工程自动化技术的应用问题。学术领域中的相关研究人员应当依据我国的实际情况及需求展开深入的分析研究工作,并灵活的在多项先进的机械自动化技术措施中找寻出来适应性比较强的一种。与此同时也是应当在以往机械工程领域中施行的半自动化生产模式中展开改革的,积极的寻求技术层面上的创新。
人才培养领域中的资金投入力度应当得到一定程度的提升,与此同时我国机械工程企业中以往施行的理论培养模式也是应当发生转变的,注重实践层面上行的培训工作,重视理知识在实际工作中的应用。以先进的技术措施及思维模式为基础的培养工作也应当积极的开展。除此之外,企业应当在和学院进行合作的基础上,积极的培养出来可以满足岗位需求的技术型人才,以便于可以在今后我国机械自动化技术发展和创新的过程中起到一定程度的推动性作用。
三、结语
总而言之,只有在实践的过程中逐渐将机械自动化技术暴露出来的问题找寻出来,并施行有效性比较强的措施加以解决,才可以为我国制造业的进一步发展奠定坚实的基础,针对机械加工领域中的技术人员展开的培训工作的力度需要得到一定程度的提升,逐步在实践的过程中将他们的机械自动化意识培养出来,使得所有的工作人员在实践生产的过程中积累一定数量的机械化发展经验,并施行技术改革措施,在此基础上使得工作效率得到一定程度的提升。除此之外,也应当积极的借鉴国外先进的机械工程自动化经验,并依据我国实际情况进行优化调整,逐步使得机械工程自动化生产领域中的数字化水平及智能化水平得到一定程度的提升,致力于使得我国机械制造行业的工作效率得以一定程度的提升。
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1 机械工程及其自动化专业创新实验开发研究的意义
随着世界经济一体化趋势不断增强,我国市场经济不断发展与完善,对现代工程的概念也产生了一种新的理论,即“工程是关于科学知识和技术的开发与应用,以使在物质、经济、人力、政治、法律和文化限制内满足社会需要的一种创造性专业”。从中我们可以看出,工程的本质在于创造,而创造的本质就是对科学知识和技术的开发与运用。从这个意义上理解,工程就可以理解为通过科学知识和技术的开发与应用,通过创造出当前没有的产品或者是系统,以此来满足经济和社会发展的需要。从某种意义上说,工程与其他的专业有着很大的区别,最为主要的就是工程专业可以理解为创造力专业,这也是工程教育的本质特征。当前,知识经济时代的到来,使得知识成为了人类社会进步的源动力,一切的经济活动和社会活动也都要依赖于知识的开发与运用,而高素质的创造型人才正是对知识的开发与运用的实施者,培养创造型人才也成为了当前我国教育事业的根本任务,对工程教育进行创新与改革也是当前高等教学改革的一个必然方向。
在高等教育中有理论和实验两种主要的教学形式,理论教学主要是为学生传达理论知识,使学生具有扎实的理论基础;而实验教学则需要与理论教学相互配合,其在传达知识的同时,更加注重培养学生的实际应用能力,实验的过程也是理论与实际相结合的一个过程,实验教学的顺利实施,需要学生具有一定的理论基础,所以说理论教学与实验教学是相辅相成的。通过实验教学的实施,培养学生运用理论分析问题和解决问题的能力,进而培养学生的创新思维和创新能力。但是,当前我国各高校对于实验教学的创新仍然没有给予足够的重视,很多高校都没有进行创新实验教学的开发与研究工作。在教学方式上,也沿袭着传统的教学方式,实验教学被作为一个附属课程,没有将实验教学与创新科学体系所需的思想和技能进行有机结合,致使很多学生虽然具备一定的理论基础,但是却缺乏综合创新实验能力,实践能力较差。笔者认为造成这种现象的原因主要有两点:第一,高校教育在思想上没有正确认识创新实验教学的重要性,将实验教学作为一个附属内容,并没有将实验教学作为一个独立的知识体系,过多的注重了学生理论知识和基本技能的培养,所以针对实验教学的课程内容以及其所需要的设备都没有进行合理的配置。第二,很多搞笑的教学管理体制不够完善,对于开展创新实验教学没有给予正确的引导和鼓励,针对教师的工作也缺乏相应的激励机制,造成了教师缺乏热情、学生缺乏激情的情况。综上所述,对创新实验教学的开发与研究具有重要的意义,是十分必要的。
2 机械工程及其自动化专业综合创新实验的开发研究
通过对高校理工科专业教学体系的分析可以看出,实验教学被安排的位置是在理论教学之后,其实验的目的就在于为学生提供应用理论知识进行实践和应用的机会。工程能力也可以称之为创造能力,这是对于理工科学生基本的素质要求之一,因此可以说,创新实验教学的开发和研究,是为学生提供应用理论进行创造的平台,也是培养学生工程素质和创新能力的主要途径。
综合创新实验的开发与研究是一项复杂的、系统的工程,需要以现代教育思想作为根本的指导思想,科学的处理实验教学与理论教学的关系。笔者认为,综合创新实验应当根据专业特点,同时结合学校教学的实际情况,在现有的实验设备的基础上,进行改进和研发,而不需要投入大量的资金进行新设备的购置,通过对现有的实验设备进行优化和整合,引入计算机技术和智能化技术,则能够实现对综合创新实验的整体优化,达到培养学生创新能力和实践能力的目标。
综合创新实验的教学目的很明确,就是为了给学生提供一个工程应用教学环境,使学生通过实验来加强对理论知识的理解和掌握,并且学会用知识分析问题和解决问题,进而培养学生的综合能力。实施综合创新实验通常是在理论课教学结束之后,综合创新实验打破了学科之间的界限,其实验内容的设计以培养学生的创新能力作为指导思想。学生在完成一项创新实验的过程中,要对各种实验的设备进行熟练的掌握,也需要借助多个学科知识的综合运用,才能够完成实验。对此,我们进行了以下几个综合创新实验的开发:
2.1 机械工程及其自动化专业综合创新实验一
2.1.1 实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。
2.1.2 实验内容:①测绘细纱机钢领板运动机构;②应用测试系统检测钢领板运动规律;③根据检测的钢领板运动规律,反求设计控制凸轮机构;④对细纱机钢领板运动机构进行综合分析,提出新的设计方案;⑤在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。
2.2 机械工程及其自动化专业综合创新实验二
2.2.1 实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。
2.2.2 实验内容:①应用测试系统检测机器动力学实验台,当载荷一定时,在安装飞轮和不安装飞轮两种状态下主轴转速的变化情况;②建立实验台等效主轴的运动方程,分析飞轮的调速作用;③按新给定的主轴运转不均匀系数反求设计飞轮;④在计算机上实现不同主轴运转不均匀系数条件下飞轮的仿真设计或者虚拟设计。
2.3 机械工程及其自动化专业综合创新实验三
2.3.1 实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。
2.3.2 实验内容:①测绘1511织布机打纬机构和棕框机构的机构运动简图;②应用测试系统检测棕框机构运动规律;③根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共辘凸轮机构;④对1511织布机打纬机构和棕框机构的运动进行综合分析,提出新的设计方案;⑤在计算机上实现新设计方案的仿真设计或者虚拟设计。
3 结束语
机械工程及自动化是理工类专业中十分重要的一部分教学内容,对于培养学生的工程能力有着十分重要的作用。在现代高校教育体制中,对于工程专业实验教学的重要性还没有得到充分的体现,需要我们教育工作者不断的对综合实验教学进行开发和研究,以此作为平台,培养学生运用知识分析问题和解决问题的能力,进而实现对学生创新能力的培养,使他们成为新时期社会和经济发展所需要的复合型人才。
参考文献:
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自动化技术在生产加工领域的应用越来越广泛,要想保证生产线路的安全运行,需要做好相关仪表的校对和维护工作,提升仪表装置精度,从而提升机械工程自动化仪表装置的应用水平。机械设备在运行的过程中,温度、压力等的升高会对设备精度、系统运行、机箱工作稳定性、电源及板卡工作性能等产生影响,这就对相关设备状态检测提出了更高的要求。基于以上,文章简要研究了机械工程自动化仪表装置应用的相关问题。
1 机械工程自动化检测仪表操作步骤
1.1 校准步骤
首先,需要进行机器的预热工作,之后对仪器状态进行合理的设置,对其进行测量,记录测量数据,最后对数据的结果进行分析和判定,得出具体的结论。在此过程中,会自动生成校准证书及原始记录。对于机械工程自动化仪表装置来说,其校准系统步骤如下:(1)开机预热;(2)连接相关硬件设备,例如GPLB卡、488电缆等[1];(3)开启计算机,对待测系统物理地址分配的具体情况进行搜寻;(4)以最终搜寻结果为基础来对校准软件运行地址进行科学、正确及合理的配置。
1.2 初始化设置模块
双击校准程序,开启程序之后进入到校准系统的主界面,为了便于操作,整个主界面设计简约,功能区位于界面的左侧,在模块中对检测项目进行设置,确定GPIB地址,并监测标准源是否是第一次测试,通过初始化模块对相关数据进行存储,避免数据因特殊情况而遗失。最后选择界面中的校准及检定项目,并对需要校准和检定的设备名称进行选择。
1.3 数据采集动态模块
数据采集动态模块所包含的功能众多,仪器初始化、仪器状态设置、数据动态显示、数据动态测量、数据结构框架的判定以及测试数据的保存等都属于此模块的功能范畴中[2]。工作人员可以从网站上下载采样时间模块、量程模块及显示位数模块等。数据采集动态模块能够以测试计量对仪表装置的要求为基础,实现数据上限、显现、数据显示为数及数据量成的自动化生成,同时对设备的具体判定结果也能够自动化生成。程序中用不同颜色的字体对相关数据进行显示,例如不合格的数据会用红色字体自动显示,从而为技术人员提供更加直观的数据。
1.4 记录及证书生成模块
将自动化仪器装置信息、校准项目信息和校准信息输入到模块前面板中,对证书模块进行合理的选择,以此来实现校准证书及原始记录的自动化生成,这能够打破传统人为操作的局限性,不仅能够避免人为因素导致的错误出现,对于提升技术人员工作效率也有着积极的意义。
2 机械工程自动化检测仪表装置在压力表校准中的应用分析
近年来,我国科学技术发展迅速,自动化检测技术的应用越来越广泛。对于大型制造企业来说,其生产工序大多属于连续型衔接式作业,压力表到了检定周期之后,为了不影响生产工作,不能够从作业线上拆卸下来送检,这就出现了压力仪表超周期使用的问题,长此以往,压力表会失去工作的有效性[3]。因此,对于大型制造企业来说,如何实现压力仪表的在线检测和校准至关重要。压力表在工作的过程中,受到真空作用或压力作用,弹簧管会产生形变,从而导致管端位移,管端位移经过机械传动,会对指示装置产生力的作用,从而可以在分度盘上直接读出被测压力值或真空量值,这就是压力表的主要工作原理。
2.1 在线校准预期
进行在线校准的预期主要是为了保证在线校准的有效实施,并使其能够适应和满足生产流程计量要求,以此来节约压力表送检费用,同时能够避免对生产工作带来影响。在生产现场中,所有投入使用的压力仪表都需要进行校准,其校准范围在0Mpa-100Mpa之间,校准对比准确度在1.5%-1.6%之间,可采用理想型校准对比与实用性校准对比两种校准方案,通过在线压力仪表的受控来实现预期目标。
2.2 材料准备
根据实际压力仪表的校准需求,准备管道打孔装置,准备标准表,需要注意的是,所准备的标准表要能够满足生产现场压力仪表准确度的要求,之后记录压力表的校准结果。
2.3 在线校准对比方案分析
第一,是实用型压力仪表校准对比方案,具体步骤如下:(1)选择同一通道:用打孔器在压力仪表校准范围之内将导压管路引出,将止阀安置在管路中间,将标准压力表及压力变送器安装在止阀的接口处;(2)逐渐开启止阀,直至止阀开启到最大,此时管道中的流体会进入到标准表之中,压力变送器和标准压力表都会出现指示值变化,待到指示值稳定之后,分别读取;(3)对校准对比记录进行填写。
第二,是理想型压力仪表校准对比方案,其需要以压力校验台为基础,具体步骤如下:(1)关闭管道上的止阀1,流体不会流入到压力表和压力变送器中;(2)将管路延长,将一只三通安装在管路之上;(3)在使用的压力仪表连接一只三通接口[4];(4)将止阀2安装到一只三通的管口处;(5)在止阀2之后,在压力校验台接口处连接专用的检验管,将有效、受控标准压力表设置在压力校验台上;(6)对整个校验系统进行检查,看是否有遗漏之处,检查完毕符合校验要求之后,逐渐开启止阀1和止阀2,直至最大,经过一段时间等流体全部通过之后,读出标准压力表上的数据值,并将校准对比记录填写完整。
3 机械工程自动化仪表装置的发展方向
对于机械工程自动化仪表装置来说,其测试系统要保证灵活,只有这样才能够提升其应用范围,才能够满足各种产品的测试要求,此外,应当对自动化仪表装置进行不断升级,提升其测试点,开发新技术和新产品,促进机械工程自动化仪表的发展和应用,具体发展方向如下:
首先,应当积极提升其设计复杂性,对于自动化检测仪表装置来说,传感器、显示器及变送器是不可或缺的重要组成部分,三者缺一不可,当前,需要测试的器件复杂程度逐渐提升,许多产品集合了数字图像、音视频等,汽车产品中还包含警报系统、信息系统,这些产品模型需要反复检测,这就要求积极提升自动化仪表装置测试系统设计的复杂性,满足相关设备的检测要求[5]。
第二,应当尽可能缩短开发周期,保证自动化仪表装置能够快速投入到市场,不断创新完善,降低测试劳动强度、提升测试效率,以此来积极完善自动化仪表装置的功能。
4 结束语
机械工程自动化检测仪表在工业生产中的应用越来越广泛,文章以压力检测为例,探讨了其具体应用步骤。在未来的发展中,应当积极创新,完善机械工程自动化检测仪表装置的功能,促进其进一步发展。
参考文献
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随着我国建设的不断发展,为我们改善生活水平、提高生活质量带来不小优势。然而,随着工业的迅猛发展,在带来一定经济效益的同时,我们生存的环境也遭到了极大破坏。科技水平的发展意味着我们现在不用耗费过多的人力,然而随着科技的创新,我们机械设计的目的以及方法并未改变,这就导致了现在很多工程机械存在较大弊端。现在的机械虽然不需要耗费过多人力,然而还是会给操作人员带来一定不适感,与此同时,机械制作过程中还大大污染我们所在的环境。目前,我国走的是可持续性发展路线,为了跟上时代的脚步,在机械设计过程中我们需要注入一些低碳环保元素,同时还要设计出比较人性化的机械。
1 在机械设计中添加人性化因素
现今社会中,我们一直在贯彻“以人为本”的理念,因此想要设计好一个机械必须要考虑好人的因素,在设计中添加人性化因素。人性化因素添加的目的在于保证操作人员的安全以及舒适度,工作过程中主要是操作人员在进行,所以工作人员的基本安全需要防护好;另外,还要照顾到操作人员的情绪以及舒适度。为了操作人员工作的效率,让其在一个舒适、愉悦的环境中工作,我们需要设计出一种人性化的低碳环保型机械。如何能够体现设计中的人性化,具体表现如下:
1.1 舒适驾驶室的设计
驾驶室是操作人员工作的环境,为了保证工作人员安全,需要充分利用工程机械的设计原理,设计出具备足够安全性的驾驶室,在此基础上,还可以加入一些操作便捷的设计来保证操作人员的舒适度。
1.2 外观的设计
操作人员需要长时间在机器面前工作,因此,机器的外观非常重要,在外观设计过程中多加入一些温馨的元素,通过改变外观的颜色、标牌以及造型来改善员工的心情,让员工高高兴兴地开始一天的工作。
1.3 自动化控制系统的设计
将计算机系统与机械设计结合起来,应用计算机的控制系统,让员工通过电脑来控制机器的运作,设计过程中需要考虑设计的安全性、舒适度等。
1.4 可靠性的设计
为了能够更好地符合人性化原则,还需要保证机器整体的可靠性,设计比较完整的体系,避免零部件的频繁更换,最重要的是在设计环节中注意不要破坏环境。
1.5 系统的设计
在设计过程中需要注意防尘,在结构中加入一些防尘设计,以免异物进入机器中。设计过程中不能忘记系统,在一个机器中,作用非常重要,为了在安全前提下更好地节省成本,我们可以设计定时定量的自动注入系统,这样还可以更有效地将集中到
一起。
2 优化低碳环保工程机械自动化控制系统的设计
2.1 对材料的选择
设计过程中为了符合我们的环保主题,我们需要严格控制材料的选择。对于不可再收、不可利用的材料,我们全部放弃,选择可再回收利用的资源。在材料选择过程中,尤其是结构件的选择,我们更需要保证其无毒、环保。为了提高机械运作效率,保证机械的耐久性,我们必须遵守一个原则,即长寿、无污染、低
能耗。
2.2 对电机的选择
选择电机的时候也需要保证其低碳环保性,电机是带动整个机械运作不可或缺的物体,因此,对电机的选择需要慎重。选取的时候需要找公害较小的电机,保证其排废气少、耗油量低、噪音少。同时,在设计的时候,需要利用先进的科学发展技术,更好地减轻机械噪音以及污染的影响。为了让机械能够更好地运转,设计过程中我们需要遵守低噪音、低排放、低耗能的原则。
2.3 对技术的改进
2.3.1 对机械产品噪音和振动的改善。在机械产品中,噪音和振动问题一直困扰着人们,如何设计更好的产品,减轻产品的振动问题以及噪音污染一直是我们要面对的问题。减轻产品噪音以及振动不仅仅是为了保护我们的环境,还能够体现出产品的人性化设计,减轻噪音与振动问题,员工操作起来才能更舒心。
2.3.2 液压系统的保养与后续改进。液压系统的寿命和液压系统的日常清洁有很密切的关系,要想保持液压系统的工作性能,延长液压系统的使用寿命,日常的清洁和保养必不可少。日常的液压系统保养和清洁能够确保其工作过程中内部油温不会升得过快,从而延长更换机油的时间。一般的液压系统会采用增压液压油箱,这种油箱能够防止灰尘以及外部空气水分进入其中,从而达到清洁液压的目的。为了延长液压油箱的使用时间,对液压系统的零部件选择也有要求,一般都采用耐腐蚀能力强,性能优良的材料以确保液压系统使用过程中不会出现渗漏污染。此外,液压系统的设计阶段也很重要,目前液压系统的设计多采用国内外先进的科学技术和相对前沿的设计想法,这种设计理念能够确保液压系统在工作中尽量减少油液中的垃圾,并最大程度降低液压系统运行时的零部件磨损。
2.4 液压系统的节能设计
随着国际能源供应的日趋紧张,节能问题日益为人们所重视。液压系统有很大的节能潜力,绿色是当前社会倡导的热点话题,也是机械工程发展的最终目标。因此如何确保液压系统的低消耗、无污染也是一个我们需要关注和思考的问题。那么如何让液压系统做到高效、节能呢?笔者以为首先可以选用节能发动机,其次利用双泵分合流技术、液压负荷传感技术和静液驱动技术等多项技术来实现低消耗。通过对液压系统的控制元件、执行元件、工作介质和辅助装置等方面的节能设计,可以很大程度上降低液压系统的能源损耗,有效节约
资源。
3 结语
随着社会的发展,机械自动化的脚步已不可阻挡。为顺应大潮,设计人员要做的是在现阶段的基础上实现设计里面的创新并将其应用的机械设计实践当中去,只有这样我国的机械行业才能够取得巨大的进步和实质上的质量提升。以上所表达的就是这一主题――如何做好绿色环保机械的设计,如何在绿色环保机械设计中融入人性化的理念以及最新的设计思想。只有做到这两点,才能够说我们在机械自动化这一块有了一定的心得体会。而笔者以人为本的最新机械设计理念将是机械工程产品今后发展的必然趋势,同时也会对我国的可持续发展产生重大影响。
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【文章编号】0450-9889(2012)08C-0135-03
制造业是国民经济的重要基础,是国家安全的保障,是国家竞争力的重要体现。近年来,制造业的迅猛发展对机械制造与自动化专业的高职高专人才需求量增大,质量要求提高,高职高专院校要培养满足企业生产、服务第一线的实用型高技能人才,仍面临着巨大的挑战。因此,对高职高专机械制造与自动化专业进行教学改革,探索基于工作过程的教学体系,将以课堂传授间接知识为主的学校教育与直接获取实际经验和能力为主的生产现场教育有机结合,满足企业需要,实现学生职业能力与企业岗位要求之间无缝对接已是迫在眉睫的问题。本文拟以桂林航天工业学院的实践为例,对机械制造与自动化专业教学体系改革进行探讨。
一、高职高专机械制造与自动化专业教学体系现状
(一)教学内容与实际岗位需求脱节,知识定位混乱
教师对企业工作流程和岗位实际工作过程不了解,不知何谓适度、够用,致使教学内容与实际岗位需求脱节,课程知识点重复,缺少优化配置,这又导致学时过多;知识衔接性不好,前后课程没有延续性。由于对培养学生的能力定位不准,人才培养模式会存在偏差,这一偏差集中表现为人才培养的效果与市场需求之间的差异和距离。
(二)教学内容模块划分不合理
传统的专业课往往按知识体系来组织教学,先学基础的知识,然后逐步深入提高。其专业教学体系,大都可以归纳为由基础课、专业基础课和专业课构成的“三层楼式”或“三段式”的教学体系,学科本位的影子随处可见。有些高职高专院校机械制造与自动化专业的课程体系又过分强调技能实践,忽略理论知识学习,教学内容没有合理地体现理论与技能互为支撑的关系。
(三)实践教学内容陈旧
机械制造与自动化专业主要培养具备机械设计与制造技术基础知识与应用能力,面向机械工业第一线的高素质应用型专门人才。但是,在现实中高职高专院校由于多方原因,没有能够建立起适应高职教育要求的实践教学体系,实践教学在教学计划中没有足够的比例,学生实践的机会较少。由于校内实践教学内容陈旧,实验方法、步骤教条化,实验、实训教学内容缺乏系统性,验证性、演示性实验多,生产性、工艺性、设计性、创新性实训少。实践环节现代科技含量低,不符合当前生产实际,而且无法随着职业技术的发展不断更新与充实。因此,机械制造与自动化专业的人才培养目标无法满足高素质应用型人才培养需求。
(四)理论教学与实践教学分离
目前,在一些高职高专院校中,传统教学模式是理论教学与实习教学分别进行,理论教师注重理论知识讲解,实习教师注重实际操作,再加上课程进度不一,理论教学与实习教学严重脱节,不但给学生的学习造成很大困难,也造成了重复教学和资源浪费,更影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。随着教学改革的进一步深入,现有“三段式”(文化基础课一专业基础课、专业课一实训)教学模式已经越来越不适应现代社会对高等职业教育的要求。
二、基于工作过程的机械制造与自动化专业教学体系改革
工作过程是在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序。基于工作过程的教学体系在学习内容的开发与编排上跳出学科体系的藩篱,帮助学生获得最受企业关注的工作过程知识和基本工作经验,以满足企业和劳动力市场的需求。对于机械制造与自动化专业而言,采用基于工作过程的教学体系,以市场对人才的需求为导向而设置课程,实现了“订单式”人才培养方案;按照工作结构重建课程内容结构,重构后的课程内容涵盖了岗位工作所需要的技术、能力与知识体系,注重学生职业能力的培养与开发,在情境互动的教学中锻炼学生的思考能力和操作能力,实现了高职教育培养学生综合能力的目标。
(一)突出专业核心,深化教学模式和课程内容的改革
机械制造与自动化专业学生毕业后面对的主要岗位群有:机械产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理,自动化设备与生产线的维护,数控机床编程与操作,机电设备的营销,现代化设备的安装、维护与管理,等等。从职业岗位群出发,明确支撑其职业或工作所需的知识、技能和素质要求后,对相关课程进行深入研究和探索,精炼和整合课程内容,构建机械设计、数控加工编程、CAD/CAM和机械加工工艺四个模块,每个模块均含有课程设计及实训课程。
打破陈旧观念,重新定位课程体系,建立基于工作过程的课程体系。邀请企业专家参与课程开发,对课程内容的选择和课程内容的设置予以全新的诠释,摒弃“惰性知识”,而关注“行动知识”,掌握那些对行动至关重要的应用性知识。同时,选用符合高职教育特点的工学结合式教材,合理编排教学内容,实现课内教学、课外教学和社会实践教学的有机结合,具体教学模式如表1所示。
另外,加大课程内容改革力度,将工程材料、机械设计基础、液压与气动技术、互换性与测量技术等专业基础课程内容进行调整,按照必须够用为度的原则,整合内容,减少学时。此外,对一些课程的局部内容也进行增减,有所侧重。如原来的CAD/CAM应用技术课程,着重对计算机绘图的内部原理及方法介绍,可将此课程改为CAD/CAM应用,注重实用性强的大型软件的使用。
(二)践行理实一体化教学,加强实践教学改革
理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。它强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教边学边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而理中有实,实中有理,突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣。
在实践教学中,突破以往只限于验证性、演示性和动作技能训练的低档实验项目,开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实践项目。为此,通过岗位调研,确立典型工作任务,以典型工作任务为载体,让学生在完成具体任务的过程中学习,并发展职业能力,实现学习与工作的一体化。课程设计与毕业设计课题来自生产、科研第一线,真题真作,强化岗位技能培训,及时引入本专业领域科技发展新成果。
桂林航天工业学院利用学校的实习实训条件,把实训与职业资格考核结合起来,提高实践教学效果。该校充分利用了数控实训中心的有利条件。该中心由于承揽各种机械零部件的加工业务,因此坚持以生产实际零部件为主,对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编程和操作实训,培养学生实际生产能力。加大CAD/CAM应用实训及考证教学环节,主要是在生产型数控机床上的训练,使学生熟练掌握生产型数控机床的数控加工,注重复杂零件的加工工艺及加工精度的实现,为数控工艺员考证和3DCAD考证打下基础。为此,桂林航天工业学院正在逐步建立不同级别的多种职业资格考核鉴定站点。机械制造与自动化专业人才培养目标如图1所示。
(三)坚持以机为主、机电结合的专业内涵
在机械制造与自动化专业的课程设置中,机械类课程占70%左右,电类课程占30%左右,减少通识课、学科基础课的学时,增加专业课的学时。这样设置的原因是几乎所有企业的机械类岗位和电类岗位是分开设置的,没有对应的“机械电子”岗位,因此,必须坚持以机为主,学生才好就业。但是,大量的机电一体化高技术设备又要求机械类技术人员必须既懂机,又懂电,以往传统的纯机械的技术人员很难胜任。因此,机电结合可以给学生未来提供更大的发展空间。
(四)完善评价体系
创新评价体系,既可以及时发现课程体系的不足之处,也是模块化课程体系顺利实施的有力保障。改革考试形式和方法,转变传统的学生成绩评价方法,考核学生学习效果除笔试外,在实践操作较多的课程中可以采取灵活的考核方式,如答辩、现场测试、现场操作等,实现理论考试和实操考核相结合,着重考核学生的应用能力和分析能力,促进学生素质全面发展。