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工业设计是一种在工业革命之后受到广泛重视的综合性学科,主要分为传统工业设计和现代工业设计两类。美学和工学是工业设计的重要实施基础,体现了工业设计的基本特征和要求。近几年,我国机械设计制造行业发展迅速,传统模式下的机械设计制造技术,无法再满足现代行业的实际发展需求,继续对其进行创新和优化调整就显得至关重要。本文从工业设计和机械设计制造技术有关基本特点入手,就现代机械设计制造技术的未来发展趋势,进行了探讨,具体内容如下。
一、工业设计基本概念及特点分析
(一)工业设计基本概念分析
工业设计具体是指人们为达到某一理想目标,而进行的创新性设计,涉及多个学科知识的设计应用,其中工学和美学是其重要的实施基础。自第一次工业革命之后,工业设计收到了越来越广泛的重视和应用,并逐渐发展出传统工业设计和现代工业设计两个类别。
传统工业设计侧重于产品设计,主要追求人与物品间的良好匹配效果。现代工业设计相关理念,是在传统工业设计理念基础上,融合现代工业发展需求提出的全新理念,其包含设计构思到方案完成的全部过程,同时包含使用工程手段进行设计表达,并达到相应的设计目的的所有工作,具体表现就是现代设计制造及相关服务的设计过程。
(二)工业设计基本特点分析
1、知识综合性特点分析
通常情况下,人们习惯将工业设计片面地理解为外形设计,同时习惯将其与“嘈杂的环境、冰冷的机器、机械化的劳动以及油污”等概念联系到一起。但通过其基本概念分析可知,工业设计不仅包含工业产品设计相关内容,其也是促进“人-机器-环境”三者和谐发展的重要手段,涉及多种学科理论的实践应用,具有鲜明的知识综合性特征。
2、实践性和应用性征分析
工业设计是为了实现或达到人们某一期望或目的而存在的学科,其根本目的在于通过不断的设计和创造,改变人们的生活环境和品质,优化人们的生活方式,从而创建出更加个性、自然、便捷的生活,故而其具有突出的实践性和应用性特征。
3、时代性特征
随着科学技术的发展和时代的变化,工业设计体现出的基本要求也会随之变化。目前,工业设计以“绿色节能、健康环保”作为基本设计要求。
二、现阶段机械设计制造技术发展动态分析
对于机械工程来说,制造技术和机械设计是其重要组成部分,直接决定机械的综合性能和质量。信息时代背景下,现代信息技术尤其是计算机技术得到了越来越广泛的重视和应用,机械设计制造方法也因此得到了有效的创新和发展。包括借助相关计算机应用程序和数学规划理论,确定最优化方案,或者通过结构离散化,使相互连接且分析容易的单元节点,进行综合求解的设计方法,都是现代计算机在机械设计制造领域的创新应用成果。
三、机械设计指导技术与工业设计的关系及发展趋势分析
(一)工业设计领域中机械设计制造技术的重要作用分析
工业设计具有鲜明的知识综合性特征,其兼顾艺术领域和科学领域两方面的技术知识应用。其中,科学技术占据重要的核心地位,是工业设计实施的先决条件,所有产品的设计和生产都需要满足科学技术的实际要求,如设计违背客观的科学规律,就说明其缺乏科学性且无法实现。因此,机械设计制造技术在工业设计领域占据重要地位,相关设计人员必须在充分掌握机械工程有关基础理论的基础上进行工业设计,以确保工业设计的科学性和合理性,避免功能、外观等设计与力学、结构等客观规律相违背,从而提高工业设计的整体设计水平。此外,设计师应充分发挥自身工业设计专业优势,通过结构、外形、色彩的优化设计手段,提高用户的产品满意度。
(二)机械设计制造技术领域中工业设计的重要作用分析
就机械设计制造技术而言,工业设计的重要作用,主要表现于人机工程方面。“以人为本”围绕人的本质需求进行产品设计,是人机工程学的核心理念。这种环境背景下,所有的设计理念都需要从人的本质需求中获得,并对收集到的信息进行综合分析,完成设计的基本判断。除传统的“人、机器、环境”三要素外,人机工程学额外引入了使用者和消费者的理念,使人和产品联系成为一个完整的系统,进行共同的深入讨论。随着社会经济不断发展,人机工程学受到了越来越广泛的重视和关注,是现代机械设计制造不可或缺的关键性因素。
(三)二者的结合应用趋势分析
无论是工业设计,或是机械设计制造技术,都有其独特的特点,加强二者间的结合应用,可实现二者特点间的有效融合,进而产生更多的经济效益,促进企业良性的可持续性发展。对于当前的企业而言,应在“绿色节能、健康环保”的基本要求基础上,积极促进工业设计和机械制造技术的两盒应用,探索二者间有效的融合渠道和方式,同时加强企业内部的人才培养,进而为企业的未来发展,奠定扎实的基础。
结语:
综上所述,工业设计是一种以工学和美学作为实施基础的综合性学科,在机械设计制造技术有着极为重要的应用。加强二者间的结合应用,可进一步发挥二者各自的优势特征,提高企业核心竞争和经济效益,实现企业良性的可持续发展。
参考文献:
[1]段巍迪.试论工业设计与机械设计制造技术的相关运用[J].科技与创新,2016(11).
[2]陈宗涛,熊巍,吴昊等.浅谈工业设计及机械设计制造技术的应用[J].科教导刊,2014(02).
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EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、通信、电子、航空航天、矿产、化工、医学、生物、军事等各个领域,都有EDA的应用。EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面发挥着重要的作用。在教学方面,现在几乎所有理工科类的高校都有开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD开发工具(如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统)。科研方面主要利用电路仿真工具(multiSIM或PSPICE)进行电路设计与仿真;利用虚拟仪器进行产品测试;将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中;从事PCB设计和ASIC设计等。在产品设计与制造方面,包括计算机仿真,产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真,生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节。EDA软件的功能日益强大,原来功能比较单一的软件,现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计,也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。
2、EDA技术的特点
EDA技术之所成为今天电子信息工程中的重要技术,具有“自顶向下(Top―Down)”的设计程序,这就确保设计方案整体的合理化;由于EDA采用高级语言描述,有语言公开可利用、描述范围广、可以系统编程和现场编程等特点;自动化程度高所以可以进行各级的仿真、纠错和调试工作。这些特点促使EDA技术得到广泛的应用。
3、EDA技术的作用
EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到电路特性的优化设计。
由于受到测试手段和仪器精度限制,测试的时候会出现很多问题,DEA技术方便得全功能测试解决了数据测试和特性分析的问题。
4、EDA常用软件
EDA软件发展很快,目前被我国广泛应用的有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。下面简单介绍一下PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件。
4.1 PCB设计软件
PCB(Printed-Circuit Board)设计软件更是种类繁多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(与LiveWire配套的PCB制作软件包)、ultiBOARD7(与multiSIM2001配套的PCB制作软件包)等等。
4.2 IC设计软件
IC设计工具也很多,ASIC设计领域有名的软件供应商主要有Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。中国华大公司也提供ASIC设计软件(熊猫2000)。
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根据以上原则,信息工程大学根据具体实际,在计算机、通信、信号处理、密码等相关专业开设集成电路芯片设计技术课程,根据近两年的教学情况来看,取得良好的效果。该课程的主要特点如下。优化的理论授课内容
1)集成电路芯片设计概论:介绍IC设计的基本概念、IC设计的关键技术、IC技术的发展和趋势等内容。使学员对IC设计技术有一个大概而全面的了解,了解IC设计技术的发展历程及基本情况,理解IC设计技术的基本概念;了解IC设计发展趋势和新技术,包括软硬件协同设计技术、IC低功耗设计技术、IC可重用设计技术等。
2)IC产业链及设计流程:介绍集成电路产业的历史变革、目前形成的“四业分工”,以及数字IC设计流程等内容。使学员了解集成电路产业的变革和分工,了解设计、制造、封装、测试等环节的一些基本情况,了解数字IC的整个设计流程,包括代码编写与仿真、逻辑综合与布局布线、时序验证与物理验证及芯片面积优化、时钟树综合、扫描链插入等内容。
3)RTL硬件描述语言基础:主要讲授Verilog硬件描述语言的基本语法、描述方式、设计方法等内容。使学员能够初步掌握使用硬件描述语言进行数字逻辑电路设计的基本语法,了解大型电路芯片的基本设计规则和设计方法,并通过设计实践学习和巩固硬件电路代码编写和调试能力。
4)系统集成设计基础:主要讲授更高层次的集成电路芯片如片上系统(SoC)、片上网络(NoC)的基本概念和集成设计方法。使学员初步了解大规模系统级芯片架构设计的基础方法及主要片内嵌入式处理器核。丰富的实践操作内容
1)Verilog代码设计实践:学习通过课下编码、上机调试等方式,初步掌握使用Verilog硬件描述语言进行基本数字逻辑电路设计的能力,并通过给定的IP核或代码模块的集成,掌握大型芯片电路的集成设计能力。
2)IC前端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路前端设计平台DesignCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用DesignCompiler进行集成电路前端设计的流程和方法,主要包括RTL综合、时序约束、时序优化、可测性设计等内容。
3)IC后端设计基础实践:依托Synopsys公司数字集成电路后端设计平台ICCompiler,使学员通过上机演练,初步掌握使用ICCompiler进行集成电路后端设计的流程和方法,主要包括后端设计准备、版图规划与电源规划、物理综合与全局优化、时钟树综合、布线操作、物理验证与最终优化等内容。灵活的考核评价机制
1)IC设计基本知识笔试:通过闭卷考试的方式,考查学员队IC设计的一些基本知识,如基本概念、基本设计流程、简单的代码编写等。
2)IC设计上机实践操作:通过上机操作的形式,给定一个具体并相对简单的芯片设计代码,要求学员使用Synopsys公司数字集成电路设计前后端平台,完成整个芯片的前后端设计和验证流程。
3)IC设计相关领域报告:通过撰写报告的形式,要求学员查阅IC设计领域的相关技术文献,包括该领域的前沿研究技术、设计流程中相关技术点的深入研究、集成电路设计领域的发展历程和趋势等,撰写相应的专题报告。
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随着网络技术的迅速发展,广泛应用于工业社会的一个重要体现是一个组合的机械设备,提高制造业和计算机编程,所以他们称为数控加工技术,已经被广泛的关注和青睐机械制造商。数控技术是民生的一些重要行业中起着越来越重要的作用。机械制造行业已经成为技术内容和具有一定规模的工业生产行业。应用数控技术在机械制造工业,使我国制造业整体水平也在不断上升。数控技术结合计算机技术、自动控制、精密检测技术、网络通信技术和信息处理技术。利用其优势,提高整体水平的传统制造业向更高水平发展的领先地位,在激烈的市场环境使得机械制造行业在中国。然而,发展数控技术在整个中国仍然处于初始阶段的探索,在实际应用中还需要不断转型、发展,为此全封闭动态模式控制,论述了数控加工技术的发展,我们国家的未来动态从许多方面,驱动开发的数控技术在中国。
2 数控技术的基本概念
基本的想法是计算机控制技术与传统的机械制造技术、加工和制造业为了控制设备,它具有自动化、效率高、精度高、准确的程序控制是关键和核心技术的自动控制,已经成为一个重要的部分机械设计和制造过程。数控技术的原理。数控系统在数控技术是现代模型的数控加工技术的控制系统,它主要取决于编程实现不同的控制方法。这样的一个装置的核心是一个特殊的电脑系统,主要的程序,这个软件的实现过程,基本工作原理是:输入指标的加工设备,核心设备分析和处理后输出到驱动电路、实时控制和操作。主要设备的数控技术是以下几点:(1)机械设计和加工精度分析。传输设备和机械部件加工成为大多数数控机床的结构,以确保高速数控机械制造和高精度的要求。(2)自动化技术和精密控制。它扮演重要的角色在自动控制、缺陷可以补偿精度,传感器可以快速获得信息在不同环境中,是关键的自动化控制。
3 数控技术的应用领域
3.1 生产制造业
工业应用数控技术在制造业的主要控制有序生产线由计算机自动编程模块和操作过程在生产线,可以节省大量的劳动力,创造更多的经济利润,以确保产品达到质量要求。特别是在故障条件下的生产,确保工人的安全,维护正常的生产过程中,数控技术是传感系统的生产和传输的信息,计算机控制系统,自动停止和反应来保护。
3.2 汽轮机叶片加工
叶片加工国际竞争主要是反映在汽轮机叶片数控加工技术,不断创新和完善,数控加工技术,主要反映在。在特定的试剂生产,不断提高叶片加工数控加工质量、工作效率,减轻了工人的劳动强度,叶片轮廓接近理论概要文件提供了保障。涡轮叶片加工材料库存主要是精细铸造、锻造和钢。其中,对于叶片铸造过程是复杂的,好空白一个刀片,尺寸精密锻钢,材料是用来制造一个简单的静态叶片。
3.3 机床加工
数控技术是关键技术在机械加工、编程、加工效率可以实现自动化生产,机器自动执行零件加工需要。过程和几何信息自动控制机床组件在系统传输到数控技术、数字处理。为了实现数控加工生产线,实现生产的自动化和集成处理。编程的优点为数控机床是改变自动加工、装配指令程序可以实现输入,处理相应的代码,编程加工需求,多样化生产的要求,数控机床实现按照人们的要求。综合分析数控加工程序的案例:方法的数控机床主要用于切割和尝试,减少设计错误的机器零件,可以大大提高精度的元素。
4 结论
在实际的生产制造业,数控技术已经不断发展和应用先进的技术,但与国外相比,我们的核心竞争力在数控加工技术仍然处于相对弱势地位,创新和改革的数控加工技术,它将更加促进发展较高层次的生产和加工机械制造行业。只有用这种方法,能适应变化的全球变化的行业,以降低生产成本,增强产品的市场竞争优势。
参考文献
[1]刘治华.机械制造自动化技术[M].郑州:郑州大学出版社,2009.63-67.
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自从人类社会有了商品生产,就有了“物流”,就产生了“储存”的概念,随之出现了储存商品的建筑物或场所,就是仓库。仓库是物流过程中的一个空间和一块面积,是按计划用来保管货物(包括原材料、零部件、在制品和产成品等),并对其数量或价值进行登记,提供有关储存物品的信息以供管理决策所用的场所。
仓库作为连接生产者和消费者的纽带,是物流系统的一个中心环节,是物流网络的节点。在物流系统中,仓储系统又是许多货运枢纽、配送中心不可缺少的重要组成部分。因此,深入研究仓储技术与设备,合理配置仓库的资源、优化仓库布局和提高仓库的作业水平,实现现代物流的五个服务标准,即以合理的价格,在正确的地点(rightlocation)和规定的时间(righttime),以正确的条件(rightcondition),把正确的商品(rightgoods)送到顾客(rightcustomer)手中,从而提高供应链的竞争力具有十分重要的意义。
早期的仓库作业都是通过人工操作来完成的,由于缺乏“物流”的理念指导,仓库往往被看作是完成市场营销过程所必须的一种贮存设施,是材料与产品供应线上的一个静止单位。人们没有注意到仓储活动在物流系统中的作业潜力,更没有根据顾客的需求对仓库的产品进行分类,忽视了仓库所具有的储存效率和搬运效率。尽管存在上述缺点,但早期的仓库毕竟在生产与消费之间架起了相互沟通的桥梁。
第二次世界大战以后,随着预测技术和生产技术的提高,广泛建立仓库的需要减少了,随着制造过程中延误时间的递减,生产也越来越容易调整,尽管季节性的生产仍然需要仓储,但支持制造过程所需的他储总量已经减少。而销售环境的变化,又使得批发商必须储存愈来愈多的产品,导致仓库成了批发商向零售商提供适时而又经济的存货分类场所。
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目录
目录
摘要………………………………………………………………………
关键词……………………………………………………………………
一、仓储的基本概念………………………………………………………
二、仓储业对物流发展的影响…………………………………………
(一)现代物流的市场特点……………………………………………
(二)现代物流中仓储的必要性………………………………………
(三)现代物流中仓储的作用…………………………………………
三、我国仓储业发展现状分析…………………………………………
(一)仓储设施…………………………………………………………
(二)库存周期…………………………………………………………
(三)仓库的功能…………………………………………………………
(四)仓储业管理体制……………………………………………………
四、我国仓储业发展的趋势调整………………………………………
(一)适应现代市场的改变,我国仓储业需要改善……………………
(二)现代仓库成为我国仓储业发展趋势………………………………
(三)发展新趋势也将成为我过仓储业发展重点………………………
(1)计算机化与网络化…………………………………………………
(2)仓库管理整合化……………………………………………………
参考文献…………………………………………………………………
参考资料
参考文献
1、霍红。第三方物流企业经营与管理。中国物资出版社,2003[B]
2、走出仓储的误区。
3、我国仓储技术的现状和发展动向。
4、现代物流管理课题组。物流仓储管理。中国经济出版社,2002[B]
5、Donath,B。物流与库存管理手册。电子工业出版社,2003[B]
6、鲁晓春。仓储自动化。清华大学出版社,2002[B]
7、朱桂平。物流企业分销网络战略管理。中国物资出版社,2003[B]
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一、简述计算机图形图像处理技术的基本概念和功能
所谓计算机图形图像处理技术,其本质内涵即为借助数据或几何模型来表现、修改、优化和定稿存储一些概念、描述性形象,应用范畴十分宽泛,包括:对图像做几何方式的显示形式转换,具体形式为平移、旋转、缩放、投影等;图像存储的数字化以及图像复原、增强、编码、分析与分割等操作;图形曲面与曲线进行拟合操作;图像隐面和隐线的消除;计算机图像进行造型和建模设计;做相关的明暗和纹理贴图处理以及色彩设计等等。
计算机图形图像处理技术具有五大基本功能,分别为:(1)计算,即在设计图形图像时利用计算机图形图像处理技术来进行必要的计算分析和数据交换;(2)存储,即对计算机上已有的图形图像数据进行监控、维护和检索;(3)输入,则是借助计算机图形系统实现数据输入;(4)输出,则是借助计算机图形系统实现数据输出。(5)对话,就是在计算机显示器和交互通讯设备之间构建起一架桥梁,以此实现人机之间的数据交流。
二、探析计算机图形图像技术的若干应用
1.帮扶工业设计与制造
现如今,计算机图形图像处理技术在工业领域的应用最为广泛和娴熟,其中最为活跃的设计软件即为CAU和CAD,也是计算机图形图像技术成熟应用的具体表现。据笔者了解,图形图像技术多用于工业生产中的产品设计和产品制造,在电子线路、网络分析和集成电路等多个电子工业领域皆有涉猎,甚至在土木工程中也有广泛而深入的应用。在运用计算机图形图像技术进行工业设计与制造时,较人工设计显现出精度更高、速度更快的优势,而且在一些规格标准更高的工业设计中,人工设计远远无法达到设计的既定要求,计算机图形图像技术反而可以在短时间内做好精准度高的设计。除此之外,从工业产品批量生产的角度出发,以计算机图形图像技术为核心的工业制造软件更能够满足工业产品大批量生产的要求,还能在质检环节有效降低质检投入,这对于工业设计和制造来说大有裨益。
2.可视化数据科学计算
随着科学技术和信息网络技术的发展,社会各领域、各行业以迅雷不及掩耳之势产生大量与本行业相关的数据库信息,这无形中给数据分析和处理带来了很大的难度,造成一部分数据操作人员在实际的工作中常常无法快速精准地在数据库中找到所需信息,更无法归纳出数据信息所具有的特征和共性,拖慢了数据分析处理整个工作的进程。基于此种情况,计算机图形图像技术和计算机信息技术的结合为其带来曙光,不仅实现了对海量和复杂结构数据信息做出有效的归纳分类,还可以和数据处理工作人员同时检索和区别数据信息的本质特征和共性特点,在很大程度上提高了数据处理的效率。美国科学基金会于19世纪提出了科学计算的可视化,现下科学计算的可视化已经得到广泛应用,尤其是在医学领域获取较大的发展空间,这也是计算机图形图像技术应用成功的一种隐性表现。
3.艺术设计软件的开发
计算机图形学和相关的计算机硬件设备伴随着计算机技术的发展而发展,再加上社会广大民众对图形图像的高质量需求,间接推动了图形图像从静态图像现状向动态图像的转变,处于此种环境下,计算机动画应运而生。现阶段,一大部分的商用美术设计工作者进行艺术创作时比较依赖计算机图形图像处理技术或图形图像处理软件,他们之所以做出这样的选择,一是计算机图形图像处理技术自身独具的优势能够满足动画艺术的需求,二是此技术能够有效促进艺术设计软件的开发和发展,譬如现代二维平面设计中应用的画壁程序和三维设计中应用的3DS MAX软件就是很好的例子。
4.用户接口的全面融入
用户接口是人们应用计算机的第一感官印象,其现在之所以和计算机图形图像处理技术进行完美结合,主要在于利用图形图像技术的优势实现软件的易用性、简便性,最直接的表现方法就是利用图形图像建立友好的图形用户界面。在这一方面,美国的苹果公司致力于构建的图形化操作系统就是很好的体现,而微软公司向全世界推广和普及的Windows系统也很好地体现了图形图像处理技术在用户接口的全面融入。
总的来说,计算机图形图像技术使得计算机技术得以延伸和推广,为计算机技术的深入发展提供了动力支持,给计算机图形图像技术日后的发展指出一条明路。但需要注意的是,计算机图形图像技术还要不断更新和完善自身,最大限度地发挥和张扬自身独具的优越性,争取创造出巨大的社会生产力。
参考文献:
[1]程思源.计算机图形图像处理相关技术研究[J].计算机光盘软件与应用,2012(17).
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分析我国经济的发展现状以及未来的发展趋势,“绿色环保”、“节能”是我们必然的选择,也是实现可持续发展的唯一、有效策略,目前绿色理念已经渗入到各行各业的发展战略。机械制造业是我国工业发展的重要标志,从某种程度上而言,机械制造的水平代表了一个国家、地区的经济发展水平以及科学技术水平,在我国的经济发展中占有举足轻重的地位。绿色理念设计是一种全新的发展战略,符合当前时代的发展需求以及人们的生活要求,传统的机械设计制造并没有融入环保意识,不仅造成资源的严重浪费,后期加工废品也并未得到正确的处理,极大的破坏了自然环境,也极大的限制了机械制造业的长久、健康发展,因此在机械设计制造中注入绿色设计这一全新元素,显得非常重要,也非常必要。
1 绿色理念设计的基本概念以及内容
机械设计是机械生产的第一步,机械设计水平直接决定机械性能,其主要是结合机械产品的使用要求,对产品的结构、零件材料、零件形状、零件大小、运作原理、运行方式、能量传递等各方面内容进行分析和精密的计算,进而设计出符合使用要求的机械产品。绿色设计理念贯穿于产品生命周期的全过程,在考虑产品的质量、性能、成本以及开发周期等问题的同时,充分考虑设计产品对资源以及环境的影响,以产品的可循环使用为导向优化产品设计的各方面因素,最大限度的降低产品及其制造过程中消耗资源总量以及对环境的危害程度。绿色设计主要将产品的设计眼光投放在未来的可持续发展上,将绿色产品设计的要求作为设计约束条件,提倡无废物、可回收的产品设计技术。绿色设计的核心内容是减少环境污染,降低能源消耗,实现产品以及零部件的回收以及循环利用,降低机械的更换频率,大体可概括为“Reduce(减少)”、“Recycle(循环)”以及“Reuse(重新利用)”--3R理念。
2 基于绿色理念的机械设计制造的重要性
近年来,我国机械制造业对于绿色机械设计的研究内容比较多,研究的深度和广度也不断拓宽,很多人将绿色机械设计也称为“生态设计”、“自然环境设计”、“环境意识设计”等。和传统的机械设计制造理念相比,在产品的设计与开发过程中,传统的机械设计制造首先立足于市场需求分析,根据市场需求设计产品的使用功能、使用寿命等基本属性,并且需求反复的修改,往往会导致设计过程以及产品制造周期延长,生产后不易拆卸,产品以及回收难度较大,部分产品在报废之后,可能无法回收,造成资源大量浪费以及环境污染。绿色设计的重要性主要表现在可节省原材料,减少能源消耗,减少使用过程中废水、废气、废料的排放,进而保护自然生态环境。更加符合可持续发展要求主题,实现更大的经济价值以及社会价值。
3 绿色理念在机械设计中的具体应用分析
3.1 绿色设计方案
目前比较常用的绿色理念设计方案包括生命周期设计、可拆卸性设计以及模块化设计三种,生命周期设计主要是基于环境保护、机械产品的成本需求以及产品性能等方面考虑,包括产品的回收、再利用成本、产品代替以及污染物的处理等问题;可拆卸性设计主要是在保证产品功能不受影响的前提下,进行有规律拆卸,主要针对产品的再利用设计以便产品生产后期的维护;模块化设计主要是考虑产品的功能以及模块,通过产品模块的重新组合从而形成新的系统,既可以实现产品的更新换代,也可以提高零部件的充分利用率。最后应建立健全绿色机械设计数据库,设计人员可将机械设计制造过程中用到的数据以及需要的数据进行系统化储存,以便日后查询以及绿色设计的理论基础。
3.2 绿色机械设计制造中的材料选择
材料是绿色设计的主要内容,在机械设计制造过程中应首选环保、健康的制造材料,综合考虑材料与材料之间的相容性、材料的经济性和安全性,分析材料对环境的影响。传统的机械制造产品材料主要包括汞、铅等特殊的有害化学物质构成,产品在使用报废后,回收利用率低,对环境有极大的损害,为了实现绿色机械制造工艺,应从源头开始抓起,慎重选择机械制造材料。机械设计的绿色选材应选择能够满足产品需求的基本性能,保证材料的可用性,选择高温性能、抗冲击性能以及耐腐蚀性能材料,避免选择有毒材料。其次应加强绿色材料的管理工作,认真审核材料的性能、根据不同的材料进行分类管理并加以标注,在材料投入实际生产后应实现材料的动态管理,及时回收和有效利用设计中产生的副产品以及废弃物。
4 绿色机械设计实现的基本要求
在机械设计制造中,若想要真正实现绿色理念设计,需要国家政策的支持、产品设计人才以及先进的设计技术,人才是实现绿色设计的核心力量,首先应加强对机械设计人才的培养,重点培养的对象应该是高中职院校中机械设计专业的学生,加强绿色理念设计的概念,让他们重视绿色设计。其次,国家应制定相关的绿色机械产品支持政策,加强社会以及广大群众对机械产品设计的监督力度。同时应不断学习、引进一些先进发达国家先进的技术,积极实现产品的创新,尽量优化设计方案。
综上所述,绿色理念是一种符合当前经济社会发展的重要发展战略,可以实现机械制造产品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率,大大的提高机械机械产品的经济价值以及社会价值,推动我国可持续发展观的实施路径,是未来世界发展的主流。
参考文献
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机电一体化在机械技术的基础上,结合了微电子技术和计算机技术通过三者和其他一些学科互相渗透、互相融合的一门新技术。它的产品相较传统的机电产品,有很多优越性。
首先,机电一体化产品使用起来更安全、更放心。因为机电一体化产品大多都具备自我监控、报警及判断保护系统,一般工作时容易出现的超载、超压、短路、超温等情况都能自动而有效的处理,极大减少了事故的发生,为工人的人身安全提供了保障。其次,机电一体化产品的工作效率和质量要优于传统产品。因为相较传统产品,机电一体化产品多了自动处理信息和自我控制的机制,这样可以极大提升执行操作的准确性和效率,减少了工作人员的主观失误,是整个工作过程按最佳的路线通过,缩短了生产周期,产能大大提升。然后,机电一体化产品的操作更简单,按键更少更清晰,而且工作进程可由计算机控制指挥,使之实用性能大大提升,可自我优化。还有,机电一体化产品因为融合了多方面的技术,适用范围不再局限于一处,产品拥有及优秀的复合功能,自动化水平也大大提升,具有自动控制、补偿、校验、调节、保护、美化等多种多样的功能,应用于多领域多方面,满足了多种多样的客户群体。最后,机电一体化产品还优秀在易检修易调控。因为自动化程度的提升,使用者能通过计算机极快的调整参数,通过控制系统启动控制程序,而不需要手动更换设备的组成部分。而维修更加方便,只需事先存储全面的解决方案,产品就能凭借自身超强的自动化系统及时解决问题,很方便便捷。
2、主要技术和产品种类a
2.1主要技术
2.1.1机械技术。机械技术是根本,机电技术建立在机械技术的基础上,结合计算机技术与电子技术,最大程度发挥机械技术的特性与优点,从材料、性能、结构上实现最优化。
2.1.2计算机技术。计算机技术是控制核心,它负责信息交换、存储、计算和命令。计算机技术包括人工智能技术、专家系统技术等。
2.1.3系统技术。系统技术指将整体分解成无数个相互关联的功能单元的相关技术,其中最重要的是接口技术,它肩负着系统各部分紧密连接的重担。
2.2 产品种类
2.2.1数控机械类。执行机构为机械的产品,如洗衣机、机床等。
2.2.2机电结合类。执行机构为电子与机械相互融合的系统,如自动探伤机等。
2.2.3电液伺服类。控制机构为液压伺服阀,如电子伺服万能材料试验机等。
2.2.4信息控制类。执行机构的行动被接受的数据所控制,如传真机、打印机等。
2.2.5电子设备类。执行结构为电子设备,如电火花加工机床。
3、机电一体化产品的构成
3.1机械系统。是产品的基本骨架,支撑着其他所有系统,包括机身、框架、连接部分等。
3.2动力系统。产品整体的能量来源,维持产品的正常工作,受控制机嘻嘻处理系统控制。
3.3传感系统。检测监测产品各系统的正常工作并采集外界环境信息,将信息状变成电子信号,传输给处理单元,并经处理后返还执行。
3.4驱动系统。是产品动作部分的支撑,用以获得能量转变成相应动作,驱动执行各种指令。
3.5执行系统。即运动部件,受驱动部分驱动完成相应动作。
3.6控制及信息处理部分。含处理单元,收集各处传感器发送的电子信号,集中处理、存储、分析,并按照程序命令控制整个产品的高效工作。
4、应用领域
4.1数控机床。数控机床是应用的最主要方面之一。目前,数控机床大多使用功能比以前强大许多得多主线体系结构,而且现在设计越来越来开放,智能系统应用的越来越广泛,是现在的数控锯床能满足绝大部分客户需求。现在的数控机床功能多种多样,包括在线诊断、动态仿真、模糊控制,提升了产品功能多样化和可操控性。此外,多过程、多通道控制以及网络功能等,使数控机床能够满足人们日益提高的对复杂系统和曲面的加工要求。
4.2交流传动技术。交流传动技术主要基于微电子技术和计算机技术的基础上研发,交流传动系统具有极高的优越性。随技术的发展交流调速系统的性能已经优于直流调速系统,交流传动技术即将占领市场。
4.3FMS(柔性制造系统)。FMS是计算机技术应用的一大体现,主要由机器人、料盘、自动搬运小车、计算机、数控机床和自动化仓库等组成。柔性制造系统能实施满足提出的要求即可按规定控制生产,因此特别适用于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
4.4工业机器人。第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性。第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理分析做出一定的判断,对动作进行反馈控制表现出低级智能以开始走向实用化。第3代机器人即智能机器人具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维判断和决策在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。
5、发展趋势
5.1智能化。智能化即发展人工智能,是机器能够具有自主的计算推理能力。而这一切的基础,主要是模糊技术、软件芯片技术、信息技术以及其他一些相关技术的飞速发展。智能化是未来科技发展的必然趋势,其中就包括机电一体化产品之一,智能机器人。
5.2高速、高精度化。数控机床一直是机电一体化的一大项应用,而未来数控机床势必要比现在更快速、更精确。速度方面,机床主轴的转速、加速度都会得到极大加强。而纳米技术的发展与应用也使机床更微型更精确,这是未来的发展方向。
5.3绿色化。随着科技发展,科技生产迅速提升的同时也在危害着环境的健康。地球是我们共同的家园,人类的发展绝对不能以破坏生存条件作为代价,所以科技的发展的同时,也要求着生产的绿色化与环境保护。产品的绿色化,指的是在产品设计、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,资源浪费少、排污少、对自然生态环境影响极低。绿色化即将成为最重要的发展方向。
6、结束语
现今,机电一体化已经越来越贴近我们的生活,这是让人闻为之兴奋的美好结果。相信随着科技的不断发展,各类技术不断地水融,各学科的不断渗透和影响,机电一体化必将绽放耀眼的光华,产生更多给于我们极大方便的产品,让我们的生活弥漫着科技的芬芳。
参考文献
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1.2特种设备的基本概念
特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场内专用机动车辆。其中锅炉、压力容器、压力管道为承压类特种设备;电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施为机电类特种设备。由此不难得知,特种设备的使用与人们的日常生活息息相关,随着光电信息技术的发展,一些行业如传统设备制造业、医疗行业、化学品行业等等诸多行业中的特种设备都应用了光电信息技术。光电信息技术在特种设备中的应用也成为许多制造厂商关注的热点话题之一。
1.3光电信息技术在特种设备上应用的现状
在特种设备的使用过程中,使用单位对使用作业的各流程和步骤的了解是必不可少的。但是近年来,随着各行业对特种设备使用量的增多,部分不先进的特种设备的使用也给各单位带来了一些安全问题和隐患。比如,2013年吉林宝源丰禽业有限公司由于对锅炉的使用不当而导致的爆炸事故,造成了重大经济损失及人员伤亡。由此可以看出,特种设备的安全使用已成为一个企业在生产经营活动中亟需解决的问题。光电信息技术在一些行业使用的特种设备上的应用恰恰很好的解决了这些安全隐患问题,并且提高了特种设备的使用效率。所以,特种设备使用者应更多的了解如何在特种设备上更合理的应用光电信息技术。
2光电信息技术在特种设备上的应用举例
随着我国光电信息技术在特种设备上的应用逐渐增多,一些由于特种设备落后或是设计不合理而引发的问题也随之得到了解决。光电信息技术可谓是特种设备应用的福音,下面笔者就不同行业中光电信息技术在特种设备上应用的例子逐一进行说明。
2.1医疗行业光电信息技术在特种设备上的应用
医疗行业是与人们日常生活关联最大的行业,在此行业中有很多地方需要用到特种设备,比如胶囊型内窥镜。这是一种带有摄像机的胶囊型内窥镜,其直径为0.9cm,长为2.3cm,被病人吞下后,可在胃、十二指肠、小肠、大肠等处拍摄图像。与一般的的内窥镜相比较,可以完全避免病人在检查过程中所产生的苦痛。下图中为胶囊型内窥镜的结构,将光、机、电微系统集成在一个胶囊内,胶囊被患者吞服后就会随着消化道的不断蠕动向前推进,然后通过微型摄像机拍摄数字图像,每小时内能向数据记录仪传送近万幅图片。再利用微波技术把照片传送出来。胶囊型内窥镜完成摄像任务后,内窥镜便随着排泄物排到体外。胶囊型内窥镜使用CCD或CMOS摄像机,所需的电能由自身电池或从体外用微波形式输送,其运行速度和方向等均可以从体外来控制。所拍摄的图像也使用微波传送到体外的控制装置里,使用记录、显示系统或打印机获取图像。可见,此项光电信息技术在特种设备上的应用在医学发展进程上是一个重要的里程碑。如图1所示。
2.2传统制造业光电信息技术在特种设备上的应用
在众多的传统制造业中有很多企业在生产经营过程中需要用到锅炉,但是由于锅炉是一种危险的特种设备,近年来由于锅炉使用不当而引起的安全事故屡见不鲜。这些事故的原因都是因为水位计的失灵引起的,而光电信息技术中的双通道比色温度计则是解决这一问题的最佳办法。双通道比色温度计的概念是利用光电器件和适当电路,对两个波段进行引入,后测量两个光波段内辐射能量的比值,经过一定的关系运算后就可得到被测物体温度。在实用中对两个波段进行选择时,对于高温测量,因为辐射能量足够大,可将波段选得尽量窄而且靠近,对于低温测量,辐射能量较小,可选两个较宽、但是尽量靠近、甚至部分重叠的波段,以减少黑度系数的影响。双通道比色温度计有两个通道和两个光电器件,它的优点是容易测得物体的真实温度,正确性好,稳定性好。而测量距离的远近、中间是否有介质、热体的大小等因素对温度测定影响较小。综上所述,企业便可在日常生产经营活动中使用锅炉时用双通道比色温度计测量温度是否超标,从而将引发的安全事故的可能性降到最低。
2.3日常工作中光电信息技术在特种设备上的应用
事实上,光电信息技术在特种设备的应用上不仅仅体现在一些高精尖的行业中,在人们的日常工作中也有很多的应用举例。比如,光控电焊眼罩,应用的就是光电遥控的原理。电焊工电焊时一般都要带防护面罩,以保护眼睛被电焊强光刺激,现使用液晶屏替代老式的防护玻璃,可减少电焊时摘下防护罩看焊缝质量时被电焊强光刺激到的麻烦,提高效率。又如,印刷机纸张监控器,应用的则是光电继电器的原理。印刷机纸张监控器可以自动监测每次印刷的纸张是否为一张,如果不是一张则发出报警讯响,停止印刷。再比如,小至日常生活中路灯、霓虹灯的自动控制电路电路,如果将采用的光敏器件改为光敏三极管,则可以较普通的电路提高霓虹灯控制的灵敏度。从以上示例可以看出,在日常生活中我们同样能够感受到光电信息技术在特种设备上的应用给人们带来的便捷。
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一、前言
《互换性与测量技术》是机械类专业的一门重要的技术基础课。近年来,随着高等教育的改革和机械类专业教学内容的发展与变化,本学科的教学改革进入了一个新的历史时期,国内不少高校进行了许多积极的探索,总结出许多好的教学方法与改革思路。笔者曾多年在企业从事产品设计与开发工作,目前也在高校承担互换性与测量技术的教学工作。在此想就个人的一些切身体会,谈谈对《互换性与测量技术》课程教学改革的几点思考。
二、关于互换性与精度设计在课程中的定位问题
近年来,围绕《互换性与测量技术》课程内容与体系的改革,不少高校已将《互换性与测量技术》课程改为《几何精度设计与检测》,目的在于培养学生的综合设计能力,改变过去传统教学中只侧重标准的讲解与宣贯的灌输式教学方式。这种思路应充分肯定。
互换性与精度设计确实是两个完全不同的概念。互换性指同一规格的零部件按规定的技术要求制造,不需经过任何挑选或修配就能够互相替换使用,而且替换后能达到规定的功能要求。互换性要靠公差来保证,公差则需要标准化,标准化是互换性生产的基础。互换性是对重复生产零件的要求,只要按照统一的设计生产,就可实现互换性。精度设计则要求经济地满足零件的功能要求,无论零件是否要求互换,必须规定一定的公差。公差大,精度低,但加工容易,公差小,精度高,但加工难度大。互换性给定公差强调的是统一,精度设计给定公差强调的则是合理。
《互换性与测量技术》课程的主要内容是尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度。工程应用的目标是在机械图上合理标注。合理标注的实质是合理的精度设计,所以课程的核心还是精度设计,新的教学体系应该加强精度设计的概念,提高学生的综合设计能力。但在强调精度设计的时候不能淡化互换性与标准化的重要意义。由于互换性在产品设计、制造、使用和维修过程中的巨大作用,已成为现代制造业中一个普遍运用的原则。精度设计是在满足零件的功能要求的前提下对互换性标准的选择与应用,即使在不要求互换的场合,在设计制造等各种环节,也需要遵循互换性与标准化的原则。
《互换性与测量技术》课程内容在生产实际中有着大量的运用,但在其他课程中鲜有介绍,学生普遍缺乏这方面知识。随着全球经济一体化的到来,我国各项标准逐步与国际接轨,掌握标准化知识已成为时代的需要。这有利于开阔学生的眼界和知识面,对将来从事工程技术与管理工作非常有益,符合企业对人才知识结构的要求。笔者认为:在教学中,不应将互换性与精度设计人为的分割开来,应让学生在充分了解互换性原则和各项基础标准的前提下合理的进行精度设计。
三、关于新的教学模式
目前《互换性与测量技术》课程的教学改革,在国内各高校有几种不同的模式:一是在原《互换性与测量技术》课程内容基础上拓展提高、组合后仍单独设课;二是将课程提高到机械精度设计的高度组合、拓展设置成一门课程;三是把教学内容分成几块,穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务[1]。
笔者以为:第一种模式基本保持了原《互换性与测量技术》课程体系主要内容,系统阐述了互换性与测量技术的基本知识,分析介绍了我国极限与配合的新标准、工程应用以及测量技术的基本原理。这种课程体系把标准化与计量学领域有关知识紧密结合在一起,具有学科化特点,形成了自身的系统性和完整性[2]。学生通过本课程的学习,可系统掌握互换性与测量技术的基本知识与几何精度设计的基本原则与方法。
随着新的教学要求的提出及课程教学学时的减少,原来模式中认知性内容多、创造性内容少、以介绍基础公差标准为主的教学体系已不能完全适应发展要求,应该进行改革与创新。在有限的学时内要想获得良好的教学效果,必须优化教学内容,改进教学方法,采用多种教学手段。标准方面的内容主要从应用的角度去讲,其构成原理可适当简略,重点在互换性的原理与精度设计的基本概念与方法上,其中又以尺寸公差、形位公差、表面粗糙度为重点。有了这些基础,其它章节均可略讲。学生可通过练习、实验和综合实践环节进一步提高综合设计能力。
第二种模式是针对《互换性与测量技术》课程的教学内容改革而重新拓展设置成《几何精度设计与检测》课程。该课程已有多种版本的教材,大多在绪论中了强化了几何精度设计的相关内容,并增加一些典型零件几何精度设计综合应用实例,但大部分章节与原教材体系没有实质变化。也有的版本对原教材体系进行了大刀阔斧的改革,基本摆脱了以介绍基础公差标准为主的教学体系,但这种形式目前无论从教学还是学生自学角度看都还有些难度,有待进一步提高和完善。
第三种模式把教学内容分成几块,穿插到《机械制图》、《金工实习》、《机械设计》等课程中合作完成教学任务。这种模式虽然避免了原来模式中各相关课程之间的交叉与重复,但打破了本课程的系统性和完整性,同时也增加了各相关课程之间的协调与配合难度,较难保证分块教学后的内容衔接与教学质量。
四、实践性环节的改革
《互换性与测量技术》课程的教学改革,总体思路是培养学生的综合设计能力,而综合设计能力的提高必须通过实际应用的锻炼。本课程的应用性很强,机械类图纸中大部分符号都与本课程有关,对今后从事机械设计与制造的学生尤为重要。在当今市场经济形势下,社会需要能快速胜任工作,知识综合运用能力强、动手能力强的实用性人才。因此本课程必须很好的把握理论与实际的关系,在讲清基本概念的前提下,特别注重理论联系实际,强调学生的实际应用能力。
从本课程的现实教学效果看,学生对精度设计与互换性标准的实际应用能力普遍较弱。在课程设计、毕业设计中,不知道怎样正确的运用国家标准进行精度设计;图样标注五花八门、漏洞百出,或者照葫芦画瓢,知其然不知其所以然。造成这种状况的一个重要原因是:课程教学内容缺乏应用性实践环节,学习内容没有通过相应实践环节消化、巩固。受学时数限制,课堂教学只能讲一些精度设计与标准运用的基本原则,学生对所学知识综合应用能力的锻炼,主要靠课程设计、毕业设计等后续教学环节。而后续教学环节随着教学内容与重点的转移,教师还是学生都难以对先开课程给予特别关注。
针对这一问题,已有高校探索在本课程中专门增设实践性教学环节――精度设计检测一条龙课程设计[3],但上述方案存在时间安排与课时的矛盾。因此笔者赞同把机械零件课程设计与几何精度设计内容结合起来,作为一个综合性的课程设计。机械零件的课程设计题目一般是减速器设计,这类课题包含了很多典型零件精度设计的内容,是理想的精度设计课题。如作为综合性的课程设计,明确提出精度设计的具体要求,学生可通过一个环节,得到完整的设计能力的锻炼。
在《互换性与测量技术》课程中,实验课占有较大的比重,是教学的重要组成部分。实验的目的是使学生进一步掌握和巩固课堂上所学的公差理论,初步熟悉某些计量器具的正确使用方法。本课程的所有实验内容都是对尺寸、形位、表面粗糙度三项基本几何精度中具体项目的测量,这些实验可使学生较快获得有关内容的感性认识,加深对课堂上所学的基础理论的理解,并锻炼了学生的动手能力。不足的是,目前这些实验与精度设计的联系还较少,多数实验为验证式实验,没有很好发挥学生的主观能动性,缺乏综合设计能力的锻炼。
为了适应本课程的教学改革,应对实验课程进行改革,加强学生综合设计和实际应用能力的锻炼。笔者认为,可在原来实验的基础上设计一些综合性实验项目,让学生通过实际观察、装拆、测绘、精度设计等,从而得到锻炼。
五、《互换性与测量技术》与相关课程的关系
《互换性与测量技术》知识面很广,涉及到《金工实习》、《机械制图》、《机械设计》、《机械制造工艺》等诸多课程,不少内容相互交叉,甚至重复,而且课程安排的次序也不尽合理。
《金工实习》、《机械制图》、《机械设计》是本课程的先修课程,应让学生在机械制图中初步读懂图样上尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注,在金工实习中了解加工质量与检测的基本知识,在机械设计中对零部件的外形、功能、结构、尺寸有一个完整的认识。但实际上由于各门课时都有压缩,目前在配合与协调上存在一些问题。比如尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的标注,往往成为较薄弱的环节。尺寸链部分,与制造工艺学又有重复。在课程的安排上,本课程基本上与《机械设计》同步进行,学生还没有完整的机械设计方面的知识,对精度设计内容的学习增加了难度。因此笔者认为,在遵循教学大纲的前提下,各相关课程应进行良好的沟通与协调,进一步明确各课程承担的义务,做到一般内容不重复,重点内容不遗漏。图样上尺寸公差、形位公差、表面粗糙度的正确标注应作为机械制图必须掌握的知识;尺寸链在学科体系上属于互换性范畴,但具体运用都是在机械设计与制造工艺过程中,并在机械制造工艺学中有重点讲授,本课程可略讲概念,详细运用与计算方法由后续专业课程完成。《机械设计》最好先于本课程,以使学生具备机械设计方面的基本知识。
六、结束语
以上是笔者对《互换性与测量技术》课程教学改革的几点思考。总之,在有限的课时条件下,无论采用什么教学模式和方法,其目的都是为了让学生更好掌握和运用所学知识,更加切合社会需求实际情况。教学改革本身是一个不断总结不断更新的过程,为培养面向新世纪合格的工程技术人才,还需要在今后的教学实践中不断进行改革和探索。
参考文献
[1]许菊若,沈爱红.《机械精度设计与检测》新教学体系的探索与实践[J].无锡教育学院学报,2004,(1).
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【 keywords 】 recount; Definition; performance
中图分类号:TN942.2文献标识码:A文章编号:
改革开放以后,数码技术作为舶来品传入中国,在市场经济的运作调控下获得了高速发展,与传统摄像技术并存。数码技术改变了传统摄影的模式,在传统技术胶片拍摄,后期裁剪,校色,中途曝光,暗房特效的基础上增加了更多创作上的自由,改变了传统生活。
数码系统,又叫数位系统,使用不联系的价值代表信息,用来输入,处理,传输,储存,相比较非数码的模拟信号,数码系统一个个连续的范围代表信息,虽然表示方法相互分离,但是其代表的信息却是可以连续的。
数码技术通常运用于计算机技术与电子科学技术,将真实世界的信息转化成二进制位数形式,音频和数字照片就是例子。
数码技术又称数字技术,是把一系列连续的信息数字化,传递,加工和处理信息不连续的信号叫数码技术。
与模拟技术相比,数码技术拥有抗干扰能力强,精确度高,存储时间长,保密性好与通用性强的特点,因而发展十分迅速。
而今,数码技术已经广泛运用于:影视栏目包装,数字视频后期编辑合成,数字音频编辑合成,广告摄影和照片处理,数字摄像广告商业脚本策划,素材采集,三维动画制作和后期合成,网络游戏与婚庆场景效果制作。
数码摄像机的分类。
虽然数码摄像机种类繁多,但是其基本工作原理大致相同,即把光学图像转化成电信号,方便储存与传输,利用反射的光收集镜头,由记录媒介记录,输送到监视器上显示出来。
一、按照实用功能和摄像机的档次,数码摄像机可以做如下分类。
广播级摄像机。一般运用于电视台和节目制作中心,清晰度高。
业务级摄像机。一般运用于电化教育和工程监视,性能优良。
家用摄像机。拥有体积小,重量轻,功能多,使用操作简便,价格低廉的优点。主要应用于日常生活的影像记录。
二、按照使用功能,数码摄像机可以做如下分类。
演播室,现场座机形摄像机。这类摄像机体积大,安装于三角架上才能操作,镜头的体积大,焦距范围广,孔径大。常用于演播室等固定的场所。
便携式摄像机。重量轻,体积小,携带方便,采用直流电池供电,多用于新闻采访和电子现场制作。
三、按照拍摄的光谱范围,数码摄像机可以做如下分类。
黑白摄像机。主要运用于监控字幕和工业监视。
彩色摄像机。广泛运用于生活的各个方面。
红外线摄像机。主要运用于夜间监控。
X光摄像机。主要运用于医学和安检。
摄像机自发明以后,自上世纪80年代进入中国以后迅速覆盖影像市场。国外摄像机抢滩中国市场之后,国产摄像机发展形势严峻。中国摄像机制造业面临的主要问题有:
(一)国外厂家具有较高的起点和技术背景,中国的摄像机制造业未能与国外的摄像机制造业构成品牌威胁。在中国自主研发摄像机技术的过程中,“打着手电筒”前行成为中国摄像机制造业的真实写照。
(二)受中国体制内教育的统一大背景影响,中国的摄像教育理念无论是从执行还是从教学观念上都有待改进。
由于优质的摄像机太过昂贵,导致一部分学校硬件达不到相应的要求。没有优秀的硬件做支撑,学生的学习质量得不到提高,整体摄像行业后备力量不足,造成恶性循环。
针对以上问题的解决办法是:
(一)政府应政策加大国内摄像机制造企业的资金投入与技术支撑,用政策倾斜的方式发展摄像机制造业。
(二)加大教育机构的硬件建设,以确保后备人才力量学习质量的提升。通过系统的理论和实践操作,掌握摄影的基本概念,熟练掌握数码相机的使用方法和操作技巧,提高学生的摄影知识水平,增强学生的创意意识,技术意识和审美意识,发挥学生主动获得知识的能力,培养学生的艺术情操,了解摄影技术的原理和发展历程,为摄影市场补充后备力量。
自进入21世纪以来,数码摄像技术又得到了长足的发展,针对数码技术行业的大背景,摄像教育的行业走向,也是一个值得关注的问题。
要想在现代数码技术背景下决定摄像教学的方向,首先应该了解数码技术在现代社会背景下的技术应用。
要了解数字化摄像机的发展历程,记录方式,机体特点,发展方向以及数字化摄像机的种类,用途分类,光电转换器件分类,摄像管的数目分类,使用场合分类,连接状况分类,编码方式分类,记录信号的编码方式分类,信号记录在磁带上的格式分类。才能形成统一清晰的教育发展流程与系统的教育模式。让学生在学会摄像技术实际操作的前提下,了解变焦镜头的工作原理,调整变焦镜头工作时的几个基本概念,分光系统的组成和工作原理。
数码摄像机发展到现在,大多数已经具有彩色取景器和用于预览播放图像的彩色LCD显示屏,具有控制图像稳定的功能,特殊效果处理走入正轨。反差压缩,孔阑校正,影像增强,高光保护,色彩校正,伽玛校正、视频压缩,静态图像拍摄功能的出现代表了新技术潮流的发展与覆盖。改变了在数码技术没有出现之前,传统摄像机覆盖世界的状况。传统摄像由镜头记录,由胶片写实,在化学药剂下成型,发展到现在已经拥有百余年历史,在数码技术没有运用之前,传统摄像技术曾经是定格影像的唯一选择。
摄像技术发展到现在,进入了数码技术摄像发展阶段,在发展的新形势下,摄像技术的走势确定了技术的新发展方向,而数码摄像技术的发展方法和发展过程则更显得尤为重要。
胶片统治影像技术的时代已经结束,自胶片百年老店柯达公司破产之后,传统胶片公司是否应该转型过度,如何转型过度成为了掌管公司是否能够长远发展的命脉。
在数码技术背景下的摄像技术教育应确定两种不同的发展方向,一是,如果在数码技术背景下依旧要发展胶片技术,就应该走高精尖的专业化发展道路,同时让胶片技术成为数码技术课程的教育基础。二是如果走单行道发展数码摄像技术,就应该保持与时俱进引领时展的创新发展式思想,时刻关注技术更新,社会需求与正确的行业发展方向。
发展数码摄像教育,可以推动数码摄像在中国教育环境下的良性循环。
(十)丰富摄像的教学内容与技术支持,拓宽摄像技术的就业范围。
现今数码摄像技术应用广泛,教育机构应该密切自身教育发展与社会实践的联系,培养适应社会发展,推动社会发展的专业人才。
(十一)对照社会实践优化课程方案,密切课程与用人单位的联系,注重教材更新,紧跟时代步伐发展。
数码技术的发展和普及,彻底改变了传统的摄影模式,更新了摄影技术与视听效果,为人们带来更多的创作自由,形成了新的教育应用体系。从根本上改变了人们的生活。
改变一,相比较传统的摄像模式,数码化摄影给摄影师带来了从所未有的便捷和创作自由。数码摄像机不需要胶片,创作过程简短的明显优点深受当代摄影家推崇。
改变二,传统摄像需要有专业的技术作为创作支撑,大众很难掌握专业的摄像技术,造成了摄像技术不能普及的缺点。而数码摄像机不同,针对不同的人群不同的种类与不同的摄像机可以满足专业化和非专业化的不同要求,没有专业技术也可以进行数码摄像,深受大众喜爱。
数码摄像技术的普及,一方面普及了大众的摄像技术,而在另一方面,也促进了摄影专业技术朝着技术更加精确化,理念艺术化的方向发展。
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到了20世纪90年代初,余绪缨教授等人全面介绍了作业成本的计算、框架、内容和与管理的内在联系,探讨了作业成本核算方法和作业成本管理方法在我国应用的可行性。随后涌现了大批关于作业成本法在理论上和实践应用研究的文章。
(一)基本概念
“作业”(Activity)指的是企业为了实现其生产经营目标而进行的消耗资源的活动,这些活动是连接资源与产品成本的桥梁。这里面的“活动”可以是非常具体的活动,也可以泛指一类活动。按作业的产出方式,一般可分单位层次作业、批量层次作业、产品层次作业和设施层次作业。
“作业成本法”(Activity-BasedCosting,ABC)指的是基于作业的成本计算方法,它首先通过对资源动因的确认和计量,将各种资源费用归集到各种作业上,再通过对作业动因的确认和计量,将各种作业成本归集到各成本对象上(如产品或顾客等)。以“作业”为中介,是ABC处理成本问题的核心理念之一。
“成本动因”(CostDriver)指的是隐藏在制造费用后面的实际推动成本发生的因素。通俗地讲,它是成本形成的起因。成本动因可以是一项作业、一个事件或者一项活动,它支配着成本行为,决定成本的发生。成本动因可分为资源动因和作业动因。前者是资源与中间成本对象(在ABC下,是“作业”)的中介;后者是作业与最终成本对象(如产品等)的中介。
(二)理论基础
ABC的理论基础是:企业的成本和价值不是孤立存在的,而是以作业为中介联系在一起,即“作业消耗资源、产品消耗作业”。成本的发生是消耗各种作业引起的,而产品的成本取决于各自对作业的需求量。通俗地讲,企业是为了制造产品、提供服务并满足客户需求而做一些工作,而工作需要使用到资源(如人),并因此产生成本。
(三)计算原理
ABC认为“作业消耗资源、产品消耗作业”。因此,ABC的计算原理是首先要建立各作业中心成本库,然后将各种资源费用按不同的资源动因分别追溯到各作业中心成本库;最后将各作业中心成本库之成本按不同的作业动因追溯到各产品。
可见,作业成本计算分两个阶段进行。第一阶段:确认作业、主要作业、作业中心、作业中心成本库,并以资源动因为基础将资源费用分配到作业中心成本库。第二阶段:以作业动因为基础,将作业中心成本库之成本分配到最终产品。
二、我国EMS企业面临的现状
近年来,我国EMS企业正面临着在微利时代下如何生存与发展的严峻考验。
从波特五力模型看,国内EMS企业的低成本战略受到严峻挑战,成本的逐步上升和竞争的加剧等各方面原因正急剧压缩行业的利润空间。供应商由于劳动力和原材料价格上涨、人民币升值(美元贬值)等原因纷纷涨价;世界范围内的金融危机迫使EMS厂商进一步压低价格;产品的同质化导致产品的可替代性增强;随着互联网的普及和信息技术的共享,高额资金和独有技术已难以构成进入壁垒,行业的进入门槛逐渐降低;现有竞争者受全球金融危机影响,产能利用率大幅下降,大大加剧了行业内部相互间的竞争。2006年,EMS行业的平均毛利率为6.2%。到2007年,已经下降到不足3%。2008年,由于美国次贷危机而引起的席卷全球的金融危机,更是将EMS行业带入了寒冬。竞争的日益加剧和利润空间的急剧压缩使得EMS企业的管理者已不能承受太多的产品成本误差,他们要求提高产品成本准确性的呼声越来越高,他们也迫切需要知道企业产品之真实成本。
三、我国学者关于作业成本法在EMS企业的应用研究成果综述
在中国知网上,通过“作业成本法”和“电子制造服务”进行全文收索后,发现ABC在EMS企业应用研究的文献仅有以下三篇。
路英杰、仰书纲(2004)将ABC的基本原理运用于某EMS企业,得出ABC法可成功运用于EMS企业以解决成本失真问题的结论。同时,他们指出,EMS公司可以通过ABC法归集的作业成本信息,预测和分析重要的财务或经营业绩信息,从而改进经营和消除无增值成本。
黄恒强(2009)以传统作业成本并未包括“资本成本”为切入点,引入“集成成本”的概念,阐述了集成成本的优越性和有效性判断条件,设计了集成成本计算模型及其成本控制系统,并结合H公司成本管理系统的改进,实地研究了集成成本如何应用于EMS企业。其将企业作业管理的目标从单纯的降低成本提升至股东价值最大化的层次上。
曾迪(2010)认为我国很多电子制造服务类企业己经具备应用ABC的基本条件,之所以没有推广实施,主要是因为没有很好的实践方面的指导。其以XYZ股份投资有限公司为例对ABC在EMS行业应用的必要性和可行性进行了阐述,并对ABC的构建过程进行了说明,为EMS企业实施ABC提供了可参照的依据。
路英杰等人的研究开辟了在我国应用ABC至EMS这一行业的先河。虽然他们研究的重点不大相同,但是都初步证明了ABC应用于EMS行业的必要性和可行性,也初步探讨了ABC在EMS这一特殊行业的构建过程(包括作业中心的构建和成本动因的确定等关键问题)。毋庸置疑,这对后续进行深入研究具有很好的借鉴作用。
四、研究的不足之处
路英杰等人的研究成果对我们后续的深入研究固然具有很好的借鉴作用,但笔者认为其仍存在一些明显的不足: