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一、什么是机电一体化
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
二、目前机电一体化技术的基本状况
回顾机电一体化发展历史,可以把机电一体化的发展概括为三个阶段:20世纪60年代以前为第一阶段,即初级阶段,在此阶段,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能;20世纪70-80年代为第二阶段,即兴旺发育阶段,在此阶段,由于计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化发展奠定了技术基础,大规模超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了物质基础;20世纪90年代后期为第三阶段也称为高级阶段,即机电一体化技术开始向智能化方向迈进的新阶段,此为深入发展时期。
中国是从20世纪80年代初开始机电一体化技术的研究和应用,列入“863”计划中,许多大专院校、研究机构及一些大中型企业做了大量工作,取得一定成果。但与先进国家相比仍有很大差距。
三、机电一体化的优势方向探讨
据科学估测,机电一体化的主要发展方向大致有智能化、网络化、环保化等几个方面,这也是机电一体化的技术优势所在。
(一)关于智能化
这是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
(二)关于网络化
这是20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
(三)关于微型化
实际上,微型化兴起于20世纪80年代末,主要说的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。在西方发达国家称为微电子机械系统,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,这些产品在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。其瓶颈在于微机械技术。
(四)关于环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
(五)关于系统化
本文所述之系统化,其表现特征是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。再一个特质是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
四、结论
根据以上的叙述可以结论,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将日益获得人类的关注并为人类创造更大的社会效益与经济效益。
(作者单位:青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司)
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近年来,我国的石油工业依然保持着旺盛的发展势头,不断为国家经济的发展注入活力,伴随着科技的发展和进步,石油机械在技术水平和制造工艺上却没有将最新创新和发展成果应用于生产实践中以适应石油工业的发展要求。目前看来,机电一体化是我国石油机械制造的重要发展方向,电子技术的引入使得机械的性能得以在软件和硬件两方面获得极大地提升,从而将传统的机械转变为智能机械。使石油作业可以更为高效、可靠、灵活,并且具备较高的精度及较为简化的结构。
二、机电一体化的概念及特征
机电一体化技术是目前机械制造行业的新技术类型,它是将微电子、电工电子、机械、信息、接口、信号变换及传感器技术进行有机结合的一门综合技术,可以说,目前的现代自动化生产设备大部分属于机电一体化设备[1]。进一步来讲,它是把电子器件的控制及信息处理功能融合或附加于机械装置之上,使得机械不再完全依靠人工进行操作,转而拥有了一定的“智能”。
机电一体化技术大致包括如下几种技术类型:
首先是机械技术。基于机电一体化的机械技术往往通过一些科技手段来满足结构、性能及材料上的进一步需求,以便机械向着重量更轻、体积更小、精度更高、刚度更强以及性能更优良的方向转变。一般来说,机械技术往往借助电脑技术的辅助,因为常常需要采用专家系统或人工智能技术的配合。
其次是电脑技术。机电一体化技术离不开电脑技术的重要作用。电脑技术也可以叫做计算机的信息处理技术。主要包括信息的存取、交换、判断、运算及决策,也包括人工智能、专家系统以及神经网络等技术类型。
第三是系统技术。系统技术涉及到整体概念,是将整体概念应用在相应技术上的过程,因为它从系统目标和全局角度出发,把总体进行分解,使其变成互相联系的一些功能单元。一般来说,接口技术是其中比较重要的方面,能够帮助总体系统的各部之间形成有机连接。
第四是自动技术。自动技术包括范围是比较广泛的,控制理论是自动技术的基础,在此之上可以设计出相应的系统,并通过现场的调试等进行不断的完善,最终满足机械制造的目标和要求。控制技术主要包括一些高精度的定位、自适应及速度控制,也包括自诊断校正、再现、补偿及检索等方面的技术。
第五是传感技术。传感技术与系统息息相关,对于系统来说,它相当于人的眼睛、鼻子、耳朵等感受器官,是能够帮助系统完成自动调节及自动控制的关键技术。通常意义上,传感技术的功能越强也就意味着系统自动化程度越高。目前,包括石油工业在内的很多工业都受到传感器功能强度的制约。传感器需要经受得住环境的严酷考验并能够精确、快速地获得信息,从而保障机电一体化维持在较高的水平。
第六是伺服技术。伺服技术主要是为了完成电信号向机械动作的转变,它包括液压、气动、电动等不同类型的部件和传动装置,会影响到系统的控制质量、动态性能与功能。这几种技术都是机电一体化技术中必不可少的重要组成部分,对于机械的机电一体化水平具有十分重要的影响。对于石油工业来说,应用智能化的机电一体化技术对于提升石油工业的发展水平具有十分重要的意义。
三、机电一体化技术在石油机械制造中的应用
石油行业具有较高危险性、较大工作量以及较低劳动效率,并且还要消耗掉大量能源,十分有必要采用机电一体化技术进行作业,以便改善以上的弱点。因为石油采集等涉及到的机械类型比较多,无论是陆地采集还是海上采集,地面设备还是地下设备都需要极高的精度和良好的设备性能。此外,石油采集等过程中还涉及到精密的仪器和大型的设备,有的设备是固定的,有的设备是车装或是船载的,这些设备都是单纯凭借人力难以使其高效、协调运转的。故而,机电一体化技术的出现对于石油机械设备制造业来说是一个良好的发展契机,应积极对原有的机械设备进行改造,从而提升整个行业的工业水平,在这个过程中应注意以下几点原则:
强化认识原则。机电一体化技术属于近年来兴起的一种高科技智能技术,它的优势虽然很明显,但是有很多从事了多年石油采集工作的员工对此并不一定有较为清晰的认识。而且有一部分员工可能也不乐于接受新鲜事物,所以要加强对机电一体化技术的宣传和学习,需要员工能够适应新的技术手段所带来的新的工作方式。
进行实地调研。实地调研是为了对整个行业的薄弱点与优势进行充分的了解。这样才能够有针对性地对产品进行设计、引入和推广。经过野外的实地调研以后,获得一份较为准确的调研报告,确定对机电一体化技术最需要的作业环节和内容,从而有针对性地进行引进。
做好规划。设备的更新需要相对长期的变更过程,比如仪表、电子及机械等多个部门之间需要协调发展才能最终实现全面性的机械设备升级,但这必然不是短期内能够实现的目标[2]。所以需要制定一个科学的规划,针对野外调查报告中的结论以及公司发展的实际情况等进行综合性考虑,可以先从一些普及率比较高、成本比较低、并且相对简单的产品入手,采用分阶段和分步骤的方式逐渐更换及改造目前的设备。
实用性原则。机电一体化技术虽然具有极大的优势,但也不能盲目地推广,在对机电一体化石油机械设备的引进中务必要注意实用性原则。可以采取试点的方式进行试验,如果效果良好的话再进行进一步的推广。比如说先从石油化工设备入手,或是从随钻测试、计算机操作、泵站台、转油站以及对成套的车装设备进行控制等都是比较不错的切入方式。一旦切入以后要进行充分的观察和研究,分析该设备在实际运转中的不足及优势,在此基础上再进行相关的推广工作。
四、结语
近年来,我国的石油机械设备的发展一直比较缓慢,这是由多种复杂原因共同造成的。但是毋庸置疑,能够提升生产力和劳动效率的新技术必然是任何行业发展的未来方向,亦即机电一体化技术及设备在石油机械行业中必将得到越来越广泛的应用。对此,我国的石油机械制造业应积极抓住这一发展契机走上飞速发展的轨道。
参考文献
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医院由于其特殊的单位性质,整体工作强度较大,每天会计部门都会有大量的数据需要计算,如果单纯使用人工,需要投入大量的时间和精力,不仅工作效率低,而且容易出现人为计算失误的情况。而智能化计算手段的运用,对于传统会计工作而言是一项极大的突破,不仅能够自动对资产负债表、药品收支总表以及医疗收支明细等表格进行计算,同时还能极大提高整体数据计算的准确性与高效性,使劳动力得到了解放,而且也增加了医院会计部门总体工作的效率。[1]
1.2信息查询更加快速
以往在使用手工记账时,如果相关人员需要对某项数据进行查询,必须要动用大量的人工对手记账本逐一进行查找与计算才可得到相应的结果,不仅效率低且容易出现错查漏查的情况。而会计电算化之后,工作人员会将医院内部的所有会计信息统一进行整理和分类,相关人员进行查询时,只需在查询栏中输入关键词,即可得到相关的内容,这样不仅能够有效解决以往错查、漏查的问题,还能方便相应信息的补充,增加了会计工作的便捷性。1.3会计人员工作更加积极为了顺应医疗改革的变动,会计部门人员也会对自身的工作能力以及计算机操作水平进行提升,以确保会计电算化各项工作的顺利进行,在无形中会使会计部门人员工作的积极性更加高涨,愿意主动去对自身的工作能力进行优化,从而不断提高自身的工作水平,这对医院会计部门的发展而言是十分有利。[2]在这种情况下医院只需为会计部门提供专业培训的机会,就能达到事半功倍的效果。
2会计电算化现状
2.1对于会计电算化的认识不足
医院会计电算化是医院管理现代化转变的基础,对于医院的发展而言具有十分重要的意义。虽然大多数财务人员都已经认识到了会计电算化转变的重要性,但仍然还是有部分人员对于会计电算化这一举措的认识不够全面。[3]还是更加依赖传统的工作方式,对于财务软件的使用也较为表面,并没有将财务软件的作用完全发挥出来,对医院会计电算化的推广形成了一定的阻碍。
2.2信息数据备份不及时
我国医院实施的是二十四小时全天制工作方式,每天会产生大量的信息数据,而会计人员与医院医务人员的工作时间并不相同,而且工作地点也不相同,无法对数据进行第一时间的收集与备份,很容易出现数据丢失等方面的情况,进而造成财务数据的缺失。
2.3会计软件功能开发不充分
由于财务人员对于会计电算化的认识不足,部分财务人员对于财务软件的掌握程度相对不足,导致很多财务软件的功能并没有被完全发掘出来,这就会对医院会计电算化工作质量产生直接的影响。据调查发现,一部分医院的财务软件只是开发了数据统计、整理以其他一些基础性的功能,在信息数据对比功能以及数据分享功能的开发程度还有待提高,这些都会对财务工作的效率以及质量产生直接的影响,需要引起医院财务部门的重视。
3会计电算化的优化方案
3.1完善会计信息数据内部控制
医院首先要在医院内部建立起财务信息数据收集网,并建立起健全内部数据控制制度,确保一线数据能够及时、完整的汇总到财务部门终端处,而财务系统会在第一时间内对所有数据进行初步的处理,之后再由财务人员按照工作需要,对不同部门的数据信息分别进行核实与计算,实施高质量的会计数据内控工作。
3.2提高电脑系统的安全系数
为了确保各项数据的安全性,确保医院财务人员能够及时对各项数据进行备份,各级医院必须要对本院财务信息系统的安全系数进行提升,一方面要派专人定期对电子设备进行清洁与保养,要对机房的温度进行实时观察,确保计算机硬件的安全性;一方面要对机房人员的进出情况进行严格的控制,避免出现资料外泄的情况。[4]此外还应聘请专业人士,对财务系统的安全系统进行强化,要对整体系统的防火墙以及病毒查杀软件进行升级,进而为信息系统的安全运行提供保障。
3.3加大财务软件开发力度
除上述两项优化措施之外,各级医院还应加大对财务软件功能的开发力度,要按照财务工作人员的实际工作需要,开发出相应的电子软件操作功能,切实帮助财务人员解决工作中存在的问题,有效提高财务人员的工作质量以及工作效率。从而使财务人员真正感受到会计电算化带来的工作优势,更加支持该项改革工作的进行。
结束语
通过对会计电算化优势的分析,使我们对这项工作改革的优势有了更加深入的了解,各医院财务部门必须要加大对会计电算化的认知,并对自身存在的会计电算化问题进行深入的剖析,找到问题的关键所在,并按照本院财务工作的实际需要,制定出相应的优化方案,从而确保医院财务电子化改革的顺利实施。
引用:
[1]刘莉.浅谈医院会计电算化的优势及存在的问题[J].中国科技信息,2006,05:184.
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随着有线电视事业的发展和网上新业务的增加,早期建设的以同轴电缆为主干线的城市有线电视网的更新改造成为有线电视的建设重点。建设一个宽带双向多功能综合信息传输网,要综合考虑诸多因素,城市有线电视分配网络规划除常规的A ,B平台、链路损耗、“光发”、“光收”等参数设计外,还应注意以下问题。
1.多设分前端组成环状+星状的拓扑结构
网络用户的增加和综合业务的发展,都要求城市应构建一个完整的具有自愈功能的有线电视环状网络,以提高网络的可靠性和系统性。在环网上可多设几个分前端,分前端与有线电视中心构成环状(可多环) ,并形成以分前端为基点,向各光节点传输的环状+星状的拓扑结构。这种结构组网简洁、施工容易,以后升级方便;多设分前端,光纤用量减少,可靠性提高,
敷设熔接方便,减少光功率损耗,可降低分前端的光节点数,这样分前端可使用小功率光发射机或光放大器,进一步降低设备成本。论文参考网。
2.光节点覆盖尽量控制在500 户以内
GY/ T131-1997《有线电视网中光链路系统技术要求和测量方法》要求:目前每个光节点覆盖2000户左右,下一步的目标是每个光节点覆盖500户左右。因此,在当前的建设中就要预计下一步的发展,对光节点的设置作出恰当安排。光节点的覆盖用户尽量控制在500户以内,这样不但避免了光节点到用户之间的多级电放大器的串接,有效地解决反向信道噪声干扰和漏斗效应,而且为今后有线电视网络开展数据传输、因特网接入、视频互动点播等多功能业务提供良好的基础。有条件的地方应考虑光节点到小区甚至到楼栋,将光节点覆盖用户控制在200户左右,最好通过光接收机直接将信号分配到用户,不用电放大器(光接收机本身电放大除外) 。
3.采用1550nm光传输
很多设计是联网或传输距离在40km以上采用1550nm光传输,城区分配网采用1310nm光传输,即有线台用1310nm传送至分前端,在分前端用光接收机接收后再将射频信号送至1310nm 的光发射机上,进行下行分配,这种办法使系统指标降低,而网络的总体造价并未降低。光网规划可统一在1550nm平台上,在环网上传输,在各分前端利用光放大器作分配输出(区域比较小的县城可在有线台用光放大器放大后分配送至分前端或光节点),一直传到每个光节点上,优点是光纤损耗小,可直接进行光放大, CTB ,CSO几乎没有影响,系统指标高。论文参考网。实践证明,随着1550nm光传输设备的价格下调,当城网光接收点超过40个时,1550nm系统无论投资效率还是系统指标都超过1310nm系统,采用1550nm平台,以后系统升级投资少,为多种业务开展提供基础,同时减少运行中的维护工作。
4. 光放大器的输入信号强度
运用光放大器一般要求光输入信号大于3dBm。光输入信号在3dBm时,一般光放大器CNR
劣化2dB左右,输入光信号在6~7dBm时, CNR 劣化在1dB左右。如果城网分前端较多就要求有线电视中心的光输出信号较强,有人担心会引起SBS 效应导致系统CNR劣化。SBS 是发生在入射光功率超过某一阈值时的一种物理现象,即入射光在光纤中被转换成后向散射的斯托克斯(Stokes)光,使前向传输的信号光被非线性衰减,而后向传输的光可能返回发射机引起输入光功率的波动,形成噪声,是一个光波与声波的参数作用过程,SBS是在1550nm光纤长距离传输中积累起来的。城网中有线传输中心与分前端距离一般在20km之内,当SBS还没有积累时便对功率进行分配,不会导致系统CNR劣化,有资料表明20dBm输入光纤可传到15km,25dBm输入光纤传到5km再进行分配以小功率入光纤是可行的。论文参考网。
5.光缆干线部分CTB 与CSO 指标不宜设计过高
很多规划设计认为光缆干线部分的设计值比较容易满足,在设计中将环网和星网的光传输部分的分配比例K定在30%以下,根据CTB光=CTB设计值-15lgK,CSO光=CSO设计值-15l gK(系统的CTB, CSO 国标为54dBc ,设计值一般采用富裕1dBc方式定为55dBc) 得出,K =25%时CTB光,CSO光为67.4dBc;K =28%时CTB光,CSO光为63.3dBc。在城网建设中,前端、一级环网(或一级光缆) 、二级星网(或二级光缆)、电缆分配网之间的分配比例K 要设计适当。光传输部分CTB,CSO设计过高对整个系统贡献不大,没有必要,但要达到这一指标,就要严格控制光传输设备的分项指标。在光发射和光接收器件中,国内很多厂家生产的设备(性价比较好)不能满足设计要求(大多数国产光设备CTB≤-65dBc,CSO ≤-63dBc),不能使用,而能达到这样指标的进口设备价格很高。如果在设计时将光传输部分的分配比例K 值定在30%,CTB光,CSO光为62.8dBc,光传输设备的选择范围就较广。
6.要充分考虑地埋管道的建设
目前大多数中小城市的有线电视城网干线,主要依靠供电或电信部门的架空立杆进行线路附挂,也有很多城市建立了自己的广电架空杆路。但随着城市建设的规范化和美化,光缆、电缆线路入地是必然趋势,广电必须建设自己的城市地埋管道,其好处一是光缆、电缆下地后网络的安全性、稳定性提高,二是可摆脱城网干线依附于人、受制于人的状况,三是可以出租和转让管道的富裕部分而获取利益。地埋管道可以独立建设,也可与其他通信部门共同建设。
7.光纤损耗的具体计算
城网设计时,都会遇到光节点之间距离较近的问题,特别是单位用户和居民用户集中区,光节点之间距离仅几百米,若遇到光节点就将光缆打断熔接,一则增加了光纤的熔点损耗,二则增加了光纤的故障点,特别是干线段,光缆纤芯多,不宜每隔几百米就打断熔接一次。这就要求在规划设计时,不能完全按路由图上的距离来进行光纤的损耗计算,而是要从实际出发统筹综合考虑,将有些光节点从上一个节点或下一个节点引出返回到接收点,按实际距离计算光纤损耗。另外,因城网光纤接续较密,链路损耗不能按1310nm 0.4dB/km,1550nm 0.25 dB/km 进行计算,应按1310nm0.35dB/km,1550nm 0.20 dB/km再加上实际光接续数乘以0.05计算实值,以确保规划与实际建设指标的一致性。
8.光缆芯数要有充分的预留
有线电视规划都建立模拟和数据A,B两个平台,考虑到新业务的开展和城市建设的不确定性,规划设计时主干环网上光缆宜采用24芯,城区光节点宜在6芯以上,乡镇联网光节点宜在4芯以上,光缆纤芯要有充分的预留。有人认为随着DWDM技术的应用,光缆芯数的多少不会影响业务量的增加,然而DWDM的传输设备比较昂贵,加之DWDM中光复用器和解复用器的插入损耗均为-4.25dB,其插入总损耗将达到-8.5dB,这就要提高光发射机或光放大器的功率,因此在有线电视城网改造中,地、县级城市网络预留一定的纤芯更为合理。
9.系统的综合指标
城网规划不但要计算前端、光缆网络和同轴分配网的各项指标,而且要计算整个系统的合成指标。对于电放大在计算出N 级放大器的级联指标后,还要考虑电缆在恶劣环境下,温度引起系统指标的变化。在HFC中,光链路是与射频部分和其他光链路级联的,在工程设计中两个分系统级联后的技术参数可由两个分系统级联的相应参数按S = -K(10-S1/K +10-S2/K) 计算得出, 式中S1,S2 分别为两个系统的CNR 或CTB 或CSO, S为级联后的CNR , CTB , CSO , K 值由下面表1 给出:
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1.传统教学方式的缺点
就学校教育整体目标而言,学校教育是为了将学生培养成为德智体美全面 发展人才,这就不能局限于教材,这是由于学生步入社会之后需要面对各方面的挑战,必须让学生树立正确的人生观、价值观、理想与信念,提高学生的道德修养,培养学生的兴趣爱好等,而这些远不是教材知识能解决的。
就当代信心多样化而言,古代的信息传播途径主要靠的就是书籍,而当今正处于多元化的信息时代,由广播、报纸、电视以及计算机等当代传播媒介而引申的讲座、讨论会、报告、网络教学、远程教学、多媒体教学等新型的教学方式,极大的拓宽了信息资源的传播途径。学生不但要从课堂、书本以及教师的讲解中了解知识信息,还应借助各种新媒介接受心的教育信息。基于这样的情况,如果还停留在传统的教学方式,那么就难以应对当代社会发展过程中新型人才的需要。
就教材的完备性而言,教材中的知识总是不会包罗的那么全面,里面的知识毕竟有限,大都前人直接或间接总结的知识,具有非完备性。基于此,为让学生更多的掌握知识,必须采取新型的现代化的教学方式,才能优化当代教育模式。
2.电化教学的优势
2.1有助于提高学生的学习兴趣
兴趣是学生学习的重要动力,不仅能提高学生学习的积极性,还能培养学生的智慧与能力。学生只有对学习产生良好的兴趣,才能充分激起学生的求知欲,更能促进学生思维能力的发展,从而更好地理解和消化知识的重点难点。而电化教学具有的直观形象的特点,凸显其美感效应。不仅能吸引学生注意,还具有集趣味与思考于一体的性能,只要教师恰逢实处的引导,就有助于提高学生的学习兴趣。
2.2有利于学生掌握学习方法
学习方法是开启知识大门的金钥匙,更是掌握知识的重要手段。利用电化教学的方式,能授予学生优秀的学习方法。比如,在《草船借箭》一文教学过程中,教师运用计算机多媒体进行教学,通过计算机多媒体,从而让学生轻易了解课文的结构重点,层次分明,突破课文的重点难点,不需要教师应用更多的语言分析和讲解,让学生在不知不觉的过程中熟知课文的知识。
2.3有利于创设教学情境
创设教学情境就是结合学生的心理特点,利用电化教学的优势,借助计算机多媒体教学软件的制作技术,针对图形的色彩、形状及光线等多方面的优化加工,凸显图形的特点,让学生在潜移默化的过程中进入最佳的学习状态,从而提高学生学习的效率。
2.4有利于提高学生的思维能力
借助当代新型的电化教学方式,如计算机多媒体教学,不仅能让学生直观地感受事物形态,将学生的好奇心、好学心、好动性等天性体现在看、听、读、说的过程之中,加上教师的点拨及引导,将学生引向更高的思维境界,学生在掌握知识的同时也提升了学生学习的能力。
3.电化教学中应注意的问题
3.1注重教师在电化教学中的媒体价值
教师作为信息的传播者,教师的一言一行、一腔一调都有着其余媒介所不能替代的媒体价值。这中间的最大区别就在于学生交流情感以及教学方法的应变能动性。电教设备固然重要,但其也是体现教学媒体价值并为教师教学服务的工具之一,从而弥补人为的不足。所以,在重视电教设备之外,更应注重教师在电化教学中的媒体价值。
3.2认真编写电化教学教案
电化教学与传统教学也有共同之处,这就是都要编写教案。认真编写电化教学教案是上好电化教学课的基本前提。因此,教师应在课前对所讲授的内容进行深入分析探讨,并进行规划、真理与总结。教学内容就应包括教学的目标与要求、知识的重点与难点,还应找出知识构架的内在关联,形成一个完整的知识的架构体系,从而合理选择电教工具及其设计应用技巧及程序,凸显使用电教设备的目的,并将应用电化教学摆在所授课程的重要地位。
3.3妥善处理讲课与电教之间的关系
教师在教学工程中,应妥善处理讲课与电教之间的关系。因此,应坚持以下几个原则:一是必要性:也就是说并不是所有的教学过程都一定要有电教设备,必须将常规的教学手段与电化教学的方式有机结合,针对不同的教学内容及需要,而选择合理的教学方式;二是电化教学方式要应用得恰到适处,电化教学应为教学的需要服务。由教学实际需要来决定计算机多媒体等电化教学方式的选择。
3.4仿真虚拟实验应用应注意的问题
很多课程需要理论联系实践,才能取得好的教学效果,然而由于多方面的原因,如观念陈旧、资金短缺或者危险性、时效性等,使很多实验无法在真实的实验环境中实施。通过多媒体技术,集文本、符号、图形、动画、声音于一体的仿真模拟软件帮我们很好地解决了这个问题。仿真模拟软件,不仅具有视听功能,还是一种人机交互系统,我们在虚拟环境中操作各种实验,可根据计算机反馈的评价信息、决策意见,有效地完成实验的各个环节,既实现了个别化学习,也为今后在真实环境中的操作积累了经验。
3.5网络资源共享的问题
随着计算机技术和通信技术的发展,基于校园网的教学资源库的建设与应用已成必然趋势。教学资源包括媒体素材、试题库、课件和网络课件、案例、文献资料、网络课程等等,这些资源有的是教师在Internet 上搜索得到的,有的是教师借助CAD 软件经过数字化处理得到的。建立起的教学资源库通过网络放在校园网上共享,以便教师和学生学习或再次利用,这样才实现了教学资源库建立的真正意义——资源共享。
3.6培养学生自主学习能力的问题
自主学习是指学生在明确学习任务的基础上,自觉主动地学习,并努力完成任务的一种学习模式。学生可以在基于多媒体技术的校园网中找到自己感兴 趣的课程,再通过该课程的教学资源库找到电子教案或者教学课件进行自学。在这种学习过程中,学生作为学习的主体,表现出能动性、自主性、创造性。学生借助网络,在多媒体教学的环境下能够独立地参与学习活动,可以自行选择学习内容,通过学习计划,个人学习能力及时反馈调整自己的学习进度。
总之,在电化教学过程中,作为教师不仅要充分认识传统教学方式的不足,还应明确电化教学方式的优势,并注意电化教学方式实施过程中应注意的问题,将电化教学与传统教学这两种教学方式进行有机结合,认真总结教学实践经验,不断提升电化教学的质量,最终提高教学效率,为我国培养出更多的新型的复合型的人才。
参考文献:
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近年来,随着工业的快速发展,机电设备科技含量越来越高,迫切需要具备机电设备维修与安装能力、机加工能力、新技术应用能力(机电检测技术)等实际操作能力强,同时又懂得机械知识、机电控制知识、电子方面的知识的机电专业复合型人才。机电专业原有的先理论后实习的传统教学模式,已远远不适应技术和社会发展的需求,迫切需要新的尝试。笔者在此结合笔者学校的机电技术应用专业理实一体化教学谈谈个人看法。
一、中职学校机电技术应用专业教学现状
目前中职学校所使用教材明显存在一些弊端:一是理论性过强、抽象、内容多而繁,学生难于理解;二是与生产实际相脱离,感觉不到实用性,与企业需求不能挂钩;三是内容有些过时。学生方面:生源质量越来越差,大多数学生都是初中没毕业或是初中毕业生中的差等生,文化底子薄,注意力不集中,学习热情不高,再加上机电的专业课抽象,难于理解,对这些学生来说便如听“天书”,导致他们没有学习兴趣。
传统的专业课教学方面,以前总是先集中上理论课,然后再集中实习,且偏重于理论课教学。学生实习操作机会少,理论课的内容结合不到实践中去,学生专业技能薄弱,缺乏主动性、创造性,不能满足用人单位的需求。所以,机电技术应用专业的一些实践性很强的专业课,迫切需要理论与实践有机结合,相辅相成,融为一体。
二、机电技术应用专业理实一体化教学特点
机电专业课的内容大多与生产实际很贴近,要求动手操作能力强,而理论课内容又异常枯燥难懂,理实一体化就是将理论教学与实习教学有机地结合在一起,加大直观教学的力度,提高学生的认知能力。在教学过程中加入技能训练,突出做中教、做中学、做中训、做中考的职业特色,在训练过程中加深学生对知识的理解和掌握。理实一体化教学要教师先编制好授课进度计划、精心设计好授课方法及教学过程、坚持“以学生为本”的教育思想,调动学生的主观能动性、教师把控教学的进度、正确评价分析等几个环节。真正做到理论指导实习,而实习操作又加深对理论知识的理解,使知识与技能双提高。
理实一体化课程要在一体化教室上课,有2名教师授课,1名必须是专职实习指导教师负素进行实践教学,另1名理论课教师主讲理论并辅导学生实践。2位教师配合,以实习为主线,结合现场的实物,适时地插入理论课内容,可设在课前集中讲授或实训过程中讲授,也可以课后总结。使理论为实践服务,两者相互融合,真正培养学生积极思考、积极动手的能力。
三、机电技术应用专业理实一体化教学的具体实施
机电技术应用专业理实一体化是针对实践性很强的专业课进行的。下面以《手工和机械的切削加工》理实一体化为例,简述理实一体化的具体实施。
1.编写《手工和机器的切削加工》校本教材
教材是教师讲课、学生学习的主要依据,我们根据自己学校的实际情况、教学计划和课程教学大纲,以现有理论教材《钳工工艺学》《机械制造工艺学》和《极限配合与技术测量》中的技术测量一章为基础进行必要的取舍与整合编写了校本教材,编写时按理实一体化的教学模式和模块化的教学进程的要求编排课程内容,以任务为驱动。教材围绕技能训练,注重实用性和可操作性,强调学生的实践技能的培训。
本教材共2个模块:手工操作、机器的切削加工。共102学时,其中手工操作占60学时,机器的切削加工占42学时。每个模块又分若干个任务,每个任务要完成一个“作品”,使学生有成就感,任务下又分一个个活动,若干个活动完成一个任务。
2.以任务、活动为载体进行理实一体化教学
例如手工制作模块中的任务二:开瓶器的制作,教学设计方案如下。
(1)学习任务:设计并制作一种开瓶器,要求此开瓶器具有开酒瓶的实用功能外,还能挂在钥匙上作装饰用,造型美观独特。
(2)工作情境:先将学生分组,每组都通过上网查阅、讨论确定本组开瓶器的方案。通过每人完成一个开瓶器的制作,训练学生正确使用钳加工设备和工具的职业能力,从而对钳工的设备和工具进行认知,逐步识别并能规范使用常用工具及用途,也培养了学生的创新能力。
(3)学习目标:能绘制零件草图;能在毛坯上利用划线工具画出加工界线;能安全使用常用工具(台钻、手锯、錾子)去除工件余料;能正确使用台虎钳夹紧工件;能识别锉刀的种类、规格及使用特点,并能正确选用锉刀加工不同轮廓形状;能正确使用砂纸对工件进行抛光;能对台虎钳、锉刀、台钻进行维护保养;能按要求清理现场;能遵守安全文明生产规范,并逐步养成安全文明生产的习惯。
(4)学习内容:能够绘制零件草图;掌握划线工具的使用方法;掌握锉刀的种类、规格及使用特点;掌握正确抛光方法;掌握对台虎钳、锉刀、台钻的维护保养。
(5)教学组织形式:①教师先讲安全操作规程,并安排学习任务,明确加工要求。②学生以小组形式识读、讨论开瓶器加工图样,制订工作计划。③指导学生编制开瓶器制作方法及步骤。④教师采用多媒体演示、示范制作方法。 ⑤教师安排学生独立完成开瓶器的制作,可以小组内讨论,互相切磋。 ⑥学生小组内自检、互检开瓶器加工质量。 ⑦学生采用个人形式进行现场作品展示、经验介绍。 ⑧教师对开瓶器制作学习任务进行综合点评,并进行考核:理论部分以闭卷形式进行;操作部分先学生点评,教师参考给出得分。
(6)教学流程与活动:学习活动一,收集开瓶器资料(样式、材料、使用说明);学习活动二,整理资料,确定开瓶器样式并绘制图样;学习活动三,制定操作步骤,领取毛坯和工量具(领料划线);学习活动四,工作实施,制作开瓶器(排孔、錾削余料、锉削、抛光);学习活动五,工件总结与评价(质量分析)。
(7)评价内容与标准:①操作过程符合现场管理要求;②开瓶器制作图样识读,确定制作步骤和检测方案;③零件检测,进行质量分析,叙述误差产生原因和改进措施;④制作零件的质量符合图样要求。
四、机电技术应用专业理实一体化教学的注意事项
由于实践操作具有趣味性,学生在专业课学习过程中喜欢实践操作,不愿意学习枯燥的理论,陷入传统的“师带徒”式的误区。教师必须加以引导,把控好课堂,把理论知识适时传授给学生,使学生理论与实践相结合。
篇7
[中图分类号]TM75 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)24-00-01
在我国,电力工程当中的110 kV输电线路施工与民生安全息息相关,这就需要严格要求110 kV输电线路的施工质量以及施工技术。所以,在新形势下发展的一些电力施工企业一定要对110 kV输电线路基础施工要点加以掌握,对其中的问题高度重视,之后选取相应的施工技术,以使此线路的质量得到保障,使人们的需求得以满足。对此,笔者深入分析了110 kV输电线路的实际施工要点。
1 110 kV输电线路施工时需要注意的问题
第一,在具体施工之前,一定要检查施工中的仪器和机械,保证它们没有破损可正常运作,以此使施工保质保量完成。第二,线路施工中施工人员需要到铁塔上进行施工,同时还经常会接触到一些电力线路,这就需要施工之前,绝缘处理铁塔及电力线路,并由那些持证上岗的人员来完成,在实际工作时一定要将防护装备穿戴好。第三,在110 kV输电线路施工中,还要考虑天气因素,要在晴朗天气里施工,以使施工人员的安全得到保障。第四,110 kV输电线路在测量方面没有非常高的精度要求,需要对准杆以及塔和桩间存在的高差与转角加强关注,以防出现记错现象或测错的现象。第五,完成110 kV输电线路施工之后,必须根据有关规定将接地线拆除,在拆除的过程中,一定不能有施工设备或施工人员在杆塔或导线之上,这样才能安全的拆除接地线。
2 施工要点
2.1 工程的基础施工
工程中的合格基础施工可保障杆塔正常使用,并保证杆塔在运行中不出现下沉及倾倒现象。110 kV输电线路工程基础施工为电力工程中非常重要的部分,其施工质量直接影响着电力工程质量,质量合格的输电线路可以保证电力工程质量达到预期标准,而是否能合理选择施工技术又与110 kV输电线路的基础施工质量有着直接关系,因此,必须高度重视基础工程中所应用的施工技术。一般我们会应用钢筋混凝土来完成角塔基础的浇筑,以此得到稳固的角塔基础。
2.2 环状排水沟问题
对这一排水沟进行建设的时候,一定要预防雨水汇集到一起严重冲刷地面,因此,需要做好基面排水处理。排水畅通与否严重的影响着工程质量,应重视环状排水沟的具体质量。在对排水沟进行设计时,一定要对当地的地形进行分析,以科学、合理的方式来设计排水沟,使排水沟可顺利将水排出。
2.3 塔角优化问题
在塔角施工中,假如遇到较大坡度的地面而导致塔出现长短脚高差问题时,应把塔的长脚和主柱相对应,以这种方式解决此问题。假如因众多原因,致使应用此方法所取得的结果不够理想时,这就需要施工人员应用挖方这一方法来处理塔短脚。
2.4 杆塔工程
110 kV输电线路施工当中所进行的杆塔施工,一定要加强注意的就是:首先,要优化基础工程。其次,基础面处理在杆塔工程也很重要,施工人员一定要对工程情况详细分析,然后合理处理基础面。
2.5 优化基础工程
随着我国国民经济的快速发展,输电模式也开始朝向长距离、高容量方向上前进,使得输电网络建设规模变得更大,这也是杆塔增加的主要原因,而这一情况的存在使得塔位周围的植被严重破坏,也使土体流失、稳定性不足等现象发生。因此,一定要对工程基础有针对性的进行优化,降低土体开挖工程量,达到保护环境的目的。
2.6 对基础面进行处理
对基础面进行处理与施工安全有着直接关系,一般情况下应当施工完成之后立即进行。由于对土石方进行开挖的时候,一定会影响到原来那些稳固的土方,还有就是弃土都被放在了基面之上,导致边坡增加了更大的压力,下雨时易出现塌方事故,所以,一定要对基面进行重点处理。
2.7 架线工程
110 kV输电线路施工当中在进行架线施工时会遇到众多的阻碍因素,这就需要对施工情况进行分析,然后再对架线方法进行选择。如今,人们比较喜欢应用跨越架线这种方法,在对此种方法进行应用的时候一定要注意经济问题及安全问题。跨越架线这种方法中所涉及的安全问题就是施工人员安全以及施工设备和仪器安全;经济问题就是在实际施工中,一定要对施工材料的具体成本、实际的运输费用等充分考虑,严格控制每一项费用支出,使其能在预算范围内进行支出。
3 结 语
110 kV输电线路施工中的要点,对于电力工程而言有着重要的现实意义。作为我国电网目前一个重要组成部分――110 kV输电线路,其施工质量不但影响着电力工程质量,还与人们生活及社会发展息息相关。研究110 kV输电线路,既可获得到非常高的工程质量,又能快速完成电网建设,还能推动我国的电力事业飞速向前发展。
主要参考文献
篇8
[Key words]Lonicera Japonica; lime milksulfuric acidethanol method; lime milk precipitation process; quality by design; design space
金银花Lonicera japonica Thunb为忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初开的花,具有清热解毒、疏散风热之功效[1]。金银花提取物可用于制备痰热清注射液和茵栀黄胶囊等多种中药,其质量控制常采用包含新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸A、异绿原酸B和异绿原酸C等酚酸类成分的含测方法和特征图谱[2]。
金银花提取物制备过程常采用石硫醇法。石硫醇法分为石灰乳沉淀和硫酸溶解2个过程,先向金银花水提液中加入石灰乳,使有机酸形成钙盐沉淀,过滤收集沉淀;随后加入乙醇使沉淀混悬,再加硫酸使有机酸溶出,得到有机酸的醇溶液和硫酸钙沉淀。该法操作简单,自20世纪70年代起就已用于注射液的生产[3],但该法有机酸收率较低,批次间一致性差,已有文献报道中也缺乏系统的工艺研究。
近年来,质量源于设计(quality by design,QbD)理念在制药领域获得了日益广泛的关注和应用。该理念强调对药品及其生产工艺的理解,要求采用知识管理和风险管理,依靠原料质控和生产过程质控来控制药品质量。QbD理念实施时常采用设计空间法(design space approach),该法能够提供稳健生产的工艺参数范围,确保产品质量的一致性,目前已用于提取、醇沉、水沉和柱色谱等工艺的参数优化[410]。
本研究基于QbD理念,采用O计空间法优化金银花水提液石灰乳沉淀工艺,以加权标准偏回归系数法筛选关键工艺参数[11],建立工艺评价指标和关键工艺参数的定量模型,利用Monte Carlo算法获得基于概率的设计空间并进行验证。
1材料
pH计(S40 SevenMulti,瑞士MettlerToledo公司);低温恒温槽(THD1008W,宁波天恒仪器厂);旋转蒸发仪(R200,德国BUCHI公司);恒温水浴槽(B490,德国BUCHI公司);注射泵(LSP021B,保定兰格恒流泵有限公司);数显测速电动搅拌器(JJ1A,常州润华电器有限公司);磁力搅拌器(851,杭州仪表电机有限公司);精密电子天平(XS105 DualRange,瑞士MettlerToledo公司);电热恒温鼓风干燥器(DHG9146A,上海精宏实验设备有限公司);高效液相色谱仪(1260,德国Agilent公司),配四元梯度泵、自动进样器、柱温箱、紫外检测器、OpenLAB ChemStation工作站。
金银花药材由上海凯宝药业股份有限公司提供(产地河南封丘县,批号160302);用于标准曲线配置的新绿原酸对照品(纯度>99%,140106),绿原酸对照品(纯度>99%,140311),隐绿原酸对照品(纯度>99%,140224),咖啡酸对照品(纯度>99%,140219),异绿原酸B对照品(纯度>99%,140309),异绿原酸A对照品(纯度>99%,140221),异绿原酸C对照品(纯度>99%,130428)均购自上海融禾医药科技有限公司;用于加样回收样品配置的新绿原酸对照品(纯度>99%,160904),绿原酸对照品(纯度>99%,160927),隐绿原酸对照品(纯度>99%,160917),咖啡酸对照品(纯度>99%,161021),异绿原酸B对照品(纯度>99%,160925);异绿原酸A对照品(纯度>98%,161026),异绿原酸C对照品(纯度>98%,161020)均购自上海融禾医药科技有限公司;氢氧化钙(分析纯,建德市新安江重钙厂);盐酸(优级纯,国药集团化学试剂有限公司);无水乙醇(分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司);色谱纯乙腈、甲醇均购自Merck公司;去离子水由水超纯水系统(MilliQ,德国Millipore公司),每日新制。
2方法
21金银花水提浓缩液制备及石灰乳沉淀步骤
称取150 g金银花药材,分别加225 L水和150 L水煎煮2次,第1次煎煮1 h,第2次煎煮05 h,滤过,合并滤液,将滤液浓缩至450 mL,冷冻储存备用。
用磁力搅拌器在冰浴条件下配置一定浓度石灰乳,配完后继续搅拌备用。浓缩液在常温下解冻后摇匀,量取约100 mL至250 mL烧杯中,在机械搅拌下用注射泵以一恒定速度滴加石灰乳,加完后继续搅拌30 min,再将烧杯用保鲜膜密封,在低温恒温槽中静置一定时间。将烧杯取出后立即抽滤,收集沉淀后称重。取部分沉淀分析有机酸含量及固含量,其余冷冻保存。
22分析方法及方法学验证
沉淀和浓缩液中有机酸含量采用HPLC测定[12]。沉淀样品的前处理方法如下:取钙盐沉淀约12 g,用50 mL乙醇混悬,加入6%的盐酸溶液将pH调至10,使钙盐沉淀基本溶解,抽滤,取5 mL滤液浓缩至干,用50%甲醇溶解并定容至10 mL量瓶,进行HPLC分析。
HPLC分析条件:色谱柱为Agilent Zorbax SBC18柱(46 mm×250 mm,5 μm);以01%甲酸水溶液为流动相A,01%甲酸乙腈溶液为流动相B,进行梯度洗脱,0~25 min,8%B,25~30 min,8%~19%B,30~60 min,19%B,60~61 min,19~90%B,61~65 min,90%B;检测波长325 nm;流速1 mL・min-1;进样量10 μL;柱温25 ℃。
对照品溶液配制方法如下:精密称取新绿原酸对照品508 mg,绿原酸对照品563 mg,隐绿原酸对照品 494 mg,咖啡酸对照品1172 mg,异绿原酸B 对照品489 mg,异绿原酸A对照品 491 mg,异绿原酸C对照品 487 mg,以50%甲醇超声溶解并定容至5 mL量瓶,作为标准曲线最高浓度溶液,逐步稀释至标准曲线各浓度溶液。
加样回收率样品制备方法:精密称取新绿原酸对照品379 mg,绿原酸对照品3561 mg,隐绿原酸对照品698 mg,咖啡酸对照品045 mg,异绿原酸B 对照品674 mg,异绿原酸A对照品806 mg,异绿原酸C对照品947 mg,以50% 甲醇超声溶解并定容至25 mL量瓶,作为加样回收对照品储备液。取金银花提取液1 mL,共9份,精密称定,分别加入06,10,14 mL加样回收对照品储配液,以50%甲醇超声溶解并定容至5 mL,配成80%,100%,120%浓度的加样回收样品,每个浓度样品平行制备3份,进行HPLC分析。
总固体含量测定采用质量法[13]。取钙盐沉淀约2 g或浓缩液约05 mL,精密称量,然后置于已恒重的称量瓶内,在鼓风干燥箱内105 ℃干燥3 h,放入干燥器内冷却至室温,再次称量。根据样品干燥后质量计算样品中总固体含量。
23试验设计
231工艺评价指标为考察金银花水提液中的有机酸转移到钙盐沉淀情况,将每1 g药材提取出的新绿原酸量(Y1)、绿原酸量(Y2)、隐绿原酸量(Y3)、异绿原酸B量(Y4)、异绿原酸A量(Y5)、异绿原酸C量(Y6)作为工艺评价指标。
同时,为考察金银花水提液中杂质除去程度,将以上6种有机酸的总纯度(Y7)也作为工艺评价指标,计算公式如下。总有机酸纯度=样品中6种有机酸总量1样品总固体量×100%(1)232关键工艺参数筛选采用PlackettBurman设计考察碱液滴加速度、{碱pH、调碱搅拌速度、石灰乳质量浓度、石灰乳搅拌速度、静置时间、静置温度等7个工艺参数对金银花石灰乳沉淀过程的影响,各因素和相应水平见表1,具体条件见表2。试验设计由JMP11(美国SAS公司)完成。
33石灰乳沉淀工艺建模采用BoxBehnken设计研究石灰乳沉淀过程关键工艺参数和工艺评价指标的定量关系。调碱搅拌速度固定为400 r・min-1,石灰乳浓度固定为20%,石灰乳搅拌速度固定为450 r・min-1。其他参数见表3,试验设计由Design Expert 806(美国StatEase公司)完成。
其中a0,k为常数项,xi为工艺参数编码值,为参数Xi对指标Yk的标准偏回归系数。然后将各标准偏回归系数的绝对值加权求和。作者认为单位质量药材提取出的有机酸量和总有机酸纯度同等重要,各占1/2权重,因此加权标准偏回归系数绝对值之和采用下式计算。
Axi=1112×6k=1|axi,k|+112×axi,7(4)
其中为参数Xi对7个工艺评价指标的偏回归系数加权之和,取加和值较大的前4项对应的参数作为关键工艺参数。
关键工艺参数与工艺评价指标之间的数学模型采用下式计算。
Y=b0+4i=1bixi+4j=1bjx2j+3i=14j=i+1bijXiXj(5)
其中,b0为常数项,bi,bj,bij为偏回归系数。采用逐步回归法简化方程,模型移入或移除特定项的P设定为010。多元线性回归和逐步回归均采用DesignExpert806(美国StatEase公司)计算。
采用模拟重复试验结果的Monte Carlo法计算设计空间[7,9],由MatlabR2014a(美国MathWorks公司)自编程序进行计算。假设在某特定工艺条件下,多次重复试验所得工艺评价指标的值符合正态分布,其平均值与试验结果相同,相对标准偏差根据中心点相对标准偏差确定。计算时随机模拟各指标的值,通过逐步回归法建模并预测,统计不同工艺参数组合下预测结果的达标情况,取达标概率大于或等于080的组合为设计空间。计算中⒐丶工艺参数变化步长设为002,模拟次数为15 000次。
3结果与讨论
31有机酸含量测定分析方法学验证
根据本研究样品的实际情况,对文献[12]方法进行方法学验证,标准曲线及线性范围考察结果见表4,加样回收考察结果见表5,对照品及提取液样品HPLC图见图1。各有机酸80%,100%,120%浓度的平均回收率在9770%~1062%,RSD均小于35%,证明该分析方法准确、可靠,可用于本研究中样品有机酸的含量测定。
32关键工艺参数筛选
PlackettBurman设计所得结果见表2。单位质量药材提取出的绿原酸量、异绿原酸B量、异绿原酸A量、异绿原酸C量分别为292~643,065~129,072~149,191~513 mg,与纯化前的181,149,370,540 mg相比均明显减少,说明这4种成分在纯化过程中损失较大。已有文献报道新绿原酸、绿原酸和隐绿原酸在强碱性条件下易发生降解转化[1516],所以推测有机酸损失主要原因为石灰乳加入后有机酸产生降解。总有机酸纯度在343%~706%,而浓缩液中为838%,也有明显下降。
公式(4)中各指标相应的模型标准偏回归系数及其绝对值之和值见表6。由表可知,碱液滴加速度(X1)、调碱pH(X2)、静置时间(X3)、静置温度(X4)的偏回归系数绝对值之和大于另外3项,因此认为它们是石灰乳沉淀过程关键工艺参数。
33关键工艺参数的影响规律
BoxBehnken设计所得结果见表3,并以公式
(5)建立工艺评价指标与关键工艺参数的定量模型。模型的偏回归系数及方差分析结果见表7。各模型的R2在080~088,说明模型能解释大部分变异。除异绿原酸C指标外,调碱pH对其他指标都有显著影响;静置时间对所有指标均有显著影响;除异绿原酸A和异绿原酸C指标外,静置温度对其他指标都有显著影响。除纯度外,碱液滴加速度和调碱pH的交互作用对其他指标均有显著影响;除新绿原酸和绿原酸指标外,静置时间和静置温度的交互作用对其他指标均有显著影响。
由于工艺参数对新绿原酸量、隐绿原酸量、异绿原酸B量、异绿原酸A量和异绿原酸C量的影响规律类似,因此以新绿原酸量为例进行说明。新绿原酸量等高线图见图2,结合偏回归系数的数值,见表7,可知:碱液滴加速度越快,调碱pH越低,静置时间越短,静置温度越低,新绿原酸量越高。
绿原酸量等高线图见图3,碱液滴加速度越快,调碱pH越高,静置时间越短,静置温度越低,绿原酸量越高。
纯度等高线图见图4,结合表7中偏回归系数的数值可知:调碱pH越低,静置时间越短,静置温度越低,总有机酸纯度越高。
静置时间1 h,静置温度20 ℃。
a静置时间1 h,静置温度20 ℃;b碱液滴加速度125 mL・min-1,静置温度20 ℃;c碱液滴加速度125 mL・min-1,静置时间1 h; d 碱液滴加速度125 mL・min-1,pH 120。
碱液滴加速度125 mL・min-1,pH 120。
34设计空间及验证
工艺评价指标的可接受范围及达标概率见表8。通过Monte Carlo算法计算得到设计空间,见图5。为便于操作,推荐设计空间内操作空间为:碱液滴加速度100~125 mL・min-1,调碱pH 115~117,静置时间10~11 h,静置温度100~200 ℃。该操作空间内工艺评价指标的最低达标概率为0800。
为验证设计空间的准确性,分别在设计空间内、外取一点进行验证,记为V1,V2。验证点实验条件及结果见图5,表9。由验证结果可知,实测值与预测值基本符合,证明模型预测性能良好。设计空间内验证点完全达标,而设计空间外验证点的总有机酸纯度和异绿原酸C量不能达标,说明在设计空间内操作能保证石灰乳沉淀工艺品质稳定可靠。
a碱液滴加速度为125 mL・min-1;bpH 115;c碱液滴加速度125 mL・min-1,静置温度20 ℃;设计空间内验证点;×设计空间外验证点;彩条指所有指标均达标的概率值。
4结论
本研究通过设计空间法优化金银花水提液石灰乳沉淀工艺。首先确定工艺评价指标为纯度、单位
质量药材提取出的新绿原酸量、绿原酸量、隐绿原酸量、异绿原酸B量、异绿原酸A量和异绿原酸C量;随后,通过加权标准偏回归系数法筛选出碱液滴加速度、调碱pH、静置时间和静置温度为4个关键工艺参数;再采用逐步回归法建立工艺评价指标与关键工艺参数的定量模型;最后,通过Monte Carlo算法计算出基于概率的设计空间并验证。验证结果证明在该工艺参数设计空间内操作能够保障石灰乳沉淀过程质量稳定。为便于操作,推荐金银花水提液石灰乳沉淀工艺的操作空间为:碱液滴加速度100~125 mL・min-1,调碱pH 115~117,静置时间10~11 h,静置温度100~200 ℃。
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篇9
现代城市土地资源稀缺,使得高层、超高层建筑飞速发展,进而人们对垂直交通系统要求越来越高。电梯作为高层建筑交通系统的重要运输工具,面临降低建筑成本却要求电梯运输性能有大幅度提高的挑战。这就进一步催生了一种新型电梯 ―― 双子电梯,它是在同一条电梯井道内放入两个电梯轿厢,二者相对独立运行,这样可以减少电梯井道的数量,减小占用核心筒的面积,同时提高了电梯的运载效率。
本文针对双子电梯群控系统的特点,在目的层可预约的电梯系统下,受生物学中人工诱导变异原理启发,提出了一种基于自适应引导变异遗传算法的双子电梯群优化控制方法,建立了适合双子电梯群的目的函数,引入自适应引导变异进化及精英保留策略,用改进的遗传算法对双子电梯群进行优化调度,从而满足不同交通模式的服务要求。
2 目的层预约的双子电梯群控系统
双子电梯是在同一个井道内安装两个电梯,目前常用的运行规则如下:①电梯只能在井道内垂直运行,不能彼此交错运行;②电梯的运行方向受限制,上下两个轿厢不能相向运行。
目的层预约系统采用具体楼层数的数字呼梯按钮,使得系统在检测到乘客呼梯信号的同时,既确定呼梯信号所在楼层同时也确定呼梯乘客的目的楼人工层,这就可以为调度算法提供较为准确的目的函数。
3 基于自适应引导变异遗传算法的双子电梯群优化控制方法
3.1 编码
对于派梯算法而言,一个个体就是一种派梯方案,本文以15层3个井道6台电梯的建筑物为例,有q位乘客呼梯,个体的每个基因位上的数字代表电梯编号,上轿厢编号为奇数,下轿厢编号为偶数,个体编码采用整数编码方式。
3.2目的层预约的多目的适应度函数
电梯交通模式通常可分为三种对电梯群控调度的需求不同模式:上行高峰模式、下行高峰模式、层间交通模式;同时还需要时刻避免上下轿厢的碰撞,所以本文的适应度函数由4个评价函数构成,候梯时间评价函数 ,长候梯时间发生率评价函数 ,能量损耗评价函数 ,运行规则评价函数 ,最终形成适应度函数。
其中, 、 为权值系数,并且 ,由于双子电梯的特殊性,加大CCS的权值系数设定,从而确保派梯方案符合电梯运行规则。
3.3 自适应引导变异遗传操作
引导变异的过程即是使基因向优良性状表达导的过程,因而寻找到起主导作用的“优秀基因”是关键,而生物种群中优秀个体所携带的基因有较多相似之处,通过统计、对比就可以找到关键基因位并确定优秀基因值。本文在遗传算法中引入自适应引导变异进化及精英保留策略,通过对适应度大的个体所携带基因的统计情况进行分析,确定关键基因位和优秀基因值,同时对种群中适应度一般的个体,通过引导变异,使个体基因发生理想的变异。
为便于派梯,染色体采用十进制编码。将种群中个体按适应度升序排列,统计该后60%个体的基因位的分布,获得染色体长度及基因值。记录统计后各基因位最优值,获得关键基因位的优秀基因值集合,并获得优秀基因值。当同一基因位出现的次数大于被统计个体数的75%,此基因位的调整值为优秀基因值,当种群发生交叉或补充新个体时,相应基因位变异为优秀基因值,即引导变异操作,否则不进行任何操作。为避免遗传算法陷入局部最优的缺陷,将父代种群分为适应度较小的子种群和适应度较大的子种群。其中适应度较大的子种群为自适应进化子种群,而适应度较小的子种群会被交叉及随机产生的新子种群所代替。
遗传算法在种群进化中循环进行,直到满足终止条件时进化结束。本文中终止条件是设定进化的最大代的数目,通过最大代的数目来终止遗传计算。
4算法仿真
在不同交通模式及不同到达率下,将本文提出的算法与传统电梯控制模式进行仿真对比,结果如表1~3所示。
从表1~3可以看出,使用自适应引导变异遗传算法改进的控制方法的电梯在平均候梯时间、长候梯时间发生率及停车次数等方面明显优于传统电梯控制系统。同时仿真结果表明,相同交通模式下,随着乘客到达率的增加,平均候梯时间、长候梯发生率和停车次数都随之增加,这与客流密度增大产生的效果相符。
5 小结
本文在目的层预约系统下运用基于自适应引导变异遗传算法的双子电梯群优化控制方法进行优化控制,并与传统电梯控制系统进行仿真比较。仿真结果表明,该方法能够适应不同交通流模式,其控制效果比传统电梯控制系统更佳,具有较强的适应能力,较好的鲁棒性,可为双子电梯群控系统的工程应用提供技术支撑与理论依据。 参考文献:
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由于我国经济快速发展,极大增加了工业领域与居民生活对电力的需求量,导致电力工程发展为一项重要的民生工程。然而电力工程依然存在较多问题,尤其是质量问题。质量是有效实施各项电力工程的重要基础,若缺乏质量保障,则难以发挥电力工程的功能,甚至会对人民的生命财产安全产生威胁,不利于经济的顺利发展和社会稳定。
1质量管理对电力工程经济效益的重要性
提升电力工程质量对工程的经济效益产生的影响是管理人员最重视的问题,在实际中,部分管理人员为寻求一时的利益,以损害工程质量为代价,选择的材料规格较低,通过实践可知,该做法只会对企业经济效益产生影响。唯有提升工程的质量,才能充分保证有效使用电力工程,进而创造良好的经济效益,推动企业可持续健康发展。首先,加强工程的质量管理可以为施工的科学化、合理化提供保证,从而为企业带来利益。施工中,优化施工方案和施工工序、合理选择材料不仅带来了高质量的工程,还为企业减少了不必要的损耗;同时,工程质量必须以高素质的施工人员为保证,因此企业在前期必须为员工提供培训,员工素质的提高可以提高企业效率,降低错误发生率,也提高了企业效益。其次,企业产品的质量也是影响企业业务的重要因素,只有高质量的产品才能吸引客户,从而提高企业效益。企业信用度虽然不是有形资产,但它却能为企业带来客观的利益,企业只有建立起自己的信誉才能在竞争中立足。现在电力行业内部的竞争非常激烈,很多企业都涌入进来,在这种情况下,客户就要看产品的质量,只有质量过硬才能赢得客户的信赖,也才能赢得长远发展的机会。
2质量管理对提高电力工程经济效益的优化措施
2.1树立正确的质量观念
观念问题是所有工作的基础,员工若未能树立正确的观念,施工不符合标准要求,则会对工程质量产生不利影响。显然,质量观念不但要注重较高的质量,还必须对成本意识给予重视。若施工人员素质较高,有较强的质量观念,则在施工期间能将各个细节落实到位,进而充分保证良好的工程质量。对于企业而言,若要促使职工树立良好的质量观念则应当采取相应的手段,比如培训,针对职业技能与思想观念展开,唯有双管齐下才能有效增强员工素|,提升其质量观念。提高施工技巧有利于减少施工人员施工期间产生的错误,提升效率,转变员工思想观念,促使其更加重视质量,树立良好的企业形象推动自身发展。
2.2建立健全完善的组织机构
电力工程的建设和人民切身利益密切相关,因此,亟待将电力工程建设各个环节落实到位。必须在内部构建科学的组织机构,明确这些组织机构中各个人员的职责。如果企业的制度规范能充分保证科学合理开展电力工程项目管理,则必须以制度规范为基础。有效实施一项工程或者开展一项工作的基础即为构建一个健全的组织机构。良好的组织机构有利于顺利开展各项工作。特别像这种关系着人民的切身利益的工程的建设,更加必须要有好的组织机构来分配所有的事情。在电力工程建设有限的范围之内,建立健全完善的组织机构,这对电力工程的建设项目的顺利进行具有十分重要的意义,将电力工程项目中组织机构中存在的一些的问题进行分析研究,找出解决的措施,一旦养成这种习惯,就能使电力工程中组织机构在对人员的管理上进一步系统化、规范化、科学化。一个企业建设的根本就是完善的组织机构,一个完善的组织机构可以让很多事情的进展变的非常的顺利,这些机构会对当前的人员配置和材料配置以及怎样的优化结合都会进行分析和研究,最后得出结论,让所有的人员和材料都会以最优的组合的形式出现。
2.3明确的质量目标
一项施工任务完成必须使得工程质量合格,若缺乏质量保证,则工程效益将为零,甚至还会产生反作用。所以,在施工开始时必须树立和整体工程质量标准相关的目标,订立明确的目标才能促使企业实现良好的工程质量。例如,可在合同条款中确定工程的质量标准,唯有符合标准之后才能验收工程,进而有效增强施工企业对施工质量的重视。具体到施工过程中,企业又要为施工各阶段制定每个部分工程的质量目标,整体质量目标的实现是靠完成一个个小目标累积而成的,而且还要把质量保证的任务具体分配给各个部门和负责人,这样才能做好每个细节,确保每个问题不会被遗漏。
2.4加强工程项目的材料管理
对施工质量来说,材料时重要的基础,若材料缺乏良好的质量,则难以建造高质量的工程。项目的材料管理主要涉及成本与质量两方面。首先,采购人员必须对材料市场进行有效把握,确定在市场价范围内的购买价格,并且要联系生产厂家,得到更低价。其次,在购买材料过程中要仔细检验材料的质量,安检证明以及型号规格等等,以确保材料的可使用性和安全性,同时购买材料要根据施工需要购买,不能过多也不能过少,以符合成本要求和质量要求;对暂时不用的材料要采用正确的方法储存,不能全部堆在一起,有些材料容易氧化,有些材料不能受潮,各种材料都有各自的特点,要根据不同的要求进行储存,施工场地的材料必须确保是合格的。
2.5强化质量管理手段
对于工程而言,施工过程是一个重要部分全部前期工作都为施工奠定基础,应当对施工中的质量管理进行强化,不断提升管理水平。进行施工时先要监督施工现场,对施工现场的人与事进行调控。监督即为为保证现场的工作制度,落实程序,并对现场施工进度进行合理把握。尤其是要监督那些具有较强隐蔽性的工作,防患于未然,对现场的各个环节给予重视,强化监督并及时找出和解决问题。另外,还要对已完成的工作进行质量检查。其次,对已经制定的计划不能随意变更,如果确有必要进行修正,要经过严密论证,并报管理人员审批,然后提请委托施工方审阅,确保客户的满意度,但同时又要保证工程质量。再次,要发挥合同对施工方的约束作用,合同中对工程质量和施工规格都作出了明确的要求,如果施工方不按照合同条款施工,会被视为违约,将承担法律责任,特别要注意监督施工方的转包、违法分包现象,以及技术人员配备等问题。通过这一系列的管理手段可以确保工程质量,又不给企业造成浪费,最终提高企业效益。
2.6提高监管力度
目前我国电力工程建设获得快速发展,主要是因为我国经济的大力发展,其发展也需要配套建设作为支撑,因而必须大力发展作为一项重要民生工程的电力工程。部分电力施工单位对施工的进度过于重视,而忽视了施工质量及其工作人员的人身安全,因为产生这些情况会带来一些事故。若要避免电力工作企业产生事故,或者尽可能降低事故发生几率,则应当构建完善的施工监管制度。在一些管理部门内,增加一个监管部门,这个部门就是对所有的在建工程和人员进行有效的监督,避免他们对工程的质量和自己热人身安全放松警惕。施工单位人员的人身安全是最重要的,我们必须保护好所有人员的人身安全,这就要求所有电力工程项目的施工现场的管理需要加大监控的力度。在有限的范围内,建立健全施工的监管制度,监管制度的建立对施工过程提高安全性具有十分重要的意义,监管制度要求所有在施工单位的人员必须持证上岗,否则一律不准出现在施工的现场。
结语
综上所述,提升施工质量对企业经济效益没有过大的影响,二者的关系是相辅相成,企业若不能充分保证良好的工程质量,不但会使企业成本增多,而且对其信誉也有影响,最终不利于企业在行业中良好的竞争力。因此,企业应当对电力工程施工的质量管理进行严格控制。■
参考文献
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根据机电一体化在行业中的应用,分析一体化的具体发展,由传统机电技术到现行技术,规划机电一体化的进程。
2.1数控机床阶段
数控机床阶段,代表了机电一体化的早期进程。数控机床在我国的发展速度比较快,推动了工业市场的发展,其为机电一体化的雏形。
2.2微电子技术阶段
微电子技术阶段,机电一体化的含量要高于数控机床,已经可以参与工业的设计、制造等环节,改进了工业生产的结构[2]。例如:微电子在当时汽车行业中的应用,电子装置占到总产品的70%,制造中引入了集成电路,实现了信息化的技术应用,提高了汽车制造的精确度。微电子技术阶段的到来,延长了设备的运行寿命,各大行业将微电子技术做为机电生产的核心。
3PLC控制阶段
PLC是具有编程能力的控制器,此项发展进程表明了机电一体化进入可编程控制的时代。PLC在机电一体化中的应用时间比较长,经历了单机向多CPU控制的过程,其可在机电系统中提供远程控制的方法。以PLC为基础的机电一体化中,常用的控制系统有:DCS系统、SCADA系统、ESD系统,后期发展中,在PLC控制中,实现了现场总线布设,提供通信功能接口,将网络技术引入到机电一体化中。
4新技术阶段
PLC在机电一体化中的应用,带动了发展进程,根据机电一体化的需求,实现了新技术的应用[3]。例举机电一体化在新技术阶段进程中所涉及的技术,如:(1)激光技术,其可在机电一体化中提供高度集中的控制条件,在材料打孔、穿孔等生产中较为常用,与普通光源不同,具有定位、集中等方面的优势;(2)模糊技术,主要是处理机电一体化中的模糊信息,根据设定目标,模糊的描述生产中的对象,打破了传统熟悉逻辑的限制;(3)信息技术,涵盖了整个IT领域,利用信息处理的方法,对机电信息进行获取、加工,促使计算机成为机电一体化中不可缺少的设备,常用的信息技术有通信技术、传感技术等,提高了信息技术在机电一体化中的应用效益。
5机电一体化的智能化思考
机电一体化的智能化发展,利用智能技术模拟人类的思维方式,促使计算机系统可以主动归类机电生产中的属性信息,进而根据机电一体化的要求,对信息进行规划和处理,预估机电一体化的生产模式和操作。智能化是机电一体化未来发展的方向,具有很强的实践能力,近几年,机电一体化非常重视智能技术的应用,构建人工智能系统,辅助人们解决机电生产中的问题。机电一体化的智能化思考中,总结了三项元素,即:解答、分析与学习。分析如:首先利用智能化系统,解决机电一体化中出现的问题,降低机电生产故障的发生机率,提高机电一体化的工作效率;然后根据机电一体化的运行状态,猜测后期的运营与发展,提前进行系统的调整和设计,基本不需要人工操作的参与;最后提高机电一体化的学习能力,加快智能化的开发速度。机电一体化的智能化建设中,对专家系统、模糊系统、神经网络控制的应用比较明显,促使机电一体化保持相互协作的关系,完善机电一体化中的智能推理、判断和结论[4]。机电一体化智能发展中,还在网络化、绿色化方面表现出一定的需求,辅助机电一体化进行智能设计,判断机电一体化的工作方式,保障系统可以根据外界的参数变化,完成设定。智能化能够减少机电一体化中的冗余系统,朝向系统化、微型化的方向发展,增加了对传感技术的应用压力,提出了人格化的构建思想,充分发挥智能化发展的优势,为人格化建设提供相关的条件,优化机电一体化的应用环境。
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机电一体化因为具有控制、信息处理以及计算等方面的功效,更好地在生产和生活的应用中将产品的功能性和职能性发挥到理想的效果。通过对机电一体化产品的了解,让我们更加认定机电一体化是提升现代社会经济发展不可缺少的因素,更好地满足了人们的需求。机电一体化产品是运用模块化与标准化的方式进行掌控和设计的,另外,机电一体化产品不但可以根据实际运用的状态进行负荷调整,良好地控制产品运行情况,同时还具有少数的智能化特征,如自动监视、诊断等功能,在很大程度上提升了机电一体化产品的安全性和可靠性。
3机电一体化技术的应用意义
依照对机电一体化产品优势的了解,我们很容易看出,对一体化技术的采用具有以下五个方面的优势:(1)采用智能化对产品进行操控。在机械制造业机电一体化占据着非常重要的位置,由于机电一体化以微处理为主要方式,同时还和数据信息操作系统紧密结合,从而极大地提升了整个系统的操控准确度。机械在生产过程中具有快速和连续的性能,如果不运用机电一体化技术,在对产品进行智能化控制时会有很大的难度,将不能和每个设施的系统操控完整配合。(2)机电一体化还可以通过分布式控制的方式对生产过程进行优化。通过分布式控制可以更好地对现场计算机实施集中监视、分散控制。(3)多种产品融合,实现有效的资源共享。开放式的控制系统可以将信息互相交换,同时还可以将不同种类的产品进行有效结合,从而实现了资源共享局面,再经过计算机相互链接实现控制一体化。(4)计算机有很高的集成化功效。运用计算机的集成化功能将生产经营管理和控制过程组合成一个整体,从而实现了原料从进入工厂到生产加工的过程一体化操控。在实现计算机全过程自动化的基础上还实现了信息资源的有效共享、生产过程的统一管理,更好地适应现代企业的发展。(5)实现生产交流传动技术,提高产品的广泛认知度。随着科学技术的不断发展,各项电子、微电子技术也在迅速发展,通过交流传动技术能够更好、更快地实现产品的平滑调动。
4机电一体化技术的发展方向
从如下五方面论述了机电一体化的发展方向:(1)数字化为机电一体化产品的发展打下了稳固的基础,通过对微控制器的不断创新改革,实现了操作数控机床。数字化经过计算机系统得以实现,从而提升了机电一体化产品自身的诊断功能,实现了远程操控与整改。(2)在机电一体化技术的发展中模块化是最基础的。机电一体化产品的种类在不断增加,机电一体化的模块化发展就显得尤为重要。产品通过配套部件、接口等扩大规模,更加符合国际的统一标准。机电一体化技术的模块化发展推进了我国电气产品的一体化、规模化发展。(3)通过网络化操作使产品更加便利,机电一体化应用技术通过对网络技术及计算机的运用得到了新的发展,通过对网络技术的普及、对远程操作与控制,可以提高产品的网络功能,从而与中心计算机连接形成计算机集成系统,更有利于机电一体化的产品在网络化的社会中具有更多便利的功能。(4)在机电一体化技术发展应用的过程中,人性化的模式是其发展必须经历的过程,可以使产品更加灵活机动。由于计算机技术的普遍应用和各项智能化技术的不断发展,再通过精密的智能化传感技术,机电一体化的技术产品正迈向智能化的发展方向。人们的需求随着时代的发展而不断提升,对产品的智能化服务要求也相对有所提高,人性化的智能仪器以及机器设备都会成为今后应用广泛的科技。例如,智能化的机器人等,能够为人们提供更加智能化的产品性能,从而使产品更好地发展。(5)微型化机电一体化技术发展的新趋势。目前,在机电一体化技术的发展中,微型化的特征正逐渐受到重视。例如,在军事、医疗等方面机电一体化产品的面积小、节能好、应用灵敏等优势突出得非常显著,因此通过提高机电一体化产品的加工技术,使得产品更具优势。据我们的了解,机电一体化是一种由电子、光学、计算机、控制以及信息等多方面交叉综合而产生的一项应用技术。机电一体化将来的发展方向主要是光机电一体化、全系统智能化、技术产品网络化、微型机电化微型化、自律分配系统化以及设计产品绿色化等。
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2机电一体化的发展现状
我国机电一体化技术发展始于上世纪六十年代,从一片空白到当前人工智能技术的广泛应用,这充分证明了我国机电一体化发展飞快,并且很快的成为影响人们生活和生产不可或缺的重要技术基础。当前随着集成电路和计算机系统技术的快速发展,我国机电技术发展也朝着更高层次方面去前进,无论是我们经常使用的电视机,还是工业生产中使用的流水线生产设备,或者是电子数码产品,都可以看到机电一体化技术的应用。但是相对于国外其他国家机电一体化发展水平来讲,当前我国机电一体化发展还存在很多缺陷和不足,具体来讲其主要体现在以下几个方面的内容:其一,机电一体化产品质量难以保证,很多机电产品还处于较低的层次中,难以在激烈的市场中占据有利地位,属于机电一体化产品体系中的最低层次;其二,机电一体化的技术基础比较薄弱,自主研发能力欠缺,专业化机电一体化设计人才缺乏,难以保证机电一体化技术创新发展;其三,机电一体化技术进步趋势不明显,高水平的机电一体化产品在整个工业体系中的比重不大,其对于经济增长造成的影响也不是很明显。当然随着人们对于机电一体化产品的认知不断提升,需求不断增加,国家政策环境不断完善,科研创新能力不断提升,上述的各种问题都将一一解决,由此引领我国机电一体化技术朝着更加理想的方向发展和进步。
3机电一体化的发展趋势
立足当前机电一体化的发展现状,依照当前机电一体化发展规律和特点,对于机电一体化的发展趋势进行预测,并且依照这样的预测结果去引导机电一体化的技术创新和理论研究工作,是很有必要的。具体来讲,当前机电一体化的发展趋势主要呈现在以下几个方面:
3.1光学化
原始机电一体化系统主要是有传感系统,能源系统,信息处理系统,机械结构等部件构成,相信随着光学技术的融入,不仅仅使得传感系统,能源系统和信息处理系统的性能得以提升,还打开了机电产品设计的新格局,即光机电一体化。其特点主要体现在以下几个方面:其一,层次多,覆盖面积比较广泛;其二,结构不断简化,方便操作;其三,精度得以不断提高,功能朝着多样化发展;其四,可靠性不断提升,保证了稳定运行,并且有着较高的使用寿命。
3.2智能化
机电一体化技术的智能化,主要是指将计算机技术运用到机械设备中去,只要输出简单的程序命令,就使得机械设备按照理想的方式去运行。其技术优势主要体现在:技术应用范围比较广泛,需求的技术人员不多,实现了劳动力的缩减,可以达到资源优化配置的作用;其二,依靠智能技术,使得机械设备能够做好简单重复操作的工作,但是在人工智能技术体系不断健全的背景下,机电一体化系统下的机械设备活动能力将越来越灵活,甚至可以具备基本的逻辑判断思维,能够自发的根据情况进行自我决策,以达到预期的运行效益。以数控机床的诞生为例,其就是利用数控技术,采用计算机对于机械加工过程进行控制和管理,发挥驱动单元和机械执行的效能。
3.3环保化
为了机电一体化的发展同样需要秉持可持续发展观,处理好机械设备运行与资源消耗,经济发展质量之间的关系。因此,新时代的机电一体化也需要向着环保化的方向发展和进步。具体来讲,其主要体现在:其一,在进行机电一体化产品设计的时候,融入环保理念,将生产,包装,使用和销毁等多个阶段考虑进去,本着提高资源利用率,减少环境污染的目的,去进行优化设计;其二,从机电一体化能耗消耗的方向入手,保证机电一体化系统效益发挥的同时,实现机电一体化能耗量的降低,引导其朝着集约化的方向发展和进步。