工程机械再制造篇1 随着我国基础设施建设的快速发展,工程机械被广泛应用于各种建筑施工和道路施工中。几十年来,我国的工程机械行业发展迅速,生产的产品不仅能够满足国内的需要,很多已经进入国际市场。工程机械的使用期限约为10年,目前,我国的工程机械将大部分进入报废高峰期,如何妥当处理这些设备是亟待解决的问题。再制造的提出,为顺利解决这一问题指明了道路。本文以我国的工程机械为研究对象,对该行业的可再制造性进行了研究分析,并总结了我国工程机械在开展再制造过程中存在的问题。最后根据我国的实际情况,对我国工程机械再制造产业的发展提出了建议。 1工程机械可再制造性分析 1.1工程机械再制造概述 工程机械的再制造是以机器的全寿命周期设计和管理为指导,以提升废旧机器的性能为目的,并以优质、高效、节能、节材、环保为准则,采用先进技术和产业化生产方式,对即将报废的工程机械进行修复和改造的一系列技术措施或工程活动的总称[1]。传统的工程机械制造产业链以机器的报废而终止,而工程机械的再制造是以机器的报废为起点,使得该产业链进一步得到延伸,符合先进、绿色和环保的要求。工程机械再制造具有以下特点:再制造产品的质量和特性不能低于新产品,与新产品制造相比,成本只有新产品的50%,节约能源60%、节省材料70%,再制造过程产生的大气污染物排放量将降低80%以上[2]。工程机械再制造工艺流程如图1所示。在工程机械的再制造过程中,需要将整机拆解至单个零件,并设法将零件上的污物除去,这些工艺过程极易对环境造成污染。同时,对于受损的零件,需要评估其使用性能并使其得到恢复。做到无损拆解、绿色清洗、高质量修复和高精度检测,是工程机械再制造成功的关键。 1.2我国工程机械可再制造性分析 首先,巨大的保有量确保了我国工程机械再制造原材料的来源。根据前瞻产业研究院的统计数据,截至2019年底,我国的工程机械产品总保有量约为886万台,且产量与销量均在不断增长,保有量将会持续增长。目前,这些设备已陆续到达使用年限,它们将会成为工程机械再制造对象的主要来源。其次,工程机械再制造产品拥有广阔的市场。再制造产品以报废的旧机为原材料,使得成本大大降低,但性能却能够与新产品媲美,因此在价格上具有绝对的优势。随着环保、节能、绿色等理念逐渐深入人心,再制造产品将会越来越受到人们的青睐,迎来前所未有的发展机遇。最后,产品的模块化设计为再制造提供了便利。常用的工程机械中,如挖掘机、装载机、推土机等,同一品牌的产品在结构上具有很多类相似的地方,很多零部件都已经做到模块化设计,互换性好。因此,不同产品的再制造工艺流程差别较小,通用性好。 3我国工程机械再制造产业发展中存在的问题 3.1工程机械再制造产业整体规模和技术发展滞后 目前,我国有广西柳工、徐工等品牌企业从事工程机械再制造产业,并形成一定的规模,但与国外相比,我国的工程机械再制造存在产业整体规模较小、企业缺乏自主创新能力等特点[3]。近年来,我国的再制造技术虽然在自动化、智能化方面取得了较大进步,但再制造技术的研究以政府投入经费、科研机构参与为主,很多企业并不愿意在再制造技术的研究方面投入大量成本,导致我国的再制造技术发展缓慢,难以满足先进再制造的要求。 3.2再制造配套政策法规和产业链条不够完善 虽然我国发布了一系列发展再制造产业的文件,但由于缺乏顶层设计和专业指导,我国的工程机械再制造产业在各个地方呈现出不同的发展状态。工程机械再制造产业缺乏有效的评价机制,很多并不符合再制造条件的机器进入到产业链中,尤其是冒牌产品的进入,给再制造产业的发展产生了较大阻碍。此外,很多工艺流程并未标准化,同时缺乏有效的质量控制体系,导致再制造后的产品质量参差不齐,难以得到保证。 3.3社会各界对再制造产品认可度不高 再制造是一个全新的概念,很多消费者对再制造后的产品质量持怀疑态度,甚至直接将其看成“二手货”[4],因此购买的积极性并不高。此外,有些企业对再制造认识不深,将其与维修混为一谈,简单照搬国外技术,却没有形成具有自己特点的再制造产业。 3.4工程机械生产厂商与再制造企业之间信息不对称 目前,模块化、标准化设计越来越受到企业的重视,它能够缩短新产品的开发时间,加快产品零部件更换的速度。为了提高售后服务质量,保证产品的零部件在受损后能够得到及时的更换,厂家多会提前采购一批配件并将其安置于库房中。然而,这些零件很多情况下并未得到真正的利用,有些零件甚至还未被使用就已经过期,造成资源的浪费。同时,再制造企业常常因为零件的供应问题而使整个工期受到影响,工程机械生产厂商与再制造企业之间存在着严重的信息不对称问题。 4对我国工程机械再制造发展的建议 4.1构建工程机械再制造技术体系,促进产业化发展 工程机械种类繁多,不同设备的结构都有其特点,再加上设备的使用工况存在较大差异,零部件的损坏形式也不尽相同,这对再制造技术提出了较高的要求。面对这样复杂的再制造对象,应在借鉴国外成功经验的基础上,结合我国的实际情况,形成完善的再制造技术体系,以促进我国工程机械再制造产业化发展[5]。 4.2注重再制造技术人才的培养 工程机械的再制造工艺涉及零件的拆装、焊接、修复、检测、材料等多个学科,然而我国目前还没有专门为工程机械再制造行业输送专业人才的教育机构,再制造行业的专业人才缺口巨大。未来应注重对相关交叉学科人才的培养,使相关基础学科教学与智能领域学科教学相互融合,为工程机械再制造产业培养更多的专业型人才。 4.3提高社会对再制造产业的认知 目前,我国的制造业正在实现由生产型制造向服务型制造转变,消费者将会越来越看重产品的后期服务。再制造可以使消费者以较少的成本获得不亚于新机的性能,将会越来越受到人们的青睐。因此,应加强工程机械再制造产品的宣传,使工艺流程规范化,从而消除消费者对再制造产品质量的疑虑,为工程机械再制造产品开创更加广阔的市场。4.4完善和实施工程机械再制造政策法规及措施工程机械再制造产业的发展离不开国家政策的支持和法律保障,对报废的产品或拆解后的重要部件,应从法律层面强制要求用户将其移交给指定厂商进行再制造处理。鼓励高校、科研机构和再制造企业积极参与开发新技术,并逐步建立起行业标准和质量保障体系。要求设计人员在产品开发阶段就考虑产品的可再制造性,包括材料的选用、结构的设计、整机组装等,使工程机械的制造产业与再制造产业紧密结合起来,从而实现整个工程机械行业的蓬勃发展。 4.5建立网络化再制造生产模式结合 “互联网+”理念,利用信息技术和大数据,使零星的再制造单元联合起来,形成一个基于网络化的工程机械再制造系统。这个系统可以对再制造产品市场快速做出响应,使企业加快对再制造工程机械的开发步伐,从而提高企业的竞争力。网络化再制造系统可以有多种不同的形态和模式,如有的系统负责收集再制造工程机械的原材料数据,有的系统负责报废工程机械的回收等。 4.6搭建再制造零部件信息共享平台 为了提高产品的设计和安装速度,降低生产成本,工程机械零件的可互换性和标准化越来越受到企业的重视。企业开发出新产品后,还会为客户提供备品备件,包括易损易耗件、标准件等。这些零件大多被放置在企业的库房里,造成资源的浪费。有些零件甚至还未被使用就已经过期,如密封圈。搭建再制造零部件信息共享平台,如图2所示,不同品牌的企业可以在平台上发布零部件库存信息,再制造企业通过平台可以轻松获得该信息,迅速定位所需零部件,最终与库存厂家联系,购置所需的零部件。再制造零部件信息共享平台的搭建,不仅可以保证产品再制造过程的顺利进行,同时也可以解决库存零件过期而造成资源的浪费,符合工程机械绿色发展的理念。 5结语 工程机械是我国装备制造业的重要组成部分,我国现有的工程机械种类繁多,保有量大。如果对数量庞大的报废工程机械处理不当,将会严重影响到整个工程机械行业的发展。再制造为报废工程机械的回收利用指明了方向。本文对我国工程机械再制造过程中存在的问题进行了分析,指出我国的工程机械再制造产业必须从技术、人才、社会认知度、法规政策及互联网等多方面着手,建立工程机械再制造系统,创建再制造零部件信息共享平台,才能使我国的工程机械再制造产业得到长足的发展。 作者:姬文晨 杨雷 陈有俊 单位:云南交通职业技术学院 工程机械再制造篇2 经过十几年的发展,我国再制造产业虽然取得了一定的成绩,但是当前国内再制造产业尚仍处于探索阶段。行业各界对再制造的认识还不够统一,企业的技术积累仍然不够,再制造的表面修复技术、工艺技术、质量控制和资质管理等方面标准缺乏,制约了再制造技术的应用和持续发展。除此之外,对再制造的概念和认知也要进行宣传。笔者通过近十年的对再制造的关注和认知,以工程机械行业再制造为例,重新对行业再制造的发展进行一次梳理和探究。 1再制造定义、政策、特征 1.1再制造定义 再制造定义众多,大家对再制造的理解亦不同。但统一命名,统一概念,利于再制造推广,利于再制造业务的可持续性发展。按照国家工信部对再制造的标准术语:再制造(GB/T28619-2012):对功能性损坏或技术性淘汰等原因不再使用的产品进行专业化修复或升级改造,使其质量特性和安全环保性能不低于原型新品的过程。此外,联合国环境署国际资源小组在2018年发布了《重新定义价值-制造业革命:循环经济中的再制造、翻新、维修和直接再利用》报告,指出再制造可节省80%~98%的新材料,采用这些“价值保留流程”还有助于将某些行业的温室气体排放量减少79%~99%,具有极大的潜力实现温室气体排放的消减。 1.2再制造产品的特征 按照工信部定义,通过再制造的产品,其质量和性能不低于新品,成本只是新品的50%,节能60%,节材70%,降低排放80%。再制造既有装备维修的特色,即“以废旧件为加工毛坯,以恢复旧件工作性能为目的”。再制造又有产品制造的特色,即“以标准化生产为前提,以流水线加工为标志”。再制造还具有资源再生的特色,即“以节约资源和节能减排为目标,以高新技术为手段”。 1.3工程机械再制造的流程和标准 目前,针对工程机械再制造已经制定了相关标准,见表1。工程机械核心件的再制造流程见图1。 2再制造的国家政策 我国再制造政策法规经历了一个从无到有、不断完善的过程。自2005年起到2021年,已先后颁布《循环经济促进法》《2030年前碳达峰行动方案》等法律、法规及管理文件30余项,有效规范和引导着产业有序的发展。 2.1国务院等国家部委历年颁布的再制造政策 2010—2020年颁布的再制造产业相关主要政策法规见表2。2021年,国务院发布关于《加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》(国发〔2021〕4号),提出要推进工业绿色升级,大力发展再制造产业,加强再制造产品认证与推广应用。在2021年10月国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》(国发〔2021〕23号)中,再次提到要促进汽车零部件、工程机械、文办设备等再制造产业高质量发展。 2.2再制造产业集聚区和产业示范区基地 为促进再制造产业的发展,我国先后批准了再制造产业集聚区和产业示范基地,见表3(截止2017年12月)。 3再制造目前存在的问题和瓶颈 3.1企业方面对再制造存在的问题 首先,是对再制造的认识不统一、不深入。对再制造和制造、修理的概念及关系不明确、相混淆,有些企业简单的将维修模式移植到再制造,认为扩大规模就是再制造;还有的制造企业没有充分认识到再制造工艺过程的特殊性和复杂性。其次,实施再制造质量标准体系尚未建立。大部分企业在旧件检测、再制造毛坯修复等关键环节没有建立相应的质量控制体系,缺乏废旧零备件质量检测技术,产品的再制造加工水平低,一是难以保证再制造产品的质量和可靠性,二是再制造率低,节能减排和经济性差。最后,再制造体系不健全,需要建立从旧件(核心件)回收、批量修复、再制造产品销售等体系,见图2。 3.2再制造发展瓶颈 3.2.1修复效率偏低 国内再制造核心件虽然保有量大,但是由于原产品设计没有考虑再制造需求,造成回收核心件质量不高,修复率低。我们了解到的数据,国内一些企业的核心件修复率不到50%。相比而言,卡特彼勒数据显示修复率为80%。 3.2.2跨境流动障碍 具体来说,在海关进出口目录上,美国几十年前就有了再制造项(remanufactured),但目前在国内海关名目中没有。3.2.3增值税的结构要调整由于增值税种的存在,使得非一般纳税人类型的客户在消费再制造商品并返回旧件的交易链中,无法按适当的增值税处理规则,处理与旧件押金相关的增值税,结果过度负担了旧件押金部分的增值税负,直接影响了客户采购再制造产品的积极性,特别不利于再制造有效回收旧件。 4再制造表面修复技术的类型和代表企业 4.1热喷涂 北京联合涂层技术有限公司是热喷涂的代表企业,拥有进口等离子喷涂设备、熔射设备、爆炸喷涂设备、电弧喷涂等等,是卡特彼勒、康明斯等工程机械企业的再制造设备供应商之一。 4.2激光熔覆 激光熔覆代表企业是沈阳新松机器人自动化股份有限公司和山东建能大族激光再制造技术有限公司。 4.3镀液 镀液代表企业是大连海事大学董氏镀铁有限公司,该企业在无刻蚀镀铁技术基础上,进一步研究开发了铁基合金镀铁再制造技术。某主机2012年曾委托董氏铸铁对挖掘机曲轴进行了再制造,装机后跟踪3年,没有出现任何质量问题。 4.4电刷镀 电刷镀技术(见图3)在失效零件的修复和强化方面有重要作用,通过在刷镀液中添加纳米颗粒以进一步提高涂层效果的电刷镀技术。电刷镀已经是行业普及的技术,但是受环保政策影响,从长期来看该技术将会被取代。除了表面修复技术,精良的再制造设备,严格的再制造标准也是保证再制造质量和寿命的关键。另外,通过专业的再制造清洗设备和清理工艺,可最大程度地提高清洗效果,降低清洗成本并符合绿色环保要求。磨削设备、车削中心等高精度的机械加工设备,以及性能优异的检测和试验装备也都是再制造过程中的重要保证。 5卡特彼勒再制造模式 美国的再制造企业主要有三种运作模式。①原制造商投资、控股或授权生产的再制造企业。这类企业只生产自己的产品,再制造后的产品直接进入原制造企业的备件和服务体系中流通,并使用原制造企业的标识,例如卡特彼勒再制造集团。②独立的再制造公司。这样的公司不依附于任何一家原制造厂,完全依据维修市场的需求生产再制造产品,只需对所生产的再制造产品进行负责。③数以万计的小型再制造工厂,他们以各种灵活的方式为客户提供完善的再制造服务,客户在他们那里进行再制造,再制造核心件的所有权一般不发生变更。卡特彼勒作为工程机械再制造领域的代表企业,它认为:没有核心件,就没有再制造。核心件是再制造的血液和根本。卡特彼勒再制造的理念和做法如下:①没有再制造核心件等于没有再制造;②卡特彼勒拥有自主开发的核心件管理系统来跟踪所有再制造核心件的流动;③再制造核心件处理每单不超过48h;④逆向物流不是孤立的,与传统物流体系是结合的,也是并行的。 6结语 整体上,我国工程机械再制造的商业模式一直没有确定下来,再制造商业模式还属空白。再制造不只需要技术、运营和社会三个维度的研究探讨,也迫切要求在经济学上的供需角度展开相关研究。关于工程机械行业再制造业务谁更适合主导也需要不断的尝试和试错,美国企业的三种再制造模式无疑可以作为他山之石,为工程机械行业再制造提供了尝试的方向和路径。 作者: 杨君玉 张丹丹 冯刚 单位:北京卓远智联科技有限公司 中国特种设备检测研究院 中机标准(天津)信息科技有限公司 工程机械再制造篇3 在当前经济发展新常态下,我国工程机械的市场规模和产业规模不断扩大。我国对工程机械行业的重视程度在逐年增加,并出台了一系列扶持政策,使得我国工程机械市场得以迅速复苏。2018年国家发改委联合工信部发布《关于实施家电下乡活动的通知》要求家电下乡补贴纳入汽车消费补贴范围。2020年生态环境部发布《非道路移动机械污染防治技术政策》,鼓励混合动力、燃料电池、纯电动等新能源技术在非道路移动机械上的应用。2021年国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》促进汽车零部件、办公设备、工程机械等再制造产业高质量发展。这些政策有力地推动了工程机械再制造产业的健康发展。随后,据2022年中国及31省市工程机械行业政策汇总及解读可知,从建国初级规划的“40%左右达到或接近国际较先进水平”,到现阶段我国工程机械行业发展已发展至全球第一,见证了新中国的发展崛起。可见,国家在税收方面对工程机械生产企业给予了政策倾斜,为促进工程机械再制造行业发展提供了有力支持。但与此同时,我国工程机械行业在具体发展过程中面临的一系列问题挑战也不容忽视,如产业升级与再制造体系有待进一步完善;市场竞争日趋激烈但产品质量却良莠不齐;再制造产品质量制定及检测认证体系不完善等问题已成为制约工程机械行业发展的关键因素。工程机械再制造标准化可为工程机械质量、节约资源与市场秩序规范等方面提供技术准则、依据,有益于行业结构调整与优化。制定与完善我国工程机械再制造标准体系,对于规范我国工程机械企业的标准化工作、提高产品可靠性水平具有重要的指导意义,可系统有效地提升产品的技术质量水平。所以,对工程机械再制造标准进行研究,能够增强工程机械企业的发展与竞争能力。在工程机械再制造标准的实践中,企业要主动顺应变革,提出有效的管理办法与措施,以提升工程机械企业发展水平。 1工程机械再制造标准概述 1.1工程机械再制造标准定义 所谓工程机械再制造是指将已报废的或报废前被淘汰的产品按照原设计或原工艺制造出来,以满足实际生产和使用需求。在工业产品制造领域,再制造也属于产品制造方式,但由于工程机械产品制造特殊,其再制造必须满足GB/T28618-2012标准才能定义为再制造。在再制造领域中,将旧机械用于生产设备本身也是一种再制造方式。例如,生产工程机械或者修理工程机械时,将机械以一定数量为单位直接运用于生产经营活动中并取得一定经济效益和社会效益;或将一定数量机械直接运用于生产经营活动中而取得一定成效。而工程机械再制造标准是指在质量管理过程中,为达到对工程机械产品设计或制造的可靠性要求而对工程机械进行的技术检验、设计评估等标准活动的总称,其包括:质量控制标准与试验规程、试验方法与鉴定方法、质量保证与检验能力。再制造标准旨在保证与改善工程机械零件的质量性能,提高工程机械性能参数,延长零部件寿命。另外,再制造标准还可提高再制造机械生产厂家、技术和质量管理部门与服务机构之间的沟通和协作效率。 1.2工程机械再制造标准政策背景 就目前国家对于工程机械再生制造业标准政策鼓励而言,主要集中在再制造产品研发、再制造技术提升、资质认证及相关税收等方面。例如陕西省政府出台了《关于加快推进工程机械产业转型升级发展的实施意见》以及《陕西省产业结构调整指导目录》等政策法规,加大了工程机械行业再制造支持力度。对工程机械再制造行业中存在的突出问题提出了针对性解决方案。如山东临沂市出台《关于加快推进工程机械再制造行业发展的实施意见》,成立了工程机械再制造质量标准工作组。另外,我国在2019年出台的《关于推进再制造产业发展的意见》和《再制造产品认定管理暂行办法》发布后,陆续发布的《再制造机械产品质量评价通则》GB/T41352-2022中明确规定了对于再制造产品应具备技术性能试验能力、检验项目以及合格评定等要求;参评的再制造生产商对所提供资料数据真实性负责;再制造产品应具备整机性能检测等性能指标。 2工程机械再制造行业现状 中国工程机械再制造行业主要由中联重科、柳工、山河智能等大中型再制造企业发展而来。目前,基于经济发展新常态下和市场竞争日趋激烈的双重压力下,我国工程机械再制造行业处于发展的起步阶段,其面临着前所未有的挑战。如再制造行业整体规模较小、生产效率低下、设备更新周期长、资金压力大等问题均是制约其发展的主要因素。此外,再制造行业中产品质量参差不齐也成为制约行业发展的主要问题之一。 2.1再制造发展起步较晚,行业整体规模小 工程机械再制造行业起步较晚,经历了十几年的发展才逐渐进入成熟期。当前,我国工程机械产品平均保有量为1万台,仅为美国的1/10;平均年生产能力为4000~5000台。在工程机械产品中,挖掘机的保有量达到了8万台,起重机的保有量达到8万台。而我国平均年生产能力仅为2000台,每年国内挖掘机更新需求达到6000台左右,保有量还远远大于其总量。 2.2再制造设备更新周期长,行业资金压力增大 目前,再制造行业主要是一些规模较小的企业参与其中,规模小的企业经营范围有限。再制造行业中的大企业主要以大型挖掘机、装载机、平地机、起重机等工程机械为主,其再制造的设备多为进口和国产设备,这些机械更新周期长、配件供应不足、售后服务跟不上、价格昂贵等问题严重影响了工程机械再制造行业的发展。再制造企业自身也需要投入大量资金用于生产经营中,资金压力较大。再制造行业中最主要的风险来自于贷款,其中贷款额度一般在20~30万元。而一般贷款都需要由再制造企业提供担保,因此加剧了其贷款的压力。 2.3再制造产品质量良莠不齐,维修费用成本较高 再制造产品质量差主要表现在:一是缺乏先进的检测手段和设备。目前,国内外许多再制造企业采用表面贴剂的传统检测手段以及利用红外、热成像等新技术对再制造设备进行检测,但是由于检测手段不全面,对设备产生的故障无法做到全面检测,所以其故障检出率较低。二是使用的材料、设备等产品性能不能满足要求。一些再制造产品性能指标与原设备相比差得很远。例如,一台二手挖掘机由于机械结构简单、故障率低等原因导致修复成本较高、维修周期长。三是再制造设备维修费用高。由于再制造技术水平高低不等、设备损耗不同、维修周期不同以及各零部件工艺水平不同所造成的再制造成本差异较大。 2.4再制造产业扶持政策滞后,制约工程机械企业深度发展 工程机械再制造行业是一个新兴的朝阳行业,其涉及的领域广、利润空间大,但对技术要求较高、资金需求量大,同其他行业存在极大差异。目前,一些国家和地区对于工程机械再制造产业的扶持政策还不完善,限制了再制造行业的发展。由于缺乏行业标准和监管体系,再制造行业尚不能全面满足对废旧工程机械修复和再制造装备制造业发展的需求。 3工程机械再制造标准的具体措施 随着中国工程机械产业步入规模化、集约化、国际化阶段,产品质量、售后服务及价格等方面将会出现明显上涨,为满足用户多元化服务需求、保障用户利益和促进行业良性发展,需要政府采取措施引导、加强顶层设计、加强技术标准体系建设、完善服务与售后服务体系,以此来促进工程机械行业实现健康发展。 3.1加大政策扶持力度,加速完善顶层设计 随着我国经济发展进入新常态,“新常态”,意味着将进入一个新的时期,为适应经济发展新常态,我国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段。经济转型升级离不开科技创新和体制机制创新的推动与引领,离不开经济发展新动能的不断涌现。而对于建设工程机械再生制造业而言,必须加大国家政策的扶持力度。目前,虽然国家出台了相关行业标准及政策文件、发展规划,但是相关政策大多是针对行业内部的企业或个人,缺少对工程机械再制造行业的顶层设计。在工程机械再制造行业中,国家相关行业标准及政策文件主要集中在《工程机械再制造工业发展指导目录》和《工程机械再制造产品分级标准》中进行规范。这些标准均未对工程机械再制造企业开展工程机械再制造业务进行明确规定。为规范行业发展,应加强工程机械再制造企业标准体系建设,促进工程机械再制造行业健康有序发展。国家相关行业标准及政策文件可以分为强制性标准、推荐性标准、引导性标准及推荐性标准及指导性标准四类。 3.2加强技术标准体系建设,满足行业快速发展需求 加快建立完善的工程机械再制造标准体系,以满足工程机械再制造行业快速发展需求,是实现我国工程机械再制造行业健康可持续发展的必由之路。我国再制造技术标准体系建设主要包括:标准制定组织机构、标准制定技术委员会、标准协调机构和标准协调委员会委员等多个部分。目前我国已建立再制造标准管理组织机构和标准协调委员会成员单位,各成员单位已有20多个代表工程机械再制造行业各利益方和相关利益群体的团体。再制造标准制修订工作已进入新一轮的增补完善阶段。在当前经济全球化、市场国际化背景下,工程机械再制造技术标准建设将更符合国际市场发展需求对产品技术要求和检测要求以及国外技术标准制定情况。因此,需针对不同地区特点和用户需求制定不同标准和规范。 3.3发挥产业集群效应,整合资源提高再生利用率 根据国家经济发展水平和行业发展水平,对工程机械再制造发展提出了新的要求。传统的工程机械再制造方式是由专业化回收企业完成报废回收废旧机械的加工、拆解和组装。由于受市场因素影响较大,存在着回收利用不合理、拆解人员素质参差不齐、设备利用率低等问题。因此,可以充分发挥工程机械产业链上下游产业之间的协同效应,加快形成规模效益和集群效应的再生资源循环利用产业链条,逐步实现工程机械再制造的规模化、集约化。此外发挥工程机械再制造的集群效应具有比较明显的优势。该优势可集中优势资源提升产品质量和服务水平,对推动工程机械再制造产业更快更好发展发挥着重要作用。如目前我国一些大型再制造企业如中联重科、徐工集团以及三一重工等都在发挥自身优势建立起再制造行业集群,发挥集群效应。 4结束语 近年来,我国工程机械再制造行业已具备一定的基础和实力,且工程机械行业涌现出一批优秀企业,再制造水平在国内外均处于领先地位。工程机械再制造是将废弃的工程机械进行再制造,有利于循环经济的发展。随着我国国民经济的快速发展、对环境保护的重视以及社会经济结构的调整,工程机械行业面临着新的机遇和挑战。对工程机械再制造企业来说,在进行废弃工程机械回收再制造过程中如何把握再制造标准制定思路对再制造业务开展至关重要。从技术角度分析:首先要掌握再制造机械设备结构原理、零部件再制造工艺等技术基础;其次要把握再制造的技术要求;最后要关注市场动态及售后服务需求,把握市场机会。 参考文献: 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计算机技术论文:计算机技术在高校美术教育中的应用 摘要: 当今计算机技术高速发展,智能设备的普及,智通终端已经在学生中得到广泛应用。地方高校的美术教育如何更好满足学生的学习需要,计算机技术如何在高校美术教育中应用已经得到很多优秀教育的实践与探讨。地方高校因历史原因,致其发展相对滞后,地方经济也制约教育资源投入。而想要保证高校美术教育在新时期更好发展,我们就必须合理的利用计算机技术在高校美术教育中的应用优势,相关教师也必须掌握具体结合计算机技术的美术教育方法,这样才能为我国高校美术教学有效性的提升带来较为充足的动力。 关键词: 高校;计算机技术;美术教育;地方高校美术教育 现阶段地方高校的传统的美术教育中,口口相传,教授亲自示范,学生临摩教授作品,是其具备的主要特征,虽然这一教育模式在很长一段时间发挥了不俗的效用,但随着现代教育与学生规模的不断发展,地方高校美术教学模式开始逐渐不能满足现在学生的多元化、实用化、高效化需求,而为了较好扭转这一现状,正是本文就计算机技术在地方高校美术教育中的应用展开具体研究的原因所在。 一计算机技术在高校美术教育中的应用优势 为了较好完成本文就计算机技术及高校美术教育展开的相关研究,我们首先需要明晰计算机技术在高校美术教育中的应用优势,而结合自身实际工作经验与相关文献资料,笔者将这一优势概括为时效性、多维度、灵活性、立体性、互动性等五方面。 (一)时效性 对于计算机技术来说,其本身凭借着自身的超时间性质能够较好满足高校美术教育的需求。在计算机技术的辅助下,教师能够通过大量资料的展示为学生展现美术相关的历史变迁、流派风格演变,这种展示不同于以往的少量资料总结,而是能够通过大量信息的对照与系统化介绍,加深学生对于相关美术知识的认知。此外,由于计算机技术能够较为便利的收集富有时代感的教学内容,具体高校美术教学的实用性也将因此大大提升,以往学生距离美术较远的距离感能够由此消除,高校美术教育自然能够实现更好展开[1]。 (二)多维度 对于计算机技术来说,除了超时间特性外,其还具备着多维度的特性,而将这种多维度特性应用于高校美术教育中,高校美术教育就将脱离小小的教师束缚,异国他乡的导师通过计算机技术为高校学生授课也将得以实现,这自然就使得高校美术教育的灵活性大大提升,高校美术教育的更好展开也将获得有力支持[2]。 (三)灵活性 对于计算机技术来说,其本身还具备着自由灵活的特性,而如果能够将计算机技术的这一特性作用于高校美术教育中,学生就能够在任何时间、地点通过网络开展美术相关学习,终身教育也能够由此成为现实。在计算机技术的影响下,高校学生能够脱去家庭出身、地位、财富的束缚,平等的参与到美术教育中,高校美术教育的有效性自然会因此大大提升[3]。 (四)立体性 在计算机技术的作用下,图像、色彩等因素能够通过集合形成多媒体立体信息,而这就是计算机技术多媒体性的最好表现。在计算机技术的多媒体性影响下,高校美术教育能够将以往很多抽象、复杂的美术相关教学内容通过多媒体变得具体形象,学生的美术相关学习兴趣就将因此大大提升,这也能够将高校学生以往的被动美术学习变为主动学习,学生在主体性意识参与的创造过程中,自然使得高校美术教育实现更好展开[4]。 (五)互动性 除了上述几方面外,互动性也是计算机技术的特性之一,而这一特性同样能够较好应用于高校美术教育之中。在交互性的影响下,学生能够在计算机技术辅助的美术教育自由掌握学习进度、选择学习内容,而这一过程中实现的较好人机交互也将使得高校美术教育的有效性大大提升。 二实现计算机技术应用于高校美术教育的策略 结合上文内容,我们较为直观的了解了计算机技术在高校美术教育中的应用所能够发挥的优势,而在下文中笔者将结合相关文献资料,对实现计算机技术应用于高校美术教育的策略进行详细论述,希望这一策略能够为相关高校美术教师带来一定帮助。 (一)多媒体技术的应用 对于高校美术教育的多媒体技术应用来说,这一计算机技术的组成能够在素描、色彩、构成、美术欣赏、装饰图案等多种教学中实现较好的应用,这里笔者以多媒体技术在美术欣赏这一高校美术教育中的应用为例。在传统的高校美术教育中,这一教育本身更倾向于理性知识的传授,但多媒体技术的应用却使得高校美术教育开始具备声、文、图、像的综合性内容,这就使得美术欣赏相关的教学得以更好展开。在具体的《欧州文艺复兴时期》绘画作品欣赏中,没有多媒体设备的时代一般会通过课本与教师准备的资料完成这一环节教学,但在多媒体设备的支持下,教师能够应用多媒体设备,依次进行意大利佛罗伦萨的风光电影片段、文艺复兴时期画坛巨匠作品的播放,而这些都能够将文艺复兴时期的美术成果更加直观的展现给学生,这一过程中相关教师如果能够辅以文艺复兴时期画家相关小故事的讲解,就能够将文艺复兴时期画坛严谨、宏伟、庄重的艺术风格较为直观的传递给学生[5]。而在“击鼓说唱俑”、“秦始皇兵马俑”等中国雕塑作品的欣赏教学中,由于学生没有办法接触实物与仿品,这一欣赏教学仅仅通过书中的图片进行自然不能较好相关目标,但在多媒体技术的支持下,多媒体屏幕能够将相关雕塑作品360度无死角的展现于学生面前,而这一过程中如果辅以民族音乐,学生就能够更加全神贯注的参与到欣赏教学中,这一过程将大大激发学生的美术学习兴趣,高校美术教育的有效性自然因此大大提升。 (二)数字交互技术的应用 除了多媒体技术外,数字交互技术同样能够较好应用于高校美术教育之中。在很多大型博物馆中,我们常常能够见到可识别人动作的数字书籍,这就属于一种较为典型的数字交互技术,而结合数字交互技术的特点我们也不难发现,高校美术教育在数字交互技术的支持下能够较好提升自身的有效性。具体来说,对于高校美术教育来说,抽象空间相关的美术知识教学往往是教学的难点所在,学生没有办法亲自进入这类抽象空间进行体现,相关抽象空间的教学自然无法实现较好展开,而在数字交互技术的支持下,教师就可以利用三维技术,建设相关抽象空间开展教学,这一教学在数字交互技术的支持下将使得学生如身历其境般参与到相关美术知识的学习中,学生也将由此不知不觉的融入到美术知识的学习中,高校美术教育的有效性自然能够实现较好提升。据笔者调查得知,我国当下很多科研机构已经开始着力研究结合数字交互技术的美术相关教学设备,而由此我们可以预见数字交互技术将在未来的高校美术教育中发挥更大的效力[6]。 (三)三维虚拟互动技术的应用 除了上述两种计算机技术应用的高校美术教育外,三维虚拟互动技术也能够较好应用于高校美术教育中,而这一应用存在着传统与创新两种应用模式。1.传统应用模式。在传统的三维虚拟互动技术应用的高校美术教育中,学生戴上三维光闸眼镜,教师应用三维虚拟互动技术开展相关美术知识的讲解是这一传统模式的主要内容,在这种内容下的高校美术教育中,学生能够在三维光闸眼镜与三维虚拟互动技术的支持下,亲眼观看三维立体的艺术作品,艺术家的成长经历也能够由此更加生动的展现给学生,这自然使得高校美术教育得以更好展开。值得注意的是,三维虚拟互动技术的传统高校美术教育模式较为适用于艺术概论、雕塑理论课、速写、色彩和素描等理论教学。2.创新应用模式。除了传统应用模式,三维虚拟互动技术在高校美术教育中还存在着创新的应用模式,这一创新的应用模式需要在VR设备的支持下才能够得以顺利展开。具体来说,教师需要为学生准备VR设备与空旷房间,这样学生就能够通过VR设备真正感受古人的衣物、西方宫廷内部场景、敦煌石窟壁画等虚拟真实场面,而如果教师能够为学生提供无线蓝牙数据手套,学生所参与的虚拟现实美术教学就能够在手套所提供的压强和重量下,进一步提高教学的真实性,高校美术教学也将因此实现更好展开。值得注意的是,这种创新应用的三维虚拟互动技术较为适用于高校美术教学的欣赏教学。 三结语 在本文就计算机技术在高校美术教育中的应用展开的研究中,笔者详细论述了计算机技术在高校美术教育中的应用优势,并提出了应用多媒体技术、数字交互技术、三维虚拟互动技术三种实现计算机技术应用于高校美术教育的策略,结合这一系列内容我们能够发现,计算机技术想要更好为高校美术教育提供支持,其本身就需要实现更进一步的发展,而相关教师也必须掌握结合计算机技术的高校美术教育方式,这样才能够真正实现高校美术教育有效性的较好提升。 作者:黄小成 代国娟 单位:武汉大学 凯里学院艺术学院 计算机技术论文:计算机技术在水利工程设计中的运用 【摘要】随着科技的迅速发展,计算机技术也越来越发达,广泛地应用于各行各业中。水利工程项目中由于要涉及比较复杂的环节,例如地质勘探、工程设计等。这些都很难通过人工进行操作,计算机技术的运用具有高效、操作简单便利的特点,能够有效地完成这些环节。 【关键词】计算机技术;水利工程;设计 1引言 随着经济的不断发展,水利工程也在不断扩大。水利工程项目涉及的领域比较多,项目的分工也很复杂,这些特点决定了水利工程项目的管理任务比较艰巨。保证水利水电工程项目高效、准确、守时、保质地完成,成为亟待解决的问题。 2水利工程的施工特点 2.1控制工程所在地水流情况 由于水利工程的特殊性,大多建设在水势迅猛的江河区域,要求对施工场地做好严格的水流控制,避免施工过程中因流水因素造成的负面影响,同时消除安全隐患,减少对施工安全的威胁,最大限度地保证工作人员的生命安全以及水利工程的顺利施工。不仅如此,在进行工程施工时,还要对地基进行特殊处理,以保证地基的稳固,这样才能为工程的质量提供保障,提高成功率,避免多次返工,重复维修,造成资源浪费。所以,为了充分控制水流,防止以上不良后果出现,专业人员需要对施工场地的水流情况进行充分调查分析,并且提出合理的解决方法,对水流进行合理地控制,同时还需要对防渗、承压等重要问题进行处理,使其符合相关标准,从而确保水利工程能够顺利进行,并能够保证工程质量[1]。 2.2准确应对气候变化 水利工程周期长而且全部都是室外施工,所以对气候也是有一定的要求。温和的天气变化,会保证施工的顺利进行,但是一旦出现恶劣的天气就会使工程被迫中断,更有严重的情况会让工程毁于一旦,所以,能够准确估计天气变化,制定合理的应对措施显得尤为重要。首先是预估天气,要求准确、及时,同时在预测的基础上,还要制定完善的应对措施,能够充分应对不同的天气变化,保证即使在恶劣天气到来的时候也依然能够保证工程的安全性和完整性,不受天气变化的影响[2]。 2.3工程质量要求极其严格 水利工程是一项重大的国家战略工程,其对保障民生、确保水流安全、改善全国各地水资源分配,提高国家经济发展,保证水流发电等各方面都有重大意义,相对于其他的普通建设工程而言,显得更为重要,更加受到老百姓的关注。水利工程一旦崩塌,对于周边甚至是全国的居民将是一场灾难,中国的经济也将遭受重大损失。因此,其重要性不言而喻,对工程质量的要求极其严格。 3计算机技术在水利水电工程管理应用中的必要性 3.1社会发展形势的必要性 同其他行业一样,水利水电行业也面临着市场竞争。近年来,水利水电的迅速发展,越来越多的竞争者为了追逐利益,纷纷进入水利水电行业。为了提高企业自身的实力,市场上的水利工程企业大量引进计算机技术,进一步刺激了计算技术的蓬勃发展。计算机技术的应用不仅顺应了当今信息时代的主题,同时也满足了水利工程企业自身的发展需求。水利工程企业要想在市场中占有市场份额,就需要引进先进的技术和方法,提高管理水平,合理、高效地利用资源,节约成本,为社会创造经济效益。 3.2计算机技术发展的必要性 计算机技术的开发需要大量的人力、物力和财力。这就决定计算机技术在具体运用中,所创造的价值必须要大于开发时所花费的成本,否则,计算机技术的应用就失去了意义。为了不断提高计算机技术在实际生活中所创造的价值,这就要求其不断扩大应用范围。所以,计算机技术在水利水电工程的运用是计算机技术发展到一定程度所必经的阶段。将计算机技术运用到水利水电工程中,能够方便管理人员顺利地开展工作,提高企业的工作效率。 4计算机技术设计在水利工程中的应用分析 由于水利工程设计系统性极强,设计过程中涉及数据搜集、分析及处理环节,将计算机技术运用在水利工程设计中,以提高水利工程设计的质量。本文具体从水利工程设计前和设计过程中的计算机技术的应用状况进行阐述。 4.1计算机技术在水利工程方案设计前的应用状况 在进行水利工程方案设计前,一般采用的是计算机三维动画技术和CDA技术,主要用于水利工程的地质勘探。传统的地质勘探技术缺乏立体感和动感性,勘探结果受多种因素的干扰可能会造成偏差。而三维动画技术和CDA技术的运用克服了传统勘探技术的缺点,它能够更加有效、真实地发现工程设计中的问题,发现工程设计中可能存在的要点和难点。三维动画技术还可以为水利工程后期工作的开展提供模型支持。 4.2水利工程设计过程中应用计算机技术 在水利工程设计过程中,一般采用的是计算机中的地理信息系统(GIS)。GIS指的是在应用过程中,以计算机作为支撑,对采集到的数据进行分析、模拟和显示。GIS的运用可以掌握水利工程的地理信息和周边的环境状况,从而能够了解整个水利工程的概况。另外,GIS能够在水利工程设计中,实现数据的搜集、分析、加工和储存,从而确保水利工程设计的可行性。GIS在水利工程中的应用主要体现在以下几个方面:(1)更加形象化,因为GIS的运用可以采集到水利工程周围地质和地域的情况,能够使施工人员和管理人员比较形象地了解工程周围的地质情况,从而设计出更加具有可行性的水利工程项目;(2)有利于空间分析,GIS能够从三维的角度反映工程的情况,从而施工单位就能够更加精确地确定出施工的位置,也有利于引水、排水路线的设计。 5政策建议 目前,计算机技术虽然在水利工程中得到了广泛的应用,但是应用的效果还有待提高。为了实现计算技术与水利工程更好地结合,需要从以下几个方面着手。 5.1不断地创新和发展计算机技术 由于水利工程的规模不断扩大,需要处理的信息数据也越来越多。这些信息数据的处理如果通过人员操作,不仅花费的成本大,而且也增加了错误率和工作的难度。因此,必须加快计算机技术的更新,利用其高效、准确和简便的特点来处理这些复杂的数据,使得水利工程的设计与施工能够顺利、高效地开展。 5.2开发和引进适合水利工程发展的计算机技术 软件公司在进行计算机技术开发创新时,不仅要关注市场的需要,也要注意与水利工程的实际情况相结合。有些计算机技术虽然在市场上非常先进,但不一定适合水利工程的发展。因此,水利工程公司在引进计算机技术时,也要做好检测工作,不要一味地追求计算机技术的先进性,要综合考虑多方面的因素。例如,引进计算机技术所耗费的成本和获得的收益,在水利工程设计过程中实施难度的程度和适用性等。只有这样才能真正实现计算机技术与水利工程的有效融合。 6结语 水利工程的设计是水利工程建设顺利开展的首要环节,对整个工程的质量起着举足轻重的作用。水利工程设计中由于要涉及信息采集、分析和处理等环节,工作量比较大而复杂。运用计算机技术可以对水利工程进行地质勘探,建立模型,然后读取信息,最后进行分析和处理。 作者:王先富 单位:滨海县水利勘测设计院 计算机技术论文:计算机技术在工程项目管理中的运用 摘要: 21世纪是一个经济发展非常迅速的时期,我国也跟随世界各国的脚步实现了工业大国到工业强国的转变,然后在成为工业强国的过程中,计算机的应用发挥着重要的作用。随着社会的不断进步,计算机应用遍布人们生活的每一个角落,国家也投入大量人力和财力去研究计算机的各种程序,并且在工程项目管理中加入了计算机技术,这也成为当下计算机领域研究人员最重要的研究课题,逐渐计算机技术在工程项目管理中得到广泛应用,应用计算机技术,不仅可以提高工程项目的管理水平,还能让工程项目的经济效益日益增加。本文主要以当前计算机技术在工程项目管理中的应用,分析工程项目管理中出现的问题,推动工程项目管理的发展。 关键词: 计算机技术;工程项目管理;应用分析 国家的发展依靠经济水平的高低,但只有科学技术的不断进步才能推动经济发展。推动科学技术进步的核心在于创新,其也是推动国家经济和社会进步的主要动力,对各个领域的发展都有着重要意义。建筑业作为支持我国经济发展的核心产业,项目管理趋于信息化建设也十分重要,在建设信息化工程项目管理的过程中,计算机技术是主要的应用技术,计算机技术的应用可以在很大程度上让建筑工程项目管理的管理效率得到提高,且管理更加全面和仔细。在建筑施工过程中,实行计算机信息化管理还能够让施工质量得到保证,加快施工进度。然而建筑施工管理包括很多中方法和内容,必须通过更加精细的工作,才能够让建筑工程中运用计算机技术信息化管理更加有效,让施工信息化管理水平大幅度提升,推动我国建筑行业的发展。 1计算机应用技术和管理要求 1.1概念 由于社会的发展越来越全面,科学技术也随之提高,计算机应用技术在人们的日常生活中越来越普遍。计算机应用技术是计算机在高职高专层次的一个专业,计算机用用技术专业培养具备管理学理论基础、计算机科学技术知识和应用能力、掌握信息管理、信息系统分析和设计方法等方面的知识和能力。能够在各类企事业单位、金融机构等从事信息采集、组织、分析和传播信息管理工作。但是一般计算机应用技术有两个含义,一种是在人类改造自然的过程中应用计算机软件的信息处理功能,可以提供某些服务的技术;另一方面技术人们可以通过计算机的成果来提高社会实践能力。 1.2计算机管理的要求 计算机的管理要求一般分为五点,首先是对网络的要求,应该在网络化的环境下,计算机的相关应用才能更加普遍,能够有利于数据和文档的共享,交流更加便利;其次就是要求数据必须是电子化数据,计算机可以当做通讯工具使用,能够处理和传递电子化的信息,但是在储存数据之前需要进行电子化操作,数据电子化后才能用计算机进行管理;还有需要使用专业的软件才能发挥出计算机最大的作用;再者就是计算机管理需要专业人员对网络和相关软件进行操作才能实现;最后就是对信息管理系统化,统一资源、费用和质量,进行单项管理,每个单元之间需要进行交流,确定项目后进行编码,可以根据具体情况随时修改。 2工程项目管理的综合概述 2.1工程项目管理的概念 工程项目管理是是一种特殊的管理模式,它是在工程建设发展的过程中产生的。通过使用各种不同的管理方法组织、规划和协调工程建设的整个阶段,管理手段具有专业性的一种活动。工程项目管理工作通常较为复杂,工作内容包括很多方面,最主要的就是管理工程开发商、施工单位、工程投资方、工程质量和使用年限。对于工程项目管理,其核心价值体现在能够提高工程建设的社会价值和经济价值。 2.2工程项目管理的难度 工程项目管理难度一般分三种,首先是文档管理难度大,由于工程中的一些纸质文件,例如图纸和资料,数量较多,给查找和保存工作造成极大的困难。一般工程进度越靠后,资料越多就越容易丢失,一旦保护出错,就可能对工程项目建设带来不利影响;在实际施工过程中,工程项目需要的大部分资源都是根据现场施工条件的变化而变化的,因此,在项目实际施工过程中,必须根据实际情况控制项目的动态,其主要是通过控制项的目标来处理大量的数据,然而这一般很难去掌握,随时向上级汇报掌握的数据更是难上加难。 3计算机应用技术在工程项目管理中的应用 3.1网络技术的应用 如果有些工程项目规模较大,就可以利用网络技术建立远程工程监控系统,例如在施工地点安装监控装置,例如摄像头,将拍摄到的图像经由网络传输到控制中心,监控人员就可以在监控中心通过屏幕了解各个施工环节的情况,对于违规操作进行监督检查,确保施工安全。另外需要不同部门合作(图1),参与讨论,才能够确保每个环节都能顺利进行。为了更好的实行管理,企业和单位可以为全体人员搭建一个互动的平台,这样可以让所有人都参与讨论,对管理提出一些自己的想法,派相关任人员进行汇总,向上级反馈,项目管理人员可以通过全体员工反映的问题对项目管理内容进行整改,让工程项目管理的水平进一步得到提升。另外在工程项目实施阶段可以应用计算机技术进行管理,根据计算机在过程中的运用,相关的施工人员和管理人员能够通过计算机,对于企业生产过程中的某些信号可以自动收集检测,同时将检测到的数据做好录入工作,工程师可以对录入的数据进行处理和分析,这样还能检测生产过程,如果生产过程中出现问题,计算机可以在短时间内识别出来,不仅可以提高生产效率,还能降低发生生产事故的概率,让工程项目管理的经济效益和社会效益进一步得到提高。 3.2多媒体技术的应用 由于网络技术和计算机技术发展越来越迅速,已经广泛应用于各行各业。同样在工程项目管理过程中多媒体技术也被广泛应用,随着科技的不断进步,项目管理中计算机的应用水平也日渐增高。例如多媒体沙盘技术,是利用投影设备结合物理规划模型,让多媒体技术和其他相关技术对目标进行准确对位,制作出动态的平面动画,投射到物理沙盘环境中,进而营造逼真的氛围,让以往不同岗位上的工作人员一进入多媒体沙盘环境中就能够迅速投入到新的环境,适应新身份,进一步提高项目执行和管理的质量,加快项目的进度。另外我国国的硬件设施大体上能够让计算机应用技术能够满足工程项目管理需要的水平,所以大部分企业和单位已经尝试用实物图形的方式去展现工程实践的软体。这种类型的多媒体软件即使可以让工程项目管理信息化进程大幅度的加快,然而这一类软件在使用过程中也存在较大风险。针对工程项目管理的对象来说,工程项目管理多媒体技术软件系统较为复杂,且是开放性系统,管理效果会受到很多因素的影响,不仅有来自外界的影响,可能单位和企业内部也会影响管理效果,这种现象可能会导致工程项目的效益大打折扣。 3.3工程项目管理软件的应用 由于工程项目管理工作异常复杂,关联到的内容非常多,进行工程项目管理如果仅仅依靠人工计算的方法,不仅会造成人力、物力和财力的大量浪费,对于管理效果也不能达到预期的状态。单位和企业可以联合推出一款软件,专门针对工程项目管理,利用这款软件,管理人员能够在短时间内调整建设计划、计算数据和绘画工程图纸等,还能对工程项目管理网络进度计划进行合理的编制,在知晓施工进度的同时,能够做大程度优化工程建设中的各种资源和设备设施,让工程项目的施工资源发挥出最大的作用。应用工程项目管理软件,既可以降低工程项目的建设成本,也能确保工程项目顺利进行,从而提高工程项目质量和管理水平。如图2所示。 4工程项目管理中计算机应用技术所发挥的重要作用 4.1提升工程项目管理水平 由于我国市场经济体制改革和发展,导致工程项目管理原先只是进行一些简单管理,例如管理工程成本、质量和工程进度,已经不能满足社会的发展,现在需要对整个项目进行全方位的管理和控制。管理的内容也变得更加复杂,主要有工程原料的采购、项目设计、合同管理等,由于管理内容多元化,无法只靠人工计算完场管理,运用计算机应用技术就可以让项目管理的质量和效率大幅度提升,让企业和单位应对工程项目中的风险更加从容。 4.2提升工程项目国际竞争力 一般工程项目规模较大,导致建设周期相对较长,这个过程中出现的经济和技术风险逐渐增大,如果想项目管理能力更上一层楼,就需要得到计算机技术的支持。随着计算机技术的应用,项目管理措施得到完善,且计算机能够为项目管理提供有效的数据资源,还能处理相应的问题,促进我国工程项目管理水平达到标准,这也是我国项目管理的最终趋势。同时计算机的应用也能够及时收集和统计工程项目的信息,且对这些信息能够进行合理的处理,进一步提高工程项目的管理能力,提高国际竞争力。 5目前在工程项目管理中中应用计算机技术存在的问题 虽然去计算机技术被广泛用于工程项目管理中,且能够大幅度提升工程项目的管理水平和经济效益,却也存在着很多弊端。 5.1项目管理技术人员方面的问题 工程项目管理的主要责任人就是项目管理技术人员,然而目前我国很多企业和单位十分缺少水平较高项目技术管理人员。将计算机技术应用在工程项目管理中就需要严格要求管理人员,其既要掌握专业的工程项目管理知识,又要对计算机应用技术的专业技能有一定的了解,但是往往都是将一些工程项目施工中的精英调取从事项目管理工作,这些人员虽然都具备扎实的专业技能,却没有能力去进行项目管理工作,导致工程项目管理计算机化发展滞后。 5.2硬件问题 在工程项目管理中应用计算机技术,就需要相应的计算机硬件设备。为了让计算机技术应用更加全面,企业和单位就需要从市场中购买大量的硬件设备,包括电脑、电缆、网络设备等,且需投入大量人力进行设备的安装。由于硬件问题容易解决,很多企业和单位都愿意投资,这不仅让工程项目的形象得到提升。对于各类评比和检查制度也能应对自如。 5.3软件问题 计算机能够正常运行主要依靠计算机的软件。优良的计算机软件能够让计算机技术在工程项目管理中发挥最大的作用。然而由于市面上存在各种各样的计算机软件,质量和价格不成正比,导致找到适合的软件极其困难。所以企业和单位应该培养更多的技术人员,让其研究出一款适合工程项目管理的软件,提高工程项目管理水平。 6结论 计算机技术在工工程项目管理中的应用,不仅提高了工程项目管理的水平和经济效益,也增强了我国工程项目管理在国际上的竞争力,但是对于应用过程中出现的问题,也应该找出对应的方案去解决,这样才能让工程项目管理水平更上一层楼。 作者:徐宇宙 单位:荆楚理工学院计算机工程学院 计算机技术论文:计算机技术在机械设计制造中的运用 摘要: 随着我国社会市场经济的飞速发展,计算机技术领域的的发展突飞猛进,先进的计算机信息技术已经被越来越多的应用到了各行各业之中,在机械设计制造及其自动化中也需要合理的应用。现如今,先进信息技术的应用会带动经济的发展,机械设计制造行业作为我国国民经济的支柱,同样离不开计算机技术的支持。因此,本文主要简要分析了计算机技术在机械设计制造及其自动化的应用概况和发展方向。 关键词: 机械设计制造;自动化控制;计算机技术 机械设计制造及其自动化产业在我国国民经济中占有很大的比重,因此,在我国大部分高校中都设立了有关机械制造的学科,给行业提供了大量的专业人才。计算机技术作为近些年被大力开发的功能性技术,在高校的理论学习中,已经被广泛应用在了机械设计制造及其自动化系统中,而且计算机技术的应用,使得机械设计制造及其自动化得到了质的提高,提高了自动化的程度,提高工作效率。 一、机械设计制造及其自动化的内涵 机械设计制造及其自动化是一门涵盖范围很广的综合学科,主要包括了工业机械、设备以及机电相关产品的设计、制造,同时也包括了设备的运行和管理以及企业相关管理技术的研究。机械设计制造及其自动化是以机械制造基础,融合了计算机技术、信息技术和自动化控制技术,目的是为了解决机械制造行业面临的各种现代化难题,推进行业的自动化、智能化发展。目前,越来越多的自动化、智能化设备被应用到实际的生产之中,可见随着时间的推移,计算机技术在行业的作用越来越重要。近年来,我国的经济体制有了些许的调整,第三产业在我国经济结构中占据的比例越来越大,但已然影响不了机械设计制造及其自动化行业的地位,其依然是我国国民经济的支柱产业。但是,对于行业的改革是不可避免的,所以结合现代信息技术、计算机技术对本行业的发展是极为关键的。 二、机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用概况 现如今,在机械设计制造及其自动化行业中,计算机技术已经得到了广泛的应用。举例来说:各种大型的施工设备的研发与建造离不开计算机技术的合理调控,而工程的建设也离不开各个机械、设备的运作;在精密设备和零件的制造中,计算机技术发挥着不可替代的作用,制造出的集成电路精密程度越来越高,存储器的容量也越来越大;在高尖端的行业中,如航空航天行业、武器装备的制造都是计算机技术在机械设计制造行业的应用实例。总而言之,计算机可视技术、虚拟技术和仿真技术已经应用到了在机械设计制造及其自动化的各个领域中。计算机可视技术的作用是可以将抽象的机械信息和数据利用计算机来转化成直接的、容易计计算统计的数据及信息,这样对于工作人员来说就节省了很多时间,工作人员可以通过这些直接的、便于计算的数据及信息开始进一步的分析计算,能更有效率的了解制造出的机械产品的性能,保证产品的质量和生产效率,并且能及时了解和改善产品的不足之处。计算机可视技术相比于人工设计,能够更好的结合机械设计制造技术,避免了人工设计可能出现的缺陷,减小误差,提高机械产品的质量、精确性。另一方面,计算机技术的应用大大提高了机械制造的速度,不但能保证产品的质量,还能提高生产效率,节约成本和时间。计算机的虚拟技术能够利用计算机技术模拟出与现实工作环境几乎完全一致的虚拟环境,然后利用虚拟技术,将设计人员的设计方案模拟出来。因为虚拟环境能够模拟出各种实际生产中出现的情况,所以能全方面的验证设计的合理性、科学性,保证设计方案更加科学合理。计算机虚拟技术的应用不但能加强人对机械设计制造的控制,还能减少在设计产品过程中进行检验校核的时间和成本。计算机仿真技术指的是通过各种媒体设备来展现机械模型,通过此种手段能更加直接清晰的描述出产品的系统形态、数学模型及物理模型,能够很大程度简化接下来的设计、制造的流程。运用好计算机的仿真技术,能够加快机械设计制造自动化的进程,推动行业的发展。 三、计算机技术的发展方向 (一)微型化发展 微型化发展是目前科技进步的主流走向,微型化发展的代表性产品就是我们现在日常生活中必不可少的手机和电脑。运用好计算机技术,将机械设计制造及其自动化产业向微型化的方向发展,是目前的主要发展方向。具体来说,比如在将产品设备的体积越做越小的同时,优化其使用功能和质量。目前这种发展方向已经初步有了雏形,现代的机械产品设备综合功能更强大,使用环境也更加灵活。 (二)智能化发展 在计算机技术的引领下,机械设计制造及其自动化行业正在向着智能化的方向快速发展。运用计算机技术的高度智能化机器人就代表着智能化的发展趋势。计算机技术的深入开发使得目前的很多设想都很有可能实现,比如定向感知设计者的理念、智能感知外部环境等功能。 (三)网络化发展 机械设计制造及其自动化行业的另一大发展方向就是网络化发展,在机械设备和产品的推广、宣传过程中,利用好互联网的优势,通过各种网络渠道进行推广、宣传。相比与传统的宣传手段来说,网络化发展不仅能大大节约宣传成本,还能通过四通八达的网络提高宣传的效果,扩大市场。 四、结语 总而言之,计算机技术的大力开发和应用是顺应时代的发展,在机械设计制造及其自动化行业也同样如此。在本行业中应用先进的计算机技术,不仅能简明直接的展现出设计方案,还能自动检测其中存在的问题并自主修正。另外,计算机技术还能对设计产品进行全方位的检测,模拟出实际应用时的情况。综上,要科学合理的应用计算机技术,促进了机械设计制造及其自动化行业的快速发展。 作者:张皓东 单位:长江大学文理学院 计算机技术论文:计算机技术的机械设计方法研究 摘要: 随着社会的不断进步,计算机技术广泛的运用到了机械设计方面,计算机技术的应用使得机械设计在市场方面的竞争不断增加,而计算机技术的不断提高便使得机械设计不断优化,保证了机械制造业的竞争水平,机械制造业的设计核心是计算机技术,而计算机技术的提高需要技术人员的深入讨论与研究,这是一个艰难的过程,因此基于计算机技术的机械设计方法研究具有十分重要的意义。 关键词: 计算机技术;机械设计;方法研究 计算机技术的作用主要表现在设计图纸方面,由于传统的方法是由人工根据要求画出草图,然后编入计算机来转换,这样的话便增加了时间和难度,致使效率不高,计算机技术的出现便为此提供了巨大的便利,随着计算机技术的不断成熟,现在的图纸由人工编程,由计算机自己制作,并且反映在显示器上,这样的设计方法,不仅仅节约了时间和难度,并且为相关技术人员对于实际情况的掌控与改变也提供了很大的便利,这样更容易对图纸进行修改和完善,对于图纸的其他设计方面也都大大的得到了满足,保证了效率。 1机械设计现状 机械设计以往都会有许多不足,主要的方面表现在技术方面,对于机械设计过程中,相关技术人员很多都会根据自己的经验来判断和实行计划,因此在机械设计过程中,不确定性很大,多数情况会根据实际情况进行假设,将不同情况分别进行不同的假设,在假设的基础上来根据设计方向进行计算和估计,而在假设的情况下对于用量和质量难以把控,因此随意性较大,所以对于设计者的经验水平要求很高,而将计算机技术引进机械设计中之后,这种情况大大的发生了改变,首先是在设计方面,计算机的准确率非常高,误差很小,因此在对于数量与质量的把控更加准确了,其次就是在设计手段方面,有了计算机技术的辅助,机械设计的种类多样化,并且内容也更加的丰富了起来,在许多方面的限制条件也渐渐的消失,因此计算机技术对机械设计的作用极为重要,机械设计的核心便是计算机技术的应用,有了计算机技术,机械设计便事半功倍,保证了机械制造业的稳定发展了市场竞争力。随着计算机技术的不断融入机械设计,机械设计的过程的难度也逐渐增加,在机械设计中加入了许许多多的高端的技术,这些技术的出现,一方面得益于计算机技术的发展,另一方面便是机械设计的需求所致,而高端技术的出现更加有利于人机一体化的发展,人机一体化的出现让机械设计变的更加智能,使得机械设计的水平逐渐上升,这样一来,市场的需求更加促进了对机械设计的综合水平的发展和提高,因此出现了CAD技术,这项技术非常广泛的应用到了机械设计中,CAD技术采用了高端的程序设计和精准的计算程序,保证机械设计过程中的数据的准确性,CAD在二维动画方面有着巨大的贡献,它更加方便了人们对设计图纸的观察与研究,将各种复杂的符号进行转化,使用不同的简单符号进行表达,更加容易的进行观察与记录,并且CAD技术中拥有与数据库相关联的系统,确保各种符号都可以在数据库中轻易找到,为机械设计提供了巨大的便利。和之前的机械设计相比较,现在的机械设计变得更加的准确与便利,在除了一些相似的方面以外,很多方面都发生了改变,变得更加方便和简单,精确的设计在机械设计过程中起着重要的作用,它能够大大的提高机械设计的质量,保证能够在市场中占有决定性的地位,除此之外,通过计算机的辅助应用,可以对机械结构进行三维立体的分析与研究,保证分析过程中的准确与方便,对不合适的地方及时进行修改和优化,更加清晰的看到相关零件,有助于对结构的了解和分析,一旦出现问题,便可以针对性的进行解决,节省了时间,增加了效率。 2计算机技术在机械设计中的应用优势 2.1节约设计时间 CAD技术一经出现,便开始广泛的应用到了机械设计上,CAD技术的优势一方面表现在三维立体结构中,三维立体结构的使用在机械设计过程中非常重要,它可以帮助技术人员清楚的看到各个结构的动态了分布,并且可以进行准确的分析,可以集中精力针对相对复杂的地方,保证了设计人员与设计人员之间对产品的交流,增加真实性,给人实用的感觉,另一方面体现在设计便利方面,CAD技术可以将机械设计过程的工作量大大减少,并且将工作人员的工作难度降低,设计人员在设计结构的过程中可以减少很多的时间,尤其是对新型产品的设计和对大型产品的设计,效果更加明显,因此CAD技术的出现对机械设计的影响是不容小视的,它帮助了人们更加深入的了解机械设计,而且还节省了时间,提高了效率。 2.2及时修改产品结构设计 在零件装配的工程中,运用CAD技术,可以方便的对设计图纸进行修改,并且在设计新零件的过程中,可以根据实际情况的需要进行设计,CAD可以大大的提高设计的准确度,零件的设计主要依赖于CAD技术,当需要设计一个盖子的时候,我们可以根据罐口的大小,直接设计与之相符合的盖子,这样大大增加了效率,除此之外,若在设计过程中出现错误,可以根据设计的步骤去查找错误的步骤,每个设计过的零件步骤都会统一存在一个查找器中,当不知道哪个步骤出现问题的时候,可以打开查找器进行查找,并且点开相对应的设计步骤进行分步查找,找到之后直接进行修改即可,有了CAD技术,零件的装配与设计都变得简单方便,所有需要的步骤都会有记录和存储,保证每一个步骤准确有序的进行,因此CAD技术对机械设计起着很大的作用。 2.3提高机械制造业的竞争力 将CAM与CAD技术结合后,实现了两者一体化,可将CAD结果应用于数控仿真与数控加工程序生成过程中,所体现的就是信息集成化,有利于使工作效率大大提升,企业应用CAM与CAD技术后,有利于在机械制造业市场竞争中处于优势地位,提高自身企业竞争力。 3结语 机械设计的核心是计算机技术,计算机技术的发展大大的推动了机械设计的进步,计算机技术是机械设计的基础,只有将计算机技术发展放在首位,未来的机械设计业也会一片光明,因此应该对计算机进行深入研究和讨论,为以后的机械设计奠定基础。 作者:王攀 单位:长江大学文理学院 计算机技术论文:机械设计制造及自动化中计算机技术的应用 【摘要】随着我国经济和科学技术的飞速发展,计算机技术被应用到了社会生活的多个方面,其中在机械设计制造及其自动化中的应用就是明显的表现。机械设计制造及其自动化是我国国民经济建设的重要组成部分,所以计算机技术在机械制造业和自动化行业中的应用也就更为关键了。因此,本文对计算机技术在机械设计制造及其自动化中的实际应用进行了深入的分析。 【关键词】机械设计制造;自动化;计算机技术;应用 在现代经济社会中,机械设计制造及其自动化发展中计算机技术的应用是十分普遍的,其已经成为了我国机械制造行业和自动化行业发展的重要组成部分。但是由于我国机械设计制造及其自动化中计算机技术应用的时间和技术有限,所以说我们与发达国家的差距是十分明显的,而计算机自动化水平有限也是制约我国机械设计制造及其自动化发展的重要因素。因此,对计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用探讨是十分有必要的。 1计算机技术辅助功能的应用 受过去经济和科学技术的影响,机械设计制造及其自动化的技术性十分有限,工作效率较低,所以在现代信息技术的作用下,计算机技术必须要发挥其重要的辅助功能,为机械设计制造及其自动化的发展提供充分的发展依据。计算机辅助技术在我们日常生活中的应用并不陌生,其中制造业、服装业等都是主要的应用对象,而其在机械设计制造及其自动化中的应用,能够提高机械产业制造加工的效率和质量,也能够提高其精细度和可靠性,从而为制造业和自动化行业的发展提供更多的便利。第一,计算机辅助技术的应用,能够代替传统的人工分析,将机械产品的形状、结构和尺寸等进行科学的分析,然后计算机辅助功能的应用还能够将产品制造中存在的问题直观的显现出来,从而保证机械产品的生产质量。第二,计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用,能够通过计算机技术进行图纸的设计,并且计算机技术的应用也使得图纸的设计更加的清晰直观,这样才能够提高机械制造的精细度,减少产品设计和加工的失误。第三,机械设计制造及其自动化中计算机技术的辅助应用,与传统的编辑和汇图技术相比,其不仅提高了重新编辑和修改的准确性,也能够避免重复工作增加图纸设计的重复性。 2计算机数控机床技术的应用 计算机数控机床技术的应用是与传统机床的对比,而数控机床的应用实现了机械制造的自动化发展,所以说计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用就要对计算机数控机床技术的应用进行分析。计算机数控机床的应用主要分为数控软件和数控编辑两个形式,能够实现自动化的编辑,而计算机数控机床技术的应用主要是服务机械产品的加工和制造中的,尤其要应用到复杂的、零碎的产品零部件的加工中,然后利用数控软件对运行的程序进行编制,然后在利用数控机床对软件进行加工和处理。计算机技术在机械设计制造及其自动化中的应用,主要表现在计算机数控机床上,而随着我国数控技术的不断更新和发展,计算机语言技术和数控编程之间的关系也显得更加的简便和突出,而数控机床技术在我国制造业和自动化行业中的应用所起到的作用也是越发的明显,将成为未来我国制造业和自动化行业的主要发展形式。 3计算机技术中3D技术应用 随着现代信息技术的发展,3D技术作为计算机技术中十分关键的组成部分,在机械设计制造及其自动化的应用,能够使机械产品的设计和生产效率和质量得到有效的改善,而3D技术的实际应用,主要是在产品设计上对产品的大小、尺寸、规格和特征等进行全面的、立体的分析和模拟,这样才能够为设计人员提供更加直观、形象的设计方案、发现产品的设计问题,从而在生产设计的过程中对机械产品进行进一步的完善。计算机3D技术在机械设计制造及其自动化中的应用,不仅体现在产品的设计和生产的过程中,也体现在产品的加工完成之后,因此计算机3D技术的应用能够对产品的色彩、位置和物理信息等进行科学的分析,然后通过分析对比进行产品质量的完善,以此来保证机械产品的加工质量[1]。以往的机械设计制造,想要提高产品的质量就要通过物理或者化学实验的方式进行分析和改进,但是自从3D技术在机械制造中应用之后,不仅能够将产品分析和改进的效率和成本降低,还能够改善以往检测方法的弊端和不利,从而使机械产品的质量和效率得到有效的提升。 4计算机技术的仿真技术应用 计算机技术在很多的领域已经实现了可视技术和虚拟技术,但是其在机械制造行业的应用主要体现在计算机仿真技术中,其可以利用计算机技术进行数学模型的构建,而且通过这些数学模型能够对机械产品的应用状况进行科学的分析,而且利用计算机技术进行数学模型的构建,还会使模型的更改和操作更加的便捷、高效。计算机仿真技术在机械设计制造及其自动化中的应用,主要是将虚拟技术与现实结合起来,然后进行仿真模拟的实验,然后对各种数据参数进行分析,并通过具体的缺陷值对设计结构的合理性分析,以便在仿真技术的应用中使得产品设计过程中的问题逐渐暴露出来,为工作人员提供更加有效的解决方案,从而进行结构的不断完善。另外,仿真技术在机械设计制造中的应用,主要是保证产品准确率和功能性的,而对于不同材质的产品所使用的模拟软件也是不同的,所以仿真技术应用高效性的提高要调整产品的生产参数,以此来改善机械设计制造中成本高、难度大、质量低、修改难等问题[2],实现机械设计制造的便捷、高效,从而保证机械产品设计的实效性和实用性。 5结束语 综上所述,目前计算机在机械设计制造及其自动化的应用是较为普遍的,而且计算机技术的辅助功能、计算机数控机床、计算机3D技术、计算机仿真技术等的具体应用也使得机械设计制造业逐渐向着智能化、自动化、集成化的方向发展了。因此,计算机技术在机械设计制造及其自动中的应用,更加符合我国经济结构调整的现状,也增强了机械制造行业的竞争力和影响力,使得机械设计制造业在计算机技术和网络技术的推动下逐渐实现了行业的创新性发展。 作者:罗垚煜 单位:湖北大学知行学院 计算机技术论文:工业设计及计算机技术的应用 摘要: 随着当今社会的发展,计算机技术也发生了突飞猛进的变化,其在工业设计中的应用也变得越来越广泛。工业设计与计算机技术相结合,对二者的发展都起到了重要的作用。该文对工业设计做了简单的介绍,并分析了计算机技术的应用,着重研究了计算机技术在工业设计中的应用,希望以此促进我国工业的发展,提高我国的工业生产水平。 关键词: 工业设计;计算机技术;应用 21世纪,计算机技术在人们的生活和生产中都显得异常重要,已经深深地融入到了各个领域中。计算机技术在工业设计中的应用,使得工业生产更加顺利和便捷。可以说,工业生产离不开工业设计,而工业设计更是离不开计算机技术的发展。只有妥善地处理好这三者的关系,才有可能促使工业生产长远发展。 1工业设计的概念及其发展 1.1工业设计的概念 工业设计作为一个新兴的综合性学科,包含了外观设计、包装以及广告设计等。从深层次来看,工业设计不再局限于学科内在的部分,而是深入地延伸到了产品的服务领域。工业设计主要是以产品为主要的核心成分,将理论性和实践性相结合,在创新中达到二者的统一。工业设计有效地促进了工业产品的更新,使人们的生活成为一种新的物质文化,工业设计在很大程度上促进了经济的发展,同时也促进了社会的进步与发展。 1.2工业设计的发展历程 工业设计在初期是一个新的研究,还处于探索的阶段和落后阶段。随着当今时代的发展,工业也随之发展和变化,不管是设计还是生产都有了新的发展和变化,逐渐向着一个更加完备的方向发展。科技的快速发展,也促进了我国将工业设计应用于工业生产之中,通过采用先进的理念,广泛应用于计算机技术之中。在科技不断发展提高的同时,工业设计也在逐步得到发展和提高,不断地吸收新的设计理念,将人文设计理念运用到其中,加快了人性化的发展,使得工业设计向着多元化的方向发展。 1.3工业设计的意义 我国工业设计经历了较为复杂长久的发展过程,其基础较为薄弱,经过长时间的发展,工业设计有了突飞猛进的发展,为工业生产奠定了基础。工业设计对企业发展的意义主要体现在以下几个方面。(1)工业设计能够有效地提高产品的附加价值,在研发产品中,工业设计的作用至关重要,甚至可以说是打开经济大门的钥匙。(2)工业设计能够促使工业生产向着一个更加个性独特的方向发展。随着人们生活水平的提高,人们对产品的要求越来越高。在这种情况下,工业设计更加满足了人们的需求,使人们的生活向着一个高档、健康、多样化的方向发展。工业设计缩小了我国和世界的差距。大家知道,和一些国际企业相比,我国企业在某些方面仍旧存在很多的不足。新兴的工业设计打破了旧有的认识,使得我国企业在设计方面有了很大的发展,提供了更加新的设计,可以说,工业设计促进了我国市场向着一个更加多元化的方向发展。 2计算机技术的应用 在工业设计中广泛应用计算机技术,能够有效地提高工业设计的水平。计算机技术应用于工业设计中,主要包括了网络的工业设计信息系统和计算机辅助工业设计。 2.1网络的工业设计信息系统平台 在当今社会中,计算机技术使得工业设计变得更加人性化,同时也在很大程度上促进了工业设计向着一个更加复杂和多变的方向发展。在这种情况下,就需要企业能够充分地建立起一个信息平台,主要是为工业设计进行展示。这一平台能够有效地为各大企业提供足够充分的服务,将企业和客户有效地联系起来,为客户提供新型的方案。但是,在信息系统的建设之中,需要有效地保证其安全性和通用性,使其能够有效地实现信息之间的共享。 2.2计算机辅助工业设计 计算机辅助工业设计主要是为适应科技的不断发展而出现的。从人们的生活来看,传统的工艺在很大程度上已经不能满足人们需求,这就需要人们不断地创新技术,加快计算机对于产品的辅助设计,例如应用于CAD制图中。通过技术人员利用网络进行协助,能够有效地体现出整体的思维,在产品的设计中能够有效地加入产品的生命周期,通过利用信息平台来对工业设计进行造型。 3计算机技术在工业设计中的应用 计算机技术广泛应用于工业设计中,主要是通过实体造型、形式设计以及人机工程学这3个方面来表现出来的。 3.1实体造型 工业设计应用于实体造型,主要是采用了计算机中的三维立体模型,以便准确系统地了解产品的形状、大小以及结构。在造型过程中,设计者可以通过对客户的需求进行分析,从不同的角度来完成一系列的设计图,达到逼真的效果。在此基础上,通过建立三维立体模型,绘制好产品设计图,进而运用合适的软件来进行渲染,以此来满足用户的需求。在实体造型中运用计算机技术能够有效地实现观察,使得表现力更加直观。 3.2形式设计 形式设计中的色彩渲染对于产品来说至关重要。而对于色彩的评价则需要着重考虑对称感、突出感和稳定感。在判别的过程中通过运用比较模糊的系统去评判所在的布局,而将计算机技术运用于形式设计中,更能够很好地反映出形式美的设计需求。 3.3人机工程学 和以前相比,人们对于产品的要求已经有了很大的变化。在市场环境中,如果仅仅注重产品的外观,那么显然会使得人们对于市场产生一系列的审美疲劳。而大众对于产品的要求也不仅仅是审美这一方面,更是在质量方面。这就是人们所提倡的符合人机工程学。工业设计是一门新的学科,对于工业产品的设计和包装,不仅仅是为了满足人们的物质追求,更是为了满足人们的精神追求。随着工业设计渐渐形成一种文化,将会有效地推动经济的发展,有效地提高人们的生活水平,从而推动社会向着一个更加高效的方向发展。 4结语 工业设计作为连接产品和价值的重要的纽带,其在当今社会中变得越来越不可或缺。我国的制造业等工业发展较为困难,这需要企业发挥创新精神,用心经营,灵活地应用计算机技术,以期企业在新时期迸发出更大的活力。 作者:张永安 单位:阿坝州中等职业技术学校 计算机技术论文:计算机技术在远程教育中的运用 摘要: 时期下,随着我国网络技术以及信息技术的蓬勃发展,计算机技术逐渐应用与社会的各个领域以及各个行业中,而在远程教育中,计算机技术也实现了广泛的应用,促使远程教育内容以及形式更加丰富,提高远程教育的效率和质量。本文主要针对远程教育中计算机技术的应用进行分析和探究,希望给予我国教育行业以参考和借鉴. 关键词: 远程教育;计算机技术;应用;分析 新时期下,远程教育主要以网络技术、多媒体技术、通讯技术以及信息技术为重要基础,通过视频以及音频信息,将教学资源共享给学习者的教育模式。随着我国网络技术以及信息技术的飞速发展,异地资源共享和通信成为了远程教育的主要形式,从文本信息的传输逐渐过渡到视频信息以及音频信息的传输,教学内容以及教学形式呈现多元化,教师能够将教学内容以多种媒体形式展示给学习者,实现教学资源的共享与利用。 1现代远程教育的积极意义 1.1引发教学变革 随着远程教育的不断发展,其势必会引发教育变革,实现教育模式的创新。远程教育体现了现代化技术的优势,将教师从学习集体以及学习活动中分离,激发学生的自主学习,让教育过程在脱离教师的情况下,继续开展并且取得成功。远程教育打破了传统教学的完整性,而我国传统远程教育主要采用电视授课以及函授的形式,其在交互性以及时效性方面,都不具备现代远程教育的优势。 1.2体现技术优势 现代远程教育能够将不同地点的学生和教师,通过计算机技术有效组织在一起,在计算机技术的支撑下,学生能够开展自主学习,同时也可以通过虚拟教室的形式,与教师和同学进行互动和交流,其具有独立性、时效性、共享性、交互性以及超空间性的优势,让继续教育、职业培训以及学校教学中发挥积极作用。 1.3解决学习和工作矛盾 现代远程教育是当前我国新兴的教育技术和教育思想,可以为学习者提供廉价、广泛以及公平的教育方式,学习者不再受到上课时间和地理位置的制约,所有优秀的教学资源都可以提供给学生使用,同时,学习者还可以自由安排学习时间,有效解决了学习和工作的矛盾。 1.4让学习更加主动 在现代远程教育中,凸显了学习者的主体地位,学习者不受教学进度以及时间的制约,随时随地开展学习,在遇见学习遇难后,可以向教师网络求助,让学习变得更加主动。 2在远程教育中应用计算机技术的主要作用 2.1创新远程教育思维 新时期下,计算机技术作为一种教育辅助技术,需要以先进的教育思维与教育理念作为重要指导,并且以自主学习为核心内容,对学生的创造意识以及创新思维进行培养,改变了以往的课堂教育形式,并且为学习者提供了丰富的、生动形象的、图文并茂的教学资源,进一步强化教学质量,带给学生愉悦的学习体验和享受。 2.2完善远程教育理念 具有较强综合性的计算机技术可以为远程教育提供基础平台,并且进一步开发教育资源,可以帮助学生更快的适应远程教育形式,有助于促进教师和学习者之间的互动交流,进而提高教学效率和质量。 2.3完善评价管理体系 通过计算机技术,可以为远程教育的教务工作提供便利,进一步完善评价管理体系,促使远程教育的管理更加智能化以及公平化,为远程教育的未来发展提供保障。 3在远程教育中计算机技术的具体应用 3.1建立安全的网络课堂 在建设网络课堂的过程中,教师可以通过先进的计算机技术,修改网页源代码,致使学习者不能直接获得源码,对网页内容进行有效保护,进而实现网页保护以及文本保护的作用,在此基础上,为学习者构建安全的网络课堂。 3.2管理课件素材库 课件素材库主要是根据素材内容,将其以数据可的形式进行组织和管理,其是一种管理、储存以及组织形式。当前,素材库主要分为以下五大类:视频类、动画类、音频类、图形类以及文本类。通过计算机可以完成对素材库的有效管理,并且对素材进行下载、删除以及增加。同时,素材库还有利于学习者对教学资源进行下载、浏览以及检索,需要计算机技术作为重要的技术支撑。 3.3视频观看 视频观看主要采用多媒体技术以及网络技术,将连续的声音和影像经过压缩后,传送到网络学习平台,学习者可以一边收听、观看,一边下载,不需要将文件下载后,才能进行观看,实现在线观看的整个过程。采用多媒体技术以及网络技术,可以实现教学资源的后期处理,并且将其进行加工,制作成教学课件,传送到网络平台上,学习者不受地域和时间的限制,根据自身需求随时观看。 3.4实时视频 实时视频可以充分解决师生不能面对面交流和互动的问题,在实时视频技术下,教师和学习者只需要拥有一台可以上网的电话和电脑,并且安装相关浏览器,就能够不受地点和时间的限制,进行一对一以及一对多的教学,为学习者创设拟真的教学环境,体验真实的课堂气氛,成本要比课堂教育更加低廉。其系统功能包括以下几方面:作业修改功能、交作业功能、发言功能、讨论功能、授课功能、管理功能以及点名功能等,而上述实用的功能都是我们在课堂教学中最为常见的。同时,实时视频还拥有学生反馈、在线考试以及录制重播等传统教学不具备的功能。 3.5在线答疑 在线答疑是计算机技术在远程教育中应用的关键环节,其不受地点以及时间的制约,通过网络对学生提出的疑问进行解答,学习者能够随时向教师提出问题,而教师也可以通过网络不定时的回答问题,属于一种教学网络交流。 4结语 总而言之,随着计算机技术的蓬勃发展,其在远程教育中也逐渐实现了更加深入而广泛的应用,而合理而科学的利用计算机技术,同时也是远程教育创新的关键内容,只有提高远程教育的科技含量,才能进一步强化教学质量,让远程教育更好的为社会服务。 作者:吴达 单位:吉林省集安市成人职业教育中心 计算机技术论文:企业管理计算机技术探索 [摘要] 随着信息化、网络化时代的到来,信息科技开始在经济发展过程之中扮演重要的角色。企业的管理者也开始将信息管理纳入自身的企业管理过程之中,以此来促进产品的快速生产与销售。计算机技术的全面应用与普及不仅能够实现企业的信息化管理,还能够实现资源的优化配置和利用,提高企业管理的效率和质量。从目前来看,尽管许多企业已经开始认识到信息化管理的重要性,但是在实际的操作过程之中难以避免存在诸多的不足之处,信息化管理在我国还有很长的一段路要走。 [关键词] 计算机技术;企业管理;应用 一、计算机技术 在信息化管理的过程之中必须注重计算机技术的运用,计算机不仅是网络信息管理过程之中的重要组成部分,还是促进国民经济进一步发展的重要推动力。随着信息和科技的大量普及,人们开始意识到计算机网络技术的重要性,并将掌握技术作为自己升职和提升收入过程中的砝码。不管是在各个商业领域还是科研学习之中,计算机所发挥的作用开始越来越明显。计算机技术的内容包括计算机器件技术,计算机部件技术,计算机系统技术以及组装技术。要想提高企业管理效率,实现管理资源的优化配置,企业必须注重计算机技术的运用,以此来实现信息化管理,从一定程度上提高企业的管理效率,将计算机技术与企业管理相结合,减轻企业管理者在工作过程之中的压力,保证企业在激烈的竞争过程之中获得更多的优势,实现企业现代化的管理,保障企业能够真正地实现全方位的发展,获得更多的发展空间。 二、计算机技术在企业管理中的应用领域 (一)文字处理 在企业管理的过程之中,计算机技术能够在一定程度上提高企业管理的质量和效率,保证企业实现现代化的高效管理。首先文字处理是企业管理过程之中运用得最为广泛的计算机技术,现在的企业管理大部分直接采取网络的手段来进行各项资料以及文件的收集和打印,因此如果能够将管理与计算机技术的应用相结合,那么就能够提高工作的效率,能够突破传统管理的桎梏,实现管理资源的优化,配置和利用保障信息资源的完整性和全面性。其次,这种直接在网络上所进行的管理能够将信息的失误率降到最低,能够实现信息资源的共享。 (二)数据处理 在对各项计算机技术进行应用时,数据处理是最为重要的手段和方式,这种重要的管理模式主要是指通过对信息数据的采集输送以及分析和整理来进行一系列的企业资料管理和运用。从国家所的重要数据中可以看出,大部分的企业在采取计算机技术管理的过程之中直接进行数据的收集,通过后台的处理来完善各种工作。这种管理模式既能够保障大范围的覆盖,还能够极大地减轻财务人员的工作压力,保证财务人员能够充分地利用互联网技术进行各种数据以及票据的处理,及时地进行数据的结算,真正地实现电算化会计,突破原有传统会计模式的桎梏,实现全方位的高效管理,并实现资源的优化配置与利用。 (三)信息传输 在企业的管理过程之中,计算机技术和通信技术发挥着重要的作用,这两种技术能够解决企业在管理过程之中的诸多难题和不足之处,将不同的单位和企业之间进行有效的结合,实现信息的高效共享与处理,对视频、图像以及文字等各种资料进行实时的传输,保障信息处理人员能够提高自身的工作效率与质量,从而提高企业管理的高效率。 (四)辅助技术 计算机辅助技术对计算机技术运用作用的发挥有着重要的意义和作用,包括辅助教学辅助、制造以及辅助设计。其中辅助设计主要是指计算机使用人员直接发挥计算机的特性来进行设计,在企业的管理过程之中,直接通过计算机来进行设计能够有效地提高设计的质量,并减少设计成本和时间,从整体上提高设计的现代化水平。计算机的辅助制造则主要是采取一系列的图库来进行不同部门的运用,加强部门之间的联系,减轻工作人员的工作压力,并将设计成本降低在合理的范围之内,保障整体设计质量的提升,充分应用计算机辅助技术来提高自己的工作质量与效率。 三、计算机技术在企业管理中的意义 (一)降低管理成本 计算机技术除了可以提高工作效率与质量之外,还可以在一定程度上有效地降低企业在管理过程之中的各种支出成本,能够保障企业突破原有的人工管理。开会作为企业搜集资料、了解员工工作情况的重要途径,在实践的过程之中,所涉及到的资料较多,如果缺乏计算机技术的运用,那么只会造成工作人员较大的工作压力。因此,随着计算机技术以及网络技术的普及,在企业在开会的过程之中能够充分地运用各种高新技术来解决一系列的资料处理问题,有效缩短资料的打印时间,提高工作效率,并将企业的管理成本降到最低。 (二)提高管理效率 企业在整体的运营以及管理的过程之中必须站在宏观发展的角度来进行进一步的调控,通过计算机技术的运用来提高自己的管理与质量,缩短管理时间,这一点能够为企业带来更多的发展空间。另外,如果企业的管理者难以对企业实施全方位的实时管理,那么就可以通过网络会议来突破空间上的限制,及时地了解整个公司的运营情况,并将管理成本降到最低。 (三)丰富现有的管理手段 随着计算机技术的大量运用和普及,企业的管理者不仅革除了已有的管理模式,还将全新的计算机技术运用于企业的高层管理之中,保障管理手段的丰富性和多元化发展,实现企业的高效和军队化管理。传统的管理直接通过考核的方式来了解员工的实际工作情况,但是在计算机应用逐渐普及之后,企业还可以采取人脸识别以及指纹打卡的方式来实现考勤,从而实现企业的高效管理。 四、计算机技术在企业管理应用中的问题 (一)计算机操作水平普遍较低 尽管计算机的大量运用能够提高管理的效率和质量,但是大部分的员工并没有计算机教育的背景,因此难以深入地了解计算机的实际操作,对办公软件的使用还有待完善,这一点直接导致许多计算机技术难以在实践的运用过程之中发挥作用。由此可以看出,在企业的计算机管理应用过程之中,除了需要注重基础设施的完善之外,还需要提高企业员工对计算机操作的认识,保证员工能够掌握基本的操作技巧。 (二)计算机投入力度不足 计算机应用对提高企业的管理效率与质量有着重要的意义和作用,因此现在许多企业管理者通过完善基础设施来为计算机的运用营造良好的外部环境,但是不同企业的综合实力有限,因此在计算机的使用程度上也存在一定的差异性。许多企业在进行各项设备的完善时往往过于谨慎,难以真正实现全方位的投入,尤其是一些小微企业,尽管已经完善了现有的计算机配备,但是许多员工并没有充分地发挥计算机的作用,现有的计算机普及水平还较低。 (三)计算机应用存在安全隐患 计算机以及网络技术已经开始改变人们的生活,成为了人们生活之中必不可少的部分。对于企业自身的发展来说,在现代化的企业运营过程之中,除了需要增强自身抵御外界压力和风险的能力之外,还需要不断地运用计算机网络技术,并对计算机网络之中的各种安全事故进行进一步的处理,保障自身信息的安全性,从目前来看,在计算机运用的过程之中,企业管理所面临的风险主要来自于以下几点: (1)首先是计算机网络自身所存在的各类隐患以及安全。在企业的信息管理过程之中,大部分的信息资料直接在网络之中进行各种操作,这种信息是完全公开的,因此极易被外界盗取。如果企业的管理者缺乏对信息管理的认识,难以保证信息的安全性,那么就会导致企业的信息已被他人所窃取。其中一些非法入侵者可以直接通过采取各种手段来入侵企业的内部局域网,最终造成企业信息的泄密,并为企业带来了一系列的损失。 (2)计算机内部系统操作系统的安全问题。目前大部分的企业所采取的都是美国微软公司所提供的操作系统,这些操作系统在运营过程之中不断进行更新,因此会存在诸多的不足之处和漏洞。特别是一些直接进行无线网络连接的计算机,在进行信息共享的过程之中,非常容易导致各种信息的泄露,最终影响到企业的信息管理,并给企业带来经济大量的损失。 五、提高计算机技术在企业管理中应用水平的对策 (一)提高计算机操作水平 对于企业管理者来说,要想提高企业的综合管理效率,除了需要大量地运用各种计算机以及网络技术之外,还需要从整体上提高操作人员的操作技巧水平。如果操作者缺乏对计算机的深入认识,难以掌握基本的操作,那么则无法发挥计算机的充分作用,同时也导致了企业资源的大量浪费。因此,企业管理者首先需要进行计算机基本操作技术的培养和学习,保障员工能够掌握基础的操作技巧,积极地学习各种计算机操作技术,以此来提高自己的工作能力和工作效率。 (二)加大计算机的投入力度 在计算机的使用过程之中,企业除了需要为计算机的大量普及营造良好的外部环境之外,还需要充分地提高企业员工的工作效率与工作质量,保证员工能够积极地参入整个计算机的使用过程。除此之外,企业还需要加大人力物力,保障计算机的大量覆盖,改善现有的基础设施情况,提高现有的技术装备,采取多种方式来解决自身的资金难题,以此来完善基础设施,保证计算机技术的大量运用和普及。 (三)对员工进行基础知识的教育培训 网络安全是计算机技术在运用过程中所需要考虑的重点问题,企业的管理者除了需要了解计算机技术运用对其他企业工作效率和质量之外,还需要针对企业在实际管理过程中所存在的一系列安全问题,采取针对性的解决措施,通过对员工的后期教育和培训来提高企业员工的计算机技术操作水平,保障企业员工能够了解基本的计算机使用技巧,并严格按照企业的规范来进行管理与操作。在员工的培训过程之中,必须注重网络安全这一板块的培训和学习,员工必须在企业的引导之下了解各类网站的具体运作以及系统的操作知识,从而保障企业信息的安全性,尽量避免一系列的信息泄露行为。其次,员工必须树立正确的安全意识,在提高自身操作水平的同时能够按照行业内的标准规范地使用各种计算机。 六、总结 随着信息技术水平的不断提高,企业在管理的过程之中,如果能够采取各种计算机技术来提高自己的管理质量,那么就能够真正地实现企业的现代化信息管理,保障企业在激烈的竞争之中获得更多的优势。在计算机技术的运用过程之中,企业的实力不仅得到有效的提升,还能够为企业带来更多的经济效益,能够让企业突破现有发展的瓶颈。但是从目前来看,在计算机技术运用的过程之中,许多中小型企业出现了诸多的信息安全问题,难以提高现有的技术应用水平,无法充分地发挥信息技术的作用和价值。 作者:曹津梅 单位:白城职业技术学院 计算机技术论文:计算机技术机械设计应用 【摘要】 近几年计算机技术的飞速发展使得它在各个领域中的地位越来越显著,应用越来越广泛,在机械设计过程中也逐渐地引入了计算机技术。在计算机技术中有一种单独的辅助设计技术用来辅助各种设计工作,计算机辅助设计技术使得机械设计更加简单高效。机械设计领域自从有了计算机技术的加入开发周期大大降低,企业的经济效益大幅度提高,本文简要介绍了计算机辅助设计技术对机械设计产生的重要作用及计算机辅助设计技术在机械设计中的广泛应用。 【关键词】 计算机辅助设计技术;机械设计;应用 1.计算机辅助设计技术对机械设计产生的巨大影响 计算机技术自从开发出来就引起了人们的极大关注,并且迅速占领市场,在世界上掀起了一场技术改革风暴,现在计算机技术已经悄然潜入人们生活的方方面面,成为人们日常生活中不可缺少的一部分。而计算机辅助设计技术是指通过程序员编程设计一些绘图软件,设计师们利用绘图软件进行设计工作。在机械设计中一个大型机械的设计往往需要画很多的设计图,传统的机械设计都是设计师手动绘制设计图纸,这不但要求设计师具有良好的绘图功底,并且需要消耗大量的时间和精力,如果设计思路中出现了一些误差,想要修改就要重新绘制图纸,极大地浪费了设计师的精力,而有了计算机辅助设计技术设计师只需要学习简单的软件操作就可以快速完成设计图纸的绘制,大大地缩短了图纸的绘制时间,减少了设计师的精力,使工作效率极大提高,并且设计师可以根据自己的思路调整及时地在软件上进行修改操作,有效提高设计产品的质量,并且设计师也可以通过软件模拟设计产品,及时发现产品设计中的不足,使设计产品更加合理。机械设计通常需要很多的步骤,传统的手绘图纸工作量很大,现在全部可以通过计算机辅助设计技术实现,极大地减少了工作量,提高了工作效率。计算机辅助设计技术经过多年实践已经相对成熟,在机械设计中大量应用,对机械设计产生了巨大影响。 2.机械设计中主要应用计算机辅助设计技术的方面 2.1计算机辅助设计技术可以有效进行二维绘图 机械设计中经常会用到绘图,图纸在设计中占有重要地位,计算机辅助设计技术可以让设计师使用一些绘图软件绘制图纸,比如PROE、CAD等软件都可以有效绘图,这样就使得图纸绘制的时间大大减少,图纸的质量也可以保证,设计师的工作效率也能得到提高。 2.2使用计算机辅助设计技术进行建模 建立一个渐开线直齿圆柱齿轮参数化模型要经过一下步骤:(1)渐开线直齿圆柱齿轮参数化模型通常采用的是.prt文件,但是.prt文件有很多模版,不同的行业使用的不一样,因为不同模版的单位、参数和出图格式不一样,因此必须选择合适的模版;(2)设置模型参数,主要是齿轮厚度、齿数、变位系数、齿根圆角半径、压力角和模数,这些参数都有一个初始值;(3)根据基圆、节圆和齿根圆等建立一个模型;(4)使用ProE软件使用方程画出渐近线。 2.3图形和符号使用更方便 机械设计通常会使用到大量的符号,设计师需要牢记这些符号,在实际使用过程中还是容易混淆,但是有了计算机辅助设计技术的帮助,我们可以把这些符号编成符号库储存在电脑中,使用起来非常方便。并且我们也可以把一些经常使用的标准化零件编入一个库中储存起来,绘图时候稍加调整就可以使用了。 2.4计算机辅助设计技术也可以用在三维造型和工程分析中 传统手工绘制图纸的三维立体效果很差,但是计算机处理出来的实体造型效果明显,立体感觉很强,设计师可以清晰的看出立体构型。计算机也可以进行辅助分析,这样分析起来更加方便,通常可以制成报表和文档等方便查看。 3.在机械设计中计算机辅助设计技术的优势 3.1计算机辅助设计技术大大缩短了机械设计的周期 以前设计一个机械往往要花费设计师大量的时间,特别是一些机械零件的几何结构非常的复杂,用手工绘制图纸的时候难度很大。计算机辅助技术可以很好地解决这个问题,因为使用计算机软件可以使用简单地几何体组合成复杂的结构,这样机械设计的速度就能大大提高。 3.2计算机辅助设计技术可以更加方便地设计和修改零件 有时候设计出的零件不能满足实际情况,因此需要调整零件设计,传统设计方法修改起来非常麻烦,需要重新进行图纸绘制,而在计算机软件中修改非常方便,可以提前试验零件,确保零件可以满足实际需要。并且通过计算机软件我们能够看到零件设计的过程,可以很容易地看到出现问题的部位,再根据问题进行修改。 3.3计算机辅助设计技术可以看出零件装配过程 相同的零件经过不同的装配过程会产生不同的效果,计算机辅助可以把零件装配后的效果演示出来,可以及时调整错误的装配流程。计算机辅助技术还可以展示出零件的运动,这样就可以及时地调整其中不合理的部分,使得零件的安装和调配更加合理,最后提高机械设计的质量。并且计算机辅助设计技术还可以与其他先进技术结合设计出更加完善的作品。 4.结语 综上所述,计算机辅助设计技术作用巨大,在生活中很多领域都有应用,而在机械设计中的作用也非常突出。计算机辅助设计技术自从应用在机械设计中,极大地提高了设计师们的工作效率,大大减少了设计周期,并且设计出来的作品也更加完善。 作者:寻耿 单位:湖南省浏阳第一中学 计算机技术论文:企业管理计算机技术分析 【摘要】 计算机和互联网技术呈现迅猛发展,且被广泛应用于各大企业中。而计算机技术在招标企业管理中的运用,一方面可以有效降低企业的经济成本,调动员工的工作积极性,提高工作效率,另一方面可降低人力资源在企业管理中的投入。建立并完善信息化、现代化的招标企业管理信息化系统,为管理更加全面的掌握企业信息提供了便捷,以此来保证管理工作的科学性、合理性。本文主要对招标企业管理中计算机技术的应用进行分析,仅供参考。 【关键词】 计算机技术;招标;企业管理 前言 现代社会呈现信息化的发展趋势,而计算机作为一种有效的信息载体在日常生活生产中具有重要作用,为人们对新知识和新技能的获取及掌握提供有力保障。招标企业主要通过先进的信息技术和网络技术,对企业管理进行创新,促进企业信息化的转变,保证企业在激烈的市场竞争中,实现服务质量的提高和企业成本的降低,因此,加强计算机技术在招标企业管理中的应用,可通过有效的信息化管理,实现企业核心竞争力的提高,实现企业管理的创新,有利于促进招标企业的发展壮大。 1计算机技术在招标企业管理中的应用 1.1有效统计和分析信息数据 计算机在现代生活中作为一种辅助性工作存在,在存储能力和统计分析能力方面具有独特的优势。将计算机技术应用在招标企业信息化管理中,可实现对数据进行有效统计和分析,从而为企业发展制定可行的决策。一般情况下,领导的决策水平和企业的管理水平是相辅相成的,而保证信息或数据的准确性和科学性是直接决定领导决策能力的关键,此时,现代化科技手段就需被应用到该过程中,从而保证其分析和判断的精确率。与此同时,对磁盘中的数据进行查询时,可实现数据查阅速度和效率的大大提高,从而保证客户所需资料或信息的全面性,以此来促进招标企业的稳定发展,实现经济效益的提高。 1.2计算机技术在人力资源管理中的应用 任何企业都应对本企业的员工数量、组成结构、工作效率等进行深入了解,从而有效的对人员进行调控,以此来实现企业管理效率的提高。对此,可通过计算机的空间大容量,来完成存储企业的基础数据资料,一方面,是为了管理者了解企业内部员工的基本情况及岗位调动情况提供方便,另一方面,方便查询和提取员工的技术水平、人员结构、岗位分布等,从而实现对员工的客观规范管理,有利于相关管理人员及时发现企业员工配备中存在的不合理之处,并作出相应的协调,以此来促进人才分配、调动的合理化,建立符合企业实际需求的实用化人力资源管理系统,更好地促进企业的稳定发展。 1.3计算机技术在财务管理中的应用 做好财务工作有利于促进招标企业的发展,企业整体的运营经济状况都在财务工作中体现出来。而财务工作的开展难免会对大量的信息或数据进行处理,并涉及资产、报表、工资等诸多方面,若仅依靠人工处理,难免会出现一定的偏差。因此,计算机技术在财务管理中的应用,可实现会计的电算化,从而提高财务工作人员的工作效率。通常只要将所需计算和统计的数据输入计算机中,并保证其输入格式的正确性,软件系统便会自动完成数据的校验、加工。传递、存储、检索和输出工作,有利于财务人员工作量的减少,进一步保证财务工作的规范性、准确性,从而为企业经济的动态和静态分析提供可靠的数据基础,从而保障企业领导决策的科学性和合理性。 1.4计算机技术在评标中的应用 现阶段,我国计算机技术在评标方面的应用仍处在未完全发展的阶段,主要是在计算机中输进评委已打好的分数,且计算机能够自动对结果进行统计。而而广州市建设工程交易中心开发出来的评分系统可分为:①技术评标。不会公开投标人的相关信息,并对投标格式进行统一,评委主要利用计算机的相关应用,实现对投标书之间的横纵向比较,能够对相关的技术要求和规范进行有效查询,从而保证了评委评分的客观性;②经济评标。首先对投标格式进行统一,评委主要通过计算机和工程量清单的方式对投标人所报的单价进行比较,且计算机对投标人报价的高或低具有一定的提示功能,从而为评委对报价的比较和分析提供依据。经济评标系统能够有效保证评委对投标报价进行分析的客观性和合理性,以此来实现“三公、择优”的目标。 1.5计算机技术在网络中的应用 通常,网络可分为局域网和广域网,其中广域网是遍及世界的网络,相比而言,局域网主要是小范围的计算机网络。近年来,网络功能逐渐强大和完善起来,企业内部可将局域网充分利用起来,减少中间层次,调动员工的工作积极性,实现工作效率的提高。为了方便员工对企业整体状况进行了解,要加强企业内部资源共享,加强企业内部各个部门之间信息传递的有效性,从而增强各个部门及员工之间的交流和合作,提高工作效率。 2计算机应用于招标企业管理时存在的问题 2.1计算机信息化设计缺乏合理性 现阶段,招标企业管理信息化中仍存在诸多尚未完善的问题,主要表现为设计不合理和实施工作不到位这两个方面。导致计算机信息化设计缺乏合理性的原因主要有:企业对自身的认识不到位、对国家的相关政策及法规不熟悉等。而设计不合理会在一定程度上导致实施工作不能落实到位,这一方面是由管理信息化的更替性决定的,另一方面也是由于企业在发展过程中会遭遇各问题。因此,我们要在具体的实践操作过程中,要尽量避免这两种情况对企业计算机信息化建设的发展产生不利影响。 2.2在计算机软件、硬件方面的投入有限 各个企业经济发展的效益不同,由于在计算机的应用上投入的资金较多,所以,每个企业的管理层对计算机在企业中的应用未能予以一定程度的重视。因此,部分招标企业对计算机的应用进行企业管理时所用到的软件及硬件方面多投入的资金较少,造成计算机应用进行企业管理未能具备齐全的设备及设施,在一定程度上,未能完全体现出计算机技术在招标企业管理应用中的强大功能。 3计算机技术在招标企业管理应用中的建议 3.1对计算机应用予以重视 计算机技术在企业招标管理应用的主要目的在于将员工积极性调动起来,实现工作效率的快速提升,从而减少员工的工作量。然而,计算机技术在企业管理中的应用,可为企业的相关决策和管理提供较为有效的数据信息,实现传统管理模式的创新,从而进一步促进企业管路制度的完善和改革。因此,要对计算机工作予以充分重视,从而保证其在招标管理工作中强大作用的有效发挥。 3.2加强计算机在招标企业中的应用 在激烈的市场竞争下,招标企业的发展离不开计算机技术在其中的应用,其应用水平和能力在一定程度上直接决定了企业是否能在未来稳定发展下去。因此,企业要对计算机在企业中的应用工作予以重视,尤其是要加大计算机技术在企业核心发展部门中的应用力度。另外,招标企业还应对工作人员的计算机技术的运用能力进行培养和开发,大规模招揽符合企业发展的全方位人才,从而为招标企业管理工作提供扎实的人才基础。 3.3加大招标企业计算机软硬件设施的投入 计算机技术在企业中应用的基础就是具备完善的计算机软硬件设施,直接决定了企业管理中计算机应用水平的高低。若计算机基础设施较为落后的话,技术装备的水平较低,可通过采取多种途径和方式,将企业所投入的资金主要用来购置计算机设备设施上,保证计算机的数量和质量,使得每位员工都有机会接触和学习计算机。另外,国家针对计算机保密技术和保密管理这两个方面具有相当严格的要求,因此,企业除了要实现计算机应用水平的提高,加大对信息化建设的力度外,还要加强对涉密信息的保密安全。而提高企业计算机安全的另一个有效途径就是增加企业在计算机硬件上的资金投入。 4总结 现代计算机信息化呈现迅猛发展,加强企业信息化建设,有利于保障企业在市场竞争中的稳定发展。计算机技术的广泛应用在一定程度上会改变人们的生活方式及观念,人们对世界的认知也在不断变化的过程中,计算机信息技术在招标企业管理中的有效运用,直接决定了企业未来管理的发展趋势和方向。通过保证信息检索的智能性、高效性及全面性,从而保证相关研究成果的充分利用。 作者:刘忠明 单位:广西云龙招标有限公司 计算机技术论文:计算机技术图书馆管理发展 摘要: 图书馆为了实现管理的现代化,在信息交流检索及远程服务中已普遍使用了计算机信息技术,大大提高了图书馆的自动化管理水平,使我们获取信息更加方便快捷。 关键词: 计算机技术;图书管理;应用 计算机技术能够快速高效地进行信息的收集与管理,能够很好地满足图书管理的日常工作需要。一般来说,在图书馆的管理中,计算机技术的应用可以分为对外的管理与对内的管理。对内的管理是指利用计算机技术来完成图书馆内部的业务管理,对外的管理是指利用计算机技术来帮助读者完成信息的检索与电子图书的阅览等。 一、计算机技术在图书馆管理中的应用 (一)取代了图书馆的传统管理模式 对于图书馆来说,主要是对一些文献与图书进行必要的整序、集存以及传递,并在此基础上实现对社会进行教育和智力的开发等。这些工作在传统图书馆中主要是依靠人力来完成,通过人工来对一些文献与书籍进行相应的收集、统计、登记以及整理等,这些工作比较繁杂,依靠人工效率较低,且容易出错,很难实现高效管理。随着计算机技术的迅猛发展,在各个行业中都在不断地追求程序化的管理、自动化的管理以及信息化的管理,利用计算机技术取代人工,必然会大大提高管理的效率。所以为了实现对图书馆进行高效管理,我们便在图书馆的管理中引入了计算机技术,计算机技术的引入不仅方便了我们对文献的收集与登记,同时还构成了一个信息化的管理系统,从而对图书馆的管理实现了信息化与自动化的管理。目前,在图书馆各项工作的开展中均应用了计算机技术。我们不仅大量地使用了现代化、信息化的硬件,同时还专门根据图书馆的管理需要,开发了一系列的软件。通过这些软件与硬件,实现了对书籍与文献的采编及图书借阅的自动化管理。同时还建立了数据库,并能够及时对数据库进行更新。使用计算机技术对图书馆的各项业务进行自动化的管理、处理以及数据统计等。计算机技术的应用能够有效地避免由于人工进行编录所产生的漏编、漏录以及错录等现象的发生。这不仅大大减轻了图书管理员的工作量,同时还有效地提高了图书编录的准确率,并能够及时对一些错误操作进行纠正,对图书管理员的工作流程进行有效优化。图书管理员的职责也随着计算机技术的引入而发生变化,要求图书管理员必须使用专业化的技术来实现对图书的管理,对信息管理系统进行完善。例如,我们可以根据数据库来分析图书馆藏书的种类与数量等,合理进行图书的采购。 (二)改变了传统图书馆的工作方式 对于传统图书馆来说,在进行图书馆的借阅与归还时,均是采用人工登记,不仅效率低,同时还不利于对借还进行管理。而使用计算机技术对图书馆进行管理,让借还变得更加简便,手续也更加便捷,而且不易出现借还错误,从而大大提高了图书的管理效率。使用计算机技术的图书馆,我们可以在借阅图书之前,使用计算机登录图书馆服务器来对图书进行检索。通过该系统清楚地了解到自己的借阅时间、借阅期限等情况,同时还能够查询到图书馆内现有的书籍、藏书位置、藏书数量、所需书籍是否在架等。这样一来,我们不需要在各个阅览室盲目地寻找,借阅图书更加方便,有效地摆脱了传统文献的处理限制。对于现代化图书馆来说,已逐渐趋向于社会化,也越来越开放,同时使用互联网技术让我们实现资源共享,信息资源不再受时间及区域等的限制,能够有效地促进信息的跨区域传播。 (三)计算机技术在图书馆服务中的发展趋势 图书馆的未来发展是数字化图书馆,它不仅改变了传统图书馆的信息存储形式,同时还改变了信息的处理与传递形式,并使图书馆的服务更加方便快捷和人性化。数字化图书馆主要是利用计算机技术、信息技术以及网络技术来对各种信息进行必要的整合,并加以利用,让读者能够快速查询到自己所需的信息。同时获取信息的方式也更加便捷,获取信息也更加全面,获取信息的速度更快速。此外,数字化图书馆所拥有的信息是在不断更新的,是一个动态的信息资源,而不像传统图书馆仅局限于书本。 二、加强信息资源的数字化管理 在数字化图书馆的构建中,我们必须加强信息资源的数字化管理,同时注重数字化服务与管理。在其构建的过程中,我们要结合实际情况对图书馆进行网络化与信息化管理,实现对图书馆藏信息进行实时更新的数字化的管理。 (一)广泛应用信息资源勘探技术 信息资源勘探技术是通过对信息资源进行统计,并对这些信息资源进行在线分析与处理。这一过程广泛使用了计算机技术进行情报检索,并根据以往经验组建专家系统,最后通过机器学习及模式识别等来实现对信息资源的勘探。该技术的使用大大方便了现代化图书馆对各种信息资源进行数据分析与处理。目前在高校图书馆中广泛地使用了该项技术,能够有效对信息资源进行分类、评估以及预测等,同时还能对这些信息进行相关性分析与分组和关联规则等。这样,便可以根据读者提供的信息,并通过相应的处理技术来对这些信息资源进行收集与处理等。使用信息资源勘探技术可以帮助我们完成对馆藏资源进行统计,并能够对流通数据进行必要的分析,在经过数据分析之后,还能够对相关的信息资源进行有效的管理。从而便可以科学系统地对图书馆中每一项的工作进行管理,同时还能够为课程编排、学科的设置、课程统筹以及教学活动等提供一些参考信息,并方便了读者从大量的信息中获取所需的信息。 (二)加强图书管理人员的专业培训及业务提升 现代化的图书馆大量使用了计算机技术、信息收集技术、数据库技术、数据分析技术、信息处理技术以及信息管理技术等,而传统的图书管理员不具备这些技术技能。为了适应数字化图书馆的发展需求,我们必须引入一些具有计算机专业知识且具有图书馆管理专业知识的技术性人才,同时加强图书管理人员的专业培训及业务提升。计算机技术应用到图书馆管理中,必然会改变传统图书馆的管理模式,为了适应数字化图书馆的发展,对图书管理员的综合素质提出了更高的要求。不仅要熟悉图书馆业务,还要有图书情报相关的专业知识;不仅要掌握计算机专业的相关技术,同时还要能够对图书馆信息系统进行熟练操作;不仅要能够进行联机检索与网上查询,同时还要掌握数据库的有关知识。由此可见,随着图书馆的发展,计算机技术将会不断地深入到图书馆的管理当中,同时对图书管理员综合素质的要求也越来越高。 (三)数字化图书馆与传统图书馆的关联互补 虽然数字化图书馆使用计算机技术取代了传统图书馆的繁杂的工作,但是以纸质形式存在的书籍与文献是不可能被其取代的。由此可见,数字化图书馆与传统图书馆有着一定的关联性与互补性,要做好相关整合与衔接性工作。 (四)创新管理观念与理念 现代化图书馆不仅具有特色环境与活动,同时还具有特色服务与馆藏,其拥有的藏书种类与规模更多更大,符合现代社会信息资源的开放性与共享性的发展需求,受馆藏数量与开放时间的限制越来越小。我们必须注重信息资源的共享,对多种信息资源进行优化整合,构建具有开放性的信息库资源,为快速获得所需信息资源提供支撑。同时,还要加强图书馆管理系统的软件与硬件建设,使用先进的专业管理技术,对图书馆进行科学管理。为了适应图书馆的发展需求,我们还要对图书馆工作人员加强数据库、计算机技术、信息处理技术等方面的培训,有效提高图书馆数据库管理的质量。为适应现代化图书馆的发展,我们必须改变管理的手段与模式,要努力为读者提供快捷高效服务,让所提供的信息资源更加准确,并不断对现有的数据库进行完善。此外,在对图书馆的信息资源进行采编与扩展过程中,要充分结合读者需求,更加主动、专业地为读者提供服务。 作者:侯永青 单位:青海省工业职业技术学校 计算机技术论文:通信技术与计算机技术发展 摘要: 当今时代是信息化的时代。随着科学技术的不断发展,计算机技术与通信技术的涌现为生活带来了很多的便利。不论是人们的工作还是生活都已经离不开计算机技术与通信技术,将这两种技术进行融合也是适应时展的潮流。所以本篇文章就通信技术与计算机技术的融合发展展开讨论。 关键词: 通信技术;计算机技术;融合发展 科学技术的快速发展为人们的生活与工作都提供了很多的便利。我国的通信技术与计算机技术已经得到了很大的发展,并且在实际的生活中也有了很广泛的应用。通信技术以电话机的出现被大众而熟悉,为人们之间的沟通搭建了一个很好的桥梁,而电视的出现更加为人们的日常生活提供了丰富的色彩,计算机的出现无疑是为人类的生活增加了一个极为有利的助手,帮助人们生活与工作。通信技术与计算机技术都是人们日常生活中所不能够离开的技术,这两者都对社会有很大的帮助,所以将这两者进行融合发展是社会发展的一个趋势,更有助于社会的进步。 1计算机技术 计算机技术是计算机领域中尤为重要的部分,也是计算机中的技术方法与手段,计算机的技术很广泛,不仅有系统方面的技术,器件方面的技术,还有部件技术与组装的技术,下面就一一介绍这几种主要的技术。 1.1计算机系统技术 计算机系统技术是整个计算机完整系统所应用的技术,计算机系统技术包含了很多的方面,这些方面相互配合,一起形成完整的计算机系统技术。计算机系统技术中的系统结构技术有很重要的作用,其主要是提高计算机的性能,使得计算机有合理的价格性能比率。而系统的管理技术也是不可缺少的一个内容,系统的管理是由操作系统来实现的,目的就是为了提高计算机的吞吐能力与解题的时效,使得计算机更加容易操作,工作的性能更加可靠。系统的维护技术是帮助计算机获得更高性能的保障,包含了系统实现的自动维护程序与诊断程序。此外,计算机系统技术中的一个重要部分还包括了系统的应用技术,应用技术是具有广泛应用的技术之一,与应用相关的两个方面是程序设计自动化与软件工程技术。 1.2计算机器件技术 在计算机的系统中,最为基础的物质条件就是电子的器件,计算机中的“与”“或”“非”门都是复杂的基层线路,而这些基层的线路会组成较高一层的线路,主要有两类,一类是组合逻辑线路。一类是时序逻辑线路。这两类逻辑线路都是由电子器件所组成的,也是通过电子器件来实现功能的,计算机的划时代标志是以电子器件在其技术上的变革来进行划分的。 1.3计算机部件技术 计算机系统是由多个软件和硬件组成的,这些部件有不同的数量与品种,每一个部件又是一个精密的小系统,有着其独特的技术要求。一方是生产这些部件时,需要一定的生产工艺和生产技术,另一方面,这些部件在工作的时候,需要一定的技术支持,如运算技术、存储技术和输入输出技术等等。 1.4计算机组装技术 计算机的组装技术与计算机有着很密切的关系,关系到系统的可靠性,信息传递的延迟性还有生产的工艺性等。计算机的电子器件在计算机的发展过程中也在不断的进行变革与更新,电子器件的更新对计算机的组装技术有着很大的影响,计算机自发展以来,一直都在不断的进行着换代,为了能够将计算机发展的更好,为了能够与计算机的换代相协调,组装技术也在不断的发展,使得计算机不断向着小型,微型的方向发展。 2通信技术 通信技术的发展越来越广,所涉及的行业也越来越多,但是最基本最核心的方面还没有改变,通信技术一直都重在实现信息在空间域和时间域内的无失真传输,通俗意义上来讲,就是指通过通信技术,使得处于不同形态、不同地域的信息,实现了跨地区的转移,并且在转移的过程中,信息是安全的、准确的和快速的。这样一来,信息就能够从一个地方无误地转移到另一个地方,从发出者到达了接受者。 2.1通信技术的历史与现代通信技术的产生 以往的信件传送都是远距离的传送,不仅是国家的管理,还有国与国之间的沟通都是通过远距离的传送信件所完成的,但是随着奴隶制度的国家出现,远距离信件的传送越来越频繁,因此出现了由国家主要承办的邮译制度,其就是邮政的前身。什么是邮译制度,就是利用了实物进行信息传递的一种方式。在我国的古代就出现过类似邮政传递信息的方式,比如通过烽火台来传递战事信息,通过信鸽来传递信条等等,这些都是通信技术的历史。现代通信技术的出现是在1835年,由莫尔斯发明的电报为标志。莫尔斯在随后确立了莫尔斯电码,它的出现标志着有线电报的问世。在1835年附近,出现了很多有关现代通信的技术,例如电话的出现,无线电报机的出现,都为通信技术增加了宝贵的财富。信息论是在十九世纪出现的。 2.2现代通信技术的发展 最近这些年,通信技术在不断完善,也在不断的发展。目前的通信技术包含了很多的方面,主要有数据传输信道的发展,数据传输技术的发展,还有最近的多方向发展。通信技术为人们的生活带来了很多的帮助,而传输信道的发展又涵盖了很多方面,不仅有光纤,同轴电缆,还包括无线通信与卫星通信等。卫星通信为地球的人类与其他星球构建了联系,也通过卫星通信接收到很多的电视节目。现在人们所看的电视节目都是通过卫星通信进行接收与观看的。数据的传输技术在发展的过程中也包括了基带传输,同步技术与数据的交换技术等。早在20世纪初期,通信技术就呈现出了多向发展的态势,如电报、电话等等都相继被人们使用,而在21世纪,这些技术仍然在使用,但技术已经实现了更新换代,如电报已经发展成了智能电报,而有线电话也发展到了远程、智能的电话,这其中最主要的就是出现了移动无线通信,多媒体的技术和数字电视等,这些通信的技术都是人们现在生活中所不可缺少的重要组成部分,为人们的生活与工作带来了无限的便利。 3通信技术与计算机技术的融合发展 通信技术与计算机技术的融合是现代通信技术的一个重要的特点,计算机的快速发展将计算机技术带到了人们的生活当中,也促进了通信行业的发展,通信行业是人们日常生活中都离不开的行业,所以将通信技术与计算机技术进行融合发展,也为广大的人民群众提供了更高更好的服务。 3.1计算机通信技术 计算机通信技术,从其名字来看,可以看出,这是由计算机技术和通信技术相融合发展而来的,是两者发展到一定阶段的共同产物。就目前阶段而言,对于计算机通信技术的相关研究,大多数是集中于计算机网络技术、通信技术和多媒体技术这三个方面。对于计算机通信技术,从不同的角度可以得出不同的概念,但最为直观的则是指,运用计算机技术来实现不同地区信息的交换,从而实现通信。从实际的应用层面来看,计算机通信技术主要运用于不同的计算机之间以及不同地区计算机和各类通信终端之间的信息共享和数据交换。例如通过计算机来实现打印机与计算机的连接,进而进行交互使用和无线打印,又如,计算机与移动手机、平板电脑之间的数据交换等等,也都是运用了计算机通信技术。在这些过程中,实现了文档、表格、图片、影音等信息的交换共享,这些通过计算机处理器的处理,大多以二进制数据流的形式存在,借助通信技术实现了传播。对于简单的通信而言,只需要计算机与终端的设备就可以实现,通过计算机和终端设备的串并行口,使用电缆将串并行口进行连接,这样就可以实现数据传输了,但是这只适用于近距离的传输。而针对远程复杂的通信,是通过计算机网络系统进行的,很多的计算机和通信的设备按照一定的规则进行连接,然后通过介质进行数据的传输。一般的计算机通信系统都是由终端的设备,数据通信的设备,传输的信道和通信软件所组成。 3.2信息技术 现在人们生活的这个时代是个信息化的时代,信息技术是关键的技术。信息科学技术是重要的生产力,并且促进着各行各业生产效率的提升。同时,信息科学技术也为我国经济的发展提供了强大的动力,一直在促进着我国的经济增长,使我国取得了连续多年的经济两位数增长的惊人成绩。众所周知,GDP是衡量一个国家经济实力的有力证据,全球的GDP中,有很多的产值都是由信息行业所创造的,现代的信息技术涉及了很多的方面,在内容方面也是极为复杂丰富的综合性的应用技术,一直都是围绕信息的开发,处理等为核心的信息技术。而对于信息技术的核心就是计算机技术,所有的信息资源都是通过计算机进行收集数据,整理与加工数据的,所以将计算机技术成为知识的“加工厂”。 3.3蓝牙 蓝牙在人们的生活中有很广泛的应用,蓝牙是一种无线连接技术的称呼,它的成本很低,实现短距离的无线连接。蓝牙可以在十米的半径范围之内进行单点对多点的无线数据传输和声音的传输,例如人们将蓝牙与手机进行连接,然后在与他人进行对话。蓝牙的技术主要有蓝牙专用IC和蓝牙无线通信协议栈两部分组成。蓝牙专用IC是由基带处理块和射频模块这两个部分组成的,这两者形成了蓝牙收发器。蓝牙无线通信协议,主要有SDP等部分,这些协议在主机上运行,或者是在产品主处理器上面运行,它的方式是采用嵌入式的方式,其主要的工作就是实现对设备与服务的发现等的安全处理方面,还有主处理器与其基带处理IC之间通过HCI接口而实现的通信。现阶段蓝牙的应用已经可以在电脑与手机上进行应用,蓝牙技术的实现将计算机技术与通信技术紧密的联系在了一起,将其进行了融合,不断将计算机技术与通信技术进行发展。 3.4宽带技术 宽带技术已经进入了千家万户,人们对于数据的传输速率也随着时代的发展有了更高的要求,随着宽带事业的产生,信息的传输速率大大的得到了提高,目前宽带技术还融入了光纤与无线和以太网等很多方面的内容。宽带技术的不断发展将计算机技术与通信技术融合在了一起,计算机离不开宽带技术,人们工作和生活也离不开宽带。不同的宽带技术有不同的接入方式,这些不同的方式有着不同的效果,也存在着不同的数据传输质量。宽带技术是计算机技术和通信技术融合发展的尤为重要的内容,尤其是现在的光纤宽带技术,不仅提高了数据传输的速率,也在体形上面实现了更小,更轻便的目标。 4总结 网络是未来无处不在的主要形式,网络关乎着人们的一切生活,不论是工作还是生活。而计算机技术与通信技术是实现网络发展的重要手段。计算机技术与通信技术都为人们提供了很大的便利,也促进了网络的发展。将通信技术与计算机技术进行融合符合当展的主要趋势,也是必然趋势。两种技术的融合促进了网络的发展,也促进了经济的建设,为数据的传输提供了必要的手段。这两种技术的融合会更满足于社会的发展和人们对于新技术的需要。 作者:关晴 单位:渤海大学 计算机技术论文:通信技术与计算机技术研究 【摘要】 20世纪是技术型社会,更是信息型社会,计算机以及各种通讯技术已深入千家万户,成为人们工作、学习、生活所不可缺少的一部分。了解现代通信技术与计算机技术的融合状况,对于科技领域的发展大有裨益。因此,本文立足计算机技术与通信技术的发展历程,对二者的融合现状进行解读。 【关键词】 通信技术;计算机技术;融合 在“互联网+”战略的引导下,为满足经济社会发展的需求,大数据、云计算等新型技术纷纷应运而生,以极快的速度改变了整个世界。在这个过程中,通讯技术与计算机技术的融合度越来越高,网络通信技术在中国也实现了极大的发展,为推动我国政治、经济、文化、社会的进一步发展做出了卓越贡献。 1计算机技术 在计算机领域中所使用的技术方法及技术手段被统称为计算机技术。其所涉及的内容包罗万象,按照计算机的生产顺序可大致分为四类,计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术以及计算机组装技术。其中的计算机部件技术又包括计算机软件技术和计算机硬件技术,而计算机软件又涉及计算机系统运行程序和运行程序文档。为了突出重点,笔者仅从计算机系统技术与计算机部件技术进行阐释。 1.1计算机系统技术 计算机系统技术是一种兼具整体性与全局性的技术,包括系统结构技术、系统管理技术、系统维护技术以及系统应用技术。①系统结构技术一方面有助于提高计算机的计算效率,另一方面又能使人们获得合理的性价比。②系统管理技术的存在极大的改善了系统的稳定性,既方便使用,又降低了计算费用。③系统维护技术是计算机系统进行自我诊查和自我修复的反映,是人工智能的物化表现。④系统应用技术更为广泛地应用于程序设计自动化及软件工程技术。 1.2计算机部件技术 谈及计算机部件技术,首先要对计算机软件及硬件进行理解。计算机硬件主要有五个组成部分,输入设备、输出设备、控制器、运算器以及储存器。输入设备是指接入计算机的外部设备,比如键盘、鼠标、摄像头;输出设备是指经计算机经过计算后输出给用户各种信息的设备,比如我们常见的打印机、显示屏、绘图仪、磁记录设备;控制器则是计算机的核心机构,是控制CPU的中枢部门;运算器的存在则在很大程度上提高了生物、化学、物理工程技术数据的精确性,是保证科学研究严谨性和可行性的重要基础;储存器是负责记忆的重要机构,通过内部储存器及外部储存器实现了对于各种信息的保存,从而为不同国度、不同地区、不同领域的相互交流提供了前提。 2通信技术 20世纪是人类科技发展历程中最为耀眼的阶段,轰轰烈烈的信息革命与科技革命,不仅促进了生产力的巨大飞跃,更给人们的生产和交往活动带来了翻天覆地的变局。电话的出现及普及使得遥不可及变为近在咫尺,相隔万里的人们依然能够通过一个微型设备进行通畅的交流,从此距离不再是阻碍信息沟通的障碍。电视机的发明则使整个世界变得可视、可听,有了电视机的陪伴,人们的生活更加丰富多彩。电子计算机可谓是人类史上开天辟地的伟大成就,它将单一的线性生活组装为多维度的棱镜,透过它可折射出大千世界、万般时空。纵观通信技术的历史变革,无数的科学家和研究员为通信技术和通信手段的改进与完善默默奉献,不仅促使通信技术的超越,更促进了社会的突围与颠覆。在技术的演进过程中,尤其以数据传输信道与数据传输技术的更新为主。①同轴光缆、光纤、微波信道、越洋海底电缆、短波信道、卫星通信以及无线通信渠道的拓展为数据传输的速度及稳定性提供了保障。②在数据传输技术发展方面,逐步实现了基带传输、频带传输、调制技术的突破,并通过同步技术、数据交换技术以及多路复用技术的广泛应用,不断地刷新了传输安全性及便捷性的新高度。从20世纪80年代后期的电报发展到电话,再到如今的多媒体技术、移动无线通信技术及数字电视技术,通讯产业也获得了广阔的发展空间。 3通信技术与计算机技术的融合 通信技术与计算机技术融合后,便催生了现代网络通信技术。现如今,我国现代通信技术主要集中于光纤通信及第四代无线通信服务技术,在程控设备、移动基站的建设中发挥了极大的建设性作用。随着通信技术的不断优化和变革,4G技术是对3G技术的一种批判,在原有技术上融合了正交频分复用技术、软件无线电、智能天线、多输入多输出技术与IP的核心网系统。4G技术的广泛运用,不仅使数据、音频、图像的传输更为迅速,而且在画面的清晰度与保真度上也有提高。此外,基于4G技术的应用,各个领域都得以围绕“人本”核心而拓展业务,在提高自身的专业性之外,也为人们提供了更加人性化的服务,实现了与客户更加积极有效的交流与互动。通过通信技术与计算机技术的日益融合,人们在工作、交往、购物、娱乐、学习方面都更为便捷。 4结语 毋庸置疑,计算机技术与通信技术的发展都为人们获取大量信息奠定了基础,二者的日益融合也必将成为新经济时代的潮流和先导。在国际竞争中,只有抢占信息渠道的制高点,才能在激烈的国际竞争中把握先机、赢得主动。因此,我们应加大研究力度,继续推进通信技术与计算机技术的融合,为资源共享搭建坚固平台。 作者:姬婷 夏倩茹 张可健 单位:沈阳理工大学 计算机技术论文:高校工程审计计算机技术分析 [摘要] 当今计算机技术飞速发展,不论是在工作方式、管理方式还是审计管理方面都对高校的审计工作提出了更高要求。高校审计工作中计算机技术的应用随着“金审工程”的开展,取得了较为明显的成果。但是,工程审计周期长、投资额大,涉及的相关人员较为复杂,因此,信息化建设难以得到较为有效的开展。对此,本文结合高校工程审计的实践经验,探究计算机技术在工程审计中的应用。 [关键词] 高校;工程审计;计算机技术 在计算机技术的飞速发展下,内部审计信息化成为高校审计工作中的必然趋势,本文从高校基建工程内部审计工作中的现状入手分析,提出高校内工程审计中计算机应用的必要性和意义。本文以高校工程审计的具体需求,分析工程审计中计算机技术应用的设计思路和框架,应用信息化技术和手段,加强对项目的控制和管理。 1计算机技术应用面临的主要问题 1.1高校工程审计不健全 高校中工程审计设置都是审计机构与纪检共同办公,没有达到内部审计结构的独立性要求,因而需要配备专职审计人员。此外,该做法缺乏专业性,部分规模小的学校缺乏审计机构,缺乏从事审计工作的专职内部审计人员。 1.2高校工程审计人员技术能力不足 高校基建工程建设中,因工程及修缮项目的管理,牵涉的资金额度较大,并且程序较为复杂。所以说,工程内部审计是一项涉及多个领域且专业性较强的系统工程,正是在这一基础上,高校工程审计需要高素质、综合素养能力较高的人才。但是当今高校工程审计人员大多缺乏专业的计算机技术,多是半路出家,从会计专业教师选拔而来,缺乏一定的业务实践能力,对审计的效果造成了直接影响。 2高校工程审计中计算机系统应用的价值 2.1有助于工程审计流程顺畅,提高效率 计算机技术的应用中,高校工程审计系统地采用了网络信息技术,它具有便捷性和灵活性的特点,能促使工程审计的工作更加流畅。此外,有助于加强高校内部审计和建设参与的有效沟通。要想提高高校工程审计效率和整体监控水平、计算机技术的应用,应充分利用先进可靠的网络服务平台、数据库、移动办公等技术手段,保证高校内部审计人员能及时掌握工程的管理信息,减少信息沟通量,有效促进审计工作的顺利进行。此外,计算机信息技术的应用便于及时了解高校工程管理现状,及时汇总各种信息,便于在最短的时间内做出反应,进而在一定程度上提高审计的有效性和及时性,提高问题发现和处理的效率。 2.2拓宽审计信息渠道,有效解决信息不对称问题 高校建设工程总投入大、周期长、利益相关者较多,并且工程管理极其复杂,高校内部审计需要与建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等各方面沟通。倘若信息不对称,在一定程度上会对高校基建工程造成一定的影响。工程审计中计算机的应用使高校工程项目管理的内部信息流扩展到审计层的交互沟通中,它能够消除工程审计信息孤岛现象。高校工程审计信息管理系统通过信息沟通平台的建设,整合各项远程服务及信息功能,为建设参与各方远程协作办公提供一体化的信息平台,它能与建设各方有效地进行信息传递,实现信息资源的共享。由于审计信息提供了一体化的应用平台,及时拓宽了信息来源渠道,使工程审计数据的信息更加准确、统一。此外,建立信息管理系统工程审计制度,内容包括工程审计信息系统的平台维护、系统操作规范、信息使用权限的控制、资料存储及网络安全的运行等方面的内容,有效促进高校内部审计人员在信息审计过程中各司其职,避免高校工程审计信息管理系统风险。 2.3能够实现管理系统创新 高校工程审计中,信息化建设还有较长的路要走,高校内部审计机构需要有效结合工程自身审计信息化的发展状况,进行系统的完善和总结。可以说,信息化环境下,业务思路和信息数据能使内部创新技术更加完善、视野更加宽广,为积极持续开拓工程内部审计创新了发展思路。此外,高校工程审计中管理系统中的信息构建,需要做到与时俱进,与社会、经济及高校自身的发展相互适应,从而实现工程审计的科学发展。 3加快计算机技术在工程审计中应用的建议 工程审计中利用计算机技术优势明显,但对于高校而言,管理水平的起点不同,因此,建设过程任道而重远。当今,为加快工程计算机信息化建设步伐,各个高校应当结合自身实际情况,创造工程审计条件。具体而言,高校工程审计应转变陈旧观念、提升信息化意识、转变思维。此外,还应采取积极心态参与到信息化建设过程中,最大限度发挥信息化优势,提高高校建设资金的使用效益,有效促进高校科学健康发展。工程审计信息化离不开既懂管理,又精通信息技术的复合型审计人才。对此,高校可开展培训,与企业进行合作,用来提高人才的知识水平,改善其知识结构。大数据时代下,传统的审计方法显然已不能适应当今的发展,所以,计算机技术的应用是未来工程审计发展的必经之路。 作者:赵郁茹 单位:北京信息科技大学
机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关系探讨 [摘 要]在我们国家,机械工程和自动化学科的研究主要是研究的机电产品的设计与自造和控制的学科。伴随着我们国家的该科开放的进行,同时还有国内外的经济的交流不断频繁,这样同国际的交流也就变得越来容易。在中国,有着广泛的土地和廉价的劳动了,国内外的许多制造业工厂都来中国进行投资建厂,工业发展之后如雨后春笋纷纷建立起来,这就带动了我们国家的机械制造和自动化的发展,怎样很好的协调之间的关系,为了探讨两者的关系,在实践中吧机械工程和自动化进行有机的结合起来,这样就能很好的促进我们国家的经济发展。 [摘 要]机械工程;自动化;机械制造 在进行机械制造的过程中,总会遇到与自动化相关的内容,是因为接卸工程和自动化是具有内在关系的两个学科,在这个过程中,机械工程涉及到很多的领域,像是各种各样的领域中都会遇到机械制造,机械制造业为我们国家的农业、工业和交通运输业、能源开采等各行各业都会用到机械技术的支持,只有很好的机械技术,才能为了各行各业的发展提供优良的技术支持,同时还会使各行业的工作效率得到十足的发展,不断提高工作效率,推进我们国家的经济发展。自动化是通过更改传统的技术理念,进行机械技术代替传统的手工技术,通过依靠先进的技术手段,用机器代替手工进行工作,这样不仅节省了大量的人力,同时还会提高了生产效率和安全生产。通过将机械工程和自动化技术进行相互的结合,对提高劳动的生产效率,保障安全的生产提供了强有力的支持,同时在一些高危职业上有很强的积极意义。 1 机械工程与自动化的内涵 1.1 机械工程的内涵 在中国,要用到很多的机械制造工程,只有通过一些机械的制造才能进行一些工作。机械工程是一个与社会各行各业都有着很多联系的一个学科,通过进行相互的联系进行机械的制造。在进行机械设备的生产过程中,依据各种不同的功能进行划分很多的机械。像是各种粉碎性的机械、动力性的机械,原材料的搬运和交通运输机械设备。在这些设备中,都是与机械工程紧密相关的设备。同时按照其他的情况进行分类的话,比如进行服务的门类进行分类的情况,可以分为农业的机械、工业的机械制造和交通运输的机械。在进行机械制造和研发设计,同时使用的过程中需要到不同的阶段,在这个过程中,机械工程会分成若干个相互哦诶和和连接的不同体系。像是机械的研发和制造,同时还要伴随着维修工作的进行,在此过程汇总,各学科进行彼此补充和交叉重叠,形成了相互渗透和促进的科学群进行发展,形成了一个相互交叉发展的科学体系。随着我们国家经济的发展,机械工程的作用越来越重要,变成了支持国名经济发展的基础性行业,同时伴随着科学技术的迅猛发展,机械工程技术会朝着更加成熟的方向进行发展。相信在不久的将来,我们国家的机械工程会得到很好的发展与进步。 1.2 自动化的内涵 所谓的自动化就是指的是在进行生产过程中,依靠各种各样的机械记性设定程序或者预先各种各样的指令,让机械进行自动完成一份工作,同时在这个过程中所要要道很少的人力进行人为的干预工作。在进行工作的时候,自动化产生的目的就是在进行简化日益复杂的机械操作过程中,像是各样的现代汽车的制造和轮船的制造过程中,都会用到自动化进行简化操作。现代化的技术和产品的研发过程中使用自动化学科,通过对自动化学科的不断完善,加之在进行电子学和应用数学等学科的交叉进行工作,都会通过自动化进行。在自动化的应用中,很多企业的生产过程都是从原料的采购和生产加工过程中,都会实现了半自动和全自动化的进行,自动化技术广泛应用到社会生产的各个层面,不仅仅在各样的制造业上,同时还涵盖了科研和国防军工业等领域,推动了我们国家的经济的快速的发展。 2 机械工程和自动化的关系 现如今伴随着我们国家经济的快速发展,对生产效率提出了更为高效的要求,这就使得机械工程的自动化技术之间的关系变得越来密切。在进行机械生产领域进行自动化的过程,会使得机械工业的生产和技术会向着机械自动化的方向进行发展。同时还会向着机械自动化生产程序的发展中进行迈进。在国外会通过对自动化程序进行设置,会进行一套生产单元标准,通过这个过程进行提高生产工艺的水平,在设计的结构上实现自动化进行安装,促进集成化和自动化的建立和发展。通过这个技术的发展,可以进行自动化发展模式的大量推进,这样就会节约大量的劳动力,使自动化技术进行生产,提高了工程质量和节约资金,提高资源的利用率。 3 发展机械工程与自动化关系的方法 在现代社会的不断发展和进步中,特别是电子计算机的发展,就使得电子技术和机械工程进行很好的结合开来,现代电脑的使用就为了机械自动化发展提供了强有力的技术支持。虽然这个成为了一个发展趋势,但是我们国家的机械工程和自动化技术在机电一体化过程中,存在了很多的落后型,这样就会影响了机械工程生产的质量。为了实现机械工程和自动化的有效结合过程,需要到各类的优质软件和硬件的相互结合和发展。特别是在软件发展层面,要想实现生产无人化、自动化,首先应该推进集成化综合软件和分级计算机操控系统的综合发展。 在巩固机械工程和自动化关系, 促进两者和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展策 略, 重视理论研究, 全面探究现代控 制理论与系统工程在机械工程领域的实际应用 。同时还要加强重点关键技术的研究工作,充分结合现代化发展过程中对机械自动化发展的要求,探究现代电子计算机操控技术等的相关技术的发展,除此之外,还要探究各种多用途的自动化装置的使用,开发各类计算机操控系统的使用等工作的进行。 结束语 在进行机械制造时候,要协同机械工程的发展,机械工程行业既是服务部门也是生产部门,同时还是我们国家国民经济的一项支柱产业,各类机械制造业的发展需要不断提高自身的技术的革新过程,提升自己的核心竞争力,同时还要不断提升自己产品的技术含量,将机械工程和自动化相互进行结合,有利于技术发挥出应有的优势,这样就会大量节省人员的工作量,提升自己的质量和生产效率,适应世代的发展。为我们国家的经济发展起到应有的推动作用。 机械工程与自动化论文:浅析机械工程自动化技术的相关问题与措施 摘 要:本文结合自身工作经验,针对机械工程自动化技术的一些问题进行阐述,并提出了相应的措施,望同行参考指正。 关键词:机械工程;自动化技术;问题;措施 1 自动化技术在机械工程中应用的重要意义 1.1 自动化技术本身是一种高新技术,融入到机械工程当中能够使企业的生产工艺发生很大的变化,可提高企业生产的整体运行效率。 1.2 在机械工程中,生产加工是重要的操作环节,而自动化技术主要就是给生产加工提供便捷,给企业带来更多的经济效益。 1.3 增强企业的市场竞争力。在机械工程中,应用自动化技术调控整个生产流程,能够很好地保证生产成本和质量,从而在很大程度上缩短生产周期。目前,自动化技术在机械工程中的应用已经取得了明显的效果,随着社会的不断进步,其必然会普及到各行各业当中。 2机械工程自动化技术的现状及问题 2.1 机械工程自动化技术的现状 我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单子自动化、刚性自动化阶段。而工业发达国家自动化技术方面普遍实现了智能化、柔性化和集成化;在机械自动化的生产管理方面,我国的大多数企业依然采用传统的管理模式,而工业发达国家已经实现了计算机管理,并且在工业组织与管理生产模式方面不断进行着创新和升级;在人才管理方面,没有好的、适宜的人才管理机制,理论人才过多,不够全面性;在机械设计方面,我国还没有做到及时更新,设计水平也没有很大的提升;在工艺水平方面,我国的数控加工技术还多停留在精细加工等初级阶段,在复合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍处于追赶阶段。 2.2 机械工程自动化技术存在的问题 自动化技术在我国的机械工程中存在着一些问题,例如缺乏相关技术人才,自动化技术相对落后,自动化技术的应用范围不够宽广等等。人才是发展进步的关键,我国大多数人只有知识理论而没有实践经验技术,对人才的管理培养不够合理、全面。要结合理论和实践经验,不断研究创新,才能提高实际自动化技术。自动化技术的进步将会大大推动我国现代机械制造产业的发展和进步,但是我国的自动化技术尤其是数控系统是传统的封闭式体系结构,必须提高水平,改变落后的状况我国的自动化技术应用的领域还不够广泛,缺乏自动化技术的科研投入和制定自动化技术的管理策略。 3 改善机械工程自动化技术的措施 3.1 注重高科技人才培养促进发展 通过自动化的道路发展来促进我国机械工程的发展,因此这就需要按照相应的机械自动化方向来实施教学提升,将人才发展放在第一位,培养一批具有时代特色的创新型人才,从基础教育做起,国家出台相应的政策,积极鼓励学校培养自动化科技人才,不论是才技术理论还是从实践上都应该对其进行加强。从发展的角度为我国企业输送合理的人才,通过教育制度的改革以及国家政策的支持,势必能够获得良好的成功,为我国机械工程自动化的发展打下人才基础。 3.2 合理运用机械自动化技术分析 根据目前我国的机械生产技术的发展,我国仍然是处在了自动化发展的初级阶段,因此在当前情况下,正在全面的发展科技信息技术,对于自动化技术的使用显得非常合理,在使用过程中要考虑到发展的需求,以及自动化工艺的成熟度,以此来加强对整体自动化技术的管理。对于自动化技术的使用,要从现实出发,考虑其使用的可行性和安全性,而且在使用过程中要注重对机械工程设备,工艺操作的程序进行合理的配置,以此来实现自动化的合理执行,否则一旦使用不当那么就会产生严重的后果。 3.3 提升自主创新能力,创造自主知识产权。 我国消化吸收国外柔性制造系统(Pseudo-FMS),是要确保必要的生产柔性的前提下,优化人机界面,不过分追求自动化,尽可能建立较为完善的信息系统,充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存,系统的某些环节允许人工干预。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上,要努力做到从我国机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术的开发研究,以适用为前提,急需什么就解决什么,取得实践经验再推广应用。 3.4 加强与国外的专业交流 中国有一句古话,活到老,学到老。机械工程及自动化方面的人才培养模式也应该是这样。时代是在不断的发展的,社会也是在不断地进步,如果机械工程行业没有跟着时代的发展的发展,跟着社会的进步而进步的话,那么,今天的所谓的机械工程及自动化技术,如果还是停留在原始社会时期的刀耕火种的水平,所制造出来的工具,还是简单的石斧、石具等工具,这是十分荒谬可笑的,因此,就必须要关注机械工程及自动化的科学合理发展。而对机械工程及自动化的人才培养来说,从事机械工程及自动化的相关研究的人员必须时刻关注时展和社会发展的新成果,不仅要继往开来,学习古今中外的优秀经验,更要处在能主动学习的状态下,对最新的科技研究成果有着敏锐的嗅觉,及时学习最新的科学技术水平,促进自身的发展。特别是欧美国家的机械工程自动化技术发展水平向来都是比较先进的。机械工程及自动化的可持续发展,必须要对其进行溯源追踪,把视野放到海外去。早在一千年前,宋朝的大学者朱熹就提出过:“问渠那得清如许,为有源头活水来”。任何一个领域,如果不实行走出去战略,就会如同闻一多笔下的死水一样,毫无生气,只有等着发臭和被人遗忘,根本不可能获得实际的发展。机械工程及自动化也一样,要想得到充分的技术发展,最有效的一个方法是进行行业内部的人员交流,众人拾柴火焰高,集思广益的结果,必然会带来极大的经济效益和社会效益,行业本身也能得到真正的发展。定期进行走出去战略,积极进行交流和互动,整个行业就是源源不断的活水,永远不会流于固步自封与停滞不前。在有着充分条件的高等院校,走出去的战略思想更体现在走出国门,与国际接轨,学习国际上的先进机械工程及自动化水平。 3.5 注重自动化技术的发展趋势及前景 坚持走自动化技术的发展道路,对于机械自动化技术的发展至关重要。目前,机械制造自动化技术的发展向朝着数字化、绿色化与智能化方向发展。数字化是先进制造技术发展的核心,是制造技术、计算机技术、网络技术与现代管理科学交叉作用的共同结果,这将是机械自动化技术发展的必由之路。随着人们对人类与环境之间的关系这一问题认识的逐渐加深,实现人类与环境之间的协调、可持续发展是当代经济发展必须遵循的原则。机械自动化技术的发展也同样要遵循这一原则,实现绿色化发展之路。近20年来,制造系统正在由原来的能量驱动型转变为信息驱动型,这就需要制造系统不但要具备一定的柔性,同时还要表现出一定的智能,实现在对大量复杂信息处理的同时,能够自主进行选择与处理这既是现代科学技术发展的必然结果,也是人类社会进步的重要标志。 4 结束语 机械自动化生产是一个长期的目标,因此在加强自动化生产建设的过程中,要从根本出发来加强整个机械工程自动化的实施,以不断提升我国的机械自动化制造作为其技术发展的目标,将我国的机械工程的自动化生产推向一个新的世界高度。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 摘 要:PLC即可编程程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是建立在微型计算机的基础上的工业自动控制装置。PLC以其独特的体积小、应用性高、工作效率高等优势,如今已经被广泛应用在机械制造、食品生产与检测、重工业等多个领域。本文首先对于PLC技术的具体含义以及应用价值进行简单的介绍,然后针对PLC技术在机械工程与自动化的多个具体环境中的工作模式以及作用展开较为详细的分析及阐明,为提升PLC技术对于机械工程与自动化的贡献价值奠定基础。 关键词:机械工程;自动化;PLC技术;介绍;应用 0 引言 工业产值作为世界经济的重要贡献者,推进工业的发展对于世界经济水平的提升以及社会的进步均有重要的意义。伴随着工业化进程的脚步,社会对于机械工程的可控性以及自动化技术的应用价值提出了更高的要求,人们急需一种兼顾实用性、可靠性、灵活性的应用技术来推进机械自动化领域乃至社会各个领域的革新。届时,PLC技术应运而生。 PLC技术是一种将机器或装置的运转与数字运算进行有机结合的控制性器件,是站在传统继电器技术的基础之上糅合互联网、自动化等现代科技形成的创新型技术。在现代社会,PLC技术以及被广泛地应用在各行各业,影响着人们的工作方式以及日常生活。认识PLC技术,了解PLC技术在机械工程与自动化中的实际工作模式,对于我国工业的进步以及生产力的提高有着重要的战略价值。 1 PLC技术的实用价值与优势 时代的发展推动了工业前进的步伐,随着现代社会劳动力成本的节节攀升以及智力资源的日渐珍贵,工业生产上精简人力资源的消耗、扩大机械化程度的趋势已成必然,给机械工程以及自动化技术提出了更高的要求。PLC技术作为现代工业普遍应用的控制型器件,不仅体积小巧、易于安装、具有广泛通用性。而且用户可以通过编写程序轻松实现个性化控制方式,很大程度上提高机械装置以及自动化技术的灵活性以适用性。不仅如此,PLC还有提供多方面强大功能支持,同时兼具高性价比、高可靠性以及低功耗等等优点,已经成为了自动化控制的核心技术,成为了我国构建自动化控制技术自主知识产权、推进机械工程与自动化发展进程的主要操作对象。 PLC技术的应用涉及生产管理、生产监控、顺序控制等方面,多个操作体系的协调与配合需要实现PLC处理器核心与控制设备之间及时沟通。互联网的高速发展为其提供了通讯技术支持,而PLC技术抗干扰能力强、可靠性高的特点则为准确通信提供了安全保障。甚至可以预测,在今后社会发展中,PLC技术将与机器人、CAD共同组成主流基础管理设备体系。接下来将从三个方面具体介绍PLC技术特点: 1.1 操作简单 通用性高 现在,绝大多数PLC均支持程序语言互译,用户无需专门学习某一中语言,仅需运用自己常用语言编写代码后,用器件自带的翻译功能进行语言的转换即可实现对PLC的编程,降低编程语言门槛。并且PLC的安装及调试简单,外部接线较少,促使简化实际操作系统结构,进而缩短系统运行的周期,工作效率得到改善。 除此之外,为了提高PLC实用价值,全球PLC均统一使用国际标准通信协议,给不同厂家生产的PLC之间的互换提供了可能,也给PLC的调试提供了方便,极大程度地提高了PLC产品的通信开放度。 1.2 体积小 能耗少 PLC装置是集成电子线路技术的重要应用体现,安装尺寸通常均在10cm以下,重量更是不足150g,为机电一体化提供了实现基础。同时在实际使用中PLC的消耗功率一般只有个位数,为节省能耗做出了贡献。 1.3 抗干扰能力强 在实际应用中,目前广泛应用于PLC中并且符合国家标准的AS一工总线、 Profibus总线以及Device Net总现场总线与PLC界面之间通常保持良好契合度,为准确通信提供了保障。另外PLC装置采用抗干扰的电路排布与制造工艺,保证在工作过程中抵御电磁、电路的干扰,具有较高的可靠性,为PLC系统之间有效通信的展开提供了有效保障。现在的PLC装置甚至采用了多重抗干扰技术,哪怕是置于极端恶劣环境,它也能够正常工作。 2 PLC技术在机械工程与自动化中的应用 2.1 远程通信控制与系统控制中PLC技术的应用 在现代通用的机械自动化控制系统中,其他继续结构的控制工作通常是由PLC技术实现完成的。不仅如此,随着科技的不断创新与进步,PLC技术还被积极地运用于自动化系统本身,根据指令完成纠正系统逻辑错误以及排查系统故障等工作,为系统的正常运转提供了有力保障。在实际的工业自动化生产过程中,应用PLC技术的自动化系统会对机器操作的每一步骤展开监控,并在步骤完成后根据完成情况返回累积误差值,当累计误差值超过系统设置的误差允许上限时,表示此时设备运转出现异常,同时该自动化系统也会出现逻辑紊乱,无法继续运转。此时PLC控制系统将自动对逻辑发生混乱的原因进行逐一排查,诊断出问题后立马发出报警通知到用户。PLC的高通信开放度为不同系统的PLC提供通信交流的可能。在保证互联网模块以及信息传输界面正常工作的前提之下即可实现PLC控制系统的远程监控。 2.2 逻辑运算中PLC技术的应用 数字运算是PLC技术的重要组成部分。在自动化控制系统中,PLC主要使用数据处理与逻辑运算这两种计算方法。实现诸如数据运算、数据筛选、数据整理以及二进制开关等等功能。运用PLC技术,可以简单高效地完成大量数据的分析、排查、整理,极大地提高了提取结论、对比优化的工作效率。例如现在许多的食品制造企业、电子生产企业甚至交通监管部门,都是运用PLC技术实现对于实时数据的监控。除此之外,PLC还可以充当二进制开关,有效提高软接触点数目,促进自动化系统的优化。 在资源消耗方面,相比较传统继电器,PLC的能耗极低,符合资源节约型社会理念。高机械化系统帮企业节省了人力资源的投入,在劳动力成本激增的今天具有重要价值。在流水线工作模式中,自动化PLC控制系统可以直接运用PLC的二进制开关功能,通过1与0的互变实现由一个工作流程到下一工作流程的转变,避免了另外安装检验装置,简化系统提高工作效率的同时也给企业节省了投入成本。 2.3 生产系统自动化控制中PLC技术的应用 应用PLC技术控制自动化系统指的是系统中的主机、通信、顺序控制、位置控制、参数设置等等工业自动化生产模块均是在PLC技术的控制之下开展工作的。在实际的生产过程中, 用户可以结合企业实际生产环境以及生产的具体需求,根据实际生产过程中具体化的操作对象以及监控对象特点,合理改造PLC控制指令,优化PLV控制模块的组合模式。在尽力减少模块数目以及优化工作结构的条件下,实现对于生产进程的多元化有效控制以及生产自动化系统的正常运转。 运用PLC控制系统中模拟参数控制模块指的是通过具体指令的输入,使用PLC技术监控生产过程中某变量的变化,若变量达到一定条件PLC则控制相关机器或装置进行一定操作,直至监控变量没有达到条件为止。例如饮水机的热水装置就是通过监测热水槽中的水温,如果水温低于100℃就显示红灯,并控制加热电路正常工作,及时对热水槽里的水进行加热。在这一过程中PLC需要对水温变化进行实时监控,是一个过程化控制。截止到目前为止,世界上绝大多数国家均已实现运用PLC技术完成机械工程和自动化设备的监测与控制,PLC技术的应用不仅推动了工业自动化的发展,还为企业经济效益的提高,乃至社会经济水平的提升做出了重要的贡献。除此之外,PLC技术还被积极地运用在了食品、服务、电子、冶金等轻重工业领域,改变了传统生产制造模式,影响着国民的工作与生活。甚至直到现在,PLC的作用领域与影响力仍在不断高涨。 3 总结 我们的社会已经步入了高速发展的信息化时代,随着工业化进程的推进,机械工程及自动化水平已经成为评估国家工业发展的重要依据,对于衡量国家综合实力以及未来发展趋势有着举足轻重的影响。PLC技术作为机械自动化控制的主要支持,对其进行主动的改良与创新对于工业的发展以及经济社会的进步有着重要的意义。本文以PLC的价值以及优势作为切入点,对于PLC技术在机械工程与自动化中的应用开展探究,为全面推广PLC技术提供了有力支持。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘 要:随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 关键词:机械工程;专业建设;优化探究 随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 1 应用先进的教学模式 企业对机械工程及自动化专业人才要求较高,需要中职学生具有较高的专业能力。因此,中职学校应重视该专业人才的培养,利用先进的教学模式进行课程设置,科学设置课程进度,完善课程内容,不断地加深学生对基础知识的理解,保证学生能够有效地掌握相关理论知识。与此同时,教师进行机械工程以及自动化专业教学时,应重视并培养学生相关知识的应用能力,培养学生的创新能力、思维能力、实践能力,使学生能够有效利用基础知识来解决实际问题。中职学校应用先进的教学模式时,应根据机械工程以及自动化专业特点,科学设置教学课程,将专业课程进行分类。中职学校可根据专业的侧重点不同,设置不同的课程,为社会培养管理型、制造型和设计型等类型的人才。同时,中职学校应重视机械工程以及自动化社会实际应用情况,根据机械工程市场变化情况,对该专业的课程进行调整,分析社会对机械工程以及自动化专业人才要求的重点,研究社会新出现的知识和相关技术,让学生及时掌握该专业知识的应用动态情况,以适应社会的需求。中职学校设置专业课程时,应重视新知识和新技术,并将这些知识融入到教学中,丰富教学内容,保证机械工程以及自动化专业的先进性。 2 建立实践教学系统 机械工程以及自动化专业具有很强的实践性,而建立实践教学系统能够有效培养学生应用专业知识的能力,强化学生的工程意识,使学生的创新能力、技术应用能力得到培养。中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应科学分配理论课程与实践课程,让学生在牢固掌握专业理论知识的同时具备较强的知识应用能力。建立实践教学系统时,应加大对实验设施和实习项目的投入,加强与企业的沟通与交流,建立实习基地,为实践教学的开展奠定基础。教师进行机械工程以及自动化专业的实践教学时,应重视学生实践能力、创新能力、思维能力等能力的培养,重视与学生之间的互动,掌握学生学习的动态,引导学生自主学习,进而充分发挥实践教学的作用。 3 建立系统性的教学体系 机械工程以及自动化专业知识较多,且社会对该专业人才的实际要求较高,不仅需要该专业人才具有较丰富的理论知识,还需要具备过硬的操作技能。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化的市场需求,结合学生的职业发展和国内外该专业的教学经验,建立系统性的教学体系。教师开展机械工程以及自动化教学时,可以在初期将教学重点放在理论知识和基本技能方面,让学生牢固掌握机械工程以及自动化的基础知识,在中、后期,将教学重点放在专业知识的巩固和实际应用方面,提高学生的专业水平,使学生综合应用专业知识的能力得到提高。且中职学校应制定教学目标,科学设置教学大纲,并合理规划教学进度,为机械工程以及自动化专业教学质量的提高奠定基础。 4 建设专业的师资队伍 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,需要专业水平较高、经验丰富的教师进行教学。因此,中职学校应建设专业的师资队伍,充分发挥机械工程以及自动化教师的专业性,不断提高学校专业教师的素质,优化该专业教师的结构,以推动该专业的发展,为社会培养合格的机械工程以及自动化专业人才。中职学校建设专业的师资队伍时,应根据机械工程以及自动化专业特点和学生的发展需求进行。中职学校应开展各项进修项目,让本校的教师到具备先进知识和技术的单位进行学习,使教师的素质和专业水平均得到提高,且不断提高学校教师的科研、创新能力,为全面提高教学质量打下基础。中职学校应科学建立教师管理制度,重视年轻教师的发展,让教学经验丰富的教师帮助年轻教师,并培养教师不断学习的习惯,使学校教师的整体教学水平不断地得到提升。 5 建设人才培养质量保障体系 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应鼓励教师积极完善该专业的教学内容和教学模式,强化教师的服务意识,支持教师积极进行该专业内容的科学研究,提高该专业的技术水平,丰富该专业的教学内容。中职学校应建设人才培养质量保障体系,根据机械工程以及自动化专业的教学特点,结合该专业的市场需求,科学制定教学目标,合理进行课程规划,并设置教学管理制度和教学评价制度,保障机械工程以及自动化专业人才的培养。且中职学校应积极应用实验教学模式,增加机械工程以及自动化实验室建设,为机械工程以及自动化专业的教学质量提供保障。 6 结束语 随着我国社会的不断进步,社会需要机械工程以及自动化专业人才的数量逐渐增多,而中职作为培养机械工程以及自动化专业人才的重要渠道,应根据社会时代的要求培养合格的机械工程以及自动化专业人才。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化专业的特点,应用先进的教学模式以完善教学内容,建立实践教学系统以培养学生的实践应用能力,建立系统性的教学体系以改善教学质量,建设专业的师资队伍以提高学校的教学水平,并建设人才培养质量保障体系,为社会培养具有过硬专业能力的机械工程以及自动化专业人才。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 【摘要】本文首先介绍了PLC的特点,然后介绍了PLC的发展状况,接着介绍了PLC的应用及重要性分析,最后介绍了机械工程中自动化技术的应用分析。 【关键词】机械工程,自动化,PLC技术,应用 一、前言 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。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关联 【摘要】本文结合工作实际,从机械工程与自动化技术的概念及特点出发,分析了机械工程与自动化技术之间的关联应用,并就自动化技术在机械工程领域中的未来发展前景进行了展望。 【关键字】机械工程;自动化;关联 一、机械工程与自动化技术概述 1、机械工程与自动化技术的相关概念 机械工程是结合了机械学、动力学、工业控制学等多个学科为一体的综合性工程学科,它以控制技术、计算机技术、通信技术、微处理技术等新型学科技术为理论基础,并结合了实际生产中的相关技术经验与技术理论,以用于研究与解决各种机械设备在开发、设计、制造、安装、使用等多个方面的实际问题。目前,机械工程主要可划分为机械科研、机械设计、机械制造、机械使用等若干个互相衔接且互相配合的分支系统。 而自动化技术则是实现机械产品在制造、安装、使用等多个方面自动化的方法与技术,它以工业生产中各类参数的控制为主要目的,以实现在不需要人工直接干预的情况下,按照预定目标进行机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能。 2、自动化技术在机械工程中的应用特点 目前,自动化技术在机械工程领域中有着广泛的普及与应用,其主要应用特点有: (1)便捷性 在机械工程领域中,对于生产实践中经常遇到的较为复杂的流程优化或系统优化问题,利用传统的计算方法进行解决时,往往面临着处理时间长、计算复杂度高等问题。而通过自动化技术的应用,能借助多种自动化控制系统以及自动化理论,不仅能对相关问题进行优化求解,从而保证了问题解决的方便与便捷,而且能实现机械产品生产流程的自动化,信息处理的自动化,从而极大的提高了生产效率与生产质量。 (2)可靠性与安全性 利用自动化技术的相关程序化语言和逻辑体系,使机械设备在故障诊断、自动化控制以及机械设计等多个方面,都能实现信息的自动化和智能化的采集、分析和处理,从而保证了决策结果的正确与可靠。而且通过其自动监控与自动保护等功能,还能有效避免生产过程中出现的误操作、误指挥等问题,从而避免了安全事故的发生,提高了机械设备在生产和使用过程中的安全性。 (3)经济性 通过自动化技术的有效应用,一方面极大改善了机械工业生产中的劳动条件,通过优化人员配置,实现了人员作业调度的经济性;另一方面,自动化技术还能实现机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能,从而保证了各种机械设备在运行管理上的经济性,实现了降低设备运行损耗、节省能源的目的。 二、机械工程与自动化技术的关联应用 1、机械自动化系统的构成与功能 机械工程与自动化技术最典型的关联应用,即实际生产中所较常采用的机械自动化系统(如下图1所示),它主要由信息控制器、执行器、传感器、信号处理器、D/A单元、A/D单元等部分所组成。 图1 机械自动化系统示意图 如图1所示,机械自动化系统通过人机接口实现指令信息的输入,然后通过信息控制单元和信息处理单元,以实现机械设备生产过程中的状态监控与动作调整,从而使机械设备能始终保持在理想的工作状态。而D/A单元、A/D单元则是作为信息的传输和转换单元,通过将生产中机械设备的电压、电流、压力、速度等模拟量转换为数字量,从而实现对机械设备各种工作参数的有效控制。 2、自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用 自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用,是综合利用神经网络技术(BP网络、概率网络、径向基网络等)、模糊理论、改进三比值技术、信息融合技术(D-S证据)等多种自动化技术于一体,不仅能改进传统设备监控与故障诊断方法中的缺陷与效率低的问题,而且对于提高和改进监控效率以及故障诊断的准确率都能起到很好的效果。 以机械设备的故障诊断为例,利用自动化技术不仅能获得更多源信息的支持,以提高故障诊断的准确性,而且能同时满足离线诊断与在线诊断的要求,从而保证了故障诊断信息的多层次性与灵敏性。在具体故障诊断过程中,首先通过自动化技术以系统得出和获取机械设备的试验数据、常规检查数据、运行检修数据等,以此作为故障分析的数据源,并通过多项试验项目以判断机械设备是否正常运行;其次,再利用神经网络技术诊断系统模块的故障性质,利用改进三比值技术诊断系统故障的类型,利用模糊理论和信息融合技术进行故障的分析与判断等等;最后,再利用专业的自动化软件,并结合机械设备的系统运行情况与检修情况,以综合得出故障的具体发生部位与性质,并提出相应的故障解决方案。 3、自动化技术在机械设备生产控制中的关联应用 (1)开关量的自动化控制。基于自动化技术的关联应用,能够对各机械设备的开关量进行逻辑化控制,以保证在开关控制上的组合逻辑、延时逻辑以及时序逻辑等问题得到有效解决,从而保证了机械设备在多种运行工作条件的自动化控制需要。 (2)模拟量的自动化控制。由于各种机械设备在运行过程中,其温度、电压、电流、功率等运行参数均为模拟量,其参数值是连续而变化的,难以有效控制与采集。而利用自动化技术,能将模拟量有效转换为数字量,并加以有效的控制,以保证各机械设备运行的连续性与安全性。 三、自动化技术在我国机械工程中的未来发展前景 1、智能化 智能化即是指通过自动化技术中的神经网络技术、模糊理论、专家系统、信息融合技术等来模拟人的大脑,以进行机械生产的自动分析、识别、测量以及控制等活动。 通过智能化的发展,机械自动化系统不仅能具备决策的优化功能,能最大限度的自行解决系统在生产运行过程中所遇到的各种难题,而且还能实现信息间的高度共享与合理配置,在优化工作参数选择、优化质量控制方案、优化加工路线等多个方面都能起到重要的作用。 2、绿色化 机械工业虽然是我国重要的支柱型产业,但同样面临着极大的资源消耗,以及日趋严重的资源浪费和环境污染问题。随着近年来我国对环境控制要求的日益提高,绿色化也将成为自动化技术在机械工程领域中的主要应用与发展方向。 绿色化的核心理念,是将机械设备从产品开发、设计、制造、安装、使用、维护、回收等各个环节纳为一个整体,在设备的整个循环周期内,尽量达到对周围环境影响最小,而资源利用率最高的目的,从而使得企业的经济效益、环境效益与社会效益之间得到优化与协调。 总结: 进入21世纪以来,随着计算机技术、信息技术、微处理技术的发展,以及各类机械自动化系统及自动化理论的研究与进步,自动化技术在机械领域中有着广泛的关联与应用,并逐渐朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程自动化技术特点与改善措施 【摘要】随着社会的飞速发展,对机械化工程的需求也逐渐增加,为了能够有效的提高机械化项目的整体水平,必须提高自动化技术在机械工程的使用。所以机械工程单位一定要明确自动化技术的重要性,并制定改善措施。本文首先阐述了自动化技术在机械工程运用中的特点,对机械工程自动化技术的现状问题进行简要分析,并提出了机械工程自动化技术的改善措施。 【关键词】机械自动化技术;特点;现状问题;改善措施 一、自动化技术在机械工程运用中的特点 1、集成自动化技术特点。集成自动化技术是我国主要的机械自动化技术。集成自动化技术是信息技术在原来的基础上进行的一定改进,使得机械工程的全部制造过程可以变得更完善。集成自动化技术最大的特征是将原来的IT技术进行改进,也可以联合自动化和生产相关的信息,进而扩大机械化工程的生产和开发。随着科学技术的进一步发展,集成自动化技术也是一直在不断的发展,所以采用集成自动化技术可以协助企业进一步的提高机械管理程度,进而不断的提高企业的经济效益。 2、使用灵活的自动化技术特点。柔性自动化技术是现在发展先进的技术之一,柔性自动化技术是基于在计算机基础上,所以最显著的特点是能够灵活的使用自动化技术,机械工程生产目标智能化运营管理。因此,采用灵活的自动化技术,能够有效地改善科学和智能的机械工程,进而提升企业的机械化的效率。柔性自动化技术,现在经营范围被广泛使用,并得到了广大企业的信任和认可。 3、智能自动化技术的特点。智能自动化技术是升级版的柔性自动化技术,自动化技术的功能,一定要在网络的基础上创建的,因此,智能自动化技术可以是机械工程仿真与控制的过程。智能技术可以作为机械数据的科学解析,也可以收集数据或信息,所以智能自动化技术,能有效的提升机械效率,不断扩大应用的智能自动化技术的范围。因此自动化技术的功能,最大的特点可以替代人工管理,进而节省了部分的企业的人力资源成本。所以,自动化技术的功能,将成为机械工程的将来发展方向,有必要进一步的加强,以更好地提高生产效率和经济效益,完善智能自动化技术的开发和利用。 二、机械工程自动化技术的现状问题分析 对于自动化技术在机械工程的发展,我国尚处在初级阶段,在机械工程自动化生产经营中,很多企业还是采用传统的管理和经营模式。人才管理,我们的人才管理机制是不实际的,仍采用国外的人才管理方式,并没有形成适合自身的人才格局,主要集中高素质的专业员工队伍,雄厚的理论,但实际的技术低。在技术方面,精密机械加工和其他初级阶段的水平来看,虽然得到广泛应用,但在复合加工仍处于追赶阶段。在机械设计,没有即时有效的将科技成果转化,更多的设计文案设计水平不高。 机械工程自动化技术在我国也有一些问题:缺少实际应用的专业技术人员。在发展进程中,过于强调理论,都忽略了现实培养人才,造成实际机械工程自动化中,技术化程度较低。大多数人只知道理论,但在技术上却没有实践经验,只有不断的研究和创新,以提升实现机械工程自动化技术,但自动化技术仍然是传统封闭式体系结构。对于机械工程自动化应用,技术的实际广度,缺少专业的关注和准确的科研投入,并没有具体的管理策略,以此来发展自动化技术。 三.机械工程自动化技术的改善措施 1、采用先进的机械加工自动化技术。在制造业领域中,与发达国家还存在着一定的差别。没有达到高度自动化程度,计算机集成制造系统的应用并不广泛,基础技术储备不充分,应该尽量消化和吸收国外技术和成熟经验,根据自身的特点,通过技术突破壁垒,达成知识产权。现在在机械加工生产进程中,产生相对大量的部件,并且需要组装,以半自动为主。对于成品应该引入先进的设备,采用先进的机器设备,以实现高度自动化的加工,降低资源浪费,提高良好的经济性。对于单件小批量生产,应提倡成组技术人才,采取数控机床或加工中心的应用程序的正常发展。此外,自动化的应用不是不同的产品在不同行业中的简单复制,应该集重在于差异化和优化。技术信息、新材料等进一步的发展,将为我们带来更广阔的空间,以追赶和发挥的空间。新一代自动化技术在PC和开放式体系结构的发展,驱动装置朝向交流、数字化方向的发展。通信数字网络的发展,自动化系统的控制性能朝着智能化的方向发展。随着推进工业自动化进程,智能化将占据工业生产十分重要的地位。 2、以信息技术改进机械工程自动化技术。以工业自动化为基础,在一定程度上根据信息技术的发展。信息化促进机械工程自动化的发展,体现在工业设计、制造和管理等方面,加速传统产业的发展,调整产业结构的转变,完善制造业的硬实力和软实力。机械工程自动化的发展是不容易的,是经过循序渐进,步步为营,从简单到复杂的进程,在整个进程中,自动化逐渐取代手工操作,这是一个重要的技术开发应用程序性能的做法。我们根据对自动化水平较低的机械工程的实际情况,以发展机械工程自动化技术,有必要引进和学习国外先进的机械制造理论和技术,从教育出发,注重教育部门,根据企业生产和发展的实际需要和市场需求作为根本导向,制定相关的专业技术教育,重视应用科学和技术创新,扩大科技投入,优化自动化产业链。要从实际出发,效率和质量相结合,充分认识到市场经济中信息技术的重要性。 3、重视高技术人才培养。坚持以机械工程自动化技术发展的道路上,我们一定要提高机械自动化教育体系的发展,打破应试教育的限制,完善校企合作,努力培养人才。现在我国的技术人员,尤其是缺少高技能人才,已成为中国经济持续健康发展的瓶颈,造成严重影响。 四、结束语 采用自动化技术能够有效的推动机械工业的发展水平。要立足于机械工程的特点,有针对性的综合自动化技术和学习,以确保机械工程的自动化技术能力的可持续发展。自动化技术对科学技术的需求高,现在我国的机械化工程发展不高,有必要制定一个长远的发展规划,以奠定在机械工程可持续发展基础。 机械工程与自动化论文:有关机械工程与自动化的探究 摘 要:随着中国经济的不断发展,机械自动化技术对中国工业的发展有着极大的影响和推动作用,随着中国加入WTO,重工业产业因为技术与生产力落后的原因,始终没有跟上世界同步水平,导致近年来,中国工业生产水平止步不前,而机械自动技术的产生,可以改变这尴尬的情况,帮助中国工业生产重振雄风,机械工程自动化技术是指在机械制造工业中应用计算机智能自动化生产技术,实现对加工对象的连续自动生产,不断优化自动生产的过程,提高工业生产的效益,加快生产投入物的加工变换,能有效提升生产的流动速度。 关键词:机械工程;自动化;技术 建筑工程作为整个城市化建设工程的重要工程之一,按时、按质、按量地完成建筑工程是相关人员研究的重点课题。除了信息化、计算化等技术的不断深入引用外,机械工程自动化技术也在建筑工程中得到了较为广泛的应用。其中,特别是一些大中型现代化机械设备的应用为建筑工程提供强而有力的帮助,并在工程建设中起到极大的作用。如今,机械自动化技术的研发已取得较大的进步,各种现代化的建筑机械设备大规模使用,成为了现代建筑业的主要生产手段,是建筑生产力的主要体现。 1.机械工程自动化对我国的影响力 中国作为一个发展中的国家,全部的技术都必须建立在一个基本前提上,那就是是否与我国的基本国情相匹配,是否能够带动我国经济、工业的发展,而不会造成严重的后遗症,所以针对这些问题,我们看到,我国的当前的国情是,我国是通过不断消化吸收国外的柔性制造系统完成自身工业发展不断地成熟壮大,这是一个最基本的国情,而需要解决的方法就是,根据国外的先进技术,结合当前的实际情况,研制、开发和推广适合我国国情的技术。 我们国家目前应该在消化吸收、融汇贯通国际上的自动化技术理论的基础上,努力做到从我们国家机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究。 针对我国目前的发展的整体情况,相关人士认为应当先发展低成本自动化技术,因为该项技术发展的潜力巨大,前景非常广阔,投资小而且见效迅速,对于目前中国的工业情况而言,是非常实用的技术,有利于提高生产的自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果。 2.机械工程自动化的发展方向 以微电子技术、软件技术、计算机技术以及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅能深刻地影响着全球的军事、社会、经济和科技的发展,而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。 (1)光机电化方向 机械工程自动化的发展有一个极为重要的发展发展就是光机电化发展方向,因为在这一方向上,我们可以把整个进行有效的组合,在光机电化系统中,整个系统是由传感系统、信息处理系统、动力系统、能源、机械结构等部件组成,最重要系统则是光学感应系统,在机械自动化的发展中,通过引进光学技术,利用光学技术的先天优势,就能有效地改进机械自动化的传感系统、能源系统和信息处理系统。光机电化技术可省过去靠机械传动链连接的各个相关动作部分,改用几台电机分别驱动,或用电力电子器件,或用电子电控装置进行相关动作控制来实现。光机电化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。 (2)智能化方向 智能制造是20世纪80年展起来的一门新兴学科,具有很重要的前景,智能制造的涵义,有众多说法,可以认为智能制造是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络和遗传基因等人工智能技术应用到控制中,解决多种复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性,人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,具有学习工程技术人员实践经验和知识的能力,并能在生产实际中长期发挥作用。 (3)全球信息化方向 随着全球信息化的程度不断加深,机械自动化也在往全球信息化方向发展着,据我们所知,在跨国的并购和国际产业转移的过程当中,全球化的另外两个特征:全球采购与配套、全球设计与制造,相应形成。众所周知,经济全球化的快速发展,拉动了信息化和信息技术的全面发展,信息化、信息技术的发展又推动了全球化的进程,如果没有全球的信息网络做为运行环境的支撑,我们根本无法想象,全球的工业、生产制造业是否还能继续维持下去。全世界的制造与设计,由于有了更广阔的信息与网络,不仅得到实现,并且能在24小时不间断地工作,全球采购与配套,只有借助了信息技术才能有效地进行。 3.自动化技术促进机械工程建设快速发展 (1)精密机械 精密机械是高科技制造业的基础,两者互动密切,相辅相成。精密机械工业的推动,可加速高科技产业升级,全面调整经济结构;高科技产业的发展,又可相对扩大对精密机械的市场需求,带动机械成长茁壮。精密机械技术包含了NG工具机,超精密加工技术,纳米加工技术,新精密机械技术等领域。 (2)工具机技术 未来工具机产业将以发展高速切削、硬切削技术为主,而高速切削加工机之主要发展项目应以高速主轴及高速进给技术为主。在进给系统高速化方面,未来线性马达之应用应会普及化,故硬加速协助业者进行高速切削工具机相关技术之研发。 (3)半导体制程设备技术 我国半导体工业在过去十年来蓬勃发展,已为半导体工业相关技术扎根,也带来信息相关产业的进步与发展。而今由于全球通信息产业日正当中,已有多家国内业者投入所需之Ⅲ-Ⅴ族半导体关键高速及高频元件生制造。目前Ⅲ-Ⅴ族半导体晶园厂量产技术尚在萌芽阶段,生产制程与设备尚有很大的改善空间。我国湾砷化镓产业已成型,并且成为全球唯一投入砷化镓晶园代工的地区,依各业者规划的产能计算,不仅可拿下近五成的晶圆制造市场,并有机会延续硅晶圆发展模式,再创另一个半导体产业高峰。 当今科技的进步与市场的需求对于机械工程的建设提出了前所未有的挑战,同时又提供了更广阔的发展空间。正是这种挑战与机遇共存成为了机械工程发展的动力,在自身不断完善发展的同时又从各个学科领域中获得新的启示与技术支持提高改进和创新的能力。只要我们在做好机械自动化技术的相关研究之后,保障并完善机械自动化设备的管理与维护制度,不断探索,不断进取。那么,机械自动化技术一定会在建筑工程发挥更大、更有效的作用,在保障人民生活工作的同时提高社会的安全、舒适度,以及社会经济效益。在广阔的市场需求与人才不断扩充的前提下,我们不仅要加强自身的建设与发展更要积极的向国际最尖端的领域学习借鉴,相信我国的机械工程会引领世界。 机械工程与自动化论文:关于机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘要:文章研究了注重师资队伍建设、构建实践教学体系、优化和创新教学模式、完善教学体系以及落实实验和人才培养质量保障体系建设等中职学校机械工程及自动化专业建设与优化内容,以期为机械工程及自动化专业建设与优化提供一些参考,提升机械工程及自动化专业教学质量。 关键词:机械工程以及自动化专业;教学;优化 近年来,随着我国改革开放的不断深入,推动了我国经济和社会的快速发展。目前,我国对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大,为中职学校的机械工程及自动化专业的人才培养提出了新的标准和要求。因此,中职学校应当加强机械工程及自动化专业建设与优化,不断提高机械工程及自动化专业教学质量。 一、注重师资队伍建设 在现代中职学校的机械工程以及自动化专业教学中,教师是培养人才的关键。对于师资队伍建设,改革开放总设计师邓小平同志有着“一个学校能不能为社会主义建设培养合格人才,培育德智体全面发展、有社会主义觉悟的、有文化的劳动者,关键在教师”的论述。因此,中职学校在机械工程及自动化专业建设与优化时,应当注重师资队伍的建设。中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当充分发挥教师在教学过程中的关键性作用,同时明确中职学校机械工程及自动化专业教学相关要求,注重教师结构的优化,并加强教师师资队伍建设,不断提升师资队伍的整体素质和质量,推动我国中职学校机械工程及自动化专业教学的不断发展,为社会培养更多机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行机械工程及自动化专业师资队伍建设时,应当结合中职学校机械工程及自动化专业的实际情况,对专业的发展需求和教师结构与特点进行仔细分析。一方面,中职学校应当不断提高教师的育人素质和专业技术水平,同时提高教师的创新能力和科研能力,并积极鼓励和支持教师进行进修,不断提高学校的师资力量。另一方面,中职学校应当不断完善教师制度和工作制度,让教学经验丰富的教师充分发挥传、帮、带的作用,指导年轻教师的发展,同时积极鼓励和支持教师树立终身学习的理念,提高中职学校机械工程及自动化专业教师的整体水平。 二、构建实践教学体系 实践教学体系即是在教学过程中以实践教学为目的,不断提高学生的工程意识和实际操作能力,培养学生的技术应用能力和创新能力。目前,面向社会培养更多的实践型人才和应用型人才是各大中职学校机械工程及自动化专业的人才培养目标。中职学校在开展机械工程及自动化专业人才培养时,应当重点突出对学生的实践能力的培养,在教学过程中构建专业理论技术知识与知识应用能力有机结合的实践教学体系,不断提高学生的问题分析能力和解决能力。中职学校在进行实践教学体系构件时,中职学校应当加强师生间的交流和合作,注重研发实习设备和实验设备,为中职学校开展的实践教学提供服务,同时注重校内实践基地的建设,为中职学校培养实践型机械工程及自动化专业人才提供基础保障。此外,中职学校应当加大校企合作力度,为学生提供社会型实践基地,提高学生的实践能力和自主创新能力。 三、优化和创新教学模式 中职学校机械工程及自动化专业对学生的能力要求相对较高,因此,中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当注重课程的设置和人才培养方案的制定,不断优化和创新教学模式,在确保学生具备扎实的理论知识的基础上,不断培养学生的创新能力和实践能力,为社会培养更多的机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行教学模式的优化和创新时,一方面,应当根据机械工程及自动化专业自身特点,对教学课程进行合理设计。中职学校在设计机械工程及自动化专业相关课程时,应当注重课程群的建设,将专业课程进线管系统分类,以实现“培养大型施工祝艟盼没计、制造与使用管理人才”的中职学校机械工程及自动化专业教学目标。另一方面,中职学校应当注重机械工程及自动化专业课程的动态调整,及时根据市场对机械工程及自动化专业人才的实际需求对教学内容和课程进行调整,使中职学校培养的机械工程及自动化专业人才更加适合社会的需要。此外,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学模式的优化和创新时,应当融入当今社会先进的科研项目,及时更新械工程及自动化专业课程教学内容,确保中职学校机械工程及自动化专业课程具备学科前沿性。 四、完善教学体系 中职学校在进行机械工程及自动化专业建设和优化时,应当根据学生发展和社会实际需要,结合中职学校自身的实际发展情况,同时借鉴国内其他中职学校机械工程及自动化专业游戏经验,不断完善教学体系。一方面,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学时可以采用分段式宽口径教学方式,在前期注重对学生进行机械工程及自动化基础知识和基本技能的培养,在教学后期根据学生自身发展和社会对机械工程及自动化专业人才的实际需要,对学生进行专业培养。另一方面,学生应当制定中职学校机械工程及自动化专业人才总体培养目标,并围绕制定人才培养目标开展日常的机械工程及自动化专业教学,不断提升中职学校机械工程及自动化专业教学质量。 五、落实实验和人才培养质量保障体系建设 中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,应当对教学服务意识不断进行强化,鼓励和支持教师在机械工程及自动化专业教学内容和方法上的改革和创新,同时倡导机械工程及自动化专业教师积极进行教研教学,不断提升教师的科研水平和教学实力。中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,也应当大力推行产学结合的教学模式,积极开展实验式教学,并加大在专业实验室建设的投入,不断丰富和完善中职学校机械工程及自动化专业实验教学,在提升中职学校机械工程及自动化教学质量的同时,使中职学校机械工程及自动化教学具有专业特色。 中职学校开展机械工程及自动化专业建设优化时,还应当注重人才培养质量保证体系的建设。中职学校应当在现有的教学模式和制度的基础上,制定全方位教学质量管理目标和制度,同时完善机械工程及自动化专业教学评价体系,不断提升中职学校机械工程及自动化专业人才培养质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才。 六、结束语 随着我国工业化进程的不断加快,社会对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大。因此,中职学校在培养机械工程及自动化专业人才时,应当注重师资队伍建设,构建实践教学体系,优化和创新教学模式,同时完善教学体系,并不断落实科学研究和人才培养质量保障体系建设,加强机械工程及自动化专业建设与优化,使中职学校机械工程及自动化教学根据专业特色,提升机械工程及自动化专业教学质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才,推动我国机械工程及自动化行业的不断发展。 机械工程与自动化论文:论机械工程与自动化的关联 摘 要:随着科技的进步,机械工程与自动化在实际生活中的应用也逐步的扩大,而其地位也越发显得重要。这两门学科主要的研究也涉及到更广泛的内容,如:电产品的设计、开发、制造和控制。而我国科技不断进步,改革开放也不断深入,与国外的交流也越来越紧密。又因为在本国有这丰富的土地资源和特别多的廉价劳动力,所以外国的许多制造业都选择在我国投资办厂。正因如此,国内的工业加工业也像春天的花朵纷纷的建立起来。这一切,都与机械工程和自动化有着紧密的联系,前者带动了后者的发展,而研究两者之间的联系也日益显得重要,能够在实践中把机械工程与自动化如何紧密的联系起来,如何有机化的结合成了我们的首要任务,因为只有这样,才能更好的促进我国的经济建设和发展。 关键词:机械工程 自动化 关联 一、引言 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。 机械工程与自动化论文:浅议机械工程与自动化中PLC技术的重要性 摘 要:文章对PLC技术进行了简单的阐述,对PLC的通信功能及特点进行了分析,具体说明了PLC在机械工程及自动化发展中的重要性以及PLC技术在机械工程自动化领域的应用现况,为PLC技术在机械工程自动化的广泛应用打下了基础,也为机械工程与自动化的发展提供了支撑。 关键词:PLC技术;机械工程与自动化;应用;分析 1 引言 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。目前,在机械工程及自动化领域中,PLC技术已经得到了广泛的应用,国内各行各业的自动化水平都得到了一定的提高,为国家的发展和人们生活水平的提高提供了技术支撑。本文对PLC技术在机械工程与自动化领域的重要性进行了分析,以供参考。 2 PLC技术及特点 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。 表1 PLC的使用领域分布表 4 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。本文通过对PLC在各个领域自动化设备中的应用,论述了PLC在机械工程与自动化方面的重要作用,为PLC在自动化控制领域的推广提供了支持。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程与自动化的关系 摘要:科技水平的不断向前发展,工业生产规模的不断扩大,使得机械工程及自动化技术得到了大力发展,本文基于机械工程与自动化技术的概念及其应用,分析了机械工程及自动化技术的关系,并总结了其未来发展策略,机械工程与自动化技术的综合应用提高了生产效率,极大的促进了经济效益和社会效益。 关键字:机械工程;自动化;关系 引言 机械工程自动化,即自动化技术在机械制造过程中广泛推广与应用,已达到更快速的加工原材料的同时实现机械生产过程中的原材料流动速度的加快,进而提高了劳动效率,也使得机械工程自动化技术得到飞速发展。自动化技术的应用不仅促进了机械工程的大力发展,也利于自动连续生产,以达到优化生产效率和简化生产过程的目的。就目前我国整体机械化水平程度来看,自动化水平还处于初级阶段,水平较低。因此我国还需大力发展机械工程自动化技术。 1.机械工程概述 机械制造过程中生产必备基础工具为机械设备,依服务对象划分可分为交通运输、工业设备、农业机械。依功能划分可分为动力机械、粉碎机械、交通运输机械及物料机械,依照工作原理划分可分为热力机械、透平机械、仿生机械及流体机械。依照服务产业划分可分为农业机械、化工机械、矿山机械与纺织机械。机械设备须经过不同的工作性质阶段如研究、开发、设计、制造及应用等阶段,因此,依照工作性质可分为互相衔接配合的几类系统,如机械科研、机械设计、机械制造、维修、运用等。以上各学科的充分融合发展使得机械工程细化为许多学科分支,各学科的交织发展使得各分支相互促进和渗透。现代化技术、科学技术的不断发展及社会化进程的不断深入,使得机械工业对于国民经济的发展越发重要。 2.自动化技术概述 自动化技术即指生产过程中主要依赖预设指令或者程序自动完成相应工作,不依赖或较少依赖人的干预。自动化技术来源于人们简化控制过程及实现机械代替人类来实现简单重复工作的目的,及便利人们日常生活如汽车、飞机的使用。大量机械设备的使用使得控制系统越发复杂,使得单一的手工控制无法实现。应用数学、电子学等方面的发展也促进了自动化技术理论的发展。随着自动化水平的不断提高,传统的单机、局部的生产制造自动化发展为全盘、综合的自动化进程。目前,大部分生产企业的生产过程都实现了半自动化或全自动化,使得生产环境变得高效、高速、优质。这些企业通常采用了许多自动化装置、电子仪表及计算机控制技术,而不是仅采用单机的自动化装置。目前自动化技术已经应用到了科研、生产、国防等各个领域,且其规模不断扩大,自动化技术的广泛应用也极大的促进了我国的经济发展。这些应用如联合钢铁企业的自动化应用(开采矿山、冶炼、选矿、轧制、运输包装及剪裁)。总之,自动化技术目前已经得到并将进一步扩大其应用范围。 3.机械工程与自动化技术的关系及其发展策略 3.1.应用现状我国有关自动化在机械工程的应用方面还很有限,在管理和生产方面还采用传统的方式,人才管理机制模式方面大多数企业也是直接由外国引进,这种管理模式表现在理论性强,人员专业素质高,但实用性不高,因为没有形成适合企业自身与中国国情的人才模式,使得其在本土不适用。从机械设计方面来说,现阶段大多设计部分都是照搬照抄,而且设计水平较为低下,且设计常常不能有效转化为具体科技成果。从工艺技术水平方面来说,目前加工初级阶段如精细加工等已经得到较为广泛的应用,但是复合加工还有待加强。 我国自动化在机械工程方面尽管已经等到了广泛应用,但是仍然存在一些问题:(1)缺乏实用型人才。最近一段应用过程中,企业大多过分重视理论人才和研究的培养,使得在实际工程应用中,技术应用程度低下。(2)实践经验不足。目前我国主要注重理论知识的培养,而实践经验不足,当然在理论知识和实践经验的培养中,应不断培养创新精神,这样才能不断在实际中提高机械自动化技术。在应用方面,我国实际应用的广度和深度都不够,缺乏正确的科研投入与对专业人才的重视及没有形成特有的自动化的管理模式。 3.2.两者之间的关系机械工程与自动化技术中存在非常密切的关系,机械工业采用自动化的生产方式,使得生产技术自动化、机械工业产品得到大力发展。零件的机械加工中引入数控、程控、自动化的生产工艺及工程的思想全面引进系统节省了人力物力及提高了经济效益。自动化机械装置的一体化及微型便利化进程使得生产过程维护方便、可靠性高、设备的自锁功能使得其无需工作人员的监视和维护。机械工程自动化过程中电子计算机技术、各类自动化装置的应用极大的提高了劳动生产率,并且保障了机械工程质量、降低消耗成本、资金的积累,促进了经济的发展。机械工程自动化的引进使人们不需花费大量的精力在复杂、繁重的体力劳动中,也可以一定程度的减轻脑力劳动。所以,自动化技术促进了机械工业的发展,而机械工业也在一定程度上提供了自动化迅速发展的平台。 3.3.发展策略 3.3.1.深化机械工程自动化方面的科学研究。机械工程自动化系统需要大量的优质硬件和软件,因此,应促进分级计算机控制系统和集成化综合软件的全面发展以实现自动化、无人化的生产。在巩固自动化与机械工程之间的关系,促进二者相互促进相互发展的过程中应以注重理论基础研究、坚持科学发展战略,开展新型转换能量技术、装置的研究,新型调速交流技术、理论、新线路、新机电、新器件的研究。优化自动化系统监控检测技术,以提升机械自动化工程中在线检测的精度、可靠性及自动化测试水平、效果。提高自动化机械工程技术中的仿真技术,利用计算机及数字模拟等技术实现大型系统参数及总体结构的设计及实验、以达到选择最佳参数和系统的目的。 3.3.2.努力提升自动化应用水平。机械操作人员主要对生产过程进行技术管理,及管理自动化技术装置、系统中采用的各种计算机等装置。因而相关技术操作人员应该具有相应的操作技术和自动化技术相关理论知识,否则难以保证自动化系统的正常运行,因此应该加强操作人员的培训以提高其自动化应用水平。 4.总结 机械工程与自动化技术的应用都极大的促进了我国工业经济的发展,因此如何理解并处理好二者之间的关系至关重要。机械工程与自动化技术的结合极大的增加了劳动生产率,且便于操作和管理。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探索 摘要:针对江西理工大学当前机械工程及自动化专业建设及人才培养中存在的问题,从专业建设的思路、人才培养方案、课程体系、师资队伍、实践与就业保障体系、专业反馈机制和自行考核评估机制、教学内容和教学手段及教学管理等方面探讨本专业的结构优化与人才培养模式,进一步提升教学研究型大学机械工程及自动化专业的人才培养质量。 关键词:人才培养;教学改革;机械工程;专业建设 机械工程及自动化专业是机械工程人才的孵化器,主要培养从事机械工程领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、经营销售等装备制造业领域的高等工程科技人才。[1]针对当前机械类大学生普遍存在的实践应用能力差、科技创新意识薄弱、知识结构单一等缺陷,机械工程及自动化专业应该运用全新的教学理念指导教学改革,明确建设思路与方案,优化专业结构,加大建设力度。[2]本文结合江西理工大学机械工程及自动化专业的建设探讨本专业的结构优化与人才培养模式。 一、当前专业建设和人才培养存在的问题 当前,机械工程及自动化专业在建设方面存在一些问题,严重影响了机械类创新人才的培养和学科专业的进一步发展。主要表现在以下几个方面: (1)学生知识面狭窄,课程内容落后于时代,缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。 (2)教学方法呆板,过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。高校必须高度重视培养学生的创新精神和创新能力。 (3)重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证,理论脱离实际,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。[3]缺少一种面向未来的精神,过于守成,缺乏创新。 (4)较浅的人文底蕴,大学教育习惯于按专业招生,分专业培养。在培养过程中过于强调专业,忽略了学生在人文、社会和科学方面的教育,不利于学生的多样化和个性化发展,无法适应社会的快速发展。 (5)渐趋职业化。在强调理论联系实际的同时,局部培养过于职业化。在学生培养过程中,应重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养,不仅要让学生学会学习、学会工作,还要使学生学会探索、学会创造,避免将本科生培养成单一的技术工人。 (6)学分与学知识的矛盾。目前学校各专业普遍实施学分制,并且按照宽口径、厚基础的思想进行学分分配,尽管专业教学计划的制定是本着较优的比例进行必修课和选修课的设置,但学生往往在选课过程中由于缺乏系统的指导,抑或是仅仅为了拿学分而盲目选课,造成很多主干专业课没有选而学分已经达到要求的状况出现,不利于学生专业素质的培养。 (7)具有工程背景的教师比例较低。由于教师缺乏工程实践经历,难以引导学生进行理论联系实际能力和创新能力的培养。 二、专业建设与优化的途径 鉴于以上种种不利因素的存在,江西理工大学机械工程及自动化专业在建设过程中不断转变教育观念,进行结构优化,改革教学方法,主要采取以下措施。 1.明确专业建设的思路 作为省级重点学科、省级品牌专业和国家特色专业,江西理工大学机械工程及自动化专业在近期得到了长足发展。 明确提出其建设思路为立足江西,面向市场,面向矿山、冶金行业,把积极加强发展和培养“口径宽、基础厚、能力强、高素质”的机械设计与制造领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标,完善特色培养模式的教学计划和教学大纲;加强师资队伍建设,推动和深化教学改革,改革教学内容、课程体系、教学方法及手段,强调理论和实践的紧密结合,积极探索高级应用型人才的培养规律;进一步加强校企合作,加强校外实习基地的建设,大力加强实验实训基地的建设和专业教材建设;推进科技服务水平和科研水平。 2.继承与拓展已有教学科研成果 在继承传统矿山机械、冶金机械和设备管理专业已有教学和科研成果的前提下,紧跟当前矿山机械、冶金机械和工程机械的最新发展趋势,将本专业向更广更深层次拓展。使本专业成为涵盖矿山机械、冶金机械和工程机械新产品研发、自动控制、设备工况监测与故障诊断、机电液气一体化工程以及矿冶设备可靠性、维修性、安全性的极具行业特色的新型专业。 3.以服务地方、行业经济为导向,制定复合型创新人才培养方案 作为江西省具有矿山、有色、冶金行业背景的机械专业,江西理工大学机械工程及自动化专业理应承担起为地方和行业经济发展服务的重任,找准人才培养与地方需求的最佳结合点,与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面,为地方和行业经济发展输送更多的复合型创新机械类工程技术人才。根据地方和行业(矿业工程、有色冶金、钢铁冶金)对机械类人才的需求,确立“以能力培养为主线,宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养模式,使学生在结合矿业工程和有色、冶金工程的生产过程中,学习专业机械设计与制造的技术基础理论和专业知识。 4.以有色、冶金行业的典型工艺和设备优化专业课程体系 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。通过校企联合创建人才培养模式,按照用人单位的“零适应期”要求,共同对专业课程体系进行规划,形成能够满足不同用人要求的专业课程体系,增设专业必修课模块,使每个特色专业方向设有3~5门的特色专业课程。把课程建设作为重点,制定课程建设规划、教学改革方案,全面应用现代教育技术。以精品课程、优质课程、特色课程和双语课程建设为主线,加大投入力度,全面推进课程建设。 5.转变教育观念,大力培养创新型教师 建设开放型、多元化师资队伍,以专业特色和行业背景为要求,制定本专业师资队伍建设规划和青年教师培养计划;同时,采用灵活的用人机制,聘用校外的专家、高级技术人员乃至学术团队作为企方教师,共同参与特色专业的教学工作。 6.建立渐进式、长效性的实践与就业保障体系 积极开展以有色冶金机械、矿业工程机械、钢铁冶金机械为背景的实践教学改革与研究,进一步加强校企合作和校外实习与就业基地建设,并共同规划实践教学的目标、任务以及实施办法,以实习促就业,以就业带动新的实习基地建设,实现专业培养目标与企业用人需求接轨。完善实践教学体系,使实践教学围绕特色专业课程,从专业技术基础课程的实验、实习贯穿到专业课程的实训、课程设计、毕业设计等环节。加强毕业设计环节的管理。实施毕业设计与科研课题和现场课题相结合的方式,使毕业设计面向生产一线,面向工程实际。在校企双方教师共同参与指导下,实现毕业设计现场化、工程化,进一步增强学生的工程实践背景。 7.建立和完善专业反馈机制和自行考核评估机制 经常校正专业建设的正确性。建立反馈机制,定期对生源、就业、社会影响进行评估和调查,及时了解市场、社会动态、时代需求,做到及时进行教学计划和课程体系改革,保证教学和学生培养质量。将校内教学督导制、助教制由校内延伸到企方,由校企双方共同对专业理论教学和实践教学环节进行监督,使专业教学质量的监督与评估更具有实效性。通过对专业教学、科研网络平台的建设,加强学校与合作企业的联系和沟通,使校、企在教学资源、科研资源等方面具有实时性、共享性和开放性。 8.改革教学内容和教学手段 着力改革课堂教学手段,加强教师与学生间的互动,要营造民主、宽松的学术氛围,激发学生独立思考;对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。合理使用多媒体,加强多媒体教学手段的研究,提高多媒体课件的制作质量,使传统教学手段与多媒体教学形成互补,出台课前、课中与课后保证教学质量的有关规定。进一步重视教育资源的开发利用。对本专业各门课程的教学内容进行优化组合,避免重复讲授,提高授课和学习效果,并对实验条件和实验内容、实验手段进行系统的改造,通过优化组合、改造、整合和更新实验,使之成为综合性、设计性、开发性和开放性的实验;为本专业学生在实验、课程设计、毕业设计中进行专业技能、实际动手能力、计算机应用能力和创新能力的培养创造条件。加强网络化教学、科研信息平台的建设。设置自学型课程、讨论型课程、工程设计型课程、创业训练课程等,使课堂教学形式由单一的传授知识向互动交流、研究型、开发型教学形式转变。 9.加强教学管理 全面贯彻实施学校教学质量建设体系、专业建设实施方案、学科建设规划、课程建设实施方案、实验教学改革实施方案;进一步加强教学督导制、助教制,形成本学科的教学特色。把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用结合起来,促进学生主动参与教学过程,充分调动其学习的积极性和主动性,全面提高课堂教学效果。 10.加强学生思想与学业的引导 为学生配备学业导师和思想导师,对学生的思想问题进行疏通,学业问题进行引导。在学生选课、科技创作、课外活动等方面进行充分的引导,避免出现学分与知识的矛盾。鼓励学生主动开阔视野,加强人文、社会和科学方面的教育。加强校园文化建设,精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围。 三、结束语 机械工程及自动化专业在建设过程中,始终坚持以培养矿业工程、有色冶金、钢铁冶金机械类高级技术人才为目标,以加强教学能力建设为重点,以改革人才培养模式为核心,将本专业建设成为办学理念先进、教学条件优越、理论与实践结合紧密,在有色、冶金行业及江西地区起到引领辐射作用的示范性机械类专业。目前,江西理工大学机械工程及自动化专业已包含工程机械、机械电子、机械制造及其自动化、模具设计与制造和冶金机械五个本科专业方向,在机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个硕士点招收研究生,已建设成为江西省“十一五”重点学科,江西省品牌专业,并获批为国家第三批高等学校特色专业和江西省“十二五”重点学科。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用分析 摘要:随着社会的不断进步以及经济的快速发展,我国的机械制造行业也得到了较快的发展,进而就对机械工程中的设备自动化技术提出了更高的要求。而不断的将PLC技术应用在机械工程的自动化过程中,对于有效的提高机械工程自动化的工作效率以及有效的推动自动化控制和提高自动化生产的重要技术力量都具有至关重要的作用。因此,我们应加强研究与分析机械工程与自踊中PLC技术的应用,进而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中,从而不断的提高机械工程的自动化工作效率。 关键词:机械工程;自动化技术;PLC技术;应用分析 PLC技术主要是一种综合使用机械操作与数字运算的一种控制装置。因此,PLC技术就具有一定的体积小、应用性高以及工作效率高等优势。而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中对于有效的解决传统机电控制系统的构造复杂、可靠性差以及能耗高等问题具有至关重要的作用。因此,我们应不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化中,进而有效的促进机械工程行业的快速稳定发展。本文就针对机械工程与自动化中PLC技术的应用展开具体的分析与讨论。 一、PLC技术的特点 通过对PLC技术特点的认识与了解,我们可更高效的将PLC技术运用在机械工程的自动化技术中,进而有效的实现机械工程的自动化性能。下面,就针对PLC技术的特点展开具体的分析与讨论。 (一)使用国际标准通信协议 使用国际标准通信协议是PLC技术所具备的主要特点。其中,相应的PLC生产商为了有效的保证PLC技术的推广和用户使用到的便利性,就有效的使用了国际标准的通信协议,进而就在一定程度上有效的增加了人们使用的便利性。此外,不断的在PLC技术中使用国际标准通信协议,还能在一定程度上增加市场的流通性,从而不仅能够有效的方便人们对设备的维修与保养,而且还有效的提高了PLC设备的使用效率。 PLC技术生产厂商为了有效的减轻用户的使用难度,就在一定程度上简化了PLC技术的程序算法,以此有效的提高了人们的使用效率。此外,PLC技术的生产商还专门设计了连接计算机与PLC设备之间的通信软件,进而不仅在一定程度上降低了技术人员的使用要求,而且还在一定程度上提高了PLC技术设备的使用性能。 (三)现场总线的接口契合度 现场总线的接口契合度的质量在一定程度上影响着PLC技术的使用质量。其中,多数的生产商都可生产出一定的现场总线,并且不断的将其运用在通信领域中,以此来有效的提高PLC设备的使用效率。 二、PLC技术在生产自动化控制中的应用 随着机械工程行业的不断快速稳定发展,PLC技术在生产自动化控制中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效的实现了机械设的自动化生产,从而也就提高了机械设备的运行效率。下面,就针对PLC技术在生产自动化控制中的运用展开具体的分析与讨论。 在机械工程的生产自动化控制过程中,PLC设备主要是通过模拟参数控制模块、位置控制模块等六个模块来有效的达到工业生产的自动化目的,进而不断的提高机械设备的自动化性能。此外,在将PLC技术运用在机械工程的自动化生产中,还应不断的对机械工程的生产过程进行细致的调查,进而有效的对相应的控制对象进行调查,以此来了解相应自动化设备的使用性能,进而不断的提高机械设备的使用效率,以此来有效的保证机械工程生产过程的高效运行。 其中,当PLC技术运用在相应的机械工程的自动化中,其中的模拟参数模块就能有效的对整个生产流程进行监控,以此来有效的了解整个生产流程的运行情况,从而有效的促进机械工程的自动化技术获得更高的控制精度。而PLC技术对整个机械工程自动化过程的控制主要包括:对锅炉温度的控制等。通过对锅炉温度的控制,可有效的保证温度处于一个稳定值,进而有效的促进控制热处理过程的正常运行。此外,我们还可有效的将PLC技术运用在饮水机中,以此来有效的实现饮水机的自动控温目的。 此外,随着科技技术的不断创新以及机械制造行业的不断发展,PLC技术在机械工程自动化过程中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效达到了生产自动化控制的目的,从而也就有效的提高了精密仪器的生产精度,从而也就有效的促进了我国机械制造行业的长期稳定发展。 三、PLC技术在控制逻辑运算中的运用 PLC技术在机械工程的自动化过程中的应用,还可看成为一个二进制开关,进而通过相应的逻辑运算来有效的对机械工程的生产过程进行精确的控制,进而不断的提高机械工程的自动化控制水平。此外,不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化生产过程中,还可有效的通过控制相关开关量的大小以及数据位的处理等,来达到逻辑运算的控制目的,进而不断的提高机械设备的工作效率。此外,由于PLC技术中的逻辑运算功能具有收集生产数据的特性。因此,PLC技术主要用于食品的加工、金属的冶炼以及造纸加工等行业中,进而有效的达到生产自动化控制的目的,从而提高生产的效率。 四、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 PLC技术不仅可以应用在控制逻辑运算中,而且还可应用在系统的控制和远程的通信控制中,进而不断的达到生产自动化控制的目的。其中,PLC技术在机械工程自动化中的应用,可有效的检查出系统自身所出现的问题,进而及时的采取相应的解决措施,以此来有效的实现对设备故障点的检修与保护,从而不断的促进系统的正常运行。此外,PLC技术还可及时的感知故障的发生情况,进而通过一定的逻辑运算功能,来有效的对系统所出现的故障问题进行报警,从而促进机械设备的正常运转,以此来有效的提高设备的运行效率。 五、总结 随着机械制造行业的快速稳定发展,不断的研究与分析机械工程自动化中的PLC技术的应用,对于不断的提高机械设备的运行性能以及有效的实现设备自动化生产的目的都具有至关重要的作用。因此,我们应首先认识与了解PLC技术的应用,进而认识到PLC技术在生产自动化控制中、控制逻辑运算中以及系统控制和远程通信控制中的应用,进而不断的促进PLC技术在机械工程自动化过程中的应用,以此来有效的提高设备的运行性能,从而有效的实现自动化生产的目的,以此来有效的促进我国机械制造行业的长期稳定发展。 机械工程与自动化论文:自动化技术在机械工程中的应用与发展 【关键词】自动化技术 机械工程 发展 随着自动化技术的发展,在国内外都受到广泛关注,提高了对其应用和发展重视程度。而自动化技术在机械工程中的应用在减少经济投入、改进生产技术、提高劳动生产率等方面发挥着巨大作用。但是我国的自动化技术在机械工程中还处于起步阶段,发展还不很稳定。因此将自动化技术高效的应用到机械行业中去是机械领域发展的首要任务,促进我国机械自动化水平的提高和国际竞争力的增强。 1 自动化技术在机械工程中的应用 在社会生产中将自动化技术应用到机械工程中去,在提高产品生产率、降低产品生产成本、缩短产品生产周期、提高企业的经济效益方面发挥着重大重要。而自动化技术在机械工程中的应用主要体现在以下四方面。 1.1 装配系统 机械工程中应用自动化的装配系统对机械行业各方面的提升都有很大帮助。自动化的装配系统是一种将不规则形状的零部件按照一定的技术标准,采取搬运、调试、组合、检验等手段,将其组合在一起形成一件完成的产品的过程。确保机械产品质量的重要环节就是装配工作,应用自动化的装配系统代替了传统依靠人力的技能去操作的复杂工作程序,在节省人力消耗的同时增强了产品的质量和产品的生产效率,是机械工程中一项重要的应用。 1.2 加工系统 在机械工程中应用自动化的加工系统将从多方面提升机械制造工作效率,自动化的加工系统能够自动的进行加工循环工作,另外还能够自动的进行工件的装卸工作。自动化的这种加工系统在某种程度上取代了工人的体力劳动,减少了机械生产中由于人为因素而导致的操作失误的事件发生的几率,有效的保证了产品的质量和产量。 1.3 物流供输系统 自动化的物流供输系统在机械工程中非常重要,是不可缺少的组成部分。它能够将制造系统中所需要的成品或原料运送到相应的指定地点,使产品运输更加简便快捷,自动化物流供输系统主要表现形式有自动输送系统和单机自动装置等,促进了机械工程的进步。 1.4 信息流 自动化的信息流在机械工程中的应用主要包括产品数据管理系统、计算机辅助设计、计算机辅助工艺设计和计算机辅助制造等,产品数据管理系统主要是指在设计生产过程中对其产生的数据和信息加以管理的系统。计算机辅助设计是设计人员采用计算机的图形设备进行机械设计工作的技术。计算机辅助工艺设计主要起中枢纽带作用,优化工艺设计的质量,提高设计工作效率,并使其标准化程度加深。计算机辅助制造主要指在生产过程中采用计算机技术,提高产品生产率。 2 自动化技术在机械工程中的发展前景 自动化技术在机械工程中的发展要以企业生产的实际需要为原则,如若违背了这一原则,会使我国的机械的自动化应用发展产生偏离,与科技发展脱轨,不能够为社会创造更多的经济效益。只有结合我国国情和实际发展情况对自动化技术加以有效利用,才可以实现机械自动化效益最大化,增大国民经济效益。 2.1 结合企业实际情况引进自动化技术 在将自动化应用到机械工程时要考虑企业自身的实际情况,根据其实际生产情况进行引进,防止出现自动化技术引进与实际需求想脱离的现象,还要充分考虑企业的经济实力,在企业具有良好经济承受能下时再加以引进,确保自动化技术为企业带来经济效益。另外我国自动化技术应用虽有一定成效,但仍处于初级阶段,发展投资少、见效快的自动化技术还是符合大多数企业的实际情况,只有集合企业实际发展情况,已实用为发展的原则,自动化技术才能有效的促进企业的发展,提高企业的经济效益。通过发展实用性强和适合企业的自动化技术,为我国自动化技术奠定坚实的基础,将企业现有的机械设备有效加以利用、改造,在此基础上对自动化技术不断熟悉,实现机械的自动化技能。 2.2 结合国情引进自动化技术 自动化技术具有很多优势,将其应用到机械工程中去是时展的必然趋势。在实际应用中要充分考虑我国的国情,不能以下完全实现机械的自动化,要逐渐的经历一个过程,一步一步的有规律的进行。有计划的从简单的机械开始应用,然后到复杂的机械全面实现自动化,建立一套健全的机械自动化应用体系。在我国改革开放之后,和其他先进国家相比,机械自动化技术水平还是相对比较落后的,发展过程也不是很顺利,因此需要我们不断积累经验,从我国实际国情出发,同时借鉴发达国家的技术和制定符合我过自动化发展的方案。根据时间实际生产需要引进相关设备。在引进发达国家的先进技术时要取其精华、去其糟粕,不能全盘接收,不断学习发展。实现我国机械的自动化全面应用,实现生产过程全自动化的目标。 2.3 为自动化技术发展奠定坚实基础 发展机械的自动化需要做好其基础建设,加强自动化应用的基础工作和推广工作。不仅要发展主机的应用,还要配套发展零部件和控制系统。自动化应用到机械中的关键就是生产大量自动化水平高和性能优的机电产品。自动化实际生产过程中,在系统的质量耐性和结构等方面都对其有着重大影响,依靠相关产品的技术更新,实现机械与自动化技术结合的良好发展。而其信息的交换、运算和判断等都要与计算机信息处理技术相结合应用,自动化的发展离不开相关的技术打下的坚实基础,只有在良好的技术基础上才能有效的实现自动化技术的优势,将其应用到机械工程中实现机械行业的快速发展。 3 结论 机械行业的发展对于我国综合国力的提升具有重要作用,因此我们要加强对机械行业的发展,使其与科学技术发展同步,逐渐引入新科技,实现其自动化。将自动化技术结合我国实际国情应用到机械工程中去,将二者完美结合,健康的走上高效、高能技术之路。
机械专业论文:现代机械制造技术专业群教学的论文 一、构建高职现代制造专业群课程体系 目前部分高职院校在发展战略上基本达成共识:专业建设要突出重点、摁住底线,即通过一个核心样板专业(实力强、就业率高)来示范辐射,带动专业群(工程对象相同、技术领域相关、学科基础相近的专业)建设,实现整合资源、提高绩效、分层分类教学。 (一)“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”,组建现代制造技术专业群 国内机械制造企业众多,在一些经济发达地区,形成了完整的产业链。借助产业集群,企业间相互支撑,优势互补,大大降低了产品的研发与生产周期,同时催生了大量综合性强的技术型产品,促进了工业4.0时代的正式到来。高职院校的发展必然要适应产业集群的需要,走专业群路线。湖南工业职业技术学院通过“特色专业辐射示范、相关专业优势互补”的方式,组建机械制造技术专业群,涵盖从原材料组织搬运、产品设计、机构设计、数控加工、夹具制造、模具设计制造、电气控制、气动技术、光感技术、工业视觉、产品装配等一系列技术技能要求,并结合目前装备制造产业技术升级,涵盖高端技术集成等技术领域。整合后组建的现代机械制造技术专业群,包括:机械制造与自动化(侧重流程控制、装调维修)、计算机辅助设计(侧重造型设计、结构设计)、数控技术(侧重工艺、材料、加工)、模具设计与制造(侧重模具设计与成型)、检测技术及应用(侧重产品检测、品质管理)以及焊接技术及自动化(侧重现代焊接与装配)等。 (二)构建“基础模块+专业核心模块+拓展模块”的模块化课程体系 在设定专业培养层次与目标时,离不开国家强调的现代职教体系构建总的思路。核心牵头专业设计时结合专业和社会需求,在辐射、带头功能的指引下,以培养技术能人、素质国人(生活+技能)来匹配现代产业体系,进而规划专业群发展版图。我院现代机械制造技术专业群密切依托机械装备产业,跟踪光机电气综合性前沿技术,提升人才技术技能含金量。通过多次下企业观摩和学习,结合目前制造业发展现状,围绕机械装备制造业核心岗位的工作领域构建专业群核心课程和拓展课程,按照工作岗位涉及的工作内容确定课程内容,最终形成“基础模块+专业核心模块+拓展模块”相互渗透、共享开放的课程体系。 二、创新现代机械制造技术专业群实训条件与实训手段 (一)通过跨界合作和资源共享,拓宽专业群实践教学条件 建设适应专业群各专业内在共性需求和特色化发展的实践资源体系,通过专业群内专业之间相互交叉、渗透、融合,降低实训师资和实验实训设备等软硬件方面的投入。提高教学管理信息化水平,开放共享专业建设全部资料,满足个性化学习和企业培训需求,提高资源开放共享效益, (二)深化校企共建模式,提升实践教学内涵 在专业群实践实施方面,通过校企资源互补,夯实企业职工培训、职教师资培训以及企业技术服务平台,使得专业群在职业培训、技能鉴定、师资培训、产品开发、技术革新、设备维修等方面的工作成效全面提高,为行业企业发展和兄弟院校师资队伍建设提供更有力的支持和保障。 (三)依托专业技能抽查标准题库,真刀真枪开展项目训练 针对职业院校来说,规范与优化专业技能考核标准是提高教育质量尤为重要的举措之一。以“贴近企业行业实际需求、引导教学和专业建设,提升人才培养质量”为宗旨,湖南省于2010年12月在全国率先启动了首轮高职院校学生专业技能抽查工作,反响强烈。构建并优化与高职日常教学相辅相成、凸显人才培养质量评价与过程监控的专业技能考核标准与抽查制度,已经成为高职教育教学改革深入发展的一个关键。 (四)构建“大综合+小项目”为特征的实训体系 为适应现代机械装备制造业岗位群能力要求,结合职业成长规律和教育教学规律,整合实践教学资源,在专业群内广泛开展跨专业实践,系统设计实训体系。在专业群实践平台基础上,分类组建实训基地,形成满足专业群共性需求与专门化需求的、校内校外相结合、以“大综合+小项目”为特征的实训体系。 三、逐步健全专业群教学体系保障发展机制 (一)校企实现资源共享,共建专业群 我院现代机械制造技术专业群整合行业企业和职业教育资源,逐步形成了优势互补、资源共享、合作共赢的校企合作模式。通过联合国内知名机械装备制造行业企业,“校企双主体”建立以专业群负责人、专业带头人和课程负责人主导的专业建设组织运行构架。建立专业群校企共建制度、教师企业顶岗制度、技术研发与推广制度以及培训中心运行管理制度等。通过实时跟踪职业岗位新技术、新技能要求,主动适应产业群中典型产业链各个环节的人才需求,强化现代机械制造技术专业群实训基地的集约化管理,建立校内、外共享机制,对实训基地逐步实行企业化管理、市场化运作,营造企业化的职业氛围,逐步实现实训方式、过程企业化。 (二)完善教学评价,改进质量监控 机械制造技术专业群融合现代机械制造技术国家职业资格标准要求,注重能力评价,建立以专业知识、职业技能与职业素养为评价核心的开放式多元综合评价制度。强化以现代机械制造技术专业群负责人为主导,协调各专业相关管理资源,制定了柔性模块课程选修办法。在专业教学过程的关键点设置质量监控要素和指标,掌控教学过程组织和教学质量情况,实行教学全过程动态控制。 机械专业论文:分析工程机械技术服务与营销专业实训教学模式 工程机械的销售重在产品结构、性能的专家型介绍、销售流程的熟悉和给买家的服务,因此工程机械技术服务与营销专业实训教学的重点是:通过实训教学,使学生得到从事工程机械技术服务与营销岗位所需的营销常识,建立工程机械服务营销的理念,熟悉工程机械销售和技术服务的基本流程,掌握工程机械技术服务与营销的基本方法和技能,从而获得工程机械技术服务与营销工作岗位的职业能力。工程机械技术服务与营销专业是培养较强实践能力的高级技术技能型专门人才的专业,为了更好的实现工程机械技术服务与营销专业的培养目标,就必须扎扎实实的抓好实训教学的改革,全面构建起以就业为导向,以技能培养为目标的实训教学体系。 一、实训教学设计理念 工程机械技术服务与营销专业实训教学的设计理念是“以职业能力为目标,以实用为原则,以够用为尺度,以就业市场为导向”,突出高职特色,重点强化工程机械技术营销和技术服务等实践技能和职业能力的培养。 1.1 以职业能力为目标,重视职业能力的培养。培养职业能力是职业技术教育的核心,按照工程机械技术服务与营销工作人员的工作岗位职业能力要求和教、学、做一体化的思想构建实训课程教学体系,大力开展与工程机械生产企业和销售企业的“校企合作,订单培养”,加强实训、实习基地建设,突出实践能力培养,改革人才培养模式,加大课程建设与改革的力度,增强学生的职业能力和专业技能。 1.2 以实用为原则,以够用为尺度进行实训课程设计。教育内容是根据工程机械专业领域的行业发展对高职教学的要求,安排教学内容的深度上本着理论够用的尺度,淡化理论教学部分,强化了工程机械技术营销与技术服务工作岗位实际操作的方法和技能。 1.3 以就业市场对本专业的要求为最终目标来组织实训教学内容。高职教育就是就业教育,因此实训课程的开发设计始终围绕当今社会工程机械营销和技术服务领域实际工作岗位对高职毕业生的要求和服务区域经济和社会发展的目标。在教学内容的组织上借鉴工程机械4S店的职业培训模式,注重职业能力的培养,强调实用性,突出工程机械销售岗位和技术服务岗位的实用能力,使学生的职业竞争力得到极大的提高。 二、实训教学设计思路 工程机械技术服务与营销专业实训教学的设计思路是依据专业的人才培养方案确定工作岗位,再以实际的工程机械技术服务与营销岗位工作为主线、按照工程机械技术服务与营销岗位的职责要求,归纳出工程机械技术服务与营销策划和工程机械销售两项工作任务;然后以完成这两项具体工作任务为驱动、以完成过程为导向进行实训课程设计。具体思路是:从分析工程机械技术服务与营销岗位实际工作过程所需要的职业技能需求入手,确定岗位任务;根据岗位任务确定岗位需求的知识和技能要求。 三、实训教学具体实施办法 3.1 课堂教学实训 具体形式包括:主题辩论、角色扮演、策划竞赛等。 1.主题辩论 由任课教师针对课程内容提出辩论题目,全班分组进行,目的是训练学生的敏捷思维和思辨能力。对主题辩论实训的分析评估是必不可少的,分析评估包括:自评、他评和实训教师的总评。总评主要从商务礼仪、营销知识、论点分析、主题演讲、辩论技巧和总结陈词等方面进行。 2.角色扮演 角色扮演主要运用在工程机械产品推介上,由学生分别扮演顾客、销售顾问等角色。通过角色扮演这种方式的训练,提高学生的语言表达能力、临场应变能力、分析思考能力,同时还可以相互启发、广开思路、相得益彰。 3.策划竞赛 策划竞赛主要是对工程机械的销售进行策划,由学生分组制作完成策划方案,并且要求每组在规定的时间内上台演示自己的策划内容,并回答评委老师和其他小组同学的提问。 3.2 电脑模拟实训 由于工程机械技术服务与营销专业课堂教学需要了解大量的企业经营实际情况,直接深入企业,往往给企业造成负担,企业难以接待。充分利用现代化教学手段,可以使理论教学更为贴近实践。电化教学能将实践中发生的事例,企业成功的经验和失败的教训,形象的再现出来。通过形象生动的画面,增强学生的感性认识,比单一、空洞的语言教学效果更好。 为有效进行电脑模拟实训,可以建立工程机械技术服务与营销专业仿真实训室,配备电脑并购置相关的专业教学软件,从而让学生有机会在复杂的模拟环境中演练所学的理论知识,充分体验企业从工程机械市场调查、竞争战略制定、营销策略分析,到具体的营销活动组织的全部过程,培养学生自主思维能力,提高实际动手能力、分析能力和创造能力。 3.3 案例分析实训 案例分析实训,是指任课教师印发与所讲课程内容有关的案例材料给学生,在老师的引导下,学生自行补充材料,进行分析判断,最后,进行案例汇报,并由老师总结点评。通过案例分析实训,培养学生结合所学知识对实际经济现象进行考察、分析和评判的能力。 案例分析可以有多种形式,例如小组讨论、口头叙述、书面报告、角色扮演等,或者是多种形式的组合。案例分析重在学生参与,主要责任由学生承担,强调独立学习能力和自学效果,老师的主要任务是引导和督促。因此,案例分析所提供的材料应当是杂乱无章的原始资料,学生必须认真思考、仔细分析、去伪存真,才能做出正确的决策。 工程机械市场营销案例分析实训,是把学生放在设定的工程机械市场环境中,让学生运用所学的理论知识对工程机械企业营销活动进行分析。案例分析教学,最主要的功能在于能为学生提供一个逼真、具体的工程机械市 场营销问题,让学生处理存在的问题,找出解决问题的途径,具有鲜明的教学目的性和仿真性两个特点。 3.4 专题调查实训 工程机械市场调查实训的教学形式一般可以分为以下三种形式: 1.课堂模拟调查 教师提前准备相关案例,学生以小组为单位,进行调查方案设计、问卷设计、选取调查方法、模拟实地调查、整理分析调查资料、撰写调查报告等。最后小组汇报,接受其他小组和教师提问。这一环节的主要目的是让学生带着调查任务来学习市场调查的专业理论知识。 2.校内实地调查 这一环节安排在课堂模拟调查之后,学生在系统学习了市场调查的专业理论知识之后,以小组为单位,从指导老师处领取一个校内调查的实际项目,从调查方案设计到调查汇报的整个调查过程中,在指导老师的引导督促下,学生自主完成。 3.校外实地调查 由学校负责联系工程机械4S店等销售企业,承担企业委托的调查任务,由学生和老师一起完成。这种方式的教学特征较弱,与课堂教学的协调有一定的难度,调查时间、调查课题的确定都较为被动;但它的真实性是完全的,其课题成果、调查资料有一定的实用价值。因此,校外实地调查在完成实训教学任务的同时,还可以取得一定的经济效益。 3.5 岗位模拟实训 为使学生能够尽快的从学生角色转换到工作角色,明确自己的实训任务,对实训环境的布置尽量能够模仿企业真实的工作环境。环境布置包括两方面:一方面是硬件环境,也就是实训地点的空间布置和设施配置;另一方面是软环境,也就是学生和教师的角色也应该企业化,学生是某个单位某个岗位的职员,教师则是该岗位的上级主管。 通过岗位化模拟实训,可使学生运用所学专业理论知识培养实践工作能力,有助于提升工程机械技术服务与营销专业毕业生的专业技能和综合素质,更加符合用人单位的要求,进一步提高学生就业质量。岗位化模拟实训的内容更加贴近工程机械企业实际工作场景,因此,通过岗位化模拟实训,可以拉近与工程机械企业工作岗位的距离,加强与工程机械企业的联系,有利于拓展专业“产、学、研”的广度和深度,促进专业“产、学、研”建设。 机械专业论文:高职工程机械专业教学质量监控评价的研究 一、构建全方位教学质量监控评价的必要性 高职工程机械专业教学质量监控与评价是教学管理的重要环节之一。良好的教学质量必须以严格而科学的教学管理来保障。而严格科学的教学管理则必须付诸一系列的教学质量监控、评价制度和措施才能予以落实。正因为教学质量监控、评价直接影响高职的教学管理水平和质量,这就要求教学管理中的质量监控、评价工作应当充分体现以下原则和要求:一是监控、评价主体到位;二是监控、评价客体覆盖全面;三是监控、评价机制行之有效;四是监控、评价体系完善合理;五是监控、评价标准科学公正;六是监控、评价结果准确可信;七是监控、评价办法易于实施,具有较强的可操作性;八是监控、评价结果达到奖优罚劣、推动教学质量提高的积极效应。 传统的工程机械专业教学质量监控、评价工作主要是由教务处和教学系部、教研室的有关负责人承担的。监控评价的内容主要是教师的课堂理论教学;采用的方式主要是平时的教学工作检查、听课、了解学生对任课老师的反映以及考试等。这种传统的教学质量监控、评价体系存在许多缺陷:一是教学质量监控、评价似乎只是教学管理职能部门的事,教学质量的高低也只有教学管理部门才说了算。这就形成了教学质量监控评价主体的单一或严重缺位。二是监控、评价内容单纯,似乎课堂理论教学就是教学质量监控评价的全部,而体现高职重要特色的实践教学、体现技术应用型人才本质特征的工程实践能力、技术应用能力、学生的综合素质、教师课堂教学水平之外的其他素质和能力、所培养人才的规格与质量是否符合社会需求等重要内容,均被排斥在监控、评价的范围之外。这造成了教学质量监控评价的客体狭隘且覆盖片面,不能全面反映教育教学质量。三是监控评价主体基本是各级教学管理部门的领导者,这就难以避免个人评价的偏差,很容易受到复杂的人际关系的制约和影响,也容易导致人际关系的紧张,不利于工作。 二、构建多元化,形成对教学质量的多角度、多层次、全方位监控评价 高职教育要主动适应社会对人才素质提出的更高更新以及变化更快的要求,形成对教学质量多角度、多层次、全方位的监控评价。教学质量监控评价主要包括以下几个方面。 (一)教学管理职能部门构成监控评价的常规主体 教务处、教学系部与教研室处于教学第一线,是教学活动的直接指挥者、实施者和管理者,教学质量监督和教学管理工作首先要从这里抓起。构建多元化的质量监控评价主体,决不是要削弱或替代这些部门的监控、评价功能,而是要明确教务处、教学系部与教研室是教学管理、监控的主体,是教学质量保证体系的直接责任者。他们的任务是根据社会对人才的需求信息,以及科学技术发展对人才规格的动态要求,开发并不断修订专业教学计划,负责对教学的组织,进行教学管理与监督;负责组织期中、期末等阶段性教学检查;负责学生对任课教师意见的收集、反馈;负责组织学生对任课教师教学工作评价的测评活动;负责组织考试和成绩分析;教学系部还要负责对教师的年度考核,做出每个教师工作态度、表现、业绩(数量和质量)的全面考核结论,确定考核等级及奖惩等。教务处还要履行对各系部教学工作的全面监控和评价。 (二)成立教学督导组,形成对教学过程日常巡视检查的督查主体 教务处、教学系部与教研室作为教学管理职能部门,忙于冗杂的教学事务性工作,教学监控、评价工作基本上是阶段性、有重点地安排,并非天天进行。为了强化并提高教务处对全校日常教学工作监督与检查的权威性,有必要成立由教务处长、教学系部主任及教学总支书记组成的教学督导组,保持每天进行课堂教学、实践教学及其他教学环节的巡视检查。其主要任务是检查教学纪律日常执行情况,及时发现问题并加以纠正;对当天发生的教学责任事故进行认定,提出处理意见并通报各系部;向教务处提出改进教学监督、管理方面的意见。 (三)发挥学生对教学质量的监控评价作用 学生质量本来是教学评价的重要客体,同时又可以成为重要的监控评价主体。由于教师教学工作的直接对象就是学生,他们对老师的教学态度、教学水平、教学效果、师德水平等了解得最详细、感受最深刻,因而也最有发言权。 学生主体对教学质量的监控、评价主要通过两个方面进行。一是通过各班级学生干部如实填写“班级教学周报表”,对教师课及实习教学的教学纪律、教学内容、教学进度、作业、课后辅导等常规性教学环节进行记录,使教务处及时而全面地掌握教师的课堂教学情况和教师对教学大纲、授课计划等各种教学文件的执行情况。二是通过学生座谈会或进行问卷调查、问卷评分对教师做出某些方面的评价或综合评价。 这方面的具体措施主要有以下几点: 1.主动走出校园,接受社会有关课程的统一水平考试,通过学生的“过关”成绩对教学效果进行评价,检验理论教学水平,并且作为教学奖励的依据。目前全国性的课程水平统一测试科目逐渐增多,如公共英语水平考试、计算机水平等级考试、全国计算应用技术等级考试、机械绘图员等级考试等。这些属于全国性的测试,具有较高的权威性,得到全国各行各业的认可。 2.积极推行“双证制”、“多证制”,引进国家职业技能标准测试,作为实践教学水平、成绩的检验标准。高职院校应当积极推行“双证制”、“多证制”,即学生在毕业时不仅要拿到毕业文凭,还须获得相应专业的职业资格证书及相关的技能等级证书。这样就自然引入了国家职业技能鉴定标准,使得实践教学水平的测定有了更客观、更权威的检验标准,推动了实践教学水平的提高,强化了工程机械专业毕业生技术应用型人才的鲜明特色。 机械专业论文:机械设计专业课程体系设计研究 我校以前的机械设计课程设计的题目主要是齿轮减速器的设计,在教学上以传统的经验型手工设计为目标,老师逐步讲解,学生机械僵硬地模仿,课程设计被误解为仅仅是翻手册、套公式,甚至有的学生一味参看其他的减速器设计,采用的方法主要是图解法。设计说明书照葫芦画瓢,对自己所设计的东西具体由哪些零部件组成,这些零部件的参数和形状如何,这些零部件之间的装配关系、运动关系如何等了解很少,知其然而不知其所以然[3]。同时,在课程设计期间,往往是很多班级同时或相继展开,造成设计教室、手册紧张,不仅严重影响了设计进程,而且影响了设计效果,甚至有的学生为赶进度,胡编设计数据。这些现状与当今的科学技术发展很不适应,与当前市场需求也不相适应。知识要更新,设计手段要先进,因此,机械原理、机械设计课程设计的传统教学模式已不能适应科学技术发展的需要,机械设计基础课程设计的改革势在必行。 课程体系综合设计研究 将机械原理、机械设计课程设计内容进行整合,探索机械原理、机械设计课程设计中如何培养学生的机械运动方案设计、机械创新设计和解决工程实际问题的能力,提出适合创新人才培养目标的机械原理、机械设计课程设计实施方案,并完成2008级机制班机械基础课程综合设计教学实践。同时,考虑机制、模具、汽车、机电方向的不同,选择适合不同方向的综合设计题目,以设计对象为主线,尝试在综合课程设计中引入机构运动演示,要求学生用计算机仿真验证机构运动设计的合理性[4],尝试在综合课程设计中引入机械方案创意设计模拟实验,要求学生利用运动方案进行模型拼装创新实验,验证机构运动设计的科学性、合理性。通过机械基础设计课程改革,加强学生创新能力培养。把机械原理、机械设计课程设计时间由原来的分开设计整合为一,机械原理、机械设计两门课程的课程设计题目选择范围加大,同时增加设计时间,激励学生对这类题目产生较大的兴趣,每一位学生都积极思考,差不多每人都提出一到几种运动方案,然后通过小组讨论,挑出最佳方案后,由各组确定自己的最终机械系统运动方案。通过这些创意设计活动,可大提高学生的创新设计能力,改革课程体系综合设计手段,加强CAD、CAM、CAE等技术应用[5]。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,因而受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。尝试以ADAMS为工具,让学生对自己设计出的机构进行建模与仿真,真实地仿真机构的运动过程。改革设计手段,将给课程设计赋予新的活力。 课程体系综合设计的实践及应用 1改革设计题目,注重学生素质的培养 机械CAD能力、综合应用与设计能力和创新设计能力是新世纪高素质机械工程技术人才的重要素质。因此,机械基础课程综合设计训练主线则是以典型机械系统设计为内容,并将机械原理和机械设计的两课程设计贯通,由根据设计要求到机械运动方案及其运动与动力设计(即机械运动简图设计),再到机械系统结构设计和工作能力设计(即装配图及零件工程图的设计),从而形成一条加强机械系统设计和综合设计能力训练的设计训练主线[6]。使学生经过原理方案的设计、执行机构的设计、传动方案的设计、结构设计等过程,加深对机械系统的整体认识,加强设计中的工程意识,培养综合创新设计的能力。目前各高校都在进行课程设计改革实践,但两门课程设计合在一起的课程设计指导书还很少见[7]。因此,根据我校实际情况,编写了适合于本科机械类的机械基础课程综合设计指导书,指导老师可根据不同方向教学班次选用设计题目。 2机械传动方案设计,培养学生创新能力 机械传动方案设计是一个重要的环节。在这一环节中应充分体现以学生为主体,以教师为主导的指导思想。教师在指导时,应因材施教、因人施教,对不同层次的同学要有所区别。在选题方面,提倡设计能力较强的同学选择指导书以外的题目。在指导方面,对这些同学应适当增加设计的难度和深度。方案设计时重点是要把握创新点[8]。在方案分析过程中,为了实现一个确定的设计目标,要求学生至少提出3种可行的方案,并对方案进行分析、比较,总结出其优点与不足。然后确定出设计者认为最优方案作为本次课程设计方案。最后对此方案进行详细设计,包括其运动过程和运动尺寸的确定,进行结构设计和强度设计直至计算。 3引入虚拟样机技术进行机构分析 虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程技术。运用虚拟样机技术,可以大大缩短产品的开发周期,受到了制造厂商、科研机构、大学、公司的极大重视。其中ADAMS是美国MDI开发的非常着名的虚拟样机分析软件。基于贯彻实施培养卓越工程师思想,在机械基础课程综合设计中引入ADAMS软件对插床导杆机构、冲压机构、摆动式运输机机构、牛头刨床摆动导杆机构等进行运动学和动力学分析,自动绘制刀具的位移、速度、加速度曲线,自动绘制曲柄受到的平衡力矩曲线图等,能通过后期处理绘制最大动态剩余功曲线图,使曲线结果清晰、精确。导杆机构动态仿真时,观察在各位置时所对应曲线含义,加深对课本关于机构有关运动学、动力学相关参数优化设计的理解。ADAMS软件还能对机构采取参数化建模,学生可以通过输入机构不同原始参数,进一步比较不同结果。与过去用图解法或自编程序法进行机械原理课程设计相比,利用计算机对机械进行辅助设计,实现了教学创新,学生普遍反映用ADAMS软件进行课程设计快捷、方便、直观,课程设计能达到满意效果。 4理论联系实际,修改设计对象 在实际工程应用领域中,推荐采用的大多数齿轮减速器都是采用硬齿面。随着工业的发展,新技术新工艺不断涌现,在齿轮行业,特别是随着硬齿面齿轮加工技术的成熟,加工设备的完善,硬齿面齿轮减速器已经成为齿轮减速装置的主流,得到了广泛的实际工程应用,而软齿面齿轮减速装置有被逐步淘汰的趋势。因此,应结合实际,采用硬齿面齿轮减速器设计的题目来进行实践环节的训练。由于硬齿面齿轮减速器的设 计与实际结合紧密,学生的自觉性与积极性得到了很大提高[9]。与此同时,有关硬齿面齿轮设计的资料无法从现有资料中直接利用,这迫使学生主动查找相关资料,询问老师,学生的实际设计能力得到了更大的提高。从改用硬齿面齿轮减速器设计结果来看,整机的重量减轻、体积缩小,使用材料大幅减少,相应的造价也随之下降。这使学生认识到科技的进步给生产实际应用带来的巨大影响。 5学生的模仿型设计转变为思考型设计 以往的课程设计以教授传统的经验型设计为目的,学生总习惯于照搬指导书,一般是教师逐步讲解,学生机械模仿,知其然而不知其所以然。现在的设计中,教师应只给学生以必要的提示,并列出参考书目,鼓励学生去查资料、翻手册,培养他们对信息及数据的归纳和整理能力。在课程设计中,草图设计和装配图设计即机构设计阶段是重点,也是学生感到困难,失误较多的阶段。在《机械设计》课堂上重点讲解的都是基础理论,很少涉及结构方面的知识,而影响结构的因素很多。所以在此阶段,指导教师应悉心指导,多进行正确和错误结构的分析比较,另外要引导学生抓重点,培养学生树立整体设计的概念。 机械专业论文:关于培养机械类专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:试析例谈任务驱动教学法在机械专业课中的运用 论文关键词:任务驱动教学法 职业教育 机械专业课 论文摘要:在机械专业课中运用任务驱动教学法,能充分调动学生主观能动性,有利于培养和发展学生的探究意识、务实作风、创新精神和实践能力.以高等职业教育教学改革为背景,以“摩擦”一课为例,结合自身的理解,详细分析、介绍了任务驱动教学法的教学特点和教学流程. “深化职业教育教学改革”是《国务院关于大力发展职业教育的决定》(国发〔2005] 35号)中提出的重要精神之一《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》进一步提出“加大课程建设与改革的力度”重要意见,并明确指出:“改革教学方法和手段,融‘教、学、做’为一体,强化学生能力的培养.”可见传统的以学科知识为主线的教学体系已不适合职业教育发展,在教学方法上必须形成以主题教学法为主要特点的新的教学体系,重构教学主体的行为方式. 任务驱动教学法,是指在建构主义教学理论指导下,教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务,力求以任务驱动,以某个实例为先导,进而提出问题引导学生思考,让学生通过学和做掌握教学内容,达到教学目标,培养学生分析问题和解决问题的能力.它是一种以学生为中心,以能力为本位的教学方法,既符合探究式的教学模式,又符合教学的层次性和实用性,尤其适合新知识或新技能的学习.本文以机械专业课中一个重要的知识点—“摩擦”为例,探讨对任务驱动教学法的理解. 1任务提出 要使任务驱动教学取得成功,教师首先必须在课前对教学实例进行精心的选择和处理,实例选取原则是在明确教学目标前提下,实例应具有相关性、综合性、典型性和趣味性相关性是指实例应与已学知识紧密关联;综合性是指实例应涉及本课程或相关课程,是这些知识的综合运用;典型性是指实例应与日常生活或生产实践结合;趣味性是指实例应能引起学生学习兴趣.“摩擦”一课以“砖块的烦恼”提出问题,为了增加直观性与趣味性实例采用了多媒体教学手段并将砖块拟人化,提问:“假如我是一块砖,重120 N,手指最多能出400 N力,谁能告诉我我会不会掉下去?” 2任务分解 任务提出后教师需要针对学情对具体任务进行分解,把一个综合问题拆解成若干个小问题,然后引导学生分段、分层分析讨论各问题,并探索解决方案.教师在此环节中起着关键作角,依据任务分解出的小问题一定要适合学生的接受程度,利于学生各个击破,让学生在过程中体会到成功的喜悦,以此激发对学习的更大兴趣. “摩擦”一课先把任务分为两阶段,再在每阶段中将任务进一步分层.第一阶段为知识积累部分,提出3个问题,主要是为分析、解决任务做必要的准备,学生需要对学过的知识进行巩固整理并在此基础上生长出新的知识.第二阶段为任务分析部分,提出2个问题和1个指导性建议,有了第一阶段的理论知识基础后学生就可以通过协作活动比如分组讨论等形式来构建自己的知识结构. 2. 1第一阶段知识积累部分 (1)提问:①什么是摩擦力?②有哪些摩擦力? 此部分可称其为知识积累1,特点是以学生原有知识为主,需要学生巩固已学知识,并对所学知识进行整理,将其系统化. 第一问意在唤起学生对摩擦知识的记忆,通过引导学生例举一些日常生活中的摩擦现象,归纳出摩擦力的确切概念.第二问意在引导学生对所学过的摩擦力归类总结:摩擦分滑动摩擦和滚动摩擦,滑动摩擦又分为静滑动摩擦和动滑动摩擦. (2)提问:8如何区分滑动摩擦各阶段? 此部分可称其为知识积累2,特点是在学生复习巩固原有摩擦知识基础上,生长新知识-—滑动摩擦力辨析.这是一个同化过程,学生把外界环境中的新的信息纳人原有的认知结构,以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式. 具体教学手段可以采用实验方式,通过让学生亲手尝试一个简单实验,并观察实验现象:重量为G的物体A放在水平面上,绳子一端与重物A相连,另一端与装粉笔头的空盒相连,逐渐增加盒内粉笔重量,见图1.通过简单讨论与总结学生很容易掌握滑动摩擦三阶段,即滑动摩擦力用平衡方程求解;最大静摩擦力用,F mx求解;动滑动摩擦力用F求解. 2. 2第二阶段任务分析部分 完成了理论知识的积累,接下来就可以对具体任务进行分析讨论.讨论可以采用分组形式,教师此时主要负责引导、协助,充分发挥学生的主观能动性,让学生在具体的实践中发现自己的不足并尝试自我发展.这是一个顺应过程,当外部环境发生变化,学生原有的认知结构无法同化新环境中的信息,产生冲突,引发原有认知结构的调整或改造,从而建立新的认知结构。 (1)提问:如何对任务进行力学抽象? 此问对整个任务能否顺利解决非常关键,对实例进行力学抽象或是数学建模对学生而言有一定的难度,教师需要在学生各年级各阶段不间断的培养、训练,不可操之过急也不可轻言放弃.在刚开始训练阶段教师要加大参与程度,待学生慢慢掌握一定的方法、经验之后再逐渐抽身,改参与为协助.“摩擦”一课中让各组充分讨论后,先在此引导学生进行一下阶段分析总结,然后再继续进行,各组最后归纳总结出来力学抽象条件为:已知G=150 N,F=400 N,uz=0. 3,c=0. 25.试判断状态,并求摩擦力.模型如下图2所示.至此,一项现实任务转变成了一个习题,任务得到了大大的简化,学生自信心得到了鼓励,此时再激励学生一鼓作气,按最后两问继续分析讨论此题的解决方案,争取完全解决问题. (2)提问:任务中出现的摩擦力属于哪个类型,怎么要求? (3)建议:能否采用假设推理方法,假设砖块静止,然后进行推理. 师生共同讨论攻克了问题难点后,教师进一步放手,在最后的一问一议中,更加发挥学生的主观能动性,以学生在组内之间的交流为主体,促成学生间共同探索,并在探索过程中相互交流和质疑,了解彼此的想法,共享群体的思维和智慧,最后使整个学习群体共同完成对所学知识的构建. 3任务解决 其实任务解决是一个过程,很多小任务的解决可以在任务分解分析各阶段各层次中灵活穿插,这样可以逐步减轻学生压力,渐渐增强学生自信心.此处的任务解决是对整个任务而言的.各组组内学生进行充分讨论,并尝试各种解题思路后,让每组选取一种组内认为最优的解决方案,然后实施,教师只需在组内实施具体方案碰到疑点时加以点拨,而实际工作完全由学生自己承担.在限定时间结束后,教师指导各组进行成果展示,并让各组派选代表对方案以及实施过程进行解说,让学生自己分析对比各组工作表现,期间应及时表扬学生解题过程中涌现出的创新思维和创造能力.对于有明确结论性的任务,教师还需在分析、对比各组方案与实施过程后,师生共同归纳总结此类问题解决思路,形成新的经验. “摩擦”一课就在分析、对比各组解题方案和实施过程后,选取最优的解题思路和实施方案,并将此介绍给全体学生,在此基础上归纳这类问题的解决思路,让其成为学生新的经验.此过程可以采用板书推导的教学手段,实践证明含有公式、计算在内的理论推导,尤其适合板书,教学效果明显.任务具体解决过程分为3个阶段,板书推导如下: 此致,本课堂任务得到了完美的解决,此时可以进一步归纳此类任务特点,以便学生形成新的经验,实际上该任务属于考虑摩擦时的平衡问题,解题方法非常典型,可以续解题后归纳总结成方法论. (4)考虑摩擦时的平衡问题解题方法. 4评价标准 完成任务后,教师还需对学生进行综合评价,如果说教学方式改革是提高教学质量的有效途径的话,那么评价体系的优化是机械专业课教学改革的保障.教学评价体系应包括两部分:课堂教学质量评价和学习成绩评价叫.本文仅介绍课堂教学质量评价部分,笔者建议采用“三评原则”,即教师评价、组内评价(或称他人评价)、自我评价相结合,给出学生的综合评定结果,三者比例可以灵活掌握.这种评价标准打破了“一卷定成绩”的传统局面,能够准确的、客观的实现对学生全面质量的考查,可以调动学生自主学习的积极性,并有利于培养学生解决实际问题的主动性和创造性. 任务驱动教学法符合探究型学习模式,是当前职业教育教学改革中提倡的教学模式,它特别注重培养和发展学生的知识建构能力,学习过程以学生为中心,强调主体的作用.在任务驱动教学法中,教师的作用只是在于协助学生构建意义,重在引导学生丰富或调整自己的解释,而不是知识的直接传递者.任务驱动教学法有利于充分发挥教师的创造性,启发引导学生积极、主动的去发现问题、分析问题、解决问题,并在此过程中不断获取知识,提升能力. 机械专业论文:论中职学校机械专业教学存在的问题及对策 [论文关键字]:中职学校;机械教育;问题;对策 [论文摘要]:机械教育是中职教育的重要组成部分,文章阐述了我国当前中职机械教育的现状和存在的问题,分析了通过加大实验环境比重、加强师资队伍建设、确定培养目标、运用现代教育手段和与企业合作等策略来完善中职机械教育。 中职教育是我国职业教育的重要组成部分,是国民经济和社会发展的重要基础。目前我国中等职业教育仍然是一种新兴的教育类型,在人才培养、各类专业的课程设置、教学内容和方法等诸多方面,都有许多问题需要研究和探讨。笔者就我国中职机械教育的相关问题谈谈自己的一些粗浅看法。 一、我国中职机械教育的发展现状 据统计资料显示,目前中国的工业增加值已居世界第四位,是美国的1/4,日本的1/2,与德国接近,中国也一跃成为制造大国并把2020年制造业的发展目标定为力争进入世界制造强国的行列并成为世界制造中心之一,中国制造业的发展成就举世瞩目。然而,面对世界制造强国的竞争优势,2005年3月国家主席在北京宣布,要把我国建设成为具有国际影响力的创新型国家,要将科技创新作为基本战略,大幅度提高科技创新能力,形成日益强大的竞争优势。 职业教育和高等教育一样担负着重要的责任,高等教育主要培养知识型人才,而职业教育则是培养应用型人才。中职学校培养的专业应用型人才对我国成为世界制造中心起到很大的作用,机械专业教育更是制造业也的基础和核心。因此,就我国的制造业来讲,要想提高整个制造业的发展水平,必须加强我国中职学校的机械教育。目前,我国很到制造企业对应用型人才的需求相当大,专业技术人员的待遇很中高层管理人员差不多,还有一些企业和学校合作培养机械人才,这种订单式的培养模式对中职学校机械教育有着重要的意义。 二、我国中职机械教育存在的问题 1. 传授的知识陈旧 目前,我国很到中职学校传授的知识过于陈旧、滞后,远远落后于当今制造业的发展水平和用人单位的需求。其主要原因是对新产品信息了解较少,没有能及时地把握新技术的发展方向。 2. 师资力量缺乏 高新技术的发展引起高新技术人力资源的紧缺。随着社会的发展,人力资源的流动日益市场化。优秀的机电一体化人才纷纷被资金实力雄厚的企业吸引,引起机电类师资数量的紧缺。另一方面,机电一体化技术是新兴的技术产业,对教育人员提出新的要求,而原有的教员面临知识更新、年龄老化等问题。 3. 培训课程体系松散,不健全 机械专业是一门应用型的边缘学科。它融合机械、电子、通讯、仪表、计算机和自动控制等多方面的学科知识,不是机械与电子两种技术的单混合或叠加。因此,机电一体化必然是作为崭新的技术问世。它既不是传统的机械技术,也不是传统的电气技术,有鉴于此,培训也应建立相应完整的教学体系。 4. 教学实践、实训设备不足 目前在中职学校中,原有的机械实训设备陈旧,设备数量不足。实训的项目单一,与目前的实际应用要求存在很大的距离。尤其职业技术教育侧重的是培养技术应用型人才,实践、实训教育内容的滞后将严重影响机械职业技术教育的教 学效果。 5. 课程设置不合理 当前,很多中职学校的教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。而且缺乏一些反映机电专业先进技术的课程。现有的课程设置也缺乏弹性,没有设置一定比例的选修课,不能满足学生个性发展和不同岗位的需求。课程门数较多不仅加重了学生的学习负担,而且冲击了实践教学,影响了学生实践能力的培养。 三、完善我国中职机械教育的对策 为了使我国机械制造也尽快赶上先进发达国家的水平,实现跨越式的发展,尽快形成有规模有效益的产业,中职机械教育应该从以下几个方面完善: 1. 加大实验教学环节的比重 职业教育更注重实际动手能力的培养,实验教学是培养学生动手能力以及解决问题能力的最好手段,对于中职教育,实验教学是相当重要的环节。通过实践学生可以把所学的理论知识和实际结合起来。因此学校要在实验环节中尽可能多的给学生创造实验的机会,让他们把理论知识真正的用到实际当中去。机械教育有其对实践的要求更高,没有实际的操作是很难掌握和应用的。 2. 加强师资队伍建设 中职学校应加强对现有教师进行机械技能强化培训,同时可以有计划地从大型厂矿企业引进一批具有丰富实践经验的工程技术人员,积极为他们开展教学素质培训,帮助他们尽快过好教学关,努力培养和造就一支高素质的教师队伍,为搞好机械教育奠定师资基础。中职学校应从企业聘有丰富的现场经验、组织能力强的工程技术人员充实教师队伍,加强理论和实践一体化教学。提高了机械专业的教学水平,缩小了学生所学到的知识技能与企业的要求的差距。 3. 建立完善的教学课程体系 “铁打的营盘流水的兵”是用来形容军营的。随着社会经济的发展,人才的流动日益频繁,中职学校教员的人才流动也成为影响教学质量的重要因素。由于学校教员水平资历的高低,也在很大程度上左右着教学质量。因此,为了能够培养出高水平、高素质的人才,首先有必要建立一个完善的教学课程体系。可以抽调有经验、有技术的骨干教师进行课程体系的构建工作,并在教学活动中不断完善。这样,若干年以后,职业技术院校不仅可以培养高质量的人才,更可以形成一个学院的高等教学风格或专业特色。 4. 确定正确培养目标 机械专业是按“加强基础,拓宽专业口径”的原则设置的一个综合性强的专业。该专业覆盖机械制造工艺及设备,机械设计及理论,机械电子工程,材料成型及模具制造与设计等专业方向。因此,必须在市场认真调研的基础上,为该专业确定好专业方向。根据通常的划分原则,可以分为以下4个子方向:即:(1)机械制造及自动化;(2)数控技术应用;(3)机械电力电子;(4)模具设计与制造。 5. 充分运用现代教育手段 中职教育的特点决定了课堂教学在整个教学中只是有限的构成部分,这样就要求老师要在有限的时间内,尽可能多的教给学生更多有用的知识。机械基础系列课程都是实践性很强的课程,空洞的语言描述往往达不到较好的教学效果,因此应该充分应用现代教学手段,如多媒体教学等。计算机辅助教学CAI是最具有发展潜力的教学方法之一,它可以使教学化难为易、化繁为简、化静为动,增加课堂教学的趣味性。目前关于机械基础系列课程的CAI课件很多,教师应充分运用这些已经具备的条件。 6. 与企业合作,利益双赢 在市场经济条件下,商品的推广意味着收益。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。中职学校与企业合作,共同建设实验室,学院为企业提供技术支持,帮助企业解决人员及场地的问题,另一方面,企业也可以为学院在实验室的建设上提供帮助。院校与企业由此联姻将利益双赢。 机械专业论文:试析例谈任务驱动教学法在机械专业课中的运用 论文关键词:任务驱动教学法 职业教育 机械专业课 论文摘要:在机械专业课中运用任务驱动教学法,能充分调动学生主观能动性,有利于培养和发展学生的探究意识、务实作风、创新精神和实践能力.以高等职业教育教学改革为背景,以“摩擦”一课为例,结合自身的理解,详细分析、介绍了任务驱动教学法的教学特点和教学流程. “深化职业教育教学改革”是《国务院关于大力发展职业教育的决定》(国发〔2005] 35号)中提出的重要精神之一《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》进一步提出“加大课程建设与改革的力度”重要意见,并明确指出:“改革教学方法和手段,融‘教、学、做’为一体,强化学生能力的培养.”可见传统的以学科知识为主线的教学体系已不适合职业教育发展,在教学方法上必须形成以主题教学法为主要特点的新的教学体系,重构教学主体的行为方式. 任务驱动教学法,是指在建构主义教学理论指导下,教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务,力求以任务驱动,以某个实例为先导,进而提出问题引导学生思考,让学生通过学和做掌握教学内容,达到教学目标,培养学生分析问题和解决问题的能力.它是一种以学生为中心,以能力为本位的教学方法,既符合探究式的教学模式,又符合教学的层次性和实用性,尤其适合新知识或新技能的学习.本文以机械专业课中一个重要的知识点—“摩擦”为例,探讨对任务驱动教学法的理解. 1任务提出 要使任务驱动教学取得成功,教师首先必须在课前对教学实例进行精心的选择和处理,实例选取原则是在明确教学目标前提下,实例应具有相关性、综合性、典型性和趣味性相关性是指实例应与已学知识紧密关联;综合性是指实例应涉及本课程或相关课程,是这些知识的综合运用;典型性是指实例应与日常生活或生产实践结合;趣味性是指实例应能引起学生学习兴趣.“摩擦”一课以“砖块的烦恼”提出问题,为了增加直观性与趣味性实例采用了多媒体教学手段并将砖块拟人化,提问:“假如我是一块砖,重120 N,手指最多能出400 N力,谁能告诉我我会不会掉下去?” 2任务分解 任务提出后教师需要针对学情对具体任务进行分解,把一个综合问题拆解成若干个小问题,然后引导学生分段、分层分析讨论各问题,并探索解决方案.教师在此环节中起着关键作角,依据任务分解出的小问题一定要适合学生的接受程度,利于学生各个击破,让学生在过程中体会到成功的喜悦,以此激发对学习的更大兴趣. “摩擦”一课先把任务分为两阶段,再在每阶段中将任务进一步分层.第一阶段为知识积累部分,提出3个问题,主要是为分析、解决任务做必要的准备,学生需要对学过的知识进行巩固整理并在此基础上生长出新的知识.第二阶段为任务分析部分,提出2个问题和1个指导性建议,有了第一阶段的理论知识基础后学生就可以通过协作活动比如分组讨论等形式来构建自己的知识结构. 2. 1第一阶段知识积累部分 (1)提问:①什么是摩擦力?②有哪些摩擦力? 此部分可称其为知识积累1,特点是以学生原有知识为主,需要学生巩固已学知识,并对所学知识进行整理,将其系统化. 第一问意在唤起学生对摩擦知识的记忆,通过引导学生例举一些日常生活中的摩擦现象,归纳出摩擦力的确切概念.第二问意在引导学生对所学过的摩擦力归类总结:摩擦分滑动摩擦和滚动摩擦,滑动摩擦又分为静滑动摩擦和动滑动摩擦. (2)提问:8如何区分滑动摩擦各阶段? 此部分可称其为知识积累2,特点是在学生复习巩固原有摩擦知识基础上,生长新知识-—滑动摩擦力辨析.这是一个同化过程,学生把外界环境中的新的信息纳人原有的认知结构,以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式. 具体教学手段可以采用实验方式,通过让学生亲手尝试一个简单实验,并观察实验现象:重量为G的物体A放在水平面上,绳子一端与重物A相连,另一端与装粉笔头的空盒相连,逐渐增加盒内粉笔重量,见图1.通过简单讨论与总结学生很容易掌握滑动摩擦三阶段,即滑动摩擦力用平衡方程求解;最大静摩擦力用,F mx求解;动滑动摩擦力用F求解. 2. 2第二阶段任务分析部分 完成了理论知识的积累,接下来就可以对具体任务进行分析讨论.讨论可以采用分组形式,教师此时主要负责引导、协助,充分发挥学生的主观能动性,让学生在具体的实践中发现自己的不足并尝试自我发展.这是一个顺应过程,当外部环境发生变化,学生原有的认知结构无法同化新环境中的信息,产生冲突,引发原有认知结构的调整或改造,从而建立新的认知结构。 (1)提问:如何对任务进行力学抽象? 此问对整个任务能否顺利解决非常关键,对实例进行力学抽象或是数学建模对学生而言有一定的难度,教师需要在学生各年级各阶段不间断的培养、训练,不可操之过急也不可轻言放弃.在刚开始训练阶段教师要加大参与程度,待学生慢慢掌握一定的方法、经验之后再逐渐抽身,改参与为协助.“摩擦”一课中让各组充分讨论后,先在此引导学生进行一下阶段分析总结,然后再继续进行,各组最后归纳总结出来力学抽象条件为:已知G=150 N,F=400 N,uz=0. 3,c=0. 25.试判断状态,并求摩擦力.模型如下图2所示.至此,一项现实任务转变成了一个习题,任务得到了大大的简化,学生自信心得到了鼓励,此时再激励学生一鼓作气,按最后两问继续分析讨论此题的解决方案,争取完全解决问题. (2)提问:任务中出现的摩擦力属于哪个类型,怎么要求? (3)建议:能否采用假设推理方法,假设砖块静止,然后进行推理. 师生共同讨论攻克了问题难点后,教师进一步放手,在最后的一问一议中,更加发挥学生的主观能动性,以学生在组内之间的交流为主体,促成学生间共同探索,并在探索过程中相互交流和质疑,了解彼此的想法,共享群体的思维和智慧,最后使整个学习群体共同完成对所学知识的构建. 3任务解决 其实任务解决是一个过程,很多小任务的解决可以在任务分解分析各阶段各层次中灵活穿插,这样可以逐步减轻学生压力,渐渐增强学生自信心.此处的任务解决是对整个任务而言的.各组组内学生进行充分讨论,并尝试各种解题思路后,让每组选取一种组内认为最优的解决方案,然后实施,教师只需在组内实施具体方案碰到疑点时加以点拨,而实际工作完全由学生自己承担.在限定时间结束后,教师指导各组进行成果展示,并让各组派选代表对方案以及实施过程进行解说,让学生自己分析对比各组工作表现,期间应及时表扬学生解题过程中涌现出的创新思维和创造能力.对于有明确结论性的任务,教师还需在分析、对比各组方案与实施过程后,师生共同归纳总结此类问题解决思路,形成新的经验. “摩擦”一课就在分析、对比各组解题方案和实施过程后,选取最优的解题思路和实施方案,并将此介绍给全体学生,在此基础上归纳这类问题的解决思路,让其成为学生新的经验.此过程可以采用板书推导的教学手段,实践证明含有公式、计算在内的理论推导,尤其适合板书,教学效果明显.任务具体解决过程分为3个阶段,板书推导如下: 此致,本课堂任务得到了完美的解决,此时可以进一步归纳此类任务特点,以便学生形成新的经验,实际上该任务属于考虑摩擦时的平衡问题,解题方法非常典型,可以续解题后归纳总结成方法论. (4)考虑摩擦时的平衡问题解题方法. 4评价标准 完成任务后,教师还需对学生进行综合评价,如果说教学方式改革是提高教学质量的有效途径的话,那么评价体系的优化是机械专业课教学改革的保障.教学评价体系应包括两部分:课堂教学质量评价和学习成绩评价叫.本文仅介绍课堂教学质量评价部分,笔者建议采用“三评原则”,即教师评价、组内评价(或称他人评价)、自我评价相结合,给出学生的综合评定结果,三者比例可以灵活掌握.这种评价标准打破了“一卷定成绩”的传统局面,能够准确的、客观的实现对学生全面质量的考查,可以调动学生自主学习的积极性,并有利于培养学生解决实际问题的主动性和创造性. 任务驱动教学法符合探究型学习模式,是当前职业教育教学改革中提倡的教学模式,它特别注重培养和发展学生的知识建构能力,学习过程以学生为中心,强调主体的作用.在任务驱动教学法中,教师的作用只是在于协助学生构建意义,重在引导学生丰富或调整自己的解释,而不是知识的直接传递者.任务驱动教学法有利于充分发挥教师的创造性,启发引导学生积极、主动的去发现问题、分析问题、解决问题,并在此过程中不断获取知识,提升能力. 机械专业论文:关于培养机械类专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:论中职学校机械专业教学存在的问题及对策 [论文关键字]:中职学校;机械教育;问题;对策 [论文摘要]:机械教育是中职教育的重要组成部分,文章阐述了我国当前中职机械教育的现状和存在的问题,分析了通过加大实验环境比重、加强师资队伍建设、确定培养目标、运用现代教育手段和与企业合作等策略来完善中职机械教育。 中职教育是我国职业教育的重要组成部分,是国民经济和社会发展的重要基础。目前我国中等职业教育仍然是一种新兴的教育类型,在人才培养、各类专业的课程设置、教学内容和方法等诸多方面,都有许多问题需要研究和探讨。笔者就我国中职机械教育的相关问题谈谈自己的一些粗浅看法。 一、我国中职机械教育的发展现状 据统计资料显示,目前中国的工业增加值已居世界第四位,是美国的1/4,日本的1/2,与德国接近,中国也一跃成为制造大国并把2020年制造业的发展目标定为力争进入世界制造强国的行列并成为世界制造中心之一,中国制造业的发展成就举世瞩目。然而,面对世界制造强国的竞争优势,2005年3月国家主席在北京宣布,要把我国建设成为具有国际影响力的创新型国家,要将科技创新作为基本战略,大幅度提高科技创新能力,形成日益强大的竞争优势。 职业教育和高等教育一样担负着重要的责任,高等教育主要培养知识型人才,而职业教育则是培养应用型人才。中职学校培养的专业应用型人才对我国成为世界制造中心起到很大的作用,机械专业教育更是制造业也的基础和核心。因此,就我国的制造业来讲,要想提高整个制造业的发展水平,必须加强我国中职学校的机械教育。目前,我国很到制造企业对应用型人才的需求相当大,专业技术人员的待遇很中高层管理人员差不多,还有一些企业和学校合作培养机械人才,这种订单式的培养模式对中职学校机械教育有着重要的意义。 二、我国中职机械教育存在的问题 1. 传授的知识陈旧 目前,我国很到中职学校传授的知识过于陈旧、滞后,远远落后于当今制造业的发展水平和用人单位的需求。其主要原因是对新产品信息了解较少,没有能及时地把握新技术的发展方向。 2. 师资力量缺乏 高新技术的发展引起高新技术人力资源的紧缺。随着社会的发展,人力资源的流动日益市场化。优秀的机电一体化人才纷纷被资金实力雄厚的企业吸引,引起机电类师资数量的紧缺。另一方面,机电一体化技术是新兴的技术产业,对教育人员提出新的要求,而原有的教员面临知识更新、年龄老化等问题。 3. 培训课程体系松散,不健全 机械专业是一门应用型的边缘学科。它融合机械、电子、通讯、仪表、计算机和自动控制等多方面的学科知识,不是机械与电子两种技术的单混合或叠加。因此,机电一体化必然是作为崭新的技术问世。它既不是传统的机械技术,也不是传统的电气技术,有鉴于此,培训也应建立相应完整的教学体系。 4. 教学实践、实训设备不足 目前在中职学校中,原有的机械实训设备陈旧,设备数量不足。实训的项目单一,与目前的实际应用要求存在很大的距离。尤其职业技术教育侧重的是培养技术应用型人才,实践、实训教育内容的滞后将严重影响机械职业技术教育的教 学效果。 5. 课程设置不合理 当前,很多中职学校的教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。而且缺乏一些反映机电专业先进技术的课程。现有的课程设置也缺乏弹性,没有设置一定比例的选修课,不能满足学生个性发展和不同岗位的需求。课程门数较多不仅加重了学生的学习负担,而且冲击了实践教学,影响了学生实践能力的培养。 三、完善我国中职机械教育的对策 为了使我国机械制造也尽快赶上先进发达国家的水平,实现跨越式的发展,尽快形成有规模有效益的产业,中职机械教育应该从以下几个方面完善: 1. 加大实验教学环节的比重 职业教育更注重实际动手能力的培养,实验教学是培养学生动手能力以及解决问题能力的最好手段,对于中职教育,实验教学是相当重要的环节。通过实践学生可以把所学的理论知识和实际结合起来。因此学校要在实验环节中尽可能多的给学生创造实验的机会,让他们把理论知识真正的用到实际当中去。机械教育有其对实践的要求更高,没有实际的操作是很难掌握和应用的。 2. 加强师资队伍建设 中职学校应加强对现有教师进行机械技能强化培训,同时可以有计划地从大型厂矿企业引进一批具有丰富实践经验的工程技术人员,积极为他们开展教学素质培训,帮助他们尽快过好教学关,努力培养和造就一支高素质的教师队伍,为搞好机械教育奠定师资基础。中职学校应从企业聘有丰富的现场经验、组织能力强的工程技术人员充实教师队伍,加强理论和实践一体化教学。提高了机械专业的教学水平,缩小了学生所学到的知识技能与企业的要求的差距。 3. 建立完善的教学课程体系 “铁打的营盘流水的兵”是用来形容军营的。随着社会经济的发展,人才的流动日益频繁,中职学校教员的人才流动也成为影响教学质量的重要因素。由于学校教员水平资历的高低,也在很大程度上左右着教学质量。因此,为了能够培养出高水平、高素质的人才,首先有必要建立一个完善的教学课程体系。可以抽调有经验、有技术的骨干教师进行课程体系的构建工作,并在教学活动中不断完善。这样,若干年以后,职业技术院校不仅可以培养高质量的人才,更可以形成一个学院的高等教学风格或专业特色。 4. 确定正确培养目标 机械专业是按“加强基础,拓宽专业口径”的原则设置的一个综合性强的专业。该专业覆盖机械制造工艺及设备,机械设计及理论,机械电子工程,材料成型及模具制造与设计等专业方向。因此,必须在市场认真调研的基础上,为该专业确定好专业方向。根据通常的划分原则,可以分为以下4个子方向:即:(1)机械制造及自动化;(2)数控技术应用;(3)机械电力电子;(4)模具设计与制造。 5. 充分运用现代教育手段 中职教育的特点决定了课堂教学在整个教学中只是有限的构成部分,这样就要求老师要在有限的时间内,尽可能多的教给学生更多有用的知识。机械基础系列课程都是实践性很强的课程,空洞的语言描述往往达不到较好的教学效果,因此应该充分应用现代教学手段,如多媒体教学等。计算机辅助教学CAI是最具有发展潜力的教学方法之一,它可以使教学化难为易、化繁为简、化静为动,增加课堂教学的趣味性。目前关于机械基础系列课程的CAI课件很多,教师应充分运用这些已经具备的条件。 6. 与企业合作,利益双赢 在市场经济条件下,商品的推广意味着收益。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。中职学校与企业合作,共同建设实验室,学院为企业提供技术支持,帮助企业解决人员及场地的问题,另一方面,企业也可以为学院在实验室的建设上提供帮助。院校与企业由此联姻将利益双赢。 机械专业论文:机械电子工程专业定向人才培养模式研究 随着社会发展对于人才质量的要求逐渐提高,原有的人才培养模式已经难以适应社会发展的需要。一些学校逐渐实行了机械电子工程专业定向人才培养模式,不断适应市场经济发展的需要。今后需要进一步完善机械电子工程专业定向人才培养模式,提高专业人才的素养。 一、机械电子工程专业定向人才培养模式存在的问题 近年来我国的学校人才培养中存在着重理论,轻实践的问题,人才培养难以适应市场发展的需要,导致供需矛盾十分突出。机械电子工程专业作为一个对实践要求比较高的专业而言,其专业课程设置并不合理。机械电子工程专业虽然正在逐渐实现定向人才培养模式,但是这一模式中还存在一定的问题。 (一)定向人才培养模式重视不足 定向人才培养模式是针对当前社会发展对于人才需要提出的,同时也是提升学校人才素质的重要途径之一。但是由于定向人才培养模式实施时间比较短,学校对于这一模式并不十分重视,一些实际的工作并没有得到有效地落实。这在一定程度上影响了定向人才培养的效果。 (二)定向人才培养缺少市场调查 定向人才培养是结合当前社会发展的实际需要制定出来的人才培养模式,但是大多数高校的机械工程专业人才培养中缺少对市场本文由论文联盟//收集整理的调查,所开设的专业内容还是与当前的社会需要存在一定的差距。学校仅仅调查了当前一阶段机械电子工程行业对于人才的需要,忽视了将来一段时间内容人才的发展需要,这并不利于人才的发展和机械电子工程行业的发展。 (三)定向人才培养教师素质有待于提高 定向人才培养对于机械工程专业的教师提出了一定的要求,但是教师由于受到以往的教学模式的影响,在定向人才培养中还需要进行相对完善的教学。教师在授课过程中过于重视理论讲解,对于一些实践性较强的课程教学效果并不理想。另外在实践教学中教师对于学生的指导并不完善,很多教师都忽视了对学生的实践课程指导,导致学生的实践效果不理想,难以满足定向人才培养的要求。 二、机械电子工程专业定向人才培养建议 随着社会的发展对机械电子工程专业的人才素质要求逐渐提高,虽然一些学校实现了定向人才培养模式,但是机械电子工程专业定向人才培养模式并不十分完善,高校需要进一步完善机械电子工程专业定向人才培养模式,更好地提高人才素质。 (一)加强市场调查 机械电子工程专业定向人才培养需要及时全面了解市场经济发展中对于这一人才的需要,根据社会发展的需要培养全面的人才,更好地适应社会发展的需要。机械电子工程定向人才培养是面向整个行业需要,不仅仅需要了解这一行业当前的发展状况,同时还需要了解企业将来的发展前景。只有做好这些市场调查,才能对人才培养提出合理的模式,提高人才的综合素质,更好地适应社会发展需要。 (二)完善毕业生跟踪调查机制 机械电子工程专业对于学生的实践能力要求比较高,但是当前人才培养中并没有充分重视学生的实践能力,导致很多学生难以适应工作的需要。今后需要健全毕业生的跟踪调查机制,对已经就业的学生进行调查,将企业对于学生的评价和就业学生的信息反馈作为一个考察本专业人才培养效果的标准。根据这些调查信息不断完善和调整这些专业人才的培养模式,及时发现人才培养中存在的问题并作出合理的调整才能够更好地适应企业发展的需要,这不仅仅是适应企业发展需要的选择,同时也是提高学校人才培养水平的选择。 (三)建立与企业长期合作的机制 学校人才的培养与企业的发展以及企业的需要息息相关,机械电子工程专业人才定向培养模式需要进一步完善企业和学校的合作机制,这样才能更好地促进定向人才培养模式的发展。学校可以定期组织一些活动,加强学生和企业之间的交流,比如学校可以组织学生到企业中实习或者是参观学习,另外企业员工也可以到学校进修学习,这样可以更好地使学生了解到企业所需要的人才,不断完善学校的人才培养模式。 (四)提高教师专业素质 作为机械电子工程专业定向人才培养的教师需要不断提高自身的综合素质,一方面需要不断提高自身的专业知识,不断完善自身的知识结构,更好地进行机械电子工程专业的教学。另一方面教师也需要不断向企业学习,了解企业发展所需的人才,在今后的教学中不断完善教学和培养模式,提高学生的素质。 结语: 机械电子工程专业定向人才培养模式是当前企业发展的需要,也是提高学校人才素质的需要。今后学校需要进一步完善机械电子工程专业人才培养模式,加强学校与企业的长期合作,建立健全人才跟踪调查机制,更好地适应企业发展的需要,提高学生的综合素质。 机械专业论文:机械电子工程专业知识集成研究 摆在工科高等院校面前的紧迫任务之一是如何培养适应建设新型国家的创新人才。教育部开展的工程教育专业认证标准对毕业生知识、能力与素质的基本要求中就有“具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力”;教育部的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量的各种类型工程技术人才,为建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划的三个特点之一就是强化培养学生的工程能力和创新能力。可以说,工程教育的本质就是培养大学生的创新能力。受传统文化、社会环境、思维方式和个体差异等的影响,我国工科大学生的创新思维和能力低于人们的期望值。这就需要探索培养和提高创新能力的方法。 高等工程教育中创新能力培养是一个系统的工程,强调实践和社会需要,需要从创新环境、创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面介入。其中,必须改变对传统的高等教育专业培养中教师和学生的认识,对学生管理、教学计划、教学方式、师生互动等进行改革。同时,还可以借鉴其他学科,如系统科学、管理科学、工程技术等的方法和理论,嫁接到高等工程教育中,形成新的高等工程教育方法和理论。本文由论文联盟//收集整理 笔者所在的专业为机械电子工程专业,通过借鉴管理科学中的知识集成思想,将专业培养中的教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的设想。经过多年的实践,发现专业知识集成对学生创新能力培养有明显的促进作用。 一、专业知识集成的含义 进入21世纪以来,人们认识到一些先进技术及系统集成方法的使用和发展的关键都是以知识集成为核心。知识集成的目标是实现有效的知识利用,提高创新能力。知识集成是grant在1996年正式提出的,随后国内外学者对于知识集成进行了大量的研究。目前关于知识集成的研究内容和成果没有形成系统的学说,还没有统一的定义。从其概念的演变过程看,其内涵越来越深刻。 综合国内外的研究,一般认为知识集成的内涵是:知识集成的对象包括各种显性和隐性知识,这些知识存在于组织内部各类人员、各协作单位以及不同组织之间;知识集成是显性知识与隐性知识间的集成,也是个人知识、群体知识、组织知识和组织间知识的集成;知识集成活动包括识别、获取、共享、综合组织内外部知识,在此基础上形成新的知识体系。 知识集成的本质是知识创新的动态过程,必须利用知识的集成成果进行自主创新,是螺旋上升的知识集成过程;知识集成是一个复杂的组织、技术、人力资源管理过程,集成主体必须发挥主动性和创造性;知识集成的目标就是打破知识壁垒,提高组织创新能力。知识集成的最终目的是构建组织核心竞争力。 机械电子工程是机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性学科,核心是机电一体化,本质是机械自动化和智能化,在国民经济各领域各行业应用广泛。因此机械电子工程的学科特点是该学科随科技的发展而发展,并且学科知识面广,交叉性强。这就对机械电子工程专业培养的学生的基础知识、素质和能力有较高的要求,特别是创新能力有要求。目前,机械电子工程专业同其他工程专业一样,一般通过专业基础课和专业课程的学习提高专业知识和素质,这些专业基础课程包括机械类、电子技术类、控制类和信息类课程;通过课内实验、课外科技活动、集中实践环节(如课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计)等提高实践能力和专业技能;通过选修人文社科类课程、参加文体活动和竞赛等提高学生的文化素质和社会交往能力;通过少数几门课(如笔者所在专业开设了“机电产品创新设计”等课程)、课外科技活动、学科竞赛、和申报专利等提高创新能力。 这种培养模式对学生创新能力的提高作用有限。由于学习环境、传统文化、教学管理、学生个性等因素的影响,导致学生基础知识、素质和能力不尽如人意,最终影响学生的创新思维、创新能力及其转化。[1]特别是学生对知识的学习,这是影响学生创新能力最重要的影响因素。笔者所在的机械电子工程专业培养中就曾经存在一些问题,如:机械电子工程专业知识源异质性强,学生对异质性强的知识理解和转换不畅;机械电子工程专业的知识源是相对封闭的,如机械学、电子学和控制技术的知识相对封闭,学生对知识源的沟通不畅;对学生学习而言,知识源存在时间差等问题;机械电子工程专业的知识源对教师而言也存在很多问题,如缺失、割裂和不畅等问题。 为提高专业学生的创新能力,笔者所在的专业借鉴知识集成的方法和原理,将专业建设中的专业教师和学生看成学习型组织中的成员,提出专业知识集成的概念,重新审视机械电子工程专业的知识源,改变师生的知识源时空观,最终提高学生的创新能力。 二、专业知识集成的实践 1.机械电子工程专业学习型组织的建立 将机械电子工程专业的教师和学生视为学习型组织中的成员,通过分析组织的师生共同的愿景、个体差别、实现不断学习的方式,如全员学习、全过程学习和团体学习等,构建扁平式组织结构的方法,保证师生沟通快捷和通畅,实现师生自主管理的途径。专业教师对学习型组织这些特性统一了认识,认为在专业建设中教师和学生都是主体,教师和学生是学习型组织中的成员等。这些为机械电子工程专业知识集成的实现提供了基础。 2.机械电子工程专业知识源的构成 专业组织教师对机械电子工程专业的显性知识、隐性知识进行了分类和挖掘,总结了它们的特点,确定了知识源在组织中教师、学生间的流动和吸收的方式、途径,评估了它们对学生创新思维和创新能力的影响。 知识集成理论认为知识可分为显性知识(编码型知识)和隐性知识(意会性知识)。由计算机处理的、可以度量的知识一般是显性知识,如“知道是什么”和“知道为什么”的知识。隐性知识是头脑中属于经验、诀窍和灵感的那部分知识(隐含经验类知识),是难以编码和度量的,并且是在不断演变的。它可能以数据、信息的形式无序地存放在某些地方。在专业这个组织中,这些知识源异质性强,相对封闭,存在时间和空间的分离等问题。 从学生层面看,机械电子工程专业的显性知识和隐性知识的来源主要有: (1)课程。包括学科基础课和专业教育课等,如机械类、电子技术类、控制类、信息类和专业类课程,如工程图学、工程力学、机械设计基础、电子技术、电路分析基础、微机原理及其应用、自动控制理论、机电传动控制、机电一体化系统设计等课程。 (2)实践环节。包括课内实验、课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计等。 (3)课外教育教学活动。包括科研实践、文体活动、社会实践和专业调研等。 (4)其他。如同学之间、同学和老师、同学和外界交流与意会的知识等。 从教师层面看,显性知识和隐性知识除上述外还包括科研转化的知识等。 3.机械电子工程专业知识集成的实现 针对机械电子工程专业组织特点和知识源构成,从以下几个方面探索了专业知识的集成:改变师生对知识源的时空观;通过制度规范、约束激励、沟通交流、资源分配等方面实现知识的集成。这里所说的知识源的时空是指按传统安排的知识源学习进程和地点,如课程学习的不同学期,理论学习和实践在不同地方进行。通过有效方法集成知识源并进行实施,可以利用创新思维方法,如逻辑思维和非逻辑思维,激发师生的创新思维。例如,借鉴triz理论将机械电子工程专业的主要知识点汇编成册,按“自顶而下”的设计方法对复杂机电系统所涉知识源解构,改变师生对知识源的时空观。[2,3] 三、专业知识集成的效果和反思 1.专业知识集成的效果 机械电子工程专业知识集成自实现以来效果明显。 首先,改变了师生对机械电子工程专业知识的认识。教师拓展了自己的知识面,明确了所教课程的教学地位和所教课程内容与其他课程内容的相互渗透。大一上学期的“专业导论”课程就介绍了机械电子工程专业知识集成的内容,学生了解到专业所涉及的不同知识源,在毕业设计阶段就可以对毕业题目所涉及的知识点进行归纳和总结。 其次,促进了学生创新能力的提高。学生入学时就对机械电子工程专业知识集成形成系统概念,对知识的掌握更快、更全面、理解更深。在进行课外科技活动的过程中思维更开阔。如本专业已毕业的07机电2班37位同学中,获得省级以上课外科技活动奖项8项,获得实用新型专利32项、发明专利4项。09机电2班35位同学,有11位同学考取了研究生。10机电1班共有38位同学,截至第6学期为止共获得12项省级以上课外科技活动奖,申请实用新型专利23项、发明专利2项。 2.专业知识集成的反思 当然,在机械电子工程专业知识集成实现的过程中也存在一些问题。如组织结构和文化氛围等需要进一步加强。特别是建立合适的组织结构,建立更有柔性、灵活性以及敏捷性的专业集成组织形式,如虚拟学习团队和网络学习团队等,使师生有效地沟通、协调和共享知识。从管理层面要研究专业知识集成的有效措施,使组织形成良好的创新文化氛围,促进师生共享和交流知识。 机械专业论文:机械专业学生实践应用能力的实践与思考 论文摘要:通过对河南工业大学机械类学生培养的课程体系构建、实践基地建设、师资队伍建设、质量保障体系建设的实践与思考,反映了学校在该项工作中取得的成绩与特色,为机械类专业学生的培养提供了一些可供借鉴的实践经验。 论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系 面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。 一、课程体系的构建 根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。 课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。 (一)理论课程设置 通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。 专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、cad原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。 (二)实践课程设置 1、实验课 (1)独立开设专业基础实验课 机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。 (2) 课内实验 其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、plc应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。 (3)开放型实验 开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机 设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。 2、集中实践教学环节 集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。 (1)课程设计 课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。 (2)各类实习、实训 实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。 金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。 数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。 生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。 毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。 (3)毕业设计 毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。 毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。 毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。 3、课外科技活动、竞赛、社会实践 其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。 二、加强校内外实践基地建设 (一)实验平台建设 实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]: 1、尽可能综合应用多课程专业基础 和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。 2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。 3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。 4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。 5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。 6、鼓励和激励教师自行开发和研制。 我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。 (二)建立工程技术实训中心 学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地 3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。 (三)校外实习基地建设 在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。 三、加强师资队伍建设 优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。 四、建立实践教学质量保证体系 领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。 五、结论 总之,河南工业大学机械类专业学生实践应用能力的培养得到了社会的认可,在全校师生的共同努力下,不论从课程体系建设,校内外实践基地建设,师资队伍建设,实践教学质量保证体系建设方面都取得了较好的成绩。在教学中,始终以基本能力训练为基础,以工程素质培养为核心,以创新精神教育为主线,明确实践教学任务,更新教学内容,改革教学方法和手段,强化考核机制,不断提高教学质量,为地方和行业培养了大量高质量的人才。 机械专业论文:关于农业院校机械专业研究型教学初探 论文摘要:在黑龙江八一农垦大学机械专业教学中实施研究型教学,在分析研究型教学背景的基础上,提出了要摆脱传统以知识传授为主的“填鸭式”教学模式,结合机械专业的特质,以研究型教学的知识观、研究型教学的师生观、研究型教学的测试观为依托,从而培养大学生的创新精神和创新能力。 论文关键词:研究型教学;机械专业;创新意识 研究型教学从18世纪开始就受到教育理论界的关注,20世纪初在杜威、施瓦布等人的推动下,研究型教学得到了广泛实施。1998年,美国博耶委员会在其研究报告中明确指出要把研究型教学作为本科教学的要求。近年来,研究型教学在我国高等教育界也受到高度重视,1999年国务院批准的《面向21世纪教育振兴行动计划》中强调指出,“高等学校要跟踪国际学术发展前沿,成为知识创新和高层次创造性人才培养的基地。”2005年教育部颁发了《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》,提出高校要积极推动研究型教学,提高大学生的创新能力。[1]2011年4月24日,书记在清华大学百年校庆上也谈到:“不断提高质量,是高等教育的生命线,必须始终贯穿高等学校人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新各项工作之中。”研究型教学正是提高学生全面素质适应当前社会需求的教学方法。 黑龙江八一农垦大学工程学院机械专业始建于1984年,多年来为国家培养了大批领域内人才,目前在校本科生达1190人,硕士研究生26人,高职生128人,毕业生就业率在黑龙江省本科高校工科专业中名列前茅。随着教学改革的深入,本专业更加注重实践教学,培养学生的创新意识,提高实践能力与综合素质。以培养“一流应用型人才”为指导,锻炼学生的实践能力和综合素质,使本专业毕业生达到“有本事、能力强、善合作、适应快”的良好状态。但是传统的“填鸭式”知识传授型教学明显与本专业现今对学生培养要求有一定差距,这使得研究型教学的优势体现明显。工程学院机械专业具有稳定的校内外实习基地,多年来学院不断加大校内外实习基地的建设力度,鼓励教师进行实习教学内容、模式和体系的改革,这为研究型教学的开展提供了良好的软、硬件条件。 一、机械专业进行研究型教学的意义 1.研究型教学利于“教学相长” 研究型教学本质上是教学与研究的结合,研究使教学的深度得到加深,教学使研究的广度得到延伸,并更有活力和动力。研究型教学既有利于提高教学水平,又有利于提高教师和学生的科研能力、科研水平,可以说是教学相长,教师和学生都受益良多。教师的作用不是传统观念中给学生提供标准答案,传授课业知识,而是引导学生思考和探索未来问题,并带领学生分析探索解决问题的可行性。德国哲学家雅斯贝尔斯在《大学之理念》中特别指出:“教学和科研的结合是大学至高无上而不可替代的基本原则”,“教学所需要的某些生死攸关的财富,只有科研工作才能提供给它”,而“教学工作本身经常,甚至是绝大多数时候都是科研工作的促动因素”。 2.研究型教学利于机械专业学生综合能力培养 通过对黑龙江八一农垦大学44个本科专业课程对比研究,机械专业学生的课程难度大,领域广,且每名学生都要参加金工实习,使学生获得机械制造的基础知识,完成本专业必须的基本操作训练。通过机加工工种的轮换实习,使学生具有1~2种主要机械设备的初步操作技能,为后面的专业课学习打下基础。机械专业课程安排密度大,学生课业负担繁重。研究型教学能够较好的培养学生的学习能力同时也能缓解学生课业繁重问题。研究型教学依据各门课程的知识、技能要求,采用先进的教学方法,如模块式、cbe等,大量利用直观演示、双边教学、快速联想、小组讨论、作业练习、启发式等手段开展教学活动。这样让学生更能体会学习中的乐趣,寓教于乐的同时能够使学生更好地掌握专业知识,加深各门课程的理解,完全摆脱学生步入工作岗位时发现自己专业知识和岗位需要脱轨的现象。 研究型教学有利于因材施教,培养专业知识、专业技能过硬的优秀人才,同时,研究型教学的教学方法能够更好地适应时代的变迁,让学生在大学阶段完成质的飞跃,成为社会需要的全方面发展的优秀毕业生。21世纪大学教育人才观的核心是培养和造就有创新精神的高素质人才。黑龙江八一农垦大学机械专业一直以“突出能力培养,全面提高学生综合素质”为目标。研究型教学的内容突出“必需、适用、实用”的原则,强调理论教学与实践训练并重,各课程、单元之间不强求学科的系统性,要关注学生职业能力的培养,课堂教学和实验实训以学生为中心,注意对学生学习态度、兴趣、习惯、品质、意志等方面的培养,使其各项能力达到社会工作所需的要求和标准。必须大力加强实践,使学生对我国现实社会和企业有比较深刻的了解,机械专业学生将来工作主要面向企业,企业需要什么样的人才?机械专业毕业生能否适应企业需求?研究型教学能够更好地解决这两个重要问题。 二、机械专业研究型教学的基本框架 1.研究型教学的实质 研究型教学的主导由教师转化为学生,在这种教学模式中摆脱传统“填鸭式”教学方法,教师的任务是引领学生探知未知和新领域问题,目的不是让学生牢记一些已获得的经验和知识,而是培养学生的人文社会观念和全面能力(简称pha教育模式)。学生在研究型教学中获得更多地是发现问题、解决问题的方法,教师带领学生分析当前存在的各种问题,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,进而思考未来的发展规划。研究型教学通常情况下均以研究项目驱动教学,以教师所申请课题或项目为提纲,把学生必修的基础课、专业课的课内讲授与金工实习的课外实践、教师指导和学生自学有机结合,注重培养学生的创新能力和解决问题的能力,以本专业的教学内容和学生的认知水平为基础,因材施教,鼓励学生主动参与教学过程、主动进行思考,强调授学生以“鱼”与“渔”结合的这样一种全新的研究型教学方法。 2.研究型教学对于课堂教学的完善 研究型教学将“研究”贯穿于整个教学过程,重在转变学生的思维模式。(1)课堂上要有问题让学生思考。要善于从那些“没有问题”的命题中设计可以激励学生思维的问题。(2)课外要让学生有问题可以研究。精心设计与课程要求密切相关的、超越书本的具有一定深度的开放式思维案例和学习研究问题。(3)实验教学课中加强学生的自主地位。精心设计一些自主性和设计型的实验项目,打破思想、思维的禁锢,激发学生动脑动手,充分发挥想象力和创新精神。(4)实验室向学生开放,鼓励学生尽可能多做跨学科多种技术集成的综合性实验,由学生自己拟定实验方案,选择有效测定数据的方法,独立进行实验操作,独立完成实验报告。(5)教学内容要基于课本,超越课本。注重基本教学内容深层次内涵。 3.研究型教学科研实例分析 研究型教学把科学研究当作教育的结合点,机械专业近几年的科研项目重视吸收本科生参与,真正意义上将教学与科研结合起来,提高学生的专业知识和实践能力。美国著名社会科学家伯顿·克拉克(burtonclark)教授也提出:研究活动能够成为有价值的学习手段,学生参与研究是高等教育大众化条件下通过系统的教育制度大规模地培养学生的有效途径。 以机械专业2010级2个班级为研究型教学对象。笔者参与黑龙江省自然科学基金课题——“免耕播种机破茬刀激光表面强化机理及力学性能研究”(e201132)。以班级为单位分为两个小组参加本课题研究。金属材料的成分、组织结构决定着材料的性能,引导学生从以下三方面主动查阅相关资料:(1)涂层材料组织及性能的研究;(2)涂层材料耐磨性的研究;(3)根据实验结果分析耐磨材料成分组织和性能的关系,研究新材料的性能变化规律。充分发挥他们的创造力,开发他们的科研潜力,积极思考问题并寻求答案。在研究过程中,培养学生发现问题、寻找解决途径、小组讨论、分析问题和解决问题的能力。学生均反映在实验室参与科研活动期间是他们大学期间学到的东西最多、收获最大、最难忘、反思最多的一段时间,从图书馆—实验室—小组讨论—实验室—实验报告的一系列科研活动让他们有了一定的科研能力,同时在小组团队协作过程中,也学会了许多做人的道理。这有助于开阔学生的视野,培养逻辑思维的能力,激发学生对科学研究的兴趣。事实上,以班级为单位的2个小组,都提出了较完善的研究报告,2个小组的学生在轻松愉快的环境中激发起浓厚的科研兴趣,这种兴趣将促进学生积极思考,激励学生以更大的热情对待科学研究。这个过程完善了学生的知识体系,也培养了他们严谨的科学态度和工作作风,提高了学生独立思考问题和实践操作能力。 4.研究型教学的现代考核方式 考试是对学生学习成绩和教师教学效果的一种检验,考试的方式方法往往影响教师教学的方法和学生学习的方法与积极性。目前传统的课程成绩多是以一次或几次闭卷考试成绩而定,学生考试方式是以背笔记、背课件为主,学生背得越多,则成绩越好,这种考试方式可以使学生在短时间内记住大量的知识,但是也存在着一些负面影响。[5]黑龙江八一农垦大学机械专业在研究型教学改革中针对学生考核采用了全新方法,不再是传统考试决定成绩的方法,学生的成绩由三个部分考核成绩组成:(1)课程设计。课程设计是学生扎实掌握该专业课程,提高查阅文献能力的良好方法。课程设计由本专业教师规定范围,学生自己开题,最后由教师评定成绩,并针对课程设计中出现的共性问题集中解答。(2)金工实习。金工实习是充分锻炼学生实践能力的必要过程,是学生加深了解本专业的重要途径。(3)期末考试的考核。最后通过期末考试检验学生对各门课程的系统掌握情况评定成绩。试题采用多样化题型,有实例分析、实验仪器使用、图表分析、理论阐述和综合计算等,来检查学生掌握知识的全面性和系统性。 三、结论 研究型教学是一种教学理念,也是一种教学方法。通过研究型教学的初步实施,提高了黑龙江八一农垦大学机械专业的教学质量。教育的各个环节都需要通过教师来落实,教师的教育理念、科研素质、人文情操、创新意识对教育质量有着决定性影响。钱伟长先生认为:“你不上课,就不是老师,不懂得科研,就不是好老师。教学是必要的要求,不是充分的要求,充分的要求是科研。科研反映你对本学科清楚不清楚。教学没有科研底子,就是一个没有观点的教育,没有灵魂的教育。”黑龙江八一农垦大学机械专业研究型教学发展到现在需要研究的问题还很多,可以挖掘的内容还非常丰富,可以加强的方面也很多,尤其是对教师的要求也在不断的提高,因为只有具备一定科研素质的教师才有可能自觉地把科研意识融入课程教学过程中,才有能力营造出研究性学习、创新性思维的氛围,启发学生更新学习观、改变学习方式,深化实践和创新的过程。 机械专业论文:浅谈高职机械类专业英语教学改革 论文关键词高等职业教育 机械工程 专业英语 教学改革 论文摘要针对当今社会对机械类人才的专业英语要求,强调了专业英语的重要性,本文阐述了当前机械类专业英语教学的现状,提出了有关专业英语教学改革的建议。 1 高职机械类专业英语的要求 专业英语是要求学生应用专业知识,结合基础英语,实现对英语的实际应用。根据我院专业英语教学大纲要求,其基本要求如下:(1)词汇,掌握800个左右与本专业相关的词汇、词组,掌握构词法,具备按构词法识别一定生词的能力。(2)阅读能力,能顺利阅读英文原文文章及其他相关资料,能掌握其基本大意及主要情节。(3)译的能力,借助工具书,能将本专业相关英文资料翻译成中文。(4)听的能力, 能听懂与本专业有关的英语课堂与对话,能正确理解大意抓住要点。(5)写的能力,在借助相关工具书及网站,能撰写论文摘要与简介。(6)说的能力,能进行简单的对话交流。 以上大纲是我院数控与模具专业英语教学大纲的整体要求,但针对喜欢英语并且基础较好学生来说,实施起来较容易。但对于大部分学生而言,我们的实施仅此停留在前三个要求。因此,如何吸引学生的学习积极性,实现专业英语教学的有效实施,我们需合理实施专业英语课程的配置,因材实教,采用合适的教学方法,使学生受益最大化,是我们丞待解决的问题。 2 专业英语教学现状 2.1 专业英语教学发展不平衡 我国城乡经济、文化及教育教学水平差异极大,近年来高职院校生源质量存在相对下降较快的现状,高职院校配套专业英语教材可读性较差,学校及教师对专业英语教学的重视程度不够等因素的影响,使得专业英语教学的实际效果较差,学生的应用能力与社会需求存在一定差距。 2.2 语言障碍,学生的主动性不强,兴趣不高 不仅对学生而言,还是对教师。囿于我们的英语水平,我们的英文表达存在困难,要想用正确的英文把自己的思想表达清楚并非容易。因此,我们的课程也仅此在讲课本上的专业知识,适当地进行拓展或分析相关专业问题时,我们无法自如地应用英语。其次,课堂时间有限,学生英语能力一般,对专业英语课程存在偏见,导致学生学习积极性锐减。 2.3 教学观念、模式、手段相对落后 大部分人认为专业英语课程属于选修课程,高职院校学生基础差等观念的影响,专业英语教学流于形式。因此,当高职院校专业课程教学改革在大力推进时,专业英语课程始终都没有得到重视,大部分还是采用传统的教学模式,教师只管讲词汇,分析文章,学生爱听不听,很少利用现代教育技术进行教学。教师认为专业英语不属专业核心课程,无需耗费过多时间备课,制作多媒体课件等。 2.4 高职院校专业英语教学师资不足,教学投入不够 由于对专业英语课程存在偏见,认为此课程对高职院校学生开设的必要性不大。因此,专业英语教师师资严重不足,课程大都是由刚毕业的新教师接课,无课程团队,很难进行教学探讨。其次,全国针对专业英语课程教学开发与研究培训不多,学校也不愿意投入资金进行相关课程开发。导致专业英语教学只是为了完成国家对高职院校教学大纲的要求,课程实施对学生应用能力提高不予以过高期望。 3 关于高职机械类专业英语教学的几点设想 专业英语的课程目标是培养学生的英语综合应用能力,特别是学生的阅读能力与简单的交流能力,同时,增强学生的自主学习能力,适应社会竞争与发展的需要。因此,我们必须采取有效措施与手段,促进高职院校专业英语教学改革工作。 3.1 提高对专业英语教学的重视程度 当今社会全球竞争相当激烈,高职机械类毕业生较大范围与外资企业或国外先进设备打交道,应用英语的机会相对较多。其次,机械类女生从事一线机械加工岗位不太适应,需要将专业英语能力提高,以此在就业时能谋求更好的岗位。 专业英语不同于基础英语,其是基础英语的延伸,是利用专业知识,更好地扩展和应用英语。我们需改变教学思想与观念,切实联系我国机械行业发展现状,妥善处理好传授知识,培养技能和提高素质的关系。处理教与学的关系,突出学生自我学习的主导性,处理好阅读、翻译与听说之间的关系,强调综合应用能力和方法能力的培养。 3.2 改革教学观念,采用多样化的教学手段 高职专业英语教学目标,主要是培养学生在相关岗位中应用英语的能力。在近四年的教学过程中,我不断地实现从传统到多媒体教学的转变,充分备好课,设计丰富的教学内容,让更多的学生有机会参与课程,大大提高了学生的积极性,教学效果有增强。因此,在教学过程中应力求做到以下几点: 第一,改变教学模式,采用任务驱动的教学模式,突出学生的主体作用,实现理论与实践相结合。 第二,充分利用多媒体和现代化的教育技术,采用多媒体教学与软件教学相结合的方式,创新教学方法。如学生在应用机械类相关软件autocad、mastercam及pro/e时,所涉及到英文菜单及对话框设置,我们可将其作为案例引入教学中。 第三,精心设计课堂,积极为学生创造参与课堂互动的机会,提供学生自主学习的环境。如课堂实施可改变以教师讲授为主的传统模式,教师提前设计好难易相当的多个工作任务,学生分组实施,让每个学生都能参与课堂,有机会展示自己。 第四、制定多元的教学评价方案,改变传统的“一考定终身”的模式,可将课程考核分为过程考核和终结考核。 3.3 加强专业英语教师队伍建设 随着高等职业院校课程改革的大力推进,针对专业英语的课程改革投入和积极性都较少。在教学过程中,教师一般都是“孤军奋战”,无课程团队人员共同探讨课程改革实施的有效性,最终是有关专业英语教学改革的想法都扼杀在摇篮中。其次,应加强专业英语教师的培训,提供教师进修机会。以我院为例,专业英语教学工作大部分都是由刚毕业的大学生来承担,此类教师只是在英语成绩方面略具优势,但自如应用英语进行专业英语教学,还显不胜。 4 总结 随着当今经济的快速发展,我国开始实现从“制造大国”向“制造强国”的转变。我国迫切需求一批具有一定英语基础的机械类专业人才来推动我国制造业的快速发展。因此,作为高职院校的老师,我们应认识到培养具有一定英语基础的机械类专业人才的迫切性,在教学中探索更多行之有效的教学方法与手段,促进专业英语教学质量的提升。 机械专业论文:中职机械专业项目教学法论文 一、合理选择项目,调动学生的主观能动性 在项目筛选过程中,应根据学生的实际情况,考虑到学生才是学习的主体,给学生一定的自主选择的空间,不宜选择难度较复杂的项目,应选择那些使学生容易理解的,并且在现实生活中能接触到的机械知识项目,让学生体验学习成功的喜悦,增添自信心,在以后的学习中才会主动参与。而对高年级学生来说,要适度增加项目实施的难度,教师应制定详细的项目计划,如根据机械专业要求掌握的技能或者与学生的专业成绩进行关联,以此增加学生的压力,促使学生学习积极性的提高,在做项目实验的时候感受机械劳动的艰辛,获得知识后的快乐。 二、分析并细化项目,培养学生的合作能力与创新精神 小组合作探究是项目教学法主要采用的教学模式,在合作探究的过程中,不仅能让学生体验团队协作的重要性,而且能有效锻炼学生思维、操作、实践、分析、处理问题的能力。在确定好项目后,学生在小组中共同探讨分析项目、细化项目,这些过程都需要学生具备与他人合作的思想意识才能共同完成项目。在教师指导下,师生共同分析项目,采用讨论、问答等方式调动学生的主动性,可视具体情况把总项目分解成一些“阶段任务”,“阶段任务”又可分解成更小的“分任务”,逐步细化。通过细化任务,可使学生明确具体的小任务,培养学生解决问题的思路,从而保证学习的方向和目标。项目细化之后,要求学生阅读教材具体内容或查找相关课外资料,确定解决“分任务”的方法,鼓励同学之间交流讨论,找到比较好的解决方案。 三、自主探究,促进学习应用一体化 项目教学法与其他教学方式不同的地方在于,教师不单只是把书本知识单纯地传授给学生,而是学生通过教师的引导,在实践过程中通过观察边操作边学习,把眼睛看到的、耳朵听到的跟实际操作相结合。在探究项目学习的过程中,教师可以对学生进行分组,每个小组分配一个任务,之后再进行阶段任务的探索,最后大家齐心合力完成“总任务”。这个分组学习阶段是将理论知识进行实践探索的过程,在探究过程中会有许多的困难等待着大家,教师在学生遇到难题的时候适当进行引导,帮助学生解决学习疑难,通过师生共同努力完成实践操作任务,让学生体验成功的喜悦,促进师生之间的沟通、交流,建立一个师生间友好合作伙伴关系。例如,为了更好地锻炼学生的动手操作能力,学校可以提供一个专门用于学习的实验基地,实施学习应用一体化格局。另外,尽可能地利用学校其他设施,如,在教学楼墙面或宣传栏上张贴学习图表,条件允许的话可以配备完善的教学设备,如,播放器、多媒体器材、实验设备等。这样使教师改变了中职机械专业传统的老师讲解、示范,再提出重点、最后学生练习的教学过程,从而使教学重心向提高学生操作能力上转移,促进学习应用一体化的形成。 四、完善课程教学程序,实施有效教学评价 作为教学主体的学生和老师,在项目教学法中也同样起着决定项目教学法实施结果的关键作用。为了让项目教学法能够帮助中职机械专业大大提升教学效果,需要教师研究机械专业的教学特点,思考针对机械专业学生的教学方法,精心完善机械专业课程的教学程序。而学生则要改变以往被动、落后的学习方法,并且教师和学生要一起构建畅通的沟通交流平台,师生同心同德为有效教学共同努力。在实施教学评价的时候,学生的技术程度是否有进步、知识的使用效率是否有提高以及创新能力的发展是否良好等必须作为基本标准。同时,教师对学生完成任务情况及时做出检测和评价,既有利于掌握学生学习情况,又能帮助学生,要提出改进意见,使学生的学习得以提高。教师可根据具体情况灵活决定是否要对某些环节重新做出讲解和示范。 五、结语 教学实践证明,项目教学法的形成对中职机械专业教学来讲是一次质的飞跃。项目教学法对中职专业教师也提出了更高的要求,让教师从单一的教授理论转变为双师型。我们教师应突出以生为本的理念,让学生在适合的环境中,充分地参与实践,实现理论知识的传授与对学生实践技术培养的“一体化”转变。 作者:徐燕 单位:江苏省张家港中等专业学校 机械专业论文:高校机械专业英语教学论文 1立足农林类机械专业特色,完善教学准备工作 在课程教学计划安排上应充分考虑专业英语和双语教学课程之间的辅助关系,合理安排专业英语课程和双语课程的教学时间顺序,为专业课程的双语教学做好准备。我们将专业英语课程的授课学期放在公共课《大学英语》之后,而将采用双语教学的课程与专业英语课程授课时间进行穿插或者放在其后面进行,这样不仅可以保证英语学习的阶段连续性,在课程设置准备工作上为双语教学的实施奠定良好的英语基础,同时可以循序渐进的开设具有农林特色的双语课程,为农林类机械双语教学的实现起到更好的促进作用。在课件准备工作中授课教师充分利用多媒体等教学手段,将高校机械专业知识融入到英语教学中,在教学实践过程中不断改进和完善课件内容,建立基于计算机网络平台与课堂教学相结合的先进教学系统,使教师能更加生动形象的用英文讲解专业知识,便于学生更好的理解和掌握课程核心内容。 2教学模式的改革和创新 目前高校的机械专业英语教学方法的“传统性”很重,长期沿用传统的专业英语课堂教学模式,通常教师以翻译加语法讲解的形式进行教学,没有强调英语教学的现代特点,因此急需进行教学模式的创新。在教学模式的改革过程中我们强调以学生为主体、教师为主导,灵活采用启发式、讨论式、研究式等多种教学方法来组织课堂教学,在教学中注重听、说、读、写、译的综合培养,将类似于普通英语的语法教学摆到次要地位。针对授课学时不多的问题,教师可以在课外布置任务,让学生精读英文原版专业材料并撰写读后感等,并培养学生课堂外的学习主观能动性。同时尽最大可能让学生参与到课堂教学活动,通过全方位的互动教学,培养学生应用英语进行学术交流和综合实践的能力,建立一种开放的、应用的专业英语教学方式,也为后续双语课程的顺利实现做好铺垫。教学模式的改革要求授课教师应具有外语和专业知识的复合能力,并不断提高综合教学素质,学科应进行长期的师资建设,选派优秀青年教师去外企或者欧美国家进修深造,持续提升师资力量。此外教师根据学生的专业能力和英语认知水平,在不同授课阶段采用相应的授课方式,在课程前期采用较少的英语讲授比例,建立和巩固学生的自信心,鼓励学生运用英语进行课堂表达和交流,让学生学会用英语来思考和解决专业问题,然后由教师进行补充和总结,在掌握专业知识的同时,使学生慢慢适应语言环境和英语授课方式。在后期逐步加大英语授课比重,循序渐进的达到教学目的。 3教学氛围和学习积极性的提升 机械学科本身知识结构较复杂,而高校机械专业学生英语听力阅读水平参差不齐,加大了专业英语的教学难度。因此在教学过程中要特别注重培养教学氛围和学生的学习积极性,教学内容应贴近学生专业水平,难度要适中,可结合机械零件、模具、机床等实物进行形象教学或者现场教学,调动学生的课堂学习兴趣。授课教师也要调整教学态度,营造轻松的有益于互动的英语教学氛围。在教学过程中充分利用多媒体教学,创造浓厚的语言环境,激发学生的求知欲。如结合课件内容播放一些专业方面的外语短片和介绍先进机械制造技术的相关视频,在学习新的专业知识的同时锻炼学生的听力水平,并鼓励学生进行讨论。同时我们引入慕课(MOOC:MassiveOpenOnlineCourse)课程形式,适当选择一些网络专业视频作为辅助教学内容,树立学生主动学习的态度。慕课是一种基于网络的在线课程教学模式,要求学生在网上积极互动,可以激发学生尤其是性格内向的学生学习专业英语的兴趣。在线课程具有不受时空限制的优势,学生可以自主调整学习进度,基础较差的学生可以重复多听直到最终理解,弥补了传统教学方式的不足。 慕课课程还包括在线论坛和学习小组等互动学习模式,通过网络交流可以大大提高学生的学习兴趣与效率,使学生在讨论中提高英语交流能力和完成专业知识更新。慕课的引入也为机械专业其它双语课程的教学改革提供很好的参考和借鉴。此外还可以在传统专业英语课堂中加入一些新鲜元素以提升教学氛围和培养学生学习兴趣。如要求学生在授课前查阅和准备与授课主题相关的短篇英语材料,在课堂进行翻译和交流讨论,表达对专业内容的心得、疑问及创新思路,促进学生的主动学习;基于学生实际需求加入专业英语在各个方面的应用训练,包括英文简历、自我介绍、学术报告、科技论文撰写等;授课过程中穿插内容讲授和学生分组讨论,不断丰富课堂内容与教学形式。 4考核方式的完善 专业英语的考核应区分于普通英语教学的考核,要着重考核学生在解决相关机械专业问题过程中的英语综合应用水平,而不能简单的通过笔试形式来考核学生对专业词汇、语法的掌握程度和专业知识的翻译水平。专业英语的考核重点应突出其实用性,对学生的机械专业知识和英语应用能力进行综合评价。完善后的考核方式包括平时成绩和期末测试2个部分。平时成绩是对学生课堂表现和教学内容的阶段性考核,包括学生的出勤(占10%)、作业(占10%)、课堂表现(占20%)和平时测试(占10%)。其中课堂表现主要考察学生课堂实践活动中的专业英语表达交流能力和分组讨论表现等,目的在于引导学生的课堂实践活动和活跃课堂气氛。平时测试主要考察学生对专业词汇、常用表达方式的掌握程度和专业英语的基本应用能力。期末考核占50%,主要着眼于专业资料的翻译和书写,同时也涉及听力和语法词汇等基础知识考核。这种考核方式全方位考察了学生专业英语的综合水平,充分调动了学习积极性,最终考核结果能够帮助教师不断改进教学方法,提高教学质量。 5结语 通过近几年对高校农林类机械专业英语课程的改革,很好的激发了学生的学习积极性,学生对课程重视程度大大提高,教学质量也得到了稳步提升,同时促进了其它机械专业课程双语教学工作的开展。然而机械专业英语课程改革仍然任重道远,仍应在教学内容、方法、模式等方面持续探索,在教学过程中应不断完善师资队伍建设,加快推进教材建设,突出农林类机械专业英语的学科性特点,培养出具有扎实基础和良好实践能力的高素质创新性国际化人才。 作者:刘达列 单位:浙江农林大学工程学院
浅谈汽车制造企业物流管理:汽车制造企业物流管理论文 一、国外汽车制造企业物流成本控制的先进经验 (一)美国的第三方物流经验 20世纪八九十年代以来,美国汽车企业遭遇了来自德国、日本汽车制造企业的巨大竞争压力,迫使美国通用、福特和克莱斯勒等汽车制造企业在加强内部管理、客户管理和销售终端管理的同时,将越来越多的精力放在了物流管理上,以期通过降低物流成本来提高企业经济效益。经过多年的实践探索,美国汽车制造企业逐渐发现使用第三方物流远比企业自己运作汽车配送要省钱,在此背景下,通用与福特先后与专业的第三方物流企业开展战略合作,通过企业间的高度互动协作,实现物流的最高效与最经济。通用和福特所强调的高度互动协作,实质上已经不再是传统汽车制造企业与物流企业的委托关系,而是建立在企业信息共享基础上、对物流解决方案的探索。一方面,物流企业看重内部职能延伸,在一定程度上承担了汽车制造企业外化的内部功能。另一方面,第三方物流企业对汽车制造企业的生产工艺有相当程度的了解,并与汽车制造企业共同研究制定物流解决方案。在最近3年内,通用汽车平均使用的第三方物流企业达到36家,福特汽车平均使用第三方物流企业达到28家,保障了两家汽车制造企业的物流需求。 (二)日本的JIT精益物流理念 日本是全球最重视物流、库存管理的国家之一。以丰田为代表的JIT精益物流管理模式帮助其在短短二十年间成为了全球第一的汽车制造企业。JIT精益物流管理理念,主要是指企业将流水线上所需的汽车零部件在必要的时候及时送到必要的生产地点,其目标是追求生产过程中的零库存。零库存的好处非常明显,一是可以最大限度降低库存。每个零部件需要多少、什么时候需要、哪个工序需要都有严格规定,以尽可能实现零库存、降低库存成本。正是依靠这点,日本汽车在20世纪80年代进入北美市场后,迅速取得成功。二是可以满足个性化、多样化生产需求。零部件等物品的物流采取了“及时制”管理模式,并依此建立了物流供应链服务体系,使得物流管理可以完全根据生产要求运转。三是有利于提高产品质量。由于库存时间大大缩短,零部件的损耗降至最低,库存流转期间的质量问题大为减少,且避免了零部件的过时,确保了产品质量。 (三)欧洲的数据公共平台建立经验 以大众、奔驰、宝马、保时捷为代表的德国汽车制造企业通过建立数据公共平台,大大提升了物流管理效率,其做法迅速被全欧洲汽车制造企业所接受。利用数据公共平台,不仅汽车制造企业自身的数据交换十分迅速,与其保持合作关系的零部件供应商、第三方物流企业、第四方物流企业以及汽车经销商等都可以共享相关信息与数据,进而围绕汽车制造协调各自工作,合作效率大为提高。数据公共平台的主要优点如下:一是电子数据交换技术先进。汽车制造企业的公共数据平台是整个制造工艺的司令部,生产厂家、部件厂、供应商、物流企业都会根据这个数据平台来安排自己的生产计划,并按照要求进行配送。数据平台可以随时掌握各家企业的执行情况,确保整个系统高效运转。二是服务方式多样化。由于每个国家和地区的情况不一,客户的需求也不一样,数据平台会根据订单提出不同的供货模式,以支持个性化订单生产。相关企业可以根据不同供货要求合理安排自己的工作。三是包装与仓库管理十分先进。由于采用了条形码技术,在仓库管理系统中,每个需求与供应都可以精确到极致,且包装环保、实用,极大降低了库存包装环节的费用。四是运输反应能力超强。由于数据共享彻底,物流企业可以在第一时间予以响应,汽车制造企业可以随时掌握物流情况并做出必要生产调整,完全实现了向全球供货的物流管理能力。 二、国内汽车制造企业在物流成本控制中存在的主要问题 目前,中国汽车制造企业的物流管理大多采取了一体化自营物流模式,即从原材料到零部件、中间件再到半成品采购物流、制造物流以及分销物流都是由汽车制造企业自己完成。换句话说,汽车制造企业既要完成整个生产过程,还要完成整个物流过程。这种模式导致汽车制造企业物流成本控制出现诸多问题。一是汽车生产过程的物流供应链过长,不易掌控的因素较多。中国大多数整车生产企业是合资企业,即使是完全国产化的汽车企业,汽车核心部件包括发动机、减速器等都是从国外采购。从采购到实际使用的过程非常长,企业不仅要支付大量采购费用,还要支付高昂的运输费用,很容易受到市场供求影响,导致采购方面的物流费用不易控制。如因某个零部件不到位导致整个生产线停产,不得不采取空运方式,产生大量额外物流费用。二是零部件供应商分布较广,使供应商地理位置过于分散。中国幅员辽阔,零部件供应商往往会出现在多个地区,使用汽车运输往往容易受到交通条件限制,大大降低了供应链物流的柔性,导致物流成本上升。三是合作意识差。虽然现在不少汽车制造企业都建立了自己的零部件供应基地,建立了比较健全的销售网络和中心库,但由于汽车制造企业习惯了包办所有物流业务,加之汽车制造企业与供应商之间缺乏高效数据信息共享平台,导致整个物流运转效率较低。有的汽车制造企业中心库利用率还不到30%。各家汽车制造企业往往更重视整车物流,当整车运送到达目的地后,往往空驶回来,致使企业物流费用居高不下。合作意识差导致中国汽车制造业第三方物流、第四方物流发展十分缓慢。 三、中国汽车制造企业物流成本控制对策建议 (一)坚持JIT理念,加强库存成本控制 汽车制造企业库存成本控制的关键在于坚持JIT理念,降低库存量,从而控制库存成本。具体而言,汽车整车生产过程中需要准备的物料种类很多,每种物料在生产过程中起到的作用各不相同,所占用的资金也会有所差异。在汽车制造企业物料管理中,应依据其重要程度进行ABC三种物料分类,其中,A类物料最为重要。中国汽车制造企业习惯于重点管理A类物料,对其他两类物料管理的重视程度不够,导致虽然A类物料管理十分到位,库存清空与运转很快,但整体物料管理不能获得好的库存成本控制结果。事实上,虽然A类物料之外的其它两类物料虽然在全部成本中所占比重不大,但在生产过程中往往起到十分重要的作用,采购难度也更大。这些物料供应一旦跟不上,很可能影响整条生产线的生产。因此,在汽车制造企业库存成本控制中,至少也要保证所有物料种类齐全,以确保生产的正常运行。从订货批量与运输成本和库存成本关系出发,要想使库存总成本最优,必须在运输成本与库存成本之间找到平衡。可以采取以下几种控制策略:一是A类物料库存成本控制。由于A类物料占到全部物料总成本的8成,其库存成本控制的目标应该是在保证企业生产不中断的前提下,确保其库存最低,实行供应周期短、经济批量订货方式,最大限度降低A类物料的库存成本。一般来说,A类物料库存成本控制得越好,整个库存成本控制目标就越容易实现。二是B类物料库存成本控制。B类物料一般占到总库存成本的15%左右,宜采取定期订货与定量订购方式。汽车制造企业库存管理的前提是随时掌握库存量,随时根据需要保持一定库存。对于用量较小的B类物料,其订货量可以稍大些;对于用量较大的B类物料,可以与A类物料一样采取批量订货方式。如此才能保证B类物料库存既不断货也不会太多,以真正降低其占用的库存费用。三是C类物料库存成本控制。由于C类物料到总库存成本的比重只有5%左右,且供应商一般不会单独发货,订货次数太多又会增加汽车制造企业此类物料管理人员和运输成本,宜采取较大采购量的方式进行订货。 (二)建立数据公共平台,控制运输成本 汽车制造企业的总装车辆运输成本是其物流成本中非常重要的一部分,其占物流总成本的比重也比较大。日本通产省的统计数据显示,汽车制造企业总装车辆运输成本占到物流总成本的6成左右,是影响物流费用的重要因素。对于汽车制造企业而言,运输费用控制的关键点包括运输时间、价格、方式、准确性以及可靠性。因此,汽车制造企业要想实现运输成本控制最优,必须建立数据公共平台,在以下几方面做好工作:一是根据数据平台选择合适运输方式。在汽车制造企业运输方式选择中,铁路、公路、航空是常见的几种运输方式。从国内汽车制造企业的运输现状来看,选择公路运输的比例较大,这主要是因为水路运输受到自然条件制约较大,且装载汽车的轮船很难在小河流中航行;铁路运输虽然费用较低,但受制于铁路动力不足且运输时间较长,无法满足汽车行业激烈的市场竞争需求。鉴于各个运输方式各有优势和劣势,汽车企业应根据所运输物品的不同,选择不同运输组合,以实现最佳运输成本控制。二是提高运输管理智能化水平。开发运输分配与跟踪自动分配系统是汽车制造企业控制运输成本的不错选择,不仅可以实现运输路径优化与车辆编组优化,还可以提高工作效率、减少运输费用。其主要做法是通过运输分析,系统自动生成运单,根据运输路线与编组自动生成运输费用,使运输费用摆脱以前的模糊管理而变得更加精确。配合GPS定位系统,还可以自动跟踪运输车辆运行情况,进而在运输车辆返回前准确计算回归时间,进行下一次编组,极大提升运输效率。三是根据数据平台选择合适物流外包。物流外包是许多汽车制造企业的选择,通过引入多家物流企业竞标,可以最大限度降低运输成本。但需要指出的是,由于外包物流企业与汽车制造企业追求的目标不同,如果一味要求降低运输成本,很可能引致物流企业以降低物流质量来获得更高效益,进而带来商品损耗,或使顾客利益受损,最终影响到汽车制造企业的品牌效益。 (三)针对装卸搬运特点,控制装卸搬运费用 汽车制造企业在生产经营过程中的装卸搬运作业较多,从原材、材料、零部件、在制品、半成品到产成品等都需要装卸搬运作业。与其它制造行业相比,汽车制造企业的装卸搬运具有以下特点。一是装卸搬运次数多,每个环节都要用到搬运装卸。二是装卸搬运占用时间多。一辆汽车从原料到成品,大概只有20%的时间是在生产线上,剩余时间都处于搬运装卸中。三是装卸搬运费用昂贵。由于汽车制造中所用的零部件、半成品占用空间大,搬运装卸要求非常高,用到装卸搬运机具的比例较大,该部分装卸搬运费用占到整车制造成本30%以上。因此,对于汽车制造企业而言,控制好装卸搬运费用对于降低物流总成本具有十分重要的意义。一是要把握控制点,即高效管理储存物资,降低物品装卸搬运过程中的损耗,提高搬运装卸效率,确保所有物品在最需要的时候以最快速度装卸搬运到位。二是要合理选择装卸搬运方式。根据不同的装卸搬运对象,形成流水线式的装卸搬运作业,这需要对装卸搬运设备进行合理选择。三是杜绝设备超负荷运转或无效作业。尽量减少作业距离和次数,提高每次装卸搬运的质量。四是不断优化作业过程。着重在时间、空间、质量上下功夫,根据本企业生产制造工序,设计自动装卸搬运系统,通过不断节约时间,用最合理的装卸搬运作业来减少分装、转运以及改装的程序。要坚持JIT理念,尽量减少中间件的库存停留时间,降低库存保管费用。同时,不断提高装卸搬运质量,减少产品、零部件以及原材料在装卸搬运过程中的损耗,降低装卸搬运费用。五是优化企业分销体系。用高效的企业分销方式,迅速将物品运送到客户手中,给客户以最好的物流感受,不断减少汽车成品的装卸次数,降低企业损害赔偿比率。 (四)选择合适控制方式,控制包装费用 根据不同的装卸运输要求,企业应选择合理的包装方式。统计数据显示,包装费用在整个物流成本中的占比在10%以上,有些行业的这一比重更高。对于汽车制造企业而言,包装设计如何对后续运输装卸影响巨大。任何包装设计都要考虑到商品的特性、运输方式与运输工具要求,以避免包装浪费和产品损耗。由于在装卸运输过程中,材料、产品要经历装卸、搬运、分类配送、选拣等工序,既不能损坏产品,也不能影响工作效率,故对包装的要求比较高。与其他企业不同,汽车制造企业从最开始的原料、材料到最后的成品,由于形状没有规律、产品种类繁多,其包装要求更高。可以想象,如果针对每一个需要包装的中间件进行包装设计,不仅费用高,而且也不现实。必须根据企业自身的原料、材料和零部件等包装要求,尽可能设计一些可以通用但又不会降低包装质量的包装方案。 四、结语 降低包装费用,关键是要选择合适的控制方式。一是加强成本核算工作,降低包装费用。二是选择可循环使用包装材料,尽可能降低包装材料采购费用。三是推广包装尺寸标准化,对包装过程进行机械化设计。四是针对一些必要环节,在有条件的情况下组织散装物流,以降低整装物流费用。 作者:吴希 单位:河南机电高等专科学校 浅谈汽车制造企业物流管理:汽车制造企业物流管理成本控制对策 近年来,汽车制造行业的市场竞争更加剧烈,企业通过降低汽车生产装配成本以及商品价格提升来实现利润的增加已经非常的困难,当前绝大多数的企业在生产经营过程中出现了利润增长的瓶颈。在这种形势下,控制汽车制造企业的物流成本,降低汽车制造企业的物流成本费用支出,已经成为提高企业盈利能力以及市场竞争力的重要手段,因此强化汽车制造企业的物流成本管理势在必行。这就要求汽车制造企业的物流管理部门必须优化汽车制造企业的采购、生产、供应以及销售等各个物流环节的成本控制管理,通过资源的整合最大程度的降低物流成本。 一、汽车制造企业物流成本内涵及构成 汽车制造企业的物流成本就是指汽车制造企业在汽车生产供应链的零配件配送、整车生产、产品供应、销售环节以及售后业务等由于物流活动而产生的相关成本费用。汽车制造企业的物流活动主要包括包装、运输、装卸、仓储以及信息处理等几项基本的环节,成本控制主要是对供应、仓储以及运输等方面的物流成本控制。企业物流成本的具体构成主要有以下几方面: (一)运输成本 运输是汽车制造企业物流作业的重要活动之一,在汽车生产的供应链环节中,运输是不同作业环节的直接联系,只有运输的畅通才能确保供应链的正常,运输阶段产生成本费用的操作主要包括了集货、搬运中转、分配、装卸以及分散等操作,是整个物流成本的重要组成。 (二)库存成本 库存是汽车制造企业供应链环节中必不可少的项目,只有一定量的库存才能确保汽车制造企业生产经营过程的正常。但是库存同样也会产生成本支出,现阶段库存成本在整个物流成本中也占有很大的比重。 (三)交易成本 对于汽车制造企业而言,企业为了实现物流成本的最低化以及物流与信息流的同步,必须以交易成本的支出来确保汽车制造企业获取相应的实时信息,同时这也是企业物流成本控制管理的基础。 (四)物流管理成本 对于一些规模相对较大的汽车制造企业而言,一般都是单独成立专门的物流管理部门或者是组建物流公司,尤其是对于物流管控工作精细化要求不断提高的形势下,企业的物流管理成本支出也是处于不断增加的态势。 二、我国汽车制造企业物流成本管理问题分析 (一)汽车制造企业物流成本核算管理不完善 当前,我国很多汽车制造企业并未在财务会计体系中设置单独的物流成本会计科目,一般采取的是将物流成本计入到汽车制造过程中的产品、销售以及期间费用,物流成本控制上往往仅是对销售这一物流环节之一进行成本控制,核算的内容也仅仅是支付第三方物流或者是外部的运输、仓库保管费用等,由于没有统一的归集核算,因此对于物流成本控制管理缺少参考依据。 (二)运输成本相对较高 运输成本是汽车制造企业重要的成本支出内容,由于运输费用、通行费用等越来越多,因此汽车制造企业产品的运输成本费用也越来越高,特别是一些汽车制造企业在物流运作模式上对资源以及信息整合利用水平不高,造成了汽车运输过程中回车空车率较高,同样是增加了物流成本。 (三)物流信息化水平不高 现阶段物流业务开展的重要支撑就是信息系统,提高汽车制造企业的物流成本控制效果就必须完善信息系统的建设。但是我国物流信息技术严重滞后,造成了汽车制造企业整个物流供应链的效率不高,因而难以实质性的降低物流成本。 三、汽车制造企业物流成本具体控制措施 (一)完善汽车制造企业的物流成本核算 企业强化对物流成本的控制,创新自身物流技术,就必须完善物流成本的核算,准确的统计物流成本费用以及在各个环节中的具体分配,进而制定成本控制措施。在汽车制造企业的物流成本核算上,可以采取设置物流成本一级科目,同时设置供应物流成本、内部生产物流成本以及销售物流成本等二级科目,通过单独设置物流成本核算凭证、账户以及报表体系等,提高物流成本核算水平。 (二)加强汽车制造企业运输成本的控制 在汽车制造企业运输成本的控制上,首先应该减少空车回车率,这就需要汽车制造企业重视对物流的规划,同时加强与其他企业或者是第三方物流的合作,最大程度的降低空车回车率。其次,汽车制造企业应该注重对运输方案的合理优化,要根据自身运输条件、市场需求、运输量、到货时间要求、运输距离以及运输整体费用等,选择最合适的运输方案。 (三)建设完善的汽车制造企业内部信息平台 建立信息平台的主要目的是通过信息技术,整合各类信息,实现汽车制造企业物流资源的高效利用。在内部,通过信息平台,可以明确汽车制造企业运输的最佳路径与方式,同时也可以借此寻找路径合适开展往返运输配送业务,降低空车回车率,提高运输效率。在企业间建立信息平台,可以通过拼车的方式,将相同或者相近路径的物流运输整合,进而实现运输的最大限度利用,降低物流成本。 (四)利用物流外包降低汽车制造企业的物流成本 物流外包即借助于第三方物流来完成汽车制造企业的物流运输。采用第三方物流,可以借助于专业化的物流技术以及全面的物流信息,缩短运输时间,同时由于不必要大量配备物流基础设备,而且费用是根据产品数量计算,因而物流管理实现了与生产销售环节的一致性,非常有利于控制汽车制造企业的物流成本。 (五)完善其他成本控制管理 对于库存成本的控制,企业应该通过合理的控制存货水平以及库存结构,最大程度的控制库存成本。对于装卸运输成本,则重点是合理选择装运设备以及装运方式,节省费用支出。对于包装成本,控制的具体措施则是合理选择包装材料,同时尽可能实现包装作业的机械化与标准化。对于物流管理成本的控制,则主要是通过完善物流信息管理技术,提高物流管理效率,减少物流管理人员来实现。 四、结语 面对汽车制造企业的激烈竞争环境,汽车制造企业应该加大对物流成本的控制管理以增加利润收入。在物流成本的具体控制管理过程中,汽车制造企业管理部门应该根据物流环节的具体情况,重点对库存成本、运输成本、装卸成本、包装成本、物流管理成本等方面的控制管理,以提高物流成本控制水品,进而形成汽车制造企业新的利润增长点。 作者:刘红蕾 单位:中国重汽集团济南商用车有限公司 浅谈汽车制造企业物流管理:汽车制造企业物流管理存在的问题及对策 随着全球经济一体化进程的加快,我国汽车制造企业正面临全球金融危机,出口受阻,国内市场正逐步受到影响,产销协调不良、计划多变,物料控制难度大,物流成本居高不下等严峻问题。如何建立高效的物料一体化运作体系,提高物料控制对生产与销售计划变动的适应性和快速反应能力;如何有效控制物料消耗、控制物料库存,降低物流成本,获取第三利润,是企业目前迫切需要解决的问题。 制造企业物流管理面临的问题 1,全球金融危机,企业面临空前的降低成本压力。 全球金融危机,直接导致市场需求下降。产品积压,企业利润大幅下降,甚至一些小型企业正处于倒闭的边缘。 2,物流管理组织体系不完善,业务运作效率低。 物流管理组织体系不完善,主要表现在物流管理功能分散在采购、生产管理、物流、制造及销售等部门,多头管理,协调困难。 3,跨部门协作不良,效率低,反应慢。 企业从接受客户订单、产品设计开发、供应商开发与评估、编制生产计划与物料计划、采购与跟催、仓储与配送、生产,到产品交货,业务涉及到销售、设计、质保、生产管理、物流等部门。各部门都有自身的考核指标,存在着部门利益,由于市场预测不准,导致生产计划跟不上变化,物料控制与采购协调困难,不是缺货,就是积压,遇到问题常常扯皮。 4,ERP系统功能不完善,系统操作不规范。 目前制造业使用的ERP系统普遍存在系统功能与业务管理部配套或不适应的问题。国内软件大都侧重财务管理功能,对生产制造管理作用不大,国外软件,如SAP系统功能完善,但价格昂贵。在系统应用中,常常因BOM更改、产品编码不一致、计划变动或系统操作不同步等,导致系统数据不准确。给采购、计划、生产及物流业务带来不利影响,甚至造成混乱。 5,对供应商管理不力,供应服务水平不能适应企业的发展需要。 部分供应商技术垄断。供货周期长、批量大、供货不及时或不配套、产品质量不稳定,导致或者库存居高不下,或者停工待料。 提高制造企业物流管理水平的对策 1,构建高效的物料控制组织体系 构建高效的物流体系,是解决物流管理中存在诸多问题,降低物流成本和提高快速反应能力的关键。 (1)传统的物资供应体制突出供应保障功能,将供应商开发、谈判及签约等商务功能,即Sou rcing与采购跟催业务,即Purchasing归采购部管理。 这种体制导致采购部门就像灭火队,不利于供应商开发与管理、不利于生产计划、物料计划与采购业务之间的协调和沟通,往往因计划变动、BOM更改、供应商供货不及时等问题导致扯皮,协调困难,甚至影响生产。因此,生产计划、物料计划、物料采购业务与仓储管理功能整合是企业生产与物流管理发展的趋势。 建立高效的物料控制管理体制,就是把采购商务与采购业务分离,将直接物料采购业务划归生产计划与物料控制部门,如上海大众汽车、上海通用汽车、奇瑞汽车、比亚迪汽车、上海汽车制动系统、上海延锋伟世通、重庆李尔汽车装饰件和东风康明斯汽车发动机等都采用类似的管理体制。 几点说明: ①采购部应将主要精力放在开发供应商、同供应商谈判和签订协议上,对供应商供货质量和服务水平的监控,则通过实施详细的采购框架协议来保障(包括供货问题具体处理办法、责任追究与处罚等),具体讲,就是将采购框架协议(同供应商签定的游戏规则)移交给生产与物料控制部(或称物流部门)执行。 ②物料采购订单员根据物料计划下订单,并催货(新产品和间接物料、原材料采购等则由采购部下订单和跟催)。 ③质量、技术、物料控制等部门依据框架协议同供应商横向联系,提高处理问题的效率。 (2)物控组织机构设置 物料控制组织是生产计划与物料控制部门中负责对物料进行管理和控制的组织。 2,实施物流运作管理一体化 物流一体化的目标:系统优化、信息共享、资源整合、降低成本和快速反应。实施物流运作管理一体化主要包括以下三大措施: (1)主生产计划与生产作业计划管理一体化 所谓主生产计划与生产作业计划管理一体化就是将车间生产作业计划制定职权归PMC。生产作业计划员归属PMC管理,但工作地点不变。即生产计划员由原归属制造部门变为归属PMC。不改变其工作职责,只改变其归属。通过主生产计划与生产作业计划管理一体化,转化车间生产计划员的立场,由原来侧重以制造部门利益考虑问题向从企业整体利益考虑问题转化,有利于强化生产计划执行力度,有效控制在制品和成本库存。 (2)物料库存的一体化管理 传统库存的概念是指仓库的库存,在实际运作中,而物料进入制造部门后,物料进入生产成本,由制造部门自管。这种管理方式既不利于生产成本的准确核算,也不利于对物料的监管。 所谓物料库存的一体化管理就是对仓库与生产现场物料的全过程控制,即无论仓库物料还是生产现场物料。都是库存的组成部分,只要未生产出成品,物料未被消耗,库存就没有减少,生产现场物料只不过是从仓库转移而来的。制造部门领料或仓库向制造部门发料是一种地点转移过程,而库存并未变化。目前采用SAP系统的企业在成品物料消耗转化成为产成品时,通过BOM倒扣料的方式使物料库存量发生变化。 (3)仓储与生产现场物料一体化管理 传统领料或送料方式下,车间物料由材料员负责管理,仓储部门与车间必须进行物料数量交接,常常因数量差异进行交涉,导致作业环节多,效率低。物流不畅。 实施仓储与生产现场物料一体化管理,就是通过改变车间材料员的归属关系,即仓储员与车间材料员都归属于物流部,其实质就是将原来领料或送料方式,改变成为配送方式。通过转变车间材料员的归属关系,使材料员由原来侧重以制造部门利益考虑问题,向从企业整体利益角度考虑问题转化,在生产现场发挥物料配送服务和对物料消耗督促的作用。 因此,要实施仓储与生产现场物料一体化管理,就必须对仓储与生产现场物料实行全过程控制,这样,才能做到物料配送与物料消耗、库存信息更新与成本核销同步化。 3,建立物流配送体系 (1)物料配送的概念 物料配送是指物流部门根据生产作业计划或看板指令,多批次、小批量,将物料准时、及时地送到生产现场或工位的发货方式。 (2)领料、遥料、配送利与弊 ①领料方式:车间根据生产计划,到仓库领料,车间人员增加,车辆往返多,物料占用控制难,仓库管理被动。 ②送料方式:车辆往返多,仓库人员多,成本高,物料批量大。 ③配送方式:仓库根据生产作业计划和看板。及时进行车辆和人员调度,将物料准时配送到工位。可以减少车辆往返和送货人员数量,小批量配送,有利于控制车间物料占用,提高物流对计划变动的适应性。配送采用拖车或人工发送物料,拖车与叉车不同,拖车具有良好的经济性(拖车几万元,叉车30万元以上)、安全性,作业效率高(可挂几节)、占通道小等特点。 (3)物料配送操作 物料配送是指按生产计划分装、备料。按生产现场需求指令进行及时、准确送货的发货方式。 ①主生产计划和作业计划信息到仓库。 ②物流部门按生产线进行分工,设置物料拣货、配货员和车间巡视配送员,设置物料看板。 ③仓库应在生产进行前按生产作业计划提前将最小单元配送到工位。 生产操作者根据计划进行生产,消耗完最小单元(一箱物料)将看板放入指定位置,由车间巡视配送员携带看板和空容器到仓库取料,然后配送到工位,仓库进行记帐。 4,整合供应商,改进供货方式 (1)推行供应商管理客户库存(VendoPManagedInventory,简称VMI)供货方式 VMI是指供应商为满足客户JIT供货的要求,将物料储存在客户仓库或靠近客户的第三方物流仓库,其所有权归供应商。VMI供货方式既有利于供应商降低运输成本,也有利于客户避免库存积压和资金占用,目前VMI在汽车行业普遍采用。体现了供应链中的双赢。 (2)推行供应商直送工位的JIT供货方式 JIT供货方式是指靠近客户的供应商,为满足客户JIT生产的要求,对体积大、笨重的物料,根据生产进度,小批量、多品种配送。如在上海大众汽车附近的供应商采用JIT或同步化供货方式向上海大众汽车供货。 (3)第三方物流集货配送(Milk-Run)方式 Milk-Run供货方式是应用了乳品企业循环到牧民牧场取奶的原理,由主装工厂委托第三方物流公司按需求计划挨个到供应商处小批量集货,以满足小批量生产对物料需求的物流方式。如上海大众和上海通用汽车同安吉TNT物流公司合作,整合国内零部件供应商物流资源,开展Milk-Run的物料供应,既解决供应商小批量供货运输成本高、社会交通运输压力大的问题,也满足了小批量、多品种生产对物料的需求。
机械工程师论文:校企机械工程师论文 1校企协同构建卓越机械工程师培养模式的探索与创新 依据南通大学自身的特色,依托长三角经济发展和南通市区域经济发展需要,积极探索、创新校企协同工程人才培养模式,以实际工程为背景,以工程需求为导向,以培养优秀后备工程师为目标,循工程技术为主线,靠校企合作为手段,以培养“双师型”教师队伍为支撑,达回归工程实践之重点。从2007年至今,倡导企业与学校按照新的模式培养工程师人才,变招收学生为参与培养学生,组织并实施了卓越机械工程师培养计划,并取得显著成效,主要进行了如下探索与创新。 1.1创立了高校和一流企业联合培养卓越工程师的新机制 从南通大学自身定位和办学特色出发,调研南通及周边地区产业结构,遴选在行业内产品技术含量高、科研实力雄厚,生产设备及管理模式先进的一流大型企业,研究论证校企协作共同实施人才培养的可行性,突破现有“订单式”人才培养模式的局限,探索面向行业需求的卓越工程师培养新机制。行业企业深度参与卓越工程师培养全过程,校企合作共同制订培养目标、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、共同评价培养质量、共同促进学生就业。 1.2校企协同下的卓越工程师培养模式制度化创新设计 在校企协同培养的机制与理念下,需要对传统的工科教育模式进行创新设计。将学生专业培养从宏观上分为学校培养和企业培养两个层面,学校培养以强化基础理论教学为主、夯实专业基础;企业培养以实践教学为主,强化工程实践能力。基于校企协同培养模式,进一步使特色课程建设、生产实习、综合素质拓展和毕业设计等具体环节设计制度化,形成具有自主特色的体系,主要体现在以下几方面。 1)创新设计特色课程体系和教学方法。 以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,优化课程体系和教学内容。结合企业和行业对工程师素质实际需要,特设与企业实际结合的专业课程,并纳入教学计划,聘请企业资深工程师讲授专业性强、实践性强、学校难以开设的核心技术课程,并针对现有技术难题和生产过程组织实施案例教学,开展基于问题的学习、基于案例的学习等研究性教学和学习方法,对调动学生自主学习的积极性、提升学生专业理论水平、加强专业技能起到重要作用,教学效果明显。 2)面向卓越工程师能力要求的综合素质拓展创新。 开设包括人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流与总结篇等涵盖多方面的系列讲座,对进一步提升学生与青年教师的工程素质、工程意识、人文科学素养和创新能力起到了积极作用。具有丰富工程背景和管理经验的资深教授、高级工程技术专家的讲座,极大调动了学生的学习热情,取得了良好效果。 3)制订规范、合理、安全且可操作性强的实习计划。 结合专业培养的需要,制定定点岗位实习与全厂多岗位流动实习相结合的实习计划,可满足学生对未来从事工作的兴趣需要,对培养未来工程技术人员的全面素质起到推动作用。 4)结合工厂实际生产,组织落实能符合学生培养要求的毕业设计。 毕业设计从选题论证、过程指导到答辩等诸多环节,以工厂工程师队伍为主、学校指导教师为辅共同负责,有力强化了毕业设计在卓越机械工程师培养中的重要地位,提高了学生解决工程实际问题的能力,深化了学生对理论知识的理解与掌握,促进工程应用与实践水平的提高。 1.3校企协同构建面向卓越工程师培养的“双师型”师资队伍 从企业层面构建稳定的企业教师梯队,选择技术水平高、责任心强的工程技术人员作为企业的指导教师,负责人才培养各个环节,同时负责对学校青年教师的再培养工作;学校组建以老教师为主、青年教师轮流参与的教师队伍,在对学生实施培养的全过程中,完成对青年教师的工程实践能力培养,逐步提升大学教师回归工程实践、服务工程需要的能力,使教师兼具工程师素养,取得对学生培养和对青年教师再培养双重教育效果;学校教师有义务培养企业年轻工程师,努力参与营造工厂科学研究、人文与管理氛围,使工程师兼具教师素质,共同构建适应卓越工程师教育培养的新型“双师型”师资队伍。 1.4以学科平台支撑卓越工程师教育培养体系的健全与完善 牢固树立大学以培养人才为宗旨,倡导一流企业为社会人才培养作贡献的理念,构建教、学、产、研系统。校企深层次产学研合作、共建实践基地和平台,促进科研与教学的融合、促进高校教师理论与实践的结合,构建寓研于教的培养模式,使校企合作平台提升到学科平台的层次。学科平台的构建对促进专业建设、实践基地建设、课程体系完善和科研反哺教学均具有重要的推动作用,最终支撑卓越工程师培养体系的完善,回归高等学校人才培养的根本任务。 2校企协同构建卓越机械工程师培养模式的实践 2007年,南通大学选择机械工程学院为改革试点单位,根据学科专业特点和服务地方经济发展的需要,与上海振华重工集团(南通)有限公司开始探索校企协同人才培养模式,从2005级300名学生中双向遴选出30名学生,成立南通大学振华港机班,实施校企协同定向培养,由企业和学校共同制定培养目标、共同实施培养过程、共同促进学生就业,这种机制与模式在南通大学尚属首次。作为校企合作单位的上海振华重工集团(南通)有限公司(以下简称“振华港机”)是世界著名企业上海振华重工集团下属生产基地之一,主要从事港机钢结构生产、总装、调试、发运以及钢桥、大型龙门吊、浮吊以及船舶配套件等海洋重型装备的研发与制造。公司先后参与承担了国家科技支撑计划、国家高技术研究发展计划(863计划)、工业与信息化产业部产业技术创新计划等几十项研究课题,并获得授权国家发明专利数十项。其中参与的:“ZPMC新一代港口集装箱起重机关键技术研制平台建设”获2008年国家科技进步一等奖、“海上重型装备全回转浮吊关键技术及应用”获得2010年国家科学技术进步二等奖。经校企双方专家共同研讨,制订了面向企业的人才培养方案,并根据机械工程师培养的目标和要求,对专业课程体系进行了调整和优化,增设了与企业生产实际紧密接轨的课程。2008年上半年组织该批学生到企业进行了认识实习,2008年暑假又组织该批学生到振华港机进行了为期1个半月的生产实习;工厂及教师团队完成了学生在企业半年的毕业设计任务,结合工厂实际题目,实施一生一题。针对公司港机钢结构装备制造的需要,开设了《钢结构力学及制造工艺》课程,共32学时;开设了《焊接结构工艺实践》,为期1周,由振华港机和学校共同实施组织完成。为适应振华公司面向进军海洋工程市场的需求,南通大学通过中远川崎公司邀请日本川崎造船株式会社及其配套件公司的日籍专家来校进行8场专题讲座。总部设在南通的中远川崎船舶制造有限公司是中国远洋运输集团公司与日本川崎造船株式会社的合资公司,是江苏乃至全国屈指可数的一流船舶制造企业,实现了行业联合实施人才培养。 2009年6月,首次由校企联合培养的30名学生到振华集团顺利就业,在各自的岗位上发挥了积极的作用,部分学生已经成长为企业骨干和中层管理,在人才培养实践过程中,通过不断积累经验,积极拓展,深化改革,进一步强化校企互动,彰显了办学特色,为地方经济社会发展做出了应有的贡献。在人才培养的基础上,南通大学机械工程学院与上海振华重工集团(南通)有限公司开展了深层次的产学研合作,积极参与企业重大项目研发和技术攻关。双方合作成功申报了2012年江苏省科技成果转化专项项目:“潮间带及近海风电设备多功能安装作业船的研发及产业化”获批经费1200万元,成功申报了2009及2012年南通市重大科技创新项目:“大型船舶动力定位推进器的研发与制造”、“大型高效回转伸缩式装船机关键技术研发与产业化”共获批经费900万元。双方合作科研项目的成果“喷射流场电沉积机理及绿色环保应用”、“喷射电沉积流场主导结晶机理与绿色技术应用”荣获2011年教育部高校科技进步二等奖、2011年江苏省科技进步三等奖;“海洋钻井平台升降系统设计与制造”、“潮间带风电设备多功能安装作业工程船设计与制造”分别荣获2012年南通市科技进步二等、三等奖各一项。协助公司申报高新技术企业、国家及江苏省首台套产品;与公司共建省级企业研究生工作站、省级技术研发中心,为企业自身发展、研究生培养、青年教师提升知识和应用能力都创造了条件和机会,在实践过程中逐步形成并完善了以公司高端人才、学校资深教授、年轻工程师、青年教师、研究生共同构成的多层次梯队,每年定期举行学术、技术研讨会,进一步促进和完成对“双师型”队伍的培养,促进科研团队与教学团队的融合。在科研合作过程中探索构建寓研于教的培养模式,在面向本科生开设的《先进制造技术》、《机械制造工程学》和《测试技术》等多门专业课中努力把与企业合作项目的科研思想、方法及成果纳入教学过程,让本科层次的学生及早了解技术发展前沿和趋势,尤其是让即将进入该行业的未来工程师们提前接触和了解行业的发展现状、技术前沿与趋势,对于学生的专业水平、科学素养、创新意识和能力都有明显提高,为这些学生毕业后能够迅速融入企业,参与企业的科技创新和技术革新,成长为社会需要的卓越工程师,奠定了良好的基础。振华港机的多名学生毕业后参与了企业的一系列重大技术攻关,获得了优秀团队的称号,体现出校企协同人才培养的良好效果。帮助公司工程技术人员进行工程理论再教育,接纳17名振华公司员工开设专科升本科的学历教育,派出学院教师参与企业文化、教育与工程技术交流等活动。把科研优势转化为教学优势,把科研成果转化为教学资源,促进科研与教学的融合、科研基地与教学基地的融合。 在成功实施南通振华港机校企定向培养的基础上,通过进一步总结经验,结合2010年6月教育部出台的关于卓越工程师教育培养计划的新要求和新形势,2011年经过与江苏苏南重工机械科技有限公司(以下简称“苏南重工”)多次协商,挑选机械工程学院30名学生组成“08苏南重工班”开展面向卓越工程师计划的培养。江苏苏南重工机械科技有限公司是由江苏苏南特钢集团有限公司于2006年投资创办的现代化冶炼大型锻件及装备的研发、生产企业,产品主要用于船舶、电力、石油化工、冶金设备制造等领域。企业拥有世界一流的生产设备和一批高端工程技术人员。2011年7月,南通大学和苏南重工校企合作签约仪式在常熟市举行,双方签署了面向卓越工程师教育培养的人才培养协议,共同推进南通大学卓越工程师教育培养计划全面启动。2011年7月,30名学生到苏南重工进行了为期一个半月的生产实习,结合学生就业兴趣和工厂需求,实施生产实习定点及岗位轮训制度,这是南通大学与苏南重工开展本科人才培养的一个重要环节,并倡导企业把工程师对学生指导、授课等培养环节纳入年终个人考核中。2011年9月,由南通大学与苏南重工共同开设的人才培养“08苏南重工班”特色课程班开课,特意安排三位享受国家特殊津贴、研究员级高级工程师周奠华、林尧武与白多智分别讲授《大功率低速柴油机用N80A高温合金排气阀的研制》、《柴油机半组合式特种曲轴制造技术及设备》、《大型锻件制造工艺及设备》等三门课程,各24学时,授课中实施了基于现场案例的教学,对照现场设备和制造过程讲授专业理论知识,深受学生欢迎。邀请了近20位校内外专家学者,围绕人生励志篇、生产组织与管理篇、制造科学与技术篇、交流总结篇几个部分组织、安排了15场特色系列讲座,着力提升苏南重工班学生的整体素质,提高人才培养的质量,取得了良好的效果。在毕业设计环节,机械工程学院根据南通大学毕业设计的规范和要求,结合苏南重工的实际情况,经过双方多次协商交流,共同落实了苏南重工班学生毕业设计题目,确定了企业毕业设计指导教师团队,以工厂工程师为主,学校教师为辅共同负责。学生在工厂为时半年,圆满完成了在企业进行的毕业设计任务。通过毕业设计环节学生进一步熟悉了工作岗位要求,学习企业先进技术和文化,为走上工作岗位参与企业技术创新和工程开发奠定了良好基础。 3结束语 2007年,南通大学与上海振华重工集团合作协同培养人才,形成初步培养方案,完成协同培养模式的设计;2011年,南通大学又与常熟苏南重工进行协作培养,更加注重培养学生的实践能力与创新能力,进一步发展完善培养模式。经过与振华港机和苏南重工的成功实践,完成了校企协同培养模式的构建,形成了校企协同的培养机制。协同培养学生的创新水平、实践能力、责任意识,沟通能力等都有了进一步的提高。该模式已经逐步成为机械工程师培养的基本模式,已逐步成为南通大学卓越工程师教育培养的示范和样板。结合南通大学卓越工程师培养的实践经验,对实施卓越工程师培养的改革与深化提出几点思考: (1)目前,实施卓越工程师培养的最大困难在于企业的认知度与参与度不够。 迄今,政府没有相应的鼓励政策与约束机制强化企业的参与,以追求产品利润为目的的企业无义务履行大学生培养的职责;而教学资金短缺、无职场氛围和规模产品生产的学校又难以满足可持续性的卓越工程师培养任务。解决困难的措施在于把握企业的人才需求,倡导企业变市场普招学生为向学校定向培养学生,选择优秀学生,根据双向选择机制,各用人单位合理出具相应资金、人力和场所,减少学校教学成本; (2)在实施卓越工程师培养中,需要为同行业或相近多家企业进行特色人才培养,遴选一、二个大型企业为基础,以其他企业为补充,以形成学生成班制的培养模式。 从目前的小规模“订单式”入手走出“订单式”,走出企业小订单,做卓越工程师培养的行业大订单,进行分类组班、分级特色培养,为相近企业联盟或行业培养人才,建立学校、企业、学生与社会共赢的、可操作性更强并可持续性发展的行业卓越工程师培养的新模式。 作者:王恒花国然何凤刘兆平单位:南通大学机械工程学院南通大学教务处 机械工程师论文:基于培养机制的机械工程师论文 1中德高校招收机械工程师专业的标准比较 在中国,高考是考生选择大学和进入大学的资格标准,考生的成绩达到所报考高校的成绩线,并在高校招收人数限制以内,考生就能顺利进入所报高校。当然,也有文理科限制,如大多高校的工程师专业接受高中理科学生。德国大学的入学条件是在学制13年的中学通过毕业考试的学生。一些较热门的专业还要经过选拔与等候学期。德国大学的培养目标是:具有本专业基础理论知识和独立工作能力的、能从事学术研究的人才。其特点是基础知识较宽、独立工作能力较强及外文水平较高。与此相应大学的科学研究也注重学术理论。很明显,德国高校招收制度采取只要达到条件就能报考,但由于人数限制,报考者或许被要求接收分配或是等候一段时间,成绩较高者有优先权。而中国倾向于直接通过考试成绩决定是否被高校录取,一旦被录取,正常情况下当年就能进大学入读。 2中德高校工程师培养计划和课程内容设置的对比 以中国某大学本科生课程设置与德国工程师本科生课程设置为例进行了对比:现行德国工科课程结构为:数理基础30%,技术基础30%,择定应用领域的专门化20%,以及非技术科目20%。中国在相应方面的比例则为:数理基础10%,技术基础50%,择定应用领域的专门化35%,以及非技术科目5%。中国高校在要求学生掌握专业知识的同时,也要求学生具有人文素养,即有中国近现代史纲要等通俗必修课。以国内某高校机械专业为例,在专业课程方面,必修课也全面地包含了成为工程师必须具备的知识理论基础课程,从机械原理、到材料成型工艺,以及其他周边相关课程,如电工电子技术、计算机基础、流体力学、热力学等。德国高校在专业课方面毋庸置疑地要求未来的准工程师们必须具备扎实的理论基础的同时,也非常注重本科生的实践能力,在工厂的实习甚至占了学分的很大一部分。根据德国《高等教育总法》的规定,应用科技大学的教授必须具有博士学位,且一般都有在企业工作的经验。因此,在授课过程中,教师会把实践教学环节放在非常首要的位置,也会把实践知识和企业需求渗透到理论教学中。如果说在专业知识方面进入中德高校工程师专业的学生有着差不多的起点,那么在语言要求方面德国学生是比中国学生具有优势的。德国学生在中学时就必须具备二门外语,即一门英语和一门选修语言。在这方面,也许因为语言语系的巨大差异,中国高校之要求学生在进入高校前具有良好的英语阅读能力即可。多一门语言的优势让德国学生在专业课学习的同时就能参考其他国家的专业知识文献了。 3中德授课模式的对比 中国高校由于招收人数相对较多,高校教师对于准工程师们的专业课授课方式限于大课教学,即一个教室六七十人,统一授课,这种授课形式的弊端在于教师无法顾及每一个学生的学习进程,只能凭作业监督管理学生的学习状态。在涉及专业机械设计的时候,教授会以小组为单位对学生进行辅导。在实验课方面,实验课作为理论教学的辅助工具,让学生对所学的理论有更直观的了解,但理论教学内容才是最后考察的依据。德国高校一般实行二三十人的小班教学,当然也有许多大教室里座无虚席的公开课。任课教授基本对他的每位学生的学习情况都能有所了解。在专业课程方面,德国人也遵循理论与实验结合的理念,但是在试验部分没有通过的情况下,教授有权不让学生进行最终的考核。 4合格的机械工程师,毕业生应具备的能力 中国高校对工程专业毕业生应具备的能力通常要求具有良好的职业道德,具有与工程相关的经管知识,掌握专业基础知识和发展趋势,具有运用专业知识解决工程问题的能力,掌握文献检索方法,具有初步产品开发设计的能力,了解政策法规,具有一定的管理能力,具有国际视野等。德国高校工程专业分为面向研究型和面向实践型两种,两种毕业生应具备的能力也稍有不同: 第一,技能与理解力。 面向研究型的学生应掌握丰富的数学、科学和工程知识,并具备工程科学的多学科融合能力。面向实践型的学生应掌握与本专业相关的工程、数学和自然科学知识,并能够科学的运用到工作中,具备多学科融合能力。 第二,工程分析。 面向研究型的学生应具备运用学科基础去精炼和解决工程实际问题的能力,具备依据系统技术分析和评估产品、过程和方法的能力,具备分析、建模、仿真和优化的能力。面向实践型的学生应依据科学事实解决问题,分析和评估产品,并把分析、建模、仿真和优化方法应用到产品当中去,使产品更具竞争力。 第三,工程设计。 两种学生都应理解复杂器械、机器、EDP程序及特殊设备的使用。面向研究型的学生应很好地理解设计方法,并做进一步的开发。面向实践型的学生也必须掌握设计方法,并以更有竞争力的方式去应用。 第四,检测与评估。 学生开展文献研究,根据所学的知识和理解的状态,通过使用数据库和其他信息来源开展工作。使用对应他们知识与理解的文献研究解释数据,并得出合适的结论。 第五,工程师实践。 面向研究型的学生应融合理论与实践知识解决问题,应理解应用技术和方法,以及它们的限制,应在考虑经济、生态、安全、可持续和环境兼容性的情况下应用并巩固所学知识,应清楚了解工程活动中的非技术方面。面向实践型的学生应能够在考虑生态等各方面综合因素下把工程和自然科学里的新发现转化到工业和商业产品中,能够计划和监控生产过程,并开发和操作系统和设备,能够独立巩固所学知识,清楚了解工程活动中的非技术方面。 第六,移动性技能。 毕业生作为个体与团队中一员有效率地工作,显示出对于健康、安全及合法问题的意识感,遵守机械行业规章准则,具有企划组织能力,理解商业惯例,且能意识到终生学习的必要性,以此完成学习课程之外的发展。 作者:毕雪峰单位:上海理工大学上海汉堡国际工程学院 机械工程师论文:于“培养创新型机械工程师”模式的实践教学的探索与实践 【摘 要】全面推进素质教育,加大对创新型机械工程师的培养,是国家赋予我国高等学府的使命。本文论述了对《金工实习》这门课的改革内容和方法,让学生更有效地掌握高端技术并学以致用。 【关键词】创新型;实践教学改革;卓越工程师;工程训练 金工实习是机机械设计制造及其自动化专业、机械工程专业、机械动力专业等机械类必修实践教学环节,也是电气类、建筑智能化专业等非机械类专业的重要实践性教学环节。在实践教学中,学生通过老师的讲解辅导,不仅对专业技能有了更加直白的认识,也同时提高了自身的动手能力。学生们还体验了各种材料的性能,认识各种动态的加工技巧和方法,掌握了各类设备的操作要领、观察能力、思维能力、自学能力、综合运用能力、动手能力,以及对未来工作适应能力等。 因此金工实习在培养学生综合素质、实践能力、和创新意识中,起着非常重要的作用。 1 “创新型机械工程师模式”的构建 创新型机械工程师模式是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展的高素质机械工程技术人才。为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教学向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才质量具有重要的示范和引导作用。 金工实习的教学改革的原则是“应用型”、“实践性”、“创新性”、“综合性”,“应用型”是指教学内容和教学组织形式必须有实际应用价值,可以用工厂里直接生产出来的零配件进行授课,这需要教师掌握相关产品的数据和加工技巧,能让学生能更好地吸收消化专业知识,这是教学改革中最方便快捷的教学手段。“实践性”要求课程内容和课程的教学组织形式必须要求学生能单独操作或者参与;“创新性”是指学生在已经掌握了相关专业知识,能熟练地运用机床设备及其加工技巧后的原则上,发现还有许多可以改进的地方,进行创造性地设计制造,这比实践性更上一个层次,主要需要学生用自己已经掌握的专业技能进行再次优化。“综合性”是要求学生能综合运用各个知识点,甚至多个学科的知识,多工艺的集合,需要更加庞大的知识储备,实施起来难度最大,这更需要多人合作才能完成。“综合性”是一个系统化的内容,需要更多的物力人力才力的投入。 教学改革的指导思想,以传统加工制造项目作为实践教学的基础,以先进制造技术项目作为重点,以机电一体化项目作为难点,逐步提高学生的专业能力和开阔他们的视野,最终达到综合实践能力的提高。 2 “创新型机械工程师模式”的内容框架 2.1 实践教学内容 实践教学内容分多种项目,车工、铣工、钳工、焊接、铆工、磨工、热处理、锻造、数控车、数控铣、数控磨床、线切割、电火花、激光加工、快速成型技术、CAD、CAM、慧鱼建模与控制、机构拼装设计等内容。根据传统和非传统加工可以大致分为三类。 (1)基础加工阶段:车工、铣工、钳工、焊接、铆工、磨工、热处理、锻造、这些主要是都是动手操作,通过自身技能能力决定加工质量。加工上以单件小批量,不要求很精密的零件。 (2)数字化特种加工阶段:数控车、数控铣、数控磨、线切割、电火花、激光加工、快速成型技术、CAD、CAM,数控类加工只需要操作者会编写程序,通过计算机辅助加工,计算机控制,加工精度高,是最常用快捷的加工形式。 (3)其他高端阶段:CAD、CAM、慧鱼建模与控制、机构拼装设计等内容,这些并非只是加工这么简单,CAD、CAM等都是系统化设计内容,是一种形成图纸上的内容,需要更加深厚的专业技能和知识储备。最后通过前面几种加工方法进行加工论证。加工只是将图纸变为实体,重要的还要有良好的专业水准。 以上是一些教学内容,还有许多内容没有加入进去,一名合格的工程师需要经过以上三个阶段。 2.2 实践教学对象的选择 实践教学对象以在校本科学生为主体,将学生分为三个层次 (1)初学者,主要以机械大一新生为主,他们在大一时候还未接触到大量的专业课程,只有机械工程制图,安排他们实践教学内容就是学习操作普通车床,以CA6140为主。普通铣床以X5132,磨床以内外圆磨,电焊以普通电焊为主,钳工以装配打孔为基础。 (2)主要以大二的同学为主,少量大三同学,由于已经学了专业课,可以学习学习操作数字化机床设备,比如数控车数控铣,学生也学习过《机械原理》,《材料力学》等课程,辅导教师可以安排机械机构的设计和加工以及拼装,从而提高专业动手能力。 2.3 实践教学的方法 现在的教学方法主要还是以“师傅带徒弟”的形式进行,这不仅在学校里,在企业同样是如此,在培养学生,要根据学生的特点来划分层次。 (1)以大一新生为例,教学方式是以机械的、刻板的、填鸭式的方法,由于大一学生不清楚机械专业自身的定位,加上自身没有专业知识储备,完全由教师来传授知识,教师的水平直接影响到学生的潜意识,我认为在学习理论学习的同时做到以下两点:第一,在每次的理论课程结束后必须加入实践环节,不管是参观学习还是实践教学,没有这些辅助的教学,这明显限制了学生的眼界和思维方式,实体演示教学是最能抓住学生眼球的,一般可以通过PPT演示,最好让课堂走入实验室,通过对零件的绘制,工艺的分析,最后通过设备能否制造出符合图纸需求的零件。第二点,必须融合其他类似的实践教学内容。例如简单的机床电路回路的安装,调试,电机控制方面的知识。这样才算学得细致,单一的理论教学是培养大学生最大的弊端。最终的结果是只会空谈理论。 (2)第二层次是以大二大三学生为主导的“创新开放式”学习。所需要配置的资源更加庞大。需要的设备以普通机床和数控机床为主,特种设备为辅,在课程安排上更侧重实用性,有实力的学校可以通过机械原理实验室、机构拼装实验室、金工工艺车间对学生进行教学,辅助教学的教师必须有实践经验和教学能力,一般以引导式教学模式进行,教学过程如下:引入教学内容教师对内容分析制定方案教师利用CAD、CAM仿真加工学生通过教师讲解自主学习,教师布置任务学生分析实物并制定方案动手操作最后师生统一分析。能加贴近工厂。 在教学方法上,都是以实物为主,或者按照图纸教学,没有时间上的限制,教师以教会学生如何去分析,制造,创新,侧重内在修养,不需要强制要求加工许多零件,重点在于掌握,在培养学生过程中有侧重性,定向培养比较适合学生发展,运用已有的加工手段和技术,更大程度的发挥学生的能动性和积极思考,提出问题的能力。这是在校学习的关键期。 3 结束语 学生的培养在于“精”,培养一个好学生很大一部分在于教师和学生的通力合作,缺一不可。学生的分析问题、解决问题的能力是通过教师长期的培养,和自己后期的不懈努力才可以形成。这是一项系统工程,涉及面广,通过对实践教学的改革,逐步完善教学内容,提高教学成果,增强学生自主学习思考的能力。为培养合格的卓越工程师做好铺垫工作。 机械工程师论文:机械工程师语言《工程图学》全英文教学中的若干思考 【摘要】随着中外学术交流的不断深入,我国高等教育的国际化水平不断提高,中外合作办学逐步展开,在此国际化大背景下全英文教学便应运而生。《工程图学》被认为是国际化机械工程师之间交流设计思想的高效符号语言,本文将在笔者的切身教学经验的基础上,浅谈该课程的全英文教学中的若干问题,具体为教学手段的多样化、教学与学科竞赛有机结合的重要性以及正确对待中外教材差异等几个方面。最后,笔者就《工程图学》全英文教学的未来发展趋势作了展望。 【关键词】工程图学 全英文教学 机械工程师 语言 1.前言 《工程图学》是机械工程师之间相互交流设计想法的一门高效符号语言,在产品前期构思、方案设计、加工制造及质量检测等诸多重要环节中均起到其他语言无法替代的作用。因此,对于机械工程相关专业的本科生而言,《工程图学》属于专业基础课程,对其掌握的熟练程度对后续众多课程学习中的重要性不言而喻。在该课程以往的教学实践中,我们一直注重引导学生对工程图学产生学习兴趣,并做到理论与实践的有机结合。 随着中外学术与技术交流的不断深入,各个高校中外合作办学水平也不断提高,这不仅要求我们改善教学质量、规范教学程序,也从教学语言上提出了更高的要求,于是全英文教学在这一国际化大背景下应运而生。在《工程图学》全英文教学中,尽管我们可以利用传统中文教学中积累的丰富经验,但是面对全英文教学环境仍会出现许多新情况和新问题。结合笔者的《工程图学》全英文教学经历,本着改进本课程教学与科研任务的目的,本文将从如何让学生轻松掌握《工程图学》这门国际化机械工程师语言出发,浅谈自身对教学过程中若干问题的思考。 2.学情分析 2.1 授课对象的特点 《工程图学》这门课程的授课对象为机械工程相关专业本科一年级学生。由于一年级新生刚刚进入大学校门,对大学的生活节奏还不是非常适应,且《工程图学》这门课要求学生具备良好的三维空间想象能力,故学习难度较大。此外,学生首次在课堂里接触专业课程的全英文授课氛围,学生英语水平的参差不齐及课程本身的难度都会让学生觉得学习起来比较吃力。 2.2 教材分析 本课程旨在学习研究绘制和阅读工程图纸的原理和方法,培养学生的形象思维能力,既包含系统的理论又有较强实践性环节。本课程包括画法几何、制图基础、机械图及计算机绘图基础等部分。画法几何部分学习用正投影法表达空间几何形体和图解简单空间几何问题的基本原理和方法;制图基础部分训练用仪器及徒手绘图的操作技能,培养绘制和阅读投影图的基本能力,学习标注尺寸的基本方法;机械图部分培养绘制和阅读常见机器或部件的零件图和装配图的基本能力。为了适应生产上对计算机辅助设计技术的广泛应用和今后学习的需要,亦对计算机绘图技术和计算机造型进行必要讲授。 由于《工程图学》为一门国际化的工程师语言,熟练掌握该语言能使全世界的工程师们交流不再有障碍。为了培养学生的英文思维,全英文教学中宜采用英文原著教材。譬如,笔者教学中采用的为美国普渡大学Gary R. Bertoline教授等人编写的原版教材。中英文教材对比发现(中文教学的对比教材由吉林大学侯洪生教授编著),除了国外教材花很大篇幅介绍工程图学在工业设计各环节中的应用之外,两者在主要知识点及重难点方面的编排及篇幅分配非常类似,这为我们国内的学生在学习国外教材时对照理解国内教材提供了极大的便利。不过,中英文教材对比中也发现一些差异,如多面正投影图中我国采用的是第一分角布局,而美日等国家则采用第三分角布局,这对于初学工程图学的新生而言容易混淆,因此在教学过程中可采用先讲透一种方法,而后再延伸到第二种方法的策略,可有效避免学生学习中造成思维混乱。 3.关于教学环节设计的思考 3.1 应注重教学手段的多样化 多媒体技术的迅速发展为丰富课堂教学手段提供了良好的条件,对传统板书方式存在的信息量小、讲授效率低和缺乏影音效果等不足进行了补充。然而,面对大一新生,特别是对于工程图学这类要求较好空间想象能力课程来说,普通的多媒体教学手段(如电子演讲稿PPT、教学视频短片等)也难于满足教学的要求。因此,需要我们进一步挖掘现代化教学手段的潜力,力求做到方法手段的多样化。笔者所在教学团队在多年教学过程中积累丰富的工程图学教学经验,逐步尝试并形成了多样化的教学手段,具体措施如下:针对本课程的重难点内容,我们采取“建模带动兴趣”的方法:采用有别于传统教材上的二维投影讲授方法,将三维CAD建模软件的应用与理论讲授结合起来,在课堂上采取复杂模型现场构建并同时讲解的手段,让学生能真实“看到”并“想象到”身边种类繁多的三维模型;采用“模型唤醒触觉”的方式:即尽可能将能获取的生活中的实物模型或者教具实物在课堂上展示给学生,并在学生之间传阅,以使他们能真实地“摸到”教材当中的图纸,帮助学生们理解工程图的投影规律;布置“艺术性作业”:作业量多且次数频繁是工程图学课程的一大特点,因而很容易让学生产生畏难情绪。针对这一问题,我们尝试布置一些让学生感兴趣的作业类型,如在讲授零件的表达方案时,一般作业形式为要求学生由已知视图(通常为俯视图、主视图和测视图中的两个)补全其他视图的方式,我们则要求学生由已知视图完成一项工艺品,即将零件的三维模型采用石膏或者橡皮泥等材料塑造出来,这样能大大提升学生完成作业的兴趣,因为本来可能就有一些学生对艺术雕塑等比较感兴趣,对于他们来说完成艺术与工程图学相结合的作业无疑极具吸引力,能让他们在轻松自如的环境下牢固掌握工程图学中关于零件的表达方法等方面的重要知识点。 3.2 教学应与学科竞赛有机结合 2014年5月,在河南考察时指出,要推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变和中国产品向中国品牌转变,这“三大转变”很好地阐释了高质量原创品牌产品的重要性,也为各高校培养大学生的创造性思维进一步指明了方向。大学阶段,各种学科竞赛是正是培养大学生创造性思维的重要措施以及理论联系实践的桥梁。因此,工程图学的教学过程也应该与学科竞赛有机地结合起来。学生的创作性活动主要表现在“由想法到图纸”、“由图纸到模型”以及“由模型到实物”等重要的创造过程,其中前两项过程均与图纸有关,足以见得具备扎实的工程图学基本知识对于整个大学期间学生的创造性活动过程的重要程度。正是基于上述原因,笔者在工程图学的全英文教学中,努力给学生创造机会参与各类学科竞赛。比如,在学习完一个学期的知识以后,笔者会主动与学生交流,指导学有余力的学生参加每年一届的“全国大学生三维数字化设计大赛”。该竞赛主要是应用CAD技术,将学生自己的想法表达成三维图纸的设计方案,再结合PPT演讲和各类分析计算,展示学生参赛团队自身对改变生活与生产中方方面面的各种奇思妙想。由于该竞赛注重学生的创造性思维,故学生的发挥空间很大,只要有前景或者其妙的想法,就能采用工程图学中所学的知识将该想法在竞赛中表达出来,而不会过多地受成本因素或者加工制造水平的制约。 在学生基本系统地学习完工程图学之时,笔者会尽量引导有兴趣的学生与高年级的学生一起组队参加机械设计竞赛之类的学科比赛。在这一阶段,除了要有好的想法,参赛学生还需要考虑其他的一些制约因素,比如在作品的模型制作过程中,学生需要对所设计的图纸进行反复的修改,直到形位公差及表面粗糙度等图纸的技术要求符合实际要求为止。通过上述这些竞赛的训练,学生对学习工程图学方面的基本原理知识往往会起到事半功倍的奇效,而且能更一步地提升学生的学习兴趣。 3.3 需正确对待中外教材的差异 由于思维方式以及历史发展的差异,中外文教材在语言表述与内容安排上会有一些差异,具体反映在工程图学英文教材上,多面正投影图中美日等国家采用第三分角布局,而我国采用第一分角布局;此外,外文教材注重培养学生的发散思维,对于保护学生的原始创新思想更显优势。对于这些差异,我们需要互相借鉴,取长补短。例如,全英文授课讲课时可以就英文教材中的第三分角对多面正投影法的原理进行讲解,知识点讲透之后可延伸至我国习惯上使用的第一分角投影(其实只需要调整投影物体和投影面的前后关系即可),这样不仅可拓展学生的知识,还能为方便学生将来在不同文化的公司内就职打下基础。 4.结束语 本文主要针对《工程图学》这一国际化机械工程师语言的全英文教学过程中的若干问题进行了思考。在对授课对象及英文原著教材的分析基础上,着重从重视教学手段的多样化、如何进行教学与学科竞赛的有机结合以及正确对待中外教材差异等几个方面阐释了笔者及所在教学团队成员自身在全英文授课中的经验和思考。预计《工程图学》的全英文教学未来的发展中将会更加注重引进国外优质教学资源,如聘请外教、共享网络资源和采用英文原版教材等。 机械工程师论文:关于机械工程师创新能力的培养探究 【摘要】:本文首先介绍创新能力包含的内容,然后对如何提高机械工程师的创新能力进行深入的探究。 【关键词】:机械工程师,创新能力,培养 一、机械类创新思维能力的内容 (1)创新思维能力 创新思维能力是创造力的源泉,爱因斯坦说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”因此,培养创新思维能力对于机械类工程师来讲更为重要,包括逻辑思维能力、思维转换能力、分析综合能力、分解协调能力等。创新设计能力离不开创新思维,而思维总是从问题开始的,学会如何发现新问题、寻找解决问题的突破口,演绎出新的知识和结论,不断诱发创造性思维。而提出新问题本身就是创新。思维转换能力是用已有知识解决复杂问题的能力,将复杂问题简单化。 (2)创新设计能力 有了创新思维,还需要有敢于创新的机械设计能力,包括原理方案设计、传动方案设计、执行机构设计、结构设计等。为了更好的培养人根据需求设计机械系统、零部件的能力,初步掌握在机械工程设计实践中使用各种技术(现代机电技术、现代测试技术)、技能和现代化工程工具的能力,具有对机械设计问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力,应当去机械装备创新基地进行现代机械设计技术和设计方法的培训,掌握当前主流商业软件的使用方法,并进行相关的创造性的装备设计与分析,提高综合设计素质与技能,以加强创新设计能力的培养。 (3)创新实践能力培养 创新实践能力是创新思维和创新设计两个层次的深化和提升,包括实验设计能力、制造加工能力、分组协作能力和组织管理能力等。创新实践是将创新设计内容动手制作转换成实物的过程,通过这一环节的实践,不仅锻炼了动手能力,而且加深对机械系统知识的理解,提高了设计积极性,锻炼了分组协作能力和组织管理能力。 二、如何培养机械工程师的创新能力 2.1大力改进学校教育 主要是高等工业学校教育, 其目的是为机械工程师从事工程设计工作与进一步学习深造打下坚实的基础, 使其学习和掌握坚实的、广泛而深入的本专业基础知识和专业知识以及相应的学习和工作能力。但是,据权威调查结果表明, 我国高等学校的学生在校期间虽然学了许多知识, 但可用于创造性劳动的知识太少。这会导致一种悲剧,就是学的东西不能很好地与实践接轨,耽误了创造产品的时机。所学无异于纸上谈兵,这种状况说明, 我国高等教育对创造发明能力的培养是非常薄弱的, 那种在计划经济体制下形成的单一僵化的、用一个统一的方式“塑造”全体学生的模式, 已不适应我国改革开放的新形势和社会主义市场经济体制的新要求, 也不适应世界科技发展的新形势和新特点。特别是机械基础系列课程教学内容和体系存在一系列问题, 主要表现在: ①各门课程学科化倾向严重, 过于强调自身的系统性与完整性, 缺乏与相关课程的总体联系与配合, 出现内容重复、孤立和割裂等现象; ②教学思想方面存在严重误区,传授知识与培养能力相脱离, 造成工程实践环节教学薄弱, 使得学生形成了实践知识少与课程实践性强的矛盾; ③课程内容狭窄、陈旧, 现代科技理论与方法在课程中没有占到应有的地位; ④教学方法和手段落后, 启发引导较少, 依然停留在传统的填鸭式教育上,致使学生获得知识的能力、综合运用知识的能力和创新能力得不到很好地培养。针对以上问题,本人提出以下几方面的教学改革措施: (1) 以机械综合设计能力、创新能力及工程应用能力培养为主线, 优化课程内容, 确定教学改革目标。形体信息表达能力的提高是工程制图教学改革目标; 设计能力的提高是机械设计及课程设计教学改革目标; 机械结构设计能力的提高是机械设计及课程设计、机械制造基础教学改革目标; 机械精度设计能力的提高是互换性与技术测量、机械制造基础教学改革目标; 机械工艺性设计能力的提高是机械制造基础、机械设计及互换性与技术测量课程教学改革目标。明确各课程能力培养点及水平界定后, 对系列课程的教学内容、教学方法、实验教学和生产实习等环节进行综合性整体优化改革。 (2) 加强工程实践教育, 培养工程师的基本技能和创新思维能力, 做到工程教育不断线。要求培养人才在保持较宽学科基础的前提下, 具有较强的工程实践训练, 具有设计和开发有竞争力产品的集成知识和系统方法, 并具有开发市场的能力。学生一入校门就从“机械认知与实践”内容开始接受工程实践教育, 并保持四年不断线。除一般实践环节外,有条件的高校应与一些公司企业建立合作教育计划。学生经批准后做公司的课题, 进行工程实践, 并以工程实践为基础完成学位论文。 (3) 建立完善的工程实践教学基地, 开发设计型、综合型和创新型实验项目, 锻炼学生的工程实践能力。机械工程师要掌握的技能应包括机械设计与制造两方面, 因此学校除金工实习基地外, 还应建立比较系统综合的机械设计实践教学基地, 建立由机械基础认知实验室、机构分析和方案设计实验室、机器结构分析与设计实验室、机构创新设计实验室、现代设计实验室等组成的机械基础工程实践教学基地, 使学生从一年级开始就接触到工程实际的内容。根据人才培养的不同阶段安排不同层次的生产实践和机械设计内容, 使大学生实践性环节不断线, 贯穿于教学全过程,为培养学生工程实践能力奠定坚实的基础。 2.2积极推进社会实践 一般说来, 一个机械工程师从大学毕业到成长为一个比较成熟的设计工程师和技术带头人, 大约需要经历 7 年~ 8 年时间。在这段时间里, 至少要参加和完成 3 个~ 5 个较大的工程设计课题, 得到设计的锻炼。设计实践的锻炼必须贯彻设计系统工程全过程的始终。必须从了解设计任务和内容开始, 经过调查、研究、论证、实验、设计、审定、制造、组装、营销、安装、使用、维修、反馈有关信息, 一贯到底。设计工程师在完成这些工作时, 必须亲临现场, 包括销售现场、使用现场、实验现场、制造现场、安装现场等, 最后回到设计现场。美国的大学生社会实践活动是从学校开始的, 每个学生大学期间有一年以上到企业参加课题的研究, 使他们大学毕业后能很快胜任工程师的工作, 这一点是值得我们借鉴的。 2.3鼓励自我学习 俗话说:活到老,学到老。对于机械工程师是同等适用的。机械工程师在学校学到的主要是设计基础知识和特定的专业知识, 而在工作中会遇到一些以前学校里不曾学到的课题。所以, 作为一名设计工程师,必须坚持不断地学习、及时更新知识水平。唯有如此, 才能紧跟时代的潮流, 在激烈竞争的社会中独占鳌头。 三、结语 机械工程师创新能力的培养是一项艰巨的任务,需要一个长期的过程,不能一蹴而就,需要政府、学校、企业等更多资源和资金的投入,同时自身也要加强学习,不断提高创新能力,为社会做出贡献。 机械工程师论文:基于工程应用型卓越机械工程师人才培养的探索 摘 要 “卓越工程师教育培养计划”是提升我国高等工程教育质量的重大举措之一,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。南华大学“机械设计制造及其自动化专业”作为教育部第二批卓越工程师教育培养计划高校试点专业,以“卓越计划”为标准,培养工程应用型技术人才。 我国2010年开始实施的卓越工程师教育培养计划(以下简称“卓越计划”),其主要目标是培养创新能力强、适应经济社会发展需要的工程技术人才,对提升我国工程制造业总体实力和国际竞争力具有重要意义。目前,全国首批试点实施“卓越计划”的已经有61所学校,第二批又有133所高校加入“卓越计划”的具体实施,南华大学位列其中,这意味着高校将会培养出有工程专业技术能力、人文素养、协作精神、创新意识和组织能力的工程技术人员。 1 指导思想 围绕国家《装备制造业调整和振兴计划》,我国机械制造业正在增强自主创新能力、创建自主品牌、努力实现绿色制造,实现由“中国制造”到“中国创造”的历史性跨越。目前全国很多高校响应积极“卓越计划”,在国家卓越工程师培养通用标准的指导下,按照行业专业标准的基本要求,结合各自的办学特色、办学理念、人才培养定位和专业优势,正在研究与探索各专业人才培养标准。 2012年,国家教育部颁布了新的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》,规定了各专业培养目标、培养要求、主干学科、核心课程、主要实践性教学环节、主要专业实验。因此,按照新目录的要求,全面修订本科专业人才培养方案是当前各高校教学工作中的重点。 南华大学是核行业所属三所高等学校之一,机械设计制造及其自动化专业是南华大学实施卓越计划的4个试点专业之一,是南华大学的优势特色专业,于1997年、2002年先后成为湖南省教委和中国核工业总公司重点建设专业、湖南省重点专业,拥有机械工程一级学科硕士点以及机械类工程硕士点。 因此,南华大学机械专业以“卓越计划”为创新载体,结合学校的办学方针以及具体办学情况,充分发挥学科优势,突出行业和地方特色,构建建立在机械工程大类平台上的卓越机械工程师的人才培养体系,进行有自己特色的机械专业应用型本科卓越计划培养方案的研究,这是非常具有实际意义的。 2 对实施“卓越计划”的几点思考 培养模式 南华大学机械专业“卓越计划”采用校企联合培养模式,把卓越工程师培养分为校内学习和企业学习两个培养阶段。实施“3+1”四年制本科培养模式,即学生3年在校学习,最后1年在企业实习实践和毕业设计。企业学习阶段主要采取“轮岗实习”和“项目设计”相结合的培养方式,针对企业生产环节,对学生进行轮岗训练,参与企业技术创新和工程开发,使学生掌握更加坚实的专业技能,进一步提升学生的实践能力。 课程体系的改革 依据南华大学“卓越计划”培养标准,实现了校企共同制订培养方案、共同建设课程体系和教学内容、共同实施培养过程、评价培养质量。课程体系的设立和教学大纲的制定以工程职场对于工程人才所需的能力、素质、技能和知识为基础来确定,贯穿“工程”这一主线,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和教学内容。在现有教学计划基础上,逐步完善,修订成新的教学计划,如图1所示。 教学方法的改革 “卓越计划”更加强调学生对企业实际工作平台上的经验、体验、技能、技术和知识的协调统一性。教学方法的改革更加注重理论课和实践课相融合,注重综合训练以及创新意识与精神培养、创新能力训练,并突出应用性。因此,将相关设计与制造类的课程整合,同时开设“基于工作的学习”实践课程模块——设计与制造项目:学生以团队形式通过构思、设计、实现、运作,将客户需求按工程项目规范要求来表述,掌握机械系统设计与制造过程的基本理论与知识,完成机械系统各模块的构思、设计、制造和测试。 企业课程教学体系建设 落实企业开设课程是实施“卓越计划”过程中的一个重要环节。开设企业课程才能够真正体现校企联合培养,将“产学研用相结合”的思想融入工程教育整体培养过程中,通过边教学、边实践、边科研、边应用,使工程教育更贴近社会、市场与生产实际,培养学生的实际工作能力。 本专业的教师和学生的企业实习实践,将主要依托湖南省衡阳市的大中型企业,在企业建立了工程实践教育中心;包括教育部“卓越计划”校外实践教育基地“南华大学—湖南天雁机械有限责任公司卓越工程师人才培养校外实践教育基地”,湖南省优秀实习教学基地“衡阳华菱钢管有限公司”,以及其他已签约的校外实践基地企业,保证学生在企业的学习或培养落到实处。 质量保障体系建设 1)组织和制度保障。成立了南华大学卓越人才教育培养计划领导小组,负责组织申报、管理与实施工作。领导小组下设工作小组,主要职责是组织审定“卓越计划”专业培养方案,制定校企合作、国际合作管理办法,研究制定“卓越计划”学籍管理等相关规定和文件,就“卓越计划”实施过程中的各教学环节落实、教学条件建设、质量考核、学籍管理等方面开展工作;成立了专门的“卓越工程师培养教学工作指导委员会”,聘请教学、科研及工程经验丰富的教授和企业高级工程技术人员担任委员,指导学校参与“卓越计划”专业建设工作。 2)经费保障。为了保障“卓越计划”的顺利实施,在学校的教学经费中设立专项经费,用于完善校内实践教学基地建设,学生在企业进行实践教学过程中发生的交通费、住宿费、实习费,以及聘请企业教师、支持相关的教学改革研究等费用。所资助的专业建设经费(不包含师资培训和实验设备购置经费)主要用于专业教学工作调研、人才需求情况及毕业生质量调研,主要课程建设及教材建设、现代化教学方法及手段的研究与应用,学生实践能力与创新能力培养方案的研究,条件建设、教学研究与教学改革方案试验等方面所需的调研费、资料费,教师短期进修培训费、会议费、评估验收费等。 3)“工程型”师资队伍保障。学校制定了《南华大学聘请企业兼职教师的实施办法(试行)》《南华大学教师取得企业工程经历的实施办法(试行)》等管理文件。一方面,建立教师队伍工程素质提升机制,一是制定教师教学能力互补提升计划,建设“理论教学与实践教学一体化”的教师队伍;二是从企业的工程实践教育中心聘请具有中级以上技术职称、业务精通的人员担任兼职教师。另一方面,建立“工程型”教师培养机制,按一定比例选派骨干教师定期到示范性的院校和企业进行学习、进修、挂职锻炼,不断加强工程能力训练,学习企业所需的技术,了解市场情况。 4)生源保障。南华大学机械专业实施“卓越计划”按过渡期、正常招生两个阶段进行。过渡期确定了学生分流培养的遴选方案,目前按照自愿、优选的原则,已完成了两届机械专业卓越班的选拔工作。从2012年以后,根据招生响应度,在学校高考招生计划中单列机械专业“卓越计划”指标,进行正常招生。 3 结束语 南华大学机械专业将按照国家“卓越工程师培养计划及工作方案”要求,借鉴学校工程教育实践所积累的经验,以正在探索和实践中的卓越工程师试点班和校企合作平台为基础,与行业企业联合培养机械类专业工程应用型创新人才,为提升我国工程制造业总体实力和国际竞争力作出贡献。 机械工程师论文:创新多层次协同的教育模式 培养个性化机械工程师 摘 要:“个性化培养机械工程师的多层次协同教学模式研究”是针对本科生在知识水平、认知能力和思维方式上具有各自的局限性,对科研与创新活动的接受程度各有差异,分类分层地开展本科生教学、科研与创新活动,构建个性化的多层次协同教学模式,全面推进素质教育特别是创新能力、学习能力、实践能力的培养,提高高校机械创新型人才培养的质量。 关键词:多层次协同;教育模式改革;个性化;创新教育 针对我国现阶段机械工程领域多层次人才需求的现状和学生个体素质的不同层次差异,构建“个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教育模式”,从教育目标、人才培养方案、课程体系、教育模式、教学评价等方面进行了有益的探索,为我国从装备制造大国向设计创新大国的战略转型提供多层次的人才支持。 1 构建个性化多层次协同教育模式的必要性 多年来,对机械大类本科学生的培养定位集中在工程应用型与工程技能型层面,但很显然,学生的个体化差异是客观存在的,主要表现为学习兴趣、认知能力、解决技能、学术愿望及职业需求等方面。这样粗线条地将机械工程高等教育服务的产品—毕业生,划入帅才、将才和兵才中的兵才一级,不利于调动机械大类学生的积极性,不利于大学生在不同层次和不同方向上的发展。为此,我们对人才市场进行了大量的调查,结果显示:高等教育的大众化导致大学毕业生就业竞争日趋激烈,所从事的工作范围和种类越来越多样化,仅有一小部分毕业生能够获取直接运用学科性教育课程内容来工作的职业;用人单位所提供的岗位,对机械工程类毕业生专业知识的广博性和运用灵活性、多学科知识的掌握、问题解决技能、书面交流技能、组织技能、对实际工作情境的理解能力及其领导素质等均有各自不同的要求。通过对2008年以来,本校机械类本科大四学生进行就业意愿问卷调查,结果显示:省属高校机械专业本科毕业生实际就业岗位类型与学生就业意愿呈现多元化、多层次现象,实际岗位中有一半以上的学生能获得在一线从事工程应用型与工程技能型的工作岗位,三成学生能获得工程设计与产品研发的工作岗位。而主要矛盾体现在:有一半以上学生的职业需求是从事设计与研发方面的工作,而现实与理想相去甚远。究其原因,我国机电产品依赖引进技术生产的企业数量较多、靠自主研发并有自主知识产权的企业比例不高,可能也是现阶段机械类本科学生就业岗位与就业意愿差距较大的原因之一,人才市场的变化、毕业生的机遇等也能在一定程度上解释调查结果,但如何主动适应社会生产力提高对科技进步的依赖和对劳动者素质提升的要求,在满足学生多层次学术愿望和职业意愿的同时,使其具备社会所需要的价值和文化,实现学生的个性弘扬与全面发展的统一,仍是省属地方高校机械工程高等教育改革的当务之急。 2 创新多层次协同的教育模式,培养个性化机械工程师 2.1 以实现“目的个性化”为目标的初级专业教育阶段 由于按机械大类招生,新生刚入校时,接受的大类专业教育是粗放、介绍性的,效果十分有限。机械大类各专业前3个学期的课程在“宽口径、厚基础”原则下设置一致,第4学期开始分专业教学。为了避免学生选择专业时的无知和盲动,我们在第2学期安排了2周的认识实习,使学生对机械大类各专业要做什么、怎么做有了大致认识和了解,为迎接“成才通道”做了思想上、感情上的准备。第3学期末在分专业之前,我们召集机械大类的全体学生,请各专业责任教授进行一次详尽的专业教育,回答学生关心的问题,目的不仅是增强学生对各专业的人才培养目标、课程体系、就业方向的了解,也是通过这样的过程,让学生可以根据自己的兴趣、能力、特长甚至社会关系,有针对性地确立自己的学术愿望及职业需求。接下来,在第4学期第6周前后,我们要求各系主任、专业责任教授、专业核心课程责任教授分专业进行一次更为详尽的专业教育,内容包括专业学习的基本任务、学科专业最新发展动态、课程特征及作用、教学组织结构、教学资源、学习方法以及协同教育的目的和形式。 2.2 以实现“过程个性化”为目标的分层次协同教育培训阶段 2.2.1 学科内整合关键技能的教育培训层次 依托学院设立的全国CAD应用工程培训网络湘南基地、国家制造业信息化培训基地、三维CAD原厂认证联考授权考试网点以及学校工程训练中心,进行学科内整合关键技能的第二课堂学习。大学生主动参加SolidWorks,CATIA,PRO/E,Ansys和UGⅡ的学习,积极参加数控操作实训的学习,并获得相应的培训证书和职业技能鉴定证书。 2.2.2 教学与科研并行的教育培训层次 在专业课程教学、专题讲座及课程设计和毕业设计环节中,以“教学与科研并行”的形式,加强教师的研究性教学和指导学生开展研究性学习。 首先,要求担任专业课程教学的教师充分尊重学生的智力,将自己在该课程领域的成果(主要是论文成果),内化为约占课程8%课时的教学内容,以拉近学生与现代科技发展的距离,并塑造别具一格的个性化教学风格,形成教学特色。其次,要求担任专业课程教学的教师在大学生科技文化节期间,为本专业学生举办一场学术讲座。老教师要将相关领域基础理论中的知识点和学科发展的前沿自然地、水到渠成地结合,真正做到深入浅出。科研资历较浅的年轻教师可以向学生解读课题标书、分享成果。再次,打破由教师承包半个班进行专业课程设计指导的传统,采用“双向选择”,由更多的研究型教师,面对更多的班级,进行短时期、高水平的学术指导,充分发挥其教研所长。最后,在毕业设计环节,我们不但继续执行“双向选择”的做法,而且在“大机械”教育教学平台下,实现各专业师资共享,让工程设计类、软件设计类、工程技术研究类的课题能够与学生的学习兴趣、认知能力、解决技能、学术愿望及职业需求很好地对接,让所有学生都“有的吃”,让尖子生“吃得饱”。 2.2.3 以工程实际问题为中心的教育培训层次 高年级学生已具有了基础理论和专业知识,但这只是智能奠基,是创新素质形成的前提,不可能自然产生创新能力。只有通过理论与实践的紧密结合,通过工程研究及生产实践的锻炼和应用,以工程实际问题为中心开展教育培训,形成以创新质量和贡献为导向的评价机制,才能增强学生的自学、观察及实验操作能力,增强其学习能力、工程意识、创新思维和创业才能,也才能增强其生产能力和组织管理能力。这种综合素质的提高,正是当前素质教育要达到的重要目标。吸纳学生参与到科技产业实体的新技术与新产品开发、生产,技术转让,技术承包,技术咨询和技术服务的过程中,是现阶段满足这一教育愿望的最好方式。 2.2.4 以联合培养为导向的教育培训层次 我校实行国家国防科技工业局、中国核工业集团公司与湖南省人民政府共建的管理体制,多年来为核电行业输送了大批高素质专门人才。我们创造条件,积极探索校企合作的新模式,本着“优势互补、合作共赢”的原则,2006年以来先后与以核能发电为主营业务的中核集团江苏核电有限公司,在核科研、铀转化、后处理、核设施退役和放射性废物治理等方面具有明显优势和科研生产力的中核四〇四有限公司、中核集团、苏州阀门厂3家企业,签订了《中核***与南华大学“订单+联合”培养核电人才协议》。从本科教育入手,加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新,积极培养战略性新兴产业所需的大机械类专业人才,满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求。 2.3 以实现“结果个性化”为目标的协同教育培训阶段 为实现“结果个性化”,我们主要做了4件事:(1)根据毕业生的职业需求和现实能力,为他们推荐和联系毕业实习单位。(2)在学校毕业生供需见面会上开设分会场,组织专业教师、特别是有企业工作经历的教师以及学生辅导员,就用人单位的岗位要求与毕业生的职业需求和现实能力,进行实时咨询和对接分析。(3)向毕业生公布专业责任教授、系室主任及专业课程教师的手机号码,在第7、第8学期为他们实时提供就业咨询服务。(4)根据专业教师所掌握的信息和资源,为考研学生提供报考学校或调剂学校及其研究方向的咨询,提供面试技巧的咨询,以满足考研学生的学术愿望。 3 结束语 通过构建“个性化培养机械工程师创新素质的多层次协同教学模式”,按照“分层实施、按需培训”的策略有效地运行该模式,实现“目的个性化”“过程个性化”和“结果个性化”高度统一,增强协同教育的教育资源配合性,为培养机械工程师创新素质人才进行了有益的探索,多年来,机械工程学院毕业生的就业率在全校名列前茅,深受用人单位欢迎。 机械工程师论文:应用型本科卓越机械工程师培养研究 摘要:“卓越工程师教育培养计划”是教育部启动的重大教改项目,在促进高等工程教育发展和全面提高机械工程人才培养质量等方面将发挥重大作用。提出要基于“工程形成”的本质,让工程教育“回归工程”,基于工程师的分类培养确立地方性本科院校的培养目标与人才规格,立足于学生的主体地位,发挥教师的主导作用,开展卓越机械工程师培养方案研究,并介绍了卓越机械工程师培养方案方面的一些具体举措。 关键词:卓越工程师教育培养计划;应用型本科;卓越机械工程师;工程形成;人才培养方案 “卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是教育部联合有关部门和行业协(学)会,于2010年6月启动的一项重大教育教学改革项目。它的有效实施必将对促进高等工程教育面向社会需求培养工程技术人才和全面提高工程教育人才培养质量方面发挥十分重要的示范和引导作用。借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验,创建具有中国特色工程教育模式,既是我国高等工程教育发展的迫切要求,更是各高等院校提高毕业生竞争力的必然选择。本文着重介绍我校在机械设计制造及其自动化专业开展应用型本科卓越机械工程师培养方面的一些探索和实践。 一、基于“工程形成”,让工程教育“回归工程” 机械工程活动是一种综合应用自然科学、技术科学和社会科学基础理论和技术手段去改造客观世界的实践活动,具有复杂性、综合性、交叉性和迁移性等技术特征。而随着科学技术的迅猛发展和计算机辅助技术的推广应用,现代机械工程无论是可采纳的材料和技术,还是可运用的分析与设计手段都更趋复杂化。典型的“工程”问题已经发展成为一个包括研究、开发、设计、制造、运行、营销、管理、咨询等主要环节的“工程链”问题。这其中的每一环节都不太可能孤立地解决,大大增强了工程问题解决和工程素质教育的技术性、实践性、系统性、综合性、人文性和社会性。因此,高等工程教育应当培养具备复合性知识结构和能够在工程实践中运用和综合各种知识能力的潜在的卓越机械工程师。 根据工程教育内涵的发展,英国工程学家卡特(R.G.Carter)首次用“工程形成”来将工程教育与工程训练有机结合起来。从“工程教育”到“工程教育与训练”,再到“工程形成”,其内涵、外延和要求都发生了本质的变化。“工程教育”和“工程训练”的主体是教师,而“工程形成”的主体则是学生。因此,从“工程教育”发展到“工程形成”,实际上是从“教师中心论”到“学生主体论”的转变。同时,“工程形成”概念还表明工程师素质的形成是一个逐步累积和感悟养成的循序渐进过程,具有长期性、系统性和阶段性等特征。 为了让工程教育贴近工程实际,以麻省理工学院为代表的美国工程教育界提出让工程教育“回归工程”的教育理念。所谓“回归工程”模式,是指高等工程教育由过分重视“工程学科素质”教育转变到更为重视“工程实践素质”和“工程背景素质”培养上来,从而加强工程大学生的工程实践与机械创新能力。 受“重理论、轻实践,重系统、轻适用,重课堂、轻课外,重传授,轻自学”等传统习惯的影响,我国通行的机械类本科人才培养模式普遍还是以理论教学体系为主,而将实践教学体系作为重要补充。同时,随着高等教育规模的扩招和办学资源构建的不同步,模拟工程环境的实践教学环节的作用普遍未能得到应用的重视和充分的落实。因此,按照“工程形成”的基本规律,让工程教育“回归工程”,为设计和制订应用型本科卓越机械工程师培养方案提供了理论根据。 二、基于工程师的分类培养确立人才培养目标 “走中国特色新型工业化道路”和“建设创新型国家”需要大量优秀的各级层次、各种类型的工程技术人才,培养社会发展和经济建设需要的各类工程师是高等工程教育的主要功能和高等工科院校肩负的社会责任。但不同类型的工程师的知识、能力和素质结构不尽相同,其成长的途径也不完全一样。高校和企业普遍认同的工程师分类将是制订卓越机械工程师教育培养标准的基础,也有利于各类工科院校明确自己的人才培养规格,从而适应行业和企业对工程人才层次和类型的不同需求。 工程师的分类可有多种方法,立足于工程或产品的生命周期,根据从事的工作性质不同,并从有利于工程技术人才分类培养和各院校人才规格定位的角度,应将机械工程师分成四类:设计工程师、生产工程师、服务工程师和研发工程师。其中,设计工程师主要从事机电产品、工程项目或生产流程的设计与开发;生产工程师主要从事机械产品的生产制造、生产过程的运行或工程项目的建造等;服务工程师主要从事生产过程的维护与管理、工程项目建成后的运行与维护,或产品的营销、维修与服务等;研发工程师主要从事复杂机电产品或大型工程项目的研究、开发和咨询以及工程科学的应用研究等。 作为教学型地方性本科院校,我校机械设计制造及其自动化专业定位于培养在机械企业生产一线从事一般机械工程技术的应用与管理生产工程师和服务工程师,以及部分从事非标产品或装备开发的设计工程师,并统称为应用型卓越机械工程师。据此确定的人才培养目标为:着力培养掌握本专业基础知识、应用方法和基本技能,并具有创新素质和国际化视野,在机械行业生产一线从事机电产品设计制造、技术运用与改造、运行管理和经营销售的高级应用型工程技术人才。并参照应用型机械工程师培养的行业专业标准,制订了我校机械设计制造及其自动化专业“卓越计划”学校标准,在知识、能力与素质方面提出了明确的要求。 三、立足学生的主体地位,发挥教师的主导作用 在校大学生的专业学习是为就业做准备的成人学习,其学习过程应该是一种目标明确、并希望由自己掌控的一种积极能动的内化过程。因此,对于以加强工程实践能力为重点的卓越机械工程师教育培养,特别是校内、校外的实践环节教学,必须改变传统的以教师为中心的“听中学”模式,尽可能多采纳以学生为主体的“做中学”模式,而教师的作用应该定位于主导。 立足学生的主体地位就是要按照“工程形成”的基本规律,结合成人学习的特点,来制订培养计划、构建课程体系、构筑能力平台和实施理论与实践课程教学,并在实施过程中重视对学生特点和个体需求的研究,重视对学生工程意识的培养,重视对学生积极性和主动性的激发,以促进教学效率和教学质量的提高。 机械工程师论文:基于管理技巧的机械工程师论文 一、重视“润物细无声”的无形管理 在经济飞速发展、竞争无处不在的现代社会中,企业无不追求以规范化、系统化的管理获得更好的效益。管理能力几乎决定了一个企业的生产力。一个成功企业的存在所具备的条件大体可分为两方面:一是硬件条件,即企业依靠其先进的生产设备、生产工艺等生产条件以生产具备市场竞争力的产品为手段,获取良好的社会品牌声誉;二是软件条件,也可称为内部条件,即企业通过规范化、系统化的管理流程有效的安排企业的各种生产活动,从而取得最优的行动绩效。管理活动可以分为两个部分。其一为有形管理:制度、规定、日常运作安排等有序的规划。这是一种程序,有记可寻,几乎是日常不变的流程。其二为无形管理,这种管理不拘于形,也无条例可寻,是管理者对人对事的态度、思路和修为的体现。企业的有形管理和无形管理是两种既各自独立又相互联系的形态。其最突出的共同点是:两种形态的所承载者或所涉及者为同一部门或同一区域的人员,是在一个范围内的共同体。可以说是一点光源照亮一个面,管理人员就是这点光源。管理学大师有句经典的名言:管理是门科学也是门艺术。科学即是指管理者运用知识的层面,是否有逻辑,是否客观,是否合理运用了可利用的科学技术,以现有的资源获得更高的效益。而艺术,便是对那些表面与生产无关的事件的处理态度及方法。更简单的诠释即如何处理人和人的关系,领导和员工的关系,如何进行思想交流与沟通。“润物细无声”的无形管理恰恰是管理作为一门艺术的最生动体现,机械工程师应当时刻注重无形管理对其日常管理工作的重要性。 二、形成良好的团队分工 曾有这么一个故事,皇帝难为身边的一位大臣,问道:“城门一天来往多少人?都是做什么的?”大臣很机智的回答道:“每日城门来往两人,非男即女;不求名即为利。”在这位大臣的回答中我们不但见识了他的机智,更看到了他对复杂事物进行分类管理的科学思路。那一个企业又有几种人?又都是做什么的?在笔者看来,一个企业有三种人。第一种是总经理,负责掌控全局,决定战略方针,起决定性作用。第二种是中层和基层管理者,认真执行上层领导的意图,制定战术。第三种则为基层的工作人员,执行战术,付诸于实践。如果说商场如战场,那这三种人就是元帅、将军和士兵。若要打胜仗,元帅的战略正确性固然重要,但士兵的勇猛忠诚和实战能力也很重要。实战能力可随时间训练而提高,但勇猛和忠诚呢?这时,将军的重要性便体现了出来。在这里要强调一点,企业真正创造效益的是基层工作人员,他们是落实所有行动的最终体。无论领导的战略战术多么的高明,所拥有技术和设备多么先进,但最终是由基层工作人员完成,实现。中基层管理人员起到什么作用呢?一个合格优秀的中基层管理人员,不只是限于对流程、统计、计划等表格程序化的外形管理。真正做到的是其对无形管理的掌控,使之与有形管理相辅相成,成为有形管理坚实的基础,真正起到提高生产力,优化生产力的作用。机械工程师应当认识到良好团队分工对顺利完成其日常管理工作的特殊意义,在实际工作中根据团队成员的特质进行有效的分工。 三、团队管理者的素质和职责 欲治兵者必先选将。这是军事领域对于管理者的要求。要想有一支强大战斗力的队伍,必先选择好将领。一名优秀的将领将给整只支队伍带来一种思想,一种气质,一种灵魂。俘获了人心,凝聚了力量。在哈佛大学MBA工商管理的课程中,专用了很大的篇幅讲到领导者在管理体系中所需发挥的重要作用,从更基础的层面体现了管理中领头人的重要性。选好一个带头人至关重要。对企业来说,一个优秀的领导者必须具备雷厉风行、果断对事、有大局观、既不拘于小节又惩罚分明的良好素质。这就要求机械工程师不仅要懂得技术,还要广泛涉猎各个学科(特别是人文社会学科)的最新理论成果,用更丰富的知识来提升自身管理能力。在很多企业中,领导者有成熟的想法和新颖的创意,但却不能很好的将其思路贯彻到团队管理中。这充分说明对一个团队来说,只有领导者没有中基层管理者也是不行的。中基层管理者是一条纽带,是和基层员工接触时间最多的人,也是更具体的管理实施者。三国时期形成的著名典故———“蜀中无大将,廖化为先锋”也充分反映了作为领导者的诸葛亮对于蜀国中基层干部不得力状况的无奈。企业领导人将词和曲给了中基层管理者,如何使之成为一首动听的广为传唱的歌曲那就要看管理人员的实力了。作为中基层管理者的机械工程师,则必须努力在高层领导者和基层员工之间架起一道沟通的桥梁,以自己的智慧实现团队内部的和谐关系构建。 四、注重人性化管理 调查表明,能长期留任于一家公司的人员,在解释其为何不跳槽时往往提到:对所在企业有较深的感情,企业具有人情味,感受到非金钱的情感。其中更有人放弃了薪金翻倍的跳槽机会选择留任,只是因为觉得现企业对人员的态度很人性,不想轻易放弃这样的工作环境。在此,企业的人情浓厚战胜了金钱对人才的诱惑。若企业给了员工家的感觉,也是隐含的给予了员工稳定的信息。家,是不会抛弃自己的孩子的。作为孩子的员工,很大一部分是不会抛弃安稳去寻求未知的发展的,因为他也不想轻易的离开这个充满爱的家。企业留住了人,难道不是留住了生产力吗?正如死板、教条的军事化管理已经逐渐被企业所淘汰,当今企业要想留住人已经不能单纯的依靠有形管理了。这就需要作为管理者的机械工程师能够更加真心的对待每一个团队成员,尤其需要发挥无形管理的作用,很多的企业管理者都有一个困惑:基层的工作人员总是重复的出现所谓低级错误,有时也就是再小心一点、再仔细一点就能避免的错误。流程工艺制订的很完善,可一实际操作管理起来困难重重。最后只有用一个办法,加大惩罚力度,制订更为严格的条例来约束员工的行为。这样真正起到了根本的作用了吗?“攻城为下,攻心为上”条例只可限制行为,不可捕获人心。过于苛刻的条例制度有时还会起到反作用。万事不出于心,难为其意。一个人在不同的心态下去完成一件事,是不会得到同一效果的。很多时候员工是因为怕受惩罚而不去做,而不是因为知道这样做会给企业造成损失和伤害而不做。所以一旦在无人监督或随意的情况下,他仍会做出错误的行为。更有甚者由于对企业态度的淡漠,在企业某方面出现了问题被其发现后,因不属于其工作范围,他可装作毫不知情而不上报。这种行为既不会被别人所知,也未触及任何的条例和制度,而受损失的却是企业。相反,人人都以此为己任,那又会是一种怎样的情况呢?一个朋友的老板经常挂在嘴边训斥员工的一句话是:“你在家里也这样吗?如果这是你自己家的东西你会这样吗......”我想很多的管理者都说过同样类似的话。但他们都忘了一点,他是否给了员工或大部分员工家的感觉?管理上智商是不可缺少的,但我们更需要管理者运用他们的情商。人毕竟不是机器,人有欲望、有追求、有理想、有感情。机械工程师们应当在管理工作中避免像要求机器一样要求人的错误,真正尊重人,重视人,做到人性化管理。 五、结束语 优秀的企业可以通过成功的无形管理而进一步形成自己的企业文化,这种文化超越了一切的制度和利益,使自己的员工在潜意识中遵守各项的规章制度,不去做任何一件有可能损害企业利益的事情。员工真心的爱戴自己的企业,就像对自己的家庭,以自己所在的企业而自豪。“没有不好的机器,只有不会使用它的人,没有不好的员工,只有不合格的管理者,没有失败的军队,只有失败的指挥官”。在推行科学管理的今天,机械工程师应当意识到自己所面对的不再只是机器,不再只是图纸,而是有思维有意识有感情的人,需要付出自己的感情。 作者:孔亚娟单位:天津市建业工程建设监理有限责任公司 机械工程师论文:培养卓越机械工程师论文 1教学科研互动的现实和理论意义 我校为本科生开设的数控技术系列课程涉及数控加工技术、数控设备与编程技术、特种加工、CAD/CAM技术、机械制造工程学、模具设计与制造、先进制造技术等。长期以来,受经费、任课教师的知识背景和考核标准等因素影响,该课程教学有重视软件、轻视硬件训练的倾向;国内具有高水平和突出特色的教材偏少;办学模式较为单一,缺乏自身的特色和多样化风格;实践类培养环节不能保证所有学生有充裕的时间、充足的设备进行自主、创新性实验或进行科技创新活动。尽管我们承担了大量以数控技术为“使能技术”的科研课题,积累了丰富的高新技术研究开发与工程经验,但在教学和科研的关系上存在着各自为政的局限,教学和科研的融合不能令人满意。主要问题在于教师过于重视科研,而对教学工作敷衍了事,不乐意探讨教学方法、教学成果、教学业绩,不安心从事基础教材的编写;教学内容陈旧乏味,教学方式照本宣科;课堂远离科学研究氛围,科研的新成果不能应用到教学之中,科研的新动态不能融合到教学之中;教师之间科研单兵作战、各自为营,虽鼓角相闻,但交流无多。教学和科研相结合成为一句空话。相对于传统教学科研割裂的情形,教学与科研互动在4个方面具有优化作用和先进性。 1.1教育内容 教学不是按照一本相对固定、内容庞杂的数控技术教材进行授课,而是根据实际需要,以一定的理论框架为基础,将理论授课整合为结构合理、专业精深的专题讲座体系,其教学内容应是与时俱进的。 1.2教育方法 让在数控技术科研上富有学术成果的教师参加教学工作,有利于将相关领域基础理论中的知识点和学科发展的前沿自然结合,形成高屋建瓴之势,真正做到深入浅出。 1.3教育分工 不是由一位特定教师承担一两个班级至少一学期的授课,而是由多名或更多的研究型教师,经分工协作,充分发挥各自的教研所长,面对更多的班级进行短时期、高水平的学术交流。 1.4教育考核 采用研究型专题写作等灵活形式,更加注重对学生能力、素质的考核,促使教学重心向素质教育转轨,加大对理论联系实际问题的考核,加大对数控技术现实问题、热点问题的分析与考核。 2基于教学科研互动的数控技术系列课程改革 实现教学、科研的良性互动,把促进综合素质的培养作为制订课程计划的基本依据,在数控技术系列课程和社会需求之间建立明确的联系,使数控技术系列课程教学从基于理论向重视实践和面向行动转化。 2.1解决了教学和科研相融合的机制问题 建立了教学和科研相互融合的机制,主要包括三部分 (1)结合学科建设和教研室工作,建立任课教师的评价体制,即制定处理教学科研关系的激励政策,教师的奖励、晋职、招收研究生等均要求教学与科研并重。 (2)任课教师自身要实现教学和科研之间的融合,即采用互动式的教学方式,注意学生的反馈,注意与实践相结合,注意通过研究的方法来解决问题,以利于学生和教师的交流互动,有利于教师掌握当前社会的变化以及研究领域的变化。 (3)任课教师之间要实现教学和科研的融合,即形成“学科带头人”制度,以机械工程学科带头人为工作中心,数控技术的教学和科研都围绕其进行,一方面,通过相互传授和向学生传授其研究的内容,扩大团队的影响,另一方面,通过教学,相互听课,不断相互交流协作,互相学习,最终取得教学和科研的双赢效果。 2.2促进了科研成果向教学资源的转化 结合课程改革和实验教学改革,结合专业建设与学科发展,进行统筹规划,坚持高标准、高起点、高效率,在引进高新技术硬件和软件的同时,将数控技术的最新研究成果和技术引入课程教学,内化为数控技术教学内容,形成教学特色,从而使数控技术系列课程的办学水平得到提高,教师和实验技术人员的交流得以加强,知识得以更新,素质得到提高。由于改善了教学科研条件,教学、科研相互促进、良性循环。 2.3教学方式和方法迈上新台阶 自主开发了数控铣床仿真系统、数控车床仿真系统等虚拟实验系统,机械制造工程学CAI虚拟教学软件,数控加工技术、数控车床编程与操作、数控铣床/加工中心编程与操作、数控电火花线切割机床编程与操作等CAI课件。由于在教学过程中体现了自己特有的教学思想,不但有效地提高了教学效率,而且以逼真的效果加大了课堂信息量,提高了学生的空间思维能力、创新能力,从而提高了教学质量,取得了很好的教学效果。 2.4优化数控技术核心课程,发展跨学科相关课程 从数控技术的系统性、整合性出发,减少了一些专业课的课时,将数控技术系列课程中带有共性的基础原理和方法整合、加强、优化至核心课程,尽量避免对学位课程进行过于具体的设计;调整了人才培养方案,先后对本科生进行了数值分析、计算机图形学、Matlab科学与计算、复杂刀具设计等课程知识的培训,尽可能地拓宽课程基础知识;打破学科壁垒,先后聘请与我院有科研合作关系的设计与艺术学院、电气工程学院、计算机学院、临床医学院的专家举办机电产品造型技术、控制电机、计算机图像处理技术、人体解剖学等课程知识的讲座,使学生形成了较为灵活的思想和较为宽广的知识背景。 2.5花大力气编写高质量的特色教材和专著 如何编写和使用教材是数控技术系列课程改革面临的新问题。我校组织数控技术科研和教学的精干力量,编写了《数控铣床及加工中心自动编程与操作》《数控车床自动编程与操作》《数控线切割自动编程与操作》三部拟作教材使用的专著。该系列著作的特点在于:尝试将学科性教育和职业性教育的内容糅合,内容科学合理、客观翔实;突出一个“新”字,现代化内容贯穿全书,使读者处于数控技术的发展前沿,拉近读者与现代科学发展的距离;重视交叉学科和跨学科研究的发展动向,并尽可能地将这些动向反映出来;结合工程实际,融合机械设计自动化软件SolidWorks的三维特征造型技术、Matlab语言的数值计算功能,详尽地介绍数控技术CAD/CAM软件在模具和工具行业的应用;对于师生和社会读者普遍关心的数控加工技术的工艺技巧及特种加工技术等内容,也做了合理的编排。 2.6向本科生开放大型、精密科研数控设备 向本科生开放大型、精密科研设备,是在课程实践环节改革中将教学科研互动工作落到实处的一项重大举措。但这种开放不是简单的开放,而是通过拟订培养方案,提出培养措施,安排开放时间等,将其纳入专项培训、专业课程设计、毕业设计、课外科技创新活动的工作计划中。得益于该措施,学生不但有机会接触一些高精尖的数控设备,如数控高功率横流二氧化碳气体激光器、数控YAG固体激光器、立式数控加工中心等,一些学生还以主人翁的姿态参与了部分相关科研子课题的研究工作。该举措在一定程度上改变了数控技术教学中存在的课程理论化、实践环节简化、实践训练弱化的现状。 3结束语 以数控技术系列课程改革为切入点,经过较长时间的探索与实践,形成了“以教学、科研相结合为基本形式,以教学、科研良性互动为主要内容,以提高教育教学质量和提高学生综合素质为目的”的卓越工程师人才培养模式;通过在课程改革中强调通识教育与专业教育、理论性教育与实践性教育的平衡,全面促进学生综合素质的培养;探索并形成了教学与科研相融合的有效机制,取得了明显的教学效益、科研效益、育人效益和社会经济效益,实现了教学和科研双赢的效果。 作者:袁锋伟李必文龙双涟单位:南华大学 机械工程师论文:基于校企合作的机械工程师论文 一、校企合作培养模式的现状及存在问题 早在19世纪70年代,美国联邦政府开始推行《莫里尔法案》,确立工程教育在大学高等教育中的地位,这是最早以政府法案方式强化校企合作的典范。2005年10月德国国际汽车制造商大陆公司(ContinentalAG)资助设立了“全球工程教育卓越计划”(GEE),探讨全球化背景下工程师的工作环境及全球化工程师的培养模式等问题,该项目具有突出企业在工程教育中发挥的作用和多方参与工程教育的培养模式两大特点。高等院校在工程人才培养方面采用校企合作模式,可以弥补学校在实践教育和职业训练计划方面的不足,为从事技术研发的教师提供更多施展才华的空间,也有利于提高企业的研发能力,实现校企双赢。我国从19世纪末引入工程教育,但由于开始就缺乏与工程产业领域的密切联系而失去工程化的环境。与国外相比,国内高校工程教育中的工程实践能力培养还存在较大的差距。国内工程人才培养仍以应试教育为主,与工程实际需求脱节,普遍存在重理论轻实践、工程意识较差、工程训练缺乏、社会适应性差等问题,导致所培养出来的学生的工程实践能力较弱。“卓越工程师计划”实施后,上述情况有所好转。统计数据显示,在实施“卓越工程师计划”的试点高校中,有91%的院校采取“3+1”人才培养模式,3年在学校学习理论知识,1年在企业进行专业实践培养,但在校企合作培养卓越工程师方面仍存在诸多不足,主要表现在以下几个方面。 1.缺乏符合“卓越工程师计划”实施要求的师资队伍 现有教育体系下,学生对专业知识的获取更多的来源于教师的引导和直接传授。尽管近年来工科院校师资队伍的学历层次得到很大提升,但绝大部分教师来自于应届毕业生,缺乏在生产一线从事技术开发或工程实践的经历,这导致了他们在教学中所教授的知识偏理论化,与工程实践结合较少,带有一定的片面性和局限性,使学生的专业深度和广度达不到工程实际的需要,不利于机械卓越工程师的培养。 2.学生培养环节中实习和实践机会偏少 实践教学是工程类人才培养的重要环节,它有助于学生对理论知识的理解、吸收和推广应用。在美国大学课程体系中,实践教学约占30%。我国教育主管部门也认识到实践教学的重要意义,2012年教育部在《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》中提出各高校要结合专业特点和人才培养要求,增加实践教学比重,确保理工农医类本科专业不少于25%。但实际情况则不容乐观,我国高校实践教学比例基本上只达到20%,且不同的学校相差较大。同时,配套的实验设施和实践实习基地也远不能满足卓越工程师培养的实际需要。专业课程配套实验开课率较低,一般不足40%,开放性实验与创新性实验流于形式,金工实习等工程实训环节以教学型演练和模拟教学为主,学生缺少工程实际环境下的真刀真枪实践机会,专业性实习以参观为主且时间较短,很难深入企业的生产实践中,导致学生在实践教学环节中很难得到充分的训练和实践机会。 3.校内教学与工程生产实际相脱节 虽然学校为学生开设了很多理论课程,但所开设的课程要么以对口专业需要为目的,课程体系窄、专、深,要么与工程领域的生产实际结合得不够紧密,教材编写人员缺乏足够的工程实践经验,专业教材更新不及时,学生对于所学的专业知识在实践中如何应用缺乏具体的概念,使得所学的专业知识缺乏针对性,学生学习积极性不高,学习效果严重打折。实践教学环节重视不够,实验课时不足,实验设施缺乏,更新不及时;实习环节存在一定的盲目性和随机性,内容安排上缺乏系统性、针对性和全面性,导致学生动手的机会越来越少,工程实践能力有所下降,与用人单位的实际需求相脱节。 4.校企合作层次较浅,缺乏深度和广度 现行的校企合作内容比较狭隘,合作目的比较单一,缺乏互惠共赢的利益机制,难以深入和持续合作。困扰高校的是企业参与工程人才培养环节的积极性不高,由于企业普遍认为人才培养是高校的任务,很少有企业愿意接待学生实习,学生在企业的所谓实习也只是参观实习,缺乏动手实践机会,无法接触工程应用知识。究其原因,一方面,由于市场经济体制,企业以经济效益为目的,担心学生进入企业会影响其正常生产;另一方面担心学生参与生产实践易出现安全事故。更为主要的是,学校和企业没有进行有效的沟通和了解,未能形成校企联合培养人才的机制。 二、校企合作实施“卓越工程师计划”的人才培养模式 在工程人才特别是卓越工程师培养方面,世界各国高校多采用校企合作方式,依托企业的工程实践优势弥补高校在实践教育和训练环节的不足,国外成功的校企合作培养卓越工程师模式,如,德国的“双元制”模式,英国的“三明治”模式等。国内高校多采用“3+1”培养的基本模式,细分开,还有“交替型”培养模式、继续工程教育模式、工程研究中心模式、企业研究生工作站(包括企业博士后工作站)模式、校内产学研结合模式、订单式培养模式、企业顶岗实习模式、校企共建联合实验室/实训中心模式和大学科技园模式等。在校企合作形式上,包括校企联合办学、联合组建师资队伍、共建实习基地、科研项目合作和微观课程合作五大校企合作形式。针对校内师资队伍工程实践经验缺乏的情况,我校与省内外十余家企业签订了联合培养机械卓越工程师的协议,并建立了专门的培养基地,在机械卓越工程师培养中采取了“两段式、双导师制”的校企合作培养模式。“两段式”是指在学校和企业分别进行理论和实践环节的两段式培养;“双导师制”是指分别给机械卓越工程师试点班的学生配置两名导师,其中校内专业指导教师由专业能力较强和具有一定技术开发和产品研制经验的老师担任,企业指导教师由承担联合培养任务的对口企业选派具有丰富工程现场工作经验的工程师担任。 三、校企合作实施“卓越工程师计划”的思考与建议 1.做好顶层设计,确定培养方案和课程体系 试点学校应成立包括行业专家、工程生产一线的卓越工程师在内的卓越工程师教育委员会,根据机械行业企业发展需求,以卓越机械工程师培养为目标,确定卓越机械工程师培养方案,重构适合卓越机械工程师培养要求的课程系统,课程设置侧重以工程实际应用为导向、以职业需求为目标,将卓越工程师计划的专业培养标准细化为知识能力大纲,确定本校培养的卓越机械工程师应具有的知识、能力、素质和特色。根据安徽理工大学的煤炭系统行业特色,构建基于大机械观、大系统观和大集成观的机械工程知识系统,将课程体系设置为公共基础模块、公共选修模块、学科专业必修模块、跨学科专业选修模块、专业核心课程模块、专业任选课程模块、课程实践模块、专业实践模块和素质拓展模块,共9大模块。其中课程实践模块包括机械原理课程设计、机械设计课程设计、专业课程设计、工程制图实践、机械基础综合实验和电工电子综合实训;素质拓展模块是指参加或参与科技文化竞赛、才艺竞赛、社会服务等取得的奖励、表彰以及在外语水平、计算机水平、从业资格、发明制作、论文论著等方面取得的成果,按学生所取得的成绩和效果给予不同的学分,侧重学科交叉和工程实践与创新活动方面的引导。 2.出台配套政策,保障卓越计划的经费投入 来自政府、高校和企业三个层面的配套政策,是有效实施“卓越工程师计划”的重要保障。国家、省级教育部门、行业主管部门、劳动与社会保障部门等相关政府部门可以为参与“卓越工程师计划”的企业提供优惠的税收优惠政策,协调解决学生进入企业实践前后所面临的种种困难,为“卓越工程师计划”的实施创造良好的政策和社会环境。学校可以联合企业共建集产品或技术研发、测试、教学、培训等功能于一体的综合科研平台,同时面向学生和企业员工开放;制定和完善卓越机械工程师师资选拔和培养计划,引导教师有效地将教学、科研与生产实践相结合,鼓励教师融入校企联合体,促进成果转化;联合制定优秀学生奖励和就业帮扶政策,为学生研究生推免、创新创业、就业派遣提供帮助。企业还可以制定优惠政策,鼓励师生参与企业产品开发和技术改造,鼓励优秀学生就地就业,甚至可以在经费许可的条件下为高校提供科研经费,在学校设立一批竞争性的长期项目,资助工程实践项目的开展,促进工程教育的深入改革。试点高校要加大对实施“卓越工程师计划”专业专项资金及配套项目的投入,确保卓越机械工程师培养平台和各级工程实践教育中心按计划建设完成,解决学生在企业培养阶段师生所需经费的维持。 3.校企深度合作,构建校企联合培养体 为了避免以往校企合作内容狭隘、目的单一、缺乏互惠共赢的机制等弊端,校企双方应以“双主体”的方式深度合作,充分考虑双方的利益诉求,制定合作与管理机制,共同确定人才培养目标和课程体系,共建师资队伍、共同指导实践教学。通过校企产学研深度合作,使教学与生产相结合,校企互相支持、互相融合、双向介入、优势互补、资源互用、利益共享、风险共担。一方面有利于企业借助于高校众多学术性高端人才及其成果解决企业存在的关键性技术难题,促进企业的快速发展;同时,也有利于高校教师加深对生产实践的了解,丰富其工程实践经验。另一方面,也有利于学生深入企业,获得真正意义上的专业实习和实践机会,增强动手能力,并可从企业导师处了掌握企业工作流程,学会如何运用所学专业知识灵活地解决工程实际问题,有利于学生快速向工程师的角色转变。按照卓越机械工程师的培养方案的要求,安徽理工大学已与广东宏大爆破公司、江苏鹏飞集团、中泰国际(集团)高新技术有限公司、凯胜重工等十余家知名企业签署人才联合培养协议,共建工程人才培养基地、联合实验室和研究生工作站。利用企业先进的工艺设计和装备制造能力,提升学生工程实践能力的培养水平,同时实施了专业教师企业挂职锻炼工程和青年教师进企业培养工程。 4.侧重工程实践,改革考核评价体系 卓越机械工程师与传统的机械工程师在培养模式和培养方案方面不同,因而有必要改革现有的考核评价体系。在专业教师的评聘与考核环节中增加在企业工程实践经历的要求;在教学内容上应增加注重理论性和实践相结合,强调专业知识在工程实践中的灵活运用;在考核评聘方面认可并重视教师在参与企业产品开发、技术改造等过程中所取得的成果,优先考虑参与企业挂职锻炼、顶岗工作的教师。对学生的考核要改变分数决定一切的传统考核方式,从单纯的书本知识成绩向集知识、能力、素质和特色四位一体的综合评价转变。除了要具有良好的素质修养、正确的人生观、价值观和世界观,具备扎实的基础知识和基本的人文知识,还要系统地掌握本专业的知识,了解专业现状和前沿发展动态。更为重要的是要具有善于学习和独立获取知识的能力,具有一定创新思维能力和团队协作能力,学会如何分析问题并灵活运用所学专业知识去解决工程实际问题。此外,还应具有一定的专业特色和技术优势。目的是为了有效地引导各教学环节从注重学生成绩向注重学生的学习过程和能力培养转变,回归工程教育的本意。尤其是在实践环节的考核方面一定要从严、从实,采用双导师评分法,对毕业设计课题的选题也应来源于生产实际或应用型课题,具有明确的专业背景和应用价值。 四、结束语 校企深度合作、构建校企联合培养体、创建工程人才成长环境是实施“卓越工程师计划”,培养卓越机械工程师的关键。本研究以安徽理工大学机械设计制造及其自动化专业校企合作实施“卓越工程师计划”为例,探讨“卓越工程师计划”的人才培养模式、培养方案确定、课程体系构建、配套政策、校企联合培养体构建和考核评价体系的改革等方面的问题,提出了相应的建议,可为同类专业实施“卓越工程师计划”提供建议和参考,培养满足行业的需要的卓越机械工程师。 作者:王成军沈豫浙黄如杭李刚单位:安徽理工大学机械工程学院淮南郑煤机舜立机械有限公司江苏鹏飞集团股份有限公司
机械传动论文:机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用 摘要:在科学技术快速发展的当今,促使技术水平的提高,使得大功率大容量的技术设备研发出来并广泛投入使用,以促进机械设计制造业的快速发展。液压机械传动系统是一种新型的技术,在机械设计制造中得到较好的应用。文章通过对液压机械传动控制系统基本原理进行分析,研究了该系统的优缺点,并探讨了该系统在机械设计制造中的应用。 在工业得到快速发展的过程中,在机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用范围逐渐扩大,并且液压机械传动控制系统的作用越来越重要。尤其该系统主要是以液体作为介质,以便达到能量的传动与控制目的,在工业控制当中的应用范围比较广,能够更好地促进工业化的发展。目前,对液压机械传动控制系统需要详细了解,对其基本原理进行分析,以便将其更好地应用于机械设计制造中,从而发挥出最大的应用效果。 1 液压机械传动控制系统的基本原理 液压机械传动控制系统的基本原理主要是在确保液体平衡的系统中能够静止,同时,液压机械传动控制系统中的液体在每个阶段的压强是相同的,并且均处于一个相对平衡的系统中,活塞大小的不同,其承受的压力范围也就不同,还需要根据其大小来施加相应的压力。针对较大的活塞,需要增加相对较大的压力,并且需要以液体为传动媒介来将压力转换为需要的能力。当液压在传动的过程中,需要配备相应的元件设备,以便支持液压的传动。其中主要的元件包括:(1)执行元件。主要是将液压泵提供的液体转换为机械能量,该执行元件的主要装置为液压马达,能够高效地将液压能量转换为机械能,以便确保液体对外的作用力。同时,液压元件可以对液体的流动压力与方向等进行全面的控制,以便有效地保障执行元件能够满足各种工作的需求;(2)动力元件。该元件主要是为系统提供重要的运行动力来源,主要的装置为液压泵。该装置在运行的过程中主要是依靠容量的大小来运行的,其中动力部件也称之为容积液压泵,齿轮泵是其主要的容积液压泵,通常是以齿轮的变化来促进液体的传输;(3)辅助元件。该类元件主要为管道,在液压泵中主要是通过将动力元件、液压马达与管道等共同协作来完成的;(4)辅助元件。液压机械传送控制系统中的元件种类较多,其中辅助性元件的功能主要是建设液压回路,以便确保液压机械传动控制系统正常运行。液压机械传动控制系统主要由液压泵、液压控制阀、液压执行元件、液压辅件组成,其液压机械传动控制系统的原理如图1所示: 图1 液压机械传动控制系统原理图 2 机械设计制造中液压机械传动控制系统的优缺点 2.1 液压机械传动控制系统的优势 该控制系统具有较广泛的应用范围,并且在各个领域中均有不同程度的应用。不管是在一般性的工业施工塑料加工机械中,还是在钢铁工业冶金机械中均具有较好的实用性价值。在各个领域中使用液压机械传动控制系统,可以取得较好的进展,并通常具备高效率、高压以及高速等优势。同时,由于液压机械的传动动力能量相对较大,该系统自身也具备较高的集成化作用,从而可以更进一步地促进一体化、小型化以及轻量化目标的实现。另外,由于液压机械传动控制系统与相关的电子技术具有紧密的合作关系,能够在相对较小的空间内进行精准的操作,并且还可以在各个领域中均能够发挥出该系统的最大化价值与作用。在当今世界科学技术得到较快的发展前提下,各个行业对液压机械传动控制系统的要求也在不断提高。通过将该系统与电子技术相互结合应用,并且目前在海洋开发事业以及宇宙航行等事业中得到较好的应用,从而促进了该系统在各个领域中的应用进程。另外,由于电液伺服系统的研发与应用,极大地提高了液压机械传动控制系统的使用效率。并且在该系统的控制元件中,通过灵活、便捷的原则来布置,由于液压机械传动控制系统具有体积小、重量轻与反应速度快等特点,在使用过程中进行操作与控制比较方便。另外,这种系统可以在较大的范围内进行调度处理,液压机械传动控制系统还可以对载荷进行适当调整。在该系统中,其主要的工作介质为矿物油,不仅对自身具有一定的润滑作用,还可以有效地延长机械设备的使用寿命,并且能够快速地完成直线运行,可以促进系统的自动化进程,具有较高的自动控制能力,从而可以有效地满足人们工业生产的需求,适应当今时代的 发展。 2.2 液压机械传动控制系统的缺点与不足 首先,液压机械传动控制系统可能会出现漏油现象,并且会影响到该系统的正常运行,对其运行的稳定性与正确性具有一定的损害。其主要是由于漏油缺陷会导致液压机械传动的比率无法得到保存,从而使得液压机械传动控制系统的运行稳定与正确性受到影响。促使系统运行的稳定性与正确性水平下降,并影响整个系统的运行与运行效果。在一定程度上会影响工业的输出产品质量,对企业的经济效益造成一定的不利影响。其次,液压机械传动控制系统中主要是由液体为传动媒介,如果液体的温度发生变化,会导致系统的运动特性出现一定的变化。液压机械传动控制系统对温度的要求比较高。因此,需要在系统运行的过程中,对温度进行有效的控制,尽量减少温度的变化,避免运行结果由于温差而出现偏差。另外,液压机械传动控制系统的故障检查与排查工作存在一定的难度。液压机械传动控制系统在运行的时候,通常会由于液压元件的运行而产生一定的金属粉末,其对机械设备造成一定的污染,并且容易引发机械故障。并且,一些外部的环境灰尘与粉尘等容易吸附在液压机械设备上,从而对该系统造成一定的影响,尤其是对系统的稳定运行造成较大的不利影响。然而这些粉尘与金属粉末在系统的运行过程中是不可避免的,从而给故障的排查与修复提高了难度。最后,液压机械传动控制系统在运行前,需要对系统进行严格的检查与清扫。由于液压机械传动控制系统在运行之前,需要对系统进行全面的检查与清扫,以便确保系统的正常运行,避免在运行的过程中出现一些由于外界因素引起的不良结果。 3 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用 3.1 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的发展 目前,我国现代化进程在不断的加快,大多数行业在施工与运行的过程中需要借助大型的工程装备,而液压机械传动控制系统可以满足这一要求。另外,由于部分机械设备的功率要求较高,同时其生产效率与精准度也相对较高,使得液压机械传动控制系统在机械设计制造中的使用可以有效地满足高集成化的需求,可以较快地满足施工需求与相关环境与条件的需求,具有较高的应用效率。此外,我国一部分高水平的技术设备具备自身的核心技术,自主研发能力较好,可以为极端化的工作环境以及精准度化的工作需求提供较好的前提条件。而液压机械传动控制系统相关技术的发展,促使我国一些技术在研究方面取得了不错的成绩。液压机械传动控制系统的集成化发展也说明了及时把握住系统的研发方向,才能够研究出社会需求的产品,更好地满足当今社会的需求,并发挥出产品的最大化价值与作用。 3.2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中应用的不足 我国液压机械哈攒动控制系统在机械设计制造中的应用取得了较好的效果,但是液压机械传动技术在使用的过程中仍然会存在一定的不足与缺陷。其中我国液压机械传动控制系统中的相关元件使用时,部分元件主要依靠国外的液压产品进行辅助,从而使得我国使用的部分产品与国际范围内使用的产品存在一定的差别。为了促进我国液压机械传动技术的发展,要想跻身世界前列,就必须要对液压机械传动控制系统在使用过程中存在的不足与缺陷进行详细的研究,以便采取相关措施解决,以便促进我国液压技术与产品达到国际标准水平。这样一来,才能够促使我国液压技术水平的提高,能够减少或消除液压机械传动技术在使用过程中的不足与缺陷,从而达到液压发展的目标。 3.3 液压机械传动控制系统在更多场合中的应用 随着计算机技术的广泛应用,液压技术得到了较好的应用与发展。液压技术与计算机技术的有机结合应用,可以不断扩大液压机械传动控制系统的应用范围与领域,并且发挥出更大的作用,同时可以高效率地完成预期目标与控制目标。另外,与传统的机械传动技术相比较,液压机械传动控制系统可以更加容易地实现运动与动力参数的控制。可以在一般的条件下提高液压工业的销售额,在工业领域中的应用比较重要。同时具有较好的传递效率,能够对输出进行有效的控制。另外,在该系统中配套的较大系统铜芯装置,可以对正反方向的运转进行有效的控制与实现,在机械操作的过程中能够实现各种操作动作。液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用具有广阔的前景,能够对变量系统进行开发与调节。 4 结语 在目前高科学快速发展的时代中,机械设计制造技术得到较好的发展,从而促使液压机械传动控制技术的应用领域在不断扩大,将液压机械传动控制系统应用于机械设计制造中,可以取得较好的成就。尤其是将液压机械传动技术与微电子技术相互结合起来,显著提高了液压机械传动技术在机械设计制造中应用的重要性,也促进了机械设计制造的良好发展。另外,目前液压机械传动技术仍存在一定的不足与缺陷,还需要对其进行深入研究,以便弥补不足与缺陷,促进液压技术的快速发展。 作者简介:刁志印(1975-),男,重庆人,四川凌峰航空液压机械有限公司工程师。 机械传动论文:液压机械传动设计制造理论研究 [摘 要]液压机械传动作为一种新型的技术在机械设计制造中不断得到应用,对机械设计制造起着关键性的作用。液压机械传动主要是以液体为介质进行能量传动和控制的方式,该系统以其较灵活的控制方式和便捷的控制属性在工业控制中的使用最为广泛。系统本身是以压流体为能源介质对各种机械进行控制,由一个元件回路的控制对若干个组合进行控制来完成能量的传递。文章就液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用进行分析。 [关键词]机械设计制造 液压 传动控制系统 1 液压机械传动的概述 1.1 系统的基本原理分析 液压机械传动的基本原理是保持液体在平衡的系统中能够静止。液压系统中的液体在各处的压强是一致的,在一个相对平衡的系统中,不同大小的活塞根据其本身承受压力的能力施加不同的压力就可以使得液体保持相对静止,小的活塞上面应该施加较小的压力,大活塞上面应该施加较大的压力。通过液体的传递可以达到变换的目的。液压在传动的过程中需要较多的元件,其中主要的元件有执行元件、动力元件、辅助性的元件和控制元件等,通过动力元件可以让系统产生运行的动力,主要代表元件有液压泵。液压泵在工作的过程中主要是依靠容量的变化进行工作,通常将这种动力部件称为容积液压泵。最常见的容积液压泵是齿轮泵,它通过齿轮的变动使液体进行运动。在对液压泵进行选择时需要注意能量的消耗问题,还需要解决一些液压效率问题。液压的执行元件可以将液压泵中提供的液压转换为机械能的装置,与液压泵相反的工作装置是液压马达,这种装置可以将液压能量转换为机械能,从而使液压对外做功。液压元件可以对液体流动的方向和压力的高低进行控制,能够确保其满足特定工作的要求。液压控制系统除了动力元件还有一些辅助性的元件,通过辅助性的元件可以建设液压回路。 1.2 液压机械传动的优缺点分析 1.2.1 液压机械传动的优势 液压机械传动的应用范围相对广泛,在各个领域都有基本的使用,无论是一般工业施工的塑料加工机械还是钢铁工业用的冶金机械都具有其自身的实用性。使用液压机械传动装置在各方面都能够取得较大的进展,这些装置具有高压、高速和高效率的特点,液压机械传动的功率较大,其本身也是高度集成化的系统,具有一体化、小型化和轻量化的特点,由于该系统和微电子技术可以紧密的配合,可以在小空间内实现对功率的准确控制,在各种行业的使用中发挥着较大的作用。 随着科学技术的发展,各个部门对液压机械传动的要求也逐渐提高。较多的液压机械传动控制系统和电子技术的配合在海洋开发领域甚至是宇宙航行等各个领域发挥着重要的作用。各种电液伺服系统的使用将液压机械传动的应用逐渐提高。总之,对于液压机械传动的元件应该根据需要灵活、方便的布置;液压机械传动具有体积小、重量轻、反应速度快和运动惯性小等特点,方便在使用的过程中进行操纵和控制,此外,这种系统在较大的范围内可以实现调速。传动控制系统还可以对载荷进行适当的调整。液压机械传动控制系统主要的工作介质是矿物油,可以自动润滑,具有较长的使用寿命。该系统比较容易实现直线运动和机械的自动化,如果使用电液联合控制,可以确保高程度的自动控制。 1.2.2 液压机械传动存在的缺点 影响液压机械传动控制系统运行的平稳性和正确性关键在于液压系统存在漏油的因素,从而导致液压机械传动的传动比例不能得到严格的保存。温度的变化对液压机械传动的影响相对较大,不同的温度会导致液压机械传动控制系统中的液体粘性发生变化,从而使得传动控制系统的运动特性发生改变,影响其工作的稳定性,为了保持液压机械传动控制系统工作较为稳定,应该避免在温度较高的环境条件下作业。此外,液压系统发生故障的情况下不能很好的对故障进行检查和排除。液压机械传动控制系统在运行的过程中容易造成污染,一些液压元件在机械加工的过程中容易产生金属粉末,这些粉末粘贴到金属管螺纹地区的胶带碎片上容易造成密封胶的脱落。液压机械传动控制系统在运转时其外部环境中的污染物也会吸附到液压油箱上面,导致系统运行不稳定。此外,系统在运行前没有对杂质清除彻底就会使得外部的杂质和系统本身附着的杂质复合,在元件的运行过程中产生一系列摩擦,不利于系统的正常运转。 2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用 2.1 机械设计制造中对液压机械传动控制系统的应用和发展 无论是现代建设还是国防建设,都需要将一些大型的工程装备融入到里面,液压机械传动控制系统作为一种新型的机械化系统能够满足当代设备的多种要求,由于一些机器设备的功率相对强大,具有较高的生产使用效率,精度也相对高,液压系统在这些行业中的使用能够满足高集成化的要求,可以很好地适应施工环境和不同的工作条件。我国一些高水平的技术设备具有较好的自主研发能力,主要原因在于极端化的工作环境和精度化的施工技术。液压技术的发展使得我国一些技术在研究方面也取得了较好的成就,系统的集成化说明只有抓住系统研究发展的方向,才可以研发出社会所需要的技术产品。 2.2 我国液压机械传动技术应用中的不足 我国液压技术在应用的过程中虽然在一些产品的使用上面具有较大的进步,同时凸显出液压技术发展的潜力和发展动力,但是在使用和发展的过程中还存在较多的不足之处。我国的液压技术在一些重要的元件使用上任然依靠外国的液压产品进行辅助,我国使用的一些产品在国际范围内和其他国家使用的产品之间存在着明显的差别。需要将我国发展成为液压强国,就必须弥补液压研究方面存在的不足和缺陷,要对液压技术进行研究,从而形成我国的自主产品和液压技术制定详细的发展目标,使我国的液压产品和液压技术超过国际上其他国家的产品和技术。只有这样,才能够使得我国的液压技术水平逐渐提高,减少在装备制造过程中的缺陷和不足,从而实现最终的液压发展目标。 3 结束语 随着工程机械技术的发展,一些新的技术和工艺逐渐出现,使得工程机械逐渐向智能化的方向发展,对工程机械装置的要求也逐渐提高。液压机械传动技术的发展和其在工程机械中的使用也具有较大的优势,尤其是液压技术和微电子技术的结合使得液压机械传动技术在工程机械中的作用越来越突出,极大地促进了机械技术的发展。我国的液压机械传动控制系统还存在一些缺陷和不足,需要加强对该技术的研究,促进我国液压技术快速的发展。 机械传动论文:齿轮在机械传动系统中的应用 [摘 要]齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动,是传递机器动力和运动的一种主要形式,是机械产品的重要基础零部件。本文分析了齿轮在机械传动系统应用中常出现的问题与原因,并提出了有效的控制策略。 [关键词]齿轮;传动;磨损;折断 一、齿轮在机械传动系统应用中的损伤和失效形式 齿轮传动与带、链、摩擦、液压等机械传动相比,具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长等一系列特点。齿轮传动是许多机械产品不可缺少的传动部件,也是机器中所占比重最大的传动形式。近几年来,虽然其他机械部件的制造技术与电传动技术有了较大的发展,但在生产中起到重要作用的传动形式仍为各种齿轮传动。齿轮在机械传动系统应用中的损伤和失效形式主要如下: (一)齿面疲劳点蚀 齿轮轮齿在交变应力的作用下,当循环次数超过某一极限时,工作齿面便会产生微小的疲劳裂纹。如果裂缝内渗入了润滑油,在另一齿轮的挤压下,封闭在裂缝内的油压会急剧升高,加速裂纹的扩展,最终导致表面层上小块金属的剥落,形成小坑,这种现象称为疲劳点蚀。 (二)齿面磨损 磨损是轮齿在啮合传动过程中,轮齿接触表面上的材料摩擦损耗的现象。主要发生在开式传动中的轮齿齿顶边缘和齿根过渡曲线部位。在闭式传动中,润滑油不洁也可能发生。 (三)齿面胶合 在重载传动中,由于润滑不当或散热不良等造成两齿轮工作齿面发生金属表面直接接触并相互粘连,较软齿面上的金属被撕下来形成伤痕的现象。 (四)塑性变形 在过大的应力作用下,轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成齿面或齿体的塑性变形。在较大载荷和摩擦力的作用下会产生。 (五)轮齿折断 轮齿折断是指轮齿的一个或多个齿的整体或其局部的断裂。通常有疲劳折断和过载折断两种。一般由于在载荷的反复作用下,齿根弯曲应力超过允许限度时,发生疲劳折断;用脆性材料制成的齿轮,因短时过载、冲击发生突然断裂。 二、传动齿轮出现问题的原因 (一)设计方面 齿轮的设计参数的技术要求,与不同应用领域机械的实际工况和使用条件结合不够紧密,针对性不够强,缺乏专项切实的科研和实验。有些标准、规范和测试方法、计算方法不统一、不先进。 (二)制造方面 制造误差齿轮制造时造成的主要异常有:偏心、齿距偏差和齿形误差等。所谓偏心,是指齿轮(一般为旋转体)的几何中心和旋转中心不重合。齿距偏差是指齿轮的实际齿距与公称齿距之差;而齿形误差是指渐开线齿廓有误差。装配不良齿轮装配不当,会造成齿轮的工作性能恶化。 三、传动齿轮问题的控制 (一)设计控制 对于传递功率较大的齿轮,齿根弯曲变形是主要影响因素,宜选用较大模数。而对于一般载荷不大的齿轮,应尽可能选用较小模数,因为此时的加工误差是主要影响因素,而且模数小可增加齿数,是啮合系数增大,有利于提高传动平稳性。 (二)制造控制 1、选择合适的齿轮材料 实践表明,工件材料的硬度大于HB240-260时,滚刀的磨损会明显上升,当走刀量过大时,引起切削过程的冲击和振动也会过大,甚至折断刀齿,进而造成齿轮表面加工质量的下降。因此在条件允许的情况下,被加工材料的硬度应尽可能控制在HB180-220范围内。 2、控制滚齿精度来提高齿轮的加工质量 对一般精度不高的齿轮可采用精滚方法达到产品质量要求,用标准齿轮滚刀加工即可;对汽车用齿轮加工工艺则采用滚剃珩磨工艺加工,滚齿时用剃前齿轮滚刀加工,加工精度应提高1-2级,特别是周节累积误差、公法线长度变动量和齿圈径向跳动必须严格控制,这些项目的精度将直接影响剃齿的加工质量,加工精度应提高2级。 3、正确装卡工件 在齿轮加工过程中,滚齿刀对齿轮的径向压力相当大,如果工件装卡不牢,滚齿刀会在齿轮的齿面产生震动,这种震动有时会使齿轮的齿面产生微裂纹。微裂纹的大小及密度与振动的频率和切削速度有关。?9级以下低精度的齿轮要求齿圈径向跳动在0.07mm之内,齿圈径向跳动过大的原因是工件安装的径向跳动及端面跳动。如果工装上的夹瓣牙形角太尖,开始时能夹紧工件,使用一段时间以后,牙形角开始磨损,并出现工件夹不紧的现象,造成齿轮齿圈径向跳动超差。如果把牙形角的角度改为70°角,并进行淬火处理,消除牙形角磨损的现象,齿圈径向跳动就会在公差允许的范围之内。 4、提高热处理能力 渗碳齿轮的热处理变形直接影响到齿轮的精度、强度、噪声和寿命,即使在渗碳热处理后加上磨齿工序,变形仍然会降低齿轮的精度等级。控制齿轮变形也必须在制造齿轮的全过程中设法去解决:减少齿轮材料冶金因素对变形的影响;采用控温正火或等温退火来处理齿轮锻件;改进设备,优化工艺,减少淬火对变形的影响。 (三)维护 使用齿轮传动时,在启动、加载、卸载及换挡的过程中应力求平稳,避免产生冲击载荷,以防引起断齿等故障。经常检查润滑系统的状况,油面过低则润滑不良,油面过高会增加搅油功率的损失。对于压力喷油润滑系统还需检查油压状况,油压过低会造成供油不足,油压过高则可能是因为油路不畅通所致,需及时调整油压,还应按照使用规则定期更换或补充规定牌号的润滑油。注意检查齿轮传动的工作状况,如有无不正常的声音或箱体过热现象。润滑不良和装配不符合要求是齿轮失效的重要原因。声响监测和定期检查是发现齿轮损伤的主要方法。 机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效形式分析及改进措施 [摘 要]随着煤矿机械化、现代化水平的提高,煤矿机械的功率日趋增大。煤矿机械的齿轮大多为中、大模数(模数6~20ram),多为低速(6m/s以下)重载传动,由于两传动齿轮之间是高副接触,单位齿宽的载荷值很高(20kN/cm),因此要求齿轮材料相应的应力达到一定的值。近年来,我国煤矿机械齿轮的制造质量和使用管理水平得到不断提高,但是从现场运转状况看,存在使用寿命不够长等问题,与世界先进水平相比,尚有一定差距。 [关键词]煤矿机械;齿轮失效;原因;改进 在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了机械传动齿轮新技术,使得煤矿机械可以有效进行节能控制,实现高效利用、可靠生产。大型、特大型矿井提升机功率达几千千瓦,采煤机的功率增加了4~6倍,掘进机的功率增加了2~3倍。功率的增大导致机械的输出扭矩增大,使煤矿机械的元部件特别是传动齿轮的受力增大,由于受煤矿使用条件和机器尺寸的限制,传动齿轮的外形尺寸却没有多大变化。为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命,对传动齿轮必然要提出更高的要求。 一、煤矿机械传动齿轮传动原理 随着煤矿机械现代化水平的提高,煤矿机械的功率日趋增大,为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命,在煤矿生产过程中煤矿机械传动齿轮应进行科学控制,煤矿企业中使用的现在机械设备中的轴承传动结构需要适应复杂多变的井下工作需求,机械传动齿轮的应用有效提高了开采设备的使用效率,它良好的传动效能比,科学解决了机械能耗的问题,煤矿机械传动齿轮的优势是体积较小,重量减轻,传动比大,结构紧密,承载力高,提高工作效能,较少机械能耗。在我国的煤矿企业中广泛使用,在煤矿机械传动齿轮中由于工艺以及设计问题,机械传动齿轮受到一些局限,这就使煤矿机械中减速器的设计使用成了障碍。 二、煤矿机械齿轮失效形式和失效原因 齿轮运转承载后,齿面相互接触并沿齿高方向滚动和滑动,接触应力使齿面表层内相应产生很大的剪应力,齿面的相对滑动又使滑动前方受压应力,后方受拉应力,齿面又受着拉、压交变应力的作用。除润滑不良、三体(磨粒)磨损、化学腐蚀外,一般地说,若轮齿承受的交变应力超过了材料的疲劳极限或强度极限应力,就会造成上述各种形式的磨损失效。 三、提高齿轮使用的措施 在煤矿生产过程中会存在煤矿机械齿轮传动轮轴承承载过量的情况,对生产工作存在安全隐患,在矿井机械设计中需要着重考虑。利用现在科技与先进的工程机械设备进行煤矿机械齿轮传动轮轴承的有效科学设计可以提高机械设备的使用寿命。在井下开采中煤矿机械齿轮传动轮轴承需采用合理安装以达到提高对煤矿机械齿轮传动轮轴承使用寿命的效果。加强使用管理注意观察噪声、温升是否正常、润滑油的使用是否合理等,可以有效提高齿轮使用寿命。高效生产是安全保障的第一标准,煤矿生产中的能耗大多集中在齿轮传动设备中,齿轮传动中应用新技术进行电机齿轮调速可以有效地提升工作效率,减少能源消耗。在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了高效的节能新技术。 1、煤矿机械齿轮的高效技术 煤矿机械齿轮的高效生产是节能的第一标准,煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中,采取煤矿机械齿轮电机功的变频控制可以有效促进高效生产。煤矿机械齿轮的使用中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理,在煤矿机械齿轮传动过程中,齿轮得到了广泛的应用,齿轮中应用数字技术进行交流电机调速可以有效地提升工作效率,减少能源消耗。在煤矿生产过程中使齿轮的机械设备广泛采用可以有效进行节能控制,实现高效利用、可靠生产。 2、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的应用 齿轮传动轮轴承采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。由于在煤矿生产过程中需要消耗大量的电力资源对机械设备进行科学控制,煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中,采取煤矿机械齿轮传动控制可以有效解决电机的高消耗低效益的问题,实现能源的高效利用。在这个过程中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理,在生产控制过程中,煤矿机械齿轮传动得到了广泛的应用。煤矿机械齿轮传动应用现代技术进行机械设计可以有效的提升工作效率,减少能源消耗。 3、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的结构 用轮内孔充当轴承滚子的外圈滚道,为保证多排圆柱滚子有良好的润滑,采用在轮齿根处钻几个直通排与排之间小孔和在挡环圆周上开设润滑油孔的方法。煤矿机械齿轮存在阻力较大、单位运输量较少,但是功率消耗大,牵引电机运输过程存在运输间断、生产消耗较大的问题,煤矿开采运输系统应延用煤矿机械齿轮以此减少电能消耗。为减少煤矿机械齿轮损耗,首先需要画出电气设计图以及继电器柜的布局,这样才可以安装调试,方便修改控制。但是使用煤矿机械齿轮,润滑油能顺畅地进入密集的圆柱滚子间。煤矿机械轮内圈与轴均充当了轴承滚道,这样就对轮和轴除要求有高的加工质量外,还要有很高的热处理硬度。 4、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的确定 煤矿机械的短圆柱滚子的型号、直径和长度等参数可在轴承样本上选取。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量选择模型要具有估计归纳的最小错误,并且重新设定模型在煤矿机械的设计中体现。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的典型选择中使用k=10。虽然每次拥有的是数据1/k(比以前的数据少很多),但计算还是比较贵的相对于不运用交义验证,因此需要训练每一个模型k次。然而k=10是通常的选择,在真正的问题研究中数据往往是缺乏的,有时我们会用一种极端的选择k=m,目的是每一次尽可能的避免无数据状态。计算结果取整数部分,舍去的小数部分在0.2左右,如不符合,可修正轴承孔内径。 5、煤矿机械齿轮的自润滑轴承的应用 煤矿机械齿轮的滑动轴承有抗冲击、振动性好、定心精度高、径向尺寸较小等优点。滑动轴承的摩擦损耗大,煤矿机械齿轮对轴承材料的减摩耐磨性能要求较高,维护比较复杂,煤矿机械齿轮受国内材料业发展水平的制约。滑动轴承主要的失效形式为磨损,防止失效的关键在于能否保证轴颈和轴瓦间形成一层边界油膜。煤矿机械齿轮的自润滑轴承可以任意改变功能性间隔而不用真正改变任何有意义的东西。当压强P较小时,即使P与pv都在许用范围内,也可能因滑动速度v过大而加剧磨损。采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。机械齿轮直接影响机械设备的使用性能,承受外部载荷,仅有周向压缩应力把主轴受力传递给承力元件,机械内部没有支环,在大型矿井中,煤炭机械设备工作量大,保证安全生产,机械齿轮的工作构件、受力情况等均与所装配的工作元件有关。 结语 我国煤矿机械设备事故率多的现状一直困扰着煤炭生产和运输,是一个亟待解决的重要问题,其中机械齿轮的失效是造成煤矿机械设备不能正常运行的主要原因。因此,对各种齿轮的失效形式及原因的分析和讨论,对改进煤矿机械设备事故率多的现状有非常重要的现实意义。 机械传动论文:煤矿机械传动齿轮的失效问题处理研究 摘 要:煤矿工作一般都是比较严谨和危险的工作,煤矿机械故障不仅影响着工程的进度,降低生产效率,也影响着施工人员的生命安全,而传动齿轮的失效问题是煤矿机械最为常见的问题,所以加强对传动齿轮失效问题的研究具有重要的意义,文章先分析传动齿轮失效的表现形式,进而探索出现这些问题的原因,最后经过研究得出避免传动齿轮失效的有效措施。 关键词:煤矿机械;传动齿轮;失效;有效措施 在煤矿产业中,传动齿轮应用非常广泛,是煤矿机械的一个重要组成部分,但是煤矿的运输重量一般都很大,在施工过程中,很容易导致超重现象,长时间高强度的工作就会导致传动齿轮出现问题,导致机器瘫痪,影响煤矿的施工作业,降低生产效率,甚至造成安全隐患。 1 传动齿轮的工作环境及工作特点 煤矿的生产作业一般都是在矿井中进行的,传动齿轮的工作环境大多都是在地下进行生产作业,井下的环境比较复杂恶劣,所以传动齿轮要适应井下复杂的结构情况,因此相对而言传动结构也复杂一点。由于煤矿是重型产业,要求传动齿轮具有比较高的承载能力和性能,矿井一般空间不是很大,所以传动齿轮还要满足体积小,抗冲击能力强等特点,传动要求高效率,尽量减少过程中能量的损失。 2 传动齿轮失效的表现形式 2.1 传动齿轮磨损失效 磨损的程度分为很多种,一般分为:正常的磨损、中度磨损、破坏性磨损、磨料性磨损以及腐蚀性磨损等。一般性的磨损不会对齿轮的传动造成重大的影响,比如正常的磨损,这是齿轮传动过程中必然存在的,在齿轮的使用寿命中,不会造成齿轮失效,这个磨损是经过时间慢慢磨损的,不影响齿轮的正常转动;对于中度磨损,这个要比正常的磨损速度快一点,在齿轮传动工作的过程中,可能会发出噪音,由于磨损的程度比较大,损失机械能,会降低齿轮工作的效率;破坏性磨损,这个磨损的程度就很大了,齿轮表面会形成严重的损伤,严重影响传动齿轮工作的效率,破坏了齿轮的结构,大大缩短齿轮的使用寿命;磨料性磨损是指在齿轮中间进入了一些颗粒,增大了齿轮间的摩擦系数,摩擦力增大,加速了齿轮的磨损,可能会出现齿轮停止转动的现象;腐蚀性磨损就是在齿轮转动的过程中与周围的化学物质发生的反应,发生了齿轮表面的腐蚀,严重影响齿轮的工作效率。 2.2 传动齿轮疲劳失效 在加工过程中,齿轮的表面肯定存在初始裂纹,加之传动齿轮工作的过程中应力的反复作用下,造成材料的疲劳,当作用的应力超出了材料的疲劳极限时,裂纹就会延伸扩张,加速齿轮的损坏,出现齿轮失效。 2.3 传动齿轮胶合失效 齿轮的转动需要润滑油的帮助,在强重力作用下,齿轮间的润滑油不能及时的补充,造成两个齿轮接触面的油膜挤破,两个金属齿轮直接接触在一起,在高速运转的情况下,温度上升,可能造成齿轮的胶合,出现失效。 2.4 传动齿轮断裂失效 齿轮的断裂意味着彻底不能工作,断裂分为疲劳断裂,高负荷断裂以及淬性断裂等。疲劳断裂就是齿轮在弯曲应力的反复作用下,出现裂痕,当应力超出了齿轮的疲劳极限时,裂痕继续扩张,导致断裂;高负荷断裂是指在高强度的作业状态下,负荷已经超出了齿轮的额定负荷导致的破坏性断裂,或者由于腐蚀使得齿轮部分点出现点蚀,导致断裂等;淬性断裂是指传动齿轮经过热处理时产生了过大的内应力,产生裂纹,外界的压应力与弯曲应力的作用下,产生疲劳,当超过它的疲劳极限时就会促使裂纹延伸,导致淬性断裂,这种断裂的特点就是初始断裂的部位颜色会有点深,这是氧化的结果。 3 传动齿轮出现失效的具体原因 设计阶段:由于齿轮工作环境的特殊性,决定了煤矿机械齿轮设计的特殊性,在设计阶段,可能忽视了传动齿轮在矿井工作的特殊性,按照传统的设计来设计煤矿机械传动齿轮,造成传动齿轮不能满足矿井下高强度,环境复杂的要求,达不到韧度、抗冲击和耐疲劳的要求,这是导致传动齿轮失效的自身原因之一。 齿轮的制造加工阶段:即使齿轮的设计没有问题,若在制造加工方面不合格,齿轮一样会失效,如果质量把控不严格,锻造时化学成分超标或者化学成分有残留,降低了齿轮的性能,不能满足工作的需要。例如:在加工过程中C的含量超标,就会增加齿轮的脆性,容易发生断裂,造成失效。 齿轮的安装使用阶段:不正确的安装方式同样会导致传动齿轮的失效,安装的位置出现偏差,影响整个传动齿轮的安全,同时,传动齿轮的工作需要润滑油的不断补充,一旦缺少润滑油就会增大摩擦力,降低齿轮工作的效率,增加磨损,导致传动齿轮的失效。 4 避免传动齿轮失效的有效措施 根据上述传动齿轮出现时效的形式和失效的原因,制定防止传动齿轮失效的有效措施,避免失效问题的出现。 4.1 齿轮设计阶段控制 设计阶段要充分的对煤矿齿轮的工作环境进行研究考察,只有充分了解齿轮的工作环境和工作性能的需要,才能对齿轮提出合理化的设计。根据煤矿齿轮工作的特殊性,优化齿轮的设计方案,满足齿轮抗冲击力、耐疲劳性以及承载力的要求,进行精确的计算,在符合国家标准的前提下,选择适合煤矿特殊工作的材料,尤其是钢材的选用尤为重要,这直接影响着齿轮的强度,最好经过研究确定选材,确定润滑油等,以免后期工作出现漏洞。 4.2 齿轮工艺制造阶段控制 选材好工艺也好才能保证传动齿轮的质量,要严格控制齿轮制造过程中的质量,改善制造工艺,提高工艺质量。传动齿轮的表面不能过于光滑,研究表明,表面略微粗糙的齿轮要比表面光滑的齿轮使用寿命更长,这个粗糙度应该根据实验来确定,合理的控制粗糙度,将齿轮的性能提升到最佳状态。 4.3 齿轮安装阶段控制 齿轮的安装看起来很简单,其实有比较高的要求,对于传动齿轮的平衡度、垂直度都是有要求的,而且这个标准还很严格,稍微有一点偏差就会影响整体的性能,所以,在安装阶段应该有专业人士来进行指导,运用专业的工具辅助安装,最大限度的减少齿轮间的摩擦,降低损耗,提高工作效率,延长使用寿命。 4.4 齿轮使用及维护阶段控制 在传动齿轮的使用过程中,应尽量不要超过传动齿轮的额定负荷量,润滑油也要及时补充,保证传动齿轮是在润滑油的辅助下工作,此外,润滑油不能掺入杂质,保持纯净,杂质进入齿轮间会增大摩擦系数,影响齿轮的正常工作。设备的使用过程中应该定期维护保养,并检查传动齿轮,及时发现问题并处理问题,对于可能发生的问题做到及早预防,防患于未然,防止出现传动齿轮的失效问题。 5 结束语 煤矿产业是我国比较重要的一部分,煤矿的产量决定于煤矿机械的工作效率,影响着经济的发展,传动齿轮在煤矿机械中发挥着重要的作用,保证传动齿轮的正常工作是保证煤矿机械正常工作的重要前提,传动齿轮失效是齿轮常见的问题,我们必须对其进行研究,找到避免失效的有效措施,每个阶段严格把关,将失效概率降到最低,提高生产效率。 机械传动论文:关于机械传动技术发展探讨 【摘要】 随着科学技术水平不断提高,机械技术得以快速发展,机械传动技术是作为机械技术体系的核心组成部分之一,为机械产业的发展提供了重要的技术支持。本文就业机械传动技术发展现状和未来的发展趋势进行浅显探讨,以期能够为机械技术研究人员提供一定参考价值。 【关键词】 机械传动技术 发展现状 发展趋势 一、引言 近些年来,随着社会经济建设规模的不断扩大,机械在社会生产领域的应用力度越来越大,以机械代替传统的人工生产,在生产效率方面显现较强优势。机械系统有原动力系统、传动系统和执行系统三大部分组成。各个部分在机械系统中发挥着不同的作用。机械的动力由动力系统提供;机械执行系统的结构比较复杂,并具有功能多样性;传动系统是联系这两个系统的桥梁。如果机械系统没有传动系统,那么机械系统也就无法运转。所以,不管是在任何时期,不管是机械技术如何的发展,都离不开机械传动系统。本文就机械传动技术发展现状进行了探讨和分析,并对其未来的发展趋势进行了展望,以期通过本论文的浅谈,能够给机械传统技术研究者提供一定的参考。 二、机械传动技术的雏形 早在我国春秋时代,先人们就已经开始研究机械。桔槔就是先人们充分利用缸盖原理设计制造的简单的机械,这是我国机械的雏形。该种机械可谓是我国机械的鼻祖,对未来我国机械技术的发展有着历史性的影响。先人们所制造的桔槔采用的是缸盖原理。缸盖原理就涉及到传动系统。与其说桔槔是机械技术的雏形,不如说是人类智慧的结晶。随着历史车轮的滚滚向前,我们的先人们又发明了指南车,该种车是利用齿轮传动系统和离合装置开控制和指示车的方向。不过对于指南车的具体叙述在现有历史文献资料上没有详尽的记载。但这也从某种意义上表明了该种车确实存在和使用过,是人类机械技术发展的重要标志。到了西汉,人类发明了齿轮,通过齿轮传动完成某个简单动作。放眼于国外,许多文献资料上都能找到有关机械的记载。从罗马国的谷物碾磨机到法国的谷物磨中率先采用了斜齿轮传动,都见证了传动技术的发展历史。不过需要提出的是,该时期的齿轮的材质是石头,耐久性不是很好。这和当时的社会生产力和科技水平有着必然的联系。从上述我们可以得知不管是我国还是外国从古代就开始研究机械传动技术。到了十四世纪,欧洲所发明的钟表中使用了齿轮系统。基于时钟对工艺要求比较严格,相应地对传动齿轮的精密度要求也比较高,如果采用原始的石材作为齿轮制作原料。那么时钟的准确性将很难得到保障。这个时期,欧洲人使用金属作为齿轮的材质,极大地提高了时钟走时的准确性。不过,我们需要注意的问题是,在第一次工业革命爆发之前,机械和齿轮只是一种概念,尤其是机械传动技术并没有进行深入发展。机械传动技术真正意义的发展是在第一次工业革命爆发后;该时期世界上的一些国家都加大了对机械传动技术的研究力度。蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命的全面爆发。第一台蒸汽机器是一个名叫纽克曼的苏格兰铁匠发明制造的,这在当时是最先进的蒸汽机了。直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。 三、现代机械传动技术的发展现状 随着社会经济的发展,机械传动技术得到了广阔的发展空间。十九世纪末,内燃机和电动机在社会领域中得以广泛的应用,相应地对机械传动技术提出了更高要求。到了二十世纪,随着科学技术的发展,传动技术更是取得了巨大进步,一些构造比较复杂的齿轮在这个时期已经出现,比如直齿轮、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动。这些齿轮在机械中的应用推动了工业的发展,使工业逐渐向机械化和精密化迈进。二十世纪五十年代,出现了齿轮几何学,并逐渐发展成为一门独立学科,该学科知识在高速重载汽轮发电机传动系统中涉及的比较多。自进入二十一世纪,机械传动技术已经相当成熟,齿轮作为传动系统的重要载体,在社会多领域中都有涉足。比如齿轮在航空航天领域的应用。基于航天领域特殊性,相应地对传动系统的要求也比较高,这就促使传动系统的发展也被推向了新的高度。就我国机械传动技术发展总体情况而言,同国外发达国家技术水平相比,还存在一定的差距,这是我国机械领域需要重点研究的技术课题。 四、机械传动技术未来发展趋势 随着社会生产力的不断提高,人们对机械传动技术势必会提出更高要求,以满足社会生产需求。当今时代是信息爆炸时代,计算机技术、微电子技术、通信技术这些先进成熟技术在当今机械传动系统中的融合力度越来越大。这也必将推进机械传动技术向智能化、信息化方向发展。在这样多种技术共存的年代,机械领域的科技人员应紧握时展脉搏,结合我国机械传动技术发展现状,积极探索机械传动新技术,研究出高品质的机械传动技术,逐渐缩短我国同世界发达国家机械传动技术水平差距,促使我国同世界机械传动技术水平接轨,成为技术强国,进而提升我国的国际地位。 机械传动论文:农业机械传动带的安全使用与维护 摘要:农业机械中传动皮带是负责带动各种辅助机构运转的部件,拖拉机安上皮带轮,可以进行各种固定作业,如抽水、脱粒和发电等。如果传动皮带出现了断裂或打滑故障时,将导致农机性能下降,直接影响到农业机械的正常使用。最常见的是三角形传动皮带,三角形传动皮带通常是数根并用,带轮上有相应数目的型槽,用三角形皮带传动时,带与轮接触良好、打滑小,传动比相对稳定,运行平稳。三角形皮带传动适用于中心距较短和较大传动比的场合,在垂直和倾斜的传动中也能较好工作。但在作业中,传动皮带因制造质量、使用维护等方面的原因,往往会出现不同的故障,使其使用性能下降,不能很好地完成工作,影响到农业机械的正常使用,因此要定期检查保养传动皮带的技术状态。 关键词:农业机械传动带;安全使用;维护 1 农业机械传动带安全拆装注意事项 农业机械上动力输出皮带轮是一个独立部件,可根据需要安装,不用时应拆下。各种机型的皮带轮结构大同小异,一般规定,15.7千瓦以上的拖拉机,在发动机标定转速下,皮带轮圆周速度为(16±1)米/秒。皮带轮的旋转方向可以改变。 更换、安装工作的复杂性取决于农业机械的构造,安装人员通常能够在发动机上或附近的路径图中找到所需的资料。假若没有路径图,下述简易规则将有助于安装人员:(1)传动皮带有V形槽的一边和传动轮槽相互啮合。(2)传动皮带一般环绕传动轮。(3)通常若只有一个传动轮绕带,安装可能不正确,该传动轮靠近传动轮组的中央,而且总是一个无槽传动轮。(4)假若安装的传动皮带显得过长或过短,那很可能是绕过传动轮的路径不对。(5)传动皮带应稳妥地安装在所有的传动轮槽上,传动皮带应自由地跨越而不触及发动机的任何部件。另外,还要注意以下事项: 一是更换传动皮带时,必须使皮带的张力降到最低,才能取出,严禁同步带在有高张力的情况下,利用非专业的工具硬性撬下来。 二是更换皮带时要断开蓄电池,以免手在引擎室内时,风扇叶会意外旋转。在卸下旧的传动皮带之前,先检查传动轮的校准。如果驱动轴不平行,或者传动轮偏离轴线位置,那么驱动装置就会磨损传动带,使其提前报废。 三是安装时要按厂家规定的安装张力要求进行安装。农业机械皮带传动是利用皮带与带轮之间的摩擦来传递动力的。皮带张力的大小很重要,过大会加剧皮带疲劳损伤,过小会引起皮带的打滑。安装时,应注意使皮带的松边在上,以增大带轮包角,可靠传递动力。 四是安装传动皮带时,首先将中心距缩小,将皮带套在带轮上后,慢慢增加中心距,满足规定的初拉力要求,严禁用其他工具强行撬入和撬出,以免对传动皮带造成不必要的损坏。安装传动皮带时两带轮轴线应相互平行。一组传动带的型号要相同,长度要相同,以免各传动皮带受力不均。要采用安全防护罩,以保证操作人员的安全。 2 农业机械传动带安全使用注意事项 一是产品选购的注意事项。要看好皮带轮的型号及选择合适的长度。选择好的品牌并注意其防伪标志。 二是传动皮带都是橡胶制品,因此在使用中要防止油、酸、碱对其腐蚀。在拆卸安装、检查调整传动皮带时,如果手上沾有油脂,要擦拭干净再进行操作,更不要将传动皮带放置在油污中。如果传动皮带不慎沾上油污,请谨慎使用,最好立即更换。 三是机器长期不使用,应放松传动皮带。避免弄上油污,否则应及时用肥皂水清洗。 四是注意传动皮带工作温度不能过高,一般不超过50℃~60℃。传动皮带应保存在阴凉干燥的地方,挂放时应避免打卷。 五是传动皮带靠两个侧面工作,如带底与带轮槽底接触摩擦,则需更换传动皮带。及时清理带轮槽中的杂物,防止锈蚀,以减少V型带和带轮的磨损。 3 农业机械传动带的维护保养 一是在日常检查中要特别注意皮带的磨损情况。如果皮带磨损严重,就会使皮带和皮带轮的接触面积锐减,这时只要用力一压皮带,皮带就深深地下沉到皮带轮的槽内。此外,如果发现皮带表面出现龟裂以及剥落等现象,或者皮带出现滑磨声,表示皮带可能会断裂,必须立即更换。如果不及时更换,皮带一旦在行驶途中断裂,机械将不能正常行驶。 二是定期检查皮带是否有松弛和断裂现象,如有一根松弛或断裂则应全部更换新带。在发动机正常工作的条件下,建议每4年换一次皮带。但发现皮带过度磨损或撕扯时必须随时更换。不同功能皮带的使用情况也影响到皮带的磨损程度。当传动皮带显示出以下情况,就应加以更换:底胶有规律地出现断层、带轮侧壁闪亮或光滑。 三是传动皮带在使用过程中要适当调整。传动系统在使用过程中,要经常检查皮带的张力。传动皮带过松,磨损会加快,而过紧则会使传动皮带拉长,同时还会缩短轴承的使用寿命。正常的张力是:用大拇指按压大小皮带轮切点中间时,能按下15~20毫米为合适。 四是三角形传动皮带在使用过程中,其受力面为两侧,三角形传动皮带两侧成楔形磨损后会自动向内走,继续保持原有的摩擦面。若是三角形传动皮带最窄处与皮带轮的底部接触,两侧的摩擦面就不能正常受力,这时就应该更换三角形传动皮带,否则传递效率会降低。 五是安装带轮时应保证同一回路中带轮槽对称中心面位置度偏差不大于中心距的0.3%。调校不准的情况下可以用直角加以检验。如果在传动轮表面和直角之前出现间隙,就表明存在着轴线不平行的现象。一旦轴线不平行,就必须调校或更换失效的传动轮、传动轮支架或轴。 作者简介:韩鹏,大专学历,公主岭市龙山乡农机技术推广站,助理工程师,研究方向:农机推广。 机械传动论文:液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的应用 一、液压机械传动控制系统的原理 液压机械传动控制系统的原理:保持系统内各处压强相等,即保持在系统中的液体能够静止。对不同大小的活塞进行控制,根据不同大小的活塞本身受力能力的差异来调整各处压力,使得小活塞压力相对小一点,大活塞压力则相对大一点,即可保证系统内各处压强相对平衡,液体在系统内能够维持静止不动的状态。通过液体作为介质进行传递来达到能量变换的目的。整个变换过程需要液压控制阀作为控制元件、液压泵作为动力元件、液压马达等作为液压执行元件、管道等作为液压辅助性元件等共同完成。液压泵是一种常用的动力元件又称容积液压泵,能够在系统的运行过程中提供运行所需要的动力,工作原理是容量的变化产生压力的差异。注意事项是,在选择液压泵时应注意液压效率以及能量的消耗问题。液压马达在系统运行过程中充当执行元件,与液压泵的作用刚好相反,其作用是将容积液压泵提供的液压转换成机械能,达到液压对外做功的目的。液压控制系统以及一些辅助性的元件的作用则是建设液压回路,对系统内的液体进行控制,保证系统能够达到预计需要的效果,从而达到满足工作需求的目的。 二、液压机械传动控制系统的优势和缺陷 1.液压机械传动控制系统的优势。(1)高压、高速、高效率。液压机械传动控制系统在控制元件、动力元件、液压执行元件以及液压辅助性元件的共同作用下,使得液压机械传动的功率较传统的液压传动和机械传动要大。同时,系统与微电子技术相结合,使得系统本身高度集成化,能够实现小空间内对功率的准确控制。(2)小型化、轻量化、反应快、惯性小。由于液压机械传动控制系统本身又具有高度集成化的特点,所以系统具有轻量化、小型化、运动惯性小等特征。此外,各种元件的相互协调配合,能够使得系统操作灵活简单,系统内的控制元件可以对载荷做适当调整,从而实现自动变速换挡。并且整个系统与电液联合控制,将会实现机械高程度的自动化控制,能满足人们越来越高的需求,适应时代的发展趋势。 2.液压机械传动控制系统的缺陷。(1)液压系统漏油影响系统运行的平稳性和正确性。液压机械运动控制系统存在漏油的缺陷会导致液压机械传动的传动比率不能得到保存,导致液压传动系统运行的平稳性和正确性受到影响,使得液压传动系统的平稳性和准确性降低,对整个系统的运行以及运行的效果极为不利,进而影响到企业输出产品的质量。(2)温度的变化会导致系统的运动特性发生改变。液压机械运动控制系统对温度要求比较严格,当温度较高时,会改变系统中液体的黏性,从而使得液压机械运动控制系统的运动特性发生改变,造成工作的稳定性受到影响。因此,在系统的运行过程中应格外注意温度的变化,避免运行结果因为温度的变化产生偏差。(3)故障的检查和排除工作不易进行。液压机械运动控制系统在运行过程中会因为液压元件的运作产生一定量的金属粉末对机器设备造成污染容易发生故障。同时,一些外部环境的灰尘粉也极易吸附到机器设备上,从而对系统稳定性的运行产生影响。而这些在系统运行中都是不可避免的,又比较复杂对故障的检查和排除会造成很大麻烦。(4)系统运行前需要对系统进行严格的清扫。液压机械运动控制系统在运行前首先需要对系统进行全方位的严格清扫,最大限度的避免系统运行过程中一些外界因素可能对系统运行的结果产生影响。 三、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用 液压机械运动控制系统利用其自身系统的高度集成化能够满足各个领域中企业建设对一些大型的工程装备的需要、较大功率的需求、精度和工作效率较高的需求等。同时,由于其自身兼具惯性小、轻量化、小型化、反应快等特点,使得操作灵活简单,适应各种施工环境和施工条件。在一些自主研发的机械的设计及制造中,液压机械运动控制系统能够充分的发挥作用。机械设计可以跟液压机械运动控制系统的工作原理相适应,借助系统自身的各种优势不仅能弥补传统机械传动和液压传动的缺陷,而且将二者结合起来以后对机械制造的难度的降低,精准度的提高以及工作效率的大幅度提升都有促进作用。此外,液压机械运动控制系统能够较容易实现自动化的控制,将其引入到机械设计和制造的应用中,能够促进机械设计和制造的自动化进程,对机械业的发展具有极其重要的意义,是未来机械设计和制造的发展方向,能够较大的改善产品的质量,缩短产品生产周期,促进产品功能的高效,有效的满足人们对机械产品越来越高的要求。液压机械运动控制系统已经广泛应用到国防建设和现代建设中机械的设计和制造中了。 四、液压机械传动控制系统在机械设计及制造的应用中存在的问题 随着液压机械运动控制系统的提出和发展,液压机械运动控制系统已经开始广泛应用到各个生产领域,并为人们的生活带来了极大的便利。但是,在目前的系统中仍然存在着一些缺陷。一个突出的表现就是,我国目前液压机械运动控制系统中使用的一些动力元件、控制元件、辅助性元件、执行元件等都需要从国外进口,并且在国际范围和其他发达国家相比有明显的差异。根据液压机械运动控制系统的工作原理以及一些重要元件在系统运行过程中充当的角色,重要元件在系统运行中的重要性可想而知,重要元件的水平直接影响着液压机械运动控制系统的完善性以及功能的高低。因此,要想机械的设计和制造业能够自主创新稳固的发展,应该重点弥补液压系统中重要元件存在的缺陷,学习借鉴并实现创新,提高液压元件的功能和适应性以及液压机械运动控制技术。只有这样,才能从根本上发展我国的液压机械运动控制系统,并提高其在机械的设计和制造上的应用,带动各个行业领域的共同发展进步。 总结 液压机械运动控制系统,是一种新型的技术,能克服传统机械传动和液压传动的缺陷,运用液压使能量进行转换的原理,并通过控制系统进行一系列的控制,实现机械循环运转的目的,对各类需要大型设备的企业建设具有重要作用。将其运用到机械的设计和制造中能提高工作效率、产品质量,更好的满足人们的需求。但其在发展过程中,仍然存在一些不足,尚需进一步的改善和发展。 (作者单位:空军南京航空四站装备修理厂) 机械传动论文:伺服机械传动链刚度分析 摘要 :在伺服系统中,传动链刚度是影响伺服性能的关键因素。本文主要对伺服机械的传动链刚度进行了特性分析及影响因素分析,在此基础上结合工程实际给出了传动链刚度的一些验证估算算法。 关键词 :伺服机械 传动链 刚度 引言 在伺服系统中,机械结构占有比重很大,优良的机械结构是伺服系统的基础,没有该基础,即使有再好的伺服技术也发挥不了作用。因此如何提高动态性能成为机械结构设计的难点。一般常用机械谐振频率的高低来衡量系统的动态性能[1],式中,K为传动链等效刚度,JA为负载转动惯量。目前,有两个可使谐振频率提高的方法,一是减小转动惯量。一般结构设计的目的就是减小转动惯量,但由于限制因素比较多,如果要达到一定的精度和承载能力,那么结构件就不可太单薄,这样会使重量和惯量都有所增加;二是提高(传动链)刚度,提高传动链刚度并不会明显增加转动惯量。 1、传动链刚度特性 传动链刚度是指传动链承受载荷时发生弹性变形的程度。当电机驱动负载运动时,因为受力不同,会令伺服机械系统的所有零部件都产生不同程度的弹性变形,这会降低整个系统的结构谐振频率,同时限制伺服带宽,从而影响伺服系统的稳定性、动态响应和伺服精度。因此,提高传动链刚度可提高整个系统的谐振频率,保证传动精度。 对于传动链来说,每根轴的扭转刚度折算到电机轴上,各轴刚度需除以减速比的平方。那从电机轴的角度来说,如果各轴按等效刚度条件来设计时,就需要相当大的末级输出轴直径,然而很难将这一设想在结构设计中实现。显然,传动链的末级就是传动链刚度的薄弱环节[2]。 2、影响传动链刚度的因素 影响刚度的主要因素有材料及其结构形式。增加刚度就会选用弹性模量较高的材料;而通过扭转刚度的公式可知,轴的扭转刚度与轴直径的四次方成正比,那么在结构允许的前提下,增加传动链末级轴的直径可明显提高刚度[3]。 设计传动链时,由于负载转动轴的本身刚度比较强,传动链的末级输出轴以及输出轴上的零部件就尤为关键,故而影响刚度的薄弱环节不适合安排在传动链的末级输出端。 在总传动比一定且结构尺寸许可的情况下,增加传动链末级速比,可以使末级输出轴的折算刚度相应提高。 3、传动链刚度的验证估算 伺服机械系统是精密的传动系统,通常为了减少弹性变形对伺服系统的影响,需在方案设计阶段对传动链刚度进行验证估算。 3.1 霍尔兹法计算验证 传动链的刚度是由扭转引起的,对传动链的每根传动轴来说,它的刚度主要是由轴的扭转刚度、齿轮轴弯曲变形引起的附加扭转刚度,以及齿轮的弯曲变形引起的扭转刚度串联叠加组成。一般计算时,分别计算每根传动轴上的各因素影响刚度,再按照串联系统等效刚度算法得出各传动轴的刚度。 现以某伺服系统为例,对传动链刚度的计算作简要介绍。图1是其双链伺服传动系统的结构简图,该系统是电机驱动减速机带动末级齿轮传动。在此传动链刚度计算时,选择轴的扭转刚度、齿轮轴弯曲变形引起的附加扭转刚度为主要影响因素。 齿轮传动链中齿轮轴的支撑方式有简支梁和悬臂梁,不同支撑方式下的齿轮轴弯曲刚度KW按各自方式计算,有辅助支撑的简支梁在计算时,可将该梁分为两段简支梁计算其各自的弯曲刚度后串联计算该梁的总刚度。本文示例中的齿轮轴为悬臂梁。 K为伺服传动链总的等效刚度。文中示例仅为简单的一级双链传动,伺服传动系统通常是多级传动,为了方便计算,一般都将其转化成等效直线系统,计算方法依据以上算法类推。 3.2 简要估算 上述的计算方法比较繁杂,因为传动链输出端是刚度比较薄弱的环节,故在实际工程中对刚度进行估算比对时可先进行简单的估算。通常情况下主要考虑末级小齿轮的扭转刚度对系统的影响,对末级小齿轮在ansys下进行模拟加载,求解出其扭转变形,再通过刚度的原始公式进行计算。 4、结论 本文分析了传动链刚度特性,结合工程实际情况,简单罗列出了传动链刚度的验证估算方法,可供结构设计人员在伺服传动链设计时进行参考。 机械传动论文:机械传动科学技术的发展历史与进展探讨 【摘要】在机械方面,主要包括三个部分,分别是原动力,传动和执行系统,三者是环环相扣紧密相连,原动力系统结构较为简单,主要负责给机械的运转提供相应的动力,相反执行系统种类就比较多。而我们通常所说的传动系统就是一种结合起来的系统,它既起到输出动力的作用,也起到执行的作用。传动系统在当今机械的发展中尤为重要,其优劣也是衡量一台机械好坏的重要指标,一个好的传动系统不仅意味着高效性,并且还具有多功能性和使用寿命长等优点,所以传动系统的优化和发展一直是当今机械领域的热点课题,本文针对机械传动系统的发展历程和前进方向作了相关的介绍和探讨。 【关键词】机械制造;传动系统;机械传动 1 机械传动的种类及起源1 当今机械的传动方式主要有以下几种,带传动、链传动、曲柄连杆传动、齿轮传动等。当然随着科技的不断发展,也有很多新兴技术应用在传动方面,使得传动系统的局限性变小,传动系统的发展所涉及的领域也会相应的扩宽,难度也就会相应的增加。但不管怎样,机械传动仍然是当今机械传动领域的主流,一个的传动系统的好坏直接决定了机器的优良与否。随着我国改革开放的进行,邓小平同志强调科学技术是第一生产力,使得我国各行业技术领域有了飞跃式的发展,尤其是最近这三十年,机械传动技术更是得到了日新月异的发展,当然机械传动技术的发展是与机械本身的发展离不开的,两者相辅相成,相互推进,传动技术的发展对于当今社会生产力的发展有着极其重要的作用,能够帮助我们解决生产过程中的很多问题,使我们的生产力得到飞速的发展。在古代,我国是世界上生产力最强的国家,最主要的原因是我们的农业文明发达,能够运用很多的机械原理去服务人们的生产和生活,现在想想觉得祖先们的智慧真是令人叹服啊,他们所发明的齿轮结构,在指南车方面的应用极大的提高了当时人们的生产效率,指南车更是在20世纪中期在美国进行展览。早至战国时期,齿轮已然诞生,但将齿轮运用于实际生产却花费了几百年的时间,在此期间人们也在不断地探索,直至宋代人们才发明了指南车,不过对于这一说法目前尚有争议。 2 机械传动的发展历程 据史料记载,机械传动的产生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在罗马时代,人们用水力驱动齿轮来碾磨稻谷,使得传动首先出现。最难得的是瑞典人率先发明了斜齿轮技术,虽然只是用石头做的一点斜齿轮的样子,但却是传动发展史的一个伟大的进步。 到了14世纪,时钟被人们发明了出来,始终是起到计时的作用,因此时钟的机械设计要求就需要更加精准,这就使得时钟内部的零部件必须很精细,而这些零部件很多都是齿轮或与齿轮相关的结构,而最开始出现的木齿轮显然已经不能满足人们的要求,于是即有人开始研究能否用金属来制作齿轮,使得齿轮既能够满足精度要求,又不至于体积过大。到了18世纪的初期,人们发明了蒸汽机,而这一发明使得英国的工业革命迅速展开,蒸汽机也被广泛运用于个各行各业,英国的生产力大大提高,经济更是迅猛发展,一跃成为世界第一大国,自称为日不落帝国,由此可见机械传动的进步对于推进一个国家发展的重要性。蒸汽机其实也是由机械传动系统构成的,由于蒸汽机的动能更大,所以机器内部零部件的冲击力也会变大,而齿轮这种结构在较大冲击力情况下会损坏,这就使得高精度和高强度的金属齿轮的诞生迫在眉睫。 到了19世纪末期,电动机开始出现,随之出现的还有内燃机,这又是机械传动发展史上的一个伟大进步。紧接着在20世纪初期,更加先进的摆线齿轮和渐开线齿轮也开始出现。1940年左右,齿轮形状的设计和计算也得到了飞跃的发展。到了20世纪60年代,航天技术也在飞速发展,人们不仅在争夺地球上的空间,对于宇宙的争夺也是如火如荼,航天技术对齿轮的精度要求更高,因此齿轮精度在你这一时期也得到了飞速的发展。到了20世纪90年代,齿轮被广泛运用于各行各业,基本上所有机器都依赖于齿轮的传动,因此齿轮的故障诊断和排查监控显得尤为重要,人们根据传动系统的力学原理,开发出了相应的排查故障的方法。 3 机械传动的发展新方向 在传统的机械传动发展史上,机械传动的优化往往只会在宏观上对齿轮的形状,大小,表面粗糙度,平面度等等参数进行设计和调整,而随着现代科技在围观领域的发展,高新技术材料如纳米材料、陶瓷材料等也在高精密的卫星中得到使用,材料其实对于机械的发展也是至关重要的,材料的性能好坏也直接能决定机械传动性能的好坏,由于不同的材料性能各异,因此机械传动也因为材料的突破而有了更加长远的发展,机械的发展离不开材料科学的发展,而材料的发展也依赖于机械的发展,未来机械传动的进步将不再依赖于系统的机械结构,更多的是取决于机械传动系统的材料,因此不断探寻能够优化传动系统的材料将会是机械传动未来发展的主题。 机械作业不一定是在那种常规的环境中,有时候被发送到真空的宇宙中,也可能作业在高重力的深海中,以及腐蚀性的环境中,也有可能会工作在很强的电磁场中,像这类特殊的环境,我们的机械传动要保证不受影响,必须有与之相适应的传动系统,如果机械的传动系统不能满足机械使用环境的要求,那么不论这个机器多么精密高效,都将毫无意义。除此之外,微机械的重点研究对象也就是微型传动系统,由于微型传动系统体型很小,难免会使得其性能与普通的机械传动系统有所差别,如何在缩小机械零件体积的同时,使得机械的传动性能不受影响甚至更加优越,这需要我们更加深入的研究,因为体积减小意味着接触面积的减小,在散热,齿轮啮合以及传动等方面都需要仔细的探讨,不断研究和探索,设计出最合理的方案。 4 结语 21世纪是个科技迅猛发展的时代,尤其是信息能源技术和机械制造技术更加是突飞猛进,在很多方面都得到了充分的发展,但这显然还是不够的,我们必须清醒的认识到我们还是处在社会主义初级阶段,我们的首要任务还是要大力发展生产力,而生产力的发展离不开工业和农业,而工农都需要有先进的机械设备来促进生产力和生产效率的提高,所以机械传动技术的发展仍然会是社会生产力发展的主题,我们不能满足于已经取得的成就,要以更加饱满的热情投入到机械制造的洪流中,促进机械传动科学技术的发展,当然,机械传动科技的发展不是我们一两个人能够推动的,还有赖于广大研究人员的进一步探索。 机械传动论文:机械传动系统控制模块设计与操作 摘 要:随着科技化不断发展,机械传动系统作为大多数机器的主要组成部分,需要对其控制模块进行总体设计思路,并实现传动系统控制稳定操作。在这个过程中要运用Visual Basic6.0、Visual LISP及Visual FoxPro6.0来进行共同开发。在进行控制接口程序时,要对数据进行自行的运行和传递。本文就着重介绍了在机械传动系统中控制模块的程序接口设计技术。将机械传动模块根据系统进行划分,可以实现5种控制模块的任意排列和组合。在组合中有5级传动方案,在自动连续中实现总体设计的计算、承载能力的计算及传动零件图来绘制。 关键词:模块;传动系统;机械;设计 1 引言 在机械传动系统中,大多都是由于若干种串联形成的展开式、同轴式的多级系统。对于较为常用的单级机械传动而言,传动的零件在设计工作中存在强度计算、公差查询及自动绘制等,这些都可以实现可视化语言的协同开发,来完成可视化机械设计。在机械传动系统中控制模块设计是通过模块化设计方法来完成的,将基础模块作为单级可视化的机械设计,并不断的进行机械传动系统控制的开发,这样便会提高常用机械传动系统控制的设计质量及效率。这种开发模式可以解决传动系统在总体设计上的问题。主要是对传动系统的方案问题进行正确的解决。在进行传动系统方案的设计时,方案对系统具有随机性问题,但如果利用人工判断,这样系统使用便会较为灵活。但会存在干预较多,人工的劳动量较大,有着较低的效率,在开发方面较为复杂。对机械传动系统进行开发有这样两个较为关键的因素,一个是要对用户所选择的传动系统方案进行准确有效的判断,这包括传动级数传动类型、传动比及传动效率,另一个是对传动方案所匹配的各个基础模块进行自动的交换问题。 2 机械传动系统控制模块设计 在对机械传动系统进行模块设计时,要采用正确的设计方法,对系统功能进行合理的划分,可以将其划分为主、从模块,并利用调用的顺序及深度,将其继续划分为四级模块,具体如图1所示。 图1 系统功能模块结构示意图 在进行控制模块的设计时,可以将主模块分为四个子模块,在进行子模块设计时,主要是体现用户输入工作机的工作参数,并进行电机类型和同步转速的选择,从而使得若干种传动选择,并将相应级数的传动方案进行组合。在进行各级传动的传动比及传动效率选择的时候,可以实现传动系统与原动机的确定,从而确定工作机之间的联轴器是否可以完成使用。并对用户进行理论总传动在误差范围之内的基础下,实现各级传动比的准确修改,并利用各级传动比、功率、转速浏览的允许,将二级模块与方案匹配的传动设计计算模块进行调用,从而实现自动地依次调用,使公差数据库查询模块与传动零件自动绘制模块能够依次进行调用。 3 控制模块设计开发平台及操作计算 对一级模块与二级模块中的单级传动设计计算模块,可以运用Visual Basic6.0来进行开发,二级模块中还存在数据库维护模块,这与三级模块共同利用Visual FoxPro6.0来进行开发。这些都是通过将模块进行编码翻译的过程,成为可执行文件。但对于四级模块,其是不能够进行编译过程,其绘图模块是利用Visual LISP开发,并保存为.lsp文件,来在AutoCAD平台完成运行过程。 在机械传动系统中控制模块操作关键技术方面,模块在保存为文件时,在运行顺序上存在于数据之间的传递。这些传递都是通过各个模块的接口程序来实现的,所以这便是系统在开发中的关键技术。 对“设计”子模块的接口程序设计,为了操作更为便利、带给我们更深刻的记忆力,可以采用这样一些措施。 (1)BasDeclare模块进行全局建立,并将5个全局数组及1个全局变量进行定义过程。 (2)将1个文本框对象及4个对象数组进行在主输入界面的设置。这主要分为两个步骤,一是将文本框对象txtJishu来为用户进行传动级数的提供,并再将级数存储在变量Jishu中。二是对框架对象数组framel,进行传动类型组合框架对象数组的安置,及传动比文本框对象数组textl和传动效率文本框对象组textX的安置。从而形成具体的关系对应。 (3)对jishu个框架对象数组中的元素可见 这是利用文本框对象txtJishu的改变事件过程,使得其中的framel个对象数组中元素都可见,但其他的元素则不可见。 (4)对用户的输入进行接收 利用命令按钮对象在Click事件的过程中,完成对用户选择的接收机各级传动类型名称、传动比及传动效率的输入过程。 在进行“设计”子模块的接口程序中,要将传动比修改界面中的使命按钮进行写入时,主要包括这样两个核心部分。一是对修改后的各级传动比要进行数组lduan()的存入,二是对调用的数据进行逐级实现,并将数据进行传输。 4 结束语 机械传动系统控制模块的设计和操作可以采用可视化的多平台进行协同开发技术的利用,这样可以将不同的平台特长都能够发挥出来,更好的实现自动连续的机械传动总体设计、各级承载能力的计算以及公差数据库的查询和传动零件图的绘制。对于关键的开发技术要进行细节上的注意,并善于利用对象数组及变量数组,从而更好的实现程序模块间的正确调用及数据的传输。 机械传动论文:机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨 摘 要:对于大型机械的传动系统来说,扭转振动的有限元分析是确定其是否发生共振的主要方法。文章用有限元分析方法对机械传动系统扭转振动进行具体的研究,并基于灵敏度分析对传动系统的模型进行了修改,最后分析了扭转振动频率的概率分布,从而得到了在假设参数分布下系统不发生扭转振动可靠度,为研究人员对机械传动系统的振动分析提供了新的思路。 关键词:机械传动系统;有限元分析;扭转振动;可靠度 引言 随着现代机械工业技术的发展,越来越复杂的大型机械开始广泛应用于我们的生产和生活,在大型机械设备的设计阶段,对其动力传递系统的分析也越来越困难。在传统设计中,传动系统的分析计算往往是一项非常复杂的工作,手工调整参数计算,不仅劳动量大、效率低,而且往往因为简化过多而导致结果偏差过大。在现代设计中,人们可以借助于计算机仿真技术对其传动系统的动力学特性进行仿真模拟,对传动系统的传动型式、布局、结构等进行预估,从而以较低的制造成本获得最优的传动效果。基于这些方面的考虑,对大型机械传动系统的有限元分析,对系统的性能、传递方式、振动、固有频道等进行分析研究,具有很重要的理论价值和社会效益。文章对机械传动系统中的扭转振动进行了具体的探讨,尤其对系统的固有频率、振动以及不发生共振的可靠度等进行详细的论述,为大型机械的设计人员提供了有效的借鉴,同时为传动系统扭转振动的有限元分析的研究者提供了思路。 1 机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨 1.1 机械传动系统扭转振动的有限元分析概述 传动系统的扭转振动问题是现代大型机械设计中的热点问题,主要是因为机械传动系统是一个连续、复杂的质量系统,很难进行模型简化和计算。目前工程机械中应用最广泛的一种扭转振动模型是当量扭转振动系统,它的建模方式是将惯量与轴段刚度向某一轴线转化,然后采用集中质量法,轴的刚度按两个集中质量件的有效长度计算,忽略齿轮以及轮齿的弹性,从而得到一个包含惯量、弹簧、阻尼的集中质量模型。 1.2 机械传动系统扭转振动的振动特性分析 一般来说,机械传动系统的振动由三个特性决定:固有频率、振型和频响,而系统共振会使系统的这三个特性得到很大改善。 对于复杂机械传动系统的扭转振动来说,共振是对传动系统破坏最大的,也是任何一个机械传动系统极力避免的。在整个传动系统中,每个元件和系统都有固有频率,传动系统本身也有自己的弯曲频率、扭转频率,一旦设计不当,就会发生严重的共振问题,对设备造成极大的损坏。通常来说解决共振问题需要从三个方面入手:振源、传递路径、振动体。其中振源的改变有两种方法,一是改变激振力的频率,二是改变激振力的大小;传递路径的改变主要是通过改变传递元件自身的大小、形状;振动体是指发生共振的元件或系统,改变振动体就是通过改变弹簧刚度、集中惯量单元的转动惯量改变振动体的固有频率,从而避免发生较大的共振。 1.3 机械传动系统扭转振动有限元分析的理论分析 对大型机械传动系统进行的有限元分析,需要对有限元模型的修改理论进行推导,其中扭转振动特征值灵敏度计算和模态匹配分析是理论推导的最重要组成部分,下面是具体的推导过程: 实践经验证明,利用这种计算机仿真方法对大型机械传动系统的扭转振动进行分析,有三个优点:(1)基于灵敏度分析的模型改变是可行的;(2)使用此种方法对模型修改,从而对系统不发生共振的可靠度进行不确定性分析,效果非常好;(3)通过模型修改和不确定性分析的机械传动系统不会发生共振。 2 结束语 文章对大型机械传动系统的扭转振动进行了有限元分析,并对系统模型的修改和不确定性分析理论进行详细的论述,为机械传动系统进行振动分析提供了一个新的思路。 机械传动论文:浅谈煤矿机械传动齿轮损坏原因及改进方法 摘要:在我国煤矿机械的使用中,受煤矿工作环境恶劣和工作时间比较长的影响,煤矿机械事故的发生频率非常频繁,其中煤矿机械传动齿轮的损害是煤矿机事故发生的主要导火线,对煤矿工作的安全运行产生着重要的影响。基于此,文章从煤矿机械传动齿轮损坏的原因出发,对其改进的方法进行了分析和总结。 关键词:煤矿机械 齿轮传动 损坏与改进 0.引言 煤矿机械生产设备中,由于传动齿轮的承载能力和精度都比较高,且拥有着恒功率传动的优势,因此,在煤矿生产中的使用范围非常广泛。但是,传动齿轮使用范围的广泛在某种程度上就增加了它的工作强度,以此导致着传动齿轮的损坏,降低着煤矿机械设备整体的使用性能,给煤矿企业造成了巨大的经济损失。受这些因素的影响,加强对煤矿机械传动齿轮损坏原因的分析,从分析中找出改进的方法,对煤矿企业的生产和发展有着重要的作用。 1.煤矿机械传动齿轮损坏原因分析 从煤矿机械传动齿轮损害的形式分析,其主要为:轮齿折断、齿面胶合、齿面点蚀、齿面塑性变形四种,并主要是由煤矿生产中对机械传动齿轮设计和选材不合理、热处理和加工制造不合理、齿轮安装和使用中缺陷的存在所引起的[1]。 1.1设计与选材的不合理 煤矿机械齿轮具有着机械类型多、低速重载齿轮多和井下工作环境差的特点。但是,目前煤矿机械传动齿轮在设计功能上,尚不能完全的满足这些特点,也无法满足煤矿机械化技术发展的需要和设计参数上的技术要求。在煤矿机械的实际工况和使用条件上,不仅缺乏专项切实的实验,还缺少着一定的针对性。同时,在部分标准、规范、测试和计算的方法上,还存在不统一和不先进的缺陷。煤矿机械传动齿轮在设计上的不合理,某种程度上就导致着齿轮选择的不合适,以此影响着传动齿轮的使用性能。 1.2热处理和加工制造的不合理 从市场中目前所制作的煤矿机械传动齿轮分析,它们在煤矿生产中的使用标准尚不达标,此时,对锻造齿轮要求的忽视就导致传动齿轮在煤矿使用中气孔的出现。在此基础上,由于传动齿轮在热处理上的质量也没有达标,以此导致着齿面硬度的不均匀,齿面出现淬火裂纹,在内应力过大的情况下导致着齿轮破裂情况的出现。同时,受煤矿工作环境的影响,煤矿机械传动齿轮在使用的过程中会渗入不同的碳层,以此导致着齿面粗糙度不合格现象的发生,对齿轮的承载能力和使用寿命都产生着严重的不良影响。 1.3安装与使用中的缺陷 煤矿生产中对机械的使用性能要求非常强大,但是,目前很多的煤矿机械设备在配置上都不是非常的完善,煤矿开采中对测量仪器的使用经常被忽视,以此导致着齿轮在安装的过程中,与质量上得不到有效的保证,并无法良好的满足齿轮安装的标准和要求。煤矿机械传动齿轮安装中,安装水平度、平行度和中心距不合格的现象时有发生。同时,在煤矿工作比较繁重和机械设备量比较大的情况下,齿轮定期清理和油脂的定期更换工作也无法得到良好的实施,以此导致着齿轮中杂质、缺油、漏油和齿轮润滑度不足情况的发生。煤矿器械传动齿轮的安装和使用中,这些问题的存在都导致着齿轮断裂、胶合、磨损等损坏形式的发生。 2.煤矿机械传动齿轮损坏改进方法研究 2.1设计与选材上的改进 在煤矿传动齿轮的设计上,齿轮在不加大外形尺寸时,如何提高它的强度和使用寿命是一个急需解决的问题。从煤矿对机械传动齿轮承载能力的需求出发,其弯曲的极限强度需要增加到1200MPa,在耐久性强度的接触上需要增加到1600MPa,因此,煤矿机械传动齿轮与设计上的要求需要从技术攻关和设计参数的优化上进行。其中,设计优化的实施中,强度计算公式的修正、齿轮结构的优化、加工和处理工艺的改进、装备需求的提升等均包含其中,并需要根据煤矿机械传动齿轮中的实际工作情况严格进行[2]。在齿轮材料的选择上,需要从齿轮的强度、韧性和工艺性能需求三个方面综合的考虑。在工业技术比较发达国家的齿轮钢材使用,以及我国工业的实际发展情况上可以得出,采用低碳合金渗碳钢制造齿轮,其在接触和弯曲的疲劳寿命上和普通电炉钢制造的齿轮相比较,能够有效的提升3-5倍,在齿轮的极限承载力上能够提高15%-20%。 2.2加工工艺和热处理的改进 煤矿机械传动齿轮在加工的过程中,其粗、精滚的工序要求需要分开进行。实施的过程中,先采用滚刀进行粗切,再采用专用的滚刀实施精滚齿,以保持滚刀的精度,对于切齿深度的控制需要采用百分表进行控制,精滚齿滚刀的齿形误差需要控制在0.03mm以内[3]。同时,齿形加工的精度需要达到9级,齿面的粗糙度一定要和设计的要求符合,由于齿面粗糙度好的齿轮在使用寿命上和粗糙度差相比能够提高15-20%,为了提高齿面的粗造度,磨齿后可采用振动抛光或电抛光进行。在热处理上,可将碳、氮共渗工艺应用其中,通常情况下,碳、 氮的伸入深度能够控制在0.02mm以内,这样不仅能够硬化齿轮表层,还能产生压应力,和单纯采用渗碳齿轮相比较,强度极限应力提升了13%以上,使用寿命能提高1倍。 2.3安装和使用的改进 从煤矿机械传动齿轮的使用情况分析,减速器齿轮副的安装精度对齿轮的使用寿命、承载能力和磨损程度都产生着严重的影响。因此,传动齿轮的新安装和检修与更换后的安装,都要严格的按照安装的技术标准和准则进行,尤其在齿轮轴心线的平行度、水平度和中线距上,一定要达到安装的技术要求和质量标准。对于新齿轮,投运前需要进行充分的跑合。在使用的过程中,为了增加传动齿轮的润滑度,减少磨损、胶合和断裂现象的发生,可根据各种润滑工况对齿面的强度的影响具体的实施,合理的选择润滑油的种类。首先需要从齿轮的接触面材质的局部弹性出发,然后对齿轮共轭啮合中,切点部位外滚、滑的运行特别处理。 3.结语 综上所述,我国煤矿生产中机械设备事故的频繁发生是一个急需解决的问题,在这些机械事故中,传动齿轮的损坏是造成煤矿机械设备无法正常运行的一个重要原因。此时,加强对煤矿机械传动齿轮损坏原因的分析,从原因中有针对性的探索改进的措施,这对煤矿机械设备事故的减少和机械设备运行能力的提升,以及煤矿企业经济效益的增长都有着重要的发展意义。 机械传动论文:机械传动科学技术的发展历史及其研究 摘要:机械系统中的传动有三种,分别是机械传动、流体传动和电传动,其中接卸传动具有精度高、响应快、传动效率高等优点,人们的生产生活中应用到的机械传动有很多,机械传动在生产生活中占有主导地位。本文对机械传动系统研究的重要性进行了简要分析,并概括总结了机械传动科学技术的发展历史和机械传动科学技术的研究。 关键词:机械传动;科学技术;发展历史。 一、机械传动系统研究的重要性 在机械系统中工作机、原动机和传动机是其三大基本组成部分,机械系统的原动机为机械系统的运动提供了基本的动力,工作机是机械的具体功能执行系统,机械功能的种类有很多,这就使得工作机的结构形式和运动方式存在一定的差异。原动机的运动具有单一性和简单性特征,工作机的运动具有多样性和复杂性特征,二者之间存在矛盾,因此,在机械系统工作的过程中需要使用传动机将原动机的运动和动力大小、方向进行转换,将其传递给工作机,使得工作机能够正常运转。在机械系统中的原动机运动和动力输出无法满足工作机的工作要求时,就必须将传动机应用到其中。随着科技的快速发展,机械系统开始朝着高速、高效、精密、多功能的方向发展,因此,人们的生产生活中对传动机的功能要求越来越高,机械系统的工作性能、能源消耗和振动噪声大多取决与机械传动系统的性能,因此对机械传动系统进行细致的研究是十分必要的。 二、机械传动科学技术的发展历史 机械传动是机械系统的重要组成部分,在机械诞生的同时就已经出现了机械传动。早在中国古代,指南车这种早期的机械就安装有累死齿轮传动的装置。14世纪,时钟的发明促进了齿轮传动的发展,人们开始研究金属齿轮传动,并在排水装置中采用大型机械传动系统,将风力机械传动装置用于工厂生产中,推动了制造业的迅速发展。18世纪初最早的蒸汽机诞生了,被运用到矿井排水、铁路机车和加工机械中,这就意味着机械传动的需求在极大程度上得到提升,此时,以水能为动力的机械传动系统在纺织和冶金工业中得到广泛应用。19世纪末,电动机和内燃机诞生,这些原动机的产生促进了机械传动的发展,并使机械传动在船舶、制造厂、发电站和铁路机车中得到广泛应用,但是交通和工业的发展对机械传动的需求也逐渐提升,实现机械传动的可靠性成为机械工业发展的主要目标。20世纪初期,摆线齿形和渐开线齿形的齿轮传动诞生了,这些齿轮传动在船舶、铁路机车中得到应用,且对齿形机械传动的精度要求越来越高,齿轮传动设计开始受到重视和关注。20世纪40年代,渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法得以问世,多采用几何学分析方法对其进行计算。20世纪50年代,在大量机械传动试验研究的基础上,齿轮传动设计更加精细,齿轮传动设计要充分考虑齿轮表面的接触强度、弯曲强度和荷载,并将其应用到汽轮发电机传动系统的设计中,有效提高其承载能力。20世纪60年代,机械传动被应用到宇航技术发展中,火箭推注系统对机械传动装置的要求很高,要求其具有体积小但、承载能力大的有点,从宇航飞船安全性角度出发,对宇航机械装置的可靠性要求也更高,细致研究宇航飞船中的机械传动装置和传动装置材料性能,才能确保机械传动装置在宇航技术中应用良好。20世纪70年代,机械传动研究中的空间啮合理论研究成为研究的热点,这些研究成果被应用到新型传动装置的开发中,这在极大程度上推动了机械传动的科学发展步伐。在不同工作条件下,使用齿轮润滑油等添加剂能有效提高机械传动的使用性能,并延长其使用寿命。20世纪80年代,空间啮合理论的研究已经取得了相当可观的成果,空间啮合理论的研究已经达到了很高的水平,空间啮合齿轮受载接触分析方法诞生出来,在应力分析中得到广泛应用。此时,航空、船舶工业中的机械传动振动噪声问题成为人们关注的重点,在机械传动设计的过程中以减振降噪为主要目的,航空、船舶机械齿轮传动材料质量的控制更加严格,成本低、重量轻且润滑性能良好的非金属材料被运用到齿轮传动系统生产中。20世纪90年代,以齿轮传动和带传动为主的力学机械传动成为业界研究的热点,研究的主要目的是减振降噪,对多种类型的齿轮传动系统进行拓展研究。 三、机械传动科学技术的研究 21世纪时科技信息高速发展的时代,先进的信息技术、能源技术、环境保护技术、新材料技术和制造技术成为科技发展的重要技术手段,这些科学研究成果和先进的技术手段成为机械传动科学技术发展的基础。 1.机械传动具有信息化和智能化特征 目前,我国的机械传动呈现出信息化和智能化特征,机械传动研究中要将先进的计算机信息技术、控制技术和机械传动技术有效的结合起来,根据机械系统中原动机和工作机效率特征、功能要求的基本特征,使用计算机技术实现机械传动的智能控制,并对机械传动功率和速比进行实时控制,实现原动机和工作机的最佳匹配和有效协调,才能使得现代化机械装备呈现出自动化、信息化和智能化特征,例如,汽车生产中广泛应用到机械传动理论,并将机械传动的信息化和智能化应用在汽车自动变速传动中。 2.机械传动动力系统具有节能和环保作用 机械传动动力系统的节能和环保既包括传动系统本身的节能环保作用,还包括机械系统中原动机和工作机的节能和环保,在机械传动系统节能环保设计上,使用无污染的润滑剂能有效避免环境污染,并对以行星传动为代表的分流传动进行研究,使用功率流程设计方法实现机械传动系统的分流传动功率流的均载和协调。机械传动系统设计中,充分考虑原动机和工作机的节能和环保作用,根据原动机和工作机的功率和速度对传动系统进行合理设计,使原动机和工作机实现最佳匹配效果,确保原动机拥有最高效率的同时排放的污染物最少。例如在汽车生产中采用多档变速和无级变速实现汽车发动机工作的有效调节,将自动离合器和变速器构成的动力装置结合起来,确保汽车在行驶中达到节能减排的目的。混合动力汽车具有良好的节能环保功能,汽车的混合驱动系统使得汽车的使用性能更佳。 3.材料科学技术与机械传动的有效结合 21世纪的机械传动系统将材料科学应用到其中,促进科学技术的发展。随着新材料的研发,各种新材料在机械传动中的应用得到促进,在极大程度上实现了机械传动科学技术的发展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等对机械传动的性能具有十分重要的影响。由表至里呈梯度变化的材料就是梯度材料,由于该类材料由表至里的变化很有规律,因此特别适合用作机械传动零件。高分子聚合物具有良好的耐磨损和润滑性能,在机械传动中的应用较广,塑料齿轮被广泛应用到办公设备中,并且在使用的过程中无需任何润滑介质。随着高分子聚合物复合材料种类的增多,其性能也得到提升。智能材料是通过信息技术来控制的,能有效改变其服役性能,实现机械结构智能可控性的材料。采用智能材料制作机械传动装置,能通过智能材料适时控制实现机械传动系统减振降噪的目的。 总结 通过对机械传动科学技术的发展历史和研究的分析可知,机械传动是机械系统的重要组成部分,机械传动科学技术的发展和人们的生产生活水平具有十分密切的关系。21世纪是科技信息高速发展的时代,各领域都应用到机械传动科学技术,将先进的新机技术、能源技术、环保技术和新材料技术应用到机械传动领域中,才能促进机械传动科学技术的可持续发展。
石油机械论文:衬氟防腐技术在石油机械上的作用 摘要:将衬氟防腐技术措施应用于石油机械上,可提高石油机械的使用寿命,达到最佳的防腐效果。由于石油机械经常与高温高压腐蚀的介质接触,很容易发生腐蚀,必须有效控制腐蚀的发生,提高石油机械的稳定性和安全性,才能发挥石油机械的效能,提高劳动生产率。 关键词:衬氟防腐技术;石油机械;应用 1石油机械的腐蚀情况分析 石油生产企业生产的产品为石油和天然气,由于其具有复杂的结构组成,具有较强的腐蚀特点。在生产过程中,应用石油机械设备进行油气的输送、加工等工序,因此,对石油机械会产生一定的腐蚀。由于许多的硫化物的存在,各种腐蚀性介质包含于石油和天然气生产过程中,对石油设备产生严重的腐蚀。更多的硫化氢成分的存在,对金属的腐蚀发生在运转设备中,设备的表面会形成硫化物,经过继续的化学反应而变为硫酸,具有强酸腐蚀特性。同时也存在氢损伤的问题,对石油机械设备的内表面和外表面都有影响。硫化物能够和石油中的水发生化学反应,得到更多的硫化氢,由于硫化氢具有强氧化性和还原性,极易造成金属的腐蚀,尤其硫化氢显示的酸性,对金属的腐蚀更加严重。石油机械设备一般都处于高速运转的状态,受到水力冲击及腐蚀性介质的作用,容易产生金属疲劳,降低金属构件的使用强度,经过严重的腐蚀,会出现沙眼,很容易损坏,不能正常完成生产任务。石油生产环节是连续的,一旦石油机械设备出现故障,就会影响到油气集输的顺利进行,压力容器和设备会产生憋压的情况,引发更加严重的生产事故。 2石油机械衬氟防腐技术的应用 利用四氟乙烯的共聚物作为防腐材料,对石油机械设备的内表面进行处理,也可以对石油设备的零部件进行喷砂处理,在石油机械设备的内外表面形成保护层,可以有效地防止酸性介质对石油机械设备零部件的腐蚀。衬氟技术必须通过高效的喷砂工艺技术措施,才能实现衬氟的效果,普通的喷涂工艺很难实现衬氟的效果。而且衬氟对金属设备的防腐效果最佳,是油田企业机械设备常用的防腐技术措施。如油田生产过程中使用的离心泵机组,需要输送石油或者含油污水,其中的杂质成分对离心泵机组具有强烈的腐蚀作用。离心泵的叶轮很容易遭到腐蚀,影响到离心泵的泵效。在离心泵的各个组成部件进行衬氟防腐处理,对叶轮、泵壳及进口和出口管线内部,均实施衬氟防腐处理,有效地防止了叶轮的腐蚀,延长离心泵的使用寿命,提高泵效,为油田生产提供有利的动力支持。通过优化设计石油机械设备的钢件,采用衬氟防腐技术措施。对于直管段来说,实施衬氟防腐处理比较容易一些,没有更多的弯曲和褶皱的地方,可以进行有效的涂层防腐处理。减少焊口对管段的影响,弯头部分必须进行平直的焊接方式,增加焊接的平整度,有利于衬氟防腐措施的实施,才能将管段的各个部分都进行衬氟的处理,形成一个衬氟保护层。在使用机械中应用衬氟处理,利用滚塑工艺技术措施,对氟塑料进行烧结,依据相关工艺对石油机械进行衬氟防腐处理。在石油机械的内表面进行喷砂防腐技术的应用,保持喷砂表面的干燥和清洁,因此,在石油机械设备未投入使用之前,对其内壁进行清洁和干燥处理,避免其中含有污物和杂质,影响到喷涂的效果。 防止游离物和生砂石颗粒在石油机械设备的内表面,使喷涂效果不佳,而不能达到预期的防腐效果。对石油机械设备进行衬氟防腐处理后,对防腐效果进行检验,得到监测标准后,应用于油田生产过程中,提高石油机械设备的运行效率,延长石油机械的使用寿命。衬氟防腐工艺的设计和应用,通过对石油机械的内表面进行喷砂处理,磨料,使其保持清洁、干燥。不允许存在油污和杂质,特别是大的砂石颗粒,喷砂处理后,达到国家标准的规定,而且,钢材表面的粗糙度达到40~80μm,具备衬氟的条件,实施衬氟防腐处理。通过对衬氟钢材进行耐腐蚀性能的测定,达到最佳的防腐效果,在石油机械上应用衬氟防腐技术,能够大大提高石油机械的抗腐蚀特性。石油机械设备经过衬氟处理后,耐压等级有所提高,能够满足石油矿场生产的需求。针对特殊的石油生产企业,石油机械设备的衬氟防腐处理技术措施,实施防腐处理时,工艺技术要求严格,达到衬氟的条件,才能进行衬氟处理,处理后,经过试验检测,符合防腐标准,能够最大限度地防止石油机械的腐蚀。在石油生产过程中,输送的介质中含有腐蚀成分,即使经过处理,也需要石油机械设备的输送和加工处理,因此,对石油机械设备进行衬氟防腐处理,满足油田生产的需求。 3结束语 通过对衬氟防腐技术措施在石油机械上的应用研究,解决石油机械设备的腐蚀问题,提高石油机械设备的使用寿命。虽然石油生产过程中的防腐措施较多,但是真正能够达到防腐效果,并能够长期防腐的措施并不多,衬氟防腐对石油机械设备而言,是最优的选择。衬氟防腐技术的应用,提高了石油机械设备的稳定性和安全性,提高了机械设备的运行效率。衬氟防腐技术在石油机械上使用,能够达到最佳的防腐效果,可以在石油机械设备防腐技术方面推广使用。 石油机械论文:石油机械设备管理浅析 摘要: 石油机械是开展石油开采、石油生产工作的重要设备,也是石油开采、石油生产的重要手段。现代化石油机械的不断发明与制造为推动石油开采、石油生产的发展作出了非常大的贡献。在一般情况下,石油机械设备的采购成本、维修费用比较高,所以应当尽可能地减少维修与更换石油机械设备的次数,因此,应当不断加强对石油机械设备的日常管理与日常维护。本篇论文主要分析与探讨了如何做好石油机械设备的日常管理,望有所帮助。 关键词: 石油机械设备;设备管理;设备维护 石油机械作为石油开采、石油生产工作中的重要设备与重要手段,在促进社会经济的发展、国家的进步方面有着非常大的贡献。但是,石油机械设备在一般情况下的采购成本、维修费用都是比较高的,这样的情况下,在石油机械设备的日常使用过程中,加强设备管理与设备维护工作具有非常重要的意义。 1目前在石油机械设备的管理工作中存在的问题 1.1专业技术人才的短缺 长期以来,石油行业在机械设备管理这一工作上的重视程度不高,从而导致了机械设备管理专业技术人才短缺这一问题的出现,因为重视程度不够、待遇不高等问题的存在,造成设备管理人才招聘难、难留住。机械设备管理专业技术人才的短缺,导致了使用单位管理、租赁企业维护、政府监督这三者之间出现了严重的脱节,石油企业不仅无法从机械设备管理工作中获得应得的收益,甚至与此相反的要付出非常高的购置成本、维修成本与保养成本,也在一定程度上降低了石油机械设备的使用寿命。 1.2缺乏完善的管理制度 石油企业的机械设备管理部门发生了一定的改变,因此,原有的管理制度也应该有所改变。随着机械设备的更新换代,其科技含量也得到了不断提高,原有的管理制度已经无法满足现代化石油机械设备管理工作的要求。此外,因为机械设备管理专业技术人才的短缺,导致了现有管理人员不能有效制定实用的、与实际情况联系紧密的管理制度。上述问题的存在,造成制定管理制度的人员不能全面认识石油机械设备管理,执行制度的人员无法根据制定的管理制度开展石油机械设备管理工作,从而导致了石油机械设备管理工作无法有效开展。 1.3对石油机械设备管理缺乏认识 目前,很多石油企业在石油机械设备管理方面存在着错误的认识,例如,政府在进行监管时的原则是“抓大放小”,而政府没有开设机械设备管理部门,这就说明设备管理工作是可以不受重视甚至可以直接忽略的,等等。在这样的错误观点下,很多石油企业对裁撤了设备科、材料科等管理部门。 2做好石油机械设备管理的几点对策 2.1重视石油机械设备管理专业技术人才的培养 石油机械设备管理的开展与有效管理的实现需要专业技术人才,素以,石油企业应当始终坚持“以人为本”,重视对具有高端操作技能、专业知识的机械设备管理专业技术人才的培养,从而从根本上保证石油机械设备管理制度的合理制定与有效执行,这也是使石油机械设备的管理效率、管理水平得到提高的一个有效手段。为培养机械设备管理专业技术人才,石油企业可以通过定期组织讲座、学习会等形式的活动,让设备管理人员对石油机械设备的管理理念、管理方法进行学习。石油机械设备的操作人员也是管理人员,对此类人员来说,更应该加强培训力度。石油企业可以通过提高石油机械设备操作人员的安全操作意识、规范操作意识,使他们进行安全操作、学会如何管理石油机械设备,从而提高石油机械设备的管理效率、管理水平,使石油机械管理工作得到有效落实。 2.2建立健全石油机械设备管理体制 建立健全石油机械设备管理体制,就是要完善管理部门的职能,实现统一规划,落实专人负责,实行全员管理,进而做到专业管理、群众管理的有效结合。“不以规矩,不成方圆”,实现石油机械设备的制度化管理,不仅是开展石油机械设备管理工作的有力保障,也是石油企业的管理水平得到提高的一个重要标志。石油企业应当制定出一个完整的、可操作比较高的管理制度,不仅要包括石油机械设备的选型,还要包括机械设备的使用、机械设备的保养、机械设备的维修以及机械设备的管理等方方面面,从而可以保证石油机械设备的管理工作选型有其根据、操作有其规程、维修有其程序、检查有其目的。只有有了科学、合理的制度,才能使设备操作有方向、设备管理有依据,才能实现石油机械设备管理能够得到其应有的收效。 2.3更新管理理念 石油机械设备管理在石油企业中是非常重要也是最为基本的一项工作,因此,石油企业必须要加强对石油机械设备管理工作的关注与重视。石油机械设备的有效管理不仅关系到工作安全,也关系到了石油企业的生产成本、生产效益与产品质量。所以,石油企业应该对石油机械设备管理工作在企业管理中的地位有一个明确的认识,建立与自身实际情况相适应的石油机械设备管理部门,并配备上必要的管理人员,需要注意的是不能用安全管理代替设备管理。 3结语 综上所述,本篇论文通过分析目前在石油机械设备的管理工作中存在的问题,探讨了如何做好石油机械设备的管理,望有所帮助。 作者:王欣叶 单位:辽河油田钻采工艺研究院 石油机械论文:石油机械设备管理与维护探析 摘要:石油产业是经济发展的重要支柱,在石油开采过程中会应用到很多的机械设备,有效的推动石油的开采与提炼工作。在频繁的使用过程中,很容易出现设备故障,由于专业性较强,对于设备的维修和更换都比较困难。加强石油机械设备日常的维护与管理是非常重要的,不仅确保设备的顺利运行,还能提升设备的使用寿命。相比于维修和更换来说,具有切实的经济效益,石油企业应该在维护和管理上投入更多的精力,这对于石油企业的健康发展具有重要意义。文章对于石油机械设备在管理和维护中的不足现象进行分析,并提出相应的解决措施。 关键词:石油机械;设备管理;维护 我国是石油大国,石油企业的发展能够有效促进经济水平的提高;做好石油机械设备的管理和维护,降低在生产过程中的成本投入,降低石油机械设备的维修费用,能够促进企业经济效益的提高。石油开采是一项极具复杂性的工作,在施工中涉及的机械比较多,管理工作更是涉及石油勘探、制造、运营等多方面内容,具有一定的难度。建立完善的石油机械管理制度,能够有效的提高企业工作效率,确保生产过程中的质量和安全。 1工程机械设备管理和维护工作的主要影响因素 1.1对设备管理的认识不足 石油生产企业在开采过程中,首先,对设备管理没有足够的认识,监管主要以大的方向为主,对于设备管理处于较为忽视的状态,这对于石油企业也造成一定的影响;其次,企业为了节约成本,对于运营过程中的设备部门和材料部门逐渐的削弱,甚至处于消亡的状态。另外,石油生产的管理部门,对于石油化工业安全生产等没有明确的指导和监管,造成企业生产管理不作为,将政府管理与企业管理相互混淆,降低石油机械设备的管理水平[1]。 1.2设备管理力量薄弱,故障频繁,影响施工秩序 石油开采中需要多个工作面的勘探和作业,机械设备人员在过程中具有较强的流动性。企业对现场管理不重视,缺乏人力资源配备,随意选派没有管理经验的人员进行现场监督管理,造成现场的混乱。管理人员认识不到机械设备前期维护的重要,只能在设备出现故障无法运行后,才进行维修和保养,对于设备的日常使用和保养记录、故障诊断等都没有落实到实处,造成现场设备的故障频发,严重的影响生产效率[2]。 2做好工程机械设备管理和维护的有效途径 2.1提高石油化工机械设备管理和维护的意识 设备管理工作不仅是对于生产运营的重要保障,还是现场施工安全的有效措施,这项工作应该得到相关企业领导的重视。通过提升工作过程中对于机械设备的维护和管理,促进企业生产质量和生产效益的提高。明确机械管理部门在企业管理中的重要位置,根据企业情况,选派专业的管理人员进行现场工作的监督和管理。 2.2健全机械设备管理与维护制度 完善机械设备的管理机制,完善设备在维护与管理过程中发生的一切档案资料和记录,以实际工作为出发点,制定一套符合现场环境的机械设备管理制度,确保管理与维护工作的顺利进行。加强对全员管理意识的树立,提高员工在工作过程中的责任感,合理的选拔优质设备管理维护人员。另外,实施定岗措施,对具体的设备落实到责任人,完善相关的检查制度,采取考核机制提升员工在工作中的积极性。对于机械设备的管理人员和责任人应该保持一定的稳定性,不能经常的变动管理人员、操作人员、维护人员,避免由于对设备性能的不了解,造成工作中的安全或质量问题[3]。 2.3提高机械设备管理人员的专业水平 做好机械设备管理工作,重视日常的设备维护与管理,避免过程中机械设备的故障问题。管理过程中,应该注重管理人员专业技术与自身素质的培养,确保机械设备管理与维护的实际效益发挥。结合企业的条件和管理人员自身的情况,定期的进行专业培训。从多方面的角度,提高企业管理水平。另外,还需要加强对管理人员对机械设备维修的专业知识,熟悉各个机械设备的性能和使用方法,对于常见的故障能够及时的进行控制。 2.4加强机械设备维护与保养 如果要想确保石油生产的顺利,必须做好机械设备的保养和维护工作,这也是促进机械设备能够具有较长寿命和良好使用性能的基础条件。根据生产企业的具体情况,建立相关的机械设备管理部门,选择具有较高质量意识的设别管理人员,负责具体的设备管理工作。落实机械设备的维护与保养,确保所有机械设备在使用过程中的顺利运行。完全摒弃以往只注重使用、不注重维修的现象,做好日常工作中的设备检查,将每天的设备、保养都进行实时记录,形成工作日志的形式,对于设备维修过几次、存在什么问题等都要详细注明,方便日后的使用和保养[4]。 3结束语 石油化工机械管理在石油企业中还存在很多不足的现象,如果要顺利开展是有生产工作,必须重视机械设备的管理和维护工作,提升企业对设备管理方面的意识和观念,建立健全管理机制,培养专业化的设备管理人员,提高过程中机械设备的保养和维护技术,确保设备能正常运行,从而增强企业的生产效率,为石油企业的不断发展创造坚实的基础条件。 作者:彭玲 单位:深圳市惠尔凯博海洋工程有限公司 石油机械论文:自动化石油机械制造技术研究 摘要:随着科学技术的快速发展,人们越来越重视自动化技术在石油机械制造汇总中的应用。自动化石油机械制造技术不但能够提高石油资源的利用率,还能够促进经济发展。因此本文主要分析自动化石油机械制造技术,旨在提供一定的参考和帮助。 关键词:自动化;石油机械;制造技术 近年来,随着我国经济的快速发展,石油行业发展也特别迅猛。与此同时,国家也在积极鼓励石油相关管理部门不断创新,自动化石油机械制造技术能够有效促进我国的经济发展。因此,本文主要研究自动化石油机械制造技术,希望能给相关工作人员提供帮助。 1自动化石油机械制造技术在石油发展中的重要性 随着国民经济和科学技术的快速发展,石油行业的相关部门在生产和管理方面也有非常明显的改进。我国石油相关管理部门在原有的基础上,不断进行创新,提出了新的管理方法。这在一定程度上促进了石油的生产。自动化石油机械制造技术主要应用在石油生产过程中。在石油生产过程中,采用自动化石油机械制造技术不但能够帮助相关工作人员发展重点石油产品,还能够提高他们对重点石油产品的重视,从而促进石油行业的快速发展。 2自动化石油机械制造技术的发展历程 石油企业通过研究自动化石油机械制造技术,在一定程度上打破了传统的石油生产管理形式,石油企业采用自动化石油机械制造技术,能够有效缓解石油生产过程中的尴尬氛围。除此之外,自动化石油机械制造技术也改变了原有的石油销售模式,让石油销售更加简单,推动我国石油行业的快速发展。自动化石油机械制造技术能够有效保证我国石油制造行业的稳定发展。石油企业相关工作人员可在原有基础上不断改进和创新。与此同时,国家政府相关部门要加大对石油企业的资金投入,提高我国石油企业研究自动化石油机械制造技术的积极性,从根本上促进我国石油行业的快速发展。自动化石油机械制造技术能够不断夯实我国石油行业的生产技术基础。石油企业相关工作部门通过采用自动化石油机械制造技术不仅能企业提供良好的生产技术,还能有效促进我国石油行业的快速发展。我国石油企业相关管理人员应不断学习新的石油生产技术,提高自身的职业综合素质。 3加快自动化石油机械制造企业发展的相关措施 (1)不断创新学习石油生产制造技术,开发石油新产品。加快自动化石油机械制造企业的发展,需要石油企业相关部门在原有的石油生产技术基础上,不断创新和学习国外石油生产制造技术,大胆投资开发石油新产品。在进行石油生产过程中,我国石油企业的技术与国外石油生产技术还存在一定差异,特别是生产特殊零件技术,我国的技术手段与国外生产技术的差异较大。要想摆脱这种现状,应不断学习国外新的生产技术,观察国外是如何发挥自动化石油机械制技术在石油企业中的重要作用。主动学习国外的先进技术,在采用新技术的过程中,还要根据我国石油企业的实际情况,采用科学合理的自动化石油机械制造技术。不断提高自主学习能力,从而提高我国石油企业的经济效益。(2)提高我国石油企业员工的工作热情,调动员工工作积极性。要想加快自动化石油机械制造企业的快速发展,提高我国石油企业员工的工作热情特别重要。可以在石油企业中建立完善的奖励方案,或者制定淘汰机制。石油企业中的基层员工指的就是石油生产车间的工作人员。只有充分调动好石油员工的工作积极性,让他们能够更好地为企业服务。通过这种形式,不但能够提高石油企业的经济效益,还能够有效促进国家经济的快速发展。与此同时,石油企业中的管理人员要及时发现企业中存在的问题,特别是企业员工当中出现的问题。石油企业相关管理人员要及时跟企业员工进行沟通,了解他们的真实想法,然后制定有效的管理制度,从根本上解决问题,从而促进石油行业的快速发展。石油企业相关管理人员还要不断学习石油方面的专业知识,提高自身的职业综合素质。石油企业中的相关工作人员要不断学习国外的石油生产制造技术,结合自身的实际情况,采用适合我国自动化石油机械制造技术企业发展的相关技术。在采用国外技术时,石油企业的管理人员要找到我国石油企业与国外企业之间的差异,可以进行横向对比,从而找到我国自动化石油机械制造技术在石油企业中的不足之处,从根本上解决这些问题,有针对性的培养员工的创新能力。真正让企业员工体会到企业对他们的关心。制定科学合理的管理制度。(3)招贤纳士,引进国际先进技术人才。对于自动化石油机械制造企业来说,要想不断提高企业的经济效益。一定要重视企业人才的发展。石油企业的相关工作部门应该广泛吸纳国际先进技术人才。让这些工作人员能够为企业服务。与此同时,石油企业中的管理人员还要对企业中的人员进行培训。例如,石油企业相关管理人员可以让那些掌握先进技术的企业人员给其他员工进行培训,利用员工的空闲时间,进行有效的沟通。在培训的过程中,员工有不懂的问题,可以让企业员工之间先进行沟通,对于那些实在解决不了的问题,可以让培训老师来进行讲解,通过这种方式,不但能够加深他们的印象,还能够让他们深刻理解国内外技术的差异。通过培训的方式,能够从根本上提高员工的工作效率,从而促进我国石油企业快速发展。除此之外,石油企业的相关工作人员还要重视企业的技术基础问题。石油企业只有具备良好的技术基础,才能够从根本上促进石油企业发展。加大培养石油企业新型人才的力度,企业可以采取奖励政策。对那些表现优秀的员工给予相应的金钱奖励,鼓励他们更好的学习国内外新技术,促进石油企业更好的发展。在这个过程中,还需要企业中的管理人员结合国家相关的规范制度,以国内的理论知识为基础,不断引进国外的先进技术,从而有效提高我国自动化石油机械制造企业的经济效益。(4)加强与其他石油企业的合作,实现互相帮助、互相发展的目标。我国的自动化石油机械制造企业目前还处于发展初期,这就要求国家石油企业的相关工作人员用长远眼光来看待石油企业的发展前景。各个石油企业之间可以通过互相合作、互相帮助来共同实现发展目标。通过石油企业之间的互相合作,能够让企业之间进行有效的沟通,了解各个企业中发生的问题,然后做好预防工作,保证自动化石油机械制造企业的正常运行。除此之外,各个石油企业在沟通时,能够让他们建立良好的合作关系。及时掌握石油行业的发展趋势。特别是那些中小型石油企业,一定要积极参加这种活动,将自身的眼光放长远一些,积极与大型石油企业进行合作,学习他们的优势,将这些优势应用到自己企业当中,从而有效保证石油企业的顺利运行。通过这种现代化管理方法,让我国石油企业生产管理工作更加轻松。对于这种先进的自动化石油机械制造生产模式来说,能够有效推动石油企业的发展。 4结束语 通过上面几个方面的分析能够知道,石油企业发展自动化石油机械制造技术,不但能够有效提高石油资源的利用率,还能够促进国民经济的快速发展。但是,我国的自动化石油机械制造技术还存在许多问题,这就需要石油企业的相关工作人员不断学习相关知识,提高自身的职业综合素质,从而保证石油企业的稳定发展。 作者:朱耀龙 单位:中石化石油工程机械有限公司第四机械厂 石油机械论文:石油机械机电一体化问题探讨 摘要:石油是我国宝贵的自然能源物质,同时也是衡量一个国家发展潜力的依据,通过石油的开采与利用,能够有效的促进社会各项经济效益的增长,以及提高了国家的综合实力。随着石油资源的不断开采,需要更先进的机械设备对复杂地势和深海中的石油实施勘探、开发。机电一体化机械的应用,促进了石油工程的高效运行,通过自动化技术、传感技术和信息技术等高科技的应用,实现了多功能的技术体验。文章就石油机械机电一体化的相关问题进行了探讨。 关键词:石油机械;机电一体化;优势分析;技术应用 机电一体化的发展是现代科技进步的体现,通过对计算机技术在机械设备上的应用,实现了更加精确和自动化的应用体验。在石油工业中,传统的机械设备已经不能够满足现代化的采油需求,为了提高石油能源的利用率,提高采油质量,必须要引进更加精确的机械设备。机电一体化在石油工业中的应用,将智能化和自动化的采油技术带到了实际的工作中,保证了石油工程更高效、更准确的运作。 一、机电一体化的的应用优势分析 1、可靠性提高 机电一体化的设备应用,不仅具有精确的操作参数的设计,在控制系统中还增加了保护控制系统的经历,通过一些限定值的设定,一旦设备中发生过载、不稳定电流和失控情况时,保护系统就会自动停止运作,保证施工作业的安全性。这种安全系统的建立,保证了大型机械设备的完好,以及施工工人的人身安全,提高了油田施工的可靠性建设。 2、更多的应用性能 机电一体化的智能化设计,不仅提高了机械工作的精确度,缩短了工作时间,在功能的开发中也进行了多样性的设计,在一种机电一体化设备中,可以通过计算机系统的设立和机械参数的输入,就可以实现多功能的应用,不仅减少了工程机械设备的数量,还较少了设备管理与维护的资金使用。另外,在较多应用功能的设计中,提高了机械工作的范围,促进了机电一体化机械的高效利用。 二、机电一体化技术应用分析 1、传感技术 传感器是机电一体化设计中的重要元件,是保证机械可靠运作和精确度提高的关键。其实质是对机械设备进行反馈机制的建立。机电一体化设备在运作中会对外界环境信息和自身的信息进行采集,如承重多少、电压大小等,并经测定值通过传感器传输给输入信号端口,并与理想的参数值进行比较,合格与否会出入给控制系统,并进行运行和停运的选择。传感技术的应用有效的保证了机械的正常运转,并通过数字记录、显示、信号处理和检测识别等提高了机械的灵敏度,实现了智能化的自我修正。 2、自动技术 机电一体化的设计中具有自动化技术的应用,这种自动化主要通过微计算机的操作实现的,但是在实际的工作中,并不是通过参数提供和开关的操作就可以的,还要对具体的施工作业环境进行分析,对自动化系统的理想操作结果与实际操作结果进行比较,通过机电一体化机械的自我诊断对自身进行参数的修正,并在补偿技术的应用中,真正发挥出实际作业的效果,提高设备的适应性和准确度,真正做到自动化系统的应用。 3、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。 4、接口技术 接口就是使用某种方式连接机器的各个组成部分。其主要可以分为:软件接口;电—机械接口;电气—气动、液压接口;模拟量—数字量接口;电—气、液接口;电气—电子接口。 5、信息数字化处理技术 与传统的机械操作相比,机电一体化机械的应用实现了信息数字化处理,通过对石油等工程施工环境的勘查,能够将识别的声音、图像等,并在微计算机软件中进行数据分析,不仅有利于施工设计的参考,同时也有利于安全作业的进行。这种通过计算机软件和硬件的综合应用,能够在复杂的环境中快速的处理信息,提高了工作的效率。 三、机电一体化技术在石油工程中的应用 石油工程根据施工环境具有施工危险系数高、工作难度大等特点,这不仅要求施工人员的专业性,还要求工程机械设备必须符合施工标准,并在良好的方案设计中完成高效率的石油开发。机电一体化机械的设计与应用,解决了石油勘探和开发中的较多问题,在降低工作危险性的同时,通过可靠的自动化应用保证了石油开采的控制量。下面就具体应用和使用原则进行分析: 1、强化认识 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。 2、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。 3、实用性应用 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 通过以上石油机械机电一体化相关问题的分析,我们可以知道,虽然机电一体化的设备应用能够提供给工程更加智能和准确度的应用,但是在实际的工作中也要有专业性操作和前期的基础准备。在石油工程的复杂环境中,机电一体化机械能够在自我诊断、检测和作业中保证石油的输出质量,在现代能源紧缺的环境下,机电一体化已经成为了不可或缺的应用技术,并将会在未来的建设中通过新技术的革新,推动社会经济的进一步发展。 作者:郑洪越 单位:大庆石化工程有限公司 石油机械论文:自动化石油机械制造论文 1自动化石油机械制造技术的发展 随着社会的发展与进步,生产管理方式逐渐打破了传统的生产管理模式,让生产管理的氛围更加轻松,从经营的角度看,改革现有的销售与制造环节,推动了我国自动化石油制造业的持续发展,增大了新产品投资的幅度,同时还跳出了仅仅在制造方面改革的圈子,这些途径可以有效的推动自动化石油机械制造技术的发展,对开发出具有更高水准的机械制造技术赋予更大的发展动力,让我国在参与国际竞争与市场竞争时具有更高强的实力。自动化石油机械制造技术的发展表现在以下几方面。 1.1加快对重点产品的发展,加强对重点产品的研究 纵观现阶段石油机械制造业的发展,在保证企业基础设备与制造能力提高并巩固浅水油田的设备开发基础上,石油企业要不断加大对深水油田的开发机械设备力度,在理论上进行不断的创新,积极引进国外先进的科学技术成果,同时对相关的项目加大资金的投入,只有通过这样的方式,才能使国内石油企业真正的提高自身的石油机械设备前端工程的设计能力与创新能力,全面地提升大型海洋油田工程设备的设计能力,为我国进军国际市场并站稳脚跟打下扎实的基础,开通一条顺畅的发展道路。 1.2增强石油企业的项目管理能力与机械建造技术 根据现阶段石油企业发展的实际需求,对石油企业的项目管理工作进行细致认真的分析,积极在陆地石油的钻探技术进行理论上的研究,在海洋石油的生产加工技术方面进行积极的探究,加大对石油的开发力度,通过自动化石油机械制造技术的创新改革,以及与科学研究等机构团结协作,向海洋工程项目的顶尖水平方向看齐,从而达到领先与世界的自动化石油机械制造技术水平。 1.3夯实石油产业的发展技术基础 夯实石油产业的发展技术基础,不但可以为石油企业的自主创新注入正能量,还可以带领石油企业在社会的竞争中实现可持续发展,针对当前世界石油领域的机械设备发展的方向来看,对于深水油田的设备防腐、保障深水油田的可靠性能、评估石油油田的安全性、制造海洋可再生能源的开发设备以及开发海洋石油资源的设备等相关技术仍然是我国在自动化石油机械制造技术亟待加强的主要工作,因此,结合我国的基本国情与石油发展的现状,相关的石油企业要落实技术管理机构,积极培养国内外相关领域中具有高技术、高水平的人才,通过制定相关领域的标准规范,根据国内已有的知识理论,积极借鉴国外的先进技术,为我国的自动化石油机械制造技术的提高打下扎实的基础。 2加快自动化石油机械制造企业发展的对策 我国自动化石油机械制造技术的发展对策主要从以下几个方面进行探讨。 2.1积极掌握核心制造技术,大胆投资开发新产品 国内相关的石油加工企业在积极掌握核心的制造技术同时,还要大胆投资开发新产品,在重要的特殊零件的加工生产过程中,要积极摆脱我国对国外技术长久性的依赖性,主动掌握并拥有相关核心技术的自主制造能力,有计划、有方向的逐步形成拥有石油自主化的知识产权与加工制造技术。 2.2调动员工工作主动性与积极性,开发员工的创新能力 要想在一定程度上调动员工工作主动性与积极性,开发员工的创造能力,就必须在企业内部建立起明确的奖惩制度以及优胜劣汰的机制,在具备基本的客观条件情况下,企业要引导自己向着高科技的产品流转,提高对高科技资金的投入,在进行重要的基础改造与生产重要的设备的过程中,在纵观世界掌握有现金技术的企业进行同行横向对比,找出自身企业存在的不足,不断培养员工的创新能力,让他们在借鉴国外先进技术的同时开发创造思维,制定出重点设备与重点项目的改革发展战略。 2.3招贤纳士,引入各国各地掌握先进技术的人才 要想把企业的自动化石油机械制造技术进一步的提高发展,就要重视人才的力量,特别是掌握有先进技术的人才,广泛吸纳各国各地的高技术人才,委以重任,组织学习与培训,充分开发出人才的价值,时刻关注国外先进自动化石油机械制造技术的发展动态,建立起符合企业自身要求与需求的人才培养机制,加强对人才的培养力度,并经常激励企业内部的所有员工,让员工能够转变成为人才,从而为企业自动化石油机械制造技术的提升做好充足的准备。 2.4加强与其他企业的合作,互助发展 处于发展初期的石油企业,要用长远的眼光来看待企业的发展前景,积极与其他的企业特别是具有强大科技实力的企业建立起密切的联系,控制因为材料价格上涨等各种因素所带来的原材料价格上涨问题,及时掌握行业的未来发展趋势,对有加工优势的中小企业,也要积极进行合作,放远眼光,从而使企业自身能够更好的适应石油行业的未来发展趋势。 3结语 综上所述,在探讨自动化石油机械制造技术的过程当中,技术改革的方法主要是引进与应用现代先进的制造技术,扩宽服务的视野,积极引进国外先进的制造技术,或者积极与国外企业加强合资合作,并把产品的结构调整与技术的创新改革进行有机的结合起来。值得注意的是,自动化石油机械制造技术的技术改造必须在提高经济效益作为中心的基础上,加强行业之间的合作,禁止重复建设,坚持量力而行与先进技术统一的原则,结合企业的现状进行重组改制,实施石油机械制造技术发展战略,从而保证石油企业在石油勘探与开发中提供优良的装备同时,让石油企业走可持续发展的道路。 作者:刘欣单位:华中科技大学文华学院 石油机械论文:提升石油机械设备现场管理水平的策略探索 摘 要:在能源危机渐渐严重的时代背景下,石油能源相关的项目也对各行各业有着重要的影响,而石油机械设备的现场管理水平直接影响着石油项目的各个工作环节,所以,我们必须提高石油机械设备的现场管理水平,制定出有效的解决方案,从实际情况出发,进一步提高石油工程项目的整体质量。 关键词:石油机械设备;现场管理;现场人员;策略 石油机械设备的现场管理水平对石油工程项目的整体运作有着重要的作用,进一步讲,石油机械设备现场管理水平的高低影响着石油行业的整体发展。但是,在实际的设备运作中,石油机械设备的现场管理却往往不会受到重视,管理的方法也比较落后,管理人员的水平也没有达到该有的高度,这些问题使机械设备常常出现故障,严重影响了石油工程的顺利进行,因此,本文就是针对这一情况,进行了简单的分析。 一、石油机械设备现场管理的难点 (一)石油企业对机械设备现场管理方面不够重视 石油工程的一线工作就是石油的开采工作,而这一工作环节会涉及到非常多的机械设备的使用,石油开采工作的每一个工作流程都离不开相应的机械设备,因此,不论是在开采前、开采中、开采后,都要对机械设备进行有效的管理。但是,在实际石油的开采过程中,企业往往过于重视经济效益和工作效率,对石油机械设备现场管理完全没有达到该到的重视高度,机械设备现场管理认识严重不足,对所使用的机械设备也没有进行该有的养护和维修工作。由于石油工程的工期时间长、工作强度大,因此,造成了机械设备常常出现问题。 (二)石油机械设备现场管理方式比较落后 由于很多行业的生产运行都跟石油行业有关,因此,石油行业必须满足不同行业的需求,石油项目涉及到的机械设备也非常的多,每个机械设备的数量和型号也都不相同,这些情况都给机械设备的现场管理工作带来了麻烦,提高了管理难度。同时,在我国石油现场开采的工作中,很多操作流程都是通过人工手动完成的,自动化的水平过低,这严重影响了整体工程的进度和质量,还可能由于人工的失误造成一定的济损失[1]。同时,我国的石油机械设备现场管理工作还没有进行细化,导致在某一环节上出现了问题,分不清是谁的责任,影响了工程的进度。 (三)相关管理人员管理水平较低,各环节协调性较差 石油的开采过程并不是有某一个机械设别单独完成的,它并不是一项独立的作业,是需要各个机械设备的相互配合和所有工作人员的共同努力完成的。但是,在我国目前的石油开采过程中,部分管理人员的技术水平较低,相关的配合管理工作跟不上,导致设备使用时出现混乱的状况,设备的维修也没有及时处理,严重缩短了石油机械设备的使用寿命,拉低了工作的效率和整体工作的质量。 二、提升石油机械设备现场管理的策略 (一)建立完整的机械设备管理制度,统一管理标准 若要切实提高机械设备的现场管理工作水平,首先要建立一个完整的设备管理制度,统一管理标准,细化每一个工作环节的责任分配,确保任何环节出现问题都能找到有关的负责人。同时,加强工作人员自身的责任感和使命感,确保每一个工作人员都在能够全身心的投入到工作当中[2]。把与石油生产相关的所有要素都进行分类,比如人员、材料、机械设备、工作环境、工作时间分配等要素,建立完整的管理制度,贯彻落实好每一环节的控制,保证所有施工的质量。 (二)加强机械设备现场管理力度,保证管理效果 近几年,石油的市场价格已经远不如之前的市场价格,油价已近进入逐渐走低的态势,我国国内的石油企业在和国际同行业的石油公司的竞争之下,石油企业的压力逐渐增大。因此,在这种激烈的市场竞争中,要想保持石油企业在市场中所占的份额,就必须实施 现场管理理念,这种管理包括:整理、整顿、整洁、清扫、安全、素养,石油企业应该提高机械设备的管理力度,确保现场管理的效果。换句话说,就是要多措并举,稳步前进,认真贯彻落实 现场管理理念,并且将它划入石油企业的标准化管理的范围内。为了更好的执行 现场管理方式,首先,企业应该组织管理人员到其他 管理理念实施的较好的公司进行学习,并且把学到的经验带到自己的工作中去。再者,石油企业应该加强 管理理念的宣传力度,通过强化该理念在员工大脑中的印象,是每个员工将这种理念运用到实际工作中。最后,石油企业可以设立专门的 工作小组,明确好每个小组成员的责任,制定好方案,认真贯彻落实每一个步骤,细化工作内容,经过小组成员协商无异后,按照方案具体执行。 (三)加强管理人员的培训力度 管理人员是石油机械设备现场管理的执行者,因此,加强管理人员的自身素质和管理水平是工作的重中之重。在引进先进技术的同时,对相关人员的培训也更加的重要,要养成良好的使用机械设备的习惯,增强相关人员的责任感和使命感,定期进行学习,定期进行业务水平的考核。 三、结论 通过本文的论述,我们了解了石油机械设备现场管理的重要性,明白了石油产业的顺利发展离不开有效的石油机械设备现场管理。因此,石油企业的相关人员应该建立完整的石油机械设备管理制度,提高石油机械设备现场管理水平,统一规范相关的管理标准,增强对设备的管理,确保管理方案的贯彻落实;同时,对现场管理人员要加大培训力度,提高专业化的管理能力,进一步保障石油机械设备可以顺利的投入到石油工程的生产种,为石油企业创造出更大的价值。 石油机械论文:刍议石油机械设备的管理与维护 摘 要:伴随着工业进程的持续推进,石油钻井企业的发展需要做好石油机械设备的管理与维护工作。钻井机械设备的管理侧重点主要是管理内容,集中在管理层面。而维护工作则要求从多方面入手,形成一个系统的机械设备维护环境。做好石油钻井机械设备的管理与维护工作,提高石油钻井机械设备的工作质量。 关键词:石油钻井;机械设备;管理;维护 石油钻井机械设备作为石油勘探开采过程中的主要设备,机械设备的结构相对复杂,由于避免故障对机械运行与经济效益方面产生的影响,需要加强石油机械设备的管理与维护。 一、石油钻井机械设备的管理 (一)管路z验 管路检验是石油钻井机械设备的重要组成部分,作为石油钻井机械设备的管理人员要做好管路部件的检查,避免由于管路问题导致的漏油问题的产生,对经济效益产生严重影响。同样,管路的接口也需要不断地进行加固处理,减少管路之间的松动与连接方面存在的问题,从而达到良好的管理效果[1]。 (二)强制修理 强制修理在石油钻井机械设备的管理工作中是一种较为具体的管理方法,强制修理的过程就是石油钻井机械设备运行的过程中按照说明书的运行规范进行强制的维修处理,这种机械设备的管理方式虽然具备较强的针对性,能够控制故障的发生,但由于是强制的修理方式,会造成机械设备的维修成本增加,企业运营成本也明显提升。 (三)巡检巡查 巡检巡查顾名思义就是对机械设备的运行情况进行巡查,石油钻井机械设备的管理工作人员一旦检查到设备运行的故障,则需要进一步通过运行响动与检测检验工具找准问题的所在。巡检巡查的方式是应对石油钻井机械设备采取的常见方式,所能够发挥出的效用则是在出现设备的故障之后能够第一时间停机维修,避免出现更大的损失[2]。 (四)做好资源配置 在石油钻井机械设备的管理工作当中,需要做好资源的配置工作。即在日常的机械设备运行当中合理的进行资源配置的倾斜与保养资源的有效控制,使其就可以向着规范化的方向发展,为石油机械设备的维护管理奠定坚实基础。资源配置层面,可以建立专业化的信息平台,确保达到预期的管理目标。 (五)制定完善的管理计划 石油钻井机械设备的管理过程十分复杂,需要制定完善的管理计划,包括设备运行过程中可能出现的问题,十分容易出现问题的地方确定相应的管理方法与保养方法。为应对事故问题的产生奠定坚实基础,良好的管理计划能够指导管理工作的具体实践,提高管理工作的质量。 二、石油钻井机械设备的维护措施 根据统计数据调查得出目前石油钻井机械设备常见的机械故障主要包括:损坏失效型、零部件功能退化型、松脱型、拖塞与渗透性等等,会对石油钻井机械设备的正常运行产生严重的影响,需要针对性的做好维护工作与做好具体维护。当然,通过设备产生的问题进行归因分析,石油钻井机械设备维护故障多数是一种零部件相互配合而产生摩擦得不到及时的损坏造成零部件的损坏。 (一)做好零部件顺滑工作 石油钻井机械设备的故障产生,多数是由于零部件之间的润滑处理不够重视,长期的缺乏润滑设备的超负荷工作,势必造成零部件的磨损问题的产生。做好零部件润滑工作是石油钻井机械设备的维护主要工作,在润滑油的作用下零部件通过摩擦能够形成一个油膜,减少两者之间的摩擦力的产生,延长零部件的使用寿命。在石油钻井机械设备的维护过程中,要做好机械设备的润滑工作,减少零部件之间的磨损现象。当然,润滑剂的选择也十分必要,要做好系统的分析,根据不同地区的不同季节情况选择适当地润滑剂。如东北石油钻井在冬季则需要选择耐寒的润滑剂,从而发挥出润滑工作对保证石油钻井机械设备的正常运行的作用。 (二)确定操作与使用规范 石油钻井机械设备由专业人员进行操作,但从目前的操作情况调查来看,工作人员多数是通过自身的经验来进行机械设备的操作,容易产生由于操作不当而引发的设备故障问题。这就要求对操作过程与使用规范进行确定,根据机械设备的操作规范执行操作过程,在规范性的操作当中降低机械设备的故障发生率。 (三)强化工作人员技能培训 从整个石油钻井机械设备的维护工作来看,工作人员依旧是一个不可或缺的组成部分,要做好维护工作则需要强化对于工作人员的技能培训,以此来提升工作人员的专业素养与业务技能,发挥出石油钻井机械设备的维护保养基础。对于岗位的设置工作要求制定多层次的技能培训方案。例如在石油钻井机械设备的维护过程中将维护与保养的侧重点放在转盘钻机上,有效对石油钻井的配套设施进行保养工作。当然,工作人员也需要具备较为灵活的思维模式,对于沙漠地区的石油钻井机械设备,则需要将维护工作的侧重点放在沙漠钻井机械设备与小经验钻井设备上,还需要重点对设备的运行进行处理,避免设备表面存在粘附泥土的问题,从而避免了由于摩擦潜在风险所带来的故障。 三、结论 综上所述,石油机械设备的管理与维护工作直接决定着工作实效,做好石油钻井机械设备的维护与管理工作,能够最大限度上提升工作效率,提高机械设备的使用寿命,有效控制运营维护成本。在维护过程中应该做好润滑工作、保证操作规范与维护人员的技能培训等工作,旨在为石油钻井机械设备的管理维护提供保障。 石油机械论文:论现代石油机械设备现状及其质量控制 摘 要:为更进一步研究现代石油设备及现代石油开采能力和水平,本文将对现代石油机械设备发展在的国内外现状、现代石油机械设备的质量控制分别进行分析,并提出相关设备管理措施,以供研究参考。 关键词:石油;机械设备;现状;质量控制 对于石油工作开展的条件,最重要的无异于石油机械O备,而钻井工作质量的好坏深受钻井设备和钻井工艺的影响。我们知道,油井的质量是投资之所以能取得高回报的关键所在。因此,提高石油设备工作质量和效率,并对其质量进行有效控制,从而保障石油钻井工作的有序进行,使石油企业能够通过长久的运转而提高经济效益,能够是企业长久立于不败之地。 一、现代石油机械设备的发展现状 (一)定义、基本概念 石油机械对于国家经济的持续发展、对社会的进步方面有着极大的促进作用,是进行石油开采工作和石油生产工作的关键设备和重要手段。石油设备行业的发展和进步随着石油、天然气、煤层气等行业的进步而发展起来,因此用于石油、天然气、煤层气等初级能源的开采的一系列石油设备的不断进步对社会有着极大的意义。石油开采过程如图1所示: (二)国内外相比发展现状 与发达国家的石油钻井设备相比,我国的石油机械设备还存在着不少差距,尽管如今石油钻井设备在我国发展得很快。从设备先进性来看,推广速度缓慢,普及度不高,主要体现在老式带式刹车系统的钻机还在使用,反而盘式刹车技术推广不全面。我国的钻机需要通过肉眼进行观测钻井液的实际工作情况的时候,国外钻机已能够实现直接通过视频软件去进行观测,并且清晰可见。钻井设备的可靠低,配件可靠性差等问题影响了我国石油的产量并增加钻井周期,增加额外工作量,使我国在石油产业上加大了无谓的投资。 落后的散热系统设备、寿命短的钻机、使用功率低的钻井等问题,都是现在需要面临的实际问题,相比于外国先进设备的差距,需要我们花费更多时间精力去根本解决,才能使我国石油产量得到较大的提升。 (三)现代石油机械设备的管理现状 一直以来,对机械设备管理的工作没有全面的的了解和较多的关注,因而在设备管理技术方面的发展得不到进步。下面总结几点石油机械设备管理的问题:1、专业技术人才的短缺;2、缺乏完善的管理制度;3、缺少对石油机械设备管理的认识。 二、现代石油机械设备的质量控制分析 (一)我国石油钻井设备发展的建议 首先,必须使用更科学的技术方法,要重视设备技术含量的提高。对交流变频,液压驱动,自动控制和人工智能等先进技术的使用,以提高整体科技水平。要加快现代化设备和配套仪表的研究进程,加速实现作业效率的提高和整体设备的自动化水平。其次是针对地理环境之特点,只有适应于海陆不同环境对钻井设备的需要,才能更好的适应石油钻井的多样化需求,促进石油设备的多样性,以专业设备驾驭不同环境特点。最后就是要尽快提高钻井装备的科技含量,使机械化、自动化和智能化,数据可信度和工作高效率方面的目标得以实现。我国与国外的设备关键技术差距较大,大多依靠进口,因此需要加大研究投入提高钻井设备的人性化设计和自动化水平。 (二)对钻井设备的资料进行质量控制 资料的质量体现在两个方面,一是资料内容的质量,其标准在于资料的齐全性、档案的相关性和信息的真实性,二是资料形式的质量,即印刷,装帧、光盘、纸张等资料载体的质量。 真实性要求资料信息与相应的设备生产过程、检测结果和出厂时要符合实际情况,要确保资料图物相一致以及数据相一致。钻井设备的资料要有齐全性,覆盖其各个方面的信息,要有档案性,资料要分类整理并存好档案,使以后的查阅能够方便快捷,资料质量的提高也使钻井设备自身的质量得到有效监控。 (三)做好石油机械设备管理的几点对策 石油企业可以通过培养设备管理专业技术人才、建立健全石油机械设备管理体制、更新管理理念等方面做好石油机械管理工作。企业要明确石油设备管理工作的意义,设立的管理部门要与实际情况相适应,并配备上必要的管理人员。 为提高石油企业生产和管理水平的需要,做好石油机械设备管理总的来说可概括为以下几点:1、使企业管理体制得到完善2、加强管理人员综合技术水平的提高3、做好设备购置把关工作4、加强管理手段的科学性 三、结语 我们认识到石油钻井设备的质量管理和监控的必要性,本文对石油设备现状提出一些发展建议,本着理论联系实际的原则,希望对我国石油企业应不断提高自动化水平并完善监控质量做个参考。在石油钻井中还存在许多问题,由此可见,如果采取得当的措施和方法,便能有效保障钻井设备的质量,促进石油经济的良好发展。 石油机械论文:浅析石油机械设备日常维修问题 摘 要:石油机械设备的正常运行和使用是确保采油工程进度以及采油工程质量的重要前提。因此,对石油机械设备的维修现状进行深入分析,并提出整改的意见,有助于提高石油企业的竞争力,更有利于企业的增产增效。本文针对当前石油机械设备在维修过程中存在的问题进行分析探讨,进而提出对策给予解决。 关键词:石油机械设备;维修管理;常见问题;分析探讨 一、石油机械设备维修中的常见问题 (一)维修管理的模式相对落后。目前,在部分石油企业中,石油机械设备的维修及管理模式仍处于生产型,和发达国家的石油机械设备的维修水平相比较,设备维修的管理模式比较落后,未能向生产经营型的模式过渡。在石油机械的维修管理方面,企业实行的是计划预期检修制,按时间及周期结构进行设备的维修及保养。此种维修的管理方式忽视了维修过程中的经济性。 (二)设备超负荷运行及维修资金不足。部分企业对石油机械设备的管理及维修方面认识不足,石油机械设备在使用过程中,带病作业、超负荷运行,致使设备的零件磨损严重。一方面,忽视了机械设备的日常的维护以及保养工作,引发设备的故障次数增加,其使用寿命也大大缩短,降低经济效益。同时,由于石油机械设备的日常修理资金不足,使得维修的费用高攀,不利于采油工程进度的顺利实行。 (三)石油机械设备维修的基础设施差。石油机械设备维修的基础设施较差,由于机械对于维修的配件、设备以及润滑油、燃料、液压油的质量要求均比较高,加上部分采购人员的专业知识相对欠缺,责任感不强。因此,在日常的维修之时,购置比较劣质的配件或者是劣质的油料,使采油工程的先进机械设备在使用之后,造成损坏现象,由此一来,使机械设备的使用效率大大降低。 (四)维修管理及技术比较落后。石油机械设备应定期检测,并视修理的情况进行相应技术的改善。石油机械设备在日常的管理过程中制度尚未健全,缺少规范化的、必要的管理机制,实际当中很难做到按时维护及检测。石油机械设备的操作者的专业技术水平有限,在面对石油机械技术日益先进的今天,其设备的维修技术较落后,不能满足维修机械的要求,在操作技术上,还使用传统的人力进行检修,远不能满足现代化石油机械设备维修管理的实际需要。 (五)石油机械设备的维修费用较高。石油机械设备的维修费用过高,机械本身的购置成本就是十几万的,如果机械需要维修,那么费用就会增加,加上我国的石油机械维修市场的收费不规范,从中谋取的利润也是较大的,因此,造成石油机械的修理费超支。 二、提高石油机械设备的维修管理之对策 (一)进一步完善石油机械维修管理市场。石油机械设备的生产厂家,需改变传统的售后服务观念,应强强联合、相互合作,建立较有专业化、特色化的石油机械设备的维修点。完善行业维修的中介服务,使中介的机构也得到发展,并进一步促进市场经济的发展,增强石油机械维修管理市场的活力,加强各企业的沟通合作,保证石油机械维修市场的健康有序发展。 (二)注重对石油机械设备前期的管理。石油机械设备前期的管理主要为:对设备的采购、安装调试、与规划决策及机械设备的初期管理这四个环节。注重石油机械设备的前期管理,便于及时发现现存的不足、问题,更好地发现设备在运转过程中的问题;为设备日后的投产使用以及维修,更新改造方面的管理工作做好较好的基础。 (三)规范维修模式及落实维修制度。针对当前的石油机械设备维修制度,石油企业应在维修制度方面,加以规范化引导,并坚持复合化及弹性化等原则、制定相关的石油机械维修制度,确保石油机械维修的质量得到保障。 (四)采用高效的修理方法。在对石油机械设备进行维修时,应采用高效的维修方法进行S修,可以将磨损机械的零部件拆下,再用修复件进行更换,或者是用新品代替损坏的零部件。磨损的零部件还可在较为合理情况之下进行修复,检验符合要求之后,便可入库备用。 (五)重视维修保养工作。重视对石油机械设备的维修及保养工作,是保证石油机械设备仍处于良好运行状态的前提条件。重视维修保养工作,不但可以减少机械故障的停机时间,提高机械本身的利用率及完好率,延长石油机械的使用寿命;而且还可以缓解该机械的磨损程度,提高机械修理的间隔期,有效预防机械事故的出现,保证采油工程的安全生产和顺利进行。 (六)加强对石油机械设备维修人员的培养。应采取有效的培训方式,培养懂得先进石油机械设备检测仪器的、并能准确地判断设备的故障原因、及时进行故障的排除的高素质的维修人才。为石油企业提供较好的机械维修检测的人员,保证设备的正常使用,确保采油工程的顺利进行。 (七)定期对石油设备进行监督管理。为了有效的控制石油机械设备的维修质量,企业应该要定期对机械设备进行监督管理,还应广泛收集各种有关机械的修理工艺标准方面的资料信息,在机械的维修中,可以设专人对维修的过程进行严格的监督,有利于保证石油机械设备的维修质量。 三、结语 总之,石油机械设备的使用寿命及完好率,关系到石油企业的生产效益、经济效益,同时也将影响石油企业未来的发展状况。因此,只有保证石油机械设备的完好无损、重视维修的技术及日常的保养等工作,才能使石油机械设备在生产过程发挥出更大的经济效益。 石油机械论文:浅谈石油机械设计的发展趋势 [摘 要]随着社会的不断发展,石油机械设计逐渐得到了人们的关注。传统的设计过程中存在着一些问题,主要表现为信息的集成性不高、自动化管理方式不全面、控制手段不得当等等。针对以上情况,相关人员创新石油机械的设计理念,体现自动化工艺的合理性,在系统模型建立的基础上进行综合评定。本文以石油机械设计的发展趋势作为切入点,对机械自动化的特点和优势进行研究。 [关键词]石油机械设计;发展;趋势 近几年来,石油机械的工作效率逐渐提升,生产过程也更加简便,这主要依赖于自动化操作系统的形成。当前的油机械设计更倾向于网络化、智能化与模块化。系统能够根据用户的指令来执行,并形成既定的逻辑,使生产条件更优异,过程更安全。 一、石油机械设计的发展趋势 (一)智能化 石油机械设计的重要发展趋势为“智能化”,它主要体现在以下几个方面:第一,智能系统集合了不同工业领域的技术方式,将各学科的知识内容综合起来,以实现“机电一体”的目的。它能够对石油开采过程进行模拟,并形成既定的逻辑,在结果评估的基础上对综合情况进行判断。而对于机械设计来说,智能系统以“计算机辅助器”作为依托,利用“人机结合”的方式对图纸进行设计,并根据CAD软件的操作过程模拟工作状况。工作人员可以将机械设计过程分层,令智能系统测定数据比例是否合理,并给予具体的建议。对于设计不合理的部分,工作者可以针对这一部分进行修改,而不需要重新规划,既节约了设计时间,也体现了极高的效率。第二,智能系统还能够对产品数据进行采集,并将有用的信息存储下来,在信道中传送。同时,它会根据用户终端所的指令来确立产品加工方案,工作人员可以从设计模型中选取一种最佳的方式,系统则可以按照要求来实施。 (二)绿色化 绿色化也是当前石油机械设计的主要趋势。首先,在石油资源的使用中,会产生大量的污染物,并破坏社会环境。而绿色化生产方式则不同,它能够对设计系统进行优化,以清洁性能源的选择为主,达到生态环境评估的目的。一方面,系统会针对制造中的资源消耗量进行管理,测定机械运行中的液压与实际容量,将子系统按照等级来划分。耗能性小的材料进行优先考虑,并在变量监督的情况下完善内部结构,实现系统的有效评估。其次,系统能够对人工一体化的机械设计进行全面分析,当资源利用量超过标准界限时,程序会以“自动预警”的方法将信息上报到服务终端。服务器则会以“智能检测”为主,重新设定材料类型,并将消耗均值进行统计。 (三)模块化 石油机械设计的模块化主要表现在以下几个方面:第一,设计具有阶段性,系统可以按照时间先后来划分执行单元,实现机械的自动化调节。另外,机电一体化的程序通常是比较复杂的,自动化系统可以将多个接口联结在一起,按照机械装置的根本要求来规划不同模块的任务,实现同步运行,提升工作效率。第二,电气控制终端会涉及到不同的数据单元,系统会依据资源总量来达到信息自动调度的目的。由于模块运行中也具有一些不确定因素,管理人员能够采用多媒体技术来简化建模过程,以“采油系统”为主,将注水程序加入到其中,并根据产品生产效益对性能进行评估,将子系统独立出来,通过任务分解的方式提升工作速度。模块化的核心技术是“智能调速控制”。系统可以根据任务总量将设计过程分为不同的层次,通过逐一执行的方式来调节机械的运行速度。如果速度超过了既定标准,控制终端会进行预警,并完善内部的管理体系。 (四)简洁化 简洁化也是石油机械设计的发展趋势之一。自动化系统的形成使得石油机械设计的人机模式形成。工作者只需要利用系统中所给出的操作装置,就可以完成相应的设计程序,达到产品开发的目的。系统会帮助工作者将设计中的关键要素集合起来,并根据用户的要求进行综合评定。因此,自动化方式使得整个设计过程变得相对简单。工作人员可以在CAD平台上进行删减或者添加,将设计变量转换为定值,提供特殊的标识主体。因此,现代石油机械的设计会以更加简洁的方式呈现在人们的面前,并且比例稻莸募扑憬峁也更为精准。 二、石油机械自动化设计的优势 (一)便于设计的改进 石油机械自动化方式改变了传统的设计理念,以计算机网络作为依托,形成完整的平面视图,并构建石油机械产品的基本框架,为生产效率的提升奠定基础。另一方面,如果出现设计比例不当的情况,工作人员只需要进行局部调整即可,无需进行重新规划,既节省了设计时间,也可以根据控制程序来改变,制定正确的产品设计参数。最后,智能化自动系统还可以对工作情况进行感应,监督整个设计过程。如发现不合理之处及时进行提醒,保证了后续生产的安全性。 (二)提高了生产效率与产品质量 生产效率与产品质量的提升是石油机械设计的最有利优势。首先,自动化系统能够根据内部所采集的数据分析设计条件,并利用仿真技术对生产环节进行模拟,将不合理的设计元素剔除,并形成最佳预案,为领导者的正确决策创造有利条件。其次,由于智能设计方式多为机控一体化,则使得产品检验的程序相对简单。系统可以将二者进行对比,在性能评估的基础上完善管理条件,从资源节约的目的出发,优化产品质量,形成有效的测评中心。因此,石油机械的自动化设计不仅是当前设备发展的趋势,更满足了人们的实际需求,实现了技术的自主创新。 结论 综上所述,本文从以下两个方面入手:第一,对石油机械设计的发展趋势进行研究。第二,分析了石油机械自动化设计的优势。从而得出:未来的石油机械设计形式更加多样。首先,工作人员可以通过智能系统对设计要素进行自动调控,并将经济性与资源的消耗量考虑进去,达到绿色化设计的目的。其次,独立的工作模块也使得设计效率更高,方法更加简洁,为石油企业的可持续发展创造了有利条件。 石油机械论文:海洋石油机械防腐蚀技术分析及应用 摘 要:我国资源勘探量的不断增加,对我国很多能源问题都有了一定的缓解,例如我国的石油资源。我国目前勘探到的石油资源储量巨大,尤其是我国的海洋石油资源。因此我国目前对于海洋石油资源的开采投入非常多。在海洋石油开采的过程中机械设备的防腐问题是一项非常重要的问题,直接关系到石油的开采量以及石油的开采纯度。文章主要针对海洋石油机械防腐技术的相关问题进行详细的阐述以及分析,希望通过文章的阐述以及分析能够有效的提升我国海洋石油机械的防腐技术提升,保障我国石油开采的质量,同时也希望为我国海洋石油行业的进一步发展以及创新贡献力量。 关键词:海洋石油机械;防腐蚀技术;技术;主要因素 目前我国的石油开采已经处在了中期开采阶段,这一阶段的明显特点就是开采的石油纯度稍微欠缺,在石油开采的过程中就含有一定量的水分。由于在石油开采过程中,石油机械大多数的情况下是在油水的工作环境下进行开采工作。这种工作环境就会导致石油机械在工作过程中受到一定程度的腐蚀。受到腐蚀的石油设备在使用寿命上同正常的石油机械有很大的区别,寿命大大的减少了,同时最为严重的是由于石油机械受到了腐蚀导致在使用过程中机械 性能发生了一定的变化,没有将石油机械的最佳效果发挥出来。一旦石油机械在使用过程中出现了严重的腐蚀情况,很可能造成石油开采生产事故,因此我们在海洋石油开采的过程中要格外的注意,要随时发现腐蚀问题,并且第一时间处理问题。我国经济的发展离不开我国工业行业的发展,我国工业的发展在很大程度上依赖石油资源,同时我国人们的日常生活也对石油资源有一定的依赖,因此石油资源的需求量正在不断的扩大,因此我国要重视石油行业的发展以及石油的开采,要对石油开采过程中出现的问题及时的给予纠正和处理。海洋石油机械的腐蚀问题就是一个较为明显的问题,因此本文针对这一问题进行细致的分析和阐述,通过阐述找出海洋石油机械发生腐蚀的原因,并且有针对性的给出相应的处理改善方法。 1 简要叙述我国海洋石油机械在工作过程中出现腐蚀情况的主要原因 在海洋石油开采的过程中,原油内部含有很多的其他杂质,石油机械表面由于有原油杂质的存在,表面非常容易出现腐蚀现象,导致石油机械出现腐蚀的原因有很多种,其中最主要的有四种,下面进行详细的论述以及分析。 1.1 简述氯化物造成的海洋石油机械腐蚀问题 在海洋石油开采过程中,原油中的氯化物很容易导致石油机械的表面腐蚀,主要是由于原油中含有大量的水分,这些水分大多数都是由于地下水多年沉积导致的,这些水分之中也含有大量的盐分,在化学术语中,我们称之为氯化物。氯化物在原油中的存在,非常容易同石油机械进行接触,最直接的就是表面接触,这样就会导致石油机械的严重腐蚀。一旦条件成熟,氯化物会和石油机械的表面发生化学反应,导致盐酸等物质的产生,盐酸会导致石油机械表面出现严重的腐蚀,一旦没有及时的进行处理,会导致很严重的机械腐蚀,甚至是出现原油开采施工事故,具有很大的危害性。 1.2 简述环烷酸造成的海洋石油机械腐蚀问题 现阶段所开发出的石油,其成分中都有一种化学性质极强的有机酸――环烷酸,这种酸化物对于石油机械中的铁质部分具有极强的腐蚀性。铁与其接触后,化学性质会发生很大改变,从而导致在勘探过程中发生断裂等现象,造成安全质量问题。 1.3 简述硫化物造成的海洋石油机械腐蚀问题 刚刚开采出来的原油,内部含有很多杂质,最为人所熟知的杂质就是硫化物。硫化物的化学性质不稳定,遇水会发生化学反应,生成硫化氢。而硫化氢是一种具有还原性的酸化物,与石油机械长期密切接触会使得机械发生严重腐蚀。 1.4 简述多硫化物造成的海洋石油机械腐蚀问题 硫化物在对石油机械进行腐蚀的过程中,会于机械表面形成一层含有各种多硫化物的腐蚀层,慢慢将机械表面的油漆等保护物质腐蚀殆尽,机械表面因此与外界空气直接接触。而空气中大量水分和二氧化碳在与机械裸露部分相接触后,会对原先的腐蚀反应产生催化加速作用,从而导致被腐蚀部分受到更大、更迅速的伤害。 2 简要叙述我国海洋石油开采过程中石油机械的具体防腐技术措施 目前我国在海洋石油开采的过程中针对石油机械腐蚀问题的处理措施有很多种,但是其中最主要的还是以下四种,分别是在石油表面涂抹防腐材料;其次是在石油机械表面进行电镀防腐;再次是在石油机械表面进行相应的化学防腐处理,最后是在石油机械表面应用缓蚀剂,上述的四种方法是目前最为常用的防腐方式,也是应用最为广泛的防腐方式。下面进行详细的论述以及分析。 2.1 在海洋石油机械防腐的过程中我们可以应用抗腐蚀的相关涂料以及防腐蚀的相关材料 根据目前的研究,石油机械的腐蚀大多出现在机械的表面,也就是石油机械的外部,针对这种情况,我们可以通过在石油机械外部涂抹抗腐蚀材料以及使用抗腐蚀材料再制作石油机械,这样能够有效的缓解甚至是消除石油机械在采油过程中的腐蚀问题。目前涂抹的抗腐蚀材料主要有两种,首先是无极聚合物涂料,其次是环保耐酸防腐涂料。无机聚合物能够有效的避免石油机械表面出现腐蚀问题,环保耐酸防腐材料能够有效同硫化氢以及其他相关化学物发生反应,进而有效的降低其腐蚀石油机械的问题。除去上述的措施,我们还可以通过在石油机械表面覆盖相应的防腐材料来抵抗表面腐蚀,例如目前在石油机械表面涂抹沥青就能够有效的防止表面腐蚀的情况。 2.2 在海洋石油机械防腐的过程中我们可以应用电镀防腐蚀进行相应的机械防腐 在石油机械表面防腐的问题上,我们经常应用的另一种方法是电镀防腐技术。这种防腐技术同样是在石油机械表面进行的。我们在机械的外部进行钨合金电镀或者是管接箍的方式来有效的隔离机械表面同酸化物的接触,也能够有效的起到石油机械表面防腐的目的。 2.3 在海洋石油机械防腐的过程中我们可以应用电化学技术进行相应的机械防腐 电化学机械表面防腐技术是具有一定技术性的。这种防腐技术能够通过机械表面电流来转移电子,我们在电流足够的基础上,石油机械表面的腐蚀问题会有效的控制和消除,这样就能够有效的降低化学物质对于石油机械表面的腐蚀。 2.4 在海洋石油机械防腐的过程中我们可以应用缓蚀剂进行相应的机械防腐 上述的三种方法主要是针对石油机械表面进行的防腐处理。缓蚀剂防腐技术主要是从原油的角度出发来有效的降低原油内部的腐蚀问题,进而有效的缓解原油杂质对石油机械表面的腐蚀。我们在应用的过程中根据一定的技术比例来放置缓蚀剂,这样的效果就是在石油机械表面同原油接触的过程中能够有效的进行相关的化学反应,将腐蚀物质迅速的反应掉,M而有效的缓解了原油对石油机械表面的腐蚀。 石油机械论文:浅析石油机械应用及前景 摘 要:在我国石油行业中,目前有一个非常重点并且热点的话题就是石油行业地方石油机械应用。目前针对这一问题我国石油行业以及石油领域的相关专家学者都具有针对性的进行了研究和谈论。我国石油行业的管理工作目前已经处在了精细化管理过程中,因此在石油行业中石油机械已经是一项必须要重点面对的问题。我国石油行业的进一步发展不仅仅意味着我国石油机械的进一步投入,同时还要求我国目前现有的石油进行机械更新和优化,只有这样才能够保障我国石油机械在机械配置上得到优化,同时发挥出石油机械的最大使用效率。正是由于上述的原因,我国的石油公司在石油机械的管理以及应用过程中要给予重视和执行,最大程度上发挥出石油机械的应用潜力,这样才能有利于石油机械提升生产效率,同时也能在很大程度上减低生产应用成本。文章主要针对石油机械的应用以及发展前景进行分析和阐述,希望通过阐述能够有效的提升我国石油机械的应用效率,同时也为我国石油行业的进一步发展以及创新贡献力量。 关键词:石油机械;主要问题;应用;处理措施 我国在石油行业上的发展得到了世界范围内的瞩目,我国目前的石油产业生产链非常的完整,有一套成熟的石油生产以及石油机械应用体系。因此在石油行业的发展大环境下,石油机械的有效应用就显得尤为重要,是目前非常热门的话题。根据我国石油行业相关部门的调查研究,我们在石油生活过程中对石油机械的应用存在一定的问题,管理不到位以及应用效率不高的问题非常普遍。为了有效的处理并且解决上述石油机械问题,我国的石油企业应该结合自身的生产应用特点,对石油行业面临的生存环境进行详细的调查以及研究,通过缜密的调查研究做出相应的决策,这样才能够在根本上提升石油机械的管理工作,有效的提升我国石油企业的生产效率,整体上提升企业的市场竞争力。最大限度的减低石油企业的生产成本。需要注意的是我们的石油行业应该根据自身的生产情况,进行石油机械的更新以及再投入,从根本上优化石油机械的配置,提升石油机械的使用效率。只有按照上述的方法来应对石油机械的应用,才能够有效的提升石油机械的应用范围和效能。 1 简要叙述在我国石油行业中石油机械的主要应用现状 1.1 我国的石油行业存在石油机械应用不合理、不科学的问题 在管理体制上,我国石油机械应用企业还有很多弱点。新的形式上的改制,并没有真真正正的改变我国石油机械应用企业核心管理制度。比如说我国石油机械应用企业并没有拥有完全的生产自主权,仍需要按照上一级的计划进行。 1.2 我国的石油行业存在机械应用以及管理队伍工作水平落后,在应用管理的过程中没有独立自主性的问题 我国石油机械应用企业在石油经济发展的过程中,思想观念比较落后,对于石油专业化的教育投入不足,对于科技和石油人才的培养重视度不够。这样由于对其投入的不足和人才科技的重视度不够,导致了我国石油机械应用人才的缺乏。由于人才效应有一个时间周期,这样人才队伍的培养是一个长期的过程,不可能在短时期内改变人才队伍不足的局面。 1.3 我国的石油行业存在石油机械管理控制管理水平低的问题 由于我国石油机械应用企业设备管理水平比较低,生产量比较大的石油机械应用企业,就有可能面临着企业设备不足,没有办法及时的进行保养,但是生产量比较小的石油机械应用企业,就有可能面临着设备闲置的问题,导致了我国石油机械应用企业设备不能够做到资源配置的最优化。 2 简要叙述目前我国石油行业中石油机械的主要应用前景 2.1 针对我国石油机械的应用和管理,我国的石油行业要进一步的改进以及完善相应的应用管理体制 在我国的石油机械应用以及管理过程中,应该更多的借鉴国际上先进的管理以及应用方法,只有这样我国的石油机械应用以及控制才能够有质的提升,尽快的将我国石油机械应用水平提升到世界水平上。在我国石油机械应用过程中,应该不断的改变以及创新,要将原有的应用方式进行由里到外的改变和创新。目前我国的石油机械管理工作处在一种非常被动的位置上,在应用管理上还没有自己的一套管理应用体系。要想彻底的改变和扭转这种被动局面,我国的石油机械应用要提升自主权,特别是在石油生产过程中的自主权非常重要,这样能够让我国的石油生产适应石油市场的变化,能够根据市场的相应变化进行针对性的改进和创新。在生产自主权的问题上,我国的石油机械应用应该在一定的时间内进行相应的调整,针对石油生产进行相应的调整,将生产应用过程中不必要的应用程序逐渐的减去和删减,这样才能在很大程度上提升原油生产过程中的效率,让我国的石油机械应用更加的契合我国石油工业的发展,更加的契合我国市场经济的发展,更加的契合我国经济的全面发展。 2.2 针对我国石油机械应用管理专业人才的问题,我国的石油行业要进一步的提升人员的应用效率以及管理素质 在我国的石油机械应用过程中,创新以及改变的根源以及执行最终还是要有人来完成,因此我国在石油机械应用的过程中要不断的提升和强化专业人才的培养,要定期的对专业人员进行专业培训,让他们在应用的过程中更加的适应和了解掌握石油机械应用的变化和发展。因此我国要加大力度投入到石油机械应用人才培B方面上。具体到问题上来讲,首先我国石油企业的相关领导要对石油机械的应用给予认可和扶持,要将石油企业的企业文化同企业科技发展结合起来,有效的提升企业石油机械应用水平,在科技方面对专业人员进行专业培训,这样才能够在最大程度上提升我国专业人才的专业素质和能力。在企业石油机械应用人员招聘环节要严格把关和控制,要对子弟兵传承的问题给予坚决的杜绝,要面向我国石油专业的专业毕业生进行招聘,这样才能够在根本上提升石油机械应用专业人员的职业素质。在工作过程中我们要采取相应的薪酬改革来让相关的工作人员快乐工作,力争将自己最大的力量贡献到石油机械应用工作中。 2.3 针对我国石油机械设备的管理问题,我国的石油行业要进一步的控制和提升管理水平 目前我国的石油企业中石油机械应用面对着越来越大的竞争力,在这种情况下我国的石油企业要针对石油机械应用进行管理 的提升,在石油机械设备的管理上要进行创新。首先要采用现代化的企业管理方式来管理石油机械应用问题,要将石油机械设备的管理工作建立健全,让其适应我国石油企业的发展。同时要在应用平台上进行相应的改进,要统一石油机械应用平台,特别是石油生产量较大的石油生产企业我们要求石油生产机械设备储备充足,在有效的满足生产需要的前提下,要建立相应的平台统一管理石油机械的应用。对于石油产量较小的企业,我们要求要有效的调动石油机械间的应用,要协调石油机械的应用时间和空间,降低生产成本,提升石油企业的竞争力。 石油机械论文:石油机械设备维修保养要点分析 摘 要:经济的快速发展需要大量的能源,在我国的能源结构中石油、煤炭等化石能源在能源结构中仍然占据着较大的比重。尤其是对于石油的需求量巨大,每年通过进口的石油占据我国石油需求量的近7成左右。做好国内石油的开采对保障经济健康稳定发展以及我国对于石油的战储备都有着极为重要的意义。在石油的开采过程中,钻井设备的高效、稳定的运行是石油开采工作能否顺利进行的重要保证,文章将在分析石油机械设备重要性的基础上对如何做好石油机械设备的维护保养进行分析阐述。 关键词:石油机械设备;保养;维护 前言 石油开采是事关国计民生的大事,随着经济的快速发展以及我国机动车保有量的持续增加,我国每天都需要消耗大量的石油资源。现今对于石油资源有相当一部分需要从国外进行进口,但是依靠进口很容易就会被别国卡住进口的渠道从而对我国的能源战略造成极为重要的影响。因此,在进口石油的同时还需要积极做好国内油田的钻采工作,通过做好对石油机械设备的维护与保养从而使得石油机械设备能够最大限度的发挥其功用,保障石油钻采工作的顺利实施。 1 做好石油机械设备维护保养的重要性 经济的快速发展对石油这一“工业的血液”的需求量不断攀升,从而导致石油企业在无法新增油田的情况下为了能够开采出更多的石油资源而保持石油机械设备的全天候使用,从而最大限度的发挥出石油机械设备的效能,保障石油的正常开采。石油机械设备是石油钻采中的重要设备,这种高负荷的工作模式将会对石油机械设备造成极为严重的磨损,从而对石油机械设备的使用寿命和使用效能造成极为严重的影响。此外,高负荷的石油机械设备使用也会使得石油机械设备产生一定的隐患,如果为了保障生产而忽视这些问题将会造成极为严重的安全事故,严重的甚至会造成人员和财产损失甚至造成巨大的安全事故。为保障石油机械设备的正常使用做好对石油机械设备的保养和维护是必不可少的。在石油机械设备的管理与维护中其目的都是以延长石油机械设备的使用性和使用寿命为前提的。石油机械设备的保养与维护属于一种常规性的行为,在石油机械设备的使用过程中,磨损和故障是不可避免的,而上述问题都会对石油机械设备的正常使用造成极为严重的影响,从投资角度进行分析,石油机械设备的保养与维护属于一种潜在的投资方式,做好对石油机械设备的保养与维护在确保石油机械设备正常运转的同时还能够有效的提高石油机械设备的工作效率和功能质量,从而切实保障和维护企业的正常发展。 2 石油机械设备的保养与维护措施 2.1 石油机械设备常见故障分类 在石油机械设备的使用过程中,根据故障的类型可以将其常见的故障分为3种主要的类型:(1)损坏型故障。在这一故障中,石油机械设备由于长期的使用且设备的保养与维护工作未能做到位,或是在石油机械设备操作过程中违反操作规程操作等造成石油机械设备所产生的机械性、结构性的损坏,这些设备的损坏包括:结构变形、传动轴断裂、轴承烧毁等的问题。这些故障的产生极大的影响了石油机械设备的正常使用,从而对石油钻井开采造成了极大的影响。(2)石油机械设备隐蔽型故障,在石油机械设备所产生的故障中,一些故障点有处于设备封闭腔体的内部或是不易被查看到的位置进而导致无法凭借肉眼或是触碰感知等的方式发现其问题且这一问题长期存在于石油机械设备中,进而会对石油机械设备的正常使用造成极大的安全隐患。比如说石油机械设备中的提升系统、旋转系统中的连接螺栓松动等问题都属于石油机械设备中的潜在隐患,这些隐患的存在不易被发现从而导致石油机械设备在运行的过程中容易出现较大的安全问题,此外,在石油机械设备的工作中,因缺油、缺水或是润滑情况不当等也是导致石油机械设备故障频发的常见型的影响因素之一。石油机械设备中的隐蔽性的故障由于隐蔽性较强且不易被发现,往往在被发现时已经对设备造成了极为严重甚至无法修复的损害,造成较大经济损失甚至是人员伤亡事件。因此在对石油机械设备的保养与维护的过程中需要加强对于这类隐蔽性较强但损害性较大故障的检查力度,确保石油机械设备的正常运行。(3)老化型故障,在石油机械设备的长期使用过程中,往往会造成石油C械设备中的零件松脱、机体松动老化、异常损坏等问题。而这些故障多是由于石油机械设备老化损坏等所造成的。在石油机械设备的使用过程中,设备难免会产生机械故障,为提高石油机械设备的运行效率应当积极加强对于石油机械设备的保养与维修,对石油机械设备进行预防性的维护,从而最大限度的确保石油机械设备的正常运行。 2.2 石油机械设备的故障分析 在石油机械设备的故障分析中其主要目的不仅在于判别石油机械设备故障的类型、性质,更重要的在于识别石油机械设备的故障机理,进而对石油机械设备进行有效的改进,避免同类型故障的再次发生。在找出石油机械设备故障原因的基础上从设计、材料的选取、加工制造环节以及机械设备的装配调整等最大限度的提高石油机械设备的可靠性。保障石油机械设备的正常运行。在对石油机械设备进行故障分析时,首先应当从石油机械设备的故障现象入手,通过对石油机械设备故障产生的机理进行分析,并付诸以一些测量手段从而实现对石油机械设备的故障排除。 2.3 做好对石油机械设备的管理与维护 在石油机械设备的运行过程中,通过对石油机械设备所产生故障进行统计分析后发现,在石油机械设备的机械性故障中绝大多数原因是由于石油机械设备的磨损所造成的。解决石油机械设备零部件的磨损问题除了选择优良的材料和先进的制造工艺外最重要的是确保石油机械设备具有合理的润滑。在石油机械设备的保养中一是要尽可能的减小零部件的磨损,预防故障的产生,二是要灵活的运用修理方法不断的探索解决石油机械设备新的维修方法来做好对石油机械设备的故障排除。 造成石油机械设备机械故障多数是由于石油机械设备润滑不良所引起的。由于石油机械设备各零部件之间配合的精密性,对石油机械设备进行良好的润滑能够有效保持其正常的工作间隙和适宜的工作温度,避免灰尘等的杂物进入到石油机械设备的内部从而加剧磨损。因此在对石油机械设备进行管理维护的过程中首先应当检查石油机械设备润滑的可靠性。在石油机械设备润滑剂的选取上,通过合理的选用润滑剂的型号,并根据石油机械设备内部机械结构特性的不同选用有针对性的润滑剂类别,并根据环境和季节的不同选择合适的润滑剂型号,切实保障石油机械设备各机械部件在接触的过程中有着足有的润滑油膜减少石油机械设备的磨损。 2.4 加强对石油机械设备的一、二级保养 石油机械设备的一级保养指的是石油机械设备在运行满一定时间后技术人员和维修人员对石油机械设备所进行的维护保养。在维护保养的过程中做好相关油路的检查和机械的紧固,以最大限度的确保石油机械设备的正常运行。而与石油机械设备一级保养所不同的是二级保养主要侧重的是对石油机械设备关键性部分的维护保养,进行诸如解体、磨损件更换或电气线路检测等的全方位保养。保障石油机械设备运行的可靠性与工作效率。 3 结束语 石油机械设备的保养与维护是保障石油机械设备正常运行的重要措施。本文在分析石油机械设备的保养与维护的重要性基础上,对石油机械设备的保养与维护中的要点进行了分析介绍。 石油机械论文:浅谈石油机械的开发及设计创新理念 摘要:在科技快速进步的当今,越来越多的高新技术被应用到当代工业机械的研发领域,机械设备逐渐向科技化、现代化、智能化、电子化发展,但是在石油机械的开发设计方面,我国起步较晚,没有太多的经验可以借鉴,资金投入不多,造成石油机械的科技含量和自动化程度不高,还存在着很多的问题。本文通过介绍石油机械的开发和设计现状,详细的阐述了石油机械开发和设计过程中存在的问题,结合自身经验,提出石油机械开发和设计的新理念,旨在促进石油工业的稳定快速发展。 关键词:石油机械;开发及设计;创新理念 引言: 随着社会的发展和科技的进步,国际上大量的现代化石油工业企业不断出现,自动化石油机械以其高效率、稳定性等诸多优点,为企业壮大和经济发展做出了巨大贡献,组成的现代化生产线,为石油企业发展奠定了良好基础。在石油机械的开发和设计领域,不断加大资金和科技投入,提出开发设计新理念,对石油机械不断优化升级,提高石油机械设备的稳定性和高效性,才能满足石油工业日渐提升的发展趋势,提高石油企业的国际竞争力和自身企业利润。 一、石油机械制造企业面临的形势及要求 我国石油机械制造企业经过建国以来几十年的发展,规模不断扩大。随着傲居世界500强的以中石化、中石油等为代表的国有大型石油企业的相继上市,管理水平和实际需求越来越严格,对于石油机械的要求不断提高,给我国石油机械制造企业带来不小的冲击。我国加入WTO以后,国际石油机械制造企业对我国的市场垂涎已久,都在摩拳擦掌的想要进入我国市场,国际石油机械制造企业技术先进,设备使用寿命长,维护保养简单等优点都给我国石油机械制造企业带来不小的压力,受内忧外困的影响,我国石油机械制造企业要居安思危,在困难中求立足,竞争中求发展,才能在石油机械制造行业站稳脚跟,面向世界。 在现实生产生活中,效益是企业根本,科技是第一生产力,只有运用先进的石油机械设备,提高生产效率,减少机械设备问题的出现,增强机械设备的使用年限和使用寿命,避免发生安全事故是每个石油想、设备制造企业都需要面临的重大问题,也是对于石油企业发展个员工安全的前提保障。相对于国际上先进的机械设计技术而言,我国在这方面与国际先进设计水平还有很大的差距,反映出许多的现实问题。为保障石油机械的批量研发应用,需要设计人员全面性考虑,从多个角度多个方面综合性分析和研究,既要保证机械设计自动化设备工作效率,又要兼顾使用性能和故障频率,根据设计需要对生产环境和企业要求进行调研和探讨,全面优化机械设计,提高石油机械设计生产和管理预期,为石油机械设计创造一个良好的管理环境。 1.1可靠性设计原则 石油机械设计是一个有机结合的完善整体,有很多分支组成,只有分支之间相互协调,相互配合才能保证机械设备的可靠有效工作。设计过程中,应该以满足运行需求和技术要领为基础,根据实际情况,尽量考虑到设备实际布局、产出量、工作环境等因素。 1.2合理性设计原则 利润是每个企业发展的基石,所以获取效益,控制成本是石油机械设备从生产到使用每个环节都必须考虑的。石油机械设备设计和研发过程中,立足设计实际,根据现实情况,合理规划设计方案,机械设计要经济实用,考虑量产要求,合理控制成本投入。 二、石油机械的开发与设计中存在的问题 2.1缺少石油机械设计开发的战略规划 目前我国的石油机械公司在石油机械的设施与开发上往往采用了比较传统的设计理念,没有将这项工作作为一个长远的战略性发展任务来对待,因此在机械设计以及生产工艺或机械设备功能的开发方面具有很大的局限性。这种缺少与国际石油产业发展现状和环境相结合的设计开发方式,必然无法有效提升石油机械的科技化水平以及与石油产业的适应水平,影响石油机械公司的发展与市场竞争能力。 2.2缺少具有核心竞争力的石油机械产品 在石油机械产品的开发方面过于注重其基础功能性,而对产品的特色关注较少,因此目前我国的石油机械公司生产的各种产品都没有符合具有核心竞争力的产品要求,这使得石油机械企业的发展严重受阻,与国际上的优秀机械相比竞争力明显不足,缺少专业的技术性元素,这是目前我国的石油机械设计开发应当首要重视的因素。 2.3团队合作创新意识不足 一个优秀机械设计或开发项目的完成需要有完善的团队合作,每一个团队成员的专业特长各不相同,有效发挥每位成员的技术与思想优势才能使团队的合作更加高效。目前我国的石油机械公司在设计开发团队的合作过程中采用的仅仅是传统的职责与分工明确的合作方式,而没有创新性的开放式合作方式,影响整个团队的设计开发创新水平。 2.4开发设计与用户脱离 这主要是由石油机械公司的设备研发人员素质决定的,大部分的石油机械公司在选择设施开发人才是注重是的选择机械专业技术水平较高的优秀人才,而这些人才在设计机械的方案与功能时往往从机械的原理的规律出发,缺少与石油开采公司的需求结合,没有针对机械的用户进行专门性需求研究,因此无法实现有效的设计创新。 三、创新策略 3.1面向现场,开发适应现场的新产品技术创新的路径可分为技术导向型和市场导向型2种类型。前者着眼于技术上的突破性,强调技术创新的领先性;后者围绕现场的使用需求,把千方百计增强产品的现场适应性作为创新源,强调技术创新的现场适应性和经济实用性。目前,由于大多数石油机械制造企业技术水平低,科研开发能力较弱,靠什么战胜国际大公司的挑战,只有靠贴近油田生产现场实际研制开发新产品的策略,才能扬长避短,扩大生存空间。尤其是油气田内部的石油机械制造企业更应发挥贴近油田生产现场的实际,建立快速反应机制,组织科研人员跳出“围城”,深入现场,跟班作业。从现场中找创新灵感,抓创新重点,把开发与设计工作聚集于生产现场,通过解决现场生产技术难题使产品和技术不断创新。 3.2面向用户,打造精品名牌产品在市场经济条件下,市场由卖方市场转为买方市场,石油机械制造企业要想在激烈的市场竞争中获得成功,就应推出可以让用户买得放心,用得满意,使用户觉得比购买一般品牌物有所值。因此,“面向用户”就是以满足用户需求为中心,以提高客户忠诚度,培养客户满意度为目标,将创新工作纳入到用户需求之中。由于石油机械产品的N售多为特定的地域,购买者、使用者又多为相应专业的人员。因此,石油机械产品更需要树立精品名牌意识,打造独具特色的名牌产品。 3.3面向国内外先进技术,提升产品的核心竞争力目前,从国内石油制造技术发展水平看,产品大多是70年代末~80年代初引进国外技术研制生产的。90年代,经过国际石油装备技术的快速发展,我国整体石油机械制造技术水平明显落后于国际先进水平,这对于石油机械制造企业来说是一个严峻的挑战,同时又蕴藏着巨大的发展机遇。如果不想被国际潮流所抛弃,就必须将产品定位于准国际市场,紧紧追随世界领先科学水平,提升自已的制造技术、研发能力和工艺水平。 结语: 目前我国的石油机械设计开发面临着技术上、工艺上的发展困境,由于创新性不足在与国际上的机械产品竞争时明显存在竞争力不足的现象。要提高我国的石油机械设计开发水平,就只有从工艺、功能设计、战略创新等多个方面入手,才能实现设计开发水平的不断提升,促进我国石油机械产业的全面发展。 石油机械论文:解析石油机械密封的工作原理 摘要:伴随着我国社会经济的持续发展,对石油的需求量日益增多,由于石油化工生产具有易燃易爆、有毒有害、腐蚀性强的特点,石油机械密封问题逐渐成为人们关注的焦点,机械密封具有使用寿命长、适应范围较广、以及耐腐蚀程度较高等优点,从而在石油化工领域受到人们的青睐。本文针对石油机械密封的工作原理及特点进行了细致的分析,并在此基础上简要探讨了石油机械密封失效的原因及对策,以期为石油机械密封工作提供参考,更好的促使石油化工事业的发展,从而促进我国经济持续稳定的发展。 关键词:石油机械密封;工作原理;失效;对策 在实际的石油化工生产中,常会有一些有害流体产生,为了防止这些有害流体外流,往往会把它们封装在专门的装置中。在石油化工生产中机械密封装置因其所存在的优势而被普遍应用,机械密封是接触式密封的一种,保证机械密封的正常运转是系统装置与设备进行安全生产以及长周期运行的重要前提基础和保障。为了保证石油机械密封能够更好的运行,就应该对其工作原理进行分析,不断的改善机械密封装置,促进石油化工事业的持续稳定发展。 1石油机械密封的工作原理及特点 1.1石油机械密封工作原理 机械密封,通常被形象地称为“端面密封”,其是一种避免有害流体流出的装置,在工作原理上,主要是借助于流体的压力和磁力的作用提高密封效果,使垂直于旋转轴线的端面保持贴合并且相对滑动,从而提高了密封的质量。在石油领域中所使用的机械密封在原理上与普通的机械密封基本一致,是在弹簧力与介质压力的作用下,非旋转环紧密地贴合到旋转环上,在旋转的过程中,双方实现相对性地滑动,介质的径向流动就会被阻止,此时所形成的摩擦副即为机械密封的主密封。弹簧与介质压力的向下推动,会对于摩擦副经过摩擦所受到的损害进行补偿,从而能够保持密封端面之间紧密接触的持久性。机械密封的密封圈作用,还可以对于环和轴之间所产生的缝隙进行补偿,以避免有液体从缝隙泄露。在非补偿环和压盖之间所采用的是非补偿环辅助密封圈,其可以避免介质从这里流出。在实际的应用中,石油机械密封的辅助密封圈并不会有相对的运动状态,属于是静密封。另外,在密封圈的选择上,一般会选择使用“O”形圈,也可以使用垫片来进行处理。 1.2石油机械密封特点 机械密封主要由四部分组成,即:密封端面(动环和静环组合)、辅助密封圈、缓冲补偿部分(以弹性元件组成)、促使动环能够随着轴旋转的传动部分。从石油机械密封的特点上来看,主要表现在其使用寿命较长、可靠性高、泄露量小、功耗较低,并且不必经常进行维修,对轴的磨损小,能够很好的适应实际生产过程中较高的密封要求,例如高温、低温以及真空的环境状态下,或者是各类腐蚀性强的物质,都要采取特殊的密封措施。对于设备装置的密封,机械密封是最为关键的,但是由于其机械密封结构相对复杂,所以,即便是存在着很多的密封优点,鉴于其在制造和安装的过程中,对于精准度的要求很高,导致了成本提高,而且对于维修人员的技术要求也会很高。因此,保障密封工作的可靠性,对于延长石油机械密封的使用寿命是非常必要的。 2石油机械密封失效的原因及对策 2.1失效原因分析 2.1.1由于压力导致机械密封失效 在机械密封中,若密封压力腔内的压力超过了其可承受的范围,则其密封端面比压,从而导致液膜难以更好的形成,甚至会出现端面磨损严重的现象,与此同时,也会使发热量增多,致使机械密封零件变形。当工作压力出现波动的现象,会使弹性变形量以及密封效果带来一定的负面影响,泄漏量也会随着压力的变化而变化。 2.1.2因为介质腐蚀引起机械密封失效 首先,机械密封的表面在腐蚀性介质的作用下遭到严重的腐蚀作用,在强烈的腐蚀作用下,并且时间上延续较长,就会将石油密封机械的某些密封部件穿透,从而导致泄露现象发生。其次,在介质腐蚀与应力的共同作用下,弹簧和金属波纹管会出现破裂的现象;第三,机械密封装置上的碳化钨环一般是要焊接到不锈钢座上面的,在使用的过程往往会出现不当操作,就会导致不锈钢座出现晶间腐蚀。 2.1.3高温致使机械密封失效 第一,导致机械密封失效的一项重要因素是常高温油泵,诸如减压塔底泵、油浆泵、回炼油泵等出现热裂。在干摩擦的作用下,或者抽空、冷却液中断、以及密封面中混入杂质等因素,都会造成密封面的环表面出现径向裂纹。第二,密封机械的常用部件碳-石墨环,很容易出现石墨碳化,从而造成了机械密封失效。这主要是由于碳-石墨环必须在零下105到250摄氏度之间进行工作,一旦超过了这个温度范围,就会发现有树脂从碳-石墨环的表面析出,进而在高温状态下,摩擦面周围的树脂就很容易被碳化,当有粘结剂出现,就会因发泡软化而导致机械密封失效。第三,对于一些橡胶辅助密封件,诸如氟橡胶、全橡胶以及乙丙橡胶等,如果超出了被允许的温度范围,就会由于老化而失去弹性,从而出现了变硬、龟裂的现象,机械密封失效。目前所使用的机械密封主要是以柔性石墨为主要材料,其具有耐高温、耐腐蚀的性能,但由于回弹性较差,很容易在外在环境的影响喜爱发生脆裂,使机械密封失效。 2.2相应的解决对策 1、对于密封机械的选型,要根据转动设备的作业环境和工况来选择,一些辅助设施是必不可少的。例如,在高温的环境条件下作业,所选择密封环就要具有耐高温性,石墨、钴基碳化钨等都是较好的选择。此外,还要配置必要的密封冲洗设施,以起到冷却、润滑、以及净化的功能。 2、对于石油机械密封的日常使用,要按照规范,并注意维护及保养。介质和工作环境对于对机械密封具有一定的影响力,那么,在日常的使用过程中,就要按照规程正确操作,做好设备的密封巡检工作,对于转动设备的运行状况时时关注,严格控制介质的特性指标,以免机械密封使用环境的工况发生变化。 3、加强机械密封的检修质量。对于密封配置要进行常规检查。重视检修质量,在密封配置过程中,对于保持密封元件要轻拿轻放,保持清洁完整,依照检修规程来合理的调整间隙及配合。比如,机械密封面间隙以及弹簧比压等,此外,还要注意避免使泵的振动幅度过大,尤其要注重转子的动平衡及对中找正。 3总结 伴随着社会经济的持续快速发展,无论工业生产还是日常生活,对石油的需求量日益增多,在石油化工领域中,机械密封显得日益重要。石油机械密封在实际的工作中,其工作环境可能是气态、液态、或者汽液态,若机械密封介质的沸点较低,当机械处于运行状态的时候,就会升高温度,密封介质就会被挥发,此时,密封的作用就很难发挥出来。注意选择石油机械密封,并按照的相关的规范进行操作,只有这样才会让石油机械密封能够安全可靠的运转,延长其使用寿命。同时,相关的工作人员要熟练掌握机械密封的工作原理及其自身的特点,促使机械密封在石油化工领域充分发挥其自身的优势,更好的促进石油化工事业的持续稳定发展。
摘要: 陕西国防工业职业技术学院根植国防工业六十载,紧抓智能制造产业发展契机,主动对接机械产品设计、制造、控制、检测、物流等智能制造产业关键技术链,重点组建了机电一体化技术高水平专业群,通过打造特色工坊、树立职教贯通理念、搭建军民融合平台和共建产学研用基地等方式,积极开展区域紧缺人才培养、职教师资队伍培训、员工技能提升和企业技术攻关等社会服务工作,取得了一定的成绩,为区域社会经济的高质量发展持续贡献职教力量。 关键词: 工坊;校企合作;社会服务;高职院校 随着我国经济持续快速发展和产业结构不断优化调整,社会服务已成为高等职业院校的重要职责[1-4]。2019年2月国务院发布的《国家职业教育改革实施方案》中指出,要落实职业院校实施学历教育与培训并举的法定职责,按照育训结合、长短结合、内外结合的要求,面向在校学生和全体社会成员开展职业培训[5]。2020年9月教育部等九部门印发的《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》中提出,应大幅提升新时代职业教育现代化水平和服务能力,为促进经济社会持续发展和提高国家竞争力提供多层次高质量的技术技能人才支撑[6]。陕西国防工业职业技术学院机电一体化技术专业群根植国防科技工业六十载,2019年成功入选国家级高水平专业群建设单位,紧紧围绕设计、制造、控制、检测、物流等智能制造产业关键技术链,不断探索面向区域智能制造行业培训、校企联合进行技术攻关和拔尖人才培养等社会服务工作,助力区域经济提质增效[7-10]。 1实施措施 1.1打造智造特色工坊,加大区域紧缺人才培养力度 在陕西国防工业职业技术学院组建的陕西国防工业职业教育集团的主导下,发挥专业群共享型教学资源库的教育、教学、科研资源优势,建立面向机电一体化技术专业群产业技术链上的特色工坊。坚持立德树人的根本任务,引进高层次领军人才、军工领域特殊专业技能人才和企业等校外能工巧匠,优化工坊师资队伍结构,对入坊学生实施“1+1”校企双导师制,由企业确定具体培养任务、培养目标、培养内容、培养时间和考核标准,校企共同探索“学徒制”人才培养模式。积极推行终身学习与“学分银行”教育模式,形成校企参与的特色工坊实施运作方式,围绕机电一体化技术高水平专业群课程,建立学习者个人档案学分信息库,构建入坊学生自由选课和弹性学习制,培养区域紧缺的高素质技能人才,助力高端装备制造业创新发展。 1.2树立职教贯通理念,拓宽职业教育师资培训广度 牢固树立中职和高职层次的职业教育贯通培养理念,以教学名师、技术技能大师为核心,组建高水平结构化“双师型”中高职师资培训团队,面向区域中高职院校开展智能控制、智能制造、数字加工、工业机器人、工业网络等教学能力的师资培训。校企联合开发职业教育体系贯通师资队伍培养项目,积极开展职业教育贯通的培训课程的精致化、培训队伍的专家化、培训服务的人性化、职教研究的常态化等四方面的建设工作。通过实施中高职教师贯通培训项目,继续深化校企合作,拓宽培训范围,注重培训实效,以培训促进师资团队高质量发展,助力职业院校教师队伍均衡发展,为区域高端紧缺技能人才成长保驾护航。 1.3搭建军民融合平台,提升军工企业员工技能水平 联合区域航天、航空、兵器等大中型军工骨干企事业单位,搭建以兵器工匠学院为基础的军民融合平台。依托平台,校企以“双方共建、资源共享、利益共存”为原则,构建产教融合下面对特色军工产业链的“技术技能传承、技术技能互补、技术技能融合”校企融合技能提升新体系。对接区域军工产业链,结合军工企业人才智能制造技术技能提升需求,基于岗位特点开发新形态教材及资源,面向特定岗位定向开展专业技术技能人才培训。协同区域军工企业共同制定“1+X”职业技术技能认定标准,进行职业技能等级证书培训教材与题库开发,并积极承办国防科技工业职工技能赛项,丰富完善军工企业技能提升途径。 1.4共建产学研用基地,延展校企技术联合攻关深度 瞄准智能制造产业技术应用高点,建设引领西部智能制造产业发展技术服务的高水平产学研用基地。以项目为导向,组建校企协同技术技能融合型科研创新技术服务团队,以制约区域产业发展的共性技术难题为牵引,建立立体交叉的多层次产学研用合作模式,按照“谁投入谁受益、合作共赢”的基本原则,完善校企合作研发激励机制、资源共享机制、风险共担机制和成果转化推广机制,保障校企协同创新生态系统有序运行。以基地为基础,围绕区域铝箔加工设备企业技术需求,协同共建工程技术中心,校企联合科技研发与项目攻关,帮助企业实现产品及技术升级,赋予区域经济发展新动能,开辟校企协同创新的新途径。 2应用及效果 2.1依托特色智造工坊,军工学子屡获佳绩 根据区域省级智能制造示范性企业对紧缺高素质技术技能人才岗位的要求,建成高端智造、西门子智控和英示智检等特色智造工坊8个,实现了机电一体化技术高水平专业群内专业的全覆盖。近年来,18名企业技能大师、大国工匠进入工坊对学生进行技能提升指导。入坊学生在全国各类技能竞赛中获得省级以上荣誉10余项,在双创大赛中获得国家级铜奖2项、省级奖励12项,学生申请授权专利3项,学生学习的积极性和主动性得到了极大提高。智造工坊为区域高端装备制造业、国防与航天科技工业的“高精尖”紧缺岗位群培养了一批创新型、复合型、具有军工特质的技术技能拔尖人才。 2.2基于职教贯通理念,师资培训成果显著 充分发挥机电一体化技术高水平专业群在引领职业教育发展及优化中的重要作用,组建职业院校教师智能制造领域校企创新培训团队6个,编写《数控加工技术》等定制化中高职贯通师资培训教材8门,开发《切削加工智能制造单元操作培训》等智能制造类培训项目32项。学校与渭滨职教中心等10余所中职院校签订了合作办学协议,实现中高职教学资源共享机制。兴平职教中心、西安职业技术学院和陕西铁路工程职业技术学院等20余所院校的教师参加了“机电一体化技术专业中高职衔接专业教师协同研修”等多个国培班,促进了中高职教师在高端装备制造行业核心技能的大幅提升,培训了一批新时代高水平“双师型”骨干教师。 2.3狠抓军民融合落实,军工技能明显提升 联合中国兵器工业集团有限公司、中国船舶重工集团有限公司、中国航空工业集团有限公司和中国兵器装备集团有限公司等区域军工企业成立军民融合平台。聚焦智能控制、工业机器人、工业网络与通信、智能制造、数字化制造、逆向工程、智能检测等智能制造技术,开展多层次、多形式的行业培训,面向区域中国兵器工业集团下属公司等军工企业开展“数字化精密机加复合型技能人才”等专项技能培训百余次。承办陕西省国防科技工业职业技能大赛“机械产品检验工”等职工技能比赛多次,并为军工企业开发军工种培训教材3部,军企校共同开发“1+X多工序数控机床操作职业技能等级证书培训教材与题库”。 2.4发挥基地引领作用,技术成果转化提速 高水平专业群与北京发那科机电有限公司、汇博机器人、西门子等行业龙头企业,多方共建FANUC产业学院高水平产学研用技术攻关基地。以基地为基础,组建铝箔加工设备工程技术中心。其中,“流体机械设计及优化”科研创新技术团队主持完成的校企“高效节能铝箔剪切设备关键技术与应用”成果喜获2021年度陕西高校科学技术奖三等奖,获批“铝箔涂层线水冷辊结构优化设计及温度场影响参数分析”等陕西省科技厅课题6项,完成“动载作用下特殊螺纹接头密封面能量耗散机理与密封性研究”等横向课题研究20余项,累计到款60余万元,发表论文30余篇,申请专利20余项,为区域科技成果的转化发展注入了新活力。 3总结 在陕西国防工业职业技术学院组建的陕西国防工业职业教育集团的主导下,以机电一体化技术高水平专业群为依托,发挥校企教育、教学、科研等资源优势,整合多方资源,聚焦智能控制、工业机器人、工业网络与通信、智能制造、数字化制造、逆向工程、智能检测等关键技术,构建了紧缺人才、职教教师、企业培训和技术攻关等技术技能社会培训服务模式,开展了面向区域的技术技能培训、技术合作攻关、技术服务、创新创业教育等社会服务工作,促进了区域社会经济的发展。 作者:王新海 薛帅 单位:陕西国防工业职业技术学院
摘要: 陕西国防工业职业技术学院根植国防工业六十载,紧抓智能制造产业发展契机,主动对接机械产品设计、制造、控制、检测、物流等智能制造产业关键技术链,重点组建了机电一体化技术高水平专业群,通过打造特色工坊、树立职教贯通理念、搭建军民融合平台和共建产学研用基地等方式,积极开展区域紧缺人才培养、职教师资队伍培训、员工技能提升和企业技术攻关等社会服务工作,取得了一定的成绩,为区域社会经济的高质量发展持续贡献职教力量。 关键词: 工坊;校企合作;社会服务;高职院校 随着我国经济持续快速发展和产业结构不断优化调整,社会服务已成为高等职业院校的重要职责[1-4]。2019年2月国务院发布的《国家职业教育改革实施方案》中指出,要落实职业院校实施学历教育与培训并举的法定职责,按照育训结合、长短结合、内外结合的要求,面向在校学生和全体社会成员开展职业培训[5]。2020年9月教育部等九部门印发的《职业教育提质培优行动计划(2020—2023年)》中提出,应大幅提升新时代职业教育现代化水平和服务能力,为促进经济社会持续发展和提高国家竞争力提供多层次高质量的技术技能人才支撑[6]。陕西国防工业职业技术学院机电一体化技术专业群根植国防科技工业六十载,2019年成功入选国家级高水平专业群建设单位,紧紧围绕设计、制造、控制、检测、物流等智能制造产业关键技术链,不断探索面向区域智能制造行业培训、校企联合进行技术攻关和拔尖人才培养等社会服务工作,助力区域经济提质增效[7-10]。 1实施措施 1.1打造智造特色工坊,加大区域紧缺人才培养力度 在陕西国防工业职业技术学院组建的陕西国防工业职业教育集团的主导下,发挥专业群共享型教学资源库的教育、教学、科研资源优势,建立面向机电一体化技术专业群产业技术链上的特色工坊。坚持立德树人的根本任务,引进高层次领军人才、军工领域特殊专业技能人才和企业等校外能工巧匠,优化工坊师资队伍结构,对入坊学生实施“1+1”校企双导师制,由企业确定具体培养任务、培养目标、培养内容、培养时间和考核标准,校企共同探索“学徒制”人才培养模式。积极推行终身学习与“学分银行”教育模式,形成校企参与的特色工坊实施运作方式,围绕机电一体化技术高水平专业群课程,建立学习者个人档案学分信息库,构建入坊学生自由选课和弹性学习制,培养区域紧缺的高素质技能人才,助力高端装备制造业创新发展。 1.2树立职教贯通理念,拓宽职业教育师资培训广度 牢固树立中职和高职层次的职业教育贯通培养理念,以教学名师、技术技能大师为核心,组建高水平结构化“双师型”中高职师资培训团队,面向区域中高职院校开展智能控制、智能制造、数字加工、工业机器人、工业网络等教学能力的师资培训。校企联合开发职业教育体系贯通师资队伍培养项目,积极开展职业教育贯通的培训课程的精致化、培训队伍的专家化、培训服务的人性化、职教研究的常态化等四方面的建设工作。通过实施中高职教师贯通培训项目,继续深化校企合作,拓宽培训范围,注重培训实效,以培训促进师资团队高质量发展,助力职业院校教师队伍均衡发展,为区域高端紧缺技能人才成长保驾护航。 1.3搭建军民融合平台,提升军工企业员工技能水平 联合区域航天、航空、兵器等大中型军工骨干企事业单位,搭建以兵器工匠学院为基础的军民融合平台。依托平台,校企以“双方共建、资源共享、利益共存”为原则,构建产教融合下面对特色军工产业链的“技术技能传承、技术技能互补、技术技能融合”校企融合技能提升新体系。对接区域军工产业链,结合军工企业人才智能制造技术技能提升需求,基于岗位特点开发新形态教材及资源,面向特定岗位定向开展专业技术技能人才培训。协同区域军工企业共同制定“1+X”职业技术技能认定标准,进行职业技能等级证书培训教材与题库开发,并积极承办国防科技工业职工技能赛项,丰富完善军工企业技能提升途径。 1.4共建产学研用基地,延展校企技术联合攻关深度 瞄准智能制造产业技术应用高点,建设引领西部智能制造产业发展技术服务的高水平产学研用基地。以项目为导向,组建校企协同技术技能融合型科研创新技术服务团队,以制约区域产业发展的共性技术难题为牵引,建立立体交叉的多层次产学研用合作模式,按照“谁投入谁受益、合作共赢”的基本原则,完善校企合作研发激励机制、资源共享机制、风险共担机制和成果转化推广机制,保障校企协同创新生态系统有序运行。以基地为基础,围绕区域铝箔加工设备企业技术需求,协同共建工程技术中心,校企联合科技研发与项目攻关,帮助企业实现产品及技术升级,赋予区域经济发展新动能,开辟校企协同创新的新途径。 2应用及效果 2.1依托特色智造工坊,军工学子屡 获佳绩根据区域省级智能制造示范性企业对紧缺高素质技术技能人才岗位的要求,建成高端智造、西门子智控和英示智检等特色智造工坊8个,实现了机电一体化技术高水平专业群内专业的全覆盖。近年来,18名企业技能大师、大国工匠进入工坊对学生进行技能提升指导。入坊学生在全国各类技能竞赛中获得省级以上荣誉10余项,在双创大赛中获得国家级铜奖2项、省级奖励12项,学生申请授权专利3项,学生学习的积极性和主动性得到了极大提高。智造工坊为区域高端装备制造业、国防与航天科技工业的“高精尖”紧缺岗位群培养了一批创新型、复合型、具有军工特质的技术技能拔尖人才。 2.2基于职教贯通理念,师资培训成果显著 充分发挥机电一体化技术高水平专业群在引领职业教育发展及优化中的重要作用,组建职业院校教师智能制造领域校企创新培训团队6个,编写《数控加工技术》等定制化中高职贯通师资培训教材8门,开发《切削加工智能制造单元操作培训》等智能制造类培训项目32项。学校与渭滨职教中心等10余所中职院校签订了合作办学协议,实现中高职教学资源共享机制。兴平职教中心、西安职业技术学院和陕西铁路工程职业技术学院等20余所院校的教师参加了“机电一体化技术专业中高职衔接专业教师协同研修”等多个国培班,促进了中高职教师在高端装备制造行业核心技能的大幅提升,培训了一批新时代高水平“双师型”骨干教师。 2.3狠抓军民融合落实,军工技能明显提升 联合中国兵器工业集团有限公司、中国船舶重工集团有限公司、中国航空工业集团有限公司和中国兵器装备集团有限公司等区域军工企业成立军民融合平台。聚焦智能控制、工业机器人、工业网络与通信、智能制造、数字化制造、逆向工程、智能检测等智能制造技术,开展多层次、多形式的行业培训,面向区域中国兵器工业集团下属公司等军工企业开展“数字化精密机加复合型技能人才”等专项技能培训百余次。承办陕西省国防科技工业职业技能大赛“机械产品检验工”等职工技能比赛多次,并为军工企业开发军工种培训教材3部,军企校共同开发“1+X多工序数控机床操作职业技能等级证书培训教材与题库”。 2.4发挥基地引领作用,技术成果转化提速 高水平专业群与北京发那科机电有限公司、汇博机器人、西门子等行业龙头企业,多方共建FANUC产业学院高水平产学研用技术攻关基地。以基地为基础,组建铝箔加工设备工程技术中心。其中,“流体机械设计及优化”科研创新技术团队主持完成的校企“高效节能铝箔剪切设备关键技术与应用”成果喜获2021年度陕西高校科学技术奖三等奖,获批“铝箔涂层线水冷辊结构优化设计及温度场影响参数分析”等陕西省科技厅课题6项,完成“动载作用下特殊螺纹接头密封面能量耗散机理与密封性研究”等横向课题研究20余项,累计到款60余万元,发表论文30余篇,申请专利20余项,为区域科技成果的转化发展注入了新活力。 3总结 在陕西国防工业职业技术学院组建的陕西国防工业职业教育集团的主导下,以机电一体化技术高水平专业群为依托,发挥校企教育、教学、科研等资源优势,整合多方资源,聚焦智能控制、工业机器人、工业网络与通信、智能制造、数字化制造、逆向工程、智能检测等关键技术,构建了紧缺人才、职教教师、企业培训和技术攻关等技术技能社会培训服务模式,开展了面向区域的技术技能培训、技术合作攻关、技术服务、创新创业教育等社会服务工作,促进了区域社会经济的发展。 作者:王新海 薛帅 单位:陕西国防工业职业技术学院
计算机技术在农机管理篇1 随着我国农业生产的技术水平不断提升,农业机械的使用量不断增多,为保证农业机械化生产的有序进行,提升农机管理的工作能力十分重要。现阶段,计算机技术已经应用到社会生产的各个领域,将计算机技术与农机管理工作有效融合,有利于农机管理工作方式、流程和实际职能的优化。 1计算机技术在农机管理中的应用 1.1在管理工作中的应用 利用计算机技术能够有效整合农机管理各个部门之间的业务内容、工作量,实现同性质的类似工作采用合并流程的方式进行实施,显著提高农机管理的工作效率。同时可引入规范的农机管理办公软件,将各个部门的工作任务、农机实时信息、农业生产运行情况、生产事故问题等内容通过待办事项的形式直观体现在工作人员面前。管理人员可以通过计算机软件或相应的手机端APP实现便捷的联系,加强了部门之间的协作能力,使农机管理工作向着高效化和集成化发展。 1.2在生产决策中的应用 随着农业生产形式的不断优化,我国现阶段的农业生产已经由传统的落后局面向着大面积连片的高效经营模式转变。利用计算机技术结合信息技术有效获取农业机械数量、机型占比、地区生产条件、作物品种、经营规模的数据信息,利用计算机技术帮助机械化生产进行管理,并指导生产经营单位合理优化生产模式与经营方向,确保我国农业生产的总体格局。 1.3在农机档案管理中的应用 计算机技术的引入,使农机档案管理摆脱了传统的人工记录模式,使档案信息的查阅和相关信息的处理变得更为便捷,计算机技术能够在信息技术的支持下及时获取农机装备的使用年限、保养情况、年检情况、补贴项目工作情况、事故记录情况等信息,便于对农机车辆的管理,也能够更方便的查询与联系农机购买者,规范农机的年检及牌照、驾驶证发放考核等工作,对于老旧农机也能实现及时报废,避免影响生产质量和安全问题的发生。 1.4在农机事故处理中的应用 对于农机事故的处理,普通的事故问题能够通过工作人员上传肇事农机信息及主要事故责任人信息实现快速处理的效果,而对于肇事逃逸等复杂案件,也可利用计算机技术结合目击者描述的车牌号、农机特征等信息快速找到责任方,增加执法工作的效率和破案率。 1.5在农机维修管理中的应用 通过将农机维修站点的信息录入计算机系统,能够方便的对农机维修企业进行规范化管理,在系统中便捷查询执照信息、维修人员组成、维修人员资质,对于维修质量不达标或年检不合格的维修点,及时予以停业整顿。 2计算机技术对农机管理的积极影响 2.1显著提高了农机管理的准确性与便捷性 计算机技术的引入使农机管理相关信息的收集与录入工作变得更加精准,且农机信息经长期工作更为完整,计算机系统及辅助工作软件能够及时、准确地提供和反馈有关信息,有利于农机管理人员和领导者做出准确的决策与科学部署。且在农机管理实施过程中,相关信息的检索与查询变得更为便捷,对于农机事故处理能快速查找类似事故处理方式,对于农机年检能及时调取农机信息,整体的管理流程更为顺利且高效。 2.2使管理工作变得更为细化和科学 利用计算机技术进行管理,农机信息和驾驶员信息能够形成网络化的数据链,管理部门对于各地区的农机保有量、驾驶人员变动情况、检审情况,能够便捷的实现调取与统计,使农机管理工作的覆盖范围更广,不同部门之间能够有条不紊的实施工作,且办公系统使各部门的工作更为直观,在信息高速传递和资源共享的支持下,管理工作人员与农民的联系更为紧密,工作的开展也更为科学。 2.3有利于提高农民科学使用农机的积极性 通过计算机技术的引进,农机管理人员对于每家每户的农机信息和家庭信息都能在第一时间提取并了解,使管理人员在管理工作中与农民的沟通更加容易,且免去了很多事先了解情况的过程,容易提升农机管理人员在农村地区的形象和地位,农民更容易了解科学使用农机的必要性,良好管理工作有利于提升农民对管理工作的重视程度,无形中规范了农机使用的整体环境。总而言之,农机管理部门应在做好本职工作的同时,积极地与新技术和新思维相结合,探索信息化、高技术化的工作新模式,通过计算机、网络技术、信息技术的融入,努力提升整体的工作能力,使农机管理工作更加符合行业需求,也更符合农民的期望,确保农机管理工作有效推动我国农业机械化的快速发展。 作者:沈宇 单位:集贤县农村机械化服务中心 计算机技术在农机管理篇2 如今,国内的农业生产技术发展水平不断提升,农业机械设备的使用数量也不断增加,为了保障农业机械生产的有序开展,对农业机械管理体系的有效性进行提高就显得非常有必要。计算机技术已在不同领域中得到普遍的应用,将计算机与农业机械管理体系融合,可以一定程度上促进农业机械管理效率的提升和流程的简洁化,给其实际应用带来更多的便利。 1农业机械概述 1.1农业机械的制造 在传统形式的农业机械设计与制造的过程中,大多是工作人员结合经验开展相关工作,制造工艺的科学技术含量相对较低,所制作出的机械设备也较粗糙和简陋,在实践生产活动中也存在很多的问题。如今,科学技术水平不断提升,在设计农业机械的过程中,需要充分发挥计算机技术的作用,满足当下不断变更的机械设计要求,同时彰显计算机技术的优势。除此之外,计算机技术的应用可以帮助工作人员将农业机械设计数据控制在一定范围内,提升制造的精度。借助计算机体系软件设计和制造机械零部件,能量化处理设计的依据,修正与模拟机械设备,为农业生产活动的顺利有序进行奠定基础[1]。 1.2农业机械的维修 在设计和制造农业机械的过程中,需要积极应用科学信息技术,进一步提升其科技性和科学性。在运用信息科学技术的过程中,也可能出现一些故障,故障类型与频次的增加也是信息技术体系优势无法充分彰显的阻碍,使得农业机械器具维修难度增加。相关工作人员需要对此予以高度重视,不断优化传统的工艺技术,借助信息科学技术对现有体系进行完善和创新,确定设备的故障原因,在最短的时间内抢修设备,这有助于节约人力、物力,能够在保障工作品质的基础上提升工作的实际效率[2]。此外,GPS定位体系也能够被运用在农田开沟的过程中,实现直线控制设备的效果。 1.3农业机械功能的实现 农业机械逐渐从单一朝着复杂和精细的方向发展,这促使农业生产系统便利程度得以有效提升,从定量的角度上合理控制播种量。此外,借助计算机的精准计算功能可以避免很多因人工操作而导致的问题。相信随着计算机技术的深入运用,我国农业体系将会实现进一步的发展。 1.4农业机械作业品质的监控 传统意义上的机械设备作业品质监控工作指的是在完成农业机械工作之后,借助人工对农业工作进行检测及质量监测。比如,对漏播率、播种的密度与脱粒效果等展开质量监控,这些都是在农业机械作业后再开展的抽样检测工作,可以分析农业机械设备作业品质,但是无法实时监控农业机械的作业状况。计算机技术的应用使不同时刻的农业机械作业状况能够被实时监测,同时能够借助人工干预或者是自动调节的方式,调整与管理农业机械,在发现问题之后及时干预维修。在规模比较大的田块中进行开沟操作时,能够应用计算机技术确定田块两端的A、B两个端点,借助GPS技术对拖拉机的方向和路线进行实时调整,从而解决直线开沟的问题。如今,大部分农场借助物联网技术对部分区域的实际作业状况进行了监控,同时能够及时发现相关问题并解决。 1.5农业机械的信息管理 信息管理工作包括收集与分析农业机械信息,还包括对其内部信息的反馈与存储等,需要借助计算机管理体系对其进行管理。如今,功能更为强大、覆盖率高同时层次深的农业机械计算机管理体系已经受到了农业机械单位以及相关部门的高度重视与关注。在农业机械管理工作体系中,计算机技术的创新既是机遇也是挑战,可以为农业现代化、机械化的发展创造广阔的空间,具有良好的发展前景。 2农业机械管理水平的提升途径 2.1国民经济的信息化 在新的时代背景下,国民经济体系信息化水平的提升是不同行业落实现代化举措的关键所在。同时,需用合理的措施对不同具有服务性质的组织予以政策的扶持和鼓励,使农业机械信息化网络得以被创建出来。虽然如今计算机技术在农业机械管理过程中得到了一定的应用,信息化建设体系的成果逐渐凸显,但是其整体水平依然有待提升。如何深入地在农业机械管理过程中应用计算机技术值得被进一步关注,以提升农业体系的现代化水平,使农业机械管理信息化水平进一步提高[3]。 2.2农业机械信息网络体系的创建 农业机械信息网络体系的创建与不同等级政府以及国家的投入存在直接的联系。首先,需要站在政策的角度上进一步加大在农业机械信息化建设方面的投资,借助多样化形式与渠道筹集农业机械信息化建设的资金。其次,不同等级的领导人员需要进一步强化信息化的农业机械管理意识。在农业机械管理体系中,农业机械信息网络的创建是非常关键的途径。最后,需要统一规划,设立信息网络系统,使信息联网体系得以有效落实,待到条件成熟之后拓广农业机械信息网络的范围[4]。创建中心数据库体系,就能够联合农业机械信息机构,解决如今的信息体系横向联系不足的问题,采集国内外机械信息与关键技术,从而有效满足农业机械体系的要求。 2.3垦区农业机械信息网的创建 如今,在创建垦区农业机械信息网的过程中,需要面对的首要问题便是信息品质不高、共享性相对较差、内容有所重复。农业机械数据库体系并不只是为单机服务,农业机械信息网络体系并未形成。因此,农业机械信息资源体系需要进一步提升信息品质,激发信息的潜在价值,使数据库的内容能够满足不同类型农业机械户的需求。除此之外,还需要解决信息标准化等问题,提升系统的兼容性,共享信息资源。农业机械体系信息化建设需将硬件建设与软件开发两个方面作为切入点,为技术与实力水平比较高的系统提供必要的支持,使系统的规模与技术水平能够得到进一步的提升,提高软件体系的开发水平,合理规划软件工程,稳定软件体系的环境。 2.4计算机技术人才的引进与培养 为了进一步提升农业机械信息化水平,需要使现代化的农业机械管理能力水平得到进一步的提升,人才是整个农业机械信息网络体系的关键环节。在应用该体系的过程中,素质水平比较高的创新性人才与专业能力强的队伍是关键保障。因此,需要加强对信息化人才的培养。对此,可以在大专院校中专门开设农业机械信息化专业,加强农业机械人员信息技术水平的再提升,强化农业机械设备的管理,使工作人员的专业优势能够被充分发挥出来;还需要加强对与现代化农业体系发展需求相适应的新型农业机械户进行培育,使其能够借助信息技术提升经济效益。 3计算机技术在农业机械管理中应用的积极影响 随着计算机技术的深入使用,管理体系也需要积极创新。比如,农业机械管理准确与便利程度的提高、管理工作细化、农民积极运用农业机械设备设施,使得计算机技术能够在农业机械管理体系中发挥出巨大的作用。 3.1提升农业机械管理准确与便捷性 计算机技术的引进能够使农业机械管理体系中的信息收集以及录入等相关工作内容变得更加精准与有效,同时农业机械信息逐渐朝着更加完善的方向发展,计算机技术与辅助性质的软件能够及时收集与反馈相关信息,这有助于相关农业机械管理工作人员与领导人员做出更为准确与科学的决策与部署。在进行农业机械管理工作的过程中,信息检索与查询过程的便捷性得到提升,能够有效处理农业机械事故,快速调取农业机械年检等相关农业机械信息,使管理工作的流程变得更加有序与高效。 3.2细化科学管理工作 在农业机械管理体系中,计算机技术的运用能够使农业机械信息与相关操作人员的信息之间逐渐形成网络化程度更高的数据链条,管理部门能够调取并且统计不同区域内农业机械设备的质量、操作人员变动的情况、检验与审核的情况等,一定程度上能够使农业机械管理工作覆盖范畴得到进一步扩大,部门体系内部工作能够有序地开展,同时办公体系能凸显出部门工作的直观性。随着信息传递速度的优化,资源信息共享水平得到提升,管理人员与农民之间的联系越发紧密,从而不断提升农业机械管理工作的科学水平。 3.3提升农民使用农业机械的积极性 计算机技术的引入使农业机械管理体系得到进一步优化,农业机械体系管理工作人员能够在第一时间对相关农业机械信息及与其对应的家庭信息进行提炼与了解,使管理工作人员与农民进行沟通的过程更为顺利,免去了解农民应用农业机械情况的流程,让农民能够对科学应用农业机械设备体系的必要性进行深入的了解。另外,优质的管理工作也能够使农民对农业机械管理体系予以更高的重视程度,从而提升农民使用农业机械的积极性。 4结束语 农业机械管理部门人员在完成本职工作的基础上,需要在新时代背景下积极地促进新技术与思维的有效融合,探索出信息化与技术水平更高的创新工作模式,借助计算机与信息技术的有效融合,进一步提升自身的工作能力水平,使得农业机械管理工作能够与行业未来的发展需求更加相符,与农民预期相符,促使农业机械管理体系能够进一步提升国内农业体系的机械化水平,为农业体系的全面发展提供保障。 作者:张姝 单位:阜新高等专科学校 计算机技术在农机管理篇3 0引言 随着我国总体科技水平的快速提升,传统的机械相关行业正快速向自动化和智能化转型,大量的智能生产加工设备、汽车、医疗器械与现代化的计算机技术实现融合,使机械装备的工作精度、使用便捷性、工作合理性明显提升。相对而言,农业机械的自动化与智能化的发展缓慢,在我国,受到农业机械使用环境和使用群体的限制,农机企业开发的产品更倾向于人工驾驶的机械类产品,农机产品与计算机、数字控制等先进技术结合仍不充分,与智能加工、汽车等行业相比相差甚远。与发达国家的农机技术相比,我国农机技术的现代化程度已明显不足,尽管近年来农业机械的普及率不断上升,但平均技术水平不足成为制约农机化生产的新短板,如何在“增量的同时提质”是农机行业发展必须要思考的问题。 1农机与计算机技术相融合的必要性 1.1计算机技术是农机自动控制的核心 现代化的农业机械要向更加智能的方向发展,在提高电气化成度的同时离不开计算机技术的控制功能,自动化农机很多功能实现离不开计算机技术的支持,例如各个零部件的转速、位置、功能是否正常,在自动控制过程是需要计算机的系统和运算能力进行保证的,利用计算机处理复杂农机设备参数和故障监测相对于传统的人工监测更加高效精准,有利于农机自动控制功能更好的实现。 1.2计算机技术是替代人工决策的关键 现代的计算机技术具有良好的逻辑判断能力,其能够利用农业机械的功能、作业状态、农田信息等代替人工进行生产决策,例如对不同功能农机进行工序安排、提高农业生产效率,或应用于生产过程中辅助驾驶人员进行决策,给出决策建议,降低农机驾驶员的劳动强度[1]。 1.3计算机技术能突破传统生产模式制约 计算机结合大数据技术能够全面改变农业生产模式,计算机应用于农机化生产的方方面面后,能够实现利用计算机管理全部的农机产品,并将农业生产与农作物长势、病虫害、气候变化等众多数据相结合,提高生产实施的科学性。 1.4计算机技术是功能扩展的基础 从计算机技术的应用来看,其能够与大部分现代化技术良好融合,例如电气技术、通信技术、网络技术、卫星定位技术等,计算机技术在农业机械上的广泛应用为未来农业机械的功能进一步扩展提供了可能。 2计算机技术在农业机械中的应用 2.1卫星定位与导航 卫星定位与导航是现阶段农机合理化作业以及未来农机发展的必要功能之一,其能够实现对农机位置的高精度定位。在定位功能实现的过程中,需要通过计算机系统统计农机上装备的卫星定位终端与所搜索到的卫星之间的位置数据关系,并利用运算初步定位,再通过与农机附近田地的卫星基站进行位置纠偏运算,能够实现对农机位置的精准定位。在精准定位功能的基础上,为进一步提高农机行驶的合理性,导航技术广泛应用到了农机化生产中,计算机技术能够利用卫星定位数据与农田边界信息进行农田作业路线的规划,可指导驾驶员进行精确的行驶,并根据地理信息系统的数据规避障碍物和不良地形,驾驶员通过导航屏幕的指引能够实现高精度的农机驾驶操作(图1),有效避免行驶路线偏离和行驶路线重复问题[2]。 2.2视觉识别及数据获取 在农业机械上安装视觉设备的目的是使农机能够模拟人的双眼,从而提高对环境的认识能力。视觉识别看似是增加了一个或多个摄像头,但摄像头仅为视觉图像的获取装备,要实现视觉识别的功能,必须依靠计算机技术对获取的图像数据进行复杂的处理。在进行视觉识别的过程中,摄像头在获取图像信息后将其传输到计算机系统中进行处理,计算机需要完成以下的工作任务,一是对图片进行色彩处理,根据不同的RGB选项生成多个图形;二是去除图形中的非重要元素;三是识别图片中的关键信息;四是确定识别目标并将其定位和凸显;五是验证目标的有效性,并生成空间坐标数据;六是将识别的信息进行输出或存储,用于指导农机作业。基于计算机技术的视觉识别能显著提高农机田间形式的避障能力,并有利于同步获取田间信息。图2为约翰迪尔研制的番茄采摘机器人,其利用视觉识别技术实现对番茄的定位[3]。 2.3智能农机的开发 农业机械未来发展的大趋势是智能化,而实现智能化的要求是农机的无人监管作业,要求农机不仅能实现农业作业的自动化,还需要实现自主管理、生产决策等功能。随着农机智能化相关研究与产品开发的深入,农机技术与电气、通信、视觉、卫星定位、遥感等众多技术相整合,而连接一切技术的控制与运算核心就是计算机技术。利用计算机技术,农业机械在强大的运算支持下能实现自主驾驶、环境识别、内部感知等全部功能,并能将各个功能的相关信息与数据进行结合,使农业机械配备的智能功能成为一个整体,实现农机的高度智能化作业。图3为日本研发的农用智能行驶平台,其利用计算机技术控制该设备的全部功能,实现了全程的无人化行驶与动作执行。 2.4智慧温室大棚开发 近年来,我国温室大棚实现了技术上的全面升级,温室大棚的智能化程度得到了显著提升。现代化的智慧大棚是先进技术的集合体,其利用计算机进行大部分功能的集中统一管理。在计算机的控制下,一方面,能够对大棚内部的温度、湿度、光照、肥力、病虫害等数据进行统计,另一方面,更够通过对数据的分析处理做出决策,指导自动控制设备执行遮阳、增湿、灌溉、施肥、药物喷施等大棚生产任务(图4)[4]。计算机技术的应用,促进了智慧大棚的无人化生产,帮助生产管理人员降低劳动量,同时,利用人机交互功能,管理人员还能便捷地更改大棚的相关数据,计算机能及时修正相关控制参数,并采用新修改的方案执行控制。 3计算机技术在农机设计制造的应用 3.1CAD图纸设计 CAD是现代机械设计的一次重大变革,其实现了利用计算机开展机械产品的图纸设计,相对于传统的人工绘制图纸,利用计算机绘制的图纸具有易于复制、查询、保存、修改等优势,尤其对于农业机械的设计与开发过程而言,需经过多年周期反复的试验、改造、优化,CAD图纸的高效率优势得到进一步凸显。以现阶段应用最多的AutodeskCAD软件为例,其不仅能够实现计算机的常规绘图,还配套有多种数据库,能够实现中国标准、国际标准等多种零件的直接调取,显著提升工作效率,且AutodeskCAD能够实现自动面积计算、公差智能标注、辅助力学计算等功能,其生成的平面图纸可直接用于部分平面零件的数控加工,有利于提升生产便捷性[5]。 3.2三维模型化设计 对于复杂的中大型农机装备,其结构复杂,零部件众多,常规的二维图纸设计开发,常出现生产制造后错误多,安装、使用过程零部件间配合不合理等问题,且很多平面图纸设计完成后很难实现机具效果的直观展示,需等到样机制造完成后方能进行整机的检查与错误调整,常造成生产制造中的材料浪费和成本提高。计算机三维设计软件的应用有效解决了农机产品设计过程直观性不强的问题。利用现阶段应用广泛的三维机械设计软件,如SolidWorks、PRO/E等,能够实现单独零件建模后的预装配,并在装配过程中解决设计中存在的配合不当、结构不合理、零部件运转干涉等问题,空间展示更加直观合理,便于设计成果的汇报、讨论与优化。同时,三维图形能够快速生成平面图纸,并实现三维图形与图纸的直接关联,零部件修改和技术升级时只需修改三维图结构即可实现平面图纸的联动修改,工作效率得到大幅提升。三维建模软件在农业机械设计中的应用,有效加速了产品的开发过程,有利于先进技术产品快速投入市场。 3.3设计过程的仿真分析 仿真分析是在农业机械三维建模的基础上实现了新功能,利用ANSYS、ADAMS等计算机软件将三维模型导入后,能够对零部件进行材料、受理等多项参数设计,利用计算机强大的运算能力进行机械结构的强度、刚性、受力状态、运动状态、塑性变形等进行数据分析,并生成直观的数据图。设计人员可利用仿真分析的结果进行设计优化。与传统的人工受力计算和试验验证相比,计算机软件仿真分析节省了大量的人力物力,能有效减少设计过程中选材不合理、零部件强度不足或零部件尺寸设计过大等问题,能实现在生产加工前对农机产品关键零件的进一步验证,及时发现和改正设计的不足之处,提高农机产品的可靠性[6]。 3.4虚拟制造与工艺优化 在农业机械生产加工的过程中,传统的农机数控制造过程通过试制零件完成生产工艺的优化,此过程常产生大量废品,造成了材料浪费和生产加工时间的延长。利用计算机软件对数控加工过程进行模拟,能便捷地验证加工过程程序编制的正确性,并在此过程中进行加工工艺的修正,有利于提高试制零件的成功率,缩短生产制造周期,节约生产材料与成本,并提升加工制造的质量。 4结语 综上所述,计算机技术能够对农业机械的功能及产品开发制造的过程产生积极的提升作用,尤其在自动化与智能化的新时代,农机企业应当做到与时俱进,积极转变传统的产品开发、设计、制造理念,将计算机技术应用到设计、制造及农产品的功能升级上,利用现代化的计算机技术全面提升农机企业的产品竞争力,实现国产农机技术智能化升级。 参考文献: [1]刘正波.计算机智能化技术在农业机械中的应用[J].电子技术与软件工程,2021(14):117-118. [2]姜宇.计算机技术与农业机械现代化的关系[J].化纤与纺织技术,2021,50(7):101-102. [3]阳敏辉.计算机视觉技术在农业机械中应用的研究[J].农业技术与装备,2019(8):23+25. [4]知乎.智能温室系统介绍[EB/OL].[2020-10-10.]. [5]梁秀娟,嵇海旭.农业机械设计中数字化设计技术的应用研究[J].中国设备工程,2021(16):242-243. [6]刘馥,于文强.计算机辅助技术在农业机械设计中的应用[J].南方农机,2020,51(24):42+50-51. 作者:姜旭鹏 单位:黑龙江省农业机械工程科学研究院
自动化专业论文:浅谈电气自动化技术专业生产性实训模式的创新 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务。 自动化专业论文:电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 自动化专业论文:关于电气工程其自动化专业文相关论文 一、关于用电的故事 展现代农业电是关键.杭州新迪农业发展有限公司是“杭州市级农业龙头企业”,专门从事蔬菜、花卉现代化种植.公司在桐庐富春江镇金家村租用了1300亩土地,建起了蔬菜种植基地.刚开始根本没想到用电问题会对公司的生产造成什么影响,哪里知道第一年就吃了苦头. 杭州地区一般年份降水都很充足,蔬菜生长不需要人工灌溉,自然降水完全可以满足蔬菜生长的需要,07年夏天,桐庐出现了少有的高温干旱天气,持续了将近20天没有下雨,地里的菜苗都被晒的打蔫儿了,只好用水泵抽水浇灌菜地.可是8台水泵根本用不起来,只能开两台,一千多亩菜地,靠两台水泵一点一点浇,看着都让人着急.公司人员找到村里,想看看有没有什么办法,村里书记直接告诉我们,碰到夏天用电高峰,农户家里的电饭煲都没办法用,点个电灯也是一闪一闪的,他们也没办法.不过,供电局刚刚在村里搞了一个新农村电气化建设启动仪式,马上要对金家村实行新农村电气化改造.除了要把旧的小线径线路改成大线径线路,新增加一台变压器以外,原来的变压器也要移位.果然,没过多久改造就开始了.这可是村民盼望已久的.现在的农村经济条件越来越好,很多农户想买空调、冰箱,用电不行这些计划只能搁置了.改造一结束,就看到拉着电器的车一趟一趟往村里跑,有的农户家里一次性就装了三台空调.看着工人们用水泵源源不断的把灌溉渠里的水抽到菜地里,浇灌着旱了很久的菜苗,心里的感觉真是说都说不出来. 卡在脖子上的用电难题一旦解决,发展现代化农业生产基地的后顾之忧完全解除了.公司先后建起了先进的连栋育苗温室、悬挂喷滴灌系统,引进了大型蔬菜花卉育苗气吸式精量播种流水线,现在走进种植基地,跟前两年相比完全可以用翻天覆地来形容. 二、有关家庭电气安全的小故事 被电死的一个人是有着二十几年电工作业经验的老电工.这位老电工回到家进洗手间冲凉,一打开电热水器花洒就“啊”了一声,瘫倒在地,此时他已无法摆脱花洒,在还没有完全失去意识的情况下,叫其妻子迅速关掉房间总闸,但关掉总闸后,触电现象依旧.经其妻子用扫把将花洒挑开后,这位老电工已经触电了几分钟,拨打了120急救,到场的120医生宣布其触电身亡. 很多人都不理解停电了怎么还能电死人?调查结果未公布,我个人分析后,认为当时停电是由于三相四线制的零线被切断(可能是偷盗、接触不良烧毁所致),使得住户内部分用电器烧毁,一些 感性负载的用电器线圈烧毁后对地短路(如电冰箱、洗衣机马达等).由于还留有一根带电的相线,使得220V电压顺着短路的感性负载对地短路,接地线对地电压过高,导致了事故的发生.而此时只有一根相线带电,任何保护装置都起不了作用. 所以,我们的生活离不开电,而安全用电更是对我们生命财产安全负责的首要前提,这样,电才会造福于我们.因此,作为电气工程及其自动化专业的我们就要学好专业知识. 电气工程及其自动化专业介绍 本专业产生于70年代,首先在英国的牛津大学,首次实现的是直流电的控制方式,那时候执行元件的驱动电压是直流的,控制电压也是直流的,自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的,精度也很低.但直流的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知,自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件.随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度.至此,本专业得到了广泛的发展,日本、美国、英国及其他国家的大学也纷纷设立了本专业,在这一时期的成果也并不少,诸如完成数控机床,车间厂房自动控制的工作已经是新的课题.电子技术与自动化、计算机的有机结合,赋予电子工程及自动化专业以全新的内涵.无人操纵,系统简化,格局合理,即插即用型的产品成为新宠. 改革开放以后,在党中央的正确领导下,大学恢复了招生,本专业也发展起来,许多大学设立了本专业,并陆续招生,每年为国家培养大量的高级复合型人才,包括学士、博士等高级知识分子,特别是目前,各专业扩招,本专业的招生量也在上升.虽然我国在这方面的发展还没有站在世界的最前沿,但随着我国综合国力的提高,对外交往的增加,我们已经逐渐缩小与发达国家的差距.具有代表性的是:每秒3000亿次计算机研制成功;纳米技术的掌握;模拟技术的应用. 三、就业前景 1.电厂(包括各个公司,工厂的配电室) 2.软件开发(特别是单片机或EDA等) 3.PLC(大体是工控方向,搭建操作平台等) 4.各个矿山,或金属冶炼场所(进行自动化设备的维护,操作等) 5.去学校当 老师 6.各种什么研究所 7.产品设计,就是硬件电路设计了 由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好.我国现在非常需要该专业方向的人才,小到一个家庭,大到整个社会,都离不开这些专业人才的工作.通常情况下,学生毕业后可以选择国有的质量技术监督部门、研究所、工矿企业等;也可以是一些外资、私营企业,待遇当然是相当可观的.如果学生能力足够强,又在学习期间积累了比较好的研究成果,完全可以自己创业,闯出一片属于自己的天空.需要指出的是,由于国外在该专业方向的研究要领先于我由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好. 四、总结 就像鱼儿离不开水一样,我们也离不开电,生活因电而精彩,我们因电气而精彩. 自动化专业论文:高职机械制造和自动化专业教学创新探讨 一、职高职院校机械制造与自动化专业教学现状 (一)课程设置不合理 应试教育的影响下,我国高职机械制造相关专业存在明显的重理论、轻实践的问题。在课程设置上,基础课程远大于实训课程。在课程内容选择上,不能与先进的技术相结合,教学内容无法满足社会和企业的需求。同时,内容设置上抄袭现象明显,重点不明确,与高职院校的发展特点与发展目标不符。 (二)教学方法单一 教师在高职机械教学过程中依然占据主导地位,枯燥的讲解方式严重影响了学生的主观能动性发挥。在课堂中教师无法与学生之间建立有效的联系,学生的主动学习意识较差。当前,高职学生存在明显的教学理念缺失、学习热情不高且创新能力差等特点。高职院校肩负着为社会输送实践人才的重任,但单一的教学方法使得其效果远远低于教学计划要求。 (三)实践教学内容不足 基于高职院校教育的教学特点,应增加校内实训基地,并实现校企合作等方式。但具体的运作中,受到观念、资金投入等影响,实践教学效果不佳或者无法实现。一些院校教学设备不足,仅采用教师示范、学生模仿的方式,机械制造教学效率低下,其带来的主要问题在于学生的动手能力差,进入社会后无法获得企业认可,对其生活和工作造成消极影响。 二、高职机械制造与自动化专业教学措施 (一)优化课程设置,做到教学重点突出 高职教育工作者应将培养学生的实践能力为教学目标,基于此应对现有的教学课程进行调整。增加实践教学内容,根据企业的需求制定岗位体制的教学内容,促进教学的高效化。另外,高职科研教师应与企业联系,建立学校与企业之间的平台,对学生的表现进行及时反馈。在对学生的考核中,要重视全面的考核方式,重视实践对学生的影响。另外,还应针对学生的特点和专业的不同进行有针对性的课程设置,满足学生的个性需求,以满足社会对人才的需求。 (二)致力于机械制造教学创新,激发学生的积极性 素质教育要求高职机械制造进行全面调整。在完成教学任务的同时,要致力于激发学生的主观能动性,活跃课堂气氛。创新能力无论是对于教学还是对于学生来说都具有十分重要的影响,通过教学课堂方式的具体化、生动化和形象化,可使学生参与到教学中,使学生掌握更多的知识和技能。另外,针对机械课程的特点,还可开展课题教学,在教学中教师可组织学生通过小组合作等方式完成课题任务,在任务完成过程中,要能合理分配任务,并鼓励学生自由发挥,从而确保学生创新思维的养成。相互合作过程也是对企业的模拟过程,从而使学生能够适应学校的需求。 (三)建设教学实验室,强化专业教学实际效果 针对目前高职院校实验室不足的现状,相关部门应加大对高职机械制造的投资力度。购进足够的试验设施和实训设施,为学生提供必要的保障。高职院校在发展过程中,专业技能提高是学校对学习者的基本要求。从根本上讲,要提高机械制造的教学效率,就要正视实验室建设与设计问题,确保其完善性和充足性才能满足现代社会的需求。高职院校还应与时俱进,不断的研发新工艺,引进新设备。为满足每个学生的需求,还应在校内建立专业的平台,安排学生进入企业进行顶岗实习,使学生能够充分感受到企业的需求。在不同的岗位实习中,学生的能力得以提高,其对自身的了解更加深刻,因此有助于高职院校制定更加合理的教学评价体系,明确教学目标。也帮助学生树立正确的教学目标,从而共同完成高职机械制造教育教学的目标,促进我国工业的可持续发展。目前,企业在顶岗实习过程中,还存在一定的问题,如学生无法满足企业的需求,教师的安排存在偏差等。要解决这一问题,需要高职院校树立正确的教学理念,完成以实践为主的教学目标。 三、总结 总之,我国高职专业机械制造教学应坚持贯彻以就业为导向的教学目标。针对高职教学中存在的大量问题,应建立合理的教学目标,丰富教学方法,同时建立合理的教学考核机制,促进机械专业产业机构的完善。凸显高职院校的独特优势,为社会和企业输送大量的专业人才,促进社会的稳定发展。 自动化专业论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 自动化专业论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 自动化专业论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 自动化专业论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。 自动化专业论文:浅谈电气自动化专业英语教学方法研究 论文关键词:电气自动化专业英语 师生交流和互动 多媒体课件 论文摘要:本文针对电气自动化专业英语的教学目标,研究了其教学方法。在教学内容方面,强调与主干课程同步;在词汇学习方面,采用普遍联系法、同义词法和反义词法;在句子层次上,强调句子成分划分方法的使用和常用句型的模仿应用;在段落层面上,突出主题句的提纲作用,剖析段落的展开方法;在篇章水平上,讨论了摘要的写作方法和整个文章的组织结构;在教学过程中,强调师生交流和互动。并结合具体的教学内容,制作多媒体课件,选派合适的任课教师,以拓宽学生的知识面,提高专业英语知识的应用能力。 一、引言 电气自动化专业英语是为了培养和提高该专业学生对英语专业文献的阅读、写作、听说和翻译能力而开设的课程,对于学生在专业方向上的发展,如研究生入学复试、工作面试、阅读和翻译实际工作中遇到的英文专业文献等,具有重要的作用。然而,在实际教学中,电气自动化专业英语却没有得到应有的重视,多数大学的自动化专业教学大纲对此多列为考查课的形式,学时也较少。以河南科技大学为例,该课程以必选考查课的形式,分成三个阶段进行,分别在第5、6、7学期开课,每阶段为16学时,共48学时。这种课程设置方式,无形地使学生降低了对该课程的重视程度。另外,由于各个大学都非常重视英语四、六级考试通过率,加大了对公共英语的教学投入,使学生的公共英语水平有了较大的提高,对专业英语则在主观上认为难度不大而不够重视。 因此,对电气自动化专业英语的教学方法进行研究和探讨是很有必要的。刘怡阐述了专业英语和基础英语在学习阶段、学习重心和教材甄选上的差异,结合电子技术类专业英语的新词层出不穷和缩写词汇多的特点,提出了增强学生对专业英语重要性的认识、提高教学的趣味性和教材多样化的建议。[1]李文娟等在明确专业英语定位的基础上,就电气工程及其自动化专业英语的教学内容、教学方式和教师培养进行了探讨,给出了所涵盖的专业知识范围,采用了回顾、自述、教学和总结的四步课堂教学方式及平时、笔试、口试综合的考核方式,指出了专业英语教师培养的建议。[2]李俊梅针对专业英语教学中存在的问题,提出了重构专业英语教学模式的具体解决办法。[3] 上述文献在不同侧面反映了当前专业英语教学的现状,所提出的解决方案对于专业英语教学具有一定的借鉴意义。 本文对教学内容和课堂教学方法进行探讨,强调教学内容与开课学期的主干课内容同步,针对不同的教学内容,提出了具体的教学方法。例如,针对词汇短语,提出了普遍联系法、反义词法和同义词法;针对句子,主要讨论句子成分划分和句型结构;针对段落,主要强调动词和名词的变化、段落主题句、段落的组织结构和语句之间的起承转合;针对篇章,主要讲述文章的层次结构、英文摘要写作、剖析和解读;同时,重视师生交互,关注学生对讲课内容和学习方法的掌握程度。主要手段有:课堂提问、公布电子邮箱、约定答疑和作业。还强调了多媒体教学、课外读物选择、考核方法、任课教师的选择在专业英语教学中的重要性。 二、课堂教学方法 1.教学内容与主干课程同步 强调教学内容与开课学期的主干课内容同步的目的,是在学习专业英语基本内容的同时,培养学生阅读英文教材的能力,提高主干课程学习兴趣,开拓学生获取专业知识的来源,相互印证专业主干课程的教学内容,起到查漏补缺的作用,还促使学生有能力登录国外重点大学的相关课程网站(如mit的courseware网站),下载和阅读专业课程学习资料,进一步提高专业主干课程的教学质量和学生的专业素质。 2.词汇短语学习 专业英语的词汇短语是构成句子和文章的基本要素,探讨词汇的教学方法有助于提高学生的专业英语水平。专业英语词汇一般比较生僻,往往是一个词的第三个意思,甚至更靠后,这与公共英语学习中所记忆的词义有很大的不同。例如:step一词,人们往往知道其意思是“脚步、台阶”等,但是在自动化专业英语中,它常用来表示阶跃信号,用在step response短语中,则表示为“阶跃响应”。在这种情况下,教师应鼓励学生与所学专业主干课程相联系,找到其中的中文表达,以帮助理解英文资料的内容。另外,还可在专业主干课程中找到其它的短语,如“斜坡响应”和“脉冲响应”,此时,教师应给出相应的英文表达,即“ramp response”和“pulse response”,这种称为“普遍联系法”的方法对于扩充专业英语词汇量非常有效。还可以借鉴一些公共英语词汇书籍的方法,通过查找同义词和反义词来扩充词汇量。 3.句子成分划分和句型 专业英语的句子结构不是很复杂,偶尔会遇到一些长句和难句,可采用公共英语中的句子成分划分的方法来剖析句子的结构,明晰各个部分之间的修饰关系,进而用符合中文习惯的行文方式,将其翻译出来,努力做到信、达、雅。对于一些常见句型,则通过模仿造句的方式加以练习,提高句型的实际应用能力。 4.段落主题句和动词、名词变化 英文段落往往有一个主题句,段落根据主题句层层深入地展开论述,将一个个句子组合成一个段落。应通过对段落主题句和段落组织结构的剖析,使学生模仿和掌握段落展开的方法。在英语文章中,强调动词和名词的变化,使文章富于变化,不再呆板,例如,在关于电机y-δ起动的章节中,给出了wye configuration、wye connection和delta arrangement三种变化。再如,在英文论文的摘要中,动词也富于变化,经常会看到present、discuss、scribe、propose等动词。 5.篇章 篇章阶段的课程材料是选择专业相关的、地道的英文学术论文。在整个文章的结构方面,主要理清作者架构文章的思路脉络,学习如何行之有效地组织整篇文章,进而写出符合英文论文格式的英文摘要。在写摘要时,强调动词和名词的变化。将论文的目的、主要研究过程、所用方法和由此得到的主要结果及推出结论表达清楚,在可能的情况下,还应提及论文结果和结论的适用范围和条件。阅读文章实际上是与作者的交流。有时,需要站在作者的角度去看问题、去构思文章和遣词造句,以此思路去阅读专业学术论文,能够获得很大程度的提高。 6.加强师生之间的沟通 加强师生之间的交互、交流和沟通,有助于教师更好地设计课堂内容,有助于教师了解学生对所讲内容的掌握程度和薄弱环节,有助于教师发现课程讲授中的问题,也有助于增强师生间的了解。常用的方式是上课随堂提问、课后答疑、公共电子邮箱和布置作业。通过这些手段,可以了解学生的英语水平和学习态度,进而给教师的课堂教学设计提供第一手资料。 7.课件设计和师资配备 专业英语学时少、任务重,仅依靠任课教师板书讲解,很难按计划完成教学任务,因此不得不对教学内容做出取舍。另外,一些专业的设计图和原理图是教师手工难以绘制的。这些问题均可借助多媒体课件加以解决。任课教师可根据教学内容制作相应的、多样的课件,形式可以是gif和flash动画,也可以是各种格式的图片,将这些素材放到powerpoint文档中就制作成了课件,也可将其以讲义的形式打印出来,便于学生复习,也有利于他们课前预习、课堂中集中精力听讲,节约笔记时间。 关于师资力量配备,可结合各阶段课程的具体教学内容和教师的专业背景、研究方向,选派合适的教师任教各个阶段的课程,避免了一个教师和一种风格的弊端。在专业英语的讲授过程中,可酌情添加各任课教师负责的科研项目等内容,有助于开拓学生的眼界,加深对课堂内容的理解,进一步调动学习积极性和主动性。 专业英语在各个专业学生的培养过程中起着重要的作用。教师通过各种方法和手段调动学生的学习热情、积极性和主动性,利用各种可以利用的资源,拓宽学生的专业知识面,发展他们应用专业英语知识解决实际问题的能力,能够读懂专业文献,写出高质量的英文摘要,听懂专业学术报告,讲出自己的学术思想,以及翻译出符合信、达、雅要求的专业文献资料,做到学以致用。 自动化专业论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 自动化专业论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 自动化专业论文:机械设计制造及自动化专业特色分析 摘要:随着科学技术的发展,我国的经济也开始迅猛成长,因此,经济市场需求的各种各样的人才也随之增加,在这种新的发展形势下,机械设计制造及自动化领域受到了越来越多的关注,导致报考机械设计制造及自动化专业的学生也越来越多,这个专业不仅仅着重培养学生的机械设计制造及自动化的理论知识,还严格要求他们的实际操作能力,这对我国的科研事业的发展与创新有非常大的帮助,那么,本文就对新时期下机械设计制造及自动化专业进行一定的分析与讨论,让更多的人了解这个专业的特色。 关键词:新时期;机械设计制造;自动化专业;特色分析 从上世纪中期之后的重工业发展阶段到现在的发展背景下,我国一直着重于机械设计及自动化的发展,并且机械设计及自动化技术包括这设计、制造、使用、维护这一过程,因此需要专业知识与技术操作能力十分强的工作人员,所以,近些年来,为了我国机械设计制造及自动化领域的发展,越来越多的高校开始设立机械制造及自动化专业,并培养出更多的专业型技术人才,解决当下我国在这一领域出现的问题,并且不断创新,打破国外的垄断技术,使我国的机械设计制造及自动化领域有新的突破。 1机械设计制造及自动化专业的培养方针 在新时期下,我国的机械设计制造及自动化技术需要每一个工作人员的专业能力有所提高,因此就需要高校在对该专业学生进行培养的时候,有科学的管理规划,让这些高校的学生在毕业之后能够在最短时间内投入到工作岗位上去,并且,机械实际制造及自动化专业是近些年刚刚开设的,所以我国更需要制定科学的人才培养方针: 1.1适应经济市场的需求 我国现在还处于发展中国家的阶段,并且根据近些年来一些数据的调查可以发现,我国与其他发达国家的首要差别就是在农业的发展中,发达国家是使用先进的机械设备进行农作物的耕种与收割,而我国大部分地区还是人力劳作,所以当下我国在机械设计制造及自动化领域中最需要突破的是推进我国农业自动化的发展,提高农作物的播种与收割的效率,因此,当下我国各大高校在对学生进行机械设计制造及自动化专业知识的培养时,应该着重于在农业领域的机械设计制造及自动化知识的培养,不断培育出专业的技术型人才,推动我国的农业领域的发展。所以说,我国高校在机械设计制造及自动化专业技术的培养方面应该与经济市场的需求相融合,使学生在毕业之后有用武之地,并且也可以落实该专业的作用。 1.2培养具有实践能力的专业人才 因为在实际的生产运作中,机械设计制造及自动化技术对工作人员的操作能力要求十分高,例如机械设计制造及自动化技术的首要步骤就是设计图纸,但是在实际的生产工作中,即使是有丰富工作经验的老员工设计的图纸也不能一次性投入使用,在审图、工艺等各个步骤都会发现许多问题,需要进一步更正,所以如果高校仅仅培养学生的机械设计制造及自动化专业知识是远远不够的,还应该开设动手实践课程,在教学课程中逐步提高学生的动手实践能力,也可以有效提高学生的创新能力与思维建设,除了这些在课堂上的改革之外,高校还应该投入更多的资金,建设现代的机械设计制造及自动化专业的实验基地,使这一教学效果更加明显。 2机械设计制造及自动化专业的课程标准 机械设计制造及自动化专业的开设对于我国机械自动化行业的发展有十分重要的意义,所以,要想使这一专业的开设达到预期的效果,首先就要确定具有特色的课程标准,规划好该专业的发展目标,迎合新时期下市场的需求,使学生的专业知识与手动操作能力共同提高,同时设立这两方面的规章考核制度,对学生进行严格的检查。除此之外,各大高校还应该配备优秀的教师团队,高薪聘请符合市场发展需求的教学老师,提高学生们的领悟能力,并多给予学生一定的实习机会,使他们在校期间就可以更好的掌握一些最基本的机械设计制造及自动化技术,保证我国在机械设计制造及自动化领域有源源不断的新鲜血液。并且,根据各大高校之前在机械设计制造及自动化专业的教学方案的资料显示,我们可以得到一个明显的对比,在新时期下,机械设计制造及自动化专业的教学内容与之前有很大的差异,因此,高校领导应该做一个详细的统计,取其精华,去其糟粕,将最好的课程标准呈现给学生,并且高校不应该将该课程设置为必修课程,应该开设更多的选修课程,让学生有更多的机会与课堂时间去进行学习,使学生有更大的成绩突破,同时还要提高老师的责任心,让老师将教学计划落实在每一个学生身上,让学生自主学习,提高学习效率,除此之外,在原有的学习资料的基础上,老师们还必须做到对机械设计制造及自动化专业的知识有一个新的教学框架,保证学生学习的效率与质量。 3结语 总而言之,机械设计制造及自动化技术在某些方面引领我国的经济发展,所以这一门学科的进步对我国的市场发展有很大的作用,各大高校应该根据市场的需求培养出专业的技术人才,满足我国机械设计制造及自动化领域对人才的需求,使我国在机械自动化领域有新的发展与突破。 自动化专业论文:自动化专业实训电气工程论文 1实践教学环节的内容 这种强化实践教学的新的举措,适应了高校人才培养目标的要求,锻炼了学生的动手能力,开阔了学生视野,培养了竞争意识,对综合素质提高起到了极大的推动作用。学生凭借自己在学校学到的一技之长,毕业后能够找到满意的工作,为社会奉献了他们应有的贡献。但还应该看到,实行新的教学改革模式并非一帆风顺,在实施过程中尚存一些问题。 2存在的主要问题 当前教学实践环节存在的问题,可概括为散慢、肤浅和随意。从面上看,实践教学环节安排的比较松散,实践过程衔接不紧,逻辑性也不强;实践过程中说闲话的、从事其它活动的有不少人,这种现象称就是“散”。从实践安排的内容上看,缺乏一定的深度,实践只在表面上打转转,对问题的本质触及不多,这种现象称就是“浅”。从实践参与的主客体来看,有比较大随意性:一是老师比较随意。有的教师治学不严,放松对学生日常教学管理,对各种不良现象不问不管,听之任之,管理、指导均不到位。二是学生随意。有的学生缺乏必要的纪律约束,自由涣散,旷课、迟到经常发生。这种现象就是“随意”。“散”、“浅”“、随意”成了很多高校目前制约实践教学的质量提高的主要问题。对广东海洋大学电气工程专业而言,前面这些问题虽然也有一点,但并不突出,该系专业教师都能认认真真对待每一次实践环节,珍惜每一次给学生提高实践技能的机会,甚至自己出钱找关系为学生联系实习,但是巧妇难为无米之炊,该专业多年来一直缺乏实验条件,建设专业实验室投资较大,去生产单位也只能参观不能动手实践,这成了制约专业实训开展的主要原因。 3解决办法 3.1提高思想认识,重视实践环节教学过程 在认识上重视学校实践教学过程,这是深化实践教学改革的关键。实践教学需要相对的教学投入来保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把实践教学环节的内容落到实处,使其发挥应有的作用,既贻误了学生,还造成教学资源的极大浪费,必须予以高度重视。 3.2加强实际培训,提高指导老师技能实践教师的能力直接影响着实践的效果,教师只有对指导的方法、实践的内容了如指掌,才能保证指导到位。目前很少有老师能做到这一点。因此需要组织实践教师进行培训,邀请专家开展讲座,提高指导教师的技能,除此之外,新、老教师之间还要互帮互学、取长补短,老教师传帮带,新教师积极虚心学习,充分利用和发挥各自的优势,建设一支专业技能强,作风过硬的专兼职实践教师队伍。 3.3加大经费投入,提高实践教学工作量的比例 加大实践教学的比例,改变传统的实践教学依附理论教学的观念,创建有利于培养学生实践能力和创新能力的实践教学体系。作为从事教学多年的老师都懂得,一个老师既要指导学生实践,还要保障学生安全,可谓是责任重大,但在实际的工作中,教师并没有得到公平的待遇,导致教师进行实践教学的积极性不高。要保证实践教学教师队伍的稳定,让老师安心工作,必须要有相应的物质制度措施,提高其工作积极性。 3.4加强过程管理,进行必要的考核和监控 积极探索新的教学模式下教学管理的方法和体制,采取合理措施,加强对实践教学的老师管理、现场管理;对实践教学实施情况实行督导和过程监控,并要清楚认识设备的危险性,告知学生,对实施效果进行严格考核,确保各种措施实施到位。我们学校电气工程及其自动化专业实训采取指导教师责任制,这个专业特点是危险性较大,所以必须有安全责任到位的意识,必须树立安全第一的原则。 3.5拓展实践教学形式,强化校校合作办学 校校合作办学方案随着社会进步和新科技革命的到来,普通高校教育的培养目标决定了学校必需和企业或者其它有实力的学校合作,校校合作是广东海洋大学办学改革的重要方向,也是大力发展实践教育的必然要求。在校校合作和产教结合作为学校办学重要性、必要性的趋势下,能为校-校联合办学带来一条新路,使全社会办学互助,节约型办学,共享型办学。这学期该校有3周的专业实训就采取了这个办法。选择华南理工大学电力学院作为该校的合作学校,原因有三个,一是华南理工大学电力学院是华南地区该专业办学条件最好的学校,拥有一名院士和电气工程专业博士后流动站,拥有设备齐全的实验室;二是费用较低,不出省路费节约,住宿在对方学校学生宿舍,住宿费用也低廉,对方学校收的实训费也在该校预算之内;三是地处广州,学生可以利用这个机会利用实训间隙走访一些与专业相关的企业,因为从该校多年的就业数据统计,电气工程及其自动化专业90%以上的学生都在珠三角工作。按照教学计划安排和要求,在对方学校安排了电气工程的三个实训内容,包括电力系统稳态和暂态的过程实训、电能计量和校核、综合自动化动态模拟等内容,这些内容在广东海洋大学均没有实训条件。学生充分利用这个机会,亲自动手体验电力系统主要生产环节的工作,实训结束后都表示这次实训真正是实训,不虚此行。 4结语 笔者认为实习、实训基地建设方面,坚持校内校外相结合是一个可行的选项。校内生产性实训基地建设,由学校提供场地和管理,力求功能多样化、现代化,能满足应用型人才培养的需要,便于产学研结合,利于开展课题化训练。专业课教学全程实施案例教学,由学校提供设备需求、技术和师资支持。校校合作正好解决了各个学校不同专业实训条件的不足与互补,使我们的办学条件立刻得到大幅度改善,培养的学生也更具竞争力,真正达到了应用型人才培养的目标。 作者:李一峰 樊海红 吴卫祖 单位:广东海洋大学信息学院 自动化专业论文:自动化专业工程教育论文 1机械制造及其自动化专业的特点 机械设计制造及其自动化专业以机械设计与制造为基础,融入信息技术、计算机科学、微电子科学和控制论的基本原理,其主要任务就是运用先进的设计制造技术和理论,解决现代工程领域中的复杂技术问题,从而实现产品设计与制造的智能化。机械行业作为国家的基础及支柱产业,在国民经济中占有相当重要的地位。对于煤炭、钢铁、有色金属等上游产业和房地产、快消品等下游产业具有重要意义,同时也具有很强的拉动能力。而机械制造中最活跃的领域便是机械制造自动化技术,也是企业提高生产效率、增加工业产值和提升市场竞争能力的必要手段。我国自改革开放以来,从境外引进了大量的先进技术及装备,虽然使自身机械制造业有所发展,但是外资企业不断对我国民族制造业进行干预和收购,使我国机械制造业始终无法摆脱“外资”和“进口”的双重枷锁。随着社会的发展和人们不断提高的生活水准,机械制造业作为一个发展多年的传统领域面临着越来越多的挑战和竞争,在工业生产逐渐趋向科技化、信息化的洪流中,先进的生产技术和高素质的专业人才成为我国机械制造业必然的选择趋势。所以,我国高等工程教育机械设计制造及其自动化专业大学生进行工程教育评估对于当前市场环境显得尤为重要 2专业认证过程与方式 机械类专业认证工作的开展主要依据机械制造及其自动化专业认证工作组起草的相关文件:《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证方法与程序》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证标准》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证试点学校准备工作指南》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证专家培训与遴选办法》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证考核小组工作指南》。专业认证的过程主要包括学校自评、专家组进校考察和形成认证报告3个阶段。首先认证学校应向工作组提供申请表,并应包含以下内容。①师资情况(教师岗位结构、教师职称结构、教师学历结构)。②近3年学生数量(招生数、在校生数、毕业生数、授予学位数)。③图书馆资源概况(学校藏书、专业资源)。④实践教学条件(主要实验、实践、实训条件)。⑤近3年教学经费(教学经费、科研经费)。工作组接到学校的申请表和申请报告后,对申请进行审核评析,审核通过后申请学校需进行自我评价,并撰写自评报告。工作组接到学校的自评报告后,与学校协商并进行实地考察,目的是对学校自评报告的准确性和真实性进行实地考察,并了解高校未曾在报告中反映出来的其他情况。 3认证实践 机械设计制造及其自动化以及相关专业,应以培养社会适应能力强、专业知识扎实全面的学生为目标,以满足用人单位和当今市场瞬息万变的人才需求,因此机械制造专业学生工程教育认证工作就显得尤为重要。以华中科技大学为例,该校结合机械制造专业的课程设置和培养模式,对参加工程教育认证的学生进行动手能力和专业技能强化训练的同时,加强基本教学科目的巩固,在培训的同时充分考虑当前机械设计制造及其自动化专业工程师面临机械设计制造逐步与世界接轨,其基础知识及应用能力将在国际社会上的竞争中受到挑战以及考验的实际情况。为了在步入岗位中能够具有当代机械工程师应具备的基本素质,必须追求创新,应用新理论,该校在培训过程中尤其注重学生创新能力和发散思维的培养,注重基础理论和实践相结合的培养理念,以时代和企业的需求为培养方向,以现代机械设计制造方法和理论的应用为培养重点。华中科技大学在机械设计工程师资格认证工作和平时的培训过程中投入了必要的软硬件物质,并精选优秀师资力量,针对机械制造专业学生的教育教学特点,研究本校所适应的独特培训方案以及培训模式。为了提高学生的应用能力和动手设计能力,对企业的实际工程需要进行模拟训练及实践操作,使机械制造专业学生更具备实用型人才的综合素质。近几年来该校机械制造及其自动化专业共培训711人,603人通过认证,认证通过率达到83.2%。国内外许多大型工程公司也认可和支持对在校大学生进行机械工程设计资格认证,该认证在机械行业内具有重要影响,它代表通过认证学生的知识储备及综合应用能力符合当今企业需要,通过认证者在就业过程中更加受到用人单位的欢迎。在对一些资格持有者的后续跟踪调查中,发现其卓越的知识应用能力和环境适应能力得到了大部分企业的认可,实现了企业和员工的互利双赢。员工自身也感到受益匪浅,从而更加热爱机械制造业,为祖国工业的发展贡献力量。 4认证的重要作用 境外许多国家早已通行对机械工程师的工程教育认证,我国受到体制和高等教育背景的影响,正处于探索和经验积累的时期。几年来的试点试验证明,开展此项工作具有以下重要作用。 (1)推进高校机械设计制造及其自动化专业的改革。 目前若干高校专业教学脱离实际,不考虑学生素质能力与社会需要的契合性,教学内容繁多而缺乏重点,空泛而不切合企业实际需求,注重理论而缺乏实践,学生往往偏重书本的理论知识而不注重实践能力。因此,高校的专业教育应当改革,引导学生与企业沟通,培养具有扎实基础理论知识、娴熟实践操作能力的高素质复合型人才,并积极地与国际人才培养模式接轨。 (2)推动企业积极参与人才培养。 企业一方面对优秀机械设计制造工程师求才若渴,一方面把培养集理论知识、动手操作能力为一身的高素质人才的重任全部推给高校。自身需求的矛盾使企业对高校毕业生始终不满意,从而花费时间和精力进行“二次培养”。其实,高校的教育投入是有限的,再资深的老师、再完备的实验室也很难单方面培养出符合企业口味的技术人才,只有充分利用企业和社会的资源,让学习、研究、实践和生产更紧密地结合起来,才能培养出理论与实践相结合的高素质复合型人才,企业也应担负起与高校共同培养人才的责任,实现双赢。 (3)毕业生可以快速适应工作环境。 高校的主要任务是培养企业和社会所需要的适应性技术人才和管理人才,高校毕业生在步入社会后应具有独立解决企业在生产设计过程中所面临的技术及管理问题的能力,能够熟练地运用在课堂中所学到的理论知识并结合娴熟的动手操作能力,真正成为高适应性、高技术操作性的实用型人才。这也应是企业和高校共同的人才培养方向。 (4)为我国机械工程师得到国际认可,并走向国际市场奠定基础。 在生产经济趋向高度全球化的今天,专业人才培养目标不应仅仅停留在国内市场,应该意识到我国的工程师在专业技能、专业知识和职业资格等方面与国际水准还有差距。以《工程师流动论坛协议》为主流的国际社会通行的职业资格认可是对人才职业技能和专业知识的肯定,虽然我国目前还未加入任何国际认证体系,但是开展大学生工程教育认证为接下来的工程师国际互认做好了前期铺垫。可以预见,未来我国的机械工程师必定会与国际接轨,并积极参与到与其他国家和地区的人才互动和技术交流中来。 5总结及思考 工程教育专业认证是高校自身存在和发展的必然需求,我国高等工程教育,特别是机械设计及其自动化专业的工程教育认证使高等教育评估由缺乏专业化、规范化逐渐转向了科学和权威的专业评估,并得到了社会各界的肯定和认可。应该关注国内对这项工作的政策和进程,借鉴国外实施专业认证的经验和教训,从而改进我国的人才质量保障机制以此适应工程教育的基本要求。良好的人才质量保障机制对于高校大学生自身的健康发展具有积极意义,同时也有利于提升高等工程技术人才的自身素质,便于国家的有效管理和宏观调控,促进科技发展和社会进步。相比于国外工程教育专业认证几十年来的发展,我国在这方面尚处于探索和起步阶段,有效顺利地实施专业认证任重而道远,对于专业认证的实践和研究也将会日趋成熟。积极面对工程教育专业认证的国际化,不断总结工作经验,重视认证结果的使用将会使我国机械设计制造及其自动化专业迈向崭新的未来。 作者:曹小宇 辛继红 谢方平 杨良玖 单位:湖南农业大学 自动化专业论文:自动化专业社会实践 一、社会实践活动意义与目的 正确认识就业形势与择业困难之间的关系并理性地做出择业意向。为使得三年研究生生活更加有目标性、指向性,减少毕业后失业现象发生,使得当代大学生更加能够适应市场需求,不断发散新思维,开创新领域,主动地转变就业观念、调整自身素质,以充分适应社会并能够正确认识就业形势与择业困难之间的关系并理性地做出择业意向,减小就业难度,同时对于我们自身来讲提早认识就业问题,未雨绸缪,以达到“防患于未然”的效果。 二、自动化专业社会实践活动特点 1.专业市场需求。随着我国经济的快速发展,现代化电气设备的广泛应用,工业生产的自动化程度越来越高,人工智能的发展,特别是电力电子技术和微机控制技术向着智能化方向发展,因此,企事业部门急需电气自动化技术专业的技术人才。进入21世纪,工业电气自动化已成为现代工业发展的基础和主导。社会对该专业人才特别是应用型人才有着极大的需求量。本专业正是培养这种既有实践技能又有一定理论知识的应用型专业人才。该专业技术先进,紧密结合社会要求和科学技术创新,适应性强,实用性好,做到与现代企业发展同步。该专业的毕业生就业市场容量大,前景广阔,工作环境好,多年来一直被人才市场列为最受欢迎的专业之一,毕业生供求比长期保持在1∶5左右。而适应现代化工业发展的需要,就需要培养和造就一大批既有适应时代特点的具有专业理论知识,又具有专业操作技能的复合型、实用型、现代型的电气自动化人才。 2.自动化专业社会实践活动特点。工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要,自动化技术才冲破了卵壳,得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步,如今自动化技术已经被广泛地应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,成为提高劳动生产率的主要手段。自动化专业社会实践活动结合以上专业背景必须深入企业,从企业实际生产中发现问题,发现生产过程中对自动化技术的需求类型和程度,以专业的理论知识为指导,为企业分析自动化设备及技术的需要,提出专业的技术方案,从而使实践活动的效果从研究生教育与解决企业生产实际问题两方面得到体现。 三、实践活动具体实施 1.实践基地建设。本次研究生社会实践活动由武汉科技大学与武汉恒际自动化有限公司于2012年暑期联合完成,武汉恒际自动化有限公司是专门从事电气传动与自动化控制系统集成的专业自动化公司,为本次活动提供了技术、场地、设备等等方面的支持。 (1)实践中心基地。地点为公司办公大楼3楼会议室。本次实践中所有资料收集、整理工作在此完成。并于每天工作结束后在此开会讨论,总结经验和教训。网上交流中心在中心基地成立暑期实践QQ群,每天会有一名队员在网上交流中心值班,解答同学们的疑惑,并根据同学们的意见和建议及时调整实践内容。 (2)信息流动站。进行暑期社会实践过程中,由通讯员用新浪微博手机实时直播实践概况,传递图片和消息,让没有参与的同学能够身临其境地了解本次暑期实践的情况。 2.实践详细情况。实践活动组跟踪参与恒际自动化公司项目“起重机变频器控制节能性研究”,使用双PWM技术实现电能的回馈,从而实现起重机的节能。主要做了如下工作与研究。 (1)针对目前起重机变频控制的技术、设备使用情况制定了研究开发方向,包括目前技术缺点分析,现阶段市场分析,技术方案的研究与开发。 (2)起重机变频控制的关键组件的设计开发与试验。(3)起重机变频控制样机的装配,测试与带负荷运行试验及最终方案的确定。实践活动过程中,活动组成员与企业技术人员有良好的沟通,双方优势互补,整个项目研发过程进展顺利,取得了预期的效果。 3.实践总结。 (1)凸显专业特色。武汉恒瑞电气有限公司是专门从事电气传动与计算机控制系统集成的专业电气公司,这与本次实践活动的专业特色相符。通过实践小组成员发现了自己学习中的不足,从实践中了解了自己需要掌握专业的知识,增强了专业素质,为以后上岗就业打下良好的基础,深化了对控制专业的定位与就业方向的认识,增强了社会责任感与服务意识。 (2)队员团结努力,感触至深。在恒瑞短暂的三十天时间里,研究生暑期社会实践团队在带队师与企业项目负责人的带领下明确分工,团结协作。团队本着把工作做到最好的态度,求同存异,力争上游,充分发挥每一个队员的特长,使每一位成员都融入到我们的团队中去,最终创造了我们团队在此次社会实践中的骄人成绩。实践充分证明,社会实践促进了在校研究生的全面发展。通过社会实践活动,研究生们从与员工的广泛接触、了解和交流中受到真切的感染和体验,从无数活生生的典型事例中受到深刻的启发和教育,使思想得到升华,社会责任感增强。在实践中,我们的人生观、价值观得到进一步的强化,提高了认识能力、适应能力和创新能力。 作者:柴琳 单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 自动化专业论文:电气工程自动化专业人才的培养 1电气工程及其自动化专业人才的定位及其目标 通过对现阶段中小型水电厂工作模块的分析,得知基础应用型高级技术人才需要具备良好的工作素质,具备良好的工作品德。在现阶段教学工作中,进行学生服务方向的分析是必要的,从而保证满足市场导向的需要,展开辐射全国的电力行业就业模块。这就需要高校展开电力行业就业岗位技能教学、专业发展方向及特色。本专业分三个专业方向,前两年实行通识教育,大二的第二学期末,学生根据社会人才市场的需求和个人特长,自选一个方向进行专业技能学习。 2电气工程及其自动化专业人才培养方案的优化 2.1在现阶段电气工程工作模块中,进行教学内容及其课程体系的优化是必要的,从而满足现阶段人才培养目标的需要,进行人才质量的提升。保证培养目标模块及其培养规格模块等的协调,进行教学新型模式的开展,进行课程结构体系的优化,进行教学内容的不断组织,进行培养目标的控制,保证技术应用及其技术开发模块的协调,为地方经济服务。公共基础类课程群由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。在现阶段专业技术教学模块中,进行技术基础课程模块及其专业课程模块的协调是必要的,从而针对其专业方向的差异,展开技术基础课堂群体系的健全,进行其课时的积极安排,保证技术基础课程群体系的不断优化,按照其专业的发展方向及其知识要求,展开课程的交叉安排,保证其综合运行效益的提升。技术基础课程群主要由“电路”、“模”、“数电”、“自动控制理论”、“微机原理”、“电力电子技术”、“电机学”、“传感技术”、“工程力学”、“电磁场”等系列课程构成,使学生获得电气工程的基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。 2.2在现阶段电气工程发展过程中,进行自动化专业技术的优化是必要的,进行工业自动化方向及其电力系统发展方向的分析,保证专业课程群体系的健全,按照其专业方向的侧重点展开分析,进行课程设置模块的优化,进行基层应用型人才的有效培养,使其满足市场的需求,保证其基础理论知识体系的健全,保证实践教学模块的有效开展。基层应用型人才的培养要面向工程应用,面向市场需求,不仅要具备理论知识,更重要的是加强实践教学环节,提高计算机应用能力、工程实践能力和创新、创业能力,突出实践性教育。 在实验教学模块中,学生的实践能力培养是重要的模块,从而保证学生的综合实践能力的提升,保证实验项目的积极选择,保证传统实验教学模式的更新,避免其一味的验证性实验的开展,进行经典的实验项目的开展,进行不必要实验项目的删除,实现其教学效益的提升。在保留的实验项目中增加了设计性和综合性实验内容,另外开设一些研究性实验。教学实验室全部对学生开放。通过验证性实验来巩固学生对理论知识的掌握,通过设计性、综合性实验内容和部分研究性内容来激发学生学习这门课程的兴趣,增强学生的动手能力。 2.3在现阶段教学模块中,进行学生实践能力的培养是必要的,这需要进行多元化专业培养方案的开展,保证校内实习模块、校外实习模块等的开展,进行实践教学效益的提升,保证培养方案的积极贯彻,从而满足专业实习基地的教学需要,进行实习任务书、指导书等的教学优化。建立我们的校外实习基地。在每次实习之前由带队指导教师写好实习计划书,及时组织召开实习动员大会,然后由实习指导教师带队实习。实习采取参观、跟班、动模实验和专家或高级技术人员讲座等形式。在实习期间写实习日记。 2.4在毕业设计过程中,进行学生专业知识综合应用模块的优化是必要的,进行科学研究方法及其工程设计模块的协调,进行科学问题的积极解决,保证科学态度的培养,进行创新意识的培养,保证团体协作精神体系的健全,这也需要进行毕业设计体系的健全,实现教学实践效益的提升。是对学生知识、能力、素质的一次全面检查,而且是审定学生毕业资格及学位资格的依据。毕业设计是大学生教学实践中的重要环节之一,在培养大学生探索真理,强化社会意识,进行科学研究基本训练,提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。 通过对毕业设计质量的提升,更有利于现阶段高校教育教学水平的提升,确保其毕业设计教学体系的健全,满足人才培养方案的客观需要,提升其创新精神及其实践能力,这离不开科技创新培养方案的应用,实现电气工程及其自动化人才培养体系的健全,切实提升大学生的创新素质及其能力,这些程序的开展都与毕业设计教学模块密切相关。电气工程及其自动化专业通过科学定位,确定培养基层应用型高级技术人才,对实现电气工程及其自动化专业人才培养目标具有现实意义;改革专业课程体系,提高人才培养质量,以特色专业建设和教学研究项目来推动电气工程及其自动化专业的人才培养模式的建设;加强实践教学,提高工程实践能力和创新能力。 3结束语 通过对电气工程及其自动化专业人才培养模式的优化,更有利于现阶段电力工程工作的开展,有利于提升其应用效益。 作者:张俊权 单位:铁力市宇祥热电有限责任公司
计算机科学技术论文:管窥计算机科学技术 1计算机科学技术现状 1.1计算机科学技术在生活中应用广泛 在这个信息化时代,计算机网络作为人们社会生活的重要部分,已经进入千家万户。人们不用出门就可以通过计算机了解国内外新闻、天气预报资讯、股市行情、世界地图、收发电子邮件、检索信息等;不用逛街就可以通过互联网中的购物网站买到喜欢的东西;通过计算机可以与相隔较远的朋友在线聊天、视频聊天等,加强人们之间的交流和沟通,促进友谊;人们可以通过计算机网络订购飞机票、火车票等,节省排队时间;教师可以通过计算机科学技术实现对学生的在线授课,更及时、更方便;动漫工作者可以使用计算机科学技术制作动漫;政府机关也可以通过计算机科学技术建立城市网站,及时了解市民反映的问题,通过计算机与各个行业的工作人员在线交流;很多企业使用计算机来处理大量数据和信息,代替传统的人工处理,提高工作效率。计算机科学技术潜移默化的影响着人们的生产、工作和学习。 1.2计算机科学技术更加智能化和专业化 计算机科学技术的快速发展和广泛应用,推动了集成电路、微电子和半导体晶体管的发展,计算机科学技术更加智能化和专业化。计算机能根据使用对象的不同个体需要进行改装、更新,对于有更高需求的用户可以专门定做计算机,用户可以根据使用环境的不同选择台式计算机、笔记本计算机、掌上电脑和平板电脑等。计算机科学技术在其他特殊领域也能发挥自己的优势,如智能化家用电器和智能手机,家庭式网络分布系统代替了传统的单机操作系统,满足人们的生活需求。 1.3计算机的微处理器和纳米技术 微处理器能提高计算机的使用性能,缩小传统处理器芯片中的晶体管线宽和尺寸。利用光刻技术,波长更短的曝光光源经过掩膜的曝光,将晶体管在硅片上制作的更精巧,将晶体管导线制作的更细小。计算机科学技术的快速发展使计算机运算速度更快,体积更微型,操作更智能,传统的电子元件不能适应计算机的发展。纳米技术是一种用分子射程物质和单个原子的毫微技术,可以研究0.1~100纳米范围内的材料应用和性质。计算机科学技术中利用纳米技术,可以使计算机尺寸变小,解决运算速度和集成度的问题。 2计算机科学技术的未来发展 现如今,计算机科学技术的应用越来越广,人们对计算机科学技术的要求越来越高,促使数学家和计算机学家们不断研究计算机科学技术,使计算机科学技术在各个领域、各个行业发挥更大的作用,满足人们的不同需求。下面从DNA生物计算机、光计算机和量子计算机三方面来探究计算机科学技术的发展前景。 2.1DNA生物计算机DNA生物计算机用生物蛋白质芯片代替传统的半导体硅芯片。1994年,美国科学家阿德勒曼率先提出关于生物计算机的设想。在计算机运算数据时,将生物DNA碱基序列作为信息编码载体,运用分子生物学技术和控制酶,改变DNA碱基序列,从而反映信息,处理数据。这一设想增加了计算机操作方式,改变了传统的、单一的物理操作性质,拓宽了人们对计算机的了解视野。DNA生物计算机元件密度比大脑神经元的密度高100万倍,信息数据的传递速度也比人脑思维快100万倍,生物计算机的蛋白质芯片存储量是传统计算机的10亿倍。2001年,以色列科学家研制出世界上第一台DNA生物计算机,体积较小,仅有一滴水的体积。2013年,英国生物信息研究院的科学家们使用DNA碱基序列对文学家莎士比亚154首作品的音乐文件格式和相关照片进行编制,增加了储存密度,使储存密度达到2.2PB/克(1024TB=1PB),提高了人们对信息储存的认识,这一重大突破使生物计算机的设想有望成为现实。 2.2光信号和光子计算机 光子计算机是一种由光子信号进行信息处理、信息存储、逻辑操作和数字运算的新型计算机。集成光路是光子计算机的基本构成部件,包括核镜、透镜和激光器。光子计算机和传统计算机相比较,有以下几点好处: (1)光计算机的光子互联芯片集成密度更高。在高密度下,光子可以不受量子效应的影响,在自由空间将光子互联,就能提高芯片的集成密度。 (2)光子没有质量,不受介质干扰,可以在各种介质和真空中传播。 (3)光自身不带电荷,是一种电磁波,可以在自由空间中相互交叉传播,传播时各自不发生干扰。 (4)光子在导线中的传播速度更快,是电子传播速度的1000倍,光计算机的运算速度比传统计算机更快。20世纪50年代末,科学家提出光计算机的设想,即利用光速完成计算机运算和储存等工作。与芯片计算机相比较,光子计算机可以提高计算机运行速度。1896年,戴维•米勒首先研制出光开关,体型较小。1990年,贝尔实验室的光计算机工作计划正式开启。根据元器件的不同,光子计算机可以分为全光学型计算机和光电混合型计算机。全光学型计算机比光电混合型计算机运算速度快,还可以对手势、图形、语言等进行合成和识别。贝尔实验室已经成功研制出光电混合型计算机,采用的是混合型元器件。研发制作全光学型计算机的重要工作就是研制晶体管,这种晶体管与现存的光学“晶体管”不同,它能用一条光线控制另一条光线。现存的光学“晶体管”体积较大较笨拙,满足不了全光学型计算机的研发要求。 2.3量子理论计算机 量子计算机将处于量子状态的原子作为计算机CPU和内存,处于量子状态的原子在同一时间内能处于不同位置,根据这一特性可以提高计算机处理信息的精确度,提高处理数据的运算速度,有利于数据储存。量子计算机处理信息时的基本数据单元是量子比特,取代了传统的“1”和“0”,具有极强的运算能力,运算速度比传统计算机快10亿倍。中国和美国的科学家们在实验室里成功实现了同时对多个量子比特进行操作,为制造量子计算机提供了可能。相信在科学技术的不断发展和世界各国的科学家们共同努力下,量子计算机会成为现实。 3结束语 计算机科学技术是一个具有广阔发展前景的领域。从1946年到现在,计算机科学技术经历了巨大的变革,计算机物理元器件、集成电路、外存储器等都有较大的发展。计算机科学技术具有存储容量大、运算处理能力强、运算速度快、性价比高、计算数据精准、自动化程度高等特点。计算机科学技术已经涉及到社会生活的各个方面,改变了人们传统的生活、工作、学习方式,推动社会的全面发展。随着网络和科技的不断进步,未来计算机科学技术势必会朝着高性能、环保化、功能化的方向发展。 作者:冯昌林 单位:广西钦州商贸学校 计算机科学技术论文:计算机科学技术在远程教育中的发展 1设计导航结构 第一,网络结构,网络结构的不足就是对自己所需要的信息难以查找,当然,这种情况是在用户对信息之间的相互关系或者内容不了解为前提的。该结构各方面的内容并不突出,例如:可以按照网络结构的形式,来安排学习讨论主题或者大学课程表等等。第二,顺序结构,顺序结构的次序排列可以按照字母顺序、年代、类型等进行综合组织,该结构为最简单的组织结构。 2、设计主页 内容教师教学的主页不仅要包括教师的如教学成果、教学经历、简介、等教师个人基本信息,还需要包括如复习题、教学内容、教学大纲、教学对象等一系列教学资料。人们可以尽量将想象力发挥出来,并将其有机结合,在通过完整的布局、组合后,排布设计景象。在页面上安排需要放置的模块。为了避免画面过于复杂,细节太过与堆砌,应醒目链接设计、页面结构及其内容。在需要的情况下还应将每相内容类目以及内容进行分类、列出。通常的情况下,电子邮件地址、图像、标语徽号、名称、标题等是页面所需要具备的元素。第一印象很重要,因此,主页页面的设计应具有吸引力,给人以良好的第一印象。另外在主页标示中,将办公的电话号码、通讯地址等信息列出,还需列出版权资料,以简短的版权声明即可。 3、设计页面 在进行页面的设计时,应在页面框架、页面尺寸、视觉平滑、整体布局等因素上下功夫,设计网页时须考虑页面的简洁与清楚,这是最基本的要求。我们通过页面框架、页面尺寸、视觉平滑、整体布局这几个方面逐一进行探讨。 3.1页面框架 网页框架可分割浏览器视窗,其为一种较为特殊的HTML网页。每一个区域可将不同网页显示出来,页面多框架能够清晰地组织内容。例如主框架、内容、标题就是组成框架网页的三个部分。 3.2页面尺寸 一般情况下,文档内容与页面的尺寸有着必然的联系。通常应尽量减少滚动条的使用,在单独的页面内限定内容。在编辑网页时,定位表格大小不得使用绝对参数,而应使用百分比的相对定位。使用不同的分辨率对设计的页面进行分别观察,正常的情况应为在不同分辨率下,都能够正常显示出网页。 3.3视觉平衡 通常情况下,紫黄、蓝黑、黑灰白、蓝白、黑白等色彩的组合能够使版面看上去较为醒目、提神。而在设计主页色彩时不应超过三种颜色的搭配。为了使用户在视觉上能够获得感官平衡,因此,应有效搭配色彩来在内容链接、文本图片媒体形式上控制视觉平衡。在字号、风格、字体等属性上,同一层级页面的风格应保持一致。背景颜色应避免使用较深的颜色,通常建议选择淡色、白色等色泽柔和的颜色来进行设计。 3.4整体布局 在整体布局中,所有的内容不能都放在一个页面中,应避免页面过于单一,可将多层信息组织起来,并通过明了、简单的目录进行分类、归类。避免使用户点过更多的页面才获得需要的内容。可采用分层、表格等方法或手段来整齐排版各种媒体元素,而不要过于花俏点缀版面,还应避免与主题无关的内容、图片。 4、处理多媒体素 材处理音视频、编辑动画、制作flash小动画、处理图片等都属于多媒体的处理。通过网页图片具有强调或突出多媒体、动画、图片、文本等功能。在网页的文本标题、主体部分获得确定后,为了助于用户搜索和阅读,文本应采用左定位对齐的方式,并统一字体及其大小和风格。为了使主页更具有魅力,达到吸引用户的目的,主页上通常需要有美观的字体、新颖的画面、醒目的图像等。 作者:刘颖 单位:天津市河东区职工大学 计算机科学技术论文:计算机科学技术的发展状况综述 1计算机科学技术的发展现状 众所周知,计算机已经在人们的日常生活和工作中占据了重要的地位,最近今年计算机技术最明显的发展就是网络化和向各个领域的深度渗透。报纸、书刊的电子化,网络电视的普及,计算机的视频聊天功能,远程教学功能以及医学上的远程诊断功能,网络购物以及机票、火车票的预订等都已深入人心,计算机技术已经成为人们日常生活和工作学习中不可或缺的一部分。随着计算机产品走进千家万户,各种电子设备也通过有线或无线网络连接起来,当今计算机科学技术的发展已经步入了互联网时代,并且各个计算机设备互联的带宽也越来越高,其本身所具有的高效性、及时性和合理性的特点同样逐步的显现出来,人们的日常生活发生了翻天覆地的变化。随着计算机科学技术的不断发展,通信技术的快速进步,计算机科学开始迈入了云计算时代。 2计算机科学技术的发展趋势 2.1生物计算机 随着计算机技术的进步,生物技术的快速发展,一种以脱氧核糖核酸为基础的分子生物计算机正在逐步成为现实,已经有科学家使用脱氧核糖核酸进行了简易的数据计算和存储操作。他们采用以蛋白质分子为基本单位构成的生物芯片作为集成电路板,该集成电路板比现有最小的最精致的电子元件结构还要小很多。因为蛋白质分子自身便具有立体的结构,所以它的集成密度要比使用轨迹制成的集成电路高约五个数量级,另外它本身就具有并行处理的能力,所以它的运算速度要比当今最先进的计算机还要快近万倍,而能量消耗却是普通计算机能耗的十亿分之一。最大的优点就是当出现故障时,它们可以进行自我修复,与人的身体相连,由组织细胞提供所需能量,真正成为人体的一部分。 2.2光子计算机 所谓光子计算机,就是以光信号为基础进行逻辑运算的一种未来计算机。光子计算机的主要组成部分包括激光器、集成光路和透镜等,与普通的计算机相比,所用的电子由于不带电荷,没有静止质量,所以不会受到电磁场的影响,速度更快,消耗能量更低,而计算能力与电子计算机相比有了指数倍的增长。而且光存储的储量是现在计算机普通存储的几万倍,随着光存储、光集成器、光互连等技术的突破性进展,光子计算机步入人们的日常生活的道路已经不远。 2.3量子计算机 量子计算机具有类似于人类大脑,当计算机系统的一部分出现故障时,原始数据则会自动绕过出错的部分,继续进行计算。量子计算机这种低功耗、高速度的优良特性,使得计算机向着更加微型化的方向发展成为可能。 3总结 计算机由最早的28吨缩小到现在的2千克,由造价进50万美元到现在2000元的售价,从每秒5000次运算到每秒上亿次运算,在这60多年里,计算机科学技术得到了高速发展。众所周知,计算机科学技术的高速发展已经将人类文明带入了一种新高度,现在已经给人们的日常生活和工作带来了巨大的影响,我们有理由相信未来计算机科学技术将给人们的生活和工作带来更大影响. 作者:李思远 单位:易安信软件公司 计算机科学技术论文:计算机科学技术教育思考 一、计算机技术对计算机教育的辅助作用 人类社会已进入21世纪,积极推进素质教育,培养全面发展的一代新人是我国教育的目的。按照素质教育的要求,建设高素质的基础教育,正是贯彻“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”战略方针的具体体现。现代化是科学技术与生产结合的标志,而人是现代化的主体。如何使21世纪的主人更好地适应“地球变小了”的时代,如何适应知识经济等问题就放在教育者的面前。让他们学会自行获取知识,形成可持续发展的学习方法将是解决这个问题的方法之一。用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一。国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平,教育将始终处于优先发展的战略地位,现代信息技术在教育中广泛应用并导致教育系统发生深刻的变化,终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。当前,许多国家政府都把振兴教育作为面向新世纪的基本国策,这些动向预示未来教育将发生深刻的变革,我们应当及早准备,迎接新的挑战。近十年,全球信息总量呈爆炸性增长,世界将进入新一个千年,这是一个真正的新时代,信息化、数字化、网络化的浪潮使全球实现资源、信息的互享共用,“地球村”的概念已不是理论的存在。 随着电子计算机信息技术的不断发展,以及人们对计算机和网络知识的逐步了解,电子计算机将进入到千家万户,成为人们的日常用品。电子计算机的多方面应用带给人们一个信息量大,打破区域界限的新知识、新信息、开阔眼界的学习与交流的崭新天地。它的应用会使青少年能高效率地获取知识,运用知识,从而走向知识经济的新时代,应用电子计算机对青少年进行教学辅导、科普知识传播、思想道德文化教育是一种现代“学习”的趋势。有人认为,计算机能同时地去扮演着多种角色,它扮演着老师和学生,计算机技术在教育中能够发挥出以下的作用,我们能从计算机里学到很多的东西,我们能够使用计算机进行内容很丰富地吸纳知识,并且进行操作,计算机作为终端工具同时也是使用工具。计算机在做辅导者的时候是可以进行管理工作的;计算机也可以作为被动的一方,学生在计算机上完成他们的作业,还可以来检查自己的作业质量;当计算机是被当作工具的时候,学生们使用数据库里的资料都是很方便的。信息技术已经发展到今天,它在教育上的贡献是越来越重要了。计算机当学习的工具的时候是很有实际作用的,帮助学生获得,储存,还有交流的整个过程,计算机的这些功用都是通过一些软件来得到实现的。计算机里都会能安装很多的软件的,我们会使用到的有数据库处理的软件,文字处理的软件,绘图用的软件,都是很有用的软件。除了这些日常用的软件还有一些是专业用的软件,比如动画制作用的软件,计算机的编程用的程序语言,还有用来制作多媒体的软件;学习领域的软件也是有的,在通过选配了一些很不一样的装置以后,可以用来给学生提供很有效的帮助,一起来组成一个实用的组件,学生们可以选择来掌控实验要设定地条件,要测量的数据和实验得出的结果。计算机教学的最大的特点是能够进行实时地学习上的辅助,辅助可以通过图像,文字和声音各种形式的传达,老师和学生之间的交流的效果也能在一定程度上体现的。 二、计算机在计算机教学中的管理作用 (一)多媒体在教学中的应用 计算机教学要想有很好的效果就要和老师进行交流,老师们对我们整个的教学的程序上所做的工作,对学生的学习进行统一地管理是必不可少的,要对整个教学程序进行管理是需要对学生学习的结果进行评测,还有要对班级进行日常工作的管理。在一般的课堂里,这些工作都是由班主任来做的,这些事其实是非常繁琐的,也在很大程度上影响了老师对学生们进行更能互相理解的交流和辅导,也影响了老师发挥其创造性地一面。计算机的很多的软件其实都能对计算机管理整个教学系统起到帮扶的一面,我们也要看到在管理的教学上,计算机的集成系统能够计算和检测各种软件,还可以在管理的时候给老师腾出时间和空间来辅导更多的学生学习。 (二)远程教育的开发 计算机教育离不开远程教育,现代的远程教育是在通信技术的作用基础上来使用计算机和网络技术,计算机的之间的相互性和网络的广泛分布的情况都是综合性的体现,计算机的这些功能是能够使人们得到广泛地远程教育的机会。整个世界现在都已经对教育有了很大程度上的重视,在全世界的范围内,现代的远程教育都是一个受到很多关注的项目,许多的科技创新人员和教育研究的人才都把这个远程教育当作了重点的研究的对象。和传统的电视教学的区别是,现在的远程教学是拥有实时性的能进行交流的一个程序,学生能够根据计算机生成的图像和声音进行多种信息的转换,每一个学生在随便一个地方的任意时间都能够学习各种自己想学习的知识,并且根据自己的实际情况来确定学习的进度的。 三、计算机技术对计算机教学的贡献 (一)以学生为中心的学习环境 用计算机来制造出学生掌控这个能发现很多新信息的学习环境,这是我们在计算机技术发展的过程里可以看到的一个大的趋势。像在这样的环境下进行学习,学生们都能够很快地掌握学习方法,并且在探索的领域里得出正确的假设和实验的结果。这种模式是把学生的自知的能力摆在了首位,充分地发展了学生进行复杂思维的能力。教师们也会使用到信息技术来给学生进行组织和解释一些用普通教学方式难以传达的知识。信息技术所带来的便利是很能帮助计算机学习的人得到很多现在社会所产生的有用的新信息。多媒体是在开发电子技术的时候针对信息传达的环节能进行更好地交流而开发的一项技术,它具有提供与学生进行无障碍的了解并且参与到学生中去的能力,制造出把学生当作中心的学习计算机的环境。 (二)电脑的职能性辅导 根据教育科学家的预测,在即将到来的智能机器人时代里,在计算机教学的过程里也会有智能的辅助学习的程序。学生们能从这些智能的辅导者那里得到学业问题的专业解答,学生能从它们那里学到各种不同专业的专家的科学思想。这些程序是能够帮助我们学生认识到在系统中能被专家进行辅导的这样一种学习条件。信息技术的进步,并且在计算机教育上的使用,是用来使我们的教育发生向上的变化。这些变化并不是一天两天的,我们教育部的专家们把计算机当作一门独立的课程来安排在义务教育里面,与物理,化学同样性质的科学性课程。学习计算机所要达到的目的是要能够对其他学科产生辅助作用。 总而言之,教育是要面向全体学生,要把我们的学生培育成为一个个真正地能够在社会上立足的并掌握一技之长的人。我们要把高新科技推广到教育科学上来,并且能进一步地应用在企业的新技术的开发和得到普遍的应用,推动着整个社会地向前发展。在这场技术革命的风暴中,生产领域突飞猛进的行业是计算机行业。社会生产也需要我们能够培养出可以接受新兴科学技术的知识人才出来,从计算机教育的广泛实施可以看出,我们的拥有计算机技术的人才也越来越多,也就越有利于社会的生产。 计算机科学技术论文:计算机科学技术教学运用 一、计算机技术对计算机教育的辅助作用 人类社会已进入21世纪,积极推进素质教育,培养全面发展的一代新人是我国教育的目的。按照素质教育的要求,建设高素质的基础教育,正是贯彻“教育要面向现代化,面向世界,面向未来”战略方针的具体体现。现代化是科学技术与生产结合的标志,而人是现代化的主体。如何使21世纪的主人更好地适应“地球变小了”的时代,如何适应知识经济等问题就放在教育者的面前。让他们学会自行获取知识,形成可持续发展的学习方法将是解决这个问题的方法之一。用电子计算机来辅助学生学习是帮助学生形成主动获取知识的众多学习途径之一。国家的综合国力和国际竞争能力越来越取决于教育发展、科学技术和知识创新的水平,教育将始终处于优先发展的战略地位,现代信息技术在教育中广泛应用并导致教育系统发生深刻的变化,终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。当前,许多国家政府都把振兴教育作为面向新世纪的基本国策,这些动向预示未来教育将发生深刻的变革,我们应当及早准备,迎接新的挑战。 近十年,全球信息总量呈爆炸性增长,世界将进入新一个千年,这是一个真正的新时代,信息化、数字化、网络化的浪潮使全球实现资源、信息的互享共用,“地球村”的概念已不是理论的存在。随着电子计算机信息技术的不断发展,以及人们对计算机和网络知识的逐步了解,电子计算机将进入到千家万户,成为人们的日常用品。电子计算机的多方面应用带给人们一个信息量大,打破区域界限的新知识、新信息、开阔眼界的学习与交流的崭新天地。它的应用会使青少年能高效率地获取知识,运用知识,从而走向知识经济的新时代,应用电子计算机对青少年进行教学辅导、科普知识传播、思想道德文化教育是一种现代“学习”的趋势。 有人认为,计算机能同时地去扮演着多种角色,它扮演着老师和学生,计算机技术在教育中能够发挥出以下的作用,我们能从计算机里学到很多的东西,我们能够使用计算机进行内容很丰富地吸纳知识,并且进行操作,计算机作为终端工具同时也是使用工具。计算机在做辅导者的时候是可以进行管理工作的;计算机也可以作为被动的一方,学生在计算机上完成他们的作业,还可以来检查自己的作业质量;当计算机是被当作工具的时候,学生们使用数据库里的资料都是很方便的。信息技术已经发展到今天,它在教育上的贡献是越来越重要了。 计算机当学习的工具的时候是很有实际作用的,帮助学生获得,储存,还有交流的整个过程,计算机的这些功用都是通过一些软件来得到实现的。计算机里都会能安装很多的软件的,我们会使用到的有数据库处理的软件,文字处理的软件,绘图用的软件,都是很有用的软件。除了这些日常用的软件还有一些是专业用的软件,比如动画制作用的软件,计算机的编程用的程序语言,还有用来制作多媒体的软件;学习领域的软件也是有的,在通过选配了一些很不一样的装置以后,可以用来给学生提供很有效的帮助,一起来组成一个实用的组件,学生们可以选择来掌控实验要设定地条件,要测量的数据和实验得出的结果。计算机教学的最大的特点是能够进行实时地学习上的辅助,辅助可以通过图像,文字和声音各种形式的传达,老师和学生之间的交流的效果也能在一定程度上体现的。 二、计算机在计算机教学中的管理作用 (一)多媒体在教学中的应用 计算机教学要想有很好的效果就要和老师进行交流,老师们对我们整个的教学的程序上所做的工作,对学生的学习进行统一地管理是必不可少的,要对整个教学程序进行管理是需要对学生学习的结果进行评测,还有要对班级进行日常工作的管理。在一般的课堂里,这些工作都是由班主任来做的,这些事其实是非常繁琐的,也在很大程度上影响了老师对学生们进行更能互相理解的交流和辅导,也影响了老师发挥其创造性地一面。计算机的很多的软件其实都能对计算机管理整个教学系统起到帮扶的一面,我们也要看到在管理的教学上,计算机的集成系统能够计算和检测各种软件,还可以在管理的时候给老师腾出时间和空间来辅导更多的学生学习。 (二)远程教育的开发 计算机教育离不开远程教育,现代的远程教育是在通信技术的作用基础上来使用计算机和网络技术,计算机的之间的相互性和网络的广泛分布的情况都是综合性的体现,计算机的这些功能是能够使人们得到广泛地远程教育的机会。整个世界现在都已经对教育有了很大程度上的重视,在全世界的范围内,现代的远程教育都是一个受到很多关注的项目,许多的科技创新人员和教育研究的人才都把这个远程教育当作了重点的研究的对象。和传统的电视教学的区别是,现在的远程教学是拥有实时性的能进行交流的一个程序,学生能够根据计算机生成的图像和声音进行多种信息的转换,每一个学生在随便一个地方的任意时间都能够学习各种自己想学习的知识,并且根据自己的实际情况来确定学习的进度的。 三、计算机技术对计算机教学的贡献 (一)以学生为中心的学习环境 用计算机来制造出学生掌控这个能发现很多新信息的学习环境,这是我们在计算机技术发展的过程里可以看到的一个大的趋势。像在这样的环境下进行学习,学生们都能够很快地掌握学习方法,并且在探索的领域里得出正确的假设和实验的结果。这种模式是把学生的自知的能力摆在了首位,充分地发展了学生进行复杂思维的能力。教师们也会使用到信息技术来给学生进行组织和解释一些用普通教学方式难以传达的知识。信息技术所带来的便利是很能帮助计算机学习的人得到很多现在社会所产生的有用的新信息。多媒体是在开发电子技术的时候针对信息传达的环节能进行更好地交流而开发的一项技术,它具有提供与学生进行无障碍的了解并且参与到学生中去的能力,制造出把学生当作中心的学习计算机的环境。 (二)电脑的职能性辅导 根据教育科学家的预测,在即将到来的智能机器人时代里,在计算机教学的过程里也会有智能的辅助学习的程序。学生们能从这些智能的辅导者那里得到学业问题的专业解答,学生能从它们那里学到各种不同专业的专家的科学思想。这些程序是能够帮助我们学生认识到在系统中能被专家进行辅导的这样一种学习条件。信息技术的进步,并且在计算机教育上的使用,是用来使我们的教育发生向上的变化。这些变化并不是一天两天的,我们教育部的专家们把计算机当作一门独立的课程来安排在义务教育里面,与物理,化学同样性质的科学性课程。学习计算机所要达到的目的是要能够对其他学科产生辅助作用。 总而言之,教育是要面向全体学生,要把我们的学生培育成为一个个真正地能够在社会上立足的并掌握一技之长的人。我们要把高新科技推广到教育科学上来,并且能进一步地应用在企业的新技术的开发和得到普遍的应用,推动着整个社会地向前发展。在这场技术革命的风暴中,生产领域突飞猛进的行业是计算机行业。社会生产也需要我们能够培养出可以接受新兴科学技术的知识人才出来,从计算机教育的广泛实施可以看出,我们的拥有计算机技术的人才也越来越多,也就越有利于社会的生产。 计算机科学技术论文:计算机科学技术对机械制造的影响 摘要:21世纪中国已经步入互联网时代,各行各业的发展都必须依赖于计算机科学技术,为了适应经济的全球化、市场化,传统的经济模式必须要加以创新,使其具有时代特性,服务于现代化的市场需要。机械制造的成果作为我国科学技术发展进步的一个重要指标,如何有效利用计算机科学技术进一步优化机械制造产业,将绿色健康发展的理念深入融合,创造智能化时代是当今世界发展的一个重要问题。本文主要讲述了在绿色理念背景下,利用计算机科学技术对机械制造的智能化影响的相关问题。 关键词:绿色理念;计算机;科学技术;机械制造;智能化 绿色经济理念背景下,机械制造主要是指利用清洁能源、材料,采用高效节能的制造方法及机器,充分重复回收制造材料,尽可能的减少机械制造过程中的垃圾,避免污染排放。随着市场经济的迅猛发展,计算机科学技术被得到广泛重视,机械智能化逐渐成为发展趋势,通过利用计算机技术实现机械制造的智能化是现如今科学研究的重要抓手,因此为了满足人民日益增长的生活需求,提高精神文明建设,全面落实绿色制造理念,发展机械智能化十分关键。 1我国绿色理念下机械制造的发展现状 由于经济全球化的推动下,机械制造业在现今经济发展宏图中已占据重要的地位,发挥有力的支撑作用,随着人们健康意识的提高,国家对节能环保理念的重视,发展绿色机械制造逐渐成为当今制造业的新方向。机械制造的智能化主要是通过各种先进的技术手段,对外部信息进行搜集、整理,并通过自身程序进行演算,达到智能自动化,实现机械制造的智能化,有利于机械制造业的快速发展,同时也对我国经济发展有着巨大的推动作用。但是,相比其他先进国家或地区,我国机械制造的智能化水平相对较低,自主创新能力及产品研发能力较弱,制造技术手段较为落后,以致严重阻碍了我国机械制造智能化产品的质量及水平的提高。与此同时,我国绿色制造工作开展相对较晚,技术理念不完全成熟,仍处于初级探索阶段,尽管近年来我国开始颁发许多相关法律法规,来严格要求、规范现代机械制造产业,要求减少污染排放,实现资源高效化,但由于过去节能环保意识淡薄,机械制造过于粗糙,技术方法相对落后,许多机械材料得不到有效利用,以致出现了低利用、高排放的现象,对自然生态平衡造成了严重的破坏。因此,为缓解生态危机、改善生态环境、提高资源利用率、降低污染排放,打造绿色和谐的生活家园,在进行机械制造时,必须要引入绿色发展理念,同时借助计算机科学技术来创造机械智能化时代,走可持续发展之路。基于我国机械制造的发展现状,开展绿色制造已经成为发展的必然态势。要积极转变传统机械制造产业结构,站在机械制造、环境保护、资源利用、产业智能四方面,充分考虑问题,尽可能的实现低能、高效、减排、无公害、无污染、智能的发展目标,加大科技创新力度,提高自主研发能力,这不仅对我国机械制造产业发展十分关键,也对我国加快社会主义经济发展,提高全国人民的生活满意度具有重大的战略意义。 2绿色理念及计算机技术对机械制造智能化的影响 2.1绿色理念下的机械制造的智能化发展 (1)机械制造的智能化产品清洁无污染。机械制造在绿色理念的背景下,使每个产品从开发到处理的每个环节都坚持节能环保的发展观念,在制造材料的选材上,机械制造在完成智能化的过程中,无论是在满足产品性能,还是在环境保护方面,绿色制造都采用无公害、可循环、利用率高的材料,尽可能减少对环境的污染。例如,当今制造行业所采用的一些现代化材料,已经取代了传统材料,像烧结空心制品、加气混凝土制品、多功能复合一体化墙体材料等,这些都是在原有材料的基础上加以循环利用,进行结构优化,使其功能及性能更加满足机械智能化的要求,确保机械制造智能化能够安全、持久的健康发展下去。(2)机械制造智能化产品可拆卸性强。基于绿色理念的机械制造智能化产品具有很强的可拆卸性,此性能的优点是通过定时监测产品性能,对相应产品进行有规律的拆卸,拆卸成若干部分,并逐一对这些部分进行检查、调整、修补、维护,淘汰掉坏旧的、耗能、低效的组件,更换成新型、性价比高的组件,并按原结构重新组装,保障在不破坏其原有功能的基础上完善产品性能,使其更加高效、智能化,减少污染。(3)机械制造智能化产品实用性更强。在绿色环保理念的贯彻下,现代机械制造采用新型的高端复合型材料,无论是材料的质量还是性能,都有了很大进步,再通过先进的加工与合成技术等,智能化机械制造产品的实用性、针对性、广泛性越来越强,人们对绿色制造产品的接受性强、满意度高,这对智能化产品走向人们日常生活的方方面面有着极大的推进作用。 2.2计算机科学技术下机械制造的智能化发展 (1)机械制造的智能化产品制造工艺更复杂。现今机械制造正在朝着工艺复杂多元化发展,旨在通过高新技术将制造生产的中间环节缩短,减少生产材料、资源的应用,提高生产效率,缩短生产加工时间,加大制造工艺的多样性。机械制造智能化技术水平的提高依赖于计算机科学技术的发展,通过计算机内设的应用程序,将虚拟网络技术与制造技术结合起来,可以提前模拟机械制造途径,预设机械制造产品,再通过不断改进,进而可以实现简化制造途径,缩短制造时间,减少在生产中间环节人员制造的失误,提高智能化产品工艺的复杂性及精确性。例如,数控机床在进行智能化加工时,通过计算机的辅助程序,机械可以实现自动换刀、旋转转台、加压固定等环节,不仅能够在机械表面进行加工合成,还能深入到产品的各层面,对多工序、多层次进行复合加工。(2)机械制造的智能化产品自动化更强。在大数据的背景下,信息技术的普及,使得机械智能化产品在制造过程中可以整合多种数据,在特定程序的指导下,无需人员动手就可以实现内部工艺制作的转换,其自动化技术的提高,极大提高了产品制造的效率,在质量及数量两方面,自动化技术都为机械制造的智能化迈出了关键的一步。通过智能化自动化技术,某些危险性高、难度性大的工作可以由自动化机械来完成,这样可以减少工作人员的危险伤害,同时智能化自动化技术将人工智能与生产工艺结合起来,借助计算机数据信息的加工处理,在生产制造过程中的时效性、现实性更符合时展的要求。(3)机械制造的智能化产品更加精确高效。传统的机械制造过于粗糙,技术相对落后,效能相对较低,计算机科学技术的迅猛发展,为机械制造的智能化提供了高效、精确的制造技术手段,通过采用精密、微型仪器,对工件进行精密和超精密加工、复合,极大提高了材料的利用率。纳米材料作为当前精密加工的首要材料之一,在纳米电子学的指导下,纳米材料技术被广泛应用于研磨加工、科学测量、微型组件等重大制造环节中,极大促进了智能化产品的精细化高效发展。同时在计算机技术的应用下,当前机械制造智能化产品的柔性更强,无论是设备的柔性还是员工的柔性都有了很大的提高,制造生产系统在加工组装过程中的适应力更强,便于生产流程的顺利开展、智能化水平的提高。 3实现机械制造智能化的注意事项 (1)设计理念要绿色合理。新时代背景下节能环保的绿色发展理念已经深入到各行各业,同样机械制造的智能化发展也必须要响应新时代的号召,顺应国策,从生产到最终应用都要贯彻落实。在进行机械制造设计时,要本着科学合理、节能减排、无公害的战略思想,在维护自然环境的前提下降低能源的消耗,开发新能源,进而设计出绿色制造产品。(2)制造材料要绿色、性价比高。在绿色设计的理念基础下,机械制造的智能化要想长远发展的关键环节就是要严格把控制造材料的选择,材料的好坏在最初就决定着机械制造的成功与否,机械制造的智能化要求着材料在使用性能、生命周期、回收利用等方面均具有良好的性价比。传统的机械制造业在选材时,只考虑产品的使用性能,而对其绿色、安全问题关注较少,当代制造业要确保使用绿色清洁对环境无污染的材料,将机械制造与自然环境紧密联系在一起,充分循环利用现有资源,并及时淘汰坏、旧、污染大、性价比低的材料,进而实现在保护好生态环境的基础上提高机械制造智能化水平的目标。(3)实时监测。当今计算机科学技术已经成为机械制造的重要助手,其自动化水平的发展极大的减少了中间环节人力、物力的失误。值注意的是计算机程序需要不断编程更新,机械制造业要想全面推广智能化发展,就要在制造过程中形成一套实时监测系统及风险防范系统,定时定点对计算机程序、产品组件、制造工艺进行修检、维护,并在时代信息的不断更新下,及时对应用程序进行改编,降低操作风险,保障机械制造运行的准确性、高效性。(4)提高员工的专业素养。计算机科学技术的发展推动了机械制造的智能化,使得自动化水平有了很大提高,很多工作的实施都依赖于机器的自动化、智能化,人员操作相对减少。但是无论机械智能化、自动化水平有多高,都离不开企业员工的人性化工作,在一些关键环节,例如机械制造过程中材料的选择、程序的设定、产品的监测等环节,都必须要由专业人员进行把关处理。因此,机械制造业在大力发展机械智能化、自动化的同时,要强化工作人员的专业素养,提高其专业知识及技术水平,要求其掌握绿色发展的理念,熟练运用计算机科学技术,这样才有利于机械制造的智能化发展。 4结语 机械制造业作为我国市场经济的产业支柱,实现现代智能化是当今科学技术、经济发展的趋势。因此我国机械制造企业必须要学习国内外先进的技术原理,合理应用计算机技术,将绿色健康发展理念作为开展工作的前提,转变制造途径,优化产业结构,不断进行调整升级,降低成本支出,减少污染排放,提高能源利用率,在紧跟世界潮流的前提下,努力打造属于我国的独特的现代智能化、绿色机械制造业,走可持续发展之路,大力推动我国社会主义市场经济建设的发展,进而提高我国的综合国力,在国际激烈的竞争中脱颖而出。 作者:王龙飞 单位:德州市第一中学 计算机科学技术论文:计算机科学技术网站设计与实现 摘要:计算机科学技术网站的设计和开发必须要进行网站分析,它是开发设计的重要基础,关系到整个网站的运行。首先进行网站分析,并据此进行网站建设规划和整体设计,结合网站的设计原则,确定网站的具体设计方案,把握计算机科学技术网站的实现技术。 关键词:计算机科学技术;网站;设计;实现 随着计算机科学技术的发展,日常生活中有了更多计算机科学技术的运用。目前计算机科学技术网站运用的越来越广泛,但还要注意其设计和实现,而计算机科学技术网站设计实现的基础就是进行网站规划。因此,要明确计算机科学技术网站建设目的,进行网站的总体设计规划。 1计算机科学技术网站规划 1.1建设目的 在进行计算机科学技术网站规划时,要先明确网站的建设目的,如果设计的网站专业性比较强,设计人员就必须要具备相应的经验,通过沟通了解网站的建设目的。网站设计中要把握其运行的应用程序和现有系统的连接等,进行网站目标市场的准确定位,这是设计每个网站都要考虑的问题。同时网站建设还要考虑客户的美术需求,结合网站的总体形象、特点、意义等进行,确定网站最终的形式、外观和内容等[1]。在确定了网站的建设目的后要确定其客户群体,并根据确定的客户群体、需求和兴趣,设计网站内容,留住目标客户。同时要继续细化其目标,对网站建设的具体内容进行确定,再进行其核心内容、信息、服务、应用程序等的整体设计。通过网站内容大纲的审核批准,形成网站设计的报告。 1.2网站整体规划 要建一个网站先要设置其空间和域名,让网站有放置的空间,保证其存在的意义。在选择域名慎重,尽量选择通用的域名,类似.com等,这样更容易被别人记忆,而且域名要和其内容有联系,突出网站的主题。在网站建设好后要有其自身的放置空间,这个空间是虚拟的。其次就要进行网站的规划设计,要先确定具体的建设网站,结合其建设目的,准备网站建设需要的素材,比如图片、资料等。最后就可以着手进行网站建设,在正式建设时要建设其前台和后台,前台主要是进行客户接待,因此,其页面必须要保持整洁性,简明扼要,来访客户一点进网站就明白网站的主要内容,而且页面设置要有趣味性,更好地吸引客户。后台的建设需要编写程序,根据客户的需求编写其感兴趣的程序。随着前台和后台的建设完成,一个网站雏形就基本形成了,再进行不断的丰富和后期宣传,网站就可以直接推入市场,而在这一过程中必须要从客户的角度出发[2]。 1.3个性化服务 计算机科学技术网站设计中,资料收集是工作开展的基础,通过资料收集网站系统才可以完成顾客访问行为的分析,提高有针对性的服务。随着收集资料的增加,网站设计才更加科学,资料价值也更高,顾客关系的收益也容易得到优化,使得提供的服务呈现渐进和个性化的发展。渐进的个性化服务主要是对外在数据和内在资料的一种收集,其中外在数据是进行顾客信息的获取,主要途径就是通过调查、注册等资料进行,而内在资料中获取的数据来自后端收集,方便进行客户类型、浏览途径等内容的收集[3]。在收集资料时,要先明确具体目标,再确定服务的策略,最后确定运用的计算机科学技术。 2网站设计原则 在进行计算机科学技术网站设计时,要先明确其建设目标和用户需求,进行产品和服务的介绍,并据此制定切实可行的设计计划。而且网页的设计要有明确的方案主题,保证其设计方案的创意性,进行网站整体风格和特色的定位。在设计网站版式时,要注重网页的编排布局,处理好不同页面间的关系,提高其视觉表现效果,保证网页设计形式和内容的统一[4]。在进行网站设计时要运用计算机科学技术,表现网页内容时结合客户端的传输速度进行设计,使得其结构清晰,便于进行使用。在网站设计时,要注意其反馈和订购程序,保证其方便快捷,让客户可以快速地获取产品和服务。而且还要进行网站的测试和改进,及时发现网站的问题并进行改进,加快其内容更新和沟通,可以根据用户的用意进行分类和归纳,并注重用户个人隐私的保护。 3计算机科学技术网站的实现 3.1选择服务器 计算机通常都有Web的服务器程序设置,将其和浏览器连接起来进行文件请求,服务器就会自动进行文件处理和发送,并标明文件的查看类型。Web服务器的主要作用是存储信息,并直接对脚本和程序进行运行,表单和搜索引擎中都有这一服务器的使用。在很多类型的计算机中都有Web服务器的运用,比如PC、UNIX网络等,高速线路可以实现其与因特网的连接[5]。网络站点有两种服务方式:自己建立网站和外购整体网络服务,虚拟主机和服务器托管这两种服务都属于外购整体网络提供的服务,在投资时要考虑其资金问题。 3.2建设准备 (1)申请IP地址和域名。计算机科学技术网站的IP地址申请需要分级进行,而分配IP地址编号的机构是IANA,要结合IANA的需求进行IP地址的分配,其中地区级的IR负责的是一个地区的登记注册服务。目前的地区级IP有ARIN,RIPE和APNIC3种,其中亚太地区的IP地址管理是APNIC,中国用户属于这一管理方式,在IP地址获取时有3种途径:(1)通过向APNIC申请成为会员,通过缴纳年费获取IP地址;(2)根据APNIC会员的ISP提供的网络接入服务获取;(3)加入IP地址分配联盟,向APNIC申请IP地址[6]。在互联网上提供的所有服务都有自己的域名,它是单位在因特网上的一种标识,是IP地址的重要组成部分,是其进入互联网的标志,可以有效地保护单位的形象和无形资产。其中域名包括国际域名、国内域名、中文域名、网络实名、通用网址等内容。(2)网络建设。计算机的硬件设备有服务器、工作站、网络设备等内容,其中服务器的选型在网站的信息容量、服务类别、点击量等各个方面都发挥着重要作用。而且选择的服务器和工作站平台都是为了提高其性能,因此必须逐个进行建立。网络建设性能的部件系统有很多,比如CPU、主板、RAM存储器、硬盘驱动器、视频监视器、I/0部件等。(3)服务种类和软件选择。计算机提供的服务有很多种类,包括Web服务、E—mai1服务、Newsgroup、FTP等等,在选择时要结合不同服务的信息流量、处理能力、通信带宽容量等进行考虑。UNIX和WindowsNT有都具备Web平台所有的优点,而且UNIX平台还有自身的独特优势,其可伸缩性、可扩展性都比较好,可以提供Web服务,也拥有成熟的第三方技术,但应用费用高,必须有专业的技术人员进行操控。相比较而言WindowsNT平台更适合进行网站设计,而且NT的操作系统非常稳定。Web服务器不同其功能就存在差别,在选择时要注意其建立和管理,了解需要的安全程序。在进行动态内容和响应用户的输入时,用户和服务器间的交互需要依靠CGI脚本进行,而CGI脚本要具备CGI环境变量能力,支持服务器的嵌入部件,在HTML文件中进行特殊命令。在进行Web服务器选择时,要考虑服务器的日志文件归档能力,根据CERN/NCSA公共日志式生成日志文件。同时要进行服务器配置,网站访问不能直接通过域名和IP地址进行,如果用户使用自己的ID和地址进行访问,就要进行数据访问配置。根据不同客户端的IP地址提供具有差别的根目录,保证嵌入部件可以运用在服务器中,在运行中CGI脚本要和CGI环境变量结合起来,连接内在数据库以此来进行目录浏览和远程服务管理[7]。(4)信息采集整理。计算机科学技术网站的实现必须要进行信息采集和整理,在开始规划时要有明确的指导方针、发展方向、重点服务项目等,根据其目的进行建设。现在很多网站缺乏特色,这与其前期工作准备有很大关系,没有在网站方向、信息收集、整理等工作中贯彻网站的建设目的。而且在开发过程中,信息管理不到位,具体落实起来困难比较大,在信息类型和来源确定时就存在困难,信息收集、转换和更新问题也要及时解决,信息生成的目录结构必须要具备一定的信息灵活性,实现文本间的超文本链接,保证信息的数量和质量。(5)后台支持。现在的计算机科学技术网站建设大多都没有重视数据库的作用,在数据库中页面的设计通常都是运用静态文件的方式展现。如果依然得不到数据库的有力支持,网站的信息更新就不够准确及时。只有将后台数据库运用进来,分离网站页面的布局设计和内容形式,加快网站中信息的维护和更新。现在很多数据库公司都有内核支持接口,提供网络连接的不同解决方案,其特点和适用条件也各有不同,必须要结合具体的应用环境确定实际运用的方案。 4结语 从计算机科学的产生到现在的发展,其技术在不断地更新,并对生活的方方面面产生着重要影响和改变。随着网络技术的发展,计算机科学技术网站开始出现在我们的生活中,加快了信息共享,为我们提供了更为方便的服务。因此,要推动计算机科学技术网站的设计和实现,就要进行网站的规划和总体建设,了解其建设的目的,通过运用科学技术推动计算机科学技术网站的实现。 作者:阿曼古丽•帕孜拉 单位:喀什大学计算机科学与技术学院 计算机科学技术论文:计算机科学技术在计算机教育的作用 摘要:计算机科学技术应用在计算机教育当中,给教学活动、教育成果、师生关系等都带来益处。本文通过分析了计算机科学技术应用在计算机教育中所带来的现实意义,并通过与传统教育模式的对比,总结了计算机科学技术在教育当中的实际应用方式 关键词:计算机科学技术;计算机教育;应用 1应用计算机科学技术进行计算机教育的好处 1.1突破时间和空间的限制,方便教学。通过计算机科学技术进行计算机教育,首要的好处就是可以打破时间和空间的局限,让学生可以在任意的时间和地点,使用计算机进行学习,大大提高了教学的方便性。在传统的教育模式中,学生必须要在规定的时间、坐在课堂里听老师上课,而且一节课只能听一次,要是错过了或是想再听一次都是不可能的。计算机科学技术可以存储课堂内容并能随时随地播放,学生不用再根据课程时间来决定自己的日程安排,而是反过来可以根据自己的计划弹性地调节学习时间,喜欢白天学习还是晚上学习都有自己决定。对于漏听或者是尚未听懂的课程,也可以很方便的重复收听。 1.2方便学生和老师沟通,促进师生交流。借助计算机科学技术,学生和老师可以很方便的进行交流和讨论,不受时间和地点的局限。同时,利用计算机交流可以在一定程度上打破师生之间教和学的固定身份,实现平等的对话和交流,有利于学生直接表达想法和提问。互动一直是教学活动中很重要的一个环节,传统的教育模式中,学生和老师主要通过面对面的方式来交流,虽然这种交流方式的效率较高,但是受到的条件限制也很多,例如老师是否有时间解答学生的疑惑,学生是否能当面勇敢地提出自己的问题。通过计算机进行交流,师生只要在线即可,不要求一定要同时出现在同一个地点。免去了当面交谈的心理压力,学生也可以有一定的思考空间,有助于他们想出更有价值的问题并勇敢地进行表达。师生通过计算机科学技术增进了彼此的交流,加深了相互之间的了解,有助于形成一个良好的师生关系,为教学活动取得效果准备了条件。 1.3提供丰富的教学资源。计算机科学技术可以存储大量的课程资源,学生可以利用计算机获得更多的学习机会,尤其是接触名校和名师的机会,使优质的教育资源可以得到更充分的利用,促进了教育公平。在传统的教育体系中,老师授课的能力在很大程度上影响了学生的学习兴趣和学习成果,而优秀的老师和学校资源都是有限的,只有少数的学生才能获得。利用计算机科学技术,老师和学生都能获得更多优质的教育资源,同样的教学内容还可以用不同的方式呈现出来,例如知识背景图、纪录短片等,不但学生可以因此获得更好的教育,老师也可以借此来丰富自己的课堂内容,引起学生的学习兴趣。 1.4节约用纸,教学方式更加环保。采用计算机科学技术进行教学,可以实现资源存储、共享的电子化,能够减少大量的教育用质量,是一种更为低碳、环保的教学方式。首先,计算机技术代替了课本和考卷,从源头上就减少了对纸资源的浪费;其次,学生做作业、老师改作业也都可以在计算机上完成,在节约纸张的同时还减少了笔的使用,降低了对环境的污染;最后,电子形式的教学资料可以反复使用而不发生损坏,在保证资料完整性的同时也实现了重复利用。 2计算机科学技术在计算机教育中的实际应用表现 2.1计算机科学技术应用于教学管理。教学活动不仅包括授课,还包括教学管理,老师除了要解答学生的课程问题,也要关注学生的生活和心理。但是,由于教育资源是有限制的,一个老师往往要教导多个学生以至于无暇顾及学生成绩之外的教育。计算机科学技术的好处是让教学管理工作更加高效、有序,方便老师对学生的情况进行观察、记录和统计。通常,老师会以班级为单位来建立学生的档案,内容包括出勤率、课堂表现、作业情况、平时成绩和最终成绩等。利用这些档案,老师可以随时记录学生的表现,就可以采用打分的方式,也可以同时包括文字描述的内容。通过相应的软件,老师还可以方便、快捷地计算学生的成绩和名次,对学生的学习情况一目了然,如果有学生出现了异常情况也能够及时发现并给予反馈。 2.2计算机科学技术应用于学生学习。学生可以利用计算机科学技术来实现包括预习、听课、讨论、作业等学习所涉及到的全部环节。首先,学生可以通过网络获得老师上传的讲课提纲或课件,提前预习。在听课的时候,也可以专心在老师的讲解上而不是忙于记笔记。其次,学生可以利用计算机的交互功能与同学或老师讨论学习内容,及时交流心得体会、解决问题。最后,学生还可以在计算机上完成作业并提交。同时,所有的作业都会被计算机记录下来,学生可以很方便地浏览和复习。相比于传统的教学方法,利用计算机技术来学习,更符合新一代学生的生活习惯。学生可以通过计算机快捷地搜索和下载资料,还可以上传自己的资料与别人分享。告别了听完就结束的学习模式,学生可以对学习内容多次进行巩固和复习。另外,计算机技术的使用还可以赋予学习更多乐趣,让学生能够更轻松地学习知识。 2.3计算机科学技术应用于教师授课。一直以来,备课和改正作业一直都是教师工作中较为繁琐,又占有很大分量的内容。为了降低工作强度,有些老师会选择将备好的讲义反复使用,或者是让成绩好的学生帮忙批改作业。有利计算机科学技术的辅助,老师备课的工作量有所降低,更改讲义也更为方便。老师还可以利用计算机来批改作业,大大提升了批改和正确率。此外,教师还可以利用计算机来授课、答疑,或者是给与学生评价和反馈等。这样既可以指导教师本身带领的学生,也可以指导各地远程学习。教师通过计算机教学,不用在站立在讲台前大声讲课、书写板书,对教师的身心健康都有所助益。学习资源通过网络得到开放共享,对所有的求学者都有帮助。 3总结 计算机科学技术在教育行业的快速发展,实现了对传统教学模式的变革。计算机科学技术在计算机教育中的应用,方便了教师和学生的教学活动,让大量的教育资源实现共享,造福了求学者。技术简化了繁杂的教务管理和教师工作,提升了教学效率的同时,也塑造了教师和学生之间的和谐关系。 作者:周钰辉 唐博汇 凌跃 计算机科学技术论文:谈信息时代下计算机科学技术的应用 摘要:随着人们生活和经济的快速发展,计算机科学技术推动着我国社会经济的迅速发展有着重要的作用,为各领域带来了便利和好处。本文主要针对分析计算机科学技术在各领域的应用,对计算机的发展做出深度的研究并找出计算机科学技术的发展的正确方向。 【关键词】信息时代;计算机发展;技术应用 随着人们生活时代的快速发展,计算机科学技术在各个领域的运用也是十分的广泛,计算机具有广泛性、智能性、实用性的发展特性,要充分发挥计算机所具有的特性,扩展计算机科学技术的应用,保证计算机科学技术的应用发展具有深刻的意义。 1计算机的发展历史与现状 第1代:电子管数字机(1946-1958年)世界第一台由美军方制定的计算机在美国宾夕法尼亚大学问世,这台计算机采用17840根电子管,长80英尺,宽8英尺,重28T,功率消耗为170kW,特点为体积大、功耗大、速度慢、可靠性差、价格昂贵。技术方面使用的机器语言跟汇编语言来编辑程序。第2代:晶体管数字机(1958-1964年)晶体管计算机给社会带来了巨大的发展,晶体管为主要的元件,高级语言和编译程序的程序更加高级。特点是体积比一代变小、功耗也降低、可靠性也提高了、速度提高。并开始运用到工业控制领域。第3代:集成电路计算机(1964-1970年)在20世纪60年代,由于半导体的快速崛起与发展,集成电路也因此被制造出来,特点是速度比一代和二代更快,体积更小了,可靠性也提高,价格也没之前昂贵了,并开始应用到文字的处理和图像处理的领域中去。第4代:大规模集成电路机(1970-至今)第四代计算机的体积更加的小,速度也加快了、容量更大了。采用大规模的集成电路,开创了计算机一个改革创新的时代。应用逐步向人们生活进步,在生活、工作、学习都会运用到计算机。从一开始的第一代计算机到现在的第四代计算机,从一开始到后面的家喻户晓,计算机科学技术对社会的进步与发展有着至关重要的作用。计算机的智能性,极度改变了人们的存在方式,为人们社会的进步与发展做出了无限的贡献,提高了人们的生活水平。计算机科学技术是多方面的,它主要包括软件应用、硬件应用、系统软件、操作系统、语言处理系统等,它在人们的生活中是不可或缺的,现在计算机在教育、办公、经济管理等应用领域都有着重要的地位,计算机明显的提高了人们做事的效率。例如,将应用运用到办公系统中,无纸化办公不再是柯南一梦,防止了纸张的不必要浪费,保护了树木保护了环境,也提高了人们的办公效率,人们只要将资料储存在计算机里,方便使用与快捷传送,有效提升人们的做事效率。 2计算机科学技术的特性 2.1广泛性 现在人人会使用计算机,在生活上,工作上遇到问题都会想到使用计算机来解决问题,比如,在网上购物,不出家门竟知天下事,收集资料,图片与文字的编辑等,无一步体现出计算机的广泛性。 2.2实用性 计算机可以为人们提供更便捷的服务,比如在线交流,使用编程控制机械的生产。 2.3智能性 计算机越来越智能化,不仅由台式计算机,更有便携式笔记本,更加轻薄方便,利于办公。 2.4网络化 互联网将计算机串联在一起,人们可以在网上通过QQ、微信、微博进行交流与资源共享,提高了人们生活的便捷化。 3计算机科学技术应用领域的研究 3.1科学研究的方面 第一代计算机就是由美军定制用来进行计算弹道而研制成的,所以科学计算是最早也是最基本的应用领域。计算机科学技术的主要作用是数据的采集、存储、检索和、数值计算、自动控制、翻译等。数值计算主要就是利用计算机的运算速度、容量大和连续运算的能力,解决人们无法算出的科学问题,例如:地震的预测、天气预报、火箭发射的时间与轨迹等都需要由计算机来进行高快速的运算。 3.2在机械和电子控制产业领域的应用 在电子机械产业的迅速发展之下,计算机科学技术的广泛性使得电子控制产业的功能强大。生产率提高,计算机的发展对控制产业的发展有着重要的作用。我国在控制技术这个方面发展是比较缓慢的,起步比较晚,计算机的技术又处在发展中的阶段,计算机进行精确的数据检测对控制着科技的完成,计算机技术的快运算会迅速的将数据系统进行分析和判断判断,并发出指令控制系统自行操作。这样自动控制的操作理念既节约了人们的劳作的时间和人们的劳动力,还提高了工作效率与产品的合格率,满足生产中的所以需求。 3.3在交通运输业的应用 在交通运输业应用中,计算机科学技术也发挥着重要的作用,主要有GPS全球定位系统,其次还有位置地理信息,座位预订及交通系统的智能化。GPS主要就是用于追踪、道路的查询、紧急救助和跟踪系统等;交通系统的智能化是将计算机的技术、网络通信的技术、人工智能技术结合为一体并用于交通运输业的应用;坐席预订就是为人们提供方便,比如,人们可以利用网络购买火车票、飞机票、船票等,购票的效率提高了,劳动力的成本业减少了;位置地理信息是运用计算机技术在集成系统和信息科学技术的运用下,分析数据,提供相对于的信息需求。 4总结 在人们生活的发展过程中,计算机科学技术的发展为各种应用领域都做出了巨大贡献,计算机科学技术也在不断的发展与改革,发展的同时业不断的对人们的生活、工作、学习做出巨大的贡献,计算机已经成为人们生活中最重要的部分并占有重要的位置。计人们的生活水平被计算机所改变,人们的社会文明也被计算机的发展进一步推进。计算机发展的迅速,我国必须健全对计算机管理体系的管理,必须重视对计算机专业人才的培养,提高计算机软件的质量,深入改革计算机技术的重要理论,广泛运用到我们的生活中,是我们的生活越来越智能化。未来的计算机科学会有更多的发展,是无尽的,多方面的,创新的,开发计算机科学技术的应用,使它成为体现我国综合实力的重要指标。 作者:刘子盟 计算机科学技术论文:计算机科学技术现状与发展 摘要:自从第三次科技革命以来,人类社会就进入到了一个高速发展的信息化时代,电子计算机网络的出现给人类社会生活带来了巨大的便利。随着经济发展,社会对高端的计算机科学技术的需求也水涨船高,加大在这方面的研究力度,探索发现新的计算机科学技术,是推动人类社会进步,提高人民生活水平的重要途径。在这篇文章中,通过对计算机科学发展状况的探究,来给读者描述计算机科学技术的发展前景。 关键词:计算机科学技术;发展现状;前景 1计算机科学技术的发展史 自从计算机诞生以来,研究学家们在计算机科学技术的探索上从来没有停止过步伐,在刚开始的研究时,没有资金、技术的支持,没前进一步都会遇到许许多多的困难,但是他们没有放弃,将获得的经验积累起来,渐渐流传到后世,给日后计算机科学技术的蓬勃发展打下了良好的基础。在计算机科技诞生伊始,需要庞大的主机来进行相关的运行。所以那时一般是有雄厚基金实力的单位来应用这门技术,一般是以国家为单位。比如在二战之中,就有一些国家将这门技术应用到战争中去,通过计算机精准的计算能力,设置攻击的范围与里程,来对敌军实施精确的打击。战争结束后,这门技术渐渐被应用到生活中去,为了促进公司的发展,提高与外界的竞争能力,很多公司开始投入资金去研究这门技术,并对职工进行培训,帮助他们掌握运用这门先进的技术。大量的资金投入带来的直接好处就是对计算机技术的研究突飞猛进,计算机的体积不断减小,处理工作的能力却在稳步提升。特别是在20世纪80年代,小型的个人计算机出现之后,越来越多的人接触到了计算机,并学会了怎样去使用它,人类社会的发展进入到了一个新的阶段。计算机之所以会在社会公众中获得快速的普及,主要因为它有着其它工具难以比拟的优势:首先,在过去,对于珍贵的时刻人们只能通过镜头来记录,之后再借助录影机,胶卷等媒介来保存下来,这中间不仅要经历多段操作,而且保存的不是很清晰。但是计算机技术诞生之后,能对这些我们想保存的时刻进行快速储存,并且保证了原画的清晰度,节省了大量的时间和开销,给人类带来了极大的便利。除此之外,由于计算机本质上是由人类编写的程序而组成的,所以它在处理各项事务时都可以进行精准的操作,不会与人类一样出现失误,并且运行速度快,而且不知疲劳,可以不断运行。 2计算机科学技术的目前的发展状况 由于计算机科学技术的种种优点,它已经被越来越多的人所接纳,成了人类生活中不可或缺的一部分。但是在飞速发展的同时,这门技术的一些弊端也会暴露出来。所以,我们应该对这门技术进行一个全面的审视,吸收保留它先进的部分,对有问题的就予以剔除,这样才能更好的促进计算机科学技术的进步。可以看到,计算机科学技术无论是在维护国家安全,为国家经济的发展保驾护航,还是在为普通人提供生活上的便利上都发挥着举足轻重的作用。因为有计算机科学技术,整个社会的生产效率也随之提高了。而且计算机科学技术飞速进步,与它相关的企业也在不断发展以适应社会的需要。显而易见,这门技术的发展带动了整个行业的进步。高度发展的经济要求着人类社会工作效率的提高,而计算机科学技术的应用就相当于一个跳板,掌握这门技术,人类可以以更快的节奏去完成各项工作,这样一来,生产效率自然会获得大幅度的提升。社会上现在对于专业人才的需要已不是那么旺盛,更需要的是具有开阔眼界,全方位了解世界的人才,而计算机科学技术的普及则为社会培养了大量的类似人才,因为计算机网络涵盖了整个世界的学习资源,所以公众能在上面充分汲取自己所需要的知识,来丰富自己的精神世界,拓宽自己的眼界,这对个人能力的提升有着巨大的帮助。每一门新技术的发展都带来了社会的变革,如今的一些工作岗位上的人员已经不需要时时刻刻去工作现场进行工作,只需要在计算机上将自己的任务完成,然后发送过去就可以了,这样一来,不仅生产效率提高了,而且还节约了大量的资源,对社会的进步有着积极的推动意义。 3计算机科学技术的未来发展 计算机科学技术目前有着良好的发展态势,但是随着经济的发展,社会对计算机技术的需求一定会上升到一个新的地步,所以计算机科学技术未来还有着很大的发展空间,现在的计算机科学技术发展随着时代的进步也做出了很多的调整,很多新兴的计算机科学技术已经逐渐地应用到人类社会中去了,比如运用计算机科学技术来对人体的某些排列作出研究,这就是我们所说的生物计算机技术,除此之外还有量子计算机技术,通过这种方式,可以帮助科学家更好的去了解物理学的相关知识,理解原子、分子的运动轨迹,对现代物理的发展有着巨大的推动作用。至于光子计算机技术,众所周知,光速是非常快的,所以把这门技术运用计算机科学技术上,能够大幅度提升计算机的运行速度,帮助人类更好的处理各项事务。诸如这些新技术还有许多,这都是未来计算机技术发展研究的方向。 4结论 信息时代的发展离不开计算机技术的帮助,越来越多的人或多或少的借助这门技术去进行自己的工作,管理自己的生活,正是因为计算机科学技术,人类社会的发展才会显得秩序井然,每个融入在这个社会的人都受着计算机技术的影响,它帮助人类学会从不同的角度去看待这个世界,它将各种各样的知识分享出来供人取阅。在以后的发展中,计算机技术依然会凭借其优势为人类社会建立更多的便利,推动社会的进步。 作者:邱燮 王宗仁 计算机科学技术论文:计算机科学技术在经济发展的作用 摘要:文章通过阐述计算机科学技术,分析计算机科学技术对经济发展推动作用,对强化计算机科学技术在经济发展中应用的有效策略展开探讨,旨在为如何促进计算机科学技术更好地推动经济发展研究适用提供一些思路。 关键词:计算机科学技术;经济发展;推动 引言 伴随计算机科学技术的不断发展,对企业、消费者及一系列市场主体等的行为带来了革命性的影响,对经济发展亦产生巨大的推动作用。提高计算机科学技术对经济发展推动的重视,开展科学针对的人才培养、政策扶植、产业发展,实现计算机科学技术进一步发展,服务经济有序健康发展,由此可见,对计算机科学技术对经济发展推动作用开展研究,有着十分重要的现实意义。 一、计算机科学技术概述 在计算机科学技术逐步发展过程中,各行各业均开展了一系列的改进,工作效率得到了显著提升,对计算机科学技术实际内容予以充分明确,有利于人们尽可能认识其对经济发展所起到的推动作用,计算机科学技术主要包括:(1)总体技术,涵盖了计算机系统相关技术,该项技术属于编辑计算机程序的核心;相关管理技术,该项技术是对计算机系统开展管理、控制的重要方法,可防止系统出现相关问题,以保证计算机系统的有序运行。(2)与计算机零件相关的技术,主要指的是制作计算机等设备一系列零件的技术,并对各种零件开展装置。(3)计算机科学技术中计算机等设备的管理技术,诸如管理信息、存储信息等,以为人们日常生活、工作带来便利。 二、计算机科学技术对经济发展推动作用 1.计算机科学技术促进经济不断增长基于计算机科学技术信息产业得以发展而成,依托信息的传播、共享,进而推动经济不断增长,主要表现于:(1)伴随计算机科学技术的不断推广,使得计算机科学技术得到了人们越来越多的关注,因而一大批高校相继投入到计算机科学技术人才培养的行列中,大量企业开始引入先进计算机科学技术开展生产,一方面改善了生产效率、降低了生产成本,一方面减少了员工生产劳动量,降低了人力投入成本,进而推动了经济的不断增长。(2)伴随计算机科学技术的不断发展,使信息传播、共享变得越来越迅速,为经济发展带来了无限机遇、考验,各式各样信息的不断利用,可有效缓解经济增长产生的巨大压力,进而推动了经济的有序健康发展。2.计算机科学技术转变传统企业管理模式对于企业而言,企业管理是企业要想实现自身发展所极为关键的一环,伴随计算机科学技术的不断发展,各式各样企业管理系统在企业日常管理中得到推广,且不断推动传统企业管理模式的改革创新,主要表现于:(1)一些企业中,依托计算机科学技术开展自动化的管理模式逐步取代了传统的人工管理模式。应用计算机科学技术对企业开展管理过程中,计算机管理系统可自动化地开展流程的管理、提醒,有效缓解了管理人员的工作压力,进而改善企业管理人员管理效率。(2)对于大型企业而言,在开展企业管理期间,因员工数量庞大,使得企业管理人员通常要面临繁重的工作任务。以管理层管理信息为例,以往重视要花费相对长的周期方可为各层级员工所知悉,依托计算机科学技术的企业管理系统运行下,可使各级员工于尽可能短地时间内掌握企业管理项目变更等信息,进而为企业管理者开展管理工作带来诸多便利。3.计算机科学技术强化商业活动安全性对于传统商业活动而言,受时间、地域束缚,使得双方均难以有效评定相互信誉状况,进而使得商业活动产生相应的风险;伴随计算机科学技术的发展,商业活动安全性则得到了显著提高,主要表现于:(1)商业活动交易双方可实时通过计算机网络得到对方的信誉评价,还可结合大量合作者对其评价,已对其信誉状况展开综合评定,进而可强化商业活动中的安全性,减少商业交易风险。(2)伴随计算机科学技术的进步,商业信息在快速传输的同时,还可对其采用安全的信息加密技术,使信息仅限于为发送者、接收者所获得,进而确保商业信息的完整性、安全性,促进商业活动的有序开展。 三、强化计算机科学技术在经济发展中应用的有效策略 全面社会在时展新形势下,要与时俱进,大力进行改革创新,引入先进理念、成功发展经验逐步强化强化计算机科学技术在经济发展中应用,如何进一步促进计算机科学技术更好地为经济发展提供服务可以从以下相关策略着手:1.推动产学研一体化发展在全球经济一体化、市场经济逐步深入背景下,企业要紧随时展,融入进网络信息化的环境中。因而,企业应当强化对计算机科学技术的学习、引入,结合自身实际情况,在生产环节逐步开展专研、总结,基于他人先进发展经验,寻求切实符合企业自身发展的计算机科学技术。与此同时,企业应当强化对员工的教育、培训,依托形式多样的教育培训手段,强化员工对计算机科学技术的应用能力及业务操作水平,确保员工可为企业提供更好的计算机科学技术服务。除此之外,企业还应当积极与高校科研部门进行沟通往来,真正意义上达成企业内部产学研一体化发展,使企业在激烈市场竞争中占据有利位置。2.强化企业内部计算机应用水平对于众多企业而言,不管是管理人员还是普通员工,在计算机科学技术学习、掌握方面依旧较为单一,难以在实践应用中举一反三,进而对企业发展造成一定不良影响。鉴于此,企业在发展过程中,要遵循统一性原则,确保生产者、客户在应用软件管理应用方面基于统一性原则指导,形成共识,从而使员工为客户提供更到位的服务。此外,在对计算机科学技术开展应用过程中,企业应当尽可能确保计算机应用系统、使用过程的简单化,唯有如此,方可更有利于客户、生产商充分参与进商业活动进来,推动企业自身进步,为经济发展奠定有利基础。3.推动我国计算机人才发展战略实施充分发挥计算机科学技术在经济发展中推动作用,应当强化对计算机人才的培养。我国应当自基础培养着手,强化对信息技术基础课程的普及,提高对高校计算机学科建设的重视程度,积极打造具备全球影响力的高校计算机学科。结合当前高校双一流工程,推动更庞大的高校计算机学科队伍发展成全球高水平学科,引领我国计算机科学技术迈入新的发展阶层。除此之外,开展好职业教育工作,确保我国越来越多高职院校可培养出紧随时展、满足市场需求的计算机应用人才,实现计算机科学技术与产业发展的有效衔接,为经济发展输送更多的应用型计算机人才。 四、结束语 总而言之,在我国经济不断发展、各式各样高新技术应用过程中,对计算机科学技术发展提出了越来越严苛的要求。鉴于此,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,清楚认识计算机科学技术内涵,全面分析计算机科学技术对经济发展推动作用,结合经济发展实际情况,“推动产学研一体化发展”、“强化企业内部计算机应用水平”、“推动我国计算机人才发展战略实施”等,积极促进计算机科学技术更好地服务于经济发展。 作者:完德尖措 计算机科学技术论文:计算机科学技术在计算机教育的应用 摘要:随着我国科学技术不断的发展进步,也在很大程度上推动了计算机科学技术的发展进程,此外,随着计算机科学技术得到广泛的普及化,从而在一定程度上影响着人们生活当中的各种方面,尤其针对于教育领域来说,更是有着很大的影响,而现如今在我国各个学校当中,都已经建立了多媒体教室,并且我国很多城市,也逐渐的加强对于计算机教育的新的教学模式,本文主要立足于计算机科学技术在计算机教育当中的具体应用,以此展开了深入的研究与分析,以此期望为我国后期在研究计算机科学技术在计算机教育当中的具体应用时,提供一些参考性的建议。 【关键词】计算机;科学技术;计算机教育;具体应用;分析概述 随着互联网、计算机科学技术的到来,在此背景之下,人们在日常的生活当中也是越来越离不开计算机的使用,而对于我国教育的领域来说更是如此,计算机科学技术在整个计算机教育当中,是占据着非常重要的地位的。而在我国之前的教育当中,也由传统的教学方式逐渐的转变为计算机教育方式,这种有效的替代,在很大程度上提高了我国整体的教育效率水平。而计算机科学技术在整个计算机教育当中具体有着哪些作用,下文将对计算机科学技术在我国计算机教育当中的实际应用进行阐述。 1有效的帮助相关的教师来进行日常的教学管理 计算机,在我国各个学校的日常实际应用当中,主要是体现着简洁、高校等特点。并且,在实际运用到教师以及学校的日常管理过程当中,对于在校的众多学生在学习的过程当中,所出现的一些琐碎问题,而利用我国传统的教学管理方式,是以及远远不满足于现在时代所对其提出的要求,传统的教学处管理方式,不仅存在着效率低下的问题,并且,还不能够很好的对在校学生的一些日常生活以及学习过程进行很好的监控以及了解。而有效的利用计算机科学技术,就能够在很大程度上弥补原来传统教学管理方式上的一些漏洞。例如:学校学生在平时的作业上,通常来讲,都是由老师先布置之后,学生在根据布置的内容进行完成,最后在由课代表或是相关的人员统一收上之后,在交给教师来进行批阅,而在教师批阅之后在发放回去。而合理的使用计算机去管理学生日常作业的过程当中,就可以很好的省掉一些繁琐的环节,教师可以直接在网络通知平台上布置学生的作业,很好的免去了学生以及老师在布置作业上的环节,并且,也在一定程度上降低了交作业以及发作业当中的浪费的时间精力。 2很好的方便了学生日常的学习 而很好的方便了学生日常的学习,其主要是因为,计算机网络自身不受到来自时间、空间等方面限制的特点,并且计算机网络自身还具有非常良好的快速查阅、上传等一些特点,这些特点都在很大程度上满足以及方便了各个学生对于学习的各种要求。与此同时,合理有效的利用好计算机等相关科学技术的搜索功能,就能够帮助学生在第一时间内找到自己需要的资料信息,此外,对于网络上庞大丰富资源,也能够很好的培养学生举一反三的能力,使得学生在学习的过程当中,自然而然会提高学习的兴趣,而在学习兴趣的趋势下,就能够在很大程度上培养学生的自主学习型。此外,还由于每个学生在学习的过程当中,接受知识的能力上是有着差异化的,所以,在利用计算机科学技术就可以很好的打破之间的差异化的,使其灵活的调整整个教学实践,教师还可以将与本堂课与之相关的视频发送给学生观看,这样就能够在很大程度上提高学生对于内容的掌握能力。 3有效的丰富教学的资源,同时还能够 节约教育的资金成本在合理的利用计算机科学技术来讲进行教育的过程当中,不仅仅能够很好的丰富广大教师自身的教学方式,还能够让学生在学习的过程当中,看到文字、图片、以及视频,这样在很大程度上增强了整个教学的趣味性,还能够在一定程度上帮助学生对于课堂知识的掌握。与此同时,计算机在拥有非常庞大的资源时,自身还具有节约资源的这一良好特点。如果,在我们把原来的教科书,逐渐的变为电子稿的形式,并且将学生在日常考试的当中所用到的一些笔试换成为机考,这些不仅能够节省掉大量的纸张资源,而且,也能在一定程度上节约因为这些资源所投入的人、物、资金等方面的开销。而从学生学习的内容上来将,在有效的降低整个资本成本的同时,不仅没有减少原来的一些学习内容,反而是将基于原来教学内容上在使得变的丰富多样。并且,由于计算机本身就是作为一种工具来进行使用,所以它还具有随地随时使用的能力,而当学生在进行朗读以及背诵的过程当中,就可以很好的通过计算机来进行资源的搜索,而不光是对于音频上还是对于相关的视频上甚至一些动漫上,都是能够很好的帮助广大学生对于课堂知识的理解,并且也在一定程度上将原本枯燥、乏味、单一的朗诵课堂变得更加具有乐趣性。 4结论 只有真正的加强对于计算机科学技术在我国计算机教育当中的具体运用,就能够很好的推动我国整体教育的发展进步。 作者:田雅菲 计算机科学技术论文:信息与计算机科学技术分析 摘要:经济社会日渐发展促使科学技术不断进步,信息与计算机科学技术对人们学习和生活具有非常重要的影响。本文信息与计算机科学技术综合对策作了分析,为促进社会发展打下良好的基础。 关键词:信息与计算机;科学技术;综合;对策 现代社会飞速发展促使信息技术以及计算机技术在日常生活中具有越来越重要的作用,不仅影响人们日常生活,还直接的影响到教育、生活等等。实际上,信息技术与计算机科学技术二者之间具有非常密切的关联,对实际运行具有非常重要的影响。作为计算机技术与信息技术联合体,信息与计算机科学技术相互融合并且相互支撑,这就为开展工作提供数据参考和数据支撑。 1信息与计算机科学技术综合对策 1.1重视安全管理以及安全控制工作 操作工作人员综合素质直接的影响到信息与计算机科学技术效果,操作工作人员在实际工作过程中,需要严格按照相关规范来开展各项工作,进而不断提升实际工作质量。在进行信息与计算机科学技术中,需要重视安全管理工作,构建更加完善安全管理工作制度,严格遵循各项规定,提升管理工作有效性。此外,还可以利用防护墙技术、访问控制技术以及加密技术等来不断加强安全管理工作以及安全控制工作,尽可能避免遭受不法侵害或者是黑客攻击,利用软件更新工作以及软件升级工作,更加及时有效修补漏洞,进而为设备综合性能提供有效保障。 1.2重视信息技术与计算机技术有效结合 为了能够在一定程度上加大创新力度以及技术攻关工作,为了能够促进技术更好发展以及更好进步,通过信息技术与计算机技术有效结合有利于提升综合性能,体现其发展优势,为人们生活提供便利,提供更为优质服务。计算机技术与信息技术具有密切联系,计算机技术为信息技术发展提供推动力,信息技术则是为计算机技术发展提供动力,对社会、科技、经济等发展都具有至关重要的作用。信息技术以及计算机技术飞速发展促使应用范围日渐扩大,目前信息与计算机科学技术已经无法满足需求,这就需要重视改进工作,拓宽实际应用范围,提升应用广泛性。例如,信息技术日渐发展促使通讯行业不断进步,3G、4G、5G等层出不穷,随着人们对通讯需求日渐增加促使人们对于信息技术要求越来越高。 1.3有效推动信息与计算机科学技术智能化发展 利用创新性结构技术,能够充分发挥信息技术与计算机技术重要作用,提升数据处理技术以及数据分析技术有效性。利用智能化技术能够体现出人脑部分性工作,输入程序之后就能够有效开展个性操作,进而不断改进以及完善信息技术。从高端科技领域角度分析,信息与计算机科学技术呈现出智能化发展趋势,在一定程度上节约时间,对提升实际工作效率具有非常重要的作用。虽然信息与计算机科学技术为人们生活带来了巨大便利,同时也存在着潜在性网络安全问题。专业化计算机技术工作人员舒朗非常多,但是利用自身专业出现的不正当行为也逐渐增多,特别是机构和机构之间或者是国家和国家之间,一些计算机技术工作人员对网路安全造成了巨大的威胁。因此,需要重视网络安全修复工作,避免出现信息泄露,同时还需要做好黑客攻击危害预防工作,避免出现不可挽回损失。 1.4结合社会发展需求来更新信息与计算机科学技术 经济社会日渐发展促使计算机技术更新速度不断加快,这就使得人们对于新事物以及新技术探索欲望逐渐加重,计算机技术已经逐步渗透到人们日常生活中,对社会发展具有至关重要的作用。作为衡量社会经济发展的重要指标,信息与计算机科学技术对社会发展具有至关重要的作用,这就需要结合社会经济发展特点以及社会生产发展特点来更新信息技术,为社会经济发展指明方向,有效推动社会经济日渐发展。作为国民经济发展中的重要增长点,信息技术对国际交流以及国内交流具有非常重要的作用,这就需要相关管理工作部门重视网络信息系统建设工作以及完善工作,进而为企业事业单位发展提供技术支持。 结束语 信息与计算机科学技术对人们日常生活具有非常密切关联,合理应用信息与计算机科学技术对人们生活提供了巨大便利,利用综合性改进方式能够有效改善信息与计算机科学及时,提升综合性能,对人们生活、工作具有非常重要的影响。 作者:罗婷 单位:江西工业贸易职业技术学院 计算机科学技术论文:计算机科学技术对计算机教育的意义 摘要:现阶段,计算机技术取得了突飞猛进地发展,计算机的使用对人们的工作和生活产生了重要的影响。本文立足于计算机技术在教育中的作用和重要意义,为我们介绍了计算机科学技术在教育中的实际性应用,并且展望了在计算机教育的未来发展中,计算机科学教育的广泛应用。 关键词:计算机;科学技术;计算机教育 1计算机科学技术对计算机教育中的意义 现在计算机已经应用到千家万户,在教育活动中,我们也越来越多地借助计算机。第一,在教学过程中,计算机是一种辅助工具,可以为教师的教学提供更多需要的素材。第二方面,对于学生而言,计算机是一种辅助学习的工具,可以为学生提供更多的学习资源,调动学生学习的热情和积极性,可以在很大程度上提高学生的学习兴趣。由此可见,在计算机教育中,计算机技术发挥着不容小觑的作用。 2计算机科学技术在计算机教育中的实际应用 2.1帮助教师日常的教学管理 一提到计算机,我们首先想到的形容词就是简洁、高效。针对于教师日常的教学管理,如果只是沿用传统的管理方法,那么不仅效率低,而且不会收到很好的效果,这就会影响教师对学生的了解,影响教师的管理工作。但是,如果在管理活动中,可以应用计算机技术,利用计算机技术对学生的日常生活进行管理,不仅效率会提高,而且效果也会很好。举个例子,教师在为学生布置作业之后,学生完成,然后课代表把学生完成的作业收齐交给教师,教师进行批改,然后再发回到学生的手里。然而,如果利用计算机对学生的日常作业进行管理,就不会这么繁琐。教师直接在网上把作业通知给学生,学生完成作业够直接发给老师,老师批改以后再发给学生就可以了。这样会节省很多时间和精力。除此之外,在传统的考试中,对学生进行测验的时候,得把所有的学生分派在很多个考场,每个考场安排几十个学生,还有至少安排两个教师进行监场,而且,一场老师至少要维持两个小时,这无疑大大增加了教师的工作量。如果我们开发一种考试软件,利用计算机对学生进行测试,也可以利用计算机进行监考,这样,教师的工作只是批改学生的试卷,不仅节约成本,而且减少了教师的工作量,节省了大量的时间和精力。 2.2方便学生日常学习 计算机网络超越了时空的枷锁。我们可以在计算机上快速地搜寻到我们需要的知识,而且可以通过计算机上传文件,给学生的学习和生活带来了诸多方便。网上有着丰富多彩的资源,这些资源能够极大地调动学生的学习积极性,学生通过这些资源可以发现更多的知识点,不仅提高了学生的学习兴趣,同样提高了学生自主学习的能力。网络上的丰富的资源能够拓宽学生的视野,让学生了解更多层面的知识。当上课的时候,学生和教师之间的交流话题就会更广泛,不仅使课堂气氛更加活跃,而且有利于学生在学习中获得快乐和满足。除此之外,因为每个学生的学习能力是不同的,所以,她们的学习进度也不一样。在传统的教学中,教师只是讲一遍,这就导致有的学生吸收不了,但是,计算机就会打破时间和空间的限制。如果教师可以把需要讲授的只是制成视频发给每个学生,那么学生的学习时间就不会限定在课堂的四十分钟内,对于一些理解能力比较差的学生,她们可以多看几遍视频,加深对知识的理解。而且,在视频中还可以为学生拓宽知识面,而在课堂上,由于时间的限制,教师可能就不会为学生拓宽课外知识。 2.3帮助丰富教学资源的同时节约教育资本 在计算机教育中,融入计算机技术进行教学,这样就使教学方式多样化。在学习的过程中,学生不仅可以看到文字和图片,还可以看到一些视频,极大地调动了学生的学习热情,激发了学生的积极性,有利于学生掌握知识。计算机促进可以为我们提供大量的资源,还可以节约资源。如果我们可以把我们所用的各种资料都变成电子稿,学生不再是笔试考试,而是机考,学生不再在纸上做作业,而是以word,PPT的形式呈现出来,可以节约大量的纸张,节省了大量的人力、物力、财力。学生在学习的过程中,虽然成本降低了,但是学习的内容并没有减少,反而更加丰富了。而且计算机是作为一种辅助工具,可以在任何时间使用。如果学生想要学习一些朗诵的知识,就可以在计算机上搜索一些名家的朗诵视频,通过观看这些视频,可以增加学生对朗诵的理解,使朗诵变得更加生动有趣。 3计算机科学技术对计算机教育应用的发展 3.1积极创新 现在,任何一个行业都需要创新,在计算机教育中更是如此,只有创新,计算机教育才能够取得长久的发展。要想进行创新,就必须立足于实际生活,这样更贴近于学生的生活,容易被学生接受,因为计算机技术不断地发展,所以也要求具有更高的创新精神。 3.2规范教师对计算机教育的使用 在计算机教育活动中,教师要明确学生的主体地位,让学生在教育活动中占据主导地位,控制课堂,教师要正确地引导学生,教会学生正确地使用计算机。针对于学生在计算机中遇到的问题,教师要引导学生寻找解决的方法和途径。在运用计算机的过程中,可以提高学生的认知,提高学生的学习兴趣。 3.3提高学生对计算机技术应用的认知 我们总说,计算机就是一把双刃剑,计算机教育也一样,在给我们的工作和学习带来诸多方便的时候,也给我们带来了诸多问题,所以,我们必须对计算机有一个充分的认知,让学生正确地使用计算机,提高自己的水平,这样有利于学生学习到更多的知识,更好地与教材结合在一起。 4结束语 现在计算机技术突飞猛进地发展,很多传统的教学方法已经不能满足时代的要求,我们必须对其进行创新。在计算机教育中应用计算机技术,可以使我们的课堂更加多元化,我们可以通过计算机为学生展示不一样的教学内容。不仅提高学生的学习兴趣,还能够提高教师的教学质量。只有计算机工作者能够始终抱有一种不断探索的精神,才能够使计算机发挥它真正的作用,在不断的实践过程中,促进计算机教育的发展。我们相信,在计算机技术不断发展的今天,计算机教育会有一个更加光明的发展前途。 作者:李光宇 单位:河北省科技工程学校 计算机科学技术论文:计算机科学技术对现代教育的应用 摘要:计算机技术以其便捷性、高可拓展性和丰富的表现形式在现代教育教学工作中发挥着重要的作用,本文简单分析计算机技术在现代教育教学工作中的作用,给出了其具体的应用方式和一些思路,为进一步提升计算机在现代教育中应用范围和效果做出积极的参考。 关键词:计算机科学技术;现代教育;应用研究 一、计算机科学技术在现代教育中作用 1)利用计算机技术能够有效节约课堂时间。在高等教学过程中,通常是以大课堂(多个班级一起上课,同时每堂课以两个课时计算)的形式进行展开,因此,其每节课的教学内容往往比较多,而以传统的板书或者讲述的形式进行相关教学内容的展开,抽象性较强,不易于理解和提升课堂质量。因此,利用计算机技术可以将教学内容的展示工作进行事先的准备,再加之计算机技术在资源展示和存储方面的优势,教师可以方便的利用U盘等移动设备进行资料的备份转移;另外,教学资源的获取可以利用计算机技术进行有效的拓展,利用海量的网络资源进行数据的获取和共享,也大量节约了教学内容输入的时间。总之,利用计算机技术能够有效节约课堂时间,适应高等教育大课堂的需求。2)利用计算机技术能够提升教学质量。计算机技术在提升教学质量方面也有着重要的意义,一方面,利用计算机技术可以将教学内容以文字、声音、视频等形式进行展示,这是传统的文字课堂所不具备的优势;另一方面,利用计算机技术可以将一些教学内容进行动态的展示,例如在工业材料成型教学展示的时候,结合计算机技术,以动画或flash视频的方式可以极其方便的描述其具体的成型过程,加深学生对于知识体系的理解程度;除此之外,计算机技术还能通过网络将世界范围的公开教学资源引入到当前的教学课堂中,教师可以对比教学技法、学科建设水平以及学生反应能力等多方面的内容进一步改进教学方法,提升教学质量。3)计算机技术丰富了教学形式。正如上文所述,计算机在课堂教学内容的展开形式方面将传统意义的文字形式进行了有效的拓展,而视频、声音、动画都成为常见的应用方式;除了理论教学方面的形式改变,利用计算机技术还能在实验环节发挥重要的作用,尤其是针对工程类专业,行业内为节省实验器材的开支以及提升实验的质量,可以让学生先在计算机仿真软件上进行具体实验的模拟,使得学生能够最大程度上进行实验内容以及各类实验器材的熟悉,在掌握了必备的实验技能以后可以高效、高质量、高标准的进行后续的真实器材的实验展开。与此同时,在教学环节之外,学生可以利用计算机技术通过网络进行自主学习,这对于学生不断丰富自身的知识技能都有着重要的意义。4)计算机技术对于提升学生自主学习能力有积极的作用。学生自主学习能力的提升也是现代高等教育的目标之一,因此,利用计算机技术学生可以自主探索符合自身学习习惯的学习形式,有针对性的进行相关方面的加强,尤其是针对计算机类的学生,互联网中有着丰富的技术类的视频资源,该类视频资源通常是业界从业多年具有较高的行业技术能力和经验的工作人员录制的,学生可以以此快速了解行业中对于各类技术的具体应用,及时发现自身技术方面的不足,进行有针对性的补充,以提升自身的就业能力。另一方面,利用计算机技术能将枯燥和抽象的知识内容灵活的嵌入到学生喜闻乐见的视频影像中,以此提升学生的学习兴趣和积极性。 二、计算机科学技术在现代教育中的应用 1)教师将教学内容以多媒体的形式进行教学内容的展现。计算机技术在现代教育中的具体应用首先就是改变教学内容的展现形式,以多媒体的形式进行相关内容的展开,这是当前高等教育中最为常见的应用方式,关于多媒体内容的应用,一方面,在配套教材中出版商往往会提供相应的教学课件,利用现有的课件进行教学内容的展开能够节约教师输入多媒体内容的时间,另一方面,为结合高校自身的教育环境以及学科特点,教师将一些具有学科特点的内容引用到多媒体环境中,进一步的契合了特色学科发展要求,这也是非常有意义的。总之,多媒体展示作为高等教育中最常见、最通用的计算机应用形式,应继续加以拓展,进一步提升其应用范围和适用效果。2)将教学资源进行共享,拓展高效资源传播的范围。教学资源的分享也是高校利用计算机技术的主要形式,主要表现在以下几个方面,其一,精品课程的视频分享,精品课程往往是高校实力突出以及具有学科特色的课程内容,进行精品课程的视频分享能够有效的延伸高校对外提供的教学服务能力,任何人都可以利用计算机网络技术方便的获取到该类资源;其二,表现为文件服务器的构建,世界上一些著名的技术资源可以放置在高校的文件服务器(FTP)上,一方面丰富了高校自身的资源丰富度,另一方面,对外也提供了资源供应能力,如常见Apache技术映像,RedHatOS在国内高校的服务器上的光盘镜像。3)学生除了接受课堂教育,能够利用计算机网络不断丰富自身知识体系。计算机技术能够将一些前沿的技术带入到高校的教学工作中来,因此,学生除了接受课堂教育外能够充分利用计算机网络不断丰富自身的知识体系,以Android技术学习的为例,谷歌公司在互联网中提供了第一手的开发学习文档,通过阅读相关文档,学生能够掌握最为前沿的开发技术以及操作技能。另外,通过不断的应用计算机技术,学生能够探索出符合自身学习规律的学习习惯,进而收获高效的学习能力,这对于学生能力的提升也有着关键的作用。4)构建信息交流平台,拓宽师生、生生交流渠道。除了上述方面的应用,利用计算机搭建的信息交流平台能够有效的拓展师生、生生之间的交流渠道,高等教育的教学特点决定了教师有限的引导作用,而学生学习的自觉性和主动性往往更为关键,当前流行的信息交流平台如BBS应用、微信平台的搭建能够改变传统师生和生生之间交流方式,拉近师生之间的距离,做到信息及时有效的沟通,服务于高等教育的发展要求。综上所述,计算机技术在现代高等教育中的应用除去传统的多媒体演示、资源共享以外,还能有效的拓展师生交流渠道,学生利用计算机技术进行自主性的学习。相信随着信息技术的发展,计算机技术必然会带给高等教育更多的便利,以适应现代教育教学的发展。 作者:高强 单位:湖北工业大学
计算机仿真论文:汽车动力学性能的计算机仿真探究 【摘要】每一批汽车在投入市场前,必须对所有车辆的动力性能进行检测,这是对汽车用户用车安全的负责,也是制造商制造工作的职业道德。和汽车车检系统一样,目前针对汽车动力性能的检测,主要以计算机仿真模拟检测方式最为先进。本文以汽车动力性能的概念介绍入手,解释了汽车动力性能计算机仿真检测系统的工作原理,提出优势和展望。希望能对相关人员有所启发。 【关键词】汽车动力学;计算机仿真;研究 引言 汽车本身就是一种动力工具。一辆汽车的好坏,更多取决于该车的动力性。检测汽车的动力性,不可能将车开上公路检测,同一批出厂的汽车数量也不允许使用这种检测方式。早在20世纪50年代,西方先进国家就发明了汽车动力性能仿真检测模型,70年代借助工程学的知识,提出了系统的检测方法论。但是传统的检测方法,必须要等到一批汽车生产出来后,才能选用实体样本检测。简而言之,就是抽查。实际上还是采用使用汽车的检测办法,只不过检测地点是在汽车建造工厂内部而不是实际行驶公路。新型的计算机仿真技术,并不需要等到汽车实体制造出来才能进行检测。因为计算机检测,是在建立了特定的检测程序基础上,通过录入汽车各种组件的具体数值,在电脑上建立汽车模型。然后利用虚拟现实技术,让一堆数据组成的虚拟的“数字车”,在同样是电脑模拟出的虚拟行驶环境下,完成动力系统的检测,其实质就是一种计算机模拟程序。检测工作的重点是计算机虚拟检测环境的建构。 1汽车动力性能的内容 汽车动能简而言之就是汽车作为动力工具的使用效果,也是判断一辆汽车市值的重要参考标准。汽车动力性能组成内容如下:1.1最高车速最高车速,是在水平地面行驶的状态下,汽车能达到的行驶速度的最大值。该数值仅仅代表了汽车的行驶极限,并不能说明汽车本身的质量好坏。因为我们实际的生活场景,并不是电影《速度与激情》中描绘的频频飙车,汽车的最高车速一般是用不到的。1.2加速性能加速性能,一般按照欧美国家的评价标准来检测。汽车的加速性能,和汽车加速行驶的距离以及行驶耗时有关,一般情况下,同样的加速距离,所用时间越短,说明汽车的加速性能更好。但是因为实际使用中汽车的加速情况复杂多变,所以汽车加速性能的检测分为多种形式。油门全开时的加速情况以及油门半开状态下的加速情况是不同的,并且汽车的行驶速度处于何种档位也会对加速效果产生影响。1.3爬坡性能爬坡性能也是汽车动能的检测内容之一。在汽车承载力处于饱和状态的情况下,测试汽车能行驶过去的最大坡度。此时汽车的行驶速度一般以一档为标准。和汽车的加速性能一样,爬坡性能也和发动机质量,汽车轮胎的摩擦度以及驾驶员自身的驾驶技术有关,所以检测程序较为复杂。上述三种性能是汽车动力性能主要的检测项目。但是检测标准并不一定,随汽车品牌、用途、发动机型号、汽车车身质量变化而改变具体参考标准。例如军用越野车,其对于爬坡性能的要求特别高,但是对于加速性能,就会相对低一点。利用计算机仿真系统能够在汽车模型设计出来之后就进行检测,检测不合格可以继续修改。避免了传统检测方式中,会出现生产了一批汽车但是由于检测不合格造成资源浪费的情况。 2仿真软件系统设计 目前国内的计算机检测汽车动力性能的仿真系统,主要借助M语言和Simulink模块建立。利用汽车发动机相关的数学模型,加入一定的检测程序代码,设计出实用的仿真系统。 2.1检测系统内容 仿真系统包括四部分。①输入汽车各种参数,从而建立一个仿真的电子汽车模型的部分。②计算机检测系统设定的具体的检测标准数值,检测单元包括最高车速,加速项目以及爬坡性能三个单元,根据不同的车型不同的发动机标准,这三个标准数值会做相应改变。③汽车行驶环境的模拟部分,包括发动,加速,爬坡三种具体的行驶动态的承载环境,这种环境能够代表汽车在具体行驶中会遇到的实地环境,即“虚拟行驶环境”。④针对模拟汽车在模拟环境中行驶状态的分析部分,这个部分借助于强大的算法结构,是计算机仿真检测系统最主要设计复杂度最高的部分。 2.2系统设计原则和要求 仿真系统设计的原则有以下几点。①高度还原汽车实地行驶环境,“虚拟环境”之所以具有真实行驶环境的代表性,就是因为其与真实的行驶环境在坡度、风速、地表等方面相差无几,是对真实环境“镜子”式的反映。②在具体单元中,应当涵盖多种行驶可能,例如,实际使用中汽车的加速情况复杂多变,油门全开时的加速情况以及油门半开状态下的加速情况是不同的,并且汽车的行驶速度处于何种档位也会对加速效果产生影响。所以汽车加速性能检测单元,应当具体细分为不同的加速情况。将行驶中可能出现的各种情况,全面反映到计算机仿真模型系统中,才能使检测结果更加接近实地操作结果,更具说服力。③检测人员,必须具备良好的职业道德,能够认真细致地完成检测工作。目前的汽车行业发展的如火如荼,一批汽车的生产量会多达万辆,如果生产前的检测结果有失误,那么造成的资源浪费会是传统检测失误的数万倍。并且动力性能不过关的汽车流入市场后,产生的危害是不可估计的。汽车动力性能计算机仿真检测系统,虽然比传统的检测技术先进,但是也背负了更多的风险和责任。 3汽车动力性能计算机仿真检测的优势 (1)计算机新型的计算机仿真技术,并不需要等到汽车实体制造出来才能进行检测,这是计算机仿真检测系统和传统汽车动力性能检测方式的最大区别也是最大优势。对汽车模型的检测,由于借助了强大的计算机检测算法,检测人员只需要在检测程序中输入汽车各部分组件的具体数值即可,计算机能自动计算出该款汽车在不同路况下的动力性能的表现。省去了传统检测中人力手动模拟各种路况的麻烦,节约了检测时间的同时,也避免了传统检测有可能出现的人身安全问题。(2)节约汽车制造资源。传统的检测方法,必须要等到一批汽车生产出来后,才能选用实体样本检测。生产汽车检测样本肯定不会只生产一辆,如果实体汽车检测样本合格,那么等待这批汽车样品的只能是废物回收的命运。汽车组件可以被回收,但是生产汽车检测样品所花费的人力物力财力,却是白白浪费。(3)在电子信息技术发展的大社会背景下,人力必然要被机器取代。信息化、智能化是当今社会发展不可更改的方向。建立汽车动能计算机仿真系统,只是机器取代人力的滚滚浪潮中一朵小小的浪花。 4对汽车动能计算机仿真系统未来发展的展望 计算机仿真系统的实质,依然是借助于庞大的计算机运算能力的一种特殊程序,难以全面再现实际生活中的汽车行驶过程,所以并不能百分百代表汽车实际使用过程中的动力性能。笔者对此提出几点展望,希望能对该系统开发人员有所启发。(1)完善现有的仿真系统,加入更多的模拟行驶场景,并在具体场景中对坡度,马力、地表形态、汽车发动机性能、燃油效率等具体指标拆分组合,建立强大的虚拟现实系统。(2)将动能仿真系统和汽车的导航系统相结合,在每一辆汽车的制造中,就加入计算机动能仿真系统。设想一个场景,野外行驶中,驾驶人不确定汽车能否顺利通过眼前的高坡,在冒险和人身安全之间犹豫时,可以启动计算机动能仿真系统,在汽车显示仪上实时模拟出爬坡的场景。从而使司机对接下来的具体行驶情况有所了解,提前做好应对措施。 5结束语 目前我国并没有成熟的自我研发的汽车动力性能计算机仿真检测系统。希望中国该行业的技术人员能够学习西方先进技术,严格按照汽车动力性能检测要求,研发出中国的更安全的汽车动能计算机仿真检测系统。 作者:郑文超 单位:襄阳汽车职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真辅助RTM工艺模具设计探讨 摘要:运用RTM工艺模具的设计理论及经验,结合尾边条结构尺寸公差要求,设计出RTM工艺模具基本结构尺寸,并以CA-TIA为工具生成模具的三维模型,进而建立模具的有限元模型,运用MSC.Patran/Nastran软件分析出RTM工艺模具的各向位移分布,为进一步模具结构设计提供依据。 关键词:RTM;尾边条;模具;有限元 引言 操纵面的尾边条结构多为长条结构,宽度较小,且截面形状复杂,展向零件尺寸厚度变化大,如采用常规热压罐工艺很难保证尾边条制件内部和表面质量。RTM(ResinTransferMolding,树脂传递模塑)是目前液体复合材料成型工艺中发展得比较迅速的一种先进成型工艺,RTM成型的制件具有表面质量优、精度高、孔隙率低等优点,并且工艺设备简单、挥发物少、制造成本较低[1],因而尾边条成型工艺采用RTM成型技术。李柏松[2]研究了纤维增强材料的铺设结构及树脂液流动方式影响制件成型质量。邱桂杰[3]研究了温度和压力对浸润性的影响,并得出在较低的注射压力和较高的成型温度下,纤维能够得到良好的浸润和粘结,成型复合材料的抗拉伸强度比较高。王[4]提出计算机仿真技术融入到RTM模具的设计工作中能够提高设计效率和节约时间成本。作者通过运用CATIA软件建立模具三维模型,运用MSC.Patran/Nastran软件建立有限元模型,完成边界和热载荷约束,计算分析模具模腔各向的位移分布,评估模具设计方案是否合理。 1尾边条结构 运用CATIA软件建立尾边条的三维模型和模具三维模型,如图1所示。依据尾边条的结构和功能性要求,尾边条基体选用RTM6-2环氧树脂,增强材料选用G0926碳纤维,依据等温度粘度曲线可知,树脂粘度随着温度的升高迅速下降,120℃等温时树脂粘度曲线变化平缓,最为适合树脂固化。 2模具设计 尾边条整体结构简单,但截面尺寸渐变,长度为4135mm,导致模具尺寸较大且为细长型。采用45#钢材制备尾边条RTM模具,其热膨胀系数为11.3×10-6/℃,在180℃下4m长结构的热膨胀量大约为7.2mm;而复合材料的热胀冷缩效应较小,当温度降低后钢模由于其热胀冷缩效应可恢复其原来长度,而复合材料结构件在降温后无法恢复到原来尺寸,则会导致制备的结构件比所要求的结构件长度上增长约7.2mm,则需要从结构件两端分别切割掉约3.6mm。由于截面尺寸渐变,结构件在模具中受到模具的热胀冷缩效应,长度变长,对两端进行切割出实际结构件长度,则要确定结构件两端截面尺寸变化量,需对其进行尺寸大小分析。运用MSC.Patran/Nastran软件建立模具的有限元模型(如图2所示),完成边界约束和热载荷施加定义,计算分析模具模腔贴模面变形情况。在180℃下,有Nastran计算结果可知,钢模空腔在长度方向上由于钢的热胀冷缩效应伸长了5.66mm,尾边条的最大厚度为12.5mm,宽度为55mm,厚度与宽度分别是长度的3‰、13‰,因此尾边条厚度与宽度方向上可以忽略热胀冷缩效应带来的尺寸变化。采用激光跟踪仪所用的POLYWorks软件把尾边条数模放置到热变形的模腔中测量其贴模间隙,以此来分析在钢模中制备的零件与零件数模截面尺寸的变化,分析结果为:点数=11562,平均偏差=0.000,标准偏差=0.005,公差外曲面=0.071%。零件尺寸平均偏差为零,标准偏差为0.5%,说明贴模间隙很小,且均匀分布,则认为可以忽略由于钢的热胀冷缩效应带来截面尺寸的变化,即可以在钢模中制备出零件后在两端进行机加切割。结果表明:模具材料选用和结构设计合理,模具所制得的尾边条制件表面质量和内部质量要求。 3结束语 本文运用MSC.Patran/Nastran软件对RTM成型模具进行有限元建模和分析,可以直观及全面地了解钢模空腔在各向上由于钢的热胀冷缩效应伸长量,从而得出尾边条成型时所需模腔尺寸和尾边条成型后的尺寸,并借助激光跟踪仪所用的POLYWorks软件验证了尾边条贴模间隙极小,表面质量良好。显然,RTM成型模具设计方案和材料选用均较为合理。 作者:司超超 凡玉 单位:中航飞机西安民机有限责任公司 计算机仿真论文:生产系统中计算机仿真技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展,我国各个领域都取得了很大的进步,目前我国加工制造业正面临着激烈的市场竞争,企业逐渐向产品模块化、多产品小批量生产、制造技术与成租技术发展,在应急通信平台中出现了一种仿真技术,利用这种技术能够最大程度的提高工作效率,节省时间从根本上提高了企业的管理水平,本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用问题进行详细的阐述,希望能为以后该方面的工作提供一些帮助。 【关键词】计算机仿真技术;生产系统;应用研究 1前言 21世纪是科技的时代,在各个行业领域中都有计算机技术的应用,所谓计算机仿真技术是基于计算机硬件设备与操作系统的一种仿真环境,对不同的物体与信息进行分析与加工,同时仿真技术也能将真实的事物变为虚拟的环境,帮助用户更好的感受到听觉、视觉的效果,在仿真环境中用户可以同计算机进行虚拟的互动,真正实现身临其境的效果,计算机仿真技术最为重要的一个特点就是构想性,能够通过仿真技术让人们更好的理解抽象的东西,并将这些东西以三维立体的形式表现出来。为了更好的适应市场的需求,提高生产系统规划设计,减少投资风险,就需要让企业的生产系统高效的、可靠的运行与生产。从目前来看,生产系统设计与管理中还存在很多的问题,由于系统自身具有一定的复杂性在调度的时候也比较困难,因此利用计算机仿真技术是最有效、简单的方法,本文就对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行具体的分析。 2计算机仿真技术在生产系统中的应用 2.1生产系统的计算机仿真技术 生产系统计算机仿真是一种系统建模与实验分析的方式,它能将生产资源、工艺路线、库存与管理等信息都结合起来,根据系统的活动过程来代替数学方式进行描述,在理解上也更加容易理解,全面的反映出生产系统的特征与过程,近年来,仿真技术在我国制造业已经得到广泛应用,主要用于解决以下方面的问题:(1)生产系统的改造与重组。通过生产系统的流程进行仿真的分析,然后将各个部分的关系进行量化。(2)在制造单元分析问题上建立起仿真模型,确保相关资源的配置情况以及系统的合理性,估算出系统生产能力以及设备故障对系统的影响,从这些方面来确定出方案。(3)在生产系统仿真模型建立完成之后,生产管理人员就可以对生产系统的策略进行调整,根据模型可能造成的结果来做出最科学的管理措施。计算机仿真技术在生产系统中的这些功能,让计算机仿真技术在制造业中获得更大的发展。在生产系统计算机仿真的分析过程中,包括三个方面的内容:第一是根据调查研究来确定系统需要解决的问题,然后建立起概念模型并对相应的系统规则、变量、元件等进行论证,在此过程中除了设计人员之外,相关企业管理人员也要参与进来进行论证。第二是根据生产系统仿真的问题提供相应的数据,然后对仿真模型进行初始化将这些数据进行输入,同时输出最后的仿真结果。第三是对仿真的结果进行分析从而提供更多的决策依据。 2.2生产系统计算机仿真实例 用于生产系统的计算机仿真工具主要有三种类型:第一是计算机算法语言例如C语言、C++、Fortrun等,第二种类型是通用的仿真程序语言,第三种是计算机仿真软件。计算机算法语言与通用的仿真程序语言都需要设计人员具备很好的编程能力,这两种工具的运用相对困难一些,计算机仿真软件就没有这些缺点,它有着简单、易掌握的特点,同时所有的数据都可以在一个图形界面中完成是目前使用最广泛的应用,在国外很多的企业都开发了这种软件,例如Automod、Witness等,在进行实际操作的时候要建立起一个系统规划模型,在这个车间中应该包括两台数控车床、一台清洗机、一套检测设备,如果加工作业到达车间的时间为20分钟,那么就应该按照1:1的比例来分配工作量,车间需要有一位技术人员来复杂加工与检验入库的工作,同时为了扩大车间的生产能力提高设备使用率,应该适当的对现有系统进行完善与改造,如果车间需要雇佣3个技术人员,那么加工过程中的搬运时间就为2分钟,并且加工中的搬运时间就由设备的长度与速度来决定的,每条输送装置的长度为50m,速度为40m/min,通过对生产系统的仿真可以看出,利用仿真可以对生产系统进行简单的描述,这也是为提高生产系统的效率提供依据,这只是一个比较简单的实例过程,对于比较复杂的生产系统来说只依靠人的能力是远远不够的,要想仔细的对这些因素进行分析与预测就应该采用更加先进的办法,将计算机仿真技术加以完善对管理人员的帮助也就更加明显了。 3结语 综上所述,本文主要对计算机仿真技术在生产系统中的应用进行说明,可以看出,随着我国制造业进程的不断深入,计算机仿真技术已经投入使用并得到了广泛的好评,它能够解决制造业系统中的复杂问题,还可以应用于自动制造系统的研究,可以说有着很好的发展前景,在计算机不断普及的今天,相关专业技术人员在该领域做出了很多的讨论与尝试,利用计算机仿真技术对生产系统进行分析也是最经济、有效的方式,相信未来我国的计算机系统会得到更加广泛的应用,迈上新的历史阶段。 作者:袁斌 单位:曲靖师范学院 计算机仿真论文:煤矿计算机仿真模拟技术分析 摘要:煤矿生产技术和生产设备的先进程度直接影响了煤矿生产的效率。作为一项在生产过程应用的技术,计算机仿真模拟技术目前已经广泛应用于煤矿生产的各个方面。本研究通过分析了计算机仿真技术的原理,探讨了计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响。 关键词:计算机;仿真模拟技术;煤矿;生产效率; 0、前言 煤矿生产是国家能源生产的重要组成部分之一,而煤矿生产效率直接关系到煤矿企业的生产成本和社会竞争力。在煤矿生产过程中,应用先进的科学成果能够明显促进煤矿生产的效率。其中,计算机仿真模拟技术在煤矿生产领域已经大放异彩,本研究就针对计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响进行探讨。 1、计算机仿真技术的原理分析 随着市场对计算机技术要求的不断提高,越来越多的新型的计算机技术不断出现,其类型大致可以分为软件技术、硬件技术和软硬件结合的技术,三者的应用范围各有不同。对于计算机仿真技术来说,它是属于软件和硬件结合的技术,在日常的生产领域有着广泛的应用,起着提高生产效率和节约生产成本的作用。 1.1计算机仿真技术的技术要求 作为一个软硬件结合的技术,计算机仿真技术需要在软件上进行数据处理和图像仿真,在硬件上主要是使用影像拍摄设备,通过影像采集和数据处理,并实现对事物的还原处理。在计算机仿真技术中,需要外部数据采集设备进行信息输入,内部的仿真软件进行数据转换和识别。在实践应用过程中需要从三方面保证计算机仿真技术保证生产要求。外接设备,主要起到数据采集作用的设备,在进行数据采集的过程中需要保证数据的准备性;仿真软件,在采集到的数据的基础上进行图像处理和数据定位,这些数据的处理为仿真技术的实现打下基础;模拟技术,将处理后的数据进行图像化和定位化,通过一定的计算机处理和数学模型分析,实现对外部事物的仿真模拟。 1.2计算机仿真技术的技术原理 计算机仿真软件的开发是实现仿真技术的最后一步,也是直接影响仿真效果的主要因素,要实现良好的计算机仿真效果就需要通过数学建模,通过对数据进行分析和计算,实现不同的模型架构,从而实现仿真效果。计算机仿真软件一般是在装有Linux的操作系统中进行开发,以此尽可能保证数据的稳定和软件调试工作的便利,在编程语言的选择上一般使用Java语言,因为后期仿真软件开发完成应用时常在Windows操作系统中运行,采用Java是为了方便进行跨平台操作。在仿真软件的开发过程中,需要进行实际的生产需求考察,了解生产实践过程需要什么样的仿真软件,对仿真软件的应用范围和使用条件的要求等,之后在进行软件的针对性开发。在软件的开发和调试过程中可使用数学模型作为处理的样本进行测试。对于不同环境下的生产操作需要建立不同的数学模型,以尽可能适应多种复杂应用条件下的仿真模拟要求。对于外界设备的影像数据采集除了需要保证影像的清晰度,还需要做好外界设备和计算机接口的技术对接,开发能够稳定运行的软件,保证接口能够满足日常高流量的数据传输问题,避免在数据传输过程中出现数据丢失和失真现象,影响最终呈现的计算机仿真效果。在仿真模拟技术的实现上可以分为两个部分,一部分是仿真,另一部分是模拟。仿真过程需要对经过处理的数据进行建模,实现基本的逻辑架构。而模拟技术不同于对现实事物的处理,需要利用三维立体数据处理和图像图形技术对原有的事物进行再现。在计算机模拟技术中,需要的技术指标更加严格,而且适合在包括房地产开发和空间设计等领域应用。因此,可以说模拟技术是仿真技术的升级版,模拟技术是对仿真技术的升华。 2、计算机仿真模拟技术对煤矿生产效率的影响 计算机仿真模拟技术应用在煤矿生产中必然会对生产过程产生积极的影响。在实践应用过程中具体通过以下几个方面提高了煤矿的生产效率。应用计算机仿真模拟技术首先需要对煤矿矿井生产作业的环境进行分析,通过对矿井生产作业面的影像采集,经过计算机传输并通过仿真模拟软件的处理之后产生较明确的仿真模拟图像,能够对井下环境做出细致准确的分析,了解井下的地质条件,从而制定正确的煤矿开采方案,提高煤矿开采的科学性和效率。在传统的井下煤矿开采过程中只能通过技术人员下矿井进行实地的技术勘察,往往受制于井下环境和人员经验的限制,无法准确而全面的对井下环境进行地质勘察,不能真正发挥出指导矿井下生产作业的作用,煤矿生产过程存在一定的盲目性。运用计算机仿真模拟技术后能够将影像资料真实仿真模拟呈现到地面专家团队的屏幕中,集中众人的智慧分析出井下可能存在的地质问题和作业环境问题,从而提出正确的生产设备摆放和生产设备作业强度的要求,在保证井下生产安全的情况下,科学生产保证持续高水平的生产效率,避免因对井下情况不清楚造成的生产进步迟滞的情况。例如在井下通风系统中采用计算机仿真模拟技术通过对网络图进行绘制,首先收集巷道和通风的原始数据,了解巷道的各项基础数据,并据此绘制出通风系统图样,将各个监测点进行编号标注。之后利用计算机仿真模拟技术进行仿真模拟,参数输入完成后根据实际情况进行参数修正和模型完善。计算机仿真模拟技术在煤矿生产中应用进一步推动了矿井的机械化生产水平,通过计算机仿真计算对井下情况的实时传输和仿真模拟,随时随地了解井下的操作情况并指导井下自动化生产机械进行生产调整,原本很多需要人工下井操作的项目通过影像的仿真模拟,用机械代替人工操作,提高了井下作业的效率和机械化程度的提高,从而最大程度的提高煤矿生产的效率。 3、结语 计算机仿真模拟技术直接应用于煤矿生产的关键过程中,外接设备、仿真软件、模拟技术三个部分共同完成了全部的计算机仿真模拟过程,通过对井下地质条件的全面细致勘察指导井下进行科学生产,减少了需要人工下井进行操作的项目,推动了煤矿生产工作的机械化程度,提高煤矿生产的效率。 作者:常虎平 单位:潞安集团总调度室 计算机仿真论文:语音识别中计算机仿真的应用 摘要:文章阐述了一种改进的基于自适应模型的语音识别方法。概括归纳了实现这种方法的三大模块:语音数据采集模块,基于自适应模型的语音识别模块和体现应用的结果显示模块。 关键词:计算机仿真;语音识别;算法 引言 当下对于语音识别技术的研究处于初期阶段,但现在市面上出现的大量语音识别的产品例如DragonDictation,Siri等表明语音识别技术还拥有巨大的发展与应用空间。 1提出背景 目前大多数的语音识别设备在算法上都是基于传统的GMM方式,传统的GMM方式的核心思想是利用多个高斯分布的概率密度函数组合来描述特征矢量在概率空间的分布状况。传统的GMM方法需要先计算所有说话人模型的识别概率p,然后取识别概率最大的说话人模型作为识别结果。而人类在进行说话人识别时,是一边听取语音,一边做出判断,同时排除掉绝对不可能的说话人,在若干相似说话人之间选择,当有很大的把握性时,做出最终判定。这不同于目前的机器识别方法,总是取固定时长的语音数据,且对所有的说话人均同等对待。传统的GMM模型在说话人集合很大时需要大量的数据收集和较长的处理时间,会影响到分辨说话人身份的准确性。所以我们需要一种更加高效,高可靠性的方式来改进当前主流的语音识别算法,更好的服务于当前信息化社会。 2自适应模型 自适应[1]是指处理和分析过程中,根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、处理顺序、处理参数、边界条件或约束条件,使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应,以取得最佳的处理效果。在特征提取阶段,根据不同的说话人,选取不同长度的语音提取特征,对于易于区分的说话人,只选取少量语音就可以正确识别,对于难于区分的说话人,提取大量语音进行识别,从而在整体上减少了提取特征的时间;在识别阶段,只选取少量语音进行总体说话人识别模型的识别概率计算,而选取较多的语音,对前期选取的识别概率较高的说话人模型计算识别概率,从而一方面保证不降低识别率,一方面大幅度减少识别时间。 3研究目标及主要内容 3.1研究目标。我们研究的主要目标是通过MATLAB模型仿真功能,实现基于自适应的语音识别技术来确定说话人身份。在收集到语音信号的后,完成对信号的处理,主要是基于MFCC的特征提取实现语音库的搭建,之后使用自适应的语音识别技术,将原先采集到的信息和后续说话人所说的语音在自适应的模型下进行比对,来确定说话人是否为本人,并且借助外围设别对结果进行显示,最终实现一个输入-处理--输出的语音识别平台搭建。 3.2研究内容。以MATLAB软件为主要工具,配合外围所搭建的输入设备,显示设备完成一个可以应用的说话人身份识别系统的搭建。(1)深入研究语音信号的采集方式,能够将通过外围设备将采集到的语音信号进行处理,并在MATLAB中实现编程,为后续的语音识别提供素材。(2)通过研究自适应模型的原理,设计基于其原理的算法,将(1)中经过处理后的语音信号与应用时输入的语音信号进行识别,通过MATLAB完成计算,这一步是整个研究中最重要的部分,运算完成将给出处理结果。(3)搭建外围显示设备,我们将MATLAB和单片机进行通信,MATLAB将识别结果传输给单片机,我们通过单片机来提供一个显示说话人身份识别信息并与用户交互的平台。 4技术路线 4.1语音数据采集模块。目前所有的语音识别方式都需要一个语音库来进行匹配。基于自适应的语音识别也要在语音库的搭建上进行如下操作。4.1.1采集说话人语音。使用录音笔在消音室中采集到说话人的声音,我们会将模拟信号转成数字信号,并且进行处理。为了得到高质量的声音信号,确保语音库的精确性,我们选择在消音室完成声音采集工作。4.1.2特征提取及语音库搭建。模拟信号进行A/D转换后,我们要对数字信号进行处理,这里我们使用MFCC这种主流的语音信号特征提取方式来进行提取。MFCC[2]是基于了Mel频率的倒谱系数,我们输入样本音频,对样本音频预加重,分帧,加窗,再做傅里叶变换,进行Mel频率滤波,进行Log对数能量提取等操作从而完成采集的语音的特征提取。这一步的核心还是将采集到的模拟信号按照A/D转换使其成为可以通过MATLAB调用的数据。 4.2基于自适应模型的语音识别模块设计。这个模块是我们的研究最核心的部分,我们基于这个模型来实现主要功能。4.2.1当说话人为陌生人,先排除。传统的语音识别主要是将采集到的信号和原来收集的所有信号进行比对从而确定说话人身份,但这样做有时会浪费时间,也可能出现误差。而自适应模型首先去做的就是特征抽取,将已经采集到的语音数据进行处理,寻找到他们的共同特征,当需要识别的信号不符合这种特性的时候,我们首先要将其排除,这样,在排除陌生人说话时会更加简便。在我们对说话人识别前先把陌生人给排除,在说话者不是陌生人的情况下,我们会减少很多干扰因素,能够节约识别时间,提高识别精度。4.2.2当说话人已经在语音库中,确定其身份。我们的算法主要是研究的对象是已经将语音信息导入到语音库中的人群,这里我们要用到SVM[3]技术,SVM是一个可以把低维下线性不可分的问题变成一个高维线性可分问题的技术。在我们自适应语音识别说话人身份时,我们需要对收集到的语音数据进行分类。例如我们收集到1000组语音,按照收集到的语音特征分成250组,每组4个人。当说话人开始识别,我们先去找到这个说话人属于哪个组,然后在这个4人小组里面在进行区分,这样,我们把原先需要一一匹配的说话人识别仅仅需要几步就可以实现。 4.3体现应用的结果显示模块。使用一块单片机与一块显示屏,通过Matlab中的设备控制箱将识别结果传送到单片机,单片机依据识别结果在显示屏进行显示。 5结语 和当前主流的传统高斯混合模型相比,我们设计出的基于自适应的模型结构,可以很大程度上减少在声音识别前所需要收集的数据量,节约空间,同时由于自适应算法的优越性我们也能够在提高语音识别的可靠性,很大程度上减少在识别过程中由于外部因素所造成的误差。 作者:申子健 陈爱月 徐波 单位:南京邮电大学通信与信息工程学院 计算机仿真论文:工程施工管理中计算机仿真技术的运用 摘要:建筑业在我国社会经济产业中占有十分重要的地位,也较大程度上影响着我国社会经济的发展.但是,就目前而言,我国建筑业的整体管理水平较低,不少项目存在较多不合理现象,例如预算超出、工期延误等,导致资源损耗未能得到有效控制,也经常出现重大的质量及安全事故.大型建设项目施工程序的复杂性是普通建设项目所不能比的,工程项目施工也受各方面因素的影响,为保证工程能够得到有效的实施,有必要进行施工进度及资源管理方面的计划,确保计划的科学合理性.传统计划编制方法比较死板,存在较多的缺陷,而仿真技术的应用,能够对施工过程进行模拟,为计划编制提供有效的方法和手段.对此,本文就计算机仿真技术在工程项目施工管理中的运用进行分析. 关键词:计算机仿真技术;工程项目;施工管理;运用 建筑业在我国经济发展中起到十分重要的作用,随着国家对建筑业发展的重视,建筑业在将来具有良好的发展前景.但我国目前的建筑技术水平整体依旧还处于较低位置,其管理水平也是如此,并且存在诸多不合理的现象,同时经常发生一些安全事故以及质量事故,也存在较为严重的资源损耗.尤其是大型工程项目,其具有极其复杂的施工程序,也存在较多因素对施工的顺利进行产生影响,施工的环境条件也有诸多不确定性,导致施工难度增加,也承受更大的风险.为确保施工更加顺利,必须进行施工计划与指导的编制,使施工的各个环节得到指导.工程设计文件中,施工进度以及资源使用计划十分重要,在工程实施的各个阶段均起到十分关键的影响.所以,施工进度以及资源计划的合理安排,对参建方而言,都需要得到足够的重视.传统项目计划的编制主要采用CPM和PERT,两者的使用也存在一定的局限性.其中,后者的缺点在于精度缺乏保障,存在较大的误差,不能使实际工程的要求得到满足.对此,计算机仿真技术的出现,为项目计划的制定带来了极大的帮助.在我国社会与科学不断发展的背景下,计算机仿真技术同样发展显著,在我国工程施工管理领域得到更加广泛的应用,也形成较多趋于完善的施工仿真系统,其中包括GIS以及CY-CLONE等.计算机仿真技术凭借其风险小、成本低的优势,其在工程项目施工管理中的应用,将更好地解决实际问题,对建筑业的发展具有十分重要的意义. 1计算机仿真的相关概念及基本步骤分析 1.1概念 计算机仿真技术与计算机建模技术,是一种新型技术,目前已经得到较大的发展,在现代科学技术研究中占据重要的地位.该技术在多个领域应用广泛,能够有效帮助解决复杂系统的问题.在计算机仿真中,计算机、系统以及系统模型是其主要的三大要素.其中,系统指的是事物及其规律的一种总称;系统模型是指关于系统特性及关系的描述,用于系统功能及部件间规律的研究.目前,系统模型类型更多,其中的数学模型也已经得到更加广泛的应用.目前,仿真的概念也逐渐得到完善,虽然各学者对仿真的定义存在一些区别,但是根据这些定义,可对计算机仿真的定义作出以下概括:计算机仿真是针对实物进行模拟,建立于丰富的技术理论层面,借助计算机等工具,通过系统模型对系统实施动态研究,属于一种新型技术,涉及较多的专业与学科,具有较强的综合性.换句话说,计算机仿真是不改变实际系统运行的基础上,通过计算机构建系统模型进行系统性能研究及系统构造的一种技术.计算机仿真类型各种各样,按照不同的分类依据可得到不同的种类划分.例如以模型的种类为依据,可将计算机仿真分为半实物仿真、物理仿真以及数学仿真.根据仿真时钟和实际时钟之间的比例进行相关划分可得出,计算机仿真可以分为三种仿真,即超实时、亚实时以及实时.若依据系统模型的特征进行相关分化可得出两种仿真,即离散系统以及连续系统. 1.2基本步骤 (1)建立问题及目标.首选需对仿真系统的相关处理对象进行确认,并且明确仿真的目标,也就是通常所说的促使某一问题得到有效的解决.(2)进行建模.仿真模型可以实现对研究对象的抽象描述,能使研究系统的属性特征得到体现.仿真建模特点显著,通常采用针对问题进行建模以及针对运行过程进行建模的方式.(3)数据采集.若仿真模型已经开始进行相关基本框架的建设.那么其所输入的数据必须是准确无误的,以此才能使仿真运行中模型的数学及逻辑关系得到有效利用,从而通过计算与分析得出可信的仿真结果.而离散系统仿真中,数据分布通常存在某种概率,所以,实际系统统计和调查的实施必不可少.(4)验证模型.需要验证仿真模型,判断其是否具有代表性,从而确保模型能够有效体现真实系统的特征及性能,促使仿真得到成功.(5)运用模型,分析结果.完成模型验证后,接下来就是仿真模型的运用.在运用仿真模型的过程中,需要确保初始条件和数据输入一致,进行多次仿真运行,才能通过仿真得到真实的统计数据和输出结果.建筑工程中仿真模型的运用,需要对某事件的概率和随机变量的期望值进行分析,也需要进行敏感性分析. 2计算机仿真技术在施工管理领域中的应用分析 2.1蒙特卡洛模拟(Monte-Carlo)在施工仿真中的应用 该模式方法是根据统计理论,对风险发生率或者风险损失数值进行研究和计算机计算.该方法的基本原理是使用数学模型(模拟模型)将研究对象进行代替,在模型中尽可能将所有的影响因素包含其中.模拟模型中使用具体的概率分布来描述各个风险变量的风险结果和其有关的概率值.然后采用随机的方式给出某个数值,然后根据该数值在各风险变量中的概率分布进行取值,完成各风险变量的取值后,可以模拟模型为依据得出风险总体效果.对这一程序进行重复,以产生的随机数为依据,得出风险总体效果确切值.计算机仿真的概念是在20世纪40年代冯•诺依曼最先提出,而计算机仿真中最早应用的方法就是蒙特卡洛模拟,起初该方法的应用只能对随机过程问题进行解决.现阶段,蒙特卡洛模拟在工程施工领域中的应用越来越广泛,主要体现在对成本以及进度的仿真方面.应用蒙特卡洛模拟于工程网络计划中,凭此对工程进度风险进行仿真分析,能够通过概率计算得出合理的工程工期以及明确工作中的重点,有助于施工管理人员工作的进行.而施工项目成本风险管理中蒙特卡洛模拟技术的应用,则能有效分析以及空时施工项目成本中的相关风险,对施工成本风险分析与管控具有十分积极的作用. 2.2循环网络技术(CYCLONE)在施工仿真中的应用 就循环网络技术而言,该技术能够在仿真系统和建筑建模中体现价值,是最先专门为建筑施工仿真而研发的仿真系统.其有效结合多项理论与技术,包括排队理论、网络计划技术以及计算机模拟技术,利用计算机实现模拟,可对各施工组织的工期和费用进行计算,也能对各项资源的利用率进行计算.CYCLONE模型的组成元素主要包括流水单元、节点以及矢线.其中,流水单元也就是模型中能够流动的部分,包括各方面的资源,例如人力、物力、财力以及控制信息等;矢线则表示的是各节点之间存在的关联以及流水单元的相关位置走向;节点通常可以划分为五种节点:第一种是一般节点.其主要表示非限制性工作和其主动状态,当流水单元经过此节点时能够稍作的停留,但工作仍然是在进行中.第二种是复合节点.表示工作的开始受控,只有确保所有要求得到满足后才能开始工作,所以,复合节点往往处于排队节点之后,而两者又同属于活动节点.第三种是控制节点.能够对流水单元实行监测以及控制.第四是排队节点.该节点主要对流水单元的被动状态进行描述.流水单元进入该节点后进入暂停状态,等其他排队节点满足要求后同时进入复合节点.排队节点是流水单元等待的停留场所.最后是职能节点.其功能在于合成模型中的各个流水单元,使其成为一个流水单元,并且该节点能够对数据进行统计和计算.CYCLONE具有以下优势,例如简单、操作方便、建模容易等,目前其应用已经比较广泛.有学者结合水电站导流隧洞循环施工的特点,将CYCLONE应用于施工仿真中,取得的效果比较显著.也有学者在土石方工程施工模拟中对循环网络技术进行应用,能够得出一些对于管理人员决策而言、具有重要参考意义的参数.此外,CYCLONE模拟同样也在隧道工程施工以及高层建筑施工仿真中得到应用,也取得一定的应用效果. 2.3地理信息系统(GIS)在施工仿真中的应用 地理信息系统,即GIS,是一门新型学科技术,其介于地球科学和信息科学之间,能够有效结合计算机技术以及地学空间数据,属于空间信息技术的范畴.该项技术是对地理空间数据库进行利用,进行集空间数据的采集,然后对其进行分析、操作、管理,最后进行数据显示,且通过地理模型分析,得出各种空间及动态地理信息.GIS使用属性数据和图形数据对空间数据对象进行描述,并通过用户标识码和内部代码连接两者成为公共数据项,促使两者相互对应.施工仿真系统是通过计算机采集、管理、操作以及分析施工过程中的各项数据,并且给出各种空间及动态信息.因此,GIS系统与施工仿真系统能够在多方面实现结合,GIS的属性、位置双向查询技术以及空间处理技术等,均可在施工仿真中得到应用.其中,天津大学对该技术的研究更为广泛,然而目前该项技术仅仅在水利水电工程施工中得到一定程度上应用.GIS技术应用于水利水电工程施工中,主要是在水利工程的施工导流动态可视化仿真中得到应用,建立导流三维可视化模型并采用三维动态演示方法,对三维动态模型进行演示.复杂地下洞室施工仿真系统中GIS技术的应用,使用可视化图像形象地表示大坝施工具体过程,从而使工程人员能够清楚地、及时地了解大坝施工的情况,促使施工组织水平得到有效提高.也有不少学者对施工仿真中GIS技术的应用进行研究,例如在隧道施工的可视化仿真中应用GIS技术,使GIS有效结合工程动态仿真系统,对施工过程中进行模拟,从而得到施工组织管理的一些数据信息. 2.4Petri网在施工仿真中的应用 1962年德国CarlAdamPetrified最先提及Petri网,现阶段,Petri网在自动化科学技术、计算机科学技术、机械设计与制造等相关仿真领域已经有了较为广泛的应用.Petri网属于一种网状的信息流,其节点通常分为两类,即条件、事件,基于节点的有向二分图进行token分布的添加,这些token分布能够表示状态信息.并且,根据引发规则改变事件驱动状态,从而使系统动态运行过程得到体现.Petri网凭借其具备的系统分析及验证方法,能够有效进行不确定性、资源共享性、并发性系统的分析.而建筑工程施工的复杂性,也正是在资源共享、并发性以及不确定性问题上得到体现,因此,建筑工程施工系统仿真中Petri网能够得到有效的应用.在20世纪90年代末,Wakefield等人最先提出在模拟施工系统中应用Petri网,改变了人们认为Petri网只适用于计算机网络及自动化制造技术的观点,并且完成有关仿真模型的建立.随着时代的发展,相继有学者将Petri网应用于工程项目的计划管理、搅拌站混凝土的生产过程的模拟、钢结构的施工仿真建模、公路工程的施工过程仿真、隧洞工程的施工仿真等,同时建立起相应的模型. 2.5施工仿真中虚拟现实技术的有效应用 20世纪末虚拟现实技术被提出,并且很快得到有关领域的关注.该项技术集成了多项先进技术,这些技术主要有计算机仿真技术、人体交互理论、人体工程学、传感技术、计算机图形学以及计算机技术等.虚拟现实技术中计算机占据十分重要的地位,通过计算机及有关输出、输入设备进行逼真、多感官三维虚拟世界的构建.有学者提出这样的观点:21世纪,虚拟现实技术将成为信息技术的典型.虚拟现实技术相比于其他信息技术,其具备三维空间表现能力、人机交互式操作环境具有实时交互性,能给人带来逼真的感受,使人机交互接口的研究领域更加广阔,也有利于各类工程海量资料描述的形象具体化.并且,虚拟现实技术能够将难以观察到的场景进行有效创建和再现,促使人们更好地了解和掌握所描述对象的运动变化规律.系统仿真技术可以抽象的形式,客观展示真实复杂的世界,并且展现客观世界的运动形式,应用虚拟现实技术能够促使系统仿真模型的验证更加合理有效,并且能够将仿真结果更好地进行展示.就目前而言,在军事、航天以及航空领域.虚拟现实技术的应用已经相对广泛.并且,虚拟现实技术在工程建模及仿真领域也将得到较好的发展.工程建模及仿真领域,由于工程规模较大、施工环境条件比较复杂,并且在建模及仿真过程中需要考虑全面,根据系统仿真的要求,选择适用的仿真技术,动画演示虚拟世界的造型,并且进行有效的交互设计,可使以上问题得到有效的处理. 3结语 总而言之,建筑工程施工程序具有较强的复杂性,其涉及到的不确定性因素也多种多样,施工方案是否合理、资源类别及数量是否满足要求,等等诸多因素均对施工进度产生较大的影响.如果继续采用传统施工计划编制方法,将始终无法取得令人满意的效果.在此背景下,施工仿真技术的出现与应用,能够促使这些问题得到有效的解决.目前,我国计算机仿真技术在工程项目施工管理中的应用已经取得较大的发展,例如蒙特卡洛模拟、循环网络技术、地理信息系统(GIS)、Petri网以及虚拟现实技术等均在施工仿真中得到一定的应用,并且取得较好的应用成效.随着社会的发展以及我国科技技术的提升,三维立体的可视化技术终将会实现,不仅能够进行一般仿真数据的提供,也能对施工具体过程进行展示,从而为建筑工程项目施工管理提供更有效的帮助,促使我国建筑行业得到更好的发展。 作者:林振文 单位:厦门软件职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术的发展应用 摘要:随着计算机技术和仿真技术的发展,仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题,提高了工作效率,可以更加形象直观地进行仿真实验,节约了产品开发周期,降低了开发成本,提高了产品质量。计算机仿真技术被广泛应用于生产生活中,并取得了较好的效益。本文通过对计算机仿真技术的发展进行分析,进而对计算机仿真技术的应用进行了探究,最后对计算机仿真技术的发展及应用进行了阐述,以期提高仿真技术对生产生活水平提高的推动作用。 【关键词】计算机;仿真技术;发展;应用 1计算机仿真技术简介 随着计算机技术的发展,计算机仿真成为可能,使用专门的软件,借助多媒体技术可以给人身临其境的感觉。仿真技术的发展,很大程度上得益于控制工程技术的发展,在控制工程中需要使用计算机进行仿真实验。计算机仿真技术的应用能够加快产品开发周期,提高产品质量,提高工作效率,减少经费开支。 2计算机仿真技术原理 通常情况下,计算机不能够对外界信息进行认知,因此需要建立相应的数学模型来反映事物的本质特点。通过数学模型能够清楚地反映出研究对象的特点,通过模型转换,使用计算机算法等将数学模型转化成计算机能够处理的形式,也即建立仿真模型。仿真模型是计算机仿真的关键,再进行仿真实验,通过仿真实验对之前设置好的模型进行模拟,获得仿真结果。对仿真实验的结果进行评价通常采用反向验证和置信通道法。 3计算机仿真技术应用 随着信息技术的发展,计算机仿真技术得到了广泛的应用,改变着传统的生产生活方式。计算机仿真在交通工程、制造领域、教育领域等都得到了较好的应用。 3.1交通领域 人和车辆是交通的主要组成部分,要考虑安全的前提下,提高交通效果。交通安全仿真通过虚拟技术,增加各种诱发因素,进而对某一路段的交通安全情况进行评价。计算机仿真可以有效地对交通安全进性评价。仿真过程能够实现可视化操作,能够更加直观地进行分析,不同于传统的数值仿真。比如,对某路段进行交通安全评价时,传统的绝对数和事故率方法可以进行评价,还可以在虚拟环境中设置不同的交通工具,考虑人的行为感知的情况下,进行评价。 3.2制造领域 制造业是国家的第二产业,对各行各业影响深远,汽车制造是制造业的重要组成部分。实验课题难度大,成本高。计算机仿真可以很好地解决这个问题,比如对碰撞试验来说,通过建立相应的数学模型,可以对实验过程进行模拟。 3.3教育领域 使用计算机进行模拟仿真分析已经成为当前重要的研究方法,在教学模拟实验中,采用多媒体可以很好地提高教学水平。计算机模拟实验能够在相关实验设计思想和方法的指导下,改变传统教与学、理论与实践的关系,发挥研究人员的主动性。计算机仿真模拟可以加深对相关理论的理解,提高实验水平。 3.4计算机仿真技术在其他领域的应用 计算机不仅仅在交通、制造、教育领域得到大量应用,在军事领域、消防、音乐等领域均有较广泛的应用。通过计算机仿真,可以使用模拟驾驶器进行模拟,从而降低战机、战车、燃油的损耗,在进行军事武器研发时,可以缩短研发周期,降低研发成本。计算机仿真在消防中的应用,可以对现场的温度、空气流动速度、火荷载、逃生路线等进行模拟,从而提高应对突发事件的能力,提高设计科学性。 4计算机仿真技术的发展方向和趋势 4.1计算机仿真技术发展方向 网络化仿真。仿真系统开发兼容性不强、开始周期长,费用昂贵,难以实现信息共享,随着计算机技术和网络技术的发展,计算机仿真技术取得了较大水平的提高。利用网络技术的优势,可以实现仿真系统共享。系统的网络共享能够提高资源的利用效率,避免不必要的重复开发,减少科研经费。虚拟制造技术。虚拟制造技术发挥计算机仿真技术的虚拟现实技术的优势,使用计算机完成对产品的管理和控制,虚拟制造技术已经成为计算机仿真技术发展的重要方向。 4.2计算机仿真技术发展趋势 随着计算机技术和仿真技术的发展,仿真技术很好地解决了各学科发展中的问题,很大程度上提高了工作效率,更加形象直观地进行仿真实验,节约了产品开发周期,降低了开发成本,提高了产品质量。计算机软硬件性能得到了较大水平的提高,进一步促进了仿真技术的发展。仿真技术主要朝着面向对象的仿真建模、分布式仿真、智能仿真等方向发展。 4.2.1面向对象仿真建模发挥计算机的符号处理能力,可以提高人们对仿真对象的认知速度,与传统的人工建模有着较大的进步。面向对象的仿真建模,可以最大程度提高系统的建模能力。此外,面向对象的仿真建模操作难度小,更容易使用,可以发挥仿真技术的优势。 4.2.2分布式仿真分布式仿真将不同分布位置的计算机通过网络进行连接,形成时间空间相互祸合虚拟仿真环境。分布式仿真系统由几个子模型组成。部分是仿真系统中,主要有动态、静态数据分割技术、功能分割技术等。 4.2.3智能仿真在仿真的不同阶段引入知识表达和处理技术,可以缩短仿真建模时间,提高模型效率,帮助用户做出最优决策,及时修正模型,界面更加智能化,增加仿真系统的寻优能力。 4.2.4其他仿真一些仿真可以实现高度的可视化,对仿真过程进行形象展示,便于研究人员真实地对仿真过程进行分析,易于理解。动画仿真能够将声音、视图等元素加入其中,交互性更强。 5结语 计算机仿真伴随着其他学科的发展而快速发展,随着计算机技术的快速发展,计算机仿真技术很好滴解决了其他学科的问题。计算机仿真经历了从简单的原型到物理模型,再到今天的动态显示仿真过程,并可实现可视化操作。多媒体技术、人工智能、可视化等技术同仿真技术的结合,仿真技术的发展和应用将更加广泛。在不远的将来,计算机仿真技术在生产生活中会发挥更大的作用,促进社会经济的发展。 作者:王振泽 单位:公安海警学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术与信息处理的结合 摘要:计算机技术随着经济的进步和社会的发展,在不断得到完善,在一些领域已取得了惊人的成果,尤其在计算机仿真技术方面,已是非常成熟,利用仿真技术可以建构可视化三维模型,节省了大量成本,带来了方便,为各行各业的而发展做出了巨大贡献。笔者主要介绍计算机仿真技术对信息处理的意义,讨论计算机仿真技术与信息处理的结合。 关键词:计算机仿真技术;信息处理;可视化;三维模型 随着行业数量和体量的增多、增大,加上高新技术的助推,海量信息的处理就成为了各行各业关注的重点,与人工处理不同,利用计算机技术可以减少大量人力、物力,这也是计算机技术在信息处理方面得到推广的主要原因。计算机仿真技术作为计算机技术的一种,为信息处理提供了更快捷、更有效的方法,因此,只有深刻理解计算机仿真技术,才能更好地使计算机仿真技术与信息处理结合,对于信息处理的水平提升具有重要意义。 1计算机仿真技术 1.1计算机仿真技术的含义 计算机仿真技术,顾名思义,是仿和真的结合,利用先进的计算机技术,实现对目标物件的仿真,使其达到目标物件的大致轮廓及特点特征,通过命令及语言的输入,实现三维模型的可视化,实现对物体的模拟,在物体还没有建立时,已对其的基本轮廓、物件组成、彼此关系有了一个事先了解,这对全面掌握物体信息具有重要意义。目前计算机仿真技术已被应用到很多行业,例如建筑、地理、航天、生物、医学等,为科学技术的发展做出了巨大贡献。 1.2计算机仿真技术的技术分析 1.2.1物体数据模型构建计算机仿真技术对于模型的建立,首先应建立在数据上,通过演绎和归纳两种方法,将模型的信息形成彼此关联的链条,最终建立起数据模型。演绎和归纳两种方法,一般情况下,选择一种方法就能达到数据模型建立的效果,有时对于样式复杂的模型需要多重的方法,这就要求演绎和归纳两种方法相结合。利用演绎法,首先需要采集模型的基本数据,然后对采集的数据进行参数设计,并根据数据的特点进行演绎分析,让数据之间建立起相关关系,数据模型根据其关联性也就建立起来了。 1.2.2物体仿真模型的实现相对于仿真数据模型的建立,物体仿真模型的实现需要数据建立的程序化,建立程序化需要复杂的编程过程,即计算机编程、数据模型程序化、物体仿真模型实现。物体仿真模型的实现过程是复杂、众多的,需要技术人员准确分析模型的特征特点,然后利用编制程序进行仿真模型化,最终实现模型的程序化管理,建立仿真模型。 1.2.3仿真模型验证仿真模型验证需要数据验证和结果判断,仿真模型的结果是否有效,与数据模型的建立有直接关系,因此,检查模型成果首先验证模型的数据,检查数据是否有不合理的部分,在检查过程中可以利用边检查边修改的方式,这样更具有准确性,检查过后,需要判断模型结果,最终判定模型是否达到标准。以上验证过程是检查一个模型成功与否的重要手段。 1.2.4计算机仿真的类别分析计算机仿真技术应用广泛,实用性强,由于仿真技术的精度高、技术含量高,且经过多年的发展慢慢具有针对性,下面对计算机仿真技术进行分类,主要包括两个方面,即OOS及DIS两种,从形式来讲,OOS是面对对象的仿真技术,而DIS强调的是营造内环境,计算机交互互访的仿真模式,从差别上可以反映两者的区别,同时也强调仿真技术的形式多样,技术特点突出,反映仿真技术发展到今天的地步逐渐成熟。 2计算机仿真技术与信息处理结合的分析 计算机仿真技术与信息处理结合是一个真命题,两者本身是相对独立且又密不可分的,同时兼具优势特点,随着科学技术的发展,仿真技术需要做到更加准确、更加有效,计算机仿真技术与信息处理结合已是趋势,目前计算机仿真技术很大程度上依赖信息处理,根据结合后与结合前比较分析来看,与信息处理结合提升了仿真技术的显示效果,完善了所需的仿真实验。对于信息处理,可以把繁杂无用的仿真数据信息处理简单化,减少计算机运行内存,加快计算机仿真的运行效率,对于信息的处理成果来讲,可以使看似不相关的信息可视化,有效提高准确率。计算机仿真技术与信息处理结合,是技术要求,对于信息管理、仿真效率进行的程序化、精细化管理,使其得到所需的效果。 2.1计算机仿真技术与信息处理结合的处理措施 2.1.1注重关键信息通过以上的探讨,我们了解到理想的效果,离不开关键信息的选取,在计算机识别中,摒弃无用信息,提高科学识别关键信息的能力,最终实现精准模型的可视化。尽管软件编程可以使信息链条程序化,减少人为影响,最终实现数据信息化、图形化、可视化,但是在计算机仿真技术应用时,应以减少信息冗杂为目的,使程序信息条理化,减少计算机识别信息的难度,最终实现简单、精准、有条理,这些都离不开关键信息的选择。同时不同的专业应划分明确,对于不同行业在信息输入时应认为界定,这样在关键信息的选择上,更加高效,目标明确,程序运转快捷,可视化加强。 2.1.2进行合理模拟进行合理模拟是计算机仿真技术与信息处理结合的重要步骤,解释来源于对信息的理解,同样取决于对信息的分析,然后才能进行模拟,这样才能是在精准的模型仿真设计,总结起来,进行合理模拟对于计算机仿真技术特别重要,而且选用正确的方法,也是计算机仿真技术不可缺少的步骤,如果缺少这个步骤,模拟会出现很多预想不到的问题,无法得到满意的结果。在模拟过程中针对其中的不足,调整将要输入的重点信息,让计算机仿真效果更加理想。 2.1.3信息计算计算机仿真技术依托于对信息的处理,信息处理主要的方式是对于信息的程序化处理,重点是对数据的处理,从专业角度来看,主要是对于信息的计算及对于数据的程序化两大方面,这样也回归到,信息是模拟的源头,计算是计算机仿真技术的关键点,最终也是计算机模拟的关键所在。信息计算不光是数据的计算,还包括图像的计算,图像信息的计算将导致图片的识别度是否真实有效,以上几点都是信息处理的基础,说明信息计算在信息处理中的位置,因此,一套完整的计算机信息计算模式,对于完善信息处理具有重要意义,它也是实现计算机仿真技术与信息处理结合的关键,对于能否实现仿真模型,具有决定性意义。 2.2计算机仿真技术与信息处理结合的解析 2.2.1计算机仿真技术与光处理相结合从技术上来看,光处理技术是比较先进的,技术性指标较为明显,也是计算机仿真技术所需要的,首先光处理容量较大、速度较快,还可以并行,这十分符合计算机仿真技术的硬性要求,因此,把光处理技术分为一类技术。通过将光处理与计算机技术相结合,兼具了计算机对二维图像处理的显著优势,由此导致对于图像信息的识别增强,对图片的处理能力大大提升,以现有的软件CAI及CAD为例,都是光处理的新手段。实践表明,计算机仿真技术与光处理相结合,进一步带动了计算机仿真技术的发展,提高了模型显示与图像识别能力,使仿真实验更加完善,改变了以往仿真技术的粗糙模式,使技术更加精细化,计算机仿真技术与光处理相结合,使得模型的可视化程度提高,虚拟信息更加真实化,大大提升了所需信息的准确性。 2.2.2计算机仿真技术与软件信息处理相结合除了前面所提到的计算机仿真技术与光处理相结合的模式,还有一种比较重要的模式就是计算机仿真技术与软件信息处理相结合,它与光处理不同,强调的是信息处理的灵活性,这是它的一个优势特点,以典型的Matlab软件为例,它是计算机软件中的一种,它有两大特点,一是矩阵运算,二是信息处理。在运作过程中,主要是对信号及输入信息进行仿真模拟,利用原有的计算机技术,开展信号信息的可视化,最终实现仿真模型。从整个输入及运算过程来看,软件信息处理更加快捷,运行效率更高,效果更明显,功能更加强大,安全性能更高。近些年来,计算机仿真技术与软件信息处理相结合模式越发普遍,极大推动了计算机仿真技术的发展。 3结语 计算机仿真技术的出现,改变了人们对于计算机技术的认识,为各行各业提供了前所未有的便利,但是我们应清楚认识到,计算机仿真技术的进步,离不开信息处理,信息处理功能的强大与否,直接影响计算机仿真技术的真实性。笔者从计算机仿真技术的介绍开始,同时正确理解信息处理在计算机仿真技术中的作用,探讨计算机仿真技术与信息处理结合的措施,以及计算机仿真技术与光处理相结合的方式方法,计算机仿真技术与软件信息处理相结合的模式,最终对于计算仿真技术与信息处理相结合进行完整的阐述,对于此项内容的研究分析更加完整。 作者:安秀芳 单位:徐州工业职业技术学院 计算机仿真论文:电工实训课程中计算机仿真技术的应用 摘要:随着计算机仿真技术的日渐成熟,其成为高校实验室、实训室的辅助教学也必将成为一种趋势。如何将这些先进的计算机仿真手段运用到高校的电工实验教学中去,使之为教学服务,提高教学质量,是高校教师所面临的一个新课题。 关键词:仿真技术;电工;实训教学 1项目的意义、现状分析 2014年,在学校的大力支持下,我中心扩建了电工实训室,学校结合实际情况,选用合适的实验设备,并配套和完善了实训室硬件设施,使实训室成为了我校工科学生电工实训教学基地,并为之创造了良好条件。同时,实训室配备了计算机,实现了网络化实训教学,并提供了计算机仿真设计软件(宇龙机电仿真软件)的教学环境和条件。在电工实践训练教学过程中引入计算机仿真实验平台后,学生可进行一些虚拟仿真实验,其意义也是对传统电工实训教学的一种有利的补充,是对传统实验教学方法的充实与改进。使用计算机仿真软件作为实训平台,利用其元器件全、界面直观、操作方便、电路分析手段完备等特点,学生根据指导,自主在模拟实验台上设计实验,待设计成熟后,再在实物设备上进行实验,这样可以大大提高学生的效率和兴趣。利用仿真实验平台,可以充分调动学生的主观能动性,对于某些不易观察到的现象进行仿真分析,可保存仿真结果、以做进一步的分析和处理,对实验数据的分析处理方便快捷,提升了实验水平,更有利于学生对实验现象的观察和分析。但由于各种原因也出现了一些问题。具体如下:(1)实训对象范围狭窄:目前,我校电工实训教学仅面向全校理工类专业同一届学生(大二或大三年级)学生开设。实训对象范围狭窄,不能够实现大学四年不间断的教学目标。另外我们的实训室还没有达到完全开放,对于一些创新能力较强的学生,不能提供一个良好的平台。(2)教学内容偏少:在电工电子实训课程中,电子工艺实训十几年来一直以组装调试收音机项目进行,实训内容已显得陈旧。2010年起中心尝试将室内配线纳入其中。目前电工实训教学内容有:1)常用电工工具的使用;2)导线的常用连接;3)室内照明线路:一地控制和两地控制;4)机床电路。电工实训教学刚刚起步,该课程设置内容不够丰富,略显简单。不能完全满足大学本科生的求知和自主创新欲望。2013年引入了机电实训仿真软件,采用虚拟仿真技术,我们只需要计算机,在计算机房就能完成很多实验。2014年又投入140万进行了电工实训平台基地建设,扩大了电工实训课程建设的空间。(3)教学模式与手段使主体作用不能得到充分发挥:在之前的电工实训中,由于课程内容和实训设备局限性,大大限制了同学们自由发挥的空间。一些基础扎实、创新能力强的同学完成规定项目后,意犹未尽。还想做一些其它感兴趣的、实用性较强的电路实训也只能望而叹息。现有的传统的教学模式使主体作用得不到充分发挥。教学方法与手段不能充分调动学生积极性。利用模拟仿真技术进行理论教学,可以将复杂问题简单化,抽象问题形象化,理性知识感性化,让我们的学生在理论学习时不感到枯燥,调动起他们的思维,让学生在不断的探索中学习。在电工实训平台上,学生可以自主操作,提升了学习的主动性,也增强了创新意识。此项目的顺利进行,不仅是我们教学理念的创新,教学内容的创新,也是教学体制的创新。使我校的基础实训逐步的向现代化、多元化、多层次、开放式的方向转化。构建与现代科学技术发展水平相适应的基础工程训练平台。 2项目实施方案及实施计划 2.1研究与改革的内容、目标和拟解决的关键问题 (1)研究与改革的内容和目标:1)改革原有“教学、实操”实践教学模式,引入仿真实训教学环节,按照创新理念培养目标,构建“教学、仿真、实操”电工实训教学模式。同步优化电工实训教学内容;2)改革目标以突出学生的自我参与,体现技能训练的操作性、过程性、情景性、交互性,使学生了解工作场景、熟悉操作步骤、规范操作方法、培养职业意识;3)新引入的仿真实训教学平台,可以扩大学生的实训范围,为一些对电工方面感兴趣、创新能力较强的学生,提供一个良好的开放式平台。(2)拟解决的关键问题:优化以创新理念为培养目标的电工实训教学内容,确立“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式,优化电工实训教学内容,修订并编写教学大纲、教案、讲义等 2.2实施方案方法及可行性分析 实施方案方法:(1)前期调研,即研究、分析当前多所高等院校实践教学环节,以及通过对老师学生的调查,了解对新实训项目内容、教学模式及课程安排的意见和建议;(2)分析总结,即该专业教师对提出的意见和建议进行分析研究,总结出适合我校电工实训课程的教学内容和课程体系,找出以创新理念为培养目标“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式,优化教学方法与手段;(3)实践尝试,即根据初步确定的方案进行小范围实践尝试,将出现的问题再进行整理分析总结;(4)优化确定:将实践尝试中的问题进行整改,优化课程体系和教学模式。使教学体系更加完善。可行性分析:我基地现拥有2个电工实训室,电工仿真机房和电工实训平台也基本就绪,能满足140多学生进行实际操作和理论学习。为本项目的顺利进行提供有力的保障。 3项目预期的成果和效果 该项目最终将在全校所有理工科类专业实施,最大限度的让学生实现独立动手能力,提高学生的创新能力。受益人数每年约4000人。 4本项目的特色与创新之处 本项目的创新之处在于针对我校电工实训课程教学现状及其存在的问题,秉承传统与时俱进,将虚拟仿真技术应用到电工实训教学,确立一套适合我校实际教学情况的以创新理念为培养目标的“教学、仿真、实操”一体化电工实训教学模式。优化了我校电工实训课程的教学内容。通过对电工实训教学全方位的优化改革,切实地提高我校理工科类学生的实践动手能力和就业竞争力。 作者:冯强 单位:内蒙古科技大学工程训练中心 计算机仿真论文:计算机仿真在制造业的应用 摘要:随着我国科学技术的快速发展,使得我国的计算机仿真技术得到了质的变化,并且,它也是当前我国信息化社会下的产物。另外,我国本来就是一个制造业大国,通过把计算机仿真技术应用到我国制造业的发展中具有非常重要的作用。本论文对系统仿真类型进行了简单介绍,接下来,对计算机仿真在制造业中的应用及发展现状进行了详细的概述,最后对计算机仿真技术的热点以及对我国制造业的影响进行了研究,希望本论文的研究工作能够为我国计算机仿真技术在制造业中的应用与发展提供一点借鉴意义。 【关键词】计算机仿真技术 信息化 制造业 1对系统仿真类型进行概述 顾名思义,“仿真”就是对现实世界的物体进行模拟的一种状态,使其达到逼真的情形。在工程技术领域,经常采用系统仿真技术来研究相关事物,如通过系统模型的相关实验来研究设计或者存在的某个系统。 2对计算机仿真技术在制造业中的应用以及发展现状进行概述 由于我国是一个制造业大国,并且制造业在我国的国民经济收入中也占很大的比例,因此,国家及企业都非常重视我国制造业技术的发展。随着我国科学技术及制造业的进步,使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速发展。而系统仿真技术作为工程领域里面的一个重要手段,其被大量应用到我国制造业进行研究及实践,从而产生出一些先进制造技术。对于系统仿真技术而言,如果从本质上面来讲,其就是通过建立仿真模型,然后再对仿真模型不断进行实践模拟的一种先进技术。它的实现过程主要是由仿真语言、计算机高级语言、以及计算机仿真软件来实现,具体情况如上图2-1所示。可以很明显的看出,对于一个典型的仿真软件来讲,它主要包括程序包、仿真语言、仿真环境三种不同的形式,它的覆盖功能也不是完全相同的,并且,从下到上是大致的反映了计算机仿真软件的一个发展情况。随着相关技术的发展,直到上个世纪80年代后期,出现了一体化的仿真环境。随着我国计算机技术的进一步发展,开始出现了面向对象的并发执行机制,这样,就非常容易的实现在数据库管理的基础之上来对实验及模型数据、以及实验仿真的结果等进行统一的管理,与此同时,人工智能等相关的先进技术也开始应用到仿真建模、运行以及对仿真的结果进行分析之中。另外,广义的制造系统的相关仿真器也开始大量出现,在某种程度上面很好的实现了对制造系统进行的非语言建模、以及模型数据驱动等相关的重要功能。比较典型的一体化仿真软件有TESS等,广义的仿真器有FATOR等。 3计算机仿真研究的热点以及对我国制造业的相关影响 自从上世纪末以来,随着我国制造业的竞争不断加剧,产品生产周期不断缩短,这样就导致系统仿真技术不断向横向的方向发展,在制造业里面比较典型的就是“虚拟制造技术”的发展。根据虚拟制造的概念可以得知,需要先采取计算机来模拟整个产品的设计及制造过程,这样便于发现各种问题,并且在产品制造之前就把问题解决掉,从而提高生产效率及产品质量。随着制造业的发展,仿真技术在我国制造行业里面的又一个重要研究热点诞生,即虚拟产品的开发(VPD),它最早是来源于并行工程的思想。并行工程技术(CE)在对产品进行开发之前就对产品的整个生命周期进行全面的考虑,这样,对解决相关产品的设计以及开发之间的矛盾是非常有益的。而虚拟产品开发是在并行工程的指导下,把大规模的产品数据管理系统以及CAD等产品设计系统等进行综合起来,从而进一步的形成虚拟产品的开发环境,这样就可以在该环境下进行产品的策划、设计等,以及预测产品在真实环境下的相关特征、功能及性能等,这样在进行实际设计、生产的过程中,可以减少反复或者变更等的次数。VPD技术能够深入到各种复杂产品的制造之中,从而为企业产生巨大的经济效益。随着计算机技术的高度快速发展,对仿真技术的相关应用已由单一的形式向复杂性的方向进行发展。由于现代制造企业面向全国甚至全世界,因此,它的仿真对象也是分布在不同的时空,在这样的背景下就产生了分布交互化仿真技术(DIS)。对于这种仿真系统来讲,它所包括的内容有:构造实体、实体-虚体、真实方面的实体等,并且,这些实体是可以基于不同时期的相关技术、不同产品的相互组成、不同的系统方面的目的、以及不同生产厂家的相关技术等,对于这样的复杂情况是允许他们进行交换操作的。分布交互化仿真技术(DIS)通过采用计算机网络将分布在不同地点的仿真设备进行连接起来,这样便可以通过实体之间的数据方面的交换构成时空到合成仿真环境的一种比较先进的仿真技术。如今,在我国制造业中已经产生了虚拟企业或者类似于DIS的虚拟研究开发中心等。就目前来讲,比较出名的就是香港城市大学与香港生产力方面的促进局共同构建的快速科技中心,它就是虚拟研究开发中心。由于当今社会是动态快速发展变化的,人们的需求更多转向个性化、多样化等方向,因此,对于制造企业来讲,它们就要抓住市场的需求,然后采取方式(如柔性生产制造)来快速响应市场需求,这样才能够为企业获取更多的市场利润,但是,通常情况之下,由于企业在短期内存在相关资源欠缺等方面的局限性,在这样的背景下,企业要想获得市场机会,它们就有可能通过互联网来临时连接成一种动态方面的联盟-也就是所谓的虚拟企业。 4结束语 随着我国社会的不断发展,导致计算机仿真技术的发展也日新月异。在制造业中,对于整个产品的生命周期来讲,仿真技术都表现出其强大的发展潜力。在当今制造业竞争激烈的社会,计算机仿真技术在制造领域的应用及发展在不断的扩展,其功能也更多的面向可视化、智能化生产、绿色制造等方面不断发展。 作者:何勰绯 计算机仿真论文:化工中计算机仿真技术研究 摘要:目前,计算机逐渐被普及到生活生产各个方面,并逐渐被拓展至化工行业内应用,计算机仿真技术化工行业内应用范围渐渐被扩大,某种特殊程度上促进化工行业可持续发展。本文由计算机仿真技术化工行业应用角度阐述该技术优势,以及对其应用必要性,希望可以对相关工作者带来一些启示。 关键词:计算机仿真技术;化工;应用 伴随科学技术逐渐发展进步,化工行业设施装置逐渐趋于大型化、复杂化发展,自动化水平逐渐提升,操作要求更加严格。需要相关操作人员与技术人员渐渐提升自身业务能力与水平,不单确保生产设备能够稳定安全与长期运行,还需要有关工作者对于发现事故做到尽快合理处理,争取避免有所损失。在化工行业里,传统培训体系偏向于师傅带领徒弟传帮带形式,而有关工作人员对于故障处理的能力,通常要靠长时间实践积累为主,还要具备资历师傅将其所掌握的原封不动传授给徒弟。该方式比较真实,但却受到授培训时间与周期限制,培训内容缺少丰富性,某种程度上有可能增加相关工作者独立上岗时间,不符合生产技术可持续发展与生产装置更新所需。 1应用计算机仿真技术重要性 化工行业常需要针对部分具体工程设备与工艺流程予以操作,才逐渐深入至岗位操作人员,然后通过培训,培训工作通常结合实物挂图与微缩器具将知识传授出去,传授过程比较枯燥。实物挂图与教具基于实用因素与经济因素,并不选择大尺寸,致使所有培训工作人员详细掌握相关操作与原理。结合3D技术绘制能够让设备形象更趋于逼真化,可做任意旋转,使培训工作人员可实现全方位观察工艺与设备[1]。结合Flash技术制作设备动画有效代替挂图,对设备动态进行演示的时候更为生动形象,帮助相关人员针对设备工作原理予以掌握,能够很好带动培训人员热情。并且,使用设备较为方便,对使用要求可以很好满足。 2基于计算机仿真技术化工数据模型 结合计算机做仿真模拟,是把化工过程数理带入计算机当中,接下来经计算机把工艺过程进行模拟与反映。所有原理基于人为因素转变,可以得到与之匹配反应过程与反应结果变化值。通常情况下它存在下述优势。其一,友好人机交互界面。当前,诸多化工业模拟软件设计规则都以微软公司为基础,使相关工作者能快速上手并投入相关操作中,让相关人员感到轻松便捷,培养浓厚实验兴趣,并充分调动起工作积极性与能动性。其二,对工程装备的性能反应较为真实[2]。要充分分析化工设备反应过程,建立同它相互匹配模型,凭借实验把所有过程全权反映出来,对操作工人熟练快速掌握操作技能非常有利。我们在下述文章中列举一个化工工业常会涉及到的一个模型,希望可以供相关操作人员参考。计算机仿真系统具有许多特点,如重复、复杂性和多个,20世纪50年代初,西方国家一直在计算机仿真系统的动态和静态特性进行了研究,并取得了非常重要的影响。仿真系统对我国化工行业也进行了一系列的设计和研究,但也限于静态研究范畴。 3针对电子数字方面的研究 基于计算机仿真系统的特点,可以把它看作是非线性的本质,及其相对高阶的时候,分析方法和经典控制理论,计算机模拟在化工系统动态性能研究是非常困难的[3]。本文通过计算机在电子数字计算机系统微积分方程,计算,介绍了结合时域动态性能指标体系,这将最终调整方案出来。第一,系统是稳定的;第二,在数值计算时,系统的输入值等于0.0123;第三,在排除干扰因素,把化学工作在正常状态;第四,干扰因素考虑在内的情况下,各种干扰因素也作为单独的个体来处理。本文通过预测校正格式,欧拉方法是迭代微分方程数值积分计算。 4计算机仿真系统的改进方案 当前,化工仿真系统应用范围很广,但由于化工设备操作和较大的工艺流程不同,当前的仿真软件,仿真机器,更好的培训新员工无法满足,因此,未来的新的仿真技术和仿真软件的发展空间仍然是大[4]。未来,应该与自动控制理论相结合,适当参考校正环节能有效地改善系统动态性能的质量,使其有较高的稳定性和抗干扰能力。可以连接到气体的输入端仿真系统的微分和积分负反馈环节,最终会使动态性能大大提高,它相当于系列的介绍和链接。我们计算的结果可以看出,只要相应的参数选择正确获得超出预期的效果。微分和积分部分的结构可以被视为一种天然气供应预感桥,放置在相同的速度管道温度传感器已经变成一座桥两个手臂,表达时间常数很小,时间常数相对较长。仿真系统的输入结构的负面反馈链接到系统具有更好的动态性能。基于基本知识理论,修正的链接对系统控制精度的影响,通过计算结果我们可以看到,只要精心挑选的组件参数,达到理想的效果是指日可待。我们提倡这项计划的最明显的特征是它简单易操作,换句话说,只要其中一个传感器连接到导管,同时本文串并联在同一桥臂上面的。连接到放大器的输入和先进的网络,结合线性系统的自动控制原理做提前修正原则,与放大器的输入电阻和电容组成先进的网络,可以很好的改善系统的动态品质。讨论上述3种改进方案是基于先进的理论为基础,由计算结果可以看到,他们所有的3种基本上可以改善系统的动态品质。第一种和第二种的系统还可以明显改善方案来提高抗干扰能力。和改进项目的这些类是基于现有技术的前提下,没有相对比较容易实现的障碍。当然,想把他们对实际系统的引用,还需要很长一段时间。 5结语 目前,计算机仿真技术生产与培训方面应用比较多,所以,要着重强化对仿真软件与仿真机器开发设计,计算机仿真技术进一步推广,要对该项技术加速深化,让它的应用范围与性能得以提升。计算机仿真技术应用,促进高新技术更进一步发展,促进科学技术加速发展,同一时间为化工行业提供更为广阔发展空间。未来可持续发展当中,化工行业把握计算机仿真技术应用措施,为企业赢得更多收益。 作者:宋丽萍 梁成刚 单位:包头轻工职业技术学院 计算机仿真论文:工业工程实验课程计算机仿真技术研究 摘要:为了应对工业工程在有关工业系统设计、管理及优化等综合性实验课程开发难度较大的问题,该文提出将计算机仿真技术与项目教学、案例教学相结合,实现了“教、学、做”一体化,并且,在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时,减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了实验经费,而且克服了时间与空间上的限制,使得工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。 关键词:计算机仿真;工业工程;实验教学 计算机仿真技术是继数学推理与科学试验之后认识世界自然规律的第三类基础方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学是指利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境,让学生在模拟的情境下进行探究和学习。这种教学方法生动形象,接近现实工作场景,有利于提高学习兴趣,使学生在短时间内进入相应情境,真实的体验如在现实中执行任务的感觉,以达到更快掌握技术手段的目的,而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景且不受行业限制,使学生对实践问题的认识更深入,采用的应对方法更灵活。由此“计算机仿真技术”便成为专业学习及实际应用中的重要方法和技术手段。工业工程作为管理科学与工程的二级学科,其人才培养目标是培养出面向生产、管理、服务的高级专业技术和管理人才,面向的工作岗位主要有制造业现场管理、产能计算、生产计划与控制、项目管理、精益生产等,以及服务业的流程优化、工作研究等。其中,制造业涉及行业范围广、产品种类多、工序过程各异,因此,在教学过程中需要通过一系列系统的实验项目培养学生专业的问题提炼能力及问题分析能力,并采用专业的技术方法和手段有针对性的对问题本质进行处理。然而,正是由于工业工程方法应用行业的广泛性及多样性,使得我们不可能如其他5类工程学科般拥有自己典型的实验实训设备,亟需我们在实践教学过程中探索新的教学方法与实验支撑技术。 1工业工程实验课程教学现状分析 工业工程类实验课程的教学,在传统的教学模式中,主要是以“理论课+实验室”的模式,强调学生对工业工程专业基本方法和技能的掌握与应用,如,工作研究、动素分析、人机工程、物流工程、流程优化、现场改善等基本技能与方法论。传统的实验教学过程中,基本上遵照如下流程:首先,引导学生进行以上理论课的学习,使学生知道、了解并掌握这些基本的专业手法与技能;其次,通过开设相关实验课程让学生对所学的这些技术方法展开实践,从而帮助学生达到训练并养成工业工程专业素养的目的。然而,目前所开设的相关实验课程均是就某一独立技术方法而展开的较为单纯的技能训练,如,工作研究的实验主要是针对动作研究、动素分析、生产节拍平衡开展具体分析过程实践,帮助学生深刻体会这些基本专业手法的实际应用场合;人因工程,主要是通过系列人因实验带领学生亲身体验,感受高度、亮度、颜色、频繁度、规律度等人因影响因素带给人视觉、听觉等感官的切实感受,从而探讨基于人因的合理化设计、布局及工作安排;设施规划布局则是基于物流分析方法,通过物流强度度量,分析部门间的相关性强度,从而为合理布局、物流优化提供有效参考。以上这些实验均对学生在工业工程专业基本方法技能的培训上起到了有效效果。然而,却并未在促进学生养成工业工程职业素养上发挥强化作用。原因在于,缺乏像物流工程、系统工程、系统建模及仿真优化等这类有关工业工程系统设计、管理及优化的主干课程的综合性实践项目,要设计出针对本专业基本技能方法的综合性实践项目,需要的制造业相关设备、产品品种等数量巨大,且耗费大、成本高,很难从实际操作入手,计算机仿真方法不失为解决此问题的一种有效方法。基于计算机仿真技术的虚拟教学则以其高效率、低成本、内容丰富、性能有效和安全等优势得到越来越多的应用和推广。因此,应该将“项目教学”“案例教学”“教、学、做”一体化和基于计算机仿真技术的虚拟教学的方法结合起来,充分发挥各自的优点,提升实践教学效果。基于计算机仿真技术的虚拟教学很容易与其它先进的教学方法相结合,因此,在工业工程类实验课程的教学中,将基于计算机仿真技术的虚拟教学与其它教学方法相结合,有助于提高实验课程教学效果,而且成本低、效率高,使学生可以不受场地、行业、设备与产品的限制,使学生更好的掌握专业技能和方法,并通过基于计算机仿真平台开发的综合性实践项目,锻炼学生的工业工程系统设计、管理及优化的综合能力,培养学生的专业素养,从而促进本专业人才培养效果的提升,计算机仿真技术在工业工程类实验课程的教学中具有重要的意义。 2计算机仿真技术在实验课程教学中的应用 计算机仿真技术为人们提供了一个理想的实践教学手段,目前国内外已经普遍将其应用于军事训练、课程教学、运动训练以及医学研究等方方面面。美国是计算机仿真技术虚拟现实的起源地,现在美国计算机虚拟仿真技术的发展水平也比较高,在这个领域代表了国际先进水平,也是第一个把虚拟仿真技术应用在教育教学中的国家,目前在感知、用户界面、后台软件和硬件等几个方面,形成了一个比较系统的虚拟仿真教学仪器架构。如,美国的卡罗莱纳州立大学利用Java技术建立了基于Web的探索式虚拟物理实验室,主要有以下几个模块:基于JavaApplet的虚拟实验设备和实验设施、相关的实验课程模块、实验结果评价模块、协作模块。在欧洲,英国在计算机仿真技术虚拟现实的相关领域处于领先地位,研究出了虚拟仿真软件包,并应用在教学仪器和工业安全培训等方面。如,英国的诺丁汉大学在教育和学术方面对虚拟仿真技术进行了研究与探索,其目标主要在于探索桌面虚拟仿真的输入设备应用上。此外,该小组还和其他学校紧密合作,将其仿真系统应用在了特殊学生教育中。在中国,目前各个大学和科研机构也广泛采用计算机仿真技术建立虚拟场景进行相关领域的教学与研究。例如:中国科技大学开发出第一套基于虚拟仿真的教学仪器系统——利用虚拟仿真技术进行几何光学实验平台的开发,系统将计算机辅助教学仪器的智能化仪器、计算机技术、虚拟仿真和物理教学仪器等有机结合,把物理教学仪器系统推进到了新的领域;北京润尼尔网络科技有限公司以北京邮电大学强势的网络、通讯、电子三门学科为基础,采用JavaApplet技术、B/S结构、J2EE框架,为解决高校日趋紧张的实验设备及实验场地等实验教学问题,由北京邮电大学网络教育技术研究所组织精英力量,经过多年研究,开发出了配套的虚拟实验系统。通过对国内、外的基于计算机仿真的虚拟现实教学应用情况进行对比,我们发现:当前,国外基于计算机仿真的虚拟实验比国内开发时间早,应用相对成熟,不管是在仿真器材还是仿真软件上都比较丰富、且功能较多;同时,国外很多成熟的仿真实验产品价格普遍偏高,且技术难度也不太适合本科学生,更适合研究所或工程师使用。尽管如此,我国还是有很多现行的成熟的计算机仿真软件供我们选择,这些成熟的仿真软件具有界面友好、可扩充性、支持二次开发等特性,甚至大多实现模块化利于定制化实验的开发,基本上能满足国内高等院校实验教学需要及丰富的仿真实验需求。因此,国内很多高校及科研院所普遍采用购买成熟的仿真软件产品,基于自身的仿真实验需求进行对应的二次开发,从而设计出适合自己的基于计算机仿真的虚拟实验平台,并得到了很好的应用发展。就工业工程类实验课程而言,现在市面上流行的仿真软件,如,Flexsim、witness、em-plan等都能提供给我们一个良好的仿真实验平台,供我们在这些平台上进行综合性实践项目的构建和开发。 3基于计算机仿真技术的实验教学模式开发 在深度分析学生学习特点和企业真实需求的基础上,基于建构主义学习理论和混合式学习理论,按照社会发展对人才培养的要求,结合计算机仿真实验教学设计的基本原则,借鉴信息化和项目教学、案例教学设计方法,探索出基于实践项目、真实案例和工作任务的计算机仿真实验教学模式,实现了“教、学、做”一体化的实验设计。该模式由“项目导入、制定计划、实施计划和成果展示与评价”4个环节组成,其中,计算机仿真实验教学贯穿了该模式的所有环节。下面简单介绍该模式的具体实施方案。 (1)在“项目导入”环节,专业教师的活动包括:借助选定的计算机仿真实验平台,导入项目任务及目标、展示项目结果,让学生对项目有一个直观的认识,然后再布置具体的实践任务;利用计算机仿真实验平台,让学生明确自己应当完成的具体任务和完成任务后可以获得哪些知识以及达到什么样的技能水平;在充分考虑学生的现有知识和能力水平的基础上,适当采取分工协作方式,安排具体的任务完成时间及成果的评定方法等。 (2)在“制定计划”环节,学生的活动包括:通过自主学习、分工协作等方式,对具体实践项目的目标、任务进行分析;确定任务所涉及的专业方法和技能手段,充分应用已掌握的专业知识和能力,借助计算机仿真实验平台,设计出仿真实验模型帮助决策与优化;确定仿真实验任务的实施步骤,为仿真实验任务的实施做好充分的准备。 (3)在“实施计划”环节,学生的活动包括:在计算机仿真实验平台上,按照拟定的计划,逐步完成实践项目的仿真任务;在完成实践项目仿真任务的过程中,学生通过应用所学专业知识和技能,建构自己的专业知识,从而帮助自己养成专业素养。 (4)在“展示与评价”环节,学生的工作包括:在计算机仿真实验平台上展示自己的实践项目仿真成果;参与讨论和评价;通过对比分析,学生对自己的实践项目展开进一步的仿真优化处理。 4结语 将计算机仿真技术与项目教学、案例教学更加紧密的结合起来,能够更好的实现“教、学、做”一体化,并且,在显著改善实验教学条件、提升实验教学效果的同时,减少了设备消耗,尤其是耗材的使用量,节省了实验经费,而且克服了时间与空间上的限制,使工业工程综合实验课的开课率和学生的专业综合能力得到显著提升。计算机仿真技术在专业实验教学方面的应用前景广泛,值得深入研究。 作者:赵灿灿 单位:首都经济贸易大学安全与环境工程学院 计算机仿真论文:计算机仿真技术与信息处理结合分析 摘要:进入新时期以来,得益于计算机技术不断进步,仿真技术成为了当前其主要发展趋势。这是因为借助于该计算机技术,使得人们能够通过构建精准而逼真的模型实现对物体进行三维图像模拟,这一优势使其迅速被应用各行各业生产建设中去。而信息处理作为计算机重要的基础组成,仿真技术在很大程度上依赖于其,因而可以说这二者有着极为密切联系。对此,本文将基于笔者多年计算机研究实践,对计算机仿真技术进行概述,并分析该技术,最后在探究其与信息处理的结合。 关键词:计算机;仿真技术;信息处理;结合;探究 1计算机仿真技术概述 计算机仿真技术(ComputerSimulation)指的是通过运用建模、仿真以及图像处理分析等方式把不可视的物体转变成为可视形象化模拟,从而使得人们能够借助于此了解该物体性质、规律等。结合实践来看,建模可以说是该技术的重要组成部分,通过建模可以实现在实际情况下难以或无法实现对物体内部构造模拟,随后再辅以相关技术,让我们能够全面而准确地掌握物体。正是凭借于这一优势,使得计算机仿真技术被广泛地应用到诸如建筑、航天、交通以及制造等多种行业,并逐渐成为行业中不可获取重要技术。 2计算机仿真技术分析 计算机仿真技术就是通过计算机对物体进行虚拟模拟的技术,结合实践来看,其主要涉及建模思想、图像处理分析与数字化等技术。通过研究可知,该技术在运用过程中一般经历以下几个步骤: 2.1对物体进行数据模型构建 实践中,计算机仿真技术运用第一个步骤便是对物体进行数据模型构建。在此过程中,主要使用归纳与演绎两种分析方法,有时我们只需单独使用某一方法便可以实现数据模型构建,有时则需要将这二者结合,这需要技术人员根据相关要求决定。以演绎法为例,首先计算机将物体模拟的数字化数据进行采集,随后系统在此基础上根据所设定参数对上述数据开展演绎分析,将该物体数据模型构建起来。 2.2物体仿真模型实现 当物体数据模型构建起来后,技术人员需要对其进行仿真模型实现。简单来说,就是技术人员通过使用编程语将所构建数据模型进行程序化处理,从而使得该模型实现仿真。需要注意的是,在物体仿真模型实现时,所使用编程语言众多,技术人员必须在充分结合数据模型特征以及相关要求基础上进行数据分析,随后准确地使用编程语言将其模型化,最后通过程序化管理,确保仿真模型实现。 2.3仿真模型验证 在上述工作完成后,为了确保所构建物体仿真模型有效性,技术人员需要对其进行验证。此项工作的重点主要是在于对该模型中数据根据相关方法开展验证,随后技术人员根据相关标准对验证结果进行判断,从而确定该仿真模型是否达到要求。 3计算机仿真技术与信息处理结合探究 正如上文所述,计算机仿真技术的实现在很大程度上依赖于信息处理,将二者相结合对仿真来说不但有助于有效地提升其效果,同时也可以使得仿真实验功能不断完善;而对于信息处理而言,则可以在把抽象的信息进行可视化、虚拟真实化处理前提下,有效地提高其处理准确性以及效率。有鉴于此,加强二者地结合与应用逐渐成为了当前主要发展趋向。对此,下面笔者将二者一些结合进行简单阐述。 3.1计算机仿真技术与光信息处理结合 光信息处理具有速度快、容量大、可并行等优点,是一类极为先进的信息处理技术。而计算机技术对二维图像信息的处理有着显著的优势,将二者进行有效结合,可以有效识别图像特征、增强图像处理能力。例如CAI、CAD等软件都是现阶段科学研究工程实际的新手段。 3.2计算机仿真技术与软件信息处理结合 除了上述与光信息处理相结合外,计算机仿真技术与软件信息处理结合也是当前极为重要的一种形式,而在此其中以matlab软件最为典型。该软件作为计算机重要软件之一,不但涉及矩阵运算以及信息处理等众多方面,同时还具有很高的灵活性。除此之外,该软件在信息处理上还具有诸如运算安全性高、输入快捷以及功能丰富等诸多优点,因而使得其成为了当前计算机仿真技术与软件信息处理重要的结合与应用。结合实践来看,技术人员在运用matlab软件时,首先将所要处理的信息输入到其中,随后该软件按照相关设定开展仿真模拟,然后计算机在此基础上对信息开展可视化处理,如此一来将极大程度地提升信息处理工作准确性以及效率。 4结束语 总而言之,计算机仿真技术是现阶段应用较为广泛的计算机技术,并且定将在未来发展的道路上越走越远。而对于信息处理来说,大部分信息处理技术已被植入到计算机仿真技术当中,将二者相互结合起来,不能呈现出巨大的优势,并且极具发展空间,具有极为广阔的研究价值。 作者:高晓星 单位:河北省石家庄经济学院 计算机仿真论文:汽车领域计算机仿真技术研究 【摘要】随着控制理论、计算技术、计算机科学与技术的飞速发展,系统科学研究的深入,计算机仿真技术已经逐渐发展为一门新的学科。信息处理技术的突飞猛进,更使得仿真技术得到了迅速发展。计算机仿真技术是分析和研究系统运行行为、揭示系统动态过程和运动规律的一种重要手段和方法。本文分析了轿车产品的特点,研究了计算机仿真技术在轿车全生命周期中不同阶段的应用现状,以及相关技术思想的发展。 【关键词】计算机;仿真技术;轿车;发展 1前言 计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学实验的技术。它具有经济、可靠、实用、安全、灵活、可多次重复使用的优点,已经成为对许多复杂系统进行分析、设计、试验、评估的必不可少的手段。它是以数学理论为基础,以计算机和各种物理设施为设备工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验仿真研究的一门综合技术。 2计算机仿真技术的发展 计算机仿真技术主要是随着计算机技术、计算技术、图形图像技术、复杂系统建模技术和专业建模技术的发展而发展的。从历史上看,计算机仿真大致经历了四个发展阶段: 2.1模型试验 最原始的仿真思想,其模型试验是基于物理模型进行的,缺乏柔性和精度。 2.2数字化仿真 采用计算机进行分析计算,但是计算结果表达局限于记录文件和图表上,缺乏直观形象。 2.3图像化仿真 大量采用丰富的图形图像技术来表达仿真结果,如三维图形。 2.4虚拟现实技术 不光采用三维图形技术表达计算结果,而且采用特殊装置,如戴上三维数据头盔,触摸仪器等,使人有身临其境的效果。 3计算机仿真技术的关键 目前,计算机仿真计算的关键技术主要包括: 3.1面向对象的仿真 (object-OrientedSimulation-OOS)其主要是将整个系统的功能设计和实现归属为对对象的操作及对象信息的彼此综合利用来实现,对象间信息的传送引起了系统的活动。 3.2分布交互仿真 (DistributedInteractiveSimulation-DIS)主要是通过计算机网络将分散在各地的仿真设备互连,构成时间与空间互相耦合的虚拟仿真环境。 3.3智能仿真 (IntelligenceSimulation-IS)主要是以知识为核心和人类思维行为作背景的智能技术,引入整个建模与仿真过程,构造各处基本知识的开发途径。是人工智能(如专家系统、知识工程、模式识别、神经网络等)与仿真技术(如仿真模型、仿真算法、仿真语言、仿真软件等)的集成化。 3.4人机和谐仿真 主要包括可视化仿真、多媒体仿真、虚拟现实仿真。[1] 4计算机仿真技术在汽车领域的应用 汽车产业是我国的支柱产业之一,具有极大的发展潜力。尤其是在轿车生产方面同其他发达国家相比还有很大差距,入世必然会对我国的民族轿车工业产生一定的冲击。为了抵御这种冲击,迫切要求我们认真分析世界轿车工业发展的新趋势,学习和借鉴其中的新思想和新技术,使我国的轿车产业能够顺利地同国际接轨,争取在未来的竞争中处于有利的位置。目前世界轿车工业的激烈竞争集中反映在降低生产成本上,即以价格优势去争夺市场。围绕着成本的降低,出现了许多新的发展趋势,如开发周期缩短化、生产管理精益化、目标成本控制化、零部件采购全球化等等。在这种情况下,传统的轿车设计开发过程显得周期过长、成本过高、而且效率低下,已经很难适应激烈的市场竞争的需要。为了解决这些问题,各种新的思想和技术纷纷出现,并被各大轿车生产厂家所采用,其中计算机仿真技术就是被广泛应用的技术之一。仿真技术是出自对系统研究的需要,用系统的模型对真实的或设计中的系统进行试验,以达到分析、研究和设计该系统的目的而计算机仿真就是利用现代计算机技术,对待分析的系统进行数字建模,并根据需要编制相应的程序对系统模型进行仿真分析的过程。计算机仿真技术为轿车产品的设计开发提供了强有力的工具和手段。通过将计算机仿真技术全面应用于轿车产品的设计开发过程,使得在设计阶段即可以对产品的全生命周期进行分析和测,[2]从而保证了产品的制造要求、使用要求、维护要求、销毁要求等。由于其先进性和革命性,计算机仿真技术已经得到汽车界的广泛重视。如福特公司第一辆样车定型之前,已经完成了全部仿真分析的95%以上,可以在工程开发阶段节省四千多万美元,在制造阶段节省超过十亿美元。通用公司由于在轿车设计开发过程中全面采用了计算机仿真技术,使得开发时间由原来的39个月减少到24个月奔驰汽车公司1998年之前已经完成了数字化轿车的设计,并实现了较强的虚拟显示技术,可以在设计阶段对轿车的总体性能匹配和车身系统布置设计等进行仿真分析、评价和改进。 4.1计算机仿真技术在轿车方案阶段的应用 方案阶段的主要任务是根据市场的发展和客户的需求等信息进行需求定义,包括参考样车选型、系统功能定义、技术经济评价等等。在方案阶段实际系统并不存在,设计人员根据不同的功能模型建立系统的动态模型,以便于比较不同方案的优劣。尽管此时模型的粒度较粗,但仍可为设计人员提供不同方案下的比较分析结果,并为进一步的设计提供决策依据。例如,轿车的技术经济评价就是在方案阶段,对轿车产品的技术质量信息、成本信息以及竞争对手信息进行建模,并在此基础上运用合适的理论方法综合处理这些模型,从而产生出可以对设计、管理与决策提供依据的综合知识。 4.2计算机仿真技术在轿车设计阶段的应用 在轿车的设计阶段,各种CAD/DAE工具已经得到广泛的应用,具有比较完善的数字化基础。因此这个阶段的仿真活动是同这些计算机辅助工具紧密结合的,甚至可以直接将CAD产品模型作为仿真模型输入,即由CAD软件来完成仿真建模工作,实现了部分的信息集成。这种信息集成是以一些图形信息交互标准为基础的,常用的格式有IGES、STEP等。但在实际使用时,由于各种软件对这些标准支持程度的差别,某些情况下CAD模型直接导入到仿真软件中会产生部分信息丢失现象,需要进行必要的修补工作后才能进行仿真分析。随着信息集成技术的发展,这些问题将会得到很好的解决。[3] 4.3计算机仿真技术在轿车制造阶段的应用 这里的制造主要是从技术角度出发,对产品的制造工艺的进行数值模拟与优化,对制造装备的进行数值模拟与改进。典型的如轿车车身覆盖件冲压成型工艺的数值模拟、模具型面抛光仿真等等。以轿车车身覆盖件冲压成型工艺为例,轿车中金属冲压件占到总重量的3/4,整个轿车的开发周期中,近40%的时间用于车身的设计和定型。采用传统的试错方法来解决冲压成型中的工艺问题已经无法满足现代轿车生产的需要。[4]在计算机仿真技术的支持下,通过在计算机上建立数字化模型,用有限元方法进行成型模拟,可以全面了解板料在成型过程中的应力、应变及厚度分布,预测成型缺陷,从而给设计人员提供进行工艺分析和模具设计的科学依据。通常所用的仿真/分析软件有CATIA、ANSYS、ADAMS、SIMPACK等。在西方发达国家,板料冲压成型的数值模拟技术已经称为缩短模具产品研制周期、提高产品质量、降低生产成本的必不可少的手段和工具。 4.4计算机仿真技术在轿车生产线阶段的应用 计算机仿真技术在轿车生产线阶段的主要应用包括确定生产管理控制策略、车间层的设计和调度、库存的规划管理等。其中用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较;用于车间设计和调度的仿真主要用于对各种可能方案进行分析评价,进而选择出最优方案;用于库存管理的仿真主要目的为确定订货策略、确定订货点和订货批量、确定仓库的分布、以及确定安全库存水平等等。[5] 4.5计算机仿真技术在轿车销售阶段的应用 在轿车的销售阶段,可以根据收集到的客户和对手的信息,通过计算机仿真手段来分析和比较各种方案,进而调整市场价格、制订销售策略等等。[6] 4.6计算机仿真技术在轿车使用阶段的应用 轿车的使用阶段,可以通过计算机仿真技术对用户进行驾驶培训、维修培训等。同生产设计阶段的仿真相比,这种面向用户的仿真大量应用了虚拟现实技术,由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,使参与者产生沉浸感。通过这个虚拟环境,人们可以进行观察、感知和决策等活动。[7] 4.7计算机仿真技术在轿车回收阶段的应用 在回收阶段,计算机仿真技术可以用于对产品拆卸分解过程提供决策支持。严格的说,产品的可拆卸性应该是在设计阶段就予以考虑的因素。产品材料的使用和产品结构的合理性,直接影响废旧产品的可拆卸和回收价值。利用计算机仿真技术对产品回拆卸序列的分析和优化,可以对现有产品给出最大回收价值的拆卸方案。 作者:孙斌 单位:沈阳理工大学汽车与交通学院 计算机仿真论文:电路原理教学中计算机仿真应用 摘要:电路原理是电子信息类专业的必修课,具有理论性和逻辑性强、推导严谨,公式繁杂的特点,所以在电路原理教学中教学的任务中,教学难度大,教学的效果不理想。尤其是传统的教学模式难以满足教学的目标和效果。进行教学方式和方法的改善有重要的意义。因此,计算机仿真技术在电路原理的教学中受到极大的欢迎。本文从传统电路原理教学中存在的问题角度进行分析,探讨计算机仿真技术的特点、计算机仿真技术在教学中的应用以及独特的优势,希望能对电子信息行业的工作者有一定的帮助。 关键词:计算机仿真技术;电路原理教学;Multisin应用 在高校的电子信息类专业中,电路原理教学是一门基础课程,对学生专业知识和技能的掌握具有重要的意义[1]。然而由于抽象性较强、难度较大等原因教学的效果不理想。近年来随着社会经济的发展,计算机也逐渐普及开来,计算机仿真技术在高校教学中的比重越来越大,有利于提高教学的效果和质量[2]。 一、传统电路原理教学中存在的问题 电路原理教学需要作图进行授课,抽象性强。但是传统的教学模式难以满足教学的要求,教学的效果低下。首先是理论性强、抽象。电路原理教学需要学生对电路、元件等等各个环节都要熟悉,比较注重原理概念性的教学。同时还需要学生进行大量的计算推导和联想,将抽象的东西转化为具体的事物,所以整个课堂气氛沉闷,学生感到枯燥乏味,教学效果不理想[3]。其次是在电路原理的教学过程中,需要画大量的电路图,通过图形来进行讲解。在传统的黑板教学中,图形复杂导致画图不精确,另外也浪费了大量的课堂时间,整节课没有很好地利用,教学的效率不高。最后,传统的课堂教学实验中,难免会出现仪器的故障、电子元件的损坏等情况,影响实验的正常开展,不仅浪费了上课的时间,也造成了资金的浪费,打击了学生的动手积极性和参与性,制约了教学工作的开展和完成。在这种形势下,加强对传统教学模式的改革尤为重要。在目前的高校电子信息类专业教学中,计算机仿真技术的应用越来越广泛,教学的效果大幅度提高。 二、计算机仿真技术的特点 第一是更加生动直观,便于学生理解。传统的教学模式以黑板教学为主,图形复杂,注重理性的分析,学生很难接受。在电路原理教学中引入计算机仿真技术,可以将繁复的电路图等资料详细地绘制出来,具备直观、生动的界面,学生也更容易接受,有利于学生的理解和记忆。 第二是为电路原理教学提供了多重的手段。传统的教学理论型较强,需要经过严谨的推导和大量的计算,学习的难度较大。在教学中应用计算机仿真技术,可以把许多元件细致地描绘出来,而且更加的齐全,为学生的学习提供了便利。另外,计算机仿真技术功能强大,不但可以保存各种工作状态中的电路数据,还可以打印出来进行教学。最重要的就是当电路中出现短路或其他故障时,计算机仿真技术可以进行提前的预防和提醒。 第三是为课堂教学提供简单有效的实验方法。在电路原理教学活动中,实验是必不可少的一个环节,对巩固知识具有重要意义。在教学中引进计算机仿真技术,保证了成本的低投入,学生的实验过程避免受到其他不必要因素的影响,保证了实验过程的顺利开展和完成。另外,学生在实验过程中,不会造成原料和器材的损坏浪费,可进行长期的、反复的实验。计算机仿真技术帮助学生学习,激发学生学习的兴趣,提高教学的效果。 三、计算机仿真技术在电路原理教学中的应用 一方面计算机是一种智能化的工具,在电路原理教学中,能够自动建立电路运算方程,并且进行计算,将结果通过图形的方式表达出来。因此,在电路原理教学中,引用Multisin(电路仿真软件)软件进行教学活动,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的参与能力和动手操作的能力,有利于帮助学生直观地了解掌握知识,提高教学的效果。 另一方面Multisin软件具备齐全的电子元件,并且可以进行长期的实验而不必担心器材和原料的损坏,资金投入较少。另外,Multisin软件的功能齐全,可以进行各种类型的仿真电路实验活动,得到详细的数据报告和图形,并且可以将Multisin软件和多媒体技术相结合,在大屏幕上演示整个实验的过程,让学生更加直观地参与、了解电路的原理,掌握专业的知识和技能[4]。 再者,因为社会经济的发展和对人才的需求,Multisin软件应用于电路原理教学已经成为一种趋势,对于高校教学工作具有重要意义。Multisin软件是一款专门针对于电路设计和仿真的工具类软件,随着科学技术的进步和多媒体技术的发展,Multisin软件在国内和国外的电子行业应用的范围越来越广泛,已经成为高校电子信息类专业教师和学生进行授课和学习的教学工具。 四、Multisin软件在电路原理教学中的独特优势 第一是有助于帮助学生加强对基本概念和原理的理解和掌握。电路原理课程具有衔接性和实践性,因此在高校的教学活动中,通过将Multisin软件和PPT相结合的方式,制作一个教学用的多媒体课件,并在课件中标明重点和难点。在教学过程中,理论部分的学习通过PPT幻灯片制成文字进行授课;在实验部分,依赖于Multisin软件强大的仿真能力,利用图形、视频、现场操作等方式对学生进行演示,将抽象的、逻辑性较强的文字转变成生动的、具体的图像,实现理论和实践的良好配合。另外,在PPT幻灯片的制作过程中,可以将电路原理的仿真过程穿插到课件当中,使整个多媒体课件内容丰富,文字图形的协调搭配为课件增添了吸引力,同时能够让学生直观地接受知识,提高学生的学习积极性和动手操作能力,保证教学活动的正常开展和完成,促使电路原理教学实现改革和完善。 第二是有利于学生自己分析解决问题,提高自主能力。在“电路原理教学”中,运算量大,公式的运用和推导复杂,造成整个电路的工作原理十分的抽象和枯燥,难以集中学生的学习注意力。其次,教师在授课过程中进行纯理论知识的灌输,用文字对电路工作的原理进行分析和讲授,学生往往是难以接受,教师的“教”和学生的“学”之间脱节,抑制了学生的学习积极性,教学的效果不理想。只有将理论变得生动和具体,抽象变得形象化,学生对知识有充分的兴趣,主动地参与课堂,才能够更好地学习和掌握电路原理,完成教学的任务和进度。因此,在教学中引入Multisin软件,利用Multisin软件独特的电路分析的能力,例如运算放大器对数据的放大性能分析等等,学生可以自主地发现并解决出现的问题,并在实验的过程中通过多次反复的实验来验证结论,提高学生独自分析问题的能力,将对电路原理的学习从理性的认识上升到感性的认识。 第三是有利于帮助学生掌握电路的结构。在电路原理教学中,需要绘制复杂的电路图来进行授课和设计。但是在传统的教学活动中,电路原理是通过黑板教学完成的,用手绘图形保证不了电路绘制的准确性。另外,手绘图形的复杂导致学生难以辨认,无法集中学生的注意力,造成上课的效果低下。在教学中应用Multisin软件后,情况大大改善。因为在Multisin软件的元器件库中,具备数量齐全的各种电子元件,在进行电路原理教学中所需的电子元件都可以找到,而且元件的大小并不是固定的,可以根据实际教学和实验所需的参数和大小进行更换。因此在教学中绘制电路图的效率和速度大幅度的提高,并且还可以随时地增删。与黑板教学相比,Multisin软件仿真技术具有独特的优势,成为电子信息类专业教学中的主流工具。再者,利用Multisin软件绘制完电路图之后,可以直接将电路图进行课堂的演示,在教学中对电路图进行仿真分析,帮助学生更加了解电路的结构和各个元器件的作用,集中学生的注意力,激发学生的学习积极性和能动性,提高教学的效果。 五、结束语 传统的教学模式和教学的手段已经难以适应时代的潮流,所以进行教学方式的改进和完善,应用先进的技术辅助教学是非常有必要的。电路原理这门课程的理论性和操作性强,学生在学习的过程中因为知识比较抽象而感到难度过大,因此在教学中运用Mul-tisin仿真技术辅助教学是非常有作用的。Multisin软件将抽象的理论文字转换成直观的、具体的图形和图像,并且针对教学的重点和难点充分利用自身独特的优势和PPT软件相结合,制作内容丰富、生动的课件,帮助学生更好地进行学习,了解和掌握专业的知识。将传统的教学和先进技术相结合,激发了学生的学习积极性,提高了教学的效果,促进了电子类专业的长远发展。 作者:刘增磊1 高爱莲1 王栋2 陈娟3 单位:1.南阳理工学院 2.山东交通学院 3.国网山东禹城市供电公司
智能机电一体化篇1 1机电一体化与智能制造 1.1机电一体化技术 所谓机电一体化技术,就是涉及电子信息处理系统技术、机械制造系统技术等,具有较强综合性特点,相关设备主要包括光学传感器、压力传感器等。在相关技术不断发展的当下,机电一体化技术要想获得可持续发展,需要把众多高新技术成果互相融合,把信息技术研发当作最重要的目标。机电设备一体化技术除了包含系统、机身框架和各项基础设施之外,对连接部分而言,还需要借助实际压力传感器调整各项系统的重要运行参数以及状态信息,并且把获取的信息处理成能够自我识别的各项内容,然后再综合分析各项信息传输指令要求的基础之上,实现运动部件的有效控制,使整个系统能够正常运行。其中,实现一体化与智能化控制系统的系统主要包括可编程微控制器、自动计算器以及逻辑电路等,通过有效整合上述部分,明确各个功能部分的各自分工与责任,提升整个系统技术的运行管理效率,为我国制造行业健康稳定发展夯实基础。 1.2智能制造 智能制造技术就是利用计算机仿真系统完成正确分析、判断以及决策的过程,通过特定方式整合智能机器,同时把其应用于制造企业系统当中,使制造企业能够更加有序稳定发展。从该角度来看,智能制造技术的主要优点就是能够节约劳动力,实际操作中用计算机进行简单的数据收集、处理及存储工作,就能提升生产效率[2]。 2机电一体化技术的特点 2.1结构最优化 以往在机械产品控制过程中,一般需要设计机电机构;为了实现变速控制目标,也需要在机电系统中加入变速箱。而信息技术的不断发展,也让传统的人工操作模式逐渐被变频调速电子设备所取代,通过运用计算机软件控制模式,提升生产效率。机电一体化技术的出现,能够充分整合计算机软件、电子技术以及机械技术等众多优势,使机械产品结构得到整体优化。 2.2系统智能化 机电一体化技术能够实现智能化控制系统规划管理生产脉络的目标。随着机电一体化技术各项性能的快速提升,传统生产方式的弊端也逐渐得到了较大改善,人力投入量也得到了有效控制。智能化控制系统的出现能对各项系统与程序进行有效调控,也能充分体现其自动化控制的实际效果,比如故障诊断、信息处理和自动化检测等等,具体操作时也可以将工作指令输入系统内,使系统完成自动化操作程序,节约较多人力[3]。除此之外,当系统出现风险故障时,工作人员也能更加具有针对性地对故障进行处理,使管理人员借助系统当中的预警功能掌握系统运行的实际情况,保证系统运行安全性的同时,也能有效降低生产危险系数。 2.3交换优势 与传统生产技术相比,机电一体化技术有着十分明显的控制功能以及灵敏度,可有效提升数据处理效率。而智能制造通过引入机电一体化技术,也能让数据处理流程变得更加高效,信息数据交换也会更加安全。通过机电一体化技术的相关优势,可以有效解决智能制造过程中的技术困难,也能有效提升信息处理效率,使数据完整性得到有效保障。 3机电一体化技术在智能制造中的应用 3.1传感器技术 对机电一体化技术来说,传感器其实作为系统十分关键的没人,可在应用过程中体现较大作用,借助传感器技术,能对外界情况进行实时监测,也能保证生产时形成传感器终端网络系统,可实时对传感器接收到的各项数据完成加工。结合应用情况可知,传感器技术也必须发挥计算机作用,让传感器信号进行实时分析,把握信息数据。目前光纤传感器有着十分广泛的应用范围,也是十分特殊的应用类型,在前期使用过程中需消耗较大成本,一般在汽车等机械加工过程应用,例如我们以长春一汽汽车为例,如图1所示,在实际生产加工中安装有激光测距雷达装置,这个装置就能十分深入地反映智能制造中传感器技术发挥的重要作用[4]。将激光测距雷达设计于汽车前后方,能为司机提供实时提醒,使其能随时观测周围障碍物,合理判断距离。除此之外,激光测距雷达还能根据信号对障碍物情况作出准确判断,当距离过近,也会通过该装置对驾驶人进行报警,提升安全性。 3.2自动生产技术 在智能制造过程中,运用自动化技术能够充分发挥实现对机械生产的自动控制,也能让整个生产模式变得更加自动化,提升工作人员效率,使整个产品的工艺模式能够更加优化,也能获得更加满足人们要求的产品。以往产品制造与加工中以手工方式为主,这种模式不仅无法保证工作效率,还对后续的产品销售存在不利影响。而对智能制造来说,实现自动化生产以后,不仅能够提升生产效率,还能让整个工艺模式变得更加优化,提升产品性能。 3.3信号处理技术 在智能制造信号传输过程中,主要为借助网络传输信号对机电一体化技术进行处理的最终信号,通常以传输电信号为主[5]。从技术原理层面来看,机电一体化技术能够一起处理终端系统与服务器的各项内容,利用制造的智能化方式,让信息在机电一体电信号传输平台与网络中得到实时传输,也能借助智能制造技术对各项信号进行实时处理。上文我们提到智能制造模式有着较大的应用价值,其可以通过构建电信号传输模块的方式,降低信号干扰,也能将智能制造实际效果体现出来。 3.4智能机器人技术 该技术能够在条件比较差的工况下应用,工作人员也能根据现场操作情况,合理利用信息化技术、仿生学技术以及机器人控制技术等,不仅能够优化生产环境,还能让生产信息的筛选过程变得更加智能化,使产品生产与管理工作变得更加高效,让企业加工更加高效。智能机器人有着很大的使用价值:第一,可减少人力方面的投入,提升最终利润,使企业生产链更加完善;第二,可有效提升企业生产效率,使生产流程更加智能化,也能通过更为优化的生产流程模式,降低传统生产过程中存在的不足,保证系统运行的同时,也能有效提升生产效率。第三,有效控制安全现象的发生概率,防止人员受到威胁。由于实际生产条件十分恶劣,我们一定要重视监督管理工作,但是即便如此,也无法完全避免安全事故的发生。而利用智能机器人技术,不仅能够有效保证人身安全,也能通过该项技术手段降低安全事故的发生概率。 3.5人机一体化技术 目前该技术在智能制造过程中得到很大范围的应用,该项技术除了能够提升机械设备的智能化程度之外,还能将智能设备与人力相结合。在利用该技术时,工作人员需要对整个成本进行有效控制,通过智能设备获取以及分析相关数据。除此之外,借助该技术还能对人与机械的工作范围进行实时调整,改变加工期间存在的主被关系,也能让人机一体化技术朝着更加专业且智能的方向不断发展。 3.6计算机集成数字化采集技术 通过该技术的应用,并发挥数据存储作用,在综合手工操作模式的基础之上,能够获取与处理数字化内容,还可以对各项生产数据进行实时监控。例如,技术人员可以通过计算机对各项数字化采集技术进行统一应用,也能进一步查明设备的实际运行状态。社会在不断发展,该技术也发展更加完善,能够以机电一体化技术为主要手段,确保在智能制造中真正达到技术迁移的效果。 3.7柔性控制系统 柔性控制系统能对数字信息进行有效控制,也可根据具体状况进行科学转换,可以通过智能化的方式调控各项生产物料与设备,也能共同作用于数条生产线。借助信息技术对各项环节的数据信息进行实时处理,也能进一步掌握市场的发展动态,可结合市场要求制定更加科学的生产方案,避免出现生产资源浪费现象。 3.8生产制造远程控制技术 在传统生产方式中,受到人工干预很多,现在已经很难达到生产管理要求,在机电一体化技术支持下,能够让生产管理实现远程化操作与控制目标。要想进一步保证网络应用的可靠性,很多企业也在积极引入局域网网络,但是这种方式虽说可降低外部干扰,仍然会面临一定的风险隐患,在远程管控方面还有很大难度,因此也会引起安全管理等问题。由于信息传输模式十分多元化,然而对各种传输手段来说,其对应的特点也有所不同,现在智能制造的思想,可以通过多模组协同传输信号,也能有效保证信息传输效果,让各生产流程实现远程控制,结合实际情况开展有效管控。 4结语 综上所述,机电一体化技术在智能制造过程当中的发展前景与应用模式也受到了全社会的广泛关注,因此需要从模式创新、技术升级等层面进行有效分析与改进。把握机电一体化技术的特点与智能制造的发展前景有着十分重要的现实意义,智能制造中的机电一体化技术应用需要从稳定控制、系统设计两大层面入手,引进国外先进的技术设计理念,在有针对性优化后获取更好效果,保证系统运行更加安全,产品质量也得到有力控制。 作者:王熊 单位:宁波家联科技股份有限公司 智能机电一体化篇2 0引言 机电一体化技术包含机械制造技术、自动控制技术、信息处理技术及传感器控制技术,是以多种技术的整合促进职能目标实现的科学技术。机电一体化技术可实现诸多技术优势的充分利用,且在实际应用中能够监控优化目标,完成系统整体资源的优化配置,促进系统运行效率的提高、运行能耗的降低。依托传输技术可对系统运行状态及参数展开调整,能转化控制信号及信号为可用传输信号。同时,信息传输中可处理信息,并以适宜规则为根据传输信息,能为系统运行安全及稳定性提供保障。智能制造支持编写相关控制程序,且能够模拟人类思维,可用于各项设备生产制造的控制,能够大幅提升制造业生产效率及质量。依托多样化自动控制系统,可有效采集多类型的数据信息,并展开深度处理、分析及存储,供于生产制造实践活动使用。智能制造产品设计中,通过计算机设备的运用能够从多维度展示产品设计图纸,与传统人工生产相比,不仅能使人工岗位成本支出减少,在较高危险性与污染性的工业生产中也十分适用,能有效避免工作人员受环境影响的情况,并减少安全事故发生率,消除人为操作失误的情况,且能带动生产效率的大幅提升,从而助力制造业的进一步发展。所以,现代化制造业发展与转型中,智能制造已逐步发展为主要路径之一。 1机电一体化技术优点机电一体化技术 优点主要包含三方面:一是结构最优化。相关机械产品中应用机电机构后,能够大幅提升产品控制有效性;而为促进系统变速控制的实现,有必要引入机电系统至变速箱内。当前时代,信息技术发展成果显著,以往的人工操作控制已被变频调速电子设备取代,计算机软件控制模式逐渐占据了主导。机电一体化技术实现了计算机软件、机械与电子技术的综合应用,机械产品结构也因此实现了整体性的优化。二是交换优势。机电一体化技术在控制性能及灵敏度方面极具优势,基于机电一体化技术的智能制造中,不仅可实现数据的高效处理,且信息数据交换安全性更高。在该技术交换优势的运用下,能妥善化解各类技术方面的难题,可带动制造信息处理效率的提高,规避信息交换中可能出现的系统瘫痪情况,为数据提供完整性保障的同时,确保系统能够安全运行。三是系统智能化。机电一体化技术的应用,可实现系统的智能化控制和生产脉络的规划管理。在智能化控制系统的运用下围绕系统及程序展开统一调控,凭借自动化功能作用,可达成自动化检测、处理信息及诊断故障等目的。同时,在该系统的运用下,工作人员输入对应的工作指令后,可实现工作程序的自动化操控。当系统有风险故障产生后,能第一时间发出预警信号,向管理人员传达系统运行情况,并迅速展开对应的处理,可为系统运行提供安全保障,能消除工作中可能出现的危险隐患,从而帮助工业实现稳定、安全且高效的生产作业。 2机电一体化技术与智能制造相关性 现代技术领域中,具备突破性与创新性的机电一体化技术和智能制造,前者实现了多种技术手段的结合,突出集成技术的优势;后者需要组合技术,以提高应用程序质量及技术水平。机电一体化技术在信息化、自动化等方式对机械设施展开控制,可使工业生产水平与质量实现大幅提升。而作为人工智能领域标志性发展的智能制造,主要是通过模拟人类智慧实现人工智能生产,并在人工智能的基础上达成智能制造的目标。智能制造中,信息技术与计算机是至关重要的基础,而机械与电子技术同样也是生产制造过程必不可缺的关键,智能制造中通过人工智能完成有关指令的接收后,在联合信息与计算机技术后,能够顺利有序的生成操作指令。这也表明了智能制造今后的发展方向必然是以应用机电一体化技术为主,两者间存在密切的关联。 3智能制造中机电一体化技术的构想 3.1设计构想机械设计制造领域中通过机电一体化的应用,在设计产品时可引入诸多能完善设备建设的智能化设施,最大限度规避由于设备问题造成时间浪费的情况。同 时,能减少人力投入,突出管理的便捷性,从而提高工作效率,并规避人工引起的失误。不同人员的分工是有差异的,联合多部门共同协作,细化工作至个人头上,在协同合作的基础上能更高效率的完成工作任务。 3.2关键技术 现阶段,科技技术发展迅猛,面对人们提出的有关机电系统整体控制发展方面的需要,传统单一的主体技术构建模式不再适用,融合不同系统控制模式也因此成为主流发展方向。机电信息技术工程领域中,在设计系统控制产品时应当积极引入国内外成熟的系统知识理论,并以现阶段机电信息发展行情为根据,融合适宜的计算机信息元素,切实把握时代特点,持续发展机械与信息技术工程。当机电行业构建了自动控制系统后,能有效简化数据模型构建、工程产品设计及数据计算等繁杂的数据操作。 4智能制造中机电一体化技术的应用 4.1传感器技术 传感器性能的高低,是决定传感器技术作用能否充分发挥的关键。传感器需具备良好的刷新速率,支持高效处理固定时间内监控范围图像信息,且能突出信息内容反馈的高效性,减少时间成本支持。同时,具备准确性更高的动态捕捉功能,是与传感器信息处理能力关联密切的重要影响因素。基于传感器技术的智能制造中,可实现数据的高效传输与中断处理,且支持延迟反馈信息,结合终端系统做好工作指令的发送,信息反馈延迟表示当传感器完成工作指令的接收后数据信息传回的时间。在不存在特殊工作要求的前提下,传感器技术能以毫秒级时间差来计算信息延迟反馈时间,且因智能制造技术支持迅速处理海量数据的缘故,因此能够大幅提高传感器数据信息传输延迟控制方面的有效性。 4.2智能机器人的应用 目前,社会生产生活中已逐渐普及了人工智能等技术的应用,如智能手机及网页浏览搜索引擎方面,可从海量信息中收集择取与用户兴趣爱好相关的内容。立足于技术应用性角度而言,现代日常生活、工业生产及公共设施等方面中,人工智能及通用机器人制造技术已体现了重要的应用价值。在应用人工智能机器人后,能促进工业规模化及生产经营效率的大幅提升,且能为工业产品质量提供更可靠的保障,可帮助工作人员减轻工作负担。同时,可实现系统信息库的迅速、及时更新,且能迅速完成处理操作系统指令的下达。此外,智能机器人还可以胜任人类大脑无法处理的复杂性较高的业务工作,整体应用成果良好。 4.3数控技术的应用 机械制造在现代工业生产中有着重要的占比率,当机械制造业实现了机电一体化技术的广泛应用后,能促进了各项技术领域发展速度的提高,且能实现更精准的应用。数控技术能实现大批量机械设备的生产,在可编写程序及光电电子控制驱动系统的运用下,并引入电子控制驱动装置这一类具备人机交互功能的技术,即可实现自动化机械生产线的构建。同时其作业时间是全天候,拥有远超人工的生产效率,故而在机械制造生产实践中引入数控技术后,能大幅提升产品生产效率和质量。智能制造背景下,数控生产技术有着较高的智能自动化控制要求,在数字信息技术的运用下能够远程控制机械工作运动状态及控制过程,可促进机械产品工艺、质量及性能控制有效性的提高。目前,数控生产中,多以“CPU+总线”的设计模式三维仿真模拟数控生产全过程,能使数控生产中产品生产效率及质量得到有效提升,技术优势显著。 4.4柔性制造系统的应用 集合了信息过程控制管理系统、数字控制管理等一系列系统后形成的综合型制造系统即为柔性制造系统,是自动化工业制造系统范畴下的突破性技术。基于柔性制造系统的工业智能设备制造中,通过市场分析统计结果的运用,在调整和优化加工产品生产流程后,能最大限度利用现有的生产资源,同时能大幅提升制造企业生产管理效益。立足于企业信息系统管理角度而言,在应用了柔性制造系统后,结合信息系统能够对产生于企业生产经营中的各项机械数据自动展开整合、处理及分析,同时能凭借各项计算机信息技术软件自动控制各类机械设备。同时,在软件设计、产品质量监督等工作中,应用柔性制造系统之后同样能显著提升工作开展效率。 4.5自动生产及信号处理技术 以往生产产品时基本都是由手工的模式进行,此类模式不具备较高的工作效率。基于自动生产技术的智能制造中,凭借自动机械控制的效能,可促进自动化生产模式的实现,不仅能解放工作人员劳动力,同时能使生产与加工效率大幅增加,带动整体生产效率的提高,并持续优化产品工艺模式,产品生产性能更高,且能确保产品与社会大众需求相符合。同时,在同时连接终端系统及服务器后,机电一体化技术还能够传输信息数据,结合网络传输及机电一体化信号传输平台进行信息的传输和处理。从适用范围方面来看,智能制造技术同样具备突出的优势,依托电信号传输模块建构双模信号处理系统后,能使信号间干扰大幅减少,从而促进智能制造技术应有作用的发挥。 4.6生产制造远程控制技术 面对现代化生产管理需求,传统以人工为主的生产管理模式过于滞后,此时结合机电一体化技术不仅能更好地满足各方面需求,且支持远程生产管理的控制。企业为了能够安全应用互联网技术、降低外部干扰,往往都会引入局域网网络体系,但在排除内部风险方面的效果却不够理想,不支持远程管控,导致安全管理风险加大。信息传输过程中涉及了较多的传输模式,且各种传输方式的特点也是有差异的,而在多模组协同的基础上,凭借智能制造技术来传输信号,能为信息传输效果提供保障,支持技术人员对生产环节展开远程控制,且能结合生产管理具体的需求开展相应的管控工作,可以大幅降低生产风险。同时,智能制造中通过应用机电一体化技术后,可对生产设备展开实时监控,第一时间做好技术故障排除工作,能赋予企业更强的风险管控能力,并带动企业生产效率的显著提升。 4.7自动化监控技术 机电工程中,通过计算机网络及传感器的运用能够实现监控目标的自动监视,属于远程监视技术之一。自动化监视支持对多个目标实时展开监视,建立在监测中心的基础上,能突破时间与空间方面的限制,可使整个监控工作的开展更加便利。但是,因属于远程监控技术的缘故,该技术在运行速度方面受到了一定限制,在远程监视大型自动化系统方面不太适用。中央监视功能能够集中自动化系统中多个功能并统一展开监视,但这需要建立在同一处理器的基础上实现。同时,利用该方法进行监视时,需以设备具体功能需要为根据合理进行间隔的设置。此外,不同监视装置相互间存在独立的功能,且其自身可靠性相对较高,能使绝缘装置与系统端子柜使用频率大幅降低,如此即可减少投资成本。 4.8专家系统及计算机集成数字化采集技术 专家系统全面融合了计算机技术、人工智能技术及相关理论与技术,通过集中某领域专家知识和经验并构建数据库,能将必要的参考依据供于相关实践操作的开展。一般情况下,专家系统具备信息咨询、推理判断及分析决策等功能,包含人机交互系统、信息与信号输出系统、信号输入系统、知识经验数据库及推理决策系统等,在机械制造领域中各类“疑难杂症”的解决中发挥着不可忽视的作用。而在计算机集成数字化采集技术的运用下,联合人工操作及计算机数据存储功能,可实现数字化信息的采集与分析。同时,支持对生产数据展开全天候的监控,如技术人员在该技术的运用下能更全面地掌握处于运行中的设备各方面状态。现阶段,该技术历经一系列发展后更加成熟,建立在机电一体化技术的基础上,在智能制造中能够顺利达成迁移技术的目标。 5结束语 综上所述,机电一体化技术应用至智能制造中后,在制造业及各类先进技术的协同运用下,能大幅提升生产效率,并产出质量更高的产品。所以,制造行业在生产实践与管理中需要着重关注机电一体化技术的应用,以生产实际情况为根据选择技术工艺,突出针对性、合理性,以便在大幅提升生产效率的同时尽可能规避失误率,这样一来能带给制造业更可观的生产效益,保障其自身可持续发展。 作者:罗千 单位:浙江省宁波市舒普智能技术股份有限公司 智能机电一体化篇3 现如今,中国的经济发展迅速,国内的智能制造产业的地位也日益凸显。在智能制造产业的发展下,我国的各项生产业经济也随之带动。在经济化和全球化的技术和经济竞争压力下,我国的智能制造产业也需要不断学习、钻研新的技术,进而精准把握制造产业的生产技术特点,提升机电一体化运用效率,最终为促进我国的智能产业可持续发展奠定基础。 1简述我国的机电一体化智能制造技术机 电一体化技术(MechatronicsTechnology)是一项综合的技术,是相关技术人员利用机电技术和计算机技术、现代科学技术对生产的机械进行升级和优化的现代综合技术,其特点在于实现自动化升级、更新、诊断和优化,进而为工业制造等行业提供活动指导,还能够为企业获得更高的生产效益。在现有的生产环境下,利用机电一体化技术可以促进企业的运行,进而为企业的经营者获得更高的利润。值得注意的是机电一体化的技术内容较多,囊括了复杂化、自动化和模板化,这些先进的技术也能够有效促进制造业发展,可以帮助制造业向着集约化和智能化方向发展;对于企业的生产而言,利用机电一体化技术来做好产品管理还能够确保产品的加工流程更加规范化且促进产品的生产质量和产品生产效率。智能制造值得是在产品生产中依托于智能化技术、生产系统来优化生产流程,可以及时改进生产中不合理、不科学的地方,进而保证生产产品的质量和工艺水平符合产业需求,这种方式可以减少产品生产的压力,同时减少对人力资源的过度依赖,还能确保产品的生产质量和生产效率得到显著提升。针对制造产业而言,机电一体化技术帮助制造产业及时获取多方面的生产信息,同时丰富智能化生产系统,可以减少工作人员的压力,有效节约人力资源,同时也能够减少机械制造产业的物理和财力问题。通过人机一体化智能系统有效促进了机械控制质量,确保机械生产的有效性,保证了现代生产稳步推进。 2简述机电一体化常见技术 机电一体化具有综合化、现代化、系统化的特点。机电一体化技术融合了电子计算机技术、信息通信技术和自动化技术,多项技术综合运用可为产品制造提供针对性且可靠的数据依据;此外,在现代科学技术不断发展,我国的机电一体化的技术应用范围也在不断扩大,基于技术研发和技术创新等方面也诞生了传感技术、信息处理技术、自动控制技术,体现了机电一体化现代化的特点。 2.1简述机电一体化的常见技术 此外,机电一体化运行依托于多个传感器,这些传感器由通过系统来实现数据传递、分析、信息交互,体现了机电一体化系统化的综合特点。在生产运行中,操作人员需要将多个传感器安置在机械或者是电气设备中,通过数据分析会研究对多个数据进行收集、监督和管理,这些都能够为机电工作人员提供必要的数据支持。此外,信息处理技术可以管理和处理机电信息内容,实现数据针对性和有效管理。相关工作人员可以及时收集各项信息数据,进而确保数据的准确性,保证信息数据可以得到自动化升级和处理,这些都对设备的稳定运行奠定基础。自动化控制技术是工业化生产的重要特征,为了节省人力资源,提升生产竞争力,工厂需要建立科学、符合生产的自动化控制系统技术,同时构建出标准的自动化控制体系,进而对机电设备进行掌控。相关企业在操作管理时候要了解系统的运行特点,做好数据研发,最终来提升机电设备的管理针对性。 2.2分析机电一体化的技术特征 机电一体化的技术特征表现在整体结构优化和系统智能化控制链等多个方面。从整体结构优化而言,传统的机械生产都需要建立控制系统如构建变速齿轮、变速箱等实现结构变速,促进系统运行。但是现阶段电子技术水平不断上升,我国的齿轮变速箱也在不断更新,发展为变速调频电子装置。这种装置的特点在于可以减少人力资源投入,同时将信息技术和机械软件技术进行整合,最终完成整体结构优化。此外,从系统控制的智能化特点来看,机电一体化技术中智能控制技术一直都会现代生产中最突出的技术特征。智能化凭借着高效、节能降耗等特点都可以促进系统稳定生产。针对智能化控制系统而言,通过电子控制系统就可以完成既定的程序,让每一项工作的动作功能之间达到稳定协调,这也能够让机电一体化系统检测的功能得到稳定体系。常见的系统包括自动化检测系统和自动化信息处理系统(系统设计流程如图1所示)。 3简述机电一体化在智能制造中应用的技术要点 机电一体化制造技术在智能制造中的应用十分多样,常见的包括智能传感控制技术、自动化生产控制技术、机械生产工作控制技术等。 3.1简述传感技术 如今,我国的制造企业的经济、生产技术都在不断更新,各个制造企业在实际的发展过程中需要借鉴多方面的生产资源,不断更新生产体系,促进生产改革。为了保证生产的质量、效率、确保生产产品的经济价值,智能制造过程中需要关注技术改革,利用先进的生产工艺技术来保证生产质量。传统的制造产业强调生产数量、忽略生产质量,导致很多产品的残次率高。而且很多技术人员对现代科学技术研发了解不多,大多按照以往的生产经验或常规的日常操作管理生产,导致生产的结果不理想。传感技术的敏感度高,可以及时感应生产过程,通过压力、电流、温度、湿度等检查可以发现产品生产的异常问题,进而及时发现和处理、规避风险。通过联合传感器技术可以及时发现企业生产存在的质量问题,同时为生产过程提出一些生产改进建议,降低企业生产存在的质量问题,进而提升企业生产的经济性。从实际的运行环境来看,传感器可以对企业生产加工全过程进行了监督和掌控分析。如利用传感器可以检测生产加工的异常数据并将其传输给中心系统,负责人可以及时发现故障问题并结合实际的生产环境、经验给出针对性处理建议,进而保证企业的生产加工、制造等工作高效且稳定。与此同时,传感器技术可以针对生产加工的数据问题进行分析,通过定位器装置可以检测制造生产全过程情况,还能够提前设置监测范围值,进而更好地促进产品生产管理。若在生产中发现了异常情况,相关工作人员就可以按照智能化调节建议对生产参数进行调节,确保生产有效。 3.2自动化生产控制研究 自动化生产控制研究可以了解机电一体化生产全过程,同时及时有效地规避生产风险,积极解决和避免人为因素对产品生产质量的影响。通过机电一体化技术的广泛运用,相关工作人员可以发现生产中常见的问题并给出生产管理建议,确保企业生产活动稳定且高效运行。随着我国对机电一体化技术的研究不断深入,自动化生产技术的自动跟踪技术可以检查企业生产的全过程,如通过特殊的自动控制系统采集各个生产车间、产品生产全过程环节的数据,并对其将自动化统计、分类、计算、分析、处理,这些都保障了企业全面高效的生产管理工作。而很多企业在生产中也能针对既定的程序和数据进行标准化分析和数据自动化生产研究。 3.3工业机器人技术 工业机器人技术的运行效果好、稳定性强,可减少人力资源成本。随着我国的现代科学技术不断进步和发展,工业机器人也逐渐走入了多个工厂生产流水线中。工业机器人的工作效率高且满足了企业的产品加工、科技生产要求,也积极促进了我国的企业制造产业的飞速发展。在实际的产品制造中,企业的通过分析自身的生产动态对机器人执行的程序进行编辑,按照计算机提前设定的程序完成产品加工工作,对比其他的模式,工业机器人可以保证企业加工的产品精度高且品质好,工业机器人本身也有自动识别和精度分析等优势,可以保证工业技术不断升级和改善,保证整个系统拥有智能化和针对化的优势。从工业机器人的运行兼容性来看,工业机器人不光可以提升现代制造产业的运行效率、提升资产质量,还能够自动化升级,让机器人和管理人员进行交流互动,通过自动化升级等方式让工业机器人适应更多的工作环境和产品要求,进而达到更加高速的生产效率。此外,工业机器人的安全性和稳定性也是很多制造产业关注的重点。因工业机器人具有灵活性,运动速度快且精度高,对比人工生产管理的安全性更高,可规避大量的操作风险;而化工产品加工中,产品本身具有一定的危险性和操作风险,传统的人力操作风险高且存在大量的安全问题。而采用机器加工方式可以规避大量的操作风险,保证工作人员的人身安全。可见,工业机器人在制造产业具有极大的生产效能,推广该技术可以体现机电一体化实际生产优势,还能够极大程度的规避生产风险,确保每个生产环节的安全性和高效性。 3.4数据生产分析 机电一体化技术的智能制造技术在企业数控生产中具有极大的应用优势。通过利用数控技术可以保证机电生产具有针对性、有效性和科学性。利用该技术可以让企业的生产技术发挥优势,提升自身的竞争力。首先,相关技术人员要收集企业生产的各项数据并做好数据技术模拟工作,生产管理中也需要及时处理数据并对相关数据进行动态技术研究和实时分析,保证加工数据达标;此外,通过数据收集、模拟等还能够实现数据加强分析,有利于发挥生产设备优势,全面提升数控工作的整体效果,这些对产品的生产制造的精度和产品质量都有较大的应用价值。其次,要想做好机电一体化数控技术综合运用也需要机电工作人员对数控数据进行模拟研究,不断更新这些技术,通过科学的技术研发和创新等将这些元数据深化,为后期的产品升级奠定基础。 3.5柔性制造技术 柔性制造技术是通过信息和物资储存技术融合使产品可以不断变换型号。作为现代制造业的特殊工艺技术,柔性制造技术还在研发和试验应用阶段。该技术发挥了成组技术的优势,可以满足多批量不同型号、类型的产品生产需求,而且还能够结合市场的动态需求调整生产数量和规模,体现了生产的经济性和灵活性。在实际的生产中,相关制造管理人员需要先确定机械的制造过程并对现有的生产环境选择合适的加工设备和加工物料;其次按照计算技术的计算结果统筹利用、合理调动资源,实现对生产线进行全过程控制。从现有的柔性制造技术推广应用情况来看,柔性制造系统的应用范围正在不断推广,结合机电一体化的运用技术优势,柔性制造技术也在不断更新。相关单位可以结合实际的市场需求和市场环境对柔性制造的技术和参数进行调整,进而满足制造企业生产和管理的多方面要求。 3.6内燃机技术应用 机电一体化技术在制造企业的应用范围较广,在我国的现代化生产管理中也发挥了较大的优势。内燃机就是智能制造的重要代表性产品。内燃机属于常见的动力机械设备,是通过将燃料燃烧的热能转化为动力能源,属于发动机的一种。如今,内燃机主要在船舶上有所应用。通过机电一体化技术可以提升内燃机的运行效率,也能够提升机械制造的质量,确保内燃机能够在现代生产环境中稳定运行。 3.7机械制造 机械制造技术是当前制造产业关注的重点。机电一体化技术可以将计算机辅助技术和智能控制技术融合来提升制造产业的稳定性。利用科学的制造技术可以提升现代化制造生产质量,提升制造产业的科学性,保证其稳定生产。如智能控制技术推广后,很多生产企业利用计算机系统模拟机械制造的全过程,联合多项传感器和数据信息分析将模糊数据整合在一起融入到控制系统中,进而探寻出更符合企业制造的装置、技术、参数。这种方式可以机械制造工作更有针对性,也体现了计算机、材料、结构、人工智能等多方技术的特点,进而可以完成复杂的工业科技和生产任务。如今机械制造技术也广泛运用到了军事生产制造环境中。 4结语综 上所述,机电一体化技术改变了传统的机械生产和运行模式,对制造产业生产效率、生产质量都有促进。整体来看,智能机械生产是我国现代机电一体化技术综合运用的起点,也是促进我国现代化、工业化、社会经济发展的重要动力。为了让企业的生产效率提升,各个单位也应当在自身的经济利益和社会的发展需求上挖掘出多方技术资源,加强机电一体化技术的研发和运用,进而为促进制造产业稳定建设作出贡献。 作者:隋国华 单位:临沂市工业学校
航空新技术论文:“福特级”航空母舰新技术 一提起航空母舰,映入人眼帘的往往是其海上巨无霸的形象。作为现代海上作战体积最大的移动堡垒,航空母舰不仅是一个国家大国地位的象征,更拥有极为强大的战斗力,是一国海上军事威慑的重要战略力量。美国是当前拥有航空母舰数量最多的国家。载有大量战机的核动力航空母舰,无疑是美国强大军事实力的招牌。在各国的武器库中,还找不出一款比航空母舰战斗群更具有惊人战力的进攻性武器。航空母舰能够在远离路基支援的战场条件下,驰骋于占地球表面积70.8%的海洋之中,并可在数个月的时间内对特定目标展开持续攻击。战力如此卓越的航空母舰战斗群显然早已成为美国各战区指挥官的“宠儿”。这也导致美国航空母舰在海外的战备值班周期不断延长。除了航空母舰战斗群的攻击实力外,航空母舰上所配备的各类高科技武器与装备,也是支撑其得以驰骋深蓝的重要利器。 从“尼米兹级”到“福特级” 美国当地时间2017年4月9日,全球第一艘“福特级”航空母舰福特号进行了海上测试。当天,“福特号”航空母舰被拖船从位于弗吉尼亚州的纽波特纽斯造船厂内拖出进行出海测试。作为“福特级”的首舰,“福特号”航空母舰的设计、施工和制造前后耗时十余年,总造价高达130亿美元。“福特号”航空母舰原计划于2015年正式在美国海军服役。不过,核反应推、发电机等部件的故障问题,导致“福特号”的出海测试时间一拖再拖。美国海军称,“福特号”航空母舰在出海测试期间,将进行飞行甲板测试验证等事项。待“福特号”航空母舰正式服役后,美国的核动力航空母舰将拥有11艘。作为新一代的航空母舰,美军计划最迟于2058年建造十艘同级航空母舰,以取代当前承担主力任务的“尼米兹级”航空母舰。 在“福特级”正式服役前,“尼米兹级”航空母舰乃是美国海军现役的主力航空母舰,且在数十年间中均为美军乃至全球范围内最大的军舰。“尼米兹级”航空母舰首舰“尼米兹号”自1975年正式服役后,美先后共建造了10艘同型航空母舰。“尼米兹级”航空母舰均采用核动力推进,属于大甲板弹射型航空母舰。其设计长度为330米,宽度为40米,吃水11米,满载排水量在10万吨左右,可以搭载一支约70架战机的舰载机联队。根据作战任务以及性质的不同,航空母舰上搭载的作战飞机类型也有所区别,通常包括了战斗机、预警机、固定翼反潜机以及电子战飞机等。每艘“尼米兹级”航空母舰都装载有四台蒸汽弹射器、四条拦阻索以及四座升降机,平均每20秒钟时间即可弹射出一架舰载作战飞机。 可以说,“尼米兹级”航空母舰战斗群能够控制的海域面积大、攻击性能强,是当前世界范围内作战能力最为顶尖的海上机动作战编队。不过,航空母舰战斗群并非仅仅只有一艘航空母舰所组成。航空母舰自身除配备少量用于自卫的武器外,其主要的武器装备即为所搭载的各类舰载作战飞机。这些作为重要武器装备的作战飞机可以对敌方的舰船、潜艇、飞机以及陆地目标等进行攻击,直接将敌方消灭于航空母舰数千米以外的区域,并对海上舰队进行保卫。除航空母舰所搭载的战机外,以其为核心的战斗群通常会由巡洋舰、驱逐舰、潜艇和补给舰等混编而成。 尽管“尼米兹级”仍是现役航空母舰中无人能匹敌的佼佼者,但其设计与制造毕竟发端于20世纪60年代,舰上的各项技术已显得较为老旧。譬如,“尼米兹级”所使用的弹射系统、推进系统等基本均采用机械结构,不仅极为复杂可靠性较低,且需要大量人员进行操作和维护。在此背景下,新一代“福特级”航空母舰应运而生。 “福特级”航空母舰的新技术 “福特级”航空母舰从外表来看,与“尼米兹级”航空母舰并没有较大的差异,两者在飞行甲板上也极为接近。从数据上而言,“福特级”首舰“福特号”航空母舰长度为330米,宽度为41米,设计的满载排水量为10万吨,这些数据与“尼米兹级”亦相差无几。“福特级”在吨位和尺寸等方面较之“尼米兹级”并未有多少提升,但在舰船的电力容量、舰载机的数量、舰船故障率等诸多关键性指标上,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”相比有了质的飞跃。譬如,“福特级”航空母舰搭载的舰载机联队数量可达到75架,大大提升了作战飞机的出动率。通过采用全新的电磁弹射系统、电磁阻拦系统等所使用的各类前沿技术,“福特级”航空母舰真正成为了一艘适应未来战争环境下作战的超级航空母舰。 电磁弹射技术的应用 航空母舰诞生之初,舰载机均是依靠自身发动机带动螺旋桨产生拉力,进而使轰炸机或战斗机从航空母舰飞行甲板上起飞。彼时,这种起飞方式对于以轻金属和木质为主的螺旋桨飞机而言并非难事。不过,随着喷气式飞机的普及,其在短短一百多米的航空母舰甲板上的起飞,需要借助于外界的推力帮助,这也使得弹射系统随之产生。 “尼米兹级”核动力航空母舰所使用的是蒸汽弹射系统。其由核动力装置生成的热能来产生蒸汽,进而推动舰载机非短距离起飞。蒸汽弹射装置从结构而言较为复杂,包括了蒸汽系统、液压系统、起飞系统、归位系统、润滑系统以及控制系统等。 舰载飞机在从航空母舰甲板上起飞前,需要由位持器钢圈把尾部扣在一处坚固点上。当蒸汽弹射系统运作时,蒸汽由航空母舰上的锅炉输出,经增压后输入弹射装置唯一露在飞行甲板之上的滑梭中。被位持器扣住的飞机在起飞时需要开足马力,当蒸汽弹射系统一启动,飞机引擎的动力加之蒸汽的压力,令钢圈断开,飞机立即向前冲去,在短短数十米的距离内即可将时速提升至250公里每小时。当舰载机被弹射起飞并脱离滑梭后,滑梭回到原位,并继续推动下一架舰载机起飞。 从数量上来说,“福特级”航空母舰与“尼米兹级”航空母舰一样,都装载有四部弹射器。但两者在设计理念和技术层面上有着显著的区别。由于舰载机在“尼米兹级” 航空母舰第四号弹射器时,其机翼已接近甲板边缘,这也导致该级航空母舰的四号弹射器无法弹射满载起飞的作战飞机。为了提升舰载作战飞机的出动能力,“福特级”航空母舰对飞行甲板的构造进行了改进,从而令其第四号弹射器能够弹射满载起飞的作战飞机。 “尼米兹级”航空母上所用的蒸汽弹射系统,其体积和重量均较大,不仅需要消耗大量的海水,还需要大量的人力和资金进行维护和更换,这显然不利于长时间的海上持续作战。此外,由于在弹射过程中需要消耗大量的蒸汽,“尼米兹级”航空母舰在连续弹射出几架满载起飞的作战及飞机后,其航速就会受到较大的影响,从而限制了下一个攻击波中能够出动的战机的数量。蒸汽弹射系统的最大局限性,还在于其输出功率有限。“尼米兹级”航空母舰采用的蒸汽弹射方式,决定其只能弹射载重30吨以下的舰载飞机,难以满足舰载机未来发展的方向。加之蒸汽弹射系统存在功率无法调节的限制,只能有效弹射重量较轻的无人机。若要进行强行弹射,很可能会造成飞机受力过大,从而影响其服役时限。 在此情形下,美军在其最新型的“福特级”航空母舰采用了前沿的电磁弹射技术,以规避和完善当前“尼米兹级” 航空母舰蒸汽弹射系统所存在的实际问题。所谓电磁弹射技术,即是采用电磁的能量来推动被弹射的物体向外进行运动。电磁弹射技术的主要应用是大载荷物体的短程加速,其起步与发展相对较晚,目前在航空母舰的舰载飞机起飞弹射上已得到高度重视和应用。相较于蒸汽弹射系统,电磁弹射系统不需要使用蒸汽来驱动活塞,而是使用电来驱动。同时,电磁弹射技术的容积小、效率高、质量轻,对航空母舰上的辅助系统相对要求较低,且运行和维护的费用较为低廉。在功率损耗方面,电磁弹射系统要远小于蒸汽弹射系统。其可控性能也优于蒸汽弹射系统。当蒸汽弹射系统的蒸汽阀门打开后,飞机起飞的弹射过程中基本无法控制。但电磁弹射的全过程均可以有效掌握,并可根据不同机型、飞机速度与负载变化等进行调整。这也使得电磁弹射技术成为了未来航空母舰发展的核心技术之一。 电磁阻拦技术的应用 除了将重型飞机送上天空外,如何能够令舰载机顺利降落在航空母舰甲板上也是一项困难重重的任务。舰载飞机在运动的航空母舰上降落,其风险之大、难度之高,被全世界公认为“刀尖上的跳舞”!通常情况下,陆地机场的跑道会长达数千米,而航空母舰上的甲板长度不会大于300米,可供利用的降落距离仅有100米。然而,舰载机降落的速度却高达300公里每小时。在如此高的速度、如此短的距离,再加之随时处于颠簸中的航空母舰,如果没有航空母舰阻拦系统,现代喷气式飞机在航空母舰上的安全着落显然是一项难以实现的“天方夜谭”。航空母舰上安装的阻拦系统,能够有效帮助舰载机在极短的距离内强制制动。 “尼米兹级”航空母舰所使用的是液压式阻拦系统。其由液压缓冲系统、制动器具以及冷却系统共同组成。当舰载机降落时,其机尾钩挂上阻拦索后,阻拦索一边利用滑轮阻尼器来减缓飞机的速度,另一方面则持续将动能转化为压缩空气罐,从而令飞机趋于平稳并有效制动。不过,液压式阻拦系统的阻拦能力较为有效,但缺乏灵活机动性。面对不同的机型降落,航空母舰上的海军航空兵需要依靠人工对配重物进行更换,这也直接影响到了舰载机的出动频率。如果不对液压式阻拦系统予以适当的配重,在阻拦过程中产生的过大峰值拉力甚至可能造成飞机损坏。 为此,在全新的“福特级”航空母舰上,设计者采用了前沿的电磁阻拦技术。在这一技术中,阻拦机和电脑控制系统是最为核心的两部分。阻拦机的构成较为简单,包括了水力涡轮、感应电机、旋转轴以及机械制动装置等,在阻拦系统中起到吸能的作用。电子控制系统则包括了操作人员工作平台、维护人员工作平台以及动态子系统。该系统可以精准地对飞机阻拦着舰的即时受力情况进行分析和控制,并反馈给电动机后施予阻拦索合适的拉力,从而令舰载机在阻拦着舰的过程中能够获得更为平稳的力,进而也可控制舰载机在飞行甲板上制动的距离。作为电磁阻拦系统中的重要一环,阻拦索采用了新型轻质合成缆索,这不仅可以减少结构载荷,降低系统惯性,并可由此缩小滑轮减震装置的尺寸。 电磁阻拦技术的工作方式主要可以分为两个环节。第一个环节也就是初始接触阶段时,舰载机的机尾钩一旦与阻拦索相接触后,其就会牵动阻拦索,进而带动换轮索牵出,并令旋转轴转动。这一工作的关键,是为了令舰载机和阻拦索之间得以平稳接触。在实现了第一环节的既定目标后,第二环节则是如何对于舰载机的动能吸收。舰载机在降落时,其自身带有极大的动能。电磁阻拦系统中的水力涡轮、感应电机和摩擦制动器就是为了吸收舰载机的动能。通常情况下,水力涡轮和感应电机正常工作,即可吸收舰载机的动能,并实现飞机的安全着舰。可是一旦发生水力涡轮或感应电机不能正常工作,阻拦机的摩擦制动器就作为备用的吸能装置,以保障电磁阻拦系统的安全、可靠。较之液压式阻拦系统,电磁阻拦系统更为简洁、可靠,且无需大量的人力、物力进行维护,令其维护成本得以大幅度降低。 无论是电磁弹射技术,还是电磁阻拦技术,都是用于提升航空母舰战斗力的关键技术和措施。考虑到航空母舰在未来会搭载有各类无人飞机,前述新技术的应用,也可为未来航空母舰的发展奠定重要基础。 航空新技术论文:遥感及航空摄影测量中的新技术探讨 摘要:随着当前生产的发展需求,大比例尺航测成图技术的应用在国内各城市测绘单位快速得到推广应用;同时一些与航空摄影测量和遥感相关的测绘高新技术也在不断的投入。本文首先对摄影测量与遥感的发展的重要作用进行阐述,进而分析遥感及航空摄影测量中的新技术以及应用。 关键词:遥感技术;航空摄影测量;新技术;应用 一、摄影测量与遥感的发展的重要作用 从摄影测量与遥感的发展来看,在近三十年来,摄影测量与遥感技术已经进入了测绘、农业、林业、水利、气象、资源环境、城市建设、海洋、防灾减灾等各个行业,在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。从上世纪七十年代后半程起,摄影测量已经开始从模拟摄影中跨越出来,已经进入了数字摄影阶段,摄影测量正在经过传统测绘技术向数字化测绘技术体系的转变。 (一)摄影测量与遥感有利于推动测绘技术的进步 从二十世纪七十年代后期开始,我国的摄影测量经过了一个系统的转变。摄影测量逐渐从模拟摄影测量转化到解析摄影测量,并最终进入到了数字摄影测量的发展阶段,也标志着我国的传统测绘技术体系的解体,新的数字化的测绘技术体系的兴起。 首先,从数字影像的类型来说,我国目前已经建立了数字正射影像(DOM,Digital Orthophoto Map)、数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)、数字线划图(DLG,Digital Line Graphic)、数字栅格图(DRG,Digital Raster Graphic),同时还有其他相应的地名数据库与土地利用数据库,多样化的数据库与模型为摄影测量在现实生产生活中的应用提供了可能性,推动了测绘技术的发展。 其次,国家利用摄影测量与遥感技术绘制了大量各种比例尺地形图。除此之外,还建立了大量的全国级别的基础地理信息数据库。例如1:1000000、1:250000、1:50000比例尺级别的地理信息数据库;除了国家级外,省一级的1:10000比例尺级别的基础地理信息数据库、市县级1:500至1: 2000比例尺级别的地理信息数据库等等。 另外,我国应用陆地卫星TM数据、中巴卫星数据等,于上世纪80年代中期、90年代中期和末期完成了全国土地利用调查,并建立了业务运行系统,具有每年耕地数据动态更新和每五年土地利用数据全面更新的能力。现正在利用高分辨率遥感数据,开展第二次全国土地详查工作。我国还利用彩色红外遥感数据开展地质找矿应用研究,并成功地在新疆博罗霍乐北山地区发现矿藏。 (二)摄影测量与遥感有利于提升 空间数据的获取能力经过近50年的发展,我国在空间数据获取能力方面有了巨大的提升。研发了具有自主知识产权的遥感数据处理平台,以此为核心建立了国产卫星遥感影像地面处理系统,并开展了定量遥感反演研究,为形成我国独立自主的对地观测数据获取、信息处理与分发服务体系奠定了基础。 首先,从数据获取能力方面来看,在国家973与863计划的支持下,成功研制了一系列传感器,发射了50多颗对地观测卫星,包括气象卫星、海洋卫星、资源卫星、通信卫星、导航定位卫星、返回式陆地卫星、科学实验卫星等,组成了风云、海洋、资源和环境减灾四大民用系列对地观测卫星体系,从地球同步轨道和太阳同步轨道上实现了对地球的多平台、多传感器观测,可以获取地球表面不同分辨率的光学和雷达图像,并将对地观测数据应用于气候、大气成分、水循环、植被变迁、海洋现象、自然灾害等地球空间环境变化的监测。 其次,在数据储备方面,已经积累覆盖全国陆地、海域以及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面数据。 二、几种测量新技术的应用探讨 (一)GPS在航空摄影中的应用 (1)GPS用于航摄飞机导航 在航空摄影测量获取航片的过程中,航空摄影飞行必须按航摄计划中的要求,在一定的高度沿设计的航线飞行,以保证所得影像具有一定的摄影比例尺、航向重叠度及旁向重叠度。随着GPS的广泛应用,已普遍使用GPS对航空摄影飞机进行导航。 (2)GPS辅助空中三角测量中的导航与定位 GPS辅助空中三角测量的目的是利用GPS精确测定的摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置,将所测数据应用于摄影测量内业加密,以便尽可能减少对地面控制点的数量要求。用于确定摄影曝光瞬间航摄仪物镜中心的位置时需采用高精度相位差分的GPS动态定位方法,其实时差分定位可用于摄影导航,而确定航摄仪物镜中心的位置则利用布设在地面的2~3台GPS基准站的观测数据进行后处理获得。目前已采用QPS/IMU。 (二)LIDAR激光测高扫描系统的应用 LIDAR激光测高扫描系统利用GPS辅助空中三角测量技术,可以减少地面控制点,缩短作业周期,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。利用该种测量技术,在有地面控制点的四角带,完全可以满足1∶10000比例尺的地图精度要求;在地面特征丰富、影像较好时,可以达到1∶50000比例尺的精度要求。这种测量技术对于实施西部大开发战略、完善国家基本地形图有重要意义。 (三)机载侧视雷达技术的应用 机载侧视雷达是利用装于飞机机身两侧或下方的天线,随着飞机向前飞行而扫描飞机下方两侧的带状地面,进行高分辨率地形测绘的雷达。飞行器上的侧视雷达包括发射机、接收机、传感器、数据存储和处理装置等部分。侧视雷达具有下列特点: (1)具有全天候工作性能; (2)分辨率高,所摄照片清晰; (3)覆盖面积大,提供信息快,把飞行中连续拍摄的照片拼接起来可构成大面积的地形图; (4)不易受干扰 航空新技术论文:浅析航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:随着科学技术的进步与发展,航空摄影测量新技术被广泛应用于城市地形图测绘中,并取得了重大的成果。本文针对我国航空摄影测量的发展历程,分析我国航空摄影测量新技术的应用及注意事项,从而推动我国航空测绘的发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;应用;发展 航空摄影测量即是在飞机上利用航摄仪器对地面进行连续拍摄,绘制地形图的过程,其原理是利用航摄仪器的摄影光束相交而确定地面点的位置。随着科学的进步,以及社会建设中对土地利用的现状,航空摄影测量技术在不断得到创新和完善,并推动了航测行业的发展。 一、我国航空测绘的发展现状 我国对航空摄影测量技术的应用可以追溯到20世纪80年代。当时,我国各大城市开始应用航空摄影测量技术进行对城市大比例尺地形图的测绘,以便科学合理的使用土地。在城市化进程以及生产的需要中,大比例尺城市测绘技术被广泛应用于各城市测绘企业单位。在科学技术不断发展的今天,数字化技术迅猛发展起来,在航空摄影测量技术上,涌现出数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR 激光测高扫描系统、雷达等先进技术设备,为城市大比例尺地形图的测绘创造了更多的技术条件,不断推动着航测行业的发展。然而,受诸多客观因素的影响,我国航空摄影测量技术力量还相对薄弱,其测绘精确度仍有待落实,航测工作有待进一步完善。 二、航空摄影测量主要新技术的应用 1、对数字航摄仪DMC的应用 数字化技术是现代信息社会不可或缺的技术手段呢,无论对人们生活和社会各项工作的开展都起到不可比拟的作用。而数字航摄仪DMC也是在数字化的基础上创造的航测产品,它是一种用于高精度、高分辨率的航空摄影测量的数字相机系统。这一航空相机摒弃了传统胶片相机的设计思想,由四个全色传感器及四个多波段传感器组成。其四个全色传感器用于捕捉每一个设想的特定区域,从而确定一个大的镶嵌影像;四个多波段传感器则主要用于捕捉红、蓝、绿色及进红外数据。因此,航摄仪DMC能满足小比例尺和高分辨率大比例尺航摄的需求。与此同时,在低空进行测绘时,DMC能够在无人控制的情况下实现机动、快速的摄影测量,其测量精度高。 2、对IMU/DGPS新技术的应用 IMU技术是惯性测量单元的简写,主要是由陀螺、加速度、电路构成,它能够独立提供高精度的导航参数,同时具有抗电子干扰、隐蔽性好等特点。但这一技术的不足之处在于不适合长时间单独飞行,否则容易造成导航位置参数的误差。而大家熟知的GPS全球定位系统功能强大,被广泛应用于航空摄影测量、工程测量等诸多领域。因此,将IMU与GPS集成起来构成组合导航系统,能有效提高系统的导航精度与其测绘性能,就是目前的IMU/DGPS航空摄影测量系统。这一新技术的应用能够减少地面控制的工作,提高了测绘效率,并降低了在高山荒漠等区域测绘的危险性,推动了航测事业的发展。 3、对LIDAR 激光测高扫描系统的应用 对LIDAR 激光测高扫描系统的应用,主要是针对困难地区、无图区及边界区而实施的新技术。该技术主要利用GPS辅助空中三角测量技术,从而减少地面控制点,完成对外空难度大的测绘区高精度及大比例尺的测绘工作,这一技术的应用有利于缩短作业周期,减低生产成本而提高生产效率。这一技术对于实施我国西部大开发战略、完善国家地形图有深远的意义。 4、SAR合成孔径雷达成像系统 SAR合成孔径雷达成像系统具有高分辨率的成像技术,不受客观恶劣天气条件的影响便能获取空间数据,大大改善了对困难地区地形图绘制的困境。这一成像系统的使用原理是将合成孔径雷达安置于飞机上,利用孔径雷达发射微波对地面目标扫描,从而经过对空间坐标的计算,记录回波特性得出地面目标的空间特性,再经过数据处理成像。这一系统的运行主要由天线系统、数据记录系统、监控系统、发射与接收系统协调运行而完成。 三、对航空摄影测量技术应用的和主要注意事项 1、落实测绘区选点工作 航测人员在开展航空摄影测量工作过程中,运用IMU/DGPS作业的前提必须对测绘区做好现场踏勘的选点工作,这一选点工作要按照前期设计图纸要求并结合GPS定位测量范围的选点要求进行实地选点定位。选点的点位要位于交通方便、便于安置设备便于埋石操作的区域;点位还要在视野开阔的地方,避开建筑物及水域便于信号及电磁波的传输。同时,点位之间还要做好加密与联测工作,以便测量工作的连续开展。 2、确定航摄仪、比例尺及航高 在航空摄影测量工作开展之前,首先要做好航摄仪、比例尺及航高的选择与确定工作。在选择航摄仪时要优先考虑其性能质量,进而保证航摄资料的准确性。在确定比例尺时,首先要按照国家对大比例尺地形图航空摄影标准并根据当地地形实际与相应的精度要求,以及配套仪器的利用,综合确定航摄比例尺与航高数据。 3、策划检校场的布设方案 检校场的布设方案主要针对IMU /DGPS 系统设备生产商而言的,这些生产商在从事 IMU /DGPS 系统设备生产过程中对于检校场的布设方案的策划,一般要考虑达到如下工作的因素:检校场要根据比例尺大小设置相邻的平行航线;检校场要能保证航向重叠和旁向重叠都是60%;采用直接定向法,使航测高度与摄区高度一致;对于检校场的位置可以选择在离摄区较远的区域或摄取中任意两条航线位置等。 四、结语 在科学技术迅猛发展的今天,我国航空摄影测量实现了岁数字测绘技术的应用与完善,取得了相应的进展。但是,我们也应看到在航空摄影测量新技术应用方面较西方先进国家还有很长的距离。我国的航测领域应该在认识航摄新技术优点的同时,找寻并探索其对于该技术应用中应注意的问题,有针对性的做好航摄工作,提高航摄效率,保证影像质量,进而推动整个数字摄影测量事业的发展,满足社会经济发展和环境的可持续发展需求。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘 要:随着科技进步,航空摄影测量技术广泛应用于城市测绘、复杂地形及国界等测绘区域。目前,航空摄影测量技术发展迅速,测绘技术向数字化转变,出现了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空航摄仪;新技术;应用与发展 引言 自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。随着生产发展的需要,各城市测绘单位,在航测机构增添航空摄影测量业务,大比例尺航测成图技术在国内各城市测绘单位得以快速的应用推广。目前,随着数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LI-DAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用,航空摄影测量技术逐渐成为大比例尺地形图的主要测绘方法。但是,航空摄影测量技术应用于地籍测绘领域时间短,加之航测本身的技术缺陷以及测绘精度问题,有时仍然难以达到预期目标。 一、航空摄影测量技术的分类 (一)按处理方法分 在航空摄影测量技术的分类中按处理方法可分为模拟摄影测量、解析摄影测量、数字摄影测量。模拟摄影测量通过模拟测量的方式,使测量达到最真实的效果,同时减少了使用过程中的出错率,用模拟的方式实现了对实际的掌控能力,使技术取得最好的实用效果。解析摄影测量是指通过对形状、大小、和数据进行解析达到对综合数据的了解,使出现的问题和错误得到改善,并增加对具体内容的了解,让数据达到还原效果,增加图像的准确率,并通过分析和应用提供最真实的影像和数据,更好的为地形摄影和非地形摄影的发展服务。数字摄影测量使测量的结果更接近于对数字的掌控,通过对数字摄影的掌握加强测量的数字化能力,通过对数字及影像的综合处理达到理论和实际的有效结合,使摄影测量达到数字化和科学化,使数据更加准确,更加接近测量的实际。 (二)按研究对象分 在航空摄影测量技术的分类中按研究对象可分为地形摄影测量技术和非地形摄影测量技术。地形测量是指对地形图的测绘过程,通过对地表和地形在水平面的投影中显现的数据,把数据按比例尺进行缩放来实现摄影和测量的目地。地形的测量一般采用航空摄影测量技术,在飞机上就可以拍摄和掌握各种测量数据,实现数据和图像的高标准。非地形测量不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的精确测量使理论知识更加丰富,它为生物领域、军事领域、建筑领域、矿山工程领域、文物领域的发展提供更多的理论基础,使各领域的技术得到发展,并通过摄影和测量使这些领域得到实际的发展,使非地形测量应用到这些领域中,取得更长远和丰富的发展。 (三)按摄影的位置分 在航空摄影测量技术的分类中,按摄影位置进行分类,包括航天摄影测量技术、航空摄影测量技术和地面摄影测量技术。其中航空摄影测量技术通过航天摄影来完成整体测量,要根据具体的测量对象进行不同的研究。航天测量的测量距离相对更远,技术水平也更难达到标准,对摄影及测量人员的要求也更严格,并且环境造成的干扰对摄影的影响也更大。工作人员需要更精细的测量,并对地形进行精准的勘测,来保证摄影测量技术符合测量和勘测的规定。航空摄影测量技术是指在空中进行摄影并根据比例尺对具体的距离进行计算的过程,航空摄影测量一般是在飞机上。而地面摄影测量技术一般需要对摄影进行处理,使形状、大小等综合数据达到预期的效果,通过采用地面测摄影测量技术使很多难以测量、难以勘测、难以计算的地形得到勘测,很多大坝和地形复杂铁路的测量就采用地面摄影测量技术,它攻克了地形勘测带来的危险,为地域勘测服务。 二、航空摄影测量技术的任务 (一)非地形测量 在非地形测量中不以地形测量为目的,而是通过对各种指标的测量促使理论知识更加丰富,达到为各种领域服务的目的。非地形测量的发展促进了生物领域的发展,使生物医学领域可以通过对地形的利用,取得更多的生物医学资源,带动更长领域发展。同时也有利于公安机关侦破案件,通过对非地形的勘测,了解罪犯的藏身之处,和犯罪窝藏点,使案件得到侦破。在文物和建筑领域也得到了发展,很多文物就存放在复杂的领域内,通过测量可以找到它们的位置,开垦出更多的古文物。非地形测量也有利于军事侦查,通过非地形测量检查各军事地点,保证军事地域内没有军火和其它领域的军事人员。 (二)地形测量 地形测量指加强对地形图的了解,通过对地表和地形在水平面投影来掌握数据,按比例尺进行准确的缩放,以此达到测量的目的。在测量中第一点要掌握具体的数据和具体的图像,按照比例尺来还原真实的指标,要建立专题的图片,对各种地图要进行了解,掌握各种硬件条件,要了解具体的摄影影像,对各种图形要分类型掌握。第二点,要建立相关的数据库,通过对数据的掌握,通过对数据的分类、筛选和汇总来了解各种数据的不同,了解测量的变化,使数据可以互相参考、互相借鉴,达到为测量服务的效果,达到测量的数字化。数据库的内容要系统化,方便管理人员查阅和掌控。 三、航空摄影测量的要点和作业方式应用 (一)质量检查准确,成果提交合理 在航摄摄影测量的最后阶段要对质量进行高标准的检查,对整体的过程进行准确核实和分析,达到整体质量的准确性,在最后的检查中一定要严把质量关。针对作业方式要加强各步骤的联系,区别各步骤的不同,对内容进行整体计算,并对结果进行重复的分析,使结果符合真实的效果。要对数字精度、数据完整性和准确性进行检查,检查的单位是质量检查机构,对检查和验收工作要合乎规定,以合同为根据。在检查合格后进行相应的验收工作,当检查资料不合格时验收单位可以拒绝验收。当核实无异议后要把成果提交给相关部门,提交过程中要把内容标记的详细些,确保相关部门能够根据数据开展以后的工作,作业方式也要列出相关数据和相关表格,使内容清晰易懂。 (二)空中采集准确,数据处理合理 在航空摄影测量中要对控制采集的数据和图像进行准确的处理,采集过程要正确,作业方式要符合标准,通过找准正确的距离和采用正确的拍摄方式,使效果更真实、更具准确性。拍摄人员也要掌握合理的拍摄方法,针对不同的高度,拍摄的方法也要有所不同。同时对数据的处理也要合理,要经过科学的研究和科研人员的重复计算,实现对不同数据的合理分析和比较,使航空摄影测量任务完美的完成。要在飞机上安装摄影仪,对地面垂直拍摄,获取相片或影像,使数据采集向自动化和数字化方向发展。数据处理过程中用绘制比例尺进行空中测量,用模拟法和解析法测绘,使精度和质量达到高标准。要用正确的采集方式取得最优异的内容,并通过科学的数据处理,达到整体测量的准确性。 (三)航摄准确,航摄设计合理 在航空摄影测量中要对航摄进行精准的计算,促使其它指标合理发展,并且要加强对航摄的设计。作业方式要通过找准目标和进行合理角度的拍摄实现精准化计算。拍摄过程一定要符合实际,通过合理的比例来还原数据和图像 , 要加入大比例尺的数字图,提高航摄的精度要素,提高航高、比例尺、焦距和影像质量,通过上述要素加深设计的合理性。还原的方式一定要合理,数据和图像设计也要有根据,要根据具体影像来开展数据和图像设计,测量不要局限在绘画图上,需要信息性的影像图件。要用科学的方式和科学的设计达到预期标准,实现测量的目的,实现测量的高标准,使作业方式合理的完成。 结束语 随着计算机技术和互联通信技术的发展,航测技术由模拟测绘向数字测绘转变,由计算机代替“人眼”,迈向信息化测绘时代。航空摄影测量已成为当前大比例尺地图绘制技术中的热门话题,各种航空摄影新技术一定会逐步完善。根据航摄地区的特点选择合适的技术获取影像,极大地提高航摄效率,缩短获取影像周期,提高影像质量。 航空新技术论文:航空摄影测量新技术的应用与发展 摘要:伴随着计算机以及互联网通信相关的技术的开发与研究,航空摄影测绘技术已经从模式测量朝着数字化测量转化,从而做到了运用高科技技术来代替人进行测绘,令摄影测绘全面地走进数字信息化的测绘阶段。本文对航空摄影测量新技术的应用与发展进行了分析探讨。 关键词:数字航摄仪;DMC IMU/D GPS;激光测高扫描系统 引言 航空摄影测量就是在航空器中安装摄影仪器,进而在空中对需要测量的地形进行摄影。随着我国经济的发展,地形变化的速度非常快,同时由于我国地形结构复杂,依靠传统的测量技术很难对特殊地形进行实地测量,因此借助航空摄影技术可以实现对复杂地形的测量,并且航空摄影测量可以缩短测量工作周期,提高测量数据的准确。 一、航空摄影测量技术的任务 目前我国航空摄影测量技术的任务主要包括对地形面貌的测量和非地形测量两种: 1、地形测量 地形测量是航空摄影测量的主要任务,它是通过对测量地形的摄影,加强对地形的了解,并且按照比例尺寸对摄影的对象进行准确的浓放,以此实现测量的目的。在地形测量中需要做好以下三点工作:一是要保证摄影图形的具体数据和图形,并且按照预定的尺寸比例对航空摄影的图片进行数据还原,并且根据还原的数据图像,建立相应的图片库;二是要建立数据库,航空摄影要根据对地形的数据分析建立相应的数据库,掌握数据的不同分类以及数据之间参数的变化情况,以此实现在航空摄影时实现测量的数字化;三是积极掌握测量地形的相关数据,并且根据掌握的数据情况完成对地形的整体测量,最后实现摄影图像的真实还原。总之在航空摄影测量的时候要进行合理的分工,保证摄影的图像数据真实、准确,使测量数据更加符合标准。 2、非地形测量 航空摄影测量技术不仅仅应用在地形测量领域,其还应用在许多其它领域。非地形测量不是以测量地形为目的,而是通过对地形的摄影观察地形的变化,以此更加地形变化发现其中的问题,比如航空摄影技术应用在军事领域中,就可以通过航空摄影技术对某一区域内进行军事侦察,以此观察该地形是否存在军事设备以及该地区的变化情况;航空摄影技术应用在工程领域,通过航空摄影技术可以对地形进行勘测,分析该区域是否存在矿物质等,以此实现对该区域的合理开发利用。航空摄影技术的非地形测量功能被越来越多的领域所应用,其发挥的价值也越来越大。 二、航空摄影操作的关键和方式应用 1、摄影精确,设计科学 在航空摄影测绘的过程当中需要先对摄影实施准确的计算,从而令别的相关要求都有一个很好的发展,同时需要注意的是要优化航拍的设计。摄影办法是要先确定好摄影的地点以及实施一个适合的角度摄影从而能够进行准确的设计计算。进行摄影测绘必须要切合现实情况,利用适合的比例来对收集到的数据以及图像进行还原,此外还需要添加一个大比例尺的数字图,增加摄影的准确因子,增强摄影高度、比例尺、以及摄影的焦距以及图像的清晰度,经过以上的因素从而对摄影设计进行优化。另一方面,对图像进行还原的方案必须要是科学合适的,图片以及数据的收集设计需要有根有据,需要依据实际的图像从而进行数据以及图片的收集相关设计,测绘不能仅仅关注在绘制图像上,应当具有数据性的图像视频。 2、收集精确,处理科学 在航空摄影测绘过程当中需要对摄影器械摄影收集到的数据以及图片实施精确的计算分析,收集的方式要合理,满足相关的指标要求,利用精确的定位以及摄影的方式是科学合理的,从而使摄影的结果更加的切合实际情况、更加的精确。另一方面实施摄影的相关作业人员也需要对于摄影的方法有个准确的认识,根据摄影的高度不同,所采用的摄影办法都要根据实际做出调整。同样需要关注的是相关数据的处理方式,处理方式需要通过反复的分析探究以及相关人员的反复推算,从而可以完成对于各种数据的科学统计分析,因此令航空摄影测绘工作能够很好的被执行。航空摄影首先要在使用的飞机外体组装好测绘过程当中所需要使用到的相关装置,因此能够对地面实施竖直摄影,从而得到有关的图像视频,指导数据的采集朝着自主化以及数字化方面进行开发。 3、质量检测精确,结果提交科学有效 在实施航拍测绘的最终阶段需要针对收集到的相关数据实施高要求的检测,对于摄影的整个过程实施精确审核以及研究,从而达到整体的质量准确性标准,此外在最终阶段的检测作业中必须要把控好质量的这个标准。针对摄影的方式要增加每个操作单元智联的相互联系,能够分辨出各个操作单元之间的异同点,对于摄影的具体项目实施整体的计算,同时对于计算得到的结果要进行多次推导验证,验证结果是否符合实际情况,增加其真实性。此外对于数字的准确度、数据的完整性以及精确性都要实施验证,而进行验证的部门都是相关的质量检测部门,对于检测和验证的过程都需要依照相关的要求,将合同中的规定作为依据。在检测合格之后再实施相关的验证,如果出现检测资料不达标则验证部门能够拒绝验证。 三、航空摄影测量新技术的应用 1、数字航摄仪DMC DMC航空摄影相机是利用四个多频率的接收器分别接收红、蓝、绿三色光以及近红外数据;而四个全色传感器分别捕捉的影像,依靠少量的重叠区域生成一个大的768013824镶嵌影像。此系统能够在各种光线环境中,通过调整相机的曝光时间,保证图片的质量,该系统对于地面的分辨率能够达到5cm。低空数字航空摄影测量以2000万像素以上的小像幅数码相机为传感器,采用无人飞机进行低空航摄,具有机动、快速、经济等优势。此种技术可以在较短的时间内获得部门地区较为准确的高分辨率的数字图像,另外对于天气以及机场的依靠性较小,目前已经被广泛的应用在应急保证、防灾减灾、图形测绘等方面。 2、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 GPS,即是全球定位系统,运用在航空摄影测绘后,利用空三素的办法得到角元素,从而完成了部分直接得到投影光束。IMU/DGPS,即是惯性测量单元/差分GPS,运用在航拍之后,能够直接取得三个线元素以及三个角元素,极少需要甚至不需要地面控制点就能够实施航空摄影测绘,从而大大的简化了摄影测绘工作。IMU/DGPS协助航空摄影的工作原理是利用了IMU、DGPS两种新技术的综合分析验算,从而得到了具有十分高的准确度的航空摄影测绘相关的概念、技术以及方案。 这种摄影方法的工作方式是首先利用组装在飞机外体上的GPS接收装置或是地面站点的GPS接收装置,进行持续的并且同步的检测太空中的GPS卫星信号,接下来是利用GPS载波相位测绘差分定位技术的协助从而得到了航空摄影仪的有关定位数值。IMU/DGPS技术能够直接的得到每一张摄影到的图片外方位元素,把其当作加权检测值参加到摄影测绘区域网的平差,因此得到了准确度更加高的图片外方位元素结果,这种测绘的方法叫做IMU/DGPS协助航空三角测绘方法。高准度的差分GPS与惯性测绘部分得到航拍的曝光时间的图像定位期空间位置,之后再针对去实施变差的更正,因此得到个各张图片的高准度外方位元素的方法称作直接定向法。 3、LIDAR激光测高扫描系统 LIDAR激光测高扫描系统通过GPS辅助空中三角测绘技术,能够减小地表的控制点,减短测绘时间,降低成本,可以真正应用于困难地区、无图区及边境区的基础测量。 结束语 航空摄影测量技术的发展,为我国的经济发展提供了重要的贡献,带动了测量技术的发展。航空摄影测量技术的广泛应用,突破了地形复杂、摄影周期长等一些弊端,促进了我国测量事业的发展。 航空新技术论文:“地沟油”华丽转身新技术助其成为航空用油原料 “民以食为天”,中国人痛恨“地沟油”危害食品安全,却每天制造出成千上万吨的餐饮废油。如今能源技术的进步,给中国人带来了福音――“地沟油”转换成航空生物燃料。每多一千克“地沟油”转化成航空油,也就意味着餐桌上少了一份用“地沟油”回收做出来的“口水菜”! 2014年8月14日,波音中国公司在北京召开航空生物燃料油研讨会,并在会上宣布,波音与中国商飞合作的“废气油脂”(包括地沟油、食用油边角料、餐饮废油等)研究项目正式进入到了筹建“中试车间”阶段,最早于八月底开通一条日产500千克航空生物燃料的生产示范线。 2012年8月16日,波音公司正式与商飞合作成立了节能减排技术中心,中心的第一个项目就是研究如何将“地沟油”转化成航空燃油。该项目在此前的一年当中均处于试验阶段,试验目的是为了打通“地沟油”转变成航空油的技术路线。然而餐饮废油变航油,波音-商飞并非首例,国外有荷兰航空的成功案例,国内也有中石油1号生物航煤的技术先例,波音与商飞之所以耗费一年多时间打通技术路线,是因为中国的“地沟油”与其他生物油脂存在不同的特性。 荷兰航空旗下SkyNRG与中石油1号生物航煤采用的多为石油化工技术路线,比较适用于结构较稳定,成份较纯的餐饮废油,如肯德基,麦当劳炸鸡剩下的油。而波音与商飞此次针对具有“中国特色”的”地沟油“采用油脂化工技术路线,其目的是为了适应中国八大菜系,蒸煮炒爆涮等各式各样烹饪手法所遗留下来废油。如全国闻名的重庆火锅,最地道的做法就是用一锅被重复利用的老油涮食,试想火锅废油的成份会何其复杂! 解决这些“成份复杂”难题的最佳办法就是“去除杂质”。中国商飞-波音航空节能减排技术中心对此已研发出相适应的解决技术路线:“我们将首先对其进行去杂质处理,得到成份较纯的中间产品,之后再利用优化过的催化剂工艺对其进行转换。” 目前,中国商飞-波音航空节能减排技术中心已成功利用“地沟油”转换出了一定量的航空油,转换比例在40%左右,即100万千克“地沟油”可转化成40万千克航空油。但不得不承认,该转换技术在成本上仍需进一步优化,因为相对普通航油,“地沟油”转换航油的成本是其2倍左右。 在大多数人眼中,那些脏乱差的“地沟油”应该是一文不值,但事实并非如此。事实上,目前“地沟油”的收购并不容易,价格也远非我们想象的那么廉价。从食堂、餐馆回收的泔水价格很低,但现在并没有形成行业性的集中回收,而是被一些不法商贩零散回收炼制成泔水毛油获利,转手又卖回餐馆,扰乱食品安全环境。 对于民众一直期盼的“地沟油”转航油,其成熟商业化运作仍需要企业技术研发,社会自觉回收,政府政策扶持等多方面的持续努力。但好消息是通过诸如波音中国,中国商飞与中石油这类有社会责任感的企业的不懈努力,该事业离商业投产又更进了一步。 航空新技术论文:航空摄影测量中新技术应用与发展 摘要:随着测绘技术、信息技术和计算机技术的迅速发展,航空摄影测量技术也有了前所未有的发展和进步,其空间数据获取已从单一的野外测量发展到内外业综合以内业为主的采集方式。本文首先简要论述了航空摄影测绘技术的意义与研究现状,然后详细分析了数字航摄仪DMC、IMU/DGPS新技术、LIDAR激光测高扫描系统等摄影测量新技术的应用与发展。 关键词:航空摄影测量;新技术;DMC;LIDAR 引言 摄影测量指的是通过影像研究信息的获取、处理、提取和成果表达的一门信息科学。它的主要任务是用于测绘各种比例尺的地形图、建立数字地面模型,为各种地理信息系统和土地信息系统提供基础数据。自20世纪80年代,航空摄影测量技术陆续应用于我国各个大城市测绘城市大比例尺地形图。伴随生产的不断发展,各航测机构都开始增添航空摄影测量业务,在我国个城市测绘单位中,大比例尺航测成图技术得到了广泛应用。 一、数字航空摄影测量的最新进展与应用领域 从本世纪初数字航空相机问世开始,ADS40、DMC、UCD、SWDC等航空摄影仪相继出现,近些年,GPS技术、惯导技术、数码扫描、激光扫描、雷达等高精端技术跟航空摄影联系紧密,产生了很多新的航空摄影技术,比如GPS辅助航空摄影技术、IMLJ(POS)/DGPS辅助航空摄影技术、运用高解像率的CCD阵列将胶片替换,获取地面的地物地貌光谱数字信息的数字航摄仪、SAR合成孔径雷达成像系统、LIDAR激光测高扫描系统等,都在很大程度上促进了数字航空摄影测量的良性发展。 二、数字航摄仪DMC 数字航摄仪(DigitalMappingCamera)简称DMC,是用于高精度、高分辨率航空摄影测量的数字相机系统(如图1)。基于替代胶片相机的设计思想,DMC具有历史意义的技术突破。DMC数字航空相机由8个内部传感器组成:4个全色传感器与4个多波段传感器。4个多波段传感器一个捕获红色数据,一个捕获蓝色数据,一个捕获绿色数据,一个捕获近红外数据。4个全色传感器每个捕获一个影像的某个特定区域,区域之间有少量重叠以便形成大的7680×13824镶嵌的影像。所有传感器的动态辐射分辨率均为12比特。 一次飞行中由4个全色传感器获取的数据产品:全色、真彩色与彩红外。还有由4个多波段传感器获取的分辨率为2048×3072数据产品:真彩色、彩红外、四波段和近红外。通过获取相机影像数据,可利用PPS软件得到各类影像输出。DMC兼顾小比例尺与高分辨率大比例尺航摄业务的具体需求,其地面分辨率为5cm。这一系统可光线不同的条件下,用多种曝光时间来曝光,保证影像的质量。 (一)1:20000比例尺摄影的试验 为了对DMC数字航摄仪1:20000比例尺摄影的成图精度情况进行研究,在某处选取一个Ⅱ地形测段进行航摄,共30个像对。控制点的布设采取双五点法,基线数16条,运用GPS对控制点进行观测。用VirtuoZo进行内业加密,全数字摄影测量系统进行量测,采用PATBNT光束法软件来平差,加密精度统计如表1。 表1 1:20000比例尺摄影的加密精度统计 从统计的加密精度看,完全符合规范要求。运用JX4数字摄影测量工作站恢复立体模型来测图,之后跟该区域GPSRTK实地量测的72个显著地物点进行精度统计,平面误差是0.167m,高程误差是0.15m。 (二)试验主要成果 1、DMC航空摄影分辨率高,影像清晰,加密自动选点成功率较好,连接差小,碎玉提升加密精度十分有利,且测图地物判读精度高。 2、运用DMC相机进行航空摄影,可放宽其摄影比例尺到传统摄影比例尺的115~ 2倍。 3、可在传统布设方法基础上将控制点的布设降一个地形等级。 4、通过现有设备,完全可完成DMC摄影的成图作业。 二、IMU/DGPS辅助航空摄影测量技术 IMU/DGPS辅助航空摄影测量指的是运用装在飞机上的GPS接收机与设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号,通过GPS载波相位测量差分对技术获取航摄仪的位置参数进行定位,应用和航摄仪联系紧密的高精度惯性测量单元(IMU,InertialMeasurementUnit)对航摄仪的姿态参数直接测定,通过联合IMU,DGPS数据后的处理技术获取测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术与方法。 IMU/DGPS辅助航空摄影测量的主要方法有直接定向法与IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 (一)直接定向法 运用高精度差分GPS与惯性测量单元(IMU),获得航空摄影曝光时刻影像的空间方位,通过校正系统误差,获取每张像片的高精度外方位元素。该方法就是直接定向法。 (二)IMU/DGPS辅助空中三角测量方法 把基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素,作为带权观测值参和摄影测量区域网平差,获取精度更高的像片外方位元素成果。该方法称为IMU/DGPS辅助空中三角测量方法。 四、LIDAR激光测高扫描系统 LiDAR(LightLaserDeteetionandRanging),是激光探测及测距系统的简称。用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是结合了激光技术和雷达技术的产物。主要是发射机、天线、接收机、跟踪架及信息处理等部分构成的。发射机是各种形式的激光器;天线是光学望远镜;接收机通过各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外与可见光多元探测器件等。激光雷达用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测和外差探测。 激光自身的测距能力就非常精确,其测距精度可达几厘米,而LIDAR系统的精确度不仅仅取决于激光自身因素,还由激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素所决定。伴随商用GPS和IMU的不断发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获取高精度的数据已被广泛应用。 LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,从而被接收器接收。接收器准确地对光脉冲从发射到被反射回的传播时间进行测量。由于光脉冲以光速传播,因此接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。因为光速为已知,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可能够对每一个地面光斑的座标X,Y,Z准确进行计算。激光束发射的频率能够从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例来说,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。通常情况下,LIDAR系统的地面光斑间距为2-4m不等。 激光雷达是一种在从红外到紫外光谱段工作的雷达系统,其原理与构造和激光测距仪非常相似。科学家将利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称作连续波激光雷达。激光雷达的作用是可以对目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状进行精确测量,对目标进行探测、识别、分辨和跟踪。在多年的努力之后,科学家们已经研发出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。 结语 我国航空摄影测量技术起步较晚,它用计算机代替“人眼”,在理论和实践中使数字摄影测量得到了快速发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等方面它将会被应用的更加广泛。其发展使得胶片摄影被数字摄影所取代成为必然趋势,而新型数字航空摄影机的应用必将为航空摄影测量技术带来一次变革,并把我国航空摄影测量技术推向数字航空摄影时代。 航空新技术论文:探索民航空管新技术的应用情况 【文章摘要】 随着国家综合国力的提升,我国航空领域取得重大成就,民航空管新技术在现代高新技术的带领下,逐渐走向成熟;同时民航空管局也在尝试着改变发展模式,提高运行的安全性,以确保经济效益与社会效益的统一。在此民航空管新技术的应用发挥着不可代替的作用。 【关键词】 空管新技术;必要性;发展;问题 1 空管新技术应用的必要性 1.1 运输量逐渐提高为航空事业带来了巨大压力 改革开放以来,我国在航空运输领域有了很大突破,与往年相比,不管是安全性能还是技术层面都有了很大提高,同时我国也成为世界中航空总运输量排名第二的国家。根据最近几年的经济发展情况、以及我国现有的科学技术水平来推测,到二零一五年,我国的机队规模将超过两千六百架,全国的机场总数将增加到大约二百五十个,而每年的飞行次数将达到1143万,与二零一零年相比,将提高一倍。然而由于我国经济发展水平不平衡以及地理环境等因素的影响,我国的大部分机场位于华北、华东、中南以及西南这些地势相对优越的地区,随着技术条件的提高,西部等地质环境恶劣的这些地方,也将会感受到便捷航空带来的好处。正是这些运输需求的增加,对我国航空事业带来很大压力,这对于航空事业来说不仅仅是一次新的挑战,更是一次难得的机遇,因此空管技术的应用在很大程度上,促进了航空事业的快速发展。 1.2 航空运行环境复杂,有待进一步改善 我国的大部分机场,在建设过程中以及航线制定中,会受到当地经济发展水平的影响;一般情况下,机场建设地区是经济较为发达,或者具有非常显著政治地位的城市或地区,或者作为中转站而建设的,在机场运行过程中,会产生一定的放射圈,其中具有非常复杂的电磁波、地形特点等,这会在很大程度上影响到航空运输的安全性,再加上人民群众对航空运输安全性要求的提高,就增加了航空建设的难度。尤其是在西部地区一些机场的运行中,由于其经济发展水平有限、人流量有限,再加上地区环境十分恶劣,就需要在航空运行中,花费大量的财力物力去进行维护和检修工作,不仅仅没有实现经济效益,同时由于传统空管技术的落后,使航空运输的安全性、可靠性大大降低,因此空管新技术的应用就势在必得,也是确保航空运输实现精确性的重要手段。 1.3 是实现航空领域可持续发展的必然要求 伴随着我国经济的快速发展,现在航空领域面对的最大难题之一,就是资源供应不足,将可持续发展作为航空行业的发展宗旨,能够在很大程度上为未来的发展打下基础,具有非常重要的实际意义。针对这个问题,民航空管系统就不得不采取多种方式来提高航天领域的飞行效率,但是其前提条件是要确保飞行安全以及容裕度。我们要在科学统筹规划的基础下,对空域资源进行优化配置,缩短飞行距离、提高飞行准确率,尽可能的达到节能减排的效果,降低飞行成本,以实现经济最大化。 民航空管新技术的应用,需要在效率、服务、安全、容量等方面进行重点提高,这就对新技术的推广提出了更大挑战,同时也表现了提高飞行系统综合能力的迫切性,使新技术应用得到更快速的发展。 2 空管新技术的发展和问题研究 2.1 我国民航空管新技术的发展 我国民航局是在一九九四年成立的,在成立之初就特别重视新技术的研发和使用,并还开设了相应的技术研究部门,在相关法律法规的严格督促下,以及相关政策的支持下,将一系列先进技术投入研究实验中,如卫星导航、自动监视等;2000年,经过一段时间的研究,在我国西部地区建立了世界上第一条投入使用的FANS航路,即L888航路,这一成果为我国航空事业的发展奠定了扎实的基础,到如今,短短的十几年的时间内,在民航局的大力支持下,加强对新技术的研发力度,并成立了一系列科研基地,取得很大的科研成果。但是我们不能忽略在新技术研发应用中,所凸显的问题,要重视我们在实践中,积累的相关经验,并对航空领域的发展做进一步的贡献。现如今 2.2 空管新技术应用中应重点关注的问题 空管系统从构成上来讲,是一个相当复杂的系统,不管是哪一种的新技术,在实际应用中,总会或多或少的对目前的运行产生一定的影响,为了最大程度上确保飞行安全,在新技术投入使用时,要进行一定的测试工作,包括整体评估、工程验证、数据分析以及安全性考察等等,在新技术的应用中,我们需要对以下几点问题进行重点掌握。 首先是就是空管技术的软件功能,在科学技术的快速发展的影响下,空管设备的价值已经由原来的硬件主体转变成软件主体,并且逐渐实现了自动化操作系统;对于软件功能来讲,其主要的特点就是在系统性、兼容性以及验证性上,提出了更高的要求,需要在严格的管理中,提高运行效率,这些特征在间接说明了对新技术及逆行那个测试的必要性。 其次就是在系统验证方面,一项新技术从研发到最后的推广,需要经过一个非常复杂的验证工作,任何一种技术都是需要一定的外界环境或者操作技能来配合完成的,而是在一遍遍的实验中,不断整理相关数据,而明确其是否能够达到可靠、可用的效果,是否能够与我国的飞行条件和外界环境相适应,是否能够实现预期的运行效果。所以在整个测试过程中,我们要对评估、验证等工作进行严格的控制,并在新技术的测试中引进现代化、科学化的管理模式,为新技术的推广奠定基础。 然后就是在新技术应用中的过渡性,从多年工作经验中,我们可以看出,很多新技术的投入使用,都需要进行非常长的一段时期的过渡,在此过程中,要充分考虑到技术应用的可行性,对外界环境进行准确的测量,对技术的成熟度进行精确测定,在多种综合因素的考虑下,制定出长期的发展规划、以及各阶段的发展目标,以确保新技术的顺利使用。 最后就是在空管新技术的掌握上,我们要进行重点把握;纵观整个世界中的民航技术发展情况来看,每个国家之间在技术上都有一定的合作互助,但是国家与国家之间为了进一步保存实力,并不会将一些关键技术进行共享,一些西方发达国家仍旧在技术上保持着绝对优势,对于我国来说,我们要在技术上加大投资力度,将技术研发作为我们航空事业发展的重要内容之一,逐步实现国产化,并要逐渐提高航空管理的有效性。 3 结语 经过一段时间的发展,我国民航空管新技术的研发和应用,取得良好成效,在其中我们对民航空管新技术发展的必要性以及发展概况和要重点关注的问题,进行了简要的概述,希望能够为同行业的研究者提供一定的理论参考。 航空新技术论文:改变航空工业的制造新技术 引言 英国《经济学人》杂志2012年制作专题论述了当今全球范围内工业领域正在经历的第三次革命,认为这次革命是一种建立在互联网和新材料、新能源相结合的工业革命,它以“制造业数字化”为核心,并将使全球技术要素和市场要素配置方式发生革命性变化。新材料、新工艺、新机器人、新的网络协同制造服务,生产会更加经济、高效、灵活、精简。3D打印技术作为“第三次工业革命的重要标志”,被认为是推动新一轮工业革命的重要契机,已经引起全世界的广泛关注。3D打印技术作为具有前沿性、先导性的新兴技术,正在使传统生产方式和生产工艺发生深刻变革。3D打印技术将以其革命性的“制造灵活性”和“大幅节省原材料”在制造业掀起一场革命,它最适合应用于多品种、小批量、结构复杂、原材料价值量高的结构制造领域,因此有望在航空制造领域获得广泛应用。 3D打印技术(3D Printing)是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing)的一种,也叫做增材制造( Additive Manufacturing)。基本原理是把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成无限多个剖面,然后一层一层打印出来并按原来的位置堆积到一起,形成一个实体的立体模型。3D打印技术使用的方法有很多种,表1给出了美国科技政策研究所对3D打印技术按过程、主要厂商、所用材料和典型市场进行的分类。 国内外3D打印技术及产业发展情况 世界主要国家竞相从战略高度重视发展3D打印 3D打印技术的历史由来已久。1986年,美国3D System公司推出了第一款工业化的“3D打印”设备,1990年开始销售,短短几年中,形成了巨大的市场。近年来,美国以企业和大学及科研机构等半政府半民间的组织为主导力量,明显加大加快了对3D打印技术研发的组织力度。2009年,以美国相关大学为主的“增材制造路线(RAM)研讨会”就未来5~10年的技术发展进行了广泛的讨论,并发表了较有影响的路线图研讨报告。根据这一报告的建议,由爱迪生焊接研究所(EWI)牵头于2010年成立“增材制造共同体AMC(Additive Manufacturing Consortium)”,试图将相关的制造商与供应商同大学与研究机构联结成为一个互动良性促进发展的生态组织,共同解决3D打印技术中还存在着的大量问题。AMC目前已有30余家企业、研究所、大学、军方和政府等机构成员,以金属材料的增材制造技术为主,每季度活动一次。目前,AMC整合EWI及其成员的设备、技术和专业知识,初步构成了一个分布式、网络化的增材制造“国家实验平台中心NTBC(National Test Bed Center)”。AMC和NTBC的使命就是提高3D打印增材制造技术的成熟度,促进相应的产业投资,在全美范围内将这一新兴的制造方式早日转化为主流的制造方式。自2011年起,AMC每年都向其会员增材制造的现状报告。此外,近3年来美国政府、军方及企业还多次组织3D打印技术的有奖挑战大赛,希望以此加速相关技术的发展、应用和普及。 尽管美国在3D打印的整体技术上领先全球,但在基础研究设施、研发组织和政府支持上,欧盟明显领先。首先,欧盟在政府研发方面的投入要大于美国(不计不公开的国防军事投入),著名的大型合作项目包括英国的增材制造创新中心、欧盟第六框架项目大航空航天组件快速生产Rapolac(Rapid Production of Large Aerospace Components),全程专注航空航天的SMD(Shaped Metal Deposition)技术等。其次,欧洲工业界也主动组织形成3D打印产业群,开发增材制造的市场。一度形成原始创新技术源于美国,但其后的研发和应用及商业化却是由欧盟等国家完成的局面。此外其他一些国家也都竞相从国家战略高度重视发展增材制造业,澳大利亚近期制定了金属堆积制造路线,南非正在扶持基于激光的大型堆积制造机器的开发,日本也在着力推动堆积制造技术的推广应用。 3D打印行业处于迅速兼并与整合过程中,专利成为竞争的重要武器 2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元。目前,快速成型技术的市场应用份额如图1所示,其中航空航天约占8%。目前,全球有两家3D打印机制造巨头,分别为3D System 和Stratasys,均在美国上市,2011年营业收入分别为2.3亿美元和1.6亿美元。3D Systems公司自2009以来已连续收购了25家公司,并于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,一举奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司继2011年5月收购Solidscape公司之后,又于2012年4月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印行业正处于迅速兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 3D打印行业巨头积极展开收购行动,在扩大公司规模的同时也吸收了大量的相关专利,并以此专利优势,在专利上限制对手的发展。目前全球拥有3D打印专利前5名的公司见图2、表2。 从2005年开始,3D Systems利用自己的专利优势成功狙击了纳博特斯克的7项专利申请。2012年底,3D Systems又控告Formlabs公司推出的初级3D打印机涉嫌侵犯其专利技术。 我国3D打印的技术水平基本与国际同步,但在产业化方面严重落后 20世纪90年代初,我国开始推进增材制造设备,即3D打印机的研发,在快速成型技术方面取得了长足进展。我国的华中科技大学、清华大学、西安交通大学、北京隆源公司、中航重机激光和南京航空航天大学等单位,于上世纪90 年代初率先开发快速成型设备,以及进行相关技术的研究、开发、推广和应用。其中,清华大学成功开发了无木模铸造工艺 (Patternless Casting Manufacturing),即采用逐点喷洒粘结剂和催化剂的方法来实现铸造沙粒间的粘结。华中科技大学研发出世界最大激光快速制造装备,使得我国在快速制造领域达到世界领先水平。西安交通大学研制出了激光快速成型设备LPS、SPS 系列成型机,并成功推向国内外市场。在国家科技部领导和组织下先后成立了近10家旨在推广应用快速成型技术的“快速原型制造技术生产力促进中心”,863/CIMS 主题专家组还将快速成形技术纳入目标产品发展项目。可以说我国在典型的快速成形设备、软件、材料等方面的研究和产业化方面获得了重大进展,我国快速成形技术的研究工作基本与国际同步。但在快速成形技术新设备研发和应用方面我国则落后于国外。国外快速成形技术在航空领域有超过8%的应用量,而我国在这方面的应用量则非常低。据估计,3D打印设备在我国企业级装机量在400台左右,2010年以来年增速均为70%左右,市场规模超过1亿元。 3D打印技术在航空领域的应用情况 欧美已将3D打印技术视为提升航空航天领域水平的关键支撑技术之一。3D打印技术在航空领域的应用主要集中在3类:1)外形验证,整机和零部件外形评估和测试、验证;2) 直接产品制造,例如无人机的机翼、云台、油箱、保护罩等,美国一些大飞机中也有多个零部件采用3D打印直接制造;3) 精密熔模铸造的原型制造,采用精密浇铸工艺来制作部件前的原型等。 国外应用情况 波音公司已经利用3D打印技术制造了大约300种不同的飞机零部件,包括将冷空气导入电子设备的形状复杂导管。目前波音公司和霍尼韦尔正在研究利用3D打印技术打印出机翼等更大型的产品。 空客在A380客舱里使用3D打印的行李架,“台风”战斗机中也使用了3D打印的空调系统。空客公司最近提出“透明飞机概念”计划,制定了一张“路线图”,从打印飞机的小部件开始,一步一步发展,最终在2050年左右用3D打印机打印出整架飞机。“概念飞机”本身有许多令人眼花缭乱的复杂系统,比如仿生的弯曲机身,能让乘客看到周围蓝天白云的透明机壳等,传统制造手段难以使用,3D打印或许是一条捷径。 GE航空2012年11月20日收购了一家名为Morris Technologies的3D打印企业,计划利用后者3D打印技术打印LEAP发动机组件。GE把这次收购看作是对新制造技术的投资,认为具备处理新兴材料与复杂设计的工艺制造开发能力,对GE的未来至关重要。 美国空军对3D打印也报以厚望,近日与3D Systems签约,投资29.5亿美元用于其开发打印F-35战机部件和其他武器系统的3D打印系统。 国内应用情况 中航重机激光技术团队早在2000年前后,就已经开始投入“3D激光焊接快速成型技术”研发。目前,中航重机激光产品已经应用于我国多款新型飞机上,并起到关键作用。除了军用飞机,中航重机激光还在开拓世界最先进四代航空发动机最核心技术之一——整体叶盘应用市场,以及大型水面水下舰艇市场。 北航同我国主要飞机设计研究所等单位“产学研”紧密合作,瞄准大型飞机、航空发动机等国家重大战略需求,历经17年研究在国际上首次全面突破了钛合金、超高强度钢等难加工大型复杂整体关键构件激光成形工艺、成套装备和应用关键技术,并已在飞机大型构件生产中研发出五代、10余型装备系统,已经受近十年的工程实际应用考验,使我国成为迄今世界上唯一掌握大型整体钛合金关键构件激光成形技术并成功实现装机工程应用的国家。2013年1月18日,王华明联合研发团队凭“3D激光快速成型技术”获国家技术发明一等奖。3D打印对生产方式的变革 相比较传统制造业,3D打印在制造模式、流程、供应链等方面发生巨大变化。1)定制成为新标准。制造模式上,过去是生产线规模化生产,今后则可能更多的是数字化、个性化、分散化的定制生产,不再需要库存大量零部件,也不需要大量生产。2)缩短上市时间。3D打印无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期。3)更优越的产品性能。3D打印的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要高于焊接等传统方法。4)开放式的产品设计。3D打印产品设计者与消费者之间可以通过互动改进产品,这个互动是双向的,消费者也可以自己设计产品。5)改变离岸经济模式。3D打印对产品供应链有重大影响,选择生产地时,劳动力成本不再那么重要,而是考虑如何接近消费者,传统过程的供应链就变得短了,使得传统的离岸经济模式得以改变。 3D打印产业的未来发展前景 对于3D打印未来的发展前景,业界普遍看好。作为全国工业的主管部门,工信部准备组织研究制订3D打印技术路线图、中长期发展战略,推动完善3D打印技术规范和标准制定,研究制定支持3D打印产业发展的专项财税政策。据报道科技部的3D打印相关战略规划也正在研究制定中,近期即将公布。高德纳( Gartner )公司2012年的新兴技术炒作周期报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,在5~10年的时间内将迎来发展高峰(见图3)。 据Wohlers Associates报告分析,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增速。2011年3D打印产业的市场规模为17亿美元,到2016年产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元,其中零部件制造将占80%。而对于快速成型应用领域,则市场更为广阔。2012年,全世界快速成型制造的产值估计为230亿美元,2015年产值将会达到350亿美元。 不过3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着一些瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽如人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。 3D打印技术未来发展的主要趋势 随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。 提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造。 航空制造业整合3D打印技术的建议 我国是制造业大国,3D打印技术对中国诸多企业将是颠覆性的变革。我国航空制造业必须未雨绸缪,积极为迎接此技术革命做好准备。 (1)推进“产学研用”结合,拓展应用领域,延伸产业链,提高产业化程度。 (2)改变产品,如研发现有产品的数字版及3D打印所需相应的硬软件。 (3)改变制造过程和方法,将现有制造系统智能化自动化,引入3D制造系统,形成复合体系。增材制造和减材制造相辅相成,复合制造体系在今后将成为主流。 (4)改变商业模式。这一次新工业革命要求完全不同的价值获取与盈利模式,及相关的流程设计,资源配置和组织机构的形式。 (5)提前专利布局,在发展初期就要将目光放长远,不能满足于现有已经被国外企业掌握的核心技术,而是要更多的走自己的专利之路,努力发展创新技术,抢占技术先机,积极进行合理的专利布局,包括国际市场专利布局,同时摆脱对国外3D打印耗材的依赖,避免陷入不必要的专利泥潭,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。 (5)GE收购3D打印企业,某种程度上给航空企业提供了借鉴:通过一些资本化运作手段,兼并收购一些具有核心技术的3D打印企业,以核心制造能力为重点,打造航空企业自身的价值元宝曲线,或许是在这次工业革命中实现快速赶超的有效途径。 (作者单位系中国航空工业发展研究中心) 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机燃烧室新技术 航空燃气涡轮发动机燃烧室的功能是将燃料的化学能通过燃烧转化为热能。在航空燃气涡轮发动机上燃烧室分为主燃烧室和加力燃烧室,主燃烧室是发动机核心机的三大高压部件之一,加力燃烧室主要用在战斗机发动机上以短时间增加发动机推力,使飞机加速,在除战斗机以外的其他飞机发动机上一般不设加力燃烧室。主燃烧室将燃料燃烧后形成的高温高压燃气驱动涡轮做功带动压缩部件,除去带动压缩部件所消耗的功之外,剩余的高温高压燃气的能量通过喷管排气产生推进力推动飞机前进,或通过动力涡轮带动螺旋桨、桨扇、旋翼产生拉力及升力。发动机吸入的空气中的氧气在主燃烧室燃烧过程中并未全部消耗,因此在涡轮后可以设置加力燃烧室,再次喷入燃料燃烧加热燃气,进一步提高燃气能量以增加发动机的推力,主燃烧室和加力燃烧室在发动机上的位置见图1。 随着航空发动机技术的发展,发动机的工作压力和涡轮前温度越来越高,燃烧室的工作条件和技术指标要求越来越苛刻,突出的技术矛盾是在燃烧室负荷越来高的情况下,满足高的燃烧性能和轻的重量要求,在传统燃烧技术基础上必须采用新的原理和技术方案以提高发动机总体性能指标。 主燃烧室新技术 航空燃气轮机主燃烧室的传统结构形式可分为单管燃烧室、环管燃烧室、环形燃烧室,这基本与航空燃气轮机的发展历程相对应。早期的燃烧室多为单管燃烧室,后来发展为环管燃烧室,上世纪60年代,环形燃烧室出现并成为燃气涡轮发动机的必然选择,随着燃烧技术的发展,短环形燃烧室是目前普遍采用的方案(图2)。在采用离心式压气机的燃气轮机中为了缩短轴距并利用离心压气机径向尺寸较大的特点,发展了环形回流燃烧室或环形折流燃烧室。 现代高性能发动机对主燃烧室提出了越来越高的要求,对于军用发动机主燃烧室而言,要求其具有更高的温升工作能力和更宽的工作范围;而民用发动机对燃烧室污染排放指标提出了极为苛刻的要求,以满足发动机适航取证。因此主燃烧室主要朝两个方向发展:高性能军用发动机使用的高温升燃烧室及民用发动机需要的低排放燃烧室;为应对上述挑战,提出了以下燃烧室新技术方案。 旋流器阵列多点喷射燃烧室(图3)。此类燃烧室是将常规燃烧室头部的旋流器和喷嘴的尺寸缩小,在传统燃烧室单个头部大小的空间内布置多个喷射点,每个喷射点的燃料和空气快速均匀的混合,每个喷射点有自己的回流区和燃烧区,燃烧时有多个火焰,由于每个喷射点的回流区长度短,燃烧驻留时间短,在降低污染物的生成方面有很大的潜力。同时该类型燃烧室由于有多个喷射点的存在,可以将喷射区域进行分区燃烧,兼顾燃烧室在低工况下的稳定工作及高工况下的高效燃烧,适合于工作范围宽广的高温升燃烧室;还可以对喷射点进行控制,具有温度场主动调节能力,能够满足高性能军用发动机高品质燃烧室出口温度场的需求。 驻涡燃烧室(图4)。驻涡燃烧室是一种采用独立凹腔进行稳焰的燃烧室,其原理是由超声速燃烧的背风台阶稳定火焰原理演变而来,最早在美国的IHPTET计划中提出。驻涡燃烧室由产生值班火焰的凹腔结构和钝体稳焰主燃区组成,其主要特点是可以实现分区分级燃烧,发动机在点火、慢车等小工况状态时,燃烧室只驻涡区工作,保证了燃烧室低工况稳定性;而在起飞等大功率状态下燃烧室驻涡区和主燃区同时工作,保证高工况下的高效燃烧性能;驻涡燃烧室其点火器位于驻涡区内,不易被吹熄,点火性能相对其他燃烧室更加优越。由于实现分级燃烧,能够有效控制氮氧化物等污染排放物的生成。美国GE公司在驻涡燃烧室研究方面处于领先地位,通过多年的研究已经发展了四代驻涡燃烧室,并开展了相关的试验,GE公司在2007年完成了全环形驻涡燃烧室设计和试验验证,拟应用在高推重比发动机上。 涡轮级间燃烧室及超紧凑燃烧室。涡轮内燃烧最初的目的是采用涡轮内燃烧取代主燃烧室建立定温循环, 定温循环的效率比常规燃烧室的定压循环高30%~40%,但定温循环超出了常规发动机的设计参数与运行参数,只能用于理论研究。在本世纪初,由Sirignano等人提出了在高低压涡轮之间的补燃燃烧形式,在此方案的基础上发展了涡轮级间燃烧室(Inter-stage Turbine Burner,ITB)及超紧凑燃烧室(Ultra-Compact Combustor,UCC)。 涡轮级间燃烧室(图5)是在高低压涡轮之间再布置一个小型燃烧室,由于有涡轮级间燃烧室的存在,可以拓展压气机总增压比的设计范围,适当降低涡轮前温度提高涡轮寿命,实现高飞行马赫数下发动机推力更大耗油率更低的目标。涡轮级间燃烧室由于受到结构布局的影响,需要在较小的空间内完成稳焰、燃烧等过程,所以一般采用驻涡凹腔稳焰燃烧的方案。 超紧凑燃烧室(图6)是涡轮间燃烧室的进一步提高和发展,其基本原理是将燃烧室与高、低压涡轮导叶整合,实现在涡轮导叶内燃烧,实现近似等温燃烧循环,提高发动机的热效率,此方案对发动机性能参数及结构的改变较多。超紧凑燃烧室是目前几种先进燃烧技术如:凹腔稳焰、多点喷射组织燃烧,周向燃烧、旋流燃烧、补气射流、驻涡燃烧等技术的综合应用的集成。 美国空军研究实验室针对超紧凑燃烧室开展了四个阶段的研究。阶段一:以替代主燃烧室为目标的研究;阶段二、阶段三:以替代涡轮级间燃烧室为目标的研究工作;阶段四:以实现涡轮内燃烧替代加力燃烧室为目标的研究工作,最终实施定温循环燃烧。超紧凑燃烧技术目前已经在涡轮间燃烧上进行了试验验证(图7),其贫油熄火油气比只有目前系统的25%~50%,同时在应用时可以和涡轮叶片整合一体,实现涡轮内燃烧构想,并且已经开始实施,更设想用以取代主燃烧室,实施定温循环,实现高效率动力输出,并且作为下一代燃烧室技术,减小发动机重量和尺寸。 低排放燃烧技术。其中包括:贫油预混预蒸发燃烧技术;富油燃烧技术。 贫油预混预蒸发燃烧技术燃烧室的污染排放物包括:一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、氮氧化物(NOx)和冒烟等4种燃烧产物,目前除氮氧化物以外,其他排放物指标已相当低,低排放技术的重点是进一步降低氮氧化物的排放,直接的措施是缩短燃料的燃烧时间,降低燃烧区的燃烧温度。贫油预混预蒸发燃烧室是通过在燃烧区加入大量空气,并使燃油和空气预先混合并完成部分蒸发再进行燃烧,相对于传统的旋流扩散燃烧,燃烧均匀,燃烧温度低,因此燃烧产物中的污染排放特别是氮氧化物(NOx)显著降低,贫油预混预蒸发燃烧技术有很多种方案,目前取得成功的是GE公司研制的双环预混旋流(TAPS)燃烧技术(图8),燃烧室结合了分级分区燃烧和贫油预混燃烧的思想。由值班级(预燃级)和主燃级组成。值班级为扩散火焰模式,保证发动机启动点火可靠和较为宽广的燃烧边界;主燃级为贫油预混燃烧模式,主要工作于大工况,以减少NOx的生成。 目前,TAPS燃烧室已发展了三代,分别为TAPS1、TAPS2和TAPS3。TAPS1技术目标是要比传统富油头部设计的燃烧室或CAEP2标准降低NOx排放50%,成功用于GEnx发动机上;TAPS2的目标是在TAPS1的基础上再降50%,主要是针对总增压比大于40的发动机,比CAEP2标准NOx排放降低70%,首先用于我国大飞机C919的启动发动机LEAP-X上;TAPS3目标是比CAEP/6降低NOx排放75%,比CAEP/2降低85%。 富油燃烧技术。富油燃烧的基本特点是主燃区空气量低于燃料完全燃烧所需空气量,当燃烧区为富油燃烧时,因燃烧不完全,燃气温度较低,NOx生成量也较低,但是经过富油燃烧后,有大部分燃油未燃烧完全,随着燃气向下游流动,必定要在化学恰当比附近燃烧,此时,燃气温度很高,是NOx大量产生的区域,为了跳过该区域,通过在富油燃烧区末端加入大量空气瞬时降低燃气温度,此后未完全燃烧的可燃成分在贫油状态继续燃烧,从而整个燃烧过程的温度降低。典型的富油燃烧技术是PW公司研制的富油燃烧-快速淬熄-贫油燃烧(RQL,图9)技术。PW公司将RQL燃烧技术用在V2500发动机扇形试验段上试验,其结果比当时的排放标准低50%。之后,PW公司进行一系列的低排放燃烧室的研发,他的低排放燃烧室称为TALON燃烧室,分别发展了TALONⅠ、TALONⅡ和TALONⅩ等一系列低排放燃烧室,已在PW4084、PW6000、PW8000等发动机上成功应用。 加力燃烧室新技术 战斗机在起飞、爬升、规避导弹或机型作战机动飞行等状态需要更大的推力以实现短时间加速飞行,发动机使用加力是短时间内增加推力的最好办法。加力燃烧室是实现发动机加力的部件,它能保持发动机最大转速和涡轮前燃气温度不变的情况下,将燃油喷入气流中让剩余氧气再次燃烧,产生额外推力。现在军用涡扇发动机加力燃烧室(图10),大都采用V型稳定器来稳定火焰,这种加力燃烧室通过气流在钝体后形成的尾迹旋涡和回流区产生一个油气混合均匀的低速区,从而具备了火焰稳定的必备条件。 现代高推重比航空发动机加力燃烧室工作条件越来越恶劣,性能要求更高,主要特征表现在内涵进口温度更高、氧含量降低的情况下,进一步提高加力温度和燃烧效率,降低流体阻力,缩短长度,加力重量超轻。传统发动机加力燃烧室很难实现上述要求,未来加力燃烧室的发展必然将某些部件进行一体化设计,变得更加紧凑,以减少长度和降低重量,提高发动机推重比。涡轮后框架一体化加力燃烧室、旋流加力燃烧室、外涵加力燃烧室是目前研究的重要方案。 涡轮后框架一体化加力燃烧室。 涡轮后框架一体化加力燃烧室的主要特征是取消传统加力燃烧室的混合扩压器,将喷油杆和钝体稳定器整合到涡轮后支撑框架的支板上,形成超级紧凑的一体化结构,加力燃油从支板内的喷嘴孔喷入并进入支板后形成的回流区内稳定燃烧,涡轮后框架一体化加力燃烧室与传统加力燃烧室对比如图11所示。这种加力燃烧室的设计关键在于:合理的安排燃油喷射,既保证加力燃油浓度分布与氧浓度分布主动匹配,又避免燃油的自燃与结焦,还能保证燃油在支板后的回流区内形成稳定燃烧点火源,同时保证加力燃烧室较低的流阻损失;一体化加力燃烧室方案能适用于更高的加力热负荷,具有更简单的结构以及更高的喷杆和稳定器工作可靠性,在高推重比发动机研制中得到了深入广泛的研究。采用涡轮后框架一体化加力燃烧室的典型代表为美国PW公司研制的F119发动机,其推重比在10左右。 旋流加力燃烧室。旋流加力燃烧室是采用类似主燃烧室的旋流燃烧原理组织燃烧,以涡轮后承力框架作为旋流加力的叶片,燃油喷杆内置在叶片内,形成旋流器的流场结构,取消了喷油杆和钝体稳定器。该方案可大幅度强化油气混合,提高燃烧强度和燃烧稳定性,缩短燃烧段长度,降低尾喷流火焰辐射强度,从而缩短加力燃烧室的长度、减轻重量,提高发动机隐身性能,但旋流加力燃烧室出口气流存在较大的余旋,会引起发动机推力损失。 外涵加力燃烧室。 常规加力燃烧室是采用内外涵燃气和空气混合后再点火燃烧,外涵加力燃烧室是直接在外涵道贫油组织燃烧。与传统方案相比,外涵加力燃烧室结构尺寸更紧凑,有利于发动机减重设计;外涵空气含氧量高,有利于组织燃烧,但由于进气温度和压力较低,燃油蒸发困难,不利于油气混合,影响点火性能和燃烧效率。外涵加力燃烧室工作与常规加力燃烧室组织燃烧方式基本相同,采用喷油杆喷油与空气混合,钝体稳定器稳定火焰,原理图如图12所示。 外涵加力技术主要应用在两个方面:垂直/短距起降(STOVL)发动机技术和变循环发动机(VCE)技术。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。PW公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(罗罗公司参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平1500℃以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10℃。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:航空燃气涡轮发动机涡轮新技术 航空燃气涡轮发动机涡轮部件的功能是将从燃烧室流出的高温燃气的热能和压力能转换成机械功,驱动风扇、压气机和附件工作。在涡桨或涡轴发动机中,涡轮还用于驱动螺旋桨或直升机的旋翼。按燃气流动方向,涡轮可分为轴流式和径流式。现代航空燃气涡轮发动机涡轮几乎都采用轴流式。在轴流式涡轮中,根据转子驱动的对象又可分为高压、中压和低压涡轮。 涡轮部件是发动机中单位重量最大、最复杂、成本最高的部件,所以,涡轮的设计目标是保证其应用所需的耐久性前提下,在高性能和经济可承受性之间维持一种平衡。为此,设计者们通过采用先进的气动、结构、冷却、强度设计,以及新材料和新工艺等多种技术措施来实现这一目标。 涡轮CFD技术 (1)非定常仿真技术 非定常仿真技术是对一个时间周期内离散瞬间的涡轮动静域流场进行求解,动静域之间采用直接数据传递的方式,能够真实详细描述瞬态的涡轮内流场变化。随着计算机技术的不断发展,现有的计算设备已能开展非定常仿真技术的大量研究工作。部分国外发动机公司不同程度的采用了此项先进设计技术,如美国的IHPTET(综合高性能燃气涡轮发动机)计划中将非定常仿真技术用于解决转子和静子之间相互作用的机械激振,并将此技术用于F119发动机设计。近年来国外开展了凹槽顶部间隙、轴向气封间隙、热斑、尾迹、气膜冷却等气动和传热非定常方面的研究和应用,极大地提高涡轮叶片设计水平。 (2)气膜冷却仿真技术 目前,工程设计中广泛采用气膜冷却方式对涡轮叶片进行冷却。如何准确模拟冷气与主流的掺混流动是准确评估冷却涡轮性能的关键所在。通常采用两种方式进行气膜冷却数值模拟。第一种是冷气喷射源项法,它在叶片表面和端壁给定质量、动量和能量源分布来考虑气膜冷却流动;该方法的优点是所需的工作量和计算时间较少、易于实现。第二种是真实气膜孔仿真方法,生成气膜孔甚至内腔网格,并对每个气膜孔甚至内腔流动均进行数值模拟;此方法划分网格复杂、时间长、计算量大,但优点是可以获得非常详细的流动信息,实现气热耦合计算,对温度场的求解更加准确。国外实现了基于结构化网格和非结构化网格的真实气膜孔仿真,例如:霍尼韦尔公司的Paul Vitt等(如图1)、美国加利福尼亚州空气动力中心的Ron Ho Ni等(如图2)、俄罗斯OJSC的Victoria Krivonosova等。 三维设计技术 (1)超高载荷叶片全三维设计 随着对发动机性能、重量、可靠性、经济性等的要求越来越高,涡轮叶片数量越来越少,涡轮叶片载荷也越来越高,涡轮处于跨声流动甚至超声流动状态,需开展超高载荷叶片的全三维设计技术研发。其中,包括了叶片复合倾斜技术、叶片端弯技术、叶片端壁融合技术、宽弦叶片技术、支板与叶片融合设计技术、跨声叶型设计技术、超声叶型设计技术等。 (2)非轴对称端壁技术 非轴对称端壁技术将端壁造型从二维发展到三维,通过调整端壁的三维曲面形状,能够有效减小涡轮二次流损失,从而提高涡轮效率。罗罗公司是第一个开始研究和应用非轴对称端壁技术的发动机公司,并申请相关专利,采用非轴对称端壁设计技术可提高涡轮效率1.0%左右。空客A380遄达900航空发动机的低压涡轮部件(如图3)和先进中等推力E3E发动机核心机的高压涡轮导叶及工作叶片端壁(如图4)均采用了该技术。MTU公司构建了一套非轴对称端壁设计体系。P W公司是首个进行非轴对称端壁设计对冷却效率影响研究的公司。 高效冷却叶片设计 (1)铸冷叶片技术 铸冷叶片源于艾利逊公司的“Castcool”概念,它是一种可以一次铸造出内部复杂形状的加工方法。利用Castcool可以将十分复杂的冷却结构一次铸成在单晶部件(如涡轮叶片)之内,同时,在IHPTET计划中Allison公司研发了一种Lamilloy冷却方案,此方案为多孔层板材料叶片。在IHPTET计划第二阶段,Castcool技术与Lamilloy冷却方案结合,研制出了铸冷高低压叶片(如图5,叶片前缘和尾缘采用气膜冷却,而叶片其余部分则采用双层壁Lamilloy冷却),并在CAESAR验证机中进行了强度和冷却试验验证。 (2)超冷叶片技术 超冷叶片源于普惠公司的“super cooling”概念。超冷叶片有几百个铸造的或激光打的小孔,外形与常规冷却叶片一样,但其内部是用CFD方法设计的。在IHPTET计划第二阶段,在CAESAR核心机中对超冷叶片技术进行了试验验证(如图6),并将此技术成功转化至F119核心机中验证。同时,惠普公司在F135发动机的高压涡轮上采用超冷技术,冷却效率提高20%。此技术已在F136、PW8000发动机高压涡轮叶片得到了应用。 先进结构设计 (1)高低压涡轮对转技术 高低压对转涡轮结构是高负荷单级高压涡轮后接对转无导叶低压涡轮。IHPTET计划中的GE公司COPE涡轮方案验证了这一技术。F136发动机就采用了此结构。F119发动机虽然也使用了高低压涡轮反转技术,但其高压涡轮和低压涡轮之间仍带有导叶。无导叶对转涡轮技术不仅可用在军用涡扇发动机上,也可用于民用涡扇发动机。 (2)双幅板涡轮盘 采用当前的镍基合金制造的常规(单辐板)高压涡轮盘其AN2值已达到极限,面临的局面是,提高AN2值必须有突破性技术的支持。因此,双辐板盘(图7)成为提高AN2的研究重点。双辐板盘在结构传力路线和AN2方面比常规高压涡轮盘有明显的优势。普惠公司在先进涡轮发动机燃气发生器XTC67/1上试验了焊接的双辐板高压涡轮盘技术,验证了涡轮盘重量减轻17%,同时转速提高9%。 (3)可变面积涡轮导向器 GE发展了四代变循环发动机:在第二代变循环发动机(GE21)的研制中实现了可调面积低压涡轮导向器技术突破;在第三代变循环发动机(F120)的研制中实现了可调面积高压涡轮导向器技术突破,并实现了发动机空中试飞验证;第四代变循环发动机是COPE方案,在GE与艾利逊公司(AADC)(RR参与)联合研究的COPE方案中关键技术之一就是高效可调面积高压涡轮导向器,采用了一种独特的凸轮驱动结构解决过去变面积导向器的冷却漏气引起的性能损失问题,能使部分推力状态下SFC降低10%~25%。日本在高超声速运输机推进系统研究计划下研究的组合循环发动机,其低速推进系统选用变循环涡扇发动机,低压涡轮采用了可变面积导向器,用于控制发动机的涵道比和调整高/低压涡轮的功率分配。 先进耐高温材料与工艺 (1)陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料在不带冷却的条件下耐温能力高达1650K以上,密度却是传统叶片材料的三分之一,热膨胀系数是传统镍基合金的四分之一。在大型军用涡扇发动机中,目前已经得到成功验证的陶瓷基复合材料涡轮部件主要有:涡轮间过渡段机匣部件,使冷却空气减少了100%,重量减轻50%;低压涡轮导叶,减重的同时减少了冷却气流;高压涡轮空心导叶,与典型的镍基合金导叶相比,重量减轻50%,冷却空气量减少20%。美国在IHPTET计划下开发了无冷却陶瓷基低压涡轮和端壁(如图8),并已用于F136发动机未来发展型。 (2)高温金属间化合物 金属间化合物具有重量轻、耐高温、提高部件效率等优点,在涡轮部件中的应用主要是低压涡轮后面几级的叶片。具体的研究对象主要有:钛铝、铌铝、二硅化钼、二硅化铌。涡轮叶片历来用铸造,为了减轻重量而采用金属间化合物材料,使涡轮部件结构和设计复杂化,从而改变了涡轮叶片的加工技术。 (3)热障涂层 热障涂层应用对象是工作温度超过1250℃的涡轮工作叶片表面。电子束物理气相沉积热障涂层具有良好的热疲劳特性,可用于高压涡轮叶片。微层压(Micro-Laminate)热障涂层可用于涡轮导向叶片和工作叶片。这些先进热障涂层的导热率和重量都大大降低,能有效提高涡轮叶片的工作温度,保证叶片寿命。目前,国外正在研制耐温水平150度以上的热障涂层。 叶尖间隙主动控制技术 涡轮叶尖间隙主动控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、污染物的排放,提高可靠性和延长使用寿命的重要技术措施。高压涡轮叶尖间隙减小0.254毫米可减小1%的耗油率,排气温度减低10°C。主动间隙控制的目标就是让涡轮叶尖间隙在发动机工作过程中,尤其是在巡航状态下保持一个最小值,同时又能保证在整个发动机飞行包线内叶尖和涡轮外环不会发生碰磨。在高压涡轮采用主动间隙控制比压气机和低压涡轮有更加突出的好处,减小高压涡轮叶尖间隙所得的效益是低压涡轮的4倍,高压压气机的2倍,而在运输机上获得的效益又是战斗机的2倍。在大涵道比航空燃气涡轮发动机上广泛采用主动间隙控制技术。目前,热控制方法的主动间隙控制得到了广泛的应用。如CFM56、PW4000、V2500、GE90等都采用的是主动热控制方法。但由于主动热控制方法存在响应速度慢且无反馈信息,而无法精确控制间隙的原因,国外正在大力开展机械控制、压力控制等研究和验证,预计在不久的将来这些新的主动间隙控制方法会在大涵道比航空发动机和航改燃机上得到广泛应用。 先进刷式封严技术 刷式封严技术最初是上世纪70年代初英国罗罗公司提出的一种新型密封技术。这种新型密封结构可大大降低航空发动机空气系统的气流量损失,增加推力,降低耗油率,显著提高发动机性能。刷式封严是一种接触式密封,与传统的篦齿封严相比,重量轻、易于更换。GE公司的试验表明刷式密封的泄漏量只有篦齿密封的5%~10%。德国MTU公司的研究也发现,用刷式封严代替压气机和涡轮处的篦齿封严,则发动机的泄漏量可减少80%,相应的发动机耗油量能减小至少1%。1989年V2500-A1发动机成为以刷式密封取得执照的第一台生产型航空发动机。英国牛津大学于1990年提出了“压力平衡型低滞后效应的刷式封严”的专利设计,这种结构已经在GE90发动机的试验中通过了验证。在高密封压力、高环境温度和高表面速度的环境下,刷式封严存在刷丝掉毛现象,同时也存在密封的滞后效应,MTU研制了一种新型的刷式封严结构以解决此问题。 航空新技术论文:浅谈新技术下的航空维修人员培训 【摘要】随着新技术的发展,制造水平的提高,复合材料的大量使用,以及自动化检测技术和计算机技术的使用等对于航空维修人员有了更高的要求,而设备的更新、新装备的操作难度、技术含量等问题,对航空维修人员提出了新的要求。 【关键词】航空维修;人员培训 随着INTERNET和数字化技术的发展,自动化检测技术,计算机技术,复合材料等新技术的大量应用,大大加快了飞机设计、制造和服务的速度。航空公司的飞机一旦发生故障和失效问题,不仅会增加企业维修成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。但由于飞机故障的不可预知性,航空公司无法预先制定完美的维修和航班计划。为了提高服务效率和质量,提高航空产品的竞争力,在这种情形下维修方式已由传统模式下民航飞机维修,发展为数字化的维修,这种数字化维修方式对航空维修人员提出了新的要求。 一、飞机维修新技术 1.维护手册的数字化 2.维修信息系统与飞机系统的数字化、智能化对接 目前,新一代的飞机都已经能够实现由空中向地面传送飞机参数、故障和维护信息。这种技术就是目前为人们所熟知的远程传递技术,即应用飞机的通讯寻址和报告系统(ACARS)实时下载飞机系统故障(CFD)和飞机性能参数(DFD)报文,把它们传递到地面信息站点上。然后这些飞机的信息先经过分析、过滤和处理,形成与维修信息系统格式一致,可以相互交联对话的数据,再由维修信息系统进行分析、评价、处理用以形成维修决策,生成维修方案。同时自动生成维修调度报告送达各个相关部门,在飞机落地前就可做好维护准备。这样可以大幅度减少飞机维修停场时间,降低飞机航班延误率,减少维修费用开支,提高维修效率和飞机运营周转率。 3.智能化维护系统(IMS) 二、国内外航空维修队伍分析 1.我国航空维修人员存在以下问题 ①维修人才综合素质需进一步提高:飞机维修人员队伍尚待成熟,缺乏技术带头人和技术骨干。 ②飞机维修人员队伍维修类别结构失调:据统计2009年5年以下维修人员占人数的54%,小龄化现象造成维修经验严重不足,不能进行深度维修等工作,深度维修人才严重不足。 ③维修人员队伍管理存在的问题:飞机维修人才储备不足,飞机维修人员的培训不够,机务人员待遇低,人才流失严重。 2.国际航空维修人员存在以下问题 在西方国家,加入飞机维修队伍的年轻人的数量比离开的要少。此外,一些高技能和有经验的人员离开航空到其他行业寻找高薪职位;在世界各地均存在飞机维修工程师、技术员和机械师短缺的问题;航空运输业是工作人员的工作时间不利于社交。飞机工程师可能会突然转行到金融或者IT 行业。 三、新技术新形势维修人员要求 由上可以看出,国内外维修市场新技术都对我国航空维修人员的培训,在数量和质量上都提出了较高的要求。这些发展和变化都在要求航空维修人员的培训将由人员密集型向技术密集型转化,由常规经验维修向高技术科学维修转化。尤其是空客A380大面积使用复合材料,对复合材料的维修人员有了较大的需求。 因此,新的工程与维修课程应包括更多的结构和复合材料的培训。对计算机、网络等有了很高的要求。多数新的技术人员都将是IT实用专家,易于了解新的航电设备。机务维修领域的变革决定了机务人才培养的方向将向着:工程化、系统化、综合化、 信息化、集成化、国际化方向发展。新技术新形势对航空维修人员的培训提出以下要求: 1.多学科开展,由基本的结构课程为主,发展集结构、计算机、网络、电子于一体的多学科教学。 2.增强与MRO间的交流,及时与先进技术接轨,倾听企业对维修人员的要求,与企业合作办学,学习最新的维修方法。 3.加强国际国内院校之间的交流合作,做到与世界同步,学习最新的世界维修方法。 4.开设专门的复合材料修理培训课,以适应市场的需要。 5.引进虚拟维修训练系统,可以及时更新维修信息并缩短人员的培训时间,降低耗材成本。 6.加强学生自学能力的培养,以满足工作后的再学习;加强动手实际工程能力及自信心的培养。 7.培养严谨独立的工作作风和较好的团队沟通协作能力。 航空新技术论文:中苏《国防新技术协定》转让的航空技术探微 [摘要]中苏《国防新技术协定》中规定苏联向中国转让米格-19歼击机和图-16轰炸机,就其技术水平来说,两者都是苏联当时最新装备或最新型号之一。苏联向中国转让新技术最基本的原因是为巩固其国内与国际政治地位并寻求中国的支持。除此之外,苏联的导弹威慑观使其认为图-16作为轰炸机已无实际意义,歼击机也将被导弹所取代,因而同意进行转让;在转让最新装备的同时,苏联在科学研究上对中国严格保密,以便限制中国超越苏联;航空技术转让的主动权完全掌握在苏联手中,重要的技术资料、特殊材料、特殊部件设备都可以成为限制中国发展、控制技术转让进程的手段。 [关键词]航空技术转让 飞机 中苏《国防新技术协定》 1957年10月15日,中苏签订了《中华人民共和国政府和苏维埃社会主义共和国联盟政府关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子工业的协定》,简称《10月15日协定》或中苏《国防新技术协定》。目前,学术界对中苏《国防新技术协定》的关注集中于原子弹或导弹部分的技术转让,鲜有关于转让航空技术的内容。本文将综合各种史料,厘清中苏《国防新技术协定》中航空技术转让的内容、执行过程中实际转让的飞机型号以及在当时的技术水平,进而分析苏联转让的原因。 一、转让飞机的具体型号与内容 《当代中国的航空工业》明确指出:“议定转让制造权的航空产品有米格-19歼击机、图-16轰炸机和四种战术导弹。” 由于米格-19有多种改型,按规定转让给中国仿制的具体型号是什么呢?《沈阳市志-军事工业》称:徐昌裕、112厂设计室主任徐舜寿等人随中国工业代表团谈判购买米格19埃斯(米格-19C)、米格19坡(米格-19л)和米格19坡埃母(米格-19лM)飞机,并选定米格19坡(米格-19л),于10月15日签订购买全套技术资料和样品的协议。由此可以确定转让仿制的歼击机型号是米格-19л。 《当代中国空军》记载:20世纪50年代,中国空军装备的歼击机有米格-19C、米格-19л。1959年4月,沈阳飞机制造厂仿制米格-19л成功,未正式生产。根据空军需要,转而仿制米格-19C,1963年12月仿制成功,命名为歼-6。不过,中国最后大规模仿制的是米格-19C而非协定中规定的米格-19л。这是因为1958年7月,中国空军在进驻福建前线通过与台湾当局空军的实战检验后,认为米格-19л机动性差,提出需要大量灵活机动的前线歼击机(即米格-19C)。但当时中国并没有就c型飞机向苏联订货。于是从1958年12月起,112厂在米格-19л的基础上进行改型设计,综合米格-19C和米格-19л的特点,利用米格-19л的后半部,并对米格-19c的机头稍作改进以提高机动性,自行设计了一个新型号,命名为东风-102。1959年2月投入试制,9月30日首次试飞。但后来由于东风-102质量不过关,于1960年停产整顿。从1961年起,重新选择原样仿制苏联米格-19c,1963年,飞机仿制成功,即后来有大量改型的歼-6。 事实上,转让图一16的时间比中苏《国防新技术协定》规定的时间有所提前。1958年9月16日,赫鲁晓夫在雅尔塔接见中国驻苏大使刘晓,主动提出苏联可派一批带有导弹的图一16轰炸机到中国,由苏联飞行员驾驶,以便为炮击金门时提供打击力量。10月12日,拒绝了此建议,但同时表示:中国决定提前制造图-16。10月,就提前试制图-16问题致电赫鲁晓夫。随即派张连奎、王西萍、陆纲等赴苏进行具体谈判。张连奎、王西萍、陆纲等23人于11月赴苏,主要落实各项技术资料和物资供应安排,经过谈判,苏方同意加班生产,备齐物资和资料,及时发货。1959年4月,中苏签订补充协议,苏方承诺1960年上半年供应中国20架份飞机本体、40台份P-3M发动机、96项仪表等机载成品及相应毛坯材料。 因此,根据中苏《国防新技术协定》的规定,苏联向中国转让的飞机型号是米格一19歼击机和图一16轰炸机,包括提供样机、零部件、图纸资料以及指导仿制的苏联专家。 二、转让飞机机型的技术性能 苏联方面普遍认为,对中国国防新技术的转让是毫无保留的,赫鲁晓夫甚至声称:“我们给了他们坦克、大炮、火箭、飞机、海军武器和陆军武器。事实上,我们的整个国防工业都是向他们敞开的。”而中方资料则通常指出,苏联转让的飞机大都是落后的型号。那么,苏联转让的航空技术水平究竟如何? 关于米格-19的技术性能 就当时而言,一般认为是很先进的:“以爬升快,加速性和机动性好,能全天候超音速作战、火力强和易于操纵等优势装备于苏联空军部队……米格一19为一件成功的设计”;“米格-19的机动性能极其出色”;“米格-19是前苏联研制的一种轻型超音速歼击机……主要用于空战,争夺制空权,也可实施对地攻击”。 苏联于1951年开始研制米格-19,1953年首次试飞,1955年开始装备部队。这是世界上第一种进入批量生产的超音速战斗机。1956年,米格-19首次公开亮相,由于其在爬升率、加速性、机动性、操纵性等方面的良好性能,先后有多种改型:c型(昼间型)、CФ型(高空型)、п型(加装雷达的全天候型)、YIM型(发射导弹的全天候型),1961年停产。米格-19C没有雷达,于1956年投产、服役,中国大量仿制并在此基础上进行多种改型。苏联向中国转让的米格-19п于1955年投产并装备部队,加装了雷达;而米格-19пM则由米格-19п改来,从携带火炮改为可发射导弹,由于采用了米格-17пM上的RP-2U雷达和APU-4导弹发射轨等成熟技术,该型很快于1957年底生产。 由于米格-19п与米格-19пM都装备了雷达,但这两种雷达都存在不少问题,有时甚至因雷达故障使战机无法升空,而且加装雷达的米格-19п机动性较差。通过实战检验后,中国最后选择了不能发射导弹、没有雷达的米格-19C,并在此基础上做了大量改型。在实战中,歼-6表现良好,曾击落多架美制RF-101,并以负速度差击落过RF-104,还创造过平流层击落战机(无人高空侦察机BQM-147G)的世界纪录。
1自动化技术 自动化技术侧重于对产品以及信息的控制和管理,因此是一门综合性相对较强的技术,在利用自动化技术的过程之中,首先需要对计算机的计算以及系统工程进行分析以及研究,其中计算机技术以及控制理论对自动化技术的影响最为深远。另外在机器化生产以及人力生产的过程之中,自动化技术有着巨大的优势。许多学术界以及理论界在对该技术进行研究的过程中提出,现代化的电子工程必须要以自动化技术为立足点,该技术将会在未来获得广泛的应用。自动化技术符合时展的要求,同时在未来发展的过程之中将会积极地实现机电一体化,为未来包装机械化发展奠定坚实可靠的技术基础。其次,自动化技术能够真正地突破机械功能的单一化,有效实现机械功能多元化发展。再次,自动化技术可以实现结构的标准化以及模组化,在现有机械模组化设计的基础之上充分地发挥自动化的作用,在短期内实现机型更换的目的。最后,自动化技术可以实现智能化的控制,不可否认,自动化技术的应用能够实现结构运行的高精度性以及快速性,为我国电子信息工程的有效运作提供更多的依据。从目前来看,电子信息工程开始立足于自动化技术应用的实施情况,积极结合自动化技术应用的要求不断地实现电子信息工程领域的快速发展。 2我国电子工程自动化发展现状 尽管我国的电子工程才实现了快速的发展,但是与其他发达国家相比仍然存在较大的差距,电子工程在我国的应用范围越来越广,同时发展速度也有了极大的提升,许多与国民经济相关的各个领域开始积极地立足于电子自动化技术应用的实际情况,通过体系的不断完善来实现我国综合实力的有效提升。但是结合相关的实践调查可以看出,电子工程自动化在发展的过程中存在许多的缺陷及不足。电子工程自动化的应用缺乏一定的经验,尽管国家积极地加大对电子工程的开发以及研究,但是实际的技能以及技术水平相对较差,难以真正的突破传统且单一的开发及研究模式,同时大部分的理论缺乏一定的实践性,无法对现有的实践操作进行有效的弥补,这些都严重影响了电子工程自动化水平的整体提升。其次,对于人们的生活来说,电子工程自动化也产生了一定的影响,电子工程自动化能够有效地提高人们的生活质量以及效率,减轻运输工作人员的负担以及工作量,促进现代社会信息资源的优化利用以及配置。 3电子工程自动化技术在相关领域中的应用以及发展 3.1促进电子工程领域实现高效性 在电子工程之中自动化技术获得了广泛的应用,该技术的应用能够实现电子工程的高效运作,不断地提高工作的精度以及速度,另外在高速CPU建设以及控制系统管理的过程之中,电子工程还能够立足于自动化技术应用的实际情况有效的改善现有的动态特征以及近代特征,建设符合实际的电子工程智能化技术的发展趋势的模式。从目前来看,电子自动化控制系统数据控制系统能够真正地为整个系统的自动化运作奠定坚实可靠的基础,保障工作人员能够严格地执行相应的生产流程,充分地发挥先进技术的作用,另外对于一些高操作性的自动化系统来说,电子自动化控制系统还能够满足不同用户的个性化需求。 3.2计算机辅助设计 电子信息工程与自动化技术之间的有效连接必须要以计算机辅助系统功能的增强为立足点和核心,其中计算机辅助设计离不开自动化技术,工作人员需要结合电子信息工程设计的实质要求,不断地开发全新的系统应用,通过对海量信息方案的进一步对比以及分析选出最优化的方案,实现整个电子工程自动化技术作用的有效发挥。另外,另外工作人员还需要结合计算机应用的相关要求,对大量的数据以及信息进行有效的处理,保障检测的快捷性以及方便性。设计工作人员需要立足于数据的图像信息进行后期的编制以及绘画,大部分的工作所涉及的内容以及环节相对较为复杂,如果能够将各种自动化技术应用于现有的电子信息工程之中,那么就能够实现自动化的处理,更好地将设计工作者的工作量控制在有限的范围之内。设计者需要严格按照相应的自动化要求,将数据程序输入电脑之中,就能够由电脑后台进行稳定的运作,从而提出科学合理的解决办法。不可否认,这种自动化运作模式能够有效避免各种人工失误,保证最终设计的准确性以及科学性。 3.3计算机辅助制造 除了计算机辅助设计之外,计算机辅助制造也扮演着重要的角色,其中计算机辅助制造技术主要包括硬件以及软件,在利用辅助生产技能的过程之中,操作人员能够实现工作的科学性以及合理性,同时也能够突破人工操作所带来的不确定性。另外,多台机器之间的联合协调合作能够保障产品生产的一致性,操作人员可以根据计算机控制的实质要求对实际的机器进行有效的操作,更加节省人力成本,促进生产效率及生产水平的提升,保证企业能够获得更多的经济效益,计算机辅助生产技术能够从一定程度上促进产品合格率的提升,尽量避免产品不必要的损坏。结合相关的实践调查可以看出,计算机辅助生产技能的提升,能够在一定程度上保障产品生产数量的扩大以及质量提升的同时,将企业的生产成本控制在有限的范围,为企业提供更多的竞争依据以及竞争优势。企业还可以结合计算机技能使用的实际情况对现有的生产过程进行动态的调整,实现生产指令的及时修改,更好地保障工具生产的质量以及效率,实现整个生产过程的优化升级。 3.4计算机集成制造 电子信息工程的设计包括许多不同的设计环节,不同环节之间的联系以及关系相对较为复杂,因此必须要积极地加强各方之间的联系以及配合。在进行产品设计之前,工作人员需要利用计算机集成制造技术,实现优化升级以及统筹规划,了解电子信息工程的具体设计要求,实现计算机集成制造的合理应用,保障各环节之间能够实现有效的配合,从整体上促进设计质量以及效率的提升,减轻设计工作者的工作量。 3.5协助办公管理 电子信息项目的运作必须要以大量可靠的信息数据为立足点,如果直接采取人工操作的形式,那么将会无限地延长整体的信息工程运作时间,同时也难以实现电子信息项目的稳定运作。自动化技术与电子信息项目之间的有效结合不仅能够实现大量信息处理的高效性,还能够提高工作人员的操作能力及操作技巧,对此,现代化企业在运作的过程之中必须要以实现自身的自动化水平为立足点和核心,实现运营范围的有效扩大,保证信息输出以及输入的准确性以及合理性。另外对于公司以及工厂来说,在工业生产以及财务运作的过程之中可以利用计算机来实现自动化的运作加强信息系统的有效规范,充分地发挥控制技能的作用,实现信息的高效处理。在多阶段计费以及终端元器件网络运作时,操作人员可以结合自动化环境之中的实质要求进行有效的信息处理以及通讯,可以通过对计算机技能的有效利用来实现信息的高效处理,尽量地减少个人的工作量以及工作强度。一般来说,自动化技术的应用在一定程度上会加大管帐机的运作复杂度,因此工作人员需要综合考虑各种影响因素,了解电子工程自动化技术的应用标准以及应用要求,有效避免各类负面因素的影响,实现整个机械操作的稳定性以及合理性,将机械操作的时间控制在有效的范围之内,保障整个会计机的有效运作。 4结语 在人类文明进程不断加快的今天,自动化技术获得了快速的发展,自动化不仅仅是未来科技发展的最终目标,同时也是目前生产设计之中的重要技术。工作人员必须要立足于自动化技术应用的实质要求,将电子工程与现有的自动化技术相联系,充分地发挥电子自动化技术的作用,实现工程技术资源的优化配置以及利用。
机械零件论文:基于机械零件加工的“假正品”研究 摘要:为了避免在实际机械加工中,利用工艺尺寸链计算工序尺寸及其公差时,由于工艺基准与设计基准不重合,而出现的“假废品”与“假正品”,导致企业生产的产品质量不稳定,通过对“假废品”现象的分析,提出了在机械加工中“假正品”出现的原因、“假正品”存在的区间以及“假正品”问题的解决方法。应用于实际生产,提高企业经济效益。 关键词:假正品;产生原因、区间;解决措施 0 引言 机械制造企业,在对机械零件进行机械加工的过程中,因零件的工艺基准与设计基准不重合时,需要利用工艺尺寸链计算工序尺寸和公差,在此过程中会出现工序尺寸超差而设计尺寸合格的“假废品”现象。此时工艺人员必须计算出“假废品”出现的区间,在此区间安排复检;具体方法是:设计尺寸便于直接测量的,直接测量判断其是否合格;不便于直接测量的,便测量其他相关尺寸最后推算出设计尺寸再判断其是否合格,以防止“假废品”被当做真废品扔掉而造成不必要的经济损失。 除“假废品”外,在机械产品的加工中,还有一种与其相似的“假正品”现象。其产生原因与“假废品”现象相同,都是由于在机械加工中工艺基准与设计基准不重合时利用工艺尺寸链计算工序尺寸和公差时出现的,只不过它正好和“假废品”现象相反,前者是工序尺寸超差而设计尺寸合格,而“假正品”则是工序尺寸合格而设计尺寸超差。对此我们做了一定的研究。 1 案例 如图1所示,是某矿山企业输送机上用压板零件局部简图,在用调整法镗削两孔O1、O2时,均以M面为定位基准,需标注镗削两孔的工序尺寸。因该零件加工后,在检验两孔孔距时,其测量不方便,试标注出测量尺寸A的大小及偏差。若A超差,可否直接判断该模板为废品? 2 解题过程 3 结果分析 通过尺寸链的计算可以看出,测量尺寸A的公差为0.24,而设计尺寸80±0.1的公差为0.2,TA T80,由此可知,若A超差,就可直接判定该压板因该尺寸不合格而为废品。若反过来,是否A合格,两孔中心距尺寸80±0.1mm就合格呢?现分析一下这个特例:假设压板加工好后测得A的实际尺寸为50.08mm,而两孔尺寸均为?准30.04mm,则两孔中心距为50.08+30.04=80.12(mm)。显然大于设计尺寸而超差,是不符合设计要求的,也就是该压板为废品。但工序尺寸是合格的,这就是前面提到的出现了“假正品”问题。若“假正品”问题不解决,工人将会将本工序产生的废品当做正品转入下一道工序继续进行加工,就会造成不必要的浪费。 4 解决措施 为此“假正品”问题的解决办法同“假废品”一样,他要求工艺人员在计算出工序尺寸和公差后,进一步将“假正品”出现的区间计算出并标明,保证工人在“假正品”出现的区间对工件进行复检,复检办法也同假废品一样,就是直接测量或推算出设计尺寸的实际值,将其与理论值相比较,若实际值在理论要求的范围内则为正品,否则即为废品,废品必须及时报废以免造成不必要的浪费。 那么“假正品”出现的区间如何计算?这是工艺人员应具备的基本能力,其 “假废品”区间的计算方法是将工序尺寸的公差比设计尺寸的公差减小的那一部分补出来,上下对称的补,补出的两部分即为“假废品”出现的区域,也就是要求复检的区域。同样的道理,“假正品”区间的确定办法是将工序尺寸的公差比设计尺寸的公差大出的部分减掉,上下对称的减,减去的两部分即为“假正品”出现的区域,也就是需要复检的区域。 以前述的例题为例。工序尺寸A的公差为0.24mm,设计尺寸的公差为0.2mm,工序尺寸的公差比设计尺寸的公差大0.04mm,所以将工序尺寸的公差从上向下减0.04mm,从下向上加0.04mm,分成三部分如下: 50区间为正品区,50与50为“假正品”出现的区域,即需复检区域。验证如下: ①当两孔为最大极限尺寸,测量尺寸A为50.06mm时,孔心距为80.1mm,出现最大极值。若A超过50.06mm,则出现废品,但若两孔尺寸小于最大极限尺寸,则有可能出现正品。若Amm大于50.1mm,则即使两孔为最小极限尺寸30mm,两孔中心距尺寸仍超差。 ②两孔为最小极限尺寸,测量尺寸A为49.9mm时,孔心距为79.9mm,出现最小极值。若A小于49.9mm,则出现废品,但若两孔尺寸大于最小极限尺寸,则有可能出现正品。若A小于49.86mm,则即使两孔为最大极限尺寸,孔心距尺寸仍超差。由此得出结论:当测量尺寸A超出50mm范围时,能直接判断该模板为废品;当测量尺寸A=50mm时,压板为正品,无需检验;当测量尺寸A在50mm与50mm两个区间范围时,模板可能是正品,也可能是废品,必须复检。复检办法是:测出两孔和A的实际尺寸,推算出孔心距的实际值,与理论值比较判断其是否合格。若为正品则送入下一道工序继续进行加工,若为废品而且无法修复则可直接报废。 5 结语 综上所述,不论是“假废品”还是“假正品”,都是在机械加工生产过程中,所表现出来的实际的问题,严重影响着企业对产品质量的管理控制,是企业工艺人员必须认真对待的。在我们与某机械企业的机械加工工艺人员,一起将上述研究应用到机械零件的加工中,说明了尺寸链的计算是编制机械产品加工工艺中的重要环节,正确的计算与应用,就可以减少不必要的机械加工工时,达到缩短产品的生产周期,保证产品质量,进而提高经济效益的目的。 机械零件论文:机械零件加工工艺的分析与研究 摘 要:通过对机械零件加工工艺的研究,针对常见的机械零件的加工进行工艺方案的分析,确定主要常见零件的加工方法等,提高工作效率和工艺水平。 关键词:机械零件;加工;工艺 在机械零件制造业中,由于组成零件的材料、结构和技术要求各不相同,各种工具的用途和性能也不同,所以各种零件的加工工艺是不同的。 1 机械零件加工工艺 1.1工艺概述 在加工机械零件之前首先要选料、确定毛坯。正确选择毛坯的删选加工方法,这样有利于提高机械零件加工的合格率和利用率。在选择毛坯时,应考虑零件的复杂程度、生产批量的大小、技术要求等方面的因素。在通常情况下,主要应以生产类型来决定。对零件进行工艺分析,分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性;分析零件主要加工尺寸、类型等方面的内容;分析加工零件的作用及技术要求。制订工艺路线;选择定位基准;确定各表面的加工方法。选择机床及工、夹、量、刃具。加工不同的机械零件要对机床以及相关工具进行调试与校准,争取做到开工前的设备准备充足,以免出现加工过程中的失误与材料浪费。 1.2工艺特征 对零件的特征进行全面、系统而准确地分类可以使工作人员能够更加方便地获取零件的工艺和制造方面的信息等。从加工的角度来对零件的特征进行分类,可分为形状特征、材料特征、精度特征、工艺特征、制造资源特征。 形状特征是零件的加工特征中最主要的、种类最多的特征,主要是用来描述零件中具有一定功能的几何形状。材料特征主要用于材料的类型、热处理要求与硬度值等信息的描述。精度特征用于描述加工零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等方面的信息。工艺特征主要是对工序步骤、装夹定位、切削用量、加工余量和走刀路线等工艺规则的信息集合。制造资源特征是对机床设备、定位和夹具装置的资源集合。 2主要机械零件加工工艺分析 2.1轴类零件 轴类零件是旋转体零件,这种类型的零件在加工过程中是经常遇到的零件之一。根据轴类零件结构形状的不同,它可分为空心轴、阶梯轴、光轴和曲轴等。 2.1.1轴类零件一般加工要求 一是零件图工艺分析,要研究产品装配图,要做好技术要求的相关准备工作;二是精基准选择,尽可能选设计基准或装配基准作为定位基准,使定位基准与测量基准重合;三是粗基准选择,选牢固可靠表面为粗基准,应选非加工表面作为粗基准。同时,粗基准不可重复使用;四是渗碳件加工工艺路线,一定要做到加工顺序正确。因此,在制订工艺规程时,尽量采用先进加工方法,制订出合理的工艺规程。 2.1.2轴类零件加工的工艺分析 (1)轴类零件加工的工艺路线。轴类零件加工的工艺路线主要为:一是粗车D半精车D精车;二是粗车D半精车D粗磨D精磨;三是粗车D半精车D精车D金刚石车;四是粗车D半精D粗磨D精磨D光整加工。 (2)典型加工工艺路线。主要为:毛坯及其热处理D预加工D车削外圆D铣键槽D(花键槽、沟槽)D热处理D磨削D终检。 (3)轴类零件加工的定位基准和装夹。主要包括:以工件的中心孔定位。中心孔不仅是车削时的定为基准,又符合基准统一原则。以外圆和中心孔作为定位基准。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。以带有中心孔的锥堵作为定位基准。锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准,又是空心轴外圆精加工的基准。生产中,锥堵安装后一般不得拆下和更换,直至加工完毕。以两外圆表面作为定位基准,可消除基准不重合而引起的误差。在加工空心轴的内孔时,可用轴的两外圆表面作槎ㄎ换准。 2.1.3保证加工精度的方法 采取相应的误差预防或误差补偿等有效的工艺可以控制对零件加工精度的影响。采用合适的切削液。切削液主要包括非水溶性切削液和水溶性切削液。刀具半径的选定。刀具较小时不能用较大的切削量加工,刀具的半径R比工件转角处半径大时不能加工。 2.2箱体类零件的加工工艺分析 箱体零件的典型加工路线为:平面加工-孔系加工-次要面加工。 (1)箱体加工定位基准的选择。一是粗基准的选择。一般宜选箱体的重要孔的毛坯孔作粗基准。由于铸造时内壁和轴孔是同一个型心浇铸的,因此实际生产中,一般以轴孔为粗基准。二是精基准的选择。精基准的选择一般优先考虑基准重合原则和基准同一原则。 (2)主要表面的加工方法选择。一是箱体的主要加工表面有平面和轴承支承孔。二是箱体上公差等级为IT 7级精度的轴承支承孔,一般需要经过3~4次加工。箱体平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和铣削,也可采用车削。当孔的加工精度超过IT 6级,还应增加一道精密加工工序。 (3)箱体加工顺序的安排。由于箱体上的孔分布在平面上,所以先加工平面对孔加工有利。对于次要孔与主要孔相交的孔系,必须先完成主要孔的精加工,再加工次要孔。车床主轴箱体的孔系也可选择在卧式加工中心上加工,因为减少了装夹次数,提高生产率。 2.3齿轮零件的加工工艺分析 2.3.1普通精度齿轮加工工艺分析 齿轮在加工过程中可以分为若干个加工环节。第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。第二阶段是齿形的加工,是保证齿轮加工精度的关键阶段。第三阶段是热处理阶段,主要对齿面的淬火处理。最后阶段是齿形的精加工。应对定位基准面进行修整,以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,以达到精加工的目的。 2.3.2齿轮加工工艺过程分析 (1)基准的选择。一般基准的选择可分为:对于空心轴,用两端孔口的斜面定位;带轴齿轮主要采用顶点孔定位;孔径大时则采用锥堵。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。为了减少齿轮加工过程中的定位误差,在加工齿轮时应注意:一是需要加工的齿轮定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来;二是需要加工的齿轮在内孔定位时,其配合间隙应近可能减少,以利于精确度的提高;三是需要加工的齿轮、车床应选择基准重合、统一的定位方式。 (2)齿轮毛坯零件的加工处理。齿轮零件的加工应注意对其毛坯的加工处理,当齿轮毛坯零件以齿顶圆直径作为测量基准时,必须严格控制齿顶圆的尺寸精度。保证齿轮毛坯零件定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度。需要提高齿轮内孔的制造精度,减小与夹具心轴的配合间隙。 (3)齿形及齿端加工。齿形加工方案的选择取决齿轮精度等级、设备条件、表面粗糙度、硬度等。齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。齿端加工必须在淬火之前进行,通常都在滚(插)齿之后,剃齿之前安排齿端加工。 3 机械加工工艺对加工精度的影响 3.1热变形对加工精度的影响 有三种热变形会对加工精度产生较大的影响:第一种,刀具热变形对加工精度的影响。降低刀具热变形常会使用以下两个方法:在刀具上涂抹润滑剂;选用合理的切削参数。第二种,机床热变形对加工精度的影响。所以女要采取相应措施降低因机床热变形对加工精度的影响。第三种,工件热变形对加工精度的影响。 3.2受力变形对加工精度的影响 解决这类问题的方法是适当地减小作用在工艺系统上的外力,增加工艺系统的刚度,这样就可适当缓解外力对加工工艺系统的影响。 3.3几何精度对加工精度的影响 在对机械零件进行切削加工工艺时,主轴往往会出现回转误差,这种误差会影响零件的加工精度。除此之外,刀具也会出现同样的问题。所以,机床和刀具在使用的过程中要进行定期的检查。 4 结论 本文通过对这几种常见的机械零件加工工艺进行了分析与研究,采用合理的加工方法能够提高零件加工的效率和精度。 机械零件论文:工程机械零件的清洗 工程机械零件在装配前、装配中、装配后大都需要进行清洗,有些零件还根据需要在试运行后进行清洗。清洗零件的目的是清除其表面残留的铸造型砂、铁屑、铁锈、研磨剂、油污、尘土等各种污物。零件清洗后的洁净程度将直接影响装配质量和工程机械的使用寿命,因此零件的清洗工作是工程机械装配中十分重要的环节。 做好零件的清洗工作,应根据其材料、结构特点、污染情况以及对其清洁度要求等,正确选用清洗剂和清洗方法。 1 清洗剂分类及特性 工程机械零件常用的清洗剂包括有机溶剂清洗剂、水基清洗剂和碱性溶液3种: (1)有机溶剂清洗剂 有机溶剂清洗剂以石油系溶剂为主,是企业中常用的清洗剂,如汽油、煤油、轻柴油及与其性质相似的乙醇、乙醚、丙酮等。该类清洗剂可溶解各种油脂,适用于精密件的清洗。有机溶剂类清洗剂优点是使用方便,不需要加热,对金属无损伤,清洗效果好。其缺点是有机溶剂均为易燃物,使用和储存时需注意防火与通风,该类清洗剂对橡胶制品有溶解作用,不能用来清洗橡胶类制品。 (2)水基清洗剂 水基清洗剂(常称化学清洗液)由表面活性剂、助洗剂和其他添加剂与水配制而成。表面活性剂是水基清洗剂发挥清洗作用的主要成分,助洗剂和其他添加剂主要是起提高溶液的防腐、防锈及去除积碳等辅助作用。水基清洗剂的水溶液对油脂和水溶性污垢等有良好的清洗能力。此类清洗剂的配方、配比、清洗温度、清洗方法均有所不同,常用水基清洗剂(化学清洗液)的配方、配比、清洗温度、清洗方法和适用范围如表1所示。 (3)碱性溶液 碱性溶液是指碱或碱性盐的溶液,一般将碱或碱性盐的溶液中加入乳化剂形成乳化液,依靠混合溶液的乳化作用去除油垢。在配制碱性溶液时加入少量的水基清洗剂,如6503型、TX-10型等,清洗效果会更好。碱性溶液成本低,去污效果好,应用范围广泛。其缺点是清洗时需要对碱性溶液进行加热,且碱性溶液对金属有不同程度的腐蚀作用,清洗零件以后,必须用清水将残留在零件上的碱性溶液冲洗干净。常用碱性溶液的成分、清洗温度及适用范围如表2所示。 2 清洗方法 零件的清洗方法种类繁多,但从本质上可以分为机械清洗和物理化学清洗2种。 (1)机械清洗 压缩空气吹除法 对附着性不强的污垢,可利用压缩空气吹扫零部件表面,将覆盖在零部件尘土、铁屑等杂物吹扫干净。 手工去除法和工具清理法 使用尼龙刷、金属刷子、刮刀、铁钩等工具,用手工的方式清理,再使用棉织品、合成纤维品、白绸布等将部件表面的污垢擦拭干净。将刷子、刮刀安装到电动或风动工具上,依靠机械动力可快速去除零件表面的污垢。 高压水清洗法 依靠高压水枪、旋转式清洗机、通用式清洗机等设备产生的高速水流产生的冲击动能,将零部件表面、死角、盲孔及内腔等各部位的污垢冲洗干净。 磨料射流法 在水中混入磨料,形成的固、液混俞介质,将这种混合介质以高压的形式喷射到零件表面,高压水和磨料撞击污垢层后,将污±厉层击碎,并将零件表面冲洗干净。 (2)物理化学清洗 浸洗和煮洗法 将零部件浸泡在清洗液中,清洗液和污垢之间发生物理、化学反应后,污垢逐渐软化、游离,最后从零部件表面脱落。煮洗时需要将清洗液加热到沸腾状态,温度提高后,物理、化学反应发生的更快、更彻底,清洗液的去污能力会更强。 蒸汽浴清洗法 卤代烃类有机溶剂类清洗液加热后会使清洗液形成蒸汽,蒸汽与零部件的表面充分接触,并与污垢发生理化反应,将污垢快速的分解和剥离,从而达到清洁的作用。 超声波清洗法 超声波发生器能产生20kHz以上的超音频电信号,该超音频电信号通过安装在清洗槽内的压电效应换能器转换成同频率的机械振动。该机械振动在清洗槽内清洗液中辐射传播,在清洗液中形成交替作用的正压区和负压区,并产生无数个超过1000个大气压的微小气泡。气泡的形成和爆破,对清洗物表面产生高压轰击,将零件局部细微处及缝隙之中的污垢迅速剥落(空化效应)。超声波在液体中沿声的传播方向产生流动(直进流),液体的流动作用使污物与清洗液产生对流,并将污物层分解、乳化、剥离。对局部细微处及缝隙的清洗,是超声波清洗所独有的,超声波清洗原理如附图所示。 电化学清洗法 在特定的电解液中通入直流电,通过电化学的溶解、抛光作用,可将零部件表面的薄氧化膜、硫化物、夹杂层、薄金属层等彻底清洗干净。 3 清洗注意事项 清洗零件时,要保护其不受损伤,特别是加工面应保持原有精度。零件在清洗后,应检查其配合表面有无碰损和划伤,棱角部位有无磕碰和毛刺,螺纹、螺孔有无损坏。 零件清洗后,应待其上的液体干燥后才能装配,以免水或清洗液带入工程机械内部,影响装配质量。清洗后的零件如不能及时装配,应涂上润滑油,并用洁净的防潮纸包裹好,防止灰尘落入,并做好标识后存放。清洗过的零部件不应放置时间过长,以防止锈蚀。 清洗液应按照规定定时更换。更换时要认真清洗溶液槽底部和内壁的油垢,并保证每次注入足量清洗液,清洗槽应加盖防尘罩。 零部件的清洗工作是工程机械装配过程中的必备环节,严格按照以上方法选择清洗液、清洗设备,并严格执行清洗操作规程,才能获得良好的清洗效果,提高清洗效率。 机械零件论文:精密机械零件去毛刺及抛光加工工艺与质量提升 摘要:文章主要针对精密机械零件去毛刺以及抛光加工的新工艺应用进行分析,结合当下精密机械零件去毛刺以及抛光加工的具体现状等为出发点,从加工原理浅析、加工工艺的具体特点以及新工艺的具体应用等方面深入探索以及研究,主要目的在于更好的提高精密机械零件去毛刺以及抛光加工新工艺的应用质量,帮保证精密机械加工质量。 关键词:精密机械、零件去毛刺、抛光加工、新工艺应用 随着科学技术发展进步以及机械零件加工技术的创新,社会上对于机械零件加工提出更加严格的要求,传统的精密机械加工技术已经不能很好的适应社会的需要,所以不断进行创新以及优化。精密机械零件加工以及制造等方面主要是为了更好的提高加工质量,其中的去毛刺以及抛光加工更是非常重要的步骤。同时去毛刺以及抛光加工也是精密机械加工的劳动集中部分,加工费用更是全部加工中最高的一部分,在具体进行去毛刺以及抛光加工过程中,经常会遇到各种问题,需要详细掌握加工工艺原理基础上保证精密机械加工的去毛刺以及抛光加工质量。 1. 精密机械零件加工原理浅析 在进行去毛刺以及抛光加工研究期间需要针对精密机械零件加工原理进行分析,在掌握基本加工原理基础上才能保证对去毛刺以及抛光加工的深入研究。文章研究的精密机械零件加工主要是依据航天航空机械零件为基础展开,因此下文中所涉及到的各种零件都属于航天航空机械零件。 1.1AFM加工原理 AFM加工原理是精密机械零件加工中非常重要的内容,AFM主要是精密机械零件中的磨粒流加工基本原理,因为其被称之为Ab-rasive Flow Machining,所以简称为AFM。在进行AFM加工期间,需要根据加工需要配备夹具,保证加工零件的运输通道,整个加工流程顺利完成。在此基础上还需要根据加工原理的需要,选择两个相对应的磨粒流进行加工,通过固定通道来回在摩擦之后进行挤压,保证其能够均匀的撒入到通道中,及时对其进行打磨抛光。 1.2去毛刺加工原理 去毛刺是精密机械加工中非常重要的步骤,利用热能的方式展开去毛刺,这种技术被简称为TEM。利用热能方式进行去毛刺主要是依据高温的方式将精密零件中的毛刺以及飞边进行高温处理,这样能够保证毛刺清除的干净利索。将需要去毛刺的精密零件放置在密封的高温燃烧腔内,同时将其中的各种气体以及氧气等进行科学配比,保证燃烧的顺利完成。严格控制压力变化,提高腔内的压力,能够将精密机械零件中的毛刺以及飞边等进行燃烧,并且这种热度能够遍布零件的全部范围,能够深入到零件的内部,这样才能彻底对毛边等进行去除[2]。再者因为腔内中的燃烧体属于火花形式,能够在燃烧的一瞬间产生非常高的温度。因为温度的急剧上升,所以机械零件上的毛刺以及飞边等耐热性相比较机械本身比较低,所以非常容易被燃烧。当飞边或是毛刺燃烧之后会延伸到机械零件本身,在燃烧尽之后温度自然会不断下降,并且腔内包含很多氧气,与毛边的燃烧灰烬之间相融合之后产生氧化粉尘,这种氧化粉尘能够起到急速降温的作用。在燃烧结束之后将其中的氧化反应物进行清洗,保证其干净卫生。 1.3电化学去毛刺以及抛光加工原理 电化学加工手段主要是在科学技术发展以及加工技术进步基础上形成,利用电化学的方式对精密机械零件进行去毛刺以及抛光加工,不仅在时间上为机械加工进行节省,同时在技术上也得到很大的改善。这种加工方式以及手段内称之为ECM、ECD、ECP。精密机械零件加工过程中,经常因为加工通道或是各种原因导致零件本身出现很多的毛刺以及飞边,这些毛刺飞边对机械零件的应用质量会产生很大影响,所以需要采用科学方式将其去除。这种电化学方式的产生以及应用,很好的改善了这方面的问题,这种电化学方式主要是利用以及成形的机械零件进行仔细检查,在发现其中包含飞边或是毛刺等问头,连接电流催动电解液将毛刺清除,并且还能对机械零件进行详细检查,能够及时更正其中的不协调之处,这种技术在当前的精密机械零件加工中应用非常广泛,同时在时间上也做了很大的调整,所以能够很好的提升精密机械零件加工的整体工作效率。 2. 精密机械零件去毛刺以及抛光加工新工艺的具体应用 2.1磨粒流加工 上文中对磨粒流加工原理进行了详细介绍,这种磨粒流加工是所有机械加工中非常重要的步骤,对于机械加工的零件大小以及尺寸等具有重要影响,所以需要十分注意。对于不同尺寸下的小孔所需要的工艺技术形式包含很多不同。比如说直径齿轮在1-1.5毫米之间,需要采用精密的技术形式对其进行施工,并且在加工机床上安装回旋臂,若是直径在50毫米左右的齿轮就要求不仅加入回旋臂,还需要设置输送通道,保证输送通道的安全运输。而且光洁度一般能够改善五到十个等级,生产出的零件表面更加光滑而且还很均匀。这种工艺方式在航天航空机械零件生产加工中应用非常广泛,对于增压腔、气缸头、以及涡轮壳体等方面都非常实用。 2.2热能去毛刺以及抛光加工 热能加工方式在去毛刺以及抛光加工等方面也是非常常用的技术之一,这种技术不仅能够理想的将机械零件中的毛刺清除,同时还能帮助机械加工企业降低生产加工成本,提高加工速度,保证加工件数基础上对加工过程进行严格控制监督,同时防止重复加工现象的出现。这种热能去毛刺的方式在范围上进行了很好的扩散,能够将很多人工不能清除的地方进行彻底清除。 2.3电化学去毛刺加工 电化学方式是当下应用非常广泛的一种形式,这种方式在去毛刺上能够更好的保证清净,同时能够根据零件的相互去毛刺进行科学对比,在发现其中的尺寸或是设计不规格期间还能够及时发出提醒,去除其中的不规格之处,为零件的加工提供了更高的保障。 3.毛刺的危害问题 毛刺的危害问题主要有以下几种情况:第一,机械设备的配件如果存在毛刺会导致之后的制作工序的准确性与检查精准性出现问题。第二,机械设备生产产品中存在毛刺则会是机械设备各构造连接处出现卡顿状况,在机械设备自动化中问题最为常见。第三,许多电气工程设备在运行时其中存在的毛刺脱落,致使电气工程设备电路发生故障。第四,机械设备表面毛刺发生脱落,加快了设备之间的磨损程度,降低其使用寿命。 4.毛刺去除措施 在去除零件毛刺过程中,工作人员通^科学的方法在确保零件形状不发生改变的过程中对零件进行抛光技工,清除掉零件上的毛刺。在毛刺危害被人们了解的情况下,工作人员经常通过各种方法对机械零件上存在的毛刺进行清除。全球许多企业都在对去除精密机械零件上的毛刺措施进行研究。在零件设计与制作时工作人员就因该了解与掌握发生毛刺现象的问题,在根本上降低毛刺问题的出现。在零件生产过程中工作人员利用科学合理的方法去除零件上的毛刺,并不断的完善去除毛刺设备。在去除零件毛刺的各种措施中,人工方法的使用可以更好的对零件中存在的各种毛刺进行清除。在使用机械设备对零件毛刺进行清除时对其规格、均匀度都有着严格的需求。 结束语: 综上所述,对于精密机械零件加工来讲,在要求上非常严格,特别是其中的去毛刺以及抛光加工工艺更是最繁琐复杂的一种。在详细了解加工设计原理基础上,积极采用适当方式对其进行加工,消除其中的不合理之处,保证精密机械零件加工质量,从而保证机械加工的整体质量。 机械零件论文:机械零件可靠性优化设计研究 摘 要:机械产品的可靠性能够准确的衡量机械产品自身的质量,特别是在机械行业飞速发展的今天,科学技术的进步要求机械零件具备最基本的可靠性。提升机械零件的可靠性离不开设计过程的优化,为此需要从细节上重视优化设计方案的拟定。本文将分析机械零件可靠性优化设计的相关措施,结合现阶段机械零件的运用现状,明确应该采取的实际举措。 关键词:机械零件 优化设计 可靠性 提升机械零件的可靠性,需要从设计的环节解决机械产品固有的可靠性要求,同时还需要在制造过程中提供可靠保证。面对市场的激烈竞争,机械产品需要具备良好的可靠性指标,才能拥有最基础的立足根本,由此可见机械零件的可靠性优化设计至关重要。机械零件的设计应该跟随时代的发展适当的创新,同时体现出时代的特色,注重零件的使用质量和安全可靠,掌握科学合理的优化设计技巧。 一、机械零件可靠性优化设计的意义 可靠性对于机械零件来说具有至关重要的影响,主要是指通过形成产品的可靠性作目标的设计方案,同时也被称作概率设计,主要是涵盖了外荷载、承受能力及想相关尺寸等具体的指标,在服从随机因素的基础上,避免零部件出现破坏,从而形成合理的科学的设计方案,保证机械零件的可靠性和结构的安全可靠,控制好失效的发生概率。优化设计方案的提出,可以依照具体的计算展开设计的过程,确保产品的可靠程度,同时根相关的任务指标,确立可靠性标准,同时归纳零件的具体参数,帮助设计人员和生产者更好的掌握零件设计的可靠性原则。 二、机械零件可靠性优化设计的现状分析 现阶段,依靠可靠性优化设计的方案仍然较为传统,因此在设计零件的时候,还是会将零件的具体强度、应力和安全系数等作为单值分析,把安全系数和根据具体使用的某一数值进行比较分析,发现如果前者相较于后者更大,则证明零件符合安全标准。但是并没有分析各个参数存在的随机性,将各个设计参数看作是单一的确定值,无法准确的预测零部件可靠运行的实际概率,所以难以客观的选出最优方案,相关的设计人员也难以把握设计产品的可靠性。 通过概率论和数理统计的方式,可以准确的分析零件的可靠性设计技巧,这个过程就避开了主观人为因素的影响,同时,也能更加准确的把握外界条件的变化,确保设计的结果更加贴合客观情况。可靠性的设计被广泛的运用于机械零件可靠性优化设计的多种问题中,通过更加科学的方案,解决了诸多较为繁琐的传统设计方式带来的不便,更有助于满足现代社会对于精巧设计的需求。 三、机械零件可靠性优化设计的具体方案 机械零件可靠性优化设计的具体方案应该跟随时代的发展不断创新,同时也需要时刻关注零件的具体质量,确保在可靠性设计的时候,更好的掌握科学的方式方法。机械零件的可靠性优化设计相较于传统的机械设计方案来说,更有助于综合分析机械产品的功能和结构形态,体现出因势利导的优势。 (一)权衡与耐环境设计 权衡设计对于机械零件的可靠性影响深远,因此可以综合分析零件的质量、体积和成本等各个要素,确保制定出更为合理科学的设计方案。耐环境设计则可以综合分析,涉及到机械零件的诞生到运用,在机械零件生产之初,可以充分考虑到零件在整个寿命周期内所能遭遇到的各种环境,其中涉及到运输的碰撞问题、空气的干湿程度对机械零件产生的影响,经过对相关环境因素的综合分析,可以对零件生产过程中的用料、技艺等适当优化,由此确保零件自身和整个设备的安全可靠。 (二)预防故障设计法 机械设备在实际运作的过程中,往往需要调动整体运作,所以始终处于串联式的系统中。为了实现整体功能之和大于部分功能之和的目标,需要适当的优化机械零件的可靠性设计,通过对机械零件的严格挑选和控制,加之对外购零件的严格分析,可以及时明确零件本身存在的主要问题。在选用相关的零件时,还应该经过分析与验证的过程,确保在最大的程度上分析故障成果,利用较为成熟到位的经验适当分析验证零件的可靠性。 (三)简化及余度的设计 简化设计主要是指在满足了特定的功能基础上,设计的过程必须要适当的简化,比如零部件的数量应该适当的减少,避免出现冗余的情况。在机械设备运用的过程中,如果涉及到的零部件较多,则越容易出现一系列的问题和错误,可见可靠性的优化设计极为重要。简化和余度设计属于可靠性优化设计的基本原则,能够有效的避免故障并提升可靠性。简化的过程就是适当的减少不必要的部分,但是并不是减少超负荷的工作,零部件的简化应该从全方位的角度分析,仔细的分析零件的组合和具体的配合方式。余度设计需要适当的结合整体分析,也可以将其看作是备份过程。经过对完成功能设置重复的结构和备件等,确保因为局部的故障问题,影响机械设备整体系统的稳定性。 (四)概率设计法 这种方式主要是通过应力-强度干涉理论的指导作用,将应力和强度变作是分布随机变量的处理。处理设计的对象是机械零件的参数和变量部分,同时也应该符合特定的统计规律随机变量,确保构建起更为合理的可靠性设计标准概率数学模型。经过概率和数理统计理论的应用,在给定的条件下,得出零件发生破坏时的概率公式,由此计算出相应的尺寸和寿命等,确保设计出更符合要求的参数。这种方式可以及时弥补常规设计的缺陷,同时又能及时贴近生产的实际过程。 结语 综合分析,机械可靠性优化设计就是对传统设计方式的发展和完善。机械零件的可靠性优化设计能够及时掌握相关参数的随机性,同时也能在设计的过程中,及时预测零部件的可靠程度,确保更好的实现全局性的贯穿。为了更好的在竞争中占有一席之地,机械零件生产商应该注重可靠性优化设计的实践,通过正视机械零件可靠性的优化设计的重要性,在展开相关课题的讨论时,适当的加入创新思想,从而更贴合时代的发展需要。 机械零件论文:浅谈车辆机械零件的磨损与预防 摘 要:车辆机械零件的主要失效形式为磨损,根据磨损机理来讲,可以将车辆零件失效分为不同的形式,其中包括粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、气蚀等,因此,分析车辆机械零件的磨损机理具有重要作用,通过采取有效的预防措施,延长车辆机械零件的使用时间。文章就对车辆机械零件的磨损与预防展开研究。为实现车辆机械的使用时间的延长,减少车辆机械故障的发生提供一些参考。 关键词:车辆机械零件;磨损机理;预防措施;分析 引言 车辆零件失效形式多种多样,疲劳、磨损、腐蚀等是最常见的,其中磨损是最主要的一种失效形式。通过对相关资料的调查可知,较多的车辆的零件报废的原因为磨损的占有75%以上的比例[1]。车辆机械零件由于长期在较为恶劣的条件下工作,极易导致零件失效的现象发生,严重的情况下,还会导致交通事故的发生。因此,针对车辆机械零件的磨损与预防进行研究十分有必要。 1 粘着磨损 粘着磨损是车辆机械零件失效的常见的形式,其主要是由于零件摩擦表面相互接触,而使摩擦表面金属存在转移,最终使零部件出现磨损[2]。出现这种现象极易破损润滑油,最终导致摩擦过程中无法散发热量,粘着点产生塑性变形而导致被剪切撕脱,在这个过程中还会反复出现粘着再撕脱的现象。甚至还会使摩擦表面遭到破坏,最终使其无法正常运行,给车辆安全埋下隐患。粘着磨损还包括这几种形式,涂抹、轻微磨损、擦伤、咬死与胶合。 对于粘着磨损的避免方法来说,首先需要使两摩擦表面间具有易剪切的薄膜,薄膜包括油膜、边界膜等,其中使用最广泛的一种为边界膜,在润滑油中加入抗磨极压添加剂有着重要作用,其在摩擦当中能够使保护零件,使零件表面形成边界膜。将固体润滑剂应用其中,在液体润滑、边界润滑失效的情况下,能够使摩擦与磨损有所减小。其次,应选择合适的摩擦副配对材料,另外还可以将改性处理应用于零件处理中,由此避免粘着磨损的发生。 2 磨料磨损 磨料磨损也是较为常见的一种零件失效的形式,其主要是由于硬质颗粒造成相对运动的零件表面的磨损现象。造成车辆机械零件磨损危害最为严重的即磨料磨损,具体可见图1。减少磨料磨损的方法,对防止磨料进行摩擦副内有着良好的效果[3]。在使用该措施时,首先应做好“三滤”的清洁与更换工作,使其保持最佳状态。同时,全面检查各管路接头与结合面处,其目的是为了防止出现松动问题。在维修与保养车辆时,应选择环境较好的地方实施;在装配之前,要将零件清洗干净,另外,将改性处理应用于易出现磨损的机械零件中,以此使零件的表面硬度得到提升,在这个过程中,应注重摩擦面硬度高于磨料硬度,以此使零件的耐磨性得到提升,降低零件磨料磨损的现象发生。 图1 磨粒推挤材料模型 3 疲劳磨损 疲劳磨损的发生是建立在接触应力周期性的基础上,导致的摩擦面材料的疲劳破坏问题。对于该现象的防止措施,首先应保证零件的质量满足要求,主要是零件表层材料的品质应达到最佳,这样能够有效减少疲劳磨损的现象发生。由于这些杂质形状各异,极易造成其他零件的损坏。同时,将零件表层的缺陷得到减少,这些地方是导致裂纹发生的主要部分。其次,提升零件的表面品质。零件表面如果没有出现较显著的粗糙现象,说明零件的抗疲劳磨损能力就越好。另外,还可以通过一些表面改性工艺,来提升零件的抗磨损能力,最常见的有喷丸、表面渗碳渗氮等。 4 腐蚀磨损 腐蚀磨损的发生主要是由这两个因素造成的,分别为腐蚀性气体、腐蚀性液体,其相对滑动摩擦极易产生化学反应,生成的腐蚀产物极易导致材料的损失现象[4]。也可以说,这种现象发生是由于腐蚀与摩擦共同作用下所带来的后果。腐蚀磨损主要包括特殊介质腐蚀磨损与氧化磨损两种类型。其中在防止腐蚀磨损发生的策略中,首先应保证发动机工作的条件的合理性,防止其长时间在较低的条件下工作,同时还需要注意车辆的正常驾驶,车辆不可较为频繁地启动,避免车辆在驾驶过程中突然减速,以此减少腐蚀磨损的发生。 另外,将表面改性应用于极易出现腐蚀磨损的零件中处理中,采用镀锡、塑料等实现防腐蚀的保护,以此为减少零件的腐蚀磨损奠定基础。 5 气蚀 当液体与零件表面接触,并发生相对运动时,液体的饱和蒸汽压力高于液体与零件接触处的局部压力,那么溶解于液体中的气体将会形成气泡,并与液体流到高压区,气泡在这个过程中会出现一些变化,但气泡破裂时,会出现较大的冲击力与显微射流,在此作用下将会导致表层材料出现疲劳剥落的现象。在气蚀发生之前,会存在麻点坑,之后会使麻点坑的深度逐u增大,最终造成零件被穿透,造成机械故障。 对于减少气蚀的发生,首先应减少气泡的形成,如果防止气泡的产生,那么就应当采取有效方法,将机件表面之外的气泡破裂。 6 微动磨损 微动磨损指的是两个互相接触并压紧的表面间,出现低幅往复切向振动时,导致零件出现微粒脱落的现象发生。对于这种现象,应当控制零件配合表面之间振动,同时,在零件配合表面之间涂覆固体润滑剂。 7 结束语 综上所述,对于车辆机械零件磨损,不仅仅是一种磨损机理的结果,其是由多种磨损机理综合作用的结果。因此,分析车辆机械零件磨损机理具有重要作用,需要从多个方面考虑,通过采取有效的措施,使车辆机械的使用时间得到延长,以此减少车辆机械故障的发生,为保证车辆的正常使用奠定的基础。 机械零件论文:探究精密机械零件去毛刺与抛光加工的新工艺应用 摘 要:机械制造行业在发展的进程中,劳动力相对集中在精密零件精细加工环节,而这一环节工作难度系数也是相对较大的,一般情况下机械零件在加工的过程消耗的成本费用高达总生产成本的15%。文章在浅谈各类精密机械零件去毛刺与抛光加工的重要意义的基础上,着重地探究几种去毛刺与抛光加工的新工艺在精密机械零件加工与制造进程中的运用。 关键词:精密机械零件 去毛刺 抛光加工 新工艺 在精密机械零件的制作与加工的进程中,全面地提升精密机械零件精细加工质量是极为关键的,其设计了多样化的加工技术。而去毛刺与抛光两大问题一直被视为精密机械零件自动化生产进程中最大的弊病[1]。宇航产品要求10倍显微镜下观测无微小毛刺,零件表面不能有任何划伤,毛刺作为多余物一旦掉落就会严重影响卫星的安全性能。只有在高端新工艺、新技术的辅助下,机械产品的应用性能与外部美观度才有所保障。磨粒流加工、热能去毛刺和电化学加工3种新工艺技术在对金属零件表面进行处理之时取得了良好的效果[2]。 1 分析各类精密机械零件去毛刺与抛光加工的重要意义 在工业化以及自动化进程不断加速的局势中,只有机械零件毛刺在去除的情况下其零件表面的质量才会相应f 提升,也就是说无论是在产品的性能还是在装配与外观的质量以及使用年限上均达到改良与优化的效果[3]。例如在航空发电机机械系统传动中,只有去除毛刺,才会有效地规避传动系统卡死问题的出现;此外,在切削加工和装配的环节,毛刺和锐边消除以后才会强化机械零件抗疲劳的能力,从而延长机械设备使用的年限。总之,去毛刺和提高表面精度是机械零件在生产制造过程中不可缺少的工序,其可能会消耗一定的人力、物力以及财力,但是在优化产品性能方面发挥关键性的作用,可以认为去毛刺工艺环节的有效落实可以推动机械制造企业可持续发展前进的历程。 2 探究精密机械零件的去毛刺 2.1 机械去毛刺 这是一种借助切削加工去毛刺的方法,只有在加工刀具与被加工零件的毛刺或导角部位相切时,才能达到去除毛刺的目的。 2.1.1 基本工作原理 即动力刷去毛刺,这种加工方法在操作之时是极为简易的,面对经机械加工之后的零件,对其去毛刺之时,对刷子可以采用手工操作的措施,也可以使用机械操作的方法,一旦应用的是机械操纵刷子去除零件表面的毛刺,可以被称之为动力刷去毛刺或机械刷去毛刺。对动力刷的工作原理进行概述,可以将其视为一种多刃切削工具,每条刷丝都在同步地进行切削工序。在实际的加工环节中,刷子始终与精密机械零件处于旋转运动或直线往复运动这类相对运动的状态中,刷丝能够对零件产生多次的压接、摩擦、切削和弹性冲击的效果,最终达到去毛刺与抛光加工的加工目标。 2.1.2 动力刷机械去毛刺特征 优点:去毛刺效果良好,不会使机械零件表面产生划痕,同时达到倒圆、抛光、去锈的效果;可以有效地增强零件耐磨性和抗疲劳性,从而延长其使用的年限;刷子种类具有多样性的特点,可以安置于机械设备之中;在加工成本上体现经济性的特点,同时易于操控。 缺点:机械零件以及刷子的外部构造等因素,均有可能成为去除复杂型腔内部隐蔽毛刺的屏障,此时细微孔和窄缝处的毛刺很难被彻底清除;一旦毛刺高度大于300 mm,该工艺技术就无法达到对其去除的目标;此外,动力刷使用的时长是极为短暂的。 2.2 挤压珩磨去毛刺 2.2.1 基本工作原理 应用挤压一种半固态的成粘弹性的磨料介质(一般由基料、磨料和添加剂组成)渗透于待加工零件的棱边、表面从而产生磨蚀作用,实现去毛刺、倒圆和表面抛光目的。磨料的最大挤压力=介质受阻通道的横截面积×机床挤压力×100%。这一新型技术在对机械零件进行加工之前,要将零件放置于特殊设计的封闭夹具内,一定的压力和流量的共同作用下珩磨介质往复通过零件,在反作用力作用下,零件被加工部位在径向受到一定力度的挤磨、切削,从而实现去毛刺、倒圆和抛光的目标。 2.2.2 挤压珩磨去毛刺特征 优点:适用范围广;在加工环节具有方向性;精加工时间短。 缺点:不适用于较小盲孔或容积较小的空腔零件;大型的机械零件难以加工;在对机械零件加工之时存在浪费材料的现象。 3 阐述三种新工艺应用的具体实例 3.1 磨粒流加工应用实例 以0.2 mm为直径的小孔、以1.5 mm为直径的齿轮、以25 mm为半径的通道,或者是直径为12 mm的叶轮在加工的环节中均可以采用磨粒流加工技g。也就是说,在不同尺寸精密机械零件制作与加工的过程中均可以采用这一类型的工艺技术。但是技术人员在对这一加工工艺进行应用的过程中,如果面对的对象是大型机械设施的某个零件,应该做好技术应用前期准备工作,即安设专门化的输送通道。 在卫星系统进排气管、进气门、增压腔、喷油器、喷油嘴、气缸头零部件的精加工环节,该工工艺技术拥有较高的应用率。比如说在专门2工位磨粒流的生产线上粗糙的气缸头铸造件实现被精细加工的目标,优化了生产效率(30件/h)。有关数据显示该加工工艺的应用,使气缸头铸造零件表面的粗糙度从Ra4μm或Ra5μm降至到Ra0.4μm,可见降幅是极为显著的;此外该加工技术在卫星系统进排气管结构上的应用,可以有效地使废气排放量减少8%,发动机功率有6%的增幅,汽车行驶的距离是原先的1.05倍。 3.2 热能去毛刺加工工艺 该类型的去毛刺加工工艺技术最大的特点就是能够完全地依据制造者的主观意念去清除处于任何位置的毛刺,甚至可以延伸至人工无法涉及的方位,比如所机械零件的交界位置、盲孔里的毛刺等,正因如此,该工艺技术中在航空零部件和五金配件去毛刺与抛光加工环节的应用体现出巨大的实用价值。此外,该去毛刺工艺最大的优势是最大限度地压缩了机械设备整体的加工费用,使生产制造产业在单位时间内生产出更多数量的零配件,有效地规避了重复加工现象的出现。 3.3 电化学加工工艺 电化学抛光工艺技术具体在那些具有高纯净度标准的零件、人体手术植入构件、瓶模或者是形状各异对策不锈钢零件中有广泛的应用。这里笔者重点提及的内容是ECM仅仅满足常规加工方法的需求,在形状特殊化轮廓(例如柴油机的燃油喷油器喷油嘴的腔体)以及边角形状的零件加工环节是难以适用的。而ECD应用在安全气囊推进系统内表面的通孔和汇流板内部阶梯相交孔这类工件上之时,在对孔和边角进行去毛刺之时存在较大的难度系数;ECP可以大幅度地提高铣削三维轮廓(滚针轴承的滚针)表面的抛光效果。 4 结语 总之,机械零件欲要实现精加工的目标,去毛刺与抛光加工工艺技术就必须及时地引进与应用,但是技术人员在对磨粒流加工、热能去毛刺和电化学加工技术应用之时,一定要对机械零件的形状、尺寸等因素进行综合的分析[4],同时坚持经济性的原则,从而选择最优质的工艺技术,使卫星零件和机械零件的性能达到全面优化的目标,为我国制造行业获得更为宽阔的发展空间。 机械零件论文:机械零件的表面光整加工常用方法分析 摘 要:伴随着我国机械技术不断的发展以及创新。我国机械加工制造行业也有了非常大的提升。在我国机械加工领域中,如何进一步提升机械加工的精度以及表面质量显得尤为关键和重要。零件表面的加工精度以及加工质量是零件加工质量最直接的保障措施。加工零件的稳定性以及可靠性,实用性都能够在零件机械加工表面精度以及质量上得到体现。零件使用的延长方式有很多种,但是最重要的一种就是要在机械零件的加工过程中提升零件表面的加工精度以及加工质量。文章主要针对机械零件的表面光整加工方法进行详细的论述以及分析,希望通过文章的阐述以及分析能够为有效提升我国机械零件表面光整度贡献自己一份微薄的力量。 关键词:机械零件;表面光整加工;常用方法;技术' 1 我国机械零件加工过程中光整加工的具体含义以及主要特点 伴随着我国工业领域的不断发展以及提升,我国对于机械加工的零件表面质量以及精度有了更高的要求。零件的表面加工精度和质量对于零件主要有着四方面的影响;首先能够影响到零件的抗疲劳强度;其次能够影响到零件的抗腐蚀性能;再次是能够对零件的耐磨性能有一定的影响,最后是对零件的刚性接触强度有影响。因此在零件的加工过程中我们要对零件的加工质量严格的控制以及把控。零件的使用寿命以及零件的可靠性能也和零件表面的加工质量和精度有着非常大的关系。零件的光整加工主要是指零件在加工质量提升的同时还能够保障零件具有稳定的加工表面精度,有效的保障零件的加工效率。零件的加工光整程度在我国机械行业中是实现先进加工技术的一个非常重要的前提。也是我国零件加工等级从微米向着亚微米甚至是纳米等级发展的主要技术保障。光整零件Φ募庸し椒ù笾赂爬ㄓ辛街郑首先是传统意义上的机械加工;其次是非传统意义上的机械加工技术。从实际的操作技术来区分,还可以分为固结研磨和有礼研磨两种形式。抛光以及研磨是零件表面光整加工最长用到的方法。零件表面的光整加工在我国机械行业中的主要作用有六个。第一个是能够有效的降低零件加工过程中的表面粗糙度;第二个是能够有效的保障零件加工过程中表面缺陷的消除或者减轻;第三个是能够有效的改善零件表面的使用性能以及精度质量;第四个是能够对零件加工后的物理性能有很大的提升;第五个是能够均衡零件加工过程中产生的加工应力;最后一个是能够有效的对零件加工表面的光洁度以及清洁度进行提升。除此之外还能够对零件加工后的装配工作有很大的帮助,提升了零件的整体装配工艺。 2 我国机械零件加工过程中光整加工的主要方法 零件表面光整度加工方法主要有以下几种,精密磨削;砂带磨削;研磨;抛光;珩磨以及电化学抛光加工等等方法。下面针对每一项加工方法进行简单的分析以及叙述。 2.1 零件光整加工方法中的精密磨削加工方法 在机械加工过程中,零件表面光整加工的方法有很多,但是作为常规加工方法中的最后一道加工方法,精密磨削加工非常的重要以及关键。精密加工能够有效的保障零件在加工过程中的尺寸精度;表面粗糙度以及行为精度等加工要求。在零件的切削加工过程中,切削掉的零件表面尺寸越小,就意味着零件的加工难度越大。在精密加工中,使用的加工零件首先就是砂轮。砂轮的主要作用就是使用磨料对切削量要求非常小的零件表面进行切削。在这一过程中切削掉的零件表面非常小,通常情况下能够达到微米的级别。通过这一点我们能够相信,在零件加工过程中磨削加工完全能够满足零件加工最小尺寸的要求,对于零件加工精度以及形位精度和粗糙度的控制都能够达到要求。在机械加工过程中,磨削加工在零件的加工过程中使用的最广泛。在磨削过程中使用的磨削材料也是非常的多,例如软金属;不锈钢;淬火钢以及高速钢等都能够使用磨削的加工手段进行零件的加工。伴随着科学技术的不断提升,现阶段磨削加工工艺已经能够对非金属进行加工处理,特别是现阶段较为热门的半导体以及陶瓷灯非金属,质地较硬的非金属也使用磨削的加工手段来进行零件的加工。目前,几乎所有的零件材料都能够使用磨削的加工手段来进行加工,能够最大限度的保障零件的加工精度以及加工质量。但是需要注意的是精密磨削加工虽然有很多的优点,但是其加工加工效率低下的问题还是阻碍了静默磨削加工技术进一步的发展。由于精密磨削加工需要对细小的微粒进行加工处理,因此在加工过程中会产生非常高的加工温度,这样会导致加工零件在高温的作用下出现一些不良的状况,最显著的就是金属内部的金相组织容易在高温下出现变化,能够导致加工的硬化,由于加工过程中出现的高温,还能够影响零件后期的热处理淬火,最明显的体现就是精密磨削加工后的零件表面会出现一定量的表面烧伤或者是出现裂纹。因此在零件的加工过程中,要对静默磨削加工技术慎重选择,提前做好相应的准备工作。 2.2 零件光整加工方法中的砂带磨削加工方法 我国目前常常使用的加工方法还有砂带磨削加工技术,砂带磨削加工技术在目前看来是一项非常专业的加工技术。砂带磨削加工技术术语涂附磨具加工的范畴。砂带磨削在加工方法上分为两类,首先是闭式加工,其次是开式加工。砂带磨削的加工基材为混纺布,通过粘结剂的作用将磨料粘在零件的加工表面,砂带磨削的主要优点是能够实现非常高的生产效率,同时零件的磨削质量非常好,目前的应用也较为广泛。但是砂带磨削也存在一定的缺点。例如砂带的品种目前较少,砂带的质量也需要有一定程度的提升。 2.3 零件光整加工方法中的研磨加工方法 在光整度加工过程中,研磨加工技术主要就是通过相应的加工研具对加工物料进行加工,这种加工时一种微量加工,能够有效的保障零件加工表面的加工精度以及加工质量。研磨加工最主要的缺点是在研磨过程中加工速度过低,使用的加工时间较长,对加工效率有一定的影响。 2.4 零件光整加工方法中的抛光加工方法 抛光是用微细磨粒和软质工具对工件表面进行加工,是一种简便、迅速、廉价的表面光整加工方法,其主要的目的是去除前道工序的加工痕迹,改善工件表面的粗糙度,使工件获得光滑光亮的表面。传统的研磨与抛光的区别是在工具和效果上,一股研磨所用的研具是硬的,不仅可以降低表面粗糙度,而且可以提高精度,而抛光所用的工具是软的,它主要是降低工件表面的粗糙度,对加工精度无提高,甚至有时还会降低或破坏几何精度。 2.5 零件光整加工方法中的珩磨加工方法 珩磨是一种以固结磨粒进行加工的光整加工方法,它不仅可以降低工件表面的粗糙度,而且在一定条件下还可以提高工件的尺寸精度及形状精度。 2.6 零件光整加工方法中的电化学抛光加工方法 电化学抛光加工是利用电化学方法对工件表面进行的一种光整加工,是直接利用在金属表面发生的氧化还原反应来去除金属表面切削加工所残留的微观高点以降低其表面粗糙度的一种方法。 机械零件论文:机械零件设计中常见错误 摘 要:机械零件设计是在教师的指导下由学生独立完成的。装配图中体现了合理布置三视图,正确使用绘图工具及正确的投影关系。合理的零件结构、合理的箱体结构;合理的油标安装位置、合理的放油塞位置等。充分利用图册、手册、指导书等为依据,绘制出结构合理、规范的视图。通过边绘图、边计算、边修改的设计方法,发现错误、分析原因、及时改正。 关键词:视图 绘图工具 投影 设计 草图 机械零件设计是机械设计课程的一个重要的实践环节,是培养学生综合运用机械设计、机械制图等先修课的能力。通过机械传动、机械零件设计,掌握机械设计的一般规律和方法。综合训练学生设计计算能力、查阅图表能力、绘图能力。运用标准、规范,查阅手册和图册的能力。在指导学生课程设计的过程中有以下问题。 1 合理布置三视图 三视图是指主视图、俯视图和侧视图。一张完整A0图纸,除了三视图,还要标注必要的尺寸、形位公差、技术要求、标题栏和明细栏。合理布图,视图之间留有足够空间来标注尺寸,视图与图框之间也有相应的距离。不合理布图集中于整个图面的左侧或集中于下半部,视图画到边框线以外,无法标注。 2 正确使用绘图工具 绘图r多数同学使用自动铅笔或2B铅笔,少数同学用HB铅笔,还有的同学不会削铅笔。正确的方法是选用中华绘图铅笔HB打底线,用2B铅笔加深,削铅笔时从标铅笔型号的另一端开始,切记不要用卷笔刀。在绘图时,学生用三角板绘制水平线和垂直线,这样图面的水平线和垂直线就达不到要求。另外还有的同学把丁字尺当作直尺用,这样画出的图也不美观。常用的绘图工具有丁字尺、三角板和圆规。丁字尺有尺头和尺身构成,尺身有刻线的一边为工作边,符合要求的丁字尺,尺头的内侧与尺身工作边必须垂直。丁字尺用于画水平线。绘图时,由尺身的内侧边靠紧图板左侧导边,上下移动即可由丁字尺的工作边画出水平线。三角板可画出直线,也可与丁字尺配合画出垂直线和45°剖面线。 3 正确的投影关系 正确的投影关系,即:长对正、高平齐、宽相等。由于二级减速器结构尺寸相对比较大,多数同学都能做到长度对正、高度平齐、忽视宽度相等。因为这个宽相等是俯视图的宽度和侧视图的宽度相等。少数同学侧视图的宽度和俯视图的宽度不等,这就需要修改图纸或者重画。还有错误较多的轴承旁联接螺栓铸造凸台的投影。又如M12螺栓投影主视图正确,俯视图投影画成直径8 mm、10 mm、12 mm、14 mm等。有的投影关系对上了,尺寸不对。还有的尺寸对上了,有的投影关系不是偏左就偏右了。正确的是M12螺栓投影主视图正确,俯视图投影画成直径12 mm圆,而且在同一投影线上。 4 稳固的机座 设计时应保证机座有足够的强度和刚度。箱体壁厚8 mm,为增加机座底凸缘刚度,取机座凸缘厚度20 mm。机座凸缘的宽度应超过机座内壁以增加机座的刚度。如果机座凸缘的宽度没有达到或超过机座内壁,则机座的刚度不足,受力较差,易变形。 5 带油轮的设计 在设计二级圆柱齿轮减速器时,考虑润滑条件,为使高速级大齿轮和低速级大齿轮直径接近,取i1=1.4i2。当高速级齿轮传动模数m=1.5 mm,低速级m=3 mm时,会出现低速级大齿轮浸油深度超过1/3R时,高速级大齿轮才能得到浸油润滑,使得低速级大齿轮搅油损失功率过大。为解决这个问题低速级大齿轮浸油深度10 mm,高速级大齿轮采用带油轮润滑。带油轮常用塑料制成,带油轮的宽度是大齿轮宽度的1/2,带油轮浸油深度为10 mm。带油轮用带有螺纹的销轴固定在箱体内壁,带油轮与箱体之间有一个塑料套筒,保证带油轮与大齿轮中间部位啮合。 6 箱体结构设计 在小齿轮一侧,箱体轮廓圆弧半径通常大于小齿轮中心到凸台处的距离。 由于主视图中齿轮投影只画分度圆,在确定箱体内壁时会忽视齿顶高,产生齿顶圆与箱体内壁刮砰等现象。正确方法应保证齿顶圆与箱体内壁10 mm的距离。 7 油标指示器选择 油标指示用来显示油面的高度以保证油池中油量正常,一般设置在箱体上便于观察油面的部位。多数同学选用油标尺,油标尺上有最高油面刻度和最低油面刻度,油面高度位于这两个刻度之间视为油量正常。设计时,注意选择在机体上放置的位置及倾斜角度。在不与机体凸缘相干涉,并保证顺利加工及拆装的情况下,油标设置位置尽可能高一些,倾斜放置时与水平夹角不小于45°。当减速器安装位置过低或过高,不便于安装油标尺时,可采用圆形油标。如果油标指示器位置选择错误,加工时产生刮砰,易打刀;位置过低、溢油。如果油标指示器位置选择正确,则加工时不产生干涉,油面位置满足润滑要求,拆装油标方便。 8 装配草图的检查 装配草图的检查中有如下问题:(1)少数同学布图不合理,主视图和俯视图画到图框以外。(2)少数同学粗实线细实线不分。(3)还有的同学画出齿轮或轴承轮廓,剖面线就画出来了。这些错误,有些同学只有一项,也有些同学有若干项。正确方法是先画出三个视图中心线,可避免布图不合理;先画俯视图草图,用细实线画出齿轮、轴、轴承、套筒、箱体及端盖的轮廓,再向主视图投影,最后向侧视图投影。当装配草图检查没有错误时,中心线和齿轮分度圆绘制点画线,零件轮廓线绘制粗实线,剖面线和尺寸线绘制细实线,剖面线和尺寸线是在图面加深以后最后绘制。 除了上述基本的错误以外,还有以下结构及工艺错误。如:启盖螺钉、吊耳处箱体结构、定位销、油标、放油塞、凸缘螺栓等。具体如下:(1)启盖螺钉工作螺纹长度不足。(2)吊耳处,箱体内表面为斜面。(3)定位销过短。(4)油标与水平面小于45°,开口处润滑油外溢。(5)放油塞,开设位置过高。(6)轴承旁螺栓和凸缘处螺栓,两处都是铸造的未加工表面,易受偏心载荷的作用。 针对上述错误改正如下:(1)启盖螺钉工作螺纹的长度应大于机盖凸缘的厚度。(2)吊耳处箱体结构,机盖内表面螺纹处增设凸台,防止偏钻打刀。(3)定位销的长度应大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚度,以便于拆装。(4)油标与水平面不小于45°,以便于加工和装配时油标不与凸缘干涉。(5)为了将污油排放干净,应在油池的最低位置设置放油孔。(6)凸缘处在安装螺栓头及垫圈处,锪出沉头座保证支承面与螺栓轴线垂直(轴承旁螺栓和凸缘处螺栓错误相同)。 9 结语 通过机械零件课程设计的训练,使学生掌握了机械零件设计的一般方法和步骤,学会了查阅手册、图册,使学生学会了综合运用所学知识。同时深刻体会边设计、边计算、边画图、边修改的原则,使设计图纸成为生产用图纸,为工程实际服务。 机械零件论文:探讨表面强化技术在机械零件中的运用 摘 要:机械零件出现失效的问题大多是从表面开始,因此,表面强化技术在机械零件中运用具有十分重要作用,可以提升零件的性能,比如,耐腐蚀性、耐高温性以及抗疲劳性等。不但提升材料性能、挖掘材料的潜力,而且可以有效提升零件的寿命。 关键词:表面;强化技术;机械零件 机械零件在运转过程中出现失效的原因在于零件的材料已经不能适应机械工作的环境,本人总结主要由三方面导致:由于腐蚀导致失效、由于工作强度过大而失效以及由于磨损而失效。失效总是先从机械零件表面开始,之后在影响到零件的内部结构,进而对机械的使用造成严重的影响。需要注重机械的零件使用情况,尤其是零件表面的材料,延长零件的使用寿命,提高机械零件性能。 1 表面强化技术的涵义以及意义 表面工程主要是指通过一些化学和物理的工艺让机械零件表面的材料以及性能得到改善,提高零件的抗压强度和耐磨性,其工艺内容主要包含了表面改性、表面加工、表面处理、表面涂层等。表面工程是影响零件成分、性能以及组织结构的关键性技术。表面强化技术能够通过不同的工艺手段来增强零件材料的硬度、强度、性能、组织结构等,使零件更加耐腐蚀、耐磨,增强零件的使用寿命。在零件中使用表面强化技术能够达到节约材料、挖掘材料潜力的目的,可以制造出不同的表面强化层,进而使经济效益得以提升。上个世纪60~70年代时期,在工业领域逐渐引进了激光束、离子束、电子束等技术,致使工业生产开始进行表面处理,同时国家对这方面展开研究,并在表面处理技术上取得一些进展。90 年代,表面工程技术逐渐系统化,出现表面工程学。这些都推动了表面工程技术的发展,也推动了其他相关技术的发展和进步。 2 对材料进行表面强化技术的意义 (1)可以挖掘材料潜力。在实际的生产工艺中,传统的表面强化技术,比如淬火技术、热处理技术等,它可以让零件的材料抗强度性更高、耐磨性更高,同时也可以承受更大的冲击力,韧性非常好,进而使零件的寿命得到大幅度提高。近代的一些表面处理技术,更可以增强零件材料抗强度性、耐磨性、耐腐蚀性、韧性、抗疲劳性等方面的性能,提高零件的使用寿命,如离子注入技术。 (2)有效节约零件材料。机械运作需要特殊零件材料,这些材料尽管性能比较好,但是非常稀缺和昂贵,给生产造成巨大的压力。表面强化技术对一般材料进行处理后,材料的性能会得到加强,可以代替一些特殊的材料,节约生产的成本,同时能节约零件材料。比如对钢件渗铝后,可提高钢件耐腐蚀性以及抗氧化性,同时也可以保持钢件的韧性,其在机械、汽车、建筑、石化等行业运用十分广泛。 3 常见的表面强化技术使用 (1)不改变材料表面成分的表面强化。不改变表面化学成分的表面强化技术一般有激光处理以及表面形变两种技术。表面形变技术已经在一些机械零件表面得到广泛使用,如齿轮、链条、弹簧等,在生产工艺中常用的表面形变技术有喷丸、摩擦强化、爆炸冲击强化、滚压等。其中,喷丸主要是根据弹丸高速的冲击力来撞击零件表面,使零件表面的密度更加紧实,从而形成硬化层。激光处理是一种零件表面加工的新技术,主要是将激光束照射零件表面材料,在材料表面吸收红外线的能量后达到非常高的温度后形变,但零件内部却是冷态,使零件表面迅速冷却,进而产生淬火效果。激光进行淬火后,材料表面硬度比普通淬火要高,同时淬硬层更厚,零件的耐磨性以及使用寿命大大提高。 (2)表面岽理的强化技术。对表面进行热处理的表面强化技术主要是通过零件材料的形态变化,进而使零件材料得到强化,例如,表面淬火。这种技术通过流动粒子炉、感应、电接触等传统加热工艺进行加热材料,属于低能量的表面强化,常被用于齿轮、机床等零件的表面强化上。高能量密度强化技术是在热处理表面强化技术上发展起来的,它主要是通过激光对零件材料进行瞬间扫描加热,使零件材料从珠光体快速变成奥氏体,之后再由零件自身进行冷却,使表面得到高硬度马氏体组织。这种表面强化技术主要在动力机械的零件上应用,如汽车、轧棉机的齿轮等,其可以提高零件材料的使用寿命。 (3)化学热处理表面强化。化学热处理的表面强化技术主要是将零件放在活性介质之中,在对其加热到相应的温度时,这样其他的元素便会渗入零件的表层,并改变零件材料表层的化学成分,使其具有特殊性能。这样的技术,能够提升零件的使用寿命以及抗疲劳的性能。此外,提升零件抗腐蚀能力以及抗氧化的能力,并且降低零件摩擦系数,改善零件润滑性,减少零件运行的摩擦。 (4)表面涂覆层的强化技术。在金属的表面上可以涂上一层或者几层特殊材料的薄膜,可以使用物理法或者化学法,这样的零件涂覆层的技术,主要包括电化学法、离子注入法以及气相沉积法。其中,电化法以及气相沉积在我国得到广泛应用以及技术相当成熟,此处不做说明。离子注入技术是将几万或者几十万的束流离子注入在材料的表面上,提升材料表面性能。比如,汽车在模具当中注入钠离子之后,可以延长汽车的使用寿命,甚至延长寿命达到十倍以上。又比如,在TI64AL4的材料当中注入钡离子之后,可以促使这种材料在温度六百摄氏度以上的情况下,氧化的速度得到大幅度的降低,大约可以降低80倍。此外,将离子注入在不锈钢或者轴承钢当中,可以促使不锈钢以及轴承钢的使用寿命得到大幅度的提升,可以提升几倍甚至几十倍。 4 结语 综上所述,随着技术的快速发展,在机械零件制造的过程中已经使用了表面强化技术,表面强化技术可以提升零件的使用寿命以及性能,增强零件的抗腐蚀性、耐疲劳性以及耐高度能力,相关技术人员应当在零件加工中广泛应用表面强化技术并且加强对表面零件技术的研究。 机械零件论文:数字图像处理在机械零件测量中的应用 摘 要:随着我国科学技术水平的发展,数字图像处理技术被不断应用在各个领域中,其中,在工业生产自动化系统中,数字图像处理技术得到了广泛应用,这对于我国提高工I化自动水平提供了技术支持。自动化、高精度化和客观化是应用数字图像处理技术的机器视觉的特点。该文针对数字图像处理技术在机械零件测量中的应用问题进行分析探讨。 关键词:数字图像 图像技术 机械零件 测量 由于我国数字图像处理技术的快速发展,在机械测量中取代了传统利用卡尺测量的方法。数字图像处理在机械零件测量中的应用,使测量工作的效率得到了有效提高,最大程度地保证了检测任务能及时、高效完成。机械零件测量的速度和精度是机器视觉所强调的,大大提高了工业现场的可靠性。通过数字图像处理技术测量机械零件,有利于提高零件的精度和准确度。 1 图像测量系统 光源、计算机、CCD相机、传感器、支架、零件移动平台等各个部件是图像测量系统的主要组成部分。图像测量系统原理图如图1所示。 机械零件的图像通过CCD相机获取,再利用计算机图像测量系统对所获取的图像进行预处理,使用测量软件测量机械零件的图像。由于受现场各种因素的影响,如受照明条件的影响,容易影响现场机械零件测量的精度。在此条件下,就要求测量人员对影响测量机械零件精度的因素进行处理,在现场采用环形光源,有利于避免机械零件产生阴影,影响测量精度。此外,环形光源的使用。使光线与机械零件近似垂直,使机械零件在环形光源的照射下更加明亮,便于分割零件图像,从而提高机械零件的测量精度。此外,在测量机械零件过程中,有的机械零件较大,导致CCD相机无法一次获取全部数据,这就要求使用双重坐标系来测量,双重坐标系是由面阵CCD相机和高精度的计量光栅单元共同组成的。由双重坐标系采用轮廓跟踪的方式进行检测,从而对机械零件的实际位置进行确定,进而提高机械零件的测量精度。 2 机器视觉技术在机械零件测量中的应用 2.1 利用机器视觉技术对机械零件进行精密测量 由CCD摄像头、计算机处理系统和光学系统共同组成了图像检测系统。图像检测系统的工作原理是先用平行光束照射待检测的机械零件表面,光源利用反射光,将机械零件的轮廓利用光学显微镜进行放大,然后将放大后的机械零件通过CCD摄像头使其成为图像,在计算机处理系统中输入成像后的数据,并对数据进行分析,从而对机械零件的定位进行精准测量。此外,在针对机械零件获取位移量的问题上,先移动需要检测的机械零件,对数据进行测量,再按上述方式对机械零件再测量一次,机械零件的位移量就是两次测量结果之差。在测量过程中,如果被测量的机械零件的两次轮廓线出现在同一个成像位置,该轮廓线的实际尺寸就是该机械零件的位移量。对于体积小、形状简单和生产数量多的机械零件使用此种方式检测具有明显的优势。 2.2 利用机器视觉技术对机械零件进行预调测量 利用光学投影对机械零件进行定位是传统的机械零件预调测量方式,通过光栅数显表将测量数据显示出来,但是此种方法要求相关测量人员具有较高的专业技术水平,此外在此种方式的使用上需要投入大量的人力,造成人力资源分配不合理的现象,阻碍了工作效率的提高。针对此种现象,新式预调测量仪在专业人士的创建改善后被应用到机械零件预调测量的工作中。新式预调测量仪,在传统的光栅测量技术的基础上,对机器视觉技术、计算机处理技术和机器自动控制技术等相关技术进行引进。这些先进技术的引进,对传统的机械零件预调测量模式进行改善,机械零件的光栅测量技术与机器视觉技术相结合的新式预调测量仪的应用,优化了操作流程,提高了工作效率,在提高机械零件测量精度方面也有十分显著的效果。 2.3 利用机器视觉技术对机械零件进行逆向测量 以三角法为基础,把机器视觉技术应用在逆向工程机械零件的测量中,对机械零件表面轮廓利用应用线结构光进行测量,是快速轮廓视觉测量技术。在机械零件的测量表面投射平面条纹结构光,使测量表面在光的照射下产生不同形状的条纹,从而开展机械零件表面的分析工作。此外,在摄取机械零件表面条纹的图像时,必须把经过视频信号的CCD摄像头转化到模拟信号模式,再进行模拟信号转化数字信号的工作,在此工作完成之后对所得数据进行保存,最后用计算机处理系统对所得图像进行处理,得出机械零件模型图,从而对机械零件进行测量。 3 结语 机器视觉技术和数字图像处理技术的快速发展,使其在机械零件的测量中得到了广泛的应用。该文从图像测量系统、机器视觉技术在机械零件测量中的应用两方面进行分析,得出数字图像处理技术具有工作效率高、测量结果精度高、可靠性强、节省人力资源且有实时性等特点。在测量机械零件的工作中使用数字图像处理技术为我国工业的进一步发展奠定了基础。 机械零件论文:浅谈机械零件制造成本估算系统 摘 要:在机械零件的制造过程中,零件的可制造性的指标有很多,其中重要的一个就是零件的制造成本。零件的制造成本不仅是其可制造性的重要指标,同时还是产品设计的反馈。因此,机械零件的制造成本估算对于帮助设计人员了解机械的成本和及时的对成产品进行改进有着很大的作用。只有做好成本估算,设计人员在设计机械零件的过程中才更够把握好每个零件设计所需的成本,准确的控制住整体成本,并及时的改进。这就在很大程度上影响着企业的生产和经营活动,同时对产品的质量和价格等有着重要的影响。本文主要根据机械零件的特点等进行了分析,简单的研究了机械零件制造成本估算系统。 关键词:机械零件;制造成本;估算系统 在机械制造中,要向做好成本分析,降低相应的成本,首先要做好成本估算。而在成本估算中,制造成本的估算是其中最重要的部分之一,它是整个成本估算的基础,因此制造成本的估算是极为重要的部分。制造成本的估算,主要就是指从产品的设计特征转换到产品制造成本,并将相应的信息传递给零件的设计人员,并尽快的做出相应的决策。制造成本估算的速度和准确率,直接影响着企业的经营活动和相关的管理工作,同时对企业的决策和分析产品数据的准确性有着重要的影响。在早期的成本估算中,由于估算方法较为传统,不能有效的反映零件的加工情况,掌握加工过程中的一些信息,因此估算系统需要不断的改进,使其能够对零件进行详细的分解。 一、机械零件制造成本估算系统的框架结构 一般来说,机械零件制造需要根据零件的功能和核算的准确性等进行划分,保证成本的估算能够尽可能的准确,接近实际成本。成本估算系统一般分为: 1、分类编码及相似检索模块; 2、基于神经网络的成本估算模块; 3、基于相似性的模糊成本估算模块; 4、基于工艺的交互式成本核算模块; 5、基础数据库管理模块。 在成本估算系统中,各个模块之间有一定的联系,并且相互之间的影响也是较大的。如果利用成本估算系统来对零件的制造成本进行估算,那么对于每一样零件成本的估算,都需要该零件的具体信息。因此,在这个过程中,不同零件的信息会与其相对应,输入零件信息的时候要根据所选估算模块的需求和特点,来输入相应的参数。 二、机械零件制造成本估算 (一)网络模型建立 在机械零件制造成本的估算中,本文主要使用神经网络系统对机械制造成本进行估算。在神经网络系统中,误差网络神经传播是最为重要的一种,也是使用最广泛的估算方法。从结构上讲,模型网络是一种多层网络,其中分为输入层、隐层和输出层,在几个层面之间,基本都是采用全连接的方法,这就使得整个网络系统的联系有所增强。BP网络模型相对于其他的网络模型具有更强大的功能,在自组织、自学习方面都较强,且具有非线性处理功能,因此,机械零件的成本在设计阶段就可以得到较好的控制。由于BP网络之中包含着隐含层,在N维到M维之间的映射就可以很好的完成,因此为了使所需的网络结构显得简单方便,可以使用含有隐含层的网络对机械零件成本进行估算。 (二)确定相应的网络结构 在零件的制造过程中,由于其构成的类型较多,且每一种类型的特征有所不同,如果全部都使用同一种结构,那么它所牵涉的网络就会很复杂,需要很多的时间和精力去学习。而若是专门设置一个集成的网络系统,为每一个类型的零件都设置一个子网络,那么每个相应的子网络就会根据零件类型的特征而显得不同,更加的符合零件制造的需求。这样就能够更好的对对应的子系统进行训练,并从中获取所需的参数和信息等。在这个过程中,首先要根据零件的类型,去选择与其相符合的子系统,并利用起相应的参数,经过系统的估算,来计算出零件的制造成本。 (三)系统的实现 根据前面的模型系统和估算方法,再利用相应的软件作为具体的开发工具,对零件制造成本估算系统进行编制。这个成本系统主要包含了几个重要的模块,而网络结构成本估算模块中又有几个子系统,专门用于针对零件特征类型的。这些子系统的功能是根据所对应的零件类型的特征和需求来设置的,这些系统的设计需要根据具体的零件数据信息来完成。 三、结束语 本文主要针对零件的制造成本估算系统进行了一系列的分析和研究,使用神经网络估算法对相应的零件成本进行了计算,尽可能的提高了估算的准确性,且在一定程度上节约了时间和精力,产生的效果较为明显。这种方法不仅提高了零件制造成本估算的准确性,同时避免了一些复杂的计算关系,使系统变得相对简单,提高了估算的速度。但目前我国的机械零件制造成本估算系统还需要进一步的完善,尽量减小估算的误差,使其更加接近实际成本,减少不必要的损失。从以上可以看出,在早期的机械零件制造成本估算中,运用神经网络的方法是可行的。 机械零件论文:浅谈复杂机械零件的六面体有限元网格生成方法 摘要:目前,飞机、车辆以及机床等机械制造业迅速发展,其中很多关键部位的零件并不是呈规则分布是,具有复杂性特点。所以,关于复杂机械零件的有限网格生成具有非常广阔的应用前景,其中六面体网格和传统的四面体网格相比,具有显著优势,所以是有限元网格生成的首选方法。为了提高六面体网格的适应性,扩大其在复杂机械零件生产中的应用,本文首先论述了六面体网格的必要性,然后对其主要生成方法进行了讨论。 关键词:复杂机械零件;六面体;有限元网格;生成方法 近几年来,在工程领域中,有限元法可以解决很多工程问题,是一种近似的数值法。在进行有限元仿真时,必须要对连续体进行离散化处理。为了让离散的网格无限接近连续区域,保证计算的结果在误差允许的范围之内,就必须确保离散后网格的高质量。目前,二维平面的网格生成方法比较成熟,但是在三维立体的有限元网格,尤其是六面体网格中,其生成方法还存在较大争议,还有很多问题需要解决。下面,我们就从如下两个方面对复杂机械零件中应用六面体有限元网格的重要性和常用的生成方法展开讨论。 一、复杂机械零件应用六面体有限元网格的重要性 在对复杂机械零件进行有限元的仿真过程中,要确保计算结果的准确性和精确性,就必须对单元类型因素进行综合考虑。由此可知,单元类型的选择在有限元的仿真计算中具有非常重要的作用。如果复杂机械零件需要对体积成形的刚塑性或者钢塑粘性进行有限元仿真,那么单元类型的选择就尤为重要。 刚塑性或者钢塑粘性有限元具有三个主要特点:第一,这是一个很大的变形过程,在对其进行有限元计算时,需要对网格进行多次划分,会消耗大量的时间,而且每划分一次,都会影响其精确度。第二,它属于非线性问题,需要迭代求解,对效率进行计算。第三,工件和模具之间的动态接触需要进行多次处理,但是每一次处理都会让模型的体积产生影响,导致计算精度的误差增大。上述三个问题的产生都和单元类型的选择具有密切联系,如果选择合理的单元类型,可以减少网格的划分次数,减少相同的高斯积分点数,提高计算结果的精确度和计算效率。 六面体有限元网格单元具有很好的变形特点,计算的精确度高,所以在三维立体的有限元仿真中被广泛应用。在复杂机械零件的三维有限元仿真中,单元必须具备一定的刚性,也就是抗畸变能力,这样才能避免网格的重复划分;同时也要具备一定的柔性,即变形特性,这样才能将变形的过程真实的反映出来;另外,较高的计算精确度也是必不可少的。 目前,四面体和六面体是复杂机械零件体积成形有限元仿真的主要单元,但是通过大量的实验研究和计算表明,六面体单元计算的准确度高于四面体单元,所以在复杂机械零件的成形过程中,应该首选六面体有限元网格。 二、复杂机械零件六面体有限元网格的常用生成方法 (一)单元映射法 这种方法是三维网格生成中使用最早的,具体步骤如下:①将立体图形进行交互划分,分成几个具有20个节点的六面体区;②利用函数映射原理,对六面体区进行更进一步映射,将其分成若干个具有8个节点的六面体单元。所以,这种网格生成方法的操作比较简单,能够生成比较完整的结构化网格。这种生成方法最大的局限性在于,复杂机械零件的表面并不是平整的,而是具有复杂性特点的自由曲面,会对计算结果的精确性产生较大影响。同时,采用人工方法进行分区会消耗大量的时间,自动化程度较低。目前,虽然有研究学者提出了整体规划技术,实现了分区的自动化,但是在复杂机械零件的区域划分中,还是很难进行自动分区。 在单元映射法中有一个特例,即曲面映射法,能够对几何曲面进行离散化处理。有学者对这种六面体有限元网格的单元映射自动生成技术进行了研究,在这个过程中,自然坐标的分割可以利用加权因子进行控制,生成的有限元网格的密度也有所不同。对原域为单连通凸区域的简单形体及原域为复连通凹区域的复杂形体,该种方法均可生成质量较高的网格。 (二)栅格法 这种方法的具体步骤如下:①提前制作网格模板;②将需要进行网格化出来的复杂机械零件放置在模板上;③在零件的实体内部,尽可能多的填充一些规则的网格,例如长方体或者正方体;④根据零件实体的边界特征,对边界上的网格性状和连接关系进行调整,让边界上的六面体单元能够无限接近其真实形状。这种网格生成方法的最大优势就是,自动化程度较高,生成的速度较快。同时,边界单元的质量不高是其最大的缺点,而且单元网格的尺寸比较接近,无法对网格的密度进行有效控制也限制了该生成方法的应用。由此可知,这种网格生成方法的未来发展趋势就是:控制实体内部的初始规则网格的尺寸,以控制最终形成的网格的密度,采用拆分中和合并单元等网格结构重组的方法,以及网格优化算法来提高边界单元的质量。 除了单元映射法和栅格法之外,几何变换法、改进八叉树法、模块拼凑法、单元转换法和B样条曲面拟合插值法等都是复杂机械零件六面体有限元网格常用的生成方法,需要在今后的研究中进行深入探讨。 机械零件论文:分层教学在《机械零件数控加工》课程中的探索 【摘要】根据教育部因材施教的教学原则,针对学生的个体差异,从以学生为本,满足学生需求的基本目的出发进行分层教学,使不同水平的学生都能得到合适的指导并取得发展。本文通过对《机械零件数控加工》课程分层教学的分析和尝试,证明在此类课程中进行分层教学更加有利于教学的进行和学生的发展。 【关键词】分层教学;数控加工;个性差异 随着社会的不断发展进步,忽视学生个性发展的统一规格教育的弊端不断显露出来,造成大学教学出现费时低效的局面。随着教育改革的不断发展,差异性教育符合了现代教育理念,针对学生的个体差异,以及教育部因材施教的教学原则,从以学生为本,满足学生需求的基本目的出发进行分层教学,使不同层次的学生都能在自己的“最近发展区”内获得发展。 因此在我国高等院校,尤其是高职院校中,综合分析多种情况,进行分层教学的的研究越来越广泛,并且不断深入。现针对我校的具体情况进行分析和研究,并通过实验,得出实验结果并进行分析。 1 学生个体发展的不同要求进行分层教学 我院属高等职业技术院校,存在很多鲜明的特点。招生生源多样化;招生的学生思 想活跃,差异较大;学生能力水平不以及机械零件数控加工这门课程本身的特点等等,都为实施分层教学提供了必要依据和可操作性。 1.1高职院校招生途径和生源多样化。 现我院的招考途径主要有自主招生,单考单招、国家高考统一招生等几种方式,每种招 生方式对学生的能力考核和要求都是不同的;就生源上讲,有普高生和中职生。由于高中阶段教育侧重不同,普高生和中职生在理论掌握和动手能力等方面都有很大的不同。因此,重视这种不同,根据各自不同的特点进行分层教学是非常必要的。 1.2学生自身特性的差异。 学生自身能力差异在实训实践课堂表现会更加明显,往往这种差距比较大,这也为我们 分层教学提供了条件。数控加工实训课程是一门动手能力要求很强的实践课。而由于我们招生生源的不同,中职生和普高生在实践经验和动手能力方面存在着很大的差异,这给我们提供了分层教学的理论基础。 1.3学生职业生涯规划的不同。 高职学生对自己的职业生涯已经有了基本的规划。因此学生对课程内容的难度需求会有不同。进行分层教学可以使学生有目的的进行学习。 2 《机械零件数控加工》课程特殊性的需要 近年来随着职业学校招生途径的多样化,不同生源之间文化水平和技能水平差距越来越大,普通的统一的课题教学模式和内容已经不能满足不同水平学生的学习需求。特殊的课程教学模式和要求更加适合分层教学模式 2.1目前我们的数控加工实训课程存在的主要问题。 统一的教学内容不适合个人能力上存在梯度的学生。数控加工实训课堂教学内容一样,但高职学校的学生的能力和需求差距很大。比如原中职的同学,已经掌握基本的设备操作方法,能加工普通的机械零件;但普通高中升上来同学,数控机械设备还是第一次见到,可以说是零基础能力,相对后期的学习压力就会很大。 2.2统一的教学方式,学习效果不好。 现在统一规格的教学内容,在教学和实践过程当中,往往是几个会做的同学包办所有零件的加工。这样就会造成水平高的同学没有更进进步,水平低的同学没有学到知识。同学之间的能力差距会越来越大。 2.3课堂氛围不活跃。 由于同组的人能力相差悬殊,缺乏互相的学习、沟通和协作。 2.4考核评价激励作用不足。 由于学生的能力和未来的就业方向的差异,同样的考核评价体系起不到足够的激励作用。 3 分层教学形式的确定和实施 通过分析我校学生的各方面特点,以及根据《机械零件数控加工》课程的具体特性,以大一第二学期的某班级学生为主体,我们制定了分层教学模式,并进行了实验。 3.1以学生为本,满足学生需求 根据学生的不同水平进行层次的划分。在了解学生的生源、能力、学习意愿的基础上把 学生初步分层几组,进行分层次的教学和辅导,经过一段时间后,根据学生学习的状况可以进行二次的分层,即实现动态的分层,满足不同时间段学生的真实需求。同时要注意分层的隐形性,考虑到学生自尊心和自信心的保护。 3.2因材施教,打造饱满课堂 根据学生的分层,教师进行教学目标分层,重新进行了教学整体设计和单元设计,从而完成教学内容的分层;在上课过程中对学生进行分层的辅导。充分把握辅导时间和辅导内容,使整个课堂人尽其才,充满生机和活力。 3.3分层考核,有效激励。 对学生课程考核进行分层。消除以前的顺序排名制,进行分层次顺序排名。对每个层次优秀的学生进行同等的激励,对在同一层次里成绩提高的学生进行特别的奖励。这样使得学生能够充满学习的渴望,不断要求进步。使考核真正对学生进步起到激励作用。 3.4 实施结果分析 通过一个学期的分层教学。试验班级和其他并行班级相比,学习热情和学习效果都有了明显的提高。在教学过程检查记录中发现,课堂热情和课堂纪律和学生参与度都是比较高的;在课程结束后的数控中级考证中成绩也明显优于其他班级。 因此,分层教学在《机械零件数控加工》课程中的应用是非常必要的。同时此种学方式也适用于其他以操作训练为主的实训课程中。 机械零件论文:浅谈机械零件的测绘方法 摘 要:机械零件测绘是学生进行产品设计入门的初级阶段,也是对机械制图这门课程的实践,学会机械零件的测绘方法,对机械专业的学生十分重要。 关键词:零件测绘 步骤 注意事项 笔者刚参加工作时,虽说刚从学校毕业,但好像觉得什么都不懂不会,什么都要问师傅。那时就觉得在学校实践太少,对相关知识联系太少。所以笔者认为,学生走出校门走上社会工作岗位,在学校的时候应该多参加实践课,多积累一些工作经验是很有必要的。机械零件测绘是在校机械专业学生进行零件产品设计入门的初级阶段。现在又有人把这种方法称为反向设计法,对学生而言,实践性很强。作为机械专业的学生来讲,学会零件的测绘是非常有必要的。那么,机械零件如何进行测绘呢?方法其实比较重要。 一、零件测绘的概念 所谓测绘就是对已有零件进行分析,以目测估计图形与实物的比例,徒手画出草图,测量并标注尺寸和技术要求,然后经整理后画成零件图的过程。测绘零件大多在车间现场进行,由于场地和时间限制,一般都不用或只用少数简单绘图工具。徒手目测绘出图形,其线型不可能像用直尺和仪器绘制的那样均匀笔直,但不能马虎潦草,而应努力做到线型明显清晰,内容完整,投影关系正确,比例匀称,字迹工整。 二、零件测绘的步骤 1.分析零件 在最初设计时,一般都赋予零件某种功能,以及在机器当中担负的作用。为了把被测零件准确完整地表达出来,相关的精度和尺寸要标注清楚,所以我们应先对被测零件进行认真的分析,了解零件的类型以及在机器中的作用,所使用的材料及大致的加工方法。 2.确定零件的视图 为满足生产的需要,零件图的一组视图应视零件的功用及结构形状的不同而采用不同的视图表达方法。关于零件的视图表达方案,主要分两个方面: (1)主视图选择:主视图的选择应遵循两条原则: ①应反映零件的主要形状特征; ②尽可能反映零件的加工位置或工作位置,当这些位置难以确定时,应选择自然放置位置。 (2)其他视图及表达方案的选择。若主视图未能完全表达零件的内、外结构或形状,就应选择其他视图或表达方案进行补充。因此在零件的总体表达方案中,每个视图或表达方案都应有一个表达重点。需要重申的是一个零件其表达方案并非是唯一的,可多考虑几种方案,选择最佳方案。 3.目测徒手画零件草图 在这一步当中,主要分以下五个小步骤: (1)确定绘图比例并定位布局:根据零件大小、视图数量、现有图纸大小,确定适当的比例。粗略确定各视图应占的图纸面积,在图纸上作出主要视图的作图基准线和中心线。要注意留出标注尺寸和画其他补充视图的地方。 (2)详细画出零件内外结构和形状,检查、加深有关图线,注意各部分结构之间的比例协调。 (3)将应该标注尺寸的尺寸界线、尺寸线全部画出,然后集中测量、标注各个尺寸。注意检查遗漏、重复或注错尺寸。 (4)填写技术要求:确定表面粗糙度,确定零件的材料、尺寸公差、形位公差及热处理等要求。 (5)检查、修改全图并填写标题栏,完成草图。 4.绘制零件工作图 由于在绘制零件草图时,受某些条件的限制,有些问题处理得不够完善,一般将零件草图整理、修改后再画成正式的零件工作图,经批准后投入生产。在画零件工作图时,要对草图进一步检查和校对,对零件上的标准结构,需要查表并正确注出尺寸,用仪器或计算机画出零件工作图。画出零件工作图后,整个零件测绘的工作就完成了。 三、零件测绘的注意事项 第一,在测量尺寸时,应正确选择测量基准,以减小测量误差。对零件磨损部位的尺寸,应参考其配合零件的相关尺寸,或参考有关的技术资料予以确定。 第二,零件间相配合结构的基本尺寸必须一致,并应精确测量,查阅有关手册,给出恰当的尺寸偏差。 第三,零件上的非配合尺寸,如果测得为小数,应圆整为整数标出。 对零件上的截交线和相贯线,不能机械地照实物绘制,因为它们常常由于制造上的缺陷而变形。画图时我们要分析它们是怎样形成的,然后用学过的方法画出。 从以上机械零件测绘方法可以看出,机械测绘与机械制图这门课程联系比较密切,学生学了机械制图这门课,就可以应用到机械测绘上面来。这样既得到实践,又巩固了知识,同时也掌握了零件设计的基本方法,在走出校门进入社会时,又多掌握了一门技术。这样既可以胜任绘图员工作,也可以从事技术管理工作,就业的空间更加宽广,前途更加光明。 机械零件论文:机械零件中的表面质量与精度控制 【摘 要】机械零件的表面质量与精度是机械加工中非常重要的两个内容,也是提升零件使用性能的重要影响因素。分析加工过程中工艺因素对零件表面质量的影响,控制加工过程是提高零件使用性能的重要方法。本文主要论述了表面质量对耐磨性、耐蚀性和疲劳强度的影响。 【关键词】表面质量 精度 措施 在机械零件中的破坏首先会从零件的表层开始,所以零件表面质量的好坏直接影响着产品的使用性能,以及其可靠性和耐久性。研究加工零件表面指令的目的是为了掌握加工过程中的加工工艺对零件表面指令的影响因素,从而通过一定的措施控制加工工艺过程,最终改善零件的表面质量,提高产品的使用性能。 一、机械加工表面质量与产品性能的联系 在机械零件的使用过程中,零件的磨损是不可避免的,也是一个逐渐积累的过程。零件在使用的过程中药经历初期磨损、正常磨损和剧烈磨损三个时期,在不同的时期内零件的表面粗糙度对其磨损程度不同。表面粗糙度越小,其磨损性能越好,但是其表面也不易太过光滑,否则不利于润滑油的存储,出现零件内部分子之间发生相互粘结的情况。所以控制零件表面的粗糙度是保证加工环节稳定运行,实现工作载荷有效控制的有效方法。另外零件表面的粗糙度是衡量零件耐蚀性的重要因素,二者成正比关系。零件表面的粗糙度越大,其表面之间相互配合的质量就越差,间隙也就越大,不利于控制加工过程中的零件磨损率。 二、机械零件中表面质量对机器使用性能的影响 (一) 对耐磨性的影响 对于刚刚加工好的两个零件表面之间的磨损最初只是存在于表面粗糙的峰部之间的接触部分,其实际接触面积远远小于其理论接触面积。在接触部位存在着很大的接触应力,导致零件容易产生塑性变形、弹性变形以及峰部之间的剪切破坏等等,从而引起更为严重的磨损。表面粗糙度值越小,其磨损性能越好。但是也要保证相互接触的两个零件之间有足够的润滑,因此对于香花接触的两个零件的表面粗糙度存在一个最佳值,它跟零件的工作情况有关,工作载荷越大,其初期磨损量就越大,表面粗糙度的最佳值也要相应变大。 表面冷作硬化是影响其耐磨性的又一个影响因素,冷作硬化后的表面层金属的显微硬度得到了提高,故其耐磨性也得到了提高。但是零件表面的冷作硬化程度并不是越高越好,过高后会导致金属组织的疏松,零件表面容易出现裂纹和表面层金属的剥落,这样就会大大降低零件表面的耐磨性。 (二)对疲劳强度的影响 疲劳破坏是金属零件破坏的又一表现形式,产生疲劳破坏的部位往往发生在零件的表面和表面冷硬层。 表面粗糙度。受交变载荷的影响,零件表面粗糙度的凹谷部位往往存在应力集中,容易产生疲劳裂纹。表面粗糙度的数值越大,其裂纹越深,吻底半径越小,零件抗疲劳破坏的能力就越差。 残余应力。零件的经过处理的过程中往往会存在残余应力,残余拉应力值越大产生的疲劳裂纹越大,零件的破坏也越大。零件表面层的残余应力则可以阻止疲劳裂纹的产生,延缓零件被破坏的速度。 (三)对耐蚀性的影响 零件的耐蚀性在很大程度上跟零件表面粗糙度的数值有关,其值越大,凹谷中所能积聚的物质也就越多,零件抗腐蚀的能力就越差。 (四)对配合质量的影响 对于间隙配合,零件的粗糙度数值越大其磨损量越大,如果间隙过大就会影响零件之间的配合性质。对于过盈配合来说,在零件的装配过程中有一部分峰尖会被挤平,造成实际过硬两减小,大大降低了零件之间连接的紧密程度。 三、影响机械零件加工质量和精度的因素 机械零件的加工精度是零件使用过程中好坏的又一影响因素,一般情况下影响零件加工精度的因素主要有三个:尺寸精度、几何形状精度和位置精度。尺寸精度是指加工表面与基准尺寸之间的误差;几何形状精度是零件表面几何形状的误差,主要有平面度、直线度、圆度和圆柱度等;位置精度是加工表面与基准之间误差,主要有平行度、垂直度和同轴度等。 由于加工过程中多种因素的限制,这三个精度不能完全达到,加工误差不能完全被消除,那么分析加工过程中影响其精度的因素就变得非常必要。通过对零件加工过程的分析,我认为影响其加工精度的因素主要有:机床的几何误差、定位误差、调整误差和刀具误差等四个方面。 四、提高机械加工质量和精度的方法 (一)选用精度高、韧性强的刀具。 在零件加工过程中所采用的刀具要有较大的刀尖圆弧半径和较小的副偏角以及合适的修光刀或者精车刀等。但是在选用的过程中要注意相互之间的相容性,使刀具的材料与工件材料相适应。 (二)优化其塑性和金相 对于塑性较大的低碳钢,在加工之间要进行正火处理,以降低其塑性,减少加工过程中的变形。在选择好材料进行加工之前要进行适当的处理,以保证其内部晶粒的大小和分布。 (三)减少误差 在机械加工的过程中提高夹具、刀具等的精度,减少因热变形造成的设备误差和刀具的磨损。对于精密零件要采用精度较高的机床,并且控制机床的加工环境,从而提高所得零件的质量和加工精度。在适应的情况下还可以采用误差补偿措施,通过人为制造出的新的误差来降低或者补偿机床原有的误差,从而提高其加工精度。 五、结语 由于机械零件的表面质量对零件的耐磨性、疲劳强度、抗腐蚀性以及精度稳定性都有很大的影响,因此对于重要的加工表面在加工过程中要综合考虑各个方面的因素,从而达到提高零件表面质量的要求 机械零件论文:机械零件的检测与误差原因分析 【摘 要】工件的整体质量大大取决于机械零件的质量,因此,在工业生产当中应当注重对机械零件的检测,以保证产品的性能。笔者从机械零件检测之前的准备出发,阐述了检测过程,并对可能出现的一些误差及其产生原因作了讲解。 【关键词】机械零件;检测;误差;原因 如今数控加工在工业生产当中的运用越来越广泛,为了对一些工艺参数进行调整,往往需要去加工的产品采取检测。其中对机械零件的检测主要是尺寸方面的度量以及定位方面的检测。假如将生产出来的产品送到另一部机器上检测,需要再次进行定位,这就导致了更大的误差产生。如果产品检测不满意需要返工的话,又要送回原仪器再次制作,容易损坏产品。这样来回奔波也不利于生产效益的提高。于是,机器视觉应运而生了,高精度、高速率的优势使之受到广大工业生产企业的热爱。 1 机械零件测前准备 1.1 阅读图纸、了解零件 对机械零件采取检测之前,应先熟悉其结构,从图纸看起。图纸上一般为三视图,先看主视图,主视图中反应了产品最多的信息,往往表示了产品加工的位置或者在设备上的安装位置。并兼顾观察其他视图,观测产品由什么样的表明构成,注意上面的一些特殊细节,比如孔、键之类。此外,应注意小部位的相对位置。大体的信息了解之后,应仔细观察产品的尺寸大小,由长、宽、高的绘图基准来研究,注意尺寸的性质,有些是定形的尺寸,有些是定位的尺寸。对面的性质也要加以注意,有些需要精加工,有些只需要粗加工,还有的不需要加工。对于有些重要的尺寸,上面标明了公差,加工时应加以注意。有一些标准件,应当按照标准数据来,比如齿轮和蜗杆之类。检验的专业人员应当对这些标准有所熟悉。对于有后期加工的工件,应当考虑尺寸的前后差异。 1.2 分析工艺文件 类似于平常所见的说明书,工艺文件阐述了零件加工以及检验的过程。检验的专业人员应当仔细阅读工艺文件,了解每一道工艺实施的位置、过程,且需要熟悉重要的装夹方式以及定位的基准。此外,检验的专业人员应当对加工的仪器和检测的仪器有一定的了解,熟悉它们的运行机制和加工流程。全部过程都应当根据规定好的流程加工,不然容易出现误差,甚至发生事故。有些检验工作者认为自己经验丰富,省略一些工序,这是很危险的,也会造成产品的不合格,影响生产。 1.3 合理选用量具、确定测量方法 在完成上面两个步骤之后,就需要挑选合适的仪器检测零件是否合格。选择的依据是零件的几何性质,如果零件是圆柱台阶轴,按照公差要求装配的话,可以使用千分尺、游标卡尺;假如零件含有内孔,能够使用钢板尺、内径百分表。此外,还有一些无法测量的尺寸,需要工作人员按照以往的经验进行判断,并自制一些测量工具帮助测量。整个加工过程均为按照一个流水线上的工艺流程进行的,应注意各个工序之间的衔接。 1.4 表面随机纹理处理 根据制作要求的不同,有些产品要求表明车出纹理,纹理比较细致,很容易出现缺陷。但是缺陷往往很难发现,且占的比例不高,所以应该编辑合适的算法进行除噪,使缺陷更加明显一些。能够使用高通滤波过滤低频区域,这样能够使高频区域更加突出。使用比较普遍的有理想高通、指数高通以及BHPF滤波器。相比而言,第一种效果最佳,不过于截止频率的地方会出现振铃效应,不利于检测。第二种也是在截止频率的地方出现问题,出现很多噪声点。最后一种比较温和,反应比较平缓。一般情况下,缺陷都在高频区域,所以选择合适的截止频率,就可以有效地突出缺陷。 2 机械零件的具体检测 2.1 合理选用测量基准 测量过程中使用的基准最好和加工时所用标准一致,有利于提高测量的精度。如果不一致,就应当选择精度比较高的面,方便定位。比如检测套类零件的时候,能够挑选中心孔的轴线当基准;如果要检测垂直程度应当把主要的表明当基准。 2.2 表面检测 零件的整体质量与表面质量息息相关,表面质量不过关可能会引起内部缺陷的出现。通过对产品表明质量的探究可以对制造过程中的每一步工艺流程进行深入的分析,从而从源头上防止缺陷的产生。表明的缺陷包括一些小的磕碰、划痕以及一些裂缝等等。对于不同的产品应当注意容易出现哪些缺陷,做到有的放矢。表面检测完之后,应将检测结果仔细做好笔记,并且将不同的产品进行分析,做到条理清晰。 2.3 检测形位公差。 不同的尺寸可能有不同的公差要求,需要尽量根据现行的标准来设计。比如轴类、方形器件应检测其直线度,对称的部位需要检测对称度。检测的过程中,有些误差是不可避免的,有些误差是可以避免的,不可避免的误差往往是由于仪器精确度所限,还有估读最后一位读数的时候,由于随机性,一般不会相同,可以通过取平均值,减少误差,但是无法避免;而可以避免的误差往往是由于操作不规范而导致的,因此,应当规范测量减少这种人为误差。 3 机械零件误差原因分析 加工过程中,产品是固定在设备上,随着机器的运转而运动。所以,刀具、机床固有的误差以及加工过程的不可控性造成了机械零件的一些误差。这些固有的误差往往是由于使用时间久了,对设备产生了一定的磨损,造成测量、定位的系统误差。还有可能是由于制作过程中产生热量,刀具、工件的温度升高,造成尺寸不同,原有的尺寸关系发生变化,降低了产品的精确度,不利于产品制造的控制。机械零件的误差往往包括随机误差、粗大误差以及系统误差。 3.1 随机误差 所谓随机误差,即为无规律可循,无法控制的误差。即便在同样的环境下,检测的结果都未必一样,这就是测量的随机性造成的。要是测量仪器受到外力压迫或者温度变换而变形,也会导致测量产生误差。解决方案有两种,一个是保证温度恒定用力适当,防止仪器变形;另一个是测量三次以上求平均值,有些测量结果略大,有些测量结果略小,求平均之后,就能够减小一定的误差。 3.2 粗大误差 所谓粗大误差是由测量的工作人员自身原因产生的,是可以消除的。有些检测人员在测量的时候粗心大意、不够专心,以至出现了很幼稚的错误,比如读错数值、记录错误以及统计错误。这些都是可以控制的误差,应当提高检测人员的专业素质,减少这些粗大误差。 3.3 系统误差 所谓系统误差,就是系统固有的而又有一定规律的误差。这类误差往往是由于测量工具制作不合格,定位工具不过关造成的。因此,在进行检测之前应当检测这些工具是否合格,选择符合要求的工具,从源头上尽可能消除误差。对于测量精度指标比较高的零件,应当选择精度符合的工具采取测量。 4 结束语 综上所述,对机械零件进行检测是保证产品达到生产要求的必要环节,应当严格按照检测的流程降低机械零件的误差,从阅读图纸开始,仔细分析工艺文件,选定合适的测量工具,对零件进行检测。检测过程中应当对不同的误差类型以及产生的原因进行仔细的分析,尽量从源头消除这些误差,否则就从后期处理中降低误差,以确保产品达到所要求的精度。 机械零件论文:关于机械零件可靠性设计理念研究 摘 要:机械可靠性设计的任务就是提供实际计算的数学模型和方法,在机械产品的研发阶段预测其在规定工作条件下的工作能力或寿命。本文通过结合可靠性理论研究的历史及现状对机械可靠性设计理论进行深入分析,阐明了可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计、可靠性稳健设计、可靠性试验、传统设计方法与可靠性设计相结合等机械零件可靠性设计理论与方法的内涵,为今后机械零件可靠性设计提供系统的理论和方法。 关键词:机械零件;可靠性优化设计;机械产品 现在,可靠性设计,又称机械概率设计,是机械零件现代设计方法之一。目前,该设计方法广泛应用于飞机、汽车等重要产品以及其它机械产品内重要部件的设计过程中。作为常见的建材机械,我们在设计挤砖机及其辅助机组的结构、部件、零件时,仍主要使用传统的设计方法。能不能把先进、科学的可靠性设计方法应用到挤砖机等机械产品的设计中去,本文通过研究可靠性设计理念,给出上述问题一定的借鉴。 1.机械零件可靠性设计基本理论 在实际工程中,人们逐渐认识到,除了随机性以外,在工程中还存在着另一类重要信息:模糊信息。所以传统的可靠性方法就是用概率论和模糊理论处理不确定性,但概率可靠性和模糊可靠性模型都需要用较多的数据去定义参数的概率分布或隶属函数,且计算量较大。通过研究,建立了结构概率-模糊-非概率混合可靠性模型,该混合可靠性模型能够综合各单一模型的优点。最大限度地将已有的信息利用到产品的可靠性分析中去,并能够更加客观和全面地反映结构的实际安全状况,为分析和设计决策提供更全面而且更真实的有用信息。可靠性设计的精确性和先进性是建立在应力、强度、寿命等数据的真实性、精确性基础上的,重视试验数据的收集和分析,建立可靠性数据库。对设计新产品时有很重大的参考价值,用概率-模糊-非概率的方法解决不确定问题的框图见下图。 2.机械零件可靠性设计理念研究 2.1.可靠性优化设计 可靠性优化设计是在可靠性基础上进行优化设计。既能定量地满足产品在运行中的可靠性。又能使产品的尺寸、成本、质量、体积和安全性等参数得到优化。从而保证结构的预测工作性能与实际工作性能更符合。该方法将可靠性分析理论与数学规划方法有机地结合在一起,在对各参数进行可靠性优化设计时。首先以机械零件的可靠度作为优化的目标函数,使零件的某些指标、成本、质量、体积或尺寸最小化,再以强度、刚度、稳定性等设计要求为约束条件建立可靠性优化设计数学模型。根据模型的规模、性态、复杂程度等因素选择合适的优化方法,最后求出最优设计变量。 2.2.可靠性灵敏度设计 可靠性灵敏度设计是在可靠性基础上进行灵敏度设计,充分反映各设计参数对机械产品失效影响的不同程度。便于找出哪些随机变量对机械零件可靠性设计的敏感性影响较大,并对此参数进行重分析和再设计。通过估计设计变量变差和约束变差对质量性能指标影响的大小,改变设计参数中影响较大的参数以使产品对可控因素变差和不可控因素变差的影响失去灵敏性。可靠性灵敏度设计首先建立极限状态方程,然后对各设计参数求偏导数,得到可靠性的灵敏度计算公式,进而确定各设计参数的灵敏度,用灵敏度数值作为再设计时修改设计参数的依据,从而使得参数修改和再设计工作事半功倍。 2.3.可靠性稳健设计 稳健设计能使产品的性能对在制造期间的变异或使用环境的变异不敏感,并使产品在其寿命周期内,不管其参数、结构发生漂移或老化的小范围内,都能持续可靠地工作的一种设计方法。可靠性稳健设计在设计阶段通过灵敏度分析,使产品在不消除和不减少不确定性因素的情况下。通过设计使不确定性因素对产品质量影响的敏感程度最小,从而提高产品质量和降低产品成本。 2.4.可靠性试验 可靠性试验是对产品的可靠性进行调研分析和评价的一种手段。其目的是发现产品在设计、材料和工艺方面的各种缺陷。为改善产品的战备完好性,提高任务成功率,减少维修费用及保障费用提供信息。确认是否符合可靠性定量要求,我们通过试验一方面要获取可靠性数据。另一方面要通过产品在试验中发生的各种故障,找出其原因并进行细致的分析和研究以提高产品的可靠性。但实际机械零件的设计方案如果有改变,就必须重新进行一次试验分析,这需要花费很大的人力、物力和财力。所以在可靠性试验前利用一些高性能的软件进行模拟分析能减少试验次数,节约时间和研究基金。 2.5.传统设计方法与可靠性设计相结合 目前采用概率设计法的概念去完善和改进传统的安全系数,使可靠性和安全系数直接联系。广泛应用现有的各种设计方法对产品进行设计计算,并与采用可靠性概率设计方法得出的结果以及实物试验的结果进行比较,从而积累经验,收集和整理可靠性设计。 结语: 可靠性是产品的一种动态质量指标。在现代化生产中已经贯穿在产品的开发、设计、制造、试验,使用及维修保养的各个环节之中。对于可靠性知识掌握越多,主观经验的运用就会越少,自然机械结构的设计也就越合理。这正是机械工程技术研究追求的目标。本文通过了解机械工程结构可靠性的研究不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决,而且将其应用到机械结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。所以该课题的研究内容是相当丰富和有意义的。
通过探索中高职工业机器人方向师资培训“1+4+3”模式,提高中高职教师的工业机器人专业水平,丰富知识层面,进而提高中高职学生的培养质量,为中国制造2025提供新鲜动力。 “中国制造2025”是中国工业未来十年的发展纲领、顶层设计,机器人作为一种新型劳动力,正悄然改变着制造业的用工模式,机器人(自动化)替代人工成为产业结构调整与升级的催化剂。2016年中共中央、国务院提出我国人才发展的“24字”指导方针:服务发展、人才优先、以用为本、创新机制、高端引领、整体开发。在未来的十年里,职业教育一定要起到人才引领的目的,要为产业的发展主动培养人才。据2016年报分析,中高职院校专业设置主动适应产业新发展,服务新兴产业发展的专业点数明显增加,例如工业机器人技术专业点成倍增长。2009年教育部启动实施“国培计划”项目,该项目以“有效教师培训”为主题,旨在中高职学校在职教师的学历提高、加强专业能力以及丰富知识层面等。广西科技大学职业技术教育学院是全国重点建设职业教育师资培养培训基地,负责中高职学校在职教师的学历提高和继续教育培训等工作。2016年开始举办工业机器人方向培训工作,共有66名广西中高职教师参加。培训前通过问卷调查方式,统计得知参加培训的中高职教师所在学校95%已经开设或准备开设工业机器人课程,高达77%的培训学员从来没有接触过工业机器人,师资培养迫在眉睫。本文从中高职工业机器人方向师资培训的需求角度,确定培训目标;借助智能制造协同育人平台,完善培训资源配置;通过问卷调查,组织培训内容;全程监控上课过程,有效控制培训质量。通过优化中高职工业机器人方向师资培训的模式,本文提出了“1+4+3”模式,即1个平台、4个铺垫、3类实施。力求通过探索实践中高职工业机器人方向师资培训“1+4+3”模式,提高中高职教师的工业机器人专业水平,丰富知识层面,进而提高中高职学生的培养质量,为中国制造2025提供新鲜动力。 1“1”智能制造 协同育人平台工业机器人产业是《中国制造2025》规划提出的“未来大力推动的重点领域”,也是国家工业化发展进程中的战略重点。中国目前已经成为全球工业机器人增长最快的重要市场,机器人市场在以每年20%-30%的速度递增。随着机器人应用的日益广泛和装机容量的直线上升,工业现场严重缺乏技术技能型人才,这已经成为制约机器人应用和推广的瓶颈之一,对这类人员的理论教育、操作和维护实践培训等,需求变得极为迫切。根据《广西推进机器人产业发展工作方案》的要求,通过广西科技大学职业技术教育学院与武汉华中数控股份公司、深圳华中数控机器人有限公司、上海ABB工程技术公司、江苏汇博机器人技术有限公司的深度合作,建立长期紧密的战略合作关系,共同创设工业机器人“智能制造协同育人”平台。基于平台探索协同育人的创新模式,为社会培养高素质技术技能型人才,推进“中国制造2025”的顺利实施。 2“4+3”培训模式的提出 基于智能制造协同育人平台构造一个层次式教学、高度真实的运作环境,为培训教学提供一个先进的、创新的、紧密联系工业生产实际的工程实践平台。理论教学与动手实践相结合,使培训教师直接实操工业应用型机器人设备,贯通理论教学和实际使用环节。中高职师资“4+3”培训模式具体分为两个阶段:“4”为调查铺垫阶段,即培训目标、培训资源、培训内容、培训目标与内容的逻辑建立;“3”为培训方案实施阶段:理论课程与实践课程动态调整、虚拟仿真、项目综合应用。 3“4”培训方案探索 3.1培训目标 中高职院校立足于当地的社会经济之中,为当地行业、企业、社区服务体现了中高职院校的区位优势。职业教育最为鲜明的特点就是其在培养人才的过程中,侧重于工作能力和实践技能的培养,而不是理论知识的灌输。寻找中高职教师的职业成长规律,并以此为基础建立科学合理的培养培训模式,具有重要的现实意义。教师是影响职业教育质量的关键因素。为提升职业院校师资队伍质量,国家启动了多项与教师专业能力提升相关的培养培训项目。尽管培养培训项目为中高职教师的专业能力发展提供了机会和平台,但调查发现,并不是所有项目都能达到令人满意的效果。培训效果差,原因有很多,经调查发现,70.16%的教师认为培训内容影响培训的效果。因此科学合理的培训内容设计,能因才因教施培,根据教师职业能力发展的实际状况和需求,设计合适的培训内容。随着社会对技术技能型人才的要求越来越高,作为培养输送职业技术人才的基石,中高职教师已经不再满足于传统的面授教学方式的培训形式,更多希望培训可以有以下几种形式:理论教学要浅显易懂;理论知识分解并融入实践教学,从实践中认知更多的理论知识;项目教学务必贴合企业实际问题,从企业需求、企业研发生产角度出发进行更多的项目应用学习方面的交流和学习。为使师资培训更加适应国家战略性新兴产业培育发展方向,立足应用技能培训,培养目标要体现满足操作、维护、设计等不同应用需求,发挥好师资培训对机器人产业发展的支撑作用,最终形成现代化机器人技术与高素质技能人才培养培训的示范基地。 3.2培训资源 培训资源是影响培训质量的最关键因素。培训资源分为软件资源和硬件资源两部分。软件资源指的是在整个培训任务中担任教学工作的培训教师,培训教师由高校专业教师和生产企业专业技术人员以及培训机构等综合而成,合理优化培训师资资源,结合理论知识、生产应用实例、社会培训机制等,发挥培训主体的引导作用。硬件资源指的是为师资培训提供的多媒体教室以及培训设备等。多媒体教室可采用最先进的录播教室;工业机器人实训基地则建设成为功能齐全、设备先进、与企业工业现场吻合的基地。 3.3培训内容 中高职教师的质量、知识结构存在较大差异,从深入参与“国培计划”的过程中看到一些问题的存在,在设计培训内容时培训需求与培训目标之间没有建立有效的逻辑关系。出现这些问题的原因是诸多方面的,中高职教师培训积极性不高,由于本身知识体系、知识结构形成的长期浅层、固定式教学使教师对培训内容无法产生共鸣而产生厌倦心理。在这种现状下,我们需要建立起培训需求与培训目标之间的逻辑关系。国培计划培训项目必须以需求为导向,需求显然来自中高职教师,但如何获得中高职教师对国培计划项目的需求,要做详细并且持续的调查。因此必须在任何一个国培计划项目中做调查,项目实施过程中也要穿插做调查,逐步形成与培训目标的一致性,培训效果才是可预期的。对参加培训的66名中高职教师提前做好开课前的问卷式摸底调查,确定调查对象、发放问卷、对被调查者的反馈信息进行汇总分析。调查得知:66名中高职教师仅有6人熟悉工业机器人操作;高达77%的学员没学习过工业机器人课程,甚至没见过和没操作过工业机器人;95%的学员所在学校准备要建设工业机器人实训室、已经开设或者准备开设工业机器人课程;66名学员表示希望学习到工业机器人发展历史、未来发展方向、工业机器人示教编程、工业机器人离线编程、示教器操作、编程实例、工业机器人电气图知识、工业机器人故障排除和维护等内容。通过这次调查,对培训教师的基本情况有了较为全面的了解。在培训过程中,还通过课堂观察和座谈会的形式对中高职教师进行更进一步的了解。 3.4培训目标与培训内容逻辑关系的建立 从国培计划的社会价值来看,通过国培计划提高中高职教师的整体素质;推动中高职教师教学内容改革,提高教育质量;培训一批工业机器人种子教师,推进素质人才培养模式的改变;开发工业机器人优质培训资源,创新教师培训模式和方法,推动工业机器人培训项目的大规模开发计划。从国培计划的项目价值来看,培训内容要由具有丰富生产实际的工业机器人生产厂家、应用企业以及丰富理论知识架构的工业机器人专家提供的预设知识构成。在培训课程学习过程中,通过不定时研讨、学术报告等方式来组织教师培训,有可能对教师积极性的提高起到促进作用。从国培计划的教师发展价值来看,中高职教师的质量参差不齐,有些教师具有非常丰富的教学经验,要通过国培计划提升他们的认知能力;有些教师专业不对口,为了占用国培计划名额,来学习跟他们本专业不相关的工业机器人知识;有些老师是新晋教师,没有任何教学经验,要通过国培计划提升他们的教学能力和实践能力。对于多层次的培训教师质量体系,需要在国培计划的项目中实施构建教师认知能力结构。在这种现状下,我们需要建立起培训目标与培训内容之间的逻辑关系。培训目标以国培计划的社会价值、项目价值、教师发展价值为优先考虑,如何确保培训目标与培训内容的协调性,通过国培项目实施过程的实时监控、课堂跟踪、沟通交流、座谈会等,进行适时调节。通过实时跟踪协调因培训目标而设置的培训内容,达到培训目标与培训内容的统一性。 4“3”培训方案实施 4.1理论教学与实践教学的动态调整 工业机器人是一门理论性和实践性都很强的课程,涉及的学科有机电一体化、机械工程、电气工程、控制科学与工程、计算机技术、工业设计、物流存储等等,学习内容的广泛性、应用性、实用性都非常强。中高职教师的数学基础比较薄弱,对培训理论知识(如:坐标变换、矩阵理论、微积分等高等数学的内容,运动规划、轨迹控制掺杂过多的算法)的内容无法理解,无法掌握,内容抽象,与企业实际应用脱节,学习起来难度大,兴趣低,严重影响培训教学质量。鉴于以上问题,课程内容设置必须遵守实践教学内容增加,理论教学内容减少,理论教学穿插实践教学的原则。在实施过程中,考虑到多数中高职教师对实践教学兴趣远远大于理论教学,培训教师必须把理论教学适当地在实践教学过程中进行穿插,让中高职教师对机器人的运动学知识更容易理解。通过中高职教师教学实践能力提升和理论教学能力巩固,进而提高他们勇于探索的理论分析能力和解决问题的实践操作能力。 4.2虚拟仿真的引入 机器人代替人进行作业时,必须预先对机器人发出指令,规定机器人应该完成的动作和作业的具体内容,同时机器人控制装置会自动将这些指令存储下来,这个过程就称为对机器人的“示教”。目前工业机器人的示教主要分为直接示教和离线示教。直接示教(示教盒示教)是由操作者手持示教盒引导,操作简便,易于掌握,但很难规划复杂的运动轨迹以及准确的运动路径,精度完全靠操作者的经验决定,效率较低。离线示教(虚拟仿真)是在离线编程系统中进行编程和在模拟环境中进行仿真,生成目标程序代码,最后生成机器人路径规划数据以控制机器人运动。离线编程软件还带有仿真功能,通过对编程结果进行三维图形动画仿真,离线计算、规划和调试机器人程序的正确性,解决编程时障碍干涉和路径优化问题。离线编程程序易于修改,模拟精度高,能够实现基于传感器的自动规划功能,是一种非常有效的示教方式。借助机器人离线编程软件InteRobot、Delmia、Robotstudio等,就像搭积木一样,从最基础的构建开始一步步循序渐进,一站式构建工业机器人离线编程示教工作站。通过场景搭建——生成轨迹——仿真——后置,在虚拟环境中模拟真实的工作环境,规划机器人运动路径,最后生成机器人可执行的代码,开展工业机器人的虚拟仿真教学,突破实践过程中对配套的工业机器人设备数量、场地、工作站系统等多项限制,为每一位学员提供自由操作学习、设计工业机器人工作站、创新工业机器人生产线等创新综合实践平台。 4.3项目综合应用 按照“完整的工作过程”进行综合性和案例性的教学项目开发,这些教学项目与企业实践密切相关,实现了理论学习与技能训练的统一。项目教学都是实践导向式和任务驱动式的教学,以工业机器人模拟仿真与离线编程软件Delmia为例,利用工业生产实例(汽车前板点焊)来讲解离线编程软件的使用,讲解各大模块导入、模拟仿真建模和运动制作、机器人行业应用模拟仿真典型应用案例、机器人系统仿真项目实战演练等。以华数离线编程软件HNC为例,利用工业生产实例(手机壳打磨)来讲解离线编程软件的使用,通过工具台轮廓建模和工件手机壳建模,按照工业生产路径优化要求,对手机壳进行打磨。 5结束语 随着工业技术智能化的快速发展,工业机器人应用技术越来越渗透进各行各业,以人为主的生产模式逐渐向机器人为主的模式转变。对机器人及自动化生产线的设计、集成、安装、维护、使用操作等专业人士的需求也越来越高,中高职师资特别是专业课教师既要具备扎实的专业基础理论知识和较高的教学、教研水平,又要具有较强的专业实践能力,才能更好地为当地经济发展培养合格的人才。本文通过借鉴发达地区中高职师资培养培训的经验,基于智能制造协同育人平台构建层次上教学环境,为培训教学提供企业工程应用实践平台,满足操作、维护、设计等不同层次人才需求,发挥好中高职师资培训对机器人产业发展的支撑作用。
1工业建筑概述 1.1工业建筑的定义 工业建筑是指供人民从事各类生产活动的建筑物和构筑物,通俗的来说,凡是为工业生产服务的建筑均可称之为工业建筑。 1.2工业建筑的设计特点 工业建筑内部所进行的生产加工活动,往往会遵循一套完整的工艺流程,工艺流程由工业企业的生产技术条件和产品的生产技术特点决定,在保证合理性、经济型、可操作性等方面的前提下,实现产品从原料到成品的转化过程。因此,工艺流程具有极高的科学性和严谨性,它决定了生产的安全和产品的质量,是工业建筑设计的首要依据。 2工业建筑的立面设计 2.1工业建筑立面设计内容 建筑形体:建筑形体主要表现建筑的外部空间逻辑,是建筑立面当中最直观的视觉形象。工业建筑的形体一般相对简单,主要考虑室内空间的利用率、结构的经济性、设备的使用以及节能保温要求。围护结构:围护结构是构成建筑空间、抵御环境不利影响的构件。由于围护结构是建筑与外界环境接触的主要部分,因此它是立面设计的重要表现元素。建筑色彩:色彩表现是建筑设计当中非常重要的环节,除了能够决定建筑的艺术品位之外,还能影响使用者的心理反应。建筑色彩在符合城市色彩控制要求的前提下,通常需要迎合建筑功能。 2.2工业建筑立面设计的现状 从业主角度分析:作为单纯的劳动生产场所,工业建筑在功能的设计上多以使用率为核心,这往往导内部空间单调、工作环境恶劣,在立面的设计上则以保证内部空间的正常运行为核心,鲜有美学要求的考量。尽管近年来人性化设计理念被引入至工业建筑当中,生产模式由传统的粗放式向精细化转变,建筑内部空间和人员操作环境得到了显著改善,但外部空间仍然没有得到相应的重视。从设计师角度分析:业主长期以来的需求对设计方也产生了观念性的影响。一栋工业建筑的设计流程通常为:工艺专业提供平面与功能布局,建筑师则进行平立面的细化,该开门的地方开门,该开窗的地方开窗,门窗布置好了,建筑立面基本就设计完成了。工艺要求的主导地位与不可替代性导致设计师的想象力被功能牢牢地限制,在设计过程当中不会去考虑文化性与艺术性,更不用说去发挥主观创造性。 3现代设计理念影响下的工业建筑立面设计 3.1新材料与新技术 近年来新材料与新技术的不断涌现,使建筑设计的自由度上升到新的台阶。在工业建筑领域,钢结构的出现打破了传统建筑立面形式的束缚,往更轻快更优雅的方向发展,围护结构的材料更不仅仅只局限于压型钢板,其它材料例如耐候钢板、聚碳酸酯板、金属扩张网等均出现在现代工业建筑当中。另一方面,随着BIM技术和3D打印技术的广泛运用,复杂立面的可实施性得到大大提升。建筑师的想象空间将不再拘泥于横平竖直的方盒子,工业建筑形态将更具多样性。 3.2文化性与地域性 地域是建筑赖以生存的根基,文化是建筑的内涵与品位,任何建筑都应当尊重文化性与地域性,工业建筑也不例外。近年来一些具有鲜明地域特征和文化符号的工业建筑出现在大众视野当中,彻底改变了人们对工业建筑的传统认知,并对未来工业建筑的立面设计注入新的思想。武夷山竹筏育制场是一座用于制作游漂流竹排的工厂,建筑师将当地非常普及的材料与工艺在设计中进行针对性的运用:建筑主体采用素混凝土结构和混凝土砌块外墙,屋面采用水泥瓦,同时运用竹、木作为建筑遮阳、门窗等元素出现。所用材料和工艺均来自当地,且为了呈现其自身的特点,均未作过多表面处理。在满足经济性的前提下充分地体现出文化性与地域性。 3.3企业识别与企业形象 企业识别是指一个企业所能标识自己、区别外界的内在特点和个性。建筑设计是企业识别的重要组成元素,出色的建筑设计在提升企业形象和品牌知名度方面的作用非常可观。对于生产性企业,工业建筑的立面是最为直观的企业识别特征,通过对建筑立面针对性地打造,能将企业理念很好的传达给企业内部与社会大众。东阿阿胶位于山东聊城的新园区,其建筑立面将传统材料和现代材料相结合,传达出企业将传统技艺与现代工艺相结合的品牌定位。同时利用玻璃和金属幕墙形成的六边形符号,包裹游客服务中心的外立面,给建筑带来轻盈的通透感,而六边形的元素正是来源于公司的品牌标识。建筑师通过独特的重复出现的立面形态,将企业形象放大、使企业文化深入人心,建筑自然而然地成为了企业对外宣传的一张名片。 3.4“去工业化”设计 所谓“去工业化”,即掩盖工业建筑的标志性特征,用公共建筑的设计手法打造工业建筑,从而改变工业建筑千篇一律的呆板形象。值得一提的是,实现“去工业化”手段不仅仅只是重塑建筑的外观,还可以考虑从功能上进行拓展与延伸,并且后者能够更好的诠释“去工业化”所带来的公共性。丹麦建筑事务所BIG将哥本哈根的阿迈厄岛发电厂进行改造,建筑表皮通过玻璃与金属的重复交错,创造棋盘格式的立面语言,充满趣味性。功能上,除了垃圾焚烧的基本功能之外,还增加了小型赛车和攀岩等极限运动场地,甚至把屋顶改造成滑雪场。这一设计重新定义了废物处理和城市之间的关系,不但改善了垃圾焚烧厂一直以来冰冷孤立的形象,也展现出建筑设计对全球碳排放危机的回应,具有很深远的社会意义。 3.5工业旅游的开发 工业旅游它是将工厂风貌、生产过程、企业文化作为旅游资源,通过参观、体验、操作等方式满足游客的求知欲和好奇心的一种旅游方式。企业开发工业旅游,不但能够创造经济效益,进行自我宣传,同时还起到提升区域影响力的社会效益。工业建筑作为旅游载体,其立面设计不但要体现产品主题,还要满足参观者的审美需求。位于辽宁沈阳的华晨宝马铁西工厂是国内唯一获得4A级景区殊荣的汽车生产制造厂。厂区开放了对外参观权限,每个人都能够目睹世界顶级汽车制造商的办公环境和生产加工流程,感受先进制造技术和科学化管理所带来的高效性与人文关怀。厂区由海恩建筑事务所设计,建筑立面采用银色蜂窝铝板和玻璃幕墙结合的方式,极简精致,体现出汽车外形的特征元素和一丝不苟的德国工业精神。 4结语 科学技术的迅猛发展正不断改变着我们的思想与认知,对于工业建筑的设计,人们已经开始打破传统理念和固有思维,往人性化、可持续化的方向发展。在不久的将来,工业建筑将被重新定义,并将成为城市新形象当中一道靓丽的风景。
1以计算机系统为核心的电子信息系统为项目管理提供电子平台支持 计算机技术和移动通信技术是现代电子技术中应用最为广泛的两个方面。以网络计算机为核心、结合现代移动通信技术和终端计算机组成电子信息平台,可以组建起工程项目的基本管理系统。下面我们用图表的形式总结电子信息平台在工程项目管理上的应用。在工程项目管理中引入电子信息平台系统,可以从员工基本信息管理、部门基本信息管理、工程基本信息管理、文件基本信息管理、文件流转信息管理、单位基本信息管理、数据库基本信息管理等七个方面实现工程项目的在线集中管理。 1.1员工基本信息管理 我们知道,一个大型的工程项目,参与的人员众多,人员结构也比较复杂,主要有项目经理、工程师、施工人员、采购人员、财务会计、监理等等,要对这些人员进行统一管理,没有先进的信息系统的支持几乎是不可能实现的。借助电子信息平台,可以在平台上对员工的基本信息如姓名、年龄、性别、部门、职务等进行录入,管理人员在分派任务时只需要打开平台,就可了解员工的基本情况,从而省去了众多中间环节,节省了时间,提升了效率。 1.2部门基本信息管理 部门基本信息管理主要包括部门人员管理和部门事务管理。部门人员管理除了员工的基本信息外,还包括与所属部门工作性质相关的员工的职务,部门排名以及出勤率等。部门事务管理可以将部门的工作任务进行细分,然后下发到各个岗位,各个岗位的负责人要做好工作记录,把自己的工作内容和完成情况以日报、周报、月报等形式上传到系统,方便部门管理人员实时掌握部门工作目标的完成情况。 1.3工程基本信息管理 工程基本信息管理主要包括对工程机械的管理、建筑材料的管理以及项目人员的管理。这也是工程项目的主体部分。把工程中所用到的机械的全部信息记录到电子信息系统,包括车辆的种类、车辆的油耗、工作时长等等,通过对各种数据进行统计和计算,可以评估机械的工作效率,方便对车辆进行及时维护和保养。在系统中录入建筑材料的到货日期、数量、接收人以及领料人、领料时间、领料数量可以实现对工程物料的全程跟踪。并且在库存物料不足时,还可以提醒仓库管理人员及时补充库存。一个大型的工程往往是由许多子项目组成的。我们还可以把子项目中的人员情况录入系统,随时掌握子项目运作情况,实现对子项目的远程管理。 1.4文件基本信息管理 软件操作人员在实际使用软件的过程中,会留下许多过程文件,这些过程文件有些具有时效性,对于过时的文件,我们可以在线删除,对于有价值的文件,可以储存到数据库,方便在线查询。 1.5文件流转信息管理 在传统的工程项目管理上,好多文件还处在手工录入的阶段,并且文件的报批手续复杂。借助电子平台系统,可以录入各种图纸和文件信息,可以实现文件信息的在线查询、文件的流转、文件的线上报批等。这种流转方式不仅便利快捷,还节省了人力,简化了手续,大大提高了工作效率。 1.6单位基本信息管理 单位的基本信息如单位的名称、营业额、法人等情况可能会有变更,这些信息都可以在线上平台进行修改。并且当工程项目中出现人员变动,系统操作人员发生改变时,可以重新设置系统操作员,并更换用户名和密码。系统上也可以设置每个部门的操作权限。 1.7数据库基本信息管理 电子信息平台的强大功能是由系统的数据库支撑的。在对工程项目的在线管理中,我们录入的每个信息都会经过系统的筛选、处理、识别最后进入系统的数据库。在对工程项目实施管理的过程中,经过我们对办公软件的操作,各种信息便会从数据库中提取出来。数据库储存的信息数量大、精度高、查询方便。总之,在工程管理上引入电子信息系统,可以对工程项目实行集中化管理,将工程项目中的所有人员都纳入到统一的电子平台之上,工程项目的各个环节都可以通过平台上的办公软件进行操作。电子信息平台实现了信息的透明度,方便监督部门对工程进度的了解。工程材料、工程机械的使用情况经过电子平台的精确统计,也有利于对工程成本进行核算。 2计算机辅助技术等各项现代电子技术的应用为工程项目的生产和施工提供强大的装备支持 在这里,我们主要介绍两种计算机辅助技术,即:计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)。 2.1计算机辅助设计(CAD) 工程项目的顺利实施,离不开各种图纸的绘制,图纸的绘制对工程的质量起着至关重要的作用。计算机制图软件应用到工程项目领域,能极大地简化制图过程,优化图纸的质量,提高工作效率。计算机技术的快速发展,体现在各种计算机软件的开发和运用上。计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)实质上是一种制图软件。它可以对实物进行模拟制作图形,并通过计算机软件的数据处理对图形进行编辑,与传统的手工制图相比,它省去了制图人员繁琐的计算过程,计算过程可以用计算机相关程序自动进行。并且传统图纸上的二维图形变为计算机模拟状态下的三维虚拟实体,图形的质量大大提高。计算机技术的精确性也提高了图形的绘制成功率。就算需要修改,利用计算机软件也可以轻易实现。简化了过去制图时反复的计算和修改过程。 2.2计算机辅助制造(CAM) 计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM)是指通过计算机的数值控制对生产设备进行管理,实现生产过程的自动化。计算机辅助制造可以与计算机辅助设计实现无缝对接,计算机辅助设计生成三维图形,计算机辅助制造可以对数字化模型进行轨迹计算,通过控制计算机的数值,形成数控代码,通过数控代码自动选择加工工具和刀位轨迹对三维模型实现自动化加工。数控加工设备在各个行业都已经得到了广泛的应用。 3结语 以现代电子信息技术为基础的电子信息管理平台,实现了对人员、材料、文件的统一集中管理,不仅节省了工程成本,还大大提高了工程项目的管理效率。计算机辅助设计、计算技术辅助制造等计算机辅助技术应用到工程项目领域,为工程项目的生产和施工提供了强大的装备,实现了生产过程的自动化。现代电子技术应用于工程领域,与传统的工程技术相结合,使传统的工程技术向自动化、智能化方向发展,体现出自身强大的生产力。
机械工程类论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程类论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程类论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程类论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程类论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程类论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程类论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程类论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程类论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1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。 2.2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。 2.3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。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程类论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程类论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程类论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、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。 二、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。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 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。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 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轮飞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。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 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)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(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。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。 机械工程类论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。
机械工程论文:机械工程测试装置设计的创新 目前常见的机械工程测试装置仅仅能够对机构系统或是加载液压系统等单一系统进行测试和分析,还很难对多个系统的参数进行综合性、系统性的测量和分析,因此在实际应用中的效果和价值难以令人满意。创新机械工程测试装置的设计,目的在于将多领域多学科知识进行综合性、系统化的实践运用,使各领域知识之间产生更为深刻而紧密的联系,并更好的服务于实际应用。本文中的机械工程测试装置,创新性的集合了机构系统、液压系统等多个系统,能够对多种参数实现高效的测试与准确的分析,在获得数据变化情况的同时获得分布曲线,以供论证和分析。 1、机械工程测试装置的创新设计 1.1总体结构的创新设计 文中所引的机械工程测试装置设计原理为:在启动变速电机开关后,变速电机立刻开始转动进入正常运行状态,该变速电机可调速范围在120转/分到1200转/分之间,可借助变速电机调速控制按钮对变速电机进行调速控制,通过光电转速传感器实时测量变速电机的转速,由数据输出接口将采集到的数据传送到计算机进行数据存储、处理、评定以及描述;按下急停开关后系统退出工作状态,以确保工作人员安全;电动机带动机构变速箱和轴承变速箱,机构变速箱为二级变速,由直齿和圆锥齿组成,借助皮带带动机构摇杆转动,手柄右倾时是空挡,左倾时机构摇杆转速保持电机转速的1/12,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-600转/分之间,轴承变速箱为三级变速,借助联轴器连接轴承箱,手柄右倾时是空挡,处于中间时轴承与电机保持相同转速,左倾时轴承转速保持电机转速的1/6,调节电机转速可间接控制机构摇杆转速在0-1200转/分之间;轴承施压加载依靠可视液压回路系统实现,加载压力显示由加载压力表实现,按下液压泵电机开关后,从液压箱油箱中吸油,通过调节先导溢流阀来控制系统压力,或借助远程调压来调整系统压力,由调压阀压力表显示调压阀压力,对电磁铁2DT开关通电后可借助远程调压阀控制系统压力,对电磁铁1DT开关通电后可保持卸荷状态。 整套机械工程测试装置既可以进行综合性测试,也可以单独测量,或是相互测量。单独对机构系统测量时将滑动轴承变速箱保持空挡,使液压泵电机开关断开,并使机构变速箱手柄左倾即可实现;单独对液压系统测量时将液压泵电机开关闭合,并断开变速电机开关即可;如果需要同时对液压系统和动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使机构变速箱保持空挡,并调整轴承变速箱手柄即可实现;如果需要同时对机构系统和液压系统测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,使动压滑动轴承变速箱保持空挡即可;如果需要同时对液压系统、机构系统以及动压滑动轴承测量,只需闭合变速电机开关和液压泵电机开关,轴承变速箱和机构变速箱不处于空挡即可实现。 ①轴承箱;②轴承变速箱;③机构变速箱;④机构;⑤信号输出接口;⑥变速电机开关;⑦液压泵电机开关;⑧变速电机调速控制按扭;⑨急停开关;⑩变速电机;以下按次序为液压箱、液压泵电机、可视液压回路、电磁铁2DT开关、电磁铁 IDT开关、调压阀、先导溢流阀、加载压力表、调压阀压力表。 1.2 机构系统的创新设计 机构系统设计的目的在于对机构运动学进行深层次的解读,本文引用的机械工程测试装置中的机构系统选择的是可组可卸式。以四杆机构向六杆机构的转化为例,原四杆机构的结构组成较为简单,其中连杆的输出轨迹构成轨迹曲线,最终组成新的六杆机构,分析六杆机构的输出轨迹可以得知六杆机构输出构建上点的轨迹与对应的原四杆机构连杆上点的轨迹相同,是通过曲线移动来实现四杆机构向六杆机构转化的。在这一过程中,机构连杆的位移、角速度等参数可以借助传感器进行测量。 1.3 液压系统的创新设计 文中所用的机械工程测试装置中的液压系统设计为:液压系统与轴承箱连接,通过先导溢流阀对液压系统压力进行调节,由动压滑动轴承为液压系统提供所需强度的压力,旋转动压滑动轴承即可使压力弹簧发生一定程度的形变,从而产生适合的压力。与此同时,先导溢流阀与远程调压阀借助遥控口实现连接,可以借助远程调压阀对液压系统压力进行远程调控,使压力保持在合适的压力范围内。如果将先导溢流阀压力加到最大,对电磁铁1DT开关通电,连接远程调压阀与先导溢流阀,即可通过调节手柄来控制液压系统压力;如果断开电磁铁1DT开关,对电磁铁2DT开关通电,那么液压系统将处于卸荷状态,压力近乎为零。另外,为了对有关参数进行准确实施的采集和监测,在该液压系统的设计中对先导溢流阀出口处设有红外测温仪以及流量传感器,而且轴承系统的载荷根据液压系统压力进行调整。 1.4 动压滑动轴承的创新设计 整个机械工程测试装置共配备有若干个传感器对外载荷、油膜压力等实验数据进行监测和采集工作,直接将计算机系统连接到实验台测试控制系统上,从而进行数据汇总、处理、显示等操作。动压滑动轴承的设计,将轴承空套在主轴上,轴中间横剖面均匀分布测压孔,每个测压孔分别与压力传感器连接,油液温度数据选用红外测温仪监测采集,摩擦力数据选用摩擦力传感器监测采集,由液压系统对轴承加载压力进行调控,轴承载荷随液压油压力提高而增加,通过外载荷传感器对轴承加载压力进行测量和显示,因而十分稳定和方便。利用接口技术将压力传感器与计算机系统连接,利用计算机软件对采集到的压力数据进行处理后可得到压力分布曲线,从而计算出动压滑动轴承的压力分布情况和平均压强。 2、机械工程测试装置的功能分析 从上文介绍可知,该机械工程测试装置可以对机构、液压等系统进行单独测量或相互测量,或是进行多系统的综合测量,是一个综合性很强的测试平台,能够对各系统参数进行实时测量和准确分析,功能十分强大。为了更好的保证该机械工程测试装置的测量精确性,需要避免装置工作状态下的振动和噪声。因此,在该机械工程测试装置设计时,对工作台和传动装置等部位设有专门监测振动和噪声的传感器,借助传感器对振动与声波的测量来准确的掌握振动、噪声情况,从而对其进行有效控制。在压力传感器等其他传感器的配合下,该装置能够对压力、摩擦力、流量、位移、转速、温度等测试内容进行实施准确的测量,为测试系统的数据分析提供信息,能够满足测试人员对参数数据的需求。 3、结语 综上所述,本文借助传感器、虚拟平台、机构、测试等多方面技术和理论知识,创新性的设计了一个综合性的机械工程测试装置,与以往的测试装置相比可以对多个系统的参数进行测量和分析,很好的体现了现代测试技术的智能性、信息化和经济性特征,满足了测试仪器与系统测量分析工作融为一体的需求。 机械工程论文:虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用 随着机电产品一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程的测试系统越来越复杂。它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息,一个功能完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能模块组成,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。本文主要分析了虚拟仪器技术在机械工程测试中的应用状况,望大家参考。 一、机械工程测试系统基本状况分析 测试是测量与试验的简称,测试中最基本的是测量。测量是利用各种装置对可观测量(或称被测参数)进行定性和定量的过程。测试的基本任务是获取信息。测试是发展和检验自然科学理论的实践基础。在工程技术领域,由于实际研究对象的复杂性,很多问题难以进行完善的理论分析、推导和计算,所以必须通过试验来获得研究对象的状态,变化和特征等,这正是通过测试来实现的。测试技术正是研究有关测试方法、测试手段和测试理论的科学,它应用于不同的领域并在各个自然科学研究领域起着重要作用。特别是现在机械工程测试技术引起了大型工业企业和高等院校极大的重视。 测试系统的第一个环节是信号的传感,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量,被测的或被观察的量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来完成这种转换的装置。 第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者电压、电流、电荷等电参量的变化,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的影响,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理,以抑制干扰噪声、提高信噪比,便于进一步传输和后续环节中的处理。 第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录,包括信号的时域分析、频域分析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。 机械工程测试系统有测量、监控、试验分析机械设备运行过程中的参数功能,但前序步骤必经信号的采集、分析才能得出。所以,本系统对于机械的后续分析作用意义重大。 二、虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 科学技术的日益发展,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统却不用专用的仪器,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产生了革命性的影响。 测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统(智能仪器)及虚拟仪器三个阶段。现代机械工程测试技术以计算机为中心,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,虚拟仪器的产生也就水到渠成。 在虚拟仪器中,软件是虚拟仪器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国DSP公司的DADISP软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国NI公司的系列虚拟仪器开发平台(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works)、美国QUATECH公司的DASLab软件包和惠普公司的VEE软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形化编程和界面灵活见长。华中理工大学的V198虚拟仪器系统和哈尔滨工业大学的仪器王以虚拟的单个仪器或仪器库见长。其中,美国NI公司的LabVIEW软件功能最为完善,LabVIEW软件以简单、直观的图形化编程方式、强大的图形显示和数据处理能力见长,运行速度快、开发周期短、界面灵活是其又一大优势,最能体现虚拟仪器的风格,所以基于LabVIEW的虚拟仪器应用相当广泛。 由于Pc的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准PC上连接一个或多个仪 器模块构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉,用丰富的曲线图像向测试人员传递信息,是虚拟现实技术在机械工程测试领域中的广泛应用趋势。 几个测试站点连成一个大的测试网络,互通数据和信息,联合分析测试结果,实现 数据和信息共享的网络化测试是机械工程测试系统的一个发展趋势。虚拟仪器技术是现代机械工程测试系统的发展趋势,在丰富的虚拟仪器软硬件产品支持下,尤其是在被誉为“科学家和工程师的语言”LabVIEW的支持下,组建一个机械工程测试系统正变得越来越容易。在技术发展日新月异的今天,为了让测试系统就有开放性、兼容性和不断更新的可能,利用虚拟仪器的概念组建测试系统不失为一种好的选择。 在机械工程测试系统中,应用虚拟仪器编的越来越普遍,因为很多传统的硬件设备在虚拟仪器中都可以用软件代替,从而降低了大量的设备浪费,降低了成本,并且还可以直观化的显示其结果,将多种的传统仪器合并到一套虚拟仪器测试系统中,有利于编程,也有利于增强测试系统的准确度。 三、结论 总之,虚拟仪器技术在全球范围内的应用越来越普遍,在我国主要应用到了企业生产中。我们要对虚拟仪器技术加大研究力度,力争促使该技术应用于更广泛的领域,赶上世界水平,为我国的机械工程的发展做出贡献。 机械工程论文:探讨机械工程材料课程教学改革 1 引言 机械工程材料是机械及近机类专业一门重要的专业基础课。本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线,重点介绍材料的本质,提出有关的理论和描述,说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。作为高等农业院校的机械设计以及农业机械化等专业的学生,学习本课程的目的,主要是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和热处理改性方法的基本知识。了解工程材料在机械工业特别是农业机械中的应用,通过对基础科学和知识的综合运用,使学生掌握常用机械工程材料的种类、成分、组织、性能以及改性方法等,初步具备根据零件的服役条件合理选材和妥善安排工艺路线的能力,为学习后续专业课程和从事机械设计及制造工作奠定基础。根据专业大纲安排,西北农林科技大学的机械工程材料课程在大学二年级第一学期进行。这一学期,学生所学的课程大部分还是数学、英语、物理等公共基础课,机械工程材料属于学生刚刚接触到跟自己专业相关的少数几门课程之一。 2 机械工程材料课程性质及教学现状 理论性强,微观概念多 机械工程材料课程,不像物理、力学等有着严密的逻辑推导和计算过程,也不像工程制图等相关课程,比较直观生动。机械工程材料课程总的特点是理论性非常强,涉及的原子、分子水平的微观概念很多。特别是与金属学相关的部分,如晶体结构、晶体缺陷、位错运动以及凝固结晶、相的概念、组织转变等,这些概念都是微观和抽象的,学生无法通过推导计算获得,更无法通过肉眼直接观察和亲身体验到,有时候需要通过一定的空间想象力来理解它们。这样就导致教师讲授起来有一定困难,而学生学习起来感到难以理解,从而感觉枯燥、乏味,失去学习的兴趣。 课程涵盖内容广 机械工程材料课程包含了材料科学专业中的力学、金属学、热处理原理、热处理工艺、金属材料、非金属材料以及失效分析等多门学科的专业知识,内容广而分散。而在“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的人才培养模式引导下,专业课程的学时数在不断压缩,而要求学生了解的内容却越来越多。这样就形成了一种矛盾,即教师上课的课时数减少了,而学生需要学到的知识却增加了。这就要求任课教师能够统筹安排上课课时,充分利用现代化的教学手段,精简课堂讲授内容,突出重点的同时拓宽知识面。 现有课本内容知识陈旧 大学教材内容陈旧,知识老化,这些是在我国高等教育中各门课程都有可能会遇到的,也是现在我国高等教育中普遍存在的问题。出版一本教材的过程是相当复杂的,要经过编写、审核、校对、出版、发行等多个环节,因此,当书真正出版出来以后,有些知识可能已经更新。而对于教师来讲,频繁更换教材,也不利于熟悉教案,积极备课。《机械工程材料》课本内容主要以金属材料为主,而近年来,随着科学技术的快速发展,各种新材料、新工艺在不断涌现。全球性的能源危机以及环境污染问题,对现代的新材料除了在性能、工艺和成本等方面的传统要求外,更提出了与环境协调、绿色环保、可循环再生等更高的要求。为了保证该课程的教学质量,并使学生能够尽量了解到本领域的发展动向,就迫切需要教师改变传统的以课本为主的教学方式,探索更加有效的教学模式,使学生理解并掌握课本基础知识的同时,能更多地了解和把握本领域的研究与发展动向。 3 教学改革探索 充分利用网络多媒体技术 多媒体技术是现代化教学的非常有效的辅助工具,教师要注重利用并充分发挥多媒体的特点,制作形象生动的多媒体课件。对那些学生难以理解、教师又难以讲解的比较抽象的内容,比如晶体结构原理、合金结晶过程、位错类型及运动过程等,通过收集以及自己动手制作一些简单的动画,生动形象地来演示复杂的变化过程。这样不仅加深了学生对相关知识的理解掌握,同时还活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣。如对钢铁材料的热处理工艺等,注意并积极收集工程训练实习以及工厂企业的热处理工艺过程的录像资料,在讲解课本内容的同时辅助播放实际热处理过程录像,注重理论与实际相结合,使课程内容具有真实感,更利于学生理解和掌握。 充分利用学校的网络教学平台,随时充实并完善课程信息,课堂讲授的重点、难点以及教学用课件及时上传至平台,便于学生随时下载并复习掌握当堂内容;利用网上作业提交和批改功能,可以快速有效地发现学生学习中的问题,了解学生对知识的掌握情况,并能及时得到反馈;通过网上答疑,增加了教师和学生的课后互动,改变了以往只有上课时才能见到教师,学生有问题得不到及时解决的现象;充分发挥网络平台信息量大的特点,注重将生活及科研中接触到的与课程内容相关的新闻报道、最新科研成果等,收集并上传至教学资源,供学生掌握基础知识的同时,更多地来了解社会发展在所学领域的需求,激发学生自我提高的热情和积极性。总之,网络平台让教学更加真实具体,更加强了教师与学生的互动。 精 简课堂教学内容 结合学校的优质课程建设项目,充分利用网络多媒体技术,精简课堂教学内容,做到够用就行。按照专业培养方案,机械类专业的学生学习机械工程材料的主要目的是掌握成分—结构—性能之间的内在联系,并能在零部件设计中合理地进行材料选择,因此,在课堂讲授中删减了那些理论较深的内容。如课本第二章材料的结构,其中晶面与晶向部分,对于非材料专业的学生不需要掌握;还有位错的理论,学生只需要知道位错是由于原子的错排造成的,不需要了解更多关于位错的形成机制等。再如铁碳相图的部分,因为高温包晶反应在生产中很少会用到,所以把包晶反应区省略,将相图简化,重点讲解共析和共晶反应部分。在工业用钢部分,因目前金属材料仍然占据工程材料中大约70%的市场,课堂教授主要内容仍然以金属材料中的碳钢和合金钢为主。对于课堂上不能详细讲解的知识,或者仅作为了解性的一些内容,如陶瓷、高分子的晶体结构、热处理新技术,以及非金属材料、复合材料等,将其上传至网络课程平台,作为学生自学内容,拓宽他们的知识面。 灵活选用教学材料 选用十二五规划教材作为教学用教材,基础内容深入讲解,包括材料的结构、铁碳相图、钢的热处理等。但在授课中,不仅仅局限于所选中文教材内容,还结合英文原版教材FOUNDAMENTALS OF MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING,更多地提供中英文对应专业词汇,并摘录一些章节,课堂上详细讲解,让学生学习到专业知识的同时,又能接触到纯正流利的英文表达方式。将某些章节相关的典型的中英文科研论文及掌握的最新的研究成果等介绍给学生,供学有余力以及对材料研究感兴趣的学生开阔眼界,并能使他们更加了解材料研究对社会发展的重要意义。 还在最后一章材料选择中,增加材料与环境的可持续发展。对于一名合格的工程技术人员,在选材中除了考虑传统的性能、工艺、成本等因素外,更要考虑材料的开发、服役、回收等环节可能造成的环境负荷。尽量选择环境友好材料,做到废弃零部件材料能够回收再利用或能生物降解,将对环境的影响降到最低。 4 结束语 总之,机械工程材料课程是机械类和近机类专业学生必修的一门重要技术基础课程,内容多且比较抽象。随着科学技术的发展和各种新材料的不断涌现,需要不断地对该课程的教学体系、教学内容、教学手段和方法等进行改革和实践,以充分调动学生学习的积极性和主动性,不断提高教学质量,加强基础知识的同时,增加辅助教学材料,为学生学习后续专业课程和毕业后从事机械设计及制造工作奠定坚实的基础。 机械工程论文:探讨机械工程设备安装技术 1 安装准备阶段 安装准备工作主要包括了解设备基础的交付时间;调查设备及材料的供应情况;了解安装现场的条件及安装技术的复杂程度;了解人力、机具的部署情况等。具体而言,此阶段应注意以下几个环节。 (1)设备及材料的订货情况,货到安装现场的时间安排。 (2)设备的检查和材料的检验: 清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象。做好开箱记录,检查说明书、出厂合格证是否齐全;主要材料进场时,必须有出厂合格证及检验报告。若出现材料代用,必须取得设计或有关部门的认可后,方能投入使用。 (3)设备安装前,要按照图纸及施工验收规范进行基础中心线标高、几何尺寸的验收。设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。此外,需对设备基础、预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。 (4)验收预埋螺栓的高度、规格、螺纹、长度及表面的清洁度等,对预埋地脚螺栓还要检查根部中心位置、不垂直度和顶部标高。另外,预埋地脚螺栓的螺纹和螺母应防护完好。 2 机械设备安装阶段 2.1设备就位 在安装设备前,先安装好车间的桥式吊车,再利用桥式吊车来安装其他设备。在吊运设备时,绳索应栓在设备适应受力的位置上,在绳索与设备表面接触部位应垫上木垫板,以防损坏其油漆表面或已经加工过的表面。 2.2设备找正 指设备的纵横中心线与基础上的中心线对正。在设备未安装之前,首先根据设计、安装和将来对设备进行检修的需要并结合本区设备布置图,绘制永久中心标板和永久基准点布置图,在图中标明永久中心标板和永久基准点的编号、设置位置。埋设永久性中心标板和永久基准点,以供设备安装调整使用,同时为了观测设备基础的沉降情况,还要在整个机组的基础和主要设备附近埋设基础沉降观测点。埋设时注意要在同一块基础的四周至少埋设四个基准点,以检查同一块基础的沉降情况。设备的定位基准一般在设计规范或说明书中都有规定。若无规定时,可采用几何作图法在设备的加工面上确定设备的中心点。 2.3设备的定位及调整 2.3.1设备的平面定位 为了保证设备在基础上准确就位,设备吊装就位后应根据已设置的中心标板,挂设基准线。基准线的挂设应根据设备安装精度要求和挂设跨距选用直径为0. 3mm。0.75mm的整根钢线,其拉紧力一般为钢线破断拉力的40%,80%,水平或倾斜挂设的跨距不宜超过40m。基准线应挂设在便于调整的线架上,用线锤对正中心点,当对正中心后用调整螺母锁定钢线,使其钢线在使用时不发生位移,但使用期间应定期进行复检。 2.3.2设备的标高调整设备的安装标高应选择设备的主要工作面作为测量基准,如轧机底座的上平面。由于永久性基准点一般离设备较远,因此应用精密水准仪,根据永久性基准点,投设在设备附近一个辅助基准点上,以便于设备在安装过程中的标高调整。对于较重要设备,最终还要用精密水准仪进行复测。 2.3.3设备的水平度调整 设备水平度调整方法分整体设备、分体设备。一般整体设备在设备的工作表面或组装结合部表面直接用水平仪测量,根据设备的安装精度可选用不同精度的水平仪。分体设备安装时可分别对各分体部件进行找平。如卷取机底座,先将两底座分别找正、找平,然后将长平尺放在两底座上,把水平放在平尺上进行测量。 2.3.4设备的清洗 清洗设备各零部件加工表面上的油脂、污垢及其他杂物,并使其表面具有防锈能力。设备表面如果有干油可用煤油清洗,若有防锈漆则可用香蕉水或丙酮清洗。设备清洗后,用棉纱擦净并涂以润滑油。设备无油漆的部分均应涂上有机油防锈。 2.3.5设备的润滑 设备内外各部清洗干净后,才可进行加油润滑。润滑油必须经过化验,确定符合要求后才可以使用。加入设备前润滑油必须过滤,所加油应达到规定油标位置;所有润滑部分及油孔应加满润滑油。使用润滑脂密封简单,不易脏污,减少损失,不必常加换润滑脂。特别是对高速电机、自动装置及不易加油的设备润滑实用意义很大。同时,润滑脂受温度影响不大,对荷载性质、运动速度的变化有较大适应范围,在垂直润滑面上不易流失。在润滑脂中加入适量石墨粉,能形成更坚韧的油膜,能在往复运动机构中起缓动作用,避免爬行,消除震动。润滑脂由于流动性差,导热系数小,因此不能作循环润滑剂使用。 3 机械设备试运转阶段 试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。试运转的步骤是:先空载、后负荷;先单机,后联动。必须在上一步骤检查合格后,才能进行下一步骤的运转。试运转中应注意以下几点。 (1)设备正常运转时声音时均匀、平稳的,反之会发出各种杂音。 (2)需要测量的温度主要有摩擦部位的温度及油温、冷却水温,对空气压缩机还需测量其出口温度。 (3)在考核设备运转情况的同时,更要注意考核系统的整体效果。 4 设备安装验收阶段 验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等) ;隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。需要注意的是,安装所产生的误差是不可避免的。而且随着设备的运行,各活动件都会产生磨损,一般初期磨损较快,以后磨损会渐渐减缓,由于磨损,一些原来校好的精度也会变动,我们安装工作总的目标是使设备在很长的稳定使用期内保持理想的精度,这就要求安装人员必须有一定的制造工艺知识,把制造厂形成的设备精度与安装允差结合起来考虑,使偏差向有利的方向发展,以最终确保设备使用性能。 结语: 随着冶金工程技术的不断深入发展,高科技、现代化的冶金设备不断涌现,对设备的安装精度要求也越来越高。机械设备安装工程的质量是依靠安装施工人员在每一道工序中认真负责的工作来保证的,这就对机械设备安装工程的施工人员提出了更高的要求。随着机械设备安装工程规范的进一步完善和发展,从业人员的技术水平和管理水平的提高,机械设备安装工程质量一定能得到切实有效的保障和提高。 机械工程论文:机械工程中节材问题的探究 一、机械工程中材料消耗的现状 (一)在机械产品成本中,原材料费用过高。 根据国家有关部门对机械系统近万个企业进行的统计结果表明:每年消耗钢材1000万吨,占全国的15%-20%。原材料费用平均占机械产品成本的60%以上。 (二)钢材利用率低。 据统计,我国机械工业钢材利用率权为60%左右,与发达国家相比,有10%-15%的差距。每提高一个百分点就意味着可节约10万吨钢材。我国机械工业的铸、锻件综合废品率偏高,造成原材料和能源的浪费,有人调查过部分企业,铸铁件废品率为12%-14%,铸钢件废品率为10%-11%,有些厂甚至高达20%,而国外一般低于5%。另外我国重要的基础件的寿命短,如模具仅为发达国家的1/3。与国家有关机械系统节约材料技术政策中的要求相差甚远。 二、机械工程中节材的途径 机械工业节约材料的重点是钢材等金属材料,同时也要注意节约其他原材料。从技术经济角度来看,机械工业节材必须考虑以下四个方面:降低产品的材料消耗;减少制造过程中的材料消耗量;提高产品质量; (一)采用先进技术,提高利用率。 采用先进制造技术,提高铸件精度,推广精密性成形技术,在金属件生产中扩大中精锻件比例,使模锻、精锻件比例提高60%以上;继续推行集中下料、科学套材、改进下料工艺和装备,推广各种精密,自动、数控编排的切割技术,采用带锯床、中温剪切等下料新设备;大力采用先进焊接技术,减少焊条用量;采用先进的热处理技术,提高零部件寿命;推广可控气氛,少、无氧化热处理工艺和锻造用保护气氛加热工艺和装备,减少金属氧化损失;采用材料表面处理技术,提高材料表面性能,实现节材低耗;对于关键基础体(轴承、齿轮、弹簧、液压气动元件、模具等),扩大采用精炼钢和脱氧钢,以及行之有效的热处理和表面热处理新技术,显著延长其使用寿命。如上海某公司采用切削活塞,其材料利用率为43.5%,改用冷挤压后可达92%。某大型轴承厂采用高速镦锻生产线,使直径在50mm以下的套圈材料利用率从9.9%提高到42%,—年节钢1800吨。 (二)采用先进的防腐蚀技术,延长设备的使用寿命。 在国民经济中不论哪个部门都毫无例外地存在着腐蚀问题。腐蚀给人们造成的危害是很大的,它一方面造成设备、零件等材料的直接损失,另一方面还造成影响正常生产,恶化操作环境,影响产品质量,新工艺不能上马,设计保守,以及发生人身安全事故等一系列重大的损失。据有关资料介绍,估计全世界每年腐蚀损失100亿英镑(折合人民币约590.8亿元)。全世界每年金属的腐蚀损失约为全年总产量的20%,也就是说全世界每年约有1亿吨金属因腐蚀而损失掉。由此可见,腐蚀是自然界的浪费之一。因此,防腐蚀也是机械工程中节材的又一重大技术课题。随着科学技术的飞速发展,新的防腐蚀材料和方法的不断涌现,防腐蚀技术也在不断提高。例如:我军装备维修表面工程研究中心在海军猎潜艇上推广新型电弧喷涂防腐技术,可使猎潜艇钢结构的防腐寿命从5年延长到15年。 (三)扩大应用新材料,改善用材结构。 扩大应用新材料,改善用材结构,提高用材水平,积极推广各种高强度低合金钢、冷成形钢、冷拔钢管等高效钢,使用切削钢、新型模具钢、感应淬火钢等节能节材新材料;扩大硬质合金材料的使用,以及节约高速钢和模具钢等,扩大粉末冶金材料在汽车、拖拉机和家用电器等方面的应用;在汽车、农机和交通运输设备中,开发应用工程塑料和复合材料。比如用高强度低合金钢代替普通碳钢制作一般承载构件,重量可以减轻10%-30%的。 (四)提高产品设计水平,充分发挥材料潜力。 提高产品设计水平,充分发挥材料潜力,降低材料消耗以轻量化为目标,大力推广计算机辅助设计,优化设计,有限寿命设计、防腐蚀设计和价值工程方法,使产品既可靠安全又结构紧凑,用材合理;适当提高材料使用强度等级,充分发挥材料性能潜力,降低材料消耗。如对eq-]40汽车桥壳进行疲劳研究和优化设计后,每台减少5千克,新设计的经济型数控车床与普通塔车床相比,采用数控伺服机构后,省去刀架和溜板等,零件数目减少2/5。 (五)大力推广再制造工程的研究及应用。 再制造工程是正在发展中的一个新兴研究领域和新兴产业,在国外也仅有十几年的历史,国内有许多单位正在进行再制造领域的研究。全军装备维修表面工程研究中心、西安交通大学等单位使用表面工程技术进行设备零部件的再制造研究和应用;装甲兵工程学院、空军第一研究所、空军工程大学和海军工程大学对装甲车辆、军用飞机,舰艇的延寿作了大量的试验和研究工作。20世纪90年代初以来,国内的一些部门对修复热处理已经做了尝试工作,如对长期服役过的发电设备上的某些重要零件进行修复热处理。应用等离子喷涂技术对重载坦克车辆零件进行再制造修复和强化,实车考核证明用再制造技术修复和强化的零部件比新品的相对耐磨性提高1.9-8.3倍,寿命提高2-3倍。对首钢从比利时购进的二手连铸设备中的三百多件大型轴承座和轧辊,经再制造修复后,已使用数年。目前一些单位已经开始了汽车、计算机、空调、电冰箱、摩托车等产品零部件再制造的研究工作。再制造工程技术不仅能恢复原产品的技术性能,而且能及时引进新技术、新工艺和新材料,改进提高产品的技术性能和可靠性,从而延长产品的使用寿命。再制造产品的费用仅为新品价格40%-60%,达到废物利用,变废为宝的目的,为降低材料消耗,节约原材料开辟了一条新的途径。 三、对节材途径的展望 (一)面临进入wto新技术发展的机遇和挑战,发展再制造业是应付这种挑战的一种有效手段,使用再制造产品将再制造业降低成本,节约资源,减少污染。 (二)将节约原材料贯穿于原材料生产、产品设计制造及使用的全过程,其中在制造过程中节材是潜力最大、最易见效的—个环节。因此要大力开发和使用先进技术、工艺和装备,大幅度提高国产技术装备水平,加速传统产业技术升级。 (三)基于以上论述,我建议在上世纪90年代出台的有关节约材料技术政策的基础上,力争在行业平均钢材利用率达80%,铸造综合体废品率下降5%以下,重点骨干企业下降到3%以下,并将关键基础件的平均使用寿命延长到30%以上。 四、结语 随着现代工业的发展,资源、能源及环境保护的问题日益突出。因此,材料的工程应用必须对之有所考虑,特别是对于大批量生产的零件,所用材料应该来源丰富,顾及国内的资源及市场供给情况,并应尽量选用生产过程耗能低的材料。节材与节能的结果必然减少了环境的污染,有利于保护生态环境。从人类可持续发展的战略高度出发,节约原材料,代用稀缺物资应是现代机械制造工程必须继续探讨的重要内容之一。 机械工程论文:机械工程智能化的现状及发展方向探讨 当今的社会是一个智能化的社会,智能手机、智能电视、智能移动网络终端等一系列智能化设备的问世掀起了智能化时代的高潮。科技水平的发展为智能化的发展提供了必要的技术支撑,经济的发展为智能化的大规模运用提供了必要的经济基础,智能化技术渐渐被应用到社会各领域。机械工程在社会发展中扮演着十分重要的角色,它为人们的生存提供了必要的生产资料。为了社会发展的需要,机械工程的智能化已是大势所趋,机械工程智能化的发展已成为研究的一个重要课题。在此大背景下,本文针对于此做出简要的分析。 一、机械工程与智能化 1、机械工程 机械工程是一门以自然科学和技术科学作为理论根据,通过研究各种机械的开发设计、制造安装、使用维护并对机械中存在的问题进行维修的应用性学科。从社会发展的角度看,社会发展离不开社会生产,但是社会生产十分依赖机械设备,机械设备具有大规模生产的作用,离开了机械设备,社会生产只能满足极小的生产需求。机械工程为社会发展进行大规模、大范围的生产活动提供了必要的条件,对于促进社会经济的发展十分重要。 2、智能化 智能化是当今世界发展的主要方向,其涵义较为复杂,涵盖的知识领域十分广阔,被应用的范围也较大。随着科技水平的不断创新,在技术的支持下,智能化的发展也不断取得进步,使得智能化的应用领域越来越广,渐渐不止应用于如今我们所知道的智能手机、智能电脑等移动设备领域,同时也被应用到工程建设等诸多方面。而科学技术的不断创新也为智能化提供了源源不断的动力,对于深化智能化的发展方向十分有利。另外,在变革的时代,智能化是大势所趋。 二、我国机械工程智能化的现状及其重要性 1、我国机械工程智能化的现状 上世纪科学技术的快速发展为现阶段机械工程的发展奠定了良好的基础,目前,机械工程的知识体系日趋成熟。而智能化是研究者根据人类大脑的构造与功能研究出来的,机械工程的智能化主要目的在于结合人脑的特点实现用机械替代部分的人工劳动。现阶段,我国的机械工程发展趋势较为明朗,多管齐下,既有引进外国先进技术水平,又有自身的探索与研发,还有政府的政策扶持,机械工程的发展处在十分有利的环境下,发展十分迅速。 智能化在机械工程的发展中十分重要。目前,我国的众多企业已经开始研发智能化应用于机械工程的可能性,尽管企业的运作方式上还存在一些不足,但是企业在管理模式、生产制造等方面有所变革,更多的公司越来越重视对创新能力的培养。但是现阶段我国的机械工程智能化发展仍存在诸多的困难:科技水平虽然有了长足的进步,但与世界顶级水平还存在差距;智能化虽然有了一定的成果,但创新能力不够;信息管理系统虽然建立,但还有待于进一步完善;企业的发展较为迅速,但是智能化的程度不高等。但是,这些困难都只是暂时,机械工程智能化发展方向是大势所趋,随着我国经济、科技等方面的深度发展,将为机械工程智能化提供更强大的支撑。 2、机械工程智能化的重要性 机械工程为人类提供大量的生产资料,维护着机械设备的正常运转,机械工程包括社会生产的多个方面,将机械工程与智能化相结合,能够为社会生产提供更为人性化的服务,机械工程智能化不仅能提高生产效率,不断满足人们多方面的需求,还能以对环境造成的最小化代价换回经济效益,机械工程智能化发展方式能实现经济与环境的和谐发展。 三、机械工程智能化的发展方向 1、生产产品智能化 产品是促进企业进行正常经营活动与持续发展的基本,也是企业实现经济效益的手段,尤其是机械设备直接生产出来的产品,不仅要保证产品生产出来的质量,同时也要保证生产效率,满足市场及消费者的需求。智能化的生产方式不仅能保证机械设备生产的产品在质量上精益求精,还能兼顾提高生产效率。除此之外,对于消费者越来越高的产品要求与多元化的产品需求,智能化的生产方式能根据消费者特殊的要求生产特色的产品。如实现电脑与手机的无线连接以达到传输文件的目的;手机的无线充电模式等都是产品智能化的体现。 2、管理方式的智能化 智能化管理方式在机械工程管理中的应用逐渐深入,势必会给机械工程企业所固有的管理方式造成冲击,促使企业管理方式发生变革,由原来交叉粗放的管理方式转变为细化到个人的管理模式,保证决策的实效性;由原来的人力管理转变为计算机系统管理。智能化的管理方式能确保机械工程企业的生产、销售、产品维护、市场开发等方面都得到及时的跟进与补充,实现一体化的服务模式,并且能给及时反馈运行的结果,方便后续的生产经营活动。智能化的管理方式,不仅能有效节约管理成本,还能有效提高管理的质量与效率。 智能化管理方式的创新能促进机械工程企业的整体发展,随着此种管理方式的深入,能有效提高机械工程企业对市场环境的风险防范意识,同时对于市场的变化有及时的反馈,不断适应市场变化的发展要求。因此,智能化管理方式在机械工程企业的应用发展前景很可观。 3、机械工程设备的智能化 在现阶段,伴随着科学技术水平的不断突破创新,机器设备也在朝着智能化、自动化的方向发展。机械工程智能化不止是生产产品的智能化、管理方式的智能化,同时也是机械工程设备的智能化,这种智能化的机器生产能有效提高生产效率,还能协助设备管理人员对机器设备进行智能化的管理,降低管理成本,通过机器管理机器,达到智能化管理机器性能与运行状态的目的,如当机器在生产过程中发生故障时,监管设备就会发出警报,停止该问题设备的运转,保证机器不会发生二次故障的情况。 机械工程设备的运行状况是机械工程生产效率的基础,在生产过程中至关重要。由于不同的机器设备存在设计、构造、性能、安装等方面的差异,机械工程的生产效率与生产目标也存在不同,智能化的机械工程设备能根据各机器的不同功能进行合理化的运作。 4、科技的智能化 科技智能化是实现生产产品智能化、管理方式智能化以及机械工程智能化的前提条件。科技智能化能广泛应用在机械工程生产的各个环节,如感应技术、联动控制技术、远程控制技术等。因此现代机械工程企业要密切关注科技发展趋势,紧跟科技发展步伐,与时俱进,将新型的科技应用到生产中。 创新科技的智能化,不仅能提高机械工程企业的生产经营效益,也是改善企业员工工作方式、提高企业生产效率、保证产品质量的关键所在。需要注意的是,对于不同领域的产品,生产规范、产品结构、 生产方式上各有不同,不能采取“一刀切”的方式简单粗暴的进行生产,需要根据实际的需求进行相应的设备、技术选择,使机械工程智能化生产的产品在保证质量的同时满足消费者的不同需求。 结束语: 总而言之,机械工程对于社会经济的发展十分关键,智能化是社会发展大势所趋。现阶段,虽然我国机械工程智能化发展面临一些问题,但是困难只是暂时的,随着科技与经济的继续深入发展,其发展前景十分明朗。 机械工程论文:谈机械工程设计中的创新 机械工程产品在工业生产中作用大,因此,在进行机械工程设计的时候一定要不断应用创新思维,这样才能更好的提高设计质量。同时也要在机械工程产品模块化发展中取得更好的成果在机械工程设计中,相似性理论的作用是非常大的,因此,在设计过程中一定要对相似性思维进行重视。 1 创新设计与创新思维 在进行机械工工程设计的时候,设计是否能得到成功是和设计中是否进行创新有很大关系,在机械工程设计中创新不是简单的构想,是要在知识和经验的积累上进行创新设计,因此,在进行设计的时候要有很强烈的创新意识和创新思维能力。无论在哪个领域知识都是非常有限的,但是想象力却是无限的,因此,在一定程度上想象力比知识更加重要。想象力能够更好的推动世界,同时也能更好的实现社会进步,想象力是知识进化而来的,因此,在进行科学研究中,想象力是非常重要的。创新思维不是逻辑上循序渐进得到的,而是通过形象化构思和想象得到的思维形式,在一定方面上要能够更好的对事物的本质进行掌握。创新思维要依据经验的积累,同时也要不断的超出经验,这样才能更好的形成直觉方面的思维。 创新思维是一种有意识努力和潜意识努力的结合,在一定程度上能够更好的形成人们的智能。潜意识通常都是非常的模糊的,同时也是非常的无意识的,但是在人脑中这种思维模式确实非常的频繁的,同时在人脑中也是要依赖知识、方法和经验的积累的。人们在学习和工作中只有知识积累非常丰富,信息储备非常多,才能在无意识的情况下进行思考,同时能够更好的将知识进行结合,这样才能产生很好的设想,出现灵感。潜意识的出现是无法离开人们的有意识,因此,潜意识通常会在人们对一个问题长期思考的过程中形成,而且对问题的解决是非常有帮助的。在通常情况下,潜意识经常会处于一种游离的状态,在某个不经意的瞬间就会出现一些灵感,因此,在一定程度上,潜意识能够更好的打开人们的思路,同时也能将出现的问题进行解决。创新思维是创新设计的灵魂,同时也是人们丰富经验和知识的积累,但是在一定程度上创新思维并不是知识加上经验。 2 机械工程创新设计的研究对象 在机械工程设计方面进行创新设计不仅要提高学术水平,而是为了获得更好的经济效益和社会效益。在机械工程设计创新设计方面进行研究是为了更好的在发明创造新机器和新机械方面提供理论依据和方法,同时也是为了更好的实现机械工程智能化发展,实现真正意义上的专家系统。这样能够促进机械工程设计水平向自动化、智能化以及集约化方向发展,同时在产品设计方面也能更好的提高同类产品的竞争能力。在专利产品技术不断实现产业化发展的时候,能够更好的实现经济效益和社会效益,同时在进行机械工程设计时不但培养设计人员的创造性思维也能更好的提高设计人员的创新能力,同时也能提高人们在创新设计方面的自觉性以及技术上的可操作性。机械工程设计方面的创新将成为一种新的工具和手段,在新产品更新换代方面也能取得更好的效果,能够为社会创造更多的财富。 在进行机械工程创新设计时一定要发挥设计者的创造力,同时在设计方面要不断的进行新颖性和实用性方面的改造,这样能够更好的保证机械产品在未来的使用效果。在对机械产品进行改造时可以对生产情况进行必要的改造,同时也要对机械产品的性能以及可靠性、经济性和实用性进行提高,同时在进行新机器和新产品设计的时候一定要保证其在生产中得到有效的应用,避免出现实用性不理想的产品。同时在机械工程创新设计方面要不断对其他方面知识进行掌握,这样在进行设计时能够更好的在设计技术和方法上进行提高。 3 相似性思维对技术创新的作用 工程技术在种类上是非常多的,同时在学科方面也是非常多的,但是在发展过程中也是存在着相似性,只是相似程度会存在着一定的不同。随着技术的发展,在相似程度上也出现了不断的转换,这样就使得很多事物在发展过程中出现了不是绝对存在的情况,这样也使得很多事物存在着划分越来越模糊的情况。 在对事物进行研究的时候,抓住事物之间的相似性能够更好对事物的本质进行了解。在工程技术领域中,在工程设备、工程系统以及工程建设之间都是存在着一定的相似性的。在进行工程设备研究的时候,要对其功能进行划分,这样就能得到设备的基础部分,动力系统、控制系统以及执行系统等,这些系统在工程设备中都是必备的系统,同时在本质上也有一定的相似性。很多的设备在构造原理和方法上是比较相似的,但是也存在着一定的差异,在科学技术不断发展过程中,技术也在不断提高,这样就使得设备在功能方面也出现了一定的变化。在对工程技术问题进行研究时,一定要对设备的相似规律进行掌握,这样才能更好的从工程相似论中进行设备设计。 在先进制造技术领域中,新技术在日新月异地发展,新术语和新概念层出不穷,着实让人眼花缭乱,如计算机集成制造、精益生产、并行工程、敏捷制造、全球化制造、分散网络化生产系统、大量定制化生产等等。通过考察不难发现,它们都具有本质相似性,即提高生产率以缩短制造周期、降低成本和提高质量,这是它们共同的根本任务,只是在不同时代背景和社会条件下措施不同。这种相似性思维在工程技术和创新中屡见不鲜。例如,在控制工程中,可以用具有相似数学模型的电系统来模拟一个机械系统,从而产生了物理系统的模拟技术。随着电子学与计算机科学的发展,这种物理量的模拟技术又发展成为数字化的仿真技术,并进一步发展成虚拟现实技术。在制造领域中,可以采用这些技术,通过相似性思维过程时行再创造,发展出产品设计拟实技术和制造拟实技术,有人称之为:虚拟设计和虚拟制造。善于创新的人与一般人的区别,就在于他能不断发掘现存事物中需要的变异,并将它与相关事物和相关技术进行相似性匹配,从而触发创新灵感,达到创新的目的。这就是从相似性思维达到创新的全过程。 4 相似性分类是创新研究的关键 按事物的相似性进行科学分类,是创新研究的第一步。在工程技术中,不仅要对结构相似、运动相似、功能相似、工艺相似的系统或部件进行分类,还要在分类的基础上进行分析分解,按层次找出相似的单元,最后进行综合和优化,根据客观需要对分类后的相关单元进行优化组合和融入新技术,形成新事物或新的技术过程。例如,在制造工程中,前苏联学者米洛凡诺夫将零件按其结构相似性进行分类后创立了成组加工,使原来只能用生产效率极低的单件生产方式加工的零件,通过分类并组,并根据各类零件的共性改进加工设备和工装,使之能采用类似大批量生产方式加工同类零件,大大提高了生产率和经济效益。 5 结束语 在机械工程设计中进行创新能够更好的提高机械的生产率,同时也能为经济发展做出贡献。机械工程设计进行创新一定要在设计中具有创新思维,要想获得创新思维,人们一定要对知识和经验进行积累,这样才能更好的实现思维创新。 机械工程论文:浅论机械工程技术教学研究 机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。 1. 教书育人,德育为本 教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。 2. 注重内在联系 专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。 教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。 机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。 3. 教学互动,激发学生的学习兴趣 在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。 教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。 4. 利用教具、实物等进行直观教学 机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。 5. 搞好现场教学 根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。 总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强 的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。 机械工程论文:对自动化技术在机械工程中的应用研究 随着机械制造步伐的逐步加快,机械工程中自动化技术的应用也得到了全面的发展。在过去,自动化技术的应用通常是局部、单机形式的自动化,而如今,自动化技术不仅综合了集成技术,还囊括了一系列先进的智能设备,因而大大提高了生产效率,使得机械工程领域产生了巨大的变化。随着自动化技术在机械工程中应用范围的不断扩大,自动化技术在机械工程中的应用现状、应用策略以及发展趋势等问题也就成为当前热议的话题。 1、我国自动化技术在机械工程中的应用现状分析 我国自动化技术在机械工程方面的应用情况仍处于单子及刚性自动化阶段,同国外发达国家相比差距仍相对较大,因为国外发达国家自动化技术的应用已经实现了普遍的柔性化、集成化及其智能化。 对于我国的多数企业而言,在机械工程的生产管理的自动化方面采用的仍是传统落后的管理模式,发达国家早已实现了信息化管理,且对于工业管理、组织以及生产模式等方面仍在逐步升级和创新。对于人才管理来说,我国缺乏一个科学有效的管理机制,且所谓的人才多为理论型人才,真正的理论实践型的全面人才远远不够。此外,对于机械设计方面而言,我国无法做到及时地更新,在设计能力方面也并无大幅度的提升。对于工艺水平而言,数控加工等相关技术仍停留于初级的精细加工阶段,还未真正掌握复合加工等先进手段。 对我国机械工程中自动化技术的应用情况进行分析可知,我国在此方面存在着不少问题,较为突出的问题是机械自动化技术全面人才的缺乏、自动化技术较为落后,且应用范围较为狭窄等。作为机械自动化技术发展的基础,相关技术人才的培养相当关键,由于我国在此方面的技术人员多数仅仅空有理论知识,而缺乏实践经验,因此,进行人才的培养过程中必须注意理论同实践的联系,这样方可真正实现自动化技术能力的不断提高,进而推动现代机械工程领域的不断进步。此外,我国还应改变数控系统中传统的封闭体系结构,不断提高自动化技术的管理策略及其科研投入,拓宽自动化技术在机械工程领域的应用范围。 2、机械工程中自动化技术的应用分析 2.1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。 2.2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。 2.3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。 3、自动化技术在机械工程中的未来发展情况分析 3.1自动化技术在机械工程中发展方向 机械工程中自动化技术应用的发展过程中必须以我国国情为依据,从简单技术入手,逐步朝着复杂技术进行发展,进而建立起一套我国特色的机械自动化系统。如今,虽然我国在机械工程领域已经得到了一定程度的发展,但同国外先进国家相比差距仍相当大,在自动化技术在机械工程的应用过程中先进技术及其相关经验仍相对缺乏,这就要求我国实现机械领域自动化的过程仍有相当长的一段路要走。因此,就我国而言,为了实现机械工程自动化技术的更好发展,必须以我国具体国情为依据,不断进行自动化技术应用经验的积累,同时注重吸收外国在这一方面的先进技术水平,逐步推动机械工程中自动化应用技术的不断发展。 3.2机械自动化技术在企业中的应用和发展 对于自动化技术在机械工程中的应用而言,其主要目的还是为了投入生产,因此必然要在相关企业中进行应用和发展,此时必须以实际情况为依据,确保机械自动化技术的应用能够有效推动企业的发展。对于机械相关企业而言,在进行自动化技术的引入过程中必须先要对企业的实际情况进行考虑,无论是企业的经济能力还是未来发展都要进行认真考虑,以确保机械自动化技术能够产生长远的效益。 3.3自动化技术在机械工程中的应用过程中应注意的问题 进行机械工程自动化技术的应用过程中,必须注意稳固的抓好此项技术的应用过程,对此项技术的基础应用工作进行大力地推广。一面进行主机的发展,同时还要进行配套控制系统及机械自动化元件等的发展。此外,还要确保各种传感器、编程控制器、控制系统、系统及计算机软件和微处理机等方面技术的不断发展,以便为将来的进一步发展打下基础。除此以外,还应不断进行性能优良且应用水平高的自动化机电产品的研究。自动化技术在生产中进行应用的过程中很容易受到系统质量、结构、刚性等方面要求的影响,因此必须不断对其进行更新,以满足机械自动化技术应用方面的需求。 结语 综上所述,自动化技术在机械工程中的应用已逐步成为机械制造领域相当重要的组成部分,机械工程中自动化技 术的应用不仅可以实现原料成本的大幅降低及生产效率的大幅提高,还是避免人力资源浪费的最为有效的途径,因此必须对其给予足够的重视。 机械工程论文:机械工程图图形检索技术的研究 引言 在基于内容的视觉信息检索技术与计算机信息管理技术探究中获得的科研成果给处置这个问题带来了有用的参考,让迅速查寻所需要的设计图纸变成可能。鉴于此,本文对机械工程图图形检索技术进行分析与探究具有较为深远的意义。 1.机械工程图检索技术的分类 基于文本的图纸检索还有基于成组技术的图纸检索出现了很多的问题,寻找原因会发现问题的形成和举出这类方法的时候,人们对图形的认知水准还有处理问题的考虑点存在较大关联,所以这类问题是方法自身所特有的[1],只借助改变技术细节很难解决,必须通过不同的角度思考这类问题才会可能全部处理发生的困难。伴随基于内容的图像检索技术的进一步发展,国内外已经有某些研究人员将在基于内容的图像检索范围所获得的科研结果加入至CAD领域,通过图形特点的记叙方式完成CAD图形检索。系统首先必须提取到图纸的几何特征数据还有其空间关联数据,关于图纸的特点数据存储至图纸特征库里,客户在完成新设计的时候,只需要给系统提供具有某种特点的图形,系统就能够在拥有的计算机图库里检索到与所提供的图形拥有类似的几何特点或者部件相互拥有类似空间关联的图纸,这样用户就能够用检索出的结果当成参照,根据新的设计需求进行设计。本文所论述的主要是基于内容的图纸检索系统的完成问题。 2.机械工程图大致图形的叙述 第一,简单图形 包含了矩形、圆与三角形这三类图形。 第二,链式图形 通过直线、圆弧相互连接形成的图形,构成这些图形的直线或者圆弧首尾是相接的,图线相互不存在交互关系,所围区域都是单连通域,在其围成的区域里不包含其他的图形因素。 第三,复合图形 通过链式图形与简单图形利用邻接关联形成的图形,在这些图形中轮廓线以里的每个区域中都不存在单独存在的简单图形或者链式图形。图形分解的重要步骤叙述如下: 步骤一:分隔单独出现的图形 单独出现的定义指的是在这个图形的每个部分和轮廓的其他组成成分不存在相交、重合与连接关联,图形单独的出现在总体轮廓之间。这类图形假如是简单图形,则跳转至第4步,假如是链式图形,则必需跳转至第3步,不然其就是复合图形,跳转至第2步完成; 步骤二:复合图形分解 把复合图形根据其组成分解成为相互邻接的闭合图形[2],这类图形可能是链式图形或者是简单图形这两类状况,判别图形的形式,假如图形是简单图形,则跳转至第4步接着完成处置; 步骤三:把链式图形分解成为简单图形的组合 把链式图形分解成为简单图形,包含了图形分解还有判定所得的各类简单图形相互的存在关系这两类问题,也就是先完成分解,再判别各个简单形体相互的空间运算关联是并、差还是没有空间运算关联; 步骤四:存储处理结果 到这里整个的图形就已经被分解成了圆、长方形与三角形这三类简单图形的拼接形式。把图形的构成数据还有每个步骤获得的图形之间的空间运算关系存储至数据文件里。详细情况参照下图2-1所示。 3.机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成 复杂机械工程图中的图形轮廓最后能够分解成三类几何图形的组合情况,这个分解的过程总共包含了三个阶段,在分解的第一阶段与第二阶段里,复杂图形被分解成了一些封闭的图形,这类图形相互之间是存在邻接或者互相包含的关联,封闭图形间的组合形式展现出了轮廓的整体构成结构;在分解的第三个阶段,那些不属于规定的几种简单图形的封闭图形被再一次的完成分解,最后通过长方形、圆与三角形这三类简单图形的拼接形式来代表它们,分解获得的简单图形的数量与相互关联代表了繁杂的封闭图形[3]。 在基于内容的图形检索当中,判断检索图形与其他图形相互的匹配程度是检索的重要步骤之一。过去数据库系统的查询往往是基于精准文字匹配的,但是在图形、图像这样的数据检索当中,关于给图形、图像的内容用语义叙述没办法完成全部精准,因此必须要通过相似性匹配来权衡评定检索结果的相符情况[4]。这个相似性情况是通过数值形式来完成表示的。相似性测量是某个模式领域当中关于模式的知识表述,可以度量该领域里对象间的感觉相似性的相应程度。在用户根据图形特点检索的时候,获取到的图形特征是关于图形实体的一类全面的表述,当使用相似性检索的时候要牵扯到两类重要的问题:一个是图形特征的相似性度量,另一个则是基于相似性的查询方法。 4.结语 通过本文探究,认识到机械工程图检索技术的分类,因此对机械工程图图形检索数据的组织和检索的完成进行加强便显得极为重要。然而,这是一项较为系统的工作,不能一蹴而就,需要从多方面完善,比如复杂图形被分解成为一些封闭图形。进一步为我国机械工程图图形检索的发展奠定尤为坚实的基础。 机械工程论文:机械工程教育信息化发展现状 一、前言 在我国经济中,制造业是国家的支柱行业,占据国有经济的重要地位。随着制造业的快速发展,机械工程技术也迎来了新的发展形势。从目前机械工程技术的发展来看,在产品研发和生产制造中,机械工程技术正在缩小与国外发达国家的差距,在某些产品领域已经达到了世界领先水平。之所以取得这样的成绩,主要原因在于机械工程教育中引入了信息化的理念,不但提高了机械工程的教育效果,也促进了机械工程教育的发展,所以,我们应对机械工程教育信息化发展有全面正确的认识。 二、机械工程技术的特点分析 1、机械工程技术的先进性特点 (1)灵活(2)高效率(3)能源消耗低(4)无污染(5)产品性价比较高。 2、综合考虑设计与工艺的特点 在机械工程技术方面,设计与工艺紧密结合十分重要,在实际生产过程中,需要结合现场的工艺进行合理的设计,使设计一次性成功,这就是经常所说的并行工程。 3、全面考虑工业应用的特点 对于机械工程技术来说,最终的目的就是提高制造行业的经济效益和社会效益。这就要求在设计之前详细了解市场,针对工业应用情况进行设计、研发、生产、销售等等,使该技术能够达到理想中的效果,这样的机械工程技术才算是成功的。 三、机械工程教育信息化发展现状 考虑到机械工程的特点,在机械工程教育开展的过程中,引入信息化手段是十分必要的。从目前机械工程教育信息化发展现状来看,主要表现为以下几个方面: 1、机械工程教育信息化手段已经得到了充分的运用 出于提高机械工程教育质量的目的,在机械工程教育开展过程中,及时的引入了教育信息化的手段,主要包括CAD教学、网络化教学等,通过教育信息化手段的运用,机械工程引进了国外技术的先进理念,形成了对国外先进技术的消化吸收,保证了机械工程能够持续快速的发展。从目前机械工程教育的开展来看,信息化手段的运用范围越来越广,已经成为了机械工程教育的主要手段之一,为机械工程教育的发展提供了有力的支持。随着教育信息化手段的不断发展和提高,相信在未来机械工程教育信息化手段的应用范围更广,应用效果更加突出。 2、机械工程教育信息化采用了网络化发展的模式 计算机网络的发展,为机械工程教育提供了强有力的支持,不但提升了机械工程教育信息化发展的质量,还提高了机械工程教育的整体效果,改变了传统教育模式的束缚,为机械工程教育的发展提供了新的参考。从目前机械工程教育信息化的发展来看,网络化的发展模式为其带来了资源共享的便利,丰富了现有的教育内容,提高了教学实效性,为机械工程教育的发展注入了生机和活力。从这一角度来看,机械工程教育信息化发展成为了机械工程技术发展的必然趋势,为了机械工程技术的提高奠定了坚实的基础,保证了机械工程技术的发展质量。 3、机械工程教育信息化改变了传统教育理念 在传统教育理念中,机械工程的教育应尊重书本内容,应以现有技术为基础进行技术研发和技术教育,对先进技术的引入缺乏必要的手段。考虑到机械工程传统教育理念的缺点,以及计算机信息化的高速发展,在机械工程教育中引入信息化手段已经成为了必然的选择,对机械工程的发展产生了重要影响。基于这一判断,机械工程教育信息化改变了传统的教育理念,开始朝着新技术引入和新技术应用的方向发展,极大的提高了机械工程教育的实效性,满足了机械工程发展的现实需要,提高了机械工程发展的整体质量,为机械工程发展提供了新的参考。 4、机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性 通过采用教育信息化手段,机械工程的教育效果得到了持续的提高,为机械工程技术的发展提供了有力的支撑,保证了机械工程技术的发展质量。同时,教育信息化手段的采用,保证了机械工程技术的先进性,使机械工程技术能够及时的引入并借鉴国外的先进经验和成熟的技术,为我国机械工程技术的发展提供有力的支持。从目前机械工程教育的实际发展来看,机械工程教育信息化提高了教育效果和技术的先进性,为机械工程的发展提供了有力的支持。因此,从促进我国机械工程技术发展的角度出发,我们应对机械工程教育信息化手段有深入的了解。 四、结论 通过本文的分析可知,在我国机械工程技术的发展过程中,教育信息化手段起到了积极作用。教育信息化手段不但提高了机械工程教育的整体效果,还对机械工程技术的发展提供了有力的支持,满足了机械工程技术发展的要求。因此,我们要对机械工程教育信息化手段有全面正确的认识,要认真分析机械工程教育信息化发展现状,不断提高机械工程教育信息化的发展质量。 机械工程论文:本体以及其在机械工程中的应用综述 一、前言 本体在经历了10多年的发展之后,已经实现了语言、环境构建和方法论,现已经构建了理论框架和技术体系,在各行业中广泛应用。 二、本体的基本概念 在信息科学中,作为一种知识表示方法,本体(ontology)包括了研究领域内对象的名称、对象属性和相互关系的逻辑描述,提供了领域内知识表示和交流的词汇集合和集合中各个对象的关系集合。采用这种方法表示知识的本体,是基于一定的目的人为设计的规范说明,这与它所建模的世界有着明显的区别。本体发展至今,其应用范围已经远远超出了传统人工智能和知识工程的范围,这主要是由于本体具有以下显着的优点: 1、异构系统互操作,在异构主体之间对交流的结构化信息达成共识,这是本体开发的一个主要目标; 2、通过本体复用、映射和集成等方式实现领域知识复用,这是本体研究的主要动力之一; 3、明确的领域认定,利用本体表示方法描述领域认定,当领域发生变化时,对应的领域认定的改变也相对比较容易; 4、分析领域知识,建立领域本体,实现领域知识的应用和管理; 5、将领域知识与操作性知识相分离。 三、知识工程中本体的含义 在知识工程领域,研究人员给出了面向人工智能的明确的本体定义,其中,最重要的一个是Gru-her在1993年采用人工智能界公认的概念模型为基础给出的:本体是概念模型的明确的规范说明。随后Studer在参考了Gruber和Borst的定义的基础上提出了本体是共享概念模型的明确的形式化规范说明。本体定义的核心内容本文由论文联盟//收集整理是概念模型,即研究领域内存在的对象、概念及其他实体以及它们之间的关系是研究领域的一个抽象的、简化的视图,每一个知识库、知识库系统或知识水平的主体,都或明确或隐含的依托于某些概念模型。分类法(taxonomy)是对科学分类的普遍规律的研究,是按照一定的思想观点,以科学分类为基础,结合领域内容和特点,将领域知识分门别类以术语的形式组成分类表。本体与分类法相比,主要有两个区别:本体具有更为丰富的内部结构并且反映了某种程度的共识。 理论上,可以通过5种类型的构件来形式化描述一个本体:概念、关系、函数、公理和实例。这里的概念可泛指论述的任何事物,如任务、功能、行为、策略和推理过程等等,有时为叙述方便,概念也称为类。关系用来表示领域中概念之间的相互作用,元关系形式化定义为个集合的笛卡儿乘积的子集:R:C×C×…×C。函数是一类特殊的关系,在这种关系中,前n一1个元素可以惟一决定第n个元素,函数的形式化定义为:F:C×C2×…×G一一C。公理用来表示领域中永真的陈述,实例表示领域中的具体元素即对象。 四、本体构建的规则 本体构建方法概述出于对各自问题领域和具体工程的考虑,构造本体的过程各不相同。目前没有一个标准的本体构造方法,最有影响的是Gruber在1995年提出的5条规则: 1、清晰:本体必须有效地说明所定义的术语的含义。定义应该是客观的,与背景独立的。当定义可以用逻辑公理表达时,它应该是形式化的,应该尽力用逻辑公理表达。定义应该尽可能的完整。所有定义应该用自然语言加以说明。 2、一致:本体应该是前后一致的,也就是说,它应该支持与其定义相一致的推理。它所定义的公理以及用自然语言进行说明的文档都应该具有一致性。如果从一组公理中推导出来的一个句子与一个非形式化的定义或者实例矛盾,则这个本体是不一致的。 3、可扩展性:本体的可扩展性是指,本体提供一个共享的词汇,这个共享的词汇应该为可预料到的任务提供概念基础。它应该可以支持在已有的概念基础上定义新的术语,以满足特殊的需求,而无须修改已有的概念定义。也就是说,人们应该能够在不改变原有定义的前提下,以这组存在的词汇为基础定义新的术语。 4、编码偏好程度最小(Minimalencodingbias):本体应该处于知识的层次,而与特定的符号级编码无关。本体的表示形式的选择不应该只考虑表示上或者实现上的方便。概念的描述不应该依赖于某一种特殊的符号层的表示方法,不能依赖于某种确定的语言,因为实际的系统可能采用不同的知识表示方法。 5、本体承诺最小,(Minimalontologicalcommitment):本体承诺应该最小,只要能够满足特定的知识共享需求即可。也就是说,本体应该对所模拟的事物产生尽可能少的推断,而让共享者自由地按照他们的需要去专门化和实例化这个本体。Gruber还指出,由于本体承诺是以词汇的使用为基础的,因此可以通过定义承诺最弱的公理以及只定义应用所需的基本词汇来保证。 五、基于本体的产品信息模型 来自华盛顿大学的Sudarsan和CMU的Fenves作为美国国家标准与技术研究院(theNationalInsti—tuteofStandardsandTechnology,NIST)的访问学者,与NIST的Sriram等人一起,为支持产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement,PLM)各个方面的信息需求,以本体为表示工具,开发了一种产品信息模型框架口。该框架以NIST的核心产品模型(theNISTCoreProductModel,CPM)及其3个扩展版本:开放式装配模型(OpenAssemblyMod—el,OAM)、设计分析集成模型(DesigeAnalyticIn—tergratedModel,DAIM)和产品族进化模型PFEM作为基础。OAM定义了系统级的概念模型和相关的层次化装配关系;DAIM定义了产品的主模型以及一系列抽象功能模型和两个主模型与功能模型之间的变换,每一个功能模型对应于产品的某一个领域特性,两个变换分别为理想化和映射;PFEM表示产品族及其组件,与产品族进化相关联的设计原理。 开发产品信息模型框架的目的在于:①从产品的概念设计阶段开始,在其全生命周期的整个过程中捕捉产品、设计原理、装配、公差等信息;②便于下一代CAD/CAE/CAM系统的语义互操作;③捕捉产品和产品族的进化。该框架提供了产品信息和设计原理的细粒度描述,因而PLM系统可以方便地直接访问框架中的数据。 产品信息模型框架作为产品在设计过程各个方面的信息库,能够为PLM及其辅助系统提供一种单一的、一致的信息交换协议,支持CAx及其他相关系统之间直接互操作和无缝的信息集成。该框架具有以下特点: 1、以形式化语义为基础,通过采用合适的本体就能进行自动推理; 2、具有概括性,它描述的是概念实体(制品和特征),而不是针对具体的某种产品(发动机、泵等); 3、提供了产品全方位的丰富信息; 4、致力于促进新的应用和过程的开发,避免由于环境中信息的不齐备阻碍新应用的实现; 5、框架中结合了明确表示的设计原理,作为描述产品本身的重要内容; 6、作为产品级上不同系统间互操作的转换与接口。 六、结束语 总之,尽管当前,本体技术已经得到了发展,但是还是存在一定局限性,不能仅局限在对事实知识的表示,还应用对过程性的知识以及有效方法进行探索,这也是该技术今后的发展方向。 机械工程论文:分析机械工程及自动化创新实践开发 引言:工程的本质在于创造,工程创造的内涵就是科学知识和技术的开发与应用。工程正是通过对辩学知识技术的开发与应用,创造世界上原先没有人工产品或系统来满足社会现实可能的需要。工程是一种创造力的专业,与社会生活中的其他专业有着不同的分工,以创造为自己的使命,这正是工程教育的本质特征和光荣任务。现代工程的定义具有鲜明的时代特征。2l世纪,世界将进入知识经济的时代,一切创新都依赖于高素质创造型人才,承担培养高素质创造型人才和发展科学文化双重任务的高等教育,必将成为国家创新体系的支柱和基础,寓有创造本质特征的工程教育应当更加突出创新意识和创造能力的培养等。 一、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。 二、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。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ι 1、实验设备:细纱机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 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。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅱ 1、实验设备:机器动力学实验台,计算机,测试系统。 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轮飞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。 机械工程及其自动化专业综合创新实验Ⅲ 1、实验设备:1511织布机,计算机,测试系统,机构测绘工具。 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)应用测试系统检测检验棕框机构运动规律;(3)根据检测的棕框机构运动规律,反求设计棕框共轭凸轮机构;(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。 三、“机械工程及其自动化专业综合创新实验"的实施 系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”一般安排与课程设计同步进行。学生在指导教师的指导下完成基本实验内容,然后独立完成计算分析、创新设计以及在计算机上实现创新设计方案的仿真设计或虚拟设计等项内容,最后写出实验报告。系列“机械工程及其自动化专业综合创新实验”不仅重视学生动手能力的培养,更重要的是加强了学生综合应用所学知识分析问题、解决问题和创新思维能力的培养。系列“机械工程及自动化专业综合创新实验”是按照学生掌握知识由浅人深,认识问题由感性认识到理性认识过程设计的,它重视了学生综合创新能力的培养,形成了鲜明的特色。 明确培养目标制定具有工程特色的教学计划。随着科技进步,以计算机信息技术为标志的高新技术在机械制造领域的渗透、融合、应用,使得机械工程学科本身的内涵、外延同传统的观念相比有了质的变化, 企业要求该专业的毕业生不仅具备机械设计制造及其自动化方面的基础理论知识和应用能力,还应具备在工业生产第一线从事机械制造领域内的科技开发、设计制造、应用研究、运行管理和经营销售的能力,为了适应社会需求,就应在现代教育思想、教育理念的指导下,以培养具有工程素质的应用人才为目标,构建起新时期对该专业人才要求相适应的、与现代高新技术相融合的、与经济发展环境和资源条件相协调的教学计划体系,按照公共教育、专业教育、实践训练的培养策略,突出工程特色,既要有共性要求,又兼顾个性培养。公共教育部分要培养学生良好的人文素质, 人文与社会科学与自然科学从来就不是分割的, 很多科学技术中的突破来自于人文知识的灵感, 创新思维和创新精神的培养,也绝不是单纯的专业知识教育问题,通过对学生宽广的通识基础和深厚的自然科学理论基础的塑造,辅以工程哲学的教育,可以为工程素质培养奠定良好的基础。专业教育部分要系统学习专业基础课程和核心课程,重视坚实的专业技能的培养,培养工程师的基本素质。在条件允许的情况下,可以为学生提供专业技能认证课程。实践训练部分则着重进行上手快、后劲足的实践能力与创新能力的训练,任何一个学年均有不同的实践教学环节,保证工程实践训练4年不断线,倡导以科研项目、工程现场、实验室研究为背景,进行系统的动手实践能力和创新能力培养。除了上述共性教育,还要对学生进行个性培养,如鼓励学生参加辅修专业的学习,选修感兴趣的其他专业,通过学习,扩大学生的知识面,以此加强跨专业、跨学科的复合型工程人才的培养。
摘要: 在专业教育中加入思政教育可以对当代大学生社会主义核心价值观的树立起到重要的作用,也有利于对大学生起到立德树人、艰苦奋斗精神的培养。如何在专业课堂中加入思政元素,达到润物细无声的效果是目前专业教育中的难点也是急需解决的问题。在“十四五”规划开局之年,将“十四五”精神融入到课堂教学可以增强学生对机械专业的兴趣和信心。本文以“机电一体化系统设计”课程为例,给出了每章节对应的思政元素,也对思政元素在课堂中实施的过程和课程考核方式改革进行了探讨。 关键词 : 课程思政;机电一体化系统设计;教学探索;实施策略;“十四五” 1前言 2016年,总书记在全国高校思想政治工作会议上提出各类课程与思想政治理论课同向同行并强调立德树人后,全国各高校根据指示进行课堂教学改革[1]。要求在专业课程中加入思政内容,在注重本科生基础理论教学和培养学生实际能力的同时增加思想道德教育,培养有道德、有理想的专业人才;要求高校专业课教师充分认识到在专业课中加入思政元素的重要性;要求高校教师在加强专业教学能力的同时提升自身道德素养,以身作则,以此提高专业课教学中思政教育的效果。2021年,是中国“十四五”开局之年,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出,在未来5年内新兴产业增加值占GDP比重要超过17%,这意味着我国要进行制造业升级,补齐制造业基础短板[2]。机电一体化技术是机械技术、电子技术、计算机科学等多种科学技术交叉融合形成的一门新兴科技门类,任何一项与机电一体化技术相关的科学技术存在短板,都将意味着机电一体化技术得不到快速发展。机电一体化技术是紧随时代发展趋势的一门学科,教学内容能够拓展多种思政元素,同样在协同育人方面能够发挥举足轻重的作用。在课堂教学过程中开展课程思政教育,首先要求教师能够牢牢把握思政教育的内涵和课程的关键内容,才能将课程思政达到润物细无声的境界。在课程思政过程中应该注重学生的价值观培养,把职业道德培育、人文素养提升、创新精神和创新技能以及专业知识讲授有机融合,充分将专业课程与思政课程相结合。 2《机电一体化系统设计》课程的目标 机电一体化系统设计是一门“机”与“电”结合的综合性学科,在计算机技术与日常生活紧密结合的时代,使“机”与“电”在微电子的控制技术下进行高度融合,使用现阶段已有的机电一体化系统设备,如:数控机床,机械臂,柔性制造生产线,AGV智能小车的原理、调试与维护,全面提升学生的机电一体化知识与操作技能。知识目标:了解机电一体化系统中各机构要素的作用和关系;掌握综合应用机械技术、传感检测技术、驱动技术和控制技术在机电一体化系统中的应用;熟悉机电一体化产品的设计方法。能力目标:具备一定的机电专业沟通能力,具备分析、设计和改造机电一体化产品的能力。素质目标:具备良好的工程素养、科学精神以及自主学习能力,具备沟通、组织、团队合作能力;具有一定的创新、可持续发展能力。 3《机电一体化系统设计》课程思政的内容 机电一体化技术是紧随时代发展的一门学科,教学内容可以拓展多种思政元素,不仅能够在思政元素中引入爱国精神、世界观、人生观、世界观、培养职业素养,还能够引入“德智体美劳”当中的“智”与“美”。具体教学内容与思政元素对应在表1中展示。 3.1树立自强意识,弘扬爱国精神 在讲授课程时可以结合时政热点,串联章节内容。在十四五开局之年,可以在讲授课程的第一堂课展示十四五规划当中有关机械、机电相关的发展规划,通过历史证实我国集中力量办大事的魄力与坚定,结合改革开放以来我国在科技、民生、经济等方面取得的相关成就,让学生坚信写入十四五规划的内容国家必定集中力量实现目标,并在实现制造业迅速转型的过程中贡献自身的力量,激发学习的斗志。在看到我国自身发展迅速的同时,还要正视发展过程中的短板,在“十四五”规划明确指出要补齐制造业短板。 3.2树立正确的三观 大学是一个人树立观念的重要时期,正确积极的观念可以在这个时期得到加强,错误消极的观念可以得到纠正,树立正确积极的观念对一个人的发展直观重要。这也对大学时期的思政教育提出了更高的要求。所以,老师在“机电一体化系统设计”课程教学中,要有意识地加入“三观”教育,其中以马克思主义哲学思想为统领,渗入我国传统文化,充分发挥老师的引导功能,在潜移默化中培育“三观”,使学员建立健全的人格。 3.3职业素养与工匠精神 我国在从制造大国向制造强国转变的过程中,需要一批具有技术精湛,品德高尚的职业技术人员。在这个时期,职业素养和工匠精神便尤为重要。在攻坚克难时代,巨大的精神力量是驱动着人们继续前进的源泉动力,而工匠精神和职业素质则是一个人在职业发展道路上不断进步,成功的关键原因。在中国共产党建立一百周年之时,总书记给我国的杰出共产党人授予了七一奖章,而这些伟大的七一奖章得主们都是在自已的职位上默默地忘我献身,继续坚持,为中华民族的辉煌而贡献着自身的力量。 3.4审美能力 在改革开放以来,中国人民的生活质量不断提高,进入了特色社会主义新时代,人们对生活质量的追求已经不仅仅局限于物质满足,进入了精神充实的阶段。审美能力不强是工科生的缺点,随着社会的发展,培养全素质人才,这一缺点必须得到弥补,这正好符合五育当中的美育要求。拥有较好的审美能力,不仅能够在产品设计过程中保证质量的前提下,还能够提高产品的美观,符合当下人们的追求,也有助于产品的销售。审美能力的提升不仅有助于学生在专业方向的发展,还能提高生活质量,有一双善于发现美的眼睛有助于提高日常生活中的幸福感。在课堂中可以向学生展示当下获奖的优秀艺术设计产品,增加学生的直观感受,同时能了解当下机电一体化产品设计的发展现状。 4《机电一体化系统设计》课程思政的实施 优秀的工程人才不能缺少先进的思想政治素养,还需具备较强的创新能力和国际竞争力,兼具良好的人文素养和工程伦理[5]。更好的在课程中贯彻课程思政,需要从多方面着手(图1),制定人才培养方案时将课程思政内容融合进去,加强教师思政能力建设,加强课堂互动设计,完善课程考核方式。 4.1思政元素融入人才培养方案制定 培养方案是学校培育学生全面发展的核心内容,在制订培养方案之初就对学校的培养目标和毕业条件给出了详尽的德育规定,在经过科学合理地策划后,将教学大纲、教案、训练方法等全面纳入学校思政内容,从而使立德树人的精神价值观渗透到学校整个培养流程。 4.2增强教师思政道德素养 杜绝专业教师专业教育和思政教育两边发展的现象,专业教师不仅要传授专业知识还要对学生进行综合素质培养。加强师德师风建设,尤其是加强对青年教师的培养,通过开设师德师风专题培训班,举办思政课比赛等方式提升整体教师综合素质。 4.3课堂互动增加思政内容 课堂互动是课堂设计中的关键环节,准备充分的课堂互动环节可以将思政教育悄无声息的融入到课堂教育当中,达到润物细无声的效果。结合当下国内外时事,穿插有趣且能弘扬社会主义核心价值观的事迹等,大力整合和梳理课程思政元素。机械相关专业可以结合工匠精神、航空航天精神进行思政元素融入。 4.4考核方式中融入德育环节 以往的教学考评方法仅仅着眼于对教学知识点的考核和技术应用,在教学考评方法中加入了德育环节,学生可以在过程性考评过程中提高对专业发展的思考能力,让学生自己也参与到对专业发展的探讨中去,从而调动学生的学习兴趣,提高专业发展自信,增强学生对学科专业发展的认同感。对学科有关的时事热点话题进行小组讨论,不但可以检测学生对课程理论知识的了解程度,还可以考察学生的合作探讨能力与对学科发展的思考。 5实践效果 将“十四五”规划当中机械相关的发展计划融入到课程教学当中能够有效地提高学生对专业的发展信心和农业机械的发展兴趣,在课堂教学中,学生更能够集中注意力学习相关专业知识。在期末考核过程中发现,发现将本文讨论的思政元素及方法应用的班级考核结果均有一定的提升,课程考核不合格率下降3.8个百分点。课下学生咨询学科发展方向以及探讨自身未来发展方向人数也较以往有所增多。切实表明,在思政元素中增加国家发展信心,有助于学生提升专业学习的兴趣。 6总结 《机电一体化系统设计》课程是一门新型的工科学科,将德育元素融入其中是顺势而为。从培养方案的设计之初将德育元素纳入其中,紧紧地围绕着培养方案设计制订教学大纲、编制教材,有规划、有步骤的把思政元素融于课程体系。在做好基础知识讲授的同时,把社会主义核心价值观融合进课堂中去;在保证实践技能操作满足人才培养需求时,将工匠精神、家国情怀融入到实践课程中。努力提高教师思想道德水平,构建一支有理想信念、有扎实学识的教师队伍,构建全方位的思政教育大格局,实现高素质人才的培养。 作者:刘鑫 李曰阳 宋卫海 成小飞 林小亮 单位:山东农业工程学院机械电子工程学院
职业能力主要包括职业品格、职业技能、职业知识,其中技能是核心,知识是基础,品格是内在因素。职业能力的高低,影响着一个人能否顺利完成某种职业活动。职业能力是从事职业活动必备的条件,是劳动者综合素质的体现,综合素质越高工作能力越高。环境设计专业大学生是设计行业的应用型人才,其培养目标更具有职业定向性。正因为如此,高校要采取有力措施培养学生技术转化与艺术创新能力、群体合作分工能力与吃苦耐劳精神、社会沟通交往与社会服务能力、组织管理能力,唯有如此才能使新时代环境设计专业大学生成为“中国制造2025”的中坚力量。 1环境设计专业大学生职业能力培养的影响因素 环境设计专业大学生职业能力的培养是一个非常复杂的系统工程,受到学校管理因素、思想政治工作因素以及社会企业因素的影响。第一,学校管理因素对环境设计专业大学生职业能力培养具有直接影响。对于高校而言,优质的管理体系是职业能力培养的基本保障。要培养学生良好的职业能力,必须将职业能力培养融入管理理念、管理制度之中,唯有如此才能充分发挥学校资源,运行良好的人才培养模式,培养出一流的具有特色职业设计能力的人才。因此高校必须规范管理、加强领导、充实力量、整顿组织、创新机制、健全体系、提高工作效能,增强对大学生核心职业能力培养过程的控制力。第二,思想政治教育工作对环境设计专业大学生职业能力培养具有重要影响。思想政治工作重在以摆事实、讲道理的方式教育学生勤学苦练提高技艺水准,对于环境设计专业大学生职业能力培养具有潜移默化的作用,能使环境设计专业大学生产生提高专业技能、扎根基层一线建功立业的内生动力,从而形成正确的职业认知,成长为“中国制造2025”所需的专业技能人才。第三,企业因素是影响环境设计专业大学生职业能力培养的关键因素。就业乃民生之本,从高校来讲,开展实践教学,以就业为导向培养人才,无论是培养计划还是课程设置,都要以企业的实际需求为出发点和落脚点。因此,环境设计专业大学生职业能力的形成需要学校和企业把教学与生产、研发工作结合起来,在人才培养过程中共同发力,唯有如此才能实现互动双赢、优势互补、利益共享,实现办学效益与经济效益的最大化。由此可见,加强环境设计专业大学生职业能力培养,必须高度重视管理、思想政治工作和与企事业单位对接等重要因素,唯有如此才能使他们尽快成长成才。 2环境设计专业大学生职业能力培养面临的问题 近年来,高校立足于产学研深度合作,积极优化学生职业能力培养策略,使学生的职业能力得到了大幅提升。但是由于历史和现实诸多因素的限制,环境设计专业大学生职业能力培养依然面临着较为突出的问题,是高校推进“双高”建设过程中必须认真对待的问题。 2.1对职业能力教育重视不够 高校长期以来以就业为主导,这本是正确的,但由于历史和现实多方面因素的限制,使得高校舍本逐末,将办学的主要精力放在了顶岗实习和就业安置方面,从数据上看确实完成了任务,但学生就业后是否有足够的职业能力胜任工作、能否有好的职业前景等方面关注不够,忽视学生职业能力不仅耽误其个人的生存和发展,也让高校损失了很多本应很优秀的校友,更无法满足国家对人才的需求。因此,关注学生在校期间学到了什么,关心学生是否具备足够的职业能力非常重要。随着产学研合作的深入推进,理论授课的削减和实践创作学时的增加使环境设计专业大学生对本专业将来职业发展认知不明确,对学校开设的关于设计能力、思想政治教育等课程不够重视,盲目地认为拥有独立绘图能力就能在社会上站稳脚跟,因而迫切希望尽快就业,因而对职业能力的培养也没有引起足够重视,认为自己到社会上在跟着拥有多年职业经验的老设计师学习就行,没有把提高职业能力作为自身的内在本质要求。而应届生则没有准确定位自己,整日吃、喝、玩、乐,放松了对专业知识的学习和提高,导致环境设计专业大学生在校学习期间的职业能力提升较为有限。 2.2课程教育主渠道不突出 课程教育主渠道不突出是环境设计专业大学生职业能力培养过程中面临的较为突出的问题,主要表现为高校没有充分发挥现代学徒制在职业能力培养过程中的作用,过分突出职业能力培养中突出专业知识、专业理论的传授,忽视了专业技能和专业素质的培养,特别是一些高校的理论课程的比重明显大于实践课程,片面追求课程的大而全和知识体系的完整,对实践技能的培养重视不够,专业实践性教学内容不突出,学生在顶岗实习之前独立设计、自己摸索、创新来解决问题的机会较为有限,对实践技能的指导与传授不够,导致学生设计技能熟练度低,对工作问题的解决效率低下,难以做出正确的设计理念的创新,不能很好地适应工作岗位,不能满足“中国制造2025”对劳动力素质的要求。不仅如此,一些高校在环境设计专业人才培养中片面强调专业课程的传授,忽视了对学生思想政治教育的引领,如果这一问题不能得到解决,那么提升环境设计专业大学生职业能力也就成为了一句空话。 2.3职业能力培养方式滞后 职业能力培养方式滞后是环境设计专业大学生职业能力培养过程中面临的主要问题,主要体现为在职业能力培养过程中把培养重点简单化、校企合作渠道不通畅———校企合作的内容仅限于学生的实训环节的共同教学,仅限于学生到公司实习,企业委派实践能力丰富的设计师到学校授课。关于学生的培养方案,专业设置,学生评估及职业能力测定等深层次的问题没有涉及,使顶岗实习流于形式,没有充分发挥现代学徒制的职业能力培养引领作用,没有达到校企合作共同培养和锻炼学生设计能力的目的。由此可见,高校要提高学生职业能力培养的水平,必须从办学发展的高度重视职业能力培养,在职业能力培养的协调性和培养方式上下功夫,唯有如此才能培养出适应“中国制造2025”的专业技能人才。 3环境设计专业大学生职业能力培养的策略 高校要从产学研深度合作的实际出发,立足自身的办学特点高度重视学生的职业能力培养工作,使之专业技能得到真正提升,成长为社会主义现代化建设的有用之才。 3.1高度重视职业能力培养 优化环境设计专业大学生职业能力培养,第一要义是高度重视职业能力塑造。环境设计专业大学生是家装行业的主力,也是“中国制造2025”的中坚力量。作为中国特色社会主义新时代的应用型设计人才,其职业能力如何不仅关系到其能否顺利就业,而且关系到未来家装行业设计队伍的质量。正因为如此,高校必须从办学发展全局高度重视学生的职业能力培养,将职业能力培养作为教学工作和就业指导工作的主要内容,积极探索职业能力培养的有效方法,将职业能力培养纳入学生在校学习的全过程,发挥专业教师、行业专家、辅导员、就业管理部门在职业能力培养过程中的合力,着力提升环境设计专业大学生的生产技能,达到提升环境设计专业大学生专业技能、促进环境设计专业大学生顺利就业的目的,使之成长为中国特色社会主义新时代经济发展过程中用得上、留得住的专业技能型人才。因而要着力培养学生的设计能力,在设计方法、制图能力的传授上狠下功夫,使之尽快实现独立设计和独立提案,继而尽快投身于设计实践。 3.2发挥课程教育的主渠道作用 优化环境设计专业大学生职业能力教育,关键要发挥课程教育的主渠道作用,在课堂教学中向学生传授技能,引导学生应用设计技能,使之转化为学生的职业能力。高校要根据专业的培养目标,从学情实际出发构建合理的专业课程体系,使之侧重于学生设计素养的形成和设计基本功的训练。不仅如此,高校要以思想政治理论课为载体,通过优化教学内容,激发学生提升职业能力的内生动力。在实践中,思想政治理论课教师要从学情实际出发,找寻《思想道德与法治》教学内容与职业能力提升的契合点,选取第五章第三节《遵守公民道德准则》中关于“职业道德”的教学内容结合新时代大国工匠和长白山技能名师学习成才的事迹开展案例教学,帮助学生树立成长成才的信心,将教学内容转化为学生勤学苦练的动力。不仅如此,高校要采取多种途径和方法,加大经费投入的力度,改造、补充、完善校内原有的实验实训基地,给学生提供真实的实践客体和适时的实践技能指导,使之对主要技能达到独立操作和熟练的程度。实践中,专业课教师要从学生的学习基础和接受能力出发,改变原有坐而论道式的授课方式,通过学做结合的方式使教材内容具体化为生产实践。教师在讲解《展示设计》一门课程时要根据不同类型生源采取不同的教学方法:对于设计理念突出并有很好的绘图能力的学生来说,引导学生参加“卡戳杯”吉林省会展创新创业竞赛。以竞赛的体系和要求指导学生们对展示设计这门课程的学习和空间的设计,以赛促学的方式来引导同学们成长长才,使环境设计专业大学生在学习之后形成正确的自我认知,更为准确地认识自身职业能力的特点,克服妄自菲薄和自以为是的缺点,进而正确地进行职业选择,促进学生今后的职业生涯健康发展。 3.3注重校企合作 优化新时代环境设计专业大学生职业能力教育,关键是以发挥工学结合的优势,与企业加强职业能力培养教育方面的合作,共同培养市场(企业)需要的人才,使高校的办学特色更加鲜明。第一,高校要整合学校和企业的资源,在实践中与实习实训单位深化产学交流,明确二者之间的分工,共同制定与实施人才培养目标、教学计划的管理方案,由学校负责理论教学和考核,企业负责实习工作和考核,以达到理论知识与实践动手能力的有力结合。企业可以把企业研发、企业人才储备计划和学生职业能力培养联系起来,提高企业培养的针对性。在实习中选拔那些在实习中表现良好的学生,并和这些学生达成工作意向,实现企业招聘和学生就业的无缝衔接,这样既能培养学生的职业能力和高校人才培养的实践探索,还能为企业节省培养、培训新员工的成本。第二,学校和企业要共同实施专业课与实践课教学。学院重视专兼结合师资队伍建设,聘请企业一线技术人员来校实施专业课和实践课教学,并参与对学生职业能力的考核。学校要建立了访问工程师制度,选派教师到企业培训,提升了他们实践教学能力和科技开发能力。在实施专业课与实践课教学中,校企双方要共同编写校本教材,体现了合作劳动的成果。此外,校企双方要共同为毕业生就业提供服务。学院与合作企业及用人单位密切联系,共同做好毕业生就业工作,共同进行毕业生质量跟踪调查,根据企业对毕业生的评价和毕业生本人及家长的意见反馈,改进学校的教学和管理工作。第三,言传身教在专业技能人才的培养过程中是不可或缺的,通过行业导师的言传身教提升学生的设计技能。高校要充分发挥现代学徒制的引领作用,针对不同学生的不同特点,因材施教,为他们配备德才兼具的行业导师手把手教授学生生产本领。增加顶岗实习的学时、学分比重,并增加区间考核,使学生认识到成绩都是奋斗出来的,让学生在专业实践中领悟什么是知行合一,明白自己要成为什么样的人,并为自己的目标而奋斗,同时了解“中国制造2025”的政策,清楚自己如何与国家结合,实现自己的职业理想、人生理想。2022年春季学期开学伊始,长春大学旅游学院在深化现代学徒制人才培养模式改革过程中要求学生认真跟随企业导师学习设计技能,在学习实践过程中认真总结企业导师的设计工作经验,并将之纳入专业综合实习的考察范围,使学生进一步明确了“跟企业导师学习什么、怎样跟企业导师学习”的方法,促进了环境设计专业大学生职业能力的形成。环境设计专业大学生是未来设计队伍的主力军,其职业能力的好坏关系到“中国制造2025”目标能否如期实现。面对着东北老工业基地产业结构深度调整的全新使命,高校要高度重视学生职业能力的培养和提升,使之顺利成长成才,进而在生产一线建功立业,助力社会主义现代化目标如期实现。因此,高校必须积极探索职业能力培养的策略,使之在未来的职业生涯中走得更稳、更长。 参考文献 [1]舒文.职业能力培养学校创立与运营研究[M].成都:西南交通大学出版社,2017:2. [2]孙斐,葛益娟.导游实务[M].大连:东北财经大学出版社,2018:67. [3]于冬波,杜中彬.吉林省高校环境设计专业产学研协同育人升级路径研究———以新业态发展为视角[J].现代商贸工业,2023,44(04):24-26. [4]李平.基于TRIZ理论的环境设计课程教学与创新教育融合研究[J].现代商贸工业,2021,42(29):126-127. 作者:郭维维 单位:长春大学旅游学院
机器人由硬件与软件组成,硬件由机器人本体的硬件结构组成,软件则是通过计算机开发的机器人的控制系统,软件中集成了机器人的运动控制算法、传感器反馈数据处理算法等。由于在工业生产制造过程中,机器人应用在搬运、码垛、喷涂、焊接等领域时,机器人的运动控制较为固化,大部分是通过示教模式,使机器人按照预定的运动轨迹运动,重复相同的动作,因此,在机器人的实际控制中较为简单,但对于高精度的运动控制中,必须结合相关的传感器使机器人的控制形成闭环控制系统,精确控制机器人的运动轨迹,保证最终的运动精度。 1工业领域对机器人的应用要求 1.1机械零件制造精度 工业机器人属于中小型的精密加工制造设备,相对于大型机械制造设备而言,其设计精度要求较高,对机器人中各个零件精度要求较高,由于机器人在工业领域中的应用较为精密,因此为了保证最终的运动精度,在机器人各个机械部件的制造加工过程中对其精度有较高的要求,否则无法满足机器人运动精度的要求。在工业机器人的核心零部件(电机、机械臂)的加工过程中由于零件的精度没有达到设计要求,在机器人长期运动工作过程中,影响机器人的运动精度定位,由此导致机器人末端运动位置与要求位置出现较大的偏差,严重影响机器人的正常使用。 1.2传动系统精度 工业领域中常用的机器人有两种,一种是六轴旋转机器人,即机器人的六个轴的运动都是旋转运动;一种是直线运动机器人,即机器人的各轴的运动均是直线运动,此类机器人通常用于上下料设备中。机器人运动必然涉及到动力的传递,从机器人各轴的驱动电机传送至末端位置的过程中,各个传动件的精度都会影响机器人末端的运动精度。由于工业机器人对运动精度要求较高,目前国内的技术无法制造高精度减速器,国内现有的机器人的减速器大多采用日本生产的RV减速器和行星齿轮减速器。此外,由于工业机器人大多属于串联机器人,每个传动环节的传动精度都会影响机器人末端的运动位置,且前端的运动误差会随着传动链的推移不断被放大,导致机器人末端位置控制不精确。 1.3机器人装配精度 工业机器人的装配精度直接影响机器人末端位置的精度,由于工业机器人设计之初各个零件的装配精度设计不合理,导致在机器人使用过程中传动链各级的运动关系异常,在工业机器人动力传递的过程中丧失了各轴的运动精度和末端执行件的位置精度,无法保证机器人达到要求的位置精度,影响了生产加工的质量。 1.4机器人精度保持性 机器人末端负载能力工业机器人在使用初始阶段时的定位精度较高,但随着使用时间的增加,机器人精度下降,通常是由于机器人各个零部件的磨损导致的,也与机器人的精度保持性有关。由于机器人通常只做重复运动,重复定位精度较高,但由于末端负载以及各个零部件的磨损,导致机器人定位精度和重复定位精度较差,各级误差随着传动链从电机到末端执行件执行件不断被放大,导致工业机器人末端执行位置与理想位置存在较大的差异,影响机器人的使用。 2机电一体化技术的应用 2.1各轴电机运动位置检测 在机器人各轴的电机与气缸安装之初,电机与气缸的运动精度都经过严格的检测与校准,例如电机一般都是采用伺服电机,且各个电机上安装编码器用于检测电机旋转的角度,通过编码器的反馈数据接入电机的伺服驱动器中控制电机旋转的角度,使电机的实际旋转角度与目标角度一致,保证电机端动力源的运动精度。同样,做直线运动的气缸机械臂的伸出与退回的距离经过限位挡块的校正同样可以保证各个气缸运动量的精确性,由此保证机器人末端位置的运动精度。 2.2机器人核心部件检测 机器人的核心部件是各轴的关节臂的减速器,在机器人各轴的减速器位置处安装振动传感器,检测减速器位置处的振动情况,由此判断机器人运动的平稳性,若减速器位置处真的传感器的振动频率过快、振幅较大则表明减速器运行存在异常应针对减速器位置进行检查和维护确保各个减速器的正常工作,以免由于减速器出的振动影响机器人末端位置的运动精度和平稳性。 2.3机器人运动轨迹规划 机器人的运动轨迹通常是根据实际的生产需求规划的,机器人的运动轨迹规划通常在以工控机为上位机的计算机上进行的,将各个目标位置处末端目标的位置和方向输入工控机中,根据机器人运动学的逆解,将工业机器人各个轴的运动量求解出来,并通过驱动器下发至各个轴的驱动电机,是机器人各轴同时运动,保证机器人的末端位置和方向达到目标的运动位置和方向,实现机器人对生产加工的要求。 2.4机器人工作环境管理 工业机器人属于高精密的加工设备,机器人对其周围环境的温度、湿度等都有极高的要求。在工业机器人的维护和管理工作中,需根据机器人的性能控制设备周围的环境,根据机器人的运行情况和生产加工的要求,将工业机器人安装在温度适中、空气湿度适中的位置,尽量避免工业机器人由于周围环境导致的末端控制精度降低。 3结论 通过上述的分析,本文针对机电一体化技术在工业机器人控制领域中的应用进行了分析与研究,分析了机器人末端位置存在误差的原因,并提出相应检测和矫正措施,有利于生产人员在机器人使用过程中通过计算机技术和传感器技术精确控制机器人末端的位置精度,避免影响机器人的正常使用。
煤矿机械维修现状与发展趋势:煤矿综采机械的维修及发展趋势 摘要 随着国内科技水平的逐步提高,通过全面分析当前煤矿综采设备机械维修状况,有针对性的采用一定的维修手段,显著的提升综采机械设备的维修水平,保证煤矿安全,最大限度的降低经济损失,为今后煤矿综采机械设备维修的进一步发展创造更为优越的条件。 关键词 综采机械;维修;应对策略;发展前景 基于井下作业运用的煤矿机械设备情况,其生产环境相对而言较恶劣。因此,当综采机械设备发生故障时,工作面空间狭窄,部分机械设备零件的更换与维修很难在井下操作,增加了机械维修的难易程度,从而使煤矿企业的生产受到较为严重的影响。对此,周全考虑最短维修时间的同时,维修资源怎样使用最少、便捷,且快速的、顺利的发挥和恢复煤矿综采设备的原有机械功效,直接关系到煤矿效益的好坏。 1 综采机械设备维修的分类 目前,国内煤矿综采机械设备维修的过程主要有3种方式:一种是事后故障维修;主要是指煤矿综采机械设备发生故障后,被动的造成强制性停机维修,其停机带来的损失相对较为严重,维修过程的时间较长,而准备时间占整个维修过程的2/3,包括井上各种工具、损坏零件的准备、井下事故地点环境清理、检修条件的准备等等。这种由于随意性事故发生的应急维修即保证不了检修质量,同时也给综采机械设备安全运转埋下事故隐患。第二种是预防性维修;它是根据设备的运转状况制定的有计划的预防性检修保养,这就是我们常说的“班检修”和大、中、小修,这种检修方式主要是井下检修班进行日常维护性检修,可以有效地保证设备的正常运行。第三种是预知性维修;它是检测技术基础上发展起来的一种维修技术。即设备运转中的零部件通过连续试验检测来决定维修的时间和任务,避免造成事故。这种方法既能充分发挥零部件的使用寿命,不至于超前更换,又能延长安全运转时间。 2 综采机械维修的现状 长期以来,煤矿综采维修基本采用事后维修和预防性维修。事后维修:由于事先无计划,从维修的准备、故障的找寻到检修完毕,需要较长时间,由此带来的经济损失太大。预防性维修是在事后维修的基础上进行弥补完善,虽然避免了因零件寿命超期而带来的失效问题,但也会因维修次数多而降低了设备的使用率,维修成本增加。 现以煤矿刮板式运输机730/320减速器为例,谈谈预防性维修: 1)井下日常维护内容(由井下工作面操作人员和维护人员共同完成):(1)调整和更换填料:检查轴承,增加和更换润滑油,检查轴串量,检查螺栓松紧,密封件的密封状况,清理周围浮煤及杂物等;(2)凭直觉、经验或设备状态监测手段,掌握设备运行状态,做好原始记录。例如:振动、噪声、温度、电机电流等进行监测。 2)井上地面维修(井下检修条件有限,所以小修、大修需运到地面进行):(1)小修内容:更换密封件,易损坏轴承及齿轮,其它表面配件;(2)大修内容:解体减速器,更换大部分零件,装配后达到维修质量标准。 通过上述例子,我们可以剖析煤矿现行的设备维修现状,存有两个突出问题:一是设备的检修分为大、中、小三类,检修次数多,密度大,根据煤矿生产特点、检修条件等因素,实际工作中,难于区分和安排,许多设备的检修流于形式,执行情况不好。二是设备的检修周期与设备系统的可靠性不协调,往往引起设备的过度修理或修理不足,造成了劳动力和资金的浪费,以及事后维修的波动局面。 3 煤矿综采机械维修的应对策略 3.1故障维修的一般应对策略 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式。对待个别重要的、连续地不间断运转的、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测.配以备用系统和保护系统,以预防操作失误、检查疏忽和意外事件造成的故障停机。而寿命型故障维修一般是可预测的,主要根据维修和故障停机的损失,及安全性的要求选择维修以下方式:1)复杂更换件和不宣拆卸检查的精密件,可采用预测维修。对维修费很高的复杂更换件,有时也可采用故障维修,使零件得到充分利;2)简单可更换的一般耐用件,可采用定期维修;3)简单可换的易损件,可在检查基础上进行更换;4)故障率高的复杂更换件,可采用改善维修,或采用组件更换;5)永久性部件如机壳等,可在检查基础上,进行针对性维修;6)不影响生产和安全的简单换件,可采用事后修理。 3.2提高煤矿综采机械设计的现代化水平 设计是所有综采机械设备中必不可少的要素,煤矿综采机械也不排外。考虑到煤矿井下的作业环境及恶劣条件,说以国内煤矿综采机械的设计总方向应朝着高强度、大功率、组合式结构发展。同时,要把最新的科研成果真正融入到煤矿机械设备中。对此,全方位认识煤矿综采机械的设计理念,最大限度的普及与应用现代化设计方式,灌输最新科研成果。 3.3培养专业性技能维修人员,逐步推行煤矿综采设备的状态监测维修 目前煤矿企业的工程技术人员,多数对设备诊断技术了解极少,应采取进校、函授、培训班、学术交流会、现场会等各种形式,首先对这些员工进行技术更新或培训,再通过培训班设置设备诊断课程,培养设备诊断专业技术人员,利用职工培训、操作表演、技术比武等各种形式,培训现场设备维修及操作人员,是推行设备状态监测维修的群众基础。其次是煤矿机械企业需定期或不定期对相关维修人员进行专业性技能培训、考核,适当的予以一定的奖惩,同时,结合每位维修人员的具体情况,有针对性的发挥自身的技能,并加强机械设备维修任务的监督力度,将维修管理工作真正落实到位。再次是针对井下维修作业情况,需周全考虑井下环境因素,尽可能缩短维修操作时间,确保维修人员的人身安全。 4 煤矿综采机械维修的发展前景 4.1监测、诊断故障的技术发展 随着国内飞速发展的科学技术,特别是微电子、信息技术的迅猛发展。煤矿综采机械设备维修已广泛应用了光电、机电一体化技术,并提高了监测、诊断机械故障技术。早在60年代末发达国家开始设备诊断技术的研究,各个国家的模式不同,但基本点都是提高设备状态的预知性。对设备进行预防性修理,减少设备寿命周期费用。此外,基于最新的维修原则,转变了传统机械维修理念,事后故障维修及预测性维修的适用范围,均有了一定成效。最近几年,紧跟机械监测、诊断故障技术的发展与应用潮流,在线机电一体化及全自动化监测、诊断等相应设备将配备于煤矿机械企业中,进而运用最新的维修原则、思想引领煤矿机械设备的维修与管理,增强维修水平。 4.2构建智能性网络维修服务体系 智能性网络维修服务体系的构建是未来煤矿机械维修企业的重点发展方向。基于合理结合网络科技的运用前提下,突破国家、地区及时空上的约束性屏障,有效的协调煤矿机械企业相关的科研、生产、维修以及使用部门,充分发挥各个部门的职责和功能,进而更好的落实快捷性、优质化以及全方位的维修服务。在实际工作中,科研、设计、制造、使用单位,协调配合形成一个统一的运行机制,设计单位为制造单位提供研究成果和信息,制造单位为使用单位进行设备状态监测维修提供方便,使用单位向科研、设计、制造单位反馈生产实践信息,不断改进完善。 4.3提高维修工艺的创新性 煤矿机械中原有故障,主要应用传统的恢复性修理,通过故障维修后,其再次使用性与原有性能相对较为接近,但并未融入全新的创新技术或进步性元素。相应的,创新性的维修工艺尤其自身的不同优势,通过应用最新的设备配置、最新的机械材料及全新的科学技术,进行机械维修,对比原有旧设备,处理后的设备性能更高,更强。 5结论 本文通过全面分析了当前煤矿机械维修具体情况,有针对性的采用了一定的维修手段,显著的提升了机械设备的维修水平,保证煤矿安全,最大限度的降低了经济损失,提高了煤矿机械设备的使用率。 煤矿机械维修现状与发展趋势:浅析我国煤矿采掘机械化现状及发展趋势 摘要:伴随着煤炭行业的不断发展,煤矿设备也需要不断的更新和发展。本次论文研究主要是针对我国煤矿机械的发展问题进行了研究分析,然后对怎样提高煤矿机械的发展做出了理论指导,最后对煤矿机械未来的发展方向做出了阐述。 关键词:煤矿机械;高新技术;研制应用;发展趋势 1.前言 煤炭是一种非常重要的能源,煤炭的开采历史较为悠久,在经济不断发展和科学技术不断提高的现在,煤矿机械也在不断的更新。煤炭开采行业逐渐变成工业操作的发展模式,大部分煤炭企业的生产能力也有很大的提高。与此同时,煤炭企业也更加关注开采工作中的机械化水平,但是在煤炭开采机械化进程中依然会出现一些问题,这需要有针对性的做出处理。 2.我国煤矿机械的发展现状 2.1.我国煤矿机械行业的发展现状 伴随改革开放的不断深入,我国各行各业的发展也开始走向国家化。我国煤炭行业的机械也在不断提升,从最开始的简单模仿到现在的自主研究不断创新,彻底改变了我国煤矿机械在市场上的竞争力,走向了煤矿机械自主研发创新的路。煤矿机械的发展和科学技术有着密切的关系。伴随经济的快速发展,对煤炭的需求也在增加,上世纪末我国主要的煤炭开采在晋陕蒙宁地区,这些地区所开采出来的煤炭量占我国煤炭总量的一半,这些地区的煤炭开采比较适合大规模的煤矿设备,因为对煤炭资源需求量的增加,所以要不段的加大开发规模,因此对煤矿设备的需求也有所提升,这影响和带动了我国煤矿机械的发展。我国目前的煤矿开采设备已经在性能和使用上满足了生产要求,这也代表煤矿机械要不断的发展和更新,争取生产出安全、可靠的智能化一体化的设备,不断的缩短我国煤矿设备和其他国家的差距,以此来满足煤炭资源开发的需求。 2.2.我国煤矿机械行业目前发展面临的问题 2.2.1.煤矿机械的自主研发能力仍然不够强 我国是煤炭生产的大国之一,我国的煤炭使用量也是巨大的。所以煤矿机械要不断的进行创新跟上发展的脚步,给煤炭资源的开发提供一定的保障。我国的煤矿机械虽然有了较大的发展,但是还是缺乏一定的竞争力,还有很多核心技术需要从国外引进。我国自主知识产权和核心技术的产品还不是很多,我国在国外引进的一些核心技术只是停留在模仿的阶段,并没有对引进的技术进行研究和分析,并使用到开发应用上,因此就无法形成好的自主研发不断创新的氛围。我国的制造产业在世界发展水平上来讲相对落后,因此还有很大的提升空间,我国如果可以提高制造工艺就会大大带动煤矿机械的发展。 2.2.2.我国煤矿机械设施的主要性能指标仍旧比较落后 通过和发达国家进行煤矿机械制造业的理论研究进行比较,我国煤矿机械业也只能是不断的模仿,对外观进行仿制,对理论基础并不重视,因此导致我国煤矿机械的基础不牢固,所以我国的煤矿机械的使用寿命和安全指数都较低,因此难以满足企业的使用需求。 3.我国煤矿机械的发展趋势 3.1.我国煤矿机械朝着煤矿机电一体化 现在,我国传统的机械设备已经不能满足煤炭的开采工作,机电一体化的煤炭设备在煤炭开采中扮演着越来越重要的角色,煤矿机械一体化的到来可以有效的提高煤炭开采的效率,让煤炭的开采运输逐渐走向一体化,保障煤炭资源开发的一体化可以有效的提高效率,保障生产的安全性。提高煤炭产量是我国经济发展的需求,所以要尽快实现煤矿机械的现代化,因此我们要不断加强煤矿机械的创新,让其不断的走向现代化、智能化是现在市场的需求。所以,煤炭设备的发展问题将会影响到整个煤炭行业的发展。机械设备的灵活性指的是机械设备有较强的适应性,一台设备可以适应不同的地质和工作环境。提高机械设备的灵活性可以开采环境较差的煤炭资源,因此可以提高煤炭行业的生产力。 3.2.我国煤矿机械呈现智能化 煤矿机械的发展正在逐渐的从传统的制造技术向先进技术进行发展,争取不断的走向智能化的操作系统,让它自身具有的优势可以在整个行业中不断的发展。因此使用到更广的领域中,把智能化的生产技术使用在煤矿机械的生产中也会有很好的发展前景,把煤矿机械的操作系统变得更精确更智能,不但可以有效提高煤炭开采的产量,还要保证一定的安全和可靠性。综合化指的是机械设备功能的一体性,也就是让一台设备具有多种功能。让机械设备变得综合化,可以有效的节约人力资源,提高设备的使用率。现在时期,社会的快速发展,每个行业都在逐渐的走向智能和现代化。煤炭机械行业也要紧跟时展。 3.3.我国煤矿机械主动预防性维护技术 煤矿机械的安全运行是保证煤矿产业正常发展的前提,对煤矿机械设备进行维护和检修是一件很重要的工作。我国进行煤炭机械方面的维护工作大多是在出现一定问题之后进行检修工作,也正是这种检修方式的存在出现了很大的弊端。为了克服这种弊端,现在的检修工作已经在超前进行,这种超前预防的检修方法可以有效的避免设备使用过程中出现的一系列问题,同时也可以延长煤矿机械设备的整体使用寿命。 3.4.我国煤矿机械功能综合化及设备现代化发展趋势 机械操作逐渐向着自动智能的趋势转变,煤炭行业如果想在市场和资源竞争中取得良好的发展前景,就要逐渐的适应这种发展趋势,煤炭行业的发展要在现在的基础之上学习和引进先进的生产技术,实现智能化的操作模式,这种生产模式的变更可以有效的提高生产效率,还可以减少企业人员数量,提高劳动生产率。此外,推广使用我国自主研发的设备可以节约成本,同时也可以摆脱国外技术的制约。 4.总结 近年来,由于我国煤炭行业的不断扩大,很多规模较大的煤炭企业的煤矿机械设备都被外国垄断,我国煤炭机械行业的发展相对落后,煤炭机械设备水平比较低,已经不能满足我国煤炭行业的需求,只有尽快改善这种局面,才能提高我国煤矿机械设备在国际领域的竞争力。 煤矿机械维修现状与发展趋势:谈煤矿机械发展趋势及非煤制造企业的对策 【摘要】随着市场经济体制推进,各种机械也在不断发展。对于煤矿机械而言,其发展必须和现代科学技术发展息息相关,只有从发展趋势中探究发展方向,不断增强机械产品科技含量,调动相关技术人员积极性,才能推动非煤制造企业快速突破瓶颈实现创新发展。本文是笔者依据多年经验,阐述了煤矿机械的发展趋势和非煤制造企业发展现状,有针对性提出应对策略。 【关键词】非煤制造企业;煤矿机械;发展趋势 1、前言 煤矿机械发展趋势和科学技术相关系,比如涉及到材料科学、信息科学及管理科学等多个学科。但是煤矿机械所应用环境比较差,而且产品技术较高。从我国煤炭企业发展现状来看,国内产品性能与可靠性还不能够满足大型高效高产企业需求,因此几乎被国外企业所垄断。因此,探究煤矿机械的发展以及非煤制造企业对策具有现实意义。 2、煤矿机械的发展趋势 一直以来提升煤炭产量都是国民经济持续发展所需,因此快速实现现代化煤炭是社会发展需求,而也只有具备现代化与智能化的机械,才能够实现现代化煤炭。所以煤矿机械怎样发展成为了试管煤炭企业兴盛的重点,总体来看,煤矿机械要朝在如下几个方面发展。 1)应用灵活化;煤矿机械发展必须要朝着灵活化发展,也就是机械设备具备较强的适应性,一台设备能够适应各种比较复杂地质条件与矿井条件,一旦煤矿机械实现了灵活化,就能够将条件较差的煤炭中挖掘出极大潜力,进而有效提升整个煤矿企业生产能力。 2)功能综合化;煤矿机械要朝着功能综合化发展,也就是一台设备就能够具备多种功能。比如煤矿所用电钻不但能够钻洞,还能够具备凿岩机械的功能,单体液体支柱和顶梁功能综合化等。只有实现了煤矿机械功能综合化,才有效节约人力资源,提升设备利用效率,极大发挥着煤矿机械的生产能力。 3)设备国产化;经过十几年发展煤矿机械,我国煤矿机械确实有了较大进展,各种常用设备也基本上走向现代化。但是对于一些大能力、高精度及高技术机械设备依然不能够国产化,严重制约着煤矿机械发展。所以实现设备国产化,是煤矿机械发展的趋势之一。而且煤矿机械在发展中还应该和煤矿生产实况有机结合,设计煤矿机械上要注重人性化及环保节能型,以及可持续使用等各个方面需求,依据实况及时调整煤矿机械发展方向,进而才能够实现各种不同需求。 4)具备现代化与智能化;随着社会科技不断发展,各个行业都在朝着智能化与现代化发展,因此煤炭机械自然也是一样,也会随着时代潮流朝着智能化与现代化方向发展,有效解决煤炭行业发展所遇到的瓶颈问题。 3、非煤制造企业的之对策 3.1 存在的问题 事实上非煤制造企业发展并不是想象中的那么顺利,从其现状中来看还存在各种不足之处,具体有下面几个方面的问题。 1)是技术性比较缺乏,研发的能力不高;在许多非煤制造企业之中,开发高素质产品人才极难引进,而现有技术人才在种种因素影响下根本不能够发挥潜在才能。 2)是管理上还存在许多不足之处,比如企业的战略决策、新产品的研发与营销以及人才资源的管理,产品认证管理以及质量体系等各个方面都还没有形成系统,也不够完善。 3)就是没有真确人士到品牌,自然也就不能够全面发挥品牌的真正作用。 4)对市场需求了解不深入,根本没有有针对性制定出应对市场变化的措施。 因为存在一些不足之处,所以非煤制造企业就必须要解决几个方面的问题,其一就是要避免出现急于求成心理,这种心理大都出现在认识到危机及面临突围时罪依犯下的错。具体表现为一些人制定目标时脱离实际,有病就乱投医,而做出的决策也缺少支撑。其二要寻找有效的合资,从各种实践发现这种做法极难成功;其三固化思维,一些非煤制造人员常常把已经成型的煤炭生产思维模式引入进去,带入到非煤制造中去,这种行为和非煤制造企业进入市场要求不相符;其四在制定战略决策上也脱离实际,缺乏了科学性。 3.2 应对策略 非煤制造企业要想发展,必须要从存在问题基础上探析应对策略,有针对性的进行改进与完善。 1)增强产品技术含量;首先要增强认识产品技术的重要性,对于一个产品而言竞争核心就是技术,一旦脱离了技术产品是绝对的难以生存;其二就是要大力发展技术人员积极性;只有重视了技术人员作用才能够创造出技术创新氛围,进而形成新产品知识产权。其三对考核指标内容进行调整,要把科技人员、研发指标等列入到考核之中。其四要吸收与引进新技术,模仿别人技术时还要吸收与创新,这应该算是非煤制造企业的一条发展捷径。其五要和大企业通力合作,尽可能承包零部件的开发项目,比如和输送机厂家合作,开发出快速自移机尾等;其六要购买一些实用专利技术,因缺少研发能力最还是购买一些专利技术,这样就能够极短时间内增强产品技术含量。 2)分工合作发展;要和其他企业形成战略技术联盟,形成产业集群,将企业的分工更细,共同分享信息、人才、技术以及政策等各种资源,进而形成一定规模的经济,增强企业在市场中竞争能力。 3)科学定位;对于非制造企业而言一个关键问题就是要找准增自己位置,拓展市场空间。要依据市场区域或者层次差异,找出品牌市场中非重点层次或者非重点区域,用来确定非煤制造企业发展机会,同时还要给产品、价格以及服务定位,这样才能够以绝对优势抢占市场,才能够在市场竞争中立于不败之地。 4、结束语 总之,要通过煤矿机械的发展趋势清楚意识到今后路子,这样才不至于出现迷乱现象。而非制造企业目前还存在各种困境之中,必须要采用多种方式与渠道,制定出合理的应对对策,才能够实现突破创新发展。 煤矿机械维修现状与发展趋势:浅谈我国煤矿机械设备的现状与发展趋势 【摘 要】 煤炭在我国能源结构中占据重要地位,煤矿机械对于煤炭资源的产量起到至关重要的作用。我国煤矿机械使用现状存在很多问题,发展面临众多挑战。面对现状和挑战,我国煤炭机械发展呈现向机电一体化,智能化等发展趋势。 【关键词】 煤矿机械 现状 机电一体化 智能化 在我国的能源结构中,煤炭资源仍占据相当重要的地位,在整个能源结构中约占60%,而且在一个相当长的时间内,煤炭资源将仍是我国能源消费的主要部分。2007年,我国煤炭产量为25.23亿吨,尽管产量位居世界第一,但仍然出现煤炭产量相对紧张的趋势,呈供小于需的现象,从而制约了我国国民经济的发展。现以我国煤炭矿山机械设备为分析研究对象,分析煤矿机械设备使用、研发中存在的问题;根据煤矿机械设备使用、研发现阶段存在的问题,指出煤矿机械设备的发展与展望。 1 我国煤矿机械的现状 经过几十年的发展,我国煤炭工业取得了长足的进步,且煤矿机械的制造、使用也取得了较大的成绩。随着经济的发展和对煤炭资源的需求的增加,我国的煤矿机械逐渐暴露出很多不尽如人意的问题。 1.1 设备体积过大、笨重 体积大、重量大是煤矿机械设备最大的特点。以单体液压支柱为例,每根重量在60~80Kg,体质稍差的工人单独根本无法处理;而液压支架、采煤机等大型设备更是在数吨以上。设备过于笨重,不但导致运转不灵活,而且使设备的搬迁受到限制,从而限制生产能力的发挥。此外,煤矿机械还存在着能耗大、使用寿命短、国产化低等诸多问题。 1.2 适应性差 在我国矿山中,部分矿井实现了机械化采煤,但部分矿井仍采用放炮落煤,这不仅不利于煤炭块度的保持且容易导致瓦斯、顶板事故的发生,对井下工人的生命安全也造成严重危害。纠其原因是因为煤矿机械对地质条件的适应性很差,地质条件稍有变化,现有机械化设备就无法展开使用,从而造成煤矿机械化水平的落后,制约煤矿生产能力的提高。 1.3 智能化低 当今世界是一个智能化的世界,各个行业的现代化、智能化都在不断提高。但是,我国煤炭行业的现代化水平明显滞后于时代的发展,特别是煤矿机械更是可怜,大部分机械设备仍是机械动力或机械控制,仅有少数小型设备实现了数字化和智能化,这必定成为制约我国煤矿生产能力提高的瓶颈。 1.4 生产能力受束缚 目前,我国煤炭产量已经达到了25.23亿吨,但与满足国民经济发展需要的煤炭资源还有很大差距,而其中部分煤炭资源是矿井超产增加的产量;如按正常煤矿机械生产能力定产生产,则年煤炭产量将远远小于这一值。同时,在我国煤矿生产现场,单工作面产量500万吨/年的矿井仍为数不多,这也多受煤矿机械设备生产能力的束缚所致。 2 煤矿机械目前发展面临的问题分析 2.1 煤矿机械的自主研发能力仍然不够强 我国是世界上生产煤炭资源的大国之一,但是我国也是煤炭资源消耗大国。因此煤矿机械的研发制造也应该随之发展,为煤炭资源的有效开发利用提供强有力的后盾保障。但是我国煤矿机械制造规模虽然得以有效的扩大,但是竞争能力却比较薄弱,仍旧有很多的核心技术依靠于国外的先进技术。我国具备自主知识产权和核心技术的产品仍旧很少,并且对引进的核心技术仍旧停留在基础的模仿层面。没有对引进的先进技术进行研究分析和研发应用,这就难以形成自主研发的良好氛围。并且我国的制造工艺技术相对于发达国家来讲相对落后,具备很大的发展空间,如果制造工艺技术能够有效的得以提高就会大幅度提升煤矿机械的发展能力。 2.2 我国煤矿机械设施的主要性能指标仍旧比较落后 相较于发达国家对煤矿机械制造企业对基础元件的理论研究,我国则只是追逐实际的应用技术对基础的理论研究反而不重视,这就导致了在引进的核心技术应用上,我国煤矿机械也只是简单的仿制外观对其相应的理论基础都视而不见,这就造成我国煤矿机械某些基础原件可靠性不高,使我国的煤矿机械设备在安全可靠性和使用寿命上都存在极大的隐患并且难以满足大型煤矿的生产效率的要求。 2.3 对煤炭机械企业的挑战 进入21世纪,我国煤炭工业快速发展。煤炭工业是我国重要的基础产业,我国的煤炭产量已是世界第一位,是煤炭生产大国,现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中型煤矿大量使用。据悉我国煤炭行业将对工业结构进行调整,大力整合、改造现有煤矿、关闭小煤矿、淘汰落后的生产能力,加快大型煤炭基地和现代化大型煤矿的建设,这为我国矿山机械企业的发展提供了良好的机遇。 煤炭开采主要工序:井下综采重点设备-井下综掘设备-全自动刨媒设备-矿井提升设备-露天矿井开采成套设备-煤炭洗选加工设备,显示出对矿山机械的需求量很大。另外,随着煤炭工业大力发展和推广洁净煤技术,煤的焦化、液化、气化等二次转化设备也必将得到迅速发展,开发研制大型炼焦设备、大型煤液化容器,大型煤气化炉势在必行。为此,矿山机械企业要抓住目前我国产业结构调整和企业深化改革之机,在国家政策的指导下加快矿山机械企业改组、联合、兼并、破产、重组和股份制改革的步伐,组建以矿山机械制造企业为主体,有煤炭生产企业入股、科研院所参与的大型矿山工程装备集团,形成具有制造和开发能力、工程成套能力、有创新能力的企业实体。把企业建成具有市场竞争能力和抗风险能力的现代化矿山工程企业集团,努力向煤矿提供成套设备,减少用户的风险,为我国煤炭工业的发展做出积极贡献。 3 机械设备的发展趋势 提高煤炭产量,是我国国民经济持续发展的需要;尽快实现煤矿现代化,是社会发展的需要;实现煤矿机械设备现代化、智能化是煤矿工人的热切需要。因此,煤矿机械设备如何发展,成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重。 3.1 使用灵活化 矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强,一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。如能够实现矿山机械设备的灵活化,则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘,从而提高整个煤炭行业的生产能力。 3.2 功能综合化 这里的综合化是指机械设备功能的综合化,即实现一台设备多项功能的综合。如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等。实现机械设备功能综合化,有利于节约人力资源、有利于提高设备的利用效率、有利于煤矿机械设备生产能力的发挥。 3.3 设备的国产化 煤矿机械经过几十年的发展,取得了相当大的成绩,常用设备基本实现了现代化。但是一个高精度、大能力、高技术的设备仍不能实现国产化,从而制约煤矿机械的发展。因此实现矿山设备的全部国产化也将是我国煤矿行业的发展趋势之一。 3.4 煤矿机械朝着煤矿机电一体化的发展趋势 随着煤炭资源重要性的显现,我国在提高煤炭产量的同时也要对煤矿机械设备进行相应的改善。就目前而言,传统的煤矿机械已经难以满足煤炭开采的需要,机电一体化在煤矿机械中的应用越来越显现出了独特的优势,煤矿机械机电一体化的创新能够大幅度的提升原有的煤矿机械操作水平,使煤炭资源的采掘、运输都向机电一体化的方向发展,保证煤炭资源的开发能够更加具有效率并且还能够增强其安全保证。提高煤炭产量,是我国国民经济持续发展的需要;尽快实现煤矿现代化,是社会发展的需要;实现煤矿机械设备现代化、智能化是煤矿工人的热切需要。因此,煤矿机械设备如何发展,成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重。矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强,一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。如能够实现矿山机械设备的灵活化,则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘,从而提高整个煤炭行业的生产能力。 3.5 煤矿机械呈现智能化的发展趋势 煤矿机械制造技术正在不断的由传统制造技术向先进制造技术发展,智能化的操作系统也是一门新兴技术,其自身的优越性使其使用和发展领域在不断的扩大,把智能化应用于煤矿机械也具有无穷的生产力,因此应该注重把这些新型科技有机的组合起来,保证煤矿机械的操作控制系统能够更加精确和智能化,使煤矿机械设备能够运行的更加协调,使其在煤炭资源的开采中得到有效的利用,在提高煤炭资源产量的同时还能大大增强其安全可靠性。这里的综合化是指机械设备功能的综合化,即实现一台设备多项功能的综合。如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等。实现机械设备功能综合化,有利于节约人力资源、有利于提高设备的利用效率、有利于煤矿机械设备生产能力的发挥。现阶段,社会在飞速发展;各行各业都在迅速的实现现代化、智能化。煤炭机械也不例外,也应该紧跟时代潮流,尽快实现。 4 结语 随着计算机和传感器技术的推广应用,新材料、新工艺的不断发展,煤矿机械将向着大型化、智能化的方向发展。高新技术是煤矿机械的发展趋势,技术创新是煤矿机械的生命。面对煤矿现代化、科学化生产的需要,煤矿机械将实现电子化、自动化成为有头脑(计算机控制),有知觉(传感系统),有血液(液压系统),有心脏(驱动装置),有骨骼(传动、支撑机构)的机电液一体化系统。随着科学技术水平的进步和国家对煤矿机械设备研发能力的投入的增大,煤矿机械设备的发展必将走上科学化的发展之路。 煤矿机械维修现状与发展趋势:我国煤矿机械发展现状及发展趋势 摘要: 随着全球经济的快速发展,各行各业对能源的需求也愈加强烈,煤炭资源又是我国能源结构中的重要组成部分。因此,随着煤炭开采的力度加大,煤矿机械行业也随之迎来了新的发展机遇和挑战。本文首先对我国煤矿机械的发展现状进行了阐述,其次对如何提高煤矿机械的发展水平进行了分析,最后针对我国煤矿机械的发展趋势进行了相应阐述。 关键词: 煤矿机械;高新技术;研制应用;发展趋势 0 引言 煤矿机械就是专门作用于煤矿开采的机械行业,我国是一个煤炭生产的大国,每年生产的煤炭数量都在增加,因此煤矿机械的发展状况对我国煤炭业来说具有极大的作用。虽然目前我国的煤矿机械发展水平有很多的不足,大多核心技术还依赖于国外进口,这也造成了我国煤炭企业的生产成本比较高,竞争压力比较大。伴随着高新技术的不断研发,煤矿机械也在不断的进行高新技术的应用革新,对新材料新技术的应用,将会使我国煤矿机械的发展更加大型化并且智能化从而有效的提高煤炭企业的行业竞争力。 1 我国煤矿机械的发展现状进行了阐述 我国是个能源大国,尤其是煤矿能源的储量比较大,但是我国的煤矿机械技术仍旧不是最先进的。因此在当前对煤矿能源需求比较大的情况下,更应该注重煤矿机械的发展,提高煤矿开采的能力,使我国煤炭行业能够更好的发展。就目前而言,我国的煤矿机械起步相对于西方发达国家来说是比较晚的,这主要是因为我国进入工业时代的时期也比较晚,煤矿机械发展的缓慢也导致了我国煤矿开采技术的落后。目前我国煤矿机械的发展现状可以概括为: 1.1 煤矿机械行业的发展现状分析 随着改革开放步伐的不断加深,我国在各个领域都和国际逐渐接轨。我国的煤矿机械也在不断的发展进步,从最初的引进国外先进技术到逐渐对核心技术进行学习消化和分析,终于走到了如今合作生产以及自主研发设计的地步,这种由简单的模仿到如今的自主创新研发的改变造就了我国煤炭经济市场竞争力的上升以及煤矿机械不断的发展创新之路。煤矿机械的发展和新型的科学技术是密不可分的。随着经济的迅速发展,煤炭资源的需求数量也在不断的增加,上世纪末国家决定重点开发晋陕蒙宁地区的煤炭,这些地区的煤炭产量占我国煤炭资源总量的50%左右,并且特别适合大规模的煤矿机械设备开采,随着煤炭资源开发规模的不断加大,对煤矿机械设备的需求也在不断的增加,直接带动了我国煤矿机械化水平的大幅度提升。但是我国煤矿机械在性能和可靠性上已经出现难以满足煤炭开采的生产要求,这就需要煤矿机械应该不断的进行创新性研发以保证煤矿机械朝着一体化、智能化和安全可靠等方面的发展,在缩短我国煤矿机械设备与发达国家之间的距离同时也能够满足我国煤炭资源开发对煤矿机械的需求。 1.2 煤矿机械目前发展面临的问题分析 首先,煤矿机械的自主研发能力仍然不够强。我国是世界上生产煤炭资源的大国之一,但是我国也是煤炭资源消耗大国。因此煤矿机械的研发制造也应该随之发展,为煤炭资源的有效开发利用提供强有力的后盾保障。但是我国煤矿机械制造规模虽然得以有效的扩大,但是竞争能力却比较薄弱,仍旧有很多的核心技术依靠于国外的先进技术。我国具备自主知识产权和核心技术的产品仍旧很少,并且对引进的核心技术仍旧停留在基础的模仿层面。没有对引进的先进技术进行研究分析和研发应用,这就难以形成自主研发的良好氛围。并且我国的制造工艺技术相对于发达国家来讲相对落后,具备很大的发展空间,如果制造工艺技术能够有效的得以提高就会大幅度提升煤矿机械的发展能力。 其次,我国煤矿机械设施的主要性能指标仍旧比较落后。相较于发达国家对煤矿机械制造企业对基础元件的理论研究,我国则只是追逐实际的应用技术对基础的理论研究反而不重视,这就导致了在引进的核心技术应用上,我国煤矿机械也只是简单的仿制外观对其相应的理论基础都视而不见,这就造成我国煤矿机械某些基础原件可靠性不高,使我国的煤矿机械设备在安全可靠性和使用寿命上都存在极大的隐患并且难以满足大型煤矿的生产效率的要求。 2 针对如何提高煤矿机械的发展水平的分析 如图1掘进机所示,增强我国煤矿机械的发展水平能够有效的降低煤炭企业工人的劳动强度,并且能够大幅度提升煤炭企业的生产效率,对增强煤炭企业的市场竞争力有重要影响。有效的提升煤矿机械水平必须做到以下几点: 2.1 加大国家对煤矿机械发展的重视程度 煤矿机械作为大型的重工业设备,它的发展离不开国家的支持,国家应该为煤矿机械的发展营造良好的发展氛围,从各个方面给予有力的扶持政策,把煤矿机械中涉及到的核心技术纳入国家重点攻关项目中。不断的吸收各个学科之间的最新科研成果,增加煤矿机械的高新技术含量,使煤矿机械能够得以有效的发展,尽力缩短与发达国家的差距。 2.2 加强对煤矿机械发展的基础理论研究 在煤矿机械发展的具体实施战略中应该加强社会企业和设计研究院以及学校之间的整体联系,以便于多领域多学科之间有效的为其创新发展进行有效的研究工作。并且应该重视煤矿机械的各项理论基础,对于引自发达国家的先进技术不仅要进行基础的模仿还要对其工作的理论和技术进行相应的深入研究,并根据对煤矿机械的实际需求进行技术的创新,采用最先进的加工制造技术提高煤矿机械各个零部件的加工质量,并且要学习西方发达国家那种设计、制造并行化的模式,以便于缩短煤矿机械设备的研发周期,改变我国目前先进技术主要依赖于进口的被动局面。 2.3 走煤矿机械创新化的路线 随着经济技术的不断发展,我国的煤炭企业在开采技术和管理上也不断的应用新型一体化设施朝着自动化和智能化以及信息化的方向发展。并且在《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》中把煤矿机械设备列为制造业振兴中的重点之一,这就需要我国的煤矿机械也必须在设计中不断的解放思想进行创新,把创新理念应用于对煤矿机械的设计中。尤其是应该把关于材料科学的研究成果中新型的材料应用于煤矿机械的关键部件,这不仅能够加强煤矿机械的可靠性还能够坚强各个部件的重量。因此,尽快的加大对煤矿机械设备自主研发机制的研究,以达到煤矿机械自动化一体化的全面国产化,在降低我国煤炭企业机械设施成本的同时使煤矿机械能够更好的为我国煤炭企业服务。 3 针对我国煤矿机械的发展趋势的阐述 我国煤矿机械行业总体来说仍旧呈现出良好的发展态势,在很多领域都有自己的优势,如果对煤矿机械某些核心技术以及专利技术进行有效研究将会大幅度提升煤矿机械的发展势头。就目前而言我国的煤矿机械发展趋势主要表现为: 3.1 煤矿机械朝着煤矿机电一体化的发展趋势 随着煤炭资源重要性的显现,我国在提高煤炭产量的同时也要对煤矿机械设备进行相应的改善。就目前而言,传统的煤矿机械已经难以满足煤炭开采的需要,机电一体化在煤矿机械中的应用越来越显现出了独特的优势,煤矿机械机电一体化的创新能够大幅度的提升原有的煤矿机械操作水平,使煤炭资源的采掘、运输都向机电一体化的方向发展,保证煤炭资源的开发能够更加具有效率并且还能够增强其安全保证。提高煤炭产量,是我国国民经济持续发展的需要;尽快实现煤矿现代化,是社会发展的需要;实现煤矿机械设备现代化、智能化是煤矿工人的热切需要。因此,煤矿机械设备如何发展,成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重。矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强,一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。如能够实现矿山机械设备的灵活化,则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘,从而提高整个煤炭行业的生产能力。 3.2 煤矿机械呈现智能化的发展趋势 煤矿机械制造技术正在不断的由传统制造技术向先进制造技术发展,智能化的操作系统也是一门新兴技术,其自身的优越性使其使用和发展领域在不断的扩大,把智能化应用于煤矿机械也具有无穷的生产力,因此应该注重把这些新型科技有机的组合起来,保证煤矿机械的操作控制系统能够更加精确和智能化,使煤矿机械设备能够运行的更加协调,使其在煤炭资源的开采中得到有效的利用,在提高煤炭资源产量的同时还能大大增强其安全可靠性。这里的综合化是指机械设备功能的综合化,即实现一台设备多项功能的综合。如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等。实现机械设备功能综合化,有利于节约人力资源、有利于提高设备的利用效率、有利于煤矿机械设备生产能力的发挥。现阶段,社会在飞速发展;各行各业都在迅速的实现现代化、智能化。煤炭机械也不例外,也应该紧跟时代潮流,尽快实现。 3.3 煤矿机械主动预防性维护技术的发展趋势 煤矿机械的安全运行是维护煤矿企业正常生产的基本前提,对这些大型煤矿机械的基础检修是一项非常重要的工作。我国对煤矿机械的检修方式大多是事后维修和定期检修,这种检修方式在煤矿企业的现代化生产中已经逐渐显现出其弊端,针对这种问题,目前对新型煤矿机械的研究已经使用了实时状态监测维修这一机制,这种主动预防性维护技术能够有效的根据煤矿机械设备的系统根源性参数来判断煤矿机械的运转是否正常,如果出现异常状况用过相应手段对根源性异常参数进行纠正就能够使煤矿机械的无故障工作时间得以延长,还能够有效的维护煤矿机械设备各个部件的使用寿命。 总而言之,近年来,随着我国煤炭企业的开采规模不断加大,很多大型的煤矿企业主要大型煤矿机械设备往往都是由发达国家垄断,我国煤矿机械行业的发展仍旧相对滞后,煤矿机械设备综合生产能力相对薄弱,难以满足我国煤炭企业生产要求。这种局面应该尽快的改善才能够提升我国煤矿机械的市场竞争力,因此我国的煤矿机械应该把各项新型技术应用于煤碳企业中来提高原有的机械操作水平,使煤炭企业的生产效率更高,并且具有更强的安全性能。
近年来,随着科技水平的提高和领域创新,我国机械设计技术取得了前所未有的突破,一线机械技术研究队伍也逐步壮大,为重工业进步奠定了坚实的人力资源与技术基础。然而,在实际发展进程中,机械制造材料的过度消耗不仅使得稀缺材料供应不足,还与可持续发展观念背道而驰。针对此,本文围绕机械设计中的材料选择与应用展开深度探究。 1合理甄选机械设计材料的价值体现 全球经济一体化风暴的影响势不可挡,加剧了各国的经济竞争压力。为达到可持续发展的宏伟战略目标,现代化城市建设工作的开展至关重要。在推进和扩张城市建设的进程中,机械设计发挥着不可取代的积极作用。机械制造行业与重工业的蓬勃发展,为我国创造了极大的经济效益,也进一步提高了国民生产总值。众所周知,机械设计领域会涉及多类型的原材料,而现阶段诸多稀缺材料的生产加工已无法供应机械设计实际需求,并严重制约了行业的发展。为此,应当立足于可持续发展视角,深度剖析导致材料供应不足的实质原因,提高选材的科技环保性和经济实用性,降低对生态环境的负面影响,促进国家经济的稳定运行。根据专业人士的相关调查研究结果显示,在机械设计过程中,材料的合理选择占据着重要的地位。首先,应当结合实际需求,秉承可持续发展的原则理念,尽可能的提高材料利用率,降低资源过度消耗。其次,从全局出发,综合评价机械结构设计的优越性和功能的完整性,选择适用性较强的机械设计材料。最后,机械设计材料的选择应当着眼于宏观角度,从细节入手,密切关注实际应用过程各项重点内容,以保证机械制造行业的快速稳定发展。 2机械设计材料选用的基本原则 (1)选择满足设计需求的材料。在选择和应用机械设计所需材料的过程中,应当充分遵照基本设计原则和具体要求,从材料的性能和用途着手。不同零构件在机械设计领域都扮演着不同的角色,因此,材料的特性存在本质性差异。基于此,有必要结合机械设计对零构件性能的标准要求,进行材料的分化选择。 (2)选择荷载水平高的材料。随着机械运转时间的延长,部分构件会失去原有作用,其根本原因在于部分材料的荷载水平较低,导致机械零构件基本功能丧失。针对此,应当确保材料的荷载水平达到标准要求。在复核机械设计环节,应当加大对评估材料荷载水平的重视度,与此同时,针对应用频率较高的材料提高荷载限定标准。其中较为常见的案例就是低碳钢的渗碳处理工艺,为确保钢材质量符合出厂标准,需要对材质进行测验和统一处理。 (3)尽量选择无毒害材料。在机械设计的前期规划过程中,会涉及诸多类型的材料,与此同时,具有放射性的元素也会在部分特定的工业生产加工环节出现。采取无污染处理不仅能够避免其对生态环境造成不可逆的危害,还可以保护区域内居民的生命安全,具有相当重要的现实意义。 (4)优先选用可循环再利用材料。当下,机械设计环节所应用的材料以金属材质为主,但由于生产工艺需求差异对材料会有特殊的要求。并且为进一步强化金属的特定功能,也会对多种金属进行综合性处理。而合金材料的选择与应用,能够最大限度满足对机械材料的需求。在机械设计过程中,需要合理规划零构件及各类型材料的生命周期,并着重把控回收处理工作。材料的回收利用不仅能够稳定提升经济效益,还可以提高资源利用率,保护生态环境。例如,在选择金属材料的过程中,要有限选择成分单一的合金材料。 (5)选择低能耗、轻污染材料。实际上,低能耗、轻污染材料的选用原则还应当贯穿整个材料生命周期规划过程。而且在回收再利用阶段也应当保证这一优势特征。从材料本身来说,优先选择经济性、低能耗、轻污染材料是最基本的原则,而在此过程中一旦出现生产加工难度系数加大、短期生产成本剧增等情况,会影响整个工程的决策制定。故而材料的选用需做好科学合理的规划,并综合考量整个材料的生命周期。 3机械工程设计材料选择环节的注意事项 (1)着重把控材料的经济适用性。在进行机械设计材料选用的过程中,应当着重考量材料的经济适用性。机械设计人员要严格把控设计环节所涉及的生产加工工艺、焊接工艺、装配工艺及铸造工艺等。并且要在满足设计要求的基础上,优先选择性价比高的原材料,进而保证材料利用价值最大化,优化完善机械设计。例如,在机械铸造的过程中,要加强机械材料的流动性、收缩性、吸气性以及偏析性;在焊接过程中,应保证材料的实用性和灵敏度;在加工铸造环节,则需增大材料的冷缩性、抗冲击强度及可塑性。此外,机械材料的性能差异决定了机械设计的材料选择方向,切实了解不同类型材料的特征,可以进一步优化选择。在确保机械设计适用性的前提下,应综合卡量材料的经济性,不仅要让其质量标准达到要求,还应尽可能的节约成本。针对可以循环再利用的材料,则可采取恰当的二次处理,以提高资源的利用率,降低设计成本,稳定经济效益。 (2)加大对材料节能环保性的考虑。随着全面贯彻落实可持续发展理念的日益深化,机械制造领域的材料选择与应用成为社会各界关注的焦点。现阶段,公众的节能环保意识逐步增强,资源消耗及环境污染也成为环保工程的核心内容。要想切实保证可持续发展,首要前提就是加大资源利用率,杜绝过度消耗。为此,在机械设计过程中,确保材料选用的节能性和环保性至关重要。机械设计人员要严格履行可持续发展战略理念,在充分满足设计要求的基础上,优先选择低能耗、轻污染的材料,以节约不可再生资源,促进行业的快速发展。 (3)注重可持续发展理念原则。在选择机械设计材料的过程中,必须坚定不移的贯彻落实可持续发展战略方针,充分重视机械设计的稳步发展。机械设计人员需在满足设计需求的前提下,全面增大选用材料的利用率,拓展材料应用方向,挖掘潜力,以发挥材料的最大性能,有针对性的开展设计应用。 4结语 综上所述,在机械设计过程中,秉承可持续发展的基本原则,优先选用低能耗、轻污染材料,提高资源利用率,这不仅可以让机械行业稳步前进,还能够维系生态平衡,保持人与自然的和谐共处。
工业设计论文:关于工业设计的审美 [论文关键词] 工业设计 审美 形态 [论文摘要] 从工业设计的现实意义入手,分析了其审美的基本要素形、色、质,阐述了形体造型、色彩、装饰质感在塑造审美功能上的作用和效果,以期读者能借以参考,培养较高的审美素养,设计出满足大众审美需求的产品,引导大众生活。 一、工业设计的现实意义 工业设计本身作为一种文化的产物,有着其鲜明的时代特征,它反映出不同时代、不同地域和民族的物质文化水平和人们的意识形态及生产方式。它通过特有的方式传达技术的物化美,体现商品社会中文化的价值取向。它倡导设计师去开创人类新的生活方式,新的生活环境,以提高人们的生活质量,建设美好的小康生活家园。 二、工业设计的艺术审美 工业设计作为一种重要的艺术形式存在,除了它的实用功能以外,在审美功能上也有着其它艺术形式不可替代的独特地位。就拿我们身边的例子来说,在现实生活中,我们无时不在享用着工业设计的成果,小到一个精美别致的打火机,大到翱翔太空的宇宙飞船,工业设计的影子无所不在。工业设计已经成为我们日常生活中不可缺少的一个组成部分,因此工业设计中审美的因素,也在潜移默化地影响着我们。人们无需专门花费时间欣赏一件普通的工业产品,但工业设计的产品往往能在人们最意想不到的时候,给人以特殊的惊喜,在司空见惯平淡无奇的工业产品中发现美的火花。 三、工业设计的审美 现代产品无不是经过设计而来的,产品的审美功能往往是功能美、形式美、艺术美的综合体现,大体上它给人传递着二种信息,一种是知识即理性信息,如通常提到的产品的功能、材料、工艺等,是产品存在的基础;另一种是感性信息,如产品的造型、色彩、使用方式等,其更多地与产品的形态生成有关。从技术美学的角度来看,好的工业设计应该首先给用户带来最佳的问题解决方案。产品造型设计正是以此为基础而展开,融合了技术、材料、工艺等成就了一种系统的和谐美。工业设计不同于纯造型艺术。纯造型艺术追求纯感性美,可以是自然存在的,也可以由艺术家的灵感产生。作为工业设计则必须满足用户的使用需求,形成技术解决方案。这样,就要求工业设计需要用理性的逻辑思维来引导感性的形象思维,以提供问题的解决方案为标准,不可能天马行空地任意发挥,在实现解决问题的基础上,提供给消费群体以美的视觉,乃至心理享受。产品形态美不再仅仅是一种视觉感受,它要体现在产品上和与用户的交互过程中,而不是有一个成果了事。工业设计是通过它的形式,如形体造型、色彩、装饰质感引起人的审美感觉,从而满足人的某种审美要求。 1.形体造型 形体造型是空间形态和造型艺术的结合,它主要通过产品的尺度、形状、比例及层次关系对心理体验的影响,让用户产生拥有感、成就感、亲切感,同时还营造必要的环境氛围使人产生含蓄、夸张、愉悦、趣味、轻松、神秘等不同的心理情绪。例如,圆和椭圆形能显示包容,有利于营造完满、活拨的气氛;对称或矩形能显示空间严谨,有利于营造庄严、宁静、典雅、明快的气氛;用自由曲线创造动态造型,有利于营造热烈、自由、亲切的气氛。特别是自由曲线对人更有吸引力,它的自由度强,更自然、也更具生活气息,创造出的空间富有节奏、韵律和美感。曲线造型所产生的活泼效果使人更容易感受到生命的力量,激发观赏者产生共鸣。流畅的曲线既柔中带刚,又能做到有放有收、有张有弛,完全可以满足现代设计所追求的简洁和韵律感。利用残缺、变异等造型手段便于营造时代、前卫的主题。残缺属于不完整的美,残缺形态组合会产生神奇的效果,给人以极大的视觉冲击力和前卫艺术感。造型艺术能够表现引人投入的空间情态,如体量的变化、材质的变化、色彩的变化、形态的夸张或关联等,都能引起人们的注意。产品只有借助其所有外部形态特征,才能成为人们的使用对象和认知对象,发挥审美的功能。 通过产品形态体现一定的指示性特征,暗示人们该产品的使用方式、操作方式。通过造型的因果联系如旋钮的造型采用周边侧面凹凸纹槽的多少、粗细这种视觉形态,以传达出旋钮是精细的微调还是大旋量的粗调;容器利用开口的大小来暗示所盛放东西的贵重与否、用量多少和保存时间长度;通过造型形态相似性如裁纸刀的进退刀按钮设计为大拇指的负形并设计有凸筋,不仅便于刀片的进退操作暗示它的使用方式,许多水果刀或切菜刀也设计为负形以指示手握的位置等。 通过产品形态特征还能表现出产品的象征性,主要体现在产品本身的档次、性质和趣味性等方面。通过形态语言体现出产品的技术特征、产品功能和内在品质,包括零件之间的过渡、表面肌理、色彩搭配等方面的关系处理,体现产品的优异品质、精湛工艺。通过形态语言把握好产品的档次象征,体现某一产品的等级和与众不同,往往通过产品标志、常用的局部典型造型或色彩手法、材料甚至价格等来体现,如标志“Braun”象征剃须刀无与伦比的档次,象征物主的富有及地位但仅作为计时用的金表等。通过产品形态语言也能体现产品的安全象征,在电器类、机械类及手工工具类产品设计中具有重要意义,体现在使用者的生理和心理两个方面,著名品牌、浑然饱满、整体形态、工艺精细、色泽沉稳都会给人以心理上的安全感,合理的尺寸、避免无意触动的按钮开关设计等会给人生理上的安全感。 2.色彩 色作为产品情感与文化的象征,不仅具备审美性和装饰性,而且还具备符号意义和象征意义。作为视觉审美的核心,色彩深刻地影响着人们的视觉感受和情绪状态。人类对色彩的感觉最强烈、最直接,印象也最深刻,产品的色彩来自于色彩对人的视觉感受和生理刺激,以及由此而产生的丰富的经验联想和生理联想,从而产生复杂的心理反映。产品设计中的色彩,包括色相明度、纯度,以及色彩对人的生理、心理的影响。色彩对室内空间意境的形成方面有很重要的作用,它服从于产品的主题,使产品更具生命力。色彩给人的感受是强烈的,不同的色彩及组合会给人带来不同的感受:蓝色宁静、红色热烈、紫色神秘、黑色凝重、白色单纯、灰色质朴,表达出不同的情绪成为不同的象征。产品设计中的色彩暗示人们的使用方式和提醒人们的注意,色彩设计应依据产品表达的主题,体现其诉求。而对色彩的感受还受到所处时代、社会、文化、地区及生活方式、习俗的影响,反映着追求时代潮流的倾向。 3.材质 人对材质的知觉心理过程是不可否认的,而质感本身又是一种艺术审美的表现形式。如果产品的空间形态是感人的,那么利用良好的材质与色彩可以使产品设计以最简约的方式充满艺术性。材料的质感肌理是通过表面特征给人以视觉和触觉感受以及心理联想及象征意义。产品形态中的肌理因素能够暗示使用方式或起警示作用。人们早就发现手指尖上的指纹使把手的接触面变成了细线状的突起物,从而提高了手的敏感度并增加了把持物体的摩擦力,这使产品尤其是手工工具的把手获得有效的利用并作为手指用力和把持处的暗示。通过选择合适的造型材料来增加感性、浪漫成分,使产品与人的互动性更强。在选择材料时不仅用材料的强度、耐磨性等物理量来作评定,而且考虑材料与人的情感关系远近作为重要评价尺度。不同的质感肌理能给人不同的心理感受,如玻璃、钢材可以表达产品的科技气息,木材、竹材可以表达自然、古朴、人情意味等。材料质感和肌理的性能特征将直接影响到材料用于所制产品后最终的视觉效果。工业设计师应当熟悉不同材料的性能特征,对材质、肌理与形态、结构等方面的关系进行深入地分析和研究,科学合理地加以选用,以符合产品设计的需要。 四、总结 工业设计中,审美功能的满足是非常复杂的问题。首先,美是建立在技术的合理性基础上,过分追求审美往往带来技术条件、结构功能上的问题;其次,审美主体千差万别,“穿衣戴帽,各有所好”,很难使产品满足不同消费群体的共同需求;第三,审美受人们的生活经验和文化积淀的影响,大量的审美需要并未被人们所认识。设计的生命在于创造,优秀的设计师应该具有较高的审美素养,在设计出满足大众审美需求产品的同时,更要不断提高大宗的审美情趣,引导大众生活。 工业设计论文:浅析逆向构思数字化工业设计方法及平台 论文关键词:逆向思维 工业设计 信息时代 论文摘要:本文主要介绍了逆向思维构思数字化工业设计的方法和平台,在进行产品体量关系探索的立体构成方法中,主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割;积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。而语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。设计平台包括:建模平台;设计评审平台;数字化草图绘制平台;真实感数字渲染平台。 基于逆向设计思维与正向设计的数字化设计方法,从数字化工业设计流程的多个环节进行改进,引入产品设计的逆向构思思维,提高了工业设计各环节的并行性,提高了数字化工业设计的质量及效率。 1 设计方法 (1)立体构成 在进行产品体量关系探索的立体构成方法中,主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割;积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。例如积木就是利用体的积聚来产生多种形态的。在工业造型设计中,体的分割与积聚的运用,可以产生丰富的形态效果,在设计实践中尤为重要。 (2)语意差异法 语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。语意差异法利用产品的形容词汇,通过调研的方法找出消费者的感性认知与对象的关系,并进行定量和定性的分析。通过语意差异法设计师就可了解:消费者在面对具体产品时会从哪些方面去解读产品,影响他们认知产品内涵性语意的因素是什么,进而了解构成具体语意意象的产品设计元素等,并以此作为产品设计开发时的参考。 2 设计平台 (1)建模平台 逆向构思数字化工业设计方法的建模平台选用alias系统的Studio Tools组件,alias的Studio Tools可谓是当今工业设计软件平台的领导者,与众多的CAD, CA工D软件相比,Studio Tools具有非常强大的数字化草图绘制技术、NURBS曲面建模系统、快速且高质量的物理渲染引擎、专门针对工业设计的模块化材质库和物理灯光库。 Alias Studio Tools为可扩展软件解决方案,专门针对工业设计任务而开发。从概念设计一直到设计细化,它包括使用素描、图片、真实感渲染、动画及三维产品模型开发和交流设计概念的构思过程和概念设计功能,以及可快速创建、灵活修改和精确显示的曲面和细节设计的工具,可以有效控制整个工业设计流程。 (2)设计评审平台 在设计评审中,选用与Studio Tools具有良好的无缝对接功能的Portfolio Wall。Portfolio Wall使得工业设计师及相关设计人员能够高效地组织、查看、注释和管理二维及三维的可视化数字设计资源,Portfolio Wall也可用于产品三维模型的评估、演示和审查。 (3)数字化草图绘制平台 数字化草图绘制工具分两种:软件工具及硬件工具。要求具有如下功能:适应设计早期创意阶段,不仅能够在数字化环境中表达草图创意,更重要的是能够真正适应设计师的创意思维活动,能够自由快速地表达原始概念,通过工业设计师习惯的传统交互方式验证各种创意,并能在有新的创意时灵活地填充设计细节。 软件草图绘制工具采用Alias公司的Sketch Book软件,Sketch Book是一种使用方便的高品质绘图程序,专为随数字化手绘板一起使用而设计。该软件以友好和基于手势的用户界面为特色,用户界面构建在Alias的Marking Menu专利技术之上,绘画过程无需使用任何菜单。只需轻点画笔,即可访问该软件的高级绘画工具:高效的压感性铅笔、马克笔和笔刷;钢笔图层;背景模板;随意更花的笔尖形状及大小。 草图绘制的硬件工具采用日本WACOM公司的数字手绘板与压感笔。WACOM压感笔是为设计师所设计的完美的数字化草图绘制工具。压感笔可以提供的6个维度的控制:左右方向、上下方向、压感、倾斜角度、倾斜方向、旋转。结合支持此功能的Sketch Book软件,一支压感笔就可以制造几乎所有类型的笔刷效果或笔触,设计师只要移动手腕并且旋转笔就可以产生平滑优美的线条。Sketch Book及手绘板系统将纸上手绘草图和数字化设计工具支持的设计两种模式相结合,优势互补,提供一种数字化设计工具支持的真正适应草图绘制特征的智能化概念设计平台,让工业设计师可以在直接进行自由手绘的数字化设计环境下进行创意工作,并能自动平稳地过渡到进一步的详细设计,对于发挥设计创意和提高设计效率具有重要意义。 (4)真实感数字渲染平台 高效的产品真实感渲染工具应具有的功能包括:①体积光,工业设计的效果图对照明要求准确无误,但传统的数字渲染工具中都只能构建点光源或线光源,不能很好地表达产品的真实感。真正能构建物理体光源的只有Cinema 4D设计平台;②智能GI,全局照明主要是解决间接光照、“染色”等真实感问题;③模块化的材质预制功能及实时交互式的渲染方式等。④快速并且准确的算法。 结束语[HT] 基于逆向设计思维与正向设计的数字化工业设计方法是处于产品设计开发过程上游的一种系统化工业设计方法,基于逆向构思的数字化工业设计方法是根据工业设计实践,在对数字化设计工具的特点及数字化工业设计方法进行深入分析的基础上,提出的实践性强并且切实有效的数字化工业设计方法。其从三维形体构思开始设计、细节与整体并行设计等设计方式,提高了设计师设计产品时的创意能力。此方法在提高工业设计师的创意质量、增强产品的美感等方面,具有较强的可行性。 工业设计论文:关于工业设计的审美 [论文关键词] 工业设计 审美 形态 [论文摘要] 从工业设计的现实意义入手,分析了其审美的基本要素形、色、质,阐述了形体造型、色彩、装饰质感在塑造审美功能上的作用和效果,以期读者能借以参考,培养较高的审美素养,设计出满足大众审美需求的产品,引导大众生活。 一、工业设计的现实意义 工业设计本身作为一种文化的产物,有着其鲜明的时代特征,它反映出不同时代、不同地域和民族的物质文化水平和人们的意识形态及生产方式。它通过特有的方式传达技术的物化美,体现商品社会中文化的价值取向。它倡导设计师去开创人类新的生活方式,新的生活环境,以提高人们的生活质量,建设美好的小康生活家园。 二、工业设计的艺术审美 工业设计作为一种重要的艺术形式存在,除了它的实用功能以外,在审美功能上也有着其它艺术形式不可替代的独特地位。就拿我们身边的例子来说,在现实生活中,我们无时不在享用着工业设计的成果,小到一个精美别致的打火机,大到翱翔太空的宇宙飞船,工业设计的影子无所不在。工业设计已经成为我们日常生活中不可缺少的一个组成部分,因此工业设计中审美的因素,也在潜移默化地影响着我们。人们无需专门花费时间欣赏一件普通的工业产品,但工业设计的产品往往能在人们最意想不到的时候,给人以特殊的惊喜,在司空见惯平淡无奇的工业产品中发现美的火花。 三、工业设计的审美 现代产品无不是经过设计而来的,产品的审美功能往往是功能美、形式美、艺术美的综合体现,大体上它给人传递着二种信息,一种是知识即理性信息,如通常提到的产品的功能、材料、工艺等,是产品存在的基础;另一种是感性信息,如产品的造型、色彩、使用方式等,其更多地与产品的形态生成有关。从技术美学的角度来看,好的工业设计应该首先给用户带来最佳的问题解决方案。产品造型设计正是以此为基础而展开,融合了技术、材料、工艺等成就了一种系统的和谐美。工业设计不同于纯造型艺术。纯造型艺术追求纯感性美,可以是自然存在的,也可以由艺术家的灵感产生。作为工业设计则必须满足用户的使用需求,形成技术解决方案。这样,就要求工业设计需要用理性的逻辑思维来引导感性的形象思维,以提供问题的解决方案为标准,不可能天马行空地任意发挥,在实现解决问题的基础上,提供给消费群体以美的视觉,乃至心理享受。产品形态美不再仅仅是一种视觉感受,它要体现在产品上和与用户的交互过程中,而不是有一个成果了事。工业设计是通过它的形式,如形体造型、色彩、装饰质感引起人的审美感觉,从而满足人的某种审美要求。 1.形体造型 形体造型是空间形态和造型艺术的结合,它主要通过产品的尺度、形状、比例及层次关系对心理体验的影响,让用户产生拥有感、成就感、亲切感,同时还营造必要的环境氛围使人产生含蓄、夸张、愉悦、趣味、轻松、神秘等不同的心理情绪。例如,圆和椭圆形能显示包容,有利于营造完满、活拨的气氛;对称或矩形能显示空间严谨,有利于营造庄严、宁静、典雅、明快的气氛;用自由曲线创造动态造型,有利于营造热烈、自由、亲切的气氛。特别是自由曲线对人更有吸引力,它的自由度强,更自然、也更具生活气息,创造出的空间富有节奏、韵律和美感。曲线造型所产生的活泼效果使人更容易感受到生命的力量,激发观赏者产生共鸣。流畅的曲线既柔中带刚,又能做到有放有收、有张有弛,完全可以满足现代设计所追求的简洁和韵律感。利用残缺、变异等造型手段便于营造时代、前卫的主题。残缺属于不完整的美,残缺形态组合会产生神奇的效果,给人以极大的视觉冲击力和前卫艺术感。造型艺术能够表现引人投入的空间情态,如体量的变化、材质的变化、色彩的变化、形态的夸张或关联等,都能引起人们的注意。产品只有借助其所有外部形态特征,才能成为人们的使用对象和认知对象,发挥审美的功能。 通过产品形态体现一定的指示性特征,暗示人们该产品的使用方式、操作方式。通过造型的因果联系如旋钮的造型采用周边侧面凹凸纹槽的多少、粗细这种视觉形态,以传达出旋钮是精细的微调还是大旋量的粗调;容器利用开口的大小来暗示所盛放东西的贵重与否、用量多少和保存时间长度;通过造型形态相似性如裁纸刀的进退刀按钮设计为大拇指的负形并设计有凸筋,不仅便于刀片的进退操作暗示它的使用方式,许多水果刀或切菜刀也设计为负形以指示手握的位置等。 通过产品形态特征还能表现出产品的象征性,主要体现在产品本身的档次、性质和趣味性等方面。通过形态语言体现出产品的技术特征、产品功能和内在品质,包括零件之间的过渡、表面肌理、色彩搭配等方面的关系处理,体现产品的优异品质、精湛工艺。通过形态语言把握好产品的档次象征,体现某一产品的等级和与众不同,往往通过产品标志、常用的局部典型造型或色彩手法、材料甚至价格等来体现,如标志“Braun”象征剃须刀无与伦比的档次,象征物主的富有及地位但仅作为计时用的金表等。通过产品形态语言也能体现产品的安全象征,在电器类、机械类及手工工具类产品设计中具有重要意义,体现在使用者的生理和心理两个方面,著名品牌、浑然饱满、整体形态、工艺精细、色泽沉稳都会给人以心理上的安全感,合理的尺寸、避免无意触动的按钮开关设计等会给人生理上的安全感。 2.色彩 色作为产品情感与文化的象征,不仅具备审美性和装饰性,而且还具备符号意义和象征意义。作为视觉审美的核心,色彩深刻地影响着人们的视觉感受和情绪状态。人类对色彩的感觉最强烈、最直接,印象也最深刻,产品的色彩来自于色彩对人的视觉感受和生理刺激,以及由此而产生的丰富的经验联想和生理联想,从而产生复杂的心理反映。产品设计中的色彩,包括色相明度、纯度,以及色彩对人的生理、心理的影响。色彩对室内空间意境的形成方面有很重要的作用,它服从于产品的主题,使产品更具生命力。色彩给人的感受是强烈的,不同的色彩及组合会给人带来不同的感受:蓝色宁静、红色热烈、紫色神秘、黑色凝重、白色单纯、灰色质朴,表达出不同的情绪成为不同的象征。产品设计中的色彩暗示人们的使用方式和提醒人们的注意,色彩设计应依据产品表达的主题,体现其诉求。而对色彩的感受还受到所处时代、社会、文化、地区及生活方式、习俗的影响,反映着追求时代潮流的倾向。 3.材质 人对材质的知觉心理过程是不可否认的,而质感本身又是一种艺术审美的表现形式。如果产品的空间形态是感人的,那么利用良好的材质与色彩可以使产品设计以最简约的方式充满艺术性。材料的质感肌理是通过表面特征给人以视觉和触觉感受以及心理联想及象征意义。产品形态中的肌理因素能够暗示使用方式或起警示作用。人们早就发现手指尖上的指纹使把手的接触面变成了细线状的突起物,从而提高了手的敏感度并增加了把持物体的摩擦力,这使产品尤其是手工工具的把手获得有效的利用并作为手指用力和把持处的暗示。通过选择合适的造型材料来增加感性、浪漫成分,使产品与人的互动性更强。在选择材料时不仅用材料的强度、耐磨性等物理量来作评定,而且考虑材料与人的情感关系远近作为重要评价尺度。不同的质感肌理能给人不同的心理感受,如玻璃、钢材可以表达产品的科技气息,木材、竹材可以表达自然、古朴、人情意味等。材料质感和肌理的性能特征将直接影响到材料用于所制产品后最终的视觉效果。工业设计师应当熟悉不同材料的性能特征,对材质、肌理与形态、结构等方面的关系进行深入地分析和研究,科学合理地加以选用,以符合产品设计的需要。 四、总结 工业设计中,审美功能的满足是非常复杂的问题。首先,美是建立在技术的合理性基础上,过分追求审美往往带来技术条件、结构功能上的问题;其次,审美主体千差万别,“穿衣戴帽,各有所好”,很难使产品满足不同消费群体的共同需求;第三,审美受人们的生活经验和文化积淀的影响,大量的审美需要并未被人们所认识。设计的生命在于创造,优秀的设计师应该具有较高的审美素养,在设计出满足大众审美需求产品的同时,更要不断提高大宗的审美情趣,引导大众生活。 工业设计论文:浅析逆向构思数字化工业设计方法及平台 论文关键词:逆向思维 工业设计 信息时代 论文摘要:本文主要介绍了逆向思维构思数字化工业设计的方法和平台,在进行产品体量关系探索的立体构成方法中,主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割;积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。而语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。设计平台包括:建模平台;设计评审平台;数字化草图绘制平台;真实感数字渲染平台。 基于逆向设计思维与正向设计的数字化设计方法,从数字化工业设计流程的多个环节进行改进,引入产品设计的逆向构思思维,提高了工业设计各环节的并行性,提高了数字化工业设计的质量及效率。 1 设计方法 (1)立体构成 在进行产品体量关系探索的立体构成方法中,主要有分割与积聚两种方法。分割主要有对体的立体分割及体面之间的空间分割;积聚的具体方式是有群化、重复、渐变、及结集等。例如积木就是利用体的积聚来产生多种形态的。在工业造型设计中,体的分割与积聚的运用,可以产生丰富的形态效果,在设计实践中尤为重要。 (2)语意差异法 语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。语意差异法利用产品的形容词汇,通过调研的方法找出消费者的感性认知与对象的关系,并进行定量和定性的分析。通过语意差异法设计师就可了解:消费者在面对具体产品时会从哪些方面去解读产品,影响他们认知产品内涵性语意的因素是什么,进而了解构成具体语意意象的产品设计元素等,并以此作为产品设计开发时的参考。 2 设计平台 (1)建模平台 逆向构思数字化工业设计方法的建模平台选用alias系统的Studio Tools组件,alias的Studio Tools可谓是当今工业设计软件平台的领导者,与众多的CAD, CA工D软件相比,Studio Tools具有非常强大的数字化草图绘制技术、NURBS曲面建模系统、快速且高质量的物理渲染引擎、专门针对工业设计的模块化材质库和物理灯光库。 Alias Studio Tools为可扩展软件解决方案,专门针对工业设计任务而开发。从概念设计一直到设计细化,它包括使用素描、图片、真实感渲染、动画及三维产品模型开发和交流设计概念的构思过程和概念设计功能,以及可快速创建、灵活修改和精确显示的曲面和细节设计的工具,可以有效控制整个工业设计流程。 (2)设计评审平台 在设计评审中,选用与Studio Tools具有良好的无缝对接功能的Portfolio Wall。Portfolio Wall使得工业设计师及相关设计人员能够高效地组织、查看、注释和管理二维及三维的可视化数字设计资源,Portfolio Wall也可用于产品三维模型的评估、演示和审查。 (3)数字化草图绘制平台 数字化草图绘制工具分两种:软件工具及硬件工具。要求具有如下功能:适应设计早期创意阶段,不仅能够在数字化环境中表达草图创意,更重要的是能够真正适应设计师的创意思维活动,能够自由快速地表达原始概念,通过工业设计师习惯的传统交互方式验证各种创意,并能在有新的创意时灵活地填充设计细节。 软件草图绘制工具采用Alias公司的Sketch Book软件,Sketch Book是一种使用方便的高品质绘图程序,专为随数字化手绘板一起使用而设计。该软件以友好和基于手势的用户界面为特色,用户界面构建在Alias的Marking Menu专利技术之上,绘画过程无需使用任何菜单。只需轻点画笔,即可访问该软件的高级绘画工具:高效的压感性铅笔、马克笔和笔刷;钢笔图层;背景模板;随意更花的笔尖形状及大小。 草图绘制的硬件工具采用日本WACOM公司的数字手绘板与压感笔。WACOM压感笔是为设计师所设计的完美的数字化草图绘制工具。压感笔可以提供的6个维度的控制:左右方向、上下方向、压感、倾斜角度、倾斜方向、旋转。结合支持此功能的Sketch Book软件,一支压感笔就可以制造几乎所有类型的笔刷效果或笔触,设计师只要移动手腕并且旋转笔就可以产生平滑优美的线条。Sketch Book及手绘板系统将纸上手绘草图和数字化设计工具支持的设计两种模式相结合,优势互补,提供一种数字化设计工具支持的真正适应草图绘制特征的智能化概念设计平台,让工业设计师可以在直接进行自由手绘的数字化设计环境下进行创意工作,并能自动平稳地过渡到进一步的详细设计,对于发挥设计创意和提高设计效率具有重要意义。 (4)真实感数字渲染平台 高效的产品真实感渲染工具应具有的功能包括:①体积光,工业设计的效果图对照明要求准确无误,但传统的数字渲染工具中都只能构建点光源或线光源,不能很好地表达产品的真实感。真正能构建物理体光源的只有Cinema 4D设计平台;②智能GI,全局照明主要是解决间接光照、“染色”等真实感问题;③模块化的材质预制功能及实时交互式的渲染方式等。④快速并且准确的算法。 结束语[HT] 基于逆向设计思维与正向设计的数字化工业设计方法是处于产品设计开发过程上游的一种系统化工业设计方法,基于逆向构思的数字化工业设计方法是根据工业设计实践,在对数字化设计工具的特点及数字化工业设计方法进行深入分析的基础上,提出的实践性强并且切实有效的数字化工业设计方法。其从三维形体构思开始设计、细节与整体并行设计等设计方式,提高了设计师设计产品时的创意能力。此方法在提高工业设计师的创意质量、增强产品的美感等方面,具有较强的可行性。 工业设计论文:浅析工业设计创新平台建设与区域整合研究 [论文关键词]工业设计 创新平台 区域整合 区域经济 创意产业 [论文摘要]论述了工业设计创新平台构建的重点内容。从区域整合角度,分析和谐构建工业设计创新平台将促进区域经济的发展,提出应利用工业设计创新平台,实现创意设计人才的培养,分领域推进工业设计中心建设,打造优势突出的创意产业基地和园区,从而实现区域经济结构调整和可持续发展,提高国际竞争力,推动产业区域经济结构升级。 随着科学技术与知识的不断发展,以工业产品设计为核心的工业设计已逐渐被广泛应用于制造、纺织、电子信息、运输装备等行业,可有力加快我国新型工业化进程,带动经济的发展。近年来,对工业设计的创新越来越受到业内人士的关注,不仅是在工业设计自身知识体系与理论方法上的创新研究,更是在工业设计创新平台建设方向与内容上的倍受重视。例如,湖南省依据本省产业发展格局,首度提出工业设计创新平台建设方案,并取得一定效绩。因此借鉴首创省份的发展特点,提出全国范围内发展工业设计创新平台建设,依据区域自身产业格局与经济发展特点,加速区域整合。通过区域间的相互影响与制约,形成具有一定结构和功能特点的复合系统,从而促进区域经济的有力提升,并对我国整体经济结构的发展意义深远。 1工业设计创新平台建设重点内容 工业设计创新平台包含着设计创新、技术研发和人才培养,通过这个平台,可以为全国各地设计行业、科研机构、高等院校、政府部门及社会公众提供全面、系统、方便、高效的与工业设计有关的创新契机。这个平台增强工业设计对产品、企业和产业竞争的支撑能力,成为全国设计行业、制造行业与工业设计院校、科研机构、培训机构搭建技术交流与合作、人才培养、信息沟通与服务的平台。工业设计创新平台构建重点从以下几方面进行。 1)构建产销学研紧密结合的工业设计创新体系[1]。通过国家规划与政策的引导,自主开发工业设计创新成果并进行成果转化,实现市场化运作。建立工业设计院校、研究机构与企业的合作与交流,培养既有技术创新理念,又具有实践设计经验的高端工业设计人才,集技术、人才、成果和产业于一体。 2)构建行业设计中心。围绕增强工业设计创新能力,立足中国产业发展现状,选择中国发达地区工业设计基础较好的机械及装备制造业、纺织服装、家电产品、IT产品、交通运输装备以及工艺美术、传统手工艺、动漫等产业作为工业设计的重点发展领域,培育一批具有国际国内领先水平的工业设计中心。根据全国产业结构发展规划,分领域、分专业推进工业设计中心建设,着重发展与产业结构关联度高、基础优势明显的设计中心[2]。 3)构建创意产业园。采用集聚设计创意企业、提升设计创意环境的方式,建设产品研发设计、家具设计、工业陶瓷设计、展示设计直至传统手工艺设计等为发展重点的工业设计产业发展集聚区,创建技术先进、竞争力强的产业聚集园区。 4)构建工业设计品牌建设工程体系。品牌工程建设的目标是明确企业的品牌战略和品牌结构,梳理组织与品牌的关系,强化品牌对企业发展战略的支撑作用;提炼品牌的核心价值,明确品牌的定位、品牌内涵和品牌口号;进行品牌工程建设的系统规划,为后续品牌建设工作提供行动指南[3]。通过系统的品牌建设工程,提高企业核心竞争力、提高产品附加值。努力培育一批具有市场竞争力和区域特色的产业和产品。 5)构建合理有效的设计创新管理机制。重视设计创新知识产权保护,培育自主知识产权,健康发展专利事业并给予资金扶持。嘉奖对经济与社会生活发展有关键性推动意义的设计,严惩一切剽窃行为。有计划、有步骤地每年组织实施一批市场前景好、技术含量高、具有自主知识产权的新产品、新技术等工业设计创新项目,使优势产业达到国际国内先进水平,主导产业实现产品的升级换代。 2从区域整合发展角度看工业设计创新平 台构建 2.1区域整合的含义与作用 从系统论角度来看,区域整合是指两个或两个以上区域的人口、资源、环境、经济与社会等子系统,在物质、信息和能量的流通与交换过程中,通过相互作用、相互影响、相互依赖和相互制约而组成的具有一定结构和功能特点的复合系统[4]。区域整合是相互毗邻的地区之间彼此长期联系,尤其是在经济发展上的联系。区域整合的过程也是一个资源共享与融合的过程,目标是实现区域经济、社会与生态的整合。通过区域整合,可以加强区域协调与合作,加速区域之间的物质、能量和信息传输,提高区域整体竞争力。区域整合发展是区域发展演化的结果,经济全球化使各国、各地区经济相互联系、相互依赖,因此,区域经济、社会和生态等领域整合发展,参与更大范围的地域分工成为必然趋势,是发挥城市与区域最佳效率的重要机制。 区域相互作用,有的是有序的,有的是无序的;有正效应,也有负效应。区域相互作用的有序关系可以加强区域合作系统内部各区域、各要素间的相互沟通和联系,保持系统内部各种信息渠道的畅通,有利于互相协调、互相学习、互相促进、互相竞争,增强区域整合发展系统的内部活力,最终实现区域和谐发展的目的。而区域相互作用的无序关系造成区域间过度回流、产业同构、恶性竞争、生活成本上升等,产生区域相互作用的负效应,阻碍区域可持续发展。通过区域整合,消除区域相互作用的负效应,使区域间的无序关系向有序关系发展,达到区域整合和谐发展的目标。 2.2工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的 发展 通过区域整合,可以加强不同区域内部工业设计创新平台建设的相互联系和沟通,有助于此平台建设的相互促进与协调,如北京、深圳、长江三角洲地区等发达地区工业设计发展较快,高新技术产业和创意产业壮大,有助于建设适应现代设计教育、产业结构、人才培养、技术发展、行业需求的工业设计创新平台。发达地区工业设计创新平台的和谐构建可以带动周边地区及不发达地区工业设计的发展,因此,通过区域整合,有利于在全国范围内搭建工业设计创新平台。区域整合的根本动力是区域利益,如区域经济利益,区域社会利益,区域生态利益等多种利益族。利益族的核心是区域经济利益,其他社会和生态等利益是通过经济利益可以体现出来的。工业设计创新平台和谐构建,通过产业运动对不发达地区会产生更多因素渗入,区域内部因素发生变动,从而推动产业结构向高度化演变,区域经济就会进入更新发展阶段,发达地区通过对不发达地区原料、能源和劳动力资源的使用,形成新的经济增长形式,扩大经济辐射,推动经济发展,因此工业设计创新平台和谐构建促进区域经济的发展。 从发达地区现阶段的发展状况来看,科技创新和文化创意是推动产业结构调整和增长方式转变的两大战略驱动,高新技术产业和创意产业是提升区域竞争力的两大战略产业[5]。科技和文化是产业结构调整的两大驱动力。同时,高新技术产业和创意产业两大产业之间也存在着相互影响、互相促进的关系。因此在平台建设中加大对科技创新与文化创意产业的构建对于区域经济增长尤为重要。然而,与高技术产业不同的是,创意产业的灵魂是文化,提升产品或服务价值的关键要素之一是其文化内涵。文化是产品与服务增值的原动力,这一原动力突破了世界经济格局中的技术垄断,为后起区域的跨越式崛起提供了文化图强的理论依据。近一个世纪,特别是近二三十年中,创意产业发展迅速,已经成为发达国家促进经济发展的驱动力量。发达国家率先提出了创意产业的概念并付诸实践,创意产业的迅猛发展对于发达国家和地区的产业结构调整和保障就业起到了良好的促进作用,同时也满足了人们对物质和精神的个性化需求,对区域环境的改善和生活质量的提高都起到重要的推动作用。 加强工业设计创新平台构建,立足区域特点,合理建设平台构架,最终利用工业设计的创新平台,实现创意设计人才的培养,打造优势突出的文化创意产业基地和园区,从而实现区域经济结构调整和可持续发展,推动产业区域经济结构升级。此外,在平台建设中,打造自我品牌、区域品牌和民族品牌,注重文化创意产业的本土化保护。只有这样才能最终树立起民族优势品牌,提高竞争力。 工业设计论文:工业设计在现代生产制造系统中的作用 论文关键词:工业设计 创新设计 快速开发 人性化设计 设计管理 论文摘要:加入WTO对我国的制造业既是机遇,更是一种挑战。充分发挥工业设计在现代生产制造系统中的作用,将能更好的满足消费者需要,提高产品在市场中的竞争力。本文从产品创新设计、产品快速开发、人性化设计、设计管理等四个方面对工业设计的作用进行阐述。 随着我国加入WTO,我国的制造业也将面临全球范围内的市场竞争。与此同时,消费者的价值观也在发生结构性变化,呈现出多样化和个性化的发展。在未来消费者导向的时代,如何对市场环境的急剧变化做出快速反应,即掌握用户需求,有效地生产和提供令用户满意的产品和服务,是摆在新时代制造业面前的挑战。工业设计将在其中发挥它前所未有的作用。 工业设计是一门技术与艺术相结合的新兴交叉学科,以工业产品计理论和艺术设计为基础,应用计算机造型、设计,实现工业产品结构、性能、加工、外形等的设计和优化。随着我国加入世贸组织、申奥成功,工业设计对企业技术创新、提高产品市场竞争力的作用愈加突出。 1 产品创新设计 当今新技术、新工艺不断出现,传统的产品设计呈现智能化、小型化的发展趋势,功能和结构对产品外观的影响越来越小,市场竞争对工业设计的要求越来越高。走产品创新之路,就是要走在市场的前面,不断推陈出新,引导消费,这样才能在国际竞争中站稳脚跟。 工业设计的目的不仅是设计生产出外形更加美观的产品、给人以美的享受,还在于符合功能需要,考虑人—产品—环境系统中更好地发挥人的核心作用,更加适合实用性要求;另外,工业设计还要依据当今的科技水平,大胆创新,采用新材料、新工艺、新技术,开发新的功能,创造新的消费需求。随着市场演变和经济的发展,消费者不仅要求购置高质量、低成本和高性能的产品,而且希望产品能够满足其对产品的独特感受。研究产品创新,目的在于开发出更能满足市场需要的产品,促进经济的发展。 科技成果和技术发明要尽快转化为生产力,转化为物质力量,只有通过设计使其产品化,一方面更新品种,优化结构;另一方面促进由新产品系列而带来的生产领域、管理体系、消费结构的变化,创造更新、更科学、更安全、更舒适、更健康的生活方式,而这已成为全社会共同向往和追求的一种价值观念。 2 产品快速开发 21世纪的市场环境要求产品开发周期缩短、上市时间更快,这也是赢得竞争的关键。从美国制造业策略的变化也可以明显的看出这一点。20世纪50年代美国制造业的策略是“规模效益第一”,70年代是“价格竞争第一”,80年代是“质量竞争第一”,90年代以后策略逐渐变化为“市场速度第一”。而现代工业设计方法和先进制造技术的采用是产品快速设计的前提。 随着科学技术的不断发展,更多新的设计与制造技术手段被大量的采用,如: CAD/CAE/CAD/CAM一体化、快速成形制造(RP M)、快速反求工程(RE)等。图1是基于上述技术提出的新的产品开发模式[1]。 另外,基于CAD基础上的多媒体技术和多种传感技术而发展起来的虚拟现实技术(VirtualReality—VR)也已在产品设计过程中被应用。该技术的虚拟产品具有真实产品所具有的特征。通过对产品实时性仿真,设计者和客户可以体验到使用真实产品的感觉。 快速产品开发设计的实质是先进的技术手段和科学的工业设计思想的结合。当传统的工业设计程序因为表达手法不能完全传递设计者的构思,造成产品开发速度难以满足市场要求的时候,应用了计算机技术的产品快速开发模式将大有用武之地。随着计算机的普及和功能日趋强大,这种模式还将继续发展。 3 人性化设计 在现代市场上,更高的市场目标将满足“市场需要”改为“创造市场”,使工业设计参与并影响人类的生活方式,改善并提高人的生活和环境质量,让人们生活得更方便、舒适、健康、安全,并获得美的享受。 所谓人性化设计,就是确定以人为本的设计观念。这个“人”可以是某一个具体的人,也可以是某一类使用人群。设计者必须站在使用者的角度上,考虑他们的切身利益和体会,尺度上要符合人体要求,外观符合消费者的审美需求,显示、操作能够适应功能。以人为本的“人”还可以是指全人类,设计生产过程中都必须考虑环保,还要想到产品的售后维修以及回收利用。 人们常说的绿色设计,是维护人类地球绿色环境的设计。绿色设计的目的是系统有序地探索人类产业发展与社会文明的关系,有效地避免高科技工业化社会与生态环境的冲突。绿色设计要求必须从生态伦理学出发,在新产品中尽可能节约物质资源;随着产品日趋多样化,绿色设计赋予产品“生命与意义”的语义,以取代传统的产品“机能与外型”的关系。绿色设计还要求突出自然、环境的命题,在造型、功能、色彩、选材等方面,进行创新[2]。 人性化设计还反映在生产过程中的管理,保障安全,消除隐患,降低疲劳,创造出一个良好的生产氛围,才能提高生产效率。 4 设计管理 在现代产品生产过程中,需要确立一种系统设计的观念,设计的思想贯穿于市场决策、设计、生产、销售的全过程。这就要求设计者要懂管理,管理者要懂设计,才不会出现内行领导外行或者外行领导内行的问题。正如图2所示现代产品生产流通过程中,围绕人性化设计和设计创新,制定决策、执行开发、规划生产、指导营销,直至对用户的服务。 所谓设计管理,就是“以使用者为着眼点,进行资源的开发、组织、规划与控制,以创制出有效的产品,沟通与环境”。设计管理自90年代在发达国家兴起,已成为影响我国企业发展的重要课题。 企业发展的成效,从某种意义上讲取决于新产品开发设计的成功与否。而设计方面的成败又完全取决于设计部门的管理。包括设计管理水平、人员素质和工作效率。设计管理如何更合理、更有效地、更科学地调动人员的积极性与聪明才智,创造更新更科学的生产方式是极其重要的。[3] 为了提高市场占有率,产品应该具备赢得竞争的四种基本能力:一是时间竞争能力(Time),二是质量竞争能力(Quality),三是价格竞争能力(Cost),四是创新竞争能力。这四种能力缺一不可,其中最重要的是创新能力。企业的创新不仅仅是指产品设计和材料工艺环节上的创新,还要包括制造观念的更新,组织和经营的重构,资源、技术和过程的重组。充分发挥工业设计在现代生产制造系统中的作用,将能更好地满足消费者需要,提高产品在市场中的竞争力,为我国制造业的发展和腾飞给予强有力的支持。 工业设计论文:浅析工业设计专业的美术教学 【论文关键词】工业设计;美术教学;审美能力 【论文摘要】文章论述了如何通过美术教学加强美术技能训练,增强学生的创造性思维训练,开发工业设计专业学生的智能,提高审美和绘画能力,为他们今后进行产品设计打下良好基础。 工业设计是一门发展迅速的新兴学科,隶属于艺术设计学。它将科学与艺术相结合,其核心是对工业产品的功能、材料、构造、形态、色彩、表面处理、装饰等要素从社会的、经济的、技术的、审美的角度进行综合处理。既要符合人们对产品物质功能的要求,又要满足人们审美情趣的需要,还要考虑经济等方面的因素。工业设计的这些特性,就要求工业设计人员应具有敏锐的观察能力,发明创造能力,对产品美学功能的鉴赏力,对设计构想的表达能力,以及审美性的表现能力,这样才能更好进行产品设计。 美术教学是培养工业设计人员具备完美的设计构想的表达能力以及审美性的表现能力,使其在产品设计过程中从感观角度对产品进行全面把握的重要教育手段。随着社会的发展、生活水平的提高,消费者更多的要求产品能够给他们带来视觉的享受。这需要我们通过美术教学培养其扎实的审美能力、提高艺术素养。 但是,从目前工业设计专业的基础美术教学现状看,学生的造型、审美能力、艺术素养并没有得到真正的提高。培养学生敏锐的观察能力、创造性的构思能力以及具有审美性的表现能力是目前工业设计美术教学中亟待解决的问题,怎么通过美术教学培养学生的审美情感,提高审美能力,并教给他们正确的观察方法,启发形象思维,促进创造性设计思维的发展就显得尤为重要。 一、通过美术教学,培养学生的审美能力,提高艺术修养 在我们生活的世界中,到处都有美的事物存在。但是,并不是每个人都能发现它们。正如罗丹所说“美到处都有,对于我们的眼睛,不是缺少美,而是缺少发现!”由于生理、教育与生活环境等各种原因的影响,有的人对于美具有很高的敏感性,在很多事物中都能发现美,并产生很明确的审美体验。很多伟大的艺术家之所以创造出了优秀的艺术作品,一个前提就是他们都具有很高的审美敏感性。 美术教学可充分发挥其特有的认识功能、审美功能和形象表达能力的训练,对学生进行审美教育,使受教育者通过美术教学提高“对美的感受力、鉴赏力、表现力和创造力”,“以美引善,提高学生的思想品德;以美启真,增强学生的智力;以美怡情,增进学生的身心健康”,促进学生全面和谐的发展。[1] 目前我国的工业设计专业教育模式分为艺术类和理工类。艺术类学生有较好的绘画基础,有较好的艺术氛围,他们在审美能力和表现技法上要高于工科学生,而工科学生在入学之前没有接受过正规的美术教育,在这些方面明显要差一些。针对学生自身的特点,可开设内容不同的欣赏课程,帮助学生在对艺术作品的欣赏、鉴别与评价的过程中,逐步提高审美能力。在欣赏教学中,最有价值的不是艺术作品本身,而是学生对作品的理解,想象与再创造。 在欣赏教学中,应遵循审美的规律,多给学生感悟艺术作品的机会,提高学生的审美能力。因此,在教学中也要融入学生感知意念,加强对美的互动交流。马克思说过:“如果你想欣赏艺术,你必须成为一个在艺术上有修养的人。”虽然每个人的审美经验不同,但多给他们感悟艺术的机会,对提高学生的艺术修养和审美能力是十分有利的。 在欣赏教学中注意联系传统艺术形式与现代艺术设计之间相融合之处,联系与艺术设计的形式要素相通的地方来进行欣赏讲解。如中国传统书画艺术在现代包装设计、平面设计等视觉传达设计中的应用,巧妙地将中国书画中“意象”应用到现代设计中;京剧脸谱艺术在现代产品设计中的应用等等,在欣赏中有意识地开阔学生的设计思路。 二、通过美术教学,加强美术技能训练,提高美术能力 在具备了基本的美术素养后,学生还需要有一定的美术语言来表达设计构思。美术技能的教育能够有效地培养学生的空间造型能力,通过训练学生在对形、色、体、质的概括和处理上会比较得心应手。 对于有一定绘画基础的艺术生来说,可以改变传统的素描、色彩课程,变其为设计素描和设计色彩课程。在进行素描训练时,可采用新的教学模式进入课题内容,如对实体进行拆分切割,用微观特法表现对象,对拆分的形体进行描绘,追求肌理纹样,图形特征、质感量感的变化。这些训练不但能够使学生理解物体的大小、厚薄,还可以懂得物体实质和内部构造的关系,对将来进行产品设计很有帮助。还可以采用“半写生半创作”“意向开拓”、“命题式教学”等新教学模式对学生进行训练。这些训练侧重设计素描,穿插传统素描,可启发学生思维,培养学生的分析力、观察力、想象和表现力,有助于艺术与设计的联系,有助于创造力的开发,让学生力求做到由感性上升到理性,由感知错觉走向理知精确。[2] 对于没有任何绘画基础的工科学生来说,就要从最基本的形体的结构训练入手。通过结构素描来分析物体的形态结构,找出其形态与结构的关系、节奏韵律和构成规律,从对形态认识和理解到创造,达到培养和提高造型能力的目的。首先让学生了解素描的基本知识,作画步骤、透视原理、正确的观察表现方法等。教师可通过边给学生作范画,边讲解的方法,让学生快速入门。由于学生初次接触绘画,会有一定的抵触心理,教师应正确引导,向学生讲解结构训练与设计的关系,及其重要性。后期可侧重设计素描的训练,着重表现形体的结构、材质。 三、通过美术教学,启发学生思维,培养学生的创造能力 从一定程度来讲,设计的过程就是一种创造的过程。设计不但要创造打动人的视觉形象,还要创造一种高效的信息传达方式。一个设计作品是否具有创造性,决定了它是否具有价值和生命力。人们之所以会提出对某一对象进行设计的要求,往往是希望看到新的形象、更有效的工作方式或信息传达方式。这就要求设计人员具有很强的创新意识与创新能力,能主动的在设计中求新、求变。同时,人的创造意识是创造活动的基础。人的创造意识、创造精神和创造力是倍受推崇的人类智慧要素,这些要素的发展是通过教育来促进的。 在以往的教学中,往往是将制作力等同于创造力,以为让学生从无到有地画出一幅画或制作出一件雕塑和工艺品,就培养了创造力。照着对象,模仿他人,或自己寻找契入点,都可以完成一件作品,但其中的意义却相差甚远。 我们对美术基础课程的设置,不能仅只是使学生能精确的描绘出客观对象,而是在这个基础上,能有所创造,创造出自己的风格、创造出自己表现美的方式以及自己对某一事物的个性化理解。在美术教学中,应按照联想、想象、创造的思考顺序来培养学生的创造性思维,命题创作绘画、默写等手段是培养学生创造力的有效方法,在课程中可适当增加学时,来达到训练目的。在讲授美术知识时,提倡发挥学生的主动性,可采用一个问题多种答案或多种解释的具体做法;在美术技能指导中,应允许学生进行自由表现技法。教师应从“主宰”的位置上走下来,正确培养、鼓励学生的创造意识,侧重传授一些规律性的知识,引导、启发学生进行创造性的学习。 工业设计专业的美术教学应着重在培养学生的审美能力、设计表现能力和设计思维能力上下功夫,通过美术知识的学习能够为今后进行设计打下良好的基础。 工业设计论文:浅析工业设计与绿色设计的风格和趋势 论文关键词:产品的可拆卸性设计 绿色设计 “简约主义” 论文摘要:“绿色设计”是21世纪工业设计的热点之一,当令人类面临着人口增长迅速、自然资源短缺、环境污染严重等问题,人们逐渐认识到设计对环保所起的重要作用,“绿色设计”成为关注的焦点。 “绿色设计”是20世纪80半代末开始出现的一股国际设计潮流,社会的可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。本文论述“绿色设计”方法及其发展、未来“绿色设计”的风格和趋势等几个问题。 一、设计殛设计师的地位和作用 早在20世纪60年代末著名的工业设计师及教育家维可多,佩帕尼克就出版了在设计界引起强烈反响的著作《为现实生活而设计》。书中认为我们周遭的事物都是由设计师创造的,设计师在市场销售和用户满意度方面不单单只是起到“美化”的作用,同时应强调设计师的社会及道德的伦理价值。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思。绿色设计(Gteen Design)就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小。对工业设计而言,绿色设计的核心是“3R”,即Reduce,Recycle,Reuse,不仅要减少物质和能源的消耗,减少有害物质的排放,而且要使产品及零部件能够方便的分类回收并再生循环或重新利用。 二、绿色设计的方法 1)模块化设计:对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能,不同规格的产品进行功能分析的基础上,划分并设计出一系列功能模块,通过模块的选择和组合可以构成不同的产品,满足不同的需求。模块化设计既可以很好的解决产品品种规格,产品设计制造周期和生产成本之间的矛盾,又可为产品的快速更新换代,提高产品的质量,方便维修,有利于产品废弃后的拆卸,回收,为增强产品的竞争力提供必要条件。 2)循环设计:循环设计既是回收设计(Design for Recovering Recyclin),就是实现广义回收所采用的手段或方法,即在进行产品设计时,充分考虑产品零部件及材料的回收的可能性,回收价值的大小,回收处理方法,回收处理结构工艺性等与回收有关的一系列问题,以达到零部件及材料资源和能源的充分有效利用。环境污染最小的一种设计的思想和方法。除此之外,还有组合设计,可拆卸设计,绿色包装设计等等,其基本的内涵也是大致如上所述。 在绿色设计中,“小就是美”,“少就是多”具有了新的含义,从20世纪80年代开始,一种追求极端简单的设计流派,讲产品的造型化简到极致,这就是所谓的“简约主义”(Minimalism)绿色设计在现代化的今天,不仅仅是一句时髦的口号,而是切切实实关系到每一个人的切身利益的事。进人21世纪,因世界各国政府对环境问题的重视,有关环境保护法规的建立,使得带有理想主义色彩的“绿色设计”潮流逐步有了现实意义。基于对环境问题的重视和了解,人们已从20世纪60年代的过于激进的“绿色运动”,发展到现今相对成熟的“绿色消费”行为。这为“绿色设计”带来了新的契机。 三、未来“绿色设计”的风格和趋势 设计师同时也是设计风格和品位的缔造者,产品的视觉形象对环境保护也会产生间接的影响。主要体现在产品寿命期限相对材料的选择两个方面。消费者的心理因素和材质具有重要的作用。在物质经济相对繁荣的今天,往往消费者的好恶直接决定着一些产品的“寿命”。从某些角度看,“绿色设计”不能被看作是一种风格的表现。成功的“绿色设计”的产品来自于设计师对环境问题的高度意识,并在设计和开发过程中运用设计师和相关组织的经验、知识和创造性结晶。目前大致有以下几种设计主题和发展趋势: 1)使用天然的材料,以“未经加工的”形式在家具产品、建筑材料和织物中得到体现和运用。 2)怀旧的简洁的风格,精心融人“高科技”的因素,使用户感到产品是可亲的、温暖的。 3)实用且节能。 4)强调使用材料的经济性,摒弃无用的功能和纯装饰的样式,创造形象生动的造型,回归经典的简洁。 5)多种用途的产品设计,通过变化可以增加乐趣的设计,避免因厌烦而替换的需求;它能够升级、更新,通过尽可能少地使用其它材料来延长寿命;使用“附加智能”或可拆卸组件。 6)产品与服务的非物质化。 7)组合设计和循环设计。 四、结 语 社会可持续发展的要求预示着“绿色设计”依然将成为21世纪工业设计的热点之一。为了减少环境问题,设计师要对产品进行环保性能的改进,要对环境问题和其影响有很好的了解:这就得要比以往对科学和技术有更多的了解,同时需要创造性、新思维和富于想象力。“绿色设计”给工业设计带来了更多的挑战,也带来了更多的机会。 工业设计论文:浅析中国工业设计现状及其良性发展的思考 论文关键词:工业设计 自主品牌 产品设计 人才战略 绿色设计 论文摘要:从中国工业设计模仿西方来反思,提出了关于中国工业设计发展的一些对策,以创新为根本,通过实施人才战略,由“中国制造”到“中国创造”的一个转型。 工业设计,这个名词正在被越来越多的人所认识和接受。但工业设计目前在我国还不十分流行,仅仅处在一个模仿的阶段,创新设计的新产品更是少之又少。这在国际上处于落后阶段。工业设计的核心就是产品创新设计,它是一切企业活动的核心和出发点,是企业赖以生存和发展的基础。在今天市场竞争愈趋激烈,所以我们不能一味的去模仿,要由“中国制造”走向“中国创造”真正实现自主设计。 我们认为产品设计是实施品牌战略的首要任务。产品设计是有目标地创造工业产品和计划的过程,它对产品的先进性和竞争能力起着决定性的作用,并往往决定制造成本和营销服务成本。所以,产品设计是现代工业文明的最重要支柱,是产品创新的核心环节。 产品是以物的形态存在于人们的生活当中的。如果设计师在设计产品的过程当中,在产品中融入设计的情感因素时,产品就将不再是单纯的物,就具有了情感产生了一定亲和力,很容易引起人们对产品的兴趣,使人们通过产品进行交流。交流本身也是设计的过程,设计是在不断交流的过程中完成的。产品在设计师的情感化设计过程中应当让更加易于人们的情感交流。将人们的多种情感因素设计在我们的产品当中,达到物与人情感交流顺畅的目的。让人们首先从心理感受上接受产品,实现情感世界的产品设计。 设计对人们最大的影响就是改变了人们的生活。用设计的有效手段来引导和改变人们的生活方式,通过情感产品的设计拉近了人们之间的距离,改善了人们的生活环境及质量,使其达到美化效果。实现情感化设计,让人们在交流时产生愉悦的心情。而设计生产那种没有情感可言的“机械化”产品,就不会给人们的交流带来愉快,也不可能拉进人们之间的遥远感情距离。 设计的本质任务是服务人们的生活。而产品的非物质因素是产品设计中要考虑的关键。实现产品设计的情感化,以产品这一物的形态来实现人们的沟通,营造良好的社会生活环境,让产品成为情感的依托,这应当作为当代产品设计师所追求的目标。 同时也要做到人性化,人性化设计就是要充分尊重人的尊严,满足人的物质和精神的多层次的需求,发掘人的内在潜能。经典的诺基亚移动电话总是人性化的。它必须与心灵、感觉、情感有着千丝万缕的联系。技术的根本是人性,让技术按照人们自然的生活方式工作,这是诺基亚倡导的人性化技术的精髓。想像一种无限灵活的技术,它结合了不可抗拒的美学魅力、经典的设计、符合人体工程学的极度舒适,让诺基亚移动电话像天然的皮肤一样无间完美地契合消费者的生活,为消费者传情达意。 所以我们要遵循“以人为本 ”的设计理念,同时也要在这些设计中融入我们中国的元素,有我们中国的特色。企业要不断强化工业设计创新意识和自觉性,更多地运用工业设计提高产品自主创新的能力以便更好的创造我们自己的品牌,做到中国制造。此外,要加强普及工作,提高公众的工业设计意识。企业要高度重视工业设计的作用,为设计行业提供更多的机会,留驻更多的设计人才。 说到人才,我们也要充分利用我们国家人口多的优势来实施工业设计人才战略,构建一支高素质、国际化、多层次的设计人才体系。人才是我国的强国之邦,设计人才则是提高我国工业设计之本。 但是与此同时工业设计为人类创造了现代生活方式和生活环境的同时,也加速了资源,能源的消耗,并对地球的生态平衡造成了极大的破坏。所以设计师们要重新思考自身职责和作用,来实现我们要走的一条绿色设计的道路。 由此可见,只有创新,才能令中国企业走上自强之路,才能令“中国制造”提升产品的价值。再重视创新的同时也要考虑到环境问题和走可持续发展的道路,以人为本做好绿色设计。总之,我国产品创新应从多方面来考虑,设计和制造出有中华民族特点的现代工业产品,开创具有中国特色的工业设计体系。 工业设计论文:面临国际竞争的中国工业设计业 进入本世纪未的最后几年来,热闹的中国工业设计交流舞台上,除了国人举办各种设计研讨、学术交流以及竞赛活动外,又增加了新的景观:一些捷足的国外设计公司和设计家纷纷来华访问,登台亮相。请看如下的事实: 1998年3月18日-19日,北京举办"西方工业设计研讨会",美国工业设计协会主席克里格·佛格尔(Craig Vogel)、美国工业设计协会执行总裁罗伯特·史瓦茨(Boberts Shwartz)、美国青蛙设计总裁丹尼尔·哈顿(Daiuel Hardeen)和美国摩托罗拉公司设计部主任布鲁斯克莱斯顿(Blaxton)专程来华演讲,介绍本国工业设计发展状况及本公司的设计过程与设计实绩。 1998年10月30日-11月1日,北京举办中日设计高级研讨会,日本国际设计交流协会以及数家日本设计公司,面向中国的大中型企业开展交流研讨。他们听取中国企业对自身工业设计发展状况的介绍,了解各企业对设计的需求,并介绍日本工业设计的发展及设计对企业的促进作用,展示了日本优秀工业设计(G-mark)产品。研讨中,宣传日本的设计能力是重要议题。值得注意的是本次研讨会由日本方面出资,并且每年举办一次,本年度将在上海、广州继续举办,同样由日方出资赞助。 1999年3月25日,英国科瑞那(Corina)公司在珠海市召开面向当地外向型企业的工业设计交流会,介绍英国和欧洲的工业设计,明确提出该公司接受产品设计的委托,宣称其所拥有和联络的设计师遍布欧洲各国,可以完成目标市场为欧洲任何一国的产品设计任务。 1999年5月5日,广州举办"首届工业设计展示会",美国FITCH、 EDGE、 HLB、 5D等数家设计公司轮番介绍各自的设计思想、设计程序以及各种成功的设计作品。参加会议的有来自全国各地近百家著名企业的一百多名代表。本次展示会的一大特点是,不邀请国内工业设计公司参加,某些设计公司再三争取均遭谢绝。 1999年5月7日-10日,上海举办国际艺术设计博览会,部分国内设计公司和国外设计公司参展,著名设计家克拉尼也携作品参加了本次博览会。本次活动虽属文化交流性质,但参展的公司同样带有开发国内设计市场,争取企业设计委托任务的目的。 另据介绍,由国内外机构或人员带领,直接前往国内某些具有影响力的家电企业登门拉单,寻求设计委托的国外设计公司亦有多家。 据悉,日本著名的GK设计公司继93年与海尔公司合作组建"海高工业设计公司"之后,正进一步考虑在我国北京、上海、广州等地独资建立设计公司。 此外,我们还注意到,北京、上海、广州等地近年来已有多家来自香港、台湾和国外的工业设计公司挂牌营业。还有一些国外设计公司正在打探国内市场状况,寻求与国内有关公司合同,共同开发设计市场。 以上事实清楚地表明,我国的工业设计市场正被国际工业设计公司看好,他们正以极大的热情争取企业的关注和信任。如果说以往我们与国外的设计交流着重于学术方面的话,那么,当今的这种交流已带有浓重的商业气息。在我国即将加入WTO,全面参与国际经济体系之际,国外的工业设计家与设计公司正试图叩开我国工业设计业的大门,获取中国的设计市场。 不久前一家国外设计公司的"先头部队"抵达广州,他们直言不讳地宣称:"我们已经看到了中国未来的设计市场,我们来中国的意向已定,我们拥有一流的设计能力、充分的资金、技术和管理的经验,而需要的是中国的客户和合作者。 1、 羽翼未丰的中国工业设计业 当我们惊异地发现"列强入侵"趋势的同时,我们不得不反顾自身--中国工业设计的发展与现状。 中国的工业设计业和设计公司发足于80年代后期的广东。相对而言,广东省的工业设计不仅发展较早,而且得益于当地良好的经济环境,工业设计公司规模、水平在国内处于前列。 80年代初,北京、无锡、上海等地的一些大学教师被派赴德国、日本进修学习工业设计带回了崭新的现代工业设计理论。他们与国内学者一起,以巨大的热情通过频繁的学术演讲和著述,宣传工业设计,使工业设计这一新兴的边缘学科得以广泛传播,并在一定程度上引起了政府部门与产业的关注,并使设计教育从此走上了发展的道路。 然而由于长期计划经济的影响,当时我国的产业尚未达到以工业设计为手段,促进发展的阶段,加之设计的普及 宣传缺乏国内鲜活的实例来证实工业设计的作用,因此在一段时期内,设计未能进入务实的状态。 1987年最早在国内冰箱市场上崭露头角的万宝电器集团公司,在"市场经济"杠杆的驱动下,意识到设计的作用,率先与广州大学合作成立了"广州万宝工业设计研究院"。该研究院最初几年专为万宝电器公司设计产品,以后逐步发展为向社会提供各类产品设计、平面设计、室内外环境设计的综合性设计实体。 1988年,在广州,以广州美术学院教师为主要骨干创立了"南方工业设计事务所",相继在深圳又诞生了由上海、苏杭南下寻求发展的"蜻蜓设计公司"。这两家公司是我国最早的面向社会的工业设计机构,她们依托珠三角地区迅速崛起的乡镇企业和民营企业,设计出了大量进入国内外市场的家电产品以及时钟、灯具等,开创了中国工业设计业的实绩,实现了零的突破,同时也为该地区设计业的发展奠定了人才基础。 南方设计事务所于1994年裂变为多家设计公司,加上相继成立的其他几家民营工业设计公司以及以院校为依托的设计公司,使该地区不同经济类型的设计公司在数量上得以扩张,设计能力、水平及营业面、服务范围也有相应的提高和发展。部分运营状况较好的设计公司已具有一定优势,有的公司在开展设计服务的同时,着力于产品的自行开发,取得良好的效益。 广东另一支设计力量在企业。 由于企业的发展与市场竞争的需要,部分具有规模的大型家电产品生产企业意识到工业设计的重要性,专门组建了工业设计的部门,有的企业,如美的等公司,在工业设计方面给于了相当的经济投入,招聘了设计人才,成立了条件优越的设计中心。这些企业内部的设计部门,成为企业产品创新的重要力量。有的设计部门在完成企业内部的设计任务的同时,还接受社会上的各种设计任务。 据不完全统计,广东省大约有30多家面向社会、以产品设计为主要工作内容的工业设计公司,其中广州约20家,深圳约8家。 就全国范围来看,广东以外的产品设计公司主要分布于北京、上海、无锡、天津、南京等沿海城市。初步的统计资料表明,其总数不足40家。(不包含以广告设计为主,少量参与产品设计的公司) 作为对照,我们看到产品设计公司在台湾约有200多家,日本在其经济高速成长期间,产品设计公司曾有上千家之多,现在大约有200多家,香港目前有产品设计公司数十家;美国、日本等国的一些大公司还在境外开设计了多家分公司。 国内产品设计公司的数量之少,不仅与国外发达国家和地区设计公司的数量形成鲜明的对比,而且也与国内上万家广告及平面设计、包装装潢公司的数量形成了鲜明的对比。 就国内各产品设计公司的近三年年均营业额而言,统计资料表明,很少有超过250万元人民币的。许多设计公司在当前市场不景气的状况下,常常为生计犯愁,尽管四处寻找订单,但仍然是举步维艰。而在国外,仅以一般中小型的设计公司为例子,平均营业额都达到了200万元美金。 另就设计公司的规模而言,我国的产品设计公司最大的不超过30人,多数是以作坊式的模式运作,着重以完成产品外型设计为主。而在国外,稍有影响的公司,其员工人数都在50人以上,一些大的公司员工达500多人,设备条件先进,并且在国内外拥有稳定的客户。许多公司已发展到将产品设计与相关的学科和技术领域紧密结合的水平,可以为客户提供从市场调研、产品设计、工程设计、人机分析、生产技术、产品开发及产业策略顾问等到一系列完善的服务。 再从设计师整体素质与设计水平分析,我国的工业设计师队伍普遍比较年轻,多数是从学校刚刚毕业不久,缺少实践经验。设计人员当中,留学国外及获得高学历的人数不多。我国的设计公司极少参与国际上设计竞争,整体素质和设计水平普遍不高。 此外,在设计公司的管理上,我国的设计业由于发展历史短、规模小、并且一直处在艰难的生存环境中,因此管理、组织机构不完善,与国外公司存在了较大的差距。 综上所述,我们不得不承认,我国的工业设计业尚处在初期的发展阶段,工业设计师作为一种独立的社会职业,尚未得到认可;国内设计公司无论从数量、规模与综合实力、或是经济效益来看,都与国际发达的国家和地区存在着不小的差距。这无疑将可能阻碍我国工业产品设计品质的提高和产品的竞争能力,也影响我国工业设计赶上世界先进水平。 2、 国外公司将面对的中国工业设计市场 尽管国内工业设计潜在的巨大市场与当今国内设计业的柔弱形成强烈的反差,然而国外的设计公司进军中国的道路并非一片坦途。他们依然要面临以往长期困扰中国设计业发展的、同样的一系列问题,这就是: 1)、产品开发设计的需求受到经济发展的制约。 长期计划经济的影响和东南亚金融风暴的冲击,使我国经济自几年前的过热状态冷却之后,一直未能走出低谷。同时,由于我国经济发展中一些根本性和深层次的问题尚未解决,这种低谷中的中徘徊状态将不可能在短期内得以改变。于是企业经济的壮大,国民平均收入的提高等一系列影响商品经济进一步发展,进而关系到工业设计事业成长的问题,将继续存在。所有这些都将限制企业产品开发和设计的需求。 尽管积极推进工业设计,提高产品的设计水平,是一项振兴经济,刺激消费、扩大内需的战略措施,但这对于职工下岗,经济上处于困境的国内许多企业来讲,谈何容易。 总之,由于具体的中国国情,外国设计公司纵有多种优势也不能指望很快获得大量的设计订单。中国设计市场的繁荣必须等待宏观经济形势的逐渐好转。 2)、民众消费观念与工业设计普及率的影响 我国改革开放20年来,国民经济与人民物质生活水平发生了巨大的变化。今天,人们已经走出贫困和物质生活匮乏的时代,并且社会上出现了一批先富起来的人们,青年一代的消费水平,也与他们的前辈迥然不同。但是,中国人走向富裕的历史毕竟刚刚起步,就全局而言,一般民众的消费观念并没有发生根本的变化。长期的贫穷落后,使价廉与"实用"成为第一原则。即使是社会上追求"名牌"和"时尚"的潮流,也常常停留在缺乏文化内涵和盲目跟风的浮浅层次上。于是就出现了这样的现象:有人可以在饭桌上一掷千金,却不能接受价格略高而设计优良的一件小家电。先富起来的"大款"情愿用金钱堆砌出一个室内和服饰的"辉煌",而对日常生活用品则更是少有品味。 在我国,虽然进行了近20年的工业设计宣传和普及,但民众对于工业设计的认识仍然低得惊人。据不久前在广州市各区居民中进行的抽样调查表明,对工业设计有一般性了解的只占被调查人数的不足10%,而对工业设计完全不知或认识错误的达50%以上。 民众正确的消费观念与工业设计的广泛普及是培植优良工业设计的"土壤",面对中国当今这片"土壤",国外设计公司,即使是优秀的设计也可能是曲高和寡。 3)、设计的报价问题 中国相当多企业家对于产品设计的价值是认识不足的,他们往往看重技术、管理和广告的作用,肯在这些方面投入,而不肯对产品的委托设计给出合理的价格。据调查,某企业100%的领导者和相关人员都认为,本厂一件主导产品的造型设计委托价(指被选中者)最多不应超过2万元,有的甚至说几千元即可"搞掂"。 某些企业可以在办公楼的装修上数百万地大把花钱,也可以用几十万乃至上百万投入广告或CIS,唯独不能在产品开发设计上作出相应的投入。 国外设计公司的产品设计报价一般要比国内设计公司报价高几倍乃至十几倍。这对于少数大型企业或许能够考虑,但对于大量的中小型企业,不啻天文数字,他们是难以接受的。 设计的廉价问题严重制约了中国产品设计业的发展,国外设计公司面对中国的现状,也同样会受到这一问题的困扰。 4)、模仿问题: 尽管人人都说模仿是设计创新的天敌,是一种殆害无穷的短视行为,但我们不得不承认,模仿却又是中国不少企业根深蒂固的"传统"。多年来的"引进、消化",在某种意义上来讲,是模仿的代名词。 国内一些企业曾经把海外销售成功的产品丝毫不加改动地"吸收"过来,冠以自己的品牌,摇身一变,进入国内市场,蠃得巨额利润。某些企业今天已经发展到一定的规模,但至今仍然沿用模仿的方式"开发"产品,增加产品的花色品种。 我们相信,我国法制将不断健全和完善,加入WTO后国家对于各种侵犯知识产权的打击力度将进一步增强。但是由于以往对于仿冒和模仿等侵权行为的打击迟迟未动真格,在这种情况下,以往曾尝到甜头的企业,不会轻易地放弃这种"多、快、好、省"的法宝。所以模仿将继续"惯性"地持续一段时间。这也是国外设计公司在一段时期中所要遇到的麻烦之一。 3、 国外设计公司进入中国的正负面影响 置身于当今的国际经济环境中,对于国外设计公司进入国内设计市场,国家不可能对"民族设计业"提供某种保护。我们要做的首先是,冷静地从事物的正反两个方面分析国外设计司进入中国的利弊,而后考虑今后的道路和应变的对策。 其实,外国设计公司进入中国设计业,并非坏事,其有利的一面在于: 1、 可以满足国内一些大型现代企业对于高品质多方位设计服务的需求。 不久前笔者对某大型电器集团进行调研。该集团开发部部长说,我们这样的企业并不十分需要某一产品的造型设计--这些我们自己都可以完成--我们需的是未来五年乃至十年产品的开发设计与整体策划,例如五年后产品市场状况、消费者在产品功能、造型、色彩方面的需求以及相关的技术支持等。 这位开发部长的谈话,反映了我国许多大型企业对设计业的需求。要完成这样的任务,需要大量的信息资源及相关现代科技手段。我国现有的设计公司包括技术咨询顾问公司在内,都有一定难度。而组织有关科研院所、院校的专家合作攻关开展研究,也有多种操作上的困难和不便。国外一些设计公司则具有这方面的优势和经验,因此能够满足企业在这方面的需要,这将使大企业的上述需求得以满足。 此外,目标市场在国外的一些企业的设计任务,若交由熟悉国外市场需求的国外设计企业,一般会比交给国内设计公司有利。可以看出,国外设计公司进入中国,将有利于我国工业产品设计品质的迅速提高,促进企业提高适应未来市场的竞争能力。 3、 与国外设计公司的竞争将是有利于提高我国设计业的整体水平 我国的工业产品设计公司虽然为数不多,也缺乏规模,但是我们知道在艰难创业中生存发展至今的许多公司,都是由执着地为中国设计事业奋斗的设计师组成,他们将在新的形势下,发挥自己的优势,与外国的设计企业一争高下。在竞争的过程中,自身的弱点将暴露出来而得到改进,同时,他们将学会许多新的东西,全面增强自己的实力,进一步提高设计水平。当然,在未来的竞争中不免会有一些国内设计公司落下马来,但是总体来说,我们相信,以入关和国外设计公司进入中国为楔机,设计价值将进一步被人们所认识,随着企业在产品创新方面的需求和设计业务的增加,国人自办的工业设计公司将会在这种新形势下得到进一步发展。 4、 有利于提高工业设计的地位和对设计的价值的认识 如前所述,我国进行了近20年的工业设计宣传,但并没有引起企业和社会的普遍重视,设计的价值亦不为广大民众所认识。在我国产品设计与平面设计和室内设计相比,虽然与企业产品生产关系更加密切,其科技含量也高于二者,但价格却是低得可怜。这种状况一方面会随着社会、企业对设计认识的提高逐步变化,另一方面可能在国外设计公司进入中国后得以改观。笔者认为,当老外的设计报价被企业接受时,整个行业的报价也会随之水涨船高。 5、 有利于我国设计师能力与水平的提高 我国工业设计专业历年来培养的毕业生不少,其中不乏在产品设计方面富有才华的青年。然而由于产品设计市场的狭窄,许多人改行干了其他工作。而为数不多的继续从事产品设计者,在整个设计业的不景气的环境下,未能更多地参与富有挑战性的重大项目。 外国设计公司进入国内设计行业,必然要雇用国内设计人员。进入这些公司的青年设计师将可以接触到国际先进设计企业崭新的设计理念、设计思想、各种先进的设计软硬件以及先进的设计管理,这将加速他们的成长过程,相信最终还是为我国培养了人才。 另外,国外设计公司进入中国,也将有利于拓展我国设计教育的视野,促进设计教育教学和方法的改进。这对于我国工业设计人才的培养是具有深远意义的。 国外工业设计公司进入中国市场,不可避免地将带来负面影响,概括地说,这种负面影响大致有以下几方面: 1、 造成对本国设计业的冲击和设计公司经济上的损失 由于"外来的和尚好念经,"加之外国设计公司可以凭借以往的业绩和影响力、以及创新的设计思想,先进的设备条件、丰富的参与国际竞争的经验和完善的服务等优势争取客户,所以他们将容易获得部分企业,特别是经营状况良好的企业的订单。这不仅使中国的设计公司在经济上受到损失,同时出将使他们失去重要的机会,影响我国设计业的发展。 据了解,一些国外公司正在通过到企业访问、座谈、介绍情况等形式积极拉单,攻势非常凌厉,有的在短短几天内,就争取到了企业大数额的设计委托。简直令国内设计公司不可想像。 2、 造成本国设计业人才流失 在工业设计业务中,设计人才是最可宝贵的。国外设计公司立足中国,最缺乏的就是熟悉本国国情的设计师及设计管理人员,因此,必定要雇用这类人才。而外企的高薪和良好的工作环境将诱使一些设计师跳槽。这些人才,特别是优秀人才的流失,对于国内设计公司无异于釜底抽薪。由于优秀设计人才的流向是国外设计公司的一方,这将进一步导致强者更强,弱者更弱。因此,人才流失比损失订单更可怕。如果当真出现这种情况,它将使国内部份设计公司受到沉重的打击。 4、 关于对策的几点意见 种种迹象表明,外国工业设计公司欲进入中国,已成为不争的事实;我们已经可以予见,在未来的数年中,部分外国设计公司将在我国沿海某些城市为广州、深圳、上海等地设立分公司,或组建以他们为主的合资公司。这些公司立足沿海,在积极争取当地设计业务的基础上,还将把营业范围逐步扩到内地。他们将成为中国设计业不请自到的"外员"或"外国军团"。 基于此前的分析,国外设计公司进军中国设计市场,在可能对本国设计业造成人才流失等冲击,夺走本国设计公司部分订单,给本国设计业带来经济上损失的同时,也有在多方面促进对于我国工业产品提高设计品质,促进本国设计业发展的正面作用。因此,国外设计公司进入中国对中国设计业来说,既是挑战,更是机遇。 面对这样的形势,笔者认为,我国工业设计界首先必须有一种正确的心态。 首先,我们应当认识到设计本无国界,在当今全球经济的环境中,如同国外商品进入国内市场一样,国外设计公司进军中国工业设计市场完全是一种正常现象。闭关自守的经济只能是落后的经济,闭关自守的设计业同样意味着保守和落后,它将不可能追赶世界先进水平。 面对外强的"入侵"中国设计业要有危机感和振兴本国工业设计事业的紧迫感,同时更要勇敢地面对外国设计公司打到自家门口的国际竞争,积极迎接这一挑战。 作为迎接挑战,促进本国工业设计业发展的对策,笔者认为主要有如下几方面: 1、扬长避短,发挥优势。 虽然国外设计公司实力较为强大,但他们所面对的是中国设计市场。在这方面我国设计公司具有熟悉本国国情和企业具体情况的优势,完全可以进一步提高设计水平,更好地为企业服务,与国外设计公司展开平等的竞争。 国外设计公司由于报价方面的因素,使其主攻方向着重在部分大企业的某些主导产品 的开发设计这类综合项目上,而对中小型企业的产品设计任务,则鞭长莫及。我国的设计公司则可以在继续巩固扩大这一原有阵地,并可在此基础上,凭借实力和相关的优势,积极争取对大企业综合项目的开拓。 2、 在竞争中不断提高自身的实力 国外设计公司的优势,不仅存在于资金、设备、条件等硬件方面,还存在于市场信息资料快捷、准确、企业管理规范、各种相关技术的综合实力强等方面。国外公司的这些长处正是现阶段我国一般设计公司的短处。因此,我们应认真向国外设计公司学习,努力在上述几方面加以改善,不断提高自身的素质和水平,增强竞争实力。 为此,国内设计公司应加强设计管理,使之更加科学,更加规范,保证企业经济效益与社会效益。面对国外公司对设计人才的吸引,要尽可能增强自身的凝聚力,避免人才流失。 为竞争的需要,国内设计公司应认真加强对于市场,包括对国际市场的分析研究,充分掌握市场信息,克服以往在这方面的不足。 此外,国内设计公司应采取多种方式加强技术方面力量,使产品造型设计与工程技术设计更好地配套,为企业提供更加完善的服务。 4、 加强设计行业的联合与交流,实行开放政策 为了竞争的需要,设计公司可以在建立共同遵守的楔约和道德规范的基础上,采取公司与科研院所、院校实行联合,公司与公司之间相互联系等方式,增强竞争力。 以往设计业内部之间交流不足,公司与公司之间互为竞争对手,这种状况不利于整个行业的发展。今后应加强设计行业之间的信息与技术、管理与设计思想方面的交流,起到相互促进,共同发展的作用。 设计业的交流也应邀请国外在华的设计公司参加。国外设计公司参与交流,对于本国设计公司是一种学习的机会,同时对国外设计公司来说也将利于他们了解中国的国情。 有条件的国内设计公司还可以实行对外开放的政策,聘请国外设计师加盟,完成某些设计任务,如目标市场在国外的产品设计等。这种作法香港、台湾、日本都在采用,实践证明,是行之有效的。今后,随着我国设计业的发展,本国的设计公司也可走向世界,在国外设立分部。 6、 中国设计业需要政府的支持 如前所述,由于中国的工业设计业毕竟刚刚起步,面对国外设计公司强有力的竞争,在自身不断提高实力,迎接挑战,争取生存、发展的同时,中国设计业需要政府的一定支持。关于这种支持,笔者提出如下建议: (1)通过一系列政策,鼓励企业在工业设计方面给予重视、增加投入,采取如日本G标志那样的政策,对于设计优良的产品给予优惠,激励企业在产品设计方面下功夫。 (2)为了振兴本国工业设计业,提高设计公司的竞争力,建议通过对现有设计公司的评估,对于那些经营有方,设计水平高、业绩好的民营设计公司,在贷款、减免税收等方面给予优惠政策和鼓励,扶持这类公司进一步增强实力,参与国际竞争,为企业提供的更好产品设计服务。 (3)在企业产品设计需求大、工业设计业发展良好的省市,由政府部门牵头,集中各方面的优秀人才,组建工业设计中心,并联合院校、科研单位和社会上的民营设计公司,共同为企业提供从市场调研分析、产品设计、工程设计等一系列优质的服务,协助企业开发产品,创品牌优势。在条件成熟时,也可以组建全国性的工业设计中心。这一措施旨在建立我国工业设计的"省级队"和"国家队",使本国工业设计进一步形成拳头的力量,有计划地提升本国产品的设计品质和产品形象,创本国的产品品牌,增强产品在国内外市场的竞争力。 7、 改革设计教育,提高设计人才素质 设计的竞争,归根到底是人才的竞争。我国的设计教育,应当进一步转变观念,强调综合素质与创新能力的培养。为适应新的形势和社会对设计人才的需求,必须进一步改革教育。在这方面我国的设计教育工作者正在进行积极而有成效的探索,并且已有大量的文章论及。笔者所要强调的是,面对工业设计新的国际竞争,社会和设计业对设计人才提出了更高的要求。今天的设计教育关系到明天中国工业设计业的振兴,整个设计界都应当给予关注和支持。 世纪之交,国外设计公司进入中国设计市场已成为中国工业设计界的热门话题之一。即将出现在中国的工业设计业的国际竞争,对于中国设计师来说,既是挑战,更是机遇。只要我们奋力迎接挑战,继续面向市场,面向企业,扎实地开展设计实践,在竞争中学习,在竞争中提高,我们就能赢得这场挑战,赢得中国设计业发展新的机遇。中国设计界二十年苦苦等待的设计业的繁荣,将随着经济的发展,在中国设计业积极参与国际竞争的过程中到来。 工业设计论文:工业设计认识成长论 【摘 要】:工业设计的概念正被越来越多的人所接受,学校把它看作有发展前途的新兴专业,企业依靠它开发产品和促进销售,老百姓通过琳琅满目的新产品憧憬着富裕而美好的生活。 而我也有自己对工业设计的理解。在此就以我在某家设计公司实习两个月,将生产实习与毕业设计相结合而看到的,学习的,理解的来逐步阐述我心中所认识的工业设计。 【关键词】:工业设计、外观设计、结构设计、模板制作、工业设计与企业 当你清晨从梦中醒来,和煦的阳光照亮着温馨宜人居室,格调高雅的组合家具,造型精巧的吊灯,形态各异的家用电器……,无不都是你享用的工业设计的成果;工业设计的影子无所不在,它可小到精美别致的打火机,大到翱翔太空的宇宙飞船,随时随地都是工业设计的成果。 由此可见,工业设计已成了我们生活中不可缺少的一部分。因此人们对工业设计越来越重视,逐步加强对工业设计的理解,加深对工业设计的研究。“什么是工业设计”就成为大家探讨的一个首要问题。但是至今,仍然没有固定的概念来表达,可以说是众说纷纭。1980年,巴黎国际学术年会权威的论述是,凭借训练、技术知识、经济及视觉感受,而赋予材料、结构、构造、形状、色彩、表面加工以及装饰全新的品质和风格。更有人说“我们在分析、研究产品开发、产品推广、产品质量、产业结构乃至经济发展的时候,实际上也是在评判工业设计”……。 工业设计是一门涉及领域很广的专业,同时也容易受到周边环境的影响,因此生活在不同环境的人,重视点不一样,带来的工业设计概念就不一样。而我也有自己对工业设计的理解。在此就以我在某家设计公司实习两个月,将生产实习与毕业设计相结合而看到的,学习的,理解的来逐步阐述我心中所认识的工业设计。 在实习前,我认为设计公司是一个充满设计创意,比较随意,艺术气味比较重的地方。但一进公司的门,我就被公司的严谨气氛给震撼了。宽敞的环境,井然有序的布置,与我想象中的随意完全不一样。接待室的展板上写着著名工业设计师DYSON的8大制造业生存哲学: 1、 没有人会因为画板上的创意而成功!有趣的问题和方案来源于接触世界和细心观察日常生活。与世隔绝或放弃必将无所作为。 2、 与生活相关的产品才会有大市场。从现有的产品中找到弱点,虽然改进一个成熟的产品很困难,但在这个产品类别中大有可为,因为市场已经存在了。 3、 引进新技术,真正的技术通过专利保护创意,从而削弱盗版与竞争压力。 4、 爱迪生原则。工程技术是一种思维方式和工作方法,突破只会源于思考与努力工作。不断测试再测试,只相信自己的眼睛,而不是公式套路。 5、 不断革新,对产品的每一个细节进行再思考再改进,让消费者得到最大满足,让自己的产品拥有更多有优势的专利。 6、 设计是表现,最重要的是内在,产品好用才会产生美,好的设计在于功能的说服力,但陈旧的外观会失掉市场,设计是为了消费者的产品体验。 7、 毅力与判断。成功会比想象的来得慢,幸运需要自己为自己创造,坚忍不拔比聪明更易获得成功青睐。 8、 全面控制,不偏离最初的想法会让产品从创意、概念、研发、测试、模型、加工、生产、销售到市场与服务都获得成功。 看到这些,我的心并没有受到很大的震撼,觉得这些感语,对我并没有多大的冲击力。公司的经理告诉我,DYSON的这些话是在长达好几年,不断学习、不断发现、不断的失败成功中总结出来的经验之谈。而我才刚踩在起跑线上,因此还不能由衷的去体会已经跑了一大段路的DYSON和经理的话,不了解他们在比赛路上曾遇到什么样的困难,以及看过什么样的美丽景色。虽然接触工业设计的时间还很短暂,但是在这期间,由于不断的学习、接触新的东西、了解更深层次的概念,回顾以前的我,发现自己对工业设计的想法和了解也随之经历了多次的改变。 大学前,我只是一心想把事物用画笔漂亮的表现在图纸上,还不了解什么是工业设计,只是认为工业设计就是把产品外观画得漂亮一点。于是把精力放在素描的物体造型,用美丽的线条去表现物体,以及捕捉物体与环境那微妙的色彩变化。 大学初期,巩固、加深学习以前的专业基础课,像结构素描、色彩构成、平面构成等,除了这些还多了理论方面的知识,从中浅浅的了解什么是工业设计,在我脑中形成模糊的概念。想法还是停留在设计图表达出来的东西有新意、空前绝后,就是好的设计观念上。改变的是在画物体写生时,开始注意物体的结构线了,即为了更准确的把物体透视表现好,花心思去把一个物体的结构了解透彻,同时掌握用线表达物体的技巧。 大学中期,我才真正接触工业设计,开始初步了解人机工程学、机械制图、模型制作等的概念,认识更多产品设计理论方面的东西,如设计原则(功能、人性化、经济等),对工业设计的理解深入了一些。在专业表现上开始用简单的线条去表现物体,即产品的效果图。而产品的效果图,只靠画笔和图纸是不完整的,必须还要用电脑工具去表达。于是学会用平面软件和三维软件去表达产品。 电脑效果图 手绘效果图 带着以前的认识,我还是把产品的外观表现放在第一位,因此,把大部分心思花在电脑的表现效果上,却忽略了模型制作的课程,即忽略了设计创意怎样转为实体这一环节。 大学后期,开始进行了单一化产品设计、产品语意学等课程,接触了更多的设计实践,也更多地注意外观设计所考虑的众多因素,但这些都还是停留在草图和效果图中;产品结构设计的课程让我们开始用ABS塑胶材料制作模型,但没有真正的考虑、研究产品该有的结构,只是用材料拼拼凑凑的把外观表现出来。直到大四,参观了沿海几家设计公司后,我好像突然的被拉到了和以前截然不同的现实中。从参观实习中了解到:各个公司都反映了结构的重要性,一个产品的诞生时间花费较多的就是结构,出问题较多的也是结构,但最后追究责任时,大部分都是外观设计师,因为设计出来的产品结构开不了模。因此在设计公司中结构设计师就占了一大半。这些感受让我非常忧心,因为在大学期间,对产品结构接触的不是很多——应该说是没有把它与产品联系在一起,而是把重点全放在产品好看的表面上了。沿海之行带来的打击很大,因为接触结构方面的知识很少。但那时候的我,由于缺少实践经验,还是觉得产品外观最重要:既然专业名是产品外观设计,只要在产品的线条、颜色、总体造型上多费功夫,其他的由结构设计师、模板制作师去操心,自己只负责将设计清楚的呈现给他们看不就行了吗? 直到进了设计公司,进行真正的实践工作,我的“外观为主”想法才开始改变。 刚去的第一个任务就是根据已经设计好整体造型的电子词典来设计它内部面板造型,以及按键的造型和排列。参考其他电子词典按键排列顺序后,设计了按键外轮廓,并大概的按照间距比例排列起来。后经总监提醒,发现按钮之间的间距是有明确规定的,分别是上下2.2毫米和左右1.6毫米。我想:为什么要把间距体现得那么精确?设计完后交给结构师,让他去想这个问题就好了?!后来才知道,我做的平面图是要直接转换成结构格式交给结构师,然后结构师就按照我做的线条、间距来建模。这样一个小小的按钮设计被翻来覆去的修改,后来终于得到总监的认可。但没想到交给结构设计师后,问题还是没有完全解决。结构师反复的把我叫去,问的可说是以前从没考虑的问题:“表面的凹槽是圆角还是直角”、“这里的凹处深多少”、“按键表面是平的还是有弧度的,要弧度的话,高多少”。完全不知道该怎么回答,最后问了总监才解决了这些问题,其中涉及到的数据全都是零点几毫米。后来设计电子词典的面盖。提供了几十款,被客户选中几个。做模板时,模板制作师还需我考虑配色以喷涂在产品实体上、考虑什么特殊处理效果以及用什么颜色丝印品牌字。 这次设计,让我大概了解了设计公司工作的总流程,也是公司拟定的工作流程: -- 方案策划(产品规划的重要阶段) -- 效果图绘制(准确表达量产产品时的虚拟真实效果) -- 外观模型(为结构设计、开模提供最直观的参考) -- 结构设计(为模具加工提供准确可靠的数据,也是对产品设计的完善和规范) -- 结构手板(是对造型内之结构的仔细研究,是模具制造前的检验) -- 模具注塑(好的模具、注塑工艺是优质产品大批量生产的根本保证) -- 喷油丝印(色彩计划的具体实施) 这些程序,缺少任何一个都不行。而且要调节好各个环节之间的关系。 实习给我最大的启示就是一个产品结构的重要性。很多客户与外观设计师讨论争执最多的并不是产品的外形好不好看,而是把矛头指向结构方面的各种问题。 “那以外观为主要学习对象的我们岂不是没有多大的用处?”。其实,一个设计公司起着重要作用的,就是外观设计师。只不过,有一个观念是必须要去转变:不能称自己为外观设计师,而应该是工业设计师。意思就是,从事这个专业不能只停留在漂亮的设计效果图纸上,还要学习掌握结构、材料、生产工艺等,不能做到深刻学习,但得清楚产品设计的全过程。 在设计公司里,工业设计师是必须要从头到尾,一直负责到底的。无论是在做外观设计和结构的时候,还是在做模板的时候,你都要随时与结构师、模具师沟通,监督整个过程,来保证客户所选好的方案,能够准确、实实在在的体现出来。从这点可看出设计不是一个人就能完成的。但是作为工业设计师的你不能把一个产品的结构完全的交给结构设计师做,因为你设计的产品的每一根线条的表现只有你自己最能够体会,而结构设计师只是根据你画的三视平面图来建模,一遇到以弧面为主的设计,他不能够协调面与面之间的关系,不能够把设计师所设计的产品完美的表达出来。所以,一般情况下,工业设计师在设计好产品后,都要用专业模具软件(PRO-E)把产品的外部结构做出来,然后交给结构设计师把内部的结构完善。因此我进了公司后,就被要求把PRO-E学好。 一段时间的实习实践为之后的数码相机设计(毕业设计,同时也是为XX公司做的一个设计项目)打下了基础。一听到数码相机,在我脑海中就闪过像尼康、奥林巴斯、索尼、佳能、富士等几个高档的数码相机的造型。 市场数码相机产品 但是一听到经理的说明,我就开始纳闷了。原来这个客户要生产的是市场销售价仅一百多元的数码相机。想一想,如今市场上的数码相机,都是价值几千元的,廉价的产品有市场吗?带着问题我开始从各方面进行调查。 长久以来,很多消费者一直认为数码相机的像素是评价数码相机档次的最重要指标,因此高像素的数码相机一直占据着市场的主流地位。然而,由于高像素数码相机的价格一直居高不下,因此在很大程度上抑制了数码相机在家庭用户中的普及,目前中国城市家庭拥有数码相机的比例只有0.83%。这主要是因为应用环境还不成熟:价格与规格的壁垒导致数码相机的普及困难。如今国内数码相机市场的主流产品都是300~500万像素的数码相机,而普通消费者的需求并没有达到专业级别。今年开始,由于普通消费者对数码相机的需求节节攀升,国内外众多厂商纷纷推出了低价格、低像素的数码相机。因此,当一批廉价的数码相机出现在市场上时,便迅速得到用户的青睐。XX公司就是看中了这一点,才大量生产廉价的数码相机。由此可见,廉价的数码相机是有市场的。这样,我明确了设计的方向。 这次设计不是想怎样就怎样的,因为XX公司提出了多个要求:产品大小都规定在900mm*600mm之间,厚度在30mm内;材质方面,不能用铝合金等高成本材料;功能简单,满足拍照就行,不带闪光灯,附加LCD数字液晶显示,尺寸在13mm*13mm之间,用AAA两节电池供电,内部有图片内存件,用USB接口导出;结构方面,尽量做到成型工艺简单,且时尚。总体来说就是——成本低且时尚。 为了设计好产品,我到各个商场进行数码相机外观调查。大小方面,现在的数码相机都趋向小巧化,大小就和XX公司所规定的大小差不多;材质方面,市场上大部分的数码相机都采用铝合金,由于其成本太高,在这次设计中不被采用;功能是市场上数码相机的主要卖点,里面的都采用高科技的元件,特别是镜头;结构方面,市场上的结构都是很简单的,重点都放在了材质(铝合金等)的处理上,大部分结构都采用一般常见的方体设计,因为铝合金等高档材料成型工艺成本很高,而且塑造有一定的局限;在颜色方面,大部分都采用白、灰、银等流行色彩,体现金属质感。廉价的数码相机要做到功能简单、材质便宜且易成型,其中材质是考虑的重点。近几年来,塑胶材料受到设计家的青睐,最重要的因素是它不但成本低,造型工艺简单且塑造性强,而且在设计中加以特殊处理,并采用最新流行色彩,能创造出独特的美感,使原本低价塑胶产品的附加值大为提高。因此塑胶是这次设计的主要“角色”。定下大概的方向后,就开始草图的绘制了。客户要五个方案, 为了让客户满意,我从三个方面下手,设计三种类型的产品来让客户进行选择。定位上分为方体改良式设计、造型创意设计和使用方式设计。 -- 方体改良式设计 纵观市场的数码相机产品,大部分都是方体设计,简单且时尚。而它的时尚体现点就是铝合金材质。铝合金经过拉丝等处理后,体现金属那种光泽和硬度,就像钻石一样耀眼夺目。而在结构方面考虑到铝合金的成型工艺,所以不能做复杂的结构,这就是为什么大部分相机的造型都是方体的原因。而我的材质是以塑胶为主,所以造型和结构都可以灵活、复杂一点,多体现些层次感,以设计出与市场不同的方体造型。但是不能像市场上的那些数码相机一样,周围线条都是直的、硬的、面与面都成直角的,要运用些弧面来增添时尚。如果想要有像铝合金那样的光泽,那就用金属色来达到其效果。还可以运用亚加力透明材质,来达到独特的效果:在亚加力材质底部进行挖槽、蚀纹等处理,再在底面喷实色,会有透明的光泽度,颜色会显得特别柔和。 -- 造型创意设计 市场上的以铝合金为材质的数码相机是因为受到材质的约束,而且产品体积又很小,因此不能做到大的、复杂的曲面造型。由于材质的缘故,就可以设计出造型特别、有新意的产品。这一类主要用弧线弧面来设计,外形适度的夸张。在成型工艺上与上面的方体改良设计一样。 -- 使用方式设计 以往的数码相机都是方体造型,所以快门键都是设在长方体的顶部,称为竖式,这个当然是掌握平衡的最佳位置。为了体现新意,所以就从这个使用方式来下手,以打破这个常规。我想到的有横式、侧式、笔式。但是要注意的一点是,要从人性方面去考虑,不能盲目的追求新意,而忽略了产品的实用性。 以上三种设计思路都必须要充分考虑结构问题,一定要想清楚是否能够开模、是否能批量化生产,否则是不会被客户接受的。 这些设计构想真的有别于大学时期的设计想法。在学校时,没有受到大小、材质、功能、结构的限制,根据自己的设计理念来进行设计,尽量展开自己的创造思维,越独特、越有新意就越好,没有想过结构方面的问题,是否能够做出来,更不管是否能够被市场接受。不过这并不是意味大学里的设计思维不对,这个就是大学与社会的不同处。要知道这个可是改良设计。从这次生产实习与毕业设计相结合中,发现我的设计思路比以前清晰得多,考虑的东西也比以前多,像材质、结构、以及成本。其中大部分企业最重视的就是成本。因此单单看产品的工业设计是不够的,还要与市场、企业紧密相联。这种认识使我的设计思路逐渐现实化,也更接近市场产品的总体要求。 总的来说这次实习让我学习了很多的东西,但是心中的问题和想法也多了很多。特别是对于工业设计这个词的概念。工业设计的概念正被越来越多的人所接受,学校把它看作有发展前途的新兴专业,企业依靠它开发产品和促进销售,老百姓通过琳琅满目的新产品憧憬着富裕而美好的生活。在大学里就知道工业设计涉及的领域特别的广,工业设计的核心领域是产品设计。工业设计师从社会、经济、技术、艺术等多种角度,对批量生产的工业产品的功能、材料、构造、形态、色彩、表面处理、装饰等要素进行综合性设计,创造出能够满足人们不断增长的物质需求和精神需求的新产品。工业设计的长远意义还在于对人工事物应当如何存在的深层思考,并协调处理人—产品—环境—社会的关系,对形成可持续发展的人类生活环境、融合全球文化和地方文化、技术文化和人文文化的生活方式产生积极的影响。 但是在实习的这段时间,我发现现在所从事的只是产品外观设计,与真正的工业设计差了很多。经理对我们说这是由中国的国情所决定的。工业设计是一种最新智力资源,就如计算机软件一样,它是产品和企业管理各个方面的系统软件,发达国家对工业设计的作用深有体会,已将这种智力产品商品化。如美国青蛙公司为宏基电脑做了一次工业设计,收取设计费200万美元。工业设计在我国仍处在理论和实践的探索阶段,设计公司为企业产品进行设计定位后得不到承认的现象还普遍存在,尤其在北方更为严重。设计的价值得不到企业与社会的承认,必然会阻碍工业设计实务机构迅速成长,难以建立为企业及社会公共事业开展工业设计的社会服务系统。有些企业虽然逐渐开始自觉引入工业设计,然而工业设计所具有的巨大推动力还远没有发挥出来,企业虽然引入了工业设计,却把它仅仅当作设计人员和技术人员的事,各方面人员和科室以互为独立的状态开展工作,距离管理层、决策层甚远。影响工业设计进一步推广的另一个重要原因是人们对工业设计范畴的理解存在着不同,相当一些人,仍认为工业设计仅仅指产品设计,把平面设计、环境设计或广告设计等排除在外。实际上目前真正以产品设计为主的设计机构却又寥寥无几,大量的设计机构在从事上述工作,这些机构以分散的形式存在于社会当中,缺少行业组织,相互之间缺乏交流,无法形成合力,这也导致了工业设计无法发挥其巨大的作用,没有体现其真正的价值。这些就是中国工业设计所面临的问题。我想真正到了工业设计发展到一定阶段的时候,我们会直接和企业的技术人员合作进行产品从头到尾的开发、设计和生产,形成真正、实在、密切的为企业服务的队伍,才能使工业设计形成一定的整体实力。 只有开始真正实践或工作后才能深刻体会工业设计的精髓。有资料表示工业设计人才的要求有 :1.创造性的解决问题;2.2-D概念草图;3.口头及书面的表达;4.材料与工艺;5.计算机辅助工业设计;6.多学科的交流;7.概念模型制作;8.企业实习;9.设计理论;10. 平面设计;11.数理知识.;12.工程技术;13.认知与消费心理;14.研究与信息处理;15.市场营销实践;16.艺术与设计史;17.艺术与人文学;18.计算机辅助工程设计;19.人体测量与作业分析;20.全尺寸模型制作;21.工作样机制作;22.展示样机制作;23.机械制图术;24.计算机生成图象。这些要求中前十项被认为是非常重要的,而且也是在大学里都要学习的,因此一定要把大学的专业基础知识学好。因为实习公司的经理曾说过一句话:“毕业生刚来肯定还有不足的地方,但是只要去学习就没问题,但如果还要在这里‘补课’,那就说不过去了。”这即是要求毕业生不要有“到时候再学”的想法。 我们这一代属于工业设计的开拓者,艰苦奋斗将是长期的。但是好的事物总是要经历多种磨难才会露出锋芒,因此要吃苦耐劳,坚定自己的信心,相信中国的工业设计会成为推进中国乃至世界经济的强大支柱,会变成最有前途、最有价值的专业之一。 工业设计论文:企业中工业设计人的思维(设计管理问题分析) 摘要: 在一个团队里,你永远都是团队的一员,每一个人不能代替整个团队,每个人都有你值得学习的地方,所以任何人都不该在工业设计工作中让自己的个性掩盖团队意识。夸大自己贬低或是蔑视别人,是不可取的;况且工业设计所具有的严谨性和科学性也决不允许有设计师(住常设计师)太强的个性发挥。想张扬个性也有个办法——那就是离开企业,做自由设计师,做设计大师——做克拉尼,为自己做设计,像纯粹艺术家去玩个性,玩感受。但这样你就不要再说你是驻厂设计师。所以我们应该强调team——个性对此无太大意义——在今天一只有凝聚力的团队,才是有战斗力的。所以在为企业设计中不可以把自己的个性太多的加注到为企业设计的产品中来——还是那句话,我们设计的产品是满足大众的,不是满足设计师一个。我们还是要以企业整体发展战略和市场调研结果为主要设计方向和参考值! 关键词:企业 设计师 设计管理 工业设计 一、 前言 今天,工业设计从一个灰暗的层面走上了中国经济的前台,在企业的发展战略中,被提升到一个很高的地位。相较国外百年的历史,显得有点晚,但毕竟开始了它在中国经济舞台上辉煌的历程,并成为目前几大热门职业中的一种。作为一个从事工业设计的人来讲,这是令人无比高兴的一件事,值得所有ID人大肆庆祝一番! 出现这种情况的原因,很显然是市场要求带来的变化——当下企业在技术、设备、信息、资源、营销等方面都趋于同质化,企业需要新的竞争手段来和其它企业拉开距离,获得优势,而工业设计作为可以满足企业这一现状要求的重要方面自然得到企业大力拥护和扶持。 但实际情况并不像企业想象得那么简单——建立一个设计部门,招聘几名工业设计师进行产品设计,好像就可以达到这一要求——很多企业都这么做了,但效果一点都不理想——招聘的设计师无法达到企业要求——提高企业产品附加值,提升企业产品形象,在与其它企业竞争中获得优势。因此造成很多企业对招聘的工业设计人员不满意,认为他们作用不大,可有可无。我们工业设计人员在企业中就只有这样的形象吗? 这是值得我们思考的一个很大的问题——我们学习工业设计,本身就是为企业服务,而却得不到企业的承认,谁之过? 归结原因有几点: 1、 历史原因:中国工业设计才只有几十年发展时间——七十年代引入这个概念,相较有百年历史的国外工业设计,自然存在一定差距。 2、 教育原因:中国工业设计教育脱胎于传统的艺术教育体系,到现在都没能形成一种很统一和有效的教育模式。 3、 企业的原因:企业自身对工业设计的特性、和所要解决的问题认识不够清楚,不能很好的管理工业设计,使它能够和其它传统的各部门协同发展,互相促进。只是把它建立起来,仍然按照传统的管理和运用资源的方式来对待工业设计,自然效果无法达到理想境界。 4、 设计师的原因:工业设计师的思维方式存在多方面的偏颇,无法和企业大的发展战略协调同步, 自觉的不断完善自己,提高自己,以适应企业不断发展的需要。而是自顾自我目标的实现,不能满足企业要求也是情理之中的事。 5、 其它原因:其它还有一些来自硬件条件的原因,如技术、工艺、设备、资金等,受这些限制,很多优秀的设计无法得到实现。 当然还有其它方面的原因,在这里我们就不再多做介绍。而我要说得也只是其中的两个方面——企业原因和设计师的原因。这么做的目的,希望可以让更多人来了解工业设计,让设计师了解字的角色。为真正发挥工业设计的作用——为企业创造效益同时设计师自身发展明确方向。 二:企业 前面我们提到过,工业设计在中国发展只有几十年的历程,而真正为大多数企业接受和认同也许只有几年时间。造成目前很多企业的现状就是——需要工业设计,但却不知道该如何发挥工业设计的作用,也就是说对工业设计的认识不够全面,不知道如何很有效的管理工业设计,使之有效运行,发挥它应有的作用。 1、工业设计是什么? 早在1980年,国际工业设计协会联合会(TCSID)在法国巴黎举行的第11次年会上就对工业设计做出了很全面合理的定义,大意如下:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术条件、工艺手段、视觉、心理感受而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰等新内容,使之具有新的品质和规格和价值,这叫工业设计。在实际操作中,当工业设计师对产品包装、宣传、展示、市场研究和开发与预测等问题的解决付出自己的专业技能和经验以及视觉评价的能力时,也属于工业设计的范畴。” 在这个定义中,我们可以看到,工业设计在宏观方面对一系列问题所包含的解决途径和方式。也让我们看到在微观方面作为工业设计从业者要考虑的方方面面的问题之复杂程度。他们要把工业设计所要面对的和研究的对象——产品作为一个大系统来对待,运用最新的技术手段、符合时代潮流的审美素养、具有感染力的造型语言等相关因素对新产品研发所要涉及的方方面面进行具有真正价值的新的组合、排列、融合等处理,使之形成一个既具有符合人们使用需要的合理的功能方面的体现;又具有满足人们心理需要的高层次精神审美方面的考虑,可以符合人的在满足简单使用外的高级需要。 另外,值得我们注意的是——从工业设计的概念中,我们可以看到它和我们目前国内对工业设计所包含的内容理解有很大的出入,这也是很多企业源自对美工概念认识误区带来的负面影响——很多企业认为工业设计就是美工或基本上和美工差不多,这是一种很错误地认识,如果是这样,那工业设计也就不可能得到各国的普遍关注和大力支持,这是值得我们国内企业极为注意的一件事,要相使之发挥作用,就必须搞懂它的特点,理解它的运作方式。 2、各国对工业设计的态度? 现在相较过去,我们现在周围一切虽然具有了巨大变化,但工业设计这一基本的设计思想——为消费者创造价值,营造美的环境,还是具有它不变的价值。所不同的就是现在人的消费变化由于现在社会变化的速度加快而加速变化,很难让人把握。 但并不是说这设计就没有了价值,恰恰相反,设计的价值变得更加的重要。这从国外各个国家和现实中各个成功的案例中可见一斑。 当今发达国家无不把工业设计提升到一个关系到国家命运的高度。日本把工业设计看作是自己国家成功的关键因素之一,把工业设计作为国家发展战略来考虑,来发展。日本日立公司所作的调查验证了日本对工业设计态度的正确性——对工业设计的投入一美元,回报率是1000美元以上,比其它方面的投入高了几十倍。瑞典早在20世纪70年代就组建了自己的专门工业设计政府机构,来系统规划国家的工业设计发展战略。美国、意大利等发达国家都设立国家元首工业设计顾问,国家性工业设计委员会,工业设计奖项,当然那些专门的政府的工业设计专职部门也都有建立。例如早在英国沙切尔夫人时期就曾亲自主持英联邦国家工业设计的长期发展战略和具体政策。现任英国首相也曾亲自主持工业设计活动。 由此可见,对待工业设计的态度上,大家好都是积极的。而我国政府,显然在这方面是落后的,是力度不够的。很多工业设计活动都是企业、学校、社团等自发的活动,而且成本很高,与会者一般就局限在一定的人群,甚至可以说是屈指可数——对于与会者,在这里看是这几个人,换个地方还是那几个人,甚至于被人用作一种商业手段来操作——被认为的披上一层神秘的面罩。应该说,政府在这方面缺少一个专门的强有力的机构来来有效推动工业设计在中国的发展,一些协会,毕竟力量有限。 3、工业设计的作用 今天,世界上的工业设计活动,更是如火如荼。前段时间,英国政府就组织一大批国内工业设计精英到中国来,开展了一系列活动。在中国各大城市举办他们的设计展。澳大利亚人也不甘落后,在广州也大张旗鼓的举办本国设计与艺术展。中国人自己也在深圳召开自己第二次工业设计年会,在清华大学举办专门的工业设计管理论坛等活动。很显然,这些决非是有些好事者吃饱饭没事干,原因是工业设计有它切实的价值,值得我们投入大量精力和物力。具体作用主要表现在几个方面: (1)、工业设计促使企业健康发展。 合理的工业设计管理,必将促使企业生产规划纳入到一个长期的发展规划之中,因为企业不可能今天生产一个产品和昨天以及明天的产品是互无一点延续性和内在精神的,而是要建立一个长期的发展目标和相对固定的产品形象,例如诺基亚,伊莱克斯。如此,企业要想要工业设计发挥它的巨大作用,企业管理过程中把各个环节进行有效的规划——使企业对新产品开发的采用更具有合理有价值的管理方法。 (2)、促进企业产品有效的创新 工业设计师专业化的解决人和技术、人和机器、人和环境、人和人、美和技术、功能和美等各种关系而具有存在价值的。那么伴随社会经济技术条件的发展,人类物质水平的不断提高,审美情趣的变化。工业设计师会自觉来研究这些变化,不断为适应和满足这些变化而对本企业的产品做出有价值创新设计,及时发现企业高回报的创新点和盈利点。并且这些创新在设计管理者的引导和规划下,是可以和企业整体发展战略互相促进和完善的——也就是说工业设计师(住厂)是实现企业有价值创新的最有效环节之一,并推动创新。 (3)、为企业寻找新的市场机遇 前面我们提到,工业设计是为专业化解决各种关系而存在的,市场消费人群的多样化,是工业设计具有可发展的空间客体,催生了产品的多样化,丰富化,同时也为不同级别的企业生存留下了空间——如果人们只具有一种审美和需要,那么世界上同一行业中的同一种产品,也就会只有一家企业存在,因此我们必须注意这种价值的多元化,相关的就是审美的多元化,需求的多元化。工业设计管理者的作用之一就是引导设计师来发现市场需要的大面积空缺,进而设计出有市场的产品,这是工业设计的核心部分——寻找消费点、并想办法满足消费。这个过程,必然与企业开拓市场是同步的,并且它可以比企业所组织的市场调查更具有穿透力,更能把握消费者的真正需要,因为他们就是以细分市场来多样化设计产品的,更加微观和具体,具有实实在在效果也就是必然的结果了。企业所作的调查往往宏观上的,更多偏重于技术、营销等宏观方面的,真正认真地从微观去捉摸消费者的心理,并具体到具体有效形象,也许只有设计师才可以达到;并且企业所作的调查最后所表达出来的成果,很多时候是设计师所无法运用的,因为大家所用的语言是有差异的,这种调查对企业具体新产品的开发并不能起到多大的作用。因此发现市场机遇也是工业设计所具备的一大内容之一,这种机遇往往是微观和具体的,不同于企业的宏观发展战略。 (4)在企业文化建设中起到决定性作用 企业文化建设,是目前很多企业所急待追求的目标,实际中,企业的文化是市场给与的,严格的说是消费者所给与的——一种企业在消费者心目中所建立起来的形象。不管企业设定了何种企业文化目标,如果和在消费者心目中的形象是不一致的,那么它的文化也就意义不大,因为企业形象建立靠的是企业自身的产品,而不是空洞的口号或其它——因为可以支持企业生存的是有市场的产品。企业所有的一切活动,必然要围绕自身产品来展开,来强化既定的发展策略与形象。当然企业形象在开始时是靠规划的,但在企业中可以执行企业战略到具体形象——产品上——工业设计是责无旁贷的一个关键部门,它的设计方向、风格是否和企业整体战略保持以一致,对企业文化建设将起到决定性作用。产品通过外观线型塑造、细节刻画、色调品位等元素的共性化处理,在市场与消费者心目中建立起的风格统一、特色鲜明的产品形象。也就必然成为企业在消费者心目中的形象代言者。 工业设计产品所传达的是透过“风格”表露出企业深层文化底蕴,是企业文化最重要的核心,它的作用是超越CI(企业形象策划)的,是 CI所无法比拟的,而相反CI服务的对象,正是企业的形象。而我们也要看到,今天我们所面临的消费群,越来越成为我们经济增长的发动机,谁拥有了他们,就拥有了市场,而不再是过去政府是经济发动机的时代。 (5)、具有极积的社会作用 我们周围充斥的全是造型劣质,颜色丑陋产品形象和周围全是造型考究,漂亮,色彩美丽的产品形象,哪一种可以提高人民的整体欣赏水平和素质,是显见的。有人对德国设计人员和国内设计人员比较后得出结论,认为德国人在很多时候比国内的人还保守,而支持他们具备高素质设计水平的一个十分关键因素是他们具备一个现代化的生活环境——他们在出生的第一时间,所接触的每一件东西,都是现代化程度很高的,无形中他们的欣赏水平和见地,也会成熟起来,现代化起来,这对于国内设计师,简直是一种奢望,因为我们周围现代化的东西实在太少,充斥着我们视听的多是些良莠不齐的东东,拿句政治经济学上的术语来说就是生产力的多样化——封建时代的生产力和信息时代的生产力同时存在。 也就是说,优秀的工业设计在满足价值多元化的同时,会促进我们环境的优化,在方方面面可以提高我们的生存环境,生存质量。 综上可见,工业设计之所以被广泛接受和重视,是有它的道理的。如何发挥工业设计的巨大作用,也应该被纳入到企业管理者的头等重要的日程表。 4、工业设计的特点 很多企业都招聘了工业设计人员,但却无法发挥工业设计的作用,让我们来看看工业设计的特点和区别于其它行业的方面。 工业设计是一门高度综合性的交叉学科,涉及到众多学科领域。当今市场需要设计师的素质能力是设计开发的策划能力、设计发想的表现能力、综合设计的思考能力、组织与协调能力、国际感觉及其它CAD操作能力等。要达到这些,必然要建立一系列相应的硬件设备和环境来支持。 工业设计的一般工作特点: (1)、相对独立的工作空间 在这里设计师们要有绘制草图的工作台、相关的方方面面的参考资料,可以使他们的把他们的设想和解决问题的方案现实化而不受干扰。 (2)、模型工作室 要想搞出好的设计,设计师动手做模型,是必要的设计环节,在这里设计师可以真实的验证来自材料和加工工艺、色彩等方面的正式效果——这是设计完善的地方,在这里设计师要把他们的灵感和创意切实的和技术、材料、工艺等企业的发展战略相结合,变成实实在在的价值。拥有一系列模型加工工具就在所难免了。 (3)、工作环境 一个相对自由一点的工作环境和气氛这是工业设计所必需的,在这里可以很轻松的交流和学习,很少有设计师会对传统的管理条条框框感到是对他们设计灵感起到激发的积极作用的东西。实际研究也证明,设计师创新灵感的来源在办公室只占10%左右。很显然这是国内很多企业所不具备的管理思路,和六西格玛甚至ISO管理体系中的管理创新都是实际存在的矛盾——过程创新,简直有点搞笑的成分——打着招牌,卖的还是传统的一套东西,对先进管理体系的学习只停留在理论上,而应付诸于实践的精髓——如六西格玛提高满足客户满意度,过程创新,却被束之高阁。 相对于工业设计以人为本或者是以研究消费者为创新依据的工作方式,必然要求企业在管理工业设计方面采用新的管理方式,根据它的特点给与它一个合适自己的工作环境和氛围。 从这一点上来讲,工业设计的工作特点,与最先进的管理体系精髓——提高顾客满意度和过程创新是互为促进的。 (4)、良好的设计程序和客观的设计评价 设计程序可以很好的安排设计师的工作,使之处与思考状态,可以一步一步的工作,而不至于对工作感到乱糟糟的没有头绪,这是让人很难忍受的。设计师一般是不愿意参与太多费心思类的事情的,把心思用到设计上是他们最大的乐趣,而良好的设计程序(设计管理)正是满足这一要求而必要存在。 客观的设计评价,是关系到设计师积极性的重要条件,只有客观的评价,才可能体现设计师的真正价值,从而使他们乐于创新和积极创新。而不之于打击他们的积极性。一个好的设计管理下的公正的评价,可以是一个团队发挥出1+1 2的巨大作用,而一个有失公允的设计评价体系,往往造成设计资源的浪费——设计师抵触管理,无心工作,跳槽也就难免。 当然还有很多其它方面的——奖励措施,具体的设计管理运作步骤、方法等。但对于企业,对这些是很好满足的——也可以说这些是很简单的一些要求,并且这些要求对企业的良性发展也是有益的,与最成功的管理体系的精髓也是不谋而合的,企业又有何理由不与支持呢!做到这些简单的事,相信企业工业设计队伍将有一个质的提高,那么工业设计想不发挥巨大作用都难! 三、 工业设计师 企业不满意工业设计师,那么工业设计师对企业的态度又如何?实际和同行聊天时发现,没有几个设计师对自己的企业满意,抱怨多多。抱怨的内容先不说,我们先看看目前设计师的一些思维方向,也许就明白了。 1、自命不凡 也许是中国的工业设计教育脱胎于传统艺术教育,一部分的中国的工业设计师先于设计而沾染上了一股纯粹艺术工作者的习性,一股莫名的高傲——寡人天下第一。 工业设计当然重要,作用也大的让很多企业奉为至宝。但这不只因为有你这样一个设计师存在!满眼都是工业设计天下第一,寡人天下第二,第一的见马克思去了。事实上这年头因为“科技是第一生产力”使得更多跟计算机挨得着的人天天象喝了过量的酒精,迷迷糊糊,自己不知道自己能吃几碗干饭,看到别人碗里全是垃圾。怎么就不想想,——地球转不是因为工业设计的推动,企业的正常发展,靠的是很多人的共同努力——牛的资本并不让人信服。 稍有点合作或系统观念的人都知道,一个概念要成为商品,是需要通过很多人的通力合作才能成型的。这种合作,是指:某些人站在前面,某些人站在幕后;某些人担任明星,某些人充当护航者。为了确保金牌,甲主要负责拿金牌,乙、丙主要负责用允许的动作保护甲、阻挠对手,乙丙没有夺金的实力?没有夺金的念头吗——是合作要求他们牺牲一点,因此,我们应该纠正以前那种设计以个人命名的错误做法,要归于一个团队——因为它是一个集体努力的结果,虽然有贡献大小之别,我们都明白,也应该有所区别,但从长远发展来看,那种纵容个人主义的做法——自命不凡,对于一个团队或企业来讲,是极其有害的。很明显的影响就是它将使一个团队处在一种分裂状态,不稳定状态,也就必然不具有强大战斗力。并且有这种倾向的人,也很难对企业忠诚,与企业发展战略同步也是很成问题。 2、对驻厂设计师的角色认识不清楚 作为一个驻厂设计师,明白自己的角色,是一件很重要的事。设计师要明白自己的企业在干什么,自己的对象就是自己的企业,设计的媚俗先不要管它,在企业现有的经济实力情况下做符合企业发展战略的设计,做一些贴近消费者心理的设计,让自己的企业发展起来,壮大起来是我们的职责。 很多搞工业设计的人骂TCL手机镶宝石是玷污工业设计,其实是不明白驻厂设计师的角色和企业的角色—— TCL是一家手机生产企业,而不是专门研究工业设计的工业设计公司呢!企业里的设计师服务的角色是企业,而不是文化或者其它,同时也搞不明白,驻厂设计师和设计大师的区别,设计大师服务的对象是设计师,就像学校老师服务的是学生一样,大家工作性质不同,对象不同,分工不同;自然思考的方式,要解决的问题也是不同的。把不同层面东西硬扯到一起来谈——让李世民和希特勒对上一仗,显然是没有道理的。 评价设计的标准很多,但不可否认“得民心者得天下”,市场的认同应该是设计成功的最大裁判者。一个鄙视平民爱好的设计师,甚至是仇视平民爱好的设计师,动辄要“引导”平民的审美情趣,且不问有没有布道者(这应该是那些设计大师和在校搞教育人的主要任务,)的本领,就其狂妄和认不清自己的角色也显得有点愚蠢!同行不问,平民可问了:我就喜欢买TCL所塑造的风格和韵味以及它所体现的价值,就买工业垃圾,就是爱看金庸的俗,琼瑶的缠绵,我喜欢!我中意!你还能把我判刑了?你是个“优秀的设计师”能把我咋地吧——砍我脑袋吗? 其实这里包好一个道理——那就是企业工业设计是以用户需求为导向的,这是个大企业都在做的,包括SONY、摩托罗拉,去了解一下他们的新产品研发步骤,就会明白了。同时也是与时下流行的体验经济下的体验设计的精髓不相矛盾的,它要求设计体验,其实还是一个以用户满意为标准,还是以人为本,只是更加具体和深入。所以,设计师要明白,克拉尼只有一个,我们的产品是卖给大众,引导消费,也是有步骤地,有具体形象的,靠的是我们一步一步的来做。 3、过分强调自己的个性 很多时候,在设计师中间流行个性这个词,并且为很多设计师所追捧,所把玩——它就是“个性”。 个性是重要的,但我们要看个性在那发挥。在一个单位里面,里面没有英雄;管理方面也不应该树立英雄,每个人都是该公司的一部分,公司强大是大家共同的结果,是团队的力量。给每个人机会,只有发挥大家的才智,这个集体才会真正的有凝聚力。 在一个团队里,你永远都是团队的一员,每一个人不能代替整个团队,每个人都有你值得学习的地方,所以任何人都不该在工业设计工作中让自己的个性张扬,夸大自己贬低或是蔑视别人,是不可取的,况且工业设计所具有的严谨性和科学性也决不允许有设计师太强的个性发挥。想张扬个性也有个办法——那就是离开企业,做自由设计师,做设计大师——做克拉尼,为自己做设计,像纯粹艺术家去玩个性,玩感受。但这样你就不要再说你是驻厂设计师。 所以我们应该强调team——个性对此无太大意义,一只有凝聚力的团队,才是有战斗力的。所以在为企业设计中不可以把自己的个性太多的加注到为企业设计的产品中来——还是那句话,我们设计的产品是满足大众的,不是满足设计师一个。我们还是要以企业整体发展战略和市场调研结果为主要设计方向! 4、普遍自己对企业设计管理不满意 对于设计人员,发泄一下对设计现状的牢骚和不满。这样的情绪在设计界可以说是个普遍的现象,这也是可以理解的。 然而,如果我们换一个角度来看这个现象,那么这种不满也许就有另外的解释? 首先,我们应该确立什么样的职业观念: (1)、企业是我们设计师的“衣食父母”? (2)、或者设计师是企业的“救命恩人”? (3)、设计师是服务者 不同的职业观念将导致不同的思维方式和行为模式,并且会影响设计师对企业与工业设计关系的理解。 也就会形成不同的设计方向,产生截然不同的设计作品。 其次,为何要抱怨? 对企业的抱怨是在责怪中国的企业呢?还是我们设计师群体以另类方式表达的反思和自责?中国企业没有非常优秀的产品出现,是企业之过,还是设计师之过? 四、 设计管理者 设计师抱怨企业,企业不满意设计师,很显然,这里面需要一个中间环节来协调两者之间的关系,设计管理这一角色也就应运而生了,在国外这一角色被炒得热火朝天,身价同MBA可有一比,而在国内还没见有太大动作,这方面的教育也刚刚开始,在国内众多企业中,没有谁的设计管理可以拿到台面上来考究一番,用得还多是一些传统的管理理念,很多问题也就无法得到解决,原因很简单,工业设计具有它独到的工作方式,使不同于其它行业的,需要一种特有的方式来管理她,也就理解国外兴起设计管理这一新的职位的原因了。 设计管理者的主要职能包括: 1、 把企业整体发展战略,转化为可执行的产品开发程序,有效激励和规范设计师在既定目标指引下进行新产品开发设计。新的国际标准ISO13407,其目的就在于帮助设计管理者在设计过程中,能够及时有效地制定以人为中心的设计计划、进行以人为中心的设计的确定。随着市场竞争的白热化,产品设计要求有独到之处,而这种要求使设计师设计的产品必须是使用性极佳,很受用户欢迎的产品,在产品过程中的每一个细节都必须考虑消费者使用上的具体要求,把对使用者的要求最大限度的溶入产品设计中。这显然是很有难度的,但也是一个成熟企业必须具备的新产品开发方向。 只有这样的企业,才可能有机会以领潮流,相较那些以造型为最大需要的小企业,强调断、平、快;相较那些正企图建立品牌的中型企业的探索和彷徨。大型的企业应该做的是研究中国的市场,中国的文化背景下需要什么样的产品,他们需要的是建立一个有规律的,可是化的,有价值的、长期的新产品开发战略导向和规划,是企业前进的道路永远走在行业的前边。 设计管理这真是把企业这种战略具体化和丰富化的一个角色之一。 2、 协调设计部门同其它部门进行有效的合作、沟通,已达到资源共享和互相促进的作用,共同研究和策划产品发展方向。从生活者角度所发现的问题反映到产品设计中,将立足于生活者侧面的视点引入商品设计中。一般挑选会细腻体会生活、善于发现生活中所需要的产品及功能的人作为研究者(这些人将从市场部、研发部、销售人员和用户、设计师共同组成小组)。研究者要做到:(1)、 了解现场,客观地掌握生活现场的实际状态;(2)、 身在现场 亲自进行实际的使用操作;(3)、 观察现场 用诚实的眼光观察 (4)、 材料充分。使设计师可以把大部分精力用于进行设计工作,而不会在其它方面消耗精力,有效发挥工业设计部门的巨大作用,从而达到增加企业凝聚力的作用。 3、 为设计师服务,营造一个可以全身心投入设计的环境。 4、 建立完整的设计管理运作程序,使企业的新产品开发处于有章可循的状态。是设计师的工作完善有效。 5、 建立畅通、及时的信息获取渠道,为企业产品战略的制定和设计师的设计工作提供客观依据。包括最新材料、工艺技术、市场动向、流行时尚等。 当然,设计管理还包含其它很多方面的工作,需要靠广大设计师一同来考虑,在实践中不断完善,以此来催生中国具有世界影响的优秀产品的问世,将是我们这一代人最大梦想。 工业设计论文:实战产品工业设计 摘 要:产品工业设计已成为企业开拓市场的关键环节。文章以一款汽车音响产品设计为例,通过设计输入、分析布局、外观造型、出功能造型效果图、结构设计等,最终完成一项工业设计过程,其中,计算机辅助设计是整个设计的主线。 关键词:工业设计;计算机辅助设计;外观造型;效果图;产品 市场经济催生了竞争,全球化使竞争愈加激烈。在产品市场,消费者不再主要追求功能,而更注重新颖、时尚、个性和品位。现代工业设计正是融合艺术美学、工程技术与现代科技,利用计算机辅助设计工具,通过创造性思维,将审美、时尚、流行元素与人机工程学、材料学、心理学、市场学、环境学等现代科学有机结合,孵化出一个琳琅满目、新潮时尚的产品市场。 一个工业设计者首先应具备艺术灵性,同时掌握材料学、心理学、市场学、环境学、工业设计、工业制造等方面的知识,具备科学思维和创新意识。随着计算机技术的快速发展,solidworks、pro/e、ug、catia等这些三维辅助设计软件的应用,已使工业设计更加准确、便利,与生产制造设备的无缝连接,使设计者的意图更易于真实实现。熟练掌握三维设计软件,是一个产品工业设计者需要具备的技能。 一项新的产品项目必须着眼于市场,满足客户需求。在竞标过程中,一项好的工业设计方案,是赢得竞标成功的有力武器。本文介绍一个工业设计的案例,注重于过程和计算机辅助设计的应用。 1 产品设计输入 1.1 产品基本定义 汽车音响,汽车电子类产品,符合汽车生产商产品功能、外围造型要求。 1.2 产品功能、外观造型要求 功能:radio(收音机)、cd、mp3播放,usb数据接口,aux接口(音频输入播放)。 显示:lcd液晶字段显示。 面板:按照汽车生产商提供的汽车仪表板3d数据模型,考虑整体协调性、美观性、新颖性,设计外观造型方案。图1是客户提供的汽车仪表板3d数据模型外观。 2 产品造型效果设计 2.1 结构分析及造型布局 ①结构分析及面板主体材料选择。从汽车生产商提供的汽车仪表板3d数据模型外观可以看出,此汽车音响面板是一个左右对称弧面结构。面板主体选用与汽车仪表板一致的塑料结构,材质可为耐高温abs或pc+abs,以满足汽车耐冲击、耐候等性能要求。面板主体材料决定了结构造型的方向,采用塑料结构可以在遵循塑料产品设计原则前提下,充分发挥设计师的想象力,随意地实现各种设计造型,采用多种修饰手段,制造成型方便。 ②2d造型布局。使用塑料结构必须按照安装位置选择恰当的出模方向,沿出模方向安排设计布局。图2是在三维环境中沿出模方向从汽车仪表板3d数据模型中提取的汽车音响面板轮廓,并用autocad制作的初步设计布局。按照产品功能、显示要求结合汽车音响面板轮廓选择:将cd进碟口、lcd显示屏由上向下置中放置,在操作时便于观察;将usb数据接口,aux接口放置于下部翻转活门内,可以避免安全隐患,同时便于外观处理;将音量旋钮、电台搜索旋钮放置于下部左右两角;各功能按键沿着面板两侧轮廓及lcd显示屏底布置。整个布局结合美术透视原理,采用左右对称形式,符合中国人习惯的审美观念。 2.2 3d外观造型 可以制作3d造型的软件有好几种,各有优点,本文使用汽车制造业使用最为广泛的catia软件,它涵盖了产品从概念设计、工业造型、三维建模、分析仿真、生产加工的全过程,当今这个软件功能最为强大,其曲面造型功能、渲染功能无与伦比。首先建立产品文件autoaudio-asm.catproduct(以下简称audioasm)产品文件,将客户提供的汽车仪表板3d数据模型auto-panelframe.catpart(以下简称autoframe)装配其中;在装配中再建立汽车音响面板文件autoaudio-panel.catpart(以下简称audiopanel)。 在装配audioasm中对audiopanel进行设计造型。可以将用autocad制作的初步设计布局导入到audiopanel,但这样不便于后续修改。这里在3d环境中,利用autoframe所提供的边界面,绘制各项设计元素。 ①创建汽车音响面板外形轮廓面。汽车音响面板轮廓面必须与汽车仪表板3d数据模型面重合并曲率连续,这是汽车曲面设计的一般原则,这里必须坚持这一原则,以消除反光不连续。使用catia软件,从autoframe 取汽车音响面板外轮廓线,并将其改为曲率连续,用此曲线制作填充包络面,并与autoframe的3d数据模型表面曲率连续,从而得到汽车音响面板轮廓正面(图3),从图中不难看出正面反光的连续;从autoframe汽车音响面板边界向填充包络面投影,向内偏移出0.6间隙并取不小于0.5°的出模角,扫描出汽车音响面板轮廓侧面,将两曲面联合修剪、倒角,得到汽车音响面板外形轮廓面(图4)。 ②汽车音响面板细部造型及渲染。完成了汽车音响面板外形轮廓面,就可以以此为基础,按照autocad制作的初步设计布局创建面板细部造型。创建面板细部造型涉及环境学、审美学、塑料结构设计规范、产品功能及操作要求、catia软件使用技巧等知识和技能,要真实细致地体现出面板造型结构和功能特征,创建过程这里不做详细介绍。catia软件具有强大的渲染功能,可以定义部件的材质、颜色、表面纹理、亮度、反光度,定义场景、照明等,图5是用catia渲染的汽车音响面板造型图。 2.3 汽车音响面板功能效果图 ①汽车音响面板细部效果修饰。为了使汽车音响面板效果更加生动逼真,我们将汽车音响面板造型渲染图在photoshop软件中进行细部效果修饰。可以根据产品所处环境、所使用材料、表面处理工艺来调整产品表面的颜色、亮度对比度、反光效果、纹饰等,使用滤镜增加杂色获得塑料面板蚀纹后的质感(图6)。 ②汽车音响面板功能造型效果图制作。汽车音响面板细部效果修饰完成后,使用coreldraw软件结合autocad来定义按键功能、lcd显示、logo、标识等。文本文件可直接在coreldraw中输入,但图形标识最好在autocad中按比例绘制好,再导入coreldraw中加色,图7是完成的汽车音响面板功能造型效果图。到此我们可以使用功能造型效果图,配置产品说明进行应标。 3 产品结构设计 由于汽车音响面板造型使用catia 三维软件制作,在完成了面板功能造型效果确认后,我们就可以利用先前的模型进行产品细部结构设计,方便实现了效果设计与实体结构设计、生产制造的对接。图8是最终完成的汽车音响设计效果图,所有部件都在catia 三维环境中完成,数据模型可直接使用于模具制造、生产加工。 4 结 语 一项好的工业设计,出自于设计者对产品的深刻理解以及设计者所具备的艺术素质、创新意识和设计技巧。借助计算机辅助设计平台,设计者可以充分发挥自己的想象力,方便地将自己的构思转化为设计方案;我们可以实现造型效果设计与实体结构设计、生产制造的无缝对接。 工业设计论文:工业设计与产品文化价值的提升 [摘要] 工业 设计常被视为 经济 活动的一环,其专业价值侧重于为 企业 服务的个体经济行为和为国家经济建设做出贡献的总体经济行为,但工业设计与构成整体国力不可或缺的文化竞争力之间的关系反而被忽略了。本文从若干涉及文化层面的内容切入,阐述了工业设计属文化生产专业、工业设计积极参与了文化认同的建筑过程、设计创造力与创新文化因素相互演化三个命题。 [关键词] 工业设计 创造力 文化竞争力 一、工业设计的文化属性 工业设计是一种文化事业,这是 人们需要凭借产品识别、 企业 识别、国家识别、文化识别的主要理由是,人类既需要用器物来凸显自己和群体有所差异,也需要用它来表现自己所归属的群体。换句话说,就是因种种渴望个人异质化的冲动与要求群体成员均质化的两股冲动之间的矛盾,形成了同中取异、异中求同的行为。这也是流行现象的一个最佳解释,包括解释产品款风和生活形态的现象。在这个符号消费的年代里,国家与文化识别就是通过国家意识形态、文化神话的建构,使产品和企业有一个可以辨?e的符号以进入符号的消费市场,所以国家与文化识别的塑造变成一个在全球市场 经济 竞争中推动国际化和提升国家竞争力不可或缺的策略,既是企业的私事也是国家的大事。有些消费文化理论者批评 工业 设计师只为满足顾客需求而创造,但这种需求往往是过剩的供给和浪费决定的。这类批评在特定的情况下是中肯的,却不能以偏概全。但是在文化认同的建造过程中,工业设计可以发挥积极的作用,这一点却是毋庸置疑的。 三、设计创造力与创新文化的相互演化 设计创造力是指工业设计的核心专业活动,既有创造性,也有生产性与价值性。“创新文化”则指对于创新的态度、价值观与信仰的总和。设计创造力的 发展 与创新文化之间显然存在着复杂的关系。许多学者都将文化视为增进个体创造力发生机会的一项必要条件,在其他条件相等情况下,创造产品的机会是文化、 教育 和人才三项变数的函数。同时文化的目标可以激发人民的创造动机,而人民也反过来参与了文化的创造,彼此生生不息。文化的价值观与道德标准也是如此。只是这种文化的创造过程是长期的大众生活体验慢慢演化而成,与在短暂的时间?扔商囟ǖ母鋈嘶蛲哦由杓拼丛觳?返男形?泻艽蟮牟煌?I杓拼丛炝?仁巧缁嵛幕??さ闯隼吹牟?铮?彩且还勺阋愿谋渖缁嵛幕?牧α俊 为什么有些国家的整体设计创造力表现较佳?首先,一个国家的创新文化受到有关设计创造力的普遍态度、价值观与信仰的影响。例如,有些文化认为继承固有传统远比开创新的文化要素重要;有些文化“重道轻器”(例如道家与儒家思想),有些则肯定技艺(例如两个世纪以前的荷兰与英国钟表制造业的繁荣和人民的时间观念相互演化)。在这种坚持产品品质与价值的消费行为与信念下,欠缺设计创造力的厂商根本无法生存,这也是此类国家的企业之所以具有国际竞争力的文化基础。 其次,创新文化大多是个人与团体以往和现在的创造行为所积累而成的。然而个?e的创造行为又与社会制度中的各种诱因有关。有些社会制度鼓励和保护创造者和其创造成果,有些则压抑个人创造行为的发展。据美国有关部门研究指出,近年来华人(尤指学生)的创造力有所进步,但仍逊于西方。这主要是因为华人社会在学校教育和家庭教养方面有几个现象是不利于创造力发展的,其中包括:过分强调智商而忽略创造力、重视外在动机而忽略内在动机、强调知识来自权威的传授而忽略意义的主动建造、强调 考试 结果而忽略学习过程、重视笔试与记忆背诵而忽略真实评价与多元表现、支持乖男巧女与标准答案而排斥好奇求变与独立思考、重视创造知识的传授而忽略创造历程的体验与个人经验和发现、强调努力认真而忽略乐在其中、重视学科本位而忽略课程整合等,这些都是影响创造力的原因所在。 最后,社会政策的选择也对创新文化有着深远的影响。适当的专利法规和著作权保护是最好的例子,开创良好的企业创新与投资环境亦然。好的政策与制度可以让企业认清利润是无限的,是可以开创的,财富可以通过人才、知识与资本、 科学 管理等创新过程而加以创造,不是靠特权垄断、官商勾结来瓜分有限的财富。 四、结论 随着经济全球化的发展,许多国家开始意识全球化已演变成一场文化危机。文化普遍性逐渐冲击区域性与独特性,破坏了地方传统的社会结构与价值认同。这种危机感激发了本土意识的觉醒,区域性文化发展成为重要课?。我们需要在一点一滴上开始正式回应全球化对本土文化的冲击。全面进行空间、 历史 、文化与社会的改造计划;其目的不只是在营造一个社区、一个景观或是一件生活用品,实际上是要营造一个新社会、一个新文化和一个新的“人”。在经济全球化的氛围下,除了经济竞争力、科技竞争力之外,构成整体国力不可或缺的文化竞争力逐渐受到重视。 工业设计论文:工业设计与产品文化价值的提升 [摘要] 工业 设计常被视为 经济 活动的一环,其专业价值侧重于为 企业 服务的个体经济行为和为国家经济建设做出贡献的总体经济行为,但工业设计与构成整体国力不可或缺的文化竞争力之间的关系反而被忽略了。本文从若干涉及文化层面的内容切入,阐述了工业设计属文化生产专业、工业设计积极参与了文化认同的建筑过程、设计创造力与创新文化因素相互演化三个命题。 [关键词] 工业设计 创造力 文化竞争力 一、工业设计的文化属性 工业设计是一种文化事业,这是 人们需要凭借产品识别、 企业 识别、国家识别、文化识别的主要理由是,人类既需要用器物来凸显自己和群体有所差异,也需要用它来表现自己所归属的群体。换句话说,就是因种种渴望个人异质化的冲动与要求群体成员均质化的两股冲动之间的矛盾,形成了同中取异、异中求同的行为。这也是流行现象的一个最佳解释,包括解释产品款风和生活形态的现象。在这个符号消费的年代里,国家与文化识别就是通过国家意识形态、文化神话的建构,使产品和企业有一个可以辨?e的符号以进入符号的消费市场,所以国家与文化识别的塑造变成一个在全球市场 经济 竞争中推动国际化和提升国家竞争力不可或缺的策略,既是企业的私事也是国家的大事。有些消费文化理论者批评 工业 设计师只为满足顾客需求而创造,但这种需求往往是过剩的供给和浪费决定的。这类批评在特定的情况下是中肯的,却不能以偏概全。但是在文化认同的建造过程中,工业设计可以发挥积极的作用,这一点却是毋庸置疑的。 三、设计创造力与创新文化的相互演化 设计创造力是指工业设计的核心专业活动,既有创造性,也有生产性与价值性。“创新文化”则指对于创新的态度、价值观与信仰的总和。设计创造力的 发展 与创新文化之间显然存在着复杂的关系。许多学者都将文化视为增进个体创造力发生机会的一项必要条件,在其他条件相等情况下,创造产品的机会是文化、 教育 和人才三项变数的函数。同时文化的目标可以激发人民的创造动机,而人民也反过来参与了文化的创造,彼此生生不息。文化的价值观与道德标准也是如此。只是这种文化的创造过程是长期的大众生活体验慢慢演化而成,与在短暂的时间?扔商囟ǖ母鋈嘶蛲哦由杓拼丛觳?返男形?泻艽蟮牟煌?I杓拼丛炝?仁巧缁嵛幕??さ闯隼吹牟?铮?彩且还勺阋愿谋渖缁嵛幕?牧α俊 为什么有些国家的整体设计创造力表现较佳?首先,一个国家的创新文化受到有关设计创造力的普遍态度、价值观与信仰的影响。例如,有些文化认为继承固有传统远比开创新的文化要素重要;有些文化“重道轻器”(例如道家与儒家思想),有些则肯定技艺(例如两个世纪以前的荷兰与英国钟表制造业的繁荣和人民的时间观念相互演化)。在这种坚持产品品质与价值的消费行为与信念下,欠缺设计创造力的厂商根本无法生存,这也是此类国家的企业之所以具有国际竞争力的文化基础。 其次,创新文化大多是个人与团体以往和现在的创造行为所积累而成的。然而个?e的创造行为又与社会制度中的各种诱因有关。有些社会制度鼓励和保护创造者和其创造成果,有些则压抑个人创造行为的发展。据美国有关部门研究指出,近年来华人(尤指学生)的创造力有所进步,但仍逊于西方。这主要是因为华人社会在学校教育和家庭教养方面有几个现象是不利于创造力发展的,其中包括:过分强调智商而忽略创造力、重视外在动机而忽略内在动机、强调知识来自权威的传授而忽略意义的主动建造、强调 考试 结果而忽略学习过程、重视笔试与记忆背诵而忽略真实评价与多元表现、支持乖男巧女与标准答案而排斥好奇求变与独立思考、重视创造知识的传授而忽略创造历程的体验与个人经验和发现、强调努力认真而忽略乐在其中、重视学科本位而忽略课程整合等,这些都是影响创造力的原因所在。 最后,社会政策的选择也对创新文化有着深远的影响。适当的专利法规和著作权保护是最好的例子,开创良好的企业创新与投资环境亦然。好的政策与制度可以让企业认清利润是无限的,是可以开创的,财富可以通过人才、知识与资本、 科学 管理等创新过程而加以创造,不是靠特权垄断、官商勾结来瓜分有限的财富。 四、结论 随着经济全球化的发展,许多国家开始意识全球化已演变成一场文化危机。文化普遍性逐渐冲击区域性与独特性,破坏了地方传统的社会结构与价值认同。这种危机感激发了本土意识的觉醒,区域性文化发展成为重要课?。我们需要在一点一滴上开始正式回应全球化对本土文化的冲击。全面进行空间、 历史 、文化与社会的改造计划;其目的不只是在营造一个社区、一个景观或是一件生活用品,实际上是要营造一个新社会、一个新文化和一个新的“人”。在经济全球化的氛围下,除了经济竞争力、科技竞争力之外,构成整体国力不可或缺的文化竞争力逐渐受到重视。 工业设计论文:基于工程背景下工业设计人才培养模式探寻 【摘要】面对信息化环境下后工业时代的发展要求,建立怎样的工业设计专业应用型人才培养模式已成为各高等院校深思和研究的课题。为了培养适合社会需求的应用型专业人才,通过对“基于工程背景”下工业设计人才培养模式的背景和建设中存在问题的分析研究,探寻高等院校建设新型的工业设计专业人才培养的模式,培养富有特色的且符合社会实际需求的工业设计专业人才。 【关键词】工业设计 基于工程背景 应用型人才 培养模式 工业设计作为工业化时代的创新设计,它将技术、艺术与文化转化为生产力,是现代服务业的重要组成部分,其主体教育内容是产品设计[1]。工业设计专业教育的重要责任,除了帮助学生建立起形象思维、逻辑思维与创造性工作方法的系统,培养学生具有良好的审美能力及人文素质的能力以外,实现以“基于工程背景”下应用型工业设计专业人才培养的模式,扬长学生聚集型思维优势,拓展提高学生发散型思维,强化学生工程制造的背景与实践能力,显得更为重要。 1 基于工程背景下培养模式的背景 作为设计艺术学科的工业设计专业始建于上世纪八十年代初,由于社会对这类专业人才的迫切需求和工业设计专业跨学科的特点,许多高等院校都把它列为重点建设专业。常州工学院是一所特色鲜明的培养应用型本科人才的地方性高校,工业设计专业是学校品牌建设专业,在长期的教学实践中摸索出了自己独特的办学之路,强调学生与生产实际间的零距离培养方式,应运而生了新型的“基于工程背景”下的培养模式。 (1)教育部诸多新的政策指向充分表明,高等学校要树立起“以就业为导向”的新的办学指导思想,真正用这一新的办学指导思想深化学校的教育教学改革[2]。工业设计应用型本科生的主要就业单位是企业研发部门,对产品的外观进行设计是其主要工作内容,培养学生构建产品内外和谐的设计新理念是目前培养应用型人才的方向。学校教育并没有达到社会或者市场需求的标准,对学生的实际应用能力的培养,事实上是由大量的中小企业代替学校完成了。[3]现有工业设计专业培养方法,缺乏对企业实际制造加工情况的了解,因此企业需要对新进工业设计学生的人才进行二次培养,需要毕业生有独立完成产品从外观设计到和生产制造的经历,这给高等院校工业设计专业学生的培养规格定位及教学方案的制定带来了很好的反馈信息。 (2)从目前国内外高等院校工业设计专业的情况来看,主要由艺术院校和工科院校两种办学实体。在培养的方式上,艺术院校往往过分扩大设计的份量,强调概念设计的成分;工科院校则较多地采用在培养方案中增添部分艺术类课程的培养方法。这两类院校在培养工业设计专业人才的方式上各有千秋,但各自都很难解决学生实践应用能力的培养。如何全面而客观地建立起“基于工程背景”下工业设计专业人才的培养,已成为各高校办好工业设计专业亟待解决的课题。 (3)常州工学院工业设计专业在教学改革上积极创新应用型本科人才培养方式,针对设计教育的多样性、综合性、个性化及实战性强等特点,强调毕业生与企业实际工作的零距离过渡,并以此作为毕业生适应就业市场的主要“杀手锏”,这种培养方式给教师的教育教学提出了较高的要求,只有不断地强化学生“基于工程背景”下能力的培养,才能使学生一旦进入企业就能迅速适应岗位。 2 基于工程背景下培养模式建设中存在的主要问题 综观国外各高等院校工业设计专业的模式,重审目前我国高等院校工业设计专业的培养方案,我们感到“基于工程背景”的模式建设的现状不容乐观,主要问题有: (1)在工业设计专业的培养方案中虽然安排有工程制造类课程:设计制图、机械设计基础、机械制造基础、电子电工学、先进制造技术、金工实习、生产实习等工程制造课程,表面上似乎已强化了学生的设计与制造能力,但在师资的配置、课程大纲的制定、课程间的连接,学生应达到的制造实践能力的培养等方面还缺乏理性的思考,导致课程群开设的效果不明显,学生在实际设计中制造课程的知识不会用,走上工作岗位后也不能独立地处理与设计相关的技术问题,应用型本科人才应具有的核心能力难以达到较高要求。 (2)大部分高等院校的工业设计专业以某一类产品设计为专业特色,而产品涉及行业众多,产品品种繁杂,教学要完全覆盖所有产品显然不可能。因此,一些高等院校的专业教师长期致力于某一类产品对象的研究,但在积极探索产品设计的方法论,以指导应用型工业设计专业人才教学工作的力度还不够。 (3)工业设计专业培养方案中,课程设计的设置上理性不强,课程设计上仿制工科机电专业相关的设计内容或成为其内容的浓缩品的现象还较多,没能真正体现出学生在培养“基于工程背景”能力方面的实际要求。 (4)培养方案中实践性课程的内容把握和课程间的连接上还存在明显的不足,快速提高学生“基于工程背景”的专业能力的针对性不够,学生的能力和素质与企业需求的标准不相适应。 (5)一个学校想集成所有企业的设施和设备显然不现实,而一些高等院校的工业设计专业又普遍缺乏开放型、综合型的实验室与设备条件,如果教师仅通过课堂和带领学生到相关企业进行参观学习来教会学生产品制造的实际知识,很难完成应用性实践能力的培养工作,这与高等院校的办学指导思想背道而驰。 3 建设“基于工程背景”下培养模式的几点设想 高等教育是知识创新、技术创新和高新技术产业化的重要方面军,在培养创新精神和创新人才方面肩负重要使命,必须改革与此使命不相适应的教育思想和教育模式[4]。应用性工业设计本科人才的培养应以特色为先,以就业为导向,以强化工程实践能力为重点,以因材施教为方式,来理性而深化的建立起新型的“基于工程背景”的崭新模式。 3.1 在培养方案的执行上坚决贯彻和实施“基于工程背景”培养模式的指导思想 1)从工业设计专业的培养目标入手,根据工业设计师的知识点、能力的要求,专业确定了表现技法、工程技术、产品设计、应用实践四方面主要的知识点,并构建了相应的四大课程群,形成具有“设计与制造”、“设计与创新”、“设计与文化”三项鲜明特色的课程群体系[5],尤其要在课程内容的把握和课程间的衔接上要做细做实,更要进行深入的研究和规划。 2)工业设计专业一方面要积极引入一定数量的企业师资,最大限度地发挥好企业兼职教师的作用,另一方面要积极派送专业教师赴企业一线接受实际锻炼,丰富原有教师“基于工程背景”的实践能力,通过整合校内外师资资源,以构建结构合理、学科互补的教师团队,并在产学研实践中不断磨合,在实践中建立一支“基于工程背景”的教师队伍。 3)进一步改革课堂教学,让学生在制造课程的学习上,变被动接受为主动参与,充分利用多媒体技术等现代化的教学手段,调动学生的感觉器官。对有些工程背景内容的教学,采用直接在企业的车间现场完成,教学中要广泛地调动学生的参与意识,通过安排学生课后查阅资料撰写论文,课堂上相互交流的方式,帮助学生加强对课程内容的理解,扩大知识面。 3.2 在培养学生的创新能力和实践应用能力上要有新的举措 1)创新能力和实践应用能力是工业设计专业人才的核心竞争力。在工程基础和专业设计类课程的教学中,通过产学研结合的途径和校内外实践基地,为学生提供真实的工程环境,使学生在cad/cae/cam技术、产品快速开发技术、先进制造技术等方面获得综合训练。同时,对产品生产的方式、生产的组织、制造加工工艺和手段有较深的感性认识,培养出在产品开发设计领域有核心竞争能力的应用型专业人才。 2)工程制造课程的教学要以够用为度,强调知识面的广度,帮助学生建构起“基于工程背景”的知识体系,以课程设计的串接为突破口,强化学生实际设计与制造的能力,尤其可寻求以小机电产品的设计和制造为主线,发挥这一类产品涉及的机电知识面较宽泛、学生易于直观地接受、产品的制造企业较多且易于外出实习等优势,将课程设计有机地串接并构建出“基于工程背景”类的课程设计链。 3)丰富学生第二课堂的教学内涵,一方面使学生能实现专业课“明白式”学习,另一方面实现在产学研环境下的零距离培养。教师在培养过程中应以小机电产品原型设计与制造为对象,触类旁通地帮助学生进行领悟、消化制造课程的理论知识。 4)将企业实际项目和教师的横向设计课题融入课程教学中,强化学生在设计中进行结构设计并兼顾产品制造要求的能力,使学生在走向工作岗位之前,就能掌握产品开发设计中“基于工程背景”的综合应用能力。 3.3 进一步保持和发展好工业设计专业实践教学的特色,不断优化专业培养模式 1)不断调整和改善实践教学环节的教学内容,在优化理论课程教学的基础上,提高实践教学课时比重,提高设计性和综合性实验的比例。重视设计软件的应用和徒手表达能力的训练,构建以美术写生、课程实验、认识实习、金工实习、电工电子实习、生产实习、课程设计、毕业设计等完整的实践教学体系。 2)产学研体系是“基于工程背景”设计教育模式建立的前提条件,没有产学研的紧密结合,就不能保证设计与制造的紧密结合。培养方案要确保每一位学生在校期间均有完整从事设计与制造的经历,缩短与企业实际工作的距离,真正做到以科学、有效的课程群体系和执行方式来实现应用型人才的培养。 3)实践教学是应用型人才培养的重要环节。为适应工业设计应用型人才培养的需求,我们必须对工程基础课程的实验开设内容进行重新设计,按照设计艺术学科教学及企业对专业人才的实际需求,添置必要的仪器设备,确保实验的开出率和针对性,为学生提供尽可能真实的学习环境。 4)加大开放式综合型实验室建设进程,使学生课余时间能在专业教师的引导下,自主、全面地体会企业“基于工程背景”的真实工作环境,不断丰富学生实践的经历。 4 结语 工业设计专业“基于工程背景”培养模式的探索,是培养特色鲜明的应用型本科人才的要求,是工业设计多学科交融的发展趋势,也是构建系统的专业体系,完善专业建设的需要,它与包豪斯的教学理念也不谋而合。在高度信息化的时代下培养的应用型本科专业人才,不仅应有全面的理论知识,更重要应有实践能力;不仅应有设计创新能力,更重要应有付诸实施的能力;不仅应有宽泛的知识面,更重要的要学会将知识转化为应用的能力,这些都迫切需要尽快建立一个实用而可操作性强的“基于工程背景”的培养体系,才能使我们的教学更有效、更务实。 工业设计论文:工业设计专业人才培养的教育教学模式探讨 摘要:作为围绕文化创意产业的重要专业,工业设计在我国越来越受到政府和企业的重视,但是采用传统的艺术设计教育模式已经跟不上时代对工业设计专业人才培养的高要求,本文就目前国内高校工业设计教育模式中存在的问题进行探讨,旨在为工业设计专业的人才培养提供一些策略与参考。 关键词:课程设置;双师型;创意产业 一、引言 2006年9月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《国家“十一五”时期文化发展纲要》,“文化创意产业”这一概念首次出现在了党和政府的重要文件之中,我国成为了世界上第一个由政府出面使用“文化创意产业”的国家。近年来,文化创意产业在我国受到了广泛的关注和重视,发展势头迅猛。工业设计作为服务于文化创意产业的重要专业也得到了蓬勃的发展,企业和政府部门对工业设计的认识有了大幅度提高,工业设计专业在全国的高等教育中得到了高度的重视和发展,各地高校也纷纷开设了工业设计专业。 但是随着时代的进步,业界对于工业设计人才的要求越来越高,我们必须清醒地看到,由于我国高校对于工业设计的人才培养还处于发展和探索阶段,许多高校在人才培养上还有很多不足,如人才的能力单一,与社会实践脱节等等,采用传统的艺术设计教育模式已经跟不上社会对工业设计人才的高要求,因此,对现今高校工业设计人才培养的教育教学模式探讨不但有助于人才培养的健康发展,学科建设的科学规范,同时也有助于发挥工业设计在文化创意产业中的作用,为发展创意经济提供重要的思考养料和发展策略。 二、工业设计专业人才培养方案的课程设置模式探讨 随着时代的发展,现代社会需要高素质的综合性人才,也要求高校的毕业生具备多方面的知识和能力。工业设计是一门横跨技术与艺术两大学科的新兴边缘科学,对这些方面的要求就更高。因此,对于工业设计专业的人才培养有别于其他学科,学科建设和课程设置都不能再采用传统的艺术或技术学科的模式,而是应该以多元的、动态的、开放的态度来进行。当然,由于各个高校工业设计专业人才培养的具体课程不同,这里要探讨的并不是具体的课程安排,而是站在当前社会需求的角度,来探讨课程设置模式的规律性、共同性的东西。 (一)基础教学与专业教学课程的非线性设置模式 目前,在我国很多高校工业设计的课程设置都还在一直沿用艺术设计的教学模式与课程安排,即从大一开始进行素描、色彩到三大构成的艺术设计基础训练,之后再进入工业设计的专业课程教学,该模式是以一种线性的、渐进的教学模式,这种人才培养方式是传统的整个艺术设计范畴下的基础教学模式,虽然其本身具有一定的合理性,但是现如今工业设计专业的人才培养还是采用这样传统的模式就会造成诸多问题,显得跟不上时代步伐。 由于学习工业设计专业的学生大部分本身就有一定的美术基础,入学前受过一定的美术教育,进入大学后继续进行传统的素描色彩等艺术基础教育,会让很多学生缺乏学习兴趣,学习的专注度不够,等等。而且这些现象不会只是体现在大学教育之中,由于长时间的累积或是长时间得不到正确的引导,学生今后在面对企业实际项目时,这一现象就会逐渐延伸到实际工作中。因此,工业设计的基础课程与专业课程不应当是“从基础到专业”这样的线性设置,而应当是基础教学与专业教学穿插进行的形式。 (二)“理性”类课程的“感性”设置 工业设计作为围绕“文化创意产业”为中心的重要专业,培养学生的感性思维是无可厚非的,相应地,我国高校的工业设计专业学生也大都是以艺术考生为主,即使是工科院校或综合院校也都要求考生有一定的美术功底,这就出现了大部分工业设计专业学生工科基础较为薄弱,同时也习惯接受以练代学的实践性强的教学方式,所以,面向设计专业的工科类课程往往达不到预期的教学目标,教学效果不理想。 面对这种现象,也有过不同方式的探讨和摸索,而且由于各个学校进行教学时都会不同程度地遇到这种问题,所以从事这一方面的教学改革探索和研究的教师为数不少,在各种杂志上发表的论文也有一些。但是解决的方法无外乎是在这些“理性”类课程的教学过程中通过教学手段或者教学方法来解决,教学效果也并不一定理想。 r 针对这种问题,我们可以换一种思路来考虑,学生是学习的主体,学习是学习者主动地与客观世界对话,与他人对话,与自身对话的过程。因此在课程改革实验中,要充分发挥学生的主观能动性。但这并不是要我们在课堂上做学生的思想工作,而是通过对学生学习兴趣点的发掘,来提升学生的学习动力。从不同课程内容进行整合的方式来考虑解决方案,从而达到整合教学资源,提升教学效果的目的。 三、“双师型”教师的队伍建设 所谓“双师型”教师源于职业教育,一是指即拥有教师资格证书又拥有职业技术资格证书的教师;二要有专业基础知识,专业实践技能,一定的组织生产经营和科技推广能力,由此看来,“双师型”教师不仅对职业教育有着重要的意义,对高校的创意人才培养同样也能起到重要的作用,工业设计专业单从课堂上的专业理论教育已经不能适应时代的要求,要求学生从“创意—设计—制造”都能有较高的把握能力。虽然高校的“双师型”教师与高职中的要求不尽相同,但是高校也应该正视对“双师型”教师队伍的建设,以改进传统的教育模式。 (一)企业中的“双师型”教师 工业设计是为企业服务的,这要求工业设计不仅要以产品本身的角度看待设计,而是包含了整个产品的生命周期,将产品从开始进入市场到被市场淘汰看做一个整体,并分阶段对其进行规划、设计以使企业提高效率,增加利润。对学生的授课方式主要可以采取两种,一是采取两个“教师”进行授课的模式,专业的理论知识以专职教师为主,在教室或实验室进行,而到了实践课程则是以企业的技术人员为主,由其安排具体地点(工厂、实验室、模型室、销售市场等)来对学生进行实践和指导。 (二)专职教师的“双师型”引进与培养 “双师型”教师的队伍建设也可以是对专职教师本身进行引进和培养。一方面是引进专职教师时,对其除了要求学历和学位之外,还要求本身有一定年限的工作经验,在企业中有很好的专业技术水平,这样的人在成为专职教师后,能为高校带来很多的企业合作资源。 另一方面,组织和鼓励专职教师对自身“双师型”教师的培养,鼓励专职教师积极参与实验、实训室的建设和新实验、实训项目的开发,主动到科研设计单位兼职与企业联合申报科研课题,参加项目设计,从生产实践中为学生寻找综合实训课题。专职教师就可以逐渐从单纯的知识型向知识技术型、技能型转变,成为合格的“双师型”教师。 四、结语 发展创意产业是国家产业调整的重点,但综合目前高校设计创意人才培养模式总体还显滞后。应用型学科“理论联系实际,课堂联系实践,实践联系市场”的操作难题始终困绕我们,急需改革与创新,以上几点只是针对这些问题关于教学模式的一些思考与探讨,不足以概括人才培养所要提及的所有问题,只是为围绕文化创意产业的工业设计人才培养模式提供一点不足道的参考。 工业设计论文:工业设计专业“项目制”教学模式的引入探讨 摘要:工业设计专业的特殊性决定了其教育教学模式的设置必须围绕产品及艺术设计相关的各种知识体系。在我国,目前的工业设计教育还是传统的设计艺术下的教育教学模式,即使提出了实践实训的教学模式,也还是处于乌托邦式的宏观理论建构,或是非体系的教育教学方式。对“项目制”教学模式的引入有利于工业设计实践教学的发展,也能为相关的设计艺术专业提供理论资料和研究基础。 关键词:工作室;校企联合;双师型 一、引言 工业设计是一门技术与艺术的交叉性学科,包含了产品相关的知识体系如营销学、加工技术、材料学、管理学、人机工学等,也包含了艺术设计相关的知识体系如美学、传播学、社会学等,其目的是以研究工业产品的设计为主。而工业产品本身同时也是企业赖以生存的基础,对于企业而言,需要依靠产品的竞争寻求更好的地位、更多的份额,或是新的市场领域等等。由此可见,工业设计的最终成果形态是以制造商的角度提供给市场的一切商品。因此,工业设计并不仅仅是一种对于产品形态、功能、材料等方面的创造性活动,一种语意传达的设计活动,更重要的是工业设计是与企业整体战略配合而成的产品策划活动,体现企业的设计管理手段,是市场产品的竞争手段,是保证产品质量、降低成本、提升品牌形象的技术手段。在企业中产品开发不再只是一种简单的创造性活动,而是需要我们站在更高端、更宽泛、更商业的角度来看待它。[1] 二、“项目制”引入的必要性 现代社会需要高素质的综合性人才,也要求高校的毕业生具备多方面的知识和能力。工业设计是一门横跨技术与艺术两大学科的新兴边缘科学,对这些方面的要求就更高。但由于我国高校对于工业设计的人才培养还处于发展和探索阶段,随着时代的进步,特别是当前世界经济发生新的巨变,许多高校在人才培养上还有很多不足,如培养的人才能力单一,与社会实践脱节等。造成这些问题的主要原因是因为学生在实际的学习过程中,对企业的项目实施情况不了解,大多只注重产品设计的思维方法、产品的表现以及产品的软件制作方面等,缺乏对项目的正确认识,没有认清产品开发的实质。单纯从产品的设计出发,而对产品设计如何实施、产品在进入设计之前的策划和定位以及设计之后的验证和反思阶段等方面也都没有进行具体实践,从而造成了一系列的问题。这就要求大学教育要与企业、市场的需求接轨,这虽然是一个老话题,可要将实验实践贯穿到教学体系当中,传统的“讲授-答疑”的教育教学方式显然不能满足其现实的需求,而“项目制”教育教学方法和模式就成为探究的内容和工业设计教育教学改革的方向之一,并显得尤为迫切。 三、“项目制”教学的引入途径及方法探讨 “项目制”教育教学主要是指:将实际的设计项目引入课程教学之中,让学生在理论中学习实践,在实践中升华理论。“项目制”教学是“产-学-研”向本科教学课堂延伸的重要途径,使得其成为培养工业设计专业应用型复合型人才的重要模式之一。 (一)工作室教学制度的应用模式 工业设计专业应用广泛,单从课堂中的教学不能深入到具体的行业与领域,只能从工业设计普遍化的规律中去理解和解决问题。由于每个行业和领域都具有特殊性,当学生毕业后在工作中开展具体项目的时候,总会遇到一些特殊问题。本科生到了大四阶段,将专业课减少,又没有文化课,此时开展“工作室”的教学模式,其根本目的是培养学生在遇到具体项目问题时,找到有效解决问题的方法和途径。开展工作室的教学模式是以“项目制”教学的方法,采用导师制度,即以新型“师傅带徒弟”的个性化施教方式,进行互动式、讨论式教学,针对具体项目师生共同进行设计实战。通过学习和把握整个项目的设计流程,又有导师的参与设计,可以有效整合以前所学的专业内容,结合社会实践与毕业设计,进行全方位的整合设计[2],使学生对行业中的具体设计有立体认识,有利于学生创新意识和团队意识的培养,也能达到培养学生在具体项目中解决问题的能力,同时也有利于形成将科研项目、横向课题和设计实战项目引入课堂的风气,促进学生的科研及设计应用能力同步发展。 (二)校企联合的实训教学模式 工业设计是为企业服务的,这要求工业设计 不仅要从产品本身的角度看待设计,而是包含了整个产品的生命周期,从产品的各个阶段进行规划和设计。因此,工业设计必须深入到企业内部,了解和学习整个产品的生命过程,这也正是采用校企联合实训教学模式的目的。同时学生不再是只专注“设计”本身,而是能够通过校企联合,站在企业的角度以更商业的眼光看待设计,从产品的设计策略、受众分析、产品营销、服务设计等多方面、多角度地重新审视工业设计。 校企联合项目制教学的模式应当以本行业相关企业为依托,采取校企共建的实训形式、为企业专门对口建设的形式以及为企业某类项目专门开设的形式等多元化实训教学机制。以学校的部分设施为基础,以学校的科研、技术和人力资源为保证,与企业进行长期合作教学。同时,企业也可以派出项目负责人和技术负责人参与指导和共同研发,既可以专项投入,也可以常设性投入,提供直接来源于实际项目,或具有明确的应用背景和实际应用价值,或具有一定的社会、经济效益的课题[3]。使“项目制”教学有目的、有结果和有效益地运行,使其投入有更大产出[4]。 (三)“双师型”教师的授课模式 “双师型”教师本源于职业教育,但在社会分工日益细致的今天,在高校人才培养中引进和培养“双师型”教师也变得尤为重要。在授课模式中主要采取以下两种模式。 第一,专职教师与“双师型”教师共同授课。这种模式主要以专职教师为主,在课堂的理论讲解部分,由高校的专职教师进行授课,同时聘请企业的技术科研人员为辅,在课程的实际作业中,由他们为学生进行讲解和辅导,并通过他们了解和掌握的实际生产知识来拓展学生的视野,关注平时在高校中不易接触的部分,同时利用他们的资源可以带领学生到工厂、市场等项目实际开展的地方进行讲授和指导。比如,在产品的设计中必须考虑到材料的应用、生产装配的难易程度、生产脱模的可行性等。也就是将实际项目的整个流程展现在学生面前,让学生能全面考虑一个实际项目的产品设计中应该关注到的各个部分。 四、结语 在我国,工业设计专业近年来越来越受到重视,政府、行业协会、企业、高校等等都在推动工业设计的发展。中国现目前是一个制造大国,提高工业设计教育的水平,是为了提升中国的工业设计能力,这需要政府、企业、高校的共同努力,相信不久,通过对工业设计教育的不断完善和探索,最终致力于将中国变成一个设计大国,将“中国制造”变为“中国创造”。
航空航天论文:碳密封材料在航空航天领域的运用 《舰载武器》2011年第11期 摘要:碳密封材料是空间领域中的一种具有良好应用前景的摩擦密封材料。本文主要对应用于航空航天领域的碳密封材料的种类和工业领域相关的制备工艺进行了探究。 关键词:碳密封材料;航空航天;应用 制备工艺航空航天工业是事关我国国防事业的重要工业。在航空航天工业不断发展的背景下,这一领域研究人员开始对应用材料的密封可靠性问题展开了深入的研究。密封材料的性能是密封可靠性的主要影响因素。碳密封材料在这一领域有着优异的特性。 1航空航天领域常用的碳密封材料 1.1柔性石墨密封材料 从石墨自身的性能来看,它可以成为高温环境和低温环境下常用的密封材料。柔性石墨密封材料主要由石墨纸、柔性石墨卷材等材料组成。这种材料是天然鳞片石墨进行特殊加工的产物。它具有着良好的自润滑性能和耐热性。这种材料的化学惰性相对较大,可以抵抗酸碱盐溶液和一些有机溶剂的侵蚀。因此,它可以替代一些应用于航空航天领域的石棉材料和橡胶密封材料。柔性石墨密封材料中的柔性石墨材料可以用于低压静密封。 1.2增强石墨密封材料 在航空航天领域,增强石墨密封件主要应用于动密封、机械密封件的摩擦副和旋转接头之中。这种材料主要由多孔石墨浸渍而成。浸渍过程应用到了加压浸渍工艺和真空浸渍工艺等多种工艺。俄罗斯科学家将高强石墨密封环应用在了航天发动机的涡轮泵中,这一材料具有着高强度、高密度和低摩擦系数的特点。 1.3碳纤维复合材料 碳纤维复合材料主要由碳纤维-柔性石墨复合材料和碳纤维-树脂浸渍复合材料等多种材料组成。这种材料有着良好的耐磨性和独特的自润滑性。它可以应用在航空发动机涡轮的轴径部位。这种碳密封材料具有着导电性、耐腐蚀性,对电波和X射线也具有有效抵御的特性。它也可以适应中高压静密封环境的要求。 2碳密封材料制备工艺的应用 2.1碳密封材料的复合加工工艺 碳密封材料的复合加工工艺建立在超声振动辅助切削加工工艺和超声电火花加工工艺等工艺基础之上。超声振动辅助切削加工可以在降低切削温度的基础上,强化加工表面的质量。超声电火花技术是在电机中应用超声振动的一种加工方法。它主要利用电极端面合适的放电间隙来提升火花击穿概率,也可以提升加工孔的加工稳定性和加工效率。深化复合加工工艺,可以为碳密封材料在航空航天领域的应用提供一定的帮助。 2.2碳密封材料的抗氧化工艺 碳密封材料的抗氧化工艺涉及到了这一材料的生产过程中应用的单涂层技术和两涂层技术等技术。氮化硅、氮氧化硅和相关混合物可以有效强化碳密封材料的低温抗氧化性能和高温抗氧化性能化。与之相关的后处理技术也可以有效解决碳密封材料可能出现的微裂纹问题。 2.3碳密封材料的耐高温工艺 与航空航天事业有关的碳密封材料耐高温工艺主要由以下工艺技术组成:法国航空宇航公司所采用的一种与SiC有关的制备工艺;二是与离散碳纤维有关的隔热结构制备方法,这种制备方法中应用了乙二醇、丙三醇和石油油料等多种材料;三是由美国企业研发的一种建立在仿氧化硅基树脂技术基础上的碳密封材料耐高温技术。在对这一工艺进行应用,可以让碳密封材料在航天非隔热层的建构过程中得到推广。 2.4碳密封材料的致密化工艺 碳密封材料生产领域所采用的高强度碳密封材料制造法是以固体可流动颗粒状聚合物为压力介质的制造方法。碳密封材料先驱体的固化过程是生产过程中的关键要素。除此以外,热压成型法在碳密封材料中的应用可以让这一材料的致密性特征得到强化。它让应用于航空航天领域的碳密封材料的制备过程与含碳纤维符合材料和研磨沥青等基质材料之间产生了一定的联系。在经过电阻加热以后,压制而成的碳密封材料的密度可以达到1.30g/cm3。 2.5碳密封材料的防裂解工艺 防裂解工艺可以为碳密封材料在航红航天领域的应用提供一定的保障。具有梯度碳化物涂层的碳纤维增强复合材料的应用,可以借助传统的气相沉积法完成碳密封材料的制备工作。在这一方法应用以后,图层标称的热胀系数要高于地层的系数,表层到底层的热胀系数也会表现出渐变分布的特点,这样,在高温环境下,航空航天领域所应用的碳密封材料不会出现断裂的问题。 3结语 随着高新技术的不断发展,航空航天领域对密封材料的要求也不断提高。碳密封材料的应用已经受到航空航天领域重点关注,例如航空发动机对轴间密封材料的强度、抗氧化性和导热性有着严格的要求。通过对碳密封材料滑动摩擦磨损行为的探究,可以发现,碳纤维复合材料更适用于航空发动机主轴密封环之中。碳纤维编制方法和相关的工艺参数是航空航天领域的专家所研究的重要问题,其可以让碳密封材料应用于运载火箭的发动机泵密封件之中。碳密封材料在航空航天领域有着较为广泛的应用前景,创新相关制备技术是对这一材料的性能进行改善的有效方式。随着我国航空航天事业的不断发展,新型碳密封材料也会在这一领域得到进一步的推广。 作者:陈至锐 单位:长沙市望城区第一中学 航空航天论文:无氰酸性镀镉在航空航天零部件的应用 《航天工业管理》2016年第12期 摘要:介绍了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层结构,包括金属基体、预镀层、中间镀层、镀镉层以及钝化层,其中所述金属基体为钢铁基体和铝合金基体。对镀层结构进行中性盐雾试验2064h其表面无白色腐蚀物生成,耐盐雾性能比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。这种保护层在耐腐蚀性上取得了重大突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命。 关键词:航空航天零部件;无氰镀镉;镀层结构;高耐腐蚀性 引言 传统的氰化镀镉溶液性能稳定,镀层质量优良,因此,航空航天、航海以及一些特殊电子零部件采用氰化镀镉工艺制备防护层。氰化物是国家严令禁止使用的污染物之一,用无氰镀镉代替氰化镀镉已成为业内进行研究的热点课题。按照国家发展改革委员会《产业结构调整目录(2011年修改版)》的要求和贵州省经济和信息化委员会《关于淘汰部分含有毒有害氰化物电镀工艺专题会议纪要》(黔经信专议[2013]67号)工作部署,贵州省内电镀企业在2016年底前淘汰氰化物镀锌和氰化物镀镉有毒有害生产工艺。应贵州省装备制造业协会表面工程分会的要求,广州超邦化工有限公司开发了NCC-617无氰酸性镀镉工艺,提供了一种用于航空航天零部件的高耐腐蚀性镀镉层。NCC-617镀镉电镀废水用二甲基二硫代氨基甲酸钠沉淀处理后,镉离子的质量浓度小于0.01mg/L,满足GB21900-2008《电镀污染物排放标准》要求。 1镀镉工艺 无氰镀镉溶液成分及操作条件。 2制备流程 2.1钢铁基体镀镉钢铁基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对钢铁零部件进行碱性化学除油水洗碱性阳极电解除油水洗酸洗水洗阴极电解除油水洗活化水洗的工序。 2)镀镉。采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm,按GB/T13346-1992标准在200℃对镀件进行除氢处理20h。 3)钝化。镀镉层经2%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 2.2铝合金基体镀镉铝合金基体镀镉具体操作如下: 1)前处理。对铝合金零部件进行化学除油水洗浸蚀水洗出光水洗的工序。 2)浸锌。第一次浸锌水洗退锌水洗第二次浸锌水洗。 3)化学预镀镍。在浸锌层上采用专用的碱性化学镀镍溶液制备化学预镀镍层。 4)镀镍。在化学预镀镍层上采用瓦特镀镍溶液制备镀镍层,其δ为5~10μm。 5)镀镉。在电镀镍上采用NCC-617无氰镀镉工艺制备镀镉层,其δ为6~20μm;然后200℃对镀件进行除氢处理20h。 6)钝化。镀镉层经1%~3%的硝酸出光水洗铬酸盐低铬彩色钝化水洗干燥60℃老化15min,钝化层δ为0.3~0.5μm。 3镀层性能 3.1耐腐蚀性 钢铁件按上述工艺制备的镀镉层,按照GB/T10125-1997《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验。试验结果表明,采用NCC-617无氰镀镉工艺制备的镀镉层耐腐蚀性能明显高于氰化镀镉工艺,测试2064h镀件表面无白色腐蚀物生成,耐腐蚀性比航天工业部标准QJ453-1988《镀镉层技术条件》中96h中性盐雾试验的要求高21倍。 3.2柔软性 用弯曲法定性检验镀层的脆性,采用δ为0.2mm的黄铜片按NCC-617工艺镀镉,镀层δ为23.7μm,将试片弯曲180°,镀镉层无爆裂,镀层柔软性较好。 3.3结合力 按JB2111-1977《金属覆盖层的结合强度试验方法》,以热震试验法测定镀层结合力。将镀件放在烘箱中加热至190℃,然后取出放入室温水中骤然冷却,镀层没有起泡和脱落,结合力良好。 4结语 NCC-617无氰酸性镀镉工艺是为满足航空航天企业的要求而开发的,使用的添加剂与配位剂,克服了含EDTA无氰酸性镀镉工艺存在的镀层性能差和废水处理困难的缺点。在贵州省航空航天企业的应用表明,NCC-617无氰镀镉层耐蚀性、柔软性及结合力等性能均满足航空航天工业部标准的要求,并且废水处理能够达标排放,尤其是镀层的耐腐蚀性取得了较大的突破,能大幅度提高航空航天零部件的使用寿命,受到了航空航天企业的青睐。 作者:陈建锐;郭崇武 单位:广州超邦化工有限公司 航空航天论文:高校课程改革的航空航天论文 一、高校形势与政策课程当前存在的问题 (一)学校重视力度不够,师资力量薄弱 由于对形势与政策课程重要性的认识不足、对课程定位模糊等原因,高校对形势与政策课程的重视程度普遍较低,在师资队伍、场地建设和设备配置等软硬件方面的支持力度明显不够,直接影响到教师参与形势与政策课程教学的积极性,导致形势与政策课程授课的师资力量明显薄弱。当前高校形势与政策课的教师多为党政干部且以兼职为主,他们本身有比较繁重的行政工作,在精力投入方面无法得到保证,很大程度上影响了教学效果。 (二)运行机制不合理,授课模式“重师轻生” 目前我国高校形势与政策课程组织运行方式不够合理,大部分都是采取大课堂、专题报告的教学模式,互动很少,方法单一,课堂气氛沉闷。这种以教师为中心的满堂灌、填鸭式教学模式,忽视了学生的感受和诉求,难以有效调动学生的学习积极性,容易激起学生的反感和抵触情绪。通过课程改革前的问卷调查了解到,84%的学生不喜欢形势与政策这门课程的原因是在于课程的授课模式不合理,让他们感到毫无兴趣。此外,关于授课模式存在的问题,也有很多学者进行过研究,李小琳、段素梅、严莹、孙洪艳均提到了目前形势与政策课程的授课模式存在仅课堂理论灌输,忽视学生的主体地位,造成学生课堂参与度不高,知识接受效果差等问题。 (三)授课内容单调乏味,考核评价陈旧单一 形势与政策课程以往多采用大班授课或专题讲座,授课内容多为传统的思想政治教育内容,忽视了形势与政策课程的时效性特点,使得形势与政策课程与当前国内外形势、国家政策脱离,没有达到形势与政策课程的教学目的。同时,形势与政策课程的考核方式也相对落后。目前的考核形式大多是命题考查,让学生围绕某一问题完成一篇论文或报告。然而,学生所交论文大多“移花接木”,罕有自己的观点和见解,大部分学生并没有深入地探究并理解国内外形势与政策的焦点和热点问题。这种单调僵化的考核形式缺乏科学的评分依据,随意性较大,不能客观、准确地衡量学生对形势政策的分析能力与理解程度,更难以有效引导、调动学生关心国际形势、分析国家政策的积极性。 二、高校形势与政策课程改革的探索实践 针对当前我国高校形势与政策课程教育中存在的问题与不足,部分高校开始积极探索、实践形势与政策课程的教学改革,为提升该课程的教学水平和教学效果提供了有益借鉴。从2010年开始,北京航空航天大学经济管理学院对形势与政策课程进行了改革,围绕设定的主题开展互动式教学,改革后,已有五届本科生,700多人次参与了这一课程,累计开展讨论课40多讲。改革后的课程模式提升了课程的吸引力和感染力,使这一课程成为学生真心喜爱、乐于参与、持续受益的优质课程,也成为学生形势政策教育、理想信念教育的重要阵地。现将其改革做法总结如下: (一)丰富课程内容:自主选择学习主题 课程改革主要从两个方面入手对授课内容进行丰富:一是把课题的选择方向从一味的思想政治话题转向学生们普遍关注的经济、社会和民生问题,并充分尊重学生的主体地位,让学生拥有授课内容的选择权,即在授课教师团队拟定的大课题下,学生可以自由选择子课题进行研究。如“美债危机、欧债危机大讨论”、“深浅纵谈城镇化”、“历届三中全会政策效果的评估研究”等讨论选题。二是充分发挥学生的专业特点,培养学生的探索精神与独立思考能力。授课内容的选择紧密结合专业特点与专业知识背景,这样能够帮助和引导学生运用专业知识理性并客观地认识问题、分析问题并解决问题,为学生提供自主探索的机会和空间,提升课程的吸引力。如“解析现阶段通货膨胀成因及其对我国经济增长的影响”、“金砖四国经济增长模式与发展路径的异同分析”、“2012年度中国经济年度人物解读”等讨论选题。 (二)改革教学模式:以学生为主体,教师为主导 改革后的形势与政策课程,真正实现了以学生为主体、以教师主导的互动式教学模式,从课程内容准备到课堂内容展示,再到课堂问答交流,学生成为了课程的主体;教师的主导作用具体体现在以下方面:围绕时事热点,选择恰当的讨论选题,通过由浅入深地递进式选题设计,实现了课程的拓展和延伸;引导课堂讨论,营造出开放、活跃、平等的课堂交流氛围;为学生答疑解惑,对学生们的展示、讨论内容进行点评,并指出进一步研究的方向和思路。此外,在改革后的课程教学模式中,十分注重、提倡团队学习。在专业优先、兼顾兴趣的原则下,学生自由组建成为8-10人的学习小组,分工、合作完成资料查找、数据分析、成果展示等学习任务,在实践中提升自主探究和协作创新的能力。在团队学习和合作研究的过程中,学生既分工明确又独立自主,互相配合互相学习,这种基于学习团队的教学模式不仅加深了学生对课题的认识和了解,同时也提高了他们动手实践、团队协作和组织策划能力。 (三)优化授课形式:学习团队作品展示 课程改革以授课形式作为切入点,鼓励学生采用情景展示、辩论赛、话剧、新闻会、相声、小品等情境式展示方式,以课程作品讨论作为形势与政策课堂教学的中心,通过生动和鲜活的展示方式激发学生对形势与政策课程的学习兴趣,构建“以学生为本,启发互动”的授课形式。传统的形势与政策课程依旧坚持授课教师讲课、学生被动接受的教学模式,并没有实际发挥学生在教学中的主体地位。而北航经管学院形势与政策课程改革通过探索并实践多种展示方式来丰富课堂教学活动,加强课程的趣味性,也为学生的展示交流提供了平台和空间。 (四)加强课程延续性:优秀成果转化发表 网络学习协作平台是北航经管学院形式与政策课程改革的重点之一,通过网络学习协作平台,学生们可以在网上交流探究问题、解决办法与心得体会,分享课题研究成果,网络平台有效促进了“互帮互助互学”的良好学习氛围的形成。与此同时,学院刊物《观愿》还专门开辟了形势与政策课程优秀论文板块,激发学生的学习热情。授课教师还指导学生将其研究成果凝练成为主题明确、思路清晰、论证严谨的学术论文,并发表在相关刊物上。从北航经管学院的课程评价结果看,学生对形势与政策课程的评分从改革前年平均分72上升到改革后年的93分,在必修课中排名第三;其中,针对“开课必要性”一题,选择“十分有必要”的同学从12%上升到了97%。在形势与政策课程研究成果的基础上,学生累计在各类期刊公开8篇,参加学术竞赛获奖多达31人次。此外,在学生的课程总结中,“喜爱”、“收获”、“感谢”成为了高频词汇,表明了学生对改革后课程具有很高的认同度。总体看来,北航经管学院形势与政策课程改革分别从丰富课程内容,改革教学模式,优化授课形势与加强课程延续性四个方面入手,以学生的兴趣与发展需求为出发点,对形势与政策课程进行全面、立体、综合的改革,从而有效提升了形势与政策课程的教学效果。 三、高校形势与政策课课程改革的对策建议 (一)制度体系建设是巩固和完善形势与政策课程改革的首要前提 高校要充分意识到形势与政策课程教育在大学生思想政治教育中的重要作用,从本校的实际情况出发,制定针对性强、易于操作的教学计划,强化形势与政策课程教学的过程监督机制,确保形势与政策课程教学工作的扎实开展。高校应制定健全、明晰的制度,明确各个部门的责任和要求,齐抓共管,形成合力。学校党委应明确课程的总体方向并发挥导向作用,同时对课程教学过程进行监督、指导;教务部门应在学生培养计划中明确形势与政策这一公共必修课的突出地位,重视师资引育和课程教学研究,并对教学改革提供必要的经费支持;学校团委和学生工作部门应充分发掘资源,对课程的讲座报告、实践教育等环节提供支持;网络信息部门应在课程网站建设、课程信息、讲座报告宣传、成果转化推介等方面,积极发挥作用。 (二)师资队伍建设是巩固和完善形势与政策课程改革的重要保障 教师在形势与政策课程教学中发挥着主导作用,师资队伍建设直接影响形势与政策课程的教学效果。因此,高校必须重视形势与政策课程的师资队伍建设。首先,高校应坚持宁缺毋滥的原则,严把教师质量关。形势与政策课程的任课教师必须具有坚定的政治立场和正确的理想信念,确保课程教学的主旋律和正能量。此外,由于形势与政策课程的教学内容具有政策性、时效性和动态性的特点,势必要求教师自觉关心国内外时事要闻,具备敏锐的洞察力和前瞻性。其次,高校应重视师资队伍的培育和建设。形势与政策课程的有效开展需要一支政治觉悟高、教学能力强的师资队伍。一方面,高校应从政策上引导、鼓励更多地专任教师愿意投身该课程的教学科研活动,并对其进行科学的选拔、培训;另一方面,针对校内师资队伍的不足,高校应安排专门的经费,从校外引进相关的专家、学者,作为形势与政策课程的兼职教师,从而形成引育结合、专兼相辅的师资建设格局。 (三)模式与内容创新是巩固和完善形势与政策课程改革的核心动力 首先,高校应尝试互动式、讨论式的课堂教学模式,提高学生的参与度,进一步发挥课堂教学的主阵地作用。形势与政策课程的教学容易陷入枯燥说教、照本宣科的陈旧模式,只有引导学生参与课堂互动、讨论,才能真正激发学生学习和思考的积极性,最终达到让学生在理论上知晓、在情理上认同、在实际中践行的教学效果。其次,高校应重视实践教学在形势与政策课程教学中的突出作用,从而对课堂教学形成有效的延伸和补充。通过实践教育,让大学生走出校园,了解世界,开阔视野,亲身感受社会形势,实地调研政策效果,从而唤起学生的内心共鸣,真正理解、认同党和国家的相关政策。最后,高校应加强形势与政策课程教学内容的时效性、创新性和针对性。形势与政策课程的教学内容不应是一成不变的,必须依据时事变化,推陈出新,与时俱进,使得教学内容紧密契合当下的国内外实际,从而引导学生胸怀大局、把握大势、着眼大事。 作者:宋晓东郑海涛贾国柱单位:北京航空航天大学经济管理学院 航空航天论文:国防电子形势下的航空航天论文 1现代装备环境下,自动化测试系统越来越重要 我们还应该看到任何一台电子系统或装备,都会经历从研制、设计再到生产等多个环节。而在这所有环节中,都会涉及到测试测量和验证,这也就意味着在全寿命周期中都会有自动化测试系统的身影。所以,在航空航天以及国防电子领域,随着电子装备系统的不断进步,无论在装备保障还是在产品的全寿命周期,自动化测试系统都已成为不可或缺的重要组成部分。 2自动化测试系统发展及面临的问题 综合国内外的应用情况,自动化测试技术在几十年前就已经应用在航空航天与国防电子领域,在应用过程中测试技术也在不断地完善和发展。第一代自动化测试系统初步实现了自动化测试这一概念,由仪器替代人工来实现相关测试任务;第二代测试系统则引入了通用化、标准化的概念,使得仪器系统更加综合化;第三代测试系统更以“开放化”为核心,引入先进商业技术和货架产品,降低测试成本。这些推动了自动化测试系统在航空航天与国防领域的广泛应用。但是虽然历经了几代技术的变革演进,时至今日,自动化测试系统依然面临着不少挑战和困境:1)高昂的拥有成本。针对复杂的被测对象,测试系统在保证测试质量的同时,还要完成繁复的测试任务,这往往意味着长周期的开发时间和昂贵的系统费用。而且一旦被测对象发生变化,测试系统也需要进行相应的升级和更换,会带来更多工作负担和费用。2)通用性不足。各个系统独立设计完成,没有统一标准的规范,导致测试系统型号繁多互不通用,给后勤保障带来极大的压力。同时因为系统间的不通用,也会带来重复设计、重复投资的现象,间接提高测试成本。此外,还有“用户端的测试数据和设计端测试数据无法连接”、“对操作人员要求高”等问题。综合看来,这些问题所涉及到的不单是测试技术本身和仪器技术指标的问题,更多的是仪器系统架构的问题。 3下一代自动化测试系统与“合成仪器” 正式因为这些困难和挑战,国内外不少专家学者都已经参与到下一代自动化测试系统概念的讨论。在这些讨论中,对自动化测试系统共同的要求就是:1)降低全周期的开发维护费用;2)增强通用性和互操作性,提供最大的系统灵活性;3)进一步提高测试质量。下一代自动化测试系统概念的一个典型代表就是美国的“NxTest”(nextgenerationautomatictestsystems)系统概念。此系统概念关注于:如何降低自动化测试系统的全周期费用,如何提供系统灵活性和互操作性,如何降低系统开发、部署和升级时间,以及如何减小后勤保障规模和占地空间。基于这样的目的,“NxTest”提出要采用开放的软硬件体系及商用标准架构为构建思想。从这里可以看到,随着下一代自动化测试系统概念的提出,对系统架构有着更高的要求,而“合成仪器”的架构概念也在这时受到越来越多地关注。“合成仪器”架构即采用标准的测试硬件模块组成通用的仪器系统,测试测量任务与升级完全由测试软件来实现。在这种架构下,自动化测试系统将由原先台式仪器系统的模式逐渐过渡到模块化仪器系统的模式,同时会格外强调软件在整个测试系统当中的重要性。这样的架构改变带来的好处是显而易见的:1)借助模块化硬件的优势,系统本身也更加灵活和冗余,通过简单更换模块来更新或者升级系统,节省了大量硬件投入成本,也为系统的通用性奠定了基础;2)仪器系统将会更加小巧,在有限空间内集成度将会更高,以适应更为复杂的测试任务;3)模块化系统的背板定时同步功能也使得基于模块化仪器的系统拥有远好于台式仪器系统的系统性能。这些优点有相当一部分是得益于模块化的硬件平台的应用。也正因为如此,作为“NxTest”概念实施项目之一的海军型“eCASS”自动化测试系统在2012年就采购了NI公司的PXI模块化仪器平台来作为其系统硬件架构核心。类似的,BAE公司也采用NIPXI平台替代原有VXI平台实现“合成仪器”概念下的新型测试系统。同时,在“合成仪器”架构下,软件相比于以往发挥着更为重要的作用。所有仪器功能和任务的定义都用软件来完成,实现由软件来“决策”在何种测试任务下调用何种测试硬件资源,同时“实施”复杂测试任务的管理和优化。软件层面将会倾入设计者的更多心思,来考虑如何保证系统测试功能完整性的同时减少系统日后的升级负担。软件也从原先测试程序开发的单一层次过渡到集成系统服务、测试程序开发和测试管理三者一体的架构上。考虑到这些因素,洛克希德马丁公司在其“LM-STAR”项目中运用NITestStand测试管理软件和NILabWindows/CVI来实现开放式的软件架构进行系统的构建,有效继承了以往测试程序集(TPS)的同时提供了足够的系统灵活性。 4结语 随着电子装备系统越来越多的应用,自动化测试系统与技术仍然面临着困难和挑战。在这一形势下,下一代自动化测试系统概念被广泛讨论,其中核心之一就是“合成仪器”的架构概念。而这一架构概念改变了以往台式仪器系统的模式,取而代之的是模块化仪器系统的模式,同时强调软件的关键作用。下一代自动化测试系统概念已经开始融入各个新型测试系统项目的构建,也在预期的未来会更多地应用到航空航天与国防电子领域,让我们拭目以待。 作者:刘旭阳单位:美国国家仪器有限公司 航空航天论文:本科临床医学航空航天论文 1研究对象和方法 1.1研究对象 目前全军只有一所军医大学有航空航天医学这个专业,培养本科生,每届培养100多人,其中有30人到北京空军总院实习,其他的人留在其附属医院实习。航空航天学员大五开始实习,一共实习45周,其中外科16周,内科13周,专科16周。实习的环境有病案讨论、专题讲座、临床技能培训等等。 1.2研究方法 一、二级指标参照《军队院校教学评价方法》(2010版)及总参、总政《军队院校人才培养目标模型》的具体指标体系,从教学设计、教学条件、过程管理和质量效果四方面形成空医专业本科临床教学质量监控指标体系的一、二级指标。通过资料收集、专家座谈、个案分析(第四军医大学)等方法,总结空医专业本科临床教学体系的构成特征;对照《军队院校教学评价指标体系》、《军队院校人才培养目标模型》的具体指标,构成空医专业特色的评价指标,形成28个三级指标。因此,为了评价该军医大学航空航天医学临床教学质量监控水平,设计具体的评价方法为:评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其评价结果由28个三级评价点组成,每个评价点可以被评为A、B、C、D四个等级(其标准见细则,只列出A和C等,B等介于A和C等之间水平,D等低于C等水平),最终评价结果标准分为:优秀:A≥23,且D=0;良好:A+B≥23,且D≤1;合格:A+B≥18,且D≤3;不合格:A+B≤15,或D≥4。最后使用指标模型,应用于某军医大学的航空航天医学临床教学质量监控评价中。 1.3数据收集 1.3.1根据指标体系初稿,设计“航空航天医学本科临床教学质量监控指标体系三级指标确定及细则判定表”,采用德尔菲专家咨询法,按医学教学:教学管理:卫勤管理=3:1:1,比例,选取了15位专家,通过两轮问卷调查,汇总意见,统计数据,最终形成指标体系。 1.3.2通过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,检阅某军医大学每个三级指标,其结果得分25个A标准,得3个B标准,达到优秀标准。 2研究结果 2.1建立评价指标的层次结构 首先建立决策问题的递阶层次结构模型,将评价指标按它们的性质分成若干层,构成一个以目标层、中间层及备选层所组成的递阶层次结构,如图1所示。目标层为:航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。备选层为:教学设计、教学条件、过程管理和质量效果。 2.2指标体系模型及其结果 2.2.1采用德尔菲法发放15份咨询表,收回有效咨询表15份,统计结果为否定三级指标数7个,否定细则标准数9个,修正7个三级指标,修正9个评分细则。综合意见,形成第二轮专家咨询表。 2.2.2发放第二轮咨询表15份,收回有效咨询表15份,统计结果为,大家一致同意所有指标及评分细则。并最终形成"航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系"经过专家咨询,最终确定一级指标为A1教育设计、A2教学条件、A3质量管理、A4质量评价,二级指标为B1专项规划、B2人才培养方案、B3课程标准、B4教员队伍、B5管理队伍、B6教材建设、B7教学装备设备、B8信息资源、B9质量保障、B10制度落实、B11档案管理、B12学员学习情况、B13教员授课情况、B14服务部队、B15内部反映,三级指标为C1改革项目、C2五年制航空航天医学专业人才培养方案、C3五年制航空航天医学专业课程标准、C4高职授课、C5教学管理干部工作经历、C6学员队干部、C7临床教学教材、C8空勤科、C9其他空医专业特色临床教学科室(心理评测、心理学选拔、心理健康维护、高压氧疗法)、C10专业学科网络课程资源、C11航空航天医学专业图书数量、C12质量保障体系、C13日常见习、实习制度、C14空军特色科室课程实习制度、C15空军常见病、多发病专题学习制度、C16档案室建设、C17档案管理制度、C18空医特色课程见习、实习考核成绩、C19校首长听查课成绩、C20教研室主任听查课成绩、C21督导组专家听查课成绩、C22学员履行空医历史使命的价值观、C23学员履行空医岗位责任或重大活动表现、C24教员对院校领导重视教学的满意度、C25教员对以教学为中心的机关各部满意度、C26教员对学员学习风气的满意度、C27学员对临床教学保障的满意度、C28学员对教员授课质量的满意度。 2.3航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系的评价结果 经过查阅相关文件、座谈访谈、问卷调查、听查课、实地考察等方式,评价某军医大学航空航天医学专业本科临床教学质量监控质量,最后得分为24个A标准,得3个B标准,达到优秀标准(见表1)。 3讨论 “指标体系”,设计合理,评价客观,应用性强,能够满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控需求。 (1)设计指标体系时综合考虑了航空航天医学专业教育设计、教学条件、过程管理、质量评价的影响和作用,按目标一中间一备选模式,兼顾指标的科学性、层次性、可操作性、可比性、动态性及指导性原则,使航天航空医学专业本科临床教学质量与教育设计、教学条件、过程管理、质量评价相互协调发展; (2)表征航空航天医学专业本科临床教学质量的指标可为教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四大系统,其又由共计28个单项指标组成。单项指标选取能与其他学校、教学医院或专业轨道相互比较的指标.。 (3)构建上述指标体系时,应当做二轮以上问卷咨询,对问卷内容进行调整,并且集中专家意见,使其最终获得满意的协调一致性。 (4)对单项指标进行标准化时,应当注意指标上、下限的选取。下限要以基本满足航空航天医学专业本科临床教学质量监控基本指标为界;而上限可分远期航空航天医学专业本科临床教学质量发展方案进行界定。 (5)对航空航天医学专业本科临床教学质量可持续发展的过去、现状及未来的发展趋势进行综合评价,并与其他学校、教学医院、专业或者轨道进行比较,确定航空航天医学专业本科临床教学质量监控评价指标体系。中间层为ABCD四个等级。系统层为:办学定位、教学环境、质量监控环境可持续发展近期及中长期方案。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[6]。 4讨论 通过建立指标体系评价军医大学某学年航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境[14-16]。教育设计[17]。分析出来的具体指标包括:改革项目,航空航天医学专业人才培养方案,航空航天医学专业课程标等。教学条件[18]。分析出来的具体指标包括:高职授课课时比例、师资结构、教学管理干部工作经历、学员队干部工作经历、专业教材、空勤科、专业科室、专业学科网络课程资源、专业学科网络课程资源等。过程管理[19]。分析出来的具体指标包括:质量标准、质量保障、质量评价、质量监控、质量评估奖励、日常见习、实习制度、专业课程实习制度、空军常见病、多发病专题学习制度、档案室建设、档案管理制度等。质量评价[20]。分析出来的具体指标包括:专业课程见习、实习考核成绩、校首长听查课成绩、教研室主任听查课成绩、督导组专家听查课成绩、学员履行空医历史使命的价值观、学员履行空医岗位责任或重大活动表现、教员对院校领导重视教学的满意度、教员对以教学为中心的机关各部满意度、教员对学员学习风气的满意度、学员对临床教学保障的满意度、学员对教员授课质量的满意度等。综上所述,通过建立指标体系评价某军医大学航空航天医学专业临床教学的监控质量是否达标,分别从教育设计、教学条件、过程管理、质量评价四方面进行分析,以促进临床教学的管理规范性、提高教员的授课质量、增强学员的学习积极性、改善临床教学的授课环境。 作者:袁玮卿董晓建鲍臻朱靓殷进功工作单位:第四军医大学 航空航天论文:大学医学航空航天论文 1努力提高“转变思路”能力,确保提高教学质量 多年的教学实践表明,专业课教学任务不同于基础课程的教学模式,常常面临讲授过于简单、学员兴趣较低,讲授过于深入、学员难以吸收的问题[2]。这就要求教学组全体教员科学备课、精准指导,努力提高教学“效益”,实现教学水平的提高。 1.1集中优势,补弱固强 在教学过程中,每学年开学前,教研室主任和教学组长,根据教学对象的不同,集中优势教学资源、汇聚精干力量,选定任课教员。并安排年轻教员试讲,全体教学组对年轻教员的试讲提意见、挑“毛病”,确保教学水平。在课程教学过程中,要善于找准理论与实际的结合点,理论课上以案例分析为主线讲解内容;实习课上以理论回顾为主线体验实践,并适时调整实习课的教学内容及其与理论课的衔接过程,确保教学工作的正确性和科学性。 1.2全面学习,强化自身 自身素质的提高应引起全体教员的高度重视。要求年轻教员,尤其是以前未接触过航空航天医学知识的非现役教员、带教实习课的研究生,进教研室当年不参加大课和小课教学,只作为辅讲教员随堂跟听每一位教员的授课。同时要求不仅学习本专业相关的专业知识,还要系统学习航空航天医学专业的各门课程。对于有教学经验的教员,在平时的授课中要充分准备,并在教案中体现教员本人对本次教学内容最新进展的掌握情况,在提高教员专业水平的同时,确保提高教学质量。 2努力提高“师资储备”能力,确保丰富教学形式 基于专业课教学“练为战、学为用”的特点,教学方向问题尤为突出。教员必须始终把好转变部队战斗力生成模式,提高学员任职能力的方向。然而由于编制体制调整,教研室教员数量太少,同时部分同志出国留学、不在岗,造成主讲教员人数偏少,且有职称断层现象。只有提高师资力量的储备能力,才能圆满完成教学任务。 2.1处理好“内”与“外”的关系 各教研室每学年开学前,会根据教学对象和教学内容,外请本学科专家前来做专题讲座。如教学对象为本科学员,对航卫保障工作一片空白,则外请专家多为常年工作于航空兵部队的航空军医、卫生队长和场战医院院长等。如教学对象为进修生,他们大多来自一线航卫保障岗位,则外请专家多为专业研究人员或空军医学研究所的同行专家。这一举措弥补了“内”部人员不足的矛盾。 2.2处理好“专”与“兼”的关系 军事航空医学需要研究高性能战斗机飞行人员的卫勤保障问题。近年来,教研室从实际出发,与对口航空兵部队在自愿的基础上建立院校教育和部队训练相结合的协作关系。选取工作正规、制度健全、业务建设较好、卫生工作基础好、卫生人员素质较高的航空兵部队具有相应的航卫保障专业知识和组织指挥能力的卫勤领导和能够担负教学任务的航空卫生保障工作的相关人员担任教研室的兼职教员,按照教学计划,完成一定学时的教学任务。由于他们有较丰富的航卫工作经验和一定的组织能力,并具有相应的学历和资历,对他们的课堂教学效果,学员们反映良好。通过“专”业教员与“兼”职教员相结合,使课堂教学异彩纷呈。 2.3处理好“教”与“研”的关系 在教学布局上,教研室着眼于提高学员的综合素质和能力,精心设计教学板块和专题,在教学中注重将创新理论、本专业研究进展与教学工作有机结合,增强学员分析解决问题的本领。在完成教学计划的前提下,按照研究生工作安排和科研进展,有目的地选择对本课程感兴趣又学有余力的学员组成课外科研小组,由教研室内学校评定的本科生早期接触科研导师指导,进行文献查阅、撰写综述和课外科研实验等活动;参加研究生开题报告、中期汇报和论文答辩,扩大教学内容。由于“教”学与科“研”工作的有机结合,不仅丰富了教学内容,而且可利用学员的新颖思路和创新思维推动本学科学术研究工作的开展。 3努力创造“良好氛围”能力,确保促进教学工作 3.1发挥工作动员优势 航空航天医学系在每学年的教学正式开始前都会组织开课动员,提高教员的教学热情和学员的学习热情。教研室也会因时因地进行教学动员,组织集体备课、集体讨论。并通过先进教学个人、优秀教案等评比,激励教员人人争先进,个个当标兵。 3.2运用先进教研室成功经验 学习先进典型,是激励教员的强大动力。教研室通过定期组织教员跟听其他先进教研室优秀教员的课堂听课,学习他们的授课方式和特点,并在教研室内部建立必要的会议制度,进行学习体会交流,进一步制定符合本门课程教学的工作计划和方案,使教研室自身的课程教学有所突破,保证课程质量稳步上升。 4努力提高“教学保障”能力,确保教学任务的需求 教学任务的圆满完成,要求各级教学相关部门树立“以学员为本”理念,建设高效的保障机制,全面保障任务需求。对于教研室和教学组而言应该从以下做起。 4.1确立理论与实践相统一的思想 多年来,我教研室积累了大量航空兵场站航卫保障工作的录像片,为学员理论知识联系工作实际提供了不可多得的视频教材。使学员掌握航空航天医学各相关学科的知识结构,并能应用于实际工作。通过理论学习与视频教学相结合,提高学员的知识运用能力,并可满足航空兵部队第一任职的需要。 4.2探索从工作实际出发的途径 航空航天医学专业课是在学员即将进行实习,来年步入工作岗位的时机开展的,其学习目的是为了将来在航卫保障中能够发挥作用。因此,教学工作应该从适应航卫保障工作的角度去完善。实习课为学员提供动手操作、贴近实际工作的机会,教研室教员渊博的专业知识、熟练的操作技术,会使学员们受到极大鼓舞。外请专家、兼职教员丰富的工作经验和对航卫工作的敬业精神,使学员受到了潜移默化的教育,从而提高了学员对基层航空卫生保障工作的热情。 4.3注意提高统筹协调的能力 在教学准备中,尽量协调争取学校和系里的投资和申请专项经费支持,同时,教研室拿出部分经费,不断补充新近出版的专业书刊,丰富专业资料。增添新设备、改善实验室的硬件条件,为航空航天营养与食品卫生课程建设提供专业实验室;不断补充多媒体教学、网络教学等现代化教学手段所需的硬件设备,为学员创造更好的学习条件;请领部分装备部队的最新航卫保障装备,为学员提供尽早接触、提前适应部队航卫保障工作的机会。从而提高学员的学习效率。总之,经过各级领导和全体教员的共同努力,航空航天医学专业课教学改革取得了一定的效果,通过专业课学习使其对飞行员、航天员卫勤保障有了深刻的体会,为做好未来的航空卫生保障工作打下了坚实的基础。在今后的教学中,应该进一步扩大协作,提高教学质量,丰富教学内容,努力为培养合格的航空航天医学人才做一些具体的、实际的工作。 作者:王文岚1常耀明1李金声1袁鹏2工作单位:1第四军医大学航空航天医学系航空航天卫生与卫勤教研室2第四军医大学研究生院 航空航天论文:全市船舶工业航空航天产业发展报告 一、产业发展现状分析(提供2013年底和今年1-8月份数据) 1、产业规模,产出,投资 目前,全市涉航企业有48家。2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元,同比增长107.7%,利税11.3亿元,同比下降79.5%,利润7.5亿元,同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元,同比增长12.5%,利税5.17亿元,同比下降49.0%,利润8.87亿元,同比下降74.4%。截至目前,全市航空航天产业在建重点项目21个,总投资达204.46亿元,累计完成投资49.22亿元,同比增长92.6%。 2、主要产品 通用航空、航空航天信息技术、航空航天新材料、航空大件加工及部件组装、航空机电、客舱设备及内饰件、宇航级高可靠电子元器件等。 3、规上企业,龙头企业和基地型企业 规模以上企业14家。龙头企业5家,铝业有限公司、市精密合金厂有限公司、纤维材料有限公司、航天特种材料有限公司、航空有限公司。 4、市场份额,至少20%以上,单个企业产量,技术 市精密合金厂有限公司拥有的具有自主知识产权的高温合金大型精密浇铸技术处于世界领先水平,是全球第3家(中国第一家)掌握该技术的企业,国内市场占有率超20%,2013年超纯净镍基高温合金系列产品实现销售2.6亿元。 5、品牌 中国驰名商标:“绿扬” 著名商标:华阳及图、彤明、“DSLY及图” 6、区域布局 初步形成“一城两园多基地”的空间格局(航空航天产业城、市航空航天产业园、京口航空信息产业园、京口航空航天高性能铝合金材料产业基地、句容航空复合材料产业基地、丹徒航空航天制造及配套产业基地) 二、为什么作为重点产业? 1、产出规模,增速,发展前景 2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元,同比增长107.7%,利税11.3亿元,同比下降79.5%,利润7.5亿元,同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元,同比增长12.5%,利税5.17亿元,同比下降49.0%,利润8.87亿元,同比下降74.4%。航空航天产业作为国家战略性高技术产业,具有产业链长、辐射面宽、拉动效应强等鲜明特点,对相关产业的带动为1:10,对科技和经济发展具有巨大的带动作用。相关数据显示,近5年全球航空航天产业的增速为25%,远超同期GDP的增速。未来20年,我国共需要ARJ-21同类飞机1000架、国产大飞机C919同类飞机2700架、军用运输机230架,对应市场容量分别为300亿美元、1350亿美元、161亿美元,航空航天信息技术产业产值将超过500亿元美元,航空航天产业已经成为快速上升的战略性产业。 2、财税贡献,占第二产业份额 2013年全市航空航天产业实现销售165.3亿元,同比增长107.7%,利税11.3亿元,同比下降79.5%,利润7.5亿元,同比下降68.0%。2012年1-8月实现销售123.09亿元,同比增长12.5%,利税5.17亿元,同比下降49.0%,利润8.87亿元,同比下降74.4%。 3、提供就业情况 提供就业岗位2万个。 4、投资规模,市场导向,企业家信心 截至目前,全市航空航天产业在建重点项目21个,总投资达204.46亿元,这些项目投产后可实现销售规模达1000亿元以上。国家出台的高端装备制造“十二五”规划将航空航天产业作为战略性新兴产业提升到国家战略推动层面,给予宏观政策支持,市场前景巨大,企业家对未来发展充满信心。 5、要素保障和服务支撑 研发支持,人才支持,金融支持,园区载体支持(土地、环保) 三、我市如何培育重点产业政策建议 1、产业规划导向,定位准确,布局合理,保障有力 总体规划、单项规划,用1-2年时间制定产业规划 2013年,联合南京航空航天大学编制出台了《市航空制造产业发展规划纲要》。《规划纲要》明确我市航空产业布局、发展重点和目标。2012年,为加快我市航空航天产业发展,编制了《市航空制造产业发展规划纲要》(征求意见稿)。 2、如何强化政策扶持 国家、省、市、县区四级政策 3、要素配套保障 人力支持,公共服务平台 船舶与海洋工程产业 1、产业规模,产出,投资 全市拥有船舶及配套企业95家,其中,造修船企业30家,具有万吨以上造修船能力的企业7家;船舶配套企业65家。2013年,船舶与海洋工程产业实现销售收入243.1亿元,位居南通、泰州、扬州、南京之后,列全省第五,占规模以上工业比重的5%,其中销售收入过亿元的企业11家。2012年1-8,实现销售188.48亿元,同比增长16.3%,利税9.4亿元,同比增长4.5%,利润7.5亿元,同比下降3.6%。截至目前,全市船舶与海洋工程在建重点项目9个,总投资94.62亿元,累计完成投资10.75亿元,同比下降33.62%。 2、主要产品 船舶产品:海洋工程船、全回转工程船、液货运输船、散货船等。 配套产品:中低速柴油机及发电机组、螺旋桨、船舶电器、船舶电气与自动化控制系统、船舶救生装置、船用锚链、船舶辅机、甲板机械、舾装件、海洋系泊链、海洋平台吊机及救生装置、海洋工程大型结构件等产品。 3、规上企业,龙头企业和基地型企业 规上企业44家,龙头企业5家,省船厂(集团)有限公司、新韩通船舶重工有限公司、中船设备有限公司、鼎盛重工有限公司、赛尔尼柯电器有限公司。 4、市场份额,至少20%以上,单个企业产量,技术 省船厂(集团)有限公司的高技术海洋工程船和全回转工程船两大产品,国内市场占有率高达70%以上,创造了27项中国第一,位居全国同行业之首,2013年,完成工业总产值28.6亿元,实现销售共计20.1亿元,利税6.5亿元。 中船设备的中速柴油机国内市场占有率第一,2013年,实现主营业务收入14.03亿元元,利润1.20亿元元,同比增长16.4%,连续四年利润总额超亿元。在柴油机及动力系统集成、发电机及电气系统集成、海洋工程机电等领域处于全国领先水平。 赛尔尼柯电器有限公司的高端船舶和海洋工程配电板连续五年国内市场占有率第一并进入国际前列,2013年,实现销售3亿元,在船舶与海洋工程电气与自动化控制等领域处于世界先进水平。 中船瓦锡兰螺旋桨有限公司的船舶螺旋桨国内市场占有率超过40%,2013年,实现销售5亿元,在螺旋桨与轴系设计制造、船舶动力打包集成等领域处于世界先进水平。 正茂集团的海洋工程系泊链国际市场占有率超过20%,2013年,实现销售3.1亿元,在海洋工程系泊链设计研发处于国内领先水平。 5、品牌 省著名商标:“蓝波”、“赛尔尼柯SaierNico”、“三星及图”、“三山”图形 名牌产品:“威和”桥式起重机 6、区域布局 船舶建造:初步建成润州龙门港及高资港区域、京口区新民洲区域、扬中市团结港至胜利河区域三个船舶建造集中区。 船舶配套:形成了润州工业园区和新区为核心的国家级特种船舶及海洋工程配套产业基地。 航空航天论文:航空航天行业的信息化建设 0 引言 航空航天行业信息化是指航空航天行业在生产和经营、管理和决策、研究和开发、市场和销售等各方面广泛应用现代信息技术,建立现代企业信息系统,从而不断提高生产、经营、管理、决策及研究开发方面的能力、水平和效率,最终提高我国航空航天行业的核心竞争力。 近年来,我国航空航天企业信息化建设取得显著成效,已经广泛应用在产品设计、制造、管理的各个环节,诸如CAD,CAPP,CAM,CAE,PDM,PLM和ERP等单项技术与系统的应用比较普及,产品研制周期明显缩短,设计制造质量显著提高。 1 航空航天行业的信息化建设内容与作用 航空航天行业方面信息化建设主要包括企业总体的信息管理、研制与制造的协同及产品研制能力的提升3部分。 1.1 企业总体的信息管理 企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)系统,是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。在航空航天企业中,由于需要涉及整体调动和资源整合很多,ERP作为对企业资源进行有效共享和利用的系统,可以使航空航天行业达到整体的资源规划统一。 1.2 研制与制造的协同 在航空航天行业,信息化主要为科研生产服务。该行业的重大工程是1个多学科综合、多专业集成、多个子系统集成和多单位跨地域协同的庞大系统工程;其复杂性、研制周期以及研制过程中各种因素的不确定性,需要采取信息化手段进行约束;其设计与制造中涉及大量的信息系统,并且需要在严格的流程管理控制下实现这些信息系统之间的交互和协作,以支持并行的协同设计和制造。设计研制过程中会涉及到成百上千个子系统、多种BOM表和多种变更管理。航空航天产品研制生产数据分散存放在各承担单位,大多数分系统和单机的研制生产数据没有实现集中存放和统一管理,上下游间难以保证数据的一致性和数据的有效重用。同时,近年来航天企业的研制与生产并重,设计与制造间的协同需求也很迫切。如此众多的系统、流程以及异构的数据协同实现集成需要1个统一的管理平台和集成环境。 航空航天行业又与其他行业不同,对质量管理、产品可靠性的要求非常严格,每个零部件要能追溯生产制造源头。 PDM主要针对的是产品数据管理。它以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数值处理过程、资源一体化的集成管理技术。PLM则指产品生命周期管理,作为全局信息的集成框架,可有效实现资源集成和协同研发生产及精益化管理。所谓集成框架,即在异构分布式计算机环境中能使企业内各类应用实现信息集成、功能集成和过程集成的软件系统。PDM和PLM可为航空航天产品的研制和制造创造协同工作环境。基于信息化协同工作环境,设计人员可以跨越空间的限制,利用计算机通信网络等技术实现资源共享,完成异地协同设计与协同制造。 重点需要实现下列两个方面的集成:(1)PDM,PLM与CAD/CAPP/CAM的集成;(2)PDM,PLM与ERP的集成。ERP与PDM,PLM的互通,可以最大限度地共享企业全部信息系统。将PDM和PLM技术引入航空航天企业的研制和生产过程中,对改进现有技术和管理流程有非常重大的意义,能在一定程度上解决航空航天企业在研制过程中信息与流程的集成与管理及协同。 1.3 实现航空航天产品的三维全数字化定义设计与制造集成,提升产品研制能力 CAD,CAPP,CAM及CAE主要针对航空航天产品的研发及制造过程的信息化,在产品设计和制造加工的集成上提升产品的研制能力。从技术角度看,航空航天产品的研制过程涵盖现代科技的诸多领域,如机械、材料、电子、力学、声学、热学和能源等;多学科多性能的要求致使各种CAE之间需要协同,而在CAE仿真后进行的优化也需要CAD与CAE之间实现协同。 在航空航天产品的研制技术方面(CAD和CAE),通过数字样机的建立,可以实现部件或整机的虚拟装配运动机构仿真、装配干涉检查、空间分析管路设计、气动分析和强度分析等。总体而言,在航空航天产品研制中全面采用信息化技术,可实现三维数字化定义、三维数字化预装配和并行工程,建立产品的数字样机,取消全尺寸实物样机,使工程设计水平和产品研制效率得到极大提高,大幅度降低干涉、配合安装等问题带来的设计更改。 CAPP与CAM则指航空航天产品的制造协同。CAPP包括工装设计系统建立和工艺系统,在工装分类和典型化基础上,建立各自的工装设计资源库;开发基于工装族和有工艺知识支持的专用辅助工装设计系统,加强工装标准化、组件化和系列化工作,显著提高工装设计效率;实现产品模型在工装设计过程中的信息共享,提高工装设计与产品设计的协同程度;进行基于三维模型的计算机柔性化组合夹具工装研究,使工装快速组合装配,满足型号不同研制阶段和状态的快速工艺准备需求。工艺方面,针对产品制造过程中的铸造、数控加工、钣金成型、焊接等关键工艺过程,利用CAE进行计算机模拟的研究与应用,实现工艺方案的评估及优化;最终实现工艺流程的优化。CAM方面,运用CAD进行制造过程的前期设计,利用CAE进行计算机模拟,实现CAM方式与过程的优化。 总之,设计人员通过CAD完成设计,由专门仿真人员利用CAE完成设计多性能之间的协同仿真优化,通过CAD得到最终设计;而后通过CAD,CAE与CAPP,CAM的协同完成航空航天产品制造的过程。同时,运用两者之间的沟通,通过对航空航天产品的整体信息化建设,建立起CAD设计知识库、CAE仿真知识库、CAPP和CAM的制造工装知识库,使其成为航空航天企业在研发、制造方面的宝贵经验财富。 2 航空航天行业的信息化建设目标 通过上述几个部分的交互运用和协同,可以实现航空航天行业的管理、资源、设计、制造的全方位信息化工程,最终达到以下目标: (1)实现信息的共享和传递速度,加强各地各部门之间的沟通与交流,提高工作效率; (2)确保整体信息流的畅通,如产品各方面性能的仿真协同、设计协同等,有效开展工艺与设计的网上协同工作; (3)提高总体设计能力,建立航空航天行业的设计知识库、仿真知识库和制造知识库等; (4)提高制造过程信息化应用水平,建立工艺管理平台。实现制造过程计算机化,工艺流程管理及工艺信息与其他信息系统的集成,优化工艺和制造过程; (5)建立产品设计、制造协同平台; (6)加强管理信息系统的集成和共享,形成基于网络的、可视化的、高效的生产管理平台。 3 结束语 航空航天行业的信息化建设过程是航空航天行业在技术进步和管理改革两方面不断深化和扩展的进程。在信息化进程中,技术的应用向前推进一步,管理的改革就必须深化一步,对人的素质要求也就相应提高一步。技术、管理、人的素质是信息化生产力的3个要素,只有这3要素协调发展,推进信息化的努力才能取得成效。航天企业的信息化建设是持续改进的过程,需要对企业管理信息化带来的管理模式变化进行适应和调整,不断克服一些不利因素,保持信息化建设持续的推动力,从而达到显著提高工作效率和质量的目的。 航空航天论文:现有光学互连技术与航空航天应用 摘要:本文介绍了光学互连技术在航空航天中的应用历程,简述了为满足航空航天应用要求,业界所进行的改进与发展。 关键词:光学互连技术;航空航天;应用;发展 引言 电子和计算机工业技术的飞速发展,提高了对系统的数据处理能力、数据传输运算速率及效率(误码率)等的要求。为了解决非模块化结构和电缆作为数据传输通道时系统的数据传输和处理能力局限性大这个问题,一些装备逐步采用光学互连系统来代替铜基传输系统,光纤和接头等光学元件的使用需求越来越大(如图1)。另外为了降低发送、接收、转换和互连技术的价格以降低传输成本、摆脱铜基系统带宽的局限性,一些企业增加了在光学元件上的投入。经过多年努力,到上世纪90年代后期,一系列新型光学技术投放市场,大幅降低了网络系统中的光学数据传输成本度,推动了因特网等系统的快速发展。 吸纳了大量投资的商用光学技术在军事领域得到了应用的机遇,许多商用光学方案可以再利用,以满足军事需求。在一些航空航天系统中,设计师开始尝试采用光学元件。但是过去为商用开发的光学元件通常是比较粗劣(性能低、可靠性差)的产品,即使再提高其成本也不能提高其综合性能,很难达到航空航天应用的要求(商用/通信与军事应用/航天部分要求比较见表1)。因此一些公司着手进行现有光学互连技术在航空航天应用方面的研究,例如Canon公司就尝试将用于通信业的低成本、高性能光学互连技术通过进一步研究、改进,应用到航空航天领域,其研究成果同时具有军级元件的耐用性和商用元件的低成本优点。 现有光学技术在航空航天系统中的应用历程 虽然材料(塑料)、封装形式(非密封)、环境条件(湿气、灰尘、振动、冲击)等因素限制了纯粹现有光学技术在系统中的直接应用,但是光学技术在航空航天领域依然有很好的应用前景。例如,在NP-3C航行器、F-35JSF等系统中对数据传输系统的重量都有限制,而且由于光学传输系统的传输数据的能力强,可以使航行器能够正确接收传感器、传输系统和目标系统的数据,因此需要采用光学互连方案,在将来的军用领域,对光学数据传输应用的要求将逐步加大。 航空航天系统的设计师们一直关注光学互连技术的发展,并想方设法在新的系统中采用这些技术,来提高装备在严酷空间环境中运行的可靠性。他们的目的有三个:一是通过用质量轻的光学系统代替沉重的铜系统,来减轻装备自身重量,提高装备灵活性和承载能力;二是用光学系统代替铜系统可以降低装备对电磁场辐射的敏感性,提高其抗干扰能力;三是提高数据控制能力,提高装备的性能和精度。波音的F-18改进计划和Lockheed Martin的JSF是光学互连技术应用于军事领域的关键转折点。在两个平台中如果存在光学元件方面的维护能力问题,那么将来所有的飞行系统将可能仍然使用低成本的铜基结构而放弃光学互连系统,所幸没有出现上述问题。同样,美国海军第二代驱逐舰“DDX”对光学元件在海洋平台上的应用进行了初次公开展示。这些计划的成功,增强了光学互连在航空航天领域应用的可能性。 MIL-T-29504是近20年发展起来的特殊光学终端系统(如图2)。虽然这种方案的机械连接方案成本较低,但因光学终端的成本高造成网络成本较高,另外,该系统的光学性能也非常差。例如,62/125mm光纤的典型插入损耗超过0.4dB,最大值接近1.OdB。所以存在需要增加使用昂贵的光学放大器或不能实现方案的模块化的缺点。为了解决传统MIL-T-29504光学终端的这个问题,使其能满足军用要求,一些公司纷纷推出替代传统MIL-T-29504光学终端的新方案,其中Canon公司推出的PHD光学互连产品成本低、性能优良,可以军民两用。 其他一些光学互连产品的插入损耗性能也较差。这在F-18平台上的试验已经得到证明:在F-18改进计划中,多通道光学连接上应用了公差不严的电连接器壳体是链路性能低的根本原因。详细的统计分析表明:实际的腔体位置失准(如图3),应控制在与标准的MIL-C-38999键和腔体相差0.068英寸范围内。为了达到这个要求,一些公司采取了一系列相应措施,而Canon公司则是通过生产非常特殊的38999连接器组件来解决MIL-C-38999互连问题:绝缘体组件精密对准、而且壳体采用昂贵、精密的CMC加工,虽然减少了问题但增加了成本。 空间环境对光学互连发展的促进 光学互连结构的最大难点不是保持连接点高性能,而是在两根光纤连接时,如何使环境对其影响减小的问题。典型的环境影响包括机械(冲击,振动)、温度和污染。大多数原始航空设备制造商尝试继续使用高弹力、质量轻的终端及不采用抛光角方案的物理接触光学系统,来解决冲击/振动问题;通过对所配套的装备和单个通道口的清洁和维护来解决污垢和污染问题。例如,Lucent的LC连接器耐冲击环境的性能超过65g,这种特殊的LC连接器的啮合力在原来的(1.1磅)基础上又增加了10-20%,因此提高了该连接器在巨大的冲击环境下的工作能力。而对于商用互连来说,由于受到锁紧机构机械特性的限制(如塑料制成的锁紧机构在啮合力较大时会损坏而失效),所以在巨大的冲击环境下的工作能力的提升则受到限制。 减轻终端重量 众所周知,减轻终端重量要通过减小尺寸或密度、或二者同时减小来实现。由于塑料套管重量轻、成本较低,所以业界对其在高性能系统中的应用进行了多年的研究,但是在多模光纤领域的应用进展很小,而单模领域根本没有进展。很多厂家转而开始制作陶瓷套管的研究工作,并取得了很大进展。陶瓷套管可以做得很小,如为Telcordia GR-326小型光学互连.方案研制的氧化锆陶瓷套管基本尺寸仅为1.25mm有些厂家也进行了0.80mm陶瓷套管的尝试,但由于在啮合时容易损坏,所以大多数系统设计师不采用此方案,但是在将来的高压力、剧烈冲击/振动环境条件下工作的航空系统中的应用将会非常大。 改进端面结构 推动端面角抛光方案商业应用的原因有两个:一是在对噪声反射灵敏的系统中期望得到非常低的反射损耗;二是由于在封装密度许可的条件下,期望使用带状结构。对一般的系统设计师来说可以采用角抛光方案,但是在大多数航空应用的带状结构内应慎重使用端面角抛光方案,因为在严酷的振动环境中,这种方案会加大不对准性,即使是稍微有7~8度的端面角,也会直接导致纤芯不对准而使性能降低。使用劈槽陶瓷套管终端方案,可以稍微减轻这些问题,但是必须注意选择端面的啮合力,减小套管槽的开口尺寸。而带状结构连接器受端 航空航天论文:北京航空航天大学“嵌入式系统设计”精品课程建设 近年来,我国嵌入式系统产品发展十分迅猛,中国嵌入式系统市场估计每年将直接创造千亿元的效益,所带动的相关工业产值超过万亿元,成为中国信息产业新的市场增长点。与巨大的市场潜力和产业需求相比,我国嵌入式系统工程人才培养相对落后,并进而影响到了该产业的快速发展。在这种背景下,许多高校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求,开设了嵌入式系统相关课程。在IEEE计算机协会和ACM共同制定的2004版计算机类课程体系中,嵌入式系统已经被列为核心课程之一。北京航空航天大学计算机学院于2002学年开始开设了“嵌入式系统设计”课程,下面对该课程的建设情况作简单介绍。 1 课程基本情况 该课程是面向计算机学院高年级本科生(或研究生)开设的专业课,是一门以计算机各种专业知识综合应用为主要特色的课程,其指导思想是培养学生从“整体”的角度认识、研究和解决嵌入式计算工程问题的方法和能力,为学生在嵌入式计算工程领域研究和开发奠定相关基础。课程采用理论知识传输与工程能力培养并重的教学方法,教学内容尽量反映该领域内最新的理论和技术成果,使学生了解该学科最新的前沿发展动态和方向,培养出适应社会需求的专业化技术人才。 该课程的教学目标是使学生能够掌握嵌入式系统设计过程中的基本概念和原理,使学生能够掌握和使用最新的嵌入式系统设计方法和典型开发工具。课程在教学内容安排上遵循“面向市场需求、定位人才培养”的原则,强调将计算机系统不同层次专业知识的基础性与实际工程设计思想和架构的前沿性相结合,重视将计算机系统自底向上的各种专业课程内容的有机整合,使得诸如操作系统、体系结构、接口与通信和计算机网络等孤立的课程呈现相互配合的应用场景,让学生进一步认识和掌握上述课程的基本概念和基本规律在实际的综合系统应用中的作用和影响。在课件设计上,采取统一的知识体系结构,涵盖“基础知识+ 基本技能+ 技术讲座+ 项目实践”四大模块,突出注重工程能力培养的特色。通过课程学习和实验,学生应能够熟悉一种典型的微处理器体系结构,掌握一套主流的开发工具和一种嵌入式操作系统,熟练使用一门开发语言,使学生具备嵌入式系统软、硬件开发设计的基本能力。 目前该课程为48学时,其中理论授课24学时,实验24学时。该课程的理论教学内容包括:(1)嵌入式系统概述;(2)嵌入式硬件基础;(3)嵌入式操作系统;(4)嵌入式系统的设计与建模;(5)嵌入式系统设计实例分析;(6)专用接口和硬件加速器;(7)分布嵌入式系统;(8)高可靠性嵌入式系统等扩展内容。课程的实验包括了基础性实验和综合设计实验两部分,基础性实验主要是一些预先设计好的实验,通过让学生的实际操作,能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解,同时,能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境,主要包括嵌入式操作系统的移植和裁减、驱动程序的开发及对开发工具链的使用。综合设计实验则要求学生面向某综合应用(指定或者自主提出)而进行设计、编码和调试并给出完整的解决方案。 课程的考核由三部分组成:理论课作业和小测验20%,基础性实验40%,综合设计实验40%。 经过四年的建设,该课程的已整理编写完成配套的教案、讲义和实验指导书,形成了一整套课程指导和考核体系,建立了以相关学科学术带头人为课程负责人,以博士中青年教师为教学骨干,以博士青年教师和博士生为教辅人员的教学团队。几年来的教学实践表明,该课程的教学实现了教与学的有机结合,理论教学和实践环节高度统一,有力地促进了学生的工程能力提高。在学生的作品中创新成为主题,学生在国内外各种嵌入式方面的竞赛中屡创佳绩,也从另外一个侧面印证了良好的教学效果。 2 精品课程创新点 (1)本硕一体化设置。 课程强调研究生与本科生学习内容的连贯性、层次性,从理论课到实验课都设置了基本、中级和高级三个层次的内容,学生可根据自己的基础选听(或选做)具有不同加权值的内容(或实验)。突出体现了学院本、硕一体化的课程建设思路。 (2)兼顾理论,重在实践。 作为一门实践性很强的课程,本课程在不断更新最新的国内外理论知识的同时,非常重视加强实践环节,主要体现在两个方面:一、课程理论授课部分,每一章都有设计实例,这些设计实例大部分来自教师实际的科研或工程项目,并且随着科研工作的变化而动态更新,具有很强的实践性。二、课程设计了大量的实验,实验课时也占到了整个课程的一半时间,实验课本身加强了指导力度,由骨干教师加多名具有较强实践能力的助教组成的指导队伍,负责整个实验期间从理论到具体操作的各个环节的指导工作。 (3)紧密结合企业核心技术,具有较强的实用性和前沿性。 课程内容的设置与动态调整,都是在充分分析当前国际上有影响的嵌入式系统软、硬件平台最新的核心技术、充分考虑嵌入式应用系统开发企业技术需求的基础上进行的,课程内容较大程度地体现了嵌入式领域的热点,是企业界普遍关心的核心技术,具有较强的实用性,有利于培养出业界需要的人才。课程前沿性则表现在:一、课程的主讲教师是从事嵌入式系统研究与开发一线的科研人员,能够及时地根据技术发展动向调整教学大纲和教学计划,及时地将最新的技术和设计理念引入到课程中。二、及时地对国际上一些著名大学(目前我们主要选择的是卡耐基・梅隆和普林斯顿大学)的相关课程的开设情况进行跟踪分析,对我们的课程安排适时调整。 (4)注重创新素质的培养。 嵌入式系统是面向应用的专用计算机系统,与产品和市场有着紧密的联系,设计的创新性直接决定了产品的创新性,加强未来的嵌入式系统设计师的创新素质的培养,是本课程重点之一。具体体现在:一、课程只对基本原理和方法介绍,对一些具体技术和环境则通过课外参考资料和网上第二课堂提供给学生,学生根据个人兴趣有选择地对某些问题进行深入学习和研究;二、注意培养学生批判性思维方式,在实例分析中,鼓励学生对实例所采用的技术和方案进行不同角度的评价,变被动灌输为主动思考;三、加强综合设计性及开放性实验环节,鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容,创新性是综合性实验的考核标准之一。 (5)形式多样的教学模式 我们采用“责任教授+主讲教师+ 实验辅导教师”的教师团队,采用“讲授+分析+案例+演示+大型作业+实验+查阅资料及撰写综述报告+小课题”的教学模式,改善了这类综合性课程“难教”、“难学”的状况。 讲授:对于基本概念和基本原理方面的内容,采用以传统的讲授法为主,力求讲清概念内含和外延、基本原理的思路,实质意义以及适用范围等内容; 分析:嵌入式系统设计的内容较多,对于某些书本上只提其然而不提其所以然而又比较重要会影响系统级设计理解的问题,找准切入点,逐步分析,使学生深入理解相关概念; 案例:对于应用性较强的内容,精心设计典型案例,通过对案例的分析和逐步实现,使学生理解并能够正确应用相关的技术和原理解决问题。 (6)完整的实验体系 全面的实验内容、实验过程全程指导、严格的考核体系是本课程实践环节的亮点。 课程的实验由精心设计的基础性实验和鼓励学生创新的综合设计实验两部分组成。基础性实验主要是一些预先设计好的实验,通过让学生的实际操作,能够加深对课程所讲授的基本原理、技术和方法等知识点的理解,同时,能够让学生掌握一些具体的嵌入式系统的开发工具及环境。基础性实验是一组实验集,包括了必做的和根据个人的兴趣选做的。目前针对Xscale硬件平台基于WINCE操作系统和LINUX操作系统分别设计了四大类共24个实验,针对EIA平台设计了4个基本实验,学生可以任选平台,除了3个必做的实验外,每个人按要求选做1~2个实验。综合实验是启发式的引导性实验,主要目的在于培养学生对课程所学知识的综合运用能力和创新能力。由学生结合本课程内容以及前导实验,充分发挥主观能动性,独立设计并实现具有一定演示度的嵌入式系统,原则上不限制硬件和软件平台。考虑到学生水平差异,给出了一些备选方向,鼓励和引导学生积极提出原创性的设计内容。 航空航天论文:基于Web2.0的图书馆OA系统的设计与实现――以南京航空航天大学图书馆为例 摘要:OA对高校图书馆办公方式的改变和效率的提高起到了积极的促进作用,介绍了Web2.0的概念、发展过程及其特点,以南京航空航天大学图书馆AO平台为例,提出了一个基于Web2.0的图书馆办公自动化系统的设计思想。 关键词:办公室自动化;OA;Web2.0 中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)07-1619-02 随着社会经济的发展和现代科学技术的进步,特别是网络的快速发展和普及,为办公自动化提供了很好的发展契机。办公自动化(Office Automation简称OA),是办公自动化技术与管理科学、行为科学、组织理论等相融合,贯穿办公活动的各个方面,并对这些方面产生一系列影响之后形成的系统。 办公自动化已经成为高校的共识。随着高校“知识管理”理念的提升和实践,高校办公的网络化、智能化和空间的泛化,作为高校重要组成部分的图书馆也认识到尽快进行办公自动化建设,必须实现决策系统高层与基层的信息系统互联,从而有效缩短决策信息下传的途径,保证高校图书馆管理的科学性、民主性,使高校图书馆的发展形成良性循环。 1 WEB2.0概述 随着办公自动化的普及,Web2.0也慢慢的呈现在大家的眼前了。Web2.0是相对Web1.0(2003年以前的互联网模式)的新的一类互联网应用的统称,是一次从核心内容到外部应用的革命。由Web1.0单纯通过网络浏览器浏览html网页模式向内容更丰富、联系性更强、工具性更强的Web2.0互联网模式的发展已经成为互联网新的发展趋势。 Web1.0到Web2.0的转变,具体的说,从模式上是单纯的“读”向“写”、“共同建设”发展,由被动地接收互联网信息向主动创造互联网信息迈进;从基本构成单元上,是由“网页”向“发表/记录的信息”发展;从工具上,是由互联网浏览器向各类浏览器、rss阅读器等内容发展;运行机制上,由“Client Server”向“Web Services”转变;作者由程序员等专业人士向全部普通用户发展;总之,Web2.0是以Blog、TAG、SNS、RSS、widget、wiki等应用为核心,依据六度分隔、xml、ajax等新理论和技术实现的互联网新一代模式。 WEB2.0在互联网中的应用已经相当普遍,随着它的成熟也越来越多地被各种管理软件所有,因为一个单位内部的局域网本质上与互联网是没有差异的,所以这样的WEB2.0技术被各种管理软件所有采用也是一种必然趋势,而且这两年WEB2.0技术将带来办公室自动化(OA)的变革:OA更应该让用户互动参与为主,而不是一个公文下达的工具。 2 系统设计 南京航空航天大学图书馆的办公自动化即以计算机技术和网络技术为主要手段,是用于图书馆内部自动化办公和内部员工信息交流的综合平台。通过采用最新的WEB技术,引入目前流行的 Web 2.0 互联网理念和技术,设计开发出稳定、实用且智能化的综合办公平台,从而利用技术的手段提高办公的效率,改善内部员工的信息共享和协同工作,实现办公的自动化处理。 2.1 建设目标 1) 在图书馆内部建立办公信息的平台,馆务信息、各部门信息、学术讲座通知等,为图书馆提供快捷、灵活的信息传递机制。 2) 运用Web2.0技术建立稳定、安全的图书馆内部信息交流平台,实现图书馆互动参与为主的内容系统。 3) 实现对用户个人信息、版块管理的系统管理。 2.2 模型和功能设计 建立以图1所示的基于web2.0的图书馆OA平台系统结构模型: 1) 信息交流:馆务信息、各部门信息、学术沙龙通知等,实现馆内政务公告网络化。通过馆务公告通知、公告等电子信息,馆员可以随时上网查阅详细的信息内容,取代了以往书面传阅的通知方式,既方便快捷又可以节约办公经费。 2) 内部办公:通过馆内各业务、行政部门的主页面,对各部门的机构、人员设置,工作、服务内容进行揭示,提供部门工作记录的撰写、存储和读取平台。 3) 个人管理:馆员可以通过实名登录在自己的博客里对资讯、网摘、照片、活动等版块内容进行修改、增加、删除等操作。 4) 系统管理:包括用户管理、数据备份、日志管理、版块管理等。设置用户各功能模块的使用权限,完成系统每天各种数据的备份,提供版块更改管理等功能。 3 Web2.0在图书馆OA平台上的应用 工作免不了与他人协同完成一项事情。因此,与他人互动是必要的。过去,我们都存在电脑操作系统故障,或者对方的办公操作软件版本不合的困扰。运用Web2.0应用解决方案,就再不需要在电脑中储存任何办公操作软件,电脑操作软件故障这种事情就不会再出现;同时,也不用怕其他同事的办公操作系统版本不同,不可兼容这类问题,所有操作系统同基于Web2.0应用平台上,无论何时,只要你能够上网,就可以与同事交流,互动信息,分享办公资源。 1) RSS订阅技术的应用:RSS就是对新闻列表的订阅,馆员在办公的过程都想了解单位外部的信息,比如:重大新闻要闻、外部媒体报道、行业的情报等等,在OA中我们只要把RSS新闻列表作为一种元素被纳入到单位门户里,这样只要设好自己关心的关键词就可以很方便地订阅到自己所关心的外部的新闻。 2) BLOG技术的应用:BLOG技术已经众所周知,每一个人工作、生活记录可以通过BLOG技术在OA中展现出来,一来可以让馆员把自己的工作成绩和相关知识集中在一个BLOG页面上体现出来,二来公司的单位的领导对一个馆员的了解得时候可以在一个地方完全了解到这个馆员目前的状态。 3) Wiki技术的应用:Wiki是一种多人协作的写作工具,Wiki站点可以在Web的基础上有多人(甚至任何访问者)维护,每个人都可以发表自己的意见,或者对共同的主题进行扩展或者探讨;同时Wiki的写作者自然构成了一个社群,Wiki系统为这个社群提供简单的交流工具;与其它超文本系统相比,Wiki有使用方便及开放的特点,所以Wiki系统可以帮助馆员在一个社群内共享某领域的知识。 4) SNS的应用:SNS可以简单定义为虚拟社区网络,而对一个人数众多的图书馆来说同样需要这样的虚拟人脉关系圈来促成项目或者计划任务的完成。在OA中馆员可以通过根据图书馆行政组织来定义不同的虚拟组织,并形成虚拟组织内部的信息的交流、知识的传递、共同面对工作中的难点问题。 5) AJAX技术的应用:AJAX技术是一种很好的技术,让可以让WEB化的OA软件,更加易用。例如在WEB上拖拉、自动保存、随时验证,OA作为一种单位内部的办公平台对AJAX的需求十分旺盛,因为AJAX全面带来协同办公系统易用和人性化,让冷冰冰的WEB更具有灵活性和操作性。 6) widget技术的应用:widget可以是一个图像的部件(小插件)、新闻阅读插件、日历显示插件,也可以是图形背后的一段程序,可以嵌在网页上,来帮助用户享用各种应用程序和网络服务。所以在OA软件中也同样可以把互联网上各种丰富的Widget纳入到其中,这样可以大大丰富馆员OA的功能性,而且这样的功能可以被不断更新。 7) TAG技术的应用:TAG技术目前在互联网被广泛应用,目的方便馆员对自己关心内容的归类,同时可以让馆员对这些有用价值的归类进行共享达到知识和事件的共享协助。 4 结束语 在现代化、信息化迅猛发展的今天,新型的网络化办公向传统的“公文往返式”办公提出挑战,因而方便、快捷的电子政务得以推广,并迅速地在全球兴起一股“无纸化办公”的新潮流。通过分析和研究高校图书馆办公自动化的业务过程,设计了实用的协同办公自动化系统,运用Web2.0应用模式,将internet作为平台,使得馆员可以通过平台,进行办公处理,个人事务处理,以及其他OA应用,所有办公信息与资源可以与其他同事或者个别授权同事共享,使系统更加人性化。 航空航天论文:南太平洋的航空航天与防务盛会 亚太区域著名的澳大利亚航空航天与防务展――阿瓦隆2017,于2017年2月28日至3月5日在澳大利亚墨尔本的卫星城市吉龙成功举办。墨尔本是素有“花园之州”美誉的维多利亚州的首府,曾多次被联合国人居署评为最适合人类居住的城市。 阿瓦隆2017航展所展示的主要内容,包括航空航天产品和防务装备两大类。这种组合,构成了南太平洋地区最盛大的航空航天防务盛会。对澳大利亚而言,这也是一次全面地介绍与展示其航空航天及国防现状的独特机会。 “空中力量在行动”是阿瓦隆2017航展的主题。军方以极强阵容参与,皇家澳大利亚空军所属的大部分机型悉数参展,同时还有海军及陆军直升机部队的支持。大量海外的参展飞机及各种老飞机、运动机、试验机前来助阵。无论是航空航天工业的专业人士、军方人士,还是航空爱好者或其他参观者,阿瓦隆2017航展都提供了精心准备的各类看点及近距离观摩的机会。 激动人心的公众开放日首日,皇家澳大利亚空军的新锐战机悉数闪亮登场。有2016新购入的波音P-8“海神”(Poseidm)海上反潜巡逻机、2017刚入列的波音EA-18G“咆哮者”电子攻击机、洛马公司的F-35A“闪电Ⅱ”战斗机,这些作战平台展现了澳大利亚政府为创建一支敏捷而又强大的空中力量所做出的长期规划的―部分。 除了澳大利亚军方,维多利亚地方政府也是这个航展的积极参与者。这里是皇家澳大利亚空军的诞生地,也是澳大利亚航空公司总部的所在地,可以说维多利亚州沉淀了澳大利亚丰厚的航空文化。以航空文化和航空产业引以为豪的州政府,很乐意在2017年的阿瓦隆航展为企业提供宝贵的平台。据悉,此次展会有600多家参展企业和30多个专题研讨会。除了澳大利亚本国的军机外,新西兰、新加坡、法国、加拿大空军都有飞机进行展示。同时参展的,还有巴西航空工业公司、湾流公司和达索公司等生产的60余架公务机和50多架通用飞机。丰富的展品吸引了超过15万人次的本地游客和国际航空爱好者。 阿瓦隆机场所在地吉龙有着澳大利亚得天独厚的旅游资源。吉龙是个海港城镇,通向著名景区十二门徒礁石和国家公园古老的热带雨林。很多与会者充分利用他们在维多利亚的时间,沿着著名的冲浪海岸,借机进行一次完美的旅行。 澳大利亚采购的首批F-35A战斗机在公众日首次亮相 本届阿瓦隆航展的最大看点,是皇家澳大利亚空军从洛克希德一马丁公司采购的第一批两架F-35A战斗机首次飞抵澳大利亚。为此,几个月前国防部与当地政府就已做足了宣传。 航展公众日首日,首批交付皇家澳大利亚空军的两架F-35A(垂尾编号为刚、D2,机身标识为A35-001与A35-002)进行了抵澳后的首次公开飞行展示并举行了交接仪式,其自然成为本次航展现场最吸引眼球的明星! 当日,为举行交接仪式和新闻采访,阿瓦隆机场保安早早封闭了跑道中段出口连接停机坪的道路。当地时间上午10时左右,刚刚跨越15000千米航程抵达澳洲的两架F-35A编队飞抵航展现场,进行通场展示。因这里靠近海边空气湿度大,F-35A的翼尖拉出了白色的凝结水汽,在晴朗的天空下极具观赏性。第一架飞机顺利着陆后,第二架的飞行员同现场观众开了个小玩笑。飞机在进行一次通场后进入着陆程序,然而当现场的解说告诉大家飞机即将降落时,飞机却收起起落架做了个复飞。盘旋一圈后,最终在观众们的喝彩声中平稳着陆。 两架印有皇家澳大利亚空军“袋鼠”标志的F-35A战斗机一前一后缓缓地滑向采访区域,负责安防的士兵持枪带着警犬警戒,准备采访的媒体记者和兴奋的人群早已把这里围得水泄不通。澳总理特恩布尔也亲临航展现场,观摩澳大利亚自己的四代机F-35A交接仪式,并与两名飞行员亲切交谈,陪同的有国防部官员及空军高层人士。 当年美国邀请澳大利亚参加了数十亿美元的F-35联合攻击机研制项目。但由于飞机单价昂贵,以致该机在澳大利亚国内备受争议。据悉,澳大利亚联邦政府准备投入170亿美元购买72架F-35A。其余战机预计将于2018年底陆续交付澳大利亚,并于2020投入使用,进而逐渐取代皇家澳大利亚空军现有的F/A-18机队。 之前,皇家澳大利亚空军有4名飞行员在美国亚利桑那州的卢克空军基地进行F-35A的飞行训练。首批交付的01号和02号两架F-35A,就是由其中两名飞行员安德鲁・杰克逊和大卫・贝尔驾驶,从美国卢克空军基地飞抵澳大利亚的。 最新接收的EA-18G飞抵航展现场 EA-18“咆哮者”电子攻击机,是皇家澳大利亚空军武器库里最新锐的武器之一。航展专业日首日,两架EA-18G“咆哮者”电子攻击机鱼贯降落在阿瓦隆机场,人群欢呼雀跃,其中一架飞机被拖到采访区,接受媒体和国防部长及皇家空军高层的观摩。 澳大利亚是除美国外,唯一装备了EA-18G的国家。澳大利亚国防部长佩恩表示:最新一批“咆哮者”的到来将使空军的联合电子作战能力得到重大飞跃,电子战将是一迅速发展的领域。空军高层人士介绍说:EA-18G“咆哮者”电子攻击机的功能和用途仍在探索,但它的到来被认为是一个绝对的“分水岭”式的变化,是一个令人振奋的、国家防务新的十年的开始。佩恩还宣布,澳大利亚将与美国海军合作开发装备下一代雷达和电子干扰设备的“咆哮者”,并投入2亿5000万美元用于研发。 EA-18G“咆哮者”电子攻击机是在美国海军F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗攻击机的基础之上发展而来。EA-18G不仅拥有新一代电子对抗设备,同时还保留了F/A-18E/F全部武器系统和优异的机动性能。先进的设计使得其无论在航空母舰的飞行甲板上,还是在陆地上都能较好地完成电子攻击任务。专家们评价说,“咆哮者”既是当今战斗力最强的电子干扰机,又是电子干扰能力最强的战斗机。“咆哮者”的主力干扰电子吊舱一直是ALQ-99,在一架“咆哮者”上,最极限的挂载方式是5具吊舱(10台ALQ-99)+2枚导弹。但是否能挂那么多台ALQ-99是个疑问,毕竟吊舱的用电量大得惊人。有关ALQ-99的干扰能力如何,官方给出的数据是518千米2,大约是一个半径为12千米的圆。这个数据看起来不很理想,但采用点对点干扰模式,即所有的能量可以集中在一个小扇区范围内时,干扰距离可提高到60~70千米。当然,此时的干扰范围会大大缩小。多架同时使用效果会更理想。 近年来,凭借诺斯罗普一格鲁门公司为其设计的ALQ-218V(2)战术接收机和新型ALQ-99战术电子干扰吊舱,EA-18G可以高效地执行对地空导弹雷达系统的压制任务。与以往拦阻式干扰不同,EA-18G可以通过分析干扰对象的跳频图谱自动追踪其发射频率,并采用“长基线干涉测量法”对辐射源进行更精确的定位以实现“跟踪一瞄准式干扰”。此举大大集中了干扰能量,首度实现了电磁频谱领域的精确打击。采用上述技术的EA-18G可以有效干扰160千米外的雷达和其他电子设施,超过了大部分现役防空火力的打击范围。不仅如此,安装于EA-18G机首和翼尖吊舱内的ALQ-218V(2)战术接收机还是目前世界上唯一能够在对敌实施全频段干扰时仍不妨碍电子监听功能的系统。 美国军机倾力助展 “猛禽”再次回归阿瓦隆 为了支持南太平洋地区最重要的军事盟友,美国派出了强大的阵容参加阿瓦隆2017航展。 此次有20多家美国航空与防务企业参展,集中展示了包括无人机系统、情报监视和侦察系统、雷达和传感器系统在内的一系列关键技术。波音也来到了这里,但推广重点是军品而不是客机。 静态展示区,停放的4架F-22“猛禽”战斗机,似乎想要告诉参观者,这些曾经于2013、2015年到访过阿瓦隆的“熟客”又回来了。在这里公众可以近距离观摩到这款经典的第四代战斗机,美国大兵则趁机在飞机旁兜售着各种与“猛禽”相关的纪念品。这4架来自第3战斗机联队(驻阿拉斯加埃尔门托夫空军基地)的“猛禽”,在参展前与皇家澳大利亚空军在澳洲的北领地进行了空战训练。 此外,静态展示区还有不太常见的B-1B“枪骑兵”轰炸机、P-8A“海神”反潜巡逻机、C-17运输机、KC-135空中加油机,以及AH-64E阿帕奇武装直升机。 除静态展外,飞行表演才是重头戏。美军飞行表演的主角,无疑是F-22“猛禽”,担任表演飞行的驾驶员,是美国空军赫赫有名的空中秀首席飞行员迪金森。韩国航展、英国纹身会航展、迪拜航展,到处都有他的身影。动态表演时,单价高达1.5亿美元的“猛禽”,在震耳欲聋的轰鸣声中,上演着一系列惊险的飞行动作。当“猛禽”低空高速掠过时,机身便带起强烈的水汽,被阳光照射形成了虹彩,翼尖亦拉出两条白色凝结水汽形成的飘带。 相信任何看过“猛禽”飞行表演的人,都会说其为最壮观的战斗机表演之一。美军F-22“猛禽”是世界上第一款第四代战斗机,使用了隐身外形设计、吸波涂料等技术,能够有效屏蔽雷达信号。该机飞行性能也十分出色,装备的普惠F119涡扇发动机,是决定F-22“猛禽”成为世界最先进战斗机的一个重要因素,也是现阶段其他国家四代机难以超越的一项优势。F119涡扇发动机保证了F-22“猛禽”可以不开加力进行超声速飞行(即超声速巡航能力)。二元矢量喷管使得F-22具备了优异的过失速机动性能。 同台献艺的F-16C“战隼”与“猛禽”比起来似乎稍显逊色,但飞行表演的观瞻性却丝毫不差,给人感觉三代机暗中在与四代机较劲。相对F-22“猛禽”,F-16C战斗机的表演则尽显凶悍霸气。现役第三代战斗机中全球产量最大的F-16直到现在依然在产,也是美国不遗余力向外推销的机种。 最新型的AH-64E阿帕奇武装直升机轻盈起飞,在跑道上贴地飞行,暂短的通场似乎没刻意要进行一套完整表演的意思。AH-64是目前美国陆军航空兵的主力武装直升机,最新的E型大幅提升了数字信息分析能力。 中国运载火箭首度亮相南太平洋地区重要航展 中国新一代运载火箭的代表长征五号、长征七号受到国外客户的广泛关注。此次中国航天最新成果在阿瓦隆航展的亮相,将为中国航天进一步开拓国际商业航天市场,寻求国际合作新模式奠定基础。 中国航天科技集团的展台,位于航展一号厅的显著位置。据悉,20世纪90年代,中国就与澳大利亚展开了合作。当时中国运载火箭初次进入国际市场,第一个重要的客户就是澳大利亚。此次赴展,新一代运载火箭长征五号、长征七号、长征十一号,以及现役长征二号丙、长征二号F及长征三号甲系列运载火箭都在展出之列。除了展出具有代表性的长征系列火箭1:20比例模型之外,还设置了长征五号全息展示内容。 中国最新火箭产品参加此次航展,意在展示中国火箭的最新技术水平以及提供发射和轨道交付的服务能力,探索更加适合国际化市场发展和客户需求的新模式。近年来,国际商业航天市场蓬勃发展,由于受美国政策限制,中国目前不能为其他国家发射带有美国零部件的卫星。不过,长征系列运载火箭正借力国家“一带一路”发展战略和双边多边合作机制,积极拓展航天应用领域,寻求国际合作新途径。 阿瓦隆2017现场感受 “阿瓦隆航展”全称为澳大利亚国际航空航天与防务展,最大参与国是美国,在军用飞机、军用航空技术及机场技术等领域占主导地位。首届阿瓦隆航展于1992年10月举办。自1995年后定为每逢单数年的2~3月份在墨尔本附近的阿瓦隆机场举行。经过二十多年的发展,澳大利亚的阿瓦隆航展已经逐渐成为亚太地区最为著名的航空航天及防务展会之一。阿瓦隆航展分为专业日与公众日(各为期3天,合计6天)。专业日只对展商和专业观众开放,需要进行专门的申请。专业日内飞行表演极少,除少数熟悉场地的飞行训练外,大部分是参展机进场。与国际排名靠前的几大航展不同,这里的商业活动并不活跃,所以专业日会场略显冷清。主要的飞行表演只在公众日内进行。公众日期间,大部分商务展商已经撤展,但洛马、波音、空客等公司的展台依然还有工作人员坚守。 本次航展的主办方为观众们提供了多种交通方式前往航展现场。从墨尔本市中心的南十字车站(southern CrossStation),有经停Lara车站的火车,观众可以在Lara车站转乘航展快线前往阿瓦隆机场。除此之外,也有从市区直接前往航展现场的大巴。可见,阿瓦隆航展对于观众到场的交通安排还是非常细心的。到达Lara后,有工作人员指导着观众上车,航展快线的大巴供应也很充足,]有出现大排长龙的情况。自驾来会场的参观者占大多数,这里的停车场大得一眼望不到头,因为澳大利亚最不缺的就是土地。 阿瓦隆2017的展场有3个主展馆,所有展馆都是临时建筑,看上去十分简陋。这虽然体现了澳洲人崇尚简约实用的风格,但似乎与南太平洋地区最大航展的称号不太相符。除了3个主展馆,还有无人机展馆、半露天的老式飞机展馆、陆军武器装备展示区及二战背景的战争模拟区。 陆军武器装备展示区有大量澳大利亚陆军目前使用的主力装备,如陆军的M777型155毫米牵引榴弹炮、M1A1“艾布拉姆斯”主战坦克、M113装甲输送车等。二战背景的战争模拟区则向公众展示二战时期所使用过的各种武器装备,还有别开生面的盟军与德军阵地作战的模拟表演。现场烟雾缭绕,枪炮声不绝于耳;一名德国士兵刚爬出战壕即被当场“击毙”;阵地后方的战地医院里,几名漂亮的大妞穿着当年的护士服,正在为一名手臂“受伤”的士兵包扎,桌上地下被丢弃的“断腿断手”,警示着战争的残酷。栩栩如生的战争场景,让观众恍若置身于二战时期的某处战场。 阿瓦隆航展不仅展示当前先进的海陆空武器,也有重上蓝天的老式飞机以及专门进行特技表演的运动机。主办方在现役飞机飞行表演间,穿插安排了古董机飞行展示和民间特技飞行。阿瓦隆航展展出的澳大利亚航空发展史上的经典机型,让不少航空爱好者甚为着迷。如今这些飞机虽然已经告别天空很多年了,但当他们再一次飞上天空时,仿佛让人们又回到了往日的那段峥嵘岁月。 其中几架经典飞机在澳大利亚航空史有着特殊的意义。CA-12“回旋镖”战斗机,为数不多的由澳大利亚自行设计制造的战斗机,曾是太平洋战争初期皇家澳大利亚空军的主要机型。“哈德逊”是美国洛克希德公司为英国皇家空军研制的海上巡逻机(美国陆军航空队编号A-28/A-29),二战时期为皇家澳大利亚空军采购作为轻型轰炸机使用,并有击沉日本运输船的记录。洛克希德公司的L-1049“超级星座”客机(super Constellation,昵称“Connie”)与澳洲航空公司(Qantas Airway)和澳大利亚民航运输业渊源颇深。澳洲航空曾用其执飞澳大利亚本土到英国伦敦的远距离越洋航班任务。参加航展的这架“超级星座”属于历史名机复原协会(HARS),目前处于可飞状态。 皇家澳大利亚空军用现役军机模拟空中突袭夺占机场的表演也很吸引人。开场由3架F/A-18“超级大黄蜂”发起攻击;接着E-7“楔尾”空中预警与控制机飞临,实时掌握周围态势,利用其先进的探测和通信设备指挥其他参战飞机,执行战场管控任务最后,一架C-17“空中霸王”军用运输机降落在已得到安全管控的机场,后舱门打开,两辆装甲车迅速从机舱内驶出,几十名全副武装的士兵从后舱门冲上跑道,散开成警戒状态,C-17在轰鸣中迅速飞离。30分钟的模拟突袭作战一气呵成,非常流畅。 落日余晖下充满仪式感的“夜间飞行表演秀” 阿瓦隆航展的另―特色,就是“夜间航空表演秀”。传统上历届阿瓦隆航展在公众日的第一天都要安排夜间飞行表演和燃放礼花,在黑暗中制造觉和音效的特殊氛围,使得该节目一直以来备受观众追捧。 白天的表演项目逐渐接近尾声,夜幕尚未完全降临,在夕阳的映衬下两架大型灭火机在观众前方倾泻下壮观的水幕,顿时让疲劳了一整天的观众们再次兴奋起来。落日余晖中,大家期待已久的“夜间飞行表演秀”正式开始。 两架皇家澳大利亚空军的C-130H“大力神”运输机在夜幕中突然释放出一串串红外干扰弹,刺眼的火花瞬间照亮整个天空,人们的尖叫声也同时响彻了整个展场。 被彩灯装饰得耀眼夺目的滑翔机,飘逸在空中,优雅缓慢地翩翩起舞,从翼尖和尾部释放的礼花弹在空中炸开,好似天女散花。 当滑翔机在公众的欢呼声中徐徐降落后,跑道对面便开始燃放礼花,只见礼花弹在空中绽放出绚丽多彩的花朵。 礼花燃放了近半小时,观众们则随着华丽绽放、转瞬即逝的烂漫烟花一起欢呼、赞叹,享受着“夜间飞行表演秀”独有的节日气氛和欢乐感受。 笔者曾参加过比利时航展的“夜间飞行表演秀”。与之相比,阿瓦隆2017航展的“夜间飞行表演秀”规模更大、仪式感更强,更具观赏性和感染力。 如果你有幸来澳大利亚观看阿瓦隆航展,一定不要错过首个公众日的这出压轴大戏。 航空航天论文:先进复合材料在航空航天领域的应用 摘要:先进复合材料由于具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性、可设计性等众多特点,在各个领域被广泛推广和利用,特别是在航空航天领域。文章分析了我国先进复合材料的发展现状,对先进复合材料进行了简介,分别针对先进复合材料在航空领域、航天领域的应用进行了综述,最后探析了复合材料在航空航天领域的发展前景。 1 概述 现阶段,我国航空航天事业得到前所未有的发展,航空航天领域对材料的要求不断提升,为了满足航空航天领域对材料性能的要求,应该研发新型、高性能的材料,先进复合材料应运而生,其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。将先进复合材料应用在航空航天领域,能够有效地提高现代航空航天器的性能,减轻其质量。和传统钢、铝材料相比,先进复合材料的应用,能够减轻航天航空器结构重量的30%左右,在提高航空航天器性能的同时,还能降低制造和发射成本。现阶段,先进复合材料已经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料,同时,先进复合材料已经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。因此,文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。 2 我国先进复合材料发展现状 自20世纪70年代开始,我国就开始了对复合材料的研究工作,经过40多年的研究与发展,我国先进复合材料的技术水平不断提高,并且取得了可喜的进步。现阶段,我国先进复合材料在航空航天领域中的应用,逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变,被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域,即先进复合材料已经进入到实践应用阶段。但是,我国先进复合材料技术的发展和研究成果与国外发达国家的水平还具有一定的差距,现阶段我国先进复合材料的设计理念、制备方法、加工设备、生产工艺以及应用规模等都相对落后。例如,我国军用战斗机中复合材料的用量低于国外先进战斗机的复合材料用量,仅有少数的军用战斗机超过20%,例如J-20其复合材料的用量约为27%。我国成功研制的C9型民用飞机,单架飞机的先进复合材料的用量超过16吨,标志着我国先进复合材料在航空航天领域的应用水平在不断提高。 3 先进复合材料简介 3.1 先进复合材料的组成 复合材料是由金属、无机非金属、有机高分子等若干种材料采用复合工艺组成的新兴材料,先进复合材料不仅能够保留原有组成材料的特点,还能够对各种组成材料的优良性能进行综合,各种材料性能的相互补充和关联,能够赋予新兴复合材料无法比拟的优越性能。先进复合材料简称ACM,指的是碳纤维等高性能增强相增强的复合材料。先进复合材料的多种性能都优于普通钢、铝金属材料,在航空航天领域的应用,能够有效地减轻航空航天设备的重量,同时赋予航空航天设备特殊的性能,例如吸波、防热等。 3.2 先进复合材料的特性 先进复合材料的特性主要表现为: 3.2.1 多功能性。先进复合材料经过多年的发展,结合了众多优异的物理性能、力学性能、生物性能以及化学性能,例如防热性能、阻燃性能、屏蔽性能、吸波性能、半导性能、超导性能等,并且不同的先进复合材料的组成不同,其功能性存在一定的差别,综合性、多功能性复合材料已经成为先进复合材料发展的必然趋势之一。 3.2.2 经济效益最大化。先进复合材料在航空航天领域的应用,能够减少产品部件数量。由于复杂部件的连接不需要进行铆接、焊接,因此对连接部件的需求量降低,有效地减少了装配材料成本、装配和连接时间,进一步降低了成本。 3.2.3 结构整体性。先进复合材料可以加工成整体部件,即采用先进复合材料部件能够替代若干金属部件。某些特殊轮廓和表面复杂的部件,用金属制造的可行性较低,采用先进复合材料能够很好地满足实际需求。 3.2.4 可设计性。采用树脂、纤维、复合结构方式,能够获得不同形状、不同性能的复合材料,例如选择合适的材料、铺层程序,能够加工出膨胀系数为零的复合材料,并且复合材料的尺寸稳定性优于传统金属材料。 4 先进复合材料在航空领域的应用 传统的飞机制造以钢、铝、钛合金为主要材料,而传统飞机上应用比例最大、构成轻质结构主体的铝合金正在被越来越流行的复合材料所替代。我们所指的复合材料主要是以高性能纤维作为增强体,用树脂作为基体将纤维粘结在内部并固化成型的高性能塑料。随着复合材料的迅速发展和广泛应用,当前先进的复合材料在飞机上的关键应用部位和用量的多少,已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一。由于碳纤维材料具有耐高温、密度低、强度大等特点,目前在航空航天领域运用最为广泛。与密度达到2.8g/cm3左右的铝合金相比,先进的碳纤维复合材料密度一般在1.45~1.6g/cm3左右;而拉伸强度可以达到1.5GMPa以上,超过铝合金部件的3倍,接近超高强度合金钢制部件的水平。这种密度低、强度刚度高的优势,使飞机的复合材料结构部件在获得与先进铝合金部件在强度刚度等综合性能方面相当的水平时,重量可以大幅减少20%~30%。复合材料在飞机结构中的应用情况大致可以分为三个阶段:第一阶段是应用于受载不大的简单零部件,可减重20%;第二阶段是应用于承力大的部件,可减重25%~30%;第三阶段是应用于复杂受力部位,如中机身段、中央翼盒等,可减重30%。复合材料主要用于制造航空器的外饰和内饰部件,如飞机的一次构造材料:主翼、尾翼、机体,二次构造材料,副翼、方向舵、升降舵、内装材料、地板材、桁梁、刹车片等及直升飞机的叶片。根据统计,小型商务机和直升飞机的碳纤维复合材料用量已占55%左右,军用飞机占25%左右,大型客机占20%左右。 4.1 军机上的应用 为满足新一代战斗机对高机动性、超音速巡航及隐身的需求,20世纪90年代后,西方战斗机全部大量采用复合材料结构。先进的复合材料也大大增加了军用运输机的有效载重,增大了军用飞机的载油量,克服常规材料在高超声速飞行器研制中存在的瓶颈问题。因此,先进复合材料被广泛地应用在军机上,例如,碳纤维增强树脂基复合材料,在军机主结构、次结构以及特殊部位等方面的应用,有效地提高了军机的耐腐蚀性、抗疲劳性,同时还具有明显的减重效果;再如,F22由于存在超声速巡航需求,飞机外表面会长时间与空气高速剧烈摩擦,因此在机翼复合材料上放弃了环氧基树脂,而使用双马来酰亚胺树脂基体以获得260℃的最大工作温度。 4.2 民机上的应用 民机和军用飞机不同,民用飞机作为以载客飞行和运营为目的的交通工具,对安全可靠性和经济性要求更加严格。复合材料在飞机上大量应用的时间还比较短,在对材料工艺稳定性和有关试验数据尚不十分充分的情况下,应用较多含量的复合材料需要大量时间和实践的积累。民航上的复合材料应用受限,使用分为两类:结构件用复合材料、舱内材料。 以波音787为例,每架飞机的结构比例中有50%是重约35吨的复合材料,这意味着它从材料密度上就减轻了15吨左右的重量。而空客也不甘示弱,新的A350客机改名为A-350 XWB,XWB意为超宽机身,复合材料的比例达到了52%,是现在所有大型商用飞机中最高的。A-350XWB的机体比B-787还宽13cm。作为世界上仅有的两个大型商用飞机研制巨头,波音、空客先后推出复合材料占结构比例50%的主力型号,这意味着大型客机结构设计以复合材料为主要材料的时代已经拉开序幕。波音787等新一代复合材料飞机上实现的性能提升,并不仅仅是依靠低密度材料减重得来。实际上复合材料在工艺、结构力学设计上,都有着传统金属材料所完全无法比拟的优势,比如复合材料可以做出超大尺寸的整体结构部件,而且尺寸大小不会随着温度高低而产生变化。 国产大飞机在复合材料的应用上还比较保守,公开的报道显示,复合材料的使用量约占C919飞机结构重量的20%。飞机上使用的复合材料主要是碳纤维增强树脂基复合材料,它们具有高耐腐蚀、质量轻等特点,在这些性能上的确要超过一般的金属材料。通常复合材料的价格大约是常规铝合金材料的几十倍,即便是我们看起来已经很金贵的铝锂合金材料,其价格也比复合材料低得多,所以C919仅为波音737价格的1/2左右。 4.3 航空发动机上的应用 对于航空领域,特别是发动机的结构设计制造而言,高性能系统所需的轻质和耐高温等特性越来越重要。航空发动机产业是指涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机和传统传动系统以及航空活塞发动机的集研发、生产、维修保障服务于一体化产业集群。新的材料和工艺不断研发以应对新一代航空发动机的发展趋势,尤其是先进复合材料的应用,GE-AEBG公司、惠普公司在制造飞机发动机零部件时都采用了先进复合材料,主要包括风扇出风道导流片、风扇罩、推力反向器等部位。先进复合材料在航空发动机上的应用具体表现在以下两个方面: 4.3.1 陶瓷基复合材料的应用。陶瓷基复合材料是将碳化硅陶瓷纤维与碳化硅基底材料复合后,再涂覆一层专用涂层提升其性能,密度仅为金属材料的三分之一。由于陶瓷基复合材料具有的耐高温属性,因此在发动机流道中使用空气代替,在发动机高温区只需要较少甚至不需要冷却气体,涡轮扇发动机大幅减重,意味着发动机运转效率更高,提高了发动机的性能、耐久性、燃油经济性和高推重比。F-35战斗机使用的F135发动机是有史以来战斗机上安装过的推力最大的喷气式发动机,F135使用了陶瓷基复合材料(CMC),主要用在F135-PW-600喷管的外侧部分。 以GE航空集团为例,陶瓷基复合材料在GE航空集团的技术路线图上是一条关键路径。通用电气航空集团将于2016年新建两个复合材料制造厂,用于碳化硅和陶瓷基复合材料的批量制造,这两种复合材料都是制造喷气式发动机零部件的必备材料。GE公司是所有厂商中第一个决定使用CMC制造旋转叶片的,通过把陶瓷基复合材料叶片安装在发动机上试车,它们已经证明了旋转CMC叶片的性能,这是一个重要的里程碑。 4.3.2 树脂基复合材料的应用。树脂基复合材料具有降噪能力强、耐腐蚀性强、耐疲劳能力好、比模量高、强度高等众多优点。通过将树脂基复合材料应用在航空发动机的冷端结构、反推力装置以及发动机短舱等结构上,不仅能够降低发动机的重量,还能够提高发动机的耐腐蚀性、抗疲劳性以及强度等。例如,JTAGG验证机的进气机匣利用PMR15树脂基复合材料,该种先进复合材料的应用比传统铝合金进气机匣的重量降低了25%。 4.4 新型验证机及无人机上的应用 现代战争理念的改变,使无人机倍受青睐,无人战斗机是未来航空武器的一个重点发展方向。无人机除在情报、监视、侦察等信息化作战中的特殊作用外,还能在突防、核战、化学和生物武器战争中发挥有人军机无法替代的作用。无人机的发展方向是飞行更高、更远、更长,隐身性能更好,制造更加简便快捷,成本更低等,其中关键技术之一就是大量采用复合材料,超轻超大复合材料结构技术是提高其续航能力、生存能力、可靠性和有效载荷能力的关键。和传统的铝合金混合结构相比,以复合材料为结构的无人机,例如“全球鹰”“捕食者”等无人机都采用先进复合材料。以“全球鹰”为例,该种无人机的机翼、尾翼都采用石墨/环氧复合材料,采用该种复合材料制造的无人机,和传统铝合金混合结构的重量相比降低了65%。再如,诺斯罗普・格鲁门公司研发的X-47无人战斗机,为了满足生存力、机动性、隐身性能等特殊要求,该无人机除了接头部位采用了少量的铝合金外,几乎整个机体都采用先进复合材料。依靠复合材料,设计师还可以做出传统金属材料所无法达成的气动力学设计,比如超声速飞行的前掠翼飞机。 5 先进复合材料在航天领域的应用 5.1 卫星和宇航器结构材料 卫星结构的质量会影响对运载火箭的要求以及卫星功能,卫星结构的轻型化设计已经成为卫星结构发展的趋势之一。国际通讯卫星中心的推力桶采用先进复合材料,该种推力桶质量比传统铝结构的质量降低了30%左右,降低的重量可以增加460条电话线路,同时还能够有效地降低卫星的发射费用。欧美国家卫星结构的质量为总质量的1/10,其原因就是大量的应用了先进复合材料。现阶段,我国神州系列飞船、风云二号气象卫星等都采用碳纤维/环氧复合材料,有效地降低了总体重量,同时发射成本也显著降低。 5.2 导弹用结构材料 现阶段,美国已经将先进复合材料作为导弹弹头结构壳体、级间段、仪器舱等部件的主要材料,洛克希德导弹与宇航公司指出,采用碳纤维/环氧复合材料制造的导弹比传统铝结构导弹的重量减轻40%。现阶段,采用先进复合材料的导弹发射筒也被国外发达国家应用在战术、战略型号上,例如,俄罗斯的“白杨M”导弹、美国的“MX”导弹都采用复合材料发射筒。因为先进复合材料导弹发射筒和传统金属结构相比,其结构质量显著降低,能有效地提高战略、战术导弹的灵活性。在战术导弹领域,先进复合材料结构的导弹发射筒更加灵活、应用范围更加广泛。现阶段,我国也研发了先进复合材料结构的战略导弹和导弹发射筒,还研发了先进复合材料仪器舱,有效地提高了战略导弹的灵活性和机动性,应用效果良好。 5.3 运载火箭结构材料 国外发达国家于20世纪50年代开始应用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体代替传统的钢壳,例如,美国的“北极星A-3”潜地导弹,采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体,其重量比采用传统钢壳的“A-1”轻了55%左右,随后研发的“MX”“三叉戟1”的三级发动机壳体,全部都采用芳纶/环氧复合材料,该种结构形式的壳体质量比纤维缠绕成型玻璃体壳体的重量减轻了50%左右。随着先进复合材料的发展,其在运载火箭发动机壳体中的应用优势越来越明显,并且先进复合材料被应用在三叉戟Ⅱ、德尔塔Ⅱ-7925运载火箭等型号中。现阶段,我国运载火箭发动机壳体制造业逐渐的开始应用先进复合材料,虽然起步较晚,但是经过40多年的发展获得了巨大的进步,经过多年的研发,已经成功地将芳纶/环氧复合材料、玻璃纤维/环氧复合材料应用在运载火箭发动机壳体中。先进复合材料在运载火箭结构设计中的应用,有效地降低了运载火箭发动机的重量,同时提高了运载火箭发动机的性能。 6 复合材料在航空航天领域的发展前景 先进复合材料的应用已经成为评价航空航天器水平的重要标准,同时也是提高航空航天器结构先进性的重要物质基础和先导技术。由于我国先进复合材料的应用水平和国外发达国家还存在一定的差距,但是我国已经进行大量投入来强化先进复合材料方面的研究,其发展前景良好。未来先进复合材料的发展主要表现在以下四个方面: 6.1 智能化 智能型先进复合材料和结构的研究,能够创造巨大的经济效益和社会效益,智能型先进复合材料在航空航天器外表的应用:在未来航空器表面增加各种传感器,能够对周围环境进行实时、全面、智能的检测,同时为通讯系统、电子战以及雷达系统提供瞬时模态,以此保证航空器能够安全、稳定地飞行。 6.2 多功能化 在减小航空航天器体积的基础上,为了提高航空航天器的突防能力,许多结构部件需要具备多种功能,多功能先进复合材料的应用能够赋予航空航天器新的功能,现阶段,多功能先进复合材料的研究已经从双功能型向三功能型方向转变。 6.3 质量轻、性能高 目前,我国先进复合材料能够减轻航空航天器的质量占总重的20%左右,和国外25%以上的减重效率还存在一定的差距。导致该种现状的原因是我国先进复合材料的整体性能较低,并且结构的整体性相对较差。因此,在未来的发展过程中,应该加强对复合材料强度、韧性以及整体性等方面的研究,研发整体性好、强度高和韧性高的先进复合材料,同时使复合材料的减重率超过25%。 6.4 低成本 成本较高是限制先进复合材料在航空航天领域应用和发展的主要原因之一,为了解决该问题,应该对先进复合材料的制造工艺进行研究,采用科学的制造工艺进行先进复合材料结构、尺寸以及形状的加工和制造,同时采用先进的质量控制技术、自动化技术、机械化技术等,提高先进复合材料的生产效率,提高其成品率,以此降低先进复合材料的成本。 7 结语 综上所述,经过40多年的发展,我国先进复合材料工业逐渐形成了一个完整的体系,并且部分先进复合材料已经成功地应用在航空航天器生产实践中,获得了良好的效果。但是,从整体上来说我国先进复合材料技术水平和发达国家还存在一定的差距。因此,我国先进复合材料研究、研发人员和生产企业应该加快先进复合材料结构、制造技术、生产工艺等方面的研究,同时借鉴国外的先进技术和经验,解决我国先进复合材料在航空航天领域应用的各种难题,以此提高我国航空航天器的各种性能,进一步促进我国航空航天领域的全面、高速发展。 航空航天论文:航空航天制造业与区域经济增长关系实证研究 摘 要:以国防科技工业大省陕西省为例,运用计量经济学方法,针对陕西省十六年来航空航天制造业的总产值、新产品产值、固定资产投资额等指标与其区域经济发展之间的关联关系,通过E-G协整检验和Granger因果关系检验进行分析研究,并基于结论对进一步推动陕西省航空航天制造业与地方经济的融合发展提出建议。 关键词:航空航天制造业;协整检验;Granger因果关系 一、研究背景 国防科技工业是我国战略性支柱产业,是国防现代化重要的物质技术基础,是经济社会发展和科技进步的首要推动力量。近年来,政府在国防科技工业与地方经济融合发展的机制建设上进行了大胆的探索和实践,取得了显著的成效。在国防科技工业与地方经济融合发展已经成为时代主题的背景之下,着力研究二者之间的关联互动对于深度军民融合及区域经济良性加速发展具有重要的意义。 陕西省是我国重要的国防科技工业发展基地,拥有雄厚的科研实力和高新技术产业基础,军民融合产业的发展具有一定的代表性。其国防科研生产横跨航空、航天、兵器、电子、船舶、核等六大行业,航空航天制造业是发展最为显著的。目前,陕西省航空航天制造业拥有30余家工业企业,40家科研机构,近8万从业人员,7千多研发人员,以及超过25亿元的资产总额。并通过资源整合大力建设了西安兵器工业科技产业基地、西安船舶科技产业园、西安阎良国家航空高技术产业基地、西安国家民用航天产业基地、西北工业技术研究院,形成“三基地一园区一院”的发展格局。 二、实证分析 本文采用计量经济学中的协整检验、Granger因果关系检验对陕西省航空航天制造业与地方经济发展之间的关联关系进行定量分析。 (一)指标选取与数据处理 本文所选用的数据样本为1996―2011年的年度数据,数据来源于2013年《陕西省统计年鉴》与《中国高技术产业统计年鉴》。 选用国内生产总值GDP、航空航天制造业总产值AMO分别作为陕西省地方经济发展状况以及航空航天制造业发展的衡量指标,航空航天制造业固定资产投资额FAI代表其在基本建设的投入指标,新产品产值NPO代表在科研技术方面的投入指标,然后对陕西省航空航天制造业总产值AMO、固定资产投资额FAI、新产品产值NPO与陕西省GDP之间的互动关系展开研究。 为剔除价格波动的不利影响,首先运用GDP指数、固定资产投资价格指数以及航空航天器出厂价格指数对GDP、FAI以及AMO、NPO的原始数据分别处理,使之成为以1996年为基期价格计算的可比数据。为了避免异方差的影响,对这4个时间序列数据进行取对数运算,分别记为LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO,具体数据(见下页表1)。本研究利用Eviews6.0软件进行相关计算分析。 (二)单位根检验 时间序列分析中的首要问题是关于时间序列数据的平稳性研究,平稳性是指时间序列的统计规律不会随时间的推移而发生变动的一种性质。本文基于ADF单位根检验法,对变量LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO以及它们的一阶差分序列进行平稳性检验。检验结果(见下页表2)。 从下页表2可以得知,LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO 4个变量在原水平下其ADF值均大于各显著性水平下的临界值,故为非平稳变量。经过一阶差分以后,新序列DLnGDP、DLnAMO、DLnFAI、DLnNPO在5%的显著水平之下,其ADF值均小于各显著性水平下的临界值,4个变量数据均为平稳性数据。基于此可以判定,序列LnGDP、LnAMO、LnFAI、LnNPO均为一阶单整序列,可以进行接下来的协整检验。 (三)协整检验 协整是对非平稳经济变量长期均衡关系的统计描述,顾名思义,协整关系则是指非平稳经济变量之间存在的长期稳定的均衡关系。本文使用E―G两步检验法对变量间的协整关系进行检验。 1.航空航天制造业总产值AMO与GDP之间的协整检验。基于“两步检验法”的思想,对一组变量之间是否存在协整关系进行检验,其与回归方程的残差序列是否是一个平稳序列的检验是相同的。因此,下面采用最小二乘法对变量LnGDP与LnAMO进行回归估计,可以得到: 从上述统计指标判断,Prob值都在0.000,显然小于5%的显著性水平,表明模型回归的系数非常显著;F值为1 006.313,相应的概率值为0.000,因此可以拒绝模型整体解释变量系数为零的原假设,模型的整体拟合情况良好;R方和调整R方都在98%以上,说明该模型整体上拟合得非常好;DW值为0.99,LM检验表明残差序列不存在序列相关。 通过ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验,检验结果(见下页表3)。 通过下页表3的检验结果可以看到,回归方程(1)的残差序列ADF检验值小于5%的显著性水平下的临界值,因此认为该残差序列是平稳的。 基于协整检验的思想,本文认为LnAMO与LnGDP之间存在协整关系,方程(1)为LnAMO与LnGDP之间的协整方程。而前文对原始数据进行了取对数运算,故回归方程的系数代表了弹性的概念。因此,通过协整方程系数表明,如果陕西省航空航天制造业总产值增加1%,陕西省GDP增加0.82%。 2.航空航天制造业新产品产值NPO与GDP之间的协整检验。对陕西省航空航天制造业新产品产值和陕西省GDP之间的协整关系进行检验。得到回归方程如下: 通过相关统计指标判断我们可以得知,此回归方程具有较好的拟合程度,而且,方程各系数和方程整体均具有显著性。LM检验表明,残差序列也不存在序列相关。 用ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验,检验结果(见表4)。 通过表4中的ADF检验结果表明,回归方程(2)的残差序列ADF检验值小于10%的显著性水平下的临界值,因此可以说该残差序列是平稳的。 根据协整检验的观点,可以认为LnNPO与LnGDP之间存在协整关系,方程(2)为LnNPO与LnGDP之间的协整方程。协整方程系数表明,如果陕西省航空航天制造业新产品产值增加1%,陕西省GDP则增加0.59%。 3.航空航天制造业固定资产投资额FAI与GDP之间的协整检验。同理,对陕西省航空航天制造业固定资产投资额与陕西省GDP之间的协整关系进行检验。回归方程如下: 由上述统计指标可以看出,方程拟合效果较差,方程整体和方程系数都不具有显著性,而且LM检验表明残差序列存在2阶自相关。 用ADF检验法对残差序列u进行平稳性检验,检验结果(见表5)。 表5的ADF检验结果表明,回归方程(3)的残差序列的ADF检验值大于显著性水平10%下的临界值,因此接受原假设,认为该残差序列是一个非平稳序列。 根据协整检验的思想认为LnFAI与LnGDP之间不存在协整关系。 (四)Granger因果关系检验 采用协整检验,只是对变量间是否具有长期均衡关系进行了相关检验,而其对于变量间的长期均衡关系是否构成因果关系以及因果关系方向等问题,并不能给出更加合理清楚的解释。因此,本文采用Granger因果关系检验进一步检验变量间的因果关系。 1.航空航天制造业总产值AMO与GDP之间的Granger因果关系检验。由于LnAMO与LnGDP之间存在协整关系,我们使用水平值对其因果关系进行考察。然而,滞后阶数对Granger因果关系检验结果具有显著的影响,若滞后阶数不同,则所得因果关系也会具有差异性。因此,在实际操作中,通过利用较多的滞后阶数进行多次检验,将会获得更为全面合理的结果。 选择滞后阶数从1~4,对俩变量进行Granger因果关系检验,检验结果(见下页表6)。 下页表6显示,当滞后1期时,拒绝原假设,LnAMO与LnGDP之间互为Granger因果原因;当滞后阶数为2阶时,存在单向Granger因果关系(由LnGDP到LnAMO);当滞后阶数为3阶时,存在单向Granger因果关系(LnAMO到LnGDP);而在滞后期为4阶时,二者之间不存在任何方向上的Granger因果关系。不难看出,在较短时期内,主要存在的是单向Granger因果关系(由地方经济增长到航空航天制造业总产值增长);而在滞后3期时,存在反向Granger因果关系(由航空航天制造业总产值增长到地方经济增长)。 2.航空航天制造业新产品产值NPO与GDP之间的Granger因果关系检验。鉴于LnNPO与LnGDP之间也存在协整关系,因此使用水平数值对其进行Granger因果关系检验,检验结果(见下页表7)。 由下页表7可以看出,在滞后期数从1~4时,均存在由LnNPO到LnGDP的单向Granger因果关系,说明在滞后四期的时间内,都存在由航空航天制造业新产品产值增长到地方经济增长的单向Granger因果关系。 3.航空航天制造业固定资产投资额FAI与GDP之间的Granger因果关系检验。由于LnFAI与LnGDP之间不存在协整关系,因此,根据Granger因果关系检验对数据平稳性的要求,需要对平稳序列进行差分之后再进行检验,检验结果(见下页表8)。 由表8可以看出,在滞后期数从1~4时,LnFAI与LnGDP之间均不存在任何方向上的Granger因果关系。且差分后的数据,表示了变量在前后年份之间的波动,因此这一检验结果可以解释为,陕西省航空航天制造业固定资产投资额波动与陕西省GDP波动之间在滞后四年的时间内都不存在任何方向上的Granger因果关系。 三、研究结论 通过上述实证分析,本文主要得出以下几点结论:(1)陕西省航空航天制造业总产值以及新产品产值与地方经济发展之间,已经建立起了长期平稳的均衡关系,且二者弹性系数分别为0.82和0.59,而固定资产投资额与地方经济发展之间还未形成平稳的均衡关系。(2)陕西省航空航天制造业总产值对地方经济发展的驱动作用,在时间上仍然存在一定的滞后。新产品产值很好地带动了地方经济的发展,但地方经济的发展却并未形成促进航空航天制造业新产品产值增加的原因。总体上看,二者之间未形成良好的互动反馈机制。固定资产投资额与地方经济发展之间也尚未形成良好的互动关系。 四、政策建议 基于上述分析及结论,为了深入推行陕西省航空航天制造业与地方经济的融合发展,本文特提出以下几点建议:(1)重点扶持优秀的航空航天制造业企业推行股份制改革和分批上市。大力推动企业建立现代企业制度和现代产权制度,并通过积极引入多元化的投资主体,增强企业的内在活力和自我发展的动力,且以上市企业为产业发展平台,加快航空航天制造业的发展步伐。(2)完善科研机制建设,提高军民融合产业科技成果的转化效率。通过加深军工与民用企业之间相互合作,不仅对国防科技工业运行效率得到了提升,而且与地方经济的融合发展得以更好地推动,“军民结合”的国防科技工业体系被更好地建立。(3)政府应该继续推动产学研合作,加大科技创新的力度,并通过增加对高校、科研院所的投资等方式,加速并提高了科研成果的开发利用。与此同时,科技人员的配置效率需要进一步提高,人员培训力度需要进一步加大,进而来保证企业可持续性的创新能力。(4)努力探索本地区其他产业的支撑。例如,本地其他产业部门在资金、技术、人力、物力上给予支持帮助,及对国防科技产业管理创新提供的意见等,所以应大力促进区域产业部门发展的良性互动,进一步推动航空航天制造业的长足发展。 航空航天论文:欧美航空航天专业人才培养模式研究 摘 要:以美、俄为代表的航空航天大国建设了具有各自特色的航空航天专业院系,并开展了多年的教学实践经验。论文旨在通过材料的梳理,了解国外航空航天专业人才培养的模式,对国际一流大学航空航天类专业的设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究,从中总结经验,为国内航空航天类专业的教学教改提供参考。 关键词:航空航天专业;人才培养模式;课程体系 引言 航空航天代表了科技和工业发展的最前沿,是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育,培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,培养适应国际竞争的航空航天类本科人才,是我国航空航天科技发展的关键。当前,以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系,开展了多年的教学实践,具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理,了解国外航空航天专业人才培养模式,对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究,从中总结经验,为国内航空航天类专业教学教改提供参考。 一、国外著名航空航天院系 (一)美国著名航空航天院系 美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家,其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。 麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责,下设三个部门,分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术,如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等,负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法,教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程,建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学,建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。 斯坦福大学航空航天系隶属于工学院,承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。 (二)俄罗斯著名航空航天院系 俄罗斯也是航空航天强国,开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年,拥有12个学院,56个系,128个实验室,3个设计局,几个计算机中心,一个实验工厂,一套运动航空训练设施,一个莫斯科附近的飞机场,两个科研机构(应用力学和电气力学,低温研究)。该学院通常以数字编号代替学院名称,从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院,设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。 (三)欧洲著名航空航天院系 英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系,主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养,包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。 法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史,它位于欧洲航天业发展的中心地带,致力于培养顶尖的技术工程师,在研制协和式客机的工程师当中,有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心,分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。 二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系 (一)学位与专业设置 国外著名航空航天院系多数是本科四年,研究生二年,英国有本科3年,研究生1年。俄罗斯不同,如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上,各个院校有所不同,归纳起来,主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。 (二)国外著名航空航天院系课程体系 麻省理工学院(MIT)航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业,其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向:航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业,两个方向的课程设置都建立在航空航天基础(核心)课程上,下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程(6门)、人文、艺术、社会科学课程(8门)、科学与技术限选课程(2门)、实验课程(1门);系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程,其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV,计算机和工程问题求解引论,自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法,专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。 (三)学时学分要求 1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节,如MIT飞行动力学课程,总学分12分,构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程,课程必修但无学分,如普林斯顿没有学分制、强调上课门数,斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程,专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制,所有学生都按部就班完成规定课程的学习。 2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分,又分成4类,分别是核心课(core)108、专业领域课(professio- nal area)48、实验和综合应用(experiment and Capstone)30、非限制性选修课(unrestrictived elective)48,总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一,差异很悬殊,如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高,有的高达90%以上,如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的,如普林斯顿毕业要求共36门课。 3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量,如悉尼大学本科至少192学时,研究生核心课程和选修课程,至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求,其他按学时要求,数学(6个学时)、技术选修(12学时)、人文社科类选修(45学时)。 三、国外著名航空航天院系专业培养特色 归纳起来,国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主,基本不针对特定航空航天器划分专业,学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精,如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分,专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少,但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少,完全学分制的作用并不明显,反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重,还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样(如剑桥)。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上,在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上,强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程,让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课,并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求,在课程设置上具有较大的选择基数。 四、总结 航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础,是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理,总结了人才培养特色,为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。
现代机械设计模式创新探析:现代机械设计模式的创新思考 摘 要:现代机械设计实质上是相对于传统机械设计而言的,它是在对传统设计方法继承的基础上,不断创新和发展的产物,属于一门集诸多学科和多种专业于一身,综合性较强的技术科学。它是机械工程中较为重要的组成部分之一,想要设计出性能优良的机械产品,就必须在现有的设计模式上进行不断地创新。基于此点,本文就现代机械设计模式的创新思考进行浅谈。 关键词:现代机械 设计 创新 一、现代机械设计的内涵及特点 1.设计内涵 具体来讲,现代机械设计就是将微电子、机械、控制、信息等技术在系统工程的基础上有机地结合到一起,借此来实现机械系统最优化的目标。鉴于机械设计是为系统服务的,故此从系统的角度上看,可将现代机械设计看作是一个三维系统,这里的三维主要是指逻辑维、时间维以及方法维。逻辑维具体是指解决相关问题的逻辑程序或步骤,即分析、综合、评价、决策,这是解决现代机械设计中相关问题最为合理的四个步骤;时间维则是反映时间顺序的设计过程,大致可分为四个阶段,即产品规划、方案确定、技术以及加工设计;方法维指的是机械设计过程中所采用的各种思维方式和设计方法。 2.主要特点 2.1计算机化。 在人类社会不断发展的过程中,计算机的出现极大程度地推动了生产力的提高。现如今随着计算机技术水平的进步,使其被广泛应用于各个领域当中,在机械设计的各个环节中都需要借助计算机来完成,如优化设计、系统仿真等等。 2.2系统性。 在应用现代机械设计解决产品设计中的各种相关问题时,其主要通过系统的观点将机械看成是一个具有特定功能以及各部分相互关联的有机整体,这充分体现出了现代机械设计的系统性。 2.3动态性。 现代机械设计不仅重视产品在静态下的性能,更加重视其在工作环境下的动态性能,这样的设计能够进一步提高产品的整体性能。 2.4创新性。 由于现代机械设计主要是以科学的设计理论以及先进的设计工具为基础,故此其能够真正发挥出设计者丰富的想象力和创造性思维,并运用各种具有创造性的手段和方法,研发出更多具有创新性的机械产品。 二、现代机械设计模式创新的有效途径 1.优化设计 现代机械设计模式的创新应当朝着优化设计的方向发展,而所谓的优化设计则是指以数学规划为理论依据、以计算机为设计工具,并在充分考虑与设计有关的各种制约因素的基础上,寻求与预定目标相符的最优方案的设计过程。简单来讲,优化设计方法是现代机械设计创新中比较先进的一种,其建立在计算机技术和最优化的数学理论基础上,并借助计算机和数学函数得出效率最高、最优化的设计方案,这种设计理念完全符合时展对机械设计的要求。设计人员在利用该方法进行机械设计时,能够对各方面的影响因素进行综合考虑,这样可以更加系统和全面地对问题进行分析和解决,从而获得最为精确的设计数据,达到缩短设计周期的目的。优化设计是CAD设计中最为重要的组成部分之一,其充分体现出设计最优的原则,通过找寻最优的设计方案,极大程度地提高了机械设计质量。 2.系统化设计 现代机械设计模式的创新应当以突破传统设计仅重视产品实现预期功能这一目标,借此来使机械设计朝着智能化、自动化、柔性化、信息化和系统化的方向发展。通过系统化设计能够在原有机械设计的基础上使产品的各方面功能和整体性能提高到一个全新的水平线上,而且有极大可能使产品的结构发生变化,从而带来巨大的经济效益和社会效益。为此,系统化设计必然会成为现代机械设计未来的发展趋势。系统化设计通过层次划分、逐层实现的方式,将原本抽象的设计任务转变为具体化,使整个设计过程变得更加系统,有规律可循、有方法可依,更容易实现计算机辅助设计。 3.变型设计 所谓的变形设计实质上就是在原有的设计基础之上进行新的研发,借此来使机械上的零部件更加标准、通用化水平更高,由此生产出具有系列化的产品,满足更多用户的不同需求,变形设计其实就是一种创新,这种设计方法有三种形式:其一,纵系列变形设计,即在产品结构、原理以及功能都相同的条件下,改变尺寸和性能参数的设计;其二,横系列变形设计,即以基础型产品为基础对其各方面功能进行扩展的设计;其三,跨系列变型设计,即设计具有先进动力参数的不同类型产品。采用变型设计能够在确保产品原有功能以及原理不变的前提下,按照用户的使用需求对相关参数进行调整,以此来设计出更加完善且符合用户要求的产品。在机械设计中比较常用的变型设计是产品三维参数化变形设计,即以工程、拓扑及尺寸这三者的约束驱动为技术基础的一种设计方法,它能够实现各类相关信息的自动更新,如视图位置、尺寸、比例等,而且还能实现整个产品生命周期的参数化设计。 现代机械设计模式创新探析:研究型教学模式在《现代机械设计方法》课程教学中的应用研究 摘要:本文对比分析传统教学模式与研究性教学模式的区别,明确研究性教学的基本内涵与特点,分析《现代机械设计方法》课程的特点,在《现代机械设计方法》课程教学中实施研究性教学模式,深度发掘学生的自主学习与创新意识。本文在教学目标的确立、内容的精选、课堂教学模式的设计、教师学生评价体系的确定及电子资源辅助教学五个方面进行了有意义的实践探索。 关键词:教学模式;研究性教学;机械设计 研究性教学模式要求教师多种教学方法综合应用,有效结合教学内容和学生的知识基础,促使学生积极参与课堂教学过程,激发学生对新知识的求知欲。《现代机械设计方法》课程的教学,学生要系统地掌握专业理论知识,培养结合专业理论知识解决实际问题的能力,同时培养学生的创新思维与创新能力。在《现代机械设计方法》课程中应用研究性教学模式有利于教师将教学与研究相结合,有利于学生的全面发展。 一、研究性教学模式的特点 研究性教学模式,要求教师创设一种类似研究的情境,学生进行信息材料的收集、分析,在探索求知的过程中,将外在知识转化为个人内在经验和稳定的个性心理品质,从而培养学生的创新精神和实际能力。它将学生的集中学习变为分散学习,将教师的直接讲授变为有效指导[6]。研究性教学是以学生为中心,教师由传授者、权威者转变为交流者、合作者和学生学习的引导者或促进者;学生由被动的接受者变为学习的主人和主动参与者、创新者[1,2]。 二、《现代机械设计方法》课程的主要特点 《现代机械设计方法》是一门综合性、交叉性学科。《现代机械设计方法》涉及创新设计理论与方法、有限元方法与应用、优化设计、可靠性设计等方面的内容。课堂教学学时有限,要在有限的学时内,完成课程教学任务,使学生了解、认识和掌握现代机械设计的思想、理论与方法。本课程的主要特点如下[1]。 1.创新性。在设计过程中人的创造性与创新性最为重要,这既包括设计者个人的创造性思维,也包括设计团队的集体智慧,通过各种创造方法的综合应用,给出各种新颖独特的设计方案,开发满足市场需求的新产品。 2.系统性。运用系统工程的思维解决技术系统问题。设计方案既要考虑整体最优,又要考虑生产的可能性及市场的接纳性,同时各个子部分又是一个有机的整体。 3.优化性。借鉴优化理论及方法,实现机械设计方案优化:参数选取科学、结构先进,机械系统整体无论是功能还是性能都最优,同时能以较低的成本实现产品的基本价值功能与辅助价值功能。 4.综合性。现代机械设计方法是一门综合性的学科,设计方法多元化,学科交叉性显著。综合应用信息论、相似论、模糊论、可靠性、有限元、人机工程学及价值工程、预测学等理论,大量应用计算机技术进行辅助设计,创新性地提出设计方案,解决工程实际问题。 三、《现代机械设计方法》课程研究性教学模式的实施 1.教学目标的制定。课程教学目标是培养学生追求卓越的学习态度,发现问题、提出问题、解决问题的能力。现代机械设计方法课程实施研究性教学模式,保证学生对基本理论、设计方法的科学掌握,同时提高学生个体创新能力与团队合作意识,引导学生参加科学研究和企业实践等活动,做到学校内外相结合。 2.以企业实际问题为导向,科学安排课堂内容。由于现代机械设计方法课程具有较强的理论性和实践性,应以解决企业实际问题为导向,结合学生的现有知识结构,确定科学的、个性化的、符合市场及企业需求的教学内容,紧凑的教学进度,高效地指引学生深入浅出地掌握现代机械设计方法的概念与方法体系,并能够在实践中真正地解决问题。 3.双元教学模式与评价体系。所谓双元教学模式就是教师研究性教学、学生研究性学习。课前教师要做好现代机械设计方法理论研究,认真备课;学生预习、复习相关基础知识。课上采用教师引入设计案例,把教学内容设计成由学生提问,教师与学生共同对现代机械设计案例或疑难问题进行讨论,学生通过积极的分析生成新的理解、新的假设[2-4]。课后教师给学生布置设计选题,学生完成设计方案、汇报和展示课题研究结果。考虑设计选题的复杂情况,每个设计选题可以让学生单独完成或者分小组完成,设计方案是开放性的,也就是可以有多个方案,老师与学生展开讨论,在讨论中既巩固了基础理论知识,又激发了学生的创新思维。在这个过程中也增加了教师的工作量,教师需要充分的课前准备[5,6]。 评价与激励要从教师和学生两条线展开。对于教师的评价,要从精神上和物质上两方面进行鼓励。由于研究性教学教师课前准备工作量增大,对于课堂的把控能力要增强,因此学校要有相应的教改项目课题,鼓励教师进行研究性教学模式的研究,既实现物质奖励又实现精神激励。对于学生的激励,因为需要学生积极参与课堂讨论及课后作业的广泛资料阅读,因此学生课堂表现对于其最终的成绩影响非常大,可以使学生平时课堂表现占到总成绩的40%,大作业占到40%,基础知识试卷占到20%。这样可以充分调动学生的学习积极性,使学生清楚地认识到,课程成绩的高低,是由实践能力即解决问题的能力及课堂的参与度决定的。 4.开放性的教学资源。研究性教学模式的实施需要电子教学资源的促进,开放性的教学资源对于研究性教学模式的实施非常重要。网络教学资源,例如PPT、教学大纲、课堂导论视频都可以让学生在课前获得。这样学生可以有效利用多媒体课件、电子书籍、专用设计软件、网络资料、网上习题练习,自我学习“现代机械设计方法”知识体系,有效地拓展学生课外学习、研究和交流的空间与时间,不断完善研究性教学模式,使课堂教育的延展性不断增强。 四、结束语 “现代机械设计方法”是一门多元化、学科交叉性较强的课程。本文从四个方面探讨了研究性教学模式的实施,从老师与学生两个视角分别进行了分析,对于教师开展类似教学模式具有一定的启迪作用。 现代机械设计模式创新探析:现代机械设计模式创新思索 1前言 现代设计方法是一种需要不断进行创造的活动,是多种设计技术和设计方法的交叉应用,现代设计方法比传统的设计方法更统一,能够大大提高工作效率,提高产品质量。随着科学技术的发展。人们对产品功能的要求日益增多,更新速度加快,在原有设计基础上进行创新研究越来越重要。 2现代设计方法 2.1计算机辅助设计 计算机辅助设计简称CAI),利用计算机运算速度快、存储量大、运算准确、逻辑判断功能强等优点,通过人机交互进行信息的处理,完成设计工作。主要有以下特点:(1)由于可以存储大量的设计信息和设计经验。可以帮助缺乏设计经验的新手顺利完成工作。(2)计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAM)、计算机自动化管理结合起来形成计算机集成制造系统,进行产品设计、市场预测、生产计划、制造和销售等一系列工作。以企业的最高效益为目标,综合对人力、物力和时间各种资源进行最有效的利用。(3)还可以大大提高设计的效率,加快产品的更新速度,缩短设计周期,增强市场竞争力。(4)设计人员不仅能在很短时间里给出多种设计方案,分析比较后获得最佳设计方案:还可以从繁重的重复性工作中得到解脱,有更多的时间和精力进行创造性工作。’ 22模块化设计 模块化设计就是在对一定范围内的不同规格产品或相同功能不同性能的产品进行分析后,划分并设计出一系列的功能模块。然后通过对模块进行组合就可以组成不同产品来满足市场需求。其目的主要是以尽可能少的模块种类和数量构成尽可能多规格的产品。模块化设计不仅有利于产品的更新换代,还有利于提高产品的质量,降低成本,加快新产品的开发速度。 23并行设计 并行设计工程叉叫同步工程或集成工程,主要并行的设计产品以及各种制造和支持过程的系统化方法。机械产品的设计采用串行设计的缺点主要在于在产品设计过程中,必须要等到上一环节结束后才能进行后一环节,设计不仅改动量大,而且产品的开发周期长,成本高。采用并行设计的核心在于要打破内部各个单元界限,建立以人际关系为基础的协同工作模式。进一步提高产品质量、缩短产品上市时间等。 2.4机械系统设计 机械系统设计就是一种利用系统的观点进行产品的一系列设计的方法。设计过程包括计划、外部系统设计、内部系统设计以及制造销售阶段。传统设计注重内部系统设计,其重点主要在于改善零件或一些子系统的特性,但是很少考虑对于个零件之间或内部与外部之间的相互影响而系统设计要根据系统原则,综合研究内部外部和各个子系统之间的相互关系,协调各予系统之问的相互作用,使整个系统的功能表现为最佳状态。 2.5机械优化设计 优化设计是把设计的实际工程问题的物理模型转化为相应的数学模型,然后运用最优化设计理论,选择合适的优化方法,借助计算机进行求解。从而得到最佳设计方法。近年来,优化设计常结合一些其他方法。形成新的优化设计方法。如和模糊化设计结合,形成模糊优化设计:和可靠性设计结合起来形成可靠性优化设计。除此之外,还有可靠性设计、机械动态设计、疲劳设计、反求工程、摩擦学设计以及创造性设计等。随着科学技术的飞速发展,现代设计方法也在不断改善。 3现代设计方法翻新研究 3.1创新设计原则 (1)生态效益最好原则要在设计过程中尽量选择污染较低的材料。避免使用有毒有害以及有辐射的材料。这是由于在产品制造和使用过程中,都要求产品对周围环境要满足“零污染”原则。(2)安全可靠性原则机械产品品质的保证要通过产品的安全可靠性来体现。产品在强度,刚度、稳定性、以及耐磨性均要满足设计要求,对于一些重型机械,要保证有一定的自锁和保险装置,确保操作人员的人身安全。 (3)经济效益最好原则 经济最佳性要从设计以及制造两方面考虑,设计上要选用正确的材料,保证合理的原理方案:制造上要保证零件的加工工艺和装配工艺。设计的产品不仅要满足客户的功能要求,还要保证成本低廉。 3.2机械创新设计技术 机械创新设计是指充分发挥设计者的创造性思维,利用人类已有的科学技术成果,设计出具有新颖性、实用性以及创造性的机械装置。机械创新设计技术和机械系统设计、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、有限元设计等构成现代设计方法学库,吸收了邻近学科有利的设计思想与设计方法,是有待开发的一门新的设计技术方法。随着人工智能、专家系统、认识科学、思维科学以及人脑研究的发展,机械创新设计日益受到人们的重视。一方面,人工智能、专家系统、认识科学、思维科学、设计方法学等已经为创新设计提供了一定的理论基础:另一方面。创新设计的研究及发展有助于解释人类的创造思维机理,还可以促进一系列科学的发展。实现专家系统及智能工程创新设计要求能为发明创造机械和改善现有机械性能提供有效的理论和方法。创新设计包括两方面的内容,一是要改善生产生活中现有机械产品的性能,包括技术性、可靠性、适用性以及经济型:二是要创造设计出新的产品,以满足生产生活的新需要。创新设计的核心内容就是要探索机械产品创新发明的机理、模式及方法,将机械产品创新设计过程程式化、定量化。 结语 总之,企业竞争力的关键在于适应市场的需求,需要企业不断推出新产品,这就需要大力加强创新设计方法的学习和研究,使机械工业快速发展,国家兴旺发达。