化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中的应用 摘要:充满生机的二十一世纪,以知识经济为主旋律和推动力正引发一场新的工业革命,节省资源、合理利用能源、净化生存环境是这场工业革命的核心,纳米技术在生产方式和工作方式的变革中正发挥重要作用,它对化工行业产生的影响是无法估量的。这里主要介绍纳米材料在化工领域中的几种应用。 关键词:纳米材料;化工领域;应用 1纳米材料的特殊性质 1.1 力学性质高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低,位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型,其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大,增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大,所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生,这就是纳米晶强化效应。 1.2 磁学性质当代计算机硬盘系统的磁记录密度超过1.55Gb/cm2,在这情况下,感应法读出磁头和普通坡莫合金磁电阻磁头的磁致电阻效应为3%,已不能满足需要,而纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%,可以用于信息存储的磁电阻读出磁头,具有相当高的灵敏度和低噪音。 1.3 电学性质由于晶界面上原子体积分数增大,纳米材料的电阻高于同类粗晶材料,甚至发生尺寸诱导金属――绝缘体转变(SIMIT)。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点,有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。 1.4 热学性质纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值,这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。 2纳米材料在化工行业中的应用 2.1 在催化方面的应用催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子――空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 2.2 在涂料方面的应用纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。 2.3 在精细化工方面的应用精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。 化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中的应用论文 纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。 纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征,引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后,世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质,使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来,它在化工生产领域也得到了一定的应用,并显示出它的独特魅力。 1.在催化方面的应用 催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 光催化反应涉及到许多反应类型,如醇与烃的氧化,无机离子氧化还原,有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成,固氮反应,水净化处理,水煤气变换等,其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2,既有较高的光催化活性,又能耐酸碱,对光稳定,无毒,便宜易得,是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道,选用硅胶为基质,制得了催化活性较高的TiO/SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒,对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂,可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究,是未来催化科学不可忽视的重要研究课题,很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。 2.在涂料方面的应用 纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。 3.在其它精细化工方面的应用 精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2,作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中,使其密封性和粘合性都大为提高。此外,纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2,可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的;而加入A12O3,不仅不影响玻璃的透明度,而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能,而且质地细腻,无毒无臭,添加在化妆品中,可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2,能够强烈吸收太阳光中的紫外线,产生很强的光化学活性,可以用光催化降解工业废水中的有机污染物,具有除净度高,无二次污染,适用性广泛等优点,在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域,除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外,还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能对这些制剂进行过滤,从而消除污染。 4.在医药方面的应用 21世纪的健康科学,将以出入意料的速度向前发展,人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗,已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;使用纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病,美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物。纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流动,因此可以用来检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道,我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用,通过纳米技术处理后的银表面急剧增大,表面结构发生变化,杀菌能力提高200倍左右,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。 微粒和纳粒作为给药系统,其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。 纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白质特别是酶,从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合,研究分子生物器件,利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释。 5.结语 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性,设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品,目前已出现可喜的苗头,具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。 化工生产中纳米材料的应用:纳米材料在化工生产中使用 纳米材料(又称超细微粒、超细粉未)是处在原子簇和宏观物体交界过渡区域的一种典型系统,其结构既不同于体块材料,也不同于单个的原子。其特殊的结构层次使它具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,拥有一系列新颖的物理和化学特性,在众多领域特别是在光、电、磁、催化等方面具有非常重大的应用价值。 纳米材料在结构、光电和化学性质等方面的诱人特征,引起物理学家、材料学家和化学家的浓厚兴趣。80年代初期纳米材料这一概念形成以后,世界各国对这种材料给予极大关注。它所具有的独特的物理和化学性质,使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。 纳米材料的应用前景十分广阔。近年来,它在化工生产领域也得到了一定的应用,并显示出它的独特魅力。 1.在催化方面的应用 催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间、提高反应效率和反应速度。大多数传统的催化剂不仅催化效率低,而且其制备是凭经验进行,不仅造成生产原料的巨大浪费,使经济效益难以提高,而且对环境也造成污染。纳米粒子表面活性中心多,为它作催化剂提供了必要条件。纳米粒于作催化剂,可大大提高反应效率,控制反应速度,甚至使原来不能进行的反应也能进行。纳米微粒作催化剂比一般催化剂的反应速度提高10~15倍。 纳米微粒作为催化剂应用较多的是半导体光催化剂,特别是在有机物制备方面。分散在溶液中的每一个半导体颗粒,可近似地看成是一个短路的微型电池,用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时,半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。在电场作用下,电子与空穴分离,分别迁移到粒子表面的不同位置,与溶液中相似的组分进行氧化和还原反应。 光催化反应涉及到许多反应类型,如醇与烃的氧化,无机离子氧化还原,有机物催化脱氢和加氢、氨基酸合成,固氮反应,水净化处理,水煤气变换等,其中有些是多相催化难以实现的。半导体多相光催化剂能有效地降解水中的有机污染物。例如纳米TiO2,既有较高的光催化活性,又能耐酸碱,对光稳定,无毒,便宜易得,是制备负载型光催化剂的最佳选择。已有文章报道,选用硅胶为基质,制得了催化活性较高的TiO/SiO2负载型光催化剂。Ni或Cu一Zn化合物的纳米颗粒,对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂,可代替昂贵的铂或钮催化剂。纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应温度从600℃降至室温。用纳米微粒作催化剂提高反应效率、优化反应路径、提高反应速度方面的研究,是未来催化科学不可忽视的重要研究课题,很可能给催化在工业上的应用带来革命性的变革。 2.在涂料方面的应用 纳米材料由于其表面和结构的特殊性,具有一般材料难以获得的优异性能,显示出强大的生命力。表面涂层技术也是当今世界关注的热点。纳米材料为表面涂层提供了良好的机遇,使得材料的功能化具有极大的可能。借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可获得纳米复合体系涂层,实现功能的飞跃,使得传统涂层功能改性。涂层按其用途可分为结构涂层和功能涂层。结构涂层是指涂层提高基体的某些性质和改性;功能涂层是赋予基体所不具备的性能,从而获得传统涂层没有的功能。结构涂层有超硬、耐磨涂层,抗氧化、耐热、阻燃涂层,耐腐蚀、装饰涂层等;功能涂层有消光、光反射、光选择吸收的光学涂层,导电、绝缘、半导体特性的电学涂层,氧敏、湿敏、气敏的敏感特性涂层等。在涂料中加入纳米材料,可进一步提高其防护能力,实现防紫外线照射、耐大气侵害和抗降解、变色等,在卫生用品上应用可起到杀菌保洁作用。在标牌上使用纳米材料涂层,可利用其光学特性,达到储存太阳能、节约能源的目的。在建材产品如玻璃、涂料中加入适宜的纳米材料,可以达到减少光的透射和热传递效果,产生隔热、阻燃等效果。日本松下公司已研制出具有良好静电屏蔽的纳米涂料,所应用的纳米微粒有氧化铁、二氧化钛和氧化锌等。这些具有半导体特性的纳米氧化物粒子,在室温下具有比常规的氧化物高的导电特性,因而能起到静电屏蔽作用,而且氧化物纳米微粒的颜色不同,这样还可以通过复合控制静电屏蔽涂料的颜色,克服炭黑静电屏蔽涂料只有单一颜色的单调性。纳米材料的颜色不仅随粒径而变,还具有随角变色效应。在汽车的装饰喷涂业中,将纳米TiO2添加在汽车、轿车的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的色彩效果,从而使传统汽车面漆旧貌换新颜。纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料。在涂料中加入纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍地增加。纳米涂层具有良好的应用前景,将为涂层技术带来一场新的技术革命,也将推动复合材料的研究开发与应用。 3.在其它精细化工方面的应用 精细化工是一个巨大的工业领域,产品数量繁多,用途广泛,并且影响到人类生活的方方面面。纳米材料的优越性无疑也会给精细化工带来福音,并显示它的独特畦力。在橡胶、塑料、涂料等精细化工领域,纳米材料都能发挥重要作用。如在橡胶中加入纳米SiO2,可以提高橡胶的抗紫外辐射和红外反射能力。纳米Al2O3,和SiO2,加入到普通橡胶中,可以提高橡胶的耐磨性和介电特性,而且弹性也明显优于用白炭黑作填料的橡胶。塑料中添加一定的纳米材料,可以提高塑料的强度和韧性,而且致密性和防水性也相应提高。国外已将纳米SiO2,作为添加剂加入到密封胶和粘合剂中,使其密封性和粘合性都大为提高。此外,纳米材料在纤维改性、有机玻璃制造方面也都有很好的应用。在有机玻璃中加入经过表面修饰处理的SiO2,可使有机玻璃抗紫外线辐射而达到抗老化的目的;而加入A12O3,不仅不影响玻璃的透明度,而且还会提高玻璃的高温冲击韧性。一定粒度的锐钛矿型TiO2具有优良的紫外线屏蔽性能,而且质地细腻,无毒无臭,添加在化妆品中,可使化妆品的性能得到提高。超细TiO2的应用还可扩展到涂料、塑料、人造纤维等行业。最近又开发了用于食品包装的TiO2及高档汽车面漆用的珠光钛白。纳米TiO2,能够强烈吸收太阳光中的紫外线,产生很强的光化学活性,可以用光催化降解工业废水中的有机污染物,具有除净度高,无二次污染,适用性广泛等优点,在环保水处理中有着很好的应用前景。在环境科学领域,除了利用纳米材料作为催化剂来处理工业生产过程中排放的废料外,还将出现功能独特的纳米膜。这种膜能探测到由化学和生物制剂造成的污染,并能对这些制剂进行过滤,从而消除污染。 4.在医药方面的应用 21世纪的健康科学,将以出入意料的速度向前发展,人们对药物的需求越来越高。控制药物释放、减少副作用、提高药效、发展药物定向治疗,已提到研究日程上来。纳米粒子将使药物在人体内的传输更为方便。用数层纳米粒子包裹的智能药物进入人体,可主动搜索并攻击癌细胞或修补损伤组织;使用纳米技术的新型诊断仪器,只需检测少量血液就能通过其中的蛋白质和DNA诊断出各种疾病,美国麻省理工学院已制备出以纳米磁性材料作为药物载体的靶定向药物,称之为“定向导弹”。该技术是在磁性纳米微粒包覆蛋白质表面携带药物,注射到人体血管中,通过磁场导航输送到病变部位,然后释放药物。纳米粒子的尺寸小,可以在血管中自由流动,因此可以用来 检查和治疗身体各部位的病变。对纳米微粒的临床医疗以及放射性治疗等方面的应用也进行了大量的研究工作。据《人民日报》报道,我国将纳米技术应用于医学领域获得成功。南京希科集团利用纳米银技术研制生产出医用敷料——长效广谱抗菌棉。这种抗菌棉的生产原理是通过纳米技术将银制成尺寸在纳米级的超细小微粒,然后使之附着在棉织物上。银具有预防溃烂和加速伤口愈合的作用,通过纳米技术处理后的银表面急剧增大,表面结构发生变化,杀菌能力提高200倍左右,对临床常见的外科感染细菌都有较好的抑制作用。新晨 微粒和纳粒作为给药系统,其制备材料的基本性质是无毒、稳定、有良好的生物性并且与药物不发生化学反应。纳米系统主要用于毒副作用大、生物半衰期短、易被生物酶降解的药物的给药。 纳米生物学用来研究在纳米尺度上的生物过程,从而根据生物学原理发展分子应用工程。在金属铁的超细颗粒表面覆盖一层厚为5~20nm的聚合物后,可以固定大量蛋白质特别是酶,从而控制生化反应。这在生化技术、酶工程中大有用处。使纳米技术和生物学相结合,研究分子生物器件,利用纳米传感器,可以获取细胞内的生物信息,从而了解机体状态,深化人们对生理及病理的解释。 5.结语 纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学,主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。21世纪将是纳米技术的时代,为此,国家科委、中科院将纳米技术定位为“21世纪最重要、最前沿的科学”。纳米材料的应用涉及到各个领域,在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生,将对人类社会产生深远的影响,并有可能从根本上解决人类面临的许多问题,特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。21世纪初的主要任务是依据纳米材料各种新颖的物理和化学特性,设计出各种新型的材料和器件。通过纳米材料科学技术对传统产品的改性,增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品,目前已出现可喜的苗头,具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域,发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展,纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用。
物联网技术在农业中的应用篇1 过去,我国多是采用人工管理模式进行农业生产建设和管理,这种生产模式不仅需耗费大量的人力、物力和时间,且难以取得良好的生产效果。随着我国现代化农业建设进程的不断加快,传统的农业生产模式已经无法满足现代农业生产和建设的要求,在这样的社会背景下,就需要农业建设和管理人员对传统农业生产模式进行改革升级,积极探索以物联网技术为主的现代化智能技术在农业生产建设中的应用,并大力开发农业现代化、信息化生产经营模式,才能不断提升农业生产建设质量和生产效率,从而才能实现智慧农业的目标要求。 1物联网技术与智慧农业的概念 1.1物联网技术 物联网技术指的是按照约定的协议,利用计算机技术、互联网技术及信息传感设备等将不同的物质与网络相连接,从而使不同的物体通过信息传播媒介进行信息通信和交换,以实现智能化识别、跟踪、定位、监管等功能的现代技术。在具体使用过程中,物联网结构体系可细分为三个层次,第一层为感知层,主要通过扫描识别相关物体,获取物体相关的数据信息,然后将数据信息传输至系统处理设备中;第二层为网络层,主要是对处理后的数据信息进行再传递;第三层为应用层,该层主要是借助于用户端接口和网络层对用户的需求进行全面把握,并根据用户需求对相应的数据信息进行处理和分析,从而使物联网技术产生的数据信息和实现的功能满足用户需求[1]。 1.2智慧农业 智慧农业指的是在传统农业的基础上融合计算机、移动设备等现代化设备及智能化科学技术,从而实现农业生产全过程的智能化控制,具体来说,就是将互联网技术、计算机技术、物联网技术、智能监测技术、无线通讯技术、3S技术等现代信息技术应用到农业生产实践中,以实现农业生产的精准化管理和农业生产全过程的信息化管理,如对农业生产数据信息进行远程可视化监测、诊断和控制,根据监测的农业生产数据信息制定科学的农业管理规划,远程监测农业病虫害灾害问题并自动预警等[2]。可以说,智慧农业的出现不仅改变了传统农业生产模式和促进了现代农业转型升级,同时也有效提高了农业生产整体发展水平。 2物联网技术在智慧农业中应用的重要意义 从上述概念可以看出,物联网技术仅是智慧农业中应用的现代化信息技术之一,但是,该项技术在智慧农业中的应用对促进我国农业发展却具有重大的意义,主要表现在以下两个方面:1)提高了农业生产管理水平,在农业生产过程中,利用无线智能传感器实时采集农业生产现场环境参数,然后,利用物联网技术中的智能物联网监控系统实时传送和处理所采集数据信息,不仅能帮助用户们制定科学的农业生产管理决策,还能为农作物生产和温室控制提供可靠的依据,从而能有效提高农业生产管理水平。2)推动农业走向信息化,将物联网技术应用于智慧农业中,在农业种植现场使用各种无线传感器、传输设备及无线基站等,不仅能促进农业管理人员采用自动化监测系统轻松、快速获取种植现场的各种信息,同时还能利用软硬件系统和手机客户端对农业种植现场可能出现的各种自然灾害进行监测及预警,从而能精准地进行现场管理,物联网技术的这种高度信息共享性、自动化特性,有效推动了农业走向信息化和智能化[3]。 3物联网技术在智慧农业中的应用 3.1在智慧农业统筹规划管理中的应用 合理地进行农业统筹规划管理是推动农业生产、管理、加工等工作顺利开展的前提条件,由于农业生产管理涉及的内容众多,因此,就需要借助于物联网技术广泛收集农业生产中的相关数据信息,并对这些数据信息进行处理,才能实现合理的农业统筹规划,例如,可应用物联网技术中的无线传感技术广泛采集与整合农产品相关长势、规模、植保、产量、品质等信息,利用物联网技术中的网络通讯技术、卫生遥感技术对各项农产品相关数据信息进行监测,并对相关信息进行分析和处理,利用物联网技术中的卫星遥感技术对农业生产经营中的关键数据信息进行定位和实时传递,不仅能促进农业统筹规划工作高效开展,还能降低管理人员的农业统筹规划管理难度。在智慧农业中,应用物联网技术进行农业统筹规划管理,首先需采用信息采集设备、无线或有线传感节点、传输系统及太阳能供电系统等监测植物生长环境动态变化及植物生长环境中的植物养分含量、土壤温度、土壤水分、空气湿度、空气温度、光照强度等参数,根据各项参数便可实现农业园区的自动施肥、喷药、灌溉、降温等,第二步则是应用农业园区视频监控实时监测弄作物生长情况,以便农户能根据农作物生产实时状态合理调整种养方案,物联网技术在智慧农业统筹规划管理中的应用见图1所示。 3.2在智慧农业生产中的应用 要达到智慧农业生产目标要求,就需要采用现代化信息技术实现农业生产中各项农作物生产信息及相关环境变化的智能化监测,将互联网技术应用于农业生产中便能达到这一要求,如利用物联网技术中的相关智能化技术设备和无线传感技术,不仅能快速采集和监测农作物生长土壤、养分、温度、空气、光照等数据信息,还能动态监测农作物生产环境的变化,从而能为农业生产和管理提供可靠的数据支撑。另外,借助于物联网技术中的智能物联网监控系统还能实现农业园区的农作物灌溉、施肥、松土等自动化生产运营和管理[4]。 3.3在智慧农业灌溉中的应用 农业灌溉是农业生产过程中十分重要的工作内容之一,科学合理的农业灌溉不仅能有效提高农产品生产质量和产量,同时还能节约农业水资源,从而为农户创造最大的经济效益。而要实现智慧农业灌溉,就可以利用物联网技术在不同类型的农田中配备不同功能的传感器,利用这些传感器全面收集农产品生长过程中的湿度、温度及光照等环境条件数据信息,根据这些数据信息分析和总结不同农产品不同时期的灌溉需求,在根据其灌溉需求制定合理的农业灌溉方案,另外,利用物联网技术还能实现农业灌溉的智能化控制和农田灌溉作业自动化,这样不仅能有效提高农业灌溉工作的效率、准确性和有效性,还能提升农作物生产质量。 3.4在智慧农业监管中的应用 农业监管主要包含了农业生态环境监管和农产品质量安全监管两个方面的内容,其中,做好农业生态环境监管是保障农产品生产质量、产量的前提条件,因此,其在农业生产管理中具有非常重要的作用。既往,多是依靠人工进行农业生态环境监管,不仅耗时、耗力,且难以达到良好的监管效果,随着物联网技术的出现及其在智慧农业中的应用,利用智能物联网监控系统不仅能快速、准确地采集不同农田的环境质量数据信息,同时还能自动化处理和分析采集的数据信息,从而能帮助农田管理人员合理评估农田的生态环境现状,进而有助于其制定出合理的农业生态环境治理方案或修复措施。在农产品质量安全监管中的应用则主要是指利用物联网技术可追溯查询农产品全供应链质量,如在农产品信息收集环节,管理人员可对农产品生产基地的编码板块进行划分,并配备相应的电子标签及条码,这样便能促进农作物除草、施肥、浇水等流程均有对应的记录信息,然后,在农作物加工至农产品的各个环节也配备相应的电子标签及编码,这样在农产品销售环节中,商家和消费者便可利用物联网技术对其追溯码进行查询,从而能明确农产品生长、加工、销售等全供应链质量,进而能有效保障农产品质量安全。 3.5在智慧农业病虫害防治中的应用 农业病虫害防治也是农业生产过程中较为重要的工作内容之一,农业病虫害防治质量的好坏对农作物产量、质量均会造成直接的影响,因此,就需要农业管理人员全面做好农业病虫害防治工作。既往,农业管理人员多是在农业病虫害发生后采取农药或其他病虫害防治技术对其进行处理,这种做法会显著降低农产品质量。随着物联网技术的出现,农业管理人员就可应用物联网技术进行智慧农业病虫害防治,如应用物联网技术全面收集农产品生产过程中潜在病虫害的各项数据信息,如病虫害发生时间、危害部位等,然后制定合理的农产品病虫害防治方案。另外,农业管理人员还可利用智能化技术对农作物进行自动化精准喷施农药或构建农产品农药喷施自动化装置,这样可有效减少农药的使用量和降低农作物中农药的残留量,从而能有效保障农产品质量的安全[5]。 3.6在智慧农产品销售中的应用 进行农业生产的最终目标不仅是人们提供充足的食物,同时还需进行农产品销售,从而为农业管理人员创造一定的经济收益。既往,农产品销售多是采用线下销售模式,这种销售模式的销量并不高。随着物联网技术的出现和在农产品销售中的应用,就可利用物联网技术收集农作物生长全过程中的所有数据信息,并将这些数据信息上传至电商平台中展示给消费者看,这样不仅能提高消费者对农产品的相关认知,还能促进农产品自身的质量和安全性提升,从而能为其赢得良好的市场口碑。另外,利用物联网技术还能实现农产品的网络化销售,这样能促进销售人员不受空间和时间限制进行农产品销售,从而能显著扩大农产品销售途径,进而能有效提升农产品销量。 4结束语 我国是农业大国,但是,在既往的农业生产和管理过程中,我国采用的多为传统人工生产和管理模式,这种模式并不利于解放农业生产力,且难以提升农业生产和管理效率。随着我国信息技术的发展,便随着信息技术也发展起来不少可应用于农业生产管理中的现代化信息技术,如互联网技术、计算机技术、物联网技术、智能监测技术、无线通讯技术、3S技术等,其中,以物联网技术在农业中的应用最为广泛,如在农业统筹规划中的应用、农业生产中的应用、农业灌溉中的应用、农业监管中的应用、农业病虫害防治中的应用及农产品销售中的应用,物联网技术在农业中的应用不仅有效提高了我国农业生产管理水平和促进我国农业走向信息化、智能化,同时也促进了传统农业模式向智慧农业模式转型发展,从而有效推动了我国农业生产模式改革升级。 作者:董明星 单位:西安交通工程学院 物联网技术在农业中的应用篇2 农业是中国非常重要的基础保障,是立国之本。随着信息技术在农业中的推广应用,中国农业正朝着现代化、自动化和智能化方向发展,发展智慧农业模式是中国未来农业发展的主要趋势。物联网技术是在第一、二次计算机和网络革命后诞生的新技术,是随着计算机技术和信息技术的发展而新兴的一种技术,为农业发展带来了新机遇,也为智慧农业的发展提供了信息化支持条件[1]。物联网技术具有较为突出的优势,动态数据信息分析和处理能力比较强大,能够进行智能化识别和追踪,因而在社会生产生活各领域的应用越来越广泛。智慧农业属于一种智能能源系统,其能利用智能技术手段促进农业生产变得更生态、环保和高效[2]。在智慧农业发展中,应用物联网技术,通过技术与生产之间的联动性,可为整个农业体系建构一个多维度的信息环境,提高信息传输速度,确保信息交流过程的有效性,提高农业生产效率,真正实现农业生产智能化、智慧化。 1物联网技术与智慧农业阐释 1.1物联网技术 物联网实质上来说,就是指“物物相连的互联网”,这种网络是以互联网、电子信息技术为基础而延伸拓展形成的网络体系,其建构起连接虚拟世界和现实世界的桥梁,同时还实现了人机交互。因为物联网的基础和核心是互联网,具有连通性和物物联接的特点,用户端可以扩展到任何物品,实现物品间的信息交换与通信。从技术支持角度看,传感技术与射频识别技术是物联网体系运行的主要技术[3]。利用传感技术可以定向对物联网内的物体实施信息传输,同时,也能够对物联网所覆盖的区域信息进行传输与处理。从系统架构方面看,物联网系统架构可分为三个层次,即可靠传递层、全面感知层和智能处理层,其中,全面感知层采集和处理物体实时信息时,主要是利用二维码、传感器和RFID等技术进行,可非常方便地进行操作;可靠传递层利用互联网技术、移动电信网络和无线传感网络等进行处理和信息再传訾婷,王士龙(山东省淄博市数字农业农村发展中心,山东淄博255000)递;智能处理层通过智能化控制来实现人机交互或人与人交互,最终能够较好地满足用户的需求。 1.2智慧农业 智慧农业是指利用计算机、移动设备等,对传统农业进行生产实践支撑,对农业生产过程进行智能化控制,实现农业生产全过程信息化管理的一种先进农业生产模式。智慧农业包含的内容非常丰富,涉及到生产、服务、交易与管理等方方面面的内容,每个环节的数据信息在农业生产中都是交互传播和共享的,获取信息非常便利快捷。智慧农业基于专业理论知识和智能化硬件设施设备,能够进行远程可视化监测和诊断,可以对农业生产的各方面信息进行监控和管理,实现农业生产的精准化、高效化管理,促进农业发展降本增效[4]。智慧农业具有非常显著的智能化特征,农业生产的自动化水平非常高,这极大地促进了农业生产的现代化发展,是农业转型升级发展的内在推动力,可进一步推动中国农业高效、高产、绿色、安全、优质地发展。依托物联网技术,可建构一个多维度的信息环境,为智慧农业稳健、持续发展提供良好的支撑。 2物联网技术在智慧农业中的应用策略 2.1物联网技术在农业生产中的应用 在智慧农业生产中充分应用物联网技术,能为农业发展奠定坚实的基础。其能对农业园区进行自动化管理和运营,利用无线传感技术动态监测相关环境变化情况,采集土壤、空气、温度、光照和养分等各项信息数据,并提供施肥、灌溉、松土等优化解决方案,从而为农业生产和管理提供可靠的数据支撑。例如,灌溉是农业生产的关键一环,对农作物的生长具有重要的作用。合理的农业灌溉不仅能够保证农作物的健康生长,还有助于节约和保护水资源。应用物联网技术控制和管理农业灌溉时,可把相关的传感器安装在田地中,利用传感器来对农作物生长所需要的温湿度、光照等外部环境条件进行监控。同时,还能结合农作物在各个生长阶段的需求,为其控制合理的水肥,自动进行灌溉操作,灌溉的效率与精准性也得到极大的优化提升,保证农产品品质,有效节约水资源,保护自然生态环境。 2.2物联网技术在农业监管领域中的应用 现代人们对物质生活质量和食品安全问题越来越重视,应用物联网技术对智慧农业进行监管,主要是对农业生态环境进行监管,保证农作物及农产品的生长状况、品质与安全性良好。农产品质量和安全受到环境的影响比较大,物联网技术可实现对农业生产过程的生态环境监测,分析评估农田生态环境情况,提供科学的环境改善方案。应用物联网技术,还能对土壤的养分、结构等信息进行采集、分析和监管,从而帮助农业种植者筛选适合土壤生长的相关作物品种。物联网技术还能对大气环境、水环境等因素进行检测,根据所得的参数和指标分析结果,可以及时发现有害物质,如微生物和重金属离子元素等,帮助人们及时做好改善和防护措施,确保农产品安全高效地生产。物联网技术还能采集和整合农产品相关长势、产量、品质、规模、植保等信息,提高农作物和农业生产管理的有效性。 2.3物联网技术在农业病虫害防治中的应用 病虫害的发生会极大地危及农作物的生长,做好病虫害防治工作,才能促进农作物丰产和农民增收。物联网技术中有定位系统,该系统能利用卫星遥感技术,来对农业生产关键数据信息进行精准监测,及时发现农作物病虫害问题,为相关部门开展农业病虫害防治提供参考。物联网技术能够根据监测的病虫害情况,自动进行农药喷施,而且是自动化地进行精准喷施,不仅能降低病虫害防治成本,还能减少农药用量,使农药利用率提高,降低农作物投入成本,并能降低农产品中农药的残留量。物联网技术还能统计分析农作物各生长时期的病虫害数据信息,帮助人们提前制定病虫害防控措施,实现智能化的病虫害防治。 2.4物联网技术在农产品销售中的应用 随着电子商务的快速发展,网络在线销售逐渐成为农产品销售的主要渠道。在农村地区,很多农产品的电商平台也逐渐建立起来,应用物联网技术可进一步拓展农产品营销渠道,构建产、供、销统一服务平台,为智慧农业发展拓展途径。物联网技术能够将农产品整个生产过程在电商平台上进行展示,确保农产品的质量与安全保证,能增强消费者的信任度,也有利于在市场上树立良好的形象。物联网技术运用于智慧农业中,还创建覆盖农产品生产、加工、运输、仓储、销售等不同环节的农产品安全溯源系统。同时,物联网技术还能充分满足消费者的农业生产监控和实景体验,增强购买欲望。 3结语 综上所述,现在各地都在探索智慧农业建设和发展问题,而物联网作为农业信息化、智慧化建设的重要载体,其在智慧农业中的广泛应用是必然趋势。各地在实践中需要进一步分析和把控智慧农业发展特征,应用物联网技术推动农业生产发展,实现农业生产高精度、智能化控制,最终推动农业生产更加高质、高效地发展。 作者:訾婷 王士龙 单位:山东省淄博市数字农业农村发展中心 物联网技术在农业中的应用篇3 随着社会的发展,信息技术被广泛应用于很多领域。为加快我国农业现代化发展步伐,实现农业智能化管理,应积极运用物联网等高新技术加快智慧农业建设,缩短我国与发达国家在这方面的差距。未来农业发展的主要趋势就是发展智慧农业模式,引入物联网技术可促使传统农业生产管理模式的转变,从而实现农业生产的智能化。 1智慧农业与物联网技术的概念 1.1智慧农业 智慧农业是指在传统农业中引入相关智能技术,借助计算机、移动设备等对农业生产过程进行智能化控制的一种先进的农业生产模式[1]。智慧农业涉及很多前沿信息技术,包括大数据、云计算、物联网、人工智能等技术,将这些技术融入到农业生产中实现对农业生产信息的自动化采集,并通过计算机处理后做出相应的智能化决策。 1.2物联网技术 物联网的定义目前尚无统一定论,从字面意思可知,它是“物物相连的互联网”。此处含义主要有两层:1)物联网的基础和核心是互联网,这是依托互联网而形成的一种新型网络;2)物联网的用户端可以扩展到任何物品,实现物品间的信息交换与通信。2005年,国际电信联盟(ITU)将物联网命名为“theInternetofThings”,并对物联网的定义进行了补充,它是指任何时间与任何场所,任何物体间的互联[2]。 2智慧农业物联网主要架构分析 2.1系统结构设计 智慧农业物联网系统主要包括智能监管设备、自动调控设备、信息采集器、智能网关等硬件设施。信息采集器搜集与环境有关的信息后处理成模拟信号,然后通过模数转换器将其处理为数字信号,再借助无线传输设施把信号转换为电磁波[3]。其中,无线传输设施采用了具有能耗小,建网活动空间大,可以多终端接入等优点的zigbee技术。智能网关负责对数据信息进行全面处理,将信号传输至监控中心,由监控中心对获取的信息进行分析与存储。与此同时,通过专家系统对采集信息进行智能判断,将调控指令发送给自动控制器,实现对现场设施的自动化控制。此外,现场图像信息可传输至监控中心,实现远程可视化监控。 2.2物联网感知层 RFID设备、传感器、视频监控设备是构成物联网感知层的主要构件,主要作用是收集数据信息。利用zigbee节点、CAN节点等由通讯模块将搜集的信息传输给物联网对应的智能网关,从而实现对现场数据信息的实时测验与采集。应用系统位于上层,所传达的指令可通过智能网关传输给继电器,实现对农业设备开关的调控,进而实现对农业生产环境的智能化调控。 2.3物联网网络层 网络层主要涉及WLAN、LAN、CDMA、4G等网络技术,能够即时准确地传输农田生产数据信息与控制指令。物联网网络层可以将感知到的相关农业生产数据高速、高安全、无障碍地传输至任何需要的地方,使数据在世界范围内实现长距离、大范围的通信。 2.4物联网应用层 应用层是面向终端用户的,属于智慧农业的最高层,可按用户的不同需求建立各自操作平台。物联网应用层中存在数个应用系统,可以对农业生产环境、过程、病虫害进行辨识。同时,物联网应用层可将物联网感知层获取的信息进行分析做出相应处理,从而完成对农业生产场地的自动化管理与调控[4]。此应用层的用途主要是实时采集农业生产、农产品流通等过程中的数据,并进行数据共享,让工作人员做出更合理的决策,提升资源利用效率与生产效率。同时,还能加强对产后流通、安全溯源、多渠道销售等相关环节的管控,从而推动农业朝着高效、高产、绿色、安全、优质的方向发展。 3智慧农业中物联网的主要应用 3.1应用于农业灌溉领域 灌溉属于农业生产的关键一环,灌溉是否合理关系到农作物能否正常生长,有利于节约水资源。在田地中安装不同类型的传感器,搜集作物生长中的温度、湿度、光照等环境因素,围绕农作物不同生长阶段的水肥需求给出有效的灌溉方案,之后利用物联网给出灌溉指令,自动完成灌溉操作。不仅极大提升了灌溉效率与精准性,利于农作物生长,而且提高了农产品品质,有效节约水资源。 3.2应用于农业监管领域 农业监管工作包括2个层面:1)加强对农业生态环境的监管;2)加强对农产品的品质与安全性监管。农业生态环境决定着农产品质量和安全[5],利用物联网获取农田的主要环境质量数据,由系统进行分析后评估农田生态环境情况,然后给出科学合理的环境改善方案。 3.3应用于农业病虫害防治领域 病虫害是为害农作物生长的主要因素,加强病虫害防治管理是确保农作物丰产的主要措施。基于物联网技术可以实现自动化精准喷施农药,从而提升农药的利用率,减少农药用量,减轻农产品中农药的残留量,节省农药支出成本。借助物联网及时获取农作物各生长时期的病虫害数据,可以了解病虫害的发生时段、为害部位、药剂类型等,在此基础上制定科学的防治方案,再经物联网完成农药的自动喷施操作,实现智能化的病虫害防治。 3.4应用于农产品销售领域 当前,网络在线销售正成为农产品销售的主要渠道。利用物联网在电商平台上展示农产品整个生产过程,让消费者对农产品有更全面的认识,提高消费者对农产品质量与安全的信任度,从而增加购买意向,而且也能获得良好的口碑。因此,在智慧农业中运用物联网技术建立农产品安全溯源系统。对生产环节中的农产品或运输包装过程中农产品贴上RFID电子标签,同时,在运输、仓储、销售等不同环节及时更新数据信息,从而建立起农产品安全溯源系统。通过该系统可以对农产品从生产、加工、运输到销售整个环节的数据信息进行共享与透明化管理,从而实现对农产品全过程的可追溯性管理。 4推动物联网在智慧农业领域发展的建议 为更好地推动物联网技术与智慧农业的有机融合,实现我国农业产业的转型升级,提出下列建议。1)加大对农业信息化建设的补贴优惠。将与农业物联网有关的产品与设施纳入农机购置补贴范围,并出台相关鼓励措施,鼓励科研院校、科技涉农企业、电信运营商等社会力量积极参与,从而逐步形成以政府为主导,多方力量共同参与的局面。2)加大对农业无线传感网络技术及相关产品的研发与应用。加强农业物联网技术自主创新,重点对无线传感器网络农业应用技术加以研究,攻克相关技术难点,研发出更多适合我国农业产业发展的软件产品与农用智能终端产品等。3)加强顶层设计,做好农业物联网技术相关标准研究,组织专家团队参与农业物联网技术标准制定,掌握话语权。 5结语 将物联网技术融入农业领域符合智慧农业建设的需要,智慧农业作为我国现代农业发展的高级阶段,是我国农业实现现代化的主要目标。由于我国智慧农业发展比较迟,在推广与应用过程中面临着不少困难,但伴随着我国农业现代化建设的加快,智慧农业发展也必将提速。今后农业物联网的发展目标是实现农作物生产全过程的精准管理,水肥药的自动化控制、病虫害的智能监控与预警、农产品质量安全监管与追溯等。其中,应重点构建更为完善的农业生产模型,比如,病虫害预警模型、气候灾害预警模型、不同农作物生长模型等。同时,探寻云计算技术与农业生产发展深度融合的路径,重点研究农业物联网应用服务模式,建设从农业数据中心到手持移动终端设备的数据交换宽带,以农村“三网融合”为契机推动智慧农业的快速发展。总之,随着科技的进步与现代农业的发展,物联网在农业领域必将发挥出更大的作用,也必将成为打造智慧农业的主要基础。农业物联网属于一个新兴研究领域,需要相关学者、专家、农技人员的继续努力,根据农业生产特点与需要不断优化农业物联网技术,最终实现农业生产的高效率、高精度的智能化控制。 参考文献: [1]李志成,张沐诗.物联网在智慧农业中的应用[J].农村科学实验,2019,35(21):122,124. [2]张熙.物联网在智慧农业中的应用性研究[J].宝钢技术,2018,11(2):46-47. [3]王金翔,郑笔耕.物联网技术在智慧农业中的应用[J].科技风,2015,27(16):112-113. [4]夏波,刘志琴.浅析物联网在智慧农业的发展[J].通讯世界,2015,34(7):306-307. [5]文黎明,龙亚兰.物联网在农业上的应用[J].现代农业科技,2010,18(15):54. 作者:唐浩强 单位:甘肃省庆阳林业学校
0前言 在煤矿的生产开采过程中,有效并且科学合理的应用机电设备以及相关的机电技术能够很好地提升煤矿生产的工作效率,能够在很大程度上解放劳动力。随着我国科学技术在煤矿行业的不断应用和渗入,我国的煤矿行业在机电技术方面有了非常大的发展。目前我国在煤矿机电技术的应用过程中,主要有3种应用技术,首先是煤矿电力电子机电技术;其次是煤矿设备监测机电技术,最后是煤矿机器人机电技术。目前我国很多的煤矿在生产过程中都在应用这3种机电技术,效果也较为明显。但是相较于世界范围内的先进水平还有一定的差距,还需要进行相应的完善和创新,因此在我国的煤矿生产过程中要重视机电技术的发展,促进我国机电技术在煤矿生产中的应用,要在大功率,安全性能高以及大容量方面进行进一步的创新和发展。 1在我国煤矿机电技术中电力电子相关技术应用和发展 目前,随着我国对于煤炭资源需求量的不断提升,我国的煤炭产量也需要不断地提升,因此在我国的煤矿生产过程中,对于生产效率是要有充足的保障的。为了满足生产效率不断提升的要求,我国的煤矿在生产过程中应用的机电设备向着功率大以及外形大的方向发展,这样的改变就对我国煤矿机电技术中的电子技术提出了更高标准。特别是随着我国电子技术以及相关的半导体技术的不断发展和应用。目前我国的电力电子技术得到了非常大的发展,在煤矿生产中也得到了非常广泛的应用。与最初煤矿生产中应用的电子部件相比,目前我国煤矿生产过程中应用的电子部件在质量上以及性能上都有了非常大的提升和改进。我国煤矿机电设备在20世纪50年代应用的是SCR机电技术;在20世纪80年代应用的是MOSFET,目前我国煤矿机电设备应用的相关电子技术已经是较为成熟的第三代电子技术SIT以及IGBT。第三代煤矿机电技术能够有效地将煤矿生产过程中应用的大功率机电设备,大电流机电设备有效地进行集成化处理,能够通过相关的处理形成一种智能控制设备功率的电子集成模块。在煤矿生产的过程中,使用的机电设备最主要的部件就是电动机。目前较为常用的电动机形式为交流型的电动机,在控制电动机的过程中,我们通常采用变频器进行相关的控制,在变频器中,主要的元器件在回路以及磁场回路应用中,都采用电子元器件,这样能够有效地实现变频以及整流的效果。电子元器件的应用能够减少电刷的使用,这样就会进一步的提升电机的容量,有助于机电设备的正常启动。除了上述的电动机之外,传送机以及水泵等设备在进行速度控制以及启动控制的过程中应用最多的也是电子技术,这样应用最大的效果就是能够让设备有较高的调速性能,让设备在运行的过程中更加的稳定和安全。例如目前应用较为普遍的磁阻开关电机由于其优越的性能得到了广泛的认同,其工作原理就是电力电子技术的应用。 2在我国煤矿机电技术中煤矿设备监测技术的应用和发展 为了有效地保障煤矿生产过程中的安全,我们要采取相应的措施来进行机电设备的运行监测。因此在我国的煤矿机电技术中,煤矿设备的监测技术就显得较为重要和实用。通常情况下,我们在进行煤矿设备监测系统应用的过程中,主要的监测设备有煤矿通风机、水泵、矿井提升机以及空气压缩机等煤矿生产过程中较为重要并且常见的机电设备。在煤矿机电设备监测系统的应用中,主要的结构为网络分层主体结构。监测系统最底层的结构为传感器结构层。传感器能够通过机电设备运行的实际情况进行运行数据的实时传输。在进行数据收集的过程中,传感器采用的是实时收集,将收集到的运行数据通过电缆等媒介传输到煤矿监测系统分站。每一个监测系统的分站都会配置安全的电源,这样就能够通过相关的监测显示器进行数据的实时显示和监控。当监控过程中出现运行故障的时候,会自动发出报警信号。在煤矿机电设备监控系统中,主要的部件有6个,第一是监控系统核心处理器,第二是监控系统数据采集;第三是监控系统的通信模块,第四是监控系统的显示模块,第五是监控系统的键盘模块,第六是监控系统的报警模块。在煤矿生产的过程中每一个小型的监控中心最主要的作用就是要把传感器中的实际信号有效地传输到数据处理终端进行数据处理,处理后的数据能够通过显示模块进行实时反馈。在机电设备监控系统中,报警模块是必不可少的一个部件,报警模块承担着设备报警的功能。当设备运行出现故障的时候,能够及时地进行错误信号的报警,保障设备运行的安全。 3在我国煤矿机电技术中机器人技术的应用和发展 在煤矿生产的过程中,大多数的煤矿都存在生产环境较为恶劣的问题,同时生产过程中的高风险性也是我们在生产过程中需要注意和改进的地方。因此,很多的煤矿在生产的过程中利用机器人来代替现场施工人员进行工作,这样就能够最大限度地降低煤矿生产过程中对于工作人员的危害性。同时在地下煤矿生产的过程中由于其潮湿、充满有毒气体以及粉尘的工作环境,工作人员容易在长时间并且高强度的工作过程中产生较为严重的身体不适问题,这样对于工作人员的人身健康以及生活质量也是有非常大的影响,严重的情况下会对工作人员的生命造成威胁。因此在我国煤矿生产的过程中采用机器人来代替人工是一项非常有效的措施,对煤矿生产的发展有非常重要的指导意义。目前我国煤矿生产过程中应用的机器人主要有4种,首先是凿岩机器人,其次是采煤机器人,再次是支护机器人,最后是装载机器人。在这4种机器人应用的过程中,主要的组成部分基本类似,包括控制机构系统、操纵机构系统以及驱动机构系统。根据目前的发展研究方向,我国煤矿生产过程汇总的救灾机器人已经在进行研制和开发,未来有可能取代人的力量来进行煤矿生产安全事故的救援工作。 4我国煤矿机电技术的主要发展趋势 目前,煤矿机电技术正向着大容量、大功率、智能化和网络化的方向发展。我国煤矿机电技术虽然得到了一定的发展,但是,与世界先进水平仍然存在着较大的差距,未来煤矿机电技术将会有以下特点: (1)通信功能加强,未来更加注重设备的网络化和智能化,因此,通信功能必然会广泛应用于未来煤矿机电技术。 (2)传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在井下恶劣的环境下也能准确测量被测信号,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能。 (3)新技术将更加广泛地应用于煤矿机电设备当中,例如光纤、红外线、雷达等用于煤矿机电一体化的产品,这些新技术将更加适应于井下环境。 5结语 根据上文的阐述,我国的机电技术在我国的煤矿生产过程中有着非常广泛的应用,同时也取得了较为可喜的效果,但是在应用的过程中还是存在一定的不足,需要我们在煤矿生产机电技术应用的过程中,给予必要的分析和创新,最大程度上提升我国煤矿生产的工作效率以及生产安全性。
0引言 自进入信息化时代,我国科学技术得到快速更新。借助先进的科学技术,我国锅炉制造业焊接水平不断提升。通过调查发现,我国不少以锅炉为主导的企业,在经营发展中其焊接水平已经与国际焊接水平持恒。但是,仍有少部分企业在发展中,缺乏对锅炉压力容器焊接自动化技术的认识。此种现象导致自动化技术在锅炉压力容器焊接中的应用水平不足,限制了锅炉压力容器的自动化发展。为此,本文从自动化技术应用方面,对锅炉压力容器焊接自动化技术与应用展开探讨。 1锅炉压力容器及焊接自动化技术分析 1.1锅炉压力容器 锅炉压力容器,实际上就是指锅炉和压力容器。在工业生产中,锅炉和压力容器在应用中,都属于特殊生产设备。在生产制造期间,需要借助特殊性的生产工艺,具备承受较大生产压力的特征。一般情况下,锅炉压力容器在工业生产中,对于生产焊接技术的要求较高。主要是由于焊接水平,对于生产质量具有重要的影响。若焊接水平不足,将会导致生产出来的工业产品质量不合格,从而导致工业企业经济损失严重。据内部人士透露,我国每年都有因焊接密封不足,而导致锅炉压力容器爆炸事故。因此,在工业生产中重视锅炉压力容器和自动化技术,是十分重要的。 1.2锅炉压力容器焊接自动化技术 在现代社会中,焊接自动化技术已被广泛应用到锅炉压力容器中。通过对该技术的分析,明确其属于新兴的焊接方式。在焊接中,主要是将焊接技术与计算机技术融合,了解锅炉压力容器焊接时的相关程序和参数。在此基础上,将相应的程序与参数按照相应的顺序输入到计算机系统上,利用计算机实现自动化焊接。现阶段,我国焊接自动化技术通过对先进技术的应用,已经在一定程度上实现了对焊后清理、零件成型等操作程序的自动化性操作。目前,我国比较常用的锅炉压力容器焊接自动化技术,包括开环控制自动化系统、等离子焊接技术、机器人自动焊接等,在应用中能够使焊接工作在自动化运作下完成。由于机器人焊接自动化技术的成本相对较高,且自动化精度较高,因此通常将其应用到航空航天等精细设备制造中。 2锅炉压力容器焊接自动化技术的应用研究 2.1自动化技术在直管接长焊机中的应用 在锅炉压力容器焊接自动化发展中,直管接长焊机是其常用的自动化技术。作为封闭性容器,锅炉压力容器在运行期间会产生一定的热量。为了防止因热量过多而发生火灾,应采用相应的措施对其进行散热。以往对于散热装置,主要是在锅炉压力容器上设置温度控制设置。随着自动化技术在锅炉压力容器焊接中的应用,通过直管接长焊机,充分实现了对锅炉压力容器的有效散热。在锅炉压力容器中,主要是讲自动化技术应用到直管接长焊机中,提升锅炉压力容器的焊接质量,控制焊接的温度。目前,较多企业在对锅炉压力容器中管子预处理焊接时,都会选择直管接长焊机。在直管接长焊机中,管子的预处理线中,加强了对PLC自动化控制系统的应用,从根本上完成了对直管接长焊机预处理的自动化生产。利用直管接长焊机,焊接的精准度得到提升,通过循环反复性工作,提高了锅炉压力容器的焊接质量。 2.2自动化技术在膜式壁焊机中的应用 在锅炉压力容器工业生产中,膜式壁生产线是基础工业生产内容。而在膜式壁生产线生产中,主要借助的是膜式壁焊机。随着科学技术的发展,对膜式壁焊机的创新,自动化技术已经被应用到膜式壁焊机中。通常情况下,膜式壁焊机可以根据锅炉压力容器的焊接操作方式和流程,将其分为不同的焊接类型,包括埋弧焊和气体保护焊。埋弧焊在焊接中,不会过多的产生有害气体。气体保护焊在应用中,其焊接性能较强,焊缝相对完整。针对上述两种自动化焊接技术的不同特点,锅炉压力容器对其的应用也明显不同。膜式壁焊机中的自动技术,多应用于对称性的焊接工艺中。锅炉压力容器的焊接呈现为圆形,可以实现对称焊接。因此,自动化技术可以适用于膜式壁焊机中的锅炉压力容器焊接。 2.3自动化技术在马鞍形焊机中的应用 一般情况下,锅炉压力容器生产期间需要一定的条件。通常要将锅炉压力容器两端圆柱焊接的接头对接,提高焊接的精准性。但由于锅炉压力容器焊接接头的规格存在差异,导致接头对接具有较高难度。将自动化技术应有于锅炉压力容器中,则能够有效的解决接头精准对接问题。在马鞍形焊接中采用自动化技术,可以实现锅炉压力容器接头的精准和无缝焊接。例如,我国武汉市锅炉厂在锅炉压力容器工业生产中,就在锅炉压力容器接头连接中应用了马鞍形焊接。该锅炉厂在马鞍形焊机中对自动化技术的应用,从根本上提高了接头焊机对接的精准性。自武汉市锅炉厂应用马鞍形焊机自动化技术后,不少锅炉厂家都加强了对马鞍形焊机的利用。在马鞍形焊机自动化应用中,从数控技术角度,为马鞍形焊机建立数字化模型,将焊接所需要的参数有顺序的输入到计算机系统中,计算焊头需要运行的轨迹,以此提高焊接头对接的精准性。 2.4自动化技术在集箱环缝TIG自动封底焊接中的应用 锅炉压力容器中集箱环缝TIG自动封底焊接中,加强对自动化技术的应用也是尤为必要的。通常情况下,集箱环缝TIG自动封底焊接的构成,包括滚轮架、浮动式动力头、数控运动机构等。将自动化技术应用到集箱环缝自动封底焊接中,其优势主要体现为几方面。第一,焊接操作程序简化。集箱环缝TIG自动封底焊接中,仅需要转动焊工件,就能够实现对锅炉压力容器的焊接,不需要转动焊枪。第二,焊接具有方便快捷性。在对集箱环缝TIG自动封底进行焊接时,通过四轴运动机构的自主转动,使焊枪可以在自动化技术的支持下,完成规则性圆弧运动,从而快速的完成焊接工作。第三,焊接质量较高。自动化技术应用到集箱环缝TIG自动封底焊接中时,通过热丝充焊,将其宽度保持在一定范围内,从根本上提升焊接的质量。 3结语 在我国体制改革不断深化的基础上,先进技术被广泛应用到各领域中。以锅炉压力容器为主导的工业企业中,加强对自动化技术的应用,提高锅炉压力容器焊接自动化水平,十分重要。通常情况下,利用自动化技术,不仅能够提高锅炉在工业领域中的应用价值,同时也能够提升工业技术水平。针对当前锅炉压力容器焊接自动化技术的应用现状,本文主要从直管接长焊机、膜式壁焊机、马鞍形焊机等方面,展开对锅炉压力容器焊接自动化技术的应用探究。希望在本次关于自动化技术的探究下,可以为日后提升锅炉压力容器焊接自动化水平,提供宝贵建议。
农业经济管理篇1 农业大数据简单来说就是运用大数据理论、技术以及方法等在农业生产管理领域当中或者是涉农领域当中的实践与应用。随着我国计算机科学技术的发展,大数据技术逐渐受到各行各业的关注,对推动行业发展有着重要的作用。目前,我国的农业大数据技术应用正处于探索阶段,大数据对农业经济管理的促进作用有着非常大的上升空间,未来也必将成为领跑农业发展的战略性资源和关键性技术,大数据技术同农业的有机结合有望成为实现农业现代化发展、乡村振兴等战略部署的加速器。 一、发展农业大数据的现实意义 农业大数据对资源配置、生产效率、宏观调控以及市场的引导等都有着深刻的影响,我们必须充分认识到农业大数据对农业经济管理的意义,这将有助于我们对农业大数据的应用提供更为精准的方向。 (一)提高农业生产效率,实现精准农业 农业大数据所覆盖的农业生产各个领域中的全部基础信息和基础数据是我们开展科学的农业生产经营的基础。大数据即大样本,对准确把握农业生产规律提供扎实的参考数据,对于提高农业生产效率、优化农业资源等具有重要意义。农业现代化最基本的要求就是实行以高效集约为特征的精准农业与智慧农业,借助大数据技术,深度挖掘、分析农业生产数据背后的规律和作用,从海量的农业数据中理顺出有助于农业生产的有效信息,通过大数据分析来提高农业生产效率,降低农业生产过程中的试错成本,确保农业生产决策的准确性。精准农业为农业生产所带来的不仅是效率方面的提升,更是经济方面的提升。同样的生产资料,运用农业大数据的精准农业能够比传统的农业生产出更多的产量,农业生产效率更高。 (二)打通数据通道,提高资源优化 大数据在农业经济管理领域的应用为农业的发展重新赋能,为农业的创新发展提供了引擎。传统的农业产业链中所涉及的各个部门之间、各个生产环节之间都是相互独立,相互信息割据,农业生产要素的流动性非常缓慢,制约着农业经济的发展。大数据的应用将彻底打破信息割据的局面,使得在农业生产产业链条中的各个环节、涉及的各个不同部门之间的信息科学合理、有章有序地存储在统一的云数据库中,进一步解决信息孤岛的问题,确保不同部门、不同地区、不同环节之间信息的互联互通,打破传统的信息孤立,共建数据通道,共享数据资源,提高农业生产要素的流动性,充分发挥出市场在资源配置中的引导作用,提高市场资源的优化。 (三)激发市场活力,强化宏观调控 农业大数据在农业经济管理中的应用实现了农业生产同市场端的高效对接,进一步强化了市场对农业生产的引导作用,提升了农业宏观调控的正确性以及管理决策的精准性。农业大数据的应用可以科学地发挥出其对于市场走势的预测作用,进一步对农业生产的宏观调控以及管理决策方面作出正确的指导,从而帮助政府能够更好地发挥出宏观作用,激发市场活力。这对于推动农业供需结构的深化改革,促进农业生产从总量、区域、结构等方面的平衡,促进农业生产提质增效提供了可能。农业大数据的应用实现了政府端“看得见的手”对农业发展的宏观引导作用及市场端“看不见的手”对农业发展的微观引导作用,为提高政府的农业行政管理、创新“三农”管理奠定了基础。 (四)推动农业营销,打造农业品牌 农业经济管理活动中的销售环节是提高农民收入的重要环节,大数据的应用能够更精准地洞悉市场的需求偏好,这为农业精准营销提供了可能。通过大数据技术,对消费者的消费行为、消费喜好等进行分析,深入了解消费端的动机、目标和目的,这些对农业生产具有指导意义的数据都是建立在对海量数据分析的基础上。农业大数据对农业营销的指导作用更多是从市场端出发,尊重消费者的意愿扩大农产品精准营销的覆盖范围。同时,借助农业生产前端的大量生产数据的积累,利用大数据技术,实行科学种植、精准种植、源头可塑的新型农业生产方式,建立消费与生产之间的互信关系,提高消费者对产品的黏性,打造农产品品牌,进而提高农民收入。 二、农业大数据在农业经济管理活动中的具体应用 推动农业大数据在农业经济管理中的应用,加快农业农村资源整合与配置,加快农业数据的整合与开放,扩大农业大数据在农业经济管理活动中的应用场景,为推动农业现代化发展奠定扎实的基础。 (一)构建农业产品数据库,预警市场风险 农业大数据的应用场景之一是建立关键性、特色型的农产品大数据库,发挥出大数据对农产品的监控预警以及指导政府进行宏观调控的作用。建立重要农产品数据库,可实现地区关键农产品的整体监控,包括品种、分布、总量等方面的监控。利用遥测技术、统计采集以及渠道采集等汇集农业数据,建立农产品大数据库,实现数据库共享。在农产品大数据库的基础上,对海量数据进行深入挖掘、脱敏整理、建模分析等,以市场端为引导建立科学完善的关键性、特色型的农业市场监测指标体系以及预警体系。通过大数据分析来精准判断市场走势,及时对农产品市场的运行风险进行预警。面向农民及时发布农产品的市场信息,解决农业生产端与市场端之间信息不对称的问题,增加农民对农产品市场情况的了解普及性,为农业生产的宏观调控提供更好的指导。 (二)以大数据库为切入,实现跨界融合 农业大数据库(平台)是提高农业大数据在农业经济管理中应用的基础,当前随着互联网、物联网等信息技术的发展,使得大数据与农业的融合更为深刻。以农业大数据为基础,统筹共享全产业链大数据资源,同时充分利用互联网技术打造与农业产业的跨界融合,打造更加符合“互联网思维”的现代化新型农产品、营销新模式以及农业新业态等。例如,农民可以在互联网平台上(淘宝、拼多多等平台)实现交易,这种新型的营销模式为农产品的销售带来更为广阔的上升空间。所以,以农业大数据为基础,将农业与互联网进行跨界融合,实现诸如土地信息、生产信息、交易信息、经营信息等产业链信息的共享,为实行精准农业、规模化种植等提供了科学、高效的解决方案。 (三)大数据深入挖掘与分析,为建立智慧农业提供支撑 以精准农业、智慧农业为特征的新型现代化农业生产示范园区已经在全国范围内进行试点,智慧农业的发展为物联网、智能化装备等在农业领域的应用提供了可能,同时也极大地推动了农业大数据云服务平台的建立、应用与普及。从整体来看,智慧农业离不开大数据的应用,同时农业大数据的应用为现代化农业的建立提供了引擎。当前,已经有众多企业自主研发的智能装备相继应用在了农业生产领域,这些智能装备可以实现从农业生产端到销售端的各个环节的监测。可以说,农业大数据与智能装备的应用,为农业生产的智慧化运营提供强有力的支持。 (四)大数据安全溯源体系,打造可信赖的农业品牌 食品安全关乎国家战略安全,其中农产品的质量安全是关键一环。在互联网高速发展的今天,移动互联网、云计算等新一代信息技术促进了各行各业的发展。在农业领域中,不论以何种方式进行跨界融合,都离不开以农业大数据作为后盾支撑。新时代背景下的农业经济管理活动,在基于农业大数据的同时,借助互联网等信息技术为现代农业的发展提供一个全新的发展模式,对各类农产品在生产、加工、流通和消费等过程中的各阶段信息进行快速采集、信息管理、条码打印、数据上传、辅助决策等。通过建立的农产品信息管理平台,消费者可以从互联网端入手对所购买的农产品进行溯源,真正实现了农产品从“生产到餐桌”全过程的监控、管理、可溯源,从源头上确保农产品的质量安全。 (五)共享经济发展,盘活闲置资源 如今乡村旅游已经逐渐成为受大众欢迎的消费趋向,在大数据的支撑下我们可以洞悉消费者的消费偏好,这为乡村发展旅游业提供了可靠的参考依据,为开发旅游产品提供市场依据,所以大数据促进了农业农村的旅游发展。近年,共享经济频频受到关注。在农村,共享农庄模式逐渐成为人们休闲旅游的主要选择,这种模式为农产品销售提供了更好的模式,同时也为美丽乡村建设、乡村旅游可持续化等乡村振兴战略发展提供了契机。对于政府而言,通过大数据将资源进行整合、再分配,将农村的闲置资源进行再利用,进一步扩大休闲农业与消费市场的供需关系,将不确定的流动性转化成为持续稳定的收入,从而激发乡村活力,“大数据+区块链+共享经济+休闲农业”的发展模式将成为支撑乡村发展的重要支撑。 三、结语 当前,随着乡村振兴的推进,国家高度重视农业大数据的应用,互联网等信息技术的发展为农业大数据在农业经济管理中提供了更多的应用场景,农业大数据正在与农业经济管理深度融合,这将逐渐成为推动农业现代化发展的关键性技术。 作者:梁月 单位:郑州财税金融职业学院 农业经济管理篇2 目前中国的互联网和大数据等技术得到了良好的发展,其已经渗透于各个行业之中,特别是在农业经济管理领域。随着当前中国的经济的发展,农业的发展也得到了提升,农业规模呈现出增大的趋势,与此同时,产生了很多的数据,数据处理难度也相应增大,若是不能及时处理这些数据并对数据进行有效应用,将会在一定程度上限制农业经济的发展,但是如果将这些数据应用于农业经济管理之中,可以很好地提高农业生产的效率。所以,将农业大数据应用于农业经济管理之中是现在乃至今后农业经济管理的发展趋势。 1农业经济管理现状 虽说中国目前的农业逐步完成转型,并已经将现代化的管理技术进行了应用,但在实际发展中仍存在着很多的不足。首先,在信息方面存在着一定不对称问题,无法确保信息的有效运用,这就导致农产品流入市场之后存在着一定的不稳定性,同时也难以发挥出农产品科研方面的价值,甚至有可能使得市场中囤积着大量消费者需求较低的产品,加大了经济的支出成本[1]。 2农业大数据对于农业经济管理的作用 2.1推动农业科学的发展 农业作为中国的支柱产业,在人们的生活中非常重要。但是,农业不只是为人们提供粮食,它同时也是与农业相关产业的基础。总的来说,农业生产是人与自然之间的相互配合,而对农业生产产生影响的因素也是因为生产者与自然这两个方面。依靠自然以及生产者,这是农业生产的特点。中国的农业生产发展至今已有千年之久,是从祖先手里一代代传下来的,但是,传统的农业生产技术已经不再适用于当前的农业生产,并不能很好地满刘运资(山东省临沂市莒南县石莲子镇农业综合服务中心,山东临沂276618)足当前农业生产的需要。对于当前的生产来说,需要更为现代化、更为科学先进的农业生产技术,在信息化时代背景下农业大数据应运而生。农业大数据技术给农业生产带来了极大的便利,它应用于农业生产的各个环节,对获得的数据进行整理以及分析,为农业生产提供了准确性,并且可以实时地掌控农业生产的情况[2]。 2.2完善农业产业结构 影响农业生产的因素有很多,首先,在自然因素方面,有土壤、温度、天气、农作物品种等,同时还有着一些社会因素。大数据技术融入到农业之中,为农业方面的产出发挥了极大作用。另一个方面,在农业中应用大数据,可以做出相应的预测,分析出未来的趋势,提前做出准备,进而就能有计划和有针对性地对农业生产进行相应的调整,改变农业产业结构,例如调整化肥的施肥情况、农作物的种类等,同时随着环境的变化,农业大数据也能够进行实时的转变,并由此来选择更加优质的技术方案,让农业的生产者能够更加科学地投入到农业生产之中,促进农业经济的发展[3]。 2.3帮助农业进行升级转型 当前,中国经济正处于一个升级转型的阶段,农业也处在升级转型的阶段,传统型农业逐渐向更加现代化的农业迈进,传统的农业生产方式中应用现代化科学技术进行完善,用先进的科学生产技术替代传统的生产技术,并且应用大数据技术进行辅助,保证农业生产的稳定运行,减少各种不利影响,并且可以实时地利用数据处理问题。如,利用科学技术按照相应的环境去制定合适的种植方案。 2.4推进农业政策的发展 当前中国互联网以及计算机技术的发展,促进了政府数字化发展,为政府应用大数据技术处理信息打下了基础。农业大数据技术的应用,可以很好地帮助政府有关部门进行相应的改革。从发展的角度来看,大数据技术能够改变政府原有的传统管理模式,帮助政府进行高效准确的决策。总的来说,政府的职能关键在于科学决策水平和决策效果。故而,应用大数据技术可以很好的帮助政府在农业方面进行准确科学的决策,也能够应用大数据带来的优势,实时观测农业生产,并进行相应的指导,进而达到提高农业经济效益的目的。 3农业大数据在农业经济管理中的应用策略 3.1转变传统的思想观念 农业经济管理中应用农业大数据,首先需要政府对大数据技术有着明确的了解,打破原有的传统思想观念,建立一个全新的理念,同时为农业的信息建立一个新的媒介,为农业生产获得技术以及信息方面的支持。最重要的一点是农民要树立新的思想观念,要了解大数据技术方面的知识。只有对农业大数据有着足够的了解,才可以把农业大数据更加科学有效地应用到农业生产之中,达到实现农业经济效益提高的目的。 3.2改变传统的农业生产模式 农业大数据的使用可以改变农业生产模式,摆脱传统农业生产模式的束缚。而要实现农业生产模式的转变,首先一点,相关的农业科技企业可以结合农民耕地的实际情况制定出相应的种植服务方案,比如在帮助农民进行农业生产的过程中,可以要求农民提供相应的农业生产数据,例如土地的面积以及年收入情况等,利用农业大数据技术为农民制定合理的种植方案。在这个方案中,农民能清楚地知道什么时间种植最合适,需要种植什么品种,甚至是多个品种混种时的比例等信息,打破传统种植模式,建立更加完善的农业种植体系,利用大数据技术,提高农业生产效率以及各种资源的利用率。 3.3创建完善的人才培养体系 要想通过农业大数据对农业生产给予支持,同时确保农业经济实现增长,就应当优化农业产业结构,这就需要农业大数据人才的支持。而政府要建立企业与农业之间的互助协作,同时,在农业经济发展中应用农业大数据,在收集数据的过程中要对所得数据进行完善,建立起一个完善的工作机制,同时加大对农业大数据人才的培养,建立起一个完整的农业大数据人才的培养体系,确保对农业大数据的合理应用。 4结语 总的来说,应用农业大数据可以很好地帮助转变农业生产模式,使传统的农业生产模式向现代化的农业生产模式过渡,而同时农业大数据在农业经济管理中也有很重要的作用。农业大数据给农业各个方面带来了巨大的革新,充分利用农业大数据技术,发挥其自身优势,构建完善新的农业生产模式,同时要求政府相关部门以及农业企业之间共同努力,建立完善的制度体系,注重对农业大数据人才的培养,促进农业经济的稳定增长,提高农业生产效率,为国家农业现代化发展夯实基础。 作者:刘运资 单位:山东省临沂市莒南县石莲子镇农业综合服务中心 农业经济管理篇3 0引言 社会科技不断进步,大数据管理发展已经逐渐成熟并成为趋势,现在被应用到各个行业领域中,给行业发展带来巨大的促进作用。农业也是如此,我国作为一个农业生产大国,将大数据应用到农业当中,很明显的可以看出农业经济较之以前有了很大的进步。当前农业发展的首要任务就是要推动农业经济又稳又快增长,农业经济是我国经济发展的重要支柱,所以借助农业大数据的作用将其应用其中,才能有效保证农业经济效益的提高。 1当前我国农业大数据的发展状况 为了更好地促进农业大数据在农业经济管理中的应用,对当前的发展状况有全面的了解和掌握,其前提也是非常有必要的。现在我国的农业生产经营,为了更好的推动农业生产和经济效益的提高,将大数据应用到农业生产经营的各个环节中,已经成为了最基本的条件。其能够有效地从农业生产经营全过程中对各项数据进行准确的掌控。农业大数据具有多样性、价值性、大量性以及复杂性的特点。在农业生产过程中,因为其本身具有一定的特殊性,所以很容易受到外界因素的干扰,像气候条件、土壤因素等。根据相关调查表明,在农业生产经营过程中,将大数据应用其中能够更好地对农业各环节的管理工作进行良好的分析、统计和研究,给我国农业生产经营打下了良好的基础,及时的发现生产经营中的问题,采取科学有效地措施加以指导解决。 2大数据技术在农业经济管理中的作用 2.1实现资源的高效配置 将大数据应用到农业经济管理中,其作用是非常显著的,首先其能够在很大程度上实现资源的高效配置。现代社会中信息已经成为最重要的资源,将大数据技术应用到农业管理中可以促进农业类型的转变,将原先单一型的传统农业向着知识型的信息农业发展。在平时的生产经营个个环节当中,能够及时的收集在这过程的相关数据,然后进行综合分析,给农业发展提供更为有效的数据支撑和决策依据。不仅在很大程度上保证了农业生产工作的有序运行,还极大地节省了成本、人员和物力,实现了生产要素之间的最优结合。除了这些,大数据还具有信息共享的作用,这一作用也在很大程度上推动了不同地区和行业之间生产和销售的发展,使资源的利用率有了很大的提升,有效地实现了资源的高效配置。 2.2加快农业科学技术的普及和应用 另外,将农业大数据应用到农业经济管理中,还可以加快农业科学技术的普及和应用。农业科学技术对于农村经济的发展来说是有着非常重要作用的,大数据技术作为农业科学技术推广的辅助,可以及时的将收集到的种植信息和气象信息提供给人们,为农业种植户提供有价值的参考,通过大数据收集到的各项信息变得更精准,这种精准的数据分析,可以更好地使农产品的产出率获得提升。 3农业大数据在农业经济管理工作中的应用 3.1培养专业化高质量人才 农业大数据在农业经济管理工作中的具体应用,首先体现在专业化高质量人才的培养,在当前发展中,要想更为有效的保障农业经济稳定发展,高素质的优质人才是不能缺少的,这不仅是从生产角度分析,更是站在企业和政府层面上来看。其次,在农业经济管理中对于人才的培养一定要重视起来,做好优秀人才的引进工作,定期组织其开展相关的培训活动,培养专业化的高质量人才,为我国的农业大数据建设提供帮助。 3.2促进管理升级 因为农业经济管理过程中所涉及的内容较为复杂,应用大数据能够有效地提升数据的智能化分析水平,促进管理升级。应用大数据将农户和农业市场之间的生产活动紧密的联系起来,能够在很大程度上给农户生产提供有效的指导。这种方式对于播种和收获的时间会更为精准,促进农作物产出率的提升,也能确保农作物质量。对农业生产活动进行全面的掌握,使管理过程变得更加科学。 4结语 总之,将农业大数据应用到农业经济管理中能够起到积极的促进作用,应该引起更多人的关注。 作者:牛应芳 单位:中庙镇政府
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。
浅谈煤矿机电一体化技术的应用:浅析机电一体化在煤矿机械中的作用 摘 要:机电一体化已经成为了煤矿机械发展的主要趋势,作为新时代的煤矿业,其正处于一个更新换代的转折点,现在的煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。煤矿业在投入设备的基础上重视安全生产,文章着重对煤矿生产中机电一体化情况进行了探讨,并阐释了其在煤矿生产中的主要作用。 关键词:机电一体化;煤矿机械;作用;应用 科技的进步为新时代的各行各业都带来了新型的先进技术,煤矿业也不例外,在煤矿生产中对于机械性能的要求也不断的在提高,煤矿机械中微电脑的应用会更加的广泛,且机械结构会更加复杂,其对于维护的要求也向着更加专业的方向发展。以下就通过文章对煤矿机械中电子装置的控制功能、特性和类别以及电气的功能、特性和类别进行初步的介绍。用以帮助工作人员以及管理人员更加了解煤矿机械。 1 机电一体化的产生与应用 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。 在现代的煤矿生产中,机械性能会直接影响到煤矿的产出,机械的自动化程度以及经济性都会对生产造成一定的影响,也会对煤矿的供电、通风以及排水、提升造成安全性影响。煤矿机械的经济性、可靠性以及动力性会直接受到机械电气以及电子系统中控制部分的性能以及质量好坏的影响,在此影响下会直接对机械的寿命施工质量以及生产效率造成影响。微电子系统在现代煤矿生产中越来越不可或缺,已经成为了现代煤矿机械的核心组成部分,同时,也成为了评判煤矿机械水平的标准之一。随着科技的进步和机械技术的发展,煤矿机电在性能上不断提高,微电子开始在煤矿机械中得到广泛的应用、推广,成为了煤矿机械的重要组成部分。换言之,煤矿机械系统的复杂程度会越来越高,功能也会越来越强大,应用范围相对也会随之变广,但是随之而来的问题便是其维护和维修要求也相对开始变得越来越专业,这就使得煤矿的工作人员所面临的专业机械问题更加复杂。为了更好的适应更加复杂的机械设备以及控制系统,对煤矿员工的技术培训就显得尤为重要,同样对设备的管理也成为了煤矿管理工作的中心内容。 随着开采技术的提高,以及新时期对于煤矿生产的要求,煤矿机械的使用中仅仅依靠液压技术以及机械技术已经不能满足现代机械性能要求。对于煤矿机械应用,现代化的生产要求煤矿机械具有更好的可控性,更加智能化。因此微电子的技术引入成为了煤矿机械的必然发展趋势,在对煤矿机械的控制上微电子控制成为了必然的选择。机电一体化作为新兴的技术,以其独特的适应性开始受到煤矿业的关注,将机电一体化技术引入煤矿生产的机械设备中,不仅仅是对于煤矿机械的技术革新,同时也使得煤矿机械设备从性能上有了本质的改变。 机电一体化又被称作电子机械工程学,是一门综合性技术,同时也是一门跨学科技术,由多种学科技术(计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及液压技术)相互融合形成的交叉学科,却又独立于上述任何一门学科。机电一体化的技术最先得到应用是在上世纪七十年代,得以应用于国外机械中。而随着微电子技术在八十年代末期逐步的发展,并成为了核心技术开始,机械制造的发展速度日新月异,并且随着微处理、计算机、检测、传感以及信息处理等技术在煤矿机械中得到引用并逐步发展,对煤矿机电产品性能产生了极大的促进,使得煤矿机械发展进入了一个快速转变阶段。目前以微处理器或者是微电脑为核心的电控系统已成为了我国煤矿机械的发展趋势,虽然同发达的西方国家相比,我国的微控系统还存在一定的差距,但是随着技术的引入和研究发展,煤矿机械技术的提升也会十分迅速。 我国煤矿业引入微电子控制系统主要用于对煤矿机械功能进行提升,其主要实现了以下几方面功能。 2 在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备 护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 3 节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 4 有效提高生产的自动化、半自动化 自动化煤矿机械设备是今后的发展趋势,而半自动化的机械设备应用也会越来越广泛,不但从劳动强度上减轻了操作人员的负担,同时也是对生产效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人员经验不足而对作业精度造成的影响。微电子在煤矿机械设备中的应用也是其自动化智能化发展的重要保障,去推广以及应用,使得机械系统的构造越来越复杂,但是功能以及适用范围也会随之而扩大。 5 其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 6 结束语 科学技术的进步所带来的便是煤矿机械的发展,而机械技术的发展使得煤矿机械在性能上的适应性越来越高。随着机电一体化程度的加深,以及先进技术的引入,我国的煤矿机械技术发展开始向着微电子控制系统转变,在应用上更加的广泛,同时对于相关维修以及管理工作人员的专业素养要求也越来越高。即便如此,机电一体化也越来越得到广大煤矿业生产者以及管理者的推崇,在应用中不断的吸取经验,从而得以发展提高。虽然世界机电一体化的微电子控制技术发展较早,但是我国的技术应用起步较晚,因此在煤矿的生产上还存在很多的差距。但是社会对于煤矿生产的要求不会因此而降低,因此机电一体化变革刻不容缓,需要煤矿生产工作中每一个环节的相互配合,以及每一个环节的工作人员的共同努力。 浅谈煤矿机电一体化技术的应用:试谈基于机电一体化的煤矿企业科技管理研究 摘 要:本文对机电一体化技术进行了概述, 简要介绍了机电一体化技术的发展历程和趋势, 论述了机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义, 重点介绍了机电一体化技术在煤矿生产中的应用。 关键词:煤矿企业 机电一体化 科技管理 1.机电一体化技术概述 “机电一体化”(mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术,将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来,相互渗透,相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不仅是单纯地利用电子技术来简化或替代机械,更重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。 机电一体化技术具有增强生产的安全性和可靠性、具有自动监视、报警、诊断等功能,大大简化了操作步骤并且简单、方便;适用面广、生产、应变能力强、工作质量高;它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。 2.我国的机电一体化技术 我国制造的机电一体化产品都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点,它的广泛应用减轻了劳动强度,提高了生产力水平。然而,我国的机电一体化技术与发达国家相比差距还很大,具有自主知识产权的核心技术不多,今后应加强研究具有自主知识产权的核心装置,同时增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;机器人仍然是机电一体化技术今后研究的重点之一。 3.机电一体化技术研究在煤矿生产中的重要意义 3.1 提高劳动效率,机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。 3.2 提高了劳动安全保障,传统的煤矿工作环境非常恶劣,高负荷地工作会严重影响到矿工的身体健康和生产安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,提高安全生产效率。 3.3 增加了经济效益和矿工的劳动收入,煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。 4.机电一体化技术在煤矿中的应用 4.1 机电一体化技术在采煤机中的应用。机电一体化技术在采煤机的一个典型应用就是电牵引采煤机。它具有许多液压牵引采煤机不具备的优势和特点:良好的牵引特性。在采煤机前进时它可以提供牵引力,在采煤机下滑时它还可以进行发电制动;可用于大倾角煤层。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置;运行可靠,使用寿命长。与液压牵引不同的是电牵引采煤机除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件没有磨损,因此运行可靠,使用寿命长,维修量小;反应灵敏,动态特性好,结构简单,效率高。电牵引采煤机机械传动结构轻便简单,只做一次转换,电能转换为机械能,转换效率可高达99%,而液压采煤机的电能转换机械能的转换效率只有65%~70%左右。 4.2 机电一体化技术在提升机中的应用。目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备是矿井提升机,为全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,在结构上将滚筒和驱动合二为一,大大简化了机械结构,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。 4.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用。近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机一般为3点驱动,对输送机的单机长度和运量存在一定的限制。而且,输送机的监控设备的功能、可靠性、灵敏度和寿命都与发达国家相比存在显着的差距。 4.4 其他煤矿机电一体化设备液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电要求是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 5.结语 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。 浅谈煤矿机电一体化技术的应用:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。数控技术是实现机械制造自动化的关键,以数控技术为核心的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国论文联盟 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: (1)在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 (2)节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 (3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国marco公司合作生产的pm31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。中国论文联盟 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。 浅谈煤矿机电一体化技术的应用:煤矿机电一体化技术应用探究 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭 工业 的大力 发展 ,在我国的国民 经济 建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿 企业 领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿 机电一体化 应用 1 概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微 电子 、 计算 机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 2 煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中,因为 现代 化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于 计算 机 网络 软硬件技术 发展 很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和 企业 正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 3 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿 现代 化,达到煤矿自动化生产。 4 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭 工业 生产打下了坚实的基础。
煤矿机电一体化论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 煤矿机电一体化论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术的应用 摘要: 煤矿机械的机电一体化技术包含了计算机控制、信息、通信以及电力电子等方面的内容。在我国煤矿产业高速发展的今天,机电一体化技术受到了人们的广泛关注。笔者分析了机电一体化技术的大致特点,介绍了其在煤矿机械中的应用,并总结了其在我国的发展趋势。 关键词:应用 煤矿 机电一体化技术 我国的煤矿机械行业不断追求技术革新,在此背景下机电一体化技术进入了人们的视野。机电一体化技术是一门结合了机械、计算机、信息等技术的新兴技术领域。煤矿开采领域的机电一体化技术旨在降低煤矿工人们的劳动强度,在大幅减低煤矿生产成本的同时提高企业的生产效率,并保障矿山开采的安全性。与此同时,机电一体化技术在企业的安全监控生产以及重型设备的维护工作中也起到了重要的作用,从而在一定程度上促进了企业的发展。 1机电一体化技术 1.1机电一体化技术的相关介绍 机电一体化技术在主功能、动力功能以及控制功能的整合工作上有着突出的成绩,同时其引入了另外的先进技术如智能软件与微电子技术。机电一体化技术可以促使计算机、机械、微电子等技术的融合,从而形成最佳的匹配系统。30多年来,我国的机电一体化技术保持着稳定发展的态势,获得了一定的成绩。机电一体化技术产品的重要发展方向是智能化、微型化与系统化。煤矿行业的机电一体化技术的运用,将有利于企业开展节能减排的生产活动,同时也能促使企业提高生产安全性,从而增加企业的生产效益。 1.2机电一体化技术的发展历程 机电一体化的发展史大致可以分为3个阶段 (:1)20世纪60年代之前的时期是机电一体化技术的第一发展阶段,然而彼时的军事原因在很大程度上阻碍了机电一体化技术的发展,在这个阶段中,机电一体化技术发展缓慢,其产品的开发研究能力处于较低的水平 (。2)机电一体化技术的研究工作中的第二阶段是从20世纪70年代开始的,这一阶段可以称作机电一体化技术发展的黄金时期,彼时通信、控制技术以及计算机的高速发展为机电一体化产品提供了强大的技术支持,而在此过程中,大规模集成电路与微型计算机领域的长足进步也促进了机电一体化技术的发展。 (3)在20世纪90年代起,机电一体化技术进入了第三发展阶段。在这一阶段中,机电一体化技术向智能化的方向迈进。微细加工技术以及光学技术进入到机电一体化技术之中,从而产生了一些崭新的机电一体化技术的分支。我国的机电一体化技术经过几十年的发展取得了令人瞩目的成绩,但总体水平仍与国际先进水平有着较大的差距。 1.3在煤矿行业的机电一体化产品 煤矿是我国重要的战略能源,因此,国家给予了煤矿行业足够的重视,机电一体化产品进入到煤矿行业并应用于矿产机械对于我国的煤矿生产有着重要的意义。由于机电一体化产品的应用,供电设备、提升机以及电牵引采煤机等设备已经具备安全报警、图像监控以及自动监控等先进功能。因此,机电一体化技术在煤矿机械中的应用有利于提高矿山开采工作的安全性与效益性。 2机电一体化技术在煤矿企业中的实际应用 2.1机电一体化技术在采煤机上的应用 在煤矿开采工作中,采煤机具有极其重要的作用,而电牵引采煤机的成功研制对于煤炭开采而言有着重要的意义。电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿机械上的典型应用,与传统的人力采煤机相比,电牵引采煤机拥有更大的牵引力,并且电牵引采煤机还具有整机效率高、维修量较少以及可靠性高等优点。 2.2带式输送机上的机电一体化技术 带式传送带在煤炭的运输方面有着重要的作用,我国目前已自主研发了多种类型的带式传送机,并在相关的输送机关键部件的研制工作中取得了突出的成绩,使得国产带式输送机的功能日趋完善,稳定性也得到了大幅的提高。 2.3机电一体化技术在煤矿企业安全生产监控系统上的应用 煤炭生产企业要始终坚持“安全第一,以人为本”的原则,因此,煤矿企业必须要具备功能完善,可靠性高的安全生产监控系统,而先进的机电一体化技术的出现为煤矿企业带来了福音。我国依据自身国情,自主研发了新一代的煤矿安全生产监控系统,其中有KJ90和KJ95系统,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 2.4机电一体化技术在煤矿提升机上的应用 机电一体化技术在提升机上的应用的最大成果便是交直流全数字化提升机的研发使用。先进的机电一体化技术使得内装式提升机的驱动与滚筒的结构融合在一起,从而达到整合机械、自动控制与通信等技术的目的。目前我国自主研发的全数字化提升机,拥有先进的系统,且可靠性高、性能出色。 3先进的机电一体化技术在煤矿机械中的应用前景 3.1大幅提高煤矿开采的经济效益 经济效益对于煤矿开采工作而言十分重要,如何提高煤矿开采的经济效益是煤矿企业所需重点考虑的问题。而机电一体化技术在煤矿机械中的应用,大幅地增强了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率,从而使得煤矿企业获得更加丰厚的经济效益,促进了当地经济的发展[1]。 3.2为煤矿开采创造了更加安全的环境 传统技术条件下的煤矿开采工作主要依靠人工下井进行工作,这使得矿工们的生命财产无法得到有力的保障。而先进的机电一体化技术在煤矿开采行业应用后,大大地提高了煤矿机械的性能,使其在煤矿的提升、采掘以及运输的工作上发挥更加巨大的作用,从而将矿工们从危险的工作环境中解放出来,最大程度上降低矿工们患上职业病如尘肺病的几率,保障了矿工的身体健康[2]。 3.3促使煤矿开采效率的大幅提高 高效率是煤矿开采的追求,高效率的开采工作不仅可以节约资源、降低能耗,还能为煤矿企业带来巨大的经济效益。机电一体化技术在煤矿行业的应用,有效地提高了煤矿机械的性能与工作效率,由于其摒弃了落后的生产模式,因此,降低了煤矿工人们的工作强度,从而促使矿山开采工作的总体效率得到大幅的提高[3]。 3.4加速煤矿企业的改革 传统煤矿企业的生产方式与煤矿开采机械都相对落后,在我国煤矿需求日益增大与煤矿资源短缺的今天,煤矿企业应当积极改革生产方式与提高生产机械的性能。而先进的机电一体化技术在煤矿行业的应用,能给企业带来丰厚的回报,煤矿企业在激烈的市场竞争中必须不断提高创新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市场竞争中获得有利地位。机电一体化技术拥有巨大的前景,可以促使煤矿企业积极引进人才,推进改革创新,不断深化机电一体化技术的应用,从而提升自身的竞争力,创造良好的经济效益[4]。总之,当前我国的煤矿机械设备在朝着程序化、信息化以及智能化等方向发展,机电一体化设备因其功率小,可靠性高等特点而被人们广泛应用于矿山开采工作中。机电一体化煤矿机械在降低生产人员的危险与提升煤矿企业的生产效率等方面作出了卓越的贡献。我国的机电一体化设备发展趋势是:增加机械的通信功能;研制多功能煤矿机器人;自主研发煤矿机械的核心配套设施。 4结语 先进的机电一体化技术在煤矿机械上的应用,是我国科技创新的杰出成果,也是中国建设现代化煤矿企业的需要。机电一体化技术有利于完善我国煤矿企业的生产功能,提高其生产效率,保障生产人员的生命财产安全,从而提高企业的经济效益。 作者:王庭国 单位:陕西煤化机电安装有限公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化的应用 【摘要】 本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化数控技术的应用 科学技术的进步,在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善,并且在当前的发展态势下,被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑,是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面,机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用,可以大大地提高开采的质量和效率,改进开采的技术和方式,并且在不断的实践探索中,在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效,根据机电一体化数控技术的发展状况,它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。 1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析 从当前的煤矿开采施工的现状来看,机电一体化数控技术的应用具有重要的作用,它是综合了各种先进的技术,包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合,可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性,并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状,主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术,在很多的煤矿机械设备中都有体现,其中电子技术较为突出,例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等,还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面,而且随着煤矿开采技术的进一步发展,会对煤矿机械性能有更高的要求,这就使得在煤矿机械的结构构成中,电子控制装置的应用会更加的普遍,维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中,煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的,然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响,作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统,逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展,在煤矿机械设备中,电子控制系统的地位更加的巩固,随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深,那么它的性能作用会更加全面的发挥,这就需要操作人员有专业的技能水平,可以对机械设备有熟练的掌握,能够简单处理一些故障问题,并制定合理的维护保养措施。一般来说,从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出,煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能,首先,具有较高的精度,施工的操作简单,自动化程度高不需要过多的人工投入,并且满足节能降耗的要求,生产效率十分良好,并且实用性强,便于后期的维修管理;其次,要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不会过高;第三,负责操作的工作岗位条件好,劳动强度不能过高;最后,可以大大降低停机维修的时间,可以对出现故障的部位及时准确的查出,并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展,如果仅仅依靠液压技术和机械技术,那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此,就需要积极地发展电子控制技术,提高其普及率和使用率,它是机电一体化数控技术的重要体现,如果可以在煤矿开采机械设备中应用,必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代,从性能上产生质的飞跃。 2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析 2.1煤矿综合采煤中的应用 当前,机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机,它是机电一体化数控技术的有力体现,从它的实际应用来看,在它的牵引特性上,是远远优于液压牵引的,具有无可比拟的先进性,可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点,例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。 2.2煤矿开采运输的提升设备 第一,带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备,其自身具有效率高、运行可靠、输送量大,运输距离长等的特点。第二,矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作,特别是对内装式提升机,驱动和滚筒是连接在一起的整体,它是机电一体化数控技术应用的典型设备,它的应用可以大大地简化机械设备的结构。 2.3其他类的煤矿机电一体化装置 从实质上来说,煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点,也就是要满足大功率设备的要求,设备的质量较高,运行安全可靠,因此,就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗,减少供电系统中的无功电流,进而提高功率的因数,一般来说,常用的方法有两种,即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看,使用最为广泛的是微机保护开关,它的网络功能是较为齐全的,对于煤矿开采来说,是十分有益的,值得大力的推广采用。 2.4煤矿安全生产中的应用 除了上述的分析外,机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统,它是一种十分高效和合理的措施,可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看,它所具有的特点就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系统,可以接入互联网,实现网络功能,可以促进测控分站智能化水平的提高;其次,根据煤矿开采工作的特点,严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程,要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中,特别是瓦斯含量超标的矿井中,必须要安装矿井监测监控系统,对矿井的情况进行实时的监测,便于及早发现异常状况。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议 由于我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对于国外先进技术来说,还存在着很大的差距,加上从当前我国的社会经济发展态势来看,就需要研究人员加大科研力度,增加在机电一体化数控技术上的资金投入,进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平,使其可以更好的应用在煤矿机械中,提高自动化程度。另外,也可以积极的借鉴国外先进的技术,并依据我国煤矿开采行业的实际状况,把握开采活动的要点,从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划,使其两者可以更好的结合,从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。 4结束语 在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对国外先进技术来说,还有很大的不足之处,需要技术人员加强研究,并积极借鉴先进经验,从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。 作者:胡剑辉 唐建忠 单位:丰城曲江煤炭开发有限责任公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术应用 1关于机电一体化技术 1.1我国机电一体化技术研究历程 从过去几十年的研究历史可以看出,我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段:上世纪六十年代以前,由于中国的内部问题以及战争,促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统,这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展,在很大程度上是自我发展的水平,这也导致了我国发展自己的技术限制,已开发成功的产品难以获得大范围,导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初,受到世界飞速的传播与发展,计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如,技术的发展和国际大规模集成电路,计算机,研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初,由于光学技术的渗透,微加工技术,新型机电一体化技术越来越多地开始出现,最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。 1.2机电一体化技术概述 目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统,以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础,利用高端智能软件技术和微电子技术,引进多个相互融合、相互渗透的领域,以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中,也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加,这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现,机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化,以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作,极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度,并提高最终救援人员的安全度,极大地保护了矿区原生态环境,以此达到降低生产能耗的目的,使机电一体化得到长期有效稳定的发展。 1.3煤矿机械加工中机电一体化产品 伴随着全球资源日益紧缺,各国对能源问题的越来越关注,煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员,其开采的重要性可见一斑。如今,伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来,煤矿企业的开采效益越来越高。如今,以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中,机电一体化产品的应用尤为广泛,也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。 2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略 机电一体化策略的主要内容有:其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象,开拓思路,对其进行重新改造与设计,充分重视与利用企业可再生的信息资源,提高交货效率及产品质量,节约成本的同时,增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要在机电一体化中积极寻求方法。 2.1零件分类及其变型模式 受制作成本限制,一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的,所以,首先应保证零件资源特性,其次要考虑不同客户的不同需求,对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是,在煤矿机械产品的机电一体化阶段,首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型,当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时,零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。 2.2利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具 AutoCAD是指计算机的辅助设计,是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用,使用它的画,抬高的过程,可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图,最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制,在图纸中,利用软件充分表述设计者思想意图,并且可以产生三维立体模型,用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然,任何软件都不可能完美无趣,AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此,在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中,利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。 2.3煤矿机械几何数据模型 目前,在一体化煤矿机械产品中,操作者主要做到两项工作,一是数据化管理产品固有生成属性,二是要分析数据间的关系,此关系主要指层次分布关系。因此,分析机电一体化模型就要将其分为两部分:矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息,一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下,煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量,它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳,以此为基础,才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等,具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示,为了便于从直观上观察数据,在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先,系统下的点线位置表示了几何特征;其次,属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知,研究对象是几何集合构成,组成方式,为了更好地展开研究,我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下,具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。 2.4煤矿机械属性数据模型 一般情况下,属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准,那么又可将各属性数据分做两大类,例如:煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。 3结束语 文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品,传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据,几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结,体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点,极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展,提高了企业经济效益,同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。 作者:李道敏 单位:三峡电力职业学院 机电与自动化学院 煤矿机电一体化论文:机电一体化在煤矿机械中的应用 1机电一体化的发展现状 20世纪60年代我国开始实际应用机电一体化,到了90年代,随着计算机技术和网络技术的不断发展和成熟,机电一体化开始被广泛使用,并实现了跨越式发展。近几年来,机电一体化技术广泛应用于煤矿企业生产中的各个领域。但我国机电一体化技术与国外先进水平相比还有差距,因此,我们需要重视机电一体化的应用,并加大对机电一体化的研究力度。 2煤矿机械中应用机电一体化的重要意义 2.1有利于安全生产 机电一体化有利于安全生产,煤矿井下作业环境阴冷、潮湿、粉尘多,对工人的身体健康的危害很大,采用机电一体化后,一方面可以减少人工作业,优化作业环境;另一方面,引入机电一体化能够实现信息化自动控制,能够实现机械设备功率实时变化,能够实现除尘机、采煤机、烘干机等机械设备的转速自动变速功能,大大降低机械的磨损。 2.2能够提高作业效率 尽管目前很多企业开始进行机械采矿作业,但机械化水平不高,煤矿工人劳动强度依然很大。使用机电一体化技术后,可以代替大量劳动工人或普通机械设备进行作业,节省人力资源,可以有效提高挖掘效率,降低生产成本。 2.3有利于提高经济效益 机电一体化有利于提高煤矿企业的经济效益,主要是因为:①大大节省了物力、人力,节省了人力成本和其他机械设备使用和维护成本。②煤矿生产实现了自动化作业,劳动生产率得到了提高。③员工的安全状况得到了保障,工作环境得到了改善。 3机电一体化在煤矿机械中的应用 3.1在线监控、故障诊断及自动报警 监控系统在大部分煤矿得到了广泛的安装或使用,监控系统可以有效地监控采矿系统、制动系统、动力系统、液压系统以及运输系统等。若被监控对象发生异常,监控系统可以及时发出警报,监控系统具有强大的优势。1)能够自动诊断系统是否出故障及故障原因。2)可以及时准确地发出警报。3)能够提高设备的使用寿命。4)能够减少维修的成本和时间。5)可以有效提高安全事故责任人的管理水平。 3.2提升机械设备半自动化或自动化程度 煤矿机械设备的自动化或半自动化控制可以大大降低或减少因人为错误操作而导致的安全问题,还可以降低工人的作业难度,有效提升劳动生产率。 3.3应用于节能减排 信息化编程可以将液压机、烘干机、传送机等机器的电能消耗量控制在合理的水平,避免了由于人员操作而造成的货物装载不满或超载的现象,可定量传输原煤,大大降低了电量的消耗,提高了煤矿生产效率,优化了产业能耗结构,达到了节能减排的效果。 4机电一体化在煤矿机械中的发展方向 4.1更加智能化 智能化可以使煤矿开采系统更完善,能够更好地满足煤矿生产中的安全性、经济性等要求。煤矿井下地形复杂,工作条件恶劣,各类安全事故时有发生。虽然人工操作难以避免,但煤矿智能化是一种趋势。 4.2更加微型化 机电一体化更加微型化是指在煤矿机械生产中,机电一体化技术逐渐应用于微型领域。这是因为微型化具有体积偏小、便于操作等优点,它能够为煤炭机械发展提供更高质量的服务。 4.3更加网络化 随着信息时代的到来,网络技术得到了迅速发展,从而把人们的生活生产紧密联系在一起。网络技术应用到煤矿生产中后能够对煤矿生产进行实时监控,能够提升煤矿生产的安全性能。鉴于这些优势,机电一体化在煤矿机械中必然趋于网络化。 4.4更加环保化 现如今,环保提升为国家的重要日程。在煤炭生产中,环保更是成为了一个重要问题。因此,在煤炭开采中,环保问题必须放在首要位置,摒弃传统煤矿开采方式,将废水回收再利用等进行科学、合理的规划,使煤炭生产得到可持续发展,使煤矿生产与地区经济保持协调发展。 5结语 综上所述,机电一体化在煤矿生产中起着举足轻重的作用,在未来几年,机电一体化的使用将会朝着更加智能化、微型化、网络化和环保化方向发展,不断完善煤矿生产技术,给煤矿企业带来更多的经济利益和社会效益。 作者:侯瑞峰 单位:山西汾西矿业集团中兴煤业 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术与煤矿机械研究 1机电一体化技术的发展趋势 随着煤矿资源开采难度的加深,机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是,机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前,许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究,以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,减少煤矿工作中安全事故的发生,提高工作安全,提高工作人员的生命安全,并在此基础上,有效地提高工作效率,使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去,实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此,在今后的机电一体化技术改革创新中,机电一体化技术要提高其通信能力,要加强对危机预警软件的开发研究,研究出新的安全监控系统,提高煤矿机器人工作的智能多样化。 2煤矿机械与机电一体化技术 2.1安全监控技术 煤矿工作是在井下进行,由于井下环境恶劣,存在着许多的不安全因素,对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控,并及时地预警给煤矿施工人员,有利于工作人员及时作出防范措施,从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术,能够有效地提高安全监督系统的工作性能,及时地对设备故障进行排查,对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来,并能够自动化地对设备异常进行纠正,对设备故障发出警报,以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行,给工作人员的生命安全带来威胁,造成企业巨大的经济损失。 2.2节能损耗技术 煤矿工作进行中,因为煤矿机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引,因为电流具有稳定性,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。 2.3机械自动化技术 传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工,机械只是起到辅助作用,导致人工的工作强度大,给工作安全和生命安全带来了威胁,不利于提高煤矿工作的工作效率,给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去,能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用,能够使用机器代替人工进行施工,通过对机器人的控制,及时迅速地检测出施工环境的有毒气体,进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度,提高施工人员工作的安全可靠性,还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统,然后提交到施工管理部门处,通过对异常现象进行分析,技术做好防范措施,有利于提高工作质量,保证工作人员的生命安全。 3结语 随着科学技术水平的提高,煤矿机械也在不断地改革发展,机电一体化技术将会更加广泛地被运用到煤矿工作中,进而有效地提高工作环境的安全可靠性,提高工作人员的生命安全,有效地减少能源损耗,减少设备的维修次数,提高煤矿工作的工作效率,为煤矿企业创造更多的经济财富。 作者:赵大伟 单位:淮北矿业集团公司刘店煤矿综采区 煤矿机电一体化论文:基于机电一体化的煤矿机械论文 一、煤矿机械中机电一体化的特点 1、实现机械生产的自动化和智能化在煤矿机械中应用机电一体化可以实现煤矿机械生产的自动化和智能化,全面提高煤矿机械的运行效率,提高煤矿企业的生产效率。首先,应用机电一体化技术可以实现煤矿机械运行状态监控的智能化。比如,在机械运行过程中,系统可以对电动机和传动系统等的运行状态进行智能监控,一旦发生运行故障,系统能够在第一时间发现并快速确定故障发生位置,发出警示提示工作人员。其次,应用机电一体化技术可以实现机械运行自动化,提升煤矿企业生产效率。比如,应用机电一体化对采煤机进行控制,就可以实现采煤机的自动运行,提升采煤机的采煤速度,提升企业生产效率。 2、降低管理成本,减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化,如此一来,煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员,降低煤矿企业机械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人员的工作负担,在机械运行管理工作中,管理人员不必再亲力亲为,每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题,保证工作效率,工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制,甚至是无人智能化控制[2]。并且,应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化,还能够减少工作人员操作失误的出现,在传统的机械管理工作中,一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限,在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题,保证不了煤矿企业机械的正常运行,影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术,则可以有效避免该问题的出现。 二、煤矿机械中的机电一体化分析 1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个环节。在煤矿企业的生产过程中,安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低,还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此,在煤矿企业生产过程中,一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视,提升安全生产监控系统的工作效率,保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短,所以技术上还存在一定缺陷。目前,机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用,该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平,保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行,进而提升煤矿企业的生产效率。 2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现,因此,提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后,首先研究的对象就是在采煤机中应用,所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言,采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言,电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化,还能够提供更加强大的牵引力,保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作[3]。并且,电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强,耐磨损度高,还具有自动检测功能,可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测,一旦发现故障,可以发出警报并准确指出故障位置,提示工作人员及时进行维修。 3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率,除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率,还需要提升煤矿企业采煤工作完成后,煤矿装载运输作业的工作效率,可以说,生产、装载运输作业,就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术,就可以实现装载运输工作的自动化和智能化,解放人类劳动力,提升科学发展力,进而提高装载运输工作效率。 三、结束语 在煤矿企业中应用机电一体化技术是提升煤矿企业生产效率,推动企业更好、更快发展的最佳选择。虽然,当前我国的机电一体化技术发展时间尚短,技术还不成熟,但已经体现出了其在煤矿机械中应用的巨大价值。因此,煤矿企业一定要重视起机电一体化技术的研制和开发,尽早完善机电一体化技术,更好的提升煤矿企业的工作效率。 作者:王淑文 单位:通化矿业(集团)有限责任公司 煤矿机电一体化论文:谈煤矿机电一体化技术的发展 摘要:作为能源型企业,煤矿企业推广机电一体化技术,可以有效的降低企业生产成本,提高采煤作业质量,实现对资源设备的优化配置。机电一体化技术是现代煤矿企业发展的重要趋势,对解决煤矿领域生产问题有重要价值。 关键词:煤矿;机电一体化;发展 机电一体化技术是以机械技术为基础,实现对现代自动控制技术和计算机信息技术充分整合利用的发展技术。机电一体化技术可以提高煤矿企业的总体经济效益,可以促进煤矿企业的快速发展,实现优化煤矿生产等目标。 1煤矿机电一体化技术简要分析 1.1煤矿机电一体化概念。煤矿机电一体化技术主要通过电气工程和机械工程有机结合,利用计算机设备把信息技术融入到煤矿生产的全过程,从而通过煤矿机械和电力设备的自动化控制,全面提高煤矿生产的效率。煤矿机电一体化技术经历了计算机软件系统发展,微电子设备的成熟,数字信息化时代到来,以及智能化设备的突破等多个准备期,目前已经可以广泛的使用一体化技术对煤矿机电设备进行操作。煤矿机电一体化技术可以充分的运用计算机技术的运算优势,实现对机电设备运行数据信息的全面存储和有效分析,实现信息自动控制目标。机电一体化技术还可以对机电设备的运行情况进行数据分析,在计算机系统上科学的判断机电设备的运行情况和分析潜在的风险。通过机电一体化技术还可以提高生产过程的安全性,可以对生产的细节进行有效的控制。目前机电一体化技术的操作向着简单化的方向发展,有助于提高标准化的机电操作技术的普及,在全面减轻采煤作业负担前提下,极大的提高采煤作业的效率。 1.2煤矿机电一体化特点。现代煤矿机电一体化技术是建立在多种技术综合运用基础上的一体化。现代信息技术已经成为煤矿机电一体化技术的支撑,通过必要的信息数据的收集与判断,可以全面提高煤矿生产过程的控制水平和效率,从而开发出有效的煤矿生产控制系统,解决好煤矿生产管理中的实际问题。首先,清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤图形显示系统是当前煤矿机电一体化技术发展的主要特点,通过多个信息页面的显示系统,可以全面准确对采煤段进行监测,可以在操作系统中综合的分析采煤层的作业情况,并且使用相应的管理措施,通过管理技术人员落实好采煤策略,全面提高采煤的效率。其次,智能化的控制系统提高管理效率。通过信息化的采煤控制系统可以对机电一体产品进行有效的运用,可以实现对现有机电设备的自动化控制,从而优化提高机电设备的工作效率。第三,强大的实时通讯功能,机电设备一体化技术是建立在良好的通讯基础上的管理技术,注重通过光纤实现井上井下相联,建立起信息系统与机电设备的数据交换机制,可以实现信息的互换,这样既有利于对机电设备的保护,同时可以实现机电设备的全面控制。 1.3煤矿机电一体化现状。目前煤矿企业已经广泛在推广实施机电一体化技术,着力运用机电一体化的装备设施降低煤矿生产成本,提高煤矿生产效率,解决煤矿生产过程中的实际问题。特别是随着计算机技术的快速发展,煤矿机电一体化已经广泛开展研究信息化技术的普及应用模式,对煤矿运行过程中的数据收集意识日渐提高,注重通过必要的注重信息来支持煤矿机电一体化技术的使用。目前我国煤矿机电一体化设备的使用情况已经较为广泛,但是机电一体化设备的质量相对较低,还存在着机电设备一体化整体配置不足,机电一体化设备配置不均衡,机电一体化技术使用效率低等实际问题。煤矿领域机电一体化技术的推广还需要发展的过程,还需要解决当前煤矿企业盲目跟风投资问题,需要煤矿企业根据自身规模的实际需求,深层次研究机电一体化设备,并且注重引进专业的机电一体化管理人才,实现现有设备的高度利用,这样才能提高煤矿企业机电一体设备的利用效率,发挥出机电一体化技术的作用,为煤矿企业的机电一体化发展打下坚实的基础。机电一体化还应当向着煤矿企业的核心生产环节发展,还需要解决好开采、井下供电和运输等实际问题,从而为提高煤矿开采效率和质量提供更有力的技术支持与帮助。 2煤矿机电一体化的技术应用 2.1在采煤设备中的运用。机电一体化技术可以广泛应用于采备设备当中,在很大程度上降低了人力资源对设备的操作量,极大的减少了人力作业的危险,并且把人为不安全因素降到了更低的程度。通过机电一体化的控制方法,可以把采煤设备的作用充分的发挥出来,可以实现在更恶劣环境下的无人工作业,这对于提高采煤的效率,减少外在环境对采煤操作的影响,同时提高不间断操作的效率,进而降低设备的故障率都有重要的意义。通过一体化技术的广泛使用,还可以减少维修费用,可以使采用设备高效运转。2.2对采煤过程的全监控。通过机电一体化技术可以广泛的收集采煤作业的信息,可以实现对采煤全过程的有效监控,机电一体化技术不仅有效完善的信息收集系统,还可以通过预定的程序对采煤数据信息进行研判,这对于提高对采煤过程中潜在风险的预判有重要的意义。通过一体化的监控管理系统可以及时的发现采煤过程中的问题,并且实现机器设备与人的有效协调,从而提高采煤安全的保障性,同时实现了机电设备硬件与软件的有效协调。 2.3在运输设备中的应用。机电一体化技术还可以广泛的应用于煤炭的运输过程,实现了科学的调配运输资源,对于煤矿运输设备的自动化控制,有效的分配煤矿现有的运载能力有重要的意义。通过一体化技术可以准确的分析每天的采煤量,可以根据采煤量实现现有运输和存储资源的调配,在发挥现有设备作用的基础上,解决好惯性载荷的问题。同时还可以对运载力的故障进行及时的判断修复,这对于不断完善煤矿运输水平,提高煤矿运输的安全性和可靠性有重要的意义,是现代煤矿运输效率的重要保证。 3煤矿机电一体化的管理措施 3.1注重引进先进的管理技术。煤矿机电一体化技术的核心是引进计算机技术,注重通过计算机来引导煤矿机电设备的智能化发展。只有注重引进以计算机为主的先进的机电设备技术,才能不断对机电一体化进行全面更新,从而提高机电一体化与网络的有效结合,借助现代通讯技术提高通讯的可靠性和稳定性,从而达到机电一体化的控制目标。目前我们可以运用机电一体化技术主要用于对开采设备的管理方面,需要通过有效的培训专业技术人来实现煤矿的顺利开采,从而实现对煤矿开采的有效保障和科学管理。 3.2设立专门的机电管理机构。提高煤矿企业机电一体的管理水平,发挥出机电一体化技术在机电管理中的实际作用,必须注重发挥机电技术管理机构的作用,形成完善的机电机构管理体系,注重通过贯彻落实明确的机电管理制度标准,全面提高机电管理工作的积极性,解决当前机电管理工作人员积极性不高的问题,从而保证机电设备的顺利运行,实现提高机电设备管理积极性的目的。也只有通过建立起完善的机电一体化技术的管理机构,才能有效的在煤矿企业内部推广相关管理规定,不断提高机电管理人员的工作能力水平,把先进的设施和技术在煤矿企业内部进行有效的推广。 4煤矿机电一体化的发展方向 4.1智能化。智能化是机电一体化技术发展的主要方向,只有注重推动智能化系统的建设,才能把各种机械电力技术综合应用到煤矿企业发展的全过程,从而增加煤矿机电功能的推广与应用。为了提高机电设备的智能化水平,还应当通过智能化设备加强对井下环境及信息的收集,通过智能化设备实现对机器设备运转情况,井下开采环境数据信息的全面收集和智能判断,在此基础上提高设备操作的有效性,全面降低机电设备运行过程中的风险。 4.2微型化。微型化机电设备管理的重要内容,微型化的机电设备不仅可以提高操作的灵便性,而且可以有效的降低机电设备的维修难度,使机电设备可以深入到煤矿企业环境的各个角落,从而有效的减少因为环境问题阻碍机电设备推广的困难,通过机电一体化技术的微型化的不断发展,可以极大的普及机电一体化技术,从而推动煤矿企业技术革新的深入进行。 4.3系统化。随着煤矿开采企业规模的不断扩大,煤矿开采中应用机电一体化技术的日渐成熟,只有注重实现系统化的技术发展,从体系上关注煤矿企业设备的运行情况,才能在机电管理中把关注的重点转移到实际应用层面,最大限度的避免在运用过程中出现的实际问题,并且发展出效率较高、较为可靠和耐用性好的机电一体化实现,实现软硬件水平的升级。 4.4绿色化。绿色是当前对能源型企业提出的基本要求,只有注重提高机电设备的绿色化水平,才能把机电技术广泛的使用于各个领域,从而不断获得煤矿企业相关方的支持,通过绿色化技术的广泛应用,可以充分的发挥出技术方面的优势,可以把机电一体化技术以最大效率应用于煤矿开发的始终。 作者:陈术 单位:安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的发展与应用 摘要:文章介绍了国内外机电一体化技术的研究现状,并重点阐述了煤矿机电一体化的发展趋势和机电一体化在煤矿中的应用。 关键词:煤矿;机电一体化;发展与应用 1机电一体化技术的研究现状 1.1机电一体化的定义 机电一体化(Mechatronics)是1971年由日本学者在日本杂志《机械设计》中提出的,是由机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、光学技术等多学科形成的一门交叉学科,目前已经发展成为部分学校的专门专业。但对于机电一体化的具体内涵和概念学术界并未形成统一的认识。VanBrussel教授认为,机电一体化是跨领域的并行工程,它包括机械、微电子、控制工程和计算机技术等多门学科,而机电一体化的目标就是实现上述多门学科和技术的综合应用。德国Isermann的教授认为机电一体化属于交叉学科的综合领域,机电一体化包含的交叉学科可以分为机械系统和与其相关的控制系统,而其控制系统又包括信息系统、计算机系统等。控制系统主要用于服务机械系统,便于工程师在远程对机械系统进行操控。国内曾庆良等[1]定义机电一体化是一个包含机械、电子电气、信息等功能模块的技术系统,是多学科技术的综合作用,各个功能模块之间存在着密切的交互关系,其中起决定作用的不是某一单独的技术,而是这些技术的联合作用,这些技术的联合作用使系统具有更优秀的性能或实现了新的功能。 1.2机电一体化的设计 目前,国内外学者在机电一体化的设计方面已经进行了大量研究工作,按照研究方向可以将机电一体化设计分为三大类。1)侧重于概念设计过程和相关软件的研究。机电一体化的概念提出后,国外大量学者进行了大量尝试。如德国的R.Iserrmann教授及其团队以机电一体化的控制系统为核心进行了尝试,但缺乏驱动器、传感器和机械部分的融合,难以达到机电一体化的完善设计。JurgenGausemeier教授团队进行以半规则式计算机语言为核心的机电一体化设计,但并未实现理想的机电一体化系统。法国的PSA所进行了以机电一体化模型库为核心的设计,通过模型库的查找和存储简化机电一体化的设计,但并未达到理想效果。英国的Lancaster大学尝试了以键合图理论、方框图为基础的功能模块的混合建模,但主要以机电一体化的控制为主,执行构件部分研究又不够深入。在国内,机电一体化的起步较晚,但经过大量专家学者的不懈努力也取得了丰硕的成果[2]。如上海交通大学的邹慧君教授将机电一体化的主要研究对象转向以实现运动功能为主,并对系统方案设计进行深入研究,实现了较为理想的功能求解模型。山东大学的黄克正团队以功能分析和重构理论为设计基础,提出了机电一体化概念系统的过程模型。华中科技大学的杨家军团队以机械运动方案和传感器设计为研究基础,加之计算机系统的辅助功能,完成了机电一体化系统的设计。2)侧重于开发过程的研究。主要代表是德国工程师协会2004年的VDI2206系统,其设计过程如图1所示,根据用户需求提供系统设计(面向领域的设计),包括机械领域、电气领域和信息领域,在完成系统集成后再通过系统设计的验证,最终得到客户需要的产品。但这种机电一体化的设计仅提供了一个设计思路,缺乏具体的设计过程。3)协同仿真技术。仿真技术在20世纪初期开始应用于其他领域,在20世纪末被引入机电一体化领域,目前国内外学者就机电一体化的机电仿真技术已经开展了大量的研究工作。在国外,VanBrussel和VanBeek开展了协同仿真的参数设计,解决了系统仿真参数的优化问题。荷兰Twente大学的JobVanAmerongen教授及其团队开展了机电一体化模型的仿真工作,实现了多领域机电一体化的仿真研究。在国内,钟掘院士等[3]学者从机电系统耦合及各耦合参数间的关系入手对机电一体化系统进行研究,设计出系统功能优化的物理模型,该课题已经突破早期研究存在的难题,该研究方法在机电一体化系统研究方面十分深入,研究的重点是系统的后期设计。而李伯虎院士和清华大学熊光楞教授在协同仿真方面也开展了大量工作,开出了基于协同仿真技术的复杂产品。 2煤矿机电一体化技术的发展趋势 近年来,全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。2013年4月,德国开启了“工业4.0”,即第四次工业革命。“工业4.0”主要包括两个主题,即“智能工厂”与“智能生产”。我国机电一体化经过多年的发展和积累,机电一体化取得了巨大进步,但发展并不完善。因此,在2015年5月,我国了“中国制造2025”行动纲领[4]。该纲领提出在2025年之前迈入制造强国行列;在2035年以前,与中等制造强国的水平持平;在2049年,成为世界的制造强国。因此,煤矿机电一体化未来的发展进程必然与“工业4.0时代”和“中国制造2025”行动纲领存在一致性关系,所以笔者认为,未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 3机电一体化在煤矿中的应用现状 1970年我国大同矿务局首先试验自行设计的第一套综合机械化采煤系统。到20世纪80年代,随着国际综合机械化采煤技术的发展,我国综合机械化采煤也得到了空前的发展;到90年代中期,采、掘、机、运、通基本完成了机械化,大大提高了采煤效率,减少了煤炭灾害的发生;进入本世纪后,我国矿业机电一体化又有了突破性的进展,完善的安全生产监控系统、大型固定采煤机械等在煤矿投入使用,但仍与世界先进的采煤机电一体化存在差距。 3.1液压支架电液控制系统 相比西方发达国家,我们在液压支架电液控制系统的研究较晚。1995年第一台自主研制的液压支架电液控制系统至今,出现了不同型号的多种电液控制系统液压支架,但实际国产的液压支架电液控制系统在国内煤矿的应用仍不太乐观,目前矿井综采工作面采用的液压支架电液控制系统仍以国外的设备为主,部分软弱顶板支护采用的单体液压支架系统也存在类似的情况。这一方面是由于国产的液压支架电液控制系统未能突破技术瓶颈,而国外的液压支架电液控制系统(以美国和德国为主)具有完善的故障诊断预警装置,可实现液压支架与采煤机、刮板机联动和远程控制。 3.2电牵引采煤机 国内电牵引采煤机的研制工作从20世纪80年代末期开始,经历了近十年的研究才取得了突破性的进展,目前电牵引采煤机也是煤矿机电一体化的重点研究方向。国内比较先进的电牵引采煤机包括山东能源机械集团公司研发的MG150/345-WOK交流电牵引采煤机和太原矿山机器集团有限公司研发的MGTY307/10-1.1D电牵引采煤机。这两种采煤机目前都能实现1.8m以上的薄煤层开采,同时可以完成煤层倾角在25°以下的综合机械化开采工作。我国电牵引采煤机的发展大大加快了我国煤炭机电一体化的发展。但目前煤矿机电一体化(机械化)率约70%,而综采率仅为40%,对比世界国家发达国家超过80%的综采率,仍存在很大的发展空间。目前电牵引采煤机具有的优势有:①牵引特性较好,世界先进的电牵引和液压牵引技术都具有良好的调速特性,但国内的液压牵引系统稳定性不如电牵引系统,因此采用电牵引可以有效地保证电牵引采煤机的牵引特性;②机械传动效率高(>90%);③牵引力可以满足大倾角煤层开采;④工作可靠性高;⑤易于实现微机自动控制;⑥机械传动和结构较简单。 4结语 本文对国内外机电一体技术的研究现状进行了分析,特别指出了煤矿机电一体化技术的发展趋势和目前机电一体化在煤矿中的应用现状。目前在煤矿中机电一体化技术主要应用在液压支架电液控制系统、电牵引采煤机、煤矿安全控制系统等,而随着“工业4.0”时代的开启,以及我国了“中国制造2025”行动纲领,笔者认为未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 作者:李乐 单位:潞安集团 司马煤业有限公司 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的意义 摘要:对机电一体化的意义进行了阐述,并对机电一体化技术在掘进机、采煤机、支护设备、输送机中的应用展开探讨。认为实现煤炭资源开采的机电一体化是提高煤炭资源节能绿色生产的重要途径。 关键词:机电一体化;煤矿机械;煤矿开采 引言 新世纪煤矿机械领域发展的核心技术是机电一体化技术,随着现代社会煤矿资源需求量的日益增长以及环境问题的日益严峻,如何利用现代科学技术,有效提高煤炭产出率,减少回采率,降低对环境和其他资源的影响是关键。煤矿机械的机电一体化技术将电子技术、自动化及电气装备等有效结合在一起,实现煤矿开采、传送的无人化、重型化和智能化,从而实现优化资源、提高资源利用率的目的。 1煤矿机械中机电一体化应用的意义 煤炭资源是我国主要的能源之一,高效开采煤炭资源是促进我国现代化建设的重要方面。在煤矿机械中加强机电一体化技术的应用,提高煤矿机械的智能化和自动化也是我国煤矿机械今后发展的主要方向。机电一体化在煤矿机械中应用的意义主要表现在以下几个方面。1)有利于煤矿作业的安全保障。煤矿开采工作和其他工作相比,所面临的环境更加恶劣和复杂,特别是对于井下作业来说,保障员工安全尤为重要。在煤矿生产过程中,生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求,煤矿机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点,如果无法保障机械的安全运行,则容易发生严重的安全事故。提高煤矿机械的自动化和智能化水平,减少人为操作的几率,能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率,提高机械运行的稳定性,降低机械操作失误率,所以,加强机电一体化技术的应用有利于煤矿作业的安全保障。2)有利于提高劳动生产率。机械代替手工实现自动化生产是提高劳动生产率的主要途径。在煤矿机械中应用机电一体化技术,能够进一步优化劳动生产方式与劳动资源的结构,减轻工作人员工作负担的同时提高煤矿生产的效率,从而提高煤矿企业的经济效益,增加工人的工资收入[1]。 2机电一体化技术在掘进机中的应用 掘进机是目前大多数煤矿生产单位使用的机械设备,其电气部分包含了矿本质安全操作箱、矿用隔爆型电铃、防爆灯、矿用防爆开关箱等,同时结合液压系统实现机械生产功能,从而达到对煤矿自动化开采的目的。其控制系统的任务是保护和控制机械设备的主控制器,而且需要对故障进行检测和信息记忆。并且,具有良好的人机交互界面,能够同时实现显示操作相液晶屏和防爆安全开关箱显示仪表的功能。其中,开关箱与操作箱之间的信息传输应用的是动力载波技术,这种技术只需要利用普通的两芯通讯电缆就可以实现,而且操作简单安全。对于整个电气系统而言,主要体现的特点是设计理念比较先进,显示功能强大,能够实现较好的人机交互功能,而且安装简便,易于操作,安全性能高。主要利用可编程控制器作为关键部分,实现短路故障、三相不平衡故障以及过电压故障的监控,而且也能够实现油泵的检测和保护。同时,它还可以将电机运行状况、电气参数以及故障信息显示出来,以便工作维修人员参考[2]。电气部分的控制由PLC来实现,将PLC和电流互感器、漏电检测装置、电机温度保护装置以及输出信号连接,通过程序的编辑和运行来实现整个电气部分的自动化、智能化控制,同时实现故障的智能性检测、切断以及存储。 3机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机是煤矿生产过程中最为重要的机械部件,其生产效率的高低直接决定了煤矿生产产量的高低,从而影响到煤矿企业的经济效益。目前,我国采煤机中机电一体化应用最为广泛的是电牵引采煤机。它不同于传统的液压牵引采煤机,它的牵引性能、自动化水平以及适应能力更强,有效克服了采煤机在移动时产生的阻力,而且在采煤机下滑过程中,可以通过发电机的发电制动来有效控制下滑速度。并且也能够将下滑时产生的电能反馈回电网,实现能源的高效利用。例如,在煤矿实际开采过程中,随着矿井深度的加深,煤层的倾斜角也会加大,大多数会呈现出40°~50°的倾斜角,这时,采煤机的工作面是倾斜的,就需要良好的制动来对采煤机进行制动。电牵引采煤机轴端设置有良好的停电装置,能够有效避免采煤机才使用过程中的下滑现象。目前,我国采煤机的机电一体化技术应用已非常广泛,而且在此基础上也研发出了许多高性能、高质量的机械设备[3]。 4机电一体化技术在支护设备中的应用 在煤矿采煤实际工作中,大多数的支护设备采用的是液压支架。但是,随着电气化生产技术的提高,电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术,将二者有机结合起来,形成了定压双向邻架的结构,提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且,电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快,同时,可以实现支架工作状态的有效监测,提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作,通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前,我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能,实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测,一旦乳化液浓度不合标准,则会发出警报,并对其进行定时反冲洗,调节其浓度。 5一体化技术在输送机中的应用 在我国煤炭实际生产过程中,进行井下作业时,需要利用带式输送机将井下开采出的煤炭输送到地面上的指定区域内。所以,实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求,能够有效抵制不良环境产生的影响,确保其能够正常运行。首先,电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次,需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次,还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说,由于传输距离比较长,应该增强设备的故障检测和防护工作,保障其工作的安全性和稳定性。当前,我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心,而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现,不仅有效提高了传输效率,而且能够有效节约电能,提高能源利用率。 6结语 机电一体化技术在煤矿机械中的应用是我国现代化煤矿生产建设的需求,实现煤矿生产智能化、高效化、自动化和安全化,是保障我国煤炭产业高效发展的重要保障。同时,也是优化我国产能结构、提高劳动生产率、提升人们生活水平的重要措施。 作者:王龙 单位:同煤集团地质勘测处机电科 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的应用 摘要:煤矿企业一直关注的热点问题之一就是将机电一体化技术应用到煤矿机械中,机电一体化是矿山机械中一个重要的研究课题,文章对国内外煤矿机械技术的进展做了简要描述,以煤矿机电技术为代表重点分析了机电一体化技术在煤矿机械中的应用。 关键词:机电一体化技术;煤矿机械;煤矿机电的应用 进入21世纪以来,机电一体化技术取得了巨大进步,在研发方面也不断成成熟。这一技术在煤矿中得到了普遍应有,同时也成为了该领域的重要研究课题。对于煤矿开采的质量和效率要求越来越高。实现这一目标就离不开先进科学技术的应用和先进理论知识的指导。随着产业化和安全要求的不断提高,重型化、智能化和无人化成为煤矿机械发展的方向。机电一体电技术取得巨大进步的同时,也成功将有自动化功能的机器人、微电子技术,成功的应用在了采矿装备中,实现了完美融合,所以这一技术得到了煤矿产业的广泛重视。 1简析国内外煤矿一体化技术研发进展 所谓的煤矿机电一体化就是将机电一体化技术应用在传统的煤矿机械中,从而将其升级改造之后的新的煤矿开采技术。美国和日本是世界上最早研究机电一体化的两个国家,这两个国家将主要的研发方向放在了可以让其适应各种特殊环境的一系列机电机械设备上。这样的机械设备可以有预测任务的功能,同时也可以预测出步骤和结果,事先编写程序就可以自动正常工作。我国在20世纪70年代就在尖端技术上引入机电一体化技术,经过短暂的发展,就开始了对此项技术的研制工作。在此项工作中取得了很大的研究成果,很多大型煤矿企业研发出了功能强大的煤矿开采技术,并且拥有完全的核心技术产权,这为机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用奠定了基础。 2目前我国煤矿机电的应用现状 现在我国研究的煤矿机械动力系统主要由急速器和电机,以及运动执行机构三部分组成。这样的机械单元环节多,占用大量的空间,使得整体机械的工作效率低下,因此系统的可靠性低,故障率高。这些状况的出现使人们意识到机电一体化技术不仅仅是将电子科技和机械技术放在一起的简单叠加。只有成功的将其融合在一起,才可以成功的研发出功能齐全,安全性有保障的机电一体化系统。随着工业化的进展人们对于工作效率的要求越来越高,从而让人们发现对于井下回采工作时,面对的回采速度这方面的要求不断增大,因此对于煤矿机械化方面的水平也要求的越来越高。采用掘进设备进行施工大大提高了巷道掘进速度。 2.1机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机较传统的液压牵引机有很多优点,主要体现在以下几方面:(1)牵引稳定性更高,现在动力系统在机械前进过程中有着很大的功能,主要用来提高部分牵引力,同时可以有效增强采煤机在克服阻力方面的能力,同时采煤机在下滑时,还具有制动发电的功能。(2)采煤机电机的轴端装有防止打滑的制动器,使得制动力矩加长,从而保证机械能够在斜度更大的坡上使用,使得机械的适用的作业环境更大。机电技术在此的应用,使得煤矿企业在特殊环境下的作业效率更高,更加安全。(3)由于机械结构与传统的液压牵引不同,电牵引采煤机一般只会在整流子和电刷上产生磨损,这就使得电牵引采煤机故障率低,维护工作也相应减少,大大延长了机械的寿命。(4)电牵引采煤机装配了高灵敏度的传感器,反应速度更快,更加精确,使得采煤机几乎不会出现超负荷工作。 2.2机电一体化技术在采煤机中的功能 维护采矿作业安全和事故预警是采矿工作中必不可少的工作环境。矿山救护机器人能够对煤矿井下的具体情况采取相应的措施。一般具有以下几种功能:(1)对井下被困人员进行定位,还能够测定有毒、可燃气体的风向并对其定量。(2)凭借装配的模拟视觉系统自动避开障碍物。(3)能够及时发出信号,使没有撤离的人员及时撤离。(4)还具备暂存井中,具有观测图像的功能,并将这些图像传输到控制台,能够为救护人员提供可靠的救援信息。 3煤矿机电一体化技术深入分析 3.1煤矿机电一体化技术的结构体系 煤矿机电系统主要由三部分组成,它们分别是控制系统、驱动系统以及操作系统,三部分缺一不可。这其中每一部分都有着十分重要的功能。控制系统的主要功能是控制机器人的运动轨迹。而开环控制和闭环控制两部分则是现在十分常见的两种控制系统。而驱动系统也由三部分组成,主要是驱动力,减速器和传感器。而操作系统则具有控制矿山系统完成十分详细的任何的功能,同时可以通过提供各种各样的命令,让系统可以针对不同的环境面做出相对应的操作,从而保证作业的顺利进行,避免在这过程中出现问题。 3.2煤矿机电系统的价值 这一系统的应用可以帮助广大工人,顺利从不良的环境下成功脱离出来。对于工人的身体安全保障,有着不可深远的意义。煤矿矿井环境十分杂筷,处处充满灰尘和各种各样的有害气体,而且环境潮湿阴暗,而在这种不良的环境下矿工要进行高强度的工作,这对他们健康的影响程度是可想而知的。因此矿山机械设备的研制可以将从事繁重工作的煤矿工人解放出来。而且这种设备可以适应危险的作业环境,能够高效的完成工作。因此只需要根据煤矿的具体情况采取恰当的设备,就能够在各种复杂的环境中进行采矿作业。 4结语 研制煤矿机电设备替代工作人员进行矿山作业,适应各种不良作业环境已经是现在我国煤矿机械行业的主要研究方向。而这一研究主要通过机电设备的引进,从而实现现有煤矿机械的有效升级,从而在一定程度下提高开采量,保障开采出的煤的质量。同时这种先进设备的应用可以帮助广大采矿工人脱离十分有害的环境。而将可能齐全,同时十分安全可靠的控制系统,引进到煤矿机械研究中,是提高机械性能的主要办法。当然这些技术的成功研发,要结合我的实际情况才可以进入,这样才可以保证项目的可能性,同时研究成功后才会有价值。 作者:吴国军 刘彩红 单位:太原理工大学
煤矿机电一体化技术篇1 煤矿的安全、高效生产离不开高性能的开采设备,机电一体化技术的应用可以有效降低作业人员的劳动强度、保证作业人员的安全。本文对煤矿机电一体化技术进行论述,并对煤矿机电一体化技术的应用和发展趋势进行探讨。煤炭在我国的能源结构中还占据着很大的比例,对促进经济发展和保证能源安全发挥着重要作用,最近一些年对煤炭的需求量还保持增长状态,煤矿生产效率的提升离不开一体化的机电技术,对提升生产效率、降低劳动强度和保证安全生产等方面有着积极的作用。采煤机已经从原来的液压牵引转变为电牵引方式,液压支架的微机控制技术、故障诊断技术等都已经应用到机械设备中,煤矿设备的机电一体化技术已经取得很大的进展,但与世界先进的采煤设备还存在着一定的差距,需要加强对采煤机械设备一体化技术的研发,更好地为我国煤矿生产服务。 1煤矿机电一体化技术 煤矿机电一体化技术,是将电气、液压和机械技术进行结合,进一步提高煤矿开采设备自动化程度,便于工作人员的操作和后期维护,还要求煤矿机械设备具备可靠性、安全性,有着很长的使用寿命。将微处理器控制技术作为核心,采取电、液、气配合的方式来控制执行机构运行,再配合传感技术将执行机构运行情况反馈给控制器。通过故障检测程序监测机械设备的运行状态,具备故障自我诊断功能,对异常的运行情况进行报警,通过单片机、PLC等作为核心控制部位,结合变频控制技术、电控液技术等来提高煤矿开采设备的性能,满足煤矿生产的多种工况要求。 2煤矿机电一体化技术的应用 2.1安全生产监控系统 安全生产监控系统最可以体现出机电一体化水平,国内对煤矿安全生产监控研发起步较晚,在上世纪八十年代就已经对国外的煤矿安全监控技术进行消化和吸收,对推动我国煤矿安全监控技术发展起到了很好的推动作用。煤矿科研人员结合我国煤矿企业的实际情况,研发出具备较高技术含量的KJ95X、KJ90X等监控系统,进一步提升了国内煤矿安全监控系统的智能化水平,在煤矿生产应用和管理中起到很好的作用。利用机电一体化技术实现对三相异步电动机、传动装置、液压控制系统和制动装置等进行在线监测,通过监测程序来检测设备的运行状态,发现故障及时对工作人员进行报警,通过人机界面提供故障的位置,可以快速地对组织人员进行维修,使得煤矿设备可以快速恢复运行,也可以减少工作人员的劳动强度,使煤矿设备可以高效率运行。 2.2机电一体化技术在带式输送机中的应用 国内开展的煤矿机电一体化重大技术项目,已经使得煤矿设备自动化性能和智能化性能得到很大的提升,带式输送机是煤矿生产的重要设备,长距离、大功率的矿井带式输送机已经得到了很大的突破,已经开发出多种类型的带式输送机,比如,成套长距离大倾角带式输送机,可伸缩式巷道带式输送机等,对重要的控制元件和核心元件进行了深入地理论研究,很多关键部件已经研发成功,利用PLC控制器、变频器等装置来现实输送机的CST软启动控制,两台皮带运输机可以通过一台或多台CST来实现控制,实现长距离、大运量的控制,也可以对输送机进行良好的制动控制,将行星齿轮减速器、液力耦合器等先进的设备应用到皮带输送机中,使得输送机具备良好的控制性能和动力性能。 2.3采煤机机电一体化技术应用 电牵引式采煤机技术已经取得了很大的突破,与原来煤矿生产采用的液压采煤机进行对比来看,有着更充足的牵引力,如果采煤机在制动工况下,可以将能量转变为再次应用电能,起到很好的节能降耗效果。如果在大倾角煤层牵引工况下,可以保证设备以很好的效率运行,不会产生很大的磨损,有着很好的安全性、可靠性,维修保养工作量比较小,动态特性比较好,电牵引采煤机的传动机构得以简化,能源的转化率有着大幅提升。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 煤矿生产自动化水平的提升,可以减少矿业工人的劳动量,提高煤矿资源的生产率,也可以防止操作人员水平和经验不足,对生产精度造成影响。比如,薄煤综采设备采用液压支架电液控制系统,通过控制程序对支架动作进行控制,保证支架可以在无人操作的情况下运行,操作人员可以采用远程操作或者自动运行方式。交-直数字化提升机是煤矿机电一体化典型应用,把驱动装置与滚筒进行结合,采用了电力电子技术、自动控制技术、通信技术等,总线通信方式将提升数学信号的传输质量,不再采用传统的继电器控制,有效地简化了电器元件的数量,有着很高的可靠性。提升机的硬件具有很好的通用性,通信协议也可以实现兼容,配置起来更为简单。国内研发的数字化交-直提升机,控制核心采用双处器方式,可以更好地保证提升机的运行稳定性和可靠性。 2.5机电一体化技术在其他煤矿机械中的应用 一些采煤机、综掘机也通过机电一体化技术来提升设备的可操作性,将控制技术与煤矿开采设备进行结合,利用微控制器对自动变速箱进行控制,根据生产负荷来调整传动比,可以将电动机的性能充分发挥出来,有着很好的技术经济性。操作流程也可以得到合理简化,煤矿生产设备的安全性能也可以得到保证。煤炭装载系统的机电一体化设计,可以将工作人员从繁重的劳动中解放出来,只需要操作控制按钮,就可以完成煤炭装载作业,有效地提高生产效率。煤炭掘进设备是保证煤矿正常开采的基础条件,掘进机可配置隔爆型控制箱、压扣式控制按钮等构建起电气控制系统,通过与液压系统配合可以完成多种掘进作业。 3煤矿机械中机电一体化技术的发展趋势 驱动电机、减速器和执行机构建立起煤矿生产设备的动力系统,传统的动力传输效率不高,存在着很大的能源浪费,还会占有很大的空间,系统的可靠性得不到保证。机电一体化技术不是单纯地将电气控制技术、机械技术进行简单地叠加,需要使多种技术进行高度结合,构建起最优化的机电系统,每种元素间保持高度的依存关系,才能充分地完成协作,煤矿机器人将是未来机电一体化的发展方向。 3.1掘进机器人 为了加快煤矿巷道掘进速度,需要采用高度智能化的掘进机器人,可实现巷道的掘进工作,完成煤炭资源采掘,喷雾灭尘、装载运输等工作,具备先进性能的掘进机械器可配置煤层掘进测控系统,有效地提升了煤矿巷道掘进效率,煤矿开采效率得到大幅提升,可满足对煤矿高效开采的需求。 3.2支护机器人 煤矿综采工作面对安全生产起到重要作用,支护设备可以对煤层顶板掉落的煤岩进行阻挡与支撑,避免大量的落煤进入到采煤空间,更好地保证采煤区域工作人员的和设备的安全。当前,煤矿生产多采用锚杆支护和液压支架两种支护方式,液压支护技术应用得最为普遍,液压支护机器人可以按着综采工作面的实际情况进行调节,保证液压支架可以稳定地向前推进,顶板部位还设置有压力检测系统,通过顶板压力情况来实现自适应控制,从而提高液压支架可靠性。 3.3采煤机器人 采煤机器人可以配合掘进设备完成装煤、落煤作业,采煤机器人通过控制系统发出指令实现换向操作和姿态调整,具备运行故障诊断功能,并对采煤情况进行显示,可以更好地满足当前智能化采煤的需要。 3.4救护机器人 该种类型的机器人可以监测到矿井被困人员的健康情况,确定被困的具体位置,监测可燃气体的密度等信息,通过视觉系统对矿井的障碍物进行观测,可以在矿井巷道中自由移动,对障碍物进行避让。自动呼叫没有撤离人员,指导受困人员可以有效撤离。将获取到的图像输入到计算机系统,把图像信息传送到主控制台,可以让机器人自由移动。 4结束语 综上所述,随着机电技术的不断进步,煤矿开采技术也得到了快速发展,将机电一体化技术与煤矿生产设备等进行结合,可以在保证作业人员安全的前提下,进一步提升煤炭开采效率,推动煤炭企业走向持续健康发展道路。 作者:张智宇 煤矿机电一体化技术篇2 机电一体化技术深度融合了机械电子技术、信息技术等,具有多样化的功能,智能性、安全性优势明显。众所周知,煤矿生产环境较为恶劣,容易有安全事故发生。且煤矿作业存在着极大的劳动强度,作业效率不高,影响到采煤事业的整体发展。在这种情况下,机电一体化技术受到了充分重视,通过在煤矿生产全过程中科学应用,能够促使煤矿生产的能流、物流、信息流等得到融合,不仅煤矿生产效率得到提高,可控性也大幅度增强。 1机电一体化技术在煤矿中的应用价值 1.1煤矿作业安全得到保障 煤矿作业环境十分恶劣,且作业人员面临着繁重的工作任务,精神压力较大,各类作业安全事故很容易发生。受工业化发展的影响,我国煤矿资源紧缺形势日益严峻,浅层煤矿资源基本上开发殆尽,煤矿开采深度进一步增加,导致煤矿开采危险系数随之提高。而通过在煤矿生产中应用机电一体化技术,部分具有较高危险系数、作业难度的工作任务可以由机械设备来完成,不仅作业人员的工作量大幅度降低,安全系数也得到了显著提高[1]。 1.2煤矿作业效率得到提高 通过应用机电一体化技术,能够借助于控制设备高效完成部分较为复杂的作业工序,煤矿生产方式得到改善。同时,机电一体化技术克服了传统设备的弊端,开采作业效率得到提高。 2机电一体化技术在煤矿中的具体应用 2.1煤矿提升设备中的应用 煤矿生产过程中,运输提升系统发挥着十分重要的作用。近些年来,机电一体化技术与煤矿提升设备的融合度日趋提升,煤矿生产效率与安全性得到了显著提高。就目前来讲,交直流提升机、交流提升机在煤矿生产中应用较为广泛。交直流提升机科学融合了滚筒与驱动装置,通过衔接与应用机械电子技术、自动控制技术等,系统操作难度大幅度降低,同时显著增强了提升设备的自动化程度。本种数字化提升机的核心为ASCS,能够将计算机系统的优势充分发挥出来,操作流程得到简化,运行性能得到增强。同时,通过总线技术的运用,便捷、安全安装需求得到满足。若在生产实践中出现了故障问题,系统能够自动诊断与修复故障。交流提升机则将装机容量限制有效打破,主井、副井提升机的自动化得到实现,不需要工作人员进行操控处理,即可自动完成作业任务。我国已经将5000kW的装机容量的交流提升机研发出来,其具有十分优越的性能,正在稳步推广和应用[2]。 2.2综合采煤设备中的应用 机电一体化技术在各种类型的采煤机中应用较为广泛,显著改善了煤矿开采作业效果。首先,电牵引采煤机。本种采煤机能够平稳调速,牵引力较大,工作人员借助于微机操作即可良好控制各项电控参数,促使微机自动控制作业需求得到满足。同时,电牵引采煤机的操作难度、维护难度较小,具有较强的适用性能,应用范围在不断扩大。其次,液压牵引采煤机。相较于电牵引采煤机,本种采煤机较为传统,不具备较高的机电一体化技术应用水平,在牵引力、可靠性、连续性等方面不够突出,应用过程中容易出现各种故障和问题。最后,滚筒式采煤机。本种采煤机也将机电一体化深度应用过来,被广泛运用于煤矿作业生产实践中。为促使采煤机的生产效能得到进一步改善,技术人员对采煤机牵引部传动箱的结构形式进行了优化设计,合理分配了行星齿轮、直齿齿轮的传动比。其中,采煤机的功率传输受牵引部减速器的影响较大,通过对多级行星减速器进行增设,可促使减速器传动比得到增大,齿轮数量得到减少,减速器结构也得到了较大程度的简化。由于采煤机牵引部需于恶劣环境中作业,部分作业空间较小,因此需进一步缩小采煤机牵引部的整体面积。为促使采煤机牵引部长度符合相关标准,可对牵引部惰轮设置数量进行增加,同时横向布置多台电机。通过在采煤机电控系统中应用计算机控制技术,能够促使采煤机的体积得到进一步缩小,结构得到简化,同时操控、维护作业的标准化、自动化也可得到实现[3]。 2.3安全生产监控中的应用 为避免煤矿生产安全事故的发生,需通过监测监控系统的应用,对矿井各类环境参数实时监测,包括有害气体浓度、设备运行状况等,及时发现和处理异常问题,促使煤矿安全生产目标得到实现。新时期以来,国家对煤矿安全生产十分重视,煤矿企业也将大量的机电一体化技术运用于煤矿作业过程中,先后研发出较多类型的现代化监控系统,如KJF2000、KJ4系统等。基于这些监控系统的支持,人们能够对矿井中的生产状况实时了解与掌握,及时干预、解决潜在安全隐患,降低了安全事故的发生率。其中,KJF2000监控系统在煤矿生产实践中应用较为广泛。而机电一体化技术在监控系统中发挥着关键作用,通过各类传感器的布设,能够实时监测矿井中的一氧化碳浓度、瓦斯浓度等。之后向监管中心快速、高效传输监测数据,监管中心的工作人员通过对这些数据进行接收与分析,客观判断矿井安全状况。此外,KJF2000监控系统将网络通讯协议应用过来,井下、井上人员的实时通信需求得到满足。具体应用过程中,基于监控中心的支持,监控值班人员能够对需求信息快速查询,进而动态监控井下生产状况。 2.4其他生产设备中的应用 首先,供电系统。由于煤矿生产过程中需将较多的大功率设备应用过来,因此存在着较大的用电量。且对供电的稳定性、可靠性要求较高,否则安全稳定作业将难以保证。目前煤矿生产系统中应用了较多的节能装置,如通过将真空开关、微机保护等应用于高低压开关柜中,基于网络的支持,远程遥控、遥测等控制功能即可顺利实现。同时,通过各类补偿技术的综合运用,设备功率损耗得到降低,无功电流得到减少。其次,液压支架。煤矿开采过程中,液压支架发挥着重要的支护作用,能够对工作面矿山压力有效控制。通过深度融合液压控制与计算机技术,可以促使顶板支护设备的压力负荷得到有效降低[4]。 3煤矿机电一体化技术的发展方向 3.1智能化 智能化是煤矿机电一体化技术的重要发展方向,近些年来,受人工智能领域高速发展的影响,煤矿生产技术、设备的智能化程度也在稳步提高。未来发展过程中,煤矿企业为进一步提高生产效率和安全程度,要进一步加强技术研发和应用,将智能化技术作为应用的重点。积极开发应用专家系统等软件设备,促使作业效率与安全得到保障。 3.2网络化 网络技术目前已经在煤矿生产中得到了广泛应用。煤矿企业要进一步加大网络技术与煤矿生产的融合度,将远程控制、远程帮助、远程通信等一系列技术深度应用过来,促使煤矿生产作业环境得到有效改善。 3.3微型化 目前煤矿生产中所应用到的部分机械设备具有较大的体型,安装、使用不够便捷,导致煤矿的生产效率大幅度降低。针对这种情况,相关技术人员需在保证机械设备性能不受影响的基础上,进一步缩小机械设备的体积,简化机械设备的结构,以便促使机械设备的安装使用便捷性得到增强,提高煤矿生产作业效率。 3.4绿色化 煤矿生产的能耗、污染问题较为突出,与可持续发展理念不相适应。因此煤矿企业需把握产业结构调整这一契机,积极转变生产模式,创新生产流程,通过改进优化机电一体化技术,促使煤矿生产的绿色性、环保性得到增强。 4结语 综上所述,机电一体化技术对于煤矿生产效率与生产安全具有较大的促进作用。近年来,我国煤矿生产中机电一体化技术的应用范围、深度等在不断拓展,加快了煤矿产业的整体发展步伐。但相较于发达国家,依然有一些技术差距存在。因此,相关企业与人员要进一步深化技术研究,积极借鉴与学习国外的先进技术。 作者:李贺霞 单位:西山煤电股份有限公司 西铭矿选煤厂 煤矿机电一体化技术篇3 伴随着现代科学技术的飞速发展,简单的机械难以达到工业生产的需要。在这样的需求条件下,很大程度上促进了不同学科的交叉及渗透,从而使工程领域朝着微电子学和计算机技术不断地迈进。科学技术的飞速发展已逐渐演变成一个新术语—机电一体化。这项综合技术使机械行业的技术结构,产品结构,功能和组成、生产方法和管理体系产生了巨大变化,该行业已进入了由“机械电气化”到“机电一体化”的发展阶段。 1机电一体化技术的论述 机电一体化是一种交叉集成的技术,结合了包括机械、电子、计算机和信息技术等多种技术。机电一体化是一种新兴的集成技术,它将计算机和电子技术引入机械的主要功能、动力功能和控制功能当中,并将机械设备,电子设备和软件等技术相互融合,形成了相互交叉的一门综合性的新兴技术。其实质不仅是利用电子技术来取代或者简化机械功能,重点是将机械系统,微电子学和计算机技术,信息技术构成了完美的系统。机电一体化技术具备以下优点:使使用的安全性和可靠性提升,并使性能更卓越。机电一体化产品均具备自动监控、诊断和报警等功能,对步骤进行了极大的优化且灵活方便;应用范围广,生产率高,工作效率高。机电产品的不同功能对于场合和领域的适应性较强,具有很强的适应能力,大大提高了控制以及检测的灵敏度和准确性;机电一体化产品它复合功能强,同样具备调整和维护的功能。,其自动检测和自动监视功能可以自动采取措施来应对工作中面临的故障进行防护,使得工作能够顺利开展。 2机电一体化技术的发展过程和当前趋势 机电一体化技术有四个不同的发展过程:准备环节,计算机的问世标致着机电一体化技术的出现。在1960年左右,日本率先提出了这个术语,但由于当时的技术水平较低,这项技术很难得到广泛推广及应用。在起步过程,信息技术,微电子技术以及第四代电子产品的推广使得这个技术得以面向社会。在这一反正发展过程中,机电一体化不断扩张其影响力并取得了长足的发展。在1980年左右,机电一体化技术已经被全世界的专家所关注。机电一体化所带来的技术和产品不断产生。在繁荣时期,自1990年左右以来出现了各种新技术的问世也带来了创新性的进展,飞速的变化和发展也使的机电一体化技术和产品影响到人们的生活并且进入到各个领域当中。中国制造的机电产品都拥有智能化,程序化和信息化的特点,并且体积小容易进行操作的维护,保护功能强且性能可靠。机电产品的大量使用也使劳动强度大大降低。提高了生产率并且产生了很大的经济和社会价值。但是,中国的机电一体化技术仍远远落后于发达国家,发展趋势未来将是:研究具备自主知识产权的核心技术,生产出具有自主知识产权的核心设备;提高产品的通讯功能,以满足集成自动化的需求;基于微处理器和微型计算机为条件的矿山运行状况的设备的和健康监控系统和处理器以及计算机和专家系统的操作设备等;机器人将继续是机电一体化技术未来研究的重要内容。 3加大机电一体化技术的研究对于煤矿生产的重大作用 1)大大提升劳动效率。机电一体化产品的应用大大改善了落后的生产方式这一面貌。高新技术的自动化电子设备的使用也彻底改变了煤矿的传统作业模式,大大减轻了工人们的劳动强度,大大提高了生产力,劳动效率也得以提升。 2)更加使劳动安全得到很好的保障。传统煤矿的工作环境相对较差。在潮湿以及充满煤的环境中长时间和高负荷工作会对矿工的健康和生活品质产生较大的影响,在特殊情况下,还会对矿工的人身安全产生威胁。将机电一体化设备用于煤矿的开采,运输,不但可以降低矿工繁重的体力劳动压力,还可以很大程度减少发生事故的概率,有效预防与工作有关的伤病和职业病,并确保矿工的生命安全的到保障。 3)提高了经济效益与矿工的收入。煤矿机电一体化技术的使用大大提高了煤炭的产量,使企业的经济效益提升,还促进了矿工的收入提升。煤矿企业的快速发展也推动了其他相关产业的产生和发展,对促进当地经济增收和建设起到了重要的作用。 4机电一体化技术在煤矿中的运用 1)机电一体化技术在采煤机中的应用。在采煤机的某个重要用途中,电牵引采煤机作为机电一体化技术。它包含液压牵引采煤机无法获得的多数特点与优势:牵引上的良好功能。在采煤机运行时它容易产生牵引力,在采煤机出现下滑现象时它依然容易展开发电制动工作;能适合大角度煤层。牵引电动机轴端包含停机时避免机具下滑的一些制动器,无需某些防滑设备,而容易适用于40°~50°角度的煤层;应用期限长,操作可靠。除了电动机的整流子与电刷存在磨损以外,和液压牵引的差距在于电牵引采煤机的部分元件无磨损,由此应用期限长,维修度较小,操作可靠;效率较高、框架单一;动态效果不错,反应特别灵活。电牵引采煤机机械仅仅展开一项电能转换工作,进而向机械能进行转换,传动体系简便,转换效率容易达到99%,不过对于液压采煤机来讲,当电能向机械能进行转换时,其转换效率仅可以处在65%左右,最高不超过70%。 2)机电一体化技术在提升机中的用途。目前,矿井提升机,即全数字化交直流提升机,是煤矿机电自动化、以及一体化率最大的装置。最重要的是内装式提升机,从结构方面把滚筒与驱动相融合,使机械~计算机~电力电子~自动控制的综合体得以全面显示,迅速改进了机械体系。而全数字化提升机运用总线方案,完全可靠,使电器配置快速完善,另外,硬件配置彼此兼容,较为简便。中国顺利研发的全数字化提升机,包含自主知识产权的特征,其操作单一、功能超前、可靠合理,其部分ASCS是由双CPU组成的电脑核心系统。 3)机电一体化技术广泛运用于带式输送机中。在国内,带式输送机包含传输量多、操作可靠、可形成自动化、质量高等特征,主要作为煤矿井下传输体系的运输装置。所以在机电一体化技术上,带式输送机目前已作为其分析重点。如今,基于机、液、电一体化的CST可控软开启设备获得了大量应用。它作为某种软驱动设备,专门应用于金属矿石或者煤炭的长距离皮带输送机。一个皮带输送机主要由数台或者1台CST来进行驱动。相比发达国家,我国传输机的监控装置的可行性与性能、寿命以及敏感度均有所不同。与此同时,国内带式传输机通常进行3点驱动,主要是因为没有解决开启延迟技术及监控网络技术与动态研究,从传输机角度来看,单机运量及长度具有限制性。 4)其他。对于煤矿机电一体化装置来讲,液压支架主要向电液控制目标前进,把液压控制和电脑技术融为一体,以免对支架、以及顶板起到载荷冲击作用,有助于成组自动移架甚至是定压双向邻架得以实现。煤矿供电要求是容易适用于大功率装置,效率要高,供电要合理可行。所以需要对节能型产品进行全面推广。高压开关柜一般运用真空开关,其功能为应用期限长,维护量不大。如今,“微机保护”在低、高开关柜上得到了具体应用,能够具有远程遥测、遥控、遥调以及遥信,产生网络影响。电子、机械等功能各不相同的技术相结合的健全系统是机电一体化系统,特别注重其子系统、组成要素之间的接口,实际上,机电一体化系统设计则是商品设计环节中最具变革性的阶段之一,也作为接口设计概念设计,概念设计的重点就是原理决策设计,对节省商品成本、强化商品功能产生决定性作用[1]。国内外目前研制了一些知识库或者设计知识目录,主要可以实现特殊效能的效能原理解,研制了容易对于简单功能加以求解的测试系统口,并研究了简单功能原理解的智能查询及系统表达方案[2]。在接口特征匹配的基础上,然而很少对机电一体化计算机原理性能求解进行研究。本文在接口特征匹配的基础上主要对机电一体化系统原理性能实现手段及求解方案进行了分析。 5结语 由于煤矿生产逐渐向深层次发展,会提高其控制水平与规模的要求,因此会机电一体化技术会不断发展与提高。就目前很多高科技术的发展状况看,像网络、光纤、人工智能,还有生物工程在内的许多高新技术,已在机电一体化技术之中慢慢深入,从而机电一体化产品功能更健全、性能更卓越,随之而来智能化程度也会变高。所以,许多煤矿企业利用新的机电一体化技术装备,会取得更大的经济与社会效益的同时,其技术也会得到明显的提高,从而不断循环、不断发展下去,为企业经济和社会效益带来双重保障。 参考文献 [1]杨自厚.人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5):45. [2]唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4):87. 作者:宋志海单位:山西汾西矿业水峪煤业有限责任公司
0引言 在信息时代,机械制造与自动化应用技术对机械制造企业的生产质量、生产组织和运营效率产生了多方面的影响,简而言之,该技术能够全面优化机械制造产品质检系统,强化产品质量指标,做好机械制造产品的检测工作,以此全面提升机械制造企业的生产质量。本文将简单介绍机械制造与自动化技术的应用原则,分层论述机械制造与自动化技术的应用特征,并浅谈机械制造与自动化应用技术对机械制造企业的积极影响。 1机械制造与自动化技术的应用原则 机械制造与自动化技术应用有三大基本原则:第一,满足相关操作人员对机械产品功能的需求原则。该原则是指,在机械产品加工过程中,需要使用机械制造与自动化技术组建机械产品的自动化系统,充分满足操作人员对机械产品功能的需求。因此,要重视应用机械制造与自动化技术实现机械产品的信息交互与转化,做好相关信息资源和能力的融合工作,使这些信息资源能够满足人们的需求。第二,引入科学技术原则。从宏观视角来看,机械制造与自动化技术应用是以科学为前提条件,无论是加工还是应用机械产品,都必须秉承科学性原则,正确使用科学技术;第三,节能减排原则。在社会主义市场经济背景下,节能减排是机械制造企业必须遵守的规则之一,在此背景下,机械制造企业生产方式也急需转型。受信息时代的影响,机械制造企业更加关注智能化改造和优化机械制造企业生产系统,购置智能化设备,组建智能化生产线和智能物流,以此节约人工成本,优化企业智能化生产制造项目。 2机械制造与自动化技术的应用特征 从微观层次来看,机械制造与自动化技术应用共有以下六大特征:①自动化特征。自动化是机械制造与自动化技术应用的核心,该特征的全称是“柔性自动化”,即结合不同的外界影响因素对机械产品加工制造予以柔性调整,并通过创新技术来提高制造工艺的自动化效果。②智能化特征。目前,机械制造企业非常关注智能化改造和优化机械制造企业生产系统,因此,机械制造企业在日常工作中会充分引入大数据技术、物联网技术、电子商务、云计算、虚拟现实技术、增强现实技术和自动识别技术以全面促进智能化制造的发展。③集成化特征。21世纪的机械制造企业发展方向更加趋向于集成化,即努力集成企业的先进技术与功能,通过全方位优化控制来提高机械产品生产加工制造效益。然后,集成分析外部市场的动态信息与组织内部信息,并针对外部需要设计最佳生产与发展对策。④虚拟化特征。之前的传统机械加工制造都是将人工设计图纸和制成品相结合,并通过相关验证来设计产品,工作效率较为低下。在信息时代,充分应用机械制造与自动化技术有利于实现虚拟化加工操作,从而有效提高数据资源整合与信息传输效率,科学配置企业人力资源,实现所有设计师的远距离交流与沟通。⑤网络化。网络化是指机械制造企业通常会借助网络集成制造系统将本企业的所有工作人员、功能、信息和组织诸方面集成为一个整体,逐步实现全过程网络化的综合人机系统。⑥环保化。社会主义经济背景下,企业生产发展以追求经济环境利益为目标,因此,机械制造企业在应用机械制造与自动化技术的过程中也秉承了环保化原则,以此促进经济与环境效益的双重发展。 3机械制造与自动化应用技术对机械制造企业的积极影响 从整体上分析,机械制造与自动化应用技术对机械制造企业的生产质量、生产组织和运营效率产生了多方面的积极影响,首先,机械制造产品质量指标发生了变化,当前的机械产品质量指标主要是指企业在计划期内生产的产品应该达到的质量标准,包括内在质量与外在质量两个方面。内在质量特指机械制造产品的性能、使用寿命、工作精度、安全性、可靠性与可维修性等因素;外在质量是指机械制造产品的颜色、样式、包装等因素。大数据分析手段将机械制造产品的质量标准分为四个层次,分别是国家标准、部颁标准、行业标准和企业标准。其中,机械制造产品的质量标准是衡量产生使用价值的重要标志,也是衡量机械制造企业技术水平和管理水平的重要标志,也是机械制造企业在社会主义市场竞争中获取优势地位、赢得市场的关键因素。其次,机械制造与自动化应用技术改变了机械制造企业的传统生产组织,所谓的“生产组织”就是机械制造产品生产过程中的劳动者、劳动工具、劳动对象以及生产过程的各个环节、阶段和工序从时间和空间上进行自动化安排,使它们能够相互衔接、紧密配合,迅速形成一个协调的产品生产系统,从而有效提高生产效率、缩短生产周期。现代机械制造产品生产过程组织主要包括空间组织和时间组织两项内容。其中,空间组织是指在一定的空间内,对机械制造企业的各基本生产单位进行合理的设置,使机械制造企业的生产活动能高效地进行。时间组织是指劳动对象在生产过程的各生产单位之间和各工序之间的时间上新街和互相配合。机械制造企业生产过程的时间组织同生产进度的安排、生产作业计划、生产调度等密切关联。劳动对象在生产过程中的移动方式体现了生产过程在时间上的衔接程度。从总体上分析,劳动对象的移动方式与机械制造企业一次投入生产的劳动对象的数量有关,以加工机械零件为例,当一次生产只生产一个机械零件时,零件在各道程序之间只能按顺序移动;如果一次生产两个或者更多的机械零件,零件在在各道程序之间就会有三种移动方式,分别是顺序移动、平行移动和平行顺序移动,使用不同的移动方式,机械零件的加工周期也不尽相同。另一方面,机械制造与自动化应用技术与机器人制造技术密切相关,有助于节约大量的人工成本,提升机械产品加工精度与工作效率。此外,机器人自动化技术所加工的机械产品精度良好,样式统一,误差非常小,能够满足现代机械产品制造的高技术、高标准、高质量要求。 4结束语 综上所述,全面完善机械制造企业生产结构体系,必须恪守机械制造与自动化技术应用原则,发挥该技术的特征优势,促进机械产品加工行业的自动化、智能化与高效化。
冶金技术论文:冶金自动化技术现状及发展趋势 摘要:目前我国冶金行业发展较快,但在去产能的大环境下,要求冶金企业进行结构合理化调整,大力发展冶金自动化技术,进而确保冶金企业的生产效率及质量。阐述了我国冶金自动化技术的发展现状,分析了当前我国冶金自动化进程中存在的问题,并指出了未来我国冶金自动化的发展趋势。 关键词:冶金自动化;过程控制系统;生产管理控制系统;企业信息化系统 近年来,我国经济及高新技术的迅猛发展,特别是自动化技术在冶金行业的大范围应用,促进了我国冶金行业的快速发展,但自动化技术在冶金行业实际应用的过程中仍存在较多问题,需要及时进行更新和改进。 一、冶金自动化技术发展现状 目前,我国冶金自动化技术发展较快,大多数冶金企业已推广应用,相关工艺流程不仅配备了先进的单机自动化系统,还安装了多功能管控一体化系统,尤其是宝钢股份等企业的自动化技术已达到世界领先水平。自动化技术的大范围应用,促进了冶金行业生产效率、产品性能、环保水平的提升和能源消耗的降低。目前,在基础控制和过程控制等方面,很多冶金企业的高炉、转炉和工业炉已经采用了DCS和PLC处理技术,并结合自身实际构建了企业信息网,且已成为当前冶金企业生产经营的关键性设施之一。 二、目前我国冶金自动化应用过程中存在的问题 虽然我国冶金自动化技术发展迅速,但是部分冶金企业在自动化应用过程中仍存在一些问题,可能会制约冶金自动化技术的深入应用,主要体现为以下3方面:——炼铁系统(铁、焦、烧)生产流程成本高,且存在大量生产残渣,影响周边环境质量;同时,其生产过程可视性差,物料投加及温度难以精确控制,可能影响生产质量。因此,为了确保炼铁生产过程的连续化和高效化,就要求相关计划控制及管理系统针对整体生产流程相关工序之间物流、能源消耗及生产时序进行精确预报,以保证相关信息能够及时反馈,进而在较短时间内即可对生产工艺及产品方案实施有效调整。——目前,仍有很多冶金企业在生产过程中采用人工经验控制炼钢终点的做法,这样不仅生产效率低、稳定性差、生产成本高,而且难以达到高质量冶金生产的需求。而目前,坚持产品万能化的传统冶金厂的生产规模和效益日渐缩减,激烈的市场竞争要求冶金企业产品专业化、生产集成化——产品生产工序少,生产设备可单机匹配,产品生产流程及时间明显降低——这就需要计算机系统对高复杂性的冶金生产过程进行统一管理,以实现生产信息和决策的及时传递。——企业信息化建设存在明显不足。当前部分冶金企业虽然实现管控一体化,但信息集成度低,且没有标准化的企业信息系统编码体系,难以实现对企业运营的实时管理。同时,部分企业供产销流程协调性较差,导致在整体流程的执行过程中经常出现各种问题,严重影响了运营效率。此外,一些冶金企业缺少市场、成本及质量等方面的相关数据信息和战略预测方法,限制了企业的发展。 三、冶金自动化技术发展趋势 针对上述问题,未来冶金自动化技术发展应集中于过程控制、生产管理控制和建立企业信息化系统3个方向。1.过程控制目前,我国冶金行业自动化已普遍实现了对冶金流程的在线连续检测及监控,未来应集成各种传感器、软测量、数据采集及数据处理等诸多技术,提升冶金流程在线检测及质量监控水平,对金属成分、温度尺寸、组织及缺陷等不同指标进行实时监测及判断;基于我国环保要求的日趋严格,未来要重点着手于实现对冶金过程全线废气及烟尘的实时监测;此外,集成机理模型、统计分析、预测控制、专家系统、模糊逻辑、神经元网络、支撑矢量机等各类技术,实现生产过程相关变量高性能闭环控制的目的,例如开发高炉顺行闭环专家系统。2.生产管理控制(1)生产流程信息集成冶金企业应重点开发铁—钢—轧横向数据集成及传递技术,实现生产过程管理、计划及控制等诸多方面信息的集成,构建并丰富企业相关数据库;基于数据挖掘技术,对生产管控过程决策提供信息保障。(2)计算机全流程模拟使用计算机仿真、多媒体、计算力学等技术,参考不同类型的冶金模型,实施流程离线仿真及在线集成模拟,进而提升生产组织、流程的高效性及新产品开发的质量。(3)增强冶金生产智能性冶金企业应从以下3方面着手,提升冶金生产智能性:——生产组织管理。依据事例推理及网络规则等相关技术,对于生产作业计划进行及时调整,进而增强生产组织柔性及敏捷性。同时,实现对不同生产工序参数的自动计算,重点针对相关生产计划实施全线跟踪及控制。——质量管理。重点集成数据挖掘、统计计算及神经网络分析等诸多技术,针对产品生产质量实施有效分析及预测,判断产品在生产过程中是否出现异常情况;基于各种故障诊断技术及相关计算模型,构建高效率设备使用情况预报系统,提升设备维修管理效率。——成本控制。引入数据挖掘及预报技术,构建成本管理、监控、预测模型,全面改进材料配比、能源使用效率,并实现成本动态核算,进而有效降低冶金生产过程的实际成本。3.建立企业信息化系统企业应建立高效的信息化系统,实现信息共享;实现企业信息系统编码体系标准化、企业异构数据/信息集成、协作制造企业的信息集成和管控一体化,实现企业实时性能管控;对供产销流程进行有效协调,实现订货合同、生产计划、制造作业指令、产品入库及出厂发运等诸多信息的统一,使企业从产品生产至销售形成有机整体,确保有效的计划调度及生产控制;确保对企业业务活动的成本及资金实现事前、事中控制;实现知识管理及商业智能等功能——基于企业或行业相关数据信息,依据一定规则构建数据库,采用在线分析及数据挖掘等方法,获得市场、成本及质量等方面的信息并进行战略预测,实现企业管理经验和集体智慧的形式化,以及对企业运营过程的合理化创新。 四、结束语 综上所述,目前冶金自动化技术应用范围大幅扩大,技术研发更新速度不断提升,市场竞争日益激烈。冶金企业必须推进自动化技术纵深发展,强化冶金生产各环节的质量、成本控制,才能从根本上提升企业的核心竞争力。 作者:戴峰 冶金技术论文:冶金行业电气自动化技术的应用 摘要:钢铁冶金行业作为我国的支柱性产业,在国民经济发展过程中扮演着关键性的角色。为了进一步提升产业自身的发展质量与生产效率,控制能耗,增强企业竞争能力,钢铁冶金企业在发展的过程中,以电气自动化为主要调整方向,持续深入对生产模式与经营模式进行调整和升级。从技术领域出发,促进企业的健康快速发展。本文以电气自动化技术为研究重点,在相关科学理论的指导下,全面分析钢铁冶金行业实现电气自动化技术良性应用的途径,为后续生产实践工作的开展提供了参考。 关键词:冶金行业;电气自动化技术;应用方式 引言 我国钢铁冶金行业在过往制度红利以及劳动力红利的促进下,其生产规模、生产能力以及生产技术等方面获得了长足进步,涌现出一大批具有世界影响力的钢铁冶金企业。随着劳动力成本的增加,钢铁冶金企业在的运营成本与人员费用所有提升,为了保证钢铁企业的利润空间,实现钢铁冶金企业的可持续发展,同时现阶段供给侧结构改革工作的持续进行,要求钢铁冶金企业立足于宏观经济发展需求,在现有的政策环境下,持续深入的提升生产效率,提升有效供给,发挥自身的经济作用与社会价值[1]。因此越来越多的企业将电气自动化技术应用与轧材、采矿、浇铸、选矿以及冶炼等不同的工艺流程中,希望借助于电气自动化技术的技术优势,保证钢铁冶炼工程中电力资源、氧气以及水资源的持续稳定供应,通过这种方式有效提升生产效率,减少不必要的资源浪费与损耗,控制企业运行成本,同时增强冶炼产品的质量水平,实现钢铁冶炼产业的有效供给,促进钢铁冶炼行业的可持续发展。文章立足于现阶段钢铁联合式生产模式的发展实际,全面分析冶金电气自动化技术的特点与优势,在此基础上,将星型拓扑结构代替原有的总线结构,实现钢铁冶金行业电气自动化技术应用方案的规划设置,增强钢铁冶金行业的发展质量。 1冶金行业电气自动化技术的特点 1.1电气自动化技术体系复杂 钢铁冶金生产流程繁琐、技术工艺要求较高,因此在实际生产的过程中,为了满足电力资源的使用需求,保证生产加工的有序进行,需要将电气自动化技术覆盖于整个冶金流程作业之中,借助电气自动化技术在电气设备安装、调试、维护以及技术升级等方面的优势,实现钢铁冶金生产硬件与控制运行软件之间的良性互动[2]。但是由于钢铁冶金生产工艺较为繁琐,电气自动化技术在覆盖的过程中,需要大量的技术、资金与人力支持,这就在一定程度上增加了电气自动化技术体系的复杂程度,也在增加了电气自动化技术在冶金企业生产实践过程中应用的困难性,使得冶金企业在短时间难以实现电气自动化技术在冶金生产过程中的有效落实。 1.2电气自动化技术对电气的依赖程度高 随着我国产业结构调整工作的深入开展,国内大中型冶炼企业在发展的过程中,逐步认识到企业发展过程中电气自动化技术的重要性,立足于企业发展的实际情况,不断进行技术优化与升级,吸收国外冶金电气自动化技术应用的有益经验,逐步构建起现代化的自动化生产线,而自动化生产线的运行,需要以电气技术为平台,对生产线运行过程中的各类信息数据进行传输与信号转换,增强了钢铁冶金企业生产线运行的流畅性与稳定性,提升了生产效率。 1.3冶金生产技术较为广泛 钢铁冶炼作为冶炼行业的重要分支,生产环节较多、生产内容多样,冶炼过程中不仅涉及到化学变化,还包含了物理变化等多样化的物质性态转变,这就要求钢铁冶炼企业在进行冶炼作业的过程中,对生产过程中的影响因素以及原料特性进行梳理,严格控制冶炼过程中物理变化以及化学变化过程中的各类参数[3]。电气自动化技术在应用的过程中,为了保证应用的质量与水平,需要从冶金流程出发,针对于不同的生产环节,推动冶金生产技术在冶金流程中的高效应用。 2冶金行业电气自动化技术的现实意义 2.1电气自动化技术在冶金行业中的应用能够有效提升冶金行业自身的自动化水平,推动其健康快速发展。电气自动化技术以信息技术为框架,实现了对钢铁冶炼流程的远程监测与科学调控,对原有钢铁冶金过程中所使用的相关技术与组件进行优化与升级,推动了我国冶金行业生产工艺与技术的现代化。同时电气自动化技术在很大程度上满足了冶金行业对于自身管理能力的提升要求,增强了钢铁冶金企业管理工作的科学性与高效性。电气自动化技术在冶金行业中的应用,在一定程度上促进了电冶金企业运行模式的改变,提升了企业自身的竞争能力,推动了冶金企业的健康快速发展。 2.2电气自动化技术在冶金行业中应用,降低了冶金行业设备维护与保养的成本,保证了电力资源的安全稳定供应。电气自动化技术体系下,计算机与冶金行业中各个终端相互联系,因此借助于相关软件应用程序就可以对系统运行过程中出现的各类故障与问题进行及时诊断与排除,借助于这种方式,在满足冶金行业中设备维护的基本需求的前提下,能够大大减少工作人员的工作难度与压力,提升了人力资源的利用效率,减少了不必要的费用支出[4]。 3冶金行业电气自动化技术应用遵循的原则 3.1电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循科学性的原则。电气自动化技术在钢铁冶金中应用目标的实现,要充分体现科学性的原则,只有从科学的角度出发,对电气自动化技术应用的现实意义以及技术操作流程,进行细致而全面的考量,才能最大限度地保证电气自动化技术满足钢铁冶金生产工作的客观要求,只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下,我们才能够以现有的技术条件为基础,确保钢铁冶金行业电气自动化技术应用工作的科学实现。 3.2电气自动化技术在钢铁冶金行业中的应用必须要遵循实用性的原则。由于电气自动化技术工作大多位于室外,使得电气自动化技术的应用环境较为简陋,难以实现电气自动化技术应用方案与相关施工技术的细致处理与操作。为了适应这一现实状况,电气自动化技术在进行实际应用的过程中,就要尽可能的增加自动化技术应用方案的容错率,减少外部环境对电气自动化技术应用活动的不利影响。电气自动化技术以及相关技术应用流程必须进行简化处理,降低操作的难度,提升应用方案的实用性能,使得在较短时间内,进行批量操作,保证钢铁冶金生产工作的顺利开展,减少不必要的费用支出,节约生产成本。 4电气自动化技术在冶金行业中应用的途径 电气自动化技术在冶金行业生产环节中的应用是一个长期的过程中,在这一过程中,需要相关技术人员明确电气自动化技术的特点与应用的现实意义,在科学性原则与实用性原则的指导下,以现有的技术为框架,促进电气自动化技术在冶金行业中的应用。 4.1继电保护在冶金行业中的应用 冶金企业电力系统在运行的过程中,为了实现对电力故障有效隔离,减少电力故障对于冶金生产活动的不利影响,增强电力资源供应的可靠性,需要进行继电保护机制的设置。电气自动化技术在冶金行业应用的过程中,技术人员可以将继电保护作为电气自动化技术应用的切入点,实现电气自动化技术体系下继电保护工作的有序进行[5]。为了达到这一目的,一方面技术人员要在科学性原则的引导下,需要根据冶炼行业的电力需求,进行输电线路纵连保护体系的建设,实现故障的有效排除,其结构如图1所示。在电气化技术体系下,技术人员可以借助于纵连保护的结构优势,一旦输电线路发生故障,输电线路两侧的开关根据电流与电压的变化情况,及时进行跳闸操作,实现故障部位的有效隔离,并在隔离的过程中,借助于相关设备对线路两侧的判量关系,对线路故障类型进行分析,为故障排除方案的设定准备了必要的数据参考。在进行纵连保护的结构设计的过程中,为了提升继电保护工作的效果,技术人员需要针对于单侧电源网络的电力特性,对短路电压以及电流进行有效保护。冶金生产过程中,对于电力资源有着较为旺盛的使用需求,电力系统内部的电压环境与电流情况与其他生产部门有着一定的差异,因此为了实现对电力系统内部电压与电流的有效调节,减少输电线路故障对于电压电流的影响程度,确保生产流程的有序开展,在实际应用的过程中,技术人员可以进行特定值的设置,当线路故障发生时,电流电压低于或者高于特定数值时,输电线路中的断路器自动断开,实现电力故障的有效排除。另一方面对冶金生产设备进行接地与电网保护,电气自动化技术应用于接地保护与电网距离保护的过程中,为了限制漏电电流,避免漏电电流对于设备的损耗,需要技术人员可实用性原则为指导,增加接地方案的实用性,实现电路保护装置工作质量与效率的提升。对于电网距离的设置则应根据线路故障的发生位置以及反应保护装置的距离,最终确定保护装置安装位置,从而最大程度的提升保护装置的工作性能,增强继电保护的实际应用效果。 4.2PLC技术在冶金行业中的应用 PLC作为编程逻辑控制器,借助于自身内部存储程序,实现了逻辑运算以及顺序的定时控制,有效满足了自动化生产线对于设备运行的客观要求。PLC在冶金行业中的应用可以实现不同生产环节间,信息数据的有效沟通与交流,进行通信环状网络的构建,提升冶金生产流程信息交互的流畅度。其在冶金生产过程中应用,极大地提升了冶金工作的管理水平,实现了工艺流程操控的科学化,例如在对炼钢吹风处理的过程中,可以使用PLC对风机的高低速进行编程,使其能够根据实际情况调节风速,满足生产需求。 5结语 为了推动冶炼行业的健康快速发展,提升我国冶炼行业的整体竞争能力,文章以电气自动化技术为切入点,全面分析冶金行业电气自动化技术的特点与优势,在此基础上以科学性原则与实用性原则为指导,从多个角度出发,采取多种形式,促进电子自动化技术在冶金行业中的科学高效应用。 作者:何英春 单位:本钢板材股份有限公司采购中心 冶金技术论文:计算机技术对冶金自动化控制的应用 摘要:我国地大物博,物产丰富,又有大量的矿产资源,金属矿产种类多样。面对着当前工业化的进行,冶金技术开始出现了新的形式,而随着信息技术的发展,计算机技术开始被应用于冶金技术当中。冶金自动化可以有效提高金属冶炼的效率,而目前计算机技术在冶金自动化控制中具有非常重要的作用,本文探究冶金自动化控制中计算机技术的有效应用。 【关键词】冶金;自动化控制;计算机技术 我国有丰富的矿产资源,我国一直重视冶金业的发展,随着我国经济建设的进行,冶金业已经成为我国当前非常重要的产业。面对着计算机技术的普及以及自动化潮流的来袭,冶金业也在逐渐使用计算机进行工作并且逐步走向自动化。我国的工业在我国整个经济体系中占有重要位置,而冶金业在工业中有占据了相当大的比重,可以说冶金业的发展对我国经济发展具有较大的促进作用。计算机技术对我国冶金业自动化控制是有着较大影响的,因此要注重冶金自动化控制中计算机技术的有效应用,保证我国冶金业与工业的发展,促进我国经济增长。 1我国冶金自动化控制中对计算机的使用 冶金自动化最早出现在上世纪50年代,那时的人会使用一些简陋的机械在冶金的生产过程中进行配合,等到计算机出现与使用,冶金行业在生产方面的管理系统以及全线控制才开始真正意义上的出现并且发挥作用,计算机技术能够对冶金自动化控制产生积极影响,促进其内部系统之间的配合。计算机技术是一种划时代的技术,它可以被应用于各个方面,在每个方面都能发挥出重大的作用,冶金自动化控制也是它的受益者之一。随着当今计算机技术的不断发展,其内容不断丰富,因此在应用于冶金自动化控制中也可以体现中更多的新内容。目前计算机技术能够应用于冶金自动化控制的各个方面,我国的冶金企业也正在以计算机技术作为依托来开发新的软件,让国产冶金软件在世界舞台上占有了一席之地,因此,我们可以得出这样的结论,冶金自动化控制十分依靠计算机技术,计算机技术能够在我国冶金自动化控制中发挥出更大的作用,计算机在未来还会继续发展,或许会为我国冶金自动化控制带来新的内容。 2冶金自动化控制中计算机技术的具体应用 2.1冶金企业信息管理 冶金企业自身的经营需要大量数据作为辅助,每一家冶金企业都拥有自身的制作工艺以及与工艺有所关联的工序,工艺与工序之间的配合促进了企业的正常运行,但是企业自身的活动也会因此而产生大量的信息与数据,只依靠人的力量没有办法对这些信息进行收集与整理,在企业需要这些信息的同时也无法对相关信息进行调动,人力不能做到的只能够依靠计算机技术来完成了,计算机技术自身拥有对信息的处理功能,企业还可以以计算机技术为依靠建立一个虚拟数据库,将企业在生产中出现的信息全部储存到该数据库中。对计算机平台应该聘请专业技术人员进行管理,保证其中信息的安全以及企业对信息的调度,对各种金属都应该有所记录,包括这些金属的来源、制作材料、制作工艺以及制作流程等,让企业在需要对这些资料进行应用时能够找到相应依据,提高企业整体的运行效率。 2.2冶金过程控制 我国的冶金企业已经以计算机技术作为基础建立相应的过程控制系统,控制系统中的每一个步骤都需要使用到计算机技术,我国各个冶金企业已经建成了与之相应的控制系统,其中包含了互联网、工业以太网等方面的内容,冶金企业对区域控制系统的管理因为计算机技术的使用而得到了加强,过程控制系统可以在冶金生产过程中将生产所需要的数据进行整理,以此来形成一个数据库,之后利用区域控制系统对该数据库进行分析,将其中所包含的信息整理出来,之后将各类信息发送到冶金过程中各个需要的流程之中。工业以太网是冶金控制系统中的核心组成部分,它在其中承担了许多功能,例如传感器、控制器以及检测器等,增强了过程控制系统本身的安全性以及控制系统中各方对信息的反馈能力与信息传输能力等,让冶金企业能够对整个工作过程进行实时掌握,了解每一时段的工作情况,一旦出现问题能够迅速反应,做出相应的解决措施,保证整个冶金过程的顺利进行。 2.3局域网络 计算机与互联网在冶金企业中的应用带动了局域网络的发展。在冶金企业整个自动化控制进程中,对相关的硬件的精度以及数量的需求都在逐渐提高,这无疑加大了计算机对设备进行控制的难度,当这些设备对计算机的指令进行接收时与自身进行实际操作时会产生一定的时间差,各个设备之间的交流目前也存在着较大问题,面对这样的情况,局域网络可以发挥出很好的效果,局域网络可以将整个系统划分为若干个部分,之后将各个部分以局域网络的形式进行连接与管理,加强了各个设备之间的交流,提高了冶金企业整体的工作效率。 2.4人工智能 计算机技术正伴随着它的大规模应用而进行发展,很多冶金企业也注意到了这一问题,开始进行对自家企业使用的自动化控制系统的优化与改良,让整个系统向着网络信息化的方向发展,很多冶金企业已经完成了这一部分工作并且取得了良好的效果。部分冶金企业也开始在冶金自动化控制中进行人工智能的研究,这一研究的内容为:运用当前网络自身所具有的优势,总结与冶金相关的各方面知识以及与之相关的处理方法,再利用计算机对自动化控制系统内的相关设备进行控制。可以说就是利用网络、利用计算机来对整个冶金过程进行管理。人工智能系统的技术依据仍旧是计算机系统,它利用计算机系统所拥有的强大计算能力以及对数据、信息的分析总结能力,对整个金属冶炼过程进行模拟,在实际进行中进行监管并且对错误进行指出与调整,让整个冶金过程能够更加顺利地进行下去。 3结语 科学技术与信息技术的发展带给许多行业新的面貌。冶金行业在我国古时就拥有长久的发展历史,到了现代更是我国经济支柱之一,格外受到重视,因此冶金自动化控制自从引入我国以来就开始受到关注,随着计算机技术的普及与使用让冶金自动化控制进入了一个新的发展时代,让它具有了更多的功能,带动了我国冶金行业的发展。 作者:韩骏 冶金技术论文:电气自动化技术对冶金行业的应用 摘要:电气自动化技术是现代社会发展的主要技术形式之一,新技术在社会发展领域的综合性探索,是提升冶金行业技发展速率,并逐步进行行业技术创新应用的发展新趋势,本文对电气自动化技术在冶金行业中应用分析,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在冶金行业的应用进行分析。 关键词:电气自动化技术;冶金行业;应用 网络信息传输结构的逐步完善,为现代社会的发展提供了技术开发的炫新渠道。电气自动化技术在传统工业应用技术的基础上,融合计算机自动化系统,实现技术应用效果的进一步创新,结合现代电气自动化技术的基本设计,对冶金行业的电气自动化技术进行分析。 一、电气自动化技术的特点 电气自动化技术是基于传电气技术的基础上,融合计算机系统中自动化技术,达到传统技术与新技术的综合性对接,提升冶金行业效率的作用,电气自动化技术的特点分析主要包括:其一,电气自动化技术的技术广泛性较强[1],技术兼容性大,电气自动化技术技术的融合发展是中包含计算机技术,生产系统技术等多方面技术,在社会发展的多个领域都可以得到融合应用;其二,自动化技术性高,电气自动化技术的实现主要是基于计算机设计系统的基础上,从系统的单一性操作向集中化转变,大大提升了现代冶金行业整体生产加工效率;其三,电气自动化技术的安全性高[2],冶金行业是工业生产的主要领域,冶金行业的金属冶炼整体技术的应用与分析具有相应的危险性,实施电气自动化技术可以实现冶金行业危险职业由自动化代替人工操作,使冶金行业的安全性得到保障。结合以上对电气自动化技术基本概念及特点的分析,结合现代冶金行业对电气自动化技术的应用进行综合性探索,实现现代电气自动化技术在社会发展中的作用。 二、电气自动化技术在冶金行业中的应用 电气自动化技术在现代冶金行业的应用,实现了现代冶金行业生产效率的提升,生产系统一体化发展,并在电气自动化技术的逐步应用中逐步进行技术额综合性探究,从而实现现代工业生产技术的综合性完善的探究。 (一)冶金电力保护中的应用 电气自动化技术在冶金行业的应用,实现了电力资源供应系统电力资源应用结构的自动化发展,电力供应是冶金行业的发展动力,电气自动化技术的应用中包含了电力供应,例如:冶金领域的电气自动化趋向能保障电力资源供应中及时为冶金机械的加工生产提供相应的电力供应保障,同时实现电力供应资源的科学循环发展;另一发面,电气自动化技术在冶金领域的应用也可以达到现代冶金体系职工继电器的保护作用。例如:电力供应系统中继电器的检测保护主要包括继电器的运转信号的采集,分析,判断以及诊断几部分,电气自动化技术可以将这一过程综合为一个整体,并及时将冶金领域的供电系统进行电力维护,实现冶金行业的继电装置供电稳定性提高,电压应用的稳定性提升。 (二)冶金生产传感器 冶金行业中电气自动化技术的应用,在冶金行业的生产传感器的应用上具有体现。电气自动化技术中传感器技术可以把外部接收的信号转化为内部信号,自动化系统在计算机系统的控制作用下,能够快速的进行信号传输整理,在较短的时间内将冶金中接收的外部信号转化为电信信号。这一过程是冶金生产得以全面性自动化实施的基础。例如:冶金行业的技术应用主要是通过外部冶金材料的信息判断,到达控制性内部冶金加工的温度,加工的时间等问题,由此可见,冶金生产中传感器的应用是发挥电气自动化技术作用的技术基础。 (三)冶金温度检测器 电气自动化技术在现代冶金行业的应用中,温度检测器也是主要技术之一,温度检测器与压力传感器的应用往往是结合使用。一方面,冶金温度检测器在冶金领域的应用主要是从冶金生产的外部控制对冶金自动化具有控制作用,例如:钢铁冶炼的最佳温度,钢铁冶炼的外部温度和钢铁熔点之间的关系,冶金温度检测器的作用是通过系统对冶炼中温度的辐射温度收集进行信号传输,为电气自动化技术操作系统提供冶金中所需要的信息内容,把握冶金中温度的均衡性发展;另一方面,压力传感器技术是对冶金中的受压情况转化为技术分析,并将收集到的压力直接转化为信号,实现信号PLC控制中心的冶金环节的综合性控制分析。 (四)PLC技术应用 PLC技术是电气自动化技术的核心部分,PLC技术也可以叫做可编程逻辑监控器,冶金领域的的自动化控制技术在计算机系统的基础上,实现冶金生产环节的的生产环节的一体化管理。例如:PLC技术在钢铁冶炼行业中应用,可以实现钢铁冶炼环节脱硫、熔炉、除氧、转化以及水循环等环节的一体化控制,同时及时进行冶金环节的生产电波综合性转换,PLC技术的实施大大提升了我国冶金行业技术转换与循环的结构循环;同时,PLC技术的应用也可以与化学处理技术,冶金材料的运输部分结合在一起,扩展了现代电气自动化技术在冶金领域的综合应用。例如:PLC技术与冶金钢材运输结合应用,现代冶金技术的综合运输交流中采用PLC编程系统设定冶金产品的加工包装,将冶金行业的技术应用与技术应用综合性融合。 (五)冶金生产变频器的应用 电气自动化技术在冶金行业的应用也逐步达到冶金生产变频器的综合应用,变频器可以实现冶金电力资源供应中实现直流电转化为交流电再转化为交流电的系统性电力应用应用过程,新的电力供应系统在冶金行业的应用大大提升了冶金技术设备的变频速率,同时保障电力资源应用整体规划结构的电力信号在较短的时间内可以与系统接收传输信号进行同步融合,变频器的综合性拓展完善了传统冶金行业单一的电力资源应用作用,从不同的角度对电力资源的供应与传输进行多样化的融合。结合以上对电气自动化技术在冶金行业的技术应用分析,积极探索现代工业生产加工技术的未来发展趋势,推进我国工业生产技术的创新探索。 三、结论 电气自动化技术的综合应用,是现代工业发展的主要技术形式,基于电气自动化技术的基本特点,对电气自动化技术在现代冶金领域的开发与应用提供新的探索空间。 作者:陈建宏 何寅钦 单位:宁波宝新不锈钢有限公司 宁波东投置业有限公司 冶金技术论文:电气控制技术对冶金产业的运用 摘要随着科学技术的迅速发展,我国冶金产业也随之发展起来,并逐渐向着现代化方向发展。冶金企业工作效率显著提升在积极引进电子技术及信息技术等之后,企业的自动化系统运行也更加稳定,其中的电气控制技术在冶金产业中具有更大作用,一方面促进了钢铁及冶金行业快速发展,另一方面满足了社会对钢铁、金属等的需求。本文将重点探讨下电气控制技术在冶金产业中的运用,为其未来发展指明方向。 关键词电气控制技术;冶金产业;运用 冶金企业受科学技术发展进步影响,企业的技术及设备也越来越先进,工作效率也随之提高。随着我国社会经济的迅速发展,人们物质生活水平也不断提高,对冶金产品也提出了更高质量要求,需求量也逐渐增大,面对这种情况,冶金企业应积极优化改进使用技术,进一步提升冶金产品质量,从而促进冶金产业快速发展。 1冶金电气控制技术的特点 1.1涉及技术内容比较广 冶金企业生产工作过程中会涉及多项环节,而且环节间连续性较强,生产加工冶金产品包括了物理变化及化学变化,其中也存在着多项不确定因素,突变可能性也较大,因为涉及技术较多,发生波动现象的几率也较大。冶金生产要想更稳定地开展,首先要控制好原料成分,提升生产技术,制定出最佳生产流程方案,并及时进行生产过程中动态调整,确保冶金产品的质量及产量。 1.2技术难度大,生产工艺较复杂 冶金产业的电气控制技术较复杂,难度也较高,需要软硬件积极配合使用才能更好地应用自动化系统,此外还应做好细节优化工作,根据企业实际生产情况,调整生产工艺流程。将提高冶金产品质量作为原则,积极提升生产效率,这种工作对技术人员要求较高,工作人员不仅要具备一定专业知识及技巧,还应具备一定工作经验。 1.3较强地依赖电子技术 冶金企业积极向现代化方向发展过程中,积极引进并使用自动化技术,电子自动化技术是冶金企业的自动化控制系统的必备之物,企业只有合理使用电子技术,才能更好地进行自动化生产,冶金电气控制技术对电子技术依赖性较强。 2电气控制技术在冶金产业的运用情况 随着计算机、通信及网络技术的迅速发展,计算机控制技术出现了巨大变革,电气自动化控制技术是计算机控制技术变革的代表,它广泛地应用于电力、能源及环境等行业中,有效地改善了人们的工作环境及生活质量,增强了企业竞争力。电气自动化控制技术中的SCADA系统(监测监控及数据采集系统)和DCS系统(分布式控制系统)是典型代表,也是应用最广泛的,下面具体分析下SCADA系统在冶金产业中的运用情况。 2.1SCADA系统结构 SCADA系统能够对分布距离远、生产单位分散的生产系统进行数据采集、监控及控制,它的物质载体是计算机,系统以此物质载体为基础控制生产过程并进行自动化调度,有效地实现了现场设备的监视与控制,系统结构主要由远程控制单元RTU、通讯网络及中心站构成,不同应用领域对SCADA系统的发展也存在差异。 2.2SCADA系统在冶金产业中的运用 冶金产业属于能源行业,因此SCADA系统在冶金产业中的运用属于能源SCADA系统,这个具体的电气自动化控制技术主要监视、控制能源相关设施设备,系统工作运行中会涉及风、水、电等多种能源介质。SCADA系统在冶金产业的运用主要表现为2种主要功能的实施:1)数据采集功能,在SCADA系统中输入企业所需的能源数据,这些能源数据从企业能源管理中心获取,然后经过远控、监视及数据分析、计算等后,就能实现生产的调度指挥。进行过上述一系列实际操作后,也能连接计量中心、ERP管理系统等通过数据交换获取能源的产供、生产及设备检修计划等一些数据信息,确保企业所有人员能够对能源数据进行共享管理。2)监控功能,能源SCADA系统使用了无人值守管理技术,将涉及到的煤气柜、煤气加压站等燃气区域内进行无人值守,能源中心集中监控这些区域的情况,这有效提升了冶金能源企业劳动生产率,也能及时调整能源平衡,减少煤气排放,在快速处理异常运行情况及提升能源系统整体安全性方面具有良好的效果。此外,还能对能源管理中心下的供配电站、压缩空气站等进行系统进行实时监控与调整。 3电气控制技术在冶金产业运用的发展方向 3.1电气控制技术核心科技更具有原创性 科学技术是产业改革创新的源泉,我国的冶金工业科技研究从建国以来取得了历史性进步,有些冶金企业已经进入了国际领先水平,但是因为基础薄弱、起步较晚及缺乏科技人才相对缺乏等等,还不能很好地与欧美、日本等国家在总体技术实力上进行抗衡。我国的相关科研人才应扬长避短、发挥自己优势,研制出一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。衔接配套好相应的软硬件,促进产学研的结合,进一步改善操作控制系统,提升冶金生产工艺水平,积极走自主研发发展道路。我国的首都钢铁集团在这方面做得就比较好,创造了数字化炼钢模式,改善生产流程在原有冶金流程上,并在控制系统运算比对上使用智能仿真技术,经过仿真模拟计算之后,从而将最佳控制效果调整展示出来。 3.2整套控制系统实时性及可靠性提高 电气控制技术的最大优势是实时性及可靠性,电气控制系统会采集最新数据,并对其进行综合分析及科学处理,具有实时、可靠及高效的特点。钢铁企业如果单纯生产生铁、粗钢等一些低端产品时,实时性要求会较低,但是若生产那些高端的钢铁产品如镀锌板、彩涂板及钒氮合金等时,就需要对提升整个系统运算速度、进行实时诊断、布控及处理,更好地及时发现问题,然后调整参数配比,进一步改善冶金生产工艺。 3.3数据挖掘及运用的实现 未来冶金产业使用电气控制技术时,会重视数据挖掘及运用的实现。钢铁及冶金产业应积极改善整套控制平台系统运行质量及水平,确保能生产出优质的产品,这是提升钢铁及冶金产业竞争力的关键。企业实现自动控制及精细化管理,应重视收集、整理及分析实时数据参数,优化数字模型的全过程。冶金产业的工程技术研发更普遍地使用数据挖掘,数字模型及控制算法也被广泛地引入生产中,冶金及钢铁工业的自动化控制系统未来将有更为广阔的发展空间,也会有更强大的发展动力。 4结论 随着科学技术的不断发展,产生了冶金产业的电气自动化控制技术,这种技术是科学技术的产物,也为冶金产业健康可持续发展提供了支持。电气控制技术优化与改进,能够有效提升冶金产业的生产效率。使用这种技术,也能保证冶金生产流程的规范化,促进我国冶金产业向着良好方向发展,是冶金产业发展的主流趋势,因此冶金企业应积极引进先进的自动化控制技术及设备,分析冶金企业对电气控制技术的运用情况,结合技术特点及冶金企业实际发展状况,明确电气控制技术在冶金产业运用的发展方向。 作者:周志红 单位:中国一冶集团有限公司 冶金技术论文:冶金机械设计关键技术的应用 【摘要】随着社会经济的发展,我国污染问题日渐暴露出来,各行各业的“绿色发展”意识越来越强,并借助先进技术设备和手段进行了一系列的生产工艺改革、优化。在这样的环境背景下,冶金机械设计关键技术也顺应了时代的发展潮流,大有向绿色技术转变的趋势,为推动冶金机械行业的可持续发展创造了有利条件。本文以“绿色”为基点,在对冶金机械设计关键技术发展作出简要分析和论述的基础上,就冶金机械设计的关键技术应用进行了研究。 【关键词】冶金机械设计;关键技术;发展;应用 1前言 在先进科学技术的大力推动下,我国冶金行业展现了勃勃生机,未来的发展前景不可限量。冶金机械是冶金行业发展的基础,是冶金企业生产经营的重要资源,其先进与否直接决定了冶金行业及企业的发展层次。而冶金机械设计又是冶金机械制造、生产与使用的前提和基础工作,其对先进关键技术的引入显得尤为重要。知识经济、创新经济时代背景下,不断有新的冶金机械设计关键技术被开发出来,并被广泛应用于冶金机械设计领域,为冶金行业及冶金企业的发展创造了良好技术环境和条件。有关冶金机械设计关键技术的研究受到了社会各界的广泛关注和重视。 2冶金机械设计关键技术的发展 绿色理念指导下的冶金机械设计关键技术开发加上了更多的条框限制,也被赋予了多样化的技术色彩,它不仅强调了是满足冶金机械设计需求的关键技术,还实现了冶金机械的节能、环保。绿色关键技术支持下的冶金机械设计在某种程度上延长了冶金机械的使用周期,它通过封闭环形设计,帮助冶金企业实现了产品的循环再利用,对环境保护具有重要的作用和意义。同时,绿色冶金机械设计关键技术还把环境影响因素纳入到了考虑行列,对各阶段的物流输入输出进行跟踪,建立了环境损坏风险评估体系,可以对冶金机械运行环境进行更好地监测,有效保证了冶金机械设备运行安全,有利于环境保护。相比传统冶金机械设计关键技术,新型关键技术更加注重冶金机械的节能设计,大大提高了生产材料的利用率,减少了材料处理过程中有害物质的排除,最大限度地保护矿产资源的同时,保护了生态环境。 3冶金机械设计的关键技术应用 作者基于对冶金机械设计关键技术发展的认识,从材料甄选、噪声治理以及废弃处理三个方面谈论了冶金机械设计的关键技术应用,并提出了一些应用建议,以供参考。 3.1应用于材料甄选 材料甄选对冶金机械设计质量的影响无疑是重大的。冶金机械一般都会有固定的使用寿命,但是也会随使用环境的变化而有所变化,报废是其始终无法回避的结果。因此,为了进一步发挥冶金机械的社会效益和环境效益,我们在设计使用冶金机械材料时,应该尽量选择一些易分解、可再生的新型材料,把冶金机械设备报废对环境的影响降至最低。长期以来,铁、铜及其合金材料是冶金机械设计的主材料,它们的特性基本满足冶金机械设计的技术要求。但是,冶金机械单单依靠这些金属材料是不可能完成整体设计的,还会不可避免的使用到橡胶、玻璃以及塑料等,而这些材料又是很难分解和回收使用的。所以,冶金机械设计的过程中,应该时时关注材料市场的动态变化,在达到使用精度要求的基础上,尽量选用绿色材料,减少环境污染性材料的使用。 3.2应用于噪声治理 冶金机械工作的过程中,不可避免的会因振动而产生不同程度的噪声污染,不仅不利于职工的身体健康,还给周边居民的工作和生活带去诸多不便。我们在利用关键技术进行冶金机械设计时,应该充分考虑伴随机械振动产生的噪音污染,深入分析冶金机械振动发生的原因,有针对性地采取一系列减震措施,发挥绿色关键技术的功能和优势,例如,对部分零部件进行减震处理如发动机等,可选装一些减震性能优良的弹性支撑。与此同时,我们还可以在市场上选配一些减震效果好、噪音低的发动机以及装配精良的齿轮减速箱,并注重对各机械零部件的日常维护保养,根据实际情况,定期涂抹润滑油等,减少机械部件摩擦产生的噪音。除了合理选用冶金机械配件,冶金机械设计师还应该提高自身的技术要求,认真合算各设计部件的尺寸,保证部件连接的紧密性,提升部件之间的匹配度。 3.3应用于废弃处理 冶金机械生产的过程中,总会伴随着一些废气、废水、固体废弃物的产生与排放,如若处理不好很容易对自然环境造成严重污染。但是,受现有技术水平和条件的限制,还很难实现冶金机械的废弃物零排放。现阶段,我们能做的就是尽量减少污染物产生和排放,并加强废弃物处理。在冶金机械设计的过程中,我们应该始终秉承绿色设计理念,利用先进技术手段和设备,对冶金机械进行封闭循环设计,具体而言,可以在冶金机械排放废弃物的末端,加装对应的废弃物搜集和处理设备,在废弃物尚未消散在环境的阶段,把废气、废水以及固体颗粒等积聚在容器内,并采用先进技术设备和手段进行分类处理,在确定检测结果达到排放标准之后,方可排入环境当中。对于重复使用的资源,冶金机械还应该设计回流系统,通过先进技术处理后,把回收资源重新投入到新一轮的生产当中,如此降低环境污染的同时,还提高了冶金机械的资源利用率,对提高企业经营效益具有重要作用。 4结语 总之,冶金机械设计关键技术的发展将偏向于绿色化,而且其应用也会更加广泛。由于个人能力有限,加之冶金机械设计关键技术发展日新月异,本文的研究可能存在不足,因此,希望其他学者持续关注冶金机械设计关键技术的发展,并结合其技术特点,提出更多的应用策略,以提高冶金机械设计的质量,推动冶金企业及整个行业的可持续发展。 作者:赵春旺 单位:天津天铁集团第一炼铁厂 冶金技术论文:冶金企业节能减排生产技术分析 在实际的钢铁生产过程中,除了会消耗掉一些能量外,还会排放出一氧化碳、二氧化硫等有毒气体。在此种形势下,为全面降低对环境及大气层造成的污染,实现自然生态及人类身体健康的保护,冶金企业采取科学、有效的节能减排生产技术具有非常重要的现实意义。 1我国冶金企业当前节能减排生产技术情况 随着我国钢铁业技术水平的提高,一系列环境友好型工艺技术,如干熄焦技术、高炉喷煤技术、以及炉外精炼技术等,均得到了较为广泛的应用。然而,相比于国外,我国冶金企业在有效利用能源方面,有着不小的差距。具体展开分析,此种差距主要体现在烧结、焦化、炼铁及转炉等钢铁生产工艺上。由此可知,为实现能源的充分利用,达到节能减排及环保的目的,冶金企业就需要加大对传统工艺的改进及新技术的应用力度[1]。 1.1焦化方面 ①干熄焦技术:通过应用此种技术,可将80%左右的红焦显热进行回收,并降低焦化工序约60kg标煤/t左右的能耗。除了具有显著的节能效果外,干熄焦技术还能大大减少采用湿熄焦技术时排放粉尘、硫化物等有害气体的量,从而实现生态环境的改善。②炼焦配煤优化系统:配煤指的是根据一定的比例,均匀配合两种及以上的单种煤料,从而制造出焦炭;而炼焦配煤优化系统则是将经验配煤的方法有效转变为精确度高的数值化配煤方法,在节约煤炭资源、降低配合煤成本、确保焦炭质量的基础上,促进冶金行业朝着科学化、精细化方面发展。 1.2烧结方面 ①烟气烧结技术:在利用低温烟气余热进行发电时,需要应用到梯次科学利用废气温度以及高效、低耗余热回收系统等核心技术的。在开展低温烟气余热发电建设项目时,通过应用上述核心技术,可大大提高烧结矿的发电量。②催化燃烧烧结助剂:除电能外,烧结还需应用到焦粉或煤等,而将催化燃烧烧结助剂加入其中,则可进一步促进烧结效率及烧结矿强度与厚度的提高,进而达到节能减排的目的。 1.3炼铁方面 1.3.1高炉喷煤助燃剂:在采用高炉开展喷煤操作时,关键技术是将喷吹的煤粉燃烧完全。我们可通过检测除尘灰来得到煤的具体含量,但,除尘灰中会含有50%及以上的碳粉,这就表明在高炉中,将喷吹的煤粉并没有燃烧完全。此时,为实现喷吹煤粉的燃烧效率及利用率的提高,就需要将助燃剂添加在煤粉中[2]。1.3.2TRT与CCPP发电技术:①TRT(即回收透平高炉煤气余压发电装置)指的是将高炉炉顶煤气的余热及余压转化为机械能,从而实现驱动发电的一种发电装置。通过应用此种装置,可起到充分回收高炉内煤气余压能量的作用,同时还发挥出了改善炉顶压力控制品质、净化煤气的作用。②CCPP(即联合燃气与蒸汽的循环发电装置)指的是将低热值高炉煤气作为燃料的一种联合循环发电机组。此种发电装置可借助高炉中富余、放散的煤气进行发电,既可实现大量电能的获得,同时还能达到煤气零排放标准,极大程度上减轻对环境的污染,具有绿色环保的意义。 1.4炼钢方面 回收利用转炉煤气:转炉内部在冶炼过程中,一直处于高温状态,当温度为1600℃左右时,就会发生碳氧反应生成一氧化碳气体,也即转炉煤气。在转炉炼钢时释放的能量,其载体主要是高温媒体,此时,为达到负能炼钢的目的,继续将煤气回收的数量及质量尽可能提高。②干法除尘技术:当前,冶金企业主要采用煤气湿法与煤气干法来净化回收氧气转炉炼钢。其中,相比于湿法除尘,干法除尘具有更为显著的社会经济及环境效益,究其原因,主要是干法除尘技术具有非常高的净化效率,无需进行污水处理;且具有较小的系统阻损与较高的煤气发热值,可直接利用回收的粉尘,充分达到了节能的目的。 2冶金企业节能减排生产技术未来的发展趋势 2.1焦炉朝着大型化方向发展,非回收型炼焦技术应用愈发广泛 现阶段,我国部分冶金企业主要采用最为先进的7.63m超大型焦炉作为焦化系统,热能回收则采用了干熄焦技术,装煤系统则采用了负压抑尘无烟技术,可进一步促进焦化系统朝着节能减排的方向发展。此外,美国的Sesa炼焦公司为降低生产焦炭过程中造成的环境污染,加大了非回收型炼焦技术的开发及应用力度,通过直接燃烧化工副产品而获得热能,在生产时不会排放明显的污染物,大大改善了焦炭产量及质量[3]。 2.2COREX熔融还原炼铁技术的应用 当前,在炼铁系统中,应普遍应用的节能减排技术有煤气回收、富氧喷煤以及双预热高风温热炉等。而作为一种成熟的炉外炼铁技术,COREX熔融还原炼铁的概念便是在熔融状态下,通过借助碳转变成二氧化过程中释放的热量,从而完成铁氧化物的还原反应。在理论上,通过应用此种技术,可实现碳的最低消耗,实现节能减排的目的。 2.3氢冶金技术的应用 在冶金企业中,其炼钢系统采用的技术主要有煤气回收、全连铸以及气化冷却等,同时还加大了冶金固废的综合处理及再生利用工程的建设力度。通过应用这些新型的技术,可将污染物的排放降至最低。考虑到焦炭及炼焦煤等资源的匮乏,对传统冶金工业的发展造成了重要的影响,因此,加大氢冶金工艺的发展力度,是切实可行且具有显著优势的。在开展铁氧化物还原反应过程中,通过应用氢气,可实现二氧化碳的零排放。但需要解决的问题是如何采取有效措施获得廉价且丰富的氢气资源。 3结语 综上所述,当前,我国冶金行业利用资源的方式已逐渐朝着循环再利用的方向转变,并在炼铁、炼钢系统的能源消耗研究、废弃处理利用以及节能减排新技术应用等方面,取得了较为理想的成绩,但与国外先进水平还有着不小的差距。因此,在今后的生产过程中,需加强对生态冶金技术的认识以及对节能减排生产新技术的开发及利用力度,促进冶金企业全面朝着生态化、环保化的方向发展。 作者:李宏亮 单位:重庆钢铁集团设计院有限公司 冶金技术论文:冶金行业电气自动化控制技术分析 一.冶金工业自动化控制技术的创新与发展 随着我国冶金行业的快速发展,科学技术进步日新月异,我国冶金电气自动化技术应用取得了显著的成效。我国不断引进大量自动化控制技术,进一步提高冶金生产集成控制水平。企业经过初期的资本积累,从原料准备到生产出最终产品,注重将资金投入到研发新技术、新工艺上。繁杂的生产工艺既促进了自动化控制技术在冶金行业的应用,也给企业带来了旺盛的生机和活力。在冶金企业的生产过程采取引进部分先进技术,不断发展中对自动化控制技术,实现适合自身发展的电气自动化设备的功能提升和技术创新。 二.冶金电气自动化技术的基本特点 20世纪80年代以前,冶金电气自动化技术的特点主要表现在适应冶金企业生产需要,主要从国外引进冶金工程自动化系统控制软件,基本属于流程型。到后期,冶金工程自动化系统控制软件技术的应用与创新有较大提升,生产过程工艺环节逐渐变多、连续性增强,逐渐意识到自主研发的重要性和适用性,而且包含有复杂的物理和化学过程,实现了较大的历史性转变。随之而来,生产流程存在着各种突变和不确定因素,更加注重向技术要效益理念的培育。其中,原燃料成分和生产技术条件经常发生波动。为确保新一代冶金工业工程自动化系统控制软件平台的应用冶金生产的顺利进行,生产人员需要根据生产工艺要求对物料、能量、质量等,制定最优的生产作业计划,推行自动化管理,使得冶金工业自动化管控效率和水平达到了国际领先地位。 三、冶金电气自动化技术的重要作用 随着工业技术的进步和自动化控制软件的研发,在生存中求发展的历史阶段下,冶金电气自动化技术在生产过程中发挥着越来越重要的作用。兴起了自主研发的冶金工业工程自动化控制平台技术类软件,大幅度降低人工操作故障率。在应用水平、管控质量、运行效率等方面通过采用冶金生产应用电气自动化技术,在很多环节和细节,创造出可观的经济效益。变人工操作为自动化操作,逐渐取代进口软件,使所用相关设备按照程序逻辑,优于国外进口自动化系统控制软件。按部就班的进行,在工业生产中得到了较为广泛的采用和实践,大幅度减少人力,使得国有大中型企业领军的能源管理控制系统等领域有了长足的进步和提升,从而节约生产成本。基于节能环保与钢铁产品制造流程优化的设计,保证设备正常运转,提高工作效率。 四、冶金自动化控制系统的未来发展趋势 早期的冶金工业自动化控制技术的应用主要局限在装备性能、产品质量、生产成本、运行效率等。虽然在创新的路上经历一些磨难挫折,但我国的电气自动化冶金控制技术已经取得了很大的发展,基本实现了生产效率的最大化、生产能耗的最小化。但也存在一些问题,例如我国各地的冶金技术水平仍然存在未来亟待解决的不平衡问题,因此对钢铁工业生产的结构、功能以及效率进行进一步优化和改善,自主研发创新已经成为未来发展的趋势。(1)提高并改善自主集成数字化控制系统的水平加强对制造整体流程的研究和投入。在坚持原有钢铁工艺流程的基础上,加大计算机模拟仿真技术研究,对生产过程进行改善,引入绿色环保、节能降耗等理念。改进控制系统的同时,也提高了生产效率。在数据采集方面利用最新的仿真计算,防止不合格产品的产生和资源的浪费。对历史生产过程调整模拟,建立广义模型、优化和完善控制技术过程,在脱离冶炼过程下改变参数与模型,从毕建良而实现全程自动化控制。(2)自动化控制技术数据挖掘与应用通过改善自动化控制系统的水平,对钢铁工业各环节产品实行实时监测、评估与控制生产出优质的钢铁产品,运转高效、误差率较低,工业产品质量得到有效保障。在钢铁自动化控制系统中,基于在线分析检测监控技术,对生产过程的实时数据进行收集整合,实施动态实时监控。并通过数学模型的优化,研发出对生产设备实施全过程实时诊断的新型自动化控制技术,达到对生产过程的精细化管理以及生产的自动控制。(3)冶金自动化控制系统优秀的服务提高冶金自动化控制技术核心科技的服务是技术产业之源,需要由被动服务向主动服务转变。以科学理论的研发为基础,对服务的质量要求与日俱增,可以在冶金工业科技研究领域取得历史性进步。目前,冶金企业追求一种零故障的目标,这就要求自主研发一套先进的冶金工业自动化控制技术体系。除了设备软硬件配套衔接,本身的检修外,还需要产学研相结合,改善操控系统。提供标准化的服务,提高生产工艺技术水平。(4)冶金自动化控制系统要不断开拓创新自动化控制系统产业创新主要以技术创新为基础,要想长期生存并保持旺盛的生命力,必须走自主发展的道路,取人所长补己所短,发挥自身优势,不断开拓创新。未来一些新技术,在其原有冶金流程的基础上,融入到自动化控制系统中,例如将智能仿真技术运用在控制系统运算比对上。机电一体化测量也必将取代现代的测量技术,通过仿真模拟计算,将测量精度大大的提高,调整出最佳控制效果。 五、冶金工业自动化控制系统的建议 我国建国以来,冶金工业自动化控制技术取得了很大的进步,步入国际领先水平。但是由于科技人才相对缺乏,与国外的一些先进技术还有不小的差距,在总体技术实力上还无法抗衡。因此,笔者提出如下建议:(1)提高整套控制系统的实时性和可靠性当前,由于我国企业在某些方面技术的不成熟,对实时性要求偏低,硬件技术的差距仍然很大。想要产出优秀的大型自动化控制系统,需要对各项数据进行综合分析并进行科学处理;相关专业人才应该开拓创新,提高整个系统的运算速度,研发出属于自己的硬件技术与产品,及时调整参数配比,进而迅速缩小与世界领先技术的距离。(2)要实现数据挖掘和运用通过采集最新数据,改善整套控制平台系统的运行质量和水平,加大创新意识,走自主研发道路。加强宣传推广实时性和可靠性的优势,增加企业与科研机构等的合作研究。注重对实时数据参数进行收集,促成冶金生产的电气自动化技术及其应用的更新和发展。对数字模型经过全过程优化,实现冶金工业的健康、和谐和可持续发展。 作者:毕建良 冶金技术论文:计算机技术在冶金自动化控制的应用 虽然当前国内冶金行业已经广泛的引入了自动化控制系统,但和西方发达国家比起来,国内的自动化水平依旧还有很大的差距,部分关键技术依旧需要进口,国产化水平较低。所以,冶金行业技术人员应当更加深入的进行研究,开发出符合国内冶金行业实际的软硬件系统,为冶金企业创造更多效益。 1计算机在冶金过程中的应用 在自动化产品方面,以计算机为基础的分布式控制系统逐渐开始替代过去的DCS系统,尤其是最近几年开始应用的现场总线、工业计算机以及网络信息技术。计算机过程控制系统将工艺知识、数学模型、专家经验以及智能技术有机的融合在一起,从而构成了一个全面完整的数据信息资源库,利用分布式控制系统结构,借助于工业以太网和传感器、控制器等进行连接,能够实现冶金企业生产情况的实时监控,有效的增强了系统的稳定性与控制型。比如说轧制作业,如下图1所示,我们在轧线上安装好板型控制、位置控制、厚度宽度控制等仪器,将获取到的信息通过PLC控制器传输到过程控制计算机中,在计算机进行分析之后,再借助于工业以太网传送到管理机,管理机根据这些数据信息发出操作指令。这样一套完整的管控一体化信息系统能够帮助我们对轧制生产的全过程进行有效控制,在很大程度上增强了冶金企业的自动化控制水平。 2人工智能的应用 所谓人工智能系统即是将神经元网络、专家系统以及模糊系统联系组合而成的控制系统,借助于模糊逻辑方式对传感器获取的测量数据实施判断与评价,从而发出相应的控制指令。在冶金自动化控制系统中,借助于计算机网络的优势,对冶金企业各方面的专业知识以及核心处理方案进行评价,通过计算机对相关设备实施智能控制。简要的说,即是将实际生产需要的工艺计算以及实际控制输入到计算机之内,而计算机通过模糊的逻辑方式对产生的情况作出深入的分析,从而再发出具有更高精确性的操作指令。现阶段国内大多数钢铁冶金企业都实现了从基础自动化到网络信息化的转变,也实现了冶金生产全过程的自动化控制。在网络化的技术前提下,我们能够实现对专家系统的开发升级,从而让冶金生产过程中的各项数据信息得以共享,作业人员只需要在操控室便能够进行控制与作出技术决策。 3计算机在企业信息管理中的应用 在冶金企业的生产过程中往往会形成大量的数据信息,若我们通过人工采集的方式不但需要耗费大量的时间,同时也容易出现误差,这就会对企业的基础管理工作产生较大的影响。在这一情况下,我们可以利用计算机构建一个性能强大的管理平台来完成这一任务。现代钢铁冶金企业通常来说包含了铁矿采购、烧结、炼铁、炼钢、连轧等复杂的工序,同时在这一过程中还需要供水供电等辅助工作,各个作业流程之间必须要紧密配合,关系到一系列的质量、调度和通讯管理,因此我们借助于计算机技术开发出一个综合的信息控制管理平台,在企业内部构建管理信息网络,把所有的数据信息以及生产工艺流程虚拟平台包含在内,利用这一系统我们能够使用计算机来进行更加优化的管理,确保各项管理工作的协调性。另外,信息控制管理平台还能够依靠其现代化的管理思路,将钢铁冶金企业内部各种资源充分利用起来,针对生产管理过程进行规划与调度,实现最佳的策略配置。 4计算机生产管理控制系统的主要功能 首先是冶金生产流程的全息集成,能够有效实现铁——钢——轧横向数据集成与相互传递,实现管理——计划——生产——控制的信息集成,另外还能够整合生产实时数据与关系数据库为数据信息仓库,借助数据挖掘技术来为企业的生产管理活动提供更加科学的决策。其次是计算机模拟技术,让企业的设计制造更加科学。利用计算机仿真、多媒体技术以及全流程模拟,基于各类冶金模型,实现流程离线仿真以及在线集成模拟,进而让企业生产组织、生产流程和产品设计开发更加优化。最后能够让企业生产制造更加智能化。对于生产组织管理来说,基于事例推理、专家知识的生产计划和运筹学中网络规则技术,可以为企业带来快速调整作业计划的能力,从而帮助企业增强生产组织的灵敏度。对于生产质量管理来说,借助于数据挖掘技术、统计计算以及神经网络分析技术,能够对冶金企业产品质量实施预报、跟踪和综合分析,按照生产过程中产生的数据信息,对生产中可能存在的品质异常问题进行判断。对成本控制管理来说,通过数据挖掘技术的应用,我们建立了动态成本模拟系统来对生产成本进行预测,依靠跟踪控制技术来实现原材料配比、能源供应以及生产调度的优化,在很大程度上降低了生产成本。 5结语 总之,科学技术的发展给冶金行业自动化控制和工业计算机提出了更多的要求,虽然当前国内冶金行业的自动化水平有了很大的进步,但是从整体上而言依旧存在很多需要完善的地方。所以对于冶金行业技术人员来说,必须要积极借鉴国内外先进技术,就核心技术和重点环节展开深入细致的研究,争取掌握更多核心技术,推动我国冶金行业的稳健发展。 作者:钟鸣 梁鹏 肖斌 冶金技术论文:冶金行业电气自动化技术论文 1、电气自动化元件在冶金行业的应用 电气自动化元件在冶金行业的应用非常广泛,常见的一些自动化元件例如:继电器:一种输入回路和输出回路的电子控制装置,其运作方式是通过控制电流,从而在电路中达到一个转换电路、控制电流等作用,是常见的电路安全装置。高压隔离开关:自动化系统中稳定性较高的一种安全保护装置,保证电路使用过程中操作人员的人身安全,隔离高压电源对人身和设备可能存在的安全隐患。高压熔断器:当电路电流超过负载或者超出规定值的一段时间后,高压熔断器会自动融化从而分离电流,断开电源,有效保证电路及人身安全。传感器:感知外界的信息并将其转化为可用信号的一种检测装置,被广泛应用于各个生产加工环节。传感器由敏感原件和转换组件两部分构成,常见的传感器有压力传感器(将压力变化转变为电流或电压的传感器)、温度传感器(能感受温度变化并将其转换为可输出信号的传感器)、流量传感器(可以感受流体流量并将其转换为输出信号的传感器)。 2、PLC技术在冶金行业的应用 PLC作为电气自动化技术现已在冶金行业中得以广泛运用。其本身是一种数字运算操作的电子装置,在工业生产环境的各个角落都可以得到有效利用。PLC技术的工作原理是通过可编程储存器来执行各种逻辑顺序运算,正确的完成指令,在工业生产中,PLC技术可以通过数字模拟输入输出的进给量与操作量,从而控制各类机械的生产过程。目前,PLC技术也被广泛应用与冶金行业,以此保障高温高电压的工作环境下,设备和操作人员的安全。其常见的实际应用,例如:物料管理系统中,PLC技术可以控制不同仓库的物料管理,并且实现有效控制。对物料进行编码储存管理,高效的运算能力可以保证大型仓库的物流管理实现可调节、高效运作的模式。同时可以连接各仓库系统中的通讯网络,保证良好的通讯网络构建。在冶金生产中,常见的生产原料和生产单位称重、同时将所得数据进行有效整理,这都是现如今PLC技术实际应用中可以轻松完成的,其在很大程度上提高了控制系统的自动化程度,为冶金行业的生产提供了有力保障。冶金生产中最难以解决的废料、废水处理问题,现如今也已经采用PLC技术代替原有的处理系统。首先,原有处理系统是利用离子交换树脂,从而将废水吸收。但这种做法对于使用时效不长的树脂原料耗损巨大,缺点明显。如今所采用的PLC自动化控制系统,可以通过高效的控制,让树脂还原处理系统与离子交换系统同时运行,即保证了废水的有效清除,又能保证工作的可循环性和稳定性,极大的提高了工作效率。 3、电气自动化技术在冶金行业中未来的发展方向 3.1提高自动化控制程度 随着工业发展的不断进步,市场对于生产要求的不断提高,高效稳定的工业化生产才能更好的满足市场的需要。在冶金行业中,自动化控制系统已经越来越符合工业生产的要求,其综合性、有效性实现了冶金过程中的快速判断和快速处理,保障了工作质量,同时提高产量、减少原材料消耗、减少废弃物污染以及保障设备和人员的安全。因此,提高电气自动化的控制程度已经成为在众多企业的竞争中脱颖而出的重要因素。 3.2提高自主集成数字化的控制水平 通过对整套控制系统进行实时监控,从而提高控制的有效性和安全性,并且实现对冶金过程的准确把握,避免出现操作失误。对于自主集成的数字化控制系统,要做到实时监控有效把握,不断提高数据探索技术的应用水平。 3.3提高自动化服务的水平 自动化系统在冶金生产中的发展方向,就是要通过优化与升级,在服务水平上做到精确稳定,减少故障与误差,提高服务标准,在今后的电气自动化发展中向着智能化、信息化以及微型化的发展方向不断前进,实现自动化系统的更高效利用。 4、结语 综上所述,冶金行业生产多在环境恶劣的条件下进行,其制作工艺流程繁多并且要求精确,对生产的产品质量要求很高,因此对先进技术的应用就显得尤为重要。电气自动化技术在冶金生产的过程中具有非常重要的地位和作用,其本身就代表着先进的生产力,只有更好的将电气自动化技术与冶金行业的生产相结合,才能提高行业竞争力,为社会创造出更大的价值。 作者:唐琦 陈汝强 冶金技术论文:仿真软件在冶金技术教学中的应用 一、传统冶金技术实践教学的弊端 实践教学环节在职业教育中占有相当重要的地位,职业教育培养的是适应现代化建设需要的高技能专业人才,要求具有一定的实践技能和创新能力。长期以来,受相关条件的限制,我国高职冶金技术专业一直沿用比较传统的教育教学模式。教学过程沿用传统的“三段式”教学模式,即基础课、专业基础课和专业课,理论教学与实践教学没能有效地结合在一起,同时,专业课程教学内容与企业生产实际相差很大,实践教学少,学生实践操作技能缺乏,没能真正学到相应的专业操作技能,毕业后不能适应企业生产岗位的需求。由于教学过程枯燥,很多学生上课不想学、不愿学,教师教学过程单一,学生就业不理想,企业难招聘到适用人才。另一方面,在专业课教学活动中重理论、轻实践,实践操作教学还只是理论教学的辅助手段,教学过程采取先进行课堂理论知识学习,然后再进行短暂的实践教学。这样的教学模式,使学生很难把学过的理论知识与生产实践结合起来,从而提高他们自身的实践操作能力、巩固他们的专业基础知识。把理论教学与实践教学隔离开来,达不到预期的实习效果。实习方式完全由教师包办,带领实习。为了保证学生安全和企业生产安全,学生在企业岗位上真正实践操作得很少。这种实习过程使学生的动手能力和创新思维受到严重制约,从进入冶金企业生产岗位进行实习到结束,整个实习过程都由教师和企业的相关人员组织安排,学生只能看岗位工人的操作过程,真正动手的机会很少,这使学生的实践操作技能没能得到有效提高。学生在整个实习过程中,仍如课堂教学一样,只是被动地接受知识,没能在实习岗位上去实践操作,把学过的理论知识与实践结合起来,使实践操作能力的培养受到制约,影响了学生实习的兴趣。冶金生产是一个高危行业,生产的连续性强,生产的环境恶劣,生产的条件苛刻,生产的技术含量高。在高职院校中,受各种条件的限制,冶金技术专业在实践教学中存在以下弊端:1.冶金实践教学课程开设少冶金生产过程规模大、投资大,设备种类多,生产工艺流程长,生产技术条件苛刻。在实验室内不可能进行相关生产操作实验,实践教学课程难以开设。只能进行某些简单的、单一的生产工序演示实验,同时,学校由于经费有限,实验室设备配置也无法满足学生单人单机的需要。实验课通常是由教师在课堂上介绍实验原理、实验要求、实验步骤以及安全注意事项,然后再到实验室进行实验操作。由于设备有限,有些实验是几个学生甚至十几个学生围在一起进行一套实验装置操作。另外,由于实验室设备与企业实际生产的设备相差甚远,学生不能学到生产实际操作技能,而且学生动手机会少,动手能力差。专业理论知识不能与生产实践相结合。2.冶金实验的危险性大冶金生产过程的条件苛刻,一般都是在高温、高压或酸、碱等条件下进行的,生产过程中也会加入一些有毒有害的介质进行反应。在实验室进行实验,会使用高温电炉、高压反应釜等危险设备。这些设备时开时停,长时间不使用也会增加设备的危险性。另外,这些设备操作要求高,错误的操作极易引发重大事故。同时,实验过程需用到一些有毒有害的化学药品,实验过程不可避免会产生有毒有害的废气和废渣,这些废气、废渣处理不好,必将直接影响师生的身体健康,同时也会对环境造成污染。在企业实际生产中这些废气、废渣必须经过处理达标,才能排放。但实验室由于条件有限,不可能按实际生产要求进行处理。因此,教师在实践教学活动中,为安全起见,一些有危险性的实验都不敢进行教学操作,只能进行演示实验。学生本应学习的操作技能,由于实验条件的限制无法进行。3.校外冶金实训基地实训效果有待提高冶炼企业的生产过程是—个复杂而庞大的系统过程,学生要学到相应的专业实践操作技能,必须进入企业生产岗位进行生产实训。但是,到企业进行生产实训存在很多无法解决的实际问题:(1)冶金企业大型化、自动化的特点,决定了生产过程整体性强、各生产工序衔接度高,生产设备庞大,工艺流程长。学生在企业实习,受时间的限制不可能各个工序都能进行在岗实习,只能走马观花,简单了解整个企业生产情况,无法了解主要设备的结构及各生产工序的生产要求。(2)冶金生产过程必须连续稳定,不可能让学生在生产岗位上进行实践操作,更不可能让学生亲自动手进行相关生产事故、故障的处理工作,学生到现场只能看和听,根本达不到提升实践操作技能的目的。(3)冶金生产过程不可避免会使用或排放一些有毒、有害物质,同时,冶金生产过程是在高温、高压、高腐蚀等工作环境进行的。安全生产是企业的头等大事,学生年轻好动,很多企业为安全起见,都不愿意让学生进入企业进行生产实习,常常以各种理由拒绝学生到企业进行实训。 二、冶金仿真软件在实践教学上的作用 2011年至2013年我院冶金技术专业得到中央财政专项资金支持建设冶金实训基地,通过参观区外院校冶金技术专业建设情况,并结合区域实际情况,学院与东方仿真、北京金恒博远钢铁生产仿真合作,引进了湿法炼锌仿真软件、铝冶金仿真软件和钢铁生产仿真软件,并建设了一间拥有五十台电脑的多媒体仿真实训室。湿法炼锌工艺仿真软件包括:锌精矿氧化焙烧工序、中性浸出工序、热酸浸出工序、预中和工序、沉铁工序、净化工序、电积工序。铝冶金仿真软件包括:氧化铝生产工艺仿真软件以拜尔法氧化铝生产工艺为原型,以氧化铝生产的开车、停车及事故处理为主体内容,由原矿浆制备、管道溶出、赤泥洗涤、晶种分解、多效蒸发、苏打苛化和氢氧化铝煅烧七个单元操作组成。铝电解虚拟仿真实训软件具有设备演示、工艺演示、工艺仿真操作以及铝电解生产知识及其考核等功能。钢铁生产仿真软件分为炼铁、炼钢、轧钢三大板块,及烧结生产仿真实训、炼铁生产仿真实训、转炉炼钢生产仿真实训、电炉炼钢生产仿真实训、LF精炼生产仿真实训、板坯连铸生产仿真实训、方坯连铸生产仿真实训、中厚板轧制生产仿真实训、热连轧轧制生产仿真实训、冷轧带钢轧制生产仿真实训、棒轧制生产仿真实训等工序。这些冶金仿真软件通过大量的现场高清视频、图片,采用3D和2D技术,形象展现生产现场、重要设备参数和结构,生动再现企业实际生产的全过程。主要工艺过程的三维虚拟场景,可对工艺过程和设备动作细节进行景进入和自由浏览。辅助大量生动详实的教学资源,把相关知识点串联并形象化讲解,彻底解决了“认知实习”中的教学难点问题。分工种仿真实训模块,直观的操作界面让学生更加便于对工序的设备运行状态进行监控。齐全的设备操控窗口使学生对设备操作技能培训得以强化。学生可以通过操作界面输入相关技术指标,对每一工序的运行状态进行有效操作,真实地再现冶金操作实况;同时,通过完善的报表系统,可随时查阅历史操作数据,总结操作过程的得失,不断提高操作技能。尤其是促进学生理解操作中各个技术参数相互影响的关系,进而提高发现问题与解决问题的能力。真正实现了“在做中学、在学中做”的新型教学模式。让学生能学到相关技能和进行生产实践操作,通过仿真实训,使学生能亲身体验生产过程,通过模拟操作掌握操作技能,真正实现了理论与实践相结合。让学生不仅学到了专业知识,同时又提升了实践操作技能,为其今后上岗提供了良好的锻炼机会。这样的人才也正是企业所急需的。 三、结束语 应用冶金生产仿真实训软件系统进行教学,使学生不用到企业生产一线,在校内就能完成相关冶金实训任务。学生在电脑上亲自动手进行操作,可以全面了解整个生产操作规程和各生产工序的主要技术经济指标,通过视频或3D影像技术可以对主体设备的内部结构有更深刻的了解。同时,教师可以根据需要设定相应的事故故障,让学生进行处理、排除,从而安全、经济、有效地完成各种冶金技术实训任务,仿真实训也必将成为冶金技术专业校内实训的重要发展方向。作为教学部门的专业教师,我们要深刻地认识到,随着科学技术的不断发展,冶金技术也在不断创新和进步,冶炼方法的多样性使得不同冶金企业在生产工艺流程和设备选择上不尽相同。我们在教学中运用的仿真软件也会随着冶金技术的发展而滞后,这就要求学院专业教师在实际教学中要不断提高自身的专业知识水平,及时更新相关知识内容。加强与仿真软件公司及生产企业的联系,与时俱进,使仿真生产实训教学内容始终紧跟先进冶金技术;在教学过程中不断完善和充实冶金技术教学资源,为社会培养更多的具有一定专业理论知识和一定实际操作技能的冶金专业人才,为服务地方经济建设提供人才资源,从而促进地方经济的迅速发展。 作者:林忠 单位:广西现代职业技术学院 冶金技术论文:新工艺及新技术冶金工业论文 一、教师在课堂中的作用 学生完成任务之后,教师要进行纠正说明以及总结评价,从而保证学生所讲内容的正确性以及完整性,进一步深化教学内容。除了专业问题外,每位学生要发表学习过程中的一些感受,其他学生要进行提问,使学生们都参与到课堂中来,提高学生们的学习兴趣。在学好专业知识的基础上,培养学生们的创新意识及科学素养。最后由教师进行总结与评价,评价内容包括学生在此次任务完成中的表现,对目标知识掌握的程度以及解决问题的能力和创新思维的能力等。 二、立体式教学法的应用 立体式教学法旨在保障知识传授的基础上,强化思维能力的训练。经过对三届选修冶金工程新工艺及新技术课程的研究生进行的对比实验教学,选取72名无显著差异的研究生作为研究对象,对立体式教学法进行了探索与研究。 1.对于拓展视野的帮助 研究生的学习需要以开阔的眼界来观察与研究专业领域内的热点问题。研究生不能沉浸在周围的小环境下,需要放眼世界,从更大的角度去审视问题、分析和处理问题。结果表明,绝大多数学生认为立体式教学法有助于拓展学生的视野,但仍有8%的学生认为该教学法无助于拓展学生视野。究其原因,主要有以下四点:(1)教师所设置的任务所包含知识面还不够广泛,具有一定的局限性;(2)学生在完成任务的过程中查找资料的途径比较局限,文献查阅能力有待提高;(3)教师应当收集一些学生收集能力范围之外的有用信息教授学生,从而起到引领作用;(4)各个学生在讲述自己所准备的材料过程中,因为个人表达能力等方面因素的差异,导致信息传递不畅。 2.思维创新能力的培养 有23%的学生认为,该课堂教学法对于其思维创新能力的培养非常有效,44%的学生认为该方法是有效的,完全认同的学生数量相对较少,同时,也有5%的学生认为该教学法对于其思维创新能力的培养没有效果。这主要是因为:(1)受大纲对于课程内容规定的限制,课程内容涉及面仍显较窄。因此,应该进一步加强授课内容的改进,强调交叉融合。(2)交流不足,学生们还没有完全适应该教学法,课堂上稍显怯懦,同时,教师由于长期受到传统教学思维的影响,在这种新型教学的课堂上,并没有完全消除“填鸭式”教学法的影响,教师往往在点评过程中,进行了某些灌输,对学生们的思考有些束缚。在立体式教学过程中,可适当邀请某些冶金领域知名教授前来参与课堂教学活动,与学生们开展对话与交流,锻炼学生的胆量,同时,也可以从自身实际出发,启迪学生们的思维,引导学生去发现问题。 3.对于提高科研能力的帮助 良好的科研能力是研究生所必须具备的基本功,这包括资料收集与处理的能力、科研创新能力、发现问题及解决问题的能力、逻辑思维与口头表达的能力等。研究发现,仅有20%的学生认为该教学法对于提高自身科研能力具有很大的帮助,这说明,就培养学生科研素养而言,该教学法仍需适当改进,以进一步提高学生的认可度。同时仍有3%的学生认为该教学法对于提高其科研能力没有帮助。究其原因,主要是:(1)学生的学习主动性有待提高。这需要教师融理论教学于实际之中,让学生明白所学专业知识的用途以及运用的方式,从而激发学生的学习热情。(2)在教学过程中,科研方法方面的内容应进一步增强,也就是增加方法论方面的内容,教授学生科学思考及科学研究的方法,从而帮助学生提高科研能力。 4.知识收获方面 对研究生而言,重在能力及方法的学习,但是作为课堂教学,知识的传授也必不可少,只是与本科生相比,所获得的知识应更加前沿,更加接近实际。通过调查发现,有20%的学生认为,通过该教学法,其所获取的知识量一般,更有5%的学生认为,并没有通过该教学法获取更为丰富的前沿知识。鉴于此,在应用这种方法开展教学时,应着重注意:(1)注重价值引导,强调知识的作用,诱发学生获取新知的欲望;(2)注意研究生教育过程中存在的“重科研、轻教学”的问题,处理好之间的关系,重视课堂教学,使学生的课堂学习与科学研究有机结合,实现课程学习为科研服务,在科研活动中又获取新知的良性循环。 三、结束语 基于冶金新工艺及新技术课程的立体式教学法,激发了学生主动接受最新前沿知识、科研动态及思维方法的兴趣,新工艺及新技术对于挖掘学生的创新潜能,培养学生的科学精神,调动学生的主动意识以及提高学生的创新素质具有良好的效果。同时,调查结果也可以看出,立体式教学法仍有进一步提升的空间。 作者:李林波 武姣娜 方钊 单位:西安建筑科技大学冶金工程学院 冶金技术论文:技术史价值冶金工业论文 一、冶金工业遗产所承载的技术史价值:以铁桥峡为例 以焦炭炼铁开始的近代冶金业的技术创新在工业革命时期对人类文明影响巨大,因此在工业遗产保护领域受到普遍重视。如英国于20世纪80年代末启动了历史遗迹保护项目,钢铁工业历史遗迹作为其重要部分,形成了398个影像资料和70个文件的档案记录。[4]在英国所有与冶金工业有关的遗址中,最重要的当然是位于伯明翰西北50公里的泰尔福德(Telford)地区的铁桥峡。近代冶金工业遗产对工业文明带来的巨大影响,其根本上是钢铁冶炼新技术及其大规模普及所带来的,从这一意义上,我们认为冶金工业遗产的技术史价值可以从四个方面来概括:一是核心技术的发明或引进;二是新旧技术体系的交替;三是冶金产品如钢铁及其重要景观的形成;四是新技术及其生产系统对社会和文化的影响。而铁桥峡遗址具备了上述四种技术史价值的全部要素,围绕这些要素,相应的工业遗产保护和开发实践得以展开:第一,焦炭炼铁技术的发明和使用,是铁桥峡成为工业革命主要发源地的根本原因,也是其作为工业遗产的核心价值所在。铁桥峡之所以成为工业革命的主要发源地,是因为1709年亚伯拉罕.达比(AbrahamDarby,1676-1717)在此成功地用焦炭炼出生铁,这一技术创新使炼铁业摆脱了对木材的依赖而获得充分的发展空间,也拉动了煤矿业的进一步繁荣。以钢铁为原料的动力机械、工程建筑和铁路交通因此得以大规模发展,人类开始进入“钢铁时代”。[5]基于焦炭炼铁在技术史上的意义,铁桥峡成为了英国工业遗产保护的首要对象之一,1959年,达比的焦炭炼铁高炉也因此成为首个被挖掘和保护的对象,其最初的目的是纪念Coalbrookdale公司成立250周年。直到1968年铁桥峡博物馆基金(theIronbridgeGorgeMuseumTrust)创立,负责对方圆6平方英里的铁桥峡地区的工业遗产进行保护和研究,铁桥峡工业遗产的保护和开发由此全面展开。第二,焦炭炼铁试验成功后,铁桥峡地区经历了近半个世纪的新旧技术系统交替的时期,这直接体现在高炉动力系统的变革上,这是焦炭炼铁系统得以最终确立并使这一地区成为工业革命摇篮的又一因素,也成为铁桥峡工业遗产保护和展示的主要内容之一。达比的高炉最初是靠上下水池的落差形成动力来鼓风的,为解决干旱的夏天上水池枯水的问题,最初是通过修建马车轨道来输送水,1742年,纽可门蒸汽机代替了马车,用于水的提升,高炉鼓风的动力仍然来自水轮机。直到1776年,直接将博尔登-瓦特蒸汽机用于鼓风的方法得以成功研制,蒸汽机才在高炉炼铁中取代了水力鼓风[5]。在铁桥峡,达比二世修建的上下水池间的运水轨道被保存下来,成为体现新旧动力系统交替过程的主要景观。科尔布鲁克代尔铁博物馆(CoalbrookdaleMuseumofIron)用文字、图片和模型,完整地展示了该地区新旧高炉技术系统的变迁过程,达到了更清晰地再现工业革命是如何发生的效果。第三,1779年修建的铁桥,作为世界上第一座用生铁建造的桥,是工业革命时期新炼铁技术所带来的钢铁新产品和新景观,构成了铁桥峡技术史价值的另一重要内容,这是炼铁新技术实现产业化的直接产物。而人们如何首次用生铁来建造这样一座大桥,本身就是另一项很重要的技术创新。针对高炉和铁桥,联合国教科文组织为铁桥峡作为世界文化遗产作出了以下两点评价:1)科尔布鲁克代尔高炉使亚伯拉罕•达比一世在1709年发明焦炭炼铁的历史得以永存。铁桥作为第一座生铁构建的大桥,同样是体现人类创造天才的杰作。2)科尔布鲁克代尔高炉和铁桥在技术和建筑发展历史上有着重要的影响。可见,正是因其在技术发展史上的意义,铁桥和达比的高炉成为铁桥峡工业遗产的核心价值所在。此外,铁桥本身的建造技术的复原也成为了工业遗产的重要研究内容。1997年,瑞典画家伊莱亚斯•马丁1779年的一幅水粉画在斯德哥尔摩曝光,这幅画描绘了铁桥建造的方法。随后,大卫(DavidDeHaan)等人进行了详细的考古学、历史学和图片的研究,为了验证画中描绘的方法的可行性,2001年在铁桥峡地区的比利斯特山露天博物馆的运河上,一座按1:2的比例的铁桥使用18世纪的材料和技术建造起来,这一成果成为了展示铁桥建造技术的景观之一。第四,新技术引发的工业化导致运输、生活方式和城镇景观的改变,是铁桥峡地区在整体上作为工业遗产的价值体现,正如联合国教科文组织对铁桥峡价值评价的第3条称:“铁桥峡提供了近代工业地区发展的一个极具魅力的缩影。采矿区、运输业、生产企业、工人住所以及交通网络被很好地保留下来,形成了一个非常协调的整体,具有显著的潜在教育价值。”如果说炼铁炉和铁桥承载着技术本身的历史,那么因冶金业的兴盛而形成的工业社会,则属于“外史”范畴。对这一层面的历史价值进行挖掘,可以为工业遗产的保护和开发提供更广阔空间。铁桥峡现有的10个博物馆中,BlistsHill维多利亚城镇(BlistsHillVictorianTown)是游客参观人次最多的景观,19世纪后半叶的维多利亚时代被认为是英国工业革命的峰端,通过BlistsHill维多利亚城镇的重建,铁桥峡地区还原了19世纪经过工业革命后的英国人的生活状况,这个露天景观包括维多利亚时期普通工人的住房、银行、公立学校、药店、食品店、糖果店、铸铁厂、蜡烛厂、印刷厂,以及火车站和铁路等。这些展示也使铁桥峡地区作为工业遗产景区,更具观赏性和吸引力。 二、中国近代冶金工业遗产的技术史价值特征 中国是世界上发明和使用生铁最早的国家,然而土法炼铁技术是与传统的农业社会相适应的,并未导致工业社会的诞生。近代西式钢铁技术在中国的兴起始于19世纪80年代。相对于西方工业化国家而言,中国近代冶金技术与工业化历史有其自身的特点,使中国近代冶金工业遗产的技术史价值具有一些不可忽视的特殊性:第一,中国近代冶金技术史是一段单向的技术转移过程,且这一时期的技术引进并未带来中国钢铁工业的发达,这是中国近代冶金工业遗产技术史价值首要的特殊性。1885年至1936年,先后有贵州青溪铁厂、汉冶萍公司等钢铁企业在中国创办(见表1),主要设备和技术全部来自英、德、美、比利时等国,其中汉冶萍公司是唯一的煤铁一体化企业,其炼铁和炼钢设备的产能超过中国钢铁企业总产能的2/3,1926年随着汉冶萍公司冶炼设备全部停产,中国近代冶金工业化走向了谷底,中国所需的钢材回到了完全依赖进口的状况。[6]虽然中国近代冶金工业最终走向衰败,但这一时期的冶金工业遗产有着不容忽视的技术史价值。首先,汉冶萍公司等企业的遗存作为中国冶金工业近代化的起点,见证了中国最初的技术近代化的努力,无论其成败以否,意义均非常巨大。其次,客观还原这段艰难而曲折的技术引进史应成为中国早期冶金工业遗产挖掘和保护的主旨所在,对中国来说,这段充满挫折的记忆或许更值得珍视,这是中国近代冶金工业遗产与英美等国的不同所在。第二,在大规模引进西方技术的同时,近代中国广大的乡村仍然长期存在一个土法冶炼系统,为人们日常耕作和生活提供材料。中国早在春秋以前就发明了生铁冶炼,几千年来,铁是支撑中国传统农业经济系统的主要技术要素之一。明清时期,山西因坩埚炼铁的发展和丰富的铁矿资源,逐渐成为铁的最大产地,(图3)这一状况一直持续到19世纪末20世纪初。相对于欧洲,中国近代新旧冶炼技术的交替显得更为艰难和特殊。在对中国近代冶金工业遗存进行挖掘和保护时,我们不能将目光仅仅锁定在新式冶金工业遗存,还应该重视逐渐消亡的近代土法冶炼遗存的价值。正如下塔吉尔宪章所说:“许多旧的或废弃的生产工艺中人类的技艺,是极为重要的资源,一旦失传无可替代。应当被详细记录并传给后代。”而目前中国对在工业化进程中逐渐消失的传统冶炼遗存的关注远远不够。第三,近代新冶炼技术和工业发展所带来的社会变迁,是这段并不成功的工业化进程给中国社会和文化带来的最大影响,是中国近代冶金工业遗产技术史价值另一重要内涵,值得工业遗产价值保护中深入的挖掘和展示。近代随着汉阳铁厂等现代工业的兴起,以农民和乡绅两大社会阶层为基础的传统社会关系逐渐改变。首先,部分农民从乡村手工业者转变成了新式产业的工人。其次,乡绅阶层也发生明显转变。以汉冶萍公司为例,地方乡绅参与到大冶铁矿和萍乡煤矿的开发中。此外,为培养技术人员,士绅的后代被公司选派出国攻读采矿冶金等专业,成为中国第一批本土钢铁工程师。[6]从工业遗产的角度来说,中国目前保留下来的近代冶金设备、厂矿建筑等实物留存已经非常罕见,但我们在现存的企业档案文献中可以挖掘出一批反映技术与社会变迁极具价值的遗产。例如我们在英国谢菲尔德大学找到的汉冶萍公司送培英国的留学生的档案。借助对相关文献的挖掘和整理,可以使中国冶金工业遗产的内涵更丰富,也更具讲述历史和教育后人的功能。 作者:方一兵 姚大志 单位:中国科学院 冶金技术论文:自动化技术应用于冶金工业论文 1我国有色冶金工业自动化发展现状 从国外引进的先进的自动化系统和设备后,我们将其进行消化和创新,改造出了与我国实际冶金生产相适应的设备,已经具备了较高的水平。不过从国际角度出发,我国自动化技术产品的生产还有很大的提升空间。我国自动化技术不具备自主的知识产权,主要还是以进口为主,而这些系统来自于不同的国家,甚至有一部分是国外已经淘汰的系统,阻碍了平台集合。此外,自然环境的污染和能源结构的破坏,要求生产必须要提高效率和降低消耗,一些老旧的设备应该淘汰。 2自动化技术在有色冶金工业中的应用 2.1现场总线技术 现场总线控制技术简称FCS,至今已经发展了30多年,在其发展过程中,已经在国际上拥有60多个不同生产厂家生产的总线产品。现场总线控制技术具有自身的特征,其拥有多种不同系统的无缝集成、控制设备和企业高层联系等,能够使系统开发和不同系统之间可以功能自治,也可以相互操作,并且能够进行系统结构分数,因此,其在有色冶金工业中得到了广泛的应用。 2.2管理信息系统在工业中的应用 企业的管理是企业的整体发展的重要部分,企业如果配备了一个良好的管理模式,那么就可以有效的提高企业的市场竞争力,推动企业的快速发展。企业信息化系统的自动控制是在冶金工业中,将冶金一系列程序的所有信息进行集成,从而通过实施管理、技术、生产的控制的信息集成,进行及时采集生产过程中所产生的数据。对有色冶金质量管理、实时监测和故障诊断进行智能管理,能够有效的降低生产成本,利用信息化管理能够达到能源管理和动态管理智能管理的目的,从而为企业的发展提供创新的基础。 3以太网在有色冶金自动化技术中的应用 3.1以太网的特点 随着有色冶金企业的持续扩大和发展,加大了有色冶金领域的竞争力。企业要想提升竞争力,就必须要改造落后的设备,引进新设备。不断更新的新技术,造成新技术与旧技术不能实现在控制系统上的高度集成。以太网是自动化的控制网络,其能够有效的解决此问题。以太网具有较高的数据传输速度,并且可以提供足够的带宽需求,存在时间相对较长,在设置、诊断等方面的具有较高的应用价值。以太网有相同的通信协议,其能够允许不同的通信协议在同一个总线上运行,为企业提供了一个公共网络平台基础。 3.2以太网在有色冶金自动化技术中的应用 在有色冶金工业生产过程中,通过以太网能够将不同类型的网络化的仪器仪表与工业计算机相连,并且在相同的总线上运行,从而对所有的系统进行控制。以太网在有色冶金自动化技术中的应用,减少了对原材料的铜矿石进行成分分析的步骤,这些分析大部分都能够利用网络化实现,检测结果直接传达到相关部门,同时还可以将这些数据结果进行共享,企业的成员及客户都可以通过网络进行查找所需数据。如图1,在现场利用以太网网络进行通讯,将可编程逻辑控制器作为主站,其余设备为副站,对所有独立系统的稳定性起到重要的保障作用。 4结语 随着经济的快速发展,有色金属的需求也越来越大,将自动化技术应用在有色冶金工业中,一方面能够有效的提升生产效率、产品质量,一方面还能够减少工作人员实际操作的危险,是有色冶金工业发展的必然趋势。不过我国引进自动化技术相对较晚,技术水平与国际相比还存在较大的不足,因此,我国有色冶金企业应该大力培养科研人员,投入资金,不断研发自动化技术,从而提高我国有色冶金工业自动化水平,推动有色冶金企业的发展。 作者:李其凡 单位:首钢京唐钢铁联合有限责任公司
随着煤矿企业的发展及改革的深入推进,物资作为核心资源的地位更加突显,为煤矿生产及安全建设提供了重要的物资保障。煤矿企业实施集约化物资供应管理后,单一招标采购方式已经转变为仓储、配送、合同及采购等供应链的管理。在供应链管理中,采购管理更为重要,成为连接物资供应与生产需求的桥梁,为了提高供应链效率和实现供应环节的无缝连接,强化采购管理极为关键。但是,煤矿物资供应自身的特点,使其对采购物资的质量有极高的要求,也增加了物资供应管理的复杂性和难度。然而,随着大数据技术的发展及应用,煤矿物资供应管理也将迎来新的管理模式。本文从分析大数据背景下煤矿物资供应面临的挑战及机遇入手,来探讨其物资供应保障体系的构建问题。 一、煤矿企业物资供应状况及其供应保障系统 煤矿企业物资供应主要采用供应商直接供应到现场或煤矿仓库暂存后运送到生产应用现场。前者主要是依据煤矿生产计划而直接运送至生产应用现场,此供应方式是煤矿生产运营中基建类物资供应的主要方式,物资在应用现场以物资暂存和材料站等形式进行保管。而经短暂仓储后运送到应用现场的方式主要是对煤矿生产及运营物资应用现场的补偿,这类物资的库存构成比较大,常超过六成。当然,这两种物资供应方式都存在供应时效差的问题。在实际物资供应环节运行中,会受到采购、环境、供应商等因素的影响,有些物资进行集中采购后,供应商并不能及时满足生产峰值的物资需求,进而出现供应紧张的问题。加上运输能力、路况及天气等因素的影响,所需物资会出现难以准时运输的状况。加上采购量及运输路途远等因素,也会增加采购成本和采购周期,进而制约着物资供应的效率和质量。同时,如果物资供应计划同生产进度不完全匹配,会出现物资短缺或物资库存期较长等问题,进而会增加相应的管理费用。此外,物资供应商为降低成本,会从排产计划及物流成本等方面安排供应,但因其对物资需求的实际状况不是非常了解,对煤矿生产的整体物资需求计划难以及时调整,进而发生物资未能及时送达的现象,影响煤矿生产的进行。与此同时,煤矿企业在物资供应保障体系方面已经建立了相应的物资保障体系。首先依据煤矿物资物流属性及业务特征进行分析,从其生产运营的海量数据信息中提取各种条件进行物资存储的集中分析,在确保其集中供应和通用性的前提下,利用大数据和物联网技术进行数据分析,最大限度地满足煤矿企业物资供应的需求,并对其进行集中存储。同时,设计物资集中存储及供应流程,从软件及硬件等方面构建物资供应保障模式。但此保障体系主要从供应链管理、仓储及运输、生产及运营、预测和采购、预警控制等环节进行综合计划和设计,设计中应充分考虑上述因素,并利用物联网、大数据、云计算等现代数据计算,对其进行处理、分析和挖掘,以提高煤矿企业物资供应保障体系的运行效率和质量,进而推动煤矿企业的发展及提升其竞争力。 二、大数据背景下煤矿物资供应面临的挑战及机遇 供应链是多个节点企业构成的战略联盟方式,通常有一个核心企业,其余节点企业需要在需求信息驱动下,经供应链条中各企业的分工合作,利用物流、信息流及资金流等方式来确保供应链的增值。煤矿企业的物资供应环节主要有:制订生产计划、预测需求、采购、原材料供应企业、运输、仓储及生产供应等环节。而大数据技术的应用在给煤矿物资供应带来发展机遇的同时,也带来极大挑战。当前,在成本管理、订单管理及需求计划等方面,大数据技术的应用最为广泛,尤其是在市场营销领域及需求侧的管理方面的应用较多,而在物资供应及采购方面的应用则很少。所以,在煤矿物资供应管理中,不但要在需求预测中应用大数据,还应将大数据技术应用到采购及供应领域中,以有效地提升煤矿物资供应管理的价值及效率,从而为煤矿企业生产运营提供重要的物资供应保障。在物资供应管理中供应链管理环节,大数据技术的应用还处于初级阶段,其实施过程中会存在一些挑战,如受到技术层面及外部环境、管理层等因素的影响。其中,外部环境因素的影响则是无法控制的因素,因为社会动荡及环境、自然灾害等因素所致的供应链延迟交货等问题较为常见,也难以有效预测。尽管此种因素发生的概率相对较小,但其给供应链带来的后果则是不可逆转的。当然,在物资供应链的管理中,大数据技术应用的成熟度也是供应链运行效率的反映。若要提升其运行效率,则需实现供应链环节各个企业间的数据共享,构建共同的数据平台。当然,也存在泄漏数据而造成供应链破裂的风险。此外,在管理层因素方面,其所带来的影响更加多元和复杂,不但涉及管理客户关系,还涉及管理供应商等内容。可见,在大数据环境下,煤矿物资供应受到多种因素的影响,针对其影响而构建新的物资供应保障体系已经显得极为必要。 三、大数据技术环境下煤矿物资供应保障体系的构建 (一)大数据技术在煤矿物资供应保障体系构建中的应用 依据煤矿物资供应尤其是采购环节各个节点来分析其原材料供应、采购、生产、储存及运输等环节资源利用的状况和效率,并对其存在的不足进行分析和提出改进措施,提高其物资供应效率。同时,将信息化、管理、库存及采购等环节的成本因素纳入物资供应保障体系中,对各个环节的收益情况及成本等进行详细分析,依据分析结果来探寻影响效益和增加层板的相关环节,在此基础上提出增效降本的措施,以提升物资供应保障的效果和效率。 (二)煤矿物资供应保障体系中大数据技术的应用分析 在物资供应的需求预测中,大数据技术已经得到广泛应用,且较为成熟,为此,本文在物资供应保障体系中将其应用到供应链管理环节中,并依据煤矿企业过往采购数据、生产数据及补货数据等信息对物资的需求情况进行分析和预测,为物资采购提供依据。也就是说,利用对历史数据的分析,对某项物资需求的采购同另外一项或多项物资的采购件的关系进行挖掘,若在多数情况下,采购此项物资时总有其他物资进行采购,则可建议对此项物资进行提前采购,经预测评估及确认后,再向有关领导申请采购此项物资,进而降低采购物资的周期,使其采购响应效率得到提升。这种预测分析方法主要是通过大数据技术,对采购人员的能力进行放大,进而最大限度地优化了采购决策,能够在大数据的驱动下实现物资采购。在煤矿企业生产及运营中,应充分应用无线传感器技术,构建企业的数字化生产及运营平台。比如在企业周围安装无限传感器,以实时获取生产及运营的物资应用数据,并实现生产的可视化,缩短生产检验环节相应周期。尽管此项技术应用的投入相对较大,但其能够有效地提高煤矿企业物资供应的效率和经济利润。此外,煤矿企业还可以利用射频技术来评估物流状态及库存情况,可同天气情况、交通状况等数据相结合,达到柔性库存。在运输及储存环节应用大数据技术能够在一定程度上强化库存柔性,将其物资运输和等待时间降到最低。当然,应用大数据技术可打通物资供应各个环节的信息孤岛,实现数据信息共享,继而整体提升物资供应的相应速度。 四、煤矿物资供应保障体系中大数据技术的应用效果评估 随着煤炭行业市场竞争的加剧,能够有效地缩短煤矿生产周期则是提高其竞争力的重要思路之一。虽然煤矿企业也采取了一系列措施来缩短产品生产周期,但因其对生产安全性及质量的要求较高,其生产运营周期的缩短效果不是太明显。然而,在其物资供应保障体系中应用大数据技术,通过对物资供应进行采购预测,则能够有效地提高物资供应的响应速度,利用对其进行实时数据分析,可以有效地协调供应环节各节点间的业务,通过获取数据来提升企业物资供应效率及利润。同时,物资供应保障体系中应用大数据技术,能够实现物资供应环节的柔性和运行效率,进而实现增效降本的生产运营目标。煤矿物资供应环节中的大数据技术能够对各个环节的数据进行有效整合,利用大数据来实现资源信息的共享,提升物资供应各环节的敏捷性,从而提升其整个供应环节的效率,实现供应链条的整合。当然,物资供应环节的共赢也是降低物资供应及运营成本的重要节点。利用大数据技术来搜集物资供应各环节的相关数据信息,对其潜在数据信息进行挖掘分析,使其产生更大的价值,使其决策也由单一的历史数据向理性数据决策转变,为企业决策的准确性提供了可靠的数据依据。此外,煤矿物资供应对产品质量及安全性具有较高的要求,其物资供应管理较为复杂,在管理过程中形成了大量的数据,应用射频技术、二维码、物联网及大数据技术等对其进行搜集、处理和分析,能够在煤矿物资供应系统中搜寻出关键信息,对采购、预测、生产和运营、运输和储存、效率及效益、供应环节预警控制等方面构成智慧数据,充分发挥大数据应用的核心价值,增强其供应环节的柔性,形成智慧型的供应体系。总之,信息化时代,各种数据呈几何状增长,大数据技术在煤矿物资供应保障体系中的应用蕴藏着极大价值。本文从煤矿物资供应保障体系出发,分析了煤矿物资供应保障体系在大数据背景下面临的机遇和挑战,并从预测、采购等供应环节分析了大数据的应用情况及效果,结果显示,在煤矿物资供应保障体系中应用大数据技术能够对其采购及需求进行有效预测,可提升物资供应效率,降低其成本和实现供应链的智慧性,进而提升煤矿企业生产效率和效益。 参考文献: [1]温富国.基于大数据的协议库存物资需求预测体系研究[J].科技创新导报,2018,15(24):181-182. [2]洪健,曾雪芳,陈金玉.物资全供应链大数据应用方法[J].物流技术,2018,37(02):111-113. [3]刘永猛.关于强化采购供应全流程监管实现物资管理安全规范高效的思考[J].经济师,2017(11):262-264. [4]董建平.计算机技术在煤矿物资供应管理中的运用[J].内蒙古煤炭经济,2016(22):72+98. 作者:赵洋 单位:永煤集团新桥煤矿
本文结合机械自动化的应用情况,展开进一步分析。机械制造能够涉及多个领域,例如动力机械、农业机械、纺织机械等生产设备,是现代化生产过程中不可或缺的一项技术。在计算机技术的带动下,能够取替传统的人工生产,并辅助人类大脑进行工作。可以在最短的周期内生产出产品,提高生产质量的同时,还能够降低成本支出,进而促进资源的合理配置,减少环境污染。 1机械自动化的概况与组成成分 1.1概况 自动化,即机械或在无人干预的环境下按照原本已经设置好的程序或指令进行操作,进而实现自动化的控制过程。机械自动化技术的出现在一定程度上取替了人工的操作,不仅能够降低劳动支出成本,还能够提升生产效率与生产质量。相比于发达国家,我国的自动化技术水平相对落后,但是伴随科学技术的不断发展,我国机械制造的自动化技术水平也取得了显著的效果,并将其合理地应用在实际操作中,为我国的工业生产带来一定的技术支持。目前,我国机械制造的生产规模有限,主要是以小作坊的形式为主,但是在经济条件的制约下,很多机械制造企业很难在短时间得到完善。 1.2组成成分 机械自动化技术,会涉及到诸多领域与学科,是一项综合技术。我国机械制造自动化技术主要包括以下5个系统:传感系统、操作系统、信息处理系统、信息传输系统以及指令系统。传感系统,能够在自动化系统内展开全面的检查,并接收信号;操作系统,将系统中的载重负荷通过定量的方式进行全面分析;信息处理系统,能够对系统内接收的信号及时进行处理,并将指令各个下一个系统,进而展开操作;信息传输系统,在经过信息处理系统所传递的信息进行二次传输;指令系统,将系统内接收的信息与制定进行操作,并引领整个系统展开具体的操作。通过以上5个系统,构成了自动化系统的整个部分,在一条线路的指令下,将具体的工作内容进行指令与操作,以此实现机械制造的自动化。 2机械自动化的具体应用 伴随科学技术的不断进步,机械自动化技术的主要以柔性化、虚拟化、智能化为主,可以在极端的生产环境下进行操作,并保证生产的效率与产品的质量。这样能够更好地为人类的生产制造提供服务,进一步解放了劳动者的双手,提升操作准确性的同时,还能够提升企业的利润,使得企业在激烈的市场中得到可持续发展。 2.1柔性化应用 柔性化,即在展开机械生产操作时,要将信息控制系统与物品储备系统进行有效的融合,进而确保储备物品的合理变化。在经济全球化的时代背景下,不论是机械生产,还是产品制造,都要满足灵活性与实用性的特点,以此来适应市场的发展趋势。将机械自动化应用在柔性化生产中,在提升机械生产的质量与速度的同时,还能够及时跟进市场销售情况与客户的实际需求变化,从而提升客户的满意度,保证交货期,为企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。另一方面,将机械自动化技术应用在柔性化工业生产中,既能够提升企业的经济效益,还能够提高生产制造中员工的能力。柔性化技术作为数控技术中的核心技术,包括诸多范围,例如产品设计、加工制造、信息管理等。伴随计算机的进步,人们借助计算机来编写程序,机床能够自动进行材料加工,操作人员可以根据加工的具体过程来调整加工的节奏,柔性自动化技术是制造领域发展的一个主要趋势。 2.2虚拟化应用 现阶段,虚拟化技术在机械制造中被广泛地应用。伴随近年来技术的进步,其附带技术也在随之产生,并在多个领域取得了效果显著的效果。目前我国的虚拟化技术中已经成功应用在人工智能、信息存储、工艺制造等。将机械自动化与虚拟化技术进行有机的结合,不仅能够实现机械制造过程中的方针模拟,还能够提升其在实际操作中的应用价值。相关技术人员造实际操作前期,可以在第一时间针对其中出现的问题进行故障修复,并以数据的形式将问题产生的原因得以呈现,将其改进,进而减少实际运行过程中设备维修的时间,这样能够在最大限度上保证操作人员的安全,避免危险事故的产生。虚拟化技术与机械自动化的有效结合,企业能够节省花在研究过程中的时间与精力,降低生产前期与后期的投入成本,进而达到提升生产率的目的,确保企业营业收入长期稳定的增长。 2.3智能化应用 智能化制造技术,是在系统生产与制造过程中融入互联网科技的一项生产技术。智能化在机械制造技术中的应用,代表着人类机械制造技术的进一步提升。在实际应用中,主要在生产过程中有所体现,生产系统通过模仿人类的行为来作为合理的决策,并进行判断与分析。计算机智能技术通过指令的方式将信号传输至信号系统的终端平台,进而将信号传出至生产设备中,通过这一系列的操作完成正确的生产与操作。借助智能化技术,专业的技术人员在机械的支持下完成监督工作,如果生产制造过程中出现故障或者纰漏,人工智能能够在第一时间将其发展,并通过产生的原因传达相应的指令,进行修复,以此实现安全生产的目的。在未来的机械自动化发展过程中,智能技术能够全面进行应用,实现智能生产、智能操作、智能监督等,真正做到防患于未然。 3结束语 总之,自动化技术在机械设计制造中的应用,不仅能够提升产品质量与生产效率,还能够有效地降低劳动成本,在根本上增强机械制造产业的综合能力。但是,结合现阶段我国机械自动化生产的实际情况来看,不论是人才还是技术尚未达到成熟的地步,因此需要政府与相关企业的努力,养专业的机械人才,为其创造核心技术。 参考文献: [1]桑文雅.机械自动化技术及其在机械制造中的应用阐述[J].信息记录材料,2018,19(11):107-108. [2]王哲.机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J].建材与装饰,2018(37):204. [3]杨泳超.机械自动化技术及其在机械制造中的应用研究[J].现代工业经济和信息化,2018,8(06):43-44. [4]盘应乐.机械设计制造及自动化技术在基层的应用探讨[J].时代农机,2018,45(04):162. 作者:陈世杰 单位:山东康达精密机械制造有限公司
农业物联网论文:物联网的智能农业系统研发 1总体方案 本系统方案是在成都农业科技职业学院已有的农业大棚基础上进行智能化检测、控制和管理。该方案主要分为三大子系统:物联网连接与监测、物联网智能控制、云服务器;物联网连接与监测:在农业大棚实验基地部署和安装农作物生长环境所需参数的传感器,用以监测环境中的温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤酸碱度及养分等物理量参数,从而保证农作物有一个适合的、优良的生长环境。目前我们用到的传感器包括:空气温度、湿度传感器;土壤温度、湿度传感器;光照传感器;CO2浓度传感器;pH值传感器;土壤微量元素检测仪。各种传感器检测到的参数信息经过ZigBee网关,再通过3G网络传送到服务器。服务器将接收到的数据进行存储和相应的处理,用户即可通过电脑或手机等智能设备访问服务器进行查询,同时,还可以对设备参数进行修改和设置,对数据采集周期进行修改和设置,为后期农作物生长提供必要的数据支持。为了实现农作物24小时无人监控,我们还在大棚实验基地安装摄像头,对整个大棚进行24小时监控,监控视频和图片都将一并传送到服务器,为用户提供回看、实时看功能,确保资料完整性。物联网智能控制:针对农作物生长所需的环境因素,通过各种电机启动大棚实验基地的PVC喷水管、营养液滴头、遮阳帘、卷帘等设备,调节控制大棚实验基地内环境温度、湿度、土壤养分、CO2浓度等因素。云服务器:本系统方案采用J2EE服务器资源池和数据库资源池搭建,采用应用程序和数据分离原则搭建SAAS平台。所以,当有新的大棚实验基地加入时,只需使用应用程序模板和数据库模板即可创建大棚实验基地应用程序和数据库实例,大大延伸其系统效扩展性,有效降低成本。 2物联网智能农业大棚系统 2.1系统总体设计本系统的主要功能如图1所示,系统大致包括传感器数据查询、视频与图片查看、数据报表统计、远程设备参数设置、设备远程控制、专家知识库、后台管理等模块。 2.2数据库设计数据是整个温室大棚管理系统的基础,各种传感器采集的数据、视频摄像数据、照片图像数据,经过采集、处理、标准化、传输后,装载到系统平台的数据库和文件系统中。根据我校温室大棚实际情况分析出平台系统应包含空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度值、氮磷钾营养值、酸碱度pH值等基本数据,视频图像、照片图像等视频图像数据;设备及设备类型、编号、参数、运行情况等维护数据;设备控制命令、电机控制命令等控制数据;专家知识库等专业知识数据;系统用户、角色等系统基础数据。 2.3数据库表详细设计数据存储系统逻辑划分如下:基础业务信息数据库:空气温湿度、土壤温湿度、光照度等与农作物成长密切相关的业务数据;视频图像数据系统:采用文件系统存储各种视频、照片数据,有利于提高系统整体运行效率;运行维护信息数据库:设备基本信息——参数、类型、编号等,设备控制命令等数据;专家知识库:各种农作物成长条件知识案例等;系统基础信息数据库:系统用户、角色、模块、登陆、日志等系统运行数据。根据逻辑划分,数据库中大致包含20个表:dev_info(设备类型表)表示温室大棚中各种传感器、摄像头、设备等类型及单位;dev_state(设备状态表)表示dev_info中设备状态是否正常及记录时间;electromotor_rul(e农产品环境参数设置)表存储所种植农产品所必须的环境参数控制规则;notify_log(公告日志)存储系统的公告等日志;notify_person(公告人员联系信息)表示公告或通知中人员基本信息,用于环境参数无法调整到正常值时发送通知(后期手机平台开发使用);notify_rule_person(告警条件)表示农产品环境参数告警通知;picture_list(照片信息)表示温室大棚实时画面;sensor_dev(传感器数据)表示传感器采集到的实时环境参数;system_department(部门信息)表示使用系统的部门;system_dictionary_data(人员信息类别值)表示描述使用系统人员基本信息类别值;system_dicrionary_type(人员信息类别)表示描述使用系统人员信息类型;system_module(系统控制类型)表示本系统可控制的类型;system_role(角色权限)系统角色功能管理;system_role_module(角色模块)系统角色模块管理;system_user(用户)系统用户基本信息;system_user_department(用户部门)用户所在部门;system_user_operation(用户操作记录)记录用户基本操作信息;system_user_role(用户角色)用户所属角色;video_history(历史影像)备份历史影像记录。 2.4系统总体结构设计整个系统采用Java2平台开发,采用三层架构模式:展示层、业务层、持久层。展示层使用struts2、业务层使用spring、持久层使用ibatis。传感器值查询采用直接查询数据库方式;视频图片查看采用封装文件系统服务方式;接入模块使用JavaNIO进行开发,服务器与3G网关的通信都通过此模块进行;数据入库模块对Ibatis和JavaFileIO进行封装。本系统的架构设计流程如图2所示。展示层是表示本系统以WEB网页形式呈现,可提供给使用者友好的人机交互界面,同时也提供一定的安全性,确保角色对应用户的权限。业务层:用于访问数据层,并根据展示层页面需要进行一定的逻辑运算,封装成接口反馈给展示层,以便调用。例如,本系统中需要对大棚环境基础参数进行设置,展示层提供参数组合文字条件,本层编写合理的组合运算规则,调用数据层,修改多个表的值。持久层:持续获取大棚实时信息,包括各类传感器获取到的环境参数、各类摄像头捕获到了实时图像等信息。本层还负责将各种信息存入对应数据库的表中,以供的访问。所有对数据的增、删、改、查均通过此层完成。本系统设计图片文件的存储权限,也是通过本层实现。本层所有数据均是通过3G网关传输然后存储的,为了统一管理,特在此层根据接入模块对数据进行封装,具体实现如下: 2.5系统实现系统运行后的部分效果如图3和图4所示。在图3的首页中,上边为Log、视频播放器、Android客户端;左侧为系统功能目录,右侧为大棚环境参数值、现场图像、传感器趋势图、设备状态表;图4是大棚现场传感器传回的实时监控数据,数据中包含传感器名称、传感器编号、传感器地址、最新传感器数据等现场信息。 3结语 本文简单地总结了基于物联网智能农业系统(温室大棚控制系统)的设计思路及具体实现,目前,本系统正在我校温室大棚中进行番茄种植的试运行,从现有的效果看,在PC机上能实现对大棚的自动化控制和检测。后续我们将进行多种农作物的实验,并丰富智能农业系统中的基础数据,下一步,我们希望创建真正意义上的专家系统,集统计、分析、检测混合型农作物数据为一体,为农业专家提供更丰富、方便、快捷的服务支持。 作者:任华邹承俊单位:成都农业科技职业学院电子信息分院 农业物联网论文:特色农业中物联网技术的应用 1WSN应用现状 具体来说,首先,无线传感网中传感节点能量有限,能耗问题是物联网技术应用的核心问题,为满足运行时的低功耗,网络的拓扑结构,及路由的算法,对节点的能耗起着至关重要的作用。同时,在同样的监测面积里在保证通讯互联,对监测点全覆盖的条件下进行最少的传感器节点排布,这也是降低网络部署成本的基本要求。无线传感网也必须能保证实现各个节点互联互通,消除和修复网络覆盖空洞,使用合适的覆盖控制算法和节点调度算法在保证一定覆盖性的前提下使一些节点的传感模块策略性的休眠,对延长网络生存时间有重要意义。实现自动组网,完成数据的高效传输,这方面对无线传感网的拓扑控制算法及相关模型建立也是必须进行深入研究的。此外,由于环境影响和能量耗尽等情况,节点容易出现故障,这就使得传感网络往往是动态的。因此,传感器网络节点需要以自组织的方式工作,能够自己协调彼此的行为,无需固定的网络支持,在任何时候任何地方迅速展开并自动组网来提供监控监测。 2WSN应用研究难点 当前国内外的对物联网技术在农业上的应用研究遇到以下一些难点:第一,传感器成本及功能问题。为进行精细的监控,在农业环境中需要部署数量庞大的传感器,而开发和选取低成本传感器,丰富传感器的种类,在限定面积内最少部署节点,并去除冗余节点,都是降低成本的关键,也是物联网农业应用研究的难点。第二,无线传感网节点设备功耗问题。农业现场电源的供给一般比较困难,无线传感器网络中节能是首要考虑的问题。有效地延长无线传感器网络的生存时间,达到传感器节点的负载均衡是无线传感器网络路由协议的设计目标。第三,适应农业的无线传感网络构建的问题。寻求适合于当地农业环境的无线通信技术,研究合理的拓扑模型和路由算法,建立安全高效的数据通讯机制,对无线传感网进行优化,实现数据的高效传输。针对以上三个难点,研究无线传感网络拓扑控制、构建问题和相关模型算法起着关键作用,我们希望通过这些研究加强新疆特色精细农业技术的提升,促进农业中物联网技术的应用和发展。关于无线传感网的拓扑算法,国外有伊利诺斯大学的Narayanaswamy等人提出COMPOW算法,XingGL等人提出的CCP算法等。国内有尚凤军等人给出CHTD-M簇间多跳路由算法。林恺等提出的利用能量预测的分簇算法,张德干等人提出的不均匀成簇的无线传感网络拓扑动态加权演化模型。李云等提出的改进的最小能量通信网拓扑控制算法IMECN。目前现有的理论和算法主要偏重于理想状况下的纯理论研究,对于在新疆农业现场的实际应用,其网络拓扑环境可能受到田间环境的限制,如在特定的区域,如沟渠、水井等地方不能设置传感节点,特殊的气候环境下,由于外力的影响(如风吹、雨打等)而发生节点位置或工作状态的变化,因此当前的拓扑控制算法存在很多缺陷,很多仅具有理论意义,并没有在现场进行试验检测。同时,由于物联网技术的发展日新月异,无线传感网的通讯方式有很大的变化和发展,目前基于如Wifi、6LoWPAN和Zigbee等协议的无线传感网技术快速发展,这些网络在拓扑关系、路由效率,数据传输性能,能耗等方面相互关系及算法还需要进行深入研究。无线传感网的部署有两种策略,一种是大规模的随机部署,另一种是针对特定的用途进行计划部署,这些也要根据现场实际情况进行综合考虑,需要研究结合新疆特色农业现场使用的,并在吸收现有研究成果的拓扑控制算法及路由方式,并根据现场试验结果来验证算法,研究将发现更为高效的分布式分簇算法,最终发现安全高效的无线传感网模型算法和数据通讯机制,实现无线传感网满足低功耗、低成本、自动组网、高速率、鲁棒性的要求,并适用于新疆特色农业环境。应用前景方面,本项目的研究将解决在新疆特色农业环境下科学部署无线传感网络的问题,可实现网络完全覆盖条件下有效除去冗余节点,降低了无线传感器网络能量和成本,增加网络的生命周期,减少建设投入成本。 3研究意义 通过对基于物联网技术的WSN在新疆特色农业中的应用,可以对新疆地方农业生产提供有效信息化技术支撑,加强物联网技术的应用,提升农业科技化、现代化水平,实现农作物的精准化作业。并为农作物精准调控提供技术支持,达到增加农产品产量、改善品质、科学调节生长周期、提高农民经济效益的目的。通过无线传感网的科学有效部署,还可以比较方便地建立农业节水灌溉平台,有效实现对新疆水资源的严格管理,确保对“三条红线”政策的执行。 作者:胡春玲叶峰吴霞单位:石河子大学新疆维吾尔自治区风能研究新疆警官学院 农业物联网论文:物联网技术农业发展策略 我国是一个农业大国,农业是安天下、稳民心的战略产业。从1982年起,中共中央多次以农业、农村和农民为主题的中央一号文件,对农村改革和农业发展作出具体部署,强调“三农”问题在中国社会主义现代化建设时期“重中之重”的地位。《国家农业中长期发展规划》要求发展特色农业、生态农业、节水农业和观光农业。“智慧农业”是智能农业专家系统,是“感知中国”理念在农业发展中的具体应用,指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施,使农业和谐发展实现“高效、聪明、智慧、精细”。是两化融合在农业发展领域中的具体实践和应用[1-3]。物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术,是智慧农业智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑,是发展“智慧农业”的核心。通过对我国“智慧农业”发展中物联网技术、现状、分析、技术要求、难点、应用分析,提出了“智慧农业”中物联网应用的可行性及发展策略。 1现状及存在问题 1.1物联网技术及应用现状 物联网技术是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。我国物联网技术的研究、开发、生产已经初具规模,标准、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等技术取得显著进展,目前在安防、电力、交通、医疗、环保、物流、食品溯源、农业等领域推广应用初见成效。 1.2智慧农业中的物联网技术应用现状 近年来,在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下,部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极的探索,已取得初步成效。 (1)大棚温控技术的应用甘肃、河南、辽宁、陕西等不少地方利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控,保证蔬菜生长过程绿色环保、有机生产。实现蔬菜反季节生产,充分保证市场供应,缓解我国季节性蔬菜供应紧张局面。 (2)大田种植信息化建设应用黑龙江、河南通过物联网技术,对农作物生长、土壤等进行监测,实时准确实现农田施药、施肥,作物远程诊断管理等。 (3)农业用水灌溉应用北京、天津等地从2008年起就开展农业都市农业走廊综合节水示范工程以及农业用水远程计费收费管理,共安装上千套农业用水智能计量管理系统,平均每亩地节水50%,节约了农民用水成本和避免水资源的浪费。另外新疆、河南等地均建设了农业用水示范区,提升灌溉效益,加大节水力度。 (4)农资监管应用2008年,农业部推行农药标签采集管理系统,2010年由实行农药行政审批服务系统,加大农资监管力度和提升农资准入门槛,充分保证农民利益。 (5)农超对接的现代农业物流应用北京、甘肃兰州等地实现以“生产基地+配送中心+商超直销”的生产经营模式,保证农业产品质量和安全。分别对生产基地、运输中心等加以监控和控制,积极推行产品溯源建设,促进农业节本、安全、增效。虽然我国农业信息技术经过多年的研究,有一定基础,但与目前的应用需求差距很大。在生产过程科学管理、农产品质量安全与溯源、农村政务公开、农业电子商务、农业远程技术服务、农民远程培训等方面研究刚刚起步;农业种植结构的调整,果业、养殖业以其他相关产业迅速发展,用于优质生产和标准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步;面向农村快捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍未取得重要突破[6]。 1.3存在问题 目前,物联网技术在农业领域应用涵盖了农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产经营管理和农产品质量安全监管,并在政策扶持、技术研发、示范应用、人才培养等方面积累了一定的经验。但农业物联网技术应用总体还处于初步应用阶段,存在关键技术产品及集成体系成熟度较低、农业物联网应用标准规范缺失、有效的运营机制和模式尚未建立、专业人才缺乏等问题,迫切需要国家开展农业物联网技术应用示范项目,加快建设应用示范基地,深入开展相关技术研发和集成创新,探索产业化应用模式,制定农业物联网应用标准规范,推进物联网技术在农业领域的规模化、标准化、产业化应用[7-8]。 (1)农业信息化基本设施建设进展缓慢 区域不同,产业不同,资金问题等困扰着农业生产的信息化建设步伐,原始的纸质载体信息资源已无法满足农业生产发展对信息资源的需求。这就使得农业的数字化、智慧化程度较低,农业信息的时效性、准确性、综合性达不到广大农民的要求。 (2)农业应用缺乏统一的物联网技术标准 在农业应用中没有统一的物联网技术标准,制约着共享平台的应用和开发。农业信息资源杂乱、随意的方式制约着农业生产、科研、服务。规范化、标准化、科学化不能满足农业标准化生产对资源的需求,不能满足农业科研工作对信息全面、广泛的获取。 (3)无法满足农民科学技术培训、应用需求 我国农业从业者目前受教育程度普遍较低,应用和接受现代信息化技术能力较弱,加强对从业者的各类知识培训、教育是解决农民的科学使用现代农业技术的必要前提。 (4)规模化农业生产力度不够 我国大部分地区农业种植集约化程度不高,规模化农业生产力度不够。目前大多数地区的农业生产经营主要以单农户家庭为单位,不能形成集中管理、科学种植、按需种植,靠天吃饭的现象普遍存在。 (5)取得广泛应用的技术条件还不成熟 目前物联网技术发展势头良好,但仍处于起步阶段,技术研发和标准均需突破。虽然随着宽带技术、3G技术、智能终端的普及,突破了物联网应用瓶颈,物联网技术已在安防、电力、交通、物流、医疗、食品药品溯源、环境监控、大棚农业等方面得到应用。但真正实现物联网技术在智慧农业中的广泛应用还有差距。 1.4问题分析 农村综合信息服务平台建设,重点要以现代化新农村信息化服务体系、建设开放式信息服务平台为基本功能,在技术上重点解决农民便捷获取信息问题。开展多元拓展协同信息服务,积极搭建基于物联网的公共服务共享平台,在国家和政府的政策引导和资金扶持下,积极解决物联网在智慧农业应用中的以下技术问题。 (1)借鉴电子商务的设计理念和构建框架,建立农产品供应链物流模型,构建现代管理理念,最终实现“产、供、销”的农业电子商务平台,突破“智慧农业”物联网应用和实现的技术难点。 (2)实行物联网产业发展的骨干企业培养工程,这种解决基于无线传感器网络的数据采集,无线多媒体传感网络节点的硬件结构及工作原理;基于物联网基础标准自主研发,无线视频传感器网络传输标准;信息质量分析及增强、实时数据解析、多元异构数据的统一建模与描述、存储与管理;节点低功耗、运行稳定性、土壤养分、作物生长状况监测等方面的问题。 (3)推进实施“智慧农业”中“农业精细化生产”信息采集方法和技术、物联网多媒体信息传输质量和效率、多源信息解析、表达与存储、病虫害识别预测、单株健康状况评价理论、方法和技术等方面的技术攻关,重点解决“智慧农业”的中物联网应用的重点和难点。 (4)探求统一、符合规范的农业生产流程、流通信息的行业服务标准、农业信息的标准化体系、物联网的基础标准,是实现“智慧农业”标准统一化、规范化的难点。 (5)积极协调和推进“智慧农业”中物联网应用机制建设,加强政府部门、从业者之间的合作,加强农业人才队伍建设,建立人才配套服务体系,最大限度的发挥制度、机制、人才的协作精神。 (6)拓展和营造“智慧农业”中物联网应用氛围,积极调动涉及“三农”行业的从业者的积极性,为实现农业生产经营活动更上一层楼打下良好的基础。 2可行性分析 工信部规[2011]552号《关于印发〈物联网“十二五”发展规划〉的通知》文件中指出:加大物联网技术的标准化推进工程体系建设,积极推进关键技术创新工程,重点领域内建立应用示范工程。应用示范工程中包括智慧农业建设,要求在农业资源利用、农业生产精细化管理、生产养殖环境监测、农产品质量安全管理和产品溯源上积极推进物联网技术的应用和建设。“智慧农业”是以高产增效带动农民增收、农村富裕为目标,以提高农村信息服务质量和效果为抓手,以现代化新农村信息化服务和地区特色农业生产、经营、管理信息化为载体,大力发展和构建特色农业、生态农业、节水农业、观光农业的物联信息服务平台。 (1)提升农村信息化基础设施建设,积极推进信息的“村村通”,积极整合通信运营商、现代农业技术供应商、农资生产商的各个环节,疏通现代化新农村信息化服务内容和农民便捷获取信息的渠道,建设农业公共信息数据库,搭建公共信息服务平台。 (2)积极依靠国家政策,农业部、工信部已经紧靠农业产业特点,初步制订适合我国农业物联网技术发展的新标准,促进了工业化、信息化、“智慧农业”的融合发展,真正实现农业生产的生产、供应、销售的“三方融合”。整合基于物联网农业信息与标准,分析数字农业的实施标准、开发标准、接口标准、信息采集标准、数据标准和共享标准;使“智慧农业”发展科学规范。 (3)积极推进对农民的技术培训,不仅要对农民进行基本生产技能培训,而且需加大对农民的信息化技术、管理理念、经营信息等方面的培训,探索对农民进行基于物联网技术多媒体三农信息平台技术,传感器技术、信息技术和通信技术、数据采集构架技术、实时信息解析、信息处理,实现智能化灌溉与精准化施肥、病虫害预报及防治、单株的健康状况快速无损监测技术等方面的培训方式,最终使农民成为“设施农业精准化生产”实现者、管理者、应用者。 (4)大力推行集约化、规模化农业生产,使分散农业生产形成团体化,以典型案例为对象,开发大田作物、设施农业以及家畜养殖等标准化示范平台,积极推进农民创收、增收。 (5)实现“农村综合信息服务平台”、“农业电子商务平台”、“设施农业精准化生产”和“农业信息与标准化”平台的集成与无缝融合。 (6)构建以农业信息为基础的各种涉农数据库、数据平台或涉农网站,及时、全面地为农业生产者和农业科研、政府部门提供翔实而全面的农业信息服务。 (7)创建适合农业生产、经营活动的生产资料保障体系,品种错时、错地耕种体系,作物个体生长监控体系,土壤分析体系,灌溉监控体系、生态、气象监控体系,市场风险监控预报体系,市场销售需求体系,运输体系等为一体的物联网应用体系。随着宽带技术、3G技术、智能终端技术等在物联网中的推广将逐步解决物联网技术的瓶颈问题[7],从技术上将保证“智慧农业”的发展,保证农业在智慧化、科学化、信息化、规范化生产经营上实现质的突破,为解决我国粮食安全问题提供有力保障。 3发展策略 发展“智慧农业”,推广物联网技术在农业中的应用,加快转变农业发展方式,优先在农业生产经营管理、农产品质量安全、农业资源与生态环境监测等领域的农业物联网应用示范工程,推动物联网技术在现代农业中的集成应用,全面提高农业生产综合生产能力和可持续发展能力,推进农业技术和生产方式创新,提高农业产业综合竞争力[6]。 3.1突破“智慧农业”物联网技术关键、标准支持研发符合农业多种不同应用目标的高可靠、低成本、适应恶劣环境的农业物联网专用传感器,解决农业物联网自组织网络和农业物联网感知节点合理部署等共性问题,建立符合我国农业应用需求的农业物联网基础软件平台和应用服务系统,为农业物联网技术产品系统集成、批量生产、大规模应用提供技术支撑。多部门联动,主要部门牵头组织物联网技术应用单位、科研院所、高等院校和相关企业,在国家物联网基础标准上,制定物联网农业行业应用标准,包括农业传感器及标识设备的功能、性能、接口标准,田间数据传输通讯协议标准,农业多源数据融合分析处理标准、应用服务标准,农业物联网项目建设规范等,指导农业物联网技术应用发展[8]。建立“智慧农业”物联网技术运行机制和应用模式。鼓励科研院所、高等院校、电信运营商、信息技术企业等社会力量参与农业物联网项目建设,创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网应用发展模式,按照需求牵引、技术驱动、因地制宜、突出实效的原则,在大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等领域开展规模化应用,完善农业物联网应用产业技术链,实现农业物联网全面发展。大力提升农业核心竞争力,提高农业的高产、优质、高效、生态、安全的生产水平,推进现代农业示范园区建设,进一步提升水平、健全体系、完善机制,提升技术标准、服务标标准、应用标准、推广标准。调整农业结构,促进农民增收,增加增收载体,使农民“看得懂、学得会、带得走、用得上”,切实充实农民的实得利益。 3.2夯实“智慧农业”物联网技术应用基础推进加快发展设施农业、现代种业标准化养殖业等产业,加快发展农产品加工业及流通业,推进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化和服务社会化。完善土地流转制度,加快土地经营权依法自愿有偿流转。推进农村金融改革创新,探索建立涉农担保体系,扩大涉农有效担保品范围,探索农村土地流转金融业务。加快发展农民专业合作经济组织,大力引进和发展壮大龙头企业,培育知名品牌,延伸产业链条,促进产业融合,探索全产业链模式,构建集现代农业生产、循环农业、特色旅游、农产品深加工及农业社会化服务为一体的现代农业产业体系。农业物联网技术作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点,迫切需要政府加大投入力度,统筹规划、优先考虑、重点支持农业物联网技术发展。政府应在“智慧农业”物联网技术建设中发挥主导作用,发挥“人、财、物”投入的领头作用,这不仅仅是解决农业生产问题、农民增收问题,而且是解决子孙万代的生存、国家安全问题,因此农业基础设施的建设投入、信息化建设投入、基本用电用水、网络管理、人才培养等均需政府投入,同时鼓励社会力量参与农业物联网技术发展和建设工作,保证农业物联网技术健康发展。 3.3制定政策、加快人才培养、提高创新能力加强农业物联网发展战略和政策研究,将支持农业物联网应用发展纳入到国家强农惠农政策中。制定农业物联网技术人才培养与培训计划,联合高等院校和科研院所和企业,加快对农业物联网专业技术人才的培养、培训,提高农业物联网技术创新能力、应用能力;建立人才激励机制,稳定和扩大人员队伍,满足农业物联网发展的人才需求。集聚、研发科技成果,展示新品种、新技术,探索新模式、新平台。建立健全技术创新支撑、标准化生产、生态农业循环、科技信息服务和农产品销售市场等支撑体系。逐步实行农业标准化生产、土地流转、多元化投融资、产业链延伸、农民与龙头企业建立利益联结机制等,为干旱半干旱地区现代农业发展探索经验、创造模式、提供服务。 3.4合理布局,平衡发展、生态发展完善和提升现代农业企业孵化园、种苗产业园、标准化生产示范园、农产品加工园、物流园等,合理布局,平衡发展。提倡生态发展,绿色发展,节约发展。智慧农业物联网技术工作涉及面广,资源整合和共享问题突出,为了减少重复投资,必须强化顶层设计,大力推进农业物联网技术研发、转化、推广和应用过程中的重大问题研究,应做到协调统一,地域优势平衡发展。 4结束语 通过“智慧农业”的中物联网技术的现状、存在问题以及应用前景和发展策略的研究,认为大力推进我国智慧农业中物联网技术的应用切实可行,符合我国现代农业发展规律,经过我国“十二五”的物联网技术的发展,将极大地推进我国“智慧农业”经营、生产、运输、加工等行业的发展;将促进我国物联网技术在各个领域中的推广和应用;将带动我国IT产业,通信产业,自动化识别产业链的再次飞跃;将促进国家实施农业生产和管理的科学化、持续化、标准化、国际化发展。 农业物联网论文:泰州将建“智能农业”物联网应用项目等 泰州将建“智能农业”物联网应用项目 在泰州,正在建设的高港区农业生态园将实现智能化农业管理。近日,中国电信泰州分公司和高港区农业生态园签订全业务合作协议,双方将携手共同打造信息化农业生态园,建成全市首家“智能农业”物联网应用项目。 泰州分公司将为农业生态园区提供虚拟网、光纤宽带、ITV和天翼工作手机等基础通信服务以及园区内综合布线、视频监控等ICT应用,实现园区内安防监控和网上实景视频展示。通过农业生态园的实时视频监控,实现基于互联网的园区网上信息和园区视频展示。 泰州分公司还将和高港区农业生态园共同推进物联网在现代农业项目中的应用,打造“智能农业”样板工程。通过传感技术、定位技术和移动互联网等技术的整合,实时采集温度、湿度、光照等环境参数,对农业综合生态信息进行自动监测和远程控制。 (南京市物联网产业联盟 供稿) 重庆两江新区开建物联网“云计算”基地 重庆市经济工作会指出,要尽快启动、全力争取打造国内最大的数据处理基地,最终要做成上百万台服务器、上千亿美元规模的“云计算”基地,成为全球数据开发和处理中心。目前,重庆正在启动打造“云计算”产业试验区。 发展“云计算”产业不受物流等运输方面的限制。因此,重庆可扬长避短,利用丰富的人力资源、人力和土地成本低等优势,提高特有的核心竞争力。重庆市每年大学毕业生达15万人,其中IT专业为5万~6万人,人才数量居全国前列。同时,与沿海比较,重庆人工和土地成本要低三分之一左右。 目前,重庆市已完成“云计算”数据基地的选址,计划在两江新区的水土镇开建数据工业园,仅一期面积就达10平方千米。届时,世界各地的数据都可在这里储存和处理。要发展“云计算”产业,需引进大量的数据处理企业。再在数据中心周围,汇集一批公司为其服务。目前,相关招商引资工作已启动,不少IT巨头已展露合作意向,重庆将围绕“云计算”做服务外包、城市智能化管理系统建设等。 (成都物联网产业发展联盟 供稿) 无锡举办市政物联网防雪抗冻演练 近日,由无锡市市政设施管理处组织、8家市政设施养护单位共同举办的市政防雪抗冻演练,在人民东路紧张有序地展开。与往年演练不同的是,今年市政设施管理处首次在110联动车上安装了物联网探头。 通过几辆联动车顶部的白色摄像头,整个街道上的工作开展状况被实时传输到指挥现场,整个过程中,系统运行连贯稳定,工作井然有序。 据了解,为了安装这4台物联网探头以及相关的设备,市政设施管理处共花费了20余万元。“目前我们要求8家市政养护单位也要在明年2月份之前,安装这样的物联网探头”,无锡市相关负责人表示。 此次预演,市政及相关单位共出动铲车、养护车、铲雪车等机械设备共38辆,应急抢险人员80余人。演练现场,各养护单位带领应急人员进行了融雪剂喷洒、草包铺垫等现场路面演示。 目前,市政设施处已经做好了准备,一旦再次遇到大雪突发天气,全市可同时出动200多名应急抢修人员、50多辆物联网应急抢修车。“喷洒融雪剂、铺垫防滑草包以及铲雪等项目可以协调进行”,相关工作人员称。 农业物联网论文:基于物联网的设施农业环境监控与数据挖掘技术的研究应用 摘要 介绍了基于物联网的设施农业环境监控服务平台设计的总体思路,并提出物联网远程专家诊断指导系统的技术方案,包括系统实现的目标、功能和硬件构成。系统通过各种传感器采集日光温室种植过程中的关键要素数据,并利用网络通信技术将其及时传送到控制计算机和数据中心,以实现用户对作物生长环境的实时监控和预警,有效预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率、节约成本、提高农产品的产量和品质。 关键词 设施农业;物联网;环境监控;数据挖掘;专家诊断系统 传统农业以人力为中心、依赖于孤立机械,而农业物联网系统工程在农业服务业中开展应用后,通过基于物联网的设施农业环境监控系统服务平台可以有效改变生产模式,使农业生产转向以信息和软件为中心,提升农业生产效能[1-3]。通过建立物联网远程专家诊断指导系统,利用物联网技术、通信技术和传感技术,将日光温室种植过程中关键的要素(空气的温度、湿度及土壤的温度、湿度等)数据通过各种传感器的采集,并利用网络通信技术如以太网WEB、GPRS、3G等,将数据及时传送到本地的设施农业物联网控制室以及远端的设施农业物联网数据中心,使设施农业管理人员及时掌握农作物的生长环境,并及时采取控制措施,从而达到预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率的目的。通过农业专家预警系统,调节适宜作物的设施内小环境,提高农产品的产量和品质,提高水肥利用率,降低人力消耗。通过实时监测数据,可以有效预测和预防风灾、雪等自然灾害,防止设施损害、农产品减产。在作物的不同生长阶段,种养殖户实时定量监控各环境因子,如光、温、水、气等,科学管理设施内作物的水、肥、气等环境因子,降低人力消耗,实现了真正的精耕细作[4-5]。 1 总体思路 依靠无线网络,对区域内分散的农业设施实行精细化管理,实时监控光、温、水、气、湿及病虫等对作物生长有重要影响的因素,掌握其变化情况。此模式可以应用于畜禽养殖、大棚果蔬生产等。农民可以使用手机或电脑在该系统平台上查询自己的种、养情况,例如大棚和鸡猪舍超过或达不到正常状况随时有短信提示。在了解种养过程中各项关键要素的实时变化情况后,可以通过专家系统进行关键因素的定时、定量分析,对病虫害的发生和发展进行预测预警,以便农户及时采取应对措施,为农业生产提供保障[6]。 2 技术方案 2.1 物联网远程专家诊断指导系统的目标 一是信息采集采用智能测控系统,依托物联网监测农作物生产;二是对农业生产信息进行实时监控,应用智能产品检测、控制作物;三是实现农业生产管理的科学化与智能化,通过智能产品中的专家知识和技术支持,保障农业生产,为农户提供及时有效的服务。 2.2 物联网远程专家诊断指导系统的功能 2.2.1 环境监测。主要包括各项环境数据的采集,如温度、光照、土壤水分、湿度等,监测范围包括大棚及作物生产区域。通过单传感节点独立采集和多传感节点汇集采集的数据先传输到主机,再转至服务器(GPRS网络),以此实现可视化展现、实时监测、历史数据查询,并对实时数据和日数据形成直观曲线。 2.2.2 数据挖掘。进行知识库服务器本地化,冀东半地下标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600, "hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600, "hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 2.2.3 智能预警、报警。一是报警。对任意监测指标或者在此基础上计算得到的二级指标设置警戒阈值,满足一个或者多个报警条件时,系统通过短信、电子邮件等方式向农户、管理员等发出警报,通知其及时采取应对和处理措施。二是预警。设置一定的条件,对监测数据进行计算更新,当监测指标以及二级指标被预测到未来将达到某一阈值,系统发出预先警报。以多种形式通知用户,提醒其提前做好防范准备。 2.2.4 基地管理。主要包括基地(园区、片区)管理、大棚管理、设备(监测、控制设备,网关,设备参数)管理等。同时,可按以生产企业、合作社分布图的方式进行查询、统计。系统通过提供直观的页面为用户查询和控制提供便利。 2.3 物联网远程专家诊断指导系统的构成 系统硬件通过RF组网技术,完成各个传感器的数据采集和设备控制,通过检测各项参数实现生长环境数据的实时获取。 2.3.1 工业控制专用计算机。专门为工业控制设计的计算机,在生产过程中监测与控制各个机器设备、生产流程以及数据参数。 2.3.2 传感器。①光照传感器。采用 2.3.3 物联网网关。数据传输单元(DTU)主要用于汇集、打包多个采集节点的数据,发送至上位机及市级数据中心。网关与采集控制器组成基于RF射频的无线传输W,传输距离 ≥1 000 m,1个温室大棚部署1套采集控制器,则通过1个网关控制32个大棚的采集器。具有设备入网功能,与周围无线采集器、无线控制组成网络;不同的网关与周围采集控制节点具有构成互不干扰的网络。 2.3.4 采集器。1个采集控制器负责1个环境监测节点,负责收集温室的各种数据,通常1个大棚部署1个采集节点(较大规模温室可设置多套)。采集控制器具有LED显示屏功能(图1),可循环显示采集到的温度、湿度、土壤水分、二氧化碳等数据信息;采集控制器通过RF射频向数据网管发送数据。 2.3.5 气象哨。气象哨可以采集露地和温室外相应的环境参数,包括空气温度、湿度、风速、风向等,为种植管理者提供环境依据,为农业生产活动和决策提供帮助。 2.3.6 LED显示终端。LED(0.35 m×1.00 m)阵列显示屏,放置于安装物联网监测设备的温室缓冲间外壁,可实时显示该温室的环境参数,方便生产管理者及时采取措施,确保温室环境稳定。 3 主要技术创新点 通过对冀东半地下式棚室内多个传感器大量数据的采集与分析,挖掘出本地设施内的温、湿、水、气等多种作物生长因子的变化规律,结合设施内当地的主栽品种,编制出相应作物的物联网控制参数阈值(针对冀东地区半地下温室,黄瓜顶风口单独放风温度阈值为25.5 ℃,西红柿顶风口单独放风温度阈值为27 ℃,双风口同时放风温度阈值提高2 ℃),形成标准化的作业流程。 利用物联网技术、手机移动应用APP技术,通过专家知识库服务器远程自佑Υ穑实现对冀东地区设施农业种植中的核心要素及畜牧养殖环境中的关键指标(如温度、湿度、NH4浓度、CO2浓度、土壤水分)的远程监测与控制能力。 进行知识库服务器本地化,冀东半地下式标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600,"hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600,"hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 整合多种资源,形成气象+市场+物流=农产品生产,改善系统处理异常数据的容错能力,实现物联网系统对农业基础设施的预判性控制。推广微灌肥水一体化技术,利用控制器精准控制施肥量,可使肥料利用率提高40%~50%,春季黄瓜结果盛期,黄瓜棚每4 d随水浇施纯N 19.5 kg/hm2、P2O5 7.5 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2。 4 效益分析 4.1 直接经济效益 一是通过物联网专家系统的精确温湿度控制,保证适宜的水、肥、气、热等作物生长因子管理,做到科学种养,平均年增收2.1万元/hm2。以种植温室黄瓜为例,温室黄瓜平均产量为105 t/hm2,平均增产8%(8.4 t/hm2),按平均价格2.4元/kg计算,实现增收2.016万元/hm2。二是通过物联网的自动化控制,使每个棚室每年减少用工时数18个,节省农药、水肥成本90元,温室平均可节约成本28 350元/hm2。 4.2 社会效益和生态效益 一是有效保护生态环境;二是节约了水肥资源;三是实现了农业生产管理的远程化和自动化,减少了人工投入,从而使社会资源得到更合理的分配。可以直接促进当地经济的发展,并为农业信息化发展积累经验。 农业物联网论文:缙云县现代农业物联网技术示范应用 摘 要:物联网技术在农业生产的示范应用,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。 关键词:农业;物联网;应用 1 物联网技术在缙云农业各产业中的示范应用 1.1 在花卉产业中的示范应用 缙云县春芳花木园艺有限责任公司投资5000多万元建设了种苗组培基地,建有0.03km2花卉连栋温室大棚,主要种植多肉、红掌、凤梨等盆花,公司投入Y金安装控温设备,采用物联网技术进行生产管理,取得了显著的经济效益。 1.2 在中药材产业中的示范应用 缙云县双峰绿园家庭农场建设铁皮石斛物联网示范基地0.01km2,安装德国进口的全套喷滴灌设备,采用浙大床架栽培模式,应用肥水一体化灌溉、松皮基质育苗等高效生产技术,推广废弃物循环利用、标准化生产、病虫绿色防控等多样化增效技术,生产高标准、高科技含量的铁皮石斛,初步建成一个生态循环节约集约型农业生产示范种植场。 缙云县地缘家庭农场从事西红花的种植和研发。农场引进物联网平台,通过物联网及无线网络,进行远程监控、远程生产管理,人在外地,也可以用手机控制温室内的喷雾,控制温度、湿度。 1.3 在食用菌产业中的示范应用 双溪口食用菌精品园秀珍菇连栋大棚是目前最为先进的设计,整个大棚遮阳系统可以电控自动闭合,通风系统可以自由调节,菇架国内首个采用镀锌钢质材料,移动式制冷出菇工艺设计,自动加湿喷滴灌系统等制作的。购置了4台套液体菌种生产罐,使杏鲍菇生产能够全面应用液体菌种先进技术,生产效率大大提高,走在了全国同行的前列。添置了高压灭菌设备,具有当前食用菌生产领域最为先进的脉冲高压灭菌系统,该设备全自动智能化控制,可100%保证菌棒灭菌彻底,成品率、工作效率大大提高。生产主要环节的机械化率接近100%的水平。 1.4 在设施蔬菜上的示范应用 在设施蔬菜生产中通过在温室内布置光照、温度、湿度等无线传感器、摄像头和控制器,使得管理者可以随时随地通过3G手机或电脑,进行远程监测、远程控制浇灌和开关卷帘等设备,并可实时查看到农业大棚内的温度、湿度等信息。实现对农业大棚的自动化管理,提高工作效率。 对农产品的各个生产阶段把关,农产品质量追溯系统可以实现对农作物品种、生长环境、喷药施肥、病虫害状况等农事做出详细记录,蔬菜的采收、施肥、用药、灌溉、农药检测等信息都被记录在电子标签中,消费者只需要扫描包装上的二维码,就能了解到蔬菜生产的所有信息。 蔬菜智能育苗中心,在种植蔬菜玻璃大棚、连栋大棚内进行了智能化应用试点,以传感器、无线网、监视器、大棚设备、操控平台架构大棚自动化智能控制管理系统,实现光照、温度、湿度、灌溉的自动化控制,在棚内设置自动养分测试仪、各种传感器,实时自动获取环境数据,通过平台分析数据,操控大棚通风、控温、施肥设施。 缙云县四海丰果业专业合作社的智能连栋大棚种植葡萄,建成了智能控制系统,在天气突变的情况下能及时进行卷膜操作。完成对大棚环境中土壤湿度、空气湿度、光照强度、湿度等多因子的监测及调控。根据温湿度信息来进行对电磁阀水阀的开关控制,以达到最佳的控制效果。将现场视频信息上传到监控室,能够在电脑上看到大棚内农作物的生长情况,便于及时获取农作物信息,利用温室大棚保温技术可使早熟品种于6月初采收上市。通过手机软件中的萤石云APP可以随时随地查看大棚内的相关信息。 2 物联网技术在农业生产中示范应用效益 经济效益,缙云县推广农业物联网试验示范基地8个,实现总产值2493.28万元,新增产值120.68万元,降低劳动生产成本150.42万元,总增效益213.6万元,实现了显著的增产节本增收效果。物联网技术在缙云农业生产的示范应用,涉及花卉、中药材、食用菌、生猪养殖、蔬菜、葡萄等,已建立起了一系列农业物联网应用基地,研究总结出了一套适合本地不同产业应用的物联网技术,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。生态效益,物联网技术在种植业、养殖业、设施农业等领域实现了应用示范,节肥、节药、节水效果明显,有利于提高产品质量和减少农业面源污染。社会效益,发展农业物联网,具有生态环境保护、食品安全保障、能源资源节约及节省人工实现“机器换人”等社会效益。 3 结论 发展农业物联网,开展精准施肥、智能灌溉、温湿调控、设施种养农业等方面的信息化、提高农业生产管理的精准化、智能化和自动化水平。减少流通环节,促进产销对接,增加农民收入,倒逼农业生产标准化,实现了专业合作社、龙头企业、种养大户与市场对接。可加快农业产业升级和转型,最终实现农业现代化。 农业物联网论文:基于物联网技术的农业气象观测系统的研究与设计 摘要:文章首先分析了基于物联网开展农业气象观测系统设计的整体结构构建,结合使用功能来进行。在此基础上重点探讨设计的流程以及软件使用功能,从数据信息传输稳定性提升以及增强探测器精准度两方面内容开展,为农业生产提供稳定的气象数据,降低气象问题造成的农业损失。 关键词:物联网技术;农业气象观测;软件设计 一、基于物联网的农业气象观测系统的总体设计 应用互联网技术进行农气象观测软件设计,首先需要定一个设计框架结构,在框架结构基础上进行后续的填充设计,实现对气象数据的全面检测。其中计算机设备能够对系统运行过程中搜集到的信息进行保存,并录入到数据库中,作为历史数据来为农业气象观测提供参照依据。不同监测区域内会使用探测器对实时动态信息进行监测,设计期间会针对信息传输更新时间做出计算,这样在最终的控制效果上也会更理想。整体框架结构分别负责不同的功能层,根据所得到的数据信息来进行内部控制检测,传输管理指令。由于气象环境是不断变化的,因此观测系统要确保探测器的灵敏程度,确保信息传输能够达到实时更新,这样系统功能投入使用后在功能上才能够满足农业发展需求。系统的终端是由农户手机构成的,在总控制中心会针对探测设备得到的信息进行传输,进入到计算机设备的分析系统中,将其汇编成为一种手机软件可以显示的信息,通过信息传输信息将其传输到用户的手机中,实时反映农业生产区域的气象变化,便于农民根据气象反馈对所种植的农作物品种进行选择,并合理的预防气象灾害。 二、气象观测无线传感器网络设计与实现 1、气象观测无线传感器系统设计 软件控制系统部分具有灵活性,可以根据使用需求进行设计调整,软件控制是对硬件进行指令传输的,能够帮助气象监测系统适应不同区域的环境特征,并将气候所带来的干扰影响降至最低。在传输信道的设计中,要确保信号传输是独立进行的,彼此之间不存在干扰,这样在信息传输过程中也能提升最大控制能力,使气象观测系统能够独立运行,并达到最理想的控制效果,当前一些比较常见的设计问题,在系统控制中也均能够得到更新。控制系统设计属于软件设计,需要建立一个基础的信息传输框架,这样才能够帮助提升传输效果,提升数据信息的处理能力,达到一个更理想的管理效果。综合气象监测过程中所遇到的变化,作为数据库建立的参照依据,更快速的完成设计任务。 2、气象观测无线传感器的网络设计 网络设计是其中比较重要的内容,也是信息传输的基本框架,在对其进行设计时,首先需要根据所需要传输的信息需求量来建立接入点,为后续所开展的信息传输建立一个稳定的基础环境,并观察是否能够帮助提升信息的传输效率,发现问题后及时的调整,帮助提升系统运行以及最终的控制质量,对农业生产种植区域内的气象变化进行全面监管控制。对于设计方案中需要优化的部分,充分采取这种方法,也能帮助更好的解决,实现管理控制效果的提升,对于气象观测中的传输网络设计,更要体现出信息传输的高效,在软件中对网络信息进行防护处理,将网络病毒的影响降至最低,避免网络病毒对数据库攻击影响到信息的安全使用。网络设计是与软件结合进行的,对于设计过程中的多个项目探讨,应该充分采取这种预防方法,提升网络信息传输的高效性,同时更应该确保其中的质量安全,发现问题后及时的采取解决方案,避免类似问题再次出现。 三、气象观测数据服务中心软件架构及关键程序设计与实现 1、软件架构设计与实现 软件设计是针对程序框图部分的完善来进行的,观察程序框图中是否存在可以优化的部分,充分采取优化方案。确定程序框图后,对各个框图的功能进行填充,并严格按照所填充的内容进行具体的构建,使用汇编语言来编写相关的功能,为气象观测信息传输建立一个稳定的软件环境。在此基础上观察是否存在需要继续强化解决的内容。软件程序框图构建后,具体的实现仍然需要参照实际观测环境,将气象变化特征体现在其中,并通过这种方法来继续深入解决当前常见的问题,为管理计划开展创造稳定的条件。软件程序可以对硬件部分进行控制,根据现场观测得到的信息传输需求来进行,避免在软件功能与硬件对接过程中出现衔接问题。软件设计可以借助网络平台来下载一些资源,进而达到更理想的设计效果,系统正式使用后也需要借助网络平台来对信息进行传输共享。将信息的传输速度与网络调节融合在一起,共同进行软件方面的设计,最终的设计效果也会有明显提升。对于农业气象观测系统,构建过程中一项重要的任务是对使用终端进行完善,体现在结构设计中。气象数据纠正及融合处理程序主要根据ZigBee 网络获取的数据和市级气象服务器上获取的区域天气数据进行数据融合对观测到的气象数据进行修正处理,然后存入到MySQL数据库中。 2、关键程序模块的设计 关键程序模块的设计,包括气象变化探测系统,对这一部分的控制软件的设计,需要进行一个控制参数之间的联系体系建立,并对所设计的控制软件进行试验检测,技术人员模拟出网络环境中存在的攻击,并通过这种方法来帮助完善当前的设计方案,发现数据库受到破坏的现象,及时建立起联系,继而实现整体管理效果的提升,模块设计可以从关联性建立层面来进行,构建各个功能层之间的软件联系,这样在运行使用中能够将信息共同传输到总控制中心中,避免受到参数误差的影响,导致气象观测结果不理想,影响到农业生产。设计过程中主要完成的软件模块包括 Zigbee 网络数据交换、气象数据纠正和融合处理、市级气象服务器数据交换和 web及应用服务器 4个部分的设计。 3、气象数据纠正及融合处理程序设计实现 气象数据由于环境问题或者是受到参数分析的影响,对于气象的预测结果很容易产生误差,这种误差会随着时间发展而减小,在系统设计中需要将这种误差缩减体现在其中,也就是自动化参数误差调节。其处理程序功能的实现,是根据所更新得到的数据进行重复计算,综合计算结果,并选择其中的平均值,这样更接近真实情况,对气象变化的描述也更符合实际变化。技术人员要定期对探测装置进行模拟检验,观察所传输到总控制中心的数据是否与实际情况是一致的,并通过程序汇编来对控制功能做出调整,提升最终控制功能的稳定性。 4、web及应用服务程序设计实现 这一功能实现需要与网络相互结合,实现通过网络来对观测得到的数据信息快速传输,可以不受时间以及距离的影响,提升最终的传输速度。设计环节中主要是对网络系统的一个综合构建,充分利用网络平台来进行数据资源开发利用,农民需要对气象信息进行连接时,通过网络环境也能更高效的实现,信息获取渠道增多后,对提升信息结构的准确程度也有很大帮助。当前的设计方法是通过结构框架来带动程序功能实现的。 结语:农业气象应用系统的智能化精准化还处于起步阶段,仍有很大的发展空间,很多地方还有待完善。对于操作界面来说,可以融入心理学方面的知识来制作更符合人们心里需求的、更为美观方便的操作界面;对于前端采集系统来说,可以增加更多的采集要素,并加强精度,从广度和深度上使采集的数据更为准确全面;对于后端管理软件来说,可以将气象大数据融入进来,使其提供更深层的气象服务功能。 农业物联网论文:物联网智慧农业实训平台应用系统 摘 要:物联网智慧农业实训平台选取具有典型意义的智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。通过网关、安卓工控平板和物联网云平台之间不同的搭配、组合,为学生提供云平台接入、网关直连、平板直连,PC直连四种不同的数据采集、流转、处理模式。本实训平台很好地帮助了学生从物联网理论学习过渡到实际动手操作,培养学生在物联网综合应用方面的动手实践能力,软件编程以及项目设计能力,为后续的行业实训打下坚实基础。 关键词:物联网;智慧农业;实训平台;行业实训 0 引 言 物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分,《物联网“十二五”发展规划》[1]圈定了10大领域重点示范工程,智能农业便是其中之一。据工信部统计,智能农业在其领域五年内需要的人才约为1 000万。从产业需求看,物联网人才[2]总体可分为研究型人才和工程应用型人才两类。 研究型人才主要为研究生层次或研究型高校所培养的毕业生,是各类“研究型企业”或“高新企业”的研发部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物联网研究型人才培养方面,偏重于研究型和创新型,具有跨学科复合型特点。工程应用型人才主要为各类高职学校或信息类本科学院毕业生,以从事物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主,以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的企业,更应注重工程应用技术能力的培养,加强工程实践的实际训练,突出技术应用能力、培养创新能力。 随着近几年大量物联网应用系统开发完成,开始转向系统的实施与维护过程,物联网应用型人才的占比已赶上甚至超过了研发型人才需求。巨大的市场潜力,广阔的行业发展前景,急待提高的人员素质,为职业学校办好此朝阳专业建立信心和决心。很多高职院校抓住此良好环境和契机,建设好该新兴专业,物联网实训室应用平台是保障此专业能较好完成教学效果的前提和必要条件。 1 物联网智慧农业实训室平台的需求分析 1.1 实训室建设意义 从教学方面来说,应培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与系统开发的高技能人才。培养合理的知识结构,具备扎实的物联网理论与实践知识,并具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力及较强的物联网应用能力。通过理论课程的教学并结合实训室的实验,让学生、学员亲自动手,接触各种实训室设备。最终实现能让学生独立构架各种物联网应用系统的目的。通过理论与实践相结合,感知体验与动手结合、方案设计与实际验证结合来提高动手能力,积累实践经验,进一步提高学生水平。 从科研方面[3]来说,物联网技术是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域,包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。实训室物联网设备通过射频识别等设备与互联网连接,实现智能化识别和管理,通过建设物联网实训室为教师提供物联网应用研究的科研平台,通过实训室设备促进教师与科研人员进行更好的科研研究。 1.2 实训室的建设特点 物联网实训室设计以技术全面化、业务典型化、应用教学化三个方面为指导思想进行建设。 1.2.1 技术全面化 主要解决技术知识层面的问题,实训室引入物联网龙头企业工业化产品体系,融合产业发展趋势,设计模式吻合教学实训体系。实训室不仅可以全面支持物联网培训认证所要求掌握的技术,还全面涵盖了物联网专业的基础课和专业课[4],如物联网概论、信号与系统、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等均可在此完成并创新拓展。 1.2.2 业务典型化 主要解决应用和就业层面的问题。众多教育集团公司将多年成功的商业模式及成熟的行业应用如车联网系统、智能家居、智慧农业等转化为典型的业务场景以用于支撑物联网行业应用实训,使学生在实训的同时了解、融入真实的行业产业应用。 1.2.3 应用教学化 应用数字化的主要目的在于解决培养和定位问题,通过物联网实训平台、行业应用实验箱、实训墙、行业应用实训场景等多种形态、多种应用的实验实训设备以及物联网技术体验中心实现理论与实践的结合,感知体验与动手的结合、方案设计与实际验证的结合。 1.3 实训室的建设目标 通过建立实训室,建设一个教、学、研、培训认证统一的实训平台,集教学、实训、培训认证功能于一体,围绕物联网主题,同时兼顾当前IT流行技术的发展趋势,注重各种技术之间的融合c灵活应用,既可满足日常教学要求,又注重项目实训及创新试验,各设备之间还可以灵活组合。学员不仅可通过实训室里的相关设备掌握物联培训认证所要求的所有技术,还可以基于各种模块,按照自身需求进行独特设计,融合各种技术进行创新试验及项目实训。建设一个完整的物联网实训室,进行各种无线传感器网络、智能视频技术等教学实验,模拟典型智慧校园、智能追溯等实际应用。通过实训培养物联网方面的高技能技术人才。学生、学员可就业于与物联网相关的企业,从事与物联网相关的工作。 物联网专业实训室的建设,应在物联网的识别、感知、通讯传输、组网技术以及数据分析方面,衍生至物联网整个产业链,以专业建设、人才培养、物联网核心课程教学、提高学生实训水平为目标,建立一个完整的、基础的实训架构体系。实训室的建设需满足以下基本要求: (1)满足农业院校物联网专业的人才培养规范和教学基本要求; (2)能够支撑学校相关专业课程教学; (3)能够支撑学校物联网教学实训,实现物联网各知识点的实训; (4)能够满足物联网产业综合创新的实训,如智慧城市、智能家居等。 2 智慧农业实训室应用平台 典型物联网应用实训平台[5](智慧农业套件)以选取具有典型意义的物联网智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。学生可通过应用平台实训产品的训练进一步了解各种农业物联网技术典型应用,进行模拟训练;从实训产品中学习传感器、WSN及嵌入式知识。通过丰富多彩的智慧农业物联网实验案例及体验,激发学生的想象力,充分调动学生的积极性,并提供多样化的集知识性和趣味性于一体的超强用户体验。让学生可以在实训室中看到农业物联网行业的现状,培养学生的动手设计能力,帮助他们成为具有特色能力的专业技术人才。 2.1 实训室平面图 物联网智慧农业实训室平面设计图如图1所示。具体位置可按实地重新规划,根据教室实地情况,使用20+1套典型物联网应用实训平台进行教学,可以满足对20~40学生进行教学。此外,结合农业院校特色,新建一个农产品温室大棚,充分体现了智慧农业套件由浅入深,由理论到实践的循序渐进过程,丰富实训课程设计,并将其应用于实践生活中。 2.2 系统结构 物联网智慧农业实训平台属于移动实训系列产品,主要由物联网网关、工控平板、数/模采集器等11个物联网典型部件构成。其中移动实训台、物联网网关、安卓工控平板是核心部件,采集器使用四输入模拟采集器和数字量采集器,有继电器I和继电器II,传感器包括光照传感器、温湿度传感器、人体红外开关,通过风扇I和风扇II完成。 2.3 平台实现流程 智慧农业套件实训平台通过网关连接到公共网云平台,构成了基于感知层基础的物联网云平台。具体数据流转流程[6]如下所示: (1)通过四模输入量采集器采集光照、温湿度传感器数据,通过ADAM-4150采集人体红外传感器数据; (2)模拟输入量采集器通过ZigBee传输协议将数据传到网关,ADAM-4150通过串口将数据传至网关; (3)网关通过TCP/IP协议将数据传输至云平台或者工控平板进行数据逻辑处理; (4)云平台或工控平板形成控制指令,并通过TCP/IP协议传给网关; (5)网关通过串口将指令传给ADAM-4150; (6)ADAM-4150给继电器输出指令,控制风扇的开闭。 3 核心部件功能介绍 3.1 网关功能介绍 物联网网关作为系统设备域的重要部件[7],集成物联网核心采集器、控制器,通过ZigBee协议、Modbus协议等采集、解析数据,具有透传、控制命令下发等功能,可将数据实时显示于网关显示屏。网管功能截图如图2所示。具有采集光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器数据的功能并进行显示,还可手动下发指令,打开风扇,将采集的数据传输给工控平板或云平台,同时工控平板或云平台通过网关可下达对继电器的开关指令。基于这些功能,农业套件平台网关具有以下特点: (1)LCD显示功能,可同时显示6路传感器数据; (2)本地声光报警功能,具备超温、断电报警功能; (3)通过WiFi/GPRS/以太网传输可将温湿度数据实时传送至后台; (4)内置后备电池,断电后可继续工作2小时; (5)支持断线储存功能,最大支持5 000条记录。 3.2 工控平板功能介绍 工控平板是智慧农业套件的数据处理核心,通过对网关传输数据的逻辑处理,可自动下发控制指令。对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行逻辑处理,自动生成控制指令;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据案例进行开发并展示;对网关下达继电器开关指令,或通过串口对ADAM-4150下达控制指令。基于这些功能,工控平板具有以下特点: (1)支持通过网关连接和通过串口与采集器直接连接两种数据采集方式; (2)显示内容丰富,界面友好; (3)多通道数据传输,支持WiFi、串口、RJ45等多种数据传输方式; (4)可旋转支架。 3.3 云平_功能介绍 物联网云服务平台[8]以云计算架构实现系统的云平台管理,包含用户管理、数据存储、逻辑处理,设备管理、配置,资源管理、配置等功能,如图3所示。支持多个网关、传感器、执行器等物联网设备动态接入和管理;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行存储;可远程手动或自动下达控制指令;BS架构可实现远程管理、监控;提供了丰富灵活的API接口,可通过API接口获取数据,组建具有逻辑功能的各种应用场景。 4 结 语 物联网智慧农业实训平台以移动型实训台为硬件支撑平台,所有部件可灵活调配,紧跟教学进度,可按需组合,平台系统安装部署灵活,方便教学,支持四种数据传输模式,学生可自由组合,了解学习数据传输的原理,掌握数据传输的方式和知识。平台的农业套件主要包括ZigBee无线组网相关的传感器、继电器等多种物联网设备,通过配套的智能农业应用实训及理论课程教学,让学生动手进行安装调试,接触物联网技术在短距离传输领域的真实使用,最终实现感知体验与动手相结合、方案设计与实际验证相结合的目的,提高学生的实践动手能力。 农业物联网论文:基于物联网云平台的智慧农业温室系统设计 摘 要:针对传统农业中有线网络成本高、布线繁琐、劳动成本高等问题,文中基于TLink物联网云平台、网关控制中心以及无线传感网络节点设计了一种方便、准确、高效的智慧农业系统。该系统可实现手机客户端及网页客户端对农业现场传感器设备数据的采集和控制开关,当农场中的某项采集数据发生异常时,通过网关中心对用户手机发送短信报警信息。实验结果表明,该系统可以实现预期效果且成本低廉,适宜广泛推广。 关键词:智慧农业;TLink;网关;物联网云平台 0 引 言 农业是中国最传统的基础产业,物联网技术的出现提升了农业生产效率,通过信息技术对地块的土壤、肥力、气候等进行大数据分析,然后据此提供与种植、施肥相关的解决方案,大大提升了农业生产效率。基于精准的农业传感器进行实时监测,利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析,并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,还实现了农业生产的高度规模化、集约化、工厂化,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力,使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业[1]。 本设计采用国内流行的TLink物联网云平台,基于意法半导体STM32最小系统,ZigBee无线传感网络芯片、WiFi芯片、GSM模块以及农业数据采集传感器,实现用户通过手机客户端或网页客户端实时查询农业现场传感器信息以及对农业现场的通风、加湿等设备进行控制[2]。 1 系统整体设计 该系统由客户端、TLink物联网云平台、网关、节点组成。系统整体框图如图1所示。 客户端分为手机端和网页端,可以实时查看传感器信息,TLink物联网云平台作为一个开放的公共物联网接入平台[3],通过给用户提供开放的API接口使传感器数据的接入、存储和展现更加方便简单。网关基于STM32嵌入式最小系统可实现多种网络协议的转换[4],主要有无线传感网络ZigBee协议、无线局域网WiFi协议和第二代全球移动通信GSM协议。节点同样基于STM32嵌入式最小系统搭建ZigBee无线传感网络,实时采集传感器信息并上传[5]。 2 系统硬件设计 网关是本系统的核心控制部分。网关以STM32F103RBT6为主控芯片,最多可支持五路串口,在STM32最小系统搭载HLK-RM04 WiFi模块、CC2530 ZigBee协调器模块、SIM900A GSM模块。本网关模块实现底层ZigBee网络、GSM网络和Internet网络协议转换。STM32必须提供外围相关电路构成最小系统,包括3.3 V稳压电源、8 MHz晶振时钟、复位电路、数字和模拟间的去耦电路、调试接口。WiFi模块与GSM模块在功能上互补,充分考虑到无WiFi网络情况下,数据可以通过GSM模块传送到用户手机。各模块与网关底板以插针的方式连接,方便程序升级更新。采用220 V转5 V适配器供电。此外,网关增加功能设置按键和LED提示功能。按键主要功能为复位和启动/停止数据上传。网关ZigBee模块采用PCB天线,WiFi模块采用airgain内置天线[6]。 节点以STM32F103RBT6为主控芯片,最小系统搭载DHT11温湿度传感器、BH1750光强度传感器、土壤湿度传感器模块、松乐SRD-05VDC-SL-C继电器、CC2530 ZigBee芯片。底层构建一个基于ZigBee协议的无线传感网络[7]。该无线传感网络涵盖灯光控制、通风控制、环境温湿度的采集、升温、加湿控制。硬件供电电源部分电路图如图2所示。 电源通过AMS1117-3.3 V芯片实现5 V转3.3 V输出,电源接口为PWR2.5,可接220 V转5 V/2 A的电源适配器获得。C7、C8、C9为滤波电容,保证电源电压稳定可靠。继电器电路图如图3所示。 节点板继电器部分采用PC817光耦隔离芯片,实现信号地和电源地之间的有效隔离。继电器触点容量为250 V/10 A(AC)或30 V/10 A(DC)。继电器输出为公共端和常闭端。 3 系统软件设计 3.1 软件功能描述 基于STM32嵌入式软件编程,实现通过一个串口服务器将芯片的三个串口USART1、USART2、USART3分别接到ZigBee协调器节点、SIM900A GSM模块、HLK-RM04 WiFi模块,波特率分别设置为115 200,9 600,115 200 (Bd/s)。节点板在主循环中完成对温湿度、光照度、土壤湿度传感器数据的采集,并将数据定时发送至串口1,再由与串口1相连接的ZigBee终端节点向上层网关板发送数据,并实时监听接收网关板下达的控制命令[8]。 3.2 数据帧格式 节点板与网关板数据交互帧格式(节点上传网关)见表1所列。 节点上传网关数据帧数据总长度为11字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF,数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X08。源端口号标示ZigBee终端节点用于发送数据所占用的端口。 目的端口耸ZigBee协调器节点用于接收数据所占用的端口。 网关地址标示ZigBee协调器节点的网络地址,用2个字节表示,低字节在前,高字节在后。 网关下发节点的数据帧格式见表2所列。网关下发节点数据帧格式数据总长度为8字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF。 数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X05。 源端口号为上传数据帧中的目的端口号,目的端口号为上传数据的源端口号。 节点地址标示在ZigBee网终端节点的网络地址,2个字节表示,低字节在前,高字节在后,控制命令占1字节。 控制命令为0X00表示开第一路继电器,控制命令为0X01则表示关第一路继电器。 控制命令为0X02,表示开第二路继电器,控制命令为0X03,表示关第二路继电器。 网关板与云平台数据交互帧格式(网关板上传云平台)见表3所列。 帧首、帧尾固定为0X4C和0XFF,分隔符固定为0X2C(对应ASCII码为“,”逗号)。 数据依次为温度、湿度、光照度、土壤湿度。 云平台与网关板建立的是一个TCP长连接,云平台控制命令下发至网关板则发送JSON格式数据:{“sensorDatas”:[{“sensorId”:“xxxxxxx”,“value”:“xx”}]}。其中,sensor ID是云平台中每个开关型设备的编号,value是相应设备的状态,每个设备的开关状态分别用00和01表示。 3.3 软件流程图 节点软件流程图如图4所示,网关软件流程图如图5所示。 4 TLink物联网云平台 4.1 TLink简介 平台的主要功能如下: (1)接入传感器设备能够支持用户使用Http,MQTT或Socket等方式连入平台,支持以JSON,XML等标准格式上传传感器数据,在Socket模式下,能提供传感器设备实时反向控制功能(即由Web或App远程控制接入设备),所有数据存入和取回等API手册完全开放,并支持客户进行二次开发。 (2)RESTful的交互接口设计使得TLink与开发者之间的交互非常简洁、透明,轻松完成数据的添加、存储、设置状态或更新状态等操作,能够很容易的与移动App或企业管理系统进行整合。 (3)虚拟仪表功能在一个交互页面上,以网关为单位整合和展现多个数值型传感器的历史数据和曲线图,并能够完成对传感器的事件触发配置。 (4)事件触发能力能够定义多种传感器的阈值,在达到特定值时发送短信,Email或由微信推送。 (5)社交功能能够在TLink公众号上查看传感器的状态或历史曲线,并通过微信共享给好友查看。传感器数据能够触发微信交互,使微信关注者能够直接与机器设备进行交互和控制[9]。 4.2 TLink开发流程 TLink开发流程如下: (1)通过http://www.tlink.io/地址访问TLink平台注册用户,并登录平台个人中心。 (2)创建设备,在此处编辑设备名称,并追加传感器设备,设置连接协议,定义数据上报周期。 (3)编辑设备,定义协议标签。数据头标签:[H:数据] [HE:数据],分隔符标签:[S:数据][SE:数据][SN长度],数据标签:[D?][D[长度]][DE[长度]|数据][DEC[长度]|数据][DF[长度]|数据][GPS],结束符标签:[T:数据][TE:数据] [CRC16][CRC8]。其中H代表字符型数据,HE代表16进制数据,D代表字符型的十进制数,DE代表16进制整型数据,DEC代表16进制整型字符串数据,DF代表16进制浮点型数据,GPS代表定位数据,CRC16和CRC8分别代表CRC16位和8位校验值。 (4)设置连接协议。平台支持的协议类型有TCP透传:数据透传,自定义解析协议;MQTT:协议规范严谨,开发者集成协议;HTTP:HTTP RESTful API,开放接口,支持快速扩展;Modbus RTU:工业协议标准,外接联网模块可直接使用。 (5)等待客户端连接。 4.3 云端配置 本系统设计采用了TCP透传链接协议。协议标签格式为: [H:@][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][T:#] 实际数据示例:@,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx #,一次上传8个数据,分别对应节点1的温度、湿度、光照度、土壤湿度和节点2的温度、湿度、光照度和土壤湿度。 此外,TLink平台还提供一些个性化服务,如触发器,可以设定某个传感器的阈值范围,当采集到的数据超出这个范围后,就进行微信报警;组态应用,可以编辑个性化的Web界面,通过各式各样的控件更加直观、方便地查询传感器数据和控制现场设备。 4.4 客户端 客户端基于TLink提供的开放API接口实现,用户根据自己的需要编辑客户端界面。客户端分为手机客户端和网页客户端,用户可通过任意一个客户端登录TLink平台查看传感器信息以及控制农业现场的设备。 5 测试与分析 5.1 系统丢包率测试 本系统采用无线GSM、ZigBee、WiFi三种无线通信技术。GSM的工作频段为900 MHz,主要频率范围为890~915MHz和935~960 MHz,ZigBee和WiFi的工作频段均为ISM 2.4 GHz,因此可能会出现ZigBee与WiFi信号冲突的问题。针对此问题做如下测试: ZigBee模K和WiFi模块采用随机信道,4个ZigBee模块分为2组,1组发送数据,1组接收数据,2个WiFi模块同时向云平台建立TCP连接。测试结果见表4所列。 5.2 丢包测试分析 基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络协议ZigBee标准定义了16个信道,每个信道宽为2 MHz,然而基于IEEE 802.11协议的WLAN标准定义了14个信道,每个信道宽为22 MHz。以上两种标准物理层都基于2.4 GHz ISM频段,信道存在相互重叠的可能[10]。 ZigBee信道分布图如图6所示,WiFi信道无重叠分布图如图7所示。 对ZigBee与WiFi协议信道进行不重叠筛选,可有3信道不发生重叠,当ZigBee与WiFi设备同时开启时,通过干预各自的随机动态信道分配方式,即WiFi信道选用不重叠1,7,13信道,ZigBee选用15,16,21,22信道,可有效避免不同通讯方式占用同一信道的情况,从而降低系统丢包率。 5.3 系统功能性测试 Web网页客户端如图8所示,手机客户端以及微信报警界面如图9所示。 网页客户端和手机App端均可显示节点数据,当节点数据异常,超过设定阈值时,本系统设定温度值高于30 ℃便触发微信报警功能。经测试,系统运行稳定、可靠。 6 结 语 本设计保证了数据的准确可靠通信,达到了预期对系统实时性、稳定性的要求。测试结果表明,系统可以稳定运行在温室环境中,实现了对温室的智能监控。 农业物联网论文:物联网技术在农业灌溉中的应用探讨 摘要:将物联网实际应用于现代农业,可有效实现农业的高效安全生产,而节水又是农业高效生产的核心内容之一,如何开展精细化灌溉成为了农业灌溉的研究重点,即解决何时灌溉以及灌溉多少的问题。本文,结合当前物联网灌溉发展的基本现状,深入地分析了物联网节水灌溉系统实现过程。 关键词:物联网技术;农业灌溉;数据感知 物联网是近年来新兴的一种信息技术,它被认为是继计算机互联网技术后一次新的技术革命,然而在农业节水灌溉方面的应用还不是很多[1]。目前,在农业节水灌溉方面的主要新技术有:1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术;2)应用3S技术的精细灌溉技术。即:全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS);三是智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备。 1 物联网灌溉基本情况 随着我国水资源的日渐紧缺,我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来,而农业作为用水大户,其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施,虽然相对于大水漫灌而言,已经实现了较高的用水效率,但综合分析,其精准度依旧不够,无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统,不仅提高了灌溉精准度,同时也减轻了人力劳动,实现了远程控制,全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制,系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉,以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑,也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平,将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业,转变成了科技化生产模式,不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性,同时提高了全面管理水平,实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见,推广物联网智能化节水灌溉,不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平,改变原先粗放式的灌水模式,同时也可以实现农业管理水平的提升,提高农业生产效率,减少人力劳动,全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术,必然成为今后农业灌溉的发展趋势。 2 基于物联网的节水灌溉体系 为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网技术的农业灌溉应用,这就需要建立基于物联网的节水灌溉体系[4]。利用物联网的节水灌溉体系首先应该利用物联网技术通过传感器采集土壤的温度、湿度、墒情、光照强度、二氧化碳浓度等基本信息,然后通过适合的无线传感设备,将采集的基本信息转化为数字信号,并通过无线通讯方式将这些信息的数字信号传递给计算机系统进行分析处理,计算机系统会将采集的信息进行智能化判断,根据需要及时的控制相关的智能灌溉设备的驱动,对,农作物进行智能化、精细化的灌溉。从而做到灌溉水量、灌溉时间和灌溉周期的三准确,提高水资源的利用率,达到灌溉用水的智能化控制。且由于物联网传感器的网络具有信息互递、自主组建网络、网络通讯时间同步等特点,因此可以对整个灌溉区域与灌溉节点的数据进行综合对比分析,即便个别数据出现问题,也可以对数据进行更正[5]。同时采集的数据也可以直接上传到网络,经过相关技术人员的分析,可以根据分析结果对灌溉数据进行更正,从而确保灌溉的准确性与高效性,如果发现农作物发生病虫害,也可以通过灌溉系统对农作物进行除病害作业。同时随着农业物联网平台的建设,也可以将这些数据上传到平台进行管理,对于构建一个高效、低耗、低投入、多功能的农业灌溉节水平台就这十分重要的意义,然后也对平台采集的信息进行分析,并根据分析的结果进行灌溉,甚至可以对预期将会发生的天獗浠进行预防性灌溉,提高农作物对灾害的抵抗能力,这也是未来物联网智能化灌溉发展的必然要求。 3 结束语 物联网技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用,已经成为了当前科技界发展的战略发展方向之一。通过物联网与农业的相结合,为农业信息化技术与农业产业的发展,提供了新的机遇,同时农业也为互联网技术的发展提供了一个广阔的应用平台,尤其是节水灌溉技术的应用,可以直接有效地解决当前农业发展遇到的问题,为农业的现代化进程提供强劲的动力,实现高效的精准化灌溉,全面提高农业生产效率。 (作者单位:湖北职业技术学院) 农业物联网论文:基于物联网的智慧农业监控系统 摘 要:采用ZigBee技术和3G通信技术结合的方式,将不同的农业基地以及相关设备组成一个无线传感网络系统,然后根据不同农业基地的传感器收集传感器参数,更加精确地控制不同农业基地的状况,实现远程设备和人员之间的信息交互,组成基于物联网的智慧农业监控系统。对系统进行多次测试,证明系统具有良好的稳定性,可实时监控,采集信息,进行环境控制,广泛应用于农场的远程管理。 关键词:智慧农业;监控系统;物联网;ZigBee 0 引 言 中国的农业生产一直以来都依靠传统的生产模式,浪费了大量的人力物力,而且对环境造成了污染与破坏,不利于农业的可持续发展。因此,如何顺应新时期和谐社会对农业生产的要求,利用现有技术和平台来设计一个满足要求的新系统,成为迫切需要解决的问题。智慧农业利用物联网、云储存、ZigBee等技术实现农业的精准化监控与管理。 1 系统总体方案 监控系统是基于现有技术特点,由嵌入式网关,RFID,ZigBee及各种传感器模块组成,在遵循物联网三层架构的基础上设计实现的,包含安卓客户端和Web客户端的智慧农业监测系统。通过各传感器来采集相应的数据,然后利用ZigBee无线技术完成数据从传感器到嵌入式网关的传输,再依据TCP协议使数据从嵌入式网关传输到Web服务器,将数据进行分析形成信息在安卓客户端和Web客户端显示,实现将农业大棚里的环境参数在相应客户端与移动端显示的功能。同时依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单控制,以保证环境参数的稳定。此外,系统还为Web用户和移动用户提供了友好的显示界面,管理和控制界面,给予用户良好的体验。监控系统总体结构如图1所示。 2 现场监控系统 现场监控系统由Android手机客户端、嵌入式网关和ZigBee模块组成。 Android手机客户端主要用以实现人性化的人机交互界面。进入智慧农业监测系统界面后可以一览大棚内多种环境参数,如大棚内的厥度信息、是否存在有毒气体、是否有人闯入大棚,大棚内的光照强度等。 四个ZigBee模块上的传感器会对大棚内的环境参数进行采集,其中温湿度传感器用以实时采集大棚内的温度和湿度信息;广谱气体传感器用以感应室内有害气体(CO、SO2等)是否超标;人体检测主要对大棚内的作物起保护作用,当有人私自闯入大棚时,会感应到并及时报警;传感器将采集到的数据发送到各ZigBee模块,然后通过ZigBee的自组织网络传递给整个网路中的ZigBee协调器,此外,基于CC2530的风扇起到了排气效果,协调器通过RS 232串口将数据传送给嵌入式网关进行相应的处理。 嵌入式网关将接收到的由ZigBee协调器传送过来的数据进行处理并通过局域网传送给手机客户端,对于手机客户端发送过来的数据进行处理并对相应的传感器、生长灯、风扇进行控制。现场监控子系统需要满足实时数据存储分析、数据采集、网络连接等功能。 2.1 短距离ZigBee网络设计 ZigBee技术作为一种低速率、低复杂度、低损耗、低成本的无线网络技术,逐渐成为近距离通信应用的首选。从农业大棚的要求来看,一般大棚所需要传输的数据类型对通信速率要求并不高,所以使用ZigBee方式取代传统的布线方式可行性极大。考虑到一般农业基地均具有控制距离较短,测点多、设备多等特点,采用ZigBee的Mesh组网方式。Mesh网络由路由器、协调节点、多个终端节点组成,属于多跳的网络系统。在网络中节点之间可以直接通信,每次通信都由一条或多条路由节点进行中继,最后传给目的节点。ZigBee终端节点工作流程如图2所示。 2.2 嵌入式操作平台设计 采用ARM-Linux控制器模式,硬件的部分选取ARM Cortex-A9系列作为嵌入式控制器的微处理器,该系列处理器具有性能高、处理能力强、低功耗等特点;软件部分采用Linux操作系统,它具有多任务、多用户、兼容性高、界面操作简单、支持多种平台、安全性好等优点。嵌入式系统结构如图3所示。 2.3 视频监控设计 视频监控采用云台高清网络摄像头,它不仅可以通过手动控制摄像头旋转,还可以通过Web或者手机App来控制,拥有标准的H.264算法,同时能够支持CIF、D1两种分辨率,适合无线网络;支持摄像头360度旋转;可通过WiFi,蓝牙传输数据,适用于不便布线的场合。 摄像头将采集到的视频数据通过内置编码器编码,经无线网络传输到管理中心,同时解码器会将接收到的数据解码后播放视频。 3 远程监控管理中心 远程管理中心主要由介入设备和计算机组成,用以完成大棚内环境参数的采集、传输和显示,还能实现对基地环境参数和视频的远程控制或者联动控制。 远程管理中心采用B/S(浏览器/服务器)模式,用户通过浏览器或者手机App登录管理控制中心,通过实时获取的视频图像,直观地观察各大棚内的植物生长情况,并通过显示的环境参数对生长状况进行分析。根据用户对于系统的要求,设计了如下几个主要功能: (1)具有设备监控、设备管理、视频监控、系统设置、报警记录功能; (2)对各基地的空气温湿度、有害气体、土壤温湿度、光照强度等参数实时显示,拥有风扇、灯光、水泵等装置,用户只需点击开关装置便可实现对远程装置的开关操作; (3)对于植物生长相关参数进行正常范围的设置,实现农业大棚环境参数的联动控制。 智慧农业监控的系统参数如图4所示。 4 结 语 该系统通过各传感器来采集相应的数据,利用ZigBee无线技术将数据从传感器传输到嵌入式网关,再依据TCP协议,完成数据从嵌入式网关到Web服务器的传输,之后将数据分析形成的信息在安卓客户端和Web客户端显示。系统可以实现对农业大棚里环境参数的实时显示(包括相应的移动端显示),同时可以依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单操作,以保证环境参数的稳定。 农业物联网论文:农业物联网电源系统应用解决方案探析 摘要:针对农业物联网应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的问题,对农业物联网中各子系统的供电技术进行深入研究,并以南阳镇高密度环保鱼类养殖项目为例,探索出可靠的农业物联网电源系统解决方案,阐述农业物联网电源系统的具体运作。旨为农业物联网技术的推广应用和可持续性发展提供参考。 关键词:物联网;电源系统;无线传感器;网络;供电 1 概述 我国农业正处于传统农业向现代农业转型的时期,物联网产业兴起,物联网与农业的深度结合,为现代农业提供了前所未有的发展机遇。农业物联网是将传感器加入到土地、水体、灌溉系统、农业机械等各类农业生产、流通的工具和环境中去,然后通过网络把这些事物连接起来,进行智能化分析运算,实施精细、动态、全面的管理及控制,推动生产力水平的提升,促进现代农业可持续性发展。 作为电子信息设施,无论是农业物联网或其它领域的物联网,都离不开稳定的电源供应。由于农业物联网有着应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的特殊情况,因此,如何获得稳定可靠、长期耐用的电源系统,一直是困扰农业物联网发展的一个难题。一方面,一旦发生电源供应中断的故障,将有可能给农业生产带来不可挽回的损失;另一方面,农业生产的区域广泛分布在山间、田野,若不能获得电源供应,这些区域的现代化农业生产就不能得到根本性解决。因此,有效的电源供应,是农业物联网得以大力发展的重要保障。目前,此领域相关研究成果还非常少。为此,本文对农业物联网电源系统进行全方位研究,为农业物联网的推广应用提供可靠的电源解决方案,并结合对农户指导应用的实例,进行详细阐述。 2 物联网技术在农业中的应用范围 物联网在现代农业中的应用主要有以下几个方面: (1)应用传感器网络建立精准的农业生产控制系统,收集温室、田间的环境数据,监测作物的生长情况,以实现生产作业规划、自动生产控制等。 (2)应用RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)技术实现现代养殖业生产、加工、批发以及零售等各个环节的有效管理,构建食品供应链跟踪与可追溯体系。 (3)随着物联网的技术进步和推广应用,物联网与农业的融合不断加深 ,除农业生产环节外,还将在农产品电子商务、农村社会管理、农业信息服务、农业规模化发展等方面大显身手。 3 农业物联网电源系统分类与解决方案 农业物联网应用技术离不开电源供应,由于农业物联网应用的多样性,对电源供应方式的要求也相应多种多样。在农业物联网中,供电系统根据模块功能可分为:数据处理与控制中心供电、无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)供电、指令执行机构供电等三个部分。 3.1 数据处理与控制中心供电解决方案 数据处理与控制中心是整个农业物联网系统的核心,该部分对供电要求最高,必须做到7*24小r不间断供电。主电源由市电线路供电,由于农村电网电压不稳,且时有停电的情况,所以必须装备在线式UPS(备用电源系统)。规模化农业生产投入非常大,为确保用电不间断,UPS系统必须采用双机互为备份,备用电源系统的电池组容量应根据当地单次停电最长时间及所有设备总功率来确定,市场上常用的铅酸电池由于其寿命短,使用效果不佳,不适合应用于农业物联网这类需要长期稳定电源的场合。备用电源系统的电池组应选用锂电池组,锂离子电池以单位能量密度大、寿命长、重量轻、体积小等优点著称,能胜任野外恶劣的环境。考虑到农村时常停电,有时候UPS的电池组会因市电供应不足而充不满电,给农业安全生产带来隐患,因此,还应在房顶或附近的空地上架设功率适用的太阳能电池板,有阳光的日子可以给后备电池组进行充电,还可将多余的电能提供给系统用。考虑到在极端情况下会出现连续多日的阴雨天气,导致在市电长时间断电的同时,太阳能电池板无足够的日照时间来给电池组充电,当电池容量过低时,系统将向管理员发出报警信息,在得到管理员回复确认后,启动备用发电机来给系统供电,以保证农业生产的连续性。该方案供电原理见图1所示。 3.2 无线传感器网络供电解决方案 无线传感器网络是由大量低廉的微型传感器组成的负责感知、采集和处理检测区域中信息的网络系统,其通过无线方式进行通信,采用多跳、自组织的方式组成一个网络体系。通常一个无线传感器网络由终端传感器节点、汇聚节点、管理节点组成。 无线传感器网络节点的能耗决定整个网络的生命周期。无线传感器网络节点比较分散,从硬件结构看,节点的能耗主要是在微处理器模块和无线通信模块。这为设计供电方式时提供了思路,以实现网络的低功耗及可持续性供电。 3.2.1 终端节点供电方案 终端节点可以从外界感知相关信息,采集所需要的环境参数。主要获取风向、风速、雨量、光照及农田中空气的温湿度数据,为灌溉量的决策提供依据。一个终端节点一般由传感器单元、处理单元、收发单元以及电源模块构成, 电源模块可采用太阳能电池板、无线充电和锂电池共同供电的方式来提供电源,实现终端节点能源的持续供给。在无光照的使用环境中,可只提供无线充电方案对节点的锂电池进行充电,但必须采用适合的无线充电算法,以确保终端节点能够补充到可以维持其正常工作的电能。终端节点供电原理见图2所示。 采用太阳能电池及无线充电方式充电改变了传统节点能量单向递减的过程,实现了节点能量自给,无须为节点更换电池。 在大规模的现代化农业生产中,传感器节点的使用量非常大,且分布区域广,部署环境复杂,如果全部使用耗能型电源(电源的电量越用越少),经过一段时间后,节点将因缺电而停止工作,而通过更换电池的方式来补充能量是不现实的,会造成的农业生产难以预计的损失。因此,通过研究使用无线充电的方法来对大量的无线节点进行动态充电,采用合理的充电调度算法,当节点的电池电压低于设定值时,向控制中心发送充电请求信号,控制中心发出指令给智能无线充电系统(或无线充电机器人),由智能无线充电设备根据控制中心的指令,对缺电的节点定向充电。控制中心还可根据每个节点历次发出的充电请求,预测出该节点下一次应充电时间,提前对节点进行充电,确保无线节点能够长期使用。无线充电原理见图3所示。 3.2.2汇聚结点供电方案 在无线传感器网络中,汇聚节点负责协调节点间通信,处理数据。汇聚节点包括处理器、射频芯片、GPRS模块和电源模块,是终端节点通往控制中心的一个枢纽,其能否持续正常工作,关系到所管辖区域的农业生产成败。汇聚结点的功耗往往比终端节点大很多,因此其供电部分,主要采用以固定电源供电为主,太阳能充电为补充的供电方式。为确保万无一失,当以上供电方式失效且电池剩余电量低于设置值时,汇聚结点将向控制中心发出供电异常警报,以便管理人员及时排除供电故障。汇聚节点供电原理见图4所示。 3.3 执行机构供电解决方案 数据处理中心把各节点收集上来的数据进行综合分析,并根据运算结果,控制执行机构进行相应的操作(如水泵、风扇、卷帘机、加热器、增氧机等),以实现灌溉、温湿度控制、光照控制等农业自动化的目的。这些设备多为大功率设备,因此,执行机构的电源必须由大功率的电源提供。在实际应用中,其供电方式可参考控制中心供电方式。 4 农业物联网电源解决方案应用实例―南阳镇高密度环保鱼类养殖项目 在农业物联网电源系统应用解决方案研究过程中,根据广西南宁市南阳镇水产养殖农户的要求,设计实施了高密度环保鱼类养殖物联网系统,现结合此系统,对前述电源解决方案进行应用阐述。 4.1 南阳镇高密度环保鱼类养殖项目简介 采用农业物联网系统的南阳镇高密度环保鱼类养殖项目,取得了显著的养殖成效,其养鱼密度可以达到一般状况下的8倍,带来的经济效益明显,同时减少污染,具备较强的推广应用价值。项目包括控制中心和养殖基地两个组成区域,控制中心设在农户居住区,养殖基地位于野外。养殖基地根据养鱼生态链划分为养鱼系统、沉淀物处理系统、微生物水处理系统、微生物利用系统、水体消毒与循环再造系统、安保系统等几个子系统,每个子系统都包括传感器及控制部件。这些子系统都由相应的电源模块进行支持。 4.2 高密度环保鱼类养殖项目的电源系统 4.2.1 电源系统分类 结合实际情况,项目电源系统分为数据中心供、传感器网络供电、执行机构供电等三个部分。 4.2.2 供电方案 数据中心供电:数据中心建设在控制室内,架设有数据处理服务器。供电系统以市电为主,在供电回路中串联一台在线式UPS,当市电供应中断时,UPS为服务器提供24小时不间断的电源供应,保证数据处理服务器能够连续正常运转。 传感器网络供电:由于该养殖基地建设在野外荒地上,离数据处理与控制中心相距大约2公里远,无稳定的市电供应来源,架设专用供电线路成本过高,因此,传感器网络供电主要以太阳能发电系统为主,备用发电系统为辅。传感器网络主要由汇聚结点综合控制器及终端结点数据取样传感器构成,总功耗约为15W。汇聚结点直接使用有线方式供电。终端传感器结点通过无线传感器网络与汇聚结点连接,使用自带电池供电,当电量小于设定值,即发送数据给控制中心,控制中心发出无线充电指令给管理员确认后对该结点进行无线充电。 执行机构供电:执行机构主要由水泵、紫外线消毒装置、增氧泵、LED照明灯、电磁阀等构成,总功耗约为200W。执行机构供电方式与汇聚结点相同。 4.2.3 供电设备 供电设备主要有:智能电源管理系统、4块单体实际功率为100W的单晶太阳能发电板、12V200AH磷酸铁锂电池组、太阳能充电控制器以及500W直流转交流DC12V-AC220V逆变器等。4块太阳能面板并联工作,每块太阳能板最高输出电压18V、电流5.5A。根据南宁地区经纬度计算得知,每天的有效发电时间约为6小时,日发电量2.4KWH。太阳能供电示意图见图5。 太阳能控制器主要功能是将太阳能发电板发出来的连续但电压不稳定的直流电转换成稳定的直流电,对锂电池组进行充电。 磷酸铁锂电池组主要是将太阳能板发出来的电能进行存储。由于养殖基地无市电供应,因此对电池组各方面的要求较高,须能在0-60摄氏度范围内工作,且电池组连续工作5年容量不能少于80%,所以磷酸铁锂电池组为最佳选择(磷酸铁锂电池充放2000次循环,容量不低于80%;工作温度范围:0-80摄氏度)。 电源逆变器主要功能是将储存在电池组中的12V直流电转化为220V交流电,供给基地内所有220V用电设备使用。逆变器的最大功率为500W,可满足基地内所有用电设备同时使用。 备用发电系统主要由一台功率为1KW的汽油发电机构成,当日照不足导致太阳能发电板无法对电池组进行及时充电时,控制中心根据汇聚节点传来的电池剩余容量数据通知管理员,管理员可通过手机远程启动发电机对锂电池组进行充电,当管理员不能在规定的时间内进行回复时,控制中心将直接启动备用发电机进行充电。 4.3 实施情况小结 在电源系统解决方案有效实施的情况下,此项采用物联网技术的高密度环保鱼类养殖项目得到顺利开展,除经济效益明显外,其应用解决方案对于我国广泛分布的山间、野外的农业生产系统都具有一定的借鉴价值。 5 结论与展望 有效供电问题一直是影响物联网在农业领域推广应用的重要瓶颈,本文针对农业物联网电源系统进行了详尽分析,并提出相关解决方案。展望未来,除了按本文撰述为系统中各部分提供稳定可靠的电源供应之外,还应尽可能的减小各节点的功耗,做到开源节流,以提高整个系统的可靠性。随着电子科学技术不断快速发展,相信在不久的将来可研发出在使用寿命期限内不需要进行能量补充的终端传感器,以及更多的节能环保配件,大力推动农业物联网产业快速发展。 农业物联网论文:传感仪器在农业物联网发展中的作用 摘 要 农业物联网作为新一代的信息技术在农业领域的综合应用,在很大程度上促进了我国的农业信息化的发展。通过改变传统的农业生产方式,进而促进我国农业向精细化以及智能化的方向转变。本文从农业物联网的概念着手,对农业物联网与传感仪器的发展进行研究。 【关键词】农业物联网 传感仪器 研究进展 我国是农业大国,想要实现我国农业的可持续性发展,就必须要借助科学的技术手段,通过利用智能化以及信息化的技术管理,;来实现我国传统农业的转型,进而为我国现代农业的发展做出更大的贡献。在我国现代农业的转型过程中,农业物联网以及传感器的研究进展发挥着关键性的作用。物联网技术是二十一世纪的新型技术,在世界各国都得到了普遍的关注。物联网主要涉及三个层面,即感知层、传输层以及应用层。农业传感仪器在物联网中隶属于感知层,通过传感器可以对农作物进行一定的了解,农业信息的传输需要通过农业物联网传输层这个介质实现,传输层能够有效的保障农业信息的获取,物联网的应用层主要是对农作物的生产加工等进行有效的管理。通过对物联网这三个层次的研究与发展,可以对现代农业的发展起着一定的积极影响。 1 农业物联网的概念分析 在二十世纪末期,物联网概念被提出,农业物联网主要是通过各种传感器来对信息进行采集,帮助农民及时的发现农业生产问题,并且对发生问题的位置进行准确的定位。这样农民就能通过机械生产的模式对农业实现智能化以及自动化的生产。物联网是继计算机、互联网以及移动通信网之后的被世界公认的信息产业。物联网是以感知为前提,实现人与人、人与物以及物与物的全面互联的网络。通过传感器对物理世界的各种信息进行获取,再通过局部的互联网、无线网络以及移动通信网等各种通信网络进行交互传递,进而实现对世界的感知。 2 农业物联网技术的研究进展 2.1 农业物联网的技术组成分析 农业物联网主要由感知层、传输层以及应用层三个方面构成,感知层主要是由各种感知器以及传感节点组成,主要是对土壤水分以及苗情的长势等农业信息进行获取。传输层主要是通过有线或者无线的方式将感知层获取的各类数据信息传输到应用层上。应用层再对收集的信息进行有效的处理和决策,进而实现对农业生产过程的管理与控制。 2.2 农业物联网的感知技术 在农业物联网中,感知技术一项关键性的技术,传感器则是感知技术的核心。近些年来,我国的农业传感器技术的发展步伐比较快,主要有农业信息传感器以及农业环境传感器。当前,光、水等常规的环境传感器发展已经比较成熟,土壤传感器是目前农业传感器研究的重点。采用电子以及电磁学等方法对土壤的电阻以及电容等参数进行测量,很容易受土壤组成的影响。利用电磁波对土壤进行测量可以对土壤的结构以及物理化学性质等进行测量。电化学方法可以对土壤中的某些离子等进行测量,土壤的组成具有一定的复杂性,因而,原位测量传感器在国际范围中都是研究的难点。信息传感器同样也是研究的难点,主要采用光学以及电磁学等物理学原理,根据被测对象的性质来对动植物生命体进行检测,然而动植物生命过程具有一定的复杂性,想要对其信息进行精准的探测,就必须在其计量模型上有一定程度上的突破。 2.3 农业物联网通讯技术分析 农业环境具有一定的复杂性,因而想要实现农业物联网信息的传输对通讯技术进行简单的搬用是不行的,要根据实际情况选择适宜的通讯方式。农业设施中不仅要考虑墙体的厚度,同时还要考虑材质对传感器节点之间的信息通讯的影响。比如,大田的作物要考虑农作物的高度以及地形地貌特征对通讯的影响,基于此种情况的考虑,节点布设以及节能机制就成为研究的重点。果园中树冠的形状以及与天线的相对高度直接影响着信息的传输。 2.4 农业物联网应用分析 农业物联网应用是一个闭环控制的过程,在农业物联网应用中其关键性的技术有云计算以及云服务。因为,农业具有一定的生命特性以及生态区域性特征,因而农业的物联网应用很难通过一种技术以及模式来对问题进行解决。在实践中,一般都是按照实际的情况来对物联网进行应用。就其应用模式而言,可以是WEB服务应用也可以是智能的单体应用。 伴随着科学技术的不断进步,很多欧美发达国家都对农业物联网应用开展了示范性的研究。在农业生产中实现了物联网技术的实践与推广。我国在此基础上也开展了一系列的应用研究,为我农业的发展奠定了技术基础。 3 农业物联网发展趋势分析 在农业生产的过程中,应用农业物联网技术对于农业的生产管理具有很大的积极作用。以下分别从几个方便对农业物联网的发展前景进行阐述: 3.1 农业传感器的新研究 农业传感器是农业信息获取的“眼睛”在农业物联网信息感知系统中发挥着积极的作用。全新的农业传感器的研究在农业物联网产业中也是不可忽略的关键环节。伴随着科学技术的进步,微机电系统农业传感器也将成为重要的研究领域。 3.2 农产品的生产更加精细化 伴随着农业物联网技术的不断发展,对于农产品的精细化的管理将会成为农业物联网发展的方向。通过物联网技术对农作物进行精准化的播种、育秧以及对其生产环境进行精确的控制等,都在很大层面上节省了人力资源,提高了农业生产的附加值,进而更好的促进我国农业精细化的发展。 4 结语 综上所述,虽然物联网在农业实践中的应用依旧面临着很大的挑战,但是随着物联网产业的标准化的逐步建立与完善,以及农业物联网技术的不断进步,将会更快的促进我国农业现代化的发展。 农业物联网论文:铜山区发展农业物联网的主要做法与问题思考 摘 要:铜山区农业物联网技术经过近十年的推广,取得了一定成绩,示范点数据采集、传输、储存运行良好,但同时也存在不少问题。该文介绍了铜山区应用农业物联网技术的主要措施,针对存在的问题提出了相应的对策建议。 关键词:农业物联网;主要做法;问题;应用;铜山区 按照国家关于“互联网+农业”工作要求,贯彻落实农业物联网技术发展规划和措施,铜山农委结合实际情况,积极推进物联网、云计算和虚拟化在农业领域的应用,截至2016年年底,农业物联网技术应用面积比例达24.5%。 1 主要做法 1.1 因地制宜,制定2016―2018年农业物联网发展规划 根据农业部关于“互联网+农业”工作部署,按照区委、区政府农村工作要求,区农委制定《铜山农业物联网技术应用三年发展规划》。其中2016年建设智能园区1个,智能温室23.33hm2,自动化养殖场3个,新增渔业智能养殖面积6.67hm2,物联网应用面积占比达到24.5%。2017年建设智能温室6.67hm2,自动化养殖场5个,新增渔业智能养殖面积10hm2,物联网应用面积占比达到27.2%。2018年新增渔业智能养殖面积13.33hm2,智能温室33.33hm2,自动化养殖场5个,物联网应用面积占比达到29%。 1.2 深入农村调查研究,督促农业物联网工作进展 区农委高度重视农业物联网技术应用发展工作,要求必须抓住机遇,因地制宜,做出铜山特色。研究制订《铜山区“互联网+农业”发展工作实施方案》,成立了由农委主任任组长,分管业务工作副主任任副组长,信息科科长及各镇(办事处)农技中心主任任组员的全区农业物联网工作领导小组,负责该项工作的督查推进、考核奖惩等。工作组深入到农村田头地边、养殖圈舍和林场鱼塘等地方,同老百姓亲切交谈,了解他们在种养殖方面面临的困难,研究制定解决方案。另外,依托农业信息化工程,完成植保物联网技术管理平台建设,运用植保决策系统、移动工作系统及数据资料库管理系统,实现农田病虫情况的及时发现和预警,有利于广大农户提前做好病虫害的防范工作。 1.3 组织各类培训,为农业物联网发展积蓄人才 区农委科教科和信息科积极配合,邀请各大院校教授、物联网技术及系统集成专业人才,加强对大学生村官、复员军人、农村创业青年、合作社负责人、回乡毕业生等人员的物联网技术及农业智能化方面培训,为有效解决农业信息化发展积蓄人才,2016年累计培训600多人次。通过培训,铜山久久生态园技术人员熟练掌握蔬菜种植物联网技术,并安装了大棚物联网设备,通过温室传感器获取大棚的环境信息,然后将信息通过网络传到中央处理器,经系统自动分析后确定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等指标是否在正常范围内,基本实现了蔬菜种植自动化、智能化。 1.4 引导社会投资,推动农业物联网技术应用 铜山区农委大力宣传农业物联网技术的作用,鼓励社会资金用于物联网技术方面的投资。徐州嘉祥草莓专业合作社位于徐州市南郊的台上村,全村草莓种植面积约400hm2,合作社成员2 800多人,通过区农委牵线搭桥,与南京农科院合作建立草莓组培室,利用自有资金为智能温室添置一套物联网应用系统,根据草莓物联网管理系统提供数据资源,研发草莓新品种获得成功。而且将草莓新品种在全村统一种植,统一追肥以及防治病虫害,节约了劳动成本,提高了收益。 2 存在的主要问题 2.1 农业物联网投入成本大,运维技术要求高 国家对于农业各项建设给予财政支出力度逐渐加大,铜山区级财政支出也随之水涨船高,但目前还远不够,要建设农业物联网需要下大力气支持,尤其是农业物联网是高技术、高产业、高市场化的a业,要达到发达国家农业的程度没有财政支持是不行的。 2.2 现阶段农业物联网技术不成熟,产品存在缺陷,集成运用不够 目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,需要经常校正,而且器材寿命短。 2.3 物联网应用技术人才缺乏,在农业上运用程度不高 农业物联网在我国尚处于起步和转型阶段,一些人认识还不深,对于建设农业物联网的做法更是有待进一步探讨。 3 解决途径 3.1 争取财政项目支持,引导社会各方投资 要紧紧围绕推进农业供给侧结构性改革,按“政府引导、市场主体、多元投入、协调发展”总体思路,大力实施“互联网+”现代农业行动。从生产、经营、服务方面入手,加快补齐生产信息化这一农业农村信息化首要任务的短板,利用互联网、物联网、大数据等发展精准农业、智慧农业,推行“专家+推广单位+示范户”模式,大胆探索租赁合作、政府购买服务、设备入股等应用机制。加大物联网项目工作推进,整合社会投资,加强农业物联网基础设施建设,打通为农服务“最后一公里”。 3.2 利用现有技术设备资源,促进农业智能化生产 当前物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索,铜山区农委正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商和科研院校等社会力量的积极性,降低传感器等仪器设备的成本,通过单项技术突破与集成应用并举,逐步形成政府引导投资主体多元化、运行维护市场化的农业物联网发展策略。 3.3 加强农业物联网技术培训,建设典型示范基地 农业物联网需要新型的知识农民作为基础,因此需要加大对农民的科技文化培训,建设物联网技术应用示范基地,通过现场参观和教学,不断提高其对农业物联网技术的认知能力,逐步把他们培养成为懂科技、懂电脑、懂网络、懂市场、懂管理、懂运营的新型知识农民。 4 发展方向 从发展规律上看,智慧农业是现代先进的生产方式,农业进入掌握包括土壤、环境、植物生长全过程的时代,而智慧时代就要更加智能化地管理农作物生长过程等。最新的《全国农业农村信息化发展“十三五规划”》透露,物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范园区获得农业部和财政部的补贴,重点开展先行先试,让农村信息化总体水平在今后5年提高到35%。因此,铜山区要利用好国家给予农业物联网发展机遇,加大物联网技术推广的精准覆盖,推进物联网技术同种植、养殖和水产的深度融合。 (责编:张宏民)
1前言 在机械生产制造中,将自动化技术广泛推广并应用到机械工程中去,提高工作效率加快材料的加工速度与质量,加快生产速度,解决在传统技术下所出现的工作效率、质量等的问题,这就是所说的机械工程自动化应用。将自动化技术应用到机械工程中去,更有利于机械工程的推动和发展。将自动化推广并应用到机械工程中去,不仅是机械工程的又一个质的改变,更有利于机械工程的生产完善,优化生产程序,将繁琐的生产运作简化,提高工作效率和生产质量。虽然自动化已经渐渐的应用到机械工程中去,但是推广不够广泛,从自动化的发展来看,我国自动化应用还处在初级阶段,自动化程度严重偏低,所以为了更好的促进机械工程的发展,应加快自动化技术的应用。 2机械工程自动化技术发展的现状 将自动化技术应用到机械工程中去,那么机械设备在不受外界因素的影响条件下,可以按照提前设置好的程序,使机械脱离人力,按照程序自动化生产。自动化技术应用到机械程序中去,可以使各个工序更加顺利进行,并且加快生产效率简化生产程序,提高工作效率,并且保证生产中的质量,让机械工程更好的适应市场经济效益,实现可持续健康发展。由于我国自动化的应用起步较慢,与其他发达国家存在较大的差距,国外的自动化应用更加的灵活、标准和智能,但我国的自动化程度尚处于初级阶段,只是单一的使用自动化技术并且处于刚性阶段。目前我国关于机械工程的生产管理依旧会受到传统技术和管理思想的影响,不能更好的应用相关先进技术。计算机智能技术也不能很好的在管理模式以及生产应用中得到有效利用,生产活动及模式等由于受到传统技术和思想的影响并不能得到很好的更新和优化。根据自动化技术的应用可以发现该技术的发展受到了诸多因素的影响,同时制约自动化技术的应用的还有工作人员专业技术知识不到位,并且管理制度缺乏改善和健全,这些都会对机械工程中自动化技术的运用造成影响,限制自动化技术的应用。 3机械工程自动化技术存在的问题 3.1管理理念的落后 我国自动化技术应用处于初级阶段,所以会出现单一自动化和刚性自动化的问题,并且工业化程度以及机械设备水平等都有待提高。由于我国大多机械工业企业起步较晚,所以企业领导以及管理人员的发展理念和管理制度都会受到传统工业管理发展的影响,忽略自动化技术的重要性,管理体系存在问题,这就会限制自动化技术的应用发展。虽然企业会引用先进的自动化技术来提高工作效率和生产质量,但是由于领导及管理者对自动化技术的不重视,并且受传统思想没有创新,就造成了机械自动化不能够发挥应有的作用,并且机械自动化并没有随着应用的增多而得到水平的提高。 3.2发展规划问题 机械工程中自动化的应用水平得不到很好的提高是因为受到了很多因素的影响,例如自动化技术不够先进、自动化应用单一、工作人员专业知识不到位等,其中工作人员不具备自动化技术专业知识,并且社会中缺少自动化技术人才是制约机械工程自动化应用的主要原因。并且大大降低了自动化技术在机械工程中的应用价值。技术人员的知识不到位,就不能很好的发挥自动化技术的作用,缺乏专业技术人才,就会限制自动化技术水平的提高。除了以上原因,市场也是影响自动化应用的原因,各个企业对自动化技术的认识不到位,对自动化技术没有全面的了解从而忽略它的重要性,这就会影响机械工程自动化市场的发展,使自动化市场受到制约,经营范围受到影响。企业缺乏创新意识,接受新事物的能力较差,没有长远的考虑和计划,并且对实际市场和技术发展并不了解,没有认识到机械工程自动化的现实价值,从而影响自动化技术的应用和发展。 4优化机械工程自动化技术的具体措施 4.1完善配套机械自动化设施 机械工程的设备与自动化技术的应用密切相关,所以对机械自动化设备进行完善和更新可以更好的提高自动化技术的应用和发展。要想实现降低成本,节省人力资源,提高经济效益的目的,可以将数控工艺、技术思想等应用到原材料加工、零件生产的环节中去。并且设备机械的全面一体化使得整个生产过程更加的优化和简洁,使整个生产过程更加顺利的进行。将计算机技术应用到自动化生产中,可以更好的控制整个生产过程,提高生产过程中的效率和质量,使得生产更加的智能化、便利化,在保障质量效率的同时,降低生产成本,提高企业经济效益,促进自动化技术的发展和应用。 4.2发展低成本的机械自动化技术 为了更好的适应市场经济的发展,顺应当代社会技术发展,就要对自动化技术加大重视力度,并且降低自动化设备应用的生产成本,控制自动化成本在可承受范围内,增大自动化技术应用的可行性。同时,在保留现有生产设备优势的基础上,引进国外先进技术,合理安排生产流程和设备应用,做到设备资源不浪费,发挥自动化技术的优势。并且管理人员要具有创新意识,能够灵活的运用管理知识,提高对自动化技术的重视程度,设立更健全的管理体制。 5结束语 二十一世纪是一个信息网络化的时代,科学技术得到了广泛的发展和应用,为了促进机械工程的发展,就要合理、科学的运用自动化技术,提高工程的生产效率和质量,推动自动化技术的发展应用,并促进机械工程的发展。
PLC技术在煤炭工程中的应用非常稳定,故障发生率很低,监视功能效果很好。在电气自动化的煤炭工程中,PLC技术重点控制和监督生产的过程,全方位地模拟煤炭工程的逻辑、运动过程,同时处理互联通信和数据,并在煤炭工程中反应迅速,准确地存储和使用数据,让整个煤炭工程的信息处理能力得到全面的提升。 1PLC技术在煤炭工程中的应用特点 1)PLC技术在煤炭工程中的应用具有操作简单的特点,在煤炭工程中的使用可以完善技术施工的程序编程。PLC技术都是采用梯形图的方式进行编程,技术操作人员可以清晰地按照呈现出来的操作线路来组织后续的工作。PLC技术在煤炭工程中的应用可以最大化程度地简化操作人员的工作流程,技术人员只需要在短时间内阅读和学习就可以制定后续的工作计划,快速地掌握和接受煤炭工程的控制程序,降低煤炭工程的生产成本。 2)PLC技术在煤炭工程中的应用具有很强的可靠性,可对煤炭工程生产过程中的问题做自我诊断,及时在系统内反馈。针对煤炭工程中的数据PLC技术进行自我诊断,一旦发现了错误,就可以及时做出反馈,硬件方面,PLC技术可以屏蔽、隔离与滤波抗干扰,对生产过程进行保障,对整个煤炭工程的生产都是强有效的保障。 3)PLC技术在煤炭工程中应用方便,利于后续的维护。在煤炭工程的自动化过程中,PLC技术的数字运算操作系统借助微处理器的高效元件运转,让整个电子系统的运转效果得到保障,PLC技术系统的硬件结构优化,质量轻,结构紧凑,在使用的时候具有良好的运转效果,后期的维护工作难度也会大大降低。 2PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用 2.1在煤炭工程采掘机械中的应用 采掘工程是煤炭工程中必不可少的生产步骤,在实际施工操作的过程中会涉及到大量的煤炭采掘的机械设备,PLC技术在其中的应用与传统电气控制技术相比可以简化很多的操作因子,减少安全隐患的发生。PLC技术在采掘机械中的应用可以有效监测机械电气自动化中故障问题,及时搜集采掘机械的运转情况,分析并发现故障问题,并在计算机控制系统内与传感器进行有效连接,做到对采掘机械的实时监控和控制,有效提升煤炭工程的采掘效率,并对整个采掘过程进行监督,确保采掘工作进行的安全性和可靠性。同时,PLC技术在采掘过程中应用高压供液系统,控制液压支架,确保液压支架可以在其生产过程中发挥广泛的作用,煤炭工程的液压系统运转效率以及移动速度增快可使煤炭工程的采掘效率大大提升,有助于技术人员做好集中采集的工作。PLC技术在煤炭工程中的电气设备应用延续了自动化控制和远程监控效能,调度煤炭工程的电气自动化设备,提升开采的效率,在视频控制中心进行采掘全过程的监控,分析采掘过程中产生的数据,有效提升煤炭开采工作的整体安全性。 2.2在煤炭运输系统中的应用 随着社会经济发展对于煤炭使用量的需求增加,整个煤炭工程的工作压力也在不断提升,对外运输成为了非常重要的工作。传统的煤炭工程对外运输一般采用胶带运输的方式,在PLC技术的辅助下,煤炭工程的运输系统可以更高效地运转。PLC技术的应用让整个煤炭系统的电气自动化趋势发展得更加快速,整个运输过程将自动化、系统化和综合化的优势综合在一起,更好地监督运输过程,推动整个煤炭运输的效率提升,并强化对运输远程的监督。PLC技术在运输过程中优化对胶带运输传送机的控制和管理,简化煤炭运输的流程,改善运输机器的交流变频器,有效提升煤炭的运输效率,确保整个运输过程都可以安全、快捷。 2.3在煤炭工程的安全监控系统中的应用 PLC技术在整个安全监控系统中可以更好地完成监测、监控的工作,搜集煤炭工程的整体运转效率,集中监测工程的数据情况,统一将数据输送到控制中心,对数据进行深入挖掘和分析,方便煤炭工程的管理人员可以实时了解电气设备的运行情况。PLC技术在安全监测系统中一旦发现电气设备的故障问题,可以立即启动煤炭工程的自我保护装置,对故障问题的原因进行分析,发出停止设备运转的信号,给现场的所有工作人员发出预警信号,使煤炭工程的现场工作快速停止,将故障问题带来的损害降到最低,最大程度地确保了施工现场的人员生命安全。PLC技术在煤炭工程中的安全监测中具有很大的优势,有效维护煤炭工程的自动化运转,使得煤炭工程的自动化技术辅助和生产效率得到提高,保障工程的完善,发挥煤炭工程的最大化价值,促进煤炭工程的整体效率提升。 2.4加强煤炭工程中PCL技术应用人才的培养 基于PLC技术在煤炭工程中的应用优势,煤炭工程的管理人员应当重视专业技术人才的培养,掌握PLC技术的使用先进优势,对当前的系统和设备的使用进行全面掌控和操作,维护当前的煤炭工程生产和运输的现状,为此,煤炭工程的管理人员要对专业的技术人才进行定期培养,培养一批专业的保养和维护人员,做好日常的煤炭工程生产和运输工作,保障煤炭工程的安全生产环境,确保煤炭工程的整个电气自动化发展趋势可以稳定向前。在煤炭工程的生产中融入PLC技术,挖掘电气设备的巨大生产潜能,发挥电气自动化的优势确保整个煤炭工程的生产质量,为此整个生产过程需要PLC技术的辅助。研发出新型的PLC技术自动化控制系统,使生产过程得到全面的维护和保障。专业的人才管理也使PLC技术在使用中更加专业、快捷,使得整个煤炭工程的生产系统效率和质量得到保障和提升。 3结语 PLC技术在煤炭工程中的应用有效驱动电气化的发展与进步,使得整个煤炭工程的生产效率、运输效率以及安全保障水平得到全面的提升。PLC技术在整个煤炭工程中的应用可确保系统的安全性、可靠性以及稳定性,从而推动我国煤炭行业的快速、安全发展。 参考文献 [1]张帅.浅析PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].山东工业技术,2016(9):294. [2]齐海英.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].煤炭技术,2013(11):85-86. [3]谭飞.探究PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2016(14):24-25. [4]王勇.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的运用[J].科技展望,2016,26(31):130. [5]金璐.PLC技术在煤炭工程电气自动化中的应用研究[J].科技风,2016(9):144-144. 作者:闫新远 单位:西山煤电集团有限责任公司西铭矿选煤厂
机电一体化数控技术篇1 1机电一体化数控技术概述 目前,在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛,并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体,在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化,包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升,为机械维修提供了充分的技术支持,使煤矿机械的工作效率得大幅度提升,使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外,目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用,其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步,煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求,煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛,也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关,而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。随着煤矿企业的不断发展,其对自动化程度的要求越来越高,这就必然复杂化电子控制系统,同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来,煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平,能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以,加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前,煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求,主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展,并对机电一体化数控技术的应用进行强化,进而提高煤矿生产效率,增加煤矿企业经济效益,促进煤矿企业的发展。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1机电一体化数控技术在综合方面的应用 煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大,在牵引性能方面要强于液压牵引,对于大倾角的煤层中的开采比较使用,同时其具有简单的结构,操作难度不高,灵敏性高,维护管理也相对简单方便,因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。 2.2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用 作为煤矿生产的重要环节,煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率,而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升,使机械设备的结构简化,并连接了滚筒与驱动,使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备,其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量,并且在长距离输送方面具有一定的适用性。 2.3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用 在煤矿安全生产中,机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位,监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求,系统必须持续连通,能够随时与工作人员取得联系,进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用,能够连接系统主机内的数据库,通过网络将其连接位同步模式,并经过专用通信接口实现监控,同时将软管软件技术结合当一起,利用专业软件,整理与分析获得的数据,使多项功能得以实现,例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段,对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。 2.4机电一体化数控技术在其他方面的应用 煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用,而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合,使成组自动移架和定压双向临架得以实现,使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外,机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。 3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考 机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势,并且机电一体化设备有着一套完整的程序,对操作的要求不高,实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用,并且应用范围越来越大。目前,我国煤矿企业的发展前景十分良好,在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求,煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间,该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便,同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快,提高了煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚,发展不过20年,在有些方面不可避免的存在一定的不足,需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下:①应基于原有的优越性能开发新的功能,确保机电一体化产品满足社会发展的需求,并以此促进社会的发展;②加强技术投入,大力研发新技术,并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设,提高煤矿机械操作人员的整体水平,为其定期开展培训工作,提高操作人员的技术水平。目前,随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平能够越来越高,经济发展与国家建设也离不开大量的资源,因此针对这一情况,就必须提高煤矿生产效率,加大机电一体化技术的应用与开发,确保其在煤矿生产中的应用越来越广。 4结语 综上所述,目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用,其中机电一体化数控技术也是如此,与其他技术相比,该技术在各个方面都这又十分明显的优势,在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升,对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足,因此必须对其展开深入的研究,细致分析其存在的缺陷,并提出相应对策,使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用,进一步提高煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来更好的经济效益,促进煤矿企业的发展。 作者:张磊 单位:同煤集团忻州窑矿综采三队 机电一体化数控技术篇2 1.对机电一体化数控技术内涵进行概括 机电一体化数控技术运用到当前的煤矿机械设计中,可有效地实现机械性能的完善与提升。而在该技术支持下的煤矿机械已经发展至机械操作监控与故障诊断等功能实现,也能更加便捷快速地进行设备安装与拆除,方便机械应用过程中的维修操作。这样不仅会延长煤矿机械的操作寿命,同时还能有效的保证机械运行的效率提升。而就煤矿机械所执行的通风、供电等多种工作而言,自动化程度也能有效的保证设备操作的安全性。而当前保证设备自动化程度提升的关键点为电子控制系统应用,该系统在当前已被广泛应用于煤矿生产过程中。而随着煤矿行业的发展与科学技术的进步,将来的煤矿机械应用势必会实现更高的自动化程度。而在机械设备复杂程度提升的同时,也对机械操作人员的技术应用水平提出了要求,积极实现操作人员技术培训与研究人员的研发支持是十分重要的。 2.该技术在煤矿机械中的应用实践分析 2.1该技术在煤矿机械综合方面的应用 该技术在煤矿机械综合方面的应用,主要是利用电牵引技术来进行煤矿机械设计,即电牵引采煤机。该煤矿机械在实际应用中的功率较大,所具备的牵引能力要比传统的液压牵引方式更优。该煤矿机械被广泛应用于存在着大倾角的煤层的煤矿开采工作中。另外,该类型的机械在实际应用中操作简便,结构更为精简,具有较高的灵敏度。操作人员在后期的机械维护与保养工作中也能降低工作压力。所以,在该技术支持下实现的煤矿机械在当前煤矿开采中被广泛的应用。 2.2该技术在采煤提升与煤炭运输机械中的应用 采煤提升和煤炭运输都是煤矿开采工作中的重要内容,保证该操作环节的顺利开展,对于提高煤矿开采工作效率有着重要作用。该技术在采煤提升与煤炭运输机械中的应用,主要以现代化的矿井提升机和带式输送机来进行阐述。前者机械在实际应用过程中已经实现了全数字提升,机械本身的结构十分精简,同时还直接和滚筒驱动进行串联,这样的做法主要是为使该机械在实际运用过程中的安全稳定性能得到保证。而后者已经成为当前采煤运输操作中的首要应用设备,在实际应用中不仅具有安全可靠性,相比传统运输工具还能实现更大数量的煤炭同时运输。并且在该技术的应用深入下,还实现了较长距离的输送发展。 2.3该技术在煤矿设备安全生产中的应用 保证煤矿开采工作的安全性是十分重要的,而该技术在安全生产中的应用主要表现在监控系统的建立与应用,其主要是为了有效地防止煤矿开采过程中的安全事故发生。尤其是在煤矿的矿井范围内,监控系统的应用水平要求较高,在实际开采过程中始终需保证系统的连接,方便和采矿人员进行及时联系,从而保证煤矿开采工作的安全稳定。而该技术在监控系统中有着重要的应用作用,可实现系统主机数据库的相互连接,并运用现代网络技术连接通信接口,最终实现生产监控。而该技术还能与软件技术相结合,有效的就监控数据进行收集和处理,进而满足数据上传、数据查询以及打印等多种机械功能需求。 2.4该技术在煤矿机械其他方面的应用 在煤矿开采过程中,井下支架是重要的应用设备,在该设备中引进该技术实现了设备功能的优化。其主要表现在计算机和液压技术在该设备中的应用实现了井下支架的自动移位,这样可有效地避免传统支架在应用过程中和磨板进行抵触碰撞的现象。而该技术在煤矿掘进机中的引进主要是在机械电气部分进行应用,当前已实现其在开关箱、操作箱以及控制按钮等多项电器系统内的零件中,实现了掘进机施工效率和安全性的全面提升。 3.该技术在煤矿机械中的应用水平提升措施探讨 随着煤矿需求量的逐渐增加,未来的煤矿开采行业势必会对煤矿机械提出更加严格的应用和功能要求,实现该技术在机械设备中的应用推广和研究是当前乃至之后的重要发展方向。而相关研究人员可从以下几方面来实现该技术在煤矿机械中的应用水平优化。其一,在保证现有性能的基础上,实现全新的技术应用功能研发,使得相关机械在该技术的支持下逐渐满足未来煤矿生产的需求。其二,煤矿企业应当加大技术与资金投入,组建专门的研发小组进行新技术开发,并加大对技术研究的资金成本投入,为研发人员的技术研发工作的实现提供平台保证和支持。同时,还应当积极就国内外的先进技术应用进行思考和引进。其三,注重对煤矿机械操作人员的培养,这主要可从开展技术研讨会议和教育工作来进行实现,切实提高操作人员的设备应用水平。并制定严格的技术人员考核制度,定期就操作人员的技术应用水平和职业道德规范等进行考察与总结,采用相应的奖惩制度对操作人员进行约束。总体来说,我国经济与社会在不断发展过程中,煤矿资源的应用量也将会不断提升。面对这一现状,加强煤矿生产效率的提升就成为当前重要的技术研究方向。而煤矿机械作为开采支持技术,加强机电一体化技术在其中的应用推广是十分必要的。 4.结语 在当前的煤矿机械设计中,机电一体化技术已经实现了较为广泛的应用,并发挥了重要的应用价值,相比传统的煤矿机械具有更多的优势。所以,为实现企业竞争力的提升,各煤矿开采行业应当重视该技术在采矿机械中的应用。首先需要明确该技术的实际内容和优势,并就当前该技术的应用程序与应用实践进行学习与掌握。在实际应用过程中积极总结技术应用经验,不断实现技术的研究创新。 作者:余波 单位:重庆川九建设有限责任公司 机电一体化数控技术篇3 我国有着广阔的国土面积,煤炭资源也非常丰富,在各地均有分布,在推动国家经济发展上发挥着重要作用。在时代发展与进步过程中,煤炭资源开采难度也越来越大,对传统开采方式来说已经显得落后,不能保证开采的精度。对此要将机电一体化数控技术应用到煤矿机械中,提升煤矿机械的性能,从而更好应对各种复杂的地质环境,并大大降低工人工作强度,促使煤矿生产朝着专业化与科技化方向发展。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化是电子机械工程学中的重要组成部分,涵盖了自动控制、机械技术等学科,对机电一体化技术来说,由各学科交叉与融合发展而成。在互联网与计算机等技术快速发展的今天,煤矿机械中也应用了很多现代化技术,提升了机械生产的效率,如通过引入微电子技术,可以实时监督与控制煤矿,并进行故障诊断等。[1]煤矿生产过程比较复杂,要求有良好的通风与供电条件,这就凸显了电子控制系统的重要性,关系着煤矿生产自动化水平的提升。随着煤矿现代化发展速度的加快,在煤矿生产中除了要应用机械与液压技术以外,还要引进机电一体化数控技术,确保煤矿生产效率进一步得到提升,从而获得更大的经济效益。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1在线监控、自动报警和故障诊断 对在线监控来说,主要在机电一体化技术支持下,能够让煤矿作业得到有效监控与管理,构成部分有电动机、供油设备和传动系统等。监控系统可以从设备状态出发,在发现有异常现象以后可以自动报警,并将设备具体位置发送给管理人员,以达到警示的作用。这样就极大减轻了工作人员工作量,煤矿设备日常维护效率也变得更高,管理人员通过及时采取解决措施,可以最大限度减少经济损失。此外,还可以对煤矿设备进行有效的故障诊断,将故障原因查找出来以后,通过采取一定解决方法,确保不影响正常的煤矿生产。 2.2在煤矿机械综合采矿中的应用 在煤矿综合作业中应用机电一体化,通常为选择电牵引采煤机,这是机械技术与数字控制技术有效结合的典型例子。电牵引采煤机在近年来的发展中已经越来越完善,相比于其他牵引方式,这项技术显得更具科学性与先进性,如具备更加强大的数控能力。利用电力能够大幅度提升牵引功率,可以满足大倾角作业要求,也保证了作业的速度。此外将该技术应用到综合采矿上,其优势也体现在很多方面,如灵敏度更高,演唱了机械设备的使用年限。在煤矿机械中应用机电一体化技术以后,可以有效实现工作效率的提升,并对煤矿机械的快速发展创造了良好的条件。 2.3在提升煤矿运输能力上的应用 提升煤矿运输的稳定性与安全性,能够确保煤矿作业有效进行,在煤矿作业效率得到保障以后,整个采矿工程才能顺利推进。在煤矿运输上应用机电一体化数控技术以后,通常反映在煤矿提升设备与带式传输设备等方面,对矿井提升设备来说,可以让煤矿作业效率得到提升,满足煤矿作业的提升要求。[2]现在通过实现内装式提升设备的一体化,也是这项技术的优势之一,不仅可以充分简化设备结构,也连接了滚筒和驱动,大大提升了机械设备的安全性。对带式传输设备来说,在现阶段煤矿作业中应用比较多,自动化水平也很高,能够保证煤矿开采的稳定、高效进行,让煤矿作业效率的提升有了可靠的技术支持。 2.4提升安全生产水平 一直以来煤矿生产都将安全放在首位,通过应用监控系统可以有效监督与控制煤矿生产各个环节情况,能够及时发现存在的安全隐患,通过采取有效解决措施,避免出现不必要的安全事故,提升了煤矿生产的安全性。通常情况下煤矿生产对监控系统有着很高的要求,不仅要求系统能够始终维持在正常运行状态,还要确保与人的联络保持通畅,从而才能避免出现安全事故。对此可以应用机电一体化数控技术,并和数据库进行充分的整合,在应用局域网实施同步模式和专用的通信结构,可以提升监督与控制的效果,将整个煤矿生产中形成的信息有效收集起来。通过应用专业计算机软件整理和分析数据信息,形成分析图表后将设备运行状态直观、全面的反映出来,有利于修复薄弱环节,达到优化煤矿开采工作环境的目的。 2.5提升设备精细化水平 当前市场经常越来越激烈,煤矿企业要想顺利脱颖而出,应该高度重视管理工作,实行精细化管理方法,这是煤矿今后发展的主流趋势。机械设备在煤矿生产中占据着重要的地位,直接关系着煤矿企业的经济效益,但是现阶段很多煤矿企业生产设备比较老旧,对此需要及时应用机电一体化数控技术,让机械生产设备得到精细化管理,保证企业经济效益获得提升。在实际煤矿开采过程中,对运输设备进行精细化管理,将里程碑、反光警示标识等设置在各巷道内,并加强对运输设备的保养。在应用数控技术以后,能够定期检查与维护煤矿运输设备,只要出现问题可以第一时间解决,让煤矿生产工作得以顺利进行。 3结语 总之,机电一体化数控技术有着高效、稳定和安全等优势,通过将其应用到煤矿机械中,可以保证综采效果实现提升,让煤矿生产更具效率。同时还要将机电一体化数控技术与运输系统相集合,从而让运输系统得到有效的优化,让煤矿生产每个环节能够实现有效的衔接。煤矿企业只有充分发挥出机电一体化数控技术的作用,才能实现经济效益的不断增长,满足社会各界对煤炭资源的需求,也推动国民经济的快速、稳定发展。 参考文献: [1]张坚祥.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用分析[J].科技创新与应用,2017,(29):156-158. [2]庞岩.研究机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].科技展望,2016,(30):131. [3]蒋尊涛.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].建材与装饰,2016,(02):221-222. 作者:王斌 张娜 单位:太原矿机电气科技有限公司 山西省邮电建设工程有限公司
探讨化工技术教学及其应用:化工技术专业课程体系的构建 摘要:本文在调查研究的基础上,分析广西区域化工及相近企业对从业人员的岗位能力要求,结合学校实际,构建了服务区域化工企业生产过程的课程体系。同时对“双师型”教师队伍建设、实训实习基地建设进行论述,使专业建设与区域经济发展形成良性互动,更好地发挥高等职业教育服务社会的功能。 关键词:岗位能力;课程体系;区域经济;高等职业教育 广西壮族自治区地处中国西南部,目前以化肥、农药、橡胶等精细化工产业为化工支柱产业,化工产业的发展相对落后于沿海地区,但随着北部湾经济区、东盟-南宁、东盟-空港经济区等相继建成,中石油钦州炼化一体化二期、中石化铁山港炼化一体化、广维生物化工VAE浮液二期、玉林龙潭重交沥青等千亿元大型项目的相继投产,铟材料、铝基复合材料、锌锡产业链高端产品、锑阻燃剂系列新兴材料的重点推进,木薯、甘蔗、农林纤维等非粮资源开发燃料乙醇、工业甲醇项目的示范应用,生物乙醇、生物柴油、生物质固化成型及气化等高效清洁燃料工程的研发实施,广西壮族自治区的现代化工工业得到大力发展。服务区域经济是高等职业教育的义务和立足之本,广西化工产业的蓬勃发展,需要大批应用化工技术专业人才。但广西区内高职应用化工技术类专业院校较少,远远不能满足需要。同时,产业的更新换代以及节能减排对现代化工企业的从业人员提出了更高的要求,对应用型化工专业技术人才的职业能力有更明确、更具体的要求。桂林理工大学南宁分校通过重新构建应用化工技术专业课程体系,培养满足岗位需求、适应地方经济发展、具备职业能力的现代应用型化工人才,发挥职业教育服务社会的能力,促进区域经济的发展。 一、高职应用化工课程体系建设现状 1.国内高职应用化工专业课程体系构建的基本情况 由于我国目前的高等职业教育体系大多数借鉴了本科模式或者源于中专模式,专业课程体系结构多少有些缺陷,不能很好地满足化工行业发展对人才的需要,因此,许多学校都在探索应用化工技术专业改革和课程建设。南京化工职业技术学院以就业为导向确立人才培养目标,以校企合作推动课程改革[1],武汉软件工程职业学院基于典型化工过程构建高职应用化工技术专业课程体系[2],湖南化工职业技术学院立足于职业能力的培养来构建应用化工技术专业课程体系[3],扬州工业职业技术学院基于工作过程系统化建设高职应用化工专业课程体系[4]。针对高职院校人才培养质量与区域经济社会的发展需求,张丽玫等人提出构建“前厂后院”平台来实现校企融合[5]。针对产业升级与区域经济人才需求结构之间的矛盾,潘勇等人提出建“大专业、多方向、分层次”的人才培养模式[6]。这些课程体系构建的思路和方案给我校应用化工技术专业课程体系构建提供了很好的参考。 2.桂林理工大学南宁分校化工技术专业发展现状 桂林理工大学南宁分校应用化工技术专业建设于2011年,至今已招收了五届学生,毕业100多人,通过五年的建设,实验实训设施日趋完善。但现行的专业课程体系没有很好地与广西化工企业的生产过程融合,且偏重理论教学,实践教学不足,学生缺乏实践和创新能力。总体而言,我校应用化工技术专业的课程体系建设相对滞后,没有充分与本区域化工企业进行对接,更谈不上很好地服务区域经济,重新构建我校应用化工技术专业课程体系,以适应区域经济发展,已迫在眉睫。 二、我校应用化工技术课程体系的构建 1.毕业生就业岗位调查情况 首先,我们对广西工业职业技术学院和我校应用化工技术专业毕业生就业区域进行了调查,据两校招生就业处提供的数据,该专业毕业生在广西区内就业的占大部分(约67%);其次,了解化工类企业对应用化工技术从业人员的岗位设置和需求情况,通过问卷调查以及对企业进行走访等形式对广西区内的多家化工企业或与化工相关的企业进行了调研。以广西田东锦盛化工有限公司的环氧氯丙烷厂为例,该厂的岗位设置包括销售、采购管理员、生产操作技术员、工艺技术员、DCS技术员、仪表技术员、机修技术员、设备技术员等岗位,而中国铝业广西分公司沉降车间的岗位设置则包括生产技术员、点检员、中控操作员等工作岗位。不同的企业有不同的岗位设置,但按照工作过程可将其归纳为化验分析、生产工艺及操作、设备仪表维护、销售与服务四大岗位。另外,对200名应用化工技术专业毕业生从事的工作岗位调查发现,从事生产工艺及操作人数最多,占总人数的51%,设备仪表维护岗位人员占21%,从事分析检验岗位的占16%,从事销售与服务岗位的占12%。图基于生产过程系统化构建的应用化工课程体系 2.基于区域化工企业生产过程,构建课程体系 基于应用化工技术专业特点,根据区域化工企业岗位需求和毕业生就业岗位分布情况,我们构建化工应用技术专业课程体系的思路是:以生产工艺及操作、设备仪表维护、化验分析及销售与服务等四大岗位要求为出发点,以上述四大岗位生产过程中所包含的职业核心能力及核心素质进行分析和解构,通过逆向推导,归纳出职业能力所需要学习的知识领域,形成了基于广西区域化工企业生产过程所需职业能力的课程体系,如上图所示。 3.新构建的课程体系特点 该课程体系结合生产实际,突出学生的主体地位,培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,建设包括化工原理、无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、无机化工生产技术、精细化工生产技术、石油化工生产技术等课程在内的主要课程体系,以服务区域经济为导向,注重培养学生的实践能力和创新能力。教学过程中,除注重基础性学科的建设外,按照生产过程系统化的方法,以学生走工艺技术岗位为主线,管理、分析检验、销售服务等其他岗位为辅线,打造综合性应用人才,服务于区域,兼顾区外为目的。为此,我们加大了核心课程的建设,将专业核心课程的教学与学校实训和企业生产实际相结合,以“必须、够用”为度,强调教学内容的针对性、实用性和综合性,优化专业课程,培养学生的综合素质。以《化工原理》课程为例,依托本校的实训条件,与企业开展合作,进行课程的建设,根据该课程中传质、传热、干燥、沉降、蒸发、精馏、吸收、萃取等单元操作,将每一单元操作先在学校实训室操作熟练,再到企业实习对照各单元操作在生产中的作用。本课程除了期末的理论考试考查学生对理论知识的掌握程度之外,还根据化工总控工职业资格证标准,对学生进行单元操作的培训与考核,锻炼学生实践能力,同时开展单元操作仿真实训,培训学生对DCS系统的操作及控制。从多个角度进行考核,既有利于全面考核学生,也有助于培养学生的综合素质。 三、达到课程体系构建效果的其他措施 1.“双师型”师资队伍建设 目前,我校的应用化工技术专业教师队伍情况是,高级职称2人,中级职称3人,初级职称1人,其中“双师型”教师2人。教师中青年人居多,且都是从高等院校毕业之后直接进入本校任教,实践教学经验不足,理论课程的教学能力需要提升。为提升青年教师的教学能力,建设“双师型”教学队伍,首先,通过选派青年教师进入全国示范性高职院校进修的方式,扩大教师的视野,提升教师的教学水平。并利用校企合作,选派青年教师到区域企业进行挂职锻炼。通过在职进修和参加企业实践等方式,产学研结合,建设一支有较高理论教学水平和实践教学水平、结构合理的“双师型”教师队伍。另外,聘请附近化工企业有经验的工程师或技术员到学校参与教学,提升了实践教学质量。 2.实训、实习基地建设 实训基地的建设是高职打造应用性人才的重要组成部分。我校于2015年下半年全面启动新实训大楼的使用。新实训大楼应用化工技术实验实训室,紧跟现代企业的需求,并按照专业课程体系的构建思路,结合资源共享突出专业特色以及现代化工企业生产的特点,这将为培养服务区域化工企业应用型人才发挥较大作用。除了校内的实习和实训,为了更贴近工作实际,培养学生的实践能力,我校分别在广西扶绥青年产业化园区、中铝广西分公司、南宁市泽威尔饲料有限责任公司成立实习基地,安排学生在实习基地进行生产实习和毕业实习,培养学生的实践能力。 3.科学评价体系的建立 许多高校现行的评价方式仍然以理论考试为主,这种评价形式能够很好地检验学生的认知能力,但这种评价形式的单一性,在鼓励发展学生个性和创造力的今天需要进行补充和增加。因此,需要建立更加科学的评价体系,本专业以国家中级总控工、高级分析工的职业资格标准作为依据,参考职业能力要求,采用理论考试、操作考试、项目答辩、创意评价、项目报告等方式进行考核,灵活多样的方式既考查了学生运用知识的能力,也有助于培养学生的学习积极性和创造性。 四、人才培养效果展望 我们构建的应用化工技术专业课程体系,由于结合了区域化工企业生产过程和应用化工技术专业特点,学生不仅学到了“必须、够用”的理论知识,实践能力也得到了较大程度的提高,具备了区域企业岗位能力。可以预见,在该体系下培养的毕业生更符合企业要求,毕业生在工作岗位上更快上手。同时,我们会及时走进企业了解生产技术状况,不断完善该体系,优化课程结构。 作者:黄润均 郭怀兵 李德鲲 单位:桂林理工大学 探讨化工技术教学及其应用:化工技术在制药设备及流程的应用 摘要:在化工行业,化工技术的创新在我国取得了突飞猛进的发展,为我国在经济全球化的背景下,占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析,以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。随着我国经济的发展,科学技术的不断进步,诸多领域都取得了令人瞩目的成就,例如在化工行业,化工技术的创新在我国也取得了突飞猛进的发展,为我国在经济全球化的背景下,占据国际市场的有利地位起着关键性作用。本文将针对化工技术在制药设备及流程中存在的问题及应用进行深入讨论分析,以期为我国制药行业更好的发展提供参考性意见。 关键词:化工技术;制药设备;技术创新 化工技术在我国制药行业的运用,不仅能够保证我国人民的正常工作和生活,也是未来的发展趋势。但随着对化工技术在制药设备及流程中的广泛应用,与此同时,在研究与应用的过程中也出现了诸多问题,针对其中的问题必须提出科学合理的解决措施,以保证制药行业的健康平稳可持续发展。 1化工技术在制药设备及流程的现状分析 化工制药设备是化工制药工艺的基础,化工制药设备为化工制药工艺提供健康无污染的制药环境,因此,制药设备在使用过程中是否进行全面的消毒以及消毒的标准,直接影响制药工艺及制药的成品性质。下面对化工制药流程中可能忽略的问题进行具体分析,主要从以下几种角度切入。 (1)对药品的生产设备的清洗消毒不彻底药品生产设备作为药品的载体,其是否进行清洗消毒直接影响药品的性质。正常情况下,对药品生产设备的清洗通常都是通过利用灭菌水,把药品生产设备进行道轨翻转、竖立从而对其喷射;对于药品生产设备的清洗,则是利用超声波微冲流对其进行冲击震动,清除生产设备里面残存的微生物及病毒细菌等。但在我国实际的药品生产过程中,多数化工厂仍然存在着药品生产设备清洗不彻底的安全隐患。 (2)缺乏完善的药品质量监督检验标准药品的质量监督检验流程是保证药品在市场中正常流通的重要环节。在我国有很多需要全程密封生产的药品及抗生素,对于质量检验标准有着极高的要求,但多数制药厂并没有提高对此环节的重视,部分需要人工手动进行抽查的药品,并没有得到人工抽查,其结果可想而知,要远远低于国家的药品质量检验标准[1]。 (3)缺少对药品直接包装材料的智能灭菌在药品的生产过程中,对于需要直接包装材料的药品,要求必须通过真空的远红外线进行全程自动化的包装材料灭菌消毒。但在实际中多数制药厂只是通过人工进行消毒,而且消毒过程过于简单随便,导致药品直接包装材料的不规范化和灭菌不彻底。 2化工技术在制药设备及流程中存在问题的解决策略 化工技术对于制药设备及流程发挥着不可忽视的作用,在我国存在部分黑心制药厂,为了企业的自身利益不择手段,忽视质量监督检验对药品的重要性,针对以上在制药过程中出现问题,经过对其的深入研究及讨论,探索出相关的解决策略,具体有以下几方面。 (1)优化药品制药工艺方法在实际的药品生产过程中,对药品的制作工艺进行全面优化,在很大程度上,可以提高药品生产设备的使用年限及使用效率,减少制药企业的投资及生产成本。通过高温杀菌及热辐射等方法对药品的生产进行消毒,运用干燥灭菌的方法对药品的直接包装材料进行灭菌杀毒,能够极大的提高药品包装材料的无菌程度,保证制药厂的清洁环境[2]。 (2)提升直接包装材料的灭菌标准合理提升直接包装材料的灭菌标准能够保证药品的性质以及药效,从而为广大病症患者提供安全健康的药品。因此,制药厂要肩负起自身的责任,把好药品质量监督检验的每一个环节,使药品直接包装材料的灭菌标准达到国家药监局对药品质量检验的标准系数以下,从而提升制药企业的品牌声誉及社会影响力。 (3)加强对药品的政策管理在药品行业的市场中存在着不少以假乱真、假冒伪劣的药品,不仅对人们的健康安全有着巨大危害,同时制药企业的恶性竞争,也扰乱了正常的药品市场秩序。而对于假冒伪劣药品的打击,不仅仅是媒体工作者以及广大消费者的责任,相关机关职能部门等也要拿起法律的武器,制订相关法律法规,对扰乱市场秩序的现象及行为、药品质量检验不合格的制药企业给予严重惩罚[3]。 (4)提高药品质量监督检验人员的专业素质在药品的生产及检验过程中,部分药品的抽查及检测需要人工手动检测,因此,一方面,对于药品的抽查及检验人员必须加强自身的专业素质,对不同药品的不同检测方式要熟练掌握,承担起自己检测及抽查的责任;另一方面,制药企业的管理人员,要定期邀请质量监测培训人员对工厂的药品检测人员进行专业培训,提升药品质量监督人员的专业素质。 3结语 综上所述,化工技术是制药设备及制药生产过程中采用的现代化技术,贯穿于整个药品的生产过程,不论是在制药生产过程中的生产环节、消毒环节还是质量检验环节,都起着巨大的推动作用,是我国制药行业的一项重大发现级重要举措。 作者:杨靖宇 单位:秦皇岛紫竹药业有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工艺中的绿色化工技术分析 随着我国经济社会的快速发展,人们越来越关注环境保护问题,这也是制约我国经济发展中重要影响因素。在新时期的经济社会发展中,环境污染问题已经影响到人们的日常工作和生活,其中,化学工业中的污染问题尤为突出,应该引起各方面的关注。所以,化工领域中的绿色化工技术发展具有十分广阔的前景,应该在各个层面予以充分重视,以保障化工产业的长期稳定发展[1,2]。总体来看,通过利用绿色化工技术,能够改善传统化工产业中所引发的环境污染问题,这点对于人类社会的长期发展具有至关重要的作用。所以,应该结合新时期的技术发展需求,重视化工领域中的绿色化工技术的研究工作,特别是相对应的理论以及实践方面的工作。 1绿色化工技术概述 在化工领域中的绿色化工技术具有非常重要的作用,通过实施绿色化工技术,能有效保证化工生产对环境问题所造成的污染情况,希望能够进一步提升化工技术创新,通过合理的工艺技术的进步,有效控制化学原料中废弃物所带给环境的危害。所以,应该充分重视有毒的废弃物的排放问题,充分利用好废弃物资源回收技术,保证资源利用效率的进一步提升,根据规范标准,通过对污染物的排放严格控制,以充分发挥绿色化学工业技术的优势。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开拓 2.1化学催化剂选取 分析化工领域中的具体生产,化学催化剂则具有广泛的用处,也是化工领域中不可或缺的,能明显提升化工产生效率。与此同时,也不可避免会造成大量的有毒废弃物的排放,会造成周边环境的不可替代的危害情况存在。所以,在相应的绿色化工技术研发过程中,应该重点落实如何进行无毒无害化学催化剂的开发,并在此基础上,充分有效控制好各种有毒废弃物的排放工作[3,4]。另外,还应该结合项目的要求,做好催化剂的选取工作,一般情况下,首选毒性小、危害程度低的催化剂,保证化工工业的绿色发展。结合现阶段的化工产业发展趋势,针对无毒害催化剂研发已经取得一定的进展,比如,针对烷基化固相催化剂来说,这种无毒害的催化剂,并没有造成环境的实际污染问题,应该在合适的项目中进行推广应用。另外主要指出一点,针对无毒害化学催化剂的研发工作,应根据相关规定标准要求,严格控制好废弃物排放量,并重视排放的废弃物循环问题,进一步提升资源的有效利用率。 2.2化学原料选取 对于绿色化工技术中的化学原料部分,也应该引起足够的重视,并从根本的污染源方面进行严格控制,保证环境污染问题得到一定程度的解决。当前,绿色无污染化工原料的研发过程中,还存在一定的不足之处,依然会造成大量的污染物在生产中产生,出现一定的环境污染问题。所以,应该结合项目实际需求,尽量选择毒性小或者无毒的原材料,尽量不添加化学药剂。比如,比较好的材料包括天然农作物、天然植物等方面。随着化工工业的深入发展,应该从环保的角度考虑,尽可能放弃有毒害的材料的使用,而大力推广无污染、无毒害的原材料,从源头上尽量降低环境污染的问题,也有利于无毒害材料进一步推广使用。 2.3化学反应选择性深化 在研发绿色化工技术时,还应该重视化学反应选择性方面的问题,能提升化学生成物的提取的效率,使其能够符合相关的环境标准要求,进一步降低化工生产的成本,保证满足提升资源利用效率的预期要求。比如,我们经常把烃类选择性氧化物应用在石油化工领域中,主要是考虑到化学反应中极易氧化性的特征,这就会造成生成物存在严重的损害和浸染的可能。所以,应该进一步深化化学反应选择性的工作,避免出现损坏生成物的反应条件,从而符合化工绿色生产的要求,有效解决环境污染难题。 3化学工程工艺中的绿色化工技术应用 3.1清洁生产技术应用 应充分发挥清洁生产技术的优势,其不仅在废弃物处理、海水淡化以及冶金方面具有较为广泛的应用,由于不存在毒害反应,这样自然也没有污染物的产生。比如,具体的海水淡化处理中,利用此技术进行海水淡化,能够有效提炼出海水中的盐分或其他,能满足日常生活的需求,并且在整体的应用环节中,清洁生产技术并不会出现污染环境的问题,没有任何的潜在危害情况。 3.2生物技术的应用 针对生物化工技术的发展特点,利用生物技术的优势能够获得很好的效果。一般来说,膜化学技术具有较为广泛的应用范围,并获得良好的效果。利用生物技术,能充分利用好可再生资源,并将其转变为有价值的化学品。充分利用酶的成分的催化剂作用,能够保证反应速度的加快,控制选择得当则不会出现污染废弃物的问题,具有相对温和的特性,对于化工产业的发展具有重要意义。传统的化学生产中,原料大都选择动植物内部的有机原料,在逐步发展中,才逐渐使用了自然中的煤炭和石油等资源。 3.3环境友好型产品应用 考虑到人们日常生活中的环境问题,应充分重视环境对于人们生活的影响,所以,在各个方面对于环境有着更为苛刻的要求。对于环境友好型产品来说,则是在日益严重的环境污染背景下,提出有效控制措施。考虑到传统化石类的煤炭、石油等资源的应用,资源消耗中带给了大气的严重污染问题,引发人们身体健康的严重危害性,所以,应该积极开展新型环保产品的研发,这也是符合人们日益增强的环保意识的需求。比如,以酒精的生产为例,主要是利用天然甘蔗为主的原料,能够通过技术发展生成新型乙醇汽油,实现汽油替代,具有一定的应用范围。在越来越多实践应用中,环境友好型绿色产品能够有效降低环境污染所带来的难题。 4绿色化工技术展望 化学工业中的绿色化工技术具有重要意义,对于我国社会的可持续化发展功不可没,同时,绿色低碳科学理念也必将是未来化学工业发展的重要方面,这里结合当前的化学工业发展现状,针对未来绿色化工技术的发展,应着重分析以下几个方面的内容[5]:第一,通过直接转化技术,使得合成步骤的“原子经济”性有所提升。从实际的绿色角度来看,有机合同需要两步或者三步才能完成,如果能将其缩短为一步的原子经济反应,能充分体现出直接转化技术的优势。比如,在进行生产环氧丙烷的过程中,传统则是利用两步法的反映方式,在得到钛硅分子筛后,可以满足催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。诚然,在化工领域中,满足原子经济性的条件还比较困难,有些条件甚至还是不可能实现的,但是,应该不断优化,充分利用化学反应的集成,能利用好排出的废物,可将其作为另外反应的原料,满足封闭循环的要求,实现零排放的需求。第二,保证输入端能量和过程中能量的管理得到充分的重视,满足整体循环过程中的能量消耗最低原则。在节能减排的指导原则下,不断开发新技术和新工艺,替代传统的排放量大、能耗高的技术,充分利用好新型的热能、氢能以及太阳能资源,尽量减少碳排放。第三,保证输出端CO2的集中转化技术进一步提升。利用高效的催化材料,满足高效活化、定向转化CO2等技术的突破,通过电化学方法、光催化等手段,尽量实现工业生产中的CO2排放量最小的原则。 5结语 综上所述,化工生产中的有害物质会造成环境污染问题,对社会持续稳定发展造成严重影响。所以,应该重视绿色化工技术的研发,充分利用绿色化工技术的优势,实现环境污染问题得到有效控制,进一步综合性利用资源,有利于实现化工行业的进一步健康、和谐发展。 作者:郑小伟 单位:合肥铜冠国轩铜材有限公司 探讨化工技术教学及其应用:化学工程工艺与绿色化工技术要点 摘要:随着我国经济的飞速发展,环境污染的问题也随之呈现。近年来化学工业污染在环境污染中占的比重更大。因此为了实现以人为本的科学发展观,走一条可持续发展的道路,促进化学工程工艺中的绿色化工技术的发展显得非常迫切。本文就化学工程工艺中的绿色化工技术的开发以及技术要点作简要介绍,以期为我国的环境污染问题解决提供一些可参考的意见。 关键词:化学工程;绿色化工技术;工艺 经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注,各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的,绿色化工技术的重点在于绿色二字,其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题,对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。 1关于绿色化工技术 绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染,通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来,化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下,化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了,减少了资源的浪费,从而对环境问题的解决有极大的益处。 2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点 2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础,而且是污染的来源,因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染,是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是,研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的,但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发,现在的技术飞速发展,化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料,尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产,逐渐降低化学药剂的使用频率,采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料,是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产,提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益,为社会积累财富,但是很明显这种财富不会长久,因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量,是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业,其关注点都在研发无毒化学催化剂上,争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染,努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看,烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观,实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的,对环境不会造成污染,可以推广到化学生产工业中,有不错的使用价值。但值得一提的是,烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中,研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据,尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果,进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点,若是研发人员可以完善这一内容,化学生产过程中产生物的提取会更加高效,也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低,还可以降低化学工业所需成本,如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物,这一种氧化物会对环境造成严重的破坏,因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道,为了达到化学工业绿色生产的目的,减少环境污染,一定要选择性强化化学反应。 3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点 3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等,一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势,在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时,清洁生产技术可以将海水中盐分分离,甚至可以分离海水中的其他物质,使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术,在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分,这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果,而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活,杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源,降低化学工业生产给环境和人类带来的危害,逐渐提高资源合理利用,增加效率。 4结束语 经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现,这种技术可以减少对环境的污染破坏,提高资源再利用效率,以及提升资源溶解的程度,能推动整个行业的发展和进步。 作者:杨璐 单位:沈阳师范大学 探讨化工技术教学及其应用:项目化教学对化工技术的教学探索 摘要:如何将化工产业与实践有效结合是目前高职院校中应用化工技术专业立体实践教学体系构建过程中的重点课题。黑龙江工业学院应用化工专业在经历过多年的实践教学后,在体系构建和运行实施方面逐渐形成了一套教学体系,其中项目化教学改革作为专业特色教育已逐渐应用到了日常的教学当中。 关键词:应用化工;项目化教学;应用型人才 随着我校正在大力转型为应用技术型院校建设的同时教学改革也正走入到课堂。目前,项目化教学已成为我国高职类院校课程改革的重要方向[1-2]。具体实施就是将教学大纲中的教学内容转变成多个项目以教学内容为中心每个小项目为载体,教师引导学生进行实践教学。项目化教学主要为了培养学生自主学习和应用能力的一种多元化教学方法。在整个教学过程中,教师用企业对员工的标准来要求学生,在教授知识的同时也培养了学生的职业素质、团队精神、责任分工以及安全合作意识等。为学生日后的就业培养出良好的职业素养。 1构建项目化课程 在运用项目化教学之初,首先构建项目化课程。首先以教学大纲为基础,再以边学边做的方式提升学生专业技术能力为目标进行构建。项目设计的意义在于让学生完成工作项目的过程中,熟练掌握专业知识和实践技能,项目构建的科学性、合理性直接影响到整个教学的成败。所以项目化课程的构建应满足以下原则[3]:(1)项目内容必须涵盖相关的专业知识点;(2)项目要紧密衔接职业标准,并适应对应等级职业技术资格的鉴定要求;(3)项目具有应用价值和可操作性;(4)项目最终成果具要具有展示性。 2教学实践 本专业的项目化教学是以企业实际化工生产的真实情景为依托,将企业生产的实际流程进行分解,分成一些具体的任务。主要内容包括:明确工作任务、制定流程方案、论证任务方案、具体实施方案和结果鉴定等。学生再按要求分成若干小组进行分工配合,模拟化工成产条件对工艺流程进行收集资料、讨论、设计、修改、总结,最终确定解决方案。再经教师审阅同意后,按方案进行生产实践,实践结束后提交整个项目报告。 3项目化教学的具体实施 以化工生产中的一个典型化学品“对二甲苯的工业制备流程”为例,来说明项目化教学的具体实施。(1)人员分配。遵从学生自愿组合为原则,将教学班级的学生五人分成一组,每组内自己选出组长来负责组内成员的任务分配和人员协调工作。(2)布置任务。结合学校教学条件,按照不同年级所接触的专业课程给各组学生下达任务。下达后,要求学生先进性相关资料的收集和查阅,了解目前化工厂中生产对二甲苯的原理、使用设备、工艺流程和发展方向,从而有根据的制定生产方案。(3)制定生产方案。学生从自己收集到的资料入手挑选出符合自己生产要求的方案,并将信息进行融合。从原材料的筛选、方案的合理性、投入的风险性、生产的安全性、产品的稳定性和工厂的收益性等多方面进行考虑,并在组内讨论和整改,最终确定本组的生产方案。在此过程中锻炼学生的合作意识、主动思考问题及解决问题的能力。(4)理论教学。在学生初步确定生产方案后。教师进行理论教学,详细讲解生产原理、分类、工艺条件、配方筛选原则、产物杂质分析等。并加入科研成果、化工专业的前沿知识和新技术有机的穿插到教学中,对原有教学内容进行更新和补充,让学生接触到最新的知识从而激发学生的学习积极性。这样即加深了学生对基础知识的认识又解决了学生在设计生产方案时的困惑,实践联系理论,带着问题将基础知识进行升华,最后结合理论知识将自己设计的生产方案进行修改,教师确定最后设计方案以保证能够符合实施条件。(5)实施方案。学生以各小组为单位进入实验室,按最终确定的生产方案进行对二甲苯的制备。在实验过程中教师对各小组进行技术和安全指导,在教师的监管下完成各自的实验方案。在此过程中采取开放式作业,让学生在相对自由和独立的环境中自主发现问题、分析问题、解决问题,促使每个同学都能合理利用自己的时间,使学生真正从理论落实到实践,发挥项目教学的优势。(6)任务总结。各小组在本组的实验方案实施后写出详细的任务总结,从组内人员的任务安排、参考文献的筛选、方案设计的依据、实验可行性、技术安全性、技术创新性等方面进行分析。结合实验数据和结论分析做出总结,以PPT的形式进行汇报。在此过程中学生先在组内进行自评,组间再进行相互评价,最后教师在将各组进行集中评价让每位同学都能发现自己组内出现的问题,能对问题进行分析和解决从而达到知识的累,并锻炼了学生语言组织和表达能力。 4项目教学考核 良好的教学考核是检验教学质量的重要标准。项目化教学考核和传统的教育考核不同,不能单一的用理论成绩来来作为衡量标准。项目化教学更多的体现在实践教学方面,其教学考核内容应更多地落实在学生的职业能力和素养方面。所以考核主要以实践能力及职业素养的形成和提升作为考核重点,理论知识考核为辅。在整个项目教学中每个组的工作总结是整个考核的核心,包括学生的日常表现、操作技能、相互配合能力、职业素养和组织表达能力等综合进行评价。学生期末总成绩由每一个项目的评估结果汇总而成并占最终成绩的60%,传统的理论考试的成绩占40%。其中学生的自我评价、相互评价、项目的可行性、项目PPT总结汇报发言都是教师给出实践成绩的依据。通过这种考核和评价,真正实现学生的“工学结合”。 5结语 项目化教学改革还有许多问题有待于解决,例如学生对教学方式的不适应、项目研究与实践教学知识内容不能完全对应、学校的实验条件难以满足实际生产需要、教师实际生产经验欠缺等问题,这些问题都急待于在项目教学中不断解决和完善的。 作者:王艳玲 李岳姝 杨影洲 单位:黑龙江工业学院
0引言 现阶段,在矿山企业日常生产作业中,一些机械设备的功率较大,消耗大量的电能资源,这部分的成本占据了总成本的很大部分。另外,应用于排水、通风以及提升等工作中的电能资源占据了总量的2/3左右,这其中很大一部分电能是被浪费掉了。一般来说,煤矿企业在进行机械设备的选择时,经常是按照最大生产需求进行设备的选购工作。但是,在实际的生产过程中,经常会出现设备运行达不到预定参数的问题。不同类型的机电设备运行过程中对于电压方面的要求也会不同,因而会造成电压不稳定问题,这对于整个电网的稳定性将造成严重的危害。现阶段有必要进行新技术、新仪器的引进。在这方面国内外一些专家学者开展了机电设备的多项节能试验研究项目,变频调速技术的应用可以改变上述问题,并且变频器的使用可以极大的降低电能资源的消耗,提升节能的效果,同时还能进行机械设备的合理保护。增加煤炭企业生产过程中的经济效益。 1变频调速技术的概述 1.1变频调机技术的原理 在煤矿企业中,通过应用变频调节技术进行供电工作,可以将机械消耗的垫梁始终保持在最低状态。变频器的使用,可以使电动机的内定子改变旋转速率,这样即能满足生产方面的要求,同时还能实现电能资源的节约。这一过程中,机械设备上的电动机就是一个相应的发电机装置,它可以自动产生相应的电量,这些电量和电网工程中电压基本一致,进而可以有效的降低机械设备的电力需求。这一过程节省出来的电力资源,可以以另外的一种形式应用在机械设备中,进而可以使电能资源得到进一步的应用。对于变频调速技术而言,能量反馈是其中的核心内容。供电频率与电机转速存在着以下关系:n=2×60fq×(1-S)式中:n表示的是电机转速;f表示的是输入频率;s表示的是电机的转差率;q表示的是电磁极对数。通过上述公式可以产出,转速和频率之间存在着正比关系,并且频率越高,转速就越大,这也更好的诠释了变频调速技术的原理。 1.2变频调速技术的技术性能 随着变频调速技术的不断发展与完善,现阶段该技术在多个领域得到了广泛的应用。变频调速技术具有良好的调节速度的功能,同时该技术的调速精确度较高,速度调节的范围比较广,并且应用效率较高。目前,煤矿企业在生产过程中用到的变频调速技术主要是通过四象限交-直-交无速度传感器进行相应的矢量控制。这一控制方式能够降低变频器内部的转速,但是并不会改变输出的额定功率。这样一来,可以为煤矿企业的生产工作提供充足的电量。为提升机电设备的运行流畅性与安全性,要尽量选用先进的调频零件,提升变频调节工作的质量,降低使用过程中出现的误差。 2煤矿机电领域中变频调速技术的节能应用 2.1水泵变频调节流量节能应用 对于煤矿企业来说,以往在进行电流流量的调节工作时,通常采用人工控制阀门的方式进行调节,这一控制方式缺乏相应的准确性,同时也对管路系统提出了更高的要求。另外,这一过程中一旦存在人为操作不当的问题,将造成严重的后果,甚至会威胁到工作人员的生命安全。通过变频调控技术的应用,可以实现水泵的变频控制。变频节电装置可以对电机电流进行实时控制,并且会随着洗煤用水量的变化而做出调整。同时,全数字微处理器可以通过电机转速进行流量调节,还能进行负载电流的自动检测。这样能够确保恒压供水的质量,还能降低能耗。 2.2煤矿地面以及井下用电设备的节能应用 一方面,要合理的进行提升设备以及电动机容量的选择,比如在较深的立井中,一般选用电动机容量较小、带尾绳的平衡提升装置;在斜井中,最好选用双沟提升的方式。为了有效改善提升容器的装载量,要安排人员进行及时的打扫。同时,还要对减速装置以及电动机进行日常的润滑保养。另一方面,要对矿井的通风系统进行全面的分析,明确生产过程中的实际风量需求,采用变频调速技术对风机效率进行控制,以降低电能消耗。为了降低通风阻力的影响,要及时对巷道进行打扫,并且要安装相应的扩散器、集风器。同时,还要注重就通风机的改造与更换工作,不断改善矿井生产的环境。 2.3煤矿电力系统的节能应用 煤矿企业日常生产过程中,井下照明设备以及机电设备将会消耗大量的电能资源,因而要注重电力系统的节能效果。一部分电能资源将会在传输过程中消耗,还有的一部分会由于设备使用效率的下降而浪费。因而,要注重变频调速技术的应用,及时对电力系统进行技术改进。改进过程中注重变频器的应用,以提升电能资源的稳定性,同时也可以降低能源的损失,提升电力系统的节能效果。变频调速技术在应用过程中,要分析煤矿企业的设备特点,采取针对性措施提升电力系统的节能效果。 2.4煤矿生产井下照明用电的节能 井下工作需要有良好的视线条件作为基础,因而井下会用到大量的照明设施。由于照明设备相对较小,并且对其内部的改造工作有一定的难度,因而只能进行外部的简单处理。同时,工作人员还要及时更换照明设备,发现故障装置要及时处理。对于照明设施来说,要采用变频器回馈的电能进行供电,这样可以显著降低外部电力系统供电的需求,在一定程度上实现电能资源节约。 2.5在采煤机上的节能应用 作为煤矿企业机电领域重要的设备,采煤机的节能效果将会直接影响到整个企业的节能水平。因而,要注重采煤机的技术改造,将变频调速技术应用到采煤机上,解决采煤过程中出现的消耗过大问题,提升煤矿企业采煤机正常运行的效果与质量。同时,通过变频调速技术的应用,能有效降低设备磨损,提升设备的保护效果。 2.6在胶带输送机方面的节能应用 胶带运输设备是煤矿企业重要的传送装置,由于传送过程中将会产生大量的热量,因而经常导致电机失控等问题的出现。一旦运输机长期处于超负荷运行状态下,不仅会造成断带等问题,同时还会降低传送设备的使用寿命。通过应用变频调速技术,可以降低这一问题的出现频率。变频调速装置可以对运输设备的电流与频率进行调节,确保运输设备在最佳的状态下运行,这可以显著降低能能源消耗问题,同时还有利于提升运输工作的效率。 3结语 随着国内城市化进程的不断加快,我国对于煤炭资源的需求量逐步提升,而煤矿企业生产过程中电能资源浪费已经成为了一个显著的问题。现阶段,煤矿企业要注重生产过程的节能效果,积极将变频调控技术应用到生产过程中的各个环节,提升机械设备的节能效果。这不仅有利于煤矿企业经济效益的提升,同时对于企业的安全健康发展也有着重要的意义。
浅谈企业成本会计的应用:企业成本会计的应用现状及改善对策 一、企业中现代成本会计的职能介绍 在企业的经营管理中,传统的成本会计主要可以体现出企业在社会经济活动中的作用,反映以及监督企业生产经营过程各种的费用支出,其中包括产品生产成本以及生产期间的费用[1];然而在现代成本会计中,它不仅是成本核算同生产经营的直接结合,而且还将会运用科学的管理技术方法,以货币作为主要的计量单位,对企业的生产经营中产生的劳动耗费,从预测、决策、计划、控制以及核算、分析等进行一系列的价值管理活动。现代成本会计符合当前企业的经济运行条件,可以随经济环境的变化而及时反映出企业内资产价值的变化,有着高度的决策相关性[2]。并且在现代成本会计中,其主要职能包括成本预测、成本计划以及成本控制、成本决策等,不仅为企业的计划制定提供良好的决策,还将提高企业的成本管理水平,促进企业的经济收益。 二、当前企业成本会计应用中的不足 (一)企业成本会计方法落后 在当前企业的现代成本会计工作中,会计电算化已取代传统的记账方式,增加了成本会计的预测以及决策功能,以适应当前企业的发展需求。在企业内部开展信息化环境建设,并制定标准化、实时化的财务管理报告,针对企业的成本会计核算工作中,要求做到统一、全面对其企业生产全过程中的成本控制与管理工作,这样才可以建设流通中不必要的资源消耗,降低生产成本,有效提高企业的成本管理控制。 (二)市场环境适应不足 随着企业制造工艺和环境的改变,使得企业的成本会计管理日趋国际化趋势,不仅在管理理念以及方式创新中,更加强调外部环境对企业成本会计的影响,并且对企业的成本会计核算工作提出了更高的要求。需要改善企业的成本管理效率,提高企业的经营管理水平,借鉴有效的生产管理理念,提高企业的成本会计管理水平,这样才可以有效应对市场中宏观环境的变化。 (三)成本会计范围存在局限 对于现代企业的成本会计工作中,成本会计不仅关注市场环境中的成本控制,而且也对产品的质量以及顾客的满意度,生产中的效益进行管理,更加有效的强化成本管理效益,提高企业的经济效益。 三、改善企业成本会计应用的对策 (一)健全成本会计组织结构 为适应我国内现代企业成本会计的发展,在企业中需要完善自身成本会计的组织结构,健全成本会计管理中的相应规章制度,提高企业现代成本会计执行中上级主管机关部门的配合。完善企业的会计体制,规范了会计从业人员的成本会计流程,合理地组织企业的成本核算工作,提高企业内成本会计人员的业务素质,加强对成本会计人员的培训工作,并采用先进的成本管理办法,有效改善企业内的成本会计结构。 (二)完善成本会计的实施对策 在我国企业的发展中,推广现代成本会计方法,采用先进有效的成本会计管理理念,借鉴国外先进理念[3],应该考虑企业长远利益的角度出发,结合国情完善现代成本会计体系。在企业现代成本会计中,改善企业的自身状况,减少环境对企业的不利影响,定期进行向户调查,通过客户信息反馈实施成本质量的优化配置,较低成本,完善售后服务,为企业树立良好的形象。 (三)完善管理对策 从成本的角度考虑问题,企业管理者应该站在战略的高度,联系企业的综合竞争力,以质量求生存,强化会计体制规范,完善会计体制,优化部门结构,有效地提高会计部门的工作效率。提高企业内现代成本会计的发展。 (四)重视成本控制 在企业的现代成本会计应用中,应该树立全员的成本控制意识,重视企业内的成本效益控制工作。在实际中工作中,成本会计工作人员应该提高成本控制意识,应分析成本升降对企业今后效益的影响,并以此判断产生费用对企业产品质量的影响,在企业的成本会计人员中树立正确的成本效益思想,强化工作人员的成本控制意识,重视企业生产中的成本控制。 (五)建立会计考核机制 在企业的现代成本会计应用中,深化员工的会计理论实践工作,建立完善成本会计理论考核激励机制,形成完整全面的成本会计考核体系。根据企业的实际情况,提高企业的成本效益,借鉴国外先进的管理体系,形成适合我国企业现代成本会计的宏观环境,改善企业的成本会计核算方法以及成本控制流程,强化培训会计工作者务实的工作作风,切实提高企业成本会计的实施水平。 (六)强化企业中ERP系统的应用 对于当前企业经济环境的改变,在企业的现代会计成本管理方面,应该提高企业的信息化水平,采用通过先进的管理理念以及技术,在ERP系统环境下实现对企业业务的有效管理。采用ERP系统对企业的信息流、物流以及资金流集成管理,整合企业中的人力、财力、物理以及在供产销方面的管理整合,对企业发展中的业务成本费用进行管理,在现代企业中推广应用ERP系统,提高企业的资金运作效率,提高企业现代成本会计的应用水平。 四、结论 综上所述,在当 前企业成本会计应用中,不断完善企业的会计工作,完善成本会计组织工作,健全企业内的成本会计管理制度,重视管理中的成本意识,提高成本会计人员的工作素质,有效提高企业成本会计工作的效率,适应企业现代成本会计发展趋势。 浅谈企业成本会计的应用:成本会计中工业企业的应用分析 摘要:市场经济的快速发展使得企业之间的竞争日益激烈,提高市场竞争力、加强企业成本核算管理成为企业管理的核心问题之一,企业的成本会计研究面临着新的机遇和挑战。本文对成本核算在工业企业应用中存在的问题进行了分析,并提出了相应的对策,提升成本会计在企业中的应用效率。 关键词:成本会计;工业企业;应用;对策 在愈演愈烈的市场竞争环境中,企业必须尽快适应发展节奏,通过一系列的手段提升企业管理水平,以助于更加有效地控制企业的生产及运营成本。成本核算是管理的重要组成部分,有效的成本核算可以减少不必要的浪费,扩大企业的市场份额,从而增加收益。伴随着市场大环境的改变,企业成本核算及制度完善成为一个亟待解决的问题。 一、成本会计的含义及具体职能 1.成本会计含义 所谓成本,就是在产品的生产或者经营活动中所耗费的全部资金,它是商品经济的产物,同时也是组成价值的重要部分。成本会计源自管理会计,是企业在进行成本管理和控制过程中的一个重要手段,它是为了计算产品的总成本及单位成本从而对企业的全部生产成本及费用进行核算的会计。成本会计是企业财务管理工作的重要环节之一,它对产品和服务进行了准确地估计和有效地控制。 2.成本会计的具体职能 现代成本会计的主要职能有成本预测、成本决策、成本计划、成本控制、成本核算、成本分析和成本考核。在企业经营发展过程中,成本核算可以更好地帮助会计人员有效地进行成本控制。通过对企业成本进行核算,不仅可以为企业提供最佳的财务解决方案,而且可以优化企业成本,对企业的生产经营十分有利。同时,成本核算可以帮助企业的管理者进行科学的判断和决策,尤其对工业企业来说,可以实现减少成本耗费、改进产品质量、提高经济效益。 二、成本会计在工业企业中的应用现状 1.成本会计与企业的全面质量管理体系相融合 成本会计在工业企业的生产经营方面有着很广泛的运用,企业所需的产品开发、生产、销售和服务过程都体现着成本费用的控制。现代成本会计在企业中的应用和企业的全面质量管理系统有机地结合起来,全面、有效的控制整个企业的成本,提高企业经济效益的综合影响。随着生产规模的不断扩大,科学技术的发展和自动化水平的不断提高,机械生产企业对质量管理的要求也在日渐增长,这就造成了传统的质量管理体系无法与如今的企业需求相匹配的局面。企业的质量管理系统是一个全面的综合性的系统,它不仅包括对产品质量的复杂评价,而且还要考虑和产品的质量有关的各种因素,如人员、设备、材料和技术等。同时一个全面的管理系统的质量还包括生产成本和客户服务质量,控制在生产过程的管理质量。成本管理会计作为基于企业生产成本动态控制的全面质量管理系统的一个重要组成部分对企业管理水平的提高有着不可小觑的作用。 2.成本核算技术与高新技术无法同步 在科学技术不断创新、市场经济不断发展的今天,现代成本会计必须与高新技术相结合,形成较为系统、科学、高效的成本核算系统,才能真正发挥作用。但是很多工业企业一味重视在高新技术方面的研究和对科研的投入,反而忽视了对会计中成本核算技术的革新,导致其会计核算方法无法与技术发展齐头并进,甚至可能造成成本核算工作依然滞留在报账型会计核算方法的状态下,影响了成本核算的效果,可能导致企业丧失在工业技术和创新方面取得的优势地位。 三、成本会计在工业企业中的应用问题 1.企业管理者缺乏对成本会计的重视 很多管理者没有认识到成本核算的重要性,缺乏科学的成本核算方法,使成本会计未能充分地发挥作用。正是这种不重视导致了企业的生产经营成本居高不下,无法对企业运作等方面的成本进行控制,从而造成了不必要的浪费。 2.缺少完善的成本会计管理系统 对一个企业来说,全面、完善的质量管理系统能有效降低企业成本、提高经济效益,这关系到企业的生存与发展。工业企业往往缺乏这样完善的成本会计管理体系,在各个方面对企业的生产成本都有着重要的影响,导致了工业企业无法整合企业资源,不能发挥资源的作用,再加之各部门之间缺乏信息的交流和协调,使得企业成本的控制更加困难。 3.成本会计在工业企业中缺乏良好的运用环境 成本会计正面临重大变革。首先,成本会计的记账方法不断改变,技术不断革新,同时成本会计的应用也越来越广泛。想要发挥成本会计的重要作用,就必须营造适宜的发展环境。然而对于大多数中小型工业企业来说,在自身企业规模的限制下,成本会计无法获得更好地成长和运用环境,很可能阻碍限制企业的发展。 4.成本会计核算范畴过窄 工业企业的成本会计核算不全面,核算范畴过窄,不能满足企业的发展需求。随着改革的深入和市场经济的繁荣,越来越多工业企业不再仅仅只是一个单一的生产工厂,企业所面对的成本核算也不再只是生产制造成本,伴随着市场多样性而来的还有产品的设计成本、市场营销成本等等。在这种环境下,工业企业的成本会计核算无法与时俱进,如果只注重生产成本和制造成本,就会导致企业的预测决策的失误,影响企业发展。 四、成本会计应用中存在的问题的对策 1.加强管理者对成本会计应用的重视 现代成本会计不仅是财务信息管理的手段,而且关系到企业的整体生产经营,对提高企业经济效益起着越来越重要的作用。企业管理者应加强自身对成本会计的理解,运用科学的成本控制理论和方法来控制企业的成本运作。同时,可以制定奖励机制来调动员工的积极性,让企业所有员工都能够重视成本,意识到成本对企业的影响。在遵守职业道德的基础上,员工应当对企业的经营管理和财务管理有一定的熟悉,全面掌握现代成本会计的理论与方法,对企业的发展有合理的预测,协助管理者制定能对企业成本进行有效控制的决策,并且学会通过计算机处理有关信息,有效地发挥成本会计在企业中的职能作用。 2.建立和完善成本会计管理体系 建立和完善成本会计管理体系,首先对企业整体的成本核算方法进行管理,成本核算是成本会计管理系统运行的基础;其次,管理者应增强企业预测、计划等方面的科学性以及合理性,只有正确预测才能为有效的决策提供保障;除此之外,还应当加大对企业成本核算的理论研究的投入,从而更加科学、全面、有效地对企业在经营运作方面的成本进行控制。在对成本会计管理体系进行完善的同时,可以帮助企业的管理者进行科学有效的预测,加强他们的成本控制意识,确保成本会计相关机制的有效进行,使企业生产成本得到有效地控制。 3.营造良好的成本会计应用环境 第一,政府可以制定一些优惠政策,对中小型企业的发展给予帮助,改善社会环境。其次,企业本身应对内部环境进行改造,实现企业内部信息流通的畅通和资源的共享,可以通过一系列培训和教育,加强内部员工的整体素质,使他们意识到成本核算对企业发展的重要性,为成本会计管理系统在企业中的应用创造了有利的条件。当然,对成本会计核算的践行情况的监督也是营造良好环境所不可或缺的,只有当成本会计工作落实到企业生产运营的每一处,企业的成本才能得到控制,成本会计的作用才能充分地发挥出来。 4.拓宽企业的会计核算成本范围 工业企业必须认识到自身会计核算工作的不足,并积极采取手段,不断地对会计核算范畴进行扩展。在企业的产品设计、制造、销售等各个方面都应该有健全的成本核算方法,以应对新环境的发展,同时对企业在经济市场中占据优势地位有很大的帮助。 5.提高认识转变思想,树立成本效益观念 经济效益对企业的发展和市场竞争力有着巨大的影响。企业既想要生产的产品质量有所提高,其市场价值和销量有所保障,又希望降低产品的生产成本,就需要运用成本效益控制方法,在投入和产出之间找到一个最优的利益平衡点。同时还可以通过有效的成本决策为产品的研发、技术革新创造优质的条件,使得企业得到更高的经济效益。在社会经济不断发展、市场竞争日渐激烈的环境下,工业企业之间的竞争也愈演愈烈,对成本核算方面的要求越来越高。企业想要取得市场优势,就必须在成本会计的运用上多下功夫,通过科学合理的成本核算将企业的经济效益最大化。 作者:徐秋悦 单位:安徽财经大学会计学院 浅谈企业成本会计的应用:工业企业成本会计的发展应用 摘要:成本是整个经济学大厦中最核心的部分,它是企业永远的关注点,是企业的核心竞争力。成本会计在企业生存发展竞争中不仅是财务会计体系下的成本核算,更是管理会计体系下的成本控制、成本分析和成本战略决策。本文从成本会计的发展来探讨成本会计在工业企业的发展与应用及存在的不足,应把财务会计体系下的成本理论和管理会计体系下的成本理论相结合,即成本核算与成本控制相结合,做到既符合企业会计准则-外部财务报告的要求,又能提高企业成本管理的水平。 关键词:成本;会计;财务会计;管理会计 一、成本会计在工业企业现代管理中的核心地位 成本是经济学中的重要概念,是工业企业的核心竞争力,由此而诞生和发展的成本会计在企业的会计体系中具有非常基础和重要的地位。成本会计作为企业内部核算与控制的一种技术方法,不单是财务会计层面上的内容,它贯穿了企业的整个运作流程。从生产作业层面上的具体分析,到管理层的成本控制,再上升到企业的成本战略地位,关系企业的存亡延续,这就决定了成本会计在工业企业的现代管理中的核心地位。 二、成本会计的发展 成本会计从产生到现在的发展经历了四个不同时期。 (一)早期的成本会计是随着英国工业革命的完成,机器制造业不断发展,为了满足工厂管理上的需要而产生的。在这个阶段,成本会计以核算为主。(二)近代成本会计的发展在19世纪末至20世纪初,标准成本制度诞生并日趋成熟。成本预测开始应用到生产过程中,开始有了成本控制的理念。(三)现代成本会计的发展以作业成本法为代表,更细致地分解了生产过程,不仅对成本进行事中控制,事后分析,把对成本的控制提前到了事前预测,决策,形成了以管理为主的现代成本会计。(四)从20世纪80年代开始,成本管理的视角由生产经营过程管理,扩展到包括产品设计、生产和使用的整个生命周期的管理,成本会计已提升到战略性地位。在成本会计发展的过程中,成本会计的理论体系在其发展中形成两个不同的分支,即财务会计体系下的成本理论和管理会计体系下的成本理论。 三、成本会计财务体系下成本理论在工业企业的发展与不足 财务会计在工业企业会计中占主导地位,成本会计也要先适用于财务会计的首要目标。财务体系下的成本理论,主要受会计准则的约束,在会计准则的框架下,形成主要为对外报告中的资产计价和利润计算的成本理论。工业企业在财务体系下的成本会计主要体现在会计准则或制度下的产品核算。在我国会计准则和制度中,工业企业的产品成本核算一直采取完全成本法,即产品成本主要由直接材料、直接人工和制造费用三部分构成,是产品成本会计核算的依据。随着经济的发展,管理要求的提高,我国的会计准则与制度也在不断地探索与更新,新企业会计准则及其应用指南对工业企业的成本核算,在一定程度上更新了传统的成本会计观念,更明确了产品成本核算是在生产过程中的成本核算,理清生产环节与运营管理环节的成本管理,更符合现代管理的要求。但制造费用在产品成本归集的核算上有很大的争议。制造费用的合理分配是产品成本核算上的难点,因为制造费用中有很大一部分是固定费用,不管企业有无生产,这部分的费用都是会发生的,如厂房的房租,设备的折旧,生产管理人员的工资。在我国的企业产品核算制度中,提出企业应当根据生产经营特点,以正常生产能力水平为基础,按照资源耗费方式确定合理的分配标准。企业发生的制造费用,应当按照合理的分配标准按月分配计入各成本核算对象的生产成本。企业可以采取的分配标准包括机器工时、人工工时、计划分配率等。以此分配与归集的方法是在企业正常生产能力水平为基础下的成本核算方式,并未考虑到企业非正常生产能力水平下的情况。如企业在刚开业时或在生产经营发生困难时,由于订单不足,产能剩余,产量远远达不到正常生产能力时的水平,这时采用以上的方法把所有的固定制造费用分配到产品中去的制造费用就会失真。这种订单不足导致的产能剩余,产量低下,归因于管理的因素,而不是生产的问题。在我国现行的会计准则与会计制度中没有规范出在此情况下的固定制造费用的成本核算,而在国际会计准则中,明确提出固定制造费用的分配是在正常生产能力水平下的分配。在非正常生产能力水平下,分配进入单个产品的制造费用不能超出正常生产能力水平下单个产品的制造费用,超出的部分应确认为当期费用。这种理念值得我们借鉴。以此方式的核算,不会虚增库存产品的资产计价,形成的对外报告也会更好地显示毛利计算,因管理原因而导致的剩余固定费用进入当期损益更好地体现了配比原则。以此理念而制定的准则不仅符合财务会计体系下的成本核算思维,而且契合管理会计体系下的成本管理思维。 四、跨财务会计与管理会计相结合的成本会计在企业的应用探讨 在成本会计的诞生与发展初期,其主要目的在于解决成本核算问题。随着市场经济的发展,以成本核算为主的成本会计不能满足成本管理的需求,成本会计逐渐进入控制角色。而至现代市场经济发展阶段,成本会计发生根本性变化,由核算型向管理控制型转变,成本控制逐步成为占据主导地位的职能。各种成本管理方法被广大的企业所采用。包括以成本性态分析和量本利分析为基础的成本管理方法,预算控制引入成本会计领域,标准成本法,目标成本法以及作业成本法。视角进一步扩展上升为产品生命周期的成本理念,甚至围绕战略思想的战略管理会计理念。成本管理是企业管理的一个重点,是难点,也是弱点。因财务会计在企业会计中仍占主导地位,往往影响大多的企业财务人员关注点在于成本核算,要适用会计准则下的外部财务报告系统。而此系统往往会偏离成本控制的需求。目前的成本核算多数还是在传统的模式计量下的成本会计,数据的来源取决于账户,不能满足把成本核算上升到成本控制。另一方面,有的企业对成本控制有着迫切的管理需求,想引入新的成本计量方式来达到成本控制的目的,从而忽略了成本核算要遵守的准则要求,脱离了新的会计理念体系,这往往也是企业ERP上线失败的一个重要原因。从本质上来看,成本会计是成本核算与成本控制的聚合体,应把财务会计体系下的成本理论与管理会计体系下的成本理论相结合。企业的财务人员要提高成本理论水平,转换传统思维,在对业务系统的成本数据进行分析时,财务部门不仅要提取符合会计准则下的成本信息到会计系统中,同时把成本控制的信息引入到管理系统中。会计准则的制定者也应把成本会计下的两支理论体系更有效地结合,让企业符合会计准则的要求对外报告,同时满足企业的管理需求。这样才能更好更有效地提高企业的管理水平和对外报告的水平。 五、总结 成本是企业的核心,是企业永久探索的关注点。成本会计包括核算与控制,形成的财务会计体系下的成本理论和管理会计体系下的成本理论,为企业的成本核算提供了理论基础与技术体系,为企业的成本管理提供了系统的科学管理的方法。成本会计发展下的这两个体系,都是为企业的成本管理,企业的经营目标服务的,应要把这两个体系相结合,相辅相成。无论是企业的财务人员,还是制定会计准则的相关部门,都应把这两个体系相结合,才能更好地理解成本核算与控制,才能更好地把理论用到实践上,又从实践的管理经验来推动理论的发展。 作者:陈芬 单位:法福来厦门医疗器具有限公司 浅谈企业成本会计的应用:战略成本会计中企业价值链的应用 摘要:战略成本会计是可以形容企业发展的重要财务语言,为企业管理层进行价值链管理提供基础。本文在对战略成本会计进行描述的同时阐述这一概念在企业价值链管理上应用价值,探讨如何对接企业价值链管理与战略成本会计,对战略成本会计在企业发展过程中起到的指向性作用。 关键词:战略发展目标;企业会计管理;管理模式战略 成本会计相比于传统的财务成本会计更能帮助企业管理层俯瞰企业经营的实际情况,在此基础上进行企业战略决策,以此为基础建立企业内部与外部的信息获取系统和动态的会计信息资源。这对于预测企业未来获得成本优势的渠道并帮助企业在调整企业战略起到了重要助益。 一、战略成本会计概述 战略成本会计是一项系统性概念,其概念的分布与传统的会计模式存在有显著的区别,因此下文从不同方面出发,对战略成本会计的不同方面进行了论述。 (一)战略成本会计定义 战略成本会计的概念应当精准而明确。通常概念上的战略成本会计是指企业财务人员采取不同的财务工具对企业内外部情况进行分析,然后为企业管理提供必要的数据支持。这种提供分析材料的模式可以在最大限度上为企业的发展提供战略上的帮助。此外,战略成本会计的基础层面还包括了企业所处市场及宏观环境中的成本信息,通过将其传递到企业战略管理体系中来帮助企业构筑实用、可靠的中长期战略。即通过选择与企业发展相符合的战略会计模式来让企业在市场竞争过程中能够处于显著性的优势和竞争实力。 (二)战略成本会计特点 战略成本的特点重要而显而易见。例如这一会计模式最为鲜明的特点是战略性。这意味着战略成本会计的关注目标不会仅限于短期财务信息和成本控制,并可以从长期到企业战略成功进行因素的多样化发展。其次,战略成本会计的特点还表现在信息多样性,即战略成本会计可以比财务会计提供更加广泛的信息。传统意义上的财务信息,并且还会涉及到更多关键的财务信息之外的内容,例如企业产品质量、服务水平、生产成本、市场占有率、客户渠道等,这些信息对于企业进行战略预判有着与财务信息不同但同等重要的作用。 (三)战略成本会计优越性 战略成本会计的优势可以在市场竞争中得到淋漓尽致地体现。战略成本会计通过突破传统企业财务运营的主要制约因素,获得了市场、客户和竞争对手的成本信息和非财务信息。信息方面有着天然优势。其次,战略成本会计能够有效克服传统成本会计在信息获取方面的缺陷,从而帮助企业管理人员根据当前企业内外部情况来采取适当的发展战略。其次,战略成本会计的优越性还体现在强调内外兼顾和这一概念在企业的立项、调研、分析、采购、研发、生产、营销、售后的方方面面,来进一步强化企业与产品上下游终端之间的信息交互。此外,战略成本会计可以依据获取到的信息并考虑到企业自身的优点与缺陷,来采取尽可能的财务优势,并做好自身的战略调整工作,就能够进一步适应企业内外部环境无时无刻的变化。实际上在强化企业管理能力的同时也有效的提升了企业财务管理的实际水平。 (四)与传统会计模式区别 战略成本会计与传统会计模式的区别也是明显的。动态性是战略成本会计与传统的会计模式是最明显的差异之一。例如,企业实施战略成本会计时,可以控制企业生产要素的日变化。其次,战略成本会计与大数据技术和物联网技术天然相性也是其相比传统会计的优越性所在。举例来说传统的企业财务管理多选择静态性的财务分析模式,并且着眼点多集中在企业的直接成本与各项支出方面,这种分析的动态性不足,因此属于事后财会管理范畴并且强调对资产价值变化的反映。而战略成本会计则是通过站在更高的战略角度去探究企业的上游供应商、下游分销商与自身的动态关系,然后对企业内部生产的每个环节动态成本分析,从而降低成本,提高企业在行业中的地位,使管理及时调整企业战略,提高成本优势,能够为管理层提供基于经营结果的决策依据。 二、战略成本会计在企业价值链管理上应用的价值 战略成本会计在不同方面上的应用价值很高,以下从提升企业竞争力、为价值链管理提供依据、增强企业管理连贯性等方面出发,对于战略成本会计在企业价值链管理上应用的价值进行分析。 (一)提升企业竞争力 战略成本会计的合理应用能够显著提升企业的竞争力。战略成本会计的应用能够让难以适应新常态下激烈竞争的企业更明确的为自身的发展进行定位,并根据企业实际生产需要提出合理的战略转型模式。企业的管理层如果想要为了成功地实现战略转型,既要立足于全球企业层面,着眼于企业自身的长远发展战略,又要把所有企业的价值链放在战略成本核算的基础上,分析和解决每一个问题和每一个财务细节。 (二)为价值链管理提供依据 战略成本会计在企业价值链管理上的应用实际上也为企业的价值链管理提供依据。战略成本会计的出现给企业经营管理的变革创新提供了必要的工具,因此在逻辑层面上给予了企业更多的财务选择。正是因为传统企业会计模式难以及时提供企业管理层决策分析时所需要的财务信息,因此使得许多企业发展决策缺乏及时性、相关性与前瞻性。而战略成本会计可以让企业的管理者将企业管理中的财务管理方法、战略逻辑、信息系统、人力资源构架、产品销售渠道等内容有机结合起来,更加高效实现企业全面的动态经营管理,实际上为企业管理层的价值链分析提供必不可少的决策依据。 (三)增强企业管理连贯性 战略成本会计在企业价值链管理上的应用对于增强企业管理的连贯性有着很大帮助。战略成本会计的核心是动态管理的强调与执行,因此这使得企业在经营信息获取上具有更强连贯性。因此可以在企业发生财务危机、管理危机之前就做到事前预测风险,为企业管理层进行价值链管理决策提供可行性,并给国内企业的管理层制发展战略时提供了更加合理的财务手段和会计工具。 三、对接企业价值链管理与战略成本会计 对接企业价值链管理与战略成本会计需要从多方面着手,以下从深化企业价值链管理、持续巩固市场地位、增强企业运营连续性、提升战略逻辑合理性等方面出发,对于对接企业价值链管理与战略成本会计进行分析。 (一)深化企业价值链管理 对接两者之间的核心内容有助于对于企业价值链管理的持续性深化。企业在深化价值链管理时应当将企业之前的企业价值链进行优化,然后将链条上的产品研发、确定合作企业、购买原材料、生产产品、产品销售与售后等环节结合起来,并串成一条具有整体性和衔接性的价值链。这些链条的每一个环节都是决定企业整体价值的生产性活动,因此提高运行效率可以在整体上强化企业在面对风险时的应对能力。企业管理层对于价值链分析来制定的大多数决策都能够帮助企业及时控制和调整企业成本发展和战略发展,因此具有更强的灵活性优势。 (二)持续巩固市场地位 对接企业价值链管理与战略成本会计对于持续巩固企业市场地位有着很大益处。战略成本会计与行业价值链分析的对接可以让其企业对上游供货商依赖程度大幅度降低,这实际上增强企业在进行讨价还价时的调整能力,并为企业建立更多外部合作伙伴奠定良好基础。其次,战略成本会计与企业价值链管理相结合,可以提高和下游分销商的价格讨论余地,让企业能够在财务自由的前提下选择最为合理的利润分配模式,从而在最大程度上巩固自身的市场地位。 (三)增强企业运营连续性 增强企业运营连续性是一件需要贯彻到每一个细节中。战略成本会计运用于企业价值链管理能够让双方在信息获取要求和逻辑运用上保持一致。举例来说,在信息获取要求方面价值链管理更加强调动态性和连续性,这可以帮助企业提升获取信息的能力,并促进企业进行后续的分析管理工作。而战略成本会计则强调获取内部生产活动中可能产生的企业内在价值,并将其与市场上的竞争伙伴的内在价值进行对比,然后优化自身。其着眼点是让企业的财务信息与战略分析机制更加协调,最终让企业价值链的运作可以更加和谐有效。 (四)提升战略逻辑合理性 战略成本会计与企业发展战略的吻合有助于提升企业管理层的战略逻辑合理性。战略成本会计旨在为让企业的发展战略具有更强的合理性与逻辑性,这实际上需要建立在相应的战略框架与分析工具的前提下。因此战略成本会计必须做到充分吸收战略理念,然后财务管理人员才能够站在战略高度上,构建企业自身的财务框架。而与之相对的则是企业管理层在企业发展战略的运用上往往更加强调战略性与全局性。而战略成本会计则更加注重挖掘企业价值并对其进行提升。例如通过成本费用管理就能够对企业内在价值的增长情况有所了解,然后将获得的信息投放到企业财务管理中,这能够帮助企业的管理层构建出更加符合企业战略情况的财务模式。 四、战略成本会计在企业价值链管理上的应用 成本会计的战略性应用是一项系统性工作,以下从建立战略成本会计体系、渗入企业价值链子部门、培养专业财会人员等方面出发,对于战略成本会计在企业价值链管理上的应用进行分析。 (一)建立战略成本会计体系 战略成本会计的全面性应用的第一步需要建立战略成本会计体系。企业为了能够获得更加健全的财务管理模式,则需要根据自身情况、竞争对手情况、市场规模等因素来建立精细的系统从而能够精确评估企业的财务模式核心。其次,企业建立战略成本核算体系,建立会计部门的主要分支机构,负责收集动态数据收集过程的各个阶段,并将数据首次上传到核心核算系统,来指导子部门执行管理层运营决策。 (二)渗入企业价值链子部门 战略成本会计在企业价值链管理上应用需要着眼于渗入企业价值链子部门。企业在强化价值链子部门的过程中应当清醒的认识到企业各个子部门财务运营的人工费用会随着技术的进步和财务理念的革新而日趋降低,并且在这一过程中电算化、信息化会让企业的财务费用出现新一步的变化,则渗入战略成本会计的应当有选择和目的性。其次,企业还应当做好成本费用核算技术的升级维护工作,应当站在全局立场上来衡量包括采购原材料在内的各项子部门工作费用,并增强费用核算之间的联系,增强企业价值链子部门之间的联系紧密性。 (三)培养专业财会人员 战略成本会计在企业价值链管理上应用离不开对于专业财会人员的培养。企业在培养专业财会人员时应当认识到跨部门的动态信息交流的必要性,因此由企业需要培养专业人才来做好企业内部进行财务与产品方面的调查研究工作。其次,企业在培养专业财会人员的过程中还应当让专业的财会人员可以将财务信息、成本信息与盈利能力信息反馈到内部会计系统,然后在内部会计系统进行财务分析后上呈管理层进行分析,制定出更加具有动态性的战略。 五、结束语 战略成本会计的应用本质上来说就是数据的分析与信息的利用。在这一过程中这一先进的财务理念与会计工具能够让企业的管理层更好地认识企业与注视企业内部。此外,战略成本会计的应用在帮助企业创造竞争优势和实现企业外部环境的优化上也有着很大益处,并且战略成本会计在企业内部的应用能够给企业管理层带来更加明确的发展方向,并对企业财务会计与新信息技术、新金融模式对接有促进措意。因此能够在实现企业价值不断增长的同时帮助现代企业提高经营管理水平并不断适应新的企业竞争方式。 作者:胡文明 单位:山西金融职业学院 浅谈企业成本会计的应用:物料流量成本会计在中小企业的应用 摘要:成本控制是中小企业在市场上能否获得核心竞争和能否长久发展下去的决定性因素,因此成本控制是中小企业决策的重中之重。此外,近年来政府对环境保护的要求也越来越严格。物料流量成本会计结合了成本控制和环境保护两方面的优势,将之运用于中小企业将会大大有利于中小企业的发展。文章运用吉林省通畅标牌制作有限公司的案例说明物料流量会计在中小企业运用的可行性和重要性,并提出相关建议。 关键词:中小企业;物料流量成本;成本控制;环境保护 中国作为一个持续多年经济高速增长的发展中国家,经济成就引起世界的瞩目,同时也带来了一系列环境问题。近年来,国家和政府对环境保护的要求越来越严格。但是,环境管理在我国仍处于初步发展阶段,环境成本会计还处于探索阶段。在实际操作过程中,我国中小企业对环境成本计量十分简单,只考虑到显性的环保污染罚款和因污染导致的额外税款等支出,而将隐形的环境保护成本支出忽视了,因此一定程度上虚增了企业利润,间接地鼓励了中小企业以牺牲环境为代价来谋取利益的行为。正是因为中小企业规模小、效益低,加之市场竞争激烈,中小企业要想在市场是获得市场份额并长期发展下去,必须进行成本控制。物料流量成本会计可以一定程度上帮助中小企业解决这个难题,它可以提高有关物料使用数据的质量,并且能够识别低效率的生产线和生产过程,从而有助于减少浪费和污染[1]。 1物料流量成本会计的运行原理 物料流量成本会计通过对企业制造过程中的某一生产环节物料流动情况的分析,从实物量和价值量两个维度关注产品和废弃物的形成情况[2]。物料流量成本会计将企业在生产过程中投入的全部成本分为物料成本(MC)、系统成本(SC)、能源成本(EC)和废弃物处理成本四种[3]。它将包含了所有成本费用的产品划分为“正产品”和“负产品”。MFCA就是将从初始原材料投入起至最终产成品止的一个生产过程划分为若干个物量中心,从原材料进入物量中心开始,在每一个物量中心都会产生“正产品”和“负产品”,“正产品”会继续流入下一个物量中心,但是“负产品”就会通过固体废弃物、废气、废液等形式退出该生产系统[4]。 2公司简介 吉林省通畅标牌制作有限公司成立于2012年12月28日,位于长春市净月经济开发区。经营面积3000平方米左右,有员工35名,是吉林省公安厅交通警察总队授权生产机动车牌照半成品的唯一企业,主要经营吉林省内机动车牌照半成品及部分成品的生产与制作。其工艺流程如图1所示。所涉及到的原材料有:铝带、反光膜、蓝油墨、稀释水、打包带等材料;涉及的主要辅助材料有酒精、冰丝棉、水、45号抗磨液压油、一次性手套、挂胶手套、防毒面具、医用面罩、抹布、透明胶等材料。因为该公司的产品是国家要求生产的产品,质量要求比较高。众所周知,车牌具有不能伪装、不能被覆盖、不能反光等要求,所以对原材料的质量要求比较严格,如果原材料质量不过关,生产出来的产品合格率就低,会造成很大的物料损失。因此,该案例研究对产品质量要求高的企业有很大的借鉴作用。 3物料流量成本会计在通畅公司的运用分析 3.1物料流量成本会计在通畅公司的运用特点。在通畅公司这一个制造企业,由于公司统计了每个工艺步骤产品的合格率和次品率,可以以此为依据对损失加以确认。因为,酒精等辅助性材料最终能够100%回收再利用,因此对它的成本不作损失的确认。该公司生产过程中涉及的能源成本主要是水、电和蒸汽这些方面的耗费,将这些成本按照不同部门的实际耗用量在物量中心以机器工时作为分配率进行分配,之后通过原材料的重量之比来确认损失。我们假设通畅公司对成本的分配与计算有按照机器工时和人工工时两个标准,其中人工费用和机器费用按照机器工时来进行分配。在系统成本当中,以通过人工劳动时间确定的不同的物量中心来确认劳务费用,而损失则按照原材料的重量比来进行确认。其他的费用,从间接制造费用中扣除劳务费、能源费、废弃物处理成本中求出其差额。对于废弃物处理成本,该公司现行成本核算体系中并未对其进行核算,在MFCA中,可以依据不同的物料中心中的废料处理量和废料处理单价来计算求得。3.2物料流量成本会计在通畅公司的运用流程及分析。根据该公司提供的资料可知,该公司的生产流程中有各种各样的物料损失发生。因此,在该公司的流量模式中可以设计有回收的再利用工程。比如在平直机和冲压过程中使用到的酒精,就可以回收再利用,从而减少成本。根据通畅公司给出的资料,产品合格率为99%(覆膜99%,冲压机99%,辊涂99.8%),次品率为2%(反光膜接头1.0%,铝带0.2%,杂质0.2%人为操作、设备原因0.6%),可用来计算合格品的物料成本。2017年3月生产了60500副小车蓝牌,根据所给的各种原材料和辅助材料用量及单价,以及人工工资、水、电、蒸汽等费用计算得出,MFCA实施结果可概括成表1所示:由表1可知,在该生产中,流量成本包括物料成本、系统成本以及能源成本、废弃物处理成本、物料损失、合格品、(内、废弃物)等。将该公司的具体改善目标设定为:实施再利用工程前的物料损失为32000元,再利用工程实施后的废弃物可减少为25000元,废弃物的处理成本为16000元。结合表1具体分析如下:首先,分析物料成本。物料损失成本率是指不能一次性成为合格品的物料损失的投入成本所占成本总额的比例[5]。则表1当中的物料损失成本率为34.75%(123590元/355682元),它表明,如果不利用回收工程,有34.75%的物料作为损失被废弃掉了。然而,实施再利用回收工程后,这一比率变为11.8%,表明其中差额的22.95%的废弃物得到了再一次的利用,降低了成本,也减少了废弃物的排放从而起到了环保的作用。此外,工人的工作效率还需进一步提高,因为除了回收能起到的节约能源的作用外,降低人工费用和辅助原材料费用也是十分必要的。其次,分析废弃物。废弃物的目标金额是控制在25600元,根据前文已经提到的,通畅公司的生产工艺流程中,损失基本发生在平直机、覆膜、冲压和辊涂这几个工艺中。且结合表1可知,从平直开始到打包的机动车牌照生产公司的废弃物损失还是很大的,是不容忽视的。从表2中具体分析可知,最终废弃物处理成本的目标额16300元大都发生在覆膜和冲压环节。根据MFCA系统,就能得知每个工序中产生的物料损失是多少,哪个工序中存在比较大的物料浪费问题,哪个工序中的废弃物可以回收利用从而降低了产品成本,比如平直和冲压这两道工序中因辅助材料含有酒精,通过回收再利用工程可以减少的物料损失为5399元(2242元+3157元)。此外,平直、覆膜和冲压工艺中的系统成本和能源成本都比较高,分别占总系统成本的86.32%(19280+10234+18097/55159)和能源成本的87.97%,因此可以从这三道工序入手,寻找降低成本的方法,比如更换更高效的设备或者改进工艺,或者对工人进行培训提高他们的生产效率等。 4中小企业运用物料流量成本会计的建议 4.1对物料投入和物料流量成本进行事前控制。对物料流量的事前控制就是指在物料投入之前,结合物料流量成本核算系统对控制体系和物料计量进行优化与改进,并且对生产效率低下的生产工序进行技术方面的改造[6]。因为核算系统能够提供成本控制的方向,对负产品生产较多的物量中心有一个整体性的事前把握,这样对物料流量成本再进行控制时就有了针对性和目的性,可以节约时间和成本。此外,对影响产品成本的关键物料中心与关键的设施设备进行深入的研究分析,对物料流量成本实施控制时掌握好原材料的配比。4.2对动态物料流量成本进行事中控制。对物料流量成本进行事中控制主要是要注意结合企业具体的生产实际情况,从而对生产设备的操作参数进行不断的调试,以求能够达到生产设备生产效率最大化和产品产出最大化的目标。4.3对物料流量成本进行事后控制。对物料流量成本的事后控制要注意与物料损失的定量分析相结合,并且要与技术改进体系相协调,只有如此才能达到控制物料成本的目标。首先,对物料损失进行定量分析是指结合物料流量成本核算系统,对系统生产的负产品即损失进行定量的分析,得出每个物量中心当中负产品成本占总成本的比重,从而能够有针对性地对负产品进行一个物料流量成本的控制。其次,对物料流量成本的进行事后控制是要与生产技术的改进相结合,因为想要提高生产效率、资源利用率,降低负产品的成本,都必须改进生产技术。为了对物料流量成本实施控制,除了要熟悉物料流量成本核算体系之外,对生产技术进行改造也是控制物料流量成本的必要方式。 5结论 中小企业由于不像大型企业有多种渠道筹集资金,无法通过多元化经营分散风险,也无法通过规模效应获得市场竞争力,所以在日益激烈的市场竞争中,中小企业要想降低企业成本,就必须运用有效的手段进行成本控制。物料流量成本会计正是一种符合条件的非常有效的管理工具,它可以帮助中小企业的管理层实现加强环境保护和提高经济效益的双赢局面。对于产品质量要求高、生产工序明确的制造企业和会产生大量废弃物、物料损失严重的中小企业来说,物料流量成本会计可以帮助管理层识别出有问题的工序从而进行改进,能够提高企业生产效率,有助于企业长远发展。但是当前物料流量会计在我国仍只处于理论研究状态,实践探究少之又少,该方法应用和推广还有漫漫长路要走。 作者:许立芸 肖康元 单位:上海海事大学
机械工程自动化论文:机械工程自动化技术存在的问题及措施 机械自动化指的就是在机械制造的过程中广泛的进行自动化技术的推广和应用,以此达到使加工,加快原材料的加工和流动速度。机械自动化技术的发展与广泛的应用,是机械制造业一个巨大的飞跃,也是机械制造业发展的主象实现连续自动生产的目标,进而实现生产过程和生产效率的优化流趋势。但我国机械自动化的水平依然处在初级阶段。因此,我国的机械自动化技术还需更加快速的发展,更加广泛、科学的应用。 1机械工程自动化技术的现状及问题 1.1 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。 1.2 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。 2 改善机械工程自动化技术的措施 综上所述,机械自动化水平的发展程度,不仅影响本国机械制造业的整体发展,同时也能直接显示出一个国家的工业发展水平和国民经的提高程度。从近年来我国机械自动化的发展趋势来看,应当采取以下几方面的改善措施: 2.1 充分认识机械自动化的发展方向 通过对机械制造工业发展的整体情况来看,机械自动化的发展是一个由浅入深、由简单到复杂的工程,在这个过程中,人工操作逐渐被自动化的控制器进行控制,生产方式也逐渐由传统的人工方式转变为素质化和自动化,这是人类社会的巨大进步,也是科技发展的重要成果。建国后,国家虽然在机械制造业方面投入了很大的精力,因为缺乏先进的科学技术,原有工业基础也相对薄弱,期间,我国的机械制造行业的发展劲头也大幅度减弱,我国的机械制造业在改革开放前一段时期内始终处于低水平状态。 改革开放以来,我国大力引进国外机械制造技术的引进和学习,国家重视教育行业,科研实力逐步增强,我国的机械制造业逐渐发展起来了。目前我国机械制造行业虽然有了突飞猛进的发展,与发达国家的机械制造业水平相比,我国的机械制造业技术水平还处于较低阶段。针对我国的具体国情,发展机械自动化技术,应该以企业的生产和发展的实际需要以及市场需求为基本导向,以“科技是第一生产力”为指导,大力发展科技创新,加大技术投资,优化产业链为首要任务。在我国,切忌盲目搞自动化、搞自动生产线的做法。以往的经验告诉我们,盲目生产只能造成低效率、低质量的生产,不仅产生不了经济效益,还会浪费大量的人力、物力和财力。做到效率和质量的有机统一,充分考虑市场经济下的物资平衡,才是我们发展机械自动化技术所要达到的目标。 2.2加强机械自动化技术的发展力度 机械制造业作是我国基础工业,对国家经济基础命脉,机械制造业自动化技术的先进程度也决定了国家经济的强弱。我国机械制造业各企业具有大量的通用设备,在发展机械自动化技术时,应将原有设备作为基础,合理调整机床布局,通过添置少量的数控设备,充分发挥电子计算机自动化管理的优势,充分发挥人的创造性,共同创造一个以人为中心、以信息自动化为先导,建立自主的单元化生产系统。我国经济发展很快,问题也相对较多,首先是能源的巨大消耗,和环境的破坏。虽然说我国的能源相对来说比较丰富,用我们13亿人口这个庞大的数字平均一下,就显得非常匮乏。党和国家在新的历史时期提出了经济发展要遵循 “节能减排”的目标,这样就要求我们在产业方面要加大科研创新力度,大力发展节能型产业和经济性产业,利用最少的能源创造最大的利润的同时要注重环境的保护和能源的可持续利用。发展机械自动化技术应该立足于自我研发,然后配套国外先进技术的引进,共同来完成技术的升级和改造,要重视降低能源消耗,并减少污染物的排放,走一条低成本的机械自动化发展之路。 2.3合理地使用机械自动化技术 目前,中国机械制造业同世界先进水准之间存在着阶段性的差距。在这种情况下,普遍应用电子计算机集成制造系统的高度自动化,并不具备相应的基础技术、发展经验和所需资金。因此,应该发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术。目前在我国,在数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产中,自动化设备被仍然是以半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零部件加工自动线等为主。在大批量的铸造、锻造、焊接、冲压、热处理以及装配等生产过程中,采用自动单机和自动线则是符合现实的,也是可行的。针对品种较多的成品生产,应该采用可快速重新调整的设备组成成组工段或者流水线 可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元从而实现成组自动化。针对单件小批量生产,应该从推广成组技术人手,适当发展采用数控机应用或加工中心。 2.4 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 结语 总之,机械制造工程的自动化技术是企业不断追求的目标,通过利用自动化技术,企业产品实现集成化、智能化、虚拟化,需要管理、经营、技术进行不断地优化整合,从而达到提高产品的质量、降低产品的成本、提升服务质量等目的。面对全球市场上的激烈竞争和快速进步,机械制造自动化是我国机械制造行业的发展目标 我国的机械自动化必须不断进行借鉴和创新研究,提高我国机械制造的自动化技术能力,促使我国机械制造自动化水平与国际接轨,提高我国机械制造行业的国际竞争力。 机械工程自动化论文:浅谈机械工程及自动化 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。 一、机械工程自动化的技术 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的不断成熟壮大,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。 二、机械工程自动化的发展 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。 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。 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。 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。 三、机械工程自动化的进步 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。机密机械工业的推动,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。 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。 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,且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。 四、总结 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。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。 机械工程自动化论文:探讨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。 机械工程自动化论文:机械工程设计及其自动化发展趋势 摘要近几年,我国科学技术水平不断提升,机械行业也取得了重大的突破。在工业生产过程中,机械工程技术是极为重要的,我国机械行业虽然有着较快的发展速度,但是与其他发达国家进行对比还有一定的差距。自动化技术正在被人们所广泛运用,其不仅能够促使机械工程设计的效率不断提升,而且能够在一定程度上确保机械设计作业的安全性、可靠性。文章将详尽阐述机械设计及其自动化的具体设计原则,并结合实际情况来探析机械工程设计及其自动化的发展趋势。 关键词机械工程设计;自动化;发展;趋势 1概述 机械设计制造及自动化以机械技术和电子技术为主体,多门技术学科相互结合的产物[1]。机械设计及其自动化使得机械工业的技术结构、产品结构有所不同,其功能和构成也出现了一定的变化,机械工业的生产管理模式也不再像以前那样,其生产模式的自动化均已实现,产品的质量也越来越好,机械工程设计自动化对于我国工业水平的提升有着重大意义,应该给予一定的重视。 2机械设计及其自动化的设计原则 2.1设备的功能要求得以实现 机械设计及其自动化技术具有着较强的综合性,运用这种技术所制作出来的机械器材的性能与其内部构造之间有着紧密的联系。机械设备的研发主要是想让人们的日常生产环节能够更快更好地完成。每一种机械设备均有着其相应的功用,不同设备的功能是有着一定区别的。机械设计及其自动化最关键的设计原则是要满足人们对于设备功能的要求,只有这样才能确保这些设备能够被正常使用。每一种机械设备均可以处理物质、能量以及信息,然后再将这些输出,故机械设计及自动化也应该具备这种能力。 2.2运用先进技术来不断改进和创新 机械工程及自动化系统有着众多功能,依照它们所具备的功能可以将这些产品细分为3种。1)加工机。该产品是一种自动化形式的机械,往往被用来进行物料的搬运以及加工生产等作业,其能够针对各种类型的东西进行自主加工处理,从而得出更加完善合理的物品。该类型设备常见的有机床、交通运输的器材、食品加工处理的设备、运用于纺织以及印刷的机械等等。2)动力机。这种器材主要运用于输出能量,在把各种信息输入到该设备中之后,将会通过这些信息来得出一种新的系统,比如交通车辆的电动机、内燃机、发动机等等。3)信息机。信息机这种自动化机械设备主要是用来处理各种信息,在工作人员将各种信息输入之后,该设备针对这些信息展开计算和管理,从而得出用户想要的信息数据。 3机械工程设计及其自动化发展趋势 3.1智能化 伴随着社会现代化进程的不断推进以及科学技术水平的不断发展,机械工程设计及其自动化将会不断向智能化方面靠拢。机械设计及其自动化的智能化涉及的内容非常广泛,往往需要运用到诸多学科方面的知识和思想,在未来,机电一体化技术也会朝着这个方向不断发展。通过调查不难发现很多人认为机械智能化设备能够很好地完成人类的各种工作,并且会具备自身独立的思想、能力以及情感,即人工智能状态。这种机械设备具有一些基本的逻辑能力、思维能力、推理能力、判断能力以及情绪活动等[2]。人们通常将这一系列设备命名为智能机器人。在部分人的想象中,智能机器人发展到最后可能会取代人类,然而,这是不现实的,机器人终究属于机械设备,即使它有着很强的工作能力,但它终究是人类制作出来的,其无法取代人。由于机器人可以代替人们完成很多事情,故非常有必要注重机械智能化方面的探究,以此来更深层次解放人的劳动力。 3.2绿色化 现如今,人们居住的环境变得越来越好,生活方面的物资也越来越丰富。然而,人们对于环境的破坏正在持续加重,各种资源的储备量也在急剧降低。针对这种情况,人们非常有必要采取一系列措施来加以处理,使得自然资源能够被很好地保存下来。现如今,为了确保环境保护以及人类健康的要求得以达成,绿色产品出现在人们的视野中,这种产品对于环境的危害非常小,而且能够充分利用资源,绿色化已经成为时展的趋向,机械工程设计及其自动化的发展也会朝着绿色化方向发展着,只有这样才能符合时展的需求。 3.3微型化 最近几年以来,微电子设备技术正在被广泛运用与人们的日常工作和生活中。机械设备在人们的印象中往往是那些比较高大的器材,而机械设计及其自动化正在不断向微型化方面展开探究。机械设计及其自动化的微型化发展突出表现是微创术[3]。微创术很多被运用在医学方面,这种技术对于人们而言是非常新颖的,是一种顶尖科技。该技术在医疗方面具有重大的功用,其通过微型设备来减少手术所带来的危害,患者在手术过程中也不再那么痛苦,并且能够促使手术的安全性有所提升。目前,由于这种设备的加工比较困难,其要求非常严格,急需相关人员来加以处理,从而推进机械自动化设计在微型化方面的拓展运用。 3.4网络化 网络的迅速普及,促使各种网络控制和检测技术的研究得到了长足的进展。而控制所用到的终端设备就是机械设计自动化产品[4]。网络技术的广泛使用让各种家用设备均能与网络连接起来,人们可以通过网络来控制各种设备的运转,故机械设计自动化产品需朝着网络化的方向发展。 4结论 现如今,人们越来越注重机械设计及其自动化的发展,我国虽然在这方面取得了一定的成就,但是这些依然是不够的,要想推动我国社会、经济不断向前发展,就需让机械设计及自动化不断朝着智能化、绿色化方面发展。 作者:廖鑫 单位:郫县第一中学 机械工程自动化论文:机械工程自动化设备安装技术与方法 摘要:我国的科学技术正在不断进步,自动化的新型设备已经生产出来,相关的安装技术也正在不断革新。本文针对机械工程自动化设备的安装技术展开分析,探讨发现的问题,并阐述具体的应用措施。 关键词:机械工程;自动化设备;安装技术 引言 自动化设备的应用主要是用来生产实践的,这也标志着自动化设备正在逐步现代化。在实施安装的过程中,自动化设备中的零部件是安装工作中的重点内容。安装的效果影响结构的精度,安装的时间影响设备的质量,也会影响生产的产品的使用效果。因此,研究安装技术具有重要的现实意义。 1机械工程中自动化设备的安装要点 首先,应该在安装前做好充分准备,牢记安装规则,重视安装中的注意事项。安装技术人员必须背熟安装过程,在实际安装前应该在心里模拟一遍,并且思考安装中可能出现的问题,提前制定解决问题的方案,以便在遇到突发问题时能够尽快解决问题,顺利安装完成。其次,要注意自动化设备的轴承安装和零部件的焊接。在进行这两项安装时,要按照自动化的科学方法进行操作。最后,自动化的设备内部比较精密,零部件的安装需要进行密封处理,如图1所示。即便是安装的交界面,也要进行特别处理。 2安装技术中存在的问题 自动化的安装技术具有一定的理论知识,自动化设备的运行也是依靠数理化知识进行设置的。安装时,如果技术人员能够保障安装质量,将直接提高设备的工作效率。另外,我国的安装技术和方法和国外的先进技术还存在一定差距,计算机处理技术并不能在安装时充分发挥作用。 3安装技术的改进措施 3.1提高安装质量 自动化设备的安装质量由安装人员的技术水平决定。安装人员的专业素质必须过硬,同时要重视这项工作的重要性。平常工作中,要训练安装知识,通过实际操作更加熟练操作流程,以减少安装时的失误。制定安装的监督管理工作,严格规范操作流程,通过激励制度激发员工的工作热情。 3.2学习安装技术和方法 我国的安装技术相对落后,通过学习国外的安装技术可以提高我国安装技术的整体水平。和国外的先进技术人员沟通和交流,以国外的先进技术为基础,不断创新,以不断提高我国的安装水平。 3.3加强人才培养 我国自动化设备的应用越来越广泛,国家应该投入更多科研资金,以加快安装技术的发展。要培训安装人员,选拔优秀的人才,不断提高整体人员的技术水平。 4自动化设备安装技术的具体应用 4.1自动化系统的安装 4.1.1加工系统在我国的工厂中,技术人员长期处在生产工作中,身体受到严重的损害。而自动化技术广泛应用于工厂生产,尤其是加工系统,可以极大程度地降低工作人员的劳动强度,提升工厂的生产速度,提高工厂生产的零件精度,从而获得更多的经济利益。4.1.2组装系统实际生产中,生产的工具多种多样,其中应用广泛的工具就是小元件的组合工具。以往小元件的组装依靠人工,不仅耗费大量人力,也会严重耽误生产进程。自动化系统的加入,明显提高了工厂的生产效率,且不会因为人工安装出现大量的位置错误。在工厂的组装系统中,全面融入自动化技术,可保障元件的生产顺序,降低整体失误率,提高生产效益。 4.2检测系统 由于产品的要求越来越高,产品的精度检测也是工作中的重点。自动化系统的加入,提升了产品的检查速度,保障了产品质量。检测系统可以高精准检查生产的各个环节,极大地增加了产品的生产数量。4.2.1找准安装基点安装设备的过程中,应该找准设备的中心线。基础中心线要求和纵横的中心线统一对齐。实施安装前,可以对标板进行永久式绘制。基准点的位置也应该绘制布置图,以两种图版为基础进行安装。图上应该标明实际的埋设点和基准点,如果设备在安装过程中需要及时做出调整,也会有基准点作为参考。同时,要实施观察设备的沉降情况。当设备进入高速运转时,以减少震动的发生。值得注意的是,基准点的数量一般不能少于四个,检查时可以按照原有的基础规范设立基准点的标准。4.2.2定位设备吊装设备后,需要精准的定位设备。因此,可以设立挂设基准线,按照要求选择钢丝。钢丝的直径应该在0.3~0.75mm。挂设期间的拉紧力应该在钢丝整体承受力的2/5~4/5。水平挂设时,整体的距离不能超过40m,斜跨距离不应该超过40m。对基准线进行挂设,可以帮助线架进行调整。安装期间,线锤必须和基准点对症。经过调整后,才可以锁定螺母。应用基准线时,也不会发生明显的偏移。4.2.3调整标高标高的调整是设备安装工作中的重点内容。应用水准仪对基准点进行设定,然后投射辅助应用的基准线确定设备的标高,不断做出调整直到调整合格为止。比较重要的设备必须应用水准仪,以减少设备安装可能发生的失误。4.2.4调整水平度在以往的安装工作中,基本按照整体设备和分体设备结合参照调整水平度。如今,应用水平仪可以测量设备表面,按照不同的设备选择不同的水平仪,分体的设备找平后分别进行安装,之后进行整体的安装即可。 5结语 机械工程是我国的主要工程之一。应用自动化设备可以提高生产效率和产品质量,进而提高整体的工程竞争力。 作者:王笑 王宏 单位:新疆工程学院 机械工程自动化论文:机械工程自动化设备安装技术与实践 摘要:近年来,在机械生产制造行业中,自动化设备成为重要的构成模块。自动化设备在安装期间,设备的精准度常常受到零部件安装概况的影响。因此,安装技术直接关系到设备在后期的使用情况,要求技术人员端正作业态度,提高综合素养,从而确保自动化设备安装技术质量。 关键词:机械工程;自动化设备;安装技术 社会科技高速发展,传统的机械制造模式难以再顺应时代的潮流。因此,机械制造人员应树立与时俱进的理念,加大创新力度,使机械制造朝自动化方向发展。对于设备安装环节而言,安装人员应保障安装质量,从而提高生产效率,以下笔者展开论述。 1当前机械工程自动化设备安装技术现状 近年来,虽然我国机械化设备安装技术取得了一定成就,但是还存很多不足。相比于西方发达国家,我国自动化设备安装技术中还存在很大的进步空间。西方引入了先进的信息技术,但是我国信息技术发展相对落后,难以发挥计算机的优势,使自动化设备安装期间的信息技术应用效果不佳;我国自动化设备安装技术存在的最主要问题为缺乏资金投入,当专业技术人员综合素质不高时,设备在安装期间出现问题后,技术人员也难以及时处理;当前很多安装技术人员忽视了安装环节的重要性,一旦安装质量未达标后,在后期自动化设备的使用过程中,其性能难以良好发挥,不仅减少了设备的使用时间,而且导致生产环节中存在安全隐患。机械工程自动化技术,即借助机械来执行一系列设备指定动作,使被操控设备能完成自动化任务。机械自动化技术以数字系统理论为基础,借助反馈原理使动态系统能实现自动化操作,从而达到原有的输出值。在当前环境中,很多国家的机械自动化技术较高,同时,正处于不断完善制造技术的过程中,相比于西方发达国家,我国还存在很多不足之处。在很多工厂里,某些工人长期工作会产生疲倦心理,降低了作业效率。当自动化技术引入加工系统后,能从很大程度上减轻工人的作业负担,同时保障加工零件的精确率,为企业带来更多的经济利益。由于某些系统涉及较多的元件,在人工环境中操作会消耗较多的时间与精力,并且难以保障元件的顺序,通过运用机械自动化技术,能提升组装效率,避免人工组装中的错误问题。在当代环境中,人们追求产品的精度率,但是高精度产品的加工与检查需要花费较多的时间,通过运用自动化系统,能在增加产量的基础上保障设备的生产效率。在国际市场竞争日益激烈的趋势下,我国正处于社会转型时期,机械工程自动化制造产业必须充分保障产品质量,从而更好地立足于市场环境中。 2机械工程自动化设备安装技术分析与实践 2.1明确基准点 对于机械设备而言,技术人员需要保障设备的基础中心线与纵横中心线相符,在正式安装设备之前,为永久基准点布置图做良好的铺垫,随后,在图上标注永久基准点、实际埋设点,提高设备安装效率,同时便于技术人员查看设备的沉降状态,防止影响设备的高速运转,避免设备出现不必要的振动影响。值得注意的是,在同一块基础的周围应涵盖几个基准点,保障沉降状况在设计上具备有序性。 2.2提高设备定位准确性 为了保障设备的精确性,技术人员落实好设备的吊装工作后,应结合以前设立的永久中心标板铺设基准线。在铺设期间,需要运用的直径为0.3mm左右,其拉紧力为钢线破断时拉力的2/5左右;当钢线直径是0.75mm时,其拉紧力为4/5,在倾斜挂设期间,其跨距应小于40m。当线架上设立好基准线时,其调整过程较为方便,技术人员借助线锤能使其与中心点一致,避免后期运用过程中出现偏移问题,但是在使用环节里,技术人员还需要落实好定期审核工作。技术人员在调设标高期间,需要将主要工作面作为基准。由于机械设备与永久性基准点存在很多差异,技术人员应尽量使用较为精准的水准仪,遵守永久性基准点原则,调整设备的标高问题,对于比较重要的设备而言,技术人员还需要注重复测环节。设备水平度调整的基本方法包括设备、分体设备,在传统的应用模式中,技术人员主要借助水平仪对整个设备的表面进行测量,由于设备的参数不同,其运用的水平仪也具有差异性,技术人员在分体设备作业期间,还需要结合不同分体部件的实际情况,执行分体设备的安装任务。 2.3提升安装技术人员综合素养 企业通过引入高素质技术人才,虽然能从一定程度上提高自动化机械安装设备效率,但是难以解决根本问题。究其本质为我国缺乏创新人才,因此,国家应注重专业技术人员的培训,增强教育层面上的投资,使越来越多的创新型人才投入于我国的机械自动化发展事业中。当设备的安装过程达标后,其功能优势才能被良好发挥。安装人员应遵守机械化设备的安装顺序进行工作,从根源上保障准确性,期间安装人员应熟练掌握基本技能,在每个步骤执行之前,制定对应的预防预案,防止难以处理突发事故。在焊接作业里,应保障焊接作业的质量,使精准度不断提升,防止出现焊接裂缝等问题。由于机械自动化设备的精密度越来越高,其内部零件应保障较高质量,使密封处的处理技术能落实到位。在安装期间,技术人员应注重监督管理的细化,使技术人员的操作更具有序性。在安装前的准备环节里,企业应锻炼技术人员的安装经验,使其获取更扎实的理论知识与丰富的实践经验,从而保证技术人员具备良好的综合素养。 3结语 综上所述,机械行业在现代化发展背景下,自动化设备的重要性日益凸显。对于机械工程设备而言,安装技术不仅影响设备质量,而且还关系到设备工作效率。因此,在机械自动化生产期间,单位应保障安装质量,从而为单位带来更多的经济效益。 作者:温国伟 单位:汉江集团丹江口电化有限责任公司 机械工程自动化论文:机械工程及自动化发展前景 【摘要】伴随科技发展速度的不断加快,促使机械工程及其自动化发展也随之加快,特别是自动化技术的融入对机械工程的发展来说具有极大的促进作用,提升产品生产效率,改善产品自身的质量,从而促进我国工业化发展速度的不断加快。文章简要阐述了机械工程及自动化的相关内容,并深刻探究其未来发展趋势,以促进机械工程能够取得更好的实施效果。 【关键词】机械工程;自动化;发展前景 1引言 自动化技术在机械工程中的应用取得了良好的实施效果,对于机械工程行业的发展而言能够促进其自身的发展,但是从目前形势分析,机械工程自动化技术的应用还处于初级阶段,还存在诸多需要完善的地方,从而推进机械工程能够实现长久发展。本文中针对机械工程及其自动化发展现状,全面剖析了其自身的发展前景,通过本次研究为之后的研究奠定良好的基础。 2机械工程及其自动化发展的重要性 机械工程及其自动化对我国经济发展能够起到良好的促进作用,这其中培养创新型人才也是非常关键的要素,使其能够具有一定的创新能力。而对于企业发展而言,其最大的竞争优势就是人才的竞争,只有具备高素质的人才,才能推动机械工程自动化技术取得更好的使用效果。而企业需要加强对人才展开培训,并且在实践中积累经验,提升他们的业务素质,更好的服务于机械工程行业。随着世界经济一体化的趋势不断加强,我国逐渐与国际市场接轨,因而机械工程自动化技术的提升是非常重要的元素,这能够提升我国整体实力。而发展机械工程目的非常明确,就是优化生产产品,借助先进的科技技术,从而创造出更多高质量产品,这样能够满足广大人们实际需求。创新与优化机械工程自动化技术,将在最大限度上提升我国国际竞争力。基于知识时代背景前提下,科技创新是最大发展动力,提升机械工程自动化水平是促使其提升自身生产力的直接动力,并且有利于我国企业在世界经济中占据一席之地,从根本上促使其经济及社会效益得到改善。 3机械工程及其自动化发展现状 从当前情况分析,机械工程及其自动化发展还处于初级阶段,基本上是以单自动化为主,同时处于刚性自动化时期,而西方发达国家相较于我国而言发展速度相对较快,他们基本上已经实现柔性化、集成化及智能化。而针对我国大部分机械工程来说,他们的管理模式相对比较落后,发达国家基本上都是以计算机全程监控模式,不仅如此,他们还在机械管理、工业组织,乃至机械生产模式等方面不断创新。而针对我国机械工程及其自动化发展来说,这其中还存在诸多的发展弊端,从而制约其进一步发展。根据研究分析可知,制约因素包含以下方面因素:技术人员匮乏、自动化技术有待于提升、管理水平较低以及资金等问题,这些因素直接导致机械工程及其自动化发展面临严峻的考验,在未来发展过程中需要从以下方面着手展开研究。 4机械工程及其自动化发展前景 4.1强化技术的实用性 机械工程及其自动化对我国经济发展能够起到良好的促进作用,因而强化其发展是当前经济发展非常重要的环节。针对机械工程自动化发展中显现出的问题予以高度重视,并从未来发展角度具体阐述自动化发展需要完善的方面。从发展角度分析,机械工程自动化应用具有极强的实用性,是为了从根本上解决实际问题,所以在组织生产及技术方面时需要考虑到其自身的实用价值,同时还需要兼顾企业生产需求,还有技术需求,从而促进企业自身的生产效率能够得以大幅度提升。因而从整体角度分析,机械工程自动化发展未来主要是以实用性为主。 4.2增强绿色环保 机械工程自动化发展过程中除了要彰显实用性特征之外,还需要重视绿色环保问题,这主要是因为机械工程在实际应用过程中会造成一定的环境的污染,因而这也是值得关注的问题之一。现阶段机械工程自动化发展速度不断递增,促使企业生产效率得以大幅度提升,虽然其自身创造了很多经济价值,但是不可否认的是也造成了一定的负面影响,这其中比较严重的当属环境污染问题,这对于经济的可持续发展是非常不利的因素,因而必须要引起足够的重视。所以从长远经济利益分析,机械工程自动化技术发展过程中要避免资源的浪费情况出现,并且要保障环境不会遭受破坏,并且需要始终贯彻绿色环保理念,创建绿色家园。 4.3彰显技术的经济性 自动化技术对机械工程的发展而言是非常有利的因素,这使得当前工作效率及效能能够得到最大限度的改善,并且优化企业生产效益值,因而发展自动化技术对机械工程来说是非常必要的。然而相较于西方发达国家,我国机械工程自动化水平相对较低,发展模式也比较落后,最关键的是应用范围相对较小,这对于我国企业的长远发展来说是非常不利的因素。针对上述发展弊端必须引起足够的重视,在发展过程中,企业必须要不断完善自身的技术水平,提升企业生产效率,优化其自身的经济效益,从而推进机械工程及其自动化技术能够发挥自身的最大功效。而针对企业来说,在提升其经济效益的同时,也能最大限度推动我国经济效益的长久发展。 5结语 总体来说,机械工程及其自动化发展对我国经济而言具有极大的促进作用,也在某种程度上带动机械工程行业的快速发展,但是从目前形势分析,我国机械工程自动化技术发展还存在诸多限制因素,从而导致企业发展受阻,文章简要阐述了当前机械工程及其自动化发展的现状,并针对于此展望其未来发展前景,优化技术发展水平。 作者:姚靖远 单位:河南省郑州外国语新枫杨学校 机械工程自动化论文:机械工程自动化技术问题及改进方法 摘要:当前形势下机械工程自动化技术实际应用范围的扩大,为我国经济社会快速发展带来了重要的保障作用。针对该技术实践应用中存在的不同问题,应采用科学的改进方法进行处理,满足实际生产活动开展的多样化需求。基于此,本文就机械工程自动化技术存在的问题及改进方法展开论述。 关键词:机械工程;自动化技术;问题;改进方法 为了确保机械工程自动化技术实践应用效果良好性,应在有效的改进方法支持下,对该技术存在问题进行及时处理。因此,需要提升机械工程自动化技术认知水平,灵活运用不同的改进方法处理好该技术的相关问题,发挥该技术优势的同时为社会整体生产力的不断提高提供保障。 一、机械工程自动化技术存在问题分析 (一)人才资源并不充足 随着我国经济发展水平的日益提升,机械工程自动化技术应用中中取得了众多成果。但是,与西方发达国家相比,依然存在着一定的差距。具体表现在:(1)缺乏专业能力突出、实践经验丰富的人才,致使实践生产中所需的管理、经营方式较为落后,影响了机械工程自动化技术实际作用的充分发挥;(2)技术性人才及管理人才数量不足,导致机械工程自动化技术应用难以达到预期效果,加大了该技术实践应用中的问题发生率;(3)机械工程自动化技术实践方面的人才匮乏,既有的技术人员理论知识扎实,但缺乏必要的实践能力,致使该技术使用中遇到实际问题时未能得到科学处理。当前我国机械工程自动化技术发展受到了人才资源不足所造成的较大影响,制约着该技术应用领域的拓宽,需要采取科学的改进方法进行处理。 (二)管理理念较为落后,管理工作缺乏足够的重视 当前我国工业化的生产水平有了较大的提升,为经济发展速度的加快注入了活力。但是,由于机械化整体水平依然有待提升,与之相关的管理理念较为落后、管理工作缺乏足够的重视,影响了机械工程自动化技术的实践应用效果。具体表现在:(1)相关的企业在运用机械工程自动化技术的过程中,对该技术缺乏正确的认识,相关的管理工作未能落到实处,导致其发展速度缓慢;(2)运用机械工程自动化技术提高生产作业效率的过程中,由于既有的管理理念未能达到与时俱进要求,加上相关的管理人员创新意识不足,间接地降低了机械工程自动化技术水平;(3)未能根据机械工程自动化技术实践应用中的要求,加强该技术管理,致使其使用中无法达到生产要求,给机械工程自动化技术推广使用带来了阻碍作用。与此同时,受到投入成本的影响,使得机械自动化技术实践应用中的创新性并不突出,导致其管理缺乏有效性。 (三)发展规划缺乏合理性、配套设施不完善 受到我国基本国情及技术水平影响,我国机械工程自动化技术使用中依然存在问题。其中,该技术的发展规划缺乏合理性、配套设施不完善。具体表现在:(1)由于机械工程自动化技术使用中相关人员对其功能特性及技术优势认识不足,导致其在市场推广中的实际需求下降,给其未来发展带来了较大的挑战;(2)实践过程中有关机械工程自动化技术的长远发展规划制定并不科学,导致有关该技术的投资热情减少,影响着机械工程自动化技术的实践应用效果;(3)机械工程自动化技术应用中未能与实际的生产要求充分地结合起来,致使该技术使用中的潜在价值挖掘不充分,影响着其长远发展目标的顺利实现。 二、处理机械工程自动化技术存在问题的改进方法分析 (一)加大专业人才培养力度,确保人才资源充足性 机械自动化应用的完善和提高既离不开专业的技术人才也离不开自动化管理人才,而人才的培养离不开教育,因此要重视对机械自动化领域相关人才的教育工作。从学校来说,要在理论教育的过程中加强实践教育,注重培养机械自动化专业学生的实践能力。一方面教学内容的选择要与生产实际相结合,要注重研究实际问题,培养学生利用理论知识解决实际问题的能力;另一方面,教学过程中可以和企业合作,为学生提供在企业里实习的机会,帮助学生积累实际工作经验。通过这些举措的灵活使用,有利于增强机械工程自动化技术人才培养有效性,降低该技术实践应用中的问题发生率。 (二)更新管理理念,重视技术管理工作 机械自动化技术实践应用中存在着成本高、管理能力不足的问题,影响着该技术的实践应用效果。因此,为了促进机械工程自动化技术发展,应对其实践应用中的管理理念进行必要的更新,并落实好技术管理工作。具体表现在:(1)应根据机械工程自动化技术的应用概况,运用丰富的实践经验及技术管理方面的理论,确保其管理理念先进性;(2)在运用机械工程自动化技术的过程中,应结合其技术特点及实际的应用效果,给予其必要的重视,将相关的管理工作落到实处,并在管理中引进先进的自动化设备,确保其管理工作高效性。 (三)注重其发展规划的合理制定,完善配套实施 在加快机械工程自动化技术发展速度的过程中,应注重其发展规划的合理制定,并完善配套设施。具体表现在:(1)加强机械工程自动化领域内的形势判断分析,明确战略目标,做好整体的规划部署,确保其整体发展规划制定合理性;(2)加强计算机技术、功能强大的自动化设备等使用,完善分钟基础设施,提高机械工程自动化技术作用下的生产效率;(3)优化自动化作业流程,加大自动化系统装置设置中的投资力度,确保机械工程技术自动化技术应用效果良好性。 结束语: 机械工程自动化技术的高效利用,对于社会生产水平提升机相关领域产业规模扩大至关重要。因此,运用机械工程自动化技术完成相关的生产计划时,应重视其中存在问题处理,加强针对性强的改进方法使用,促使该技术实践应用中能够达到预期效果,为社会的不断进步提供必要的技术支持。 作者:杨春江 单位:中粮生化能源(肇东)有限公司 机械工程自动化论文:机械工程制造及自动化的发展趋势 摘要:在全世界经济快速发展的大背景之下,我国的经济在改革开放以后已经发生了翻天覆地的变化。其中工业发展水平也不断提高,不断增强了我国的综合国力。在工业中,制造业依然是主体部分,传统的机械工程制造方式已经远远不能满足人们的需要,因此在工程制造中结合自动化技术,就会再一次促进整个制造业的发展,从而给工业发展注入新的活力。基于此,本文将对机械工程制造及其自动化的发展趋势做出介绍。 关键词:机械工程制造;自动化;发展趋势 作为一种传统行业,制造业一直是我国很重要的一个产业模式。这也是由我国的基本国情决定的。重视制造业,也是发展工业的必然举措。制造业生产的产品用来满足人们的生产生活需要。只是随着时代的发展,人们生活水平也在不断提高,对产品的性能以及质量不断提出更高的要求。这样一来,传统机械制造工程不仅在产品的多样化以及质量上不能满足市场需要,在生产效率上也面临很大的挑战。因此,将自动化技术进行快速应用,发挥在机械工程制造中的实际作用,已经是一个迫在眉睫的问题。使用自动化技术能够在很大程度上提高产品的质量以及生产效率。这也是市场发展所决定的。由此看来,深入研究机械工程制造以及自动化的发展趋势,对于未来市场的把控以及我国制造业的进一步发展都有很重要的现实意义。 1机械工程制造及其自动化的内涵 机械工程制造及其自动化作为一门新兴学科,涵盖的学科内容很多,比如机械学、电子计算机以及微电子等学科,因此这也是一门综合学科。新兴学科的不断推动也会带来新兴产业的发展契机。在探索以及创新的过程中,风险自然和机遇并存。机械工程制造及其自动化最明显的特点也就是生产制造时的机械自动化。这也是整个工业生产的又一次革命。通过将多种技术进行融合、应用,产生了一种效率更高、效益更好的生产模式。目前国内对这方面的发展已经取得了很大进展,但是跟国外发展水平相比,我们已然处于落后地位。电子计算机的快速发展,也不断促进机械自动化开始进入新的发展阶段。相关软件的出现,使得对具体自动化设备设计的时候,显得更加直观。 2机械工程制造及其自动化的特点以及应用优势 2.1机械工程制造及其自动化的特点 由于机械工程制造及其自动化会涉及到多门学科,它是由多种先进的机械技术结合而来。目标在于完善系统功能,组织优化生产,使整个产业流程达到最优值。跟以往的机械制造方式不同,自动化以及智能化是两者最本质的区别。机械工程制造及其自动化具有高质量、多功能、低损耗、高可靠性的特点,为企业带来了更大的经济效益。 2.2机械工程制造及其自动化的应用优势 满足功能的内在需要是机械技术制造及其自动化的核心。通过完备的功能实现对产品的设计以及生产制造,从而将整个先进技术在具体生产中进行运用。将机械工程制造及其自动化应用于制造业的具体生产中会有很大的优势。2.2.1提升生产效率,减少劳动力的投入在生产制造的过程中,使用机械化生产,运用自动化技术,不仅可以在取代原有生产方式的同时提高产量,还能够降低人员的参与,有效降低出错率,节约一定的人力成本,从一定角度对资源进行有效利用,提高了生产效率。综合下来,提高了企业的经济效益,同时也保证了企业的稳定、可持续、健康发展。2.2.2提升工人的安全度安全隐患在企业的生产中从来都是存在的,尤其是在一些大机器设备工作的环境下,高电压、强电流控制下的重生产设备在对其进行操作时,对工作人员的安全性存在较大威胁。一旦发生事故,不仅对人力造成巨大损失,对企业而言,也会承担相当大的一笔经济赔偿,而使用自动化机械制造设备就会有效改善这种情况。传统的生产模式对工人的依赖性特别高,有效人力直接决定生产数量以及生产效率。使用自动化设备之后,不仅可以保证产量,同时车间具体工作时对人员的需求大大降低,只对高技术人才有一定依赖性,有效减少了劳动力。从而也降低了设备带来的危险性。2.2.3实现机械的调整和维修在传统的机械制造过程中,还有一个对人力要求特别高的方面就是机器的调整以及故障维修,受到时代以及发展水平的限制,这样的工作只能依靠相关的工作人员来完成。由于检修人员的专业技能以及责任心都有所差异,因此在对设备进行调整和检修的时候,很容易由于细微的失误导致严重的损失,使用自动化机器设备之后就可以有效改善这些情况。通过一定的控制程序由设备本身进行检测甚至是维修、排除故障,不管是从及时性上还是从技能方面都比人工维修要好很多,就整体而言,节约了时间,就等于提高了效率,减少了损耗也同时保障了工作人员的人身安全。 3机械工程制造及其自动化的发展趋势 3.1机电一体化 机电一体化是机械工程制造及其自动化的一个主要发展方向之一。所谓机电一体化是以现有的自动化技术为依托,并对其进行有效延续的一种发展模式。机电一体化涉及到多种技术的结合,自然在功能上也会更加强大,更能满足新时代下市场对这个机械制造业的要求,从而有效的推动着我国工业发展的脚步不断向前。 3.2模块化 将机械制造及其自动化技术投入到企业中,对其生产的产品研究也是一个重要的方向。机械自动化的投入使用是产品相比于以前更加的多样化,再加上企业之间的竞争,导致市面上的同类产品质量良莠不齐,这对于科研来说是一个很大的问题,进而对整个行业的进一步发展设下了障碍。因此上到技术下到产品都应该重视模块化的使用,根据不同的方式进行有效的探讨挖掘并且不断改良。在研究时更有针对性,同时还方便对相关设备的有效管理。推动整个自动化的发展。 3.3网络化 计算机网络的快速发展,推动全世界的经济快速向前。计算机的快速普及并投入使用为我国工业的发展带来更大的机遇。将机械制造自动化技术与计算机技术进行有效整合,就会促使机械工程制造及其自动化朝着网络化的方向发展。网络化的普及应用,更方便看到我国跟世界各国在工业方面的发展差距,对有效改善目前的生产销售状况大有裨益。同时,针对机械工程制造及其自动化技术的进一步发展也起到一定的促进作用。以计算机为中心的产业链结构在不断占领全球市场,为了早日跟上世界经济发展的脚步,我国必须重视对计算机网络的普及,这就会促使机械工程制造及其自动化技术必然会朝着网络化的趋势发展。 3.4微型化 电子技术的发展也是推动自动化技术发展的重要技术,微电子技术作为自动化技术中一个重要分支学科,为机械工程制造及其自动化的发展提供了重要的技术支持。集成电路的发展,使电子设备朝着微型化的方向发展,自动化技术对微电子产品的使用也促使机械工程制造及其自动化技术朝着微型化趋势发展。不同于以往的笨重设备,微型化的设备不仅对空间的占用情况大大降低,同时也降低了损耗,节约了能源。当前微型化产业的发展还不够成熟,在对具体设备进行设计制造的时候还会面临较大困难,但是相信在不久的将来,工业化的机械设备都会慢慢被微型化的自动化设备取代。 3.5绿色环保 我国的经济发展不断在转型,越来越多的产业朝着绿色健康、可持续的方向发展,-尤其是工业方面,由于之前不合理的发展方式对环境造成了恶劣影响,加快转型脚步刻不容缓。这也是经济发展的大趋势。在机械制造产业中同样也应该重视绿色环保概念。不仅在生产的同时降低碳的排放量,同时对生产出来的产品也应该不断朝着绿色环保的方向要求。科学技术与环境保护相结合的发展模式,才是适合我国经济发展的模式。机械制造对绿色环保产品的不断开发与完善也一定会促进我国经济的可持续性发展。 3.6人性化 以人为本是我国经济发展的重要发展原则。在企业的生产中也应该重视这一发展原则。在工业自动化生产过程中,应该将人性化元素融入到产品的设计以及使用中去。新时代的形势下,不管是设计工作人员还是产品的使用者,都越来越重视人性化特点。将智能与感情融入到生产的产品之中,会大大提高消费者的用户体验。 3.7智能化 智能化是在自动化基础上的进一步发展,智能化设备和产品不管是从控制角度还是使用角度都会产生重大变革。人机智能就属于这样的优质设备,自动的识别功能以及人性化工作,不仅给企业生产带来很大方便,同时跟智能化设备的结合更容易受到市场的青睐。提高机械工程制造及其自动化技术的智能化发展也是大势所趋。 4结语 研究机械工程制造及其自动化技术的发展趋势对把握我国机械制造业的发展方向有不可估量的作用,也有利于推动我国的自动化工业发展进程。 作者:周震球 单位:江苏兆盛环保股份有限公司 机械工程自动化论文:机械工程及自动化创新实践与发展趋势 摘要:如今国家经济发展带动了各个行业的不断创新,在机械工程领域,自动化技术得到了有效运用,这些技术的实践与开发都极大给人们带来了更多的便利,如今在科技不断发展过程中,机械工程及自动化创新更应该给予高度重视,通过本文进一步分析,也旨在明确相关内容,结合简明阐述,以便提供有效参考,机械工程及自动化的发展也是提高人们生活质量的重要途径,关系生产与生活,相关工作人员更应该积极进行自动化技术创新与开发。 关键词:机械工程;自动化技术;创新;开发 在机械制造业中,其发展离不开自动化技术,所以密切分析并开发有效的机械工程及自动化科技有着重要作用,只有科学技术与实践的不断发展,才能实现有效创新,机械工程与自动化技术相结合是我们一直追求的目标,随着国家经济水平提高,相关部门也开始重视对其有效的实践与开发,开发过程中更离不开创新,创新既是动力也是一种无形的压力,在此要求下,下面具体进行几方面分析: 1机械工程自动化技术内涵 新时期,我国装备制造业实现了突飞猛进的发展,各项技术均致力于同国家基本国情相契合,快速推进经济建设发展,实现传统工业向现代化工业的变革与创新。当然,实践过程中仍旧包含一些不足问题,即装备制造业对人们赖以生存的生态环境形成了一定的负面影响,为此我国应持续的吸纳先进国家柔性制造行业之中的各项精品成果为我所用,使自身装备制造工业能够不断的壮大发展、更加成熟,这恰恰是我国需要面临的基础事实,也是最为重要的问题。实践过程中我国应将世界先进技术作为根本依托,针对自身装备制造行业的现实发展状况,利用不断引进、刻苦学习、全面消化、合理仿制、深人研发、积极改进、全面开发与推广,形成符合我国装备制造行业特色的机械工程自动化技术系统。 2创新实践的重要性分析 2.1提高经济效益与竞争力 自改革开放以来,我国经济一体化发展和经济全球化发展迅速,在面对国外机械制造业的大量侵袭,我国的机械制造业顶着非常大的发展压力。要想在如此大的竞争力下生存,我国机械制造业必须要重整过去的旧装备,在此基础上不断进行完善和创新,开发出新型技术,制造科学、合理、先进的产品。许多机械制造业将自动化技术与机械工程的有效结合,创造出更高质量的产品来满足消费者的需求,提高企业的经济效益,同时提高我国机械制造业的经济发展水平,在国际竞争中拥有一定的竞争能力。在竞争力如此激烈的时代,我国采用自动化技术与机械相结合的方式,为我国机械制造业在国际同行中赢得了不少赞赏。 2.2有利于培养创新型人才 从人才管理方面看,提高创新实践活动效率,必须要与相对应的人才给予支持,这对人才的培养与锻炼是非常重要的,在此过程中要求人才的专业技术知识必须过关,同时也应该勇于创新,发现问题积极学习,不断提高自身水平,相关技术人才要多加练习,进一步提升机械工程及自动化创新实践的有效管理。相关部门也应该积极对该方面人才进行知识培训,不断丰富自身经验,为国家经济发展尽有效力量。 3机械工程及其自动化的发展趋势 机械工程及其自动化技术自兴起以来,经历了较长的发展历程,可以说聚集了各种专业的长处,并进行改革。如今较热的计算机专业、机械制造专业、移动设备专业等都应用机械自动化专业。机械的自动化必然朝着环保持续、具有新科技成分的方向发展。 3.1机械工程的集成化 利用自动化机械加工技术,能够确保企业减少在加工过程中投入的资金。利用自动化机械加工模式,并在整个加工的过程中利用集成化自动化技术,不断完善原有的制造水平,才能为社会提供高品质、高质量的产品。通过在机械制造业使用集成化技术,能够将生产经营与工艺加工流程有效的结合,降低对产品的资金投入,提高企业的收益。在不断为大众提供高质量、高品质的产品与服务时,不断完善企业的制造水平和加工工艺,才能够保证制造业在市场中的持久竞争力,让企业拥有强大的市场。 3.2机械工程的虚拟化 利用计算机仿真虚拟技术,可以模仿机械工程的虚拟工作流程。添加人工智能系统,并利用多媒体进行监控,实现了人员优化的目的,让虚拟化自动化得以更好的应用。虚拟化加工技术的应用,最大限度的缩短了加工时间和生产周期,提高工作效率的同时,避免了人工生产对系统所造成的危害。由于整个加工流程变得更加自动化,省去了大量的人力,进一步节省了企业的资金支出,变向的提高了企业的收益。采取计算机仿真技术,融合先进的机械加工技术,确保整个加工流程自动化的同时,有效降低机械制造的加工成本,让自动化机械生产技术带动同行业迅速发展。 3.3机械工程的柔性化 在进行机械制造和加工的过程中,采取柔性化加工模式,既能达到预期的加工需求,又能保证整体工作流程更加完整统一。在柔性化加工技术中,合理的将原有的自动化加工系统与生产柔性化相结合,满足了对加工时间合理分配的需求,让计算机在处理程序的过程中,避免单一操作模式对系统造成机械损伤。柔性化加工模式被现代诸多企业所应用,这种加工方法能够尽可能保证用户所需,让整个生产过程变得平稳、有序。由于人们对生活必需品的要求日益增高,利用柔性化制造模式,能够为不同阶层的消费人群,提供可靠的物质保障,这也是机械加工柔性化的最终目的。 3.4机械工程的智能化 随着机械制造工艺与加工工艺的完善,在机械制造的过程中,将人工智能技术与传统的加工技术相融合,让整个生产流程变得智能化,取代了原有人为繁琐操作的工作流程。采取智能化机械加工技术,可以有效的保证机械加工的过程更加顺利,减少对人员的使用,降低整个工作流程的危险系数。利用智能化生产技术,能够最大限度的降低人员成本,保证整体的加工质量,提高工作效率;利用智能化加工技术,不断完善加工系统,能够更加方便高层领导对整个企业的管理。智能化加工技术无须投入过多的人力和物力,领导部门在进行管理的过程中,也免去了许多繁琐工作所带来的困扰和麻烦,提高工作效率与产品品质的同时,为企业营造一个良好的口碑,确保企业在同等行业的市场中拥有良好的竞争力,让企业立于不败之地。 结束语 科学技术的进步是在相对宽松的社会环境和科学研究潮流上不断发展的。改革开放以来,我国以科学技术是第一生产力为宗旨,极其重视科学技术的发展。机械自动化水平有了进一步的提高,且正逐步应用于生活实际当中。因此机械制造业非常注重先进科学技术的发明和引用。为在如此竞争激烈的市场中赢得一线生机,企业只有不断的寻找先进的技术,改善原有设备,发明出工作效率更高的技术,对机械工程机自动化技术进行科学合理的创新实践,提高机械制造业整体的竞争能力及经济效益,提高我国机械制造业在国际市场中的综合实力。 作者:赵起超 单位:大唐呼伦贝尔能源开发有限公司 机械工程自动化论文:机械工程自动化设备安装技术论述 摘要:机械工程的自动化安装技术在具体的使用过程中主要是通过利用机械的自动控制来完成机械设备的具体操作的,打破了人工操作的传统安装模式。通过机械控制动作来完成一系列的安装技术,从而使得被控制的机械能够在无人掌控的情况下,按照事先设置好的安装程序进行安装。文章重点分析机械工程的自动化设备安装技术。 关键词:机械工程;自动化设备;安装技术 引言 随着我国科学技术的不断发展,当代所研发的新型自动化设备安装技术已经取代了传统的机械工程设备安装技术。而自动化设备安装技术的研发正是为了满足当代社会不断进行改革创新的发展需求,基于此,机械工程设备的研发工作人员在原有的传统自动化设备安装技术的基础之上,打破了传统的安装技术,进行创新完善,利用自动化设备的安装技术促进了机械工程产业的进一步发展。与此同时,在机械工程的自动化设别安装技术广泛应用于机械工程的安装过程中,为了满足当代机械工程设备安装技术的新要求,对自动设备的安装技术提出了更高的使用要求。因此,通过不断的提高机械工程设备安装工作人员的专业水平,从而在机械工程自动设备安装过程中应该重视自动化设备的安装技术。 1机械工程自动化设备安装技术中的问题及重点 1.1机械工程自动化设备安装技术中的问题 机械自动化设备安装技术是建立在数理化理论知识的基础之上运行的,在运行过程中主要依靠数理化理论知识将安装原理利用数学公式进行系统设置,使得机械工程的系统利用反馈的原理进行安装,从而达到人们的对其要求的预期安装效果,不受其他外在主观因素的影响[1]。近些年来,随着我国的发展,我国的机械工程自动化技术的发展也尤为快速,通过借鉴其他发达国家机械工程自动化设备安装技术对我国的自动化安装技术进行创新,从而使得我国的机械工程自动化设备安装技术给我国的生产发展带来了极大的便利。 1.2机械工程自动化设备的安装重点 机械工程自动化设备只有在安装过程中保证相关设备能够发挥出自身所具备的功能,因此机械工程设备的相关工作人员只有在安装过程中按照机械工程设备的具体安装要求进行操作[2]。在开展自动化安装工作之前,首先要对安装工序的源头进行控制,安装工作人员应该在安装之前针对安装的确切规范要求熟练掌握,并且在安装过程中能够将其运用到安装工序中,明确每一个安装工序所应该注意的事项,提前做好安全事故的预防提案,以便一旦发生安全事故能够及时的进行应对。然后就是在对机械工程的自动化设备安装过程中,针对焊接安装零部件以及轴承时要严格控制好焊接质量,一方面是要在焊接过程中保证安装部位的精准程度,一方面是要保障焊接工序的质量,避免出现明显的裂缝等情况。除此之外,机械工程自动化设施要在具体的安装过程中保证极其精准的程度,因此对机械工程设备的制造过程中也提出了更高的要求,尤其是对机械工程设备的密封处进行处理的时候,更加注意其技术处理效果。 2自动化安装技术在机械工程中的有效应用 2.1加工自动化系统 在我国当前绝大多数的工厂中,很多工作人员由于长期工作导致对身体产生了很大的损害,严重危害了身体健康,因此机械工程自动化技术在工厂生产过程中得以广泛应用。在工厂生产的加工系统中使用机械工程自动化技术,不仅能够缓解工作人员的工作劳动力,更在一定程度上加快了生产的进度,提高了工厂的生产效率。与此同时,还提升了加工零件的精准程度,从而促进了工厂的经济获取效益。 2.2组装自动化系统 在当前工厂生产进程中,由于许多的生产工具都是由多数的小元件组合而成的,那么组装这些小元件如果只是靠人工组装的话,不仅浪费了一定的生产时间,降低了工厂的生产效率,更重要的是在人力生产过程中很容易将生产元件的位置摆放错误。直接对工厂的生产效率产生影响。因此在组装系统中引入机械工程自动化技术不仅在一定程度上加快了工厂的生产效率,更能保障生产元件的正确顺序,避免出现差错率,有效的提高了工厂的生产效益。 2.3检测自动化系统 当今社会,人们对于生产产品的要求越来越高,对于生产精准程度较高的产品人们更加喜爱。但是对于产品的精准程度不论是在生产加工过程中还是对检查质量的工序来说都是一件极其麻烦的事。在进行精准程度检查的过程中,不仅要耗费大量的人力,而且由于检查的工作量过大,导致检查速度过慢,经检查过后的产品质量也不能得到肯定。因此通过在检测系统引入机械工程自动化系统从而使得生产工序的各个环节都能够有效进行,提高了精准程度,加大了机械生产的效率,并且能够使得产品的数量随之增加。 3机械工程自动化设备安装技术质量管控 3.1找准基点避免振动 在进行机械工程自动化设备安装技术过程中,其设备的横向中心线与基准的中心点要求对齐,在进行机械工程的技术安装工序之前,要对基准点进行找量,通过借助中心标板以及基准点布置图来进行,其次在布置图上进行标注,从而埋设永久基准点,为机械工程自动化设备提供了有效的安装工序帮助,与此同时也能够为了观察机械设备的详细状况[3]。除此之外对设备由于高速运转产生的针对进行有效控制。但是在找寻基准点的过程中,应该观察好状况之后进行基准点设置进行观测。从而保证同一块设备的安装规范满足基准点的设置要求。 3.2培养专业水平安装工作人员 在我国的工厂生产过程中,只是单一引进发达国家的机械工程自动化安装技术是不行的,只是能够暂时的解决我国当前机械工程的安装技术漏项,但是不能从根本上加以解决。我国目前急缺相关机械设备自动化安装技术的研发人才,只有大量培养高水平的专业安装工作人员,才能够有效解决我国的机械在自动化水平低下现象。重视对该方面人才的培养,塑造具有创新型安装意识的工作人员用于我国当前的机械设施安装工作中,促进我国的机械化进程持续发展。 4结束语 随着我国社会的飞速发展,越来越多的新型机械工程得以研发,满足了当前社会现代化进程的需求,自动化设备也被越来越广泛的应用于机械工程中。在机械工程中应用自动化设备从而有效的提升了机械工程的运作效率以及一定程度上提高了产品的质量,满足了当代人们的对机械产品的高要求。但是在机械工程中使用自动化设备安装技术使得机械工程科学技术趋向现代化进展的同时,也使得整个机械设备的精准程度受到了一定的影响。自动化设备的安装对机械产品的生产以及工程的后续使用都会造成一定的影响。本文通过阐述当前机械工程自动化设备安装技术的现状以及安装技术要点,分析了机械自动化设备安装技术的应用所在,探讨机械工程自动化安装技术的有效控制措施,以供参考。 作者:马辉 单位:邢台职业技术学院机电工程系 机械工程自动化论文:机械工程设计及自动化发展趋势 摘要:现代工程机械是指在计算机系统的协调下,利用机械是被或者其他电气设备来完成机械运转或其他动力学运动的整套系统。“现代机械”最早是出现在机械一体化当中,两者是互相统一想通的,最早在1984年提出的“现代机械”就是我们现在经常提到的机电一体化。在上个世纪九十年代,国际机械学与国际机构理论学会联合起来给出了“机械一体化”具体的定义,内容如下:机电一体化是精密机械建造工程与整体系统观和电子信息设备结合的产物,为实现某一目标而互相协作、互相配合。从此看来,机电一体化是从工程机械、自动化和系统化思想发展延伸出来成为一个统一的整体,它们之间互相影响互相协调,达到最后的操控目的。 关键词:机械工程设计;机械制造技术;自动化;发展趋势 1.机械工程设计及自动化的设计原则 1.1满足对机械的功能需求 只要是机械新技术的出现必定是为了满足人们某种需求,而人们需求不同设计出来的机械都含有不同种的功能。不同产品之间都有各自的区别与功能,具体来说就是不同种的设备能够将信号、能量和物质处理为不同特性的信号能量和物质,从而达到不同的效果。而机械自动化正是这种类型的产品,通过不同的设计来科学化和自动化实现某一特定操作,然后以某种形式表达出来,而这种形式必定是以满足客户要求为标准的,机械自动化系统不仅仅是包含机电一体化功能,而且还能通过机电一体化的某一种特征,纵向发展而开发出不同种类功能的产品。而这种机电一体化产品不但能够通过不同工艺制造出不同类型的产品,还能根据用户需求实现个性化设计,来满足用户多样化需求。 1.2利用先进技术不断创新 机械工程及自动化系统往往功能丰富,有多种操作特点,在都对其分类时往往是根据其主功能的主要特点。1)加工机;这类机械产品是以物料加工和运输为主要目的的机械产品,通过输入信息、能量和物料,通过信息处理和状态改变后实现用户目的,例如在生活中常常看到的机床、交通运输机械和纺织印刷机械等;2)动力机;这一类型机械主要是以动力输出为主,实现能量的转化,在通过能量输入后,在判断能量来源和成本的基础上转为另一种用户需求的能源,例如电动机、内燃机及发电机等;3)信息机;信息机主要是实现信息处理这一功能,在输入信息后,通过对输入信息进行加工和树立后表达为用户需求的信息,例如在机械设备上的电压力表,用户经常用到的打印机和其他不同类型的终端系统。另外,机械工程与自动化功能丰富多样,其中以构造和检测最为出色。这些功能都是为了满足其他功能而存在的辅助功能,为了使主要功能能够顺利实现,满足用户多样化需求,开发出来的功能设计或者是其他自动化的产品。例如,金属切削机就是在物体相对运动的基础上开发出来的,这种机械开发出来后能够使用户在使用时更加方便和高效。由此可见,机械自动化在未来发展上具有非常广阔的视野,只要我们能够脚踏实地去开拓自己的想象空间,然后将工程机械原理融入到我们的思想中,将具体的机械产品制造出来,就能开发出更加方便人们生活、工作的自动化机械产品。 2.机械工程及自动化系统在化工生产的应用 在每一个产品的生产过程中,都是通过不同种的工艺来实现不同变量之间的转化与控制。这些被控制的工艺变量将直接影响整个生产过程,并对产品产生最为直接的影响,然后通过产品的数量和质量最终表达出来。例如,要实现对精馏塔塔顶温度的控制就必须对塔顶压力进行把控,塔顶压力必须始终保持不变,才能产出符合人们要求的精馏产品,如果压力有变动,塔顶温度会随之改变,精馏产品百分含量也会随之改变,产品质量就达不到人们要求。再比方在工业生产中经常会用到加热炉,加热炉的出口温度对下一道工序产生直接影响,如果出口温度达不到要求,就会使产品质量造成影响。另外,化工工艺中最为关键的是化学反应温度的控制,在工厂开车后要时刻保持化学反应器的反应温度恒定在某一允许范围内,才能使产品的合格率达到要求。在其他辅助工序上,其产品数据也要控制在允许的波动范围,才能确保整个工艺流程能够顺利进行,也是整个工艺过程能够平稳控制的重要保证。 2.1锅炉气包水位控制方面的研究 锅炉汽包设备主要功能是生产蒸汽,在工业生产中有非常重要的作用,而汽包中水位控制对整个生产过程都有非常重要的影响,而如何保持锅炉汽包中的水位保持在一定的范围则需要一定的技术研究。如果锅炉中水位比标准水位要低,会对蒸汽量的产生造成最为直接的影响,如果一直低于某种水平,甚至会出现锅炉中水烧干的现象出现。相反如果水位比标准位要高的话,则会产生过多的蒸汽,而蒸汽质量则降低。由此可见,锅炉汽包中液位的准确与动态控制在工业生产中占有重要地位,为确保锅炉汽包中水位能够合理控制,可以为其做如下机械工程和自动化设计。(1)单冲量控制系统,在这一系统当中,“单冲量”具体指的是锅炉汽包中的液位水平。这类型的控制系统是非常常见的简单控制系统,其具体运行原理如下:在检测器检测到锅炉汽包中蒸汽量增加时,感应器会向调节器发出信号,调节器在接收到信号后就会产生动作,由于蒸汽量增大需要减少锅炉汽包中的水位,所以调节器发出关小阀门的信号,此时阀门关小。(2)双冲量控制系统;双冲量控制系统具有自身优点,能够弥补单冲量系统在反应上过慢的问题,解决锅炉内水位得不到保证的情况。其具体工作原理也有别于单冲量控制系统,它是一个主动控制系统,靠主动扰动来控制蒸汽量的变化。主动扰动系统能够根据系统中蒸汽流量自动对汽包液位高度进行校正,避免因为虚假水位而导致的系统误差。 3.机械工程自动化对生产生活的影响 机械工程及其自动化生产已经经历了长期的发展,伴随这一系统开发与实践,给人类社会带来的许多便利,例如交通得到大大改善,生活空间更加舒适,生产方式更加先进等。机械工程的快速发展提高了人类社会的生产力。机械工程设计已经进入新的发展阶段,其控制灵敏度、准确度和适应性都有了很大程度上的提高,能够对参数、温度和其他客观环境变量得到自动高效控制,让机械产品能够适应多种地域、时间和空间的要求。接卸工程及其自动化技术能够大大节约社会资源,通过对动态环境做出相应变化,来控制其能源输出,并且减少了由于人工操作的不确定性而产生的失误,保证产品的高质量。 4.结语 综上所述,机械工程设计及其自动化发展对我国社会主义现代化事业开拓了更为广阔的视野,其主要以电子技术与机械协作发展为核心,通过不断融合其他专业的电子技术,不断产出各种跨时代的新产品。以其基本特征为依据,从系统整体发展出发,坚持系统的功能和各类功能的优化为目标,融合进其他多种机械技术,让机械系统能够在不同行业中担当不同角色,具有多功能性、高质量型和高可靠性的一项工程技术。 作者:叶懋 单位:中铁十二局第三工程有限公司 机械工程自动化论文:机械工程自动化技术研究 摘要:改革开放以来,我国经济进入了快速推进的发展阶段,社会生产的各个领域都取得了举世瞩目的璀璨成果。在经济基础的强力支持下,我国各项科技事业也进入了发展的黄金时期,机械工程事业也迎来了发展的春天,各种新技术不断在生产领域中得以应用,其中自动化技术是目前现有的科研技术中较为前沿的应用技术。机械工程单位应该充分认识到自动化技术应用的意义,制定行之有效的可有效的操作的自动化技术方案,提高机械工程的自动化水平,更好的为社会生产服务。本文介绍了机械工程自动化技术的基本概念,分析了目前应用过程中出现的问题,给出了较为科学的应用方式,阐明了自动化技术的发展趋势,可为机械工程相关技术人员提供一些参考和指导。 关键词:机械工程;问题;应用 自动化技术是科技含量较高的一种新技术,在机械工程生产领域中,自动化技术的应用更是具有重大的不可替代的现实意义。目前我国机械工程技术相对落后,并且发展也较为迟缓,许多技术瓶颈难以解决。因此有必要针对的机械工程特点,有的放矢的将自动化技术应用进去,使得以前不能解决或者难以解决的效率低下问题迎刃而解。目前我国自动化技术在机械工程中的应用还存在一定局限性,尚有一些问题亟待解决。本文系统分析了这些情况特点,并对机械工程中自动化技术应用措施进行了探讨。 1我国目前自动化技术存在的问题 由于开展较晚基础较差等历史的种种原因,我国机械工程自动化技术水平距离发达国家还有一定的距离。只能实现一些单个操作的简单自动化,并且尚有很多技术漏洞难以解决。除了技术水平低,目前还有一些思想认识上的落后:很多公司企业不重视自动化技术的运用,创新意识也较差,管理措施也做的不是很到位,并且接受新技术能力也较低,很多机械工程相关企业故步自封,技术水平和思想意识一直停滞不前,这些度严重阻碍了我国机械自动化技术水平的发展。由于我国机械工程领域的自动化技术水平和思想意识等方面的整体落后,该技术的实际应用目前存在较多的问题是非常显而易见的,比如人才匮乏、科研资金不足等。具体有以下几条。第一,缺乏技术型人才。人才是技术传承和发展的载体,我国自动化技术人才极度匮乏,机械工程专业的自动化人才更是凤毛麟角。因此一方面我们应该加大人才引进力度,另一方面应该增强宣传,使得更多的人才流入自动化领域,充实人才库。第二,科研资金不足。我国目前不但缺乏自动化人才,技术水平普遍落后,投入技术开发的资金也非常有限,没有经济基础支撑,很多自动化技术难以开展和推进升级。因此,有关部门应该积极协调,加大资金投入。第三,实践经验少。由于资金匮乏、技术落后,很多企业都没有自动化设备,自然也就没有实践经验,这也造成了这些机械工程企业没有直观认识,没有重视自动化技术。要想将机械工程自动化技术发展起来,就必须结合实践和理论,进行试验,不断融入创新的理念,这些问题使得自动化技术的科技成果难以转化为有效的社会生产力,无法适应新时期发展的要求。 2机械工程常用的自动化技术 2.1集成技术集成自动化最大的特点是可以改良原有的信息处理手段,同时还可以将自动化与机械有关的信息接洽在一起,从而拓展机械工程的应用。现代信息技术随着经济发展迅猛,科学技术也在不断进步,与此同时集成自动化技术也在不断进步。集成自动化技术的提出和发展为企业提高机械工程的管理水平、企业的经济效益提供了有效的可靠的帮助。2.2柔性化、智能化柔性化技术是目前世界上现有的自动化技术中较为前沿的技术之一,应用前景非常广泛,智能化是其最大的优势,智能化的应用,使得机械工程自动化技术可以脱离繁重的人工操作,极大的提升生产效率,所以柔性自动化技术在机械工程自动化上的应用可以有效增加机械工程的科学性和智能性,从而提高企业机械工程的生产效率。 3发展趋势 实用绿色是目前几乎所有工艺的发展趋势,机械工程中的自动化技术也是如此,机械生产的最大目的是创造最大的经济效益和社会效益,所以自动化技术的实用性是趋势之一。另外,人类在机械制造过程中,会产生大量的毒害气体,因此绿色自动化技术必然是发展的另一趋势。 4结语 我国经济总量已经从极度落后跃居世界第二,在经济基础的强力支持下,我国各项科技事业也进入了迅猛发展的黄金时期,机械工程事业也迎来了发展的春天,各种各类的新技术不断得以应用,其中自动化技术是目前现有的科技里较为前沿的应用技术。机械工程单位应该充分认识到自动化技术应用的意义,制定行之有效的具有较强操作性的自动化技术方案。本文介绍了机械工程自动化技术的基本概念,分析了目前应用过程中出现的问题,给出了较为科学的应用方式,可为机械工程相关技术人员提供一些参考和指导。随着科学技术的快速发展,我们机械工程领域工作人员的辛苦工作,这些问题都会得到一一的解决。不仅如此,我们还应该吸收发达的国家成功经验,培养创新意识,将实践与理论完美结合,创造出引领世界潮流的新的自动化技术体系。 作者:朱文强 单位:中国人民解放军装甲兵工程学院 机械工程自动化论文:自动化技术与机械工程建设研究 摘要:随着科技的发展,自动化技术已经逐渐应用于社会各行各业之中。其中机械工程作为自动化技术应用最为广泛的行业,应用程度也已经趋于成熟,效果也极为显著。本文从机械工程入手,对自动化技术在机械工程建设的应用现状以及应用发展趋势进行探讨。 关键词:自动化技术;机械工程;应用 在机械工程建设中引入自动化技术,不仅能够大大降低工程建设成本,还能在一定程度上提高工程建设的速度以及精密性。因此,对自动化技术在机械工程建设的应用进行探讨是极具现实意义的。 1机械工程介绍 机械工程,顾名思义是通过机械设备完成大型工程建设进的项目工程。在工程建设中,机械设备是不可或缺的工具,主要有大小型搬运机械、交通运输机械、升降机以及大小型粉碎设备等工程必用设备。就以往的机械工程建设而言,机械工程在进行工作过程中,每一台机械设备都需要专门的人员进行操作、维护,即常说的机械应用系统、机械维护系统。以往这种分工的机械工程工作体系不仅要耗费大量的人力资源,还会在一定程度上降低工程建设速度以及工程建设精密性。 2自动化技术在机械工程应用的意义 在科技发展的不断推动下,机械工程渐渐走入了自动化的行列。由于机械工程工作中,机械设备工作具有一定的连贯性以及合作性,因此自动化技术对提高机械工程建设而言,有着不可言喻的作用。自动化技术在机械工程中应用,不仅大大降低了人力使用的需求,提高人力资源的利用率,还在一定程度上降低了工程建设的容错率,加快工程建设速度[1]。 3自动化技术在机械工程中的应用现状 3.1集成化技术在机械工程应用 集成化技术,是将繁多复杂的机械操作信息融缩在极小的时间空间内,这无疑能够在一定程度上有利于提高工程建设速度、降低工程建设人员需求、提高工程建设精密性。集成化技术在机械工程中的引入,机械作业与繁密的流水线作业不再复杂、不再困难,只需将一系列的生产指令数据输入到指定芯片即可。集成化技术在机械工程中的应用,不仅大大降低了机械工程建设的难度,还在一定程度上降低了工作人员的工作压力,从某种意义来说是对机械工程建设性生产效率的提高[2]。 3.2柔性化技术在机械工程中的应用 柔性化技术作为新型的高科技技术,主要应用于显示器的生产制造中,利用柔性化技术生产制造的显示器,不仅可以进行一定程度的弯折、卷曲,还具有一定的伸缩延展性,在高温下,柔性显示器能够随着温度变化而变化,避免了以往刚性显示器遇热就会发生损坏、崩坏的缺点。柔性化技术在设备制造中的应用,还使得设备在一定程度上具有一定的轻便性,占空间小的特点。因此,柔性化技术一旦应用于机械工程之中,利用柔性化技术生产制造出来的机械设备,不仅轻便易带,还具备良好的耐温性能。因此,柔性化技术的每一步发展都在一定程度上决定着机械工程日后的发展规模。 3.3智能化技术在机械工程中的应用 就当前智能化技术在机械工程中的应用而言,还处在半智能化阶段,仅仅能在特定的机械作业应用,想要大规模的使用,还有待计算机技术更进一步发展。智能化技术是通过构建一定的模拟神经网络系统,并在将人工智能分析融合使用的新型机械操作手段。智能化技术的应用,不仅能够真正实现机械工程作业的自动化,还能在一定程度上对机械工程作业中的安全风险进行规避[3]。因此,在机械工程作业中引入智能化技术,不仅可以在一定程度上降低工程建设困难程度,还能推动机械工程在工程建设中大规模使用的进度。 4自动化技术在机械工程中应用的发展趋势 4.1可持续发展 随着经济的发展,人们对高质量生活水平的需求也越来越高,而工程建设,究其根本就是为了提高人们的生活水平和质量。因此,走可持续发展道路也必定是自动化技术在机械工程中应用的未来趋势之一。走可持续发展道路,是指机械工程作业过程要走绿色健康生态环保的道路,以及自动化技术的发展切实做到在环保的前提下进行。 4.2走高科技化道路 在工程建设中大规模应用机械工程,这无疑在一定程度上要求机械工程具备较高的工程建设速率,以及一定的工程建设准确性,同时还要具备较低的工程建设安全风险。就提高机械工程使用率而言,很多。因此,产品的设计师在进行设计时,就需要对其产品的造型进行协调与统一,避免给人一种自成中心、互相排斥、杂乱无章的感觉。所以,冶金机械设备在进行产品造型设计时,需要突出各个部件之间的个性,加强各零件之间的内在联系,从而保证冶金机械制造设计产品造型的协调统一性。 3结束语 冶金机械制造设计的发展是当今世界产品设计发展的主流方向,且在发展的过程中仍旧面临着许多的困难,因此就需要相关的专业人员对此问题采取及时有效的措施来应对与解决,帮助冶金制造业朝着更好更快的方向发展。 作者:刘海啸 魏富 单位:沈阳理工大学 机械工程自动化论文:谈机械工程自动化技术问题及措施 摘要:在制造业中,机械自动化作业占据主导地位。因此要想提高生产效率和机件加工效率,必须充分了解国内机械工程自动化技术的现状,掌握其特点。不断加强对机械工程自动化技术的改革和创新。 关键词:机械工程;自动化;问题;措施 随着科学技术不断进步、社会不断发展,机械工程在生产和科研领域的应用越来越广泛。这种现状促使我们对怎样提高机械项目的整体水平进行研究。将机械工程和科学技术相结合,不断提高自动化水平,是提高机械项目整体水平的有效方法。鉴于此,本文将着重探讨国内机械工程自动化技术的现状和问题,并提出提升机械工程自动化技术水平的有效措施。 1国内机械工程自动化技术的现状和问题 1.1机械工程自动化技术的现状 虽然我国机械工程的发展已经取得显著成果,但是由于我国经济条件和科学技术条件的限制,导致工程自动化还处于起步阶段的落后状态,应用机械自动化技术的企业还是采用传统、落后的人才管理模式和市场经营模式。在人才管理方面,虽然我国引进了国外的先进理论,但不见得那套理论完全符合我国现状和国内市场,国内企业却不加思考的照搬,导致了只拥有基础理论知识的员工太多而真正掌握核心技术的人才太少。在自动化技术方面,当对一些精密机件进行制造或加工时会有广泛的应用,但是在复合阶段没有充分应用。和西方发达国家相比,我国在智能化与信息化方面非常落后,机械工程也只是刚性自动化,无法满足社会生产、加工的高要求。 1.2机械工程自动化技术存在的问题 (1)设计加工水平低。企业对机械产品的设计水平低、加工水平低。企业机械工程自动化水平低、自动化技术落后。有关机械自动化的新技术不能广泛应用于生产、加工过程。机械工程自动化技术的革新速度缓慢。(2)管理模式落后。国内许多企业仍然选用传统、落后的管理模式,这种管理模式思想落后、效率低下,而且难以与先进的计算机技术、信息化技术和网络技术相融合。因此,在信息化、高效率、高标准的时代,难以满足人们在生产和加工上的要求。也严重阻碍了机械工程自动化技术的发展、更新。(3)人才、技术缺乏。在我国优秀大学内机械工程尤其是比例机械及其自动化是较晚开设的专业,而且不算热门专业行列,所以导致企业极度缺乏机械工程人才,甚至许多企业内从事机械工程自动化的员工只是高职、技校毕业的人,他们只掌握基础理论,而核心技术的掌握和实践应用能力非常弱,导致机械工程自动化的优势难以展现发挥、技术水平难以得到提升。 2提升机械工程自动化技术水平的相关措施 2.1进一步认识机械工程自动化技术 提高人们对机械工程自动化的认识,是提升机械工程自动化技术水平的前提条件。只有让企业的决策人员进一步认识机械工程自动化、充分了解机械自动化的优点,才能促进机械自动化在企业中得到广泛应用。首先,必须解放人们的思想、开拓视野。放眼全球,但凡广泛应用机械工程自动化的企业,生产效率和生产力都得到了提高,而且节约了大量劳动力。既能提高生产效率,又能节约劳动力,保证了企业在市场竞争中占据有利地位。再者要重视将科学技术与机械工程相结合,并且要倡导对自动化技术的创新。最后,必须意识到实现机械工程自动化技术的提高不可能一下就成功,它必须是一个循序渐进的过程,要求企业充分了解市场变化,掌握市场需求变化规律,进而结合国外先进理论,探索适合国内市场的新技术,保证机械自动化健康发展。 2.2不要盲目应用机械工程自动化技术 随着科学技术水平的发展、提高,机械工程在企业中的应用领域变得广泛。但是在实际生产应用中,一定要注意机械工程自动化技术应用的合理性。自动化技术应用离不开网络、计算机,种类很多,而且不同的机械应用到的功能也不同,因此,在确保自动化技术可以满足生产需求的同时也要结合机械生产实际。要鼓励创新技术、研究新技术,但是在推广之前一定要进行充分实验,达到技术娴熟的标准,避免由于技术不成熟而盲目使用造成的损失。 2.3加强对机械自动化生产的管理 科学的生产管理模式是机械工程自动化广泛应用、充分发挥优势的必要条件。企业应该注意在信息化时代将计算机技术、网络技术等应用于生产管理,从而提高机械自动化生产管理水平。在应用和发展机械工程自动化技术时,要注意节能环保问题。不但要做到降低单位产品的能源消耗,也要做到清洁生产、保护环境,这样才能实现机械工程制造业的可持续发展。 2.4建立一支极具竞争力的队伍 人在企业中的影响非常大,特别是优秀人才,在企业中占据核心地位。企业都明白,拥有充足的技术型人才资源,就代表企业拥有无限的发展空间和发展潜力。对于机械制造行业更是如此,企业人才技术水平的高低,不仅决定企业在市场上的地位,也决定国家的综合实力。面对目前专业人才匮乏的市场,企业必须尽快打造一支极具竞争力的人才队伍。而建立人才队伍的方法有很多,如:专门开设课程,培训本公司现有技术人员;引进国外技术人员;与高校合作,定向培养专业人才到指定公司参加工作。 3结语 自动化技术水平的提高,对于机械工程的应用、企业的生产都有十分重要的意义。但是由于我国自动化发展较晚、技术不成熟的原因,导致企业生产难以难以满足现代社会需求,更影响了机械工程在实际生产中的应用效果。因此,我们要进一步认识机械工程自动化技术,不断引进国外先进理论、经验,结合自身实际情况,不断发展、优化机械自动化技术,定向培养专业人才,为我国机械工程发展输入源源不断的动力。 作者:刘卓开 单位:高力威机械有限公司
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
农业信息技术论文:浅析加强农业信息技术培训 促进农业现代化的发展 论文关键词:加强农业信息 技术培训 农业现代化 农广校键 论文摘要:加快农业现代化的步伐,要特别重视大力发展农业信息技术培训,努力为农业生产一线培养高素质的劳动者,加快农业科技成果向现实生产力的转化,增加农民收入,发挥更加积极的作用。宝应农广校成为主要的农业科技培训阵地。“十二五”期间让农村教育培训体系发挥更大的作用。 农业现代化要求运用具有高科技含量的现代农业技术和设备武装农业生产的各个方面。农业信息技术作为软支撑部分,通过收集、加工、传递应用各类信息,使硬支撑部分的潜力充分发挥。农业信息化将使农业生产、加工、销售等方面的农业产业经营者更快得到新的知识,加速科学技术的应用速度,促进农业实用科学技术的全面推广和普及。农业信息化通过网络进行远程技术培训和教育,促进农民文化素质的提高和科技意识的增强,从而加快农业现代化步伐,促进农业现代化的持续、稳定、健康发展[1]。 一、农业信息技术在实现农业现代化中的作用 1.农业信息技术加速了传统农业改造和农业现代化管理 农业是以土地为基本生产资料,中国土地辽阔,自然条件复杂,气象和生物性灾害频繁,农户规模小而且分散,再加上几千年传统的生产方式,因而呈现出生产的分散性,很低的可控性和稳定性。而先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服传统农业生产的分散化和小型化的行业弱势。将农业信息技术与航空航天遥感技术(rs)、农业地理信息系统技术 (agis)以及全球定位系统(gps)等相结合,大大加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测和预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学、有效的宏观管理。 2.农业信息技术促进了农业产业化和现代化 落后的生产管理水平和小农意识经营管理水平,是农民增收的重要障碍。随着农业信息系统(gis)的建立、农业信息化的发展,农业信息网站及时准确地向农民提供政策信息、技术信息、价格信息、生产信息、库存信息以及气象信息,提供中长期的市场预测分析,指导帮助农民按照市场需求安排生产和经营。建立农产品和农业服务贸易的快速交易通道,农民在网上洽谈,交易在网上实现,降低了农产品的销售成本。在网上获得农业生产订单,减少了农业生产的盲目性。利用计算机网络技术,农业生产者可以与不同产业结盟,共同经营,共同管理,共同打造品牌,稳定市场占有量,并不断拓展新的市场。由此可见农业实现了信息化,就可以大大提高农业生产效率和管理水平。因此,可以说农业信息技术对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生了无法估量的积极影响,成为现代农业的主导技术之一,推动了农业产业化和现代化[2]。 二、农业信息技术培训是实现农业现代化的必要途径 1.加强信息技术培训的重要性 “十二五”农业发展方向就是建设农业现代化,就宝应县来讲,农业现代化最大的“靠山”是科技信息,但农民科技文化素质的低,成为制约农业现代化发展的主要因素。要改变这一现状,出路只有一条,必须加快现代农业技术的推广,加强农业技术推广人员及农业生产者在计算机操作、网络知识、农业信息采集上传技术和农业专家系统应用技术等高新技术培训,让更多农民掌握现代农业科技技术,提高农民科技文化素质,大幅度提高农民接受新技术的能力。农民科技文化素质的高低,决定着对先进农业技术及工具的采用,决定着对农产品市场信息的捕捉、分析与判断。农民不仅是农业的主体,更是农民增收的主体,只有培养出觉悟高、懂技术、善经营、能创业的现代职业农民,才能使农业持续增效、农民持续稳定增收。 2.农广校是农民信息技术培训的重要阵地 宝应县农广校在农业科技教育培训,提高农民科技文化素质发挥了十分重要的作用,已成为现代农业科技示范推广的一个重要渠道。2005年宝应县农广校实施了农业信息技能培训工程项目。累计培训学员3500人,培训对象从对农民的培训向农村干部、农村加工、流通、生产经营等龙头企业和乡镇企业的领导、技术人员和从业人员延伸。宝应县农广校在科技教育培训工作中作出了有益的尝试,取得较好的培训效果。通过问卷调查300份,回收有效问卷276份,涉及14个乡镇。从调查的学员分析看,90%以上的学员都掌握了农业信息技术,80%的学员,特别是村干部学员能用所学的农业信息技术和生产技能发家致富,成为广大农民群众致富的领头雁,一大批学员成为当地发家致富的典型户。学员祁国银入学前种粮为主,零星张了5亩田藕,由于缺乏市场信息观念,藕难卖。通过两年培训学习后,运用现代农业技术和网络信息,发展了200亩藕田,而且带领全村发展荷藕产业,兴办了荷藕加工厂,系列藕制品出口国外。带动全村经济大幅上升。学员陆书咏,经营大棚蔬菜种植已经有很多年,通过培训后种植面积达150亩。一家日本公司为辣蓼的生产在网上寻找合作伙伴,陆书咏在网上看到这信息,立即和对方取得联系,经过多方的交流,双方就合作事宜达成了共识。目前,日方对宝应进行现场调研后,决定与陆书咏就辣蓼项目进行长期的合作,项目一期投资200万元,实施规模达300亩。像这样学以致用、致富的学员还很多。 3.农业信息技术教育培训的新路子 在终身教育已成必然趋势的新世纪,随着农业信息化的进一步发展,农民对教育培训的需求必然是多层次的。农业科技教育培训工作要适应农民的广泛需求,农广校要积极创造条件,拓展农民和农村基层干部的科技培训,实现各层次教育的连贯和沟通。采用更多为广大农民乐意接受,为广大农村干部和科技人员所欢迎的形式和载体。大力发展远程教育,利用网络教学,增强培训手段。如农广校借助网络等高科技手段开展远程教育培训就是借科技之力传播科技之业的好形式,使农业科技教育培训工作更加富有成效,加快农业科技成果的转化,为农业增效、农民增收提供更为直接有效的服务,推进农业现代化的全面发展。 农业信息技术论文:利用先进信息技术开展现代农业信息服务 摘 要:飞速发展的信息技术和十分紧迫的农业信息服务,要求我们更加努力地学习和掌握信息新技术,创建农业信息服务新模式。建立以网络新媒体为基础的农业信息网站、农业信息短信、农业手机报、农业电子信箱、农业呼叫中心、农业电子显示屏、农业电子触摸屏、农业电视节目专栏、农业网络视频、农业信息专用接收机等多种农业信息服务新模式,有利于做好现代农业的信息服务工作,更好的为政府农业部门、农业企业以及农民(包括城镇居民)提供信息服务。 关键词:现代农业;网络新媒体;信息服务。 2010年8月,在中共湖南省委工作会议上,省委书记强调,要以新型工业化、新型城镇化、农业现代化、信息化为基本途径,努力实现优化发展、创新发展、绿色发展、人本发展,率先建成资源节约型、环境友好型社会,把我省农业现代化和信息化提高到一个新的高度。信息化是实现其它三化的基础,也是建设“两型”的保证。2010年,国家工信部正式将我省长株潭确定为首批开展“三网融合”试点单位,这必将催生一个新的ict(信息、通讯、技术)产业。2005年,国家农业部开始在全国建设以12316为主要载体的“三电合一”平台,这必将促使我省农业综合信息服务跃上一个新台阶。飞速发展的信息技术和十分紧迫的农业信息服务,要求我们更加努力地学习新技术、创新服务新模式,积极做好现代农业的信息服务工作。 1 湖南农业信息服务的现状。 1.1 湖南农业信息网络体系逐步形成。 从1998年起,湖南省农业厅在互联网上正式建立了自己的公开网站“湖南农业信息网” )及28个专业网站。全省14个市州农业局,100多个县(市、区)农业局自行或与本级政府配合建立了农业信息服务网站。长沙马王堆、岳阳花板桥、常德甘露寺等20多家大中型农产品批发市场通过网站当地批发市场的农产品价格、农产品供求信息等内容。 2005年,农业部在全国开展“三电合一”农业综合信息服务平台建设,到2009年底,湖南已有株洲等3个市、浏阳市等18个县(市、区)建立了“三电合一”服务平台。 2006年,湖南省农业厅与湖南移动签订了农业信息服务的战略协议,2007年开始开发以“农信通”为载体的农业短信服务。 1.2 湖南农业电子政务服务体系逐步发展。 2000年5月,省委省政府两办发出《关于在全省进一步推行政务公开的实施意见》,相继成立了“湖南省农业厅政务公开领导小组”,要求凡能公开办理的事情都要通过“湖南农业信息网”公开。 2008年,省农业厅开发建成了农业电子政务行政审批系统,40个行政审批项目都可以在网上申请、审核和审批。行政许可办理流程和相关结果在政府门户网站(外网)上公开和,行政审批人员在内网上进行审批,并有相应的监督程序对每一步办事过程进行跟踪。 2009年,湖南省农业厅电子政务内网开通并投入应用。内网沟通了农业厅与省委省政府的办公系统,实现了会议通知、文件收发和内部信息交互等功能。 1.3 湖南农产品网上促销体系逐步成长湖南农业信息网的“网上展厅”是推介我省农业龙头企业和优质农产品的专栏。在前五届全国农产品交易会上,我省累计有1000多家企业参与展示和营销。“一站通”是全国农业企业注册的农产品购销信息服务平台,到2009年底,我省有1400多家注册用户。 特色农产品网上营销是农业电子商务的发展雏形。 从2000年以来,我省特色农产品网上营销逐步壮大,浏阳的花卉、石门的柑橘、隆回的金银花等都通过网上营销走红国内外市场。 2 利用信息化技术开创农业信息服务新模式。 近几年,信息技术和信息服务技术飞速发展,ipv6、云计算、数字地球、物联网和框计算等也先后走入实际应用,利用互联网、电话、电视等网络新媒体开展农业信息服务的技术和模式多种多样。这里将目前综合应用较多的几种农业信息服务技术和模式简介如下。 2.1 农业信息网站。 网站用于农业信息服务是目前最多的一种形式。据农业部统计,到2009年10月,全国农业网站达到31108个,农村网民达到9565万人,有24.3%的农民是通过互联网获取农业信息。我省涉农网站也达到了500多个。 农业网站内容主要包括政府公开信息与农业新闻、农业市场信息与农业科技信息、政府网上办事、农业电子商务和网上互动。网站运营模式既有经营性网站,也有非经营性网站。营利性网站的赢利模式主要有:在线广告、电子商务佣金、会员收费、电信运营增值服务等。 2.2 农业信息短信。 短信因其方便快捷而得到了迅速的普及和发展。据湖南省信息协会编辑的《2009年湖南信息年鉴》,我省移动电话用户从2004年的1036万增加到2008年的2260万。据中国移动湖南省分公司统计,我省拥有移动手机的农村用户有1000多万。从2003年以来,我省不少县、市农业部门逐步利用农业短信开展信息服务。省农业信息中心从2006年开始与湖南移动公司签订了战略协议,利用农信通开展农业短信服务。农业信息短信服务的内容包括当前农作物(动物)生产(长)所急需的技术、农产品批发市场(特色市场、产地市场)价格和农产品供求信息等。手机用户可通过短信免费接收公益类信息和有偿订阅生产技术及市场行情类服务信息。 2.3 农业手机报。 农业手机报是农业短信的扩展和升级。由于每条短信的字数有限(中文不能超过70个字),对于字数较多的农业信息不能一次发送,只能分拆成多条。同时,短信不能发送图片,不利于用户直观理解信息。农业手机报内容丰富、图文并茂,特别适用于从事农产品生产、加工、流通、经营的高端用户。 2.4 农业电子信箱。 电子信箱有两类,一类是以互联网为载体,内容为文字表述的信息,是目前广泛应用的电子信箱;另一类是以电信线路为载体,内容为语音表述的信息,也被称为语音信箱。浙江省农业厅利用前一种方式开展农业信息服务,内容包括农产品种养加技术、农产品市场价格和供求信息等,注册用户达到了150多万个。后一种方式有其特点,如信息量较大、用户不需掌握汉字输入法等。目前在农业领域应用较少,有待进一步开发。 2.5 农业呼叫中心。 农业呼叫中心是农业部“三电合一”项目中的一个主要工具。呼叫中心依靠客服坐席(包括接线人员和配套专家队伍)、农业技术数据库和自动应答系统,开展技术咨询与信息服务。从我省已建成的县、市级农业呼叫中心来看,总的效果还可以,但发展后劲不足。通过对辽宁省“12316三农热线”(农业呼叫中心)的考察,在进一步改革信息来源、及时更新贴近当前生产实际数据库、实行市场化运作的条件下,三农热线受到了农民的热烈欢迎,上线半年就接受了130多万人次的电话咨询。 2.6 农业电子显示屏。 电子显示屏适用于流动人员多、场地宽敞的公众场所,如农产品批发市场、农村集市、展示大厅等。电子显示屏建造简单、信息更新便捷、公众观看方便,是群众喜闻乐见的一种形式,是传统宣传栏、信息墙的替代工具。 在农业信息服务过程中,非常适合于农贸市场、农村集市等人员多而计算机网络还不够普及的地方。 2.7 农业电子触摸屏。 电子触摸屏主要用于政务大厅、政务中心等公众办事场所。信息管理人员及时将信息更新,查询人通过手指触碰相关条目,逐层查找,就很容易找到自己所需要的信息内容。农业电子触摸屏目前应用还不多,主要用在省市县级农业部门政务办事大厅,但其方便、快捷、自助的操作方式非常适合于开展农业信息服务。 2.8 农业电视节目专栏。 农业电视专栏应用时间较长,[天下论文]从中央到地方电视台都有相应的窗口,在计算机网络和电话尚不普及的时代,是农民接收外界信息最主要的方式之一,但因为互动性能不够,电视节目缺少广告支持等原因,财力有限的电视台播放的农业类节目较少。数字电视节目播出后,虽然增加了节目互动能力,但相对于艺术、财经、影视类等栏目,农业电视栏目及播出时间仍然非常少。随着计算机网络的普及、电路带宽的增加和网站质量的提升,电视专栏在农业信息服务中的地位可能会下降。 2.9 农业网络视频。 最近几年,网络视频发展迅速,农业信息服务应用网络视频技术必将获得极大的发展。在计算机普及率提高、网络带宽增加的大环境下,农业部门、大专院校、科研机构、民间团体提供的免费类农业专业视频快速增加,农业生产者能够及时、主动的搜索所需要的视频信息和技术。这种融网络技术和视频技术于一体的农业信息服务模式,集中了方便、快捷、主动和直观等诸多优点,是今后开展农业信息服务的重要发展方向。 2.10 农业信息专用接收机。 专用信息接收机已出现多年,不少信息类技术服务公司和电信运营商都提供了产品,为用于农业信息服务,还开发了相应的接收芯片,集成了农业技术数据。国家农业信息化工程技术研究中心研制的“农务通系列产品ahpc/apda”集成了多种农业专家系统、农业实用技术咨询系统和信息查询系统,可在生产现场方便快捷地为用户提供农业实用技术、新品种信息、价格行情和病虫害诊断等服务。 3 利用信息技术积极开展现代农业信息服务。 利用信息服务新技术和新模式,努力开展面向政府、企业和公众的农业综合信息服务,是提高政府部门工作效率、增加农业生产效益和促进农民增收的一种重要途径,是建设我省农业现代化的重要推手。 3.1 做好面向政府农业部门的信息服务。 农业信息化,政府要先行,政府信息化的目的就是要利用信息技术来提高办事效率和服务水平。 一是农业政务管理信息化。农业部门管理业务类型多、服务环节链条长、机构人员数量大,在日常工作中,公文制作、文件传输、会议通知、资料统计等都需要办公系统的支持;二是农业政务信息公开。农业部门所具有的政务管理职能和社会服务职能,都要根据《中华人民共和国信息公开条例》对外公布,行政许可、办事流程、农产品质量安全、农资打假等都需要对外公开;三是农业视频会议。为了节省会议成本,提高办事效率,需要建立农业部门省市县三级视频会议系统;四是农业数字化指挥调度。为及时了解农作物生长状况、农业抗灾防灾和救灾、农业生产应急指挥,需要建立反应灵敏、现场清晰、数据可靠的数字化指挥系统;五是农业生产预警。能及时收集农产品生产、加工、流通各环节,国际国内各市场的信息,建立相应的数学模型,开展农业生产预警。 3.2 做好面向农业企业的信息服务。 农业是传统产业,利用信息技术装备和改造传统产业,是农业信息化的重要内容,也是促进传统农业向现代农业转变的必由之路。做好面向农业企业的信息服务,重点要抓好以下工作: 一是对农业企业的信息化提升。农业企业在开展生产、加工和产品销售各环节中,要利用现代信息技术改进传统工艺,开展信息化管理,开辟互联网销售市场和逐步建立农产品电子商务平台;二是农业标准化生产。 传统农业的特点是小而散,产品没有统一规格和标准,难以组织规模化生产和营销。利用信息化管理技术实现对农产品生产环境监测、农业投入品经销、农产品生产技术实施和农产品加工过程监控,在统一环境要求、统一生产技术、统一投入品质量和统一加工流程的基础上,实现农产品的标准化生产,进而实现农产品溯源。 3.3 做好面向农民和城镇居民的信息服务。 农民和城镇居民既是农产品的生产者,也是农产品的消费者,在现代信息技术高速发展、现代物流一日千里的时代,农业信息服务显得日益重要。 一是利用信息技术开展农业生产技术服务。传统农业推广技术在新技术推广、新品种推介等方面显得效率低,一方面使很多科研院所的成果难于形成生产力,另一方面又使需要新技术的农民难于及时获得新技术。特别在市场经济条件下,大批农村青壮年劳动力进城务工,农村的主要劳动力缺少农业生产技能,不熟悉农业投入品的使用要求,不熟悉农产品各生产环节的生理需求和防病治虫的技术要求,迫切需要农业技术人员的及时指导,而利用信息技术开展农业技术服务将产生事半功倍的效果。二是利用信息技术提供农产品市场行情服务。提高农业生产效益、增加农民收入的有效途径之一就是让农产品进入更加广阔的市场。中国的农产品市场很大,世界的农产品市场更大,但传统农业的产品销售渠道单一、辐射范围小、流通半径短,好的产品不能卖出好价。利用信息化技术手段,可开辟更大的市场,可了解最新的国内外行情,有利于实现农业增效、农民增收。对于城市居民来说,掌握或了解农产品市场行情,对安排自己的日常生活、提高生活质量都十分有益。三是利用信息技术开展农业生产预警。农业生产既有自然风险也有市场风险,要避免这两种风险,信息化技术可发挥重大作用。目前我国的气象预报,包括卫星云图、地理遥感、数值预报模型、短中长期气象预报和农作物气象估产都达到了一定规模和水平,在农业防灾救灾方面发挥了重大作用。从中央到地方各级政府部门的农情数据采集系统和涉及国内数百家大中型农产品批发市场行情的信息采集系统,还包括国外主要农产品市场行情、海关农产品进出口数据,使农业生产者对当前农产品播种面积、农作物生长状况有一个基本了解,对农产品期货市场、现货市场和零售市场有一个基本预期,从而避免农产品种植(养殖)规模和农产品价格的大起大落,为保障我国粮食安全服务。 农业信息技术论文:农业信息技术研究性教学思考 [摘要] 本文探索了“农业信息技术”课程研究性教学的实施模式和要求。研究性教学的实施模式,必须符合学生的认知规律,有利于学生创造性地掌握教学内容,有利于学生发现和理解课程所涉及的众多不同专业的知识之间的内在联系,有利于培养学生解决实际问题的能力。“农业信息技术”课程研究性教学要求教师必须拥有驾驭众多学科专业知识的能力,能够以恰当的方式发挥启发和引导作用,确保研究性教学获得显著效果;要求学生以“主角”的心理定位,主动、独立地完成研究,积极、自信地进行公开展示和辩论。 [关键词] 农业信息技术;农业信息技术人才;教学 一、前言 人类社会已步入了信息社会的时代。农业信息技术就是信息技术与农业科学有机结合的一门新兴交叉学科,是信息技术服务于社会生产的典型案例。我国农业生产正面临着耕地面积逐年下降、水资源短缺问题日益突出、农业从业人员数量短缺等诸多挑战。应对这些严峻挑战,必须依靠科技创新,实现由以定性为主的传统模式向以定量为主的标准化、信息化发展方向转变。农业信息技术为实现信息化、数字化和智能化的农业信息管理与决策提供技术支持。[1]我国对农业信息人才的培养起步较晚。目前,仅有扬州大学、中国农业大学、南京农业大学等个别高校在农学、植物保护等专业开设了农业信息技术方向。[2-3]农业信息技术人才,特别是既精通农业科学,又擅长信息技术的专门人才严重缺乏。[3-4]如何快速培养出高素质、高水平的农业信息技术人才,是高等农业院校必须认真思考的问题。“农业信息技术”是农业信息技术专业的核心课程。该课程传统的教学方式比较重视“教”,而忽视“学”;重视知识的传授,而忽视学习能力和研究能力的培养。研究性教学摈弃了教师的强灌性传授,着眼于学生的创新精神和实践能力的培养。[5-6]学生通过教师的指导或引导,在一种类似科学研究的情境中主动探索、主动思考和主动发现。目前,全国高校已经在一些学科进行了研究性教学的探索和实践,逐步认识到研究性教学在培养人才中的重要性。[7]然而,“农业信息技术”课程的研究性教学的探索和研究目前却鲜见报道。 二、“农业信息技术”课程研究性教学的实施模式 研究性教学实现方式多种多样,没有固定的实施模式。作为农业科学课程的一种,“农业信息技术”课程的研究性教学实施模式可以参考相关农业科学课程。例如,朱新开等[8]提出了实施“作物栽培学”课程研究性教学的三种模式:(1)自主设计型,即学生根据教师提出的开拓性问题,课后自行设计和实施实验,分析和归纳实验结果,然后在课堂上交流讨论,从而使得学生深入理解课堂教学内容;(2)课堂实践型,即学生针对教师提出的科学假设,在课堂上通过小型实验来验证或否定该假设,并通过交流讨论来提升教学效果;(3)理论分析与实践结合型,即学生根据教师所讲授的科学理论,通过在课外广泛查阅相关文献资料和搜集必需的资料,分析和探讨该理论的正确性,然后通过自行设计和实施的实验的结果,对该理论进行具体的检验,并在课堂上进行交流讨论。朱新开等提出的这三种模式也适用于“农业信息技术”课程的研究性教学。但我们认为,按照从课堂实践型到自主设计型,再到理论分析与实践结合型的顺序实施该三种模式,更符合学生的认知规律,更利于学生创造性掌握教学内容。必须强调的是,相对于其他农学课程,“农业信息技术”课程有其自身的特点。农业信息技术是农业科学与信息科学的交叉学科。具体来说,是农业科学与数据库及管理信息系统、专家系统、模拟模型、虚拟技术、机器视觉技术、遥感技术、地理信息系统、决策支持系统等的交叉学科,涉及到众多很不相同的专业。而且,由于课程体系安排等条件的限制,学生只能在尚未学习相关专业的课程的情况下学习“农业信息技术”课程,这对于教师传授知识和学生获取知识都是巨大挑战。教师在进行研究性教学时,必须考虑到这种特殊情况,通过创设类似科学研究的情境,引导学生主动地动手搜集和分析大量相关信息,发现和理解这些众多不同专业的知识之间的内在联系,积极地探索和掌握如何利用这些众多不同专业的知识创造性地解决问题。同时,“农业信息技术”还是一门以实际应用或解决问题为导向的课程。实施研究性教学,不能仅仅停留于专业理论的学习,还必须高度重视培养学生动手和独立解决实际问题的能力。课堂上,教师应通过设定具体的实例(最好是教师在自身科学研究中解决的真实案例),引导学生利用所学知识和技能动手解决。教师还可以设置更高难度的科学问题和研究假设,由学生在课堂外解决。教师在创设科学研究情境时,可将开拓性的问题划分为具有内在连续性的多个子问题,使得学生能够以这些子问题作为“跳板”,跨过更宽的“河流”,达到培养学生解决实际问题的能力。 三、“农业信息技术”课程研究性教学的实施要求 农业信息技术是新兴学科和交叉学科,其研究性教学对“教”与“学”双方都提出了很高的要求。作为新兴学科,农业信息技术的研究性教学缺乏前人的成功经验可资借鉴,教师必须依靠自己对这个学科的认识、研究经验、对研究性教学模式的理解去设计和组织、实施好“农业信息技术”课程的研究性教学,并通过教学实践来不断完善。特别是,“农业信息技术”是农业科学与众多学科的交叉学科,教师必须拥有驾驭农业科学、数据库及管理信息系统、专家系统、模拟模型、虚拟技术、机器视觉技术、遥感技术、地理信息系统、决策支持系统等众多学科的专业知识能力,并能够及时、全面地把握众多相关学科的研究进展和热点。否则,就无法提出能够拓展课堂教学内容的富有启发性、针对性的科学问题和研究假设;而提出最佳的科学问题和研究假设,正是成功进行研究性教学的基础。[7]教师还必须在研究性教学的实施过程中,激发学生的参与兴趣和热情,使学生的兴趣和热情能够在整个实施过程中得以保持。教师必须在恰当的时候“出现”,以便能够及时地进行启发和引导,使学生能够将研究结果公开展示和辩论。参与“农业信息技术”课程的研究性教学,对于学生也是一个极大的挑战。学生必须克服依赖心理、懒惰心理和恐惧感、无助感,以“主角”的心理积极、主动地参与研究性教学。一方面,在必要时及时寻求老师或同学的指点和帮助;另一方面,要发挥自己的能动性,尽可能独立地完成相关研究,以充分发挥自身的潜力,提升进行独立思考和积极探索的能力,提升进行创造性学习的能力,提升将理论与方法相结合、知识与实践相融合的能力,以最终构建能够独立、创造性地解决实际问题的能力。 四、结语 与传统的灌输式教学模式不同,研究性教学模式着眼于同时提高学生的知识获取能力、研究能力和动手能力。为此,教师通过精心设计科学问题和研究假设,创设科学研究的情境,激发学生的学习兴趣,启发和引导学生主动地、创造性地探索和解决科学问题,从而使学生获得利用农业信息技术解决实际问题的能力。在“农业信息技术”课程实施研究性教学的过程中,教师并非对学生放任不管。相反,教师必须花费更多的时间和精力,确保研究性教学能够达到预期效果。对学生而言,研究性教学并非自学,并非“轻松”了,而是必须投入更多的时间和精力,彻底摒弃“惰性”,充分发挥自己的能动性,并积极通过与老师和同学的交流、沟通和合作,真正成为教学活动的主体,成为“农业信息技术”课程研究性教学改革的最大受益者。 作者:王建军 李媛媛 周桂生 高辉 孙成明 单位:扬州大学农学院 农业信息技术论文:农业信息技术课程教学创新 一、涉农高校开设这门课的必要性 农业信息学是用系统分析的原理研究农业经济活动中信息的产生、存储、加工、输出和综合运用。农业信息化是国际科技发展和社会发展的必然规律,也是促进我国经济、社会和生态协调发展的必然选择,对促进传统农业向现代农业的转变,摆脱传统农业生产的经验性、粗放性、局限性和低效率等落后现状,实现农业生产的数字化、定量化、智能化、精确化、高效化和科学化,有重大意义。浙江大学、南京农业大学等国内一些高等院校已经陆续开设了这方面的课程,在培养农业信息化人才方面积累了宝贵经验,取得了良好效果。石河子大学是诞生于新疆兵团的一所综合性大学,农学是学校传统优势学科。从传统农业迈向现代农业,新疆生产建设兵团在规模化集约生产条件下,始终是我国现代农业的引领者和践行者,主要农作物生产全程机械化、兵团六大精准技术的推广应用、全国节水示范基地的建设等一系列现代农业高新技术在新疆兵团大规模应用,传统的农业生产管理技术已经不能适应兵团现代农业建设的发展需求,急需为兵团培养大批具备现代农业生产管理知识和经验的高素质农业科技人才。围绕我校加强基础、拓宽面向、注重素质、培养能力、因材施教的教学改革方针,学校面向农学、植保、园艺等植物生产类专业开设了《农业信息技术》专业选修课程。学习本门课程的主要目的是,使学生初步了解农业信息采集、农业数据库系统、农业数据分析、农业遥感监测、地理信息系统、全球定位系统、作物模拟模型、农业专家系统、精确农业技术和农业信息网络等技术的技术原理、应用现状与发展趋势,因此在石河子大学开设《农业信息技术》,对培养学生了解和掌握现代农业信息技术的能力,满足兵团和国家高素质创新人才的需求具有重要意义。 二、课程教学内容和模式 课程在教学内容上以农学、园艺、农业机械工程和信息学科建设为基础,以“少、精、宽、新”的方式阐述绪论、地理信息系统、农业遥感监测、全球定位GPS系统原理和应用、作物模拟模型、农业专家系统以及精确农业技术的应用。课程选用的教材为曹卫星教授主编的《农业信息学》,教学参考书为李军教授主编的《农业信息技术》,授课方式为课堂讲授+课堂讨论+实验。由于这门课教学章节多,教学内容广泛,知识点众多,相关专业知识更新快,要求教师授课注重基本原理和新技术应用,体现传统农业向现代农业发展的方向和趋势。教学中教师要充分发挥创造性,鼓励、启发学生思考与探究,重视非智力因素在教学过程中的作用,引导学生共同讨论、交流、分析、总结,不断培养和提高学生自主求知、自我发展的能力。另外,要充分利用现代教学条件与资源,制作内容丰富、效果生动的多媒体课件,向学生形象展示基本原理,信息农业新技术、新成果、新装备的应用,使得课堂生动形象,通俗易懂,提高学生的理解能力和求知欲。在实验课中,需要结合理论和案例的应用,使学生能够上机实践,会使用硬件仪器进行数据测量及数据下载和分析,培养学生实际动手能力和对信息农业的基本原理和技术的理解能力和实践能力。 三、加强课程建设的关键环节 第一,要加强课程组建设。农业信息技术是一门新兴交叉学科,涉及的内容多,专业知识点更新快,需要课程组教师知识面广,及时补充相关知识和技术的新进展,更新教学案例,把最新的科研成果充实到教案中,做到以科研促教学。加强课程建设要设立课程负责人,形成一支结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的精品课程教学团队。课程组人员要不断学习内地同行的教学理论与实践的发展动态,与同行多交流学习,加强实践教学经验探讨,学习借鉴教育教学改革的新经验和新成果。第二,要强化课程教材建设。《农业信息技术》目前还没有国家统编教材,虽然这门课以曹卫星教授主编的《农业信息学》和李军教授主编的《农业信息技术》为主要教材,但许多相关的理论和技术还要参考众多辅助教材,这就造成课程内容繁杂,需要精简内容,在有限的学时内以“少、精、宽、新”的方式突出主要内容,同时结合农业信息技术的实践运用,形成统一教材。第三,要强化实践教学环节。由于这门课程是一门实践性很强的一门课程,为提高教育教学质量,必须强化实验教材的建设,购置相关的教学软件系统,增配数据测量、采集设备,建设符合现代农业要求的田间实践实习场所,使学生真正能体验到信息农业在引领现代农业发展的重要作用。我国正处在传统农业向现代农业的国度转型期,为适应我国对现代农业人才的需求,面向涉农高等院校本科生开设《农业信息技术》课程是十分必要和迫切的。从石河子大学几年教学实践看,课程培养了学生的科技创新意识,拓宽了学生的知识面,激发了学生的求知欲,提高了学生的综合素质,学生就业也收到用人单位的好评。作为专业选修课,在今后的教育教学实践改革中,还需要不断改进和完善教学内容及实验大纲,编写新的基础教材,进一步综合提高教学质量,为培养高素质创新型人才发挥更重要的作用。 作者:刁明 蒋桂英 王江丽 单位:石河子大学农学院 农业信息技术论文:智能化农业信息技术应用分析 摘要:随着我国科学技术的不断发展进步,智能化农业信息技术的使用范围也在逐渐的扩大,而农业信息也是由网络信息技术与农业技术相结合所得到的,在我国,信息技术被应用于农业领域也是足足有30多年的历史了,通过不断的探索、完善、创新、研究、实践,最终一批具有较高的技术水平与竞争实力的农业信息技术产品也被开发出来,它包括了农业所有的数据库系统,也包括了农业管理信息的数据系统等。本文立足于智能化农业信息技术的应用进行深入分析。 关键词:智能化;农业信息技术;使用;分析 通过相关的历史数据资料显示,我国30多年来,在农业领域中出现的重大创新突破,无不与科学技术的发展有关,而主要依靠科学技术来发展农业也已经逐渐成为我国发展农业领域中的重要部分,在面对这个二十一世纪的高信息化的时代,而智能化农业的信息技术也被作为当前信息化时代的主要载体之一,并且在很大程度上推动了农业技术的发展进度。而当前农业要想实现现代化,增强农业生产效率,就一定要加强对智能化农业信息技术研究的重视度。 1农业信息技术的含义概括 十八世纪末,人类社会已经正式从农业社会转变为工业性社会,而就从十八世纪末到至今的二十一世纪中,这三百多年的时间里,人类前前后后已经经历多次的产业革命,分别是:蒸汽;电气;电子时代等,而通过目前全球的发展趋势来看,我们即将进入第四个产业革命那就是:“信息时代”而在当前这个信息时代里,信息被作为一种主要的资源并在整个社会生产的过程当中起到决定性的作用,而人类也在很大程度上减少了物质资源的直接接触,增加了与信息资源接触。农业信息化指的就是充分有效的利用当前信息技术的发展成果,并对农业领域中的生产、管理、加工等进行相互的融合利用,以此在最大限度上改变了原有的农业结构,更是在很大程度上提高了农业生产的整体效率以及管理水平,并以此促进了农业未来发展中的持续稳定性。而农业信息也是实现农业领域中各种信息的搜取、处理、传播等重要的科学技术。农业信息技术还可以帮助农业实现自动化的生产与环境灾害的检测,还能很好的提升农业的整体经济水平。 2智能化农业信息技术的应用分析 应当加大对智能化农业技术的应用的推广力度,在对智能化信息技术的实际应用当中,可以以主要负责人建立一个实施与监管的技术小组,并有专业的人对其进行管理,做到任务指标层层落实,并设立行政的管理与技术的责任人,以此在最大程度上保证了各项信息技术都能真正的落实到人、户、地上。根据有关智能化农业信息技术实际的应用的数据资料来看,在我国2001年~2002年,在推广智能化信息技术上的农场面积就已经多达5.1万hm2,其中玉米产4.3万hm2,平均产量大约在9.1kg/hm2左右,照往年的产量明显的增加20%,不光在玉米产量上,很多农作物的产量上都有着明显的提升,而在2001年~2002年中这一年中,就增加总产值400万kg左右,而纯利润更是增加了430万元左右。通过这一数据资料的显示分析,智能化农业信息技术在很大程度上提升了整体农业的产值,并且在减少投入资金的基础之上,为农务物增产,也更好的减少了因为肥料的比例不科学的因素所产生的一系列的浪费,从而也在很大限度上提升了整体的经济效益。 3结束语 总而言之,农业信息化已经逐渐成为农业现代化的主要内涵之一,而随着农业信息化网络的不断发展进步,也应当加强对农民的科学技术意识的重视度,并根据多个层面的信息技术设计,与智能化系统相互融合,不断的完善创新,才能真正使我国智能化农业信息技术的研究与应用得到更好的效率。此外,智能化的农业技术的使用也必定会在我国当今农业生产领域当中,得到更进一步的发展与实际运用,从而在最大程度上增强了我国农业整体的生产效率。 作者:刘德澳;郭加;崔馨月 单位:沈阳理工大学 农业信息技术论文:农业信息技术与现代化思索 1农业信息技术的内涵 农业信息技术是指对有关农业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、经济和社会信息的收集、存储、传递、处理、分析和利用的技术,主要包括农业数据库、管理信息系统、地理信息系统、决策支持系统、计算机网络、摇感系统、全球定位系统、远程通讯系统等。农业信息技术中的代表是传感技术、通信技术和计算机技术。传感技术的任务是:高精度、高效率、最可靠性地采集各种形式的农业信息。通讯技术的任务是:高质量、准确、及时、安全可靠地传递各种信息。计算机的任务是:通过对输入的数据进行数值和逻辑运算,给出指导农业生产和经营管理的有用信息,为农业发展提供咨询服务和决策支持。 2农业信息技术与农业现代化的关系 2.1农业信息及信息技术对现代农业的重要支撑作用。农业信息的发展是农业现代化的需要。信息业的发展水平已成为能否提高其主要资源的开发利用水平和经济技术水平的关键环节,因而也是衡量一个国家一个省农业现代化水平的重要标志。农业生产与经营管理离不开农业信息。市场经济条件下,农业生产必须以市场为导向,瞄准国内外市场需求的热点及未来趋势,不断调整经营方向,生产适销对路的农产品。要做到这些必须有充分准确、及时、可靠的信息传递及信息处理保证。农业产业结构的调整需要农业信息。农业产业结构调整的主要依据是国家政策、国民经济发展目标、社会需求、当地优势等,这些都离不开信息服务工作的配合。农业产业化需要农业信息。农业产业化的发展必然带来多行业多部门、多地区分工协作的横向联合和农业产前、产中、产后的纵向联合。只有通过信息传递,才能把各自的经济活动统一协调起来,共同实现整体的联合目标。农科教结合需要农业信息。农业信息服务工作能够对农业科研、技术开发推广、人才教育培训和经济发展的成果及需求等信息进行搜集、加工、传递。农业信息技术能对农业决策起到辅助作用。农业系统的复杂性、动态性、随机性、决定了农业生产、经营管理的决策是结构化决策问题。农业信息的应用为生产、管理者能做出科学而有效的决策提供帮助和支持。 2.2农业信息技术是农业现代化的基本内涵之一。目前人们对农业现代化的内涵的普遍认识,是物质装备现代化、技术现代化、经营管理现代化、资源环境现代化、农民素质现代化。这些现代化的实现要以农业信息化及农业信息技术为重要依托。 3存在的问题 随着现代农业技术进程的加快,青海省农业信息技术得到全面发展,到目前全省农业行业部门都成立了信息中心,配备了先进的设备和技术人员,农业信息工作开始走上正常渠道。但也存在总体水平不高,信息资源的数量与质量不能满足农业生产、科研、管理的需要;软件开发研究工作薄弱,信息与农业生产联系不够紧密,信息意识淡薄,信息化服务手段落后等问题。 4几点思考 4.1建立农业信息技术创新体系。必须抓住中央把“三农”工作作为全党工作重中之重的时机,加大对农业信息技术的投入力度,建立起符合青海高原特色农业社会市场经济和科技规律的农业信息技术创新体系。省级农业信息技术创新技术的建立将有利于促进与创新活动有关各个行为主体之间的联合和合作,实现农业信息技术创新资源的优化配置,成为农业科技知识创新、扩散和应用的基石。在农业信息技术创新体系中,政府要加大对农业科学研究投入的力度,成为农业信息技术知识创新的主体。 4.2加大农业信息技术制度创新。必须加大改革力度,进行一系列制度的创新。一要形成一种有效的农业信息的知识产权保护机制,鼓励农业科研人员作出更多的发明,创新扩大农业新科技的供给。二要建立技术、信息、保险等社会化服务体系,降低农户采用农业新信息技术的风险和成本,刺激农户对信息新技术的需求。三要建立起适应市场经济需要的农业信息技术推广机制,在农业技术推广机构与科研机构、农户之间形成利益共同体。 4.3进行农业信息技术组织的创新,推动农业技术研究与推广向产业化方面发展。加强企业同科研实体的合作,实现需求终端同技术源头的对接。大力发展技术市场和中介服务体系,克服农业技术与农业经济发展“两张皮”的现象。 4.4加强全民的信息意识。目前青海省农民、基层科技人员的信息意识仍较淡薄,使本来就稀缺的信息资源得不到充分利用,这对青海农业现代化的进展极为不利。因此应在今后一段时间内提高全民的信息意识和自觉利用信息、依靠信息的积极性。 4.5提高农业信息资源的数量、质量及共享性。翔实、丰富、共享的信息资源是农业信息技术的关键。青海省已建成了一大批信息资源,但其质量与数量还不足以形成信息产业,不能满足农业和农村工作的需要,目前急需解决的问题是,在不断扩大现有数据库数量的同时,大力挖掘信息资源、把农业信息视野扩展到农业及相关的各个领域,全方位、全覆盖、全社会地收集各方面的信息,以充实现有数据库的内容。逐步建立并不断扩大网络环境的大型综合农业数据库,以更好地满足不同层次、不同对象的需求。 4.6加强农业信息技术的软件开发研究。青海省今后农业信息技术软件开发研究中应加强以下几个方面:一是开发过程的统一规划与合作。农业生产、经营管理的生物性、地域性、季节性和持续性决定了农业信息技术软件开发的复杂性。对这些软件的开发,应采取专家咨询、统一设计、分工协作、重点突破的方针,应通过多部门、多学科的合作以及与农业、经营管理专家的协同攻关,确保软件的结构、功能、界面、程序规范化,提高软件的科学性、有效性、适应性。二是农业知识工程的研究。把知识工程的思想、方针和技术与我省农业领域中的大量实际问题相结合,从中产生出适合青海实际的新技术、新方法,是农业知识工程的首要任务。三是技术集成和信息的综合利用。现代化信息资源及信息技术的综合利用日趋迫切,单项信息技术往往不能满足需要。因此,多种信息的结合与集成越来越引起人们的普遍关注。 农业信息技术论文:剖析利用先进信息技术开展现代农业信息服务 摘要:飞速发展的信息技术和十分紧迫的农业信息服务,要求我们更加努力地学习和掌握信息新技术,创建农业信息服务新模式。建立以网络新媒体为基础的农业信息网站、农业信息短信、农业手机报、农业电子信箱、农业呼叫中心、农业电子显示屏、农业电子触摸屏、农业电视节目专栏、农业网络视频、农业信息专用接收机等多种农业信息服务新模式,有利于做好现代农业的信息服务工作,更好的为政府农业部门、农业企业以及农民(包括城镇居民)提供信息服务。 关键词:现代农业;网络新媒体;信息服务。 2010年8月,在中共湖南省委工作会议上,省委书记强调,要以新型工业化、新型城镇化、农业现代化、信息化为基本途径,努力实现优化发展、创新发展、绿色发展、人本发展,率先建成资源节约型、环境友好型社会,把我省农业现代化和信息化提高到一个新的高度。信息化是实现其它三化的基础,也是建设“两型”的保证。2010年,国家工信部正式将我省长株潭确定为首批开展“三网融合”试点单位,这必将催生一个新的ICT(信息、通讯、技术)产业。2005年,国家农业部开始在全国建设以12316为主要载体的“三电合一”平台,这必将促使我省农业综合信息服务跃上一个新台阶。飞速发展的信息技术和十分紧迫的农业信息服务,要求我们更加努力地学习新技术、创新服务新模式,积极做好现代农业的信息服务工作。 1湖南农业信息服务的现状。 1.1湖南农业信息网络体系逐步形成。 从1998年起,湖南省农业厅在互联网上正式建立了自己的公开网站“湖南农业信息网”及28个专业网站。全省14个市州农业局,100多个县(市、区)农业局自行或与本级政府配合建立了农业信息服务网站。长沙马王堆、岳阳花板桥、常德甘露寺等20多家大中型农产品批发市场通过网站当地批发市场的农产品价格、农产品供求信息等内容。 2005年,农业部在全国开展“三电合一”农业综合信息服务平台建设,到2009年底,湖南已有株洲等3个市、浏阳市等18个县(市、区)建立了“三电合一”服务平台。 2006年,湖南省农业厅与湖南移动签订了农业信息服务的战略协议,2007年开始开发以“农信通”为载体的农业短信服务。 1.2湖南农业电子政务服务体系逐步发展。 2000年5月,省委省政府两办发出《关于在全省进一步推行政务公开的实施意见》,相继成立了“湖南省农业厅政务公开领导小组”,要求凡能公开办理的事情都要通过“湖南农业信息网”公开。 2008年,省农业厅开发建成了农业电子政务行政审批系统,40个行政审批项目都可以在网上申请、审核和审批。行政许可办理流程和相关结果在政府门户网站(外网)上公开和,行政审批人员在内网上进行审批,并有相应的监督程序对每一步办事过程进行跟踪。 2009年,湖南省农业厅电子政务内网开通并投入应用。内网沟通了农业厅与省委省政府的办公系统,实现了会议通知、文件收发和内部信息交互等功能。 1.3湖南农产品网上促销体系逐步成长湖南农业信息网的“网上展厅”是推介我省农业龙头企业和优质农产品的专栏。在前五届全国农产品交易会上,我省累计有1000多家企业参与展示和营销。“一站通”是全国农业企业注册的农产品购销信息服务平台,到2009年底,我省有1400多家注册用户。 特色农产品网上营销是农业电子商务的发展雏形。 从2000年以来,我省特色农产品网上营销逐步壮大,浏阳的花卉、石门的柑橘、隆回的金银花等都通过网上营销走红国内外市场。 2利用信息化技术开创农业信息服务新模式。 近几年,信息技术和信息服务技术飞速发展,IPV6、云计算、数字地球、物联网和框计算等也先后走入实际应用,利用互联网、电话、电视等网络新媒体开展农业信息服务的技术和模式多种多样。这里将目前综合应用较多的几种农业信息服务技术和模式简介如下。 2.1农业信息网站。 网站用于农业信息服务是目前最多的一种形式。据农业部统计,到2009年10月,全国农业网站达到31108个,农村网民达到9565万人,有24.3%的农民是通过互联网获取农业信息。我省涉农网站也达到了500多个。 农业网站内容主要包括政府公开信息与农业新闻、农业市场信息与农业科技信息、政府网上办事、农业电子商务和网上互动。网站运营模式既有经营性网站,也有非经营性网站。营利性网站的赢利模式主要有:在线广告、电子商务佣金、会员收费、电信运营增值服务等。 2.2农业信息短信。 短信因其方便快捷而得到了迅速的普及和发展。据湖南省信息协会编辑的《2009年湖南信息年鉴》,我省移动电话用户从2004年的1036万增加到2008年的2260万。据中国移动湖南省分公司统计,我省拥有移动手机的农村用户有1000多万。从2003年以来,我省不少县、市农业部门逐步利用农业短信开展信息服务。省农业信息中心从2006年开始与湖南移动公司签订了战略协议,利用农信通开展农业短信服务。农业信息短信服务的内容包括当前农作物(动物)生产(长)所急需的技术、农产品批发市场(特色市场、产地市场)价格和农产品供求信息等。手机用户可通过短信免费接收公益类信息和有偿订阅生产技术及市场行情类服务信息。 2.3农业手机报。 农业手机报是农业短信的扩展和升级。由于每条短信的字数有限(中文不能超过70个字),对于字数较多的农业信息不能一次发送,只能分拆成多条。同时,短信不能发送图片,不利于用户直观理解信息。农业手机报内容丰富、图文并茂,特别适用于从事农产品生产、加工、流通、经营的高端用户。 2.4农业电子信箱。 电子信箱有两类,一类是以互联网为载体,内容为文字表述的信息,是目前广泛应用的电子信箱;另一类是以电信线路为载体,内容为语音表述的信息,也被称为语音信箱。浙江省农业厅利用前一种方式开展农业信息服务,内容包括农产品种养加技术、农产品市场价格和供求信息等,注册用户达到了150多万个。后一种方式有其特点,如信息量较大、用户不需掌握汉字输入法等。目前在农业领域应用较少,有待进一步开发。 2.5农业呼叫中心。 农业呼叫中心是农业部“三电合一”项目中的一个主要工具。呼叫中心依靠客服坐席(包括接线人员和配套专家队伍)、农业技术数据库和自动应答系统,开展技术咨询与信息服务。从我省已建成的县、市级农业呼叫中心来看,总的效果还可以,但发展后劲不足。通过对辽宁省“12316三农热线”(农业呼叫中心)的考察,在进一步改革信息来源、及时更新贴近当前生产实际数据库、实行市场化运作的条件下,三农热线受到了农民的热烈欢迎,上线半年就接受了130多万人次的电话咨询。 2.6农业电子显示屏。 电子显示屏适用于流动人员多、场地宽敞的公众场所,如农产品批发市场、农村集市、展示大厅等。电子显示屏建造简单、信息更新便捷、公众观看方便,是群众喜闻乐见的一种形式,是传统宣传栏、信息墙的替代工具。 在农业信息服务过程中,非常适合于农贸市场、农村集市等人员多而计算机网络还不够普及的地方。 2.7农业电子触摸屏。 电子触摸屏主要用于政务大厅、政务中心等公众办事场所。信息管理人员及时将信息更新,查询人通过手指触碰相关条目,逐层查找,就很容易找到自己所需要的信息内容。农业电子触摸屏目前应用还不多,主要用在省市县级农业部门政务办事大厅,但其方便、快捷、自助的操作方式非常适合于开展农业信息服务。 2.8农业电视节目专栏。 农业电视专栏应用时间较长,从中央到地方电视台都有相应的窗口,在计算机网络和电话尚不普及的时代,是农民接收外界信息最主要的方式之一,但因为互动性能不够,电视节目缺少广告支持等原因,财力有限的电视台播放的农业类节目较少。数字电视节目播出后,虽然增加了节目互动能力,但相对于艺术、财经、影视类等栏目,农业电视栏目及播出时间仍然非常少。随着计算机网络的普及、电路带宽的增加和网站质量的提升,电视专栏在农业信息服务中的地位可能会下降。 2.9农业网络视频。 最近几年,网络视频发展迅速,农业信息服务应用网络视频技术必将获得极大的发展。在计算机普及率提高、网络带宽增加的大环境下,农业部门、大专院校、科研机构、民间团体提供的免费类农业专业视频快速增加,农业生产者能够及时、主动的搜索所需要的视频信息和技术。这种融网络技术和视频技术于一体的农业信息服务模式,集中了方便、快捷、主动和直观等诸多优点,是今后开展农业信息服务的重要发展方向。 2.10农业信息专用接收机。 专用信息接收机已出现多年,不少信息类技术服务公司和电信运营商都提供了产品,为用于农业信息服务,还开发了相应的接收芯片,集成了农业技术数据。国家农业信息化工程技术研究中心研制的“农务通系列产品AHPC/APDA”集成了多种农业专家系统、农业实用技术咨询系统和信息查询系统,可在生产现场方便快捷地为用户提供农业实用技术、新品种信息、价格行情和病虫害诊断等服务。 3利用信息技术积极开展现代农业信息服务。 利用信息服务新技术和新模式,努力开展面向政府、企业和公众的农业综合信息服务,是提高政府部门工作效率、增加农业生产效益和促进农民增收的一种重要途径,是建设我省农业现代化的重要推手。 3.1做好面向政府农业部门的信息服务。 农业信息化,政府要先行,政府信息化的目的就是要利用信息技术来提高办事效率和服务水平。 一是农业政务管理信息化。农业部门管理业务类型多、服务环节链条长、机构人员数量大,在日常工作中,公文制作、文件传输、会议通知、资料统计等都需要办公系统的支持;二是农业政务信息公开。农业部门所具有的政务管理职能和社会服务职能,都要根据《中华人民共和国信息公开条例》对外公布,行政许可、办事流程、农产品质量安全、农资打假等都需要对外公开;三是农业视频会议。为了节省会议成本,提高办事效率,需要建立农业部门省市县三级视频会议系统;四是农业数字化指挥调度。为及时了解农作物生长状况、农业抗灾防灾和救灾、农业生产应急指挥,需要建立反应灵敏、现场清晰、数据可靠的数字化指挥系统;五是农业生产预警。能及时收集农产品生产、加工、流通各环节,国际国内各市场的信息,建立相应的数学模型,开展农业生产预警。 3.2做好面向农业企业的信息服务。 农业是传统产业,利用信息技术装备和改造传统产业,是农业信息化的重要内容,也是促进传统农业向现代农业转变的必由之路。做好面向农业企业的信息服务,重点要抓好以下工作: 一是对农业企业的信息化提升。农业企业在开展生产、加工和产品销售各环节中,要利用现代信息技术改进传统工艺,开展信息化管理,开辟互联网销售市场和逐步建立农产品电子商务平台;二是农业标准化生产。 传统农业的特点是小而散,产品没有统一规格和标准,难以组织规模化生产和营销。利用信息化管理技术实现对农产品生产环境监测、农业投入品经销、农产品生产技术实施和农产品加工过程监控,在统一环境要求、统一生产技术、统一投入品质量和统一加工流程的基础上,实现农产品的标准化生产,进而实现农产品溯源。 3.3做好面向农民和城镇居民的信息服务。 农民和城镇居民既是农产品的生产者,也是农产品的消费者,在现代信息技术高速发展、现代物流一日千里的时代,农业信息服务显得日益重要。 一是利用信息技术开展农业生产技术服务。传统农业推广技术在新技术推广、新品种推介等方面显得效率低,一方面使很多科研院所的成果难于形成生产力,另一方面又使需要新技术的农民难于及时获得新技术。特别在市场经济条件下,大批农村青壮年劳动力进城务工,农村的主要劳动力缺少农业生产技能,不熟悉农业投入品的使用要求,不熟悉农产品各生产环节的生理需求和防病治虫的技术要求,迫切需要农业技术人员的及时指导,而利用信息技术开展农业技术服务将产生事半功倍的效果。二是利用信息技术提供农产品市场行情服务。提高农业生产效益、增加农民收入的有效途径之一就是让农产品进入更加广阔的市场。中国的农产品市场很大,世界的农产品市场更大,但传统农业的产品销售渠道单一、辐射范围小、流通半径短,好的产品不能卖出好价。利用信息化技术手段,可开辟更大的市场,可了解最新的国内外行情,有利于实现农业增效、农民增收。对于城市居民来说,掌握或了解农产品市场行情,对安排自己的日常生活、提高生活质量都十分有益。三是利用信息技术开展农业生产预警。农业生产既有自然风险也有市场风险,要避免这两种风险,信息化技术可发挥重大作用。目前我国的气象预报,包括卫星云图、地理遥感、数值预报模型、短中长期气象预报和农作物气象估产都达到了一定规模和水平,在农业防灾救灾方面发挥了重大作用。从中央到地方各级政府部门的农情数据采集系统和涉及国内数百家大中型农产品批发市场行情的信息采集系统,还包括国外主要农产品市场行情、海关农产品进出口数据,使农业生产者对当前农产品播种面积、农作物生长状况有一个基本了解,对农产品期货市场、现货市场和零售市场有一个基本预期,从而避免农产品种植(养殖)规模和农产品价格的大起大落,为保障我国粮食安全服务。 农业信息技术论文:国内外农业信息技术发展应用现状简介 摘要:在现代农业领域中,农业信息技术的应用与发展是重点研究课题。本文主要简介国内外农业信息技术发展应用现状,并提出几点建议。 关键词:农业信息技术;发展;应用;现状 农业信息技术是通过信息技术采集、保存、分析、处理农业生产生产、管理等信息的技术,其应用可以为农业生产者、管理者以及研究者提供全面、系统的服务,以促进农业发展。 一、 国外发达国家农业信息技术发展应用现状 据相关调查数据显示,发达国家劳动生产率提升的关键在于信息技术,尤其是美、法、德三国在农业信息技术的应用与发展上成效突出,为农业生产力提升提供支持。下面对这三个国家的农业信息技术进行逐一介绍。 第一,美国农业信息技术。美国的农业属于现代化、一体化农业,集合了自动化技术、机械化技术、计算机网络以及遥感遥测等新近技术,其在农业信息化技术应用模式与经验上受到多数国家认可和借鉴。早在二十世纪八十年代,美国农业信息技术的应用就已经超过百分之六十,从七十年代初期,美国已经着手建立农业技术数据库,而后又产生一系列相关数据库,为世界各国的农业生产提供服务,在农作物生长自动化管理、预测与诊断病虫害、保护农业资源等方面应用广泛。现阶段,美国农业部已经建设形成健全、完整的信息制度与体系,全球化的信息网络。 第二,法国农业信息技术。在欧盟中,法国是第一农业大国,农业信息技术的应用与发展也相当先进,可以收集、、处理农业信息,具有高效、准确的特点。农业信息服务主体多元化、复合化,形式多样化,互联网以及计算机均有良好的基础和发展优势。农业部是农业信息下达的主要部门,而信息的收集与总结是由大区农业部门担任,省级农业部门负责配合、协助大区农业部门工作。在法国,农业信息具有较为广泛的收集面,不仅包括种植业、渔业以及畜牧业,还包括食品生产、林业以及农产品流通等。通过各个部门将经营者与生产者的信息需求串联在一起,进而出现多个服务主体共存的局面。 第三,德国农业信息技术。在农业信息技术上,德国已经进入电子计算机网络应用阶段,连通于北美、欧洲等国,其农业信息技术的实施主要应用以下三种计算机网络:首先是电子数据管理系统,由各州农业局研发并运营,用户仅需把电视机或计算机用电话线和该系统联机,再交纳费用即可使用,通过这一系统可以实时掌握农作物的生长状态、预防病虫害、获取防治技术、掌握最新的市场信息等。其次是电视文本显示服务系统,由邮电局研发并运营,用户仅需购置该系统的主机以及键盘,再与电话、电视相连接,就可以利用邮电局网络,实时获取农业技术相关信息。最后是植保数据库系统,由农业生物研究中心研发并运营,其宿主机为大型计算机,用户仅需与宿主机联网,联机之后便可检索出农业信息相关的信息。 二、 我国农业信息技术发展应用现状与建议 我国农业信息网络起步比较晚、分布不均,在1994年才与国际互联网正式链接,多集中在沿海发达地区。另外,在网上资源与利用效率方面与发达国家比较均有一定差距。在1990年,我国物价局从35个城市收集了28类农副产品价格,研制出农产品价格数据库,具备检索、查询、报价以及对比分析等多种功能。现阶段,我国已经建设了多种类型数据库,在农业生产中发挥着关键作用。 在农业信息技术中,决策支持系统的主要功能在于人机会话,对决策者的决策给予支持,使决策有效性提升,区别于管理信息技术的数据,重点在于模型驱动。中国人民大学联合中国农业科学院研发了第一个农业领域的决策支持系统,主要用于平衡中国食物的供需,该系统为我国食物战略发展提供方向,通过模型库、数据库以及方法库运算、处理大量的数据及其复杂关系,使得整体研究效率得到提升。 针对我国农业信息技术发展现状,并结合我国国情,提出以下建议:第一,因我国信息化设施处于落后状态,使得先进科研成果无法发挥,这不仅是技术层面的问题,也是用户方面的问题,因此可以强化硬件基础建设,并增加教育投资,使软、硬环境均得到发展。第二,农业信息技术的应用应与国情相结合,即便是国外最新研制的信息技术,也应以跟踪、学习为主,而对于经过发达国家实践证明的技术,按照我国农业发展需求,可视为重点研究与应用技术。第三,建立并不断完善以国家为主、从上至下的信息传播渠道,使信息化体制得到进一步完善。完善、合理的信息制度能提升技术与经济的发展。由于我国农业信息技术与发达国家之间存在明显差距,因此应积极学习与借鉴其先进模式。 结语: 农业信息技术对农业发展而言非常重要。相比于美国、德国、法国等发达国家,我国农业信息技术存在一定差,但随着我国对农业信息技术的不断深入研究,使其朝着专业化、网络化以及集成化的方向发展,这对现代农业发展起着重要的推动作用。 农业信息技术论文:农业信息技术在农业生产中的广泛应用 摘要:信息技术不仅重要,而且种类繁多,包括多媒体技术、流媒体技术、虚拟现实技术、可视化技术、VPN技术等,其广泛普及在不断影响着人们的工作、生活和学习等。随着社会经济的快速发展,农业生产对信息化提出了越来越强烈的需求。本文介绍了农业信息技术及其在农业生产中的应用。 关键词:信息技术;农业生产 农业是一个复杂的自然系统,这是因为农业需要依靠很多因素来维持其生存,其中主要有社会因素和自然因素。 这些因素会给其发展带来一定的挑战,面对这样一个复杂的系统,传统的农业管理办法有很大的局限性。随着科学技术的发展,信息技术推动了农业领域的发展,在不断促进着农业的技术改革,使其取得更显著的增产、增收效果。因此,使用现代化科学技术是必然的结果,同时依照不同的农业类型和农耕方式来分析,要很多相关的技术支持,例如农业遥感技术、计算机互联通信技术以及关于地理位置定位方面的技术。 1专家系统 专家系统是一种能够模仿专家的思维方式进行推理的现代化科学技术。基本原理是利用计算机技术将相关的理论知识以及其他数据,通过分析来解决用户的一些农业知识问题。专家系统具有不受时间限制,操作成本低及易于传播复制等优势。随着该技术的不断发展,应用的范围也越来越广泛。包括化学、物理、农业、气象和制造等,有些系统甚至超过了人类专家的水平。在农业中,施肥、品种选育、水土保持、病虫防治等都用到了专家系统,甚至在财务管理和市场管理方面也有专家系统的介入,并取得了巨大的经济效益,而且有些系统已经作为一种商品进入市场。农业专家系统为越来越多的人们所认识,在农业方面发挥的作用将会越来越大。 2多媒体技术 多媒体技术的主要形式是利用相关的技术,来对目标对象进行编辑和传输,通过形象的形式来展现给大众人群,并能对其进行加工的一项技术。在农业中,为了存储和传播,通常将种植技术和养殖方法转换成全电视信号和录音信号,然后对这些信息进行处理。多媒体技术不仅可以把多种媒体结合为一体,还具有交互性、数字化等特征,是计算机技术、声像技术和通信技术的产物。一些国家在很摘要:信息技术不仅重要,而且种类繁多,包括多媒体技术、流媒体技术、虚拟现实技术、可视化技术、VPN技术等,其广泛普及在不断影响着人们的工作、生活和学习等。随着社会经济的快速发展,农业生产对信息化提出了越来越强烈的需求。本文介绍了农业信息技术及其在农业生产中的应用。 关键词:信息技术;农业生产 中图分类号: S126 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.04.004早之前就已经将多媒体技术应用于农业发展当中,我国也对此进行了相关的实验,例如很多科研所以及农业研究基地等,将相关技术通过多媒体的形式传播给农户,使其可以在电脑上播放。另外,利用这种形式能够对农业种植过程中的一些数值进行记录和分析,研究出一系列多媒体应用系统,可以用于农业知识的培训。随着多媒体技术的发展,多媒体的远程服务也逐步实现。以便进行远程培训、远程虚拟诊断等服务。目前,已经研发出了许多教学和咨询软件,具有图、声、文并茂的优点,更易于农民接受。 3农业智能化技术 农业智能化技术的主要作用是对整个系统中的一些信息数据进行收集和分析,如果有信息显示发生了故障,系统会自动进行解决,进而保障整个农业过程的智能化。近些年,很多智能化的设备已经运用到很多农业种植过程中,对于相关的很多环节进行了有效的改善。在农业自动化技术的基础上,研制出可以从事一些危险、繁重工作的机器人。例如传统的温室多数是塑料大棚,但在现代化温室中,则是用计算机网络控制的。其通过利用计算机网络通信技术来进行相关的数据模型建立,通过模型来观察和分析整个种植过程中的变化,其中主要有三个部分。一是输入部分,前向输入部分的主要功能是来控制含水量以及温度的变化,同时很多转换器以及按键也在这个部分;二是控制中心,控制中心主要是由主板构成,其中组成单位主要是显示模块、储存模块以及预警模块等;三是后向输入控制部分,该部分的主要部件是打印C、电路控制、电管系统等,所以依据该系统能够有效保障整个环境的温度以及土壤含水量。 4遥感技术 遥感技术可以精细准确的获取农作物生长的各种信息。一方面,在农作物播种面积检测和估算中,运用遥感技术及时记录各种作物的播种面积,便于对其进行分类。另一方面,还可以检测作物长势并估算作物产量。在观测作物生长的不同阶段,通过获取的信息及时了解出现的问题,以便采取针对性措施。利用遥感技术还可以对土壤侵蚀面积、盐碱化面积及分布区域进行检测,这些信息有助于进行田间管理。当出现自然灾害时,遥感技术也可以检测出受灾程度,对损失的农作物量进行评估,然后针对这些信息,采取补救措施。 5结语 在信息化时代,农业信息化是全球信息化的重要组成部分。农业信息化提供的及时、准确和可靠的信息资源,能够帮助我国农业进入一个新的时代,提高农业生产效率,降低资源的浪费,保障农业的健康稳定发展。但是目前国内的相关技术人员比较匮乏,导致农业信息化发展的脚步受到了牵制。所以要针对相关的问题,加大人才培养的力度,以及资金的投入,有针对性的培养一批新时期的农业人才,带动广大农民共同致富,将农业发展推向新高度。 作者简介:庞嘉楠,硕士研究生在读,研究方向:农业信息化发展。 农业信息技术论文:农业信息技术发展现状及其在农产品流通中的应用 摘要 介绍了农业信息技术和农业信息化的概念,阐述了国内外农业信息技术发展现状,并以电子竞价系统为例指出了农业信息技术在农产品流通中的应用。 关键词 农业信息技术;概念;发展现状;电子竞价系统;农产品流通;应用 作为现代科技体系的重要支撑,信息技术是经济增长和社会进步的主要力量。信息技术在农业部门的应用落后于其他产业部门。我国农业信息化工程的起步晚,与发达国家相比差距比较大,这远不能满足国家提出的发展现代农业、实现农业现代化的要求。本文在分析农业信息技术的特点及其国内外发展现状的基础上,提出将农业信息技术应用于农产品流通领域,创新农产品的销售方式,拓宽农产品的销售渠道,增加农业增效和农民收入,促进农业经济发展的思路。 1 农业信息技术和农业信息化 1.1 农业信息技术的概念 农业信息技术是以现代信息系统科学、控制论为理论基础,以微电子通信技术、计算机技术为依托,目标是将现代信息技术的成果引入农业科研生产、经营管理系统中,进行创新,重在利用现代信息技术对传统农业进行改造,加速农业的发展和农业产业的升级。农业信息技术主要包括传感通讯技术和计算机技术。 1.2 农业信息的特点 一是农业信源、信宿的分散性。所谓信源,即产生信息或信息序列的来源,主要是指以农户为基本经营单位的生产面。信宿就是信息的接受者,包括生产、经营、管理、决策、科技和消费等相关人员。农业生产对土地的依赖是信源分散的主要原因,另外,信息源的分布具有空间上的分散性[1-2]。二是农业信息的时效性和滞后性。农业信息具有很强的现实性。目前的问题是通过各种途径采集到的大量农业信息往往滞后,如土壤肥点周围的土壤和作物体内营养元素浓度的变化、退化,农产品市场价格浮动等经常是问题严重到一定程度才被发现。滞后性是农业信息的一个比较隐蔽的性质。三是农业信息的不确定性。农业生产流程不仅可调性小,而且流程中的不确定因素很多,加上农业科技知识、信息的匮乏,农民无法掌握复杂系统的运行和变化。四是农业生产的地域性。农业生物的地域分异规律,使山顶、山坡、山脚、山谷、向阳坡、背阳坡等的生物群落,以及不同纬度、不同地形地貌等的生物群落各不相同。农业生产具有地域性,这要求人们按照农业生物适地适生的信息,做到因地制宜地组织农业生产经营活动[3-4]。 1.3 农业信息化 农业信息化就是指为了促进农业持续、稳定、高效的发展,针对农业信息的特点,将信息技术应用于农业经济领域的过程。 2 国内外农业信息技术发展现状 2.1 发达国家农业信息技术的发展和应用 发达国家计算机技术在农业方面的应用是从高校、研究所等单位开始的。在1960年左右,美国的经济学家就应用计算机处理数学规划模型等问题。信息技术在农业中的普及和应用与农业改造的步伐基本一致,这种农业生产方式被称为“信息农业”。其具有以下特征:一是网络化。各种形式的局域网和广域网用户迅速增长。如美国40%的农民到1995年都有了微机,有12%的人使用电子邮件联系。联邦政府每年拨款15亿美元用于建设农业信息网络。二是综合化。农业信息技术中除了各种信息技术的结合还包括信息技术和现代科技,特别是与农业科技的结合,这有助于改进农产品生产过程和生产方式,提高农业现代化经营水平。三是规范化。在统一、长远规划的指导下明确信息资源的开发方向,提供的农业信息服务具有连续性和规范化,使农业信息的收集处理更加及时、灵活,信息内容更为丰富,信息服务也更加到位。 2.2 我国农业信息技术的发展和应用 进入21世纪后,随着计算机技术的不断普及和升级,国内信息技术在农业中的应用越来越广泛。如利用信息技术在农业资源调查、农产品产量估测、农业生产管理决策和病虫害诊治、生产过程自动化控制等领域进行了成功应用。先后建立了100余个农业智能应用系统、4 300余家农业网站,提高了我国农业生产的科技含量及农业物料流通的效率和资源利用率。在经济比较发达的地区如北京,GIS技术和GPS技术己经被应用于农业生产过程,形成了以市属农业科研院所和农口局总公司为主体、以郊区县乡镇各个公司企业为补充的农业综合信息现代化网络服务体系。其他经济发达地区也逐步实现了将GIS技术和GPS技术应用于现代农业生产和研究领域,并取得了很好的成效。 3 农业信息技术在农产品流通中的应用 农产品流通是联结农业生产与居民消费的关键环节,也是农业产业链中不可缺少的环节。近几年来,我国农业和农村经济发展进入了一个新阶段,一些新问题出现在农产品流通领域。发展现代农业迫切需要加快新型农产品流通体系建设。因此,通过信息技术的应用,将电子集合竞价技术应用于农产品批发市场,建立高效、便捷、通畅的农产品销售渠道,有利于合理确定农产品价格,对于保护农民利益,及解决农产品流通中的矛盾,具有重要意义。 3.1 电子竞价系统应用原理 以计算机软硬件建设为主体,软硬件系统组成应包括多媒体竞价主屏显示系统、理货信息输入系统、竞价过程控制系统、竞价器、查询结算系统、数据存储备份系统、视频全程监控系统等部分。至少应包括以下模块:人员管理模块、智能信息管理模块、竞价器管理模块、农产品信息管理模块、数据统计分析模块等。根据交易市场的实际情况和交易流程,整个系统应具有良好的通用性,一是操作上的通用性,即应支持现场无线移动竞价、会场内固定席位竞价2种方式,还应具有支持网上公告、标的展示、表格下载等功能。二是对交易产品应具有通用性,即可以支持各类农产品(包括作物、水产品、畜牧产品、经过加工的农产品等)的分别集合竞价和同时集合竞价功能,实现价格发现功能,确定农产品的合理市场价格。 3.2 电子竞价系统在农产品流通中的应用 农产品电子竞价系统能够实现农副产品受理、理货、质检、集合竞价、结算、物流管理、成交信息统计等方面的全过程信息化管理,适合各种规模的农副产品交易市场,采用电子竞价系统交易,能够消除交易人为因素,实现竞买人之间的合理竞争,最大限度发掘农产品价格,规范农产品市场交易行为,体现公开、公平、公正、诚实信用的交易原则。 在农产品交易市场引入电子竞价系统,是受荷兰鲜花拍卖市场的启发而形成的思路。目前,我国昆明花卉市场在这方面作出了有益的探索并取得了一些成功的经验。试想,如果将该交易机制全面引入我国的农产品交易领域,那么将对我国农产品交易机制实现巨大的创新,也是实现农产品交易现代化、保护农民利益、提高农民收入、加快农业经济发展的创新举措。 4 结语 信息技术作为现代科学技术的核心技术,信息化作为新的生产力,把传统农业转变成现代农业,对推进国民经济的高速发展和现代化建设具有推动作用。农业信息化已成为农业现代化的重要内容和标志,引进合理的农业信息技术,将其应用于农产品流通环节,可弱化农产品流通环节在整个农业产业链处于薄弱地位的劣势,促进农产品的销售和流通。把现代农业信息技术应用与农业生产、加工、流通、服务领域是实现农业现代化的必由之路。 农业信息技术论文:基于农业信息技术专业的数字图像处理课程设计 【摘 要】本文依据农业信息技术专业学生的培养目标及要求,结合数字图像处理课程的特点,提出该门课程教学内容的重新设计整合、创新教学方法及教学手段,并提出在课程设计建设过程中应注意的问题。 【关键词】农业信息技术 数字图像处理 教学模式 随着现代农业向精准化、信息化、智能化的不断发展,信息技术及图像处理技术在现代农业中的应用日益广泛,这就要求从事现代农业的技术型人才要具备农业信息处理的相关知识和技能,并对发展趋势有一定的掌握,以适应现代农业发展的人才需求。数字图像处理课程是在掌握工程数学、线性代数及编程语言的基础上,将上述知识应用到农业信息的采集和处理中,体现了农业信息技术专业的专业课程特征,实现了“农非贯通”的专业形态的形成,以及对农业信息化复合型特色人才的培养。 一 数字图像处理课程设计的思路 数字图像处理是农业信息技术专业的专业课程,是一门综合性学科,内容多、跨度大、覆盖面广,本课程以培养能力和拓展专业素养为课程内容的定位和目标,课程内容的选择以专业知识拓展为依托,要求学生掌握数字图像处理的基本概念、基础理论、典型方法,掌握一定的编程实践技能。结合由易到难、循序渐进的原则进行教学内容和教学组织模式的设计,以此促进学生对知识的掌握和应用能力的提高。教师通过企业调研等形式总结归纳现今数字图像处理技术在农业应用中的实际案例,从而提高学生的专业知识修养。多元化学生的考核方式,形成一个全面的考核标准。 二 数字图像处理课程设计的实施 1.教学内容的设计 本课程以“农非贯通”的专业形态为出发点,采用项目化教学和任务驱动的方式组织教学内容,使学生在掌握数字图像处理知识的基础上,了解此项技术在农业中的广泛应用。本课程的教学内容主要划分为六个项目。 项目一:图像的预处理,包括图像平滑、图像锐化、图像复原等知识点。 项目二:单目标果实识别,以机器人采摘苹果中单个苹果目标识别模块为例,根据单个目标识别的分析思路,将颜色特征的分析及提取、阈值分割方法、去噪处理、果实的形状特征提取等知识点划分成多个小任务,每个任务之间相互承接,逐一完成才能实现单个苹果的目标识别。 项目三:多目标果实识别,承接项目二,不同的是以多个苹果果实为识别目标,增加了hough变换、边缘检测、分水岭算法等知识点,此项目是对项目二的补充。 以上三个项目使学生能在完成具体任务的同时,掌握数字图像处理的基础知识。 项目四:纹理特征识别,以黄瓜识别为例,项目二和项目三中的目标识别都是基于目标与背景色差大的原理进行分析实施,对于目标与背景颜色相近的情况并不适用,因此,关于纹理特征的知识点,将在此项目中补充。 项目五:综合实训,此项目的设计是对以上内容掌握程度进行整合并测试,给出两个选题:柑橘、棉花的自动识别技术及特征提取,农间杂草识别。两个选题分析思路与前面项目的分析思路方法相似,但是操作对象不同,需要做一些调整,因此,此项目既可以锻炼学生的思维能力及举一反三的能力,又能测试出学生对基础知识的掌握程度。 项目六:专业知识拓展,数字图像处理应用广泛,在此模块中以讲座的形式向学生讲授数字图像处理技术在现代农业及其他行业中的应用,提升学生的学习兴趣、拓展专业知识、提升专业素养。 2.教学组织模式的实施 本门课程具有理论性强、实际应用性较弱的特点,结合该特点将本门课程划分为三大主要模块,分别为理论基础、综合实训、知识拓展。根据这三个模块的不同特点,本门课将结合项目化教学、任务驱动、角色体验法、讨论式教学方法进行教学。 对于本门课程的基础知识和算法,采用“小任务为引导,大项目为目标”的教学方法,将每个知识点作为小任务,每个小任务之间能承接并结合成大项目,实现学生对基础知识的掌握。 综合实训是考验学生对本门课程知识的掌握程度,此模块以任务驱动为主要教学方法,先提出问题,引起学生的学习兴趣,培养学生的自学能力和逻辑思考能力,以小组为单位,通过团队合作选择合适的算法实现最终目标,并以答辩的方式汇报。 知识拓展是结合本门课程的特点,向学生拓展数字图像处理技术在现代农业中的应用案例,这需要大量地收集资料和文献整理,但是专业性较弱,因此本模块可采用角色体验、讨论教学法等教学方法,培养学生的自学能力。 3.考核方式 考核过程中要注意学生的学习态度、动手能力,培养学生的自我评价能力,增强自主学习意识。根据本门课程的内容设置,考核主要分为三个方面:过程考核、能力素质考核、汇报考核。具体见下图:考核方式及所占比重 三 数字图像处理课程设计应注意的问题 1.加强师资队伍建设 教师的知识结构、知识创新能力和师德风貌直接决定着课程的质量和水平,要培养出高科技的应用型人才,必须建立一支综合素质强的“双师型”教师队伍。要根据课程改革和建设要求,有目的,按计划地加强对教师的培训,鼓励教师通过各种实践活动,提高教学水平和教学质量。 2.加强教材建设 围绕培养目标,按照教学计划和教学大纲的要求,由主讲教师自行编写、制作相关教材,并保持教材的先进性和前沿性。 3.重视校企合作 校企合作是解决时间教育缺失的根本途径。企业参与到高校实践教学过程中,可以在教学计划和教学内容上广泛征 询及适当采纳相关业内专家的意见;另外增加学生在企业进行专业技能训练和专业拓展的学习机会,使理论联系实际,开阔视野,拓宽思路,促进学生的创新意识与创新灵感,为课程设计与建设提供强有力的实践平台。与相关企业建立长期合作关系,校企可以培养“适销对路”的应用型人才。 四 结束语 课程设计是一项涉及师资、学生、教材、教学思想、教学内容、教学方式、教学手段等多方面的综合系统工程,建设工程中要明确目标、遵守课程内在的逻辑与规律,才能提高教学质量。 农业信息技术论文:高职农业信息技术专业模块课程体系的构建 【摘 要】先进而又完善的课程体系,不仅着力于学生的眼前发展,更要着眼于学生的长远发展,要注重学生的创新精神和实践能力的发展。构建具备操作性、实践性的模块化专业课程体系,可为广大高职农业信息技术专业教师开展专业教学课程提供理论指导,促进该专业在高职院校中的发展。此外,本课程体系的构建还可以促进教师观念的转变。 【关键词】高职学校 课程体系 农业信息技术 能力模块 随着农业信息化进程的加快,农业信息技术人才的需求将进一步加大,对于从业人员的专业水平和知识面广度将有更高要求。农业信息化人才将转向专业化,具有一定农业技术和信息技术的复合型人才成为市场需求热点,其中职业能力较强、与工作岗位对口的职业教育人才,由于实际针对性更强,也将成为农业信息人才的需求重点。与逐步完善的农业信息硬件设施相比,农业信息技术人才相对短缺。一般来说,搞农业的专家和学者对计算机技术掌握较好的不多,而一些计算机专业人员对农业科学又比较陌生,这样在农业信息技术应用的结合点上就存在着较大的矛盾。因此,为加快农业信息化建设步伐,研究和探索农业信息人才培养的对策与措施,尽快培养大批高素质、复合型农业信息化人才,已成为农林院校急待解决的问题。 一 模块化课程体系概述 模块化课程体系是以就业为导向,按专业设置相应的专业技能模块和职业定向模块,并根据技术变化和市场对各职业岗位人才的需求情况构建的课程体系结构。首先制定通识课程模块(公共基础课程),然后面向相关职业岗位群需要的共同知识与技能,设立专业平台课程模块。在此基础上,根据就业岗位的不同要求,设置专业核心课程模块,最后根据动态的市场需求和学生发展的需要,设置专业拓展课程模块,并进行与就业岗位相对应的顶岗实习。 二 农业信息技术专业课程体系构建思路 为了构建农业信息技术专业的模块化课程体系,根据模块化课程体系的特点,结合农业信息技术专业的教学现状,我们进行了一些探索和实践,构建思路如下: 1.开展职业岗位、工作任务、核心能力需求调研 依托上海现代农业职教集团、校企合作专业教学指导委员会,走访上海农业信息有限公司等相关行业企业进行调研,研究论证、确定面向农业信息技术的主要职业岗位。 2.分析基于职业岗位的知识与技能 面向农业信息技术职业岗位引入职业标准,与企业行业专家一起研究剖析各职业岗位对应的实际工作任务、工作过程,归纳整合形成农业信息技术专业所需的工作知识、能力和职业素质要求。 3.构建“理实一体”的课程体系 构建“校企共建,理实一体”模块化课程体系,体现专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接。 4.制定各课程模块教学要求标准 根据专业培养目标和岗位需求,通过职业能力分解优化教学内容。核心课程与企业合作开发体现“工学结合”特色的以能力培养为主导的项目化课程体系,并采用基于工作过程的课程开发方法,开发标准化课程。 三 农业信息技术专业课程体系的构建 1.农业信息技术专业职业分析 通过企业走访、专家座谈、问卷调查、毕业生访谈、网络资料收集等手段,就相关行业企业对农业信息技术人才的需求情况进行了调查。了解到相关企业对应用型农业信息技 术人才的需求量还相当大,且涉及农业的各个领域,面向应用型层面的主要有如下四类人才需求:(1)农业信息管理人才。主要从事农业信息资源建设工作,包括农业信息数据采集、分析,农业数据库管理等工作。(2)农业应用系统开发人才。主要从事涉农软件项目的开发规划、设计、测试、维护等工作。(3)现代农业设施设备的操作与维护人才。主要从事农业物联网工程项目实施、农业物联网系统运行与维护、农业生产自动化设施设备的操作与维护等工作。(4)农业信息技术(产品)推广(销售)人才。主要围绕农业生产、经营环节,开展农业信息技术或产品的开发、推广,信息咨询服务等工作,特别是围绕农业电子商务等新兴业务,从事一些信息技术服务工作。 2.典型工作任务分析 农业信息技术典型工作任务描述 序号 工作 领域 典型工作任务 专业能力 支撑课程 1 农业信息管理 农业信息 采集与处理 田间试验统计与分析;田间数据采集与档案建立;条码数据采集与处理;农作物数字图像信息采集与处理 农业信息技术;田间试验统计;自动识别技术及应用;数字图像处理;农业数据库应用 农业信息管理 农业信息与检索;农业信息数据库建立与管理;农业专家数据库的应用 2 农业应用系统 开发 软件项目开发规划 与客户沟通,进行需求分析;进行项目可行性分析;确定项目进度计划;确定设计方案 信息系统分析与设计;农业数据库应用;地理信息系统;农贸电子商务网站建设 软件项目开发设计 需求分析;项目的概要设计;确定功能模块和界面;和用户再次确定需求;编写概要设计文档 软件项目开发实施 分配工作任务;数据库的实现;编写和调试项目程序代码;编写技术文档 软件项目开发测试 制定测试计划;配置测试环境;设计测试案例;编写测试代码;实施测试;编写测试文档 软件项目应用维护 软件的安装;软件的性能分析;软件常见故障的症状分析;软件的故障排除;数据库的维护 3 现代农业设施设备的操作与维护 农业物联网工程项目实施 物联网设备安装;物联网现场应用;物联网施工工程督导/监理 农业遥感技术;物联网技术及应用;嵌入式技术及应用;农业自动化控制;电气控制与PLC;农业机械与设施 农业物联网系统运行与维护 物联网系统设备调试;物联网系统设备维护;物联网技术支持;物联网系统管理 农业生产 自动化设 施设备的 操作与维护 自动化设施设备的操作;自动化设施设备的安装调试;自动化设施设备的故障检测与排除 4 农业信息技术 (产品)推广 (销售) 农业信息技术(产品); 推广(销售) 与客户沟通,进行营销推广;进行产品的部署调试;进行用户需求分析;售后技术支持 信息系统分析与设计;农产品市场营销;现代物流技术;农贸电子商务网站建设 农产品 营销及 电子商务 营销方案的设计与撰写;运用营销技巧开展营销活动;电子商务基本操作;农产品网络营销 典型职业工作任务分析是职业教育工学结合一体化的课程开发方法。根据工作过程设置结构完整的典型工作任务,分析完成每项工作任务都需要的若干种专业能力,从而根据职业能力确定核心课程。我们对农业信息技术专业职业分析中提到的四类工作领域,分析工作过程得出典型工作 任务,并对每项工作任务所需要的能力进行了详细描述,结果见上表。 3.课程体系设计 经过进一步的归纳与选择,整合典型工作任务形成职业能力领域,根据认知及职业成长规律递进的原则,由专业教师和课程专家一起研讨,重构行动领域并转化为学习领域,最终构建“校企共建,理实一体”模块化农业信息技术专业课程体系(见下图)。农业信息技术专业课程体系纵向由公共基础课程(通识课程)、专业必修课程(专业平台课程、专业核心课程)、专业拓展课程和综合能力实践培养(顶岗实习)四个模块组成。专业必修课程和专业拓展课程的实践操作部分以单项专业技能训练为主,综合能力实践培养则以校内综合项目或企业项目为载体,将所学过的单项技能进行综合运用。横向由农业信息管理、农业应用系统开发、农业自动化管理三个方向构成,以满足不同层次、不同需求的学生需要。 农业信息技术专业模块化课程体系 四 总结 该课程体系的构建充分体现了以就业为导向的高职办学原则,面向职业岗位群,把从业所需要的知识、技能有机地整合在一起,缩小了学生在校期间所学技能与行业需求之间的差异。该体系的实施满足了不同层次学生的需求,真正体现以学生为本、因材施教的原则;同时,该体系的实施要求专业课教师充分了解行业需求,具备模块要求的知识和技能,增强了教师参与行业联系、技能提高的紧迫感和积极性。 农业信息技术论文:浅析加强农业信息技术培训促进农业现代化的发展 摘 要:加快农业现代化的步伐,要特别重视大力发展农业信息技术培训,努力为农业生产一线培养高素质的劳动者,加快农业科技成果向现实生产力的转化,增加农民收入,发挥更加积极的作用。 关键词:加强农业信息;技术培训;农业现代化 农业现代化要求运用具有高科技含量的现代农业技术和设备武装农业生产的各个方面。农业信息技术作为软支撑部分,通过收集、加工、传递应用各类信息,使硬支撑部分的潜力充分发挥。农业信息化将使农业生产、加工、销售等方面的农业产业经营者更快得到新的知识,加速科学技术的应用速度,促进农业实用科学技术的全面推广和普及。农业信息化通过网络进行远程技术培训和教育,促进农民文化素质的提高和科技意识的增强,从而加快农业现代化步伐,促进农业现代化的持续、稳定、健康发展。 一、农业信息技术在实现农业现代化中的作用 1.农业信息技术加速了传统农业改造和农业现代化管理 农业是以土地为基本生产资料,中国土地辽阔,自然条件复杂,气象和生物性灾害频繁,农户规模小而且分散,再加上几千年传统的生产方式,因而呈现出生产的分散性,很低的可控性和稳定性。而先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服传统农业生产的分散化和小型化的行业弱势。将农业信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术 (AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,大大加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测和预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学、有效的宏观管理。 2.农业信息技术促进了农业产业化和现代化 落后的生产管理水平和小农意识经营管理水平,是农民增收的重要障碍。随着农业信息系统(GIS)的建立、农业信息化的发展,农业信息网站及时准确地向农民提供政策信息、技术信息、价格信息、生产信息、库存信息以及气象信息,提供中长期的市场预测分析,指导帮助农民按照市场需求安排生产和经营。建立农产品和农业服务贸易的快速交易通道,农民在网上洽谈,交易在网上实现,降低了农产品的销售成本。在网上获得农业生产订单,减少了农业生产的盲目性。利用计算机网络技术,农业生产者可以与不同产业结盟,共同经营,共同管理,共同打造品牌,稳定市场占有量,并不断拓展新的市场。由此可见农业实现了信息化,就可以大大提高农业生产效率和管理水平。因此,可以说农业信息技术对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生了无法估量的积极影响,成为现代农业的主导技术之一,推动了农业产业化和现代化。 二、农业信息技术培训是实现农业现代化的必要途径 1.加强信息技术培训的重要性 “十二五”农业发展方向就是建设农业现代化,就泌阳县来讲,农业现代化最大的“靠山”是科技信息,但农民科技文化素质的低,成为制约农业现代化发展的主要因素。要改变这一现状,出路只有一条,必须加快现代农业技术的推广,加强农业技术推广人员及农业生产者在计算机操作、网络知识、农业信息采集上传技术和农业专家系统应用技术等高新技术培训,让更多农民掌握现代农业科技技术,提高农民科技文化素质,大幅度提高农民接受新技术的能力。农民科技文化素质的高低,决定着对先进农业技术及工具的采用,决定着对农产品市场信息的捕捉、分析与判断。农民不仅是农业的主体,更是农民增收的主体,只有培养出觉悟高、懂技术、善经营、能创业的现代职业农民,才能使农业持续增效、农民持续稳定增收。“羊册的白菜,春水的葱,张湾萝卜脆凌凌。”近几年,通过狠抓园区示范带动、加强科技推广应用、推行标准化生产、强化种子生产研发等一系列强力措施,先后建成了赊湾镇闫庄无公害萝卜生产基地、马谷田镇无公害蔬菜生态示范园、郭集乡李奎农业生态园、羊册镇绿源菊花心白菜生产基地等一批无公害蔬菜生产示范园区,带动了全县无公害蔬菜生产。“泌阳菜子”俏销全国,成为长江以南十多个省的主要蔬菜种子供应基地。 2.农业信息技术教育培训的新路子 在终身教育已成必然趋势的新世纪,随着农业信息化的进一步发展,农民对教育培训的需求必然是多层次的。农业科技教育培训工作要适应农民的广泛需求,农广校要积极创造条件,拓展农民和农村基层干部的科技培训,实现各层次教育的连贯和沟通。采用更多为广大农民乐意接受,为广大农村干部和科技人员所欢迎的形式和载体。大力发展远程教育,利用网络教学,增强培训手段。近几年来,泌阳县以调整农业结构为切入点,烟、棉、蔬菜、花生等种植面积逐年增加,已发展成为全国重要的粮种、菜种繁育基地,以大豆、绿豆、芝麻、花生、油菜为主的粮食油料种子和以白菜、萝卜、为主的蔬菜种子畅销全国各地。借助网络等高科技手段开展远程教育培训就是借科技之力传播科技之业的好形式,使农业科技教育培训工作更加富有成效,加快农业科技成果的转化,为农业增效、农民增收提供更为直接有效的服务,推进农业现代化的全面发展。 泌阳县近年来持续探索“三化”协调科学发展的路子,全县农业基础设施不断加强,农业科技份额不断加大,农民科技水平不断提高,畜牧、林果、烟叶、油料、蔬菜、茶叶等七大特色产业正在形成和壮大。县域综合实力排序在“十一五”期间由全省第100位上升到第75位。国家农业部近日发出农计发(2012)1号通知,确定泌阳县为第二批国家现代农业示范区建设县,这将为加快推进农业农村现代化,打造泌阳经济核心增长做出新的更大贡献。 农业信息技术论文:农业信息技术精品课程建设研究 【摘 要】分析了目前高职院校校企合作教学现状和存在的问题,并针对《农业信息技术》课程提出了切合实际的校企合作教学过程方案并进行实施,项目化教材的开发也更加适合校企合作教学,通过笔者的亲身教学实践论证了校企合作的可行性。 【关键词】校企合作;开发 农业信息技术是指利用信息技术对农业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、经济和社会信息进行采集、存储、传递、处理和分析,为农业研究者、生产者、经营者和管理者提供资料查询、技术咨询、辅助决策和自动调控等多项服务的技术的总称。它是信息技术和农业技术发展相结合的边缘交叉学科,是信息技术在农业领域的应用分支,是利用现代高新技术改造传统农业的重要途径[1]。 上海农林职业技术学院农业信息工程系于2011年在软件技术专业的农业信息技术及应用方向中开设了《农业信息技术》课程并获得学院项目化教材项目立项,目前该项目已经结题。该课程和教材的开发是在和上海市农业信息公司合作模式下来进行的,《农业信息技术》课程及其教材也作为学院和系部重点开发的课程和教材项目。本文分析该课程目前教学过程中存在的主要问题,剖析教学改革方案,就教学内容、教学方法、教学手段、教学组织与管理等方面进行研究和探讨。 1.校企合作教学现状 1.1 国内外校企合作教学的研究与实践 近年来,我国高等职业院校对校企合作教学进行了不断的探索和实践,很多学校取得了不错的成绩和经验,但就校企合作教学而言还存在着不少的问题,还需要总结与改进。截至2011年9月,中国知网文献总库显示的与“校企合作”相关的论文近21066篇,其中研究职业院校与企业合作问题的占95%以上,研究合作模式的占近1/5。从各国的模式看,主要有德国的企业为主模式(“双元制”)、美国的学校为主模式(“合作教育”)和澳大利亚的行业主导模式(“技术与继续教育”)。[2]近年来,我国高等职业院校为提高学生的实践动手能力采取了多种形式,主要包括:①与企业合作订单式培养人才。比如:上海农林职业技术学院农业信息工程系与上海金道网络公司合作建立了订单班,为学生的学习和就业打下了坚实的基础。②建立企业实习基地,安排学生参观或顶岗实习。高校与企业签订实践基地协议,制订专门的实践教学计划,实行弹性学制,安排学生参观企业现场或顶岗实践。学生运用所学理论指导实践,同时通过实习引导理论学习。这种形式在职业教育和本科教育中都有应用。[3]③参股加盟模式。1992年10月,为了适应扩大规模生产的需要,华南农大应邀加盟温氏集团,开创了农业产业化领域校企合作的先河,首创了高等院校持股加盟企业的产、学、研合作模式。这种合作形式以股份为纽带,将双方紧密联系在一起,利益共享,风险共担。该形式主要应用于合作技术研发领域。[4]④邀请企业管理人员讲课。这种方式操作容易,教学成本低。上述校企合作形式使学校、企业和学生三方均得到相应的益处,尤其是在职业教育中,在教育部的大力推动下,校企合作取得了明显成效。[5] 1.2 农业信息技术课程校企合作教学过程 农业信息技术课程教师多次深入上海市农业信息公司进行调研,与农业信息专家座谈,从农业信息技术课程教学的教学目标、教学内容、教学模式、评价体系、师资队伍等五个方面制订了切实可行的校企合作教学过程模式,如图1所示。 图 1 校企合作示意图 通过校企合作对于农业信息技术课程教学过程五个方面的共同制定,使企业和学校能够有机的融合在一起,部分解决了目前校企合作存在的问题和误区。教学目标共同制定使学生将来更能适应工作岗位;教学内容从原先的按部就班变为了实际的学习情境;《农业信息技术》项目化教材的立项和应用为高校教师和企业工程师量身定做了适合学生的教材;项目化教学的进行为高校教师和企业工程师建立了双方都认可的教学方法;评价体系从传统的学生考试模式变为了高校教师和企业工程师从多个方面共同考核模式;师资队伍从象牙塔的教书先生变为了更企业化、工程化的教师和工程师。 2.教学方法改革与创新 由于农业信息技术课程教学内容需要采用项目化教学,因此任课教师与企业人员共同设计了三个项目工程,采用了项目化的教学方法,比如讲到信息采集与处理知识模块,可以让学生做三个项目工程:1、蔬菜市场信息采集与处理工程2、农田生物信息采集与处理工程3、农产品物流仓储信息采集与处理工程,如图2所示。这里面第一个项目由学校教师担任教师,第二和第三个项目由学校教师和企业工程师一起担任教师,学生通过三个项目的信息采集与处理基本上掌握了农产品的信息采集与处理过程。 项目化教学很受学生的欢迎,对于高职学生而言也是一种很适合的教学方法,但是该教学方法的开展难度比较大,需要学校的大力度支持和合作企业的支持,教学场地和优秀的企业工程师也是今后要解决的重点和难点问题。 3.项目化教材设计与开发 本课程编写教材时,我们对信息采集与处理的三个项目进行了分解,使每一个项目分解为若干个子项目,如表1所示。比如蔬菜市场信息采集与处理工程可以分解为:蔬菜类食品信息采集与处理、肉类食品信息采集与处理、蛋类食品信息采集与处理、海鲜类食品信息采集与处理等四个项目。整个教材都是由具体的可操作项目来构成,《农业信息技术》课程的教学也是由若干个具体项目着手来开展的。 《农业信息技术》项目化教材的编写为校企合作教学开发了一个很好的课本,学校教师和企业工程师都可以使用该教材对学生开展教学工作,同时也能够使计算机系涉农专业的学生把计算机工具应用到农业领域当中,为将来服务“三农”做好充分的准备。 4.课程评价体系改革 传统的课程评价体系一般是由任课教师进行期末考试命题,然后根据试卷考试成绩和平时成绩按比例得出最后学生的期末成绩。这种课程评价体系主体很单一,而且成绩的评定太过依赖期末考试的成绩,对学生的综合专业素养和动手能力评价不够客观。经过与企业专家的共同商定,改革了传统的课程评价体系,设定学生的平时成绩占总成绩的60%,根据学习情景按比例分配,其中情境1占30%,情境2占30%,情境3 占40%,按学生的分工完成质量及工作态度考勤等评定,由学校教师和企业工程师共同打分;期末成绩占40%,学生学期结束做一个完整实验项目,学校教师和企业工程师给出成绩;最后,学生总评分=平时成绩+期末成绩,这样一来比较客观的评价了高职学生一个学期以来的学习效果和动手能力,将来也更有助于适应自己的工作岗位。 5.教学效果分析 为了验证教学方法改革的有效性,分别对农业信息工程系软件技术专业09级(整改前教学方案)和10、11 级(整改后教学方案)的学生进行了考核,考核所用试卷的知识体系结构和所占比例分别是:基础知识部分40%、程序设计部分10%、系统调试部分40%和新技术部分10%,教学改革前后学生各知识项实际掌握程度如表2所示,其所对应的各知识项得分比较如表1所示。 表1 教学方法改革前后效果对比(%) 图2 知识项得分对比 从表1和图2中可以得出结论教学改革后学生各知识项掌握程度有所提高,项目化的教学方法及所发的对应教材对学生的学习有比较重要的帮助作用。 6.结束语 本文通过笔者对大量参考文献的阅读和亲身的教学经历提出了校企合作教学过程模式并在上海农林职业技术学院农业信息工程系农业信息技术课程进行了实施,并取得了一定的效果。在课程实施的过程发现实训场地和企业优秀工程的合作是要解决的重点和难点问题,在任课教师的努力和系部领导的帮助下,经过多方联系和上海市农业信息公司、五厍基地、崇明现代化农场建立了良好的合作关系,保证了校企合作教学过程模式的正常开展,但是合作的深度和教学资源的积累还不够,还需要进一步的努力和提高。高职院校是为生产、建设、管理、服务第一线培养高等技术应用性人才,这就要求以学生的就业为导向,以培养高技能人才为目标,因此我们在日常的教学工作中必须坚持校企合作基本教学模式,灵活运用多种教学方式实施教学改革。 农业信息技术论文:浅谈农业信息技术培训的作用和途径 农业现代化要求运用具有高科技含量的现代农业技术和设备武装农业生产的各个方面。农业信息技术作为软支撑部分,通过收集、加工、传递应用各类信息,使硬支撑部分的潜力充分发挥。农业信息化将使农业生产、加工、销售等方面的农业产业经营者更快得到新的知识,加速科学技术的应用速度,促进农业实用科学技术的全面推广和普及。农业信息化通过网络进行远程技术培训和教育,促进农民文化素质的提高和科技意识的增强,从而加快农业现代化步伐,促进农业现代化的持续、稳定、健康发展。 一、农业信息技术在实现农业现代化中的作用 1.农业信息技术加速了传统农业改造和农业现代化管理 农业是以土地为基本生产资料,中国土地辽阔,自然条件复杂,气象和生物性灾害频繁,农户规模小而且分散,再加上几千年传统的生产方式,因而呈现出生产的分散性,很低的可控性和稳定性。而先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服传统农业生产的分散化和小型化的行业弱势。将农业信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术 (AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,大大加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测和预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学、有效的宏观管理。 2.农业信息技术促进了农业产业化和现代化 落后的生产管理水平和小农意识经营管理水平,是农民增收的重要障碍。随着农业信息系统(GIS)的建立、农业信息化的发展,农业信息网站及时准确地向农民提供政策信息、技术信息、价格信息、生产信息、库存信息以及气象信息,提供中长期的市场预测分析,指导帮助农民按照市场需求安排生产和经营。建立农产品和农业服务贸易的快速交易通道,农民在网上洽谈,交易在网上实现,降低了农产品的销售成本。在网上获得农业生产订单,减少了农业生产的盲目性。利用计算机网络技术,农业生产者可以与不同产业结盟,共同经营,共同管理,共同打造品牌,稳定市场占有量,并不断拓展新的市场。因此,可以说农业信息技术对整个农业生产、农业经济、农村文化生活等产生了无法估量的积极影响,成为现代农业的主导技术之一,推动了农业产业化和现代化。 二、农业信息技术培训是实现农业现代化的必要途径 1.加强信息技术培训的重要性 农业现代化最大的“靠山”是科技信息,但农民科技文化素质的低,成为制约农业现代化发展的主要因素。要改变这一现状,出路只有一条,必须加快现代农业技术的推广,加强农业技术推广人员及农业生产者在计算机操作、网络知识、农业信息采集上传技术和农业专家系统应用技术等高新技术培训,让更多农民掌握现代农业科技技术,提高农民科技文化素质,大幅度提高农民接受新技术的能力。农民科技文化素质的高低,决定着对先进农业技术及工具的采用,决定着对农产品市场信息的捕捉、分析与判断。农民不仅是农业的主体,更是农民增收的主体,只有培养出觉悟高、懂技术、善经营、能创业的现代职业农民,才能使农业持续增效、农民持续稳定增收。 2.农业信息技术教育培训的新路子 随着农业信息化的进一步发展,农民对教育培训的需求必然是多层次的。农业科技教育培训工作要适应农民的广泛需求,农广校要积极创造条件,拓展农民和农村基层干部的科技培训,实现各层次教育的连贯和沟通。采用更多为广大农民乐意接受,为广大农村干部和科技人员所欢迎的形式和载体。大力发展远程教育,利用网络教学,增强培训手段。如农广校借助网络等高科技手段开展远程教育培训就是借科技之力传播科技之业的好形式,使农业科技教育培训工作更加富有成效,加快农业科技成果的转化,为农业增效、农民增收提供更为直接有效的服务,推进农业现代化的全面发展。 (作者单位系1. 山东省安丘市官庄镇农业综合服务中心;2. 山东省安丘市大汶河旅游开发区农业综合服务中心)
1引言 当前,我国工业现代化迅速发展,机电一体化技术逐渐向着机电自动化技术方向发展,传感器技术的广泛应用,该内容属于机电自动化发展的核心内容,机电自动化生产过程中,对传感器技术进行应用,可以促使质量生产以及生产效率得到大幅度提升,促使现代化企业的机电自动化发展需求得到保障。 2传感器技术的研究现状 当前,在一些先进的科学研究当中,传感器技术的应用越来过广泛,其逐渐成为智能器件、智能系统当中的一项重要组成部分。将传感器-计算机-效应器作为核心内容的机电自动化控制技术的应用最为广泛。特别是在高度自动化的工厂运作流水线、不同形式的办公智能自动化设备当中应用更为重要。促使社会经济发展得到进一步加快,还让人们的生活水平以及生活效率得到不断提升,对于整个社会发展起到推动作用。此外,传感器属于机电自动化控制系统当中的首要部位,在整个系统中,是系统正常运行的前提条件。在相应智能化系统当中,若传感器发生故障,不能“感知”外界带来的变化,这就会导致一系列过程难以进行。对此,传感器技术水平高低对不同类型的智能系统运行情况以及应用效果带来直接影响。 3当前传感器技术在机电自动化中的应用现状 3.1传感器技术不够精细 对当前传感器技术在自动化生产工作中的应用情况进行分析,认为其还存在一定问题,如传感器的精细化程度存在问题,即便当前存在多个企业对传感器进行应用,已经发展成了微传感器,但是对微型传感器进行应用,还没有得到广泛认可。从总体角度进行分析,未来的机电自动化生产过程中,传感器技术会逐渐向着更小、更加精细化的方向发展,这就要求机电自动化生产产业高度重视。 3.2传感器技术不够清洁 传感器技术使用过程中,不够清洁。过去较长的一段时间内,采用机电自动化生产,对传感器进行应用,使用的主要是切削液技术,这就在无形之中提高了使用成本,还在一定程度上导致周围环境受到污染,在具体生产中,产生大量的污染废气和油气。因此,对传感器技术进行使用过程中,需要重点考虑传感器技术是否具备清洁性。针对这一问题,技术人员可以采用干式加工技术,通过这种方式,有效弥补过去削切、磨削等方式的不足,进一步提升工作效率,有效节约机电自动化生产资源。 3.3传感器技术不够虚拟 在对传统传感器技术进行具体应用过程中,传感器技术的虚拟度不高。这就在一定程度上促使实际生产以及作业过程中,蕴含着极大的危险因素,进一步增加了生产安全事故发生的可能性,还为工作人员自身的安全埋下巨大安全隐患,甚至会带来严重的额财产损失,导致机电自动化生产对产品研发速度降低,这种情况下的生产效率较低。因此,今后对传感器技术进行具体开发过程中,需高度重视传感器虚拟化问题,对传感器仿真技术进行科学创新,对计算机仿真软件进行科学合理的应用。最终模拟出更加真实的机电自动化生产系统,这就在一定程度上促使产品设计以及生产更加精细化、合理化。对机电自动化生产过程中出现的实际问题及时发现并解决,对产品工艺以及技术质量进行进一步优化。 4传感器技术在机电自动化中的应用 4.1机械制造 对于传感器技术而言,在机械自动化生产过程中的实际应用,主要内容有以下几个方面:第一方面是对机械工程进行具体制造,对传感器技术进行应用,具有较高的现实意义和价值。技术人员将传感器技术和自动化生产进行有机结合,从而提供更加有效的技术监测手段,对机械制造产品进度层面的技术进行科学有效的控制。例如对工件进行具体生产过程中,存在一些基点,在这些基点之间,还需对工件尺寸进行科学控制,这种情况下可以对接触式传感器进行进行使用,从而能够在工件当中寻找细微的光点。 4.2机器人 对传感器技术进行设计以及开发的基础上,现代化机电自动化生产还对机器人技术进行有效应用,促使机电一体化技术的应用范围被拓宽,机器人具有较高的智能化特点,这就对传感器技术提出了较高的要求。通常情况下,技术人员对机器人进行具体设计过程中,存在内部以及外部两种不同形式的传感部分,其中的内部传感基本上是对机器人内部运行情况进行监测的,也就是对系统进行监测,可以结合实际给定的需求提供相应的服务。 4.3技术监测 传感器技术被应用在工程机电自动化技术生产过程中,对监测技术进行应用,就是对环境监测技术进行使用,针对机电工程自动化实际生产环境进行严格监测,进而构建起一套比较完整的系统网络,通过这种方式,可以相对准确的对环境产生的变化进行识别和判断,对创安器进行有效安装,能够从生产环境当中获取温度、湿度方面的信息,这就在一定程度上确保自动机电自动化生产设备始终处于正常运行状态下。同时还可以始终保持在相对合适的生产氛围环境下,促使现代化企业机电自动化生产效率得以提升,有效降低生产环境危险性。 5结语 传感器技术的应用,促使人们逐渐向着智能化生活、智能化工作和只能变化学习时代,这一内容属于机电自动化控制系统当中的重要组成部分,在一些大城市当中,更多的机电自动化控制器件逐渐将大商场、大型厂房、甚至人们家庭等覆盖。创安器技术逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。
1、PLC技术优点 1.1促进机电一体化的实现 PLC设备重量轻,运算速度快,便于安装,且编程简洁,可采用简明的梯形图、逻辑表或者语句表,便于开发与调试,能很好的将计算机技术和工业环境结合在一起,有利于促进机电一体化的实现。 1.2可靠性高 传统的机械电气控制装置很容易受到干扰,而PLC技术充分的利用集成电路技术,采用相关隔离模块,具有较强的抗干扰能力。此外,PLC还具有自我诊断功能,当机械电气控制装置出现故障时,PLC会启动诊断系统并报警,这样工作人员就能够及时发现PLC的故障和产生此故障相关的原因,进而对其进行维修和防护[1]。 1.3能够应用在不同类型的电气系统中 PLC技术具有能对机械产生的过程进行控制、数据处理和数据预算等功能,且在CPU基础上,可根据用户需求扩展外部模板,灵活的改变控制系统的功能和规模,因此能够应用于不同类型的电气系统中,促进机械生产。 2、PLC技术的具体应用形式分析 2.1技术设计中的应用 在机械装置的生产运行中,PLC技术能够贯穿其生产技术应用工序。在机械电气装置的生产设计中,人们也会应用到PLC技术,并且将其技术的应用落实到现实的生产技术管理实施中,在装置的设计中应用PLC技术应该从以下几方面进行:1)按照机械电气装置应用的类型,以及其工作的环境和领域,对PLC技术应用进行方案设计,在方案设计中,应该注意方案的可实用性[2]。2)在技术设计中,应该对技术设计中的问题进行分析,保障数据的应用具备可靠性,只有这样才能保障在技术的应用实施中,能够发挥出其高效率的控制管理作用。3)在技术的设计和装置设备结合中,应该注重对其结合中的兼容性控制,保障设备的运行不受到干扰。 2.2空气压缩机中的应用 在传统的机械装置电气控制中都是采用单片机进行机械功能的控制发挥,这在一定程度上造成了机械装置的应用会受到干扰。由于单片机的控制不能实现全面化处理,所以在现实应用中还存在着很多的缺陷,为了缓解这种现状,需要对其技术应用进行提升,PLC技术的应用,在一定程度上转变了这点。在机械装置空气压缩机的处理中,将PLC技术有效的应用到其系统设计中,在其技术的控制管理下,能够实现技术应用效率的提升。作为一种可编程控制技术,PLC技术的应用在一定程度上将高危控制技术实现了自动化转变,实现了指令性控制压缩系统管理,提升了其系统应用的效率。 2.3开关逻辑中的应用 在机械装置的电气控制中,涉及到很多的开关,在各种开关的带动下实现了装置运行的动力支撑。通过PLC技术的应用,能够对其装置运行中的开关逻辑控制,保障在开关逻辑的控制中,能够梳理出装置应用的工序。同时在PLC技术的应用下,其还可以作为继电保护器进行设备的开关控制。在这种装置的控制下,有效的实现了整体性的应用效率提升。同时在PLC技术的应用下,还可以借助其技术应用中的芯片控制替换掉继电保护装置,在功能上实现了多样性转变[3]。因此,在机械电气控制装置的设计中,一定要将PLC技术应用到其装置系统控制中的开关逻辑管理中,这样才能保障装置的应用。 2.4集中控制系统中的应用 PLC技术作为可编程控制系统,在其系统的运行中,能够实现对装置的系统总控处理,通过其控制,能够实现装置的总控系统应用效率提升。作为保障机械电气控制系统运行的关键性控制系统,集中控制系统,在其应用中,能够有效的发挥出其系统控制应用的效率,但是在现实系统的应用中,为了保障系统装置的安全性运行,所以需要对其系统的控制安装总控枢纽,保障在总控枢纽的应用下,能够发挥出系统控制的作用[4]。PLC技术的应用,能够实现对其装置控制中的集中系统控制应用,通过集中控制系统的应用能够实现生产设备的运行效率总体提升,因此,需要加强对其技术应用和PLC技术的应用整合设计。 2.5分散式控制系统中的应用 在机械电气装置的控制中,其分散式系统的控制对于整体的系统控制具有重要作用,通过PLC技术的应用能够将分散式系统的应用集中控制起来。并且在现实技术的应用中,能够实现对装置控制中的对象分解,通过分解之后的装置能够实现类别化生产工序控制。在PLC技术的应用下,能够对分散系统中的不同对象进行指令操作控制,通过其信号的传输控制,能够实现对整体的工序布控,还能够保障机械生产的高效率运行。另外,在分散式控制系统的运行中,其系统的运行需要进行实时数据的传输控制,在PLC技术的控制下,能够为其实时性数据的传输控制提供保障,保障了生产工序的稳定性运行。 3、结束语 综上所述,PLC不仅可以更好实现电气控制装置的保护,还能促进企业生产效率和机械电气控制行业的发展。本文通过对机械电气控制装置中PLC技术的具体应用进行分析,希望能充分发挥其特性,以期促进PLC技术的应用。
制造技术论文:制造业数控技术的运用探析 本文作者:赵珍珍、王宇恺 单位:九江职业大学 对与食品的包装进行杀菌时,以往的人工消毒不能达到较好的效果,也会改变食物的风味、色泽以及营养成分等特性。同时还有可能导致微生物的进入,导致运输及仓储不便。采用数控技术进行食品的无菌包装技术,能够有效解决这些问题,并且数控技术已广泛运用于饮料、食品以及乳制品等行业当中,如图3所示。上图为采用数控技术的无菌包装技术机床,设备采用的是热水循环喷淋杀菌,即进行温水预冷,然后采用冷水进行冷却处理,达到杀菌的目的。主要应用在各种玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等饮料的杀菌,并且设备还具有外观美观、性能稳定等特点。经输送带进行传送,将物品送入杀菌机中,受到各温度的影响,使得食物的温度得到有效地调节,从而达到消毒目的。食品经过杀菌设备时,容器将受到来自不同水温的预热及加热、杀菌,最后是冷却的阶段,设备前端进行逐步的加热与后端的冷却处理,能够保持食物的风味、色泽以及营养成分,在达到杀菌的同时,还能保持食物的鲜美。总之,数控技术在工业当中的运用,不仅降低了员工的劳动强度、减少了成产成本,提高了生产的效率,确保了产品的质量。 当前,我国汽车工业的发展迅速,使得汽车的配件加工也取得较大的进步,数控技术在汽车工业当中的运用,某种程度上提高了汽车配件生产与制造的效率,促进了我国汽车工业的更大发展。在汽车工业制造当中,数控技术集加工中心与数控机床于一体,共同组成高效率的柔性生产线,满足当前汽车产品进行更新换代的要求;打破了汽车生产与制造过程的经济规模观念,较好地实现汽车的中小批量以及多品种的需求。对于汽车制造中复杂的零部件而言,运用数控技术进行加工与制造,能够减少各零部件的制造误差,提高加工的效率。与此同时,还有其他的技术:柔性制造技术与虚拟制造技术、集成制造等技术在汽车工业的当中得以推广应用,将汽车加工的制造技术与数控加工的技术紧密相连,促进汽车工业的进一步发展[2]。 宇航工业当中运用数控技术加工零部件,能够满足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此,宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工,方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言,不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求,而且还能够对铝合金的材质进行切割,有效节约能源,减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。 在机械的机床设备加工当中引入数控技术,并借助计算机的控制技术,对机床设备的加工进行全面的有效指挥与控制,确保机床的设备具有较好的加工、生产以及控制的能力,从而可以精准、快速地进行加工。数控技术能够对机床的加工刀具、冷却泵的操作以及工件位置与主轴的变速等情况进行有效控制,从而更快地确保机床设备的生产效率满足要求。与此同时,达到了机床加工的精细化与精度的要求,为我国的机械制造行业的发展提供较好的机床控管功能,因此数控技术在机械的机床加工与制造当中,起到至关重要的作用。 我国的煤矿储量较大,但是由于受到开采技术的制约,使得我国的煤矿开采的效率与利用率不高;其次是采煤机的类型较少,不利于煤矿开采企业的选择,采,加上采煤的效率较差,只能进行小批量的生产,因此,浪费的现象普遍存在。如今引用数控技术提高了采煤的效率,确保煤矿资源的合理开采与使用。传统的煤矿制造技术对于单件下料的问题难以解决,而使用数控技术后,可借助龙骨板的程序进行下料,对套料的选用方案进行优化,有效提高了采煤机的采煤效率。此外,运用数控技术,还可对煤矿的开采过程进行精准控制,确保煤矿机械的加工质量;此外,数控机床在加工的同时,重复性好、精度高,加工的质量也较为稳定。精度要求低的在普通机床上加工,精加工要求高的在高精度的数控机床上加工,进而提高煤矿机械的整体数控化程度,更好地适应当前复杂的煤矿开采与加工需要[3]。 总之,在机械制造中引入数控技术,提高了我国机械制造工业的效率,而且还有利于实现制造业的自动化、一体化目的。随着科技的不断发展,数控技术还将会得到更加广泛的运用,同时也对经济的稳定发展起到促进作用。 制造技术论文:计算机对机械制造生产效率的作用 本文作者:杜宏 单位:青海诚鑫招标有限公司 计算机技术的应用提高了机械制造业生产效率 作为一种新的生产方式,数控技术摆脱了传统制造业的束缚,避免了人为操作的高失误率。同时,数控技术也是计算机技术与现代机械制造业的有机结合的典型代表。在实际操作中,必须合理地应用计算机技术,以保证其更好地服务于机械制造,从而形成协调的数控制造生产运作。 计算机编程技术,有两种不同的形式:手工编程与自动编程。手工编程,是指编程过程中各个阶段都由人工完成的编程方式;而自动编程则是指形状复杂的零件,结合计算机,并通过标准的数控语言进行编写、处理的加工程序。随着我国计算机技术的不断进步,以及数控机床系统的迅速更新,当下数控语言与计算机语言之间的转化,已变得越来越方便。但是,由于计算机发展速度远高于数控系统的发展速度,因此,在进行计算机编程教学时,必须要注意两者内容的一致性,只有这样才能真正满足当前数控编程的需要。 由于计算机技术的飞速发展,使得机械制造中虚拟成像技术的应用得以实现,并出现了能够对设备加工环境进行准确模拟的仿真培训系统。在实际工作中,企业、学校等教育机构,可以通过这一系统对相关制造人员进行实际操作培训,这样不但能够加速操作者熟练水平的提升,同时能够保证其安全。目前,我国许多企业已经利用这一技术,对操作人员进行技术培训,通过计算机对真实场景进行模拟仿真,从而提高操作者的工作技能,并为企业自动化创造有利条件。 机械CAD通过使用AutoCAD中的查询实体质量特征的功能,能够对实体的质量、体积等进行准确的计算。模具CAD则能够通过对CAD、CAM集成软件的运用,完成整套复杂模具的设计工作。通过CAD、CAM技术的应用,能够在计算机上绘制出零件的模型,并进行模拟装配,再通过对其他各种不同的加工工艺的准确应用,设计更为合理的刀具路径,并模拟整个加工过程,将之处理转化成数控程序,并输入到数控机床进行加工制造。 开放使数控加工主要的特征在于其适用于网络操作,要在开放式数控中运用计算机网络技术,可以借助于计算机网络中的通信与接口协议,利用网络通讯、图形显示以及动态仿真等功能,形成独立模块,并通过通信实现信息交换,从而满足其需求。随着当前计算机网络技术的飞速发展,以及数控技术的不断更新,两者之间的联系日益紧密,而对以PC平台为基础的开放式数控系统的研究,更是极大地方便了现代数控加工技术。这就要求充分地利用计算机的软硬件资源,以及高级语言对相应程序进行编制,从而将计算机网络更加全面地应用于开放式数控加工。 减少维修成本 随着科学技术的不断进步,世界各国对于设备维修技术的研究也在不断深入,如今发达国家大多数都采用了较为先进的设备维修技术。而通过与计算机技术相结合,对设备的维修效率也得到大幅度的提升。目前我们所说的设备维修,主要有BM、TBM、CBM这3种,通过与计算机技术的配合使用,维修效率可以得到很大提高。(1)BM。在设备出现故障后及时高效的进行维修;(2)TBM。通过对机械设备可能出现故障的时间进行预算,对机械设备进行定期维修;(3)CBM。通过一系列的检测、分析过程以及对设备的磨损情况的掌握,及时预测故障时间,并进行维修处理。 为了能够准确地针对机械设备故障进行维修,就必须制定科学的维修方法,针对设备的具体情况,选择不同的方法进行维修。并选择相应的计算机技术配合维修,这时可以按照故障设备的重要程度、设备的磨损故障模式以及RCM逻辑树分析法,设定不同的维修方式。其中,维修方法的设定,必须以设备的重要程度为主要依据,在进行考量时,对其重要程度要根据具体的评价项目进行评价。此外,参考机械设备的使用寿命,对机械设备的磨损故障进行确定,可以使维修方法更具备针对性。而RCM逻辑树分析法,则要求对机械设备进行专业性质更强的综合分析,并通过推测判断对设备中存在的故障进行初步的判断,并制定最终的解决办法。 由于该技术拥有灵敏度高的优势,因此能够及时发现使用设备中的故障,从而保证对机械设备的及时维修,有效避免多余费用的增加。在机械设备的使用中,主要会应用到红外测温技术,该技术是通过对红外线成像原理的应用,及时地现实机械设备表面的温度,并清晰地呈现设备内部的电阻变化、损坏情况以及散热损失等。之后在通过计算机模拟仿真技术,分析设备的受力及磨损情况,从而对设备中的异常情况进行及时维修,防止设备故障扩大而增加维修费用。 结束语 在当前世界经济信息化的大背景下,计算机技术得到了空前的广泛应用,而作为我国新兴工业的主要代表———机械制造产业,与计算机技术的有机结合,不但加快了该行业的发展速度,同时也有效确保了数控加工的顺利开展。然而,在实际操作中,还需要工作人员做好防护措施,确保计算机设备运行的安全。 制造技术论文:机械制造中测量方式的运用 本文作者:刘枫、赵放、肖飞 单位:三一重工股份有限公司 我国测量技术在机械制造中应用的问题 在机械制造领域,测量技术与机械技术、制造技术紧密相连,又相互制约,共同为机械制造业的发展提供技术基础。但是在我国,受到技术力量、测量设备等因素的影响,机械制造中应用测量技术还存在着一些问题,影响着测量技术应用质量与效率的提升。 (1)虽然我国古代已经初步应用测量技术以进行事物测量、提高生产力。但是,到了现代,我国社会发展中,在很长一段时间都重视经济的发展,而忽视了科学技术的开发,从而造成我国技术原创力不强,在测量技术应用于机械制造方面,未能很好地结合我国机械制造实际情况,创新应用测量技术,导致测量技术应用效率得不到提高; (2)测量技术达到测量目的,是需要相应的配套测量设备支持的。但是,我国测量设备的研发工作明显慢于测量技术,很多机械制造企业应用较为先进的测量技术,但是却配备了不适宜、不配套的测量设备,这样,不仅不利于提高测量质量与效率,同时对抗提高测量设备的可靠性也是不利的; (3)在机械制造过程中,有一些参数是需要技术人员应用专门的测量仪器与测量技术进行的,但我国在专业对象专业测量的研究上还有待提高,对于专业性与针对性较强的测量工作,还未找寻到专用的解决方案,这对提升测量技术在机械制造中应用效率具有制约作用,需要相关技术人员提高重视。 测量技术在机械制造中的应用方法 测量技术在机械制造中占有重要的地位,同时也起到重要的作用。因此,在机械制造过程中,相关技术人员必须提高对测量技术的重视,不断创新技术应用观念与方法,以促进测量技术应用效率与质量的提高,进而为机械制造工业的可持续发展奠定坚实的基础基础。 (1)激光器测量技术。激光是受激辐射光放大的一种现象,它主要应用于切割、焊接、打孔、测量等方面。在机械制造领域中,技术人员利用正交偏振激光器所发射的激光来测量机械设备的相关参数,这种测量技术无论是在量程,还是在线性度、精准度等方面都优于传统的测量仪器与技术。应用激光器测量技术可以有效降低甚至避免机械制造的误差,大幅度地提高精准度,保证机械制造的保质、高效进行。另外,激光传感器是在激光器基础上发展的一种材料仪器,它可以事先无接触、远距离的测量,而且精度较高、抗干扰能力较强,被称为最精准的“测量尺”。 (2)纳米位移测量技术。纳米是长度的单位,纳米技术则是一种针对细微对象操作的高科技技术。在测量领域,技术人员利用纳米技术的性质,提出纳米位移测量技术,将测量对象深入到微观世界。这种测量技术主要是根据双频激光合成的波长来干涉条纹虚细分,从而实现位移测量,提高测量的精度。但是,在机械制造中应用纳米位移测量技术需要特定的被测环境,才能保证测量的有效进行,同时也保证测量结果的精准性。另外,由于人们对纳米材料、纳米测量仪器等认识上存在不足,所以要想深入提升纳米位移测量技术的应用效率,还需要很长一段时间。 (3)石英传感器测量技术。石英具有光学、力学、电学等特性,是一种很好的传感材料,因此,技术人员利用石英制成新型的石英传感器,以测量温度、压力、位移等参数。在机械制造中,由于石英传感器操作简单、测量精准度高等特点,技术人员也可以利用石英传感器测量技术对相关机械设备进行参数测量,从而提高测量质量,保证机械制造的水平。 结语 综上所述,在机械制造工业的发展过程中,技术人员除了要加强机械制造技术的研究力度之外,还需要提高对测量技术的重视,不断创新测量技术应用方法,规范技术应用流程,以便最大化地提高测量技术应用的效率与质量,为促进机械制造效率、机械设备质量等的提高提供有效助力。目前,我国机械制造工业对测量技术的应用还处于发展阶段,相关技术人员依然需要加大研究力度,不断创新技术应用方法,以提出经济性、可靠性、安全性更高的测量技术,从而促进机械制造业的可持续发展。 制造技术论文:机械制造技术课程设计论文 一、概述 课程设计(CurriculumDesign)是大学某一课程的综合性实践教学环节。一般是对该课程的理论和实践内容的综合性应用和考察,旨在使学生获得促进其迁移的进而促使学生全面发展的具有教育性经验的计划和方案。课程设计突破了课程局限于课堂教学中的界定,把积累、迁移、促进学生创新能力培养等多方面因素作为指标,是教育过程中不可或缺的重要环节。机械制造技术基础课程设计是工科类院校机械专业针对《机械制造技术基础》这门课程展开的综合性实践教学环节,该课程整合了机械加工方法、机床、刀具、夹具和工艺规程设计等原来分属多门课程的主要内容,其涵盖内容广、理论联系实际密切,是在学生学习完理论基础课和机械专业基础课的基础上开设的一门综合性技术学科。本课程设计则是在课程理论教学的基础上展开的,是对学生理论知识进行考察、巩固和加深的非常好的实践环节,其目的是“培养学生掌握机械零件的加工工艺过程所需要的机械制造技术知识,包括机床、夹具、刀具、量具等工艺装备的选择与使用,培养学生应用现代设计方法和手段解决工程实际问题的能力”。课程设计的创新性改革是进行《机械制造技术基础》课程教学创新能力培养改革中不可或缺的一个环节。 二、课程设计主要内容 通常,机械制造技术基础课程设计采用理论教学、生产实习、课程设计分段实施,学生在经过72学时的理论基础课程学习后,由指导教师带领,深入合作企业进行为期一个月的生产实习。通过观察和学习,进一步了解和熟悉机械零件的典型加工和工艺过程,并在此过程中,对课堂学习所掌握的理论知识进行反复加深、掌握。接下来,学生们返回学校,集中三周进行课程设计,对所学习的理论、实践知识加以应用。本课程设计的主要内容按下面四个阶段进行:第一阶段,由指导教师下达设计任务,为学生提供零件图、设计要求,讲解设计过程及注意事项。第二阶段,学生针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计,通过分析、讨论、计算,确定毛坯结构和尺寸,并设计完成该零件的详细工艺规程,制作出工艺过程卡片及工序卡片。第三阶段,针对工艺规程设计结果,选择典型表面的加工工序进行专用夹具结构设计,通过方案分析,选取和设计定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体等关键部件,并做出夹具装配图、典型零件图若干。第四阶段,学生完成设计报告,提交设计成果,然后根据每个人的设计内容、平时成绩,进行成绩的评定。 三、教学问题及改革方案 近年来,随着课堂教学的改革,工科院校的扩招,计算机等相关学科的发展,传统的机械制造技术基础课程设计逐渐显现出教学质量下滑的倾向。因此,研究和探讨如何改进和加强这一环节,切实提高机械制造技术基础课程设计教学质量,充分利用课程设计培养学生的工程实践能力,成为摆在我们面前的一个重大课题。通过对机械制造技术基础课程设计的深入调查研究,并结合多年来的教学工作经验,笔者针对课程设计中存在的几方面问题提出相应改革方案。 1.充分调动学生积极性,解决学生对课程设计的重要性认识不足的现状。在进行本课程设计时,学生已进入大四上学期,很多同学进入毕业前的忙乱或茫然阶段,找工作、考研或对即将离校后的生活不知所措,对课程设计兴趣不高,学习态度不够端正,没有正确认识到课程设计对学习和培养工程师基本设计素质的重要影响,这些不良情绪往往会造成他们不能积极主动地投入课程设计工作。在以往的教学实施过程中,总有部分学生对待课程设计不负责任、敷衍了事,无法达到预期的教学要求和课程设计目的。为改善现状,本文笔者深入学生中与他们进行交流、沟通,了解学生所处的状态,积极引导、解决他们面临的问题。在课程设计开始之前集中召开动员大会,向学生讲清楚课程设计的重要性和必要性,使学生明确课程设计的作用、地位以及对今后学习和工作的影响,同时结合设计任务对学生进行讲解,使学生提高认识,端正态度,自觉地投入到课程设计工作中去。 2.注重课程设计选题的新颖性、先进性,避免选题单一,重复率高。多年来,大多数学校开设的机械制造技术基础课程设计都是针对拨叉类零件进行加工工艺设计和机床夹具设计,这类零件结构典型,大多是金属切削机床的操纵部件,可以很好地将教学和设计内容联系起来,既有助于加深对机构的理解,又易于切入设计任务。但长期重复单一设计题目,很容易使学生懒于思考、相互抄袭,限制了学生的创新设计思维。结合《机械制造技术基础》课程特点,通过参观机械制造综合实验室熟悉各类机床零部件,同时结合生产实习环节中常见的零件进行考察、分析,遴选出结构典型、难度适中的零件进行设计题目的扩充和更新,尽量做到设计选题新颖、难度适中。同时,指导教师还积极鼓励学生通过各种途径自选题目,经老师审核后选用,保证各组题目不重复,组内每人的任务各有特色。这样的设计不仅激发了学生的主动性,培养了学生创新能力,同时也减少或杜绝了抄袭现象。 3.合理安排设计时间,采用先进设计手段解决时间紧任务重、绘图手段落后问题。机械制造技术基础课程设计内容涉及大量的分析、计算和绘图工作,设计难度较之前的课程设计大大增加,这就要求学生在设计过程中要积极思考,充分运用所学结合实践来完成。而设计时间只有三周甚至是两周,这往往会使学生在设计初期不知如何下手,自我思考的时间受到限制,解决工艺参数计算和定位误差分析等问题时,为了赶进度加班加点,过于劳累。还有个别同学急于求成,照搬甚至抄袭别人的设计内容。在学生的设计中,多数仍采用手工绘图,一方面手工绘图时间长,增加设计的任务量;另一方面目前绝大多数企业均采用计算机绘图技术,且学生们在校期间也学习过多种计算机绘图方法,手工绘图手段不能很好地锻炼学生的计算机绘图能力,与实际工作脱节。如此一来,课程设计的质量大大受到影响,无法达到预期的设计效果。针对上述现象,本文从改进课程设计的时间及安排着手,将课程设计融合到《机械制造技术基础》理论课程的教学和生产实习环节中,提前下达设计题目,让学生在课程学习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识,并在生产实习环节安排有针对性地参观和学习,这样既可以让学生提前了解课程设计中零件的结构、特点和功用,也大大激发了学生的学习兴趣。 4.课程设计中注重创新思维的培养,避免学生限于传统陈旧的思维框架。一直以来,机械制造技术基础课程设计都是基于传统的设计模式,指导教师也是以简单练习为出发点,让学生按部就班地按照课本上的步骤、题目进行设计,虽说也可以让学生得到一定的锻炼,但也限制了学生思维的创造力。“设计”从一定意义上来说就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计,只有创新设计才有可能超越过去,创造未来,只有创新才能在激烈的市场竞争中占有一席之地,才有可能超越对手。 5.改革成绩评定方式,进一步规范。由于设计过程中三四个学生一组,进行同一个零件的工艺分析和夹具设计,难免会有个别同学偷懒抄袭的现象,那么仅凭平时表现和设计成果由指导教师直接判定成绩难免会出现偏颇,无法达到全面、公平的评定效果。我们应该在设计过程中采取自评、互评、教师置疑、小组答辩的方式,公平、公正地对学生的设计给予合理的肯定和评定,营造良好的学风和教风。自评即在设计过程中由学生结合评分标准进行自我评价,找出不足进行改善,争取取得更好的成绩;自评结束后,让学生两两结合进行互评,给出成绩并互相学习互相促进;最后由教师组织分组答辩,结合自评、互评、答辩成绩给出最终成绩。 四、改革成效 为配合课程设计的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2009~2011级本科生十五个班级为试点班级,分期分批进行改革方案的实践与应用。从实践效果来看,课程设计完成质量与往届相比有一定的提升,学生进行课程设计的积极性大大提高。课程设计结束后同学们都反映收获很大,既加深和巩固了机械制造技术基础课程知识的掌握程度,又通过课程设计拓展和提高了设计能力;同时,学生也比较认同改革后的成绩评定方法,新的成绩评定机制激励学生更加积极主动地完成设计任务。 作者:王海霞 单位:山东科技大学 制造技术论文:机械制造业数控技术论文 1计算机技术带动数控技术 上个世纪80年代,计算机技术的飞速发展带动各行各业的迅速进步,依赖计算机自动控制技术的现代机械制造业也逐步脱离传统制造,转变为高效率生产。由集成电路板支撑的数控技术为核心的数控铣床率先走进了机械制造业,然后各种数控机械迅速充斥了机械制造业。从数控车床到镗床、磨床、钻床再到大型的冲床、板材一次性成型机械、车削设备等等,CAD等机械模拟制图软件的开发利用又进一步的提高了机械制造的工程化发展。计算机已经走进了微电子的时代,数控技术也不例外,微电子技术为数控技术的更精细更准确操作提供了可能,微电子技术使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,实现的功能也更加丰富。不仅仅是单个制造产品,还可对成品进行计数打包装箱等后续步骤,操作工人只需在一旁监管突发情况的发生。传统的机械制造业也可以进行计算机自动控制化的改造,实现对零散的生产设备统一管理,协调一致的生产。通过计算机模拟技术,可以找到机械制造中效率和利益最高的生产状况,为企业带来更大的利益。计算机技术不仅仅是对机械生产中起到作用,在原材料的购进,原材料的加工利用,产品的后续包装销售过程中,计算机能构架一条完整的集成制造体系。 2数控技术的生产利用 在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要,在化工生产过程中,粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全,数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件,提供了安全保障,同时对企业来说,也提高了产品的生产效率,实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中,数控技术可以摆脱人的因素,能提供更优的生产环境,例如在食品加工过程,传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求,在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作,一切由机械代替手工自动完成,保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制,一般采用负反馈的调节机制,利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法,实现全过程的智能化一体化生产。 2.1在采煤业中的应用 在传统的采煤业中,一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业,由于地下情形的不可预知性,煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在,地下煤层环境的不同,也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用,解决了单件下料的重要难题,数字化技术能够模拟出最优的套料方案,不仅能实现采煤机械的高效率生产,还能极大的避免人工直接操作的危险性,降低甚至杜绝了煤矿事故的发生,提高煤矿生产企业的经济效益。 2.2在汽车行业中的应用 汽车行业近些年在我国发展迅猛,数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产,有数控技术控制的生产中心更加智能化,不仅高效率还能满足产品更新的要求,还能制造一些极为复杂的零部件,为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中,利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验,了解其参数,更迅速的开发出一种产品来,缩减了汽车的研发周期。 2.3在新型机械制造领域的应用 在航天领域,许多零部件需要特殊的加工,才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求,传统的制造也很难满足这些加工要求,这就要求数控技术对材质进行精密的微加工,不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工,推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。 3机械数控技术的未来发展 3.1更精确 利用数控技术完成高精度的机械操作,在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作,只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工,数控技术精确到每一步,严格控制生产环境,将各个生产环节严丝合缝的连接起来,最终完成高精度超复杂的产品生产。 3.2更大 在微观领域,数控技术可以做到微米级和纳米级,机械设备也可以做的很小。在另一方面,数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为核心的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑,在对复杂机械的组装上,大型组装机械自动精确组装每一个零部件,节省时间提高效率。 3.3更快 没有最快只有更快,数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力,处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化,更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升,CPU的运行频率早已达到上千兆MHz,在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面,伴随着数据处理速度的提升,机械传动速度度提升也十分迅猛,主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了,转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。 4小结 限于篇幅的影响,本文仅对机械数控技术作简要的探究。总而言之,现代化的机械制造依托数控技术得到长足的发展,数控技术的利用,大大促进了行业的发展,乃至增强我国综合国力。现在我国的数控技术和发达国家仍有一定的差距,但是我相信在不久的将来,我们必将追上他们的步伐,机遇与挑战并存,未来需要我们创造。 作者:吴强 单位:玉林市机电工程学校 制造技术论文:装备制造业技术创新论文 1.指标选取研究技术创新 技术产出指标选取了专利申请数(件)、新产品开发项目数(项)、新产品销售收入(万元)、新产品出口收入(万元)。技术创新效率离不开人力、物力、财力的投入。具体来说,在投入方面,R&D人员全时当量对各个创新活动起决定性的作用;R&D经费和开发新产品经费体现了企业对研发的重视程度,可以反映出企业技术创新效率的能力。在产出方面,专利申请数反映了每个企业提出专利申请的数量;新产品开发项目数反映了企业研发新产品的能力,可以较为全面地反映企业研发活动的最终结果;新产品销售收入反映了新产品受市场的欢迎程度;新产品出口收入反映了新产品在国外市场的情况。 2.实证分析 本文利用DEAP2.1软件将表2的数据代入CCR模型进行运算,得到了2012年我国七大装备制造业的技术创新投入资源的利用率θ和各决策单元的松弛变量值和冗余变量值,经整理结果如表3所示。将表2的数据代入BCC模型进行运算,结果见表4,表4中的数据是2012年我国七大装备制造业的综合技术效率、纯技术效率、规模效率和规模效益情况。对达到最佳状态。总体来说,这七大产业的资源投入产出效率大多处于最佳状态。金属制品业、专用设备制造业、交通运输设备制造业的综合技术效率值θ小于1,说明DEA无效,存在投入过多或产出不足。投入指标的松弛变量表示既定产出水平下某一投入指标相当于其在有效前沿面上投影的冗余量,而产出指标的松弛量表示某产出指标相对其在有效前沿面上投影的不足量。如在投入指标上,金属制品业在R&D人员全时当量冗余了1621.018,R&D经费冗余了170085.429。交通运输设备制造业在R&D经费冗余了468308.954,在开发新产品经费冗余了408411.546。在产出指标上,专用设备制造业在新产品开发项目数上离目标值还差87.759,在新产品销售收入上离目标值还差3558033.653,在新产品出口收入上离目标值还差3015147.663。由此可知,这些不为0的松弛量或者冗余量给出了具体的调整方向。从表4中可以看出,DEA有效的产业为通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业。其纯技术效率值和纯规模效率值都为1,这表明这4个产业与其他产业相比,装备制造业中大中型企业的技术创新投入和产出具有相对最优性,投入资源的组合结构相对合理,不存在投入冗余和产出不足,规模效益处于最佳状态,即同时满足技术有效和规模有效。另外三个综合效率值θ不为1的产业DEA无效。影响DEA无效的因素各不相同。具体来看,金属制品业和交通运输设备制造业,其纯技术效率值都等于1,但纯规模效率S<1,因此,这两个产业规模尚未达到最佳,从而造成这两个产业综合技术效率值小于1,即DEA无效。说明这两个产业要从规模大小的角度来对研发投入和产出进行调整,由此可以提高资源的利用率。从规模效益角度来看,它们都处于规模递增阶段,因此还可以增加投入以达到目标产值。而专用设备制造业的纯技术效率值和纯规模效率值都小于1,说明该产业无论从技术角度来看还是从规模角度来看,都未达到最优状态,而且其规模效益处于递减阶段。说明投入存在冗余,所以应该减少资源投入,以提高投入产出效率,主要对产出中低的效率环节进行相应的调整,找出投入的合理比例。四个产业DEA有效,表明这些产业中的大中型企业已经调整了无效环节,有效地利用了资源,使得技术创新投入产出达到有效。 3.结论及建议 本文从CCR模型和BCC模型分析了2012年我国七大装备制造业中大中型企业的效率。发现七大装备制造业的技术创新效率各不相同。其中,通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业达到了综合效率最佳,应予以保持。金属制品业、交通运输设备制造业、专用设备制造业尚未达到DEA有效。金属制品业和交通运输设备制造业应该增加研发投入,扩大规模,同时加强企业间的产学研合作,共享创新资源,形成创新网络,合理配置创新资源,共担研发风险,提高行业整体技术创新效率,进而达到DEA有效。专用设备制造业应该减少研发资源投入,适当缩小规模,让研发人员和研发资金处在合理的比例水平上,从而达到资源的优化配置,进而达到DEA有效。此外,中国装备制造业的大部分企业是国家投资兴建并资助,尤其是一些军工企业,有很好的技术基础。在市场经济条件下,可适当将一些军用技术改造成民用技术,提高其普适性与经济性。同时要加大科研技术的投入,注重客户与市场的需求,有针对性地研发新产品和新技术,从而提高我国装备制造业的技术创新效率。 作者:梁合 雷社平 单位:西北工业大学人文与经法学院 制造技术论文:锅炉压力容器制造自动化技术论文 1膜式壁焊机 我国的工业发展比较迅速,伴随着工业的发展,焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加,锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中,具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段,我国由于技术不纯熟,因此依赖于进口。后续的研究成功后,便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看,哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等,主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊;而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺,现有的应用范围不是很大,但其稳定性和安全性较高,因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术,同时效率较高,但由于在自动化方面融入的元素不是很多,因此需要在一定程度上增加人工操作,日后的提升空间较大。 2直管接长焊机 锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的,仅仅凭借膜式壁焊机,并不能长久的满足要求。为此,技术人员通过长期的调查和研究,制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于,其拥有的自动化程度较高,能够满足日常焊接中的较多工作,即便是应对一些技术性较强的焊接,也没有表现出较多的问题,总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作,引进了管子预处理线,该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置,采用了PLC自动化控制技术,实现了自动化生产。在所有的设备当中,管端数控倒角机是一个非常重要的设备,这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中,可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序,快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见,直管接长焊接的功能性较多,日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。 3马鞍形焊机 锅炉压力容器在现阶段的应用中,常常是为了满足一些特殊要求而设定的,为此,仅凭上述的两项技术,依然没有完全的满足需求。经过探究,技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一,该焊接技术,利用数控技术建立数学模型,保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二,主管与焊枪的同步运用,使得焊接的效率和质量稳步提升,并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题,总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中,可将上述的三种焊接技术,广泛应用与锅炉压力容器制造中,并深入研究,健全技术体系和应用方式,创造更多的效益。 4结语 本文对锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用展开讨论,从目前的情况来看,焊接自动化技术变得更加多元化,且每一种技术都有自己的专属服务领域,告别了过去的恶性循环,工作水平有了很大提升。在今后的工作中,可对锅炉压力容器与焊接自动化技术进行深入研究,创新焊接自动化技术,提高生产效率和生产质量,满足社会的更多需求。 作者:柏晶晶 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 制造技术论文:机械制造中的数控技术论文 一、基于我国目前机械制造行业的现状进行分析 机械制造是直观来讲通过机械来制造成品,通过对原材料实施加工、包装处理、冷热处理、检验产品以及实施运输的整个过程。而且从我国这方面技术水平发展的实际情况来看,在企业规模与生产实力发展水平方面还处于世界先进前列,但是我们现在所制造出来的机械成品大部分都是技术含量不够高,属于中档与抵挡行列的机械成品,至于在知识产权品牌这个方面更显得比较落后,而且从目前发展的情况来看比较滞后。 目前我国机械制造行业有一个比较严重的问题:我国的机械制造产品针对外国的技术在需求方面比较高。例如:大部分消费者购买了国产机械产品过后,会发现虽然是国内机械产品,但是很多关键部位却需要国外的机械技术才能加以完成,这样的问题长时间以来就会让国内的消费者产生一种比较“畸形”的消费观念:会非常肯定的认为进口机械产品的质量一定好于国内机械产品的质量。因此,我国机械制造行业必须面对这些问题,面临这样重大的挑战,需要更加重视机械产品的生产能力与生产质量,逐步提升机械制造过程中的科技含量。从而在未来的时间,从质量方面来改善人们对于国产机械产品的偏激认识,不断增强国内机械制造行业的竞争势力,才能更好的立足于现代市场竞争的环境之中。 二、机械制造自动化 利用主控器来输入相关的数据与编码,从而来对机械进行操作来代替一些人工无法实现的速度,无法实现的制造精度,无法适应的复杂等等过程。将机械制造产品的达标率提高,在一定程度上降低了工作的难度,缩短了生产时间,是目前现代化工业生产的基本要求。 针对目前我国机械产业所存在的问题,若要改变现状,提升自身生产实力,最大限度的保障产品质量,将生产成本逐渐降低,对机械制造现代化技术的实现是我国机械制造行业的必然趋势。只有将机械自动化实现,才能真正提升自身的生产水平,才能顺应市场的需求,才能适应时代的发展。而且目前自动化极限的实现是数控技术的应用,也是推动传统机械制造产业向现代化机械制造产业过渡。 三、数控技术的分析 1.工业生产中的数控技术。在实际生产的操作过程中,需要先设计相关的程序编号,然后将这些程序编码输入到计算机中去,让计算机来进行自动控制的生产代替制造操作方面的动作。在实际的生产过程中,同时计算机也会检测到是否可能出现生产故障或者系统错误,然后制定出及时的改善措施,确保生产稳定进行。数控实际操作的过程中,也需要人工担任监督工作,从而不仅能更好的保障生产过程稳定而安全的运行,而且能提升生产效率,在出现突发情况的同时,还能及时的采取保护措施。因此,工业生产中融入数控技术不仅能更好的改善生产条件与环境,将工业生产行业所隐含的危险系数降低,还能节省更多的劳动力,缩减开支,提高产品生产效率,更好的保障了产品的质量。因为产品在生产的过程中是通过计算机进行控制操作的,所以众多产品之间不会出现传统工艺中较大差异的问题。 2.煤矿机械中的数控技术。我国煤矿行业具有一定的利润优势,采煤机械在这个因素的推动下得到了高速的发展,而且基于开采煤矿的环境存在一定的差异性,因此,机械的种类与先进设备在开发的过程中也不相同。通常一般的机械在进行生产的时候都是按小批量来的。由于开采机械的机壳是通过焊件的使用才制造毛培的。传统加工方式对于单件下料这个问题来讲是比较难的。利用数控技术进行控制切割,不仅能更好的完成采煤机械的叶片、滚筒等方面的处理工作,突破了传统的仿形法,让整个生产过程得到了优化。由此可见,在数控技术在采煤机械中使用的优势在于:利用数控技术制造采煤机械有助于将切割速度最大限度的提升,让锋利的叶片在等同的时间内,实现更多的采集目标。特别是实际操作过程中也突破传统的机械操作模式,大大降低了采煤行业的危险系数,促进了生产效率的提升。 3.汽车工业中的数控技术。随着社会经济的高速发展,汽车行业也得到了前所未有的发展,同时也注定了在汽车制造行业中,汽车部件装置的加工技术需要不断的改善来适应。在汽车行业中使用数控技术,不仅促进了复杂部件制造效率的提升,而且提升了我国汽车行业在国际竞争环境中的实力。最近几十年,汽车行业的发展突飞猛进,数控技术的诞生,提升了复杂零件制造的效率与质量。经过一系列的整合可以告诉我们通过加强柔性生产,不仅能让汽车品种多元化,而且能高效生产中低批量的汽车,更好的满足现代社会的不断需求。同时,现代化汽车工业中必不可少的重要技术是将虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术,将这些技术运用到汽车工业中才能使其行业得到质的突破。 4.机床设备中的数控技术。机械制造过程中,特别是21世纪现代界限制造行业中,机械设备才是基础,只有配置了控制能力较强的机床设备才能推动企业现代化的发展。数控技术的出现使其机床设备得到更好的发展,利用数控技术加强对机床加工进行控制,这类我们称之为数控机床数。整个过程中,数控单元非常重要,它是数控机床的大脑,控机床的实际操作过程与监控都在这个单元中来实施完成的。自动化的机床是配置了程序控制系统自动化的,利用该控制系统能够更加逻辑地将控制编码或者其他相关指令所制定的程序进行处理,而且能进一步实现译码,从而实现让机床动作数控折弯机并加工零件的目的。不仅在精度提高、加工质量、降低劳动力方面取得一定的成效,而且针对较为复杂零件处理方面也具有一定的优势,超越了传统机床操作模式。 总之,时代在变迁,科技在进步,产品竞争也越来越激烈,数控技术作为现代化科学技术,应用到机械制造行业中的是必然的趋势,并且逐步会转向为工业。数控技术是我们需要长期坚持的战略目标,并且要高度重视,从而才能更好的保障我国机械制造行业在国际中的优势。数控技术需要我们不断创新,从而为机械制造行业带来更多的发展空间与机遇。 制造技术论文:机械制造数控技术论文 1目前我国机械制造行业的现状 所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋媚外”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。 2数控技术的特点 数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。 3数控技术在机械制造中的具体应用 随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用: 3.1数控技术在煤矿机械中的应用 我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。 3.2数控技术在汽车工业中的应用 近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。 3.3数控技术在工业生产中的有效运用 在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。 3.4数控技术在机械设备上的有效运用 在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图) 4数控技术在机械制造中的应用的发展前景 数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。 5结束语 随着科学技术的不断发展,机械制造行业对数控技术的要求也越来越严格,数控技术的应用的有效管理也是机械制造产品质量的保障,所以我们应充分重视数控技术在机械制造企业中的应用及发展问题,更好的解决现阶段数控技术在机械制造企业中技术关卡,保证数控技术在机械制造行业的快速稳定发展,生产出更好的产品,为人类提供服务。现阶段,我国的经济发展正处在一个关键阶段,在世界经济一体化的大潮下,我国的机械制造企业还需不断提高数控技术应用的有效性,将制造技术与世界接轨,最大限度的缩小与发达国家的差距,注重技术的创新,为我国的机械制造企业提供技术支持,更好的发展壮大。 作者:李军 魏星 陈韬 单位:昆明冶金高等专科学校 制造技术论文:机械制造中自动化技术论文 一、自动化技术在机械制造中的实际应用 1.智能化应用在机械制造中,系统工程技术、人工智能技术、机械制造技术以及自动化技术相互融合,进而催生出了一种新的、综合性强的应用技术——智能化技术。智能化应用实现了人机一体化,能够对生产过程中的各工艺环节进行智能化推理、分析、判断、决策。所以,机械制造技术和人工智能技术相互结合从而形成了智能机械制造技术,它在机械制造系统中加入了人工智能因素,能够模拟出专家活动,对机械制造过程进行实时的自动化监测,及时发现和处理各种问题。除此之外,随着智能化应用的广泛应用,机械制造企业能够依据外部条件的变化,及时调整自身参数,从而适应市场需求,有效提升机械产品质量。 2.虚拟化的应用在机械制造企业利用仿真技术、建立系统模型,能实现自动化技术的虚拟化应用。虚拟化应用综合了信息技术、人工智能、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺以及计算机图形学的综合利用,是一项系统性技术。在信息技术和计算机仿真技术的共同支撑下,机械制造企业能对生产过程进行模拟和仿真,从而发现其存在的各种问题,切实降低企业生产成本,缩短产品开发周期,确保产品质量,提升机械产品的市场占有额。 二、自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国的经济发展水平以及民族的崛起,在很大程度上受机械制造行业的影响。长期以来,我国自动化水平偏低,所以企业都在寻求快速发展之路,但是要提高我国的自动化水平,必须循序渐进,有计划、有步骤的开展。在发展过程中,我们不能不加选择的照搬国外自动化技术,而要从我国具体国情出发,制定出长期有效的发展规划,逐步提升我国机械制造行业的自动化水平。相较于西方发达国家,我国机械制造业的自动化技术尚处于起步阶段,自动化水平较低,但是随着我国科学技术水平的不断发展和进步,我国自动化技术将会越来越多的应用到机械制造领域。机械制造企业要取得长远发展和进步,就要始终坚持国家的政策导向,时刻以推动国民经济发展为导向,顺应企业发展形势,坚持实事求是,引进并借鉴外国先进技术,为我国机械自动化技术的健康、稳定发展奠定基础,不断提高机械制造领域的经济效益,加快实现机械自动化的伟大目标,提升我国机械自动化技术在国际市场上的竞争力。 三、结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,我国的自动化技术也将取得跨越式发展,这将在很大程度上提升我国的机械自动化水平。所以,我们要坚持与时俱进,加强与国际社会的交流与合作,引进外国先进技术,树立持续开发的发展理念,为我国机械自动化技术的发展奠定坚实的基础,提升机械制造行业的经济效益,推动机械制造行业的可持续发展和进步。 作者:冀阳阳单位:嘉兴学院机电工程学院 制造技术论文:绿色制造技术加工工艺论文 1机械加工中的环境影响分析 机械加工中对环境的影响主要体现在以下两个方面:一是废弃物对环境的影响。废弃物对环境的影响主要有:固体废弃物对当地环境的影响,机械加工过程中会产生大量的边角余料,而这些边角余料的摆放等有可能会破坏当地土壤的成分,造成土壤重金属超标;废液对生态环境的影响。在机械加工中所产生的废液如果处理不善不仅会给环境造成影响,还会对人体的健康形成威胁。二是噪音对环境的影响。机械加工过程中会产生大量的噪音,如果不能很好地控制噪音就会对人体产生严重的危害:干扰人们的正常生活、损害人的听觉系统等。在机械加工过程中噪音主要来源于机床设备的噪音。机床在加工工艺时因为传动齿轮、传动皮带以及轴承的不断工作而产生各种噪音,噪音的产生是机械加工过程中显著的特性;机械加工过程中也会产生噪音。机械加工过程中也会因为对原材料的切割、钻孔等工序而产生噪音,这种噪音大小与机械加工材料有直接的关系。 2绿色制造技术的优化 基于机械加工过程中对能源消耗和环境的影响,应该大力发展绿色制造技术,通过绿色制造技术改善机械加工过程中所出现的各种问题: 2.1优化绿色制造技术工艺参数。工艺参数优化是绿色制造工艺过程规划的关键技术,通过对零件加工工艺参数的优化,可以实现物料消耗最低化的目的,基于在机械加工中工艺参数对机械加工产品的质量、消耗以及噪音等方面的影响,绿色制造技术选择的工艺参数要综合考虑这些因素,并且要通过对多种参数方案进行对比、评价,选出最优化的加工工艺参数,实现机械加工的低物料消耗。 2.2绿色制造工艺路线的优化。工艺路线是机械加工环节中的重要步骤,合理的工艺路线不仅能够大大提高机械产品的生产效率,提高产品质量,还可以实现绿色生产的要求,通过优化工艺路线可以降低一些不必要的机械加工,有效地降低了能源的消耗和对环境的污染。比如在机械加工中采取少无切削生产工艺的精锻、精冲等近似成型的工艺不仅能够提高原材料的使用效益,还能降低污染物的排放,并且通过简化生产流程,降低了设备与能源的消耗。 2.3采取多工件多机床节能型调度优化技术。机械加工实现绿色制造,从根本角度讲需要改善零件加工过程的机床设备:一是要改进机床加工技术,提高机床加工设备与环境的相适应程度,满足机床加工与环境和谐发展的要求;二是要优化配置机床设备,通过采取合理的组合方式降低无功率生产,实现加工过程的绿色性目的。比如在生产过程中,有的机床加工过程会产生大量的无功率作业,造成机械设备的消耗。因此通过采取多工件多机床节能型调度优化技术,通过对工件和机床的合理调度实现总体能量消耗的降低。 2.4加强机械加工绿色制造的评价。机械加工绿色制造的关键就是实现经济效益与生态效益的最大化,而评价绿色制造技术效果的标准就是根据机械加工绿色制造评价指标体系,重点对加工时间、加工质量、加工成本、资源利用率以及环境影响进行分析与评价。 3结束语 总之,通过对机械制造过程中对能源消耗和环境的影响分析,制定出机械加工的绿色技术实施方案,通过绿色制造技术能够大大提高原材料的利用率和减少废弃物的产生。 作者:曹小强单位:五家渠职业技术学校 制造技术论文:基于虚拟制造技术的机械制造论文 1虚拟制造技术课程的教学改革和成形磨齿实验台的应用 为了便于学生更好地认识和理解虚拟制造技术,课程教学中必须结合实践教学。因此结合学校的成形磨齿机床进行教学,向学生讲解磨齿机的工作性能和用途,齿轮的磨削加工方法,以及成形磨齿法和展成磨齿法的区别,大大加深了学生对该门课程内容的理解。在实践教学中,让学生根据设计任务书自己操作成形磨齿实验台,对齿轮进行磨削加工,学生能直观地观察到整个过程,加工过程中出现的任何问题,都能便利地随时进行观察检测,从现场的上课情况看出,这个过程加深了学生对生产过程和制造系统的认识和理解,有利于对其进行理论升华,更好地指导实际生产。使学生对磨齿机的相关知识有一定的了解,对学生以后的专业课学习以及金工实习打下坚实的基础。 在课程中,应用虚拟制造技术用软件进行高阶复杂修形齿面计算、砂轮截形优化、三维磨削过程可视化、基于KBE技术的齿轮工艺参数智能化管理等技术难题,并在齿轮动态性能预测及噪声控制软件部分实现技术突破,软件可实现齿轮噪音对比预测,并能优化齿轮参数,从而达到降低齿轮运行时振动噪声的目的,此技术大大缩短了齿轮加工工艺调整周期,并具有较好的可视化功能,得到了用户一致青睐。通过此教学过程,拓宽了学生的视野,学习到了更多的虚拟制造技术的知识。 为了改善传统的教学方法,我们在课程中采用了启发式教学、互动式教学。启发式教学就是通过在教材的重点、难点、疑点处创设一种问题情境,以引起学生的兴趣和注意,并作适当启发,培养学生的创新思维,鼓励学生主动地、独立地分析问题和解决问题。在成形磨齿实践教学中,通过学生学过的知识进行引导,比如从学习过的车床、铣床等切入,进行类比讲解,使没有接触过磨齿机的学生对此有一定的了解,介绍磨齿机发展史中的一些实例,让学生了解到相关知识背景,启发学生的兴趣,激发了学生的求知欲。在互动式教学中,老师提出问题,然后把班级同学分成几组,先由小组进行讨论和查阅资料,然后再进行汇报,这样可以开阔学生的思路,有助于学生自己解决问题,学生能更多参与课堂教学中,有利于学生潜能的开发,综合素质的提高和创新能力的培养。 2总结 从学生在课堂上的表现来看,通过对虚拟制造技术课程的教学改革,采用了启发式教学、互动式教学,并结合成形磨齿实验台进行实践教学,收到了很好的教学效果,活跃了课堂气氛,调动了学生学习的积极性,增强了学生的动手实践能力,加深了学生对虚拟制造技术知识的理解、掌握和应用,对培养和提高学生的创新思维、创新能力以及动手能力起到了很好的推动作用,为后续课程的学习和从事生产技术工作打好基础。 作者:汪中厚周晓玲马雅鹤单位:上海理工大学 制造技术论文:汽车制造技术多媒体教学论文 1.课前教案制作时容易出现的问题及解决思路 1.1图片多,无层次课本上有很多图形,这些图形是黑色白描画,不够生动,也不够形象,没有层次,学生对此没有兴趣,讲解也难以生动,应在电子教案中增加多媒体素材。例如讲解到汽车零件的加工方法,里面有很多加工机床和车刀的图形,在课件中增加了很多车床、铣床的实物彩色照片,并针对性地讲解。本校有一些普通车床和铣床,学生较容易理解,可以增加一些其它型号的车床供学生比较学习,同时采用多角度的实物照片就易于学生学习其结构并理解其工作原理。这样能更透彻地了解机床的加工原理和加工过程,更加便于学生理解汽车零件的制造过程。 1.2显示多,无区分图形上的动画,一个图形整体出现,讲解其组成和结构时,仅用鼠标控制指针来指明区域不足以说明清楚,不利于学生的理解接受。想要区分出各个不同的区域,可以用不同的色彩来表示不同区域。有时仅要划分不同部分又要依然能清晰看出其内部的组成,这时可以将色彩在设计中调节成半透明的,这样即成显现出色彩又不会遮盖其它信息。例如讲解夹具的组成时,可用半透明的彩色区域标志出定位元件、夹紧元件,即不遮盖住夹具的结构组成,又能清晰区分出不同的组件。 1.3程序多,无步骤多媒体教学时板面大,计算过程如果全部显示,步骤不清,学生不易掌握计算过程,通常学生看懂了却又不知道如何下笔运算。应当计算一步,显示一步,并引导学生思考下一步,再继续讲解下一步,再依次显示出来。以尺寸链的计算为例,依次显示出基本尺寸、上下偏差的计算过程,计算过程采用动画的形式将计算过程按步骤一步一步体现出来,增加步骤和程序的清晰度,就像教师在黑板上一步一步板述。 2.课堂上教学过程中容易出现的问题及解决思路 2.1过度依赖多媒体教学课件多媒体教学课件内容形式多样,讲解详细,图文并茂,操作性强。教师过度依赖就表现为:在课堂上,教师手握鼠标,逐一“演示”课件内容。教师从以前的知识传播者变成了现在的计算机操作员,缺少与学生的交流。教师可以根据实际情况评价、肯定或部分肯定学生的回答,学生的主动性较高,成就感较强。以讲解汽车零件的加工工艺规程为例,里面包含零件从毛坯到成品的全部内容,为了体现每一次工序的内容,虽然采用多媒体动画技术将加工过程和加工表面按加工步骤一步一步体现出来,但在讲解中以提问为主,例如:加工中是如何安装工件?采用了何种刀具?加工精度是如何控制?这些问题引发了学生认真的思索,许多学生大胆回答,学生在自己的思考与回答中寻找答案,比直接提出加工工艺过程的效果更好。2.2内容讲解方式过于简单讲解相关知识点时,应将前后内容融会贯通,多媒体可以很好地实现各模块的链接,设置好链接内容,即可用控制键调出相关的知识点。以讲解各加工工艺为例,将机床与刀具的知识贯穿,同时结合具体加工过程,使得学生更容易将汽车制造技术的各类零件加工的知识点进行归类和总结。这样也就更利于学生具体分析一些刀具加工的工作原理,对新产品开发中制订工艺规程设计提供了一个可行的设计思考方向。第一课对学习兴趣的培养十分重要,不是只讲解教学安排和第一章的内容,可以播放宝马汽车的整个加工流程,有底盘和车身的组装,再到喷漆上蜡,仪表板和座椅等部件的安装,直至通过测试,完整地显示汽车组装加工过程。这样即增加了学生的学习兴趣,教学气氛热烈,又让学生直观地了解了汽车是如何制造出来的,对现今的汽车制造技术也有了直观的认识。 2.3在一定程度上削弱了学生的主观能动性多媒体课件在形式和内容上下了功夫,枯燥的文字与生动的画面相结合,意在激发学生的学习主动性。但教学又成了另一种意义上的满堂灌。教师无形中就把学生的思路限制在课件设定的固定框架内,学生缺少自主思考与学习,学生的主动性必然会受到不同程度的影响。在课堂教学中要多启发,多引导,多提问,多思考,让学生自己去发现问题、提出问题,让学生“动”起来。互动性活动较易组织,课堂气氛较为活跃,师生互动是互动教学理念中最重要的一个方面。教师将在学生自主学习、理解、钻研、观察时,积极地看,积极地听,设身处地地感受学生的所作所为、所思所想,考虑如何指导学生学习。 3.课后容易出现的问题及解决思路 3.1课后师生交流少下课后,学生和老师都急于进行下一节课,师生交流较少,对于学生的课堂学习效果,教师不能得到及时的反馈。教育实践证实,课后交流能让学生在课堂知识的基础上更上一个层次,这就要求教师和学生能够及时沟通,及时讨论。在课后的师生交流中,我们可以采用多种多样的形式.如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于多媒体课件不断完善,有助于教师更好的教,学生更好的学。 3.2作业形式单一通常课后作业形式过于单一,学生一味地抄写或计算,容易产生厌烦情绪,不利于学习积极性的培养。课后作业不仅仅是单一的书本作业,还可以有多种形式,例如推荐学生在课外参观汽车4S店或车展,对一些新车型和新技术去做一些调查和研究。在讲解汽车制造新技术的时候,就让学生自己上讲台展示并讲解自己制作的制造新技术的课件,很多同学都非常积极,他们觉得自己的成果不仅能让老师看到,还能与其他同学共享,效果非常好。从学生的展示中看出,很多同学事先都是作了充分的准备的,这无疑极大提升了学习的主动性与极积性。 4.结语 正确有效地应用多媒体技术,不仅使多媒体教学内容充实直观、重点突出,同时主次分明、层次清晰。在教学过程中充分利用多媒体高容量高效率,结合多媒体技术控制教学进程,使教学过程即做到严谨有序,又做到气氛热情活跃,较好地激发了学生的学习兴趣,教学效果也得到很大的提高,受到学生的普遍欢迎和好评。我们将进一步完善汽车制造技术课程的教学方法,为社会培养更多的能够适应时代高速发展的高素质创新型人才。 作者:旷英姬单位:九江学院机械与材料工程学院 制造技术论文:数控技术机械制造论文 1数控技术定义及其特征 数控技术是一种将计算机技术、通信技术、光机电技术以及传感监测技术等融为一体的通过数字命令信息指令对机械进行二次加工并控制的自动化技术,该技术由数字化信息设备以及控制运行设备组成,技术含量极高,在用于机械制造领域中能够大大提升生产效率,保证产品质量和精确度。数控技术的特征有以下三点:首先,数控技术可有效提高制造业的产品质量以及精确度,从而提高生产效率。例如,在机床夹具制造过程中利用数控技术,在同一时间内对多个夹具进行统一规格的加工,简化操作程序,缩短制造时间,从而提高了生产聊率,统一规格的加工操作,让机床夹具更符合标准,精确度更高。其次,提供简化工艺流程,减少投入。利用数控技术能够大大简化工艺数量和程序,以自动化的方式代替更多繁琐复杂的工艺,使生产更便利;第三,功能强大。数控技术不仅能提高生产效率,统一规格,提高精确度,还能改变生产参数,使其适用于更多规格不同、批次不同产品的要求。数控技术只需要通过电脑调整生产参数、规格就可以实现以上要求。 2数控技术在机械制造中的实际应用 2.1机床设备上的数控技术 机床设备是机械制造过程中的基础设备,绝大部分的操作程序都是在机床上面实现完成的。数控技术引入机床设备中将计算机技术以及互联网通信技术融合进机床设备中,控制生产过程中的每道工序的参数、时间、以及规格,做到统一规范化的操作,让机床设备在工作时更加稳定、安全和高效,同时完善机床的各类零部件开关控制,使操作开关系统、冷却泵系统等调节得更加精准、细致。 2.2工业生产中的数控技术 工业生产过程中的数控技术应用最为频繁,尤其是食品加工、药品加工以及印刷造纸等工业领域。数控技术的使用不仅可以有效降低工业生产中的材料损耗,提高工作环境的利用率,降低工业投入成本,将工业化生产由传统的、人工化、滞后化带入一个智能化、高效化的全新时代。比如某牛奶加工厂,从牛奶的提取、检测、加工、包装等一系列的过程中,采用数控技术,全程利用计算机控制牛奶加工生产的各个流程和环节,既保证了效率和质量,还能全程监控牛奶的生产加工包装过程,一旦发现不利因素,可及时采取应对措施解决问题,保证奶制品的安全可靠。 2.3航天器材上的数控技术 航空航天技术一直以来是属于高精密型的、技术含量超高的技术,而它所采用到的材料和零件都是经过特制而成的。以往没有出现数控技术之前,对于航天器材的制造尚处于较为粗浅的阶段,往往不能满足航空航天的高要求和高标准。当数控技术引入航天宇航工业中后,以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,力求将航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是对航天器材的小部件的制作更是精益求精,坚持节约,反对能源浪费。 2.4汽车领域的数控技术 随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求越来越高,汽车作为出行代步工具和显示人们财富地位的象征已经成为许多人拥有的物品之一,汽车需求量与日俱增,而由此引发的汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车生产领域引入数控技术,可以有效提升构成汽车各个零部件的生产速率,加快汽车零部件的组装和后期测试的效率,加大汽车成品的生产量,提高汽车成品的质量,最终提高汽车从生产都投入销售过程中的经济效益。现阶段的汽车生产车间中,全部采用的是现代化、高科技的数控机床设备,生产流水线作业高效化、智能化,让汽车从零件的生产、组装到后期的试运行全程控制中,实现了高产能和高质量的要求。 2.5煤矿机械领域中的数控技术 众所周知,煤炭是人们生产和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的开采以及运输属于一项高危险生产活动,必须要求参与者拥有较强的专业技术和高度工作警惕。采煤过程中最常使用到的就是采煤机,尤其采煤工作面的环境极为恶劣,地形地质条件复杂,通常意义上的采煤机只能完成小部分工作面的采煤工作量,无法对一整个矿料进行单独开采和整合,在这种恶劣的情况下难以正常工作并保证工作效率,倘若引入数控技术,即在采煤机添加了数控气割,利用焊接技术将采煤机功能扩展,解决传统采煤机程序单一、功能不全的缺陷,使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作,不仅有效提升了采煤工作效率,缩短了煤炭采矿时间,还大大降低了采煤矿工的危险,值得在煤矿机械领域广泛推广。 3结论 现阶段,数控技术用于机械制造业越来越频繁,无论是在机床设备领域、工业生产领域还是汽车和航天器材领域,它的重要性显而易见。随着科学技术的不断进步,人们对数控技术的要求越来越高,因此,当我们重视数控技术在制造业中的实际应用的同时还要考虑到数控技术自身的进步和更新,弥补不足之处,才能有效解决机械制造行业中不断出现的新问题和新状况,以不断适应机械制造业生产和发展。笔者认为,今后数控技术在大家的认真、努力的研究下,尤其是对数控技术在机械制造业的应用领域的执着钻研之下,数控技术的应用价值将会得到极大的推广,为我国的机械制造业增添动力,为我国的社会主义经济的发展和进步发挥它无穷力量。 作者:廖述雨单位:湖南工贸技师学院
1机械设计制造及其自动化的理论概述 在机械设计和制造发展的早期阶段,我们对自动化的理解是用机器代替原本应该手动完成的工作,主要是做一些简单无趣的工作或者需要不断重复的工作。然而,随着人类科学技术的进步,机械设计和制造已经发展到我们今天需要的复杂程度。我们需要的自动化水平不仅仅是简单重复一些动作。相反,我们应该按照人们事先为它设定的步骤,一步一步地完成一些复杂的机械设计和制造,比如计算机程序。机械设计和制造在人类历史上已经存在了相当长的时间,但是自从自动化技术被应用到这个领域仅仅半个世纪。大约在1960年,计算机技术以极快的势头崛起和发展。计算机技术也是一种自动机器,但它控制电子元件。如果将计算机技术与机械设计和制造中的控制系统相结合,使机器能够根据预设程序执行一系列命令,机械设计和制造的效率将大大提高。相关技术人员朝这个方向探索,最终找到了一种将计算机技术应用于机械设计和制造的合适方法。经过长期的发展和完善,机械设计和制造自动化的概念逐渐形成,在现代社会的生产行业中占据着不可或缺的地位。 2机械设计制造以及自动化应用现状 2.1设计方面 事实上,早在上世纪20年代,许多领域已经开始推广机械设计和制造的应用。该行业使用先进的管理理念和技术来提高工业生产效率和产品质量。因此,许多行业重视机械设计和制造技术的引进,并促进其快速发展。在设计方面,机械设计制造和自动化应用技术不能达到西方国家的先进水平,导致机械设计制造和自动化不能满足设计要求。此外,一些设计思想和方法没有被改革,因此自动化技术没有发挥自己的作用。 2.2管理方面 目前,我国在机械设计和制造的管理方法上还相对落后。基本上,没有一家企业在运营过程中采用现代管理方法和数字技术。因此,我国的机械设计制造和自动化应用缺乏相应的专业性和科学性,从而降低了它们的应用效果。 2.3自动化技术方面 在当前的市场经济环境下,企业面临着越来越大的竞争压力。许多企业已经开始推广和应用机械设计、制造和自动化。为了提高他们的综合竞争力,他们也在这个过程中取得了相应的成绩。然而,在机械设计、制造和自动化方面仍然缺乏多样化,总体技术水平和技术含量需要进一步提高。 3机械设计制造自动化应用 3.1生产过程自动化应用 在机械设计和制造中及时引入自动化技术可以提高产品的智能交叉和连续运行。特别是,该过程可以在设计和制造机械的过程中自动完成。在一定程度上,它可以减少机械过程中人为因素造成的各种不安全和不确定因素。它还可以减少机械设计和制造中的人工成本投资,提高生产效率和产品质量。自动化生产完成后,产品损耗明显降低,对优化企业经济效益、增强企业综合实力具有积极的促进作用。 3.2信息自动化应用 近年来,随着计算机技术的不断发展,其内容也有了更广阔的空间,逐渐吸收了更多的技术。例如,包括在机械设计中的工艺流程技术和辅助设计技术可以说在机械设计、制造和自动化应用中具有相当大的优势。在产品设计中采用相关的计算机辅助设计技术可以有效地提高工作效率,同时借助技术程序技术可以提高产品在整个工艺过程中的质量和生产水平。 3.3检测自动化应用 毫无疑问,科技进步可以在一定程度上有效地促进生产材料的创新,并在技术发展过程中不断开发和更新大量新材料。在这种材料的应用中仍然存在相关的问题。例如,普通的机械设计和制造没有更新在新材料检验中学习的方法和技术,传统的技术方法不能检测新材料的性能和相关质量。针对这种情况,我们可以直接采用激光技术、计算机技术、人工智能技术等对新材料进行正确、科学的检测,这不仅可以提高工作效率,还可以缩短材料检测时间。 4机械设计制造及其自动化未来发展趋势 目前,机械设计制造和自动应用技术正在逐步成熟。各行各业已经开始应用机械设计和制造以及自动化应用,并在人们的现实生活中获得了越来越重要的地位。在某种程度上,它们也加速了机械设计和制造以及自动化应用的发展。在未来的发展中,机械设计、制造和自动化将朝着多样化的方向发展。众所周知,机械设计、制造和自动化应用集成了多种学科和技术。未来不断发展的高科技将逐步应用于机械设计和制造以及自动化应用,这不仅丰富了他们自己的技术发展,也满足了设计师的要求。同时,它也在向一体化发展。目前,大多数机械设计和制造与设计、制造、生产和管理分开进行。随着未来工业的不断优化和创新,除了单独实现机械设计自动化之外,最重要的是实现机械设计、生产、制造和管理的集成和自动化集中管理,以满足未来工业发展的需要。其中,制造机械材料应承载相应的原材料,最大限度地利用原材料,以减少机械生产中可能出现的行业污染物。同时,回收可利用的资源将成为机械设计和制造及其自动化的未来发展方向。 5结束语 目前,机械设计、制造和自动化应用也正逐步走向人工智能、大规模集成、数字信息化和绿色环保的发展方向。特别是随着未来科学技术的普及,机械设计和制造将更广泛地使用自动化方法,从而提高企业生产的产品质量,降低人工操作的强度,为企业创造更多的经济效益,同时在日益激烈的竞争环境中为企业提供更广阔的发展空间。
机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展 摘要:随着科技发展的日新月异,机械制造自动化的发展趋于自动化、精密化,本文就我国目前机械制造技术自动化的技术特点作以概述,并对其发展趋势作以浅析,以供参考。 关键词:机械制造;自动化;特点;发展趋势 1机械制造的技术特点 1.1机械制造已成为专业化体系 当今越来越多的科技被应用到了机械制造技术当中,而关于其整体的研制、生产、出售、修护等一系列完整的生产链已经形成,因此当下的机械制造渐渐开始从相对传统的制造业逐渐发展为综合各项技术的全新高新产业,其对于计算机的植入使用大大地加快了其自动化技术的开发,进而使得整个制造业进入了全新的领域[1]。 1.2机械制造技术趋于一体化 任何技术的发展都不会是单一的、与其他科技毫无干系的,机械制造也不例外,为了提高整个行业的潜力,提升市场竞争力,加快生产速度,该门技术将逐渐融合市场调研、产品研发以及生产自动化、营销技术以及专业服务等诸多方面,并且将之联合起来,进行统一研究;而将这些技术聚合在一起对于整体的研发以及减少中间环节提高效率有着极为有效的实际效果。 1.3机械制造技术中的市场性提高个体劳动生产率 古往今来一直都是赢取市场主动权的首选,随着我国的市场经济的稳步发展,全球经济一体化进程的提高,在二十世纪八十年代以后,制造业对于效率与质量的追求就已经成为发展的主流,而机械制造业的特点就是整个市场追求的特点,其自身的竞争性导致了其必将向市场化发展[2]。 2我国机械制造现状 不少发达国家已经开始普及诸如纳米技术、微激光加工技术、复合型加工技术,相比之下我国甚至还存在很多的作坊式生产车间,其生产效率自然不可同日而语。传统的工业大国一般都会历经一个较为完整的、血腥的原始资本积累过程,在具备较多资源以及百年的制造发展,其自身已经形成一套行之有效的合理体系,在相关制度内各行各业都有相应的规则,并且由于制度完整,其整个生产周期都通过电脑进行计算进而使得整个过程效率极高,提升了其整个产业链的循环速度。相比之下,我国由于整个制造行业都处于开发的阶段,因而对于电子技术的应用还相对较少,整个行业的制度稍显稚嫩。 3机械制造自动化技术发展趋势 3.1自动化技术的发展趋势 科技的发展,尤其是电子技术的发展使得整个系统即将达到真正的自动化,这一转变的关键就源自智能化的日益发展。随着智能化的提高,智能系统通过学习可以进行更多的判断,简言之智能系统本身相当于人工大脑,其具备人类大脑的部分性能,可以对于相关自动化系统进行合理判断进而保证其自身的完美运行。精度以及效率的提高是一直以来所有机械产品所追求的,在这一标准中主要起到决定性作用的是核心控制系统的性能。复合加工可以使得整个生产过程的冗余步骤大幅省略,并且对于同种机械的多种生产工艺加以择优使用,大大提高产业效率。 3.2自动化功能的发展趋势 多媒体的使用对于直观的表现整个系统的运行情况是十分有效的,充分利用多媒体对于自动化系统进行检查可以更加方便快捷的找出整个生产工艺中所出现的问题以及影响生产效率的步骤,进而便于决策;而由于将实际数据转化为其他形式借以通过多媒体设施展现需要很多相关人员,因此对于高新技术人才的培养就非常重要了[3]。数控机床实际所提供的数据十分庞大,相应的管理软件更是数不胜数;而为了方便人工管理,其实际的操作平台的优化、简化就显得十分必要了,因此为了使得自动化的管控效率得到提升进而降低相关技术人员的工作量,以使得其拥有更多的时间精力参与到更有意义的活动当中,对于整个软件系统的简化处理是十分必要的。科学计算直观化。信息的实际交流更多运用的是数据信息,但是通过相关技术将数据转化成曲线图、饼状图等可以更为直观地看到潜在的规律所在,进而分析实际情况,使得数据自身能够提供的潜在信息也能清楚地表现出来,并且通过相关技术的开发提高办公效率,加快产业更新升级,进而提高产品品质。 4结束语 综上所述,把握机械制造自动化技术的特点,掌握其在未来的发展趋势,对于我国机械制造企业来说是十分重要的。 作者:柳向阳 单位:河南宝钢制罐有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化设计中的节能设计理念 摘要:本文首先分析在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势,然后分析机械制造与自动化发展的现状与趋势,最后分析节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径,即优化机械结构的设计、利用节能环保的材料和优化制作的工艺。 关键词:机械制造;自动化设计;节能理念 引言 在当前的工业化现代进程中,机械制造业在经济发展中具有重要作用。伴随着计算机技术、通信技术在机械制造业中的不断实践和发展,我国将机械制造和自动化完美结合在一起。当前,我国的机械制造和自动化技术的水平较为初级。一方面,技术成熟度不足,降低了产品的质量;另一方面,机械制造中消耗着大量资源和能源,使得资源过度耗亏。因此,需要在机械制造和自动化技术中积极引入相关的节能设计理念。 1在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势 相较于传统的机械与自动化设计理念,节能理念的渗透具备着相应的专业性。这样的节能理念主要体现在自然环境的设计、生态设计和环境意识的设计中。换言之,节能设计突出在工程制造过程中,并能够实现自然资源的循环再利用。机械制造工程减少对环境的污染,并能够在机械报废中做到重复使用,将有利地促进人类社会和自然环境的协调与可持续发展。机械制造与自动化工程实践中,需要投入大量人力、物力,且利用大量资金实现相关的节能设计应用。利用节能理念,做到绿色管理行业的发展,进而取得一定的经济效益,对我国当前较为严峻的的资源和环境态势具有很强的缓解作用。 2机械制造与自动化发展的现状与趋势 计算机技术加强了机械制造业的自动化水平,并在生产效率和相应的生产安全性能方面具有重要作用。机械制造和自动化技术的结合,对我国工业化的发展具有不可忽视的作用。同时,国内的制造企业与相关的国际接轨是大势所趋,很多产业实现了相应的跨国界、跨区域发展。此外,新技术和新设备的引入和实践,推动着我国制造业的规模不断扩大。在机械制造和整个自动化发展过程中,应该积极引入节能环保技术加强发展。在能源工业生产领域,大量相关的发展需要不断加强相应的能源支持,且需加强机械制造实现自动化发展。对于企业,要缩小相关的工业生产成本,降低工业生产的能源消耗,需要相应的工业生产企业给予支持。伴随着环保理念的实践,相应的节能技术陆续实现,一定程度上促进了机械制造业的发展。为了实现技术的优越性和相应机械制造环节的发展,应该加强机械制造的节能环保,进而实现一定的技术发展,促使我国产业走向可持续发展道路,并促进经济良好发展。 3节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径 3.1优化机械结构的设计 3.1.1发动机的选择 发动机是整个机械制造工程的核心内容。发动机排放的气体对环境影响很大,需要利用环保型、低污染与低功耗的发动机缓解当前的污染情况。要尽量控制油耗与排放量,进而提升机械的动力系统和工作效率。 3.1.2液压系统的设计 液压传动系统的正常运行,加强了机械制造的高效运转和保证。保证传动系统的正常使用,较为重要的任务便是保证整个系统的清洁性。要彻底清除机械零件上的微尘和杂质,增长设备的使用寿命。选择液压管时,需要选择具有较好密闭性的器材,选择抗老化的管材,降低因管道破裂而污染环境的情况。采用节能型液压元件是系统的重要节能手段。常用的节能液压元件有限压式变量泵、恒功率变量泵、恒压式变量泵、蓄能器、电液伺服阀、集成阀、变截面液压缸等。 3.1.3自动加脂装置的设计 当前,大多润滑脂依靠人工操作,且需要耗费时间来避免溢油的现象。因此,建议设置自动加脂装置,实现相应的定量添加,方便操作的同时,实现环保。 3.2利用节能环保材料 机械制造中尽量选择可以进行回收利用的节能环保材料,然后加强相关回收和可以分解的物质使用,尽量降低大量有毒材料的应用。另外,在结构设计中,需要考虑材料的拆卸与回收的无毒性,并且能够提升机械材料的再次回收利用机率,降低机械工程材料的浪费。 3.3优化制作工艺 机械制造节能理念的应用和实践,重要的部分在于将结构简单化,并且降低零件的使用数量,简化零件的外形。因此,在进行机械设计时,需要保证零件性能,尽可能优化设计构造。例如,以四冲程汽油发动机为载体,构想设计出一款节能型汽油发动机。利用燃烧做功后排放废气的能量,通过热交换装置产生饱和水蒸汽,再将饱和蒸汽送入气缸与残余废气混合。饱和蒸汽膨胀推动活塞做功。达到二次做功的目的。利用合适的加工工艺和优良的锻压工艺,使相较于热锻压工艺利用冷锻压工艺更能降低对环境的危害。综合两者情况,实际中更多偏向于温锻压工艺。 3.4合理安排加工工序 工序的安排直接影响加工时间的长短。节能理念的体现就是合理安排工序,缩短工序间的等待时间,提高机械的工作效率,有效降低能源消耗。 3.5加强虚拟化发展 机械制造技术的虚拟化是在信息技术的基础上实现的一种创新设计,是一种高端的制造方法。虚拟化发展具有非常高的创新价值,可以借助互联网平台和计算机操作,在模拟中完成机械制造。虚拟化的实现可以使机械制造更具灵活性,可以根据制造行业要求对虚拟的机械制品随时进行更改,以生产更符合需求方的机械成品,有效避免材料的浪费,同时节省人力、物力和财力。通过虚拟化的机械制造,可以一次性完成机械制造设计,避免再次加工。机械制造技术的虚拟创新也可以解决技术中存在的潜在问题,保证机械制品的质量和性能。 4结语 基于制造业与自动化技术对我国工业发展的重要性,应将节能理念应用于机械制造与自动化,并准确把握我国机械制造与自动化技术发展的脉络与趋势,针对当前机械制造与自动化技术做好相应的结构设计、工艺优化与材料选用,进而达到节能环保的目的。 作者:江凯瀛 单位:上海瓦锡兰齐耀柴油机有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展方向 摘要:机械制造自动化技术被广泛应用到制造业,被制造业称之为最核心的技术内容。随着信息技术的发展,带动了机械制造自动化技术的发展,使制造业产品的安全性和使用性能等多方面都得到很大的提升,本文从机械制造自动化技术的特点出发,分析机械制造自动化技术的未来发展趋势,希望对指导我国机械制造自动化技术的发展有一定的作用。 关键词:机械制造;自动化技术;信息技术 0引言 机械制造自动化技术被很多人所熟知,主要是从事产品的设计加工方面。机械制造属于工程学科的内容,所以需要不断地创新与发展,对保证我国制造业的发展有重要作用。信息技术在很大程度上可以带动机械自动化的发展,可以提升制造企业的发展,所以机械自动化在未来发展中,会以信息技术作为依托,逐步提升制造企业的发展。 1机械制造自动化技术的特征分析 初期的机械制造技术的核心目标是满足人们的需求,机械制造自动化技术与传统机械制造技术项目相比,其应用能力更强,可以在很大程度上满足要求。以自动化为核心的内容,可以从根本上优化以往机械制造技术,对提升企业的生产能力有很大的帮助,机械自动化技术有着更便捷的操作特点,自动化技术可以使以往繁琐的操作形式变得更简单,工作人员可以进行简单的操作就可以完成很难的动作,同样也可以减少人力。在安全性方面,机械制造技术依靠人工,但是随着自动化技术的应用,大大的减少了人工操作,避免了安全问题的出现。另外,机械自动化技术还可以实现高效生产,随着客户对技术要求的提升,人工操作很容易存在误差,机械自动化技术的使用,不但可以优化生产环节,还可以从根本上提升生产效率。 2机械制造自动化技术的发展 随着经济的快速发展。机械制造的自动化技术得到了前所未有的发展,信息技术被应用到机械制造行业中,更加优化了机械制造行业的发展。笔者通过分析,将我国机械制造自动化行业的发展总结为一下几个发展方向。 2.1智能化发展方向 结合机械制造行业的特点,自动化技术的应用提升了行业的发展速度。在未来的发展过程中,智能化的发展模式将成为机械制造行业发展的中心。随着经济的发展,人们对生活要求越来越高,智能化发展将成为未来发展的趋势,为人们提供更加便利的服务。我国已经走进了“互联网+”的时代,提高技术的智能化水平,实行智能化监控,减少人力成本的应用,将成为机械制造自动化行业未来发展的必由之路。 2.2技术核心将向微型化发展 从以往的设备发展模式看,都经历了大型到微型的转变。计算机在最初的时候是庞然大物,发展到今天已经成为笔记本电脑。所以以往的机械设备的体积也很大,但随着时间的推移,操作技术逐步改善,也会逐渐变得很小,从而减少了能源的消耗,对简化操作流程也有很大的作用。所以机械设备的设计人员,在设计的过程中,会将设备逐步设计为小型、耗能小,所以说机械自动化在未来的发展过程中,会向微型发展。 2.3技术将向环保技术发展 环保将成为未来技术发展的一个重要内容,环保意识也将成为机械自动化技术未来发展的重点。我国本来就是一个资源紧缺的国家,所以在众多技术的革新与发展中,都将以环保作为重点,在研发产品的过程中,也注入了更多的环保绿色理念。机械自动化制造行业也会将环保绿色产业发展作为未来发展的核心,在保护环境的基础上,应用信息技术来获取更多的发展空间。 2.4向光机电一体化的技术发展 信息技术优化了机械制造自动化技术,也带动了机械自动化技术的发展。光、计算机、微电子三中技术有效的结合,对提升技术有很重要的作用。所以机械自动化技术的发展,也会向光学、计算机、微电子三方面发展,逐步更新技术,从而优化技术核心。在机械制造自动化发展中,运用光学传感性能、激光轨迹等技术,对提升机械自动化产品的附加值有很大作用,为提高制造业的工作效率奠定基础。机械自动化设备微光电一体化,也将成为机械自动化技术未来发展的必然趋势。 2.5机械自动化技术向虚拟化发展 机械自动化设备制造企业,从产品的设计到销售一直都很复杂,所以在人员、物资等方面的成本消耗非常大,所研发新的产品有一定的影响,也存在资源浪费的现象。当信息技术融入到机械自动化生产中,将会使上述问题优化,避免上述问题对企业未来发展产生不利影响,所以综上所述,将信息技术融入到机械自动化技术中,需要一套完整的虚拟流程,对减少成本的支出避免因为销售造成的不利影响有重要作用,对减少资源的浪费也起到抑制作用,所以可以说,机械自动化技术在未来发展中,也将逐步向虚拟化的方向发展,虚拟化的发展模式将为机械自动化技术也将成为未来发一个重要方向。 3结束语 机械自动化技术涉及的范围和内容都很多,所以其发展方向将是综合性的,系统性的。机械自动化技术未来发展对我国的经济发展有很大的影响,合理的发展将推动我国经济发,所以我国要在未来发展中,不断地总结发展过程的成功经验,结合西方发达国家的成功经验,实现我国机械自动化的多元化发展。 作者:赵政 单位:黑龙江科技大学 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与发展 摘要: 随着当代社会的进一步发展,其对机械制造领域自动化发展水平提出了更高的要求,因而在此基础上,为了达到一体化、系统性的机械制造生产状态,要求当代机械工程项目在开展过程中应注重引进先进的自动化技术手段,由此营造良好的机械制造生产环境,且就此为当前机械产品生产领域的进一步发展赢得更大的经济效益。本文从机械制造自动化技术特点分析入手,并详细阐述了当前机械制造产品生产过程中呈现出的问题。 关键词: 机械制造;自动化;特点 机械制造技术即为将机械产品设计、生产、使用、维修融于一体的工程科学。同时,机械制造技术的应用旨在提升整体经济效益。为此,我国机械制造产业在可持续发展过程中应着重提高对此问题的重视程度,并不断创新自身自动化生产模式,最终就此稳固自身在市场竞争中的地位,达到最佳的产品生产状态。以下就是对机械制造自动化技术特点与发展的详细阐述,望其能为当前工程项目的有序开展提供有利的文字参考。 一、机械制造自动化技术特点分析 就当前的现状来看,机械制造自动化技术特点主要体现在以下几个方面:第一,生产能力较高。即机械制造自动化设备在设计过程中呈现出精度高且系统性强的特点,继而将其应用于机械产品生产流程中,可透过自动化技术手段操控产品加工过程,最终就此减少相关工作人员工作量,并缓解传统机械产品生产模式下凸显出的人工误差问题,达到最佳的产品加工状态,且通过自动化系统中的程序预设提升整体产品加工效率;第二,操作安全。即机械制造自动化技术在应用过程中融合了计算机技术、信息技术、自动化技术等现代化科学技术手段,因而在一定程度上增强了机械设备使用寿命,且通过对现代化电子元件等的应用,稳固了机械系统运行环境;第三,全新的劳动形式。即在机械制造自动化操控环境下,劳动模式由传统的体力劳动转向智能化劳动,且逐渐呈现出高技术密集型的机械产品加工特点,为此,当代机械工业领域在发展过程中应提高对此问题的重视程度。 二、当前机械制造自动化技术发展中存在的问题 我国在机械制造自动化生产过程中突显出的问题首先体现在,部分机械制造厂在可持续发展过程中仍然存在着制造工艺水平滞后的问题,即忽视了对自动化技术等的引进,继而影响到了自身整体生产效率。同时,与发达国家相比,我国在纳米技术、微激光加工技术等应用领域仍然处在初级阶段,从而由此呈现出机械制造工艺较为粗糙的现象,为此,当代机械制造产业在发展过程中应着重强调对此问题展开行之有效的处理。其次,基于机械制造领域不断发展的背景下,部分制造行业在实践运营管理过程中仍然存在着管理制度较为落后的问题,即未实现计算机管理模式的贯穿,最终就此影响到了整体管理成效。再次,就当前的现状来看,西方国家在制造产业发展过程中开发了柔性制造系统,例如,自动化数控机床等,继而营造了全自动机械产品生产空间。但我国自动化、集成化生产的产业仍然维持在少数的应用状态下。 三、机械制造自动化技术未来发展趋势 1.与网络化融合。基于网络化普及的背景下,要求当代机械制造行业在可持续发展过程中为了增强自身竞争实力,应注重在机电设备一体化操控过程中,实现机械制造自动化技术与网络技术间的相互融合,由此来营造良好的机械设备监视环境,并以远程操控形式对机械制造整个流程进行管理,且及时发现机械产品生产过程中凸显出的相应问题,对其进行实时解决。同时,网络信息化监控系统的引进,有助于传统机械产品生产过程中突显出的人工作业量大且存在人工误差的问题,并实现对机械制造生产线情况的严格把控,达到最佳的生产状态。此外,基于机械制造自动化技术与网络化相互融合的背景下,在机械制造流程操控过程中亦应注重将网络、声像、通讯技术融于一体,继而便于相关工作人员在对机械产品生产流程进行操控过程中可通过网络平台编辑图像信息,并以信息处理形式实时掌控机械产品生产过程中设备运行参数变化状况,最终由此达到高效率产品生产效果。 2.以智能化为依托。以智能化为依托亦是机械制造自动化技术未来发展趋势之一,其要求当代机械制造企业在可持续发展过程中为了稳固自身在市场竞争中的地位,应注重结合自身实际发展情况确定自动化产品生产目标,同时将智能化技术贯穿于机械产品生产流程中,即通过心理学、运筹学打造人工智能模拟环境、自动编程等产品生产空间,提升整体产品生产效率,并改善传统脑力劳动中凸显出的相应问题。同时,在智能手段应用过程中为了提升操作界面的便捷性,相关技术人员在对数控智能化系统进行设计过程中应注重制定统一的用户操作界面,同时确保操作界面以图形为主,并完善窗口中工具栏、菜单等功能,由此满足机械制造智能化操作需求。此外,基于以智能化为依托的基础上,亦应注重将可视化技术贯穿于智能化操作平台中,即将原有的文字信息以直观的图像或动画形式进行传播,由此缩短产品生产周期,达到最佳的生产状态。另外,智能化技术的贯穿亦要求制造行业应注重利用虚拟技术对机械生产过程进行仿真模拟,由此实现预防措施的制定。从以上的分析中即可看出,智能化技术手段的应用关系着机械制造效率,因而应强化对其的有效落实。 3.呈现以人为本。随着当代社会的不断发展,人们逐渐提高了对绿色生产理念的重视,因而在此基础上,为了达到良好的机械产品生产状态,要求当代机械制造产业在发展过程中应注重将绿色经济设定为自身主要发展内容,且注重从产品设计、产品包装、产品销售等层面入手引进绿色生产材料,最终就此将机械产品生产过程中所引发的生态环境破坏问题降至最低。同时,当代机械制造产业在实际生产过程中亦应注重扩大产品回收力度,由此来为人们营造一个良好的生活空间,并实现资源的优化配置。此外,在机械制造产业可持续发展过程中为了彰显以人为本生产理念,要求机械产业亦应注重将以人为本思想贯穿于单元化生产系统设计流程中,由此打造少人管理的生产运营氛围,营造良好的机械产品生产空间。同时,机械制造产业在实践产品生产过程中应注重优化产业结构,且通过自动化技术的引进,扩大节能减排措施的落实,由此达到最佳的生产状态。 四、结语 综上可知,当前部分机械制造行业在可持续发展过程中仍然存在着技术手段滞后等问题,影响到了机械产品整体生产质量。因而在此基础上,为了达到高效机械产品生产状态,要求机械行业在实践生产过程中应注重强调对自动化生产技术的引进,且结合自身机械产品生产过程中凸显出的制造工艺水平滞后、管理制度不完善等问题,对自身机械制造自动化技术进行改进处理,由此提升产品整体生产效率,迎合社会发展需求。 作者:王冠乔 单位:东北育才学校 机械制造与自动化论文:高职机械制造与自动化专业课程建设 摘要: 基于工作过程系统化的课程体系构建的第一个环节是职业分析,采用正确的分析方法可以对专业所对应的岗位任务有清晰的了解。黑龙江职业学院机制专业采用BAG方式进行职业分析,在此基础上完成机械制造与自动化专业课程体系的构建并对核心课程的学做一体化改革进行了探索。 关键词: BAG分析法;工学结合;课程体系 近年来,在国家示范性高职院校建设项目的推动下,高职院校普遍开展了工学结合人才培养模式改革,其中工作过程系统化课程开发是工学结合人才培养模式改革的核心内容之一,构建工作过程系统化课程体系的基本思路是在专业人才培养目标确定的基础上,借助职业分析的方法,将专业对应工作岗位的典型工作任务进行归纳和整理,再将其转化为专业学习领域课程,形成基于工作过程系统化的课程体系。 1高职机械制造与自动化专业课程体系存在的问题 高职机械制造与自动化专业在进行专业课程体系改革的过程中,出现了许多问题,使课程体系的构建偏离了正确的方向。其问题主要表现在如下几个方面:第一,许多高职院校在课程体系构建的过程中往往只关注机制专业毕业生的初次就业岗位,而不是关注毕业生在1~10年职业生涯历程的工作经历,这样就导致职业分析时只归纳了学生初级就业岗位的典型工作任务,而忽略了学生职业生涯发展岗位的典型工作任务。如此构建的课程体系更接近中职或职业培训的课程体系,而不是高职的课程体系。第二,在进行基于工作过程课程体系建设的过程中,许多专业教师试图将原有专业课程体系全部解构,将其完全变成基于工作过程系统化的学习领域课程,这样的课程体系构建既不符合我国高职专业的宽口径定位,也不符合我国高职院校软硬件条件的现状。最终只会导致课程改革不成功或是只停留在纸面上。基于上述原因,黑龙江职业学院机械制造与自动化专业在进行课程改革期间,邀请行业、企业专家座谈,采用实践专家研讨会的方式(BAG分析法)进行专业对应岗位的典型工作任务分析,基于分析所得数据及专业师资、设备情况构建机械制造与自动化专业课程体系。 2机制专业课程体系构建过程 2.1实践专家研讨会在课程体系构建之初,对黑龙江地区的装备制造企业进行了详尽的调研分析。在分析调研情况后,运用典型工作任务分析(BAG)的方法两次召开了由企业技术主管、高级技术工人等实践专家参加的职业分析研讨会。参加职业分析研讨会的实践专家毕业于本科院校或职业技术院校,研讨会重点分析归纳企业高职毕业生的职业生涯历程,在其职业生涯中经历的工作岗位,以及这些工作岗位对应的典型性工作任务。 2.2课程体系构建专业教师实践专家研讨会采集的典型工作任务进行分析整理,总结这些典型工作任务需要哪些知识、技术和能力;根据行业标准、企业标准以及高职学生的认知能力,序化出本专业的专业技术课程方案,课程体系构建流程见图1所示。结合课程性质和学院的软硬件条件将专业技术课程分为理论性较强的讲授型课程和实践性较强的一体化课程。讲授型课程以专业基础课程为主,不改变原有的课程结构,以课堂理论讲授为主,辅以讨论和实验课;一体化课程以专业课程为主,对原有专业课程进行解构与整合,一体化课程突出与职业标准的对接,将职业岗位的国家标准融入教学内容中,采用基于工作过程的学、做一体化教学模式。构建以基于工作过程课程为主导的包容理论课的课程体系模式,改革后的课程体系见表2。机械制造与自动化专业课程中,公共课12门、专业基础课5门、专业课7门、拓展课程4门、实践课3门,共计2752学时。 2.3学做一体化课程改革专业课程中的一体化课程改革将原有的理论课程与实践课程充分整合,参照职业岗位标准制定教学内容,选择典型性的工作任务作为教学载体,采用学、做一体的教学模式。例如,“零件的机械加工与工艺”和“零件的数控加工与工艺”两门课程,采用企业生产的典型零件由浅入深地安排学习情境。在课程运行期间,教师充分利用现代化信息手段,采用微视频、微文本等手段引导学生进行课前学习。在课堂上,70%的时间都是教师辅助学生进行实操训练,而另外30%的时间是教师和学生共同解决教学内容中的重点、难点以及理论知识的运用问题。 3总结 基于BAG分析法的机械制造与自动化专业课程体系的成功构建,使专业课程体系所开设的课程更加贴近企业的需求,培养的学生在基础知识、专业能力和职业素养方面较课程改革之前有了很大的提高。当然,课程体系中偏理论型课程学生的听课效果不理想以及由于硬件条件不足造成的一体化课程实际运行困难等问题依然存在。 作者:李子峰 单位:黑龙江职业学院机械工程学院 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用分析 摘要: 本文介绍了机械制造与自动化应用的内涵及特点,指出了机械制造与自动化应用的关系必将朝着模块化、数字化、智能化、微型化以及绿色化的方向发展。 关键词: 机械制造;自动化;应用 1.前言 我国机械制造行业的发展历程较晚,在现阶段机械制造逐步引入自动化技术以来,要比以往的机械制造技术出现了前所未有的革新,其因自身具备优良的性能而被广泛的使用与推广。不管是现代精密设备或者是大型生产设备在我们的生产与生活中都占据着非常重要的作用,在社会经济快速进步的今天,机械制造领域迎来了前所未有的发展。机械设备的性能在很大程度上决定了企业自身的生产能力大小,直接影响到企业获取经济效益的多少。因此,机械制造企业不断的创新思维,采用先进技术方法,革新生产工艺,以提升机械设备的性能。机械制造和自动化本身就是存在内在关联的两门学科,而自动化技术应用于机械制造中,开辟了机械制造行业的历史新篇章,使得机械设备拥有连续性、自动化的生产能力,进而实现了劳动力解放、生产效率提升、资源消耗降低以及生产投入减少等目标,对于促进机械制造行业以及自动化技术的发展都具有重要的意义。 2.机械制造与自动化应用的内涵及特点 2.1机械制造与自动化应用的内涵机械制造中自动化技术的应用包含了设计理念、制造技术以及自动化技术等多方面内容,最终的目标是采取先进、创新的技术实现对机械制造体系、模式、工艺等的整体革新。将机械制造和自动化进行充分的融合,通过计算机技术的参与,以达到实现大规模计算机集成制造体系。和以往的机械制造工艺不同,自动化技术的融入让机械制造出现本质的革新。我们平常所用到的数控机床、自动化生产线等均为机械制造和自动化应用相结合的完美案例。 2.2自动化技术应用于机械制造的特点 2.2.1技术多样性。自动化应用于机械制造的方式多样,采用的技术方法也有所不同。比如,机械加工技术、CAD集成技术、数字化设计技术等,这些技术的应用能够有效的处理机械制造中存在的设计不科学、制造速度慢以及功能欠缺等问题。 2.2.2组合科学性。自动化应用于机械制造中的技术手段具有多样性的特点,不过多种技术的应用不仅仅是相互的叠加,在实际的应用过程中全面的考量了不同技术相互的联系与影响,通过科学、合理的组合,使得不同技术之间能够相互协调,实现技术之间的优势充分发挥。 2.2.3系统性。机械制造和自动化应用之间形成了完成的系统,从设计理念、技术应用以及产品生产等所有的过程都互相融合到一起。所以,机械设计自动化的应用归根结底是以达到产品最终的功能性而形成的具备设计、制造功能的巨大、繁杂体系。 3.机械制造与自动化应用关系的发展方向 机械制造行业作为我国国民经济的支柱行业,即使其起步与发展的历程较短,不过,在国家支持以及从业人员的不断努力下,机械制造自动化的发展有了明显的进步。现阶段,自动化应用于机械制造中的发展方向也逐渐的完善,为机械制造工业体系的健全与发展提供了强有力的保障。 3.1向模块化发展。机械制造自动化生产产品数量多、品种杂,生产的产品品质也有所差异,要是没有一致的标准,就极易对机械的使用产生不利的影响。现代化的机械设备所运行的环境条件、设备接口等全要依据一致的标准来制造,才可以确保设备在进行安装、维护的时候能够配到相应的机械元件。所以,自动化产品单元就变化成了机械制造的重要环节。比如,特定功能的机器人就具备很多功能各异的模块,动力模块为机器人提供运动技能、信息处理模块能够完成画面、语音的传输等。不同功能的模块之间能够相互融合,并且当不同的模块出现问题时,可以迅速、及时的将模块进行更新。 3.2向数字化发展。机械制造自动化的关键技术环节就是数值化技术,所谓的数字化技术包含了计算机网络技术、信息通信技术以及互联网技术等相互结合而成。比如,机械设备的视觉功能本质是把信息变换成为数据,然后经由特定的输送线路把数据输送至处理设备完成数据的处理,同时把所处理后的数据从新的组合成为图像、影像等,再经由输出设备在显示器上完成图像、影像的显示。对于机械制造行业来说,很多的过程都需要对信息进行采取、处理以及反馈,这些都需要依靠数字化技术才能得以实现,因此,数字化技术定会在未来机械制造自动化发展中迎来更加广泛的应用。 3.3向智能化发展。随着现代化技术的发展,人工智能技术逐渐成为了现代研究的热点,也是现阶段发展及其迅速的技术之一,其综合了心理学科、运筹学科以及人工智能等多门学科内容。智能化技术的运用促使机械制造的工艺更加的自动化,设备具备更强的逻辑性,以及拥有了人机交互性能。 3.4向微型化发展。机械制造自动化的应用方向最终必将逐渐走向微型化,现阶段,纳米技术、微米技术的不断创新与发展,使得机械制造微型化的可能性越来越大。比如,用于军事侦察的微型探测设备,不仅便于携带与组装,更由于自身拥有小的体积,在侦察过程中更加便于隐蔽。再如,现在人们所设想的纳米机器人,当人们身体某一部位出现疾病时,可以将纳米机器人注入体内,当到达指定部位以后进行疾病的治愈工作。虽然纳米机器人目前仅仅处于设想阶段,但这也为未来机械制造的自动化应用逐渐朝微型化发展指明了方向。 3.5向绿色化发展。随着社会经济的不断发展,我们赖以生存的环境逐渐受到严重的破坏和污染,尤其是现阶段,我国对于环境保护越来越重视,机械制造行业尤其要关注于环境保护工作,减少或避免对环境造成的污染与破坏。通过采用自动化技术手段,尽可能的改善机械制造生产工艺,降低对于原材资源的消耗,提高资源的利用率。对于一些废旧设备,可以通过添加相应的自动化软件、硬件实现循环利用,避免造成资源的浪费。同时,在机械制造生产过程中,尽可能的降低污染物排放,确保生产产品属于绿色环保产品。 4.结语 机械制造和自动化应用之间存在相辅相成的关系,机械制造在未来的发展中离不开自动化技术,两者相互融合,展示出了统一发展的趋势。但是,在机械制造自动化发展进程中依然有着不少问题需要解决,在这个过程中,要时刻清晰的认识到机械制造与自动化之间的关系,才能科学的采取有效手段,促进机械制造更快、更长期的发展。 作者:胡懿夫 单位:邵阳学院机械与能源工程系 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化技术分析 1机械制造自动化技术应用 1.1机械制造的自动化物资供输系统很多人都不清楚机械制造的定义,它指的是加工材料的一个过程。很显然如果我们想要获取产品,就必须持续的供应需要的材料,只有这样才能够保证生产工作是有序进行的。在设备运作的时候,不仅需要迟勋的供应材料,而且还要将生产好的物品传送到所需的位置,确保生产工作顺畅进行。所以,自动化物流供输系统是自动化生产不可缺少的一项环节。 1.2机械制造的自动化生产系统通过使用自动化加工工艺,我们能够获取很多的好处,比如能够节省劳力,能够保证工作持续开展,能够明显的节省资金。除此之外,该系统还能够提升标准,降低失误现象的发生几率,保证总的品质良好。一句话来讲,通过使用这个系统我们能够获取非常好的效益。 1.3机械制造的自动化设备装配系统该系统在总的生产活动中所占的意义非常重大,通过使用这个系统我们能够将特定状态以及品质的零件处理的符合规定,它涵盖的步骤很多,包括了组装、搬运、试验、调试、验收等。该体系在目前的行业生产中是不能缺少的,通过使用这个系统,我们不需要像过去一样依靠人力来开展繁杂的工作,能够明显的节约劳动量,而且在过去的时候工作者依靠人工长期工作,难以避免的会出现疲乏,此时就会出现失误,但是通过使用这个系统,就不会发生失误,它会依据提前设置的步骤运行,能够明显的提升活动的品质以及效率。 1.4机械制造的自动化检测系统经济的发展带动科技的进步,此时制造行业中涌入了许多优秀的科技产品,而这些高性能的设备要想发挥出效益,就必须依靠优秀的工作者。以前的检测工艺较为落后,其效果很差。而目前使用的自检体系的效益非常好,它将会在很长一段时间内使用。作为工作者,我们必须强化本身的技术能力,积极的学习高科技知识,对于新的设备在使用之前必须组织培训工作,保证工作者能够熟练的使用。如今使用较为广泛的检测技术有:具备多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 2机械自动化技术的发展 2.1机械制造的一体化随着微电子工程和计算机技术的普及与高速发展,两者已经能和机电技术熟练的融合在一起,形成所谓的“机电一体化”,改变了以往单一的机械电气的工业发展,给工业生产带来了强有力的动力和崭新的格局。在机械领域的产品构成、技术支持、生产手段和管理体制都相应的发生了新的改变,“机电一体化”俨然已成为当下机械方向最热门的话题,引起了全社会的广泛关注。机电一体化产品一般来说都具有比较优秀的自动判断和预处理的能力,都能在控制范围内把精度和控制灵敏度做到最大化,通过自动控制反馈系统把需要采集的信息和作出的执行精确的进行操作,较之于普通的产品来讲,其精准性更好。普通的机械设备会受到使用人的能力等的干扰,但是一体化的设备有属于自己的一套完美的控制系统和执行指令,能够在非常安全的情况下保证合理化的运行操作者给予的指令。除此之外,机电一体化产品还能够较大程度的实现自动化、智能化,能够明显的提升效率,能够降低劳动者的劳动量。通过调查我们发现智能设备较之于普通设备的效率要高大约五倍,很显然它能产生更多的利润。 2.2机械制造智能化由于技术一直在发展,此时制造领域已然从过去的人力化生产进入到了智能时代。过去的生产体系的主体是人,而人本身并不是完美的,它是生产工作的主要元素,一旦它们出现了问题就会导致整体的效率不是很高。但是使用了人工智能之后,这种问题就不再出现了。通过人和机器的完美结合,我们不但能够减轻广大劳动者的劳动数量,还能够发挥出人的智慧的潜能。通过使用智能化系统,使企业的机械设备实现生产制造过程,使机械设备智能化,这将是机械制造与自动化技术发展的一种必然趋势。 2.3机械制造的网络化在当前的行业之中,网络制造工艺已经开始发挥出它自身的优势了。它已然替代了之前的图纸等,成为了当前设计的主要发展方向,不但能够节省时间,最主要的是还能够节省劳动量,节省资金。所谓的网络制造工艺,具体的说是依靠电脑设置一个非真实的活动氛围,人在此氛围之中能够利用本身的能力操控客体,能够模拟设计活动,而且能够很好的预测活动成本等得了个,最终能够降低产品的成本,提升效益以及品质。网络技术在机械制造与自动化技术中的应用可谓是游刃有余,两种技术的有效结合是企业发展的强大支撑和动力。 3结束语 众所周知,机械制造行业为国家的经济进步贡献了非常显著的力量,尤其是最近几年,这种贡献更是明显。所以我们必须高度关注该行业,关注它的自动化能力。同时还要进行必要的经济投入,还应该在目前的层面上继续进行自动化创新工作,切实的提升自动化的能力。 作者:邵壮 单位:黑龙江中再生废旧家电拆解有限公司 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化应用 一、机械制造与自动化的技术应用 (一)信息系统机械制造与自动化是结合了制造技术与计算机信息技术发展而来的,由计算机辅助设计、工艺设计、产品数据库系统等形成的一个整体的系统。通过计算机数据库的控制,能在每一个工序控制加工的步骤。计算机辅助设计可以将设计工作从传统的图纸设计解放出来,实现无纸化设计,并能就应力分析、建模、配合等进行设计,整个团队在内网中协作,提高了设计的效率和质量。工艺辅助设计则规范化机械产品的质量,方便产品的优化升级。产品数据库系统是结合了设计流程、生产制造,实现数据信息化的管理。 (二)装配系统传统的机械制造的装配流程繁杂、混乱,容易出现各种疏漏或装配不良的问题,影响装配的精度。机械制造与自动化的装配系统则通过计算机系统,将组装、调试、验收等流程整合起来,可以实现流水线式的装配过程,能免去人工装配的许多问题,提高了机械制造的精度。装配系统的控制是在计算机技术的支撑下完成的,国外运用了先进的传感器、机械手、智能化控制系统、测绘系统等,某些产品的制造已经实现了完全的无人化,极大的提高了生产的精度和效率。我国的人工成本逐渐上升,给企业带来了越来越大的压力,因而自动化装配系统的研究与应用迫在眉睫。 (三)检测系统我国的制造与自动化应用中对检测系统的重视程度明显不足,而国外对于这个方面的研究和应用十分重视。检测系统是结合了先进的传感器、控制器、智能化系统等技术,将许多人工不便于进行,或人工检测不稳定的环节进行了自动化检测升级。结合了神经网络技术、智能设备诊断技术等先进的技术,检测系统的精度高、受环境影响小,能很好的完成工作,并为机械制造提供科学的参数。 二、机械制造与自动化的应用前景 机械制造与自动化的发展前景必然是朝着智能化、自动化、精细化的方向,尤其是智能化技术的引入,将给制造化与自动化技术带来革新。智能化技术的开发与初步应用已经展开,如专家系统可以对故障进行智能诊断,并提供先进的解决方案,提高机械制造的水平。如神经网络系统,在传感器控制、检测技术、执行等方面都发挥着重要的影响,应用到柔性制造系统中,能实现多样化制造,占领细分市场。我国计算机自动化制造技术在自动化技术方面已经有了充足的技术支撑,但需要深入的发展。 三、结束语 我国是制造业大国,经济的发展对制造的依赖性非常明显,但是我国整体的制造与自动化水平还不高,因而研究机械制造与自动化技术的现状和应用技术,对于提高机械制造的质量,改善企业经营状况,提升竞争力有重要的意义。论文限于笔者的学术研究水平,存在着一定的不足,相关研究有待深入。 作者:翟继伟 单位:沈阳黎东幕墙装饰有限公司 机械制造与自动化论文:自动化应用与机械制造论文 1机械制造技术应用 1.1机械制造技术的虚拟化应用机械制造技术中,虚拟技术主要是运用了计算机系统的仿真能力来模拟实际的操作系统,运用模拟技术来完成产品生产等相关制造环节。根据机械制造技术的虚拟仿真能力对产品实行检验,对制作水平和方法进行探讨,结合实际情况在加工过程中保证产品的品质和安全,严格规划产品的制造工艺,尽量不让产品在生产时出现纰漏的状况,防治发生安全问题,提高生产总质量。 1.2机械制造技术的绿色化应用机械制造的绿色化其中包含了很多方面,有产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不仅大大增强了能源和原材料的使用程度,还可以有效的降低不良副产品对环境的污染破坏。 2机械自动化技术应用 2.1机械制造的自动化信息系统自动化技术主要包含了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机产品数据管理体系等等。计算机辅助设计通常是指设计人员根据计算机的图形设备实行的机械设计工作。计算机辅助制造通常是指充分的利用计算机技术将其投入到生产制作的环节中去,这之中的核心技术是计算机数值控制技术,又称作数控技术。计算机辅助工艺设计是给计算机辅助设计和辅助制造起到了相互连接的作用,使工艺编程效率和工艺设计效果更加完善,合乎标准。产品数据管理主要针对于设计制造时形成的相关数据信息的管理。以上几点结合到一块就成为了自动化技术。 2.2机械制造的自动化物资供输系统机械制造业主要是对一些材料经过加工的一种生产领域,想要使生产线能够制造出产品,就需要不断提供生产所需的材料,从而给持续生产带来一定的保障。机械生产时不但需要源源不断的生产材料,还要把加工完毕的成品运送到正常放置的地点,保障生产带的通畅。因此自动化物流供输系统是自动化生产不可缺少的一项重要环节。 2.3机械制造的自动化生产系统自动化的加工系统可以避免生产中的重复劳动,可以自动的、持续的循环作业,有效的减少了工人的工作量。再加之自动化系统可以很好的提升生产标准,不易出现生产错误,使产品的总体品质有了明显的提高,大大的改善了作业情况,总而言之,自动化的整体制造体系在制造过程中具有相当显著的效果。 2.4机械制造的自动化设备装配系统设备装配系统在机械制造中占有相当主要位置,这种自动化设备装配体系可以把一定状态和一定质量标准的机械零配件达到指定的设计要求,分别为组装、搬运、试验、调试、验收等环节,而这些也就很好的构成了一个相当完善的自动生产制造的生产线。这种装配体系在如今现代化机械制造里是一项缺一不可的应用,它有效的降低了人工重复且繁琐的装配作业,节省了工人的体力,并且如果是工人一直处于长期的工作状态时,就很容易产生失误,而自动化的装配系统却不会,它会严格的按照设定程序进行运转,大大改善了作业质量和工作效果。 2.5机械制造的自动化检测系统由于社会的不断进步,促使科学方面的发展日渐提升,机械制造时会出现很多新型科技成果和高端仪器生产设施等,这就需要具备优秀的工作人员来进行作业,过去的检测技术根本达不到现今科技的检测水平,而且,自动化检测技术在未来将会广泛使用,所以,必须要加强工作人员的技术水平,对新型设备设施要多进行培训,确保其能够做到熟练运用的程度。如今使用较为广泛的检测技术有:具备多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 3机械自动化技术发展 3.1机械制造的智能化智能化制造系统在机械制造过程中可以实现简单的智能动作,其中包含了分析、判断、构思、推理等。智能化的重点是智能系统,这种系统有着非常高的适应性和友好性。在机械设计和制造时,大都是选择模块化的方式进行,提高自身的柔性,它的优点重点就在于它的良好性能和安全性能,而且还可以降低能源的消耗,不具有污染危害,能够很好的对资源进行回收。 3.2机械制造的敏捷化机械制造的敏捷化主要是以企业的信誉度和竞争力为首要条件,通过构成的虚拟公司,进行分工合作,大大提升了企业的整体竞争能力,对于用户提出的条件能够很快的做出应对措施。敏捷制造主要是为了达成较为迅速的反应能力,需要以虚拟制造的技术为核心部分,以虚拟制造技术为首要技术。敏捷制造属于现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 4结束语 机械制造的自动化技术选用机械制造自动化技术的实际应用水平,机械制造自动化技术是未来主要的发展形势,它不光在整个机械制造行业中有着较为显著的效果,对于国民经济发展也有着重要作用。所以,我们必须要具备完善的机械自动化技术水平,还要做到稳固中求发展的前进指标,有效的做好相关工作,创造出具有我们国家自己特色的一条机械自动化技术的生产道路。通过对实际生产过程的了解,加深对该项技术的重视,让我国机械制造业的发展做到与时代共进。 作者:郭建光单位:神华神东煤炭集团生产服务中心 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化教学改革 1建立与专业培养目标相适应的实践教学体系 实践教学的主要目标是培养学生的技术应用能力,在教学计划中占有相当大的比重。为了培养过硬的岗位技能,必须改变实践教学过分依附于理论教学的状况,建立相对独立的实践性教学体系。在本专业的具体改革措施中,按照理论够用、实践过硬、发展持续、由易到难、少讲多练、边讲边练的原则对实践性教学进行了大幅度的调整。 2教学改革举措 2.1人才培养方案的制定本专业坚持“以职业岗位需求为导向、以职业能力培养为中心”的教育理念,改革原有的人才培养模式,全面实施工学结合、校企合作、顶岗实习的“五共同”人才培养模式。通过企业调研,明确毕业生就业岗位(群)应具备的知识与能力结构和专业人才培养目标,通过专业建设指导委员会、企业专家与专业教师共同研讨,构建专业课程体系,开发与设计工学结合的“六阶段、八学期”人才培养方案。 2.2课程体系与教学内容的改革本专业坚持以社会需求为导向、以人才培养为目标,通过深入企业调研、分析人才需求状况,形成毕业生就业岗位群典型工作任务及应具备的职业能力,并在企业专家的全程参与下,不断深化工学结合课程体系与教学内容的改革。 2.2.1开发以职业能力培养为主线的课程体系坚持以职业能力与综合素质培养为核心,构建专业人才的知识、能力和素质结构;以职业岗位(群)人才需求为目标,融合职业资格标准与行业、企业标准,建立以职业能力培养为主线的工学结合课程体系。利用任务驱动、项目教学等教学方法,把职业能力和岗位能力培养渗透到课程体系中,充分发挥“教、学、做”一体化教学平台的教学功能,做到“做中学,学中做,边学、边做、边修正”。 2.2.2教学内容的改革本专业按照企业对人才的要求,适时修订人才培养方案、重构课程体系,并建设起配套的课程教学标准和实验、实训标准。在教学内容选取和培养要求上,突出理论够用、实践过硬,彻底摆脱学科型教育的影子,重点强调培养学生解决生产实际问题的能力、可持续发展的能力和职业素质的提高。专业重视教学资源建设,按照教、学、做一体化要求,组织编写《机械制造工艺与夹具》、《金属切削加工方法与设备》、《机械CAD/CAM》、《液压与气动技术》、《公差配合与测量技术》等5门核心课程教材,并能组织自编实验、实训指导书;同时,优秀电子教案、课件、视频以及多媒体教室的建设已基本满足教学需要。 2.3教学方法和手段的改革本专业针对以职业能力培养为主线的课程体系的改革情况,积极广泛开展教学方法与手段的改革,按照咨询———决策———计划———实施———检查———评价的工作过程六步法设计课程教学内容,并在其中灵活的运用各种先进的教学方法,如项目教学法、案例教学法、现场教学法、小组合作法、讲练结合法、头脑风暴法等,全面推进课程的开发与实施工作,实现“教学做一体化“的教学模式。 本次教学改革力度大,变化多,操作性强,但是通过本次教改,提高了教学水平,培养了大批专门人次,学生的技术应用能力也得到了提高。 作者:张桂霞单位:包头职业技术学院 机械制造与自动化论文:标准化机械制造与自动化研究 摘要:本文介绍了标准化机械制造与自动化的发展现状,并探讨了机械制造与自动化的应用,提出了机械制造与自动化的未来发展方向。 关键词:机械制造;自动化;技术 近年来,机械制造的应用范围逐渐扩大。而机械制造通过与自动化生产技术相结合,在工业生产中发挥了重要的作用,有效的解决了机械生产过程中遇到的问题。与此同时科学技术的发展,也使得机械制造加强了与自动化技术的结合应用,更好的促进了企业的生产。面对激烈的市场竞争,需要加强对机械制造与自动化应用的研究,才能促进机械制造行业持续高效的发展。 1机械制造与自动化的发展现状 机械制造在我国被应用到各行各业中,机械制造的历史可以追溯到上个世纪20年代[1]。随着时代的发展,机械制造也得到了发展,并通过与先进的技术结合发展,实现了机械制造自动化技术的应用与发展。但从机械制造业的实际发展情况来看,与发达国家相比,还存在着一定的距离。首先是在自动化技术方面存在着差距,从一些发达国家的自动化技术来看,其技术较为先进,使用范围较广,许多的发达国家还实现了自动化、机械制造智能化的发展,而我国的自动化技术还处在发展阶段,只有少数的企业应用了这一技术。而且发达国家在工艺制造上也有突出的发展,包括精密的技术加工、激光技术等,但在我国还没有普及,这些技术还有待去研究。其次是在机械制造的管理方面,发达国家多采用的是应用计算机进行管理,而且随着科技的进步,其机械自动化技术也在不断的更新发展。一些西方国家还推出了先进的管理思想,比如说准时生产、合并加工的思想等。而在我国还没有出现这种思想,机械制造的管理上还处于摸索的状态,很少有企业应用计算机的管理模式,这也使得我国在这一方面的管理水平相对落后。 2机械制造与自动化的应用 2.1机械制造与信息自动化的应用。信息自动化在机械制造中的应用通常是由计算机的辅助设计来构成的,计算机的辅助设计概括起来将就是应用计算机的设计软件进行机械部件的构造,通过计算机的设计使得机械制造的产品更能达到标准;利用计算机的工艺技术来优化产品的工艺[2]。构建相应的数据库,对一些在生产中的数据进行整合管理。2.2检测自动化与机械制造的结合。检测自动化就是指将之前按照相关技术要求设计的机械配件,进行检测、验收,通过这样的检测自动化方式,构建机械制造自动化生产的工作流程,使得机械制造出的产品质量有所保障,也提高了生产效率[3]。相比之前较为复杂的人工检测方式,这种自动化的检测系统更减少了人力资源,避免了人工操作的误差,保障了产品的质量,缩小了生产成本,提高了企业的经济效益。2.3生产自动化与机械制造的结合。生产自动化与机械制造的有机结合,可以实现生产过程中机械配件的装置,这也是生产自动化的突出发展优势。在生产自动化系统中通过自动、可循环的形式,实现企业生产的连续性,减少了人为操作的失误,还节约了劳动力,改善了生产操作人员的工作环境,提高了生产效率。 3机械制造自动化的未来发展前景 3.1机械制造的集成化发展方向。机械制造自动化在未来的发展方向上,主要是构建集成化的发展模式,集成化的系统将促进企业的生产与发展[4]。集成化的系统模式是由各类工程信息、自动化的分系统等构成的,主要表现在计算机的工程分析、设计上形成技术信息的子系统;在财务、人事等方面形成了管理信息的子系统;在计算机的检验、装配、质量检测上又形成了一个分系统,机械制造自动化将对这些分系统进行集中统一的管理,创造机械制造自动化的新发展方向。3.2智能化的机械制造发展方向。在机械制造生产过程中,应多投入智能化的发展项目,这也就使得机械制造自动化朝着智能化的方向发展。智能化的发展方向主要强调的是通过一些判断、推理等形式,构造智能化的发展载体,而智能化的机械制造多注重安全与节约性发展,大大减少了生产中的污染物,节约了资源,实现了资源的可循环利用性。智能化的机械制造对于操作人员来说,操作起了更加方便、快捷,提高了工作效率,也提高了生产企业自身的竞争力。3.3机械制造自动化的虚拟性模式。虚拟性的机械制造自动化主要包括互联网技术、多媒体技术等,其主要是以仿真模拟技术为主,通过多个知识方面构建综合的机械制造系统。虚拟性在未来机械制造与自动化的应用过程中,主要是通过计算机技术对机械制造与自动化进行模拟,并对其得到的数据进行分析,来应对可能会出现的问题,在生产过程中采取相应的措施,提高生产产品的合格率[5]。通过这种虚拟化的机械制造发展模式,能够降低产品成本,从而提高企业综合实力。 4结语 现如今,在科学技术的迅猛发展下,机械制造与自动化技术得到了很大程度的提高,通过机械制造与自动化技术的相结合发展,不仅使生产企业提高了生产效率,保障了产品质量,也促进了企业机械生产的顺利发展。 作者:尚四青 单位:新乡市科学技术情报研究所 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化节能设计理念研究 摘要:能源的大量消耗,意味着不可再生资源的消失。这些资源的损失,不仅会让国家的持续生产力遭到制约。与此同时,不可再生资源物质的使用,也会排放大量碳化物,影响大气环境,而一些硫化物的释放,也会造成环境污染的问题。故而,在当前背景下,应当有效结合环保和资源消耗需求,合理选择节能手段,构建的完善的机械制造与自动化管理体系。因此,文章在节能设计需求下,对相关领域进行调节。 关键词:机械制造;自动化;节能设计 21世纪后,人类对于环境的可持续性有了全新的认识。节能、环保理念被反复提出,也得到了政府的认可和支持。但是,从当前人类的环境来看,重大污染问题不断发生,不断的升级,节能需求的实现迫在眉睫。因此,文章以节能为基础,提出机械制造与自动化的节能设计理念,希望能够在该领域提出切实可行的建议,也为我国的节能、环保之路略尽绵力。 1机械制造及其自动化的发展 1.1当下发展状况 机械制造业及其自动化是我国目前工业发展的重要支柱,该领域在我国的发展,已经达到较高的水平。但从一些调查数据来看,该技术在国内的生产效率,却遇到了瓶颈。换言之,就是技术生产力已经达到极致,新型技术仍旧没有引入,工艺也处于亟待优化阶段。而处于这样的时期,意味着我国已经进入到“不进则退”的境遇。该背景下,若无法短时间内采用先进的技术,便必须进行生产工艺和各环节的逐步优化,只有这样才能够保证持续生产力的提升。否则我国机械制造及自动化领域,将可能被发达国家快速拉开更大的距离。 1.2发展趋势及主流技术 随着全球经济一体化的实现,先进技术得到了有效的沟通和交互。将当前需求结合发展模式来看,机械制造及自动化,主要呈现出四大趋势:①高度信息化管理。以信息技术替代传统人力,实现高效的、灵活的管理模式,从而最大化实现成本的节约;②微电子化发展。不断降低生产元器件体积,对空间成本进行有效的压缩。微电子是机械制造业实现高效率机电一体化的管理的根本,同时也是当前背景下,提升生产效率的关键模式;③实现节能生产模式。节能可以压缩生产成本,深度控制原材料的损耗。同时,实现环保的机械制造,基于以绿色为主题的环保理念的要求,势必能够有效促进生产产品的销售;④智能化。基于信息技术对生产自动管理,替代人力对生产的干预,从而实现高效率的生产。从技术层面来看,机械制造及其自动化,当前主要采取的技术模式如下:①数字化技术。数字化同样是以信息化为基础,不过较比于前文所述,当前采取的技术模式还未实现理想化。数字化可以实现参数控制,从而实现管理的优化;②机电一体化技术。进行集成化管理,较大程度上优化资源,实现单载体多模块的应用;③节能环保技术。该技术已经提出便得到领域的广泛认可,其优势在于通过降低能耗节约成本。而且节能环保技术是一种多环节优化的总称,可以作用在各个生产环节上。 2节能设计的特点 文章所探讨的节能设计,并非当前意识上的节能环保设计。但建立在其基础上。可以理解为构建以节能环保技术为基础,提出新型技术模式和管理理念,最大化实现机械制造及其自动化的管理优化。节能设计的特点分析如下: 2.1环保、低公害、清洁 环保是人类进入21世纪的一大议题。严格意义上来讲,只有环保的机械生产,才是符合现代人类发展需求的模式。因此,节能设计中必须要考虑环保、低公害,并尽可能使用清洁能源,减少空气污染等环境污染问题。事实上,机械制造的环保,主要取决于能源的使用和生产废料的处理。如果能够尽可能的使用清洁能源,如乙醇等,便会大幅度降低环境污染。而对于生产废料的处理,当前较为有效的方式,无疑是实现材料的循环使用性。由此既保证的环境污染程度的降低,同时也能够节约生产成本。 2.2使用环保型材料 环保型材料主要包括以下几种:①材质自身的环保,即使成为生产废料,也不会对环境构成污染影响;②材质的重复性价值较高,可以回收利用。可回收材料无论环保性,还是成本控制,都有着较为明显的优势;③可再生资源。事实上,大部分可再生资源大多都包含上述两项的优势。不过,从其本身的资源保护和消耗、以及人类可持续发展观的角度上来看,可再生资源的利用价值,显然要高于不可再生资源。 2.3合理的制作工艺流程 优化工艺流程可以:①减少生产环节,降低能源消耗,实现不可再生资源的节约;②采取工艺升级,例如锻压改为温压,从而直接实现节能需求;③降低原料的成本损耗,从工艺上优化生产。事实上,工艺优化是自人类生产加工领域出现以来,一直追求的完善生产模式。而随着技术的不断进步,相信工艺流程的管理将得到较大的提升和优化。 3结束语 随着我国机械制造与自动化的不断提升,其自身发展及对环境的影响,也得到了越来越多的重视。而节能作为人类发展的必要途径,在该领域不仅关系到生产成本的管控,也与环境保护息息相关。因此,文章从节能角度出发,探讨其在该领域的具体方式方法,希望能够借此对机械制造与自动化的发展,提供些许可行的建议。 作者:喻待红 单位:邵阳学院 机械制造与自动化论文:机械制造自动化技术特点与趋势 【摘要】经济的发展带动着我国机械行业不断拓展更新,其自动化程度也在不断加强,如何针对机械自动化技术的特点进行更好的应用,如何让其发挥更大的优势,开始被人们所关注。本文对机械制造自动化技术特点进行分析,并对其未来发展趋势进行探究。 【关键词】机械制造;自动化技术;发展趋势 经济的发展带动着社会不断进步,社会的发展也推动者机械化广泛应用于各个领域和行业。科学技术转化为生产力已经成为机械制造业未来发展的必然趋势。对机械制造自动化技术特点进行研究能够有效提升机械制造自动化的推进,实现其对社会的优势,加大对社会的贡献,也是一个企业想要在市场竞争中获得生存与发展空间的最佳途径。机械制造行业必须要对其自动化技术进行深入分析,在此基础上对其未来发展趋势进行预测与评估,从而决定自身企业的走向与发展重点,不断提升产品的质量。 一、机械制造自动化技术特点 机械制造自动化技术是在之前的传统技术基础上发展而来的,但是,其与传统技术也不尽相同,具有比传统技术更具优势的特点,也具有自身的特色。其自动化技术的特点表现如下。 (一)具有综合化特点 机械制造自动化技术相比较传统技术,综合化特点更为显著。其不仅在提高产品的使用率方面得到了提升,同时在运用机械进行产品加工之前的调查、产品加工之后的服务方面得到了提升,其自动化已经贯穿于产品生产的全过程,达到调查、生产、供销、服务一体化的水平,为企业的发展提供了更为广阔的空间。 (二)具有系统化的特点 机械制造自动化建立在计算机信息网络的应用基础上而产生的,其将计算机技术、感应技术、自动化技术相融合,让各项技术均结合在一个系统中,从而通过系统的控制达到所需要完成的目标,其系统化的特点非常明显。机械制造自动化需要高科技信息技术为支撑点,同时结合传统生产制造技术,将两者在系统中进行优化,提高其在实践操作中的性能。 (三)具有一体化的特点 企业在面临市场激烈的竞争的情况下,想要获得更大的生存和发展优势,仅仅提高自身的生产效率只是一个方面,其同样要对自身的业务空间进行拓展,形成产、供、销、售后一体化的经营模式。机械制造自动化则可以对此问题进行有效解决,让企业所涉及的经营范围更加广泛。同时,机械制造自动化还能够对产品质量进行自我监督与控制,在系统应用的范围内进行综合管理,保证了企业时间成本的节约,产品质量的有效控制,资金成本的压缩三方面的有机结合。 二、机械制造自动化技术的发展趋势 企业要进行发展,对于新技术的应用必不可少,同样对于技术的未来发展方向需要进行准确掌控,从而决定自身企业的发展沿着市场的需求前进,保证企业的发展适应人们的需要。因此,对机械制造自动化技术的发展趋势进行有效评估就成为必须。只有对其发展趋势进行正确的分析,才能让企业获得更为有利的发展地位。 (一)智能化与自动化相融合 智能化与自动化已经成为很多行业的未来发展方向,对于机械自动化方面也同样如此,其也是机械自动化的未来发展趋势之一。目前,机械制造行业也在系统中不断融入更加智能的操作,更加方便快捷的运行方式,使其操作更加自动化,能够极大的节约人力成本的投入。比如,建立人机之间的互动模式,增加人机之间的对话操作,在系统可操作的基础上,建立人类思想指令操作模式,让机械能够依照人的意志进行设备运行。并且,机械自动化还建立了自检模式,在出现问题的时候,能够自动停止运行或者自动进入检修系统。随着科技学技术的进步,多核CPU、高频CPU以及RICS芯片也被应用到系统中,将智能化操作上升到一个更高的层次,让其为人类提供更好的服务。 (二)多媒体的综合运用 多媒体与机械制造自动化的结合也将会成为其未来发展的重要趋势。当前情况下,多媒体的应用已经越来越广泛,甚至成为很多企业发展的重要技术手段,将多媒体应用到机械制造自动化中,能够让人们更加形象、直观地看到机械操作的全过程,对于产品质量的控制能够起到很大的帮助作用。多媒体与机械制造的结合是将通信技术、计算机技术以及声像技术有机结合在一起,通过显示屏幕将技术操作的过程进行展示,并配以相应的声音、图像的内容信息,让整个产品制造过程更加具有可控性。多媒体与机械制造自动化的结合能够极大的节省人力成本的支出,给企业的发展创造更加低的成本条件,实现企业的效率最大化,这不仅是各个企业所希望看到的,同样也是各个企业所必然需要的,将会受到企业极大的欢迎。 (三)低碳节能发展趋势 随着国家所提倡的低碳节能概念的提出,各行各业都在寻找积极有效的方法促进低碳节能社会的实现。机械制造行业同样需要对低碳节能社会的发展贡献一份力量,促进我国自然环境的可持续发展,保证我国经济环境与自然环境的和谐共处。机械制造自动化强调运用更加低消耗的材料进行生产,强调在技术应用的基础上追求低损耗高产出,建立绿色的发展环境。同时,机械制造自动化对生产工艺也提出了新的要求,建立从产品生产、包装以及销售、服务等各个环节的绿色发展,建立一系列的绿色发展模式,为构建和谐的生态环境提供基础,进行创新研究。并且,机械制造自动化还对产品的回收利用寻找新出路,增加废旧产品回收力度,从最大程度上实现资源利用的最大化,实现资源的最优配置。 三、结语 经济的快速发展需要机械制造行业的推动,机械制造行业的推动需要自动化的应用,这是经济迅速发展的需求,也是进行机械制造行业改革的关键,更是企业得以生存发展的基础和技术要求。只有加大对机械制造自动化的研究力度,不断推进其精密化与自动化的发展进程,才能让其与世界先进技术接轨,才能让我国的机械制造产业做到高效,让我国的机械产品质量得到提升,保证我国处于世界先进水平的行列。 作者:杨昌博 单位:邵阳学院机械与能源系 机械制造与自动化论文:高职机械制造与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。 作者:吴小柳 单位:海南师范大学 机械制造与自动化论文:机械制造与自动化对接问题的探讨 一、中高职院校机制专业课程体系衔接现状 中职的专业技能课是针对机床的种类开设的,如开设铣工工艺、车工工艺、数控加工基础等课程,只针对某一机床的操作而展开技能课程,学习起来缺少系统性,而高等职业教育不是针对某个机床进行技能课的开设,而是针对某个岗位需要的能力开展教学的,如车间普通机床操作员,高等职业教育需要开设金属切削加工及设备、液压与气压传动、机电设备安装与调试、车间班组长管理技术、机械加工实习、机械零件工艺实训、拆装实训、机床夹具拆装实训等课程来实现车间普通机床操作员所需要的技能,从而满足教学目标。从中我们不难看出,中职的专业技能课设置是根据某个机床操作,而高职的专业技能课是根据工作岗位,所以二者课程衔接错位。 在中等职业教育中,由于文化基础课程占的学时比例比较多,所以专业课程的学时比例相对高等职业教育较少,导致中职专业课开设的门数也相对较少,同专业的课程,中职没有开设,只有在高职开设,课程的衔接不对称。 二、实现中高职院校机制专业课程对接前提 1.中高职院校机制专业人才培养目标对接 据中、高等职业教育在培养目标和规格上的共性和都具有职业性、实用性、技能性等特点,培养目标主要从行业的职业岗位不同要求及相应规范中去确定,从而实现人才培养目标的对接,最终实现中等职业学校的毕业生继续到高等职业院校学习,实现技术型人才向高端技能型人才的转变。 2.中高职院校机制专业教学模式对接 在传统的中高职教学中,普遍采取理论和实践相分离的教学方式,即学生先去学习理论知识课程,当课程学习结束之后,进行实践技能的训练,这种教学容易导致理论和实践脱节,学生的理论知识和实践技能并没有融合。目前,高职的教学正在进行改革探索,在这改革过程中取得了一定的成果,尤其是理实一体化的教学模式,采用这种教学模式,学生的职业技能可以大幅度的提高,所以要想实现中高职院校教学模式的对接,必须采用一个合理可行的教学模式。 3.中高职院校机制专业职业资格证书对接 分段完成职业技能培训,中职阶段进行初级培训,获得初级车工、铣工等职业资格证书,高职阶段进行中级、高级培训,获得中高级车工、铣工、数控车工等职业资格证书,从而实现职业资格证书的对接。 三、中高职院校机制专业课程对接研究 1.中高职院校和企业共同参与,定制课程体系 中高职院校的专业教师和行业企业技术人才全程参与中、高职衔接专业的人才培养方案的制定,共同探讨企业对专业人才的需求,就业岗位和在中、高职两个阶段应具备知识、能力和素质结构,构建课程体系,确定教学内容。 2.中高职院校和企业共同参与,共同制定课程标准 中高职院校和企业合作制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,避免中、高职课程内容的重复,拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。 3.中高职院校和企业共同参与,共同选择课程内容 中高职院校和企业共同参与根据行业标准、职业标准和企业标准选择课程内容,这样可以避免课程内容选择的重复性,同时在中职阶段讲授专业基本理论内容和一定的机床操作技能,而高职阶段虽然课程名称一样,但是内容完全不一样,高职阶段的课程是以典型工作任务为导向,培养学生专业能力、方法能力和社会能力,这样中高职课程并没有重复,也不会出现空缺,真正的实现了课程的对接,如在中职学校学完《机械制图》、《机械基础》、《公差配合与测量》等课程基本理论后,在高职以典型工作任务为导向继续强化学习《工程制图与CAD》、《机械设计与应用》、《互换性与测量技术》等课程。还有根据职业资格证书要求,在高职教育中安排专业拓展课,学生可以根据获得的职业证书等级来选修拓展课,通过职业证书带动了课程的衔接。 总之,课程对接是一个系统化的工程,只要实现中高职机械专业无缝的衔接,才能够培养出符合社会需要的高素质、高技能型人才,从而实现我国装备制造业的飞速发展,随着科学技术的突飞猛进,未来的中高职课程对接的路还有很长,亟待解决的问题也有很多,我们还将不断的探索走出一条符合企业、学生和家长满意的人才培养道路。 本文作者:杨海峰徐玉海张玉兰工作单位:哈尔滨职业技术学院
化工机械设计材料选择及应用:浅析化工机械设计中材料的选择与应用 摘 要:化工机械设备是工业发展中一个不可缺少的部分,其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。材料选择作为机械设计最关键的内容之一,其质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏。本文探讨了化工机械设计中材料的选择与应用。 关键词:化工机械 设计材料 选择 应用 一、做好化工机械设计中碳素钢与合金钢材料的选择 要做好化工机械设计中的材料选择工作,首先要使材料满足机械零部件在运行过程中各种机械性能、物理性能以及化学性能的要求。在此基础上,还要兼顾机械生产与加工过程中的可操作性、经济性以及安全性。在当前的机械设计材料市场当中,碳素钢受其加工性能和操作性能好、成本价格优越等特点影响得到了广泛的关注与应用。但是,这种碳素钢的低强度、低韧性以及中等形状以上材料零部件无法进行热处理加工淬透作业等缺陷,使其在机械设计材料选择中受到了较为严重的制约。研究发现,在碳素钢中加入一定比例的合金元素就能够形成合金钢。这种合金钢结构的机械材料在强度与韧性上能有一定的提升,还可以在一定程度上赋予零部件材料诸如耐腐蚀、耐高温、耐磨损等方面的特殊性能。虽然合金钢材料较碳素钢材料各方面性能均有所提升,但只有在材料外载荷作用力较大,或是零件的有效截面尺寸较大且需要进行淬透 DnI 的情况下才应选用合金钢材料,其他情况则应选用碳素钢材料。 二、化工机械设计中材料的应用要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标 在机械生产与加工作业中,铸造工艺、热处理工艺、切削工艺、焊接工艺等加工处理技术对于机械设计中材料应用的要求各有不同。铸造工艺要求机械设计材料的应用向高流动性、高收缩性以及高吸气性方向发展,焊接工艺需要机械设计在材料应用中考虑材料的冲压性、冷镦性特点,热处理工艺需要机械设计在材料应用中满足淬透性、过热敏感性以及氧化脱碳性等方面的基本性能,切削工艺则要求机械设计在材料应用中满足切削作业可操作性的特点。机械设计中材料的应用,要以机械材料零部件的制造工艺为参考指标。机械零件是组成机械的基本单元,机械零件在一定的工作条件下具有足够的工作能力,并且成本低廉,是设计机械零件应满足的基本要求。工作能力是指零件抵抗可能失效的能力,对载荷而言称为承载能力.零件因某种原因而不能正常工作的现象称作失效。零件设计除应保证零件具有足够的工作能力外,为降低零件成本还需考虑合理选择材料,降低材料费用;保证良好的制造工艺性,减少制造费用;尽量用标准化、通用化零件,简化设计过程,降低成本。 三、做好化工机械设备的防腐设计 腐蚀是化工机械设备发生的常见问题,这主要是由于化工机械设备在日常的环境中由于空气以及水分等因素而发生了化学反应,进而导致设备出现损耗或者是破坏的状况。化工设备在被腐蚀之后会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化,从而影响设备的正常使用和生产,也会给相关的企业带来一定的损失。所以,对于化工设备的腐蚀以及防腐措施的研究意义重大。我公司2005年从加拿大IMW工业有限公司采购2台IMW50风冷W型往复式CNG子站压缩机,型号是IMW50-3X1750SA-100-3625-2AC,进口压力为3-20MPa,排气量为450-3900NM3/H,该压缩机为自适应工况压缩机,运行至今(2013.11)工况良好,问题主要在压缩机配置的进口管路上的碳钢管接和碳钢单向阀锈蚀严重;究其原因主要是当管束气源压力低于约8MPa时进口管路出现冷凝水,冬天则为霜或冰,长期以来慢慢锈蚀,危及安全。同时管路温度急剧降低引起进口气动球阀在大压差下动作不灵敏,或扭矩不敢阀门打不开引起压缩机报警。目前准备更换316不锈钢管件及单向阀,采取2只1/2”气动球阀代替1只3/4”气动球阀。现场情况见下图: 结构的设计应该围绕化工设备生产运行中的生产要求和应力的特点,在设计中需要注重一下几个方面:首先是产品的结构要求应该要与生产化工产品的耐腐蚀要求相一致;其次是要注意化工设备的运行稳定性和流畅性,防止具有腐蚀性能的介质的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积;最后是要注意对于外力的保护,防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。 四、化工机械设计中材料的应用要做到环保性与节能性的统一 随着我国经济的迅速发展,对于资源的需求正在迅速增加,其中很多应用于机械设计的很多材料都已被大量开采,有一些已经变成了稀缺资源。在这种情况下,我们应该在机械设计的材料选择方面,更为注重绿色环保与经济性。机械设计材料应用工作环保性与节能性的统一,作为生态经济社会建设发展过程中,可持续发展观念赋予机械设计工作的新要求。经济社会在发展过程中对于各种不可再生原材料的需求与消耗,最终势必会给机械设计材料的选择与应用工作埋下严重的隐患,因而材料应用工作中节能性与环保性的统一已成为我们下一步工作的重点。以机械设计铸件环节材料的应用工作为例,铸件设计阶段 5%左右的成本决定着 80%左右的铸件生产成本。因此要关注机械设计材料应用阶段的节能环保,有效节约原材料和成本,减少不必要的能源耗费。 五、结束语 综上所述,在化工机械设计中材料的选择与应用已成为一个备受关注的问题,在机械设计中要做到材料的使用与节能环保协调进行,以促进我国经济的可持续发展。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中如何选择和运用材料 摘要:最近几年,我国的社会经济得到了很大的发展,这也在一定程度上影响到了化工发展的进度。化工机械设备在化工生产中占据了很重要的地位,相关设备的工作效率以及使用时间都会对化工产业最终产生的经济利益产生很大的影响。但是,因为化工机械设备长期处在一个密闭的工厂环境中,设备本身也存在材料的问题,因此经常发生化工设备被腐蚀的现象。这种现象会使化工设备的许多性能都被影响,也会严重妨碍到该设备的使用寿命。所以,让化工设备通过技术方式达到防腐的效果以及化工设备所需的材料如何选择就成了关键的问题。本文对化工机械设计中如何选择和运用材料进行了探讨。 关键词:化工机械;设计;材料选择;运用 一、化工机械设计中材料的选择 1、选择载荷类型的材料 机械设计过程中,通常机械材料的外载荷性能容易导致机械设计的部分元件失效,而机械的零部件所具备的性能却能有效的防止这种零件的失效。由于失效零部件性能与材料的外载荷性能之间的矛盾,进而要求在机械材料的选择上,要以材料的载荷性能的大小作为机械选材的标准。在选材上可以将材料的载荷性能归结为两个方面:一是当零部件在外载荷力的作用下出现扭转时,其中应力大多集中在材料表层,这就表明,材料表面的性能直接决定着零部件间的控制效果。所以在机械设计材料选择上,如果机械材料需要承受载荷力,就可以选择低碳钢渗碳或者是中碳钢调质的方式对材料进行加工。通过此种材料的选择和加工方式能够确保产品的质量。二是对一些能够承受压缩或者是拉伸作用的材料,由于外载荷力作用到零件的横截面,使横截面的应力比较均衡,所以这就需要在机械材料的设计中,选择一些性能分布均匀的材料,保障在机械设计的加工、生产等环节中能够对材料进行高效的作业。 2、选择合金钢与碳素钢材料 在机械设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,因为碳素钢的价格比较经济,加工的工艺性稳定因而被广泛运用。但是碳素钢也存在一定的缺点,即韧性和强度比较差,中等以上形状的材料不能被完全淬透,这在一定程度上影响了对碳素钢的使用。因此,为了改进碳素钢的功能,可以在碳素钢中加入合金,进而形成一种新的材料,即合金钢。机械设计中合金钢的淬透性、韧性、强度得到了很大的提高,并且由于合金的加入也提高了合金钢的耐磨性。然而与碳素钢材料相比,合金钢材料的淬透性、韧性、强度等都有所提高,但是只有在零件的横截面较大、材料外载荷应力较大以及需要对材料进行淬透的情况下才能够使用合金钢,而其他情况一般应当选择碳素钢。 3、选择可回收和能够循环利用的材料 在机械制造领域内,金属材料的种类非常多,钢材就有100多种。然而在机械设计中,由于不同种类的材料都堆放在了一起,很难对材料进行分类,进而加大了回收利用的难度。因此机械设计的材料选择过程中,为了便于循环利用,可以选择一些单一的合金系制作零部件,因为合金系的构成元件比较少,对环境的压力也较小,所以能有效提高对合金的回收和循环利用效率。 二机械设计中材料的运用 1、材料运用的经济性与实用性相统一 材料运用的经济性与实用性统一是机械设计中必须首先要考虑的问题。在材料运用的过程中应当注意两个方面的内容:一是在机械设计中材料的运用应以零部件的加工工艺为标准。机械加工中不同的加工技术,如切削工艺、铸造工艺、焊机工艺以及热处理工艺等技术对于材料的运用要求是不同的。切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变;焊接工艺要求材料的应用必须要体现出冷墩性和冲压性的特点;而热处理工艺则要求材料的应用应当符合氧化脱碳性、敏感性、淬透性等特征。二是强调材料应用中的经济性。机械设计过程中,在保障各零部件材料都能够符合各种加工工艺要求的前提下,应当合理地对机械材料的加工成本进行控制,然而为了实现材料应用的经济性,可以根据机械设计企业的自身发展水平,最大限度地对加工工艺和零部件的生产方式进行合理的控制。 2、化工机械设计中,应用材料要参考机械材料零件的制作工艺 在进行机械生产或是加工生产的时候,许多的加工技术对于材料的要求是不一样的。就比如说铸造工业就要求机械设计的材料要具备高流动、高收缩、高吸气的特点;焊接工艺却是需要考虑冲压和冷镦的特性是否良好;热处理工艺要在温度过高的时候,材料具备敏感性,在进行氧化的时候会脱碳;切削工艺又需要材料能够便于切削。在机械设计中,运用材料要参考机械材料零件的制作工艺。零件是组成机械最基本的载体,在进行零件选择的时候,一定要保障其在工作的环境下也能正常保持工作能力,也要考虑到零件的成本不能过高。工作能力是说零件要保持其持久的工作效力,也被称之为承受能力。零件不管在什么条件之下,一旦失去了工作能力就是失效。零件在进行设计的时候不仅要考虑到零件要具备足够的工作能力,还要在选择材料的时候尽量降低成本。零件也要保障制作工艺,尽量减少经济支出,零件的类型尽量能通俗化、标准化,将设计程序尽量简单化来降低生产成本。 3、对化工机械设备要进行防腐的保护 在防腐的时候,首先要从工艺上进行一些有助于防腐的设计。有时候机械设备的形状非常复杂,这就会导致一些如积尘一般明显的缺陷。平时看不出来,但很快这些地方就会被优先腐蚀。因此,为了避免这种现象,在进行化工设备的组合设计的时候,就要考虑到以下几个问题: 3.1设备的结构尽量简单化,将一切零件都尽量运用一种材质的金属,零件组合的时候也尽量不要留下缝隙; 3.2设备的表面要涂抹质量较好的防锈漆,这也是比较关键的一环,好的防锈漆可以起到隔离空气和水汽的效果。在这里,还要注意设备的结构有时也会对防锈漆的涂抹产生一定的影响。也就是说,设备组合复杂的情况下,防锈漆的涂抹也会出现困难; 3.3在进行设备设计的时候,尽量不要给水汽留下任何淤积的可能。也就是说,设计过程中,不要出现凹孔。有的设备必须出现,则应该设置一个排水系统; 3.4化工设备在进行焊接的时候,一定哟尽量连续不中断,在连接的过程中也要避免各种质量上的缺陷。如果发生了缺陷,很有可能就从缺陷点这儿产生新的腐蚀现象; 3.5因为设备的缝隙处是最容易被腐蚀的,因此对设备各个零件结合的地方要进行一些合理化的防腐处理。可以采取双面连续对接焊的方式让焊接的质量更高,这样也可以有效地避免缝隙处发生腐蚀。 腐蚀在化工设备中并不罕见,化工设备在日常的工作中,经常与空气和水汽接触,发生化学反应后就会呈现出腐蚀的现象,而后就会对化工设备产生很大的危害。如果化工设备受到了腐蚀,其外表的色泽就会发生改变,内部性能也会受到一定的影响,而后设备的使用寿命缩短,工作效率下降,就会影响到整个化工工程的进度,影响化工企业的收益。因此,对化工设备腐蚀的研究是非常有必要的。在进行化工设备的结构设计的时候,要根据设备工作时候运行的效果以及应该具备的特点做到以下几点:第一,产品的结构应该具备耐腐蚀的特点,因为这是化工产品的生产要求;第二,化工设备工作的时候要尽量保证稳定流畅,不能因为部分零件被腐蚀导致整个的工作效率下降,不要让腐蚀大量积累,否则只会越积越多;第三,设备运行也要关注外力的保护作用,防止产生新一轮的腐蚀。 4、材料运用的节能性和环保性的统一 近些年来,我国的经济正在腾飞,快速增长的经济也带动了资源的大量消耗。而用于机械方面的材料很多都被开采殆尽,有些资源已经是极其稀少。这时候,我们在进行机械设备的材料选择时,要更多地考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在进行机械设备设计的时候,注意环保和节能也是为了实现可持续发展。如果一味地追求经济的快速发展,对那些不可再生资源大力地开采利用只会给未来的化工生产埋下更多的祸根,所以说,化工设备所选用的材料是否可以达到环保和节能的效果也是我们下一步研究的热点问题。就比如说机械设计铸件的环节,刚开始设计的5%的资金投入将决定以后生产中80%的资金投入。所以,在进行化工设备设计选择材料的时候,要考虑现阶段的节能与环保问题,有效地节约不可再生资源,节约成本,千万不要产生无效的浪费。 结束语 化工机械设备是工业发展中一个不可缺少的部分,其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。材料选择作为机械设计最关键的内容之一,其质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏。 化工机械设计材料选择及应用:关于化工机械设计中材料的选择与应用探讨 摘要:化工机械已经在我国的化工生产中占据了重要的地位,化工机械设备的性能,尤其是其工作效率以及使用寿命都会对化工企业的经济效益造成重要影响。而材料的选择与应用作为化工机械设计的关键内容之一,对化工机械设备的性能以及使用寿命有着直接的影响,需要引起我们充分的重视。 关键词:化工机械设计;材料选择;材料应用 1引言 随着经济和科技的发展,我国的化工产业也取得了飞速的发展和进步,当前应用到化工生产中的机械设备无论从数量上还是从种类上都较过去有了一个显著的提高,这一方面提高了化工生产的效率,但同时也对化工机械的性能提出了更高的要求。现阶段,化工机械已经在我国的化工生产中占据了重要的地位,化工机械设备的性能,尤其是其工作效率以及使用寿命都会对化工企业的经济效益造成重要影响。 因为化工生产的特殊性,决定了化工机械设备往往长期处于一个比较密闭的工厂环境中,如果机械设备本身的材料再应用地不合理,那么就可能导致机械设备发生腐蚀现象,进而对机械设备的工作效率以及使用寿命造成严重的不利影响。鉴于此,我们必须加强对化工机械材料的选择与应用问题的研究,通过合理选择与应用材料来提高化工机械设备的防腐能力,以为化工生产工作的正常开展提供充分的保障。 2化工机械设计中材料的选择 2.1金属材料的选择 1.碳钢的选择 在当前应用到各领域工业生产的机械设备当中,碳钢凭借其优良的力学性能以及对环境腐蚀要求比较低的特性,在机械设计中取得了广泛的应用,化工机械设备自然也不例外。碳钢在常温下对液氨、浓硫酸以及NaOH溶液都具有良好的承装效果,所以在化工生产中,可以选择碳钢作为那些低浓度的浓硫酸、NaOH 溶液及含水量较低的液氨机械的材料。与其他金属材料相比,碳钢的价格比较低而且资源丰富,所以取得了广泛的应用,即使对于那些对抗腐蚀性能要求比较高的化工机械设备,也可以选择碳钢材料并喷涂不锈钢等措施后加以使用。 2.不锈钢的选择 因为化工生产的特殊性,所以化工机械设备在日常使用过程中将不可避免地会接触到酸、碱、盐等各类活性气体,如果机械设备材料的防腐蚀性能又不够好,那么设备的性能以及使用寿命必然会遭受严重影响。在这种背景下,不锈钢在当前的化工机械设计中取得非常广泛的应用。不锈钢不仅具有良好的抗腐蚀性能,而且还能有效避免铁离子的污染,因而正逐渐成为化工机械设计中所普遍采用的一种金属材料。 3.其他金属材料的选择 除了碳钢和不锈钢材料外,钦材和合金也是在化工机械设计中应用比较多的金属材料。一般而言,钦合金具有高比强度、高耐蚀性能等优点,可用于氯化盐、氯化物和强碱等场合使用的化工设备;而镍基合金则多用于那些对抗腐蚀性能要求非常高且工作在高温条件下的机械设备。 2.2非金属材料的选择 1.石墨的选择 石墨在经过一定的处理后可以形成不透性石墨,而不透性石墨在温度低于160℃、压力低于0.5Mpa的条件下可以长期适用,并且具有良好的抗腐蚀性能,可以用于绝大多数化工生产场合,对大部分腐蚀环境也都具有良好的适用性,例如沸点的稀硫酸、氢氟酸、盐酸等。此外,石墨材料还具有良好的热传导性,所以在制作热交换器时也使用地较多。但同时我们也应该看到,石墨材料的塑性以及抗拉强度都比较差,所以为了防止以石墨材料为主的化工机械设备出现损坏,一般需要使用其他金属材料制作设备外壳。 2.搪玻璃的选择 搪玻璃对各种浓度的无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质均有极强抗腐性,通过将其与具有良好力学性能的碳钢材料相结合使用,可以得到良好的抗腐蚀性以及力学性能,是当前化工机械设计中的一个研究和应用热点。当然,搪玻璃设备也存在一些缺点,如在遭受机械冲击时极易发生破碎,在骤冷和骤热的变化过程中还可能发生脱瓷的问题等,这些缺点在选择应用搪玻璃材料时应该加以重视。 3.玻璃钢及塑料材料的选择 玻璃钢是一种增强型塑料,其相对密度在1.5~2.0之间,抗腐蚀性能优良,对水、大气以及普通浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都具有良好的抵抗能力。现阶段,在化工机械设计中,经常使用玻璃钢来作为通风管路、凉水塔外壳以及盐酸贮灌的材料,但玻璃钢材料也具有一些缺点,如其不能用作高温工作条件下的化工机械设备等。 3化工机械设计中材料的应用 1.追求适用性与经济性的统一 在化工机械设计中,材料的应用要追求适用性与经济性的统一。一方面,在机械设计中,材料的应用应以化工机械的制造工艺为标准,根据机械设备制造加工工艺的不同,应选择合适的材料。如切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变等。另一方面还应强调材料应用的经济性,有些材料虽然各方面性能都非常好,但其成本较高,全部采用可能会大幅度增加化工机械设备的成本,此时不妨在一些关键接触部位使用性能较高的材料,而其他部位选择性能较好而成本又较低的材料,以最大限度地对化工机械设备的加工制造成本进行控制。 2.做好防腐保护 在进行防腐处理时,首先要从材料的选择以及加工工艺上进行设计。如选择耐腐蚀性较强的材料,尽量减少形状非常复杂、易于积尘的零部件结构设计等,从而达到减缓腐蚀发生的目的。具体而言,化工机械设计中的防腐保护需要重点考虑以下几个方面的问题:(1)设备的结构尽量简单化。避免化工机械设备及其零部件的结构设计过于复杂,要对结构尽量进行简化,同时避免零部件装配时出现缝隙。(2)涂抹防锈漆。化工机械设备的表面应涂抹质量较好的防锈漆。(3)确保不存在水汽淤积现象。在对化工机械进行设计时,尽量避免出现凹孔,有的设备考虑到工作特性应设置专门的排水系统,以尽量减少水汽的淤积。(4)保证工作的连贯性。化工机械设备在加工制造过程中可能需要用到焊接工艺,此时一定确保焊接的连贯性,避免因焊接不连贯而造成的质量缺陷发生。现实中,机械加工制造过程中的不连贯之处往往可能成为缺陷点,而这些缺陷点恰恰是腐蚀容易发生的位置。(5)合理化的防腐处理。由于化工机械设备的缝隙处非常容易发生腐蚀现象,所以除了需要在设计阶段避免装配缝隙的出现外,在零部件间的主要结合位置应该进行一些合理化的防腐处理,以有效防止缝隙处腐蚀问题的出现。 3.强调节能性和环保性 近年来,我国的工业生产水平取得了突飞猛进的发展,但这同时也造成了对环境资源的大量消耗,当前应用于化工机械设计中的很多材料的储量已经极其稀少,有的甚至可能已经被开采殆尽。这就要求我们在进行化工机械设计时,要将材料应用的环保节能性考虑在内,不能一味地只追求化工机械的使用性能和工作效率,以达到促进化工产业乃至于整个社会实现可持续发展的目的。 4结束语 化工机械设备在化工生产中发挥着不可替代的作用,其使用性能和寿命对化工企业的经济效益有着非常重要的影响。而材料的选择与应用作为化工机械设计的关键内容之一,对化工机械设备的性能以及使用寿命有着直接的影响,需要引起我们充分的重视。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中材料的选择探讨 【摘 要】化工与人们的生活密不可分,无论是从物质生活的角度还是从精神生活的角度,都需要化工产品为之服务。在化工生产过程中,化工的机械设备在其中占据着重要的位置,相关机械设备的工作效率、材料的选择等方面都会对化工产业最终所产生的经济效益发挥重要的影响作用。其中材料的选择是化工机械设计最为关键的内容之一,其质量的好坏直接关系到整个化工机械设计工作质量的高低。基于此,论文针对如何在化工机械设计工作开展过程中选择好材料进行主要的探讨。 【P键词】化工机械;设计;材料 1 引言 随着社会生产力的发展,化学工业的生产进入到一个全面发展时期,新的技术与手段层出不穷,使得化学工业得到更大规模的生产和发展,为人们的生活和社会的发展增添了大量的物质财富,加快了社会发展进程。在化工机械设计过程中,选择优质且合适的材料至关重要。做好这一项工作,不仅有利于促进化工生产的发展,提高设备工作效率,而且也有利于提高整体的经济效应,促进发展。 2 在化工机械的设计过程中材料的选择探讨 在我国经济快速发展这一背景之下,资源的需求以及利用趋势日益上升,目前大多数用于机械设计的相关材料已经被大量开采,甚至于有些材料已经成为稀缺资源,因此,在化工机械设计过程中对于材料的选择方面更要慎重。在此讨论在化工解析设计过程中哪些材料是适合机械设备设计过程的,以此为后续的材料应用奠定基础。 2.1 对于载荷型材料的选择 在化工机械的设计过程中,一般来讲,对于材料的选择方面需要考虑材料的载荷性能,而从材料的载荷性能考虑的话,又可以分为两个方面。 一是在外载荷力的作用下,零部件出现扭转的情况时,应力大多集中在材料的表层,这就表明,材料的表面性能直接决定着零部件的控制效果。因此,在材料的选择方面,假若机械材料需要承受载荷力,就可以选择低碳钢渗碳或者是中碳钢调质的方式对材料进行加工,通过以上方法来确保机械产品的质量[1]。 二是对于一些能够承受压缩或者是拉伸作用的材料,载荷力一般是作用在零件的横切面,可以使得横截面的应力均衡受力,这就需要在化工材料的选择方面选择一些性能分布均匀的材料,以此来保障在机械设计的加工、生产等环节对材料进行高效作业,促进化工工业的发展。 2.2 对于碳素钢与合金钢型材料的选择 在化工机械的设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,究其原因,正是因为碳素钢这一材料在价格方面比较实惠、加工的工艺也比较便利,从而被广泛使用。尽管碳素钢这一材料存在多个方面的优势,但是也存在碳素的韧性和强度比较差这一缺点,这就使得中等以上的材料不能被完全形成,正是由于这一缺点的存在促使碳素钢这一材料不能被广泛使用在化工机械设计过程中。 随着科技的进步与发展,可以在碳素钢中加入合金,从而形成一种新的材料,即为合金钢[2]。这一材料在淬透性、韧性、强度等方面都得到了较大的提高,并且由于合金的加入也提高了这一材料的耐磨性。 因此,在化工机械的设计过程中,为了充分利用材料,当遇到零部件横截面积大、材料外在荷力大以及需要对材料进行淬透时就可以使用合金钢这一材料,而其他情况则使用碳素钢就可以得到解决。 3 在化工机械的设计过程中材料的应用探讨 在了解化工机械的设计过程中所需要使用的材料之后,如何将所选择好的材料应用于化工机械中呢?为此,论文就针对于此,提出以下几个方面的探讨和研究。 3.1 经济性与实用性相结合,合理应用机械材料 针对化工机械设计材料的运用,首先要遵循经济性与实用性相结合的原则,为化工机械的设计奠定基础。材料运用的经济性与实用性的统一,需要充分考虑到两个方面的内容。 一是应用于机械设计中的材料要按照零部件的加工工艺标准,机械加工过程中所要使用的工艺技术也有多个种类,如切削工艺、铸造工艺、焊接工艺等,不同的工艺技术对材料的运用要求也是不同的,比如说切削工艺要求材料的应用符合切削工艺可操作性特征,因此,在材料的应用过程中要在工艺技术不同要求的基础上合理使用。 二是需要强调材料应用中的经济性,在化工机械设计^程中,在保障各项材料符合工艺要求的前提之下,科学合理地对材料加工成本进行有效的控制,从而为后续工作的顺利开展奠定基础[3]。 3.2 环保性与节能性相结合,减少机械材料的损耗 针对化工机械设计材料的运用,需要在使用的过程中遵循环保性与节能性相结合的原则,从而有效提高资源利用率。随着我国经济的快速发展,不断增长的经济与不断消耗的资源成为主要的一组矛盾,如果一味地追求经济效益,势必会给社会的发展带来不利的结果,因此,对于化工机械设计材料的选择,不仅要考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在化工机械的设计过程中,做到环保性与节能性的统一,有利于促进我国生态环境社会的发展和建设,也是可持续发展对化工机械设计工作所提出的新要求。比如说,在机械设计铸件的环节中,就需要充分考虑这一环节所使用到的材料在环保方面的问题,在环保观念下尽可能地合理使用材料,在最大程度上节约原材料和成本,减少不必要的能源消耗,从而做好化工机械设计工作。 4 结语 机械设备是化工生产正常且稳定运行的一个先决条件,而在机械设计过程中对材料的选择和应用是机械设备设计中关键性的一个环节,也已经成为一个深受社会大众关注的问题,由此可见,做好化工机械设计中材料的选择,并且在此基础上进行合理的运用至关重要。为此,论文就以此为主要的讨论方向,针对在化工机械设计过程中如何做好材料的选择工作,并且在此基础上进行合理地运用,促进化工机械设计工作得到顺利开展,从而提高化工机械设备的工作效率,进一步提高化工生产的质量。 化工机械设计材料选择及应用:化工机械设计中材料的选择和应用 1材料的选择 1.1碳素钢与合金钢型 在机械设计过程中,碳素钢是一种比较常用的材料,因为碳素钢的价格比较经济,加工的工艺性稳定因而被广泛运用。但是碳素的韧性和强度比较差,中等以上形状的材料不能被完全淬透,这在一定程度上影响了对碳素钢的使用。因此,可以在碳素钢中加入合金,进而形成一种新的材料,即合金钢。机械设计中合金钢的淬透性、韧性、强度得到了很大的提高,并且由于合金的加入也提高了合金钢的耐磨性。然而只有在零件的横截面较大、材料外载荷应力较大以及需要对材料进行淬透的情况下才能够使用合金钢,而其他情况一般应当选择碳素钢。 1.2可回收和循环利用型 在机械制造领域内,金属材料的种类非常多,钢材就有100多种。导致在机械设计中,很难对材料进行分类,进而加大了回收利用的难度。因此机械设计的材料选择过程中,可以选择一些单一的合金系制作零部件,以有效提高对合金的回收和循环利用效率。 2材料的运用 2.1使经济性与实用性相结合 材料运用的经济性与实用性统一是机械设计中必须首先要考虑的问题。在材料运用的过程中应当注意两个方面的内容:一是在机械设计中材料的运用应以零部件的加工工艺为标准。机械加工中不同的加工技术,如切削工艺、铸造工艺、焊机工艺以及热处理工艺等技术对于材料的运用要求是不同的。切削工艺要求材料的应用应当符合切削作业的可操作性特征;铸造工艺要求材料的应用应当向高吸气、高收缩、高流动方向转变;焊接工艺要求材料的应用必须要体现出冷墩性和冲压性的特点;而热处理工艺则要求材料的应用应当符合氧化脱碳性、敏感性、淬透性等特征。二是强调材料应用中的经济性。机械设计过程中,在保障各零部件材料都能够符合各种加工工艺要求的前提下,应当合理地对机械材料的加工成本进行控制,然而为了实现材料应用的经济性,可以根据机械设计企业的自身发展水平,最大限度地对加工工艺和零部件的生产方式进行合理的控制。 2.2参照零件的制作工艺 在进行机械生产或是加工生产的时候,许多的加工技术对于材料的要求是不一样的。就比如说铸造工业就要求机械设计的材料要具备高流动、高收缩、高吸气的特点;焊接工艺却是需要考虑冲压和冷镦的特性是否良好;热处理工艺要在温度过高的时候,材料具备敏感性,在进行氧化的时候会脱碳;切削工艺又需要材料能够便于切削。在机械设计中,运用材料要参考机械材料零件的制作工艺。零件是组成机械最基本的载体,在进行零件选择的时候,一定要保障其在工作的环境下也能正常保持工作能力,也要考虑到零件的成本不能过高。工作能力是说零件要保持其持久的工作效力,也被称之为承受能力。零件不管在什么条件之下,一旦失去了工作能力就是失效。零件在进行设计的时候不仅要考虑到零件要具备足够的工作能力,还要在选择材料的时候尽量降低成本。零件也要保障制作工艺,尽量减少经济支出,零件的类型尽量能通俗化、标准化,将设计程序尽量简单化来降低生产成本。 2.3做好防腐保护 在防腐的时候,首先要从工艺上进行一些有助于防腐的设计。有时候机械设备的形状非常复杂,这就会导致一些如积尘一般明显的缺陷。平时看不出来,但很快这些地方就会被优先腐蚀。因此,为了避免这种现象,在进行化工设备的组合设计的时候,就要考虑到以下几个问题:(1)设备的结构尽量简单化。一切零件都尽量运用一种材质的金属,零件组合的时候也尽量不要留下缝隙;(2)涂抹防锈漆。设备的表面要涂抹质量较好的防锈漆,这也是比较关键的一环,好的防锈漆可以起到隔离空气和水汽的效果。在这里,还要注意设备的结构有时也会对防锈漆的涂抹产生一定的影响。也就是说,设备组合复杂的情况下,防锈漆的涂抹也会出现困难;(3)确保不存在水汽淤积现象。在进行设备设计的时候,尽量不要给水汽留下任何淤积的可能。也就是说,设计过程中,不要出现凹孔。有的设备必须出现,则应该设置一个排水系统;(4)保证工作的连贯性。化工设备在进行焊接的时候,一定哟尽量连续不中断,在连接的过程中也要避免各种质量上的缺陷。如果发生了缺陷,很有可能就从缺陷点这儿产生新的腐蚀现象;(5)合理化的防腐处理。因为设备的缝隙处是最容易被腐蚀的,因此对设备各个零件结合的地方要进行一些合理化的防腐处理。可以采取双面连续对接焊的方式让焊接的质量更高,这样也可以有效地避免缝隙处发生腐蚀。腐蚀在化工设备中并不罕见,化工设备在日常的工作中,经常与空气和水汽接触,发生化学反应后就会呈现出腐蚀的现象,而后就会对化工设备产生很大的危害。如果化工设备受到了腐蚀,其外表的色泽就会发生改变,内部性能也会受到一定的影响,而后设备的使用寿命缩短,工作效率下降,就会影响到整个化工工程的进度,影响化工企业的收益。因此,对化工设备腐蚀的研究是非常有必要的。在进行化工设备的结构设计的时候,要根据设备工作时候运行的效果以及应该具备的特点做到以下几点:第一,产品的结构应该具备耐腐蚀的特点,因为这是化工产品的生产要求;第二,化工设备工作的时候要尽量保证稳定流畅,不能因为部分零件被腐蚀导致整个的工作效率下降,不要让腐蚀大量积累,否则只会越积越多;第三,设备运行也要关注外力的保护作用,防止产生新一轮的腐蚀。 2.4强调节能性和环保性 近些年来,我国的经济正在腾飞,快速增长的经济也带动了资源的大量消耗。而用于机械方面的材料很多都被开采殆尽,有些资源已经是极其稀少。这时候,我们在进行机械设备的材料选择时,要更多地考虑到对环境的保护,也要考虑到成本的输出。在进行机械设备设计的时候,注意环保和节能也是为了实现可持续发展。如果一味地追求经济的快速发展,对那些不可再生资源大力地开采利用只会给未来的化工生产埋下更多的祸根,所以说,化工设备所选用的材料是否可以达到环保和节能的效果也是我们下一步研究的热点问题。就比如说机械设计铸件的环节,刚开始设计的5%的资金投入将决定以后生产中80%的资金投入。所以,在进行化工设备设计选择材料的时候,要考虑现阶段的节能与环保问题,有效地节约不可再生资源,节约成本,千万不要产生无效的浪费。 3结语 工业发展离不开化工机械设备,保证其正常运行是工程项目的正常生产和运作的前提与关键。而化工机械设备又离不开化工机械的设计,作为机械设计最关键的内容之一,材料选择的质量的好坏将直接关系到整个机械设计工作质量的好坏,因此要倍加注意,以保证机械设备的正常运行。 作者:时培玉 单位:黑龙江省龙凤区大庆石化公司化工二厂
为了更好地促进农作物的成长,提高农业生产效益,要减少农药化肥的使用,能够采用绿色发展理念进行有效的病虫害防治,减少对环境的污染,开发绿色产品,推动绿色生产的持续发展,积极探索推广方式,积累经验,加强对绿色防控技术的推广应用。所谓绿色防控,通过应用生态调控、生物防治、物理防治、科学用药等绿色防控技术,减少农药化肥的使用,能够采用多种防治方式结合,加强与资源和环境之间的协调,从而能够对有害生物进行控制[1]。所以,为了更好地满足绿色消费,促进绿色农产品的生产,应结合新疆地区的农业生产实际,推广绿色防控技术,积极探索推广方式,积累一定的工作经验,以推进农业生产的持续发展。因此,在下文中,我们介绍绿色防控技术,并对绿色防控技术模式进行探讨,分析当前农业生产所存在的问题,提出有效的策略。 1绿色防控技术的相关概述 1.1农业防治 在进行绿色防控技术探讨的过程中,首先要了解农业防治。农业防治就是优先选用优良品种、适时播种,对田园进行定时的清洁,采用多种方式来对田间进行管理,认真推广农业防治技术,有效地减少设施农业中的有害生物,减轻对农业生产的危害。比如,选择一些抗虫的品种发挥作物本身对生物的调控作用,能够有效的降低害虫的数量。其次,对播种期进行调整,能够降低病虫发生造成的危害。再者,要对作物的栽培模式进行调整,能够预防病害,创新推广一些丰产的栽培模式,对疾病进行有效的预防。同时,增加透风、透光、降低湿度。此外,要进行育苗期和移栽苗期的病虫害预防,防止病虫害对幼苗的危害。科学的利用水分管理技术,能够预防病虫害的发生。要合理的轮作倒茬,减少病原的积累,能够对田园进行定期的清理,减少病菌的传染。 1.2天敌的释放与保护作用 在进行绿色防控技术示范推广的过程中,要利用天敌来进行防治,采用生物防治技术来进行害虫防治,同时,又能够对大量的自然天敌进行保护。 1.3采用微生物制剂 在进行技术推广过程中,采用一些微生物制剂进行应用,能够对害虫防治的效果进行提升,比如利用核心多角体病毒制成制剂来进行应用。 1.4采用生物和物理的防控技术 在进行示范推广的过程中,要利用一些生物因素,昆虫分泌的信息素来进行害虫的防治。其次,也可以推广一些物理性的防控技术,比如色板、银灰膜避害技术等。 1.5借助生态进行有效调控 利用生物多样性来对害虫进行防治,可以推广多熟制栽培模式,对多种作物品种进行多样性的发展,从而对农作物中出现的一些重大害虫生物进行有效的预防,并利用生态调控方式来提高效果。 2绿色防控技术模式和取得的效果探讨 2.1绿色防控技术模式分析 首先,在进行新疆地区农业生产的过程中,对害虫进行有效的防治,采用绿色防控技术进行推广。要能够将农产品的生产基地作为一个基础,来进行技术模式的创新,对产品产量的相关标准及害虫发生的规律进行了解,从而配置绿色防控技术模式,带动绿色防控技术能够不断地发展。其次,要利用靶标为主线开展技术模式,能够掌握田间动态及农作物的生长规律,在此基础上对有害物的相关特征进行把握,推广不同的绿色防控技术。再者,我们以农业生产为基础来对技术模式进行拓展,对农作物种植结构进行调整,能够结合农业生产上有害物的发生状况来进行绿色防控技术的推广[2]。 2.2效果探讨 在进行绿色防护技术应用的过程中,要提高经济收益,而且能够对环境进行协调,获得一定的社会影响。根据对当前新疆地区绿色防控示范区进行调查,结果显示示范区绿色防控技术有一定的提高,促进了防控效果的优化,减少了化肥农药的使用,使得防治成本有了一定的降低。同时,带动绿色防控技术的进一步创新。综上所述,在这些绿色防控技术应用的过程中,取得了良好的效果,降低成本,提高整体的防治效果,增加绿色防控的面积,促进防治处置率的提升。 3绿色防控技术在新疆农业生产推广过程中的问题与策略探讨 在当前的新疆地区进行绿色防控技术的示范推广,仍然处在初期阶段,存在着一系列的问题。我们对问题进行分析提出有效的对策,能够更好地促进绿色防控技术的应用。 3.1绿色防控技术示范推广过程中所存在的问题 在新疆地区的农业种植过程中,对绿色防控技术进行示范推广,仍然存在着一系列的障碍。首先是农民缺乏正确的认知,长久以来在农业生产中所形成的防治习惯,改变存在一定的困难,需要进行宣传教育工作的大量示范推广。其次,在当前的绿色防控技术没有形成完善的体系,技术应用程度较低,缺乏系统性,所以,新疆地区农民在进行绿色防控技术应用的过程中,往往没有取得良好的效果。再者,示范区点多面小,不能够形成规模化的推广区,同时,缺乏相关机构的重视,使得推广力度较低,不能够使广大农民引起重视。最后是缺乏一定的技术,现有的一些绿色防控关键技术的实用性较低,在发展的过程中不能够对农业生产进行有效的提高,缺乏完善的技术储备。 3.2绿色防控技术推广应用的策略探讨 1)在新疆地区对绿色防控技术进行推广应用,首先要提高认识,不断地加强宣传推广的力度,利用舆论的作用营造社会和农民普遍的了解,能够支持绿色防控技术的应用,形成良好的绿色种植氛围。2)其次,要对绿色防控技术体系进行创新,优化资源配置,对绿色防控关键技术的要点进行把握。要发挥示范区的作用,能够以点成面,带动区域内的种植户更好地来学习绿色防控技术。同时,政府和相关社会机构要加强宣传和推广,提供一定的资金,使农民的主观能动性得到激发,去了解绿色防控技术应用到农业生产中所带来的效果。最后,定期对农民进行培训,使得他们能够对长久以来形成的种植习惯进行转变,应用绿色防控技术,提高种植效果[3]。3)推广绿色防控技术与农业经营模式进行结合。在进行经营模式创新的过程中开展一些重大的农业项目,要与绿色防控技术进行结合,能够积极引进一些先进的技术,实现规模化经营,种植有特色的农作物,能够实现绿色防控技术的大面积推广。对比于过去的单户,大规模的经营能够使得绿色防控技术应用率达到90%以上,使得能够提高产量,促进有害物防治成本的降低,进一步带动绿色防控技术的推广与应用[4]。 4结束语 综上所述,在新疆地区的农业生产过程中,要加强对绿色防控技术的应用,能够减轻病虫害的危害。同时,我们在进行绿色防控技术模式进行宣传推广的过程中,要能够使农民的主观积极性得到激发,正确认知绿色防控意识,加强宣传和推广,对农民进行培训,使得他们能够进行绿色防控技术的应用,推动绿色产品的开发,使绿色生产能够得到可持续性发展。 参考文献 [1]陈瑞平.绿色防控技术在新疆巴州农业生产上的推广应用[J].农技服务,2016,33(16):76. [2]张孝峰,李川.绿色防控技术在新疆巴州农业生产上的推广应用[J].中国植保导刊,2011,31(3):27-29. [3]杨普云,熊延坤,尹哲,等.绿色防控技术示范工作进展与展望[J].中国植保导刊,2010,30(4):37-38. [4]朱景全,杨普云,张龙,等.蝗灾绿色防控技术现状与展望[J].中国植保导刊,2013,33(10):22-25. 作者:龚立佳 罗芙蓉 单位:新疆昌吉市六工镇农业(畜牧业)发展服务中心;新疆昌吉市农业技术推广中心
在机械设计制造的初始阶段,自动化是指使用机器替代手工的工作方式,但是随着科学技术不断进步,机械设计制造与自动化已经不再是传统认知中的简单充分机械作业。而后借助于计算机技术,实现自动化生产,且已经在现代社会生产行业之中占据重要地位。 1机械设计制造与自动化的优势分析 (1)优化生产效率。通过机械设计制造的自动化,将可以提高生产精度,极大程度上提升生产效率。信息化的应用更加能够令产品质量获得提升。仿真机似乎则可以帮助机械自动化进行更多设备实验,这样就能够有效避免出现生产风险,降低误差率。借助于计算机也可以针对产品设计进行控制,丰富产品类型。 (2)降低安全风险。传统机械设备生产过程中经常会伴随产生安全隐患或者故障问题,这些对设备的常规运行造成了严重阻碍。借助于自动化系统则能够针对生产机械设备给予充分的实时监控。因而可以从根本上解决问题,并能够针对故障点进行排查和预测。机械自动化对实际生产可以确保降低安全风险。降低设备损耗,从而降低实际生产阶段出现的事故率。 2机械设计制造与自动化技术发展现状 (1)设计方面。从上个世纪20年代之后,诸多领域之中已经开始逐步实现了机械设计以及制造的现代化应用。此类行业之中采用先进理念不断提升生产效率,优化产品质量。为此,企业生产十分看重机械设计以及先进技术的引用。设计方面,机械设计制造以及自动化技术水平尚未能够领先于世界先进行列,造成在自动化设计方面未能够充分达到设计要求,部分设计思想也并未能够得到更新和创新,因此,自动化技术水平尚未能够获得提升。 (2)管理方面。我国机械设计制造管理方面仍然存在一定程度上的落后。企业在实际运转阶段都应当采用先进管理方法与技术手段,但是实际情况却并非如此。我国机械设计制造以及自动化方面因此缺少实践经验,更加缺少相关专业技术与工艺。极大程度上影响了自动化应用效果。 (3)自动化技术层面。结合目前市场环境,企业发展面对的压力也在增加。诸多企业均已经开始进行先进技术推广和应用,并实现了生产经营的自动化。自动化技术水平提升的同样也对企业取得成绩产生了促进作用。但是,机械设计制造与自动化同时也缺少多样性,总之,还需要在技术层面进一步加强。 3机械设计制造自动化的技术应用分析 (1)生产过程的自动化。实践证明,机械设计制造之中结合自动化技术可以极大程度上提升产品职能交叉以及连续作业,也就是提升生产效率。尤其在过程中融合自动化。某种意义上看,自动化技术的融合可以降低机械作业中人为因素产生的各种不确定性因素。自动化更加可以节约企业经济成本,降低在人工方面的投入,不断优化企业生产效率。经过自动化生产方式,企业产品损耗也会大幅度降低。可以极大程度上提升企业综合经济实力。 (2)信息自动化。计算机技术的应用范围不断扩大,在内容上其也能够更多技术之间产生交集。在机械设计阶段工艺流程技术以及辅助设计方面都可以通过与计算机结合,并完成自动化应用。产品设计环节,利用计算机可以进行辅助设计,并可以极大程度上优化工作效率。利用计算机,可以实现企业信息自动化升级,对产品所有环节的工艺进行优化。 (3)检测自动化。科技进步对实现材料创新方面同样具有重要意义,新技术、新工艺、新材料的使用能够极大程度上结合成本。此类材料的使用当然也存在一定问题。假设,普通机械设计以及制造工艺中未对新材料检验相关技术进行更新,采取传统工艺方法无法针对新材料实施检验,则可能造成产品质量与性能受到影响。结合此类情况,需要采用激光技术、计算机智能化技术手段,针对新材料等进行科学检验,目的是为了节约时间成本,提升检测准确性。 4机械设计制造及自动化发展趋势 截至目前,在机械设计制造以及自动化应用过程中,各项技术趋于不断成熟。各行业的发展也都利用机械设计制造以及自动化。尤其在人们现实生活相关领域,这种变化尤其明显。一定程度上,这种应用也推动了机械设计制造与自动化应用程度的进一步提升。未来发展中,机械设计制造与自动化将会表现出更多的可能。一方面不断提升自身高科技含量,另一方面,则也在推动技术进步与发展。当前,机械设计制造与生产、管理等环节相分离,使得企业生产经营存在一定的脱节情况。随着未来工业的进一步优化,除了单独进行机械设计自动化之外,将能够实现企业的设计、生产、制造、经营的充分集成,并实现自动化管理,更好的满足未来工业发展需要。制造机械材料应承载相应的原材料,最大限度地利用原材料,以减少机械生产中可能出现的行业污染物。同时,回收可利用的资源将成为机械设计和制造及其自动化的未来发展方向。 5结束语 综上所述,机械设计制造已经与自动化相互融合,并不断向人工智能的方向发展,且在不断聚集和形成更大规模与绿色环保的技术。科学技术进步对推动机械设计制造提供自动化的技术保障,对优化企业生产效率,提高产品质量,降低企业工人劳动强度方面效果明显,因此对社会经济发展具有重要进步意义。 参考文献: [1]董诚.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].内燃机与配件,2018(23):184-185. [2]姜毓依侬.浅谈机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].南方农机,2017,49(23):198. [3]王宇航.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势分析[J].才智,2018(33):237. [4]王迎,张金山.浅谈机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].世界有色金属,2016(18):42-43. 作者:陈世杰 单位:山东康达精密机械制造有限公司
化学工程论文:化学工程领域工程硕士培育 1全日制化学工程工程硕士培养的实践与创新 1.1突出实践能力的培养 研究生的培养是一个系统工程,研究生培养过程的各个环节必须紧密配合,才能培养出合格的、受社会热捧的人才。特别是对于全日制工程硕士的培养来说更是如此。根据全日制工程硕士的特点,把研究生关闭在校园里培养已不能满足社会对人才的要求,异地培养,多地培养成为必然。必须把实践能力的培养作为主线贯穿于全日制工程硕士“培养链”的各个环节。在招生环节,我们对全日制化学工程工程硕士的考生的面试采取了与科学学位考生不同的方式,把对考生的实践经验作为主要的面试内容,让考生感受到实践经验的重要性,许多考生面试后积极主动地到工厂企业锻炼,入学后带着在实践中遇到的问题来学习,增强了解决实际问题的能力。在课程培养环节,我们的课程设置体现理论与实践相结合的原则,分为公共课,专业核心课,专业拓展课,专业实践教学四个模块。我们加大了公共课的比重,利用我校的有效资源,合理整合了专业学位研究生的计算机与管理类课程。无论是公共课还是专业课,都把实践教学内容贯穿其中,理论课中包含实践知识,实践课中包含理论知识。在实践培养环节,我们建立了湖南化工研究院、湖南海利化工有限公司、国家农药创制工程技术研究中心、湖南四达试剂有限公司等多个培养基地,实践条件得到了有力的保证。另外,鼓励研究生在学校组织的集中实践之外增加自主分散实践。在学位论文环节,我们要求化学工程工程硕士研究生在开题前认真查阅文献,尽量了解国内外相关的最新研究成果,选择直接来源于具有实际应用价值的应用技术课题和现实问题的课题。同时,聘请企业的专家、学者参加开题报告会,对选题进行严格审定,多角度考虑选题的合理性、可行性及实用价值。学位论文形式采用产品开发、工程或工艺设计、工程放大及新技术工程应用报告、典型案例分析等多种形式。 1.2突出课程教师和导师的主导地位 应用型人才的培养首先要通过相关课程和案例的学习和研讨来提升其解决实际问题的能力,我们通过聘请企业专家来校担任课程教师,通过改进教学方式方法加强课程教学。如研究生自主参与教学、由多位教师担任一门课程的“拼盘式”教学模式等等。在课程建设方面,学院加大了研究生教师编写适合我院工程硕士实践的教材或讲义的支持力度,加强了研究生精品课程的建设。研究生的培养离不开导师的主导作用,特别是全日制工程硕士的导师最少两位,或多位导师,无论哪个培养环节都需要导师的指导与配合,校企导师分工配合,共同提高研究生的培养质量。在导师的选择上,我们把有横向课题,应用实践经验丰富的教师选作化学工程工程硕士的导师和授课教师,把与培养基地联系较密切的老师选为校内导师,有利地促进了校企导师之间的交流与沟通,也能及时准确掌握论文选题的进展情况等等。 1.3突出工程硕士研究生的主体地位 工程硕士的培养目标是培养具有宽广知识结构的复合型应用型专门技术人才或技术管理人才,能独立从事专业技术工作和技术管理工作。如何实现这个目标,除了学校为研究生营造合理的宽松的环境,搭建良好的学习实践平台外,只能靠研究生自己长期的积累和持续的训练,知识结构的改善,实践能力的提高,学位论文设计都需要独立完成,最终自我实现培养目标。 1.4重视工程硕士培养管理制度和管理机制 尽管化学工程工程硕士培养时间短,但我校研究生教育历史悠久,有完整的研究生管理文件,管理制度也较为健全。我校研究生处成立了专业学位培养科,负责工程硕士的宏观管理与控制,学位论文的质量标准由研究生处学位办负责管理与控制,化学化工学院成立了由科研副院长负责的化学工程领域工程硕士培养管理小组以及由院长、教授、领域带头人、企业专家组成的学位分委员会。 2全日制化学工程工程硕士培养的困境 2.1生源问题 就我们这两年的招生情况来看,生源问题非常严重,直接报考化学工程工程硕士的比例相当少,大多是其他专业调剂过来的,与我院同类专业学位教育硕士相比,化学工程工程硕士推免生只占其1/10。 2.2工程硕士学制问题 我校化学工程全日制工程硕士学制为两年至三年的弹性学制,我们目前先按两年的计划安排课程学习、实践和学位论文,然后根据学位论文的进展情况安排论文答辩或适当延长学位论文的时间。普遍存在的问题是,在国家的全日制工程硕士的学位标准还未广泛 宣传执行之前,导师对工程硕士的学位论文还是沿用科学学位研究生的学位标准,而学校研究生处在办理各种证件时(如学生证、毕业证)都只体现两年学制,普遍反映两年的时间培养既要实践能力强保证充足的实践时间又按时完成高质量学位论文的人才导师压力相当大。为了保证全日制工程硕士的培养质量,以免出现矮化工程硕士的现象,现在大多数工科院校都把全日制工程硕士的学制确定到了三年。 2.3课程体系建设问题 课程体系建设是一个长期的开放的系统工程,需要持续不断的更新。课程建设是高校人才培养永恒的主题,目前我们在课程体系建设方面还主要借鉴科学学位的课程体系,需要政府、企业、高校、教师等多方面的热情参与。 3建议 3.1加强宣传力度,改变观念和教育理念 全日制工程硕士教育是为了适应社会经济发展对高水平应用型人才的迫切需要而开设的专业学位研究生教育类型,但无论是导师、研究生本人还是社会,对此都没有足够的认识,在我院关于“科学学位与专业学位的本质内涵与区别”的小型调查中,非常了解的导师只占9%,了解和比较了解的导师各占36%,不太了解的导师还占18%。由于工程硕士的生源大都是调剂生,研究生本人也是不自愿接受工程硕士教育的,重学术轻专业的倾向普遍存在。因此需要政府、高校,用人单位、宣传媒体等都要发挥其作用。 3.2推进职业资格认证 职业资格认证考试不仅是对从业人员接受职业教育和专业知识水平的考核,也是对行业发展趋势和职业技术要求的导向,是高校调整人才培养方案的依据。是课程体系建设的指挥棒,方向标。推进职业资格认证,是全日制专业学位教育持续发展的得力助手。在这方面,教育硕士就比较规范,工程硕士可以借鉴其他专业学位的经验。 3.3加强师资队伍建设 人才培养离不开教师、导师,要加强专门的工程硕士导师队伍建设,对新导师要及时培训,了解工程硕士的特点和培养目标。要改革教学方式,要大力研究完善与经济社会相适应的课程体系等等都离不开师资队伍建设。师资队伍建设是高校发展的关键。 3.4加强产学研合作,加强高校间实践基地平台共享 随着工程硕士教育的发展,高校的实践基地平台会越来越难以满足人才培养的要求,加强产学研合作,建立更多实践基地势在必行,这是一方面,另一方面,高校间实践基地平台共享,不仅可以缓减实践基地紧张的局面,还可以加强不同培养单位研究生之间交流与合作,取长补短,共同提高研究生培养质量。 化学工程论文:对化学工程毕业生教改分析 1毕业生调查结果 1.1在校期间状况回顾 为了掌握学生在校期间的专业教育及能力培养的效果,重点调查了对专业了解及能力培养的情况,学生回答的结果如下:1)对本专业的了解:了解61.45%,不是很清楚36.46%,不了解2.09%。2)获得的能力培养:各方面都得到培养30.21%,少数几个方面得到培养64.58%,只是专业能力得到培养4.17%,都得不到培养1.04%。3)最大收获:专业能力8.15%,综合能力21.20%,独立工作能力22.83%,动手能力13.04%,组织管理能力8.15%,社交能力15.22%,其他11.41%。 1.2工作后能力自评 学校的专业与素质教育和学生能力的培养锻炼的好坏直接反映在学生工作后的各方面能力上,因此从工作适应能力等11个方面进行了调查。 1.3教学印象 为了解设置的相关教学环节的确切效果,调查了拓宽专业知识等5个方面。 1.4对教育的评价或看法 旨在改革教学体系、教学环节及教学方法等,调整课程设置,使其更适合实际应用需要,调查结果如下:1)课程结构:基础课时多11.72%,专业基础不厚20.69%,专业课太深4.14%,人文课太少26.21%,实践环节弱33.10%,其他4.14%。2)需增加的课程与知识:环保10.37%,安全9.13%,营销9.96%,经济14.94%,企业管理17.01%,公共关系18.26%,人文修养20.33%。3)教学内容和教学方法:应结合学科前沿14.41%,应结合生产实际29.26%,应生动活泼7.42%,应形式多样8.73%,多培养思维与创新能力22.71%,不行、需改进2.18%,还好4.37%,要互动10.92%。4)喜欢的课堂教学手段:采用多媒体课件16.48%,采用黑板板书4.40%,采用多媒体课件与黑板板书相结合79.12%。5)喜欢的课堂教学模式:注重教材内容与顺序5.04%,注重前沿专业知识与实际40.34%,注重思维方式与启发54.62%。6)最关注的教师素质:人格魅力32.24%,对待学生的态度19.13%,教学水平29.51%,学术能力15?30%,其他能力3.82%。 1.5期望对教学方法的改进 1)喜欢的创新能力培养途径:提前进实验室20.00%,开展前沿性讲座22.31%,参加创新活动53?85%,其他3.84%。2)喜欢的毕业环节科研展开方式:围绕导师的方向5.16%,在导师指点下主动、自由发挥71.13%,按照自己的兴趣组合团队23.71%。3)喜欢的毕业环节科研选题:理论性强5.16%,与企业生产结合67.83%,个人兴趣爱好17.35%,与个人就业相关9.66%。 2所在单位调查结果 2.1用人单位对浙科院毕业生的评价和毕业生的自我评价与定位用人单位对毕业生使用后的评价和满意度,是非常有价值的数据,这些数据能够反映毕业生群体各方面情况是否适应用人单位的需要,以及适应程度如何;还能够影响这些单位现在和今后是否继续招聘相关院校的毕业生。用人单位对浙科院毕业生的总体评价:25%非常满意,69.4%比较满意,5.6%不好说;从用人单位层面看浙科院毕业生的自我评价与定位:89.2%准确合适,10.8%偏低,没有出现过高现象。结果说明绝大部分用人单位对浙科院毕业生是比较满意的,大多数毕业生对自己的评价和定位是准确的。 2.2用人单位对浙科院毕业生各方面的评价 表4中的各方面全面体现了用人单位对浙科院毕业生的评价。用人单位比较看重毕业生具有工作负责踏实、敬业精神,合作(团队)意识与奉献精神,竞争意识与挑战意识,创新意识与勇气;对适应、应变能力,人际交往能力,人文素养,社会实践和社会工作经历,专业学习成绩、学习能力等也比较看重;学校声望和户籍等不再成为影响学生就业的主要因素。 2.3对学校教育的建议 表6综合了用人单位对浙科院培养应用型人才的相关建议(在回答者中占的百分率)。 3调查结果的启示与对策思考 调查结果显示,用人单位对学生的思想道德水平评价很高,很多单位对浙科院学生在工作中的朴实和踏实精神给予了肯定。毕业生与单位对“专业素质”和“知识面”认可程度很高,其原因是浙科院通过不断深化教学改革,拓宽专业口径,增加学科交叉,增设不同学科选修课,增强实践实习环节,让学生走出课堂,走进实验室,到单位进行实地实岗的生产实习,充分做到理论与实践相结合,更好地吸收专业知识并灵活运用,较好地提高学生的专业素质和拓宽了知识面,使许多毕业生已成为基层单位的技术骨干和业务能手。随着计算机的普及和相关课程学习,毕业生的计算机应用能力已经不成问题;但外语的实际应用能力仍欠缺,在听、说、写、译上存在着一定差距,因此学校在外语教学上应注重应用能力培养,特别要利用好专业外语与文献检索课程和科研实践及毕业研究,锻炼学生的外文文献查阅、翻译和消化利用能力。整体素质的满意度较高,但某些方面的素质(能力)有待于增强,因此还需强化以下几方面的工作。 3.1加强专业教育 从对专业的了解情况看,有38.5%的学生在学校时对自己所学专业不清楚或不知道,这对学生专业知识的学习掌握有很大影响,没有明确的目标,没有学习的原动力。因此,应该加强学生进校后的专业教育:始业教育进行专业的介绍,让学生了解专业及行业在 国民经济中的地位,毕业后能从事什么工作;了解在学校学些什么,需要注意和掌握什么,通过哪些环节培养哪些技能,学校有什么平台和措施,等等。专业教育要通过始业教育、认识实习、课程教学、技术实习、科研实践、专业技术人员讲座及毕业环节等实现贯穿整个大学学习生涯。 3.2强化教学环节的效果 从教学印象的调查结果看,除计算机能力较好外,其他环节学生印象不深,效果不明显。究其原因,对“拓宽专业知识”宣传不够,重点没有突出,课程的安排反而使学生不知道本专业到底哪些课程是重要的。这就需要从始业教育开始向学生介绍专业的基本情况、基本要求、适应领域、所学的基本课程、专业课程以及为拓宽专业知识而需拓展的相关课程知识。对“社会实践活动”除实践小分队有实效外,大部分学生留于形式,也没有真正的考核;要讲明社会实践活动的意义,是锻炼能力的重要途径,事前要充分发动,事后总结汇报、评比,既要抓好集体小分队,又要抓好个体的活动,千万不要只填个表、找个单位盖个章。对“科研实践活动”还缺乏发动、组织和考核,只是少量学生在协助教师做科研的具体工作;相关人员要早发动、早安排,使学生要有创新的科技意识,通过申报科技项目和参与教师的科研活动来完成该环节,要避免到毕业时发现缺该环节的学分时找教师填个表来充数。对“专业学术讲座”还缺少气氛,学生的理解、沟通与接受能力还欠缺;针对不同年级的学生开展相应的学术讲座,大一大二可以是行业的介绍,大三大四可以是专业的研究领域和发展动态、成功的创新、创业和个人的发展等,千万不能为了营造气氛拉人凑数,学生不知在讲什么,从而就不喜欢。 3.3加强素质教育与能力培养 现代社会需要那种“诚信为本,才智并举,具有一定创新能力”的综合性人才。学生只有全面提高自身的综合素质,才能在激烈的竞争中立于不败之地。目前大部分学生只重专业技术,而轻视文化素质的教育,造成知识面过窄,文史哲、艺术修养不足,思维简单、呆板,应变能力和创新能力较差,这样的学生将难以适应市场对人才的需求。现代企业不仅需要具有良好专业知识的人才,同时要求员工具有较高的文化素养和较为广阔的知识面,具有良好的口头表达能力与社交能力,因此必须加强学生文化素质的培养与提高工作。从在校得到的能力培养与工作后能力自评看,大部分学生在学校时没有得到各方面能力的锻炼,工作后大部分感觉工作适应能力、团队合作能力、解决问题能力较好,动手操作能力基本满意;然而组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力、文字写作能力、竞争创新能力、胜任专业能力还不够。学校要精心组织多种学生活动,如社会调查、社会服务、课外科技活动,以及各类文娱、体育活动,融素质教育于活动之中,并注意与专业培养相结合。要注重发挥学生个体的不同特点,力求做到让学生人人积极参与、人人从中受益。通过班级组织、学生会分团委、学生社团组织等干部的轮训和竞聘等方式,及社会实践、社团活动等,让更多的学生得到领导能力、应变能力、组织管理能力、人际交往能力、口头表达能力等综合能力的锻炼;重视与创造条件,通过课程实验、设计与综合性实验、开放性实验、科研实践、技术实践、各类学生科技计划与竞赛、参与教师课题等多种途径,锻炼学生的动手能力与专业能力;通过各类报告与论文的撰写锻炼学生的文字表达能力;通过课程、实验与科研的启发式教学与培养,锻炼学生发现问题、思考问题与解决问题的能力。强化以提高学生创新能力为目标的大学生科技活动运行机制,以培养学生的创新意识、创新思维和创新技能。使毕业生不仅有较强的专业知识和业务能力,同时也具备较高的综合素质,能不断适应新环境和新形势的挑战。 3.4加大课程体系改革力度 人才培养要与社会的需求相适应,做到学以致用;合理的课程设置不仅是培养复合型应用人才,改善学生知识结构的重要保证,而且是使学生个性得以充分发展的基本条件。现在的课程体系中,选修课不多,较多注意培养学生的“共性”而忽略了他们的个性发展,因而影响创新能力的培养。学生个人的兴趣爱好是激发学习兴趣的内在动力,现代经济社会更注重人的个性发展,大型企业是按照人的性格特点并结合其专业来定位人才的使用岗位。调查结果显示,有相当部分学生认为基础课时多、但专业基础又不厚实,人文课少,实践环节薄弱;许多学生根据实际工作中的感受,提出应该增加环保、安全、营销、经济、管理、公共关系及人文修养等课程。增开跨学科、跨专业课程,要根据专业培养目标来设置课程内容,增加一些实践性、操作性强的教学环节,培养学生实践动手能力;要适当减少一些理论性课程的课时,以期用来增加实际工作中需要的应用性知识;要适当削减课堂教学时间,增加学生自学时间和社会实践时间,使学生有自我发展的时间和空间。增加实践教学时间,丰富实践教学内容,加强创新开放实践项目与内容,充分利用现代科学技术最新成果和手段,激发学生创新兴趣,发挥学生的聪明才智,提高学生实践能力。同时,加大实践教学经费投入,不断改善办学条件,为学生的创造精神和创造思维培养提供有效保证。 3.5努力改进教学方法 素质教育是一项以知识传授、方法训练、能力培养和精神陶冶为实践内容的综合性系统工程,必须贯穿于专业教育、学科教育[4]。一个学生在学校所学的知识,无论是多么的现代化,都不能应对日新月异的科学技术的发展,学习方法的掌握优于系统知识的掌握。调查结果显示,近35%学生认为教学内容应结合学科前沿、结合生产实际,40.34%喜欢注重前沿专业知识与实际的内容;教学方法上22.71%要求多培养思维与创新能力,79.12%喜欢多媒体课件与黑板板书相结合的课堂教学手段,53.85%喜欢参加创新活动的创新能力培养途径,71.13%喜欢 在导师指点下主动、自由发挥和23.71%按照自己的兴趣组合团队的毕业环节科研展开方式,67.83%喜欢与企业生产结合,和17.35%喜欢个人兴趣爱好的毕业环节科研选题。为此,教学中教师要注意知识的更新,结合学科的发展动态与实际生产应用讲解相关知识,及时更新相关工程应用实例;教学手段上充分利用现代化教学方式,多采用图片、动画等,但要克服只读电脑课件的弊病;教学方法上要改变过去只重知识传授的做法,把发展独立思考和独立判断的能力放在首位,重在激发学生的学习主动性和学习潜能,重点加强与创造性活动有关的方法、能力的教育;教学方式上要多启发、要多互动交流、要给学生有思考的时间与机会,使之真正理解,能举一反三、活学活用;专业类课程教学中教师要始终贯彻工程理念,与实际应用紧密结合。要发挥学生的主体作用,培养学生自主学习意识,传授学生探索性的学习思想和研究思路,培养学生获取知识的能力。要探索产学研相结合的办学模式,以教师的科研带动学生的实践,使之与学生的创新能力培养与毕业环节紧密结合,并逐步引导学生根据企业实际需要与自己的爱好选择课题,使学生所学知识与生产实际相结合,有利于培养学生创造性思维。同时还需要加强各实践环节的指导,使学生真正能通过实践环节得到实践应用能力的锻炼和提高。 3.6培养一支高素质的教师队伍 没有适应现代化需要的教师,就不可能培养出现代化的人才。教师是高校教学活动的主导,教育改革的直接参与者和具体执行者,更是现代化人才的塑造者。在教学中要充分发挥学生的主体作用,教会学生学习的方法,培养学生创造性思维方式,使他们成为“可持续发展”的人才,关键是要建立一支具有现代意识、创新精神、创新能力和良好政治、业务素质的教师队伍[5]。调查结果表明,学生最关注的教师素质:人格魅力32.24%,教学水平29.51%,对待学生的态度19.13%,学术能力15.30%。通过提高学历、交流进修、与企业接轨、科研等多渠道来增强教师的理论与实践能力,特别是创新能力的提高。基于浙科院培养高层次、应用型人才的特点,特别要加强既具备扎实的基础理论知识和较高的教学水平,又具有与专业有关的实践工作能力的“双师型”师资队伍的建设,引进有企业或科研院所实际工作经历的人才充实教师队伍,但需要提高他们的教学水平;引进高学历的毕业生补充教师队伍,要通过下企业实习、与企业合作、开展各种科研项目等方式强化他们的实践能力,同时也要通过传、帮、带等方式提高他们的课堂讲授水平;对现有的低学历和没有实践经历的教师也要通过进修、下企业锻炼、开展项目研究等来提高其理论水平和实践能力。 3.7应加强全方位的就业指导工作 学校除了深化教学改革,对大学生进行专业知识教育,从入学开始就着力培养学生各方面素质、能力外,还要针对目前的就业压力、毕业生期望值与定位过高等问题,进一步加强对毕业生进行思想教育(含艰苦创业教育)、理想教育、形势教育,开展社会实践活动和心理咨询活动,引导大学生树立正确的择业观,客观地进行自我评价,增强他们的心理素质和在人才市场上的竞争力,培养出适应社会需求的合格人才。学校还应大力加强就业技巧指导,提高服务质量,为毕业生提供更多的就业信息。同时还要充分发挥教师的个体作用,如通过教师的个人关系网络为学生联系、收集和提供人才需求信息,毕业环节的指导教师要在指导论文(设计)的同时多联系多提供就业职位,多关心多指导多促进学生的就业,这样就可以使学生有更多的信息、更强的紧迫感和更大的信心来完成就业。相信只要齐抓共管,一定能将就业率最大化。 4结语 毕业生的跟踪调查和用人单位调查,给学校提供了很多重要的信息,相信这些数据对培养适应市场需求的具有较强综合素质能力的应用型人才,对改革人才培养模式和方法,对提高毕业生的就业能力、真正实现学校的办学目标有所裨益 化学工程论文:生物化学工程环境改造分析 一、我国生态环境现状 目前我国工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了国内的生态环境,使得水污染日益加剧。水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿吨,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。环境是人类和生物赖以生存和发展的各种因素的总和。环境包括自然环境和社会环境。环境与人相互对立又相互制约。环境给人类的生存和发展提供了必要的条件,而人类通过调节自身以适应不断变化的外界环境;同时也不断地改造环境,创造有利于自身生存、发展的环境条件。人类对环境的改造能力越强,环境对人类的作用就越强。人类在改造环境的同时,也将大量的废弃物带给了环境,造成了环境污染,对人体健康产生了不良影响甚至危及生命。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。几大环境问题:一是大气污染对健康的危害,空气污染物在短时间内大量进入人体,会导致急性危害。产生的原因,一种是污染地区的气象条件发生了变化,大量污物积聚在低空,扩散不开;另一种是事故排放使大量有害物质短时间内进入大气,造成严重污染。二是慢性危害:长期生活在低浓度污染的空气环境中,机体可受到慢性潜在性危害,使慢性呼吸系统疾病的发病率增高。如目前吸烟引发肺癌、石棉引起石棉肺、二氧化硅致矽肺等已为人们所共知。三是致癌作用:空气污染物的致癌作用是慢性危害的又一表现,是现代肺癌发病率增高、死亡率增加的重要原因之一。实验证实,有30余种空气污染物具有致癌作用,其中最突出的是多环芳烃化合物,以3,4苯并芘为代表。它是煤炭、石油、天然气、木材等燃烧不完全所形成的一种高活性致癌物,在煤烟、煤焦油、汽车废气、飞机尾气、柏油路灰尘中都能分离出3,4苯并芘。某些元素如砷、铅、镉、铬、铍的致癌性已在动物实验中被证实。 二、现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。首先,生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。其次,利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底的手段。再次,生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理以及有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 三、现代生物技术在环境保护中的应用 (一)污水的生物净化 污水中的有毒物质其成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 (二)污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀,防止水土流失。 (三)白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌;另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs 生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 (四)化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果。例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 化学工程论文:绿色科技在化学工程中的应用 1 绿色科技能有效减少温室气体的排放 目前主要造成温室效应的气体是二氧化碳,从工业革命以前人们开始应用含碳类的能源物质开始,无论是科技生产还是工业生产,知道现代的科技,即便是已经开始了全球化的大生产,每年都会由于生产而产生数十万吨的CO2,这些气体被爱芳到大气中,就是造成温室效应禅城的最根本的原因。而过去并未有相应的法律法规对此类问题进行规范,因此很长的一个时期,工厂对大气的这种破坏是无需承担任何责任的。 目前针对这一问题,很多化工企业都开始积极的开展新的技术,通过利用新技术以改善高CO2气体排放的现状,随着投入的加大,这种现象得到了有效的控制。甚至目前已经在某些生产环节可以达到利用二氧化碳作为原料进行生产,以此降低其排放量。比如,尿素的生产过程中,化工企业就可以再生产中将CO2进行收集通过一些反应进行利用。这一工艺每年就可以减排数十万吨的二氧化碳。 2 海水淡化预处理中绿色科技的应用 水是生命源泉,无论是生活还是生产,最基础的生存都离不开水。水作为社会发展的基础资源,本身有具有着有限性,尤其是淡水资源。而随着社会以及经济的发展,淡水资源曾经的利用毫无章法和度,因此世界开始面临了淡水危机这又一环境问题。中国虽然地大物博,但是相对于整个世界而言,是淡水资源最缺乏的国家之一,因此就需要寻找到可以解决这一难题的有效途径,海水的淡化技术的产生和应用不得不说是成为了解决这一问题的有效途径。海水淡化技术在初期研发阶段的应用成本较高,只有少数发达国家才有技术以及资金使用,称得上是奢侈技术,但是随着科技的发展,海水淡化的应用成本随之降低,其开始作为一种普通技术为一些发展中国家引用并应用。 淡化海水本质上就是通过一些物理方法或者是化学方法将海水中的盐分以及水分进行相互分离的过程。在对海水进行淡化的过程中不会对环境造成任何不良的影响,并且获取海水对生态也没有造成结构上的破坏,这一点和目前我国提出的可持续发展的思想十分吻合,即满足了自身的需要,同时也给后代留下了能够发展的资源以及环境。这一点就符合了绿色科技的基础理念,所以海水的淡化中的一个重要环节就是绿色化学工艺的应用。而将这种绿色科学的理念同化工相互联系的过程实则就是现代化工发展的重要方向之一。氢氧化镁在海水的预处理淡化中产生,这种物质不但环保可靠,并且成本较为低廉,具有简单的操作工艺,同时不会造成换进的二次污染,在海水的淡化效果上又十分的明显,因此应用前景十分广阔。 3 传统香精香料生产中的绿色化工的应用 香精香料不仅仅是我国日常添加剂之一,同时在国际市场上也是我国进行进出口的贸易组成主要内容。作为日常化学产品之一,香精香料也受到了经济危机的影响,由于这种影响的逐步加深,经济萧条的状况开始蔓延整个世界,因此,随着这一影响的加深,我国在香料香精的出口活动中,由于订单的减少,受到了一定程度的打击。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 4 绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 近年来,随着国民经济的快速发展和科技水平的不断进步,化学工程也得到了前所未有的发展,其目前已经渗透到与人们生活息息相关的各个领域当中。化学及化工虽然促进了我国经济的发展,但是在这一发展的背后,却隐藏着环境的污染、生态平衡的破坏等严重问题,这与我国现阶段提倡的可持续发展的战略目标不符。因此,为了解决化学工程所带来的负面影响,必须合理应用绿色科技。基于此点,本文首先阐述了化学工程中发展绿色科技的必要性,进而分析了化学工程中绿色科技的特点,最后提出了绿色科技在各个领域中的具体应用。 化学工程论文:有关办好化学工程与工艺专业的几点思考 自1994年我校开设化学工程与工艺专业以来,十多年间,我校化工专业蓬勃发展,培养了千余名合格的毕业生。我校化工专业分两个专业方向培养,分别是煤化工专业方向和高分子化工方向,大三第二学期由同学们自愿选报专业方向。据统计,报高分子化工专业方向的学生不足11%,为了了解同学们的想法,我们对学生进行了一次问卷调查,调查结果显示,同学们选择专业方向的主要依据是考虑到就业的便利。近年来我国,尤其是西部,陕西、山西、宁夏等地煤化工行业较热,结合我院生学来源,超过一半的学生在考虑就业时倾向回原籍工作,于是参照往届同学的经验,大多选择了煤化工方向,无暇顾及到自身的兴趣。不少同学对这两个方向都不甚了解,对我国化工行业了解甚少,选报哪个方向都无所谓。还有相当一部分学生反映对专业的培养计划不了解,培养计划在实施过程中课程的设置和安排不尽合理,课程安排有前松后紧的现象。这些不解和困惑都在很大程度上影响到同学们的学习热情,从侧面反映出我校化学工程与工艺专业建设上亟待解决一些问题。 基于以上分析,我认为我校要培养满足市场需求的化工专业人才应该从下面几点来开展工作。 1 调整培养计划,进行培养规范的整体设计 专业规范对提高高等教育质量具有重要的现实意义,它是高等学校以专业人才培养模式改革研究为基础,在改革实践过程中对有关专业的课程体系、知识体系、实践教学体系和相应的参考指标进行整体设计,专业规范对专业人才设定培养规格,拟定培养目标。在高等院校进行教育教学改革过程中,对人才培养规范进行整体设计,是开展专业建设与深化改革的重要入手点[1]。 应对当前的就业形势,制定化工专业的专业规范非常有必要。自1999年以来,高校外延发展迅速,新增高校、新增专业多了,人才培养难度更大,要求更高。另外,高等教育大众化阶段教育质量呈多元化,亟需制定专业规范,一般高校工科专业人才培养规格的定位决定了人才培养模式的基本框架。 2 加速进行我校化学工程与工艺专业的认证工作 化学工业是国民经济的支柱性行业,为了让高校能更好的为社会服务,高等院校为化工行业提供主要人力资源,教育部自2006年启动了化工专业认证试点工作,目前已有6个专业点进行了试点工作[2]。化工行业对人才的评价标准和要求,主要体现在以下几个方面:(1)有良好的职业道德,了解本行业的相关法律法规,体现出较好的人文素养。(2)数学、自然科学基础较好,工程基础知识扎实,掌握一定的经济管理知识;掌握化学工程、化学工艺学科的基本理论、基本知识,了解本专业的前沿发展现状和趋势;具备运用现代信息技术获取专业信息的能力。(3)具备化学与化工实验技能,有工程实践经历,具备计算机应用能力,接受过科学研究与工程设计方法的基本训练,能够运用所学知识和技术手段分析并解决工程问题。(4)具有较强的组织管理能力,表达流利,人际交往能力突出,有较强的团队协作精神。(5)具有终身学习能力和国际视野。与以上标准相对照,我校在培养化工人才方面还存在着明显的缺陷和不足。还有很多工作要做。结合行业要求分析,我校化工专业目前存在的问题主要有:(1)教师队伍中普遍经历单一,缺乏工程师经历。(2)实践教学环节不完善,学生工程实践能力较弱,创新创业能力不足,学校与工业界联系不够紧密。(3)缺乏对学生的团队精神的系统训练。(4)毕业生的调查与跟踪机制不够完善等。除此之外,缺乏科学的学生考评机制,缺乏毕业生跟踪与反馈体系。因此要针对这些问题,以专业认证为契机,有目的的开展工作。 3 灵活设定培养方向 专业方向的设置是高校人才培养的基础,开设什么样的专业方向,关系到培养什么样的专业人才,培养出来的人才是否符合社会的需求,这个问题关系到一个专业的前途命运。在充分利用我校资源的同时,在专业方向设置上体现差异,强化特色,做到以质量求生存,以特色求发展。在开设专业方向的问题上,要避免与周围同区域、同等水平的院校趋同,以减少资源的浪费,避免在人才培养上出现重复和过度竞争,充分体现差异。 4 优化各级结构,提高培养质量 当前, 大学生毕业后难就业已经成为社会主要关注的问题,也是每所高校所面临的最为严峻的挑战。要解决这个问题除了国家宏观上的一些制度和政策的支持外,高校还应该根据市场所需人才,有针对性的提高培养质量。提高培养质量,既要从宏观上把握高等教育的结构,明确学校、院系和学科的定位,满足地方经济社会的发展对高等教育的要求,另外,要从微观上、从学校本身把握高等教育的内部结构,理顺专业结构、学科结构与理论结构,使我们培养的人才和社会需求相一致。 我国的高等教育逐渐从精英教育转向大众化教育阶段,大学之间的功能也由以前的趋同转向为逐渐分化,这就使得学校的专业定位显得尤为重要。我校化工专业应根据主要生源地的用人需求,将培养的方向和层次准确定位,针对培养什么样规格的人才,满足哪些领域的社会需求等这些问题开展广泛的研究,谨慎决定。此外,认真处理好专业建设中适应与对口的关系,在一般的学校,学生是直接面对市场就业的,应该将专业设置得窄一点,对口性更强一点。 通过以上论述可以看出,要想扩大我校化工专业在西部地区的办学影响力,还需要我们多了解学生的思想动态,提升认识水平,根据市场的需求,提高培养质量,能够很好的在地方经济建设中发挥主要作用,扎扎实实做好专业建设工作。相信在不远的将来,我校化学工程与工艺专业一定会成为西部最具影响力的王牌专业,为我国化工行业培养出更优秀的人才。 化学工程论文:基于国内外环境化学工程发展的思考 化学工程随化学工业的发展而发生并演变,反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年,化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展,直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品,是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础,为社会繁荣做出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20世纪60年代和70年代初期,工业发达国家经济发展迅猛,增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理,致使环境污染问题日趋严重,公害事件不断发生,社会反应强烈,引起了各国政府的关注,采取了各种环境保护措施和对策,加强环境管理,制订各种环境保护法规和法律,规定污染物排放标准,增加环境保护投资,以控制污染,改善环境。这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用,但却未从根本上消除或减少污染的增长,不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979年在日内瓦召开的“环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议”上,通过了《关于少废无废技术(工艺)和废物利用宣言》,指出:“无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段”。欧洲共同体委员会在一篇报告中对“清洁工艺”下的定义为:清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术,同时在生产过程和成品的使用过程中,减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为,无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一,为了从根本上解决环境污染问题,实现化学工业的可持续发展,必须以预防为主,从源头着眼,从工艺入手,开辟绿色化工技术,将污染减少或消除在生产工艺过程之中;化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学工程的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注,例如,色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用,而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱(TOF-MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF-MS)和高分辨质谱(HRMS)等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单,从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用,生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展,原位、现场、快速检测方法将在环境污染事件的快速处置中大显身手。此外,要高度重视新型污染物、纳米材料污染物、污染物代谢和降解产物的分析技术研究,而前苏联切尔诺贝利和日本福岛核事故造成的严重核素污染提醒我们必须高度关注核污染的检测、预警和处置研究。 环境污染化学研究在贴近世界环境科学前沿的同时,要密切结合我国环境污染的复合型、压缩型、结构型和严重性特点。在污染生态化学和环境健康研究方面,需要高度重视典型污染物的生物转化和生物致毒机制,低剂量、长时间、复合污染暴露下的生态毒理效应的分子机制,复合污染在种群、群落、生态系统水平上的生态毒理效应,污染胁迫下生物的抗性和适应机制,重要污染物在体内的吸收、分布、转化与消减排泄过程,污染胁迫下疾病发生的机制,纳米材料本身及其与有机污染物相互作用、生物有效性和毒性机制等关键科学问题的研究。 新原理、新方法和新技术的研究仍然是污染控制化学研究的重点。基于新型纳米材料催化剂、分子氧和可见光体系的高效、绿色、温和条件的高级氧化技术仍然是水体、大气污染控制技术的前沿课题,基于电化学原理的氧化还原、絮凝、沉积、气浮等将在电活性污染物的处理中发挥作用,用于大气和室内气体污染物处置处理的高效高选择性吸附剂、催化剂和低温等离子体技术仍然是持续努力的方向,绿色、环保、分散性、稳定性和运移性良好的纳米吸附和降解材料将更多地应用于地下水污染的修复治理,高效的植物-微生物联合修复技术和重污染场地的强化修复技术是土壤污染修复的关键。在对以上各新型的末端治理技术研究探索的同时,环境化学工作者需要比以往任何时候更密切地与工业、农业、工程技术等领域合作,尽可能地将清洁生产、绿色化学、生态工业和循环经济等源头控制理念贯彻于生产和环境治理当中,改变主要依靠末端治理的被动局面。 三、总结 环境化学仍然处于快速发展中,其学科的理论体系仍有待进一步完善。发展基于机理的可以用于反应性混合化学品环境暴露与联合毒性理论模拟的混合物毒性-构效关系预测方法,建立可用于污染物生物毒性分子机制和复杂环境过程研究的基于量子化学计算、分子力学和蒙特卡罗模拟结合的理论模拟方法,进行以污染物风险评价为目标的环境理论计算方法和模型研究,将是今后理论环境化学研究的重点。 化学工程论文:谈化学工程中的绿色科技 一、绿色科技促使温室气体排放量减少 我们所谓的温室气体,主要指的就是二氧化碳。无论是以往的科技革命和工业革命之前的生产,还是现阶段科技含量高,日趋现代化、国际化的社会化大生产,这些工厂每年要向大气排放数万甚至数十万吨的二氧化碳[1]。这些二氧化碳气体的排放,成为了造成全球性的温室效应的罪魁祸首。而在应对气候变化的法律法规出台之前的相当长的一段时期内,造成这一现象的那些工厂却不用为温室效应负担任何一点费用。 现在这一状况已经得到了明显的改善,许多化工企业正积极的开发和利用新的科学技术,来达到减少二氧化碳排放量的目的。甚至有一些企业将二氧化碳作为化工产品生产过程中的一种原材料来使用。例如,有的化工企业将其他化工产品的生产过程中所产生的二氧化碳气体作为一种原材料来生产尿素。仅这一种工艺,就可以使该企业的每年的二氧化碳气体排放量减少数十万吨。 二、海水淡化工程的预处理过程中运用绿色科技 每个人的生活都不能离开水,水对于每个人的生命和整个社会的发展而言是绝对不能缺少的,资源。而这种重要的资源,又具有这有限性、不可再生性等特点。随着社会和经济的迅猛发展,淡水的危机成为了世界性的环境难题。而我们中国,又是世界上最缺乏淡水资源的国家之一。因此,海水淡化技术的应用,就成了缓解我国淡水资源匮乏现状的一种有效的途径。随着近年来科技的快速发展,海水淡化所必须的成本也在逐渐的趋于大众化,使这一技术不再是那些经济发达的国家才使用的起得奢侈的技术。许多发展中国家也引进并采用了这一技术。 海水淡化技术指的就是一种利用物理上的或者化学上的方法将海水里面的盐和水进行分离的技术。在进行海水淡化技术的预处理进程中,任何影响环境状况的不良影响都没有产生。并且在获取海水资源的过程中,并没有继续对生态环境构成伤害。我们的党所提倡的可持续发展战略的思想,就是指要在满足自身生存发展的需要的同时,为子孙后代留下了可以继续发展的环境状况。因此,将绿色的化学工艺运用于海水淡化的过程中的这一举措至关重要。因此,将绿色的科学理念与化工产品的生产过程联系在一起,便成为了现代世界化的化工生产中的主要方向之一。在海水淡化构成的预处理过程中产生了一些氢氧化镁,成为了环保领域新的宠儿,这种物质具有成本低廉,工艺简单、不产生二次污染,处理效果良好的特点,具有非常广阔的发展前景。 三、绿色化学技术在我国传统香精香料工业中的应用 在日常化学产品的生产中,香精香料是不可缺少的添加剂之一。我国的香精香料产品在国际市场上的出口,是我国进出口贸易的一项重要组成部分。但是由于经济危机的影响逐渐加深,及全球性经济萧条的状况逐渐加剧,我国的香精香料出口产业收到了很大的打击,产品订单大幅度减少。 在深入地调查我国香精香料产品出口订单锐减现象的原因之后,不难发现,产品中有害杂质含量超标,是其真正并且主要的原因。造成有害杂质含量超标的原因则在于生产工艺方面的缺陷。例如提取原料的成分在产品中有残留以及包装材料的使用不当等原因。其中,提取原料的成分在产品中的残留的问题,可以通过研究和开发新的提取技术来改变。包装材料使用不当的问题,则应通过加强企业和工厂的监管力度,督促生产商家和企业反复试验,选取符合有害杂质含量标准的外包装物等方法来改善。还要牢牢掌握我国香精香料产品的优势方面,不断加强新技术的研究和其在实际生产中的应用,才能够满足生产出高质量、低能耗的香精香料产品的要求。 四、绿色化学使可持续发展战略任务逐步向前推进 传统的化工生产,给我们的生活创造了非常丰富的物质基础和能源。其在对人类历史的发展进步的工程中所做的贡献是不不忽略的。但是呢,又由于化工产品生产的原材料和生产过后的残余物中,存在着大量的有毒有害物质,这些物质又造成了很多环境污染问题以及生态平衡的失调。这样,就又阻碍了社会经济的继续发展。新世纪,面对严峻的环境污染所提出的挑战,可持续发展战略这种道路的选择,成为了历史的必然。 实现社会经济的可持续发展,已经成为了我国的一项基本的国策。作为社会经济的重要组成部分的化学工业,在这一基本国策的指导之下,最行之有效的实现可持续发展战略的方法便是绿色化学的开发和利用。绿色化学,不单单是指那些对环境产生的有害影响小甚至没有有害影响的化学生产过程,更重要的是包括那些行之有效的且作用明显的价格平民化的化学化工技术的研究以及应用。绿色化学的生产过程只产生非常少量的废物处理,或者不产生废物处理。其最主要的特点便是在生产的过程中,最大程度地充分利用资源,使原材料转化为产品,尽量不产生污染。有利于化学化工产业的发展以及可持续发展战略这一道路的切实执行。 化学工程论文:分析化学工程与工艺 1 化学工程与工艺概述 化学工程,简称化工,是研究以化学工业为代表的,以及其他过程工业生产过程中有关化学过程与物理过程的一般原理和规律,如石油炼制工业、冶金工业、食品工业、印染工业等,并应用这些规律来解决过程及装置开发、设计、操作等问题,它是以数学及少量的物理观念为基础应用于化学工业上,主要研究大规模改变物料中的化学组成及其机械和物理性质,来替生产化学品或是物料工厂提供一个反应流程设计方式。实验研究、理论分析和科学计算已经成为当代化工研究中不可或缺的三种主要手段。 化学工程的研究领域最初只是化工单元操作,如:输送现象(为化工学科当中“单元操作”的理论基础)、化工热力学输送现象。随着发展,后来又发展出一些新的分支,化学工程领域的分支庞大,可应用在各类化学相关领域的研究及实务上的操作,因应现代工业发展的需要,以化工的知识背景为基础,例如半导体工业。随计算机的快速发展,数值模拟(cfd)在化工的发展占据重要的地位。 2 化学工程与工艺专业简介 2.1 化学工程与工艺任务。根据化学工程与工艺专业的性质,化学工程与工艺专业的任务是培养学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识,受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练.具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造,对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。由于涉及化工的学科和领域很多,化学工程与工艺专业除了让学生学习一般应用化工的基本知识和基本技能外,还应该结合本地区、本行业及本校的实际情况,重点学习化工在某个或某几个领域中的具体应用,以便形成不同高校应用化工专业的特色专业方向。 2.2 化学工程以及化学工业的一些特点。以物理学、化学和数学为基础,并结合工业经济基本法则,研究化工单元操作以及有关的流体力学、传热和传质原理、热力学和化学动力学等在化学工业上的应用,以指导各种过程及其设备的开发、改进和发展属于化学工程学的内容。化学工程是随着化学工业的大规模生产发展而形成的。化学工程包括过程动态学及控制、化工系统工程、传递过程、单元操作、化工热力学、化学反应工程等方面。化学反应是化工生产的核心部分,提供过程分析和设计所需的有关基础数据,研究传递过程的方向和极限,化工热力学是单元操作和反应工程的理论基础,它决定着产品的收率,对生产成本产生重要影响。对单元操作的研究,可用来指导各类产品的生产和化工设备的设计;传递过程是单元操作和反应工程的共同基础,化学工业在新的形势下要求处于化学核心地位的催化技术和化学工程都必须用跨学科的战略进行多学科的研究。动量传递、热量传递和质量传递,这三种传递,实质上就是各种单元操作设备和反应装置中进行的物理过程。 合成化学是化学学科的核心,化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物,同时也创造了大量非天然的化合物,使人类社会所有的化合物达到2230万个(美国化学文摘1999年12月10日收录的化合物数),并且以几个月就有100万个的速度发展,大量新化合物的产生是化学工业产品开发的基础。信息技术及工程技术的进步为设备和工艺创新创造了条件,推动了化工行业的技术进步。 化学工业的生产技术和许多深度加工的产品更新换代快,要求化学工业必须不断发展和采用先进科学技术,从而提高生产效率和经济效益。不断寻求技术上最先进和经济上最合理的方法、原理、流程和设备是化学工业工艺创新追求的目标。化工新技术开发程序是一套科学的程序,它是以市场为导向、以创新为宗旨,以工业化和商业化为目的的创新过程。世界上经济发达国家化学工业的研究开发费用、科研人员以及专利和文献的数量都居各工业部门的前列。 3 化学工程与工艺实验数据处理分析 传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来。 化学工程与工艺专业实验是初步了解、学习和掌握化学工程与工艺科学实验研究方法的一个重要的实践性环节。化工实验的特点流程较长,规模较大,数据处理也较为复杂。因此依靠计算机处理数据会使繁琐的数据处理过程变得简单快捷,大大提高工作效率。数据处理是每一个化学工程实验必不可少的步骤,也是至关重要的一个步骤。通过实验可以建立过程模型、分析工艺技术的可行条件。但是化工实验数据的处理往往并不是那么简单,它需要通过复杂的数学计算,若仅仅依靠手工计算则需要花费大量的时间,而且化工实验数据的处理量很大、重现性很高,因此应用计算机来处理实验数据可以大大提高工作效率。化学工程与工艺专业是一个以实验为基础的专业学科。实验的目的是通过有限的实验点去寻找某一对象或某一过程中各参数之间的定量关系,从而揭示某化工过程所遵循的客观规律。 MATLAB在化学工程与工艺实验中的应用进行初步的尝试。传统的化工实验的数据处理是相当复杂的,需要花费大量的人力物力,由于化工实验需要平行实验,数据处理过程的重复性也非常大。而MATLAB是一个强大的数学软件,能够方便地绘出各种函数图形,一方面可以解决符号演算问题,另一方面可以解决数学中的数值计算问题。MATLAB的应用范围非常广,包括信号和图像的处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。它已成为国际控制界的标准计算软件。借助MATLAB软件的应用,可以使人们从大量的数据处理当中解脱出来,利用MATLAB软件编写一个数据处理程序:只需输入任意一组原始数据,就可以把实验结果,数据模型以及作图一起显示出来。 4 结束语 21世纪世界进入资源、能源短缺的时代,解决由国家提出的节约资源对保护自然生态环境的任务,需要化学与化工学科的共同发展,社会经济的可持续发展,我国提出转变经济发展模式,为此,化工教育首先要端正学生和家长对化工产生的片面认识。融合从分子水平的化学到大规模制各工程科学的宽阔视野,现代化学工程教育内容既应跨越和涵盖整个化学和化工领域,也仍要重视工程教育的特征,强化工程实践环节,培养学生解决复杂问题的能力,完成化学工程教育的历史任务,探讨化工与其他学科的跨学科交叉,并落实到教学实践中,正确认识化学工程的学科范式和内涵。 化学工程论文:虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用 一、虚拟仪器的发展和结构组成 电子仪器的发展,一共经历了四个重要阶段:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。前三个阶段的发展实际上是为第四阶段的发展奠定坚实的基础。第四代虚拟仪器,是通信技术、测试技术和计算机技术相结合的产物,三门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。虚拟仪器的产生是仪器发展史上一次大的革新。虚拟仪器是指将一些比较灵活高效的软件和一些性能较高的硬件结合起来,将其应用在各个领域中对各项参数进行测试和调节、控制等的一个应用性很强的平台。一般来说,完整的虚拟仪器系统中有三部分的组成结构,一部分是电子计算机,一部分是仪器软件,最后一部分是仪器硬件。在电子计算机和大型集成电路高速发展的今天,相比较传统仪器,虚拟仪器得到了飞跃发展。在基本硬件的支持下,虚拟仪器可以利用电子计算机合理的调用相应的高级软件模块来完成数据的采集、控制、分析、处理以及结果的存储和显示。与传统仪器相比,虚拟仪器具有成本低、性能高、扩展性强、开发时间短以及出色的集成这五大优势。基于此,本文对虚拟仪器的发展及在化学工程领域中的应用进行了探究,为其未来的发展提供参考依据。 二、虚拟仪器的技术支撑和特点 硬件是虚拟仪器的基础,软件是虚拟仪器的核心。计算机主要完成数据处理和结果显示。硬件接口电路主要完成被测输入信号的采集、放大、模/ 数转换。根据构成虚拟仪器的接口总线不同,主要分为基于通用接口总线GPIB 的仪器系统、基于数据采集卡的虚拟仪器系统、基于VXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于PXI 总线仪器实现虚拟仪器系统、基于串行口仪器的虚拟仪器系统和基于现场总线设备的虚拟仪器系统等类型。软件可定义仪器的功能图。虚拟仪器系统的软件结构从底到顶层分为仪器I/O 接口软件、驱动程序和应用软件3 个层次。 虚拟仪器作为新型的仪器种类,主要具有以下几个特点:首先,技术和接口技术,具有方便、灵活的互联性,可方便地同外设、网络及其它应用连接。其次,开放式体系结构,缩短系统开发周期。虚拟仪器开放性构成方式,使其具有灵活性和功能的可重构性,可使用户提高重复利用率,缩短系统组建时间,降低开发费用。最后,“软件就是仪器”,仪器功能由用户定义。虚拟仪器系统中,软件是整个仪器的关键,用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,打破了传统仪器有厂家定义、用户无法改变的模式。 三、虚拟仪器在化学工程领域中的应用 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助客户创建完全自定义的用户界面,模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。它在化学工程领域的应用有以下几方面: 虚拟仪器可以应用在化工过程控制领域中、是由化工领域中以及化学工程模拟领域中。虚拟仪器可以对化学反映系统中的各个参数进行实时的检测,还能通过参数的检测来调整和控制各项参数,以更好地确保化学反应的正常进行。在化工过程控制领域中的应用有很多,例如,东南大学的王晓等人通过基于labview开发平台的虚拟仪器开发了换热器试验装置测控系统,这个系统有很多功能,包括对各项参数的检测、记录,同时还能对这些参数进行分析和调节,基于此,应该加强对该系统的研究和推广,使其在更多的领域得到应用。石油化工领域中也经常需要运用到虚拟仪器,通常是将计算机技术和虚拟仪器结合在一起进行应用。在这方面的应用实例有:通过虚拟仪器,对石油管道的压力进行监测,来判断石油管道在运行过程中会否出现泄漏现象。化学工程模拟,实际上是通过建立化工过程的一系列数学模型,然后根据标准的条件要求以及各项参数,利用计算机,对这些模型进行计算,并根据计算的结构模拟出整个化工过程中所发生的行为。在化工领域中,如果要使用一种新的仪器或者是使用一项新的工艺,需要先依靠计算机对这些仪器或者工艺进行模拟,得到一系列数据,并鉴定其可靠性。虚拟仪器在化学工程领域中的应用,使得整个过程的各项参数判断更加具体和直观,有利于判断其对于工程的影响。这方面的应用实例也有很多,例如,新疆大学的付志新等人开发出了一套基于全混流反应器的模拟系统,并且模拟计算了其中的不可逆的放热反应。 五、虚拟仪器的发展趋势和光明前景 虚拟仪器还可广泛应用于航天航空、军事工程、汽车、电力工程、机械工程、建筑工程、铁路交通、地质勘探、生物医疗等很多需要高性能测控设备进行科学分析的场合。例如,利用虚拟仪器系统可以开发复杂的汽车驾驶室模拟仿真系统,汽车ABS 传感器功能测试系统;可以测试飞机飞行过程中的噪音,进行飞机发动机测试,飞行控制系统测试;可以用于电力参数的测试,构建电力测量控制系统;可以用于开发内燃机测试系统,等等。 自从虚拟仪器出现以来,其技术也不断发展和成熟,逐渐向着图形化这一开发平台中的更强适应性、更高级别的硬件模块以及更符合标准的驱动程序等方向发展,而该平台自身的不断完善和发展也是促进虚拟仪器技术不断发展和提高的重要保证。同时,怎样缩短用户的学习时间和学习量,就能确保其进行具有强大功能虚拟仪器的使用,怎样让用户轻易地对该模拟系统中得到的结果进行判断,或者如何确保用户采用一些系统构成比较简洁的虚拟仪器来对复杂的内容 进行测试,都是虚拟仪器在未来的发展中需要解决的问题。 结束语: 虚拟仪器的结构具有很强的优越性,发展经历了四个阶段,目前,其相关技术的发展已经越来越成熟,被广泛应用于各个领域中。随着科学技术的不断发展,虚拟仪器的应用将不断扩大。除了上述提到的在化学工程领域中的各种应用,它应用的范围将不断扩展到其他相关领域中。因此,虚拟仪器的市场前景是广阔的。 化学工程论文:能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践 东北石油大学于2010年成功申请了能源化学工程专业——国家战略性新兴产业相关本科专业。如何在深化教育改革,全面推进素质教育的过程中,突出本专业学生创新素质的培养,积极探索培养高素质创新型工科人才的途径和方法,是培养我国能源化工人才和教育改革发展的主题。人才质量的高低在很大程度上取决于其创新意识和创新能力的高低,而这正是目前高等教育的薄弱环节。“授人以鱼,不如授人以渔”,就是对培养和锻炼学生创新意识和创新能力重要性的最好诠释。 一、优化课程结构 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质,仅仅掌握单一的专业知识是很难做到的。因此,加强学生专业基础教育的内涵更新和外延拓展及构建合理的课程体系非常重要。首先要优化课程结构,按照“少而精”的原则设置必修课,增加选修课比重,允许学生跨系跨专业选修课程。还要提高学生获得信息的手段,使学生有机会接触各学科发展前沿,了解科技发展的趋势,掌握未来变化的规律。 二、优化课堂教学形式 课堂教学是教学的基本组成形式,学生的创新精神和创新能力的培养也必须渗透到各科教学过程中。教师既是知识的传授者,也是创新教育的实施者。要结合学生的认知水平和生活体验,创设新的教学情景导入新课,营造一个鼓励学生创新的课堂氛围。采用多样的课堂教学形式,鼓励学生提出不同的见解。加强各学科的相互渗透和交叉综合,有利于学生整体素质的提高;注意融合学科前沿知识和高新科技,激发学生的创新精神。 三、探索开放式实验教学体系 充分利用我院省级化学工程实验教学示范中心的仪器设备和师资力量,探索和完善实施开放式实验教学的方法及其在课堂教学、实验技能竞赛、创新实验设计竞赛、新能源设计竞赛、数学建模竞赛、本科生毕业设计(论文)中的应用,改革和完善实验课程成绩的科学评价体系,改革实验室管理运行机制,探索开放实验室的管理方式和体制,探索保障实验仪器设备不断更新以跟上学科发展的途径,完善实验仪器设备、实验经费和实验耗材的实验室管理体制。 四、完善学生科技创新体系,建立校内外创新实践基地 实行学生研究训练计划,引导学生在教师的指导下进行科研训练;鼓励学生参加教师的科研课题,与教师合作进行科学研究;实行学生科研立项制度,从政策和经费上鼓励学生进行科技创新;聘请国内外着名专家学者为学生作学术报告等形式,使学生了解能源化工专业发展的学术前沿;鼓励学生申报国家创新实验项目,省、校级挑战杯项目等,提高学生的科学素质,培养学生的科学精神。发挥区域经济优势,签约合作企业,并对创新设计实验室进行重点投入建设,本专业已建成国家级石油化工工程实践教育中心和大庆炼化公司的创新实践基地,为学生创新实践提供了保障。 五、完善评价体系,建立创新激励机制 评价是教育管理中实施控制的特殊手段,是教育管理的重要环节。传统培养体系不利于培养创新人才的弊病反映在评价体系上采用简单划一的方式,未能反映出学生的真实全面的水平和能力。对学生的评价不仅要重视知识的全面性考查,更要重视创新能力的考查。考试方式多样化,考试时间自主化。同时建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果积极的激励机制,即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励。建立专门制度,从政策导向上鼓励和支持教师在传授知识过程中,积极探索创新思维能力培养的方法并付诸实践。 六、实践成果 1.丰富和完善了教育教学研究的改革和实践。项目在 能源化工专业2009级中进行了三年的应用,收到了良好效果,极大地推动了其他化工专业类拔尖人才和创新人才的培养和实践,对促进石油化工类拔尖创新本科人才培养质量的提高发挥了积极的作用。2010年以来,石油化工类专业承担省级教改项目3项。发表教学研究论文9篇,主编教材3部;完成了《分离工程》等省级精品课程的建设,《化工热力学》、《化学反应工程》、《工业催化》3门重点课程建设。 2.促进了石油化工专学科建设。石油化工创新拔尖人才培养的改革促进了以化学工程与工艺为主的石油化工类学科建设。目前在学科建设方面已有1个国家级特色专业—化学工艺,1个国家级战略性新兴产业相关专业—能源化学工程,1个省重点(特色)专业—化学工程。已有1个国家级实践教育平台—国家级石油化工工程实践教育中心,1个轻烃加工与利用部级重点实验室,1个石油与天然气化工省重点实验室和1个省级石油化工技术研发中心,已成为黑龙江省石油化工工程技术人才培养和培训基地。 3.学生创新实验与竞赛获奖。通过创新培养体系的实施,能源化工09-2班25名学生,8名学生参加国家级大学生创新实验计划,10余名学生参加国校级大学生创新实验,公开7篇,申请专利2项。英语四级一次性通过率100%,六级一次性通过率80%;国家二级计算机考试一次性通过率100%,并有40%的学生自愿考试通过国家三级计算机考试。同时该专业学生积极参加各种竞赛活动,3名同学获全国大学生化工设计竞赛1等奖,5名同学获得全国化工设计竞赛二等奖,2人获得全国英语竞赛三等奖。1人获得2011年“国信蓝点杯”全国软件人才设计与开发大赛黑龙江赛区C语言程序设计三等奖,1人获得2011年高教杯全国大学生数学建模竞赛二等奖。校级英语竞赛、物理竞赛,软件设计大赛和挑战杯等获奖30余项。经过系统化、有针对性的培养和严格的考核,学生的综合素质得到了极大的提高,班级大多数学生获得了“三好学生”、“优秀学生干部”、“优秀团干部”等荣誉称号。在此基础上班级的学风日益浓厚,多次获得校级荣誉。 七、理论水平与推广价值 项目研究从能源化学工程—战略性新兴产业相关专业设立的目标与东北石油大学化工学院特色优势实际出发,构建能源化学工程专业创新人才培养体系。研究成果既有高度概括的模式框架,又有具体可行的实施方案、操作办法,为全国相关专业的教学体系构建,深化教学改革,提升教学质量,为培养学生创新能力提供了较为全面的理论和实证参考,尤其是是对工科学校教学质量提升和专业教学改革具有推广价值。 化学工程论文:化学工程技术及发展动态 一、新型反应技术的研究 1.1 超临界化学反应技术 超临界液体是指在温度和压力都处于临界点之上时,此时状态处于液体和气体之间,具有这两种状态的双重性质。这种状态的流体不仅在化学工业、生物化工、食品工业有广泛的应用,而且还在医药工业等领域应用很广泛,已经显示出巨大的魅力,极具发展前景。近年来,化学界将超临界水氧化法应用到保护环境的领域,但是都处于初级发展阶段,很不成熟。 1.2 绿色化学反应技术 绿色化学是指对环境不会造成污染的,有利于保护环境的化学工程。绿色化学简单说就是采用化学的技术和方法来减少或消除那些对人类有害的、妨碍社区安全的、对生态环境会产生不利影响的原料或溶剂等。绿色化学是将污染从源头进行消除的工程,因此很彻底,这主要包括原子经济性和高选择性的反应,生产出对环境有利的材料,并且回收废物循环利用的一门科学技术。 1.3 新的分离技术 研究从广义上说,分离强化首先是对设备的强化,然后是对生产工艺的强化,综合起来说就是只要能将设备变小、将能量转化效率提高的技术都是化工分离技术强化的结果,有利于实现可持续发展,这也是化工分离技术的主要趋势之一。古老的化工分离技术原理:利用沸点的不同,将不同的组分从分离塔里分离出来。随着科技的发展及国内外的分工合作共同研究除了大量新的分离技术,具有广阔的发展前景,但是这些在应用中同样也存在着很多问题,那就是:此项研究对相关分子蒸馏的基础理论探究比较少,没有在理论上充分说明和指导,对设计刮膜式分子蒸馏器也没有深入的研究。随着信息技术的不断进步,分离技术也不断得到改善,取得了长足的进步,逐渐信息技术引入到分离技术的研究与开发上,例如在研究热力学和传递的性质、多相流等方面,这些都是信息技术发生功效的主要分离技术,再如分子模拟大大提高了预测热力学平衡和传递性质的水平。对分子的设计加速了可以加速分离,因此对研究和开发新的高效的分离剂有深远的意义。信息技术的引进有利于新的分离过程的深入,提高工作效率。 二、传热过程的一些新的研究进展和方向 2.1 微细尺度传热学研究进展 微细尺度是从空间尺度和时间尺度微细的探讨和研究传热学规律,现在在传热学中已经自成一个分支,发展前景广阔。当物体的特征尺寸远大于载体粒子的平均尺寸即连续介质时假定依然会成立,但是由于尺度的微细,原来的假设的影响因素也会相对的发生变化,这就导致了流动和传入规律发生着惟妙惟肖的变化。目前,微米、纳米科学已经取得长足的进步,受到人们的广泛关注,诸多领域都是围绕微细尺度传热学进行研究的。其中高集成度电子设备、微型热管、多空介质流动传热等多项研究都是微热尺度传热学研究取得的丰硕成果。 2.2 强化传热过程的研究进展 这项研究主要是从改进换热器设备的形式入手,提高传热的效率,并想办法改进设备使其持续对外放热,这种改进包括发明新的传热材料和改进生产工艺,将过去的设计进行优化等方法。 2.3 传热理论研究进展 近年来,传热研究者一直都致力于滴状冷凝在工业生产上的应用,但至今仍未能很好的实现,主要问题是如何获得实现滴状冷凝,并且使其冷凝表面寿命延长。改变冷凝界面的性质,将滴状冷凝应用到工业上进行传热改造是传播热学研究的主要热点之一。沸腾的传热方式不仅在机械、动力和石油化工等传统的工业之中广泛使用,而且在航空航天技术等高科技领域也广泛的应用着。长期以来,人们都在对液体发生核态沸腾的原因和具有高换热强度的机理进行着深入的探究。由于沸腾的现象是复杂和多变的,这些都导致了我们不能利用常规的计算方法来计算出沸腾所能传输的热量。到现在为止,加热器表面受到水沸腾时产生的气泡的影响,这一问题是最需要得到解决的,也是研究的重点所在,对沸腾传热进行计算大都采用机理模型,这种方法存在严重的缺陷就是计算的准确率很低,而且需要大量的实验做基础,所以目前应用的范围较窄,目前没有能较准确计算沸腾传热的计算式,因此我们有另辟蹊径,从新的角度来探究和研究问题,从基本理论出发,提出新的理论与计算方法或研究出新的模型,将数学与之相结合计算出沸腾所传出的热量,这将成为今后研究的重中之重。 2.4 与计算机技术相结合 计算机技术的进步使化学中大量的计算问题和数据采集分析的问题得到了解决,同时解决了人力物力和财力,也增加了数据的准确度与精确度,主要表现在计算机技术对计算流体力学和数值传热学上的主要贡献,其主要的研究方法是数值模拟法。这种方法的特点是需要大量的数据计算,而且需要大量的实验作为补充,采用计算机进行分析和计算,有利于将数据直观的表现出来,方式更加灵活多变,费用更加低廉,并且得出结论的周期比较短,对于应对此类问题计算机技术是最好的选择。 三、化学工程学科未来的发展动态 3.1 将化工过程与系统过程研究相结合 化学变化是一个复杂的过程,这是因为性质决定的,其非对称性和不平衡性打破了人们的惯性思维,使其控制因素增多,结构尺度变多,其中结构是对过程工程研究的中心问题,主要解决办法是简化其结构,使复杂的结构变得简单,更具有使用价值;首先研究特殊系统,然后推理出一般性的结论,进而推而广之,这些都为解决结构问题打下了良好的基础,解决了复杂系统不容易被分析的问题,采用整体法和还原法研究复杂的系统有利于把握系统的主要变换方向,多尺度的思考问题的方式可以将过程问题转换成平时的时间和空间问题,对研究化学工程的复杂结构有好处。化学工程的这一转变趋势预示着化学正在向着应用领域进行扩张,更加注重其实用性和价值性,而非学科本身理论的研究。这也在化学课堂上出现了明显的改革,从只有实验和理论两个过程的化学转换成有实验、有计算最后才产生结论的过程,这就需要化学与数学物理等相结合,甚至与计算机技术相结合,进而实现化学过程的更好研究。 3.2 将化学工程与材料科学研究相结合 科学的进步使大量新的技术和产品能源不断涌现,并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用,这就为化学工程的研究提出了新的问题那就是如何为新的产业的形成和发展提供良好的服务并不断形成新的完整的理论,化学工程的发展就此进入老人一个新的发展阶段。在学科研究的方法上更多的注重学科的交叉,更多的研究材料其中包括信息和化学、生物与化学、能源与化学、环境与化学相结合的工程学科,这些都为化学工程的发展提出了新的发展方向和研究课题,为化学的发展做了良好的铺垫。 3.3 将化学工程与信息工程研究相结合 化学工程技术的热点是将化学工程与信息工程研究相结合,随着信息技术的发展,信息技术已经深入各行各业,通过计算机技术可以收集大量信息,并对此进行精细的计算,随着大量的数据的 统计和分析,可以得出很多重要的规律和结论,这些规律可以用来作为提高效率和生产效益的理论依据,同时可以预见,将化学工程和材料科学结合起来进行分析必将是化学工程领域的重点研究课题,必将成为引领化学研究的主要方向。 四、结语 化学的影响以及需要重点探讨的方向,就是化学环保问题。由于化学工程往往都会涉及污染问题,因此从化学工程技术角度分析,将从技术角度出发,从而尽最大限度来降低化工技术对环境的影响。未来化学工程技术的发展,直接影响着其发展态势。 化学工程论文:化学工程中化工生产的工艺解析 1 引言 化学生产工艺是化学生产过程中一直处于开发状态的技术,化工工艺的开发与发展在近年来更加火热,主要原因在于化工生产常常造成一定范围内的污染。随着人们对环保理念的关注,化工生产的工艺受到了挑战。以往化工厂的污染问题一直得不到彻底的解决,污水化学残留物的排放,给人们的生活带来了很大的影响。化学生产造成污染,从很大程度上是其生产工艺存在问题。因此,为了解决其污染问题,并在一定程度上提高其生产效率,重点就在于改善其化学生产工艺。 2 我国化工生产的现状分析 我国工业的几大主体:机械工业、煤矿工业以及化学工业。化学工业之所谓成为工业的重要组成部分,其重要因素在于化工生产能够在很大程度上满足人们生产与生活的需要,从而推动了我国的工业以及农业的迅猛发展。化学肥料是目前我国农业农作物的主要肥料,在很大程度上维持着我国农业的发展与稳定。然而,由于化学生产过程中必然会产生化学废物,造成一定范围内的污染,尤其是排放的废水以及废渣,成为了自然中的主要污染源。从目前我国的化工厂的化工生产分析,总体上处于一种以牺牲能源以及环境为基础的化工生产。具体分析如下: 化工生产的效率不高;我国工业发展存在一个共同的弊端,主要在于其生产的效率不高。在化学反应过程中,主要由于生产环境以及生产设备的不过关。例如在进行化学肥料的生产过程中,反应器皿往往无法达到反应温度。从而使反应不充分,造成废气以及废物的产生。不仅如此,反应不充分,造成的最大问题在于反应后生产的化学产品合格率太低,无法满足人们的生产以及生活的需要。最为严重的是,不充分的化工生产,造成巨大的能源与资源的浪费,从而大大降低了化工生产效率。 化工生产造成自然环境污染严重;化工生产是目前我国主要自然污染的源头之一,尤其是重金属的生产与化学反应。在化工场附近的废水检测中的结果显示,废水中的重金属严重超标,造成水源的污染,从而影响土质,造成自然环境的失衡。此外,对于化工生产过程中造成的废水与废物,化工厂为了节约成本等原因,而采用直接排放的方式,将污水以及废物直接排放到自然中,造成了大范围的污染。 化学工程中,连续的化工生产环节不连贯,造成整个工程的连续性不佳,工程的进度容易受到影响,尤其是当整个生产环节出现脱节的时候,就会对化学工程造成很大的影响。而化工生产环节中,出现的影响,其主要原因也在于生产工艺的不合格。 综上所述,目前我国化工生产的主要现状为生产效率不高,防污染环节不重视,没有专门的污染处理系统以及化工生产的不完善等。这些问题,一起阻碍了我国化学工业的发展。 3 我国化工生产工艺解析 从上文中,对于我国目前的化工生产过程中,存在着主要的问题就在于我国的化工生产工艺还不是非常完善。针对这些存在的问题,化学的生产工艺需要有哪些改进呢?在化工生产过程中,采取哪些最新的化学生产工艺能够降低化学生产所产生的污染呢? 首先,化学生产过程中,提高反应条件以及反应环境。反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到高效生产,提高生产效率,减少废料的产生,反应条件是最为关键的因素。因此,提高化工生产效率的最为关键的因素就在于加强化学生产过程中的反应条件。催化剂以及反应所需条件一定要达到所需标准,才能保证在化工生产过程中,高效生产,并减少废物的产生。其中,废物包括废水、废气以及废渣。保证这些废物不直接排放到自然环境中,就能保证化工生产的相对环保。 其次,化工生产过程中,并非只是提高产品生产的环境,更应该能够提供废物处理的程序以及治理系统。目前,我国规定,有毒物质以及重金属是绝对不允许直接排放到自然环境中的。此外,还包括我们经常看到的废气,这些都应该经过适当处理后才能进行排放。废水的排放一般要采用化学综合的化工工艺。其原理很简单,主要是通过化学反应中最基本的原理,将废水中的重金属通过沉淀的方式,使其沉淀,从而减轻其危害性。此外,废气的处理应该在排气的中部以及顶部,都设置一出废气处理系统,这些装置可以将废气中的有毒气体以及废气中的粉尘过滤,从而保证排放到空气中的气体符合国家要求的标准。 最后,真正从化学工程中的化工生产工艺技术入手,工艺技术是指从不同的反应原理以及反应条件进行分析与探讨。例如制造氧气的方式就有很多种,那么哪种方式才是最为简单、效率高并且更适合化工生产呢?当然,在不同的环境下,对于生产的原料以及方式都是可以随机改变的,并能通过改变来进行适应性生产,从而提高化学生产的效率,并实现高效以及绿色生产。 总之,化工生产工艺的提高,应该从当前的现状分析,找出生产环节中的弊端吗,从而大力发展化工工艺。 4 结语 以上分析主要探究化学工程中,化工生产的工艺问题。化工生产在环保以及节能减排等多个主流理念的影响下,开始不得不提高其生产工艺。传统的生产工艺以牺牲自然环境为代价,生产大量的化工产品。虽然这些化工产品对于我国农业以及整个工业的发展都起到了非常重要的作用,但是合理生产、绿色生产才是工业发展的基础。化工生产的工艺亟待提高,因此出现最新的化工生产技术以化工生产工艺,旨在能够在提高生产效率的同时,并能满足节能减排以及环保的要求。如果生产工艺无法真正实现环保与节能减排,那么也可以开发化工后期的环保处理工艺。总之,最大限度提高化工生产工艺,从根本上解决化工生产中的问题,实现合理化生产。 化学工程论文:浅议绿色化学工程和工艺对化学工业节能的促进作用 工业产业的发展,对国民经济的提高具有重要意义,但在工业产业的发展过程中,国家能源及生态环境也面临着越来越严峻的挑战,能源消耗、环境污染越来越受到关注[1]。工业污染物处理、生活废品处理等已经成为一个值得进行深入研究的重要课题。绿色化学工程是一个新型项目,其发展的主要目标为对化学生产过程中产生的资源浪费及环境污染现象进行处理,促进化工环境污染及资源浪费得到改善。 一、绿色化学工程与工艺的开发 在传统化学的生产过程中,在有毒、有害物质的处理上存在较为严重的滞后性,因此导致化学工艺一直处于被动生产。应用这样的化学工艺对污染物进行处理无法取得理想的效果,资源优化也无法得到有效实现。化学工艺的应用不但导致化学生产污染物成本提高,还导致污染物处理效率严重下降。绿色化学工程的应用可有效弥补传统化学工程中存在的缺陷,其通过对相关科学技术及先进方法的利用,对化工生产相关污染物进行除尘、脱硫等处理。绿色化学工程与工艺具体实施方法主要有以下几种。 (一)采用绿色化学原料 在化工生产工艺及具体流程中,化学生产原料是起着决定性作用的主要因素,在传统化学工程中,所用原料大部分为不可再生能源。采用这些原料不但大大提高国家不可再生能源的消耗,同时还导致污染物的排放量大大增加,加重生态环境污染程度。将绿色化学原料作为化工生产材料是绿色化学工程重要研发内容之一。在化工生产过程中,可使用绿色化学物质、自然物质等无染污、可再生的化学原料。典型的绿色化学原料主要有芦苇、苞米杆、纤维植物等。将这些作为原料投入到化工生产过程中,可使其转化为酮、醇、酸类等多种化学品。在整个转化反应过程中,这些原料仅会产生一定量的氢气,而不会有任何一种有害、有毒的物质产生。 (二)提高化学反应的选择性 在化学工程的物质反应中,化学反应作为必不可少的重要组成部分存在。所有化学原料的转化均是需要化学反应才能得以实现。在化工生产过程中,合理选择有效的化学反应形式可有效促进化学工程生产效率及质量得到提高[2]。对化学反应产生影响的因素有很多种,反应原料、环境、时间、特点等均会对化学反应产生不同程度的影响。在化学生产过程中应用最为普遍的反应形式为氧化反应。在氧化反应过程中会有大量的热产生,所有化学原料均会在热的催化作用下发生变质,因此会大大降低化学品的生产质量。在绿色化学工程中,应用新型的反应形式,这种新型反应形式为烃类氧化反应。这种反应形式的应用不仅可促进催化物反应催化能力得到提高,同时还可有效促进生产物同分异构反应时间增加。 (三)使用无毒无害催化原料 随着化学工业发展速度的不断加快,将化学反应合理的应用于化工生产过程中已经成为促进工业可持续发展的重要前提之一。在化学反应过程中均离不开催化剂的使用。将催化剂应用于化学反应过程中,可有效加快反应速度,缩短法宁时间。所以,在化工生产过程中使用无毒无害的催化原料成为推动绿色化学工程与工艺不断深入发展的重要前提条件之一。目前,我国相关部门已经高度重视对催化原料的选择及应用进行深入研究。越来越多的催化剂得到开发和研制,化学反应过程中使用的催化原料不断得到改善,分子筛除催化剂等优良催化原料在化工生产过程中的应用越来越广泛。无毒无害催化原料的应用可有效提高化学反应效率,降低能源消耗量,同时也可减少环境污染。 二、绿色化学工程与工艺对化学工业节能产生的促进作用 目前,在各工业产业的生产过程中均已广泛应用到绿色化学工程与工艺。该工程中具有的应用性能不仅可有效改善化工产业发展过程中存在的资源浪费和环境污染问题,同时还可有效促进化工生产的结构不断得到优化。绿色化学工程与工艺在化工产业中的应用主要表现在如下几点。 (一)清洁生产技术的应用 清洁生产技术是一种具有较高价值的绿色技术,该种技术主要是通过对化工原料进行无害、无毒、无废处理,实现原料利用率得到提高,进而促进化学工程的生产质量得到提高。在清洁技术中,应用最为普遍的技术分别为脱硝和脱硫两种技术。应用该两种技术对存在较为严重的污染的化学废物、生活垃圾等进行绿色处理,经过相关技术的处理后,生活垃圾可有效转化为沼气。应用自然发电技术来代替传统发电技术。太阳能、风能的开发和应用是清洁生产技术飞速发展的重要标志。在生物工程中合理应用清洁生产技术,可有效促进细胞及基因工程的发展效果得到显着提高。在辐射加工中应用清洁生产技术,可促进催化剂的作用得到显着提高。 (二)与生物技术相互结合的应用 在生物技术领域中,其技术范畴具体包含细胞、微生物、基因、酶等多种技术。其在各化工生产中的应用主要包含有生物化工合化学仿生学两个方面的内容。在生物体内,生物酶作为催化剂存在,其具有显着的专一性和高效性,在生物合成的每个过程中均无法脱离酶的作用。在绿色化学工程与工艺中对生物技术进行合理应用,通过相关技术处理,可使再生资源转化为相应的化学品。早期所应用的有机化合物原料大部分是直接源自动物和植物,后来才逐渐发展为将煤炭、石油作为原材料使用。在绿色化学工程与工艺中,通常情况下均是应用工业酶或存在于自然界中的酶作为催化剂。将酶与通常应用的化学催化剂进行比较,酶在应用过程中的优点主要表现为无污染、产物性质好、反应条件温和等。例如通常情况下均是应用丙烯腈进行丙烯酰胺制备,当使用酶作为催化剂后,能耗消耗量大大降低,反应具有彻底性,并且在反应过程中无任何副产物产生。 (三)生产环境友好型产品 绿色化学工程与工艺的主要发展目的之一即为为社会生产处环境友好型产品,如清洁汽油、磷洗衣粉等无毒无害产品。通过绿色化学工程可以生产出与社会、自然环境发展相符合的友好型产品。绿色化学工程生产的出现在很大程度上起到了保护环境的作用。在社会生产、生活中,人们的购买的产品均为绿色产品,不仅有效保证了人们身体健康,同时也可促进社会健康、和谐发展。因此,在化工生产过程中,如能够促进绿色化学工程与工艺对的优势得到充分发挥,可有效降低生态环境的染污,促进国家自然环境和社会经济得到可持续发展,对国家的长远发展及社会的进步具有重要意义。 三、结束语 在绿色化学工程与工艺中,应用无毒、无害的物质作为原材料,使用节能减排的生产工艺,应用清洁生产的技术,可有效降低化学工业生产过程中能源消耗,减轻生态环境污染,促进人与社会和谐发展、产品与生态互补得以实现。因此,对绿色化学工程与工艺进行开发和研究是对当代化学工业的发展产生严重影响的主要因素之一,是促进化学工业可持续发展的重要前提条件。 化学工程论文:化学工程与工艺专业的煤化工特色建设 1化学工程与工艺专业的煤化工特色专业建设原则 1.1以市场为导向 随着能源需求量不断增大,我国对开发能源的技术人才也有了更高的要求。我国教育部在1996年将“煤化工”等专业列为化学工程与工艺专业,促进我国煤化这一特色专业发展。加强煤化工特色建设,可以扩大煤化工产业,推广清洁能源,这也是市场经济的必然需求。煤化工特色建设,要以市场为导向,将学生的就业与市场相结合,从而保证学生在面对社会选择的时候,有足够的自信,具备扎实的专业基础和技术水平,提高就业机会。 1.2发扬创新精神 只有发扬创新精神,才能够彰显特色。特色专业是经过改革后被确定的内容,它本身就具有探索和创新,但煤化工专业发展中,以往的教学经验仍然会对创新有所阻碍,因此在建设有特色的煤化工专业时,要用发展的眼光看问题,创新教育观念和人才培养机制,促进煤化工特色建设。 1.3稳定发展原则 化学工程与工艺专业的煤化工特色建设,始终坚持煤化工人才培养方向,也有着自身的特色,毕业后学生主要面对钢铁冶金系统,能源方向,因此在建设特色专业是,也要立足根本,找准发现,坚持稳定发展的原则。煤化工建设要以市场为导向,在发展中会面临内部和外部的变化,因此稳定发展,才能适应不确定的变化,适应社会和市场的要求。 2建设煤化工特色的对策 2.1创新教育观念 专业建设是高校办学理念的表现形式,其特色建设的发展方向、过程等都离不开一定的理念指导[1]。煤化工特色专业的发展与市场分不开,煤化工专业与能源安全与供应、钢铁冶金行业发展与节能减排实现有着很大的关系。随着能源问题出现,可持续发展的理念不断摄入,煤化工专业发展也要将观念进行创新,以便适应社会的要求。可以通过实现教育活动,将教育观点和教学理念进行谈论和创新,在实际工作中,如果出现了教学理念偏差,要及时用正确的思想观念给予指导。创新教育观念是培养煤化工人才的必然要求,通过定期考核,加强教育工作者的思想意识,将这种观念融入教育,这也是促进我国煤化工产业的重要措施。 2.2创新课程体系 煤化工特色专业要突出特色,因此要有明确的教学目标,以便在基础教学中突出特色,从而培养有特色的专业性人才。化学工程与工艺专业的课程体系要突出煤化工特色,根据高校制定人才培养目标,科学设定课程体系,使本专业的教学能够有序进行。课程体系是特色专业实施的基础和关键,因此要保证其合理性、科学性和可持续发展。煤化工专业是一门传统的学科,但特色建设赋予了它新的生命力,因此这门学科的课程体系要与国内外最新的教育理念相吻合,从而能够在以往的经验中,发挥教学成果的理念,整合课程资源,促进特色专业发展。煤化工特色建设课程体系要反应时代的特征,但也要与学校的特色向结合,建设出使用社会发展的化学工程与工艺专业的课程体系。煤化工课程体系要突出特色,例如开展“焦化特色课程”、“清洁能源课程”等,充分发挥本专业的特色。将基础必修课和辅修课程想结合,促进煤化工特色专业发展。 2.3理论与实践相结合 化学工程与艺术是实践性较强的专业,在建设特色煤化工专业时,要将理论与实践向结合,培养学生的综合能力[2]。教师在教学时,可以结合计算机开展辅助教学,将最前沿的煤化工专业知识传授给学生,让学生形成较强的专业意识。高校还应加强与企业的合作,为学生提供更多的实践机会,让学生参与到企业生产实践中,培养学生的动手能力,在实践中,学生能够更好地解决问题。将理论与实践向结合,才能够促进煤化工特色专业建设,学生在实践中,专业能力得到锻炼,整体的素质也会不断提高。 2.4建立健全质量保障体系 完善的质量体系建设是有特色的化学工程与工艺专业的保障,在科学的监督机制中,促进煤化工专业发展。高校要保证特色专业有效进行,就要对其投入更多的科研、资金及教学条件,这些物质保障是实施特色专业的前提。化学工程与工艺专业的煤化工特色建设中,会面临很多问题,如课程实施不佳,教师专业能力不强等,这些因素都会阻碍课程目标的实现。做好特色专业,离不开完善的质量保障体系。为了保证教学质量,因此要制定质量责任制,包括学生评价、教学反馈、教务系统质量检测等,确保教学目标的实现。 3结语 化学工程与工艺专业的煤化工是高校的特色专业,因此要坚持以市场为导向和创新性原则,在稳定发展的基础上,促进本专业特色发展。煤化工特色建设要创新教育观念,将理论与实践相结合,健全教学质量监督机制,突出特色,促进教学目标的实现,为社会培养更多的煤化工专业人才。 化学工程论文:探讨化学工程中的结构问题 1 结构的定义及其时空多尺度特征 “结构”在《辞源》中有如下定义:1)连接构架;2)物体构造的式样;3)诗文书画各部分的组织与布局。 结构具有多尺度和随时空变化的特征。如太阳系由太阳、地球、月亮等不同尺度的星体构成,它们在万有引力的相互作用下处于有序而不停的运动之中。又如一棵树由不同尺度的树干、树枝和树梢组成,相互依分数维的规律连接形成一个有机整体。化学工程同样具有多层次、多尺度并随时空变化的结构,一般可分为从分子到颗粒的小尺度区、从颗粒到单元设备的中尺度区和从单元设备到系统流程的大尺度区。各区中均有各自不同的结构。小尺度区中的结构,如超分子和离子液体结构。 2 多相流结构的预测 结构需要若干参数来定量表达,以工业快速流化床提升管中的流动结构为例,需要 8 个参数来描述,分别为密相表观气速、密相颗粒表观速度、聚团平均直径、密相空隙率、密相体积分率、稀相表观气速、稀相颗粒表观速度、稀相空隙率。李静海、郭慕孙在研究快速流态化床的局部结构时,提出了能量最小多尺度作用模型。 (Energy-Minimization Multi-Scale Model,EMMS)。该模型认为在快速床中流体用于颗粒的悬浮输送能最小,并以此作为系统的稳定性条件,与稀密两相的动量守恒方程、等压降方程、气固两相的质量守恒方程、聚团尺寸方程一起求解,成功预测了反映快速床局部结构的 8 个参数。借鉴 EMMS 模型的方法,结合研究不同床型、内构件、外力场对多相流动的影响规律,可望建立各种类型流态化床结构参数的预测模型。 3 结构—性能关系 众所周知,物质的分子结构与其热力学特性密切相关;材料的微观结构、介观结构与其宏观的物化和力学性能密切相关,如金刚石与石墨同样都是由碳元素组成的物质,由于碳原子排列的方式不同,金刚石坚硬无比,而石墨则非常柔软。同理,以尺度大小不同、空间分布不均的气泡、液滴、颗粒、聚团组成的化工多相流的局部结构与其流动、传递、反应行为密切相关。 图 1 为离子液体的结构图。各离子之间通过氢键形成网络结构,因此具有较高的黏度。图 2为微乳液中的胶团(水包油)和反胶团(油包水)的结构示意图,虽然其尺度微小,仅 10~100 nm,但结构复杂。以反胶团为例,其核心为自由水,核心周围是结合水层,再往外为表面活性剂和助剂双亲分子层,最外是油相。该结构与微乳液的萃取分离和反应性能密切相关。图 3 是由微观像探头(镜头直径 3 mm)拍摄到的快速循环流化床中的局部结构的照片,从中可见快速流化床中存在颗粒的聚集相(聚团)和颗粒的分散相(稀相)两相结构,聚团的形状不规则,大小不相同,这种结构对快速流化床中的传递与反应具有直接的影响。图 4 是纳微颗粒鼓泡流化床层流化时和断气塌落后的照片。纳微颗粒表面过剩的自由能使其具有聚集成团的特性。从图 4 可见,床下部是大尺度聚团,床中部是中等尺度聚团,床上部是小尺度聚团。颗粒聚团内部的颗粒与气流接触很差,严重影响传递和反应速率。图 5 为气固鼓泡流化床的照片。其中,图 5a 的床中无内构件,床层由气泡相和乳化相组成,气泡尺寸较大;图5b 的床中有多块百叶窗型横向挡板,床层由气泡相和乳化相组成,但气泡尺寸较小且均匀。气泡会形成气体短路,严重降低气固接触效率。图 6为工业流化床中设置的组合式横向斜片挡板,可以有效破碎气泡和颗粒聚团,斜片导向可进一步强化气固接触。图 7 为工业萘氧化制苯酐流化床反应器的内部结构图,床底的气体分布板可使气流均匀分布,床中的垂直换热管内构件可强化气固接触,减少放大效应。由于这种多相流结构的难以预测性和构效关系的复杂性,传统的化学工程采取平均的方法,必然造成预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题。 4 多相流结构的调控——散式化方法过程 工业多相反应和分离设备中局部结构由气泡、液滴、颗粒和聚团等尺度不同的分散相和气、液介质连续相组成。这种分散相的尺寸越小,它们在连续相介质中分散得越均匀,相间接触界面就越大,越有利于传质、传热和化学反应;同时如果相间的滑移速度越高,则相间界面越薄,界面的更新速度越快,同样有利于传质、传热和化学反应。影响结构的最主要因素是系统或设备条件(包括颗粒和流体的性质、设备与内构件的结构与形状、外力场的影响等)和操作条件(包括温度、压力、气液固三相各自的流速与流向、稳态操作与动态操作等)。当前引人注目的微通道与膜反应和分离技术的优势也在于可有效调控结构,得到尺度均匀而微小的气泡或液滴,强化相间接触。 5 多相流结构与计算机模拟 20 世纪 80 年代以来,随着计算机科学和测试技术的飞速发展,计算流体力学和过程的计算机数值模拟应运而生,人们可以通过实验和理论分析建立数学模型,并采用高效计算机对复杂过程进行计算机数值模拟,进一步通过多种实验参数的测量对模拟结果加以验证。这方面的工作已经取得了很大的进展。流化床结构的预测、优化调控以及规模放大的最终解决,无疑应当寄托于计算机的数值模拟和仿真技术。当前用于气固流化床数值模拟的数学模型主要有两流体模型(Two-Fluid Model,TFM)、颗粒轨道模型(ParticulateTrajectory Model,PTM)和流体拟颗粒模型(Pseudo-Particle Model,PPM)。巨大的计算量使 PTM 模型和 PPM 模型的应用受到限制,应用 PTM 模型和 PPM 模型对含有大量颗粒的工业系统的模拟目前还不现实。两流体模型将颗粒也视为流体来处理,由两套分别描述流体和颗粒相的流体动力学方程组来描述,其间通过相间作用项来封闭,两相同在 Euler 坐标系下处理。该模型主要是在微观足够大和宏观足够小的尺度上进行平均化,这使得这些微元适于在衡系统获得简单的本构方程,从而可以通过数值的手段预测系统的时空变换。由于系统的复杂性和局部非均匀结构的存在,真正能满足这种要求的微元尺度与反应器宏观尺度相比往往过于微小,目前的超级计算机速度也很难满足其需要,所以不得不采用加大尺度的微元,其内部含有丰富而显着的非均匀结构,这时现有的本构方程已经不再适用。目前多数具有应用价值的模拟成果都是应用双流体模型得到的。FLUNT、CFX 等以双流体模型为内核的商业软件被广泛采用。 结束语 化工多相流反应与分离设备中存在颗粒、气泡、液滴、聚团,且其尺寸大小不同、空间分布不均匀。该局部不均匀结构与流动、传递、反应行为密切相关。传统的化学工程忽视局部多尺度不均匀结构而采取平均的方法,造成对“三传一反”行为预测的偏差,成为化学工程放大的瓶颈问题,应引起学术界关注。近年来在结构参数的预测理论研究、结构与传递和反应的关系理论研究、结构的优化调控理论与方法研究以及结构参数与两流体模型相结合的多相流计算机模拟研究等方面已经取得一定进展。但面对复杂得多尺度结构问题,需要付出更多的努力。
“互联网+”是随着时代技术不断更新提出的概念,以互联网为技术主体,利用互联网的各方面连通性进行内容与管理工作的汇总。在农业生产中,有利于农业技术的推广,也更有利于农业技术的更快速、更高效的集约化与机械化。 1农业技术中“互联网+”技术概述 1.1“互联网+”概念 “互联网+”概念诞生于2012年,从字面上理解就是“互联网+传统模式的各行各业”。这个加法过程要通过将各项技术融会贯通并加深交流与融合的步骤才能实现。随着“互联网+”初步提出,互联网与公益、企业等相加变成了“互联网+公益”“互联网+企业”等互联网模式的发展规划。在2016年的中央一号文件中提出了“大力推进‘互联网+’现代农业,应用物联网、云计算、大数据、移动互联等现代信息技术,推动农业全产业链改造升级”。 1.2“互联网+”在农业生产中取得的成就 在现阶段的农业发展中,农业生产已经取得了不小的成绩。农民利用“互联网+合作社”实现众筹,突破了小农经济的限制与束缚,使得资源得到了更优化的配置;农民利用“互联网+农业”拓宽了销售渠道,改变以往的销售方式。现在农民自己进行直销,最大化降低了产品销售风险。这都是“互联网+农业”赋予农民的发展新契机。 2“互联网+”技术在农业技术推广中的应用与作用 2.1处理数据———“互联网+”应用于数据记录 在农业生产过程中会产生很多数据与信息,如何记录这些庞大的信息就是农业推广过程中具体要做到的。有了数据库、大数据等技术手段,农民可以利用“互联网+”技术到数据记录环节上,让数量大、复杂程度高的数据通过这种方式可以最快时间的收集后归档。 2.2便捷教学———“互联网+”应用于技术推广 与集中农户进行集中技术培训相比,利用“互联网+”技术可以有效让培训线上化。提前录制视频,以网络形式让农民学习。存在疑难问题集中起来由农业技术站解决,不会因为个人时间不一而造成的统一困难而被推迟或造成部分个体的时间浪费,将效率最大化。而且“互联网+”技术推广能够让农民消除只看一次的困扰,可以多看几次反复确认要点。这正是线下教学所不能达到的效果。 2.3即时通讯———“互联网+”应用于沟通交流 “互联网+”技术可以给农民提供一定平台进行即时的信息交流与沟通。如果某片地发生农害,农民可以在平台上与其他农友进行沟通,问询方法外还能起到警醒作用,或及时联系农业技术站的技术人员询问解决方法。同时,在平台上的信息记录还能成为日后推广工作总结时和利用于下一次推广的信息来源。 2.4及时更新———“互联网+”应用于信息采集与反馈 “互联网+”的好处就在于不仅方便而且快捷。通过“互联网+”技术,农民可以及时收集到天气信息、农害预警等,并提前做好准备,防止造成经济损失。 3“互联网+”技术在农业技术推广中的应用前景分析 3.1与机械化相结合———农业技术机械化 我国农业机械化进程还不够完善,在“互联网+”技术高速推进的当下,将机械化进程利用互联网技术加速进行更新是时代所要求的必须工作。当然随着人工智能代表的机器人等应用越来越广泛,机械化任务会更好地与无人拖拉机等结合,解放人力,加速农业生产效率。机械化本身就是农业技术推广的一项重要内容,加上“互联网+”技术更应该是未来的发展方向。 3.2与生物防治相结合———农业技术环保化 病虫害防治是农业生产的主要问题,农药使用过多会影响农产品的食用健康,农药不到位又会导致农产品暴露在病虫害威胁之下,而且一次使用的农药治标不治本,不能形成长期、长效的平衡。所以利用“互联网+”技术与生物防治相结合可以有效监控害虫,根据害虫数量与区域内虫害发生频率与时间段有效进行时间段内的防治。 3.3与大数据、数据库相结合———农业技术规整化 今后,在地区范围内进行农业技术推广时,加强农业生产与大数据、数据库等知识点的融合是十分必要的。利用前期经验数据对现阶段的农业数据进行更新,建立数据库,根据数据,进行计算等步骤,让数据以可直接以服务形式呈现出来,达成地区最佳生产方案,让地区的技术推广的方案进一步得到规整。 3.4与天气等数据结合———农业技术时间轴化 所谓建立农业技术时间轴其实也相当于与大数据等建立起结合关系。利用各信息预报情况和以往天气状况对种植工作进行合理安排,搜集各处理应对措施,及时防治。 4结语 本文通过对“互联网+”技术的概念加以阐述,并就其在农业技术推广过程中的应用方面进行了划分与总结。同时,基于其应用广泛性与连通性以及现阶段逐步应用到农业生产中来的各科学技术。从结合方向以及应用前景发展两点出发进行了探析,切实地为我国农业技术发展过程中“互联网+”技术的应用做出贡献。
农业机械自动化篇1 1农业机械自动化技术应用现状及意义 农村农业的发展是我国实行新农村建设,促进社会转型,提高农业生产效率的根本保障。农业机械自动化在科技迅猛发展的今天,拥有绝对的可能性和必要性,为了保证农业机械自动化实现与时代的良好接轨,调整农业生产方式,升级农业生产技术设备变得十分迫切。农业的发展对于社会的平稳发展是必不可少的,我国是农业大国,于我国而言,农业生产水平是机械化与信息化发展的最好体现,只有提高农业生产的机械自动化水平,增加智能化、自动化技术设备的应用,才能为农民减轻负担、创造收入,最大限度地为社会创造效益。相比国际先进水平,我国的农业现代化起步晚、程度不高,这归根于农民在农业生产的传统思想没有得到转变,不注重机械化和自动化。传统的小型农场或以家庭为单位的生产模式决定了管理粗放、机械化水平低、劳动强度大的特点,这与中国农业机械自动化技术的蓬勃发展形成反差。推动发展农业机械自动化的应用刻不容缓,为了提高人民的生活水平,满足国家的发展需求,必须向世界先进水平学习,促进农业生产的思想解放和农业科技的发展,从而在竞争激烈的当今社会满足物质层面的需求。 2农业机械自动化发展中存在的问题 我国农业机械技术发展起步晚,各地区水平差距大,应用推广也不是一帆风顺的,尚且存在各种各样的问题与困难。首先,由于受到传统生产模式的影响,农民存在一定程度的思想落后现象,没有体会到提高机械设备自动化的重要性,也就不会主动增加投入去升级设备,也直接造成了农业自动化机械无可用之处的现象。其次,在农业生产现代化进程中,农业机械的研发环境并不适宜,存在资金和技术等方面的困境,这实际上是国家对于农业生产科研的支持力度不够,实验室的配套设备不到位,限制了科研工作的有效进行。此外,自动化技术的应用对科学技术水平有很强的依赖性,农业科技水平很大程度上是综合科技水平的体现,农业机械科技的发展还需要强大的科技水平做支撑。综合来看,我国农业机械制造水平低、设备研发尚处于较低水平、农业机械设备需要的时间精力巨大,都是促进农业机械自动化的重要因素。 3农业机械自动化技术的优化措施 3.1加大计算机技术的应用 农产品的养成和收获因其需要做的工作繁多,需要消耗许多资源和精力。计算机技术是目前新科技研究的重要领域,计算机视觉技术作为一种新的突破,在农业生产领域中取得了良好的效果。借助于定位系统和图像识别技术,在农业生产的各个环节都发挥着重要的作用,减轻了工作量、提高了生产效率。我国尝试计算机技术控制发展尚且受到一定的技术层面和物质层面的限制,但在整体科学技术水平不断发展的大背景下还是有着很可观的发展前景。 3.2提高施肥与灌溉技术自动化 由于我国水资源短缺、水资源分布不均衡的特点,使得农业生产中对水的利用不得不慎重而仔细。促进农业发展既是社会生活的基本要求,也是发展农业必须面临的问题,也是提高灌溉技术自动化的指导思想。又由于灌溉技术在农业生产中的重要作用,因此改革灌溉技术是农业生产自动化的首要任务。依赖灌溉设备的基础,施肥技术面临同样的问题,如何实现肥料的精准投放、减少流失损耗,既是节约资源,也是可持续发展和环境保护的有效途径。 3.3实现农业精准化和信息化 信息化是依赖于大数据和数据分析处理的技术发展趋势,农业生产的信息化对信息采集、信息处理有着很高的要求。保证数据的准确性和全面性,是总结农业生产规律、探索数学模型以指导农业生产的根本保障。而农业生产的精准化是机械自动化农业区别于传统农业的重要特点,农业生产自动化与精准化密不可分。对精准农业的研究包括气象分析、小环境监测等,也同样依赖于科技创新。 4结论 农业作为我国经济建设和发展的基础产业,在国民经济中的重要地位不言而喻,结合时代背景,加大“互联网+”的融合,为农村农业生产开创新局面。提高农业生产的自动化、精准化、信息化,必将促进农业经济的转型,为农业生产的科研工作人员注入新的动力。 作者:付博文 单位:齐齐哈尔工程学院 农业机械自动化篇2 农业机械自动化技术的出现,不仅在改善农业生产技术、减轻农民劳作压力方面展现出重要的作用,更在一定程度上推动了我国农村经济水平的提高。笔者结合自己多年相关工作经验,就农业机械自动化技术要点及优化应用提出建议。 1农业机械自动化技术概述 农业机械自动化技术主要指的是在农业生产中,以机械设备为主体,按照既定的指示完成农业生产活动。现阶段,在我国农业领域,比较常见的农业机械自动化技术有农业自动化控制装置、无人操作装置、农业机器人等。就目前这些农业机械自动化技术在全国农村地区的推广效果看,农民群众对这些技术的认知和了解程度逐步提高,对各类农业机械自动化技术的应用率也在不断提高[1]。 2农业机械自动化技术的特征 1)农业机械自动化技术都是既定的生产技术,其会根据农业生产的需求作出各种指令,具备非常强的机械性,受各方面因素的影响程度较小,在农业生产中的应用范围非常广泛。2)农业机械自动化技术具有非常强的灵活性。农业机械自动化技术的应用范围并不是一成不变的,其会根据不同地域、自然环境、农业种植与收割需求调整农业机械自动化设备的功能。 3农业机械自动化技术要点和优化应用 1)农业机械自动化技术与计算机技术的强强联合与应用。当前应用非常广泛的农业机械自动化技术与计算机技术有非常紧密的联系。其中,最具代表性的便是在农产品质量品鉴中应用到的计算机视觉技术,其能对农产品的质量进行品鉴,对农产品生长过程中所涉及的信息进行收集与分析,对农产品的优化与改善有非常重要的作用。该技术的第一次尝试和应用源自英国,当时英国专门针对此技术研制了采蘑菇机器人,在实践过程中发现,采蘑菇机器人不仅可以借助计算机视觉技术准确定位蘑菇的位置,还可以与其他技术配合,对采集到的蘑菇种类同步进行分类。我国在农业机械自动化技术中尝试应用计算机视觉技术的灵感便源于此。根据笔者的调查和了解,我国对计算机视觉技术与农业机械自动化技术的融合研究还未完全成熟,很多技术还处于研发和尝试阶段,但是,未来这一项技术必然会在农业生产领域发挥非常大的作用[2]。2)农业机械自动化技术实现了农业的精准化作业。农业精准化最大的特征就在于实现了传统农业和农业机械自动化技术的结合,展现了农业生产的高科技化特征。目前,我国在精准农业的研究领域取得了非常多科技成果,比如成功研制了世界上第一台用于观测农业气象的自动化仪器,并被应用到郑州气象站,就当地的农业气象进行实时监测,当地农业部门则根据农业气象观测仪收集和传输的气象资料合理调控实际工作。精准化农业是我国未来农业发展的主流方向,是我国农业产业的重大创新和突破,政府必须进一步加强对农业机械自动化技术的投入力度,加强对科研工作的支持力度,希望未来有越来越多科技成果被应用到农业生产中,早日进入农业智能化时代[3]。3)农业机械自动化技术在农业灌溉领域有非常广泛的应用。我国地域辽阔,水资源丰富,但是地质环境的多样性和庞大的人口数量导致水资源分配不均衡、人均水资源占有量小。我国有很多地区特别是农村地区长期处于水资源短缺的状态,这就在很大程度上限制了当地农业的发展。在农业自动化灌溉技术出现之前,很多农村地区都受到水资源短缺的困扰而无法提高农业生产效率,但是,自农业自动化灌溉技术出现和应用之后,这一问题便得到了很好的解决。农业自动化灌溉技术成功将传感器和电子计算机技术结合,借助传感器和电子计算机技术的配合分析不同农作物在生长过程中对水资源的需求量,进而进行针对性灌溉,这就在很大程度上避免了水资源的浪费,也有效解决了当地水资源短缺的问题[4]。 4结束语 我国是农业大国,农业是我国的基础产业。伴随着农业机械自动化技术的推广和应用,农业经济在国民经济发展中将会占据更加重要的位置。但是,必须正视当前农业机械自动化技术本身存在的一些问题,进一步加强对自动化技术的研发与完善力度,全面推动我国农业机械自动化技术水平的提升。 作者:刘亚朋 单位:河北劳动关系职业学院 农业机械自动化篇3 农业是国民经济重要基础,也是国家财政税收体系的重要构成,并且有效解决了全国14亿人口的吃饭问题,为经济平稳发展创造坚实基础。为促进社会主义新农村建设,加速农村经济发展进程,提升人们的生活质量,就应积极使用现代科技,辅助农业产业发展。机械自动化控制技术的开发及使用,为我国农业产业发展提供了技术支撑,有益于提升农业劳作者劳动力的利用率,获得更高的经济收入,优化社会主义新农村建设效果。 1智能化种植技术 大数据是近些年的新生事物,其有效梳理、整合、归纳及分析数据,协助人们能更直观了解一个事物变化的趋势。把大数据与智慧农业物联网系统有效整合,并与机械化生产有效衔接,能提升农业种植的精细化水平,还能预测农业市场发展趋向,为种植方案的制定提供参照。农业智能化技术主要细化为如下几层[1]:(1)决策层,包括智能手机、笔记本电脑及PC等多种智能化设备,其作用是对农作物进行远程监控;(2)智慧农业互联网信息的采集平台,功能以汇总、梳理及分析传感器采集的信息为主,是智慧农业互联网的核心内容;(3)信息的采集系统,负责上传数据信息;(4)应用层,其由多种传感器构成,例如温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器等,能及时把农作物生长的各种信息传导至决策层,协助专家对作物生长态势有较全面认识,确保作物处理的时效性。农业智能化技术的开发与应用,有效解放了生产力,提升了农作物的成活率。 2自动化控制技术 现阶段,越来越多的农户为获得更大经济效益而开始种植反季节作物,该类作物对生长环境条件提出较严格要求,这就要求农户在开展生产活动中,全面贯彻落实监管工作,此时就需将众多温度、湿度传感器接入到温室大棚内,保证信息采集的整体性,利用专门的计算机设备调控所采集的信息,促进大棚内排风、干燥、加湿等指标的自动化调节过程,进而更好地使大棚内环境条件适用于作物生长。农业机械自动化的使用有效扭转了传统漫灌形式,利用滴灌、喷灌等形式保证农作物生长期间水分能及时、适量供应,能降低水资源的浪费,提高农产品产量,压缩生产成本,促进绿色农业产业发展进程。 3农作物播种收割自动化技术 农作物的播种与收割是农业生产进程中最繁忙环节。若能将自动化技术用于作物播种、收割过程中,则在农业机械设备的协助下,能使农户彻底告别过往肩挑、背扛、手提的传统生产模式。农作物对播种时节提出较严格要求,一旦错过了最佳的播种时机,则很可能会对农作物品质、产量形成较明显的影响,利用现代化机械设备,能顺利达成规模化生产目标。农业自动化机械不仅有播种快速的特征,还能使种子分布均匀性、间隙合理性等得到保障,也有利于光照、土壤、通风等均达到最佳状态[2]。在农作物成熟后,若使用手工进行收割、搬运,将会耗费大量时间、精力与体力。而若能将自动化技术用于农作物收割领域中,打造一体化收割管理模式,在现代化技术支撑下,对农作物进行分类,针对不同作物采用不同类型的收割设备与方式。水稻是我国主要粮食作物之一,采用自动化技术收割水稻过程中,一套功能完善的收割装备不仅能高效的完成水稻收割任务,还能够同时完成分离、清理、打包。可见,在自动化技术的支撑下,能协助农户在短时间内完成水稻收割任务及后续所有的工作事宜,促进我国农业产业规模化生产进程。 4计算机技术 在21世纪,计算机技术高速发展,很多技术陆续被应用到生产实践中。例如,计算机视觉技术,是世界诸多国家积极研发的高新科技。当下,农作物类型繁多,播种较容易实现,但在作物生长速度不一等因素的制约下,很难达到统一收割。而使用计算机视觉技术,则能协助农户对作物生长状态及时分类与采摘,同时将其生长信息提供给管理人员,为农田所有作物维护与管理工作高效开展奠定基础。从某种程度上分析,农业机械自动化技术是发展现代化农业的重要基础。在社会快速发展、人们物质生活质量持续提升的大背景下,传统农业生产模式已难以迎合人们的现实生活需求。拓展自动化技术的研究深度、加大创新力度,积极尝试使用农业机械自动化技术,打破传统落后的农业生产格局,提升农户科学文化素养,促进农业现代化、规模化生产进程,为社会主义新农村建设目标的实现增添羽翼。 参考文献: [1]李佳立.船舶辅助机械自动化控制中PLC技术的应用分析[J].舰船科学技术,2019,41(16):214-216. [2]于航.农业机械电气中的PLC自动化控制技术应用[J].广西农业机械化,2019,14(3):15-16. 作者:颜廷婷 颜成英 单位:临沂市兰山区方城镇人民政府费县 农业机械发展促进中心
在我国社会经济快速发展的前提下,通过利用PLC技术进行电气电路的自动控制,能够有效提升电气系统的工作效率。PLC技术作为数字化的系统控制技术,其能够对整个电气系统的工作流程,进行数字化的模拟与控制。因此本文从PLC技术与电气自动化控制结合的方面着手,对电气生产与工作流程进行完善,以完成对电气自动化控制设备的应用与管理。 1、PLC技术的概述及其特征 PLC技术包括继电接触控制技术、微机技术等,其主要通过利用微型处理器的信息处理优势,来完成对机械继电系统的触点与连接控制。PLC技术可以采用可编程序的存储器,进行系统的逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作,并通过输入/输出接口来完成某一机械生产过程的模拟。因此在电气自动控制中的PLC技术,是数字化通信技术、总线技术的融合,其被应用到电气自动控制过程中,能够实现电气系统的自动控制与多元化发展。PLC技术中存在微数字处理器、接口电路、功能模块、程序存储器、电源等,不同模块在电气自动控制系统中有着不同作用。微数字处理器是PLC技术的核心模块,也是电气自动化系统的数据处理模块,其不仅能够对系统运行状态进行监控,还能够对最终数据处理结果进行分析。因此通过PLC技术中的微电子处理器,能够完成整个系统的数字运算操作。然后在完成系统数据的处理后,再将最终的系统数据处理结果保存至存储器,并通过接口电路传输至各个设备元件,来实现电气自动化控制系统的平稳运行。在PLC技术数据信息的程序编制中,其不需要运用计算机编程语言,进行数据信息的编码。而是通过简单的继电器操作指令,进行程序命令的阶梯形编制,以帮助用户简单直观进行电气自动化系统的控制。用户在电气自动化系统改进中,只需要根据相应指导进行PLC设备的连接,就能够将PLC技术应用到电气自动化的生产过程中。当前在电气自动控制系统中,PLC技术主要被应用到交通系统、智能中央空调、数字机械系统等的控制中,且能够有效完成电气自动化系统的工作流程优化,并保证整个电气自动控制系统的智能化。 2、PLC技术在电气自动控制中的应用 2.1PLC技术在电气自动化顺序控制中的应用 在电气自动化的顺序控制系统中,各个任务执行环节主要按照系统生产工艺、生产流程的顺序,进行生产与操作指令的控制。比如包装生产线、机械手或交通信号等的控制,都是按照一定顺序对要素进行控制。电气自动化的顺序控制系统中的要素,主要包括转移条件、转移内容、工作任务执行等,顺序控制模式分为逻辑顺序控制、时间顺序控制、条件顺序控制等类型。而PLC技术在电气自动化的顺序控制系统中的应用,是通过程序存储器进行整个系统的指令控制,程序存储器能够完成对机械式、电子式开关的控制,以及生产线生产工作流程的逻辑控制。在电气自动化顺序控制中,技术人员只需要分析各个模块中信息的匹配程度,就能够完成对PLC模型、主站层、远程站、传感器等的控制,而且每个生产流程的控制互相独立,这就保证了整个电气自动化系统的工作质量。 2.2PLC技术在电气自动化开关量控制中的应用 电气自动化开关量的控制,指的是电气系统中存在的不连续信号变化,开关触点的通电与断电,通常用1、0进行表示。而在电气自动化开关量控制中运用PLC技术,进行电气系统接通与断开,能够有效完成对继电器触点的控制。在存在模拟信号干扰的情况下,PLC技术能够摆脱继电器线圈的通断限制,通过对电气系统电路结构的控制,来避免继电器触点接触不良、接线负载等问题。而且在开关量自动化控制实践中,发现PLC技术能够有效缩短电气电路的反应时间。因此PLC技术在电气自动化开关量控制中的应用,可以运用PLC技术的自动控制模块,来实现系统开关量的自动化控制,从而完成对电气系统各个模块的控制管理。 2.3PLC技术在数字与交通电气自动控制领域的应用 当前在数字或交通电气自动控制领域,PLC技术得到了广泛的应用。数字电气自动控制领域的生产设备与流程控制,交通电气自动控制领域的信号灯控制,都需要PLC技术来完成。首先在数字电气自动控制方面,主要通过PLC数据信息的编程,进行数控机床生产流程的控制。PLC技术在数控机床自动化系统中的运用,能够减少系统工作中的精准度误差,从而有效保障生产流程的质量安全。而在交通电气自动控制方面,主要通过PLC技术的逻辑编程,进行信号灯与交通信息的控制。在交通系统存在问题的情况下,PLC技术会将电气自动控制信息进行上传,然后由交通部门来完成交通问题的解决。 3、结语 PLC技术作为电气自动控制系统中开关、数据与信号的控制模块,其能够广泛应用到交通系统、智能中央空调、数字系统等的控制中。PLC技术改变传统继电器的触点开关控制模式,改进了现有操作系统的控制管理规范,从而提升整个电气系统的生产效率与处理质量。而且PLC技术在电气自动化项目升级的数据处理中,具有较高可靠性与安全性。因此PLC技术在电气自动控制中的应用,能够推动电气自动控制系统的升级换代。
新型建筑材料应用建议分析:当代新型建筑材料在建筑工程中的使用分析论文 [摘要]首先分析了新型建筑材料行业的发展状况,包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、装饰装修材料等的使用;进而论述了发展新型建材及制品是可持续发展战略的要求;并对其做出了展望。 [关键词]新型建筑材料;使用;发展趋势 1行业发展状况分析 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从1979年到2008年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过30年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。目前,全国新型建材企业星罗棋布在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的新型建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已经形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。 1.1新型墙体材料发展状况 经过近30年的自我研制开发及引进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路初步形成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40~年。主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。新型墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心粘土砖限制的力度不够,缺乏具体措施保护土地资源,以毁坏土地为代价制造粘土砖成本极低,使得任何一种新型墙体材料在价格上无法与之竞争。 1.2保温隔热材料 改革开放以来,我国保温隔热材料有了长足的进步已发展成为品种比较齐全、初具规模的保温材料的生产和技术体系。①保温隔热材料在国外的最大用户是建筑业约占产量的80%,而在我国建筑业市场尚未完全打开,其应用仅占产量的10%。②生产工艺整体水平和管理水平需进一步提高,产品质量不够稳定。③科研投入不足,应用技术研究和产品开发滞后,特别是保温材料在建筑中的应用技术研究与开发多年来进展缓慢,严重地影响了保温材料工业的健康发展。加强新型保温隔热材料和其他新型建材制品设计施工应用方面的工作,是发展新型建材工业的当务之急。 我国保温材料工业经过30多年的努力,特别是经过近年的高速发展,不少产品从无到有,从单一到多样化质量从低到高,已形成取膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等为主的品种比较齐全的产业,技术、生产装备水平也有了较大提高有些产品已达到90年代国际先进水平。但由于我国保温材材料工业起步晚,总体技术和装备水平较低,在建筑领域的应用技术有待完善,在很大程度上影响了保温材料的推广应用。 近年来,保温材料工业重复建设现象严重,全国各地蜂涌而上,几年间上百条生产线投产,而在应用领域的开发上却投入不多,造成了目前投资效益低,供过大于求的局面。 1.3防水密封材料 防水材料是建筑业及其它有关行业所需要的重要功能材料,是建筑材料工业的一个重要组成部分。随着我国国民经济的快速发展,不仅工业建筑与民用建筑对防材料提出了多品种高质量的要求,在桥梁、隧道、国防军工、农业水利和交通运输等行业和领域中也都需要高质量的防水密封材料。 改革开放以来,我国建筑防水材料获得较快的发展。防水材料已摆脱了纸胎油毡一统天下的落后局面,目前拥有包括沥青油毡(含改沥青油毡)、合成高分子防水卷材、建筑防水涂料、密封材料、堵漏和刚性防水材料等五大类产品。我国防水材料基本上形成了品种门类齐全,产品规格、档次配套,工艺装备开发已初具规模的防水材料工业体系,国外有的品种我们基本上都有。 1.4装饰装修材料 建筑装饰装修材料品种门类繁多,更新换代十分迅速与人民生活水平提高和居住条件改善密切相关,是极具发展潜力的建筑材料品种之一。它的品种、质量和配套水平的高低决定着建筑物装饰档次的高低,对美化城乡建筑、改善人民居住和工作环境有着十分重要的意义。 我国建筑装饰装修材料的发展,虽然起步较晚,但起点较高,主要生产能力是在80年代以后引进国外先进技术和装备基础上发展起来的。目前花色品种已达4000多种已基本形成规模、产品门类较齐全的工业体系。 2发展新型建材及制品是可持续发展战略的要求 随着国民经济的发展和人民生活水平的逐步提高,人们对居住和工作场扬要求也不断提高。许多国家的经验证明,它是经济发展和社会进步的必然趋势。建筑业的进步不仅要求建筑物的质量、功能要完善,而且要求其美观且无害人体健康等。这就要求发展多功能和高效的新型建材及制品,只有这样才能适应社会进步的要求。使用新型建筑材料及制品,可以显著改善建筑物的功能,增加建筑物的使用面积,提高抗震能力,便于机械化施工和提高施工效率,而且同等情况下可以降低建筑造价。采用新型建筑材料及制品可增加有效使用面积近10%,减轻建筑自重以上,有效提高抗震能力。因此,发展新型建材及制品是社会进步和提高社会经济效益的重要一环。 3新型建材及制品发展展望 按照建材工业“由大变强,靠新出强”跨世纪发展战略的要求,发展新型建材将着重在新字上做文章,促进产业结构的调整。 3.1部分新型建材产品预测 3.1.1防水密封材料。全国新型防水卷材产量达到万8300万m2,市场占有率达到20%,全国城镇永久性建筑采用新型防水材料达60%,到2010年,全国新型防水建材产量将达到215亿m2,市场占有率达到50%,城镇永久性建筑采用新型防水材料将达到80%。 3.1.2保温隔热材料。预计到2010年,全国保温材料需求量为:岩(矿)棉60万t,玻璃棉10万t,膨胀珍珠岩万t,硅酸铝纤维8万t。 3.1.3矿棉吸声板。预计到2010年全国矿棉吸声板需求量为4000~5000万m2,产品品种、质量和数量不但可以满足国内市场需要,而且将有部分产品出口。 3.1.4装饰石膏板。预计到2010年,全国装饰石膏板需求量为1400万m2。石膏板2000年需求量约8000万m2左右。 3.1.5建筑涂料。预计到2010年,全国建筑涂料需求量将达到160万t。 3.1.6塑料异型材和门窗。预计到2010年,全国塑料异型需求量为50~60万t,可组成塑料门窗2500~3500万m2。 3.2新型建材行业发展重点 新型建材将成为中国第十五计划期间,新型墙体材料占墙体总量的比例将由“十五”末期的25%增长至35%。 重点是建设上档次、上水平、规模的主导产品生产线。空心砖重点发展利用废渣的掺加量、高空洞率、高保温性能、高强度的承重多孔砖、外墙饰面的清水墙砖;混凝土砌块重点发展双排孔或多排孔的保温承重砌块、外墙饰面砌块重点发展机械化(挤压式)生产的轻质多孔条板、孔墙复合保温或带饰面的装配式板材,并配合建设部门推广应用轻钢结构体系,发展各种装配式条板,朝着功能化、高档化、无害化方向发展,做到新颖、美观、实用、方便。 4对策与建议 4.1确定新型建材及制品发展的主导产品,加强结构调整的导向工作 新型墙体材料以节能、节地、利废和改善建筑功能为目的,大力发展各种轻质板材和砼砌块,开发承重复合墙体材料。防水材料重点发展改性沥青防水卷材、聚氨酯防水涂料和硅酮、聚氨酯密封材料;保温材料重点发展建筑用矿物棉、玻璃棉制品;装饰装修材料重点发展丙烯酸类乳胶内外墙涂料、复合仿木地板等一些适销对路的产品门窗重点发展塑料门窗,并注意解决好款式新颖、功能各异的设计和高档五金件的开发配套。 4.2加大科研开发的力度,提高技术装备水平 结合不同地区、不同建筑类型,以新型墙体材料为重点,瞄准有市场前景的新产品、新技术,在引进、消化、吸收国外先进技术装备的基础上,研究开发适合我国国情的新工艺、新技术和新装备。重点围绕尽可能少用天然资源,降低能耗并大量使用总收入弃物作原料;尽量采用不污染环境的生产技术;尽量做到产品不仅不损害人体健康而应有利人体健康;加强多功能、社会效益好的产品开发。公务员之家 近期应加强中高档外墙涂料的研制和开发,注重承重的复合墙体材料、保温材料在建筑上的应用研究,促进产品的系列化、配套化开发,另外还应加强功能建材和绿色建材的研究和开发,优化产品结构。 4.3加强产品在工程技术应用的研究,加快新型建材及制品的应用步伐 建材主管部门和建筑业主管部门,要加强合作,尽快制定、落实新型建材纳入建筑应用于的规程和管理办法切实解决新型建筑材料发展过程中科研、生产、建筑设计、施工等各个环节的具体问题;研究适合新型建材及制品应用的设计规程和施工工艺;编制、修订有关新型建材及制品的市府、生产、施工规范、规程及施工通用图集;颁布比较成熟的新型建材及制品设计、应用、推广产品目录部分产品可考虑实行生产许可证等。 4.4统筹规划、合理布局,形成一批新型建材及制品的生产基地和大型企业集团 按十七大提出的“抓大放小”和组建“大企业集团”的精神,结合各地的实际情况,选择一批有基础的城市和有实力的新型建材及制品生产企业集团和基地进行重点发展,使之形成生产规模大、配套能力强的大型新型建材及制品企业集团和生产基地。 新型建筑材料应用建议分析:新型建筑材料的生态特点论文 摘要:随着科学技术的发展,构成建筑的基本物质要素——建筑材料也在发展变化。新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料。现代新型建筑材料首先要具有时代性才能符合现代建筑的要求;其次要节能环保,符合生态化特点才能有利于社会的发展。 关键词:新型建筑材料特点生态 建筑是时代的橱窗,构成建筑的基本物质要素——建筑材料,也就按着时代的脉搏而呈现出自己的价值。几千年来,建筑材料产品有了长足的进展,从最早的土坯发展到现在门类繁多,充满技术含量。各个历史时代都有代表各个时代风貌的建筑,也有与之相匹配的建筑材料。随着时代的变化,建筑物的风格、功能以及人们对它的要求都有很大的不同,因此新型的建筑材料也会相应的出现。 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从1979—1998年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过20年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。目前,全国新型建材企业星罗棋布,在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,三星宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已形成了新型建材科研、设计、教育、生产、施工、流通的专业队伍。但是,一种现代新型的建筑材料应该具备怎样的特性才能让人们感觉更舒适,才能适合时代的要求呢?只有充分考虑了以下这些因素才能让新型材料得到有效发展。 一、具有时代价值 一位日本学者在讲学时曾经说过,最好的建筑材料是土坯,他是在分析了各种现有建筑材料功能的优缺点之后,不无感慨地做出了这样的评论的。土坯是人类从筑巢而居时就开始利用普通的黏土做建筑材料,兼有保温、吸湿、透气等特性,更适合人体要求,人住在土坯房屋里比住在混凝土房屋里或者砖房里舒适得多,所以这位日本学者的话具有一定的道理。 但是,虽然土坯具有这样的优点,可还是遭到了人们的抛弃。因为现代建筑已经不能仅仅满足居住的功能了,现代建筑是人类技术进步的集合体。除了保温、吸湿、透气这些功能要求之外,还有高强、轻质、防水、防火、防腐、采光、吸音、装饰性以及利于快速装配化施工等等其他重要要求向建筑材料提出来。因此,现代新型建筑材料首先就必须具备时代价值,必须适合现代建筑的要求以及现代人类的审美。现代建筑材料以不同方式进行组合、复合后可以达到比土坯更好的性能,更加适用于现代化建筑的要求!玻璃作为一种建筑材料就因为其适合时代的要求而普遍存在了。纵观历史,建筑物的形式和内容都是在不断改变着的过去。 “我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占居近95%的高比例。我国是个人口众多的,可耕地面积相对较少的国家,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。”中国描写一座宏伟建筑的用词是青砖碧瓦、合抱大柱、雕梁画栋等等。在西方,石砌的古建筑表现出凝重高贵的风格。尽管今天每当人们看到这些建筑时仍不免衷心赞美,深深为当时建筑大师们付出的难以想象的繁重劳动而赞叹、敬佩。但是,事情仅此而已。今天没有人会再想去建造那样的房屋了,因为它只适合观赏,而不完全适合现代建筑。公务员之家 二、绿色、环保 优良舒适的居住环境历来是人们孜孜以求的生活目标之一,丰富多彩的建材产品不仅使我们广厦万间的追求成为现实,更为人们从“居者有其屋”向“居者优其屋”的转变提供了坚实的物质基础。 然而,享受现代物质文明的同时,我们却不得不面临着一个严峻的事实:资源短缺,能源耗竭,环境恶化等问题正日益威胁着人类自身的生存和发展。而建筑材料作为能耗高,资源消耗大,污染严重的工业产业,在改善人居住环境的同时,对人类的环境污染负有不可推卸的责任。因而,如何减轻建筑材料的环境负荷,实现建筑材料的生态化,成为21世纪建材工业可持续发展的重要课题。 绿色建筑材料是指对人体及周边环境无害的健康型、环保型、安全型的建筑材料。与传统建筑材料相比绿色建材主要有以下特点:(1)生产原料尽可能少利用天然材料,尤其是不可再生材料。(2)低能耗的生产工艺和无污染的生产技术。(3)建筑产品生产过程不得添加使用甲醛、卤化物、芳香烃等,不得使用含汞及其化合物、镍、铬及其化合物的颜料和添加剂。 在日益发达的物质社会里,新型建筑材料的生态化考虑显得尤其重要。建筑材料所造成的环境污染建筑材料从原料采掘到生产使用直至废弃的全生命周期中造成大量的环境污染,在我国,每生产1t普通硅酸盐水泥熟料要排放1tCO2,0.74kgSO2向大气中排放130kg粉尘,建筑材料在生产和使用过程中还会产生噪声污染、水污染、玻璃幕墙的光污染、矿渣岩石的放射性污染、化学建材的化学污染、建筑物拆除后的建筑垃圾等多种环境问题。建筑材料与环境的协调性当然建筑材料与环境之间也有着某种程度的协调性。许多建筑材料本身就具有一定的环保性。例如抗菌建材、空气净化建材等。建筑材料也是消纳废弃物的大户,大部分固体废弃物都可用于建筑材料的生产中。例如粉煤灰、矿渣可作为水泥和混凝土的掺和料,煤矸石已普遍用于制作烧结砖,甚至于一些有毒可燃废弃物及垃圾可作为燃料用于煅烧。随利用建筑材料实现固体废弃物的再生资源化将成为环境保护的重要途径之一。 随着科学技术的发展、社会的进步,人类越来越追求舒适、美好的生活环境,各种社会基础设施的建设规模日趋庞大,建筑材料越来越显示出其重要地位。新型建筑材料发展也有了广阔的天空,只有掌握新型建筑材料的特点,才能有的放矢的研究、生产。 新型建筑材料应用建议分析:新型建筑材料革新论文 摘要 墙体材料革新“十五规划”发展重点说道,新型墙体材料要适应建筑功能的改善和建筑节能的要求,积极发展利用当地资源、低能耗、低污染、高性能、高强度、多功能、系列化、能够提高施工效率的新型墙体材料。积极发展新型墙体材料是国策之一。 关键词:新型节能墙体材料 引言 在现代社会,人类不但讲究住的舒服,还有住的健康。墙体材料改革可以节约材料,节约资金,符合可持续发展的要求,还可以促进住宅建筑的节能。 所谓可持续发展,既要满足当代人的利益,又不能损害后代的利益。原国家建材局结合建材工业的发展实际,把搞好资源综合利用、搞好环保、实现可持续发展作为建材工业转变经济增长方式的必然要求和主要途径,制定了建材工业的发展规划。 一、墙体材料现状 墙体材料包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、砂浆、混凝土砌块、混凝土空心砌块、毛石、毛料石等。 实心粘土砖消耗大量粘土,严重占用耕地,大大不利于可持续发展。2002年有170个城市签订了于2003年6月底前在城市内全面禁用实心砖的协议。采用实心粘土砖的民用建筑每平米应多交14元的粘土砖“限制使用费”和50元的“调节税”。 在我国城市采用砌块建筑的差别和发展都是很大的。从1995年起,上海市开始采用混凝土小型空心砌块建成10个住宅试点小区,总面积达1,000,000平米。至1997年扩大到44个,总建筑面积达4,500,000平米. 二、墙体材料改革途径 (一)墙体改革途径之一—烧制品 《烧结空心砖和空心砌块》(gb135452003)已颁布并于2003年10月1日起开始实施。按主要原料分为粘土空心砖和砌块(n)、页岩砖和砌块(y)、煤矸石砖和砌块(m)、粉煤灰砖和砌块(f)。 空心砖和空心砌块的强度等级为mu10、mu7.5、mu5、mu3.5和mu2.5。体积密度分为800、900、1000和1100级,孔洞率大于等于40%。 空心砖与实心砖相比较,其优点是可减轻结构自重,砖厚较大,可节约砌筑砂浆和减少工时。此外,粘土用量和电力及燃料亦可相应减少。 (二)墙体改革途径之二—蒸压制品 蒸压制品是指不含水泥或含少量水泥而通过蒸压养护方式使砖或砌块结硬的制品。 蒸压灰砂砖是1880年德国人威廉·米哈伊尔博士发明,至今已有120多年的生产历史。主要原料是砂和石灰,适用于就地取材,不占用耕地,生产耗能低,砖强度高,外观几何尺寸规整,放射性低,应称得上是环保产品。我国从20世纪60年代开始生产此砖,以240mm*115mm*53mm的实心灰砂砖为主。由于砖块小、自重大、耗料多、生产成本高且抗压强度低、抗剪强度差,无法与烧结砖竞争,导致目前发展困难急需改革。 专家建议以生产块大质轻的灰砂空心砖来减轻建筑物重量,提高灰砂砖建筑物抗震性能,节约资源,降低生产成本,提高企业竞争力。 泡沫混凝土砌块属于多孔混凝土砌块,有水泥泡沫混凝土砌块和硅酸盐泡沫混凝土砌块两种。在工厂主要用于框架结构,现浇混凝土结构建筑的外墙填充、内墙隔断,也可用于多层建筑的外墙或保温隔热复合墙体,还可根据设计在现场浇筑泡沫混凝土墙体。 下列情况不得使用泡沫混凝土砌块:建筑物基础;处于浸水、高温和受化学侵蚀的环境;承重制品表面温度高于80摄氏度的部位。 泡沫混凝土砌块的性能及优点:主规格尺为880mm*380mm*240mm和880mm*430mm*24,一般密度在300~1000kg每立方米。采用厚度为200~250mm的泡沫混凝土砌块外墙相当于490mm厚实心粘土砖外墙的保温效果,保温隔热性能好。吸声能力强,防火防水性能好,完全抗冻,收缩裂缝较少。 (三)墙体改革途径之三—胶凝制品 混凝土小型空心砌块节土、节能,符合国家基本政策,.承载力高,相同强度等级块材和砂浆的砌体抗压强度是砖墙的1.5~1.8倍。其孔洞率50%,较砖墙轻,可减轻基础荷载,因而可减少基础材料用量。它有以下优点:施工快,墙厚较标砖薄,可节省结构面积。商品砂浆:品质稳定、节约材料,有利于文明施工和环保,且可配制出适应新型墙体材料所需的性能。砌块墙体:多层砌块墙体住宅造价较相同层数砖混房高出5%~10%,但保温性能好,在北方尤为突出。多功能砌块是为实现建筑节能而发展的,如抗震、承重、保温、装饰作用等。 此外还有混凝土多孔砖、粉煤灰空心砌块等。 三、墙体材料改革意义 民用建筑和工业建筑都需节能。居民建筑的能耗以采暖占主要部分,热水供应15%,电气照明14%,炊事6%,采暖65%。随着建筑业发展,其用能已占全社会终端能耗的1/4以上。墙体材料改革最显著的意义就是建筑节能以及环境保护。保温隔热节能建议:采取单一材料较理想,施工方便,效率高;采用轻骨料混凝土砌块墙外贴苯板;采用轻骨料混凝土砌块苯板夹芯墙;采用轻骨料混凝土砌块孔内填苯板;采用轻骨料混凝土砌块空腔内插入苯板;外墙保温常用eps板、复合混凝土小型空心砌块。 四、国外墙体材料生产应用简介 常见的有混凝土砌块、纸面石膏板、灰砂砖、加气混凝土、复合轻质板。混凝土砌块在美、日已成为墙体材料主要产品,约占总量的1/3。美国是纸面石膏板的最大生产国,目前年产量已超过20亿平米,日本产量为6亿平米。近年来还有许多生产建筑用砖的新动向,如不用砂浆的砖、高强度压力硬化砖、巨型陶瓷砖、可切割的混凝土砖、生态砖、环保地砖等。国外还生产应用玻璃纤维增强混凝土/织物增强混凝土,能承受较强预应力和拉力,从而使生产薄壁混凝土构件成为可能。 总结 随着人类社会发展,生产技术进步,砖和砌块生产构造多样化、材料多样化已成为必然,承重水平孔洞空心砖、轻质高强材料的发展研制提上日程。通过改进生产工艺提升施工技术扩大砌块应用范围,发展轻质隔墙板,继续节约建筑能耗,减少环境污染,建筑业的可持续发展一定是现实的。 新型建筑材料应用建议分析:新型建筑材料在现代高层建筑中的应用 摘要:在建设方面,衡量一个城市的现代化标准,高层建筑可以成为判断的依据,其中,现代化高层建筑的标准有:楼层高度、容纳人数、所含机构等条件,这些都能反应出高层建筑的综合质量,城市的人口逐年递增,对房屋的需求也越来越大,人口增多但城市空间却没有变化,所以现代的高层建筑彻底解决了这一困扰,解决了人们需求的实际问题,提高了社会的整体效率,加快了城市的现代化道路。 关键词:新型建筑材料;高层建筑;应用 1现代高层建筑的发展现状 现代社会科学技术蓬勃发展,人类也紧跟社会的步伐,逐渐进入信息化、工业化的时代,生活节奏也在不断地提高和加快,因为城市人口越来越多,住房面积也发生了变化,不能满足日益增长的人口数量,导致人均住房面积越来越小,由于各种因素的不断影响,高层建筑出现了种种问题,高层建筑与城市的发展息息相关,是衡量一个城市进步程度的重要标志,1883年,世界上第一座高层建筑“家庭生命保险大楼”诞生于芝加哥,设计师是威廉・勒巴隆・詹尼,他的设计是高层建筑的先行者。在这之后,高层建筑快速发展,在美国建筑界逐渐掀起了热潮。在20世纪末期,新型建筑材料的出现,提升和改进了钢筋混凝土结构、钢结构设计理念和技术,并取得了充分完善,与此同时,施工技术提高,机械设备不断改进和更新,在这之中建筑材料有非常大的作用,在大批量工业生产的工业生产过程中,不断开发高耐久性材料、高分子有机材料、新型墙体材料、新型金属材料,并逐步应用到现代高层建筑之中,并在各个国家的高层建筑中得到迅速的发展。在高层建筑中,建筑的高度、层数和面积不断扩大,逐渐具备多种功能,种类也日趋增多,变得相对复杂和繁琐,在结构设计和体系方面,也呈现出多样化的特点,所以通过这些也不难看出,在当今社会乃至全球,日后高楼产量必定越发兴盛,高层建筑也随之增多。 2现代高层建筑中应用新型建筑材料的意义 城市化的快速发展,就如同人的生命和古老的生态系统,都同样在经历着这个世界的新挑战,在有限的能源和耕地等资源方面,与世界平均水平相比,中国的人均占有量还不及世界平均水平的25%,截止到现在,我国墙体黏土实心砖数量较大,占据总产量比例的80%,在传统的建筑施工过程中,很多工程的施工还在采用黏土实心砖,但是,黏土实心砖自身有很大缺陷,存在很多严重问题,例如高能耗、重污染等,直接影响我国经济的可持续发展,由于建筑物本身的体积较大,在建筑过程中所需建材数量很多,如果使用黏土实心砖,不仅让建筑物自身的重量增加,也会导致环境的严重污染,所以在施工中一定要使用新型材料,能够有效减轻建筑物自身的重量,减少不必要的消耗和损失,促进机械化施工的开展,在提高效率的同时降低成本和费用,让高层建筑更加生态化,保证我国可持续发展战略的实施。 3新型建筑材料的应用研究 3.1新型墙体材料 在建筑过程中,建筑的主要结构非常重要,取决于建筑中所使用的材料,关于材料的问题,早在20世纪80年代时期,由于技术水平和能力相对薄弱,建筑大都以混砖的结构模式为主,现在被人们称为“黄皮楼”。一直到20世纪90年代末期,钢混结构建筑才逐渐被人们重视起来,并应用到实际建筑过程之中,俗称“石米楼”或“框架楼”。但是,这些建筑的墙体材料中仍然有黏土砖的存在,没有彻底摆脱这一材料的束缚,黏土砖可以分为两种,有实心和空心的区别,砖块的制作方法也非常简单,主要是将黏土经过高温烧制,再经过一些工艺的处理而成,黏土的可塑性非常好,在使用过程中,加固和堆砌起来操作方便,就是因为如此,在许多建筑行业之中,黏土砖一直被广泛应用,黏土砖的主要成分是由黏土组成的,黏土中含有大量的土资源,我国土资源虽然众多,但如此大量的使用和流失,肯定会影响我国的土资源问题,虽然黏土砖的性能非常稳定,但是严格来讲,黏土没有更好的定型性能,无法达到我国当前的高层建筑要求,不符后施工标准,不利于高层建筑的修建。最近几年,城镇化的不断发展,我国城市土地逐渐减少,土地的储备量一直处于下降趋势,高层建筑的持续建造,已经成为主流,所以,就要找到黏土砖的替代品,现代社会中,新型材料层出不穷,墙体的种类也十分多元化,例如有:烧结砖、蒸养砖、黏土空心砖以及轻质板材、复合板材、建筑砌块、加气混凝土、垃圾砖等,这些新型材料的出现彻底解决了实际问题,改善了高层建筑材料,提升高层建筑墙体的整体结构,保护我国国土资源的使用,加快社会城市化的脚步。 3.2保温隔热材料 保温隔热材料属于特殊材料,分别有保温和隔热两种功能,由于天气的限制等多种因素的影响,需要稳定高层建筑中的温度,阻挡外界的光线照射,减少风雨等天气对室内的各种影响,构建独特的、有序的生态环境,作为一种新型建筑材料,能够有效地阻挡热量散发和传递,在一定范围内保持温度的最大值,并且导热系数极低,其数据为小于0.2的新型建筑材料。我国对建筑材料的研发和应用也非常积极,早在20个世纪80年代就对建筑材料展开了研发工作,但是与其他发达国家相比,我国的起步略晚,发展缓慢,综合各种因素,导致我国保温隔热材料的生产有很多问题,例如:产量低、种类少、技术落后等。到目前为止,我国有玻璃棉、泡沫塑料、矿棉、泡沫塑料、岩棉、微孔的硅酸钙、膨胀的珍珠岩等保温隔热材料。在高层建筑中,墙体有十分重要的作用,是建筑内外的热量相互交换的主要保障,也是在高层建筑中最基础的物体,合理利用新型建筑材料,不但能够减少用户对室内温度的调节,还能节约电力成本问题。现今,具备节能功能的新型保温隔热材料墙板有三种,如以下。 1)新型节能复合墙板。新型墙板所包含的墙板种类很多,主要有硅钙板、保温层、GRC夹芯复合板、钢板岩棉夹芯复合板、石膏板复合板材、钢丝网岩棉夹芯复合板等。2)单一材料节能墙体。单一材料节能墙体是采用空心黏土砖、混凝土砌块以及使用煤矸石、粉煤灰、浮石等混凝土空心小砌块等砌体材料,在建筑的同时,与保温砂浆相结合,作为建筑砌墙凝胶使用,从而制成了墙体。3)复合节能墙体。由传统材料构成,其中有混凝土、黏土砖、空心砌块等材料,并结合具有保温隔热的材料。 3.3装饰装修材料 装饰装修所需材料众多,新型材料的不断研发,在高层建筑中,不仅能够用于墙体或者是墙板建造,还能同时适用于现代高层的室内装修,展现出新型材料的特点。例如在20世纪90年代,装饰装修初见规模,当时的居民都是采用马赛克砖进行地面的铺设,有的甚至就直接在屋内使用水泥,这些装饰和装修的主要目的在于防滑和美观。但是在当今社会,传统的材料已经落后,不能满足现代居民的要求和需要,用于装修的材料可以区分开来,根据门窗、地板、管道分成三个大类,由于材料具有多元化的特点,所以居民在选择材料时也是十分丰富,但是,居民对材料和要求始终无法做到完全满足,多样化的装修材料有待更新和完善,现代居民对环保和节能逐渐重视起来,对提升我国新型材料的技术非常重要,经过不断的研究和探索,提升材料的性价比、节能性、美观性等,为今后的发展提供保障。 4结语 本文通过对新型建筑材料在现代高层建筑中的应用展开研究,新型建筑材料的发展前景极为广阔,是今后高层建筑主要的发展方向,展现出我国强大的建筑能力,同时土地、电力等资源得到了有效的节约,建筑业也得到了相应的发展,城市化为高层建筑的发展提供了有利条件。 新型建筑材料应用建议分析:新型建筑材料在现代建筑中的应用 摘 要:建筑行业在当前的发展比较迅速,在随着可持续发展观念的进一步深化,人们在节能环保的意识上也得到了加强。现代建筑企业的发展在当前也面临着诸多挑战,要想在市场中获得进一步发展,就要充分重视对新型材料的应用,从而保障建筑企业市场竞争力提升。本文主要就现代建筑新型建筑材料运用的重要性和主要材料类型加以阐述,然后结合实际对新型建筑材料的具体应用详细探究,希望能通过此次理论研究,有助于现代建筑企业的整体发展。 关键词:建筑企业;新型材料;应用 0 引言 建筑材料是现代建筑施工中的基础应用材料,在这一环节的材料质量的保障才能促进建筑整体质量的提高。在现代建筑中对新型材料加以应用,对提高建筑的整体效益就有着积极作用,新型建筑材料的运用在环保功能的发挥上比较突出,通过从理论层面加强对新型建筑材料的运用,就能有助于促进建筑的质量保障,为其提供理论支持。 1 现代建筑新型建筑材料运用的重要性和主要材料类型 1.1 现代建筑新型建筑材料运用的重要性 我国是能源资源消耗大国,建筑行业是对能源资源消耗比较严重的行业,建筑材料的质量保障以及对新型材料的运用就能起到节能的作用。在随着我国的高新技术迅速发展下,建筑行业建筑材料的运用,就要充分重视创新,对环保材料加强应用。尤其是在可持续发展环境下,就要充分重视对新型建筑材料的运用[1]。对新型建筑材料运用生产能耗比较低,节能的效果也比较突出。加上新型建筑材料的成本相对比较低廉以及施工便捷等,所以在当前建筑行业中的应用比较广泛。 现代建筑行业中,对新型建筑材料的运用,是促进建筑企业市场竞争力提高的重要基础,新型建筑材料的实用性比较强,在环保的功效上也比较突出,对建筑行业的良性发展就有着积极促进作用。绿色建筑以及节能建筑师未来建筑的发展趋势,而实现这一目标,就要在建筑材料的运用方面能加强重视,注重建筑材料的环保性以及绿色化,只有如此才能保障节能目标的实现[2]。新型建筑材料的能耗比较低,对资源的节约也比较突出,所以对建筑行业的良性发展就有着保障。 1.2 现代建筑新型建筑材料主要类型 现代建筑新型建筑材料的运用比较重要,市场上出现的新型建筑材料的类型比较多样,在具体的选择方面就要结合实际需要。新型建筑材料中保温隔热材料是重要材料类型,保温隔热材料对能源的节约以及环境的保护等有着积极作用。保温隔热材料主要是对热能阻隔性强的应用材料。这一类型的材料无毒害,耐热性能比较高,对优化人的居住环境有着积极作用。 再者,建筑新型建筑材料类型当中的节能墙体材料,墙体应用材料就是建筑的主体应用材料,这也是在具体的建筑施工当中应用比较广泛的建筑材料,绿色材料节能环保的特征比较突出[3]。节能墙体材料的成本相比之下较低,质量也比较轻,也有着良好的防火以及保温的效果,是在当前建筑工程施工中比较常用的墙体材料。 建筑工程中新型建筑材料的运用中,节能门窗以及玻璃也是较为常用的材料,新型节能门窗以及玻璃的种类比较多,有着比较良好的透光率,能把大部分紫外线和长波反射,这样就能起到保温的作用,在节能的效果上也比较突出。除此之外,就是防水材料,这也是在建筑行业中得到广泛运用的新型节能材料,有着良好耐霉变以及耐潮和环保的作用。在这些类型的节能材料运用下,对建筑的能源节约以及环保的作用就能充分发挥。 2 F代建筑中新型建筑材料的具体应用 将新型的建筑材料在现代建筑中加以运用,就要充分重视方法的科学性,充分的利用可再生资源,对建筑的节能目标加以实现。笔者结合实际对新型建筑材料的实际应用方法加以探究,如下所述: 保温隔热材料的应用。现代建筑中的新型材料应用要重视科学的选择,墙体材料的运用方面,就要能重视保温隔热材料的应用,通过保温隔热材料应用对墙体的能量消耗就能大大降低,能有效提高围护结构墙体的保温隔热效果。在材料当中所出现的现浇混凝土保温隔热性能相对比较差,对实心砖的应用保温效果不佳,造成了大量热能的消耗。所以采用空心砖加以应用,就能解决这一问题,空心砖是当前建筑墙体施工重要应用材料[4]。对空心砖使用的时候,将膨胀珍珠岩以及散状玻璃棉等材料填入到墙体的空隙当中,这样就能有效避免产生气流,能有效减少热量的损失。外墙保温材料的运用中,或者是内墙保温材料的运用中,将泡沫塑料以及玻璃棉加以应用,对墙体的导热效果就能良好呈现。在保温的措施实施中,如外墙内侧采取保温隔热层加以应用,这就能有效减少能量散失的目标。外墙内保温施工方面较为方便,施工的难度不高,也不会受到气候条件的影响。外墙保温层的施工能有效减少有害气体和空气当中紫外线对围护结构产生的影响,对建筑墙体的密闭性能有效加强。 装修材料的应用过程中,通过新型材料的运用也能起到节能的作用。瓷质光砖以及防滑地板装修材料的应用,对建筑美观性的加强就有着积极作用。建筑施工当中的装修材料应用,在防火性能以及阻燃能力层面充分重视[5]。在当前市场上的一些新兴装修材料中,为能对建筑的美观性得以突出,就对门窗以及地板和管道装修中,采用了软石地板砖以及瓷质抛光砖等材料进行了运用,这就对地板防水性能有了加强,在防滑的效果上也能良好呈现。 未来的建筑行业发展过程中,对新型建筑材料的应用对建筑企业在市场中的竞争力提升有着积极意义,也能有效保障施工的质量水平提高。 3 结语 总而言之,建筑行业的进一步发展,就要充分重视节能以及环保,在新型建筑材料的运用下,就能达到这一应用效果。在对新型建筑材料在建筑行业中的应用研究后,就能为实际材料的运用提供理论支持,从而进一步促进建筑行业的良性发展。