机电一体专业论文范文

2023-03-19

机电一体专业论文范文第1篇

摘 要:在我国,煤炭作为重要的能源,对我国国民经济的建设和发展起着重要作用。特别是煤炭工业的发展。在煤炭工业中,机电一体化让煤炭工业的经济效益得到了快速的提高。随着新的现代化设备在煤炭工业中的不断投入适应,对机电管理人员的业务素质也逐步提高。因此,研究煤矿机电技术的应用和管理便具有了现实意义。

关键词:煤矿;机电一体化技术;管理

0 引言

煤矿机电一体化技术应用在煤矿工业生产中,是现代化煤矿工业生产的需要,同时也对煤矿工业的机械化生产提出更高要求,特别是对井上和井下运输和提升系统的要求更高。当前,国外先进国家的煤矿井下运输系统以带式运输机为主,采用直流电源交流变频装置驱动,机械构架核心多为电力电子,大大提升了煤矿工业的生产效率,推动了经济发展。而我国则相对较为落后,这也为我国煤矿工业的发展提出了新的要求,提高煤矿机电管理技术对我国煤矿工业的发展意义重大。

1 煤矿机电一体化发展及产品概述

机电一体化集合了机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术等多种技术为一体的交叉综合技术,机电一体化的发展需要依赖各自技术的支持,但其发展又促进了各种技术的不断更新。

在我国,随着1970年第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局的试验开始,我国机电技术开始萌芽。到上世纪80年代,综合机械化采煤在我国得到了发展,随着煤矿机电一体化的发展,我国采煤机从液压牵引向电牵引发展。到上世纪90年代中期,随着采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,大功率电牵引采煤机得到了应用,开辟了我国煤矿工业发展的新时代。当前,虽然煤矿机电一体化在我国的研究和应用得到了较好的发展和应用,但和国外先进国家相比,加之我国煤矿工业发展起步较晚,在开发水平、技术管理、人才等方面都让差距逐渐扩大。

煤矿机电产品因其具有记忆、运算、控制等多种功能而让产品的性能得到提高,多功能化和智能化的发展让机电一体化产品应用范围得到拓展;在煤矿工业生产中,机电一体化产品逐步得到了广泛应用,在我国,电牵引采煤机、全数字直流提升机逐渐取代了进口机械。从生产设备上看,我国已经具备了计算机监控的挖进机、胶带运输机、矿井供电设备等机电产品;在安全生产领域,胶带机集中控制系统,皮带集中控制系统、井下胶带机地面远程集中控制系统等系统也逐渐在各大煤矿中得到应用,对井下关键设备和工作点的监控起到了很好的作用。特别是计算机网络管理系统的应用,让煤矿生产的设备自动化、智能化水平得到提高,为煤矿生产的安全、可靠、高效提供了有力的保障。

2 提高煤矿机电管理水平的对策

在我国,虽然煤矿机电一体化产品得到了一定的发展和应用,但因起步晚、技术等依旧跟不上实际的生产需要,因此,在煤矿工业生产中就需要提高煤矿机电管理水平,让煤矿机电一体化产品真正促进煤炭工业的发展。

2.1 更新观念

传统煤矿工业生产中,对机电设备的管理都延续了购买、应用的模式,领导对设备的了解不够,重视程度不够,技术人员也未将实际工作中的相关情况及时反馈,导致了机电产品在生产中的作用不能得到完全发挥。因此,在应用机电产品的过程中,首先是主管领导要重新观念,加强对产品性能和作用的了解,加强对技术人员的管理,从而提高其在生产中的作用。

2.2 统一管理

在矿井机电管理机构体系中,应让机电部门拥有独立的职权,且直接由领导分管,实行统一管理。如制定出相应的规则制度,编制工作计划,将一般机电管理部门的设备配件分配权、追查机电事故权下放到具体的部门中,让机电设备的管理走上科学化和规范化的道路。

2.3 标准化管理

机电一体化产品应用于煤矿工业,因其具有系统性,故需要以标准化的方式进行管理,这主要包括标准化的组织管理、标准化的质量管理、标准化的人员素质管理和标准化的工作规程管理。

机电标准化是煤矿矿井机电安全生产的基础,特别是一些地方煤矿,应逐步推进机电标准化进程,从标准化管理小组的领导开始,制定出标准化管理的目标和具体实施标准和进展时间。落实质量升级头面、机道、机房的达标工作,以薄弱环节的管理为重点而进行。同时,应以机电标准化奖惩机制来开展机电标准化活动,让标准化样板机电区、机房等成为示范,带动标准化管理的发展。

2.4 综合化管理

设备的管理将直接影响着设备的运行状态,因此,在机电设备管理中,首先就应抓好机电设备的管理,从设备的动态、建立保管设备档案、办理设备调拨转移制度以此来掌握机电设备的技术性能状态;通过编制审查设备购置、更新、整修等计划和过程来掌握设备的资金投入和运行情况。在工作中,各矿首先应建立起设备综合管理体系,制定和完善设备的管理制定,在人员分配和管理上,以流程化和标准化来进行管理,让设备管理工作走向制度化、规范化和正常化。

2.5 落实管理制度

机电设备的管理和使用不能光靠口号或制度来进行,而需要将制度具体落实到实际的煤炭生产过程中。特别是一些煤矿企业中规则制度制定后没有落到实处导致事故的发生已成为不可忽视的现象。这就需要在机电设备的操作、维修、综合平衡、质量检验、现场管理等方面通过制度的完善和落实来进行整改。在煤矿矿井机电管理中,设备、检查、维修、质检等工作是常规工作,也是基础工作,要保证这些工作真正落到实处,就需要以机电事故管理制度、设备现场管理、技术管理制度、综合平衡、版主经济核算制度来进行监督、维护,从而保障机电设备的正常运作。

3 对我国机电一体化技术的思考

3.1 观念和国外接轨

在我国,煤矿机电一体化技术或是产品的发展起步较晚,虽然在20世纪得到了发展,且机电产品也逐步在煤矿工业生产过程中的各个环节得到了广泛的应用,但和国外先进机电一体化水平相比,差距依旧很大。这就需要我们在利用机电一体化产品生产过程中,首先在观念上与国外先进国家保持一致,利用网络丰富的信息,随时关注世界先进国家机电一体化发展的特点和技术发展动态,让我们的脚步跟进先进国家;其次,我们也应跟进我国的现状,加大对机电一体化技术的研究和应用,让机体一体化产品更适于我国的生产需要。

3.2 推动机电标准化进程

机电一体化以计算机管理为核心,这就需要在机电一体化产品的标准化、规范化、通用化和系列化来跟进。计算机管理的优点就在于占用空间小、存储能力强、信心处理快,这都为机电一体化产品应用于煤矿工业生产打下了基础。在煤矿工业生产中,应尽量以功能强大的嵌入式计算机为主,让其工作性能保证机电设备的正常运作;对新开发的机电设备,应在通信功能和开放性和可靠性方面进行加强,让机电设备的通用化得到实现;同时,随着计算机智能技术的发展,机电一体化产品也应逐渐向智能化控制发展,这不仅能从资源上得到合理配置,对提高生产效率也大有裨益;最后,当我国暂没有相应的高新产品应用于生产时,应购进国外的高新技术产品,一方面应用于生产过程提高生产效率,另一方面加大对此类高新机电产品的研发,提高机电产品的研发能力,推动我国煤矿工业生产向现代化和自动化方向发展。

煤矿机电一体化技术的发展是煤矿综合自动化发展的基础和保障,也是煤矿企业信息化建设的重要技术支撑,煤矿机电一体化产品在煤矿工业生产中的采、挖、运的等方面的应用,推动了我国煤矿工业的发展,为我国经济发展做出了积极贡献。

参 考 文 献

[1] 关民举.浅析煤矿机电管理技术的应用及管理[J].时代报告,2011年9月上期.

[2] 李俊.煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中的应用[J].硅,2010(03).

[3] 王光武.煤矿机电技术管理的创新与实践[J].中小企业管理与科技,2009(4).

机电一体专业论文范文第2篇

摘要:机电一体化顾名思义就是将机械技术与电子技术相结合。充分发挥各自的长处,弥补各项技术的不足。因为机械强度较高,输出功率大,可以承受较大的载荷,但实现微小的运动比较困难,而在电子领域,利用传感器和计算机可以实现复杂的检测和控制,但只利用电子技术无法实现重载荷运动。将机械技术与电子技术相结合,是机械既能够像动物那样灵活动作,也能够像人类那样会思考判断,也就是说利用电子技术是运动机械实现灵活化和智能化。

关键词:PLC;矿井提升;机电一体化

文献标识码:A

当前,随着计算机、电力电子技术及自动控制理论等的发展,机电一体化正在大踏步走进煤矿,其中矿井提升是机电一体化在煤炭行业最完美的结合之一。它是通过PLC这种先进的控制器转化并充分实现在提升过程中提升要完成的启动加速、等速、减速、及爬行等阶段,其拖动力及速度将随之变化,每个阶段控制方式也不完全相同。

PLC即可编程逻辑控制器,它具有逻辑控制、模拟量闭环控制、数字量的智能控制、数据采集、监控、通信联网及集散控制。如今PLC都配有A/D、D/A转换及算术运算功能,有的还有PID功能,这些功能使PLC在模拟量闭环控制。运动控制、速度控制等方面具有了硬件基础;许多PLC具有输出和接收高速脉冲的功能,配合相应的传感器及伺服设备,PLC可实现数字量的智能控制;PLC配合可编程序终端设备,可实时显示采集到的现场数据及分析结果,为系统分析、研究工作提供依据,利用PLC自检信号可以实现系统监控;PLC具有较强有力通信功能,可以与计算机或其他智能装置进行通信机联网,从而能方便地实现集散控制。PLC的应用通常可分为顺序控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网。它具有抗干扰能力强,可靠性高;控制系统结构简单、通用性强、应用灵活;编程方便、易于使用;功能完善、扩展能力强;PLC控制系统设计、安装、调试方便、维修方便、维修工作量小;结构紧凑、体积小、重量轻、易于实现机电一体化。

基于PLC技术的矿井交流提升机电控系统控制电路组成结构如图所示,要由以下5部分组成:高压主电路(包括高压换向器、电动机、启动柜、动力制动电源)、主控PLC电路、提升行程检测与显示电路、提升速度检测、提升信号电路,其中高压主电路部分仍采用传统的继电器控制电路。

工作过程:当井口或井底通过信号通信电路发出开车信号后,开车条件具备。司机将制动手柄向前推离紧闸位置。主电动机松闸。司机将主令控制器的操作手柄推向正向(或反向)极端位置,主控PLC通过程序控制高压换向器首先得电,使高压信号送入主电动机定子绕组,主电动机接人全部转子电阻启动,然后依次切除8段电阻,实现自动加速,最后运行在自然机械特性上。交流提升机运行时,旋转编码器跟随主电动机转动,输出2列a/b相脉冲,分别接到主控PLC的高速计数器HSC0的a/b相脉冲输入端,由主控PLC根据a/b脉冲的相位关系,自动确定HSC0的加、减计数方式。根据HSC0的计数值,就可以计算出提升行程并显示。同时只根据旋转编码器输出的a相脉冲,主控PLC进行加计数。根据HSC1在恒定间隔时间内的计数值,就可以计算出提升速度。

下面是PLC控制软件主程序流程图如图所示。

(1)初始化子程序用于对高速计数器HSC0和HSC1进行以下操作:写控制字、定义工作模式、清零、写设定值、设置定时中断、连接中断、启动计数。

(2)制动油泵、润滑油泵、动力制动电源、五通阀电磁铁、四通阀电磁铁和安全阀电磁铁等的控制属于交流提升机安全运行所需辅助设备的控制。

(3)制动油过压信号、制动油过热信号和润滑油过压信号的显示控制用于交流提升机工作状态的显示控制。

(4)调绳闭锁回路是在调绳过程中起安全保护作用。双卷简提升机换水平调绳时,调绳转换开关1hk-3断开,使调绳连锁环节串入安全回路。正常运行时,1hk-3接通,调绳连锁不起作用。

(5)提升信号回路用于对交流提升电动机启动或减速作好准备。

(6)位置测量子程序用于测量提升机在矿井中的位置。

(7)行程显示子程序根据旋转编码器的脉冲个数来显示当前的行程位置。

(8)减速信号回路和减速信号铃用于减速控制并且发出铃声提示信号。

(9)自动换向工作回路和手动正反转工作回路分别用于自动和手动方式下对交流提升电动机进行正反转控制。

(10)安全回路用于防止和避免交流提升机发生意外事故。

(11)定时器控制回路和转子电阻通断控制用于交流提升电动机启动或减速时的转子电阻切换控制。

(12)动力制动回路用于动力制动电源的投入与切除控制。

(13)脚踏制动联锁和工作闸继电器用于交流提升电动机制动控制。

下面简述PLC在提升机运行过程中的重要环节(梯形图略);

(1)安全回路通过连锁功能保证了提升机安全、可靠运行,当出现不正常工作状态时PLC输出断电信号,安全回路运行指示灯熄灭,安全闽电磁铁不得电,提升机进行安全制动。其中安全回路由主令控制器手柄零位连锁触电、工作闸制动手柄连锁触点、测速回路断线监视继电器KV的动合触点、过速保护继电器动合触点、常速保护继电器动合触点、高压油过压辅助动合触点、制动油过压输出动断触点、过卷开关松绳保护开关、闸瓦磨损保护开关、调绳开关调绳闭锁贿赂触电等触电、元件完成安全保护。

(2)控制回路工作过程。

开车前的准备条件:将制动手柄至全抱闸位置(通电),主令控制器处于中间位置(接通),个转换开关板至所需位置;主回路和辅助回路送电;启动油泵;如果安全回路正常,安全回路指示灯亮,解除安全制动。

提升机启动加速:当井口发来开车信号,将制动手柄至于松闸位置,电机启动并完成8级启动运行。

(3)等速阶段。

(4)正力减速阶段。

(5)低速爬行阶段。

(6)停车:当达到停车点时,换向开关被撞开,使工作闸继电器断电,自动实现工作制动,同时使提升机控制只能选择反向运转,实现自动换向,防止过卷。

这一伟大的革新,大大减少了过去继电器一接触器控制方式下大量硬件接线而带来的诸多麻烦,进一步提高提升机的安全性和可靠性,控制系统的工艺性和灵活性加强,可以说真正完成了一次控制技术的飞跃,也为微机控制应用技术在矿井生产、安全运营风环节的应用普及奠定了必要的基础。综上所述,矿井提升机电控技术对油田和矿山后期开发具有使用和推广的价值。

致谢:本文得到陕西能源职业技术学院丁侯娥同志的支持和帮助,在此表示感谢。

机电一体专业论文范文第3篇

关键词:机电;机电一体化;技术

1.机电一体化技术的特点

机电一体化技术是将传统机械技术和自控技术、传感检测技术及计算机信息技术、伺服技术等多项技术融合,形成具备高度自动化、集成化、系统化及智能化的机电一体化技术,这极大的推动着工业领域制造行业集约化与规模化生产与发展。机电一体化技术在制造业中的应用,统一生产环节,严格按照预先设定的流程进行生产,智能控制生产线,规范产品生产流程,提升产品质量。计算机技术、传感技术等等,从而形成了全新的一种技术,在制造业、工业生产等方面能够发挥非常大的作用。就当前实际情况来看,机电一体化技术在我国的应用越发广泛,不仅可以有效提升产品的生产质量,而且还能够对生产流程不断调整,实现动态化的监控与管理,从而有助于产品生产效率的極大提升。但也需要注意的是,我国的机电一体化技术发展还不够完善,其技术水平仍低于其他发达国家,相关的理论研究也比较匮乏,因此加强对这一方面的探究工作十分有必要。

2.机电一体化技术在智能制造中应用的积极意义

机电一体化技术的发展在一定程度上推动了信息网络和现代科学技术的发展。信息化时代的到来对制造业的发展要求越来越高,机电一体化技术的出现可以有效地缓解制造业的焦虑,帮助制造业脱离当前的发展困境。(1)机电一体化技术能够将机械制造和电子技术进行有效结合,可以使两者既能够独立运行,又能够共同工作。依靠电子信息技术可以有效提升制造的效率,在智能制造中达到事半功倍的效果。(2)机电一体化技术包含计算机技术、人工智能技术、电子信息技术等,将这些技术进行融合,提升了处理信息的效率和控制机器的水平,为企业的生产提供了极大的便利。(3)在智能制造中应用机电一体化技术,可以实现远程操控,使得生产更加智能和人性化,进一步提升生产效率,解放大量的劳动力,为企业的发展节省更多的资金。由此可见,机电一体化技术在智能制造中的应用是企业发展壮大过程中必不可少的,在制造业中已经得到了广泛的应用和推广。

3.机电一体化技术发展现状

现在的机电一体化技术是集微电子技术、机械技术、信息技术于一体的技术。在日常生活实际应用中,主要通过信息技术用于去高效控制设备,然后将信息技术控制与微电子技术相结合。目前,在信息化与智能化融合发展的过程中,传感器技术、驱动技术、软件技术等各种先进技术正在顺应而生,机电一体化也变得更加智能化、自动化。现阶段,机电一体化技术水平有了明显提高。在信息技术方面,微电子技术占比明显提高,要更好地响应机电产业的发展。机电一体化技术的应用可以优化人力资源,产生愈来愈多的经济效益,在具体的生产和生活中发挥显着的价值,其重要性也在不断提高。在可预见的未来,机电一体化技术还将与光纤技术、人工智能技术等进行融合发展。现阶段机电一体化技术通过不断的实践应用,对自动化和智能化的程度有了更大的提升,在日常生活中也体现出重要的价值和作用,例如,机电一体化技术在电视和洗衣机、冰箱等日常家电家具制造中被广泛地使用。机电一体化技术在工厂和企业的应用集中在智能控制方面,比如大量应用于自动包装机以及数控机床。机电一体化技术在不断发展中已经有了一定的学习和自主思考能力,一些智能机器人借助信息技术能够完成相应的控制指令,进行相应的分析和准确判断,这类信息技术能够为机械设备的操作和运行提供可供参考的基础数据。

4.机电一体化技术的应用

4.1数控生产技术的应用

我国开始在加工过程中应用机电一体化技术,最早应用于数控加工技术,显着提高了我国机械制造水平,为促进我国工业长期稳定发展发挥了积极作用。在实际操作中,机电一体化技术应用后,CNC制造不仅提高了加工精度,而且显着提高了机械生产效率。加工精度体现了现阶段机电一体化应用的主要价值。从那时起,在智能控制系统方面,制造商提出了越来越高的要求。现阶段,为适应社会生产的需要,CPU和总线的设计模式被广泛应用于智能控制系统。通过采用在线诊断技术和智能控制技术,可以达到三维仿真效果,进而对整个CNC加工过程进行全面仿真,达到提高数控机床运行效率和质量的目的,提供准确的参考数据用于生产。

4.2传感技术的应用

传感技术是现代机电一体化技术中的关键技术工具之一,而且该技术的灵活性和准确性远高于其他集成制造技术,最大限度地对智能设备受到的外部影响进行控制。传感器技术如果被引入智能生产,所发挥的作用将比普通的传感器更加突出。普通传感器应用在智能制造中,为了完成相应的信息数据对接和传输任务,通常需要构建相应的传感器网络系统。同时,所获得的信息必须通过计算机集中整合,才能进行分析和判断,为有效控制整个生产过程提供正确的指导和决策。目前,由于传感器制造和生产的现状,光纤电缆传感器通常被用作生产标准,这种先进的传感装置的借口是标准化设计,其设计成本的需求也较为合理。所以在各领域和行业中的应用范围也在不断扩大。

5.结语

总而言之,将机电技术应用于智能制造是时代发展的特点,也是总体的发展趋势。智能制造和机电技术两者是相辅相成的关系,智能制造和机电技术互为表里,可以互相促进。智能制造使得机电技术有了更高的工作效率,而机电技术能够保证智能制造的准确性,能够保证智能制造产品的质量。将机电技术应用于智能制造可以减少企业的成本投入,让企业发展更加快速,给企业提供更多的发展机遇。希望该文的研究能够为相关工作者提供有效的帮助,从而加强智能制造中对于机电技术的应用。

参考文献:

[1]王建国.机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子技术与软件工程,2021(07):219-220.

[2]黄小华.工程机械中机电一体化技术的应用及发展趋势[J].南方农机,2021,52(04):165-166.

[3]牟军明.机电一体化技术的发展趋势及应用研究[J].中国设备工程,2021(01):215-217.

机电一体专业论文范文第4篇

【关键词】高职教育;应用型人才;机电一体化

作者简介:彭换新,男,博士,讲师,研究方向为机电一体化高职专科教育教学。王文凯,男,副教授,研究方向为高职教育教学。

基金项目:本文系江苏省高等教育教改课题“机电一体化专业高职——应用本科衔接培养技术技能型人才的实践研究”(编号:2013JSJG355)的研究成果。

高职机电一体化专业是将机械技术、电力电工技术、微电子技术、控制技术、通信技术、软件编程技术等技术有机结合而成的一门综合性比较强的专业。由于机电一体化专业涉及的内容广泛,因而就业面比较广,就业形势也不错,受到考生及家长的青睐。但是,在高职院校的机电一体化专业教学过程中存在一些问题。只有重视并有效解决这些问题,才能使机电一体化专业健康发展。

一、高职院校机电一体化专业存在的问题

高职院校作为高等教育的重要类型,担负着培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高技能应用型专门人才的使命。党的十七大对教育问题有一系列重要的阐述,其中一条就是“大力发展职业教育,提高高等教育质量”。我国的高职教育随着时代发展、经济发展的需要不断发展壮大。

高职机电一体化是一个复合型专业,笔者结合多年教学实践,发现目前机电一体化教学主要存在以下问题:

1.课程体系设置不合理。在不同的高职院校,机电一体化专业开设在不同的系或学院。有些高职院校将机电一体化设置在机械系(学院),有些高职院校将机电一体化设置在电气系(学院)。由于所处教学环境和教学资源等原因,前者往往偏重机械方面的教学,后者往往侧重电气方面的教学。在课程体系设置方面,放置在不同系(学院)的机电一体化专业的侧重点也不同。由于机电一体化专业的特点,在课程体系设置中过分强调机械方面内容,或者过分强调电气方面内容,都不利于机电一体化专业的发展建设。如何合理分配各学科内容的比重,是目前机电一体化专业存在的一大问题。

2.部分课程知识老化、落后。由于微电子技术、自动控制技术的快速发展,机电产品日新月异,特别是机电产品正向智能化、柔性化、高精度化、微型化等方向迅速发展。机电设备、机电产品更新速度加快,而许多高职院校在机电一体化专业课程内容安排上却往往跟不上机电一体化发展的需要。许多高职院校的教材、教学内容多年不变,实验实训设备和实验实训内容也是多年不变。为了应付检查和评估,部分院校机电一体化专业对课程进行改革,选择合适教材,采用新的教学方法,如采用情景教学、单元教学等,但只是形式变化,实际上教学、实训实验内容没有变化。有些院校的机电一体化专业虽然在教学内容、教学方法上进行改革,但相应的实验实训条件跟不上,效果大打折扣。

3.学科内容度的把握问题。机电一体化是复合型专业,涉及电力电工技术、微电子技术等多门学科内容,如此多的学科知识要让学生在短短的不到三年时间去掌握,几乎不可能。因此,在课程编排和每个学科内容的设计上,如何把握每门学科的度,就成了一个重要的问题。如果在课程设置和学科内容设计上,过分追求学科知识的系统化,让高职生系统掌握多个学科的内容,可能会造成了机械不太懂、电力也不太懂的局面,或者严重偏机或严重偏电,失去了专业应有的特色,达不到培养目标。因此,在学科内容设计上度的把握,是高职院校机电一体化专业教学过程中必须解决的问题。

4.课程教学与实践实训结合的问题。高职教育的目的是培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高技能、应用型专门人才,高职教育注重职业能力、应用能力的培养。目前,许多高职院校机电一体化专业主要通过实验、校内外实训与课堂教学结合培养学生的职业能力和应用能力。通过实验实训,的确能够有效培养学生上午职业应用能力,但由于教学资源有限,许多高职院校的实验实训设备数量种类少且陈旧,不能跟上机电一体化的快速发展。同时,在高职院校机电一体化专业的实验、实训中,由于实验实训内容单一,师资力量单薄,考核手段不科学,往往多个实训实验内容使用同一套设备。在实训实验过程中,学生的主动性和积极性比较差,实训实验结果、结论往往存在抄袭现象。

5.教师队伍素质有待提高。与本科院校不同的是,高职教育更强调教师的双师素质,既要具有一定的理论水平,又要具有职业背景和职业应用能力。目前,许多高职院校从以前的中专、中职升格而来,但教师的教学思想、理念还停留在中职阶段。而近年来引进的硕士、博士都是直接从高校毕业,注重学术和理论,缺少在企业工作的经历,与高职院校机电专业对教师的要求有相当大的差距。虽然理论水平较高,但应用能力却明显不足。这些对高职机电一体化专业教师队伍素质都造成了一些不良影响。

二、解决对策

笔者结合高职院校机电一体化专业教学中的观察和分析,以及上述问题,提出若干措施:

1.由于机电一体化专业是一门复合型专业,主要包括“机”与“电”两方面内容,不管放置在哪个系(学院),都不能过分强调机械方面内容,或者过分强调电气方面内容,否则都不利于机电一体化专业的发展建设。高职机电一体化专业应根据所处地域经济发展的需要,以及自身的特点和优势,协调处理好各个系(学院)之间的教学资源,合理安排各学科内容、“机”与“电”在机电一体化专业中的比重。处理好机械系(学院)与电气系(学院)的关系,协调使用两个系(学院)的教学资源。

2.由于微电子技术、自动控制技术等的快速发展,机电产品日新月异。因此,在机电一体化专业课程内容的安排上,应该根据机电一体化发展的需要,及时更新教材、课程内容。例如,许多高职院校机电一体化专业的PLC教学采用西门子技术,但多年来一直使用S7-200进行教学,而在企业中已大量应用S7-300,400,还有近年来的触摸屏技术都没有体现在教学中。高职院校的机电一体化专业应该根据这些机电技术的新发展不断更新教学内容,以满足学生进入企业后的发展需要。首先对课程进行改革,选择合适的教材,采用新的教学方法,结合实训实验条件进行教学。

3.机电一体化专业作为一门复合型专业,学生不可能在短短时间内系统地掌握多门学科知识。在课程编排、内容设计上,应该根据地域经济的发展和需要,以及本身实验实训条件,合理组织、安排每门学科知识的内容进行教学,满足机电一体化专业学生对每门学科技术的需要。机电一体化专业学生对每门技术的掌握程度,应根据专业总体要求和需要进行把握。在教学中,根据具体需要对每门学科进行教学,突出每门学科的应用性进行教学。

4.高职院校机电一体化专业应尽量根据教学内容和总体设计要求,加快实验实训设备建设,通过实验、校内外实训与课堂教学结合培养学生的职业能力和应用能力。除实验实训之外,还可通过其他方式,如理实一体化教学、校企合作,或者让部分学生参与教师的相关科研课题,或者组织专业级别的各种竞赛等方法或方式,将课程内容与实际动手能力结合,提高学生职业应用能力。

5.高职院校机电一体化专业应强调教师的双师素质。部分教师应在理论与职业应用能力上进行提升,新引进的教师则应加强职业应用能力。例如,通过企业顶岗培训、顶岗实习及校企项目合作等多种方式,对教师进行应用能力培训,使其更好地理解与掌握机电一体化专业教学内容。

参考文献:

[1]赵姝明,李喜田.机电一体化专业发展的现状、问题与对策[J].北方工业大学学报,1998,10(3).

[2]洪小丽,孙涛.高职机电一体化专业课程现状及改革思考[J].长沙航空职业技术学院学报,2009,9(3).

[3]刘凯.谈机电一体化专业“理实一体化”教学模式改革[J].辽宁高职学报,2013,15(5).

[4]李湘伟,等.高职机电一体化专业机电综合实训教学模式的实践与探索[J].陕西教育,2008,(2).

[5]吕栋腾.高职机电一体化专业实践教学体系的研究与探索[J].职业技术,2012,(8).

[6]黄中玉,等.高职机电一体化专业工学交替人才培养模式的研究与实践[J].职业时空,2011,7(10).

(编辑:易继斌)

机电一体专业论文范文第5篇

摘要: 讲述机电一体化技术的发展历程及其趋势,表明以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势,简要介绍典型的机电一体化产品,并根据目前国内现状,阐释发展机电一体化面临的形式和任务,最后,重点提出并详述以加强统筹安排,协调发展计划;强化行业管理,发挥协会作用;优化发展环境,增大支持力度;突出发展重点,兼顾两个层次等为目标与方法的发展机电一体化的对策。

关键词: 机电一体化;发展;方法

1 机电一体化技术发展历程及其趋势

1.1 机电一体化的发展历程

1)数控机床的问世,写下了机电一体化历史的第一页;2)微电子技术为机电一体化带来勃勃生机;3)可编程序控制器、电力电子等的发展为机电一体化提供了坚强基础;4)激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化跃上新台阶。

1.2 机电一体化的发展趋势

1)光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统,能源系统,信息处理系统,机械结构等部件组成的。因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

2)自律分配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好的应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3)全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术,信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形式而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4)“生物-软件”化——仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)是却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的结构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物-软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋势,但仍有一段比较漫长的路要走。

5)微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

2 典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状发展趋势市场前景分析从略。

总而言之,机电一体化技术是制造机电一体化产品的手段,而机电一体化产品则是技术革新或技术革命的目标。

3 发展机电一体化面临的形式和任务

机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高功效,提高产品质量,把传统工业的技术进一步提高;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。

3.1 机电一体化工作面临的形势。1)用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度;2)用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力;3)用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。

3.2 机电一体化工作的任务。机电一体化方面的任务可以概括为两个方面:一方面是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一方面是大张旗鼓的开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是进一步促进机电一体产业的形成和深入发展,为产业结构和产品结构调整做出贡献。在机电一体化产品的开发上,要制定相应的机电一体化产品开发的奋斗目标。既要有总体目标,也要有单项的目标。政府参与以及社会各界共同关注,创造良好的开发环境,多方力量去促进,才能切实有效开展这一工作。

总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是进行机电行业产品结构以及产业结构调整的有效法宝。

4 发展机电一体化的对策

1)加强统筹安排,协调发展计划。目前,全国各地区从事机电一体化研究及生产的单位很多,各自都有一些想法和发展策略;同时,地方政府各有关部门也有不少相应的发展计划与规划。这两者由于受立足点着眼点的限制而各有利弊,缺少纵观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议政府相关管理部门责成有关机构在进行深入调查研究,科学分析的基础上,制定出能够统管全局的机电一体化研究开发生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车。

2)强化行业管理,发挥协会作用。目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难免的。因此有必要明确一个行业的统管机构,根据国家政治体制改革和经济体制改革的精神,建议能加强机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。协会要充分发挥其领导职能,切实有效地开展各项工作。

3)优化发展环境,增大支持力度。优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持机电一体化发展的氛围。增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对在技术开发应用中做出贡献的单位领导和科技人员给予表彰奖励等。

参考文献:

[1]张建民,机电一体化原理与应用[M].北京:国防工业出版社,1992.

[2]曹金榜,现代设计技术与机械产品[M].北京:机械工业出版社,1987.

[3]张建民,机电一体化系统设计[M].

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