時間:2022-03-10 04:39:49
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇電子機械工程論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
1.1工程機械化
工程機械化是人類生產(chǎn)文明進步的重要表現(xiàn),從生產(chǎn)力角度工程機械化是實現(xiàn)生產(chǎn)力提升的直接標(biāo)志。從廣義角度上講工程機械化就是工程建設(shè)施工實現(xiàn)了機械設(shè)備替代人力勞動,其是對工程建設(shè)施工過程中所有應(yīng)用機械設(shè)備的總稱。工程機械制造作為制作用于工程建設(shè)的機械設(shè)備施工環(huán)節(jié),其所制作的機械設(shè)備種類眾多,例如運輸機械、起重機械、礦工冶金機械等等。在國家經(jīng)濟發(fā)展過程中,機械制造水平在一定程度上顯示了該國家的科技發(fā)展水平,也就是說一個國家的機械制造水平很大程度上影響了國民經(jīng)濟發(fā)展。目前,我國已經(jīng)實現(xiàn)了工程機械化發(fā)展,但相比于發(fā)達(dá)國家還有一定的差距,這在一定程度上影響了機械制造業(yè)水平的發(fā)展與進步,同時也影響了我國國民經(jīng)濟的進一步發(fā)展。相對來看,我國在機械制造發(fā)展方面還具有相對廣闊的發(fā)展空間和前景,為此我們應(yīng)該充分發(fā)揮國內(nèi)機械制造業(yè)的潛力,以實現(xiàn)對我國機械制造水平地提升。
1.2機電自動化
機電自動化是一門綜合性的機電技術(shù)類型,其是機電技術(shù)實現(xiàn)科技化發(fā)展的重要標(biāo)志。從機電工程本質(zhì)上講,其本身就屬于科技化發(fā)展產(chǎn)物,而機電自動化則是實現(xiàn)了機電工程全面科技化的發(fā)展。從當(dāng)前的社會發(fā)展?fàn)顟B(tài)與情況來看,機電自動化發(fā)展是現(xiàn)代化生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不可或缺的一部分。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展背景下,各個專業(yè)之間相互滲透、交叉越來越頻繁,機電自動化就是專業(yè)交叉的重要產(chǎn)物,其引領(lǐng)了工程領(lǐng)域中的技術(shù)革命。在計算機技術(shù)發(fā)展迅速的科技背景下,電子技術(shù)對工程領(lǐng)域中的工業(yè)控制、生產(chǎn)方式革新、企業(yè)內(nèi)部管理與成本控制均產(chǎn)生了重要影響,所以說機電自動化技術(shù)的發(fā)展是實現(xiàn)人類機械電子設(shè)備發(fā)展的重要里程碑。
2機電自動化在工程機械制造中的應(yīng)用分析
機電自動化發(fā)展作為科學(xué)技術(shù)在制造業(yè)當(dāng)中的重要發(fā)展標(biāo)志,其所能夠為社會生活帶來的不僅是機械設(shè)備制造技術(shù)上的發(fā)展與進步,更是推動社會生產(chǎn)力水平向科技化、高效化發(fā)展的重要支持。隨著機電自動化在機械系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試等方面的應(yīng)用,其對工程機械制造業(yè)的發(fā)展及效益提升帶來了重要推動。文章選擇機電自動化在工程機械制造中最常見的集中技術(shù)進行分析。
2.1集成自動化技術(shù)
集成自動化技術(shù)是指機械制造中對各類生產(chǎn)經(jīng)營、技術(shù)功能的集成性發(fā)展。在傳統(tǒng)技術(shù)模式下,實現(xiàn)對機械制造技術(shù)的集成化發(fā)展是不切實際的,但隨著信息技術(shù)的逐步完善與應(yīng)用,集成自動化技術(shù)不僅得以實現(xiàn),還成為了機械制造過程中使用最普遍的技術(shù)內(nèi)容。隨著市場經(jīng)濟體制地到來,機械制造業(yè)地競爭越來越激烈,為了能夠在市場競爭中站穩(wěn)腳跟,很多機械制造企業(yè)開展技術(shù)研究與發(fā)展,通過將電子計算機輔助設(shè)計技術(shù)、數(shù)控教工技術(shù)以及企業(yè)管理系統(tǒng)等多種技術(shù)與系統(tǒng)內(nèi)容引入到企業(yè)的機械生產(chǎn)制造系統(tǒng)中,得到了非常顯著地發(fā)展,并成為了機械制造業(yè)當(dāng)中企業(yè)的發(fā)展潮流,CIMS工程應(yīng)用的有效保持,在提升機械制造企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場競爭里的基礎(chǔ)上,也實現(xiàn)了集成自動化技術(shù)地有效發(fā)展。
2.2柔性自動化技術(shù)
所謂“柔性自動化技術(shù)”是以數(shù)控技術(shù)為核心,在融合其他先進技術(shù)的前提下而建立起的新興技術(shù)類型。從生產(chǎn)與操作過程方面來看,柔性自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機械制作與生產(chǎn)全自動化發(fā)展。在柔性自動化技術(shù)當(dāng)中,包括機械設(shè)備的材料準(zhǔn)備、制作、生產(chǎn)等一系列生產(chǎn)行為都由計算機來予以控制和操作。相比于傳統(tǒng)人力機械生產(chǎn)模式,柔性自動化技術(shù)不僅能夠在計算機技術(shù)的精確控制下,保證機械設(shè)備生產(chǎn)、制作過程中的各項生產(chǎn)行為、尺寸的準(zhǔn)確性,同時還能大大減少對勞動力的應(yīng)用,實現(xiàn)了對生產(chǎn)成本的有效控制,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)生產(chǎn)效率地有效提升,在確保機械設(shè)備生產(chǎn)秩序的基礎(chǔ)上,提高生產(chǎn)效益。無論是從機械制造業(yè)未來發(fā)展角度考慮,還是制造企業(yè)的效益提升角度分析,柔性自動化技術(shù)都將成為機械設(shè)備自動化生產(chǎn)的主流模式。
2.3智能自動化技術(shù)
智能自動化技術(shù)即智能華機電自動化技術(shù),其是在計算機技術(shù)發(fā)展支持下,通過利用計算機智能系統(tǒng)對人類行為地模擬,從而替代人類去進行機械設(shè)備的生產(chǎn)操作及相關(guān)行為。從表面上看智能自動化技術(shù)與柔性自動化技術(shù)有一定的共同性,但智能自動化技術(shù)要比柔性自動化技術(shù)更高級,相比于柔性自動化技術(shù)而言,智能自動化技術(shù)能夠通過對人類行為地模仿,來提高自身的工作能力,并對生產(chǎn)行為產(chǎn)生一定的判斷力,這是柔性自動化技術(shù)所不具備的優(yōu)勢。智能自動化技術(shù)在機械設(shè)備制造中的應(yīng)用,能夠更進一步提升機械制造行為的準(zhǔn)確性,并保證這一行為能夠始終保持在一個高水平狀態(tài)之上。需要注意的是由于智能自動化技術(shù)需要人工操作來作為主觀工作支持,因此要經(jīng)常對智能自動化技術(shù)進行維護,以確保智能自動化技術(shù)的良好工作狀態(tài)。
3注意事項
雖然機電自動化在機械制造中展現(xiàn)出了多方面的優(yōu)勢,但針對當(dāng)前的機電自動化水平來看,其仍存在諸多不足,因此在實際應(yīng)用過程中,要做好以下幾方面的控制:(1)規(guī)范應(yīng)用流程。機電自動化在為機械制造提供支持是建立起機電自動化設(shè)備、系統(tǒng)軟件的規(guī)范安裝與應(yīng)用前提下的,為此企業(yè)必須要嚴(yán)格按照機電自動化要求進行工作,避免操作不當(dāng)而為企業(yè)帶來不必要的損失;(2)做好質(zhì)量控制。機電自動化在機械制造當(dāng)中的應(yīng)用,確實能夠為機械制造帶來重要幫助,但企業(yè)必須要保證其所制造出來的機械設(shè)備質(zhì)量符合質(zhì)檢與應(yīng)用要求,否則機電自動化為工程機械制造帶來的進步意義都是空談。
4結(jié)束語
工程機械的電子商務(wù),其實喊了很多年。目前,工程機械行業(yè)的電子商務(wù)尚處于起步階段,在價格的透明化、產(chǎn)品的在線交易、產(chǎn)品運輸及售后服務(wù)支持等方面,依然存在一些不能盡快化解的難題,這都需要整個行業(yè)人士做進一步的溝通和嘗試。在新機市場,目前想推行電子商務(wù)確實較為困難。但是,在二手機和配件市場,電子商務(wù)已經(jīng)非常活躍。
目前,專業(yè)的二手機從業(yè)人員(車商、中介)都是以QQ、微信為主要營銷工具,對于價值不高、又相互信任的買賣雙方,買家可以在不看車的情況下直接付款讓賣家發(fā)車。據(jù)筆者了解的情況,由于微信相對更私密,用戶使用頻次更高,目前的成交效果相比QQ更好。在微信沒有出來之前,QQ是這些二手機從業(yè)者的主要營銷工具。配件交易方面,二手配件以直接發(fā)貨為主,收款有直接打款、也有物流公司代收的,目前交易也非常活躍,雖然每筆業(yè)務(wù)的收入大都沒有做整機多,但量大了收入也十分可觀。新配件的銷售,主要通過QQ、微信、淘寶等渠道,筆者的一位朋友,在沒投入太多精力的情況下,每個月的淘寶銷售額達(dá)幾十萬元,而且他做的是價值相對較低的常用保養(yǎng)件??梢姡瑥亩謾C和配件來看,電子商務(wù)也是越來越受歡迎的。
但是,目前這個行業(yè)沒有監(jiān)管,都是靠誠信去實現(xiàn)交易,“被騙”的事情幾乎每天都在發(fā)生。通過上面對二手機、配件市場的描述,你會發(fā)現(xiàn)如果一個從業(yè)者既有客源、有信譽,還有實力,那這個從業(yè)者的業(yè)務(wù)肯定不錯。但上述條件不是所有中介都可以滿足,那么問題來了:如果有一個平臺可以幫他們滿足所有條件,并且提供相應(yīng)的交易安全保障,二手機、配件從業(yè)者會依賴這個平臺嗎?答案是毋容置疑的,到那時,這個平臺就可以創(chuàng)造出新的交易規(guī)則,整合市場,誰定的標(biāo)準(zhǔn)誰就是市場領(lǐng)導(dǎo)者。
最后,工程機械新機的銷售,未來能否在網(wǎng)上直接銷售?筆者認(rèn)為這事肯定是可行的。筆者舉個例子拋磚引玉一下:例如新機廠商可以推出電子商務(wù)渠道的“定制化產(chǎn)品”,這種配置的產(chǎn)品只通過網(wǎng)上銷售。但這種產(chǎn)品最好是廠家直銷的產(chǎn)品,如果是通過商銷售的產(chǎn)品,需要與商協(xié)商好,給商一定的服務(wù)費用,讓商提供后續(xù)服務(wù)。
作者:蘇宇單位:易極環(huán)中(北京)拍賣有限公司
英文名稱:Mechanical & Electrical Engineering Technology
主管單位:廣東省廣業(yè)電子機械產(chǎn)業(yè)集團有限公司
主辦單位:廣東省機械研究所;廣東省機械技術(shù)情報站;廣東省機械工程學(xué)會
出版周期:月刊
出版地址:廣東省廣州市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1009-9492
國內(nèi)刊號:44-1522/TH
郵發(fā)代號:46-224
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1971
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期刊簡介
論文摘要:機電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。此簡述機電一體化技術(shù)的基本情況和發(fā)展背景,綜述國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀,分析機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1機電一體化概述
機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
機電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)及電力電子技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制、自動診斷與保護等。也就是說,機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2機電一體化的發(fā)展?fàn)顩r
機電一體化的發(fā)展大體可以分為三個階段:(1)20世紀(jì)60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間,戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合,這些機電結(jié)合的軍用技術(shù),戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用,對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起到了積極的作用。那時,研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當(dāng)時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到一定水平,機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。(2)20世紀(jì)70-80年代為第二階段,可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn),為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀(jì)80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認(rèn);機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展;各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。(3)20世紀(jì)90年代后期,開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面,光學(xué)、通信技術(shù)等進入機電一體化,微細(xì)加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀(jì)80年代初才開始進行這方面的研究和應(yīng)用。國務(wù)院成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將該技術(shù)列入“863計劃”中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當(dāng)差距。
3機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面:
3.1智能化
智能化是21世紀(jì)機電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然,使機電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。3.2模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口和環(huán)境接口等的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標(biāo)準(zhǔn)單元就可迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。為了達(dá)到以上目的,還需要制定各項標(biāo)準(zhǔn),以便于各部件、單元的匹配。
3.3網(wǎng)絡(luò)化
由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢,利用家庭網(wǎng)絡(luò)(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computerintegratedappliancesystem,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3.4微型化
微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小,耗能少,運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
3.5環(huán)?;?/p>
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。
3.6系統(tǒng)化
未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產(chǎn)品。事實上,許多機電一體化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)而研制出來的。
綜上所述,機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻
【論文摘要】:機電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域,并指出其發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機電一體化的核心技術(shù)
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發(fā)展,必須從以下幾方面著手:
(一) 機械本體技術(shù)
機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?,F(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進,還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化,進而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。
(二) 傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
(三) 信息處理技術(shù)
機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、信息處理設(shè)備(特別是微型計算機)的普及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
(四) 驅(qū)動技術(shù)
電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅(qū)動單元。
(五) 接口技術(shù)
為了與計算機進行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設(shè)計。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
(六) 軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化,包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
(一) 數(shù)控機床
數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:
1、 總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
2、 開放性設(shè)計,即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、 WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、 大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計,不僅豐富了數(shù)控功能,同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。
5、 能實現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
6、 系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
7、 以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
(二) 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)
CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
(三) 柔性制造系統(tǒng)(FMS)
柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng),主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
(四) 工業(yè)機器人
第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人,它們只能根據(jù)示教進行重復(fù)運動,對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性;第2代機器人帶有各種先進的傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,做出一定的判斷,對動作進行反饋控制,表現(xiàn)出低級智能,已開始走向?qū)嵱没坏?代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨立行動,與第5代計算機關(guān)系密切。
三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展:
(一) 智能化
智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
(二) 系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強,一般除RS232等常用通信方式外,實現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
(三) 微型化
微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
(四) 模塊化
模塊化也是機電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。
(五) 網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。
(六
) 綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
綜上所述,機電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求,而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。
參考文獻
1、 李運華.機電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2003.
2、 芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機械工業(yè)出版社,2004.
3、 王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化,2006(6).
【論文摘要】:機電一體化是一種復(fù)合技術(shù),是機械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物,是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域,并指出其發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化,使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機電一體化的核心技術(shù)
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發(fā)展,必須從以下幾方面著手:
(一)機械本體技術(shù)
機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮。現(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進,還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化,進而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。
(二)傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
(三)信息處理技術(shù)
機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、信息處理設(shè)備(特別是微型計算機)的普及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
(四)驅(qū)動技術(shù)
電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅(qū)動單元。
(五)接口技術(shù)
為了與計算機進行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設(shè)計。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
(六)軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化,包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
(一)數(shù)控機床
數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展,在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:
1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu),即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
2、開放性設(shè)計,即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn),能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)
二、三維加工過程的動態(tài)仿真,并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計,不僅豐富了數(shù)控功能,同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。
5、能實現(xiàn)多過程、多通道控制,即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機床的能力,并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能,加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
7、以單板、單片機作為控制機,加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
(二)計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)
CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合,而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線,以制造為基干來控制“物流”和“信息流”,實現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化,各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
(三)柔性制造系統(tǒng)(FMS)
柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng),主要由計算機、數(shù)控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
(四)工業(yè)機器人
第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人,它們只能根據(jù)示教進行重復(fù)運動,對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性;第2代機器人帶有各種先進的傳感元件,能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息,通過計算機處理、分析,做出一定的判斷,對動作進行反饋控制,表現(xiàn)出低級智能,已開始走向?qū)嵱没坏?代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業(yè)環(huán)境中獨立行動,與第5代計算機關(guān)系密切。
三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展:
(一)智能化
智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
(二)系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強,一般除RS232等常用通信方式外,實現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
(三)微型化
微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
(四)模塊化
模塊化也是機電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。
(五)網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。
(六
)綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
綜上所述,機電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求,而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。
【參考文獻】:
1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2003.
2、芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機械工業(yè)出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制綜述[J].基礎(chǔ)自動化,2006(6).
【關(guān)鍵詞】 FOD 預(yù)防與控制 飛機總裝
自從航空業(yè)誕生以來,由飛機中的FOD所造成的事故或者技術(shù)故障的事件屢屢發(fā)生。從飛機制造商的角度來講,F(xiàn)OD在生產(chǎn)制造過程中的發(fā)生的可能性非常高。飛機上的FOD是危及其飛行安全的嚴(yán)重隱患,飛機的組件、部件及整機內(nèi)不允許有任何FOD的存在。
1 定義
外來物(Foreign Object Debris),是指不屬于最終產(chǎn)品但卻遺留在其中的外來物質(zhì)或物件,這些外來物品都有可能損害或降低產(chǎn)品的性能[1]。外來物損傷(Foreign Object Damage),任何由外來物引起的損傷,可以是物理上的損傷也可以是經(jīng)濟上的損失。外來物包括:工具,裝配零件,加工鐵屑和裝配過程中的外來物(例如在裝配,運輸和包裝時使用的任何消耗品)。其他潛在的FOD包括個人物品,如食品和飲料、硬幣、珠寶首飾、鈕扣、鉛筆、回形針、手機、打火機等。
2 FOD溝通和意識[2]
導(dǎo)致FOD的原因有兩種:一是FOD培訓(xùn)不到位,對FOD的危害認(rèn)識不足,工作人員缺乏防范意識;二是激勵約束機制不健全,認(rèn)為移除FOD不是自己工作,不愿主動承擔(dān)。所以,有關(guān)FOD的培訓(xùn)和管理制度是必不可少的。
2.1 培訓(xùn)
裝配人員應(yīng)經(jīng)過有關(guān)FOD預(yù)防和管理培訓(xùn),才能進行工作。FOD培訓(xùn)的主要目標(biāo)是增加員工對FOD的發(fā)生的原因和影響的了解,提高FOD預(yù)防意識。
培訓(xùn)內(nèi)容包括兩個部分:(1)基礎(chǔ)培訓(xùn):FOD預(yù)防的基礎(chǔ)知識;(2)周期培訓(xùn):定期檢討及更新,以吸取的經(jīng)驗教訓(xùn)。培訓(xùn)人員包括:運營和質(zhì)量工作人員,包括管理人員,支持(即制造部門,物流,供應(yīng)商),其他人員(如采購,客戶服務(wù))。
2.2 FOD意識
(1)管理層參與:管理層必須支持和負(fù)責(zé)FOD預(yù)防計劃并參與其實施,并提醒員工,F(xiàn)OD將最終影響飛機的安全。保證新員工在參加完FOD預(yù)防培訓(xùn)課程之后,才能允許他們開始工作。參觀者或與裝配不相關(guān)的人員禁止進入工作區(qū)域。如圖1,在工作區(qū)域周圍設(shè)置警戒圍欄。
管理層應(yīng)該支持和鼓勵員工報告發(fā)現(xiàn)的FOD或缺失的工具(即使是員工自己的過失)。解釋“錯誤”和“違反”區(qū)別。員工丟失工具是一個錯誤;但不報告這個錯誤是違反規(guī)定的行為,則將被認(rèn)為是一個事故。
(2)員工意識:提高員工關(guān)于FOD產(chǎn)生的前因后果的意識,提醒預(yù)防避免FOD要求,促進所有員工通過指定的標(biāo)準(zhǔn)和良好的做法的實施積極參與。在工作區(qū)域里,應(yīng)該有可視化的警示,如FOD標(biāo)識、地面標(biāo)記、警戒圍欄、海報等[4]。
人的因素方面,管理的附著力和員工的意識是防止FOD的關(guān)鍵因素。
2.3 整理整潔
整理整潔和“隨手清潔”,這些工作旨在保持工作區(qū)域干凈整潔[3],提高產(chǎn)品質(zhì)量,創(chuàng)建一個安全的和更令人滿意的工作環(huán)境,把多余物從工作場所移除。要求工作完成后立即清掃工作區(qū)域,每次轉(zhuǎn)移位置或當(dāng)工作停止時,清掃工作區(qū)域,當(dāng)工作碎片有轉(zhuǎn)移到看不見或難以到達(dá)的區(qū)域時,立即清掃。如果員工在工作前需要對工作區(qū)域進行保護,他應(yīng)該在完成工作后去除防護材料。
3 預(yù)防和控制方法
3.1 區(qū)域分類
FOD預(yù)防和控制適用于每個工作區(qū)域,F(xiàn)OD潛在的風(fēng)險取決于兩個因素:
(1)飛機制造過程各個階段:工裝設(shè)備、部件組裝、飛機總裝、試飛、交付等;(2)飛機內(nèi)部空間特性:低可達(dá)性、低能見度、多種干預(yù)措施。
每個區(qū)域必須被理解為一個組合:部件裝配、飛機總裝、飛機內(nèi)部區(qū)域(例如航電灣,機翼油箱、貨艙等)。
FOD潛在區(qū)域根據(jù)工作狀況進行區(qū)分,如表1。
區(qū)域劃分,讓員工在不同的區(qū)域,對FOD給予不同的關(guān)注度,避免了不必要的人力、物力的浪費。
3.2 工具管理
飛機裝配制造企業(yè)里面的工具不同于汽車裝配,不但工具數(shù)量多,而且存在很多特殊的工具。所以工具管理是預(yù)防FOD的一部分,同時工具管理同時也是適航檢查的要求。
(1)工具負(fù)責(zé)制:工具分配到站位,由站位單獨管理,責(zé)任到人。每個工具柜都有其特定位置,并貼有用特定的地面標(biāo)識。工具柜有專門人員負(fù)責(zé),做好每日的清查。每個工具應(yīng)標(biāo)有一個永久的,可讀和可追溯的識別號碼[4]。公用工具上應(yīng)該有站位號和工具號,個人工具應(yīng)該有個人號和工具號。
(2)工具檢查:每個工具箱里面放置影子板[3],每件工具都有其特定的標(biāo)記和形狀的位置。員工在工作開始前和工作結(jié)束后檢查工具時候就一目了然,假如丟失了工具很容易被發(fā)現(xiàn),降低了FOD發(fā)生的可能性。
同時每個工具箱都附有一個工具清單,內(nèi)容包括工具的圖片、工具號、數(shù)量、負(fù)責(zé)人。工具丟失時,可以根據(jù)工具清單查找丟失工具的詳細(xì)信息。工具箱負(fù)責(zé)人每天都要對工具進行檢查,并確認(rèn)簽字。
(3)工具設(shè)計:工具設(shè)計和規(guī)范通過改進檢測和他們的儲存條件減少工具零件在飛機里風(fēng)險。工具規(guī)格,完善的檢測和存儲,可以降低風(fēng)險的異物。工具規(guī)格,無異物必須要考慮。設(shè)計工具時,應(yīng)加強在低能見度和低可使用這些考慮因素。應(yīng)考慮到檢測工具及零件的可見性/保護材料。
3.3 硬件管理
(1)保護裝置:在飛機的整個總裝過程中,包括大部件運輸、部件組裝、涂裝、試飛、交付,每個階段都要注意防護,以防止FOD的發(fā)生。如圖4(a)是為了預(yù)防大部件在運輸時FOD的進入,(b)為前后機身對接時的防護,防止在對接時,鉆孔的鐵屑和使用的消耗品進入或破壞已經(jīng)裝配好的部分,如保溫棉、線纜和油管等。
防護設(shè)備(邊緣保護、帽、封面、過濾器)應(yīng)進行清潔和保護以防止意外損壞。一旦安裝完畢,未經(jīng)授權(quán)禁止去除防護設(shè)備。
(2)零件和消耗品:零件包括螺釘、螺帽、開口銷、鉚釘、墊圈等,將他們放到離站位比較近的零件儲存柜里統(tǒng)一管理,按需領(lǐng)取,既方便員工領(lǐng)取,又能降低FOD的發(fā)生。如圖5。
消耗品包括抹布、刷子、毛筆、手套、口罩等,工作前統(tǒng)一領(lǐng)取,使用過的消耗品集中放入垃圾箱里。
(3)個人物品:個人物品,是指員工隨身的物品,如首飾、香煙、打火機、硬幣、食物等。[6]個人儲物柜應(yīng)該安放在工作區(qū)域附近,這樣有利于員工取放。員工在工作前應(yīng)該掏空口袋和將他們放到個人物品的儲物柜中。
3.4 區(qū)域關(guān)閉和最終檢查
區(qū)域關(guān)閉被認(rèn)為是防止FOD最后的機會。區(qū)域封閉前,應(yīng)進行FOD檢查,并采取擦拭、吸除等檢查FOD的措施[7];裝配的間歇和裝配完成后,應(yīng)對飛機上特殊開口進行密封保護。
任何結(jié)構(gòu)在封閉前,都應(yīng)該設(shè)置FOD檢查工序,并提交檢驗檢查,確認(rèn)封閉區(qū)域內(nèi)無FOD后方可封閉工作區(qū)域。如果有任何疑問(不能直接看到的東西),要去和區(qū)域的負(fù)責(zé)人討論關(guān)于你的疑問。
4 FOD報告及持續(xù)改善
4.1 FOD報告
所有已經(jīng)發(fā)生或潛在FOD事故都應(yīng)該報告和調(diào)查。當(dāng)一個FOD事故發(fā)生時,員工應(yīng)立即停止操作,開始調(diào)查,判斷原因。同時,根據(jù)FOD發(fā)生的原因和糾正方法,提供一個合理的工作方式來避免類似事件的發(fā)生。
FOD事件報告應(yīng)包括以下內(nèi)容:日期、 部件名稱、類型、零件序列號、零件的位置、發(fā)現(xiàn)時間、發(fā)現(xiàn)人員、怎么樣發(fā)現(xiàn),F(xiàn)OD的描述(包括分析發(fā)生時間、分析者、怎樣分析),根本原因、糾正措施、報告人等。應(yīng)該把報告的重點放在誰來負(fù)責(zé)FOD的跟蹤和趨勢分析。同時也應(yīng)該確保所有受影響的人員都意識到所在區(qū)域可能發(fā)生的FOD。
4.2 持續(xù)改善
每一次FOD的發(fā)現(xiàn),都應(yīng)該作為一個積極的例子,進行持續(xù)改善[8]。FOD預(yù)防和管理的目標(biāo)是避免FOD發(fā)生,設(shè)置為管理層和員工提供檢查結(jié)果,問題區(qū)域和發(fā)展趨勢,事件/事故報告,并反饋進展。員工需要獲得特定的信息,工作之前知道哪些是錯誤,他們可以預(yù)期改善流程。讓員工知道他們哪些做的是對的或哪些是不對的,反饋對工藝改進至關(guān)重要。
5 結(jié)語
FOD的預(yù)防和控制直接關(guān)系到飛機的質(zhì)量安全,是飛機制造企業(yè)十分重視的事情。FOD的控制是需要全體員工參與并不斷發(fā)展和完善的工作。隨著員工FOD意識的提高,檢測技術(shù)的不斷更新,F(xiàn)OD發(fā)生的幾率將會大大降低。
參考文獻:
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[5]航空制造工程手冊(第2版)飛機裝配[M].航空工業(yè)出版社,2010.
[6]劉軍濤.完善檢測技術(shù)FOD無處藏身[J].中國民用航空,2012.
論文摘要:高職高專藝術(shù)類專業(yè)教育規(guī)模連年大幅擴展,報考熱引發(fā)了高校辦學(xué)熱的狀況,這種現(xiàn)象令人深思。本文主要針對高職高專藝術(shù)類專業(yè)學(xué)生的英語教學(xué)中出現(xiàn)的問題提出了自己的見解,在課堂教學(xué)和課外輔導(dǎo)過程中提出了一些方法,希望在今后的英語教學(xué)中有針對性的對藝術(shù)類專業(yè)學(xué)生的英語教學(xué)有所提高。
1.引言
談到高職高專藝術(shù)類學(xué)生的英語教學(xué),很多英語老師不禁搖頭:基礎(chǔ)差,學(xué)習(xí)不用功,學(xué)習(xí)英語的積極性太低……總之一句話:不愿意上藝術(shù)類專業(yè)學(xué)生的英語。
經(jīng)調(diào)查了解,目前藝術(shù)類的學(xué)生在英語學(xué)習(xí)上也有他們實際的困難,一部分學(xué)生在考入高職高專院校以前就讀于藝術(shù)院校的附中,而這些附中培養(yǎng)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)跟普通高中有些區(qū)別,也就是說,他們更重視學(xué)生具備扎實的藝術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)技能,這種培養(yǎng)上的偏向使學(xué)生不太重視英語學(xué)習(xí),語言基礎(chǔ)很差;一部分學(xué)生雖然就讀的是普通高中甚至是重點高中,但由于文化成績一直不好,在高二或高三時決定去考文化分相對較低的藝術(shù)類院校,因此英語成績也不理想;第三部分學(xué)生(少數(shù))考進來時英語成績還可以,對英語也很有興趣,可英語在高職高專中只是一門公共基礎(chǔ)課,加上又沒有學(xué)習(xí)的氛圍,成績下滑得很快。
在我所任教的廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院,已有40多年的辦學(xué)歷史,2002年國家教育部、財政部列為“全國重點建設(shè)示范性職業(yè)技術(shù)學(xué)院”,2005年在全國高職高專院校人才培養(yǎng)工作評估中被確認(rèn)為“優(yōu)秀院?!?,現(xiàn)有教職工601人,52個專業(yè),10個系部,9170名全日制在校生。藝術(shù)設(shè)計系是從2004年6月份才從電子機械工程系分出來成為一個最年輕系部,當(dāng)時學(xué)生只有208名,學(xué)生所學(xué)的專業(yè)有3個;而到了2006年藝術(shù)設(shè)計系學(xué)生人數(shù)就已經(jīng)達(dá)到了1150人,學(xué)生所學(xué)專業(yè)有7個。學(xué)院2007年計劃藝術(shù)類招生人數(shù)是900人,面對如此劇增的藝術(shù)類學(xué)生人數(shù),應(yīng)該如何提高他們的英語成績也成了我們首要考慮的問題之一。
為加強廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院的英語教學(xué),提高學(xué)生英語水平,增強學(xué)生英語應(yīng)用能力,全面提高人才培養(yǎng)素質(zhì),學(xué)院在2004年的《關(guān)于基礎(chǔ)英語課程考核及成績管理的若干規(guī)定》中規(guī)定:學(xué)生如果通過英語B級考試,即獲得基礎(chǔ)英語課程學(xué)分,其基礎(chǔ)英語課程總評成績按英語B級成績×1.25計,超過100分的,則按100分計。這在一定程度上激勵學(xué)生的英語學(xué)習(xí),而在藝術(shù)類英語教學(xué)上我認(rèn)為可以通過以下幾方面來提高:
2.要準(zhǔn)備好比較完整的英語教學(xué)基本文件
在我們的教師上課的基本文件中,包括有教案、課件、教學(xué)大綱、授課計劃、教材、輔導(dǎo)教材、教學(xué)日志等。在英語教學(xué)中最重要的是教案和上課課件的準(zhǔn)備。
教學(xué)就是教與學(xué),兩者是相互聯(lián)系,不可分割的,有教者就必然有學(xué)者。學(xué)生是被教的主體。因此,了解和分析學(xué)生情況,有針對性地設(shè)計出教案和課件是教學(xué)成功的關(guān)鍵。最初接觸藝術(shù)類專業(yè)英語教學(xué)的時候,我還不懂得了解藝術(shù)類專業(yè)學(xué)生對教學(xué)的重要性,只是專心研究書本,教材,想方設(shè)法令課堂生動,學(xué)生易接受。但一開始我就碰到了困難。在講授第一課的時候,我按照自己設(shè)計的教案和課件,上了一堂自己認(rèn)為通俗易懂而又比較靈活的課,認(rèn)為教學(xué)效果比較好。但后來聽學(xué)生反映,才知道我講的口語大部分學(xué)生聽不懂,而教學(xué)的部分內(nèi)容學(xué)生以前從來未接觸過。由此可知,我在上課前根本沒有了解清楚學(xué)生的實際情況:一方面,高職高專藝術(shù)類專業(yè)的學(xué)生英語聽、說的能力相對較弱,授課采用較深的全英教學(xué),同學(xué)們還不能適應(yīng)。另一方面,06裝飾設(shè)計班的學(xué)生比較活躍,上課氣氛積極,但中等生占較大多數(shù),尖子生相對較少,因此,講得太深,沒有照顧到整體;而06包裝、產(chǎn)品造型班的同學(xué)比較沉靜,學(xué)習(xí)積極性不高,中下層面的學(xué)生多,我備課時也沒有注意到這點,因此教學(xué)效果不太理想。因此,了解及分析學(xué)生實際情況,設(shè)計出有特色的教案和課件,具體問題具體分析,做到因材施教,對授課效果有直接影響。這就是教育學(xué)中提到的“備教法的同時要備學(xué)生”。這一理論在我的教學(xué)實踐中得到了驗證。
教學(xué)中,做好課件是一個必不可少,十分重要的環(huán)節(jié),備學(xué)生,又要備教法。備課不充分或者備得不好,會嚴(yán)重影響課堂氣氛和積極性,曾有一位前輩對我說:“備課備不好,倒不如不上課,否則就是白費心機?!蔽颐靼鬃龊谜n件的重要性,因此,每單元我都花費大量的時間在備課上,認(rèn)認(rèn)真真鉆研教材和教法,做到比較滿意為止。雖然辛苦,但事實證明是值得的。一堂準(zhǔn)備充分的課,會令學(xué)生和老師都獲益非淺。認(rèn)真做好每單元的課件對教學(xué)十分重要,特別是對藝術(shù)類專業(yè)學(xué)生不太感興趣并且學(xué)習(xí)感到困難的英語來說至關(guān)重要。準(zhǔn)備完整充分的教學(xué)基本文件能調(diào)動學(xué)生的積極性,上課效果就好。
3.高職藝術(shù)類英語教學(xué)中的若干問題的思考
3.1了解所上課學(xué)生所學(xué)專業(yè)的教學(xué)計劃從學(xué)生所學(xué)的專業(yè)課程去激發(fā)他們對英語的重視,如藝術(shù)類專業(yè)的學(xué)生一般都會學(xué)到PHOTOSHOP圖形圖象處理,CORELDRAW繪圖設(shè)計,3DMAX等課程。我就從以上課程的處理、設(shè)計都要用到計算機,而計算機操作中許多說明、操作步驟都是英文的,如果簡單的英語都不看不懂,那專業(yè)課程的英語就更弄不明白了。
3.2在課堂教學(xué)中應(yīng)注意采取靈活多樣的教學(xué)方法
3.2.1培養(yǎng)高職高專藝術(shù)類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣。英語是一門外語,對藝術(shù)類專業(yè)的學(xué)生而言,既生疏又困難,在這樣一種大環(huán)境下,要教好英語,就要讓學(xué)生喜愛英語,讓他們對英語產(chǎn)生興趣。否則學(xué)生對這門學(xué)科產(chǎn)生畏難情緒,不愿意主動學(xué)習(xí),也無法學(xué)下去。針對高職高專藝術(shù)類專業(yè)的學(xué)生情況并結(jié)合我在藝術(shù)設(shè)計系教學(xué)的經(jīng)驗,我認(rèn)為首要是培養(yǎng)他們對英語的興趣。而多媒體教學(xué)具有形象性、多樣性、新穎性、直觀性、豐富性、趣味性的特點正好是能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有力武器,也剛好契合了這一群想象力豐富、容易接受新鮮事物、動手能力強的藝術(shù)生的特點,使他們真正成為學(xué)習(xí)的主體,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。因此,在現(xiàn)代教學(xué)中,教師應(yīng)充分掌握一些多媒體的應(yīng)用技巧,使英語教學(xué)變得活潑起來,讓英語教學(xué)不再乏味、枯燥,讓學(xué)生由怕學(xué)變?yōu)閻蹖W(xué)。如在新學(xué)期的第一節(jié)英語課上,為了讓學(xué)生輕松地融入課堂氛圍,消除他們對英語學(xué)習(xí)的畏懼心理,我設(shè)計了一個聽英文歌的小環(huán)節(jié)。我在課前準(zhǔn)備了一個《word》歌曲的課件。上課時,我說:“同學(xué)們,這節(jié)課我們來學(xué)一首英文歌曲”,英語課上學(xué)歌,學(xué)生馬上來了興趣,剛才還昏昏欲睡的個別學(xué)生眼睛也睜的大大的,我接著說:“下面,大家一起先欣賞一下,接著,我播放多媒體課件《word》,在課件中,穿插一些這個樂隊的介紹和歌曲背景,這部分我是用powerpoint做的圖片加文字的幻燈片,讓學(xué)生邊欣賞,邊聽歌曲,在視頻設(shè)計上,背景是這首歌的現(xiàn)場版,屏幕下方則是不完全歌詞的出現(xiàn),即要求他們聽完后填上空格的單詞,最后就這首歌的主題進行簡單的討論。在利用這個課件進行教學(xué)后,我發(fā)現(xiàn)學(xué)生不但學(xué)會了這首歌,還訓(xùn)練了聽力,掌握了歌詞中的語言點還鍛煉了口語。通過這節(jié)課的實踐,我發(fā)現(xiàn),正是由于我體會藝術(shù)系學(xué)生的學(xué)習(xí)畏難情緒和學(xué)習(xí)心得,從他們的角度去設(shè)計課程,把學(xué)生放在課堂教學(xué)的主人地位,而且找準(zhǔn)了教學(xué)的切入點和突破點,落實了教學(xué)目標(biāo)的重點,學(xué)生才能在不斷的語言訓(xùn)練中掌握了知識。
3.2.2運用多種教學(xué)手段和方法進行雙向溝通,提高教學(xué)效果。為了使英語教學(xué)形象生動,課堂不沉悶,我準(zhǔn)備了大量的教具,授課時就胸有成竹了。當(dāng)講到希望英語I Unit Five“Food”的時候,我給學(xué)生播放了一些法國大餐和一些食品的的圖片,同學(xué)們一開始就被它吸引住了,顯得頗有積極性。在教授希望英語I Unit 6.Travel課的主題是“Hawaii-夏威夷”難度比較大,如果照本宣科地講授,學(xué)生會感到困難和沉悶。為了上好這節(jié)課,我認(rèn)真研究了課文,找出了重點,難點,準(zhǔn)備有針對性地講。我先展示有關(guān)夏威夷的地理位置和風(fēng)光的圖片,展示相關(guān)的中文簡介,這樣學(xué)生就對課文先有了個大概的了解,并且學(xué)起來沒有那麼枯燥。而在教授希望英語II Unit Two“Environment—環(huán)境”時我用幻燈片給學(xué)生展示了神奇美麗的無污染的九寨溝、天山等圖片,然后播放了受環(huán)境污染嚴(yán)重的工廠、河流、天空等的圖片和相關(guān)的數(shù)據(jù),這種強烈鮮明的對比學(xué)習(xí)不僅喚起了學(xué)生學(xué)習(xí)英語的興趣而且喚起了學(xué)生的環(huán)保意識,同時也增強了他們對對城鄉(xiāng)清潔工程的認(rèn)識和責(zé)任。
用實物進行英語教學(xué)。如讓學(xué)生練習(xí)Post Cards的寫法,那天正好是圣誕節(jié),我出示了以前同學(xué)寫給我的明信片,然后說明明信片各項內(nèi)容的寫法,要求學(xué)生模仿例子完成寫作部分的TASK1,給自己原來的同學(xué)或現(xiàn)在的本班同學(xué)相互寫一張明信片贈送,學(xué)生特別用功,教學(xué)效果十分理想。 轉(zhuǎn)貼于
另外,在給藝術(shù)類學(xué)生上課時我盡量多講一些關(guān)于英美國家的文化,生活故事,讓他們更了解英語,更喜歡學(xué)習(xí)英語。因為英語的特殊情況,學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)過程中,會出現(xiàn)好差分化現(xiàn)象,差生面擴大,會嚴(yán)重影響班內(nèi)的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。因此,絕對不能忽視。為此,我采取了一些方法,如在班級中形成英語學(xué)習(xí)小組,在宿舍中形成英語互助小組,“大家提高才是真正的提高”。