首頁(yè) > 精品范文 > 機(jī)電一體化技術(shù)定義
時(shí)間:2023-08-12 09:04:59
序論:寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇機(jī)電一體化技術(shù)定義范文,愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
[關(guān)鍵詞]機(jī)電一體化;應(yīng)用;發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)22-0376-01
前言
機(jī)電一體化技術(shù)是近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的一門(mén)技術(shù),也是我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平提高的重要表現(xiàn),機(jī)電一體化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有所應(yīng)用,尤其是在機(jī)械工程領(lǐng)域上的應(yīng)用更是廣泛,使得工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)械電氣化逐漸變?yōu)闄C(jī)電一體化,取得了顯著的進(jìn)步。基于機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域中的應(yīng)用,使得機(jī)械工程無(wú)論是從技術(shù)上,還是從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能上來(lái)講,都是有質(zhì)的突變的。現(xiàn)如今機(jī)電一體化技術(shù)在各個(gè)國(guó)家都受到了很高的重視,在我國(guó)更是如此,現(xiàn)今人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)的的重要作用,對(duì)人們的日常生活、眾多領(lǐng)域的發(fā)展、乃至國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和軍事的發(fā)展都有一定的影響。為此本文針對(duì)當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望,希望能夠使機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上能夠被更好地應(yīng)用,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合實(shí)力的增強(qiáng)。
1.應(yīng)用背景知識(shí)介紹
1.1 機(jī)電一體化的定義
機(jī)電一體化技術(shù)主要就是采用電子控制系統(tǒng)將機(jī)械與電氣一體化相結(jié)合,這一技術(shù)具有很多顯著的優(yōu)點(diǎn),在機(jī)械工程領(lǐng)域中被廣泛的應(yīng)用,并且具有很好的發(fā)展趨勢(shì)。相關(guān)人員一直在努力研究這一技術(shù),希望能夠?qū)C(jī)電一體化技術(shù)更好地應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域中,為其發(fā)展帶來(lái)一定的幫助。但是這一研究?jī)?nèi)容開(kāi)展的前提條件是必須對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)有明確的了解,這樣才能夠更好地開(kāi)展相應(yīng)的研究工作。首先就需要對(duì)機(jī)電一體化的應(yīng)用背景知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹,機(jī)電一體化具有明確的定義,就是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱(chēng),機(jī)電一體化技術(shù)就是將這一系統(tǒng)使用到某些領(lǐng)域的方法。機(jī)電一體化技術(shù)之所以取得顯著的進(jìn)步,在機(jī)械工程領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用與這一技術(shù)的本質(zhì)是具有緊密的聯(lián)系的。機(jī)電一體化技術(shù)并不是一項(xiàng)單一的技術(shù),而是由機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)以及電子技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)結(jié)合到一起的復(fù)合型技術(shù),具有很強(qiáng)的功能,在各個(gè)領(lǐng)域中都能夠被應(yīng)用。
1.2 機(jī)電一體化的特點(diǎn)
機(jī)電一體化還具有其顯著的特點(diǎn),那就是這是一項(xiàng)綜合的技術(shù),包括機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、軟件編程技術(shù)等多項(xiàng)非常重要的技術(shù),而且這些技術(shù)在相互配合發(fā)揮作用時(shí)也是具有其明顯的優(yōu)勢(shì)的。一般某一項(xiàng)技術(shù)在被應(yīng)用時(shí)都是結(jié)合實(shí)際的情況發(fā)揮單一的作用,而機(jī)電一體化技術(shù)則會(huì)根據(jù)想要到達(dá)的不同的完成目標(biāo)而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,其中所包含的各項(xiàng)技術(shù)會(huì)相互配合完成指定的工作,不需要很多的技術(shù)分別工作就能夠完成不同產(chǎn)品的生產(chǎn)工作。機(jī)電一體化技術(shù)的這一特點(diǎn)使其不斷處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)中,并且在機(jī)械工程領(lǐng)域的應(yīng)用過(guò)程中也是明顯體現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì),具有多功能、高質(zhì)量、低能耗等一系列的優(yōu)點(diǎn),具有很高的應(yīng)用價(jià)值,在機(jī)械工程領(lǐng)域中自然得到了很高的重視。
1.3 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用
之前一直在介紹機(jī)電一體化技術(shù)的定義和所具備的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),在機(jī)械工程上被廣泛的應(yīng)用,為這一領(lǐng)域的發(fā)展也帶來(lái)了很大的幫助,為此需要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用情況進(jìn)行具體的價(jià)紹,這樣能夠更加清晰地體現(xiàn)出機(jī)電一體化技術(shù)的研究與使用的價(jià)值。首先,機(jī)械工程的工作狀態(tài)是非常復(fù)雜的,組成結(jié)構(gòu)較多,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響,而且對(duì)其進(jìn)行維修也需要大量的費(fèi)用,會(huì)增加成本,而機(jī)電一體化技術(shù)能夠運(yùn)用到電子監(jiān)控中,及時(shí)發(fā)現(xiàn)所存在的一些問(wèn)題,并且對(duì)其進(jìn)行解決,為工程質(zhì)量的保障提供了巨大的幫助,也能為其減少很大一部分維修的費(fèi)用,這是其應(yīng)用的方面之一。除此之外,機(jī)電一體化技術(shù)還能夠用于電子節(jié)能控制器的研究中,將利用機(jī)電一體化技術(shù)研制出的點(diǎn)子節(jié)能控制器用于機(jī)械工程中,能夠發(fā)揮節(jié)能的作用,既節(jié)約了資源,減少了機(jī)器的磨損狀況,同時(shí)還能夠提高工作效率,具有非常重要的意義。除了這些以外,機(jī)電一體化技術(shù)還能夠被應(yīng)用到機(jī)械工程上的很多方面中,為機(jī)械工程的發(fā)展帶來(lái)幫助。
2.機(jī)電一體化在機(jī)械工程上的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 發(fā)展的微機(jī)化
了解了機(jī)電一體化技術(shù)的基本內(nèi)容和在機(jī)械工程上的應(yīng)用情況,可以知道機(jī)電一體化技術(shù)是具有很高的研究?jī)r(jià)值和使用價(jià)值的,在機(jī)械工程上也具有很好的發(fā)展趨勢(shì),所以需要了解這些趨勢(shì),對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域上被更好地應(yīng)用具有很大的幫助。機(jī)電一體化具有一個(gè)非常明顯的發(fā)展趨勢(shì),那就是微機(jī)化,將微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)相互結(jié)合,微機(jī)化的機(jī)電一體化技術(shù)所生產(chǎn)出的產(chǎn)品體積小,使用起來(lái)比較靈活,能夠被應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去,而且所需要的能量也是相對(duì)較少的,具有節(jié)能高效的作用。
2.2 發(fā)展的綠色化
綠色發(fā)展是如今很多領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中都在倡導(dǎo)的主題,也是社會(huì)發(fā)展的需求,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得人們的生活水平得以提高,導(dǎo)致與此同時(shí)環(huán)境卻遭到了嚴(yán)重的破壞,在這一時(shí)展的大背景下,機(jī)電一體化的產(chǎn)品必須具有綠色化的特點(diǎn),這是其主要的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化指的就是產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境不造成污染,資源不造成浪費(fèi),當(dāng)產(chǎn)品使用過(guò)后能夠進(jìn)行回收處理,最大限度地節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境。這也是國(guó)家目前所倡導(dǎo)的,機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用也非常符合我國(guó)的國(guó)情以及國(guó)家相關(guān)政策的倡導(dǎo),所以具有很好的發(fā)展趨勢(shì)。
2.3 發(fā)展的智能化
機(jī)電一體化技術(shù)與其他機(jī)械方面的技術(shù)相比有一個(gè)非常大的差別,也是其具有的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),那就是具有智能化的特點(diǎn)。機(jī)電一體化技術(shù)所生產(chǎn)出的產(chǎn)品能夠模擬人類(lèi)智能,基礎(chǔ)是控制系統(tǒng),還能夠輔以心理學(xué)、生理學(xué)等多方面人的特點(diǎn),模擬人的思想和做事的方法,生產(chǎn)出智能產(chǎn)品,代替人去完成一系列的工作,最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器代替人完成勞動(dòng)生產(chǎn)活動(dòng)的任務(wù)。這是機(jī)電一體化在機(jī)械工程中的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),也是相關(guān)研究人員一直在努力研究的一項(xiàng)內(nèi)容,通過(guò)國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用情況可以推測(cè)出這一發(fā)展趨勢(shì)是非常有可能得以實(shí)現(xiàn)的。
3.結(jié)語(yǔ)
通過(guò)本文的簡(jiǎn)單介紹,可以對(duì)機(jī)電一體化這一現(xiàn)如今受到廣泛使用的技術(shù)有一個(gè)大致的了解,這一技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)共同發(fā)展所取得的成果,在機(jī)械工程中具有非常重要的作用。本文對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用情況以及發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了相應(yīng)的介紹,機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)電一體化技術(shù),所以要清楚其發(fā)展趨勢(shì),對(duì)這一技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化,促進(jìn)機(jī)械工程的快速發(fā)展,同時(shí)對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)水平的提高都具有非常顯著的幫助。
參考文獻(xiàn)
如果將創(chuàng)新定義為與眾不同的、新穎的技術(shù)和產(chǎn)品,那么這個(gè)世界上的創(chuàng)新成果將會(huì)是高度的繁榮昌盛。但是,我們看到的是許多企業(yè)新產(chǎn)品層出不窮,業(yè)績(jī)卻不見(jiàn)增長(zhǎng),甚至陷于困境之中。與此相似的是,全球?qū)@晒D(zhuǎn)化的成績(jī)并不那么令人鼓舞,雖然每年推出的各種專(zhuān)利數(shù)量驚人,但是其“創(chuàng)新”的真實(shí)性是令人難以信服的。
所以,將創(chuàng)新定義為與眾不同的、新穎的技術(shù)和產(chǎn)品是不夠的,或者說(shuō)僅僅提供了必要條件,缺乏充分條件。只有將與眾不同的、新穎的創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為商業(yè)及社會(huì)成果,實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)的認(rèn)可和企業(yè)的盈利才具有真正的價(jià)值。
創(chuàng)新應(yīng)具備三個(gè)條件:獨(dú)特和新穎;一定的市場(chǎng)容量;一定的盈利能力。
創(chuàng)新的不同特點(diǎn)
當(dāng)前討論創(chuàng)新比較寬泛,共性論題多,也比較容易形成共識(shí)。但對(duì)不同領(lǐng)域、不同行業(yè)、不同產(chǎn)品等個(gè)性化的問(wèn)題卻少有論述,或者探討不夠深入,因此也較少形成個(gè)性化問(wèn)題的解決。
而創(chuàng)新恰恰是個(gè)性化的,雖然創(chuàng)新的共性規(guī)律放之四海皆準(zhǔn),可一旦形成教條和規(guī)定,則共性規(guī)律不但不能對(duì)局部的、具體的創(chuàng)新問(wèn)題給予指導(dǎo),反而會(huì)形成誤導(dǎo),使得創(chuàng)新投入方向出現(xiàn)偏差,許多創(chuàng)新難以出成果。常識(shí)告訴我們:方向錯(cuò)誤,投入越大,距離成功越遠(yuǎn),損失也越大。
不同領(lǐng)域、不同行業(yè)、不同產(chǎn)品具有不同的創(chuàng)新特點(diǎn)和規(guī)律。消費(fèi)產(chǎn)品創(chuàng)新遠(yuǎn)區(qū)別于工業(yè)產(chǎn)品;傳統(tǒng)產(chǎn)品創(chuàng)新不同于現(xiàn)代產(chǎn)品;大批量工業(yè)產(chǎn)品不同于小批量產(chǎn)品;開(kāi)放式系統(tǒng)產(chǎn)品不同于封閉式系統(tǒng)產(chǎn)品,比如機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新不同于醫(yī)藥產(chǎn)品;重工機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新不同于機(jī)電一體化產(chǎn)品。凡此種種,不一而足。只有根據(jù)不同領(lǐng)域、不同行業(yè)、不同產(chǎn)品的特點(diǎn),找出獨(dú)特的創(chuàng)新規(guī)律,制定相應(yīng)的創(chuàng)新系統(tǒng)和機(jī)制,才能使得產(chǎn)品創(chuàng)新方向正確、投入適當(dāng)、周期縮短、市場(chǎng)效益明顯。
創(chuàng)新是企業(yè)戰(zhàn)略和策略的互動(dòng)能力體現(xiàn)
許多企業(yè)將創(chuàng)新當(dāng)作應(yīng)急事務(wù)管理,只有當(dāng)企業(yè)產(chǎn)品賣(mài)不出去,市場(chǎng)不良反應(yīng)強(qiáng)烈時(shí)才考慮創(chuàng)新,創(chuàng)新成了解決眼前問(wèn)題的手段或策略。
事實(shí)上,創(chuàng)新首先是企業(yè)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略,而且是最重要的戰(zhàn)略。創(chuàng)新不僅是產(chǎn)品創(chuàng)新,更是企業(yè)的管理創(chuàng)新,只有企業(yè)具備了管理創(chuàng)新機(jī)制,產(chǎn)品創(chuàng)新才具有流暢的流程和制度,才可能成為企業(yè)自然而然的正常行為,不至于成為企業(yè)的應(yīng)急手段及救火似的短期行為。從這個(gè)角度講,管理創(chuàng)新是企業(yè)的戰(zhàn)略,而產(chǎn)品創(chuàng)新是戰(zhàn)略指導(dǎo)下的策略,二者是一種互動(dòng)行為,互動(dòng)效果既是單獨(dú)行為的能力體現(xiàn),更是整體能力的體現(xiàn)和檢驗(yàn)。
基于企業(yè)的自主創(chuàng)新
對(duì)國(guó)家而言,鼓勵(lì)創(chuàng)新、推動(dòng)創(chuàng)新,并斥巨資于一切有益于創(chuàng)新的行為及產(chǎn)品,當(dāng)然十分有必要,但國(guó)家的創(chuàng)新是由各種社會(huì)組織的創(chuàng)新集成的,國(guó)家不可能也不應(yīng)該越俎代庖,承擔(dān)具體的創(chuàng)新項(xiàng)目和任務(wù)。所以,社會(huì)組織的創(chuàng)新成果直接反映了國(guó)家的創(chuàng)新成就。
對(duì)社會(huì)組織及企業(yè)而言,創(chuàng)新不僅是對(duì)國(guó)家創(chuàng)新成就的貢獻(xiàn),更是自身的生存和發(fā)展的直接需要。國(guó)家將創(chuàng)新的重點(diǎn)落到企業(yè)無(wú)疑是一個(gè)英明的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移和定位,這一戰(zhàn)略決策必將對(duì)我國(guó)創(chuàng)新乃至經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生巨大影響。但由于科研與企業(yè)長(zhǎng)期有不同程度的脫節(jié),這一轉(zhuǎn)移并不能保證企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新和國(guó)家創(chuàng)新能力得到合理的回報(bào),因?yàn)榭蒲性核膭?chuàng)新和企業(yè)的創(chuàng)新有較大不同,如果僅僅是一種平移,那么有較大可能使得創(chuàng)新投入和產(chǎn)出效益打折扣,因?yàn)槠髽I(yè)始終要考慮市場(chǎng)、客戶(hù)。產(chǎn)品創(chuàng)新成果只能由市場(chǎng)和客戶(hù)來(lái)檢驗(yàn),離開(kāi)了市場(chǎng)和客戶(hù),任何創(chuàng)新都是不完善的,即使是為未來(lái)所做的創(chuàng)新,仍然要為未來(lái)的市場(chǎng)和客戶(hù)負(fù)責(zé)。
也許對(duì)科研院所和高校而言,基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新的內(nèi)涵和外延有另外的意義,但基于企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新只有市場(chǎng)和客戶(hù)的評(píng)價(jià)這個(gè)唯一標(biāo)準(zhǔn)。
基于機(jī)電一體化產(chǎn)品的創(chuàng)新
正如前邊所提及的,不同領(lǐng)域、不同行業(yè)、不同產(chǎn)品的創(chuàng)新具有不同的特點(diǎn),機(jī)電一體化產(chǎn)品作為一種裝備機(jī)械產(chǎn)品,其創(chuàng)新特征還是比較明顯的,這種特征既是其產(chǎn)品特點(diǎn)本身決定的,也是橫向與世界相關(guān)產(chǎn)品比較帶來(lái)的。
目前“機(jī)電一體化”的定義各有表述,較為普遍的定義由“日本機(jī)械振興協(xié)會(huì)”經(jīng)濟(jì)研究所提出,即“機(jī)電一體化是在機(jī)械功能、動(dòng)力功能、信息功能和控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù),并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成系統(tǒng)的總稱(chēng)。”
隨著科學(xué)技術(shù)水平的高速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)之間和學(xué)科之間的交叉與滲透日益加劇,現(xiàn)在已很難對(duì)一個(gè)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)品進(jìn)行清晰的界定及分類(lèi)。作為裝備制造業(yè)的一個(gè)十分重要的分支,機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入“智能化”階段。除了機(jī)電一體化定義的內(nèi)涵產(chǎn)生變化以外,其外延及范圍已經(jīng)大大擴(kuò)展,在工業(yè)領(lǐng)域和日常生活中,機(jī)電一體化產(chǎn)品已經(jīng)無(wú)法與我們分離。
這一類(lèi)機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要特征是機(jī)械動(dòng)作的精度及準(zhǔn)確性、各種動(dòng)作的協(xié)調(diào)性、機(jī)械機(jī)構(gòu)及功能的可靠性、機(jī)構(gòu)及產(chǎn)品的壽命長(zhǎng)期性。在當(dāng)今強(qiáng)調(diào)效率的經(jīng)濟(jì)社會(huì)中,高速度已逐漸成為許多機(jī)電一體化產(chǎn)品最重要的功能指標(biāo)之一,其他的功能要求,即使是十分重要的要求,也成為了高速度的派生要求。高速度已成為許多機(jī)電一體化產(chǎn)品檔次、能級(jí)的分水嶺和界限。
按照機(jī)電一體化的定義,如果將計(jì)算機(jī)、執(zhí)行元件、動(dòng)力源、傳感器、機(jī)構(gòu)作為機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大要素,那么與其相對(duì)應(yīng)的五大功能是控制、操作、動(dòng)力、檢測(cè)、構(gòu)造。
在這五大功能中,構(gòu)造是其主功能,即機(jī)械動(dòng)作是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系統(tǒng)功能和作用的主要目的,其他功能是為機(jī)械動(dòng)作提供驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)、控制支持。由于其機(jī)械動(dòng)作是清晰可視的,不管其機(jī)械動(dòng)作有多少、機(jī)械機(jī)構(gòu)多復(fù)雜、機(jī)械速度有多高,所以,機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作是在一個(gè)透明的、開(kāi)放的環(huán)境下進(jìn)行。
在當(dāng)今的技術(shù)條件下,如果機(jī)械機(jī)構(gòu)及動(dòng)作無(wú)法封閉,那么為實(shí)現(xiàn)機(jī)械動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)、檢測(cè)、控制技術(shù)及產(chǎn)品也將處于透明、開(kāi)放的位置。這是機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要特點(diǎn),也是機(jī)電一體化產(chǎn)品與醫(yī)藥、IT等產(chǎn)品的區(qū)別所在。
盡管機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展日新月異,也代表了當(dāng)今世界科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展潮流與趨勢(shì)。但作為集機(jī)、電、光、聲、氣、液等技術(shù)為一身的機(jī)電一體化產(chǎn)品本身,特別是對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造企業(yè)而言,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品一直處于一個(gè)高度透明、開(kāi)放的環(huán)境之下,所以,從這個(gè)角度而言,機(jī)電一體化產(chǎn)品是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)。
正因?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng),所以機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新是一把“雙刃劍”。開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與收益的矛盾愈發(fā)突出。應(yīng)該注意的問(wèn)題是:1.防御層面:開(kāi)發(fā)投入適當(dāng);開(kāi)發(fā)速度要快;產(chǎn)權(quán)保護(hù)要重視;風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)等。2.進(jìn)攻層面:緊密跟蹤;模仿創(chuàng)新;知識(shí)產(chǎn)權(quán)回避;差異化創(chuàng)新等。
開(kāi)放系統(tǒng)的優(yōu)劣勢(shì)和“雙刃劍”。模仿將會(huì)持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,除技術(shù)的透明度較高這一特點(diǎn)外,國(guó)家對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)意識(shí)、思路、政策及法規(guī)的制定與落實(shí)起著決定性作用,在上述問(wèn)題尚未明朗之前,企業(yè)的投入收益比較低、收益期較短,所以積極性必將受挫,走捷徑已成為企業(yè)有意或者無(wú)意、無(wú)奈的選擇。作為以贏利為最主要目標(biāo)的企業(yè),以較小的投入獲得最大的收益本是常理,模仿更成為不二選擇。
對(duì)企業(yè)而言,創(chuàng)新資金有限,將有限的資金合理地分配到企業(yè)具體的創(chuàng)新項(xiàng)目之中變得十分重要,否則,企業(yè)極有可能因投入得不到回報(bào)而影響到企業(yè)發(fā)展,甚至導(dǎo)致企業(yè)陷入困境而不能自拔。
另外,機(jī)電一體化產(chǎn)品的特點(diǎn)也決定了其創(chuàng)新必然是繼承性的、漸進(jìn)性的和集成性的。其創(chuàng)新往往體現(xiàn)在自動(dòng)控制部分,而自動(dòng)控制部分具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)分工,對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品企業(yè)而言,沒(méi)有實(shí)力專(zhuān)攻自動(dòng)控制技術(shù),事實(shí)上國(guó)內(nèi)外幾乎所有企業(yè)的自動(dòng)控制技術(shù)均是集成的,這是一個(gè)社會(huì)化合理分工與合作的典型例證。
機(jī)電一體化產(chǎn)品制造企業(yè)應(yīng)專(zhuān)術(shù)機(jī)械部分的創(chuàng)新與研發(fā)、改進(jìn)。機(jī)械機(jī)構(gòu)發(fā)展至今,已經(jīng)基本成熟,進(jìn)行革命性的創(chuàng)新幾乎沒(méi)有空間和必要。所以,對(duì)機(jī)械部分開(kāi)展持續(xù)性的改進(jìn)和完善成為機(jī)電一體化產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新的主體和主要內(nèi)容。可以說(shuō),企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)和較量已經(jīng)集中在機(jī)械部分的可靠性、穩(wěn)定性以及與之相匹配的精度和速度上。在這里,產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)成為產(chǎn)品整體實(shí)力的最大權(quán)重因素,產(chǎn)品質(zhì)量是決定產(chǎn)品創(chuàng)新成功與否的最關(guān)鍵部分。
創(chuàng)新成功的前提條件
許多產(chǎn)品創(chuàng)新評(píng)價(jià)較高,其獨(dú)特和新穎性、市場(chǎng)和客戶(hù)認(rèn)可度、產(chǎn)品的毛利率均較高,但往往不成功。這一問(wèn)題的癥結(jié)主要在兩方面:第一是產(chǎn)品質(zhì)量水平一直上不去,其零件、部件的加工質(zhì)量和裝配質(zhì)量處于較低層次,當(dāng)中、低端產(chǎn)品要求偏低時(shí),如精度、速度不高時(shí),產(chǎn)品尚能滿(mǎn)足要求,一旦產(chǎn)品更上一個(gè)層次,其創(chuàng)新水平要求更高時(shí),如高端領(lǐng)域產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量低下的問(wèn)題便暴露出來(lái),而且短期內(nèi)又較難形成質(zhì)量突破,因此嚴(yán)重影響了產(chǎn)品創(chuàng)新目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);第二是市場(chǎng)開(kāi)拓不力,好產(chǎn)品(技術(shù)好、質(zhì)量也好)賣(mài)不出去或無(wú)法形成銷(xiāo)售規(guī)模,造成“墻內(nèi)開(kāi)花,墻外不香”的尷尬局面。
這種現(xiàn)象國(guó)內(nèi)外均比比皆是,這不僅使得新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投入泡湯,更嚴(yán)重的是丟掉了市場(chǎng)機(jī)會(huì)。如果企業(yè)不能正視問(wèn)題,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入剖析,還會(huì)沉重打擊創(chuàng)新者的積極性,迫使創(chuàng)新者放棄積極的設(shè)想和創(chuàng)新熱情,以一種保守的心態(tài)和行為進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā),長(zhǎng)此以往,企業(yè)的創(chuàng)新氛圍逐漸惡化,形成了系統(tǒng)性的保守制度及文化,給企業(yè)發(fā)展帶來(lái)致命影響。
當(dāng)前印后裝訂機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的基點(diǎn)和重點(diǎn)
1.對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行清晰定位
開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品是十分有必要的,但明確企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重新定位,整合企業(yè)有效資源更有必要。不是低端產(chǎn)品都必須放棄的;不是高端產(chǎn)品都必然要進(jìn)入的;不是市場(chǎng)上盈利產(chǎn)品都必須做的;不是今天開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品今天要盈利的;不是別人的產(chǎn)品盈利你也會(huì)盈利的;不是不盈利的產(chǎn)品都應(yīng)該放棄的。這些問(wèn)題需要我們一直反復(fù)思考。
比如,圓盤(pán)包本機(jī)屬低端產(chǎn)品,但企業(yè)還是要全力推動(dòng);高速騎馬訂聯(lián)動(dòng)線(xiàn)或許我們暫時(shí)沒(méi)能力做好,但它應(yīng)該成為重要的盈利產(chǎn)品。
如果不能對(duì)市場(chǎng)、產(chǎn)品、技術(shù)、能力等問(wèn)題有清醒的認(rèn)識(shí),對(duì)企業(yè)及產(chǎn)品有明晰的定位,那么,今天的盈利產(chǎn)品明天會(huì)變得虧損;暫時(shí)虧損的好產(chǎn)品會(huì)草率放棄;技術(shù)含量高的產(chǎn)品會(huì)一直不盈利。公司會(huì)陷于“高端上不去,低端下不來(lái),中端守不住”的尷尬局面。
2.堅(jiān)持持續(xù)開(kāi)發(fā)改進(jìn)的創(chuàng)新原則
對(duì)于印后裝訂機(jī)械產(chǎn)品,創(chuàng)新的特殊性要倍加注意。首先,要明白全新的產(chǎn)品不存在,任何所謂創(chuàng)新產(chǎn)品,都是在原來(lái)成熟產(chǎn)品上的改進(jìn)與革新、提高與完善。其次,極端的多品種、少批量特性決定了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本較高,特別是改動(dòng)較大產(chǎn)品,在每年銷(xiāo)售數(shù)量極少的情況下,較多地開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品必然給創(chuàng)新帶來(lái)更大的風(fēng)險(xiǎn);另外,根據(jù)客戶(hù)真實(shí)需求,對(duì)開(kāi)發(fā)成功的產(chǎn)品進(jìn)行持續(xù)改進(jìn),不僅會(huì)給客戶(hù)帶來(lái)更高的價(jià)值,而且也會(huì)大大減少開(kāi)發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn),為公司帶來(lái)穩(wěn)定且長(zhǎng)期的收益。
比如,許多企業(yè)已經(jīng)在膠訂聯(lián)動(dòng)線(xiàn)產(chǎn)品上獲得成功,得到較高收益,在此基礎(chǔ)上應(yīng)該持續(xù)改進(jìn),即使是開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品,仍然是在原有基礎(chǔ)上的提升和完善,保持產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)、特色,其繼承性是顯而易見(jiàn)的。
3.優(yōu)良的質(zhì)量是創(chuàng)新的基本保障
許多創(chuàng)新產(chǎn)品不成功,不一定是產(chǎn)品技術(shù)的原因,比如技術(shù)落后,設(shè)計(jì)缺陷、標(biāo)準(zhǔn)不清等。許多技術(shù)特別是高端技術(shù)思路、技術(shù)設(shè)想、技術(shù)目標(biāo)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的原因是材料質(zhì)量、零件質(zhì)量、工藝質(zhì)量、裝配質(zhì)量等單體或綜合質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。實(shí)踐證明:產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不成功的最主要問(wèn)題。
所以,狠抓質(zhì)量,持續(xù)進(jìn)行質(zhì)量改進(jìn),是保證產(chǎn)品創(chuàng)新成功的關(guān)鍵因素,這與“持續(xù)開(kāi)發(fā)改進(jìn)的創(chuàng)新原則”是一致的。否則,即使擁有當(dāng)今世界最先進(jìn)的技術(shù),產(chǎn)品的技術(shù)檔次也難以提升上去。從某種意義上講,優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量的重要性應(yīng)高于產(chǎn)品創(chuàng)新本身。
當(dāng)前眾多企業(yè)開(kāi)發(fā)的全自動(dòng)鎖線(xiàn)機(jī)、新型膠訂聯(lián)動(dòng)線(xiàn)等產(chǎn)品,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求更高、更嚴(yán),產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成功與否的關(guān)鍵無(wú)疑是可靠的產(chǎn)品質(zhì)量。這一要求不僅適用于高端產(chǎn)品的創(chuàng)新,而且也適用于所有產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)。
4.搶占技術(shù)制高點(diǎn)是創(chuàng)新的恒定目標(biāo)
不管產(chǎn)品與技術(shù)如何創(chuàng)新,其核心內(nèi)容都必須體現(xiàn)當(dāng)今先進(jìn)技術(shù),產(chǎn)品技術(shù)改進(jìn)和完善亦然。
從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,印后裝訂機(jī)械產(chǎn)品的模塊化、自動(dòng)化、信息化等技術(shù)以及相互之間的技術(shù)融合已成為主流,而這些先進(jìn)技術(shù)雖不能顛覆傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品,但體現(xiàn)出的產(chǎn)品特性卻是令人耳目一新的,甚至表現(xiàn)出“革命性”技術(shù)的假象,呈現(xiàn)出鮮明的技術(shù)制高點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 發(fā)展過(guò)程 前景展望
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得單純的單一學(xué)科應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足人類(lèi)社會(huì)的生產(chǎn)生活需要。各學(xué)科相互滲透,相互促進(jìn),為新的技術(shù)改革,知識(shí)創(chuàng)新提供契機(jī)。機(jī)電一體化技術(shù)就是在這樣的背景下發(fā)展而成的。
一、機(jī)電一體化技術(shù)簡(jiǎn)介
機(jī)電一體化又稱(chēng)機(jī)械電子學(xué),英語(yǔ)稱(chēng)為Mechatronics,它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成的。最早提出這一概念的是1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》一書(shū)的副刊。時(shí)至今日,機(jī)電一體化這一概念已經(jīng)廣泛的被接受和應(yīng)用。
機(jī)電一體化技術(shù)并不是單純的機(jī)械學(xué)與電氣或電子學(xué)的結(jié)合,而是在上述兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上融合了信息技術(shù),傳感器技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),接口技術(shù),信號(hào)變換技術(shù)以及軟件工程技術(shù)等多種科學(xué)技術(shù),并不斷發(fā)展,廣泛應(yīng)用的一門(mén)新興科學(xué)技術(shù)。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
(一)、世界范圍內(nèi)的發(fā)展
20世紀(jì)60年代以前為初級(jí)階段。這一時(shí)期,人們?cè)谏a(chǎn)生活中并沒(méi)有刻意的將機(jī)械學(xué)與電子學(xué)技術(shù)結(jié)合起來(lái),而是不知不覺(jué)的利用電子技術(shù)的成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能,這便出現(xiàn)了最早期的機(jī)電一體化技術(shù)。期間發(fā)生的第二次世界大戰(zhàn),促使了機(jī)械技術(shù)與其他技術(shù)的融合。戰(zhàn)后,這些技術(shù)由軍用逐漸應(yīng)用至民用范圍,但并沒(méi)有提出機(jī)電一體化這一概念,沒(méi)有將多技術(shù)的結(jié)合推廣。
20世紀(jì)70到80年代是這一技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)期。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)和迅速發(fā)展,大規(guī)模的集成電路和微型計(jì)算機(jī)開(kāi)始出現(xiàn),這位機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。正是在這一階段,Mechatronics一詞被提出并逐漸被認(rèn)可,機(jī)電產(chǎn)品大量涌現(xiàn),世界各國(guó)逐漸對(duì)這項(xiàng)技術(shù)給予大力支持。
20世紀(jì)90年代開(kāi)始,機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入新的階段。這一時(shí)期,通信技術(shù)、光學(xué)技術(shù)以及微細(xì)加工技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)逐漸結(jié)合,出現(xiàn)了微機(jī)電一體化和光機(jī)電一體化的分支。同時(shí),機(jī)電一體化技術(shù)本身的研究日益成熟,對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的建模研究、分析和集成方法以及機(jī)電一體化的整個(gè)科學(xué)體系的研究,使機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)更加完整,理論體系更加完善。
(二)我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展
[1]我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開(kāi)始這方面技術(shù)的研究。國(guó)務(wù)院成立了由杰出科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)的機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,并將這項(xiàng)技術(shù)列入“863”計(jì)劃中。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時(shí)充分考慮了國(guó)際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和由此可能帶來(lái)的諸多影響。許多大專(zhuān)院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)對(duì)這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作,雖然都取得了一定成果,但與日本、歐美等先進(jìn)國(guó)家相比仍有相當(dāng)大的差距。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在半個(gè)世紀(jì)左右的發(fā)展中,人類(lèi)生產(chǎn)生活對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)不斷提出更高的要求,推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、綠色化和微型化程度快速發(fā)展。其中智能化和自動(dòng)化更是機(jī)電一體化技術(shù)的重中之重。
智能化是目前形勢(shì)下大部分技術(shù)所共有的發(fā)展方向,也是機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的重要區(qū)別之一。隨著智能控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和人工智能技術(shù)在生產(chǎn)設(shè)計(jì)活動(dòng)中被越來(lái)越重視,機(jī)電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展迅速。在更高速的微處理器出現(xiàn)以及運(yùn)籌學(xué)、仿生學(xué)等技術(shù)的輔助下,機(jī)電一體化產(chǎn)品更好的擁有人類(lèi)的部分智能。
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展必須標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。必須制定出一系列標(biāo)準(zhǔn),將各個(gè)單元、接口統(tǒng)一化,以便擴(kuò)大規(guī)模生產(chǎn)。但由于這項(xiàng)技術(shù)剛剛興起,做到標(biāo)準(zhǔn)化系列化還很難。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅速發(fā)展,為機(jī)電一體化技術(shù)帶來(lái)了新的影響。網(wǎng)絡(luò)的普及使得基于網(wǎng)絡(luò)的各種機(jī)電產(chǎn)品遠(yuǎn)程控制得到很大發(fā)展。而總線(xiàn)技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,帶動(dòng)了家用機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)化,集成化的發(fā)展。
[2]系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開(kāi)放式和模式化的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。另一個(gè)表現(xiàn)是通信功能的增強(qiáng)。機(jī)電產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)是更加注重人格化,機(jī)電一體化的人格化有兩層定義,首先,就是模仿生物生理機(jī)能,設(shè)計(jì)各種機(jī)電產(chǎn)品。另外,機(jī)電一體化產(chǎn)品歸根到底是人在使用,賦予機(jī)電產(chǎn)品人的智能、情感、個(gè)性愈發(fā)重要,其總重目的便是人機(jī)一體。
在生態(tài)環(huán)境問(wèn)題愈發(fā)重要的今天,機(jī)電一體化技術(shù)的綠色化成為一個(gè)新的重要課題。綠色機(jī)電產(chǎn)品是指產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、生產(chǎn)以及回收銷(xiāo)毀等方面對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率高。設(shè)計(jì)、使用綠色機(jī)電產(chǎn)品,是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
機(jī)電一體化技術(shù)的微型化指的是機(jī)電產(chǎn)品向微型機(jī)械及微觀領(lǐng)域發(fā)展。這一概念興起于20世紀(jì)80年代末,國(guó)外稱(chēng)其為微電子技術(shù)。微電子產(chǎn)品體積小、耗能低、靈活性高,可廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)療、軍事等方面。而機(jī)電一體化技術(shù)微型化的一個(gè)挑戰(zhàn)就是必須采用超精加工技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)制造,如果在這一方面有了較大的發(fā)展,那么機(jī)電一體化技術(shù)的微型化將有質(zhì)的飛躍。
綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)是社會(huì)勞動(dòng)力發(fā)展的產(chǎn)物,也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要組成部分。機(jī)電一體化技術(shù)融合多學(xué)科種類(lèi),使傳統(tǒng)的機(jī)械預(yù)設(shè)方法和預(yù)設(shè)概念發(fā)生著革命性的變化。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將愈發(fā)光明。大力發(fā)展這一先進(jìn)技術(shù),不僅是人類(lèi)文明發(fā)展的要求,也是創(chuàng)新理念,振興工業(yè)的必經(jīng)之路。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;電機(jī)控制;保護(hù)
近些年來(lái),隨著機(jī)電一體化技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們也開(kāi)始越來(lái)越廣泛地重視對(duì)機(jī)電一體化中電機(jī)控制與保護(hù)的研究與探討。盡管到目前為止,我國(guó)已經(jīng)在此方面取得了很大的進(jìn)展,而其中仍舊存在一定的不足,所以為了有效促進(jìn)機(jī)電一體化的可持續(xù)發(fā)展,必須要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)電機(jī)控制與保護(hù)措施的研究。
1 機(jī)電一體化的概述
機(jī)電一體化即為將電子技術(shù)合理地應(yīng)用在機(jī)構(gòu)的信息處理功能、主功能、控制功能以及動(dòng)力功能方面,使得機(jī)械裝置能夠與軟件和電子化設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合而組成的一種系統(tǒng)[1]。
在科技飛速發(fā)展的當(dāng)代,機(jī)電一體化已逐漸發(fā)展為一門(mén)新型的自成體系的學(xué)科,其具有耗能較低、功能較多以及可靠性較高等特點(diǎn),可以既可以合理地的配置多項(xiàng)技術(shù),例如機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)等等,,而且還能夠根據(jù)系統(tǒng)的基本功能以及優(yōu)化組織目標(biāo)進(jìn)行操作,最終實(shí)現(xiàn)比較理想的目標(biāo)。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展情況
到目前為止,機(jī)電一體化已經(jīng)歷經(jīng)了三個(gè)發(fā)展階段:第一階段為上世紀(jì)60年代之前。在此階段,電機(jī)技術(shù)的發(fā)展并不成熟,只是處于初級(jí)發(fā)展階段,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)也沒(méi)有得到深入地結(jié)合。然而此時(shí),人們已開(kāi)始應(yīng)用電子技術(shù)的初步成果來(lái)逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)化,這為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。
第二階段為上世紀(jì)70到80年期間。在此階段,機(jī)電一體化獲得了迅猛發(fā)展,這主要是因?yàn)橛?jì)算機(jī)等技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)以及大規(guī)模集成電路的發(fā)展為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)與物質(zhì)基礎(chǔ)。
這三階段為上世紀(jì)90年代末。在此階段,機(jī)電一體化技術(shù)逐漸向智能化發(fā)展,而且其也進(jìn)一步地創(chuàng)建了比較完整的基礎(chǔ),并漸漸形成了一個(gè)比較系統(tǒng)化以及完整化的科學(xué)體系。
3 機(jī)電一體化中電機(jī)控制與保護(hù)存在的問(wèn)題
3.1 電機(jī)控制保護(hù)裝置無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)用需求
目前,在機(jī)電一體化應(yīng)用中所運(yùn)用的電機(jī)控制保護(hù)裝置還不夠完善,這主要是由于所應(yīng)用的電機(jī)控制保護(hù)裝置主要是基于電磁原理以及電熱原理,而且是借助于熔斷器的短路保護(hù)以及繼電器的過(guò)載保護(hù)功能而實(shí)行操作的,但是這種零部件自身還不夠完善,這也就造成機(jī)電的控制與保護(hù)能力不強(qiáng),無(wú)法充分滿(mǎn)足電機(jī)控制與保護(hù)的需求。為了解決這一問(wèn)題,就需要在設(shè)計(jì)機(jī)電產(chǎn)品的時(shí)候,綜合性、整體性地考慮保護(hù)、設(shè)計(jì)以及控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制與保護(hù)裝置的系統(tǒng)化以及多樣化。
3.2 井下機(jī)電設(shè)備應(yīng)用方面存在的問(wèn)題
目前,在井下機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題,這也就影響了電機(jī)控制與保護(hù)的功能與效果。其中最為薄弱的環(huán)節(jié)即為為鼠籠式異步電機(jī),如果在此環(huán)節(jié)沒(méi)有進(jìn)行合理有效地應(yīng)用,那么就會(huì)導(dǎo)致許多電機(jī)的運(yùn)行故障的發(fā)生。這樣就會(huì)嚴(yán)重影響到電機(jī)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性,所以相關(guān)人員必須要充分重視井下機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用問(wèn)題,并且將其與電機(jī)控制與保護(hù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),從而為機(jī)電一體化的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的保障。
4 解決問(wèn)題的方法與建議
為了充分保證機(jī)電一體化系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,可以采取以下的電機(jī)控制與保護(hù)措施。
4.1 準(zhǔn)確檢測(cè)電流與電壓
電流與電壓的檢測(cè)是電機(jī)控制與保護(hù)裝置在機(jī)電一體化應(yīng)用中非常中重要的一項(xiàng)操作。其有利于逆變模塊以及電機(jī)力矩等故障的正確診斷,然而采用普通的電流與電壓傳感器是難以實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的,為了能夠正確而又迅速地排除故障問(wèn)題,應(yīng)該選用IPM輸出電壓以及霍爾型電流互感器,這樣才能更加科學(xué)、有效地檢測(cè)IPM輸出三相電流與電壓,進(jìn)而達(dá)到最終的目標(biāo)。
4.2 合理控制閥門(mén)與速度
閥門(mén)與速度的控制是電機(jī)控制與保護(hù)裝置應(yīng)用中的重要問(wèn)題之一。目前,我國(guó)主要是利用雙環(huán)控制方案來(lái)解決這一問(wèn)題。其中內(nèi)環(huán)采用的是速度環(huán),其主要是利用速度調(diào)節(jié)器合理地調(diào)節(jié)PWM波發(fā)生器的載波頻率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的控制以及調(diào)節(jié)[2]。外環(huán)主要是采用位置環(huán),其主要在設(shè)定自身當(dāng)前位置及速度的基礎(chǔ)上,再利用速度給定發(fā)生器,將速度設(shè)定值提供給內(nèi)環(huán)。因?yàn)樵跈C(jī)電控制與保護(hù)裝置的閥門(mén)與速度控制中,大流量的閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)行的過(guò)程中存在不同的速度階段,例如減速、勻速以及加速等,與此同時(shí),給定位置與實(shí)際位置也并不是確定不變的,這也就會(huì)大大增加了閥門(mén)與速度控制的難度,所以在對(duì)其進(jìn)行調(diào)解的時(shí)候,要對(duì)閥門(mén)與給定閥門(mén)進(jìn)行對(duì)比分析,此基礎(chǔ)上再合理地調(diào)節(jié)速度。
5 結(jié)語(yǔ)
總而言之,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及電子電力技術(shù)的飛速發(fā)展,我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,并且也獲得了良好的應(yīng)用效果。然而當(dāng)前在機(jī)電控制與保護(hù)方面還存在著一些問(wèn)題,這也在一定程度上影響了我國(guó)機(jī)電一體化事業(yè)的發(fā)展。所以,必須要合理地分析與解決相關(guān)問(wèn)題,努力降低電機(jī)控制與保護(hù)故障的發(fā)生率,并且要采取有效的措施,合理地排除相關(guān)的故障,從而充分保障機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行,進(jìn)而有效推動(dòng)我國(guó)機(jī)電一體化的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]劉國(guó)平.機(jī)電一體化中的電機(jī)控制的探討[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2013,06(07):78-79.
[關(guān)鍵詞]大數(shù)據(jù);機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè);教學(xué)創(chuàng)新
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.41.075
1 現(xiàn)有機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題分析
1.1 在教學(xué)理念上
傳統(tǒng)機(jī)電一體化的教學(xué)往往由教師占據(jù)主導(dǎo)地位,是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的規(guī)劃者與管理者。而學(xué)生則處于相對(duì)被動(dòng)的地位,并且在傳統(tǒng)教學(xué)理念下,學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了“填鴨式”的教育方式。傳統(tǒng)的教學(xué)理念一方面使得教師忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的感知,缺少改良教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的動(dòng)力;另一方面,學(xué)生也沒(méi)有自主學(xué)習(xí)和探知新知的動(dòng)力,無(wú)法滿(mǎn)足知識(shí)爆發(fā)時(shí)代下社會(huì)對(duì)人才的需求。
1.2 在教學(xué)內(nèi)容上
目前機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)所用的教材主要是國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合中國(guó)企業(yè)實(shí)際編著的教材。教學(xué)內(nèi)容存在嚴(yán)重的滯后性,這不僅阻礙了教學(xué)與企業(yè)實(shí)際的結(jié)合,也降低了人才培養(yǎng)的效率。除此之外,教學(xué)內(nèi)容的變革缺乏學(xué)生的反饋機(jī)制,而事實(shí)上學(xué)生對(duì)于教學(xué)內(nèi)容是有發(fā)言權(quán)的,在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容變革時(shí)考慮學(xué)生的意見(jiàn),對(duì)于提高教學(xué)內(nèi)容的可讀性、可理解性和針對(duì)性具有重要意義。然而,實(shí)際上,學(xué)生針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的反饋渠道并不暢通。
1.3 在教學(xué)方法上
機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)現(xiàn)有的教學(xué)方式仍然是以課堂學(xué)習(xí)為中心、以課后練習(xí)為輔助的教學(xué)方法。傳統(tǒng)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)方法忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,過(guò)分強(qiáng)調(diào)課堂的作用。學(xué)生習(xí)慣了在課堂中被動(dòng)的聽(tīng)講,在教師沒(méi)有提出關(guān)于課后學(xué)習(xí)硬性規(guī)定的前提下,學(xué)生的自學(xué)與課后復(fù)習(xí)往往存在嚴(yán)重不足的情況。這一問(wèn)題在傳統(tǒng)的教學(xué)方法下,除了可以通過(guò)考試被教師發(fā)覺(jué)以外,并不容易暴露出來(lái)。
2 大數(shù)據(jù)背景下機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教育新契機(jī)
麥肯錫公司在2011年5月的《大數(shù)據(jù):創(chuàng)新、競(jìng)爭(zhēng)和生產(chǎn)力的下一個(gè)前沿領(lǐng)域》報(bào)告中首次提出了“大數(shù)據(jù)”的概念。維基百科將大數(shù)據(jù)定義為:所涉及的資料量規(guī)模巨大到無(wú)法透過(guò)目前主流軟件工具,在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策更積極目的的資訊。研究咨詢(xún)機(jī)構(gòu)Gartner對(duì)大數(shù)據(jù)的定義是:“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。
大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展也為教育領(lǐng)域帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。學(xué)習(xí)分析技術(shù)是“大數(shù)據(jù)”挖掘技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,即采用先進(jìn)的分析方法和研究工具,對(duì)反映受教育者學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤分析,從而評(píng)估學(xué)術(shù)進(jìn)展、發(fā)現(xiàn)與預(yù)測(cè)教學(xué)問(wèn)題,并實(shí)現(xiàn)教育活動(dòng)優(yōu)化的技術(shù)手段的集合體。學(xué)習(xí)分析技術(shù)(Learning Analytics Technology)具有如下特點(diǎn):全新的分析工具與分析方法、分析與預(yù)測(cè)結(jié)果的直觀性、提供方便快捷的師生交流平臺(tái)(學(xué)情反饋機(jī)制)、多元化的數(shù)據(jù)來(lái)源。
大數(shù)據(jù)背景下,學(xué)習(xí)分析技術(shù)的應(yīng)用,為職業(yè)技術(shù)教育提供了一個(gè)新的框架模式。突破傳統(tǒng)的教育模式,改良機(jī)電一體化的教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容及手段,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)電一體化教育與現(xiàn)代科技的有機(jī)結(jié)合,能夠有效規(guī)避傳統(tǒng)教育模式中的問(wèn)題。將學(xué)習(xí)分析技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電一體化的教育中,能夠極大地提高教學(xué)數(shù)據(jù)的可得性,大大降低數(shù)據(jù)采集成本,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,并且其模糊化的相關(guān)關(guān)系計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)不容易被察覺(jué)的教學(xué)問(wèn)題,為嘗試新的教學(xué)模式提供統(tǒng)計(jì)上的基礎(chǔ)。因此,應(yīng)用學(xué)習(xí)分析技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新,無(wú)論是對(duì)學(xué)生、學(xué)校管理人員,還是教師都具有非常重要的理論價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。
3 機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教育創(chuàng)新要素分析
3.1 教學(xué)理念創(chuàng)新
在傳統(tǒng)機(jī)電一體化教學(xué)模式中的,老師的經(jīng)驗(yàn)教學(xué)在教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展中起著主要作用,老師往往依據(jù)多年來(lái)形成的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)教育,這種教育方式是以教師為中心的教學(xué)理念形成的原因之一。然而,經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)教師的“經(jīng)驗(yàn)”的積累需要大量的教學(xué)經(jīng)歷才得以形成,難以進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)移,并且這些經(jīng)驗(yàn)往往具有一定的主觀性,其可靠性、可測(cè)性的不足,這種依靠“經(jīng)驗(yàn)”的教學(xué)方式阻礙了教學(xué)效率的更進(jìn)一步提升。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用、學(xué)習(xí)分析技術(shù)的推廣,為機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)理念的更新提供了新思路。通過(guò)利用學(xué)習(xí)分析技術(shù),教師能夠記錄在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題以及問(wèn)題的成因,大量的數(shù)據(jù)形成后,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)之間相關(guān)性的分析,可以幫助教師高效的尋找到解決問(wèn)題的方案,即通過(guò)大數(shù)據(jù)分析解決教學(xué)問(wèn)題。同時(shí),教師可以利用大數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)分析技術(shù),針對(duì)不同學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化教學(xué)。例如,教師在得到某個(gè)學(xué)生在測(cè)試題庫(kù)中每道題的完成時(shí)間、錯(cuò)題數(shù)等數(shù)據(jù)后,可以有針對(duì)性地對(duì)該生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了解和分析,并且有針對(duì)性地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而提高教學(xué)效率。
3.2 教學(xué)方法創(chuàng)新
對(duì)于機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)方法,本文認(rèn)為應(yīng)該從線(xiàn)下的單一多媒體教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué),轉(zhuǎn)向線(xiàn)上的復(fù)雜教學(xué)軟件教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式下,教師采用的是操作最為簡(jiǎn)單的Power Point幻燈片等多媒體形式進(jìn)行教學(xué),然而大量的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明,單純使用這種多媒體教學(xué)方式的教學(xué)效果并不樂(lè)觀,甚至還要差于傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,也豐富了職業(yè)教育的教學(xué)手段,因此機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)在教學(xué)方法上,應(yīng)該突破落后的多媒體教學(xué)手段,試圖建立復(fù)雜的、多元的線(xiàn)上教學(xué)系統(tǒng),用以滿(mǎn)足學(xué)生在新時(shí)代下的學(xué)習(xí)需要。
3.3 教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新
傳統(tǒng)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的教育中,教師負(fù)責(zé)安排學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)任務(wù),這種方式的缺陷在于教師會(huì)受到教學(xué)資源、自身經(jīng)歷等方面限制,難以做到“因材施教”。然而,在大數(shù)據(jù)高速發(fā)展的今天,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)能夠成為學(xué)生學(xué)習(xí)的另一個(gè)重要知識(shí)來(lái)源,學(xué)生可根據(jù)個(gè)人情況為自己設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方案,合理安排每天的學(xué)生生活,如每天做題數(shù)目、學(xué)習(xí)間歇休息的時(shí)長(zhǎng)等。這種方式一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,同時(shí)這種“自發(fā)性”的學(xué)習(xí)活動(dòng)也能夠豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容,從而在知識(shí)爆炸的今天,使學(xué)生掌握更多有用的知識(shí)。
關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 機(jī)電一體化對(duì)煤礦企業(yè)的意義
煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了手工、炮采、機(jī)械化等幾個(gè)階段,生產(chǎn)能力相應(yīng)的得到不斷提高,礦井年產(chǎn)量從幾萬(wàn)噸發(fā)展到幾百萬(wàn)噸。當(dāng)前一些先進(jìn)的煤礦企業(yè)、礦井甚至一個(gè)采煤工作面的生產(chǎn)能力就能達(dá)到500-1500萬(wàn)t/a,例如神東煤炭集團(tuán)上灣礦生產(chǎn)能力達(dá)到了1470萬(wàn)噸。生產(chǎn)能力的提高,與之相適應(yīng)的配套機(jī)械設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)物是把各項(xiàng)高新技術(shù)融于一體的高科技產(chǎn)物,其首要技術(shù)搜羅:微電子、計(jì)較機(jī)、自動(dòng)節(jié)制、人工智能、傳感產(chǎn)物等等,這些都是科技高速成長(zhǎng)的熱點(diǎn)技術(shù)。在煤礦企業(yè)中,開(kāi)始操作機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)煤炭系統(tǒng)進(jìn)行刷新舊設(shè)備和開(kāi)發(fā)新產(chǎn)物,并取得了巨大的成功,這讓人們清楚地意識(shí)到,機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)物的成長(zhǎng)是實(shí)現(xiàn)高效、平安、機(jī)械化生產(chǎn)的必要條件。
2 機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦的應(yīng)用
2.1 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)包括基礎(chǔ)的機(jī)械技術(shù)、以及計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)動(dòng)技術(shù)。而在礦井的生產(chǎn)過(guò)程中,監(jiān)控系統(tǒng)尤為重要,礦井中的監(jiān)控系統(tǒng)情況與銀行不同,數(shù)據(jù)保存并沒(méi)有那么一絲不茍的要求,甚至規(guī)程要求數(shù)據(jù)因死機(jī)丟失在五分鐘之內(nèi)是被允許的,唯獨(dú)不同的是不可以連續(xù)停機(jī)。日常生活中銀行因死機(jī)暫停營(yíng)業(yè)經(jīng)常發(fā)生,人們并不擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)故障會(huì)把你的個(gè)人存款數(shù)據(jù)搞丟了,只要耐心等上一個(gè)上午銀行服務(wù)器故障總會(huì)排除。安全監(jiān)控系統(tǒng)不能說(shuō)停就停,否則礦工的生命安全則失去了保障。機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用后,機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)局域網(wǎng)連成同步模式,主備機(jī)的心跳監(jiān)控由自行研制的專(zhuān)用通信接口擔(dān)任,軟硬件相結(jié)合,自身數(shù)據(jù)庫(kù)與主機(jī)同步,還能分擔(dān)諸如數(shù)據(jù)檢索、網(wǎng)絡(luò)上傳、圖形顯示、圖表打印等任務(wù),經(jīng)過(guò)幾年的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)在礦井中的監(jiān)控系統(tǒng)中得到了很好的效果。
2.2 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,生產(chǎn)生活用煤的增加,對(duì)煤礦的生產(chǎn)提出了更高的要求,以我國(guó)煤礦企業(yè)目前的提升和運(yùn)輸系統(tǒng)來(lái)講,與國(guó)外還有很大的差距,以目前的水平來(lái)說(shuō)很難適應(yīng)發(fā)展的需求,所以需要不斷的借鑒外國(guó)的經(jīng)驗(yàn),加大研究力度,把機(jī)電一體化很好的應(yīng)用到煤礦的提升和運(yùn)輸系統(tǒng)上。內(nèi)裝式提升機(jī)是目前比較領(lǐng)先的技術(shù),它采用電機(jī)和滾筒一體化的設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,系統(tǒng)更加準(zhǔn)確,能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動(dòng)化控制。我國(guó)大部分煤礦已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶式運(yùn)輸和生產(chǎn),大規(guī)模的強(qiáng)力運(yùn)輸機(jī)非常普遍,這種帶式傳輸機(jī)具有遠(yuǎn)距離連續(xù)輸送、大輸送量、運(yùn)行安全可靠、效率高和容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的特點(diǎn)。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的隨時(shí)監(jiān)控下,能夠?qū)崿F(xiàn)自我診斷和自我保護(hù)的功能。雖然在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方面還有所欠缺,但是在應(yīng)用過(guò)程中已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步。
2.3 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
我國(guó)大多煤礦采用了綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng),有力地推動(dòng)了煤礦自動(dòng)化的進(jìn)程,早先采煤系統(tǒng)是液壓牽引,現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)渡到電牽引,機(jī)電一體化牽引技術(shù)比液壓裝置有著明顯的優(yōu)點(diǎn):首先是具有良好的牽引特性,能夠提供采煤機(jī)有效的牽引力,克服其阻力,還可以在下滑時(shí)提供制動(dòng)功能;其次是由于裝有防止下滑的制動(dòng)裝置,使之能夠用于大傾角煤層作業(yè);第三是運(yùn)行更加可靠,能夠支持長(zhǎng)時(shí)間惡劣環(huán)境的作業(yè),這是因?yàn)樵摍C(jī)器的整體磨損很小,維修少,故障少的原因。第四是該機(jī)器的動(dòng)態(tài)性好,能夠通過(guò)控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整各種參數(shù)。第五是機(jī)電一體化采煤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,而且使用效率很高。同時(shí)電牽引采煤機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)為全部由計(jì)算機(jī)控制,使支架自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn),另外,對(duì)工作面刮板運(yùn)輸機(jī)配置了微機(jī)監(jiān)控裝置,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的完全自動(dòng)化控制。通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)采煤機(jī)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)整體設(shè)備的動(dòng)作協(xié)調(diào),大大提高了安全性、可靠性和工作效率,操作更加簡(jiǎn)單方便,帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.4 機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)由于長(zhǎng)距離連續(xù)輸送、輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn),已成為我國(guó)煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備。因此,成為近幾年來(lái)機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。目前主要采用機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置。它是一種專(zhuān)門(mén)為平滑起動(dòng)運(yùn)送大慣性載荷,如煤炭或金屬礦石的長(zhǎng)距離皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)計(jì)的軟驅(qū)動(dòng)裝置。一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可以由一臺(tái)或幾臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)。由于尚未解決動(dòng)態(tài)分析和在線(xiàn)監(jiān)控技術(shù)以及啟動(dòng)延遲技術(shù),我國(guó)帶式輸送機(jī)的中間驅(qū)動(dòng)點(diǎn)不能不知過(guò)多,一般為3點(diǎn)驅(qū)動(dòng),這樣就限制了輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度和運(yùn)量。而且,輸送機(jī)的監(jiān)控設(shè)備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低,和發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在顯著的差距。
2.5 機(jī)電一體化技術(shù)在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用
液壓支架是煤礦綜合機(jī)械化采煤工作面的支護(hù)設(shè)備,目前正向電液控制方向發(fā)展,將計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動(dòng)移架,避免對(duì)頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。
乳化液泵站是為液壓支護(hù)設(shè)備提供高壓液體的裝置.要求其具有高壓、大流量的供液能力.并能根據(jù)工作面液壓支護(hù)設(shè)備的用液量自動(dòng)調(diào)節(jié)供液量。我國(guó)生產(chǎn)的智能型乳化液泵站系統(tǒng)由智能型乳化液泵站自動(dòng)配液系統(tǒng)和智能型乳化液泵站供液系統(tǒng)兩部分組成。具有自動(dòng)檢測(cè)油箱油位高度,自動(dòng)配液,高、低液位自動(dòng)控制,在線(xiàn)檢測(cè)乳化液濃度,自動(dòng)校正乳化液濃度(可選定1.5度~5度),當(dāng)濃度達(dá)不到設(shè)定值時(shí)聲、光報(bào)警,定時(shí)自動(dòng)反沖洗,能夠監(jiān)控實(shí)際用液量,具有遠(yuǎn)距離傳輸功能,采用液晶顯示器,具有實(shí)時(shí)顯示乳化液濃度、液位、油位、流量計(jì)量、自動(dòng)配液狀態(tài)功能。
2.6 機(jī)電一體化技術(shù)在掘進(jìn)機(jī)中的應(yīng)用
掘進(jìn)機(jī)是目前大多數(shù)煤礦廣泛使用的掘進(jìn)機(jī)械,其電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開(kāi)關(guān)箱(以下簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi)關(guān)箱)、礦用本質(zhì)安全型操作箱(以下簡(jiǎn)稱(chēng)操作箱)、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進(jìn)機(jī)用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)。與液壓系統(tǒng)配合操作可實(shí)現(xiàn)整機(jī)的各種生產(chǎn)作業(yè)。
2.7 其他煤礦機(jī)電一體化裝置
液壓支架則向電液控制方向發(fā)展,將計(jì)算機(jī)技術(shù)與液壓控制有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動(dòng)移架,避免對(duì)頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國(guó)神華集團(tuán)大柳塔礦采用從德國(guó)和美國(guó)引進(jìn)的電液控制的支架,移架速度為6~8s/架,最快的移架速度達(dá)3s/架。電液控制裝置還可檢測(cè)支架的工作狀態(tài)。
鎮(zhèn)江中煤的二款分站,KJ101N-F1和KJ101N-F2型分站均采用一體化設(shè)計(jì),它們分別采用不同的材料和技術(shù),使其兼有:監(jiān)控分站、斷電儀、本安電源箱、后備電池、風(fēng)電瓦斯閉鎖儀等五項(xiàng)功能,體積纖巧重量輕盈渾然一體,全部?jī)x器重量均在20公斤左右,提在手中如同攜帶一只公文箱;一體化結(jié)構(gòu)減少了設(shè)備之間的電纜連線(xiàn),可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于分體式結(jié)構(gòu);使用現(xiàn)場(chǎng)不需要占用很大的空間,減少了設(shè)備之間的連接電纜,無(wú)論安裝和維護(hù)都變得輕松和方便。
3 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的建議
近年來(lái),在我國(guó)經(jīng)常能聽(tīng)到或看到煤礦塌方、透水等安全事故的發(fā)生,這安全事故的背后,說(shuō)明煤礦在管理和技術(shù)上都存在很?chē)?yán)重的問(wèn)題,對(duì)于廣大煤礦來(lái)講,如何預(yù)防安全事故的發(fā)生,成為煤礦企業(yè)面臨的主要問(wèn)題,機(jī)電一體化產(chǎn)品的出現(xiàn),有力的提高了煤礦的整體自動(dòng)化水平,所以現(xiàn)在的煤礦企業(yè)應(yīng)加大機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用。目前,在我國(guó)煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)在推廣和使用方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,在相關(guān)煤礦企業(yè)得到了很好的發(fā)展,但由于我國(guó)開(kāi)始應(yīng)用此技術(shù)的時(shí)間不長(zhǎng),還缺乏相關(guān)的驗(yàn),與發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的一段差距。所以在機(jī)電一體化技術(shù)的研究和借鑒上一定要加大力度,努力使之達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平,減少煤礦安全事故的發(fā)生,保障國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
計(jì)算機(jī)技術(shù)作為機(jī)電一體化的核心科技,要大力發(fā)展現(xiàn)場(chǎng)的總線(xiàn)任務(wù),加大研究力度,提高機(jī)電一體化的中央控制系統(tǒng)的運(yùn)算能力的貯存能力。努力研發(fā)軟硬件系統(tǒng),使之適應(yīng)不同的場(chǎng)地環(huán)境需求,使該機(jī)器系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)功能強(qiáng)、性能好、精度高、體積小、重量輕、效率高、使用方便等特點(diǎn)。同時(shí),該技術(shù)產(chǎn)品還應(yīng)該具有通信功能,要具有高可靠性和通信模塊。可以考慮和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)對(duì)于煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的控制,適當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)良好的通信控制。要提高未來(lái)產(chǎn)品和技術(shù)的智能化水平,要通過(guò)建立一個(gè)高效的、動(dòng)態(tài)的控制系統(tǒng)來(lái)及時(shí)修正系統(tǒng)參數(shù),判斷系統(tǒng)周?chē)淖兓瑢?duì)機(jī)電設(shè)備和自身運(yùn)行環(huán)境都能夠有著準(zhǔn)確的判斷,并且能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復(fù)和調(diào)整,通過(guò)對(duì)工作狀態(tài)的判斷,對(duì)所采集參數(shù)的分析,和對(duì)系統(tǒng)的診斷,準(zhǔn)確地找出故障所在,并且能夠?qū)窈蠊ぷ髦械墓收线M(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。未來(lái)要對(duì)傳感器技術(shù)進(jìn)行深入的研發(fā),煤礦井下環(huán)境極端惡劣,井下高溫度、高濕度、高粉塵、低含氧、低照度,傳統(tǒng)的傳感器使用電位器調(diào)校,在井下調(diào)整起來(lái)相當(dāng)?shù)牟环奖悖皇且_(kāi)設(shè)電位器調(diào)整孔,儀器外殼無(wú)法實(shí)現(xiàn)良好密封,井下濕氣與粉塵使產(chǎn)品壽命大減;二是用起子反反復(fù)復(fù)地調(diào)整電位器,極易造成機(jī)件損壞,具現(xiàn)場(chǎng)工人反映:許多產(chǎn)品不是使用壞的而是被調(diào)整壞的;三是徒手旋轉(zhuǎn)調(diào)整精度差費(fèi)時(shí)費(fèi)力,帶下井的氣樣是有限的,如果“零點(diǎn)”、“精度”、“報(bào)警”“、斷電”全部用電位器來(lái)整定的話(huà),有時(shí)帶到井下一袋子氣(橡膠氣囊攜帶標(biāo)準(zhǔn)氣樣)全部用完還沒(méi)調(diào)好一臺(tái)傳感器。所以要實(shí)現(xiàn)礦用傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化,紅外遙調(diào)技術(shù)應(yīng)用到礦用傳感器上是對(duì)煤礦安全儀器是一場(chǎng)劃時(shí)代的變革。實(shí)現(xiàn)了紅外遙控調(diào)校技術(shù)研發(fā),使新儀器整機(jī)未設(shè)任何調(diào)整孔,儀器的調(diào)零、精度、報(bào)警值、斷電值設(shè)定;輸出信號(hào)制式設(shè)定;參數(shù)顯示及模擬量輸出微調(diào)全部由紅外遙控器操作。可以有效地避免調(diào)整時(shí)的機(jī)械損傷,提高整機(jī)密封性,延長(zhǎng)儀器使用壽命。紅外遙控調(diào)校技術(shù)在礦用傳感器推廣應(yīng)用充分體現(xiàn)了機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦作業(yè)的自動(dòng)化。
4 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
由于采掘環(huán)境的變化和采掘方法的優(yōu)化,隨著煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,煤礦機(jī)電狀況有了多方面的改變和進(jìn)步,其趨勢(shì)正朝著安全、可靠、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。
4.1 從供電等級(jí)與布局上看
供電等級(jí)在逐漸提高。地面特高供電由35kV改為60kV。3kV供電綜采工作面正在實(shí)行,10kV供電的機(jī)電設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始使用。供電環(huán)節(jié)多,控制設(shè)備多,纜線(xiàn)長(zhǎng)度及分布網(wǎng)絡(luò)也在發(fā)生相應(yīng)的變化。移動(dòng)式供電設(shè)備普遍使用。
4.2 從單個(gè)設(shè)備電功率看
廣泛采用大功率、高效率、重型成套機(jī)電設(shè)備,采煤機(jī)總功率在2000kW左右,工作面刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率已達(dá)2250kW。某煤礦在使用機(jī)電一體化技術(shù)后,功率為1000kW、730kW等采煤機(jī)已經(jīng)在使用,與過(guò)去使用的功率較大的575采煤機(jī)功率幾乎翻了一倍。配套設(shè)備功率也在增加。
4.3 從噸煤用電比例上看
雖然沒(méi)有具體的數(shù)據(jù),但是,噸煤用電比例會(huì)越來(lái)越高。特別是運(yùn)輸環(huán)節(jié)的耗電占有的比例也呈上升趨勢(shì)。
4.4 從設(shè)備控制手段上看
線(xiàn)控制、遠(yuǎn)距離控制和集中控制將成為主流控制手段。單片機(jī)與PLC的應(yīng)用,標(biāo)志著軟件控制將逐步取代硬件控制。可視化界面使得操作變得更加便捷、透明和準(zhǔn)確。量化控制將取代模糊控制。智能控制正在完善和升級(jí)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制正在興起。
4.5 從安全保護(hù)內(nèi)容上看
目前使用的智能型綜合保護(hù)裝置,具有過(guò)載、短路、斷相,過(guò)壓、欠壓、三相平衡,漏電以及漏電閉鎖、風(fēng)電與瓦斯電閉鎖等多項(xiàng)保護(hù)功能。有的真空隔爆開(kāi)關(guān)還有真空斷路器漏氣報(bào)警功能。除此之外,電氣設(shè)備還有機(jī)械電氣互鎖保護(hù),高低壓連鎖保護(hù)等。
4.6 從設(shè)備性能、質(zhì)量上看
機(jī)電一體化推廣與使用,使得設(shè)備的質(zhì)量不斷提高,性能也有長(zhǎng)足的改進(jìn)甚至升級(jí)。許多使用者切身體會(huì)到,只要設(shè)置、調(diào)試得當(dāng),不違章操作,基本不會(huì)出現(xiàn)燒毀電動(dòng)機(jī)、嚴(yán)重影響運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。有的電工說(shuō),自從智能型電控設(shè)備正常投入運(yùn)轉(zhuǎn)后,現(xiàn)場(chǎng)的工作量明顯減少;主要就是接班后例行檢查、維護(hù),清理環(huán)境衛(wèi)生和吊掛纜線(xiàn)等。
結(jié)語(yǔ)
隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展,對(duì)控制水平和規(guī)模的要求越來(lái)越高,加速了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用均有重大突破,因?yàn)槊旱V是高危行業(yè),提高機(jī)電設(shè)備自身的安全可靠程度和自動(dòng)化程度,最大減少用人,是實(shí)現(xiàn)礦井長(zhǎng)治久安的關(guān)鍵所在,因此煤礦機(jī)電的自動(dòng)化有力推動(dòng)了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]李稚敦.淺論生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)“機(jī)電一體化”[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì),2007,(02).
[2]宮傳強(qiáng),董雙輝.淺談機(jī)電一體化技術(shù)[J].科技資訊,2009,(11).
[3]王萌.機(jī)電一體化的回顧和發(fā)展趨勢(shì)展望[J].科技資訊,2008,(04).
[4]袁麗平.機(jī)電一體化的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)[J].科學(xué)大眾,2009,(03).
[5]王禮智.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].青年科學(xué),2009,(05).
[6]趙文珍,全,等.機(jī)電一體化實(shí)用手冊(cè)[M].北京:科學(xué)出版社,2005.
[關(guān)鍵詞]AHK德國(guó)“雙元制”;機(jī)電一體化工;畢業(yè)考試;本土化
作者:潘云忠,劉琳霞(蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇蘇州215411)
一、背景介紹
蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院依托“中國(guó)德企之鄉(xiāng)”太倉(cāng)市的區(qū)域和資源優(yōu)勢(shì),積極開(kāi)展與德國(guó)多種形式的國(guó)際交流與合作。2007年6月,由江蘇省太倉(cāng)市人民政府、德國(guó)工商行會(huì)上海辦事處(AHK——上海)、部分在華德資企業(yè)、蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院共同組建“AHK——上海、健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院專(zhuān)業(yè)技術(shù)工人培訓(xùn)中心”(簡(jiǎn)稱(chēng)“中德工程訓(xùn)練中心”)。該中心現(xiàn)已成為完全引進(jìn)德國(guó)AHK職業(yè)資格證書(shū)的培訓(xùn)和考試的教學(xué)機(jī)構(gòu),是“德國(guó)AHK機(jī)電一體化工”職業(yè)資格在中國(guó)最大的培訓(xùn)和考試基地。學(xué)校機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)依托“中德工程訓(xùn)練中心”,在創(chuàng)新德國(guó)“雙元制”職業(yè)教育模式的實(shí)踐過(guò)程中,引進(jìn)德國(guó)優(yōu)質(zhì)的職業(yè)教育資源與先進(jìn)的職業(yè)資格認(rèn)證體系,培養(yǎng)國(guó)際化的高端技能型人才。
截至目前,經(jīng)過(guò)8年多的機(jī)電一體化工教學(xué)實(shí)踐,已有近380名機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生,在中德工程訓(xùn)練中心經(jīng)過(guò)畢業(yè)考試1和畢業(yè)考試2獲取了機(jī)電一體化工證書(shū)。
目前,蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院中德工程學(xué)院對(duì)于機(jī)電一體化工的培養(yǎng)已形成了較為穩(wěn)定的規(guī)模,年培養(yǎng)規(guī)模約70人,隨著雙元制本科班的加入,培養(yǎng)規(guī)模會(huì)進(jìn)一步增加。
二、新舊的考試標(biāo)準(zhǔn)概述
機(jī)電一體化工職業(yè)資格考試標(biāo)準(zhǔn)分為新舊兩個(gè)階段,新舊考試標(biāo)準(zhǔn)在時(shí)間上的劃分以2014年為界。
1.2014年之前的階段(稱(chēng)之為舊的考試標(biāo)準(zhǔn)),在這個(gè)階段機(jī)電一體化工職業(yè)資格考試分為中期考試和畢業(yè)考試兩部分考試,每次考試中又包含理論與實(shí)踐考試兩部分。
無(wú)論是中期考試還是畢業(yè)考試,在實(shí)施時(shí)均由以下幾個(gè)階段組成:
(1)備料階段(準(zhǔn)備階段)
在此階段前,各考點(diǎn)根據(jù)備料清單(由AHK商會(huì)提前發(fā)給各考點(diǎn))所列工量具及材料清單提前準(zhǔn)備完畢,耗材要根據(jù)備料圖紙所要求的尺寸準(zhǔn)備到位。在準(zhǔn)備階段機(jī)械部分的加工可以由考生在考點(diǎn)準(zhǔn)備或者是考點(diǎn)提前按要求準(zhǔn)備完畢,每個(gè)考生一套。電氣部分安裝與接線(xiàn)工作由考生獨(dú)立完成。中期考試所涉及的控制程序由考點(diǎn)準(zhǔn)備好,原則上不由學(xué)生完成。
(2)理論考試
理論考試在實(shí)踐考試之前舉行,理論試卷一般提前1-2天到達(dá)考點(diǎn),供考點(diǎn)復(fù)印。中期考試?yán)碚撛嚲碛?2道涉及電工技術(shù)/電子技術(shù)、控制技術(shù)、一般勞動(dòng)和環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)以及所制作的機(jī)電一體化技術(shù)系統(tǒng)的問(wèn)答題組成,考試時(shí)間為1個(gè)小時(shí)。畢業(yè)考試的理論考試試卷由兩大部分組成:工作計(jì)劃Ⅰ、Ⅱ和功能分析Ⅰ、Ⅱ。工作計(jì)劃和功能分析Ⅰ部分由22道單相選擇題組成,考生只需完成其中的20道;工作計(jì)劃和功能分析Ⅱ部分由10道問(wèn)答題組成。Ⅰ部分和Ⅱ部分總共150分鐘,即畢業(yè)考試?yán)碚摽荚嚂r(shí)間為300分鐘。考試時(shí)學(xué)生可以攜帶制圖工具、表格手冊(cè)(制定)、英語(yǔ)字典、計(jì)算器(不帶編程及存儲(chǔ)功能,不能通信。)。
(3)實(shí)踐考試
一般來(lái)說(shuō),理論考試結(jié)束就進(jìn)行實(shí)踐考試,實(shí)踐考試試卷與理論考試試卷到達(dá)考點(diǎn)時(shí)間相同。考生要在5個(gè)小時(shí)的規(guī)定時(shí)間中,在一個(gè)部分預(yù)裝的網(wǎng)孔板上根據(jù)圖紙完成剩余的電氣動(dòng)控制器件的安裝、布線(xiàn)與連接工作;機(jī)械部分的加工是在備料的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,根據(jù)實(shí)踐考試圖紙要求進(jìn)行加工與裝配,最終實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的組裝。在考試過(guò)程中有5-10分鐘的專(zhuān)業(yè)談話(huà),談話(huà)內(nèi)容與考生所涉及的考試內(nèi)容相關(guān),如機(jī)電一體化系統(tǒng)的安全、測(cè)量器具和工具的使用方法、工作任務(wù)中應(yīng)用的各個(gè)元件、工作中所使用機(jī)床操作要點(diǎn)、加工方法、在啟動(dòng)時(shí)的工作方式和測(cè)量值的測(cè)定、針對(duì)考生在考試過(guò)程中的個(gè)性問(wèn)題等。
考生安裝完成后,有1個(gè)小時(shí)的時(shí)間進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)的啟動(dòng)與測(cè)量,考生根據(jù)啟動(dòng)和測(cè)量技術(shù)表中所規(guī)定的內(nèi)容在考官的監(jiān)督下進(jìn)行檢查與回答,調(diào)式中出現(xiàn)故障應(yīng)由考生獨(dú)立分析、解決并記錄。
舊的考試包括中期、畢業(yè)兩次,由筆試、操作、口試三部分組成,以現(xiàn)實(shí)的工作任務(wù)、工作情境和工作過(guò)程為基礎(chǔ),考核學(xué)生的基本職業(yè)能力,根據(jù)實(shí)際工作任務(wù)解決企業(yè)實(shí)際問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)能力及應(yīng)變能力,關(guān)注經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、法律等方面問(wèn)題的社會(huì)能力和溝通能力等。
2.2014年之后的階段(稱(chēng)之為新的考試標(biāo)準(zhǔn)),在這個(gè)階段機(jī)電一體化工職業(yè)資格考試分為畢業(yè)考試1和畢業(yè)考試2兩部分考試,每次考試中包含理論與實(shí)踐考試兩部分。
2011年7月機(jī)電一體化工教學(xué)大綱進(jìn)行了修改,于2011年8月1日。PAL根據(jù)新的規(guī)定在德國(guó)2013年秋季提供新的畢業(yè)考試1試卷,2014年夏季提供新的畢業(yè)考試2試卷。始于1998年老的規(guī)定的試卷會(huì)一直提供到2012年秋季和2014年夏季。
新的考試標(biāo)準(zhǔn),使得機(jī)電一體化工職業(yè)資格考證有了源于德國(guó)的統(tǒng)一的實(shí)踐考試項(xiàng)目。
新標(biāo)準(zhǔn)下的機(jī)電一體化系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu),由開(kāi)關(guān)柜、操作顯示單元、網(wǎng)口安裝板三部分組成,如圖1所示。
系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)柜部分可供考生進(jìn)行元器件安裝、系統(tǒng)布線(xiàn)、程序編制;現(xiàn)實(shí)操作單元可供考生進(jìn)行元器件安裝與接線(xiàn);網(wǎng)孔安裝板部分可供考生進(jìn)行機(jī)械加工、機(jī)械組件的裝配、電氣動(dòng)器件的安裝。三者之間通過(guò)重載接頭兩兩相連,最終完成機(jī)電一體化系統(tǒng)的調(diào)試工作。
新標(biāo)準(zhǔn)下的機(jī)電一體化工考核裝置充分考慮了成本節(jié)約、重復(fù)使用等方面的問(wèn)題,畢業(yè)考試1中使用的裝置在畢業(yè)考試2中絕大部分是可以使用的,器件的有效利用如圖2所示。
三、新舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
截至目前,機(jī)電一體化工職業(yè)資格考試已順利完成了新舊標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)渡。舊標(biāo)準(zhǔn)下的項(xiàng)目具有較好的操作性,器件的單次成本也較低,新舊標(biāo)準(zhǔn)下的考核點(diǎn)也較類(lèi)似,因此舊的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于相關(guān)培訓(xùn)部門(mén)仍然具有一定的借鑒意義。表1、表2將新舊標(biāo)準(zhǔn)下的機(jī)電一體化工職業(yè)資格考試進(jìn)行對(duì)比。
四、新標(biāo)準(zhǔn)下的本土化實(shí)踐
在新的考試標(biāo)準(zhǔn)下,機(jī)電一體化工職業(yè)資格考試對(duì)考生能力有了更為全面的檢驗(yàn)。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)機(jī)電一體化設(shè)備的安全性的評(píng)估,機(jī)械和電氣的保護(hù)措施的測(cè)試子系統(tǒng)分析和功能測(cè)試,運(yùn)行參數(shù)設(shè)定和測(cè)量及功能性的創(chuàng)建系統(tǒng)的交付和說(shuō)明,制作履行訂單的文檔(包含測(cè)試報(bào)告),即技術(shù)文檔;
(2)工作任務(wù)分析,從文檔中獲取信息,技術(shù)和組織的接頭定義,要求從技術(shù)、企業(yè)管理,經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度去分析和選擇最合理的方案;
(3)考試是具有職業(yè)特點(diǎn)和結(jié)合實(shí)踐的考試,根據(jù)培訓(xùn)目的的要求,適用于未來(lái)實(shí)踐中職業(yè)判斷力的考試;
(4)體現(xiàn)節(jié)約意識(shí),考試盡可能使用來(lái)自以前的考試的材料;
(5)注意系統(tǒng)關(guān)于質(zhì)量和安全性的統(tǒng)一規(guī)格和特殊規(guī)格。系統(tǒng)交接和投入使用,需要給予專(zhuān)業(yè)的解決方案,(包括英語(yǔ)的使用說(shuō)明),編寫(xiě)驗(yàn)收單。
通過(guò)一輪新標(biāo)準(zhǔn)下的機(jī)電一體化工職業(yè)資格鑒定考試實(shí)踐,我們得到如下經(jīng)驗(yàn):
(1)考試更加側(cè)重于電氣控制方面;
(2)注重于考生自我分析解決問(wèn)題方面能力的鍛煉;
(3)關(guān)注考生計(jì)劃表達(dá)能力的鍛煉;
(4)關(guān)注設(shè)備的成本節(jié)約及有效利用;