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关键词:机电一体化;机械系统;工作经验;研究资料
机电一体化机械系统通过运用计算机技术,由计算机系统进行协调及控制,从而完成运动、能量流和机械力等各项动力学相关的任务,同时其各个机电部件相互联系、相互配合和相互协调,组成完整的系统结构。基于该系统结构的程序性和任务性,在机电一体化机械系统的设计与研究上应该站在“系统”的相关角度,以便进行有效科学的安排设计。
1机电一体化机械系统的设计要求
1.1保证较高的精确性
机电相关产品的精确程度直接关系着系统整体的质量和效益,机电一体化机械的技术性能、工艺水平及功能都要求选择优质产品,也就是说,机电一体化产品的首要标准和要求便是高精确度。
1.2反应性能要强
机电系统具有良好的反应性能,即在系统接受某一指令后,能够较短时间内对该指令进行任务的执行,从而保证系统能够更加精确地完成任务。另外根据系统的运行状况,做好准确、及时获得相应指令的控制,能够增加任务完成和执行的准确性。
1.3具有较强的稳定性
在机电一体化机械设计中,为了保证更好的系统精确度和反应性能,往往会在无间隙、低摩擦、高刚度和高谐振频率等方面对系统提出较高的要求。另一方面,还要求机电一体化机械系统有寿命长、体积小、重量轻和可靠性高等优点。
2机电一体化机械系统的构成
机电一体化机械系统通常是由传动机构、导向机构和执行机构三部分构成。
2.1传动机构
机电一体化机械系统中的传动机构,不仅仅是转速和转矩的转换器,耗时伺服系统中的重要组成部分,因此,在机电一体化机械系统设计要求中,传动机构首先要具有较高的精确度,同时必须满足重量轻、噪音低、体积小、运转速度高和可靠性高等方面的要求和特点,结合机电一体化机械系统中对伺服控制的要求和标准进行传动机构的设计研究,以便更好地提升系统机械结构中的伺服性能。
2.2导向机构
导向机构在机电一体化机械系统中主要起到的是导向作用和支撑作用,一般包括导轨和轴承等。导向机构的正常作用的发挥可以有效保证机电一体化机械系统中的组成部分和各个装置能够安全、准确完成指定的任务运动。
2.3执行机构
执行机构,是指在机电一体化机械系统中直接完成任务指令的操作装置和部分,一般情况下,执行机构所具备的高灵敏度和精确度以及高重复性能和可靠性,可以保证其根据不同的任务指令和相关要求,在动力源的推动下完成预先设定的各种操作任务。在目前经济快速发展的社会,计算机的应用能通过其强大有效的功能,使传统机电的动力发动机转换成为可变速、动力和执行的多功能发动机,从而使得执行机构和传动机构得到进一步的简化。
3机电一体化机械系统的设计思想
3.1动态设计思想
在机电一体化机械系统的设计中,通过静态设计的有效协助,为了更好的研究整个机械系统结构的频率特点和性质,完成各个系统环节数字模型的建立,推动促进机电一体化机械系统的传递函数,必须充分有效地通过自控方法进行频率特性的计算,这便是动态设计。机械系统的频率特性,在一定程度上不但能够反映出整个系统在不同信号频率下的相应反应,还决定了系统的工作最大频率、抗干扰性和稳定性。
3.2静态设计思想
静态设计是指按照机电一体化各个机械系统的功能要求,通过相关的研究和经验初步、大体上制定出机械系统设计的步骤及方案。方案中主要涉及整个系统部件之间的控制、连接以及部件的种类和对能源的需求等。基本方案设计完成后,应以技术手段为基础,设计出系统中各部件的运动关系、参数及结构,确定部件及相应零件的材料、精确度和结构方式,并对执行元件发电功率、参数和过载能力进行验算,对其他相关的元件和部件进行配置系统的选择等等。
4机电一体化机械系统的性能分析
想要使机电一体化机械系统良好的伺服性能得到保证,不但需要从机械系统的静态特征方面得到更好的满足,同时还要充分的运用理论研究和自动化的控制方法对整个系统体系进行动态设计和分析。另外,机械系统的动态设计应该以系统静态的数字模型为基础,根据自动化控制的要求和方法研究分析系统的整个频率特性,并通过调整相应的频率,改善系统整体的伺服性能。
4.1数字模型的建立
机电一体化机械系统数字模型的建立和电气系统的数字模型的建立在一定程度上基本相似,即都是通过折算将比较负责的结构装置简单化,转为等效的数学函数关系,并用数学中的线性微分方程表达式将其表达出来。机电一体化机械系统的数字模型分析通常情况下都是输入与输出的联系。比如,把比较复杂的系统机械参数,弹性模量、阻尼和系统惯量等统一进行处理,并对各个机械参数进行数学方式的分析,从而得出它们对整个机械系统的影响。在数字模型的建立之前,需要先对机械系统中的不同物理量进行折算,使它们直接转化到某个元件上,从而把多变、复杂的多轴传动变为单轴传动,在此过程中,必须严格按照总机械系统性能不变的原则。这样,以单轴为基础的输入量和输出量的关系,就能够建立相关的数学表达式,从中反应出机械的相应性能,从而应用并指导实际中的设计。
4.2性能参数的影响
机电一体化机械系统设计要求必须要工作可靠、精确度高、运行平稳等,既是静态设计中的研究问题,也是动态设计对伺服机构的要求,这就应该通过对有关参数的调整,优化整体系统的性能。
5结语
通过以上论述,从机电一体化机械系统的性质、概念等方面进行相关分析,分别从机电一体化机械系统的设计要求、基本构成、设计思想和性能分析四个方面进行了研究分析,机电一体化机械系统设计研究进行了详细的论述。
作者:朱翔宇 王玉乐 单位:聊城大学机械与汽车工程学院 青岛科技大学自动化与电子工程学院
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最终使粉体质量满足要求,并且把误差控制在极小的范围内。
长期以来,粉体的计量装置及控制系统在化工"制药"食品行业!以及军事工业等领域都有着广泛的应用,由于实际情况的不同!对计量及加料装置的精密程度的要求也不相同,例如在制药业中!出于对病人生命安全的考虑!对药量的控制非常严格!这就要求有一套非常精密而且可靠的系统!来完成药粉的添加和计量,在军事工业。
并能在输送过程中起到掺和拌匀物料的作用!因此应用在本系统中是非常适合的,在本设计中传统的螺杆经过改造!镂空了原有的螺杆!只留下类似弹簧状的螺棱!这样做的好处是避免了由于加料的不均!在狭窄的螺槽中可能带来的粉末被挤压成块状!导致粉末输送的不均匀性,其基本组成,电控部分采用为核心。驱动步进电机转动,利用带输出接口的电子天平测量粉体质量!并实时反馈给以调节步进电机的转速!当粉体的质量达到要求时!步进电机暂停,完成粉体质量的输送,各部分装置如下采用型为主机,其特点是外形小巧,功能强大可根据本系统的要求添加,通信板与电子天平进行通信电子天平采用上海精天电子仪器有限公司型精密电子天平主要参数如下,称量范围精度输出接口电源,称盘尺寸步进电机采用型两相混合式步进电机,其驱动电压为,既可以与专门的驱动器配合使用。
计量加料装置也可以作为弹药装填控制系统的一部分!精密控制火药的用量$本设计正是考虑到了精密计量这一关键问题!采用先进的,控制手段!配合精密的螺旋输送设备,力求达到最小的误差!最佳的效果,系统组成及工作原理本系统的基本组成如图,所示,下面从机械和电控两方面进行阐述,机械部分以螺旋输送器为主体!螺旋输送是固体物料输送的一种重要方式!它主要依靠螺杆自身的旋转将物料输送出去!由于螺旋是连续的!故可实现输送的连续性,螺旋输送器可以输送粮食饲料铁粉等颗粒或粉状物料!推荐阅读:计算机应用型教育教学方法研究毕业论文
步进电机的输出为两相四线,我们采用半步工作方式所以绕组的通电顺序为正转反转,对于驱动步进电机所需的时钟脉冲"可以采用定时器产生并控制脉冲的频率,也可以利用内部的特殊辅助继电器产生时钟脉冲比如的时钟脉冲。
也可以直接接在,的输出端,利用软件编程分配脉冲的方法来直接驱动步进电机,电控部分接线图及部分程序利用软件编程分配脉冲的方法来直接驱动步进电机的接线。
用于的通信板=可连接到系列可编程控制器的主单元,并可在设备之间进行数据传输,本系统就是通过在电子天平与之间进行数据通信的关于控制系统的流程图和部分程序图。
结束语
关键词:机电一体化,发展方向,技术应用
机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术,它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。
1机电一体化技术的发展状况 1.1 数控机床的问世,为机电一体化技术的发展写下了历史的第一页; 1.2 微电子技术为机电一体化技术的发展带来了勃勃生机; 1.3 可编程序控制器、'电力电子'等的发展为机电一体化技术的发展提供了坚强基础; 1.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化技术的发展跃上新台阶.
2机电一体化技术发展方向
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 2.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。论文参考网。随着模糊控制、神经网络、灰色理论 、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4 网络化
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受。
2.6 微型化
微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro ElectronicMechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
2.7 集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 2.8 带源化
是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。论文参考网。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 2.9 绿色化
绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。
3 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。典型的机电一体化基础元、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。论文参考网。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。
4 机电一体化的技术应用
在重工业企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。
4.1 智能化控制技术(IC)
由于重工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经 网络等,智能控制技术广泛应用于重工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。 4.2 分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能将越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 4.3 开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 4.4 计算机集成制造系统(CIMS)
重工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前重工业企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代重工业生产的要求。未来重工业企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。
4.5 现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器和现场就地控制站等的发展。 4.6 交流传动技术
传动技术在重工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用,同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
综上,我们不难发现机电一体化技术在现在的社会生产中占据了越来越多的行业和领域,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
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摘要:机电一体化是一项交叉密集型技术,该技术的应用能够促进机械工程领域的发展,本文对机械一体化在该领域的应用进行探究。本文立足于机电一体化内涵等理论,分析机电一体化的多元具体化应用,并对应用趋势进行展望。
关键词:工程机械;机电一体化;应用
引言
伴随着现代社会不断发展,各种科学技术不断进步,完善。各类的学科融合也愈加密切。通过多种学科技术融合发展,极大的促进了工作效率,精化了发展途径。举个例子,就目前来看,机电一体化技术在多种领域的实际技术操作中都应用到。通过其技术的精确性和操作便捷性性等来大力的推进,改良了当前的工业生产,技术,管理层面的模式操作。需要注意的是,目前针对于此的技术操作仍属于初级发展阶段,还需后续不断的研究深化。本文通过对其技术应用的分析为后续的研究发展做先行探索。
一、机电一体化内涵及作用
(一)机电一体化内涵
“机械电子学”,也就是机电一体化的学科表达,机电一体化技术是基于计算机技术进一步发展的新型技术。通过将计算机,机械制造,机械控制技术等技术融合贯通,互相联系。来达成更为高效的操作需求。从上个世纪中期,就有开始将电子技术运用到机械操作中的实例,并取得一定的实践成果。在后来的发展中,电子技术与机械技术不断的融合发展。伴随着机电一体化进程的不断深入,更智能,更高效成为了后续发展的主旋律。以机电一体化为大纲发展,囊括机械制造,电子信息技术,机械控制,系统传感服务等等,逐渐运用到了更多的领域。
(二)机电一体化作用
通过运用机电一体化技术,在机械制造领域来说能够更好的去设计,匹配符合人们需求的机械产品。从而进一步推动当前的机械智能发展。结合实际的运用所需,当前运用机电一体化技术制造的产品多符合轻便,易于操作,携带等特点,能够更好的为人们提供信息服务。伴随着人工智能的不断发展,工业生产自动化,控制自动化,电子产品自动化,以及智能机器人等等不断问世,推动了行业发展。从大环境来看推动了当前的国体经济发展,优化了当前的生产模式。
二、机电一体化技术的应用特点
(一)自动检测
机电一体化技术与计算机操作技术密切相关。通过运用计算机技术来对机电一体化技术进行技术指导,操作指示,同时,计算机技术也运用在机电一体化技术的检测,修正环节。通过对机械制造,机械设计环节的信息采集,数据分析。来对其进行技术检测,针对操作过程中出现的程序错误和异常情况检索,并通过计算机技术演算制定相应的应对方案。以警报预警的形势对外传送,便与操作人员发现处理。在通过计算机技术管理下进行机械制造,机械设计更具有安全性,稳定性与操作便易性。
(二)高精度
作为新型的机电融合技术,机电一体化具有高精度,高效率的特点,在进行机械制造,机械设计之前对其所需数据进行调控配比,保证操作步骤的准确性,极大的提升了操作效率。现代的设计,制造业不断的完善发展自身生产的流程稳定性,准确性。保障了生产准确度,提升整体的操作规范性。举个例子,在进行建筑施工时需要进行混凝土搅拌,其中投入的物料比是一个需要精确度较高的操作。而通过电子计算机技术对其实际的物料比调控,再结合机械按配比投入,保障了混凝土质量。整体而言,此种高精度的操作环节极大的提升了工程建设效率。
(三)低耗能
除此之外,机电一体化技术还有着损耗低的优势,旧式的工程建设过程中,由于缺少计算机的精确管控,不能及时更进管理建设信息,在实际建设中出现问题时需要专业的技术人员进行每个操作环节的技术检测。此种工作模式不仅浪费人工成本,还不能完全保障其检测质量,操作效率低下。而计算机技术下通过即时使用的最低损耗量来进行工程建设,最大限度的降低了物料,建设成本损耗。
三、机电一体化具体应用领域分析
(一)监控领域应用
不仅仅是提升整体的工程建设效率,机电一体化技术还能维护建设过程中的设备运行,通过一体化技术来对工作环境中的建设仪器,设备进行技术,故障检测,一般情况下,当出现检测故障时情况时,检测仪器通过警示,声音,调节亮度等对外播报,便与技术维修人员更快的针对故障部位进行维修,在保障建设效率的同时降低建设损耗。而监控管理过程也能更为直观的了解到建设进程从而依此制定后续的建设方案。
(二)调整施工精度领域应用
在过去传统的工程建设中,在面临建设精确数据时需要进行更多的人工演算,在出现设计误差和偏差情况下,都有可能差之毫厘失之千里。从而影响到整体的工程建设质量。而引入机电一体化技术后,能够更好的对建设施工过程进行精确调控。
(三)节能领域应用
在减少能源损耗,最大限度的运用已有材料方面,机电一体化技术可以很好的通过精确的电子计算来对现有物料配比,分配其建设任务。保持当前的各项建设数值维持在临界工作值,在保证建设效率的同时最大限度的节省了建设生产所需材料。与旧式的工程建设相比,不仅是建设效率的提高,建设材料的节省,还能将当前的建设材料最大限度的使用,将各级建设环节紧密结合。
四、机电一体化应用领域趋势与发展方向
(一)机电一体化的应用趋势
就目前来看,机电一体化技术在今后的网络信息安全维护,微电子技术,传感器方面的应用将会有较好的发展前景。
伴随着当前社会的不断发展,计算机网络,互联网系统受众越来越广。所以,结合时展大环境,将机电一体化技术同网络安全技术捆绑发展。实现一加一大于二的发展建设。在保障机电一体化技术的市场竞争力的同时,更为便易的为网络用户服务,保障其活跃用户黏性。而机电一体化技术与微电子领域相结合,将其使用模式优化,更加灵巧,轻便。除此之外,机电一体化技术与传感器的联合应用,提高了操作精确性。
(二)机电一体化的发展方向
长久来看,机电一体化的今后发展延生方向有微型化,系统化和智能化三类。伴随着当今社会科学技术的不断发展,成熟,人们更倾向于使用便捷,操作简单,轻巧灵便的工具。通过运用机电一体化技术将其与微型设计结合,必将受到人们喜爱,推广。从工程建设方面来看,整体的操作流程繁琐复杂,为了达成对各个操作建设环节的进度了解,从而更好的制定后续的建设方案,采用机电一体化技术对其调控,管理,整合建设施工的各项建设任务。此外,当前网络的不断发展,各项行业,建设设计都讲求人工智能。在人工智能领域,结合机电一体化技术发展,提高生产效率,降低能源损耗。
结语
结合上述,本文文章旨在探讨在工程建设,机电制造,设计中机电一体化技术的合理应用。在了解机电一体化运用技术后将其合理科学的结合到工程建设环节,提高建设效率降低物料损耗,提高建设精确性。在今后的发展过程中可与微型电子,人工智能领域相结合。彰显其良好的发展前景。同时,通过本篇文章的表诉,为后续的研发人员做前行调查。望后续能有更多的专家学者投身于新型机电一体化技术运用不同的建设领域中。促进机械,机电建设行业发展。
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论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本应用,并对机电一体化专业就业前景及就业方向进行了分析。
0 引言
作为全国发展较为落后的省份,到贵州主政不到一年的省委书记、省长赵克志指出,工业强省战略是贵州更好更快发展的必然选择,因此,“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略和城镇化带动战略。在这样的时代背景下,作为职业院校的一名教师,深感机电一体化专业又迎来了发展的春天。随着现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。但机电一体化专业就业前景如何,机电一体化专业就业方向有哪些?这些问题成了很多家长和同学们想要了解的问题。
1 机电一体化技术的基本应用
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
1.1 在现代机械制造业中的应用
传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。
1.2 在饮料行业中的应用
机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。
1.3 在钢铁企业中的应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。
2 机电一体化专业就业前景
有关研究报告显示“机电一体化”一词最早是日本提出的,在上世纪80年代初,日本名古屋大学最早设置了“机电一体化”专业。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列入“863计划”中。机电一体化专业是精密机械——电子技术(含电力电子)——计算机技术等多门学科交叉融合的产物,属高新技术,也是当前发展最快的技术之一,它是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代,是产品向高、精、快迅速迈进,使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新,国内急需大量先进制造技术专业人才。而“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略,因此我校机电一体化专业的毕业生可以立足贵州,放眼全国,就业前景很好,而且往届毕业生普遍反应待遇较好。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。具体就业方向有:
2.1 机电一体化专业
从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作,也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作。
2.2 机电一体化专业(计算机辅助设计与制造方向)
从事机电产品的计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM),并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才。
可在模具设计及制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程,数控机床的调试、维护及加工操作,从事生产和技术管理工作,也可以从事国内外数控设备的营销工作。
2.3 机电一体化专业(模具CAD/CAM方向)
从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。
可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作,也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作。
2.4 机电一体化专业(机电CAD技术方向)
在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才。
可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业,轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作。
市场调研发现机电一体化专业是一个宽口径专业,适应范围很广。我校该专业学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外,还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试,如维修电工,PLC程序设计师,CAD制图员等国家级职业技能鉴定考试,学生必须考取相应的技能证书后才能取得毕业证,充分体现重视技能培养的特点。历届学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。
参考文献:
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京.科学出版社.2004.
[2]高钟毓.机电控制工程[M].北京.清华大学出版社.2002.