機(jī)械及自動化論文大全11篇

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二、我國機(jī)械自動化的現(xiàn)狀

機(jī)械自動化技術(shù)從上個世紀(jì)20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來計算機(jī)的高度集成化，開始采用了計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，大大加快了機(jī)械自動化的發(fā)展，但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前，世界各國的機(jī)械自動化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機(jī)械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎兀覈塥?dú)立開發(fā)現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有；我國機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準(zhǔn)低，不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械自動化技術(shù)是一個長期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進(jìn)，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進(jìn)。當(dāng)前，我國還處在社會主義初級階段，經(jīng)濟(jì)、財力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國民素質(zhì)等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機(jī)械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率，勞動力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個現(xiàn)實(shí)問題。

三、我國機(jī)械自動化發(fā)展之路探索

（一）結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)的全部真諦在于應(yīng)用。發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)，應(yīng)以企業(yè)的生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的實(shí)際需要及具體條件為導(dǎo)向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應(yīng)的自動化方式進(jìn)行生產(chǎn)，才能收到良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會經(jīng)濟(jì)效益。我國發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際，注重實(shí)用，即對國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生實(shí)際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法，全年生產(chǎn)任務(wù)只需1～2個月就完成的低負(fù)荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應(yīng)當(dāng)糾正，對國民經(jīng)濟(jì)不產(chǎn)生顯著促進(jìn)、效率低下的要緩搞。我們要的是效益，而不單純是速度。國產(chǎn)造型生產(chǎn)線因產(chǎn)品質(zhì)量差、可靠性低、實(shí)用性差，開工率一般僅在50％～60％。而能在生產(chǎn)中長期服役的主力生產(chǎn)線很少，像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業(yè)績的線更是鳳毛麟角。這種現(xiàn)象不屬偶然或局部，而是帶有普遍性。據(jù)調(diào)查，我國引進(jìn)的弧焊機(jī)器人，完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)、充分發(fā)揮效益的只占1/3；另外1/3處于負(fù)荷不滿或不能完全正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；還有1/3不能正常使用，直接影響了用戶使用更多機(jī)器人的信心。

（二）發(fā)展投資少、見效快的低成本自動化技術(shù)

發(fā)展低成本自動化技術(shù)，潛力大，前景廣，投資省，見效快，提高自動化程度，可以收到事半功倍的經(jīng)濟(jì)效果，適合我國現(xiàn)階段的發(fā)展需要和國情。美國麻省理工學(xué)院提出的精節(jié)生產(chǎn)LP模式，就是以最小的投入，取得最大的產(chǎn)出的具體表現(xiàn)。日本豐田公司采用適時生產(chǎn)JIT、全面質(zhì)量管理TQC和成組技術(shù)GT、彈性作業(yè)人數(shù)和尊重人性為支柱的精節(jié)生產(chǎn)方式，使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機(jī)工廠的組裝車間內(nèi)擁有一條能制造286、386和486微機(jī)的靈活生產(chǎn)線，它并不完全由自動化設(shè)備組成，中間穿插著借助計算機(jī)指導(dǎo)的人工參與，將高新技術(shù)與原有工藝基礎(chǔ)巧妙靈活地結(jié)合在一起，從而使這種生產(chǎn)線的造價較低，同時卻具有柔性制造系統(tǒng)的性能。實(shí)際上精節(jié)生產(chǎn)本身就意味著從國情和企業(yè)實(shí)際情況出發(fā)，借鑒國外發(fā)展機(jī)械制造業(yè)低成本自動化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)是有益的。我國機(jī)械制造業(yè)各企業(yè)有大量的通用設(shè)備，在發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)時，若以原有的設(shè)備為主，合理調(diào)整機(jī)床布局，添加少量的數(shù)控設(shè)備，引入CAD／CAM技術(shù)，就能充分發(fā)揮計算機(jī)自動化管理的優(yōu)勢和人的創(chuàng)造性，共同構(gòu)成一個以人為中心、以信息自動化為先導(dǎo)、樹立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)，為我國機(jī)械制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用新途徑。

（三）注重配套發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)

現(xiàn)代自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用就是在控制理論的指導(dǎo)下，對生產(chǎn)的物流和人的作用進(jìn)行綜合的研究，涉及到機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制理論和計算機(jī)技術(shù)等。發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)，必須主要地關(guān)注電子學(xué)、電子計算機(jī)技術(shù)、零件檢測和機(jī)床裝料自動化，廣泛采用程序數(shù)控機(jī)床，以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)，要扎扎實(shí)實(shí)地抓好自動化技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目的基礎(chǔ)工作和從實(shí)際出發(fā)的推廣應(yīng)用工作，既要發(fā)展主機(jī)，也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)。可編程控制器、微處理機(jī)、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機(jī)等，這些都將是今后機(jī)械自動化的主要技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬志平.機(jī)械自動化的未來與現(xiàn)狀[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.5.

[2]張世昌.先進(jìn)制造技術(shù)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2004.

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自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

在機(jī)械制造的實(shí)際操作中，對機(jī)械自動化生產(chǎn)的實(shí)際運(yùn)用更加重視。隨著機(jī)械制造自動化理論研究不斷深入，自動化的目的也更加明確，使其更加適用于實(shí)際生產(chǎn)。為此，在實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動化進(jìn)行研究時，主要是結(jié)合企業(yè)發(fā)展的需要不斷針對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行突破，使其更加符合企業(yè)的需要，并能夠有效實(shí)現(xiàn)自動化促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的目的，同時推進(jìn)自動化技術(shù)的不斷發(fā)展。就當(dāng)下我國機(jī)械制造自動化技術(shù)的實(shí)際情況而言，自動化技術(shù)主要集中投資少回報快的技術(shù)上。特別是我國在機(jī)械制造水平上正處在較為落后的情況，更加應(yīng)當(dāng)注重發(fā)展?jié)摿Υ蟆⒊杀举M(fèi)用較低并且能夠得到快速回報的自動化技術(shù)上，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益能夠得到快速的回報。麻省理工大學(xué)在二十世紀(jì)所提出的LP精細(xì)生產(chǎn)模式，就能夠有效實(shí)現(xiàn)低投入高回報的典型代表技術(shù)。結(jié)合我國當(dāng)前情況來看，機(jī)械制造企業(yè)運(yùn)用的生產(chǎn)設(shè)備大多是通用設(shè)備，并且隨著自動化機(jī)械制造過程的不斷發(fā)展，不斷對自動化生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，但均是圍繞企業(yè)機(jī)械制造生產(chǎn)的實(shí)際需要來推進(jìn)自動化設(shè)備的生產(chǎn)布局，并在重點(diǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行制造設(shè)備的添置，結(jié)合CAD\CAM技術(shù)、優(yōu)秀的計算機(jī)隊伍，通過計算機(jī)自動化技術(shù)對機(jī)械制造系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合，使自動化技術(shù)的優(yōu)勢能夠得到有效發(fā)揮，全面推進(jìn)我國機(jī)械制造自動化技術(shù)水平的不斷上升。就當(dāng)下我國在機(jī)械制造自動化的水平上來看，我國企業(yè)在自動化的發(fā)展上主要還是依照循序漸進(jìn)的方式來開展，重點(diǎn)發(fā)展具有現(xiàn)代化特色的機(jī)械自動化。機(jī)械制造自動化技術(shù)主要是遵循由低級、簡單到高級、復(fù)雜的發(fā)展過程，有效突進(jìn)了自動化管理質(zhì)量的快速提升。在當(dāng)前的機(jī)械制造行業(yè)中，大多數(shù)的企業(yè)基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動化控制設(shè)備，在機(jī)械制造生產(chǎn)過程也逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械控制自動化、數(shù)字化以及智能化的發(fā)展。在實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動化生產(chǎn)的工廠中，運(yùn)用單機(jī)自動化生產(chǎn)設(shè)施來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化，并通過綜合自動化設(shè)備來對生產(chǎn)線進(jìn)行管理，進(jìn)而能夠更加有效控制生產(chǎn)，促使生產(chǎn)效率的快速提升，使機(jī)械制造自動化更加符合理想需要。當(dāng)前，我國在機(jī)械制造水平上相較于先進(jìn)的制造水平還有這較大的差距。為此，大多數(shù)的企業(yè)并沒有在生產(chǎn)過程中將計算機(jī)完全應(yīng)用到其中，對“高度自動化”的追求也稍有欠缺，并且針對制造過程中出現(xiàn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也均是通過將低成本的自動化手段來進(jìn)行改革實(shí)現(xiàn)自動化。隨后在此基礎(chǔ)上，通過不斷積累自動化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，以及設(shè)備的改進(jìn)，來實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，最終目的是實(shí)現(xiàn)高度自動化的CIMS生產(chǎn)。隨著我國在機(jī)械制造自動化的不斷發(fā)展，技術(shù)水平的不斷提高，部分企業(yè)在機(jī)械自動化的生產(chǎn)、技術(shù)以及管理等方面上均有了非常大的提高，因此，自動化設(shè)備應(yīng)當(dāng)逐漸向高級自動化、集成化發(fā)展，使機(jī)械制造自動化生產(chǎn)體系更加趨于成熟。

自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用發(fā)展趨勢

當(dāng)前我國自動化在設(shè)備上、技術(shù)上以及管理方法上均有了非常明顯的提升，通過逐漸的積累，我國在機(jī)械制造自動化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)更加豐富，發(fā)展也日漸成熟，逐漸向集成化、虛擬化以及智能化方向趨近。

二十一世界機(jī)械制造自動化發(fā)展方向中，集成制造技術(shù)可以說是最為重要的方向，更是當(dāng)下機(jī)械制造企業(yè)不斷改革的生產(chǎn)模式。將計算機(jī)組合應(yīng)用作為基礎(chǔ)，再通過有效的整合使生產(chǎn)制造系統(tǒng)能夠作為一個整體來進(jìn)行運(yùn)作，通過多個分系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)使其呈現(xiàn)為模塊式的組合模式，自動化制造系統(tǒng)、自動化管理系統(tǒng)以及自動化信息系統(tǒng)均包含其中，同時信息集成程度高的制造系統(tǒng)則還將質(zhì)量信息系統(tǒng)一并包含。

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2.煤礦安全，監(jiān)控控制系統(tǒng)

我們國家的很多煤礦企業(yè)，已經(jīng)開始使用安全監(jiān)控系統(tǒng)，這些監(jiān)測裝置非常的多，涵蓋遙測儀、斷電儀、紅外線自動噴霧等裝置，這些對于我們國家的煤礦生產(chǎn)的安全要求來說是完全足夠的，但是遺憾的是，我們國家的相配的傳感器種類非常的少，同時使用的壽命不是很長，除此之外，它的工作穩(wěn)定性相對而言也比較差，這樣一來就使得維護(hù)的工作量變得很大，以上的問題使得監(jiān)控系統(tǒng)的工作缺乏安全性以及可靠性，在實(shí)際操作中沒有得到充分的利用[3]。對煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行信息化設(shè)計對于提高工作效率是非常有幫助的，主要就是信息化設(shè)計可以改變落后的生產(chǎn)方式，同時改變了煤礦的作業(yè)模式。因此，研究信息化設(shè)計在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的意義。

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2自動化技術(shù)組成分析

作為一門綜合學(xué)科，自動化包含的技術(shù)種類很多，可以將自動化技術(shù)粗略的分為以下幾個組成部分：程序單元、作用單元、傳感單元、制定單元以及控制單元。（1）程序單元。程序單元是控制單元的核心，由工程師提前編制的程序在控制單元中運(yùn)轉(zhuǎn)，以維持整個系統(tǒng)的運(yùn)行。（2）作用單元。所謂的作用單元是受程序單元所控制的，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的單元，是命令的執(zhí)行者。（3）傳感單元。負(fù)責(zé)收集各種數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)及時的傳遞給控制單元，由控制單元進(jìn)行計算和處理，再反饋給其他的單元，以此來保證整個系統(tǒng)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）制定單元。制定單元的作用是對整個系統(tǒng)的其他部分命令，調(diào)控其他部分的行為。（5）控制單元。控制單元是整個機(jī)械自動化控制系統(tǒng)工程的保障性單元部分，其主要用于解決單元制定和動作調(diào)節(jié)。

3機(jī)械自動化在煤礦機(jī)械制造中的應(yīng)用探究

依據(jù)不同的功能，可以將煤礦機(jī)械分為三個系統(tǒng)：挖掘系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)，而在煤礦機(jī)械制造過程中，就應(yīng)該實(shí)現(xiàn)煤礦采掘機(jī)械的自動化、煤炭輸送的機(jī)械自動化、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化。

3.1煤礦采掘機(jī)械的自動化

我國經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)勁增長是以源源不斷的能源作為動力的，而能源又是以源源不斷的煤炭供給來作為基礎(chǔ)的，因此隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對于煤炭的需求量也越來越大，現(xiàn)有的煤炭生產(chǎn)效率已經(jīng)難以滿足實(shí)際需求，如何提高煤炭挖掘的效率，則是當(dāng)前應(yīng)該著重思考的問題。實(shí)現(xiàn)煤礦采掘機(jī)械的自動化，能夠用機(jī)械代替全部的人力操作，那么生產(chǎn)的效率將會更高，而且也避免了由于人力生產(chǎn)帶來的各種安全事故發(fā)生的隱患。可以說煤礦采掘機(jī)械的自動化將直接影響到我國的能源供給，對于國計民生來說都是至關(guān)重要的。發(fā)達(dá)國家將自動化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械制造中已經(jīng)取得了很好的效果，不僅各種機(jī)械的可靠性強(qiáng)，而且操作的精度也非常高，廣泛適用于各種操作條件，相較于以往的生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)效率有了較大的提高。近年來我國在煤礦機(jī)械自動化方面也有了長足的進(jìn)步，研究出了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤礦生產(chǎn)機(jī)械，打破了國外煤礦生產(chǎn)機(jī)器的壟斷，這意味著我國煤礦機(jī)械自動化水平提上到了一個新的高度，有利于相關(guān)煤炭企業(yè)的生產(chǎn)以及整個煤炭行業(yè)的進(jìn)步。

3.2煤炭輸送的機(jī)械自動化

煤炭的生產(chǎn)和運(yùn)輸是不可分割的兩個組成部分，如果有著強(qiáng)勁的生產(chǎn)力，但是運(yùn)輸效率低下，挖出來的煤運(yùn)不出去，跟沒挖是一樣的。因此在研究煤礦采掘機(jī)械的自動化的同時，對于煤炭輸送機(jī)械的自動化同樣應(yīng)該加以重視，只有輸送的速度跟得上挖掘的速度，才能夠真正提高煤礦的產(chǎn)量，提高煤炭企業(yè)的效益。目前大多數(shù)煤礦都是以膠帶作為運(yùn)輸方式，傳統(tǒng)的膠帶運(yùn)輸業(yè)已經(jīng)漸漸和PLC技術(shù)相融合，形成了各種新型的自動化運(yùn)輸系統(tǒng)，這些新興自動化運(yùn)輸系統(tǒng)不僅運(yùn)轉(zhuǎn)上更為可靠，而且也更為高效，不用耗費(fèi)過多的人力來進(jìn)行維護(hù)。新型自動化運(yùn)輸系統(tǒng)的出現(xiàn)使得膠帶的調(diào)速方式更加敏捷和精確，從而使得膠帶運(yùn)輸?shù)乃俣饶軌蚋S煤炭的產(chǎn)量而隨時變化，能夠充分利用電能，同時減少了對于人力資源的消耗，也避免了安全事故的發(fā)生，在最大程度上提高煤炭企業(yè)的效益。

3.3煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化

安全是煤礦生產(chǎn)的首要前提，近些年來各種關(guān)于煤礦的安全事故觸目驚心，引起了人們對煤礦生產(chǎn)的反思，加強(qiáng)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化，能夠有效防止各種安全事故，避免相關(guān)操作人員的生命及財產(chǎn)安全的威脅。想要防止煤礦生產(chǎn)中的安全事故發(fā)生，很大程度上依靠于對于各種數(shù)據(jù)的及時監(jiān)控和預(yù)報。實(shí)現(xiàn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化，能夠隨時監(jiān)測整個地層的變化、坑道中的瓦斯?jié)舛鹊淖兓约罢麄€開采系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的變化，針對這些變化提出相應(yīng)的預(yù)警方案，能夠在安全事故發(fā)生之前將隱患消除在搖籃之中，對于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)來說是非常有益的。當(dāng)然不可否認(rèn)，如今我國生產(chǎn)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)相配套的傳感器的種類較少，這種現(xiàn)狀在一定程度上限制了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化，但是相信隨著時間的發(fā)展，各種自動化監(jiān)控系統(tǒng)配套的傳感器也將越來越豐富，打破國外對于這方面的壟斷，降低煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)自動化的成本，為推動煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)作出貢獻(xiàn)。

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2機(jī)械工程自動化技術(shù)的現(xiàn)狀及制約因素

從我國機(jī)械工程自動化技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，其還處于剛性自動化、單自動化的階段，但國外一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動化技術(shù)的集成化、智能化、柔性化發(fā)展。在機(jī)械自動化生產(chǎn)的管理方面，我國一些企業(yè)仍舊是采用傳統(tǒng)的管理模式，而發(fā)達(dá)國家已實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)全程控制管理，而且在機(jī)械生產(chǎn)模式、工業(yè)組織與管理方面也在不斷升級與創(chuàng)新。由此可見，我國機(jī)械自動化的發(fā)展仍然存在諸多的不足之處，而制約我國機(jī)械工程自動化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的因素，主要為：缺乏相關(guān)技術(shù)人才、自動化技術(shù)應(yīng)用范圍不夠?qū)拸V、自動化技術(shù)相對落后、缺乏自動化技術(shù)的科研投入、機(jī)械自動化技術(shù)的管理不夠完善等。

3加強(qiáng)機(jī)械工程自動化技術(shù)的建議

3.1加強(qiáng)配套機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展

所謂配套機(jī)械自動化技術(shù)，是指機(jī)械自動化技術(shù)既要發(fā)展主要機(jī)械設(shè)備的自動化，又要發(fā)展配套元件及控制系統(tǒng)的自動化。充分應(yīng)用電子學(xué)、零件檢查與機(jī)床裝料自動化技術(shù)、電子計算機(jī)技術(shù)，大力推廣程序數(shù)控機(jī)床，研究發(fā)展可靠、高效的自動化生產(chǎn)線、自動化控制系統(tǒng)、生產(chǎn)信息系統(tǒng)等。通過配套機(jī)械自動化技術(shù)的大力發(fā)展，使機(jī)械工程行業(yè)從生產(chǎn)制造開始到結(jié)束均能實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，從而大力提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)生產(chǎn)效益

3.2重視低成本機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展

根據(jù)形勢分析來看，我國暫時還無法投入大量資金發(fā)展太多高科技、高成本的機(jī)械自動化技術(shù)，這種形勢下，便應(yīng)該先從投資少、見效快、成本低、前景廣、潛力大、適合我國發(fā)展需要和國情的自動化技術(shù)著手，打好基礎(chǔ)，慢慢向上發(fā)展。例如芬蘭NOKOAData機(jī)工廠組裝車間內(nèi)擁有的一條可制造286/386/486微機(jī)的靈活生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線在自動化設(shè)備應(yīng)用的同時融入人工參與，將自動化技術(shù)與傳統(tǒng)工藝完美結(jié)合，使其在保證造價較低的同時，具有柔性制造系統(tǒng)的性能。國外這種低成本、見效快的自動化技術(shù)我們均可借鑒參考，并結(jié)合我國基本國情，研發(fā)出適合國內(nèi)機(jī)械工程發(fā)展的低成本自動化技術(shù)。

3.3重視機(jī)械工程自動化人才的培養(yǎng)

我國機(jī)械自動化技術(shù)之所以發(fā)展緩慢，與這方面人才的缺失有很大關(guān)系，因此，為促進(jìn)機(jī)械工程及自動化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，便要重視對機(jī)械工程自動化人才的培養(yǎng)。第一，需大力引進(jìn)國外先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù)，同時加強(qiáng)對機(jī)械工程自動化教育活動的開展，使我國的科研實(shí)力逐漸增強(qiáng)。第二，機(jī)械工程自動化專業(yè)人才必須具備機(jī)械工程的研究、設(shè)計、制造以及自動化技術(shù)基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論、基本技術(shù)與應(yīng)用的能力，能夠在機(jī)械工程生產(chǎn)第一線從事材料加工機(jī)械、機(jī)械制造及自動化等方面工作。

4機(jī)械工程及自動化技術(shù)的發(fā)展前景

在科技的快速發(fā)展下，我國的機(jī)械工程及自動化技術(shù)也在不斷朝前發(fā)展，但其在發(fā)展的同時，也突顯出資源浪費(fèi)、環(huán)境污染、產(chǎn)品開發(fā)及利用率低等問題。為促進(jìn)機(jī)械工程及自動化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，機(jī)械工程自動化技術(shù)朝著綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等方面發(fā)展也是必然趨勢。

（1）綠色環(huán)保的發(fā)展前景。機(jī)械工程行業(yè)在自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用下，雖然大幅度地提高了生產(chǎn)效率，但給生態(tài)環(huán)境也帶來了嚴(yán)重破壞，因此，自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展應(yīng)該以減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，倡導(dǎo)綠色生產(chǎn)戰(zhàn)略為原則。

（2）經(jīng)濟(jì)性發(fā)展前景。我國很多企業(yè)在自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展中還較為落后，由此也導(dǎo)致了企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的緩慢，因此，為保證自動化技術(shù)能創(chuàng)造出更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益，各企業(yè)對現(xiàn)有技術(shù)設(shè)施不斷改進(jìn)與優(yōu)化，在提高生產(chǎn)效率的同時使經(jīng)濟(jì)的發(fā)展得以滿足，才能真正發(fā)揮機(jī)械工程自動化生產(chǎn)的作用。

篇（6）

不斷的將機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新能力優(yōu)化與提高，與國家、機(jī)械領(lǐng)域的企業(yè)單位發(fā)展與生存有著密切的聯(lián)系。在美國，相關(guān)的機(jī)械工程的設(shè)計委員會制定了2005年到2030年的有限資助計劃領(lǐng)域中，將機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計作為重要的資助之一；另外，機(jī)械個性化的發(fā)展趨勢以及機(jī)械市場的復(fù)雜多變也要求了企業(yè)需要在機(jī)械設(shè)計當(dāng)中不斷的更新、設(shè)計，迎合市場的需要，而自動化技術(shù)創(chuàng)新的運(yùn)用是確保企業(yè)能夠在第一時間內(nèi)研發(fā)出迎合市場需求的產(chǎn)品的有利武器。因此，對于21世紀(jì)的機(jī)械工程設(shè)計學(xué)科來說，創(chuàng)新性與快速性就成為企業(yè)是否能夠適應(yīng)市場需要、社會發(fā)展的關(guān)鍵所在。在機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計的初期階段，也就是原理方案的設(shè)計當(dāng)中決定了產(chǎn)品是否具備創(chuàng)新性。

對于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計概念來說，主要是設(shè)計到了人們的創(chuàng)新思維，也可以看成為人腦抽象與形象思維綜合運(yùn)用的一種結(jié)果。當(dāng)然也受到了人們創(chuàng)新思維以及知識積累的局限。人們進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計時，具有很大的隨機(jī)性，并不能夠確保想要的設(shè)計，同時兼具創(chuàng)新性的方案能夠在一定的時間段之內(nèi)得出。因此，想要在第一時間內(nèi)設(shè)計出滿足市場需求、能夠占據(jù)市場的產(chǎn)品，存在一定的困難局限性，也是不太現(xiàn)實(shí)的問題，因此，在機(jī)械產(chǎn)品的創(chuàng)新迅速實(shí)現(xiàn)過程中，基于計算機(jī)化的創(chuàng)新就是非常有效的方法之一。

從廣義的機(jī)構(gòu)學(xué)的教學(xué)來看，對于機(jī)電一體化系統(tǒng)（包含了機(jī)、電、液與控制等等），都可以將其看成為兩個組成部分——廣義的傳動機(jī)構(gòu)與傳動載體。而對于創(chuàng)新機(jī)電一體化系統(tǒng)的方案，就在于創(chuàng)新廣義機(jī)構(gòu)。因此，筆者在本文當(dāng)中針對機(jī)械設(shè)計當(dāng)中自動化技術(shù)創(chuàng)新的運(yùn)用提出了一套機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計以及自動化的方案（基于三維平臺，以下所述都是基于三維平臺）。

二、機(jī)械設(shè)計與自動化體系

對于上述中的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計以及對于機(jī)械相應(yīng)的自動化系統(tǒng)的組成方面，主要是以下：兩種具有較強(qiáng)的獲得創(chuàng)新性設(shè)計方案的能力的、在計算機(jī)化方法當(dāng)中適合于機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中較為復(fù)雜的方案；直接支持產(chǎn)品設(shè)計方案的三維虛擬樣機(jī)裝配與仿真的自動化建模過程，能自動化地對創(chuàng)成的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)符號方案進(jìn)行仿真、建模以及裝配。而快速與創(chuàng)新則是其最大優(yōu)點(diǎn)。

對于初期機(jī)械設(shè)計概念的這一階段放縱，主要通過自動化系統(tǒng)為創(chuàng)新設(shè)計提供兩套方案：其一，基于機(jī)械設(shè)計的基本規(guī)則而采用的創(chuàng)新設(shè)計方案；其二，創(chuàng)新方案的功能改良分解以及重組。考慮到這兩種系統(tǒng)設(shè)計在方案的產(chǎn)生原理上都是采用的符號形式將最終的方案列出。而對于機(jī)械概念設(shè)計的初期階段的使用符號的方案，機(jī)械自動化則會將方案進(jìn)一步的分解成為機(jī)構(gòu)的基本形式以及相互的連接這兩個方面。在進(jìn)行識別基本的機(jī)構(gòu)方法選取上可以考慮到進(jìn)行運(yùn)動分析，從而將內(nèi)部各個構(gòu)件運(yùn)動時所產(chǎn)生的分析數(shù)據(jù)展示出來。為了將開發(fā)機(jī)械產(chǎn)品的速度進(jìn)一步提高，就能夠使用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來進(jìn)行基本機(jī)構(gòu)的設(shè)計。然后，三維平臺進(jìn)行的二次開發(fā)，在采用的措施當(dāng)中選擇特征控制參數(shù)、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動等等，對于整體的基本機(jī)構(gòu)三維造型設(shè)計，能夠使用少量特征控制參數(shù)對其進(jìn)行驅(qū)動。能夠良好的解決基本機(jī)構(gòu)虛擬建模的問題。

篇（7）

一、引言

信息時代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機(jī)械工業(yè)，在這場新技術(shù)革命沖擊下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變，微電子技術(shù)、微計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機(jī)械裝置和動力設(shè)備相結(jié)合，促使機(jī)械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機(jī)電一體化技術(shù)革命。

隨著計算機(jī)技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各先進(jìn)國家的機(jī)電一體化產(chǎn)品層出不窮。機(jī)床、汽車、儀表、家用電器、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、冶金機(jī)械、化工機(jī)械以及工業(yè)機(jī)器人、智能機(jī)器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進(jìn)展。機(jī)電一體化技術(shù)已越來越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強(qiáng)企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。

在機(jī)電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時，運(yùn)動控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國內(nèi)外各個廠家相繼推出運(yùn)動控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)（FullClosedACServo）、直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)（LinearMotorDriving）、可編程序計算機(jī)控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運(yùn)動控制卡（MotionControllingBoard）等幾項(xiàng)具有代表性的新技術(shù)。

二、全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)

在一些定位精度或動態(tài)響應(yīng)要求比較高的機(jī)電一體化產(chǎn)品中，交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流，而且調(diào)試、使用十分簡單，因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動器采用了先進(jìn)的數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對電機(jī)軸后端部的光電編碼器進(jìn)行位置采樣，在驅(qū)動器和電機(jī)之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并充分發(fā)揮DSP的高速運(yùn)算能力，自動完成整個伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，甚至可以跟蹤負(fù)載變化，實(shí)時調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益；有的驅(qū)動器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測算出設(shè)備的機(jī)械共振點(diǎn)，并通過陷波濾波方式消除機(jī)械共振。

一般情況下，這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式，即伺服電機(jī)上的編碼器反饋既作速度環(huán)，也作位置環(huán)。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補(bǔ)償。為了獲得更高的控制精度，應(yīng)在最終的運(yùn)動部分安裝高精度的檢測元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是：伺服系統(tǒng)只接受速度指令，完成速度環(huán)的控制，位置環(huán)的控制由上位控制器來完成（大多數(shù)全閉環(huán)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前，國外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實(shí)現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)，使得高精度自動化設(shè)備的實(shí)現(xiàn)更為容易。

該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷，伺服驅(qū)動器可以直接采樣裝在最后一級機(jī)械運(yùn)動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等)，作為位置環(huán)，而電機(jī)上的編碼器反饋此時僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機(jī)械傳動上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補(bǔ)償機(jī)械傳動件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實(shí)現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動器來完成，無需增加上位控制器的負(fù)擔(dān)，因而越來越多的行業(yè)在其自動化設(shè)備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統(tǒng)。

三、直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)

直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視，并在西歐工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)掀起"直線電機(jī)熱"。

在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動機(jī)直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺（拖板）之間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。

1.高速響應(yīng)由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的機(jī)械傳動件（如絲杠等），使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。

2.精度直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙和誤差，減少了插補(bǔ)運(yùn)動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。

3.動剛度高由于"直接驅(qū)動"，避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動滯后現(xiàn)象，同時也提高了其傳動剛度。

4.速度快、加減速過程短由于直線電動機(jī)最早主要用于磁懸浮列車（時速可達(dá)500Km/h），所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動中，要滿足其超高速切削的最大進(jìn)個速度（要求達(dá)60～100M/min或更高）當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動時瞬間達(dá)到高速，高速運(yùn)行時又能瞬間準(zhǔn)停。可獲得較高的加速度，一般可達(dá)2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5.行程長度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī)，就可以無限延長其行程長度。

6.運(yùn)動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機(jī)械接觸），其運(yùn)動時噪音將大大降低。

7.效率高由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動效率大大提高。

直線傳動電機(jī)的發(fā)展也越來越快，在運(yùn)動控制行業(yè)中倍受重視。在國外工業(yè)運(yùn)動控制相對發(fā)達(dá)的國家已開始推廣使用相應(yīng)的產(chǎn)品，其中美國科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機(jī)和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng)，它能提供很高的動態(tài)響應(yīng)速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運(yùn)動；德國西門子公司、日本三井精機(jī)公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應(yīng)用直線電機(jī)。

四、可編程計算機(jī)控制器技術(shù)

自20世紀(jì)60年代末美國第一臺可編程序控制器（ProgrammingLogical Controller，PLC）問世以來，PLC控制技術(shù)已走過了30年的發(fā)展歷程，尤其是隨著近代計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，它已在軟硬件技術(shù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)走出了當(dāng)初的"順序控制"的雛形階段。可編程計算機(jī)控制器（PCC）就是代表這一發(fā)展趨勢的新一代可編程控制器。

與傳統(tǒng)的PLC相比較，PCC最大的特點(diǎn)在于它類似于大型計算機(jī)的分時多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務(wù)的時鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運(yùn)算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導(dǎo)致了PLC的"控制速度"依賴于應(yīng)用程序的大小，這一結(jié)果無疑是同I/O通道中高實(shí)時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題，它采用分時多任務(wù)機(jī)制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運(yùn)行平臺，這樣應(yīng)用程序的運(yùn)行周期則與程序長短無關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此，它將應(yīng)用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了實(shí)時控制的要求。當(dāng)然，這種控制周期可以在CPU運(yùn)算能力允許的前提下，按照用戶的實(shí)際要求，任意修改。

基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成，給工程項(xiàng)目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來很大的便利。因?yàn)檫@樣可以方便地按照控制項(xiàng)目中各部分不同的功能要求，如運(yùn)動控制、數(shù)據(jù)采集、報警、PID調(diào)節(jié)運(yùn)算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務(wù)），這些模塊既獨(dú)立運(yùn)行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過分步驟的獨(dú)立編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運(yùn)行，共同實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的控制要求。

PCC在工業(yè)控制中強(qiáng)大的功能優(yōu)勢，體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計算機(jī)及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流，雖然這還是一項(xiàng)較為年輕的技術(shù)，但在其越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域中，它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

五、運(yùn)動控制卡

運(yùn)動控制卡是一種基于工業(yè)PC機(jī)、用于各種運(yùn)動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因?yàn)椋海?）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業(yè)設(shè)備（如包裝機(jī)械、印刷機(jī)械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個運(yùn)動控制模塊的硬件平臺；（3）PC機(jī)在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機(jī)的強(qiáng)大功能。

運(yùn)動控制卡通常采用專業(yè)運(yùn)動控制芯片或高速DSP作為運(yùn)動控制核心，大多用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。一般地，運(yùn)動控制卡與PC機(jī)構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標(biāo)的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運(yùn)動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等）；控制卡完成運(yùn)動控制的所有細(xì)節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點(diǎn)和限位等信號的檢測等等）。運(yùn)動控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運(yùn)動控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動化的各個領(lǐng)域。

篇（8）

二、教學(xué)體系創(chuàng)新思考

（一）創(chuàng)新教學(xué)方法

（1）培養(yǎng)大工程觀。

在職高機(jī)械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，應(yīng)該引進(jìn)并重視世界上一些先進(jìn)的職業(yè)技能培養(yǎng)理念，注重機(jī)械設(shè)計制造與自動化理論與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生形成客觀的、理性的大工程觀，充分理解和重視機(jī)械設(shè)計制造理論與實(shí)踐相互支撐以及相互促進(jìn)的重要作用。

（2）重視實(shí)踐教學(xué)。

只有通過具體實(shí)踐，才能真正將書本理論知識轉(zhuǎn)化成相關(guān)的職業(yè)技能，才能真正將機(jī)械設(shè)計制造與自動化知識學(xué)以致用，并在不斷的實(shí)踐過程中積累經(jīng)驗(yàn)，提升自我職業(yè)技能以及創(chuàng)新能力，因此，在職高機(jī)械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，必須重視實(shí)踐教學(xué)，努力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

（3）強(qiáng)化實(shí)習(xí)基地。

提高職高學(xué)生機(jī)械設(shè)計制造與自動化專業(yè)技能以及實(shí)踐能力的一個最重要的途徑就是通過在實(shí)習(xí)基地的實(shí)踐與學(xué)習(xí)。因此，在實(shí)際創(chuàng)新教學(xué)過程中，應(yīng)該重視校外實(shí)習(xí)基地的作用，著重發(fā)展和建設(shè)一些先進(jìn)的、功能性較強(qiáng)的現(xiàn)代化實(shí)習(xí)基地，讓職高學(xué)生能夠很好用來進(jìn)行工程機(jī)械方面的訓(xùn)練和實(shí)踐。

（4）強(qiáng)化設(shè)計能力。

在職高學(xué)生機(jī)械設(shè)計制造與自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，能夠很好地反映出學(xué)生綜合能力和設(shè)計能力的途徑就是進(jìn)行課程設(shè)計。在我國目前的職高機(jī)械課程設(shè)計教學(xué)過程中，往往不利于學(xué)生的個性化發(fā)展和需求，應(yīng)該重視課程設(shè)計的內(nèi)容和目標(biāo)設(shè)計，突出對實(shí)踐過程中的應(yīng)用，選擇綜合質(zhì)量較高的設(shè)計課題，減少學(xué)生之間雷同設(shè)計的可能性，最大化地提升職高學(xué)生的設(shè)計能力、綜合能力以及個性化發(fā)展能力。（5）提高新型教師。教師在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化教學(xué)中發(fā)揮著巨大的作用，直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和各項(xiàng)技能的提高，在創(chuàng)新教學(xué)體系中，應(yīng)該重視和培養(yǎng)一批高素質(zhì)新型教師，除了具備熟練的專業(yè)技術(shù)技能外，還應(yīng)該能全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，重視學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，積極培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、綜合能力以及創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力。

（二）創(chuàng)新教學(xué)體系

（1）在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中

應(yīng)該建立和健全專業(yè)的知識教育體系，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)技術(shù)和技能的培養(yǎng)，優(yōu)化專業(yè)知識的教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容，提高專業(yè)知識的教學(xué)效率。

（2）在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中

應(yīng)該建立和健全學(xué)生能力培養(yǎng)體系，通過參加實(shí)習(xí)以及參加各種課外技能活動的形式等，培養(yǎng)和提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

（3）在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)中

應(yīng)該建立和健全培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的教育體系。現(xiàn)代化建設(shè)和現(xiàn)代教育改革不斷重視綜合素質(zhì)較高的新型人才，在實(shí)際創(chuàng)新教學(xué)過程中，應(yīng)該通過各種實(shí)踐活動、專業(yè)學(xué)術(shù)報告等形式，提高職高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)職高學(xué)生的創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力。

（三）創(chuàng)新教學(xué)方式

（1）啟發(fā)式教學(xué)。

在職高機(jī)械設(shè)計制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，學(xué)生應(yīng)該作為教學(xué)過程的主體，教師對學(xué)生起著引導(dǎo)作用，應(yīng)該善于啟發(fā)學(xué)生對相關(guān)知識的思考和討論，引導(dǎo)學(xué)生自動地進(jìn)行設(shè)計及相關(guān)的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生自己解決問題的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

（2）信息網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。

在信息科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的時代，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)過程中的運(yùn)用越來越重要。在職高機(jī)械實(shí)際制造及自動化創(chuàng)新教學(xué)過程中，可以充分利用多媒體教學(xué)方式，給學(xué)生的視覺和聽覺造成新的沖擊，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

（3）企業(yè)內(nèi)部教學(xué)。

應(yīng)該將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與企業(yè)教學(xué)結(jié)合起來，將機(jī)械設(shè)計制造及自動化教學(xué)中的理論和實(shí)踐有機(jī)地整合在一起，使學(xué)生對所學(xué)專業(yè)有深刻和全面的了解。

篇（9）

二十世紀(jì)末，煤炭科學(xué)研究院上海研究院與國外公司合作，致力于研究更為先進(jìn)的采煤機(jī)，終于在二十世紀(jì)90年代成功研制出我國第一臺交流變頻電牽引采煤機(jī)。從此之后，我國的電牽引采煤機(jī)得到了非常快速的發(fā)展，我國的電牽引采煤技術(shù)也在日益的改進(jìn)與實(shí)際運(yùn)用中越來越成熟，基本實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)無線技術(shù)的目標(biāo)。同時電牽引采煤機(jī)還具有截割電機(jī)、牽引電機(jī)、冷卻系統(tǒng)的溫度測驗(yàn)以及對機(jī)械等的保護(hù)功能。

1．2刮板式輸送機(jī)

隨著我國采礦技術(shù)的不斷提高，對各方面的安全系數(shù)也有著越來越高的要求，我國的刮板式輸送機(jī)技術(shù)水平也在不斷提高。刮板式輸送機(jī)引進(jìn)了很多的新技術(shù)、新材料以及新工藝，技術(shù)含量在不斷上升。刮板式輸送機(jī)的成功，使我國的煤礦開采徹底擺脫了在大型輸送機(jī)方面完全依賴進(jìn)口的被動局面。

1．3帶式輸送機(jī)

帶式輸送機(jī)一直都是我國煤礦開采運(yùn)輸中的主流。隨著我國采煤技術(shù)的不斷提升，安全礦井的生產(chǎn)能力也在不斷增強(qiáng)，對輸送機(jī)的技能也提出了更高的要求。從目前來看，我國的大型輸送機(jī)主要采用先進(jìn)的變頻驅(qū)動控制技術(shù)，能有效實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟啟動。為了使輸送機(jī)始終平穩(wěn)的運(yùn)行，即始終保持適度的擾度，在輸送機(jī)上采用了先進(jìn)的液壓自控張緊裝置。隨收稿日期:2015－02－05作者簡介:張寧(1980－)，男，經(jīng)濟(jì)師，太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院礦業(yè)工程碩士研究生在讀。著各式各類先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，現(xiàn)在我國的帶式輸送機(jī)已經(jīng)形成了系列，同時也提升了水平，最重要的是可以適應(yīng)我國多樣的礦井。

2采煤機(jī)械裝備中的自動化技術(shù)

近年以來，我國的采煤裝備以及技術(shù)等各方面都有了很好的發(fā)展，同時采煤機(jī)械設(shè)備的自動化技術(shù)也取得了較大的發(fā)展。

2．1液壓支架中的電液控制系統(tǒng)

液壓支架電液控制系統(tǒng)方面的功能主要有支架的自降功能、自動推移刮板輸送機(jī)、自動化跟機(jī)作業(yè)、遠(yuǎn)程操作作業(yè)等等，并且液壓支架的電液控制系統(tǒng)已經(jīng)完全擺托了對進(jìn)口的依賴，實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。國內(nèi)有很多液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究單位，主要分布在北京、河南、山西、廣東等地，其中北京是主要的分布范圍。

2．2智能型采礦機(jī)的自動化控制

智能型采礦機(jī)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了記憶割煤、檢測采煤位置、搖臂調(diào)高控制以及機(jī)身水平測試等等功能。國內(nèi)的采礦機(jī)廠家有很多，都實(shí)現(xiàn)了挖礦機(jī)的這一重要功能。

2．3刮板輸送機(jī)中的自動化技術(shù)

刮板式輸送機(jī)的自動化功能不僅僅包括減速器、溫度測試，還有電機(jī)的降壓啟動、鏈條張力檢測以及破碎機(jī)自動推移等等。刮板式輸送機(jī)的自動化技術(shù)在國內(nèi)多家成套裝備供應(yīng)商家那里已經(jīng)取得了突破，“三機(jī)”控制系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。目前，多家公司組織專門的技術(shù)研究人員參與自動化控制方面的研究，并將無線、視頻、音頻等手段應(yīng)用于輸送機(jī)的自動化控制，致力于實(shí)現(xiàn)“無人跟機(jī)作業(yè)，有人安全值守”的理念。

3與國外先進(jìn)機(jī)械裝備對比

不可否認(rèn)，我國自主研發(fā)的電牽引采煤機(jī)、液壓支架、刮板式以及帶式輸送設(shè)備等都具有很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力，即使是在國外，也是有很強(qiáng)的競爭力的。但是，我國目前的煤礦開采機(jī)械設(shè)備同國外的相比仍有很多不足之處，主要體現(xiàn)在可靠性、安全性、智能化、信息化、自動化等方面，這些都是我國需要進(jìn)一步提高的方面。

3．1液壓支架

國產(chǎn)的液壓支架主要是在材料、元部件、高級控制方面輸與國外高端產(chǎn)品，而中國的液壓支架的全自動控制系統(tǒng)還處在剛剛起步的階段，更不要說與外國先進(jìn)設(shè)備一較高下了。

3．2采煤機(jī)

國產(chǎn)的采煤機(jī)主要是在智能化功能方面弱于國外高端采煤機(jī)。如記憶割煤、遠(yuǎn)程遙控等等方面。要想取得長遠(yuǎn)的進(jìn)步，必須在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，同時也要有自己自主創(chuàng)新的過程。

3．3輸送機(jī)

與國外高端輸送機(jī)相比，國內(nèi)的刮板式輸送機(jī)主要是在自動伸縮機(jī)頭以及在線故障診斷等方面存在著不足之處;對于帶式輸送機(jī)，主要是在動態(tài)分析、自控張緊技術(shù)等方面屬于國外。

3．4自動化技術(shù)

在自動化技術(shù)以及設(shè)備的自動化方面，國內(nèi)的科研單位在三維檢測、自動找直等方面弱于國外技術(shù)。另外，我國的采煤設(shè)備，主要是以單機(jī)控制為主，缺乏聯(lián)動控制;缺乏運(yùn)輸設(shè)備智能的一體化控制等等。

4我國采煤機(jī)械裝備以及技術(shù)的發(fā)展方向

要想實(shí)現(xiàn)我國采煤技術(shù)以及開采機(jī)械設(shè)備的真正獨(dú)立，必須要依靠自主創(chuàng)新，以期能夠?qū)崿F(xiàn)即使是在極其惡劣的情況下，也能安全信息傳輸、煤巖識別以及對安全的感知等等;形成一套依靠視頻、音頻、感知等手段的集檢測、控制于一體的智能控制裝備。通過對自動化技術(shù)的運(yùn)用，將我國現(xiàn)有的液壓支架、電牽引采煤機(jī)、刮板式輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)等有機(jī)地結(jié)合起來，全面提升我國采煤機(jī)械裝備以及自動化技術(shù)的現(xiàn)有水平。努力為我國參與世界競爭創(chuàng)造條件。

篇（10）

要對機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備進(jìn)行安全評估，其出發(fā)點(diǎn)為邏輯控制管理，根據(jù)相關(guān)的安全評估結(jié)果使機(jī)械設(shè)計方案得到進(jìn)一步的優(yōu)化，從而使得機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備符合全部的安全要求，更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備在使用過程中的安全操作及安全控制管理。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的過程當(dāng)中，要嚴(yán)格遵照國家的相關(guān)進(jìn)行設(shè)計工作，使得所設(shè)計及制造的機(jī)械自動化設(shè)備的工藝操作流程得到較好的安全保證，從而使得自動化安全系統(tǒng)的設(shè)計得到更深一步的優(yōu)化，質(zhì)量水平進(jìn)一步的提升。

1.2機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全評價

機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全評價工作的主要內(nèi)容是對相關(guān)的安全風(fēng)險進(jìn)行綜合且全面的分析，并對機(jī)械設(shè)備存在的安全風(fēng)險進(jìn)行全面的分析及優(yōu)化，從而有效的增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備安全能力，為機(jī)械的安全操作及全面的安全管理工作創(chuàng)造更加優(yōu)越的條件。在機(jī)械設(shè)計的整個過程當(dāng)中，要將設(shè)計方案及設(shè)備控制模式兩者進(jìn)行密切的聯(lián)系，從而使得機(jī)械設(shè)備的整體控制能力均得到提高。此外，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全風(fēng)險評價時，要對存在的諸多安全危險點(diǎn)進(jìn)行徹底的、詳盡的分析，使得機(jī)械設(shè)備自動化安全能力及機(jī)械控制管理工作質(zhì)量都得到全面提升。在機(jī)械設(shè)備自動化控制管理中，要特別強(qiáng)調(diào)安全限制的作用，在機(jī)械設(shè)備的使用過程中要嚴(yán)格遵守安全使用章程，在機(jī)械的有效壽命周期內(nèi)，要時刻對機(jī)械自動化設(shè)備進(jìn)行安全控制管理，從而避免因人為操作不當(dāng)而造成的安全事故，全面發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的安全及控制水平。基于對機(jī)械自動化設(shè)備的正確操作及使用，可以較好的實(shí)現(xiàn)對機(jī)械的安全風(fēng)險分析，有助于機(jī)械安全控制管理水平的完善及提高。

1.3機(jī)械設(shè)計中自動化設(shè)備的風(fēng)險評定

機(jī)械設(shè)計中要對設(shè)備進(jìn)行自動化安全風(fēng)險評定，才能更好的減少安全風(fēng)險，對機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件。隨著機(jī)械自動化水平越來越高，機(jī)械設(shè)備的風(fēng)險評價迭代過程越來越復(fù)雜，需要從風(fēng)險識別的全過程出發(fā)，不斷加強(qiáng)自動化設(shè)備安全管理，提高機(jī)械設(shè)備的安全自動化控制能力。機(jī)械設(shè)計中自動化設(shè)備的風(fēng)險識別要從信息確認(rèn)開始，保證機(jī)械設(shè)計風(fēng)險自動化迭代符合安全控制的要求。

2機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制的基本原則

2.1機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要符合機(jī)械功能要求

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備自動化設(shè)備安全控制管理時，最基本的要求就是要滿足機(jī)械設(shè)備的使用功能，即其各項(xiàng)安全自動化控制功能要得到全面的保障。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要符合核心功能的要求，保證機(jī)械信息和設(shè)備控制能夠符合技術(shù)指標(biāo)的要求。在機(jī)械自動化設(shè)備的具體操作過程當(dāng)中，要結(jié)合其設(shè)計、制造及相應(yīng)的安全操作規(guī)程等多個方面的因素，進(jìn)行全面的安全掌控，進(jìn)而從基礎(chǔ)上提升機(jī)械設(shè)備的自動化安全控制管理水準(zhǔn)。

2.2機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要利用先進(jìn)技術(shù)

我國原有的機(jī)械設(shè)備自動化技術(shù)水平與西方技術(shù)發(fā)達(dá)國相較起來，還存在著較大的差距，要想使我國的相應(yīng)技術(shù)得到快速的提升，就要虛心向先進(jìn)國家學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)其先進(jìn)行設(shè)計及制造技術(shù)和先進(jìn)的安全管理技術(shù)。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全管理不管從產(chǎn)品還是從系統(tǒng)角度出發(fā)，不斷提高機(jī)械設(shè)備自動化安全控制能力。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備安全控制要以技術(shù)為主，才能保證機(jī)械能夠完成智能化功能，同時能夠滿足人性化的安全管理要求。機(jī)械設(shè)計自動化安全設(shè)備管理要對各種加工設(shè)備的框架進(jìn)行優(yōu)化，從安全管理的角度出發(fā)，不斷增加輸出設(shè)備的功能。在能量轉(zhuǎn)換機(jī)械設(shè)備的過程中需要保證各種能量轉(zhuǎn)換能夠安全可靠，提高機(jī)械設(shè)備的安全控制能力。

2.3機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備控制要堅持安全性和可靠性原則

機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備控制要從產(chǎn)品故障管理角度出發(fā)，保證機(jī)械設(shè)備能夠進(jìn)行自動化故障處理，提高機(jī)械設(shè)備的控制管理能力。機(jī)械自動化控制與產(chǎn)品優(yōu)化是緊密結(jié)合在一起，機(jī)械自動化產(chǎn)品要和安全智能化控制緊密融合，保證各種機(jī)械設(shè)備的診斷、處理和監(jiān)控能夠符合安全控制的基本原則。機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備控制要從操作環(huán)節(jié)出發(fā)，減少機(jī)械事故發(fā)生的幾率，通過對機(jī)械設(shè)計自動化設(shè)備的安全控制，可以提高機(jī)械設(shè)備的靈敏度。機(jī)械設(shè)備安全控制管理要從方便操作的角度出發(fā)，不斷優(yōu)化設(shè)計方案。機(jī)械設(shè)備中各種自動化產(chǎn)品的功能要進(jìn)行有效的監(jiān)控，保證操作流程能夠符合設(shè)備控制管理的要求。通過對機(jī)械設(shè)備各種安全程度的控制，達(dá)到優(yōu)化操作的總體目標(biāo)，從而能夠全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動化控制和管理。機(jī)械設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的安全指標(biāo)要從不同的周期出發(fā)，積極引進(jìn)新的技術(shù)方案，從而能夠?qū)Π踩刂频拇胧┻M(jìn)行全面的分析，提高機(jī)械設(shè)備的綜合管理水平。

篇（11）

2機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的意義

2．1保障作業(yè)的安全

眾所周知，煤礦洗煤是一類高危行業(yè)，在實(shí)際工作中通常會存在一系列的安全問題，如果處理不當(dāng)極易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，而在煤礦洗煤中應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)，則能夠在很大程度減少各項(xiàng)作業(yè)中的安全隱患，確保作業(yè)人員的安全，使整體煤礦洗煤作業(yè)的安全性得到大幅度提高。

2．2提高作業(yè)的效率

應(yīng)用機(jī)械自動化技術(shù)，能夠大幅度的提升煤礦洗選的作業(yè)效率，其原因就在于機(jī)械自動化技術(shù)可以在無人看管的情況下，自動的選擇程序并進(jìn)行自主作業(yè)，而且運(yùn)作時間不會受到其他因素的制約，因此節(jié)省大量的人力、物力以及財力，從而提升選煤生產(chǎn)作業(yè)的效率。

2．3促進(jìn)技術(shù)的更新

為了能夠在選煤生產(chǎn)作業(yè)中更好的運(yùn)用機(jī)械自動化技術(shù)，在使用過程中通常會配合其他的一些先進(jìn)技術(shù)，這樣對技術(shù)的更新就可以起到良好的推動作用，促進(jìn)煤礦生產(chǎn)效益的提高。

3加強(qiáng)洗煤廠機(jī)械自動化技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)建議

我國煤礦市場的競爭越來越激烈，因此，為了進(jìn)一步確保安全生產(chǎn)，提高企業(yè)效益，獲取競爭優(yōu)勢，機(jī)械自動化技術(shù)在洗煤生產(chǎn)作業(yè)中的運(yùn)用也變得日趨重要。因此，采取有效策略來推進(jìn)機(jī)械自動化技術(shù)更好應(yīng)用就顯得尤為必要。

3．1新產(chǎn)品的發(fā)展及應(yīng)用

煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)對當(dāng)前的煤礦管理理念予以創(chuàng)新，引入科學(xué)有效的煤礦生產(chǎn)運(yùn)作模式，注重核心設(shè)備及系統(tǒng)的自動化，以便使煤礦生產(chǎn)作業(yè)的整體自動化水平得到大幅度提升。同時，煤礦企業(yè)還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)自主研發(fā)，重視企業(yè)間的交流合作，并且加大技術(shù)開發(fā)力度，加快企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的步伐，集中精力攻破一些核心技術(shù)問題，諸如電液控制系統(tǒng)、密封件等，將具有更多優(yōu)異特性的新產(chǎn)品、新設(shè)備應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中［2］。

3．2提高設(shè)備的利用效率

在煤礦企業(yè)中，機(jī)械設(shè)備的安裝及拆卸也是一項(xiàng)不容忽視的工作，只有全方位將機(jī)械設(shè)備的安裝、拆卸工作做好，才能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，繼而大大提高機(jī)械設(shè)備利用率。在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，通常可以采取以下幾類措施來提高機(jī)械設(shè)備的利用率：完善機(jī)械設(shè)備自動化，提高設(shè)備安全生產(chǎn)性能；及時更新機(jī)械設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備的管理及養(yǎng)護(hù)，并且做好設(shè)備的維修工作，以便最大限度的發(fā)揮設(shè)備的功能。