机电一体化前景模板(10篇)

时间:2023-08-20 14:46:40

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机电一体化前景

篇1

中图分类号: TH-39 文献标识码: A

以电子计算机应用技术、信息技术等为代表的现代科技正在人类社会的各个领域逐广泛地渗透着。并带来了众多行业革命性质的变化,机电一体化也位列其中。

机电一体化不是机械装置与电子装置的简单组合, 而是在功能上取其所长,形成有机结合 , 以实现系统的最佳构成。其目的是增加系统的功能, 提高机电效率、可靠性和价格比, 可以很好地节省原材料和能源, 降低生产成本。随着机械技术和微电子技术的发展, 机电一体化的涵义也在不断发展。

一、机电一体化的核心技术

机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。

自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。

二、机电一体化的历史发展

1、机电一体化的发展史

20 世纪60 年代以来,人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。当时机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

20 世纪80 年代末期,机电一体化在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。

20 世纪90 年代后期,机电一体化进入深入发展时期。人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。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。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。

2、机电一体化的发展前景

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科之间的交叉与渗透以及相互融合,引起了众多领域特别是工程领域的技术革新与革命。机电一体化正是这种集多种学科于一体的交叉学科,它的发展依赖但同时也促进了其他相关技术进步。

随着信息技术以更快的速度、更强的态势和更广的范围发展,未来机电一体化的发展前景也可窥见一斑。

3、机电一体化发展趋势

随着相关技术进步与发展,机电一体化主要发展方向有:数字化、智能化、模块化、微型化、网络化等等。

(1)数字化

微处理器的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展数控机床及机器人; 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、自诊断能摘要力及良好人机界面,数字化的实现便于远距操作、诊断和修复。

(2)智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。

(3)模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家众多,模块化技术可减少产品开发和生产成本,提高不同产品零部件通用化程度,提高产品装配性、维修性、扩展性等。利用这些模块可以迅速方便地设计和制造出多种新的机电一体化产品。

(4)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,由于微型化产品体积小、耗能少、运动灵活,可进入一般机械无法进入的空间,并易进行精细操作,因此在生物医疗、军事信息等方面具有不可比拟优势。

(5)网络化

20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。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

(6)环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。它在令我们的生活舒适的同时也造成了一定的危害,比如资源减少,生态环境受到严重污染。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。

三、发机电一体化发展策略

机电一体化和其它新技术一样, 机电一体化所用到的新技术都是其发展手段, 不是目的。由此看来,若要研究其学术水平、学术价值的最终标准只能从经济效益和社会效益出发, 其间包括直接的和间接的,当前的和长远的。

在我国大环境下,鉴于作为振兴传统机电行业新鲜动力的一体化技术的大力发展,机电一体化行业的发展任务可以概括如下:

不遗余力地开发机电一体化产品,促进机电产品的不断更新升级

当前,在信息化发展的大环境下,通过以上途径使机电一体产业的健康向上发展,并为我国经济发展方式的转变以及产业结构的调整做出积极的贡献成为了我国机电一体化发展的基本任务

2、用机电一体化相关技术改造传统产业

为此,应多方举措、合理推进、大力支持机电一体化的发展,具体措施如下:

(1)要加强统筹规划,合理协调发展。尽管我国从事机电一体化工作的研究单位和生产企业相对较多,但由于各个个体由于发展的立足点和出发点的区别,均有各自的发展规划及策略,整体来看,机电一体化行业发展缺乏足够的统筹安排,从而缺乏具有全局意义的计划与规划。因此,各主管部门有必要在进行调研、分析的基础上制定出一套适合行业自身发展态势的规划,从而进行宏观指导生产。

(2)要创优发展环境,营造良好发展氛围。

良好的环境是行业发展的基础,全社会上下一致的重视及认可是机电一体化发展的有利条件。所以尽可能地优化环境,尤其是机电一体化行业的投资环境,尽可能地为相关企业开辟绿色通道,调配有用资源成为了眼下需要着手进行的重要工作。同时在政策上进行大力支持,以使其能在更加良性的发展轨道上快速前进。

(3)是要加强行业管理,发挥协会等组织作用。行业协会的作用如今已经屡见不鲜,行业协会可以发挥更加灵动和契合实际的、适合个体的细化作用。我国有必要根据行业发展的特点,强化机电一体化行业的统筹机构,加强业协会的建设,明确职责,从而使其能更好地指导行业发展的进程。

结语:

综上所述,机电一体化是当今机械工业技术和产品发展的主要趋势。它的发展已经引起了机械工业以致社会巨大的变革。

参考文献:

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中图分类号:TD614 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)020(C)-0186-01

一、概述

机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

二、机电一体化技术的主要应用

(一)数控机床。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:(1)总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。(2)开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。(3)WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。(4)大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。(5)能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

(二)工业机器人。第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。

(三)计算机集成制造系统(CIMS)。CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

(四)柔性制造系统(FMS)。柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

三、机电一体化发展应用前景

开发新一代的机电一体化系统,设计和研制各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化设备,实现工业和各种作业的柔性化和自动化,使机械设备具有更高的柔性。智能制造系统(MIT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统,是在专家的指导下,做到人机的有机结合,具有很强的自律能力和人机一体化能力;高水平的人机一体化(即虚拟制造技术),在软件的支持下,有一定自组织能力、自我优化能力和自我修正能力,是机电一体化研究热点。它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动并对专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得更高的控制目标。

快速零件制造技术(RPM)是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体技术总称。其加工过程中人工干预少或无人工干预,由CAD软件设计零件的三维实体模型的数字模型,然后根据工艺要求,按一定厚度分层,完成从三维实体模型到三维平面的转变,进行加工处理,生成数控加工代码,再以平面加工方式生产,是集计算机技术、数控技术、激光技术、材料技术等于一体,是零件制造加工的前沿技术,是新的发展方向。

随着新世纪的到来,人们对制造模式有了新的认识;从以“技术”为中心向以“人”为中心转变,从“金字塔式多层次管理”向“网络式管理”、由顺序工作方式向并行工作方式,由固定组织加工向敏捷制造加工转变,特别是由质量第一向快速响应市场需求的转变。因此,21世纪制造模式成为机电一体化研究的新领域。

结束语:综上所述,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统也必然会朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

作者单位:安徽省煤田地质局第一勘探队

作者简介:贾海林(1957.11― ),工作时间1975年,现任安徽煤田地质局第一勘探队,机电工程师。

参考文献:

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1 概述

当前,我国的科学技术不断发展,在很多的科学领域都有了很多的渗透和交互,这样也使得工程建设领域出现了很多新的变革,在机械制造领域,科学技术尤其是电子计算机技术不断使用其中,这也使得基本的技术和产品功能都出现了很大的改变,这样就使得工业生产领域机电一体化的速度明显有了很大的提升。

2 机电一体化的发展趋势

机电一体化通常就是指在科学技术领域多种技术多种学科不断交融的趋势,以当前的机电一体化的发展情况而言,机电一体化正在朝着这样几个方向发展:

2.1 智能化

在人类社会的发展和进步中,智能化是一个非常明显的特征。智能化也是机电一体化技术和传统机械技术的一个最重要的差别。机械智能化的一个最为集中的表现就是产品出现了很多智能化的功能,,机电一体化技术中,智能化的使用也使得其成为了本世纪最为重要的一个发展趋势。

2.2 高性能化

高性能也就是指速度快、精度高、可靠性强、效率高的发展趋势,在近几年诞生的CNC就能够很好的满足这几方面的需要,这种系统在进行处理的过程中使用很多的中央处理器,在连接的过程中使用了很多条主线,这样就可以使得数据能够以很快的速度进行传递,在运行的过程中,能够实现同时对多项任务完成处理,在系统设置中,重视系统的实际功能能够对故障进行自动诊断,如果系统出现了问题要及时进行自动检查和处理,在处理之后还要能够对系统进行自动的修复,这些先进的功能也能够有效的保证我国机电一体化设备的高性能。使其能够在实际的工作中发挥更大的作用。

2.3 网络化

在20世纪90年代,互联网技术在我国悄然兴起,所以与网络技术相关的各项技术也不断的出现在了各个领域中,远程控制和监控技术也因为网络技术的发展和应用得到了很好的效果,用于远程控制的各种终端也使用了多种网络技术,所以,在机电一体化的过程中,其一定会朝着网络化的方向发展。

2.4 微型化

微型化是微型机电一体化和机械技术以及电子技术的有机融合,这项技术也是机电一体化技术中最新的发展趋势,这种技术能够体现出诸多的优势,首先其体积较小,所以其能够占据更小的空间,在运行的过程中灵活性更强,在军事和医疗等领域发挥着十分巨大的作用,也是近几年来最重要的技术之一。

2.5 人格化

在以后的机电一体化技术中,其在性能和表现上应该更接近于人类,也就是要更好的加强人和机械之间的协调性,同时也使得二者能够更好的相互融合,能够使得机械在操作时更符合人们的操作习惯,在安全性和可靠性上也能够更有保证。

2.6 绿色化

系统绿色化特点就是指其在生产制造和使用的过程中不会产生污染,同时也不会对环境造成负面的影响,同时在其到达使用期限之后还能够将其相关的部件进行有效的回收使用,我国的经济和工业都不断发展,随之而来的是我国的资源也不断的减少,在环境方面也出现了很大的不足,生态环境不断遭到新的破坏,这种特点非常符合我国当今的发展需求,同时其又能够很好的体现出我国的基本国策,所以这种绿色化特征也必然会成为今后我国机电一体化的一个重要的发展趋势。

3 我国机电一体化的应用前景

3.1 利用高新技术对机电一体化进行有效的改造和提升

在实际的使用中,机电一体化技术要涉及到非常多的学科和领域。它也是一门有很强的综合性的技术,我国近几年的发展中非常重视相关产品的创新,通过对先进技术的使用不断增强产品自身的市场竞争力。

3.2 开发新一代的机电一体化系统

3.2.1 计算机集成制造系统

在CIMS发展过程中,要注重人机一体化。在CIMS系统中处于核心地位的过程控制级计算机,应配备必要的硬件和一定的软件功能。在软件方面,要做到计算辅助设计(CAD)和计算辅助制造(CAM)与硬件的有机结合,在发展过程中,要重视基本技术,不盲目追求高度自动化,数字化,逐步实现机电一体化的柔性、自动化、全局化。

3.2.2 智能制造技术

智能制造系统(IMT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统,是在人类专家的指导下,做到人机的有机结合,而不是取代人,智能制造系统具有很强的自律能力。人机一体化能力是机电一体化研究热点,它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想,新方法,模拟人类智能,对诊断过程,人-机接口,自动编程和加工过程等问题进行分析、判断,推理,构思和决策。以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得更高的控制目标。

3.2.3 精益生产方式和敏捷制造技术

精益生产方式(LP)是以人为中心,以简化为手段,以尽善尽美为最终目标,包括雇员的介入,全面生产力的保持,及时化的生产,全面质量管理组成,探讨更有效地简化企业的组织结构,简化产品的开发过程,简化零件的制造过程和产品的结构,由于LP是基于企业或企业集团,有一定的局限性,于是出现了跨企业、跨地域、面向全球的制造技术即敏捷制造技术(AM)它随着市场变化,能快速形成不断变化的公司。形成虚拟制造系统达到产品设计制造过程的敏捷性,实现人、技术与管理优化集成、在企业内部及企业之间实施并行工程技术。

3.2.4 快速零件制造技术

快速零件制造技术(RPM)是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称。在加工中成型设备是无需专用夹具或工具的通用机器,而且加工过程中较少的人干预或无人干预,它由CAD软件设计零件的三维实体模型的数字模型,然后根据工艺要求,按一定厚度分层,完成从三维实体模型到三维平面的转变,进行加工处理,生成数控加工代码,再以平面加工方式生产每个深层要求,是集计算机技术,数控技术等于一体的技术。

结束语

在机电一体化技术中要涉及很多的学科,它的发展也和社会的发展和进步有着十分密切的关系,和机电一体化相关的技术有很多种,这些技术会随着我国的经济和科技发展而不断完善和壮大,从而也更好的为我国的相关产业服务,促进我国相关产业的发展。

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0 引言

随着电子技术,特别是微电子技术、计算机技术、新材料技术、自动控制技术以及生物工程技术等在微特电动机上的不断应用,现代微型电动机已发展到以电子计算机等微电子软、硬件产品为中枢神经;传感器为耳目;电动机为手足;机械本体为驱干;电力电子器件等,为生命源的新一代伺服驱动系统,这就是常说的机电一体化微型电动机。

本文介绍机电一体化微电机的开发现状和发展前景,并举例阐述机电一体化微电机在工业领域的应用。

1 机电一体化微型电动机的开发现状

作为机电一体化系统的重要组成部分之一的驱动和执行部分,微型电动机是最常用的驱动元件和执行元件。20世纪70年代以后,随着大规模和超大规模集成电路与微型计算机的迅猛发展以及电力电子器件在微型电动机上的广泛应用,电动机与机械部件在空间上的结合愈来愈紧密,使得电动机与电源、驱动系统、控制系统组合在一起,大大改善了系统的整体性能和效率,传统的感应电动机扩展了其应用领域,交流调速系统正在很多方面取代直流调速系统。

20世纪70年代末,国外研制成功永磁交流伺服电动机,以其高效、体积小、重量轻以及运行性能好的特点在数控机床和工业机器人中得到迅速推广和应用。美国国家电力电子应用中心(PEAC)B.K.Bose教授把这种采用永磁材料制造的无刷电动机称之为高级电动机(Advanced Motor),其系统的调速比可精确控制到1:100000的水平。在这些精密调速系统中,采用了IGB和MCT等新型电力电子器件,同时采用了数字信号处理器(DSP),软件方面则采用了专家系统。目前,国外在一些高精度数控机床和加工中心上已基本淘汰直流伺服电动机驱动系统。

开关磁阻电动机近年也有了迅速的发展,它是电子控制器供电的无级调速系统,具有优良的调速性能,可与直流电动机调速系统相媲美,是一种典型的机电一体化产品,已经推广到许多工业领域和家用电器领域。开关磁阻电动机结构比直流电动机简单,甚至比笼型电动机还简单,无换向器和电刷,转子铁心上无绕组,有可能在中小功率范围内与笼型电动机争雄,会占有一部分市场,这个动向已引起欧美等国的重视。

将控制和保护电路直接装在电动机内,使控制电路和电动机融为一体,这已不是鲜为人知的事。20世纪80年代初期发展起来的片状微型电动机,就是一个典型的范例。这种电动机没有换向器和电刷,在线圈的空隙中放有用来检测转子位置的霍尔元件和检测转子速度的频率发生器(FG),省去了电动机附加测速发电机的特殊结构,并配有控制电枢电流和接受处理信号的电子电路。它基本上由两部分组成,一是频率发生器(FG)得到的速度信号,即电枢电流产生力矩反馈电路的速度控制回路。二是处理从霍尔元件得到的转子位置信号,适当地分配电枢电流的相位控制电路。片状微型电动机目前在OA、FA、HA以及FDD市场上应用广泛。机电一体化技术使微型电动机大大扩展了其应用领域和更新换代的速度。

2 机电一体化微电动机的发展前景

(1)超微电动机

超微电动机是指那些形状非常小(1mm以下),重量很轻,并且在同一声基板上(硅或其他材料),采用微电子技术和微加工制造出的机电一体化传动装置。

超微电动机属于机电系统(MEMS)的研究范畴,它的发展得益于1983年加利福尼亚大学库勒依学院RogerHowe研制成功的所谓牺牲层(Sacrificial Layer)技术。采用该技术不仅能在硅片上较容易地制造超微型构件,而且也能把它们整体直接装配在基片上构成一个整体。1988年7月,美国加利福尼亚大学的研究人员制成了厚度只有1~1.5μm、直径100μm的超微电动机,整个电动机设计在一块集成电路芯片上,用静电力驱动,制造电动机的材料是磷酸硅。我国目前已有数家机构正在进行研究,最早开始研究的是东南大学,但真正转起来的是清华大学孙曦庆等报道的静电同步电动机,转子直径120μm,转速1200r/min,用芯片上的光电器件在线检测。中科院上海冶金所开发的超静电电动机,转子直径100μm,转速在0.001~20r/min之内连续可调,且采用径向力驱动,最小驱动电压为20V,比早期报道的切向力驱动的静电电动机具有更大的输出转矩,这些都充分表明了我国在超微电动机的研究开发方面具有一定的国际先进水平。

表面微加工技术是制造超微电动机的关键技术,它是在制造过程中,以特定的器件和结构部件作为牺牲层,然后通过光刻牺牲层得到可移动、可旋转的微小机械结构。在超微电动机制造过程中,通常以多晶硅为结构材料,氮化硅薄膜作为电气绝缘材料,SiO2作为牺牲材料。图1给出了采用多晶硅作为结构基片、经光刻加工技术而制造出的超微静电电动机的结构示意图。

1―绝缘层;2一转子支撑套;3―轴泵;4―转子;5―定子; 6―基片

超微电动机的应用前景十分广阔,特别是在人们尚未充分认识的微环境下,有待不断开创发展。采用微加工技术制成的微型机器,可进入人体内部探查病状、实施手术,超微电动机可用来冷却计算机芯片上的表面温度、校正激光束和光导纤维;微型机器人可到行星上去考察,进入潜艇内人无法进入的区域排除故障等。

(2)鞭毛电动机

鞭毛电动机(Bacterial Flagellar Motor)是细菌在水中游动而使用的分子机械(由蛋白质分子而形成的机械)。鞭毛电动机在生物中是唯一的旋转电动机,也是世界上现存最小(直径50nm)的电动机。

据国外研究资料表明,鞭毛是由以数微米大小的菌体中产生(根据细菌的种类,可产生数个鞭毛),鞭毛是呈螺旋形的细长纤维,鞭毛的长度大体上从数微米到10μm之间,直径仅20nm左右。图2为鞭毛电动机的模型图,它是由10种左右的蛋白质组成,鞭毛电动机掩含在膜内,由各个部件的蛋白质承担,使电动机旋转。例如,可推断出L环和P环的复合体起到轴承的作用,莫特(Mott)复合体起到定子的作用。鞭毛电动机的能量是由细胞外面到内部的离子流供给的。

3 机电一体化微型电动机应用举例

(1)工业缝纫机驱动系统

从20世纪80年代开始。国外开始研究工业缝纫机用交流伺服电动机驱动系统。日本的重机公司、兄弟公司、三菱公司以及松下公司等先后把交流伺服电动机运用到各类工业缝纫机中,实现了工业缝纫机的电子化。

通常,工业缝纫机驱动用的电动机和控制装置为一体化装置。图3给出了三菱公司生产的一种交流伺服驱动系统。操作者通过杠杆部分的踏板操作发出速度指令,通过改变电动机的频率和电压就得到所需要的电动机转速,从而驱动缝纫机运转。控制回路中的编码器、电流检出器不断地反馈电动机的速度、电流,并以此进行矢量控制。动作停止必须使电动机减速,根据接收到的位置检出器信号和编码器上的信号来控制位置环,从而使缝纫机针停止在正常位置。

图4给出了松下公司生产的另一种交流伺服驱动系统。该系统的特点就是功率控制回路的简单化和小型化,以及控制电源的小型轻量化、单片机化。控制用的微型计算机采用内藏两个CPU的高速双重微机MNl8982(松下电子工业生产,8hit,8KB ROM)。两种驱动系统的不同在于前一种采用IM(感应电动机)伺服方式,后一种则采用SM(同步电动机)伺服方式。

近年,在国外出现了一种新型控制系统,即采用磁力轴泵(直线悬浮电动机)控制主轴位置精度的电主轴(磁力轴承高速主轴部件),它是通过现代电子调节技术信号比较,以检测偏离平衡位置的变位置,控制系统就按这个变位为零的方式进行工作。

4 结束语

交流伺服驱动系统是一种性能优异、极具发展潜力的机电一体化产品。从目前机床业的发展方面来看,主流仍然是数控机床(CNC),伺服系统是数控系统的执行部分,它的性能好坏,将直接影响数控机床的加工精度和生产率,因此开发高质量的交流伺服驱动电动机乃是今后需要努力的目标。

未来机电一体化微型电动机的发展将会在集成和优化上下功夫,构成所谓智能化电动机。微机械技术的兴起是一个值得重视的发展方向,人们期望能用这项新技术不断地研制出复杂的执行器,甚至微型机器人。

鞭毛电动机的研究虽仍在进行中,但它表明机电一使转子(主轴)保持较高的回转精度,具有较高的静动态刚度和电衰减特性,克服了滚动轴承在转速超过某一极限时(20000r/rain)产生烧结、损坏等,转速达25000~120000r/min。目前,国外已有一定数量的高速切削机床装有这样的电主轴控制系统。

图5给出日本七亻工一精机开发的应用于内圆磨床上的磁力轴泵控制系统方框图。转子无论从哪一方向靠近定子,空隙较大一侧的电磁铁的电流就增大,从而产生对转子的牵拉动作。变位传感信号可不间断地与基准体化微型电动机在今后的发展中,将把人们带进一个新的应用领域――微观世界,同时也标志了机电一体化微电机将从此走入分子时代。

5 参考文献

[1] 毛侃.关于机电一体化.[J]机电一体化,1994(3).

[2] 万遇良.电工技术与机电一体化.见:当代电工科技发展

论文集.[C]北京:中国电工技术学会,1995.

[3] 唐苏亚.片状微电机的发展概况.[J]微电机,1998(4).

[4] 唐苏亚.微细机械的研究动态及其应用前景展望.[J]

微电机,1995(4).

[5] M.Nehregary.厶亻久口乇―夕技术一至四现状上课题

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中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:

一、机电一体化技术的内涵

机电一体化技术是将多种技术进行整合,并且将其在实际生产中加以应用的一种技术。现代化的机电设备基本上都可以称为是机电一体化设备。机电一体化的技术整合度之高,包含了机械、电子、传感器技术、微电子、信息技术、信号变换技术、接口技术等多种传统和新兴技术。机电一体化技术当中,机械技术作为基础技术是最重要的一项,机械技术的研究重点是如何使机械实现机电一体化。从而达到结构、材料、性能上的改进,来实现减轻重量、改善精度、提高性能的目的。计算机信息技术是机电一体化中较为重要的辅助因素之一。信息的交换、预算、决策、人工智能等等都属于计算机处理技术。机电一体化的运用,大大提高了机械工程技术的效率,不仅仅可以更好的实现机械工程的各种要求,还可以实现自动检测、处理、调节、控制等等。机电一体化产品在某些方面已经实现了智能化操作,智能化是其与普通机械技术最根本的区别。随着当前科学技术与生产力的不断发展,机电一体化也越来越受到重视,当前我国的机电一体化发展还处于初级阶段,仍然还有较长的道路要走。

二、机电一体化技术的发展现状

1.初级发展阶段

二十世纪六十年代以前的时间是机电一体化技术发展的初级阶段,在初级发展阶段,人们开始能够自觉利用电子技术的成果完善机械产品的性能,在二战之后,战争在使科技发展滞后的同时,也促进了电子技术和机械产品的结合,在战争期间这种结合主要应用与军事,在战争结束够,电子技术与机械产品的结合用于经济发展中,并为经济的发展带来了巨大的作用,由于机电一体化技术刚刚产生,人们对这种技术的认可程度还不高,机电一体化技术还未得到广泛运用,这个阶段的机电一体化技术还算不上是真正的机电一体化技术。

2.深入发展阶段

从二十世纪六十年代到九十年代后期,机电一体化技术到了迅速发展阶段,在这一阶段,机电一体化技术逐渐智能化,并在迅速发展的基础上不断深入。这一时期,机电一体化技术中又加入了光学和通信技术,微细加工技术在初现在机电一体化技术中,同时,对机电一体化的系统分析和学科体系也进入了深入发展的阶段,神经网络技术、人工智能技术、光线技术的发展为机电一体化技术拓宽了发展前景,促进了机电一体化技术的发展与进步。这个阶段的机电一体化技术为当前的机电一体化发展打下了坚实的基础。

3.规划发展阶段

在二十世纪八十年代初期,国家就对机电一体化技术进行了研究,并且国务院还把机电一体化技术列入了863计划中,还成立了专门的机电一体化领导小组,由于国际机电一体化技术在飞速的发展过程中,我国充分考虑到国外技术的发展对我国的影响,还把机电一体化技术的发展方向与影响纳入九五规划和发展纲要中,不仅是国家对机电一体化技术非常重视,很多高等院校、国家企业也对机电一体化技术进行了研究与应用,并取得了一定的成果。当前阶段的机电一体化发展为我国的综合国力的提升做出了重要的贡献。

三、机电一体化技术的发展趋势

1.系统化的发展趋势

二十世纪九十年代后,计算机技术得到了空前的发展,网络的普遍与发展为科技的发展、工业的生产、政治、军事,甚至教育领域都带来了巨大的作用,网络的发展加快了我国全球化步伐,全球的经济与生产将会连成一片,企业竞争的范围也走出了国家,走向了世界,国际间的交流与合作促使了机电一体化技术的发展,一旦机电一体化技术有了新的发展动态,新成品就会通过网络渠道畅销全球,网络技术的发展也促进了远程控制技术与监视技术的发展,机电一体化技术生产出的产品也将会成为远程控制技术的终端设备。

2.智能化的发展趋势

智能化是机电一体化区别于传统机械技术最根本的特征,同时也是机电一体化技术发展的趋势。二十一世纪对智能化更为重视,机电一体化要想更好地满足新形势下社会发展的需求,就必须重视智能化的发展。智能化的发展,要求今后的机电一体化在操作控制中,充分地吸收人工智能、运筹学、计算机信息学、混沌动力学等新的学科知识,模拟人类智能,更好的实现对人类的模拟。虽然机电一体化不能从根本上与人类的智慧相比较,但是其智能化的发展趋势可以在越来越多的领域应用,并且为人类节约更多的人工成本。

3.微型化的发展趋势

微型化也是机电一体化将来发展的一个整体趋势。微型化兴起的时间不长,从上世纪末开始兴起,主要是传统的机电一体化往往较为庞大,不便于正常工作的展开。微型化不仅仅是指所需要的机械设备向微型化发展,更重要的是向微电子系统发展。微电子系统要向微米甚至纳米技术发展,才能更好的促进机电一体化技术的发展。微机电一体化的实现,在生物、医疗、通信、军事、制造等多个领域都有较强的影响。但是微机电一体化的目前也存在一定的瓶颈,那就是微机电技术,虽然当前微电子技术已经发展的较为先进,但是由于机电设备的复杂性,造成了机电技术还不能达到与微电子技术同等的技术水平,但是随着科技的进步,微机电技术一定也能得到更好的发展,从而促进机电一体化整体的微型化水平。

4.模块化的发展趋势

模块化的实现是机电一体化设计过程中较为重要的一个环节。模块化的工作量较大且较为繁琐,各种设备的生产厂家较多,如果不能很好地实现各个零部件之间的紧密配合,就有可能使得机电一体化技术不能很好地实现,这就需要对机电一体化进行模块化设计。模块化设计就是将多个要素组合在一起,构成一个子系统。多个子系统最后又组合成为一个整体,从而生成一个新的系统,产生不同的功能。机电一体化如果能够实现模块化设计,必然大大减少设备之间的不兼容概率,不仅仅能够更好地实现其基本功能,甚至能够促进一些新的功能的开发与应用。

5.绿色化的发展趋势

在过去传统的发展观念中,人们过于追求经济的发展,对环境和能源问题往往不去重视,现代随着人们生活水平逐渐提高,环境问题日益恶化,多种能源面临枯竭,国家和人们才重视到环境保护与经济发展之间的关系,这时绿色产业就有更大的发展空间,绿色化产品不仅是时展的趋势,也是机械一体化技术的发展趋势。绿色产品能够使用最少的资源,达到最大的经济效益,同时对环境造成最小的污染,绿色产品在制造、使用和销毁的过程中都能够符合环境保护的要求,也不会威胁到人类的生存健康,因此具有很大的发展前途。

四、总结

由于社会对机电一体化技术的认可,使得机电一体化技术在发展的过程中取得了一定的成果,但机电一体化技术的发展时间毕竟不长,在发展的过程中还会面临很多困难和问题,我们应该坚持科学的发展观,认真分析机电一体化技术发展的现状,结合我国经济与科技发展的实际,使得机电一体化能够在国家的发展当中做出更大的贡献。

参考文献:

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什么是机电一体化?机电一体化是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。机电一体化专业的发展前景如何,不仅要看一方面的因素,而要多方面综合起来考虑。

1、 学校背景条件及开设优势

机电一体化专业不是随便一个中职学校就可以开设的,必须有充足的条件和开设优势才能有发展前途,否则,即使开设也看不到未来发展的方向。以我教授的学校为例,我们学校是央企办学,全国唯一一所以铁路桥梁冠名的省部属国家级重点高级技工学校,同时具有职工培训和党校教育职能。建校30年来,一直致力于铁路桥梁建设技能人才的培养,不断探索和实践高技能人才的培养工作,已经取得了湖北省和武汉市两个级别的“高技能人才培训基地”的资质,学校拥有湖北省一级、二级专业等优质特色品牌,我们为众多企业以及中铁系统培训了大量的高级工、技师、高级技师等技能型人才。我可以就以下几个方面具体说明一下我们学校自身的优势。

一是提供智力支持。中铁大桥局集团拥有丰富的人力资源,学校随时可以根据办学需要,聘请专家,尤其是技能型人才作为兼职教师。得天独厚的智力资源,为我们学校培养建桥高技能人才提供了不竭的智力支持。

二是提供技术支持。集团公司桥梁建设技术代表了国际先进水平。强大的技术实力可为学校第一时间提供桥梁建造和维护的新技术、新工艺、新设备、新材料,为学校紧跟桥梁技术发展及时修订教材提供强有力的技术支持。

三是提供实训保障。集团公司每年有超过二百项大型分部工程,几百个施工工地,为学校学生实习创造了有力的实训保障。在武汉,学校长期与武桥重工、中铁七局、中国一冶、中铁科工、中交二航局、武锅集团签有实习合作协议,学生实习教学安排方便灵活。

开设机电一体化专业必须首先引进像机械技术、微电子技术、电力电子技术等等,要想发展还要有足够的设备,而这些都需要一个坚实的后盾作为基础。

2、 机电一体化专业的现状

机电一体化不是孤立出现的,它是很多科学技术发展的结晶,是社会科学技术发展到一定阶段的要求和产物,而且机电一体化专业从上世纪60年代以来,其发展也经历了几个不同的发展阶段。随着现代化工业技术生产的发展,现代的机电一体化专业也得到了很大的发展,从之前不自觉的利用电子技术上出现的技术成果到现在智能化的发展阶段。

现在很多学校都开设了机电一体化专业,但是长期以来,中职学校机电专业基本上还是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,其出发点还是用传授系统的理论知识来组织教学,并以此作为教学过程的主线和质量考核的主要标准。从教学目的上来说,让学生系统地掌握理论知识,对于学生以后开发设计产品是有帮助的。但是这种教学方法也有其不利的一面,因为就现在社会的发展情况,一般一个中职学校的学生毕业之后很难从事研究、开发、设计、决策等方面的工作,而是被分配到生产线从事制定工艺、调试试车、查找故障和排除故障等方面的工作。更有甚者,很多学校干脆单纯的培养“电工”、“钳工”等,并没有从“一体化”上来深入教学,没有根据社会的发展和新装备、新技术的需要来贴合实际。

3、 机电一体化专业的教学要求及发展方向

要想使机电一体化专业有更好更大的发展,中职学校必须要在教学不足的地方多下功夫,多进行改进学习。如下是关于机电一体化专业的教学要求:第一,运用先进的教学手段。一些专业基础、专业课程中的原理图、电路图及梯形图还有一些程序都要用软件制作成课件,利用多媒体技术直观教学,更有利于学生消化吸收并更好地理解。第二,在校内实训方面。校内实训一方面要营造“车间”的真实情境,还要把学生学到的零碎的知识系统的结合起来,把学习和车间联系起来,全面掌握知识和技能。第三,在顶岗实习方面。顶岗实习在于提高学生的学习能力、实践能力、创造能力,机电一体化专业的顶岗实习可以跟着导师做一些项目,也可以自己联系单位实习。实习岗位还是很多的,可以做维修电工、机修钳工、数控车工、制图员等等,主要是把实习内容和实习岗位结合起来,培养学生发现问题、判断问题、解决问题的能力。

更严格的教学要求是为了更好地发展,现代机电一体化近几年来取得了一定的成绩,现在是集机械、电子、光学、计算机、控制等为一体的综合学科,为了取得更大的进步,其未来发展方向主要在:第一,智能化方面,以计算机为实现手段,与控制论、信息论、决策论相结合,使人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视,把机器人与数控机床结合的智能化。第二,网络化方面,网络技术的兴起和快速发展给工业生产,科学技术,等方面带来了很大的变化,各种基于网络的远程控制和监视技术给机电一体化建设提供了很大的发展空间。第三,集成化方面,这是放进机电一体化产品发展的特点,很多的系统都是运用了这一特点,比如,计算机集成制造系统,智能制造系统等等,在这一方面机电一体化也有很大的发展前景。

总之,机电一体化的技术功能及发展方向远不及上面所介绍的这些,还有很多技术领域会用到机电一体化技术。社会和科技在发展,各种技术之间将会有很多融合的部分,机电教学要本着面向现代面向世界面向未来的发展方针,从实际出发,不断改进,使专业人才培养和未来社会发展需要相适应,机电一体化专业在中职学校的发展前途一定会很光明,发展越来越好。

参考文献

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1.引言

现如今,世界科技的竞争越发激烈,越来越多的高新技术取得突破,也激发创新新的生产模式和经济模式。高新技术不仅影响高新产业,也影响到传统行业,引发传统行业的重大变革。新的生产设备将计算机、自动控制技术和传统机械电子重新结合在一起,形成了新的机电一体化技术,极大的提高了产品的质量,性能和耐用可靠性。提升制造技术水平,实现柔性化方向的生产方;加强企业的应变能力;降低材料和能源的消耗,节约成本,提高制造生产率。机电一体化将成为当今世界及未来制造工业技术的主要方向,也是我国制造工业发展的必经之路。从具体的机电一体化产品来说,如CNC加工中心,数控设备,智能机械手,机器人等,都是机械,电子,计算机,自动控制等技术融为一体的技术成果,为实现这样的成果,就产生了大量的专业化从业人员需求。而从业人员则必须掌握各类技术,以及对设备的操作,维修,检测等。我国现行的技工教育模式和知识结构的老化,与当前的机电行业发展脱节较大,难以胜任机电一体化产品的设计、操作、维修及管理等工作。虽然大学不断扩招,但由于课程理论化太强,学科太多,再加毕业后”眼高手低“,对机电一体化高技能人才急剧短缺,所以对于技校专门承担培养技能型人才的学校,就提出更高的要求,以适应社会的要求。

2.分析技校普遍存在问题及发展路径

2.1 办学模式改革方面

2.1.1 存在问题

现在的竞争可以说很激烈,各种公办民办技校、职校、大专、大学遍地开花,对于中职技校在未来会有更大的瓶颈,没有发展就会落后的很快甚至被淘汰。技工教育的发展受限较多,首先招生难,其次就业难,特别是专业对口有提升的就业非常难,造成技工教育的发展空间较小。而造成这样局面的原因,既有外部教育环境,社会环境的影响,也有内部办学模式,教育机制,教学成果不能适应市场需求的问题。

2.1.2 可以利用政府政策导向,逐步改革推行双元制教育

德国双元制职业教育举世瞩目并始终处于世界领先地位,也是促使德国经济腾飞的秘密武器。它的主要特点有:

(1)紧密联系生产实际,以企业的实际需求为培养目标。双元制模式下的学生大部分时间都在企业进行实践技能培训,而且是使用企业正常生产所用的设备和技术。而且培训以实际性的生产劳动方向进行。学生既可得到培训,又为企业创造了成果,从而节约成本,并明确了学习的目的。这样学生完成企业培训后可立即加入企业工作,也明确了培训是为了工作的根本学习目的。

(2)企业积极参与技工培训。德国很多大型企业都拥有自己的培训基地甚至技工学校,即便是一些小型企业,也可以通过职业培训机构或者和学校联办工厂的模式进行技工培训,为自己培养技工,积极的参与到职业教育中来。

(3)完全真实的生产模式和设备,学生在实训中就完成了职业化的基本能力培养。

(4)在培训中,可以直接接触到最新的产品,设备,科技,材料,实现无缝对接。

所以要适应地方经济发展要求,也可以在沿海大企业寻求合作,各学校可以做出自己的特色专业。另外生源素质有待提高,实现技校也能做到“宽进严出”,真正让技校的文凭也“值钱”。逐步形成“ 产教联动、校企融合,企业环境、工学一体,素养为本、技能为用” 的办学模式。

2.2 课程体系改革方面

2.2.1 现我国技工教育中机电一体化专业的问题。

机电一体化专业涉及专业知识多,且都是当前较为先进的技术,并且实用性非常强。因此在教学中对课程体系和内容也要求有相应的对照。应以培养具有综合实践应用能力,能满足行业发展和实际工作需求的学生。当前,我国技工教育中机电一体化存在的主要问题有:

(1)各校专业偏重点不同,有些学校注重“机械技术”,有些学校注重“电子技术”,这些都与当前“机械,电子,自动控制”三元结合的发展方向相悖。

(2)实习实训设备与社会应用脱节,实训水平不高,缺乏机电一体化的综合性实训课程。比如大部分中职技校的实训仅限于车工、钳工、电工、数控等项目的基础训练,而现在企业大部分设备都已实现自动化,以后对设备维修保养这块的人才非常需求,所以不仅要强调基本功的练习,也要增加数控设备维修课程及相关实训设施。

(3)理论知识和实训缺乏紧密的结合,学生学习动力不强。

2.2.2 构建适合机电一体化专业发展的理论教学。

(1)将对学生的素质教育贯穿在技工教育的全程。除了培养专业技能,还要重视职业素养,团队合作,企业管理模式学习、职业规划等方面综合发展。

(2)基础理论知识传授以“必需、够用”为度。

(3)整合“机械、电子、计算机”课程内容以及设备保养维护维修知识,使课程的内容能够紧跟当前机电一体化专业的发展!

(4)突出知识技能结构的应变性和综合性。使学生有兴趣学,能使枯燥的理论融合到实践要求中去,由被动记忆变成主动学习,做出的产品要让学生有成就感,在社会上能体现价值。

2.3 教学模式改革方面

2.3.1 分析学生现状

生源整体素质较差。很多是在中学基础较差以及行为习惯缺乏约束力。学生的学习能力,接受能力,学习积极性都较低,而且基础课特别是物理,数学等交叉,对机电一体化的教学带来了很多不便。很多理论课比较枯燥,抽象,学生自信心差,家长对学生成绩关注度不够。甚至有些学生有不良习惯,迷恋网络游戏等。如果技校的还是按照中学的传统方式,以分数为衡量标准,那只能让学生更加丧失学习动力。

2.3.2 教学模式改革

传统的课堂教学,讲授法的教学方法以及老师教,学生听的填鸭式教学模式已经不能适应专业的需求。应建立起培养学生动手实践能力和主动学习,促进学生自我发展为目标,因材施教,边做做学,以实际目标为导向的一体化教学模式。将企业实际的生产目标和岗位需求转化为教学目标。选择实际生产案例,对课程进行分析,先从理论入手,以实训为过程,完成生产任务为目标,推广行动导向教学、一体化教学。在教学中完美的融合理论和实践,提高学生学习兴趣,鼓励学生积极动手参与,采用制定任务――分组实践――结果比评的模式,逐渐推进教学,在过程中将理论知识点和实际技能要求灌输给学生,学生在完成任务的同时掌握知识点和技能。

(1)理论课可以根据学校情况改革,逐步实施一体化教学,充分发挥多媒体的功能,合理安排利用政府职能引进很多很好的仿真软件,以帮助学生学习很枯燥的理论知识。

(2) 实训课中职学校第三年基本在企业顶岗实习,在校时间短,要加大实训的时间,练好扎实的技能,学校要提供的条件,不像其他专业如计算机等可利用自家电脑在课余时间加以练习。加强设备更新及技术交流,多增加机电设备检修等适应实训项目。

(3)技能竞赛通过以赛促学,多开展校内技能比武,积极参与各种技能大赛,学习项目要和比赛接轨,增加学生学习兴趣,促进技术交流。

(4)注重学生职业道德教育学校要鼓励学生努力学习,充分发挥自身潜能,“精通一门,熟练多门”掌握一专多能的本领,开设职业课等多种方式,培养学生的吃苦耐劳精神和基本的职业道德精神,培养学生的爱岗敬业精神和团队合作能力。

行为引导型教学法有:引导课文法、大脑风暴法、卡片展示法、知识竞赛法、畅想落实法、角色扮演法、角色互换法、观点评论法、案例教学法、模拟教学法、项目教学法、实验教学法、合作学习法、概括归纳法等等。在文化课、理论课及实训课中可以选择合适的方法开展教学。当然相对于传统的教学对老师提出了更高要求,以前各门课老师只要备好自己的课就行,那现在需要形成多样化的备课格局。比如要求本专业的老师包括实训企业一起集思广益,集体备课,互助备课,合作备课,现场备课。特别是专业课基本采用项目式教学,更需要合理全面规划出一个“渐进式”典型学习模块,再去分配如何实施。总之,我们要勇于创新,改变传统的思维,才能真正使教学改革适应技校的教学。

2.4 师资队伍建设

2.4.1 存在问题:

(1)教师数量偏少、结构不够合理、青年教师多。

(2)工学结合一体化教师严重缺乏。

(3)校企共建教学团队建立不够。

2.4.2 制定师资队伍建设实施方案

(1)制定工学结合一体化教学改革方案和师资队伍建设实施方案,与教学改革推动相结合,建立较为完备的师资队伍建设体系。加强对教师的培训,经常性开展继续教育,派遣教师到企业实践,加大对青年教师,班主任的培育培育,建立教师考核,师德师风考核等。

(2)重点抓好“双师型”名师培养。以“名师工作室”为载体,建立老中青相结合的教师队培养梯队。扎实开展教师下企业锻炼活动,积极鼓励教师下企业参与企业科研和技术改革,及时掌握和总结企业生产中的新方法、新工艺和新流程。定期开展技能大比武,不断提高教师的专业应用能力和操作技能。发挥名师队伍示范作用,定期开展名师讲坛、教学示范,促进教学相长。

(3)重视青年教师的培养,开展名师“一对一”工程,在坚持以老带新的同时,学校为青年教师提供全面发展的平台,尽量为他们创造学习和锻炼的机会,倡导竞争,激发青年教师奋发进取的精神。明确骨干教师的职责和权利,为骨干教师铺好路子,压上担子,为他们更好发展创造条件。

2.5 校企合作机制建设方面

以前80年代,很多技校属于工厂子弟学校,也就是“一体型”厂办技校。它能够让学生有足够的环境结合生产实践学习,但也有它的弊病就是学习内容太单一等。那现在技校的实习靠学校实训设备,第三年企业实训也会存在相互脱节不对口等问题,那如何建立健全的校企合作机制呢?

(1)领导重视,学校积极。只有发动政府、社会、学校等各方面的重视合作在技校教育上,才能让很多好的想法变为现实。

(2)订单培养 。可以根据本地经济发展或者社会需求,采用校企合作共同培养方案,在师资培育,实训实习设备,场地等多方面进行合作,共同完成招生,技工教育和就业等一系列教育教学活动,确保供需零距离对接、学生就业与企业用工一体化的办学模式。

(3)聘请行业专家成立教学指导委员会,制订专业教学计划,引入企业文化。引厂入校,共建校内实训基地,培养企业所需人才。在学校先行进行基础理论教学,以专业基础知识为主。在校企合作共建的实训基地,以实训动手操作为主。通过两方面的转换教学,让学生从传统的课堂教学解放,在实训中进行实际的技能培训,弥补传统教学模式的缺失。在企业的实训中,还可以让学生“带薪实习”,通过劳动获得一定的报酬,既可以激发学生的学习积极性,又可以为企业创造一定价值,更可以减轻学生的学习生活负担,可谓一举多得。

3.总结

目前,国家对职业教育很重视,也有很多有利政策,比如助学金免学费资助政策,教学设施的投入等,那希望在办学模式,教育体系,师资培养,校企合作等方面能有更深入的改革,才能真正让技校教育往良性健康的方向发展,培养具有机电、计算机、电子,自动控制等基本理论,掌握对现代化机电设备的操作,维修,保养,掌握机电加工技术和工艺设计的基本方法及技能的技术人员。使技校应做到服务学生,服务家长,服务社会!

参考文献

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0 引言

新媒体的迅速发展使广大受众增加了观看新闻的途径,各种新媒体通过对新闻内容的实时更新、动态传递,展现出新媒体的新闻编辑优势。为应对新媒体的竞争挑战,电视新闻编辑工作也应与时俱进发展,为受众呈现用多样化的编辑效果,展现电视新闻节目独特的吸引力。

1 新媒体环境对电视新闻节目的影响

新媒体是指新技术支持体系下的媒体形态,例如网络媒体、移动电视、数字报刊、手机短信等都是新媒体的代表。新媒体的发展非常迅速,而且信息传递的形式多种多样,实时更新,适合满足不同类型的用户需求。在新闻方面,电视媒体与新媒体的区别在于新闻节目的时间相对固定,新闻播报具有一定的规范模式。相比之下,新媒体对新闻内容的编辑方式、传递方式更为灵活。但电视媒体作为主要的传统媒体,具有强大的新闻公信力,在新闻事件播报方面极具权威性,且在深度报道方面也有自身的优势。因此,新媒体环境给电视新闻节目的发展带来挑战,同时也是电视新闻开拓创新的契机。

2 新媒体环境下电视新闻多样化编辑的发展需求

无论是新媒体还是传统媒体,其面对的新闻采集源泉并无实质差异,新媒体可以采集的新闻热点,电视媒体也同样可以,其区别在于编辑和传递方式的不同。传递方式是由媒体本身的性质所决定,而编辑则具有自由发挥的空间。所以新媒体环境下,电视新闻编辑的多样化成为发展的必由之路,这主要源于新闻编辑的美学需求和服务受众的职能需求。

从美学角度来看,电视新闻是视听艺术结合的产物。电视新闻包含声音、图片、视频和主持人的解说,多种信息的融合塑造出新闻节目特有的艺术画面。新闻编辑形式的单一化必然会影响到新闻节目的美学效果,甚至给观众造成视觉疲劳。现代信息技术的发展为新闻节目编辑带来巨大的帮助,通过多样化的新闻编辑展现新闻节目特有的真实性、感人性、严肃性,才能使其美学价值得到升华。

从服务受众角度来看,新闻编辑的多样化不只是形式上的变化,或是为了变化而变化,其多样化发展遵循的主线是受众需求。媒体在变化,信息技术在发展,受众需求品味也在不断提升。他们不再满足于观看单一形式的新闻节目。对于时代前沿的新闻信息,他们希望能够看到全方位、多角度的诠释,例如对火星的探测,观众不仅期望了解最新的技术进展,更渴望看到逼真的画面和科学家的生动讲述;针对社会当下出现的问题,观众也需要了解事件的前因后果,从中收获启发。所以新闻编辑的多样化不仅能够使观众将观看新闻节目作为一种艺术享受,更利于竞争环境下新闻节目的可持续发展。

3 新媒体环境下电视新闻多样化编辑的举措

新媒体环境下,新闻编辑的多样化发展应关注以下举措:

第一,丰富消息类新闻的编辑形式。消息类新闻在新闻节目中占据绝对比重,肩负着为受众提供最新信息的使命,因而突出新闻的严肃性和时效性。这也是消息类新闻编辑形式相对模式化的原因,其严肃的新闻内容主要依靠主持人的解说配合现场画面传递给观众。模式化的新闻编辑容易使观众感到枯燥,所以在与新媒体的竞争中,电视新闻首先应促进消息类新闻编辑形式的发展,用不同的编辑形式给予新闻内容更生动的诠释。例如,对重大国际国内新闻,栏目组应深入实地采访报道,尽可能争取独家报道资料,把握采访机会,向观众传递新闻现场;对经济要闻,特别是当前国内经济形势报道,编辑应注重对新闻来龙去脉的关联性阐述,运用图表对比、历史追溯及专家解读等方式全方位展现新闻图景,同时也能为观众提供相应的指导。因此,通过多样化的编辑,消息类新闻的活力将得到提升,更拉近了媒体和观众的距离。

第二,依据不同时段、不同类型的新闻内容,开展多样化编辑。不同时段的新闻节目其风格亦有所差别,有的新闻强调时事政治,有的新闻偏重经济信息,有的新闻贴近社会生活,电视新闻编辑应针对不同特色的新闻节目,创新编辑形式。例如央视《第一时间》播报的新闻来自国内外不同地区,而且与《新闻联播》不同,节目更侧重搜集国际国内民生题材,配合新闻评论体现出特有的风格。节目中很多新闻内容借助漫画的形式加以诠释,不仅风格幽默,吸引观众,也恰如其分地揭示出新闻实质。不少观众将《第一时间》作为清晨必看的新闻节目,认为节目亲民,不仅能及时获得新闻信息,更能感受漫画诠释新闻的乐趣。再如新闻热线及其他互动类新闻节目,采用观众拍摄的真实视频作为评论资料,或是根据观众提出的现实问题给予追踪报道,都有助于聚焦观众目光,增强新闻节目的美学效果。

第三,编辑思路的多样化。在积极提升新闻编辑的美学价值、实施多样化编辑的同时,编辑思路也应同步发展。例如,新闻标题是节目带给观众的第一印象,标题的吸引力直接影响到观众的观看热情。编辑人员可吸取新媒体中的经典词语加工电视新闻标题,赋予电视新闻艺术活力。再如,对于同一类新闻事件,编辑应另辟蹊径,突破传统思维,带给观众新的视角。

新媒体环境下,电视新闻编辑的多样化应注意不同编辑形式之间的有机关联和自然转换。电视新闻在与新媒体竞争中,寻求多样化编辑是必然的选择,但多样化并不仅仅是形式上突破常规,更重要的是多样化的编辑形式能够有机融合,自然过渡和转换,避免片面追求形式上的多样而造成编辑形式与新闻内容不符,影响美学效果及对受众品位需求的满足。

4 结论

新媒体环境下电视新闻编辑是一项充满艺术性的工作,新闻编辑需要带给观众艺术美感,同时又要兼具严肃的新闻传播及舆论引导功能。所以新闻编辑的多样化有助于融合不同的新闻形式,丰富节目内涵,带给观众深刻的启迪。

参考文献

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Abstract: the total design rules of small towns often facing transit highway to the problem of how to handle, combining with the shop of the town planning examples to small towns in total rules should be discussed how to deal with transit traffic.

Keywords: small towns, overall planning, transit traffic

中图分类号: TU984 文献标识码:A文章编号:

城市总体规划对城市的各项建设起了重要的指导作用,尤其是对城市道路网形态结构的规划及道路建设作用巨大。但随着近些年国民经济的迅猛发展,尤其高等级公路建设的速度也大大加快,区域交通条件也随之发生很大变化,对城市过境交通产生显著影响,也对小城镇总体规划设计提出了新的要求。

小城镇作为我国广大农村地区的经济文化阵地,由于规模小、经济基础薄,大多数城镇是由于交通发展而来,现如今绝大多数城镇仍依赖于过境交通的发展。过境交通对小城镇发展的引力犹如磁场,吸引着小城镇沿公路发展。这种磁性效应在经济落后地区尤其明显,小城镇高度依赖过境交通追路发展。从规划理论上,为了过境交通的顺畅应将过境交通甩出城外,禁止小城镇夹过境交通发展,所以在小城镇总体规划中常把过境交通迁至镇区外。但从实际情况看,以往由于人们对乡集镇的规划建设的忽视,导致集镇布局呈自然发展,过境公路穿越集镇,集市交易又严重影响交通,越是运输繁忙的公路干线,集镇建设发展越迅速。这些集镇形成了以过境公路干线为主的带状结构布局。过境公路在一些集镇既是交易市场又是集镇交通主要干道,所以相互干扰、相互影响的现象十分严重。

很多小城镇弃总体规划不顾,沿过境交通发展,已做的城镇规划则多年难以实施。小城镇依赖过境交通又影响过境交通,公路既拉动了小城镇发展,又制约了或将制约小城镇的进一步发展。本文以安徽省涡阳县店集镇总规为例,探讨在小城镇总规中如何通过规划协调这一矛盾,在小城镇规划中如何利用过境交通这个首位动力因素,来更好的处理过境公路的问题。

1 店集镇交通系统的现状

从店集镇的镇区现状图1中可以看出,店集镇由一条过境公路组织镇区主要交通。高楚路这一过境公路从镇域全境呈东-西横贯通过,在镇区内部,沿高楚路发展成了“沿街一层皮”的镇区现状布局,且镇政府等重要建筑等都位于路的两边,居民的生活和过境公路的交通基本混在一起,对今后镇区的发展影响颇大。

从规划理论上,过境公路应避开集镇,引出集镇。如果以规划年限20年发展预测,考虑集镇远期的发展规模,过境公路规划势必从集镇边缘通过,远离集镇中心,形成外环路,这样对于一个新兴的、经济比较薄弱的集镇,其规划一步到位,投资大也往往不可实施。尽管规划做了,但从领导意识、集镇经济发展上,人们往往又不愿过境公路改线,远离集镇,以免过境公路的引出而使集镇萧条,这样往往形成规划与建设两张皮,已做的规划多年来无法实施,仍然解决不了过境交通与集镇建设的相互矛盾。

图 1 店集镇镇区现状图图 3 城镇平行公路发展处理方法

2 过境交通穿越集镇的影响因素

过境交通穿越集镇,促进了集镇以交通运输相配套的第三产业快速发展,带动了集镇的经济建设,具有一定积极意义,但同时又给过境交通带来干扰和影响。

2.1 影响过境交通通畅和交通安全

集镇建筑沿公路分布,沿路两侧人口密度较大,居民出行穿越的人次增多,汽车行驶速度减慢,造成交通阻塞且容易发生交通事故,特别是集镇利用过境交通公路赶集,形成马路市场。每逢赶集日人流量增大,加之沿公路摆摊设点占用公路路面,往往造成长时间交通堵塞和中断,影响了交通运输效率,又造成一定经济损失。

2.2 不利于集镇道路的建设和改造

过境交通沿线集镇,其布局多沿交通沿线两侧分布,多年来由于缺乏规划和管理,集镇建设紧临公路建筑,距离公路红线较近。过境公路既是集镇生活性道路又是集镇交通干道,若规划进行拓宽改造,征地及拆迁费用较高,这对于经济实力比较薄弱的集镇往往不易实施。

2.3 造成集镇的生活质量下降

过境公路穿越集镇,居民出行活动对过境交通产生影响的同时,过境交通所产生的噪声、灰尘及废气污染,对集镇的生活及居住环境产生了一定影响,造成了集镇生活质量下降,影响居民身心健康。

3 过境交通与小城镇空间发展的关系

在小城镇空间形态的发展过程中, 过境交通对城镇发展的影响也在不断变化。现阶段小城镇空间形态的发展大致可分为以下三个阶段。

3. 1 点状生成的初期阶段

由于小城镇规模小, 自身发展能力低, 主要依赖外界力量, 尤其是对过境交通依赖高。在这一阶段, 过境交通对小城镇发展的拉动力远大于制约力, 因此城镇空间形态往往呈穿心式过境公路布局。目前大多数欠发达地区的小城镇仍处于初级阶段。

3. 2 带状延伸的中期阶段

经过初级阶段的发展,小城镇已具有一定的自身发展能力,但仍需借助外界力量拓展,小城镇仍有追路发展的趋势,但同时也逐步由追路发展演变为向内的团块状发展。在这一阶段,为避免过境交通的负面效应,其往往与镇区相切而过。经过对店集镇镇区现状的分析,初步认定店集镇已经由初期阶段向中期阶段发展,并具有中期阶段的雏形:沿街分布大量建筑物,但基本分布在道路红线以北,并形成组团块状结构,南部仅有沿街少量建筑物。

3. 3 面状拓展的高级阶段

小城镇的发展主要依靠自身内部潜力扩张,空间形态的拓展已转为内部扩张,沿路布局造成的外部成本大大上升,对城镇进一步的发展带来的制约作用超过促进作用,逐步成为城镇空间扩张的制约因素。这一阶段,考虑小城镇的远期发展,将过境交通甩出城外,并在公路与城区用地之间预留发展用地。从以上三个阶段来看,小城镇所处的发展阶段越低对过境交通的依赖程度越高。店集镇目前经济实力还不强,在空间发展上还处于初级阶段到中级阶段过渡时期,在这一轮总规中规划年限为20年,所以到规划期末店集镇的空间布局应还处于中级阶段。针对这样的情况,我们提出了店集镇镇区交通布局方案针对过境公路的对策和措施。

4 店集镇镇区交通布局针对过境公路的对策与措施

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引言

当前,科学技术对于机械工业的推动作用是不可小觑的,在某种意义上来说,科学技术是机械工业发展的推动力和源泉。机电一体化技术作为该领域的重要技术在全球各国都得到了重视。在我国,随着计算机技术以及微电子技术的发展,其在机械工业领域的应用也日益广泛,随之而来的即是机电一体化技术,该技术的出现改变了机械工业的产品功能以及结构等,同时也给其生产方式和管理系统带来了较大的变化。

1 机电一体化核心技术

在机电一体化技术中,包括硬件技术和软件技术两个方面。其中,硬件的组成包括:机械设备、传感器、驱动单元以及信息处理单元等。对机电一体化技术的核心进行分析,包括以下几个方面:(1)机械设备技术。对于机械设备本身,应该致力于改善其性能,减轻其质量,改进其结构,充分利用非金属复合材料。只有有效降低机械设备的自身重量,才能使驱动系统实现小型化,机械设备的响应速度也会得到改善,工作效率也会随之提高。(2)传感技术。目前,对于传感器而言,其技术关键在于可靠性的提高,灵敏度的改善以及精确度的提高等。要想提高传感器的可靠性,需要提高其抗干扰的能力,对此,光纤电缆传感器开始出现。(3)信息处理技术。微电子技术和信息化技术与机电一体化是密不可分的,有效提高信息化处理的可靠性,即:模数转换设备的可靠性,分时处理的可靠性以及输入输出的可靠性等,可以提高相应的处理速度,有效解决抗干扰问题。(4)驱动技术。驱动结构普遍采用的是电机,其存在的主要问题是响应速度问题以及效率问题。对此,一些电机中开始装入编码器,相应的伺服驱动单元也开始出现。(5)接口技术。为了实现与计算机的顺利通信,数据传递过程中的格式标准化和规格化是非常重要的。采用统一标准规格的接口便于信息的传递,维修起来也十分方便,另外,还能够简化设计过程。当前,低成本、高速度的串行接口成为人们关注的重点,它能够有效解决光耦器的小型化和标准化问题。(6)软件技术。在机电一体化技术的发展中,不仅要关注硬件发展,软件也应该同步发展。为了降低研制软件的成本,将生产维修的效率提高到新的水平,需要不断推行标准化的软件。

2 机电一体化技术前景

对机电一体化的技术前景进行分析,体现在以下几个方面:(1)人工智能方面。智能化技术的重要应用体现在:数控机床的智能化和机器人的智能化上。在新的世纪,智能化是机电一体化发展的重要趋势,但值得注意的是,智能化的产品无法具备同人一样的智能,其智能是相对的;它也没有必要实现同人一样的智能。(2)部件的标准化方面。在机器的生产过程中,机电一体化的产品规格无法实现严格的把控,分析其原因,是因为该类产品具有较为复杂的构成,对产品各类接口研制以及开发由于厂家众多而变得十分困难,这些接口包括:环境接口、动力接口、电气接口以及机械接口等。在开发新产品时,很大程度上会依赖于标准单元的产生,如:要想研制一种动力单元,需要将其与电机和智能调速相结合。但由于经济利益的原因,这些标准很难被制定出来,只能由相关企业进行组建。标准化以及系列化的电气产品对于机电一体化单元的企业所带来的发展前景是不可估量的。(3)计算机家电集成系统方面。在日常生活中,网络技术的应用能够有效解决很多问题。网络技术的发展也使得各类消息发展了很大变化。通过网络的连接,全球经济联系得更加紧密,全球性的企业竞争也随之而来。如果能够研制出机电一体化的新产品,能够实现功能和质量上的突破,它必然会在全球范围内畅销。各类远程控制以及监视也因为有了网络而得到普及和发展,其中的远程控制终端设备就属于机电一体化产品,家电产品因为有了现场总线技术的发展也实现了网络化,通过网络连接,家电产品可以形成一个集成家电系统。(4)超精密技术的使用方面。微电子机械主要是指机电一体化产品中的几何尺寸在一厘米范围内的产品,随着时代的进步,它还会向着微米和纳米的方向发展。小体积、低功耗和运动灵活是这种产品的主要特点,因此,它在信息、军事以及医疗等领域得到了广泛的应用。这种技术的瓶颈在于微型技术和精细加工技术。(5)绿色产品方面。当前,人们越来越重视环境保护,对环境资源进行合理利用,保护自然成为人们追求的目标,绿色产品自然也是其中的内容之一。所谓机电一体化绿色产品是指在进行产品的设计、制造以及使用时按照环境保护以及人类健康的要求进行,尽可能的减少对环境的危害,提高资源利用率。

3 机电一体化产品的发展趋势

针对机电一体化产品,对其未来的发展趋势进行分析,体现在:(1)数控机床。当前,我国的数控机床数量在世界上是处于第一位的,但就国内的数控机床比例而言,只占全部机床的5%,并且大部分是普通机床。为了适应加工技术的发展需求,应该致力于以下几个方面的内容:高速化。高速加工技术的普及使得机床各方面的性能都得到了提高,如:车床主轴转速得到了提高,铣床以及加工中心主轴的转速得到了提高等等。高精度化。对于数控机床而言,其精度已经定位到由原来的0.01-0.02mm上升到0.008ram左右;对于亚微米级机床而言,其精度定位在0.0005ram左右;对于纳米级的机床而言,其精度定位在0.005-0.01Hil。新结构化。复合加工技术的发展使得数控机床的结构出现了新的变化,如出现了:五轴五面体复合加工机床、五轴五面动加工各类异形零件。(2)自动机以及自动生产线。机电一体化技术在国民经济中的应用还体现在:各类自动机械设备、自动生产线等的广泛应用。这些设备大量使用电子技术和传感技术,如:PLC、变频调速器、各类智能控制系统等。

4 结束语

总之,机电一体化不是独立存在的,其出现涉及到很多学科,是科学技术综合发展的产物,同时也是推动社会发展的源泉。本文重点对该技术的发展趋势进行了分析,当然,与机电一体化技术相关的技术远远不止本文中提及的几项,将更多的技术融入其中也是未来的发展趋势。

参考文献:

[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息,2012(1).