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[關(guān)鍵詞]會(huì)計(jì)電算化;醫(yī)院;財(cái)務(wù)管理
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.04.037
[中圖分類號(hào)]F232;R197.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194(2016)04-00-02
會(huì)計(jì)電算化是現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)在財(cái)務(wù)管理領(lǐng)域中運(yùn)用的重要成果,它既是科學(xué)信息技術(shù)在醫(yī)院的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)中應(yīng)用的必然選擇,同時(shí)也體現(xiàn)出了會(huì)計(jì)行業(yè)不斷發(fā)展與進(jìn)步的需要。醫(yī)院財(cái)務(wù)管理是一個(gè)系統(tǒng)的、龐大的、復(fù)雜的工程,由收費(fèi)管理系統(tǒng)、藥品管理系統(tǒng)、醫(yī)療器械管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)信息管理系統(tǒng)以及醫(yī)院的辦公經(jīng)費(fèi)和職員薪酬等諸多的管理系統(tǒng)組成,各系統(tǒng)只有分工明確并合作密切,才能使整個(gè)財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)穩(wěn)定有序地運(yùn)行,而會(huì)計(jì)電算化技術(shù)的應(yīng)用則為各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)一致、及時(shí)溝通起到了橋梁和紐帶的作用。
1 會(huì)計(jì)電算化在醫(yī)院財(cái)務(wù)管理中的重要作用
以上簡(jiǎn)單介紹了會(huì)計(jì)電算化對(duì)于醫(yī)院財(cái)務(wù)管理的重要性和不可或缺性,下面主要從醫(yī)院財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)的工作模式、內(nèi)部制約制度以及管理會(huì)計(jì)等3個(gè)方面做進(jìn)一步探討。
1.1 改善醫(yī)院財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)工作模式
在傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)工作中,醫(yī)院財(cái)務(wù)人員大多都是人工作業(yè),不但工作量特別大,而且每天都要周而復(fù)始地重復(fù)著算賬、報(bào)表編制以及記賬等工作,不僅耗費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力,工作中出錯(cuò)的概率還比較高。自從引進(jìn)會(huì)計(jì)電算化技術(shù)以后,很多復(fù)雜、繁重的工作都可以被計(jì)算機(jī)替代,醫(yī)院會(huì)計(jì)人員僅需把會(huì)計(jì)憑證輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,就可以讓計(jì)算機(jī)按照事先設(shè)定好的程序自動(dòng)地完成各項(xiàng)工作,自動(dòng)生成常用的會(huì)計(jì)憑證,財(cái)務(wù)人員在工作中可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)用,在需要查詢憑證時(shí),計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也能根據(jù)財(cái)務(wù)人員的需要提供多種對(duì)應(yīng)的查詢條件,財(cái)務(wù)管理工作效率大大提高。與此同時(shí),會(huì)計(jì)人員在記賬與結(jié)賬等方面的工作也更加簡(jiǎn)便,節(jié)約了人手,降低了醫(yī)院的人力資源成本。
1.2 轉(zhuǎn)變醫(yī)院財(cái)務(wù)的內(nèi)部制約制度
由于傳統(tǒng)意義上的醫(yī)院財(cái)務(wù)管理工作都是手工操作的,致使內(nèi)部制約機(jī)制較為單一,容易流于形式,而會(huì)計(jì)電算化在醫(yī)院財(cái)務(wù)管理中的應(yīng)用,可以有效轉(zhuǎn)變與完善內(nèi)部制約機(jī)制。在會(huì)計(jì)電算化技術(shù)的支持下,各項(xiàng)財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的計(jì)算速度被迅速提高,各個(gè)明細(xì)科目都有著唯一的代碼與之對(duì)應(yīng),因此,只要能準(zhǔn)確地錄入憑證,就可以保證財(cái)務(wù)報(bào)表數(shù)據(jù)的真實(shí)性與正確性。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的財(cái)務(wù)管理工作還可以明確醫(yī)院財(cái)務(wù)人員的責(zé)任與權(quán)力,督促其嚴(yán)格按照規(guī)章制度辦事,一旦出現(xiàn)違規(guī)行為,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出提示或者警告,這在一定程度上強(qiáng)化了醫(yī)院財(cái)務(wù)工作的安全性與規(guī)范性,更好地保障了醫(yī)院財(cái)務(wù)管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
1.3 促使管理會(huì)計(jì)發(fā)揮更大作用
由于醫(yī)院這個(gè)行業(yè)的特殊性,財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)比較重,整天埋頭工作,有時(shí)候還需要加班加點(diǎn)。盡管如此,工作人員也只能在諸如轉(zhuǎn)賬、現(xiàn)金管理、資金周轉(zhuǎn)等方面將會(huì)計(jì)核算的工作任務(wù)完成,不能較好地體現(xiàn)出管理會(huì)計(jì)的職能。但若是借助于會(huì)計(jì)電算化技術(shù),財(cái)務(wù)人員的工作負(fù)擔(dān)就會(huì)得到很大減輕,能將更多的精力投入到財(cái)務(wù)管理中去。如利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制表和制圖等功能,財(cái)務(wù)人員可以進(jìn)行更加清晰與直觀的數(shù)據(jù)分析,為管理會(huì)計(jì)作用的發(fā)揮提供便利條件,促進(jìn)醫(yī)院財(cái)務(wù)管理工作協(xié)調(diào)一致,統(tǒng)籌發(fā)展。
2 借助會(huì)計(jì)電算化提高醫(yī)院財(cái)務(wù)管理水平的主要措施
利用會(huì)計(jì)電算化技術(shù)高效快捷的特點(diǎn),借以從整體上提高醫(yī)院財(cái)務(wù)管理水平的方式方法有很多,筆者主要從以下3個(gè)方面著手進(jìn)行分析探討。
2.1 提高會(huì)計(jì)人員的電算化水平
從目前的實(shí)際情況來看,不少醫(yī)院的會(huì)計(jì)電算化人員大多都是由過去的出納、會(huì)計(jì)等經(jīng)過短期性培訓(xùn)上崗的,僅能對(duì)日常的會(huì)計(jì)核算進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,對(duì)于如何通過會(huì)計(jì)電算化提高財(cái)務(wù)管理水平則稍顯無力。會(huì)計(jì)人員的計(jì)算機(jī)理論知識(shí)較為薄弱,盡管不少會(huì)計(jì)人員都接受過計(jì)算機(jī)培訓(xùn),但一般也只是知曉如何去操作計(jì)算機(jī),并不懂計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)、利用與維護(hù)。因此,醫(yī)院要結(jié)合實(shí)際發(fā)展需要以及財(cái)務(wù)管理工作的要求,一方面要注重加大對(duì)會(huì)計(jì)電算化理論知識(shí)與會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)維護(hù)等方面的培訓(xùn),要求醫(yī)院會(huì)計(jì)人員不僅要具備基本的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),還要掌握會(huì)計(jì)核算軟件功能的結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)處理流程等,通過專題會(huì)議、會(huì)計(jì)電算化主題拓展訓(xùn)練活動(dòng)、推薦優(yōu)秀會(huì)計(jì)人員外出深造等多種方式,讓他們更快地適應(yīng)會(huì)計(jì)電算化條件下的財(cái)務(wù)管理工作;另一方面,在會(huì)計(jì)電算化的培訓(xùn)進(jìn)程中要注意兩個(gè)問題:一是注意人才的全面培養(yǎng),既要培養(yǎng)一些高級(jí)技術(shù)人員,也要培養(yǎng)一些一般性的計(jì)算機(jī)操作員,同時(shí)還有培養(yǎng)一些計(jì)算機(jī)維護(hù)、管理等方面的后勤人員;二是要注意培訓(xùn)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu),既要求專業(yè)的會(huì)計(jì)人員掌握一定的計(jì)算機(jī)技術(shù),也要求部分計(jì)算機(jī)人員了解財(cái)務(wù)方面的常識(shí),同時(shí)還要與相關(guān)設(shè)計(jì)人員溝通針對(duì)性的制訂培訓(xùn)計(jì)劃。
2.2 建立健全會(huì)計(jì)電算化內(nèi)部管理制度
科學(xué)合理的規(guī)章制度不僅有利于提高財(cái)務(wù)管理水平,而且為醫(yī)院其他工作的順利開展提供了良好典范。一是要在遵守諸如《會(huì)計(jì)法》《分行業(yè)會(huì)計(jì)制度》《會(huì)計(jì)電算化規(guī)范》等制度的前提下,進(jìn)一步針對(duì)醫(yī)院財(cái)務(wù)管理工作發(fā)展的實(shí)際情況,構(gòu)建更加詳細(xì)的工作準(zhǔn)則,如《會(huì)計(jì)檔案信息化管理準(zhǔn)則》《會(huì)計(jì)人員工作標(biāo)準(zhǔn)》等,盡可能促使每一項(xiàng)會(huì)計(jì)電算化工作都能在一個(gè)有序、科學(xué)、規(guī)范的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)。二是要注重加強(qiáng)會(huì)計(jì)電算化信息系統(tǒng)的安全建設(shè),通過人員操作權(quán)限規(guī)定、設(shè)立防火墻、物理隔離等方式,為電算化系統(tǒng)提供更加良好的運(yùn)行環(huán)境,在防止非指定人員進(jìn)入會(huì)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行不良行為的同時(shí),也使會(huì)計(jì)電算化在財(cái)務(wù)管理水平的提高上發(fā)揮出更大的作用與價(jià)值。三是要重視上機(jī)操作管理,制定上機(jī)操作管理制度,要求醫(yī)院的會(huì)計(jì)人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定錄入記賬憑證、原始憑證、輸出種類信息等,并做好系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)備份工作。當(dāng)天的會(huì)計(jì)業(yè)務(wù)要當(dāng)天記賬,期末要打印輸出會(huì)計(jì)報(bào)表并保存,從而保證會(huì)計(jì)電算化系統(tǒng)的運(yùn)行符合醫(yī)院財(cái)務(wù)管理的要求。四是要根據(jù)電算化的特點(diǎn),及時(shí)調(diào)整會(huì)計(jì)核算的工作流程、會(huì)計(jì)工作的重點(diǎn)和會(huì)計(jì)核算方法等,以便獲得事半功倍的財(cái)務(wù)管理效果。
2.3 完善會(huì)計(jì)電算化的內(nèi)部控制
首先,要強(qiáng)化醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化程序的操作控制,為更好地保證會(huì)計(jì)信息質(zhì)量,減少直至杜絕事故與差錯(cuò)的發(fā)生,醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際,制定科學(xué)的上機(jī)規(guī)程與操作守則。上機(jī)規(guī)程主要是針對(duì)電腦機(jī)房?jī)?nèi)的工作所做出的一般性規(guī)定,而操作守則是各項(xiàng)會(huì)計(jì)業(yè)務(wù)處理過程的具體要求與步驟,包括設(shè)備的使用說明、各種操作命令以及突況的處理等。其次,要合理進(jìn)行崗位分工與設(shè)置,根據(jù)醫(yī)院財(cái)務(wù)管理工作的要求,遵循內(nèi)部牽制與不相容職務(wù)分離的原則,構(gòu)建相互制約、相互監(jiān)督和相互稽核的合理機(jī)制以保障各項(xiàng)會(huì)計(jì)信息的可靠、真實(shí),以便減少醫(yī)院財(cái)會(huì)工作中發(fā)生舞弊與錯(cuò)誤的可能性。第三,要注重加強(qiáng)系統(tǒng)安全控制,通過設(shè)立設(shè)置操作權(quán)限、操作人員身份密碼控制、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)相隔離、建立健全病毒防范管理制度等手段,盡可能地減少由于管理不當(dāng)所造成的不必要的損失,為醫(yī)院財(cái)務(wù)管理工作的穩(wěn)定運(yùn)行奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。第四,要選擇成熟、科學(xué)的財(cái)務(wù)軟件。財(cái)務(wù)軟件的購買要通過有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)或者財(cái)務(wù)軟件管理部門認(rèn)定過的公司,而且要檢測(cè)財(cái)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是否安全、運(yùn)行是否穩(wěn)定、兼容性是否滿足需要等,以保證會(huì)計(jì)電算化能真正起到提高財(cái)務(wù)管理水平的作用。
主要參考文獻(xiàn)
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三、會(huì)計(jì)電算化在醫(yī)院財(cái)務(wù)管理應(yīng)用中存在的主要問題1.會(huì)計(jì)電算化進(jìn)程慢,技術(shù)更新?lián)Q代速度不夠快。會(huì)計(jì)電算化主要與信息技術(shù)有關(guān),依托于計(jì)算機(jī)會(huì)計(jì)軟件完成主要工作。因此,計(jì)算機(jī)會(huì)計(jì)軟件對(duì)于醫(yī)院財(cái)務(wù)管理工作至關(guān)重要,直接影響醫(yī)院財(cái)務(wù)工作進(jìn)度。醫(yī)院作為財(cái)務(wù)往來繁雜的組織,職能具有一定的特殊性,相對(duì)于其他企業(yè)來說在會(huì)計(jì)制度以及經(jīng)營(yíng)管理方式上有著很大差異,對(duì)會(huì)計(jì)電算化軟件的選擇和更新要求也與其他企業(yè)不同。但就目前來說,我國醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化應(yīng)用過程中普遍重視計(jì)算機(jī)硬件,而忽略了軟件的作用,導(dǎo)致很多醫(yī)院選擇的會(huì)計(jì)軟件并不適合自身的財(cái)務(wù)管理工作,既不能幫助財(cái)務(wù)人員減少工作負(fù)擔(dān),又滿足不了醫(yī)院的個(gè)性化需求,不利于醫(yī)院財(cái)務(wù)管理工作的提高。2.會(huì)計(jì)電算化崗位設(shè)置不合理。由于會(huì)計(jì)電算化發(fā)展的時(shí)間相對(duì)較短,所以針對(duì)會(huì)計(jì)電算化設(shè)置的工作崗位存在一定的不合理性,比如說很多醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化崗位設(shè)置不科學(xué)、工作人員對(duì)自身工作職能不明確等,部分醫(yī)院存在工作人員一人多職的現(xiàn)象,分工不明確,在財(cái)務(wù)信息的寫入、分析、處理以及會(huì)計(jì)報(bào)表的生成等方面的工作人員分配不合理,造成會(huì)計(jì)電算化職位安排和設(shè)置缺乏科學(xué)性,甚至一些醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化中的復(fù)核崗位形同虛設(shè),導(dǎo)致財(cái)務(wù)工作中的錯(cuò)誤難以被發(fā)現(xiàn),影響整個(gè)會(huì)計(jì)工作的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。
3.醫(yī)院財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的保密性不足。醫(yī)院屬于特殊的單位,很多財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)不對(duì)外開放,是醫(yī)院的機(jī)密,然而很多會(huì)計(jì)電算化軟件的保密性不強(qiáng),容易被破解,給醫(yī)院財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性帶來威脅。很多醫(yī)院本身運(yùn)用盜版財(cái)務(wù)管理軟件進(jìn)行財(cái)務(wù)管理,軟件安全性不高,易被侵入,用戶在進(jìn)入系統(tǒng)中的用戶權(quán)限和口令等限制對(duì)數(shù)據(jù)保密的效果不明顯。若軟件系統(tǒng)突然癱瘓或者受到病毒攻擊,會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失,難以找回,影響整個(gè)醫(yī)院的財(cái)務(wù)管理工作。4.醫(yī)院缺乏專業(yè)的會(huì)計(jì)電算化管理人才。會(huì)計(jì)電算化管理人才既需要具有專業(yè)的管理學(xué)和會(huì)計(jì)學(xué)知識(shí),還需要熟練掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù),能夠運(yùn)用軟件進(jìn)行財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)的處理和分析。目前會(huì)計(jì)電算化工作人員雖然具有一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)和軟件操作手段,但是精通各種軟件操作的人才相對(duì)較少,與實(shí)際的工作要求還有很大差距。會(huì)計(jì)電算化缺少復(fù)合型人才,嚴(yán)重影響醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化的發(fā)展進(jìn)程,而且醫(yī)院本身缺乏專業(yè)先進(jìn)的電算化培訓(xùn)工作,造成工作人員的進(jìn)步速度較慢,對(duì)新技術(shù)的掌握存在困難,影響醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化工作效率。
四、針對(duì)會(huì)計(jì)電算化在醫(yī)院財(cái)務(wù)管理應(yīng)用中問題的對(duì)策1.做好醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化規(guī)劃。首先要做好醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化工作規(guī)劃,明確電算化基礎(chǔ)建設(shè)起點(diǎn),并具體掌握醫(yī)院財(cái)務(wù)工作的實(shí)際情況。在做好基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)劃之前,需要對(duì)醫(yī)院財(cái)務(wù)管理的整體工作有詳細(xì)的了解,并根據(jù)醫(yī)院財(cái)務(wù)管理現(xiàn)狀和財(cái)務(wù)管理人員配置情況,構(gòu)建財(cái)務(wù)管理基礎(chǔ)框架。根據(jù)國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和醫(yī)院內(nèi)部實(shí)際情況,進(jìn)行工作崗位的合理分布,利用網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)部門聯(lián)系起來,進(jìn)行信息傳遞和分工協(xié)調(diào),促進(jìn)財(cái)務(wù)管理工作有條不紊的進(jìn)行。其次,要做好軟件建設(shè)規(guī)劃工作,選擇合適的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)支持軟件,及時(shí)升級(jí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中的各大軟件,尤其是與財(cái)務(wù)管理工作聯(lián)系密切的軟件。在軟件選擇的過程中,可以選擇市面上有售的商業(yè)性軟件或者自行開發(fā)的財(cái)務(wù)管理軟件,并根據(jù)醫(yī)院的具體財(cái)務(wù)活動(dòng)情況進(jìn)行和合理安裝,做好殺毒工作,保證軟甲的正常使用。最后,要做好系統(tǒng)維護(hù)和人員建設(shè)規(guī)劃工作。構(gòu)建好醫(yī)院電算化基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)劃之后,需安排專門人員對(duì)會(huì)計(jì)電算化操作系統(tǒng)進(jìn)行定期的保養(yǎng)和維護(hù),確保系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。做好工作人員的培訓(xùn)工作,定期舉行工作人員的專業(yè)計(jì)算機(jī)技能培訓(xùn),使工作人員能夠熟練掌握財(cái)務(wù)管理軟件的工作特點(diǎn)、工作要求以及操作方法,保證工作人員的專業(yè)技能,提高財(cái)務(wù)管理工作效率。2.切實(shí)加強(qiáng)醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化管理。建立和完善醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化內(nèi)部管理工作是確保電算化工作能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提。在醫(yī)院會(huì)計(jì)電算化管理工作之中,需明確會(huì)計(jì)電算化操作管理制度,并明確各級(jí)管理人員的工作內(nèi)容和工作方式,嚴(yán)格管理系統(tǒng)的操作密碼,并安排專業(yè)人員定期進(jìn)行安全檢查和密碼更換工作,防止醫(yī)院財(cái)務(wù)信息泄露。工作人員應(yīng)建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)備份管理制度,避免遭遇突況而造成的數(shù)據(jù)損失,在每項(xiàng)財(cái)務(wù)活動(dòng)之后需要保證數(shù)據(jù)備份工作的進(jìn)行,保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和安全。此外,工作人員需建立系統(tǒng)維護(hù)和管理制度,安排專業(yè)人員定時(shí)對(duì)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行全面的檢查和維護(hù),仔細(xì)填寫檢修記錄,發(fā)現(xiàn)問題之后及時(shí)解決并備案,防止系統(tǒng)硬件故障而造成工作延誤。醫(yī)院需建立嚴(yán)格的檔案管理制度,建立紙質(zhì)檔案和電子檔案兩手資料,做好紙質(zhì)檔案的防火、防塵、防磁以及防盜措施,避免重要檔案的集中存放,做好重要檔案的備份工作,保證醫(yī)院財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)電算化數(shù)據(jù)管理工作的有效性。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化電機(jī)控制 應(yīng)用
中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀
1、機(jī)電一體化的發(fā)展歷程
機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展有三個(gè)階段,即發(fā)展初級(jí)階段、蓬勃發(fā)展階段和智能化發(fā)展階段。最初早在20實(shí)際60年代人們開始利用電子技術(shù)的初步成果來完善機(jī)械產(chǎn)品的性能。而由于軍事和工業(yè)發(fā)展的需求,當(dāng)時(shí)的人們對(duì)于這方面開始重視,由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)水平發(fā)展不夠,技術(shù)結(jié)合與運(yùn)用還沒有得到深入發(fā)展。到上個(gè)世紀(jì)七八十年,計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)開始快的發(fā)展為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。到了90年代后期,機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期,出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。此外,由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、光纖技術(shù)等領(lǐng)域巨大進(jìn)步,為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了更好的條件。從數(shù)控機(jī)床的問世到微電子技術(shù)的全新發(fā)展, 進(jìn)而可編程序控制器、電力電子等的發(fā)展為機(jī)電一體化提供了電機(jī)堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ),最后激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機(jī)電一體化躍上新臺(tái)階。
2、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
近些年來,機(jī)電一體化技術(shù)有了更全面的進(jìn)步,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還能賦予自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等許多新的功能。目前一些電動(dòng)的實(shí)際運(yùn)行中依然存在著一定的問題,比如執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)多、定位精度低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差等問題,因而對(duì)于這種情況,采用機(jī)電一體化技術(shù),將伺服電機(jī)、閥門、控制器合為一體,采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過內(nèi)置變頻器,實(shí)現(xiàn)閥門的高效控制。
二、機(jī)電一體化中電動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成及工作原理
1、電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成
目前較常用的主要是交流電動(dòng)機(jī),它可分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相交流電動(dòng)機(jī)兩,前一種比較多的用在工業(yè)上,而后一種通常用在民用電器上。從電機(jī)的結(jié)構(gòu)上看,主要分為控制部分和執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分,控制部分主要由三相PWM波發(fā)生器、單片機(jī)、智能逆變模塊、整流模塊、A/D、故障檢測(cè)、輸入輸出通道等組成;執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分主要包括三相伺報(bào)電機(jī)和位置傳感器。
2、電機(jī)的工作原理
電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)通過電流與電壓傳感器和位置傳感器的檢測(cè),得出逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號(hào),然后由A/D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。單片機(jī)通過控制PWM波發(fā)生器的作用,最后實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)行控制。逆變模塊工作時(shí)所需要的直流電壓信號(hào)由整流電路對(duì)380V電源進(jìn)行全橋整流得到。對(duì)于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理的分析,這里主要針對(duì)工業(yè)中應(yīng)用的三相異步電動(dòng)機(jī)的原理進(jìn)行探討。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的基本工作原理是三相對(duì)稱繞組中通人三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流,轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用,從而形成電磁轉(zhuǎn)距,驅(qū)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
三、機(jī)電一體化中電機(jī)閥位及速度控制與運(yùn)行維護(hù)
1、電機(jī)閥位及速度控制
實(shí)現(xiàn)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥位和速度的控制需要解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題主要有五個(gè)方面,分別是閥門柔性開關(guān)的控制、閥位的極限位置的判斷、電機(jī)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)、準(zhǔn)確定位與模擬信號(hào)的隔離。對(duì)于機(jī)電一體化中電機(jī)閥門位和速度的控制,微處理器根據(jù)測(cè)得的變頻器輸出電壓和電流,通過計(jì)算得出輸出力矩,如果輸出力矩達(dá)到或大于設(shè)定的力矩,那么就會(huì)自動(dòng)降低運(yùn)行速度。在傳統(tǒng)電機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中,閥位的極限位置的檢測(cè)是通過機(jī)械式限位開關(guān)獲得的。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)極限位置通過檢測(cè)位置信號(hào)的增量獲得,單片機(jī)將本次檢測(cè)的位置信號(hào)與上次檢測(cè)的信號(hào)相比較,如果未發(fā)生變化或變化較小,就會(huì)自動(dòng)電機(jī)的供電電源。
電機(jī)的運(yùn)行控制與加速度的大小、時(shí)間長(zhǎng)短、當(dāng)前位置、速度控制給定位置以及運(yùn)行速度有關(guān)。在機(jī)電一體化中電機(jī)采用的是雙環(huán)控制方案,外環(huán)為位置環(huán),內(nèi)環(huán)為速度環(huán)。外環(huán)是通過當(dāng)前位置速度的設(shè)定將速度給定發(fā)生器向內(nèi)環(huán)提供速度的設(shè)定值。內(nèi)環(huán)是將當(dāng)前速度與速度給定與發(fā)生器的設(shè)定速度進(jìn)行比較,依靠速度調(diào)節(jié)器改變PWM波發(fā)生器載波頻率,以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。
2、機(jī)電一體化中電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)
機(jī)械工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)不斷提出新的要求,而現(xiàn)代科技技術(shù)的飛速發(fā)展又為電機(jī)的保護(hù)水平的提高提供了新的空間。然而再先進(jìn)的技術(shù)都需要依靠人為的操控,因而對(duì)于電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)是確保電機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)的重要前提。在這里把電機(jī)的維護(hù)分為三個(gè)方面,一個(gè)是電機(jī)運(yùn)行前的準(zhǔn)備,一個(gè)是電機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)管,還一個(gè)是電機(jī)的日常保養(yǎng)。
在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前需要檢查電源是否有電,觀察啟動(dòng)器是否正常、熔絲規(guī)格大小是否合適,檢查傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和負(fù)載機(jī)械的轉(zhuǎn)軸、電動(dòng)機(jī)及啟動(dòng)電器外殼是否接地、負(fù)載機(jī)械是否妥善地作好了啟動(dòng)準(zhǔn)備。接通電源后,啟動(dòng)時(shí)應(yīng)注意觀察電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、負(fù)載機(jī)械的工作情況,如果發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即切斷電源。對(duì)于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)視,要時(shí)刻注意電動(dòng)機(jī)的電壓與電流,關(guān)注電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)、響聲和氣味,注意傳動(dòng)裝置的檢查,以便及早發(fā)現(xiàn)問題,減少或避免故障的發(fā)生。而對(duì)于電動(dòng)機(jī)保護(hù)除了運(yùn)行過程中注意監(jiān)視和維護(hù)外還應(yīng)進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)。
1.設(shè)置的專業(yè)課程不夠合理
當(dāng)前職高機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)置圍繞在機(jī)和電兩個(gè)方面,并且機(jī)和電兩者之間存在較為明顯的分界,過于側(cè)重機(jī)械方面,忽略了對(duì)于電類課程的重視和設(shè)置,這種情況完全違背了當(dāng)前“計(jì)算機(jī)、機(jī)、電”三位一體的專業(yè)格局,導(dǎo)致教學(xué)完全脫離實(shí)際,與機(jī)電一體化專業(yè)設(shè)備操作演練教學(xué)之間無法很好地配合。為了解決這一問題,順應(yīng)社會(huì)形勢(shì)和專業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),需要對(duì)機(jī)電一體化教學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,從而加強(qiáng)對(duì)于計(jì)算機(jī)運(yùn)用課程內(nèi)容以及電氣控制課程的教學(xué),讓“計(jì)算機(jī)、機(jī)、電”三者在同一高度上進(jìn)行教學(xué)。
2.專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容不夠完整和標(biāo)準(zhǔn)
手工實(shí)踐操作是機(jī)電一體化專業(yè)課程教學(xué)過程中最為主要的操作,只有很少一部分是借助自動(dòng)化編程軟件得以進(jìn)行,所以機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)存在教學(xué)課程內(nèi)容不完善的情況,學(xué)生無法真正理解領(lǐng)悟相關(guān)和相近的專業(yè)知識(shí)。由于課程內(nèi)容晦澀難懂,學(xué)生無法產(chǎn)生對(duì)于機(jī)電一體化課程學(xué)習(xí)的興趣,極大地阻礙了教學(xué)效果的提高。這種方式無法讓學(xué)生的潛能得到更為深度的開發(fā),導(dǎo)致學(xué)生無法適應(yīng)信息化和現(xiàn)代化發(fā)展的企業(yè)工作環(huán)境。因此,有必要完善之前所設(shè)立的專業(yè)課程,從而可以與機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)達(dá)成一致目標(biāo)。
3.實(shí)踐操作教學(xué)與理論原理教學(xué)之間很少存在交集
機(jī)電一體化教學(xué)的專業(yè)特點(diǎn)是在實(shí)踐操作教學(xué)和理論原理實(shí)踐教學(xué)方面的要求更高,所以在進(jìn)行理論原理教學(xué)的時(shí)候需要同時(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作教學(xué),在進(jìn)行實(shí)踐操作教學(xué)的時(shí)候需要借助理論進(jìn)行引導(dǎo)、驗(yàn)證和保障。當(dāng)前較為先進(jìn)的國內(nèi)外企業(yè)都已經(jīng)裝備了數(shù)據(jù)信息傳感設(shè)備、數(shù)據(jù)自動(dòng)處理分析設(shè)備、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)和設(shè)備普遍具有技術(shù)含量較高的特點(diǎn),所以在管理和操作人員的個(gè)人素質(zhì)上要求也較高,除掌握機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)和簡(jiǎn)單的操作能力之外,還需要掌握較高的理論分析能力。但是當(dāng)前企業(yè)實(shí)際情況與實(shí)際教學(xué)之間存在著很大的不同,實(shí)踐操作教學(xué)和理論原理教學(xué)嚴(yán)重背離,所以很多機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)之后很難較快地適應(yīng)工作崗位。
二、職高機(jī)電一體化教學(xué)存在問題的解決措施
1.培養(yǎng)學(xué)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
興趣是最好的老師,有了學(xué)習(xí)興趣可以引導(dǎo)學(xué)生沖擊難題,進(jìn)而讓學(xué)生的自信心得以形成和發(fā)展。具體可以通過引導(dǎo)學(xué)生回歸生活實(shí)踐或者工作實(shí)際來進(jìn)行,如在“三相異步電機(jī)變頻調(diào)速”的教學(xué)過程中,可以引進(jìn)日常常見的變頻空調(diào),通過介紹其特點(diǎn)和原理來區(qū)分其與普通空調(diào)之間的差異,增加學(xué)生的物理知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性,深入淺出,最終實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的目的。
2.創(chuàng)設(shè)實(shí)踐操作教學(xué)和任務(wù)的課程情境
機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)的理論課與專業(yè)實(shí)踐課程之間存在密切關(guān)系,所以在進(jìn)行具體課程的教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要同時(shí)結(jié)合理論和實(shí)踐,如將金屬材料與熱處理、機(jī)械制圖等眾多理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐相結(jié)合。需要注意在實(shí)踐性課程教學(xué)的過程中加強(qiáng)對(duì)于情境和任務(wù)的創(chuàng)設(shè),用實(shí)訓(xùn)替代實(shí)踐,并且盡可能安排學(xué)生進(jìn)入實(shí)訓(xùn)車間實(shí)踐,不要刻意區(qū)分理論課和實(shí)踐課。此外,采用筆試成績(jī)和操作成績(jī)以及平時(shí)作業(yè)成績(jī)相結(jié)合的考核方式來替代原來的單純的筆試成績(jī)定高低的辦法。
3.借助現(xiàn)代化教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;產(chǎn)品應(yīng)用;數(shù)控機(jī)床;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)05(c)-0000-00
1機(jī)電一體化概述
1.1基本概念
機(jī)電一體化的英文單詞是Mechatronics。它分別取了機(jī)械技術(shù)(Mechanics)的前半部分和電子技術(shù)(Electron-ics)的后半部分。通常,我們認(rèn)為機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,又稱之為機(jī)械電子技術(shù)。
1.2五要素和四原則
五要素——機(jī)電一體化系統(tǒng)的硬件組成:指的是機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素,具體包括結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、智能組成要素。(1)結(jié)構(gòu)組成要素:系統(tǒng)的框架、支撐、定位、聯(lián)接部件。(2)動(dòng)力組成要素:為系統(tǒng)提供能量、動(dòng)力維護(hù)運(yùn)行的部件。(3)感知組成要素:對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外各種狀況進(jìn)行檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、傳輸、分析、處理,產(chǎn)生控制信息。(4)智能組成要素:將感知組成要素傳來的控制信息進(jìn)行匯總、存儲(chǔ)、分析、處理,發(fā)出指令。(5)運(yùn)動(dòng)組成要素:根據(jù)智能組成要素發(fā)出的指令,完成既定的執(zhí)行功能。
四原則——機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)律:指的是五大組成要素在互相作用時(shí)必須遵循的結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。(1)接口耦合:信息交換涉及到的兩個(gè)環(huán)節(jié),通過接口耦合來解決信息模式不兼容而不能傳遞的問題。(2)能量轉(zhuǎn)換:這也是兩個(gè)環(huán)節(jié)由于模式不兼容的問題導(dǎo)致無法直接進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。(3)信息控制:智能組成要素完成信息的采集、傳輸、存儲(chǔ)等操作。(4)運(yùn)動(dòng)傳遞:機(jī)電一體化系統(tǒng)的各組成要素之間通過運(yùn)動(dòng)傳遞原則達(dá)到優(yōu)化不同類型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸。
2機(jī)電一體化的應(yīng)用
機(jī)電一體化的不斷發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品整體優(yōu)化,也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量提升、生產(chǎn)效率提高。在新產(chǎn)品的生產(chǎn)和準(zhǔn)備周期上,機(jī)電一體化也有其巨大優(yōu)勢(shì)。
2.1機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用
與建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上,依靠規(guī)模、產(chǎn)量來爭(zhēng)取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)不同,先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)強(qiáng)調(diào)以信息為主導(dǎo)。表一為傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)與先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的類比。
表一 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)與先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)類比
本質(zhì)
競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
綜合特點(diǎn)
傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)
規(guī)模經(jīng)濟(jì)
1、企業(yè)規(guī)模大;
2、生產(chǎn)批量;
3、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性取勝;
4、資源利用率高。
1、專業(yè)加工復(fù)雜;
2、機(jī)器替代人力。
先進(jìn)機(jī)械制造業(yè)
信息產(chǎn)業(yè)
1、先進(jìn)生產(chǎn)模式;
2、先進(jìn)制造系統(tǒng);
3、先進(jìn)制造技術(shù);
4、先進(jìn)組織管理形式。
1、全球化、網(wǎng)絡(luò)化
2、虛擬化、智能化、
3、環(huán)保協(xié)調(diào)
2.2在飲料行業(yè)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化應(yīng)于食品、飲料行業(yè)已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史了。在包裝機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)和制造中,機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)揮了非常大的作用,它的出現(xiàn)使包裝生產(chǎn)線的各項(xiàng)指標(biāo)(如自動(dòng)化水平、系統(tǒng)控制水平、生產(chǎn)能力)得到了極大的提高,競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生了質(zhì)的飛越,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同類傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備,同時(shí)也使單機(jī)的自動(dòng)化程度大大提高。
2.3在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用有很多。在鋼鐵生產(chǎn)的全局控制中,計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)發(fā)揮重要的作用。CIMS將生產(chǎn)管理的各項(xiàng)宏觀與微觀過程與人有機(jī)地聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)要素的統(tǒng)籌管理。在鋼鐵生產(chǎn)的傳動(dòng)環(huán)節(jié),交流傳動(dòng)技術(shù)一出現(xiàn)就受到各大廠家的青睞,它使矢量控制技術(shù)得以在實(shí)現(xiàn)。其于交流傳動(dòng)技術(shù)在調(diào)速方面的巨大優(yōu)勢(shì),它取代傳統(tǒng)的直流傳動(dòng)指日可待。
3機(jī)電一體化產(chǎn)品舉例
以數(shù)控機(jī)床為例,闡述機(jī)電一體化產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用。
數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密測(cè)量等技術(shù),是一種高效率、高精度、多功能的先進(jìn)機(jī)床,與傳統(tǒng)機(jī)床相比有巨大優(yōu)勢(shì),取代傳統(tǒng)機(jī)床是大勢(shì)所趨,是成本、技術(shù)和時(shí)間問題。
圖1為數(shù)控機(jī)床工作過程原理圖,圖2為數(shù)控機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)。
圖1 數(shù)控機(jī)床工作過程原理圖
圖2 數(shù)控機(jī)床的組成
4機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
隨著機(jī)電一體化越來越廣泛的應(yīng)用,各行各業(yè)都不斷涌現(xiàn)出機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)例。每每出現(xiàn)機(jī)電一體化的產(chǎn)品,都會(huì)引起一場(chǎng)革命,造成一個(gè)行業(yè)的蓬勃發(fā)展或者另一個(gè)落后產(chǎn)業(yè)的加速衰亡。
隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展,要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展,從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
未來,機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)不可避免地向以下幾個(gè)方面發(fā)展。
4.1智能化
機(jī)電一體化技術(shù)越來越成熟。首先表現(xiàn)在其智能化程度越來越高,甚至具備了一定的AI(人工智能,Artificial Intelligence)能力。這給用戶在使用、維護(hù)上帶來了極大的方便。
4.2數(shù)字化
機(jī)電一體化產(chǎn)品也將會(huì)更數(shù)字化,如數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人,這也是進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)電一體化產(chǎn)品可靠性、通用性、可操作性的重要保障。
4.3模塊化
產(chǎn)品配件模塊化的最主要好處是使產(chǎn)品配件標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,不僅更加容易應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),也使接口規(guī)則更加簡(jiǎn)單和體系化。現(xiàn)階段機(jī)電一體化蓬勃發(fā)展但仍處于初級(jí)階段,產(chǎn)品種類繁多而不成體系,模塊化這項(xiàng)工作潛力巨大。
5結(jié) 語
機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。機(jī)電一體化在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,產(chǎn)品層出不窮,引領(lǐng)各行各業(yè)發(fā)生翻天覆地的改變。機(jī)電一體化在未來不可避免地向智能數(shù)字、模塊設(shè)計(jì)生產(chǎn)、互聯(lián)共享、人性便攜和環(huán)保綠色等方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]顧京.現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001
[2]袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社.2006.
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 設(shè)備 保養(yǎng) 維修
機(jī)電一體化設(shè)備包含有多個(gè)方面的內(nèi)容,它是企業(yè)生良好運(yùn)行的關(guān)鍵。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展,它逐漸成為了一個(gè)獨(dú)立的管理范疇,所涵蓋的范圍也越來越廣。加強(qiáng)重工企業(yè)機(jī)電一體化設(shè)備的日常管理,做好保養(yǎng)和維修工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1機(jī)電一體化設(shè)備的綜述
所謂的機(jī)電一體化就是指把電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)兩者充分融合,并在兩者結(jié)合的基礎(chǔ)上,發(fā)揮出設(shè)備的最佳性能,它是一種先進(jìn)技術(shù)的總稱。從它的產(chǎn)生和發(fā)展來看,它最早誕生在美國,后來經(jīng)過日本的廣泛應(yīng)用和宣傳,概念體系有了進(jìn)一步的完整和健全,“機(jī)電一體化”逐漸形成了一個(gè)通用的名稱。它的形成和發(fā)展在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中具有重要作用,在當(dāng)前社會(huì)的各行各領(lǐng)域都有不同程度的體現(xiàn),其未來的發(fā)展空間相當(dāng)大[1]。機(jī)電一體化設(shè)備在現(xiàn)代重工企業(yè)中發(fā)揮的作用愈加明顯,對(duì)于其的日常保養(yǎng)和維修工作就不能忽視。首先需要對(duì)它的工作運(yùn)行原理進(jìn)行理清,從當(dāng)前最為主流的說法來看,它從廣義的角度來講,機(jī)電一體化系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)設(shè)備來作為運(yùn)作的中心,在計(jì)算機(jī)的利用下把從傳感檢測(cè)系統(tǒng)所接收到的信息經(jīng)過檢測(cè)和處理之后,再向外界進(jìn)行信息的反饋,也可以是對(duì)各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制并執(zhí)行相應(yīng)的操作命令,進(jìn)而使機(jī)械設(shè)備完成一些列相關(guān)操作,那么在這一過程中,它的子系統(tǒng)的各個(gè)驅(qū)動(dòng)元件和執(zhí)行元件就會(huì)潛在的工作運(yùn)行,然后在和其他設(shè)備的協(xié)作作用下形成一個(gè)廣義的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
2機(jī)電一體化設(shè)備的保養(yǎng)與維修
對(duì)于重工企業(yè)生產(chǎn)來說,機(jī)電一體化設(shè)備發(fā)揮著不可忽視的作用,它是企業(yè)順利生產(chǎn)、高效生產(chǎn)的重要保障,同時(shí)也是企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在,可以說兩者在生產(chǎn)流程方面具有密切的相關(guān)性。上海振華重工長(zhǎng)興分公司特別重視這一點(diǎn),采購時(shí)對(duì)所需的設(shè)備性能和質(zhì)量有嚴(yán)格的檢測(cè)和把握;并且在設(shè)備采購之后,也投入了大量的人力、物力以及財(cái)力來保證保養(yǎng)和維修工作的順利開展。
2.1保養(yǎng)方面
機(jī)電一體化設(shè)備作為生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要保障,就必須在日常管理中加大這方面的關(guān)注,定期的進(jìn)行保養(yǎng)和檢修。對(duì)于設(shè)備運(yùn)行中可能存在的安全隱患可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決,特別是重點(diǎn)環(huán)節(jié)的問題解決。因此,對(duì)于設(shè)備管理來說,就要根據(jù)生產(chǎn)節(jié)奏以及設(shè)備使用的間歇期,合理安排時(shí)間對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)、檢修,并不斷加深檢修的深度,排除潛在的安全隱患,變故障搶修為預(yù)防檢修。首先,設(shè)備操作人員做好設(shè)備的一級(jí)保養(yǎng)。重視設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理人員和操作人員的職業(yè)素養(yǎng)的提高,利用設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理人員、操作人員考核和獎(jiǎng)懲的控制,讓設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理人員、操作人員在設(shè)備使用的間歇期對(duì)設(shè)備進(jìn)行電氣系統(tǒng)除塵、旋轉(zhuǎn)部件的以及設(shè)備表面的清掃。這樣不僅能預(yù)防設(shè)備的潛在故障,還美化了設(shè)備的外觀。其次,維修人員做好設(shè)備的二級(jí)保養(yǎng)。設(shè)備管理人員和維修人員根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)和使用頻率制定設(shè)備的二級(jí)保養(yǎng)計(jì)劃,并根據(jù)計(jì)劃實(shí)施保養(yǎng)。設(shè)備二級(jí)保養(yǎng)根據(jù)設(shè)備的種類要做旋轉(zhuǎn)部件的檢修和、電氣系統(tǒng)的檢修、液壓系統(tǒng)液壓油的更換、機(jī)械部件的探傷和維護(hù)等,并根據(jù)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理人員、操作人員反映的問題做針對(duì)性檢修。
2.2維修方面
首先,制定健全的設(shè)備維修制度,科學(xué)維修、有效維修。機(jī)電一體化設(shè)備的工作原理和實(shí)際運(yùn)作流程較為復(fù)雜,這會(huì)對(duì)維修帶來一定的難度。因此,對(duì)于技術(shù)人員來說,在開始維修之前就要對(duì)機(jī)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)構(gòu)成以及運(yùn)行原理有一個(gè)綜合全面的把握,并且對(duì)于檢修中的要點(diǎn)也有明確。在檢修的過程中要嚴(yán)格按照制度的規(guī)定,對(duì)重點(diǎn)部位的檢修做好事前準(zhǔn)備工作,按照標(biāo)準(zhǔn)化的操作維修手冊(cè),運(yùn)用專業(yè)的檢修工具和檢修技術(shù)提高檢修質(zhì)量和效率,減少檢修過程中不必要出現(xiàn)的問題,形成一套科學(xué)的檢修模式,對(duì)傳統(tǒng)的檢修方式存在的不當(dāng)之處進(jìn)行改善和創(chuàng)新[2]。其次,重視對(duì)檢修現(xiàn)場(chǎng)的基本設(shè)施管理。這里所講的管理并不只是簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備管理,更重要的是對(duì)設(shè)備操作人員的管理,因?yàn)樵O(shè)備的操作主體是操作人員,針對(duì)的對(duì)象是機(jī)電一體化這種復(fù)雜的設(shè)備。從這一層面來講,這種管理根據(jù)其構(gòu)成可以將其劃分為兩個(gè)部分:第一是對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)施進(jìn)行的管理,因?yàn)樵跈C(jī)電一體化設(shè)備中,設(shè)備的運(yùn)行是需要有一定的場(chǎng)地環(huán)境的,對(duì)于檢修人員來說就要重視對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種基本設(shè)施的管理,排除潛在的安全影響因素,對(duì)不利于設(shè)備運(yùn)行的各種因素進(jìn)行事前規(guī)避;第二是對(duì)基本設(shè)施的管理,因?yàn)樵谶M(jìn)行維修的過程中會(huì)不可避免的采用一些新的配件,此時(shí)就需要在配件的供應(yīng)商保證供應(yīng)的及時(shí)性、完整性以及新配件的標(biāo)準(zhǔn)化和通用性,同時(shí)也要保證對(duì)供應(yīng)配件的質(zhì)量有特別重視,具體的配件數(shù)量和標(biāo)準(zhǔn)還要按照程序的要求來提出合理申請(qǐng)。第三,加強(qiáng)對(duì)人才的培育,打造高素質(zhì)的維修隊(duì)伍。機(jī)電一體化設(shè)備由于其自身構(gòu)成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,在實(shí)際運(yùn)行的過程中各個(gè)設(shè)備所發(fā)揮的作用也各不相同,有些專業(yè)性和技術(shù)性較強(qiáng)的設(shè)備在維修處理的過程中需要有相應(yīng)的設(shè)備和技術(shù)來支持,但是,在具體的維修措施落實(shí)上,對(duì)于檢修設(shè)備和檢修技術(shù)的應(yīng)用還必須要有專業(yè)素質(zhì)較高的人才來進(jìn)行操作,確保檢修人員具有很高的檢修技術(shù)水平,對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的構(gòu)成有十分清晰的認(rèn)知和把握,而且對(duì)于不同設(shè)備的檢修和管理也有相應(yīng)的維修技術(shù)和應(yīng)對(duì)方法。對(duì)于設(shè)備管理來說,就要重視打造一支專業(yè)化的維修隊(duì)伍,對(duì)檢修人員進(jìn)行技術(shù)和素質(zhì)方面的教育和培訓(xùn),使之可以最大程度的解決機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問題,對(duì)于潛在的安全隱患也可以起到規(guī)避排查作用,這樣就可以大大減小企業(yè)的損失,保證企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)始終是良好有序的。
3結(jié)語
設(shè)備是企業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),機(jī)電一體化設(shè)備更是其重要的構(gòu)成部分,它是企業(yè)順利生產(chǎn)、高效生產(chǎn)的重要保障。上海振華重工長(zhǎng)興分公司設(shè)備數(shù)量龐大、種類繁多,并且機(jī)電一體化設(shè)備的構(gòu)成較為復(fù)雜,并且涉及到的細(xì)節(jié)較多,設(shè)備維修部門利用科學(xué)、有效的設(shè)備管理,在對(duì)其進(jìn)行日常保養(yǎng)和維修上就要從總體上入手,根據(jù)不同設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)和規(guī)律,采取正確合理的保養(yǎng)和維修方法,保證生產(chǎn)一直在高效地、有條不紊地進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]趙祥坤,蘇奎,李帥三.淺析機(jī)電一體化設(shè)備的保養(yǎng)和維修[J].中國新通信,2014,(5):40~40.
關(guān)鍵詞:電腦繡花機(jī);機(jī)電一體化系統(tǒng);功能;結(jié)構(gòu)要素
中圖分類號(hào):TS941.562 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
電腦繡花機(jī)是隨著電子、計(jì)算機(jī)、精密機(jī)械的發(fā)展和應(yīng)用而產(chǎn)生并成熟起來的一種高自動(dòng)化、高生產(chǎn)效率的光、機(jī)、電相結(jié)合的機(jī)電一體化的刺繡設(shè)備。其廣泛用于刺繡、服裝、鞋帽、襪業(yè)、床上用品、窗簾、臺(tái)布及針織等行業(yè)。現(xiàn)以工業(yè)電腦繡花機(jī)為例,通過分析其設(shè)備組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、自控原理,從理論上闡明,一個(gè)完整的機(jī)電一體化產(chǎn)品必須具備的五大結(jié)構(gòu)要素及其對(duì)應(yīng)的功能。
1 電腦繡花機(jī)的工作原理及主要機(jī)構(gòu)
1.1 工作原理
工業(yè)電腦繡花機(jī)按用戶所需的圖案,通過編程打版,將圖案變成能為電腦識(shí)別的信息,通過磁碟將信息傳輸給電腦繡花機(jī),從而完成對(duì)織物的刺繡。其工作原理框圖見圖1。
電腦繡花機(jī)工作時(shí),主電機(jī)通過針桿帶動(dòng)繡線作上下刺布運(yùn)動(dòng),固定在繡花框內(nèi)的繡品隨步進(jìn)電機(jī)作X、Y方向的移動(dòng)。兩者的配合在繡品上完成繡花圖案的刺繡。
電腦繡花機(jī)主要機(jī)構(gòu)有三大部分組成:機(jī)械系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。
1.2 機(jī)械系統(tǒng)
機(jī)械系統(tǒng)主要由機(jī)架部件、箱體部件、刺布機(jī)構(gòu)、挑線機(jī)構(gòu)、換色機(jī)構(gòu)、夾線機(jī)構(gòu)、送布機(jī)構(gòu)、繡花框部件、手拉開關(guān)箱部件等組成,在此不作詳細(xì)介紹。
1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)
主電機(jī)為交流滑差電機(jī),根據(jù)繡花圖案針距的長(zhǎng)短變化調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。為保證繡花精度,主電機(jī)帶有電磁剎車裝置。主電機(jī)通過同步齒形帶帶動(dòng)下軸,下軸通過鏈輪傳動(dòng)上軸,上軸帶動(dòng)刺布機(jī)構(gòu)和挑線機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。下軸又通過錐齒輪傳動(dòng)旋梭及剪線機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),從而完成繡花底線和面線的鎖套,在織物上形成繡花線跡。
受主控板控制的X方向及Y方向的步進(jìn)電機(jī),分別帶動(dòng)幾組同步齒形帶運(yùn)動(dòng),并由齒形夾板帶動(dòng)繡花框在繡花機(jī)臺(tái)面上,以一定速度沿X、Y方向移動(dòng),保證織物上繡出與繡花圖案完全一致的花型。
換色電機(jī)帶動(dòng)針桿箱移動(dòng),替換繡花面線的顏色。
工業(yè)電腦繡花機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)如圖2所示。
1.4 自控系統(tǒng)
電控系統(tǒng)由電源箱、控制箱、操作鍵盤箱、控制板及執(zhí)行部件組成。
自動(dòng)控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。
2 機(jī)電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)的構(gòu)成
2.1 機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能構(gòu)成
任何一種產(chǎn)品都是為了滿足人們的某種需要而開發(fā)和生產(chǎn)的,即產(chǎn)品應(yīng)具有相應(yīng)的目的功能。產(chǎn)品不同其目的功能也不同,但所有的機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能都是要對(duì)三大工業(yè)要素――輸入的物質(zhì)、能量和信息進(jìn)行基本處理,輸出具有所需形式或所需特性的物質(zhì)、能量和信息。如圖4所示。
產(chǎn)品的目的功能是通過其內(nèi)部功能實(shí)現(xiàn)的。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具備五種內(nèi)部功能,即主功能、動(dòng)力功能、計(jì)測(cè)功能、控制功能和構(gòu)造功能。每一種功能又由產(chǎn)品中具體的功能部件加以實(shí)現(xiàn)。而傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品一般不完全具備上述五種內(nèi)部功能。
2.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品的五大基本結(jié)構(gòu)要素
由以上分析可知,機(jī)電一體化系統(tǒng)是由下述五個(gè)基本結(jié)構(gòu)要素構(gòu)成:
機(jī)械本體:包括機(jī)身、框架、機(jī)械聯(lián)接等在內(nèi)的產(chǎn)品支持結(jié)構(gòu),屬于基礎(chǔ)部件,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的構(gòu)造功能。要盡量采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝,以適應(yīng)機(jī)電一體化產(chǎn)品的要求。
動(dòng)力源:向系統(tǒng)提供能量,并將輸入的能量轉(zhuǎn)換成需要的形式,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力功能。要求動(dòng)力源效率高、可靠性好。
檢測(cè)與傳感裝置:包括各種傳感器及其信號(hào)檢測(cè)電路,用于對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)的內(nèi)部狀態(tài)和外部環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),提供運(yùn)行控制所需的各種信息,實(shí)現(xiàn)計(jì)測(cè)功能。要求傳感裝置體積小、檢測(cè)精度高、抗干擾、受環(huán)境影響小、安裝與聯(lián)接方便。
控制與信息處理裝置:根據(jù)產(chǎn)品的功能和性能要求及對(duì)傳感器的反饋信息,進(jìn)行處理、運(yùn)算和決策,對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行施以相應(yīng)的控制,實(shí)現(xiàn)控制功能。要求可靠性高、柔性和智能性好。
執(zhí)行機(jī)構(gòu):包括機(jī)械傳動(dòng)與操作機(jī)構(gòu),在控制信息作用下完成要求的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主功能,是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接參與者。
機(jī)電一體化產(chǎn)品的五大其本要素及其功能有對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖6所示。
3 結(jié)束語
從電腦繡花機(jī)這一典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的淺析中,不難看出任何一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)必須具備五大結(jié)構(gòu)要素,而這五大基本結(jié)構(gòu)要素之間并非彼此無關(guān)或是簡(jiǎn)單拼湊。在結(jié)構(gòu)上,各結(jié)構(gòu)要素通過各種接口與相關(guān)軟件的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部合理匹配、外部效能最佳的完整產(chǎn)品。
從系統(tǒng)外部看,機(jī)電一體化產(chǎn)品的輸入/輸出是與人、自然及其他系統(tǒng)之間的接口;從系統(tǒng)內(nèi)部看機(jī)電一體化產(chǎn)品是由許多接口將系統(tǒng)構(gòu)成要素的輸入/輸出聯(lián)系為一體的系統(tǒng)。
在系統(tǒng)工作時(shí),這五大結(jié)構(gòu)要素必須各司其職,互相補(bǔ)充、互相協(xié)調(diào),才能共同完成該產(chǎn)品所規(guī)定的目的功能。即在機(jī)械本體的支持下,由傳感器檢測(cè)產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)及環(huán)境變化,將信息反饋給控制及信息處理裝置,通過對(duì)各種信息的處理,按系統(tǒng)要求控制動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。
參考文獻(xiàn)
摘要:為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和市場(chǎng)的需求,推進(jìn)技工學(xué)校機(jī)電專業(yè)教學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步,培養(yǎng)擁有過硬職業(yè)技能的全新技術(shù)人才,機(jī)電專業(yè)需要采用一體化的教學(xué)方法,將理論與實(shí)踐相結(jié)合。本文分析了目前技工學(xué)校機(jī)電一體化教學(xué)存在的問題,探索了課程教學(xué)改革的思路和方法,并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞 :技工學(xué)校 機(jī)電一體化 教學(xué) 改革
機(jī)電一體化是將機(jī)械和電子技術(shù)集成起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱,其發(fā)展直接推動(dòng)了產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)的智能化,深刻影響著人們生活的方方面面。
我國機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,成績(jī)顯著,但問題也是顯而易見的。如何實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),是國家、企業(yè)關(guān)心的問題,必須解決以下兩個(gè)問題:其一,要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的高效性,持續(xù)發(fā)展;其二,研制人性化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品,促進(jìn)生產(chǎn)升級(jí),產(chǎn)品換代,為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
機(jī)電行業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化組合,機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,使得行業(yè)的人才需求格局發(fā)生了很大變化。用人企業(yè)不但急需一線技能型操作人才,更渴求綜合素質(zhì)高,具備機(jī)、電技術(shù)綜合應(yīng)用知識(shí)的技能型人才。為了適應(yīng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要,滿足企業(yè)的用人需求,技工學(xué)校有必要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)進(jìn)行改革調(diào)整,建立一個(gè)科學(xué)而完善的、具有高級(jí)技工教育特色的教學(xué)體系。
針對(duì)上述狀況,本文分析了目前大部分技工學(xué)校在機(jī)電一體化教學(xué)中存在的部分問題,闡明了以崗位工作技能為知識(shí)目標(biāo)、職業(yè)道德素養(yǎng)為導(dǎo)向的機(jī)電一體化教學(xué)改革的方向。
一、部分技工學(xué)校機(jī)電一體化教學(xué)體系中存在的問題
1.專業(yè)課程體系設(shè)置不科學(xué)
目前,技工學(xué)校機(jī)電一體化專業(yè)課程課時(shí)主要分配于“電”與“機(jī)”,在僅有兩年的課時(shí)時(shí)間內(nèi),還以機(jī)械類課程設(shè)置為重點(diǎn),導(dǎo)致電類方面的課程時(shí)間安排不夠,也就達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。這與目前“機(jī)電一體”的教學(xué)目標(biāo)不相符,很容易導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際操作脫節(jié),不能有效地配合機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)與設(shè)備操作的教學(xué)需求。
其次,機(jī)電一體化教學(xué)是以職業(yè)能力培養(yǎng)為目的,要求理論知識(shí)的傳授與操作能力、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)相結(jié)合,且貫穿教學(xué)全過程。但部分技工學(xué)校卻因設(shè)備或師資等方面不足而以理論知識(shí)教學(xué)為主,實(shí)踐教學(xué)為輔,沒能理論聯(lián)系實(shí)際。這就造成了很多學(xué)生“睜眼瞎”,學(xué)過卻不知其用途。大多數(shù)技校生畢業(yè)后將要從事的工作是安裝、調(diào)試機(jī)床設(shè)備、電氣線路等,對(duì)其進(jìn)行日常維護(hù)和一般故障的檢修等工作。學(xué)習(xí)期間如果沒有得到良好的培訓(xùn),走上工作崗位后,實(shí)踐能力不足的問題將非常明顯。
2.專業(yè)教學(xué)內(nèi)容不夠完善
第一,教學(xué)課程的整體設(shè)置遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于當(dāng)前機(jī)電技術(shù)的發(fā)展:教材內(nèi)容更新慢,教學(xué)內(nèi)容落后,教學(xué)設(shè)備陳舊等。部分技工學(xué)校仍然在用陳舊教材進(jìn)行教學(xué),學(xué)生學(xué)不到前沿知識(shí)。而與目前技術(shù)脫節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生不了解它的用途和學(xué)習(xí)的好處,感覺枯燥無味,難以引起他們學(xué)習(xí)的興趣,因此會(huì)導(dǎo)致課程教學(xué)陷入教師為教而教,學(xué)生為學(xué)而學(xué)的怪圈。
其次,教師講授時(shí)僅停留于課本,教學(xué)方法單一,缺乏項(xiàng)目教學(xué)的涉入,學(xué)生不知如何將基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)知識(shí)貫穿運(yùn)用到實(shí)際工作過程中。如實(shí)踐教學(xué)電力拖動(dòng)中多以電路工作原理、快速準(zhǔn)確接線為主,忽視了按圖施工前元件的選擇、檢修及故障排除的學(xué)習(xí),未強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力,未按崗位群必需的能力為主線來合理設(shè)置理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué),直接導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)面過窄,畢業(yè)后達(dá)不到用工企業(yè)對(duì)技能人才的需求。
3.機(jī)電一體化教學(xué)設(shè)備落后、匱乏
部分技工學(xué)校的教學(xué)、實(shí)習(xí)設(shè)備落后,尤其缺乏具有專業(yè)特點(diǎn)的綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,僅有少數(shù)條件相對(duì)好的學(xué)校配備有車、銑、加工中心等數(shù)控機(jī)床,種類齊全的電力拖動(dòng)與控制柜,PLC實(shí)訓(xùn)一體化等。
設(shè)備不足會(huì)影響機(jī)電專業(yè)學(xué)生的技能和實(shí)踐能力的提高。機(jī)電一體化教學(xué)水平要想得到提升與進(jìn)步,就必須擁有優(yōu)良先進(jìn)的教學(xué)設(shè)施。
4.教師隊(duì)伍素質(zhì)有待提升
技工學(xué)校機(jī)電專業(yè)的發(fā)展離不開高質(zhì)量的教師隊(duì)伍,“雙師型”的教師隊(duì)伍會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)電專業(yè)的發(fā)展,培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的技能人才。但是在當(dāng)前的大多數(shù)技校里,教師隊(duì)伍的專業(yè)素質(zhì)并沒有達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)。很多年輕的教師都是“高?!夹!蹦J?,沒有在用工企業(yè)工作過,沒有深入市場(chǎng)了解過,不清楚機(jī)電一體化在實(shí)操過程中的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),專業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)缺乏。
二、技工學(xué)校機(jī)電一體化教學(xué)改革的思路與方法
1.構(gòu)建合理的課程體系
技工學(xué)校應(yīng)構(gòu)建中國式“校企雙制”,從崗位的實(shí)際工作過程和崗位標(biāo)準(zhǔn)出發(fā),與企業(yè)進(jìn)行溝通交流,對(duì)企業(yè)的用人需求和近幾年畢業(yè)生就業(yè)情況進(jìn)行深入分析,以工作過程為導(dǎo)向,以工作任務(wù)或產(chǎn)品作為載體,重新構(gòu)建出合理的機(jī)電一體化課程體系。課程的設(shè)置必須要考慮學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ),也要兼顧其可持續(xù)學(xué)習(xí),因而課程內(nèi)容從知識(shí)層面來說要以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為目標(biāo),基礎(chǔ)理論以必需、夠用為度,專業(yè)教學(xué)要突出針對(duì)性和實(shí)用性。
技工學(xué)校是用人企業(yè)技能操作崗位的大型人才儲(chǔ)備單位,技工學(xué)校的發(fā)展離不開用人企業(yè)的認(rèn)可和好評(píng),因此,技工學(xué)校的教學(xué)目標(biāo)和考核標(biāo)準(zhǔn)理應(yīng)與企業(yè)要求一致,以企業(yè)的崗位職業(yè)能力需求為中心,以技術(shù)應(yīng)用能力和崗位工作技能為支撐,明確專業(yè)領(lǐng)域核心能力,并圍繞核心能力的培養(yǎng)形成專業(yè)領(lǐng)域課程體系,從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)組織、教學(xué)評(píng)價(jià)到教學(xué)改革等方方面面堅(jiān)持使教學(xué)內(nèi)容符合職業(yè)能力需求,同時(shí)培養(yǎng)方案要體現(xiàn)相關(guān)職業(yè)資格證書的要求,以使學(xué)生畢業(yè)時(shí)確實(shí)具備相應(yīng)的上崗能力。
2.完善教學(xué)場(chǎng)地、設(shè)施設(shè)備
教學(xué)場(chǎng)所、設(shè)備與設(shè)施在一定程度上決定了教學(xué)的效果。學(xué)校要保證教學(xué)的質(zhì)量,就要加強(qiáng)教學(xué)場(chǎng)地一體化設(shè)施的建設(shè)。技工學(xué)校應(yīng)努力建設(shè)模擬真實(shí)職業(yè)環(huán)境的“教、學(xué)、做”一體化實(shí)訓(xùn)室,逐漸完善集教學(xué)、培訓(xùn)、鑒定、生產(chǎn)“四位一體”的實(shí)訓(xùn)基地,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。
另外,有些學(xué)校受場(chǎng)地、資金等影響,無法構(gòu)建完善的一體化實(shí)訓(xùn)室,則可以本著資源共享、互惠互利的原則,加強(qiáng)與工廠企業(yè)的聯(lián)系,廣泛建立校外實(shí)習(xí)基地,加強(qiáng)校企合作,以滿足學(xué)生畢業(yè)前頂崗實(shí)習(xí)的需要。第一,聘請(qǐng)有實(shí)際企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的人才擔(dān)任實(shí)習(xí)教師;第二,安排學(xué)生寒暑假到企業(yè)參觀、實(shí)習(xí),了解企業(yè)不同崗位的職業(yè)能力需求,最大限度地縮短技校生畢業(yè)后的試用期,提高競(jìng)爭(zhēng)力。
3.通過多元的教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量
(1)多種教學(xué)方法和手段。機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)課程具有信息量大、抽象、理論性強(qiáng)等特點(diǎn),內(nèi)容比較枯燥。因此,在教學(xué)手段方面,課程教學(xué)很有必要實(shí)現(xiàn)從板書、掛圖、模型教學(xué)向?qū)嵱?xùn)室、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。
以電力拖動(dòng)其中一個(gè)課題“按鈕和接觸器雙重連鎖正反轉(zhuǎn)”為例,傳統(tǒng)教學(xué)中,教師用直尺在黑板畫出該電路原理圖需要3~5分鐘,這段時(shí)間學(xué)生很容易出現(xiàn)走神、聊天等違紀(jì)問題。但若將該原理圖采用動(dòng)畫演示,結(jié)合教師對(duì)該電路圖設(shè)計(jì)思路的講解,并將電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的實(shí)際工作情況進(jìn)行視頻播放,對(duì)教師而言,不僅能節(jié)省畫圖的時(shí)間,而且能在短時(shí)間內(nèi)直觀地將電路中各元件的作用(各知識(shí)點(diǎn))講解清楚,還能更好地掌控課堂的情況;對(duì)學(xué)生而言,其接受能力會(huì)更強(qiáng),更能加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解,加強(qiáng)重點(diǎn)理論知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系。
教師要從觀念上進(jìn)行轉(zhuǎn)變,必須學(xué)會(huì)了解學(xué)生的心理特點(diǎn),以學(xué)生為中心,將多媒體教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)等各種教學(xué)方法相結(jié)合,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各個(gè)感官,讓學(xué)生感覺到學(xué)習(xí)是一件快樂的事情,從而由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí),提高教學(xué)效果。
(2)增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),理論聯(lián)系實(shí)際。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等。根據(jù)機(jī)電一體化課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn),在教學(xué)中充分采用理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法,設(shè)計(jì)和組織綜合性實(shí)踐項(xiàng)目。比如根據(jù)西門子公司機(jī)電一體化課程特點(diǎn)和實(shí)際崗位的工作環(huán)境,創(chuàng)建西門子機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)基地,設(shè)計(jì)開發(fā)機(jī)器自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)室、典型工作區(qū)實(shí)訓(xùn)室、機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)室等項(xiàng)目教學(xué)方案,學(xué)習(xí)常用的PLC S7-200、S7-300、S7-1200等系列的工作原理、硬件結(jié)構(gòu)與維護(hù)、軟件編程、網(wǎng)絡(luò)通訊與診斷等內(nèi)容,并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)線的工作要求進(jìn)行程序編寫和組態(tài),培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)崗位的應(yīng)用能力。
(3)教師要做好示范操作。在實(shí)踐教學(xué)過程中,實(shí)際操作技能訓(xùn)練中主要有兩個(gè)問題:一是帶電操作的安全注意事項(xiàng);二是實(shí)際技能的規(guī)范要求。教師在教學(xué)過程中要做好引導(dǎo)和講解,強(qiáng)調(diào)安全性問題。教師通過行為引導(dǎo),輔助于教學(xué)講解,督促學(xué)生通過互相之間的合作完成實(shí)踐操作。這種教學(xué)方式可以加強(qiáng)學(xué)生間的探討交流,讓學(xué)生互相分享自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),促使學(xué)生間相互學(xué)習(xí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,共同進(jìn)步。
4.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
為培養(yǎng)高水平的“雙師型”教師隊(duì)伍,為培養(yǎng)骨干教師,技工學(xué)??梢詮囊韵挛鍌€(gè)方面加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè):高薪聘用擁有專業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的教師;定期對(duì)任教教師進(jìn)行職業(yè)技能、教學(xué)能力的考核;設(shè)立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制鼓勵(lì)教師進(jìn)行教學(xué)改革,鼓勵(lì)教師進(jìn)行技術(shù)鉆研;定期對(duì)教師進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn),如教學(xué)方式、專業(yè)技能等;要求教師下廠實(shí)習(xí),了解市場(chǎng)的需求、技術(shù)的更新。
總的來說,技工學(xué)校機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)改革需要根據(jù)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì),堅(jiān)持理論與實(shí)際相結(jié)合,堅(jiān)持學(xué)習(xí)新技術(shù),堅(jiān)持教師隊(duì)伍建設(shè),堅(jiān)持深入探究課程體系及教學(xué)方式的改革,如此,才能培養(yǎng)與時(shí)代步伐相一致的專業(yè)技術(shù)型人才。
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 電機(jī)控制 相關(guān)討論
眾所周知,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及現(xiàn)代先進(jìn)生產(chǎn)加工技術(shù)的不斷完善,相關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要性不言而喻,因?yàn)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)在自動(dòng)控制系統(tǒng)工作中起著至關(guān)重要的作用。但是當(dāng)前我國國產(chǎn)大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)無論是在相關(guān)控制手段上還是在機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上都出現(xiàn)明顯落后和偏多的情況,同時(shí)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜且其可靠性能也相對(duì)較低。本文針對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)展的相關(guān)缺陷和不足,對(duì)如何采用機(jī)電一體化技術(shù)將閥門和控制器進(jìn)行有機(jī)融合進(jìn)行深度探究。
一、機(jī)電一體化發(fā)展歷程與現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
從始初的數(shù)控機(jī)床逐漸演變?yōu)槲㈦娮蛹夹g(shù)機(jī)電一體化并在基礎(chǔ)上沿用了可編程控制器,同時(shí)電力電子的出現(xiàn)也會(huì)機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。還需要強(qiáng)調(diào)的是,現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)主要是由激光技術(shù)和信息技術(shù)以及相應(yīng)的模糊技術(shù)共同構(gòu)成,其無論是在運(yùn)轉(zhuǎn)效率上還是在工作質(zhì)量上都有著較大進(jìn)步。
微控制器在生產(chǎn)數(shù)字化機(jī)電產(chǎn)品中起著重要作用,數(shù)控機(jī)床施工和機(jī)器人施工都是數(shù)字化機(jī)電一體生產(chǎn)中的重要表現(xiàn)形式,與此同時(shí),隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)以及集成制造技術(shù)都是數(shù)字化機(jī)電一體應(yīng)用中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。其優(yōu)點(diǎn)一般具有軟件可靠性、軟件可維護(hù)性和軟件自行診斷性以及軟件高可靠性等。新型數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)在一定程度上使遠(yuǎn)程操作遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程修復(fù)成為可能。
智能化就是要求在進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中其產(chǎn)品又有一定的智能特性,并使相關(guān)產(chǎn)品能夠獨(dú)立進(jìn)行邏輯思考和自主決策。CNC中的人機(jī)對(duì)話功能就是機(jī)電產(chǎn)品智能化的的一種重要表現(xiàn)形式,其會(huì)在設(shè)置智能工藝數(shù)據(jù)庫的同時(shí)使產(chǎn)品使用和產(chǎn)品操作以及產(chǎn)品維護(hù)帶來較大便利。需要強(qiáng)調(diào)的是,模糊控制技術(shù)、灰色理論技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和小波理論技術(shù)以及混沌分岔技術(shù)都是機(jī)電一體化產(chǎn)品智能化的幾種體現(xiàn),并在此基礎(chǔ)上為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展奠定了有力基礎(chǔ)。
因?yàn)樯a(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的商家和種類相對(duì)較多,那么在進(jìn)行研制機(jī)械接口和研制動(dòng)力接口以及開發(fā)環(huán)境接口的過程中就會(huì)產(chǎn)生一定的困難,具有集減速變頻調(diào)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元以及需要進(jìn)行視覺信息處理和圖像信息識(shí)別等工作就是其中廠商研制開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品中的典型實(shí)例。
二、硬件控制與相關(guān)工作原理分析
(一)機(jī)電一體化智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要分為智能控制部分以及智能執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分兩種,而我們通常所說的控制部分主要包括單片機(jī)、IPM逆變器、輸入輸出通道和整流模塊以及報(bào)警電路等,而智能執(zhí)行驅(qū)動(dòng)部分主要是由三相伺報(bào)電機(jī)結(jié)構(gòu)以及位置傳感器結(jié)構(gòu)二者共同構(gòu)成。
(二)被檢測(cè)逆變模塊中的電壓位置信號(hào)以及三相輸出電流會(huì)被相關(guān)程序轉(zhuǎn)換,并在此過程中傳送相應(yīng)單片機(jī)上。而單片機(jī)則是用過8255控制PWM波發(fā)生器的,通過其中的光電耦合被逆變模塊IPM所應(yīng)用,這樣就在一定程度上實(shí)現(xiàn)了閥位控制工作以及電機(jī)變頻調(diào)速工作等。需要注意的是,在逆變模塊進(jìn)行正常工作的過程中,380V電源調(diào)整模式會(huì)將其所需直流電壓信號(hào)進(jìn)行全橋整流。
(三)雙環(huán)控制技術(shù)是進(jìn)行機(jī)電一體化電機(jī)控制工作中的主要技術(shù),其內(nèi)環(huán)和外環(huán)分別為速度環(huán)和位置環(huán)。我們需要了解的是,速度環(huán)的主要工作任務(wù)是將基礎(chǔ)速度與設(shè)定速度進(jìn)行相互比較,之后通過對(duì)PWM波發(fā)生器的載波頻率的變換實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化電機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),此時(shí)的速度調(diào)節(jié)器是以模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法為主要計(jì)算手段的。而外環(huán)中的相應(yīng)速度設(shè)定則主要是根據(jù)其當(dāng)前所處位置來完成并在此基礎(chǔ)上形成內(nèi)環(huán)設(shè)定值的。因?yàn)榱髁块y減速和流量閥勻速以及流量閥加速是其機(jī)構(gòu)運(yùn)行中的三個(gè)主要運(yùn)行階段,此時(shí)每個(gè)階段中的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行加速度以及特定位置特定運(yùn)行的頻率也有所不同,速度給定發(fā)生器的主要工作原理就是當(dāng)實(shí)際閥位與相關(guān)給定閥位不等時(shí),其會(huì)以恒定加速度為主要加速手段,此時(shí)的減速點(diǎn)會(huì)根據(jù)相關(guān)閥位值和閥位給定值以及當(dāng)前速度這三者的大小來進(jìn)行計(jì)算并得出具體數(shù)值。
(四)閥門柔性開關(guān)以及閥位極限位置判定是我們?cè)趫?zhí)行機(jī)構(gòu)是所要考慮的兩項(xiàng)主要技術(shù)因素,閥門柔性開關(guān)的主要功能是當(dāng)閥門開關(guān)的過程中保證閥門不受損傷,正確的做法是,我們應(yīng)該運(yùn)用微處理器對(duì)變頻器輸出電壓和變頻器輸出電流進(jìn)行相對(duì)精準(zhǔn)的計(jì)算,并在計(jì)算的過程中得出輸出力矩,在得出力矩信息后自動(dòng)調(diào)節(jié)速度以防止閥門撞擊。閥門全開位置以及閥門全關(guān)位置就是閥門的極限位置,傳統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中閥位監(jiān)測(cè)在監(jiān)測(cè)的過程中容易出現(xiàn)閥門松動(dòng),我們應(yīng)該運(yùn)用單片機(jī)將兩次監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行具體對(duì)比,并在確認(rèn)已達(dá)到正確閥門極限位置的同時(shí)切斷異步供電電源。
三、結(jié)束語
綜上所訴,機(jī)電一體化中的電機(jī)控制是當(dāng)下我們要亟待解決的問題,正確的做法是要根據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀作為分析基礎(chǔ),之后進(jìn)行對(duì)新型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)合理方案進(jìn)行較為科學(xué)的制定。本文針對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)展的相關(guān)缺陷和不足,對(duì)如何采用機(jī)電一體化技術(shù)將閥門和控制器進(jìn)行有機(jī)融合進(jìn)行深度探究,希望為我國機(jī)電行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)出一份力量。
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