機械工程的概念范文

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【關(guān)鍵詞】機械制造業(yè)，工藝對稱性，概念體系，探究

1引言

當今，工藝對稱性對我國機械制造業(yè)的發(fā)展有著極其重要的作用，有利于提高我國的機械制造業(yè)水平。“對稱性”在數(shù)學(xué)、物理學(xué)等方面都有應(yīng)用，對稱性在數(shù)學(xué)學(xué)科方面表現(xiàn)在原點對稱等方面，在物理學(xué)方面泛指規(guī)范對稱性，和整體對稱性，同時在機械工藝方面也有著對稱性，在機械工藝方面對稱性表現(xiàn)在各切面的中心點對稱，對稱的切割會使得機械品更加閃耀。對稱性是人們自然生活中存在的一種現(xiàn)象，在機械制造業(yè)方面對稱性也發(fā)揮了重要的作用。工藝對稱性在機械制造的過程起到了越來越大的作用，也得到了廣泛的應(yīng)用，工藝對稱性的功能對稱性、原理對稱性以及結(jié)構(gòu)對稱性是整個工藝對稱性概念體系的主體。工藝對稱性對我國機械制造也作出了很多貢獻，比如說：降低機械制造的成本問題、提高機械制造工作的效率等，為了更好的提高對稱性在機械制造業(yè)方面的作用，我們應(yīng)該深入探究機械制造工業(yè)對稱性的概念體系。

2機械制造工藝對稱性的概念體系

2.1機械制造工藝對稱性的概念定義

首先，機械制造是指通過各種各樣的動力機械設(shè)備等生產(chǎn)的工業(yè)部門，機械制造事業(yè)為提高我國的整個國民經(jīng)濟起到基礎(chǔ)性作用，機械制造業(yè)的發(fā)展水平是我國國民經(jīng)濟的重要標志。在機械制造事業(yè)中，機械制造的工藝方法、機械制造的工藝過程、機械制造的工藝設(shè)備等都屬于機械制造工藝對稱性。

在機械制造的過程中，首先應(yīng)該考慮機械品的產(chǎn)品質(zhì)量、成本等多個方面，再考慮機械產(chǎn)品的生產(chǎn)類型和機械工廠的條件設(shè)備等來制定合理的機械制造工藝方法。在當今社會中，越來越多先進技術(shù)出現(xiàn)在人們視野中，機械制造事業(yè)要想得到更好的發(fā)展，就應(yīng)該研究出更多的機械制造工藝方法、機械制造工藝過程以及機械制造工藝設(shè)備。

2.2機械制造工藝對稱性的概念體系分類

2.2.1工藝方法對稱性。在機械產(chǎn)品的制造過程中，如果不同的工藝方法可以制造出來相同特征的機械產(chǎn)品，那么就說這些工藝方法在機械制造特征方面有一定的可替換性，這就是工藝方法對稱性，這種對稱性被稱作為工藝方法交換對稱性。比如說滲碳處理、淬火處理、冷滾壓拋光等很多工藝方法，這些機械制造工藝方法都有著替換對稱性。在機械制造方面對機械制造工藝方法的分類主要包括：鑄造、壓力加工、熱處理等等，這些工藝方法的對稱性在機械制造業(yè)中起到至關(guān)重要的作用。

除此以外，一種機械產(chǎn)品的制造特征既可以由一種機械制造工藝方法制成，也可以通過多種機械制造方法完成，這些多種機械制造工藝方法之間也存在著對稱性，這種對稱性被稱為工藝方法分解、組合對稱性。比如說在一些機械零件的成型制作過程中，既可以通過金屬型鑄造，又可以通過砂型鑄造的機械制造工藝方法，這兩種機械制造工藝方法就存在著工藝方法對稱性。

2.2.2工藝過程對稱性。在某一機械產(chǎn)品的制造過程中，不同的機械制造工藝過程假如可以得到一樣的機械制造特征，那么這些機械制造工藝過程就有工藝過程對稱性。在機械產(chǎn)品的實際生產(chǎn)過程中，幾種不同的機械制造工藝過程可以完成一樣機械特征的產(chǎn)品，由于工藝過程中所需時間、成本、機械產(chǎn)品的質(zhì)量等存在著一定的差異，因此，要根據(jù)實際生產(chǎn)的需求來決定具體選擇哪一種工藝過程。

不同工藝方法的選擇就形成了不同的工藝過程，那么工藝方法中的分解、組合對稱性具體應(yīng)用在機械制造中，也就形成了工藝過程的一種對稱性。工藝過程的分解、組合對稱性表現(xiàn)在：由于工藝過程的多道程序之間，可以適當?shù)脑黾踊驕p少，一般說來，數(shù)量少的機械產(chǎn)品常使用機床等，工作的順序也相對簡單，易安排，生產(chǎn)數(shù)量大的機械產(chǎn)品則需要專用的機床來完成。此外，機械制造工藝過程在時空上也有著重復(fù)性，這些工藝過程在時間、空間以及時空組合方面都存在著對稱性，隨著時空的流逝，這些對稱性也會不斷流逝。總之，機械制造工藝過程的對稱性就表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的加工以及裝配的過程中，泛指制造出同一機械特征的工藝過程在空間上的重復(fù)。

2.2.3工藝設(shè)備對稱性。工藝設(shè)備其實泛指機械制造過程中用到的任何一種工具，在機械制造過程中，假如不同的工藝設(shè)備可以制造出同樣特征的機械產(chǎn)品，這些工藝設(shè)備也存在著對稱性，這種對稱性被稱為交換對稱性。比如說插齒機、滾齒機等工藝設(shè)備的目的都是完成齒輪的加工工作，這兩種工藝設(shè)備就存在著一定的交換對稱性，但是這兩種工藝設(shè)備的工作效率、機械制造成本有著差異性，在實際操作中，應(yīng)該考慮各方面來選擇合適的工藝設(shè)備。

和工藝方法、工藝過程一樣，工藝設(shè)備也存在著組合、分解對稱性，某一機械產(chǎn)品的特征可以由一種工藝設(shè)備完成，也可能由多種工藝設(shè)備組合完成，這些多種工藝設(shè)備就有著組合對稱性，工藝設(shè)備組合包括剛性組合、柔性組合兩種形式。

機械制造工藝對稱性被應(yīng)用到機械制造業(yè)的多個方面，主要是利用機械制造工藝的對稱性對機械產(chǎn)品制造工藝過程實現(xiàn)自動化、智能化以提高機械產(chǎn)品的制造工作效率；利用工藝對稱性開發(fā)智能性的工作環(huán)境，構(gòu)建自動化信息系統(tǒng)來實現(xiàn)機械產(chǎn)品制造過程的敏捷性等多個方面。

3總結(jié)

機械制造工藝對稱性應(yīng)用在機械制造業(yè)的多個領(lǐng)域，對機械制造事業(yè)起到重要的影響作用，本篇文章對機械制造工藝對稱性的概念體系做了簡單的探究，分析了工藝對稱性的分類以及各種對稱性的意義。總的來說，機械制造對稱性的概念體系的出現(xiàn)更加利于人們了解多種工藝對稱性，也豐富了工藝對稱性的內(nèi)容，為機械制造工藝對稱性對以后在機械領(lǐng)域的應(yīng)用起到了重要的影響。

參考文獻：

[1]馮培恩，劉偉平，馬友才.機械制造工藝對稱性的概念體系及其應(yīng)用思路.《工程設(shè)計學(xué)報》.2010年3期

[2]王紀新.淺談機械制造工藝對稱性的概念及應(yīng)用.《中華民居》.2013年12期

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【關(guān)鍵詞】 機械工程 研發(fā)應(yīng)用 發(fā)展策略

隨著時代的發(fā)展與能源的耗費，21世紀人類社會面臨資源枯竭、氣候變暖、環(huán)境惡化、人口增加四個問題，面臨著嚴峻挑戰(zhàn)。我國要向“制造強國”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，要實現(xiàn)此戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，關(guān)鍵在于制造技術(shù)的不斷發(fā)展，為了采取應(yīng)對未來機械工程的發(fā)展，需要正確認識、預(yù)測工程面臨這些挑戰(zhàn)，并且加強制造科技創(chuàng)新能力，提升我國機械工程的不斷發(fā)展[1]。

1 機械工程學(xué)科的定義與進展綜述

1.1 機械工程學(xué)科定義

機械工程學(xué)科包括機械學(xué)和制造科學(xué)兩大領(lǐng)域，主要是研究機械系統(tǒng)的性能、設(shè)計及制造的理論和技術(shù)的科學(xué)。其中機械學(xué)是研究機械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)性能的學(xué)科，包括制造過程中的機構(gòu)學(xué)、設(shè)計學(xué)、動力學(xué)、傳動學(xué)、摩擦學(xué)、仿生機械學(xué)以及微納機械學(xué)等；制造科學(xué)是研究制造過程及其系統(tǒng)的科學(xué)，制造科學(xué)包括產(chǎn)品設(shè)計、成形制造、加工制造、測量及儀器、表面功能結(jié)構(gòu)制造、微納制造以及制造系統(tǒng)運作管理等科學(xué)。

1.2 我國機械工程研究進展綜述

機械工程研究推動世界制造技術(shù)發(fā)展的主要動力，我國的機械工程技術(shù)雖然起步較晚，但是在航空、家電、微電子、石化、工程機械等行業(yè)，機械工程自主創(chuàng)新以及取得了長足的發(fā)展，為我國機械工程發(fā)展提供了大批新理論、新技術(shù)和新方法，為促進我國經(jīng)濟發(fā)展提供了技術(shù)支持，下面將介紹我國機械工程重點領(lǐng)域的發(fā)展情況[2，3]。

1.2.1 機械動力學(xué)與傳動學(xué)科發(fā)展

非線性動力學(xué)、復(fù)雜機電系統(tǒng)智能維護是當前機械動力學(xué)的前沿領(lǐng)域。聞邦椿率先提出振動利用工程的概念，采用動態(tài)設(shè)計方法，創(chuàng)建了振動利用工程學(xué)科。近年來，機械傳動和控制的研究主要是高效、低能耗以及微型化。在相關(guān)的研究中，超聲電機是較為典型的傳動機械，它突破了傳統(tǒng)電磁效應(yīng)電機原理，具有結(jié)構(gòu)簡單、噪聲低等優(yōu)點。王家序等針對船舶推進系統(tǒng)的污染問題，提出了新型復(fù)合材料水動密封軸承，節(jié)省了大量貴金屬、減少了對河海水的污染，得到了廣泛應(yīng)用。

1.2.2 仿生機械和生物制造領(lǐng)域發(fā)展

機械工程學(xué)科與納米科學(xué)、生物科學(xué)的交叉近年來的研究熱點，其中仿生機械學(xué)已經(jīng)成為一門新學(xué)科。任露泉通過研究動物表面脫附減阻，采用仿真模擬和理論分析，開辟了我國機械仿生學(xué)領(lǐng)域，近年來根據(jù)該理論研制的機械已經(jīng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械和國防工程。

1.2.3 機械測量學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展

近年來機械工程研究中，機械測量產(chǎn)生原創(chuàng)性成果最多的領(lǐng)域，關(guān)于極端環(huán)境條件、智能數(shù)字化以及尺寸的測量是測量領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。葉聲華等利用多種靶標特殊幾何結(jié)構(gòu)，制備了能夠用于空間大尺寸測量的裝置，測量結(jié)果穩(wěn)定性好，現(xiàn)已用機和汽車工業(yè)。張書練等正交偏振激光器為核心，研發(fā)了精密測量儀器。秦樹人等提出了“智能虛擬控件”概念，并在此基礎(chǔ)上研制獲得可直接用于組建儀器產(chǎn)品的虛擬產(chǎn)品，該技術(shù)已經(jīng)廣泛用于教學(xué)測量分析中。

1.2.4 加工制造與設(shè)計學(xué)科領(lǐng)域

加工制造學(xué)科的發(fā)展重點在于高效、高精度以及柔性數(shù)字智能自動化制造技術(shù)的研究。康仁科等針對天線罩電性能的特殊要求，構(gòu)建相關(guān)的理論模型，實現(xiàn)了測量加工一體化的精密修磨技術(shù)。譚建榮提出并實現(xiàn)了產(chǎn)品配置等4項設(shè)計技術(shù)，從而實現(xiàn)了機電產(chǎn)品的功能定制設(shè)計。黃慶學(xué)等自主設(shè)計制造中厚板剪切裝備，打破了國外產(chǎn)品的壟斷局面。韓旭提出高精度數(shù)字化模型的建模方法，提出了應(yīng)用于汽車零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)。

1.2.5 微納制造與納米加工領(lǐng)域

目前微型機械系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢是工程性能優(yōu)化、智能系統(tǒng)集成、批量低成本；而納米加工主要研究是材料加工方法、尺度效應(yīng)、納米結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的制造。在微納系統(tǒng)設(shè)計制造方面，苑偉政等提出了MEMS集成設(shè)計工具，支持慣性、壓力、光學(xué)、射頻等器件的建模、仿真與分析，能夠為機械、電子等不同工程背景設(shè)計人員提供多層次、多入口的任意流程設(shè)計。

納米加工領(lǐng)域主要研究是納米納米梁、橋、探針、納機電諧振器結(jié)構(gòu)。董申等采用原子力顯微鏡機械耕犁加工方法，加工出多種復(fù)雜納結(jié)構(gòu)。周明等在飛秒激光生物分子納米加工。中科院物理所成功研制出具有對稱式機械結(jié)構(gòu)的雙探針掃描隧道顯微鏡探頭，提高了STM系統(tǒng)的信噪比，并應(yīng)用于實際。

2 機械工程科學(xué)發(fā)展總趨勢

我國的在機械工程科學(xué)雖然已經(jīng)取得較大的進展，但是總體上還處于落后狀態(tài)。未來機械工程學(xué)科將主要受到制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和學(xué)科的演變進步的推動與制約，因此我國機械工程新技術(shù)的發(fā)展，需要適應(yīng)全球化、信息化、綠色化、知識化和極端化的總趨勢發(fā)展，為制造業(yè)提供先進的制造技術(shù)。由于我國資源和環(huán)境將在未來面臨空前的嚴峻挑戰(zhàn)，因此機械工程新技術(shù)的發(fā)展需要重視環(huán)境的保護、材料和能源的節(jié)省以及新能源制造領(lǐng)域的研究[4]。

3 機械學(xué)發(fā)展展望

（1）機械工程學(xué)科中機構(gòu)學(xué)是代表性學(xué)科之一，因為機構(gòu)學(xué)研究注重機構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)理論以及注重與制造的學(xué)科交叉，從而使機械工程理論與關(guān)鍵技術(shù)能夠同時取得突破，制備開發(fā)出性能優(yōu)良的設(shè)備，在機器人機構(gòu)、工程機械、以及仿生機構(gòu)等工程機構(gòu)學(xué)大有用武之地。

（2）我國的機械設(shè)計理論與技術(shù)落后，導(dǎo)致中高端技術(shù)裝備中自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少，因此應(yīng)該重點推動復(fù)雜系統(tǒng)總體設(shè)計、復(fù)雜機電系統(tǒng)的概念設(shè)計、設(shè)計支撐系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性能仿真虛擬設(shè)計等領(lǐng)域的理論、方法和技術(shù)的發(fā)展，提升機械設(shè)計的發(fā)展。

4 結(jié)語

目前我國的機械工程科學(xué)還處于相對落后的階段，具有較大的發(fā)展空間，為了促進我國機械工程新技術(shù)的發(fā)展，需要制定學(xué)科的長遠發(fā)展規(guī)劃，加強原創(chuàng)性理論研究以及新技術(shù)方法的支持力度，力爭在2020年前后，使我國的機械與制造學(xué)科總體上進入國際先進行列，促使我國制造業(yè)產(chǎn)生更多的高技術(shù)產(chǎn)品和世界名牌企業(yè)。

參考文獻：

[1]中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會.2008―2009機械工程（機械制造）學(xué)科發(fā)展報告[M].北京：中國科技出版社，2009.

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關(guān)鍵詞:機電一體化;機械工程;發(fā)展

機械工程不僅僅是工業(yè)領(lǐng)域有關(guān)，其與醫(yī)學(xué)的發(fā)展也存在著密切的聯(lián)系，醫(yī)院中的各類醫(yī)學(xué)設(shè)備都屬機械工程的范疇，所以在機械工程中應(yīng)用機電一體化具有一定程度上的必要性。具體的說，傳統(tǒng)機械工程受到應(yīng)用條件的限制，無論是在工作質(zhì)量方面還是在工作效率方面都無法滿足現(xiàn)實需求，不利于醫(yī)學(xué)等行業(yè)的發(fā)展，而機電一體化作為機械工程當中的主要控制系統(tǒng)，其存在著多種先進的技術(shù)，能提升機械工程的工作效率，保證機械工程的工作質(zhì)量，同時還可以節(jié)省成本，避免資源的浪費。據(jù)此，本文對機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的實際應(yīng)用問題進行分析，希望能夠為機電一體化在現(xiàn)實中的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

1機電一體化的概念

想要對整體問題進行分析，就必須要在一定程度上對機電一體化的概念進行明確。所謂機電一體化主要就是科學(xué)技術(shù)與機械工程結(jié)合的機械知識體系，作為一門具備創(chuàng)新意義的新興學(xué)科，機電一體化不僅僅包括著電子信息技術(shù)，還具備數(shù)據(jù)應(yīng)用功能，能夠為機械工程未來的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。在國家經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下，機電一體化也成為了提升機械工程工作效率的重要手段，由此可見，機電一體化的實踐價值較為明顯，通過機械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)的相互融合，能實現(xiàn)對機械進行控制的目的，以軟件控制機械，這一技術(shù)也適合在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中進行應(yīng)用。以上所述，基本就是機電一體化的概念。

2機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的實際應(yīng)用研究

2．1機電一體化系統(tǒng)中控制技術(shù)在機械工程中的實際應(yīng)用

在機電一體化系統(tǒng)中存在控制技術(shù)，在沒有對控制技術(shù)進行應(yīng)用時，需要依靠相關(guān)的工作人員對工程的控制點進行判斷，不僅效率較低，同時也無法達到應(yīng)用的精度，為了對這個問題進行解決，進一步的完善機電一體化系統(tǒng)，相關(guān)人士根據(jù)具體的工程特點對控制技術(shù)進行了完善，使其具備了自動化的特征，較好的解放了人力，提升了效率，無論是在效率控制的相關(guān)問題上還是在速度控制的問題上，技術(shù)的具體應(yīng)用精度都得到了提高。控制技術(shù)具備自動化特征，與機電一體化技術(shù)的關(guān)系十分密切，想要提升機電一體化技術(shù)的效果就必須要對控制技術(shù)進行應(yīng)用，而從目前的實踐應(yīng)用情況來看，雖然控制技術(shù)已經(jīng)得到了完善，但仍然還存在著一些問題需要解決，所以相關(guān)人士應(yīng)持續(xù)優(yōu)化控制技術(shù)，充分發(fā)揮機電一體化系統(tǒng)的價值，詮釋機電一體化系統(tǒng)的作用，保證整體系統(tǒng)都具備自動化的特征，更好的提升控制機械的效率［1］。例如目前一些三甲醫(yī)院已經(jīng)開始通過自動化機械為患者送藥，說明機電一體化系統(tǒng)中的控制技術(shù)水平正在不斷的提升。

2．2機電一體化系統(tǒng)中信息處理技術(shù)在機械工程中的實際應(yīng)用

在機電一體化系統(tǒng)中存在信息處理技術(shù)，這也是機電一體化系統(tǒng)中最具應(yīng)用難度的技術(shù)類別之一，目前在對信息處理技術(shù)進行應(yīng)用的過程中還存在著一些問題，需要專業(yè)人士對其進行不斷的研究，提升機電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用效率。除此之外，在機電一體化系統(tǒng)當中最關(guān)鍵的技術(shù)基本就是信息處理，該技術(shù)還存在著很大的發(fā)展?jié)摿Γ粌H僅會影響到機電一體化系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析的效果，還決定著機電一體化系統(tǒng)對信息進行處理的效率，尤其是在機械工作當中，信息處理技術(shù)決定著機電一體化系統(tǒng)的具體表現(xiàn)。所以，相關(guān)人士應(yīng)在對機電一體化系統(tǒng)進行應(yīng)用的過程中充分重視信息處理技術(shù)，減少一切的干擾因素，避免外界因素對其穩(wěn)定性進行影響，另外還應(yīng)該注意信息處理過程中的一些細節(jié)，針對其應(yīng)用特點對使用標準進行確定，及時處理相關(guān)故障。

2．3機電一體化系統(tǒng)中檢測傳感技術(shù)在機械工程中的實際應(yīng)用

在機電一體化系統(tǒng)中存在檢測傳感技術(shù)，檢測傳感技術(shù)的重要性相比較于信息處理技術(shù)雖然較為遜色，但仍然需要在機械工程當中進行合理應(yīng)用，檢測傳感技術(shù)的靈敏度較高，精度較強，想要對其進行應(yīng)用具有一定難度，由于機電一體化系統(tǒng)中存在著很多的傳感器，所以檢測傳感技術(shù)能夠通過傳感器實現(xiàn)人類感受器官的相關(guān)功能，通過對該技術(shù)進行應(yīng)用，不僅僅可在各個方面發(fā)揮作用，同時也具備著全面的功能，可解決機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用過程中存在的問題，進一步發(fā)揮機電一體化系統(tǒng)的作用，豐富機電一體化系統(tǒng)的功能［2］。機電一體化系統(tǒng)中的傳感技術(shù)對質(zhì)量的要求較高，所以相關(guān)人員也需要對機電一體化系統(tǒng)進行完善，確保其應(yīng)用效果在現(xiàn)實情況中能夠持續(xù)提升。

3機電一體化系統(tǒng)在機械工程中的未來應(yīng)用方向

在機械工程中，機電一體化系統(tǒng)的未來應(yīng)用方向如下:想要持續(xù)提升機械工程的穩(wěn)定性并促進其發(fā)展，就必須要合理的應(yīng)用機電一體化系統(tǒng)，而在對其進行應(yīng)用的過程中，需要不斷完善機電一體化系統(tǒng)的功能，提升機電一體化系統(tǒng)的運行效率，簡化機電一體化系統(tǒng)的基本流程，為機械工程的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。除此之外，相關(guān)人士需要注意一點，雖然在機械工程中機電一體化系統(tǒng)存在著發(fā)展?jié)摿Γ窍胍_保發(fā)展過程中不出現(xiàn)較為嚴重的問題，減少相關(guān)的損失，就必須要根據(jù)機電一體化系統(tǒng)的實際情況不斷加強設(shè)計水平，使其具備智能化的特點。在未來的發(fā)展中，機電一體化系統(tǒng)必須要具備智能化的特點，只有如此才能夠通過機電一體化系統(tǒng)對機械工程未來的發(fā)展方向進行引導(dǎo)。在我國科技水平已然較強的情況下，很多具備智能化特征的機器都已經(jīng)融入到了各行各業(yè)當中，所以機電一體化系統(tǒng)需要在此背景下持續(xù)進行發(fā)展，相關(guān)人士也該將多種不同的智能技術(shù)融入到機電一體化系統(tǒng)當中。除此之外，在人們的環(huán)保意識水平已經(jīng)得到提升的背景下，在經(jīng)濟發(fā)展的同時很多人都開始注意環(huán)保問題，這也要求機械工程在對機電一體化系統(tǒng)進行應(yīng)用的過程中必須要融入環(huán)保理念理念，減少對資源、能源的消耗，避免對人們的生活環(huán)境產(chǎn)生影響。由于傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展會影響人們賴以生存的環(huán)境，所以在機電一體化系統(tǒng)的未來發(fā)展中，融入綠色環(huán)保理念十分必要，這也有利于對工作效率機芯提升并落實我國的生態(tài)環(huán)境保護政策［3］。具體的說，在機械工程中對機電一體化系統(tǒng)進行應(yīng)用，需要整理相關(guān)的廢料，并爭取對廢料進行利用、回收，不僅僅可以提升經(jīng)濟收入，避免資源的浪費，還可以減少對環(huán)境的影響，豐富機電一體化系統(tǒng)的功能。

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Abstract： With the deepening of enterprise modernization reform process， the management of the enterprise is becoming more and more extensive. Taking the supply chain management of mechanical engineering project as an example， the paper describes the concept， the content and the characteristics of supply chain management， and analyzes its necessary and problems； in the end， it puts forward the countermeasures.

關(guān)鍵詞： 工程項目供應(yīng)鏈管理；問題；對策

Key words： supply chain management of project；problem；countermeasures

中圖分類號：F273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）29-0023-02

0 引言

隨著世界經(jīng)濟一體化腳步的加快，我國企業(yè)面臨的競爭壓力也越來越大。如何增強機械工程企業(yè)的競爭力，提高市場占有率，成為了當今機械工程企業(yè)的主要研究方向[1]。機械工程企業(yè)的主要涉及領(lǐng)域就是機械工程項目建造領(lǐng)域，機械工程項目建設(shè)有自身的特點，其時間跨度大，涉及的單位、人員較多，物流、人流、資金流較大。面對這種情況機械工程企業(yè)加強對工程項目的供應(yīng)鏈管理勢在必行。可以發(fā)現(xiàn)工程項目供應(yīng)鏈管理可以有效降低企業(yè)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，并且極大的減少相關(guān)項目建設(shè)過程中的不確定因素，保證工程項目質(zhì)量安全。

1 機械工程項目供應(yīng)鏈管理概念和特點分析

供應(yīng)鏈管理理念是上個世紀末提出的，在之后得到了廣泛的關(guān)注和認同，時至今日，已成為企業(yè)管理工作中的重要環(huán)節(jié)。通常人們將供應(yīng)鏈管理界定為對整個供應(yīng)鏈系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)、計劃、操作、控制以及優(yōu)化的各種活動[2]。其目標是實現(xiàn)顧客滿意，是以恰當?shù)漠a(chǎn)品，在恰當?shù)臅r間，通過恰當?shù)倪\輸方法和時間，花費恰當?shù)某杀舅偷角‘數(shù)念櫩褪种小９?yīng)鏈管理是對物流一體化的系統(tǒng)管理，所謂的物流一體化是指不同企業(yè)或者不同部門之間通過相互的物流合作，達到最大化的物流效率和最小化的物流成本效果。

供應(yīng)鏈管理以信息管理為核心內(nèi)容，隨著電子商務(wù)管理的深入，企業(yè)能否快速而準確的獲得信息，并及時做出反應(yīng)，這決定了企業(yè)的核心競爭能力。供應(yīng)鏈管理具有以下優(yōu)勢：企業(yè)通過建設(shè)完善的信息交流網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)和借鑒相關(guān)的信息技術(shù)，及時而有效的獲得供應(yīng)鏈參與各方的客戶信息，并且及時的對信息做出反應(yīng)，滿足客戶需求，從而有效的縮短訂貨和交貨時間，提高整體服務(wù)水平。

1.1 機械工程項目特點分析

機械工程項目建設(shè)具有自身的特性，其都需經(jīng)過設(shè)計、采購、建造等相關(guān)程序，并且機械項目工程建設(shè)需在一定時間內(nèi)完成，其成本是在成本預(yù)算約束下進行分配。機械工程項目建設(shè)往往需要各個子項目和多個生產(chǎn)部門合作完成，彼此相互合作，相互監(jiān)督。通常情況下，機械工程項目生產(chǎn)模式是設(shè)計—制造，即由項目客戶委托生產(chǎn)方進行設(shè)計，生產(chǎn)方在根據(jù)設(shè)計要求進行實際建造。相關(guān)工程材料采購需由生產(chǎn)方自行與供應(yīng)方簽訂合同，其中材料的系統(tǒng)聯(lián)系較為松散，這必然影響資源的分配效率，影響機械工程建設(shè)效率。

1.2 工程項目供應(yīng)鏈管理分析

通過以上的機械工程項目特點分析，可以發(fā)現(xiàn)機械工程項目供應(yīng)鏈管理需從客戶需求出發(fā)，以生產(chǎn)方為核心，對信息流、資金流、物流進行系統(tǒng)控制。生產(chǎn)方從開始的設(shè)計到施工，在到竣工驗收以及該過程中與材料供應(yīng)商、機械設(shè)備供應(yīng)商、客戶、零部件供應(yīng)商等組成一個系統(tǒng)的網(wǎng)鏈型結(jié)構(gòu)。

機械工程項目供應(yīng)鏈主要有兩種形式：一、基本供應(yīng)，這指的是材料供應(yīng)商和零部件商根據(jù)自身負責(zé)的工程范圍進行相關(guān)材料的供應(yīng)、運輸以及存儲。這部分供應(yīng)鏈主要參與方為零部件廠或者零部件供應(yīng)商，其涉及單位較單一，較易管理。二、支持供應(yīng)鏈，這部分供應(yīng)鏈指的是機械設(shè)備供應(yīng)商、材料供應(yīng)商、零部件供應(yīng)商、勞動力供應(yīng)商等參與方為滿足工程項目不同需求而進行相關(guān)參與操作。該部分供應(yīng)鏈設(shè)計的單位廣泛，人員較多。不確定因素也相對較多，是以較難控制。

2 機械工程項目供應(yīng)鏈管理中存在問題分析

2.1 材料供應(yīng)商供貨延遲

在機械工程項目供應(yīng)鏈中，材料供應(yīng)商、零部件供應(yīng)商表現(xiàn)如何，直接關(guān)系到整個供應(yīng)鏈的效率。機械工程項目需求的材料種類繁多，包括零件、鋼材、相關(guān)的部件等。這些材料是整個機械工程項目制造質(zhì)量的根本保障，可以發(fā)現(xiàn)材料供應(yīng)商、零部件供應(yīng)商在供應(yīng)鏈中的地位極其顯著。由于機械故障、供應(yīng)商和采購方糾紛、上游供貨延遲等情況，材料供應(yīng)商的供貨并不能按時供應(yīng)，這進而影響整個供應(yīng)鏈的有效延續(xù)。

2.2 工程施工與物流配送銜接偏差

由于機械項目工程時間跨度較大、需求材料較多，材料的分屬地域范圍也不同，其運輸、配送過程易受到自然災(zāi)害和相關(guān)的機械、人為因素影響，機械工程建造與物流配送會存在一定的銜接偏差。物流配送是供應(yīng)鏈管理主要瓶頸之一，其易受時間和空間的影響。通常供應(yīng)鏈管理中，物流配送延遲是主要的問題，并且供應(yīng)鏈作為一種鏈式模式，一旦某個節(jié)點出現(xiàn)問題，將逐步延伸到下一個環(huán)節(jié)中，并且在這個過程中，誤差會逐級擴大。物流配送的影響因素較多，如交通事故、道路維修、交通堵塞、自然災(zāi)害等等都會影響正常的物流效益，這些影響將供應(yīng)時間延遲，并且累積到下一個環(huán)節(jié)中，最后作用在機械工程項目的進度和工程竣工時間上，影響客戶對機械工程項目的滿意度。

2.3 上下游信息不對稱

機械工程項目建設(shè)的時間跨度較大，并且需求材料地域跨度也較大，供應(yīng)鏈上下游存在一定的信息偏差。信息無法及時有效的反應(yīng)市場需求。并且某一節(jié)點的信息出現(xiàn)偏差，將會逐步的放大，到了最后供應(yīng)方的市場信息與實際市場需求信息存在的偏差累積極大。與此同時。供應(yīng)鏈下游客戶喜好的易變性也會影響供應(yīng)鏈的不正常波動，需求的不確定性會導(dǎo)致上游供應(yīng)商的市場預(yù)測偏差，增加了供應(yīng)鏈管理的不確定性。

3 對策分析

3.1 良好機械工程項目供應(yīng)鏈管理戰(zhàn)略的建立

機械工程項目供應(yīng)鏈管理戰(zhàn)略的主要內(nèi)容有：①有效的人力資源管理；②橫向一體化的戰(zhàn)略經(jīng)營理念，積極提高企業(yè)的核心競爭力；③與材料供應(yīng)商和零部件供應(yīng)商構(gòu)建長期穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系[3]；④信息的共享互通，供應(yīng)鏈管理強調(diào)的是在供應(yīng)鏈上的各個節(jié)點相互之間的信息互通。工程項目供應(yīng)鏈上的各個節(jié)點之間的信息互通，可以有效保證工程各參與方及時有效的調(diào)整經(jīng)營和生產(chǎn)，保證機械工程項目建設(shè)進度和建設(shè)質(zhì)量。信息的共享互通需積極利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證信息傳遞的及時性和準確性；⑤構(gòu)建良好的供應(yīng)鏈管理機制和績效衡量體系，機械工程項目供應(yīng)鏈的鏈式結(jié)構(gòu)決定了其必然存在不確定性，并且某個節(jié)點的偏差會逐級放大。是以，要工程項目參與方積極構(gòu)建良好的供應(yīng)鏈管理機制，同時對各方的管理效果進行評價。

3.2 合理的確定庫存量

3.2.1 機械項目工程施工企業(yè)需保證一定制造材料庫存量，以應(yīng)對供應(yīng)鏈突況。機械工程項目供應(yīng)鏈的不確定性傳播方式較為復(fù)雜，極其難以精確的預(yù)測和計算。在這個前提下，機械工程項目建設(shè)企業(yè)需加強分析以往的建設(shè)經(jīng)驗，合理的進行材料庫存量的控制。合理的庫存量設(shè)置是保證機械制造企業(yè)的應(yīng)對供應(yīng)鏈風(fēng)險，保證正常施工進度的重要方法。

3.2.2 供應(yīng)商的庫存量控制需根據(jù)制造企業(yè)的工程項目規(guī)模以及以往的材料需求情況，并及時有效的分析供應(yīng)鏈上游供應(yīng)商的延遲數(shù)據(jù)，再進行庫存量的確定。

3.2.3 采購方和供應(yīng)方需加強相互之間的信息渠道建設(shè)，保證供應(yīng)方可以及時有效的共享采購方需求信息，提高供應(yīng)商的應(yīng)變能力，降低因信息失真而導(dǎo)致的供應(yīng)鏈不確定性因素。采購部門是聯(lián)系供應(yīng)商和建設(shè)單位的紐帶，在實際的采購中，需選用專業(yè)人員進行采購，并且采用集中式采購和分散采購相結(jié)合的方式，減少供應(yīng)鏈的不確定性。與此同時，還需建立穩(wěn)定的采購關(guān)系，以免出現(xiàn)多頭采購情況，增加供應(yīng)鏈的不確定性。

3.3 機械工程采購供應(yīng)信息系統(tǒng)的構(gòu)建

機械工程項目供應(yīng)鏈參與方需積極構(gòu)建采購供應(yīng)信息系統(tǒng)，通過引入計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建一個完善的信息平臺。信息平臺服務(wù)于供應(yīng)鏈的上下游，包括原材料供應(yīng)商、物流公司、制造單位、客戶以及相關(guān)的業(yè)務(wù)合作伙伴等。信息平臺的建立可以有效保證信息的傳遞和共享，保證供應(yīng)鏈的上下游都可以及時而有效的明確市場變法情況，進而針對性的采取措施。該信息平臺的購進可以有效避免因供應(yīng)鏈信息失真而導(dǎo)致的供應(yīng)鏈波動，有效保證了供應(yīng)鏈上下游的正常銜接，最終保證工程項目的順利進行。

4 結(jié)語

供應(yīng)鏈管理是現(xiàn)代化企業(yè)管理的重要內(nèi)容，也是我國項目制造企業(yè)的重要管理內(nèi)容。加強對機械工程項目供應(yīng)鏈管理工作需要整個供應(yīng)鏈參與方共同完成，從材料供應(yīng)方到物流企業(yè)、再到制造企業(yè)及客戶。所有的供應(yīng)鏈參與方需積極進行信息的共享，明確市場需求，保證供應(yīng)鏈的正常運作，最后保證工程項目的順利進行。

參考文獻：

[1]徐大海，王元明，趙道致.項目供應(yīng)鏈風(fēng)險傳遞對策之模塊化[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2009（04）.

篇5

【關(guān)鍵字】機械工程；自動化；關(guān)聯(lián)

一、機械工程與自動化技術(shù)概述

1、機械工程與自動化技術(shù)的相關(guān)概念

機械工程是結(jié)合了機械學(xué)、動力學(xué)、工業(yè)控制學(xué)等多個學(xué)科為一體的綜合性工程學(xué)科，它以控制技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、微處理技術(shù)等新型學(xué)科技術(shù)為理論基礎(chǔ)，并結(jié)合了實際生產(chǎn)中的相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗與技術(shù)理論，以用于研究與解決各種機械設(shè)備在開發(fā)、設(shè)計、制造、安裝、使用等多個方面的實際問題。目前，機械工程主要可劃分為機械科研、機械設(shè)計、機械制造、機械使用等若干個互相銜接且互相配合的分支系統(tǒng)。

而自動化技術(shù)則是實現(xiàn)機械產(chǎn)品在制造、安裝、使用等多個方面自動化的方法與技術(shù)，它以工業(yè)生產(chǎn)中各類參數(shù)的控制為主要目的，以實現(xiàn)在不需要人工直接干預(yù)的情況下，按照預(yù)定目標進行機械設(shè)備的自動加工、自動測量、自動監(jiān)控等多種功能。

2、自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用特點

目前，自動化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域中有著廣泛的普及與應(yīng)用，其主要應(yīng)用特點有：

（1）便捷性

在機械工程領(lǐng)域中，對于生產(chǎn)實踐中經(jīng)常遇到的較為復(fù)雜的流程優(yōu)化或系統(tǒng)優(yōu)化問題，利用傳統(tǒng)的計算方法進行解決時，往往面臨著處理時間長、計算復(fù)雜度高等問題。而通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，能借助多種自動化控制系統(tǒng)以及自動化理論，不僅能對相關(guān)問題進行優(yōu)化求解，從而保證了問題解決的方便與便捷，而且能實現(xiàn)機械產(chǎn)品生產(chǎn)流程的自動化，信息處理的自動化，從而極大的提高了生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。

（2）可靠性與安全性

利用自動化技術(shù)的相關(guān)程序化語言和邏輯體系，使機械設(shè)備在故障診斷、自動化控制以及機械設(shè)計等多個方面，都能實現(xiàn)信息的自動化和智能化的采集、分析和處理，從而保證了決策結(jié)果的正確與可靠。而且通過其自動監(jiān)控與自動保護等功能，還能有效避免生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的誤操作、誤指揮等問題，從而避免了安全事故的發(fā)生，提高了機械設(shè)備在生產(chǎn)和使用過程中的安全性。

（3）經(jīng)濟性

通過自動化技術(shù)的有效應(yīng)用，一方面極大改善了機械工業(yè)生產(chǎn)中的勞動條件，通過優(yōu)化人員配置，實現(xiàn)了人員作業(yè)調(diào)度的經(jīng)濟性；另一方面，自動化技術(shù)還能實現(xiàn)機械設(shè)備的自動加工、自動測量、自動監(jiān)控等多種功能，從而保證了各種機械設(shè)備在運行管理上的經(jīng)濟性，實現(xiàn)了降低設(shè)備運行損耗、節(jié)省能源的目的。

二、機械工程與自動化技術(shù)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用

1、機械自動化系統(tǒng)的構(gòu)成與功能

機械工程與自動化技術(shù)最典型的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，即實際生產(chǎn)中所較常采用的機械自動化系統(tǒng)（如下圖1所示），它主要由信息控制器、執(zhí)行器、傳感器、信號處理器、D/A單元、A/D單元等部分所組成。

圖1 機械自動化系統(tǒng)示意圖

如圖1所示，機械自動化系統(tǒng)通過人機接口實現(xiàn)指令信息的輸入，然后通過信息控制單元和信息處理單元，以實現(xiàn)機械設(shè)備生產(chǎn)過程中的狀態(tài)監(jiān)控與動作調(diào)整，從而使機械設(shè)備能始終保持在理想的工作狀態(tài)。而D/A單元、A/D單元則是作為信息的傳輸和轉(zhuǎn)換單元，通過將生產(chǎn)中機械設(shè)備的電壓、電流、壓力、速度等模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，從而實現(xiàn)對機械設(shè)備各種工作參數(shù)的有效控制。

2、自動化技術(shù)在機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷中的關(guān)聯(lián)應(yīng)用

自動化技術(shù)在機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控與故障診斷中的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，是綜合利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（BP網(wǎng)絡(luò)、概率網(wǎng)絡(luò)、徑向基網(wǎng)絡(luò)等）、模糊理論、改進三比值技術(shù)、信息融合技術(shù)（D-S證據(jù)）等多種自動化技術(shù)于一體，不僅能改進傳統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控與故障診斷方法中的缺陷與效率低的問題，而且對于提高和改進監(jiān)控效率以及故障診斷的準確率都能起到很好的效果。

以機械設(shè)備的故障診斷為例，利用自動化技術(shù)不僅能獲得更多源信息的支持，以提高故障診斷的準確性，而且能同時滿足離線診斷與在線診斷的要求，從而保證了故障診斷信息的多層次性與靈敏性。在具體故障診斷過程中，首先通過自動化技術(shù)以系統(tǒng)得出和獲取機械設(shè)備的試驗數(shù)據(jù)、常規(guī)檢查數(shù)據(jù)、運行檢修數(shù)據(jù)等，以此作為故障分析的數(shù)據(jù)源，并通過多項試驗項目以判斷機械設(shè)備是否正常運行；其次，再利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)診斷系統(tǒng)模塊的故障性質(zhì)，利用改進三比值技術(shù)診斷系統(tǒng)故障的類型，利用模糊理論和信息融合技術(shù)進行故障的分析與判斷等等；最后，再利用專業(yè)的自動化軟件，并結(jié)合機械設(shè)備的系統(tǒng)運行情況與檢修情況，以綜合得出故障的具體發(fā)生部位與性質(zhì)，并提出相應(yīng)的故障解決方案。

3、自動化技術(shù)在機械設(shè)備生產(chǎn)控制中的關(guān)聯(lián)應(yīng)用

（1）開關(guān)量的自動化控制。基于自動化技術(shù)的關(guān)聯(lián)應(yīng)用，能夠?qū)Ω鳈C械設(shè)備的開關(guān)量進行邏輯化控制，以保證在開關(guān)控制上的組合邏輯、延時邏輯以及時序邏輯等問題得到有效解決，從而保證了機械設(shè)備在多種運行工作條件的自動化控制需要。

（2）模擬量的自動化控制。由于各種機械設(shè)備在運行過程中，其溫度、電壓、電流、功率等運行參數(shù)均為模擬量，其參數(shù)值是連續(xù)而變化的，難以有效控制與采集。而利用自動化技術(shù)，能將模擬量有效轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并加以有效的控制，以保證各機械設(shè)備運行的連續(xù)性與安全性。

三、自動化技術(shù)在我國機械工程中的未來發(fā)展前景

1、智能化

智能化即是指通過自動化技術(shù)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊理論、專家系統(tǒng)、信息融合技術(shù)等來模擬人的大腦，以進行機械生產(chǎn)的自動分析、識別、測量以及控制等活動。

通過智能化的發(fā)展，機械自動化系統(tǒng)不僅能具備決策的優(yōu)化功能，能最大限度的自行解決系統(tǒng)在生產(chǎn)運行過程中所遇到的各種難題，而且還能實現(xiàn)信息間的高度共享與合理配置，在優(yōu)化工作參數(shù)選擇、優(yōu)化質(zhì)量控制方案、優(yōu)化加工路線等多個方面都能起到重要的作用。

2、綠色化

機械工業(yè)雖然是我國重要的支柱型產(chǎn)業(yè)，但同樣面臨著極大的資源消耗，以及日趨嚴重的資源浪費和環(huán)境污染問題。隨著近年來我國對環(huán)境控制要求的日益提高，綠色化也將成為自動化技術(shù)在機械工程領(lǐng)域中的主要應(yīng)用與發(fā)展方向。

綠色化的核心理念，是將機械設(shè)備從產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、制造、安裝、使用、維護、回收等各個環(huán)節(jié)納為一個整體，在設(shè)備的整個循環(huán)周期內(nèi)，盡量達到對周圍環(huán)境影響最小，而資源利用率最高的目的，從而使得企業(yè)的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益與社會效益之間得到優(yōu)化與協(xié)調(diào)。

總結(jié)：

進入21世紀以來，隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)、微處理技術(shù)的發(fā)展，以及各類機械自動化系統(tǒng)及自動化理論的研究與進步，自動化技術(shù)在機械領(lǐng)域中有著廣泛的關(guān)聯(lián)與應(yīng)用，并逐漸朝著智能化、綠色化、模塊化等方向發(fā)展。

參考文獻：

篇6

關(guān)鍵詞:機械工程測試技術(shù)理論教學(xué)改革與創(chuàng)新 

中圖分類號:TG80 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0147-02 

 

1 引言 

《機械工程測試技術(shù)》課程是機械工程相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,該課程集成了數(shù)學(xué)、電工電子學(xué)、信息科學(xué)、計算機技術(shù)等多學(xué)科原理和技術(shù),并且被廣泛應(yīng)用于各個學(xué)科,具有涉及知識面廣、綜合性強、理論知識抽象、實踐性要求高、學(xué)時少等特點[1]。尤其是對于電工電子學(xué)及信息學(xué)知識相對薄弱的機械專業(yè)本科生,首次接觸信號變換與調(diào)理、系統(tǒng)特性及數(shù)字信號處理等抽象概念時,學(xué)生普遍反映該課程存在理論內(nèi)容不易理解,學(xué)習(xí)難度大等問題。然而,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和機械系統(tǒng)自動化程度的不斷提高,測試技術(shù)在機械領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛,例如新產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)過程控制、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及產(chǎn)品性能試驗等工作均以測試技術(shù)為基礎(chǔ)。因此,《機械工程測試技術(shù)》課程在機械工程相關(guān)專業(yè)課程中具有越來越重要的地位。 

基于上述原因,為了使機械專業(yè)本科生能夠更好地理解和掌握機械工程測試技術(shù)的相關(guān)理論,貫徹教育部關(guān)于高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程文件的精神和適應(yīng)學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新型工程應(yīng)用人才的需求。改革和創(chuàng)新《機械工程測試技術(shù)》課程的教學(xué)方式,提高課程的教學(xué)質(zhì)量已迫在眉睫。 

 

2 傳統(tǒng)理論教學(xué)及其改革與創(chuàng)新 

2.1 傳統(tǒng)理論教學(xué)方式 

機械工程測試技術(shù)課程的傳統(tǒng)理論教學(xué)方式是以教師為中心,理論知識的傳遞以灌輸式講授為主,并設(shè)計有少量的驗證性實驗。整個教學(xué)過程中教師發(fā)揮著主導(dǎo)作用,而學(xué)生只能被動地吸收知識,從而難以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,也不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。另外,由于該課程涉及較多的其他學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)知識,學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中很難快速全面地把自身儲備的知識與新學(xué)知識做到融會貫通和綜合應(yīng)用,從而使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生茫然的學(xué)習(xí)狀態(tài)(特別是在課程的學(xué)習(xí)初期),極大地打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性,甚至有些學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理[2],這將使整個課程的教與學(xué)過程變得非常艱難,以致于課程的教學(xué)質(zhì)量嚴重下滑。 

2.2 理論教學(xué)的改革與創(chuàng)新 

教學(xué)改革與創(chuàng)新遵循的基本原則:保證教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、前沿性和實踐性前提下,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性,積極培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣和積極性,努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型思維方式及工程應(yīng)用能力。 

2.2.1 理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與更新 

《機械工程測試技術(shù)》課程主要內(nèi)容包括:信號及其描述、測試裝置的基本特性、常用傳感器及其原理、信號的調(diào)理與記錄、信號處理初步、典型非電量參數(shù)的測量及計算機測試系統(tǒng)等。 

通過對課程主要內(nèi)容的細致分析和研究,并根據(jù)測試系統(tǒng)組成模塊將上述章節(jié)內(nèi)容重新排序,采用以“信號流”為教學(xué)主線,按照信號在測試系統(tǒng)中的傳輸順序?qū)⒄麄€課程內(nèi)容貫穿起來,從而使學(xué)生建立完整的測試系統(tǒng)概念。重新優(yōu)化調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容:首先講信號的時域描述和分類,然后講常用傳感器及其原理,進一步講信號的調(diào)理與信號的數(shù)字化處理,再講信號的頻域描述及分析方法,接下來講整個計算機測試系統(tǒng)。而后采用Matlab/Simulink仿真實例展示信號在測試系統(tǒng)中傳輸時的失真,從而引出測試裝置的基本特性內(nèi)容:最后講解機械領(lǐng)域中典型非電量信號的測量。優(yōu)化調(diào)整后的教學(xué)內(nèi)容不僅兼顧由淺及深的教學(xué)思路,使學(xué)生在學(xué)習(xí)課程初期理解起來相對容易,從而對課程的學(xué)習(xí)興趣和積極性大幅提高:而且整個教學(xué)內(nèi)容是先局部后整體,逐步深入測試技術(shù)精髓,符合工程技術(shù)知識學(xué)習(xí)的規(guī)律,使學(xué)生學(xué)習(xí)起來思路清晰,且能夠促進學(xué)生較好地理解和掌握測試系統(tǒng)各組成部分的原理和特點。 

另外,在教學(xué)過程中,將自己的科研項目和研究成果中與測試技術(shù)相關(guān)的新技術(shù)、新方法及新實例融合到課堂的教學(xué)內(nèi)容,同時注重介紹機械工程測試技術(shù)發(fā)展的新方向和前沿知識,以此來保證教學(xué)內(nèi)容的實時性和前沿性,豐富學(xué)生的知識面,開拓學(xué)生的眼界[3]。 

2.2.2 理論教學(xué)方法的改革 

課程教學(xué)方法的改革是建立在教學(xué)思想和教學(xué)模式轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)上[4]。隨著機械工程測試技術(shù)的發(fā)展,課程知識的快速膨脹,以“教師”為主體的傳統(tǒng)教學(xué)思想和教學(xué)模式已經(jīng)不能完全適應(yīng)課程的理論教學(xué)任務(wù)。而以“教師”為主導(dǎo)和以“學(xué)生”為主體的新型教學(xué)思想和教學(xué)模式充分發(fā)揮了教師的引導(dǎo)作用和學(xué)生的主觀能動性,因此,新的理論教學(xué)方法更加適應(yīng)課程快速發(fā)展的步伐。 

在新的理論教學(xué)方法指導(dǎo)下,課程的理論教學(xué)過程采用啟發(fā)式講授、工程案例剖析與課堂討論相結(jié)合的方法。在教學(xué)過程中,注重以身邊的生活實例和工程實例設(shè)疑式地啟發(fā)學(xué)生,使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下對實例中所涉及的測試技術(shù)基本原理和技術(shù)展開積極課堂討論,讓學(xué)生成為教學(xué)過程的主體,以此調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和激發(fā)學(xué)生自主思考、分析和解決問題的能力,逐步培養(yǎng)其理論聯(lián)系實際能力和創(chuàng)造性思維能力。 

此外,為了使學(xué)生能夠把該課程的新知識與課程涉及到的其他專業(yè)基礎(chǔ)知識做到融會貫通和綜合應(yīng)用。在每節(jié)課理論內(nèi)容講授完畢后,教師為學(xué)生指點出下節(jié)課將會涉及到的其他課程專業(yè)基礎(chǔ)知識,以便學(xué)生課后可以及時溫習(xí)和回顧,從而使學(xué)生下節(jié)課的理論學(xué)習(xí)變得清楚明確,并且使學(xué)生真切感受到學(xué)以致用帶來的成就感,以進一步提高學(xué)習(xí)的積極性,逐漸培養(yǎng)學(xué)生自覺地對教學(xué)內(nèi)容涉及的理論及實踐問題加以追蹤的嚴謹務(wù)實學(xué)習(xí)態(tài)度。 

2.2.3 理論教學(xué)手段的創(chuàng)新 

在理論教學(xué)手段方面,采用多元化教學(xué)手段,將多媒體教學(xué) 、黑板教學(xué)、仿真演示及實物教學(xué)等多種手段有機結(jié)合起來。 

課程充分利用多媒體教學(xué)能夠很好地把概念、圖形、動畫、視頻及聲音等信息載體有機結(jié)合的特點[5],將一些傳統(tǒng)黑板教學(xué)手段難以表達的教學(xué)內(nèi)容和無法觀察的現(xiàn)象采用圖文并茂、靈活多樣的多媒體方式生動形象地展示給學(xué)生,使沒有工程實際經(jīng)驗的學(xué)生能夠從認知的角度建立機械工程測試的相關(guān)概念,力求教學(xué)過程與教學(xué)效果達到最優(yōu)化。 

對于理論強的教學(xué)內(nèi)容(例如信號變換和信號處理相關(guān)章節(jié))則采用黑板式教學(xué)手段,通過對公式和定理的詳細推導(dǎo),加深學(xué)生對公式定理的理解。 

對于應(yīng)用性強的教學(xué)內(nèi)容(如傳感器原理、信號調(diào)理等內(nèi)容)則采用多媒體教學(xué)、黑板教學(xué)及實物教學(xué)相結(jié)合的手段進行講授,提高學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的工程應(yīng)用能力。 

對于抽象性強的教學(xué)內(nèi)容(如測試裝置的基本特性)宜采用Matlab/Simulink仿真演示的教學(xué)手段,幫助學(xué)生直觀地理解抽象的概念,并鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生自己動手搭建仿真程序,培養(yǎng)學(xué)生的求知探索欲和動手能力。 

2.2.4 理論考評體系的改革 

在理論考核方面,傳統(tǒng)的課程考核模式主要是一次性定時閉卷考試。這種考核模式具有諸多弊端,一是學(xué)生臨時突擊,放松平時學(xué)習(xí):二是難以考查學(xué)生的知識綜合運用能力和創(chuàng)新性思維。課程借鑒國內(nèi)外一流大學(xué)的考評體系[6]。新理論考評體系采用“平時作業(yè)20%+課堂討論表現(xiàn)20%+自主考試10%+期末考試50%”,改變了傳統(tǒng)一次考試定結(jié)論的弊端,重在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、知識綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新探索意識。平時作業(yè)以大作業(yè)為主,重點培養(yǎng)學(xué)生的探索意識和知識綜合運用能力:課堂討論以工程實例為對象,通過考評學(xué)生參與分析討論的積極性和主動性,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,培養(yǎng)其應(yīng)用知識分析解決問題的能力:所謂“自主考試”,即采用教師提供開放式工程題目或?qū)W生自選與課程內(nèi)容相關(guān)的工程題目進行課程專業(yè)知識綜合應(yīng)用的一種考核方式,這種考評方式可以充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新型思維和工程應(yīng)用能力:同時,為了考評學(xué)生對理論知識的掌握程度,在期末采用閉卷考試方式,以此確保學(xué)生對基礎(chǔ)理論和方法的掌握。 

 

3 結(jié)語 

通過對機械工程測試技術(shù)課程理論教學(xué)改革與創(chuàng)新的探討,使我們充分認識到只有對課程進行教學(xué)改革與創(chuàng)新才能達到提高課程教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)新型工程應(yīng)用人才的目標。同時,教學(xué)改革工作是一個與時俱進的過程,我們在以后的教學(xué)工作中將不斷優(yōu)化和完善機械工程測試技術(shù)的理論教學(xué)過程,從而進一步提高課程的教學(xué)質(zhì)量。 

 

參考文獻 

[1] 熊詩波,黃長藝.機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)(第3版)[M].北京:機械工業(yè)出版社, 2011. 

篇7

1納米技術(shù)的相關(guān)概念和理論介紹

從單純的納米材料結(jié)構(gòu)來看，納米材料主要在微觀分子、原子和宏觀物質(zhì)中間的領(lǐng)域，我們只有詳細的認識什么是納米材料以及現(xiàn)階段納米技術(shù)發(fā)展的成果，才能更好的去分析和探究納米技術(shù)在機械工程領(lǐng)域的實際應(yīng)用。我們可以簡單的認為納米材料科學(xué)是材料學(xué)的分支之一，我們也不能否認納米技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用和重要地位。這一科技突破成果的廣泛應(yīng)用，改變了我國傳統(tǒng)機械工程的生產(chǎn)模式，為我國的機械工程發(fā)展和進步帶來了翻天覆地的變化。

1.1納米技術(shù)的定義

首先，我們必須明確的一點是，納米是一個長度單位，它的原稱是“毫微米”。我們通常所指的納米科技就是指研究結(jié)構(gòu)尺寸在一至一百納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。這門學(xué)科不是獨立的、單一的存在，納米科學(xué)與技術(shù)和眾多的科學(xué)學(xué)科有著十分密切的關(guān)系，可以說，納米技術(shù)一直走在學(xué)科交叉領(lǐng)域的前沿。我們通常將納米科技分為三個研究方向，即納米材料、納米器件和納米尺度，這三個研究領(lǐng)域都是進行科技研究的重要領(lǐng)域。納米科技的根本目的就是利用納米的特殊性能去制造具有特殊功能的產(chǎn)品。納米技術(shù)在機械工程方面的應(yīng)用意義重大，微型機械技術(shù)已經(jīng)成為二十一世紀納米技術(shù)運用的核心，很多國家開始對納米技術(shù)進行了更深入的研究，旨在為機械工程的發(fā)展做出更大的貢獻。

1.2納米技術(shù)的主要內(nèi)容

首先，納米材料主要包括制備和表征。我們通常希望通過利用納米尺度的結(jié)構(gòu)，在不改變物質(zhì)化學(xué)成分的前提下，去實現(xiàn)對材料基本性質(zhì)的控制。其次，納米動力學(xué)主要是微型電動機械系統(tǒng)，它的英文簡稱是MEMS，即主要包括微機械和微電機。這種技術(shù)實際上是一種類似于集成電器設(shè)計和制造的新型工藝。它的最主要特點就是部件很小，雖然刻蝕的深度要求范圍在數(shù)十至數(shù)百微米，但是它的寬度誤差很小。這種技術(shù)有著很強的科研潛力，一旦研究的更加成熟，就會在實際的應(yīng)用中帶來更好的經(jīng)濟價值和利用價值。第三，納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)，這種納米技術(shù)的應(yīng)用也很廣泛，可以用自組裝的方法在細胞內(nèi)放入零件以構(gòu)成新的材料。最后，還有納米電子學(xué)，它主要包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光或者電性質(zhì)、納米電子材料的表征，以及原子操縱和原子組裝等。這項技術(shù)可以滿足當前電子技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。

1.3納米技術(shù)在機械行業(yè)中的發(fā)展前景

我們認為，納米技術(shù)作為科學(xué)研究中一項很重要的突破性成果，如果合理加以利用，能夠在機械行業(yè)中展示出很強的利用潛力，為企業(yè)的生產(chǎn)帶來更高的經(jīng)濟價值。納米技術(shù)在機械行業(yè)中的應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度有待擴大和加深，它的發(fā)展前景是十分廣闊的，我們必須看到納米技術(shù)的科研潛力和經(jīng)濟價值，結(jié)合當前我國機械行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和在實際利用中出現(xiàn)的問題，不斷的進行研究和創(chuàng)新，深入的促進納米技術(shù)和機械行業(yè)的緊密結(jié)合。我們可以在機械行業(yè)的各個領(lǐng)域去應(yīng)用納米技術(shù)，如：機械及汽車工業(yè)的滑配原件、射出成型時發(fā)生的粘模以及塑膠流道的低粘應(yīng)用等。

2納米技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會經(jīng)濟的不斷進步，納米技術(shù)在機械方面的應(yīng)用最重要的一方面就是微型機械技術(shù)，許多國家對此進行了深入的研究，我們可以看到，納米技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用主要存在于微型納米軸承方面。這種技術(shù)深深的改變了傳統(tǒng)機械工程的發(fā)展模式。由于傳統(tǒng)軸承的體積較大，它的摩擦力只能夠靠來進行減少，但是這種方式并不能夠從根本上避免摩擦力帶來的問題。美國科學(xué)家通過研究，利用納米技術(shù)很好的解決了這一問題，他們研制出了一種微型納米軸承，這種軸承最大的優(yōu)勢就是幾乎沒有摩擦并且其直徑僅僅是一個頭發(fā)直徑的萬分之一。安徽的合肥大學(xué)通過研制，成功發(fā)明了納米材料刀具，這標志著運用納米材料制作的新型金屬陶瓷刀具問世，這種刀具不僅僅品質(zhì)十分優(yōu)化，并且使用壽命也得到了極大的提高。另外，納米耐磨符合圖層的運用也是十分廣泛的，實際上，這種微型化的大力運用已經(jīng)從根本上改變了傳統(tǒng)機械生產(chǎn)的模式，顛覆了傳統(tǒng)機械的概念和范疇，這種微型機械的基礎(chǔ)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，這種創(chuàng)新性的思維方式也是時展的重要產(chǎn)物。除此之外，納米技術(shù)馬達、納米磁性液體以及納米技術(shù)在食品機械領(lǐng)域的應(yīng)用，都展示了納米技術(shù)給機械工程帶來的重大改變。

3結(jié)論

篇8

關(guān)鍵詞：機械工程；可靠性；優(yōu)化設(shè)計

現(xiàn)代社會屬于信息化社會，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)是日新月異，因此，人們在對多功能產(chǎn)品感興趣的同時更多的是注重其各項功能的運行能力。把生產(chǎn)可靠性高的多功能產(chǎn)品作為最終目標，隨之創(chuàng)造了可靠性優(yōu)化設(shè)計，從這個概念的確立到現(xiàn)在，顯然已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用。創(chuàng)建機械工程產(chǎn)品設(shè)計的過程中，同時要將可靠性原理和技術(shù)有效的結(jié)在一起，并按照相關(guān)的標準需求，可以把產(chǎn)品的可靠性放在首要位置，在延長設(shè)計時長，提高成本和功能的基礎(chǔ)下，盡量是機械工程產(chǎn)品達到一定的可靠性標準。因為可靠性設(shè)計屬于多領(lǐng)域?qū)W科范圍的現(xiàn)代化設(shè)計，所以可靠性設(shè)計會包括很多方面的技術(shù)應(yīng)用。

1.機械工程設(shè)計的可靠性常用方法

1.1.魯棒設(shè)計方法

魯棒設(shè)計方法著重強調(diào)減弱產(chǎn)品的敏感度。保證產(chǎn)品的各項功能在應(yīng)用條件改變的情況下依然穩(wěn)定運行，同時確保產(chǎn)品在規(guī)定的使用時長期間，不會因為產(chǎn)品內(nèi)部組成產(chǎn)生改變，系統(tǒng)陳舊或者參數(shù)不穩(wěn)定等原因影響產(chǎn)品正常運行的設(shè)計方法。此方法是以綜合分析處理為前提由日本著名機械設(shè)計師――田口玄一首先提出來的，主要是依據(jù)產(chǎn)品的使用對使用者產(chǎn)生的經(jīng)濟損失程度的大小作為設(shè)計可靠性的評價標準，可以說是它的基礎(chǔ)理論，所說的損失程度大體是說用戶經(jīng)濟流失與產(chǎn)品目的和功能的正比大小，簡而化之就是損失越大證明偏差越大，客觀的區(qū)分出產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣，降低偏差程度會使產(chǎn)品質(zhì)量得到有效的提升，絕大部分經(jīng)過嚴格篩選的材料和產(chǎn)品技術(shù)，都是把最大程度降低錯誤的出現(xiàn)率作為最終目標。

1.2.降額設(shè)計

降額設(shè)計方法是指產(chǎn)拼運行過程中零部件受到的應(yīng)力大小沒有超過其規(guī)定的應(yīng)力范圍，為了有效的減少部件所受應(yīng)力，可以提高質(zhì)量或者在選材上加以深究。大量的機械工程實踐記錄顯示，機械工程零部件在低于它額定的使用壓力下進行工作的時候機械工程事故率是十分低的，也就是說可靠性是十分高的。因此反復(fù)的進行研究和設(shè)計就成為了降額的有效途徑，可以通過降低平均應(yīng)力，提高零件使用強度等方法改變應(yīng)力、降低強度，達到提升可靠性的目的。

2.可靠性優(yōu)化設(shè)計在機械工程中的應(yīng)用

2.1.工程機械產(chǎn)品的使用和維護的可靠性優(yōu)化設(shè)計

對機械類的相關(guān)產(chǎn)品進行定期的維護和檢修，這種措施能夠很大程度上延長產(chǎn)品的工作壽命，公司的發(fā)展和擴大始終需要一個強大的售后服務(wù)系統(tǒng)，所以，售后維修系統(tǒng)的運行關(guān)系到所有機械設(shè)備生產(chǎn)廠家的生死存亡，通過現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)人們需求和使用環(huán)境的不同，制定全面的維護和檢修方案，再依照機械使用程度和參數(shù)規(guī)定合適使用壽命。機械工程產(chǎn)品的可維護性也可以看成是可靠性，二者沒有什么本質(zhì)的區(qū)別，工程機械產(chǎn)品設(shè)計最開始的時候要最先考慮產(chǎn)品的可維護性，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越是不復(fù)雜，出現(xiàn)故障需要對其進行維修時的處理速度就會越快，切實的減少了經(jīng)濟損失。機械工程產(chǎn)品維修可靠性的優(yōu)化設(shè)計時，維護費用則是需要討論的重中之重，要盡量用最少的資金達到最大限度的可靠標準，努力降低維修的時長，設(shè)計職工要以此作為設(shè)計基準實現(xiàn)機械工程可靠性優(yōu)化設(shè)計。所以，把維修設(shè)計作為可靠性優(yōu)化設(shè)計的前提是切實可行的。由此可以看出，設(shè)計和創(chuàng)建既保證經(jīng)濟性有保證合理性的維修方案是非常重要的。進行維修的過程中，必須使用規(guī)范的維修機械設(shè)備，工作人員也要不斷提高自身的技術(shù)能力，使維修工作得到進一步的提升。

2.2.機械工程產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)可靠性優(yōu)化設(shè)計

零件安裝設(shè)計和整體規(guī)劃設(shè)計是機械工程設(shè)計的兩個主體設(shè)計。而進行產(chǎn)品可靠性優(yōu)化設(shè)計的過程中可以將它們視為一個整體，主要分為以下兩種設(shè)計方法，一種是：首先對整體的機械體系進行綜合分析，同時估算并掌握零部件的最大可靠性，通過對零部件結(jié)構(gòu)組成的可靠性分析，估測出得到的結(jié)果必須要強于設(shè)計目標或者與設(shè)計目標持平。另一種是：在優(yōu)化可靠性設(shè)計過程中將所有參數(shù)平均分配到各個零部件上，每個零部件都一定要符合這些參數(shù)的標準要求，按比例、綜合分配以及等參數(shù)分配是經(jīng)常用的可靠性分配方法，在設(shè)計機械結(jié)構(gòu)時，零部件的選取首先考慮的必須是達到國家標準的同時已經(jīng)大批生產(chǎn)的零部件，這樣能夠適當且合理的節(jié)省資金和生產(chǎn)時間，對于關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的部件要試著改變零件的使用方式并對其進行優(yōu)化設(shè)計，與可靠性有關(guān)的實驗要在設(shè)計之前就完成，另外，機械工程產(chǎn)品設(shè)計的可靠性要不斷重復(fù)檢驗，直到所有參數(shù)都達到設(shè)計指為止，機械工程設(shè)計的人機設(shè)計也具有重要的意義，其中包括機械的可操作性和零部件適應(yīng)性。

2.3.工程機械產(chǎn)品在可靠性優(yōu)化設(shè)計制造

為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，企業(yè)必須對生產(chǎn)過程中的所有環(huán)節(jié)都進行嚴格的掌控，所以機械工程的可靠性優(yōu)化設(shè)計就顯得尤為重要。因此要加強對工藝流程的選擇以及對技術(shù)操作水平的提升，工藝流程包含許多分系統(tǒng)，在設(shè)計的最后要將所有分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行整合分析，并通過有效的措施和手段進行可靠性優(yōu)化。

總而言之，機械工程產(chǎn)品所涉及的技術(shù)研究隨著時代的進步變得更加復(fù)雜化，因此機械工程產(chǎn)品的可靠性優(yōu)化設(shè)計就成為了產(chǎn)品設(shè)計的主要研究對象，前景十分廣闊，其可靠性優(yōu)化設(shè)計會越來越得到更多人的使用和肯定。

參考文獻：

[1]萬耀青。機電工程現(xiàn)代設(shè)計方法[M ] 。北京理工大學(xué)出版社，2009 （ 03 ） ： 183 -184

篇9

隨著機電產(chǎn)品一體化和生產(chǎn)過程自動化程度的不斷提高，機械工程的測試系統(tǒng)越來越復(fù)雜。它已成為整個機械設(shè)備研制、開發(fā)、應(yīng)用和教學(xué)過程中不可或缺的組成部分。機械工程測試系統(tǒng)的基本任務(wù)是從測試對象獲取反映其變化規(guī)律的動態(tài)信息，一個功能完善的機械工程測試系統(tǒng)由傳感器、信號轉(zhuǎn)換裝置、信號分析處理裝置和顯示與記錄等功能模塊組成，無疑，討論和設(shè)計機械工程測試系統(tǒng)及其構(gòu)成要素，是十分有意義的。本文主要分析了虛擬儀器技術(shù)在機械工程測試中的應(yīng)用狀況，望大家參考。

一、機械工程測試系統(tǒng)基本狀況分析

測試是測量與試驗的簡稱，測試中最基本的是測量。測量是利用各種裝置對可觀測量（或稱被測參數(shù)）進行定性和定量的過程。測試的基本任務(wù)是獲取信息。測試是發(fā)展和檢驗自然科學(xué)理論的實踐基礎(chǔ)。在工程技術(shù)領(lǐng)域，由于實際研究對象的復(fù)雜性，很多問題難以進行完善的理論分析、推導(dǎo)和計算，所以必須通過試驗來獲得研究對象的狀態(tài)，變化和特征等，這正是通過測試來實現(xiàn)的。測試技術(shù)正是研究有關(guān)測試方法、測試手段和測試理論的科學(xué)，它應(yīng)用于不同的領(lǐng)域并在各個自然科學(xué)研究領(lǐng)域起著重要作用。特別是現(xiàn)在機械工程測試技術(shù)引起了大型工業(yè)企業(yè)和高等院校極大的重視。

測試系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)是信號的傳感，即是將被測量的量或被觀察的量通過一個被測量傳感器或敏感元本文由收集整理件轉(zhuǎn)換成一個電的、液壓的、氣動的或其他形式的物理量，被測的或被觀察的量與被轉(zhuǎn)換的輸出量之間根據(jù)可利用的物理定律應(yīng)該具有一種明確的關(guān)系。傳感器就是用來完成這種轉(zhuǎn)換的裝置。

第二個環(huán)節(jié)為信號的轉(zhuǎn)換和調(diào)理。被測物理量經(jīng)傳感環(huán)節(jié)被轉(zhuǎn)換為電阻、電容、電感或者電壓、電流、電荷等電參量的變化，由于在測試過程中不可避免地遭受各種內(nèi)、外干擾因素的影響，且為了用被測信號驅(qū)動顯示、記錄和控制等儀器或進一步將信號輸入計算機進行數(shù)據(jù)處理。因此經(jīng)傳感后的信號尚需進過調(diào)理、放大、濾波、運算分析等一系列加工處理，以抑制干擾噪聲、提高信噪比，便于進一步傳輸和后續(xù)環(huán)節(jié)中的處理。

第三個環(huán)節(jié)是是對這些信號進行分析處理以及顯示記錄，包括信號的時域分析、頻域分析、相關(guān)分析等。原始波形顯示、處理后波形顯示等。從而還可以分析出機械運轉(zhuǎn)的工況等。 機械工程測試系統(tǒng)有測量、監(jiān)控、試驗分析機械設(shè)備運行過程中的參數(shù)功能，但前序步驟必經(jīng)信號的采集、分析才能得出。所以，本系統(tǒng)對于機械的后續(xù)分析作用意義重大。

二、虛擬儀器技術(shù)在機械工程測試系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，對現(xiàn)在的機械工程測試系統(tǒng)影響很大，特別是相對于傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)來講。以前要用特定的儀器對信號進行分析，但是利用虛擬儀器組建的機械工程測試系統(tǒng)卻不用專用的儀器，而是利用計算機作為連接虛擬儀器軟硬件的平臺，信號源通過調(diào)理后數(shù)據(jù)采集卡就可以獲取數(shù)據(jù)進行分析處理。現(xiàn)代計算機技術(shù)對機械工程測試技術(shù)和儀器的發(fā)展產(chǎn)生了革命性的影響。

測試系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了模擬測試儀器、計算機測試系統(tǒng)（智能儀器）及虛擬儀器三個階段。現(xiàn)代機械工程測試技術(shù)以計算機為中心，計算機的發(fā)展必然促進測試技術(shù)和儀器的發(fā)展。在此背景下，虛擬儀器的產(chǎn)生也就水到渠成。

在虛擬儀器中，軟件是虛擬儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵，目前國內(nèi)外這種軟件主要有美國dsp公司的dadisp軟件，以實驗后數(shù)據(jù)處理分析和表示見長美國ni公司的系列虛擬儀器開發(fā)平臺（labview、labwindows/cvi、virtual bench和component works）、美國quatech公司的daslab軟件包和惠普公司的vee軟件平臺都是可以搭建虛擬測試系統(tǒng)的軟件平臺，以圖形化編程和界面靈活見長。華中理工大學(xué)的v198虛擬儀器系統(tǒng)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)的儀器王以虛擬的單個儀器或儀器庫見長。其中，美國ni公司的labview軟件功能最為完善，labview軟件以簡單、直觀的圖形化編程方式、強大的圖形顯示和數(shù)據(jù)處理能力見長，運行速度快、開發(fā)周期短、界面靈活是其又一大優(yōu)勢，最能體現(xiàn)虛擬儀器的風(fēng)格，所以基于labview的虛擬儀器應(yīng)用相當廣泛。

由于pc的功能變得越來越強大，速度快，價格低，在標準pc上連接一個或多個儀

器模塊構(gòu)成測試儀器成為一種趨勢。這種儀器即為虛擬儀器。虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺labview中，“所見即所得”的可視化技術(shù)是應(yīng)用于測試領(lǐng)域的雛形。虛擬儀器注重測試人員在進行工作中的感覺。用仿真的面板給人以真實儀器的感覺，用豐富的曲線圖像向測試人員傳遞信息，是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機械工程測試領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用趨勢。

幾個測試站點連成一個大的測試網(wǎng)絡(luò)，互通數(shù)據(jù)和信息，聯(lián)合分析測試結(jié)果，實現(xiàn)

數(shù)據(jù)和信息共享的網(wǎng)絡(luò)化測試是機械工程測試系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。虛擬儀器技術(shù)是現(xiàn)代機械工程測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，在豐富的虛擬儀器軟硬件產(chǎn)品支持下，尤其是在被譽為“科學(xué)家和工程師的語言”labview的支持下，組建一個機械工程測試系統(tǒng)正變得越來越容易。在技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，為了讓測試系統(tǒng)就有開放性、兼容性和不斷更新的可能，利用虛擬儀器的概念組建測試系統(tǒng)不失為一種好的選擇。

在機械工程測試系統(tǒng)中，應(yīng)用虛擬儀器編的越來越普遍，因為很多傳統(tǒng)的硬件設(shè)備在虛擬儀器中都可以用軟件代替，從而降低了大量的設(shè)備浪費，降低了成本，并且還可以直觀化的顯示其結(jié)果，將多種的傳統(tǒng)儀器合并到一套虛擬儀器測試系統(tǒng)中，有利于編程，也有利于增強測試系統(tǒng)的準確度。

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[關(guān)鍵詞]機械工程自動化技術(shù)； 機械工程； 綠色制造自動化

中圖分類號：F416.44 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）15-0006-01

1.引言：

隨著我國裝備制造業(yè)的與時俱進，機械加工制造工程也開始蓬勃發(fā)展，應(yīng)用在機械工程中的自動化技術(shù)也正在經(jīng)歷著蛻變，有以往的簡單化向如今的集成化、智能化、復(fù)雜化、多功能化發(fā)展的規(guī)模和超大規(guī)模的模式發(fā)展。，如此便在機械加工、設(shè)計、生產(chǎn)效率上較以往有了翻天覆地的變化，如今的機械加工制造業(yè)可謂日新月異。當自動化技術(shù)有了長足快速的發(fā)展后帶動了機械工程產(chǎn)業(yè)翻天覆地的變化。接下來我們對自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用做一簡要地分析與闡述，并且對其未來大發(fā)展進行相應(yīng)的探討。

2.機械工程自動化技術(shù)

作為全世界最大且發(fā)展最快的發(fā)展中國家，我國裝備制造業(yè)的全部技術(shù)都必須建立在這樣一個基本前提之下，即發(fā)展這樣一門產(chǎn)業(yè)是否與我國的基本國情相匹配，是否能夠?qū)⑽覈慕?jīng)濟迅速的帶動起來、是否能夠加快促進我國傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展及轉(zhuǎn)型，并且不會造成無論是對人來本身還是對整個生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重的后遺癥，因此，針對上述問題，我們必須對我國裝備制造業(yè)的基本情況有一個明確地認識，即現(xiàn)階段我國裝備制造業(yè)所面臨的基本國情是，我國是要通過不斷的對國外的柔性制造系統(tǒng)中的優(yōu)良成果進行快速的消化吸收來完成對本國裝備制造工業(yè)發(fā)展的成熟壯大，這是我國裝備制造業(yè)所面臨的一個最基本的事實，同時也是最關(guān)鍵的，而針對此種情況我們提出的解決方法就是，以國外的先進技術(shù)為依托，結(jié)合當前我國裝備制造業(yè)的實際情況，通過引進、學(xué)習(xí)、消化、仿制、研制、改進、開發(fā)以及推廣出適合我國裝備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代機械加工自動化制造技術(shù)。

3.自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用

3.1.柔性自動化技術(shù)的應(yīng)用

柔性自動化技術(shù)是伴隨著計算機技術(shù)的產(chǎn)生而出現(xiàn)的，所謂柔性自動化技術(shù)，其功能已不僅僅是能夠自動進行技術(shù)性的操作的一項傳統(tǒng)意義上的自動制造技術(shù)，而是以最終機械加工要求為引導(dǎo)對機械零部件進行自動化加工的技術(shù)。將這種自動化技術(shù)運用到機械部件的加工制造上面，不僅能夠節(jié)約成本減少勞動力的輸出，而且對于機械加工的生產(chǎn)效率而言更是起到了巨大的推動作用，進而促進整個裝備制造業(yè)的發(fā)展。就當下來看，柔性自動化生產(chǎn)加工技術(shù)機械加工制造業(yè)中已變得不可替代，占有十分重要的位置。現(xiàn)代柔性制造自動化技術(shù)是以數(shù)字控制技術(shù)為核心，以高端的計算機設(shè)備為依托、借助于先進的信息處理科技手段最終將這些技術(shù)運用到機械生產(chǎn)加工領(lǐng)域中對機械工業(yè)制造的發(fā)展注入強大的動力。將柔性加工自動化技術(shù)應(yīng)用到機械加工制造工程中對于裝備制造業(yè)的發(fā)展來說有著深遠的意義。

3.2.集成自動化技術(shù)簡介

集成自動化技術(shù)的基本含義就是對現(xiàn)有的信息技術(shù)加以改進推廣，使整個機械制造過程更加具體化、高效化和易操作化的同時，將整個與機械加工制造生產(chǎn)流程中有關(guān)的多種技術(shù)、相關(guān)的生產(chǎn)信息及其控制反饋信息進行有效的集成，最終實現(xiàn)以擴大機械生產(chǎn)、提高機械加工效率和零件加工精度為目標的一種自動化加工技術(shù)。鑒于以上優(yōu)勢，目前集成自動化技術(shù)在我國機械加工制造行業(yè)中已被廣泛認可，并且在計算機集成系統(tǒng)技術(shù)日新月異不斷改進和不斷的完善的條件下，集成自動化技術(shù)對于諸如質(zhì)量系統(tǒng)工程、數(shù)據(jù)庫信息集成以及一些比較復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)設(shè)計的涵蓋面越來越廣越來越深。就目前集成自動化技術(shù)的市場發(fā)展來看，該項技術(shù)的應(yīng)用所取得的成果是最為顯著也是最為直接的。

3.3.機械工程自動化技術(shù)的發(fā)展.

因為機械產(chǎn)品的加工制造的根本目的就是為了產(chǎn)品日后的高效利用，而最終目的就是獲取最大的經(jīng)濟效益；因此，就以整個裝備在造業(yè)的大前提而言，憑借自動化技術(shù)而快速發(fā)展的機械加工制造工程的進一步發(fā)展是要以企業(yè)的生產(chǎn)需要以及利益需求為最根本條件的。假如機械生產(chǎn)只注重于眼前所帶來的經(jīng)濟效益而非整個機械加工的整體質(zhì)量，那么機械工程中的自動化技術(shù)就已經(jīng)不能夠滿足一個國家的國民經(jīng)濟的發(fā)展和進步，同樣受其影響制造行業(yè)的發(fā)展將受到前所未有的威脅。因此對于現(xiàn)代機械加工制造業(yè)而言，就應(yīng)該放慢自動化發(fā)展的進程，避免過于追求速度來追求經(jīng)濟效益的最大化而忽視了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，本著以加快我國自動化技術(shù)在機械加工制造工程中能夠更好的應(yīng)用為前提，各大企業(yè)應(yīng)該對原有的技術(shù)設(shè)施進行不斷的改進與完善，防止因為技術(shù)落后而被行業(yè)所淘汰，為日后的企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更為有利的條件。但這并無非是為了順應(yīng)先進科技的發(fā)展來紛紛加快了產(chǎn)品的生產(chǎn)速度而對對人們賴以生存的環(huán)境造成嚴重破壞為前提的，如此本末倒置的行徑是萬不可取的。

小結(jié)：

作為現(xiàn)代裝備制造產(chǎn)業(yè)的龍頭老大，機械工程加工制造行業(yè)在其生產(chǎn)過程中必不可少的對環(huán)境進行一定程度上的污染，由此也威脅到了人類的健康以至整個生態(tài)的穩(wěn)定。而傳統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)用又恰恰加重了環(huán)境的負擔(dān)。因此在機械加工制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展過程中，人們對于綠色加工制造的需求已十分渴望，憑借其來降低對環(huán)境污染和對資源的浪費，為我們和諧的生態(tài)環(huán)境建設(shè)添油加柴。

參考文獻：

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[2] 曹靜.試論機械自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011（8）；