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一、什么是機電一體化
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
二、目前機電一體化技術的基本狀況
回顧機電一體化發展歷史,可以把機電一體化的發展概括為三個階段:20世紀60年代以前為第一階段,即初級階段,在此階段,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能;20世紀70-80年代為第二階段,即興旺發育階段,在此階段,由于計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化發展奠定了技術基礎,大規模超大規模集成電路和微型計算機的出現,為機電一體化的發展提供了物質基礎;20世紀90年代后期為第三階段也稱為高級階段,即機電一體化技術開始向智能化方向邁進的新階段,此為深入發展時期。
中國是從20世紀80年代初開始機電一體化技術的研究和應用,列入“863”計劃中,許多大專院校、研究機構及一些大中型企業做了大量工作,取得一定成果。但與先進國家相比仍有很大差距。
三、機電一體化的優勢方向探討
據科學估測,機電一體化的主要發展方向大致有智能化、網絡化、環保化等幾個方面,這也是機電一體化的技術優勢所在。
(一)關于智能化
這是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的智能化是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。
(二)關于網絡化
這是20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到、質量可靠,很快就會暢銷全球。機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
(三)關于微型化
實際上,微型化興起于20世紀80年代末,主要說的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。在西方發達國家稱為微電子機械系統,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,這些產品在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。其瓶頸在于微機械技術。
(四)關于環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
(五)關于系統化
本文所述之系統化,其表現特征是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。再一個特質是通信功能的大大加強。一般除rs232外,還有rs485等智能化通信接口。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。
四、結論
根據以上的敘述可以結論,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的發展前景也將日益獲得人類的關注并為人類創造更大的社會效益與經濟效益。
(作者單位:青海鹽湖工業股份有限公司鉀肥分公司)
篇2
近年來,我國的石油工業依然保持著旺盛的發展勢頭,不斷為國家經濟的發展注入活力,伴隨著科技的發展和進步,石油機械在技術水平和制造工藝上卻沒有將最新創新和發展成果應用于生產實踐中以適應石油工業的發展要求。目前看來,機電一體化是我國石油機械制造的重要發展方向,電子技術的引入使得機械的性能得以在軟件和硬件兩方面獲得極大地提升,從而將傳統的機械轉變為智能機械。使石油作業可以更為高效、可靠、靈活,并且具備較高的精度及較為簡化的結構。
二、機電一體化的概念及特征
機電一體化技術是目前機械制造行業的新技術類型,它是將微電子、電工電子、機械、信息、接口、信號變換及傳感器技術進行有機結合的一門綜合技術,可以說,目前的現代自動化生產設備大部分屬于機電一體化設備[1]。進一步來講,它是把電子器件的控制及信息處理功能融合或附加于機械裝置之上,使得機械不再完全依靠人工進行操作,轉而擁有了一定的“智能”。
機電一體化技術大致包括如下幾種技術類型:
首先是機械技術。基于機電一體化的機械技術往往通過一些科技手段來滿足結構、性能及材料上的進一步需求,以便機械向著重量更輕、體積更小、精度更高、剛度更強以及性能更優良的方向轉變。一般來說,機械技術往往借助電腦技術的輔助,因為常常需要采用專家系統或人工智能技術的配合。
其次是電腦技術。機電一體化技術離不開電腦技術的重要作用。電腦技術也可以叫做計算機的信息處理技術。主要包括信息的存取、交換、判斷、運算及決策,也包括人工智能、專家系統以及神經網絡等技術類型。
第三是系統技術。系統技術涉及到整體概念,是將整體概念應用在相應技術上的過程,因為它從系統目標和全局角度出發,把總體進行分解,使其變成互相聯系的一些功能單元。一般來說,接口技術是其中比較重要的方面,能夠幫助總體系統的各部之間形成有機連接。
第四是自動技術。自動技術包括范圍是比較廣泛的,控制理論是自動技術的基礎,在此之上可以設計出相應的系統,并通過現場的調試等進行不斷的完善,最終滿足機械制造的目標和要求。控制技術主要包括一些高精度的定位、自適應及速度控制,也包括自診斷校正、再現、補償及檢索等方面的技術。
第五是傳感技術。傳感技術與系統息息相關,對于系統來說,它相當于人的眼睛、鼻子、耳朵等感受器官,是能夠幫助系統完成自動調節及自動控制的關鍵技術。通常意義上,傳感技術的功能越強也就意味著系統自動化程度越高。目前,包括石油工業在內的很多工業都受到傳感器功能強度的制約。傳感器需要經受得住環境的嚴酷考驗并能夠精確、快速地獲得信息,從而保障機電一體化維持在較高的水平。
第六是伺服技術。伺服技術主要是為了完成電信號向機械動作的轉變,它包括液壓、氣動、電動等不同類型的部件和傳動裝置,會影響到系統的控制質量、動態性能與功能。這幾種技術都是機電一體化技術中必不可少的重要組成部分,對于機械的機電一體化水平具有十分重要的影響。對于石油工業來說,應用智能化的機電一體化技術對于提升石油工業的發展水平具有十分重要的意義。
三、機電一體化技術在石油機械制造中的應用
石油行業具有較高危險性、較大工作量以及較低勞動效率,并且還要消耗掉大量能源,十分有必要采用機電一體化技術進行作業,以便改善以上的弱點。因為石油采集等涉及到的機械類型比較多,無論是陸地采集還是海上采集,地面設備還是地下設備都需要極高的精度和良好的設備性能。此外,石油采集等過程中還涉及到精密的儀器和大型的設備,有的設備是固定的,有的設備是車裝或是船載的,這些設備都是單純憑借人力難以使其高效、協調運轉的。故而,機電一體化技術的出現對于石油機械設備制造業來說是一個良好的發展契機,應積極對原有的機械設備進行改造,從而提升整個行業的工業水平,在這個過程中應注意以下幾點原則:
強化認識原則。機電一體化技術屬于近年來興起的一種高科技智能技術,它的優勢雖然很明顯,但是有很多從事了多年石油采集工作的員工對此并不一定有較為清晰的認識。而且有一部分員工可能也不樂于接受新鮮事物,所以要加強對機電一體化技術的宣傳和學習,需要員工能夠適應新的技術手段所帶來的新的工作方式。
進行實地調研。實地調研是為了對整個行業的薄弱點與優勢進行充分的了解。這樣才能夠有針對性地對產品進行設計、引入和推廣。經過野外的實地調研以后,獲得一份較為準確的調研報告,確定對機電一體化技術最需要的作業環節和內容,從而有針對性地進行引進。
做好規劃。設備的更新需要相對長期的變更過程,比如儀表、電子及機械等多個部門之間需要協調發展才能最終實現全面性的機械設備升級,但這必然不是短期內能夠實現的目標[2]。所以需要制定一個科學的規劃,針對野外調查報告中的結論以及公司發展的實際情況等進行綜合性考慮,可以先從一些普及率比較高、成本比較低、并且相對簡單的產品入手,采用分階段和分步驟的方式逐漸更換及改造目前的設備。
實用性原則。機電一體化技術雖然具有極大的優勢,但也不能盲目地推廣,在對機電一體化石油機械設備的引進中務必要注意實用性原則。可以采取試點的方式進行試驗,如果效果良好的話再進行進一步的推廣。比如說先從石油化工設備入手,或是從隨鉆測試、計算機操作、泵站臺、轉油站以及對成套的車裝設備進行控制等都是比較不錯的切入方式。一旦切入以后要進行充分的觀察和研究,分析該設備在實際運轉中的不足及優勢,在此基礎上再進行相關的推廣工作。
四、結語
近年來,我國的石油機械設備的發展一直比較緩慢,這是由多種復雜原因共同造成的。但是毋庸置疑,能夠提升生產力和勞動效率的新技術必然是任何行業發展的未來方向,亦即機電一體化技術及設備在石油機械行業中必將得到越來越廣泛的應用。對此,我國的石油機械制造業應積極抓住這一發展契機走上飛速發展的軌道。
參考文獻
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醫院由于其特殊的單位性質,整體工作強度較大,每天會計部門都會有大量的數據需要計算,如果單純使用人工,需要投入大量的時間和精力,不僅工作效率低,而且容易出現人為計算失誤的情況。而智能化計算手段的運用,對于傳統會計工作而言是一項極大的突破,不僅能夠自動對資產負債表、藥品收支總表以及醫療收支明細等表格進行計算,同時還能極大提高整體數據計算的準確性與高效性,使勞動力得到了解放,而且也增加了醫院會計部門總體工作的效率。[1]
1.2信息查詢更加快速
以往在使用手工記賬時,如果相關人員需要對某項數據進行查詢,必須要動用大量的人工對手記賬本逐一進行查找與計算才可得到相應的結果,不僅效率低且容易出現錯查漏查的情況。而會計電算化之后,工作人員會將醫院內部的所有會計信息統一進行整理和分類,相關人員進行查詢時,只需在查詢欄中輸入關鍵詞,即可得到相關的內容,這樣不僅能夠有效解決以往錯查、漏查的問題,還能方便相應信息的補充,增加了會計工作的便捷性。1.3會計人員工作更加積極為了順應醫療改革的變動,會計部門人員也會對自身的工作能力以及計算機操作水平進行提升,以確保會計電算化各項工作的順利進行,在無形中會使會計部門人員工作的積極性更加高漲,愿意主動去對自身的工作能力進行優化,從而不斷提高自身的工作水平,這對醫院會計部門的發展而言是十分有利。[2]在這種情況下醫院只需為會計部門提供專業培訓的機會,就能達到事半功倍的效果。
2會計電算化現狀
2.1對于會計電算化的認識不足
醫院會計電算化是醫院管理現代化轉變的基礎,對于醫院的發展而言具有十分重要的意義。雖然大多數財務人員都已經認識到了會計電算化轉變的重要性,但仍然還是有部分人員對于會計電算化這一舉措的認識不夠全面。[3]還是更加依賴傳統的工作方式,對于財務軟件的使用也較為表面,并沒有將財務軟件的作用完全發揮出來,對醫院會計電算化的推廣形成了一定的阻礙。
2.2信息數據備份不及時
我國醫院實施的是二十四小時全天制工作方式,每天會產生大量的信息數據,而會計人員與醫院醫務人員的工作時間并不相同,而且工作地點也不相同,無法對數據進行第一時間的收集與備份,很容易出現數據丟失等方面的情況,進而造成財務數據的缺失。
2.3會計軟件功能開發不充分
由于財務人員對于會計電算化的認識不足,部分財務人員對于財務軟件的掌握程度相對不足,導致很多財務軟件的功能并沒有被完全發掘出來,這就會對醫院會計電算化工作質量產生直接的影響。據調查發現,一部分醫院的財務軟件只是開發了數據統計、整理以其他一些基礎性的功能,在信息數據對比功能以及數據分享功能的開發程度還有待提高,這些都會對財務工作的效率以及質量產生直接的影響,需要引起醫院財務部門的重視。
3會計電算化的優化方案
3.1完善會計信息數據內部控制
醫院首先要在醫院內部建立起財務信息數據收集網,并建立起健全內部數據控制制度,確保一線數據能夠及時、完整的匯總到財務部門終端處,而財務系統會在第一時間內對所有數據進行初步的處理,之后再由財務人員按照工作需要,對不同部門的數據信息分別進行核實與計算,實施高質量的會計數據內控工作。
3.2提高電腦系統的安全系數
為了確保各項數據的安全性,確保醫院財務人員能夠及時對各項數據進行備份,各級醫院必須要對本院財務信息系統的安全系數進行提升,一方面要派專人定期對電子設備進行清潔與保養,要對機房的溫度進行實時觀察,確保計算機硬件的安全性;一方面要對機房人員的進出情況進行嚴格的控制,避免出現資料外泄的情況。[4]此外還應聘請專業人士,對財務系統的安全系統進行強化,要對整體系統的防火墻以及病毒查殺軟件進行升級,進而為信息系統的安全運行提供保障。
3.3加大財務軟件開發力度
除上述兩項優化措施之外,各級醫院還應加大對財務軟件功能的開發力度,要按照財務工作人員的實際工作需要,開發出相應的電子軟件操作功能,切實幫助財務人員解決工作中存在的問題,有效提高財務人員的工作質量以及工作效率。從而使財務人員真正感受到會計電算化帶來的工作優勢,更加支持該項改革工作的進行。
結束語
通過對會計電算化優勢的分析,使我們對這項工作改革的優勢有了更加深入的了解,各醫院財務部門必須要加大對會計電算化的認知,并對自身存在的會計電算化問題進行深入的剖析,找到問題的關鍵所在,并按照本院財務工作的實際需要,制定出相應的優化方案,從而確保醫院財務電子化改革的順利實施。
引用:
[1]劉莉.淺談醫院會計電算化的優勢及存在的問題[J].中國科技信息,2006,05:184.
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隨著有線電視事業的發展和網上新業務的增加,早期建設的以同軸電纜為主干線的城市有線電視網的更新改造成為有線電視的建設重點。建設一個寬帶雙向多功能綜合信息傳輸網,要綜合考慮諸多因素,城市有線電視分配網絡規劃除常規的A ,B平臺、鏈路損耗、“光發”、“光收”等參數設計外,還應注意以下問題。
1.多設分前端組成環狀+星狀的拓撲結構
網絡用戶的增加和綜合業務的發展,都要求城市應構建一個完整的具有自愈功能的有線電視環狀網絡,以提高網絡的可靠性和系統性。在環網上可多設幾個分前端,分前端與有線電視中心構成環狀(可多環) ,并形成以分前端為基點,向各光節點傳輸的環狀+星狀的拓撲結構。這種結構組網簡潔、施工容易,以后升級方便;多設分前端,光纖用量減少,可靠性提高,
敷設熔接方便,減少光功率損耗,可降低分前端的光節點數,這樣分前端可使用小功率光發射機或光放大器,進一步降低設備成本。論文參考網。
2.光節點覆蓋盡量控制在500 戶以內
GY/ T131-1997《有線電視網中光鏈路系統技術要求和測量方法》要求:目前每個光節點覆蓋2000戶左右,下一步的目標是每個光節點覆蓋500戶左右。因此,在當前的建設中就要預計下一步的發展,對光節點的設置作出恰當安排。光節點的覆蓋用戶盡量控制在500戶以內,這樣不但避免了光節點到用戶之間的多級電放大器的串接,有效地解決反向信道噪聲干擾和漏斗效應,而且為今后有線電視網絡開展數據傳輸、因特網接入、視頻互動點播等多功能業務提供良好的基礎。有條件的地方應考慮光節點到小區甚至到樓棟,將光節點覆蓋用戶控制在200戶左右,最好通過光接收機直接將信號分配到用戶,不用電放大器(光接收機本身電放大除外) 。
3.采用1550nm光傳輸
很多設計是聯網或傳輸距離在40km以上采用1550nm光傳輸,城區分配網采用1310nm光傳輸,即有線臺用1310nm傳送至分前端,在分前端用光接收機接收后再將射頻信號送至1310nm 的光發射機上,進行下行分配,這種辦法使系統指標降低,而網絡的總體造價并未降低。光網規劃可統一在1550nm平臺上,在環網上傳輸,在各分前端利用光放大器作分配輸出(區域比較小的縣城可在有線臺用光放大器放大后分配送至分前端或光節點),一直傳到每個光節點上,優點是光纖損耗小,可直接進行光放大, CTB ,CSO幾乎沒有影響,系統指標高。論文參考網。實踐證明,隨著1550nm光傳輸設備的價格下調,當城網光接收點超過40個時,1550nm系統無論投資效率還是系統指標都超過1310nm系統,采用1550nm平臺,以后系統升級投資少,為多種業務開展提供基礎,同時減少運行中的維護工作。
4. 光放大器的輸入信號強度
運用光放大器一般要求光輸入信號大于3dBm。光輸入信號在3dBm時,一般光放大器CNR
劣化2dB左右,輸入光信號在6~7dBm時, CNR 劣化在1dB左右。如果城網分前端較多就要求有線電視中心的光輸出信號較強,有人擔心會引起SBS 效應導致系統CNR劣化。SBS 是發生在入射光功率超過某一閾值時的一種物理現象,即入射光在光纖中被轉換成后向散射的斯托克斯(Stokes)光,使前向傳輸的信號光被非線性衰減,而后向傳輸的光可能返回發射機引起輸入光功率的波動,形成噪聲,是一個光波與聲波的參數作用過程,SBS是在1550nm光纖長距離傳輸中積累起來的。城網中有線傳輸中心與分前端距離一般在20km之內,當SBS還沒有積累時便對功率進行分配,不會導致系統CNR劣化,有資料表明20dBm輸入光纖可傳到15km,25dBm輸入光纖傳到5km再進行分配以小功率入光纖是可行的。論文參考網。
5.光纜干線部分CTB 與CSO 指標不宜設計過高
很多規劃設計認為光纜干線部分的設計值比較容易滿足,在設計中將環網和星網的光傳輸部分的分配比例K定在30%以下,根據CTB光=CTB設計值-15lgK,CSO光=CSO設計值-15l gK(系統的CTB, CSO 國標為54dBc ,設計值一般采用富裕1dBc方式定為55dBc) 得出,K =25%時CTB光,CSO光為67.4dBc;K =28%時CTB光,CSO光為63.3dBc。在城網建設中,前端、一級環網(或一級光纜) 、二級星網(或二級光纜)、電纜分配網之間的分配比例K 要設計適當。光傳輸部分CTB,CSO設計過高對整個系統貢獻不大,沒有必要,但要達到這一指標,就要嚴格控制光傳輸設備的分項指標。在光發射和光接收器件中,國內很多廠家生產的設備(性價比較好)不能滿足設計要求(大多數國產光設備CTB≤-65dBc,CSO ≤-63dBc),不能使用,而能達到這樣指標的進口設備價格很高。如果在設計時將光傳輸部分的分配比例K 值定在30%,CTB光,CSO光為62.8dBc,光傳輸設備的選擇范圍就較廣。
6.要充分考慮地埋管道的建設
目前大多數中小城市的有線電視城網干線,主要依靠供電或電信部門的架空立桿進行線路附掛,也有很多城市建立了自己的廣電架空桿路。但隨著城市建設的規范化和美化,光纜、電纜線路入地是必然趨勢,廣電必須建設自己的城市地埋管道,其好處一是光纜、電纜下地后網絡的安全性、穩定性提高,二是可擺脫城網干線依附于人、受制于人的狀況,三是可以出租和轉讓管道的富裕部分而獲取利益。地埋管道可以獨立建設,也可與其他通信部門共同建設。
7.光纖損耗的具體計算
城網設計時,都會遇到光節點之間距離較近的問題,特別是單位用戶和居民用戶集中區,光節點之間距離僅幾百米,若遇到光節點就將光纜打斷熔接,一則增加了光纖的熔點損耗,二則增加了光纖的故障點,特別是干線段,光纜纖芯多,不宜每隔幾百米就打斷熔接一次。這就要求在規劃設計時,不能完全按路由圖上的距離來進行光纖的損耗計算,而是要從實際出發統籌綜合考慮,將有些光節點從上一個節點或下一個節點引出返回到接收點,按實際距離計算光纖損耗。另外,因城網光纖接續較密,鏈路損耗不能按1310nm 0.4dB/km,1550nm 0.25 dB/km 進行計算,應按1310nm0.35dB/km,1550nm 0.20 dB/km再加上實際光接續數乘以0.05計算實值,以確保規劃與實際建設指標的一致性。
8.光纜芯數要有充分的預留
有線電視規劃都建立模擬和數據A,B兩個平臺,考慮到新業務的開展和城市建設的不確定性,規劃設計時主干環網上光纜宜采用24芯,城區光節點宜在6芯以上,鄉鎮聯網光節點宜在4芯以上,光纜纖芯要有充分的預留。有人認為隨著DWDM技術的應用,光纜芯數的多少不會影響業務量的增加,然而DWDM的傳輸設備比較昂貴,加之DWDM中光復用器和解復用器的插入損耗均為-4.25dB,其插入總損耗將達到-8.5dB,這就要提高光發射機或光放大器的功率,因此在有線電視城網改造中,地、縣級城市網絡預留一定的纖芯更為合理。
9.系統的綜合指標
城網規劃不但要計算前端、光纜網絡和同軸分配網的各項指標,而且要計算整個系統的合成指標。對于電放大在計算出N 級放大器的級聯指標后,還要考慮電纜在惡劣環境下,溫度引起系統指標的變化。在HFC中,光鏈路是與射頻部分和其他光鏈路級聯的,在工程設計中兩個分系統級聯后的技術參數可由兩個分系統級聯的相應參數按S = -K(10-S1/K +10-S2/K) 計算得出, 式中S1,S2 分別為兩個系統的CNR 或CTB 或CSO, S為級聯后的CNR , CTB , CSO , K 值由下面表1 給出:
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1.傳統教學方式的缺點
就學校教育整體目標而言,學校教育是為了將學生培養成為德智體美全面 發展人才,這就不能局限于教材,這是由于學生步入社會之后需要面對各方面的挑戰,必須讓學生樹立正確的人生觀、價值觀、理想與信念,提高學生的道德修養,培養學生的興趣愛好等,而這些遠不是教材知識能解決的。
就當代信心多樣化而言,古代的信息傳播途徑主要靠的就是書籍,而當今正處于多元化的信息時代,由廣播、報紙、電視以及計算機等當代傳播媒介而引申的講座、討論會、報告、網絡教學、遠程教學、多媒體教學等新型的教學方式,極大的拓寬了信息資源的傳播途徑。學生不但要從課堂、書本以及教師的講解中了解知識信息,還應借助各種新媒介接受心的教育信息。基于這樣的情況,如果還停留在傳統的教學方式,那么就難以應對當代社會發展過程中新型人才的需要。
就教材的完備性而言,教材中的知識總是不會包羅的那么全面,里面的知識畢竟有限,大都前人直接或間接總結的知識,具有非完備性。基于此,為讓學生更多的掌握知識,必須采取新型的現代化的教學方式,才能優化當代教育模式。
2.電化教學的優勢
2.1有助于提高學生的學習興趣
興趣是學生學習的重要動力,不僅能提高學生學習的積極性,還能培養學生的智慧與能力。學生只有對學習產生良好的興趣,才能充分激起學生的求知欲,更能促進學生思維能力的發展,從而更好地理解和消化知識的重點難點。而電化教學具有的直觀形象的特點,凸顯其美感效應。不僅能吸引學生注意,還具有集趣味與思考于一體的性能,只要教師恰逢實處的引導,就有助于提高學生的學習興趣。
2.2有利于學生掌握學習方法
學習方法是開啟知識大門的金鑰匙,更是掌握知識的重要手段。利用電化教學的方式,能授予學生優秀的學習方法。比如,在《草船借箭》一文教學過程中,教師運用計算機多媒體進行教學,通過計算機多媒體,從而讓學生輕易了解課文的結構重點,層次分明,突破課文的重點難點,不需要教師應用更多的語言分析和講解,讓學生在不知不覺的過程中熟知課文的知識。
2.3有利于創設教學情境
創設教學情境就是結合學生的心理特點,利用電化教學的優勢,借助計算機多媒體教學軟件的制作技術,針對圖形的色彩、形狀及光線等多方面的優化加工,凸顯圖形的特點,讓學生在潛移默化的過程中進入最佳的學習狀態,從而提高學生學習的效率。
2.4有利于提高學生的思維能力
借助當代新型的電化教學方式,如計算機多媒體教學,不僅能讓學生直觀地感受事物形態,將學生的好奇心、好學心、好動性等天性體現在看、聽、讀、說的過程之中,加上教師的點撥及引導,將學生引向更高的思維境界,學生在掌握知識的同時也提升了學生學習的能力。
3.電化教學中應注意的問題
3.1注重教師在電化教學中的媒體價值
教師作為信息的傳播者,教師的一言一行、一腔一調都有著其余媒介所不能替代的媒體價值。這中間的最大區別就在于學生交流情感以及教學方法的應變能動性。電教設備固然重要,但其也是體現教學媒體價值并為教師教學服務的工具之一,從而彌補人為的不足。所以,在重視電教設備之外,更應注重教師在電化教學中的媒體價值。
3.2認真編寫電化教學教案
電化教學與傳統教學也有共同之處,這就是都要編寫教案。認真編寫電化教學教案是上好電化教學課的基本前提。因此,教師應在課前對所講授的內容進行深入分析探討,并進行規劃、真理與總結。教學內容就應包括教學的目標與要求、知識的重點與難點,還應找出知識構架的內在關聯,形成一個完整的知識的架構體系,從而合理選擇電教工具及其設計應用技巧及程序,凸顯使用電教設備的目的,并將應用電化教學擺在所授課程的重要地位。
3.3妥善處理講課與電教之間的關系
教師在教學工程中,應妥善處理講課與電教之間的關系。因此,應堅持以下幾個原則:一是必要性:也就是說并不是所有的教學過程都一定要有電教設備,必須將常規的教學手段與電化教學的方式有機結合,針對不同的教學內容及需要,而選擇合理的教學方式;二是電化教學方式要應用得恰到適處,電化教學應為教學的需要服務。由教學實際需要來決定計算機多媒體等電化教學方式的選擇。
3.4仿真虛擬實驗應用應注意的問題
很多課程需要理論聯系實踐,才能取得好的教學效果,然而由于多方面的原因,如觀念陳舊、資金短缺或者危險性、時效性等,使很多實驗無法在真實的實驗環境中實施。通過多媒體技術,集文本、符號、圖形、動畫、聲音于一體的仿真模擬軟件幫我們很好地解決了這個問題。仿真模擬軟件,不僅具有視聽功能,還是一種人機交互系統,我們在虛擬環境中操作各種實驗,可根據計算機反饋的評價信息、決策意見,有效地完成實驗的各個環節,既實現了個別化學習,也為今后在真實環境中的操作積累了經驗。
3.5網絡資源共享的問題
隨著計算機技術和通信技術的發展,基于校園網的教學資源庫的建設與應用已成必然趨勢。教學資源包括媒體素材、試題庫、課件和網絡課件、案例、文獻資料、網絡課程等等,這些資源有的是教師在Internet 上搜索得到的,有的是教師借助CAD 軟件經過數字化處理得到的。建立起的教學資源庫通過網絡放在校園網上共享,以便教師和學生學習或再次利用,這樣才實現了教學資源庫建立的真正意義——資源共享。
3.6培養學生自主學習能力的問題
自主學習是指學生在明確學習任務的基礎上,自覺主動地學習,并努力完成任務的一種學習模式。學生可以在基于多媒體技術的校園網中找到自己感興 趣的課程,再通過該課程的教學資源庫找到電子教案或者教學課件進行自學。在這種學習過程中,學生作為學習的主體,表現出能動性、自主性、創造性。學生借助網絡,在多媒體教學的環境下能夠獨立地參與學習活動,可以自行選擇學習內容,通過學習計劃,個人學習能力及時反饋調整自己的學習進度。
總之,在電化教學過程中,作為教師不僅要充分認識傳統教學方式的不足,還應明確電化教學方式的優勢,并注意電化教學方式實施過程中應注意的問題,將電化教學與傳統教學這兩種教學方式進行有機結合,認真總結教學實踐經驗,不斷提升電化教學的質量,最終提高教學效率,為我國培養出更多的新型的復合型的人才。
參考文獻:
篇6
近年來,隨著工業的快速發展,機電設備科技含量越來越高,迫切需要具備機電設備維修與安裝能力、機加工能力、新技術應用能力(機電檢測技術)等實際操作能力強,同時又懂得機械知識、機電控制知識、電子方面的知識的機電專業復合型人才。機電專業原有的先理論后實習的傳統教學模式,已遠遠不適應技術和社會發展的需求,迫切需要新的嘗試。筆者在此結合筆者學校的機電技術應用專業理實一體化教學談談個人看法。
一、中職學校機電技術應用專業教學現狀
目前中職學校所使用教材明顯存在一些弊端:一是理論性過強、抽象、內容多而繁,學生難于理解;二是與生產實際相脫離,感覺不到實用性,與企業需求不能掛鉤;三是內容有些過時。學生方面:生源質量越來越差,大多數學生都是初中沒畢業或是初中畢業生中的差等生,文化底子薄,注意力不集中,學習熱情不高,再加上機電的專業課抽象,難于理解,對這些學生來說便如聽“天書”,導致他們沒有學習興趣。
傳統的專業課教學方面,以前總是先集中上理論課,然后再集中實習,且偏重于理論課教學。學生實習操作機會少,理論課的內容結合不到實踐中去,學生專業技能薄弱,缺乏主動性、創造性,不能滿足用人單位的需求。所以,機電技術應用專業的一些實踐性很強的專業課,迫切需要理論與實踐有機結合,相輔相成,融為一體。
二、機電技術應用專業理實一體化教學特點
機電專業課的內容大多與生產實際很貼近,要求動手操作能力強,而理論課內容又異常枯燥難懂,理實一體化就是將理論教學與實習教學有機地結合在一起,加大直觀教學的力度,提高學生的認知能力。在教學過程中加入技能訓練,突出做中教、做中學、做中訓、做中考的職業特色,在訓練過程中加深學生對知識的理解和掌握。理實一體化教學要教師先編制好授課進度計劃、精心設計好授課方法及教學過程、堅持“以學生為本”的教育思想,調動學生的主觀能動性、教師把控教學的進度、正確評價分析等幾個環節。真正做到理論指導實習,而實習操作又加深對理論知識的理解,使知識與技能雙提高。
理實一體化課程要在一體化教室上課,有2名教師授課,1名必須是專職實習指導教師負素進行實踐教學,另1名理論課教師主講理論并輔導學生實踐。2位教師配合,以實習為主線,結合現場的實物,適時地插入理論課內容,可設在課前集中講授或實訓過程中講授,也可以課后總結。使理論為實踐服務,兩者相互融合,真正培養學生積極思考、積極動手的能力。
三、機電技術應用專業理實一體化教學的具體實施
機電技術應用專業理實一體化是針對實踐性很強的專業課進行的。下面以《手工和機械的切削加工》理實一體化為例,簡述理實一體化的具體實施。
1.編寫《手工和機器的切削加工》校本教材
教材是教師講課、學生學習的主要依據,我們根據自己學校的實際情況、教學計劃和課程教學大綱,以現有理論教材《鉗工工藝學》《機械制造工藝學》和《極限配合與技術測量》中的技術測量一章為基礎進行必要的取舍與整合編寫了校本教材,編寫時按理實一體化的教學模式和模塊化的教學進程的要求編排課程內容,以任務為驅動。教材圍繞技能訓練,注重實用性和可操作性,強調學生的實踐技能的培訓。
本教材共2個模塊:手工操作、機器的切削加工。共102學時,其中手工操作占60學時,機器的切削加工占42學時。每個模塊又分若干個任務,每個任務要完成一個“作品”,使學生有成就感,任務下又分一個個活動,若干個活動完成一個任務。
2.以任務、活動為載體進行理實一體化教學
例如手工制作模塊中的任務二:開瓶器的制作,教學設計方案如下。
(1)學習任務:設計并制作一種開瓶器,要求此開瓶器具有開酒瓶的實用功能外,還能掛在鑰匙上作裝飾用,造型美觀獨特。
(2)工作情境:先將學生分組,每組都通過上網查閱、討論確定本組開瓶器的方案。通過每人完成一個開瓶器的制作,訓練學生正確使用鉗加工設備和工具的職業能力,從而對鉗工的設備和工具進行認知,逐步識別并能規范使用常用工具及用途,也培養了學生的創新能力。
(3)學習目標:能繪制零件草圖;能在毛坯上利用劃線工具畫出加工界線;能安全使用常用工具(臺鉆、手鋸、鏨子)去除工件余料;能正確使用臺虎鉗夾緊工件;能識別銼刀的種類、規格及使用特點,并能正確選用銼刀加工不同輪廓形狀;能正確使用砂紙對工件進行拋光;能對臺虎鉗、銼刀、臺鉆進行維護保養;能按要求清理現場;能遵守安全文明生產規范,并逐步養成安全文明生產的習慣。
(4)學習內容:能夠繪制零件草圖;掌握劃線工具的使用方法;掌握銼刀的種類、規格及使用特點;掌握正確拋光方法;掌握對臺虎鉗、銼刀、臺鉆的維護保養。
(5)教學組織形式:①教師先講安全操作規程,并安排學習任務,明確加工要求。②學生以小組形式識讀、討論開瓶器加工圖樣,制訂工作計劃。③指導學生編制開瓶器制作方法及步驟。④教師采用多媒體演示、示范制作方法。 ⑤教師安排學生獨立完成開瓶器的制作,可以小組內討論,互相切磋。 ⑥學生小組內自檢、互檢開瓶器加工質量。 ⑦學生采用個人形式進行現場作品展示、經驗介紹。 ⑧教師對開瓶器制作學習任務進行綜合點評,并進行考核:理論部分以閉卷形式進行;操作部分先學生點評,教師參考給出得分。
(6)教學流程與活動:學習活動一,收集開瓶器資料(樣式、材料、使用說明);學習活動二,整理資料,確定開瓶器樣式并繪制圖樣;學習活動三,制定操作步驟,領取毛坯和工量具(領料劃線);學習活動四,工作實施,制作開瓶器(排孔、鏨削余料、銼削、拋光);學習活動五,工件總結與評價(質量分析)。
(7)評價內容與標準:①操作過程符合現場管理要求;②開瓶器制作圖樣識讀,確定制作步驟和檢測方案;③零件檢測,進行質量分析,敘述誤差產生原因和改進措施;④制作零件的質量符合圖樣要求。
四、機電技術應用專業理實一體化教學的注意事項
由于實踐操作具有趣味性,學生在專業課學習過程中喜歡實踐操作,不愿意學習枯燥的理論,陷入傳統的“師帶徒”式的誤區。教師必須加以引導,把控好課堂,把理論知識適時傳授給學生,使學生理論與實踐相結合。
篇7
[中圖分類號]TM75 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2015)24-00-01
在我國,電力工程當中的110 kV輸電線路施工與民生安全息息相關,這就需要嚴格要求110 kV輸電線路的施工質量以及施工技術。所以,在新形勢下發展的一些電力施工企業一定要對110 kV輸電線路基礎施工要點加以掌握,對其中的問題高度重視,之后選取相應的施工技術,以使此線路的質量得到保障,使人們的需求得以滿足。對此,筆者深入分析了110 kV輸電線路的實際施工要點。
1 110 kV輸電線路施工時需要注意的問題
第一,在具體施工之前,一定要檢查施工中的儀器和機械,保證它們沒有破損可正常運作,以此使施工保質保量完成。第二,線路施工中施工人員需要到鐵塔上進行施工,同時還經常會接觸到一些電力線路,這就需要施工之前,絕緣處理鐵塔及電力線路,并由那些持證上崗的人員來完成,在實際工作時一定要將防護裝備穿戴好。第三,在110 kV輸電線路施工中,還要考慮天氣因素,要在晴朗天氣里施工,以使施工人員的安全得到保障。第四,110 kV輸電線路在測量方面沒有非常高的精度要求,需要對準桿以及塔和樁間存在的高差與轉角加強關注,以防出現記錯現象或測錯的現象。第五,完成110 kV輸電線路施工之后,必須根據有關規定將接地線拆除,在拆除的過程中,一定不能有施工設備或施工人員在桿塔或導線之上,這樣才能安全的拆除接地線。
2 施工要點
2.1 工程的基礎施工
工程中的合格基礎施工可保障桿塔正常使用,并保證桿塔在運行中不出現下沉及傾倒現象。110 kV輸電線路工程基礎施工為電力工程中非常重要的部分,其施工質量直接影響著電力工程質量,質量合格的輸電線路可以保證電力工程質量達到預期標準,而是否能合理選擇施工技術又與110 kV輸電線路的基礎施工質量有著直接關系,因此,必須高度重視基礎工程中所應用的施工技術。一般我們會應用鋼筋混凝土來完成角塔基礎的澆筑,以此得到穩固的角塔基礎。
2.2 環狀排水溝問題
對這一排水溝進行建設的時候,一定要預防雨水匯集到一起嚴重沖刷地面,因此,需要做好基面排水處理。排水暢通與否嚴重的影響著工程質量,應重視環狀排水溝的具體質量。在對排水溝進行設計時,一定要對當地的地形進行分析,以科學、合理的方式來設計排水溝,使排水溝可順利將水排出。
2.3 塔角優化問題
在塔角施工中,假如遇到較大坡度的地面而導致塔出現長短腳高差問題時,應把塔的長腳和主柱相對應,以這種方式解決此問題。假如因眾多原因,致使應用此方法所取得的結果不夠理想時,這就需要施工人員應用挖方這一方法來處理塔短腳。
2.4 桿塔工程
110 kV輸電線路施工當中所進行的桿塔施工,一定要加強注意的就是:首先,要優化基礎工程。其次,基礎面處理在桿塔工程也很重要,施工人員一定要對工程情況詳細分析,然后合理處理基礎面。
2.5 優化基礎工程
隨著我國國民經濟的快速發展,輸電模式也開始朝向長距離、高容量方向上前進,使得輸電網絡建設規模變得更大,這也是桿塔增加的主要原因,而這一情況的存在使得塔位周圍的植被嚴重破壞,也使土體流失、穩定性不足等現象發生。因此,一定要對工程基礎有針對性的進行優化,降低土體開挖工程量,達到保護環境的目的。
2.6 對基礎面進行處理
對基礎面進行處理與施工安全有著直接關系,一般情況下應當施工完成之后立即進行。由于對土石方進行開挖的時候,一定會影響到原來那些穩固的土方,還有就是棄土都被放在了基面之上,導致邊坡增加了更大的壓力,下雨時易出現塌方事故,所以,一定要對基面進行重點處理。
2.7 架線工程
110 kV輸電線路施工當中在進行架線施工時會遇到眾多的阻礙因素,這就需要對施工情況進行分析,然后再對架線方法進行選擇。如今,人們比較喜歡應用跨越架線這種方法,在對此種方法進行應用的時候一定要注意經濟問題及安全問題。跨越架線這種方法中所涉及的安全問題就是施工人員安全以及施工設備和儀器安全;經濟問題就是在實際施工中,一定要對施工材料的具體成本、實際的運輸費用等充分考慮,嚴格控制每一項費用支出,使其能在預算范圍內進行支出。
3 結 語
110 kV輸電線路施工中的要點,對于電力工程而言有著重要的現實意義。作為我國電網目前一個重要組成部分――110 kV輸電線路,其施工質量不但影響著電力工程質量,還與人們生活及社會發展息息相關。研究110 kV輸電線路,既可獲得到非常高的工程質量,又能快速完成電網建設,還能推動我國的電力事業飛速向前發展。
主要參考文獻
篇8
[Key words]Lonicera Japonica; lime milksulfuric acidethanol method; lime milk precipitation process; quality by design; design space
金銀花Lonicera japonica Thunb為忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初開的花,具有清熱解毒、疏散風熱之功效[1]。金銀花提取物可用于制備痰熱清注射液和茵梔黃膠囊等多種中藥,其質量控制常采用包含新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、異綠原酸A、異綠原酸B和異綠原酸C等酚酸類成分的含測方法和特征圖譜[2]。
金銀花提取物制備過程常采用石硫醇法。石硫醇法分為石灰乳沉淀和硫酸溶解2個過程,先向金銀花水提液中加入石灰乳,使有機酸形成鈣鹽沉淀,過濾收集沉淀;隨后加入乙醇使沉淀混懸,再加硫酸使有機酸溶出,得到有機酸的醇溶液和硫酸鈣沉淀。該法操作簡單,自20世紀70年代起就已用于注射液的生產[3],但該法有機酸收率較低,批次間一致性差,已有文獻報道中也缺乏系統的工藝研究。
近年來,質量源于設計(quality by design,QbD)理念在制藥領域獲得了日益廣泛的關注和應用。該理念強調對藥品及其生產工藝的理解,要求采用知識管理和風險管理,依靠原料質控和生產過程質控來控制藥品質量。QbD理念實施時常采用設計空間法(design space approach),該法能夠提供穩健生產的工藝參數范圍,確保產品質量的一致性,目前已用于提取、醇沉、水沉和柱色譜等工藝的參數優化[410]。
本研究基于QbD理念,采用O計空間法優化金銀花水提液石灰乳沉淀工藝,以加權標準偏回歸系數法篩選關鍵工藝參數[11],建立工藝評價指標和關鍵工藝參數的定量模型,利用Monte Carlo算法獲得基于概率的設計空間并進行驗證。
1材料
pH計(S40 SevenMulti,瑞士MettlerToledo公司);低溫恒溫槽(THD1008W,寧波天恒儀器廠);旋轉蒸發儀(R200,德國BUCHI公司);恒溫水浴槽(B490,德國BUCHI公司);注射泵(LSP021B,保定蘭格恒流泵有限公司);數顯測速電動攪拌器(JJ1A,常州潤華電器有限公司);磁力攪拌器(851,杭州儀表電機有限公司);精密電子天平(XS105 DualRange,瑞士MettlerToledo公司);電熱恒溫鼓風干燥器(DHG9146A,上海精宏實驗設備有限公司);高效液相色譜儀(1260,德國Agilent公司),配四元梯度泵、自動進樣器、柱溫箱、紫外檢測器、OpenLAB ChemStation工作站。
金銀花藥材由上海凱寶藥業股份有限公司提供(產地河南封丘縣,批號160302);用于標準曲線配置的新綠原酸對照品(純度>99%,140106),綠原酸對照品(純度>99%,140311),隱綠原酸對照品(純度>99%,140224),咖啡酸對照品(純度>99%,140219),異綠原酸B對照品(純度>99%,140309),異綠原酸A對照品(純度>99%,140221),異綠原酸C對照品(純度>99%,130428)均購自上海融禾醫藥科技有限公司;用于加樣回收樣品配置的新綠原酸對照品(純度>99%,160904),綠原酸對照品(純度>99%,160927),隱綠原酸對照品(純度>99%,160917),咖啡酸對照品(純度>99%,161021),異綠原酸B對照品(純度>99%,160925);異綠原酸A對照品(純度>98%,161026),異綠原酸C對照品(純度>98%,161020)均購自上海融禾醫藥科技有限公司;氫氧化鈣(分析純,建德市新安江重鈣廠);鹽酸(優級純,國藥集團化學試劑有限公司);無水乙醇(分析純,上海凌峰化學試劑有限公司);色譜純乙腈、甲醇均購自Merck公司;去離子水由水超純水系統(MilliQ,德國Millipore公司),每日新制。
2方法
21金銀花水提濃縮液制備及石灰乳沉淀步驟
稱取150 g金銀花藥材,分別加225 L水和150 L水煎煮2次,第1次煎煮1 h,第2次煎煮05 h,濾過,合并濾液,將濾液濃縮至450 mL,冷凍儲存備用。
用磁力攪拌器在冰浴條件下配置一定濃度石灰乳,配完后繼續攪拌備用。濃縮液在常溫下解凍后搖勻,量取約100 mL至250 mL燒杯中,在機械攪拌下用注射泵以一恒定速度滴加石灰乳,加完后繼續攪拌30 min,再將燒杯用保鮮膜密封,在低溫恒溫槽中靜置一定時間。將燒杯取出后立即抽濾,收集沉淀后稱重。取部分沉淀分析有機酸含量及固含量,其余冷凍保存。
22分析方法及方法學驗證
沉淀和濃縮液中有機酸含量采用HPLC測定[12]。沉淀樣品的前處理方法如下:取鈣鹽沉淀約12 g,用50 mL乙醇混懸,加入6%的鹽酸溶液將pH調至10,使鈣鹽沉淀基本溶解,抽濾,取5 mL濾液濃縮至干,用50%甲醇溶解并定容至10 mL量瓶,進行HPLC分析。
HPLC分析條件:色譜柱為Agilent Zorbax SBC18柱(46 mm×250 mm,5 μm);以01%甲酸水溶液為流動相A,01%甲酸乙腈溶液為流動相B,進行梯度洗脫,0~25 min,8%B,25~30 min,8%~19%B,30~60 min,19%B,60~61 min,19~90%B,61~65 min,90%B;檢測波長325 nm;流速1 mL?min-1;進樣量10 μL;柱溫25 ℃。
對照品溶液配制方法如下:精密稱取新綠原酸對照品508 mg,綠原酸對照品563 mg,隱綠原酸對照品 494 mg,咖啡酸對照品1172 mg,異綠原酸B 對照品489 mg,異綠原酸A對照品 491 mg,異綠原酸C對照品 487 mg,以50%甲醇超聲溶解并定容至5 mL量瓶,作為標準曲線最高濃度溶液,逐步稀釋至標準曲線各濃度溶液。
加樣回收率樣品制備方法:精密稱取新綠原酸對照品379 mg,綠原酸對照品3561 mg,隱綠原酸對照品698 mg,咖啡酸對照品045 mg,異綠原酸B 對照品674 mg,異綠原酸A對照品806 mg,異綠原酸C對照品947 mg,以50% 甲醇超聲溶解并定容至25 mL量瓶,作為加樣回收對照品儲備液。取金銀花提取液1 mL,共9份,精密稱定,分別加入06,10,14 mL加樣回收對照品儲配液,以50%甲醇超聲溶解并定容至5 mL,配成80%,100%,120%濃度的加樣回收樣品,每個濃度樣品平行制備3份,進行HPLC分析。
總固體含量測定采用質量法[13]。取鈣鹽沉淀約2 g或濃縮液約05 mL,精密稱量,然后置于已恒重的稱量瓶內,在鼓風干燥箱內105 ℃干燥3 h,放入干燥器內冷卻至室溫,再次稱量。根據樣品干燥后質量計算樣品中總固體含量。
23試驗設計
231工藝評價指標為考察金銀花水提液中的有機酸轉移到鈣鹽沉淀情況,將每1 g藥材提取出的新綠原酸量(Y1)、綠原酸量(Y2)、隱綠原酸量(Y3)、異綠原酸B量(Y4)、異綠原酸A量(Y5)、異綠原酸C量(Y6)作為工藝評價指標。
同時,為考察金銀花水提液中雜質除去程度,將以上6種有機酸的總純度(Y7)也作為工藝評價指標,計算公式如下。總有機酸純度=樣品中6種有機酸總量1樣品總固體量×100%(1)232關鍵工藝參數篩選采用PlackettBurman設計考察堿液滴加速度、{堿pH、調堿攪拌速度、石灰乳質量濃度、石灰乳攪拌速度、靜置時間、靜置溫度等7個工藝參數對金銀花石灰乳沉淀過程的影響,各因素和相應水平見表1,具體條件見表2。試驗設計由JMP11(美國SAS公司)完成。
33石灰乳沉淀工藝建模采用BoxBehnken設計研究石灰乳沉淀過程關鍵工藝參數和工藝評價指標的定量關系。調堿攪拌速度固定為400 r?min-1,石灰乳濃度固定為20%,石灰乳攪拌速度固定為450 r?min-1。其他參數見表3,試驗設計由Design Expert 806(美國StatEase公司)完成。
其中a0,k為常數項,xi為工藝參數編碼值,為參數Xi對指標Yk的標準偏回歸系數。然后將各標準偏回歸系數的絕對值加權求和。作者認為單位質量藥材提取出的有機酸量和總有機酸純度同等重要,各占1/2權重,因此加權標準偏回歸系數絕對值之和采用下式計算。
Axi=1112×6k=1|axi,k|+112×axi,7(4)
其中為參數Xi對7個工藝評價指標的偏回歸系數加權之和,取加和值較大的前4項對應的參數作為關鍵工藝參數。
關鍵工藝參數與工藝評價指標之間的數學模型采用下式計算。
Y=b0+4i=1bixi+4j=1bjx2j+3i=14j=i+1bijXiXj(5)
其中,b0為常數項,bi,bj,bij為偏回歸系數。采用逐步回歸法簡化方程,模型移入或移除特定項的P設定為010。多元線性回歸和逐步回歸均采用DesignExpert806(美國StatEase公司)計算。
采用模擬重復試驗結果的Monte Carlo法計算設計空間[7,9],由MatlabR2014a(美國MathWorks公司)自編程序進行計算。假設在某特定工藝條件下,多次重復試驗所得工藝評價指標的值符合正態分布,其平均值與試驗結果相同,相對標準偏差根據中心點相對標準偏差確定。計算時隨機模擬各指標的值,通過逐步回歸法建模并預測,統計不同工藝參數組合下預測結果的達標情況,取達標概率大于或等于080的組合為設計空間。計算中⒐丶工藝參數變化步長設為002,模擬次數為15 000次。
3結果與討論
31有機酸含量測定分析方法學驗證
根據本研究樣品的實際情況,對文獻[12]方法進行方法學驗證,標準曲線及線性范圍考察結果見表4,加樣回收考察結果見表5,對照品及提取液樣品HPLC圖見圖1。各有機酸80%,100%,120%濃度的平均回收率在9770%~1062%,RSD均小于35%,證明該分析方法準確、可靠,可用于本研究中樣品有機酸的含量測定。
32關鍵工藝參數篩選
PlackettBurman設計所得結果見表2。單位質量藥材提取出的綠原酸量、異綠原酸B量、異綠原酸A量、異綠原酸C量分別為292~643,065~129,072~149,191~513 mg,與純化前的181,149,370,540 mg相比均明顯減少,說明這4種成分在純化過程中損失較大。已有文獻報道新綠原酸、綠原酸和隱綠原酸在強堿性條件下易發生降解轉化[1516],所以推測有機酸損失主要原因為石灰乳加入后有機酸產生降解。總有機酸純度在343%~706%,而濃縮液中為838%,也有明顯下降。
公式(4)中各指標相應的模型標準偏回歸系數及其絕對值之和值見表6。由表可知,堿液滴加速度(X1)、調堿pH(X2)、靜置時間(X3)、靜置溫度(X4)的偏回歸系數絕對值之和大于另外3項,因此認為它們是石灰乳沉淀過程關鍵工藝參數。
33關鍵工藝參數的影響規律
BoxBehnken設計所得結果見表3,并以公式
(5)建立工藝評價指標與關鍵工藝參數的定量模型。模型的偏回歸系數及方差分析結果見表7。各模型的R2在080~088,說明模型能解釋大部分變異。除異綠原酸C指標外,調堿pH對其他指標都有顯著影響;靜置時間對所有指標均有顯著影響;除異綠原酸A和異綠原酸C指標外,靜置溫度對其他指標都有顯著影響。除純度外,堿液滴加速度和調堿pH的交互作用對其他指標均有顯著影響;除新綠原酸和綠原酸指標外,靜置時間和靜置溫度的交互作用對其他指標均有顯著影響。
由于工藝參數對新綠原酸量、隱綠原酸量、異綠原酸B量、異綠原酸A量和異綠原酸C量的影響規律類似,因此以新綠原酸量為例進行說明。新綠原酸量等高線圖見圖2,結合偏回歸系數的數值,見表7,可知:堿液滴加速度越快,調堿pH越低,靜置時間越短,靜置溫度越低,新綠原酸量越高。
綠原酸量等高線圖見圖3,堿液滴加速度越快,調堿pH越高,靜置時間越短,靜置溫度越低,綠原酸量越高。
純度等高線圖見圖4,結合表7中偏回歸系數的數值可知:調堿pH越低,靜置時間越短,靜置溫度越低,總有機酸純度越高。
靜置時間1 h,靜置溫度20 ℃。
a靜置時間1 h,靜置溫度20 ℃;b堿液滴加速度125 mL?min-1,靜置溫度20 ℃;c堿液滴加速度125 mL?min-1,靜置時間1 h; d 堿液滴加速度125 mL?min-1,pH 120。
堿液滴加速度125 mL?min-1,pH 120。
34設計空間及驗證
工藝評價指標的可接受范圍及達標概率見表8。通過Monte Carlo算法計算得到設計空間,見圖5。為便于操作,推薦設計空間內操作空間為:堿液滴加速度100~125 mL?min-1,調堿pH 115~117,靜置時間10~11 h,靜置溫度100~200 ℃。該操作空間內工藝評價指標的最低達標概率為0800。
為驗證設計空間的準確性,分別在設計空間內、外取一點進行驗證,記為V1,V2。驗證點實驗條件及結果見圖5,表9。由驗證結果可知,實測值與預測值基本符合,證明模型預測性能良好。設計空間內驗證點完全達標,而設計空間外驗證點的總有機酸純度和異綠原酸C量不能達標,說明在設計空間內操作能保證石灰乳沉淀工藝品質穩定可靠。
a堿液滴加速度為125 mL?min-1;bpH 115;c堿液滴加速度125 mL?min-1,靜置溫度20 ℃;設計空間內驗證點;×設計空間外驗證點;彩條指所有指標均達標的概率值。
4結論
本研究通過設計空間法優化金銀花水提液石灰乳沉淀工藝。首先確定工藝評價指標為純度、單位
質量藥材提取出的新綠原酸量、綠原酸量、隱綠原酸量、異綠原酸B量、異綠原酸A量和異綠原酸C量;隨后,通過加權標準偏回歸系數法篩選出堿液滴加速度、調堿pH、靜置時間和靜置溫度為4個關鍵工藝參數;再采用逐步回歸法建立工藝評價指標與關鍵工藝參數的定量模型;最后,通過Monte Carlo算法計算出基于概率的設計空間并驗證。驗證結果證明在該工藝參數設計空間內操作能夠保障石灰乳沉淀過程質量穩定。為便于操作,推薦金銀花水提液石灰乳沉淀工藝的操作空間為:堿液滴加速度100~125 mL?min-1,調堿pH 115~117,靜置時間10~11 h,靜置溫度100~200 ℃。
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篇9
現代城市土地資源稀缺,使得高層、超高層建筑飛速發展,進而人們對垂直交通系統要求越來越高。電梯作為高層建筑交通系統的重要運輸工具,面臨降低建筑成本卻要求電梯運輸性能有大幅度提高的挑戰。這就進一步催生了一種新型電梯 ―― 雙子電梯,它是在同一條電梯井道內放入兩個電梯轎廂,二者相對獨立運行,這樣可以減少電梯井道的數量,減小占用核心筒的面積,同時提高了電梯的運載效率。
本文針對雙子電梯群控系統的特點,在目的層可預約的電梯系統下,受生物學中人工誘導變異原理啟發,提出了一種基于自適應引導變異遺傳算法的雙子電梯群優化控制方法,建立了適合雙子電梯群的目的函數,引入自適應引導變異進化及精英保留策略,用改進的遺傳算法對雙子電梯群進行優化調度,從而滿足不同交通模式的服務要求。
2 目的層預約的雙子電梯群控系統
雙子電梯是在同一個井道內安裝兩個電梯,目前常用的運行規則如下:①電梯只能在井道內垂直運行,不能彼此交錯運行;②電梯的運行方向受限制,上下兩個轎廂不能相向運行。
目的層預約系統采用具體樓層數的數字呼梯按鈕,使得系統在檢測到乘客呼梯信號的同時,既確定呼梯信號所在樓層同時也確定呼梯乘客的目的樓人工層,這就可以為調度算法提供較為準確的目的函數。
3 基于自適應引導變異遺傳算法的雙子電梯群優化控制方法
3.1 編碼
對于派梯算法而言,一個個體就是一種派梯方案,本文以15層3個井道6臺電梯的建筑物為例,有q位乘客呼梯,個體的每個基因位上的數字代表電梯編號,上轎廂編號為奇數,下轎廂編號為偶數,個體編碼采用整數編碼方式。
3.2目的層預約的多目的適應度函數
電梯交通模式通常可分為三種對電梯群控調度的需求不同模式:上行高峰模式、下行高峰模式、層間交通模式;同時還需要時刻避免上下轎廂的碰撞,所以本文的適應度函數由4個評價函數構成,候梯時間評價函數 ,長候梯時間發生率評價函數 ,能量損耗評價函數 ,運行規則評價函數 ,最終形成適應度函數。
其中, 、 為權值系數,并且 ,由于雙子電梯的特殊性,加大CCS的權值系數設定,從而確保派梯方案符合電梯運行規則。
3.3 自適應引導變異遺傳操作
引導變異的過程即是使基因向優良性狀表達導的過程,因而尋找到起主導作用的“優秀基因”是關鍵,而生物種群中優秀個體所攜帶的基因有較多相似之處,通過統計、對比就可以找到關鍵基因位并確定優秀基因值。本文在遺傳算法中引入自適應引導變異進化及精英保留策略,通過對適應度大的個體所攜帶基因的統計情況進行分析,確定關鍵基因位和優秀基因值,同時對種群中適應度一般的個體,通過引導變異,使個體基因發生理想的變異。
為便于派梯,染色體采用十進制編碼。將種群中個體按適應度升序排列,統計該后60%個體的基因位的分布,獲得染色體長度及基因值。記錄統計后各基因位最優值,獲得關鍵基因位的優秀基因值集合,并獲得優秀基因值。當同一基因位出現的次數大于被統計個體數的75%,此基因位的調整值為優秀基因值,當種群發生交叉或補充新個體時,相應基因位變異為優秀基因值,即引導變異操作,否則不進行任何操作。為避免遺傳算法陷入局部最優的缺陷,將父代種群分為適應度較小的子種群和適應度較大的子種群。其中適應度較大的子種群為自適應進化子種群,而適應度較小的子種群會被交叉及隨機產生的新子種群所代替。
遺傳算法在種群進化中循環進行,直到滿足終止條件時進化結束。本文中終止條件是設定進化的最大代的數目,通過最大代的數目來終止遺傳計算。
4算法仿真
在不同交通模式及不同到達率下,將本文提出的算法與傳統電梯控制模式進行仿真對比,結果如表1~3所示。
從表1~3可以看出,使用自適應引導變異遺傳算法改進的控制方法的電梯在平均候梯時間、長候梯時間發生率及停車次數等方面明顯優于傳統電梯控制系統。同時仿真結果表明,相同交通模式下,隨著乘客到達率的增加,平均候梯時間、長候梯發生率和停車次數都隨之增加,這與客流密度增大產生的效果相符。
5 小結
本文在目的層預約系統下運用基于自適應引導變異遺傳算法的雙子電梯群優化控制方法進行優化控制,并與傳統電梯控制系統進行仿真比較。仿真結果表明,該方法能夠適應不同交通流模式,其控制效果比傳統電梯控制系統更佳,具有較強的適應能力,較好的魯棒性,可為雙子電梯群控系統的工程應用提供技術支撐與理論依據。 參考文獻:
篇10
由于我國經濟快速發展,極大增加了工業領域與居民生活對電力的需求量,導致電力工程發展為一項重要的民生工程。然而電力工程依然存在較多問題,尤其是質量問題。質量是有效實施各項電力工程的重要基礎,若缺乏質量保障,則難以發揮電力工程的功能,甚至會對人民的生命財產安全產生威脅,不利于經濟的順利發展和社會穩定。
1質量管理對電力工程經濟效益的重要性
提升電力工程質量對工程的經濟效益產生的影響是管理人員最重視的問題,在實際中,部分管理人員為尋求一時的利益,以損害工程質量為代價,選擇的材料規格較低,通過實踐可知,該做法只會對企業經濟效益產生影響。唯有提升工程的質量,才能充分保證有效使用電力工程,進而創造良好的經濟效益,推動企業可持續健康發展。首先,加強工程的質量管理可以為施工的科學化、合理化提供保證,從而為企業帶來利益。施工中,優化施工方案和施工工序、合理選擇材料不僅帶來了高質量的工程,還為企業減少了不必要的損耗;同時,工程質量必須以高素質的施工人員為保證,因此企業在前期必須為員工提供培訓,員工素質的提高可以提高企業效率,降低錯誤發生率,也提高了企業效益。其次,企業產品的質量也是影響企業業務的重要因素,只有高質量的產品才能吸引客戶,從而提高企業效益。企業信用度雖然不是有形資產,但它卻能為企業帶來客觀的利益,企業只有建立起自己的信譽才能在競爭中立足。現在電力行業內部的競爭非常激烈,很多企業都涌入進來,在這種情況下,客戶就要看產品的質量,只有質量過硬才能贏得客戶的信賴,也才能贏得長遠發展的機會。
2質量管理對提高電力工程經濟效益的優化措施
2.1樹立正確的質量觀念
觀念問題是所有工作的基礎,員工若未能樹立正確的觀念,施工不符合標準要求,則會對工程質量產生不利影響。顯然,質量觀念不但要注重較高的質量,還必須對成本意識給予重視。若施工人員素質較高,有較強的質量觀念,則在施工期間能將各個細節落實到位,進而充分保證良好的工程質量。對于企業而言,若要促使職工樹立良好的質量觀念則應當采取相應的手段,比如培訓,針對職業技能與思想觀念展開,唯有雙管齊下才能有效增強員工素|,提升其質量觀念。提高施工技巧有利于減少施工人員施工期間產生的錯誤,提升效率,轉變員工思想觀念,促使其更加重視質量,樹立良好的企業形象推動自身發展。
2.2建立健全完善的組織機構
電力工程的建設和人民切身利益密切相關,因此,亟待將電力工程建設各個環節落實到位。必須在內部構建科學的組織機構,明確這些組織機構中各個人員的職責。如果企業的制度規范能充分保證科學合理開展電力工程項目管理,則必須以制度規范為基礎。有效實施一項工程或者開展一項工作的基礎即為構建一個健全的組織機構。良好的組織機構有利于順利開展各項工作。特別像這種關系著人民的切身利益的工程的建設,更加必須要有好的組織機構來分配所有的事情。在電力工程建設有限的范圍之內,建立健全完善的組織機構,這對電力工程的建設項目的順利進行具有十分重要的意義,將電力工程項目中組織機構中存在的一些的問題進行分析研究,找出解決的措施,一旦養成這種習慣,就能使電力工程中組織機構在對人員的管理上進一步系統化、規范化、科學化。一個企業建設的根本就是完善的組織機構,一個完善的組織機構可以讓很多事情的進展變的非常的順利,這些機構會對當前的人員配置和材料配置以及怎樣的優化結合都會進行分析和研究,最后得出結論,讓所有的人員和材料都會以最優的組合的形式出現。
2.3明確的質量目標
一項施工任務完成必須使得工程質量合格,若缺乏質量保證,則工程效益將為零,甚至還會產生反作用。所以,在施工開始時必須樹立和整體工程質量標準相關的目標,訂立明確的目標才能促使企業實現良好的工程質量。例如,可在合同條款中確定工程的質量標準,唯有符合標準之后才能驗收工程,進而有效增強施工企業對施工質量的重視。具體到施工過程中,企業又要為施工各階段制定每個部分工程的質量目標,整體質量目標的實現是靠完成一個個小目標累積而成的,而且還要把質量保證的任務具體分配給各個部門和負責人,這樣才能做好每個細節,確保每個問題不會被遺漏。
2.4加強工程項目的材料管理
對施工質量來說,材料時重要的基礎,若材料缺乏良好的質量,則難以建造高質量的工程。項目的材料管理主要涉及成本與質量兩方面。首先,采購人員必須對材料市場進行有效把握,確定在市場價范圍內的購買價格,并且要聯系生產廠家,得到更低價。其次,在購買材料過程中要仔細檢驗材料的質量,安檢證明以及型號規格等等,以確保材料的可使用性和安全性,同時購買材料要根據施工需要購買,不能過多也不能過少,以符合成本要求和質量要求;對暫時不用的材料要采用正確的方法儲存,不能全部堆在一起,有些材料容易氧化,有些材料不能受潮,各種材料都有各自的特點,要根據不同的要求進行儲存,施工場地的材料必須確保是合格的。
2.5強化質量管理手段
對于工程而言,施工過程是一個重要部分全部前期工作都為施工奠定基礎,應當對施工中的質量管理進行強化,不斷提升管理水平。進行施工時先要監督施工現場,對施工現場的人與事進行調控。監督即為為保證現場的工作制度,落實程序,并對現場施工進度進行合理把握。尤其是要監督那些具有較強隱蔽性的工作,防患于未然,對現場的各個環節給予重視,強化監督并及時找出和解決問題。另外,還要對已完成的工作進行質量檢查。其次,對已經制定的計劃不能隨意變更,如果確有必要進行修正,要經過嚴密論證,并報管理人員審批,然后提請委托施工方審閱,確保客戶的滿意度,但同時又要保證工程質量。再次,要發揮合同對施工方的約束作用,合同中對工程質量和施工規格都作出了明確的要求,如果施工方不按照合同條款施工,會被視為違約,將承擔法律責任,特別要注意監督施工方的轉包、違法分包現象,以及技術人員配備等問題。通過這一系列的管理手段可以確保工程質量,又不給企業造成浪費,最終提高企業效益。
2.6提高監管力度
目前我國電力工程建設獲得快速發展,主要是因為我國經濟的大力發展,其發展也需要配套建設作為支撐,因而必須大力發展作為一項重要民生工程的電力工程。部分電力施工單位對施工的進度過于重視,而忽視了施工質量及其工作人員的人身安全,因為產生這些情況會帶來一些事故。若要避免電力工作企業產生事故,或者盡可能降低事故發生幾率,則應當構建完善的施工監管制度。在一些管理部門內,增加一個監管部門,這個部門就是對所有的在建工程和人員進行有效的監督,避免他們對工程的質量和自己熱人身安全放松警惕。施工單位人員的人身安全是最重要的,我們必須保護好所有人員的人身安全,這就要求所有電力工程項目的施工現場的管理需要加大監控的力度。在有限的范圍內,建立健全施工的監管制度,監管制度的建立對施工過程提高安全性具有十分重要的意義,監管制度要求所有在施工單位的人員必須持證上崗,否則一律不準出現在施工的現場。
結語
綜上所述,提升施工質量對企業經濟效益沒有過大的影響,二者的關系是相輔相成,企業若不能充分保證良好的工程質量,不但會使企業成本增多,而且對其信譽也有影響,最終不利于企業在行業中良好的競爭力。因此,企業應當對電力工程施工的質量管理進行嚴格控制。■
參考文獻
篇11
根據機電一體化在行業中的應用,分析一體化的具體發展,由傳統機電技術到現行技術,規劃機電一體化的進程。
2.1數控機床階段
數控機床階段,代表了機電一體化的早期進程。數控機床在我國的發展速度比較快,推動了工業市場的發展,其為機電一體化的雛形。
2.2微電子技術階段
微電子技術階段,機電一體化的含量要高于數控機床,已經可以參與工業的設計、制造等環節,改進了工業生產的結構[2]。例如:微電子在當時汽車行業中的應用,電子裝置占到總產品的70%,制造中引入了集成電路,實現了信息化的技術應用,提高了汽車制造的精確度。微電子技術階段的到來,延長了設備的運行壽命,各大行業將微電子技術做為機電生產的核心。
3PLC控制階段
PLC是具有編程能力的控制器,此項發展進程表明了機電一體化進入可編程控制的時代。PLC在機電一體化中的應用時間比較長,經歷了單機向多CPU控制的過程,其可在機電系統中提供遠程控制的方法。以PLC為基礎的機電一體化中,常用的控制系統有:DCS系統、SCADA系統、ESD系統,后期發展中,在PLC控制中,實現了現場總線布設,提供通信功能接口,將網絡技術引入到機電一體化中。
4新技術階段
PLC在機電一體化中的應用,帶動了發展進程,根據機電一體化的需求,實現了新技術的應用[3]。例舉機電一體化在新技術階段進程中所涉及的技術,如:(1)激光技術,其可在機電一體化中提供高度集中的控制條件,在材料打孔、穿孔等生產中較為常用,與普通光源不同,具有定位、集中等方面的優勢;(2)模糊技術,主要是處理機電一體化中的模糊信息,根據設定目標,模糊的描述生產中的對象,打破了傳統熟悉邏輯的限制;(3)信息技術,涵蓋了整個IT領域,利用信息處理的方法,對機電信息進行獲取、加工,促使計算機成為機電一體化中不可缺少的設備,常用的信息技術有通信技術、傳感技術等,提高了信息技術在機電一體化中的應用效益。
5機電一體化的智能化思考
機電一體化的智能化發展,利用智能技術模擬人類的思維方式,促使計算機系統可以主動歸類機電生產中的屬性信息,進而根據機電一體化的要求,對信息進行規劃和處理,預估機電一體化的生產模式和操作。智能化是機電一體化未來發展的方向,具有很強的實踐能力,近幾年,機電一體化非常重視智能技術的應用,構建人工智能系統,輔助人們解決機電生產中的問題。機電一體化的智能化思考中,總結了三項元素,即:解答、分析與學習。分析如:首先利用智能化系統,解決機電一體化中出現的問題,降低機電生產故障的發生機率,提高機電一體化的工作效率;然后根據機電一體化的運行狀態,猜測后期的運營與發展,提前進行系統的調整和設計,基本不需要人工操作的參與;最后提高機電一體化的學習能力,加快智能化的開發速度。機電一體化的智能化建設中,對專家系統、模糊系統、神經網絡控制的應用比較明顯,促使機電一體化保持相互協作的關系,完善機電一體化中的智能推理、判斷和結論[4]。機電一體化智能發展中,還在網絡化、綠色化方面表現出一定的需求,輔助機電一體化進行智能設計,判斷機電一體化的工作方式,保障系統可以根據外界的參數變化,完成設定。智能化能夠減少機電一體化中的冗余系統,朝向系統化、微型化的方向發展,增加了對傳感技術的應用壓力,提出了人格化的構建思想,充分發揮智能化發展的優勢,為人格化建設提供相關的條件,優化機電一體化的應用環境。
篇12
機電一體化因為具有控制、信息處理以及計算等方面的功效,更好地在生產和生活的應用中將產品的功能性和職能性發揮到理想的效果。通過對機電一體化產品的了解,讓我們更加認定機電一體化是提升現代社會經濟發展不可缺少的因素,更好地滿足了人們的需求。機電一體化產品是運用模塊化與標準化的方式進行掌控和設計的,另外,機電一體化產品不但可以根據實際運用的狀態進行負荷調整,良好地控制產品運行情況,同時還具有少數的智能化特征,如自動監視、診斷等功能,在很大程度上提升了機電一體化產品的安全性和可靠性。
3機電一體化技術的應用意義
依照對機電一體化產品優勢的了解,我們很容易看出,對一體化技術的采用具有以下五個方面的優勢:(1)采用智能化對產品進行操控。在機械制造業機電一體化占據著非常重要的位置,由于機電一體化以微處理為主要方式,同時還和數據信息操作系統緊密結合,從而極大地提升了整個系統的操控準確度。機械在生產過程中具有快速和連續的性能,如果不運用機電一體化技術,在對產品進行智能化控制時會有很大的難度,將不能和每個設施的系統操控完整配合。(2)機電一體化還可以通過分布式控制的方式對生產過程進行優化。通過分布式控制可以更好地對現場計算機實施集中監視、分散控制。(3)多種產品融合,實現有效的資源共享。開放式的控制系統可以將信息互相交換,同時還可以將不同種類的產品進行有效結合,從而實現了資源共享局面,再經過計算機相互鏈接實現控制一體化。(4)計算機有很高的集成化功效。運用計算機的集成化功能將生產經營管理和控制過程組合成一個整體,從而實現了原料從進入工廠到生產加工的過程一體化操控。在實現計算機全過程自動化的基礎上還實現了信息資源的有效共享、生產過程的統一管理,更好地適應現代企業的發展。(5)實現生產交流傳動技術,提高產品的廣泛認知度。隨著科學技術的不斷發展,各項電子、微電子技術也在迅速發展,通過交流傳動技術能夠更好、更快地實現產品的平滑調動。
4機電一體化技術的發展方向
從如下五方面論述了機電一體化的發展方向:(1)數字化為機電一體化產品的發展打下了穩固的基礎,通過對微控制器的不斷創新改革,實現了操作數控機床。數字化經過計算機系統得以實現,從而提升了機電一體化產品自身的診斷功能,實現了遠程操控與整改。(2)在機電一體化技術的發展中模塊化是最基礎的。機電一體化產品的種類在不斷增加,機電一體化的模塊化發展就顯得尤為重要。產品通過配套部件、接口等擴大規模,更加符合國際的統一標準。機電一體化技術的模塊化發展推進了我國電氣產品的一體化、規模化發展。(3)通過網絡化操作使產品更加便利,機電一體化應用技術通過對網絡技術及計算機的運用得到了新的發展,通過對網絡技術的普及、對遠程操作與控制,可以提高產品的網絡功能,從而與中心計算機連接形成計算機集成系統,更有利于機電一體化的產品在網絡化的社會中具有更多便利的功能。(4)在機電一體化技術發展應用的過程中,人性化的模式是其發展必須經歷的過程,可以使產品更加靈活機動。由于計算機技術的普遍應用和各項智能化技術的不斷發展,再通過精密的智能化傳感技術,機電一體化的技術產品正邁向智能化的發展方向。人們的需求隨著時代的發展而不斷提升,對產品的智能化服務要求也相對有所提高,人性化的智能儀器以及機器設備都會成為今后應用廣泛的科技。例如,智能化的機器人等,能夠為人們提供更加智能化的產品性能,從而使產品更好地發展。(5)微型化機電一體化技術發展的新趨勢。目前,在機電一體化技術的發展中,微型化的特征正逐漸受到重視。例如,在軍事、醫療等方面機電一體化產品的面積小、節能好、應用靈敏等優勢突出得非常顯著,因此通過提高機電一體化產品的加工技術,使得產品更具優勢。據我們的了解,機電一體化是一種由電子、光學、計算機、控制以及信息等多方面交叉綜合而產生的一項應用技術。機電一體化將來的發展方向主要是光機電一體化、全系統智能化、技術產品網絡化、微型機電化微型化、自律分配系統化以及設計產品綠色化等。
篇13
2機電一體化的發展現狀
我國機電一體化技術發展始于上世紀六十年代,從一片空白到當前人工智能技術的廣泛應用,這充分證明了我國機電一體化發展飛快,并且很快的成為影響人們生活和生產不可或缺的重要技術基礎。當前隨著集成電路和計算機系統技術的快速發展,我國機電技術發展也朝著更高層次方面去前進,無論是我們經常使用的電視機,還是工業生產中使用的流水線生產設備,或者是電子數碼產品,都可以看到機電一體化技術的應用。但是相對于國外其他國家機電一體化發展水平來講,當前我國機電一體化發展還存在很多缺陷和不足,具體來講其主要體現在以下幾個方面的內容:其一,機電一體化產品質量難以保證,很多機電產品還處于較低的層次中,難以在激烈的市場中占據有利地位,屬于機電一體化產品體系中的最低層次;其二,機電一體化的技術基礎比較薄弱,自主研發能力欠缺,專業化機電一體化設計人才缺乏,難以保證機電一體化技術創新發展;其三,機電一體化技術進步趨勢不明顯,高水平的機電一體化產品在整個工業體系中的比重不大,其對于經濟增長造成的影響也不是很明顯。當然隨著人們對于機電一體化產品的認知不斷提升,需求不斷增加,國家政策環境不斷完善,科研創新能力不斷提升,上述的各種問題都將一一解決,由此引領我國機電一體化技術朝著更加理想的方向發展和進步。
3機電一體化的發展趨勢
立足當前機電一體化的發展現狀,依照當前機電一體化發展規律和特點,對于機電一體化的發展趨勢進行預測,并且依照這樣的預測結果去引導機電一體化的技術創新和理論研究工作,是很有必要的。具體來講,當前機電一體化的發展趨勢主要呈現在以下幾個方面:
3.1光學化
原始機電一體化系統主要是有傳感系統,能源系統,信息處理系統,機械結構等部件構成,相信隨著光學技術的融入,不僅僅使得傳感系統,能源系統和信息處理系統的性能得以提升,還打開了機電產品設計的新格局,即光機電一體化。其特點主要體現在以下幾個方面:其一,層次多,覆蓋面積比較廣泛;其二,結構不斷簡化,方便操作;其三,精度得以不斷提高,功能朝著多樣化發展;其四,可靠性不斷提升,保證了穩定運行,并且有著較高的使用壽命。
3.2智能化
機電一體化技術的智能化,主要是指將計算機技術運用到機械設備中去,只要輸出簡單的程序命令,就使得機械設備按照理想的方式去運行。其技術優勢主要體現在:技術應用范圍比較廣泛,需求的技術人員不多,實現了勞動力的縮減,可以達到資源優化配置的作用;其二,依靠智能技術,使得機械設備能夠做好簡單重復操作的工作,但是在人工智能技術體系不斷健全的背景下,機電一體化系統下的機械設備活動能力將越來越靈活,甚至可以具備基本的邏輯判斷思維,能夠自發的根據情況進行自我決策,以達到預期的運行效益。以數控機床的誕生為例,其就是利用數控技術,采用計算機對于機械加工過程進行控制和管理,發揮驅動單元和機械執行的效能。
3.3環保化
為了機電一體化的發展同樣需要秉持可持續發展觀,處理好機械設備運行與資源消耗,經濟發展質量之間的關系。因此,新時代的機電一體化也需要向著環保化的方向發展和進步。具體來講,其主要體現在:其一,在進行機電一體化產品設計的時候,融入環保理念,將生產,包裝,使用和銷毀等多個階段考慮進去,本著提高資源利用率,減少環境污染的目的,去進行優化設計;其二,從機電一體化能耗消耗的方向入手,保證機電一體化系統效益發揮的同時,實現機電一體化能耗量的降低,引導其朝著集約化的方向發展和進步。