時(shí)間：2023-03-17 17:58:10
導(dǎo)語(yǔ)：在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
系統(tǒng)教學(xué)法是以具體機(jī)械設(shè)備（項(xiàng)目）為背景；以學(xué)生、項(xiàng)目和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心，而不是傳統(tǒng)的教師、教材和課程。把整個(gè)課程內(nèi)容在一臺(tái)具體機(jī)械設(shè)備上得到有機(jī)的整合，使機(jī)械設(shè)計(jì)各章節(jié)內(nèi)容與課程體系銜接地更加緊湊、順暢。學(xué)生開(kāi)始接觸課程就了解了科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)思想。教師在授課過(guò)程中根據(jù)相關(guān)章節(jié)的零部件在機(jī)械設(shè)備中的作用，通過(guò)結(jié)合具體實(shí)物講述，使學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容零部件的作用產(chǎn)生較高認(rèn)識(shí)，對(duì)每一個(gè)零部件的理解與選擇，必然會(huì)達(dá)到“學(xué)有所用”的要求。系統(tǒng)教學(xué)法課堂理論教學(xué)以改變過(guò)去傳統(tǒng)單獨(dú)各章節(jié)的分散學(xué)習(xí)，知識(shí)體系雜亂無(wú)章，使學(xué)生出現(xiàn)“知其然不知其所以然”的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)這些基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)去掌握有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)律和技術(shù)措施，從而使學(xué)生具有設(shè)計(jì)其他通用零部件和某些專有零部件的能力。系統(tǒng)教學(xué)法特點(diǎn)：①系統(tǒng)性。整個(gè)課程內(nèi)容作為一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)章節(jié)內(nèi)容作為要素。②典型性。具體機(jī)械設(shè)備包含大多數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的知識(shí)。③目的性。學(xué)習(xí)通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與選型。④科學(xué)性。根據(jù)學(xué)生理解具體情況，靈活掌握、實(shí)施教學(xué)。⑤直觀性。設(shè)備結(jié)構(gòu)和各個(gè)零部件的作用一目了然。⑥應(yīng)用性。應(yīng)用書(shū)本理論直接解決設(shè)備失效的問(wèn)題。⑦關(guān)聯(lián)性。充分體現(xiàn)各個(gè)零部件相互關(guān)聯(lián)關(guān)系。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)教學(xué)法實(shí)踐
“系統(tǒng)教學(xué)法”的核心是一臺(tái)具體機(jī)械設(shè)備，具體如何實(shí)施教學(xué)，可以根據(jù)具體情況靈活掌握。設(shè)備應(yīng)具有形象化、具體化的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)教學(xué)中的舉例有本質(zhì)的區(qū)別，是把整個(gè)課程知識(shí)作為一個(gè)系統(tǒng)，而系統(tǒng)又是以一臺(tái)具體設(shè)備而體現(xiàn)的，各章節(jié)的知識(shí)通過(guò)設(shè)備零部件的設(shè)計(jì)和選型來(lái)學(xué)習(xí)。設(shè)備零部件具有形象化、具體化的特點(diǎn)，以提升絞車作為一臺(tái)具體設(shè)備實(shí)例教學(xué)。課程教學(xué)前，學(xué)生首先通過(guò)視頻了解這臺(tái)設(shè)備的用途，然后到實(shí)驗(yàn)室參觀，讓學(xué)生確實(shí)感受到設(shè)備的外形。教師上課根據(jù)視頻首先介紹其工作原理以及各個(gè)部件的功能和作用，讓學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)這門課程的目的就是要學(xué)會(huì)這臺(tái)機(jī)器的設(shè)計(jì)。在教學(xué)中要始終貫穿“使用場(chǎng)合—失效形式—受力分析—強(qiáng)度計(jì)算—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這一主線，本課程的學(xué)習(xí)分成三個(gè)單元進(jìn)行，機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)和主要零部件，諸如齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算、軸的設(shè)計(jì)、滾動(dòng)軸承的選擇及組合設(shè)計(jì)、螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算及螺栓組連接的受力分析等內(nèi)容列為重點(diǎn)內(nèi)容作為減速器的重要組成部分，作為第一單元知識(shí)，在課堂上重點(diǎn)講授；而把比較易于理解的某些章節(jié)，如機(jī)械零件常用材料和選擇原則、過(guò)盈連接、摩擦輪傳動(dòng)等列為一般性內(nèi)容，安排學(xué)生自學(xué)。第一單元———減速器。①減速器原理。強(qiáng)調(diào)是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，是一種相對(duì)精密的機(jī)械，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。設(shè)計(jì)減速器時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件、技術(shù)參數(shù)、動(dòng)力機(jī)的性能、經(jīng)濟(jì)性等因素。②齒輪。通過(guò)視頻和圖片，讓學(xué)生理解齒輪的失效形式，然后講解制造齒輪需要材料和熱處理、齒輪的受力和強(qiáng)度計(jì)算、齒輪的加工精度和效率、齒輪的和齒輪的設(shè)計(jì)、材料、加工熱處理。③軸。根據(jù)減速器中軸具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)，還要結(jié)合齒輪的結(jié)構(gòu)和受力分析講授軸的結(jié)構(gòu)，對(duì)軸的設(shè)計(jì)、材料、加工工藝、熱處理和精度公差要結(jié)合實(shí)際詳細(xì)講解，并對(duì)軸的失效形式和國(guó)內(nèi)外最新維修方法進(jìn)行介紹。④鍵連接。結(jié)合減速器的齒輪和軸進(jìn)行教學(xué)，解釋鍵的作用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)平鍵和花鍵的選型計(jì)算和實(shí)效形式，其他類型的鍵作為擴(kuò)展知識(shí)進(jìn)行介紹。⑤軸承。結(jié)合減速器的軸系，解釋軸承的作用，介紹軸承的種類，重點(diǎn)學(xué)習(xí)軸承的選型計(jì)算；結(jié)合減速器的工作特點(diǎn)學(xué)習(xí)軸承的和實(shí)效失效形式。⑥螺栓連接。以減速器箱體的各種螺栓為例，學(xué)習(xí)螺栓連接的種類、應(yīng)用特點(diǎn)和使用場(chǎng)合、預(yù)緊力的作用、防松的措施、引伸學(xué)習(xí)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算和提高強(qiáng)度的措施。第二單元———提升絞車其他部件。①聯(lián)軸器。首先根據(jù)提升絞車介紹各個(gè)聯(lián)軸器的作用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)聯(lián)軸器的選型設(shè)計(jì)，聯(lián)軸器的種類以自學(xué)和課堂討論為主。②剎車器。教師簡(jiǎn)單介紹提升絞車中剎車器的作用和類型。第三單元———機(jī)械其他知識(shí)。①帶、鏈和蝸輪蝸桿傳動(dòng)。學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)，要把這三章內(nèi)容進(jìn)行整合，改變過(guò)去按章節(jié)分別教學(xué)的方式。首先采用對(duì)比法進(jìn)行教學(xué)，就是以齒輪傳動(dòng)為參照物，重點(diǎn)介紹三種傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合，然后再分開(kāi)單獨(dú)學(xué)習(xí)。②摩擦、磨損及。學(xué)習(xí)時(shí)以減速器為例，講解摩擦和磨損的危害以及的作用。重點(diǎn)學(xué)習(xí)劑的選用和方式。③機(jī)械零件強(qiáng)度。結(jié)合齒輪、軸和軸承的失效形式，學(xué)習(xí)材料的疲勞特性；結(jié)合齒輪、軸和軸承的工作中的受力形式，學(xué)習(xí)交變應(yīng)力特性。要通過(guò)具體減速器齒輪、軸和軸承的失效案例，使學(xué)生掌握零件疲勞破壞的危害。
三、結(jié)語(yǔ)
論文摘要： 對(duì)于水電運(yùn)行過(guò)程而言，輔助機(jī)械系統(tǒng)是十分重要的組成結(jié)構(gòu)，其在設(shè)計(jì)過(guò)程中要把會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能帶來(lái)影響的方面積極考慮在內(nèi)，這樣才能維持水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案發(fā)揮應(yīng)有的作用。針對(duì)這一點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況分析水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題。
如果將水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)詳細(xì)劃分，其主要包括了油、氣、水、量測(cè)等不同的結(jié)構(gòu)形式組成，整個(gè)系統(tǒng)最大的功能則是向主體設(shè)備創(chuàng)新良好的運(yùn)行服務(wù)，維持整個(gè)電力設(shè)備的正常運(yùn)行，提高水電站的使用效率。從長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行情況分析，水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，其方案形式、產(chǎn)品好壞、技術(shù)高低對(duì)于水電站的經(jīng)濟(jì)效益有很大的影響。
1 中水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1.1 供水方式部分
我國(guó)國(guó)內(nèi)當(dāng)前的水泵使用性能常常達(dá)不到理想狀況，其主要是因?yàn)橹圃旒庸すに囘_(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量不合格，無(wú)法維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，且大部分的水泵在質(zhì)量、強(qiáng)度上與標(biāo)準(zhǔn)明顯不符。檢查中則發(fā)現(xiàn)了大部分電站的技術(shù)供水泵因制造方法、技術(shù)落后等各類因素造成其運(yùn)行出現(xiàn)異常，對(duì)于設(shè)備的正常性能發(fā)揮起到阻礙作用。鑒于我國(guó)的減壓閥技術(shù)運(yùn)用廣泛，其成本消耗也大大降低，在電站凈水頭處于120-300m范圍內(nèi)時(shí)最好選擇自流(減壓)供水當(dāng)成機(jī)組技術(shù)供水方式。遇到泥沙較多的電站時(shí)，需綜合分析運(yùn)用正、反向的雙向供水方式，且做好定期切換實(shí)現(xiàn)反沖洗，避免出現(xiàn)堵塞。對(duì)于部分中小型的水電站在設(shè)計(jì)時(shí)可選擇循環(huán)供水方式，此形式運(yùn)用在封河的寒冷地區(qū)時(shí)則會(huì)出現(xiàn)異常，這是由于冷卻器處于尾水渠時(shí)將會(huì)受到低溫影響而出現(xiàn)損壞。
1.2 排水系統(tǒng)部分
開(kāi)始設(shè)計(jì)水電站排水系統(tǒng)時(shí)需根據(jù)不同的情況針對(duì)處理，若遇到中小型電站或尾水位過(guò)高的電站時(shí)，則要設(shè)計(jì)直接的排水方式。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，不僅降低了水淹廠房的可能性，還能給設(shè)計(jì)者的工作帶來(lái)方便。這是由于集水井井蓋若要求密封時(shí)，其設(shè)計(jì)將會(huì)遇到不同的困難。而滲漏集水井、檢修集水井則需結(jié)合不同情況布置，這是現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念中必須的標(biāo)準(zhǔn)。然而實(shí)際情況卻是，大部分電站的業(yè)主都提出把兩井之間進(jìn)行打通處理，設(shè)計(jì)時(shí)則要求對(duì)連通管上添加常閉閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，閥門安裝時(shí)必須具備較強(qiáng)的穩(wěn)固性，這樣則能避免造成洪水沖垮廠房的危險(xiǎn)。
1.3 管道閥門部分
考慮到全面增強(qiáng)電力系統(tǒng)的可靠性，避免系統(tǒng)運(yùn)用中工作量過(guò)大，在設(shè)計(jì)方案時(shí)要對(duì)每個(gè)部位合理規(guī)劃，以此來(lái)降低操作人員的工作量。對(duì)于技術(shù)供水選擇自流供水的形式時(shí)，供水管中的第1道閥門的壓力承載要更強(qiáng)一級(jí)。例：當(dāng)調(diào)保升壓值達(dá)0.9MPa則需要采取1.6MPa的閥門，若依舊選擇1.0MPa的閥門則壓力承載上達(dá)不到要求；當(dāng)技術(shù)維修操作的難度較大時(shí)，最好可采取2道閥門，其材質(zhì)最好選用不銹鋼閥門。
1.4 蝸殼排水部分
設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的包括：1）尺寸的選擇，對(duì)于相關(guān)機(jī)械設(shè)備的尺寸大小要嚴(yán)格把握，特別是對(duì)于蝸殼排水及尾水管排水閥口徑要嚴(yán)格參照標(biāo)準(zhǔn)，一般控制在壓力鋼管及蝸殼進(jìn)口公稱直徑9%為最佳。2）閥門設(shè)置。國(guó)內(nèi)很多的設(shè)計(jì)者對(duì)每套機(jī)組設(shè)置了1個(gè)尾水管排水閥，由于閥門在使用時(shí)極為關(guān)鍵，可以對(duì)每套機(jī)組添加2個(gè)水閥，從而大大增強(qiáng)設(shè)備的使用性能。
1.5 濾水器設(shè)置部分
設(shè)計(jì)自流供水形式時(shí)，要想維持減壓閥的有效性能，在分布裝置時(shí)則需要對(duì)濾水器進(jìn)行合理設(shè)置，以使得技術(shù)供水系統(tǒng)在常規(guī)狀態(tài)下運(yùn)行，也可把濾水器放置在減壓閥前來(lái)保證性能發(fā)揮。盡管濾水器壓力的等級(jí)上升會(huì)加大投資成本，但其增加的范圍最多在15%，水電站完全能夠接受，此方案的運(yùn)用范圍甚廣，且運(yùn)用起來(lái)效果理想。
1.6 滲漏排水泵部分
選擇滲漏排水泵需根據(jù)具體的情況而定，水電站尾水位變化較大時(shí)，選用的滲漏排水泵要符合揚(yáng)程的要求，這些要依據(jù)水泵自身的性能而定。若水位達(dá)不到理想狀態(tài)則會(huì)造成水泵長(zhǎng)期無(wú)法正常工作，其必將導(dǎo)致水泵效率低、軸承溫度過(guò)高，軸承容易燒壞掉。處理該故障時(shí)要結(jié)合水泵的揚(yáng)程情況，根據(jù)具體水位的高低加以處理，或者運(yùn)用變頻的方式操作即可。
2 中氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1）水電站氣系統(tǒng)一般包括中壓氣系統(tǒng)和低壓氣系統(tǒng)，由于目前氣體介質(zhì)減壓閥尚未達(dá)到成熟階段，因此這2個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮合用，應(yīng)盡可能分開(kāi)設(shè)置。2）由于供氣管路往往較長(zhǎng)有一定的管路損失，使氣體到達(dá)供氣設(shè)備時(shí)壓力達(dá)不到設(shè)備的額定操作壓力，因此在選擇空壓機(jī)時(shí)其額定排氣壓力宜比設(shè)備的額定操作壓力略高一些，相應(yīng)的貯氣罐設(shè)計(jì)壓力也要提高。3）低壓氣系統(tǒng)中吹掃及檢修供氣單元與機(jī)組制動(dòng)供氣單元盡可能分開(kāi)設(shè)置，并分別設(shè)置相應(yīng)容積的貯氣罐；另外，吹掃及檢修供氣單元可作為制動(dòng)供氣的備用氣源，以保證制動(dòng)供氣的可靠性及供氣質(zhì)量；制動(dòng)供氣應(yīng)盡可能干燥、清潔，而吹掃及檢修供氣干燥、清潔度可適當(dāng)放寬。
3 中油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 透平油系統(tǒng)
1）中小水電站。對(duì)于管路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整，盡量簡(jiǎn)化系統(tǒng)內(nèi)部組織，例：對(duì)用油部位周圍、供排油總管適當(dāng)添加活接頭，需要時(shí)結(jié)合軟管過(guò)渡等，盡可能采取少量的不銹鋼管、埋管進(jìn)行布置。2）梯級(jí)電站。其透平油的設(shè)計(jì)需根據(jù)水電站的組成判斷，如：用油分析、化驗(yàn)設(shè)備等等。
3.2 絕緣油系統(tǒng)
水電站的主變壓器基本上達(dá)到20～30年免維護(hù)要求，沒(méi)有大型事故則基本不要修理，通常無(wú)需更換絕緣油。對(duì)中小型水電站的絕緣油系統(tǒng)時(shí)可把供排油管路去掉。而梯級(jí)電站只要找到合適的站點(diǎn)對(duì)絕緣油系統(tǒng)設(shè)置，則能把絕緣油系統(tǒng)去除。
4 中水力量測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1）為了實(shí)現(xiàn)對(duì)集水井液位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，設(shè)計(jì)時(shí)要添加2種不同類型的液位控制器，可采取壓力傳感式及浮子式等以互相轉(zhuǎn)換作用。2）對(duì)用于監(jiān)測(cè)尾水管壓力脈動(dòng)的傳感器，不得經(jīng)過(guò)測(cè)壓管后再設(shè)置傳感器，以避免精度受到影響。3）對(duì)水位計(jì)部位采取防止水倒灌的裝置。
5 結(jié)束語(yǔ)
水電站輔助水力機(jī)械系統(tǒng)在水電站中占有重要地位，其直接影響了水電站的正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)者必須結(jié)合具體的性能需要、維修要求、成本消耗等因素，采取正確的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證輔助水利機(jī)械系統(tǒng)作用的發(fā)揮。
參考文獻(xiàn)
摘 要
柔性機(jī)械臂作為柔性多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與控制理論研究最直接的應(yīng)用對(duì)象，由于其具有簡(jiǎn)明的物理模型以及易于計(jì)算機(jī)和實(shí)物模型試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，已成為發(fā)展新1代機(jī)器人和航空航天技術(shù)的關(guān)鍵性課題。
本文主要討論了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)柔性梁實(shí)驗(yàn)平臺(tái)機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)于機(jī)械部分，組建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了支架的設(shè)計(jì)，并將旋轉(zhuǎn)軸和安裝盤設(shè)計(jì)成1體。在控制部分，簡(jiǎn)略介紹了振動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，詳細(xì)介紹了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件部分，主控機(jī)采用PC機(jī)，選用交流伺服電機(jī)，并用DSP運(yùn)動(dòng)控制卡將其與計(jì)算機(jī)連接。運(yùn)動(dòng)控制卡采用PID控制原理、面向控制軸的命令并使柔性梁運(yùn)行于T曲線模式。在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)軟件部分采用Microsoft公司的Microsoft Visual C++ 6.0應(yīng)用程序作為開(kāi)發(fā)工具。并繪制了運(yùn)動(dòng)控制程序流程圖，闡明了程序的原理。最后通過(guò)機(jī)械和控制系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)和振動(dòng)控制信號(hào)的共享，完成柔性梁的精確定位和振動(dòng)控制。
關(guān)鍵詞：柔性多體動(dòng)力學(xué)；柔性梁;運(yùn)動(dòng)控制;PID控制; DSP
The motion control system design of experiment platform
for the rotating flexible beam
Abstract：Flexible manipulator has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory.Because of it had simple physical model and easy to computer models and physical tests to achieve the characteristics, it has become a key subject of the development of the next generation robot, and aviation and aerospace technology.
This paper discusses the machinery and the control system design of the flexible beam experiment platform. In mechanical parts, formed a platform structure.The stent designed, rotation axis and installation disk designed into one. In Control part, briefly introduces the vibration control system hardware, introduces the movement of the control system hardware and software design carefully . In hardware part of the control system, using PC 、AC servo motor and DSP Motion Control Card to connect the two. Using PID control principles, the axis-oriented control orders enable flexible beam running on the T-curve model. In part of system software using Microsoft software companies Microsoft Visual C + + 6.0 application as development tool. And then painted the main computer control procedures frame, clarifying the principles of the program. At last, through machinery and control systems integration, the signal of motion control and vibration control shared each other. And then the flexible beam got precision position and vibration controlled in time.
Keywords: Flexible multi-body dynamics Flexible beam Motion control;
論文關(guān)鍵詞：保護(hù)；木工機(jī)械；知識(shí)產(chǎn)權(quán)；技術(shù)轉(zhuǎn)讓；設(shè)計(jì)方法
1我國(guó)木工機(jī)械經(jīng)常應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法
我國(guó)木工機(jī)械經(jīng)常應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法有以下幾種：①購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法；②測(cè)繪移植法；③科學(xué)類比法；④反求工程設(shè)計(jì)法；⑤創(chuàng)新設(shè)計(jì)法。
這些方法構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)代設(shè)計(jì)體系，具有相當(dāng)重要的應(yīng)用價(jià)值。
2購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法的優(yōu)缺點(diǎn)
當(dāng)前我國(guó)木工機(jī)械行業(yè)普遍采用的設(shè)計(jì)方法是購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法，這種方法非常簡(jiǎn)單，買來(lái)需要測(cè)繪的機(jī)器，拆卸后測(cè)繪出圖紙。在中國(guó)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)日益受到重視和普及的今天，這樣公開(kāi)剽竊別人產(chǎn)品的做法不應(yīng)該繼續(xù)下去。
2．1購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法的缺點(diǎn) 購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法的缺點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：①侵犯他人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)；②測(cè)繪以后沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)；③沒(méi)有掌握機(jī)器的設(shè)計(jì)精髓，不了解內(nèi)部的技術(shù)要點(diǎn)；④錯(cuò)過(guò)市場(chǎng)的暴利時(shí)期；⑤由于現(xiàn)代數(shù)控和電控技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，對(duì)于高檔次機(jī)器來(lái)說(shuō)很難依靠這種方式完成測(cè)繪；⑥造就不出高層次的設(shè)計(jì)隊(duì)伍；⑦不能提升企業(yè)的檔次；⑧由于設(shè)計(jì)方法不當(dāng)可能無(wú)法降低生產(chǎn)成本；⑨進(jìn)入數(shù)控時(shí)代需要摒棄的設(shè)計(jì)方法；⑩永遠(yuǎn)不能創(chuàng)造出品牌；⑩如果測(cè)繪國(guó)內(nèi)同行的設(shè)備可能遭到唾棄；⑥可能受到法律的制裁；⑩在國(guó)際市場(chǎng)上可能導(dǎo)致企業(yè)破產(chǎn)。
2．2購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法的優(yōu)點(diǎn) 購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法也有很多優(yōu)點(diǎn)，正是這些優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致這種方法具有旺盛的生命力。歸結(jié)起來(lái)有以下幾條：①簡(jiǎn)單可行，我國(guó)95％的企業(yè)采用這種設(shè)計(jì)方法；②最省錢的設(shè)計(jì)方法，幾乎沒(méi)有設(shè)計(jì)成本，國(guó)內(nèi)高水平的企業(yè)可購(gòu)買國(guó)外的原裝設(shè)備測(cè)繪，低水平的企業(yè)可購(gòu)買國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品測(cè)繪或者直接在圖紙黑市購(gòu)買其他企業(yè)的成熟圖紙；③通常不需要高水平的設(shè)計(jì)人員；④不需要進(jìn)行產(chǎn)品中試和推銷試銷期，產(chǎn)品可直接進(jìn)入市場(chǎng)。
2．3我國(guó)木工機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題 我國(guó)木工機(jī)械存在的問(wèn)題主要有以下幾方面：①企業(yè)之間產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雷同，沒(méi)有創(chuàng)新產(chǎn)品，技術(shù)開(kāi)發(fā)走進(jìn)誤區(qū)，行業(yè)設(shè)計(jì)人員整體收人偏低；②產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán)模糊，企業(yè)產(chǎn)品沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，設(shè)備圖紙黑市買賣猖獗；③技術(shù)人員沒(méi)有上進(jìn)心，不重視產(chǎn)學(xué)研結(jié)合；④沒(méi)有真正達(dá)到國(guó)際水平的產(chǎn)品，沒(méi)有符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)體系，沒(méi)有國(guó)際銷售網(wǎng)絡(luò)；⑤從業(yè)人員沒(méi)有在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上趕超國(guó)際先進(jìn)水平的決心和信心。
3購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法的具體步驟
3．1樣機(jī)選擇與數(shù)控電控測(cè)繪步驟 購(gòu)機(jī)測(cè)繪一定要選購(gòu)合適的名牌測(cè)繪樣機(jī)，在購(gòu)機(jī)時(shí)不能讓原生產(chǎn)廠家知道你的購(gòu)買目的，因?yàn)闇y(cè)繪設(shè)計(jì)是非法的。
數(shù)控木工機(jī)床的測(cè)繪首先從軟硬件開(kāi)始，如果軟硬件不能測(cè)繪成功就不要繼續(xù)進(jìn)行測(cè)繪。通用數(shù)控機(jī)床軟件銷量大且已經(jīng)通用化，開(kāi)發(fā)比較簡(jiǎn)單，一般由專業(yè)公司來(lái)完成，最好能外購(gòu)。如果數(shù)控木工機(jī)械生產(chǎn)廠家更傾向?qū)I(yè)化的數(shù)控木工機(jī)床，則必須自己開(kāi)發(fā)軟硬件。數(shù)控加工中心等大型通用數(shù)控設(shè)備的軟件最難開(kāi)發(fā)，因?yàn)檫@種軟件具有不同的功能，所以必須由專業(yè)公司完成。因此，采用購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法應(yīng)盡量開(kāi)發(fā)單功能的專用數(shù)控設(shè)備，選用的數(shù)控加工設(shè)備硬件基本是通用化的且必須在測(cè)繪之前完成，即數(shù)控工作全部完成后再購(gòu)買樣機(jī)。購(gòu)買樣機(jī)后，拆除包裝和外鈑金，包裝和鈑金都要進(jìn)行再設(shè)計(jì)。如果不具備這些再設(shè)計(jì)能力的廠家不要選擇購(gòu)機(jī)拆卸測(cè)繪法進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般先測(cè)繪數(shù)控系統(tǒng)，但購(gòu)機(jī)測(cè)繪法不適合測(cè)繪數(shù)控設(shè)備。測(cè)繪電控系統(tǒng)時(shí)首先對(duì)其進(jìn)行拆卸，測(cè)繪和識(shí)別所有的電器元件型號(hào)，根據(jù)這些元件繪制電器原理圖；同時(shí)測(cè)繪電控面板，并對(duì)面板形式進(jìn)行再設(shè)計(jì)，一定不要完全照抄原機(jī)的電控面板。
完成上述工作后，測(cè)繪和繪制布線圖；編寫(xiě)電控系統(tǒng)元件動(dòng)作順序表，然后測(cè)繪電控柜。一般都要重新設(shè)計(jì)電控柜，應(yīng)使測(cè)繪機(jī)器的電控柜與原機(jī)不同。購(gòu)買電器元件后，將自己測(cè)繪的電控系統(tǒng)進(jìn)行原理聯(lián)機(jī)測(cè)試，合格后制造電控柜，將所有電器元件安裝在電控柜內(nèi)進(jìn)行元件聯(lián)機(jī)測(cè)試。在原來(lái)樣機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的支撐下，可以確切地測(cè)試電控系統(tǒng)的功能，其全部合格后再進(jìn)行下一步測(cè)繪。
3．2液壓氣動(dòng)系統(tǒng)測(cè)繪步驟 在電器系統(tǒng)測(cè)繪成功后，開(kāi)始測(cè)繪液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)，測(cè)繪時(shí)要根據(jù)元件的布置，首先繪出液壓或氣動(dòng)原理圖；然后登記和測(cè)繪出元件的型號(hào)規(guī)格，如果由于樣機(jī)沒(méi)有標(biāo)號(hào)、型號(hào)和參數(shù)而無(wú)法得到確切的數(shù)據(jù)時(shí)，就要根據(jù)原理圖猜出型號(hào)和規(guī)格參數(shù)，有了這些參數(shù)，就可以開(kāi)始測(cè)繪和設(shè)計(jì)液壓或氣動(dòng)元件安裝板。沒(méi)有液壓原理圖測(cè)繪其集成塊是非常困難的，因?yàn)椴豢赡苡镁€切割機(jī)將集成塊鋸開(kāi)，集成塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要根據(jù)原理圖、結(jié)構(gòu)功能分析來(lái)確定。這些工作完成后，開(kāi)始測(cè)繪油箱或選購(gòu)泵站。油箱和泵站的形狀不要與原樣機(jī)相同，應(yīng)該在造型上進(jìn)行再設(shè)計(jì)。
泵站和油箱設(shè)計(jì)完成后，開(kāi)始測(cè)繪和設(shè)計(jì)油路或氣路布線圖，設(shè)計(jì)液壓或氣動(dòng)元件動(dòng)作順序表；采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件，連接元件進(jìn)行原理測(cè)試。原理測(cè)試沒(méi)有問(wèn)題后，制造元件安裝板、泵站等加工件和固定連接件。安裝調(diào)試液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)，將已經(jīng)制造好的電控系統(tǒng)與液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，聯(lián)機(jī)測(cè)試完全合格后，撰寫(xiě)液壓或氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)。
3．3機(jī)械系統(tǒng)測(cè)繪步驟 在完成數(shù)控、電控、液壓和氣動(dòng)系統(tǒng)測(cè)繪工作后進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)測(cè)繪。首先確定機(jī)器的設(shè)計(jì)、裝配、工藝和定位基準(zhǔn)，明確機(jī)器各個(gè)部件的劃分與總圖中視圖的個(gè)數(shù)，找出各個(gè)部件之間的連接關(guān)系，確定數(shù)控、電控、液壓、氣動(dòng)與機(jī)械系統(tǒng)的連接環(huán)，繪制機(jī)體與地基、鈑金、包裝的連接關(guān)系草圖。
確定機(jī)器的設(shè)計(jì)、裝配、工藝及定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)成敗的最關(guān)鍵因素，許多測(cè)繪機(jī)器不好使是因?yàn)闇y(cè)繪者沒(méi)有領(lǐng)會(huì)這臺(tái)機(jī)器的設(shè)計(jì)思想。機(jī)器的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般是主軸中心線、機(jī)器對(duì)稱平面、臺(tái)面的中心線和底座基線。在確定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)后建立機(jī)器的空間坐標(biāo)系，每根坐標(biāo)軸代表一根軸系部件或者一個(gè)部件的中心線。裝配基準(zhǔn)往往是機(jī)器實(shí)際裝拆過(guò)程的結(jié)合面、定位銷孔的中心距、主軸中心高、定位銷孔直徑、鈑金連接孔直徑和尺寸等關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)尺寸和連接尺寸。工藝基準(zhǔn)是指機(jī)器為了保證所加工零件的最大和最小尺寸所需要保證的尺寸，包括加工零件的長(zhǎng)、寬、高，轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和方向等參數(shù)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的相關(guān)尺寸，與這些尺寸相關(guān)的可調(diào)整尺寸。定位基準(zhǔn)是機(jī)器所有零件都具有的幾個(gè)非常重要的尺寸之一，其是不直接測(cè)量的尺寸，也是測(cè)繪時(shí)最容易忽略的尺寸。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，往往要求設(shè)計(jì)、裝配、工藝、定位基準(zhǔn)重合，最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員所設(shè)計(jì)的這四個(gè)尺寸應(yīng)該是統(tǒng)一的，明確這些尺寸將為機(jī)器的測(cè)繪帶來(lái)很大方便。
3．4明確機(jī)器各部件的劃分與視圖的個(gè)數(shù) 根據(jù)機(jī)器的復(fù)雜程度首先確定其總圖應(yīng)該由幾個(gè)視圖才能表達(dá)清楚，然后根據(jù)裝配關(guān)系確定機(jī)器應(yīng)該由幾個(gè)部件組成。應(yīng)根據(jù)企業(yè)自身的設(shè)備加工能力、習(xí)慣的裝配方法合理地確定部件的數(shù)量，并為每個(gè)部件確定名稱，列出各個(gè)部件的零件明細(xì)表、標(biāo)準(zhǔn)件表草稿和外購(gòu)件明細(xì)表草稿，然后撰寫(xiě)機(jī)器設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。
3．5測(cè)繪總圖的繪制 根據(jù)設(shè)計(jì)、裝配、工藝、定位基準(zhǔn)設(shè)計(jì)出各個(gè)部件的總體尺寸，按部件在空問(wèn)坐標(biāo)系的位置標(biāo)注裝配尺寸、定位尺寸、主要結(jié)構(gòu)的名義尺寸和安裝尺寸。根據(jù)各主要零件的外形尺寸順序和各部分尺寸繪制總圖的各個(gè)部分，然后根據(jù)空間坐標(biāo)分別繪制不同平面的部件。完成外形繪制后，對(duì)于有配合、又不能完全準(zhǔn)確表達(dá)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要繪出各種不同的剖視圖。一般不能將所有配合拆開(kāi)測(cè)繪，往往根據(jù)零部件的連接性質(zhì)猜測(cè)主要配合的公差，標(biāo)注配合性質(zhì)，確定連接面的精度。最后撰寫(xiě)技術(shù)要求、參數(shù)性能表及使用說(shuō)明書(shū)。
3．6根據(jù)測(cè)繪總圖設(shè)計(jì)部件圖 我們通過(guò)部件草圖可繪制出裝配圖，然后再通過(guò)裝配圖繪制部件圖，但許多企業(yè)測(cè)繪時(shí)根本不繪制總圖，這是極其錯(cuò)誤的。在部件圖中要標(biāo)注部件的裝配尺寸、連接尺寸、定位尺寸、連接件相關(guān)尺寸，復(fù)審和標(biāo)全各處配合尺寸，明確相關(guān)工藝尺寸與部件的關(guān)系。對(duì)于不能全部拆開(kāi)的零部件，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清晰不能進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，可以進(jìn)行有限的破壞性拆卸繪制。部件圖繪制完成后，要核實(shí)所有標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件的技術(shù)參數(shù)，確實(shí)不詳?shù)牟糠挚梢赃M(jìn)行必要的局部拆卸，以便完善這三個(gè)表格。猜想所有部件結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，細(xì)化立體部件裝配圖，然后撰寫(xiě)技術(shù)要求、參數(shù)性能表及拆裝部件的爆炸圖。
3．7根據(jù)測(cè)繪部件圖自動(dòng)生成立體零件圖 采用立體部件圖繪制的部件圖很容易生成零件圖，根據(jù)測(cè)繪部件圖可以自動(dòng)生成立體零件圖，由立體零件圖再形成平面圖紙。根據(jù)工藝要求、部件的裝配關(guān)系、連接相關(guān)件的結(jié)構(gòu)要求、加工定位要求、相關(guān)尺寸加工過(guò)程的精度要求等等復(fù)審和標(biāo)全各處尺寸，然后按照機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制零件圖。對(duì)沒(méi)有拆卸零件的看不見(jiàn)部位要進(jìn)行工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不詳?shù)牟糠忠M(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。最后撰寫(xiě)技術(shù)要求，形成合格的零件圖。
3．8機(jī)械系統(tǒng)測(cè)繪的基本原則 機(jī)械系統(tǒng)測(cè)繪一定要保證樣機(jī)完好如初，能不拆卸的零部件絕不拆卸。如果測(cè)繪以后樣機(jī)銷售不出去，測(cè)繪就失敗了。
軸承、主軸、過(guò)渡以上配合的連接件、間隙調(diào)整組件、有彈簧壓緊的組件、無(wú)定位銷的平行導(dǎo)軌、配衍結(jié)合面等盡量不拆，數(shù)控、電控、液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有調(diào)試成功之前不要拆卸機(jī)械系統(tǒng)。有防拆漆涂飾的螺栓和螺母，有膠封的結(jié)合面在拆前必須謹(jǐn)慎，盡量不拆。采用三維繪制方法測(cè)繪整機(jī)是最好的方法，在空間坐標(biāo)系內(nèi)繪制立體圖，然后由立體圖形成平面圖紙。一定要先畫(huà)總圖，再畫(huà)部件圖，最后畫(huà)零件圖，同一個(gè)部件盡量由一個(gè)人完成這些工作，再由另一個(gè)人來(lái)拆零件圖，這樣可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。
4測(cè)繪移植是企業(yè)設(shè)計(jì)的正確方向
按國(guó)際木工機(jī)械的設(shè)計(jì)模式，木工機(jī)械的測(cè)繪移植是最成功的設(shè)計(jì)方法。測(cè)繪移植仍然是測(cè)繪，還不能稱其為木工機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，但其區(qū)別于購(gòu)機(jī)測(cè)繪，它是現(xiàn)代企業(yè)生存和贏利的基本設(shè)計(jì)方法。日本和中國(guó)臺(tái)灣的木工機(jī)械設(shè)計(jì)都是采用測(cè)繪移植出效益的典范。企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)可以通過(guò)測(cè)繪移植獲得，憑先進(jìn)的情報(bào)和市場(chǎng)信息決定開(kāi)發(fā)計(jì)劃。具備10人以上研究隊(duì)伍的企業(yè)在簡(jiǎn)單測(cè)繪樣機(jī)的基礎(chǔ)上，找專家決策移植部位就可以創(chuàng)造出知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
移植是創(chuàng)新技術(shù)突破的基礎(chǔ)，沒(méi)有移植就難有創(chuàng)新。大企業(yè)可以移植產(chǎn)品，而且必須堅(jiān)持在長(zhǎng)線產(chǎn)品上進(jìn)行移植創(chuàng)新，但要做到這一點(diǎn)也是非常困難的。企業(yè)移植產(chǎn)品所需的情報(bào)與信息是企業(yè)發(fā)展的保障。大企業(yè)移植產(chǎn)品是展示自己設(shè)計(jì)能力的主戰(zhàn)場(chǎng)，我們要堅(jiān)決杜絕盲目移植和夸大移植效果，客觀地估計(jì)企業(yè)的移植與創(chuàng)新能力。
移植產(chǎn)品能否成功的關(guān)鍵是專利情報(bào)和市場(chǎng)信息，找到移植產(chǎn)品的主要弱點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，找到對(duì)方?jīng)]有專利保護(hù)的結(jié)構(gòu)是移植成功的關(guān)鍵，在移植測(cè)繪過(guò)程中獲得知識(shí)產(chǎn)權(quán)。我國(guó)龍頭企業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)部門必須掌握新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的測(cè)繪移植設(shè)計(jì)方法，新產(chǎn)品的測(cè)繪移植可降低企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，如果對(duì)測(cè)繪樣機(jī)沒(méi)有造成損害，將測(cè)繪樣機(jī)銷售出去，還可以雙重獲利。企業(yè)的主產(chǎn)品測(cè)繪移植要進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)和精益移植，一定要把測(cè)繪移植產(chǎn)品樣機(jī)做好、做精。要重新深度考察測(cè)繪樣機(jī)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的國(guó)外專利，計(jì)劃移植國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的中國(guó)木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)要搜集現(xiàn)有批量最大的木工機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)繪，搜集原來(lái)生產(chǎn)國(guó)廠家的全部專利。要詳細(xì)考察國(guó)外專利保護(hù)的內(nèi)容，搞清他們專利的限制期限，如果在中國(guó)注冊(cè)過(guò)期就沒(méi)有問(wèn)題。國(guó)外專利是否在中國(guó)注冊(cè)是最重要的，如果我們的產(chǎn)品出口，要注意這些專利在那些國(guó)家是否注冊(cè)，并劃定沒(méi)有注冊(cè)的范圍，從而提出我們進(jìn)行哪些移植及移植后的產(chǎn)品可以出口地區(qū)的范圍，以保證這些設(shè)備出口到技術(shù)所在國(guó)家沒(méi)有問(wèn)題。
5企業(yè)沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的危害與突破國(guó)際專利限制的策略
最近幾年，外國(guó)木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)逐步形成了對(duì)中國(guó)木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的專利“包圍圈”。中國(guó)木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)出口自己的產(chǎn)品到歐洲將受到知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嚴(yán)重制約，規(guī)模以上的企業(yè)一旦被外國(guó)企業(yè)提出專利訴訟將給其帶來(lái)毀滅性的災(zāi)難，因此企業(yè)要制訂反歐洲木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)壟斷技術(shù)的具體策略，制定長(zhǎng)期測(cè)繪移植規(guī)劃。
要突破歐洲木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)反壟斷法和知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制，在他們的專利夾縫中尋找突破點(diǎn)。要充分借鑒歐盟競(jìng)爭(zhēng)法為限制知識(shí)產(chǎn)權(quán)所采取的一般禁止與豁免和單獨(dú)豁免以及美國(guó)的評(píng)估分析方法及法律適用原則，熟知我國(guó)企業(yè)應(yīng)對(duì)外國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)法從而維護(hù)自身利益的策略等。
要按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注和測(cè)繪移植的產(chǎn)品，歐洲木工機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)是非常嚴(yán)格的，我們測(cè)繪移植的產(chǎn)品只有達(dá)到國(guó)際認(rèn)證的指標(biāo)才有可能使產(chǎn)品走向國(guó)際市場(chǎng)。不能以國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)移植設(shè)計(jì)國(guó)際高端產(chǎn)品，更不能把國(guó)內(nèi)的假冒偽劣產(chǎn)品出口到國(guó)外，測(cè)繪移植的產(chǎn)品應(yīng)滿足CE認(rèn)證的要求。
6科學(xué)類比法的基本概念與優(yōu)點(diǎn)
科學(xué)類比法的基本思想是摒棄原產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)專利，從機(jī)構(gòu)原理上杜絕抄襲原結(jié)構(gòu)的專利，但新設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)和原機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作應(yīng)完全一致。其也可能是幾個(gè)機(jī)構(gòu)的演繹和綜合，但從法律角度上看應(yīng)與原設(shè)計(jì)沒(méi)有任何關(guān)系。科學(xué)類比法絕不是完全照抄，它是在類比參考設(shè)備機(jī)構(gòu)原理的基礎(chǔ)上提出的新的設(shè)計(jì)理念?？茖W(xué)類比法在零部件尺寸、工藝、裝配關(guān)系、基準(zhǔn)選擇上與原來(lái)的機(jī)器完全一致，但專利保護(hù)機(jī)構(gòu)在類型上有所區(qū)別。
科學(xué)類比法是初步的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，它是借鑒他人成功的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新?？茖W(xué)類比法是日本人發(fā)明的，日本依靠科學(xué)類比法創(chuàng)造了20世紀(jì)趕超國(guó)際先進(jìn)水平的世紀(jì)奇跡。日本的照相機(jī)、電視機(jī)、冰箱、汽車等的成功設(shè)計(jì)依賴的就是科學(xué)類比法。中國(guó)的木工機(jī)械也必須依賴科學(xué)類比法設(shè)計(jì)自己的新產(chǎn)品系列并趕超國(guó)際先進(jìn)水平。
我國(guó)木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品是未來(lái)進(jìn)行國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的根本法寶，科學(xué)類比法是我們戰(zhàn)勝競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不可或缺的有利武器?？茖W(xué)類比法是在測(cè)繪移植的基礎(chǔ)上找出測(cè)繪產(chǎn)品的不足之處，提出科學(xué)合理的改進(jìn)方法，在類比測(cè)繪設(shè)備原理的基礎(chǔ)上形成自己的產(chǎn)品系列并獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
我國(guó)大型企業(yè)一般技術(shù)力量雄厚，完全能夠搞科學(xué)類比設(shè)計(jì)，只有利用科學(xué)類比法形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的企業(yè)才能最后成為行業(yè)的龍頭企業(yè)。
我國(guó)木工機(jī)械龍頭企業(yè)首先要組織工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)科學(xué)類比法，利用科學(xué)類比法形成技術(shù)壟斷，利用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)壟斷形成系列產(chǎn)品從而獲得超額利潤(rùn)，并形成系列專利技術(shù)。
科學(xué)類比法與傳統(tǒng)類比法的差別主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)類比法以仿制為目的，而科學(xué)類比法則以仿制為手段，照抄原設(shè)計(jì)的目的是全面了解原產(chǎn)品；傳統(tǒng)類比法以引進(jìn)設(shè)備資金為主，科學(xué)類比法往往以引進(jìn)技術(shù)為主；傳統(tǒng)類比法以學(xué)習(xí)一家為主，測(cè)繪完就不再深究，科學(xué)類比法以學(xué)習(xí)眾家為主，綜合各家長(zhǎng)處進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新?？茖W(xué)類比法是我國(guó)木工機(jī)械設(shè)計(jì)中的主要方法，是相似、模仿、仿真、類比的集合。
科學(xué)類比法的設(shè)計(jì)步驟是從仿制開(kāi)始，以相似設(shè)計(jì)為原理，以引進(jìn)技術(shù)為輔助，基本照抄原設(shè)計(jì)。在仿制的基礎(chǔ)上移植，在仿制中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，改進(jìn)原設(shè)計(jì)，將仿制品移植成具有自己特色的新產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)移植以后再進(jìn)行綜合，在自己產(chǎn)品成型后綜合各家長(zhǎng)處，優(yōu)化自己的產(chǎn)品。綜合就是創(chuàng)新，從相似、類比中得到靈感，創(chuàng)新出自己的新發(fā)明及新產(chǎn)品。
7反求工程設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)理念
采用反求工程設(shè)計(jì)法往往沒(méi)有足夠的參考資料，或者有樣機(jī)但不能拆卸，需要完全憑借設(shè)計(jì)人員的靈感和水平完成設(shè)計(jì)。反求工程設(shè)計(jì)是創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的一部分，往往憑一張照片即可設(shè)計(jì)出機(jī)器。反求工程是綜合運(yùn)用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法完成的特定條件下的樣機(jī)設(shè)計(jì)。反求工程設(shè)計(jì)可從產(chǎn)品的媒體資料、公開(kāi)的技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行過(guò)程中的觀察等獲得靈感，從而創(chuàng)造出自己的新發(fā)明及新產(chǎn)品。
創(chuàng)造力和創(chuàng)造性設(shè)計(jì)的過(guò)程需要豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，用已有的知識(shí)開(kāi)拓新的知識(shí)。搞創(chuàng)造性設(shè)計(jì)要有高度的創(chuàng)新精神，強(qiáng)烈的參與意識(shí)和動(dòng)力，同時(shí)還要具備健康的心理品質(zhì)，不怕困難，刻意求新，百折不撓。而掌握科學(xué)的研究方法和各種創(chuàng)造技法，采取嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓芾泶胧┦浅晒Φ谋ＷC。設(shè)計(jì)中要克服片面性，樹(shù)立辨證的觀點(diǎn)，擺脫傳統(tǒng)觀念，不盲目相信權(quán)威，發(fā)揮群體優(yōu)勢(shì)，注意綜合別人成功的經(jīng)驗(yàn)，抓住靈感和意念，及時(shí)形成概念報(bào)告。要對(duì)產(chǎn)品的可行性模型進(jìn)行簡(jiǎn)易論證，在樣品原型設(shè)計(jì)出來(lái)后進(jìn)行小批量生產(chǎn)。
創(chuàng)造性不是直覺(jué)，不是靈感，而是突變論的本質(zhì)反映。突變論是辨證法量變到質(zhì)變的豐富和具體化，事物達(dá)到極限后再繼續(xù)發(fā)展就會(huì)創(chuàng)新。掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法自覺(jué)進(jìn)行突變創(chuàng)造，就能夠設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品，只有掌握反求工程設(shè)計(jì)的人才才能稱其為師。
8我國(guó)木工機(jī)械產(chǎn)品與發(fā)達(dá)國(guó)家在技術(shù)上的差距
我國(guó)木工機(jī)械產(chǎn)品與國(guó)外的設(shè)計(jì)水平差距主要在理念、精度、造型和可靠性設(shè)計(jì)上。我國(guó)的設(shè)備水平和國(guó)際大公司的主要區(qū)別是知識(shí)產(chǎn)權(quán)、品牌、市場(chǎng)經(jīng)銷潛能，在國(guó)際上所樹(shù)立的中國(guó)特色產(chǎn)品應(yīng)該是高質(zhì)量和高精度的。我們競(jìng)爭(zhēng)的資本是低成本，而不能總是低檔次。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我們的真正威脅是他們?cè)谥袊?guó)建廠。
我們按國(guó)外市場(chǎng)設(shè)計(jì)他們需求的中國(guó)木工機(jī)械市場(chǎng)究竟能做多大的關(guān)鍵是技術(shù)水平的突破。加大科技研發(fā)力度的關(guān)鍵是人才，開(kāi)發(fā)木工機(jī)械新產(chǎn)品是木工機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵。引進(jìn)技術(shù)必須注意引進(jìn)他們的生產(chǎn)工藝，我們現(xiàn)階段必須以自主開(kāi)發(fā)的木工設(shè)備作為首要目標(biāo)，必須有自己開(kāi)發(fā)且有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的木工機(jī)械產(chǎn)品?，F(xiàn)在，高校開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品企業(yè)不要，而企業(yè)又開(kāi)發(fā)不出創(chuàng)新型產(chǎn)品。應(yīng)該加快高校與企業(yè)共同研究的步伐，讓引進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新性開(kāi)發(fā)成為企業(yè)和高校合作的新起點(diǎn)。
中國(guó)木工機(jī)械的國(guó)際地位與日俱增，我國(guó)木工機(jī)械的GDP已經(jīng)超過(guò)意大利，再有3年可能會(huì)超過(guò)德國(guó)，我國(guó)木工機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)要培育中國(guó)的豪邁和SCM?，F(xiàn)在，我國(guó)木工機(jī)械沒(méi)有技術(shù)型企業(yè)，誰(shuí)重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，誰(shuí)聯(lián)合行業(yè)相類似的企業(yè)形成集團(tuán)，使集團(tuán)設(shè)計(jì)能力超出自己的制造能力，集團(tuán)依靠技術(shù)收購(gòu)沒(méi)有開(kāi)發(fā)產(chǎn)品能力的企業(yè)，這樣的集團(tuán)就會(huì)逐步把自己打造成技術(shù)型企業(yè)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)看，行業(yè)龍頭企業(yè)必須成為技術(shù)型企業(yè)，企業(yè)進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)必須有長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，塑造好自己的出口品牌，選好自己沖擊國(guó)際市場(chǎng)的產(chǎn)品?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)木工機(jī)械市場(chǎng)價(jià)格已經(jīng)走到谷底，沒(méi)有品牌和質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)廠家在出現(xiàn)行業(yè)危機(jī)的情況下將只能破產(chǎn)。
關(guān)鍵詞：本科教育；畢業(yè)設(shè)計(jì)；指導(dǎo)策略；機(jī)械專業(yè)
中圖分類號(hào)：G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673-291X（2011）18-0319-02
對(duì)于高等教育工科專業(yè)而言，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和科研能力的重要環(huán)節(jié)[1]。它需要學(xué)生將專業(yè)理論知識(shí)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，分析、解決實(shí)際問(wèn)題。這既是學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，也是學(xué)生進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新、增強(qiáng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的主要途徑[2~5]。從這種意義上說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量是衡量高校工科專業(yè)教學(xué)水平最為重要的指標(biāo)之一。特別在當(dāng)前的高等教育大眾化的形勢(shì)下，高校應(yīng)該認(rèn)真分析畢業(yè)生的學(xué)習(xí)心態(tài)，把提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量作為提高整個(gè)學(xué)校教育教學(xué)水平的重要方面常抓不懈[6]。
要提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，關(guān)鍵在于增強(qiáng)導(dǎo)師指導(dǎo)的科學(xué)性和針對(duì)性。一般而言，畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)主要集中在以下幾個(gè)方面：幫助學(xué)生選擇課題、指導(dǎo)知識(shí)的綜合運(yùn)用、指導(dǎo)科研方法、教給科研中的交流技巧、教給科技論文寫(xiě)作規(guī)范。
一、幫助學(xué)生選擇合適的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題
畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，首先取決于課題選擇的好壞。在這方面，指導(dǎo)教師一定要把好關(guān)。
1.課題的選擇要盡量兼顧學(xué)生的專業(yè)興趣和教師的科研方向。一方面，畢業(yè)設(shè)計(jì)的主體是學(xué)生。確定的課題學(xué)生感不感興趣，將在很大程度上決定學(xué)生投入的程度和最終成果的質(zhì)量。另一方面，如果確定的課題與指導(dǎo)教師自己的科研方向有較高的重合度，教師不但指導(dǎo)得深入、有效，而且指導(dǎo)的積極性高，指導(dǎo)投入的時(shí)間和精力相對(duì)更加充分，甚而至于達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的理想境界。在實(shí)踐中，選題時(shí)不能兼顧上述兩個(gè)方面――要么忽視學(xué)生的興趣，脫離學(xué)生的專業(yè)發(fā)展方向；要么忽視教師的研究方向，使指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)成為教師的一種額外的負(fù)擔(dān)或包袱，都會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
2.課題應(yīng)該具有綜合性，難易程度適中。機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生很多都是從事機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的，因而他們做的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題應(yīng)當(dāng)具有一定的綜合性――涉及機(jī)械、控制、傳感檢測(cè)和信息處理等多個(gè)領(lǐng)域。學(xué)生通過(guò)完成這種課題，可以開(kāi)闊眼界，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用這些領(lǐng)域的知識(shí)解決問(wèn)題。這對(duì)他們將來(lái)獨(dú)立開(kāi)展設(shè)計(jì)工作或者從事機(jī)械專業(yè)的科研工作，無(wú)疑是非常有益的。相反，如果給學(xué)生選是非綜合性的課題，例如一般的工藝或設(shè)備的設(shè)計(jì)題目，難度小，學(xué)生只要掌握機(jī)械領(lǐng)域的知識(shí)就可以完成。但是，這種設(shè)計(jì)工作既不能提供足夠的科研方面的訓(xùn)練，也不能提供分析、解決實(shí)際問(wèn)題的機(jī)會(huì)。這樣，學(xué)生在以后的工作中遇到技術(shù)難題，很可能不知道如何解決。不會(huì)應(yīng)用新技術(shù)、新知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。
不過(guò)，要注意的是，綜合性課題的難度一般較大，要求學(xué)生綜合運(yùn)用各領(lǐng)域的知識(shí)才能完成。而畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，學(xué)生較難圓滿完成課題。針對(duì)這個(gè)矛盾，教師可以通過(guò)降低單個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)難度來(lái)加以克服。比如，在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，機(jī)械部分的設(shè)計(jì)可以采用常用機(jī)構(gòu)，以降低機(jī)械設(shè)計(jì)的難度。
二、指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科的專業(yè)知識(shí)
現(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品，很多都是機(jī)電一體化產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了要用到機(jī)械專業(yè)的知識(shí)外，還需要其他控制、檢測(cè)傳感等專業(yè)的知識(shí)。在本科階段的課程學(xué)習(xí)中，各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)都是分別單獨(dú)學(xué)習(xí)的，包括課程設(shè)計(jì)也是各個(gè)課程單獨(dú)進(jìn)行的，同學(xué)們只能學(xué)習(xí)各個(gè)課程的知識(shí)，還不能把各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，指導(dǎo)教師應(yīng)該根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。學(xué)生在綜合使用各個(gè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的同時(shí)，一方面鞏固了各領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，另一方面加深了各領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的融合。這樣，在具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程，才能融會(huì)貫通，熟練應(yīng)用。
三、指導(dǎo)科研的方法
學(xué)生在本科階段的學(xué)習(xí)，只是儲(chǔ)備、積累了一些專業(yè)知識(shí)，科研能力的訓(xùn)練很少，科研能力非常薄弱，學(xué)生遠(yuǎn)沒(méi)有掌握科研的方法。學(xué)生畢業(yè)后，不管是走上工作崗位，還是繼續(xù)讀研深造，都需要掌握一般的科研方法。對(duì)于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，一般的科研過(guò)程包括：檢索資料、確定設(shè)計(jì)方案、建立模型、仿真與實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)集成。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，老師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生掌握科研過(guò)程中常用的科研方法。
在檢索資料階段，指導(dǎo)教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)圖書(shū)館的圖書(shū)、期刊、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)上論壇等多種渠道檢索到需要的資料。同時(shí)，對(duì)這些資料進(jìn)行整理、分析，了解現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀，進(jìn)而對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化，確定最終的技術(shù)方案。
在建立模型階段，指導(dǎo)教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、物理模型、有限元模型等幾種模型，或其中的某一種模型。學(xué)生經(jīng)過(guò)訓(xùn)練，能夠掌握其中一種或幾種模型的建模方法、建模工具，主要是相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件工具。當(dāng)然，由于是在本科階段，學(xué)生所建的應(yīng)該是簡(jiǎn)化模型，建模步驟比較簡(jiǎn)單，所建模型也應(yīng)該易于檢驗(yàn)。
在仿真與實(shí)驗(yàn)階段，教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所建的模型，進(jìn)行數(shù)值仿真、有限元仿真、半物理仿真，要教給學(xué)生適合的仿真工具和軟件；教師還要指導(dǎo)學(xué)生掌握一般機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的搭建方法，常用儀器儀表的使用方法，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理、分析方法等等。
在最后的系統(tǒng)集成階段，教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，修改所建模型，把機(jī)械系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)和控制系統(tǒng)集成到一起，成為一個(gè)實(shí)際的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
總之，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段，指導(dǎo)教師都應(yīng)該明確地指導(dǎo)學(xué)生該階段所要達(dá)成的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方法、途徑、所需的工具等等，從而使學(xué)生的設(shè)計(jì)工作有的放矢，有法可循。
四、教給科研中的交流技巧
學(xué)生在課程學(xué)習(xí)階段，和老師、同學(xué)也有過(guò)學(xué)業(yè)上的交流，但都限于校園中。在畢設(shè)過(guò)程中，學(xué)生首先要與指導(dǎo)老師充分交流、溝通。遇到技術(shù)難題，還需要向?qū)W校里的其他老師以及企業(yè)里的專業(yè)技術(shù)人員請(qǐng)教。有時(shí)候，還要利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向更廣泛的人群請(qǐng)教。這些都需要學(xué)生擁有一定的與人溝通交流的能力和技巧，尤其是與他人交流技術(shù)問(wèn)題的能力。
有鑒于此，教師需要教給學(xué)生相應(yīng)的交流技巧。比如，指導(dǎo)學(xué)生在交流前要做好準(zhǔn)備工作，查找相關(guān)資料，把遇到的技術(shù)難題的來(lái)龍去脈搞清楚，這樣，在交流的時(shí)候，才能有的放矢。目標(biāo)明確了，交流也就更順暢、更有效了。再如，要提醒學(xué)生在交流過(guò)程中既要有自己的主見(jiàn)，又要保持開(kāi)放謙虛的態(tài)度，從而能夠博采眾長(zhǎng)，兼收并蓄，通過(guò)交流加深對(duì)問(wèn)題的理解，形成更優(yōu)的問(wèn)題解決方案。當(dāng)然，教師還要提醒學(xué)生注意交流的基本禮儀和要求，包括稱呼要得體，說(shuō)話要簡(jiǎn)單、明了，從而花最少的時(shí)間，用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言，把問(wèn)題說(shuō)清楚、說(shuō)透徹。
五、教給科技論文的寫(xiě)作規(guī)范
本科畢業(yè)后，學(xué)生不管是參加工作，還是繼續(xù)深造，都需要撰寫(xiě)各種科技文獻(xiàn)，包括科技論文。在畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，學(xué)生要學(xué)習(xí)如何撰寫(xiě)科技論文，包括論文的總體結(jié)構(gòu)、開(kāi)頭結(jié)尾、具體內(nèi)容、語(yǔ)法結(jié)構(gòu)等，為以后的論文寫(xiě)作培養(yǎng)能力。總的說(shuō)來(lái)，論文應(yīng)該格式正確、內(nèi)容全面、層次分明、數(shù)據(jù)可靠、文字簡(jiǎn)練、說(shuō)明透徹、推理嚴(yán)謹(jǐn)、立論正確，避免使用文學(xué)性質(zhì)的帶感彩的非學(xué)術(shù)性詞語(yǔ)。
指導(dǎo)教師在學(xué)生畢業(yè)論文的寫(xiě)作過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的寫(xiě)作情況，多次指導(dǎo)學(xué)生修改，直到達(dá)到學(xué)校的要求為止。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】遠(yuǎn)程；故障診斷；監(jiān)控
1.引言
在工業(yè)化時(shí)代，大規(guī)模機(jī)械電氣設(shè)備的使用讓社會(huì)生產(chǎn)效率大幅度的增加，但與此同時(shí)，機(jī)械設(shè)備故障也頻繁發(fā)生，延誤生產(chǎn)時(shí)機(jī)。所謂故障，是指機(jī)械系統(tǒng)偏離正常功能，造成設(shè)備基本功能不能保證。最初故障診斷是依賴人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)及簡(jiǎn)單檢測(cè)儀器，隨著電工電子、傳感器、信號(hào)分析、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的發(fā)展，對(duì)發(fā)生的故障，除要求設(shè)備管理人員具備掌握一定的機(jī)械專業(yè)技術(shù)、還要有電氣、計(jì)算機(jī)等專業(yè)知識(shí)。這對(duì)于依賴于個(gè)人知識(shí)儲(chǔ)備在故障面前顯得杯水車薪，特別是高技術(shù)含量進(jìn)口機(jī)械設(shè)備故障如民航發(fā)動(dòng)機(jī)故障，我們有時(shí)候卻無(wú)能無(wú)力而不得不依賴外國(guó)專家指導(dǎo)。這樣在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展下，基于WEB的遠(yuǎn)程故障診斷分析由此而產(chǎn)生。
遠(yuǎn)程故障診斷可提高復(fù)雜機(jī)械電氣設(shè)備的維護(hù)和診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)分設(shè)備和關(guān)鍵部件進(jìn)行分散集中式監(jiān)視、診斷和管理。不僅提高了設(shè)備的管理效率，降低了維護(hù)費(fèi)用，還提高了故障診斷的水平和快速性，也有利于資源共享。
2.監(jiān)控診斷系統(tǒng)
監(jiān)測(cè)與診斷主要是根據(jù)快變信號(hào)、緩變信號(hào)以及開(kāi)關(guān)量信號(hào)的變化，運(yùn)用通頻和分頻振幅值等多種方法來(lái)判斷機(jī)組是否正常運(yùn)行。
系統(tǒng)需有多種采集卡，包括振動(dòng)信號(hào)采集卡、轉(zhuǎn)速采集卡、溫度壓力流量采集卡以及報(bào)警信號(hào)采集卡。還需要有相應(yīng)的信號(hào)變換和調(diào)理電路。各種參量的獲取是通過(guò)振動(dòng)、溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等測(cè)量傳感器實(shí)時(shí)獲取機(jī)組工作狀態(tài)信息。然后將各種信號(hào)通過(guò)信號(hào)分析處理方法通過(guò)PC總線和計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)各種工況的實(shí)時(shí)顯示。再到更高層次就是利用智能診斷系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和模態(tài)識(shí)別，利用邏輯推理和數(shù)值分析方法相結(jié)合的方式，利用專家知識(shí)和固有原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比較，得出診斷結(jié)論，以上過(guò)程可用下圖結(jié)構(gòu)表示。
圖1 監(jiān)控診斷系統(tǒng)組成框圖
3.遠(yuǎn)程故障診斷地應(yīng)用
遠(yuǎn)程故障診斷是一門實(shí)用性強(qiáng)的技術(shù)，它在工業(yè)、醫(yī)療、石油、航空等各個(gè)方面都有廣泛地推廣和使用。
利用INTERNET技術(shù)，F(xiàn)ANUC的數(shù)控機(jī)床采用了C/S的架構(gòu)設(shè)計(jì)，這其中包括了服務(wù)器和客戶端。運(yùn)用SQLSERVER 2008可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，利用TCP/IP協(xié)議可以建立通訊鏈路，利用柔性制造系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)床故障診斷分類，利用電腦分發(fā)出診斷號(hào)、參數(shù)號(hào)，進(jìn)行PMC接口診斷。也有的專家獨(dú)辟蹊徑，將遠(yuǎn)程故障診斷在數(shù)控裝置的應(yīng)用劃分成了四個(gè)模塊，即信息檢索模塊、智能診斷模塊、網(wǎng)絡(luò)會(huì)診模塊、遠(yuǎn)程檢測(cè)模塊。信息檢索模塊主要是利用專家系統(tǒng)人工或者機(jī)器進(jìn)行檢索，智能診斷模塊主要應(yīng)用對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析，再利用與此類似的遠(yuǎn)程數(shù)控設(shè)備監(jiān)控診斷系統(tǒng)是由CNC、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控工況機(jī)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器、WEB服務(wù)器及遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷系統(tǒng)中心等組成。楊賢等介紹了一種監(jiān)控軟件，HOMS監(jiān)控軟件是以狀態(tài)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)，最優(yōu)檢修決策為目的的。它的體系架構(gòu)為狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，廠級(jí)診斷中心，企業(yè)級(jí)決策中心。
在汽車行業(yè)，常用的維修檢測(cè)設(shè)備是從電噴車解碼器、手持式故障診斷儀慢慢發(fā)展到行業(yè)中比較流行的離線PC式汽車故障診斷儀?，F(xiàn)在又有新的趨勢(shì)了，顏伏伍、曹愷等研究了基于智能手機(jī)的汽車遠(yuǎn)程故障診斷。他們發(fā)現(xiàn)一些手持式診斷設(shè)備存在攜帶不方便、缺乏維修指導(dǎo)并且診斷效率低下等情況，利用ARM公司推出的開(kāi)發(fā)復(fù)雜應(yīng)用程序的RVDS（Realview Development Suite）開(kāi)發(fā)工具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了讀清故障碼、讀凍結(jié)幀、讀數(shù)據(jù)流等，另外還具有遠(yuǎn)程交互能力和方便專家進(jìn)行遠(yuǎn)程輔助診斷等功能。
在石油與礦山機(jī)械領(lǐng)域，王峰、路小琪研究了基于物聯(lián)網(wǎng)的礦井提升機(jī)感知系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所謂物聯(lián)網(wǎng)就是通過(guò)二維碼識(shí)別設(shè)備、射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。在這種技術(shù)環(huán)境下，提升機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器、檢測(cè)設(shè)備以及安裝在系統(tǒng)中的無(wú)線傳感器等關(guān)于該設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)傳遞至調(diào)度室。在長(zhǎng)輸油氣管道中，實(shí)現(xiàn)輸油泵在online狀態(tài)下監(jiān)測(cè)最好是使用在線故障診斷軟件，可是幾乎所有的都是通過(guò)安裝在設(shè)備商的各種監(jiān)測(cè)儀表，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到SCADA系統(tǒng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理、多線程進(jìn)行管理。可以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)，準(zhǔn)確地找到故障報(bào)警。在鉆機(jī)的在線檢測(cè)中，從萬(wàn)生、張鵬飛、林智敏、于輝等人在石油機(jī)械雜志上研究了利用國(guó)際上最先進(jìn)的remote數(shù)據(jù)與圖像監(jiān)測(cè)處理技術(shù)，采用移動(dòng)通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)及視頻傳輸?shù)墓δ?，利用這些專有技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的網(wǎng)間共享以及信息捕捉等功能。在壓縮機(jī)的故障診斷與監(jiān)控上，吳文莉采用了嵌入式CPU和無(wú)線通訊GPRS發(fā)送模塊如遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸單元DTU組成。在對(duì)鐵路設(shè)備的診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，李桂林發(fā)表在《自動(dòng)化與儀器儀表》上論述了采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和故障診斷技術(shù)，一定程度上提高了列車的運(yùn)行效率和保障了行車安全。
另外，Deb.S，Domagala.C，Gho-shal，Alena.R在《The international society for optical Engineering》利用美國(guó)Qualtech的軟件開(kāi)發(fā)了一種基于上述系統(tǒng)判斷的遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器，建立了遠(yuǎn)程檢測(cè)空間服務(wù)站的模型。我國(guó)葉文君等利用基于模型和信號(hào)處理的方法對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷和檢測(cè)進(jìn)行了分析和總結(jié)。在機(jī)器人焊接方面，由星云焊接公司研制的Nebula型焊機(jī)，它可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程檢測(cè)，還可以將數(shù)字電視技術(shù)應(yīng)用在它上面。
4.結(jié)語(yǔ)
文章簡(jiǎn)要介紹了故障診斷系統(tǒng)的組成和基本原理，肯定了基于WEB故障診斷系統(tǒng)的作用，并且介紹了監(jiān)控檢測(cè)系統(tǒng)的組成以及遠(yuǎn)程故障診斷在各行各業(yè)的應(yīng)用?；赪EB的故障診斷技術(shù)發(fā)展已有多年了，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，對(duì)于遠(yuǎn)程故障診斷的前景可能會(huì)在對(duì)故障位置精確性確定、故障時(shí)間準(zhǔn)確性預(yù)測(cè)、檢測(cè)故障地點(diǎn)的精密化等方向發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：地方高校；機(jī)械工程；產(chǎn)學(xué)研合作教育；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1674-9324（2013）09-0049-03
對(duì)方高校如何準(zhǔn)確定位人才培養(yǎng)目標(biāo)，科學(xué)合理地構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研、生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)高水平應(yīng)用型創(chuàng)新人才，是當(dāng)前和今后一段時(shí)期內(nèi)，地方高校產(chǎn)學(xué)研合作教育需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題[1，2]。不同的高校采用不同的實(shí)際教學(xué)模式，實(shí)踐教學(xué)結(jié)果也就存在著較大的差異[3，4]。本文以山東建筑大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)為例，主要研究地方高校機(jī)械工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的構(gòu)建，以及實(shí)踐教學(xué)改革措施，為培養(yǎng)具有機(jī)械產(chǎn)品研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)組織管理及經(jīng)營(yíng)能力的創(chuàng)新人才奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5]。
一、人才培養(yǎng)目標(biāo)
通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)眾多開(kāi)設(shè)機(jī)械工程專業(yè)高校的調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，我國(guó)在當(dāng)前和未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，機(jī)械工程專業(yè)的大多數(shù)本科畢業(yè)生將直接進(jìn)入生產(chǎn)一線，從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)組織管理等實(shí)際工作。因此，地方高校機(jī)械工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是具有較扎實(shí)的自然科學(xué)、人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)的，較系統(tǒng)地掌握機(jī)械工程專業(yè)寬廣的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用能力，能從事機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造，以及組織管理和市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)工作的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
二、實(shí)踐教學(xué)體系
根據(jù)機(jī)械工程專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)，圍繞著專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，在現(xiàn)代教育理論、教育思想的指導(dǎo)下，采用系統(tǒng)科學(xué)的理論和方法，提出了“四層七模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系?！八膶印笔侵富A(chǔ)知識(shí)培養(yǎng)層、專業(yè)知識(shí)培養(yǎng)層、創(chuàng)新能力培養(yǎng)層和工程能力培養(yǎng)層，“七模塊”是指基礎(chǔ)實(shí)踐模塊、專業(yè)實(shí)踐模塊、創(chuàng)新訓(xùn)練模塊、科研訓(xùn)練模塊、工程認(rèn)知實(shí)踐模塊、工程項(xiàng)目實(shí)踐模塊和工程崗位實(shí)踐模塊，7個(gè)實(shí)踐教學(xué)模塊下設(shè)有25個(gè)不同的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)?！八膶悠吣K”的實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示。在學(xué)生必修的154學(xué)分中，7個(gè)實(shí)踐教學(xué)模塊共計(jì)61學(xué)分，其中，科研創(chuàng)新訓(xùn)練是8學(xué)分，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)占必修學(xué)分的40%。
“四層七模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系是以學(xué)生為主體，在產(chǎn)學(xué)研合作教育的平臺(tái)上，引入現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)和教學(xué)手段，改革教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，改善校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室、工程訓(xùn)練中心，依托行業(yè)、企業(yè)建立校外實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)基地，教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)由校內(nèi)向校外或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)延伸，推行產(chǎn)學(xué)研合作教育實(shí)踐教學(xué)模式，全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。4個(gè)層次的實(shí)踐培養(yǎng)模式、7個(gè)不同實(shí)踐教學(xué)模塊、25個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)都是建立在產(chǎn)學(xué)研合作教育平臺(tái)的基礎(chǔ)上的。
三、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)機(jī)械行業(yè)對(duì)本科人才知識(shí)和能力的要求，結(jié)合山東建筑大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)辦學(xué)特色及人才培養(yǎng)目標(biāo)，不斷完善實(shí)踐教學(xué)體系，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，建立包括從基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)踐到專業(yè)實(shí)踐、從創(chuàng)新訓(xùn)練到科研訓(xùn)練、從工程認(rèn)知實(shí)踐到工程崗位實(shí)踐循序漸進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)包括校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)和校外實(shí)踐教學(xué)，具體內(nèi)容如下。
1.校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)。校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)包括基礎(chǔ)實(shí)踐、專業(yè)實(shí)踐、創(chuàng)新訓(xùn)練和科研訓(xùn)練四個(gè)模塊。各模塊內(nèi)容包括課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、技能訓(xùn)練、創(chuàng)新訓(xùn)練，以及參加各類科技項(xiàng)目和競(jìng)賽等?；A(chǔ)實(shí)踐模塊下設(shè)物理實(shí)驗(yàn)、電工電子實(shí)驗(yàn)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)等認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、演示性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。專業(yè)實(shí)踐模塊包括機(jī)械原理零件實(shí)驗(yàn)、機(jī)械工程控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)、PLC實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)輔助繪圖實(shí)驗(yàn)、互換性與精密測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)、金屬切削原理實(shí)驗(yàn)、材料成型實(shí)驗(yàn)、測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)等認(rèn)知實(shí)驗(yàn)、演示性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以及各專業(yè)課程的綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)周等。創(chuàng)新訓(xùn)練模塊包括機(jī)構(gòu)組合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?？蒲杏?xùn)練模塊包括學(xué)生申報(bào)的SRP創(chuàng)新項(xiàng)目，以及學(xué)生參加的產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目創(chuàng)新訓(xùn)練等。校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)將在不斷完善基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，逐步提高設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例，同時(shí)，進(jìn)一步開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，引導(dǎo)學(xué)生參與教師的科研活動(dòng)，創(chuàng)造條件培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生實(shí)踐和利用綜合知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
2.校外實(shí)踐教學(xué)。校外實(shí)踐教學(xué)包括工程認(rèn)知實(shí)習(xí)、工程實(shí)踐課程實(shí)驗(yàn)、企業(yè)講座、工程實(shí)踐課程設(shè)計(jì)、暑期實(shí)踐、工程實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、認(rèn)證實(shí)訓(xùn)、工程創(chuàng)新實(shí)踐、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等10個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。下面主要介紹了6個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)內(nèi)容。（1）工程認(rèn)知實(shí)習(xí)。了解企業(yè)文化、管理、工作流程等，目的是建立大機(jī)械的整體概念，了解機(jī)械制造企業(yè)的構(gòu)成要素、各部門之間的關(guān)系、各部門生產(chǎn)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)，同時(shí)，進(jìn)一步了解專業(yè)特點(diǎn)，增加專業(yè)認(rèn)可度。重點(diǎn)了解企業(yè)的設(shè)施、設(shè)備、組織結(jié)構(gòu)、工作流程、管理規(guī)范、運(yùn)營(yíng)管理內(nèi)容、先進(jìn)制造技術(shù)以及機(jī)械工程發(fā)展趨勢(shì)等。（2）工程實(shí)踐課程實(shí)驗(yàn)。通過(guò)深入企業(yè)了解工程實(shí)際問(wèn)題及技術(shù)數(shù)據(jù)，然后在實(shí)驗(yàn)室建立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，運(yùn)用所學(xué)的理論和知識(shí)，提出解決問(wèn)題的方案，達(dá)到既加深對(duì)所學(xué)課程理論知識(shí)的理解，又提高了實(shí)踐動(dòng)手能力的目的。（3）工程實(shí)踐課程設(shè)計(jì)。由校企雙方人員擔(dān)任指導(dǎo)教師，安排學(xué)生深入企業(yè)開(kāi)展工程實(shí)踐問(wèn)題的調(diào)查與分析，根據(jù)每門課程實(shí)踐教學(xué)要求，結(jié)合課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，綜合提煉出課程設(shè)計(jì)題目，并把課程設(shè)計(jì)題目與企業(yè)的工程實(shí)際緊密相結(jié)合，采用實(shí)際工程數(shù)據(jù)，提出設(shè)計(jì)方案或者是解決問(wèn)題的方案。（4）工程實(shí)訓(xùn)。在企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)下，學(xué)生以項(xiàng)目組成員的身份參加企業(yè)承擔(dān)的實(shí)際工程項(xiàng)目的研究，根據(jù)企業(yè)的具體要求承擔(dān)部分項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，了解和掌握工程項(xiàng)目的立項(xiàng)目的、申報(bào)途徑、研發(fā)思路、運(yùn)行機(jī)制與管理辦法。引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力。（5）畢業(yè)設(shè)計(jì)。以企業(yè)的實(shí)際課題為依托，采取校內(nèi)導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)的雙導(dǎo)師制。結(jié)合企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)改造、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等相關(guān)內(nèi)容，由學(xué)校和企業(yè)雙方共同選定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。學(xué)生針對(duì)具體畢業(yè)設(shè)計(jì)題目在企業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后提交設(shè)計(jì)報(bào)告。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生系統(tǒng)了解所在企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、關(guān)鍵技術(shù)、工藝裝備、產(chǎn)品質(zhì)量控制體系，以及企業(yè)文化和企業(yè)精神。（6）生產(chǎn)實(shí)習(xí)。深入到企業(yè)的產(chǎn)、供、銷等部門，跟班進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)。詳細(xì)了解企業(yè)崗位操作規(guī)程及相關(guān)管理規(guī)程等，目的是使學(xué)生熟悉工廠生產(chǎn)設(shè)備、運(yùn)行管理、環(huán)境保護(hù)等相關(guān)法規(guī)，初步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，由此獲得對(duì)企業(yè)管理的深刻認(rèn)識(shí)。
以上校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)與校外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相互穿插、相互銜接地進(jìn)行，通過(guò)這種循序漸進(jìn)的教學(xué)過(guò)程，提高學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。
四、實(shí)踐教學(xué)改革措施
為了有效地實(shí)施“四層七模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系，充分體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研合作教育平臺(tái)的作用，需要進(jìn)行如下實(shí)踐教學(xué)改革。
1.調(diào)整實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃，更新與優(yōu)化現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。改變實(shí)踐教學(xué)從屬于理論教學(xué)的現(xiàn)狀，制定獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃和實(shí)踐教學(xué)大綱，增加實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)，增加跨學(xué)科、綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比例占總實(shí)驗(yàn)的80%以上，將課程群內(nèi)的實(shí)驗(yàn)整合為更加系統(tǒng)合理的實(shí)驗(yàn)課程，提高實(shí)踐教學(xué)效率。
2.結(jié)合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革和實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)基地的具體情況，編寫(xiě)具有特色的系列實(shí)踐指導(dǎo)材料。實(shí)踐指導(dǎo)材料是實(shí)踐教學(xué)改革的主要載體和保障，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料的基礎(chǔ)上編寫(xiě)與實(shí)踐教學(xué)配套的系列教材。
3.結(jié)合教師科研項(xiàng)目、企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)革新、工藝改造等實(shí)際課題開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)方法改革。引入現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)和教學(xué)手段，開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)法、課題研究法、情景教學(xué)法、案例教學(xué)法、工程實(shí)例教學(xué)法等，將本領(lǐng)域的前沿知識(shí)和新技術(shù)引入實(shí)踐教學(xué)課堂上，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。
4.進(jìn)一步開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。在滿足多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放力度。各實(shí)驗(yàn)室保證每天開(kāi)放時(shí)間不少于12個(gè)小時(shí)，除了負(fù)責(zé)正常課程的基本實(shí)驗(yàn)外，還對(duì)學(xué)生提供一定數(shù)量的課外實(shí)驗(yàn)選題，同時(shí)為學(xué)生自帶課題及課外科技創(chuàng)新活動(dòng)提供技術(shù)支持。
5.加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系，建立產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái)。產(chǎn)學(xué)研合作教育的最大優(yōu)勢(shì)就是為提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了真實(shí)的、廣闊的校內(nèi)外實(shí)習(xí)和實(shí)踐基地。因此，與企業(yè)建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)中心或者工程研究中心，校企合作共建校內(nèi)外實(shí)踐基地是產(chǎn)學(xué)研合作教育要解決的一個(gè)硬件條件。
6.與企業(yè)聯(lián)合指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠?qū)⒈緦I(yè)課程體系內(nèi)所有相關(guān)知識(shí)融會(huì)貫通，用于解決工程實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作教育，實(shí)施學(xué)校與企業(yè)的雙導(dǎo)師制，選派一批優(yōu)秀畢業(yè)班學(xué)生到企業(yè)、科研院所進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，直接參與實(shí)際課題或工程項(xiàng)目，由企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)行指導(dǎo)。企業(yè)導(dǎo)師不僅幫助指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，還著重向?qū)W生介紹企業(yè)迅速發(fā)展的形勢(shì)和需求，以及企業(yè)對(duì)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的綜合要求。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生不是簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)，而是結(jié)合企業(yè)工程實(shí)際進(jìn)行綜合知識(shí)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐。
7.設(shè)置自主個(gè)性化科研創(chuàng)新學(xué)分。通過(guò)在教學(xué)計(jì)劃中設(shè)置自主個(gè)性化科研創(chuàng)新學(xué)分，使學(xué)生自覺(jué)參加各種社會(huì)實(shí)踐及素質(zhì)拓展活動(dòng)，同時(shí)，學(xué)?；?qū)W院也可舉辦各種課外科技活動(dòng)和機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，題目來(lái)源可由教師命題或?qū)W生自行選題，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己身邊或生產(chǎn)過(guò)程中存在的機(jī)械方面的問(wèn)題，提出創(chuàng)新題目，對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新構(gòu)思和設(shè)計(jì)方法培訓(xùn)，使學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題到產(chǎn)品制作過(guò)程進(jìn)行了全過(guò)程的綜合知識(shí)訓(xùn)練，從而提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和社會(huì)實(shí)踐能力，開(kāi)拓學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。
8.針對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)制定相應(yīng)的考核辦法和評(píng)價(jià)指標(biāo)。實(shí)施學(xué)校、企業(yè)、科研院所多方聯(lián)合辦學(xué)，建立多方參與的專業(yè)建設(shè)理事會(huì)，共同制訂人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案，根據(jù)社會(huì)需要不斷優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系；完善課程驗(yàn)收制度，對(duì)兩年驗(yàn)收期內(nèi)的所有課程進(jìn)行公開(kāi)考核評(píng)價(jià)；建立健全畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)監(jiān)控制度，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的題目認(rèn)定、師生雙選、中期檢查、畢業(yè)答辯、資料驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理與監(jiān)控。并將這些動(dòng)態(tài)教學(xué)管理制度拓展至整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程。
五、結(jié)論
根據(jù)學(xué)校自身學(xué)科特色和優(yōu)勢(shì)以及人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r，在產(chǎn)學(xué)研合作教育背景下進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革，提出了“四層七模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系，建立與產(chǎn)學(xué)研合作教育相匹配的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，推進(jìn)人才培養(yǎng)與企業(yè)相結(jié)合的模式，利用企業(yè)高技能人才和專家參與實(shí)踐教學(xué)，從而培養(yǎng)出高質(zhì)量能適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。
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關(guān)鍵詞：P LC；卷煙級(jí)；自動(dòng)控制；改造
Abstract: the industry automatic control realization of meaning. This paper Super9 (super 9) JuanYanJi as controlled object, in a brief overview PLC technology, and on the basis of detailed introduces the JuanYanJi 9 electrical control system reform, the purpose of the latest control technology and network communication technology applied to the reform process, improve the stability of the system and the machining accuracy.
Keywords: P LC; Cigarette level; Automatic control; transformation
中圖分類號(hào)： TS452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
當(dāng)前，隨著煙草制造業(yè)重組的日益深化，煙草行業(yè)正面臨著空前的壓力和挑戰(zhàn)，為了適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)形勢(shì)，很多煙草設(shè)備急需改造，以期改造后的設(shè)備控制系統(tǒng)速度更快、精度更高、性能更穩(wěn)定。卷煙機(jī)械是機(jī)械行業(yè)中比較特殊的一種成套設(shè)備，其由濾嘴、卷接、包裝、裝盤、大流量輸出等設(shè)備組合而成，涉及機(jī)、電、氣、液、光、核等專業(yè)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，要求協(xié)調(diào)性比較強(qiáng)，而目前國(guó)內(nèi)多數(shù)煙草企業(yè)所采用的卷煙機(jī)械投入生產(chǎn)已有十幾年，機(jī)組電氣控制系統(tǒng)缺陷日益凸顯，機(jī)組控制方式落后，在一定程度上嚴(yán)重影響了卷煙廠的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。PLC作為一種新型的工業(yè)控制器，以其設(shè)計(jì)、安裝、接線、調(diào)試工作量小，研制周期短，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，故障率低，可維護(hù)強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為目前國(guó)內(nèi)外自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的首選控制方案，并在卷煙行業(yè)中得到大力推廣。下面，筆者以Super9（超9）卷煙機(jī)為例，就如何利用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)超9卷煙機(jī)生產(chǎn)線的智能化改造進(jìn)行探討，以期將最新的控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)應(yīng)用到改造過(guò)程中，提高機(jī)組系統(tǒng)的穩(wěn)定性和加工精度。
1PLC控制概述
所謂PLC，是可編程邏輯控制器(Programmab leLogic Controller)的簡(jiǎn)稱，其采用的是計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，起初只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，主要用于順序控制，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，以及工業(yè)自動(dòng)化控制愈來(lái)愈高的需求，PLC在速度、功能、智能化模塊及聯(lián)網(wǎng)通信等方面有了很大提高?，F(xiàn)在的PLC已不只是開(kāi)關(guān)量控制，并同時(shí)具備了模擬量控制、過(guò)程控制以及遠(yuǎn)程通信等功能。當(dāng)然，PLC也有自身其局限性，如無(wú)法向操作者顯示動(dòng)態(tài)的設(shè)備狀態(tài)參數(shù)，無(wú)法進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)的存貯與轉(zhuǎn)化，尤其是當(dāng)系統(tǒng)工藝改變時(shí)，無(wú)法方便、快速地改變相關(guān)參數(shù)、配方。因此，在稍復(fù)雜一些的控制系統(tǒng)中，PLC常與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)配合使用，實(shí)現(xiàn)完整的控制功能。
2 超9卷煙機(jī)改造指導(dǎo)思想
據(jù)資料現(xiàn)實(shí)，當(dāng)前很卷煙機(jī)的有效作業(yè)率不足65%，以超9卷煙機(jī)為例， 因歷史的局限性，該機(jī)主要存諸多問(wèn)題，如，控制方法落后，使用元件多，電路系統(tǒng)復(fù)雜，故障率高等、維修工作量大、停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)等，此外，還有人機(jī)界面簡(jiǎn)單、參數(shù)設(shè)定不方便、統(tǒng)計(jì)不完善等，以上問(wèn)題嚴(yán)重妨礙了設(shè)備有效作業(yè)率的提高，因此對(duì)超9生產(chǎn)線進(jìn)行改造極為必要。綜合當(dāng)前控制領(lǐng)域的水平與發(fā)展及卷煙級(jí)運(yùn)行的實(shí)踐分析，確定超9卷煙機(jī)組改造的指導(dǎo)思想主要如下：機(jī)電分離，集中控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控。其目的主要是為了實(shí)現(xiàn)電氣控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的上相分離，以利于機(jī)電系統(tǒng)的維護(hù)及修理。將分離式硬件邏輯控制系統(tǒng)改為模塊化集中控制，以提高包裝機(jī)控制水平，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性；運(yùn)用智能化技術(shù)對(duì)包裝機(jī)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，給操作工以指導(dǎo)。
3控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)
3.1 總體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)采用上、下位機(jī)控制結(jié)構(gòu)。由于原超9卷接機(jī)組的電控系統(tǒng)由于8085微處理器及繼電器控制組成。因8085 微處理器功能的局限性, 整條生產(chǎn)線采用了多塊輔助電路板多CPU。新的電控系統(tǒng)包含邏輯控制部分及生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集部分兩大功能，前者能較好地連接原系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn), 除繼承原功能外, 還必須注意設(shè)計(jì)的通用性、可靠性及可維護(hù)性，擬由 P LC實(shí)現(xiàn)。PLC如可執(zhí)行順序控制、邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)及運(yùn)算等功能, 并可通過(guò)數(shù)字和模擬的 I/O 組件對(duì)各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，且具備數(shù)據(jù)采集和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)功能，功能強(qiáng)大。但因PLC較難實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面, 因此擬由其作為下位機(jī)，上位機(jī)采用工控機(jī)，其功能為顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果及采集的數(shù)據(jù)。采用此設(shè)置，具有設(shè)置參數(shù)方便、人機(jī)交互界面畫(huà)面美觀的優(yōu)點(diǎn)，且能為企業(yè)局域網(wǎng)提供接口。
3.2 系統(tǒng)組成
3.2.1 硬件方面。上位機(jī)為工控機(jī)，下位機(jī)為西門子 S7-300PLC，變頻器選用德國(guó)LENZE 8210系列，其系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖詳見(jiàn)圖1。其中，西門子 S7-300主要由如下模塊構(gòu)成，即CPU 模塊（CPU314，為P LC核心模塊）、信號(hào)模塊、接口模塊、功能模塊、通信模塊、電源模塊及編程設(shè)備等。P LC的輸入信號(hào)是來(lái)自開(kāi)關(guān)、故障信號(hào)及經(jīng)過(guò)邏輯電路處理后的傳感器信號(hào)，輸出信號(hào)主要控制電磁閥、電機(jī)等。
3.2.2 軟件方面。主要由上位機(jī)人機(jī)界面軟件及下位機(jī) P LC控制軟件構(gòu)成。上位機(jī)編程軟件可采用VB開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出操作靈活、功能強(qiáng)大的人機(jī)界面，其功能為顯示當(dāng)前機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行速度及故障狀態(tài)等。下位機(jī)編程軟件可采用STEP7V512 , 其功能主要為完成系統(tǒng)的編程及組態(tài)。其中，上位機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要包含系統(tǒng)運(yùn)行、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、故障監(jiān)控、故障統(tǒng)計(jì)及電磁閥調(diào)試幾大部分。下位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)如圖3所示，其功能主要為用來(lái)完成生產(chǎn)工藝的全部任務(wù)，主要包含OB 塊、FC塊。OB 塊包括程序循環(huán)塊 OB1、暖啟動(dòng)塊OB100及中斷服務(wù)塊 OB40；FC塊包括初始化子程序、安全連鎖子程序、通信模塊子程序、高速計(jì)數(shù)子程序、料斗振板控制子程序、 S9故障狀態(tài)子程序、部分機(jī)器故障狀態(tài)子程序、換盤紙子程序、水松紙控制子程序、電機(jī)及切刀濾棒控制子程序、狀態(tài)顯示子程序、 機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)子程序、清理搓板子程序，等。
3.3 改造后情況
經(jīng)上述改造后的超9卷煙機(jī)，由P LC模塊取代了原先由10多塊分離元件構(gòu)成的電路板，系統(tǒng)硬件構(gòu)成大大簡(jiǎn)化, 更便于維護(hù)，且各分系統(tǒng)的控制更智能化，采用工控機(jī)組態(tài)軟件使得各分系統(tǒng)功能一目了然，操作界面美觀友好。同時(shí)，料斗電機(jī)、盤紙、提升等由直流調(diào)速驅(qū)動(dòng)改為三相交流變頻調(diào)速，在節(jié)能、維護(hù)方面有了很大提成，卷煙機(jī)及接嘴機(jī)融為一體，管理更容易, 并增加了煙支檢測(cè)系統(tǒng), 確保了煙支的質(zhì)量。該設(shè)備在投入運(yùn)行后，控制精確，各方面反應(yīng)良好。
總之，卷煙工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，地位舉足輕重，卷煙業(yè)自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義深遠(yuǎn)。對(duì)于煙草設(shè)備，因煙廠的生產(chǎn)任務(wù)緊、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、工作環(huán)境差且產(chǎn)品質(zhì)量要求高，這就使得其設(shè)備長(zhǎng)期工作在高速運(yùn)行的情況下，同時(shí)也就要求其設(shè)備先進(jìn)、性能穩(wěn)定可靠。可編程控制器(PLC)是一種數(shù)字預(yù)算與操作的控制裝置，它是作為傳統(tǒng)繼電器的替代品而發(fā)展起來(lái)的，大大推進(jìn)了機(jī)電一體化進(jìn)程，將PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用于煙草設(shè)備，能有效提高煙草設(shè)備整機(jī)的可靠性，減少故障率，提高作業(yè)率，同時(shí)降低次品率，確保產(chǎn)品質(zhì)量。因此，卷煙機(jī)PLC控制系統(tǒng)具有較好的推廣價(jià)值，對(duì)于其他的工業(yè)控制系統(tǒng)也有一定的參考價(jià)值。
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