機電一體化培訓(xùn)精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇機電一體化培訓(xùn)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

其中，TVT-METSA自動生產(chǎn)線拆裝與調(diào)試實訓(xùn)裝置包括以下內(nèi)容：氣動技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)、直流電機驅(qū)動技術(shù)、步進電機驅(qū)動技術(shù)、伺服電機驅(qū)動技術(shù)、觸摸屏應(yīng)用技術(shù)、上位機監(jiān)控技術(shù)、PLC工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、PLC技術(shù)、故障檢測技術(shù)、機械結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)安裝調(diào)試技術(shù)、人機接口技術(shù)、運動控制技術(shù)等，是一款設(shè)計優(yōu)秀的學(xué)生試驗實訓(xùn)平臺。

學(xué)習(xí)的模塊包括有：電源模塊、MM420變頻器與交流三相同步電機模塊、TP177B觸摸屏的使用，井式供料單元、皮帶傳送與檢測單元、電感傳感器、電容傳感器調(diào)整方法、到位傳感器C421調(diào)整方法、行走機械手搬運與倉庫單元、行走機械手搬運與倉庫單元、旋轉(zhuǎn)編碼器、切削加工單元、多工位裝配單元。

接下來的學(xué)習(xí)內(nèi)容是：觸摸屏在行走機械手中的應(yīng)用，其中包括：在觸摸屏上制作兩個按鈕，一個按鈕摁下后，行走機械手前移動，一個按鈕摁下后，行走機械手后移動。觸摸屏通過通信電纜與S7-200的通信口（PORT0）連接的，以PPI或MPI通信方式與PLC進行數(shù)據(jù)交換。觸摸屏直接對PLC輸出進行寫入操作，使Q0.4與Q0.5導(dǎo)通或關(guān)斷，來控制直流電機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。從而控制行走機械手的左移動與右移動。PLC的I/O分配、編寫觸摸屏程序、通信參數(shù)設(shè)置、變量的連接、觸摸屏按鈕的制作、為按鈕設(shè)置變量函數(shù)、觸摸屏程序的下載、網(wǎng)絡(luò)線連接的計算機IP設(shè)置、SIMATICWinCCfleible2007通信設(shè)置、PLC程序編寫、調(diào)試。

任務(wù)二：在PLC任務(wù)四的基礎(chǔ)上，增加觸摸屏功能，

1、在觸摸屏上制作兩個按鈕，一個按鈕摁下后，行走機械手前移動，一個按鈕摁下后，行走機械手后移動。

2、在觸摸屏上制作數(shù)據(jù)顯示框，實時顯示高速計數(shù)器的當(dāng)前值。

3、在觸摸屏上制作數(shù)據(jù)輸入框，可輸入2號倉庫的地址。

其中包括內(nèi)容：I/0域的制作、I/O域變量的選擇、PLC程序編寫、調(diào)試。

第三個大內(nèi)容：PLC在行走機械手控制中的應(yīng)用

其中包括：使用設(shè)備介紹、I/O分配、程序下載、程序驗證與思考、問題解釋（也就是對之前的控制進行拓展）

1、設(shè)備有智能保護，即使程序不完善，不正確也不會損壞設(shè)備。

2、直流電機正反轉(zhuǎn)同時接通是需要嚴(yán)格避免的，在外部接線要有互鎖，程序內(nèi)部也要有互鎖。

3、在控制電機時，要增加限位點的傳感器，使控制更加完善。

行走機械手限位點接線說明，改進的程序

深化訓(xùn)練：

1．系統(tǒng)通電后，按下啟動按鈕SB1，如果小車不在SQ2處，則返回SQ2處，停止。

2．小車在SQ2處，停止5秒鐘，進行裝料工作。

3．裝料完成后，小車向SQ3處運行，到達SQ3處，小車停止運行，進行卸料工作。

4．卸料時間為5秒鐘，卸料完成后，小車運動到SQ2處，開始循環(huán)工作。

5．摁下停止按扭SB1,系統(tǒng)完成當(dāng)前任務(wù)后停止在SQ3處

6．摁下急停按鈕SB7，系統(tǒng)立即停止工作。

問題分析

1、連續(xù)摁下啟動按鈕，會導(dǎo)致程序錯亂。

2、急停按鈕抬起后，設(shè)備繼續(xù)按照原來的工序繼續(xù)運行。

3、沒有做停止

4、第二次下載程序時，程序下載后，未摁下啟動，設(shè)備就開始運行。

任務(wù)三

1．系統(tǒng)通電后，按下啟動按鈕SB1，如果小車不在SQ2處，則返回SQ2處，停止。

2．小車在SQ2處，機械手做取物動作。

3．取物完成后，小車向SQ3處運行，到達SQ3處，小車停止運行，機械手做放物動作。

4．放物完成后，小車運動到SQ2處，開始循環(huán)工作。

5．摁下停止按扭SB1,系統(tǒng)完成當(dāng)前任務(wù)后停止在SQ3處

篇2

論文摘要：文章介紹一種應(yīng)用當(dāng)前最先進的工業(yè)自動化控制技術(shù)的用于教學(xué)培訓(xùn)的柔性制造系統(tǒng)。

1引言

隨著工業(yè)自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代自動生產(chǎn)加工系統(tǒng)中的控制和操作技術(shù)越來越復(fù)雜，往往綜合了機械、氣動、液壓、傳感器技術(shù)、PLC及伺服驅(qū)動、數(shù)控技術(shù)、機器人技術(shù)、通信技術(shù)、柔性制造及計算機集成制造技術(shù)等多門學(xué)科，因此對于工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用技術(shù)人員也提出較高的要求。對于培養(yǎng)生產(chǎn)一線的技術(shù)應(yīng)用型人才的高等職業(yè)技術(shù)教育院校來說，提供模擬自動化生產(chǎn)加工系統(tǒng)的綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程應(yīng)用能力，滿足現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)的需求是我們的教學(xué)理念。在教學(xué)中我們引入了德國某公司的F’MS50系統(tǒng)，也稱為柔性制造系統(tǒng)機電一體化培訓(xùn)設(shè)備。

2系統(tǒng)的組成和功能

此柔性制造系統(tǒng)是一套模擬實際工業(yè)自動化生產(chǎn)中不同復(fù)雜程度控制過程的柔性加工中心。根據(jù)系統(tǒng)的不同運行狀態(tài)，可實現(xiàn)對生產(chǎn)加工過程的改變和控制。圖1所示為該物流系統(tǒng)的平面示意圖，整個系統(tǒng)由以下13個工作站組成:①供料站;②檢測站;③提取站;④加工站;⑤圖像處理站;⑥裝配站;⑦暫存站;⑧提取站;⑨成品分裝站;⑩閉環(huán)柔性輸送裝置;⑧柔性加工系統(tǒng)上下料機器人;⑩數(shù)控車床;⑩數(shù)控銑床。

該系統(tǒng)的生產(chǎn)過程模擬短行程氣缸的裝配，其中包括的零件有:缸體、活塞、彈簧和端蓋。整個加工系統(tǒng)的流程為:工件由送料站送人檢測站~檢測站檢測工件的狀況~將合格零件放人傳送帶上的工件運送車上~由提取站中的機械手上下料裝置將工件放人加工站進行加工~再將工件放回傳送帶上~工件經(jīng)過圖像處理站時由工業(yè)圖像處理系統(tǒng)檢測將要進行裝配的工件形狀是否合格~合格工件進人下一個站(不合格工件將被剔除)~裝配站中的五軸機器人對氣缸進行組裝(其中缸體由傳送帶運送，活塞儲存在裝配站的貨盤上，端蓋和彈簧儲存在料艙中)~暫存站將裝配好的工件暫存于高層倉庫中(可按需要將工件放回到傳送帶上)一由提取站中的機械手上下料裝置按工件的顏色將工件從傳送帶上放人成品分裝站中~成品分裝站完成成品輸出。

此系統(tǒng)是一個可以擴展的可以連接多個工作站的系統(tǒng)，并在生產(chǎn)過程中可柔性地面對運行狀態(tài)且可以按相應(yīng)的情況控制物流。其主要單元是負責(zé)向系統(tǒng)內(nèi)個工作站間輸送零件的閉環(huán)柔性輸送裝置。每個工作站中都帶有由STEMENS S7一300系列控制器和數(shù)字量vo模塊組成的控制板，控制板與工作站的連接通過一根標(biāo)準(zhǔn)的vo電纜連接。傳送系統(tǒng)的控制也由SIEMENS S7實現(xiàn)。工作站之間的通信由vo接口定義，傳送系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送由AS一1(執(zhí)行器和數(shù)字傳感器組成的網(wǎng)絡(luò))總線實現(xiàn)。工作站與傳送系統(tǒng)之間的通信通過vo接口定義。在FMSSo中使用SIEMENS的WinCC對系統(tǒng)進行監(jiān)視，控制以及數(shù)據(jù)采集。為了實現(xiàn)WinCC和PLC之間的數(shù)據(jù)交換，該系統(tǒng)采用了Profibus一DP現(xiàn)場總線。WinCC發(fā)送數(shù)據(jù)到PLC，同時從PLC接收數(shù)據(jù)信息。通過WinCC在主機中按照級別的優(yōu)先權(quán)監(jiān)控每個設(shè)備的運行情況，并且通過一根電纜即可完成在線對PLC S7編程和故障診斷。

該系統(tǒng)包含實際生產(chǎn)加工的主要功能:來料分配、工件檢測、工件操作(機械手上下料)、工件加工及處理、質(zhì)量控制(圖像處理)、自動裝配(五軸機器人裝配)、立體倉庫(料倉)、工件輸出、工件分揀、閉環(huán)柔性輸送裝置、數(shù)控加工等。使用該系統(tǒng)應(yīng)可以完成不同復(fù)雜程度、各種主要課題的教學(xué)培訓(xùn)，如:氣動技術(shù)、機械技術(shù)、通信技術(shù)、機械手技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、電氣/電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳動技術(shù)、物流技術(shù)、數(shù)控技術(shù)和系統(tǒng)管理等。

3模塊化工作站

構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)FMS50中的各工作站均包括獨立的電氣和可編程控制器單元，帶有一個標(biāo)準(zhǔn)vo接口用于與PLC板的連接。機械和氣動單元按照各工作站的不同生產(chǎn)功能可以由標(biāo)準(zhǔn)模塊組裝而成，靈活性較大，氣動系統(tǒng)的控制原理相似。

以工件提取站為例，該站完成將工件從傳送帶上提取并將其放置在加工站上的分度盤上的任務(wù)。它的主要組成模塊是完成x軸運動(運送工件)的無桿氣缸A、完成:軸運動(提放工件)的扁平氣缸(提升缸)B，氣動平行抓手C(抓取工件)和由3片緊湊型閥組成閥島CPV10及滑槽模塊。氣動控制回路圖如圖2所示。圖中A缸和B缸控制回路中的單向節(jié)流閥用于控制兩缸的行進速度;A缸控制回路中的兩個氣控單向閥在回路中形成氣動鎖，是一種安全措施，可使氣缸在系統(tǒng)斷電或停氣時在任意位置保持不動。閥島中的3個電磁閥C，M，M分別控制氣缸A，B，C。其中C型電磁閥由兩個常斷式單電控二位三通電磁閥組成;M型電磁閥是單電控二位五通電磁閥。

模塊化工作站的特點是工作站中的小型模塊應(yīng)該能夠體現(xiàn)生產(chǎn)加工中的各種單獨功能或組裝加工，采用的控制模式與實際生產(chǎn)中相同，每個工作站均包含獨立的電氣及可編程序控制器單元且采用標(biāo)準(zhǔn)的電氣接口，每個工作站本身可以單獨用于教學(xué)實訓(xùn)，每個模塊都具有相應(yīng)的培訓(xùn)內(nèi)容，各工作站之間通過電纜或總線連接可以形成不同形式的柔性制造系統(tǒng)。

4該系統(tǒng)的教學(xué)培訓(xùn)理念

FMS50系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，可以單獨訓(xùn)練PLC編程和機器人操作技術(shù)及各工作站，如工件自動裝配、自動輸送、緩沖倉儲等。在教學(xué)實踐中，采用模塊化教學(xué)方法，教學(xué)的過程從基礎(chǔ)簡單的操作和控制逐步擴展到復(fù)雜操作的控制，具體操作是將學(xué)生分組訓(xùn)練，每組學(xué)生要完成從模塊的機械、氣動與電氣元件組裝安裝到工作站的氣動與電氣回路連接，再根據(jù)工藝要求進行PLC編程，調(diào)試、操作、維修及故障排除。在工作站之間的連接和工作站與傳送系統(tǒng)的連接過程中，學(xué)生可以了解到vo通信和總線控制技術(shù)。并且通過監(jiān)視、控制以及數(shù)據(jù)采集軟件vvn}rcc，了解系統(tǒng)的物流和信息流運行情況。在整個訓(xùn)練過程中可以使學(xué)生將所學(xué)過的專業(yè)知識加以綜合應(yīng)用，并能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、獨立思考能力及團隊合作精神。由于該系統(tǒng)是開放式的，學(xué)生可以在訓(xùn)練中加人自己的創(chuàng)新思想，重新組合或開發(fā)新的工作站，組成不同的機電一體化系統(tǒng)。在高層次的訓(xùn)練中，可以對學(xué)生進行諸如遠程控制、圖像識別、機器人、交互式仿真系統(tǒng)COS/MIR軟件(提供建模、運動仿真及三菱機器人編程仿真)等知識的培訓(xùn)。

篇3

論文摘要：基于FMS技術(shù)開發(fā)了模塊化機電一體化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)有助于加深學(xué)生對機電一體化系統(tǒng)概念的理解，掌握車間柔性制造的方法，最后以作業(yè)計劃與調(diào)度教學(xué)研究性、綜合性實驗為例，論述了該系統(tǒng)在培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性的重要作用。

為使機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，有機會將所學(xué)到的各門專業(yè)課的知識綜合性地應(yīng)用到接近于生產(chǎn)實際的過程中，為他們走上工作崗位后應(yīng)用這種新的理念打下基礎(chǔ)，學(xué)院除了建立適合于現(xiàn)代教學(xué)法模式的幾個獨立的專業(yè)實驗室外，籌建了一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中，我們開發(fā)了一套完全接近于生產(chǎn)實際的模塊化柔性制造系統(tǒng)，由省部共同投資。實驗室的開放性主要體現(xiàn)在兩個方面:一是系統(tǒng)組成具有開放性，系統(tǒng)中不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備可相互兼容，便于以后擴展;二是實驗室資源具有開放性，實驗室可面向校內(nèi)外各種層次的學(xué)生或培訓(xùn)學(xué)員，做到資源共享，擴大受益面。

1 FMS系統(tǒng)組成

柔性制造系統(tǒng)機電一體化訓(xùn)練設(shè)備，包含一條閉環(huán)柔性輸送裝置和六自由度并聯(lián)加工中心(加工站)、三自由度數(shù)控雕刻機及其控制系統(tǒng)、四自由度上料檢測站及其控制系統(tǒng)、搬運站、安裝站、安裝搬運站、智能分類站、現(xiàn)場總線、多層次立體原料庫及其控制系統(tǒng)、多層立體成品庫及其控制系統(tǒng)、自動化輸送線及變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、PLC數(shù)據(jù)采集及物料監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)控及管理控制軟件。

工業(yè)控制計算機通過運動控制卡發(fā)送位置信號給旋轉(zhuǎn)立體上料庫電機驅(qū)動器，電機驅(qū)動器驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)一定角度，實現(xiàn)零件位置對準(zhǔn)，同時設(shè)置檢測開關(guān)，通過PLC采集至計算機，判斷托盤上相應(yīng)位置是否存在零件。自動上料機器人將待加工物料送至加工位置后，系統(tǒng)驅(qū)動鎖緊裝置進行物料定位固定，上位機按指定程序控制六自由度并聯(lián)機器人，進行零件前序的加工。在主界面中點擊數(shù)控雕刻機控制按鈕，進人數(shù)控雕刻機控制界面，三自由度數(shù)控雕刻機主要實現(xiàn)對工件端面的雕刻，通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉(zhuǎn)化為G代碼，然后通過計算機的串口將G代碼傳到雕刻機，雕刻機執(zhí)行G代碼。

零件前序加工完畢后，計算機控制零件搬運機器人將加工完的零件搬運至下一工序的加工位置。

在主界面中點擊立體倉庫狀態(tài)按鈕，進人立體倉庫狀態(tài)界面。立體倉庫狀態(tài)是用來實時顯示立體倉庫倉位的占用情況，系統(tǒng)實時檢測各個倉位的狀態(tài)，然后系統(tǒng)給碼垛機發(fā)指令決定碼垛機下一次將裝配的成品放人哪個倉位，操作者通過觀察狀態(tài)位的圖標(biāo)情況，操作者就可以知道哪個倉位是否為空，并且知道各個倉位物件的重量，通過生產(chǎn)統(tǒng)計還可以知道立體倉庫一共有多少個成品，每一類成品的個數(shù)及總重量。

2系統(tǒng)特點

(1)包含多種關(guān)鍵技術(shù)及單元，使學(xué)生了解更多的知識;機器人技術(shù);物流倉儲自動控制系統(tǒng);立體倉庫;自動輸送線;自動碼垛機;物流倉儲管理和監(jiān)控;PLC控制系統(tǒng);傳感器技術(shù);計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù);計算機控制;網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控技術(shù);數(shù)據(jù)庫技術(shù);多軸運動控制器;氣動技術(shù);步進電機及驅(qū)動;伺服電機及驅(qū)動;VC，VB等高級語言編程。

(2)結(jié)合機電教學(xué)，編制了的實驗指導(dǎo)書，包含多個實驗:為了方便教學(xué)實際使用，我們?yōu)橄到y(tǒng)提供了專門實驗指導(dǎo)書，其內(nèi)容涵蓋機械、控制、機器人示教、插補、自動裝配、碼垛等多項實驗，供本科生、專科生和研究生專業(yè)選開，教師也可以根據(jù)實際情況，在實驗指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上增開設(shè)計性、綜合性實驗。

(3)交互式圖形化操作界面:系統(tǒng)控制軟件采用WINDOWS操作系統(tǒng)，具有交互式和圖形化特點，操作簡單易學(xué)，自動化程度高，使教師和學(xué)生在很短的時間之內(nèi)就可以掌握對系統(tǒng)的操作。

(4)豐富的狀態(tài)反饋功能:通過計算機與各單元及傳感器的通訊，將系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的狀態(tài)顯示在操作界面上，使操作者通過計算機隨時了解系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工況、狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)，掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)。

(5)完善的生產(chǎn)及物料存儲統(tǒng)計功能:根據(jù)現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)的特點及倉儲物流的發(fā)展動向，不但在工作過程和原理上仿真實際生產(chǎn)過程，而且開發(fā)了生產(chǎn)及物料存儲數(shù)據(jù)庫，根據(jù)系統(tǒng)的運行隨時記錄和分析生產(chǎn)和存儲數(shù)據(jù)。

(6)開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu):為了增強學(xué)生的參與性，系統(tǒng)采用了開放式結(jié)構(gòu)，提供了完善的控制功能動態(tài)鏈接庫和二次開發(fā)函數(shù)，不用了解底層復(fù)雜的時序和操作過程，只需要在VC或VB中簡單的幾行代碼，學(xué)生即可開發(fā)出自己的運動或控制功能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(7)網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控:系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控模塊，使操作者在操作系統(tǒng)的同時，也可通過電腦屏幕實時觀看系統(tǒng)的實際運行狀況。同時對于有條件的學(xué)校，可將控制計算機與校園網(wǎng)相連解，使更多的學(xué)生和老師通過網(wǎng)絡(luò)觀看現(xiàn)場實驗過程，提高系統(tǒng)利用率，也可實現(xiàn)遠程教學(xué)。

3如何應(yīng)用FMS進行本科實驗教學(xué)

由于近年來高校的擴招，學(xué)生人數(shù)大幅上升，而大型實驗設(shè)備臺套數(shù)少;而且大型實驗設(shè)備的實驗通常包括編程、上機、結(jié)果分析等，需要的時間較長。因此，大型設(shè)備開設(shè)的實驗不能簡單的照搬其它實驗教學(xué)的模式。我們分別探索了以下幾種模式:

3. 1開設(shè)綜合設(shè)計性實驗

本中心老師提出項目申請，參加學(xué)校實驗室設(shè)備管理處組織的“工程實踐”和機電工程學(xué)院組織的“機電一體化實訓(xùn)中心”項目。這些項目結(jié)合指導(dǎo)老師的科研項目，通過雙向選擇接受學(xué)校相關(guān)專業(yè)本科三年級以上的學(xué)生參加。學(xué)生分為2-4人一組;在教師的指導(dǎo)下，首先查閱文獻和學(xué)習(xí)FMS的有關(guān)知識，編制程序，上機測試;實驗的內(nèi)容根據(jù)項目的研究內(nèi)容而定，一般涉及多種設(shè)備;實驗時間根據(jù)老師和學(xué)生雙方商定，實行彈性制，不拘泥于課堂安排的時間。由于學(xué)生人數(shù)少，在實驗過程中可以做到師生面對面的隨時交流。

例如:作業(yè)計劃與調(diào)度教學(xué)實驗。

“作業(yè)計劃與調(diào)度教學(xué)實驗”的內(nèi)容是讓學(xué)生根據(jù)給定的加工工件信息，設(shè)計一個單件小批量零件加工的“作業(yè)計劃與調(diào)度”的仿真系統(tǒng)，使目標(biāo)函數(shù)“最長流程時間”的值最小，然后對仿真結(jié)果進行驗證。實驗的目標(biāo)是:使學(xué)生加深對“作業(yè)計劃與調(diào)度”概念的理解，掌握車間調(diào)度的方法，培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。實驗系統(tǒng)要具備以下功能:

(1)提供一個很好的、有代表性的研究對象，也就是使學(xué)生知道他們是在那個車間、那個環(huán)境為加工那些工件設(shè)計“作業(yè)計劃與調(diào)度”的方案;

(2)提供一個很好的仿真環(huán)境及工具，用來建立仿真模型，使學(xué)生形象直觀地看到車間調(diào)度的運行過程;

(3)提供實現(xiàn)“作業(yè)計劃與調(diào)度”的算法和軟件開發(fā)環(huán)境，使學(xué)生了解并掌握該算法的原理，并在仿真環(huán)境中實現(xiàn)算法，得到仿真結(jié)果;

(4)提供一個真實環(huán)境，如FMS車間或可真正運行的FMS車間模型，在此環(huán)境中對上面得到的仿真結(jié)果進行驗證。

針對“FMS教學(xué)實驗系統(tǒng)”只討論一種特殊情況，即最長流程時間Fmax的計算先討論n/m/P/Fmax問題，目標(biāo)函數(shù)是使最長流程時間最短。最長流程時間又稱作加工周期，它是從第一個工件在第一臺機器開始加工時算起，到最后一個工件在最后一臺機器上完成加工時為止所經(jīng)過的時間，由于假設(shè)所有工件的到達時間都為零(Ri，I=1 ，2 ，3，…，n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時間，也等于一批工件的最長完工時間C max 。

設(shè)n個工件的加工順序為S=(S1 ，.S2 ， ……，，Sn)，其中Si為排第i位加工的工件的代號。以CK(Si)表示工件Si在機器Mk上的完工時間，Pk表示工件Si在Mk上的加工時間，K=1，2，3，……，m；i=1 ，2， ……，n，

式(1)是一個遞推公式，當(dāng)由式(1)得出Cm(sn)時，F(xiàn)max、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工時間矩陣上從左向右計算完工時間。對于某一工作地，在給定的一段時間內(nèi)，順次決定下一個被加工的工件。

3. 2開設(shè)選修課

由于學(xué)習(xí)FMS的有關(guān)知識，需要學(xué)生們具有一定的專業(yè)知識;而且大型設(shè)備一般只有一套設(shè)備，要面向?qū)W生人數(shù)眾多的本科生開設(shè)實驗課有一定的難度。因此，我們首先開設(shè)了FMS的選修課。在講授FMS技術(shù)的理論知識的基礎(chǔ)上，開設(shè)FMS的上機實驗課，學(xué)生分為3 -5人一組。由于課堂講授FMS的時間有限，加之是選修課;因此，在實驗課之前，面對設(shè)備再介紹一次設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和用途等，以加深學(xué)生的印象;然后指導(dǎo)學(xué)生編制程序、適當(dāng)?shù)纳蠙C操作，輔導(dǎo)學(xué)生處理實驗結(jié)果。

3. 3為本科畢業(yè)設(shè)計提供實驗

本科生的畢業(yè)論文是進行專業(yè)基本技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，同時也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方法、提高動手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業(yè)論文的學(xué)生，有充分的時間利用所掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決具體的問題;因此畢業(yè)論文是本科生學(xué)習(xí)和掌握大型實驗設(shè)備的一個非常好的機會。

4 FMS進行本科教學(xué)的體會和希望

4. 1 FMS進行本科教學(xué)的效果

通過上述三種方式向本科生開放大型實驗設(shè)備，對學(xué)生選擇專業(yè)有一定的幫助，也增加了學(xué)生參加推薦免試研究生和就業(yè)等的競爭力。例如，一名機電學(xué)院的學(xué)生參加了“FMS研究”項目后，對數(shù)控技術(shù)有關(guān)知識和應(yīng)用有了一定的了解和興趣，報考研究生時選擇數(shù)控技術(shù)專業(yè)。另一名機電學(xué)院的學(xué)生參加“開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究”，學(xué)習(xí)了切削圖形設(shè)計、數(shù)控雕刻機及其控制系統(tǒng)等一系列操作，在老師的指導(dǎo)下自己操作選擇刀具和切削參數(shù)，觀察不同的切削過程，加深了所學(xué)的理論知識，熟悉了作業(yè)計劃與調(diào)度的原理、立體倉庫的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學(xué)錄取為研究生。

近年來為了適應(yīng)地方經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，拓寬人才培養(yǎng)領(lǐng)域，在開設(shè)綜合性實驗項目和選修課時，也接受其他學(xué)院的學(xué)生。學(xué)生結(jié)束項目后，對所參加的研究工作非常有興趣。

相比較而言，綜合設(shè)計性實驗效果明顯好于選修課的實驗。前者由于有充分的時間，我們摒棄了傳統(tǒng)的驗證實驗的模式，采取了“雙向互動”，教師以更多的精力啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，調(diào)動其主動性和積極性，發(fā)揮他們運用所學(xué)的知識去解決實際問題。對這種實驗?zāi)Ｊ剑瑢W(xué)生表現(xiàn)出極大的興趣。這種實驗教學(xué)模式，不僅拓展了學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)技能的理論和知識;在實驗方法，應(yīng)用技能方面也得到了提高，為他們今后走上社會，服務(wù)于社會，縮短理論與實踐的差距奠定了良好的基礎(chǔ)。

4. 2存在的問題

篇4

關(guān)鍵詞：機電一體化；創(chuàng)新；發(fā)展方向

機電一體化的應(yīng)用已經(jīng)成為了目前我國工業(yè)發(fā)展的有效手段之一。機電一體化的出現(xiàn)不僅僅改變了傳統(tǒng)機械行業(yè)的弊端，同時在機電一體化中應(yīng)用了現(xiàn)代新型的信息技術(shù)以及電子和光子技術(shù)等。但是，由于受傳統(tǒng)機械理念的影響和約束，我國在機電一體化的應(yīng)用方面始終存在著一系列的問題，機電一體化技術(shù)并沒有完全改變傳統(tǒng)機械的弊端，因此，不斷的改革并且創(chuàng)新機電一體化已經(jīng)成為了目前我們所面臨的主要問題之一。為了更好的實現(xiàn)機電一體化的創(chuàng)新，我們必須要不斷的發(fā)展新技術(shù)，加大對于機電一體化技術(shù)創(chuàng)新的資金投入力度。

1發(fā)展現(xiàn)狀

自從改革開放以來，我國機電技術(shù)方面也取得了許多的成就，尤其是在知識理念和技術(shù)方面更是取得了令人舉世矚目的成就。并且目前我國許多行業(yè)方面也已經(jīng)開始漸漸地引入并且應(yīng)用機電一體化技術(shù)，而機電一體化技術(shù)的應(yīng)用大大的促進了這些行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。但是，與發(fā)達國家相比較，我國的機電一體化技術(shù)仍然比較低，在機電一體化技術(shù)中始終存在著諸多傳統(tǒng)機械技術(shù)的弊端。

2機電一體化的創(chuàng)新方向

（1）機電一體化產(chǎn)品將實現(xiàn)造型和功能的創(chuàng)新。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，我國的機電一體化將在在造型和功能方面實現(xiàn)更好的創(chuàng)新，這樣可以更好的滿足人們對于機電一體化產(chǎn)品的需求。例如，在產(chǎn)品的造型方面，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用將會大大的增加產(chǎn)品造型的美觀程度，滿足人們對于產(chǎn)品造型的需求。另外，在功能方面也會得到全面的創(chuàng)新，機電一體化產(chǎn)品的功能將會越來越多樣化，以滿足用戶不同時期的不同需求，實現(xiàn)產(chǎn)品功能的全面化和多樣化。（2）將會采用更加適宜且綠色、輕便和性價比高的材料。除了在造型和功能方面具有一定的創(chuàng)新，在原材料的選擇方面，機電一體化也會有巨大的突破。例如，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機電一體化產(chǎn)品將會漸漸的采用更加適宜并且綠色、輕便以及性價比比較高的原材料。在原材料選擇完畢以后，還會根據(jù)所選擇原材料的特性來對所有的產(chǎn)品進行不斷的優(yōu)化和選擇，這樣可以更好的確保所有機電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量。最后，還會將更加新型的材料應(yīng)用到機電一體化中，如一些智能材料、納米材料以及高分子材料，這些創(chuàng)新高并且功用高的材料都會被廣泛的應(yīng)用到機電一體化生產(chǎn)過程中。（3）機電一體化將實現(xiàn)控制的便捷性、自動化和高效化。眾所周知的是，傳統(tǒng)的機械設(shè)備操作比較復(fù)雜，在工作過程中需要人手工進行操作，然后手工操作的危險性比較高。而機電一體化可以更好的改變傳統(tǒng)機械的弊端，更好的實現(xiàn)控制過程中的便捷性、自動化以及高效化。

3機電一體化的發(fā)展趨勢

（1）綠色化。機電一體化的出現(xiàn)以及廣泛利用可以更好的保護環(huán)境，實現(xiàn)環(huán)境的綠色化。在利用機電一體化的過程中，充分的考慮了保護環(huán)境的這一要求，并且在其中引入了保護環(huán)境這一理念，進而使得我們在利用機電一體化產(chǎn)品的時候不會對自然環(huán)境造成污染，并且也可以更好的進行回收利用。（2）智能化。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，機電一體化將會漸漸地實現(xiàn)智能化。與普通的產(chǎn)品相比較，智能化產(chǎn)品具有一系列的優(yōu)點。例如，智能化的機電一體化產(chǎn)品能夠更好的進行觀察和推理判斷，并且能夠根據(jù)具體的情況及時的采取一些相對應(yīng)的解決對策。另外，機電一體化實現(xiàn)智能化還可以大大的為人們節(jié)省時間。（3）網(wǎng)絡(luò)化。在當(dāng)代這樣一個網(wǎng)絡(luò)時代，機電一體化實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為了一種必然趨勢。在機電一體化中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以使得機電一體化技術(shù)水平得到大幅度的提高，同時也可以使得機電一體化利用遠程控制技術(shù)和監(jiān)視技術(shù)對整個生產(chǎn)過程中更好的監(jiān)督和了解。（4）微型化發(fā)展。隨著經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，微型化技術(shù)也會被廣泛的應(yīng)用到各個行業(yè)中，而機電一體化作為現(xiàn)代新型的技術(shù)，也會漸漸地引入并且應(yīng)用微型化技術(shù)。微型化技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用可以使得所有產(chǎn)品實現(xiàn)微型化，加快整個生產(chǎn)過程的移動以及運輸，這樣不僅僅減輕了工作人員的負擔(dān)，同時也大大提高了工作效率。最后，微型機電一體化擁有體積小和耗能少等優(yōu)勢，能夠廣泛運用到微型化需求較高的軍事和醫(yī)療等領(lǐng)域中。

4提高機電一體化水平的辦法

（1）應(yīng)當(dāng)加強技術(shù)的研究和創(chuàng)新。為了更好的實現(xiàn)機電一體化，我們應(yīng)該加強技術(shù)的研究和創(chuàng)新。而在研究的過程中應(yīng)該積極的引進并且應(yīng)用國外先進的技術(shù)手段，或者也可以聘請專家來參加這一研究。另外，在研究過程中還應(yīng)該不斷的引入其他學(xué)科和專業(yè)的理論知識，將所有先進技術(shù)手段進行統(tǒng)一和整合。（2）應(yīng)當(dāng)重視機電人才的培養(yǎng)。在培養(yǎng)機電人才的過程中，應(yīng)該不斷地加大對于所有技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，在培訓(xùn)過程中邀請專家對他們進行培訓(xùn)，在培訓(xùn)過程中將理論知識和實踐能力作為培訓(xùn)的重點，在培訓(xùn)結(jié)束以后，還應(yīng)該進行考核。另外，還應(yīng)該積極的引進其他地方或者企業(yè)的優(yōu)秀人才，并且對這些人才進行重點培養(yǎng)。

5結(jié)語

總而言之，機電一體化的出現(xiàn)和應(yīng)用不僅僅大大方便了人們的日常生活，同時也加快了工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。但是在發(fā)展過程中我們應(yīng)該積極的發(fā)展機電一體化發(fā)展過程中存在的問題，然后盡快采取相對應(yīng)的解決對策。

參考文獻：

[1]丁樹成.試論機電一體化的創(chuàng)新及發(fā)展方向[J].科技視界,2015(24).

篇5

關(guān)鍵詞：高職院校；機電一體化；學(xué)生實踐技能

高職院校是教育體系中非常重要的一環(huán)，也是適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展需求的產(chǎn)物之一。機電一體化專業(yè)是高職院校教學(xué)體系中重要的組成部分，很多高職院校開設(shè)此專業(yè)，并且取得了很好的成果，積累了很多寶貴經(jīng)驗。機電一體化專業(yè)主要培養(yǎng)實用型和技術(shù)型人才，技能訓(xùn)練教學(xué)在機電一體化專業(yè)中占據(jù)了十分重要的地位，那么如何培養(yǎng)與提高機電一體化學(xué)生的專業(yè)技能是我們的首要任務(wù)，現(xiàn)從以下幾方面進行分析：

一、首先對機電一體化專業(yè)崗位進行明確的定位.隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展，以PLC技術(shù)、液壓技術(shù)、電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等綜合形成的機電一體化技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于裝備制造業(yè)和機械電子、材料、食品等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，該項技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)裝備的信息化和智能化程度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。當(dāng)前勞動力市場急需大批的機電一體化崗位技能人才，需要機電一體化裝備和產(chǎn)品生產(chǎn)所需的操作、制造、裝配、安裝、調(diào)試、維修和技術(shù)服務(wù)崗位的人員，然而，目前從各個高校機電一體化專業(yè)設(shè)置的培養(yǎng)目標(biāo)來看，崗位設(shè)置缺少針對性，對機電一體化技術(shù)的崗位缺乏明確的定位。

二、機電一體化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)滿足專業(yè)崗位的需求.機電一體化專業(yè)培養(yǎng)的是具有機電一體化技術(shù)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，能從事機電一體化設(shè)備管理、應(yīng)用、營銷和技術(shù)服務(wù)工作等一線需要的高素質(zhì)高技能人才，即畢業(yè)生要具備機電一體化技術(shù)綜合職業(yè)技能。那么教學(xué)實訓(xùn)課程是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能的重要手段，但目前部分高職院校的機電一體化專業(yè)學(xué)生缺乏機電一體化綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的系統(tǒng)性培訓(xùn)。機電一體化技術(shù)是一個系統(tǒng)工程，很多學(xué)生往往只經(jīng)過了機電技術(shù)的單一培訓(xùn)，而不是進行機電一體化綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)相結(jié)合的培訓(xùn)，因此就無法滿足一些需要機電綜合技能的設(shè)備安裝與調(diào)試、運行與維護這類崗位的工作要求；還有一些學(xué)生因缺乏職業(yè)道德和團隊合作的精神，跳槽頻繁，這給公司帶來了不少的麻煩。但是目前如何培養(yǎng)學(xué)生的機電一體化綜合職業(yè)能力，令很多高職院校十分頭疼。原因在于部分高職院校的培養(yǎng)方式還不能完全適應(yīng)崗位的工作要求，找不到比較好而且有效的機電綜合實訓(xùn)模式。因此，隨著高職教育改革的深化，在高職機電一體化專業(yè)教學(xué)中，有必要創(chuàng)新實訓(xùn)教學(xué)模式，強化機電一體化綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高實訓(xùn)效果。

三、機電一體化專業(yè)課程設(shè)置思考.從教學(xué)計劃可看出機電一體化專業(yè)定位模糊，目前高職院校機電一體化專業(yè)基本上按既懂機又會電來定位，但實際上機械與電子本身各自為兩學(xué)科，內(nèi)容十分豐富，涉及面非常廣，讓一名高職生在短短的三年時間里系統(tǒng)地掌握兩大學(xué)科，是非常困難的，況且也沒有這個必要。如果理想化定位，往往造成機不太懂、電也不太通的失敗局面，失去了該專業(yè)應(yīng)有的特色，達不到預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)。從理論上來說，定位應(yīng)以機為主、電為輔，或者是以電為主、機為輔，不宜采取機電并重的培養(yǎng)模式。在課程體系設(shè)置中，應(yīng)將培養(yǎng)目標(biāo)分解到每一教學(xué)模塊單元，確定每一教學(xué)模塊單元所承擔(dān)的功能，應(yīng)培養(yǎng)的知識和能力，相應(yīng)具備實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。對各個教學(xué)模塊之間相互重復(fù)與交叉的知識，進行優(yōu)化組合，加以綜合化改造，強調(diào)知識間的相互聯(lián)系，取消重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，綜合化課程要突出綜合應(yīng)用知識能力的培養(yǎng)。理論知識與實踐技能考核相互結(jié)合，最終實行一體化教學(xué)。

四、提高雙師型教師隊伍的力量，由于各種原因目前高職機電一體化專業(yè)，雙師型教師所占比例仍然較低，普遍存在專業(yè)理論教師不能指導(dǎo)實訓(xùn)教學(xué)，而實訓(xùn)教師基礎(chǔ)理論又薄弱，不能講授專業(yè)理論課的現(xiàn)象，所以一個老師實現(xiàn)不了理論與實踐教學(xué)的雙重任務(wù)，那么要解決這個問題，就要對現(xiàn)有的教師隊伍進行有效的整合，努力培養(yǎng)“雙師型”專業(yè)教師，實現(xiàn)理論與實踐教學(xué)一體化。也就是說把機電一體化專業(yè)課程中的專業(yè)技術(shù)理論課和實驗實訓(xùn)課程進行有機的結(jié)合，由一名專業(yè)教師擔(dān)當(dāng)理論與實踐教學(xué)任務(wù)，采用理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，重點是做好理論與實踐的密切聯(lián)系，用實踐驗證理論，用理論指導(dǎo)實踐。

五、提高院校教學(xué)實驗、實訓(xùn)條件，實踐訓(xùn)練水平有待提高，總體看來各高職院校雖具備一些專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的實驗條件，但基本上都是以驗證性、演示性為主，很少具有機電一體化專業(yè)的綜合性的實驗，缺乏融合機與電為一體的大型綜合性實驗或綜合性課程，這樣就會讓學(xué)生在專業(yè)技能和工程實踐方面的能力較差。因此，為了提高高職院校的實踐教學(xué)，高職院校應(yīng)盡快建立校內(nèi)與校外相結(jié)合的實踐教學(xué)體系，強化學(xué)生專業(yè)技能的全方位培養(yǎng)。

高職院校開展的實踐教學(xué)對于機電一體化專業(yè)學(xué)生提高專業(yè)知識技能有著重要的意義，因此高職院校機電一體化專業(yè)教學(xué)應(yīng)該重視對實踐教學(xué)的發(fā)展，作為機電專業(yè)教師也應(yīng)該積極地進行教學(xué)方式的探究，通過有效的實踐教學(xué)培養(yǎng)出更多的高素質(zhì)的全方位技能型人才，在機電一體化教學(xué)中學(xué)生的實踐能力的提升需要借助實踐訓(xùn)練的力量，形成高職機電一體化的實踐教學(xué)體系。

參考文獻：

[1]徐耀生.電氣綜合實訓(xùn).北京：電子工業(yè)出版社.2003