欧盟制定铁路技术法规及标准是为了确保跨欧盟国家铁路无内部边界、安全可靠地实现互通运行。因此,欧洲标准(EN)不对养路机械产品的制造提出要求,主要规定产品的运行、工作及安全方面的要求。欧洲有关养路机械的标准主要有以下4项:(1)EN13848-3:2009《轨道交通轨道轨道几何质量第3部分:测量系统—轨道施工和维护机械》;(2)EN14033-1:2011《轨道交通轨道轨道施工及维护机械第1部分:运行技术要求》;(3)EN14033-2:2008+A1:2011《轨道交通轨道轨道施工及维护机械第2部分:工作的技术要求》;(4)EN14033-3:2009+A1:2011《轨道交通轨道轨道施工及维护机械第3部分:一般安全要求》。
国外其他地区及国家也很少制定与养路机械相关的标准。如欧盟国家,除法国以外,在养路机械方面均直接采用EN标准,其养路机械产品多由企业制定企业标准自行规范。法国在EN标准的基础上,对部分养路机械制定标准加以规范,主要有以下11项:(1)NFF58-001:2013《轨道机械在UIC轨距铁路上运行的符合EN14003-1:2011的法国技术要求》;(2)NFF58-002:1991《轨道施工及维护机械在UIC轨距铁路上运行的维修设备》;(3)NFF58-003:1991《轨道施工及维护机械在UIC轨距上使用的属于企业的“路轨”器材的工作条件》;(4)NFF58-004:1991《轨道施工及维护机械道砟联合扒筛机规范》;(5)NFF58-005:1991《轨道施工及维护机械快速导洞工作面使用的联合扒筛机规范》;(6)NFF58-006:1994《轨道施工及维护机械高速线《轨道施工及维护机械连续捣固与平整机械规范》;(8)NFF58-008:1992《轨道施工及维护机械捣固和平整机械规范》;(9)NFF58-009:1992《轨道施工及维护机械道岔捣固和平整机械规范》;(10)NFF58-010:1992《轨道施工及维护机械道砟稳定器规范》;(11)NFF58-012:2011《铁路设施轨道施工及维护使用便携式机械和手推车的安全要求》。从国际和国外铁路养路机械标准的数量及构成上看,国际国外并没有建立起与铁路养路机械发展相适应的技术标准体系。虽然法国制定了部分铁路养路机械标准,但近20年来,并没有随着铁路养路机械技术的发展、产品的多样化而强化标准化工作。标准化工作的理念及管理模式、市场经济的规范程度等多方面因素,影响了国际国外铁路养路机械标准化工作的发展。
我国铁路充分重视标准对于规范产品设计、制造、检验、使用、维护等所起的重要作用。无论是小型养路机械,如捣固镐、小型道砟清筛机、液压起拨道器、钢轨钻孔机、扣件螺栓机动扳手等,还是大型养路机械,如捣固车、道砟清筛机、动力稳定车、钢轨打磨车等,已经制定或正在制定相应的铁道标准。目前,我国养路机械技术标准主要包括铁道国家标准、铁道行业标准、中国铁路总公司技术标准及铁路专用产品标准性技术文件。此外,还包括大量产品制造企业制定并实施的企业标准,这些标准也是支持我国铁路养路机械制造及运用的重要组成部分,是技术标准体系中不可或缺的支持性标准。
标准体系是由标准组成的系统,即标准体系组成的基本单元是标准。一个行业(或专业门类)的所有标准,都存在着客观的内在联系,存在着互相制约、互相衔接匹配的关系,而不是标准的简单堆砌。同时,任何一个技术标准体系是有确定范围的,并且被置于更大的体系或环境之中。在我国铁路高速、普速、重载三大技术标准体系中,线路工程都是必不可少的子体系之一,它包括铁路线路、桥梁、隧道产品的设计、制造、检验及养护维修等相关技术标准。铁路养路机械相关技术标准则是线路工程子体系的重要组成部分。铁路养路机械技术标准体系是以养路机械技术要素为主要内容的技术标准的有机整体,其标准体系通过直观的标准体系表来表达,标准体系表由标准体系结构图和标准体系标准项目明细表构成。标准体系表是编制标准制修订规划和计划的依据之一,是一定范围内包括现有、应有和预计制定标准的蓝图,它将随着科学技术的发展而不断更新和充实。标准体系表用以表达标准体系的构思、设想、整体规划,是表达标准体系概念的模型。
对于不同的层面,如行业层面、制造企业层面等,所需构建的技术标准体系结构是不同的。针对我国国家铁路养路机械技术标准体系结构的确定,借鉴了我国高速、普速、重载三大技术标准体系的研究成果,但并没有按照其通用基础标准、设计标准、工艺标准、试验标准、材料标准等的结构形式进行构建,而是根据养路机械技术特性,即根据养路机械作业对象及作业方式的不同划分结构,使养路机械技术标准体系能够很好地与我国高速、普速、重载三大技术标准体系兼容。养路机械标准体系采用3层结构,第1层包括通用基础、大型养路机械和小型养路机械3个子系统;第2层是在第1层每个子系统之下,按照专业机型形成不同的类别;第3层则是标准体系的基本单元——标准。我国铁路养路机械技术标准体系结构建议如图1所示。
在技术标准体系结构的基础上,提出由现行有效的国家标准(GB)、铁道行业标准(TB)、中国铁路总公司标准(Q/CR)、标准性技术文件(TJ)、正在制修订的标准以及标准制定建议组成的标准明细表建议,见表1。
现代机械的快速发展带动国家综合实力的发展,国家生产力中60%多都需要机械制造产业的发展。根据机械制造产业的发展机械水平,对机械产品市场进行分析,研究市场环境、经济高速技术水平的变化,认识机械制造技术水平,提升社会主义市场经济发展体制的改革,加强机械制造的发展趋势,实现我国机械产品的品质提高。
机械制造技术是一种动态的发展特点,不是一成不变的。机械制造技术需要高新技术产品的设计逐步提高,提高机械产业生产管理的营销效果,对机械领域全程进行优质化管理,提高机械制造技术的更新和优化,确保机械产业生产发展的有效性。
机械制造技术的发展是面向新兴技术产业的,按照机械制造产业的发展标准,对机械制造产业进行效益分析,逐步提高我国现代机械市场发展的竞争性,实现新兴技术产业系统的综合发展。
机械制造体系是一个较为复杂的系统,系统存在敏捷的状态,随着科学技术的快速发展,社会科学、生命科学、信息系统科学等多种研究都需要配套的系统机械结构制造。通过有效的机械运行机制标准,逐步提高现代机械优化发展水平,改善机械制造的优化发展水平,确保系统体系的运行结构合理化。按照机械制造体系规模,对机械制造的生产标准进行能力分析,从而满足现有的机械制造要求。机械制造的敏感度和适应度都需要复合机械设备的动态使用标准,按照机械制造技术水平进行分配,从机械设计、工艺、售后等服务产品上进行分析,对使用寿命周期的相关内容进行调整,从而有效提高整体系统的控制标准。
机械操作标准需要强调生产标准,对机械性能、信息技术标准、自动化设计、新材料使用情况进行综合的调研和分析,确定新技术成本孔氏范围,从机械技术中寻找生产物质流程、能量信息系统等,提高信息生产的标准化操作。
机械产品的技术要求相对单一,需要在市场发展中尽快完善机械产品功能的上市和提高,对市场的竞争、售后、管理进行调整,确保机械操作控制的核心目标,对时间、成本、质量等多个要素进行分析判断,提升信息技术的操控范围,确保制造产业与市场其他产业需求标准的分配合理性。
为了有效改善机械操作标准,需要对我国的制造工艺水平进行分析。我国的机械存在差异性不足,机械原有操作不足,信息量低、市场经营落后,存在不足的竞争问题。面对这种问题,需要加强机械制造的开发和创新,逐步提高机械市场的经营和发展,提升国际市场竞争力,对机械制造产业的差距和影响范围进行分析,尽可能的采取有效的适应标准完善相关差距,实现有效策略的管理和控制。
机械的操控需要人的管理,而技术的创新仍然需要人才研究。面对现代社会主义经济发展体制标准,加强现代经济技术的研究,对经济生产模式进行改良和创新,对科技人才进行市场意识控制管理,逐步培养其具有市场导向的发展方向。对市场产业、信息、效益等多项问题进行研究,加深科技人员的意识培养和管理,逐步完善机械产业的发展水平,拓展科学技术领域,对现代技术发展教育水平进行研究和提升。依照现代工业发展科学技术水平,逐步加强现代科技的实时,提升市场经济服务理念,保证人才的管理有效性。
依照市场的宏观调控对市场机械建设的法律法规进行调控,改善市场环境的控制标准,对订制的产业科学进行规划,逐步完善法律法规标准,防止出现建设的重复性,尽可能的提高市场竞争发展效果。
根据机械设备的各项领域操作,对生产厂家的相关利润水平进行调整和控制,逐步完善及系诶固定资产的规格控制,按照机械用户产生操作标准要求,逐步满足个性化生产发展需求。
加强全球化机械产业的开发,对操作平台进行拓展,加强社会资源的管理,逐步引进国际有经验的工程师进行操控管理,完善机械工艺标准品质的规划,提升现代机械产品的全球化管理。
依照现代机械信息物质标准,对信息资源进行采集、加工和处理,开工至产品的物质表现,对产业中的相关网络化运营、卫星数据等非现实产业进行调整,逐步改善生产信息化的需求配合。按照我国的发展国情,逐步完善生产运营模式,加强现代信息技术的模式管理,对现代信息技术水平、技术发展能力范围、可能出现的相关困难进行科学化研究和分析,改善我国现代机械制造的标准模式管理,建立成熟的、具有组织计划标准的工程控制管理。结合现有的城市信息组织,有计划、有方案的合理进行工程管理,完成机械的敏感制造、智能制造和精良制造等技术标准,开发适合我国现展国情的生产模式,改善现代企业的市场发展需求。
依照机械制造发展产业的信息化管理水平,对现代信息的管理进行物质、质量、设计、生产、技术操作、现代化信息调整,逐步完善企业的人才培养,加强国际上机械技术水平的准确交流,确保现代机械技术的稳定革新和提升,实现现代机械技术水平的准确发展,为未来我国机械的技术快速发展奠定坚实的基础。
综上所述,现代科技的发展带动社会经济市场的发展,越来越多的企业开始大批量试用现代机械完成技术施工和管理,依照机械发展的标准,对机械指导的技术水平、设计原理、投入标准和实施发展策略进行调控和分析,改善现代机械指导的研究标准范围,加强现代机械的研究,提升现代机械实施管理水平,从而有效的实现现代机械制造产业的快速进步,实现机械制造技术品质的提升。
本文根据应用型本科机械工程专业人才的培养定位,对机械基础系列课程进行了改革,构建了适合培养本科应用型人才的机械基础系列课程体系。
在我国高等教育已步入大众化教育阶段的背景下,要求培养出大批不同规格和层次的人才,尤其是培养出更多的应用型人才。作为一所独立学院,北京理工大学珠海学院以培养高素质应用型本科人才为目标,近两年已启动了新一轮的人才培养模式改革;机械工程专业作为我校的特色专业,一直在努力探索以培养应用能力为主线的培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程和教学内容体系,我院于两年前开始进行应用型本科机械基础系列课程教学内容的改革探索工作,并已取得可喜的成果。机械基础系列课程包含机械制图、工程力学、工程材料与热成型工艺、互换性与技术测量、机械设计基础(机械原理+机械设计)等5门课程。这些课程都是机械类专业学生必修的核心专业基础课,它们不仅是学生学习后续专业课程、完成课程设计和毕业设计不可缺少的基础,更是学生毕业后从事工程技术工作的基础。机械基础系列课程教学内容和课程体系的改革在专业整体课程体系中占有极重要的地位,它既是工科各相关专业基础课程改革的重要组成部分,也是机械学科教学改革的重点和难点[1]。
通过独立学院近六年来的教学实践,我们发现大部分学生在学完机械基础系列课程后,对现代机械设计理论及其应用只有肤浅的认识,还没有完全具备设计机械传动装置和简单机械的能力,特别是不具备基本的工程识。究其原因,主要有以下几个方面:
(1)在大学一年级学习机械制图这门有较强实践性的课程,对刚迈入大学、习惯于逻辑思维训练的学生来说是一门较难的课程,学生缺乏的是机械设计和加工工艺方面的基本常识,对零件图和装配图中的工艺知识难于理解,对制图国家标准领会不透。三年级学习机械设计基础时,机械制图的内容已大部分忘记,增加了学习难度。
(2)工程力学、工程材料与热成型工艺、互换性与技术测量、机械设计基础4门课程,是既有系统的理论性又有很强实践性的课程,学习时,不仅依赖基础理论知识,也依赖学生对机械的感性认识,大部分学生都缺乏实践知识,加之许多内容不直观,往往增加了学生的学习难度,特别是对一些设计性、综合性强的内容更难于掌握,从而影响了学生学习的主动性和积极性。
(3)这5门课程各自单独成为一个体系,因而从整个系列课程来看,有些内容多次重复出现,而每次都没讲透;有些内容前后颠倒、脱节、衔接不好;同时实践环节的安排和内容的设计也不够合理。
鉴于上述问题,课题组成员以“应用”为主旨,紧密联系机械工程实际,从整体优化的角度建立新的机械基础系列课程体系,将目前的5门课程融为一体,整合为“机械工程基础Ⅰ”和“机械工程基础Ⅱ”2门课程,并构建了这2门课的课程体系和教学内容,解决了原来5门课程的部分内容存在重复、教学内容的设计不够合理等问题,既提高了教师教的效益,又提高了学生学的效益。
1.“机械工程基础Ⅰ”课程体系。“机械工程基础Ⅰ”以机械制图的教学内容为主干,其中穿插互换性与技术测量和工程材料课程中的相关内容,在整体教学实施过程中以典型机械零、部件的设计表达为主线实施教学。具体课程内容包括制图基础、工程材料与产品技术要求、机械制图、零部件测绘4个基本模块,共160学时,分3个学期执行。
(1)制图基础模块。该模块56学时,包括正投影基础,组合体三视图和机件的常用表达方法,计算机绘图的内容。目标是培养绘制和阅读投影图的能力,培养使用仪器和徒手绘图、计算机绘图的能力。该模块在第二学期开课。
(2)工程材料与产品技术要求模块。该模块40学时,包括工程材料课程中的材料力学性能、金属材料基础知识、铁碳合金相图及热处理、常用工程材料、典型零件选材分析的内容;互换性课程中的一般零部件的公差与配合、几何公差、表面粗糙度的基本概念和基本知识等内容。目标是培养学生依据零件工作状况正确选择材料的能力;培养学生通过查阅相关标准合理选择一般零件的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的能力,并能够正确地标注在图纸上。该模块在第三学期开课。
(3)机械制图模块。该模块40学时,包括制图课程中的标准件和常用件、零件图和装配图,互换性课程中的常用结合件和圆柱齿轮传动的互换性等内容。目标是培养绘制和阅读零件图和装配图的基本能力,培养学生通过查阅相关标准合理选择标准件及齿轮的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的能力,并能够正确地标注在图纸上。该模块在第四学期开课。
(4)零部件测绘模块。该模块24学时,通过对机器中的常用齿轮油泵、机用虎钳、柱塞泵、球阀、减速器等典型开云官方网站 Kaiyun官方登录部件的分析,使学生了解其结构和工作原理,分组测绘其中的某一部件,在测绘过程中进一步掌握零件、装配图的表达方法,理解标准件和常用件的规定画法,合理选择材料、公差及表面粗糙度并进行正确标注,进一步领会国家标准及规范。该模块同机械制图模块一起均在第四学期开课。
2.“机械工程基础Ⅱ”课程体系。“机械工程基础Ⅱ”以机械设计基础教学内容为主干,其中穿插工程力学和工程材料的相关内容,在整体教学实施过程中以典型零件和机构的设计为主线实施教学。具体课程内容包括基础力学、机械零件、机械原理3个基本模块,共168学时,分3个学期执行。
(1)基础力学模块。该模块64学时,包括静力学的基本概念和物体的受力分析、平面力系、摩擦与重心、空间力系等静力学内容,以及直杆的轴向拉伸与压缩、挤压与剪切、圆轴扭转、梁的平面弯曲、应力状态和强度条件等材料力学内容。目标是使学生能够对研究对象进行正确的受力分析、画出受力图并进行相关计算,掌握受力构件变形及其变形过程中的内部应力的分析和计算方法,掌握构件的强度、刚度和稳定性分析理论在工程设计中的应用。该模块在第三学期开课。
(2)机械零件模块。该模块64学时,包括零件设计概论、连接、轴与联轴器、离合器和制动器、支撑、带传动与链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等内容。其中,由于齿轮传动的设计涉及齿轮啮合原理的有关知识,所以将原机械原理中有关齿轮机构的基本知识纳入本模块中结合设计介绍。目标是通过学习通用零(部)件及由零件组成的联接和传动的基础知识,掌握机械零(部)件的设计原理、方法和机械设计的一般规律,从而达到能正确设计和改进这些零件的目的,包括如何确定零件的最适当外形和尺寸,如何选择材料、表面质量以及规定制造上的技术要求等。该模块在第四学期开课。
(3)机械原理模块。该模块40学时,包括机构的组成及平面连杆机构、凸轮与间歇运动机构、轮系、机械速度的调节与回转件的平衡、简单机械设计方法与实例等内容。目标是通过学习机构组成的基本知识、机构的运动分析、机械的动力分析、常用的基本机构的设计等内容,使学生并初步具备拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。最后通过具体的设计实例,让学生学会综合应用基本知识进行设计的方法和步骤。该模块在第五学期开课。另外,为了让学生了解专业,在新生入校的第一学期开设了一门“机械专业导论”课,其间通过参观机械工厂、观看录像及现场讲解等环节,使学生具备机械工程的一些基本常识,对机械设计和制造所涉及的问题有初步的认识。同时在教学计划的第三学期开设了“工程实训”实践课程和“计算机辅助设计”软件应用课程。“工程实训”安排学生进行独立操作,并辅以专题讲授,学生通过实习获得机械制造的基本知识,建立机械制造生产过程的概念;“计算机辅助设计”引入三维设计及制造软件,加强了学生应用软件提高设计制造水平和效益的能力,为机械零件、机械制图、机械原理等模块的学习做好铺垫。
1.通过“机械专业导论”课,一开始就让学生接触机械设计和制造的实际,可以紧密地结合机械工程实际知识讲解相关知识,克服了以前学生缺乏机械设计和加工工艺方面的基本常识给学习造成的困难。
2.新体系将各门课程有机地结合在一起,解决了原来5门课程的部分内容存在重复、教学内容的设计不够合理等问题,减少了学时。
3.在“工程实训”后同时开设机械制图和机械零件模块,使学生在具备了机械设计和制造的基本知识后再学习零件图和装配图的内容,并作为表达设计的零件和部件的必然内容来学习,教学效率高,效果更好。
4.这一体系各门课程的设置,紧密围绕机械工程实际,以“应用”为主旨和特征构建教学内容体系,课程实施过程中结合“计算机辅助设计”三维软件的应用,有利于培养学生的综合素质和创新能力。
[1]祖业发.工程制图改革与机械基础系列课程新体系的探讨[J].工程图学学报,1999,(4):88-90.
[2]柯斌清.“工程力学与机械设计基础”教学改革与实践[J].教改教法,2014,(12):56-57.
[3]韩蕾蕾,韩英英.独立学院工程材料课程教学初步改革[J].机械管理开发,2010,(4):39-142.
机械设计以及自动化发展作为整体电子产业技术规范的必要结果,其主张联系学科的交叉化影响,利用逐渐完善的边缘新兴学科以及特定功能实现创新生产模式的开发目标。为了有效贯彻机械电气化特定发展阶段指标,设计人员应该主动联合计算机信息应用理念进行多方视角审定,争取全面制定多类型软件程序和系统组织优化方案,稳固低耗能的生产格局优势。
(一)机械功能需求的全力供应。任何类型的产品都需要结合人员固定需求进行长远开发、设计,为了灌输某种特定延展功能效益和物质调理要领,就要适当结合智能化信息进行规模整改。当然,机械自动化管控体系能够将不同能量进行科学转换,并将固定产物数量与信息匹配要求制定完全。按照这种模式论述,整体机械自动化设计其实属于某种综合概念的产物类型,其将机电一体化与人员交互式影响前景全面开创,准备带动各类生产、生活领域的活流效应,这是内部分散元素布局规律与整合动机共同决定的现实结果。
(二)技术模型的不断创新改造。按照实际规范体系与产品构建的功能格局观察,具体将整体创新方向规划为物料加工、能量转换与信息处理等。其中,物料加工就是将不同能量物质进行特殊工序调理,实现机械位置与形态的改变,其间规范媒介多以交通运输设备、起重机械与机床为主;按照能量识别技巧断定,在协调元素队列的重装基础之上,有关电动机、内燃机等动力传输资源开始大面积活跃起来;而承接上部能量转化举动之下,信息处理技术主张将不同图像、文字等信息机理进行同步匹配,形成富有智能管控能力的创新机械布置格局。整个机械自动化系统在广泛整合上述主体功能之后,根据实际检测与控制功能标准进行补充,同时为必要机械自动化产品制造积淀疏通实力,稳定阶段产业经济优势和动力基础的扩展水平。
按照机械自动化技术长远发展趋势以及现场工业场景布置条件进行综合对比、验证,有关高水平的管控条件已经逐渐放大,为了构建富有经济效益特征与社会响应的场景,整体自动化控制技术可说是使出浑身解数,准备全力迎接未来多元发展前景的挑战。
(一)工作质量的提升。这类产品主要依靠综合信息自动化处理功能进行规模开发,有关细致工序下的机械灵敏度、精度要求已经足够优越,透过执行机构与规范动作的匹配,有关机械操作者的主观思想束缚条件已经完全摒弃。因而在现实生产空间中的最佳绩效结果便是理所当然的,保证后期产品的检验合格通过率。
(二)安全管制地位提升。机械自动化产业布置空间广泛吸纳现场活动监视与自动保护体系,按照实际生产过程观察,有关布局环境下的过压电流、短路等故障问题能够引起机械的自动响应;之后管理人员及时采取应急方案来维护现场安全生产条件,避免既定规模事故引发带来的经济损失结果。机械自动化产品将生产环境内部器件磨损效应长期克制,进而维系设备整体最佳的灵敏性和可靠工作质量。
(一)模块化布局。模块化管理属于某种细化工程项目,因为机械自动化产品与生产厂商之间存在严格的规范协议,尤其在产品开发环节中存在必要的机械节点、电气转交媒介与环境接口协调标准,根据复杂产品与单元匹配的必要规范体系分析,有关视觉和识别控制单元下的机械装置必须稳定规范样式。只有长期坚持此类标准,各式创新产品与连带生产规模才有机会放大。电气产品的标准化、规模化生产的确是既定流程下的细化要求,可以说模块单元的智能分划为后期自动化机械产业发展前程奠定雄厚适应基础。
(二)微型化特征。机械自动化发展方向显然已经与微型工业规划指标相互贴合,根据先进国家微电子调试系统进行观察,涉及单位体积范围不足1立方厘米的机械产品样本绝不是极限状态,后期纳米制备结果才是王道。因为这类机械部件本身能耗数量小、运动灵活,对于军事、医疗事业有着广泛的适应能力,后期推广趋势已经再明显不过。但其发展流程中不免遭遇瓶颈限制,有关细致加工技术等内容尚且需要广泛挖掘。
(三)生态化调整。工业化的发达样式赋予周边人民特殊的生活规则,在相对丰富的物质基础条件下,有关资源减少与生态系统失衡效应的矛盾状况一直是环境保护部门高度重视的现实性问题。开云全站 开云app平台因此,技术人员开始极力呼吁生态资源的保护思想,争取开发一系列绿色产品,将高能耗问题与环境污染隐患全部清除,争取迎合人类健康生活标准,稳固资源现实利用效率。机械自动化产品的绿色改造标准具有长远的发展优势,对于后期报废产品仍然能够满足改造要求,并借此稳固我国经济与环境的协调管理水准。
机械自动化设计与系统性发展能够全面支撑高可靠性和低能耗规范标准,结合共性传感与信息综合调控理念进行长远研究,涉及细化的接口调整与系统总体管控标准都应该借助机电一体化设计理念进行广泛扩张,这是目前机械产业布局的主体技术标准。因此,大部分技术管理人员必须沿着机械智能化设计与开发模式进行细致工序衔接,主动吸引各类经济主体进行阶段发展活力元素灌输,稳定创新技术的长远发展优势。相信经过长远的技术节点挖掘与发展之后,有关机电一体化的延展前景将会更加优越,进而全面满足整体社会人群正常的生活需求与生产管制愿望。
[1] 陈韦兵.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].煤炭工程,2008,13(06).
工艺可靠度随着我国市场经济发展进程的不断加快,各个领域的建设迎来了发展的契机。机械制造业更是我国基础设施建设的支柱型产业,其行业间的竞争情况也异常激烈。部分企业为了快速提高自身产品的上市周期,从而降低了研发的周期。这种情况就导致了机械制造产品的质量每况日下,究其原因是制造工艺不合格的问题。文章对可靠性研究的重要性进行了阐述,其目的是引起相关企业的重视。只有将自身机械产品的质量提高上去,才是体现自身核心价值观的方法。
机械制造工艺经相关专家学者进行的长期研究和实践后,不难发现其设备使用的耐用性与机械制造工艺的可靠性有着直接的联系。同样的机械制造产品,工艺的可靠性越高其设备的使用年限就越长。通过研究可以明确机械制造产品在使用过程中的缺陷弊端,进而进行改进以提升其设备的使用年限。事实证明,只要进行了可靠性研究的机械制造产品,其后期使用的维修次数和返厂周期就小,而且研究的时间越长其效果就越明显[1]。就目前来说,我国机械制造产品的可行性得到了大幅度提升,可靠性研究在其过程中起到了决定性的作用。然而,在机械制造的市场环境里仅靠可行性研究就想把其发展的劣势转变过来是不够的。这是因为在产品制造过程方面存在着诸多影响因素,其在很大程度上拖慢了我国整体机械制造市场的前进步伐。针对这一问题,仍要从可靠性研究进行入手解决,但需要扩大可靠性研究的范围以实现改善整体市场环境的目标。这一过程需要相关工作者做大量的机械制造行业内的信息数据分析,只有这样才能使可靠性研究的效果放到最大。除此之外,在研究的过程中不应只停留在机械制造的设计的阶段,还要对整个机械制造行业的工艺数据进行长期的分析。而机械制造工艺的不合理主要体现在生产阶段,而生产阶段又是占总制作机械产品费用的一半以上的阶段。因此,对这一过程进行可靠性研究是非常必要的。
机械制造工艺产品的可靠性主要体现在其能满足各种工艺参数的要求,这就意味着工艺参数对产品性能是具有最直接的影响的。进行可靠性研究时,不仅要对机械制造产品的参数进行分析还要对其设计阶段、生产阶段进行全过程的评定分开云官方网站 Kaiyun官方登录析。这对于产品性能工艺参数方面来说只是其研究过程中的一环,但是研究旨在整体进行控制了以后才能对其工艺参数进行有效影响。这是因为工艺参数与产品质量之间是存在着复杂的联系的,具体表现为产品的工艺参数直接决定了机械制造产品的性能质量。
在工业生产中进行机械制造设备的生产,其目的是利用这些工器具来代替人为所做不到的事情。换句话说,工器具是用来解决人类日常生产过程中遇到的实际问题的。然而,在机械制造产品的过程中,因工艺技术的不成熟,或者是工艺技术的低端使得产品的实用性得到了降低。在科技全面发展的现如今,出现这种情况的原因,一方面是企业进行机械制造的工艺本身出现了问题。这一原因就是硬件的原因,那么无论原材料的质量再怎么提高、施工参数怎么修改也难以将产品的质量进行改善。可靠性研究针对这种情况,首先分析出工艺问题所在,而后再将原本的施工工艺缺陷进行替换和处理。另一方面是因为在生产的过程中,所产生的残留物没有及时的处理干净,从而导致产品的次品数量增加。可靠性研究针对这种情况,也是分析出原因所在,对原机械制造设备的漏洞进行处理[2]。对于那些对精度要求不高的产品则可以不用对原机械设备进行过多的处理,只要进行适当的调整即可。
在进行机械制造工艺的可靠性研究的过程中,存在着两方面问题,一方面是研究企业仅关注自身的经济效益缺乏一个系统上的认识。这就使得机械制造工艺的可靠性研究更多偏向使用者的使用效能,而不是提升机械制造行业整体的生产水平。而且,可靠性研究并没有形成一个良好的沟通机制,企业更多的从自身的角度出发,这就意味着当前机械制造工艺的可靠性研究存在缺乏对全局的把握的问题。另一方面是,现阶段我国对机械制造工艺的可靠性研究主要是在设计阶段。同样还是与上文提到的问题一样,其研究的过程存在片面性。没有对机械制造进行全面的可靠性研究,这就难以实现整个行业的综合性进步。设计阶段并不能决定机械制造工艺的全部过程,在生产、管理等方面同样会对机械制造工艺产品造成很大的影响。例如,就机械制造的生产阶段而言,其原材料质量的好坏、生产过程中的工艺规范以及生产机械设备的性能都是使机械制造工艺的可靠性降低的影响原因。因此,在对机械制造工艺进行可靠性研究的过程是要从制造的全过程来进行考虑的[3]。
在对机械制造工艺进行可靠性研究的过程中,所遵循的技术标准是由国家和行业制定的。现阶段,大部分机械制造企业进行的可靠性研究所依据的评定标准还是相当缺乏的。究其原因,一是相关研究者没有对研究进行系统化的认识;二是对可靠性研究所依据的系统指标存在缺乏问题。目前我国进行机械制造工艺的企业所采用的加工标准大都是稳定度指数。它的优势是可以对生产过程中的某方面进行具体控制,其缺陷是缺乏对机械制造工艺全过程的整体考虑。所以,其很难做出系统的评定结果的。
对机械制造工艺进行可靠性研究是需要大量的信息数据的,这一过程中只有根据具有可靠性的评定方法才能对大量的信息数据进行细致的研究和准确的评估。对于大量信息数据的采集工作来说,并不是简单的获取过程而是需要相当长的一段时间对信息数据进行一定过程的梳理和收纳,这一过程是可靠性研究人员进行透彻分析、准确评估的有效保证。在这一过程中存在着两方面问题,一方是由于信息数据的采集时间要求过短,这就使得其过程中对样本核查的准确性得不到保障,最终导致信息导致数据的采集具有一定的局限性。另一方面,在研究的过程中,存在工作人员的工作态度不认真的情况。部分研究人员旨在研究程序上下功夫,真正对采集到的机械制造工艺数据进行分析的很有限,这些都是没有可靠的评定方法而导致的[4]。
建立机械制造工艺的指标体系,首先,要从统筹多方影响因素的角度入手。具体内容为:从最开始的设计到最后的售后,利用制度将这一所有过程进行可靠性运行保证。其次,企业制定的相关指标体系必须是科学的、健全的。只有这样才能保证机械制造工艺的可靠性。
机械制造的工艺可靠度是行业内所有企业所追求的实际目标,也是最重要的目标。因为工艺的可靠度保证机械制造过程中无论发生材料上的变化还是过程上的操作不当,都可以通过一定的措施对其进行改善。而如果其可靠度不够,其他因素再怎么调整也是难以达到实际的生产目标的[5]。
在机械制造的生产过程中,任何设备都会有出现故障的一天,使用方法以及维护手段仅能解决其中的过程问题。当机械制造生产的过程中,发生故障时是具有突发性的。但这并不是说这些故障是不能控制的,虽然不能对其进行杜绝但可以将突发性的危害控制在一定的范围内。这样一来,就不会对企业、施工人员造成不可挽回的损失。对其进行控制时,需要利用到可靠性研究的方法。其研究过程是发现问题、解决问题,其目的是处理问题、预防问题,这样的研究方式极大的降低了机械制造生产故障对使用者以及经营者的损失程度[6]。
在机械制造的生产过程中,其工艺可靠性的最大体现就是产品的稳定性和安全性。而故障的发生多出现在设备内部的耗损问题上,其极大的影响了生产制造的安全性。对其进行可靠性研究有利于保证机械制造企业的经济效益,还能够避免一线操作者在机械生产中可能造成的不可挽回的损失[7]。
根据上述内容说明,机械制造工艺在生产过程中的可靠性影响主要来源于设备内部的稳定性。这一过程完全可以通过对其故障的检查和维修来提供保证,这项工作内容完成关键就是时间。可靠性研究可以提供设备的损坏周期,企业就可以在周期内对设备进行合理的检查[8]。对于出现问题的设备进行及时的处理,这是预防故障出现的最有效也是最快捷的方法。如果等机械设备因故障而停止运作再对其进行解决,那么中断使用就会带来一系列的经济损失。这样一来企业就很难实现自身的经济效益,这就充分说明了可靠性研究对于机械制造工艺过程的重要程度。
21世纪,经济全球化进程已经悄无声息的进入了我国各行各业的市场运行中。机械制造作为我国重要的工业建设领域,其生产建设质量决定了我国经济建设的稳定性发展。然而,由于市场竞争的残酷性,部分企业陷入恶性循环的生产状态。这一问题的具体体现在对其生产工艺的不重视,从而衍生出一系列产品质量的问题。文章对可靠性研究进行了分析,并提出了可靠性研究解决机械制造工艺问题的几个要点。具体包括:建立指标体系、提高工艺可靠度、控制故障发生率、控制机械生产稳定性以及故障检修。其目的是为提高机械制造行业整体工艺技术水平。
10.基于GB15084-2006《机动车辆后视镜的性能和安装要求》的机动车后视镜撞击试验装置的研制迟玉杰,苏琼
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4.GB/T3505-2009《产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数》标准介绍孙丹,李鸽,机械工业基础标准情报网秘书处
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机械制图在我国已经有了相当一段时间的发展历史,伴随着工业化生产的发展,其角色也越来越重要。中国加入世界贸易组织之后,逐渐成为世界制造基地,机械类的加工制造业在国民经济的地位非常重要。作为设计制造的一个载体,机械制图是工程设计人员的必备能力。而随着计算机技术的迅速发展,计算机辅助制图已经成了产品开发、降低企业成本、不断提高企业竞争力的有力手段。计算机辅助设计制图在各个行业都得到了大力推广。
在我国的很多企业开始采用计算机辅助制图,使用的一些图形支撑软件主要是以美国Autodesk公司的AutoCAD系列,也有很多自主研发的绘图软件,比如清华大学与华中理工大学联合设计的高华CAD这一软件,主要的应用目标是工程机械设计制图的生成,图形应用能力较强,操作起来也比较方便,有着极强的开放性,给用户提供了方便,还提高了机械制图的质量,使计算机复制制图在机械行业得到了广泛的应用,从而加速了企业的现代化进程。与传统的绘图方式相比,计算机辅助的机械CAD制图的优点包括以下几个方面:
首先,计算机辅助制图脱离了图板、三角尺以及铅笔、橡皮等工具,只要一台计算机,对着屏幕进行操作,按着键盘和数遍,这样就大大的较少了制图的劳动强度。
其次,机械绘图实现了标准化,也实现了一体化操作,绘图人员能够集制作、修改、复制于一身,这样也能统一制图的风格、文字、层次、颜色等,方便后期的修改,大大提高了绘图的质量,完全可以依照实际的尺寸进行图形的绘制,不用在意比例的问题。
再次,计算机辅助制图可以复用,可以对已经生成的图纸进行修改或者复制,制图的效率不断提高。计算机智能绘图,画面的剖面线,剪切,尺寸的标注等都能在计算机中一键完成,运用菜单进行命令的控制,运用计算机进行辅助制图,还可以引进一些专业软件,比如,行业设计以及绘图一体化等等,这样就能把一些检索性的工作编制成相关程序,在使用的时候直接调用就可以进行程序。
第四,计算机辅助制图使管理方式发生了变化。图纸的电子化发展,通过计算机网络系统就可以把电子图纸到网上,也可以存储、复制到光盘上,从而进行电子检索,这样就不再需要繁琐的图纸柜,更不用考虑防火、防腐蚀等问题。
最后,计算机辅助绘制的图形具有多彩性,传统的图纸都是黑白线图,统一色系,但是通过计算机辅助制图在色彩上、视图上都有很大的差别,可以制作动态图形、爆炸图形、多个视角的矢量混合图形等。
虽然计算机辅助制图有如此多的优点,但是现在我国实行的技术标准规定仍旧是针对手工制图来说的,对于制图的画法、符号、图纸大小等都有明确的规定,虽然在最近几年的标准修订过程中也多少涉及了计算机辅助制图的应用,但是仍旧不是特别全面。
计算机制图是在机械制图的基础上进一步发展起来的,具体应用标准是在原有的机械制图的基础上结合计算机本身的特点进行修正,计算机CAD制图是对机械制图的一种依赖和发展,当然,也是一种补充。计算机辅助制图标准体系主要包括两个方面的内容:支持标准以及其他的标准。支持标准主要是一些标准的术语、开发的规范要求、图形系统、产品的数据和图形规则。其他标准是由方法标准、结构要素以及相关常用件等标准组成。
计算机绘制图形的基础就是机械制图原理,并未绘制二维机械图提供了比较先进的手段和制图工具。只有掌握了机械制图原理的人,才能顺利绘制出所需的机械图。要不断的适应机械技术的发展,要在绘图效率和图纸应用上取得进步。用计算机绘图的时候,线形和图面是使用计算机制图的保证,这样比例的确定与操作也相对比较简单,在制图的尺寸以及技术方面的要求借助计算机也会比较容易实现。只有把机械绘图与计算机绘图进行融合,才能快速绘制出使用的机械图样和三维实体。
在计算机辅助应用中,要根据计算机绘图的特点,从而制定了字体、图线、画法以及计算机本身特有的分层、颜色等进行了规定。在制作CAD工程图的时候,一般情况下采用的是矢量字体,选用的是A0-A4幅面图纸,字母及数字高为3.5毫米,汉字高为5毫米。还有特别注意制图中的字间距和行间距。计算机辅助制图中可以运用的有十五种线型,但有的绘图软件如AutoCAD的线种线型为ISO标准,也可以采用。在CAD制图中,屏幕上常用的颜色标准是,粗实线为绿色,白色是细实线,虚线是黄色等,绘制机械图样时常用线层--粗实线层--细点化线层--剖面符号。由美国一家公司开发的UG机械设计软件就是计算机辅助应用手段的一种,这款软件将CAD/CAE等技术高度系统化,用途更加广泛。不断具备同类软件的功能,还拥有一些灵活的建模、仿真照相、动画渲染等功能。这些卓越的功能使得软件应用领域十分广泛,性能也相对比较稳定,有很好的扩展性,是计算机辅助机械制图技术的一个主流产品。在应用中,要掌握这些软件的使用方法,从而达到传统机械制图中无可比拟的制图效果。
综上所述,自从中国加入世界贸易组织之后,机械制造在国民经济的地位逐渐凸显出来,这样就对机械制图提出了更高层次的要求。计算机技术的发展与广泛应用,也波及到了机械制图领域。计算机辅助制图大大提高了机械制图效果,在工业化进程中扮演者的角色越来越重要。标准化和规范化是实现集成化生产的一个重要的技术基础。计算机辅助制图加快了技术进步,推动了技术的创新,提高了制图质量。从而推动了机械产业的发展,提高了行业的竞争能力。
[1]马海建.机械CAD制图发展及其标准浅谈[J].潍坊学院学报,2008(12)
机械设备的现代化是不断提高煤矿技术水平的基本条件。煤炭行业的发展日新月异,使 煤矿各类的大型精密、贵重的设备不断增多,它不仅改变煤矿技术的结构,也让煤矿在机械设备的管理上负有更重要的责任。机械设备管理作为煤矿综合管理的一个重要体系,具有关键的作用。然而目前煤炭企业机械设备管理中存在许多滞后的现象,严重影响了煤矿企业的发展,所以,我们对于当今煤矿在机械设备管理上所存在问题的探讨也具有重要的现实意义。
一些煤矿尽管设有机械设备标准化管理人员,但多为兼职,对电气管理、电缆管理、小型电器管理、防爆检查、设备管理、配件管理等管理不到位或放弃管理。部分职工标准化意识差,未能做到上标准岗、干标准活,机房硐室、机道、头面达标率低。同时,管理职能部门作用没有充分发挥,主要精力放在应付生产上,管理作用没能得到充分发挥。
机械设备从选型、购置、验收、试验、安装、维护、修理直到报废的全过程管理在某些环节还不到位。如设备验收、使用制度执行不严,不合格产品仍能入库和使用,在用设备缺少编号,没有使用编码管理,设备、电缆标志牌不全,账、卡、物存在不对应现象。
中小煤矿机电技术人员严重不足,技术管理不能指导生产。供电无设计或虽有设计但不规范,施工无措施或虽有措施但措施不具体,固定场所设备未能定期进行性能测试,井下供电三大保护未能按技术要求进行整定、测试、检查,一些仪器仪表老化而且不全,测试手段和方法落后。
煤矿受资金制约,普遍存在机械设备数量不足,备品备件数量有限的现象。由于地质条件比较复杂,资源有限,搬家挪面频繁,造成机械设备安装、检修、维护量增加,职工经常加班延点,而待遇相对偏低,一些高水平的技术人员纷纷跳槽,安全生产处于被动状态。
不少煤矿企业全年基本无机械专业培训,即使进行培训,也由于针对性不强,抽象理论讲解,职工听不明白,实践操作方法讲授不具体,职工无法在实践中应用。理论不能联系实际,造成职工学习积极性不高,培训走过场。未能实现“要我学”到“我要学”的转变,培训达不到目的。
重视机械设备管理,首先是矿井领导人重视机械设备管理,这是加强管理的关键。机械设备管理人员要经常向矿领导汇报工作,多提工作建议,以获得领导的支持。矿井机械设备管理应该把设备的一生作一个系统,实行设备运行全过程的管理,追求设备寿命周期费用最优化,从技术、经济、组织三方面进行综合管理。因此,管理人员不但要学习设备维修的管理理论,而且还要学习现代设备管理理论和企业管理理论。同时应充分调动职工的积极性,把工程技术人员、职工组织到管理活动中来。
设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。煤矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。
建立健全标准化管理组织,提高全体机械人员的质量标准化意识,按标准化要求开展工作。机械标准化是确保矿井安全生产的基础,煤矿应逐步完善机械标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机械标准化奖罚制度,开展机械标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。
要管好、用好、修好机械设备,必须有掌握先进专业技术知识的人才才能发挥先进设备的优势。业务技术培训是机械管理的一项重要的基础工作。同时建立激励机制,如评定技术职称,结合企业经济能力,提高技术人员的经济待遇,稳定技术工人,尽量减少人才流失。
积极推广新的技术设备和新的工艺,特别是使用综合机械化采煤设备,采用先进的工艺流程,合理控制作业点和作业面个数,减少事故发生源的个数,真正实现安全高产高效的现代化矿井。要优先使用大功率采煤机、综掘机、绞车变频调速装置、斜巷行人行车综合监测保护装置、轨道运输监测监控系统、胶带运输监测监控系统、变电所监测监控系统、副井钢丝绳张力自动平衡装置等先进技术和装备。做好设备维护保养工作,保证按标准要求使用和维修设备,坚决杜绝伪劣机电产品、无煤安标志产品、非防爆产品在煤矿的滥用,从源头上消灭事故源。
通过对国内众多开设机械工程专业的高校进行调查研究后发现,我国当前和未来相当长的一段时期内,机械工程专业的大多数本科毕业生将直接进入生产一线,从事机械产品设计、制造、生产组织管理等工作。因此,地方高校机械工程专业的人才培养目标是培养具有较扎实的自然科学、人文社会科学基础,较系统地掌握机械工程专业宽广的技术基础知识,具有较强的创新意识和机械工程专业应用能力,能从事机械产品研发、设计、制造,以及组织管理和市场经营工作的应用型创新人才。
14个模块对应着不同的课程群,通过课程群的建设完成对学生不同阶段的培养。
人文管法社会知识模块是培养学生的法律意识和人文修养,通过这个课程群的学习,使学生具有较扎实的自然科学基础和人文社会素养,具有较强的社会责任感和良好的职业道德,较好的表达能力和交流能力。
质量安全环保意识模块是使学生了解本专业相关的方针政策、法律、法规和技术标准,具有环境保护和可持续发展意识。
基本技能模块是通过大学英语、专业英语、双语教学课程的设置,培养学生能较熟练地应用英语进行专业交流的能力,尤其是口头和书面表达能力;通过计算机文化基础、技术基础课程及其应用实践,使学生具备应用计算机解决一般技术问题的能力,为今后应用计算机进行辅助设计、分析、模拟和计算夯实基础;通过信息检索课程的学习,掌握运用现代信息技术获取相关知识的基本方法,使学生具有持续学习和独立获取知识的能力。
自然科学知识模块是通过数学、物理、化学、力学、电工电子学等课程的学习,培养学生建模求解、设计计算、系统分析与预测能力,为后续专业基础课程和专业课程的学习打下坚实的理论基础,这是工科学生应具备的基本功底。
专业基础模块是通过机械制图、机械原理、机械工程控制基础等课程的学习,使学生具有本专业必需的机械制图、设计、计算、实验、测试、工艺、操作等基本能力。
专业应用模块、专业训练模块是通过机械设计、机电系统设计等课程的学习,掌握机械工程设计、制造、性能检测、质量管理的原理与方法,通晓机械工程领域的专业技术标准、安全技术规范等,使学生基本掌握本专业的分析问题、解决问题的能力。
工程机械模块、起重与运输机械模块是在综合掌握机械工程专业知识基础上,通过工程机械、起重与运输机械、电梯控制技术等课程的学习,加强工程机械、起重与运输机械的设计制造、检测控制、组织管理等知识的学习与实践,使学生具备本行业产品的研发、设计、制造及管理能力。
创新知识模块、创新训练模块是通过TRIZ理论与方法、专利写作与申请等课程的学习,培养学生
的创新意识,使学生初步具备机械工程专业创新设计与创新制造能力,能够跟踪本领域科技发展前沿和发展趋势。
工程认知实践模块、工程项目实践模块、开云全站 开云app平台工程岗位实践模块是通过各种教授讲坛、企业家讲坛、前沿知识讲座、企业管理讲座,使学生积累一定的机械工程企业和经济社会环境下的综合工程实践经验,初步培养学生从事机械工程领域新产品开发、生产组织管理、市场经营工作的能力。
根据学校自身学科特色和优势,以及人才培养目标,结合地方经济社会发展状况,在产学研合作教育背景下进行教学改革,提出产学研合作教育模式下“四层十四模块”的课程体系,建立与产学研合作教育相匹配的课程群,推进人才培养与企业相结合的模式,利用企业高技能人才和专家参与实践教学,从而培养出高质量能适应地方经济社会发展需求的机械工程专业应用型创新人才。
在当今社会中,人们不仅需要功能齐全的产品来应对工作、生活中遇到的问题,还需要产品具有较强的可靠性,能够实现其所具有的功能。因此,在产品设计方面,以确保并提高产品可靠性为目的的优化设计得到了迅速的发展和应用。对于机械工程来说,也不例外。
要想弄清楚什么是可靠性优化设计,我们就必须要先了解什么是产品的可靠性。一般来说,产品的可靠性就是指在规定的条件与时间之内完成规定的任务或者实现固定的功能。这里的产品既包含作为单位研究的研究对象,又指各个参与实验的系统、元件或者设备等,在特殊情况之下,我们还可以将人的作用也包含进去。
在进行可靠性优化设计的过程中,我们必须要以已知的技术和理论为基础,根据日后的实际需要和可能会发生的情况优先考虑产品的可靠性要求,通俗一点的讲,就是要在满足产品费用、性能以及时间等条件之下,确保产品能够满足可靠性的要求。对于产品的可靠性优化设计来说,其是一个多技术、多学科融合的新型技术,既包含价值工程、系统工程的知识,又具有工程心理学、计算机技术以及质量控制技术的相关内容。虽然其名称是产品可靠性优化设计,但是其并非只是存在于产品的设计阶段,在产品的制造阶段、使用阶段以及管理和维护等阶段都会涉及到产品的可靠性优化设计。也正是因为这样的情况,其在机械工程中有着十分广泛的应用。
在多种历史原因的综合影响之下,我国机械制造业的整体水平要地域西方发达国家,而机械工程的可靠性优化设计也更为落后。虽然上世纪80年代末期由于国家和企业的重视,可靠性优化设计得到了一定发展,个别企业还组建了专职于可靠性优化设计的研究机构,培养了一批具有较高专业素质和扎实专业知识的人才并制定了一系列关于可靠性优化设计的工作标准,但是随着时间的推移以及社会和科学技术的发展,这些机构和标准都渐渐的变得陈旧了。因此,对于我国的可靠性优化设计来说,其具有一定的基础和实力,但是仍旧与发达国家存在着较大的差距。
机械工程的设计工作与一般的产品设计的工作有着本质上的区别,其可以被分成两个方面:一方面是整体装配设计;一方面是组装零件设计。在进行机械工程整体装备可靠性优化设计时,我们可以将其看成是一个整体,而其设计工作则可以被分成两大方面:首先,工作人员必须要对整个系统有一个全面细致的了解,要全面分析并掌握各个零部件可靠性的程度,并要以此为基础推断整体的可靠性程度。这一工作就是我们常说的整体设计可靠性预测工作,在进行这项工作时,必须要确保所获得预测结果满足设计的指标。其次,要将整体对可靠性的要求划分到各个零配件之上,只要确保每一个零件都能够满足可靠性的要求,既能够确保机械工程的整体能够满足可靠性要求。目前,常用的可靠性分配法有以下几种:再分配法、比例分配法、等分配法以及综合评分分配法。
在进行单个零件的可靠性优化设计时,必须要确保所挑选的零件符合国家的相关规定并且已经在实际生产中有了大量的应用,零件的重要性不同其所选择的设计方法也不相同,对于处于重要部位的零件来说,其必须要进行可靠性试验且要通过可靠性试验。除此之外,还必要反复的修改和验证产品的可靠性,直至所获得可靠性的检测结果符合可靠性优化设计的要求为止。
在完成整体设计和零件设计之后,需要进行人机系统的设计工作,在这方面所考察的重点是操作的适应性设计与舒适性设计。
要想确保机械工程的质量符合相关的标准,那么我们就必须要加强对制造过程的掌控,因此,在机械工程的可靠性优化设计中,制造过程的可靠性设计就变得十分重要了,除了要确保所使用的加工设备具有极强的可靠性之外,还必须要妥善的选择加工的工艺以及工艺的流程。从某一角度上来说,我们可以将制造机械工程所使用的工艺看成为一个系统,这样在这一工艺所涉及到的工序以及工艺方案都能够被看成是一个个的子系统。在这样的情况之下,我们在进行各个子系统的可靠性优化设计时,就必须要对各个方面的因素进行充分的考虑和研究,诸如:加工材料、所使用的加工设备以及参与工作的人员的素质等,这样才能够更加准确的确定出各个子系统的可靠性指标。在确定了各个子系统的可靠性指标之后,我们就可以通过合理的工作方法确定出整个系统的可靠性指标。
维修工作时影响产品寿命周期的重要工作,良好的维修工作能够有效的延长产品的寿命周期,反之则会降低产品的寿命周期。因此,在面对存在于维修过程中的可靠性优化设计时,我们应该使用逻辑分析决断法,以实际情况为基础确定维修的内容和维修方式并按照机械工程和以确定的维修内容、方式来确定产品的合理使用寿命。
如果将机械工程的可靠性与其可维修性进行对比,我们就会发现这两者之间存在着巨大的相似性,正是因为这一特点,我们将机械工程的可维修纳入了评定其可靠性的评定指标当中。机械工程维修性能必须要在对其进行设计的过程中就给予充分的考虑,这样才能够更好的发现产品的故障并确保故障零件能够更加便捷、快速的更换。此外,在进行机械工程维修可靠性优化设计工作时,我们还必须要对维修费用的问题进行充分的考虑,再设计的过程中,设计者必须要遵循“费用最低、性能最高”的原则,确保能够用最低的费用换取最高的可靠性水平,要尽可能的缩短故障发生到发现故障的时间。由此可见,以可靠性优化设计理论为基础的机械工程的维修性是极其重要的,合理且经济的维修规则能够有效的提高机械工程设计的科学化和现代化程度。
当今社会,科学技术飞速发展,人们不仅对多功能产品有强烈的需求,也需要多功能产品可以实现其应具备的功能。产品的可靠性优化设计是以产品功能的可靠性使用为目的而应运而生的产物,从产生开始到现在,已经得到了迅速的发展与广泛地使用[1]。在进行机械工程的产品设计时,将可靠性理论与技术应用于其中,并根据需要与可能,将产品的可靠性使用作为优先考虑的设计准则;在满足时间、费用及性能的基础上,让设计出的机械工程产品符合可靠性的要求。可靠性的设计问题在涉及传统的设计技术的同时,也与价值工程、系统工程、环境工程及质量控制工程等有着密切的关系。因此,可靠性设计是多学科与多技术相互交叉融合的一种新兴技术。
由于我国的特殊历史原因,机械工程制造业与西方发达国家机械制造业相比,显得相对落后,尤其是在可靠性设计的研究方面更是显得滞后。直到二十世纪八十年代,我国在机械工程的可靠性研究才取得了一些初步的成效,在某些个别的行业还成立了专门从事可靠性优化设计研究的组织与团体,并为社会培养了大批的可靠性优化设计研究的技术人才,制定出了整套可靠性优化设计的规范标准[2]。从总体上来看,过去的可靠性优化设计研究比较偏重于理论,但在生产实践中,对于理论的应用则是比较少,就这一点而言,与制造业相对较为发达的国家相比较,存在着许多不足之处。
机械工程产品的可靠性优化设计在产品的生产与使用周期的各环节都起着重要作用。这些环节主要有产品的设计、制造、使用及售后维修等。以下就机械工程产品的设计、制造及使用三个环节展开讨论可靠性优化设计问题。
机械工程产品的设计主要包括装配整体设计与零件组装设计。对机械产品进行可靠性优化设计时,可以将其当作一个整体,设计的方法主要有两种,第一种方法为:先大致了解机械的完整系统,并分析组成整体的零部件具有多大程度的可靠性,据此推断出整体具有多大程度的可靠性;这种方法即为预测整体设计可靠性的手段,预测的结果必须与设计指标相符合[3]。第二种方法为:将整体机械工程可靠性优化设计所要求的指标分配到其零部件的设计上,要求零部件必须满足各自的可靠性指标要求;常用的可靠性的分配方法有:再分配、等分配、比例分配及综合评分的分配方法。设计单个零件时,尽量采用符合国家规定且已经在生产中大量投入使用的常规零件,并用不同设计方法对重要程度不相同的零件进行优化设计,设计关键部件之前,要先行可靠性的试验。除此之外,要反复验证及修改机械工程产品设计的可靠性,直到其能够满足于可靠性优化设计所要求的标准为止。设计机械工程的人机系统也很重要,这方面的设计包括适应性及操作的舒适性设计。
要保证一个产品的质量,在制造环节的质量控制是最关键的部分,因此,机械产品在制造的过程中进行可靠性优化设计是非常重要的。加工的设备可靠性要得到保证,在选择加工工艺与工艺流程时,要注意其技术水平,保证制造水平尽量达到最优化。产品制造工艺流程是一个完整的系统,其中的各个方案与工序是工艺流程系统中的子系统,对每个子系统进行可靠性优化设计时,都要综合考虑各方面的因素,如工艺装备、加工设备、加工材料与工作人员素质等;只有这样才能为各个子系统设计出可靠性与合理的指标;最后,整合分析各个子系统的指标,并通过合理的方法将总系统的可靠性及优化指标整理出来。
对机械产品进行维修,能有效延长其使用寿命;良好的售后服务水平是一个公司获得发展的必备条件。因此,生产机械设备的厂家要认真对待售后服务与维修的问题,运用先进的逻辑分析法,制定出科学的维修内容与维修方式,对机械产品的合理使用寿命作出规划。机械工程产品具有可维修性及可靠性,两者在很大程度上是相似的,可维修性是可靠性的具体指标之一[4]。对机械工程产品进行设计时就应当首先考虑到可靠性指标,以便能使设计出的机械产品在发生故障的情况下,易于检查与维修。进行机械产品维修的可靠性优化设计时,要充分考虑维修费用的问题,负责设计工作的人员在进行机械工程可靠性优化设计时,要以最少的费用获得最高程度可靠性作为设计的原则,以便能够尽量减少发现故障的时间。因此,以可靠性优化设计理论作为维修设计的基础,是非常合理的,也是非常重要的;制定经济合理的维修设计在现代化与科学化的进程中意义重大。使用符合标准的维修设备进行维修,提高维修工作人员的技能水平,使机械产品的维修工作能够朝现代化与科学化的方向发展。
在以往机械工程的优化设计的过程中,很少将可靠性方面的指标考虑进去,因此不能够将机械工程产品的可靠性真实地反映出来;在可靠性的设计方法当中一般不会考虑机械产品的重量、体积及成本等方面的指标[5]。而在很多机械工程的设计方案中,只考虑进行可靠性方面的设计或只考虑优化方面的设计,就很难达到理想设计的效果。因此,只有在机械工程的设计中综合考虑可靠性与优化设计,并将两者的优势有机结合在一起,方能取得理想的设计效果。随着现代经济建设的步伐不断加快,机械工程制造业的发展也在日趋繁荣,且正朝着更具深度、更为复杂的方向迈进。当前人们对机械工程产品的可靠性优化设计的要求变得更高;目前,机械工程产品正日趋大型化与复杂化,因此,机械工程产品的可靠性优化设计的方法的应用也将会变得更广泛。对产品的使用也会变得更广泛,现代企业的发展也要以此作为发展的指标。
[1]万耀青.机电工程现代设计方法[M].北京理工大学出版社,2009(03):183-184.
[2]何社全.工程机械产品的满意性设计[J].建筑机械化,2010(02):419-420.
[3]张立博.探讨机械工程的可靠性优化设计[M].工程技术与产业经济,2012(03):63-64.