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序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇机电营销论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
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关键词:自动化生产线;教学方法;电机与电气控制;PLC;课程设计
中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)02-0027-02
高职机电一体化专业课程设置的培养目标是:面向工业企业生产现场,电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司,培养适应社会需要,全面发展,适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才,主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等,本专业有五个主干学科:电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程,都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。
1自动化生产线的课程设置
机电一体化专业人才培养能力有:识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制,后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到:机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程;能力目标有:对已安装的机械手机械部件进行测量;对机械手的气路进行基本调试;根据故障现象判断故障部位;检查分析、找到故障点并分析解决故障;遵守安全操作规程;素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。
此核心课程以项目驱动教学开展课程教学,提升学生的职业能力,以具体自动化生产线为载体,融合认知、安装、调试和检测等内容,实现教、学、做、评一体化教学,突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体,采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程,涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域,设置六个学习情境:零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试,分成20个任务。
项目一:供料站的安装,有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务;项目二:加工站的安装,设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务;项目三:装配站的安装,设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务;项目四 :分拣站的安装,设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务;项目五:输送站的安装,设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务;项目六:整体运行调试,有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。
2自动化生产线的教学方法与评价设计
2.1教学方法。
(1)讲授法:讲解项目任务,传授项目任务相关的知识点,针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。
(2)现场教学法:在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践,提高职业氛围,在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。
(3)任务驱动法:将教学过程融入项目任务中,让学生自主讨论分析实施,学生在工作过程中得到知识。
(4)小组讨论法:学生每六~八人为一个小组,小组讨论分析,讨论解决,分工协作完成项目任务。
六步教学实施:明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标,注意观察和记录小组对现象分析情况,解答学生提出的问题,对跟主题分析偏离太远的小组予以引导,让学生自行摸索,在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正,最后老师组织小组进行故障排除工作汇报,互评,并对每组进行考核评价,再引导学生自行总结。
2.2评价设计。
课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式,利于理论联系实际,有利于学生的学习创新和思考,更督促他们到实际中去发现和改进,去寻找合适自己的项目和课题。
课程考核为:校内项目,企业,综合实训三大类。当堂课的考核有:教师考核、小组互评、小组自评;教师考核内容为五项:任务分析情况,实施方案制定,任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。
和很多专业课一样,多种教学方法和全面的评价方案,有效保证了教学效果。
3相关课教学
3.1电机与电气控制的教学。
本课程以发电机为主题,以工作任务为导向,以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程,用实物进行直观性教学,使学生感性认识强,理性认识够。
典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制(或三相异步电动机Y-降压启动)、机械手控制等。
课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号;了解个元器件的工作原理和使用方法;把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求:两台电动机都存在重载启动的可能,任何一级传送带停止工作时,其他传送带都必须停止工作,控制线路有必要的保护环节,有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。
3.2PLC教学。
PLC是可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)的简称,早期是一种开关逻辑控制装置,随着计算机技术和通信技术的发展,其控制核心采用微处理器,功能有了极大扩展,除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外,还有过程控制,数据处理,通信联网与显示打印,PLC接口采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰。
PLC有5种编程语言:
(1)顺序功能图(SFC)。
顺序功能图常用来编制顺序控制类程序,包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态,这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。
(2)梯形图(LD)。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式,是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的,形象、直观、实用,电气技术人员容易接受,要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号,是目前用得最多的一种PLC编程语言。
(3)功能块图(FBD)。
功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言,与数字电路中的逻辑图一样,极易表现条件与结果之间的逻辑功能。
(4)指令表(IL)。
采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表,使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读,其中的逻辑关系很难一眼看出,所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器,必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC,在用户程序存储器中,指令按步序号顺序排列。
(5)结构文本(ST)是文字语言。
编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容,中间加以不同的应用实例:顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理,使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计,LED数码管显示设计,还经常根据继电器电路图设计梯形图。
增加的学习情境还常有如下任务:洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制;寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。
3.3单片机。
单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面,在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域也都有广泛应用。
数据大都在单片机内部传送,运行速度快,抗干扰能力强,可靠性高,微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句,以实例应用为线索:单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。
教学采用ISP-4单片机实验开发板,可以完成大量的单片机学习、开发实验,对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机,有程序下载功能,可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。
3.4变频器技术及应用。
变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术;掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围;掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术;了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统,掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等,是强电应用和现代技术推广的有力体现。
3.5传感器与自动检测技术。
传感器技术代替人的感观,在各种环境下应用,检测技术是一套有效的反应体系,包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能,并能正确选用,了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成,对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案,能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。
教学过程进行小论文制作,让学生提高计算机应用水平,使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。
4毕业论文指导分析
毕业论文专业联系实际,通常小型自动化系统以单片机为主,大型自动化生产线以PLC为主,系统运行动力离不开电机,观察离不开传感器,调速可用变频器,综合所学,学生的论文涉及广泛,有效教学可对应从如下方面侧重指导。
4.1立意选题。
根据实际和研究方向做好侧重和体现,如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性,“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。
4.2材料整合。
在任务要求明确的基础上,首先确定相关技术指标,对应查找并列出论文结构,一份毕业论文至少含有三到五门课的内容,对应于研究方向进行相应编排和取舍。
4.3技术处理。
所搜集图片的背景往往有水印,要去掉,图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五,注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。
多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生,系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生,专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。
参考文献
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机械工程专业就业前景如何
我国大型工业逐渐在复苏,社会对于精通现代机械设计与管理人才的需求正逐渐增大。今后一段时间内,机械类人才仍会有较大需求,具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,机械设计制造与加工机械专业人才供需比越来越高。
机械行业就业前景还是十分乐观的,毕业生如果具备与本行业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德、创新精神和职业能力,掌握模具设计与制造基础理论知识,具有模具设计与制造技术专业知识和专业技能,具备相应实践技能以及较强的实际工作能力一定能够找到一份满意的工作。
机械工程专业毕业生的就业方向多种多样,除了教学、营销外,常见的有生产总监、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理、机电产品开发、机械产品开发、液压产品开发、仪器仪表开发、武器开发、汽车工业、环保设备开发、矿业设备设计、模具设计制造、机械制造工艺师、CNC工程师等。本专业学生毕业后可在工业生产第一线从事机械工程及自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作。可以说就业方向已经很广了。
机械工程专业主要课程有哪些
机械工程专业培养德、智、体、美全面发展,具有一定的文化素养和良好的社会责任感,掌握必备的自然科学基础理论和专业知识,具备良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识,毕业后能从事专业领域和相关交叉领域内的设计制造、技术开发、工程应用、生产管理、技术服务等工作的高素质专门人才。
主干学科:力学、机械工程。
主要课程:工程力学、机械设计基础、工程热力学、现代控制理论、材料加工工艺与设备、测试技术、计算机系列课程、经营与管理、电工与电子技术基础理论课程。
自学考试时间
辽宁鞍山2020年上半年理论课考试时间为4月11日星期六、12日星期日(上午9:00-11:30;下午14:30-17:00),各专业考试课程和时间安排详见(附表四、五)。2020年上半年实践环节考核和论文答辩的时间由各主考学校确定,各专业实践环节考核课程及时间安排详见(附表六、七)。
停考专业和遗留问题处理
(一)停考专业
1.能源管理(专科和独立本科段)专业自2017年下半年起停止接纳新生报名,2020年下半年起不再安排课程考试。
2.会计、会计(会计电算化方向)、护理学、船舶与海洋工程(航海技术方向)、船舶与海洋工程(轮机工程方向)、法律、日语、机械制造及自动化(数控加工方向)、焊接、视觉传达设计、广告、环境艺术设计、饭店管理和信息管理与信息系统等14个专科专业和电厂热能动力工程(应用本科)、数控技术(应用本科)、园林(应用本科)、计算机器件及设备(应用本科)、英语、物流管理、日语、石油工程、机电一体化工程、采矿工程、珠宝及材料工艺学、模具设计与制造、广告学、旅游管理、工业工程和新闻学等16个本科专业自2018年上半年起停止接纳新生报名,2021年上半年起不再安排课程考试。
3.艺术设计(人物形象设计方向)1个专科专业和服装设计与工程(应用本科)、营养、食品与健康、应用化学、机电设备与管理(矿山方向)、电子信息工程和教育技术等6个本科专业自2018年下半年起停止接纳新生报名,2021年下半年起不再安排课程考试。
以上停止接纳新生报名的39个专业的专业代码和专业名称不进行调整,仍按照原专业名称和专业代码报名考试及办理转考、免考和毕业,2021年下半年起停止颁发毕业证书。
(二)停考专业遗留问题处理
停考专业停止安排课程考试后,该专业的考生可按下述办法选择遗留问题处理方式:
1、停考专业中未合格的课程,可选择其它专业中名称和课程代码相同的课程进行考试。
2、停考专业中,尚有二门以下(含二门)理论课没有合格成绩不能毕业的,可自主选择自学考试其它原则上相近专业的相关课程参加考试,取得原专业考试计划规定的课程门数和学分即可按原专业申请毕业,最后办理毕业时间为2021年6月30日。
3、停考专业中,尚有二门以上理论课没有合格成绩不能毕业的,可按自学考试相关规定转入其它专业参加考试,取得专业考试计划规定的合格成绩后,按照转入专业申请毕业。
开考专业
专科专业:汉语言文学、英语、连锁经营管理、汽车检测与维修技术、数控技术、机电设备维修与管理、文秘、学前教育、计算机应用技术和物联网应用技术等10个专业。
专升本专业:汉语言文学、旅游管理、电子商务、计算机科学与技术、动物医学、电气工程及其自动化、软件工程、视觉传达设计、机械设计制造及其自动化、市场营销、动画、土木工程、护理学、药学、中药学、眼视光学、公安管理学、社会工作、化学工程与工艺、过程装备与控制工程、自动化、交通运输、人力资源管理、汽车服务工程、学前教育、环境设计、数字媒体艺术、小学教育、国际经济与贸易、金融学、船舶与海洋工程、会计学、工商管理、工程管理、法学和物联网工程等36个专业。
根据《教育部办公厅关于印发〈高等教育自学考试专业设置实施细则〉和〈高等教育自学考试开考专业清单〉的通知》(教职成厅〔2018〕1号)文件精神,我省制定了《2018年辽宁省高等教育自学考试专业调整工作实施方案》,从2018年下半年起,开考的专业全部调整为《高等教育自学考试开考专业清单》(已下简称《专业清单》)内专业,原开考专业不在《专业清单》内的,专业调整后全部取消,并停止接纳新生报考,2021年下半年起停止颁发毕业证书。专业调整对照情况详见(附表一、二、三)。专业调整后,原本科专业“第二学历”专业计划文件已不适用,2018年下半年起停止接纳新生报考“第二学历”,不再按照“第二学历”专业计划给新生办理课程免考。
旅游管理、电子商务、市场营销、人力资源管理、金融学、会计学(AB计划)和工商管理(AB计划)等九个专业,按照教育部文件要求,计划中增加公共政治课“基本原理概论”(课程代码:03709)。2019年下半年起报考该九个专业的新生,须考“基本原理概论”(课程代码:03709)。符合《辽宁省高等教育自学考试学历认定和课程免考实施细则》(辽招考委字〔2009〕21号)要求的考生,可以申请课程免考。
附表四:辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表(开考专业)(点击链接查看)
附表五:辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表(停考专业)(点击链接查看)
关键词:中职院校;综掘类专业;煤矿机电一体化;综合实训
【中图分类号】 G718 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)07-0006-02
中职院校的教育主要是为社会经济建设和发展培养高素质的劳动者和高技能的实用型人才,课程的设计就应以就业为导向,突出职业能力培养的重要性。为应对现时社会经济发展需要,大部分学校需根据社会需要及自身情进行相应的调整,选择企业所需人才方向对在校生进行课程的设置和培训,以达到中职院校培养人才的目标。因此,突出实践技能,培养学生的岗位适应能力就成为了教学的重点之一。
一 机电一体化综合实训对于综掘类专业的意义
随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈互相渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。
随着机电一体化设备和技术在煤矿生产中的大量应用,这必然需要大量掌握机电一体化技术的技能型人才从事机电一体化设备的操作、维修、检测和管理工作。为了适应煤矿生产中机电一体化设备和技术的应用和发展,以及相关产业的需求,中职院校在综掘类专业就得开设机电一体化综合实训课程,进行项目实训课程的教学探索。目的是培养学生的职业技能和职业素质,为进入企业顶岗实习做好准备,最大限度的增强对就业岗位的适应性。这样也有利于培养学生的实际动手能力、实践能力、创新能力、敬业精神和责任心,同时,也是学生完成专业知识向专业技能转变、学生角色向员工角色转变的重要过程,并可为学生将来的职业生涯发展奠定坚实的基础。
二 机电一体化专业机电综合实训的重要性
机电一体化专业培养的是具有机电一体化技术基础理论和专业知识,能从事机电一体化设备管理、应用、营销和技术服务工作等一线需要的高素质高技能人才,即毕业生要具备机电一体化技术综合职业技能。
实训是培养学生职业技能的重要手段,但目前部分高职院校的机电一体化专业学生缺乏机电综合实践技能和职业素养的系统性培训。机电一体化技术是一个系统工程,很多学生在毕业后往往只经过机械或电气技术的专项实训,无法满足一些需要机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求;还有一些学生缺乏职业素养,缺乏职业道德和团队合作精神,跳槽频繁。但是如何培养学生的机电一体化综合职业能力,令很多高职院校十分头疼。原因在于部分高职院校的培养模式还不能完全适应行业的职业要求.缺乏良好的行之有效的机电综合实训模式。因此,随着职业技术教育改革的深化,在高职机电一体化专业教学中,有必要创新实训教学模式,强化机电综合实践技能和职业素养的培养,提高实训的效果。
三 实训课程的目标和建设理念
综掘类专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术等于一体的专业技能综合训练课程。课程必须紧扣煤矿机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开,同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则。通过实训,使学生既能掌握煤矿机电一体化专业理论知识,也能从事机电一体化设备的操作、调试、维修、维护等方面的工作,并具有良好的职业素质。良好的职业素质是中职学生踏上工作岗位必不可少的基本要求之一,要想实现学校教育与岗位需求的有效对接,培养学生的职业素质也是中职教育的重要任务之一。我们应该通过素质教育体系中的显性实践环节和隐形实践环节完成,具体的建设理念是:①培养职业兴趣;②强化职业能力。因为要想做好工作,仅有兴趣是不够的,训练时既要强调相关的专业知识,又要强化分析问题和处理问题的能力,注重专业知识的应用;③培养学生的团队合作能力;④引导学生掌握职业情绪。在工作岗位上应当以热情的、积极的态度对待工作;⑤强化现代企业所要求的企业管理。
四 综合实训课程的模式及目标
1.采取类似真实工作氛围的实训教学模式
如本次实训采用机电一体化技能竞赛的方式,让学生分组,在规定的时间内,完成实训项目。这就相当于给一个班组一个工作任务,让其按照安装图纸和工作要求完成产品的安装与调试,实训结果就是一台真实的设备。由于具备一定的工作量,组与组之间有竞争,相当于形成了劳动竞赛。工作的压力要求本组同学进行分工,互相帮助,互相配合,便形成了紧张、进取、互助、团结的工作氛围,让同学们在实训中既锻炼了机电综合职业技能,也切身体会到职业素养的重要性。
2.实训课程的目标
机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程 课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开.同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则。通过实训,使学生既能掌握机电一体化专业理论知识,义能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护以及设计改造等方面的工作,并具有良好的职业素质。
对于我们中职院校的综掘类专业而言,机电一体化综合实训的教学模式特别适合于这个实践性强的专业。在课程教学过程中, 充分发挥学生的主观能动性,提高教学质量,培养知识性、应用型的技能人才能发挥前所未有的作用。今后,随着职业教育改革的进一步深化,我们中职院校应不断总结出适合自身发展需求的教育教学方法,努力提高职业教育的水平和质量,为国家培养高素质的应用型人才。
总之,机电一体化综合实训是一项整体性、长期性、必要性的教学环节,应引起学校以及社会、企业等相关方面的高度重视,更需要我们的师生共同关注、努力和打造,想法设法的提高综掘类专业机电一体化的实训效果,把培养学生的技能落到实处,为我们的煤矿生产企业输送优秀合格的技能型人才,为国家的经济和社会建设出一份力。
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1.1把机械设计制造与机电一体化进行有效结合
机电一体化是机械自动化的高级形态,是机械工业发展的延伸,也是机械工业的重要的发展方向。机电一体化改变了人类对机器的看法,机电一体化使得机器不在是冷冰冰的钢铁,是机器拥有了智能化的特点。改变了机器的模式。
1.2把机械设计制造与信息技术有机结合
现代社会信息技术已经成为人类不可分离的一部分,随着信息技术的强大,机械设计制造没有跟上信息技术发展的脚步。信息技术日新月异,但在我国,大部分的机械制造乃至大部分的工厂都是以密集的人力劳动为主,随着劳动力成本的上升,这些工厂面临市场的洗礼,实时转型成为工厂生存的关键。机械制造与计算机结合,可以有效的把人从繁重的体力劳动中解放出来,实现我国从劳动密集型向知识密集型转型,增加企业抵抗市场洗牌的能力,增强抗风险能力。
1.3在机械设计制造与信息技术结合的基础上实现机械自动化的网络化
同计算机一样,网络也成为人们生活的一部分,机械的制造、组装、推广都离不开网络,特别是机械成品的使用和推广离不开网络的作用。
1.4机械设计制造及其自动化同样要走可持续发展之路
环境污染已经成为当今社会一个很重要的问题,前些年,我们一味追求经济效益,牺牲了环境,现在我们正在品尝环境污染的恶果,特别京津冀地区饱受雾霾的侵袭。从食品工业的机械自动化来看,我国和其他国家有着很大的差距。本身机械工业是一个污染比较强的工业类型,发展见效快的低成本自动化技术,潜力大、前景好、投资不多、见效快,是比较符合我国现阶段的工业水平,但在发展过程中,要节约能源、减少耗材,走绿色化、可持续化之路,总之,经济不应该以环境作为代价。
1.5机械设计制造及其自动化需要较强的自学和创新能力
理论是实践的基石,因此,在本专业的学习中,要注重对专业知识的学习,只有打下良好的专业基础,才能在实践中学以致用。现代社会技术日新月异,只具备良好的专业素质也是远远不够的,我们要在专业知识的基础上增强自身的创新能力。把理论和创新能力结合,才能跟上科技发展的步伐。机械设计制造及其自动化并不是单纯的机械零部件的加工,本专业涉及范围较广,不仅要去具备本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能;还要具备本专业领域内某个专业方向内所必要的专业知识,了解其科学前沿发展趋势。
2机械设计制造及其自动化的发展前景
论文摘要:主要介绍 了 web技术和 3d技 术相结合的产物一web3d技 术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3d技术之一的 cult3d技术 .在机 电产品虚拟设计 中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提 高企业的竞争力。
0 引言
随着数字化设计技术 的发展 .人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类 、二维的产品图片,而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的web3d技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务 、远程教育 、工程技术 、计算机辅助设计等领域已经获得 了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示 、色彩设计实时装配等 ,从而提高用户的参与性 。增强体验感。
1 web3d技术概述
1.1 web3d技术的基本概念
虚拟现实 vr (virtual reality)技术是一种逼真地模拟人在 自然环境中的视觉 、听觉、运动等行为的人机界面技术,web3d技术是虚拟现实技术的一种实现形式 [21。web3d还可以简单地被看成是 web技术和 3d技术相结合的产物 。实际上也就是本机的 3d图形技术 向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3d图形技术的主要差别在于:第一,实时渲染 :它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的;第二,具有无限的交互性:因为是实时渲染,这就为交互性提供了基础;第三,优化和压缩:由于网络带宽的限制 .文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用 web3d技术 ,用户可以在 网上浏览以三维形式表现的物体 ,并对其进行交互性操作 以体验身临其境 的奇妙感受。
1.2 web3d技术的实现手段
web3d的实现技 术主要分成三大部分 .即建模技术、显示技术 、三维场景中的交互技术 [31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立 的三维模型描述转换成人们所见到的图像,就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类 :一是基于几何模型的实时建模与动态显示 :二是基于图像的实时建模与动态显示 。交互技术是 web3d的关键技术 ,交互功能的强弱 由 web3d软件本身决定 。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。
在众多的 web3d软件系统中 。基 于 java内核的cult3d技术因其在交互性能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户 的普遍欢迎 ,现已广泛应用于众多电子商务网站的 3d机电产品展示中。
2 cuil3d技术及其开发流程
cuh3d是一种全新的 web3d技术 .它有一纯 软件跨平 台的渲染引擎 ,主要包含 cult3d exporter plug—in、cuh3d designer和 cuh3d viewer plugin三大部分。 开发设计人员可 以使用 3d设计领域广泛使用的 3dsmax或 maya来设计 产 品 3d模 型 .使 用 cuh3d exporterplug—in来转换设计模型 ,在 cuh3d designer中为模 型加入交互 、音效等其它效果 ,再无缝隙地嵌入到 html页面和其他应用程序中 [41。其开发流程如图1所示。用户 即可在网上实时观看 3d模型 ,还可通过 鼠标对其进行旋转 、放大或缩小等操作。
3 cult3d‘技术在产品虚拟设计中的应用实例
3.1 创建汽车 cult3d对象
为方便输 出,必须使 用一个 三维模 型制 作 软件f3dmax或 maya1制作物体 的三维模型。制作前必须先下载插件 cult 3d exporter for 3dmax或 cult 3d exporter for maya。只 有安 装好 输 出插 件 ,3dmax或maya才可以将 3d模型输出成 cult 3ddesign的 c3d格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫,尽量用最少的面来做模型,以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间 ,更是对浏览者机器 的考验。最后输出成 c3d格式的 3d模型 。
3.2 对汽车 cult3d对象进行交互设置
cuh3d对象的交互设计就是在 cuh3d designer的事件地图窗 口中建立事件、动作和场景的相互关系,使浏览者触发某个事件或某个事件 自动做出相应的动作 ,并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。
汽车的时间地图如图2所示,它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车轮的转动和汽车尾气排放等。在cult3d designer中完成设计后,需将culturald对象导出为可的co格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。
3.3 汽车cult3d对象
可cult3d对象的程序有多种,其中基于网络的应用较为广泛,用户可以通过网络或在本地机种用ie或netscape浏览器查看。基于网络的需要编写想应得网页,在编写网页时,有两项主要工作:
(1)在网页中编写语句嵌入cult3d对象。ie浏览器是通过activex组件来cult3d对象。ie使用<object>的标签命令来在网页中嵌入activex组件。
netscape浏览器不支持 activex控件 .需要另外设置外挂程序的语法 。netscape浏览器使用<embed>的标签来嵌入 外挂组件 。另外 ,必须安装 cuh3d viewer插件,才能在浏览器网页时播放 cult3d对象。对于 ie浏览器需要在<object>这个标签内插入 codebase指定其下载网址.netscape浏览器需要在<embed>标签内插入 type=“application/x--cuh3d--object”语法说明外挂程序对象.pluginseape指定其下载网址。
同时支持 ie和 netscape浏览器的超文本语句如下 :
<object classid= clsid:31b7eb4e一8b4b一 11d1一a789--00aocc665 1a8 width= 宽 height= 高 codebase=http:///dianzijixie/">电子商务模块使用。
4 结束语
虚拟现实技术作为一支崭新的综合性信息领域中的奇葩 ,体现出较高的人性化科技特色与风格。而将虚拟仿真技术同机电产品设计产业相结合 ,为设计师与企业厂商们提供了非常好的技术支持与解决方案.更为产品的推广营销创造了巨大的商业价值。无论是与传统影视媒体 、多媒 体软件 ,还是 与传统虚拟现实技术 比较 ,web3d技术都表现出了在机电产品设计中的独特优势和潜力 。随着网络技术的高速发展必将有更新的 web3d技术出现,服务于设计 、服务于大众、服务于未来 。
参考文献:
[1]baboescu f.varghese g.scalable packet classification[c]//proceedings of acm sigcomm’01.aug 2001,diego,california,usa.
[2]2蒋燕萍,等.几种web3d技术的比较 .北方工业大学学报,2003,1.
[3]高永惠.3种web三维交互技术的分析与比较.广东医学院学报,2004,6.
[4]阿新工作室.任我虚拟cult3d/3ds max 4.2/maya 4三维产品设计与互动教程[m].北京希望电子出版社,2002.