模块化机械电子

模块化机械电子（精选12篇）

模块化机械电子 篇1

1 机械电子工程教学内容的总体规划

机械工程学科的研究生, 大多数来自机械工程及自动化本科专业, 一般具有较扎实的机械专业的基础, 在“机械设计、机械制造”领域具备一定的专业知识, 但是电子方面的基础知识却比较薄弱, 许多研究生连常识性的电子知识都不具备, 甚至对“测量”、“控制”领域一无所知。因此需对其在电子技术、计算机技术、机电系统集成技术等方面进行专业培养。

由机械电子系统的构成要素可见, 机械电子工程技术一般包括六大共性关键技术:机械技术、传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术。如图1所示。

因此, 机械电子工程的教学将以机械电子工程的原理与系统设计为主线, 在上述各关键技术为主要模块深入展开, 而在每一关键技术中, 又分别设置三个层次的教学内容:基础要求模块、较高要求模块、高要求模块, 形成“一纵三横”的模块化结构。模块化教学设计很好地实现了引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容, 做到因需施教, 因材施教。

2“一纵三横”的模块化教学

“一纵”是指按机械电子工程原理与系统设计为主线的纵向结构, 具体包括:传感检测技术模块、计算机与信息技术模块、自动控制技术模块、伺服传动技术模块、系统集成技术模块。“三横”是指在每个技术模块中又细分为三个层次的教学内容:基础要求模块、较高要求模块、高要求模块。具体内容如下:

传感检测技术模块:基础要求模块包括传感与测试技术基础知识 (传感器的基本构成、传感器的静态数学模型及其静态特性指标、传感器的选用) , 机电系统最常用的位移检测 (光栅传感器、绝对码编码器、增量码编码器) , 力学量检测 (应变式多维测力弹性体、扭矩传感器等) , 视觉检测 (线阵CCD和面阵CCD的基本原理) 。较高要求模块包括双目视觉检测的基本原理及标定, 触觉传感器 (指端应变式触觉传感器、多功能触觉传感器) 。高要求模块包括机电测试新技术, 现场总线系统, 虚拟仪器技术, 多传感器数据融合等。

计算机与信息技术模块:基础要求模块包括计算机控制技术基础, 计算机控制系统的组成、分类, 及常用控制器 (工控机、PLC、单片机) , 软件方面要求测量数据的预处理, 数字滤波, 线性化处理, 标度变换。较高要求模块包括PLC、单片机的应用高级技巧。高要求模块包括PMAC原理及应用, 基于DSP的运动控制及DSP运动控制卡。

自动控制技术模块:基础要求模块包括PID控制算法的基本原理, 标准PID算法的改进, 数字PID参数的选择。较高要求模块包括模糊控制, 模糊控制的定义及特点, 模糊控制系统的组成, 模糊控制系统的基本原理, 应用模糊控制算法解决实际问题。高要求模块包括其它先进控制方法, 如智能控制、自适应控制、模型预测控制、神经控制等。

伺服传动技术模块:主要讲解直流电动机、交流电动机、步进电机及其控制。基础要求模块讲解三种电机的基本原理、机械特性及最常用的控制方法。较高要求模块讲解更深一层次的原理, 如直流电机的电枢电动势、电磁转矩, 交流电机的旋转磁场和定转子的电路分析, 变频控制的原理及实现方法, 步进电机的磁阻最小原理等。高要求模块讲解三种电机的先进控制技术, 如直流电机的双闭环控制、交流电机的矢量控制等。

系统集成技术模块:基础要求模块主讲机电系统各模块之间的级联设计, 重点讲解模块之间的电气性能的相互匹配、信号耦合、时序配合、电平转换接口。较高要求模块主讲机电系统的电磁兼容技术, 重点讲解接地技术、屏蔽技术、共模干扰的抑制、差模干扰的抑制、供电系统抗干扰、印刷电路板的抗干扰等。高要求模块重点讲解软件抗干扰技术, 如软件冗余技术、软件陷阱技术、“看门狗”技术等。

3 以案例为载体, 推进模块化教学设计

针对上述的模块化教学内容, 设计了针对不同教学内容相应的数字化资源, 建设了课程网站, 开发了多媒体课件, 设计了多个教学案例。在典型的机电一体化的应用领域, 将“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“汽车防抱死刹车系统”制作了教学案例, 并对一些复杂系统进行了分解设计。采用单片机进行直流电机控制、采用PLC对交流电机进行变频控制, 基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模块在教学中起到了很好的效果。通过这些案例, 是将机械电子工程领域的科研成果及前沿技术引入教学, 最大程度地吸引了学生的学习兴趣, 激发了研究生的学习动力。

4 结语

以研究生的应用能力、创新能力培养为目标, 对机械工程专业的研究生的“机械电子工程”的课程内容进行全面规划, 进行模块化设计。形成一条主线贯穿全过程, 基本要求、较高要求、高要求三个层次延伸的“一纵三横”的模块化教学, 研究生们可以根据自身的知识背景, 不同的科研方向需求, 进行有针对性的选择, 在完成“机电一体化”通用知识教育的基础上, 因材施教、因需施教。

模块化教学在近几年的研究生培养中积累了丰富的经验, 取得了良好的效果, 并已在其它相关学科得到了一定的推广。

摘要：为了解决机械工程学科的研究生学科基础知识差别大, 研究领域分散, 电子技术基础薄弱的问题, 本文结合天津工业大学的“机械电子工程”优秀课程和教学改革项目建设, 在研究生的教学内容上进行重新规划, 以机电一体化设计思想为主线, 实行模块化教学, 对传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术分别进行了基础要求模块、较高要求模块、高要求模块的三层次设计。多年来的教学实践表明, 模块化教学设计实现了引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容, 因需施教, 因材施教, 取得了非常好的效果。

关键词：机械电子工程,研究生培养,教学改革,模块化教学

参考文献

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[3]武自芳, 虞鹤松, 王秋才.微机控制系统及其应用 (第4版) [M].北京:电子工业出版社, 2007.

[4]王耕, 王晓雷等.控制电机及其应用[M].北京:电子工业出版社, 2012.

[5]孙传友, 孙晓斌.测控系统原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2007.

[6]隋修武, 焦晓光, 葛辉等.以创新性实验计划引领测控专业新型人才培养[J].科教导刊, 2012.9:177-178.

模块化机械电子 篇2

模块七：三相异步电动机点动控制电路

模块八：三相异步电动机接触器自锁正转控制电路 模块九：三相异步电动机正反转控制电路 模块十：三相异步电动机顺序控制电路 模块十一：三相异步电动机自动往返控制电路 模块十二：三相异步电动机降压启动控制电路 模块十三：三相异步电动机速度控制电路 模块十四：车床电气控制电路 模块十五：铣床电气控制电路

模块十六：磨床电气控制电路

模块十七：PLC硬件结构与工作过程

模块十八：PLC实现三相异步电机单向全压启、停控制 模块十九：PLC控制电动机正、反转程序设计 模块二十：西门子S7-200硬件连接和编址

模块二十一：西门子S7-200编程软件应用 模块二十二：自动往复运动控制编程

模块二十三：三相异步电动机延时正反转控制PLC编程 模块二十四：计数器实现长定时控制西门子PLC编程 模块二十五：移位寄存器指令实现机械手动作模拟 模块二十六：欧姆龙PLC硬件连接与编址 模块二十七：CPM1A系列PLC编程软件应用 模块二十八：三菱FX系列PLC特征

模块化机械电子 篇3

关键词：中职；电子信息专业；模块化课程

现今的经济发展速度越来越快，电子类产品已经成为人们生活中不可缺少的部分，电子信息类企业也越来越多，对于电子信息专业人才的需求也越来越高。但是，现状是电子企业需要相应的电子人才，而毕业生却存在着就业难的问题。出现这种状况的主要原因就是中职学校教育模式出现了问题。下面就对现今中职学校电子专业教学模式进行分析，并且针对相关问题提出解决办法。

一、中职电子信息专业课程教学存在的问题

1.课程教学模式和教学理念过于落后

中职学校在进行电子信息专业教学中，课程教学模式太过陈旧，与现今的教学培养目标、课程结构、教学内容和企业内部需要等内容相脱节。很多中职学校在进行电子信息专业教学中，选择的教学模式还是传统的方式，以“电工基础”“电子技术基础”等理论性学科的课程体系进行电子信息教学，这样的教学模式与企业实践的内容不符，导致企业找不到相应的专业人才，毕业生找不到适合自己的工作。由于近几年中职学校的新生质量降低，新生之间的差异也较为明显，有些学生由于受初中应试教育的影响，对学习产生了厌恶感，如果中职教师选取错误的教学方式，那么学生会产生抵触感和逃避感，会让学生产生厌学心理。所以要设计与时俱进的课程教学模式，提高学生的就业率。

2.课程教学内容太过陈旧

电子信息行业的发展速度特别快，企业对人才的要求也渐渐多样化和复杂化。企业对电子信息专业的人才要求是到岗位可以直接工作或是在短期的培训内就能上岗的人员，可以留得住并且用得上的人才。但是中职学校课程教学内容相对比较落后，教学内容偏离了学生就业的目的。中职教师要打破传统的教学束缚，对课程教学体系进行改革，让教学内容与学生就业工作相符，为学生未来就业奠定良好的基础。

二、中职电子信息专业实施模块化课程体系的构架和关键

模块化体系课程是根据工作任务分析组织而成，根据不同大小的模块来实现相对较大、较完整的项目，或者是将几个项目设计为一整个模块实施。对岗位具体内容进行分析，使其适应课程教授与所学专业的学生。在对相关课程进行设计时师要注意以下几点：其一，要与企业内部生产、工作过程相符合，不要偏离只要目的，将企业工作的真实场景融合到教学中，设计仿真模拟操作模式，增强学生的操作能力；其二，将教学的理论知识与专业实践结合，让学生学习到专业知识的同时也能增强自身的实践能力，使学生可以在实践中更好地理解教学内容；其三，使学生学习的成果可以良好地展示出来；其四，学习的项目内容标准要与职业资格证书标准相融合。

在电子信息专业中建设模块化课程方案要按照三接轨（与行业需求、市场需求相接轨，与终身教育、高职教育相接轨，与职业教育、职业资格证书相接轨）和三化（模块化、弹性化、层次化）思想进行整改，中职学校在进行设计模块化课程时要根据新生招生处、实训内容、培训部提供的企业用工要求和信息等部分，根据市场需求进行调查，再从原有的专业培养项目、课程的编排、教学内容、教学方式等课程进行创新改革。要将课程从整体上分为几大部分，包括文化素养模块、综合技能模块和专业技能模块等，再分析企业的职业岗位或典型工作任务，之后由项目主席教师与有关工作教师和企业的一线技术人员，协同将工作中的服务、实际活动、技能形成的规律等内容进行编排和设计，最后形成科学合理的模板化课程教学模式。

在教授学生理论知识的同时更加注重学生的实际操作能力，培养学生的综合技能水平，增强学生未来在企业工作的实际工作能力。在专业技能教学模块中要设计符合企业内部需求的内容，学生也要对专业技能熟悉掌握。教师要编排合理的文化课程，培养学生的良好综合素质。

在实施模块化课程教学后，要抛弃传统的应试教学理念，运用分段式学分制考核制度，将教学内容进行分类、分层、分项目的考核制度模式，将教师、学生、家长、企业用人单位组织起来，共同进行教学质量的评价管理。要重视对学生的学习过程的评价，提高学生的综合实践能力，并且对学生的实习表现进行综合评价，对学生进行多元化评价。

总之，在中职电子信息专业中实施模块化课程体系，改变了传统单一的教学模式，按照企业内部需求和生产工程来设计教学内容，让学生不再受传统教学的拘束，真正培养学生的职业能力，提升了学生的整体素质，提高了学生的就业率，有利于为企业提供良好的专业性人才。

参考文献：

[1]杨祖荣，叶洪.中职电子信息专业模块化课程体系的构建[J].科学咨询（科技·管理），2012（7）：152-153.

综合模块化航空电子系统 篇4

关键词：航空电子,IMA,ARINC 653

0 引言

20世纪90年代, 飞机航空电子系统系统发展为综合模块化航空电子系统 (Integrated Modular Avionics, IMA) , 使得飞机进入了一个全新时代。IMA平台下能够驻留种类繁多、不同功能、不同安全等级的应用, 将传统的单独的航空电子系统集中一个通用的平台上, 其具有资源分配最优化、最大限度地减小系统体积和重量、降低设备能源消耗等优点。IMA系统是一种开放式系统结构, 平台软件和硬件的更新可独立进行, 使得修改或升级飞机系统功能都比较容易, 满足了飞机经济性、维修性以及不断增长的功能需求。当前新一代飞机除了将数据处理功能和通信、导航和显示等航电功能综合进IMA平台外, 一些非航电系统功能, 如液压、燃油、电源等系统也被集成到平台里。因此, 综合模块化航电系统已经成为飞机的发展趋势, 对IMA系统的研究显得越来越重要。本文综述了航空电子系统的发展历史和IMA系统的概念、架构、软件平台以及应用现状。

1 航空电子系统发展历史

航空电子在早期主要是支持飞机起飞、着陆、导航、通信的电子系统。随着技术进步, 航空电子系统慢慢发展成包括飞行管理、飞行控制、导航、数据与语音通信、综合监视与机载告警、客舱娱乐、座舱显示、机内通话等主要功能系统。随着飞机功能、设计需求的增多以及电子技术的进步, 航电系统的重要性得到不断地提高, 并逐步向综合化、模块化、开放式的方向发展。航空电子系统对于飞机的安全性和可靠性越来越重要, 同时也不断地提高飞机的经济性和舒适性, 因此航空电子系统在飞机设计中的重要性不断提高。先进的航空电子系统目前已成为先进飞机的一个重要特征。

航空电子系统的发展经历了分立式、联合式、综合式到先进综合式这4个阶段。图1给出了4种航空电子系统的演变。

1.1 分立式航空电子系统

在分立式航空电子系统时代, 所有的航空电子系统都是独立的, 每一个航空电子系统都是单独完成某个特定的功能, 对航空电子系统的操作相当复杂。飞行员需要通过驾驶舱内的控制板和仪表盘去分别获取每个分立的航空电子系统显示信息, 然后完成相应的操作与控制。随着飞机的发展, 飞机中增加了越来越多的系统, 飞行员面对的信息量不断增大, 操作的繁琐性也不断增加, 对飞机的控制要求越来越难。同时, 因为增加了大量的飞机航电系统以及相应的一对一的线缆, 飞机的重量也大大增加, 制约了飞机的经济性。

1.2 联合式航空电子系统

针对分立式航空电子系统线缆的连接方式, 美国空军莱特实验室采用了数据传输总线的方式以及各类标准的物理接口, 提出了联合式航空电子系统架构, 使得所有的航电系统可以通过数据总线进行传输, 大大降低了线缆的重量和体积, 提高了飞机的经济性。同时, 联合式航空电子系统将显示和控制进行了综合, 减轻了飞行员负担, 提升了飞机性能。不过随着航空电子系统的复杂性不断提高, 联合式航空电子系统也出现了局限性, 其只是简单地综合了显示控制, 同时总线宽带较低。

1.3 综合式航空电子系统

针对联合式航空电子系统的局限性, 莱特实验室在20世纪80年代提出了宝石柱航空电子系统架构, 即综合式航空电子系统架构。综合式航空电子系统架构真正实现了航空电子系统的功能综合, 由通用数据处理机组成, 将不同系统的信息处理和飞机接口功能综合起来, 完成数据处理和任务管理功能。综合式航空电子系统是模块化航空电子系统架构, 每个模块都是高度综合化、通用化。通用模块的使用提升航空电子系统的可靠性和经济性。

1.4 先进综合式航空电子系统

莱特实验室在宝石柱航空电子架构的基础上, 在天线孔径和信号处理领域里使用了综合化、模块化的概念, 提出了宝石平台计划, 即先进综合模块化航空电子IMA架构。IMA系统采用商业货架产品 (COTS) 和开放式架构等手段大大降低了航空电子系统的成本, 提高飞机系统的可靠性, 同时由于维修的简化和通用模块的易于采购, 大大降低了飞机航线的维修成本。

2 综合模块化航空电子系统

2.1 IMA系统基本概念

IMA系统是指先进飞机上的实时计算机平台以及相应的分布式网络, 包括若干个计算处理模块以及网络接口, IMA系统上可以驻留不同安全等级的应用程序, 各种类型的数据均可接入IMA网络。IMA的核心理念是实现硬件的共享, 即多个应用程序可以共享同一个硬件单元, 这种共享就可以减少处理单元数、网络数据线、I/O接口数量, 同时还可相应地减小航空电子系统的重量、体积、功耗等。

2.2 IMA系统基本架构

IMA系统的基本架构主要由四部分组成, 即:IMA机柜、全局数据总线、与全局数据总线连接的设备以及远端数据集中器, 与全局数据总线相连接的设备分为可直接与全局数据总线连接的设备和不能与全局数据总线直接连接的设备, 如图2所示。

IMA机柜主要是用来提供存储和计算资源, 同时为驻留在其中的应用程序提供相应的接口。IMA机柜由三部分组成:IMA机柜框架、背板和内部功能模块。IMA机柜框架承载了所有机柜内部功能模块, 同时为其提供了相应的机械和电气环境。背板为机柜内部功能模块和机柜外的航电设备提供接口, 背板分为三部分:第一部分是背板总线, 是用来为功能模块之间进行信息传递;第二部分是用来进行电能分配;第三部分是全局数据总线和背板之间的接口。IMA机柜内部功能模块应该被设计成航线可更换模块, 方便插拔维护, 机柜内部功能模块能够实现不同类型的功能, 例如数据存储、核心处理器、电源模块、总线桥、I/O接口、网关等。

全局数据总线用于IMA机柜与飞机其他设备, 以及飞机其他设备之间的相互通信。在ARINC 651报告中将ARINC 629总线规范定义为全局数据总线规范。而实际上, IMA系统所使用的全局数据总线并不仅仅限于ARINC 629总线规范, 如空客A380和波音787所使用的全局数据总线便是符合ARINC 664标准的航电全双工交换式以太网。

与全局数据总线相连的设备, 按照是否与全局数据总线兼容分为两类。如果设备与全局数据总线兼容, 则可以直接将其与全局数据总线相连, 与IMA机柜和其他网络上的设备相互通信。如果设备与全局数据总线不兼容, 则需要将其与远程数据集中器相连, 然后通过远程数据集中器转换为与全局数据总线相兼容的格式, 再与IMA机柜和其他网络上的设备相互通信。

远程数据集中器是为不能直接接入全局数据总线的设备服务, 既可以作为输入设备也可以作为输出设备。当远程数据集中器作为输入设备时, 它将外部设备的数据从离散、模拟或其他总线规范的格式转换为与全局数据总线相兼容的数据格式。当远程数据集中器作为输出设备时, 它将全局数据总线传输的数据转换为离散、模拟或者其他总线规范的格式。远程数据集中器还负责监控数据网络上设备的健康状态。

2.3 IMA软件平台

美国ARINC公司在1997年1月发布了ARINC 653工业标准规范, 该工业标准规范是专门针对航空电子系统软件平台提出的一系列规范, 是为了确保软件平台上的应用彼此间不会互相干扰。目前ARINC 653标准规范已经成为大型民用飞机IMA系统中的主流标准规范, 只有满足ARINC 653标准规范的软件平台, 才可以在IMA系统中安全稳定地运行。空客A380和波音787的IMA系统所采用的操作系统平台均基于ARINC 653标准规范。

Vx Works 653 Platform便是一种基于ARINC 653标准规范所开发的操作系统, 是由美国风河公司研发的一款专门用于综合模块化航空电子系统的嵌入式操作系统。该操作系统可以支持多种硬件平台, 具有良好的实时性能。它的时间调度机制为基于优先级的抢占式机制和同一优先级下的时间片轮流调度机制, 从而保证了实时性要求。同时它支持区间保护功能, 将硬件平台虚拟为各种不同安全等级的区间, 确保不同的区间内驻留的软件互不干扰。每个区间的运行状态对整个IMA系统的影响仅局限于每个区间内部, 当某一个区间崩溃, 并不会影响到其它区间的正常运行。图3是来自风河公司官网的Vx Works 653 Platform操作系统的架构。

2.4 主流IMA系统介绍

目前最新主流的IMA系统存在两种架构, 分别为分布式IMA架构和集中式IMA架构, 其中空客的A380使用了分布式IMA架构, IMA系统被分为三个不同的功能区域, 其数据处理通过不同功能类型的IMA机柜执行。波音的B787使用了集中式IMA架构, 公共处理资源在两个集中的IMA机柜中, 这两个IMA机柜互为备份。同时B787采用了开放式的通用结构设计, 能方便快捷地对IMA设备进行更换和升级。

3 结论

当前随着综合程度越来越高, 系统的规模越来越大, 架构越来越复杂, 使用IMA系统已经成为未来飞机的发展必然趋势。我国想要发展好自己的民用客机, 必然需要采用IMA系统, 因此必须对IMA系统进行更多更深的了解, 必须深刻理解综合化、模块化以及开放式架构的理念, 使得IMA系统在国产民机中得到更好的应用。

参考文献

[1]郑红燕.民用飞机IMA核心处理系统动态故障树分析[D].南京航空航天大学, 2013.

[2]林晨.基于IMA的机电综合系统仿真平台开发[D].南京航空航天大学, 2013.

[3]何伦.基于Linux的IMA软件平台的设计与实现[D].上海交通大学, 2012.

电子政务各个模块应用原理 篇5

各功能模块应用原理

电子政务内网的业务体系主要为公务员和领导提供办公和决策方面的支持。政务内网的主要功能包括行政办公原理、人力资源管财政财务管理、领导决策支持、城市应急管理等。

一 行政办公管理

1.公文管理：就是对政府机关或企业事业单位开展工作所要的所记录信息进行系统的、科学的综合性管理活动。

2.公文归档管理：管理员对办公自动化系统形成的电子公文实现网络归档。3.公文流转模式：由于公文处理属于政府的日常业务，因此对公文流转中所存在的模式归纳和总结对设计相关系统有着现实的意义。会议管理 会议活动管理系统的主要功能：会议承办、会议室管理、通知报告、系统管理、日程安排。电子会议的方式：主题会议、随意式会议、视频会议。日常工作管理 领导日程安排：主要包括约会的时间、地点、人员、程序安排与管理，从而实现工作计划、办公会议、业务活动的自动安排。

2信访管理 ：电子政务中的新房管理包括来信激励、来访记录、电子邮件管理、案件管理、上级交办案件和下级汇报案件管理等。3.接待管理：接待管理主要负责上级部门领导及随从人员来本部门检查、调查、考察的接待；负责外地政府部门来本部门进行参观、考察的接待等。

4.新闻信息管理：主要负责信息的采集、核实、编报和发布工作。为领导决策提供参考。电子政务系统中主要包括公告栏、综合信息和讨论三个模块。5.通信管理：主要有电子名片、电子邮件、电子传真、移动办公。6.后勤保障管理：包括政府部门的设施维护水、电、气的供应管理工作：

监督检查管理

1.在办事物监控：指人大代表建议、在政协委员提案的办理工作，对承办单位建设提案办理工作进行督促、检查、指导、考核和屏蔽，对承办人员进行业务指导和培训等。

2.已办事物监控 ：是指对已结办的事物进行调阅审查，查找其合法性，对承办单位经行监控，对已办事物进行考核。

3.行政执法检查：行政执法监察是指党风廉政建设和反腐倡廉工作，加强行政监察工作，履行监督、教育、惩罚职能，并对其经信息新华的管理。

二.1.人力资源管理

1.岗位管理 ：包括岗位设置、制定需求计划。2.招聘与录用管理

3.绩效管理 包括制定绩效目标、绩效评估、岗位变动、奖罚记录。4.人才培训管理：包括制定培训计划、在线远程培训。

2.财政财务管理

1.财务核算：政府会计核算、行政单位会计核算、事业单位会计核算。2.财务管理：往来账目管理、项目财务账目管理、银行对账管理、工资管理、固定资产管理、报表处理、此物分析。

3.财政一体化管理：数据采集、信息分析、查询。三 电子政务决策支持系统

1.现代政府部门的决策要求：决策质量的要求更高、考虑的因素更复杂、速度要求更快、失败的代价更高。

2.决策的概念：决策支持系统是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或结构化决策的机关及应用系统。

3.决策支持系统的特征：支持系统辅助管理人员完成半结构化或结构化的决策问题、用于该剧由交互式的油耗人机接口、支持而不是期待人的决策过程。4.决策的分类：结构化决策、非结构化决策、半结构化决策。

四 应急管理

应急管理指政府及其他公共机构在突发公共事件的事前预防、施法对应、始终处置和善后管理过程中通过建立必要的应对机制，采取一系列必要措施，保障公众生命财产安全，促进社会和谐健康发展的有关活动。

应急指挥的体系：只会点读系统、处置实施系统、资源保障系统、信息管理系统、决策辅助系统。

模块化机械电子 篇6

关键词：工作能力；电子专业模块化课程；改革实践

我校于2009年借助“湖北高职教改项目”的契机开始进行“模块化”教育教学改革，现在已初见成效。本文拟从电子专业模块化课程在我校改革与实践的情况，抛砖引玉，以便进一步推进模块化课程改革，提高教学质量，提升专业核心竞争力。

一、毕业生应具备的专业能力与知识结构

2004年至2009年，我校组织各专业教师到用人单位和对口企业进行了"毕业生工作岗位、工作任务与工作能力调查"。通过调查表明，电子技术专业人才的第一岗位群为：电子产品生产人员、电子产品工艺人员、电子产品维修检测人员、电子产品营销人员等，即在企业主要从事电子设备的运行、安装、调试与维修工作。经过讨论、研究，得到了以下重要结论：

（一）毕业生应具备的专业能力

1.具备较强的元器件识别能力。

2.具备一般电子产品的生产、安装、调试和维修能力。

3.具备一定的生产工艺设计及生产管理能力。

4.具备一定的电路识图能力。

5.具备一定的智能控制器件的操作、应用能力。

6.具有较强的计算机应用能力。

7.具有适应社会需求的学习能力、应变能力和创新能力。

（二）毕业生应具备的专业知识结构

1.具有基本的思想政治及人文社科知识。

2.知道计算机应用基础知识

3.知道主要的专业基础基础课知识。

4.清楚常用的电子仪器、仪表测量知识。

5.知道常用的电子产品的装配、调试、维修专业知识。

二、课程教学大纲的编写与完善

在课程的改革过程中强加了对各个课程的教学大纲的打造。本专业的教学大纲的特点如下：

（一）紧贴专业培养方案，确定课程内容。

对本专业所开设的课程，均要求按照专业培养方案中所列出的知识、能力和素质结构要求合理设置课程内容。

（二）贴近学生实际，确保教学效果

在编制教学大纲时将学生的基本情况作为条件考虑进去，这样大纲更符合学生的实际，使教学效果得到了保障。

（三）明确教学模式，教学环节，确保教学运行

根据教学时数、教学条件，合理设置教学模式、教学环节，并以文件的形式确定下来，教师在教学过程中能过按照大纲进行教学，使教学运行得到保证。

（四）对教学大纲不断进行修订和完善

一门课程的教学大纲在使用的过程中，必须根据学生的特点、教学时教、教学条件等情况的变化进行不断的调整，这样才能够体现出教学大纲的作用。本专业在教学过程中根据每一学年的实际情况适当对教学大纲进行微调。

三、基础课程教学体系的模块化改革与优化

基础课教学体系的改革是高等职业技术教育的重点与难点。据此本专业按照“必须、够用”的原则，依据专业的培养目标构建基础课教学体系。其主要内容为：

（一）以模块化划分明确专业方向

以模块化对基础课教学体系进行明确划分，将其分为：电子专业基础、电子产品生产与维护、微电子技术、智能控制技术等知识模块。通过划分使基础课课程的设置更加趋于合理，各专业方向的知识完整性得到了有效的保障，利于教学和学生的学习。

（二）加强基础课程的整合

在专业基础课的整合中，把定量分析尽可能的简化，定性分析要讲清楚，学会工程应用。具体做法是将专业的基础能力训练主线分为“三个阶段”，例如：

第一阶段：“基本的器件识别、仪器操作、焊接、识图、操作、调试能力训练”。

第二阶段："模块、数字电路的应用、分析、调试能力训练。

第三阶段："电子电路综合应用、分析、调试能力训练，单片机技术应用能力训练"。

实践证明，整合后基础课课程学时比以往减少，实践教学训练增加，提高了教学效果。

四、实践教学体系的模块化改革与优化

通过摸索与实践，本着以职业能力和创新能力培养为核心，我们初步建立起一套模块化、进阶式的实践教学体系。

（一）实践教学体系模块

遵循“贴近生产、贴近工艺、贴近设备”的“三贴近”原则，将实践教学内容划分为三大模块：

1.学生专业基础技能培养模块：

（1）电工电子基础实训：

（2）电子技术实践：

（3）计算机操作技能实训：

2.学生专业技能的培养模块：

（1）电子线路防真能力

（2）电子产品制作、组装、调试

3.学生专项技能的培养模块

（1）无线电调试中级工

（2）电子产品装接中级工

通过这些工种的考核，使学生得到一项或多项专项技能，提高学生就业适应能力。

（二）实践教学体系优化

在充分分析教学要求、学生状况、企业生产状况等因素的基础上，我们认为电子技术专业各实习环节应分为：

一般环节：使学生掌握常见的、与本专业相关的实践知识和技能。

基本环节：使学生掌握本专业的基本操作技能，工具、仪表的使用，基本生产工艺。

关键环节：这一环节是本专业实践的重要环节，在这个环节中，设置了电视机组装与维修，电子产品流水线装配，工厂教学实习和专业综合训练。

提高环节：这一环节与基本环节和关键环节同步进行。

通过不断的探索与实践，已总结出一套适应我校电子技术专业人才培养的教学体系，电子专业毕业生供不应求。我校的湖北高职教学科研课题"模块化课程改革"也于2009年12月结题并得到了好评。

参考文献：

[1]顾卫杰, 钱月霞. 浅谈高职教育的教学方法改革[J].科技资讯,2009, (03).

[2]李莉.高职教育方法思考[J].科技资讯,2009,(10).

[3]施云涛.高职学生特点及教育管理研究[J].陕西青年职业学院学报 , 2009,(01).

模块化机械电子 篇7

一、模块化教学的优点

中职教育的核心是培养学生的职业能力, 理论知识的学习是为了更好的应用于实践当中。中职学生由于文化课基础薄弱的原因, 对于理论课的学习具有一定的困难, 加上中职理论课教学比较枯燥, 容易使学生产生厌烦的情绪。而模块化教学的应用, 极大的改善了中职理论课教学。将“知行结合”作为核心的教学理念, 加强理论与实践的结合。在模块教学体系下, 学生能够在实践当中理解理论知识, 对培养学生的职业能力具有重要的作用。模块式教学更加注重学生的教育主体地位, 教师启发学生进行理论探究, 充分发挥其思维能力, 提升学生的自主学习能力, 综合全面的培养学生的职业能力。

二、中职《电子线路》教学模块设计

2.1课程模块

中职《电子线路》课程的教学目标是为了培养学生的电子技术基础知识和技能。为了让学生更好的对《电子线路》理论内容进行理解, 根据教学的需求, 将教学内容划分为多个模块, 针对性的展开教学。围绕着实践操作, 将各模块的知识链接到实践当中, 做到知行结合。根据《电子线路》教材的内容, 分为电阻器件和电子器件的识别、万用表的结构与测量、电路板结构、晶体二极管、三极管以及开关电源等六大电子线路模块, 分别布置相应的任务要求, 设计规划好任务执行的步骤, 实现对各个电子线路器件的认识、检测、测试以及评价。让学生对《电子线路》的学习更加轻松, 获得良好的学习效果。

2.2教学环境建设

良好的教学条件和氛围, 能够为《电子线路》教学的顺利进行提供保障。专业化的教室, 齐全的教学设备以及实验设备, 全面的电子技术资料。根据模块式教学的需要, 一体化教室是十分必要的, 打破常规教室统一标准的形式, 更加适合学生对《电子线路》的学习。投影仪。计算机等多媒体设备应用到一体化的教室当中, 使其更具有科技的气息。在教学过程中, 将学生进行分组, 并根据分组的情况, 对教室的座位安排进行合理的布局, 并可以根据教学需要灵活性的进行调整, 将多媒体理论教学与实践环节合理的穿插转换, 达到理论教学与实践教学巧妙的融合。

另外, 多媒体的应用, 使抽象的内容更加清晰具体的展现出来。以测光仪的学习为例, 教师如果只通过语言描述对测光仪的电路功能进行描述, 学生很难进行理解。而通过多媒体教学工具, 能够将测光仪的一二级管的特性, 利用电子图像更加生动具体的展现出来, 学生能够更好的对其进行理解掌握。教师的压力减轻, 学生的学习效果更好, 营造出和谐的课堂教学氛围, 使学生对于《电子线路》理论课学习具有兴趣, 从而达到良好的教学效果。

2.3模块设计的基本要求

在中职《电子线路》模块化教学当中, 要将“以人为本”的理念融入进来, 打造具有人文关怀气息的教学环境。首先, 合理的进行小组分配。学生之间存在着明显的个体差异, 对于《电子线路》学习的方式方法以及程度有所不同。在进行分组的过程中, 要考虑到每个人对于《电子线路》课程学习的感受, 对学习成绩、性格爱好、技能水平等内容进行综合考量, 做到合理化的分组。小组内部能够做到求同存异, 成员之间能够取长补短, 通过学习和竞争, 提升整体的学习能力和技术水平。

其次, 任课教师要具有一定的工作实践经验, 对于电子技术有着更加深入的了解。在教学方面具有一定创新能力, 不拘泥一种教学模式和方法。在教学当中起到重要的引导作用, 能够将学生作为教学的主体, 设计出合理的教学过程, 将模块化教学深入落实到《电子线路》的教学当中。第三, 加强师生之间的沟通与交流, 进而创造良好的教学氛围, 教师要鼓励学生主动参与教学, 配合模块化教学, 以获得良好的学习体验。

结论:结合当前中职《电子线路》的教学, 应用模块化教学, 通过教学设计, 改变了传统的教学模式。模块化教学将《电子线路》的教学分为课程模块、教学环境模块以及教学过程模块, 加强了《电子线路》理论教学和实践教学的巧妙融合, 极大的提升了学生电子技术的水平和技能, 达到了职业教育的效果。

摘要：随着社会的发展进步, 社会生产建设需要大量的技术人才。中职学校的教学核心就是培养高素质的专业技术人才, 为社会建设提供人力资源, 因此, 中职教育承担着很大的社会责任。根据社会发展的需要, 中职教育教学改革正在全面进行, 教学模式和方法发生了很大的转变。文章围绕中职《电子线路》教学课程, 对模块化教学进行分析, 研究其过程设计。

关键词：中职,电子线路,模块化教学

参考文献

[1]王琴.中职“电子线路”教学方法探析[J].教育观察 (中下旬刊) , 2014, 17:13-14.

包装机械设计中模块化设计的应用 篇8

1包装机械模块化设计的内涵与特点

1.1模块化设计的内涵

模块化设计是建立在分析产品功能基础上的, 在选择前需要商家根据自身的需求选择模块。因此, 模块需要根据种类作出划分, 以方便客户的选择。通过这种设计, 用户可以选择模块的组合来决定产品的性能, 以此来应对市场的快速变化。同时, 这种设计也减缓了包装机械更新换代的速度, 用类似半智能化的设计手段来促进包装机械的发展。

模块化包装机械的模块有多种分类, 根据功能和性能的分类大致有以下4种基本类型。

(1) 横向类型。横向类型的模块化设计是指不改变产品的主参数, 利用模块来实现产品的变形, 以此来满足用户的需求。这种类型较为稳定, 模块设计也较为简单, 是较为常见的一种模块类型。

(2) 纵向类型。纵向类型的模块化设计是指在同一类型的前提下, 对不同规格的产品做定向修改。这种类型的模块可以使产品更加多样化, 生产更多种类的产品, 相比横向类型较为复杂。

(3) 跨系列类型。跨类型的模块设计是指在一定范围内改变模块的某些性能, 从而得到其他类型的产品。这种类型的模块设计可以满足多种用户需求, 但是投入和复杂程度都较高。

(4) 全系列类型。全系列类型的模块设计是一种综合体, 它既包括了横向类型的模块化设计, 也包括了纵向类型的模块化设计, 是实现产品功能最大化的一种模块设计类型。

1.2模块化设计的特点

模块设计是建立在机械系统基础上, 同时它也结合了计算机系统和智能化系统, 它的特点主要有以下几种。

(1) 简化设计。包装机械的设计是一个复杂的过程, 需要从多个需求入手, 然后分别设计相应的功能, 最后综合机械设计的原则和指标, 完成包装机械的整个设计。但是模块化的设计却可以极大程度地简化包装机械的设计过程, 原本的模块是固定的, 只要根据功能需求选择相应的模块, 然后综合在一起, 就可以基本完成整个设计。

(2) 产品柔性程度高。模块设计和机械设计不同, 它可以独立地存在, 随时将最新的技术应用在自身。因此, 模块化设计的更新换代是极快的。在此基础上, 生产商可以通过模块设计来替代原本的产品功能, 可以符合多种需求, 有很强的设计柔性。

(3) 便于维修。机械产品存在问题之一就是维修和保养困难, 有时机械设备的维修和保养花销远远超过了设备本身的价值。包装机械也是如此, 面对着维修困难的局面。模块化设计很好地解决了这个问题, 使不同模块可以独立地存在, 在维修时只需要选择相应的模块就可以, 方便了维修的过程。

(4) 成本较低。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成, 再加上设计的柔性较高, 可以实现小批量的生产, 降低了包装机械的设计制造成本。

2模块的划分和接口

2.1模块的划分

模块化设计是应用在机械设计中的, 它不仅要符合自身模块的设计指标, 还要考虑到机械设计中的要求和指标。所以, 在一定程度上, 模块的划分要满足机械设计的互换性原则, 即模块配合补位的尺寸是有固定的标准, 可以实现相同模块的互换。作为系统的一部分, 模块的划分在一定程度上决定着机械系统能否正常运作。因此, 模块的划分要有很强的灵活性, 照顾到管理的方便。同时, 还要考虑到产品的发展和变形, 为实现其柔性奠定基础。在具体的模块划分中, 要注意以下几点。

(1) 满足模块多变性的需求。模块在划分的时候要从功能入手, 力求用最少的模块可以组成功能最多的产品。

(2) 满足模块独立性的需求。模块在加入系统之后虽然是整体的一部分, 但是要能够独立存在, 使其功能和结构在独立的情况下完整。

(3) 结合部位的灵活。模块是要加入系统中的, 并且可以随时拆卸。所以, 模块的结合部位要便于结合与分离。

2.2模块的接口

模块设计的基础是能够独立的存在且应用于整个包装机械的系统, 所以模块的结合是模块最重要的部分, 结合的补位也称为接口。模块的接口在一定程度上决定着不同模块之间的互换性和可组合性。据有关数据表明, 模块的性能60%以上决定于其接口。因此, 接口的重要性可见一斑。

对于包装机械来说, 虽然其生产时的工艺力较小, 不需要较多的依靠接口处的阻尼力。但是接口的标准化和通用化也决定着整个系统的性能, 这关乎到模块能否在包装机械的系统中发挥相应的作用。因此, 接口的设计一定要按照统一的标准, 保证模块组合的有效性。

3模块化设计在包装机械中的应用——以贴标机为例

3.1贴标机现状

贴标机是包装机械中最常用的一种, 它用于对包装成品做最后的加工, 给产品贴上标签。经济在发展, 时代在进步, 人们在选择商品的时候希望从商标中得到更多的信息, 以此给自身的选择提供参考数据。而且市场的需求的是多样的, 所以产品也必须具备多样性的特点, 这就给贴标机提出了更高的要求。

传统的贴标机是一对一形式的, 一种标签对应一种机械。这种贴标机不仅提高了产品的成本, 降低了商家的竞争力, 还阻碍了产品的多样化发展。所以, 模块化设计创新应用在了贴标机中。将模块化设计应用在贴标机后, 有以下几点优势。

(1) 降低生产的成本。贴标机在应用模块化设计后, 可以实现多种标签的标记, 在需要的时候更换相应的贴标模块即可。这就极大降低了生产的成本, 提高了商家的市场竞争力。

(2) 促进商品的多样化。市场的需求变化是很快的, 产品想要满足市场的需求, 必须加快自身的变化速度。产品的变化, 相应的标签也将变化。因此, 模块的设计可以让商家忽略产品变化对贴标机的压力, 从而加快产品多样化的发展。

根据上述的分析, 可以很明显地看出模块化设计在包装机械中应用的优势, 也正因为如此, 当前的包装机械大多采用模块化设计的方式。例如, 德国的krones集团是全球领先的包装机械设计厂家, 它们重视模块化设计和包装机械设计的结合, 优化了包装机械的性能, 使自己的产品在市场上更具竞争力。

3.2模块设计在贴标机中的应用

模块化设计可以改进包装机械的性能, 这是由于模块的多样性对包装机械功能的提升。首先, 模块设计有自身的种类划分, 根据上文的分析, 模块的划分在一定程度上决定着机械系统能否正常运作, 因此需要满足模块多变性的需求、模块独立性的需求和结合部位的灵活等设计要求。在贴标机中也是如此, 它可以分为冷胶贴标模块、自粘贴标模块、标签滚压模块、基本模块和传送模块等。

不同的模块决定不同的性能, 产品在制造的时候就可以根据需求选择相应的模块, 然后组装完成贴标机。而且, 这种选择的方案是不受限制的, 客户可以最大化地实现产品的个性化, 同时贴标签的位置也可以随意指定, 将贴标机的功能再次提升。

在2005年的德国慕尼黑食品技术博览会上, krones公司展示了最新的高速贴标机, 这种贴标机将商标的长度定在了240~600 mm之间, 并且有一套通用的商标模块, 可以实现多种商标的互换。而且这种贴标机更换模块的速度也较快, 能灵活地满足商家的各种需求。因此, krones公司的贴标机迅速占领了市场, 将模块化设计在包装机械中的应用完美诠释给了世人。

3.3模块化设计在包装机械中应用的问题和前景

模块化设计虽然有着不可替代的优势, 提升包装机械的性能, 但是也有自身的限制因素存在, 具体表现在以下几点上。

(1) 开发的周期较长。模块化设计满足的功能较多, 所以其在设计的过程中需要考虑多种问题, 这就增加了模块化设计的难度, 延长了模块化设计的周期。而且, 模块化的设计还要考虑各部分之间的配合问题, 这就导致了一个修改导致整体机构设计的修改。因此, 模块化设计的前期设计工作任务量较大, 需要从模块的自身问题入手, 分别探讨不同的功过环境、不同的应用设备对整个模块的影响。基于这些原因, 模块化设计的开发周期比较长, 消耗的时间往往是传统设计方式的几倍之多。

(2) 开发过程复杂。模块化设计需要兼顾多种模块的协同运作, 还要考虑模块在整个系统中运作。所以, 开发的过程比较复杂。而且, 模块化设计还需要考虑电子技术和计算机技术在其中的应用, 在整个开发过程中要协调多种技术之间的配合关系。特别是为了实现模块化设计的智能化, 各种传感器和PLC等软件和程序都需要加在其中, 使整个开发过程较为复杂, 增加了模块化设计的难度。

虽然模块化设计有自身的限制因素存在, 它的应用还是不可阻挡的。当前的机械已经向着自动化和智能化的方向发展, 需要满足多种需求。所以, 必须从机械系统的整体划分开始, 利用模块化设计来优化整个包装机械的性能。再者, 经济的高速发展需要包装机械生产的产品有一定的市场竞争力。因此, 模块化的设计应用在包装机械设计中的脚步不可阻挡。就以目前的情况而言, 我国的包装机械应用模块化设计的程度还不够高, 跟发达国家还有差距。但是市场经济的压力和国家对技术的重视都给模块化设计在包装机械中的应用提供了动力, 它的前途必然是一片光明。

4包装机械设计中的其他优化方案

模块化设计是包装机械设计优化的一种方式, 除此之外包装机械设计优化的方法还有虚拟设计这种方式。虚拟设计是随着计算机技术的发展而兴起的, 例如计算机的辅助绘图软件CAD和Solidworks等, 它们可以实现在电脑上的三维绘图, 然后生成相应的技术指标和性能参数。这种方式不仅可以用来检验设计的故障与瑕疵, 还可以简化整个设计的过程。最重要的是, 这种设计方式很方便修改, 可以根据客户的需求做出各种调整, 直到客户满意为止。虚拟设计是在计算机基础上发展起来的, 所以它对计算机依赖的程度较高。但是这种依赖却有利于包装机械设计行业的发展, 它不仅可以提高设计的速度, 还可以将设计的成果进行模拟, 检验其在特定环境下的工作状况。虚拟设计是用现代的科技手段进行传统的包装机械设计。这是时代发展的趋势, 也给包装机械设计行业提供了新的发展方向。

除虚拟设计之外, 包装机械设计方案的优化还有以市场需求为主的方式。需求决定市场, 市场的需求方向即设计的优化方向。以目前的情况而言, 包装机械行业的市场需求主要有包装机械的设计对环境的影响要小和设备购买的成本尽可能少。当前发展的是可持续的经济, 要求机械设备产生的污染物较少, 产生的噪声也要小, 这就对包装机械内含的科技提出了更高的要求。但是当前我国的包装机械在这方面做得还不够好, 设计和生产的包装机械还是以追求利益和生产为主, 忽视了机械设备附属的价值。包装机械设备的竞争力在某种程度体现在价格上, 客户想用最低的价格购买性价比最高的产品。这种性价比更多体现在包装机械设备的科技内涵上, 包含的科技越高端, 其本身的附属价值就越高, 同等资源消耗, 可以用更快的速度和更高的质量产出更好的商品。

5结语

时代的发展给包装机械提出了更高的要求, 需要从自身设计的柔性和符合市场需求等多方面做出调整, 以满足发展的需求。改革是动力, 要实现包装机械的发展, 必须深化模块化设计的应用。以目前的情况而言, 我国的包装机械行业和德国、美国和英国等国家相比存在一定的差距, 模块化设计的应用也赶不上发达国家的脚步。但是, 这也为我们提供了更多发展的思路和方向, 可以借鉴他人成功的经验, 最终实现模块化设计在包装机械设计中完美的应用。

参考文献

[1]贺兵, 刘扬.模块化设计在包装机械设计中的应用[J].包装工程, 2008 (10) :140-142.

[2]孟令立.模块化包装机械的设计仿真与优化研究[D].天津大学, 2012.

[3]米良, 殷国富, 王志宏, 等.包装机械可重构模块化设计方法与研究展望[J].食品科技, 2009 (7) :78-81.

模块化机械电子 篇9

1 模块化设计方法的概述

模块化设计是指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上, 划分并设计出一系列功能模块, 通过模块的选择和组合可以构成不同的产品, 以满足市场的不同需求的设计方法。

机械设计中的模块化设计, 指的是在特定的范围之内选定特定的模块, 组合成不同功能不同种类的机械产品。模块化设计一般包涵两种方式, 一是纵向设计, 二是横向设计。即在保证参数不变的情况下, 将不同模块相互转换以此来完成产品的变化。现在很多机械设计中会将纵向设计与横向设计结合使用, 也称作是全系列设计。

2 模块设计方法的具体使用

模块化设计, 顾名思义就是对模块进行划分。在对模块进行划分时不仅要考虑到在机械制造中的简易性, 还需要考虑的是在模块组合时模块之间的匹配程度。所以, 在设计之前, 必须对模块划分进行精确详细的把握。与此同时, 模块在机械系统中是否可更换, 每个模块功能是否独立, 模块间是否可以结合等问题, 都需要设计师考虑周详。

机械设计在进行模块化设计的时候应该遵循相对应的方法与步骤, 严格控制模块的独立性和完整性, 使其得到更好的使用, 为模块间的相互连接提供便利, 尽量使用最少的模块设计获得最多的产品, 注意保证产品结构的精度准确和性能稳定。首先, 从机械设备的具体需求出发, 合理控制模块划分标准, 保证模块在操作过程中方便快捷, 并且每个模块之间能够完美镶嵌组合。模块与模块之间环环相扣, 相互制约, 又相互独立。在这些程序准确无误进行之后再将每个模块组合在一起形成完整的机械产品。除此之外, 还需要确保每一个模块都可以随时更换, 以备不时之需。当机械产品中一个模块出现问题或损坏时随时能更换上新的模块并且不会影响到其他模块的正常运行以及整个机械产品进行正常工作。

3 模块化设计的优点

模块化设计的目的是以少变应多变, 以尽可能少的投入生产尽可能多的产品, 以最为经济的方法满足各种要求。作为一种新型的设计理念与方法, 模块化设计具备着其自身独特的他物不能比拟的优点。

(1) 模块化设计便于维护修理

由上文叙述可知, 模块化设计具有可更换性。在机械设备运行时, 如果某一模块发生故障, 维护人员只需要把出现故障的模块进行更换就可以, 并且在更换时并不影响机械设备的正常工作。这样不仅节省了维修费用, 节省了产品再设计的时间, 还便于维修, 并且免去了不必要的资源浪费。

(2) 模块化设计简化包装, 节约成本

传统的机械设计进行包装时, 需要根据产品的特点来包装产品。这样的范围规定太狭隘, 设计的包装只适用于同规格的产品, 而其他系类的产品又需要新的包装。这样不仅在人力财力物力上浪费资源, 而且过程繁琐。如今, 模块化设计方法的诞生与运用, 能很好满足系列产品的包装需求, 一种设计多处使用。从而节省资源的同时, 也提高了产品的生产研发周期。

4 机械设计中模块化设计的具体运用

为了使读者更为清晰的对模块化设计在机械设计中的实际运用情况进行了解, 下文将通过对电梯产品中的模块化设计进行举例简要讲解。

(1) 对模块进行划分。在对电梯产品进行模块划分的时候, 参照模块划分的原始层次, 即参照其需求、结构和功能对电梯产品的模块进行划分。对产品的需求即是按照客户的需求划分。在客户需求的基础上对产品功能进行划分, 又在产品功能的基础上对产品结构划分, 就如同将需求、结构、功能这三个集合中共同包涵的集合提取出来就是模块的最终划分。

(2) 对模块进行编码。模块编码的意义在于对整个模块的规格、属性、参数和模块之间的相互关系进行有组织的整合管理, 并且标注名称。对电梯产品的模块进行编码, 便于产品分类管理, 从而建立统一的标准规范, 利于产品生产研发。对模块进行编码时应注意其独特性、完整性、合理性、易操作性以及通用性和开放性。

(3) 模块数字化。模块数字化指的是将模块进行数字编码表达。数字编码符合了模块编码的唯一性原则, 并且不会引起误解, 便于计算机化操作。可以节省电梯产品中人力财力成本, 并且迎合了现代社会科技化的需求。

5 结语

综上所述, 机械设计中模块化设计的运用是百利无一害的, 是至目前为止机械设计中最优良的设计方法之一。它不仅有效降低了机械设计制造过程中的成本, 而且为机械设计制造在市场经济竞争高度白热化的市场中提供了有利武器, 并且在很大程度上提高了我国的机械自动化水平, 推动了我国的经济发展。

参考文献

[1]蔡燕华.分析模块化设计方法及其在机械设计中的应用[J].科技传播, 2014 (04) .

施工项目部机械设备的模块化管理 篇10

制度建设模块

制度是企业管理工作开展的依据和标准,完善的管理制度是提高企业管理水平的前提,项目部设备管理也不例外。目前,仍然存在个别项目部对设备管理制度建设不重视的现象。要么管理办法中包括的内容不全,存在一定的漏洞;要么照搬公司或其他项目部的管理办法,而未结合本项目部实际情况进行相应的调整,导致管理办法的可操作性不强;更有甚者根本就没有相关的管理办法,仅凭管理者的主观意识进行管理,其效果可想而知。项目部机械设备管理方面的规章制度作为项目部管理手册的重要组成部分应包括:设备管理实施细则、设备安全操作规程、大型公用设备的管理办法及收费标准、岗位责任制、机械设备管理的奖惩办法等内容。当然,任何一个管理制度不可能一次性将所有可能出现的现象全部考虑周全,都必须要经过一个不断完善的过程,因此设备管理人员应该在执行相应管理办法的同时,注意收集各方面的意见或建议,从而不断完善管理制度。

配置计划模块

计划工作是任何一项管理工作的龙头,没有计划而盲目地开展工作,只会起到事倍功半的效果,项目部设备管理也不例外。目前,施工企业内部个别项目部设备配置计划性差的现象比较明显,要么设备配置过多,利用率不高造成一定程度的浪费;要么设备配置不足,导致施工进展缓慢。

作为设备管理人员,必须在充分了解施工组织设计的基础上,根据总体施工计划,合理编制机械设备配置计划,并积极组织实施,在施工进度发生变化时,及时地进行调整。首先,要经常与技术部门沟通,完全掌握施工组织设计的编制意图,将内、外部机械设备资源提供给技术人员,从而确保施工组织设计的可行性,并配合成本管理部门对配置方案的经济性进行分析,在满足施工各方面要求的基础上,尽可能选用使用成本低、能耗小的设备。其次,要与施工计划管理部门积极沟通,确定机械设备计划进出场时间,明确设备的来源(内租、外租、自购以及分包商自带)。其中,分包商自带的设备必须在分包合同中明确设备的相关技术参数及数量,如设备名称、规格型号、技术状况、新旧程度等,从而避免分包商投入设备不足或设备无法正常使用而需要其整改时又缺乏有力的依据。对于大型关键性设备应尽可能采取由项目部统一配置的方式,最好不要由分包商自带,因为即使由分包商自带,项目部也需要对其进行跟踪管理,因而会导致工程进展受制于人,为日后的管理留下隐患。最后,要与施工管理部门密切合作,掌握工程的实际进展,并适时对机械配置计划进行调整、完善。值得注意的是,所编制的机械配置方案应与投标文件中的机械设备投入承诺相符。

验收模块

作为项目部设备管理的重要环节,设备进场验收是设备管理人员要把好的第一道关,其效果直接影响后续工作的开展。如果不严格把关,使一些技术状况差、使用安全无法保障的设备投入项目部施工,不仅会影响项目部施工的正常进行,还会埋下安全隐患。因此,要对所有进场设备的技术、安全性能进行验收。技术性能的验收主要是核对设备的规格型号、主要技术参数是否满足使用需求,检查设备的外观质量是否满足项目部施工的要求,设备的状况是否良好等;安全性能的验收主要是检查设备的安全装置是否齐全、有效,是否存在安全隐患,对于特种设备,应要求出租方提供或协助办理满足特种设备管理要求的相关技术资料,如设备的安全检验合格证、操作人员的资格证等。特别要注意的是,应将分包商自带设备的验收作为重点来抓,并将其验收结果与分包合同中的承诺对比分析,避免分包商为降低自身成本而滥竽充数。

基础管理模块

项目部机械设备的基础管理主要包括机械台账、技术资料以及资源信息等三个方面内容。首先,要按照设备来源分类建立设备台账,做到账物相符,只有这样,项目部设备管理的对象才会明确。同时,由于项目部设备的配置情况并非一成不变,因此要对设备台账进行动态管理、及时调整,要真实反映项目部机械设备的进出场的动态。机械设备台账中每台设备应单列,可采取流水账的形式,在设备进场时及时登记,在设备出场时及时注明出场日期,即可实现其动态管理。其次,设备管理人员应收集、保存所使用的大型设备的相关技术资料,主要包括使用说明书、检查验收记录、机械运转记录、维修保养及验收记录、安全操作规程等。尤其是特种设备,必须建立满足特种设备管理要求的安全技术档案,主要包括:①设计文件、制造单位、产品质量合格证明、使用维护说明等文件以及安装技术文件和资料。②定期检验和定期自行检查的记录。③日常使用状况记录。④设备及其安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表的日常维护保养记录。⑤运行故障和事故记录。最后,设备管理人员要对施工所在地及周边机械设备租赁市场的资源进行广泛深入调查,调查不应仅仅停留在电话询问上,还应在条件许可的情况下多进行现场考查,并将调查结果整理、分析、汇总后,上报上级设备主管部门备案。

合同管理模块

由于施工企业近几年生产规模迅速扩展,导致项目部设备配置需求无法完全在本公司或集团公司内部得到满足,越来越多的项目部采取外租或自购的方式来解决现场施工所需的机械设备,因而必然涉及机械设备的合同管理。首先,项目部设备管理人员应掌握《合同法》等相关法律法规的要求,明确合同应包含的内容,最好是采用相关合同范本。其次,做好基础资料的收集、整理、保存工作。任何一份合同的签订都要经历市场调查、重点考察、合同谈判、合同起草、评审等诸多过程,会形成许多基础资料,而这些基础资料作为该合同的支持性资料应该得到妥善的保管。最后,要严格履行公司关于合同两级评审的制度。由于签订合同的主要目的就是明确合同双方的权利、义务,合同双方在认真履行各自义务的基础上,才能享有相应的权利。不可否认,由于市场的不规范以及不确定性,签订合同存在一定的风险,稍有不慎就有可能给企业带来难以挽回的损失。而评审正是将合同风险降到最低的一个行之有效的方法,也是厂务公开对企业管理关键环节进行控制的要求。值得注意的是,在进行合同评审的同时,要提交该合同的主要附件,如市场调查分析资料等,才能使参与合同评审的人员了解合同初稿形成的前因后果,从而有针对性地提出意见或建议。

维护保养模块

机械设备状况的好坏,很大程度上取决于操作人员对设备的维护保养,任何一台先进的设备没有操作人员的精心保养,就不可能完全发挥其效能。长期地保养不善,还会导致设备非正常损坏甚至报废。这样,不仅会阻碍项目部的正常施工,也会对企业的经营效果带来不良影响。因此,设备管理人员必须督促设备操作人员对设备进行合理的保养,并定期进行检查。在此需要强调的是,项目部设备管理的范围是投入本项目部施工的所有机械设备,其中包括内租、外租、自购以及分包商自带的设备。目前,个别项目部(尤其是个别采取大包方式的项目部)仍存在着一个错误的思想,那就是分包商自带的设备项目部无权也没有必要去管理,而往往这样的项目部都曾出现过分包商自带设备故障率高、影响施工正常进行的现象。事实上,分包商自带设备的使用费用已包括在其承包的工程费用之中,就相当于项目部租赁分包商的自有设备投入项目部施工。对于检查发现的问题必须以书面形式通知相关责任人限期整改,同时,还要对整改情况进行复查。在此基础上,配合一定的奖惩措施,只有这样才能让操作人员从思想上提高对设备保养的重视,充分发挥其主观能动性。而设备维护保养的好坏,一个很重要的依据就是设备的完好率,因此要求设备管理人员要注意日常资料、数据的收集。

成本控制模块

项目部设备管理的一个很重要的目的就是要降低设备使用成本。设备管理人员要了解施工总合同中,设备的总体费用情况,才能在日常的工作中明确管理目标。定期对设备费用(租赁、购置)进行结算分摊。内租设备要核对设备租赁中心出具的收费明细。外租设备要严格按照合同定期(争取按月)结算,如出租方不在施工所在地,可采取由其书面授权人(如驾驶员)办理结算或先以传真方式结算,事后补签正式结算单的方式办理结算。因特殊原因需要进行核增或扣除相关费用时,应附相关部门或人员出具的调整依据,如:燃油超耗或代购零部件要附材料管理部门出具的扣款说明,超过合同约定的使用台班应附调度出具的派车单据等。设备结算单据要及时反馈给成本办及财务计入当期施工成本。自购小型设备的购置成本应分期计入项目部的施工成本,设备则按实物进行管理,待项目部施工结束后调转到下一个项目部或有偿转让,所得收入冲抵项目部成本。

项目部应根据分包合同进行设备使用费用的分摊。由于目前项目部施工主要依靠分包商进行,理论上讲项目部发生的机械设备租赁费、购置费等应全部分摊给分包商。当然,这与分包合同中的约定有着十分密切的关系。因此,项目部分包合同中必须明确项目部免费提供和有偿提供的设备范围,即使由项目部免费提供的机械设备,也要根据不同的作业内容制订使用定额台班,超出定额台班的时间应按相应的标准扣除设备使用费,从而促使分包商提高自身工作效率,提高机械有效作业效率。

项目部设备管理人员要注意设备使用时间、情况等基础资料的收集,如调度派车单、机械运转记录、故障停机时间等,因为这些资料是进行设备利用率、能源消耗分析,机械费用分摊的重要依据。并在此基础上对主要施工设备的利用率进行分析,此时不仅要对单台设备进行分析,看设备是否得到了有效的利用,还要将同类设备的利用率一起进行对比分析,看同类设备的实际作业时间是否比较集中,能否通过更加合理的调配来减少设备的配备数量,从而提高设备的利用率。当然,部分作为备用设备(如发电机等)的配置是否合理不能简单的用利用率来衡量。

通过对主要施工设备故障停机时间的统计,核算其完好率,从而判断设备状况是否满足施工要求、操作人员的维修保养是否到位,对于设备状况差,经常导致工程施工中断的设备应坚决更换;对于设备维修保养好、设备故障率低的操作人员要进行奖励,对只用不养的操作人员应给予相应的处罚。此外,要对设备的能源消耗情况进行分析。以内燃机械为例,要将设备的使用时间与燃油消耗数量进行对比分析,从而判断是否燃油的消耗是否合理。当然,由于现场设备实际使用时间无法保证特别精确,因此,其燃油的消耗无法简单地仅与相关定额比较来判断是否合理。但同一台设备的燃油消耗率(实际油耗/使用时间)在月度之间纵向比较时应相对稳定。

安全管理模块

机械设备作为项目部施工的重要物质基础,其安全状况的好坏直接关系到项目部的安全生产状况,必须引起项目部所有人员的重视。首先,要严格执行机械设备安全操作规程,合理使用机械,这是保证机械设备安全运转的前提。其次,要把机械安全教育列为职工教育的重要内容,定期进行安全技术考核,杜绝违章指挥、违章操作和无知蛮干等不安全行为发生,做到警钟长鸣。第三,要定期组织安全检查,确保设备安全装置和防护设施齐全、完好、可靠,将事故隐患消灭在萌芽状态。安全检查要形成记录,发现安全隐患后必须以书面形式通知相关责任人限期整改,并对整改情况进行复查。最后,在设备发生安全事故后,应立即停止使用,采取有效措施防止损失扩大。特别需要注意的是,要把特种设备的安全管理作为机械设备安全的重点来抓,要严格执行国家的相关法律法规,按要求履行相关的告知、报审、报检等手续。

电子专业“模块式”教学模式探讨 篇11

【关键词】电子专业 “模块式” 教学模式 意义 应用

一、“模块式”教学模式简述

“模块式”教学理念是从模块化教学法中引申出来的，早在“项目化”教学之前，我国就已展开了对“模块化”教学的探索与实践。在模块化教学法中，“模块式”教学模式又被称为“模块式技能培训”，是把技能培训作为核心来进行现场教学的一种教学模式，英文缩写为MES。模块式教学模式强调能力的培训，具有较强的实用性，对学生以后工作有很大帮助。对于技术性较强的电子专业而言，在教学过程中实施模块式教学无疑是提高教学质量的有效策略。

二、“模块式”教学模式的重要教学意义

（一）体现了因材施教的教学要求

随着新课程改革的深入发展，因材施教被纳入了教学要求中，并作为重点部分被学校和教师应用于具体的教学实践中。之所以说模块式教学模式是因材施教的一种体现，是因为模块式教学模式可以根据学生个人的兴趣对所学专业的某一知识点展开针对性的学习和研究；还可以依据学生所愿意的工作职位为主要的培训方向，针对职位需求，将课程知识和培训内容分成若干模块，选择其中对该职位最有用、最有帮助的模块来进行专门的教学。如此一来，学生便能够较为迅速地掌握并拥有实用的专业技能，为将来的成功就业铺路。

（二）有利于职业院校传统教学模式的革新

我国的教育事业历经了一百多年的发展和演变，到现在，各大院校都在与时俱进地做出努力和改变，但仍旧受到传统教学模式的颇多影响，在一定程度上阻碍了教学发展的进程。高等院校的扩招使得职业院校的生源质量大幅下降，职业院校不得不从学制、专业设置、教学手段、实训模式等方面着手，进行较为系统的改革和创新，以此来吸收更多的学生。“模块式”教学模式是一种既新颖又先进的教学模式，一般情况下，学生只要能够掌握专业中基础的几个模块就能顺利就业，以后想再继续深造，可以学习其他更加深层次的模块。

（三）有助于复合型人才的培养

在市场经济体制的影响下，传统的生产方式和工作形式已经不能满足企业竞争的需求，企业要想在激烈的市场竞争中存活并得到稳固的发展，就必须在人才竞争中取得胜利，于是，工作能力较高的复合型人才便成为企业首要选取的主力人才。在教学和培训中采用模块式教学模式，可以在学生的主修专业以外增加几个与之相应的知识模块，让学生可以在学习主修专业的相关知识和技能的同时掌握一些其他有用的并与之相联系的知识和技能，扩大知识面，提高技能水平，以便在今后的工作中能够一岗多职，从容地应对各种变化。

三、“模块式”教学模式在电子专业教学中的具体应用

（一）电子专业教学中的课程模块设计

电子专业主要是由电子技术、多媒体技术、计算机应用技术等多个专业知识所构成的一个专业，其中包括电工基础、电子学、机械制图、电机与电气控制、电力电子技术等十几门专业课程，还包含有市场营销、艺术鉴赏、环境概论在内的几门选修课程。在众多的课程中，学生往往很难做到一一掌握，教师在教学过程也很难做到面面俱到。采用“模块式”教学模式对所有课程进行科学合理的划分，这些问题就都能迎刃而解了。例如，可以根据课程的难易程度、实用程度以及课程与课程之间的紧密程度，把纷繁复杂的专业课程和选修课程分为几个模块，再让学生根据自己的学习兴趣、知识水平或者将来所期望的就业方向等作为前提条件，自主地选择一个最有用的模块进行学习。如此一来，便可以让学生把更多的时间和精力都集中在自己所选的专业模块上，有效提高学习效率，让学生能够尽可能地掌握更多对自己有用的技能。

（二）电子专业教学中的培训模块设计

电子专业是一门与电子技术有关的专业，自然离不开大量的技能培训。“模块式”教学模式应用于电子专业的技能培训中，能够帮助学生更加快速地学会并掌握相关的电子技术。在一定的理论教学基础上，对学生实行更加直观的技能培训，是提高学生学习效率和专业技能的有效办法。在电子专业的培训过程中，可以设置各种技能培训模块，让学生在亲身体验中去检验并升华理论知识。例如，设置各种机电的拆卸、组装、故障排查、调试等培训模块，并对每个模块设定任务目标、操作要求和完成时间，让学生不断地演练；学生一旦能够按照规定顺利完成所有模块时，学生的动手能力、专业技能、综合素养等自然都得到了显著的提高。

四、总结

综上所述，先进的“模块式”教学模式强调能力的培训，具有较强的实用性，它不仅体现了因材施教这一教学要求，还有助于职业院校教学模式的更新以及帮助职业院校培养出更多更加优秀的复合型人才。科学合理地把“模块式”教学模式应用到电子专业的教学过程中，对电子专业的课程教学和技能培训进行专门的模块设计，能够快速有效地提高电子专业的教学水平，保证学生能够学到实实在在的电子技术，为学生以后参加工作提供更大的帮助。

【参考文献】

[1]李晖.MES模式在中职电子专业实践教学中的应用[J].职业教育研究，2013（05）：131-132.

[2]耿立华.“模块式”教学模式的理论体系研究[J].教学与管理，2010（36）：15-16.

模块化编程在包装机械上的应用 篇12

关键词：模块化编程,包装机械,ISA88,PackML状态模型

传统的包装机械设计方法已经无法适应定制化、小批量生产的要求。现在模块化设计成为包装机械制造商可以同时从设计和制造两个方面解决上述问题的较优选择。为了配合模块化设计, 使包装机械适应自动化发展趋势, 包装机电气控制系统也朝着模块化、标准化和智能化方向发展。

1 包装机模块化编程介绍

1.1 为什么需要模块化编程

设备制造商和最终用户一样, 要求减少成本, 同时还要求快速的传输和启动。应用项目工程师必须找到一种方法快速有效的满足他们的需求。为了完成这项任务, 把机器拆分成模块, 每个模块都需要监督实现同步或异步的运行。

目前, 许多包装机械制造商已成功地将模块化编程用于产品的开发。

1.2 模块化编程特点

1.2.1 应用软件开发的快速性和便捷性

提供经过验证的软件编程技术和编程风格的实例, 程序员可将其应用于自己的代码中, 从而可以使程序员能够专注于代码模块的功能性而非程序执行技巧。

1.2.2 改善应用软件的维护和操作

如果代码是模块化的, 软件人员可以在一个代码中作出改变, 而减少对系统中其他代码模块的影响。

1.2.3 应用软件更高的可靠性

使用模块化编程不仅能增加程序的可重用性, 还能使程序更容易阅读。

2 Pack ML状态模型

同一OEM制造商都没有统一的软件开发标准, 因此造成操作者和技术人员的面临着培训和支持的挑战, 增加了系统的复杂度和时间。这造成了很多PLC软件同时存在, 缺乏一致性, 因此OMAC (the Organization for Machine Automation and Control) 包装工作组发展了Pack ML (Packing Machinery Language) 状态模型, 提高了机器与机器间的集成, 扩展了操作者的能力, 提高了和管理系统的集成。ISA-TR88.00.02-2008中包含了Pack ML定义及如何使用的范例。模块化编程遵循ISA-88标准, ISA88的使用对开发模块化编程、集成、诊断和调试工作起到了积极的影响。

Pack ML是一个标准, 其旨在实现机器的状态、操作模式和标签名的统一, 并以模块化的方式来实现控制架构搭建以及软件的设计。

2.1 ISA88物理分层模型

ISA88物理结构分层有企业、地点、生产线、机器、设备模块和控制模块, 物理模型表明企业可以包含多个地点, 每个地点可以包含多条生产线, 每个生产线可以包含多台机器。

2.2 Pack ML状态模型

Pack ML主要包含两个概念:模式及状态和变量

2.2.1 模式及状态

状态模型主要将机器分为几个模式, 如生产, 手动, 维护等, 每个模式预定义了17个状态, 但是不需要的状态可以不使用。模式转换只能在不同模式的相同状态下转换。

2.2.2 变量定义

主要分为三类:命令变量, 状态变量和管理变量。

2.3 模块化编程的基本单元

2.3.1 用户自定义数据类型

自定义数据类型可以实现组织数据, 将同一对象的数据放在一个结构体, 便于实现面向对象的编程。

2.3.2 功能块

功能块是客户化指令, 可以设计和创建, 用来封装常用的功能和设备控制。优势在于通过一次性修改指令, 就能完成所有引用指令的改变。功能块可以从应用项目中导出, 导入到另一个应用项目中, 并创建模块库。

3 应用实例

本文以礼品箱装箱机为例, 介绍应用于模块化编程的步骤。礼品箱装箱机主要用于利乐钻产品的装箱, 包括进包、进箱、装箱1、装箱2和封箱等部分, 实现钻石包上下分层装箱和封箱功能。

3.1 硬件配置

本机采用罗克韦尔Control Logix 1756-L72PLC控制, HMI使用施耐德HMIGTO6310触摸屏。

3.2 程序结构

程序框架如图所示, UN01_Machine主要包括Pack ML功能块, 主要实现机器模式和状态的转换, 将命令发到各设备模块, 接收各设备模块的状态。Futlt Handler子程序中报警事件分为停机事件、警告事件和通用事件, 同时HMI上能显示当前发生的三类事任。分解的设备模块和控制模块主要分为进包、进箱、装箱1、装箱2和封箱设备模块, 每个设备模块各包含数个控制模块。如图1所示。

3.3 开发步骤

开发程序时遵循以下步骤:

(1) 按照S88物理分层标准将机器分成单元、设备模和控制模块。

(2) 定义Pack ML的模式和状态。

(3) 定义单元、设备模和控制模块在每个模式的每个状态下的动作。

(4) 定义用于生产线集成和MES功能的变量。

(5) 定义报警。

(6) 编程。

4 结束语

综上所述, 采用模块化编程有利于包装机新机型的研发, 提高了程序一致性和可重用性。PLC和触摸屏结合的电气控制方案, 与机械设计模块化组合, 实现机电一体化。

参考文献