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機電一體化實訓室建設方案

  

一、建設背景

近幾年,國家在振興裝備制造業,發展高端制造業,發展戰略性新興產業等方面密集出臺了諸多政策和配套措施,《中國制造2025》明確規劃了中國制造業未來10的工業之路是一條智能化、自動化之路;在國民經濟“十三五”發展規劃中也清晰規劃了重點發展的領域,智能制造裝備產業作為高端制造業的一個重點領域,其發展得到了國家和地方層面的大力支持。
對于機電一體化技術的應用,是智能制造業的一個非常重要的發展標志,無論是過去的傳統制造業,還是立足于工業4.0的智能工廠和數字工廠,從生產設備的硬件配置來說,機電一體化技術絕對是核心應用。
隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術,目前正向光機電一體化技術方向發展,應用范圍愈來愈廣。

二、產業人才需求

由于微電子高新技術的迅速發展,使工業自動化的程度大幅度提高,今后幾年我國將急需一批機電一體化方向的專業人才。新的機電設備和產品將機械、電子、計算機和自動控制技術有機地結合在一起,形成機電一體化技術,大幅度地提高產品的性能、質量和可靠性;提高制造技術水平,實現生產方式向柔性方向發展;增強企業的應變能力;節約能源和材料消耗, 降低成本,提高勞動生產率。機電一體化已是當今世界及未來智能制造產品發展的主要趨向,也是我國制造業發展的必由之路。解決機電一體化人才短缺的問題刻不容緩外,急需大批量培養人才。

三、建設目標

在《中國制造2025》中,智能制造被定位為中國制造的主攻方向。按照智能制造業未來的發展方向,機電一體化技術將逐漸向光機電一體化方向發展,對于產業技術人才的專業度要求更高、職業分工更細、理論綜合化程度更高,因此未來機電一體化實訓基地的建設既要考慮地區特色又要結合技術產業發展,建設成為集合了基礎電氣技術實訓、可編程控制技術綜合應用、柔性自動化工業設備實訓及應用為一體的本地化綜合訓練中心。在傳統軟硬件實訓設備的基礎上引入最新的數字孿生技術,在學生日常實驗實訓中融入現代智慧工廠信息控制技術,使得學生在校期間就體驗實際工廠運行工作模式,以加快人才從學校到產業的培養進程。實訓基地建成之后,除了能夠承擔日常教學活動,還能夠形成融創中心為校企合作,產學融合創造基礎條件。

四、專業簡介

 
機電一體化技術專業應用領域廣泛。畢業生主要可從事數控設備的維護、調試、操作、制造、安裝和營銷等技術與管理工作,就業崗位群大。本專業培養具有機械、電子、液(氣)壓一體化技術基本理論,掌握機電一體化設備的操作、維護、調試和維修,掌握應用機電一體化設備加工的工藝設計和加工工藝的基本方法和基本技能的工程技術人才。還包括電、車、鉗三種工人的職業。
培養目標
機電一體化技術專業是培養以機械學和電子學為基礎,熟悉現代機械制造的基本理論、技術和裝備,具有機電一體化產品和技術的運用和開發能力的高等技術應用性專門人才。
培養要求
機電一體化技術專業培養德、智、體、美全面發展,具有創業、創新精神和良好職業道德的高等專門人才,掌握機械技術和電氣技術的基礎理論和專業知識;具備相應實踐技能以及較強的實際工作能力,熟練進行機電一體化產品和設備的應用、維護、安裝、調試、銷售及管理的第一線高等技術應用型人才。
課程開設
主要開設《電機及其應用》、《工廠電氣控制設備及其應用》、《單片機控制技術應用》、《傳感器技術應用》、《電力電子與電機調速技術應用》等核心課程。電工電子技能訓練、工廠電氣控制實訓、PLC(即可編程邏輯控制器)應用技能實訓、電氣設備運行與維護實訓等實踐環節??既趧雍蜕鐣U喜款C發維修電工職業資格證書及國家制造業信息化培訓中心“AUTO CAD高級繪圖師”證書。一般中職學校對于此專業所開設的課程有:電工基礎,電力拖動控制線路與技能訓練,鉗工工藝與技能訓練,車工工藝與技能訓練,數控加工基礎,可編程序控制器PLC及其應用,電子裝接,公差配合與技術測量,金屬材料與熱處理,機械基礎,機械制圖,機械制造工藝基礎,電工電子技術基礎,機電一體化技術等等
該專業學生可在電工實驗實訓室、電子技術實驗實訓室、供配電技術實訓室、工業檢測技術實訓室、可編程序控制器實訓室、單片機技術實訓室和電力自動化與繼電保護實訓室進行一體化教學。學院擁有實訓實習車間,學生可以進行電工綜合實訓。該專業學生在三個校外實訓基地進行畢業實習和頂崗實習。
機電一體化技術專業應用領域廣泛,就業崗位群大,學生畢業后可在相應的企事業單位從事機電設備的運行、維修、安裝、調試、機電一體化設備的設計、改造以及生產管理、技術管理等工作。
 
智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
 
模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發出新產品,同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,很難制定國際或國內這方面的標準,但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然,從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業,規?;瘜⒔o機電一體化企業帶來美好的前程。
 
綠色化
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
 
網絡化
20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?,F場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegrated appliance system,CIAS),使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
 
微型化
微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
 
系統化
系統可以靈活組態,進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強,一般除RS232外,還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機電一體化產品的最終使用對象是人,如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理,研制各種機電一體化產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。
 
⑴培養目標
本專業培養具有機械、電子、液(氣)壓一體化技術基本理論,掌握機電一體化設備的操作、維護、調試和維修,掌握應用機電一體化設備加工的工藝設計和加工工藝的基本方法和基本技能的中級工程技術人才。
 
⑵主干課程
電工技術、電子技術、機械設計基礎、機械加工機床、數控加工工藝、互換性與測量技術、液壓與氣動技術、檢測技術、數控技術、數控編程、電氣控制技術、機電傳動控制、單片機原理與應用、電器控制及PLC、計算機繪圖(cad)、工程力學等。
 
⑶主要內容
⒈就業崗位群:
機電一體化技術專業應用領域廣泛。畢業生主要可從事數控設備的維護、調試、操作、制造、安裝和營銷等技術與管理工作,就業崗位群大。主要可適應的崗位與就業方向為:
1)從事數控設備的安裝、調試、生產運行、維護等方面的技術工作;
2)從事數控設備(數控車床、數控銑床、加工中心和其它數控設備)的編程、操作工作;
3)從事數控設備的技術改造、技術革新、電氣維修、銷售和售后服務等工作。
⒉ 專業核心能力:
a、掌握典型數控設備的維護能力;
b、掌握典型數控設備的操作的能力。
⒊ 本專業的核心課程有:液壓與氣動技術、機械制造工藝與工裝、數控原理與系統、數控加工工藝與編程模塊、數控機床機械結構、數控機床電氣控制、數控機床故障診斷與維修模塊、CAD/CAM應用技術、Solidworks以及電力拖動,電動機原理結構
⑷知識、能力、素質要求
⒈知識要求
⑴掌握馬克思主義基礎原理和必要的科技文化知識;
⑵ 掌握必需的數學和英語基礎知識;
⑶ 掌握機械制造知識;
⑷ 掌握必需的電工、電子技術知識;
⑸ 掌握微機與應用知識;
⑹ 掌握數控原理、數控機床和數控加工編程知識;
⑺ 數控機床的故障診斷與維修的知識。
 

五、配置方案

序號名               稱數 量
1DBY-740DY 電機與變壓器綜合實驗裝置5
2DBX-02B PLC可編程控制器、單片機開發應用及變頻調速綜合實訓裝置10
3DB-03B 工業自動化綜合實訓裝置5
4DB-GJD-01光機電一體化控制實訓裝置5
5DBMES-03 柔性自動化生產線實訓系統(八站)2

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