機(jī)電一體化畢業(yè)論文-機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備的管理和維護(hù)

江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 題目 機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備的管理和維護(hù) 學(xué)生姓名 xxx 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 機(jī)電 xxx 班 學(xué) 號(hào) 20090 xxx 指導(dǎo)老師 xxx 老師 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 摘要 現(xiàn)在國家對(duì)機(jī)電的生產(chǎn)比較重視科技創(chuàng)新和規(guī)范管理，盡力在改變機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)狀況， 主要在清潔生產(chǎn)過程方面有較大的科技提升，現(xiàn)在的生產(chǎn)的狀況中，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境的 污染加劇已影響到我國的機(jī)電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)在推逛實(shí)施清潔生產(chǎn)的戰(zhàn)略，已成為行業(yè)工 程技術(shù)界的關(guān)注課題，可以選擇通過原材料，降低材料的消耗，改進(jìn)切削加工工藝，降低噪音 等方面來實(shí)施清潔生產(chǎn)，我國機(jī)械行業(yè)清潔生產(chǎn)，雖然現(xiàn)在有很大的改變，但是有的還是挺嚴(yán) 重的，對(duì)此對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的管理，和維護(hù)是刻不容緩的當(dāng)務(wù)之急,現(xiàn)在對(duì)設(shè)備管理維護(hù)的認(rèn)識(shí)都比 較薄弱，基本上都是事后維護(hù)，計(jì)劃維護(hù)和預(yù)防維護(hù)，基本上都是等到設(shè)備壞了才修，事后維 修的結(jié)果，致使停機(jī)時(shí)間增加且無法保證機(jī)器的正常和及時(shí)使用，會(huì)嚴(yán)重影響到生產(chǎn)任務(wù)的完 成。隨著生產(chǎn)技術(shù)的工藝不斷發(fā)展，生產(chǎn)越來越強(qiáng)烈地依賴于設(shè)備，這使我們要更加的提前預(yù) 知到要積極的管理和維護(hù)，不能等設(shè)備部能使用才發(fā)覺。 【關(guān)鍵詞】清潔生產(chǎn)、管理、維護(hù)、預(yù)知 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 目錄 第一章第一章 機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)1 1.1 清潔生產(chǎn)1 1.2 機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)1 1.3 機(jī)電產(chǎn)品的應(yīng)用（全自動(dòng)洗衣機(jī)）3 第第二二章章 機(jī)機(jī)電電設(shè)設(shè)備備的的管管理理 4 2.1 我國煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)4 2.2 設(shè)備維修管理基本模式的發(fā)展 4 2.3 改進(jìn)我國煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理的建議 5 第三章第三章 機(jī)電產(chǎn)品的維護(hù)機(jī)電產(chǎn)品的維護(hù)6 3.1 機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)的分類6 3.2 幾種機(jī)電維護(hù)模式的比較7 3.3 自行維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)7 3.4 自行維護(hù)的不足7 3.5 社會(huì)化維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)8 3.6 探索機(jī)電維護(hù)途徑的幾點(diǎn)思考8 第四章第四章 傳感器傳感器9 4.1 傳感器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展9 4.2 傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用10 第五章第五章 北京發(fā)展北京發(fā)展“機(jī)電一體化機(jī)電一體化”的對(duì)策的對(duì)策11 5.1 加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃11 5.2 強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用12 5.3 優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度12 5.4 突出發(fā)展重點(diǎn),兼顧“兩個(gè)層次”12 結(jié)結(jié) 論論14 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)15 致致 謝謝16 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 1 頁 共 20 頁 第一章 機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn) 1.1 清潔生產(chǎn) 社會(huì)現(xiàn)在注重清潔生產(chǎn)，在不同的發(fā)展階段或者不同的國家有不同的叫法，其實(shí)內(nèi)涵是差 不多的，對(duì)機(jī)電生產(chǎn)和產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、產(chǎn)品及服務(wù)采取預(yù)防污染和策略來減少污染物的生產(chǎn)。 現(xiàn)在對(duì)原料，生產(chǎn)工藝到產(chǎn)品使用全過程的廣義的污染防治途徑，其實(shí)是一種新的創(chuàng)造性的思 想，該思想將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程，產(chǎn)品和服務(wù)中，以增加生態(tài)效率和減 少人類及環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)生產(chǎn)過程，要求節(jié)約原料與能源，淘汰有毒原材料，減降所有廢棄物 的數(shù)量與毒性；對(duì)產(chǎn)品要求減少原料提煉到產(chǎn)品最終處置的全生命周期的不利影響；對(duì)服務(wù)， 要求將環(huán)境因素納入設(shè)計(jì)與所提供的服務(wù)中。 生產(chǎn)給環(huán)境帶來的危害是很大的， “污染預(yù)防是在可能的最大限度內(nèi)減少生產(chǎn)廠地所生產(chǎn)的 廢棄進(jìn)行再生利用，處理和處置以前，減少與這些有害物質(zhì)， ”提高能源效率，在生產(chǎn)中重復(fù)使 用投入原料以及降低水消耗量來合理利用資源，污染預(yù)防不包括廢物的廠外再生利用，廢物處 理、廢物的濃縮或稀釋以及減少其體積或者有害性、毒性成分從一種環(huán)境介質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種環(huán) 境介質(zhì)中的活動(dòng)。根據(jù)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)資源和環(huán)境的要求，清潔生產(chǎn)謀求達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)： （1）通過資源的合理利用，短缺資源的代用，二次能源的利用，以及節(jié)能、降耗、節(jié)水、合理 利用自然資源，減緩資源的耗量， （2）減少廢物和污染物的排放，促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)，消耗 過程與環(huán)境相融，降低工業(yè)活動(dòng)隊(duì)人類和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)清潔生產(chǎn)的定義包含了兩個(gè)全過程控制： 生產(chǎn)全過程和產(chǎn)品整個(gè)生命周期全過程。 對(duì)機(jī)電生產(chǎn)過程而言，清潔生產(chǎn)包括節(jié)約原料和能源，淘汰有毒有害的原材料，并在全部 排放物和廢物離開生產(chǎn)過程以前，盡最大可能減少它們的排放量和毒性。對(duì)產(chǎn)品而言，清潔生 產(chǎn)旨減少產(chǎn)品整個(gè)生命周期過程中從原料的提取到產(chǎn)品的最終處置對(duì)人類和環(huán)境的影響。 1.2 機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn) 最能比喻的，也是我比較了解的一種機(jī)電殘品：就做玻璃鏡片需要的一種加工外形的， “恒 遠(yuǎn)精雕機(jī)”恒遠(yuǎn)數(shù)控是國內(nèi)第二家擁有自主研發(fā)控制系統(tǒng)的玻璃精雕機(jī)生產(chǎn)廠家，恒遠(yuǎn)系統(tǒng)不 但改善了原系統(tǒng)的缺點(diǎn)，還增加了保養(yǎng)提示、自動(dòng)回零、磨損補(bǔ)償?shù)刃鹿δ堋Ｐ聶C(jī)不但操作方 便還能節(jié)約調(diào)機(jī)時(shí)間，大大提高機(jī)器的壽命和使用率。 敢于著手開發(fā)更多的新技術(shù)。恒遠(yuǎn)數(shù)控還會(huì)協(xié)助客戶實(shí)施合理的加工藝及工藝解決方案。 恒遠(yuǎn)玻璃精雕機(jī)部分參數(shù)如下 工作臺(tái)面：真空吸咐 加工產(chǎn)品：玻璃 主軸轉(zhuǎn)數(shù)：60000rpm/min 機(jī)床外型：半防塵亞克力外罩 數(shù)控系統(tǒng)：恒遠(yuǎn)數(shù)控系統(tǒng) 備 注：氣動(dòng)換刀、自動(dòng)對(duì)刀 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 2 頁 共 20 頁 “恒遠(yuǎn)數(shù)控”由泰和縣智遠(yuǎn)通用設(shè)備廠、東莞市臻譽(yù)實(shí)業(yè)有限公司、蘇州恒遠(yuǎn)精密數(shù)控設(shè)備 有限公司攜手打造。 泰和縣智遠(yuǎn)通用設(shè)備廠主要從事小型精密數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、銷售，也代客開發(fā)各種小型專用 數(shù)控機(jī)床群。其產(chǎn)品主要應(yīng)用于手機(jī)制造業(yè)、數(shù)碼產(chǎn)品制造業(yè)、玻璃制造業(yè)、模具制造業(yè)及精 密機(jī)械零件制造業(yè)，在業(yè)界內(nèi)具有較高的知名度。東莞市臻譽(yù)實(shí)業(yè)有限公司主要承接制造泰和 縣智遠(yuǎn)通用設(shè)備廠各種數(shù)控設(shè)備，也承接泰和縣智遠(yuǎn)通用設(shè)備廠在廣東省的相關(guān)服務(wù)、維修業(yè) 務(wù)等。 恒遠(yuǎn)的產(chǎn)品全部采用高精密天然花崗巖，高精度傳動(dòng)、導(dǎo)向功能件以及高穩(wěn)定、高可靠的 電氣控制系統(tǒng)。面對(duì)上述不同的細(xì)分行業(yè)，恒遠(yuǎn)的產(chǎn)品已進(jìn)行了針對(duì)性極強(qiáng)的系列化整合，有 自己研發(fā)的核心技術(shù)，每季度都有新的產(chǎn)品或工藝上市 ，是 CNC 精雕機(jī)行業(yè)創(chuàng)新能力、反映 速度最快最強(qiáng)的一家，首家采用大理石做主結(jié)構(gòu)，引領(lǐng)整個(gè)雕刻機(jī)市場(chǎng)。恒遠(yuǎn)最終提供給用戶 的不僅僅是產(chǎn)品，還能向用戶提供整套工藝解決方案。 恒遠(yuǎn)始終將產(chǎn)品品質(zhì)視為自己的生命線，堅(jiān)持品質(zhì)走天下的質(zhì)量方針，從設(shè)計(jì)階段就對(duì)品 質(zhì)進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)的控制，對(duì)每一個(gè)具體的工藝制作過程制定了嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，擁有多項(xiàng)專利證 書。 2011 年恒遠(yuǎn)數(shù)控投資大量資金擴(kuò)大生產(chǎn)，東莞生產(chǎn)制造基地 10000 多平方米，年產(chǎn) 5000 臺(tái) 以上雕刻機(jī)。希望能在來年突破 10 個(gè)億的產(chǎn)值，實(shí)現(xiàn)與客戶、供應(yīng)商共贏的美好愿望！未來幾 年內(nèi)，恒遠(yuǎn)數(shù)控還將投入 5000 萬以加大科研及生產(chǎn)力度。推出品質(zhì)更好、效率更高、性能更穩(wěn) 定的高速雕刻機(jī)。 恒遠(yuǎn)數(shù)控的客戶非常廣泛，已遍布全國各地，在市場(chǎng)上得到歐菲光、比亞迪、興利源、藍(lán) 思科技、勁勝股份、澤金光學(xué)、創(chuàng)維集團(tuán)、愛商實(shí)業(yè)、蘇州宸瀚光電、廣州崇禾晶業(yè)、河南華 祥光學(xué)等眾多知名企業(yè)的認(rèn)可和鼎力支持。 恒遠(yuǎn)數(shù)控專業(yè)生產(chǎn)銷售：CNC 玻璃精雕機(jī)、數(shù)碼鏡片 CNC 切割機(jī)、觸摸屏鋼化玻璃雕銑 機(jī)、手機(jī)鏡片玻璃 CNC 雕刻機(jī)、按鍵切割機(jī)、飾片高光機(jī)等 IT 行業(yè)精雕設(shè)備。目前這樣的金 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 3 頁 共 20 頁 雕機(jī)很受歡迎，基本上環(huán)保的，也很實(shí)用，給社會(huì)上帶來很大的幫助，這機(jī)器也是家用電帶動(dòng) 的，無污染，利用生產(chǎn)出來的都是鏡片。所以生產(chǎn)思考方法與前不同之處在于：過去考慮對(duì)環(huán) 境的影響時(shí)，把注意力集中在污染物產(chǎn)生之后如何處理，以減小對(duì)環(huán)境的危害，而這機(jī)器生產(chǎn) 則是要求把污染消除在它生產(chǎn)之前。 1.3 機(jī)電產(chǎn)品的應(yīng)用（全自動(dòng)洗衣機(jī)） 全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作原理及構(gòu)造 ，全自動(dòng)洗衣機(jī)綜合運(yùn) 用了大量力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等知識(shí)，以下就其原理和構(gòu)造作一 分析。洗衣機(jī)的洗滌過程主 要是在機(jī)械產(chǎn)生的排滲、沖刷等 機(jī) 械作用和洗滌劑的潤濕、分 散作用下，將污垢拉入水中來實(shí)現(xiàn) 洗凈的目的。首先充滿于波 輪葉片間的洗滌液，在離心力的作 用下被高速甩向桶壁，并沿 桶壁上升。在波輪中心處，因甩出 液體而形成低壓區(qū)，又使得 洗滌液流回波輪附近。這樣，在波輪附近形成了以波輪軸線為 中心的渦流。衣物在渦流的作用下，作螺旋式回轉(zhuǎn)，吸入中心后又被甩向桶壁，與桶壁發(fā)生 摩擦。又由于波輪中心是低壓區(qū)，衣物易被吸在波輪附近，不斷地與波輪發(fā)生摩擦，如同人 工揉搓衣物，污垢被迫脫離衣物。其次，當(dāng)衣物被放進(jìn)洗滌液之后，由于慣性作用運(yùn)動(dòng)緩慢， 在水流與衣物之間存在著速度差，使得兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，水流與衣物便發(fā)生相對(duì)摩擦，這 種水流沖刷力同樣有助于污垢離開衣物。再次由于洗衣涌形狀的不規(guī)則，當(dāng)旋轉(zhuǎn)著的水流碰 到桶壁后，其速度和方向都發(fā)生了改變，形成湍流。在湍流的作用下，衣物做無規(guī)則地運(yùn)動(dòng) 并翻滾，其纖維不斷被彎曲、絞紐扣拉長，衣物相互相摩擦，增大了洗滌的有效面積，提高 衣物的洗凈的均勻性。全自動(dòng)洗衣機(jī)是通過水位開關(guān)與電磁進(jìn)水閥配合來控制進(jìn)水、排水以 及電機(jī)的通斷：從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。電磁進(jìn)水閥起著通、斷水源的作用。當(dāng)電磁線圈斷電 時(shí)，移動(dòng)鐵芯在重力和 彈簧力的作用下，緊緊頂在橡膠膜片上，并將膜片的中心小孔堵塞， 這樣閥門關(guān)閉，水流不通。當(dāng)電磁線圈通電后，移動(dòng)鐵芯在磁力作用下上移，離開膜片，并 使膜片的中心小孔打開，于是膜片上方的水通過中心小孔流入洗衣桶內(nèi)。由于中心小孔的流 通能力大于膜片兩側(cè)小孔的流通能力，膜片上方壓強(qiáng)迅速減小，膜片將在壓力差的作用下上 移，閉門開啟，水流導(dǎo)通。 水位開關(guān)實(shí)際上是一個(gè)壓力開關(guān)。氣室的入口與洗衣桶中的貯氣室相聯(lián)接。當(dāng)水注入洗 衣桶后，貯氣室口很 。 快被封閉，隨水位上升，貯氣室的水位也上升，被封閉的空氣壓強(qiáng)亦增大，水位開關(guān)中 的波紋膜片受壓而脹起，推動(dòng)頂桿運(yùn)動(dòng)而使觸點(diǎn)改變，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通斷。智能型模糊控制 的全自動(dòng)洗衣機(jī)還可以自動(dòng)判斷水溫、水位、衣質(zhì)衣量、衣物的臟污情況，決定投放適量的 洗滌劑和最佳的洗滌程序。其方法是：在洗衣桶內(nèi)注入一定量水后使電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，平穩(wěn)后 快速斷電，洗衣桶在慣性作用下帶動(dòng)電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，電機(jī)繞組產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，對(duì)其 半波整流并放大整形后獲得一矩形脈沖系列。通過分析脈沖個(gè)數(shù)和脈沖寬度。就能得到衣質(zhì) 衣量情況。衣物的臟污程度是通過水的透明度來判斷的。在洗衣桶的排水口處加一紅外光電 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 4 頁 共 20 頁 傳感器，使紅外光通過水而進(jìn)入另一側(cè)的接收管。若水的透明度低，接收管獲得的光能小， 說明衣物較臟。脫水時(shí)采用壓電 傳感器。當(dāng)脫水桶高度旋轉(zhuǎn)時(shí)，從脫水桶噴射出來的水作 用于壓電傳感器上，根據(jù)這個(gè)壓力變化，自動(dòng)停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)。 第二章 機(jī)電設(shè)備的管理 2.1 我國煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 設(shè)備維修是確保設(shè)備正常運(yùn)行的主要手段，是 煤炭企業(yè)的一項(xiàng)重要管理工作，是生產(chǎn) 費(fèi)用支出的主要部分。我國煤礦 機(jī)電維修管理模式的演變是與 生產(chǎn)方式和生產(chǎn)手段的發(fā)展 緊密相聯(lián)的，目前已建立了 設(shè)備維修管理 的一系列規(guī)章制度和組織機(jī)構(gòu)，并逐步引入了 設(shè)備故障診斷與狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。但從整體上，我國煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理仍然采用前蘇聯(lián)計(jì) 劃預(yù)修為主的定期維護(hù)和檢修管理模式。我國煤礦機(jī)電設(shè)備的維修管理仍然主要是以時(shí)間為 基礎(chǔ)的傳統(tǒng)計(jì)劃維修管理模式，致使約13 的工作量由于時(shí)機(jī)不準(zhǔn)而做無效維修，設(shè)備 開機(jī)率低、維修時(shí)間長，有時(shí)嚴(yán)重影響了 安全生產(chǎn)的正常運(yùn)行。 我國對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備 可靠性維修管理的研究起步較晚， 20 世紀(jì) 80 年代后期才在礦山 供電系統(tǒng)及煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中開始引入可靠性的概念，并建立了一些簡單的模型。之后，陸續(xù) 對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的某些部件開展可靠性維修管理的研究。但從整體上看，現(xiàn)有工作只從理論 上對(duì)個(gè)別零部件的可靠性維修進(jìn)行了初步探討，或基于經(jīng)驗(yàn)對(duì)一些故障現(xiàn)象作定性分析。 目前尚未對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的可靠性、維修性進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，缺乏對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備及其 元部件可靠性、維修性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累和分析，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的維修管理模式、維修策略 的確定都缺乏理論上的指導(dǎo)。因此，在煤礦機(jī)電設(shè)備的維修管理上還存在一定的盲目性。 我國煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理水平和煤炭生產(chǎn)的特點(diǎn)決定要對(duì)設(shè)備壽命周期實(shí)施全過程 管理，追求設(shè)備最佳綜合效益和最經(jīng)濟(jì)的壽命周期費(fèi)用。應(yīng)建立健全設(shè)備維修管理的信 息反饋和處理的機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)，充分利用信息技術(shù)為設(shè)備維修管理決策服務(wù)，并應(yīng)通過組織企 業(yè)各部門全員全過程參與設(shè)備的維修管理。同時(shí)，筆者認(rèn)為應(yīng)用現(xiàn)代化方法，如可靠性工 程、維修性工程、 系統(tǒng)論、信息論、決策論等，以及先進(jìn)的技術(shù)，如狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷 技術(shù)、人工智能、專家系統(tǒng)等，經(jīng)濟(jì)合理地組織設(shè)備的維修管理，將是今后我國機(jī)電設(shè)備 維修管理的努力方向和發(fā)展趨勢(shì)。 2.2 設(shè)備維修管理基本模式的發(fā)展 機(jī)電設(shè)備的維修管理是隨著生產(chǎn)發(fā)展而形成的一門學(xué)科，其發(fā)展過程大致經(jīng)歷了4 個(gè) 階段，即事后維修、計(jì)劃維修和預(yù)防維修以及處于發(fā)展中的運(yùn)用可靠性維修理論和故障監(jiān)測(cè) 及診斷技術(shù)的主動(dòng)維修或視情維修。 人類進(jìn)入工業(yè)社會(huì)后就產(chǎn)生了設(shè)備的維修問題。最初由于設(shè)備簡單，維修費(fèi)用少，設(shè)備 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 5 頁 共 20 頁 維修管理主要是實(shí)行事后維修管理模式，即設(shè)備壞了才修。事后維修的結(jié)果，致使停機(jī)時(shí)間 增加且無法保證機(jī)器的正常和及時(shí)使用，影響到生產(chǎn)任務(wù)的完成。隨著生產(chǎn)技術(shù)和工藝的不 斷發(fā)展，出現(xiàn)了流程生產(chǎn)和簡單的流水作業(yè)，生產(chǎn)越來越強(qiáng)烈地依賴于設(shè)備，事后維修管理 所造成的非計(jì)劃停機(jī)就成為突出問題。這使人們認(rèn)識(shí)到應(yīng)該積極地設(shè)法預(yù)防設(shè)備的故障。 20 世紀(jì) 40 年代末，美國開始大規(guī)模地研究包括 武器裝備系統(tǒng)在內(nèi)的設(shè)備維修管理模 式問題。50 年代初期，由于設(shè)備故障造成的停機(jī)影響了成品的交貨期，以及因緊急排除 故障所需支付的突擊加班費(fèi)用等，使得美國企業(yè)不得不考慮如何有效地組織設(shè)備的修理和維 護(hù)工作。研究和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，采用有計(jì)劃的預(yù)防維修可以減少設(shè)備的故障，節(jié)約大量維修時(shí)間 和費(fèi)用，結(jié)果逐步形成了預(yù)防性維修的概念。之后美國通用電氣 公司和杜邦公司又針對(duì)預(yù) 防維修存在著既有過剩維修又有維修不足的問題，將預(yù)防維修制度發(fā)展成為生產(chǎn)維修。生產(chǎn) 維修除了堅(jiān)持日常保養(yǎng)外，還包含以下4 種主要維修方式：事后維修、預(yù)防維修、改善維 修和維修預(yù)防。針對(duì)不同的設(shè)備及使用情況，分別采取不同的維修方式。預(yù)防性維修和計(jì)劃 預(yù)修是以時(shí)間為基礎(chǔ)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行的大規(guī)模檢查與修理。 自 20 世紀(jì) 70 年代中期開始，科技進(jìn)步促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域以前所未有的速度發(fā)展，現(xiàn)代化 設(shè)備向大型化、自動(dòng)化、精密化、智能化發(fā)展。上述特點(diǎn)除帶來高效率、高效益等優(yōu)勢(shì)外， 也使設(shè)備的使用、管理、維修出現(xiàn)了一系列的新問題。非計(jì)劃的停機(jī)時(shí)間始終影響著設(shè)備的 生產(chǎn)率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，零庫存等新生產(chǎn)體制的出現(xiàn)，意味著很小的故障也極有可能導(dǎo) 致整個(gè)生產(chǎn)線的癱瘓。 以可靠性為中心的維修管理模式已成為目前最受人們重視的維修管理模式之一。以可靠 性為中心的維修是一種用于確定設(shè)備在其 運(yùn)行環(huán)境下維修需求的方法，是預(yù)防維修管理模 式的進(jìn)一步完善和發(fā)展。它更多地將注意力集中在設(shè)備的故障原因、故障模式、故障影響、 故障預(yù)防等方面，通過使用維修計(jì)劃軟件對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行跟蹤記錄并加以分析，從而 制定出維修計(jì)劃，并自動(dòng)提示所需要的維修事宜。這種模式改變了原來設(shè)備損壞后才進(jìn)行的 被動(dòng)維修，而逐步過渡到基本消除故障，進(jìn)而控制維修費(fèi)用和對(duì)生產(chǎn)的影響。這種維修方法 采用計(jì)算機(jī)輔助可靠性維修技術(shù)，對(duì)提高設(shè)備的可靠性，確保設(shè)備在要求的壽命周期內(nèi)安全、 高效地運(yùn)行具有重要的作用。 隨著現(xiàn)代設(shè)備向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，預(yù)知某種故障的強(qiáng)烈需求以及傳統(tǒng)維修技術(shù) 手段的不足，推動(dòng)了新型狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷以及故障預(yù)防技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了設(shè)備維修管 理模式的不斷改進(jìn)和發(fā)展。借助于逐步成熟的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)、人工智能、專家系 統(tǒng)等先進(jìn)理論和方法，建立起新的預(yù)知維修或視情維修的管理模式，將成為未來相當(dāng)長一個(gè) 時(shí)期現(xiàn)代化設(shè)備維修制度的發(fā)展方向和研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。 應(yīng)當(dāng)看到，設(shè)備維修管理模式無論多么完美，一旦發(fā)生故障，還必須由人來完成設(shè)備的 修理、恢復(fù)工作。而這就無法排除人為因素，如維修人員的技術(shù)水平、工作態(tài)度、情緒、 心理等影響。因此未來的設(shè)備將更多地依靠自己的能力按既定的程序來進(jìn)行自我修復(fù)，從而 出現(xiàn)免維修的機(jī)電設(shè)備。 2.3 改進(jìn)我國煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理的建議 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 6 頁 共 20 頁 1)改進(jìn)機(jī)電設(shè)備維修管理的方式，加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備使用和維護(hù)的管理。在現(xiàn)有條件 下，煤炭生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)高度重視對(duì)設(shè)備使用、維護(hù)、修理人員技能和素質(zhì)的培養(yǎng)，進(jìn)一步完善 包括三級(jí)保養(yǎng)、點(diǎn)檢、班檢、定期維護(hù)和巡回檢查以及交接等日常維護(hù)和文明生產(chǎn)的制度。煤 炭企業(yè)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)代維修理論、行業(yè)特點(diǎn)、設(shè)備特性、工作環(huán)境及設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中的作用等因 素來進(jìn)行維修決策，健全設(shè)備管理的規(guī)章制度并嚴(yán)格執(zhí)行；選擇包括事后維修、預(yù)防維修、計(jì) 劃預(yù)修和狀態(tài)維修等合適的維修方式，逐步形成具有煤礦特色的科學(xué)的新型維修管理模式。 2)建立和完善煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理工作標(biāo)準(zhǔn)，積極開展煤礦機(jī)電設(shè)備可靠性、維修性的 基礎(chǔ)研究。包括各種技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)管理標(biāo)準(zhǔn)、維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備管理人員的工作標(biāo)準(zhǔn) 以及維護(hù)修理的各種定額標(biāo)準(zhǔn)等，逐步形成科學(xué)的現(xiàn)代化維修管理制度。系統(tǒng)研究煤礦機(jī)電設(shè) 備的可靠性、維修性，找出設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)，不斷改善和提高煤礦機(jī)電設(shè)備的可靠性和維修性， 提高設(shè)備的開機(jī)率和可用度，大力推廣無維修設(shè)計(jì)。 3)借助于監(jiān)測(cè)儀器等硬件大力開展視情維修。視情維修是一種非常好的維修管理模式，運(yùn) 用得當(dāng)會(huì)帶來非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。應(yīng)結(jié)合我國國情，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的維修管理 從時(shí)間維修逐步過渡到狀態(tài)維修模式，保證設(shè)備在壽命周期內(nèi)處于良好的技術(shù)狀態(tài)，以獲得最 佳的經(jīng)濟(jì)效益和最經(jīng)濟(jì)的設(shè)備周期費(fèi)用。 4)建立和完善煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助維修管理。由計(jì)算機(jī)完成維修 數(shù)據(jù)的收集、分析、處理，并對(duì)維修計(jì)劃做出預(yù)測(cè)和決策。應(yīng)做到數(shù)據(jù)規(guī)范準(zhǔn)確、傳遞及時(shí)、 決策可靠、反饋暢通，并向可視化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化維修管理系統(tǒng)方向發(fā)展。 第三章 機(jī)電產(chǎn)品的維護(hù) 3.1 機(jī)電系統(tǒng)維護(hù)的分類 1)按維護(hù)的難易程度分為日常保潔、日常保養(yǎng)、日常檢測(cè)、小修、中修、大修、專項(xiàng)升級(jí) 改造。 (1)日常保潔主要是清潔監(jiān)控中心、收費(fèi)站、收費(fèi)車道及外場(chǎng)設(shè)備的外表面環(huán)境衛(wèi)生；清潔 設(shè)備空間衛(wèi)生，包括中心機(jī)房、收費(fèi)站監(jiān)控通信配電機(jī)房、車道收費(fèi)亭等設(shè)備運(yùn)行空間；部分 設(shè)備在斷電情況下清潔內(nèi)部衛(wèi)生，如計(jì)算機(jī)設(shè)備、車道控制器、工控機(jī)、自動(dòng)欄桿、攝像機(jī)護(hù) 罩、打印機(jī)等；清潔通信線路人、手井及通信管道衛(wèi)生；清潔機(jī)房金屬線槽、豎井衛(wèi)生。 (2)日常保養(yǎng)主要是指運(yùn)行環(huán)境的檢查，設(shè)備運(yùn)行空間溫度、濕度、震動(dòng)、粉塵和鼠害；檢 查機(jī)房金屬線槽、豎井防鼠害情況；對(duì)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備機(jī)械部分添加潤滑劑，如自動(dòng)欄桿電機(jī)、 云臺(tái)、風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸、打印機(jī)傳動(dòng)部分、高桿燈傳動(dòng)電機(jī)及滑輪轉(zhuǎn)軸等。 (3)日常檢測(cè)是定期對(duì)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況。如通過 觀察設(shè)備指示燈，檢查設(shè)備運(yùn)行情況，通過儀器儀表檢查設(shè)備的運(yùn)行空間環(huán)境，通過專用的儀 器儀表檢測(cè)設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)。 (4)小修通過更換小的零配或易損易耗件就能修復(fù)的設(shè)備維修工作。如更換網(wǎng)絡(luò)接頭電話接 頭、更換視頻頭、更換保險(xiǎn)管、LED 燈管、燈泡燈。 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 7 頁 共 20 頁 (5)中修是指突發(fā)事故所造成的需要重新安裝、調(diào)試而進(jìn)行的維修工作，如更換車道設(shè)備、 重做防雷地網(wǎng)、重做車輛監(jiān)測(cè)器線圈、光電纜的熔接燈。 (6)大修是指影響整個(gè)站點(diǎn)正常營運(yùn)工作的故障的維修，如收費(fèi)現(xiàn)場(chǎng)所有系統(tǒng)癱瘓等。專項(xiàng) 升級(jí)改造主要是指系統(tǒng)落后或系統(tǒng)設(shè)備使用年限已到，設(shè)備維護(hù)成本上升但設(shè)備性能下降較快， 為此而進(jìn)行的系統(tǒng)性更換，如手動(dòng)欄桿機(jī)已銹蝕而進(jìn)行的全部更換工作。 2)按維護(hù)專業(yè)可分為收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等的維護(hù)。 3.2 幾種機(jī)電維護(hù)模式的比較 縱覽省內(nèi)和國內(nèi)高速公路機(jī)電設(shè)備的維護(hù)模式，趨勢(shì)化的發(fā)展方向是走專業(yè)化、社會(huì)化的 維護(hù)路線。但由自行維護(hù)為主向?qū)I(yè)化社會(huì)化維護(hù)為主的轉(zhuǎn)變，需要一段漫長的過程，除了高 速公路幾十年發(fā)展的傳統(tǒng)觀念束縛不肯輕易外包以外，專業(yè)的社會(huì)化維護(hù)單位的不成熟，以及 由于社會(huì)化分工越來越細(xì)，任何一家社會(huì)專業(yè)單位都無法完成機(jī)電系統(tǒng)的全部維護(hù)形式，也造 成目前機(jī)電設(shè)備維護(hù)形式百花齊放的局面。因此，有必要在維護(hù)模式走向成熟過程中，探索出 一套適合目前形式的一套辦法，解決當(dāng)前面臨的形勢(shì)和問題。 3.3 自行維護(hù)的優(yōu)點(diǎn) 1)節(jié)約維護(hù)經(jīng)費(fèi)。自行維護(hù)的最大好處就是維護(hù)經(jīng)費(fèi)的節(jié)約，如一臺(tái)21” 進(jìn)口彩色監(jiān)視器 圖像場(chǎng)幅變窄的故障，社會(huì)維修報(bào)價(jià)500元/臺(tái)次，自己維修十幾元，這中間的差價(jià)一目了然； 京珠機(jī)電外場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備故障維修每個(gè)故障點(diǎn)800元（不包括備件費(fèi)用） ，每個(gè)月故障30起，一年 費(fèi)用28.8萬元。中心一個(gè)人，一臺(tái)車一年所有費(fèi)用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)社會(huì)化維護(hù)的費(fèi)用，且這一 個(gè)人還可以兼顧監(jiān)控系統(tǒng)的其他故障。 2)解決故障徹底全面。自行維護(hù)由于責(zé)任的問題，設(shè)備完好率和故障修復(fù)率的考核方式驅(qū) 使在解決故障時(shí)越徹底越全面越好。社會(huì)化維護(hù)以經(jīng)濟(jì)效益為中心，故障修復(fù)采用頭疼醫(yī)頭的 辦法，有些故障可以一次性修復(fù)，廠家會(huì)分幾次修，某種程度上還提升了它的經(jīng)濟(jì)效益，如果 業(yè)主沒有一定的技術(shù)實(shí)力從技術(shù)上加以甄別，這種社會(huì)化的維護(hù)方式會(huì)增加一些不必要的維護(hù) 成本。 3)提高技術(shù)隊(duì)伍技能。顯而易見自行維護(hù)的方式是最鍛煉技術(shù)人員的技術(shù)隊(duì)伍，這種能力 是實(shí)現(xiàn)技術(shù)管理的基礎(chǔ)，無論將來采用社會(huì)化維護(hù)還是自行維護(hù)，都要有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，也 就是說這兩種維護(hù)方式都需要專業(yè)化，至少在應(yīng)急處理時(shí)措施手段有效，不至于造成現(xiàn)場(chǎng)混亂， 影響收費(fèi)秩序和單位形象。所以在某種程度上講，加強(qiáng)自身維護(hù)能力是必不可少的、也是必經(jīng) 過程。 3.4 自行維護(hù)的不足 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 8 頁 共 20 頁 1)維修不及時(shí) 一方面設(shè)備種類多、數(shù)量多、分布廣、戰(zhàn)線長、人手少，故障量與維修人員數(shù)不匹配，達(dá) 不到故障的及時(shí)維修；另外一方面維修人員的技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)需要時(shí)間和實(shí)踐進(jìn)行提升和積累， 系統(tǒng)之間的邊緣性故障和關(guān)聯(lián)性故障需要維修人員相互密切配合，維修人員在技術(shù)專、精的同 時(shí)，還需要知識(shí)面寬，協(xié)作精神強(qiáng)；第三個(gè)方面是體制方面的原因，如監(jiān)控中心既是機(jī)電設(shè)備 的管理單位和考核單位，同時(shí)又是設(shè)備的維護(hù)單位、服務(wù)單位，這種管養(yǎng)維一套班子，維修很 難做到及時(shí)。同時(shí)技術(shù)人員工作量和收入沒有緊密聯(lián)系，收入相對(duì)較低，積極性自然不高。 2)技術(shù)人員、維護(hù)質(zhì)量不易評(píng)定 一是由于機(jī)電故障本身具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，難于界定，難以考核；二是管養(yǎng)維一套班子， 礙于考核；三是日常正常工作量巨大，無法考核；四是技術(shù)員收入較低，只作減法的考核，不 利于工作。 3.5 社會(huì)化維護(hù)的優(yōu)點(diǎn) 1)快速響應(yīng)用戶要求。經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，業(yè)主方的考核剛性，合作長期性的意圖，使社會(huì)化 維護(hù)單位自覺的在故障維修方面比較及時(shí)，同時(shí)他們相對(duì)靈活的維修程序，費(fèi)用結(jié)算方式、工 作的單一性、工作時(shí)間靈活等方面客觀上節(jié)約了故障維修周期。 2)便于考核，提升維護(hù)質(zhì)量。 3)社會(huì)化維護(hù)的不足 4)維護(hù)經(jīng)費(fèi)較高。一是社會(huì)化維護(hù)單位需要支付維修成本的同時(shí)，需要利潤維持企業(yè)的生 存、擴(kuò)張發(fā)展；二是社會(huì)化維護(hù)單位本身也并不能解決所有的問題，他們也需要請(qǐng)相關(guān)專業(yè)單 位對(duì)疑難故障或有技術(shù)壁壘的故障進(jìn)行維修，相對(duì)自行維護(hù)多了一個(gè)中間環(huán)節(jié)，成本增加。 5)預(yù)防性維護(hù)較差。一般社會(huì)化維護(hù)方式多采用小故障包干、較大故障按次計(jì)算費(fèi)用，這 種方式最大的弊端是會(huì)造成機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)性問題的隱蔽性，在不能得到及時(shí)更換時(shí)會(huì)造成災(zāi)難 性的損失。如，道路監(jiān)控的故障，大部分故障為光端機(jī)，一般情況下社會(huì)化單位只負(fù)責(zé)故障設(shè) 備更換，不會(huì)對(duì)故障進(jìn)行系統(tǒng)性分析，提出解決方案。同樣情況下，業(yè)主自行維護(hù)時(shí)，會(huì)對(duì)故 障進(jìn)行分析，可能設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命已經(jīng)到了，需要進(jìn)行升級(jí)改造。又比如：車道設(shè)備除塵，這 是一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可以降低夏季車道設(shè)備的故障率，但一般情況下，社會(huì)化單位為降低成本， 不會(huì)采取這種措施。 6)維護(hù)質(zhì)量管理難度大。 7)建立成熟健全的市場(chǎng)評(píng)價(jià)體系難度大。 3.6 探索機(jī)電維護(hù)途徑的幾點(diǎn)思考 機(jī)電設(shè)備維護(hù)穩(wěn)步推向社會(huì)化，最終實(shí)現(xiàn)全部社會(huì)化、專業(yè)化維護(hù)，徹底將管、養(yǎng)、維分 離，使管理單位能有精力站在湖北省乃至全國的技術(shù)最高最前沿，不斷引進(jìn)適用的先進(jìn)技術(shù)， 提升管理水平，為爭創(chuàng)全國一流的高路管理單位，提供技術(shù)支撐。 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 9 頁 共 20 頁 1)選擇合適的機(jī)電子系統(tǒng)子分部進(jìn)行社會(huì)化維護(hù)試驗(yàn)。實(shí)施原則先推出需要體力勞動(dòng)的設(shè) 備維護(hù)，后推維修技術(shù)水平要求高的設(shè)備維護(hù)項(xiàng)目；先推出必須、只能由廠家或其代理商、集 成商才能維修的項(xiàng)目，再推自行維修的技術(shù)項(xiàng)目。比如監(jiān)控中心目前將電力電纜、視頻監(jiān)控電 纜的敷設(shè)，搶修等體力勞動(dòng)工作交給社會(huì)化單位，全線發(fā)電機(jī)組的定期巡檢、維護(hù)和搶修；全 線高桿燈的定期維護(hù)檢修；UPS 不間斷電源的檢修；防鼠和防雷接地等工作全部委托社會(huì)上專業(yè) 單位進(jìn)行定期維護(hù)。 2)選擇技術(shù)含量不高或較高，但要求維修及時(shí)的進(jìn)行系統(tǒng)外包。比如監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)， 隨著全省交通公眾出行系統(tǒng)的上線運(yùn)行和廣泛應(yīng)用，對(duì)道路和管理所監(jiān)控圖像質(zhì)量和完好率要 求越來越高，監(jiān)控系統(tǒng)大部分設(shè)備雖然技術(shù)含量不高，但組成復(fù)雜，故障點(diǎn)較多，維修繁瑣， 占用人手多，單點(diǎn)故障維修時(shí)間長，且與其它系統(tǒng)聯(lián)系相對(duì)松散，可以通過外包的方式充分利 用社會(huì)資源及優(yōu)勢(shì)。通信系統(tǒng)技術(shù)含量較高，廠家設(shè)備有知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，很多關(guān)鍵技術(shù)和故障 維修經(jīng)驗(yàn)只有內(nèi)部人員共享，通信系統(tǒng)提供的語音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ芤蟊M量縮短故障修復(fù)時(shí) 間，同時(shí)京珠的通信系統(tǒng)為全省路網(wǎng)其他路段接入提供通道，一旦出現(xiàn)故障，影響范圍廣、損 失大，因此應(yīng)盡早將該系統(tǒng)全部外包，以提高故障修復(fù)效率。京珠全線光纜較長，路由復(fù)雜， 沿線多為農(nóng)村地區(qū)，治安較差，經(jīng)常發(fā)生光纜被盜割、被燒毀的安全事故，同樣影響路網(wǎng)通信 暢通，加之沒有自己的搶修隊(duì)伍，光纜修復(fù)時(shí)間較長。 3)機(jī)電系統(tǒng)整體外包。通過對(duì)承包單位嚴(yán)格考核和管理，夯實(shí)中心基礎(chǔ)工作，逐步使機(jī)電 系統(tǒng)維護(hù)工作變成監(jiān)控中心的次要工作任務(wù)，使技術(shù)員工有更多的精力研究業(yè)內(nèi)前沿技術(shù)，不 斷引進(jìn)，不斷提升本路段的科技含量和技術(shù)水平，使其始終引領(lǐng)高速公路機(jī)電行業(yè)潮流。通過 2、3年的不斷摸索實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的積累，逐漸形成一套有京珠特色的機(jī)電設(shè)備社會(huì)化維護(hù)模式， 成為保障機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，營運(yùn)工作有聲有色的有利手段。整體外包避免了因不同分包商之 間的協(xié)調(diào)工作而耗費(fèi)技術(shù)人員大量的時(shí)間和精力，同時(shí)便于故障系統(tǒng)解決和交叉診斷，提高故 障的維修時(shí)間和效率，避免相互推委。因京珠路線較長，可以采用分片區(qū)承包方式，利于承包 商之間形成競(jìng)爭，提高服務(wù)質(zhì)量；同時(shí)也有利于篩選合適的承包商，借鑒相互之間的優(yōu)勢(shì)。對(duì) 片區(qū)承包商可以采用小修保養(yǎng)和維護(hù)總價(jià)包干，中、大修按次計(jì)算等方式，從而在保障維修質(zhì) 量的基礎(chǔ)上，降低了維護(hù)成本。 總之，通過 3 到 5 年時(shí)間，通過不斷的探索和研究，經(jīng)驗(yàn)累積和方法的不斷修正調(diào)整，逐 步建立起一套適合高速公路的機(jī)電維護(hù)模式，培養(yǎng)出一批優(yōu)秀的年輕的技術(shù)專家、技術(shù)管理專 家，使京珠的機(jī)電各項(xiàng)業(yè)務(wù)始終走在行業(yè)前列，為管理工作提供更為有效的技術(shù)支撐。 第四章 傳感器 4.1 傳感器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展 傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置,主要用于 檢測(cè)機(jī)電一體化系統(tǒng)自身與操作對(duì)象、作業(yè)環(huán)境狀態(tài),為有效控制機(jī)電一體化系統(tǒng)的運(yùn)作提供必 須的相關(guān)信息。隨著人類探知領(lǐng)域和空間的拓展,電子信息種類日益繁多,信息傳遞速度日益加 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 10 頁 共 20 頁 快,信息處理能力日益增強(qiáng),相應(yīng)的信息采集傳感技術(shù)也將日益發(fā)展,傳感器也將無所不在。 從 20 世紀(jì) 80 年代起,逐步在世界范圍內(nèi)掀起一股“傳感器熱”,各先進(jìn)工業(yè)國都極為重視 傳感技術(shù)和傳感器研究、開發(fā)和生產(chǎn)。傳感技術(shù)已成為重要的現(xiàn)代科技領(lǐng)域,傳感器及其系統(tǒng)生 產(chǎn)已成為重要的新興行業(yè)。 4.2 傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用 傳感器是左右機(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)發(fā)展的重要技術(shù)之一,廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化產(chǎn)品之 中: 1.機(jī)器人用傳感器。工業(yè)機(jī)器人之所以能夠準(zhǔn)確操作,是因?yàn)樗軌蛲ㄟ^各種傳感器來準(zhǔn)確 感知自身、操作對(duì)象及作業(yè)環(huán)境的狀態(tài),包括:其自身狀態(tài)信息的獲取通過內(nèi)部傳感器(位置、位 移、速度、加速度等)來完成,操作對(duì)象與外部環(huán)境的感知通過外部傳感器來實(shí)現(xiàn),這個(gè)過程非常 重要,足以為機(jī)器人控制提供反饋信息。 2.機(jī)械加工過程的傳感檢測(cè)技術(shù)。 (1)切削過程和機(jī)床運(yùn)行過程的傳感技術(shù)。切削過程傳感檢測(cè)的目的在于優(yōu)化切削過程的生 產(chǎn)率、制造成本或(金屬)材料的切除率等。切削過程傳感檢測(cè)的目標(biāo)有切削過程的切削力及其 變化、切削過程顫震、刀具與工件的接觸和切削時(shí)切屑的狀態(tài)及切削過程辨識(shí)等,而最重要的傳 感參數(shù)有切削力、切削過程振動(dòng)、切削過程聲發(fā)射、切削過程電機(jī)的功率等。對(duì)于機(jī)床的運(yùn)行 來講,主要的傳感檢測(cè)目標(biāo)有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、軸承與回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度的監(jiān)測(cè)與控制及安全性等,其傳 感參數(shù)有機(jī)床的故障停機(jī)時(shí)間、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、機(jī)床狀態(tài)與冷卻潤 滑液的流量等。 (2)工件的過程傳感。與刀具和機(jī)床的過程監(jiān)視技術(shù)相比,工件的過程監(jiān)視是研究和應(yīng)用最 早、最多的。它們多數(shù)以工件加工質(zhì)量控制為目標(biāo)。20 世紀(jì) 80 年代以來,工件識(shí)別和工件安裝 位姿監(jiān)視要求也提到日程上來。粗略地講,工序識(shí)別是為辨識(shí)所執(zhí)行的加工工序是否是工(零)件 加工要求的工序;工件識(shí)別是辨識(shí)送入機(jī)床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同 時(shí)還要求辨識(shí)工件安裝的位姿是否是工藝規(guī)程要求的位姿。此外,還可以利用工件識(shí)別和工件安 裝監(jiān)視傳感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成這些識(shí)別與監(jiān)視將采用或開發(fā)許多 傳感器,如基于 TV 或 CCD 的機(jī)器視覺傳感器、激光表面粗糙度傳感系統(tǒng)等。 (3)刀具(砂輪的檢測(cè)傳感。切削與磨削過程是重要的材料切除過程。刀具與砂輪磨損到一 定限度(按磨鈍標(biāo)準(zhǔn)判定)或出現(xiàn)破損(破損、崩刃、燒傷、塑變或卷刀的總稱),使它們失去切 (磨削能力或無法保證加工精度和加工表面完整性時(shí),稱為刀具/砂輪失效。工業(yè)統(tǒng)計(jì)證明,刀具 失效是引起機(jī)床故障停機(jī)的首要因素, 由其引起的停機(jī)時(shí)間占 NC 類機(jī)床的總停機(jī)時(shí)間的 1/5- 1/3.此外,它還可能引發(fā)設(shè)備或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽車自動(dòng)控制系統(tǒng)中的傳感技術(shù)。隨著傳感器技術(shù)和其它新技術(shù)的應(yīng)用,現(xiàn)代化汽車工業(yè) 進(jìn)入了全新時(shí)期。汽車的機(jī)電一體化要求用自動(dòng)控制系統(tǒng)取代純機(jī)械式控制部件,這不僅體現(xiàn)在 發(fā)動(dòng)機(jī)上,為更全面地改善汽車性能,增加人性化服務(wù)功能,降低油耗,減少排氣污染,提高行駛安 全性、可靠性、操作方便和舒適性,先進(jìn)的檢測(cè)和控制技術(shù)已擴(kuò)大到汽車全身。在其所有重點(diǎn)控 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 11 頁 共 20 頁 制系統(tǒng)中,必不可少地使用曲軸位置傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器、壓力傳感器、氣敏傳感 器等各種傳感器。 三、我國傳感器技術(shù)發(fā)展的若干問題及發(fā)展方向 傳感器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是機(jī)電一體化系統(tǒng)不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之 一,其水平高低在很大程度上影響和決定著系統(tǒng)的功能;其水平越高,系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。 在一套完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)中,如果不能利用傳感檢測(cè)技術(shù)對(duì)被控對(duì)象的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn) 確地檢測(cè)出并轉(zhuǎn)換成易于傳送和處理的信號(hào),我們所需要的用于系 統(tǒng)控制的信息就無法獲得,進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)就無法正常有效的工作。 我國傳感器的研究主要集中在專業(yè)研究所和大學(xué),始于 20 世紀(jì) 80 年代,與國外先進(jìn)技術(shù)相 比,我們還有較大差距,主要表現(xiàn)在: (1)先進(jìn)的計(jì)算、模擬和設(shè)計(jì)方法; (2)先進(jìn)的微機(jī)械加工技術(shù)與設(shè)備; (3)先進(jìn)的封裝技術(shù)與設(shè)備; (4)可靠性技術(shù)研究等方面。因此,必須加強(qiáng)技術(shù)研究和引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備,以提高整體水平。 傳感器技術(shù)今后的發(fā)展方向可有幾方面: 1.加速開發(fā)新型敏感材料:通過微電子、光電子、生物化學(xué)、信息處理等各種學(xué)科,各種新 技術(shù)的互相滲透和綜合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先進(jìn)傳感器。 2.向高精度發(fā)展:研制出靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好的新型傳感器以確 保生產(chǎn)自動(dòng)化的可靠性。 3.向微型化發(fā)展:通過發(fā)展新的材料及加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感器微型化將是近十年研究的熱點(diǎn)。 4.向微功耗及無源化發(fā)展:傳感器一般都是非電量向電量的轉(zhuǎn)化,工作時(shí)離不開電源,開發(fā) 微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發(fā)展方向。 5.向智能化數(shù)字化發(fā)展:隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,傳感器的功能已突破傳統(tǒng)的功能,其輸出不再 是一個(gè)單一的模擬信號(hào)(如 0-10mV),而是經(jīng)過微電腦處理好后的數(shù)字信號(hào),有點(diǎn)甚至帶有控制功 能,即智能傳感器。 第五章 北京發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策 5.1 加強(qiáng)統(tǒng)籌安排,協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃 目前,北京地區(qū)從事“機(jī)電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略 和計(jì)是。同時(shí),市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃與規(guī)劃。各單位的計(jì) 劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制,難免只考慮局部利益,市政府各主管部門的有關(guān)計(jì)劃和規(guī) 劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī) 劃。因此,建議市政府責(zé)成有關(guān)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上,制定出北京統(tǒng)管 全局的“機(jī)電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復(fù),生產(chǎn)上撞車! 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 12 頁 共 20 頁 5.2 強(qiáng)化行業(yè)管理,發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用 目前,北京“機(jī)電一體化”較熱,而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制,“政出多門”是難 哆的。因此,北京有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu),根據(jù)目前國家政治體制改革 和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神,以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn),我們建議,盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建 設(shè),賦予其行業(yè)管理職能。 “協(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面,要加強(qiáng)辦公室、秘書處的 建設(shè);要通過其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體,組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制;指導(dǎo) 行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整,進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇,抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工 作 5.3 優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度 優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化” 發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、 生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素 等。 增大支持力度,在技術(shù)政策上,要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展,對(duì)未采 用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰;大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造,對(duì) 有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造,對(duì)有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目優(yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持,對(duì) 在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。 在經(jīng)濟(jì)政策上,要多給機(jī)電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目利用科技專項(xiàng)基金和科技 三項(xiàng)費(fèi)用的機(jī)會(huì);銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?建設(shè)項(xiàng)目上傾斜;成立“機(jī)電一體化”發(fā)展基金,支持機(jī)電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。 5.4 突出發(fā)展重點(diǎn),兼顧“兩個(gè)層次” 機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣,而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的,因此我們?cè)谧C(jī)電一 體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘,而應(yīng)分清主次,大膽取舍 ,有所為,有所不為。要注意 抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作,即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造, 在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置,使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上 結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作,即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初,就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來進(jìn) 行考慮,使“機(jī)械”與“電子”密不可分,深度結(jié)合,生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。 我們認(rèn)為,北京“機(jī)電一體化”發(fā)展,當(dāng)務(wù)之急,重中之重是: 抓緊開發(fā)生產(chǎn) GTO、GTR、VDMOS 等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置交流變頻調(diào)速器、 逆變焊機(jī)、高頻電子鎮(zhèn)流器等,用電力電子技術(shù)進(jìn)行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造; 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 13 頁 共 20 頁 抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng),改造機(jī)床設(shè)備;開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng); 抓緊開發(fā)、生產(chǎn)中小型 PLC,用 PLC 進(jìn)行生產(chǎn)過程控制; 抓緊組織生產(chǎn)多色膠印機(jī)、中英文打字機(jī)、電子出版系統(tǒng)、中高調(diào)頻 X 射線疹療設(shè)備、心 腦病人監(jiān)護(hù)設(shè)備、30 萬千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組、模糊控制器、汽車電子高壓開關(guān)、高頻電子點(diǎn)火器 等產(chǎn)品。 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 14 頁 共 20 頁 結(jié) 論 綜上所述，機(jī)電產(chǎn)品設(shè)備的管理維修并出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā) 展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。當(dāng)然，與機(jī)電一體化相關(guān)的 技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來越明顯， 機(jī)電設(shè)備的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 15 頁 共 20 頁 參考文獻(xiàn) 1、高金吉,裝備系統(tǒng)故障自愈原理研究.中國工程科學(xué),2009(5). 2、劉心松、朱鷹,容錯(cuò)并行處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究.計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2008(1). 3、姚睿、王友仁、于盛林,胚胎型仿生硬件及其關(guān)鍵技術(shù)研究.河南科技大學(xué)學(xué)報(bào),2009(3). 4、李運(yùn)華、機(jī)電控制M.北京航空航天大學(xué)出版社.2003 5、王中杰、余章雄、智能控制綜述J.基礎(chǔ)自動(dòng)化 2006（6） 6、章浩、張西良，周西沖，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用J.農(nóng)機(jī)化研究 2006（7） 7、梁俊彥，李玉翔，機(jī)電一體化的發(fā)展及應(yīng)用J.科技資訊.2007（9） 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 16 頁 共 20 頁 致 謝 在論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師劉老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。 在我們撰寫論文的過程中，劉老師對(duì)我們的論文要求，格式等一些方面傾注了大量 的心血和汗水，無論是在論文的構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以 及成文定稿方面，我都得到了劉老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是她廣博 的學(xué)識(shí)、多年的畢業(yè)論文指導(dǎo)，深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工 作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時(shí)還到許多在工作過 程中許多同學(xué)的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。 感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。 其次，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見的各位老師表示衷 心地感謝。 最后，向所引文獻(xiàn)的作者們也表示衷心地感謝。 江西工業(yè)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 第 17 頁 共 20 頁 評(píng)評(píng) 語語 指導(dǎo)教師（簽字）指導(dǎo)教師（簽字） 答辯小組意見答辯小組意見 答辯委員會(huì)答辯委員會(huì) 負(fù)負(fù) 責(zé)責(zé) 人（簽字）人（簽字） 成成 績績 院系（蓋章）院系（蓋章） 2020 年年 月月 日日