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随着机械设计行业的革新,机械设计管理已经不单纯的是产品的功用性管理,更为主要的表现在产品的知识密度,产品的多个功能性,产品的质量绝对安全和产品的推广价值以及规避高风险性的实用价值管理上来。机械产品的设计首要考虑的是产品的质量安全,其次是产品本身的价值所在,再有就是在设计流程中理论和实践的相互影响,最终形成产品,通过对管理资源的有效控制达到流程的节约化,直接化和实用性,更好地保证产品使用用户对新产品的满意度的提升。
根据当前机械设计企业的行业特点,对于机械设计行业中存在的几大管理问题做一个简单的分析。
1机械设计质量安全管理
任何产品的质量安全都是头等大事,机械设计也不例外。在机械设计行业中,设计人员一定要有严谨,负责的工作态度,严格按照设计思想,严格排查安全隐患,在设计中杜绝因管理疏忽而带来的安全问题。在机械设计过程中要把安全问题落实到每个人,责任明确,分工具体使质量得到保证,安全隐患消除与萌芽状态。
2设计工艺流程的规范化管理
机械设计属于严谨的学科范畴,一切的设计行为要遵循科学,遵循设计原理。在整个设计工艺中要考量图纸的可行性,理论的灵活运用和灵活变通,对于设计所需要数据要进行深入的运算,确保达到数据的严密性。对于不确定的数据要进行多个论增,对于不明确的,不理解的理论要加以掌握理解,确保设计工艺的规范化,科学化,工艺流程的万无一失。只有严格地执行规范化的设计工艺流程才能保障设计成果的规范化以及它的市场价值所在。
3机械设计中的误区以及出现问题的解决
在过去的机械设计的过程中,我们往往注只是重了设计成果的使用性,但是对于设计成果的实用性以及它的多个功能,我们并没有过多地关注。赶时髦。为求“省事”,追踪市场新产品和畅销产品,对顾客的需求一片模糊,又不愿花力气搞清,你上我也上,一轰而起,一轰而下。缺乏科学而准确的市场(需求)调查、需求分析和产品规划,是一种盲动行为,失败的可能性极大。实践证明,好多机械设计企业经营失败的根本原因首先是设计人员忽略顾客、缺乏市场调查与可行性认证,它们将导致90%的企业失败。其他导致失败的原因还有:由于管理者忽略变化、过分自信、过分自信与傲慢而错误地估计市场接受能力、吸收了不必要的合作伙伴、不能跨专业全面思考、企业缺乏长远的目标与规划,以及企业的经验没有公司和产品的特色。“现在供应,以后修理”。忘记了企业生产的产品(可触摸的)和服务(不可触摸的)只能在被顾客接受并使其满意的前提下才能获得竞争胜利和实现经济与社会效益。这是企业缺乏“信誉资本(良好的社会信誉认同感)”的表现,它的严重后果是导致企业的成员没有诚信、弄虚作假,最终使企业。所以企业的管理层应该清楚地知道,信誉资本有多少进展,以便即时采取扩大信誉资本的措施。对机械设计中出现的类似误区,机械设计人员一定要有高度的市场敏锐感,严谨的设计理念,积极负责的工作作风,才能彻底矫正因为设计思维而带来的对新产品的影响。4核心技术的保护管理
机械产品及其制造系统的创新是提高企业竞争力的关键因素。从本世纪初到60年代,机械设计业的竞争是以成本为测度的数量扩张时代,企业核心竞争力因素是成本最低,即规模经济方式,在这种情况下对大多数进行工业化的国家和地区来讲,需要的不是产品创新,而是引进产品与生产设备。70年代到80年代末它转变为质量的竞争。几十年的成本与质量的竞争,使多数国家和地区已经实现或可重现至今仍占主流的中低技术产品(占80%~90%的世界产品)的制造,且彼此间质量的差距越来越小,而成本的优势在发展中国家与地区。在未来的市场竞争中,企业竞争力的主要因素变化为:新产品创新与改进的设计开发能力及其上市的速度;为保证新产品上市速度、产品质量(特别是可靠性与安全性)的控制和成本控制要求创新和改进制造系统及其运作;创新与改进服务及其质量。设计产品及其制造系统和制造过程控制的创新成为提高企业竞争力的关键因素,而产品的设计与制造质量、成本、开发上市速度成为企业活动的第一类核心自变量。
5机械设计的风险管理
机械设计是一项高风险投资。新产品的成功创新或改进将有利于形成机械企业新的经济增长点,促进经济的发展,有助于合理的产品结构和产业结构形成,以及企业竞争力的提高。但是各国多年的产品开发实践证明,它是高风险、高投资、高收益的活动。其最突出的特征是高风险性。如何应对这种风险,其主要依托应当是对于新产品的市场前景和潜在前景科学的分析,通过分析和观察做出有利的判断,尽可能在设计之初就规避因为设计带来的市场风险。
6机械设计的成本管理
好的设机械计不但要技术先进,制造可行,操作方便,而且要经济合理,同样也要求它易与管理,尤其是对成本的控制。所谓成本管理,其核心就是降低产品的成本。可以说,产品成本的高低,在产品设计的阶段就基本上确定了,因此,降低产品成本,永远是设计人员的一项主要任务,是机械设计领域中的一个永恒的技术经济问题。设计人员进行产品设计时,必须牢固地树立经济效益的观念,对每一个零部件进行功能成本分析,确定合理的技术指标和成本目标。加强成本管理直接决定企业参与市场竞争的成败,这个环节至关重要,我们在成本预算中永远要把最低的成本核算到设计体系中,也就是说最低的成本就是开拓市场最大的资本,由此可见成本管理在机械设计企业举足轻重的作用。
7机械设计产品的质量评估管理
树立长效果的评估机制,对于设计成果的安全性能,可靠性,稳定性要有一个明确的认知。通过评估掌握设计过程中的问题解决方法,发现不足,在此基础上寻求更好的解决方案。为今后的设计打下良好的技术基础和理论基础。
8对设计人才团队的管理
人才永远是企业获得核心竞争力的根本保证。为了实现建设机械工业新高地的战略目标,加快各类人才队伍,特别是科技人才队伍的建设,通过企业内在机制的建立和外部环境的改善,充分发挥市场对人才资源配置的基础性作用,吸引和凝聚各类优秀人才,在企业内部形成优秀人才在数量、结构和综合素质等方面具有相对优势的人才高地,为企业的持续发展提供组织保证。此外对于优秀的人才,企业更要做到敢于用,敢于叫他们走出去,请进来,灵活的用人机制无疑是保证机械设计技术人员设计生命力的灵丹妙药。
1.2于人机信息沟通间的交流农业机械无论如何改进,都离不开人的操作。就目前发展趋势来看,农用机械驾驶室内仪表盘又逐渐被智能化电子显示终端取代的趋向,这将更一步有利于人机间的信息沟通。智能化电子显示终端又被称之为虚拟化的仪器显示终端,这项技术能够满足操作者的需求,借助数据处理技术,显示农机作业不同子系统的运作情况。同时,也能够动态存储显示田间作业情况,办公室工作人员可借助此系统进行有力的远程操控,便于农机更好的田间作业和农机技术应用。
1.3于农业机械群的管理与监控国外一些大型农场,已经建立了室内计算机系统与室外农作机械间的无线连接,通过无线信息交换连接建立其有效的人机管理系统。如此实现了室内管理者随时、有效监控田间作业机械的目的。同时,对于远程作业农业机械运作数据,可直接调用、存储数据库中,提升了农机作业数据采集、分析、应用的效率。比如说,借助此项技术,可汇总信息处理制定科学有效地作业决策和生产方案,并适时传输到田间作业机械。而到田间作业出现故障时,农机手也可借助此分析系统,进行有针对地处理,提升解决问题的效率。
2加强信息技术应用于农业机械的思考
2.1加强农机手信息技术教育,提升其现代农机应用能力和水平作为农机作业的践行者,新时代农机手必须要重视知识培训,不断提升其现代农机应用能力和水平,适应现代农业机械作业的要求。由此,各地农机培训相关部门必须要审时度势,有针对地开展技术教育和培训工作,加强农机服务体系建设力度,加强农机手信息技术教育,提升其现代农机应用能力和水平。此外,只有说农机手具备了信息化农业机械的应用能力,才能在今后的农机推广应用中无后顾之忧,避免了农机手因担心操作不了而不敢使用现代农业机械的尴尬境地。
1.1机械设计业务模型探索
机械设计的过程中需要对机械控制功能进行全面的分析,只有把握住机械控制功能,才能对机械功能进行全面的分析,提高机械设计业务管理水平,为机械业务模型控制和优化创造良好的平台。在新的机械业务管理链条控制下,需要对信息流进行优化控制,才能提升机械设计的综合管理控制能力,为机械综合控制管理创造良好的内部条件和外部条件。机械设计的过程中业务模型优化需要从价值链角度出发,对模型化管理工具进行全面的分析,实现对管理工具的全面控制,提升对机械管理工具的综合管理能力。
1.2通过IT工具实现机械设计的模型优化
随着信息技术的发展,机械设计所利用的IT工具越来越多,因此要从云计算、互联网、大数据等角度出发,充分发挥机械工具的控制管理要求,保证新兴IT技术能够在机械设计中得到全面的应用。IT工具在业务需求控制管理的过程中需要进行流程化管理,确保权责控制能够符合机械化的具体要求,实现机械的流程化管理和控制,提高对机械控制管理的总体需求,在具体实施的过程中需要从价值创造和管理效率角度出发,实现机械设计的管理模型优化,为管理方案的探索和优化创造良好的条件,通过搜集整理和数据管理分析,保证机械设计能够符合管理决策控制的要求,实现机械系统的全面优化。机械设计中需要通过软件诊断和经验分析等手段,保证模型能够按照机电一体化控制的要求进行系统设计。机械设计咨询与机械设计软件和机械设计软件服务融合在一起的,需要按照一体化管理和控制的具体要求,积极推进机械系统的综合控制管理,从机械模型主脉出发,积极稳妥的推进机械系统优化控制。机械设计软件本身就是一种模型,因此管理模式存在固化现象,需要从全面预算管理的角度出发,解决机械设计中出现的问题,对机械系统进行全面的风险控制,保证机械系统设计符合模型化的具体要求。
2机械设计管理模型控制和优化
机械设计管理过程中需要从全面预算管理的角度出发,控制和优化机械设计的方案,提高机械模型的综合控制管理水平,对范式有效控制具有积极的作用,通过对机械业务的全面控制,才能对管理模型进行优化,提高对机械系统的综合管理水平。
2.1机械设计中多业务模型控制
机械设计过程中需要对不同的功能进行不同的分析,确保功能业务能够被全面的掌控,实现对机械设计的管理模型优化,让参数能够符合机械设计中多业务管理的要求,提升对多业务模型的综合控制管理水平。机械设计要和参数及控制点紧密结合在一起,实现对情景的有效匹配,为机械控制管理和模型优化创造良好的条件。机械系统多业务模型控制管理的过程中需要从风险控制角度出发,按照管理模型的综合管理要求,提升机械系统的优化管理要求。
2.2机械系统设计的质量模型控制优化
机械系统设计的过程中需要建立完善的质量管理和控制体系,通过对质量模型的优化和管理,实现对算法的全面管理,让机械系统设计能够符合质量标准要求,机械系统的质量控制与机械系统的效率是紧密结合在一起的,只有把机械系统的质量和系统的模型融合在一起,才能提升机械系统的综合控制管理水平,质量控制需要从机械元件出发,对每个元件进行机械模型优化,提高对机械模型的控制管理水平。机械系统模型设计与质量控制要从不同的方案出发,建立完善的质量控制管理体系,为模型管理创造良好的内部环境和外部环境。在机械设计平台中植入质量管理方案,可以实时对机械系统的质量进行监控,确保机械系统的质量管理能够符合质量控制的具体要求,实现对模型的全面分析和优化,对模型应用具有重要的作用。机械系统设计质量控制与机械系统模型管理是紧密结合在一起的,需要从不同的方案设计出发,提高机械系统的管理控制能力。
3机械系统设计模型控制和管理机制
机械系统设计模型控制要从模型管理的角度出发,加强管理机制建设,提高对机械系统的控制管理水平,为机械设计系统的综合管理创造良好的条件。
3.1机械系统设计模型控制
机械系统设计需要从机械控制角度出发,建立完善的机械模型,保证机械系统能够得到全面的运行。机械系统设计模式控制需要遵循一定的规范,全面提升机械系统的综合控制、管理功能。机械系统功能模块设计过程中要从技术创新出发,确保CAD解决方案能够符合功能设计的总体要求,从机械系统操作角度进行模型控制,按照机械资源管理器的控制理念,提升机械系统的资源控制和管理能力,为机械系统更好的管理文件创造良好的条件。机械系统要实现高质量的模型控制,必须要从资源管理角度出发,促进机械系统模型优化管理工作。机械系统设计要和零件设计、部件设计紧密结合在一起,形成工程模式管理,全面优化机械系统的综合功能,提高机械系统的优化控制和管理功能。机械系统模型设计过程中需要建立一套完整的动态管理界面,减少不必要的操作流程,提高机械系统设计的控制管理能力。机械模型设计中要从特征模块出发,建立完善的标准控制管理系统,通过特征模型设计,可以实现对其标准的优化和控制,实现零件系统的信息共享。机械系统设计控制模型优化要与调用标准紧密结合在一起,形成机械配置管理的模式,从部件设计、零件设计、工程图角度出发,确保机械系统设计能够符合机械控制管理的具体要求。机械系统设计中需要通过不同的参数组合和变换,提高机械系统的综合控制管理水平。
3.2机械设计模型管理机制设计
机械设计模型管理机制要从信息资源共享角度出发,建立完善的信息共享平台,提高机械设计的信息共享能力,为其更好的实现机械控制创造良好的平台。机械设计模型管理中要利用先进的工具,通过互联网进行协同控制和管理,保证机械系统能够得到全面的优化,为机械系统的管理模式创新创造良好的条件。机械设计中信息管理机制建设需要从文件控制管理角度出发,通过实体模型优化控制,确保互联网信息能够协同工作,在机械部件设计中进行参数信息管理,使设计能够符合机械控制管理的具体要求。通过智能零件技术能够实现系统的自动重复设计,保证智能零件能够符合创新技术方案设计的具体要求。机械设计模型与管理模式要紧密结合在一起,确保管理模式能够符合机械设计平台设计的管理要求,从不同平台实现信息资源的共享。
(2)应力腐蚀破裂。金属在腐蚀和拉应力的同时作用下,首先在薄弱区产生裂缝,进而向纵深发展,产生破裂,称为应力腐蚀破裂。选用堆焊硬质合金及铸铁、碳化钨、碳化钛等密封环,容易出现应力腐蚀破裂。密封环裂纹一般是径向发散型的,可以是一条或多条。这些裂缝沟通了整个密封端面,加速了端面的磨损,使泄漏量增加。
根据断裂力学的观念,材料内部原始裂纹尖端的应力场强因子K1=yσ1a(y—系数)。在开始时由于应力σ1小于临界应力σc,a小于临界裂纹σc,所以腐蚀作用时,由于原始裂纹a的腐蚀扩展,导致K1的增大。当经过一段时间后a=σc及K1=K1c时,断裂就发生了,只有当原始裂纹a足够小,以致于K1<K1c(应力腐蚀破裂)时,材料不会发生应力腐蚀破裂。①应力的存在。如果堆焊或加工中,残余应力、旋转离心力、摩擦热应力,引起金属环应力σ1大于a2c,应力破坏就很难避免。②材料。金属密封环材料强度、硬度指标越高,K1c越低,材料内气孔、夹渣、裂纹越多越长,越易发生应力腐蚀破裂。一般K1(应力腐蚀破裂)=(1/2-1/5)K1c,且随材料强度级别的提高,K1(应力腐蚀破裂)/K1c的比值下降。③磨损。构件表面越光,应力腐蚀破裂敏感性越低。端面磨损使金属表面钝化膜破坏,光洁度降低,促使应力腐蚀破裂的发生。④介质。应力腐蚀破裂,只发生于一些特定的“材料—环境”体系。例如“奥氏体不锈钢—cl”、“碳钢—NO3”。⑤温度。温度越高,氢扩散越快,应力腐蚀破裂加快。密封环端面剧烈摩擦,如果端面比压过大,表面光洁度低,冷却不够,表面不好,摩擦热则加速应力腐蚀破裂的进行。
2非金属环腐蚀
(1)石墨环的腐蚀用树脂浸渍的不透性石墨环,它的腐蚀有三个原因:一是当端面过热,温度>180℃时,浸渍的树脂要析离石墨环,使环耐磨性下降;二是浸渍的树脂若选择不当,就会在介质中发生化学变化,也使耐磨性下降;三是树脂浸渍深度不够,当磨去浸渍层后,耐磨性下降。所以密封冷却系统的建立,选择耐蚀的浸渍树脂,采用高压浸渍,增加浸渍深度是非常必要的。
(2)石墨环的氧化在氧化性的介质中,端面在干摩擦或冷却不良时,产生350-400℃的温度能使石墨环与氧发生反应,产生CO2气体,可使端面变粗糙,甚至破裂。非金属环在化学介质和应力的同时作用下,也会破裂。
(3)聚四氟乙烯(F4)密封环的腐蚀。F4填充如玻璃纤维、石墨粉、金属粉等以提高其耐温性、耐磨性。填充F4环的腐蚀主要是指填充物的选择性腐蚀、溶出或变质破坏。例如在氢氟酸中,玻璃纤维分子热腐蚀,所以填充何物应视具体情况而定。
3辅助密封圈及其接触部位的腐蚀
(1)辅助密封圈的腐蚀橡胶种类不同,其耐蚀性亦不同。由于橡胶的腐蚀、老化,其失效的橡胶遭腐蚀后表面变粗糙且失去弹性,容易断裂。橡胶耐油性因品种而异,不耐油的橡胶易胀大、摩擦力增大,浮动性不好,使密封失效。橡胶与F4耐温性差,硅橡胶耐温性最好,可在200℃使用。
(2)与辅助密封圈接触部位的腐蚀机械密封动环、轴套、静环、静环座,与橡胶或F4辅助密封圈接触处没有大的相对运动,该处液相对静止易形成死角,给与之接触的金属轴套、动环、静环座及密封体等造成了特种腐蚀,主要有缝隙腐蚀、摩振腐蚀、接触腐蚀,三种腐蚀同时存在,交替进行,所以腐蚀面较宽、较深。观察其表面深度在1-1.5倍密封圈直径,蚀度不小于0.01mm时,密封泄漏就严重了。
4防护方法
(1)选材。环境不同,选材不同,既要照顾选材的一致性,又要照顾环境腐蚀差异;温度、浓度、压力不同,选材不同;同一介质温度,浓度、压力不同,腐蚀情况各异,要对腐蚀性有所了解,酌情选材;腐蚀形式不同,选材不同。
(2)结构设计。①避免与介质接触的设计。采用内装式、外装式、隔离液等机械密封,涂层、保护套也可起到与介质隔离的作用。②端面设计。采用镶嵌结构,端面为压应力,可避免应力腐蚀破裂。③弹簧防腐设计。从结构上使弹簧不与介质接触是较好的方法,如外装上喷涂保护层、加保护套等。改旋转型为静止结构。④辅助密封圈。只要缝隙足够小,所有材料都可能产生缝隙腐蚀。波纹管与轴套接触面宽且取消辅助密封圈,是一种好的密封。
2煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用特点
随着计算机信息技术的飞速发展,微机型差动保护装置在煤矿机械电气设备中受到广泛应用,由于微机型差动保护装置是通过采用数字算法以实现各种保护功能,且该装置具有易于操作、维护方便、接线简单等特点,因此在机电系统中得到广泛应用,具有极其广阔的发展空间。检查微机型差动保护装置的保护算法和采样精度功能,一般是通过现场对微机型差动保护装置予以实验以实现的。在微机型保护中,大多煤矿机械电气设备系统的变压器是以11点接线的方式居多,且变压器的差动保护最为常用的接线方式是Y/Y接线方式,但是该接线方式极易导致进入微机保护装置两侧电流的相位差为30°,因此,为消除30°的相位差,一般情况下是把定值调整在内部软件,从而实现校正相位。
(1)单相实验方法差动保护实验接线。当需做A相的比例制动曲线时,于侧分别加入A、C两相电流,且两相位的幅值一致,相位相差180°,然后于Y侧添加A相电流,且该相位和侧的A相差值为180°,从而实现差动保护的实验接线工作.
(2)三相实验方法若实验条件允许,可进行三相实验,此时Y侧输入的电流值和侧所输入的电流值相位并未相差180°,三相实验方法和单相实验方法均在数字式机电设备差动保护中得到较好的使用,相关的实验结果表明这两种方法均可靠,从而起到对煤矿机械电气设备的差动保护作用。
第一方面,在当前中国来讲,必须打破行业的垄断,行业垄断能够保证这个行业有垄断利润的,因为有垄断利润存在,因此对如何来革新技术,来注意经济增长质量就不再考虑之列了,因为我已经保证了垄断利润的取得,有什么必要现在要超新,来技术创新呢,所以行业垄断是必须打破的。
第二个资源定价这个体制或者这种机制要调整,要改变,要走向资源价格的合理化,因为在计划经济之下,多年延续的现在没有完全改掉,资源价格是偏低的,偏低的资源价格就给它造成一种印象,或者这样的结果,资源价格既然这么便宜不用白不用,我有什么必要来更新设备来节约资源呢,所以它就造成了经济增长方式的一种阻碍,转变的阻碍。
第三点就是要做到提高经济增长质量转变经济增长方式,必须严格执行环境的监督制度,环境监督制度就是说,假定你造成了环境的破坏、环境的污染,这样的话就是说应该是按照法律的规定来进行处罚,该淘汰出局的,就要淘汰出局,这就给企业一种压力迫使它来转变经济增长方式。
第四点就是说对地方政绩的考核,我们应该是采用综合指标,而不能单纯地看GDP的增长率,因为GDP的增长它也可能造成了环境方面的一些破坏啊,造成污染等等,所以地方政绩的考核应该是走综合指标考核的道路。
第五点要加快企业的改革,特别是国有企业的改制,为什么呢?因为如果是国有企业它没有改制,这样的话它对于造成的亏损,资金亏损它并不是很关心的,反正躺在国家身上吃大锅饭,所以他没有压力,要给他一种压力,在市场竞争中如果你不能降低资源消耗率,如果你环境破坏程度还是过去那么大,那你会被淘汰,会罚款等等,你会亏损,企业就感到了压力的存在,改制以后就能实现这一点,但另外一点要改制以后,它融资渠道才通畅,这样的话它才能够为进一步的技术创新来增加资金的投入,可以多方面融资。
因此以上五点就讲明了,我们都在改革的基础上才能够做到经济增长方式的转变。一走什么样的工业化道路的问题?就是新型工业化道路,经济增长方式的转换,是走新型工业化的道路,对于中国这样一个大国来说,一个有十三亿人口的大国来说,发展重工业,化工工业,都是必要的,为什么呢?因为我们是个大国,我们必须有自己独立的工业体系,所以重化工业还要继续发展,但是这个阶段是绕不开的,技术可以跳跃式发展,我不能够走西方国家曾经走过的道路,因为历史已经证明了,那种是先污染后治理,边生产边治理都是行不通的,必须把环境的治理,资源消耗率的下降放在重要位置,因此要采用最新的技术。在这个问题上,我们应该看到,信息化是我们将来的趋势,但是信息化不能代替工业化,信息化是带动工业化,信息行业IT行业应该跟传统产业结合起来,把信息化那些研究成果来运用到传统产业中去,帮助传统产业升级,这样我们的新型工业化道路将是一个信息化带动工业化的道路。
经济学界流行一个笑话。有两个人,到郊外去旅游去了,在郊外旅游的时候在树林里玩儿得正高兴,忽然听到老虎叫了,哎呀,老虎要来了那怎么办,于是两个人就慌了,其中一个人赶快蹲在地上,从背包里把运动鞋取出来,换上运动鞋好跑啊。第二个人奇怪了问他,老虎跑得比人快,你换运动鞋有什么用啊?这个人回答了,当然老虎跑得比人快,但只要我跑得比你快就行了,于是他换了运动鞋就跑了,第二个人不慌不忙,他把鞋脱掉了,爬到树上去了,老虎果然到了,树上的人它吃不着,老虎不会爬树,往前追把换运动鞋的人吃掉了,这可见在国际竞争中大风大浪是难以避免的,我们不要说我会躲,会躲是没有用的,你会躲有什么用,刚才例子不是讲明了吗,重要的是有绝招有过硬的本领,对企业来说就是有自己的创新,有自主知识产权,这就是说我有过硬的本领,就比如说你会爬树老虎不会爬树,你如果是武松老虎来了我把你打死了不是更好,所以这点很要紧,对我们走上新工业化道路的时候一定要有更多的自主知识产权,以上讲的就是第一个问题。经济增长方式的转变。
二协调城乡发展城乡协调发展,首先我们看到计划经济体制它有两大支柱,哪两大支柱呢?一个是政企合一的或者说政企不分的国有企业,这是种体制,这种体制支撑了计划经济体制。第二个支柱是什么呢?城乡二元结构体制,注意,城乡二元结构体制,城乡二元结构这是长期就存在的,这也不是短期内能够改变的,但是城乡二元结构体制是计划经济下才有的,
在座的同学当中可能有家在东北的,你想想清朝中叶东北开禁以后,山东人到了东北,河北人到了东北,在当时城乡二元结构是存在的,可是没有城乡二元结构体制啊,山东人到了东北去在农村也可以待,在城市也可以待,在农村待久了进城市也行,在城市待久了进农村也行,你种地、做工、经商都可以,也不管你老家在山东是城市的还是农村的,到那去都行了,城乡二元结构存在,但是城乡二元结构体制是不存在的,那什么时候存在体制,计划经济体制下,二元结构体制就把城乡隔离开了,生产要素是不能够流动的,户口是固定的,这就造成了今天城乡不协调的一个很重要的原因,在城乡二元结构体制,大家可以随便举几个例子来说吧,比如说一个农村的人,这是前几年的情况,他如果到城市来找工作做,他各种证件必须齐备,外出务工证啊,等等的,如果你没有这些证件你来,当时的城里是把他作为三无人员遣送回乡的,可是一个城里人你到农村去,你去写书、去画画、你养病、你住半年也没人管你的,你租了房子在那住,从来没有听说农村人把城市人押送回城了,是没这个事情,就是城乡它是处在一种二元结构体制之下的,再说过去的情况也是这样的,城里的小孩子受义务教育,校舍是财政拨款建的,教师的工资是财政拨款给的,而农村(的小孩子)接受义务教育校舍是农民自己建的,当时的情况下教师的工资是农民自己开支的,所以这就存在了很多,医疗卫生也是这种情况,所以说这种二元结构体制不改变的话,谈不到城乡协调发展,对我们今天来说,重要的问题是,要素要流动,要能够自由组合。这是提高效率的办法。教育,卫生,机会的公平,就业机会的公平,另外社会保障城乡都是重要的,当然目前做到完全一样还不可能,但应该逐步往这个方向走,这是城乡协调发展的一个前提,改变二元结构的体制。
然后接下来一个大问题就是怎么来提高农民的收入,因为农民收入低的话它就造成了一系列的问题,他也不会注意自己的环境,乱垦荒,乱伐树,乱放牧,过度放牧等等。所以必须提高农民收入,农民收入提高了这种情况之下,农民才有可能来注意到自己的生活质量,改善自己的环境,那现在怎么提高农民收入呢,我最近一年多,在全国十来个省,农村做了调查,发现第一个新现象,在中国现代农村是新型的合作化正在兴起,什么叫新型的合作化呢,它跟五十年代的合作化是不一样的,五十年代是自上而下贯彻的,行政方法贯彻下去的,但是今天不一样,今天农村出现的合作组织是自发的,是农民自己组织起来的,而且它的名字也不一定都叫合作社,它有各种各样的名字,我到有的地方有的地方起的名字叫经济共同体,有的地方叫专业协会,有的地方叫农工商公司,各种,也有地方叫合作社的,各种各样,有很多地方是叫专业协会的。
我在调查过程中就问那些农民,你们自己为什么觉得有必要组织这种合作组织这种专业协会呢,专业协会可多着呢,我给你举到一个地方看,养鸡协会,养羊协会,养牛协会,苹果协会,马铃薯协会,蔬菜协会,一大串,每个都是专业的,好几百户,有的上千户,农民回答了第一个保证农民的合法权益,为什么呢,因为现在农村都实行的是公司加农户的模式,公司下定单给农户,农户按照定单进行生产,农户按照定单进行生产,那定了合同了,可是公司是强者,单个农民是弱者,强者跟弱者打交道,弱者是要吃亏的,比如到收购的时候卡你的等级,卡你的价格,你不要你拿走,你等级就不合,卡他,或者公司说我现在暂时没现金,你不愿意卖就请拿走,你要卖可以,打白条。过一段兑现,所以这一个强者一个弱者的情况下,农民就有吃亏的地方,农民感觉到我们组织起来以后那就成立一个协会吧,协会跟公司打交道,强者对强者了,我可以请律师,我下面都有一大批农户,所以这保障了农民的合法权益,就简单的公司加农户的模式现在变了,变了,公司加协会加农户,这样一种模式。
第二个好处在哪里,农民说,我们如果是定单农业也好,我自己生产也好,可是我只能从生产领域得到好处,流通领域我沾不上边的,我们组织起来以后比如是成立了经济共同体了,或者是叫协会了,或者叫合作社了,我们就能够分享流通领域的好处了,我到一些地方看了,有的地方的协会有自己的车队,有自己的仓库,有自己的信息源,把各地的市场情况搞来,然后这样车队就把东西运去了,农民在这个过程当中分享到流通领域的好处,产业链就延伸了,从第一产业就延伸到第二产业、第三产业去了,第二产业的农产品的初步加工,第三产业的运销,这不就得好处了吗?
好,还有第三个好处,就是这些新型的合作组织,就成为农村中新技术推广的一个基地了,比如说马铃薯种子退化了,这个协会就告诉大家怎么来防止这个退化,譬如说某种植物病虫害来了,或者禽流感了,就通知下面的会员我们怎么来防止植物的病虫害,防止在牲畜家禽中的瘟疫的蔓延等等,得了好处,所以以上这一讲,在中国农民提高收入,从这个意义上讲,应该说新型合作化是起了重要作用的,帮助农民提高了收入。我在农村发现了第二个新现象就是科技特派员制度,这个科技特派员是个新的制度,我们过去说过科技下乡,科技下乡起过作用的,可它作用不是很显著,以如到一个星期天,星期六,城里一些科技人员下乡了,摆几张桌子,挂一些图片,回答一些问题,卖些小册子、放场电影,可是现在科技特派员制度就完全不一样了,是科技部搞的,各地的科技厅、局在贯彻这个制度,农业高等院校,中等专业学校的教师,农业科研院所的研究人员,技术人员,个人来报你有什么专长,来登记,你登记有专长,你愿意做科技特派员的,把你联系个地方你就下去,跟农民在一起,帮助他提高收入。有两个例子,一个例子,就是说有一个科技人员他擅长于种葡萄,也就把他分到一个乡里去了,那个乡产葡萄,可是农民种葡萄种不好,葡萄出来是又小又酸的,就没人买了,而且卖也卖不出价钱,怎么卖,五毛钱一簸箕,你说五毛钱一簸箕葡萄,这农民能赚什么钱,这科技人员去了,就告诉农民怎么种葡萄,你们这样是不行的,在他的指导之下,农民的葡萄又大又甜,他就说了,卖也不能那样卖啊,一簸箕一簸箕的卖怎么行啊,咱们要做自己的品牌,做自己的广告,印成纸盒子,把我们乡的名字写在上面,三块钱一盒,这个时候人家外头采购商一看这个葡萄好,而且三块钱一个,三块钱一个,于是就订购了很多,每卖一盒科技人员抽一毛钱,这个例子表明了什么呢?就是说科技人员跟农民在一起结成了利益的共同体,他等于是用知识技术入股了,农民收入增加了,他的收入也提高了,后来这个科技人员要走,农民不让他走,他说你们的乡的任务已经完成了,我就帮助另外的乡去了,这是一个例子。还有一个例子,种棉花的,田里面棉秸秆过去当柴火烧掉了,拉不回去在地里放火烧掉了,大气还污染了,有个科技人员他有套技术,他说这个棉秸秆可以做饲料,为什么现在不能做饲料呢?这就是说,因为其中有毒素,为它排毒,排完毒以后粉碎是很好的饲料可以喂牛的,像这样的一种技术农民就学,农民收入就增加了,所以科技特派员制度,这种科技人员到农村去,跟农民结成利益一致的,这种情况,就能够帮农民提高收入,科技人员自己也从中提高了收入。
在农村中看到的,怎么提高农民收入第三个我看到的就是土地使用权的合理流转,因为家庭承包制以后呢,在当时是起了很大作用的。但是今天遇到两个新情况,一个新情况是就是说农民外出打工了,外出打工了家里这个田就不能很好地种了,因为没有主要劳动力了,中国的土地本来就有限,耕地有限的,土地又不能很好利用这不是效率的损失吗?我们到了一个地方进行考察,广东湛江市有个徐文县,就是祖国大陆最南端那个县,徐文县没有大河,靠台风吃饭,来台风了就下雨,台风来少了就干旱,土地产量很低的,所以一些公司进去了,就是说你一亩地一年打多少钱,二三百块钱,行了,我出几百块钱把你的土地租了,你要外出去打工我钱照给你,我土地不会给你浪费,也不会闲在那个地方,于是土地就租来了就连成片了,农民如果是不外出,你租了土地给他也可以在公司里当合同工,根据你的技术能力,你出勤天数每月发工资给你,这样的话,农民收入就改善了,土地就连成片了以后,公司就投资打井喷灌,国外引进的新品种,在徐文县西面我们看到一块地,几千亩上万亩大一块地,全种的是菠萝,插块牌子,连地名都改了,这块地叫菠萝地海,咱们中国有个菠萝地海就在那儿。所以说农民收入就提高了,这土地使用权合理利用,流转以后土地能够得到充分利用,有的地方觉得出租还不行,出租怎么是不行呢,你公司钱赚得再多,我几百块钱一亩地就是几百块钱一亩地,所以他开始用土地使用权入股,你公司钱赚得越多,我分红就越多。所以这是在当前发现的一个重要情况。
这全世界最大的潜在市场在哪里,在中国的农村啊,中国的农村农民九亿农民,两到三亿农户,只要农民的收入提高了,我们这个市场多大,谁来跟欧盟谈判,跟美国谈判,纺织品出口问题等等,鞋又遇到了这个西班牙又什么,我讲农民收入都提高了,每个农民每年添几套新衣服,全国纺织品还不够呢,还得生产呢,每个农民添几双鞋,我这鞋销路国内市场多大啊,全世界都看好了这个市场,我每户农民有彩电有电冰箱,装一个空调,买部电脑,有的还买汽车,那这个市场过几年还换一次,这个内需的扩大主要是农民收入的提高,所以这是带动中国长期增长的一个趋势,城乡协调发展也就是在农民收入提高的基础上才能够形成的。三区域协调发展。区域发展中,一定要注意到,要首先确定地区的优势和地区的主导产业,我们一定要注意到优势是潜在的优势和现实的优势,潜在优势不等于现实优势,地区究竟我的优势在哪里所以一定要把自己的优势确定了,知道自己优势何在,然后通过发展主导产业把这个优势把它转化出来。
地区经济都是互补的,每个地区搞地区封锁闭关自守是不对的,把市场的统一性把它隔离成块是不对的,一定要看到它的互补性,互补性的结果是双赢的结果,我们曾经讲过,龟兔赛跑的故事,你说龟兔赛跑有什么讲头啊,我在幼儿园就听老师说过了,我说你知道什么呢,龟兔赛跑是说兔子骄傲,半路睡觉了,所以乌龟跑第一了,我说这不是太简单了。北京大学光华管理学院可不是这么讲的,龟兔赛跑同学首先提出问题,难道只赛这一次吗?不对,还得接着赛呢,第一次兔子输了,兔子不服,要求赛第二次,第二次龟兔赛跑,兔子吸取经验,不睡觉了,一口气跑到终点,所以第二次龟兔赛跑是兔子赢了。乌龟输了,乌龟不服气咱们要求再赛第三次那就赛吧,乌龟说前两次都是你指定路线跑的,现在得由我指定路线跑,兔子想反正我跑得比你快吧,好指定路线跑了,结果兔子又跑到前面,快到终点了,一条河把路挡住了,兔子过不去了,乌龟慢慢爬到了,乌龟游过了河,第三次龟兔赛跑是乌龟赢了,于是两人就想了赛第四次,咱们老赛干吗,竞争,咱们合作吧,咱们优势互补吧,于是优势互补,优势互补陆地上兔子驮着乌龟跑,过河的时候乌龟驮着兔子游,两个人同时达到终点,双赢的结果。所以这个例子告诉我们,四次龟兔赛跑对我们的发展战略来讲是四个重要的启示,第一个重要的启示是,第一次赛跑的重要启示是,当你处在劣势的时候不要气馁不要松懈,要坚持到底等待对手犯错误,你看如果第一次龟兔赛一跑了,兔子跑在前面了乌龟一看,得,我这下怎么也赢不了了,我弃权了好,你弃权了它睡觉还是它赢,因为它醒过来它跑到终点。结果乌龟坚持不懈等待对手犯错误,果然兔子犯错误了,半路睡觉了,所以他赢了,第一次赛跑这个启示。第二次赛跑的启示,要善于把潜在的优势变成现实的优势,兔子它能跑是潜在的优势,第一次它睡觉,它不跑它没有转化,第二次它一口气跑到终点,潜在优势转化为现实优势了,所以第二次是兔子赢了,对我们每个人来说对我们每个地区来说,不要去津津乐道你的潜在优势何在,重在转化,重在转化。第三次龟兔赛跑给你启示是什么,当你发现原来的策略不管用了,要及时调整策略,改变策略。第二次赛跑完以后乌龟懂得一个道理,只要沿着原来这条路线跑,哪怕跑一万次都是兔子赢,我永远没有胜的可能,只要它不睡觉都是它赢啊,那怎么办呢,及时调整策略换条路线跑,一条河把路挡住了,你的优势发挥不出来了,所以第三次赛跑它是及时调整策略的结果,第四次赛跑就得到一个启示是合作、优势互补、双赢都是建立在相互信任的基础上的,相互信任,你看如果不相互信任行吗?好,陆地上兔子驮着乌龟跑,兔子耍坏,拐弯的时候,一扭身把乌龟摔个重伤怎么办,过河的时候乌龟往下一沉把兔子淹死了怎么办,所以必须在相互信任的基础上。我小孙女在幼儿园里看的有个书叫新龟兔赛跑,我一看这个新龟兔赛跑,来看看是怎么回事,我一看这种书不能让小孩看的,它讲这个新龟兔赛跑怎么跑呢,就是比赛之前,乌龟要他弟弟埋伏在那个终点,等那个兔子快跑到了,他弟弟出来了,乌龟长的样子都差不多,他也不认得哪个是哥哥哪个是弟弟,就说哎呀你都先到了我输了,这种是不对的,这是教小孩偷奸耍滑啊。咱们是要以诚信为本。诚信为本这样子才行。
我们在这个区域发展过程中一定要谈到地方保护主义是有害的,短期内可能倒好,长期以来你企业是没生命力的,你最后是不行的,所以说一定要通过市场竞争,地方实力才能够真正增强,在这个过程中要充分发挥城市的作用,城市的辐射,要做大做强,现有的经济中心,这是效率高的,你重心要放在最穷的地方,需要放,但是一定要做大现有的经济中心,它再通过辐射能够更快地使那些边远地区,省内边远地区能够发展起来。
目前国外的机械工程教育正向着复合型人才和工程应用能力培养的趋势发展,学生不仅需要有坚实的数理科学知识,同时需要工程实践方面的训练,强调理解知识、掌握学习的方法、培养独立分析与解决工程实践的能力。在对教学内容和课程体系改革的进程中,不仅仅要加强理论教学和宽厚的基础知识的学习,更要注重工程实践教学环节,它是提高人才素质与能力的重要途径。因此使工程设计的功能与方法从验证理论知识扩大到应用知识与培养能力,从模仿设计上升到独立思考与创新设计,从单一的设计内容拓宽到综合性设计,重构机械类专业的新型工程实践教学体系,全面开展面向21世纪的工程实践内容和方法的探索与实践是十分必要的。
1构建完善的工程实践教学体系
机械工程类专业主要培养的是工程技术人才—工程师,其培养的主体是大学本科生和硕士研究生,世界各国的经验表明,培养一名合格的工程师,要经历工程科学知识的学习、工程实践的训练和工作实践的锻炼,大约需要7~9年时间,学生毕业后,需要到企业工作3~4年,取得实际经验后才能成为现代高素质的企业工程师。其中工程实践的训练是十分重要的环节,它能够促进学生理论联系实际、学以致用,培养实际动手能力,因此全面改革工程实践教学,大力加强工程实践能力培养,力求突出专业特色,是工程实践教学体系改革的主要内容。
在制订教学计划时应根据社会需求,从培养多类型、多规格的人才培养思想出发,从有利于培养学生的创新意识、工程意识、工程实践能力、社会实践能力出发,对实验、实习、课程设计、社会调查、毕业设计(论文)和课外科技活动等实践性教学环节进行整体的、系统的优化设计,明确各工程实践教学环节在总体培养目标中的作用。把基础知识和专业技术知识与实践教学有机融合在一起,通过教学、实践各个环节的共同作用,注重创新意识、创新能力的培养,并贯穿于人才培养的全过程,坚持产、学、研相结合的方向,逐步形成完善的、能够体现基础性、系统性、实践性和现代性教学内容的工程实践教学体系。
2实施全方位的工程实践活动
全面系统安排实践性教学环节,就是在每个学期均安排有不同的实践教学环节,保证工程实践训练四年不间断。在实验教学方面,减少验证性实验,更新实验内容,有计划地开设设计型、综合性、创新性实验项目,充分调动学生的自主性,开发他们的思维潜能;实习作为培养学生的实践环节,是各高等院校的必修课,它对学生素质的培养和对学生进行机械制造装备和工艺教育起到了十分重要的作用,尤其是对数控机床等现代设备的操作和编程能力的培养、先进制造工艺的熟悉,因此应该把工作的重点放到理论与实践的结合上,让学生通过更多的生产实践去掌握所学到的技能知识,达到硬件软件兼备;加强课程设计环节,建立课程设计系列,加大综合设计力度,鼓励改革课程设计的教学内容,注重学生综合能力的培养,在每个专业至少设置一个综合性课程设计;毕业设计要着重加强现代设计方法和创新能力的训练,要强化学生科技论文写作能力的培养,同时应结合社会融入工程意识和经济观点。
3建立完善的管理体系
工程实践的管理是一个系统工程,其内容要靠制度来体现,制度要准确、合理、可行、方便。首先应明确和理顺各级管理部门的职责范围和内容,明确工程实践在各个环节和各阶段上的建设方向、重点和主要任务,建立和完善各项工作和管理制度,使管理全面步入规范化和制度化的轨道;其次网络技术为实验仪器的运行状况、材料管理与统计、信息交流、管理手段的更新等方面实现科学的管理提供了基础和条件,应用网络技术对工程实践的实施和执行状况进行网络化管理,能够提高工程实践环节的服务水平,促进设备和人力资源的合理配置与优化,提高实验室和设备仪器的利用效率,提高管理的档次、快捷性和全面性,也有助于领导层进行评定、分析和决策。
4改革工程实践教学的方法和手段
机械工程类专业是一门实践性很强的、以培养工程技术应用型人才为目标的专业,因此在教学的每一个环节都必须配合相应的工程实践教学,来加强学生对理论知识的理解,同时也可以培养学生自己的实际动手能力。在实验仪器设备有限、实习条件相对较差的情况下,通过引入计算机技术和现代教育技术,改变传统的“定时定点”的同步教学方式,构建一种工程实践教学的新模式,从教学方法和手段上解决难题,笔者提出以下建议和设想:
(1)购买或录制大型现代化制造企业的高性能加工装备、先进制造过程和生产管理方面的录像或光盘,可以使学生对工程实践有直观形象的认识,对现代制造技术在企业的应用有更深的了解,尤其可以开阔学生的视野,使学生清楚地了解工程实践在制造业中的地位,增强学生的学习信心,培养学生的兴趣,提高学生的积极性。
(2)借助计算机和高档图形软件(如Solidworks、Pro/Engineer),利用虚拟现实技术,开发数控机床及其编程仿真系统,如JIBIC公司的CNC教学系统,在计算机上模拟数控机床的控制系统、操作、编程和加工过程、故障检测;利用MAT?鄄LAB、LABVIEW软件,开发虚拟仪器、虚拟仿真系统。
(3)植入多媒体技术,开展CAI工程实践教学,对实践教学中的操作步骤、要领与技巧,以及实践中难以用语言描述的微观组织、结构变化、形成过程等以动画形式直观体现出来,以提高教学的起点和授课信息量,提高教学的质量。
(4)探索合作教育的模式,把单一的培养模式改变成灵活多样的培养模式。合作教育是一种将校内学习和校外工作相结合的一种教育模式,通过与本地区企业联合建立实习基地或将学生送到企业进行实践锻炼一年的“三加一教学(即三年学校教学加一年企业教学)”、或每学年设置为三学期制,其中两学期在校内学习,一学期在校外进行实践工作,目的是为了加强学习过程中的理论与实践的联系,提高学生解决实际问题的能力,为学生广泛接触社会,积累工作经验,毕业后顺利就业提供机会。
5积极开展第二课堂活动
要有计划地开设机构创新设计、产品造型设计、电子设计、包装装璜设计等方面的选修课;引导学生开展各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力、陶冶情操的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;要组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生科协组织的科技创新活动,也可以参加教师的科学研究工作;要积极组织各类科技竞赛,倡导学生参加科研活动,促进学生逐步实现学习知识与工程实践相结合。通过第二课堂活动,开展以学生为主体和中心的集体性自主实践教育活动和课外科研活动,如CAI设计大赛、计算机绘图大赛、机械创新设计大赛,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。
6培养一批训练有素的师资队伍
参加指导工程实践的教师和指导创新训练的理论课教师要协调配合,精心策划出实践教学每个环节,编写优秀的实用的教学实践教材,解决学生在工程实践和创新过程中遇到的构思、设计、工艺等诸多实际问题。要做好这项工作是很不容易的,一方面教师自身必须不断学习、不断实践,另一方面,学校领导要充分认识到加强工程实践的重要意义,有计划地培养一批理论知识深厚、经验丰富、实践能力强、德才兼备、勇于奉献、训练有素的师资队伍,只有这样,才能保证工程实践教学的质量。
参考文献
1时铭显.美国工程教育改革与发展趋势[J].高等工程教育研究,2002(5)
1.1XY直线运动平台驱动方式和结构设计
由于XY平台要求大行程、高速、精确、平稳定位,因此自动配液机的x轴及y轴采用同步带柔性驱动,如图3所示。同步带柔性驱动方式相对于刚性传动定位系统,具有传动平稳、冲击小、无需、噪声小、传动距离远、成本低等优点,主要用于对加速度和速度要求较高的应用场合。虽然同步带的弹性可减少冲击,但同时也带来定位误差和振动问题,如何有效抑制系统定位误差,充分发挥柔性驱动直线定位技术的优势,成为本文需要解决的主要问题之一。一般同步带按照中心距大小和带轮尺寸设计选择同步带基准长度,然后将环形同步带安装在两个带轮上。在此设计中为保持同步带张紧力和便于在支撑轨道型材安装,同步带有接头而两端用压板同滑块连接,以便于安装和调节。同步带在位于型材两端托架上的两个同步带轮之间进行运转。一个带轮安装在电机上,另一个则安装在张紧装置上。同步带带动滑块在导轨上移动,滑块支撑在滚珠导轨上,同步带纵向穿过支撑导轨的异型铝合金型材。
1.2运动平台导向结构
低速运动平稳就是当导轨作低速运动或微量进给时,应保证运动始终平稳不出现“爬行”现象。数控工作台的位移量是以脉冲当量作为它的最小单位,它常以极低的速度运动,这是要求工作台对数控装置发出的指令要做出准确响应,这与运动件之间的摩擦特性有直接的关系。滚动导轨的静摩擦力较小,而且还由于油的作用,使它们的摩擦力随运动速度的提高而增大,这就有效地避免了低速爬行现象,从而提高工作台的运动平稳性和定位精度。但滚动导轨抗振性较差、对防护要求较高、结构复杂、制造比较困难、成本较高。
1.3工作头夹持手结构设计
按照移液管夹持手的工作流程,要求夹持手到达母液瓶位置下降,下夹持手夹持住母液瓶里的吸管,上夹持手夹持住活塞吸取一定的母液,然后带动吸管整体上移到脱离母液瓶,移动到计量区,夹持手推动吸管活塞将母液按配方剂量注入到染料瓶里,然后回到母液区,将吸管放回到的原来的位置。手爪通常是由手指、传动机构和驱动机构组成,其结构要根据作业对象的大小形状和位姿等几何条件以及重量、硬度、表面质量等物理条件来综合考虑,同时还要考虑手爪与被抓物体接触后产生的约束和自由度等问题。设计摆动式夹持器,夹持手左右手爪为对称结构,由两个气缸驱动带动连杆机构将移液管夹持住。将活塞连杆手爪和移液管外壳手爪设计为一体,当气缸动作时两个手爪同时动作,方便快捷。在工作的时候手指只有两个工作位置,采用气压驱动能够快速达到工作位置,节约时间。
2柔性同步带驱动定位动态分析
在该系统中,电机的运动通过同步带传输到移动装置。在啮合齿之间必须有足够的间隙,以确保运动的流畅,没有干涉,但这种间隙的存在导致滞后现象的产生和噪音。当运动方向改变时,在外部激励支配下动力传输齿产生脱离和微小滑移。这一现象的结果是带慢慢滑移直到下一对齿进入啮合。
3试验测量装置
柔性同步带定位系统的运动误差特性,弹性变形的影响和间隙的影响,对于弹性变形所引起的误差,采用两个编码器分别测量主动轮和从动轮转速。为精确控制移动负载的加速或减速,本试验装置采用线性坐标测量装置(CMM),结合高分辨率刻线尺搭建模型来验证模型预期的性能。在系统中使用了常规的控制器PC104PMAC卡,为确定传动系统引起的位置误差,采用位置测量的基本旋转编码器(PE)以和高分辨率刻线尺(LS)的测量结果进行对比。控制电机速度按照梯形路径输入,叠加获得定位误差图形(ΔX=XLS-XPE)。ΔX包含与支承元件(如抗摩轴承、轴承轴)等相关的几何和运动误差,如前所述定位误差具有延时滞后的特点,具有相当的重复性。
一、引言
机械类专业基础课、专业课是奠定学生将来从事机械类及相关工作的理论基础、分析能力及实践能力的重要课程。根据机械类学生将来从事结构设计工作的特点,为拓宽他们的视野,提高其设计技能,教材中大量使用了原理结构图及实例结构图,导致教材内容复杂,篇幅长,讲授难度大。为了提高教学效果,许多教师进行了大量、广泛而且深入的教学方法研究,取得了很好的效果。但对于机械类专业基础课、专业课中大量出现的原理结构图及实例结构图,由于学生缺乏感性认识、实践知识和基本结构素材,如果仅靠学生的兴趣和教师讲授效率的提高,学生理解速度还不能适应课堂教学的需要。针对这个问题,我们提出了解剖式动态教学模式。
二、目前的教学状况
机械类专业基础课、专业课中大量出现的原理结构图及实例结构图是以线条式的原理简图或以平面的三视图来表现的。对于原理简图,学生只需“看见”就已经“理解”这些图形了;而对于三视图,根据教育心理学认知理论,学生要理解这些图形,在“看见”这些图形的基础上,必须在大脑中将其重新组合为熟悉的三维立体图形,而这需要花费一定的时间。教材编著者也注意到了学生认知的这些特点,尽可能采用轴测图来表示复杂的实例结构。从教学中不难发现,学生对这些轴测图的理解速度远大于对平面图形尤其是三视图的。为什么会出现这样的结果?从学生学习三视图的过程中不难发现答案。
学生在学习《机械制图》的时候,教师都带有实物教学模型,让学生从三个方向观看,并且运用正投影理论把模型轮廓投影到三个相互垂直的平面上,然后按规定将三个平面展开到同一个平面形成了三视图。为了加深学生的理解,教师通常要求学生亲手制作模型。所以三视图的产生方式是:立体图一三个面轮廓分解一三视图。当学生阅图时,是将三视图的三个平面图形读人大脑,通过空间想像在大脑中拼接成对应的立体图,即三视图一三个平面图形合成一立体图。这个过程看似一个简单的思维逆转,但其思维的难度却不是成比例增加的。因为立体图一三个面轮廓分解一三视图是正向思维,且三个面形成在思维过程中是可以分解进行的,而三视图一三个平面图形合成一立体图是逆向思维,且立体图形的形成在思维过程中必须是整体进行的,所以理解难度大大增强,即使对于经验丰富的工程技术人员,仍会感觉到这两种思维方式在难度上的差别。
机械类专业基础课、专业课教学的主要目的是让学生理解用图形表示的结构原理,掌握设计思路及相关基本概念的应用,而不是让学生单纯地识图,安排的教学时间非常短。这样就难以在规定的时间内达到预期的教学效果。
三、解剖式动态教学模式
随着计算机硬件性能价格比的提高及计算机软件技术的发展,使三维实体的结构造型成为可能,这就为直接用三维结构图进行教学提供了基础。根据教学要求,我们选择了具有自顶向下设计特点的PRO/E软件进行三维实体的结构造型设计。其过程为:先构造零件毛坯实体,然后采用如机械加工及焊接加工过程的实体去除或添加,最终生成所需的零件实体;PRO/E还可根据设计的零件实体自动绘出它的三视图,并标注尺寸,因此从设计步骤上具有自顶向下的特点;除此以外,PRO/E绘制的零件实体还可以装配成总装图,故用PRO/E软件来演示结构的制造和安装过程对学生理解实例结构图有非常好的效果。
在实施过程中,我们拟将常用车刀、钻头、车床主轴箱、典型夹具制作成三维实体结构图。完成此工作后,可以使教材中的平面图形转换为立体图形,学生将抽象的空间想像合成阅图转换为直观的立体阅图,教师将静止的结构形态展示变为动态功能信息讲解,实验由被动的观察转换为主动的装配实践,从而提高学生的理解速度及深度,达到教学要求。经过这样的转化,使学生在读图的过程中,不但克服了平面图形及三视图阅图弊端,而且弥补了轴测图的观察角度单一的不足,还消除了实物模型的内部结构无法看清、不能任意拆卸的缺陷。
更重要的是,利用PRO/E提供的强大功能,还可以形成一套独特的教学模式——自顶向下的解剖式动态教学模式。这种教学模式是根据三维实体结构图,利用学生已掌握的基本知识及已有的结构、产品及实际经验,先讲解来源于生产实际结构图的功用,再讲解各部分结构的设计原则及运动特点,最后讲解其中每个零部件的功用,形成从整体到具体的教学特点,即自顶向下的教学模式。实际上,PRO/E软件还有一个重要的功能——快速装配,利用这个功能,在教学中,可以将实体结构中的零件逐个拆下,并可以在任意方位展示,使学生更容易理解各个零件在产品中的功能及与整体的装配关系,显然,这种方法具有医学中解剖的特点,所以称之为解剖式。此外,不仅这种解剖过程是动态仿真的,而且对于一些结构,还可以实现动态的运动模拟,所以这种教学方法具有动态的特点,因此,称为自顶向下的解剖式动态教学模式。
要达到这种教学要求,需利用PRO/E软件制作大量的三维实体零部件图及装配图,为了实现通用性,拟采用参数化设计方法,对刀具结构、主轴箱、常用夹具结构、常用标准件、先进设备的典型机构实现三维实体造型,这项工作完成后,不但可以达到上述的教学要求,还可以得到一个“副产品”,这就是可以让学生自己设计、装配产品的基本元件库,从而开发出《机械制造技术基础》的一个新的实验——虚拟机械结构拆装实验!
四、解剖式动态教学模式的研究意义
1.以学生在课程学习中遇到的结构三视图阅图难点为研究内容,以学生容易理解的三维实体教学方式为突破口,以学生的理解力提高为目标,形成了自顶向下的解剖式动态教学模式,实现了教学研究以人为本的思想。
2.充分利用了计算机软件及硬件技术带来的图形处理及显示的优势,将实体造型软件PRO/E应用于课堂教学及实验中,使专业知识中涉及到的大量的结构原理图和实例结构图更直观的呈现出来,加快了学生阅图速度,加深了学生对所学内容的理解,实现了教学手段的与时俱进。
3.著名教育理论家及建构主义理论的集大成者皮亚杰认为,“理解就是创造,或通过再创造去进行重构”。运用这一认知理论,鉴于PRO/E软件的特点,创建课程相关图库,使结构原理图和实例结构图具有实践性,学生通过动手设计部分结构,理解程度大大加深。实现了教学方法改革与提高认知能力的有机统一。
4.充分利用PRO/E软件强大的功能,使实例结构图以三维实体造型的形式全方位展现,组成零件可以任意拆装、移位、隐藏,相关运动机构可以动态显示,使学生快速理解实例的组成结构、运动原理及包含的基本理论,实现了教学过程的动态直观。
5.利用PRO/E的快速装配功能,在教学中,可以将实体结构中的零件逐个拆下,并可以在任意方位展示,使学生更容易理解各个零件在产品中的功能及与整体的装配关系,这种解剖过程是动态进行的。此外,对于一些结构还可以实现动态的运动模拟,首创了自顶向下的解剖式动态教学模式。
6.利用研究项目形成的三维实体库及现有的计算机资源,可以开出虚拟结构设计装配实验,不仅解决了实验装备模型的不足,而且提高了学生的学习积极性,培养了学生的设计能力和创新能力,并扩展了三维实体库,使该实验形成了良性循环。此外,利用虚拟造型,可以引进先进设备结构,大大提高实验的技术水平,因此形成了教学实验开发的新模式。
五、结论
为了说明国民经济协调发展的问题,首先必须阐明我国的国民经济的构成问题。第一,国民经济是人们进行物质产品生产经营活动的总过程。人们要生活,就要进行生产,生产出人们进行再生产和生活所需要的商品。在市场经济条件下,生产出的产品要进行买卖,生产出的生产资料要出售给需要这些生产资料的企业,以便用于再生产;生产的消费品,要出售给需要这些产品的居民。这些出售的商品,要经过运输过程运送到销售企业,由商业企业进行买卖。商品买卖又要通过货币作为交换媒介,而货币是通过金融企业发放的。这一系列生产、运输、买卖、消费的总体就是国民经济。在我国的国民经济中,按生产资料不同所有制划分有国有经济、集体经济、私营经济或民营经济、个体经济等,构成国民经济的整体。我国要发展国民经济,要大力发展国有经济、集体经济,同时也要发展民营经济和个体私营经济,使得各种经济成份在国民经济的总体当中,都能不同程度地促进国民经济的发展。国民经济是我国社会的经济基础,只有国民经济发展了,才能使我国不断地强盛起来。
第二,我国的国民经济分为不同的经济产业。国民经济是由各不相同的经济产业构成,它们有机地结合在一起,就是国民经济。
以上说明在国民经济中,包括有各不相同的产业、行业和企业,它们相互联系在一起。在国民经济中,各产业、行业和企业之间既有分工,它们在国民经济发展过程中起着不同的作用,而在发生作用的同时,又相互联系,达到它们应发挥作用的目的。
二、国民经济各产业和行业的协调发展
国民经济的协调发展,就是各个产业、各个行业、各企业,在生产经营过程中都能相互提供所需要的生产资料和原材料,同时又能把生产出的产品顺利地销售出去,满足各生产企业对生产资料的需要,同时满足城乡人民生活消费的需要,这就是我们所说的协调发展问题。
第一,农业生产的农产品要能满足农业和工业生产和城乡居民生活的需要。农业生产的各种产品,要首先满足农业再生产和农民生活的需要。在农产品中要有相当数量的各种产品,作为生产资料用于农业进行再生产。农业生产的农产品,还要有一部分用于满足工业生产和城市居民生活的需要。
第二,工业生产的产品要能满足工业生产和城乡居民对生活消费的需要。钢铁企业生产的各种钢材,要能满足机械制造业和建筑企业对各种钢材的需要;机械设备制造业生产的各种机械设备,要能满足使用各种机械设备的企业进行生产的需要;生产发电设备的企业要满足发电企业的需要;通讯设备企业生产的电话机、电报机、手机等商品,要能满足人们使用这些通信用品的需要。在工业内部各行业和各企业之间,生产的各种劳动资料和各种不同性能的零部件及各种原材料,要能相互满足需要,工业的各行业和各企业的生产才能协调地发展。
工业生产的产品还要有一部分用于农业生产和农民生活的需要。这些工业产品,除出售给城市居民使用外,也出售给农村居民使用。食品工业企业生产的食品,也要有一部分出售给农村消费者。
从以上的分析来看,工业部类、农业部类两者相互提供着它们所需要的各种生产资料和各种消费资料,所以,它们两者有着紧密的联系。
第三,工农业的产品要经过交通运输业运输出去。农业生产的产品,除了一部分农民自用外,大部分的产品都要销售出去;工业各行业和各企业生产的商品除少量产品在企业所在地区市场上出售外,工业企业生产的绝大部分商品,要运送到外地市场销售,这就需要运输行业的运输。
第四,工农业生产所需要的生产资料和工农业生产的商品大都要经过商业企业销售出去。在市场经济条件下,工农业的生产和经营,必须经过商业企业,其生产和经营才能顺利发展起来。
第五,金融业。金融业是进行货币经营的行业。银行把政府拨款和居民储蓄的货币资金贷放给企业,企业用这些货币资金去购买生产资料和招聘职工,从事生产和经营,并按规定的期限归还银行本息;交通运输业的经营要用货币购买运输工具,运输完成要收运费;商品的交易也要以货币作中介。货币是国民经济运行的媒介,金融是现代经济的核心。
从以上的理论说明看,国民经济各行业和企业必须协调才能顺利发展。
三、国民经济在发展过程中的协调问题
1.国民经济是需要不断发展的。国民经济的发展是从一个阶段向另一个更高水平的阶段上发展,在发展过程中各种产品的性能和质量也必须不断提高。国民经济只有不断地发展,才能使我们的国家强盛起来,从这种意义上来说,发展就是硬道理。
2.国民经济的发展往往是不平衡的。国民经济发展不平衡,就是某一个经济部类或某些行业或者某些企业发展的快,其他部分行业及企业不能够与它们的发展速度相适应,这些发展过快的经济部类、行业及企业就会出现不利于生产发展的一些情况。我们所讲的国民经济要快速发展,是指相互协调的快速发展,即它们的快速发展,是各相关经济部类、行业及企业都能够快速协调发展起来,使得国民经济各经济部类和行业及企业,在更高的发展阶段上也能够协调快速发展,也就是发展到能生产出的产品数量更多和产品质量更高阶段上的协调快速发展。
3.国民经济在发展过程中要相互带动和相互协调。一个经济部类和一个行业及企业先快速发展起来,对其他与之相关的经济部类和行业及企业的发展也要能采取各种措施努力快速发展起来。既然所有的各经济部类、各行业和企业是相互联系的,某一经济部类、行业及企业的快速发展,必然能带动其他经济部类、行业、企业的快速发展。工农业产品生产的快速发展,也必然为交通运输业、商业、金融业等创造出相应快速发展的必要条件,使它们能与工农业的发展相协调,促使交通运输业、商业、金融业要相应快速扩大经营规模,使我国的国民经济发展到一个更高的阶段。
4.国民经济只有相互协调才能快速发展。国民经济必须协调发展,才能使国民经济所有的生产要素得到充分合理地利用。要特别注意的问题是不协调就不能使国民经济得到快速发展。协调发展是国民经济快速发展过程中的必要条件。
四、培养出使国民经济协调快速发展的人才
1.国民经济要协调发展必须大力培养各类管理人才。国民经济要协调快速发展,需要培养出有能力为国民经济协调快速发展做出决策和指导的人才。这些人才能够清楚地认识到国民经济协调发展的途径,认识到国民经济中可能出现的不协调状态,同时能及时采取各种有力措施加以调整,使国民经济不协调的状态不致发生。
2.快速协调发展必须大力培养出具有高深科学理论和高技能的科学家。我国社会的政治、文化、教育、卫生各个方面都必须造就出一支具有相当数量的高技术理论和技术研制能力的人才,即必须大力培养出大批适应全面建设小康社会和实现国民经济现代化要求的高层次专业技术人才队伍。
3.大力培养进行机械设备操作的人才。在大力培养高水平的科学技术创新人才的同时,还必须大力培养出能操作机械设备去加工于劳动对象的高技能人才。“在发达国家,高级技工占技工总数的30-40%,我国高级技工仅占技工总数4%。差距之大,促使我们认识到必须尊重高技能人才,关心高技能人才,培养高技能人才。”从这个数字看,我们要提高我国企业的劳动生产率,加速我国国民经济的发展,除了培养高级技术专家外,还必须采取有效方式,大力培养出数量更多和技能更好的高技能的技工人才。
我国现实还是一个发展中的大国,对于人才的需求也是不断增加的,客观上需要我们大力发展教育事业,培养大量高层次人才。这种大量是指各部门各行业各企业研究院所和大专院校,都需要具有高深理论水平和创新能力的技术人才,这些人才的来源大多数需要依靠发展教育进行培养。当然培养人才,不只是在学校,在工作实践过程中也能进行培养,像许振超等都是在实践中学习成为高技能操作型人才的。
五、大力发展先进的机械设备制造业
以上说明了我国已培养出大量高级专家,研制出了一些对国民经济有重大推动作用的科技成果,还制定了继续培养人才的规划,这会促进我国今后继续快速发展,但要快速发展,还需要大力发展先进的机械设备制造业,培养出研制先进机械设备制造的人才,才能加快发展我国的国民经济。
1.我国自己研制出高性能的先进机械设备还比较少。我国生产使用的机械设备,虽然比起过去有所更新,但比起发达的国家来,我国自己生产的机械设备还比较落后,因此我们必须加快发展我国的机械设备制造业,研制出新的高效能、具有自主知识产权的机械设备。我国现时虽已有了一批高水平的机械制造方面的专家,数量还比较少。他们还分散在不同的科研院所、大学、大型企业中。每个科研院所、每个大学、每个大型企业,他们自己用来研制工作的仪器、机械用具大多不足。因此,研制先进的新型机械设备,仅仅依靠某一个科研机构、某一所高校或企业,是很难完成研制任务的。我认为应该把一些科研院所的有关高级技术人才,把各大学有关的科研人才;大型企业与该项研制工作有关的人才,暂时集中起来,组成研发小组,把分散的科研设备、资料等资源也暂时集中起来,共同使用。组成的科研开发小组可以集体进行讨论,集体进行研究,以扩展每个科研工作者的知识范围,从而提高研制工作的科学家对新机械设备研制的能力和水平,使研究更能产生新成果,能更有把握研制出先进的新型机械设备产品来。
2.研制新机械设备也可以依托某一有条件的大型企业。研制新机械设备所需的人才,如上所说,可把各有关研究院所和各有关大学的人才组织起来。但在实际工作中,如果某一个企业具备进行研究所需的条件,可依托某一相关的大型企业。依托大企业进行新机械设备的研制,能节约大量的研制费用。
3.研制新机械设备可吸取发达国家生产同类产品的经验。我们研制同种机械设备时,要吸取发达国家先进经验和技术,以便使我国制造出具有自己知识产权的性能更好的产品来,能使我们的装备制造业得到更快的发展。要在一定的时期内,使国民经济各部类,各行业和各企业,能够使用我们自己研制的具有自主知识产权的先进技术设备。国民经济的协调快速发展,必须在大力发展先进机械设备制造业的基础上,才能使我国国民经济加速强大起来,由小康社会逐步实现现代化。
六、国民经济的协调具体表现在市场的供求平衡上
第一,市场是商品买卖的场所,当某些商品在市场上出现供过于求时,这就表示这些商品生产过多了,这是国民经济不协调的一种表现。生产出的商品,有一部分卖不出去,就表示生产出这部分商品不能及时用于国民经济的再生产,这便会影响国民经济运行的效率和发展的速度。如果生产这部分产品长期卖不出去,积压时间长了就会变质,成为不能使用的废品。这就导致了资源的浪费,这不仅是一个企业的损失,对于整个国民经济来说也是很大的损失。
当市场上出现某些商品供不应求,即这种商品满足不了购买者的需要时,如果这种商品是劳动资料,使用这种劳动资料进行生产的企业,就不可能进行再生产;如果这种商品是原材料,使用这种产品作为原材料进行再生产的行业或企业也就不可能进行再生产,从而就会影响到这些行业或企业继续的发展,这也不利于国民经济的协调发展。如果供不应求的商品是居民生活消费品,就会影响一部分居民生活水平的提高。
国民经济协调发展在市场表现为供求关系的平衡。国民经济在发展过程中的协调发展,表现为各经济部类和各行业及各企业进行生产和再生产所需要的原材料、生产所需要各种机械设备都能及时购买到,不仅购买的生产资料在数量上符合需要,同时在质量上也符合应有的标准,这样才能够生产出合格的产品来。生产出的各种产品又能够及时销售出去,迅速回笼货币,使各企业不仅能够进行简单再生产,还能进行扩大再生产,这就是国民经济协调快速平衡地发展。
第二,我国国民经济中出现的不协调现象应及时纠正。从国民经济发展规律上说,国民经济必须协调才能迅速发展,但是在实际经济运行当中,我国国民经济有时还会出现不协调的情况。根据2004年商务部公布的信息,“据对上半年600种主要商品排队调查,供求基本平衡的商品达138种,占排队商品总数的23%,与去年上半年相比增加了8.5个百分点,与去年下半年相比增加了1.8个百分点;供过于求的商品462种,占排队商品总数的77%,与2003年上半年相比减少了8.5个百分点,与2003年下半年相比减少了1.8个百分点。”这些数字说明我国经济结构出现了不协调的现象。对生产相对过剩的商品应适当压缩其生产的产品数量,或促使这些行业和企业转产市场能够销售出去的产品。我们必须理顺各经济部类各行业及企业之间生产和需求关系,使国民经济在新的发展阶段上也能协调快速发展。
第三,投资必须符合国民经济协调快速发展的要求。投资就是投入到国民经济中的货币资金,用于购置生产所需的生产资料,使企业不仅能进行简单再生产,还能进行扩大再生产。如果这些投资投入到生产商品供不应求的一些行业和企业中去,这种投资就是合理的;反之,则会出现国民经济发展比例失调问题。“去年下半年以来,固定资产投资增长过快、新开工项目过多、在建规模过大,投资膨胀的问题比较突出。特别是投资结构不合理,钢铁、电解铝、水泥等行业盲目投资、低水平重复建设现象严重。”这些投资生产的产品一时不能被充分利用,这就必然使国民经济在发展过程中出现不协调的现象。因此,我国对国民经济中某些经济行业或企业的投资,必须认真调查研究,把资金投到有社会需求的产品生产当中。
总之,国民经济的协调发展,是我国国民经济快速发展的必要条件。不协调发展的国民经济,会使一部分生产资源不能被有效利用,而需要的一些产品又不能被生产出来,阻碍国民经济的迅速发展。
七、加强宏观调控
1.加强宏观调控的重要性。要使国民经济在发展过程当中始终保持协调快速发展,必须加强宏观调控。宏观调控就是国家机关对各经济部类和各行业及各企业在生产经营过程中,采取各种措施进行调控。各经济部类各行业及各企业,都是相互独立进行生产和经营的,它们往往只考虑本部类本行业及本企业的发展,而对国民经济的协调快速发展往往考虑不够,或者对国民经济协调快速发展很难认识清楚,所以国家有关机构,对国民经济的发展必须加强宏观调控,以更好地实现国民经济的协调快速发展。
2.国家的宏观调控要认真深入研究国民经济的可持续发展问题。国家对国民经济进行宏观调控的目的,不仅要使国民经济实现一时的协调快速发展,还要使国民经济能够持续协调快速发展。国家对国民经济各部类各行业和各企业的发展进行宏观调控时,要研究国家已经制定出的国民经济的中长期发展规划,进而制定出宏观调控的政策与措施。国家在研究国民经济长期协调快速发展时,既要研究现实国民经济中一些部类、一些行业和一些企业快速发展的优势,也要考虑它们在发展过程中的一些薄弱环节。国家在实施制定的长远规划时,还要随着观察国民经济发展的变化情况,及时进行修改或补充,使国家制定的发展经济政策能完全符合国民经济协调快速发展的客观需要。
微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置,其在电路信息的指示下可以进行机械操作,并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息,将其进行转化处理放大,进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化,其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制,达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术,其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。
1.2微电子机械系统技术的特点
1.2.1尺寸微型化
传统机械加工技术的最小单位一般是cm,而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点,其携带方便,应用领域更加广阔。
1.2.2集成化
微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势,其能够随意组合排列,组成更加复杂的系统。
1.2.3硅基材料
微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅,经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近,密度与铝相近,热传导率与钨相近。
1.2.4综合学科英语
微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科,电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件,创造了一个全新的技术领域。
2微电子机械系统的技术类别
2.1体微机械加工技术
体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺,其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件,最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局,制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。
2.2表面微机械加工技术
表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺,能够灵活掌握机械器件的尺寸,因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。
2.3复合微机械加工技术
复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合,其结合了两者的优点,但又同时避免了相应缺点。
3微电子机械技术的应用
3.1环境科学领域
微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分,其独特优势在于尺寸微小,便于携带。
3.2军事领域
纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高,携带方便,信息输出和处理快捷,在军事领域其能够用来制作各种微型设备,例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。
3.3医疗领域
在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越,能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高,体积巨大,准确性难以保证,尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。
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