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关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用
一、机电一体化的内涵
机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。
二、机电一体化的特点
1.安全性高
机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。
2.生产能力强
机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。
3.适用范围广
机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。
三、汽车工业领域机电一体化的应用
1.自动变速器系统
汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。
2.制动系统
起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。
3.计算机控制发电机系统
计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。
4.激光测距雷达系统
在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。
四、总结
机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。
参考文献:
关键词:西门子;S7-300PLC;提升机;测控系统
中图分类号:TN77文献标识码:A
1引言
提升机在矿井生产中素有咽喉设备之称,提升机对于矿井的安全生产有着至关重要的作用。提升机电力传动系统复杂,控制系统要实现的控制功能较多,因此对于提升机的控制系统的设计,需要能够满足提升机频繁制动和不同工作状态相互转换的功能需求。针对提升机如此复杂的控制要求,传统的电气控制难以实现,因此,必须借助于PLC自动控制实现。
本论文主要结合西门子S7-300在副井提升机自动控制系统上的应用,对提升机自动控制系统进行详细的分析设计研究,以期从中能够找到合理可靠的提升机控制系统设计应用方法,并以此和广大同行分享。
2矿井提升机控制系统应用现状分析
(1) 我国提升机控制技术应用现状
我国矿井提升机一直承担着井下与地面之间输送人员或者货物的重任,因此一直素有矿井咽喉设备之称。我国矿井提升机控制技术相较于国外处于落后阶段,国外已经发展到智能实时监控提升机并实现故障智能诊断技术,而目前我国提升机控制系统的技术,还普遍停留在原始的电气控制阶段,对于数字化控制技术、计算机智能控制技术目前还处于研究探索阶段。纵观我国的提升机电控系统控制技术的应用,发展缓慢,多数是借鉴或者仿制国外的电控系统,并且电控系统在实际应用中也存在一定的问题。
(2) 我国提升机控制系统应用中存在的问题
① 我国提升机电控系统没有专业的生产厂家。这是我国目前提升机控制系统和控制技术发展的最大瓶颈。我国的提升机电控系统,要么直接从国外公司进口,这样成本十分高昂,且后期设备维护维修十分不便;国内现有的提升机电控系统均是高校科研院所自发研制的电控系统,多数并不具备通用性。
② 我国提升机电控技术落后。目前仅仅在一些大型煤矿上的先进提升机才采用了计算机、PLC或者数字控制技术,传统的提升机电控系统都是采用电气化控制系统,继电器、接触器控制广泛使用,导致能耗过高,控制不可靠,严重制约了我国提升机电控系统的发展应用。
③ 我国提升机控制系统安全性和可靠性较差。目前我国矿井提升机仅仅在上下井口端采用切除电阻的方法实现提升机运行速度的制动,制动能耗过高,造成提升机电控系统负荷太大,由此导致我国提升机控制系统安全性和可靠性较差。对于提升机运行过程中的关键工作参数、状态参数及运行参数根本没有实现实时监控,经常发生过卷或者超速等安全事故。
鉴于以上问题,我国必须要大力发展提升机在运行过程中的电控系统的自动化、智能化控制,逐步形成具有自主知识产权的提升机电控系统。
3西门子S7-300在副井提升机上的应用分析
3.1 基于PLC的控制系统设计
利用西门子S7-300构建提升机电控系统,根据提升机的工作模块,将PLC电控以网络化模式进行布控,分为主控PLC、监控PLC和信号PLC三个主从式控制PLC,其具体结构原理图如图1所示。
如图1所示,信号PLC作为整个电控系统的信号管理站,负责对提升机工作过程中的状态参数、环境参数及其必要参数做信号管理,统一发送至控制主站;监控PLC主要对提升机的关键控制参数,如井深、进口提升速度等指标进行实时监控,并受主控PLC统一调度管理;主控PLC一方面实现对监控PLC和信号PLC的控制管理,并对由监控PLC和信号PLC发送过来的数据信号进行整合管理,并发送至上位机进行集中管理、显示、数据存储等功能,以提高提升机工作过程的管理效率;另一方面主控PLC通过交流变频调速装置实现对同步电机的控制,进而实现提升机速度的电气化控制,同时将提升机的工作参数再反馈回信号PLC和监控PLC,从而实现了PLC网络控制系统对提升机的闭环控制。
3.2 基于PLC实现的提升机速度控制应用
提升机控制系统最为关键、也是最难实现的技术要点,就是对提升机运行速度的控制。借助于西门子S7-300的PLC,能够很方便的实现对提升机速度的控制。
基于PLC实现的提升机运行速度的具体控制方案设计如下:
(1)(1)在井口与井底分别放置接近传感器,一旦提升机到达接近传感器,即可认定提升机即将到达井口或者井底,从而进入预定的制动阶段。
(2)(2)利用光电传感器和深度指示器配合使用,实时监控提升机当前所处巷道中的位置,并将位置转化为数字量传送至监控PLC,利用监控PLC与主控PLC的通信实现对提升机位置的实时监控。
(3)(3)一旦提升机触发接近传感器,由主控PLC发出调速指令给交流变频调速装置,由交流变频调速装置实现对电机转速的调节,进而实现对提升机运行速度的调节与控制。
(4)(4)主控PLC利用监控PLC监测到的提升机当前运行速度与深度指示器的位置信号进行交叉运算,得出调速幅度,并将调速幅度指令传输给交流变频调速装置,从而实现无极调速;另一方面,监控PLC通过实时监测提升机的运行速度并反馈回主控PLC,主控PLC根据反馈回来的运行速度和程序中的预设值进行对比,结合PID调节算法实现对提升机运行速度的闭环调节与控制。
结语
提升机作为矿井安全生产的枢纽设备,其安全性对于整个矿山生产的安全起着举足轻重的作用。我国目前提升机电控系统理论研究较为深入,但是实际技术应用还有待进一步提高和挖掘。本论文结合西门子PLC对提升机控制系统进行了设计分析,对于提升机电控系统及其控制技术的应用研究,不论是在理论研究方面,还是在实际技术应用方面,都具有一定的指导意义。当然,关于提升机电控系统方面的更多技术,还有赖于广大矿井科技工作人员的共同努力,才能够最终实现我国提升机电控系统及其控制技术的提高应用。
参考文献
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关键词:煤矿;安全;评价;方法
中图分类号:TD63+2.2 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)020(C)-0188-01
引言:安全评价应贯穿于工程、系统的设计、建设、运行和退役整个生命周期的各个阶段。对工程、系统进行安全评价既是企业、生产经营单位搞好安全生产的重要保证,也是政府安全监察管理的需要。
一、煤矿安全评价方法
(一)安全检查表法。将被检查对象事先加以分析,把大系统分成若干个子系统,然后确定检查项目,以打分的方式,将检查项目按系统顺序编制成表,以便有针对性地进行检查和评审,这种方法的实质就是根据评价者的经验和判断能力对系统及周围环境的现行状态进行评价。
(二)指数评价方法。指数评价方法以物质系数(表述物质由燃烧或其他化学反应引起的火灾、爆炸过程中释放能量大小的内存特性)为基础,另外考虑对特定物质、一般工艺或特殊工艺的危险修正参数,求出火灾爆炸指数,然后根据火灾爆炸指数的大小来划分危险程度级别。指数评价法是一种比较成功的评价方法,解决了有关行业的许多安全问题。
(三)概率风险评价法。该方法强调危险模式及概率分析,难于评定系统的安全水平,它比较适用于一次事故也未发生的系统、安全性受到世人瞩目的系统、一旦发生事故就会造成世界性灾难的系统,适用于结构和定义都很明确的系统。
(四)模糊评价法。该方法主要是在对危险性进行详细分析的基础上,运用模糊数学的理论与方法,针对统计资料的缺乏及影响因素的不确定性,将影响因素进行模糊化处理。目前主要的模糊评价方法有模糊综合评价方法和模糊聚类分析法。
(五)神经网络法。由于计算机和神经网络技术的迅速发展,其对解决安全评价过程中问题的能力和算法都大大得到改善和加强。尽管这类方法在安全性评价的系统理论和原理方面较前面叙述的评价方法并没有本质上的突破,但是作为评价过程中的新技术和新方法,其发展的速度、方法的优越性和应用潜力已经十分突出。
二、机电运输事故评价指标体系
机电运输事故一直是煤矿安全生产的隐患,笔者由于工作关系,会经常接触到类似的事故发生,在煤矿生产过程中,为了减少电气设备和提升运输设备造成的人员伤亡,井下电气设备必须安设接地、过流、短路三大保护装置,提升运输设备也要按规定安装综合保护装置。矿井生产中的大多数机电运输事故都是由于井下电气设备和提升运输设备保护失效,而由工人误操作造成的。因此,其在机电运输事故评价指标体系中是必要因素。依据理论和实例的分析结果,构建了煤矿机电运输事故评价指标体系。
三、加强煤矿机电运输安全的措施
(一)建立大型机电设备安装验收管理制度。为进一步规范大型机电设备安装、改造、验收管理工作,强化大型机电设备安装、改造工程的设计、选型、设备购置、施工和验收等环节的管理和监督,强化业务保安部门的管理职能,防止大型机电设备恶性事故的发生,各单位要结合自身实际情况,制定出切实可行的大型机电设备安装验收管理制度,并严格执行。
(二)优化供电网络。组织专家对每个煤矿进行“专家会诊”,对供电网络进行认真核算,找出供电系统、网络存在的主要问题,提出科学合理的系统优化方案。矿井必须有与实际相符的井上、井下供电系统图,该图的绘制必须符合《煤矿安全规程》的规定,矿井必须至少有可靠的两回路电源线路。当任意回路发生故障停止供电时,其他任一回路应能担负矿井全部负荷。
(三)加强特殊工种的用工制度管理。煤矿机运工种的技术性较强,其各岗位工种都不能以照顾的身份出现,要由思想端正、技术全面的工人来担任。同时加强临时用工的安全管理,尽量少用或不用临时工。除特殊情况外,特殊工种人员不能随意调换,要严格考核发证,持证上岗。
(四)加强职工的安全业务培训工作。一是建立竞争机制,如对技术工种和管理人员采取竞争上岗,对所有职工都采用岗位技能工资,划分工资等级,引导和迫使职工自发学习安全业务知识;二是每隔一定时期组织职工进行技术比武,对优胜者给予重奖,以调动职工学技术、学业务的积极性,促使他们在岗位上按标准及规程进行作业;三是采用“三结合”的培训方式,即业余培训与重点培训相结合,以重点培训为主,内培与外培相结合,以内培为主;对新工人、新岗位、新技术要进行强化培训,以全面提高职工的安全业务素质为目的,为搞好安全生产打下坚实的“以人为本”的基础。
结束语:综上所述,通过对煤矿企业机电运输进行安全评价,可以从系统设计、生产现状等过程中对事故和事故隐患进行科学分析,针对煤矿生产过程中诱发事故的各种隐患进行等级划分,对煤矿安全生产现状做出科学的评价,依据评价结果制定相应的防范措施,使事故发生的可能性降为最小;可以用最少的投资达到最佳安全效果;可以促进各项安全标准制定和可靠性数据积累;可以迅速提高安全技术人员业务水平;有助于政府安全监督管理部门对煤矿企业实行宏观控制,实现煤矿企业的安全生产。
作者单位:淮南矿业集团潘一矿
参考文献:
[1]金龙哲.安全科学原理[M].北京:化学工业出版社,2004.
关键词:机电控制系统;电子信息科技;应用
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1674-098X(2015)11(a)-0013-02
作者简介:房菁(1982,4—),女,汉,安徽黄山人,硕士,讲师,研究方向:机械、电子
随着我国经济的发展,目前,国内的工业正处于模式转变时期,即由过去传统的、落后的工业生产模式转变为现在信息化、现代化、电子化的工业生产模式。
1我国机电控制系统中电子信息技术应用概述
电子信息技术是我国近几年引入的高科技技术,因此,国内的发展起步较晚,发展态势也较为缓慢。就目前情况来看,我国的电子信息技术的发展思路已经基本成型,虽然已经具备一定的规模,但是与其他发达国家相比,仍然存在一定的差距。因此,实现我国电子信息技术的发展,还需要不断借鉴发达国家的先进经验,并在此基础之上,展开自主研发,从而实现电子信息技术的成熟。电子信息技术对于机电控制系统的作用,具有多样性和复杂性。一是由于机电系统精致的方式众多,电子化的方式也众多;二是由于机电控制系统的数学模型极为复杂,在进行模式建立的过程之中具有较高难度。因此,在这样的情况下,就应对机电控制系统进行充分地简化,使机电控制系统尽量单一化,简化数学模型,再利用电子信息技术进行智能化运算,从而实现电子信息技术的应用。在机电控制系统之中加入电子信息技术,应采取循序渐进的方式,先运用简单的电子信息技术理念,加入到单一结构的机电控制单元,然后逐渐增加难度和复杂性。在控制领域中,要求精致的内容复杂化,而操作方式简单化,应采取间接的操作方式来操控复杂系统,利用电子信息技术能够达到这项要求,简化机电控制系统,并增加机电控制系统的稳定性,改善机电系统的控制效果。
2电子信息技术应用于机电控制系统中的应用于研究
2.1多样化机电控制系统
由于机电控制系统具有多样性,因此,在使用电子信息技术的使用时,需要对不同种类的设备系统进行分析,并采取不同的电子信息技术。将机电设备电子化应考虑使用对象的差异性。例如,某压路机需要安装电子化机电控制系统,需要对压路机的特性进行详细了解,首先应注重其施工质量,其次再考虑其工作效率,采取液压助力转向控制系统,实现压路机驱动的无级变速,使方向的转换和变动更加灵活化和轻柔化,降低操作人员的使用难度。相反,若安装挖掘机电子化机电控制系统,则首先需要考虑挖掘机的效率,其次考虑环保、节能等问题。
2.2智能化机电控制系统
采取电子信息技术对机电控制系统进行优化,目的是增加机电控制系统的灵活性,提升工作的效率或工作的质量,并减少故障的发生。因此,电子化机电控制系统具有较强的智能化。一是能够增加动作灵活性,大幅度提升工作的速度,从而改善工作效率;二是采取信息化的控制方式,使得工作模式更加顺畅,精准掌控,从而保障工作的质量;三是能够对故障设备进行智能的故障诊断,从而有效判断设备中存在的故障,快速修复,不影响工程与其时间;四是电子化的机电控制系统能够有效地操控设备在各种环境下进行作业,不受自然因素的影响,给特殊环境作业带来便利。
2.3机器人智能电机控制系统
机器人技术是一项较为先进的技术,机器人模拟人的形态,以代替人类完成工作,一些难以完成的工作,可由机器人替代完成。机器人是以电子信息技术为依托的,电子信息技术的使用直接决定了机器人设备的优劣及其工作的效率。在工业而不断发展的情况下,机器人技术应属于电子信息技术中最为先进的一类,且不断对机器人的智能化进行研究,还对机器人的神经系统以及人体进行研究,力求实现机器人完全模拟人类。机器人的主要工作框架如下:由主控制器对整个系统尽心整体控制,在主控制器中主要分为3个模块,分别为无线通信模块、运动控制和传感模块、测光测距雷达模块。在运动控制和传感模块中,包含驱动电路,主要功能为驱动机器人的左轮、右轮转动,实现对机器人动作的控制。机器人的左轮、右轮分别控制光电编码器,同时,光电编码器还作用于运动控制和传感模块,从而形成机器人控制系统。
2.4工业领域的应用
在传统的工业生产中,大部分工厂由于流水线较多,且设备不断升级,使得车间内环境逐渐复杂化,在一定程度上降低了车间的工作效率,从而降低企业的经济效益,不利于企业的长久发展。及时在流水线上安装了自控信息技术,但是仍然不能够满足工厂的发展趋势,各个流水线仍然会受到外界环境的影响,使得运行的情况极为不稳定。且各个流水线以及相关设备都互相牵连、影响,在这样的情况下,控制系统仍然存在一定的问题,且极易出现故障,也会影响流水线的工作效率。而利用电子信息技术代替过去传统的自控技术,控制车间流水线,由于电子信息技术的操作模式较为稳定,可单独操作,不受外界环境的影响,且发生故障的概率较小,拥有自动修复功能。
3电子信息技术应用于机电控制系统中的不足
虽然电子信息技术已经能够应用于我国的机电控制系统之中,应用的范围也较广泛,但是在应用的过程之中,仍然存在许多问题。在电子信息技术的应用之中,主要存在以下机电问题。
3.1电子信息技术的应用仅停留在简单层面
虽然我国众多研究人员已经注意到电子信息技术对农业、工业领域的重要性,并逐渐开始重视电子信息技术的应用,但是仍然难以突破电子信息系数的研究界限,使研究成果抑制限于农业、工业领域之中,无法融入其他高科技领域。因此,还应加强对电子信息技术的研发,拓宽电子信息技术的研究领域,尽量将电子信息技术融入到各行各业之中,使电子信息技术实现对电机系统的全面控制。
3.2投入资金较少
由于在国家在电子信息技术研究方面投入的资金较少,因此,在进行研究时,资金的缺乏会严重影响到电子信息技术的研究进程。由于投入资金较少,我国的技术型人才也很少对电子信息技术展开研究,所以,在科研方面,电子信息技术的研究成果一直发展缓慢。针对这种情况,国家应投入大量的资金进行电子信息技术的研究,具有充足的资金就能够引进更加先进的设备和技术,不断对高新科技展开调研,实现电子信息技术研究成果的飞跃。
3.3技术型人才较少
目前我国大量缺乏技术型人才,因此,科学技术领域也受到了影响,电子信息技术的研究力度不够。缺乏技术型人才,会严重影响我国科学技术领域的发展。因此,国家应投入更多的精力、人力、物力、财力,培养先进的技术型人才,加大对技术型人才的培养力度,使我国的科学技术领域涌入更多新鲜的血液,由技术型人才带领电子信息技术研究水平的发展。
3.4技术水平落后
就目前情况来看,我国的电子信息技术研究水平与其他发达国家相比,差距较大。在这方面,我国应独享其他先进国家学习,应引进其他发达国家的先进电子信息技术,将先进的技术应用与我国的科学技术、农业、工业等等多个领域之中。在引进国外先进技术的同时,我国也应进行技术自主研发,提升对电子信息技术的研发效率,将电子信息技术的研发与其他技术研发相结合,实现多种技术的共同发展。
3.5更新换代延迟
由于我国的电子信息技术引入时间较晚,与其他国家已经相差一个进度,在这种情况下,理论基础较少,在一定程度上影响了实际状况。所以,在进行电子信息技术的研发时,我国研究成果更新换代会延迟,对电子信息技术的发展造成阻碍。所以,我国还应将最新的科学技术加入到机电系统之中,利用时间来验证理论,实现理论与实践的结合,从根本上解决电子信息技术更新换代延迟的问题。
4结语
总之,随着我国城市化进程的不断加深,在科学技术领域也有了新的研究进展。利用电子信息技术能够有效帮助电机控制系统实现智能化、自动化和信息化,提升工作效率,改善工业领域、农业领域的发展水平,实现我国农业、工业的智能化和自动化,改善经济的发展水平。从根本上实现我国整体经济水平的发展,增强综合国力,保障我国在国际上的地位。
参考文献
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关键词:机电一体化 应用现状 发展趋势
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:
一、 机电一体化技术简介
机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体,是在以微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展向机械工业领域迅猛渗透并与机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,从系统理论出发根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础,对各组成要素及其间的信息处理,接口耦合,运动传递,物质运动,能量变换进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动,在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
二、 机电一体化技术的应用领域
上世纪90年代以来,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术、微细加工技术等进入了机电一体化,出现了光机电一体化和微机电一体化的新分支。同时对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,以及学科体系和发展趋势都进行了深入研究。人工智能技术、神经网络技术及光纤技术也为机电一体化技术开辟了广阔的发展天地。
(一)数控机床领域
数控机床技术也是机电一体化技术的典型应用,现在,我国生产的普通级数控机床,加工精度已经达到5,精密级的加工中心加工精度已经可达1,而我国自主研发的应用于军工等特殊领域的超精密数控加工,其加工精度可达0.01级别。除了加工精度的不断提升,数控加工技术的发展还体现在以下几个方面:
1、采用多级网络技术,增强系统的组合能力,可以实现多机互动,构成复杂加工系统,也方便车间管理,可以通过网络实施监控生产状况。
2、WOP技术和智能化技术的应用,为客户提供面向车间的编程技术,利用数控系统可以对加工过程进行模拟仿真,同时在加工过程中可以在线诊断故障实现模糊控。
3、采用多CPU、多总线式结构,以提高数控机床的智能化程度,提供更好的人机交互界面和更高的控制性能。
(二)计算机集成制造系统
计算机集成制造系统是指由一个多级计算机控制硬件结构,配合一套订货、销售、设计、制造和管理综合为一体的软件系统所构成的全盘自动化制造系统。它是当前世界制造业发展的最新趋势,它的出现,打破了传统的生产部门的划分,而实现了从经营决策、产品开发到生产经营管理的有机结合。计算机集成制造系统将一件产品从下订单到送到客户手中的整个生产销售过程作为管理对象,有助于实现全局动态的最优综合。
(三)工业机器人
机器人技术是典型的机电一体化技术,而随着工业现代化进程的不断推进,工业机器人已经广泛应用于汽车装配、食品加工、计算机设备制造等各个工业领域之中。工业机器人的大量应用,一方面提升了产品质量,另一方面使得工业品成本大幅度降低、产量快速升高,企业的利润得以大幅度提升。随着超大规模集成电路技术的快速发展,以及神经网络与模糊控制等先进算法的发展,具有多种感知能力、可实现复杂逻辑判断、思维与决策的智能化机器人已经开始应用,这类机器人可以根据现场环境实现动态的路径规划,有良好的人机交互界面,可以在复杂环境中独立行动。
三、 机电一体化技术的发展趋势
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。未来机电一体化的主要发展方向有:
(一) 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
(二) 智能化
人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。虽然使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而必要的。
(三)网络化
伴随网络技术的飞速发展,机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
(四) 微型化
国外称其为微电子机械系统,泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
(五) 循环化
设计环境友好型的绿色机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的循环化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
(六)光电化
光机电一体化技术是由光学,光电子学,电子信息和机械制造及其他相关技术交叉与融合构成的综合性高新技术是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它丰富和拓宽了光机电一体化技术的内涵和外延。光机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合,是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。,是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品,具有很高功能和附加值;光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一体化产品得以实现,使用和发展的技术。总结:机电一体化技术对创新新型经济的贡献已经显现,成为当今工业生产的主流技术,并拥有广阔的发展前景。我国的机电一体化技术经过20多年的发展取得了较大的成就,但是与发达国建仍有相当大的差距,机电一体化技术是各种高新技术的升华,需要多学科、多技术和多机构的共同结合与努力才能不断提高其应用水平。
参考文献:
[1] 吴立《对机电一体化技术发展趋势的探讨》[J].科协论坛2007(04).
【关键词】建筑工程;环境保护
1 建筑工程项目管理的特点
1.1 目标的明确性
任何工程项目都有明确的建设目的,有明确的工期和投资限额要求,有明确的质量和功能标准。工程项目管理所追求的目标,就是在项目的各限制条件的约束下,将项目顺利建成。
1.2 责任的明确性
首先是签订严谨合理的工程建设合同,明确项目管理各方的责任和义务,并且在项目实施过程中,相互监督和促进对合同的履行。
其次是工程项目管理的当事人在组建自己的项目管理组织机构时,要根据实现目标任务的需要,设置部门和岗位,并明确其职责、权利和任务,明确组织中各工作人员的责任,制定完备的工作制度。
严格履行合同,有一支精干高效的项目管理组织,是确保工程项目顺利实施的主要措施之一。
1.3 管理的复杂性
工程项目管理是对项目发展周期全过程的管理,跨越了从项目选择、论证、决策,到项目设计、招标投标、建筑安装,一直到项目运营后和评价,跨度大、时间长。
现代工程项目本身技术和内容就十分复杂,而工程项目管理的内容又包括质量、进度和投资(或成本)控制,包括项目组织的建立与管理、合同管理和信息管理多个方面,因此是一个综合的、复杂的管理。
工程建设项目的一次性和固定性,使得工程建设项目设计单一,不能像一般的工业产品成批生产(建设),工程施工受气候、水文、地质等因素影响大,因而管理复杂。
1.4 管理的科学性
工程项目管理以系统理论作为管理的理论基础,并且认为项目管理系统是开放的系统,为实现系统目标,应对系统运行进行动态的调整控制。建立了现代化的、科学的项目管理组织。根据系统理论的统一性、整体性原则,依据现代组织理论建立起的项目管理组织,能够合理确定组织功能和目标,有效组织协调系统内部和外部的各种关系,提高管理效率,确保项目目标实现。
2 工程管理智能化构建
2.1 组织保证制度的建立
2.1.1 实现目标管理,进行目标分解,从项目的各部门到班组,层层落实,按工程及分部分项工程落实到责任人,明确责任,制定措施,以精心操作的工序质量来保证质量目标的实现。
2.1.2 制定各分部分项工程的质量控制程序,建立信息反馈系统,定期开展质量统计分析,掌握质量动态,全面控制各分项工程质量。
2.1.3 采取各种不同的途径,用全面质量管理的思想、观点和方法,使全体职工树立起“质量第一、为用户服务”的思想,以员工的工作质量保证工程的产品质量。
2.1.4 优化施工方案和合理安排施工程序,作好每道工序的质量标准和施工技术交底工作,搞好图纸审查和技术培训工作;严格控制进场原材的质量,严禁不合格材料进入施工现场;合理配备施工机械,搞好维修保养工作,使机械处于良好的工作状态;采用质量预控法,把质量管理的事后检查转变为事前控制工序及各项因素,达到“预控为主”的目标。
2.2 物资质量保证体系
2.2.1 供应商确定,须在确定合格的材料供应商或有信誉的厂家中采购。
2.2.2 材料供应商必须保证有足够的能力提供本机电安装工程所需某种材料或设备的全部型号规格与数量,以确保本机电安装工程所用设备材料的一致性。
2.2.3 物资检验,应根据国家和地方政府主管部门的规定及标准、规范、合同要求,对物资进行抽样检验和试验,并做好检验记录。
2.2.4 设备材料进场,应及时对其进行验收,验收工作由物资采购部经理组织质检员、专业技术人员参加,并应邀请监理工程师参加。
2.2.5 材料、设备验收合格后应及时填写《综合验收单》,《综合验收单》应编号存档。填写内容包括供方名称、合同单号、材料单号、合格证号、日期、数量、外观、质量状况、配件情况等内容,并由参加验收人员汇签。该《综合验收单》是质量追溯性管理的主要资料之一。
2.3 施工中的管理制度
2.3.1 技术交底制度
坚持以技术进步来保证施工质量的原则。技术部门编制有针对性的施工组织设计或方案,积极采用新设备、新材料、新工艺、新技术。针对特殊工序要编制有针对性的作业指导书。每个工种、每道工序施工前组织进行各级技术交底,包括项目专业负责人对工长的技术交底、工长对班组长的技术交底、班组长对作业班组的技术交底,各级交底以书面进行。
2.3.2 材料进场检验制度
本工程各类材料需具有出厂合格证,并根据国家规范要求分批量进行抽检,抽检不合格的材料一律不准使用。
2.3.3 样板引路制度
施工操作注重工序的优化、工艺的改进和工序的标准化操作。每个分项工程或工种特别是量大面广的分项工程在开始大面积操作前做出示范样板,统一操作要求,明确质量目标。
2.3.4 过程三检制度
实行并坚持自检、互检、交接检制度,自检要做好文字记录。隐蔽工程由项目总工组织工长、质量检查员、班组长检查,并做出较详细的文字记录。
3 文明施工与环境保护
3.1 文明施工方面
3.1.1 文明施工责任区制度
建立现场文明施工责任区制度,根据不同部门、不同作业层的具体工作将整个施工现场划分为若干个责任区,实行挂牌制,使各自分管的责任区达到文明施工的各项要求,项目定期进行检查,发现问题,立即整改,使施工现场保持整洁。
3.1.2 工完场清制度
认真执行工完场清制度,每一道工序完成以后,必须按要求对施工中造成的污染进行认真的清理,前后工序必须办理文明施工交接手续。
3.1.3 文明施工检查制度
项目每周对施工现场作一次全面的文明施工检查,检查内容为施工现场的文明施工执行情况,检查依据《建设部建筑施工安全检查评分标准》、《建设工程施工安全条例》等。检查采用评分的方法,实行百分制记分,奖优惩劣。
3.2 环境保护方面
3.2.1 废水排放根据排水管网的布置和最大允许流量,选择合适的排放口位置和排放方式。
3.2.2 在开工前完成现场排水和废水处理设施建设,做到现场无积水,排水不外溢,无堵塞,水质达标。
3.2.3 现场油漆、油料的储存、使用、保管由专人负责,防止污染。
3.2.4 对易产生粉尘、扬尘的作业面,制定洒水降尘制度,保持适当湿度。
3.2.5 尽量减少噪声及有害光源对环境的影响,施工中采用低噪声的工艺和方法,对电焊光弧采取隔离措施。
3.2.6 合理安排施工工序.严禁在中午和夜间进行产生噪声的作业,控制电动工具使用次数。
关键词:高职院校;机电;实验室;管理
中图分类号:G717 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)49-0021-02
高职院校是培养高级技能型人才的重要基地,与其他技能型人才培训机构的区别在于,高职院校更注重系统理论知识和技能训练的有机结合,厚技能而非轻理论,培养的学生逐渐成为社会经济发展的生力军。机电实验室是高等职业教育实现机电专业人才培养目标的重要场所,是加强学生专业知识教育,培养学生实践能力、综合素质、创新能力的综合性实践训练场所。机电实验室管理与运行是一项系统而又复杂的管理工作,管理水平的高低直接影响着人才培养的质量。因此,提高高职院校机电实验室管理与运行水平,创新机电实验室管理与运行模式,对推动高职院校机电人才的教育发展将发挥积极的作用。本文针对目前高职院校机电实验室管理与运行现状,提出改革高职院校机电实验室管理模式的思路。
一、高职院校机电实验室的特点与运行现状
实践教学是高职院校教学体系中的重要组成部分,是适应社会需求、培养高端技能型人才过程中的重要环节。我国高等职业教育起步较晚,对高等职业教育的认知经历了从了解、模仿、探索到特色发展的曲折过程。与体系日趋完善的理论教学相比,实践教学尤其是实验实训是高职院校整个教学过程中相对薄弱的环节[1]。我国高职院校机电实验室目前有如下特点。
1.实验室规模日益扩大。几年来,特别是《国务院关于大力推进职业教育改革与发展的决定》文件下发后,职业教育的改革和发展成为各级领导的共识。高职院校也根据自身的实际不断加大对实验实训的投入,建立了具有服务课程、专业、技能模块等功能的各类实验室。机电实验室作为重要的技能训练场所,根据专业人才培养目标,建立了PLC、单片机、电力电子等实验设备装置。机电一体化布局日趋完善,综合性、设计性实验的质量有所提高。实验室技能培训容量从过去的数十人到上百人,投入资金从数百万元到数千万元。机电实验室投入和规模的增加,有力促进了学生综合技能的提高。
2.建设模式多元化。目前,机电实验室通常采用分散型、集中型以及分散型和集中型相结合的建设模式。所谓分散型模式,是指基于课程设计的实验室建设模式。如机械测试实验室,实验设备是根据课程教学要求,配合课堂教学和验证课堂理论而提出。而集中型模式是基于学科层次提出的实验要求,通过组合多种实验技术条件而建立的,或者为满足课程设计、毕业设计的需求而建立[2]。集中型模式可满足多门课程的实验教学,还同时满足综合性、设计性实验教学以及课程设计和毕业设计等实践教学要求。机电实验室作为综合实验室,除了完成机电传动课程的实训外,还可以进行机电结合的实训。分散型和集中型相结合的建设模式是基于多个实验室的功能组合,通常情况下各实验室在科学规划前提下按照分散型模式建设,但各实验室在学科提出的实验要求下,又可集中相关的功能块,提供集中型模式的训练要求。该模式灵活机动,增加了实验实训中心的利用效率。
3.多种管理模式并存。传统实验室管理模式在经历了过去的院、系(部)、教研室三级管理的实验室管理体制基础上,逐步转变为院、系(部)两级管理的管理体制。这种调整,对于整合实践教学资源、节省投资、提高教育教学质量具有一定的促进作用。但有些高职院校,为了加强专业特色,培养学生的专业特长,仍然延续院、系(部)、教研室三级管理模式。这种模式对学生个性化发展是一种补充,但也带来了实验设备重复购置、管理人员增加、大型设备使用率的矛盾。
4.职业性和技术性特点日渐突出。高职院校的机电专业经过十多年的努力,已经从过去的迎合、适应社会需求向引领地方产业发展的方向迈进,如新型加工技术的革新,基于三维打印技术的零部件加工,高职院校机电实验室的职业性和技术性特点日渐彰显。基于实践教学设计的各种部件、模型等实训作品,表明高职院校的机电实验室逐步向职业化方向发展。教师参与的各种课题试验及研发,使机电实验室技术特点越来越明显。
二、高职院校机电实验室管理存在问题
目前,部分高职院校的机电实验室建设及管理体制仍然沿用上世纪50年代苏联的模式,即按课程设置实验室,并依附于教研室管理。尽管教育部在实验室评估条例中已经明确规定,实验室实行校(院)、系两级管理体制,但实际上不少高职院校机电实验室建设及管理仍然按三级管理模式运行。在这样的管理机制下,主要存在下列问题。
1.缺乏统筹协调管理,重复建设导致资源浪费。由于采用三级管理模式,实验室实际上仍然隶属于教研室。各实验室为了满足课程需要,追求“配置到位、自成体系”的目标,因而不可避免地造成了部分仪器和加工设备的重复购置,浪费大量的物力和财力。同时,实验实训需要的一些大型加工设备无法添置,影响了人才培养质量。各实验室一般采用封闭式管理,由于缺乏统筹协调,大大降低了一些仪器的使用效率,造成了资源浪费。
2.实验室多元化开放程度偏低。实验室开放是实验室生命力的源泉。这里指的开放包括实验室仪器设备和实验项目、实验时间和空间的开放两个层面。良好的开放环境对提高教师教学科研水平、增加综合性和设计性试验开发项目、增强学生实验参与度和培养学生的动手能力及创新意识具有积极的推动作用。总体来讲,高职院校机电实验室的多元化开放程度普遍较低,主要有如下几个因素:一是实验教师或能够操作固定仪器设备的教师数量匮乏,缺少教师现场指导,难以满足开放的需求;二是实验室容量有限,在应付实验教学需求外,没有足够的实验设备或空间;三是没有建立实验室开放的激励机制,教师缺乏积极性。
3.信息化管理水平亟待加强。要提高机电实验室的管理水平,离不开先进的信息管理技术。机电实验室管理的信息化、规范化,是实验室管理优化的重要保障。实验室信息化管理主要包括:实验室制度、实验教学资料、实验设备资料、实验教学资源与安排以及仪器使用和维护等信息化管理。通过信息系统平台,教师、学生可以动态了解或申请实验项目,学校管理人员也便于管理、监督和控制。部分高职院校已经试行实验室的信息化管理,但也有相当一部分高职院校机电实验室的管理还停留在传统的管理水平上。实验教学大纲、教学计划、实验报告、仪器的使用和维护仍由实验教学教师个人掌握,延续传统的封闭型管理模式。
4.安全培训措施不力。高职院校机电实验室“小而全”的建设布局,给实验室的安全管理带来不利因素。机电实验室安全隐患主要有两个方面:一是实验财产安全;二是学生人身安全。动力线布置不合理、用电负荷的增加、大型复杂仪器设备维护不规范、操作使用不当、防范措施不配套等都会导致仪器设备的损坏,造成财产损失。学生操作不当、防护面具和防护服穿戴不正确、事故处置培训不到位等,往往成为人身安全的隐患。加强高职院校机电实验室的安全管理,已成为亟需高度重视的问题。
三、改革高职院校机电实验室管理模式的思路
针对目前高职院校机电实验室运行中存在的诸多弊端,对高职院校机电实验室的管理提出以下几种改革思路。
1.改革实验室管理体制,强化系部管理职能。尽管高职院校逐步放弃了三级管理模式,但教研室本位主义及部分教师依赖实验室独自开展课题的原因,使教研室三级管理体系依然存在。因此,强化系部管理职能是高职院校机电实验室管理的当务之急。系部实验室建设要从长远规划和整体发展的思路出发,培养具有实际工作能力的专业带头人,统筹管理实验室的建设和运行,改善仪器设备的重复购置、投资分散、各自为政的局面。有条件的系部可建立实验中心,统一调配系内设备,协调实验人员的交流,统筹实验耗材,整合实验内容,以降低教学成本,提高实验设备的利用率。
2.运用信息化手段提高管理水平。采用信息技术管理高职院校机电实验室是规范实验教学内容、提高实验室运行效率的根本保证。通过建立信息化平台,有利于学生网上查询实验室、申请实验、预习实验、提交实验结果等,仪器设备、实验室人员、教学档案、安全等均实行标准化管理,以信息管理替代人工管理模式。
3.加强多元开放,提供实验室运行效率。传统机电实验室采用固定时间、固定设备、固定对象的模式开展实践教学,不利于学生科技创新活动、课程和毕业设计以及教师的综合性、设计性试验项目,降低了实验设备的使用效率。因此,科学合理的多元开放是提高高职院校机电专业实践教学水平的主要途径。可采取的开放方式有:(1)基于学生开放,可在课程实验、各类大赛以及毕业设计时,实行完全开放,充分提高学生的综合素质;(2)基于专业教师的开放,在教师课题、综合实验设计、兴趣小组以及“青蓝”工程等方面及时开放,满足专业教师的业务需求,发挥实验室的功能作用;(3)基于管理人员的开放,实验室定期向院系实验管理人员、督导开放,不断加强管理交流,改进管理方式,提高管理水平。
4.健全安全管理制度。尽管诸多机电实验室配备了安全设施,建立了安全管理制度,但在安全管理上仍然存在很多问题,有以下方面值得深入关注:一是设备运行与维护台账的建立,可以直接或间接了解设备状况;二是设备的增加应考虑线路的承载能力;三是设备的布局对设备之间、对学生操作有无干扰;四是学生实训前有无充分的安全教育和培训;五是极端条件下安全措施的预备方案;等等。总体来讲,保护人身和财产安全是机电实验室最重要的职责。
参考文献:
【关键词】地铁设备 维修策略 优选方法
中图分类号:U231+.4文献标识码: A 文章编号:
1.维修策略优选方法研究
(1) 灰色局势决策法
在维修策略评价选择中,总是存在定量与定性因素,它们之间没有数量上的确定关系,使得信息带上灰色性、可知性较差。灰色局势决策法通过使用灰色系统理论可以评价各个维修方案间互补性,以及实现技术指标等信息数据的可比性。其中系统中当信息完全确定时,显示为白色信息,而此时信息中完全不确知或者不完全的部分就能够比较出来,灰色系统理论就是利用了该原理。灰色局势决策为灰色系统多目标决策问题,提供了一个简单且行之有效的方法。具体步骤可简述为:事件和对策的给出—构造局势—给出目标—找出不同目标的效果白化值—计算不同目标的效果测度—计算多目标综合效果测度—选择最优局势。
(2) 逻辑决断图法
总结前人各种研究,逻辑决断图法在设计理念的应用上基本是一样的:针对故障后果较小的次要设备,使用用事后维修的策略;在无故障突发的特殊情况下,故障后果一般或较重的主要设备,进行定期计划维修即可;对于有严重故障后果的关键设备,首先采取状态检测维修,同时进行定期计划维修策略[1]。
在实际使用逻辑决断图法过程中,因为决策人员专业素质及经验较少等因素,在经济、技术是否可行等问题上,常常无法做出判断。本文就逻辑决断图设计中的技术可行性及故障后果两个重要方面,对地铁设备故障判断情况作一个概括:隐性故障,设备或系统功能自发的、但不易作者察觉的故障;多重故障风险度高低的判定,防止其引发的相关联的其他故障和预测多重故障后果的严重程度;通过对故障数据的统计分析,判断故障机理和时间寿命的关系,统计结果显现特定的变化规律则有关,随机的则无关;潜在的故障,根据一些征兆来提前发现故障,从显露潜在故障到转变成功能性故障间隔是否明显,状态是否可监测;故障后果严重情况判断,分为不严重(只产生直接维修费用)、一般严重(影响到设备运营)和严重(引发环境及安全性后果)三种情况。
(3)灰色局势法与逻辑决断图法结合共同判定
逻辑决断图法在严格分析后,判断出设备故障情况并选择最优的维修策略;灰色局势决策法则通过测算数据对比,从而解决多目标决策问题。灰色局势法和逻辑决断共同判定机制,当二者决断测算出的结果一致时,决策形成,有效减少了主观因素的影响,使检测度更精确、偏差更小,检测结果更加真实可信,确保了维修的有效性。
2.建立维修策略优选评价指标体系
2.1设备维修策略概述
设备维修策略是地铁设备维修和管理中必需的可循之法,纵观各地企业,使用的维修策略大致有六种,包括事后维修策略、视情维修策略、计划性维修(预定翻修和预订报废)、预防性维修、改进性维修以及可靠性主导维修策略等。
2.2建立指标体系
影响维修策略的决策有许多因素,其中维修需求、经济可行性、技术可行性以及故障后果等为主要影响因素。地铁设备维修策略优选体系的建立是实现维修策略的优选的必要条件。以某地地铁为例,首先根据当地地铁的实际运营情况,
再而运用灰色局势决策法进行综合评价,通过对比各个评价指标值得出维修策略的最优。
实际运用地铁列车受电弓的例子,在建立指标体系之前,要充分运用工作人员的经验等对设备故障情况进行评价,标记出设备维护成本、安全性以及故障频率各自的指标数值,最后测算出它的加权关键性F值,F值越高表明越是重要设备,其次可通过FMEA方法(故障模式及影响分析),巡查出设备维护过程中需要留意的关键环节。
2.3基于指标体系的机电设备维修
机电设备维修体系包括:维修架构及人员配备,维修标准、规程及记录的编制,检修场地、检修设备配备,预防性维修和应急处理程序等[3]。如在地铁运营期间,工作人员通过经验总结,建立了线路、车辆、通信、信号、电力5大系统的完整的设备树形图、构建指标体系,在进行故障模式影响和危害性分析时,便可以快速的结合逻辑决断和灰色局势法共决机制,确定出几点设备系统的维修模式和最优维修策略。
3. 设备维修策略优选实证应用
3.1地铁盾构机掘进设备维修策略优选
在地铁施工过程中,使用盾构机进行隧洞掘进等技术已经慢慢普及,对于隧洞洞线过长等状况,使用盾构机施工较传统施工方法不仅节约了经费减少人力的使用,还能够一次成洞并减小对地面建筑的影响,具有施工速度快,自动化程度高的特点。国外瑞克盾构掘进机由液压装置与盾构千斤顶构成,集光、电、传感及信息技术等为一体,具备输送土渣、开挖切削土岩及拼装隧道衬砌等功能。
以盾构掘进机设备中管片渗漏、裂纹等为例,分析出现原因及维修策略优选。设备管片出现渗漏、裂纹等情况,首先利用逻辑判定法进行原因分析,主要原因可能是:1)盾构设备和管片拼装不严密,致使管片间出现错位,无法进行正常压紧从而出现渗漏水状况;2)盾构机掘进过程中不均匀的推力或者推力过大,都易造成管片出现裂纹而漏水;3)管片补浆过程中因压力控制不当造成管片开裂;4)吊运或运输过程中造成的管片破损;5)连接螺栓没有拧紧,导致掘进后管片呈现松弛等。通过灰色局势法再次评定,考虑维修策略优选评价体系的影响因素,最后得出预防性维修的最优维修策略。对于管片拼接不严密情况,在拼接封顶的时候,应事先保证足够的宽度再进行插入;在盾构机掘进途中,要及时检查连接螺栓是否松动,及时进行复紧。
3.2地铁车门系统故障维修策略优选
一般情况下,对于各种不同故障,备选方案大致有四种:事后维修、视情维修、预定翻修及预定报废[4]。以某车门子系统故障模式为例,该故障模式以红闪作为车门图标、开关门呈现正常为现象。首先要分析出该故障现象的原因,通过故障模式和根本原因分析,发现该故障出现是因为电子能控单元(简称EDCU)发生故障,接下来再由工作人员使用逻辑决断图法,严格按照其过程和方法进行决断,最后得出最优的维修策略为事后维修。
第二,同一车门子系统故障模式,开关门正常,车门图标出现红闪为现象, 分析得出EDCU故障为故障原因。以灰色局势决策法对定量、定性指标进行评价赋值,标记出评价指标的极性(极大值或极小值)。根据隶属度值公式E=wi×rij计算出4种备选方案隶属度值。隶属度值最大的则为最优的维修策略方法,即可以判断出事后维修为车门子系统故障的最优维修策略。
最后根据逻辑决断和灰色局势法共同判定原理,两者分析测算后结果一致,最终得出了事后维修策略为车门子系统故障的最优维修策略的结论。
4.结语
综上所述,本文在介绍目前存在的维修策略优选方法的基础上,将灰色局势决策法和逻辑决断图法结合,进行共同判定选择出最优策略,提出了建立维修策略优选评价指标体系从而实现维修策略的优选。同时以地铁列车受电弓故障、地铁车门系统故障、地铁机电设备系统维修及盾构机掘进设备维修等例子为实证分析,陈述了维修策略优选方法的实施过程及注意事项,证实了故障分析、策略优选后结果的可信性及有效性,并为工作人员进行现场故障检修特供了理论依据及参照,更好的实现地铁设备的维修策略优选。
【参考文献】
[1]吕德峰,过秀成,孔哲等.基于可用度的地铁车辆维修检查间隔优化方法[J].东南大学学报(自然科学版),2011(04):10-11.
[2]张建平.南京地铁设备维护管理创新实践[J].城市轨道交通研究, 2011(07):78-79.
[3]赵宏宇.地铁车站机电设备维修模式探讨[J].中国新技术新产品,2010 (06):152-153.