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实训教学下机电一体化柔性系统

2019/12/12 阅读:

【摘要】柔性系统应用于实训教学体系,是利用其综合了自动控制以及机电一体化等相关专业集成系统,与当今工业发展相互呼应,以利于提升学生专业能力以及职业能力。学生在机电一体化柔性系统,能够实现与企业的零距离对接,达到了专业教学与实际操作接轨的目的,可有效提升专业教学质量,切实发挥实训教学效用,完善学生的实践能力以及就业能力。实训教学中的机电一体化柔性系统,是对从事自动化柔性生产线设计、安装调试以及维护等职业技术人员制定的实训体系,对于今后机电专业学生发展而言,应将专业教学内容与岗位工作内容对接,合理运用优化方案实施柔性生产系统实训教学,在柔性生产中引导学生认识柔性系统,并掌握产品生产的流行趋势。

【关键词】实训教学;机电一体化;柔性系统FMS

柔性制造系统是新时代背景下应运而生的一种新工业生产方式,这种方式旨在提高制造柔性以及生产效率,还要进一步缩短生产周期以及保证产品质量,以达到降低能耗的目的。在机电一体化专业中将FMS柔性制造系统应用到实训体系,一方面是因为不少高职高专都引进了先进的柔性生产设备,具备了开展柔性实训教学的前提条件,另一方面学校对采用何种优化的方式展开实训还没有明确的想法,FMS柔性制造系统是我国工业发展的新模式,能够顺应行业发展趋势,积极推动专业教学改革创新。因此,FMS柔性制造系统与机电一体化实训教学体系的结合,实现了教学与加工相结合,为专业教学和学生今后发展奠定了基础。

一、机电一体化柔性系统的应用价值

现阶段高职高专机电专业教学中,实训教学体系缺乏实践性以及实时性,教学内容以及实训环节都与企业实际岗位脱轨,高职高专为了改变机电专业实训教学质量低下的问题,正在进一步引进新的技术以及新设备,以图优化实训教学环境。柔性生产系统应用于机电一体化实训教学中,是将机电专业一体化教学所涉及的物流系统、信息系统以及自动加工等子系统结合起来,让学生在实训中了解多种技术以及系统,切实感受工业发展新趋势,了解设备的操作以及岗位工作标准,从而更新教学体系。机电一体化柔性系统满足现代化工业发展中所涉及的职业技术人员的能力与素质要求,保证专业实训教训与工业实际操作结合,不断地完善教学实训体系和提升教学质量。柔性系统是工业面临新的市场竞争环境以及科技发展提出的一种新生产模式,旨在大幅度提高制造柔性以及生产效率,并积极缩减产品的生产周期并保证产品质量合格,降低能耗后需要进一步降低成本,以达到更好的经济效益。FMS柔性制造系统与机电一体化专业结合,是以学生实训和就业为导向,开发出适合机电专业学生今后发展的实际FMS柔性制造实训系统,在此实训系统中让学生掌握自动加工系统、物流系统、信息系统、软件系统的运作以及计算机软硬件技术、组网技术、机电一体化技术内容,打造学科交叉度高以及应用面广、创新性强等优点,帮助学生掌握机电一体化技术应用,为学生建立开放性、创新性以及易参与的实践平台,让学生能切实在实训中了解机械制造系统的基本组成和基本原理,从而摒除传统实验教学中任务布置以及作业批改等繁琐事件,按照模块化的柔性制造综合实训系统,还能进一步提升教学质量以及实训教学监管效果。

二、基于实训教学的机电一体化柔性系统开发

由于我国柔性生产系统起步较晚,很多高校都没有明确地提出培养柔性生产系统研发的培养目标,机电专业虽然以应用型人才为培养核心,但最终的教学还是没有转变到位。对于机电专业而言,要培养出柔性生产系统研发人才,还是要在电气自动化专业以及机电一体化专业上下功夫,从课程体系开始到实训教学中,围绕柔性生产系统建立相关的课程体系,并围绕柔性生产系统创建实训教学体系,积极促进学生参与到柔性实训系统开发中,吸引大量学生参与柔性系统研究,借助专业以及学校的职业技能大赛、“自动线安装与调试”技能大赛以及与企业合作等,引导学生认识柔性生产系统实训教学体系,以更加适应我国社会经济发展,为社会提供创新型人才,将柔性生产理念渗透到工业各个领域,推动专业以及教学体系改革。对于柔性生产系统的实训教学设计,要以学校自身所有的设备以及教学资源为依据,借助引进的柔性生产设备制定FMS柔性实训系统,制定柔性生产系统实训教学方案,并架构完整的柔性生产系统实训教学体系。例如现如今不少学校都引进了亚龙YL-335B型自动生产线设备,可以将这些设备安装在现有的铝合金导轨式实训台上,通过机电一体化设备机械部件以及PLC模块、触摸屏模块等,将整个柔性系统组成结构划分为供料单元、加工单元以及输送单元等五个单元,分别为学生构建独立的实训系统,应用多种类型传感器让学生进行物体运动位置以及通过状态的判断,或者是采用RS485串行通信的PLC网络控制方案,每个学生在各个单元实训中通过一台PLC承担起控制任务,达到各单元之间分布式控制实训。FMS柔性系统实训教学开发中,还要依据学校机电专业人才培养以及课程设置情况,大致将系统实训教学分为九个学习情境,将五个单元分别进行细化,分成工业网络通信、PLC程序编制和调试,电气控制电路安装以及传感器应用、机械系统安装与调试、元件安装与调整、系统维护及故障检测等,从供料开始让学生担任各个单元和学习情境中的操作岗位、管理岗位以及质量检测等工作,从而了解整个柔性制造系统的工作过程。第一,控制过程中上料单元接受信号后,直流电机驱动齿轮齿条转向铣床方向,实现对整个系统中的程序控制,还需要采用顺序控制法等明确地标出各个程序的信号流向,并将PLC作为第一用户语言,采用了串并联、触头等术语及图形符号,增加一些功能性指令,按照一定控制要求以及规则连接各个节点,在继电器线圈结束整个上料程序。第二,数据库表设计系统,这个系统采用了PostgreSQL实现数据库设计,并采用MYSQL实现读写分离和负载平衡,系统数据表中包含教师数据表和学生数据报表、作业信息表等内容,教师模块以及学生模块都围绕着整个教学过程,依据柔性制造综合实训教学的内容、FMS柔性制造系统实训教学、实验教学任务以及实践教学体系,对接企业岗位人才需求,直接将学生作业以及实习情况反馈到企业以及学校中,共同展开柔性实训教学任务。应从学生角度认识柔性制造系统的各部分,模拟自动化生产加工系统,提升学生的工程应用能力,教师可以通过查看学生实训实时数据判断学生实际操作是否达标,并允许学生下载实训以及实验中可能会用到的资料,及时补充知识,以满足现代化企业生产招聘要求,提升专业学生的就业能力。

三、结语

以FMS柔性制造系统为载体,能够将学生在实训中认识工业实际操作,实现就业以及企业岗位标准的无缝对接,达到优化实训教学质量的目的,且还能进一步优化机电专业实训教学环节,解决机械制造高度自动化以及高柔性化之间的矛盾,并优化教学质量。

【参考文献】

[1]张贵军,陈安,王文,吴浪,李章维.模块化柔性制造综合实训教学管理系统开发[J].实验技术与管理,2017,34(12):161~163

[2]吴海琪.机电一体化柔性制造系统的研究与教学开发[J].现代经济信息,2017,24:372

作者:丁巧芳 单位:扬州技师学院

实训教学下机电一体化柔性系统

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