對自動化生產(chǎn)線實訓設備的淺析

1、對自動化生產(chǎn)線實訓設備的淺析 【摘要】 在我國，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，對柔性自動化的研究越來越受到人們的重視。使用柔性自動生產(chǎn)線、提高生產(chǎn)線的柔性化程度已經(jīng)成為當今制造業(yè)適應市場需求、加速產(chǎn)品更新?lián)Q代的一種主要手段。 【關鍵詞】 生產(chǎn)線 實訓 教學 自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試是工科類高等職業(yè)院校一門重要的、實踐性很強的專業(yè)課程，要求學生不但能夠很好的掌握自動化生產(chǎn)線的理論知識，（包括硬件結(jié)構(gòu)，各元器件的作用，氣動回路的構(gòu)成，氣缸的結(jié)構(gòu)、工作原理），而且能夠熟練的利用編程軟件對plc進行現(xiàn)場編程，對設備進行聯(lián)機調(diào)試，在設備運行過程中能夠自主并且快速的確定并排除故障。目前隨著我國自動化生產(chǎn)線的不

2、斷發(fā)展和完善，大中型企業(yè)在生產(chǎn)中使用生產(chǎn)線的比例不斷提高，所需要的人工操作崗位越來越少，也就是說所需要的熟練操作工人數(shù)量在不斷減少，柔性自動化設備的操作和維護人員的比例在不斷的提高，這就需要培養(yǎng)出理論和實際操作能力都很強的高素質(zhì)技能型人才，而高等職業(yè)教育的特點是既重視講授理論知識，又突出實踐操作技能的訓練，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標。實踐操作訓練主要形式是實驗實訓教學。從2003年評估開始，很多高職院校都陸續(xù)建立了自動化生產(chǎn)線實驗室，花費巨資購置了自動化生產(chǎn)線實驗實訓設備。但通過這幾年的調(diào)研和教學發(fā)現(xiàn)，在實現(xiàn)實驗教學計劃及教學實施過程中存在一些問題： 1、實踐教學環(huán)節(jié)不足 自動化生產(chǎn)線安裝與

3、調(diào)試課程的實踐環(huán)節(jié)主要包括相關實驗和實習，但目前很多院校因為設備、場地、課時分配等原因不能保證足夠的實踐教學，教學內(nèi)容和教學計劃都過于“理論化”，沒有突出課程“實踐性”和“應用性”的教學特點，不利于實現(xiàn)本課程在高職院校中的教學目標。 2、實驗設備不夠 目前各院校都加強了實驗室建設，購買大量的實驗設備，但隨著各院校招生規(guī)模的擴大及實踐教學環(huán)節(jié)的加強，需要的實驗設備缺口很大，而一臺實驗設備動輒幾十萬，大部分高職院校由于經(jīng)費有限，購置的生產(chǎn)線設備仍不能滿足教學需求，有的學校甚至沒有相關的實驗設備。 3、實驗設備不合適 很多院校購置了生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的成品實驗裝置，而這些設備往往和實際教學脫節(jié)，有的設備功

4、能單一，結(jié)構(gòu)簡單，只能進行“簡單驗證式”和“非真實器件模擬”的實驗，不能使學生深刻理解生產(chǎn)線的工作原理，全面了解真實的控制過程，不能實現(xiàn)學生畢業(yè)后“零距離上崗”的最終目標。 4、實驗教學方式的呆板及滯后 在一些學校至今仍沿用老師編好詳盡的實驗指導書，講固定的程序，缺乏多模式多層次的實驗教學方法，而學生“依葫蘆畫瓢”，學生只需要進行簡單的程序輸入就可以完成實驗，不能達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力的目的。 因此，我們急需設計一種綜合性強，價格低廉，能夠培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，在同行業(yè)中各項技術和指標都比較先進，既能做各種模擬演示實驗又能展示工廠實際生產(chǎn)過程的自動化生產(chǎn)線綜合實驗臺。同時

5、結(jié)合我們的實驗臺，要調(diào)整實踐和理論課時的比例，加強實踐教學環(huán)節(jié)，調(diào)整實驗內(nèi)容，使其能更好的完成對于高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)目標。 在我國，高等職業(yè)教育規(guī)模已經(jīng)很大，高職院校有1000多所，大部分院校由于教學經(jīng)費問題，不能及時的更換或者購買最新的實驗設備，導致教學實驗臺和工廠實際的生產(chǎn)線存在著不小的差距，從而直接影響到高職學生的就業(yè)和擇業(yè)，而本課題將研究設計一種自動化生產(chǎn)線實驗平臺，達到以下目標： （1）具有綜合性和真實性：既能做自動化生產(chǎn)線真實過程的展示實驗，又能做plc一般演示實驗，能解決高職院校實驗設備不合適的問題。 （2）具有可開發(fā)性：可以根據(jù)實驗情況，引出plc的i/o插口，為平臺開發(fā)出

6、其他實驗，由學生自己動手，設計實驗項目，調(diào)動學生自我能動性，進行設計開發(fā)，可以解決實驗教學方式呆板落后的問題。 （3）能真實展現(xiàn)自動化生產(chǎn)線工作的實際過程，同時學生可以自主設計設備動作過程和動作順序，通過動作過程和動作順序，自主設計出相應的控制程序，以提高學生的動手能力和plc編程能力； （4）在進行實驗擴展時，能夠改變工件的加工順序，調(diào)整工件的加工速度，可以隨時對所需模塊進行組裝，并且出現(xiàn)故障后能夠及時報警。 （5）學生通過這款實驗臺進行實驗和實訓，可以提高學生對模塊式生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)、工作原理的了解，熟練掌握生產(chǎn)線的工作過程，對每個環(huán)節(jié)的工作原理有全面的理解，通過自己動手拆解、安裝生產(chǎn)線，了解各

7、個生產(chǎn)單元之間的聯(lián)系，同時，掌握各個環(huán)節(jié)的基本工作原理，為以后的工作打下堅實的基礎。讓學生到工作崗位后就能夠很快熟悉工廠的自動化生產(chǎn)設備，并能夠進行簡單的維護和維修，真正意義上實現(xiàn)“零對接”。 （6）具有較高的性價比：目前在高等職業(yè)院校，引進的自動化生產(chǎn)線實訓平臺，功能都比較單一，操作性不強，而且每條生產(chǎn)線的購置費用都在幾十萬，因此就限制了引進的數(shù)量，而這款試驗臺的制造成本控制在兩萬元以下，能解決高職院校教學經(jīng)費不足的問題，實驗設備不夠的問題，為加強實踐教學環(huán)節(jié)提供物質(zhì)前提。 （7）作為教學實驗系統(tǒng)，實驗時的安全性和方便性是非常重要的，本實驗臺采用金屬全封閉結(jié)構(gòu)，有良好的防觸電性。實驗導線采用

8、kt4abd52型帶保護套的簧圈式迭插頭，和與之配套kt4a52護套插座，具有良好的防觸電性，實驗時，采用插入式接線，即安全又方便。 （8）目前高等職業(yè)院校中所使用的生產(chǎn)線都是由廠家直接研制、安裝和調(diào)試的，在設備運行一段時間后出現(xiàn)的問題，必須要由廠家來維修，而一旦過了保修范圍，那么，必須要向廠家支付維修費用，而我們這款新型生產(chǎn)線完全采用模塊式結(jié)構(gòu)，在使用過程中，如果某個部件出現(xiàn)問題，可以由實驗室管理人員將某個部件拆下，換上新的模塊即可，大大減少了維護時間、降低了維護費用，為大面積普及打下了堅實的基礎。 從自動化生產(chǎn)線實驗教學的大綱要求，設備概況的調(diào)查分析，可以歸納出：實驗教學中需要的是一臺具有綜合性（既能做plc一般演示性實驗，又能做真實過程展示實驗；能體現(xiàn)plc控制系統(tǒng)的組成、工作原理；包含各種常見設備，能進行程序的輸入、調(diào)試、設計；能反映出各種控制過程）形象性（各種設備要盡量接近生產(chǎn)實際，反映工作崗位中要遇