自动化设计论文范文

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第1篇

论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。

由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在教育部电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。

1EDA实验环境的建设

EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。

在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:

(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。

(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。

(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。

(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。

(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。

2EDA实验环境的管理

我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行政上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。

在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:

(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。

(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。

(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。

(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。

(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。

(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。

参考文献:

第2篇

本文主要是针对模具在板材成型加工领域的应用进行了研究，板材成型并不是片面的只是平面板材，常见的薄壁型材例如管装型材都是属于板材加工的范畴的，板材成型具有十分悠久的发展史，它的发展是同各个行业的制造需求紧密结合在一起的，像汽车、航空以及航天等重要的领域会包括着大量的板材加工零部件，这些行业的不断发展促使的板材成型的技术要不断惊醒提升和改进，随着我国经济的不断发展，对汽车行业的产量要求不断提高，对质量的要求同样也是不可或缺的，同时，在航空航天领域也要保持在国际领先的地位，因此，对板材成型的技术需求愈加强烈，这就促使了这一技术不得不向前创新与发展，传统的板材成型技术在很大程度上已经不能够继续满足这些行业的迫切需求，随着计算机技术的迅猛发展，板材成型技术的发展也寻找到了契机，那就是与计算机技术相互融合产生新的技术，模具的自动化技术因此也就应运而生，在板材成型领域也的确取得了巨大的经济效益。

2模具设计自动化发展趋势

CAD/CAM/CAE等技术是随着计算机技术的发展而逐渐出现的，并且在模具设计与制造行业得到了普遍的应用，随着新世纪的到来，各个国家的经济逐渐融为一体，模具行业作为工业的一个基础支撑行业必然会朝着自动化的方向不断发展，这样才能在全球化的工业领域中起到其自身的重要作用，随着各个国家的工业发展联系更加紧密，模具行业不单单只是局限的某个国家，大多数情况下是需要多国外某些行业提供先进的模具产品，这不仅对模具的设计水平、制造质量以及制造效率提出了更高的要求，而且还推动着模具的自动化的进一步向前发展，只有这样才能够适应不断发展的经济。当前，模具的自动化发展趋势主要可以概括为以下几个主要方面，下面分别进行详细的研究。

2.1模具产品发展将大型化、精密化

随着模具自动化技术的不断发展与进步，模具的产品也出现了两个十分重要的发展方向，也就是模具的大型化发展与精密化发展，所谓大型化发展并不是指单个模具的尺寸逐渐变大，而是指将多个零件的模具集中到一个模具上进行生产，也就是一个模具往往会有多个模具腔，这样就可以提高零件的生产效率，模具的精密化与模具的大型化并不是冲突的，它是与零件的微型化有着一定的关系的，模具的精密化主要是为了提高产品的

2.2模具标准件的应用将日渐广泛

模具的自动化发展的主要目的之一就是为了提高模具的制造效率，传统的模具制造行业对于每个新的产品都要单独设计模具然后再去加工，加工过程中还要对模具的质量进行监测，这样大大降低了效率，模具标准件的出现可以使得一部分模具不用再去重新设计，通过将某些模具的组成部分设计成标准化的模块并制定出相应的国家或行业标准，对于模具的自动化发展具有很大的推动作用。

2.3在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术

随着计算机技术的出现并应用到模具领域，模具设计的开始出现自动化的发展趋势，各种先进技术包括CAE、CAD、CAM以及CNC都被应用到模具的设计和制造，目前许多的计算机辅助设计的软件在模具的设计过程中可以直接对模具的加工过程生成完成并且可靠的数控加工程序，不仅提高了模具加工的效率，而且提高了模具加工的质量。随着工业的不断发展，CAD/CAM/CAE等相关领域的应用软件成本也开始逐年降低，从而降低了许多中小型企业的门槛，这几项技术作为模具自动化发展技术的里程碑，推动了模具发展质的飞跃。

3模具设计的自动化

模具设计的自动化是一个比较完整的生产模具的过程，通过CAD软件对模具进行设计的周期中，可以不断对所设计的模具进行质量上的改进，找出设计过程中存在的问题并且进行修正，对于实际中应用的模具对其进行信息的完整收集然后将其体现在CAD模型之中，并可以在企业内部进行文件的共享从而几种多名设计人才的智慧对设计的模具进行改进，最后可以生成模具的生产文件，实现整个模具设计到制造的自动化过程。

3.1输入产品模型，生成高质量实体模型

在模具设计与制造的自动化过程中，模具的产品模型输入是最为基础的一个步骤，只有得到十分完整的实体模型才可以保证整个模具设计过程的可靠性，然而当前的状况就是常用的一些造型软件虽然在造型方面具有很好的使用功能，但是在进行数据交互的过程中往往会出现一系列的问题，在进行数据交互过程中最容易出现问题的部分就是曲面部分，很容易出现数据丢失的现象，因此在进行数据交互的过程中就需要对导入的产品模型进行相应的处理过程，处理过程大多数情况是针对的造型公差，当造型间隙相对公差较大的情况下常常采用的造型处理方法有两种，一种方法称为愈合处理，另一种方法是公差处理模型，前一种方法的应用比较受限，并不是所有的情况都可以用该方法进行处理，后一种方法是在实际应用中使用较多并且最终效果也比较好的处理方法，因此常常采用该方法。

3.2完备产品模型

在模具设计与制造的自动化过程中，模具的产品模型的完备是模具厂家需要完成的一个十分重要的步骤，之所以还需要对设计好的模型进行完备是因为许多模型在设计的过程中是不需要将整个模型完整地绘制出来的，有时候仅仅给出模具的一个简单的外观，而内部的结构则需要模具的厂家进行细化，这种情况在汽车行业比较普遍出现，就算设计人员最终给出的产品的模型是完整的，模具厂家也需要完成另一部分工作，那就是将模具进行分离，也就是分为型芯和型腔两个部分，只有这样设计出的模具才能够进行使用，因此，不管设计人员最终给出的产品的模型是不是完整的，该模型都需要进行不得处理，也就是模型的完备。

3.3产生模具

在模具设计与制造的自动化过程中，模具的产生是在产品模型完备以后需要进行的下一个步骤，在模具的产生过程又可以细化为两个部分，一部分就是型芯和型腔的产生，这是模具的主要部分，另一部分就是模架等附件，又可以称之为模具的辅助部分，很多模具设计的人员希望通过实体造型的CAD应用软件来完成这项工作，然后在实际操作中往往是不能够完成的，这是因为模具产生设计过程中应用到最多的就是曲面造型这一功能，而这些现有的应用软件往往很难达到使用的要求。

3.4加工准备

模具加工前的准备是在模具设计与制造的自动化过程最后一个关键步骤，这一步骤同样十分关键，它既涉及到模具的设计，也涉及到模具的制造，整个模具的生产过程并不是单一的切削就可以完成的，有时候还需要特殊的加工方式来进行配合，最常见的就是放电加工，对于需要切削加工的表面需要选择对应的刀具来进行加工，而对于需要放电加工的表面就比较复杂，首先需要对放电加工的部分设计对应的电极模型，这一步骤有时候会占据整个模具设计的大部分时间，而电极模型的设计原理就是对需要进行加工的部分进行求逆的过程。

3.5板材成型模具设计

自动化的模具设计时可以遵循上面阐述的四个步骤，此外还需要得到一些材料的特性参数、与模具相关的边界条件以及速度均方差的计算方法等等。其中，vi是考察截面上i节点处的流动速度，v是所有考察节点的平均速度，n是考察节点总数。

4结论

第3篇

1.1学生因素

1）主观积极性。作为毕业设计的主体，学生的态度积极与否直接影响了毕业设计质量，然后近年来普遍存在着学生重视程度不够的问题。很多学生对毕业设计（论文）的目的和要求缺乏足够的认识，不少学生把毕业设计仅仅作为一门功课来看待，甚至认为其它功课已经通过，自然毕业设计肯定也会顺利通关，这种典型的应试式思维导致思想上的不重视。随着大规模的扩招，就业越来越难，学生要找忙于工作，投入毕业设计上的精力大大减少。在历年的毕业设计中也存在着前期文献调研与设计工作不努力，等到答辩前期突击的现象。

2）基础不扎实。毕业设计是大学教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计，培养学生综合运行所学的基础理论、专业知识和基本技能，分析与解决实际问题的能力，使学生获得从事实际工作所必须的基本训练和进行科学研究工作的初步能力。因此，学生对基础理论和专业课程的掌握水平直接影响毕业设计工作的开展。例如，我系部分学生由于平时对基础理论与专业课程的学习不够重视，看不懂专业的参考文献，系统方案设计不出来，经过指导老师耐心指导，仍有些同学一窍不通。涉及仿真，有一部分同学，连Matlab工具软件都还要现学。这些现象都体现学生的基础不够扎实，严重制约毕业设计的教学水平。

1.2教师因素

1）主观积极性。教师方面，由于不仅要承担繁重的教学任务，还需开展科研工作，带学生做毕业设计只是众多工作中的一项，用于毕业设计指导工作的时间和精力不足。我系教师教学任务尤其多，在毕业设计开展期间，多数教师还承担了课题教学，课程设计探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量谢七月(长沙理工大学能源与动力工程学院)等教学工作。这几年绩效改革不鼓励超工作量，毕业设计工作又持续周期长，学生知识结构又层次不齐，因而有些教师对毕业设计态度不是很积极，指导效果明显受影响。

2）指导老师队伍本身的专业素养。热工自动化专业方向比较细，开设热工自动化专业的高校很有限，我系极少教师本科专业是热工自动化的。由于教师资源相对紧张，即使缺乏系统的工程化培训与实践的新进教师也承担了指导毕业设计的教学任务。甚至有的教师虽然没有能力指导毕业设计，但为了完成学校规定的教学任务，也只好勉强上阵，这也在一定程度上导致了毕业设计质量的下滑。而且现有的毕业设计指导教师队伍单一，不能很好的因材施教。

1.3客观因素

1）毕业设计时间过短，很大程度上影响了毕业设计的教学质量。毕业设计一般安排在大学最后一个学期，我校还在该学期安排毕业实习，部分同学还要忙于找工作、考研等各类事情，用于毕业设计的时间有限，满打满算仅仅14周，也就三个多月。而要在三个月内完成文献调研、文献翻译、开题、设计、实验、论文写作、答辩等一系列工作，很难保证还能有充足的时间对毕业课题做深入的研究。据我系历年数据，不能完成毕业设计要求的全部内容的学生多达40%，而能在短短三个多月内做出较好结果的学生不足10%，这类学生往往是提前参加了相关课题或是有扎实的基础，而基本完成任务书内容的学生将近50%。

2）毕业设计的考核方式单一，难以激励学生很好地完成毕业设计的任务。目前毕业设计的考核主要以答辩为主，尽管在毕业设计过程已经按前期检查、中期检查、毕业答辩三个阶段分别开展了检查考核，而且也制定了各阶段的阶段性指标，但指标不够具体，考核过程有时候流于形式，并没有严格考核。即便将考核模式向以实物、图纸、程序、科技论文、专利、竞赛结果为主的综合考核模式转变，但因这些内容无法在三个月内实现，因此，无实际全面实施考核的可能性。

3）管理机制已经不能完全适应毕业分类指导的需要，在一定程度上也影响了毕业设计的教学质量。学校和学院现有的教学管理模式是针对大多数学生的情况制定的，不够灵活，既难以充分发挥优秀学生的创造力，也难以提高落后学生的综合能力。对分类指导、因材施教的考虑不周全，毕业设计的整体教学水平难以提高。

4）其它客观因素。影响毕业设计的客观因素还有很多，例如，实验条件紧缺，企业合作较虚，大部分设计电厂自动化的实验缺乏实现条件。

2提高毕业设计质量的改革措施

2.1毕业设计时间的调整

从本届毕业设计开始，我校开始调整毕业设计的时间安排，把前期工作安排在第七学期最后三周，要求在这三周内完成文献调研，英文文献翻译以及开题报告。然后希望学生能够利用部分寒假时间进行毕业设计的后续工作，为开学初的毕业实习做准备工作，从而使得学生能够带着毕业设计中的问题参加毕业实习，增强毕业实习的针对性，最终提高毕业设计的质量。为了进一步的落实分类指导与因材施教，我系将根据学生的学习成绩安排给与更为合理的毕业设计时间。对于成绩前10%的特别优秀的学生，可以在第六学期初结合毕业后的计划开始进行毕业设计选题，在这学期内进行文献调研与英文文献的翻译工作，争取在第六学期末进行开题，利用大四一年时间完成具体设计和论文撰写，鼓励结合设计结果撰写与发表学术论文，毕业设计总时长达到三个学期，这个时间相当于目前2.5年制的研究生用于研究的时间，从而保障这部分优秀学生有充分的时间将毕业设计做的更加深入。对于成绩前30%左右的学生，则可在第七学期初选题、开题，毕业设计总时长为两个学期。对于成绩一般以及成绩特别差的学生，采用学校统一安排的毕业设计时间，第七学期中后期选题，第七学期末毕业设计开题，毕业设计总时长保持在半年以上。而对于动手能力特别强和参加各类课外科技竞赛的学生，可在第五学期完成选题，开题并将其毕业设计与竞赛结合，总时长为四个学期。

2.2指导方式改革探索

由于教师资源相对不足，为了更好指导毕业设计，我系正探索指导方式的改革。一方面，我系2014届和2015届毕业生均在120人左右，而现有专职教师只有15人，平均每位教师指导8名学生。另一方面，由于自动控制学科的发展日新月异，热工过程自动化也得到了快速发展，涉及的领域不断延伸，几乎包罗万象，不可能要求每位教师都对每个领域均有深入的认识。因此，在毕业设计的指导过程中，应该充分发挥教研团队的优势，探索集体指导和个人指导相结合的指导方式尤为重要。鉴于在毕业设计过程中，学生通常会遇到一系列的问题，尤其是面临工程实际方面的问题时，感到无所适从，急盼有教师的指导。因此，指导教师每周安排一次答疑与讨论，每个工作日下午安排一名教师开展集体指导。提前安排时间与地点，即时通知学生，学生既可得到指导教师的指导，还可根据自己的问题，选择相关领域的教师参加集体指导。

2.3毕业设计选题模式的探索

我校已使用毕业设计选题系统，先由教师命题上网，然后由学生上网选择，每位学生可以选择两个题目，最后指导教师确认。为了更好地因材施教，我系对选题工作进行了探索。首先从命题上把好质量关。要求指导教师分别在题目命题来源、命题类型、命题质量等方面下功夫，并对不同层次的学生采用不同的毕业设计命题。我系成立了毕业设计指导小组，在选题期间，组织教师对命题应在一定范围内进行严格评审打分，只有通过评审的题目才能予以通过。对于特别优秀的学生，尤其是保研的学生，将他们作为创新拔尖人才培养的主力，命题可以结合国家和省部级重点科研项目，从项目中抽取部分有一定深度和难度且带有前瞻性的课题，锻炼其科研能力和动手能力，冲刺校优秀毕业设计。对于成绩在前30%左右的学生，从科研项目中抽取部分动手和锻炼工作能力较强的课题，培养学生的创新意识与能力。对于成绩一般和较差的学生，命题结合生产实践，锻炼其在实际工作中解决问题的能力。而针对考研学生，可以选取一些相对难度较小的科研题目进行研究，注重科研能力的训练与培养，为将来研究生的深造打好基础。对于力争进入特别优秀学生的选题，系毕业设计指导小组将组织面试考核，考核成绩供命题教师参考。学生在选题期间，即时向指导教师汇报学习情况，命题教师根据选题学生的具体情况，选择与命题要求相吻合的学生，确定选题学生。

2.4管理制度方面的改革

为了加强对毕业设计的管理，根据学校与学院对毕业设计的管理规定，我系制定了管理细则，探索从制度建设方面保障毕业设计的质量，主要改革方面如下：

1）加强对学生在毕业设计期间的管理。在毕业设计动员大会上，毕业设计指导小组给学生阐明毕业设计的严肃性，明确指出毕业设计将从严把关，从而使得学生端正毕业设计的学习态度。毕业设计过程中，学生必须在指导教师指定的场所开展工作，从而便于指导教师检查与指导，规定学生每个工作日必须在指定场所，无特殊情况不得请假，由指定学生负责每天的考勤，系指导小组将不定期进行考勤检查，从而改变以往懒散的作风。学生每周参与答疑，即时汇报毕业设计进展，指导教师将记录每周的答疑情况。指导教师严格根据学生的平时表现评定学生的平时成绩。

2）加强对指导教师的督查工作。为了督促教师积极参与毕业设计的指导工作，学校与学院有教学督导会进行常规的教学检查。我系将加强这方面的督查，每周向学生调查指导教师的指导情况。为了充分调动指导教师的积极性，将设立经费进行奖励，对认真负责的指导教师要予以奖励，为了公平起见，对于指导非特别优秀学生获得优秀毕业设计的教师，系将加大力度奖励。对于指导不力的指导教师，限制下年的指导人数。

3）严格考核毕业设计过程的各个阶段。为了使得学生和教师高度重视毕业设计，有必要加强对毕业设计过程各阶段的考核，而不是只注重毕业设计的最后结果。将整个毕业设计过程分三阶段进行检查考核：第一阶段（毕业设计工作初期）：检查师资配备和设备条件、课题审查情况及学生选题结果。第二阶段（中期）：深入教学现场，进行实地检查，通过观察、提问，考察学生的工作状况；了解学生对教学工作的反映；同时检查教师的工作状况，依据毕业设计管理细则对教师与学生的各项指标进行打分。第三阶段（后期）：这个阶段重点抓好答辩资格审查工作与成绩评定工作。学生答辩前，要进行答辩资格审查。学生按规定时间完成毕业设计任务，经“审阅”、“评阅”合格后，方可参加答辩。毕业设计成绩由“审阅”“评阅”“答辩”三个环节组成，各环节成绩占总成绩的比例分别为40%、30%、30%。由指导教师、评阅教师、答辩小组分别写出评语并给成绩，最后综合评定学生的成绩。为了避免教师担心自己带的学生成绩偏低或答辩通不过给自己带来麻烦，系指导小组将协调后续工作，使得指导教师能客观评分。为了客观公正进行评阅，采用集体交叉盲审形式。严格按程序组织答辩，避免走过场。

3结束语