简述智能制造技术范文
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第1篇
1引言
在科技迅速发展的时代，机械智能制造与机电一体化技术在不断向前发展。机械智能制造与机电一体化产品设计在社会生产以及日常生活的应用越来越广泛和普遍，它可以反映出电力系统是否稳定安全运行，根据发生情况向运行人员发出警示，便于迅速准确地处理安全隐患。在我国机电一体化是一个综合技术，也是现代化象征。有关企业实现自身的发展并提高生产效率，需要高度重视机电一体化技术，并加强该领域研究与应用。
2机械智能制造的相关概述
机械工程对于当今的机械工程行业发展来说，可谓是新的科技发展方向。机械工程不仅关系到机械的加工与生产，还关系到机械使用方式和效果[1]。
2.1我国机电一体化智能制造现状
我国的机电自动化技术仍处于初级阶段，机电自动化水平仍低于其他发达国家。此外智能制造的总体进程和发展速度较慢，而自动化与机械化是目前机械和电气自动化的两个轴心，需要它们更好地融入到当前机电行业当中。由于我国机械技术发展缓慢，相关理论缺乏完善，其中一些技术通常需要引进其他国家的技术，需要我们不断努力和探索。
2.2机电工程企业的便捷性
在机械智能制造系统控制的产品相关设计上，我们要针对性借助国外先进的系统知识理论，结合我国机电信息发展行情，切实加强自身机械与信息技术工程的发展进步；同时对于现在错综复杂的电子机电信息工程发展环境，需要大力发展机电系统设计与机械智能制造来改善当前的大环境，让人们信息生活更加有秩序，机械控制系统工程的产品设计也更加方便快捷。机电一体化技术在智能制造中的应用能够给相关企业带来稳定且长久的发展空间，在国家的政策和市场调节作用下也能够获得更宽广的企业经营生产模式，也体现智能制造对机电工程企业发展带来的便利性。
3机电一体化技术的优点
3.1安全可靠，提高工作效率
更大的安全性和可靠性，作为机电一体化技术的主要优势，在很大程度上保证了获得机电一体化技术的人员安全，并为电气自动化技术的分析和研究提供了坚实的基础。电机自动化技术的自动检测系统在运行过程中，可以实时监视相关运行状态。安全可靠是机电一体化技术应用所要实现的主要目的之一，这也体现了在未来的超数据时代人工将会被取代的趋势。机电一体化技术在智能制造中的应用能够有效减少由于人工计算、调配等出现的可避免的失误，从而实现在企业生产的各个流程中功效效率的提高。
3.2有利于设备检测和维修
对于机电一体化设备而言，机电一体化设备的组成部分多种多样，主要包括反应设备、仪表、机泵等，它的构成结构复杂多样，维护过程复杂易变化。在企业的具体生产应用当中，所需要的机电一体化设备应用数据也会有所不同，这就会导致机电一体化设备存在一定的损害性与预告性，我们可以借此进行机电设备的相关故障诊断。在实际的设备应用运行维护上，我们要全方位考虑电气维修与运行维护措施、备用的替换措施。在电位计合理调节之后，可以有效修正相关系统故障问题，可将电气系统中电位计进行准确调整，预防因为调节混乱出现问题。机电一体化设备自身在电路数据监测上，可能对一些已经发生的初级电路故障没有及时地反映出来。导致在后面的数据中，根据整条电路中物理量测量值进行比较，会发现有些反应数据与其他位置输出数据有着明显差别。明显的数据差别反映在仪器设备上，会出现设备短路、工作温度降低等电气设备故障的发生；应进行检查和维修，避免滚雪球造成后来较大经济损失[2]。
4机电一体化技术在智能制造中的构想
4.1设计构想
在机电一体化控制下，机械设计制造的相关产品设计可以多用一些智能化设施完善设备的建设，减少一些因设备问题而浪费的时间；同时也使管理更加方便，减少人力的投入，使工作可以被更快且更高效率地完成，减少因人工的粗心而导致的错误；对于机电信息工程技术发展来说，可以有效避免一些错误，从而使效率更高。不同的人要有不同的分工，各部门一起合作，把工作落实到每一个人的身上，利用协同合作来完成上级指定工作任务，工作效率高，负责人满意度高。最后，值得一提的便是设计模型的交付工作，机电信息技术的应用完全改变了原有方式，优化了工作程序。
4.2关键技术
科技不断向前进步发展，单一的主体技术构建模式已经不能满足人们对机电系统整体控制发展的需要，而把不同的系统控制模式融合在一起慢慢地变成了发展的趋势。在机电信息技术工程的系统控制产品设计上，我们要针对性地借助国外先进的系统知识理论，结合我国机电信息发展行情，切实加强自身机械与信息技术工程的发展。在互联网的背景下，机械工程行业自动控制系统的构建以及产品智能化的生产已成为大势所趋。目前机械智能化产品设计行业，需要切实把握时代特点，融合计算机信息元素，开创性地推动机电自动化信息工程技术发展。机电行业自动控制系统的构建，可以极大缩减人的数据计算、工程产品设计、数据模型构建等繁杂的数据操作。
5机电一体化技术在智能制造中的实践
5.1机电一体化技术的系统优化
对于机电工程一体化在智能制造中的应用而言，各模块的整合工作显得尤其重要。我们要切实做好模块整合工作，主要任务是实现机电控制系统的高效有序与运行统一。电子与机械系统的整合控制，实质是机械系统的整合利用，考虑到机电信息模块系统性整合在机电系统整体控制运行中的重要性，相关部门要尽快制定相关操作规范和对操作员专业素养的考核；为保证工程机械的智能化模块系统优化及其发展，必须建立在电子智能化的监控体系上。当今时展背景下，多方位、全面有序系统地控制与整合，已成了必要性。
5.2自动化监控技术
机电工程的自动监视技术是一种远程监视技术，使用传感器和计算机网络实现监控目标。自动电力监视技术提供多个实时监视目标，通过监测中心来建立，不仅有助于打破时间和空间限制，而且在很大程度上为监控提供便利。由于该技术是一种远程监控技术，其运行速度有限，一般不适合大自动化系统的远程监视。在对自动化系统中的多个功能进行集中和统一的监视，需要使用同一处理器来执行中央监视功能。作为一种监视系统的方法，在监视时，根据设备的不同功能需要设置相应的间隔。同时，不同的监视装置在功能上是独立的，并且具有较高可靠性，减少绝缘装置和系统中端子柜的使用频率，从而大大节省了投资成本。
5.3机械与信息技术工程融合发展
对于机电信息工程技术发展来说，可以通过有效避免一些错误来实现效率提高。科技不断向前发展，单一的主体技术构建模式已经不能满足人们对机电系统整体控制发展的需要，而把不同的系统控制模式融合在一起慢慢地变成了发展的趋势。同时对于现在错综复杂的电子机电信息工程发展环境，大型机械设备不可或缺。我们需要两者兼备，同时并用。在此基础上，还要吸收借鉴更为先进的技术、系统知识。最大限度实现机械系统设备中各组成部分有机结合，提升系统巡行质量与优化设计，推进机电一体化在智能制造中的应用进步[3]。
6结语
第2篇
（新疆科神装备科技开发有限公司，新疆石河子832000）
摘要：传统的农业机械制造业随着现代工业的发展面临新的技术挑战，创新已经成为现今农业机械制造业发展的必经之路，为促进兵团农业机械制造智能技术更好更快地发展，本文对兵团农业机械制造智能技术的发展现状进行了分析并在此基础上对兵团与内地该技术进行了比较，针对性地提出了兵团农业机械制造智能技术的发展建议。
关键词 ：农业机械制造；智能化；现状；发展
1农业机械制造智能技术
农业机械制造智能技术是工业智能技术的衍伸，是利用计算机模拟制造技术手段分析、判断、推理、构思和决策等一系列职能程序，并能将这些职能中的程序与智能机器有机的结合起来，将其贯穿应用于制造业企业的各种分系统，实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化，从而替代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对制造业中人的智能信息进行采集、记忆、计数、互动、传承和发展的一种先进制造技术。
智能化是制造自动化的发展方向[1]，很多专业性机械制造智能技术已经发展到相当水平，而在农业制造领域，还在起步阶段。农业机械制造智能技术是专门研究产品的设计、生产、加工、销售、售后乃至维护维修的整个技术过程，并将提高产品质量、效益、竞争力作为最终的目标。农业机械制造智能技术包含了生产对象、生产资料、能源、人力资源、生产和质量信息等内容。其中，生产对象、生产资料与能源属于硬件范畴，生产和质量信息则是软件范畴，而人力资源则是两者都属于。在诸多的生产要素之中，人的要素处于主要地位。
2兵团农业机械制造智能技术现状及其与内地的差距
2.1兵团农业机械制造智能技术现状
近年来，虽然很多企业在农业制造业方面不断采用先进的制造技术，像北疆的科神数控设备已占企业机加工设备的30%以上，且已经引进了CNC加工中心，企业的机加工能力得到了很大提升。公司已经启用了企业资源计划系统（erp），以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理和服务。南疆的天诚对企业设备也进行了较大投资，且已经在某些焊接生产线采用了焊接机器人，大大提高了产品的焊接质量和工作效率。但是这些进步与内地专业化农业及机械制造业相比，仍在许多方面存在着较大的差距。
2.2兵团与内地在农业机械制造智能技术上的差距
2.2.1管理
内地优秀的农业机械制造业广泛采用计算机进行管理，对于组织和管理制度的更新与发展都较为重视，并对生产模式加以完善，力求达到准时、快速、高效的生产制造。比如采用MES（制造执行系统），该系统包括计划排产、过程纠偏、质量控制、资源优化、数据采集、电子看板、ERP集成等模块。系统依据ERP或手工输入的生产任务，通过精细排产，得到可执行的工序级生产排程，并通过对生产执行过程的详细进度、用料、用时及质量等信息实时跟踪统计，以数字化的方式、智能化的形式直观地展现生产全过程。而兵团农业机械制造业采用计算机管理的水平还正处于起步阶段，大多数的企业仍然处于陈旧的经验管理阶段，是兵团农业机械的制造业发展步伐缓慢的原因之一。
2.2.2技术设计
内地优秀的农业机械专业化厂家对设计方面要求严格，且更新速度较快。由于大量采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），部分大型企业甚至已经开始脱离图纸进行设计和生产制造。而兵团农业机械制造企业，对于计算机辅助设计技术的使用尚比较局限，使用水平有待提高，兵团农业机械制造业技术发展推动力不足。
2.2.3制造工艺
内地农业机械专业厂家比较广泛的使用数控加工，许多新型的加工方法，例如：激光切割、高精密加工、复合加工技术等也得到广泛应用。然而这些新型技术在兵团农机制造企业基本没有应用，有的甚至还在企业议程之中，使得兵团农机机械制造技术仍然处于低水平状态。
3发展建议
3.1系统优化
农业机械制造过程中对速度、精度和效率以及柔性化和智能化的要求较高。在采用高速控制系统的同时又改善了机床的特性，使得机床的速度、精度及效率大大提高。而柔性化不仅仅指机械本身，还有群控系统的柔性，数控系统的本身就是采用模块管理的方式进行管理，裁剪与组合性比较强，能够满足用户的不同设计和需求；群控系统则是根据制作流程的要求不同自动进行修正和调整，使得群控系统的效能充分发挥出来。为了适应快速变化的社会市场环境，仅有柔性化是不够的，机械制造智能化也需要不断升级改造[1]以适应当今科学技术的不断发展和提高，只有具备了智能化才能应对更加复杂的市场发展环境。
3.2多媒体技术的应用
在智能化的数控系统中要做到用户界面的图形化、科学计算的可视化与多媒体的结合和应用。用户界面是系统与使用人员之间的桥梁与窗口，由于使用人员的要求不同和专业性差异，给计算机软件的开发与研制带来了较大的难度，采用图形化用户界面后，使用者在使用时较为方便。科学计算的可视化可使可视信息直接使用，比如说图像、动画演示等。可视化技术的应用与计算机的虚拟技术环境结合起来，使智能化领域又进一步得到拓宽。而计算机、声像以及通信技术完整的结合便形成了多媒体技术，它使计算机拥有了综合处理数据的能力。多媒体在智能化数控领域中可综合化、智能化地处理信息，在现场监控系统中也有着重大的应用价值。
3.3体系结构的优化
在农业机械制造过程中，改善和发展体系结构较为重要。首先，企业数控机床占用比例应不低于50%，使智能制造系统应用效率达到基本要求。在此基础上集成企业CPU资源系统来提高集成度和运行速度。采用高集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPRD、CPRD以及专用集成电路ASIC芯片的新一代PCNC数控系统，并应用LED平板显示器平台，以实现超大尺寸的显示传导和发散信息。采用增强集成电路的密度来改进性能，使组件的尺寸减小，可靠性提高。其次，硬件的模块化使数控系统的集成和标准化更加简单和方便。如显示器、CPU、输入输出设备、以及存储器等最基本的模块，都可成为独立的载体，在通过不同方法的组装、搭配以及减持和增加以便构成档次和功能不一的数控系统。最后，通过系统中心枢纽对机床进行网络化，通过机床联网的手段，可以在任意一台机床上进行多台操作，使不同机床的画面在同一台机床的屏幕上出现，实现对机床的远程控制或者是无人化操作。将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服系统、自适应控制动态数据管理及刀具补偿、动态仿真等高新技术融为一体，形成严密的制造过程闭环控制体系，使产品制作过程灵活多变，以适应当前农机市场多品种、多批次的市场需求。
4小结
农业机械制造智能技术的应用是农业机械制造业的发展趋势，该技术的推进将会给农业机械制造行业带来巨大活力，可大大提高产品的质量、效益和市场竞争力，较为有效地促进兵团大农业机械化的发展。
第3篇
【关键词】变电站；智能化；关键技术
1、前言
智能变电站作为坚强智能电网的基础和保障是至关重要的建设内容，坚强智能电网能够实现从发电到用户用电各环节的双向信息交流。目前，数据采集、自动化控制等技术已趋于成熟并已进行实际应用，变电站智能化建设的应用逐步扩大，这为未来电网的智能化建设提供了技术支持和保障。为了不断适应社会发展的需要，将变电站进行智能化升级改造势在必行，改造后的变电站能够实现提升运行效率、优化资源配置、降低运维成本的目的。
我国电网公司已于2010年明确提出在智能电网技术改造的基础上，加大对500KV变电站的智能化改造技术方案的研究力度，不断加强对改造过程中的关键技术进行模拟讨论，争取在未来五年内实现2003年以前投运的500KV变电站设备进行智能化改造并以此为基础广泛投入应用。本文正是以我国电网公司的相关原则和技术规范为理论基础对500KV变电站智能化建设的关键技术进行探索和诠释，并在此基础上形成了具有实用价值的变电站智能化建设技术方案体系，具有一定的理论和现实意义。
2、500KV变电站现状分析
我国500KV变电站基本上是具有枢纽作用的变电站，这些变电站大部分采用PLC监控系统，它的继电保护装置是通过微机来实现的，存在重复采集资源、程序调试复杂、设备兼容性差、规范化、标准化有待提高等问题，这些问题的存在严重影响了变电站的生产运行效率，安全性指标有待进一步提高。
随着社会的不断发展，计算机通信网络技术、新型传感器等技术也有了日新月异的发展，500KV变电站的自动化系统在应用上也得到了进一步升级，衍生的新技术和新功能应用于变电站的越来越多。但是，这些新的技术和应用多是依据各自的需求产生的，系统间的兼容性很差，信息共享度差。此外，由于用户对厂家的私有协议依赖性较大给变电站系统的后期维护带来了巨大的挑战。所以，变电站在智能化建设方面必须要充分发挥国际标准的优势，灵活、便捷的适应社会新标准、新技术的发展需要，有效融合异构信息，高效实现系统的兼容。
3、变电站智能化改造的基本原则
依据国家电网公司的《变电站智能化技术原则》和智能电网项目建设意见，全面贯彻变电站全寿命周期的管理理念对现有变电站进行设备更新的改建工程，避免出现为智能化改造而造成的破坏性改造。为了节约整体改造项目的投资，技术人员必须要坚持向典型设计靠拢的原则，不断优化主接线和设备的配置，遵循科技进步和社会发展的需要，改造技术一定要具有前瞻性，能够适应设备长期运行的需要，要充分考虑技术设备的长期兼容性，不能仅停留在简单的配件更换上。
要全面贯彻国家电网公司提出设备全寿命周期管理理念，在此基础上提高技术改造工程的效益。运用全寿命周期成本管理方法进行技术经济的综合分析评价，全面考虑系统的规划、设计、制造、配置、安装、运行、维护、改进、更新、报废的全过程，综合追求效益最大化，供电质量最优化，全寿命周期费用最小化。本着系统可靠性、先进性、经济性的原则考虑现阶段厂家的制造能力进行设备选型。
4、500KV变电站智能化改造关键技术及方案
4.1变压器智能组件技术
一次设备智能化改造的重要特征是智能组件作为变电站设备层的关键设备，主要有变压器冷却系统汇控柜、有载调压开关控制器、短路控制箱等。智能组件就是可以实现集成、分散、内置、外置等任意组合的灵活设备。
变压器进行设备状态信息的采集和处理，主要是采用主、子智能电子设备（LED）方式。主LED的主要任务是对一次设备进行综合故障的诊断和状态评估，根据各智能检测组件的检测数据和结果来判断，主LED的功能相当于前置服务器，被安置在智能汇控柜中。变压器智能组件关键技术如下：
1）同步监测技术：可以实现多种状态量实时同步监测，如微水监测、铁芯电流监测、油温监测、有载开关监测、工况信息等。2）过载能力评判：主LED结合环境温度、油温、负荷等情况完成对变压器过载能力的估算，建立变压器负荷动态智能监测系统。3）设备余寿评估：主要是通过对顶层油温、环境温度、负荷等情况进行设备的绝缘老化与剩余寿命评估。通过智能组件对热点温度的监测计算绝缘老化率，绝缘老化率主要取决于绕组热点温度和油中的水分以及超负荷情况。
4.2开关设备智能组件技术
开关设备智能组件可以实现开关设备的间隔内保护、监控、传输等功能，它是采用保护、测控、状态监测、计量、合并单元、智能终端一体化技术。智能组件通过专用光、电缆与开关设备二次机构或传感器连接，被安装在开关设备附近或本体机构箱内。当下，计量和状态监测还难以有效结合集成于一体，智能组件未来应高度集成化，高效兼容化，使其具有更高的可靠性，进而与一次设备融为一体，使之真正成为智能变电站的重要设备。
4.3自动化系统改造方案
基于500KV变电站的重要性，自动化系统改造需要两套系统并存交替运行的形式，改造过程中需要考虑新、旧系统间有清晰的分界线，尽可能减少停电的范围和次数。系统改造前期要严格按照新监控系统配置要求布置，在系统调试时要尽可能完成全站系统的试运行和性能测试。改造过程中，要保持新老系统的联闭锁完整再进行跨间隔设备的改造，待全站改造完成后，旧系统需要推出运行后再拆除相关电缆，改造期间新、旧监控系统可以实现平滑过渡。
4.4远动系统改造方案
远动系统在改造过程中不能中断，该系统承担着向远方调度传送实时信号、接受远方控制命令的功能。在改造过程中可以采用以下几种远动系统过渡。
1）在组织改造过程中，新远动与原远动通信保持独立，互不通信，已改造过的设备通过新远动系统上传数据，未改造过的设备还是由原远动上传数据，随着改造的进行，最终所有信息都是通过新的远动系统上传数据至调度端。2）将改造后的设备信息都汇集到新的远动系统，将新远动数据经接口转换装置接入原远动系统，再向调度传送信息。随着改造的进行，逐渐由新的远动通信装置向远方调度传送信息。3）先建立新的远动系统，将原远动系统中的数据接入到新远动系统通信系统通信装置中，随着改造的进行，整合转发参数，新系统直接采集数据，原远动数据逐渐减少。
5、结束语
变电站的智能化建设是国家电网的基础和重要组成，传统变电站通过智能化改建能够提升其运行效率，优化资源配置，降低运营成本。建设坚强的智能化电网是一个循序渐进的过程，当下，需要我们有步骤、有计划的深入探索系统的兼容性、稳定性及可靠性的技术改造方案，从而实现电网智能化的稳步推进。相信在不久的将来，研究总结出一套符合社会发展需要的、资源利用效率高、改造成本低的技术改造方案必将在500KV变电站智能化改造项目中得到广泛的应用。
参考文献
第4篇
关键词：机械制造技术基础；精品课程建设；工程能力培养；教学改革
作者简介：王（1966-），女，河南郑州人，北京信息科技大学机电工程学院，教授；张怀存（1956-），男，陕西延安人，北京信息科技大学机电工程学院，副教授。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学市级精品课程建设项目、北京信息科技大学2010教学改革项目（项目编号：2010JG06）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）01-0087-03
一、“机械制造技术基础”精品课程建设的背景
随着高等教育改革的不断深入和发展，课程作为高等学校培养计划的基本组成单元，是实现高等学校教育目标的基本保证。课程体系、内容的合适与否影响着培养目标实现。教育部在2003 年正式启动国家精品课程建设项目并在《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》中指出“国家精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程”。[1]即精品课程应该具有体系的整体性、内容的先进性、资源的开放性和师生之间的互动性并具有强烈的示范作用。要求精品课程以多媒体信息技术为实现手段，基于互联网，包括课程的历史沿革、网上教学资源如大纲、电子教案、多媒体课件、教材和课堂录像、教育理念、师资队伍、教学方法手段与教学改革、学生和专家的评价考核等建设要素。[2]精品课程不单纯是教学方法和教学模式的改革，更是一个包含教师、学生、教材、教学技术手段、教学制度等多种要素的系统工程。精品课程建设一般分为内容建设、队伍建设、教学方法和手段建设、教材建设、实验内容建设及机制建设等六个方面。[3]
1997年国家教委工科处委托制图与机械基础两课委员会组织全国重点工科高校就工程材料和机械制造基础课程召开会议，对原金工系列课程改革的必要性和基本思路进行了探讨，会议通过了《高等工科院校金工系列课程改革指南》。提出根据“以培养学生创新能力为核心，以CAD/CAM为主线，拓宽基础，重视实践”的总体改革思路；重新规划了机械制造系列课程的内容体系。按照其改革方案而设置的“机械制造技术基础”课程是机械制造基础系列课程中的一门主要专业基础课程。1998年配合北京信息科技大学拓宽专业口径和人才培养模式改革，进行专业改革，将原机械制造及其自动化、机械设计和机械电子等专业合并为机械设计制造及其自动化专业。为了适应扩宽机械类专业人才培养模式的需要，将“机械制造工艺学”、“金属切削原理与刀具”、“金属切削机床”和“机床夹具设计”四门课程按照重基础、少学时、新知识、宽面向的原则整合优化合并为“机械制造技术基础”。[4]“机械制造技术基础”不仅是机械设计制造及其自动化专业的专业基础课程，也是工业工程、车辆工程等专业的专业基础课程。目前北京信息科技大学机械设计制造及其自动化、工业工程、车辆工程等专业均设置该门课程。机械设计制造及其自动化专业计划80学时、工业工程专业计划72 学时，其中实验8学时；车辆工程专业计划40 学时，其中实验6学时。
北京信息科技大学一直以来非常重视精品课程建设。为了适应当今社会对机械专业人才需求，实现机械设计制造及其自动化专业应用型人才专业核心能力的要求，[5]学生既要具有必备的理论基础，又要具有快速适应工作岗位的工程能力。2006年“机械制造技术基础”被列为北京信息科技大学重点建设课程、2007年被评为校精品建设课程。经过多年的建设和完善，2009年被评为北京市精品课程。在精品课程建设过程中进行了深入思考，特别注重教学内容的与时俱进；注重教学方法和教学模式的改革；构建了公益劳动、金工实习、课程内实验、生产实习、综合实验周、课程设计、制造综合能力学科竞赛的基于工程的实践教学体系，实现对学生工程能力的培养。
二、与时俱进优化课程体系和教学内容，适应学科最新发展
“机械制造技术基础”课程内容涉及知识面宽、知识点多、综合性强，与实际工程结合紧密，图多、层次多。科学技术的迅猛发展不断促进制造技术的发展，新材料新技术不断涌现。要实现与工业企业的无缝连接，教师需密切关注学科发展，与时俱进优化课程体系和教学内容，协调传统内容与先进性。
课程的内容围绕产品的加工制造，以机械加工工艺为主线，以优质、高效、低成本、节能减排为宗旨，将涉及到的机床设备、金属切削原理与刀具、工艺装备等有关内容有机结合起来，并根据这条主线的需求作为取舍的原则，强调以产品质量、生产率、经济性、可持续发展为中心融入节约能源和绿色制造的理念。从培养学生的综合工程素质出发，使学生熟悉和掌握基本理论和专业知识，具有能够在理论上进行分析、在实践上具有解决一般技术问题能力。补充新知识，增加现代工业领域采用的新刀具材料、新加工方法、数控机床的基本介绍、数控加工工艺的特点、计算机辅助工艺设计、绿色制造等内容，使教学内容能够充分反映现代制造技术的发展。
目前，“机械制造技术基础”教学内容多课时少，在教学内容的讲授上既要加强基础，又要拓宽知识面；既要保持经典，又要体现先进制造技术的发展；既要掌握基本理论，又要加强工程实践能力和创新思维的培养。在教学内容上以少、精、宽、新为原则，对教学内容进行必要的调整，如减少车床进给和螺纹加工运动传动链的讲授，而将这部分内容放在实验课中，学生在现场对着实物进行感性观察，学得更快、记得更牢。对于机械加工工艺拟定、加工精度部分等重点内容仍进行重点讲解，但是更加注重对实际工程问题的分析和理解，强化学生在实际工程中应用所学知识解决问题的能力。
高水平教材的建设是课程建设的基本，本课程选用韩秋实和王主编《机械制造技术基础（第3版）》作为教材。该教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材和北京市精品教材立项，该教材还获得中国机械工业科技进步三等奖。编写出版与之配套的《机械制造技术基础习题集》，分为学习指导和习题（包括填空题、选择题、判断题、简答题、分析题、计算题和参考答案）。编写《机械制造技术基础实验指导书》和实验报告，用于实验教学。编写《综合实验周大纲》和《综合实验周指导书》用于指导学生完成综合实验周的学习。建设了“机械制造技术基础”的课程教学网络化平台。制作了网络课件、编写了多媒体教案，网上提供教学大纲、教案、电子讲义等资料，实现教学资源的共享。开设网上答疑和交流通道。学生利用网络资源巩固课本知识的同时，进一步拓宽知识面，增强理论学习的深入性，使课堂教学得到扩展。
三、以工程能力培养为中心，构建层次式的实践教学体系，实现理论教学和创新实践活动的有机融合
深入企业调研，分析整合和提炼典型生产流程所需的知识、技能、核心能力和态度，构建专业认知与实践－金工实习－课程实验教学－生产实习－课程设计-综合实验周－制造综合能力-数控加工学科竞赛“多元结合”的实践教学体系。在实践性教学体系构建的过程中，特别注重学生实践能力的培养，努力实现从模拟型向实战型转变，由限制性向自主性转变，由验证性向综合性转变，由理论性向应用性转变。注重让学生建立起工程的系统概念，了解工艺设计、制造、检验等过程。从机械制造技术基础—先进制造技术—数控编程—实际加工操作，注重层次化、从设计、仿真到实际零件加工的动手能力培养，体现渐进性教学方式。
金工实习使学生了解基本的机械制造知识和方法；生产实习使之了解机械产品加工与装配工艺过程和工艺装备，将所学理论知识与生产实际紧密联系起来；课程实验教学将科研成果引入教学，教师运用现代实验手段开出综合性、设计性实验，让学生亲自动手，提高了学生实验技能和实际动手能力；课程设计选自实际生产课题，要求学生独立完成，同时注意发挥团队作用。重点培养学生制订零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力；综合实验课使学生受到一次接近实际的工程训练，全面实践和了解产品从设计、分析、制造、装配的全过程，提高学生综合分析能力、解决工程实际问题能力、协同工作能力和系统集成能力。制造综合能力-数控加工学科竞赛满足学生进行创新的需求，进一步融合理论与实践，使学生的工程能力得到进一步提升。
在课程建设过程中，本校进一步强化和加强生产实习组织、指导教师队伍的建设，设立长春一汽生产实习基地，使生产实习取得实效。综合实验周通过学生对产品的设计建模，进行工艺设计、数控编程和在机床上加工出产品，使学生综合运用知识解决问题的能力大大提高。
实验指导教师在实验中只讲述实验中的难点、应注意的事项，而实验原理、仪器的工作原理和使用方法由学生自己在实验预习中完成。另外，安排学生生产实习，使学生对机械制造工艺及设备有一个切身的感性认识，每年还鼓励学生参加各种比赛和见习工程师考试，取得了较好的效果。
在专业课程设计中融入现代计算机工程软件的应用，实现与先进制造技术和信息技术的融合。从计算机辅助设计进行产品的建模分析，然后基于计算机辅助制造软件进行零件的数控编程，通过DNC系统将程序传到数控机床上进行加工，得到零件。通过实验为学生建立起制造系统的概念。专业课程设计过程中教师的指导和讨论环节规范化，使学生的课程设计真正取得实效。
面向工程实际，为学生营造现代工业背景的工程大环境。利用北京市的相关资源为学生提供实践机会。与机床协会密切合作，每年组织学生参观机床展览会并进行讨论和研讨。邀请相关企业的技术工程师到校讲座、联系北汽福田、现代等现代化企业组织学生进行参观，为学生创造机会接触了解先进制造技术的最新发展动向和行业发展趋势，增加对现代化企业实际的感性认识。学校购置了各种教学模型、高档加工中心、数控车床、FMS系统、机床静刚度测试仪、主轴动态特性测试试验台等实验设备，设有专门的制造实验室，为学生构建了实际的工程环境，使从未接触过工程实际的学生建立应用的整体概念，突出实验的演示性、设计性和综合性，追求实验手段的先进性。
为了适应应用型高级人才培养目标的实验体系研究和实验环节的建设，学校开设综合性和设计性实验，构建实验平台，编写实验指导书和任务书；编写相关的课程设计指导书。开设综合性和设计性实验，初步设想设定加工某零件要求达到的精度目标，让学生自主设计实验项目和方案，并独立完成实验。利用综合实验周的时间开设计算机辅助工艺设计和先进制造技术实验等。主要安排反映制造工程领域技术先进性和技术发展动向的实验，包括数控机床加工操作、计算机辅助工艺设计、计算机辅助制造等实验，使学生了解先进制造技术的研究发展和基本技术方法，建立现代制造工业先进技术的实际概念，完成先进技术设备实际操作的基础训练。
四、实施工程意识培养和实践能力提高的基于项目的教学改革
1.以建构主义理论为指导，以工程应用为主线，研究基于项目的教学模式，注重工程能力的培养
针对目前普遍存在的教学与科研相脱节，课堂教学内容缺乏现实感，学生缺乏对先进制造技术的认识和专业学习积极性；课堂教学与企业的实践操作彼此割裂，学生运用学科理论与方法解决工程实际问题的能力得不到培养和锻炼；校园生活与工业实际彼此分离等问题，以建构主义理论为指导，在机械制造及其自动化专业方向实施基于项目的教学模式改革的实践，整个过程贯穿学习—实践—再学习—再实践，以项目引领、任务驱动、教学做一体化课程教学模式设计和组织教学内容。
从“机械制造技术基础”课程的第一节课，提出基于项目研究的学习。给每个同学发一份项目研究任务书，一个“机械制造技术基础课程”项目研究活动一览表。学生自愿组合，1～3人为一个小组，以小组为单位开展研究。随着教学内容的开展，基于项目的要求，在教师的指导下，学生通过课堂学习、下课到图书馆查阅相关资料，遇到问题请教教师，循序渐进地完成项目的研究。学生成为学习主体，充分调动学生的主观能动性，将教师的教学与学生的学习活动融为一体。学生以小组为单位通过解决实际问题而学习，通过讨论与小组其他成员进行积极的良性互动，相互交流想法、相互鼓励和沟通，培养了学生的团队合作意识和工程能力。实行新的教学模式后，学生的学习积极性和主动性提高，解决工程实际问题的能力得到了锻炼和提高。
2.课堂讨论法
在课程讲授过程中常注意提出一些思考问题启发学生积极主动思考。结合课程的重点、难点，设计课堂讨论题目，通过讨论、质疑和总结提高学生学习的兴趣和课堂活力，使学生对知识易于理解和掌握。对于习题中的错误，教师设计题目，供同学们讨论。比如对于机械加工关键工序的工序尺寸的拟订，如何判断封闭环是关键，教师给出一个实例，给同学们讨论，然后通过正确和不正确方法的比较，和同学们一起总结出“尺寸链很重要，基准转换用得着；先看封闭环，再判增和减，极值和概率法帮计算；多尺寸计算，图表法最有效” 等朗朗上口的口诀，便于学生记忆。注重结合生产实践，讲课过程中还经常结合科研项目中的问题与学生进行课堂讨论得出解决方案。
3.案例教学法
本课程主讲教师近年承担国家高档数控机床科技重大专项、国家和北京市自然基金、北京市科技计划等多项科研项目，得到科研经费上千万，获得省部级科技奖励7项。在高端数控装备的研制和开发上取得多项科研成果。在教学过程中，将科研成果作为案例介绍给学生，从实际需求、方案的构思、方案的设计和实施方式，使学生较真实地接触工程实际，将其中的科学规律与教学内容有机地结合起来，培养学生科学思考问题的工程能力。比如在讲到提高生产效率的时候，将研制的复合机床作为实例，使学生深刻理解提高效率的各种不同途径。在讲到机床传动链时，介绍传动链的长短的优点和不足。在介绍数控机床时，以研究的电主轴为例，提出电主轴概念的来源，在于缩短传动链，揭示机械制造科学技术进步内在规律，开阔了学生的学术眼界。其次，鼓励学生参与科研，积极拓展第二课堂，吸收学生参与教师科研项目，依托科研项目培养学生的综合素质、实际解决问题的能力和创新能力。
在“机械制造技术基础”精品课程建设中，基于工程能力培养的精品课程的建设是一个长期的工作，需要不断凝练课程特色、持续完善课程体系和优化教学内容、在教学模式和教学方法的改革等方面不断探索实践改进，才能将“机械制造技术基础”课程建设成真正意义上的精品课程。
参考文献：
[1]教育部高教司.教育部关于启动高等学校教学质量和教学改革工程精品课程建设工作的通知[EB/OL].．
[2]柳礼泉.论精品课程的特征[J].高等教育研究，2009，（3）.
[3]段远源，杨蕾.以提高人才培养质量为核心 深入推进精品课程建设[J].中国高等教育，2008，（Z3）.
第5篇
关键词：矿山机械；再制造；节能减排
中图分类号：TD4 文献标识码：A
机械再制造属于绿色制造，是机械维修的高技术的发展和应用，它以废旧产品零部件作为毛坯进行高技术再加工，充分挖掘废旧产品中蕴涵的附加值，再制造的产品可以减少对环境的污染。近年来，机械再制造作为循环经济的重点推进项目。一些机械制造企业为扩大生产规模，提高企业的市场竞争能力，运用再制造先进技术的发展成果，实施矿山机械再制造。机械设备再制造要以实现废旧装备性能提升为目标，坚持优质、高效、节能、节材、环保，以先进技术和产业化生产为手段，修复、改造废旧机械装备的技术。废旧产品的再制造要通过各种高新技术实现，及时吸取最新科技成果的关键技术。一些矿山机械制造企业实施矿山机械再制造工程，运用先进技术和产业化生产，使废旧矿由机电产品获得高质量再生。机械再制造与维修不同，它是维修的高层次发展，是废旧机电产品高技术维修的产业化。通过运用高技术和最新科技成果等优势对废旧矿山机电产品的核心零部件改造提升，充分挖掘蕴涵在成型零部件中的材料、能源和加工附加值，使再制造后的产品性能达到或超过新品，成本低，创造价值大。
1我国矿山机械的维修及回收利用的状况
1.1我国矿山机械的维修及回收利用情况
（1）采用大修或项修的方式恢复旧矿山机械设备的功能，通常仅能恢复到原机性能的70%，维修后的设备功能并未提升。
（2）为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新加工装配，以恢复原精度；对不能满足生产要求的系统进行最新的技术改造。
（3）对报废的矿山机械设备，多数资源如机械结构件部分作废钢铁回炉处理，回收的原材料的价值不及原机价值的10%，原机制造时零部件的附加值全部丧失，在回炉中还消耗大量的能源和劳动力，造成环境污染。
1.2矿山机械设备维修方式存在的问题
（1）传统的矿山机械维修方式未考虑废旧矿山机械设备隐藏着绿色再制造价值。相当部分有再制造价值的零部件一般都作废品处理，不能得到修复与再制造，造成资源严重浪费。
（2）属于单件作坊式工作，普遍存在效率较低、周期较长，成本较高；受资质水平的影响，难以恢复到原机的水平，维改后的设备质量不规范，可靠性不能保证，这种方式不能适应产业化发展需要。
（3）新技术、新工艺在矿山机械的维修中应用较少，一般还采用传统的修配方式。
2实施矿山机械再制造，实现节能减排
矿山机械再制造停留在维修、功能性改造阶段，已经形成了一定的技术基础，某企业开展矿山机械再制造项目，按目前市场需求及资源状况进行调研分析确定再制造矿用隔爆电机、减速器及配件。
2.1工艺流程
对原材料即废旧矿用减速器和隔爆电动机，进行拆解一清洗一检测一对可再制造件进行再制造加工一再制造后加工〔 车、铣、刨、磨、铿）一检验一（直接利用件+再制造件+新件）组装试验一防腐一包装
在旧件回收来后，全部完全拆解，进行清洗；再进行筛选，一些经处理能恢复原状，如：轴径磨损、箱体等，另一些不需要修复的，如螺钉，它在清洗后能够重新使用。
2.2关键技术分析
（1）纳米电刷镀技术
电刷镀技术属新型表面技术，它在失效零部件的修复和强化上发挥重要作用。在刷镀液中添加纳米颗粒能提高涂层效果的电刷镀技术即纳米电刷镀技术，由纳米电刷镀技术制备的涂层耐磨性能优异。一般用在修复箱体轴承孔磨损、轴径磨损、键槽的键侧磨损、表面划伤、腐蚀坑等。
（2）高速电弧喷涂技术
它以电弧为热源，把熔化的金属丝用高速气流雾化，以高速喷射到工件表面形成涂层的工艺。应用在大型贵重零部件的修复及结构件防腐。采用铝青铜、黄铜、巴氏合金等喷涂材料能修复轴承衬套和轴瓦；采用ICr13 、2Cr13 、3Cr13 等喷涂材料能修复轴类零件和柱塞；采用7Crl3 等喷涂材料能修复磨损件；运用"低碳马氏体+3Crl3 "喷涂材料能进行耐磨处理，提高耐磨性，其寿命能成倍增长；防腐、高温防腐、防滑。
（3）激光表面熔覆技术
激光表面熔覆技术是在被涂覆基体表面上，以不同的填料方式运用涂层材料，经激光辐照使它和基体表面薄层一起熔化，快速凝固后产生稀释度极低、耐磨、耐热、抗氧化等性能的方法。各种轴类零件在在运行中，通常由于磨损等原因导致尺寸减小、表面出现深划痕而失效，轴类零件的修复与再制造在激光再制造技术应用中市场广阔，经济效益和社会效益客观。齿轮在运行过程中普通存在齿面磨损、疲劳脱层乃至断齿的失效现象，堆焊、喷涂等修复技术不能满足齿轮服役性能要求，采用激光再制造技术能够实现失效齿轮零件的修复与再制造，其效率和成品率均较高，修复或再制造的齿轮性能良好。
3实施矿山机械再制造节能措施与评价
3.1节能措施及效果
产品节能：某企业项目属于矿山机械设备的再制造，年利用废旧矿山机械核心零部件10000t左右，与生产同等原新品相比，节约使用新钢铁7000t，折合标准煤4200t，同时减少新钢铁的使用，减少排放。设备节能：选用符合国家规定的节能型设备，电器设备选用新型高效节能型，采用电容补偿，提高功率因数，减少电耗。
废旧产品的再制造采用高新技术来实现，是及时吸取最新科技成果的关键技术，如先进表面技术、微纳米涂层及微纳米减摩自修复材料和技术、修复热处理技术，以及过时产品的性能升级技术等。
某企业以废旧矿山机械的核心零部件为毛坯进行再制造，实施后每年能利用废旧矿山机械核心零部件10000t左右（利用率70%左右）。可实现节能、节材和环保，可实现循环节约和高效利用。产品再生产采用先进的再制造技术和工艺，选择生产设备要符合国家节能标准，应采取节水、节能、管理等节能措施。项目节能能达到60%，节材70%，实现降低能耗，减少材料用量，提高资源的利用效率，从原材料的投入到再制造产品的产出，告别能源浪费，节能效果显著。
3.2节能减排综合评价
（1）矿山机械再制造是节能和环境保护的需要。可以避免采用回炉等方式时对环境的二次污染；对节能减排和保护生态环境作用重大。
（2）能挖掘废旧矿山机电产品中的高附加值
把矿山机械设备原始制造和再制造过程中的能源消耗、劳动力消耗和材料消耗进行对比，再制造因充分利用了废旧产品中的附加值，能源消耗仅是新品制造中的1/2，劳动力消耗仅占60%，原材料消耗仅30%。在一台机电设备中，各部件的使用寿命不等，由于局部表面失效而导致整台设备报废。通过再制造对机器的局部损伤进行修复，可充分挖掘废旧矿山机电产品中蕴涵的附加值。
（3）可增加企业效益，提升市场竞争力
矿山机械再制造能充分利用废旧矿山机电产品中蕴涵的高附加值，投入资金少，生产周期短，而再制造后的机电产品能达到原新产品的性能水平。大型机电设备再制造，仅是新设备购置费用的1/2，能为企业创造可观的经济效益，提高企业的竞争能力。
矿山机械再制造，从建设到制造过程的一系列节能措施的使用，可以使以循环经济为基础的产业链得到有效增长，从而实现节能减排环保的效果。
参考文献
[1] 徐滨士等：发展装备再制造工程促进循环经济建设，建设机械技术与管理，2006（1）.
[2] 苏宏声：论机电产品再制造工程的发展，现代企业文化，2008（8）.
[3] 朱胜等：激光再制造工艺与技术，新技术新工艺，2009（8）.
第6篇
关键词：大空间建筑早期火灾智能探测
1. 引言
随着我国经济建设的飞速发展，大空间建筑迅速增多，火灾监控形势日益严峻。近年来，全国大空间建筑如家俱城、大型仓库、大型商场、工业车间等场所火灾频繁，财产损失和人员伤亡极为严重。如1997年11月17日，新疆喀什工业品贸易中心大楼火灾，造成15人死亡，21人受伤，直接财产损失400万元；1998年5月5日，北京玉泉营环岛家俱城火灾，直接财产损失2087.7万元。这些大空间建筑火灾，在国内外造成了很大的震动，已引起国家有关方面的极大关注，成为迫切需要解决的重大问题之一。
大空间建筑的火灾探测监控是世界各国火灾科学及消防科技工作者关注的课题之一。大空间建筑火灾尤其是存在遮挡和环境干扰的时候，常规的感烟、感温探测器由于火灾燃烧产物在空间传播受空间高度和面积的影响，常常当火灾发展到相当的程度，探测器才能感应，现行的火灾探测方法难以正常发挥效用，无法解决灵敏度与可靠性之间的矛盾。中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室和热安全工程技术研究中心，从1991年开始致力于大空间建筑早期火灾的探测技术研究，建造了大空间建筑火灾实验厅，对大空间建筑早期火灾探测中存在的问题进行了深入研究，在大空间建筑火灾探测技术上有重大突破，成功地解决了这一难题，其中“LA100 型大空间火灾安全监控系统”采用“双波段图像型火灾探测技术”和“光截面图像感烟火灾探测技术”两项技术，使大空间火灾探测问题得到了较好地解决，并在国内烟草、石化、广播电视和电信行业得到了广泛应用，取得了显著的经济效益和社会效益。
2. 大空间建筑火灾探测中存在的问题
在一般建筑中广泛使用顶棚安装的感烟和感温型火灾探测器，其高度通常在6米以下，火灾烟气能够很快到达顶棚，并沿顶棚蔓延，而在大空间场所，由于火灾燃烧产物在空间传播受空间高度和面积的影响，常常当火灾发展到相当的程度，探测器才能感应，难以实现早期火灾报警。
在环境状况比较恶劣、存在众多干扰的情况下(灰尘、电磁干扰、水蒸汽、空调、光干扰、震动等)，现行的火灾探测方法难以正常发挥效用，常发生误报现象。
在大空间火灾探测中，提高火灾探测的灵敏度，则常发生误报现象，降低火灾探测的灵敏度，易发生漏报和报警延误现象，难以解决火灾探测的灵敏度与可靠性之间的矛盾。
3. 双波段图像型火灾探测技术
双波段图像型火灾探测技术针对大空间建筑火灾中普遍存在的技术难题，即火灾的误报、漏报和报警延误，以及火灾的空间定位，通过对火灾的热、色、形、光谱及运动特性的研究，在色度模型、稳定性模型、增长趋势模型的基础上，发展了纹理模型、立体视角模型、基于红外影像的频域纹理模型、闪烁模型，提出了基于彩色影像和红外影像的双波段火灾识别模型，采用了图像处理、计算机视觉、人工智能等多项高新技术，实现了大空间建筑早期火灾的探测和真三维空间定位。
系统构成
在火灾的燃烧产物烟、热、光这三种物质中，以光传播最快，它最不易受环境及空间尺寸的影响，以光作为信息源识别信号，针对现行感光火灾探测器大多采用点型感光元件，其探测距离有限，不适合大空间火灾探测，本技术采用面阵CCD彩色和红外摄象机作为探测元件，以此实现获取火灾信息的功能，从而极大地提高了探测距离。在火灾识别认知方面，根据火灾在燃烧过程中的光谱特性、色度特性、纹理特性、运动特性以及频谱特性，将这些特性模型化、工程化，形成计算机可执行的火灾识别判据，由计算机进行火灾有无的判别，以此实现识别火灾信息的功能。通过联动控制器，进行联动扑救动作,以此实现扑救火灾的功能。其系统简图如图1所示。
图1 双波段图像型火灾探测系统简图
系统的特点
采用CCD摄像机作为探测系统的前端，可实现防火、防盗和一般监控三位一体。
采用防火并行处理器，能同时对多只双波段摄像机获取的信息进行及时处理。
监控距离远（0.5～60米），适合大空间建筑的防火。
具有防爆、防潮功能，可使用于环境恶劣的工业场所。
报警确认简单、迅速、直观。
能自动实现火灾的空间定位，通过联动控制系统实现火灾的定点扑救工作。
能对监控现场进行实时录像，保留现场的第一手资料，为事后分析、处理提供依据。
具有联动控制功能，能迅速联动声光报警、自动灭火、排烟、录像、报警电话等系统，将火灾损失降低到最低限度。
4. 光截面图像感烟火灾探测技术
光截面图像感烟火灾探测技术利用主动红外光源作为目标，结合红外面阵接收器形成多光束红外光截面，通过成像的方式和利用图像处理的方法，测量烟雾穿过红外光截面对光的散射、反射及吸收情况，利用模式识别、持续趋势、双向预测算法实现对早期火灾的识别与判断。
系统构成
光截面图像感烟火灾探测系统由光截面发射器、光截面接收器、防火并行处理器、中央处理器、数据处理中心和联动控制报警器组成。
由多光束组成光截面，对被保护空间实施任意曲面覆盖，大大地提高了快速响应区域的面积。
对光截面中相邻光束的相关分析，克服了单光束火灾报警由于系统偶然因素而引起的误报。
能自动检测和跟踪由灰尘积累而引起的工作状态的漂移，当这种漂移超出给定范围时，自动发出故障信号，同时能跟踪环境变化，自动调节探测器的工作参数，因此可大大降低由灰尘积累和环境变化所造成的误报和漏报。
面成像自动跟踪定点监测，可以避免由于安装移动而造成的误报问题。
面成像的使用，使得光截面图像感烟在空间具有分辨发射光源和干扰光源的能力，提高了系统抗干扰性能，扩大了系统的应用范围。
5. 结束语
火灾是一种复杂的燃烧现象，具有多种表征参数。如果想通过单一参数的测量进行火灾早期阶段的探测，很难同时获得较高的准确性和广泛的适用性。通过对火灾中多个相关参数的综合判断，能更为准确地体现真实火灾现象的综合特征，使探测方法更加智能化。图像型火灾探测技术可以有效地综合烟、温、光等主要火灾参数，使火灾探测更大程度地满足人们对火灾安全的要求，代表了当今火灾探测技术的较高水平。
LA100型大空间火灾安全监控系统较好地解决了大空间建筑早期火灾探测中灵敏度与可靠性之间的矛盾，可以有效地避免误报、漏报和报警延误现象，具有控制距离远、保护面积大、响应速度快、高灵敏度、高可靠性等优点，并可实现防火、防盗、一般监控三位一体和多项联动控制报警功能。非常适合家俱城、大型仓库、大型商场、工业车间等大空间建筑和恶劣环境场所的早期火灾探测报警和监控。
参考文献
[1] 公安部消防局编.中国火灾统计年鉴（1996）.北京:中国人民公安大学出版社,1996
[2] 公安部消防局编.中国火灾统计年鉴（1998）.北京:警官教育出版社,1998
[3] 范维澄等.火灾探测与联动扑救系统.火灾科学.1995,4(3):49-53
[4] 袁宏永等.大空间内火灾早期自动探测和定位研究.自然灾害学报.1995,4(2):104-108
[5] 霍然等.应当重视大空间建筑的火灾防治.安全工程学报.1996(3):13-16
[6] 袁宏永等.图像型火灾智能自动探测与空间定位技术.安全工程学报.1996(3):17-19
桐城市规划建筑设计院黄学莉
第7篇
[关键词]信息技术；智能化；监管平台；安全管理
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.18.038
[中图分类号]TP311.52 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）18-00-01
0 引 言
工业和信息化部在《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013-2018年）》中明确提出：“建设覆盖各级民爆主管部门、民爆企业的行业综合管理服务平台，实现民爆物品生产经营动态信息全程监测。建立民爆企业生产、流通全过程安全管控体系，实现对关键安全生产要素的闭环信息化管控，提升民爆行业本质安全生产水平”。因此，如何借助物联网、云计算、大数据等新一代信息技术来更好地实现民爆行业的“两化融合”，更好地提升民爆企业安全生产、管理水平，这是摆在民爆企业管理者面前的问题。
1 夯实信息基础设施，搭建高效通讯网络
信息技术的应用离不开网络、硬件资源等基础设备、设施。企业根据信息化发展与应用的需要，应当建立企业级标准中心机房、配置专业企业级服务器、部署企业内部的VPN网络或SDH网络及建立数据统一存储管理平台等，夯实网络基础设施。
2 加快生产技术改造，提升制造两化水平
为提高民爆产品生产技术水平，确保产品质量，企业需要对传统包装炸药生产线进行全面技术改造，实现生产线连续化、自动化控制，为工业生产实现信息化管理奠定基础。在生产线的技术改造中，应当选用了大量的安全可靠的智能传感器，实时采集生产数据和各工序的反馈信号，经过安全型的PLC集中控制处理，将生产各环节的控制系统组成一个具有自我决策能力的工业互联网络，同时与“四超”信息动态监管、现场巡检和设备综合管理等系统集成，实现生产控制与信息化管理的高度集中。如产品捡装工序，可采用基于视觉系统的抓取机器人，实现对高速运动药卷的动态跟踪、方向定位，以便抓取机器人能够精准定位药卷位置，智能抓取药卷，极大地提高了捡装效率。
3 构建智能化监管平台，实现安全管理智能化
3.1 构建智能化视频监控系统，实现生产场所安全监管
民爆行业属于高危行业，加强对生产过程的视频监管尤为重要。企业应构建起覆盖全生产厂区的视频监控系统，实现对全部生产线、库房、厂区视频的远程实时监控。为了让海量的视频监控图像变成系统可识别、可跟踪、可管控的数据信息，企业还应加强对图像动态分析技术与现场安全管理的融合应用研究，通过对关键监控区域部署视频智能分析器，运用人体体型、运动位移等特征算法，实现了智能化监管，提高了监管效率。通过智能化视频监控系统的建设，极大地降低了现场作业人员的习惯性违章频率，进一步提升了安全操作水平。
3.2 构建集团化参数监控系统，实现生产过程安全监管
民爆企业还应建立生产工艺、设备参数运行实时监控系统，对每条生产线生产工艺参数、核心设备参数运行数据，可以借助二维流程图的方式直观展示。通过阈值设定，实现参数自动报警提示，并与视频监控系统进行匹配。通过参数监控系统的建设，实现了对生产过程工艺运行参数直观的、可视化的监管，有效地控制和降低了生产过程的风险，保障了生产过程的安全，同时采集的生产数据为大数据应用奠定基础。
3.3 构建可视化运输监管系统，实现流通过程安全监管
借助物联网技术，即在每件炸药箱上粘贴RFID标签，在产品下线、车间出门、入库门、出库门等处设置FRID读写器，RFID读写器数据实时更新至物流管理系统，实现对民爆物品信息从产品下线到出入库过程的动态监管，改变了传统手动扫描模式。同时在危险品运输车上安装基于GIS、GPS、3G、传感器、视频监控的车载终端，实现对车辆运行视频、行驶路径、责任人、行驶目的及运输货物等信息绑定，实时更新、追踪产品的生产量、库存量、销售量及物流过程。通过可视化运输监管系统的建设，实现从产品下线到产品运输过程的可追溯、可追踪，有效地控制危险源，保障物流过程的安全。
3.4 拟建大数据基础分析系统，实现生产经营辅助决策
随着两化融合的不断深入，尤其是互联网、大数据的发展，数据与物质、能源一样，逐步成为企业的基本生产要素。数据的管理能力已成为现代企业的核心竞争力之一，数据日益成为企业生产、经营和决策的重要依据。通过上述3个系统的建立与运行，积累了大量的基础数据，实现了少部分数据的分析，例如：对违章事件的趋势分析，可以较为客观地反映各单位在纠正习惯性违章的力度；对生产工艺参数的报警分析，可以客观地反映出设备的稳定性，对设备管理部门的设备选型起到辅助作用等。
目前，大数据的利用是安全管理信息化的薄弱环节，企业应利用大数据对企业的生产经营管理系统（如ERP）进行集成，使企业的生产控制和产供销、人财物等经营活动有机地结合在一起，推动生产过程自动控制、企业资源计划管理、企业经营分析与决策管理、安全监控管理等信息系统建设稳步推进、协调发展。
4 结 语
民爆企业通过物联网、大数据等新一代信息技术的应用，实现了安全监管的可视化、智能化，取得了一定的成效，但面对高危生产的管理，信息化建设任务仍然是任重而道远，应充分借力新一代信息技术，保障企业安全、快速、可持续发展。
主要参考文献
第8篇
【关键词】中药熏洗;早期功能锻炼;屈指肌腱断裂术后
【中图分类号】R243【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2010)12-139-1
屈指肌腱鞘内肌腱解剖结构复杂,功能恢复困难,所以屈指肌腱断裂术后肌腱粘连这一问题,一直困扰着手术医生。我院自2009年1月-8月以来运用中药熏洗加早期功能锻炼治疗屈指肌腱断裂术后42例,有效地防止肌腱粘连,最大限度地恢复手功能,取得满意疗效,现报告如下。
1临床资料
本组患者多为青壮年,年龄15-62岁,其中男性27例,女性15例,受伤原因:切割伤21例,挤压伤18例,碾压伤3例,肌腱损伤部位在第2区23例,3区12例。4区7例,其中拇指6例,中指16例,环指15例,小指5例。
2治疗方法
2.1早期治疗(术后1-3周)
石膏托外固定:腕关节屈曲20-30度,掌指关节屈曲70度,指间关节休息位石膏固定[1],主要进行被动屈曲和主动伸直锻炼。由临床医生或健手帮助进行屈曲,减少近位指间关节屈曲挛缩的发生率,但要注意肌腱修复后最初3-7天其强度会下降20%-40%,如果主被动活动产生的负荷大于肌腱的强度,那么肌腱会再次断裂。
2.2中期治疗(4-5周)
开始“放置与维持”[2]的锻炼,被动屈曲伤指,然后让病人努力主动收缩肌肉以维持手指于屈曲位,同时慢慢地去除被动屈曲手指的力量,让患者做主动屈活动时用两个手指捏住患者的近节手指,保持掌指关节在伸直位,以消除手部蚓状肌屈曲掌指关节的作用,增加指屈肌腱的主动滑动范围。
2.3后期治疗(6-8周)
练习张手和握拳,最大力量主动屈曲手指,持续2-5秒以感到明显肌肉疲劳为度,如个别指间关节或掌指关节僵硬者,将手心平放于桌上,用左手固定患指近端,在用右手压患指远端,使僵直关节部位屈曲,力量由大到小,压松交替进行,并嘱患者主动伸屈活动。并逐渐增加抗力练习,如抓,捏等活动。
2.4中药熏洗
拆线后就进行中药熏洗和中药泡手,并在主动伸屈指间关节,协助病人被动伸展掌指关节和指间关节,手法轻柔,逐渐加大力度,中药处方如下:红花20g,川芎20g,苏木15g,艾叶15g,透骨草15g,川椒15g,生草乌15g,生川乌15g,威灵仙20g,丹参20g,茯苓20g。
疗效标准和治疗结果:
按照中华医学会手外科学会手外科功能评定标准,修复后测定患手的总主动活动度(TAM)评定手功能。优:正常活动;良:TAM>健侧75%;可:TAM>健侧50%;差:TAM
3讨论
3.1早期采取保护性主动,被动活动,可促进血肿吸收,消除肿胀,改善血液循环,有利肌腱愈合,同时又能促进新生纤维尽早纵向排列,利于肌腱瘢痕重塑,减少腱鞘的塌陷和萎缩,加速滑液的分泌,是防止肌腱粘连,保证肌腱滑动的有效措施。
3.2早期被动活动,反复的肌腱滑动打断了肌腱修复部位与周围组织的接触,抑制了从腱鞘向肌腱生长的外源性愈合,另外早期活动阻止了腱鞘细胞过多地向肌腱生长的外源性愈合,阻止了腱鞘细胞过多地向肌腱修复部位生长,从而阻断了二者的粘连,但过早活动存在危险性,过度肌肉收缩引起修复肌腱断裂处间隙扩大,所以指导患者正确功能锻炼尤为重要。
3.3活血化瘀药物可改善血液循环,扩张血管,增加血流量,调节机体新陈代谢,抑制炎症,瘢痕的形成,加速组织的修复和生理功能的重建。另外肌腱修复术后,局部水肿明显,影响肌腱的滑动,所以消除水肿尤为重要,中药方面茯苓,丹参具有独特疗效,再者中药泡手可刺激皮肤感觉神经末梢的热感受器,使皮肤血管反射性扩张,皮肤温度升高,可使皮肤瘢痕区,肌腱粘连含水量增加,起到软化瘢痕,促进愈合的作用。
参考文献
第9篇
目的：探讨手指屈肌腱断裂吻合术后运用早期主动功能锻炼预防肌腱粘连的护理。方法：对90例手指肌腱断裂的手术患者实施早期主动功能锻炼即被动屈指、主动伸指。结果：随访患者90例，随访时间为6个月～1年。手指总屈伸度（TAM）优良率为65%，中30%，差5%。结论：早期主动功能锻炼可保证肌腱充分滑动，有效防止肌腱粘连，对手功能恢复有明显的促进作用。
关键词：手指屈肌腱；断裂；功能锻炼
【中图分类号】
R47 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763（2014）08-0244-01
手指屈肌腱具有弹性小、寡血供应、低代谢等特点，并具有强耐压、抗张、抗摩擦能力的特点[1]。手指屈肌腱断裂吻合术后的功能恢复一直困扰着临床医护人员，常规的训练法因训练时间太迟或方法不全面导致手肌腱发生粘连而需要重复手术，功能恢复往往不令人满意，为防止手指肌腱断裂吻合术后发生肌腱粘连，我科总结了2011年1月―2013年1月对90例患者术后早期主动功能锻炼的护理效果。发现手指屈肌腱断裂术后患者早期主动功能锻炼，断裂的肌腱获得了较满意的功能恢复，大大减少了患者的伤残率。
1 资料和方法
1.1 一般资料：
本组患者共90例116指，其中男54例，女36例，年龄6～50岁，平均38岁。肌腱损伤部位按国际通用的划分法：Ⅰ区28，Ⅱ区56指，Ⅲ区29指，Ⅳ区2指，Ⅴ区1，指致伤原因：切割伤67例，电锯伤23例，90例患者全部为屈深肌腱完全离断，未合并其他损伤，均行肌腱吻合修复术，术后石膏固定行屈曲位。
1.2 具体方法Ⅰ
1.2.1 术后早期功能锻炼（24 h～3 周）。
1.2.1.1 术后24―72 h医生和护士根据患者伤口具体情况第一次指导患者进行手指的主动功能锻炼。并向病人讲明早期活动的必要性和活动方法。方法：在石膏托内被动屈指、主动伸指10次，伤指与同手健指一齐活动或双手一齐活动。根据病人伤口渗血及疼痛情况，每3～4h重复以上活动，每天至少4次。
1.2.1.2 术后1周是决定肌腱是否粘连的关键，而此时患指疼痛、肿胀比较严重，护士应耐心指导病患者活动的方法及力度，防止病人因治伤心切而盲目加大活动度，导致肌腱断裂或其他并发症发生。方法：护士监督患者在石膏托内被动屈指、主动伸指15 次，伤指与同手健指一齐活动或双手一齐活动，每2～4 h重复以上活动，每天至少5次。
1.2.1.3 术后2～3周在患者熟悉掌握锻炼方法的情况下每天自觉在石膏托内被动屈指、主动伸指20 次，每2～4 h重复以上活动，每天至少5次。
1.2.2 术后中期功能锻炼（4～6 周）。嘱患者在石膏托内被动屈指、主动伸指25 次，帮助患者去掉石膏托，主动伸腕、主动屈腕10 次，每2～4 h重复一次，伸腕时屈指使指尖距掌心2 cm，维持5～10 s。此阶段患指疼痛、肿胀逐渐减轻，护士应鼓励病人用健手协助，自己做主动和被动活动，并督促检查，将进展情况及时告知病人以增强其治疗的信心。
1.2.3 术后后期（出院）功能锻炼（7～8 周）。嘱患者在石膏托内被动屈指、主动伸指30 次，然后去掉石膏托，主动伸腕、主动屈腕20 次，每2～4 h重复一次。伸腕时屈指维持的位置依指尖至掌心距离每日递增1 mm为度。
1.2.4 术后末期（复诊期）功能锻炼（9～12 周）。完全去掉石膏托保护，进行循序渐进的抗阻训练，以增强肌力与耐力，如利用患指穿脱衣服鞋袜、用餐、扣纽扣、打字、打结、解结、弹琴等日常生活的动作练习，同时使用弹性工具如捏皮球、挑皮筋网等进行训练，然后逐渐加大阻力抵抗活动，为回归社会、重新上岗工作做好准备。
2 结果
本组90例，常规石膏固定3周，术后随访6个月～1年，按照国际手外科肌腱疗效评定法做疗效评定[2]，患者肌腱功能恢复满意。手指总屈伸度优良率为75%，中20%，差5%，其中3例患者近指关节僵硬，1例患者肌腱粘连，2例患者肌腱断裂。
3 讨论
由于手指神经支配丰富，肌腱断裂修复术后，患者常感觉伤口有不同程度的疼痛。除了为患者营造良好的休息环境外，必要时口服止痛药，以及多一些关怀和鼓励。特别是术后24～48 h开始第一次进行功能锻炼时，患者常因为伤口痛而惧怕，甚至拒绝锻炼。此时应对患者说明第一次锻炼的重要性及鼓励患者克服疼痛。必要时在患者锻炼前30 min口服止痛药，使其在无痛状态下配合功能锻炼的指导。为下次锻炼打下基础，消除疼痛的恐惧心理。
早期活动可使外源性结缔组织拉长、松弛，减少吻合处与周围组织接触，抑制瘢痕组织生长，防止外源性粘连。同时又能有效激发内源性愈合能力，加速滑液的分泌，加快肌腱愈合；早期被动屈指功能锻炼时修复处肌腱不易断裂。为了早期活动能获得理想的效果，应在医师严格监督与指导下进行康复锻炼，特别要视手指的肿胀和关节的僵硬程度以及近指间关节和远指间关节屈曲挛缩畸形情况制定出康复计划，确保手指功能恢复。
本组患者中有3例关节僵硬是由于患者术后20天出院，出院后未按时来院复查，石膏固定未及时拆除，未采取正确的锻炼方法；有1例患者肌腱粘连是由于患者年龄为6岁，不配合功能锻炼，1例患者术后自行拆除石膏造成肌腱断裂，1例患者肌腱断裂是由于患者术后3天跌倒后突然出现手指不能屈曲。
总之，手指功能对生活自理和工作至关重要[3]。手指肌腱修复后往往因粘连严重影响手功能的恢复，早期活动能抑制修复区的炎症反应，减轻肌腱粘连，促进肌腱愈合，对手功能的恢复具有十分重要的意义。
参考文献
[1] 杨颖，王琳娜，梁迪.拇长屈肌腱损伤修复术后康复护理中应用暗示疗法的效果评价[J].中国实用护理杂志，2013，29（11）：32―33.
第10篇
【摘要】
目的 观察放射对小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells， BMMSCs)体外成骨潜能及体内骨髓造血干细胞(hematologic stem cells， HSCs)龛位的影响。方法 分离、培养正常及接受4Gy放射后不同时间点小鼠BMMSCs，用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase， ALP)染色法和实时定量RTPCR检测成骨分化相关基因，鉴定BMMSCs体外成骨分化潜能的改变，并通过骨组织形态学和免疫组织化学的方法检测放射后小鼠体内成骨细胞及纺锤形的、表达神经钙黏附分子的成骨细胞(spindleshaped Ncadherinexpressing osteoblasts， SNOs)数量的变化。结果 全身照射(total body irradiation， TBI)后早期小鼠BMMSCs的成骨潜能增强，但随后迅速降低；TBI后28d小鼠骨髓中成骨细胞和SNOs的数量均显著减少。结论 4Gy放射损伤后远期小鼠BMMSCs的成骨潜能显著降低，体内HSCs龛位也明显缩小。
【关键词】 目的 观察放射对小鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells， BMMSCs)体外成骨潜能及体内骨髓造血干细胞(hematologic stem cells， HSCs)龛位的影响。方法 分离、培养正常及接受4Gy放射后不同时间点小鼠BMMSCs，用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase， ALP)染色法和实时定量RTPCR检测成骨分化相关基因，鉴定BMMSCs体外成骨分化潜能的改变，并通过骨组织形态学和免疫组织化学的方法检测放射后小鼠体内成骨细胞及纺锤形的、表达神经钙黏附分子的成骨细胞(spindleshaped Ncad
ABSTRACT: Objective To investigate the effects of irradiation on the osteogenesis potential of bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs) and the niche of hematopoietic stem cells (HSCs) in vivo. Methods At the different time points after 4Gy irradiation， BMMSCs were isolated from male C57BL/6 mice and cultured. Their osteogenesis potentials in vitro were evaluated by alkaline phosphatase staining and osteogenesisrelated gene expression was examined by realtime RTPCR. Bone histomorphometric analysis and immunohistochemical staining of the spindleshaped Ncadherinexpressing osteoblasts (SNOs) were performed to detect the changes in HSCs niche in vivo. Results Significant impairment of osteogenic differentiation of BMMSCs up to 28 days after irradiation was observed preceded by transitory enhancement at the early time after irradiation. Meanwhile， the number of osteoblasts as well as SNOs in vivo decreased greatly. Conclusion Irradiation resulted in damage in osteogenesis potential of BMMSCs accompanied by noticeable shrinking of HSCs niche in vivo.
KEY WORDS: irradiation; bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs); osteogenesis potential; hematopoietic stem cells (HSCs) niche
骨髓是对放射较为敏感的组织器官，放射后造血系统的损伤不仅包括早期的急性骨髓造血功能抑制，还包括晚期残存的造血功能障碍。造血干细胞(hematopoietic stem cells， HSCs)凋亡、自我更新能力减低及HSCs池缩小以及HSCs衰老[13]被认为是放射后造血系统短期和长期损伤的主要原因。然而HSCs在体内的存在并不是孤立的，其生物学行为与功能受其所在微环境或龛位(niche)的调控。骨和骨髓在解剖上的毗邻使其在功能上也相互依赖，成为一个功能单位[4]，骨发育或骨重塑异常的突变小鼠同时也存在造血生成异常，提示成骨细胞和/或破骨细胞参与了骨髓HSCs微环境或龛位的形成和功能维持[57]。目前认为成骨细胞或其中的一个亚群，即纺锤形的、表达神经钙黏附分子的成骨细胞(spindleshaped Ncadherinexpressing osteoblasts， SNOs)作为HSCs龛位的骨龛(osteoblastic or endosteal niche)中的关键细胞成分，限定造血龛位的大小和/或活性[5，78]。虽然以往关于大剂量化疗和/或放疗对骨髓基质微环境的影响有一些报道，但有关放射对HSCs龛位的影响尚未见报道。本研究着眼于成骨细胞的祖细胞——BMMSCs在放射损伤后成骨潜能的变化来探讨放射损伤对HSCs龛位的影响，旨在进一步阐明放射损伤后长期造血功能损伤的可能机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物及辐射损伤模型制备
5周龄雄性C57BL/6小鼠购自中国医学科学院实验动物研究所，实验动物随机分为正常对照组和全身照射组，后者经137Cs射线进行一次性全身照射4.0Gy，吸收剂量率为2.4Gy/min。每批动物分别在照射后的0、1、3、7、14、28d取材，所得到的BMMSCs分别命名为D0、D1、D3、D7、D14和D28。
1.2 主要试剂和仪器
Flk1抗体(美国Santa Cruz 公司)；CD34、CD45、CD31、GlyA、vWF、CD11a、CD11b抗体(晶美生物工程有限公司)；Realtime PCR试剂盒(德国QIAGEN公司)；Realtime PCR仪(ABI PRISM7500，美国Applied Biosystems公司)；碱性磷酸酶染色试剂盒(中国医学科学院血液病研究所科技公司)；兔多克隆抗NCadherin抗体(英国Abcam公司)；即用型过氧化物酶标记的链霉卵白素染色试剂盒(Zymed公司)；PCR引物(上海生工生物工程技术服务有限公司)。
1.3 小鼠BMMSCs的分离和培养
无菌状态下取雄性C57 BL/6小鼠股骨和胫骨，冲出骨髓，经4号针头反复冲洗，制成单细胞悬液。用FicollPaque(1.077g/mL)分离出骨髓单个核细胞(bone marrow mononuclear cells， BMMNCs)，用MACS CD45、GlyA和CD34磁珠去除造血细胞，以107个/mL密度接种在25cm2的培养瓶内。培养液成分为400mL/L MCDB、550mL/L DF12、40mL/L胎牛血清、100u/mL青霉素和1000u/mL链霉素，置于37℃、50mL/L CO2培养箱培养。24h后去掉悬浮细胞，细胞融合达70%时，用1.25g/L胰酶消化并以1∶2比例传代。这些细胞的免疫表型为CD34、CD45、CD31、vWF、GlyA、CD11a、CD11b阴性，Flk1阳性(资料未显示)。
1.4 成骨的定向诱导分化
以2×104/cm2的密度将小鼠BMMSCs接种于含有成骨诱导培养体系(100mL/L胎牛血清、1.0×10-8mol/L地塞米松、2.0×10-4mol/L抗坏血酸、7.0×10-3mol/L β磷酸甘油的IMDM培养液)的T25cm2培养瓶或35cm2的培养皿中，置于37℃ 50mL/L CO2、饱和湿度的CO2培养箱内培养，每天观察1次，每3d半量换液1次。
1.5 碱性磷酸酶(alkaline phosphatase， ALP)染色
正常及全身照射(total body irradiation， TBI)后1、3、7、14、28d的小鼠BMMSCs体外成骨诱导分化1周时倾出培养皿中的培养液，PBS洗细胞2次；加固定液2mL，室温固定1min，流水漂洗2min；加作用液2mL，置湿盒内于37℃孵育2h，流水冲洗2min；加染色液2mL，复染5min，流水冲洗2min；甘油封固，倒置显微镜下观察，胞质出现蓝紫色沉淀的为阳性细胞。
1.6 荧光实时定量RTPCR(real time RTPCR)
正常及照射后1、3、7、14、28d的小鼠BMMSCs体外分别成骨诱导1周或3周后，用Gibco公司的Trizol regeant提取其总RNA，参照说明书逆转录后的cDNA产物，以βactin为管家基因，应用嵌入荧光染料SYBR Green I进行荧光定量PCR扩增，检测成骨分化相关基因核心结合因子(corebinding factor 1， Cbfa1)、Ⅰ型胶原(type Ⅰ collagen， ColⅠ)和骨钙蛋白(osteocalcin， OC)的表达变化。25μL扩增体系中含ROX 0.5μL，2×Premix 12.5μL，上游和下游引物各1μL，模板cDNA 1μL，DEPC水7μL。所用引物及退火温度见表1。表1 用于实时定量RTPCR的成骨分化相关基因引物序列（略）
1.7 骨组织标本的制备及苏木素
伊红染色(HE染色) 在放射后不同时间点处死模型和正常小鼠，取出股骨，剔除骨表面附着的软组织，按常规的方法制备5μm的脱钙石蜡切片，进行HE染色，并参照ZHANG等[8]的方法，计数每张切片中皮质骨和小梁骨表面成骨细胞数。
1.8 NCadherin阳性细胞的免疫组织化学检测
上述脱钙的石蜡包埋的骨组织切片常规脱蜡至水，按照试剂盒说明书，采用SP法进行NCadherin的免疫组织化学染色，微波煮沸抗原修复。兔多克隆抗NCadherin抗体的浓度为1∶200稀释。显色采用DAB法并经苏木素复染，参照ZHANG等[8]的方法，计数每张切片的SNOs。每次都做不加一抗的阴性对照片。
1.9 统计学分析
实验数据采用均数±标准差表示，应用SPSS12.0软件进行统计学处理，多个样本均数的比较采用方差分析，两两比较采用StudentNewmanKeuls法(SNK法)，以α＝0.05为显著性检验水准。
2 结果
2.1 放射损伤后小鼠BMMSCs成骨潜能的改变
接受4Gy放射后小鼠BMMSCs体外均能向成骨细胞分化，但其分化潜能却存在着较大差异。放射前后不同时间点BMMSCs在成骨诱导培养基中诱导1周后，细胞变大，扁平(图1)，进行ALP染色，发现ALP阳性细胞的数量在放射后第3天BMMSCs的成骨分化体系中明显增多，聚集成片，且着色较深(图1C)，而在放射后第7天BMMSCs的成骨分化体系中明显下降(图1D～图1F)，至放射后28d时仍未见明显恢复(图1F)。
2.2 放射损伤后小鼠BMMSCs成骨分化相关基因表达变化
成骨细胞分化过程伴随着一些成骨分化相关基因的表达。体外成骨诱导1周后，与成骨分化相关的Cbfa1、ColⅠ和OC在放射损伤后第3天BMMSCs中表达最高，第28天表达最低。在成骨体系中培养3周，TBI后3d BMMNCs Cbfa1的表达仍然最高，但ColⅠ和OC的表达最低；不同的是ColⅠ和OC的表达在TBI后28d达高峰，TBI后3d最低(图2)。提示虽然放射损伤后早期小鼠BMMSCs的成骨分化潜能明显增强，但最终其成骨分化的能力显著降低，在放射后28d未见恢复的倾向。
2.3 放射损伤后体内骨组织形态学和成骨细胞的改变
正常小鼠股骨近端干骺端骨小梁丰富，骨小梁排列以纵向为主，之间互相连接，形态结构完整(图3A、图3F)。而放射损伤后，股骨近端干骺端骨小梁排列逐渐稀疏，间隙增宽，形态结构性差，皮质骨变薄。部分骨小梁断裂及部分区域骨小梁消失出现于放射后第7天(图3C、图3H)，以第28天时表现最为显著(图3E、图3J)。
正常小鼠成骨细胞紧密地排列于骨小梁和皮质骨表面(图3A、图3F)，而放射后骨小梁和皮质骨表面成骨细胞逐渐减少直至消失(图3B～图3E、图3G～图3J)。计数正常和放射后第28天时每张HE染色切片的成骨细胞数量可见TBI后28d时小鼠体内成骨细胞的数量显著减少(图5A)。
2.4 放射损伤后HSCs龛位的改变
近来认为成骨细胞的一个亚群，即SNOs是HSCs龛位中骨龛的关键细胞成分[5，78]。正常小鼠骨髓中骨小梁表面含有较多的NCadherin+细胞，包括SNOs和NCadherin+、卵园形的成骨细胞(图4A)。而放射后28d，皮质骨及骨小梁表面成骨细胞数量显著减少(图3B～图3E、图3G～图3J)，仅在骨骺和皮质骨交界处骨小梁相对较丰富的地方可见到少量的SNOs(图4B)，其数量较正常减少近70%(图5B)。
3 讨 论
随着对BMMSCs生物学特性和HSCs龛位研究的深入，BMMSCs在造血功能的起始和维持中的作用逐渐被认识。BMMSCs能生成绝大多数的骨髓基质细胞，构建HSCs赖以生存的微环境[910]，并且它还是成骨细胞的来源，而后者则被认为是HSCs龛位中的关键细胞成分，参与对HSCs的调控[5，78]。已有研究证实BMMSCs不仅为一些疾病的治疗带来了新的希望[11]，其生物学特性的改变还参与了一些疾病的发生和发展[1213]。本研究发现放射损伤晚期BMMSCs成骨潜能明显降低，同时体内成骨细胞数量明显减少，HSCs龛位显著缩小。
体外诱导成骨分化1周时，放射损伤后晚期(28d)BMMSCs的成骨分化体系中ALP阳性细胞数量明显减少，其成骨分化相关基因的表达均显著低于正常。ColⅠ是成骨分化过程的早期标志之一，在钙质沉积将结束时表达降低，而OC在成骨分化的终末阶段即分化至骨细胞和骨衬细胞时则不表达。本实验显示体外诱导分化3周即成骨细胞分化以成熟基质矿化为特征时，TBI后28d BMMSCs成骨分化相关基因ColⅠ和OC高表达，提示分化的成骨细胞仍然处于一个早期的不成熟阶段，说明放射损伤后BMMSCs的成骨分化潜能明显减弱。而在放射后早期(3d)，BMMSCs的成骨潜能有明显增强，这可能是因为机体受到放射损伤后，BMMSCs通过成骨能力的增强来尽力维持体内骨髓微环境的稳定，但是这种代偿功能是有限的。
近年关于HSCs龛位的研究取得了突破进展。在一些特殊的转基因小鼠模型中，成骨细胞数量的增加或减少直接与HSCs数量增加或减少相关[5，78]，说明成骨细胞是HSCs龛位的重要组成部分，参与限定HSCs龛位的大小和/或活性。ZHANG等[8]证实HSCs通过同型的NCadherin分子和成骨细胞接触，进而提出了骨内膜表面的专职SNOs是HSCs龛位的必需成分。NCadherin同时表达于SNOs和HSCs，这种同型的NCadherin分子间的相互作用可能在HSCs锚定(anchor)于骨龛中起重要作用。βcatenin是HSCs自我更新的关键调控因子[14]，而在许多类型的细胞中，NCadherin和βcatenin构成了一个功能性的信号通路复合体，因而在HSCs龛位中，NCadherin介导的成骨细胞和HSCs的黏附可能通过βcatenin与WntLEF1Notch 1信号通路相连，维持HSCs的自我更新能力，防止其分化。本实验结果显示放射损伤后除了骨髓内骨组织形态学发生显著变化外，放射后第28天，成骨细胞也显著减少，而SNOs仅见于骨骺和皮质骨交界处骨小梁相对较丰富的地方，其数量也减少近70%，提示TBI后骨髓HSCs的骨龛也显著缩小。
HSCs和其龛位是一个功能整体，任何一方的改变均会导致造血系统功能损伤。虽然以往认为HSCs本身自我更新能力减低、HSCs池的缩小以及HSCs细胞衰老[14]是放射损伤后远期造血功能损伤的机制，然而本实验结果提示放射损伤后BMMSCs成骨潜能的改变及其所导致的HSCs龛位的显著缩小可能也是导致放射后远期造血功能障碍的潜在机制之一。
参考文献
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第11篇
3月26-28日，农业装备产业技术创新战略联盟在河南省郑州市组织召开了“十二五”国家科技支撑计划重大项目“现代多功能农机装备制造关键技术研究”课题验收暨成果展览会，科技部农村司、河南省科技厅、农业部农业机械化技术开发推广总站、中国机械工业联合会、中国农机工业协会、中国农机学会、农业装备产业技术创新战略联盟有关领导、专家出席指导。课题负责人、主要研究人员等150多人参加了会议。
“现代多功能农机装备制造关键技术研究”重大项目是“十二五”国家科技计划管理改革农村领域先行先试的试点，由农业装备产业技术创新战略联盟组织实施，积极探索了统筹规划、申报入库、系统布局、组装立项等国家科技计划管理改革方式，充分调动了行业内外参与积极性和优势的协同发挥，推进了创新要素向企业聚集，促进了项目重大成果产出和产业化同步；积极探索和实践了项目专员制、法人责任制以及课题分项任务合约、经费集中管理等管理模式，做到目标管理与过程控制结合、指导服务与督导检查结合、技术创新与产业协同结合，取得了很好经验和成效。
项目取得了一批支撑技术进步和产业发展的重大标志性科技成果，突破了农机先进设计制造、重型拖拉机无级变速传动系CVT技术、大喂入量脱粒分离、作业导航及控制等关键共性技术150多项，开发了400马力级重型拖拉机及配套多功能田间作业装备、10kg/s通用型谷物联合收割机、三行通用型和六行采摘与打包一体化采棉机、番茄和甘蔗等典型经济作物收获机、禽蛋等产地商品化处理装备等高性能装备近100种，申请专利近350项，其中发明专利近200项，获得软件著作权近50项，390多篇，成果转化应用收入超过亿元，对农业装备产业技术升级、产品结构优化调整，推进先进装备技术在农业应用起到了巨大作用，为全面完成农业装备产业科技“十二五”发展目标奠定了坚实基础。
在2014全国农业机械及零部件展览会上举办了项目成果展览会，展出了400马力重型拖拉机、无人驾驶旋耕机、施药无人机、三行通用型采棉机、西红柿采收机、甘蔗收获机、花生收获机、甜菜切顶机等23种代表大型化、智能化发展方向以及先进适用技术方向的成果。
第12篇
关键词：工程过程 控制 自动化 智能
中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（b）-0066-01
在工业发展史上，自动化的出现及应用为促进工业发展起到重要作用，但是随着社会经济不断发展，传统工业自动化已无法满足社会需求，而工业过程控制自动化中智能控制的出现使这个问题迎刃而解。智能控制工业生产自动化的出现，对工业生产自动化技术发展起到重要作用，使企业产品在保障质量的同时，还能提高企业总体生产效率，所以促进工业大力发展自动化、智能化是目前工业发展中一个主要方向。
1 工业过程控制及智能控制技术基本概念简述
1.1 工业过程控制概念简述
工业过程控制是指在进行工业生产作业中，根据工业生产过程需要，结合电子计算机应用、先进生产产线、仪表显示等，根据产品自身要求结合相关应用控制理论，从而设计出工业生产过程控制系统，并可以将工业自动化生产实现。在工业生产过程中，工业过程控制可以有效控制生产时间，使生产设备间的停滞和等待得到有效控制，通过仪表面板对生产线的监控，使生产环节中出现的无效停滞、等待和错误信息得到良好传达，在根本上提高工业生产效率。
1.2智能控制概念简述
智能控制（intelligent controls）是指在工业生产控制过程中，不经人工操作与干预前提下，依靠智能系统自主驱动智能机器，从而实现对操作目标进行有效控制行为的自动控制技术。智能控制是科学技术发展中一个重要成果，其结合了先进电子计算机技术、先进信息技术和先进工业生产控制技术，所以智能控制涉及科学技术应用领域较为广泛，其应用形式大体可分为模糊控制系统、专家系统、学习控制系统与人工神经网络控制系统等。智能控制在工业生产控制应用时不仅可以精确达到控制目的，还能根据相关控制知识理论进行推理，还能优化生产中总体控制模式，为促进工业生产效率起到重要作用。
2 智能控制在工业过程控制中的使用范围
2.1 生产过程信息自动获取
在工业进行生产作业中，智能控制系统对所有生产设备运行状态信息进行自动获取，运用自身系统进行运算，根据不同设备运行状态做出相关调整，减少了工业生产作业中对人工的需求，从而降低企业生产成本。目前我国工业控制发展速度过于缓慢，其根本原因就在于信息化程度偏低，信息化技术是智能控制系统中一个重要组成部分，而信息化技术的不足直接造成智能控制系统在总体结构上存在缺陷。随着我国工业生产自动化的广泛应用，在智能控制系统方面应有所加强，在结合先进科学技术同时，也应加强信息化技术的发展，这样才能使我国在智能控制水平上立于国际科技前沿。
2.2 工业生产过程中的系统建模
系统建模主要应用于数据监控与采集，根据生产作业中机器的脉冲数进行记录，将数据在特定时间内传输到数据存储系统中。数据在存储系统中，使用A/D单元模式进行转，使模拟量转为数字量，然后将数据自动存储在储存系统中，PLC可以使用小型打印机将DM区数据进行定期打印处理，计算机同时也可以对PLC区域数据进行读取，然后进行计算作业，PLC此时便作为电子计算的数据终端。数据监控系统是对产线整体运行状态进行监控，当某处运行机器系统发生故障时，其可以自动产生警报信息，并将故障数据做出记录传输到储存系统中，当运行机器故障过于严重时，PLC可以立即将整条产线作业中止，并停止故障机器系统运行。数据监控过程中，不仅可以对系统故障进行报警处理，还可以根据实时状态对机器系统中的计时器、计数器做出有效调整，使产线生产更为规范、合理。
2.3 工业生产过程中进行动态控制
在工业生产中，将智能控制与产线总控部门、机器设备系统、PLC进行连线处理，实现四个部分数据互通，使生产过程与控制系统有效结合在一起，工作人员可以通过智能控制系统对生产运行设备的监视，根据各设备生产运行状态，通过控制系统进行远程操作处理。随着智能控制技术在工业上的广泛应用，使更多工业企业对其了解程度更为深刻，更多企业体会到智能控制技术对工业生产的影响力。目前我国将智能控制技术已应用到工业生产中，但智能控制技术上的薄弱使企业受益不多，没有达到企业通过工业过程控制增加经济效益这一目的，在我国工业生产中，只有生产过程运用了自动控制，剩余大部分生产操作依旧是依靠人工作业完成。
2.4 工业生产过程中的应用机制
智能控制技术在工业过程控制自动化应用中可分为两种，一种是局部级控制应用，另一种是全局级控制应用。局部级控制应用是对某一生产单元进行自主设计，其应用范围针对目标集中。全局级控制应用是对整条生产线进行自动化生产作业，包括对整条生产线总体生产工艺记性进行控制，处理生产过程中的机器故障，根据实时运行状态进行总体调整。智能控制技术在工业过程控制自动化中的应用，在基础上强化了产品质量，人工虽然是工业发展中不可缺少的主要力量，但通过自动化产线制造出的产品无论在总体上，还是局部微观工艺上都强于人工制造，所以大力发展智能控制系统对促进工业自动化生产发展有着十分重要影响。
3 结语
随着我国工业正在向大型化和复杂化方面不断发展，使工业过程控制自动化发生了很大改变，由简易型逐渐向高科技型不断转变。在工业生产过程中，智能控制系统对整体自动化产线进行全程监控，并根据机器实时运行状态做出有效调整，为工业生产提高生产效率和经济效益。
参考文献
[1] 雷会峰，殷硕.智能控制在工业过程控制自动化中的应用[J].应用科技，2013，8（4）：40-42.
第13篇
随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见，传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构，限制了CNC向多变量智能化控制发展，己不适应日益复杂的制造过程，因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
2.数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看，主要有如下几个方面：
2.1高精度、高速度的发展趋势
尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势，但是科学技术的发展是没有止境的，高精度、高速度的内涵也在不断变化，目前正在向着精度和速度的极限发展。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.结束语
随着人们对数控技术重视，它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势，另外数控技术的正不断走向集成化，并行化，仍有广阔的发展空间。
参考文献
[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.
[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.
[3]张亚力.简述数控发展的新趋势[J].国土资源高等职业教育研究.2005.
[4]陈芳.数控技术的发展和途径[J].科技资讯.2008.
第14篇
【关键词】互联网信息时代 人工智能 应用研究
当前，世界已全面进入以大数据共享、信息爆炸为特点的互联网信息时代。富有智能化和人性化的计算机网络技术服务成为了人们青睐和关注的焦点。人工智能作为互联网信息时代凝聚高端技术的超值网络服务，在增强互联网安全性、提高网络操作自动化等方面意义重大。现阶段，已有更多行业领域的用户在应用人工智能，体验这一技术所带来的新生活。
1 人工智能简述
人工智能，即Artificial Intelligence，是现代社会特有的综合类前沿学科，交叉云集了计算机、网络技术、控制方法论、信息论、神经生物学、语言学等多学科知识，主要用来研究机器在思考、学习、规划等行为的拟人态进化，使之解决问题的能力大幅提升。人工智能发展至今已有超过60载岁月，其成就在整个历程中熠熠生辉，代表着人类文明的不断发展与超越。人工智能经历了三个阶段的发展变革：第一阶段是以人工智能驱动机器设备，代替或辅助人类思考并解答难题；第二阶段是研发智能机器人，处理不同系统及环境信息的交互工作，如不确定性信息的处理工作；第三阶段的代表成果就是数据挖掘系统，可实现海量模糊信息采集与分析，可视化技术发展迅猛，计算机具有自主学习能力。
2 人工智能的应用领域代表成就
任何一项技术的创新与发展，都源于人类开展生产生活的实际需求，人工智能技术的研究也不例外，发展至今已经为解决不同领域的实际需求提供了众多技术应用。目前，人工智能在下列应用领域中取得了代表性成就：
2.1 专家系统
专家系统，其实是由庞大的程序组编写完成的数据系统，广泛积累不同专业的知识经验，这些知识均可事先归纳分析，可按具体模式表示，从而帮助用户凭借领域专家的固有知识进行推理解决问题。专家系统可系统化分析输入信息并结合已有知识体系进行全面推理，提出建O性的决策建议，相当于发挥行业专家的作用。
2.2 数据库智能检索
人工智能想要做到全面模拟人类思维和动作，需要建设强大的数据库资源，便于及时开展智能检索。数据库基于计算机软件开展，存储了海量专业学科知识，也称之为知识库系统，一旦有用户需要查阅解决该学科的专业问题，都可通过智能检索功能实现快速精准地检索。
2.3 程序自动设计
自动化的程序设计就是借助更高规格高标准的程序设计系统来完成指定功能的程序设计，该系统需要用户输入所设计程序的需求目标，并对整个流程和架构有更为高级的描述，系统就能自动组织对应程序完成设计。高度自动化的程序设计编写方式，也展现了人工智能系统的思考、学习、修正自身缺陷的拟人态功能。
2.4 目标模式识别
模式识别，顾名思义正是为识别不同物体的特征是否匹配目标对象而具备的功能。现代计算机加强了模式识别系统功能，能够提高机器对外界信息的感知能力，不断接受外界信息，对所处环境的特征进行识别，加强概念理解。当前，目标模式识别已由二维向三维层面升级，为研究智能机器人提供了坚实的基础。
当然，人工智能的应用领域远不止上述这些，还在机器学习、机器视觉图像处理（machine vision）、自然语言理解（Natural Language Understanding）、自然信息博弈论等方面发挥着重要的作用。
3 不同行业的人工智能技术应用实例
目前，众多企业为求发展，与内部运营管理中加强了人工智能的应用，聚力解决各项问题，为企业赢得了经济效益，推动着社会发展。
3.1 企业管理应用
将人工智能应用于企业管理中，需要人的智能和人工智能之间的辩证关系，灵活运用工智能应用平台加强对企业内部各项管理智能软件的开发工作，借助灵活的人工智能技术帮助企业实施科学决策。
3.2 水利管理应用
人工智能能够在水情控制与洪灾预报中发挥作用。如可使用人工神经网络和遗传算法等技术，模拟汛期的最大洪峰与洪水总量，研究更有针对性的抗洪模型，提高了洪灾预报精度和汛期准度，有效发挥防洪降灾、拦洪储水的重要作用。同时，人工智能还能够分析大江大河的复杂地质与环境系统，对治理河流起到良好的辅助作用。
3.3 建筑行业应用
目前，建筑行业的用地规划、给排水工程、暖通空调工程、施工管理等内容都在应用人工智能。已有企业基于神经网络算法发明了结构节点探伤法，可查探建筑结构损伤度；也可在市政工程建设中不断强化正反向混合推理的理论思想，查明城市污水处理管网故障；可构建用于分析建筑工程性能效益的系统，加强建设项目性能效益预测和实际效益分析。
3.4 机械行业应用
人工智能同样成为互联网时代下的机械行业技术中的重头戏。如：人们利用人工神经网络算法，设计出土方工程的机械调度的优化方案；多个工程都可搭建含多目标的寻优函数模型。许多大型机械装置，都配置了人工智能操作平台，可提高安全风险监控水平，增强机械操作自动化，进一步优化生产效率。
3.5 商品销售预测应用
人工智能的各种函数模型或优化算法，可在商品销售金额的预测中发挥巨大作用。如：在计算机中输入不同商品某一时间段的销售额，形成非线性系统进行分析，评估各种影响因素。采用人工神经网络，不断放大自分布处理、自组织学习、自适应与自容错等特性，体现强大的预测功能。
当然，人工智能还广泛应用到电子网络技术应用、企业财务管理、航班信息查询、教学服务、心理咨询公路建设、焊接制造、等众多方面，为更多企业带来可观的经济效益。
4 结束语
互联网信息时代的人工智能应用，将会随着科技力量的不断壮大而实现更多的应用。人们应该高度重视人工智能理论与技术的探究，从而更好地为全人类服务。
参考文献
[1]何承.计算机网络技术中人工智能的应用探讨[J].信息通信，2016（03）：180-181.
[2]韩晔彤.人工智能技术发展及应用研究综述[J].电子制作，2016（12）：95-95.
[3]王宇飞，孙欣.人工智能的研究与应用[J].信息与电脑，2016（05）：115-117.
作者简介
李君，男，江西省上饶市人。上海财经大学浙江学院，主要从事教学软件管理类工作。
第15篇
关键词：机电一体化 应用 发展方向
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。随着科学技术的飞速发展，机电一体化技术渗透到机械化生产的各个其领域，其应用范围也越来越广范，发挥的作用也越来越大。
一、机电一体化技术的主要应用领域
1.数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
（1）总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。
（2）开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
（3）WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
（4）大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
（5）能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
（6）系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
（7）以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2.计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3.柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
4.工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。
二、机电一体化技术的发展方向
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展。
1.智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
2.系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
3.微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
4.模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。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、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
5.网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。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。
6.绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
综上所述，机电一体化是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
参考文献：
[1] 芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社.2004.
[2] 魏伟.机电一体化技术及其应用研究[J].装备制造技术.2009.