1、江西工业工程职业技术学院毕业论文 江西工业工程职业技术学院 毕 业 论 文 题目 机电产品生产设备的管理和维护 学生姓名 xxx 专 业 机电一体化 班 级 机电 xxx 班 学 号 20090xxx 指导老师 xxx 老师 江西工业工程职业技术学院 江西工业工程职业技术学院毕业论文 摘要 现在国家对机电的生产比较重视科技创新和规范管理，尽力在改变机械行业的生产状况，主要在清洁生产过程方面有较大的科技提升， 现在的生产的状况中，资源浪费严重，对环境的污染加剧已影响到我国的机电行业可持续发展，现在推逛实施清洁生产的战略，已成为行业工程技术界的关注课题，可以选择通过原材料，降低材料的消耗，改进切削
2、加工工艺，降低噪音等方面来实施清洁生产，我国机械行业清洁生产，虽然现在有很大的改变，但是有的还是挺严重的，对此对生产设备的管理，和维护是刻不容缓的当务之急 ,现在对设备管理维护的认识都比较薄弱，基本上都是事后维护，计划维护和预防维护，基本上都是等到设备坏了才修，事后维修的结果，致使停机时间增加且无法保证机器的正常和及时使用， 会严重影响到生产任务的完成。随着生产技术的工艺不断发展，生产越来越强烈地依赖于设备，这使我们要更加的提前预知到要积极的管理和维护，不能等设备部能使用才发觉。 【关键词】 清洁生产、管理、维护、预知 江西工业工程职业技术学院毕业论文 目录 第一章 机电产品的生产 1 1.1
3、 清洁生产 1 1.2 机电产品的生产 1 1.3 机 电产品的应用（全自动洗衣机） 3 第二章 机电设备的管理 4 2.1 我国煤矿机电设备维修管理的现状及发展趋势 4 2.2 设备维修管理基本模式的发展 4 2.3 改进我国煤矿机电设备维修管理的建议 5 第三章 机电产品的维护 6 3.1 机电系统维护的分类 6 3.2 几种机电维护模式的比较 7 3.3 自行维护的优点 7 3.4 自行维护的不足 7 3.5 社会化维护的优点 8 3.6 探索机电维护途径的几点思考 8 第四章 传感器 9 4.1 传感器的研究现状与发展 9 4.2 传感器在机电一体化系统中的应用 10 第五章 北京发展
4、“机电一体化”的对策 11 5.1 加强统筹安排 ,协调发展计划 11 5.2 强化行业管理 ,发挥“协会”作用 12 5.3 优化发展环境、增大支持力度 12 5.4 突出发展重点 ,兼顾“两个层次” 12 结 论 14 参考文献 15 致 谢 16 江西工业工程职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 20 页 第一章 机电产品的生产 1.1 清洁生产 社会现在注重清洁生产，在不同的发展阶段或者不同的国家有不同的叫法，其实内涵是差不多的，对机电生产和产品的生产过程、产品及服务采取预防污染和策略来减少污染物的生产。现在对原料，生产工艺到产品使用全过程的广义的污染防治途径，其实是一种新的创造性的思
5、想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程，产品和服务中，以增加生态效率和减少人 类及环境的风险，对生产过程，要求节约原料与能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量与毒性；对产品要求减少原料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响；对服务，要求将环境因素纳入设计与所提供的服务中。 生产给环境带来的危害是很大的，“污染预防是在可能的最大限度内减少生产厂地所生产的废弃进行再生利用，处理和处置以前，减少与这些有害物质，”提高能源效率，在生产中重复使用投入原料以及降低水消耗量来合理利用资源，污染预防不包括废物的厂外再生利用，废物处理、废物的浓缩或稀释以及减少其体积或者有害性、毒性成分从一种环境
6、 介质转移到另一种环境介质中的活动。根据经济可持续发展对资源和环境的要求，清洁生产谋求达到两 个目标：（ 1）通过资源的合理利用，短缺资源的代用，二次能源的利用，以及节能、降耗、节水、合理利用自然资源，减缓资源的耗量，（ 2）减少废物和污染物的排放，促进工业产品的生产，消耗过程与环境相融，降低工业活动队人类和环境的风险清洁生产的定义包含了两个全过程控制：生产全过程和产品整个生命周期全过程。 对机电生产过程而言，清洁生产包括节约原料和能源，淘汰有毒有害的原材料，并在全部排放物和废物离开生产过程以前，尽最大可能减少它们 的排放量和毒性。对产品而言，清洁生产旨减少产品整个生命周期过程中从原料的提取到
7、产品的最终处置对人类和环境的影响。 1.2 机电产品的生产 最能比喻的，也是我比较了解的一种机电残品：就做玻璃镜片需要的一种加工外形的，“恒远精雕机” 恒远数控是国内第二家拥有自主研发控制系统的玻璃精雕机生产厂家，恒远系统不但改善了原系统的缺点，还增加了保养提示、自动回零、磨损补偿等新功能。新机不但操作方便还能节约调机时间，大大提高机器的寿命和使用率。 敢于 着手开发更多的新技术。恒远数控还会协助客户实施合理的加工艺及工艺解决方案 。 恒远玻璃精雕机部分参数如下 工作台面：真空吸咐 加工产品：玻璃 主轴转数： 60000rpm/min 机床外型：半防尘亚克力外罩 数控系统：恒远数控系统 备 注
8、：气动换刀、自动对刀 江西工业工程职业技术学院毕业论文 第 2 页 共 20 页 “恒远数控 ”由泰和县智远通用设备厂、东莞市臻誉实业有限公司 、苏州恒远精密数控设备有限公司携手打造。 泰和县智远通用设备厂主要从事小型精密数控机床设计、销售，也代客开发各种小型专用数控机床群。其产品主要应用于手机制造业、数码产品制造业、玻璃制造业、模具制造业及精密机械零件制造业，在业界内具有较高的知名度。东莞市臻誉实业有限公司主要承接制造泰和县智远通用设备厂各种数控设备，也承接泰和县智远通用设备厂在广东省的相关服务、维修业务等。 恒远的产品全部采用高精密天然花岗岩，高精度传动、导向功能件以及高稳定、高可靠的电气
9、控制系统。面对上述不同的细分行业，恒远的产品已进行了针对 性极强的系列化整合，有自己研发的核心技术，每季度都有新的产品或工艺上市 ，是 CNC 精雕机行业创新能力、反映速度最快最强的一家，首家采用大理石做主结构，引领整个雕刻机市场。恒远最终提供给用户的不仅仅是产品，还能向用户提供整套工艺解决方案。 恒远始终将产品品质视为自己的生命线，坚持品质走天下的质量方针，从设计阶段就对品质进行高标准的控制，对每一个具体的工艺制作过程制定了严格的技术标准，拥有多项专利证书。 2011 年恒远数控投资大量资金扩大生产，东莞生产制造基地 10000 多平方米，年产 5000 台以上雕刻机。希望能 在来年突破 1
10、0 个亿的产值，实现与客户、供应商共赢的美好愿望！未来几年内，恒远数控还将投入 5000 万以加大科研及生产力度。推出品质更好、效率更高、性能更稳定的高速雕刻机。 恒远数控的客户非常广泛，已遍布全国各地，在市场上得到欧菲光、比亚迪、兴利源、蓝思科技、劲胜股份、泽金光学、创维集团、爱商实业、苏州宸瀚光电、广州崇禾晶业、河南华祥光学等众多知名企业的认可和鼎力支持。 恒远数控专业生产销售： CNC 玻璃精雕机、数码镜片 CNC 切割机、触摸屏钢化玻璃雕铣机、手机镜片玻璃 CNC 雕刻机、按键切割机、饰片高光机等 IT 行业 精雕设备 。目前这样的金雕机很受欢迎，基本上环保的，也很实用，给社会上带来很
11、大的帮助，这机器也是家用电带动的，无污染，利用生产出来的都是镜片。所以生产思考方法与前不同之处在于：过去考虑对环境的影响时，江西工业工程职业技术学院毕业论文 第 3 页 共 20 页 把注意力集中在污染物产生之后如何处理，以减小对环境的危害，而这机器生产则是要求把污染消除在它生产之前。 1.3 机电产品的应用（全自动洗衣机） 全自动洗衣机的工作原理及构造 ， 全自动洗衣机综合运用了大量 力学 、 电学 、 光学 等知识，以下就其原理和构造作一分析。洗衣机的洗涤过程主要是在机械产生的排渗、冲刷等 机械 作用和洗涤剂的润湿、分散作用下，将污垢拉入水中来实现洗净的目的。首先充满于波轮叶片间的洗涤液，
12、在离心力的作用下被高速甩向桶壁，并沿桶壁上升。在波轮中心处，因甩出液体而形成低压区，又使得洗涤液流回波轮附近。这样，在波轮附近形成了以波轮轴线为中心的涡流。衣物在涡流的作用下，作螺旋式回转，吸入中心后又被甩向桶壁，与桶壁发生摩擦。又由于波轮中心是低压区，衣物易被吸在波轮附近，不断地与波轮发生摩擦，如同人工揉搓衣物，污垢被迫脱离衣物。其次，当衣物被放进洗涤液之后，由于惯性作用运动缓慢，在水流与衣物之间存在着 速度差，使得两者发生相对运动，水流与衣物便发生相对摩擦，这种水流冲刷力同样有助于污垢离开衣物。再次由于洗衣涌形状的不规则，当旋转着的水流碰到桶壁后，其速度和方向都发生了改变，形成湍流。在湍流
13、的作用下，衣物做无规则地运动并翻滚，其纤维不断被弯曲、绞纽扣拉长，衣物相互相摩擦，增大了洗涤的有效面积，提高衣物的洗净的均匀性。全自动洗衣机是通过水位开关与电磁进水阀配合来控制进水、排水以及电机的通断：从而实现自动控制的。电磁进水阀起着通、断水源的作用。当电磁线圈断电时，移动铁芯在重力和 弹簧 力的作用下，紧紧顶在橡胶膜片上，并将膜片的中心小孔堵塞，这样阀门关闭，水流不通。当电磁线圈通电后，移动铁芯在磁力作用下上移，离开膜片，并使膜片的中心小孔打开，于是膜片上方的水通过中心小孔流入洗衣桶内。由于中心小孔的流通能力大于膜片两侧小孔的流通能力，膜片上方压强迅速减小，膜片将在压力差的作用下上移，闭门
14、开启，水流导通。 水位开关实际上是一个压力开关。气室的入口与洗衣桶中的贮气室相联接。当水注入洗衣桶后， 贮气室口很 。 快被封闭，随水位上升，贮气室的水位也上升，被封闭的空气压强亦增大，水位开关中的波纹膜片受压而胀起，推动顶杆运动而使触点改变，从而实现自动通断。智能型模糊控制的全自动洗衣机还可以自动判断水温、水位、衣质衣量、衣物的脏污情况，决定投放适量的洗涤剂和最佳的洗涤程序。其方法是：在洗衣桶内注入一定量水后使电机低速运转，平稳后快速断电，洗衣桶在惯性作用下带动电机继续转动。此时， 电机 绕组产生反电动势，对其半波整流并放大整形后获得一矩形脉冲系列。通过分析脉冲个数和脉冲宽度。就能得到衣质衣
15、量情况。衣物的脏污程度是通过水的透明度来判断的。在洗衣桶的排水口处加一红外光电传感器，使红外光通过水而进入另一侧的接收管。若水的透明度低，接收管获得的光能小，说明衣物较脏。脱水时采用压电 传感器 。当脱水桶高度旋转时，从脱水桶喷射江西工业工程职业技术学院毕业论文 第 4 页 共 20 页 出来的水作用于压电传感器上，根据这个压力变 化，自动停止脱水运转。 第二章 机电设备的管理 2.1 我国煤矿 机电设备维修 管理的现状及发展趋势 设备维修 是确 保设备正常运行的主要手段，是 煤炭 企业的一项重要管理工作，是生产费用支出的主要部分。我国煤矿 机电维修 管理模式 的演变是与 生产方式 和生产手段
16、的发展紧密相联的，目前已建立了 设备维修管理 的一系列 规章制度 和 组织机构 ，并逐步引入了 设备故障 诊断与状态监测技术。但从整体上，我国煤矿机电设备维修管理仍然采用前苏联计划预修为主的定期维护和检修管理模式。我国煤矿机电设备的维修管理仍然主要是以时间为基础的传统计划维修管理模式，致使约 1 3 的工作量由于时机不准而做无效维修，设备 开机率 低、维修时间长，有时严重影响了 安全生产 的正常运行。 我国对煤矿机电设备 可靠性 维修管理的研究起步较晚， 20世纪 80年代后期才在矿山供电系统 及煤矿生产系统中开始引入可靠性的概念，并建立了一些简单的模型。之后，陆续对煤矿机电设备的某些部件开展
17、可靠性维修管理的研究。但从整 体上看，现有工作只从理论上对个别零部件的可靠性维修进行了初步探讨，或基于经验对一些故障现象作 定性分析 。目前尚未对煤矿机电设备的可靠性、维修性进行系统深入的研究，缺乏对煤矿机电设备及其元部件可靠性、维修性基础数据的积累和分析，对煤矿机电设备的维修管理模式、维修策略的确定都缺乏理论上的指导。因此，在煤矿机电设备的维修管 理上还存在一定的盲目性。 我国煤矿机电设备维修管理水平和煤炭生产的特点决定要对设备寿命周期实施全 过程管理 ，追求设备最佳综合效益和最经济的寿命周期费用。应建立健全设备维修管理的 信息反馈 和处理的机构和系统，充分利用信息技术为设备维修管理决策服务
18、，并应通过组织企业各部门全员全过程参与设备的维修管理。同时，笔者认为应用现代化方法，如 可靠性工程 、维修性工程、 系统论 、 信息论 、决策论等，以及先进的技术，如状态监测和 故障诊断 技术、 人工智能 、 专家系统 等，经济合理地组织设备的维修管理，将是今后我国 机电设备维修管理的努力方向和发展趋势。 2.2 设备维修管理基本模式的发展 机电设备的维修管理是随着生产发展而形成的一门学科，其发展过程大致经历了 4 个阶段，即事后维修、计划维修和预防维修以及处于发展中的运用可靠性维修理论和故障监测及诊断技术的主动维修或视情维修。 人类进入工业社会后就产生了设备的维修问题。最初由于设备简单，维修
19、费用少，设备维修管理主要是实行事后维修管理模式，即设备坏了才修。事后维修的结果，致使停机江西工业工程职业技术学院毕业论文 第 5 页 共 20 页 时间增加且无法保证机器的正常和及时使用，影响到生产任务的完成。随着生产技术和工艺的不断发展，出现了 流程生产和简单的流水作业，生产越来越强烈地依赖于设备，事后维修管理所造成的非计划停机就成为突出问题。这使人们认识到应该积极地设法预防设备的故障。 20 世纪 40年代末，美国开始大规模地研究包括 武器装备 系统在内的设备维修管理模式问题。 50 年代初期，由于设备故障造成的停机影响了成品的 交货期 ，以及因紧急排除故障所需支付的突击加班费用等，使得美
20、国企业不得不考虑如何有效地组织设备的修理和维护工作。研究和实践发现，采用有计划的预防维修可以减少设备的故障，节约大量维修时间和费用，结果逐步形成了预防性维修的概念。之后 美国通用电气 公司和 杜邦公司 又针对预防维修存在着既有过剩维修又有维修不足的问题，将预防维修制度发展成为生产维修。生产维修除了坚持日常保养外，还包含以下 4 种主要维修方式：事后维修、预防维修、改善维修和维修预防。针对不同的设备及使用情况，分别采取不同的 维修方式。预防性维修和计划预修是以时间为基础定期对设备进行的大规模检查与修理。 自 20世纪 70 年代中期开始，科技进步促进工业领域以前所未有的速度发展， 现代化设备 向
21、大型化、自动化、精密化、智能化发展。上述特点除带来高效率、高效益等优势外，也使设备的使用、管理、维修出现了一系列的新问题。非计划的停机时间始终影响着设备的 生产率 和企业的 经济效益 ， 零库存 等新生产体制的出现，意味着很小的故障也极有可能导致整个生产线的瘫痪。 以可靠性为中心的维修管理模式已成为目前最受人们重视的维修管理模式之一。以可靠性为中心的维修是一种用于确定设备在其 运行环境 下维修需求的方法，是预 防维修管理模式的进一步完善和发展。它更多地将注意力集中在设备的故障原因、故障模式、故障影响、故障预防等方面，通过使用维修计划软件对设备的运行状况进行跟踪记录并加以分析，从而制定出维修计划
22、，并自动提示所需要的维修事宜。这种模式改变了原来设备损坏后才进行的被动维修，而逐步过渡到基本消除故障，进而控制维修费用和对生产的影响。这种维修方法采用 计算机 辅助可靠性维修技术，对提高设备的可靠性，确保设备在要求的寿命周期内安全、高效地运行具有重要的作用。 随着现代设备向自动化、智能化方向发展，预知某种故障的强烈需求以及传统维修技术手段的不足，推动了新型状态监测和故障诊断以及故障预防技术的发展，促进了设备维修管理模式的不断改进和发展。借助于逐步成熟的状态监测和故障诊断 技术、人工智能、专家系统等先进理论和方法，建立起新的预知维修或视情维修的管理模式，将成为未来相当长一个时期现代化设备维修制度
23、的发展方向和研究的热点和重点。 应当看到，设备维修管理模式无论多么完美，一旦发生故障，还必须由人来完成设备的修理、恢复工作。而这就无法排除人为因素，如维修人员的技术水平、 工作态度 、情绪、心理等 影响。因此未来的设备将更多地依靠自己的能力按既定的程序来进行自我修复，从而出 现免维修的机电设备。 2.3 改进我国煤矿机电设备维修管理的建议 江西工业工程职业技术学院毕业论文 第 6 页 共 20 页 1)改进机电设备维修管理的方式，加强煤矿机电设备使用和维 护的管理。在现有条件下，煤炭生产企业应当高度重视对设备使用、维护、修理人员技能和素质的培养，进一步完善包括三级保养、 点检 、 班检、定期维
24、护和 巡回检查 以及交接等日常维护和文明生产的制度。煤炭企业应根据现代维修理论、 行业特点 、设备特性、工作环境及设 备在煤炭生产中的作用等因素来进行维修决策，健全 设备管理 的规章制度并严格执行；选择包括事后维修、预防维修、计划预修和状态维修等合适的维修方式，逐步形成具有煤矿特色的科学的新型维修管理模式。 2)建立和完善煤矿机电设备维修管理 工作标准 ，积极开展煤矿机电设备可靠性、维修性的基础研究。包括各种技术 管理标准 、 经济管理 标准、维修技术标准、设备管理人员的工作标准以及维护修理的各种定额标准等，逐步形成科学的现代化维修 管理制度 。系统研究煤矿机电设备的可靠性、维修性，找出设备的
25、薄弱环节，不断改善和提高煤矿机电设备的可靠性和维修性，提高设备的开机率和可用度，大力推广无 维修设计。 3)借助于监测仪器等硬件大力开展视情维修。视情维修是一种非常好的维修管理模式，运用得当会带来非常明显的经济效益和 社会效益 。应结合 我国国情 ，对煤矿机电设备的维修管理从时间维修逐步过渡到状态维修模式，保证设备在寿命周期内处于良好的技术状态，以获得最佳的经济效益和最经济的设备周期费用。 4)建立和完善煤矿机电设备维修管理系统，实现计算机辅助维修管理。由计算机完成维修数据的收集、分析、处理，并对维修计划做出预测和决策。应做到数据规范准确、传递及时、决策可靠、反馈畅通，并向可视化、网络化和智能
26、化维修管理系统方向发展。 第三章 机电产品的维护 3.1 机电系统维护的分类 1)按维护的难易程度分为日常保洁、日常保养、日常 检测、小修、中修、大修、专项升级改造。 (1)日常保洁主要是清洁监控中心、收费站、收费车道及外场设备的外表面环境卫生；清洁设备空间卫生，包括中心机房、收费站监控通信配电机房、车道收费亭等设备运行空间；部分设备在断电情况下清洁内部卫生，如计算机设备、车道控制器、工控机、自动栏杆、摄像机护罩、打印机等；清洁通信线路人、手井及通信管道卫生；清洁机房金属线槽、竖井卫生。 (2)日常保养主要是指运行环境的检查，设备运行空间温度、湿度、震动、粉尘和鼠害；检查机房金属线槽、竖井防鼠
27、害情况；对机电系统设备机械部分添加润滑剂 ，如自动栏杆电机、云台、风扇转轴、打印机传动部分、高杆灯传动电机及滑轮转轴等。 (3)日常检测是定期对机电系统设备的主要技术参数进行检测，检测设备运行情况。如通过观察设备指示灯，检查设备运行情况，通过仪器仪表检查设备的运行空间环境，通过专用的仪器仪表检测设备的主要技术参数。 (4)小修通过更换小的零配或易损易耗件就能修复的设备维修工作。如更换网络接头电话接头、更换视频头、更换保险管、 LED 灯管、灯泡灯。 江西工业工程职业技术学院毕业论文 第 7 页 共 20 页 (5)中修是指突发事故所造成的需要重新安装、调试而进行的维修工作，如更换车道设备、重做
28、防雷地网、重做车辆 监测器线圈、光电缆的熔接灯。 (6)大修是指影响整个站点正常营运工作的故障的维修，如收费现场所有系统瘫痪等。专项升级改造主要是指系统落后或系统设备使用年限已到，设备维护成本上升但设备性能下降较快，为此而进行的系统性更换，如手动栏杆机已锈蚀而进行的全部更换工作。 2)按维护专业可分为收费系统、监控系统、通信系统、配电系统等的维护。 3.2 几种机电维护模式的比较 纵览省内和国内高速公路机电设备的维护模式，趋势化的发展方向是走专业化、社会化的维护路线。但由自行维护为主向专业化社会化维护为主的转变，需要一段漫长的 过程，除了高速公路几十年发展的传统观念束缚不肯轻易外包以外，专业的
29、社会化维护单位的不成熟，以及由于社会化分工越来越细，任何一家社会专业单位都无法完成机电系统的全部维护形式，也造成目前机电设备维护形式百花齐放的局面。因此，有必要在维护模式走向成熟过程中，探索出一套适合目前形式的一套办法，解决当前面临的形势和问题。 3.3 自行维护的优点 1)节约维护经费。自行维护的最大好处就是维护经费的节约，如一台 21” 进口彩色监视器图像场幅变窄的故障，社会维修报价 500元 /台次，自己维修十几元，这中间的差价一目了然；京珠 机电外场监控设备故障维修每个故障点 800元（不包括备件费用），每个月故障 30起，一年费用28.8万元。中心一个人，一台车一年所有费用要远远低于
30、这个社会化维护的费用，且这一个人还可以兼顾监控系统的其他故障。 2)解决故障彻底全面。自行维护由于责任的问题，设备完好率和故障修复率的考核方式驱使在解决故障时越彻底越全面越好。社会化维护以经济效益为中心，故障修复采用头疼医头的办法，有些故障可以一次性修复，厂家会分几次修，某种程度上还提升了它的经济效益，如果业主没有一定的技术实力从技术上加以甄别，这种社会化的维护方式会 增加一些不必要的维护成本。 3)提高技术队伍技能。显而易见自行维护的方式是最锻炼技术人员的技术队伍，这种能力是实现技术管理的基础，无论将来采用社会化维护还是自行维护，都要有一定的技术基础，也就是说这两种维护方式都需要专业化，至少在应急处理时措施手段有效，不至于造成现场混乱，影响收费秩序和单位形象。所以在某种程度上讲，加强自身维护能力是必不可少的、也是必经过程。 3.4 自行维护的不足 1)维修不及时 一方面设备种类多、数量多、分布广、战线长、人手少，故障量与维修人员数不匹配，达不
