机电专业规划.docx
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机电专业规划
第一章方案总述
1.1前言
在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念，当时他们取名为“Mechatronics”，即结合应用机械技术和电子技术于一体。
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）方向发展，应用范围愈来愈广。
机电一体化技术具体包括以下内容：
（1）机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高钢度及改善性能的要求。
在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。
（2）计算机与信息技术
其中住处交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
（3）系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。
（4）自动控制技术
其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
（5）传感检测技术
传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。
其功能越强，系统的自动化程序就越高。
现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。
（6）伺服驱动技术
包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
机电一体化技术的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
机电一体化技术在当前的工业领域中其地位日趋重要。
机电一体化设备及其覆盖的技术非常广泛，几乎涉及到所有领域。
例如，机械制造、车辆制造、印刷包装、轻工、食品、医疗器械、制药、化工以及电子、电气等等。
当前，以柔性自动化为主要特征的机电一体化技术发展迅速及水平越来越高。
任何一个国家、地区和企业如不拥有这方面的人才、技术和生产手段，就不具备国际、国内竞争所必须的基础。
要彻底改变目前我国机械工业面貌，缩短与国外先进国家的差距，必须走发展机电一体化技术之路，这也是当代机械工业发展的必然趋势。
面对着机械工业向机电一体化方向快速发展，需立足于从系统的角度出发将机械技术、伺服技术（含气动、液压、电气）、检测传感技术、微电子技术、计算机技术等融合起来对高层次机电一体化综合技术人才进行培养，以达到知识和能力结构的统一，从而满足社会需要。
人才的培养必须适应未来需要，向世界高水平看齐。
为了紧跟科技发展的步伐，更好地服务于机电一体化应用型人才的培养，本方案对“机电一体化技术”进行提升，将标准、考核手段、实训软硬件系统等内容进行更新和提升，体现先进性、实用性和可操作性。
本次机电专业做的四年规划，将贯彻崭新的培训理念并结合先进实用的实训设备，体现先进性、实用性和可操作性，以满足技能培训、鉴定的社会需求。
1.2机电一体化技术在先进制造业中的广泛应用
以机械传动、电动、液压、气动为主导的机电一体化驱动与控制，从工业化时代到现代的信息社会，一直在改变着人们的生活。
中国正在成为世界制造业的中心。
根据广东省政府制定的《珠三角地区改革发展规划纲要（2008-2020年）》，未来十年，珠三角地区从国家战略全局和长远发展出发，为促进珠江三角洲地区增创新优势，更上一层楼，进一步发挥对全国的辐射带动作用和先行示范作用，构建现代产业体系，促进信息化与工业化相融合，优先发展现代服务业，加快发展先进制造业，大力发展高技术产业，改造提升优势传统产业，积极发展现代农业，建设以现代服务业和先进制造业双轮驱动的主体产业群，形成产业结构高级化、产业发展集聚化、产业竞争力高端化的现代产业体系的战略定位。
到2020年，率先基本实现现代化，基本建立完善的社会主义市场经济体制，形成以现代服务业和先进制造业为主的产业结构，形成具有世界先进水平的科技创新能力，形成全球最具核心竞争力的大都市圈之一。
人均地区生产总值达到135000元，服务业增加值比重达到60%；城乡居民收入水平比2012年翻一番，单位生产总值能耗和环境质量达到或接近世界先进水平的战略目标。
显然，现代先进制造业在其中扮演着举足轻重的角色。
说到制造业，就会提及机电一体化产品，因为它本身就是先进制造业的代表，
其应用领域主要集中下列工业领域，而这些领域在未来都有着持续的市场需求和拥有量的增长趋势：
农业机械，工程机械，机床，塑料机械，冶金矿山设备，石油化工设备，食品，包装，电子，轻纺设备，港口设备，船舶工业，发电设备，环保设备，其他行业：
除以上各类主机行业外，水利工程设备、航空、航天、铁路、机车车辆、医药、印刷，以及游艺等机械设备和自动化生产线。
我们知道，经济发展促进了机电一体化人才的需求，我们的人才培养战略如下：
（1）中国的经济发展需要有强大的制造业来支撑，要成为世界工厂需要有更先进更现代化的机电产品和人才来支撑。
随着产业在结构调整中的不断升级，高新技术在各生产领域中的应用越来越广泛，信息化程度越来越高，对技术型人才知识能力水平的要求也随之大幅提高；一是要求他们有更宽的知识面；二是要求他们具有更好的理论基础和高新技术的应用能力；三是要求他们懂得更多的国际运行规则，具备更强的国际交流能力。
（2）科学技术以人为本，人才是企业最宝贵的财富。
现代企业，尤其是制造业，需要大量理论基础好，动手能力强的机电人才。
新经济新制造的到来，伴随着机械、电子、流体、驱动控制、人工智能等技术的变革，单一的工种和技术已不能适应新设备新系统的要求。
（3）传统的教育存在着专业划分、理论与实践脱节等缺点，导致目前企业综合机电人才的大缺口，政府与产业界非常重视，投入非常巨大。
机电人才培养的战略是培养对象的多样和技术应用的全面化，在技术及人才层次方面突出了多样性，是一项面对全社会的人才培养战略。
（4）先进制造业企业早就对人才的渴望和持续需求，成为机电一体化人才培养的驱动力和主要就业渠道，以市场为导向作为切入点。
机械与电子，控制与驱动的技术高要求使拥有多方面知识的人才成金字塔分布，高级机电人才将走俏整个制造行业，是企业中解决实际生产问题的专家。
全球经济一体化促使现代制造业更加蓬勃发展。
现代制造标志着机电时代的到来。
机电时代给机电一体化人才前所未有的广阔平台，我们正是为培养珠三角地区产业发展所急需的人才贡献自己的力量。
1.3社会需求与功能定位
近年来，上海教育科学院研究的权威预测表明，随着我国经济与社会的发展，科学技术的进步，今后几年对人才需求将有较大的变化。
急需的人才主要有9大种类，其中机电一体化专业人才紧排在高新技术人才和信息技术人才之后的第三位。
机电一体化已是当今世界及本世纪机械装备工业技术和产品发展的主要趋向，也是我国机械工业发展的必由之路。
然而，我国现有的机械专业人员的知识结构与当今机械工业的发展极不相称。
学机械专业的，对电子、自动控制技术懂得较少；学电子专业的，对机械专业知识掌握的也不多，不能将机械与电子进行有机的结合。
此外，由于近二十年科学技术的迅猛发展，多数机械专业人员知识老化，对新知识、新技术了解甚少，难以从事机电一体化产品的相关工作。
因此，除现有机械专业人员需知识更新，解决机电一体化人才短缺的部分问题外，急需大批量培养这类人才。
（1）现代制造业高技能人才培养的需求
现在越来越多的企业急需具有机电一体化综合技能的设备操作、设备安装、调试和维修工程技术人员。
因此社会急需对高级技能人才进行气、液、电、PLC、现场总线、传感器、组装及故障诊断技术等综合技能培养，通过正规的技术培训和严格的技术考核和鉴定，使他们能够适应现代制造业中对机电一体化技术的需求，同时还能提高珠三角地区高层次技术人员的整体水平及职业竞争能力。
本机电一体化技术实训中心既可以满足机电类、机械类以及机电一体化技术工中气动、液压、机电一体化等的公共模块，还可以作为1+X培训模式中的X模块。
（2）高级技工和技师技能培养的需求
机电一体化专业是一个宽口径专业，适应范围很广，学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感器等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，充分体现重视技能培养的特点。
随着院校规模的日益扩大，不少学校现有的实验室，无论从规模上还是从先进性上讲，并不都能满足教学中有关学生动手能力培养的要求，更不能满足企业对当代工科学生理论联系实践能力的要求。
故越来越多的学生急需面对工业现场的动手能力实习，本规划正好可以解决机电一体化专业的大中专学生动手操作及相关专业课的实习要求，使其具备相应实践技能以及较强的实际工作能力。
（3）中外企业机电一体化技术人员
中等技术应用型人才及其培养的重要性也正在被越来越多的员工及企业所认同。
随着科技的发展，机电一体化技术更是日新月异，企业员工的技术能力也需不断提升，故现在的企业越来越注重员工的培训，尤其作为先进制造业中心的珠三角，特别是南海一汽大众汽车项目及其配套企业的大量聚集，对机电一体化人才的培训需求尤其迫切，机电专业计划在自动化、数控技术维修、电梯安装维修工等几大领域引导机电人才的培养。
（4）师资
高校、职业技术学院以及职业培训单位等机电一体化技术相关的老师们，也同样面临着知识及技能的提升问题，与时俱进是必然的趋势。
既具有一定理论知识、又有相应的专业实践技能，既可任理论教师、又可任实训教师的“双师型”教师队伍的建设更是机电一体化专业急待解决的问题。
计划我们的机电一体化技术实训中心作为实训平台，不仅可以满足学生动能力培养的需求，同时，还能解决老师们知识更新及技能提升问题。
（5）开展机电一体化相关项目的技能竞赛等
竞赛是作为考核职业学校教学成果，今后将继续重视机电专业的竞赛，通过以赛促教、以赛促学，以赛促进专业建设，促进高级技能人才的积极培养与选拔。
1.4建设机电一体化技术培训基地
机电一体化技术所包含的基本内容及框架如下图所示。
由单一的基础技术到各种技术综合应用的机电一体化系统，以至达到目前机电一体化水平的顶峰－CIM，由下向上，技术水平越来越高，综合性越来越强，渐具系统化和智能化。
1.5机电一体化技术基地培训内容
根据当前机电一体化技术的发展和相关职业人才急剧增长的需求，跟踪相应职业领域的国际发展方向，结合社会培训机构革新培训手段的需要，本计划将引进先进实训设备及配套软件，采用实物装置操作和计算机模拟仿真相结合的实训手段，切实提高学员的实际操作能力和分析解决问题的综合能力，真正掌握现代工业技术。
提供出色的、全面的以工业技术为导向的专业技术培训软、硬件，它源于第一手资料，融合了各种技术形式。
使用先进的训练设备及教学软件可以将技术含量要求高的液压、气动和机电一体化技术这种纯知识性的教学与训练变得更加生动、形象。
本机电一体化技术实训中心在培养工业技能型人才方面有着重要作用，这种作用主要体现在其包含了较多直接进入生产领域的必要技能。
该实训环境的搭建力求体现机电一体化技术的特色和行业应用及发展的趋势。
力求体现先进、前瞻性、实用性、可操作性及示范性。
本项目机电一体化综合实训中心对高层次技术人才可实现如下内容的教学和训练：
1）机械结构安装及调整、组装技术；
2）气动元件及气动回路；
3）液压元件及液压回路；
4）真空技术；
5）工业传感器技术；
6）PLC编程技术；
7）工业现场总线技术；
8）步进和伺服驱动技术；
9）机械手及机器人技术；
10）气液电一体化结合控制技术；
11）自动化生产线的顺序及逻辑控制过程；
12）从元件、功能模块（单元）及整条生产线的故障排除；
13）从设计、组装、编程、调试到运行中检查问题、维护和故障排除及技术管理等系列的综合实际工作技能；
14）过程控制技术；
15）电梯维修技术；
16）数控维修技术；
机电一体化技术实训基地的创新建设，极大地拓展和提升了机电一体化相关职业培训的范围和层次，使培养先进制造业发展急需的高技能人才成为可能。
1.6开设自动化控制、电梯维保、数控机床维保三个专业方向
按照学校提出来的宽基础、强一项的指导原则，在今后几年内将逐步完成机电几个专业方向的建设，包括自动化控制、电梯维修保养、数控机床维修保养三个专业方向。
内容有相关的专业课程的设置、教师队伍的分工和培训、教材及相关的实训设备的配置等。
第二章机电一体化技术应用专业方向建设规划
一、自动化生产线技术（FMS）实训室
在现代化的工业生产控制过程，机电一体化技术起着非常重要的作用。
从基础的气动液压，到比例、伺服控制的气动液压，从传感器、人机界面到可编程序控制和现场总线技术，直到过程控制系统，都被广泛地应用着，同时，也在不断地更新和发展。
随着生产技术的日益完善，生产加工系统对机电一体化要求的不断提高，结合不同的自动化加工过程的独特性和连贯性，借助典型的工业级生产加工系统进行相关的专业技术培训，并在此基础上，引伸结合不同加工流程进行多项技能的综合训练至关重要。
以珠三角在工业领域中加工制造业和电子制造业的典型行业为例，实训室配套工业级的生产线作为培训系统。
生产线面向企业的培训要求：
用于岗前及岗位持续培训，以及满足企业相关人员对生产设备技术改造的个性化培训。
1.1基本功能
包含了实际加工生产中大量复杂控制过程，具有模块化、综合性和易扩充的特点。
培训过程可以从基础的简单操作和控制，逐步扩展到对复杂操作的控制，具有非常强的灵活性。
生产线采用模块化结构，每个工作站都有很强的扩展性，从控制角度：
可以从一般的I/O通过扩展为Profibus通讯，进一步扩展为局域网或通过以太网与中心控制室的远程控制。
作为一个“学习工厂”，以提高学员的实际操作技能和控制技术的综合运用能力。
也可以作为相关工程技术人员进行技术开发的实践平台。
可作为中、高级工、技师、高级技师的技能考核设备。
1.2训练内容
生产线由多台相对独立的工作单元组合而成，专为解决学员不能在企业实际生产线上操作训练的问题，为学员提供了符合工业实际情况的工作环境用于教学和训练。
训练内容包括：
从规划、设计、组装、编程、调试到诊断故障和维修等一系列课题的不同层次的培训。
1、专项技术应用训练：
●气动系统的安装及运行调试
●电气回路的安装调试
●传感器的安装和调整
●PLC编程及调试
●人机界面的编程及调试
●生产系统机械结构的配合安装及调试
●技术文献资料的整理和正确使用
●故障诊断、分析及排除（包括：
气路、电路、PLC回路故障及程序故障）等
2、系统技术训练
●PLC的输入//输出通讯及工作配合
●网络控制技术（两种不同的现场总线）
●系统的优化等
3、对于更高层次的管理人员，运用该系统进行生产过程的规划、管理及流程安排、流程控制及管控一体化的培训学习。
1.3训练的预期目标
1、作为综合技能训练，较全面地将所学到的相关专业技术得到充分的综合应用。
2、强化如在加工过程中设计、装配、编程、试运行、操作、维护和故障排除的能力。
3、掌握生产加工设备自动化改造的基本方法，能完成相应的传统手动或半自动加工设备向设备自动化的技术改造项目。
1.4培训对象
1、在企业从事设备操作、设备维护管理的中级技术人员和技术工人。
2、已具有相关专业技术基础知识的应届中职、高职及大学毕业生。
3、将要考取机电一体化（机电整合）高级工、技师、高级技师技能资格的人士。
1.5自动化技术实训室设备规划
珠三角在电子制造、精密零部件制造等方面有着广泛的基础，形成了庞大的产业群。
建立一个集光、机、电控制技术于一体的综合性自动化控制及应用技术的实训环境，使它真正地结合典型的制造过程，同时结合工业生产设备的技术要求，以及解决方案，将呈现在受训练的学员面前，引导其消化、吸收、创新。
作为综合技能的训练项目，配套典型应用的生产线：
1、十站式精密加工装配生产线1条80万元
（配套cc-link现场总线）
2、CD光盘生产线1条（配套Profibus-DP现场总线）90万元
3、CIMS计算机集成柔性制造系统1条190万元
1.6配套设施及训练环境5万元
实训室充分再现实际工业环境、辅助设施包括：
1、电路及以太网网线。
2、气源管线。
3、备品备件柜3个
4、圆桌式教学及研讨区。
5、资料文件柜2个
6、电脑3台（含电脑台）。
7、教师讲台1张
1．7设备（硬件及软件）预算
合计约365万元。
二、电梯实训室建设
随着电梯市场越来越大，电梯的设计、制造、安装和验保人员远远滞后于市场的需要，上述人员的素质也远远滞后于现代电梯技术的要求。
为此，应尽快建立完善的、能满足市场需要的、合乎现代电梯要求的培训系统。
2.1基本功能
实训基地是按国家标准及安全规范考核要求而设计。
设计思想是：
通过机械实训室，学员基本能掌握初、中、高级电梯机械系统。
通过电梯电气实训室，学习电梯的PLC、单片机、微机、变频、同步拖动、现代通讯等现代电梯的新技术。
这样，能满足教学的理论和实践相结合的要求，特别适用于电梯的等级教学。
通过电梯的实物、模型电梯、真实电梯，使学员们自己动手安装、自己调试、自己维修。
在实训中让学员们掌握理论知识、获取工作经验。
并考取国家人力资源和社会保障部《电梯维修工》初级、中级工、高级工、技师不同等级的职业资格证书。
2．2培训内容
认证名称
培训内容
维修电工初级
1、电梯的结构、性能及工作原理。
2、电梯的机械基础知识。
3、电梯的电气和控制系统基础知识
4.电梯的电气系统。
5、电梯的控制系统工作原理。
6、自动扶梯
7、自动扶梯的电气控制系统。
8、电梯维护保养
9、电梯常见故障的判断和维修。
10、电梯安全操作技术
11、电梯安全操作规程。
维修电工中级
1.电梯机械制作安装工艺及其加工工艺技术的中级知识；
2.电梯机械原理及结构；
3.门机构的调整；
4.可编程控制器及其在电梯上的应用
5．电梯的中级维修知识
6．电梯的检验和调试方法
维修电工三级
自动控制系统知识，各类电梯整机性能检测，直流高速电梯全电脑控
制，交流变频变压调速电梯以及新开发的电梯调试方法等
维修电工技师
电梯技师基础知识，电梯运行控制过程，网络技术在电梯远程监控中的应用，各种新型电梯技术要求和安装验收规范，四新知识及其在电梯中的应用，VVVF交流调速系统，电梯安装维修的独立组织、管理和控制等
2.3实训室的建设规划
实训基地应包括三梯三实训室。
（即三三制）
1、“三梯”是三台实物电梯。
按国家考核要求，初中级学习交流单、双速电梯，应有1台3层/3站的双速电梯，让学员们拆、装、用。
另一台是3层/3站的变频调速电梯，是高级工、技师、高级技师学习、调试、使用。
再一台是自动扶梯，作为初级考证、高级安置、验修使用。
2．“三室”是指要建立电梯机械实训室、电梯电气实训室和电梯电子、电脑实训室。
（1）电梯机械实训室（面积约120㎡），设备包括：
序号
设备名称
型号
单位
数量
基本要求
1
自动扶梯拆卸梯级实训装置
DTFS-1
台
1
梯级600-800
2
安全钳实训装置
DTS-2
台
4
瞬时式和滑移式
3
电梯开关门控制系统实训装置
DTS-3
台
4
电阻式门控制电路实训板
4
电梯导轨安装实训装置
DTS-4
台
4
由二段导轨并装
5
电梯轿厢（不锈钢）安装调试台
DTS-5
台
1
真实电梯轿厢
6
电梯厅轿门实训装置（中分）
DTS-6
台
2
与实际电梯门相同
7
电梯厅轿门实训装置（旁开）
DTS-7
台
2
与实际电梯门相同
8
电磁制动器
DTS-8
台
4
实物
11
变频曳引主机
DTZ-1
台
1
实物
12
双速曳引主机
DTZ-2
台
1
实物
13
绳头组合装置
DTS-9
台
4
实物
14
电梯限速器
DTSS-1
台
4
实物
（2）电梯电气实训室（面积约100㎡）
序号
名称
型号
单位
数量
基本要求
1
继电器控制电梯模拟
MDTJ-1
台
1
五层五站,可进行设置故障点查找教学.调试
2
PLC+变频模拟电梯
MDTP-1
台
1
五层五站,可进行设置故障点查找教学.调试
3
电梯电气控制实验柜
DTDS-1
台
10
内含有电梯各控制环节电路
4
电梯电气控制实验台
DTDS-2
台
10
与电梯控制实验柜配合使用
5
*模拟并联控制电梯
MDTB-1
套
1
五层五站电梯2台,可进行设置故障点查找教学.调试
6
*模拟群控电梯
MDTC-1
套
1
五层五站电梯3台，可进行设置故障点查找教学.调试
7
*电梯调试塔
MDTT
套
1
8
电梯限速器测试仪
DTC-1
套
1
具有自动记录电气\机械动作速度的功能（可调整）
（3）电梯电子（电脑）实训室（面积约100㎡）
PLC实训柜10台
变频器实训柜10套
*单片机实训柜10套
*串行通讯实训设备10套
*人机介面实训设备10套
*电梯远程监控设备1套
4、
电梯整梯组装工场
1
双速电梯
一台
不少于3层站整梯部件
上岗证、初级、中级、高级、技师
2
*PLC变频控制电梯
一台
不少于5层站整梯部件
中级、高级、技师
3
自动扶梯
一台
实物
上岗证、初级、中级、高级、技师
三、数控设备维修技术实训室
数控机床和加工中心的应用，除了操作和编程人员外，特别是安装、调试、维修人员为企业所急需。
作为一门实操性特别强的技术，实训室面向特定的学习者群体，必须营造一个工业环境，提供有针对性的训练。
3.1基本功能
实训系统具有开放式结构、模块化设计，且采用完全工业用器件。
具有数控机床安装接线、调试、参数设置、通讯、故障诊断维修、编程及仿真模拟、CAD/CAM以及实际切削加工的教学和训练功能。
具有故障设置功能，便于进行调试维修强化训练。
作为数控维修工中、高级工和技师技能考核的设备。
3.2训练内容
1、数控系统功能、结构、安装，以及参数设置、调试。
2、数控机床报警识别、诊断诊断及维修。
3、数控系统数据备份及与计算机的通讯。
4、主轴电机变频器的接线、参数设置和
升级会员 