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机电工程师论文(精品范文8篇)

时间:2019-08-12 18:02  点击: 次  来源:好文学  作者:佚名  评论:- 小 + 大

  机电工程师评审要求机电本科专业以上,从事5年以上相关工作,并在专业刊物上发表1-3篇学术论文,论文主要涉及机械电气设计管理、机电设备的安装调试等,为了方便大家评职称发表论文,本文整理了8篇优秀机电工程师论文供参考!

机电工程师论文(精品范文8篇)之第一篇:重型装备研发现状及MBD技术的应用

  摘要:探讨了重型装备企业的传统研发模式存在的问题, 提出了全面采用MBD技术在重型装备研发流程中的构想, 并给出了基于MBD技术的研发体系框架, 为重型装备企业开展数字化制造和研发提出了新思路。

  关键词:PDM; 研发体系框架; MBD; 企业信息化; 数字化制造;

Application of Model Based Definition Technique in the Research and Development Process of Heavy Equipments

  Abstract:The existing issues of conventional research and development modes in heavy equipment enterprises have been discussed, comprehensive application of Model Based Definition ( MBD) technique in the research and development process of heavy equipment has been put forward, furthermore the research and development system framework based on MBD has been brought up, which provided a new concept for digital manufacturing and development in heavy equipment enterprises.

  Keyword:PDM; research and development system framework; MBD; enterprise informatization; digital manufacturing;

  1、重型装备的行业分析

  重型装备制造企业属于单件小批量离散机械制造业。其产品主要特点有:

  (1) 产品的个性化非常强,通常是按照用户合同需求,采用项目管理的理念和方法,进行单独设计并组织生产。

  (2) 对于单台设备,产品没有成熟定型的阶段,都是边研发,边制造。

  (3) 重型装备的产品结构非常复杂,零部件种类繁多,BOM层级很多 (7~8级) .

  (4) 为了缩短产品交货周期,企业通常按照并行工程的方式进行设计并生产。

  (5) 产品制造周期长,占用资金大,项目报价准确,项目预算及控制对项目的利润影响很大。

  2、重型装备研发现状及面临的挑战

  2.1 重型装备研发的传统设计模式分析

  2.1.1 二维工程图定义产品存在缺陷

  二维工程图纸已经成为非常成熟的产品结构的表达手段。国内绝大多数的重型装备企业在研发新产品时,都采用二维图纸表达工程设计结构。二维工程图纸是产品结构定义的主要形式 (其他信息有技术文档和BOM表) .在二维图纸上详细标注出产品的设计、制造、装配等业务环节所需要的技术信息,并提供设计生产整个流程的企业运作。这些文件的产生流程是:

  (1) 设计人员通过二维CAD系统,绘制二维工程图 (含零件图,装配图) ,并且编制BOM文件。

  (2) 工艺部门根据二维工程图与BOM文件,在CAPP系统中,使用word等工具编制生成工艺规程和作业指导书。

  由于二维工程图纸是靠着各个视图定义的,表达产品的复杂结构,不能很好地体现复杂产品的设计理念,而且不符合人类思维模式的表达,造成从设计到制造整个流程中,在各个环节出现“二次”理解的过程,不仅降低了工作效率,而且容易产生理解上的歧义,影响工程质量。

  因此,二维工程图纸必须结合其他诸多技术文件 (产品明细表BOM、技术要领书、技术要求、采购说明等) 一起,才能组成完整的产品定义信息。因此造成同一份数据 (管理数据) 会出现在多处,容易造成数据的不一致和矛盾,从而造成产品数据管理上的混乱。

  2.1.2 文档管理冗杂

  目前,大多数重型装备企业的设计人员在绘制二维工程图时,一般采用两种方式。一种方式为直接使用二维CAD进行工程图设计,并输出图纸文件;第二种方式为在三维设计软件中,通过三维模型投影生成平面图纸文件,最后在二维工程图平台中进行详细设计输出图纸文件,多种形式并存的现状使企业文档管理趋于复杂化。

  利用二维工程图平台产生二维工程图的二维图纸与利用三维设计软件平台产生的文件不能相互识别。造成二维与三维信息不能关联,一个更改而另一个并没有动态更新,需要人工进行更改,造成设计人员工作量增加,更严重的问题是二维和三维数据的脱节使信息管理混乱,容易产生误解,导致最终产品的生产延期抑或产品的质量问题等。

  2.1.3 协同管理流程管理脱节

  二维设计平台和三维设计平台都有其相应的流程管理及制度规定。然而,目前在重型装备企业,往往不注重这一环节,虽然引进了三维CAD,却没有相应建立新的制度体系,依然将企业原有基于二维CAD平台的流程制度在三维CAD的平台上套用。但是工艺过程并没有与设计部门接轨,这种情况造成了工艺信息无法进入数字化管理系统,从而使企业数据不能自由流通。另外,下游工艺部门的信息也不能有效地对上游设计端进行反馈,设计部门不能根据工艺反馈进一步改进和优化设计。

  设计和工艺的脱节造成设计信息传达不完整,重点表现在EBOM和MBOM的转换过程中。由现状可知,由于EBOM的庞大使得工艺人员通过文件模板将EBOM转换为MBOM,但在该转换过程中,各种工装、设备、工具、量具等辅料信息并没有进入MBOM中,造成企业在自身资源上难以及时统计和管理。

  2.1.4 纸质文档管理成本

  重型装备企业内部普遍仍以纸质文件进行文档存档、文档信息传递、文档信息反馈等企业管理。企业零部件数量庞大,工艺装配过程复杂,工艺流程繁多,质检要求严格,工艺部门以及相关检验部门等需要打印大量说明文档进行生产操作。其中需要打印的主要有技术工程图、作业指导书、质量检测指导书等。文字辅以图片的形式并不能简明直观地对操作方法进行阐述,文字量大,使纸质消耗量大,企业成本增加。另外,纸质文档的说明文字量大,作业人员需要花较多的时间阅读理解作业指导书的内容,生产作业效率低。

  虽然目前很多重型装备企业在实施数字化管理过程中,在车间逐步设置了电子显示终端机。但是工艺和生产现场目前还未纳入统一的PLM作业管理系统中。一方面工艺信息不能通过软件工具接口上传至PLM系统。另外也没有软件工具接口,通过PLM管理平台数字化的传送,将工艺信息传到终端机,以实现工艺无纸化。

重装设备

  2.2 三维模型库及三维软件应用

  2.2.1 三维模型库

  由于当前公认的标准为二维技术图纸,而三维尚没有形成统一的标准,使外购部件多为二维图纸,企业要实现三维数字化的深入发展必须将外购件的二维技术文档转化为三维技术文档。

  重型装备的系列化发展是基于已有设计经验进行改进革新,形成了企业稳定的模型库和设计知识库,而这种积累同样以二维图纸的形式进行存档,重型装备企业要实施三维数字化,必须将全部设计经验库进行转变,并且要全部采用三维数字化形式,需要企业调用大量人力物力进行。

  要实现模型库统一的三维数字化,困难在于三维标准的缺失。三维标准化未统一,造成难以利用三维进行信息沟通。三维标准定义不一会造成供应商在与企业进行技术沟通时难以顺畅地进行技术信息交流与修正,同时在采购时,企业给供应商提供的技术要求同样难以用统一的三维模型文档进行定义,即使定义的技术信息完整,外部供应商也难以准确把握该三维模型中所包含的技术信息,另外不同企业部署的三维数字化平台各异,使三维数字化定义在跨企业间很难操作。

  2.2.2 三维软件应用水平评估

  参照国内外三维软件应用水平4级评估标准进行评估,国内重型装备研发过程中使用三维软件的水平普遍处于较低的水平。具体表现在:

  (1) 各企业在技术文件的管控上都针对最终的二维工程图纸及产品零部件BOM表,将三维软件当成二维工程图纸的生成建模工具,产生的三维模型没有进入企业的技术资料管理体系,也没有建立版本管理体系,因此根本无法保证三维模型的有效性和准确性。

  (2) 在研发过程中,CAE软件的主要作用仅仅是作为验证设计的工具使用,没有与设计过程无缝融合,形成仿真驱动设计,设计满足仿真的闭环。在业务模式上,基本上都是仿真辅助或者验证设计,离仿真主导设计、优化设计还有很大距离。

  (3) 产品模型、分析等数据均由技术人员自己保存,缺乏系统性的三维设计数据及设计过程的管理平台,缺乏基于三维的设计标准及管理方法,缺乏基础库等。CADCAECAM各阶段专业业务都相对独立,使业务过程与产品数据都缺乏衔接与约束,且没有完整的产品数字化定义。在使用三维模型时,以上各业务环节均需各自独立完成三维建模。

  利用三维模型投影,将复杂模型工程图生成的工程视图文件转化为二维工程图文件进行详细的工程图制定。

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二维码
关键词:机电工程师论文 机电 

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