基于自动化专业生产实习的分析

李坤模

摘 要： 自动化专业作为一门交叉性较强的综合性专业，包含着多个学科的知识理论，理论与实践并行。本文以自动化专业生产实习为例介绍自动化专业在实际生产生活中的应用，并浅要分析自动化专业的专业特色与学习方向。

关键词： 自动化;生产实习;专业特色;学习方向

【中图分类号】TP391     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）11-0200-01

前言：生产实习是自动化专业教学过程中不可或缺的实践环节，进行生产实习不仅加强专业知识的理论学习，而且有助于学生深入实际生产现场了解生产流程从而增强实践能力。生产实习能够提高专业能力，在专业领域更进一步。

1 工业机器人

工业机器人的概念在上个世纪四五十年代就由美国等西方国家提出，随着数控技术、自动化技术的不断延伸与发展，工业机器人的种类与功能越来越丰富。可以分为串联机器人（水平与垂直两类）、并联机器人、医疗机器人、家用机器人、娱乐机器人、特种机器人等等。在工业机器人领域，主要考察的参数有最大负载、工作范围、运行速度、重复运行精度、自由度等，主要由这五大参数选择要采用的机器人种类及功能。

常见的工业机器人有码垛机器人、冲床工作站、焊接工作站、搬运机器人等。码垛机器人类似于人体结构，臂杆高且长，工作空间大，每个零件都比较粗，是一种大功率的机器人，能够抓取的物体重量高达100公斤。码垛机器人针对码垛任务进行专门设计，本身具有四个自由度便能完成任务，依据物体实际重量决定其精确度。冲床会产生很多次声波，不仅会产生噪音，还可能会对人体有所伤害。冲床上下料工作站机器人负责抓取工件送往冲床然后复位，配有气缸等完成气动作业，需要确保抓取实物（不能为空），否则会造成冲床空冲而损坏，传感器、检测变送等环节使得冲床上下游工作站平稳准确运行。焊接工作站由机器人加整套焊接装备组成，控制柜主要是按照工作人员输入的程序进行调度机器人执行焊接设备，避免了人工焊接而造成的潜在危险，焊接角度、强度、能耗、精度等成为焊接工作站的重要性能指标。搬运机器人以系统编程为核心，利用建立好的三维数学模型进行搬运动作，其精度取决于系统程序设计与机器人自身的结构特点。

工业机器人在设计以及改良的过程中综合利用了自动化专业中的控制技术，重点在于对于专业中的控制理论进行深入学习，同时还要结合生产要求进行实践。

2 电气设备

电气设备作为生产生活中至关重要的设备，其设计及运行关联着社会经济发展与实际生产生活。主要体现在电气设备运行、电气主接线形式及设计两大方面。主要电气设备有一次设备如变压器：电压升高或者降低，主要是负责满足实际输配电需要。断路器：切断电流;隔离开关：隔断电压;熔断器：保护电源和负责过流熔断等。励磁系统会根据发电机实际工作负荷调整相对应的电流，保持电机端电压恒定，此外在提高电力系统稳定性（包括动态稳定性和暂态稳定性）和减少故障损坏程度等方面也有功效。继电保护装置的主要工作范围有定子绕组系统故障、定子绕组匝间系统故障（此时要求装设瞬时动作的短路保护）等等。在某些大容量机组的电厂内部需要设置专门的供电电源，通常由蓄电池来担任，是很重要的一部分。随着机组容量的增加直流系统也逐渐趋于庞大和复杂，要求也更高。如交流不停电电源（简称UPS）具有高质量的供电能力，在非线性负荷及各种干扰作用下其供电的可靠性、连续性仍能满足要求。

电气主接线的要求主要为三个方面，分别为可靠性（可根据断路器检修、母线故障或检修等方面评价）;灵活性（操作、调度、扩建的便利性）;经济型（一次投资少、占地面积小、电能损耗少）。主要的特点为分为单母线方式接线（出路回路少、无重要负荷）、单母线方式分段接线（适用于发电厂、变电站的6～10KV接线中）、双母线方式接线（调度方便、可靠性较好）、双母线方式分段接线（出线和电源较多、配电装置中）等等。应用场所主要为中小型火电厂、大型凝汽式火电厂、大容量水电厂、变电站、枢纽变电站等，坚持可靠、适用、经济、美观的原则。

电气设备的组成、运行、接线及其设计无不體现自动化专业的基础专业知识，学会创新和突破的前提是熟练掌握专业的基础理论知识，加上充足的实践锻炼，进而学会创新。

3 工业4.0

工业的发展分为四个典型阶段，即工业1.0：机器制造、机械化生产;工业2.0：批量出产、规范化;工业3.0：高度化、无人/少人化出产;工业4.0：网络形式生产、虚实交融。这四个阶段伴随着四次工业革命而演变，具有鲜明的跨时代意义。在工业4.0的建设过程中人们的活动领域、合作形式、创新价值的过程等会发生改变，分工将会被重组。其实现的前提是工业的自动化，主要体现在机械制造、电气工程两大方面。工业4.0的三大趋势为智能物流、智能生产、智能工厂。

工业4.0的应用主要体现在以下方面：生产生活的灵活性更高（可以实现低端到高端的一次性生产）;动态生产线（构成动态出产线，实现车辆的混装并确保合适）;远程维护服务（类似社交网络方式运转，形成专家平台更有效地进行远程服务）。世界上各个国家也相应提出适应于本国发展的工业4.0战略，例如德国工业4.0战略为通过互联、数字以及智能化的融合来提高制备装备工业能力，使其工业生产处于世界领先地位。美国工业4.0战略为要发展包括先进生产技术平台、先进制造工艺及设计与数据基础设施等先进数字化平台、先进制造工艺等，并通过信息技术来重塑工业格局，激活传统产业等。

中国制造2025是中国提出的一种工业战略。面临自主创新能力不强;产品质量问题较突出;资源利用率较低，能耗高、污染严重;产业结构不合理，高端产品能力差等突出问题。核心要点是在新一代信息技术与制造业领域形成融合，要满足经济社会发展和国防建设对设备等的要求，强化工厂的基础能力等。会利用互联网缓解信息不对称问题，提高效率等，且应用工业互联网可提高企业的效率，整体提高国家的GDP。

工业4.0这一时代浪潮启示着我们需要紧跟时代的发展，善于利用新兴科技解决生产生活的种种问题。从工业4.0的发展中需要思考如何创新发展，培养创新思维尤为重要。

4 总结

基础知识理论的学习是学好自动化专业的前提，同时实践能够有助于理解和加强掌握理论知识。在实际的生产生活实践中，不仅需要总结宝贵的实践工作经验，还需要发现其中存在的问题并提出创新思路。自动化专业作为一门综合性且交叉性较强的专业，其在国家发展以及社会生活生产中扮演着不可或缺的角色，理论学习和实践操作都十分重要。唯有不断学习、实践、创新，不断“充电”才能不被社会淘汰。

参考文献

[1] 杨学朝，王瑷珲，温盛军.工科专业（自动化）毕业实习的研究与实践[J].黑龙江教育，2018（2）.

[2] 邢阳阳.自动化系毕业实习教学方法探索[J].机电信息，2017（4）.