林业工程自动化范文

时间:2023-12-06 11:18:59

林业工程自动化

林业工程自动化范文第1篇

关键词:农林高校;热工基础及流体力学;课程教学;实践创新

当前,在“绿色发展理念”深入人心的时代背景下,农林类高校迎来了很好的历史发展机遇;同时社会和企业对农林类专业人才的需求更加重视质量,对人才的知识深度、广度和对专业基础课、专业特色课核心知识的实践运用能力,均提出了更高要求。提高机械设计制造及其自动化专业学生林业装备系统总体及其子系统技术的掌握程度,拓展学生在林业装备系统上运用专业基础课、专业特色课中核心知识的科研能力,是农林类高教工作者面临的共同课题[4]。

1课程教学剖析

1.1课程内容

“热工基础及流体力学”这门课程是机械设计制造及其自动化专业的一门综合性专业基础课,是后续液压与气体传动、泵与风机、林业机械等专业及特色专业课的重要基础。课程目标包括:掌握工质的热力学性质、热力学第一定律、第二定律、热工转换的规律和理想气体的热力学过程,学会基本的理论分析与计算方法;通过对热量传递的三种基本方式、导热基本理论、对流换热基本规律、黑体辐射基本定律等内容的学习,使学生具备对基本的传热学问题进行分析和总结的能力;掌握流体的主要物理性质和流体静力学的基本理论知识,学会流体上的作用力分析,能够推导流体动力学方程的连续性方程和伯努利方程,针对黏性流体,能对管内流动状态进行判断;能够对“传热学”“工程流体力学”的实验结果进行分析和解释,通过实验数据综合分析工程中的现象及问题,并得到合理有效的结论。总体来看,本课程讲授内容包括工程热力学、传热学以及工程流体力学三大板块的内容,是在高等数学、大学物理、理论力学、材料力学的基础上进行深化学习,拓展到实际的工程问题,所以本课程不仅理论性强,而且工程应用性也很强;与机械设计制造及其自动化专业其他课程相比,该课程涵盖了本应三门独立开设的课程内容,知识难点聚集、微积分公式众多、三大知识板块思维跨度大、学生融会贯通掌握难。但是,学生对课程内容的掌握程度直接影响后续专业特色课程的学习情况。

1.2教学思路

目前,本课程总学时为48学时,理论授课42学时,实验授课6学时。三大板块的教学内容多,理论授课课时较少,矛盾突出:(1)学生由固体学科切换到流体学科的学习需要较长适应期;(2)课程中较多章节内容抽象,且涉及大量公式推导及专业的概念铺垫,加之为了跟上教学进度教学内容更新较快,学生普遍反映课程难度较大;(3)教学内容和后续专业及特色专业课内容衔接性不够紧密;(4)从内容的充实性和课程的结构上来看,“热工基础及流体力学”这门课程的教学内容已经满足要求,但是对接林业机械领域最新技术,强化学生创新思维方面,当前的课程建构仍无能为力;(5)由于本课程的学习不涉及具体的机械装备系统,使得同学们对本课程在专业中的地位认知不足,学习积极性欠佳,这些现状使得提升教学效果难度较大。针对上述课程特点及教学现状,结合农林类高校“机械设计制造及其自动化”专业的实际情况,制定了如下教学思路:(1)授课时,使学生从机电系统、固体力学等学科的思维中切换出来,将空间观测法跟同学们探讨透彻,基于空间观测法开展“热工基础及流体力学”的课程教学。(2)在教学大纲中删除过于抽象、应用面较窄的教学内容,深入讲解与后续“液压与气体传动”“泵与风机”“林业机械”等课程关联度较深的内容,为专业及特色专业课的学习做好扎实铺垫。(3)结合在林业机械领域与“热工基础及流体力学”紧密关联的科研经历,探索寓教学于科研、科研反哺教学的授课模式,强化同学们对“热工基础及流体力学”在“机械设计制造及其自动化”专业里占有重要地位的基础认知,显著提升同门们自愿学习、自主学习的热情。(4)注重思维方式、终身学习意识的培养。教学过程中注重切入问题角度的讲解,使得同学们在明白问题的同时更养成学习思考问题方法的习惯;从固体学科到流体学科是一个较大的跨越,在跨越的过程中,使同学们树立终身学习意识,为以后培养同学们提出、解决林业机械领域学科前沿性、热点性问题的能力打下坚实基础。

2课程构建探讨

在“碳达峰、碳中和”的硬性发展要求及“绿水青山就是金山银山”的发展理念加速推进的浪潮之下,农林高校“机械设计制造及其自动化”专业的毕业生在高等教育系统中的地位不断提升,所以基础专业课程构建更需获得与之地位匹配的重视。一方面,基础专业课课程构建要体现基础知识的深度和广度;另一方面,内容要很好衔接并服务于核心专业课、特色专业课,为学生后期毕业设计、研究生科研深造做好铺垫。

2.1课程内容深度衔接核心专业课

“林业机械”是南京林业大学“机械设计制造及其自动化”专业的核心专业课,内容涵盖林业动力、整地、清理、苗圃、造林、抚育、保护、防火、采伐、采摘、智能化等机械。其中,和“热工基础及流体力学”专业基础课相关的包括动力、清理、保护、采摘等板块。林业动力机械(包括泵、风机)涉及“工程热力学”中热能和机械能之间的转化问题,同时也涉及“工程流体力学中”可压缩混合气体压强、温度变化和装置的动力匹配问题;林业清理机械涉及“工程流体力学中”不可压液态水在管道内部的流动,在雾化器内的流态分布、出口后雾化粒径分布等复杂多相流问题,如图1所示;林业保护机械中喷雾射程、喷雾穿透涉及“工程流体力学中”可压缩流体空气的外部流动及耦合风场、雾滴的多相流动问题,如图2所示;林业采摘机械中,基于负压的采摘系统涉及可压缩流体空气的管内流动问题。从衔接核心专业课的角度来看,一方面,农林类高校“热工基础及流体力学”这门专业基础课程应该深耕“工程热力学”和“工程流体力学”,而“工程流体力学”应该是重点中的重点;另一方面,也好兼顾课程内容的完整性,“传热学”也要适度调整。

2.2匹配三大板块关系,优化课程结构

建议协调、平衡三大板块的课时占比,同时明晰课程内容的内在逻辑关系,在此基础上进一步优化课程结构。在“工程热力学”(热能的间接应用)板块中,我们将实现热力学能向机械能转化的媒介称之为“工质”,媒介一般是“单一气体”或者“混合气体”,热力学第一定律、热力学第二定律、工质热力学性质及理想气体的热力过程等课程内容和专业核心课程林业机械吻合度较好。“工程流体力学”中,对流体的终结性定义是“抓不起来的物体”,一般性的定义是“气体和液体”的总称,但课程内容中流体基本概念的铺垫、流体静力学、流体运动学、流体动力学及黏性流体等课程内容都是基于不可压的液体,同为流体,但气体和液体的性质及研究重点相差甚远,“气体”这种流体相关课程内容的缺失为后续专业核心课程的学习带来很大知识结构缺陷。“传热学”(热能的直接应用)中,对导热、对流传热(混合传热,主要是流体和固体之间)、辐射传热的基本原理、工程应用等课程内容做了比较详细的讲解,但是后续专业核心课程对传热学中的知识需求很少,仅仅在脉动燃烧技术这一研究领域有所涉及。总体来看,不管是“工程热力学”中的“工质”,还是“工程流体力学”中的“气体”,再或者“对流换热”中的“流体”,其中“气体”是课程的“最大公约数”,也是和林业机械这一专业核心课程相关的“最大公约数”。鉴于此,“工程热力学”教学内容总体上可以维持不变,部分章节可以简化,不重要的知识点减少不必要的推导,侧重理论、公式概念的理解和应用,这样可省出一部分课时。总课时不变的情况下可以合理缩减“传热学”的课时,对辐射传热只做一般性介绍;考虑到相似原理在流体力学的试验研究中也有重要应用,可以在这里对相似准则进行深入讲解,省出较多课时。将“工程流体力学”放在最突出的位置,省出来的课时分配给这一部分;增加可压缩流体“漩涡势流理论”“相似理论中的量纲分析法”、包括气体动力学中“扰动在外空间流场中的传播”及“管内气体的流动”等内容,以匹配林业机械核心专业课。

2.3树立自主学习、终身学习意识

目前,流体力学板块中关于可压缩流体的课程内容匮乏,教学中会鼓励同学们在MOOC上寻找优秀资源进行线上学习,使同学们树立自主学习意识。通过工程流体力学板块,我们在体力学的范畴内将研究运动的方法由拉格朗日法提升到欧拉法,这是一个显著的改变,也是重要的进步,通过这一步,有助于培养同学们的终身学习意识。

结语

“热工基础及流体力学”是一门应用性较强的专业基础课,与后续核心专业课密切衔接。针对三大板块课程内容存在的知识难点聚集、微积分公式众多、三大知识板块思维跨度大、学生融会贯通难的问题,整理了教学思路;针对流体力学部分内容缺失导致和后期核心专业课衔接脱节的问题,从内容调整、结构优化、自主学习等方面对课程进行了课程构建探讨。

林业工程自动化范文第2篇

森林可持续发展战略已逐渐被各国所接受,造林工作日益受到重视,营林机械化的发展步伐也因此而明显加快川。建国以后,我国林业机械从无到有,取得比较显著的成就,为林业事业做出了巨大贡献。但是我国林业机械在发展过程中遇

到了很多问题,严重制约了其发展。因此,必须找到解决问题的途径和方法,才能跟上时代步伐,推动我国林业机械的发展,从而真正实现森林可持续发展战略,最终实现社会的和谐发展。

1 国外林业机械发展现状

目前,发达国家的林业机械产业发展已非常成熟。有进行采运的大型联合采伐机,还有一系列以木材为原料的生物质燃料生产和利用机械。其林业机械的显著特点为:广泛应用电子技术、自动化技术和信息技术。发达国家的林业生产基本实现了机械化,保证了工人的生命安全,生产效率提高,真正做到了解放生产力。

总体看来。国外林业机械的自动化程度和生产效率很高,应用程度十分广泛;对木材的深加工机械也较为成熟,如生物质燃料成型机和人造板机械等。其发展的动力首先是政策的大力扶持和充足的研究资金,经济杠杆也是其发展的一大动力,发达国家的劳动力价格相较于中国十分昂贵,因此,机械化可以大大降低其生产成本。他们的林业生产形成了从采运到深加工一条龙的机械化链,林业机械产业呈良性发展态势。

2 国内林业机械发展现状

我国林业机械主要包括营林机械、森林防火机械、木材采伐运输机械、木材加工机械、家具机械、人造板机械及设备和林产化工机械。近些年来,还发展了一系列对以木材为主要原料的生物质能源加工利用机械。我国林业机械发展主要有2条途径:一是从国外引进一批造林机械及其作业技术,逐步吸收改造,发展成为我国自己的机械技术;二是积极发展和鼓励群众革新机械,经生产实践检验不断改进,集众家之长,创造出我国自己的营林机械。这2条途径,在我国始终并行发展,相互补充,相互“九五”期间和“十五”以来,国家通过“863”高技术研究、“十五”农业装备攻关、国际先进农业科学技术引进项目(948项目)等重大项目的实施,形成了一批高技术成果,初步形成了比较完整的以科研、生产、推广服务为一体的林业高技术研究体系,培养聚集了一批具有攻坚精神的研究人才,完善了高技术研究的设备和手段,为林业现代装备技术的发展奠定了坚实基础。

3 发展中遇到的问题

我国的林业机械取得了长足发展,为中国林业发展做出了巨大贡献。但要清楚地认识到我国林业机械化程度仍然很低,绝大部分作业仍以群众性的手工劳动为主,且技术与国际先进水平相比差距仍很明显,约70%的产品仅相当于发达国家20世纪七八十年代的水平。很多原因制约了林业机械的发展。

3.1对林业机械不够重视。自古农林是一家,但是我国对农业机械的投入显然远远超过了对林业机械的投入。

3.2自主创新不够。我国林业装备技术通过不断引进、消化和吸收国外具有代表性和先进的机型进行试验改进和完善,尽管形成了比较完备的林业机械品类,但是这些产品技术几乎全部来源于对国外产品的模仿,缺少对各类产品技术的应用机理和设计理论的研究。而且,我国林业机械试验设施不健全,设计手段落后,试验数据极度匮乏,难以掌握产品的核心技术。我国林业技术缺自主创新能力,因而始终受制于人。

3.3制造业技术落后。我国加工制造业发展多年,但仍然非常落后。生产制造出来的机械不能满足质量要求。而现在实践中对林业机械的要求是高精度、高性能、高质量,因此,加工制造技术的落后也制约了我国林业机械的发展。

3.4科研成果不能转化为生产力。为了更好地发展林业机械,在我国很多高等林业学府设立了机械等相关专业。经过几十年的发展,这些相关科研单位取得了许多成果。但大部分科研成果被束之高阁,没有应用到实际生产中去。造成这种现象的主要原因是高校与企业联系不紧密,设计出来的成果与生产需要不对口,没有实际市场需求,科研成果不能转化为生产力,这也是我国林业机械发展中最亟待解决的问题。

3.5 林业机械发展陷入恶性循环。我国林业机械生产企业科研水平受到资金和技术的限制,设计生产出的林业机械与国外进口机械相比竞争力较弱。大批林业机械制造企业大幅度削减甚至放弃对林业机械的开发和生产,转投其它设备生产。到目前为止,我国专门生产林业机械的企业超过100多人规模的屈指可数。长此以往,我国林业机械更加不能与国外林业机械相抗衡,林业机械技术的发展将陷入恶性循环。

4 展望

从林业部获悉今后我国林业机械发展的总趋势为:①向便携式机械发展,如油锯、割灌机、风力灭火机等;②向成套生产线方向发展,如人造板生产线等;③林产品向精加工方向发展,④向深加工方向发展,如生物质燃料成型机等。⑤大型自动化采运设备的研发,如大型自动采伐机。我国林业机械的发展应更加重视人机工程学,如改善机械的噪声、振动与安全,使之符合国际要求,以在市场竞争中取得优势;同时林业机械发展应重视环保,在这方面我国已取得较多的成果,如生物质燃料成型机等的研发,这为节能减排做出了贡献。

国家林业局局长贾治邦日前在2010年全国林业厅局长会议上明确表示,要全面改善林业装备水平,吸引多方资金进入林业机械制造领域;支持林业先进设备技术研发,积极引进国外的先进的林业设备和技术,培育大型林业装备企业集团,提升我国林业装备制造水平;落实林业机具补贴政策,推动林业机械的广泛应用。

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林业工程自动化范文第3篇

林业行业信息化

最佳解决方案奖

森林防火智能监测预警指挥平台以国科海博综合应急指挥平台为基础,能够实现灾情自动巡航监控、烟火智能识别、火点精确定位、火情推演、数字预案、辅助决策到灾后评估等功能,建立起森林防火自动化预警指挥的业务链。

森林防火智能监测预警指挥平台以国科海博综合应急指挥平台为基础,前端基站通过集成高清摄像机、数字云台、烟火智能识别网关,利用微波通信网络传输,把灾情信息汇聚到后端指挥中心,实现灾情自动巡航监控、烟火智能识别、火点精确定位、火情推演、数字预案、辅助决策到灾后评估等功能,建立起森林防火自动化预警指挥的业务链。森林防火智能监测预警指挥平台通过“平战结合”的理念,在预防、预警、应急、恢复等环节部署防火预案,提高林火防控协同联动效率,有效控制灾情扩大。

森林防火智能监测预警指挥平台的优势:

1.林火防控火全周期覆盖:进行“事前、事中、事后”的全周期事件管控,历史信息可追溯。

2.安全可靠的业务指挥平台:应用3S技术,结合移动单兵系统,既跟踪扑救队伍的位置,还能传送现场实时图像,保障应急高效安全。

3.平战结合的全业务链:业务功能基于平时进行日常业务管理,战时能有效指挥调度,缩短救援反应时间。

4.火情蔓延推演:根据火险等级预报和分析模型,结合风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演火灾蔓延方向、面积、速度等蔓延态势,为应急指挥提供科学的决策依据。

5.防火应急数字预案:借助GIS数据、规则引擎、结构化文档等先进成熟的技术,构筑一套功能完整、实用可靠的应急预案数字化管理系统。

6.设备工况自动监控:前端设备无人值守,主要设备工况自动监测,有效降低故障诊断难度和维护成本。

7.灾后评估:通过过火面积、蓄积量损失、物资损耗及有关信息,计算火灾损失并进行分析,自动生成损失报告,编制灾后重建计划。

精彩案例分享:

1.安县林火监测系统:项目在林区建设7个野外监控点、1个中继点、5个林业站监控点以及监控中心设施及监测指挥系统网络平台。系统软件包括林火监测指挥软件、烟火智能识别及报警模块、GIS信息系统接口软件以及林业综合管理平台软件等。目前工程已经验收,运行良好。

2.北川羌族自治县林业和大熊猫等野生动物保护森林防火及病虫害防治监控和通讯系统工程项目:项目建设包括20个大熊猫野外自动监测预警、27个森林防火及森林病虫害视频监控站点的远程自动监测预警系统,前端信息通过微波和光纤传输到县林业局指挥中心;在指挥中心建设林火智能监测、数字传输通信、电源及防雷、指挥中心弱电工程及机房、联网监控平台统、林火辅助决策、道路视频监控等七大子系统;通过系统建设更好地保护北川的野生大熊猫及珍稀野生动物资源,实现林区火险监测预警指挥。

林业工程自动化范文第4篇

【关键词】职教专业基地

林业职教是林业建设体系中的组成部分。林职校是面向市场开办适销对路的专业培养产业一线人员的职教主体。在学历教育的均衡发展中,不仅培养的人数之多,而且在生产领域管理层面上也由这些有经验的人员补充和担任,关注职教的发展可见何等重要。但是林业建设重点历史性转变以来,原本办学旨在服务的职校,没有与之相适应的培养人紧密结合的职教专业,在教学,广义的实习场地(所)和现下的实验室,构不成统一的实践教学体系。显然,决定职教发展的专业和基地,在这办学的合理育人及资质上,成为首要解决的迫切问题。因此,在职校的改革发展中,顺应林业发展态势,起驶新的专业和基地的开拓建设,拉动办学的前沿与社会链接,提升办学水平和供需热门关系,圆强基固本长兴不衰的发展之梦。

一、着眼服务,命题开发和林业需求有关系的专业

(一)开发的原则

在林业广泛的现展领域,着眼服务,开发和社会发展相适应的“林人”各类专业,综合考虑这个系统工程受多重因素的影响,作可遵循的原则:即以林业扩大社会化服务和多种优势产业发展用人的需求;科技支撑生产进步的技术密集型(综合素质)产业人员的培养;服务于“条块”生源求职上岗就业利益的取得。在现实坚持、兼顾、把握而开创新的专业,重振“林”字号,改革那些不合理的设置情况,却由转型定位同命相连配伍(岗位)的专业领先服务。

(二)命题开发的专业

1、林景(美)家园化

在陆地,远古的森林被植,覆盖全球,景观极其壮观优美,简称之“林景”,它不但使人类过渡了古文明,成为古今中外园林创作来源的源泉,而且在当今人们又向往回归自然,生态文明建设的重点建筑在森林王国的恢复之上。因此结合我国林业发展的战略和经济社会发展状况,将“林景”化视为实现大地园林化的目标,既符合美丽中国建设的现实,又符合各族人民创建天堂式家园的梦想。诚然,为了实现这样目标,在今天不仅仅使林海般景观工程在大地延续构筑,而且更要关注中华文明发祥地的修复生色,包括农耕农村天园,古老的草牧场,名木古树的生态圈,历史遗址和“朝圣”之风水的地域。凡是种种,追溯其历史文脉,恢复往日画卷般景色,都需要梁希部长所谓的林人们的不懈努力。因此,在新的历史年代,为着目标,用林业技术+艺术之道,构建远山之色、近邻之景、因木而神、因林而古的园林意境效应的新型文明家园,而对人才的培养将专业则称为林景(美)家园化。

2、林务信息服务

城郊林业、社会林业和林改后的私有林业,是有数的城乡村寨到上百万门户著称的“三林”领域。由于这个领域仍然以森林资源发展为目标,民生致富为中心,向森林的全过程经营管理和林地经济方向发展,又成为新的林农特产互动连带的“三产”一体化的发展领域。正因为如此,基于其本城本乡本土,中介服务同科技结合多之特点,开发专业培养:以“栽培型”内涵林业和多种资源的开发利用为业务的林务员。并使它兼有信息员与经纪人的素质,为“三林”的两个网络系统(信息、门户),搭建桥梁作出技术服务中,传递、供给和享用市场信息;带动增收搞活流通,使“林家”两旺。致使传道而整合的学科技术内容与上述培养的“三员”目标相匹配,其专业命名为林务信息服务(客户化)。

3、林药生化

林药是中医药的组成部分。有史以来,中医临床所需的地道药材几乎都产自森林这个天然动植物园,种类达5000余种。扭转“两危”以来,林业转型面临的两大主题,非木资源开发和结构调整中,起步大的场、所、圃成为以药为先转化林下“商品”的盛产地,种养专营基地及种子世代园地,并向农区扩大,成为农民致富首选项目和推广区域经济发展中的一支主导产业。同时植物性药材单味性状,既是药又是果、食、汁、茶等药食同源的功能和综合利用特征,其开发的产品在市场上琳琅满目,因此可以讲,现代和未来的林药是纵贯绿色食品的环境再生产的时尚产业。那么在职教,相应的从采收、保护、栽培管理到植物细胞工程为先导天然产物的工业化生产,从无公害处理到质量检测、控制,从药材鉴定、炮制到多方向加工利用,作为出发点考虑培养人才,将专业可设定为林药生化。

4、林工制造艺术化

随着市场经济的发展,人造板业的产品,已不能满足日益增长的社会需求。开发装饰型材料、环保型部件和深加工产品,成为企业界人士多年来的共识。然而正视这些课题而研制的技术和改进的工艺成果,包括专利权在内的,近几年来投产和转移。比如:人工林、松木板材之改性技术,强化木地板的湿法耐磨层技术(1),室内木材装饰材料的生物酶处理法(2),木制板材人工纹理法(3),等等,都能掩饰产品固有的缺陷,显露出艺术之美感。与此同时如能在木材的综合利用,诸多方向的产品制作中,接引传统的各类木雕精美的艺术和推光漆器髹饰技术,更是文化品位上的一种提升。并从高超的朱金木刻到简古的明火炭化,连同工匠们宝贵经验予以继承,在教育界除了职教恐怕不会有第二家。综合上述,以职校面对需求的属性,开办艺术性制造技术为主的林板和产品加工专业,即为林工制造艺术化。

5、林产设施自动化

在我国林业,近年来智能化温室、工厂化养殖业进一步铺开,“绿色生产”的实践与其结果被社会所公认。企业车间扩大装配电子计算机或引进数控设备,自动化由此在安装应用、消化吸收和改进中,成为相对优势的岗位而显示出用人前景。林场自动化起步较慢,虽然仅限灌溉、喷药、挂接等机械作业和木材运贮销售管理的过程控制,与发达国家间的差距很大,但是随着我国小康社会发展,林业建设问题的凸显,以及“3A”自动化深入系统的发展,也会推动林场广泛应用自动化的进程。根据如上简要分析,不考虑专业化分流,而以教育的超前性,在职教层面的本位特征上,合理取舍的方式整合学科技术,开办综合设施涵盖下的专业——林业生产设施自动化,对推动办学过程和开创就业新局面都具有现实意义。

6、其他

显然,林业的长足发展对人才需求的培养也不能局限于如上这些专业,如果不受经验教训的辖制,以教育的进步同时和社会与日俱增的需求链接,又可以开设三个专业。(1)生物能源、生物饲料、生物农药和生物肥料为业务范围的生物制剂工艺专业。(2)以实验的科学,为不断扩大和提升的众多生物质产业部门服务,开发理化类分析、检测鉴定为专业业务范围的林科分析系统化专业。(3)林物品质管(检疫)、营销、贸易及其电子商务为业务范围的林特产品经贸化专业。

二、面向育人,坚持和完善教学基地建设

(一)目标原则

在职校,教学基地建设是为了把教学过程由“普教”化进程转(改) 向“职位”模式授术课之路,而校内室场(所)正式集“时间、效果”实现选择和设计有组织的育术人过程的基地。但是长期以来受各种因素的影响,实践育人多时临阵依赖局场提供的天然场所之上的结合,就其建设差之“千里”。因而在今天迫切需要改变这种与实践教学已经结束了从属地位不相适应的存在状况,夯实全面有序授课应有的稳固而健全的各类基地,突出按术课规律在所有“顶岗”实践之上都能紧密结合的特点,把建成教有对象(见物)、学有样板(模仿)、操练有仪器设备,实训不受季节限制的完备的教学基地作为目标原则,落实到办学的全过程中,成为成功教育的园地,培养众多“三业型”(从、立、创)人员,这正式林职与其学校发展的根本所在。

(二)基本基础基地

实验室是最基本的基地,无论教学中的理实合一相得益彰,还是“有教无类”公义受业,体验成功,都以实验室为平台,从实验开始和实验组织法作保障,因此应坚持部颁标准,根据达成目标要求分“普通级”和“提高级”,以设置课程额数完善到位。同时考虑工学结合、进岗进级、提高竞争力、增强职业性以及实践之上不可替代性,建立符合逼真训练而“车间”型有职业规格的培训室。比如:苗、芽、药、菌、无土接种培养室;样本分析、测试、加工作业室;沙盘、蓝本、判读,选题规划设计室;网站推广,电脑应用和试修开放室;图案、样本陈列、木刻雕印、填色、装饰设计室;电子器件集成、仿真机械作业、演练车间等。

实习场地也是学校培养用人部门器重的训练有素人员的基础基地。然而在林业生产集约度低的年代,模糊了有无场地在培养差别上的作用,但是在今天有悖市场需求培养的,择业从业的位置上被社会所分化,因此在术课的总体培养中,全然以教育的指令,分年段按规格培养经历专业全过程训练而技术、能力切合就业实际的人,加速两类场地同步建设已成为不可推迟的历史必然。一是创建新型单元(项目)授课背景的结合实际突出教与学特色的见习场地,比如:解读科学概念之植示林,千姿百态的木本样本植株之资源(代表种)库,功能显露的林种景观林,唯美景致的造景造型的百花苑,益林异型的林下复合经营的模式林等。二是着力优化合乎规范兼生产(顶岗)性质的各类圃、园、馆、温室、舍间和车间等常规实习实训场地,比如充实建设有各类育苗(含自动间歇、盆景)及其设计、加工(备品)、集锦、搜集(孢子)、营销等技术技巧,切备现代化特征的繁艺圃;落实或建设生产集约度提高相一致的种植园、林谱园、本草园、果木园、种子园、倍性专类园等。

总之,从发展中的林业用人和职教育人出发,遵循其“需求、培养、服务”并重的开发原则,在职教层面的供需关系上,命题构建了八个新的有时代特征的专业。它不但以林业条件凸显其开设的可行性和前瞻性,在市场中定位条件能够理顺需求、培养、就业间的关系,而且对学校发展、生源改善、自主选择和就业利益的转机上都能形成强有力的支持。同时从转向(改革)、基地建设的目标原则出发,拟定而提供了四种类别的基地,即实验室、培训室、见习和常规实习场地及其种类,使之在职校的办学中成为最有活力的场所,对职教彰显特色、促成成功教育和扩大社会影响中构成有力的支撑。

参考文献

[1]李晓平,湿法耐磨技术在强化木地板生产中应用[J],林业科技, 2001(5)

[2]南通纺织职业技术学校,木材装饰材料生物酶前处理方法[J],林业科技开发,2007(1)

林业工程自动化范文第5篇

一、现代信息技术在林业调查规划设计中的应用回顾

回顾我院的调查规划技术发展可以划分为以下几个阶段。

1、推离算盘,应用计算机(器)进行计算

我院是使用计算机技术最早的单位之一。1979年全国森林资源连续清查内业汇总首次应用到计算机,当时计算机还处于“01”时代,也就是采用机械码,进行数据录入、计算。1980年以后,使用ASClI码进行计算。一是以fx一8O为代表的系列计算器大量使用,标志着珠算的年代已经结束。这可以说是我院计算技术的一次革命。二是以502P为代表的带有编程功能的计算器(计算机)出现,使计算工作进入了程序运算阶段。三是以TI一59创先的小型、便携式计算机使用,使得计算结果可以打印输出。四是trsZ一80第一代微型计算机应用,改善了调查规划设计内业工作方式与效率。1984年始森林资源调查的内业统计汇总工作主要依靠计算机来完成。与此同时计算机语言、关系数据库知识在我院逐渐普及。汉字输出将我院计算机应用推向新的阶段。从第二代微型计算机始,计算机输入输出使用了汉字,使得所有的统计计算全部用于计算机来处理。‘

2、甩掉图板,实现制图电子化

计算机制图应用,是计算机应用的一次飞跃,将模拟信号转变成数字信号,即数字化、矢量化。80年代初我院完全依靠图板制作各类规划设计图,绘图人员走在哪里将图板背在那里,在各业务科室都培养了-tL绘图能手。从80年代末开始引入计算机制图,用10年多的时间,我们甩掉了图板,全部采用计算机制图。(1)Autocad的应用我院于80年代末开始使用Au—tocad,主要用于土建、道路等专业设计,随着计算机的普及和制图工作的普及。逐步应用到林业工程项目规划设计中,并在土建、道路专业使用专业的Autocad软件。(2)Mapcad的应用(数字化)非线型图形的矢量化是林业制图走向数字化的一次飞跃。林业调查规划设计制图以非线型制图为主,没有矢量化就不可能有林业制图数字化。由于当时技术水平的限制,国外已经推出的制图自动化软件在国内难以推广运用。9O年代初,我们选择了Mapcad软件。从486计算机DOS系统开始运用,发展到更新WINDOS系统版本使用,逐步使我院制图走向自动化。(3)Gis的应用CAD、空间分析与数据库的结合是现代信息技术的又一次发展。我院首次应用Gis系统是从Mapgis开始,随着软件技术和使用技术的提高,到2004年后发展为应用ARCGIS,之后的工作成果都是在此平台上产生的。

3、扔掉钢笔,进入办公自动化

微软的普及应用使林业调查规划设计扔掉钢笔,进入办公自动化。我院从80年代末就开始使用电子文本,进行文表处理,由于受计算机数量的限制,直至9O年代初,一直处于学习阶段。从90年末始,大量配备计算机,在调查规划设计工作中开始普及应用文表处理,与此同时网络开始应用,调查规划设计文本及日常办公文本的编写、传输、印刷等逐步用计算机来完成,到目前为止,我院职工已经是人手一机或多机,林业调查规划设计,文书、财务、人事、技术资料等管理全面使用计算机,进入了办公自动化时代。

4、力减野外作业,使用遥感技术

我院遥感技术主要用于进行森林资源调查,最早试用遥感技术是从7O年代开始的,当时使用的是航空照片,借助立体镜进行解译判读,8O年代末开始试用航天遥感研究试验,并获得林业部科技进步奖。1999年在森林资源连续清查中进行了样地判读调查,2004年开始,在森林资源规划设计调查、荒漠化沙化土地调查、湿地资源调查等项目中大量使用,与此同时,影像的处理技术全面掌握。2004年前主要采用的是分辩率较低的TM影像,2004年后主要采用分辨率较高的SPOT影像。

二、现代信息技术在林业调查规

划设计中的应用主要成果现代信息技术在我院林业调查规划设计中应用成果较多,主要介绍近年来采用地理信息技术、遥感技术、卫星定位技术等在调查规划中的重要应用成果。

1、陕西省森林资源规划设计调查管理信息系统

陕西省森林资源管理信息系统,分为县级和省、市级。县级森林资源管理信息系统的最小单位为小班:省、市级森林资源管理信息系统管理到县,访问到小班。系统能够与其它林业子系统相互兼容、资源共享;根据提供面积或图幅求算面积对范围内自动求算的面积进行平差,使图面面积等于控制面积:进行资源数据的即时更新,确保资源数据准确性、时效性。

2、陕西省退耕还林管理信息系统

陕西省退耕还林管理信息系统是基于ARCGIS地理信息与ORACLE数据库平台上共享的图、数、文、表一体化的网络管理系统。通过遥感影像、DEM数据、矢量地形数据等模拟真实地理环境,将退耕还林小班信息与实地山头地块相关联,图数结合;采用国家数字林业数据标准,实现资源共享:运用了网络技术,数据传输与管理最终在网上运行:多种数据源、多种比例尺、多种格式基础数据共同应用;采用多尺度数据无缝拼接技术及先进的内存管理方法与数据调度机制;系统采用了分级管理。

3、陕西省荒漠化沙化土地调查数据库

从1994年开始,间隔5年一次的全国荒漠化沙化土地调查已经进行了4次,2004年后普遍使用3S技术,通过建立解译标志、判读、区划、现地验正的环节进行调查。按照全国荒漠化沙化管理信息系统要求,我院建立了陕西省荒漠化沙化土地数据库,主要内容包括地理信息库、属性数据库、图形数据库等。

4、陕西省湿地资源调查数据库

从1995年到2003年,国家林业局(林业部)组织开展了建国以来首次大规模的全国湿地资源调查,陕西省第一次湿地资源调查是1999年进行的。2010年陕西省进行了第二次调查,采用3S技术,通过建立解译标志、判读、区划、现地验正的环节进行调查。按照全国湿地管理信息系统要求,我院建立了陕西省湿地资源数据库。

5、森林资源连续清查数据库

森林资源连续清查从1979年始,采用固定样地连续清查体系,从1994年开始我院建立固定样地属性数据库,经逐步补充与完善,现已建立了各期森林资源连续清查属性库。

三、现代信息技术在林业调查规划设计中的应用展望

2006年国家了《2006—2020年国家信息化发展战略》,对全国的信息化工作进行了部署。国家林业局2009年3月24日在北京召开首届全国林业信息化工作会议,提出坚持“五个统一”,加大资源整合,促进资源共享,2010年7月9日又印发了全国林业信息化工作管理办法。今年全国林业厅局长会议又提出加快推进“金林工程”。陕西省提出要大力推进信息化建设,加速信息技术在经济、社会、政务等领域的渗透和覆盖,加快建设“数字陕西”,全面提升我省信息化水平。省林业厅提出“五统一、三化、一提升”的工作方略,到2013年底完成示范省建设任务,十二五末基本完成业务工作的应用开发和推广应用,并委托我院制定应用软件系统研发方案。由此可以看出应用现代信息技术应用是林业发展的趋势,也是带动林业调查规划设计技术进步的主要动力。

林业工程自动化范文第6篇

木工机械种类的定义

我国在计划经济时代,由林业部掌控木材工业,林业部以林业为主,一直把木材加工机械作为林业机械的一部分,这个划分是不科学的,也不符合国际惯例。我国在木材加工机械中,又分出木工机械和人造板机械,而木工机械再划分为实木家具机械、板式家具机械、制材机械、干燥机械等,这也不是十分科学,特别是实木家具机械和板式家具机械的定义比较模糊。笔者曾按我国行业对应划分法将木工及人造板机械、家具机械、林业机械并列划分,将木工机械行业与相对下游产业相对应,但这种划分方法是纯学术的,实际应用较难。所以我国木工机械种类划分一直比较混乱。按照木工机床编号标准进行分类应该是最符合中国国情的分类方法,该标准把木工机械的种类分为锯、刨铣、钻、车、砂磨等几类。作为标准,它具有权威性。但这种划分太粗,致使国内许多新产品难寻编号和分类,有些新机器连种类都没有,而行业内部划分更粗,大部分是空白表格,让企业无从入手,从而导致国内木工机械编号五花八门,多数企业生产的木工机床编号不规范,而板式家具机械却另有新的编号标准,使企业更加无所适从。

德国木工机械的分类方法

德国木工机械的分类方法是全世界通用的,其整个体系都与我国不同,一旦采用,我国整个分类体系就会混乱,但从我国木工机械走向世界的长远目标来看,我国向德国标准看齐是大势所趋。德国木工机械的分类是按木材加工的工艺划分,把木工机械分成 20 大类,分别是:林业机械,制材与备料加工(半成品生产)机械,木工与人造板机械,表面抛光机械及砂光设备,组装、包装用机械,物料输送、仓库管理及调试装备,机器人技术与装备,木工专用加工机械,特殊木制品专用机械,木工机械辅助装备、夹具及专用器具,木材及塑料加工用手提机械,木工刀具及刀具辅助用具,刀具维护及制造专用机械,木工机械专用配套产品,废材(锯屑、木片、薪炭材、树皮)利用设备,生物质能源生产设备及生物质燃料加工专用设备,木材加工的节能、环保、职业安全、防火及空调专用设备,木工机械数显及数控专用设备,木工计测、试验及控制系统装备,木制品整厂设计、经济分析及木工机械租赁技术,木工机械专用计算机软件(计算机辅助设计、ERP、生产计划及控制等),木工机械的销售与售后服务技术与装备。德国木工机械分类标准中包括了我国定义的木工机械、林业机械、人造板机械、家具机械等,囊括了全行业所有技术,而我国标准定义的木工机械仅占德国标准中的几类。我国木工机械的分类标准仅仅把木工机械限制在传统的锯刨钻砂等几大类,标准编号的余地也有限,这给我们探讨木工机械数控化率带来了很大的麻烦。虽然我国的分类体系有许多弊病,但为了讨论方便,本文仍然以中国的木工机械编号体系为基础与德国相应的设备进行比较,以确定我国木工机械数控化的比率。

我国数控木工机械数控化率的估算

根据我国木工机械编号标准,现阶段,我国将有234 种木工机床可以开发成为数控木工机床,在这 234种数控木工机床中,有 99 种已经开发成为产品或者有图2 具有自主知识产权的南兴裁板锯能力开发成为产品。这样,我国木工机械数控化率已达到42%。由于笔者掌握的资料有限,实际数控化率要高于这个数据。

我国数控木工机械的发展现状

我国数控木工机械在最近 5 年有了飞速的发展,其中具有代表性的数控技术体现在以下几个方面。1我国木工机械软件的发展现状我国木工机械的数控软件产业是发展最慢的产业,木工机械的主体软件技术基本被德国、意大利和我国台湾所掌握。绝大多数木工机械生产厂家都在买这些软件生产数控木工机械,我国木工机械生产厂家所用的软件绝大多数没有自主知识产权,也没有掌控源代码,因此在数控木工机械升级换代时必须依赖软件源代码所有的发达国家和地区。据笔者所知,我国中低档数控镂铣机的数控软件已经完全国产化,北京铭龙木工机械有限公司控股的文泰科技发展有限公司(以下简称北京文泰)每年销售二维半数控镂铣机软件近万套(实际需求数量还要多一些)。国内近 50 多家企业生产中低档数控镂铣机,年产千台以上的专业厂家超过 10 家,文泰正版数控软件的价格还不到1000 元人民币。2011年,南兴家具制造装备有限公司推出了数控往复式裁板锯的数控软件,该软件具有实时仿真、裁板优化、上下位机控制、自学习和帮助系统、人机对话界面、全中文系统、后台修改与修复系统、手控和数控灵活系统、自动生成和记录数据文件、自动形成和输出条码、下料方案无限量存储等功能。该软件具有自主知识产权并申请了软件著作权,在整体水平上超过欧洲主力裁板锯的数控软件水平。国内其他数控软件的技术水平和规模都没有引起行业的注视,有些属于克隆国外企业的软件,没有自主知识产权。个别企业购买我国台湾的数控软件,然后委托软件厂家在界面写上自己公司的名字,由于公司没有源代码,这样的数控软件不能算自主开发。2我国木工机械的硬件发展现状我国木工机械的硬件根本没有形成体系,中低档数控镂铣机的硬件基本被北京文泰所垄断。北京文泰在出售软件的同时,配套销售步进电机、控制器、液晶屏幕、手动控制器、行程开关等数控镂铣机需要的全套硬件。他们以步进电机为主,故对使用伺服电机的数控镂铣机配套不完善,在高档数控镂铣机的硬件供应上也有一定的差异。我国大陆的高档数控镂铣机数控软件基本都被台湾所控制,台湾恩德的软件和硬件,甚至数控镂铣机的设计均对大陆有很深的影响。台湾的硬件往往是与数控软件配套销售,而且大陆的台资企业也在控制着大陆的高档数控镂铣机市场。台湾的高档数控木工机械软硬件的配套销售在大陆已形成垄断局面。意大利的木工机械数控软件在我国大陆虽然也有一定的市场,但远不如台湾。德国的软硬件太贵,我国大陆应用的极少。我国大陆主要的数控软件生产公司一直希望进军木工机械行业,其与我们行业的龙头企业合作了 5年,希望打进木工机械市场。但木工机械与金属加工机床的差异使他们举步维艰,尝试几年后便退出了木工机械行业,我们的龙头企业也很无奈,只好转选台湾的数控软件。3 数控带锯机技术的发展现状我国数控带锯机的研发是最早的,早在 20 世纪 80年代,我国首台数控带锯机即研制成功。90 年代,信阳木工机械厂和沈阳带锯机厂就开始销售数控带锯机。但那个年代的数控技术与现在的数控技术不能相比,数控硬件还处于分立元件的原始数控硬件阶段,数控性能极不稳定,很难推广。改革开放以后,我国制材工业发生了根本转变,大型带锯机逐步淡出了市场,数控带锯机也销声匿迹。但最近几年数控曲线带锯机却悄然进入我们视野,数控曲线带锯机属于细木工带锯机系列,在家具工业有广泛的需求,国内已经有几家生产数控曲线带锯机的厂家,市场也相对稳定。跑车带锯机的数控化研发工作已经开始,国内有几家企业都与高校合作研制数控跑车带锯机,但由于开发费用太高,至今没有实质性进展。4 数控截段锯切设备的发展现状数控截段锯切设备分为纵向截段锯和横向裁分锯,德国的威力公司在这项技术上已经处于垄断地位。数控纵向优化截段锯的发展动力主要是集成材生产必须使用这种设备,国内的主要生产企业是江佳木工机械有限公司,他们生产的数控纵截锯已基本成型,且在国内市场已形成规模,但其技术水平与威力公司的截段锯还有相当大的差距,主要是国内没有数控计算机自动识别缺陷的设备,截段的速率与进料的速度相差较大。数控优化裁分锯的整体数控系统是由德国威力公司在 2011 年才全部配套完成的,国内江佳和青城都已经开始研究这项技术,但均处于试制阶段,还没有形成批量产品。国际上已有数控优化裁分锯向数控往复式裁板锯过渡的趋势。数控往复式裁板锯的精度要远远高于多锯片圆锯机,在数控的基础上,数控优化往复式裁板锯的生产效率较高,这个发展趋势是国际上数控锯切的新动向,国内还没有开发。5 数控刨切机床的发展现状刨床是应用最广泛的木工机械设备,但我国数控刨床的技术水平较低,基本停留在低档次阶段。青城和富豪的四面刨床均处于这个档次,青城的双面刨床也处于这个技术水平。而国外的四面刨床已经具备了加工中心的功能,可以刨切出花纹。所以我国数控刨床的研发工作任重而道远。6数控车床的发展现状数控车床在我国还处于研究阶段,笔者所在的工程中心5年前就已完成了对数控车床的研究。但我国真正的数控车床产品还没有走向市场,只在低档数控雕刻机上把车床夹盘和尾座附加在其台面上,形成铣车复合机床的模式。在多头雕刻机上利用车床夹盘和尾座同时加工多件产品的铣车加工模式也是数控车床的雏形。由于这两种加工形式都没有旋转车削模式,所以都不能将其定义为数控车床。7 数控砂光机的发展现状我国是世界上最大的砂光机生产国,并且已经垄断了中低端砂光机的国际市场。我国砂光机已经实现了低档次的数控化,而且在这个档次上的数控技术已经开始普及,其中千川的琴键式数控砂光机在国际上已经具有了一定的竞争力。我国数控砂光机的档次亟待提高,让数控砂光机软件具备实时仿真、厚度调整优化、上下位机控制、自学习和帮助系统、人机对话界面、全中文系统、后台修改与修复系统、手控和数控灵活转换、自动生成数据文件、自动形成条码、下料方案无限量存储等功能并不难,开发具有自主知识产权的数控软件对砂光机生产具有划时代意义。

我国木工机械自动化技术的研发意义与步骤

木工机械的自动化是行业亟待开发的先进技术,自动化是木工机械开发的永恒主题,是数控技术的延续和终结目标。1 木工机械自动化技术的内涵自动化的概念非常广,特别是自动化本身所包含的现代木工机械的制造技术。综合起来,木工机械的自动化技术应包括自动上下料技术、自动分料技术、板材自动转向技术、板材自动翻转技术、板材自动回料技术、程序化自动进给技术、在线自动磨刀技术、刀具自动补偿第 1 期马 岩:我国数控木工机械的发展现状及自动化技术的研发方向 7技术、产品质量在线自动检测技术、原料上料前尺寸自动检测技术、自动除尘清洗技术、工况异常自动报警和过载安全停车技术、工序自动转换排序技术、加工过程原料自动编码技术、工件随动自动调控技术、工件自动定位技术、工件自动夹紧技术、产品自动包装技术、产品自动打包技术、自动化仓库成套技术、工时自动化核定技术、自动化装配技术、装配过程的自动化检测技术、产品指标自动化检测技术、自动化生产线连线技术等。2木工机械自动化的开发意义随着企业工人工资日趋上涨,企业提高劳动生产率的唯一出路就是提高设备的自动化程度。提高企业效益的方法之一是减少工人的数量,而且这个趋势会持续很长时间。因此,开发数控自动化木工机械具有重大的现实意义。自动化是一个国家工业化水平的集中体现,我国家具工业、木制品加工工业、人造板工业的自动化依赖于木工机械行业。除进口人造板生产线以外,其他木工产业基本处于传统的通用设备单件小批量生产模式阶段,根本谈不上自动化加工。我国木材工业生产的自动化将大幅度提高木材工业在国际上的地位和国际竞争力,具有重大的战略意义。3 木工机械自动化的开发步骤木工机械的发展完全遵循下游企业工业化的发展规律,在我国木材工业刚刚起步阶段,各种手动和低廉的木工机械充斥市场。这种档次的木工机械曾经造就了木工机械的航空母舰,直至最近 3 年,生产低档木工机械的企业一直是行业的龙头。近 10 年来,木材工业手工作坊的时代已经过去,低档木工机械市场逐年萎缩。在木材工业处于单件小批量作坊式生产的年代根本谈不上数控化和自动化。近10 年来,我国木材工业有了飞速发展,多数木材加工企业开始进入批量生产阶段,对设备的需求出现了根本性的变化。我国家具工业的高端企业一直采购德国和意大利的数控木工机械,只有中低档企业才采购国产设备。但近年来这些高端企业都开始采购国内的名牌产品,如数控设备及流水线生产的必备设备。现阶段,我们木工机械生产企业开发的产品应该是数控、可以配套流水线的先进木工机械。现在的上料-封边-钻孔生产线即是这个阶段的典型自动化生产线的代表。木材工业流水线需求的木工机械是过渡阶段使用的设备,而且这个阶段不会太长。我国木材加工工业将会出现跨越式的发展,木工机械的专业化生产将促使木工机械逐步向专业化生产线的阶段发展。木工机械通用设备构成的流水线将会被专用设备构成的流水线所替代。为此木工机械行业将很快开始这个阶段的设计开发,并将推出各种门、窗、地板等专业化生产线。这种生产线将是木工机械自动化的真正定型产品,木工机械生产企业也将与人造板生产企业一样转变成为生产线的生产企业。国外制材、门、地板等生产线已经实现了这个水平的自动化。自动化的最高阶段是柔性自动化生产线,在流水线成组技术的基础上,以多台(种)数控木工机床或数组木工机床柔性制造单元为核心,通过自动化物流系统将其连接,统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理,组成木制品多品种、变批量和混流方式生产的自动化制造系统。木制品的柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成,其为可以适应加工对象变换的木工机械自动化机械制造系统(Wooding FlexibleManufacturing System,英文缩写为WFMS)。伊玛的柜门生产线就属于这个档次的自动化生产线。我国定制家具的飞速发展将推动柔性自动化生产线技术的发展。

我国木工机械自动化的研发方向

我国木工机械的自动化任重而道远,但我国已经具备实现木工机械自动化的基础,具备了迫切需要木工机械自动化的市场,因此,只要把握好我国木工机械的自动化研发方向,我国木工机械的自动化一定可以很快实现。1迅速提高我国木工机械的数控化水平木工机械的数控化是木工机械自动化的基础,没有数控化就没有自动化,但我国木工机械的数控化空白点还很多。我国木工机械的生产企业应按本文提出的基本概念认真核对本企业的数控化率,迅速填补数控木工机械的空白点,开发全系列木工机械的数控设备,并将开发的数控产品通告行业协会和东北林业大学林业与木工机械工程技术中心,为笔者统计我国木工机械数控化率提供真实的数据。其实,按照本文的定义,数控木工机械很简单,我们给压刨床加上 PLC,安装一个触摸屏,这台压刨床就是数控压刨,而且这项改造并不难。按照这个思路,各木工机械生产企业都可以进行数控改造,这样我国木工机械的数控化率就可以大幅度提高。2 重点研发通用单机的上下料自动化技术当前急需研发通用木工机床的单机自动化上下料技术、自动分料技术、板材自动转向技术、板材自动翻转技术、板材自动回料技术、程序化自动进给技术、原料上料前尺寸自动检测技术等。这些技术完善后,所有的通用木工机械即可以实现单机的自动化生产,使产品的质量完全取决于设备的精度和自动化程度,而不是依赖熟练工人的操作技术;使产品的产量完全取决于设备的机械化和自动化程度,而不是依赖工人的劳动态度。让我们的通用木工机械就单机单元来讲,形成一个完善的自动化系统,工人仅仅负责把原料拉过来,把生产出来的产品拉走即可。这些设备的操作人员可以不经过复杂的技术培训,自动化技术可以改变我们下游企业操作人员的结构。3迅速完善通用木工机械的单机自动化技术在每台木工机械实现数控化后,木工机械具体功能的自动化将成为下一步研发的重要方向,这些技术包括在线自动磨刀技术、刀具自动补偿技术、产品质量在线自动检测技术、自动除尘技术、工况异常自动报警和过载安全停车技术、工序自动转换技术、加工过程原料自动编码技术、工件随动自动调控技术、工件自动定位技术、工件自动夹紧技术等。在这些技术完善以后,木工机械的单机操作过程将实现自动化,整个加工过程也将实现全自动。这些技术对木工机械实现自动化是极其重要的,也是最难的。许多人工可以简单、随手完成或略加判断即可确定的动作,一旦要求计算机自动完成则可能相当困难。4 产品后续的自动化处理技术任重而道远木工机械在实现自动上料、自动加工后,完成产品的后续处理仍有大量的工作要做,其中包括自动包装技术、自动打包技术、自动化仓库技术、工时自动化核定技术、自动化装配技术、装配过程的自动化检测技术、自动化产品指标检测技术、自动化生产线连线技术等。这些自动化技术多数情况下是由专业厂家完成的,德国的木工机械生产企业都在花大力气做这件事。在2011年德国汉诺威木工机械展览会上,德国伊玛占用大面积场地展示和推出他们的自动化仓库技术,这项技术对于家具生产企业是急需的。在达到生产过程全部自动化以后,进行产品后续的自动化处理也非常重要。我国的木工机械生产企业可以从简单的做起,逐步提高这个领域的研发能力。5开展木工机械柔性自动化生产线的理论研究我国木工机械自动化的最终目标是实现木工机械的柔性自动化生产线,随着定制家具的普及和大规模生产,木工机械的柔性自动化生产势在必行,这个最高阶段的生产线开发时间不会太长。在单机自动化、流水线成组技术自动化、数控木工机床上下料自动化全部完成后,对木工机床柔性制造单元和自动化物流系统连接的生产线进行开发势在必行,木制品柔性制造系统的理论研究应该现在就开始。我国的高等院校要完成数控木工机械统一的信息控制系统、物料储运系统和数字控制加工设备组线技术的理论研究,开发能适应家具工业和木制品加工工业的自动化机械制造系统。

结束语

林业工程自动化范文第7篇

【关键词】林业;机械设备;问题;发展对策;发展走向

我国国土幅员辽阔,林业资源众多。但是如果不能够科学合理的开发必然会影响林业资源的可持续发展。所以重视林业机械装备的的未来发展问题,结合其发展中出现的问题,制定相关的对策,并根据当前林业管理及林业产业经济发展的实际需求确定其科学的发展走向,才能够促进林业机械装备科学合理的发展,为林业经济建设保驾护航。

一、林业机械装备的问题分析

首先机械装备产品设计类型与市场需求不符且品种过于单一。当前林业机械产品在开发设计中基于经济效益出发,仅重视大型装备的开发,忽略了小型设备的制造,其推广面狭小,得不到较高的经济回报;另外林业机械制造企业设计的机械产品种类过于单一,有些仅仅只能够进行撒水、播种,且机械设备类型得不到有效升级,最终机械装备发展之路越走越窄。

其次是林业产业生产技术装备发展失调、普及率过低。我国的林业机械加工起步较晚,林业机械装备的开发及生产能力基础薄弱;林业机械装备的开发缺乏系统性,专业之间发展很不平衡,长期受经济政策的影响,以木材生产和利用为目的,重视木材资源开发和综合利用技术装备的发展,忽视了营造林及相关专业机械的发展。另外,林业机械装备涉及服务林业养护的机械太少,使用的频率与推广的范围较低、较小,大多数区域依旧依靠人力进行林业管理,从而降低了林业机械设备的使用效果与效率。

最后是装备利用频率小、没有足够的扶持政策支持。有的机械虽然投入使用了,但使用情况不容乐观,不是操作者水平有限,没有合理利用好机械或损坏了机械,就是机械使用效率太低,大量消耗资源,提高维修费用,非但达不到减员增效,反而浪费资源,增加了管理成本,得不偿失,严重阻碍了部分企业对林业机械方面使用的投入。另外,我国林区大多在深山或者特殊环境,因此存在林农经营分离、投资高、受外界影响大等特点,因此林业生产需要的机械设备大多以结构单一、便于携带、价格低、实用性强等为特点,但是此类机械设备利润低,所以生产企业做的越多就亏的越多,这就需要政府出面给予扶持,目前政府对林业机械装备行业的支持扶助是不够的,国家相关部门已认识到这一问题,但落实管理工作还很薄弱,协调服务不足,不利于林业机械装备的发展

二、林业机械装备发展问题的对策

首先,相关部门要制定、推广林业机械装备技术。由于林业机械装备经过长时间使用后,由于设备零部件老化等原因必然会出现故障,只有制定、推广科学的林业装备技术,制定科学的故障维修方法与机械操作技术规范指南,才能够提高操作人员的准确性,实现第一时间解决故障的目的。

其次要做好科学规划。为满足社会发展需求,大型设备的制造在满足社会基本需求的基础上,要根据社会需要加快小型林业机械装备的科学设计、制造与技术创新,从而取代人工劳动力,提高林业管理及产业加工效率,提高林业设备的使用效果。

最后要积极推广林业机械设备生产政策。第一要将《林业机械设备生产政策要点》落实到实处,对林业补贴各项贷款法律法规进行完善,打破林业融资困难的壁垒。第二要加强服务能力建设。加强林业机械设备行政管理体系建设,支持专业协会等社会中介组织发展。推进林业机械管理系统建设,完善林业机械预测预警机制。第三要完善林业机械管理和服务。强化林业机械管理机构的组建工作,推行管理个人责任制,并积极推广林业机械产品的扶持激励政策,鼓励林业机械准备制造机构大胆创新。

三、林业机械装备的未来发展走向

首先,林业机械装备必然会与高科技相融合。在未来发展中林业机械装备必然会朝向集成高效资源监测管理技术装备方向发展,肯定会吸收利用GPS、RS、GIS等先进技术。林业机械装备未来必然会大力研发自动化、精密化和高效化的木竹加工利用机械设备,开发林业生物质材料和林业生物质能源生产装备,高精度木工机械生产线成套设备,计算机控制的全自动大产量制材生产线成套设备,城市废弃木材再利用加工专用设备等。

其次,林业机械装备必然会充分发挥自身优势,完善生产环节。基于制材设备进行分析,通过使用计算机编程的方式,科学的设定锯剖锯方案进行切割操作,通过计算机检测的方式,对锯机或原木进行移动调整,从而实现实时修正切割误差的目的;还可以通过使用校准扫描仪等仪器,对锯条的锋利程度进行分析,实现计算机自动化管理的目的。还可以利用计算机集中控制系统,推广使用高自动化的中密度纤维板生产线,由操作人员在中心控制室的计算机上利用鼠标或键盘来进行典型的全计算机集中控制系统的应用实例,比如从削片、热磨、干燥、铺装、连续压机等工序全面实现了自动化。

最后是林业机械设备必然朝向节能型与设备的功能的集成与便携型方向发展。为了满足林业产业生产管理需求,降低在单位时间内机械设备对资源的消耗量、达到节能减排、廉价操作的目的,必然是其未来的发展方向。

结束语

综上所述,在林业机械装备的制造与技术创新过程中,我国尚属于初级发展阶段。面对发展中存在的问题,相关部门要积极的进行处理,并根据当前社会林业发展的实际需求,在解决问题的同时,明确林业机械装备的未来科学、合理、正确的发展走向,要树立长远目光,坚持自主创新,推动我国林业机械装备的健康发展。

参考文献:

[1]刘明刚.林业技术装备将迎来蓬勃发展新时代[J].林业机械与木工设备.2011(01)

林业工程自动化范文第8篇

(黑龙江省大海林林业局 157125)所谓林业机械即是全部或部分地用机器设备装备林业,以代替手工劳动的过程。广义的林业机械化包括森林培育、森林采伐运输和木材加工等的机械化。由于林业生产多在边远山区和人烟稀少的地区进行,劳动强度大,生产条件差,机械化对改善劳动条件、提高劳动生产率、降低生产成本和加速林业发展、提高作业质量有重要意义。一、历史沿革林业机械化发展历史大体可分两个阶段:一是初步机械化阶段,特点是主要单项工序实现了机械化,而工序之间或工序内部的辅助作业仍有不少是手工劳动。二是全盘机械化阶段,特点是全部作业,包括辅助作业均由机械完成,部分操作实现了自动化,生产时工人可不直接接触作业对象,是机械化的高级阶段。全盘机械化的进一步发展是林业生产的自动化。我国建国以前,林业生产几乎全靠人力和畜力,只有少数林区使用森林铁路运材。共和国成立后,从1950年开始在黑龙江伊春林区进行了机械化集材和运材作业试点。1953年在吉林省开通县建立了第一个机械化造林试验站,1956年黑龙江和四川省先后试用架空索道集材。50年代末至60年代初,国家确定了“林业生产机械化,机械设备国产化、标准化”的方针,同时设立林业机械科研机构,扩建和新建了一批林业机械制造厂和修理厂,并在主要高等林业院校设置了林业机械专业。自此中国走上了自己设计、自己制造林业机械产品的道路。二、基本内容林业机械化一般包括营林机械化和森林采运机械化两部分。营林机械化指林木种实采集、处理,苗木培育,造林,森林抚育,护林防火等作业的机械化;森林采运机械化指森林采伐、木材运输和贮木场这三个主要生产作业的机械化。林业生产中使用的机械一部分是引进的通用机械和其他部门的机械,如各种动力机械、汽车、拖拉机、农业机械、起重运输机械等;另一部分是专用于林业生产的各种专用机械。随着林业机械化的发展和深入,林业专用机械的品种、数量和所占的比重也日益增加,逐渐形成独立的、具有一定特色的机械体系称林业机械。林业机械化作为一门独立的学科,包括林业机械化理论与规划、林业机械设计与制造、林业机械运用与维修、造林与森林采运工艺等。它涉及系统工程、管理工程、人机工程、林学、力学、计算机科学、机械学、自动控制等多种学科,是一门综合性应用学科。林业机械化的中心要求是充分发挥机械在林业生产中的作用,以获取最大的经济效益、生态效益和社会效益。因此发展林业机械化既要有为林业生产提供各种机械设备的研究、设计和制造体系;也要有一套为林业机械服务、能保证其完好率的维修网络;还要有为林业机械化培养技术工人和各种专门人才的教育系统。三、评价指标1、林业生产中使用机器和设备的作业量占总作业量的百分数,用以表示林业机械化的程度;2、劳动生产率,即每个劳动力完成的作业量或生产的产品量,在一定程度上反映机械化的水平和程度;3、机械或动力的装备数量,或每个劳动力拥有的功率数,用以表示林业机械的装备水平。每一种指标均有一定的局限性。为了全面地衡量林业机械化的程度和水平,往往需要同时采用几个指标,特殊的工序还要采用一些特殊的指标。四、发展现状林业机械化的发展程度和水平因不同的国家和不同作业方式而异。在营林机械化方面,国外机械化程度一般限于林木种实采集作业,而通常以苗圃育苗作业的机械化程度和水平为最高,通常采用有关的农业机械进行。中国近年来研制出的苗木播种机,进一步提高了苗木生产的机械化水平。北美、欧洲各国和日本等采用温室容器育苗,有利于生产机械化和自动化。在营造人工林的作业中,平原地区的整地、植苗造林已使用机械;山地造林除用飞机直播外,机械化程度还很低。在森林抚育方面,欧洲等一些林业国家用疏伐联合机进行伐木和集材。森林火灾是威胁森林的一个严重问题,中国现用防火塔、飞机巡逻和红外线探火仪发现火情,但灭火机械水平较低。美国、加拿等国家普遍使用飞机灭火,且病虫害防治的机械化程度也较高在森林采伐运输的机械化方面,伐木和造林在中国使用油锯,打枝主要靠手工。坡度在20°以下的林区使用轮式或履带式集材拖拉机集材;坡度较大的山地林场由绞盘机驱动集材架空索道作业。山上楞场的归楞和装车作业,主要使用架杆起重机、木材装载机和装车索道等设备。北美、北欧各国和俄罗斯的平原林区广泛使用伐区作业联合机。木材运输包括陆运和水运的机械化程度均较高。目前世界各国森铁运材和水运的比重逐渐减少,汽车运材比重增加,并向大功率列车化方向发展。在中国,比较典型的贮木场机械化作业是:运到贮木场的原条由装卸桥卸到卸车台上,然后通过传送机送到造材机造材。加工好的原木再通过选材传送机和抛木器卸到指定的存放架上,同类原木积到一定数量后由装卸桥送去归楞或装车。五、展望在整个林业生产中,林业专用机械将逐渐取代由其他部门引进的作业机械;多工序联合作业机将代替单工序机械;自行式机械将代替牵引式机械。随着森林资源日趋减少,营林机械将成为研究和发展的重点。林业机械标准化、通用化和系列化程度将大幅度提高;林业生产机械系统的研究将得到重视。在中国,由于特定的自然、经济条件,林业生产中手工生产、机械化生产和全盘机械化生产将有一段并存时间,而后逐步向全盘机械化过渡。

林业工程自动化范文第9篇

关键字:计算机;控制技术;林业工程;应用探究

科技发展与经济体的并轨,给计算机在林业工程中的应用提供了广阔的空间。计算机已成为当代青年生活的必须品,联同移动设备让人们的生活百般滋味。

古语有云“大树底下好乘凉”,这也深刻说明了林业在社会生活中的重要地位。当前林业工程的发展最重要的是资源调配,资源利用,资源蓄积,而这些都需要计算机控制技术来辅助,当前,完善的林业信息管理系统和决策系统已经初步落成,可靠的计算机控制软件不断更新,给林业工程送去了简化和高效,使林业工程的管理技术和研究手段都发生了巨大变化。

一、我国林业工程的特点

1、林业及林业工程

说到林业,我们一定会想到大山密林吧!谁会在意整齐有秩初入沃土的小小树苗呢?它们的朝气也不输参天大树吧!林业的脚步不止在绿化和山水间吧!经济的需求也是林业的重要组成部分,林业工程也是应市场需求而生吧!当然林业的发展更依赖社会建设,只有良性的林业发展才会对社会起到中流砥柱的作用。林业工程是以森林资源的高效利用和可持续发展为目的,研究森林资源的抚育、开发利用和林产品加工等。林业工程虽然是一个综合性的传统领域,但是随着信息技术、电子技术、自动化技术、材料科学等的迅速发展和渗透,它的研究专业化水平也必将得到提高。

2、我国的林业工程及特点

在我国的林业“六大”生态工程中,“天然林保护工程” 是我国林业的一号工程,投资最大,见效慢;“退耕还林还草工程”是我国林业建设史上涉及面最广、政策性最强、群众参与度最高的生态环境建设工程;“‘三北’和长江中下游地区等防护林体系建设工程”是我国涵盖面最大、内容最丰富的防护林体系工程;“京津风沙源治理工程”是首都乃至中国的“形象工程”,也是环京生态圈建设的主体工程 ;“野生动植物保护及自然保护区建设工程”是一个面向未来,着眼长远,具有多项战略意义的生态保护工程。“速生丰产林基地建设工程”是我国林业产业体系建设的骨干工程,也是增强林业实力的“希望工程”。

“六大” 林业重点工程的意义在于发挥森林作为“大自然总调度室”的作用,同时提高我国森林资源的蓄积量,满足国民经济各部门对森林资源的需求。

当然林业工程管理的实现离不开计算机控制技术的支持,林业工程中涉及的海量信息、图像数据和加工制造,都需要数据处理和辅助设计软件,图像采集与数据分析更需要各种数据模型方法支持,历史数据的甄选删除工作更需要专家系统的处理。前不久在加拿大发生的大型火灾让林业资源和环境遭受了巨大的损失,深刻说明了深林防火的重要,林业工程管理的重要。

二、计算机控制技术

1、计算机控制技术的特点

计算机技术与控制应用的结合,将电子技术、自动控制和应用开发技术引向智能化和专业化,巩固了控制管理的核心地位。计算机控制技术很好的将可编程技术、嵌入式技术和网络技术结合起来,为控制需求服务。控制技术的应用很好的提升了生产的精度和速度,信息化生产渐渐成为企业加工的主流,生产过程的自动化程度已远远超过预期。如机器织布机制作出的印花,已完全替代了人工,当然传统特色性加工的发展依然很受市场欢迎。

2、计算机控制技术的工作原理

计算机控制技术根据其系统的工作特点可以分为:操作指导系统、直接数字控制系统、计算机监督系统、集散控制系统和嵌入式系统。其工作原理为:

1) 进行实时的数据采集,把来自测量变送装置的被控制量的瞬间值进行检测和输入。

2) 对数据进行控制决策,把采集到的被控制量进行分析和处理,并按已定的控制规则决定将要使用的控制行为。

3) 注意实时的控制输入,依照控制决策,实时的对执行机构发出控制信号,指导完成控制任务。

3、计算机控制系统的分类

第一,计算机控制首先要有中央处理器,中央处理器可以实现对采集数据的运算和调配。如温度、压力和留速等数据信息的收集、录入、归类、计算、分析、评判和指令设置等,可以通过视频显示设备将关键信息和处理过程显示出来,需要时可以对所需信息进行处理,给操作人员提供设计改进思路和检测跟踪信息。

第二,直接数字控制系统,它是利用 1 台计算机对 1 个或多个参数进行检测,并将检测结果与给定值比较,然后按照之前规定的控制规律进行计算,并将控制量通过接口直接去控制执行机构,对被控对象进行控制。计算机直接控制生产过程。此系统的特点是灵活性大,可靠性高,可实现复杂的控制规律。缺点是危险集中。

第三,监督控制系统,它属于两级控制系统。上位机是监督计算机,面向被控对象的下位机可以是 DDC 系统或模拟调节器。监督计算机的主要任务是采集现场信息,根据数学模型进行最优控制和其它复杂的控制,指挥下位机工作,并可调整下位机的设定值,向操作人员发出操作指示。

三、在林业工程中的作用

1、对林业工程的监测与控制

计算机监测的具体内容为现场数据的采集和保存,它主要的监测对象是试验和生产过程中需要的数据。计算机控制技术中的过程控制是指使用计算机对林业工程生产工艺过程中的温度、湿度、重量、电压、浓度、水压等物理用量和化学用量进行控制。

2、对森林资源的管理

在林业工程林地管理的工作中,对于各种侵入、占用林地的行为,我们可以使用计算机控制技术进行准确的定位、测量,计算出面积。然后再把遥感技术采集到的数据输入计算机中,就可以马上绘制出被侵入、占用林地的准确位置、面积和图形。

3、有助于林业工程的绘图

传统的林业用图都是手工绘制出来的,绘制过程复杂、难度大,图的精确度、 标准度以及规范度难以保证,并且十分不利于检验和修改。以计算机和有关图像图形输出设备为工具,配合使用 GPS 技术、遥感技术以及计算机辅助设计应用软件对林业工程进行绘图,使林业工程的绘图工作发生了巨大的变革。

参考文献:

[1] 吕F.计算机控制技术在林业工程中的应用[J].山西林业科技,2012. 41(2):50-52.

林业工程自动化范文第10篇

关键词:电气信息工程;创新培养;实验实践

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)18-0066-02

随着信息时代的到来、社会和科技的发展,信息技术在实际生活中得到了广泛应用,急需培养既具备系统的电气专业理论和技能又掌握扎实的信息技术及应用的高级专门人才。电气信息工程专业就是将电力系统、电气自动化设备、信息技术相结合的国家引导性、跨专业的新型综合性专业。它具有专业口径宽、就业适应面广的特点。随着电力系统、电气自动化设备相关企业、林业高科技加工企业等相关行业的可持续发展,以后该专业的人才需求量更大。

如何办好该专业,使学生顺利毕业,顺利胜任新岗位,服务单位,回报社会是现实急切需要解决的问题。

一、确立切合实际的专业培养目标

全国也只有几所高校开设此专业,不同高校有不同的办学思想和特色优势。[1-2]依据最近几年的专业调研,该专业毕业生供不应求。在了解并熟悉与本专业相关的社会需求的基础上,结合南京林业大学(简称“我校”)自身特点和优势,逐步确立了专业培养目标:培养德、智、体、美全面发展的,拥有扎实的理论知识并具有一定实际操作能力、创新能力及素质协调发展的,可以从事与电气信息工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、研制开发、试验分析、信息处理和计算机技术应用等领域工作的应用型高层次人才,以适应我国电力领域不同层次、林业高科技加工企业等相关行业的发展需求。

二、确立合理的专业课程体系,并不断优化

1.专业课程体系设置原则

电气信息工程专业是将电气工程、控制科学与工程、信息与通信工程、计算机科学四个专业方向融合在一起的新型专业。考虑到我校该专业毕业生主要流向林业高科技加工企业等相关行业,依托我校信息科学技术学院在信息、控制等方面的优势,在进行该专业课程结构设置时,遵循“以弱电为主体,强电为用,电气控制与信息技术相结合”的原则。按照“加强公共基础和专业基础,拓宽专业,适度交叉;整合相关课程,适当减少学时,增加教学内容的广度;增加综合性和设计性实验,强化实践环节;以培养能力、注重应用”的人才培养模式设置了公共基础课程模块、专业基础课程模块、专业方向课程模块和实践课程模块。

2.课程体系优化配置的特色

首先,加强信息技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程的教学不断线。开设以信号处理、单片机原理及应用、计算机控制技术、电气控制与PLC和电力通信技术等为主的弱电课程。其次,突出强电特色。开设电力与拖动、电力系统分析、工厂供电、电力系统继电保护、高电压技术、电力系统自动化、电力系统远动及调度自动化等为主的强电课程。最后,在不同的教学阶段充分利用Protel 2004、Multisim 7、autoCAD和matlab等软件技术和实验硬件设备,进行电子电路设计、单片机应用设计、PLC控制设计、电力工程课程设计和电力系统综合设计等课内外实践教学。要求学生得到电工电子技术、信息控制技术及计算机技术等方面的相关训练,从而具备分析与解决电气工程技术及控制技术问题的能力。该专业课程体系充分体现了电气信息类学科“强弱结合、软硬兼施”的理念。[3-4]

时代在发展,企业在进步。要求我们要不断地了解企业用人需求变化,及时调整专业课程结构,力求逐渐形成自己的专业特色。

三、建设并完善实验和实践教学体系

1.加快强电实验室建设的同时不断提高教师自身的工程素质

利用2010年中央财政支持地方高校发展专项资金教学实验平台建设项目启动的契机,加快继电保护、电力系统综合自动化、现代电网模拟实验室等强电课程实验室建设,编制适合专业课程的实验内容,并尝试进行部分设备的自主研发和校企合作。不仅提高了教师自身的工程素质和专业科研水平,增强科学研究和生产实践能力,形成以科研促进教师教学水平提高的良好态势。

2.建立“递进式”的实验和实践教学体系

我校以教学资源库与开放管理系统为核心的开放、自主的电工电子省级教学示范实验中心拥有公共课程实验平台(电路、电工电子技术)、专业基础课程实验平台(模拟电子技术、数字电子技术、光纤通信、单片机、电机与拖动和电工实训等)、专业方向课程实验平台(EDA、DSP及ARM等)。借助实验中心这些平台,以“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”的思想为指导,建立“递进式”的电气信息工程专业实验实践教学体系。该教学体系如图1所示。

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