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加工误差的统计分析论文

发布时间:2024-07-01 14:50:49

加工误差的统计分析论文

对于加工中心来说加工精度和工件质量都属于加工质量的内容。加工质量对于产品的意义重大。其中加工精度包括尺寸精度、形状精度与位置精度;表面质量又包括表面几何形状精度与表面缺陷。造成误差和精度不准有如下原因:

1、加工精度与加工误差的概念

加工精度:零件加工后,实际几何参数与理想几何参数接近程度。符合程度越高,加工精度越高,实际生产过程中零件不可能与理想的要求完全符合。

加工误差:指的是加工后的实际几何参数,其中包括:尺寸、形状和表面间的相互为止等对理想几何参数的偏离程度,从保证产品使用性能分析允许有一定的加工误差。

两者关系:两者从不同角度来评定加工零件的几何参数。加工精度的高低是由加工误差的大小来表示的,保证和提高加工精度实际上就是限制和减小加工误差。

2、加工精度的合理定制

一般加工精度越高则加工成本也会相对较高,生产效率相对较低。因此设计人员应该根据零件的使用要求,合理规定零件的加工精度;工艺人员则根据设计要求和生产条件采用适当的工艺方法以保证加工误差不超过允许范围,并且尽量提高生产率和降低生产成本。

(1)工艺系统:在机械加工时,加工中心、刀具,夹具和工件构成一个完整的系统,称为工艺系统。

(2)原始误差:引起加工误差的根本原因是工艺系统存在着误差,将工艺系统的误差称为原始误差。

3、研究加工精度的方法

(1)单因素分析法:分析研究某一个或某几个因素对加工精度的影响,通常分析、计算、测试、实验,得出单因素与加工误差之间的关系。

(2)统计分析法:以生产一批工件的实例结果为基础,运用数理统计方法进行数据处理。用以控制工艺过程的正常进行,当发生质量问题时可以从中判断误差性质,找出误差出现的规律。

实际生产中,两种方法常常结合应用。先用统计分析法寻找误差的出现规律,初步判断加工误差的可能原因,再适用单因素法分析,试验,以便迅速有效地找出影响加工精度的主要原因。

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加工误差的统计分析;带计算器、铅笔、直尺、橡皮擦、机械制造工艺学书、;一、实验目的;1.掌握绘制工件尺寸实际分布图——直方图的方法,;二、实验要求;1.实验前要复习“加工误差统计分析”一节的内容;试提出解决上述问题的途径;根据图分析影响加工误差的因素;判断工艺是否稳定;;的途径;三、实验设备;试件:小轴100件量仪:千分尺;四、实验原理和方法;在无心磨床上连加工误差的统计分析带计算器、铅笔、直尺、橡皮擦、机械制造工艺学书、方格纸一、实验目的1. 掌握绘制工件尺寸实际分布图——直方图的方法,并能根据分布图分析加工误差的性质,计算工序能力系数,能提出工艺改进的措施; 2. 掌握绘制点图(平均尺寸——极差质量控制图)的方法,能根据点图分析工艺过程的稳定性。二、实验要求1. 实验前要复习“加工误差统计分析”一节的内容。 2. 通过实验绘制“实际分布图”和“”控制图。 3. 根据实际分布图分析影响加工误差的因素,推算该工序加工的产品合格率与废品率;试提出解决上述问题的途径。 4.根据图分析影响加工误差的因素;判断工艺是否稳定;试提出解决上诉问题的途径。三、实验设备试件:小轴100件 量仪:千分尺四、实验原理和方法在无心磨床上连续加工一批试件(约100件),按加工顺序测量每件尺寸。做出实际分布图以及控制图。在机械加工中应用数理统计方法对加工误差(或其他质量指标)进行分析,是进行过程控制的一种有效方法,也是实施全面质量管理的一个重要方面。其基本原理是利用加工误差的统计特性,对测量数据进行处理,作出分布图和点图,据此对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性等进行识别和判断,进而对加工误差作出综合分析。

电子秤误差分析毕业论文

称重传感器,上面有精度值,根据 满量程X 精度值 =误差, 精度一般是由线性、迟滞、重复性决定的,上面没有写!传感器QQ175821424

分度值不一样的 就像你去买黄金首饰 别人是拿天平给你称重的

正常现象,使用前校准一下就好了

呵呵,三个原因:1.可能是电池电量不足,导致测量不准;2.可能是内部长时间不使用可导致电子秤不准;3.从一个地方搬到另一个地方电子秤也可能会不准,可能是安放不平导致。

全站仪误差分析与研究论文

电子全站仪是一种集光、机、电及精密机械加工等高精尖技术于一体的先进测量仪器,用它可准确、高效、方便地完成多种工程测量工作。它不仅精度高,而且速度快、操作简便,还带有丰富的内置软件,具有常规测量仪器无法比拟的优点,在测绘、测试、监测等领域应用日渐广泛。 本文就拓普康全站仪来简述一下全站仪在工程测量中的应用。拓普康公司2002年最新推出的全中文化全站仪——GTS-330系列全站仪。其机身小、画面大、全中文显示,最适合一线作业的需求。它的特点是:①GTS-330W是世界首创采用蓝牙无线通讯技术的全站仪,野外使用更方便,数字输入更简单。②优越的距离和角度测量功能:测角精度:±2”/5”,绝对法测角,无需过零检验;测距精度:±(2mm+2ppm*D);测程:3km/一块棱镜;高速测距:精测秒、粗测秒、跟踪秒。③装有双轴补偿器,可提供电子气泡用于整平,并可自动改正由于整平误差对水平角和竖直角观测的影响。④装有应用测量程序,可做偏心测量、对边测量、后方交会以及面积测算等项目。⑤特别耐用,防尘等级达IP66级。⑥结构紧凑,重量轻(主机含电池仅),携带方便。⑦充足的内存空间供数据存储用,可存储8000个观测点16000个坐标点。⑧装备长效电池(BT-52QA),作业时间达10小时。⑨操作面板简单,屏幕显示全中文化,易学易用。 1全站仪基本原理 全站仪是全站型电子测速仪的简称,又被称为“电子全站仪”,是指由电子经纬仪、光电测距仪和电子记录器组成的,可实现自动测角,自动测距、自动计算和自动记录的一种多功能高效率的地面测量仪器。电子全站仪进行空间数据采集与更新,实现测绘的数字化。它的优势存在于数据处理的快速与准确性。 全站仪自身带有数据处理系统,可以快速而准确的对空间数据进行处理,计算出放样点的方位角与该点到测距点的距离,全站型电子速测仪简称全站仪。它是一种可以同时进行角度(水平角、竖直角)测量、距离(斜距、平距、高差)测量和数据处理,由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置,仪器便可以完成测站上所有的测量工作,故被称为“全站仪”。 全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统,即水平角测量系统、竖直角测量系统,水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。 微处理机(CPU)是全站仪的核心部件,主要有寄存器系列(缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器)、运算器和控制器组成。微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作,执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作,保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的装置(接口),输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。 2 全站仪的操作与使用 电子全站仪装备有中央处理单元、存储单元和输入输出单元等等,可以根据田野测量的水平角、竖直角、倾斜距离等数据,实时计算、显示和输出所需要的点与点之间的方位角、水平距离、高差或点的三维坐标等测量成果。通过输入输出单元,能够输入测站点坐标、起始方向的方位角等基础数据,并将测量结果直接输出到电子计算机中进行计算、编辑和自动成图,同时可以根据需要自动生成等高线。测量的图形既可以存储在计算机中,也能够根据需要以多种比例尺打印输出,同时还能够输入到地理信息系统等软件中作进一步的加工、处理和应用,生成数字地面模型.所以电子全站仪配合计算机测图能够提高测量和成图的精度,实现测量的高度自动化。 水平角测量 按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。 设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。 照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。 距离测量 设置棱镜常数 测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行改正。 设置大气改正值或气温、气压值 实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。 量仪器高、棱镜高并输入全站仪。 距离测量 照准目标棱镜中心,按测量键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。 应注意有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。 坐标测量 设定测站点的三维坐标。 设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时,全站仪回自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。 设置棱镜常数。 设置大气改正值或气温、气压值。 量仪器高、棱镜高并输入全站仪。 照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算测点的三维坐标。 3 全站仪在工程测量中应用 全站仪在工程测量中的应用,不仅提高了工作效率,而且还提高精度。应用有很多种,例如:施工放样、后方交会、导线测量、对边测量、悬高测量等。本文简单介绍施工放样、后方交会。 施工放样 在现代交通土木建设中随着测量仪器的不断发展和更新,从而使测量技术人员的工作强度越来越小而工作效率越来越高,就施工放样这方面,由过去的经纬仪交会法到运用全站仪直接输入坐标放样,工作效率的提高是不言而喻的,近几年出现的自带中桩边桩计算软件的一系列全站仪在放样过程中只需输入曲线要素就可以直接进行放样了,使测量工作基本实现了傻瓜化。拓普康GTS-330系列就具有此项功能,全站仪可以进行三维x、y、z的放样,通过已知点建站和后视点(或后视方位角)进行坐标的放样。 操作程序:施工放样模式——输入站点坐标——输入后视点 坐标—输入放样点坐标——实施放样。 放样时应注意:在一点放样完毕后应进行放样点坐标测量工作,测出x、y、z与放样点原始数据进行比较,应做到步步校核。另外,在整个放样结束后,需再测一次其他导线点的 x、y、z坐标,比较所测数据,以保证仪器在放样中没有错误。 后方交会 一般可由二个以上已知点建站,输入仪器高,依次输入已知点坐标及高程,并用全站仪测出未知点与已知点的水平距离。当已知点全部输入后,全站仪会自动计算出建站点坐标、高程以及自动保存计算结果。 测站点坐标由多个已知点计算而得,要获得坐标,至少必须两个水平角,一个距离或三个水平角,否则就会显示“计算所需数据不足!需要2个角和1个距离或者3个角”。 全站仪在工程测量中的应用不仅提高了工作效率,减少了外业计算、记录和外业工作时间,而且提高了作业精度。提高了人们对全站仪的认识,使全站仪更好的应用于工程测量。 4 结语 电子全站仪是近年普遍使用的一种新型的测量仪器,它同时具备了光学经纬仪和电子测距仪的功能,能够方便、快捷地进行高精度测距仪的测量工作。 而工程测量则是一项专业性很强,带有普遍性的工作。随着技术的进步、仪器工具的更新和改进,促使工程测量工作越来越简化,精度也越来越高。而合理科学的运用全站仪进行测量,仍需我们进一步的积累经验和继续探讨。

一、全站仪测量中误差来源:全站仪测量中误差主要是由于测距误差引起的,其误差来源主要有两部分,一部分是与距离D成比例的误差,即光速值的误差,大气折射率误差和测距频率误差,另一部分是与距离无关的误差,即测相误差,加常数误差,对中误差。 二、解决误差方法: 1、检查测量用的棱镜杆是不是竖直,可换基座式棱镜使用光学对点方式对中整平测量比较高程误差。 2、按照说明书附页检查指标差角的方法检验校正,角偏大影响会直接影响全站仪高程精度。 3、检查高低差值是不是偏大。

论文实验测量误差分析报告模板

大学物理实验——冷却法测金属的比热容中误差主要来源于对温度的测量。1)读取温度是的视觉误差2)温度计的对与某时刻的灵敏程度造成的误差3)绘制时间—温度曲线的误差

主要是分析不确定度。不确定度有A类和B类,具体的我就不说了,教材上写了十页左右。。自己翻书看看吧

实验纪录就是记下实验过程的步骤,实验操作实验结果等。误差分析就是实验得出结论会有哪些方面的误差,和理论值的误差等。

Q放=CM△T可知物理实验冷却法测金属的比热容C的误差和质量M、温度差△T、放出的热量Q放有关。1、系统误差涉及到温度计和天平。2、偶然误差是由于实验者读数估计值产生的偏差。误差分析要从以上两方面进行。解决系统误差要用测量比较准确的温度计和天平。解决偶然误差要多次测量取平分均值的办法。

毕业论文加工工业分析

工业工程毕业论文要用到操作分析手法,7大手法详解:

1、程序分析(整个制造程序分析--------工艺程序图;产品或材料或人的流程分析;布置与路线分析------线路图、线图;闲余能量分析-------联合程序分析;工作时双手的移动操作者程序图)。

2、操作分析(人机操作分析、联合操作分析-----就是在生产现场中,两个或两个以上操作人员同时对一台设备进行操作;双手操作分析)。

3、动作分析(17个基本动作)。

4、作业测定(运用各种技术来确定工人按照标准完成基本工作所需的时间)。

5、时间研究。

6、工作抽样(调查操作者或机器的工作比率与空闲比率,制定时间标准)。

7、预定时间标准(主要是用MOD法)。

毕业论文的技巧:

(一)选题

毕业论文(设计)题目应符合本专业的培养目标和教学要求,具有综合性和创新型。本科生要根据自己的实际情况和专业特长,选择适当的论文题目,但所写论文要与本专业所学课程有关。

(二)查阅资料、列出论文提纲

题目选定后,要在指导教师指导下开展调研和进行实验,搜集、查阅有关资料,进行加工、提炼,然后列出详细的写作提纲。

(三)完成初稿

根据所列提纲,按指导教师的意见认真完成初稿。

(四)定稿

初稿须经指导教师审阅,并按其意见和要求进行修改,然后定稿。一般毕业论文题目的选择最好不要太泛,越具体越好,而且老师希望学生能结合自己学过的知识对问题进行分析和解决。

以上内容参考:百度百科--毕业论文

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工业工程在国内企业,尤其是大型企业的应用研究,作为一个具有很强的理论和实际意义的课题,被推到前所未有的显要位置。下面是我为大家整理的工业工程系研究 毕业 论文,供大家参考。

任务导向工业工程实践研究

1实践过程

小组成员进入企业生产现场实地观察、观测、搜集与企业相关的文档资料,并多次与企业相关部门负责人讨论,通过与企业生产现场6S管理的标准做对比(例如生产现场作业地面和容器货架的标准要求:地面物品摆放时应有定位、标识,地面应无污染、无积水、无油污、无卫生死角、无杂物、主干通道畅通,标志线清晰、区域划分合理,区域线与标识清晰无剥落、安全警示区划分清晰并有明显的警示标志、容器、货架本身标识明确,无过期及残余标识等、容器、货架无破损及严重变形等),发现生产现场生产线工位器具定置以及生产线功能区域划分等方面存在很大的问题,因此企业生产现场成为我们的重要目标,经过反复研究最终我们把调查对象锁定在生产现场的中层领导和生产现场基层工作人员。

基层工作人员调查

根据对企业负责人的访谈,我们发现生产现场存在问题具有代表性的有以下几个部门,机加车间、装配车间、连杆车间、动力处和物流处。我们小组分别针对这几个重点部门,并且运用工业工程基础、精益生产、统计学的相关知识,设计了6S管理问题调查问卷。对调查问卷做出以下要求:问卷设计的方面有整理、整顿、清扫、素养、办公室清洁和安全。对于整理方面,主要从作业场所、休息区和物品摆放情况展开;整顿方面,从物品的定位、标识问题进行调查;清扫重点从作业场所、设备完好情况、通道线、周转车、周转器具和动力总成出库、零部件入库进行;素养,主要从工作人员的着装、个人行为习惯、休息室的环境和工作人员食堂就餐环境就行调查;办公室清洁从工作室的固定物品摆放情况、文件资料的摆放以及室内的卫生等进行;而安全问题主要从工作人员的 安全 教育 知识掌握情况进行调查。问卷设计内容,一部分是属于被调查者能够直接回答比较浅显的内容;另一部分是需要被调查者经过仔细思考才能得到的内容,这部分的问卷设计就是符合5W2H的应用 方法 。之后分别对五个典型部门的生产现场基层工作人员进行问卷调查,成功发放调查问卷,并对问卷进行统计汇总,与企业生产现场6S管理的标准做对比。

企业相关负责人调查

对现场工作人员展开问卷调查的同时,我们小组成员对机加车间、装配车间、连杆车间、动力处和物流处五个典型部门相关负责人进行了交谈。通过交谈,了解企业生产现场管理中存在的问题:上级任务下达的及时性、基层工作人员完成作业的有效性之间存在的矛盾,生产现场管理政策执行力度不到位,管理制度不完善、检查部门之间的互检性差、作业现场无效劳动人员普遍存在,生产无计划以及物料浪费严重等。并依据企业相关文件资料介绍,更深层次的发现问题,以便提出高质量的解决对策。

2 总结

本次调研达到了6S管理改善管理的目的,企业在实施改进 措施 时取得了一定的效果。这次实践提高了学生的 社会实践 能力,增强了运用知识解决实际问题的能力,有利于对理论知识的转化和拓展。

神经人因实验工业工程论文

一神经人因实验在工业工程学科中的应用

Kim等将影响生产系统的因素主要分为四大类,即人的因素、技术因素、结构因素和任务因素,并认为其中人的因素处于系统中四大因素之首的地位。当今的生产系统要能在新的复杂环境下进行有效决策和响应,应当对人的因素投入更多新的研究技术。这其中就包括神经人因实验的技术。神经人因实验以其能深入人的大脑思维和身体的生理反应层面所表现出的优势在工业工程领域备受瞩目。目前,各国学者在尝试运用神经人因实验来研究工业工程学科中的各项主题,神经人因学的提出者Parasuraman将神经人因实验的发展方向主要归纳为:多任务下脑力负荷的研究、个体认知差异的研究等。工业工程学科的实验教学与研究正由过去主要运用传统的行为学的研究方法向主要运用现代的神经人因实验的研究方法转变。

1神经人因实验在多任务脑力负荷研究中的应用

脑力负荷,是指工作者为达到作业标准而付出的注意力大小,其影响因素包括工作任务量的大小、工作时间要求、工作者素质和能力要求、工作者工作意愿以及工作环境和由环境引发的工作情绪等。在当今高度现代化的生产中,生产人员从过去大部分需要自己手工操作机器设备到现在更多地是监控自动化系统的运行。分布式的大型生产系统要求监控者管理更多的机器设备,各种工作任务以并行的方式将各种信息传送给高级的人机交互集成系统,人机交互集成系统将信息融合后以各种通道的方式呈现给监控者。在这种分布式的多任务并行处理的生产模式中,监控者需要监控大量的机器设备,感知和分析各种类型的数据信息,其脑力负荷较过去成倍增长,传统的行为学实验已经难以对多任务下的平行加工进行研究,而神经人因实验恰能对由过去经典的聚焦型注意转向分散型注意的多任务下脑力负荷进行有效测量。神经人因实验针对工作者在多任务监控过程中涉及到的对多种工作信息的自动感知、选择性注意以及敏捷操控,能够有效度量同时应对多项工作任务的脑力负荷。近年来,在工业工程的人的因素研究领域中,北京航空航天大学的人机与环境工程系运用神经人因实验系统地开展了多模式飞行模拟任务下飞行员的脑力负荷测量与评价。实验人员使用脑电的事件相关电位实验技术,选取听觉失匹配负波脑电成分为实验指标,采用oddball的神经人因实验范式,将听觉失匹配理论用于飞行员的脑力负荷评价中,在9种模式的飞行模拟任务条件下进行飞行员的脑力负荷测量,通过让被试者完成模拟飞行任务的同时,测试非注意条件下飞行员的听觉失匹配指标,得到脑力负荷与脑电的听觉失匹配负波同向变化的规律,为飞机座舱显示界面的设计提供了依据。除了航空领域,神经人因实验也能应用于道路交通、船舶航行、高危行业工作人员的脑力负荷度量。

2神经人因实验在个体认知差异研究中的应用

工业工程学科的主要任务是要对生产及服务系统中的人、机器、物料、环境和信息进行整体设计、评价和优化,在这些过程中,个体认知差异在感觉、动作和情绪过程中形成对各项任务的胜任力和局限性,由此产生的人的不同行为作用于技术系统和环境系统,最终影响整个系统的工作绩效。Karwowski从“人—技术—环境”3个系统之间的关系出发,认为人的不同行为是整个系统工作的核心,因此个体认知的差异是工业工程研究的重点。由于过去受实验技术条件的限制,对于人体认知的差异只能从外在行为学观察的角度进行实验。随着对被试的无损伤的神经测量技术的进步,神经人因实验现在能在大脑思维的层面从人的内在生理数据采集出发,进行基于人的生理与心理分析的个体认知差异实验。近年来,众多学者开始引入神经人因实验的技术,针对个体认知差异开展工作过程中个体和群体的心理与行为反应规律的研究。浙江大学神经工业工程团队通过采用神经人因实验中的事件相关电位技术,进行工作人员对安全标志信号词的感知和评价的神经过程实验。研究发现:人对安全标志信号词的处理过程分为早期感知和信息评价两个阶段,安全标志信号词的主观风险感知存在差异,不同的安全标志信号词能够传递不同的风险信息,人对安全标志信号词的认识会受到情绪的影响。这些研究结果为安全管理中的安全培训、安全标志信号词的设计及使用提供了依据。神经人因实验将在 系统安全 、产品可用性、职业安全等领域的个体认知差异研究方面有着广泛的应用前景。

二神经人因实验实例神经人因实验的过程

一般分为实验前的实验设计、实验实施和实验后的数据处理和分析。相较于以往的工业工程实验,神经人因实验的不同之处在于:在实验前的设计阶段,要根据实验目的选取合适的神经实验技术,比如事件相关电位技术、生物反馈技术、眼动技术、功能性核磁共振技术、脑磁技术、近红外脑成像技术等。在明确了具体的神经实验技术后,采用相应的实验范式设计实验,比如go-nogo范式、oddball范式、等概率范式、n-back范式等。在实验过程中,需要严格按照神经实验的国际规范开展神经人因实验。实验后要根据神经实验的统计分析方法进行神经测试数据的统计分析,在此基础上进行讨论并得出神经人因实验的结论。下面以笔者开展的一例关于船舶数字化界面测试的神经人因实验来展现神经人因实验的一般过程和方法。该实验使用真实的海洋工程船拖缆机的自动化控制界面作为刺激材料,通过模拟拖缆机的现实工况,让被试者在执行监控拖缆机卷筒转速变化任务的同时,感知自动化控制界面中的事故报警信号的变化,通过认知神经实验测试应急人员对事故报警信号的反应能力,从大脑思维的层面直接揭示船舶操作人员在事故信号变化下的应急反应机理。

1实验前准备

参考神经人因实验中关于视觉失匹配的论文,实验被试的数量分布在8~12名。本实验选择12名健康人员参加实验(6位男性,6位女性,年龄24~30岁,平均年龄岁,均为右利手),所有被试者实验前24h内未曾服用镇静催眠药物或者精神活性类物质。均向每位参加实验人员支付了被试费(20元/h)。每位被试均具有正常的视觉敏锐度和正常的色彩分辨力。本实验遵守《赫尔辛基宣言》,每位被试在实验前均签署了实验信息的知情同意书。被试在充分理解实验内容和进行练习后进行正式实验。实验刺激材料由E-Prime0软件编写和呈现,刺激材料采用的是海洋工程船拖缆机的自动化控制界面,显示于19寸液晶 显示器 中央。所有刺激材料的大小、亮度、对比度等指标一致。在实验刺激材料中,界面中央的数字表示拖缆机在正常工作情况下的卷筒速度为,界面两侧的图形符号代表拖缆机的系统压力报警信号,正常状态下为绿色,形成实验的标准刺激。异常报警时为红色,形成实验的偏差刺激。界面中的报警信号有5种类型的变化,分别为颜色、持续时间、朝向、形状和大小的不同变化。5种类型刺激融入一个完整的oddball实验范式中,在同一实验环境下测试这5种类型刺激变化下被试者的视觉失匹配指标。

2实验过程

实验在隔音、光线事宜和电磁屏蔽的房间中进行,被试者取舒适坐位,距离显示器1m。被试者被要求注视屏幕中的拖缆机控制界面。界面中央为拖缆机在工作情况下的卷筒速度,正常状态下为,超过允许的速度范围后,要求被试者尽快和尽可能准确地进行相应的反应动作,规则为:当速度由增大为时按键盘“Z”键,当速度由减小为时按键盘“/”键。这一工作任务代表拖缆机的监控者对卷筒工作速度的实时调整。在实验的过程中,被试者被要求专心完成拖缆机卷筒速度的监控工作,忽视界面两侧系统压力报警信号的变化。界面中央数字的变化与两侧报警信号的变化无关联性。通过这一设定,形成对报警信号的非注意,真正做到对任务不相关的刺激材料变化的视觉失匹配的检测。实验包括3个块(Block),每个块开始的前15个刺激为标准刺激,以形成一个记忆模板。每个块之间有一个休息过程,中间休息的过程由屏幕中的休息提示呈现,被试休息好后,按空格键继续。整个实验用于记录和分析的标准刺激有450个,每种类型的偏差刺激各有90个。整个实验大约用时18min。

3实验后数据处理和分析

使用脑电分析软件对实验数据进行离线分析。首先对原始脑电数据进行DC校正,然后进行脑电预览,拒绝具有明显漂移或杂质的脑电数据。接着去除眼电对 其它 导联数据的影响。然后进行脑电分段,分析时程为刺激后400ms,基线为刺激前100ms。接着进行基线校正,然后去除伪迹,波幅大于±100μV者被视为伪迹去除。接着分别对标准刺激和各类偏差刺激的脑电进行分类叠加平均,然后进行20Hz无相移低通数字滤波,最后将偏差刺激与标准刺激相减,得到视觉失匹配脑电波形(时间窗口:150~200ms)。统计分析时采用统计软件对视觉失匹配数据采用重复测量方差分析,因素分别为视觉失匹配类型(颜色、朝向、持续时间、形状、大小)×大脑半球(左、右)。可采用Greenhouse-Geisser法进行校正。分别列出了五种视觉失匹配的均值、标准误差和95%置信区间。描述性统计结果显示,视觉失匹配脑电波幅由大到小排列依次为:朝向偏差引起的失匹配、形状偏差引起的失匹配、颜色偏差引起的失匹配、持续时间偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。根据球形检验(Mauchly’sTestofSphericity)的统计结果,Mauchly的W=,Sig.=,表示各组间的方差矩阵接近相等,故接受球形假设,应接受“SphericityAssumed”的分析结果:各类型视觉失匹配脑电数据的重复测量结果之间的差异显著(F=193,p<);大脑左右半球间的差异不显著(F=336,p>);“视觉失匹配类型”与“大脑半球”的交互作用差异不显著(F=,p>)。根据实验的重复测量方差分析结果和脑电图(见图1),五种类型的视觉失匹配的主效应差异显著。实验结果说明采用oddball实验范式在同一个刺激序列中,不同类型的自动化控制界面的报警信号分别成功诱发出相应的视觉失匹配脑电波;各种类型的视觉失匹配之间的差异显著,视觉失匹配脑电波幅由大到小排列依次为:朝向偏差引起的失匹配、形状偏差引起的失匹配、颜色偏差引起的失匹配、持续时间偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。2D脑电电位分布图可看出,视觉失匹配在人脑的颞枕区最为明显。根据实验结果,可以指导设计人员在设计自动化控制界面时,优先选用视觉失匹配强的信号作为自动化控制界面的安全报警信号,以提高安全报警信号的感知效果,从而提升人—机系统的应急反应能力。

三结语

神经人因实验以其能深入探究生产作业中人的生理和心理的技术优势而在第三代工业工程的实验教学中占据重要地位。相较于以往工业工程以行为观察和问卷调查为主要手段的实验技术,神经人因实验不仅能有效将人的认知过程与行为过程相分离,避免认知与行为两者在实验测度上互相混淆,而且能研究工作中的人的内隐行为,解除人类内部认知过程的黑箱,通过神经人因实验揭示生产信息加工中各环节内隐行为的认知机理。因此,神经认知实验借助最新的神经测量技术手段和设备,突破过去工业工程实验教学的局限,满足第三代工业工程的教学与研究要求。随着当今生产自动化的程度日益提高,人机系统中的人的因素逐渐成为系统优化的瓶颈,随之而来的是人的注意力分散、警戒水平下降、人误概率增加等一系列问题凸现。神经人因实验能有效进行多任务下脑力负荷、个体认知差异等研究,揭示上述问题形成的机理,提供测度和评价指标,为改进和优化薄弱的人的因素提供客观依据。神经人因实验有其自身独特的研究方法和过程。本文通过一例具体的关于船舶数字化界面测试的神经人因实验展现了该类实验的实验范式选择、实验数据采集与分析等一般过程和方法。

本科生培养模式下工业工程论文

1国内外工业工程本科生培养模式对比

国外工业工程专业本科生培养模式

美国佐治亚理工学院在1924年建立了工业与系统工程系。他们认为,在当今信息社会中,传统的工业工程专业技术已经不能满足现代制造业和服务信息系统等企业的分析、设计和改善等多方面需求,只有借助计算机技术才能更好地发展工业工程技术。通过调整工业工程本科生的培养模式,更好地为社会提供具有复杂系统的监测控制和优化能力的工业工程师。该校重点培养学生的专业技术,开设众多具有特色的专业课程,其中包括:基础统计方法学、工程经济学、质量工程、随机制造与服务系统、仿真系统、供应链建模概论、工业工程建模、工程优化、健康系统概念、人机集成系统设计、物流学、技术预测与评价、机器人与自动化数据采集应用等课程。英国诺丁汉大学的工业工程专业主要开设制造工程和管理专业有关课程,他们致力于培养制造和管理工程师,使之能够通过生产和管理等措施达到降低生产成本、改进产品质量和提高生产率的目标,从而保持并提高企业的竞争力。第一学年主要安排制造工程和管理的基础课程以及分析方法的课程。第二学年制造工程领域的课程包括基于制造的设计模块,自动化模块和制造过程模块;管理领域的课程主要有工业关系模块,质量工程模块以及商业会计模块。在第三学年,学校安排了广泛的选修课程,使学生可以根据各自的 兴趣 爱好 选择所修课程。而在第四学年,诺丁汉大学加强了实践教学,通过与众多企业建立合作关系,为学生安排与本专业相关的实践活动,对实际研究项目进行调研、分析和答辩,进一步培养学生应用专业理论知识解决实际问题的能力。

国内工业工程专业本科生培养模式

上海交通大学的工业工程专业设置在工科院系,学生具有扎实的专业技术,有较好的工科基础,不仅掌握工程专业技术还掌握计算机、管理和工业工程专门技术,是社会急需的既懂技术又擅长管理的复合型专业技术人才,主要研究方向包括:

(1)生产与服务系统工程;

(2)现代物流工程;

(3)生产与服务系统规划、设计与控制;

(4)质量与可靠性工程。但是,学校安排的实践课程和去企业实习课程少,学生动手实践能力不足。天津大学工业工程专业隶属于管理学院,这种模式的专业基础为管理学、管理经济学、系统工程学、运筹学和一门工程学科(以机械工程为主)。本科毕业生需掌握工作研究、生产计划与控制、先进制造系统、物流工程、质量管理与控制、工程经济学、成本控制、人因工程和管理信息系统等工业工程专业知识和技能,成绩合格毕业授予管理学学士学位。其专业培养目标是旨在培养具有管理学、经济学和系统工程理论与方法的坚实基础,懂得自然科学和社会科学的基本理论,拥有扎实的专业工程技术。

主修课程:管理学、 市场营销 学、运筹学、应用统计学、经济学、企业 财务管理 、会计学、管理信息系统、经济法、工程经济学、系统分析、机械设计基础、现代制造技术、基础工业工程、质量管理、成本控制、生产计划与控制、精益生产、物流工程、可靠性工程、人机工程学、实验设计、制造系统仿真、工业工程应用与实践等。由此可见,学校基础课程比例高,而专业工程类课程比例较少。

由上述典型高校工业工程培养模式可知,我国高校工业工程专业的课程设置中管理类课程所占比重较高,而国外高校的工业工程专业课程安排大多以工程学科内容为主,管理类内容为辅。从专业实践能力来看,美国高校的工业工程专业更注重培养学生的实践动手能力。许多学校都安排了与机械有关的工厂实习和实际项目研究等方面的学习,使学生有机会获得生产第一线的基础 经验 ,不仅为以后工作打下了良好的基础,也使学生对所学专业内容有了具体的认识,对以后学习工作都有很大帮助。学习最终是为了投入实践,我国的工业工程专业也应该进一步加强学生实践能力的培养,真正做到理论与实践相结合,为国家和社会培养出优秀的工业工程专业人才。

2对国内高校的几点教学建议

根据各大高校的调查研究,我国现存教学方案存在以下不足: 教学方法 古板;教学实践环节薄弱;课程结构不合理;学生学习目标不明确。针对以上不足,现提出以下改革建议:(1)大力推行以学生为主体的启发式教学,改变学生思维模式。在国外经济发达国家,实行以学生为中心的启发式教学,以启发学生的思维为核心,促进他们生动活泼地学习,而我国采取的是以教师为中心的灌输式教学。启发式教学的特点是调动学生的主动性,启发学生独立思考,发展学生的 逻辑思维 能力。美国本科教育采取启发式互动教学方法,教师提问,学生分组讨论。只有每个学生都积极地进行讨论,才能真正参加到学习过程中。他们把学生在课堂上的活跃度作为平时考核很重要的一部分;

(2)将课程设计作为考核科目,锻炼动手能力。首先,手的操作不仅可以促进视觉、触觉、感知能力的发展,还可以增加身体协调性。其次,通过动手设计,可以掌握其产品原理和方法,对理论的理解更加深刻。再次,通过具体的实践操作把知识从课堂延伸到具体研究项目的执行、完成,为未来的学习、工作做好准备;

(3)实施开放式教学,完善课程结构。开放式教学的核心是学生自主探究,主动参与学习到过程中,突出展现了学生的主观能动性。教师在教学过程中不只是注重学习内容,重要的是从学生的实际需求和兴趣爱好出发,让学生选择所学内容,培养积极价值观。目前,开放式教学主要采用案例教学、项目教学和模拟教学等多种开放性的教学方法。案例教学法,一般来源于真实的生活环境,通过相似的组织结构、人员关系与时间,运用同样的资源约束、竞争压力、数据和信息,从总体战略的角度出发,培养学生的政策观点和解决实际问题的能力。

项目教学法,由学校和企业合作组成小组,深入实践第一线,在解决实际问题的同时,学习如何运用已有的知识,在实际操作中获取解决问题的能力。模拟教学法是计算机虚拟现实技术的使用,通过模拟企业实际的情况以及所面临的市场环境的复杂流动,来制定相应的营销策略,以培养学生解决问题的能力。在国外,一些知名大学几乎没有统一教材,学生也没有统一的课本。

教师总是想方设法地挑选最新的、最有发展前途的、就业率最好的内容来进行教学。毫无疑问,不局限于教材、注重实践能力培养的开放式教学更容易培养出适合社会需要的人才;(4)加大工厂实习力度,明确学习目标。注重理论教育的高校,很多学生不知道所学习的知识到底可以用在何处,以致最后渐渐失去了兴趣,没有了学习目标和学习动力。学校可以结合学生的就业,有针对性地选择典型的行业和企业,尝试建立校外实习基地。在学习过程中引导学生对企业生产经营中存在的实际问题进行分析,提出改革方案,实现校企共赢。

3结语

通过对国内外高校工业工程本科专业人才培养模式的对比研究,从而了解到国内外在工业工程专业人才培养上存在课程设计、培养目标等方面的差异,找出我国高校现存的工业工程专业人才培养模式的不足之处。从而调整现有工业工程专业的培养计划,不断优化培养方案,为制定和完善符合现代工业工程发展的专业人才培养模式提供参考。

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