材料加工检测与控制过程综述

第一篇：材料加工检测与控制过程综述

材料加工检测与控制过程综述

摘要综述了材料加工工艺过程中的检测与控制方法、特点、物理量和发展趋势 关键词材料；检测成形；控制；发展趋势 1 引言

金属及非金属材料的加工过程是一个复杂的物理、化学过程。在这个过程中，尤其是在热加工过程中，常常伴随着温度、压力、转速、位移、真空度、磁场、电流、电压等多种物理参数的变化。在加工过程中，准确地检测和控制这些物理参数的变化，以保证产品质量的稳定，是材料加工过程的主要目的之一。检测技术是自动控制的基础，通常是在检测的基础上进行控制。随着自动控制生产系统的广泛应用，为了保证系统高效率地运行，必须对生产流程中有关参数进行测试采集，以准确的实现对系统的自动控制。因此，检测与控制在材料加工工艺过程中起着十分重要的作用。可以说，没有先进的检测与控制技术，就不可能有先进的材料加工方法及制造工艺。材料成形中常见检测与控制的物理量 材料成形工艺主要包括铸、焊接和锻压。常见需要检测及控制的物理量和有关主要参数概括如下：

温度的检测与控制温度是铸造、焊接和锻压生产中的重要工艺参数，金属材料的成形基本上都是在高温状态下进行的，因此只有准确地检测及控制温度的变化，才能正确控制材料加工工艺，从而获得高质量的产品。

位移、速度及加速度的检测与控制这是铸造、焊接和锻压生产过程中的基本参量，准确地检测及控制位移、速度及加速度是实现高质量生产过程的基础。应力与应变的测量在研究构件的强度与变形、焊接结构的应力应变、铸造应力及锻压塑性变形时，都涉及到应力、应变的测量。力学性能如抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率、冲击韧度、显微硬度、布氏硬度等。电流、电压等工艺参数的检测和控制如焊接过程中的焊接电流、电弧电压决定焊接质量，焊接过程中需要很好的检测与控制这些参数。

位置检测及运动控制如焊接过程中焊接到哪个位置需要进行检测；焊接工艺运动过程需要电动机驱动控制；铸造及锻压工艺过程的机械动作需要液压驱动及控制；焊接、铸造及锻压工艺动作过程的程序过程需要程序控制。3 材料加工工艺过程检测与控制的特点（1）检测参数的多样性和复杂性

随着材料种类的大量增加及对零件加工精度要求的日益提高，材料加工过程中的检测参数越来越多，检测过程越来越复杂，对检测精度的要求也越来越高。如上所述，在材料加工过程中，常常会遇到对温度、压力、位移、转速、应力应变、真空度及磁场强度等多个参数的实时检测，这就会加大检测过程的负责性和技术难度。（2）被检测参数变化范围大

零件的复杂性及多样性，导致了材料加工工艺过程监测数据统筹那个在大范围内变化。如，温度可从室温变化到数千度，压力从几牛变化到几百千牛，真空度从几帕变化到10-8Pa等，这样，在不少情况下，单一仪表很难满足检测要求，必须使用两种以上不同量程的仪表，并在检测过程中能够实现自动转换。（3）检测与控制过程的干扰厉害

材料加工过程的周围环境常存在很强的电磁干扰。这种干扰不仅强度大，而且干扰信号的频率分布范围较宽（从几赫至几百千赫），从而严重地影响检测和控制过程的正常进行，因此，必须采取多种干扰措施。

（4）控制过程及被检测参数存在明显的非线性、时变性、不确定性及不完全性

材料的加工工艺过程受多种因素的影响，这些影响存在明显的非线性、时变性、不确定性及不完全性。如，点焊过程中的点击表面粘污，焊接温度场变化的不确定性，冲压磨具的磨损等，这些因素明显增加了控制过程的技术难度。4材料加工工艺过程检测与控制的发展趋势 检测与控制的智能化

随着计算机技术及智能控制理论的发展和完善，智能仪表及智能控制系统在材料加工领域的应用已日益广泛，代表了检测与控制系统的主要发展方向。与传统的检测仪表及控制系统相比，智能仪表及智能控制存在明显的优势。智能化检测仪表能在被测参数发生变化时，自动选择测量方案，进行自动校正、自补偿、自检测、自诊断，并可进行远程设定、状态组合、信息存储及网络接入等。智能控制主要包括专家系统、模糊控制及人工神经网络控制，它的基本特点是不依赖或者不完全依赖被控对象的数学模型，主要是利用人的操作经验、知识和推理技术以及控制系统的某些信息和性能得出相应的控制动作。这种方式非常适合材料加工工艺过程的控制。智能控制的发展，为材料加工过程的建模和控制提供了全新的途径。由于材料加工过程是一个多参数相互耦合的事变非线性系统，影响材料加工质量的因素加多，并带有明显的随机性，因此，专家系统、模糊控制、神经网络控制及其互相结合的控制方式在材料加工过程中展示了广阔的应用前景。检测与控制系统的综合化

为了提高对材料加工过程参数的全面监视、检测、控制，以及检测与控制过程的高灵

敏度、高精度、高分辨率和高稳定性，则必须提高控制与检测系统的综合能力，充分利用系统的内在规律，使系统向功能更强和层次更高的方向发展。

检测与控制系统综合化及一体化的结果，不仅大大提高了检测与控制系统的合理性，而且加快了系统的标准化，使得由多种计算机组成的控制系统连接组合更为方便。将成为材料加工过程检测与控制的主要支柱

单片机、可编程控制器是20世纪70年代末开始在我国应用的。目前，大部分材料加工过程及其相关装置已用单片机及可编程控制器进行控制，并显示出以下明显的技术特点。A、具有高的可靠性及控制精度； B、良好的控制实时性；

C、完善的输入/输出通道及通信功能； D、灵活方便的软件编程；

F、很强的环境适应性及抗干扰能力； E、良好的可维修性

自从1962年美国推出第一台工业机器人以来，到2000年全世界的工业机器人总量已达到近百万台，其中大多数被用在焊接等材料领域。机器人的应用是材料加工领域革命性的进步，它突破了材料加工检测与控制的传统模式，开拓了一种柔性自动化的生产方式。在产品的更新换代越来越快的今天，柔性制造技术显然具有非常重要的意义。

计算机辅助设计及计算机辅助制造（CAD/CAM）是指计算机作为主要技术手段，来生成和运用各种数字信息和图表信息，以进行产品设计和制造。CAD/CAM技术所具有的实体造型功能，三维运动机构的分析和仿真功能、有限元法网络自动生成功能、优化设计功能以及信息处理的管理功能已经显示出了强大的技术优势及非常广阔的应用前景。

毫无疑问，单片机、可编程控制器、机器人和CAD/CAM必将在材料加工工艺过程检测与控制领域得到更加日益广泛的应用。

5、结语

材料检测与控制技术在材料科学与工程学科中占有重要的地位，检测分析技术的完善和发展会推动现代材料科学的进步。怎么样提高检测的精准性，如何利用辅助设备来进行材料加工过程中的智能化控制是我们今后要专注的热点。参考文献

[1] 杭争翔.材料成形检测与控制[M].出版地:机械工业出版社.2010(01).

第二篇：目标管理与过程控制

目标管理与过程控制

钱皮曾经说过，管理学早已经走入末路，没有什么创新的了。万变不离其宗，古老的管理学思想一直都在发挥着重要的作用。大企业家和职业经理人的案头或书架上总是少不了《易经》、《孙子兵法》、《三国演义》等这些古籍，常读常新。常读的没有变化，常新的只是皮毛。

近期，一些管理学界的人士又开始向企业界推介他们的“最新”管理思想，那就是所谓的“强调结果”。最近在书店里看到几本关于管理的书，如《请给我结果》、《不要任何借口》等等。粗粗翻看一下，都是强调结果的重要性的，但又不是目标管理的套路，实际上可以说是没有“路数”，因为它只要结果，不管过程（而过程中存在的影响达成结果的问题往往被视为“借口”）。从中也可以再次看出管理学似已真的到了江郎才尽的地步，再也变不出什么新的名堂了。看作者头衔和业绩介绍来头不小，销售员说书卖得不错。书中表达的管理思想和要传达的理念来看，不仅偏离了管理学的一些基本共识，还扰乱混淆了许多基本概念。

“目标管理”并不是一种新的东西。按照一种定义，“目标管理”是指企业针对目标展开的一系列管理行为。它强调目标的重要性，提醒管理人员不要把过程和结果分离。

类似的管理思想还有价值工程（VE），也是为了提醒设计人员不要偏离了目标，不要为技术而改进技术，不要搞过剩质量。

一个正常的人，又称为“理性人”，之所以谓之理性，就是在其行为与动机之间具有逻辑一致性，也就是说，理性人所有的行为都是有目标动机的，也就是说其行为都是冲着目标而去的。

管理，是一种理性人的行为，即有目标动机的行为，换句话说，原本所有的管理行为都可以冠之以“目标管理”，即理性人的行为属于“结果（目标）导向”的。

但是，因为有些人错误地将过程与结果相分离，变成了为管理而管理，所以才会有“目标管理”这种看起来很多余很滑稽的“管理思想”应运而生。

然而，矫枉过正，有人将目标管理、VE这些管理思路错误地解读成为只要求结果，不必拘泥于手段和过程。这样一来，只强调结果，就变成了听天由命坐视结果的发生，放弃了对形成目标结果的过程的控制与操作，是一种不作为的、非理性的表现。

实际上，片面地强调结果，往往强调的是一个不完整的结果。例如，“成者为王败者为寇”只强调成功的结果，而完全无视尸横遍野的绝大战争成本。例如，质管人员可能会只顾产品质量，而忽略了产品质量所服务的目标——利润。例如，经营者只注意眼前的利润，可能放弃企业的长远目标。

管理本就是一个过程，是通过过程的积累达到目标的，如果目标庞大，就不是一个人在短时间内所能完成的，这就需要对目标进行分解，分到不同的时段或分配给不同的人去完成。因此，目标管理的基础是细致有效的目标分解。如果分解得不恰当不完善，承担子目标的人出于自身利益的考虑就很有可能会做出背离管理者原来所设想的总目标的事情来。

例如，为了完成一个目标，首先要求有人来做事，要有人出勤，连人都没有一个当然工作无法开展了。但出勤并不是完整的目标，偏偏就有人将这个子目标变成了“出勤不出力”，当一天和尚撞一天钟。

例如，城市里人口密集需要一个良好的公共环境，因此设立了清洁工，专门扫马路。但是，把马路扫干净并不是原本的完整目标。偏偏有些清洁工就只管扫马路，把尘土扫得漫天飞扬，全然不顾路上路边的行人和临街饭馆的食客，把清洁工作变成了另一种污染，还有些清洁工干脆把飞扬不起来的垃圾直接扫进路边的窨井里，还有把扫到的树叶等可燃物在路边直接焚烧了事。

这种事情同样发生在企业里。清理清扫本来是为了获得一个良好的工作环境，但是很多

目标管理与过程控制

时候这个目标被异化了，变成了应付检查的行为，检查过后一切照旧。

例如，公交车的原本目标是将旅客安全运送到目的地。但是，经常有公交车“甩客”的现象，因为公交公司考核司机的准点和耗油量，而载不载客难以考核，所以，一些缺乏职业道德的司机就只管开车不管载客了。

例如“滥竽充数”，由于听者把吹者有没有鼓腮摇头等当做判定是否好乐师的标准，才给滥竽充数者留下了充数的可乘之机。

例如，求量不求质。生产者只管数量，不管质量。植树节原本是为了推动绿化活动而设立的，但不少地方植树节年年搞，只管每年种下了几棵树，却不管成活率高低。

例如，环保设施是为了保护环境治理污染而设立的，但一些企业的环保设施形同虚设，是设给上级看的，有检查的时候就开动起来，检查人员走了就关掉。有些管理部门也只抓“同时设计同时上马”，却对“同时运转”网开一面。

例如我之前帖子讲到的那个庸医治驼背的故事。驼背者的家属将目标简单化为“只要把驼背弄直就行”，庸医就不顾死活地弄出个直挺挺的尸体来。

……

因为有如此这般种种的“走过场”行为，“目标管理”就“被推出”了，目标管理概念的提出其实也可以看做是管理学界用近乎多余的手段来对付“走过场”现象的无奈之举。

管理本身就是一个过程，一个路径，管理工作的对象，尤其是对于生产性企业而言，都是针对过程进行管理。当然，毫无疑问，这个过程和路径是针对目标的，不存在手段和结果的背离。手段一定是为目标服务的，因此，不需要撇开过程控制而片面强调结果。以往有这种偏差，即把手段和过程当作目标，为管理而管理，为改革而改革，这是需要纠正的，但不能矫枉过正，转而忽略过程。

如果大家还承认管理者面对的是趋利避害的理性人的话，那么我们就应该知道，理性的厂商其实从来都没有偏离过自己的目标，那就是利润最大化。因此，管理学家在厂商面前谈论目标管理，其实是多此一举，实属班门弄斧，关公面前耍大刀之举。

过程与结果，这对基本哲学范畴的关系本来是十分清楚的。就人的行为来说（管理、生产），过程就是行为，是手段；而目标就是结果，是动机所在，因此，过程与结果之于人的行为来说就是手段与目的的关系问题，是动机与行为的关系问题。

管理，本身是一种人的行为，而且是理性人的操作行为，即有目的的主动行为。理性人之所以谓之理性，就是因为其行为的目的性，是行为与动机之间具有逻辑一致性，即过程与结果的统一。

如果现实当中出现了过程与目标背离的现象，一定是目标不明确或表达不完整。有时，来自上级的目标要求由于表达不清而导致对下级执行行为产生错误的指引。有时上级将一个目标默认为“众所周知”“理所当然”，但下级很可能并不“周知”，或者下级所默认的理解实际与上级心目中的要求并不一样。

“结果”，这是“过程”的终点所站立的那个检验员所要的东西，是最高管理者所要的东西，是客户写在采购合同条款里的内容。而最高管理者之下的管理人是处在“过程”之中，而不是集聚在“过程”的终点上，他们所面对的是过程而不是最终的结果，他们的职责恰恰就是过程控制，而非结果诉求。

如果把“结果”分解到“过程”中的各个环节之上，那就是目标管理当中所说的目标的“分解”了。而片面地强调结果的做法，早已经是过时的、初期的管理思路了。而如今，质量管理体系的思想已经是“一切以预防为主”、“质量是制造出来的不是检查出来的”、“工作质量决定了产品质量“等等，因此，质量管理工作早已经从过去的结果控制变成了过程控制，而

目标管理与过程控制

且质量管理体系已经演化成为一个非常成熟完善的针对全程控制的体系，即大家所熟知的ISO质量管理体系。

ISO质量管理体系认证，不是到企业里去抽样检测产品的质量，而是对从产品设计到生产到销售及售后服务全过程进行考察，评估这个过程的程序是否可以保证达到所设计的质量目标。影响产品质量的五大因素（人、机、料、法、环），无一不是过程当中的问题。

现在的采购经理，也早已不是坐在家中写采购计划给供应商下采购单这么简单了，而是要派采购员或者亲自出马到供应商的生产现场去，去落实供应商的质保体系是否可靠，去干预供应商的制造过程，甚至要求生产者提供生产过程中的工艺文件、检测方法标准等等。即便是能有效控制市场的大型厂商的采购都已经是这种模式了。对于过程当中有明显问题的供应商，要么按照要求进行整改，要么另寻供应商。而作为供应商的厂商，也逐步适应了这种市场形势，并将这种状态总结成为一个信条，叫做“随客户一起成长”。“我只要按时交货就行了”这种回答已经无法应对采购经理们看似过分的要求了。

“世界上怕就怕认真二字”，“成败在于细节”，“凡是预则立不预则废”，这里的“认真”、“细节”、“预”，这都是针对过程而言的。如果企业管理者对这些名言古训还有所认同，就不要再对被管理者喊叫“给我一个结果”了——被管理者需要的是明确的管理指令。

第三篇：过程控制实验报告

电子科技大学自动化学院

标准实验报告

（实验）课程名称：过程控制系统

学生姓名：学号：指导教师：庄朝基

实验地点：清水河主楼 C2-110

实验时间：2011年11月

实验报告

一、实验室名称：智能控制实验室

二、实验项目名称：

三、实验学时：

四、实验原理：

五、实验目的：

六、实验内容：

七、实验器材（设备、元器件）：

八、实验步骤：

九、实验数据及结果分析：

十、实验结论：

十一、总结及心得体会：

十二、对本实验过程及方法、手段的改进建议：

第四篇：风力发电机组检测与控制

«风力发电机组检测与控制»

课程编号:

课程名称：«风力发电机组检测与控制»英文名称：《monitoring and control of wind turbine generator system 》总 学 时：48

总 学 分：

3适用对象: 风能与动力工程专业本科学生

先修课程：«自动控制原理、风力发电原理»

一、课程性质、目的和任务

该课程为风能与动力工程本科专业学生必修课，目的使学生了解风力发电机组检测与控制系统的组成与结构原理；掌握与风力发电机组相关信号、过程参数的检测方法；控制系统构成与控制方法分析。为今后从事风力发电机组设计、运行与维护工作打下基础。

二、教学要求和内容

«基本要求»：学习并掌握不同风力发电机组对检测与控制系统的要求，学习掌握机组主要测量参数的测量原理，控制对象与控制系统结构与工作原理。

«基本内容»：风力发电机组检测与控制系统的组成，机组运行过程电气、风力、机组状态参数检测，机组启动、运行、故障等过程控制。

三、教学安排及方式

采取以课堂讲授为主，课堂讨论和实验为辅的教学手段，结合控制系统实验台使学生有直观形象的知识掌握。

五、推荐教材和教学参考书

教材：自编

参考书：《风力发电机组的控制技术》叶杭冶编著 机械工业出版社

六、补充说明

大纲执笔者：吕跃刚大纲校对者： 大纲审核者： 制定日期：

第五篇：产品外协加工管理与控制

学习导航

通过学习本课程，你将能够： ● 正确认识外协加工的意义； ● 了解适合外协加工的情况； ● 掌握外加工单位的选择与培养； ● 熟悉外加工的计划下达注意事项； ● 知道如何预防外加工“潜规则”。

产品外协加工管理与控制

一、外协加工的意义

过去的管理比较封闭，企业因为担心造成产品泄密和技术泄密等，常常会拒绝进行外协加工。

随着现代化生产的复杂化程度的提高，具有技术含量的外协生产管理已经成为一种发展趋势。企业想要做大、做强，就必须利用产业链的支持，学会合理利用外援。

二、什么情况下适合外协加工

利用外协加工时，要先选定哪些是需要外协加工的。概括来说，适合外协加工的情况有五种：

1.企业的加工方式不能满足要求

对于满足不了的制造方式，企业可以选定外加工经销商，要求其按照标准进行外协加工。

2.企业人员、设备和生产能力已达到饱和

如果企业的人员、设备、生产负荷已经严重饱和，可以将产品隔离一部分，送外加工。

3.企业无法自制的特殊零件

当需要制作一些无法自制的，只能靠特殊的设备或特殊的人员进行制作产品，就要送放外加工。

4.外协商有独到的技术

对于一些利用外协质量能满足要求，且价格公道的产品，就要送外加工。

5.环保要求

当企业自身生产的某些方面不能达到环保要求时，应送外加工。

比如，产品需要电镀，但电镀是有环保要求的，而企业自身不符合申请电镀的资质，那么电镀就需要利用外加工。

三、外加工单位的选择与培养

要使外加工单位既保证企业产品的质量、交期，又配合企业的计划，企业就应该对外加工单位进行选择和培养。

1.如何培养外加工单位

对于有潜质的，能够保证质量要求的外协单位，企业可以多下订单，帮助其成长，保持良好的合作关系。

【案例】

为什么不涨价

温州某制作设备的企业A给一家外加工企业B投入300万的资金，助其起步，并说明算作外加工费。

之后，B企业一直以A企业的订单为主安排生产,且多年收取的订单加工费一直没有涨价。

2.如何选择外加工单位

选择外加工单位时，需要做好以下工作：

对企业做整体评估

整体评估企业时，主要关注以下方面：

第一，信誉度。比如，产品质量是否达到要求、是否有诚信、性价比是否合适、价格和售后服务如何、是否有实力等。

第二，执行力、应变力和安全性。比如，是否存在野蛮操作，是否严重违反环保要求等。

填写调查评估表

真实填写调查结果，记录企业的具体情况，并通过现场走访进行确认。

试用

调查完后，要先试用，试用合格后才能确定为外加工单位。

如果外加工单位的资质不太好，可以让它作为企业的车间或子公司形式重新办理。

灌输企业文化

向外加工单位灌输企业文化，确保外加工单位的加工理念与企业保持一致。

四、外加工的计划下达注意事项

计划管理包括主计划、作业计划、作业派工三个层次，外加工的计划就属于作业计划。外加工计划下达时，要注意以下事项：

1.要有评估和审核

在下达外加工计划时，要评估产品是否需要外协，并审核其数量及价格是否在计划内。

2.做好前期准备 在计划下达阶段，前期准备非常重要，应做好如下安排：

第一，合理安排生产的日需求量与外协计划。比如，外加工产品做完后需到电镀厂电镀加工，在布局时就要把外加工的订单下到离电镀厂较近的企业，这样调整起来比较容易，运费也比较低。

第二，计划下达的工序衔接到位。比如，如果一个产品需要的六道工序都进行外加工，就要严格控制工序之间的衔接标准，做好随时把控。

3.组织系统要求极度扁平化

组织层面过多，指挥系统就会瘫痪。所以，外加工计划下达时，组织系统要极度扁平化，便于指挥。

4.外协生产要有配套概念

外加工单一零件时要有配套概念，避免出现单一的零件积压过多却与其他零件不配套的情况。

五、预防外加工“潜规则”

1.外协计划下达制单、审批（数量、价格）、验收流程

外协计划下达制单、审批、验收流程为：

第一，外协员根据计划需求量核对订单号编制计划； 第二，外协科长审批验证；

第三，质量部在外协方不定期按照订单量现场抽查质量；

第四，仓库按照生产计划需求量及库存数核对外协计划。仓库收货的原则：没有订单号不收、超出限定数量不收、不合格不收、包装脏乱不收。

2.外协计划的过程控制

外协计划的过程控制包括如下几点： 第一，外协计划的配套到位落实； 第二，外协的材料使用检验监督； 第三，外协产品质量抱怨的责任担当；

第四，外协产品的统计台账建立，落实统计员对账制； 第五，外协人员的职业素养的培训与绩效激励。外加工配套主要有三个关注点： 1.平行

几个工部同时在做一个订单一个批号的工作，就是平行。

比如，生产扑克牌时，安排四组同时进行，一组做红桃，一组做梅花，一组做黑桃，一组做方片，同时再安排人做大小王，同步进行，这样做出来刚好是配套一副扑克牌。

2.平准

平准就是准时化。比如，要求几点几分配送什么东西，就要准时送到，不能耽误配送生产。3.平衡

在安排外协加工的过程中，平衡主要体现在两个方面：

首先，把控整体的外协加工人员，适当的调整、平衡订单，让外加工企业都有订单，不能只给一家；

其次，达到配套上的平衡，把不同外加工订单的配件与本企业的自备件形成一个组件。