工学实习报告

工学实习报告

本次实习为时两周。

第一周，星期一

今天我们在教室粗略了解了工业工程. 工业工程（Industrial Engineering 简称IE），是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。由于它的内容强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最高之整体效益，所以近数十年来一直受到各国的重视，尤其是那些经历过或正在经历工业仳变革的国家或地区，如美国、日本、四小龙及泰国等地方，都有将其视为促进经济发展的主要工具，同时相对地IE技术在这种环境下亦得到迅速的成长。

如任何一门工程技术一样，工业工程（IE）也有其代表性成果，如：在生产系统领域，一直主导工业发展的“生产模式”。工业工程（IE）最早期的成果就是“福特生产方式”，它是以大规模的流水生产方式来提高生产效率、降低劳动成本的，这一生产模式主导了长达半个世纪的工业进程。随着市场和技术的发展，随着人们对工业发展的长期实践、认识与研究，在近三十年里，各种先进的生产模式层出不穷，如对日本汽车工业发展及至全世界制造业产生重要影响的准时生产方式、精益生产方式，具有美国信息时代生产制造特征的敏捷制造方式，以及现在人们谈论很多的大规模定制生产方式。这每一种生产方式，都极大地影响着整个企业的运作，通过改善企业的业务流程，改变和发展了企业的经营方式，从而推动了全人类近半个世纪的高速发展。 现阶段的IE（工业工程）的主要工作范围大致是： 工程分析、工作标准、动作研究、时间研究、时间标准、时间价值、价值分析 （V.A）、工厂布置、搬运设计等 星期二

今天我们参观了电子元件和一些材料的制造流程. 电子元件是组成电子产品的基础. 电子元件正进入以新型电子元件为主体的新一代元器件时代，它将基本上取代传统元器件，电子元器件由原来只为适应整机的小型化及其新工艺要求为主的改进，变成以满足数字技术、微电子技术发展所提出的特性要求为主，而且是成套满足的产业化发展阶段。

星期三

上午我们去了解了机床和船舶，参观了码头并去甲板上了解了官兵的生活环境。 关于船舶建造一般分为以下几个过程:1、生产设计、相关材料和设备的采购 这个过程一般都是船厂来完成的，不过现在部分设计单位也具有生产设计的能力。生产设计的好坏直接关系到船舶生产的进度及质量。另外，船厂的采购部门必须向其他设备商订购主机及其他配件。

2、板和型材的加工

2.1 放样

这和机械设计中的放样差不多，不过船舶的曲面是二维的，其放样的难度甚至高于飞机。传统的船厂有专门用于放样的样楼，而现代化的船厂基本上都采用计算机放样了，不过部分过于复杂且不可展开的曲面还是必须人工放样。

2.2 板和型材的预处理

板和型材到了船厂以后，首先要进行校平，表面除锈然后上底漆。因为钢是很容易生锈的，不做预处理的话等船造出来了板至少要烂掉1/10。

2.3 下料及成型加工

下料简单地说就是按照放好的样子切板和型材。现在大部分船厂在这方面都实现了自动化。不过，成型加工一般比较麻烦，薄板和型材通常采取冷弯加工的方法而厚板及部分曲率很大的结构（球首就是一个典型）必须采取热加工的方法成型。一般即使是很有经验的老师傅烧一个球首也要一个多月（如果板厚增加的话这个时间会大大延长）。

3、分段组装

这个过程的工作量很大，主要是在车间内把形材和板焊接成分段，再用平板车将这些分段运输到现场。

4、船体合龙

就是在船台上和船坞内把分段组合成船。这个过程难度是比较大的，劳动迁都也很高。该过程涉及到大量的起重和焊接作业，因为对设备要求较高，该过程是船舶生产中的瓶颈。

5、下水

这个过程是船舶建造中最危险的过程，一旦发生事故整个船就报废了。具体过程没什么好说的。

6、码头舾装

把管子，阀门和其他大型设备及装潢材料装上船。这个过程涉及到的专业最多，是船舶建造中最混乱也最容易发生事故的过程。

7、试验交船

包括系泊试验和航行试验，主要是测试实际建造完成后船舶各方面的性能数据。

星期四/五

这两天我们自己动手拆装柴油机发动机。目的是了解柴油发动机的结构和组装过程。 柴油发动机的优点是功率大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。不同之处主要是，柴油发动机气缸中的混合气是压燃的，而不是点燃的。柴油发动机工作时进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度在500-700℃，压力40—50个大气压。活塞接近上止点时，发动机上的高压泵以高压向气缸中喷射柴油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，柴油混合气自行燃烧，猛烈膨胀，产生爆发力，推动活塞下行做功。此时的温度可1900-2000oC，压力可达60-100个大气压，功率很大，所以，柴油发动机广泛的应用于大型柴油汽车上。

系统来说柴油机构造包括润滑系统、冷却系、供给系，配气机构、活塞连杆机构，机体、传动系统。

柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。

柴油机种类繁多。①按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。③按进气方式可分为增压和非增压（自然吸气）柴油机。④按转速可分为高速(大于1000转／分)、中速（350～1000转／分）和低速（小于350转／分）柴油机。⑤按燃烧室可分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机。⑥按气体压力作用方式可分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等。⑦按气缸数目可分为单缸和多缸柴油机。⑧按用途可分为船用柴油机、机车柴油机、汽车柴油机、发电柴油机、农用柴油机、工程机械用柴油机等。

柴油发动机的燃烧过程一般分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。 着火延迟期是指从燃料开始喷射到着火，其间经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程。它是燃烧过程的一个重要参数，对燃烧放热过程的特性有直接影响。

在着火延迟期内喷入燃烧室的燃料，在速燃期内几乎是同时燃烧的，所以放热速度很高，压力升高也特别快。

缓燃期阶段中燃料的燃烧取决于混合的速度。因此，加强燃烧室内的空气扰动和加速空气与燃料的混合，对保证燃料在上止点附近迅速而完全地燃烧有重要作用。

柴油机的混合和燃烧时间很短，以致有些燃料不能在上止点附近及时烧完，而拖到膨胀行程的后期放出的热量不能得到充分利用，因此应尽量避免燃料在后燃期燃烧。

第二周星期一

本周主要在江大本部工业中心实习。上午我们了解了一下一些与日常生活有关的机械.比如不同类型的割草机和选币机等.并认识它们的构造及其工作原理.

下午我们认识了三坐标测量机的使用及其原理.三坐标测量机是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量仪或三次元

三坐标测量机的配件一般包含探针、控制器、加密锁、测头、测量软件、校正球、计算机、软件操作手册、日常维护手册、校正量具等.

三坐标测量机的应用领域很广泛.主要运用于机械、汽车、航空、军工、家具、工具原型、机器等中小型配件、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、蜗轮、蜗杆、叶片、曲线、曲面等的测量，还可用于电子、五金、塑胶等行业中，可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行精密检测，从而完成零件检测、外形测量、过程控制等任务。 星期二

上午主要学习了有关于物流系统的知识. 物流物流系统就是指在供应链管理活动中的各种物流功能，随着采购、生产、销售活动而发生，并使物的流通效率提高的系统。这种系统大致由作业系统和信息系统组成.

物流系统 是由物流各要素所组成的，物流各要素之间是存在有机联系的综合体。

物流系统主要受内部环境以及外部环境的要素影响，使物流系统整体构成十分复杂,其外部存在过多的不确定因素，其内部存在着相互依赖的物流功能因素。

物流系统的成功要素是使物流系统整体优化以及合理化，并服从或改善社会大系统的环境。

下午我们参观了模块自动化生产系统.并对制药机，打包机，封装机的工作过程有了一个简单的认识.随后老师为我们讲解了有关于集成电路的一些知识,简单介绍了它的制作工艺.

星期三

今天学习的是特种加工.

特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形 、改变性能或被镀覆等。

与传统机械加工方法相比具有许多独到之处：

(1)加工范围不受材料物理 、机械性能的限制，能加工任何硬的.、软的、脆的、耐热或高熔点金属以及非金属材料。

(2)易于加工复杂型面、微细表面以及柔性零件。

(3)易获得 良好的表面质量，热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区等均比较小。

(4)各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广应用。

激光加工技术

国外激光加工设备和工艺发展迅速，现已拥有100kW的大功率CO2激光器、kW级高光束质量的固体激光器，有的可配上光导纤维进行多工位、远距离工作。激光加工设备功率大、自动化程度高，已普遍采用CNC控制、多坐标联动，并装有激光功率监控、自动聚焦、工业电视显示等辅助系统。

激光制孔的最小孔径已达0.002mm，已成功地应用自动化六坐标激光制孔专用设备加工航空发动机涡轮叶片、燃烧室气膜孔，达到无再铸层、无微裂纹的效果。激光切割适用于由耐热合金、钛合金、复合材料制成的零件。目前薄材切割速度可达15m/min，切缝窄，一般在0.1～1mm之间，热影响区只有切缝宽的10%～20%，最大切割厚度可达45mm，已广泛应用于飞机三维蒙皮、框架、舰船船身板架、直升机旋翼、发动机燃烧室等。

激光焊接薄板已相当普遍，大部分用于汽车工业、宇航和仪表工业。激光精微焊接技术已成为航空电子设备、高精密机械设备中微型件封装结点的微型连接的重要手段。激光表面强化、表面重熔、合金化、非晶化处理技术应用越来越广，激光微细加工在电子、生物、医疗工程方面的应用已成为无可替代的特种加工技术。激光快速成型技术已从研究开发阶段发展到实际应用阶段，已显示出广阔的应用前景。

国内70年代初已开始进行激光加工的应用研究，但发展速度缓慢。在激光制孔、激光热处理、焊接等方面虽有一定的应用，但质量不稳定。目前已研制出具有光纤传输的固体激光加工系统，并实现光纤耦合三光束的同步焊接和石英表芯的激光焊接。完成了激光烧结快速成型原理样机研制，并采用环氧聚脂和树脂砂烧结粉末材料，快速成型出典型零件，如叶轮、齿轮。

激光加工技术今后几年应结合已取得的预研成果，针对需求，重点开展无缺陷气膜小孔的激光加工及实时检控技术、高强铝(含铝锂、铝镁)合金的激光焊接技术、金属零件的激光粉末烧结快速成型技术、激光精密加工及重要构件的激光冲击强化等项目的研究。实现高温涡轮发动机气膜孔无缺陷加工，可使叶片使用寿命达2000小时以上；以焊代替数控加工飞机次承力构件，以及带筋壁板的以焊代铆；实现重要零部件的表面强化，提高安全性、可靠性等，从而使先进的激光制造技术在军事工业中发挥更大的作用。

电加工技术

国外电解加工应用较广，除叶片和整体叶轮外已扩大到机匣、盘环零件和深小孔加工，用电解加工可加工出高精度金属反射镜面。目前电解加工机床最大容量已达到5万安培，并已实现CNC控制和多参数自适应控制。电火花加工气膜孔采用多通道、纳秒级超高频脉冲电源和多电极同时加工的专用设备，加工效率2～3秒/孔，表面粗糙度Ra0.4μm，通用高档电火花成型及线切割已能提供微米级加工精度，可加工3μm的微细轴和5μm的孔。精密脉冲电解技术已达10μm左右。电解与电火花复合加工，电解磨削、电火花磨削已用于生产。

根据上述现状，今后特种加工技术的发展方向应是：

(1)不断改进、提高高能束源品质，并向大功率、高可靠性方向发展。

(2)高能束流加工设备向多功能、精密化和智能化方向发展，力求达到标准化、系列化和模块化的目的。扩大应用范围，向复合加工方向发展。

(3)不断推进高能束流加工新技术、新工艺、新设备的工程化和产业化工作。 星期四

今天是实习的最后一天所以比较轻松.主要了解模块化并自己动手组装了一个车床并用机器人模拟运转

模块化是指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软件系统划分成若干模块的过程。每个模块完成一个特定的子功能，所有的模块按某种方法组装起来，成为一个整体，完成整个系统所要求的功能。

模块具有以下几种基本属性：接口、功能、逻辑、状态，功能、状态与接口反映模块的外部特性，逻辑反映它的内部特性。

在软件的体系结构中，模块是可组合、分解和更换的单元。

总结

本次实习我们受益良多。经过两个礼拜的实习我们了解了工业工程与管理有机结合的综合技术对提高企业的生产率和生产系统综合效率及效益，提高系统综合素质，对增强企业在开放经济条件下的国际市场竞争能力和知识经济环境中的综合创新能力，对赢得各类生产系统、管理系统及社会经济系统的高质量、可持续发展等，具有不可替代的重要作用。

我国以企业为基础和主体的工业及产业经济系统面临着资源利用率低、质量和效益不高、产品等综合结构不合理、环境适应性较差、国际竞争力及创新能力亟待增强，以及战略管理和内部管理弱化、技术与管理脱节、特色化缺乏、产品、市场、技术等方面的发展不平衡、企业与市场和政府及其他企业间关系欠规范、不稳定等诸多问题和困境。现代工业工程是企业和整个产业经济摆脱困境、赢得竞争优势的有效武器。

在科技研发等诸多环节上我们仍旧有很长的一段路要走,实习中的任何一个项目的研究对我们日后都有很大的影响。也给我们今后大学的学习指引了方向。

[工学实习报告]